РУЧНАЯ МАШИНА, ПРЕЖДЕ ВСЕГО ЭЛЕКТРОПИЛА Российский патент 2012 года по МПК B23D49/16 B23B19/00 B23D51/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к ручной машине, прежде всего электропиле, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Известна ручная машина, выполненная с изломом по ее продольной протяженности и содержащая угловую зубчатую передачу и преобразователь движения, преобразующий вращение выходного вала редуктора в возвратно-поступательное рабочее движение пильного полотна, причем редуктор и преобразователь движения собраны в одну силовую передачу с получением компактного устройства. Эта ручная машина питается током через кабель и зависит от наличия электросети. Она также выполнена довольно объемистой.

Раскрытие изобретения

Объектом изобретения является ручная машина, прежде всего электропила, содержащая в своем корпусе приводной электрический двигатель, включенный за ним редуктор и преобразователь движения, преобразующий вращение выходного вала редуктора в возвратно-поступательное рабочее движение толкателя (ползуна) для привода инструмента, прежде всего пильного полотна. Редуктор и преобразователь движения собраны в одну силовую передачу, которая расположена в прочном, жестком на изгиб и кручение корпусе, который, в свою очередь, заключен в корпусе машины, причем корпус машины выполнен из гибкой пластмассы.

Преимущество предлагаемой в изобретении ручной машины, прежде всего электропилы, заключается в том, что она выполнена небольшой, удобной в обращении и прежде всего прочной и легкой. Ее корпус из гибкой пластмассы в состоянии выдерживать усилия при ударе ручной машины или ее падении с высоты без опасности ее повреждения или разрушения.

Технический результат изобретения заключается в том, что размещение силовой передачи (трансмиссии) ручной машины в прочном и жестком в отношении основных внешних силовых факторов корпусе силовой передачи, заключенном в корпусе машины из гибкой пластмассы (компоновка "корпус в корпусе"), обеспечивает долговечность и безотказность машины даже в условиях ударных воздействий на ее конструкцию при падении с высоты, корпус машины при этом срабатывает в качестве амортизатора, и его деформации не нарушают взаимного расположения звеньев силовой передачи благодаря их расположению в собственном корпусе.

Корпус силовой передачи может быть выполнен из металла, например алюминия.

Корпус силовой передачи может быть выполнен сборным и может состоять из чаши и закрывающей чашу крышки, соединенной с чашей разъемным образом.

Около силовой передачи сбоку от нее, прежде всего на наружной стороне крышки корпуса силовой передачи, может быть расположен электрический выключатель, приводной элемент которого связан с выступающим из корпуса машины органом управления, например клавишей выключателя.

Кроме того, около силовой передачи сбоку от нее, прежде всего на наружной стороне крышки корпуса силовой передачи, может быть расположено электронное контрольное устройство для контроля потребления тока.

Редуктор может содержать корончатое зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с шестерней съема мощности с приводного двигателя и имеющее выступающий в сторону опорный вал, установленный в корпусе силовой передачи, прежде всего в его чаше, посредством по меньшей мере одного шарикоподшипника, предпочтительно посредством двух расположенных рядом друг с другом на одной оси шарикоподшипников.

Толкатель может быть выполнен в виде выступающего из корпуса силовой передачи стержня (штока) с расположенным на конце зажимным устройством для крепления сменного инструмента, прежде всего пильного полотна.

В корпусе силовой передачи может быть расположен подшипник скольжения, в котором с возможностью направленного возвратно-поступательного движения установлен толкатель.

Также могут быть предусмотрены направляющие средства, расположенные между подшипником скольжения и толкателем для обеспечения направленного движения толкателя.

В корпусе машины может находиться по меньшей мере один аккумулятор, предпочтительно по меньшей мере один литий-ионный аккумулятор, для питания приводного двигателя.

Корпус машины может иметь первый отрезок, который служит в качестве рукоятки, и второй отрезок, который выполнен за одно целое с первым отрезком, примыкая к нему под тупым углом, и в котором находится корпус силовой передачи.

