РУЧНАЯ МАШИНА, ПРЕЖДЕ ВСЕГО ПЕРФОРАТОР И/ИЛИ ОТБОЙНЫЙ МОЛОТОК Российский патент 2011 года по МПК B25D11/06 B23Q5/04 B25F5/00 F16H1/12 B23B47/04 

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к ручной машине согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

В настоящее время известны ручные машины в виде перфораторов и/или отбойных молотков, содержащие приводной двигатель и передаточный механизм и имеющие ось главного движения обрабатывающего инструмента, образованную осью главного движения сверлильного и/или ударного инструмента. Передаточный механизм имеет при этом оси вращения, которые располагаются либо перпендикулярно, либо параллельно оси главного движения обрабатывающего инструмента.

Преимущества изобретения

Аналогом предлагаемой в изобретении ручной машины является ручная машина, прежде всего перфоратор и/или отбойный молоток, имеющая приводной двигатель и передаточный механизм, а также ось главного движения обрабатывающего инструмента.

Согласно изобретению ось вращения по меньшей мере одного передаточного звена передаточного механизма предлагается ориентировать наклонно к оси главного движения обрабатывающего инструмента. Под понятием "передаточный механизм" при этом подразумевается прежде всего механизм для передачи и/или преобразования вращательных движений. Под "осью главного движения обрабатывающего инструмента" подразумевается прежде всего ось вращения приспособления для крепления инструмента (патрона), соответственно ось вращения инструмента, устанавливаемого в патроне, и/или ось приложения ударной нагрузки, в направлении каковой оси на устанавливаемый в патроне инструмент передается ударный импульс (импульсная ударная нагрузка). Помимо этого понятие "наклонная ориентация" прежде всего означает, что ось вращения (передаточного звена) не располагается ни параллельно, ни перпендикулярно оси главного движения обрабатывающего инструмента и в предпочтительном варианте образует с ней угол в пределах от 95 до 175°, соответственно от 5 до 85°, наиболее предпочтительно в пределах от 100 до 150°, соответственно от 10 до 60°. При соответствующем конструктивном исполнении передаточного механизма можно добиться исключительно высокой его компактности и прежде всего малой конструктивной длины, а именно: главным образом при наличии у оси вращения передаточного звена по меньшей мере одной компоненты, проходящей в направлении оси главного движения обрабатывающего инструмента.

Передаточное звено может быть при этом образовано различными, рассматриваемыми специалистами в данной области как оптимальные средствами, например, опорными осями, ременными шкивами и иными средствами, однако в особенно предпочтительном варианте оно по меньшей мере частично образовано зубчатым колесом и/или валом, что в дополнение к компактности конструкции позволяет добиться эффективного силового потока. Вариант, в котором передаточное звено образовано валом двигателя, каковой вал согласно изобретению определенно также должен рассматриваться как передаточное звено, позволяет в первую очередь особо компактно размещать приводной двигатель в корпусе ручной машины. Помимо этого обеспечивается возможность оптимального согласования положения центра тяжести приводного двигателя с существующими ограничениями. Под "валом двигателя" при этом прежде всего подразумевается вал, непосредственно приводимый во вращение турбинным узлом и/или электромагнитным узлом приводного двигателя.

В предлагаемой ручной машине вал двигателя имеет выходную часть, которая по меньшей мере частично расположена с обращенной от центра тяжести приводного двигателя стороны оси главного движения обрабатывающего инструмента, что прежде всего позволяет рационально использовать определяемую другими конструктивными узлами конструктивную высоту для размещения приводного двигателя и его вала и в целом добиться малой конструктивной высоты. То же самое относится и к варианту, в котором в предлагаемой в изобретении ручной машине вал двигателя имеет выходную часть, которая по меньшей мере частично расположена с обращенной от оси главного движения обрабатывающего инструмента стороны центра тяжести приводного двигателя.

