ТРУБЧАТЫЙ ЭЛЕМЕНТ РЕГУЛИРУЕМОЙ ДЛИНЫ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ ПАЛКИ
TUBULAR ELEMENT WITH ADJUSTABLE LENGTH, IN PARTICULAR, FOR STICK

Область техники
Изобретение относится к трубчатому элементу, регулируемому по длине, предназначенному, в частности, для использованию в палках и имеющему признаки ограничительной части п. 1 формулы.
Уровень техники
Вариант трубчатого элемента с регулируемой длиной, известный из DE 29706849 U1, предусматривает наличие раздвижного элемента с сужающимся конусом, ориентированным в сторону внутренней трубки, в то время как расположенный напротив внутренний элемент, снабженный ответным конусом (далее соответственно принимающий и вставляемый конусы), выполнен с возможностью регулируемого смещения в сторону данной внутренней трубки для зажимания раздвигающего устройства регулировочным винтом. В такой конструкции гарантированно обеспечивается относительно параллельное зажимание по всей осевой длине раздвижного элемента, однако было показано, что в случае динамических нагрузок, которые передаются со стороны ручки палки, выполненной с регулировкой по длине, на ее наконечник, не всегда можно избежать осевого смещения наружной трубки относительно внутренней, причем в особенности когда для зажимания с использованием крутильного движения прикладывается недостаточно большое усилие.
DE 29708829 U1 в добавление к сказанному предлагает регулируемый по длине трубчатый элемент, в котором внутренний элемент, снабженный вставляемым конусом, сформирован передним свободным концом регулировочного винта, а раздвижной элемент, снабженный принимающим конусом, перемещается вдоль данного винта по оси. В этом случае принимающий конус раздвижного элемента гарантированно раскрыт в сторону внутренней трубки, однако когда данный элемент, находясь в раздвинутом состоянии, зафиксирован относительно оси, сохраняются те же упомянутые выше недостатки, и, в частности, также возможно смещение наружной трубки и раздвижного элемента относительно друг друга.
В известной степени проблемы упомянутых перечисленных раздвигающих механизмов решены в EP-A-1450906, предлагающем конструкцию, в которой принимающий конус раздвижного элемента расположен так, что он раскрыт в сторону внутренней трубки, а данный элемент удерживается с возможностью осевого смещения в заданных пределах между внутренним и наружными стопорами, предусмотренными соответственно на внутренней трубке и на свободном конце регулировочного винта. Таким образом, под нагрузкой механизм зажимается автоматически, используя для этого крайне простую конструкцию. Однако в данном случае, как и в конструкциях, рассмотренных выше, возникает проблема, заключающаяся в том, что если механизм срабатывает слишком сильно, может сложиться ситуация, в которой во время поворота внутренней трубки относительно наружной из-за недостаточного трения при перемещении раздвижного элемента на внутренней стенке наружной трубки данная трубка при попытке затянуть механизм, поворачиваясь, увлекает за собой все раздвигающее устройство (в том числе зажимной клин и регулировочный винт), и механизм теряет способность затягиваться. Единственная возможность решить эту проблему заключается в том, чтобы аккуратно разъединить почти полностью обе трубки, немного затянуть механизм, а затем плотно сжать трубки друг с другом. Изобретение предлагает другой выход из данной ситуации.
Раскрытие изобретения
Соответственно, одна из задач, решаемых изобретением, состоит в разработке усовершенствованного раздвигающего устройства для трубчатых элементов, регулируемых по длине, и, конкретно, для палок, таких как палки для катания на лыжах, трекинга, лыжных гонок и скандинавской ходьбы. В конструкцию предлагаемого трубчатого элемента входят по меньшей мере одна наружная трубка и одна внутренняя трубка, выполненная с возможностью вдвигать ее телескопическим образом в наружную, трубку с целью регулировки длины трубчатого элемента. В данном контексте предпочтительно предусмотреть в такой конструкции наличие раздвигающего устройства, которое удерживается на месте у вставляемого конца внутренней трубки, и посредством которого внутренняя трубка может быть аксиально зажата в наружной трубке (фрикционное замыкание за счет трения между раздвижным элементом и внутренней стенкой наружной трубки). Данное устройство содержит раздвижной элемент, выполненный с возможностью радиально раздвигаться и снабженный принимающим конусом, а также внутренний элемент с противоположным ответным вставляемым конусом, причем данный элемент установлен с возможностью осевого смещения внутри раздвижного элемента. Кроме того, в устройстве предусмотрен ориентированный по оси регулировочный винт, без возможности поворота удерживаемый на внутренней трубке и находящийся в функциональном сопряжении с каналом, выполненным во внутреннем элементе и снабженным внутренней резьбой. В такой конструкции раздвижной элемент имеет проходное нерезьбовое проходное отверстие, через которое проходит регулировочный винт. Другими словами, между регулировочным винтом и раздвижным элементом непосредственного взаимодействия нет, что позволяет, не вращая данный элемент, смещать его вдоль регулировочного винта в осевом направлении в границах заданного осевого люфта.
