РУЧНАЯ МАШИНА Российский патент 2012 года по МПК B25D16/00 B25D11/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к ручной машине в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Известна ручная машина, содержащая ударный и вращательный привод и устройство переключения. Устройство переключения предусмотрено для переключений между различными режимами работы и имеет втулку для передачи крутящего момента.

Раскрытие изобретения

Объектом изобретения является ручная машина, прежде всего перфоратор, содержащая ударный и вращательный привод и устройство переключения для переключения между различными режимами работы, имеющее втулку передачи крутящего момента.

В изобретении предлагается снабдить ручную машину опорной осью, на которой с возможностью вращения установлена втулка передачи крутящего момента, в результате чего обеспечивается особая компактность устройства переключения с эффективной передачей приводного момента, в частности крутящего момента. Втулка крутящего момента неподвижна в осевом направлении опорной оси и расположена на ней. Под "переключением между различными режимами работы" следует в этой связи понимать, в частности, переключение между ударным и ударно-вращательным приводом, между ударно-вращательным и вращательным приводом, между ударным и вращательным приводом либо между ударным, вращательным или ударно-вращательным приводом инструмента (рабочего органа), установленного в ручной машине. Втулка передачи крутящего момента предусмотрена для передачи крутящего момента в процессе работы ручной машины на другие узлы, например ударный механизм и/или главный орган съема мощности, например ствол перфоратора. Втулка передачи крутящего момента в процессе работы ручной машины во вращении соединена с узлом привода, например, через приводной вал. В этой связи под "опорной осью" следует понимать ось, которая неподвижно, без возможности вращения, соединена с корпусом ручной машины и предусмотрена для размещения других узлов ручной машины. В частности, ручная машина образуется перфоратором, который имеет чистый привод для заготовки, чистый привод для сверла и комбинированный привод для сверла и заготовки для инструмента, привод которого осуществляется от ручной машины.

Кроме того, опорная ось жестко соединена с корпусом ручной машины, в результате чего смещающаяся в ходе вращения масса при передаче крутящего момента может уменьшаться до массы втулки передачи крутящего момента. Таким образом, обеспечивается передача крутящего момента с незначительными потерями энергии. При этом опорная ось может быть соединена с корпусом ручной машины прямо или, преимущественно, опосредованно, например, посредством промежуточного фланца.

Устройство переключения может иметь узел зубчатого колеса, установленный с возможностью вращения на опорной оси, что конструктивно простым образом обеспечивает передачу приводного момента в форме крутящего момента посредством узла зубчатого колеса. Предпочтительно узел зубчатого колеса расположен между втулкой крутящего момента и следующим узлом, что предусматривает передачу крутящего момента от втулки передачи крутящего момента на следующий узел, например на цилиндр перфоратора для вращения привода для инструмента и/или на ударный механизм, который генерирует ударный импульс для инструмента.

Надежная передача крутящего момента с геометрическим замыканием достигается в случае, если узел зубчатого колеса имеет по меньшей мере элемент соединения, предусмотренный для передачи крутящего момента для вращательного привода инструмента. Элемент соединения выполнен в форме зубчатого элемента за одно целое с узлом зубчатого колеса.

Кроме того, устройство переключения может иметь втулку переключения, которая предусмотрена для передачи крутящего момента от втулки передачи крутящего момента на узел зубчатого колеса. Тем самым обеспечивается особая компактность устройства переключения, достигаемая за счет того, что втулка переключения, которая короче втулки передачи крутящего момента, передает крутящий момент в пределах особенно короткого передаточного участка. Втулка переключения наряду с передачей крутящего момента на узел зубчатого колеса предусмотрена для переключения в различные режимы работы привода ручной машины, например привод долбления, привод сверления и т.д.

Кроме того, предлагается, чтобы узел зубчатого колеса имел по меньшей мере еще один элемент соединения, предусмотренный для передачи крутящего момента от втулки переключения на узел зубчатого колеса, что обеспечивает особо низкую степень износа при передаче крутящего момента. Предпочтительно элемент соединения образован втулкой переключения либо зубчатым соединением, которое соединяет собой втулку переключения и элемент соединения втулки переключения.

Постоянная передача момента привода в процессе работы ручной машины, в частности крутящего момента, обеспечивается в том случае, если устройство переключения имеет по меньшей мере один элемент соединения, который без возможности вращения соединяет скользящую муфту с втулкой крутящего момента. Скользящая муфта соединяется таким образом через втулку крутящего момента в ходе работы ручной машины в состоянии вращения с модулем привода, например, электрическим мотором.

Кроме того, предлагается, чтобы втулка переключения располагалась подвижно в осевом направлении на втулке крутящего момента с тем, чтобы втулка переключения в процессе работы ручной машины или устройства переключения в соответствии с конструкцией просто перемещалась в осевом направлении на втулку крутящего момента в различные положения переключения или рабочие положения.