Дальнейшего повышения компактности позволяет добиться вариант, в котором передаточное звено образовано передаточной ступенью. Под "передаточной ступенью" при этом прежде всего подразумевается блок с входным и выходным вращающимися конструктивными элементами разных радиусов, при этом через входной конструктивный элемент вращающий момент передается на передаточную ступень, а через выходной конструктивный элемент вращающий момент передается далее на соответствующий, взаимодействующий с ним конструктивный элемент.

Предлагаемое в изобретении решение в принципе может использоваться во всех ручных машинах, для применения в которых оно пригодно с точки зрения специалиста в данной области техники, однако наиболее предпочтительно использовать его в ручных машинах с ударным механизмом, где несмотря на использование дополнительно необходимых конструктивных элементов, составляющих такой ударный механизм, удается тем не менее получить особо компактную конструкцию.

Ударный механизм может при этом иметь различные приводные узлы для преобразования вращательного движения в ударное движение, например, эксцентриковый приводной узел или, что более предпочтительно, подшипниковый узел биения, который в свою очередь можно особо компактно разместить в корпусе ручной машины. Под "подшипниковым узлом биения" при этом прежде всего подразумевается подшипниковый или опорный узел, в котором благодаря наклонно установленному в опоре вращающемуся с биением средству оно при вращении опоры совершает так называемое движение типа "пьяная бочка".

Другие преимущества изобретения вытекают из последующего описания чертежей. На этих чертежах представлены различные варианты осуществления изобретения. На чертежах, в описании изобретения и в формуле изобретения различные его отличительные особенности представлены в тех или иных конкретных сочетаниях между собой. Очевидно, однако, что все такие отличительные особенности изобретения можно рассматривать и по отдельности, а также их можно комбинировать между собой в иных, технически реализуемых сочетаниях. На прилагаемых к описанию чертежах, в частности, показано:

на фиг.1 - схематичный вид сбоку ручной машины, частично изображенной в разрезе,

на фиг.2 - выполненная по другому варианту ручная машина со специальной передаточной ступенью и

на фиг.3 - выполненная еще по одному варианту ручная машина с особым расположением выходной части вала двигателя.

Описание вариантов осуществления изобретения

На фиг.1 показана ручная машина в виде отбойного молотка, имеющая корпус 34а, а также размещенный в нем приводной двигатель 10а в виде электродвигателя и передаточный механизм 12а, служащий для передачи приводного усилия от приводного двигателя 10а на поршень 36а ударного механизма 26а. Поршень 36а направленно перемещается вдоль оси 14а главного движения обрабатывающего инструмента, в направлении которой ударным механизмом 26а создаются ударные импульсы. При работе ручной машины такие ударные импульсы передаются на не показанный на чертеже инструмент в виде долота, устанавливаемый в приспособлении 40а для его крепления (патроне).

Передаточный механизм 12а состоит из образованного валом двигателя передаточного звена 16а, из образованного шестерней на валу двигателя передаточного звена 18а и из образованного зацепляющимся с шестерней на валу двигателя зубчатым колесом передаточного звена 20а, оси 22а, 24а вращения которых ориентированы наклонно к оси 14а главного движения обрабатывающего инструмента в ручной машине. Оси 22а, 24а вращения передаточных звеньев 16а, 18а, 20а имеют проходящие в направлении оси 14а главного движения обрабатывающего инструмента компоненты, соответственно своими обращенными к верхней стороне 46а корпуса 34а ручной машины участками отклонены от вертикали в сторону патрона 40а. Ось 22а вращения образованного валом двигателя передаточного звена 16а и образованного закрепленной на валу двигателя шестерней передаточного звена 18а образует с осью 14а главного движения обрабатывающего инструмента угол 42а около 105°. Указанную шестерню вместо ее выполнения в виде отдельной детали, закрепляемой на валу двигателя, в принципе можно выполнять и за одно целое с валом двигателя.

