УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ПЕРЕНОСНОГО ЭЛЕКТРОИНСТРУМЕНТА Российский патент 2000 года по МПК E21B6/02 B25D16/00 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для производства бурильных работ в камне и бетоне, в частности к ручным переносным электроинструментам для ударного сверления.

Известен ударно-сверлильный механизм к ручному инструменту, содержащий корпус, расположенный в нем ударный механизм, выполненный в виде ударника с кулачками, воздействующую на него пружину и шпиндель с ответными кулачками, соединенный с валом двигатель (авт.св. СССР 158474).

Однако в такой насадке кулачки подвергаются интенсивным ударным нагрузкам, имеющим циклический характер и вызывающим переменные напряжения в металле, из которого выполнены кулачки. При интенсивной эксплуатации инструмента кулачки оказываются подверженными быстрому износу, причем от степени их износа зависит эффективность работы ударно-сверлильного механизма и его долговечность.

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является ударно-вращательный механизм переносного электроинструмента, содержащий корпус, подвижный в осевом направлении приводной шпиндель, подпружиненные один относительно другого наковальню и ударник с торцевыми кулачками (ав.св. СССР 1701436).

У известной конструкции наковальня связана жестко со шпинделем, а ударник выполнен подвижным относительно шпинделя и снабжен охватывающим его стаканом. В корпусе закреплен винт, стержень которого размещен в продольных пазах стакана и ударника и обеспечивает осевое перемещение ударника без поворота, т.е. ударник и стакан жестко соединены между собой.

Основным недостатком известной конструкции является недостаточная энергия удара, большие контактные напряжения на поверхности кулачков, ударно-вращательный механизм находится в постоянном напряженном состоянии из-за невозможности полного сброса накопленной потенциальной энергии для удара. Кроме того, нетехнологичность изготовления приводит к удорожанию и износу контактирующих деталей и корпуса инструмента.

Устранить перечисленные выше недостатки и упростить изготовление отдельных узлов механизма возможно за счет использования предложенного ударно-вращательного механизма переносного электроинструмента, содержащего корпус, подвижный в осевом направлении приводной шпиндель, подпружиненные один относительно другого наковальню и ударник с торцевыми кулачками. При этом наковальня жестко запрессована на корпусе механизма соосно шпинделю, ударник установлен на шпинделе с помощью пальца, закрепленного в совмещенных сквозных отверстиях ударника и шпинделя, имеющего конусообразный хвостовик, обработанный током высокой частоты (ТВЧ) до 46-52 ед HRC, а кулаки наковальни и ударника имеют суммарный угол, состоящий из угла 70-74 град, образованного криволинейной набегающей поверхностью и плоскостью радиуса окружности, и угла 43-50 град, образованного плоскостью радиуса окружности и нисходящей поверхностью.

За счет изменения взаимосвязи наковальни со шпинделем и изготовления предложенного профиля кулачков наковальни и ударника возможно существенно увеличить силу удара, используя полностью накопленную потенциальную энергию при движении кулачков относительно друг друга.

Выполнение хвостовика шпинделя конусообразной формы, закаленного ТВЧ до 46-52 ед HRC, позволяет существенно упростить конструкцию редуктора, сохранив его надежность. В известных конструкциях шпинделя для переносных электроинструментов хвостовик, как правило, делают сложной формы и он снабжен различными вкладышами из материалов с повышенной твердостью, таких как от ШХ 15 (Механизированный инструмент, отделочные машины и вибраторы. Каталог-справочник, М. ЦНИИТЭстроймаш, 1978 г). И кроме того, предлагаемый хвостовик позволит избегать затрудненного страгивания в процессе сверления.

На фиг. 1 изображен общий вид ударно-вращательного механизма переносного электроинструмента; на фиг. 2 - вид А по фиг. 1; на фиг. 3 - шпиндель с ударником; на фиг. 4 - сечение по Б-Б на фиг. 3, на фиг. 5 - вид ударника с торца, на фиг. 6 - ударник, на фиг. 7 - развертка по поверхности А на фиг. 6, на фиг. 8 - вид Б на фиг. 7.

