УДАРНЫЙ ГАЙКОВЕРТ Российский патент 1996 года по МПК B25B21/02 

Изобретение относится к переносным инструментам с приводом и может быть использовано при сборке и разборке резьбовых соединений.

Наиболее близким к изобретению является ударный гайковерт, содержащий корпус, установленный на нем двигатель с выходным валом, размещенные в корпусе наковальню с рабочими кулачками на одном конце и рабочей головкой на другом, связанный с выходным валом полый ударник с радиальными пазами, размещенные в последних промежуточные элементы, установленный в ударнике подпружиненный по оси шток, кинематически связанный с промежуточными элементами, установленными с возможностью взаимодействия с рабочими кулачками, механизм управления геометрией удара и устройство управления скоростью соударения, включающее шарики.

Недостаток известного гайковерта невысокая долговечность и надежность работы деталей ударного узла.

Технический результат заключается в устроении этих недостатков за счет того, что гайковерт снабжен установленной в полости ударника с возможностью поворота втулкой и конусообразным элементом, в наковальне выполнена цилиндрическая осевая расточка с профильным вырезом в дне, ось симметрии которого совпадает с осью симметрии рабочих кулачков, на внутренней поверхности втулки профилированная поверхность, состоящая из двух конических и сопрягающей их тороидальной поверхностей, и продольный паз, ось которого лежит в одной плоскости с продольными осями промежуточных элементов, в которых выполнены отверстия, в штоке выполнены осевое отверстие для конусообразного элемента, подпружиненного по оси, и основное и дополнительные радиальные отверстия для размещения в последних шариков, взаимодействующих с профилированной поверхностью втулки и боковой поверхностью конусообразного элемента, кинематическая связь представляет собой синхронизирующий валик, размещенный в основном радиальном отверстии штока и с зазором, большим зазором между промежуточными элементами и радиальными пазами ударника, в отверстиях промежуточных элементов, механизм управления геометрией удара выполнен в виде установленного в полости ударника и подпружиненного относительно него плунжера, имеющего радиальное отверстие и размещенного в последнем с возможностью перемещения и в продольном пазу ударника следящего элемента цилиндрической формы со сферическим торцом, боковая поверхность которого установлена с зазором относительно дна расточки наковальни, а торец плунжера размещен с зазором относительно торца штока.

Кроме того, промежуточные элементы выполнены цилиндрической формы с лысками на поверхности, взаимодействующей с рабочими кулачками, а в ударнике выполнены дополнительные продольные пазы для размещения концов синхронизирующего валика.

На фиг. 1 изображен ударный гайковерт, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 промежуточные элементы, первый вариант выполнения; на фиг.5 устройство управления скоростью соударения; на фиг.6 ударный гайковерт со вторым вариантом выполнения промежуточных элементов, продольный разрез; на фиг.7 разрез В-В на фиг.6; на фиг.8 разрез Г-Г на фиг.6; на фиг.9 вид на наковальню, ее кулачки и профильный вырез; на фиг.10 промежуточные элементы, второй вариант выполнения.

Ударный гайковерт содержит корпус 1, установленный на корпусе двигатель 2 с выходным валом 3. В корпусе 1 размещены наковальня 4 с рабочими кулачками 5 на одном конце и квадратом 6 под рабочую головку ключа (на чертеже не показан) на другом и полый ударник 7, кинематически связанный с валом 3 двигателя 2.

В радиальных пазах 8 ударника 7 размещены промежуточные элементы 9 зацепления. В ударнике 7 размещен подпружиненный по оси шток 10, который кинематически связан с промежуточными элементами 9 через синхронизирующий валик 11, установленный в радиальном отверстии 12 штока 10 и отверстиях 13, выполненных в промежуточных элементах 9.

В расточке 14 ударника 7 установлена с возможностью проворота и зафиксирована от осевого перемещения втулка 15, имеющая внутренние конические поверхности 16 и 17 и переходную между ними тороидальную поверхность 18.

Шток 10 снабжен пружиной 19 возврата промежуточных элементов 9 выполнен с осевым и радиальными отверстиями, в которых размещены конусообразный элемент 20 с цилиндрическими хвостовиком 21 и шарики 22 соответственно.

