專(zhuān)利名稱(chēng)：使用徑向和軸向彈簧的球保持、鎖栓和鎖定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎖栓部件，并且更特別是涉及能夠轉(zhuǎn)動(dòng)和圓錐運(yùn)動(dòng)的 球形部件的鎖栓。
技術(shù)背景扭曲(canted )螺旋彈簧在需要縱向和轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的連接器中已經(jīng) 廣泛用作鎖栓裝置。本發(fā)明通過(guò)使其用于具有球和插口配置的鎖栓機(jī) 構(gòu)中來(lái)增強(qiáng)扭曲螺旋彈簧的應(yīng)用。已經(jīng)深入地描述過(guò)用于保持裝置中的連接器，例如授予Balsells 的美國(guó)專(zhuān)利4974821、 5139276、 5082390、 5545842、 5411348以及其它專(zhuān)利。所有這些專(zhuān)利這里結(jié)合于此作為參考。其中所述的美國(guó)專(zhuān)利4974821總體描述一種扭曲螺旋彈簧和用于 定向主軸徑向加載的彈簧的凹槽，從而具有特定預(yù)選性能以響應(yīng)彈簧 加載。美國(guó)專(zhuān)利5082390教導(dǎo)一種用于相互保持和鎖定第一和第二構(gòu)件 的扭曲螺旋彈簧。美國(guó)專(zhuān)利5139276披露一種位于凹槽內(nèi)的徑向加載彈簧以便控制 彈簧的彈性性能。美國(guó)專(zhuān)利5411348和5545842教導(dǎo)了優(yōu)選地將兩個(gè)構(gòu)件鎖定在一 起的彈簧機(jī)構(gòu)。這些所述對(duì)比文件和任何其它現(xiàn)有技術(shù)都不能使得球進(jìn)行圓錐運(yùn)動(dòng)。發(fā)明內(nèi)容按照本發(fā)明的鎖栓機(jī)構(gòu)總體包括其中具有空腔并且其上具有開(kāi)口 的殼體。設(shè)置尺寸以便經(jīng)由開(kāi)口插入殼體空腔的球包括柄部，柄部具 有小于球的直徑，它從球延伸。殼體空腔內(nèi)的至少一個(gè)凹槽靠近空腔開(kāi)口設(shè)置，并且螺旋彈簧布 置在凹槽內(nèi)，保持球不使其轉(zhuǎn)動(dòng)離開(kāi)空腔，柄部相對(duì)于殼體中心線位 于所選錐形角度上。在一個(gè)實(shí)施例中，凹槽是周向的，并且螺旋彈簧是連續(xù)吊裝式彈
簧。在另一實(shí)施例中，多個(gè)弧形凹槽設(shè)置在殼體空腔內(nèi)，并且弧形螺 旋彈簧部段布置在每個(gè)弧形凹槽內(nèi)。多個(gè)隔開(kāi)的周向凹槽可用于殼體空腔內(nèi)，其中連續(xù)的吊裝螺旋彈 簧布置在每個(gè)凹槽內(nèi)，使得球在殼體內(nèi)定位在不同的橫向位置上。在一個(gè)實(shí)施例中，凹槽和彈簧構(gòu)造成將球鎖定在殼體空腔內(nèi)，并 且本發(fā)明的另一實(shí)施例，空腔是球形的。在此實(shí)施例中，兩個(gè)凹槽布 置在殼體空腔內(nèi)，螺旋彈簧位于其中，凹槽布置在球的相對(duì)半球內(nèi)。


結(jié)合附圖，通過(guò)以下描述將更好地理解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征，附圖中圖1是按照本發(fā)明的機(jī)構(gòu)的部分截面的側(cè)視圖，總體表示殼體和 其中的空腔以及其上的開(kāi)口 ，經(jīng)由開(kāi)口插入其中的球具有從中延伸的 柄部，殼體空腔內(nèi)的凹槽靠近空腔開(kāi)口，螺旋彈簧布置在凹槽內(nèi)以便 保持球，從而在空腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)和圓錐運(yùn)動(dòng)；圖2是類(lèi)似于圖1的采用不同凹槽構(gòu)造的本發(fā)明實(shí)施例的的視 圖，并且還表示球從殼體空腔脫離；圖3是本發(fā)明的截面圖，表示其中采用弧形凹槽和弧形螺旋彈簧 的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例；圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例的截面圖，表示連續(xù)周向凹槽和連續(xù)吊 裝式螺旋彈簧的使用；圖5表示利用多個(gè)彈簧和凹槽的本發(fā)明的另一實(shí)施例；圖5A表示在殼體空腔內(nèi)在橫向上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的特定凹槽和螺旋彈簧 構(gòu)造；圖6表示凹槽和彈簧兩者之間定位的球； 圖7表示球在空腔內(nèi)的另一位置；圖7A表示用于將球鎖定在空腔內(nèi)以便防止從中拆卸的凹槽和彈簧 構(gòu)造；以及圖8是采用兩個(gè)凹槽和螺旋彈簧的本發(fā)明另一實(shí)施例的截面圖， 其中空腔具有球形部分。