Ударно-вращательный механизм содержит корпус 1, в котором размещен шпиндель 2, с установленным на нем ударником 3, имеющим торцевые кулачки 4. Ударник имеет криволинейную торцевую поверхность (см. фиг. 5). В корпусе 1 запрессована наковальня 5 соосно шпинделю 2 с торцевыми кулачками 6. Шпиндель установлен в корпусе на подшипнике 7 и выполнен с конусообразным хвостовиком 8, обработанным ТВЧ до 46-52 ед. HRC. Хвостовик 8 упирается в механизм переключения режимов работы 9. Кроме того, на шпинделе установлены ведомые зубчатые колеса 10 двухступенчатого редуктора. Ударник 3 подпружинен относительно наковальни 5 за счет пружины 11.

Шпиндель 2 и ударник 3 имеют сквозное отверстие 12, в которые устанавливается палец 13.

Кулачки 4 и 5 имеют профиль с суммарным углом, состоящим из угла α, образованного криволинейной набегающей поверхностью "B" и плоскостью радиуса окружности "D" и угла β, образованного плоскостью "A" и нисходящей поверхностью "Г".

Ударно-вращательный механизм переносного электроинструмента работает следующим образом.

При включении электродвигателя инструмента вращение передается шпинделю 2 и закрепленному на нем ударнику 3 с кулачками 4. В зависимости от положения переключателя режимов работы 9 ударник 3 и наковальня 5 либо соударяется кулачками 4, 6, либо имеют гарантированный зазор между собой.

Изготовление шпинделя и ударника со сквозными отверстиями 12, в которые при сборке устанавливается палец 13, позволяет при больших нагрузках сохранить якорь электродвигателя, обеспечить реверсивное вращение шпинделя и технологичность при сборке и ремонте.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для производства бурильных работ в камне и бетоне, в частности к ручным переносным электроинструментам для ударного сверления. Цель изобретения - повышение энергии удара при снижении контактных напряжений на поверхности кулачков, упрощение узлов конструкции механизма. Поставленная цель достигается за счет того, что ударно-вращательный механизм переносного электроинструмента, содержащий корпус, подвижный в осевом направлении приводной шпиндель, подпружиненные относительно друг друга наковальню и ударник с торцевыми кулачками, отличается тем, что наковальня жестко запрессована в корпусе механизма соосно шпинделю, ударник установлен на шпинделе с помощью пальца, закрепленного в совмещенных сквозных отверстиях ударника и шпинделя, имеющего конусообразный хвостовик, обработанный током высокой частоты до 46-52 ед. HRC, а кулачки наковальни и ударника имеют суммарный угол, состоящий из угла 70-74^o, образованного криволинейной набегающей поверхностью и плоскостью радиуса окружности, и угла 43-50^o, образованного плоскостью радиуса окружности и нисходящей поверхностью кулачка. 8 ил.

Ударно-вращательный механизм переносного электроинструмента, содержащий корпус, подвижный в осевом направлении приводной шпиндель, подпружиненные один относительно другого наковальню и ударник с торцевыми кулачками, отличающийся тем, что наковальня жестко запрессована на корпусе механизма соосно шпинделю, ударник установлен на шпинделе с помощью пальца, закрепленного в совмещенных сквозных отверстиях ударника и шпинделя, имеющего конусообразный хвостовик, обработанный током высокой частоты до 46 - 52 ед. HRC, а кулачки наковальни и ударника имеют суммарный угол, состоящий из угла 70 - 74^o, образованного криволинейной набегающей поверхностью и плоскостью радиуса окружности, и угла 43 - 50^o, образованного плоскостью радиуса окружности и нисходящей поверхностью.