Преимущество данной конструкции заключается, в частности, в том, что на раздвижном элементе или внутри него предусмотрен зажимной участок, который по меньшей мере в зоне контактной поверхности имеет в радиальном направлении радиус, в расфиксированном состоянии конструкции превышающий радиус раздвижного элемента в зоне его расширения, реализуемой в результате взаимодействия с внутренним элементом. В данном контексте зоной расширения является зона раздвижного элемента, которая не только расширяется, но, кроме того, в данном варианте своей наружной поверхностью приводится также в контакт с внутренней поверхностью наружной трубки, обеспечивая соответствующим образом реальное аксиальное зажимное взаимодействие между двумя трубками. В добавление к сказанному, предусмотрена возможность, эластично преодолевая установочное усилие, сдвинуть или сместить по меньшей мере в зоне контактной поверхности данный зажимной участок внутрь в сторону оси раздвижного элемента по меньшей мере до его радиуса.
Радиус зажимного участка в расфиксированном состоянии конструкции выбирают в данном случае так, чтобы он немного превышал внутренний радиус наружной трубки на строго заданную величину. В результате независимо от зажимного состояния раздвигающего устройства, т.е. независимо от того, в каком осевом положении находится внутренний элемент относительно раздвижного элемента, зажимной участок всегда находится в упорном контакте с внутренней стенкой наружной трубки. Таким образом, всегда, причем независимо от зажимного состояния раздвигающего устройства, имеет место контакт между зажимным участком и внутренней стенкой. Это приводит к возникновению достаточного трения, так что во время проворачивания внутренней трубки относительно наружной трубки раздвижной элемент зафиксирован по отношению к повороту относительно наружной трубки и поэтому просто не может вовлекать во вращение все раздвигающее устройство (такое вращение не позволяет данный элемент затянуть). Эта структурная особенность, несложная сама по себе, проявляет в данном случае отличную эффективность, приводящую в результате к точному и полному решению проблем, упомянутых выше и. конкретно, сводящихся к тому, что когда устройство срабатывает слишком сильным образом, оно больше не может быть зафиксировано без сложных манипуляций.
Первый предпочтительный вариант осуществления данного устройства характеризуется тем, что в своей осевой зоне, обращенной к внутренней трубке, раздвижной элемент имеет цилиндрическую участок, который внутренней трубкой расширяется только в незначительной степени или, по существу, не расширяется совсем, причем в этом цилиндрическом участке расположен зажимной участок. В данной зоне цилиндрического участка раздвижной элемент также может раздвинуться до определенного размера (в частности, когда предусмотрен осевой зазор, проходящий по всей длине раздвижного элемента), однако из-за меньшего наружного диаметра в этой зоне такое расширение, как правило, не содействует зажимному эффекту или содействует только в пренебрежимо малой степени. Конечно, зажимной участок может быть расположен также в зоне расширения, т.е. там, где, тоже в результате взаимодействия с внутренним элементом, наружный элемент расширяется зажимным образом по отношению к внутренней стенке наружной трубки. Однако было показано, что способ функционирования оказывается структурно простым и более надежным, когда зажимной участок расположен в той осевой зоне, которая непосредственно не связана с реальной осевой зажимной функцией устройства.
В предпочтительном варианте данный цилиндрический участок образует зону раздвигаемой втулки, обращенную к внутренней трубке, а из реально раздвижного участка (т.е. из зоны, в которой при затягивании механизма раздвижной элемент расширяется внутренним элементом и прижимается к внутренней стенке наружной трубки) сформирован участок, расположенный на стороне свободного конца регулировочного винта. Предпочтительно, чтобы цилиндрический участок был выполнен так же, как и раздвижной участок, т.е. в виде цилиндра, но с меньшим наружным диаметром. Другими словами, на наружном контуре между раздвижным и данным цилиндрическим участками предпочтительно сформировать сужающийся кольцевой уступ. Такое сужение предпочтительно выполнять по-разному в зависимости от размера наружного диаметра раздвижного элемента. Если данный диаметр составляет 15 мм (в любом случае наружный диаметр в зажимном участке соответствует внутреннему диаметру наружной трубки), уступ (разность радиусов) на каждой стороне равен, например, 0,5-1,5 мм. Если данный диаметр составляет 14 мм, уступ (разность радиусов) на каждой стороне равен, 0,2-1 мм, а когда данный диаметр составляет 12 мм, уступ (разность радиусов) становится очень маленьким, таким как, например, как 0,1-0,5 мм.