Приводной двигатель и по меньшей мере один аккумулятор могут быть расположены в первом, служащем в качестве рукоятки, отрезке корпуса.

Корончатое зубчатое колесо может быть установлено консольно.

Корпус силовой передачи может состоять из формованной детали в форме чаши и закрывающей чашу крышки, которая разъемным образом соединена с чашей соединительными средствами, например винтами.

Зажимное устройство на толкателе может быть выполнено таким образом, что оно позволяет зажимать инструмент как в нормальном положении, так и в развернутом относительно него на 180° положении.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения ручная машина выполнена в виде электроножовки.

Редуктор может быть выполнен в виде угловой зубчатой передачи.

Редуктор может иметь шестерню съема мощности с приводного двигателя, напрессованную на вал приводного двигателя, и корончатое зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с шестерней для передачи вращения.

С противоположной по меньшей мере одному шарикоподшипнику стороны в корончатое зубчатое колесо может быть запрессован эксцентрически расположенный палец, входящий во втулку на обращенном к нему конце шатуна преобразователя движения.

Корпус машины может быть образован двумя полуоболочками, которые разъемным образом соединены друг с другом в плоскости разъема формы, соответствующей плоскости симметрии корпуса машины.

Подшипник скольжения может быть установлен с фиксацией от проворачивания между чашей и крышкой корпуса силовой передачи, и через подшипник скольжения может проходить обращенный к нему конец толкателя.

Подшипник скольжения может воспринимать моменты, действующие на толкатель.

Краткое описание чертежей

Ниже сущность изобретения поясняется на примерах его осуществления, иллюстрируемых чертежами, на которых показано:

на фиг.1 - схематичное изображение в аксонометрии ручной машины, выполненной в виде электропилы, со снятой полуоболочкой корпуса машины,

на фиг.2 - схематичный вид сбоку отдельных элементов ручной машины вместе с частью корпуса ее силовой передачи,

на фиг.3 - схематичное изображение в аксонометрии показанной на фиг.2 ручной машины с пространственным разделением ее деталей,

на фиг.4 - схематичный разрез ручной машины по стрелкам IV-IV на фиг.1, в увеличенном масштабе.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показана электрическая ручная машина 10, выполненная в виде небольшой, удобной в обращении и надежной электропилы, приблизительно имеющей вид электроножовки. Эта ручная машина 10 содержит в своем корпусе 11 приводной электрический двигатель 12, включенный за ним редуктор 13 и преобразователь 14 движения. Посредством преобразователя 14 движения вращение выходного вала редуктора 13 преобразуется в возвратно-поступательное рабочее движение толкателя 15 для привода инструмента 16 (рабочего органа), прежде всего пильного полотна. Редуктор 13 и преобразователь 14 движения вместе образуют передаточный механизм (трансмиссию) и сведены в одну силовую передачу 17.

Редуктор 13 выполнен в виде угловой зубчатой передачи. Он имеет шестерню 18 съема мощности с приводного двигателя, напрессованную на вал 19 двигателя, и корончатое зубчатое колесо 20, находящееся в зацеплении с шестерней 18 для передачи вращения. С помощью этого редуктора 13 частота вращения вала приводного двигателя 12 понижается до меньшей частоты вращения корончатого зубчатого колеса 20. Корончатое зубчатое колесо 20 имеет запрессованный в него опорный вал 21, выступающий в одну сторону от корончатого зубчатого колеса 20 и установленный посредством по меньшей мере одного шарикоподшипника, предпочтительно посредством двух расположенных рядом друг с другом на одной оси шарикоподшипников 22, 23. Таким образом, корончатое зубчатое колесо 20 установлено консольно. С противоположной шарикоподшипникам 22, 23 стороны в корончатое зубчатое колесо 20 запрессован эксцентрически расположенный палец 24, входящий во втулку 25 на обращенном к нему конце шатуна 26 преобразователя 14 движения. С помощью пальца 24 вращение, передаваемое с вала двигателя на корончатое зубчатое колесо 20, преобразуется шатуном 26 в возвратно-поступательное движение с соответствующей длиной хода линейно движущегося звена. Шатун 26 образован двумя параллельными продольными тягами 27, 28, проходящими на расстоянии друг от друга и соединенными друг с другом на обоих концах в единое целое головками 29, 30. Втулка 25 расположена в головке 29 шатуна. Вблизи корончатого зубчатого колеса 20 по обе стороны шатуна 26 установлены штыри 31, 32, расположенные поперек шатуна, прежде всего примерно под прямым углом к нему, и с обеих сторон направляющие движение шатуна 26 в поперечном направлении.

