Промежуточный корпус разъемного соединения двух труб с перпендикулярно пересекающимися осями

Полезная модель относится к узлам соединения элементов снаряда для гимнастических упражнений, состоящих из нескольких частей, например, гимнастическим лестницам или турникам с вертикальными стойками и горизонтальными перекладинами между ними.
Известно разъемное соединение двух труб с перпендикулярно пересекающимися осями, одна из которых закреплена вертикально, содержащее болт, шайбу, опорную деталь с глухим отверстием, установленную под шайбу, контактирующую с опорной поверхностью головки болта, заглушку для глухого отверстия в опорной детали, при этом горизонтально расположенная труба установлена на выступающую часть корпуса в глухом кольцевом пазу; по оси корпуса выполнено сквозное отверстие, соразмерное диаметру болта, а со стороны установки горизонтально расположенной трубы в глухое шестигранное отверстие выступающей части корпуса до упора запрессована гайка, в которую ввертывается болт; расстояние между вертикальной плоскостью глухого кольцевого паза корпуса и торцом гайки со стороны вертикально закрепленной трубы не менее 3 мм (патент на полезную модель RU119245U1).
Некоторое развитие вышеуказанное техническое решение нашло в полезной модели по патенту RU129824U1. В частности, оба варианта известного соединения двух труб с перпендикулярно пересекающимися осями содержат следующие признаки: две трубы, болт, шайбу, опорную деталь с глухим отверстием, установленную под шайбу, контактирующую с опорной поверхностью головки болта, заглушку для глухого отверстия в опорной детали, при этом вторая труба установлена на выступающую часть корпуса (промежуточного корпуса из пластического материала) в глухом кольцевом пазу; по оси корпуса выполнено сквозное отверстие, соразмерное диаметру болта, со стороны установки второй трубы в глухое шестигранное отверстие выступающей части корпуса до упора запрессована гайка, в которую ввертывается болт, при этом расстояние между вертикальной плоскостью глухого кольцевого паза корпуса и торцом гайки со стороны второй трубы не менее 3 мм, при этом сквозное отверстие в корпусе выполнено с коническими углублениями, а выступающая часть корпуса выполнена с усеченным конусом.
Общим недостатком известных решений является использование запрессовывания в промежуточный корпус гайки, в которую ввертывается болт. Запрессованная гайка зачастую выпадает из глухого отверстия, то тесть со штатного места из-за незначительных внешних воздействий: микроударов, тряски и т.п. Так как гимнастические снаряды преимущественно поставляются в разобранном виде или разбираются для транспортировки, то возникает риск потери гайки, что несомненно замедлит сборку гимнастического снаряда.
За прототип выбран промежуточный корпус более проработанного разъемного соединения двух труб с перпендикулярно пересекающимися осями, известный из патента RU129824U1.
Техническая проблема – устранение вышеуказанного недостатка аналога и прототипа.
Технический результат – надёжная фиксация гайки в промежуточном корпусе разъемного соединения двух труб с перпендикулярно пересекающимися осями.
,
Указанная техническая проблема решается промежуточным корпусом разъемного соединения двух труб с перпендикулярно пересекающимися осями, выполненным из пластического материала, с возможностью прилегания к боковой стороне первой трубы, по оси которого выполнено сквозное отверстие, соразмерное диаметру болта, выполненным также с выступающей частью с глухим кольцевым пазом для установки второй трубы, а также  с гайкой, установленной со стороны установки второй трубы в выступающей части, в которую ввертывается болт, при этом расстояние между вертикальной плоскостью глухого кольцевого паза корпуса и торцом гайки со стороны второй трубы не менее 3 мм.  согласно предложению гайка является закладным элементом при изготовлении промежуточного корпуса.
Под пластическим материалом подразумевается широкий спектр материалов, определяемый такими понятиями как пластмасса, полимер, термопласт, обладающие определенной степенью эластичности, позволяющей деформироваться под усилием от закручиваемой гайки и надёжно удерживать трубу в кольцевом пазу (см., например: https://studopedia.ru/7_38107_glava--polimernie-plasticheskie-materiali-plastmassi.html).
Предпочтительный вариант изготовления промежуточного корпуса – это использование гайки как закладного элемента в прессформе с последующим облитием ее пластмассой на термопластавтомате (ТПА).
Выступающую часть промежуточного корпуса целесообразно выполнять с плавным уменьшением наружного диаметра.
При использовании промежуточного корпуса возможны также другие конструктивные нюансы, упрощающие и улучшающие сборку соединения, в частности, при выполнении второй трубы в ПВХ-оплётке (что делается, в первую очередь, для повышения эргономики) целесообразно на концах трубы ПВХ-оплётку выполнять с утолщением конической формы (но не доводить оплётку до концов трубы, оставляя оголённую часть), а ширину глухого паза выполнять на длине, сопоставимой с длиной утолщения ПВХ-оплётки выполнять соразмерным и коническим (сужающимся к глухому торцу), и только в последней части выполнять ширину паза, соответствующей толщине стенки металлической трубы).
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан продольный вертикальный разрез общего вида разъемного соединения двух труб с перпендикулярно пересекающимися осями.
На фиг. 2 показан продольный горизонтальный разрез промежуточного корпуса (втулки).
Промежуточный корпус 7 из пластического материала разъемного соединения двух труб 1 и 2 с перпендикулярно пересекающимися осями прилегает к боковой стороне трубы 1. По оси промежуточного корпуса 7 выполнено сквозное отверстие, соразмерное диаметру болта 3, при этом труба 2 установлена на выступающую часть 8 корпуса 7 в глухом кольцевом пазу 9. Со стороны установки трубы 2 в выступающую часть корпуса заделана гайка 10, в которую ввертывается болт 3. Выступающая часть 8 выполнена с плавным уменьшением наружного диаметра. Труба 2 может быть покрыта ПВХ-оплёткой 11 с утолщениями 12 на концах. Разъемное соединение двух труб 1 и 2 с перпендикулярно пересекающимися осями содержит болт 3 с шайбой 4 (могут представлять одно целое), опорную деталь 5 с глухим отверстием, установленную под шайбу 4, контактирующую с опорной поверхностью головки болта, заглушку 6 для глухого отверстия в опорной детали,
Сборка разъемного соединения двух труб с перпендикулярно пересекающимися осями производится в следующей последовательности:
- корпус 7 запрессовывается в трубу 2 и держится там за счет разницы диаметров корпуса 7 и трубы 2 (силы трения);
- на болт 3 надеваются шайба 4 и опорная деталь 5;
- болт 3 с установленными шайбой 4 и опорной деталью 5 вставляется в сквозное перпендикулярное оси отверстие в трубе 1 до касания опорной детали 5 наружной поверхности трубы 1;
- на болт 3 надевается, через сквозное отверстие, промежуточный корпус 7 до касания болта 3 с гайкой 10;
- болт 3 заворачивается в гайку 10 до касания опорной поверхности корпуса 7 с наружной поверхностью трубы 1;
- головка болта 3 закрывается заглушкой 6, вставляемой в опорную деталь 5.
Дополнительные конструктивные особенности (ПВХ-оплётка 11 с утолщениями 12, выполнение участка глухого паза 9 коническим, сужение выступающей части корпуса 7) упрощают сборку, включая точную посадку всех деталей.