В предпочтительном варианте цилиндрический участок в осевом направлении короче раздвижного участка. В типичной конструкции максимальная длина цилиндрического участка равна длине раздвижного участка, однако желательно укоротить ее до размера, составляющего от четверти до половины длины раздвижного участка. Другими словами, предпочтительно сконструировать раздвижной элемент так, чтобы он на своей стороне, обращенной к внутренней трубке, был изначально сформирован цилиндрическим участком, с учетом того, что полная длина цилиндрического участка составляет 10-50%, предпочтительно 20-30%, от габаритной длины раздвижного элемента, а раздвижной участок занимает остальную часть этой габаритной длины, т.е., другими словами, формирует для раздвижного элемента, кроме того, верхнюю границу захвата.
Такая конструкция может быть реализована особо простым и конструктивно надежным образом посредством зажимного участка, выполненного в форме по меньшей мере одной перемычки, которая образована, с отделением от цилиндрического участка, двумя прорезями, проходящими вдоль оси. По меньшей мере на одной стороне она присоединена к цилиндрическому участку посредством консоли, выполняющей функцию эластичного подвода к данному участку. В самом предпочтительном варианте такая консоль предусмотрена только на одной стороне. Тогда перемычка имеет свободный конец, обращенный к внутренней трубке, и, в предпочтительном варианте, сходящую на конус в данной зоне контактную поверхность, которая направлена радиально наружу и предпочтительно адаптирована к внутренней поверхности наружной трубки, в некоторой степени выполняя функцию эластичного пружинящего компонента.
Предпочтительно предусмотреть на раздвижном элементе по меньшей мере два зажимных участка, причем особо предпочтительно, чтобы они располагались в его цилиндрическом участке, упомянутом выше, желательно напротив друг друга или, если их больше двух, с равномерным распределением по периметру. В особо предпочтительном варианте имеются два зажимных участка, расположенные напротив друг друга в данной цилиндрической зоне таким образом, чтобы в наружной трубке жесткость распределялась настолько симметрично, насколько это возможно.
Было показано, что в типичном случае этого достаточно, в частности, при выполнении раздвижного элемента из пластикового материала (например, такого как полиэтилен, полиамид, поликарбонат или другой подобный полимер, пригодный для армирования волокнами), если по сравнению с радиусом раздвижного элемента, находящегося в расфиксированном состоянии, радиус зажимного участка больше по меньшей мере на 1%, предпочтительно по меньшей мере на 2%, а особо предпочтительно - на 3-8%. Выбор размера данного превышения зависит, с одной стороны, от допуска на внутренний диаметр, а с другой - также и от величины эластичного сбрасывающего усилия, прикладываемого зажимным участком. Второй из указанных факторов задается (в частности, в случае выполнения раздвижного элемента в виде цельного объекта) толщиной и шириной консоли, а также выбором используемого материала. Зажимание, происходящее в результате эластичного воздействия зажимного участка, определенно должно быть достаточно большим, чтобы в расфиксированном состоянии можно было предотвратить проворачивание раздвижного элемента внутренней трубкой, однако и не слишком большим, чтобы в расфиксированном состоянии предотвращалось осевое смещение двух трубок относительно друг друга. В предпочтительном варианте, как уже упоминалось, зажимной участок выполнен заодно с раздвижным элементом и имеет особенно простую конструкцию, позволяющую изготовить его из пластикового материала в ходе единой операции инжекционного формования и частично разместить на предусмотренных в конструкции зажимных клиньях (дальнейшая реконструкция/модернизация).
Другим возможным решением проблем, связанных с полностью задействованным раздвигающим устройством, является наличие выступа, ориентированного в каждом случае в осевом направлении и расположенного на внутренней трубке (на ее стопорной поверхности, обращенной к раздвигающему устройству) и/или на внутреннем элементе (на его стопорной поверхности, обращенной к внутренней трубке). Конкретно, когда внутренний элемент поворачивается в сторону внутренней трубки слишком сильно (это становится возможным, в частности, когда раздвижной элемент особенно хорошо зафиксирован относительно наружной трубки в результате наличия упомянутых зажимных участков), внутренний элемент из-за того, что он на большой площади упирается на расположенный на внутренней трубке стопор, заклинивается на данном стопоре и не может быть больше задействован без полной разборки зажимного механизма. Эту проблему можно полностью устранить посредством данных выступов, предусмотренных или на внутреннем элементе, или на внутренней трубке, а предпочтительно - на обоих этих элементах. В такой конструкции возможен только точечный упорный контакт, а упорный контакт, распределенный на большой площади и индуцирующий значительный коэффициент трения, становится невозможным.
Особенно предпочтительный способ выполнения таких выступов характеризуется тем, что соответствующий выступ выполняют в виде пандуса, приподнимающегося в направлении вдоль периметра, постепенно меняя контур плавным или даже ступенчатым образом, и в предпочтительном варианте оканчивающегося стопорной поверхностью (плоский уступ, параллельный оси). В предпочтительной конструкции высота такого уступа по оси обычно составляет 0,1-3 мм, желательно 0,2-1 мм.