Силовая передача 17, полученная объединением рассмотренного выше редуктора 13 и преобразователя 14 движения, расположена в прочном, жестком на изгиб и кручение корпусе 40. Этот корпус 40 силовой передачи, в свою очередь, расположен в корпусе 11 машины. Корпус 40 силовой передачи выполнен, прежде всего, из металла, например из алюминия, и сборным. Он состоит из формованной детали в форме чаши 41 и закрывающей чашу 41 крышки 42, которая разъемным образом соединена с чашей 41 соединительными средствами 43, например винтами. Корпус 11 машины образован двумя полуоболочками 33, 34, которые разъемным образом соединены друг с другом в плоскости 35 разъема формы, соответствующей плоскости симметрии корпуса 11 машины. Этот корпус 11 выполнен из гибкой пластмассы с достижением определенных преимуществ. Выбор такого материала стал возможен благодаря компактной компоновке машины, а также тому, что силовая передача 17 заключена в прочный, надежный, жесткий на изгиб и кручение корпус 40. Выполненный таким образом корпус 11 из гибкой пластмассы в состоянии поглощать усилия, действующие на ручную машину 10 при ее возможном падении. Таким образом, ручная машина 10 в значительной мере защищена от повреждений при падении даже с большой высоты.

На корпусе 40 силовой передачи, прежде всего на его чаше 41, в зоне, расположенной снизу от преобразователя 14 движения, расположено ребристое тело 44, выполненное за одно целое с корпусом 40 силовой передачи в качестве радиатора охлаждения, а также жесткой на изгиб и кручение опоры для крепления подошвы 45. Подошва 45 установлена на держателе 46, прикрепленном к ребристому телу 44.

Около силовой передачи 17 сбоку от нее и примерно параллельно ей расположен лишь схематично обозначенный на чертеже электрический выключатель 47, приводной элемент 48 которого связан с органом 49 управления, например клавишей выключателя, рычагом 50. Точно так же около силовой передачи 17 сбоку от нее, например приблизительно параллельно ей, расположено лишь схематично обозначенное на чертеже электронное контрольное устройство 51, которое предусмотрено, например, для контроля потребления тока. Как электрический выключатель 47, так и электронное контрольное устройство 51 установлены на наружной стороне крышки 42 корпуса силовой передачи, которая обращена в сторону от чаши 41 этого корпуса. Такая компоновка также позволяет получить небольшую ручную машину 10 компактной конструкции. Расположение выключателя 47 и контрольного устройства 51 с поперечным смещением относительно плоскости 35 разъема формы, проходящей примерно в плоскости симметрии корпуса машины, приводит к тому, что орган управления 49, например клавиша выключателя, расположен с поперечным смещением относительно этой плоскости 35 разъема формы, разделяющей две полуоболочки 33, 34 корпуса машины, что также видно по положению обозначенного на фиг.4 проема 52 для органа управления 49. В частности, на фиг.4 также видна консольная установка корончатого зубчатого колеса 20 посредством двух шарикоподшипников 22, 23, которые размещены в чаше 41 корпуса силовой передачи. Редуктор 13 имеет приводимую от него во вращение крыльчатку 36 вентилятора, которая расположена на опорном валу 21 корончатого зубчатого колеса 20. С помощью крыльчатки 36 вентилятора, предусмотренной в дополнение к двигательному вентилятору на приводном двигателе 12, можно простым образом организовать отвод теплоты от редуктора 13, а также охлаждение других компонентов, например электронного контрольного устройства 51. Для отвода нагретого воздуха служат каналы, предусмотренные в корпусе 11 машины обычным образом, а также отверстия, которые выполнены в корпусе машины с обращенной к подошве 45 стороны и через которые отводится выдуваемый воздух, причем этот выдуваемый воздух одновременно используется для сдува частиц, образующихся в обрабатываемом с помощью ручной машины 10 месте, например опилок.

