Узел крепления внешних мобильных устройств

Полезная модель относится к средствам для крепления внешних мобильных устройств на различные типы поверхностей, в частности для крепления на лодках, катерах, яхтах, автомобилях и др. транспортных средствах подставок для удочек, спиннингов, отдельных предметов посуды (стаканов, бутылок), а также фотоаппаратов, планшетов, навигационных приборов, столиков и т.п.
Известен узел крепления внешних мобильных устройств, включающий корпус, в котором выполнен паз для установки монтажного элемента, выполненного в виде пластины, в центре которой закреплен шар поворотного механизма, и запорный механизм в виде подпружиненного рычага (US RE42581 Е).
Недостатком указанного известного узла крепления внешних мобильных устройств является его низкая надежность. Данный узел крепления выполнен под шаровое крепление адаптеров мобильных устройств, обладающее низкой степенью фиксации стационарного положения закрепленного мобильного устройства при случайном превышении нагрузки на него, в том числе, если крепление осуществляется к поверхностям транспортного средства - при резком торможении или повороте последнего.
Более надежная фиксация стационарного положения закрепленного внешнего мобильного устройства достигается при использовании узлов крепления, выполненных для шлицевого соединения с адаптерами мобильных устройств.
Так, известен узел крепления внешних мобильных устройств, включающий опору, на которой выполнен выступающий шлицевой элемент в виде круглой трубы, имеющей внешнюю шлицевую поверхность и сквозное отверстие в стенке для фиксирующего приспособления, такого как винты, болты, гайки, заклепки, препятствующего осевому разъединению узла крепления с адаптером мобильного устройства. (US 2015090055 А1).
Недостатком известного узла крепления внешних мобильных устройств является необходимость использования специальных инструментов для закрепления фиксирующих приспособлений. Кроме того, указанное выполнение узла крепления внешних мобильных устройств требует использования адаптеров большого поперечного сечения (адаптер надевается на выступающий шлицевой элемент узла крепления), что делает невозможным его использование для крепления внешних мобильных устройств, имеющих небольшие габариты.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный узел крепления внешних мобильных устройств, включающий корпус, в котором выполнено круглое шлицевое отверстие, и запорную пластину, расположенную в пазу на боковой поверхности корпуса, имеющую отверстие со шлицевым элементом и выполненную с возможностью перемещения (RU 138846 U1 - прототип). Запорная пластина выполнена с возможностью поперечного перемещения. На запорной пластине выполнено фигурное отверстие, имеющее на внутренней части шлицы, расположенные по окружности, и фигурный сегмент, выполненный со смещением от центра окружности.
Недостатком известного узла крепления внешних мобильных устройств является низкая прочность крепления внешних мобильных, обусловленная, в частности, указанным выполнением фигурного отверстия запорной пластины с возможностью ее поперечного перемещения, поскольку в положении «закрыто» запорная пластина блокирует только часть шлицев.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается при использовании предлагаемой полезной модели, является создание узла крепления внешних мобильных устройств.
Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемой полезной модели, заключается в повышении прочности закрепления внешних мобильных устройств.
Указанный технический результат достигается тем, что в узле крепления внешних мобильных устройств, включающем корпус, в котором выполнено круглое шлицевое отверстие, и запорную пластину, расположенную в пазу на боковой поверхности корпуса, имеющую отверстие со шлицевым элементом и выполненную с возможностью перемещения, отверстие со шлицевым элементом запорной пластины выполнено соосным и тождественным по форме круглому шлицевому отверстию корпуса, запорная пластина выполнена с возможностью углового перемещения относительно центра круглого шлицевого отверстия корпуса и возможностью фиксации в крайних положениях.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков и обеспечиваемым полезной моделью указанным техническим эффектом состоит в следующем.
Отверстие со шлицевым элементом запорной пластины выполнено соосным и тождественным по форме круглому шлицевому отверстию корпуса, что при угловом перемещении запорной пластины относительно центра круглого шлицевого отверстия корпуса в положение «закрыто» позволяет осуществить шлицевое соединение узла крепления с адаптером внешнего мобильного устройства с большей суммарной площадью контакта (блокируются все шлицы), что с очевидностью повышает прочность закрепления внешнего мобильного устройства. Возможность фиксации запорной пластины в крайних положениях дополнительно повышает прочность закрепления внешнего мобильного устройства, поскольку исключает осевое разъединение шлицевого соединения, а также предохраняет от случайного перемещения запорной пластины из положения «закрыто» в положение «открыто», т.е. обеспечивает большую надежность соединения при динамических нагрузках.
На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого узла крепления внешних мобильных устройств, включающего корпус 1 и запорную пластину 2.
На фиг. 2 представлен общий вид адаптера.
На фиг. 3 представлена запорная пластина 2 с бобышками 3 для одного из возможных вариантов выполнения механизма ее фиксации в крайних положениях.