Кроме того, в изобретении предусматривается, чтобы втулка переключения имела по меньшей мере один элемент соединения, который по меньшей мере в одном рабочем положении передает крутящий момент на ударный механизм, вследствие чего обеспечивается компактная по форме передача крутящего момента на ударный механизм с низким уровнем износа. Преимущество заключается в том, что элемент соединения втулки переключения для передачи крутящего момента на ударный механизм образуется элементом соединения втулки переключения, который соединяет ее в процессе работы ручной машины с втулкой крутящего момента, в результате чего отпадает необходимость в других узлах, дополнительном пространстве, расходах на монтажные работы и иных издержках.

В изобретении также предлагается, чтобы втулка переключения предусматривалась бы по меньшей мере в одном режиме работы для одновременной передачи крутящего момента на узел зубчатого колеса и ударный механизм, в результате чего конструкция обеспечивала бы компактность устройства переключения. Втулка переключения имеет длину в осевом направлении, которая обеспечивает одновременный захват соединенных с подвижной муфтой узлов ударного механизма и зубчатого колеса, по меньшей мере в одном рабочем положении.

Краткое описание чертежей

Прочие преимущества изобретения указаны в описании к чертежам, приведенном ниже. На чертежах дается пример исполнения изобретения. Чертежи, описание и формулы изобретения содержат многочисленные признаки изобретения в их сочетании. Специалисты могут рассмотреть признаки с точки зрения их целесообразности, в том числе каждый по отдельности, с тем, чтобы предусмотреть их иные целесообразные комбинации. На чертежах показано:

на фиг.1 - фрагмент ручной машины, предусматриваемой изобретением, с устройством переключения, в режиме сверления, схематичный вид в разрезе сбоку,

на фиг.2 - ручная машина в соответствии с фиг.1, в режиме ударного сверления, схематичный вид сбоку, и

на фиг.3 - ручная машина в соответствии с фиг.1, в режиме долбления, схематичный вид сбоку.

Осуществление изобретения

На фиг.1-3 изображен фрагмент предлагаемой в изобретении ручной машины 10, образуемой перфоратором, с устройством 12 переключения. Ручная машина 10 включает в себя узел привода, образованный электромотором (не отображенный подробно), который в ходе работы ручной машины 10 создает момент привода и передает его через приводной вал 38 на втулку 14 крутящего момента. Момент привода передается в процессе работы ручной машины 10 от втулки 14 крутящего момента на ударный механизм 34 либо на главный выводной вал, образуемый цилиндром 40 перфоратора, создавая при этом вращающийся, ударный или ударно-вращающийся привод механизма 24, находящегося в захвате для инструментов. При передаче момента привода на цилиндр 40 перфоратора он вращается вокруг оси 42 инструмента и создает вращающийся привод захвата для инструментов, не изображенного более подробно на фиг.1-3. В этом захвате жестко закреплен инструмент 24, защищенный от вращения. При передаче момента привода на ударный механизм 34 последний генерирует ударный импульс, который через ударник, не изображенный подробно, передается на обжим и, в заключение, на инструмент 24 (фиг.1-3).

Устройство 12 переключения включает в себя втулку 14 крутящего момента, опорную ось 16, узел 20 зубчатого колеса и втулку 26 переключения, которая предусмотрена для переключения между различными режимами работы ручной машины 10. Опорная ось 16 имеет конец 44 на стороне привода и конец 46 на стороне вывода, с которыми она неподвижно соединена посредством промежуточного фланца 18 корпуса ручной машины. На опорной оси 16 подвижно закреплена втулка 14 крутящего момента, а в осевом направлении 32 она закреплена неподвижно через подшипник, который здесь не отображен подробно. Осевое направление 32 идет при этом параллельно оси 42 инструмента. Втулка 14 крутящего момента проходит в осевом направлении 32 опорной оси 16 от конца 44 привода до примерно середины опорной оси 16. На конце 48 со стороны привода втулки 14 крутящего момента формируется зубчатое колесо 50, через которое момент привода с вала 38 привода, который имеет зубчатое соединение с зубчатым колесом 50 и входит в зубчатое колесо 50, передается на втулку 14 крутящего момента, в результате чего в процессе работы ручной машины 10 постоянно передается момент привода с узла привода на втулку 14 крутящего момента (фиг.1-3).