Особенно предпочтительно, чтобы такие выступы располагались как на внутренней трубке, так и на внутреннем элементе. Тогда они выполняют свою функцию в противоположных направлениях относительно друг друга, причем так, что при повороте внутреннего элемента относительно внутренней трубки осевые стопорные поверхности, параллельные оси, могут смещаться в позицию, которая создает упор, распределенный на большой площади.
Другой предпочтительный вариант осуществления характеризуется тем, что принимающий конус раздвижного элемента установлен так, что он раскрыт в сторону внутренней трубки, а сам раздвижной элемент удерживается с возможностью осевого смещения, происходящего в заданных пределах между внутренним стопором, расположенным на внутренней трубке, и наружным стопором, предпочтительно расположенным на свободном конце регулировочного винта, причем предпочтительный интервал данного осевого люфта составляет 0,1-5 мм, а особенно предпочтителен интервал 0,25-2,5 мм.
Предусмотрена возможность выполнить в данном случае раздвижной элемент чашеобразным. Через дно чаши по нерезьбовому проходному отверстию проходит насквозь участок свободного конца регулировочного винта, дистальный по отношению к внутренней трубке. Наружный стопор предпочтительно сформировать посредством колпачка, устанавливаемого на данный конец после того, как раздвижной элемент (16) помещен в нужную позицию и закреплен относительно оси, но можно использовать для этого просто головку винта, расположенную там же.
Предусмотрена возможность дополнительно выполнить в периферийной зоне раздвижного элемента прорезь, проходящую по всей осевой длине, причем в дополнение к данной прорези предпочтительно выполнить еще одну прорезь, расположенную по периметру напротив первой и проходящую по раздвижному элементу, по существу, до его цилиндрического участка, обращенного к внутренней трубке. Предпочтительно, чтобы внутренний элемент, снабженный вставляемым конусом, содержал один или более крыловидных выступов, выступающих радиально, вытянутых вдоль оси и, кроме того, заправленных в осевые прорези раздвижного элемента.
Раздвигающее устройство может дополнительно содержать заглушку, в которую по оси и без возможности поворота вставлен регулировочный винт. В предпочтительном варианте данная заглушка удерживается во внутренней трубке на ее оси без возможности поворота, предпочтительно заканчивается кольцевым фланцем и образует внутренний стопор.
В своем последнем, но не менее важном аспекте изобретение относится к палкам для катания на лыжах, трекинга, лыжных гонок или скандинавской ходьбы, имеющим регулируемый по длине трубчатый элемент, описанный выше, причем при любом применении предусмотрена также возможность обеспечить более чем только один регулировочный интервал. Разные регулировочные интервалы могут быть реализованы или посредством раздвигающего устройства, описанного выше, или с помощью другого раздвигающего устройства, которое при любом применении также находится снаружи. Ручка палки установлена на самой верхней части наружной трубки, а наконечник палки - на самой нижней части внутренней трубки.
Другие варианты осуществления раскрыты в зависимых пунктах формулы.
Краткое описание чертежей
Далее будут описаны, со ссылками на прилагаемые чертежи, предпочтительные варианты, которые служат только целям пояснения изобретения и не должны восприниматься как ограничивающие его объем.
На фиг. 1 на различных видах представлено раздвигающее устройство, показанное без внутренней и наружной втулок: a) первый вид сбоку, b) то же, вид сбоку, но с поворотом на 90°, c) вид сверху, d) вид снизу, е) продольное сечение показанной на фиг. а) плоскостью А-А, f) продольное сечение показанной на фиг. b) плоскостью В-В и g) перспективное изображение.
На фиг. 2 представлен, в зоне перехода от внутренней трубки к наружной, трубчатый участок с раздвигающим устройством: a) наружный вид сбоку и b) сечение плоскостью С-С, показанной на фиг. а).
На фиг. 3 на различных видах представлен только раздвижной элемент: а) первый вид сбоку, b) то же, вид сбоку, но с поворотом на 90°, с) вид сверху, d) вид снизу, е) продольное сечение показанной на фиг. а) плоскостью А-А, f) продольное сечение показанной на фиг. b) плоскостью В-В и g), h) два перспективных изображения, повернутые относительно друг друга на 90°.
На фиг. 4 на различных видах представлена торцевая заглушка с позиционно зафиксированным регулировочным винтом, но без зажимного клина и раздвижного элемента, установленных на место: а) первый вид сбоку, b) то же, вид сбоку, но с поворотом на 90°, с) вид сверху, d) вид снизу, е) продольное сечение показанной на фиг. а) плоскостью А-А и f) перспективное изображение.
На фиг. 5 на различных видах представлен только зажимной клин: а) первый вид сбоку, b) то же, вид сбоку, но с поворотом на 90°, с) то же, вид сбоку, но с поворотом еще на 90°, d) то же, вид сбоку, но с поворотом на следующие 90°, е) продольное сечение показанной на фиг. b) плоскостью А-А, f) вид сверху, g) вид снизу, a h) и i)  два перспективных изображения, повернутые на 90° относительно друг друга.