Приводной двигатель 10а имеет совпадающую с осью 22а вращения среднюю продольную ось, которая тем самым также ориентирована наклонно к оси 14а главного движения обрабатывающего инструмента. Ось 24а вращения передаточного звена 20а, образованного зубчатым колесом, зацепляющимся с шестерней на валу двигателя, образует с осью 14а главного движения обрабатывающего инструмента угол 44а около 145°.

Выходная часть 30а вала двигателя, которая образована шестерней на этом валу и в которой она зацепляется с зубчатым колесом, образующим передаточное звено 20а, расположена с обращенной от центра 32а тяжести приводного двигателя 10а стороны оси 14а главного движения обрабатывающего инструмента, соответственно расположена относительно оси 14а главного движения обрабатывающего инструмента с той же стороны, с которой находится верхняя часть 46а корпуса 34а ручной машины. Зубчатое колесо, образующее передаточное звено 20а, зацепляется также еще с одним зубчатым колесом 56а передаточного механизма 12а, которое представляет собой коническое зубчатое колесо и которое жестко соединено с валом 48а ударного механизма 26а, проходящим параллельно оси 14а главного движения обрабатывающего инструмента. В другом варианте шестерня на валу двигателя может также непосредственно зацепляться с зубчатым колесом, закрепленным на валу 48а.

С отступом от зубчатого колеса 56а ближе к патрону 40а на валу 48а без возможности вращения на нем установлена опора 50а подшипникового узла 28а биения, который входит в состав ударного механизма 26а и на котором наклонно к валу 48а установлен поводковый палец 52а. Поводковый палец 52а кинематически связан с приводимым им в движение поршнем 36а, который с возможностью направленного перемещения вдоль оси 14а главного движения обрабатывающего инструмента установлен в цилиндре 54а ствола отбойного молотка, соответственно перфоратора.

При работе ручной машины вращающий момент, создаваемый приводным двигателем 10а, передается на образованное его валом передаточное звено 16а и от него через образованное шестерней на валу двигателя передаточное звено 18а, через образованное зубчатым колесом передаточное звено 20а, через зубчатое колесо 56а и через вал 48а передается на опору 50а подшипникового узла 28а биения, который в сочетании с поводковым пальцем 52а приводит поршень 36а в возвратно-поступательное движение в осевом направлении, соответственно вдоль оси 14а главного движения обрабатывающего инструмента. Для охлаждения приводного двигателя 10а на его валу с обращенной от расположенной на нем шестерни стороны приводного двигателя 10а закреплена крыльчатка 58а.

На фиг.2 и 3 показаны выполненные по другим вариантам ручные машины. На всех чертежах для обозначения деталей и элементов ручной машины, которые во всех вариантах ее выполнения конструктивно и/или функционально остаются в основном неизменными, используются одни и те же числовые позиции. Вместе с тем для проведения различий между разными вариантами выполнения ручной машины к числовым позициям добавлены буквы a, b и с соответственно. В последующем описании рассматриваются в основном отличия от показанного на фиг.1 варианта, тогда как касательно остающихся неизменными деталей и элементов ручной машины, их особенностей и выполняемых ими функций можно сослаться на описание варианта, показанного на фиг.1.

Показанная на фиг.2 ручная машина в виде отбойного молотка имеет передаточный механизм 12b, состоящий из образованного валом двигателя передаточного звена 16b, из образованного шестерней на валу двигателя передаточного звена 18b и из образованного передаточной ступенью передаточного звена 20b, оси 22b, 24b вращения которых ориентированы наклонно к оси 14b главного движения обрабатывающего инструмента в ручной машине. Передаточное звено 20b состоит из двух зубчатых колес 60b, 62b, из которых зубчатое колесо 60b своими торцовыми зубьями зацепляется с шестерней на валу двигателя, образующей передаточное звено 18b, а зубчатое колесо 62b меньшего диаметра, представляющее собой коническую шестерню, зацепляется с зубчатым колесом 56b, которое расположено на валу 48b ударного механизма 26b и представляет собой ведомое коническое зубчатое колесо.