Для переключения между различными режимами работы привода втулка 26 переключения фиксировано расположена вокруг втулки 14 крутящего момента. Для этого устройство 12 переключения имеет элемент 30 соединения, который образован зубчатым соединением захвата и соединяет втулку 26 переключения с втулкой 14 крутящего момента. Элемент 30 соединения фиксировано соединен на конце 52 со стороны вывода в осевом направлении 32 втулки 14 крутящего момента с втулкой 14 крутящего момента. На стороне элемента 30 соединения, обращенной радиально наружу, имеется зубчатое соединение, в которое входит внутреннее зубчатое соединение втулки 26 переключения, соответствующее элементу 30 соединения, образуемое элементом 36 соединения. При этом внутреннее зубчатое соединение расположено на поверхности обшивки цилиндра (фиг.1-2) втулки 26 переключения, обращенной внутрь. Элемент 36 соединения втулки 26 переключения проходит при этом в осевом направлении 32 по всей длине 54 втулки 26 переключения, в результате чего втулка 26 переключения может перемещаться оператором ручной машины 10 для переключения в различные режимы работы привода для инструмента 24, находящегося в захвате, в различные положения вдоль оси 32 втулки 14 крутящего момента (фиг.1-3). Втулка 26 переключения при этом жестко соединена с втулкой 14 крутящего момента независимо от различных положений и вдоль самой втулки 14 крутящего момента.

Втулка 26 переключения принимает в процессе работы ручной машины 10 различные положения вдоль втулки 14 крутящего момента в осевом направлении 32 (фиг.1-3). В первом положении, в котором устройство 12 переключения или втулка 26 переключения переводит работу в чистый режим сверления для инструмента 24, втулка 26 переключения переведена посредством элемента, не изображенного подробно и доступного для оператора, в переднее положение со стороны вала вывода (фиг.1). При этом втулка 26 переключения передает момент привода на узел 20 зубчатого колеса, который расположен с возможностью вращения, а в осевом направлении 32 неподвижно на опорной оси 16. Соединение осуществляется через подшипник, который не отображен подробно.

Узел 20 зубчатого колеса при этом соединяется с возможностью свободного вращения по отношению к втулке 14 крутящего момента в осевом направлении 32 опорной оси 16 с втулкой 14 крутящего момента или элементом 30 соединения втулки 14 крутящего момента. На конце 62 узла 20 зубчатого колеса со стороны привода узел зубчатого колеса имеет элемент 28 соединения, который образуется зубчатым колесом, соединенным с узлом 20 зубчатого колеса, и имеет соединение, которое расположено на поверхности элемента 28 соединения, обращенной наружу. Зубчатое соединение элемента 28 соединения соответствует в элементе 36 соединения втулке 26 переключения, в результате чего обеспечивается захват элемента 36 соединения втулки 26 переключения и элемента 28 соединения узла 20 зубчатого колеса в пределах первого положения или в режиме сверления ручной машины 10 (фиг.1).

Модуль 20 зубчатого колеса имеет, кроме этого, еще один элемент 22 соединения, который расположен на конце 64 узла 20 зубчатого колеса на стороне выводного вала. Элемент 22 соединения образуется зубчатым колесом, образуемым узлом 20 зубчатого колеса, которое имеет зубчатое соединение на радиальной поверхности 66 элемента 22 соединения, обращенной наружу. Кроме того, элемент 22 соединения входит в режиме сверления ручной машины 10 в элемент 68 соединения, образуемый зубчатым колесом, соответствующий элементу 22 соединения. Элемент 68 соединения фиксировано закреплен на цилиндре 40 перфоратора. В процессе работы ручной машины 10 через втулку 26 переключения передается момент привода от втулки 26 переключения или элемента 36 соединения втулки 26 переключения на элемент 28 соединения узла 20 зубчатого колеса, а также от узла 20 зубчатого колеса или следующего элемента 22 соединения узла 20 зубчатого колеса на элемент 68 соединения цилиндра 40 перфоратора. Если втулка 26 переключения находится в конечном положении на стороне выводного вала, то элемент 36 соединения втулки 26 переключения закрывает исключительно элемент 30 соединения втулки 14 крутящего момента и элемент 28 соединения узла 20 зубчатого колеса, в результате чего инструмент 24 соединяется с приводом только в режиме сверления (фиг.1).