Для изображений на фиг. 1-4 выбран увеличенный масштаб, одинаковый за исключением перспективных изображений, а изображения на фиг. 5 по отношению к изображениям на фиг. 1-4 для повышения наглядности приведены в масштабе, увеличенном еще в два раза.
На фиг. 6 представлены детали зоны основания регулировочного винта: а) увеличенный фрагмент конструкции по фиг. 4а, тоже показанный на виде сбоку, b) данная зона, показанная в сечении, и с) зажимной клин с двумя пандусами, показанный, в перспективном изображении, упирающимся на поясок или на другой зажимной клин.
Осуществление изобретения
Характерный вариант выполнения зажимного механизма согласно изобретению представлен на обсуждаемых далее фиг. 1-5. На фиг. 1 для повышения наглядности данный механизм показан без трубок, а на фиг. 2 - с наружной и внутренней трубками. На фиг. 3 проиллюстрирован только раздвижной элемент, на фиг. 4 - только торцевая заглушка с регулировочным винтом, а на фиг. 5 - только внутренний элемент или, другими словами, зажимной клин. На фиг. 6 для разъяснения принципа действия механизма приведены его детали. В данном случае на всех чертежах для идентичных структурных особенностей использованы одинаковые цифровые обозначения.
На соединительных участках трубчатого элемента 10 с регулируемой длиной, проиллюстрированных на чертежах и, в частности, на фиг. 2, внутренняя трубка 11 вставлена телескопическим образом в наружную трубку 12. Для этого у своего конца 13, обращенного к трубке 12, она снабжена раздвигающим устройством 15, посредством которого ее можно закрепить в трубке 12 в выбранном положении. На наружную трубку 12 у ее конца, обращенного к внутренней трубке 11, насажена кольцевая втулка 14 из пластикового материала, в которую трубка 12 впрессована и/или вклеена. Хотя наличие данной втулки не обязательно, она полезна, т.к. способствует направленному введению внутренней трубки, а также реально сцепляется с внутренней трубкой, охватывая ее по всему периметру в зоне, выступающей за границу наружной трубки. Таким образом, наличие втулки 14 приводит к улучшенной управляемости, предотвращает, в частности, защемление кожи в зазоре между трубками во время процедуры регулировки и, в целом, понижает вероятность травмы острыми кромками используемых алюминиевых трубок. В типичном варианте такая втулка изготовлена из пластикового материала, такого как, например, полиэтилен, поликарбонат, полиамид или их комбинации, или выполнена с применением способов конструирования двухкомпонентных деталей. Однако втулка может быть также и металлической, причем в том числе и по эстетическим причинам.
В конструкцию раздвигающего устройства 15 входят наружный элемент 16 (раздвижной элемент), внутренний элемент 17, выполняющий, кроме того, функцию зажимного клина, и регулировочный винт в виде стержня 18, снабженного наружной резьбой и в типичном варианте состоящего из металла, хотя предусмотрена также возможность выполнить его из пластикового материала.
Стержень 18 с наружной резьбой, установленный по оси трубчатого элемента 10, без возможности поворота удерживается одним своим концевым участком на вставляемом конце 13 внутренней трубки 11. Для этого данный стержень 18 введен в привинченную или приваренную торцевую заглушку 19 (причем возможны и другие подобные способы прикрепления), зафиксирован в осевом направлении и без возможности поворота удерживается в торцевой заглушке посредством клея или другого подобного средства. Заглушка 19 также зафиксирована в осевом направлении и без возможности поворота удерживается во внутренней трубке 11. В типичном варианте данная заглушка 19 имеет зону введения регулировочного винта, которая полностью заключена в трубке 11, а также кольцевой фланец, наружный диаметр которого соответствует наружному диаметру трубки 11. Данный фланец выполняет функцию стопора для внутренней трубки 11, когда ее натягивают на торцевую заглушку 19, и присоединен фиксированным образом к заглушке посредством фрикционного замыкания и/или приклеивания и/или принудительной блокировки.
Осевая центральная внутренняя резьба 21 внутреннего элемента 17 введена в зацепление с наружной резьбой стержня 18. Снаружи элемент 17 выполнен в форме конуса 22 или просто сужается.
Наружный конус 22 сходится в сторону свободного конца стержня 18, снабженного наружной резьбой, который проходит по внутренней резьбе канала 21 внутреннего элемента 17 и без возможности поворота присоединен к наружному стопору 26 у его выступающего свободного конца. В типичном варианте стопор 26 образован головкой 26 винта. Если раздвижной элемент выполнен, конкретно, с непрерывной прорезью, сборка такого устройства не вызывает затруднений. Так, в варианте, использующем регулировочный винт 18 с головкой 26, сначала навинчивают внутренний элемент 17 на винт 18, а затем винт 18 ввинчивают в торцевую заглушку, после чего раздвижной элемент, растянув его с помощью прорези 44, натягивают на боковые стороны.