Показанная на фиг.3 ручная машина в виде отбойного молотка имеет передаточный механизм 12с, состоящий из образованного валом двигателя передаточного звена 16с и из образованного шестерней на валу двигателя передаточного звена 18с, ось 22с вращения которых образует с осью 14с главного движения обрабатывающего инструмента угол 42с около 90°. Передаточный механизм 12с имеет далее передаточное звено 20с, которое образовано коническим зубчатым колесом, зацепляющимся с шестерней на валу двигателя, и ось 24с вращения которого ориентирована наклонно к оси 14с главного движения обрабатывающего инструмента в ручной машине. Ось 24с вращения передаточного звена 20с имеет проходящую в направлении оси 14с главного движения обрабатывающего инструмента компоненту, соответственно своим обращенным к верхней стороне 46с корпуса 34с ручной машины участком отклонена от вертикали в сторону от патрона 40а. Ось 24с вращения передаточного звена 20с образует с осью 14с главного движения обрабатывающего инструмента угол 44 с около 50°. Коническое зубчатое колесо, образующее передаточное звено 20с, с обращенной от шестерни на валу двигателя стороны зацепляется с конической шестерней 56с, которая жестко соединена с валом 48с ударного механизма 26с.

Выходная часть 30с вала двигателя, которая образована шестерней на этом валу и в которой она зацепляется с зубчатым колесом, образующим передаточное звено 20с, расположена с обращенной от оси 14а главного движения обрабатывающего инструмента стороны центра 32с тяжести приводного двигателя 10с, соответственно расположена относительно центра 32с тяжести приводного двигателя 10с с той же стороны, с которой находится нижняя часть 38с корпуса 34с ручной машины.

Изобретение относится к ручным машинам, имеющим приводной двигатель и передаточный механизм, в частности, к перфораторам и/или отбойным молоткам. Ручная машина содержит приводной двигатель и передаточный механизм и имеет ось главного движения обрабатывающего инструмента. Ось вращения по меньшей мере одного передаточного звена передаточного механизма ориентирована наклонно к оси главного движения обрабатывающего инструмента. Вал двигателя имеет выходную часть, которая по меньшей мере частично расположена с обращенной от центра тяжести приводного двигателя стороны оси главного движения обрабатывающего инструмента. В результате чего достигается малая конструктивная высота ручной машины. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Ручная машина, прежде всего перфоратор и/или отбойный молоток, содержащая приводной двигатель (10а; 10b) и передаточный механизм (12а; 12b) и имеющая ось (14а; 14b) главного движения обрабатывающего инструмента, причем ось (22а, 24а; 22b, 24b) вращения по меньшей мере одного передаточного звена (16а, 18а, 20а; 16b, 18b, 20b) передаточного механизма (12а; 12b) ориентирована наклонно к оси (14а; 14b) главного движения обрабатывающего инструмента, отличающаяся тем, что вал двигателя имеет выходную часть (30а; 30b), которая по меньшей мере частично расположена с обращенной от центра (32а; 32b) тяжести приводного двигателя (10а; 10b) стороны оси (14а; 14b) главного движения обрабатывающего инструмента.

2. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что ось (22а, 24а; 22b, 24b) вращения указанного передаточного звена (16а, 18а, 20а; 16b, 18b, 20b) имеет по меньшей мере одну компоненту, проходящую в направлении оси (14а; 14b) главного движения обрабатывающего инструмента.

3. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что указанное передаточное звено (18а, 20а; 18b, 20b) по меньшей мере частично образовано зубчатым колесом.

4. Ручная машина по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что указанное передаточное звено (20b) образовано передаточной ступенью.

5. Ручная машина по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что указанное передаточное звено (16а; 16b) образовано валом.

6. Ручная машина по п.5, отличающаяся тем, что указанное передаточное звено (16а; 16b) образовано валом двигателя.

7. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что она имеет ударный механизм (26а; 26b).

8. Ручная машина по п.7, отличающаяся тем, что ударный механизм (26а; 26b; 26с) содержит подшипниковый узел (28а; 28b) биения.