В полости 23 ударника 7 размещен поджатый пружиной 24 плунжер 25, в радиальном отверстии которого установлен с возможностью перемещения следящий элемент 26, взаимодействующий с боковой цилиндрической поверхностью 27 расточки 28 в наковальне 4 во время разгонов ударника 7 и с плоскостью 29 дна расточки 28 во время срабатывания гайковерта. На дне 29 расточки 28 выполнен профильный вырез 30, ось симметрии которого совпадает с осью симметрии кулачков 5 наковальни 4. Следящий элемент 26 одновременно размещен и в продольном пазу 31 ударника 7. Ось симметрии паза 31 лежит в одной плоскости с продольными осями промежуточных элементов 9.

Возможен второй вариант выполнения промежуточных элементов 9 цилиндрической формы, со стороны рабочих кулачков 5 наковальни 4 имеющих плоские лыски 32, которыми они взаимодействуют с плоскостями рабочих кулачков 5. При таком варианте в ударнике 7 выполнены дополнительные продольные пазы 33, в которые с зазором входит синхронизирующий валик 11, за счет чего исключается возможность проворота промежуточных элементов 9. Цилиндрический хвостовик 21 конусообразного элемента 20 выполнен удлиненным, проходит через отверстие в синхронизирующем валике 11, фиксируя его от радиальных смещений, и торцом взаимодействует со шпонкой 34, которая размещена в пазу 35 центрального штока 10 и обратной стороной взаимодействует с пружиной 19 возврата промежуточных элементов 9.

В первом варианте выполнения промежуточных элементов фиксация синхронизирующего валика 11 осуществляется штифтом 36, поджимаемым пружиной 37.

Ударный гайковерт работает следующим образом.

Ударник 7 получает вращение в ту или иную сторону от двигателя 2. С ростом угловой скорости вращения ударника 7 возрастают и центробежные силы, действующие на промежуточные элементы 9 зацепления ударника 7 с рабочими кулачками 5 наковальни 4. Под действием центробежных сил промежуточные элементы 9 стремятся переместиться в радиальных пазах 8 ударника 7 к периферии. Однако, на всем этапе разгона ударника 7 до достижения им заданной угловой скорости соударения промежуточные элементы 9 должны оставаться зафиксированными относительно ударника 7. Это достигается тем, что промежуточные элементы 9 взаимодействуют с боковой поверхностью синхронизирующего валика 11 и оказывают на него все возрастающее давление во время разгона ударника 7. В свою очередь действие центробежных сил от промежуточных элементов 9 через синхронизирующий валик 11 передается на шток 10, который снабжен возвратной предварительно поджатой пружиной 19 и находится на подпружиненном шариковом замке. При этом шарики 22, размещенные в радиальных отверстиях штока 10, упираются с одной стороны в боковую поверхность конусообразного элемента 20, а с другой в коническую поверхность 16 втулки 15. Предварительное усилие возвратной пружины 19, углы конуса элемента 20, диаметр шариков 22 и толщина стенки втулки 15 подбираются таким образом, что срабатывание шарикового замка произойдет при достижении заданной угловой скорости, когда центробежные силы, действующие на промежуточные элементы 9, достигнут такой величины, что осевое усилие, передаваемое от них на шток 10, способно будет преодолеть сопротивление пружины 19 и утопить шарики 22, скользящие по конусной поверхности 16 в штоке 10.

Причем, как только шарики 22 несколько сместятся по отношению к втулке 15, то они перейдут с конусной поверхности 16 на тороидальную поверхность 18, благодаря чему они легко будут задавлены в радиальные отверстия штока 10, который начнет осевое перемещение в сторону наковальни 4.

После выбора зазора между торцом штока 10 и плунжера 25, последний также начнет совершать осевое движение. При этом, если следящий элемент 26 сразу окажется напротив профильного выреза 30 на дне 29 расточки 28 наковальни 4, то шток 10 вместе с плунжером 25 сместится в сторону наковальни 4, и промежуточные элементы 9 получат возможность совершить быстрое радиальное перемещение относительно ударника 7 на величину ширины рабочих кулачков 5 наковальни 4.

Накопленная ударником 7 кинетическая энергия посредством удара через промежуточные элементы 9, рабочие кулачки 5 и наковальню 4 с рабочей головкой передается гайке резьбового соединения.

Если следящий элемент 26 своей боковой поверхностью натолкнется на плоскость 29 дна расточки 28 наковальни 4, то начатое движение штока 10, а следовательно, и промежуточных элементов 9 будет приостановлено до тех пор, пока ударник 7 повернется еще относительно неподвижной наковальни 4 настолько, что промежуточные элементы 9 займут по отношению к рабочим кулачкам 5 положение, обеспечивающее правильное зацепление кулачков 5 и промежуточных элементов 9 в момент удара. В этом положении, и только в этом, следящий элемент 26 сможет провалиться в пространство профильного выреза 30, что позволит промежуточным элементам 9 сместиться к периферии в пазах ударника 7 для нанесения удара по кулачкам 5.