На фиг. 4 представлен вид сверху корпуса 1 с фигурным пазом 4 для того же варианта выполнения механизма фиксации запорной пластины в крайних положениях.
На фиг. 5 представлен другой вариант выполнения механизма фиксации запорной пластины в крайних положениях.
Количество шлицев в шлицевом отверстии корпуса 1 и, соответственно, в отверстии запорной пластины может быть любым, предпочтительно от 8 до 16. Профили шлицев также могут быть любыми: прямобочные, эвольвентные, трапецеидальные, треугольные.
Механизм фиксации запорной пластины в крайних положениях может иметь любое выполнение, в частности, указанное на фиг. 3-4 и фиг. 5.
Предлагаемый узел крепления внешних мобильных устройств может быть выполнен из любого конструкционного материала, например, из металла, пластмассы, композиционных материалов. Предпочтительными являются стеклонаполненные полиамиды, АБС пластики подобные им, как обладающие достаточной прочностью и небольшой массой.
Адаптеры, пригодные для использования с предлагаемым узлом крепления внешних мобильных устройств могут быть выполнены в любом виде, в том числе в виде отрезка вала или трубы, имеющих соответствующий профиль внешней поверхности, ответный форме сопрягаемой поверхности предлагаемого узла крепления внешних мобильных устройств. Например, в качестве адаптера, пригодного для использования с предлагаемым узлом крепления внешних мобильных устройств, могут быть использованы адаптеры, известные из RU 138846 U1 или WO 2016014010 А1.
Пример 1
Узел крепления внешних мобильных устройств выполнен из имеющегося в широкой продаже стеклонаполненного (30%) полиамида РА 6. Полиамид РА 6 - конструкционный термопласт, представляющий собой продукт анионной полимеризации капролактама (http://www.anid.ru/poliamid/6). Корпус 1 имеет 4 монтажных отверстия под крепеж на любой плоской поверхности. В корпусе 1 выполнено круглое шлицевое (12 шлицев) отверстие, запорная пластина 2 расположена в пазу на боковой поверхности корпуса 1. Запорная пластина 2 имеет отверстие со шлицевым элементом (12 шлицев), которое выполнено соосным и тождественным по форме круглому шлицевому отверстию корпуса 1, благодаря чему запорная пластина 2 имеет возможность углового перемещения относительно центра круглого шлицевого отверстия корпуса 1. Возможность фиксации запорной пластины 2 в крайних положениях обеспечивается за счет механизма, изображенного на фиг. 3 и 4. На запорной пластине 2 имеется вытянутая бобышка 3 с разрезом по центру, которая вставляется в одну из расширенных частей по краям дугообразного паза 4. Дугообразный паз 4 выполнен концетричным с круглым шлицевым отверстием корпуса 1. Бобышка 3 фиксируется в двух крайних положениях за счет освобождения по краям паза 4. При угловом перемещении против часовой стрелки до упора запорная пластина 2 фиксируется в крайнем положении «открыто». При этом шлицы шлицевого отверстия в корпусе 1 совпадают со шлицами отверстия на запорной пластине 2, что позволяет свободно установить адаптер с любым внешним мобильным устройством. После установки адаптера запорная пластина 2 угловым перемещением переводится в положение «закрыто» и фиксируется в нем. При этом шлицы на запорной пластине 2 перекрывают все 12 шлицев шлицевого отверстия на корпусе 1, что, со всей очевидностью, обеспечивает равномерно распределенную нагрузку на все шлицы и надежную фиксацию адаптера, т.е. повышение прочности закрепления внешних мобильных устройств, что подтверждается также результатами следующих сравнительных испытаний.
Для сравнения был изготовлен узел крепления внешних мобильных устройств согласно прототипу (RU 138846 U1). Как и в узле по примеру 1, в корпусе выполнено круглое шлицевое отверстие, имеющее 12 шлицев. Запорная пластина расположена в пазу на боковой поверхности корпуса и имеет отверстие со шлицевым элементом - фигурное отверстие, имеющее на внутренней части 8 шлицев, расположенных по окружности, и фигурный сегмент, выполненный со смещением от центра окружности. Запорная пластина выполнена с возможностью поперечного перемещения. Благодаря указанному выполнению отверстия в запорной пластине и ее поперечному перемещению запорная пластина блокирует только часть шлицев.
8
2
8
2
Испытания обоих узлов крепления внешних мобильных устройств проведены в одинаковых условиях. В узле по примеру 1 и узле по прототипу были закреплены одинаковые имитированные адаптеры. К каждому имитированному адаптеру приложена осевая нагрузка 1200 Н. С помощью методики расчета по допустимым напряжениям в Solidworks simulation xpress получены данные напряжений, возникающих в контакте замковая пластина-адаптер в опасных сечениях, которые составили для узла крепления внешних мобильных устройств по примеру 1 1⋅10 Н/м, а для узла крепления внешних мобильных устройств по прототипу - 1,4⋅10 Н/м.