Раздвижной элемент 16, наружный по отношению к внутреннему элементу, на своем раздвижном основном корпусе 23 имеет в зоне 36 принимающий конус (или принимающее сужение) 27, крутизна которого согласована с крутизной вставляемого конуса (или вставляемого сужения) 22 внутреннего элемента 17. Как показано на чертежах, внутренний элемент 17 введен в расположенный напротив раздвижной элемент 16, по существу, без зазора, причем вставляемый конус 22 зажимного клина короче принимающего конуса 27 раздвижного элемента. В соответствии с проиллюстрированной конструкцией принимающий конус (или принимающее сужение) 27 раздвижного элемента 16 раскрыты в сторону внутренней трубки 11. Раздвижной элемент 16 может быть выполнен, например, из пластикового материала, а внутренний элемент 17 - из метала или пластикового материала.
2
1
Как показано, в частности, на фиг. 3, иллюстрирующей раздвижной элемент 16, данный элемент выполнен с возможностью реально раздвигаться в зоне 36. Это зона, в которой может расширяться основной корпус 23, внутри которого предусмотрено наличие участка 27, сужающегося на конус. Реальное расширение является результатом взаимодействия с внутренним элементом 17 и происходит, когда данный элемент вдвигается во внутренний объем наружного элемента 16. Как будет показано ниже, в соединительной зоне со стороны внутренней трубки 11 раздвижной элемент имеет цилиндрический участок 38, который, в отличие от зоны 36, не контактирует с внутренней стенкой наружной трубки 12, когда весь узел находится в своем зажимном состоянии. В зоне 38 имеется зажимной участок 1, выполненный в виде эластичного язычка, ориентированного в направлении к внутренней трубке 11 и имеющего свободный конец. Данный участок 1 в какой-то степени выделен из зоны 38 двумя прорезями 3, которые со смещением по оси проходят по периферии через осевую зону 38 со стороны внутренней трубки, перекрывая часть этой зоны (предпочтительно примерно на 2/3-3/4). В результате образуется зажимной участок 1, который при выполнении его заодно с остальной частью раздвижного элемента 16 выполняет функцию пружинящего элемента или плоской пружины. Полученный посредством способа инжекционного формования, элемент 1 имеет выступающий радиально наружу свободный конец, в зоне которого сформирована контактная зона 2. Вследствие того, что радиус r (в расфиксированном состоянии механизма) больше радиуса r зажимной зоны 36 раздвижного элемента, находящегося в расфиксированном состоянии, а также больше внутреннего диаметра наружной трубки 12 (независимо от зажимного состояния механизма) на небольшую, но строго заданную величину, в данной зоне 2 зажимной элемент 1 оказывается в контакте с внутренней стенкой наружной трубки 12. Чтобы обеспечить в зоне 2 настолько надежное зажимное воздействие, насколько это возможно, данной зоне придан такой же изгиб периметра, как у наружной трубки 12. Чтобы иметь возможность взаимодействовать с различными внутренними радиусами наружных трубок, контактная зона 2 может проходить в направлении оси прямолинейно или слегка вогнутым образом.
В данном варианте, как показано на видах с разных сторон периметра, предусмотрены два таких зажимных участка 1, расположенные напротив друг друга, чтобы обеспечить симметричное зажимание.
Встроенная торцевая заглушка 19 состоит из внутренней части 31, которая без возможности поворота и смещения удерживается во внутренней трубке 11, и из пояска (или кольцевого фланца) 32, упирающегося в кольцевую торцевую поверхность трубки 11.
Раздвижному элементу 16 придана форма, напоминающая чашу. Через дно чаши по нерезьбовому проходному отверстию 37 проходит насквозь участок свободного конца регулировочного винта 18, относительно которого данное дно может неповоротным образом смещаться по оси. Элемент 16 на наружной стороне своего основного корпуса 23 снабжен по периметру одной или несколькими фрикционными накладками, покрытиями или другими подобными средствами. Предусмотрена возможность выполнить такое структурирование поверхности корпуса, например, посредством продольных ребер 40, разделенных параллельными углублениями 39, чтобы обеспечить повышенное фрикционное усилие относительно внутренней периферии наружной трубки 12. На своем конце, дистальном по отношению к дну чаши, т.е. обращенном к внутренней трубке 11, корпус 23 имеет цилиндрический уступ 38 с уменьшенным наружным диаметром (см. выше). Предпочтительно установить раздвижной элемент 16 так, чтобы он имел возможность смещаться по оси в определенных пределах между наружным стопором 26, расположенным на свободном конце регулировочного винта 18, и внутренней стопорной поверхностью 28. Промежуток между стопорными поверхностями 24 и 28 на какое-то расстояние превышает осевую длину раздвижного элемента 16, измеряемую между наружной поверхностью дна чаши и кольцевой торцевой поверхностью цилиндрического уступа 38.