具體實(shí)施方式
參考圖1，表示按照本發(fā)明的鎖栓機(jī)構(gòu)10，該機(jī)構(gòu)總體包括其中 具有空腔14以及開(kāi)口 16的殼體12。具有從中延伸柄部24的球22布
置在空腔14內(nèi)，其中球22設(shè)置尺寸以便如所示經(jīng)由開(kāi)口 16插入殼體 空腔14。徑向扭曲螺旋彈簧28布置在V形凹槽30內(nèi)，以便保持球22 在空腔14內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，其中柄部位于圖1箭頭34、 36所示的所選錐形角 度上。用來(lái)提供特定預(yù)選性能的適當(dāng)彈簧和凹槽在此前參考的美國(guó)專(zhuān) 利中描述過(guò)，這些專(zhuān)利結(jié)合于此作為參考。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，彈簧28保持在空腔30內(nèi)，并且徑向力沿著次軸40施 加在螺旋彈簧28上。彈簧28開(kāi)始通過(guò)大于空腔14的ID的彈簧OD保 持在空腔內(nèi)，因此形成將彈簧保持在空腔14內(nèi)的力。凹槽寬度(GW) 大于彈簧的螺旋寬度(GW)，即(GW〉CW)。此類(lèi)型的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大約1比 1的連接-斷開(kāi)比。本發(fā)明相關(guān)部分的其它構(gòu)造在此前參考的美國(guó)專(zhuān)利 中描述。將球22插入和脫離殼體12所需的力受到接觸角度的影響，接觸 角度越大，所需連接或脫離的力越小。這種接觸角度通過(guò)凹槽構(gòu)造來(lái) 確定。參考圖2，可選擇的實(shí)施例46包括具有殼體50以及插入其中的 球52的殼體48，球具有延伸柄部54，利用包括傾斜底部的不同的凹 槽58的構(gòu)造。底部處的凹槽寬度小于凹槽螺旋寬度，表示彈簧60可 以保持在凹槽58和空腔50內(nèi)的另一方法，其中插入和脫離的力是變 化的，需要更多的力連接和脫離，并且這是由于凹槽和彈簧組件的幾 何形狀。再者，彈簧的進(jìn)一步脫離是可以在被結(jié)合的美國(guó)專(zhuān)利中找到 的凹槽構(gòu)造。如圖3和4所示，螺旋彈簧28可包括弧形部段，并且相應(yīng)的凹槽 30也是弧形部段，而如圖4所示，螺旋彈簧60與空腔50內(nèi)周向連續(xù) 的凹槽58連續(xù)。圖5、 6和7所示的實(shí)施例10、 46以及70和圖8所示的實(shí)施例7248、 74和76，與球22、 52和80、 82相同。特別參考圖5、 6和7，殼體72包括具有三個(gè)隔開(kāi)凹槽以便支承 彈簧98、 100、 102的空腔86，因此使得球80橫向定位在空腔86內(nèi)， 如圖5、 6和7逐一描述那樣。多種彈簧和凹槽構(gòu)造可用來(lái)控制連接和 脫離力。如圖5a所示，凹槽90和彈簧構(gòu)造使得球80以及柄部通過(guò)， 而圖7a所示的凹槽94和構(gòu)造102鎖定球80,以便防止脫離殼體空腔86。圖8所示的實(shí)施例72采用具有球形內(nèi)部形狀114的空腔110，并 且還包括其中具有彈簧122、 124的兩個(gè)凹槽118、 120，以〗更通過(guò)凹 槽118和彈簧122在球82上提供更大的保持力，凹槽120和彈簧122 布置在球82的相對(duì)或相反的半球128、 130上。雖然此前出于說(shuō)明有利地利用本發(fā)明的方式的目的，描述了按照 本發(fā)明的使用徑向和軸向彈簧的特定球保持、鎖栓和鎖定裝置，應(yīng)該 理解到本發(fā)明不局限于此。即，本發(fā)明可適當(dāng)包括、包含或大致具有 所述元件。另外，這里示例性描述的本發(fā)明可以在這里沒(méi)有特別披露 的任何元件在場(chǎng)的情況下適當(dāng)?shù)貙?shí)施。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員想 到的任何和所有變型、改型或等同配置應(yīng)該認(rèn)為在由所附權(quán)利要求限 定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鎖栓機(jī)構(gòu)，包括殼體，其中具有空腔并且其上具有開(kāi)口；球，具有其直徑小于所述球并從中延伸的柄部，所述球設(shè)置尺寸以便經(jīng)由所述開(kāi)口插入殼體空腔；至少一個(gè)凹槽，靠近空腔開(kāi)口位于殼體空腔內(nèi)；螺旋彈簧，布置在凹槽內(nèi)并且保持所述球，以便在所述空腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述柄部相對(duì)于殼體中心線位于所選錐形角度上。