После удара гайка резьбового соединения, повернувшись на некоторый угол, остановится, остановится и наковальня 4 и ударник 7. Действие центробежных сил прекратится. Возвратная пружина 19 вернет шток 10 в исходное положение. Благодаря малой конусности поверхности 17 шарики 22 будут легко задавлены той же возвратной пружиной 19 в радиальные отверстия штока 10 при переходе через тороидальную поверхность 18 на коническую поверхность 16. Промежуточные элементы 9 займут исходное положение в ударнике 7. В это же время под воздействием своей пружины 24 плунжер 25 со следящим элементом 26 займет исходное положение в ударнике 7. При этом между боковой поверхностью следящего элемента 26 и дном 29 расточки 28 установится небольшой зазор. Начнется новый цикл разгона ударника 7. Гайковерт будет наносить удары до тех пор, пока не будет отключен двигатель 2.

Энергия единичного удара гайковерта, зависящая от момента инерции ударника 7 и его угловой скорости при ударе, устанавливается заранее. При этом создается предварительно необходимое усилие пружины 19, обеспечивающее срабатывание ударного механизма при разгоне ударника до требуемой скорости соударения. ЫЫЫ9

Изобретение относится к переносным инструментам с приводом и может быть использовано при сборке и разборке резьбовых соединений. Накопленная ударником 7 кинетическая энергия посредством удара через промежуточные элементы 9, рабочие кулачки 5 и наковальню 4 с рабочей головкой передается гайке резьбового соединения. После удара гайка резьбового соединения, повернувшись на некоторый угол, остановится, остановятся наковальня 4 и ударник 7. Действие центробежных сил прекратится. Пружина 19 вернет шток 10 в исходное положение. Шарики 22 будут задавлены в радиальные отверстия штока 10. Промежуточные элементы 9 займут исходное положение в ударнике 9. В это же время плунжер 25 со следящим элементом 26 так же займет исходное положение в ударнике 7. Начнется новый цикл разгона ударника 7. 1 з.п.ф-лы, 10 ил.

1. Ударный гайковерт, содержащий корпус, установленный на нем двигатель с выходным валом, размещенные в корпусе наковальню с рабочими кулачками на одном конце и рабочей головкой на другом, связанный с выходным валом полый ударник с радиальными пазами, размещенные в последних промежуточные элементы, установленный в ударнике подпружиненный по оси шток, кинематически связанный с промежуточными элементами, установленными с возможностью взаимодействия с рабочими кулачками, механизм управления геометрией удара и устройство управления скоростью соударения, включающее шарики, отличающийся тем, что он снабжен установленной в полости ударника с возможностью поворота втулкой и конусообразным элементом, в наковальне выполнена цилиндрическая осевая расточка с профильным вырезом в дне, ось симметрии которого совпадает с осью симметрии рабочих кулачков, на внутренней боковой поверхности втулки
профилированная поверхность, состоящая из двух конических и сопрягающей их тороидальной поверхностей, и продольный паз, ось которого лежит в одной плоскости с продольными осями промежуточных элементов, в которых выполнены отверстия, в штоке выполнены осевое отверстие для конусообразного элемента, подпружиненного по оси, и основное и дополнительные радиальные отверстия для размещения в последних шариков, взаимодействующих с профилированной поверхностью конусообразного элемента, кинематическая связь представляет собой синхронизирующий валик, размещенный в основном радиальном отверстии штока, с зазором, большим зазора между промежуточными элементами и радиальными пазами ударника, в отверстиях промежуточных элементов, механизм управления геометрией удара выполнен в виде установленного в полости ударника и подпружиненного относительно него плунжера, имеющего радиальное отверстие, и размещенного в последнем с возможностью перемещения и в продольном пазу ударника следящего элемента цилиндрической формы со сферическим торцом, боковая поверхность которого установлена с зазором относительно дна расточки наковальни, а торец плунжера размещен с зазором относительно торца штока. 2. Гайковерт по п.1, отличающийся тем, что промежуточные элементы выполнены цилиндрической формы с лысками на поверхности, взаимодействующей с рабочими кулачками, а в ударнике выполнены дополнительные продольные пазы для размещения концов синхронизирующего валика.