Однако в альтернативном варианте наличие наружного стопора можно обеспечить также, например, выполнив на регулировочном винте кольцевой фланец, который предназначен специально для этой цели, и ответный буртик на раздвижном элементе. Сказанное относится и к внутреннему стопору, который нет необходимости выполнять именно на торцевой заглушке 19. Важным фактором для такого варианта осуществления является смещение раздвижного элемента 16 в направлении свободного конца регулировочного винта на стопор в процессе процедуры фиксирования, а также тот факт, что после достижения данной позиции раздвижной элемент 16 проявляет определенный и хорошо различимый люфт в сторону внутренней трубки. В результате при приложении нагрузки (при смещении двух трубок навстречу друг другу) раздвижной элемент натягивается на внутренний элемент даже в большей степени, а две конические поверхности дополнительно проталкиваются навстречу друг другу, т.е. зажимной механизм выполняет свою функцию даже более надежно.
В двух периферийных зонах наружной трубки 12, расположенных по диаметру напротив друг друга, внутренний элемент 17 в каждом случае снабжен крыловидным выступом 41, 42, у которого проходящая в продольном направлении торцевая поверхность ориентирована параллельно оси палки. Каждый выступ 41, 42 аксиально заправлен в прорезь 43, 44 раздвижного элемента 16, имеющую соответствующую ширину. В результате внутренний элемент 17 при своем перемещении вдоль оси относительно раздвижного элемента 16 провернуться относительно него не может. Две прорези 43, 44, по существу, перекрывают продольный размер основного корпуса 23 элемента 16, а в зону цилиндрического уступа 38 заходят только в самой малой степени. Другими словами, это означает также, что максимальный радиальный размер крыловидных выступов 41 и 42 немного больше, чем внутренний диаметр цилиндрического уступа 38.
По наружному периметру раздвижного элемента 16 выполнены четыре выточки 40, которые по отношению друг к другу в каждом случае расположены осесимметрично или центральносимметрично, ориентированы в продольном направлении и проходят почти по всей длине основного корпуса 23 элемента 16. В результате такого расположения задаются периферийные зажимные зоны данного элемента.
Для своего последовательного перемещения по регулировочному винту 18 и внутреннему элементу 17 раздвижной элемент 16 (если на нем предварительно не предусмотрена резьба) снабжен прорезью 44, непрерывной в осевом направлении, у которой элемент 16 можно раскрыть в радиальном направлении и передвинуть по элементу 17 и винту 18.
Для перемещения с целью зажимания внутренней трубки 11 в наружной трубке 12 посредством раздвигающего устройства 15 (такое зажимание происходит в результате вращения трубки 11 направо, если резьба левосторонняя, или налево, если резьба правосторонняя) с последующим вращением регулировочного винта 18 относительно наружной трубки 12, внутренний элемент 17 отодвигают от внутренней трубки 11, а раздвижной элемент 16 перемещают или продавливают прежде всего в том же направлении до наружного стопора 26. После дополнительного перемещения внутреннего элемента 17 по оси раздвижной элемент 16 раздвигают в радиальном направлении так, чтобы его наружный периметр уперся под давлением во внутренний периметр наружной трубки 12. В этом состоянии элемент 16 находится на небольшом заданном расстоянии от внутренней стопорной поверхности 30. Далее, если внутренняя трубка 11 зажата в наружной трубке 12 посредством более или менее высокого крутящего момента, по оси возникает нагрузка ударного типа, передающаяся от наружной трубки 12, снабженной, например, ручкой палки, в сторону внутренней трубки 11, на которой установлен наконечник палки, причем нагрузка передается за счет раздвижного элемента 16, зажимным образом зафиксированного в наружной трубке 12, а внутренний элемент 17 получает возможность сместиться по оси. В результате элемент 17 дополнительно сдвигается во внутренний конус 27 раздвижного элемента 16, дополнительно раздвигая данный элемент, что приводит к повышению удерживающего усилия, приложенного между внутренней трубкой 11 и наружной трубкой 12.