В следующем положении втулки 26 переключения втулка 26 одновременно передает момент привода на элемент 28 соединения узла 20 зубчатого колеса и на ударный механизм 34 либо на элемент 70 соединения ударного механизма 34 (фиг.2). Для этого втулка 26 переключения задвигается в среднее положение в осевом направлении 32 втулки 14 крутящего момента, в котором элемент 36 соединения втулки 26 переключения с концом 56 на стороне выводного вала находится еще в соединении с элементом 28 соединения узла зубчатого колеса, а концом 72 на стороне привода в соединении с элементом 70 соединения ударного механизма 34. Ручная машина 10 выполняет одновременно движение сверления и долбления для инструмента 24. Ударный механизм 34 включает в себя качающийся палец 74, который посредством шариков и наружной обоймы, образующих шарикоподшипник 76, соединен с втулкой 78 качающегося ("пьяного") подшипника. Втулка 78 качающегося подшипника установлена с возможностью свободного вращения посредством подшипника 80, выполненного в виде игольчатого подшипника, на втулке 14 крутящего момента. Кроме того, втулка 78 качающегося подшипника в осевом направлении 32 неподвижно соединена с втулкой 14 крутящего момента. На конце 82 втулки 78 качающегося подшипника на стороне выводного вала втулка имеет элемент 70 соединения, который образован зубчатым соединением, соответствующим внутреннему зубчатому соединению элемента 36 соединения втулки 26 переключения и фиксированно установлен на втулке 78 качающегося подшипника. Через элемент 36 соединения втулки 26 переключения осуществляется передача крутящего момента на элемент 70 соединения и, тем самым, на втулку 78 качающегося подшипника, а также осуществляется привод ударного механизма 34.

В третьем положении втулки 26 переключения эта втулка передает только момент привода на ударный механизм 34 (фиг.3). При этом втулка 26 переключения находится в конечном положении со стороны привода на втулке 14 крутящего момента либо на втулке 14 крутящего момента вместе с элементом 30 соединения, причем элемент 36 соединения втулки 26 переключения в осевом 32 направлении полностью перекрывает элемент 70 соединения втулки 78 качающегося подшипника. Элемент 36 соединения втулки 26 переключения и элемент 28 соединения узла 20 зубчатого колеса находятся рядом в отсоединенном положении, в результате чего инструмент 24 находится исключительно в режиме долбления. Кроме того, вместе с втулкой 26 переключения осуществляется смещение стопора 58 на конце 56 со стороны выводного вала втулки 26 переключения. Стопор 58 имеет форму полукруга и расположен вокруг узла 20 зубчатого колеса. Стопор 58 имеет внутреннее зубчатое соединение, не отображенное подробнее, радиально обращенное внутрь, которое в режиме долбления ручной машиной находится в соединении с элементом 28 соединения узла 20 зубчатого колеса и удерживает узел 20 зубчатого колеса, т.е. узел 20 зубчатого колеса располагается напротив втулки 26 переключения в состоянии покоя.

Изобретение относится к ручным машинам, прежде всего к перфораторам. Ручная машина содержит корпус, ударный и вращательный привод, устройство переключения для переключения между различными режимами работы и опорную ось. Устройство переключения содержит втулку передачи крутящего момента. Опорная ось жестко соединена с корпусом. Втулка передачи крутящего момента установлена на опорной оси с возможностью вращения. В результате обеспечивается компактность ручной машины. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Ручная машина, прежде всего перфоратор, содержащая ударный и вращательный привод и устройство (12) переключения для переключения между различными режимами работы, имеющее втулку (14) передачи крутящего момента, отличающаяся тем, что она содержит опорную ось (16), которая жестко соединена с корпусом (18) ручной машины и на которой втулка (14) передачи крутящего момента установлена с возможностью вращения.

2. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что устройство (12) переключения имеет узел (20) зубчатого колеса, установленный с возможностью вращения на опорной оси (16).

3. Ручная машина по п.2, отличающаяся тем, что узел (20) зубчатого колеса имеет по меньшей мере один элемент (22) соединения, предусмотренный для передачи крутящего момента для вращательного привода инструмента (24).

4. Ручная машина по п.2, отличающаяся тем, что устройство (12) переключения имеет втулку (26) переключения, предусмотренную для передачи крутящего момента от втулки (14) передачи крутящего момента на узел (20) зубчатого колеса.

5. Ручная машина по п.4, отличающаяся тем, что узел (20) зубчатого колеса имеет по меньшей мере еще один элемент (28) соединения, предусмотренный для передачи крутящего момента от втулки (26) переключения на узел (20) зубчатого колеса.

6. Ручная машина по п.4, отличающаяся тем, что устройство (12) переключения имеет по меньшей мере один элемент (30, 36) соединения, который с фиксацией от проворачивания соединяет втулку (26) переключения с втулкой (14) передачи крутящего момента.

7. Ручная машина по п.4, отличающаяся тем, что втулка (26) переключения установлена с возможностью перемещения в осевом направлении (32) по втулке (14) передачи крутящего момента.

8. Ручная машина по п.4, отличающаяся тем, что втулка (26) переключения имеет по меньшей мере один элемент (36) соединения, который по меньшей мере в одном рабочем положении передает крутящий момент на ударный механизм (34).

9. Ручная машина по п.4, отличающаяся тем, что втулка (26) переключения по меньшей мере в одном режиме работы предусмотрена для одновременной передачи крутящего момента на узел (20) зубчатого колеса и ударный механизм (34).