На конце толкателя 15, обращенном в сторону от корпуса 40 силовой передачи, установлено лишь схематично обозначенное зажимное устройство 53 для сменного инструмента 16, например пильного полотна. Зажимное устройство 53 выполнено обычным образом и позволяет зажимать инструмент 16 как в нормальном положении, так и в развернутом относительно него на 180° положении. Это повышает удобство работы с ручной машиной 10 при затрудненном доступе к обрабатываемому месту, таким образом позволяя применять ее и в труднодоступных местах.

Толкатель 15, приводимый в возвратно-поступательное движение преобразователем 14 движения, выполнен в виде стержня 55, выступающего из корпуса 40 силовой передачи. В корпусе 40 силовой передачи расположен подшипник 56 скольжения, в котором с возможностью направленного возвратно-поступательного движения установлен толкатель 15, выполненный прежде всего в виде стержня 55. Подшипник 56 скольжения установлен с фиксацией от проворачивания между чашей 41 и крышкой 42 корпуса силовой передачи, и через него проходит обращенный к нему конец толкателя 15, прежде всего стержня 55. Конструкция машины также предусматривает наличие направляющих средств, расположенных между подшипником 56 скольжения и толкателем 15, прежде всего стержнем 55, для обеспечения направленного движения толкателя 15. Эти направляющие средства могут быть образованы некруглой и/или угловатой формой поперечного сечения толкателя 15 и отверстия в подшипнике 56 скольжения, через которое толкатель проходит. Таким образом, подшипник 56 скольжения также воспринимает моменты, действующие на толкатель 15. В рассматриваемом варианте осуществления изобретения направляющие средства между подшипником 56 скольжения и толкателем 15 образованы продольными направляющими 57, расположенными на подшипнике 56 скольжения и выступающими из него, а также по меньшей мере одним взаимодействующим с толкателем 15 в зоне головки 30 шатуна соединительным элементом 58, посредством которого преобразователь 14 движения соединен на выходе с толкателем 15, причем соединительный элемент 58 посредством продольных направляющих 57 установлен с возможностью направленного перемещения в продольном и/или поперечном направлении. Этот по меньшей мере один соединительный элемент 58 просто выполнен, например, в виде поперечного пальца 59, который сопряжен с обращенным в сторону от редуктора 13 концом шатуна 26, а также с обращенным к шатуну 26 концом толкателя 15, например, вставлен поперек в отверстия 60, предусмотренные в вилке на конце толкателя 15, охватывающей головку 30 шатуна. Продольные направляющие 57 выступают из подшипника 56 скольжения в направлении шатуна 26, который проходит между ними. Продольные направляющие 57 подшипника 56 скольжения имеют примерно параллельные друг другу направляющие штифты 61 с одной стороны от шатуна 26 и направляющие штифты 62 с другой стороны, причем с каждой стороны может быть предусмотрено три направляющих штифта. Соединительный элемент 58, прежде всего поперечный палец 59, выступает своими концами из отверстий 60 толкателя 15 с обеих сторон и входит этими двумя концами между двумя направляющими штифтами 61 с одной стороны и двумя направляющими штифтами 62 с другой стороны, причем соответствующие направляющие штифты 61 и 62 проходят в примерно параллельных плоскостях, которые расположены опять же примерно параллельно плоскости расположения шатуна 26. Эти расположенные с двух сторон направляющие штифты 61 и 62 взаимодействуют с расположенными между ними концами соединительного элемента 58 подобно соответствующим продольным направляющим пазам. Предусмотренный с каждой стороны третий направляющий штифт 61 и 62 отстоит наружу от соответствующей упомянутой выше плоскости, в которой проходят пары направляющих штифтов 61 и 62. Поперечное расстояние между этими третьими направляющими штифтами примерно соответствует длине соединительного элемента 58. Этим достигается то, что соединительный элемент 58 своими торцами прилегает к соответствующим внешним направляющим штифтам 61 и 62 и имеет возможность опирания и направленного перемещения не только в продольном направлении, но, в частности, и в поперечном направлении. Такое выполнение направляющих средств является особенно простым и экономически рациональным. Как показано на фиг.2, со стороны подшипника 56 скольжения, обращенной к зажимному устройству 53, могут быть предусмотрены штыри 63, аналогичные штырям 31, 32, дополнительно направляющие движение стержня 55 толкателя. Описанные выше средства установки толкателя 15, в том числе средства обеспечения его направленного движения, просты и экономически рациональны и делают возможной быструю и легкую сборку машины.