2. 如權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述凹槽是周向的， 并且所述螺旋彈簧是連續(xù)吊裝式彈簧。
3. 如權(quán)利要求l所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，多個(gè)弧形凹槽布置在 殼體空腔內(nèi)，并且弧形螺旋彈簧部段布置在每個(gè)弧形凹槽內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求l所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，多個(gè)隔開(kāi)的周向凹槽 布置在殼體空腔內(nèi)，其中連續(xù)的吊裝螺旋彈簧布置在每個(gè)凹槽內(nèi)，使 得所述球在所述殼體內(nèi)定位在不同橫向位置上。
5. 如權(quán)利要求l所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，凹槽和彈簧構(gòu)造成將 所述球鎖定在殼體空腔內(nèi)。
6. 如權(quán)利要求l所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述空腔的一部分是 球形的。
7. 如權(quán)利要求6所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，兩個(gè)凹槽布置在殼體 空腔內(nèi)，其中螺旋彈簧位于其中，凹槽布置在所述球的相對(duì)半球上。
8. —種鎖栓機(jī)構(gòu)，包括殼體，其中具有空腔并且其上具有開(kāi)口；球，具有其直徑小于所述球并從中延伸的柄部，所述球設(shè)置尺寸 以便經(jīng)由所述開(kāi)口插入殼體空腔并從中取出；至少一個(gè)凹槽，靠近空腔開(kāi)口位于殼體空腔內(nèi)； 螺旋彈簧，布置在凹槽內(nèi)并且將所述球保持在所述空腔內(nèi)。
9. 如權(quán)利要求8所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述凹槽是周向的， 并且所述螺旋彈簧是連續(xù)吊裝式彈簧。
10. 如權(quán)利要求8所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，多個(gè)弧形凹槽布置 在殼體空腔內(nèi)，并且弧形螺旋彈簧部段布置在每個(gè)弧形凹槽內(nèi)。
11. 如權(quán)利要求8所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，多個(gè)隔開(kāi)的周向凹 槽布置在殼體空腔內(nèi)，其中連續(xù)的吊裝螺旋彈簧布置在每個(gè)凹槽內(nèi)， 使得所述球在所述殼體內(nèi)定位在不同橫向位置上。
12. 如權(quán)利要求8所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，凹槽和彈簧構(gòu)造成 將所述球鎖定在殼體空腔內(nèi)。
13. 如權(quán)利要求12所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述空腔的一部分 是球形的。
14. 如權(quán)利要求8所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，兩個(gè)凹槽布置在殼 體空腔內(nèi)，其中螺旋彈簧位于其中，凹槽布置在所述球的相對(duì)半球上。
全文摘要
一種鎖栓機(jī)構(gòu)包括殼體，其中具有空腔并且其上具有開(kāi)口；球，具有其直徑小于所述球并從中延伸的柄部，所述球設(shè)置尺寸以便經(jīng)由所述開(kāi)口插入殼體空腔；至少一個(gè)凹槽，靠近空腔開(kāi)口位于殼體空腔內(nèi)；螺旋彈簧，布置在凹槽內(nèi)并且保持所述球，以便在所述空腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述柄部相對(duì)于殼體中心線位于所選錐形角度上。
文檔編號(hào)F16C11/00GK101151473SQ200680010340
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2006年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月5日
發(fā)明者P·J·巴爾塞爾斯 申請(qǐng)人:巴爾密封工程有限公司