Если после этого такой механизм задействовать полностью, может возникнуть ситуация, в которой в фактической зажимной зоне 36, когда внутренний элемент сдвинут по резьбе относительно внутренней трубки на достаточное расстояние, поверхность контакта с внутренней поверхностью наружной трубки окажется слишком маленькой или вообще не будет контакта. Если затем попытаться закрепить механизм, поворачивая внутреннюю трубку относительно наружной, такое вращение увлечет за собой раздвижной элемент 16, поскольку он может проскальзывать по внутренней поверхности наружной трубки слишком легко. В результате механизм может оказаться закрепленным не до конца. Однако эту проблему можно эффективно предотвратить, используя зажимные участки 1 и их принцип действия, описанные выше. В связи с этими участками возникают осложнения, если слишком сильно повернуть внутренний элемент относительно внутренней трубки или стопорной поверхности 30, расположенной там же. Когда внутренний элемент имеет цилиндрический участок 20, возможна ситуация, в которой поверхность 24, обращенная к стопорной поверхности 30, окажется приведенной в контакт с ней на большой площади. Тогда из-за возникающего трения повторное закрепление механизма может оказаться невозможным. На самом деле внутренняя трубка 11 и регулировочный винт 18 должны вращаться полностью совместно, при том что внутренний элемент 17 и раздвижной элемент 16 должны оставаться, без возможности поворота, в той же позиции при повороте и в той же позиции относительно наружной трубки. Если слишком сильно повернуть внутренний элемент, упирающийся в стопорную поверхность 30 на большой площади, зажимные участки 1 раздвижного элемента 16 также не смогут больше обеспечить достаточное трение. В результате возникнет ситуация, в которой при повороте внутренней трубки 11 весь механизм, и в том числе внутренний и раздвижной элементы, может продолжить вращение, и зафиксировать его невозможно. Как показано, в частности, на фиг. 5, эту проблему можно предотвратить, используя выступ 25, выполненный на стопорной поверхности 24 внутреннего элемента. В такой конструкции блокируется перемещение поверхности 24 в контакт на большой площади со стопорной поверхностью 30 торцевой заглушки, что позволяет предотвратить чрезмерное сцепление между внутренним элементом и данной заглушкой. В порядке альтернативы такому техническому решению или в дополнение к нему предусмотрена возможность выполнить на поверхности 30 торцевой заглушки 19 выступ 28, который, по существу, выполняет ту же функцию, что и выступ 25.
Особо предпочтителен вариант, в котором выступ 25 внутреннего элемента имеет форму поднимающегося пандуса, который оканчивается замыкающей поверхностью 34, параллельной оси, а на торцевой заглушке 19 соответствующим образом выполнен пандус 28 с участком 35, тоже параллельным оси. В данном случае пандусы 25 и 28 выполнены согласованными по их наклону и высоте таким образом, что, как в перспективном изображении показано, в частности, на фиг. 6с), они могут перемещаться в направлении поворота, упираясь друг в друга на большой площади. В результате контакт с поверхностью 30 может вообще отсутствовать, и, следовательно, не возникает также и трение, которое могло бы возникнуть между торцевой заглушкой и внутренним элементом, противодействуя фиксированию механизма. Таким образом, к преимуществам предлагаемого устройства можно отнести конструкцию пандусов 28, в возможном варианте расположенных у торцевой заглушки, и наличие сужающегося участка 29 на регулировочном винте в зоне, прилегающей к торцевой заглушке 19, что позволяет выполнить пандусы 28 настолько широкими, насколько это возможно, а регулировочный винт установить с определенным допуском.
Перечень обозначений
1 - Эластичный зажимной участок
2 - Контактная поверхность участка 1
3 - Ограниченная по оси прорезь для участка 1, выполненная в уступе 38
4 - Консоль участка 1
10 - Трубчатый элемент, регулируемый по длине
11 - Внутренняя трубка
12 - Наружная трубка
13 - Конец внутренней трубки, обращенный к наружной трубке
14 - Трубчатая втулка
15 - Раздвигающее устройство
16 - Раздвижная втулка, раздвижной элемент
17 - Внутренний элемент, зажимной клин
18 - Стержень с участком наружной резьбы, стержень с наружной резьбой, регулировочный винт
19 - Торцевая заглушка
20 - Цилиндрический участок зажимного клина
21 - Осевой канал зажимного клина, снабженный резьбой
22 - Наружный конус зажимного клина
23 - Основной корпус раздвижной втулки, выполненный с возможностью расширения
24 - Нижняя стопорная поверхность зажимного клина
25 - Пандус на поверхности 24, клин
26 - Наружный стопор, головка винта
27 - Внутренний конус раздвижной втулки
28 - Пандус на пояске торцевой заглушки
29 - Сужающаяся зона регулировочного винта
30 - Верхняя поверхность пояска торцевой заглушки, нижний стопор для раздвижной втулки,
31 - Участок торцевой заглушки, расположенный во внутренней трубке
32 - Кольцевой фланец
34 - Стопорная поверхность пандуса на зажимном клине, параллельная оси
35 - Стопорная поверхность пандуса на пояске, параллельная оси
36 - Расширяемая зона втулки/элемента 16
37 - Нерезьбовое сквозное отверстие, проходящее через раздвижную втулку
38 - Цилиндрический уступ раздвижной втулки
39 - Аксиальное углубление в наружной поверхности раздвижной втулки
40 - Аксиальное ребро на наружной поверхности раздвижной втулки
41 - Крыловидный выступ
42 - Крыловидный выступ, заправляемый в непрерывную прорезь
43 - Прорезь
44 - Непрерывная прорезь
45 - Нижняя часть прорези 43
А - Ось втулки/элемента 16
1
r - Внешний радиус наружной поверхности в расширяемой зоне втулки/элемента 16
2
r - Внешний радиус эластичного зажимного участка