Ручная машина 10 питается по меньшей мере от одной батареи или предпочтительно по меньшей мере от одного аккумулятора, который на чертежах представлен лишь схематично и обозначен позицией 64. В случае этого по меньшей мере одного аккумулятора 64 речь может идти о литий-ионном аккумуляторе для питания приводного двигателя 12.

Корпус 11 машины имеет первый отрезок 65, который служит в качестве рукоятки, и второй отрезок 66, который выполнен за одно целое с первым отрезком 65, примыкая к нему под тупым углом. По меньшей мере один аккумулятор 64, а также приводной электрический двигатель 12 размещены в первом отрезке 65 корпуса, а во втором отрезке 66 расположен корпус 40 с заключенной в него силовой передачей 17.

Ручная машина 10 выполнена небольшой, легкой, удобной в обращении и прочной, а благодаря ее питанию от по меньшей мере одной батареи, прежде всего аккумулятора 64, манипулировать ей особенно просто и легко. Кроме того, ручная машина 10 имеет высокую степень эксплуатационной надежности, а также защиты от повреждений при случайном ударе или падении.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в ручных машинах, в частности электропилах. Машина содержит в своем корпусе приводной электрический двигатель, установленный за ним редуктор и преобразователь движения, который преобразует вращение выходного вала редуктора в возвратно-поступательное рабочее движение толкателя для привода инструмента. В качестве инструмента используют прежде всего пильное полотно. Редуктор и преобразователь движения собраны в одну силовую передачу, которая расположена в прочном, жестком на изгиб и кручение корпусе. Этот корпус заключен в упомянутом корпусе машины, выполненном из гибкой пластмассы. Обеспечивается удобство при использовании, прочность и легкость конструкции. 25 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Ручная машина, прежде всего электропила, содержащая в своем корпусе (11) приводной электрический двигатель (12), включенный за ним редуктор (13) и преобразователь (14) движения, преобразующий вращение выходного вала редуктора (13) в возвратно-поступательное рабочее движение толкателя (15) для привода инструмента (16), прежде всего пильного полотна, причем редуктор (13) и преобразователь (14) движения собраны в одну силовую передачу (17), отличающаяся тем, что состоящая из редуктора (13) и преобразователя (14) движения силовая передача (17) расположена в прочном, жестком на изгиб и кручение корпусе (40), который заключен в корпусе (11) машины, причем корпус (11) машины выполнен из гибкой пластмассы.

2. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что корпус (40) силовой передачи выполнен из металла, например алюминия.

3. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что корпус (40) силовой передачи выполнен сборным и состоит из чаши (41) и закрывающей чашу (41) крышки (42), соединенной с чашей (41) разъемным образом.

4. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что около силовой передачи (17) сбоку от нее, прежде всего на наружной стороне крышки (42) корпуса силовой передачи, расположен электрический выключатель (47), приводной элемент (48) которого связан с выступающим из корпуса (11) машины органом (49) управления, например, клавишей выключателя.

5. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что около силовой передачи (17) сбоку от нее, прежде всего на наружной стороне крышки (42) корпуса силовой передачи, расположено электронное контрольное устройство (51) для контроля потребления тока.

6. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что редуктор (13) содержит корончатое зубчатое колесо (20), находящееся в зацеплении с шестерней (18) съема мощности с приводного двигателя (12) и имеющее выступающий в сторону опорный вал (21), установленный в корпусе (40) силовой передачи, прежде всего в его чаше (41), посредством по меньшей мере одного шарикоподшипника, предпочтительно посредством двух расположенных рядом друг с другом на одной оси шарикоподшипников (22, 23).

7. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что толкатель (15) выполнен в виде выступающего из корпуса (40) силовой передачи стержня (55) с расположенным на конце зажимным устройством (53) для крепления сменного инструмента (16), прежде всего пильного полотна.

8. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что в корпусе (40) силовой передачи расположен подшипник (56) скольжения, в котором с возможностью направленного возвратно-поступательного движения закреплен толкатель (15).

9. Ручная машина по п.8, отличающаяся тем, что она содержит направляющие средства (57, 58, 59), расположенные между подшипником (56) скольжения и толкателем (15) для обеспечения направленного движения толкателя (15).

10. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что в корпусе (11) машины находится по меньшей мере один аккумулятор (64), предпочтительно по меньшей мере один литий-ионный аккумулятор, для питания приводного двигателя (12).

11. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что корпус (11) машины имеет первый отрезок (65), который служит в качестве рукоятки, и второй отрезок (66), который выполнен за одно целое с первым отрезком (65), примыкая к нему под тупым углом, и в котором находится корпус (40) силовой передачи.

12. Ручная машина по п.11, отличающаяся тем, что приводной двигатель (12) и по меньшей мере один аккумулятор (64) расположены в первом, служащем в качестве рукоятки, отрезке (65) корпуса (11).

13. Ручная машина по п.6, отличающаяся тем, что корончатое зубчатое колесо (20) установлено консольно.

14. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что корпус (40) силовой передачи состоит из формованной детали в форме чаши (41) и закрывающей чашу (41) крышки (42), которая разъемным образом соединена с чашей (41) соединительными средствами (43), например винтами.

15. Ручная машина по п.7, отличающаяся тем, что зажимное устройство (53) выполнено таким образом, что оно позволяет зажимать инструмент (16) как в нормальном положении, так и в развернутом относительно него на 180° положении.

16. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена в виде электроножовки.

17. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что редуктор (13) и преобразователь (14) движения вместе образуют передаточный механизм и сведены в одну силовую передачу (17).

18. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что редуктор (13) выполнен в виде угловой зубчатой передачи.

19. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что редуктор (13) имеет шестерню (18) съема мощности с приводного двигателя, напрессованную на вал (19) до приводного двигателя (12), и корончатое зубчатое колесо (20), находящееся в зацеплении с шестерней (18) для передачи вращения.

20. Ручная машина по п.6, отличающаяся тем, что посредством редуктора (13) частота вращения вала приводного двигателя (12) понижается до меньшей частоты вращения корончатого зубчатого колеса (20).

21. Ручная машина по п.6, отличающаяся тем, что с противоположной по меньшей мере одному шарикоподшипнику (22, 23) стороны в корончатое зубчатое колесо (20) запрессован эксцентрически расположенный палец (24), входящий во втулку (25) на обращенном к нему конце шатуна (26) преобразователя (14) движения.

22. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что корпус (11) машины образован двумя полуоболочками (33, 34), которые разъемным образом соединены друг с другом в плоскости (35) разъема формы, соответствующей плоскости симметрии корпуса (11) машины.

23. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что корпус (11) машины выполнен с возможностью поглощения усилия, действующего на ручную машину (10) при ее возможном падении.

24. Ручная машина по п.8, отличающаяся тем, что подшипник (56) скольжения установлен с возможностью фиксации от проворачивания между чашей (41) и крышкой (42) корпуса силовой передачи.

25. Ручная машина по п.8, отличающаяся тем, что через подшипник (56) скольжения проходит обращенный к нему конец толкателя (15).

26. Ручная машина по п.8, отличающаяся тем, что подшипник (56) скольжения воспринимает моменты, действующие на толкатель (15).