ПЕРЕДАТОЧНЫЙ МЕХАНИЗМ Российский патент 2012 года по МПК B25F5/00 B25D11/06 B23Q5/02 E21C37/24 

Настоящее изобретение относится к передаточному механизму согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Из публикации ЕР 0589267 А2 известен передаточный механизм для ручной машины в виде перфоратора и/или отбойного молотка, содержащий средство передачи крутящего момента, имеющее первый профилированный участок для передачи крутящего момента во взаимодействии с первой деталью и по меньшей мере один второй профилированный участок для передачи крутящего момента во взаимодействии со второй деталью, причем первый профилированный участок и второй профилированный участок выполнены по меньшей мере с частичным совпадением профилей, предназначенных для передачи крутящих моментов.

Объектом изобретения является передаточный механизм, прежде всего для перфоратора и/или отбойного молотка, содержащий средство передачи крутящего момента, имеющее первый профилированный участок для передачи крутящего момента во взаимодействии с первой деталью, и по меньшей мере один второй профилированный участок для передачи крутящего момента во взаимодействии со второй деталью, причем первый профилированный участок и второй профилированный участок выполнены по меньшей мере с частичным совпадением профилей, предназначенных для передачи крутящих моментов, т.е. с перекрытием, определяющие профили контурных линий по меньшей мере на одном участке, в частности на боковых поверхностях зубьев.

В основу изобретения была положена техническая задача создания передаточного механизма, в котором средство передачи крутящего момента имеет по меньшей мере два профилированных участка, выполненных с обеспечением эффективного пространственного согласование средства передачи крутящего момента с различными деталями и ступенями передач, а также простоты изготовления указанных профилированных участков.

В соответствии с изобретением эта задача решена за счет того, что в охарактеризованном выше передаточном механизме средство передачи крутящего момента также имеет по меньшей мере один промежуточный участок, расположенный между первым профилированным участком и вторым профилированным участком и имеющий радиус, уменьшенный относительно первого профилированного участка и второго профилированного участка, причем первый профилированный участок имеет радиус окружности вершин зубьев, меньший радиуса окружности вершин зубьев второго участка передачи крутящего момента при одинаковых радиусах окружности впадин.

Выполнение средства передачи крутящего момента с промежуточным участком, расположенным между первым профилированным участком и вторым профилированным участком, позволяет ограничить отдельные профилированные участки по меньшей мере в одном направлении, в результате чего за счет смещения средства передачи крутящего момента относительно детали, предназначенной для передачи крутящего момента, можно конструктивно простым образом обеспечить прерывание передачи крутящего момента. При этом выполнение промежуточного участка с радиусом, уменьшенным относительно первого профилированного участка и второго профилированного участка, позволяет формировать промежуточный участок особенно экономичным образом путем его простой обточки.

Благодаря выполнению профилированных участков средства передачи крутящего момента с различными радиусами окружности вершин зубьев достигается согласование (конструктивная увязка) с различными деталями и ступенями передач, а по меньшей мере частичное совпадение профилей профилированных участков и выполнение этих профилированных участков с одинаковыми радиусами окружности впадин обеспечивают снижение производственных затрат за счет возможности выполнения профилей обоих участков в рамках одной стадии производственного процесса (вырубкой, фрезерованием, штамповкой и т.д) с соответствующим повышением производственной технологичности средства передачи крутящего момента и упрощением способа его изготовления. Предлагаемый в изобретении передаточный механизм дает особые преимущества при его применении в конструкции перфоратора и/или отбойного молотка ввиду ступенчатого выполнения передаточного механизма в этих машинах, т.е. с возможностью переключения между различными ступенями. В принципе же предлагаемый в изобретении передаточный механизм может применяться и в других технологических, в частности ручных, машинах, подходящих для этого с точки зрения специалиста.

Выполнение такого промежуточного участка с профилем, отличным от профиля первого профилированного участка и второго профилированного участка, создает дополнительное пространство для размещения по меньшей мере еще одной детали и/или реализации по меньшей мере еще одной функции, например, для соединительного средства и/или для детали, предусмотренной для стопорения рабочего инструмента от проворачивания в режиме долбления.

Предпочтительно, чтобы промежуточный участок имел профиль по типу втулки, причем обращенная радиально наружу поверхность промежуточного участка в каждой точке находится на одном и том же расстоянии, а именно на кратчайшем расстоянии от центральной оси средства передачи крутящего момента.

Если первый профилированный участок и второй профилированный участок расположены у обращенной радиально наружу поверхности средства передачи крутящего момента, то в этом случае средство передачи крутящего момента можно особенно выгодно установить в составе передаточного механизма на валу, в частности с возможностью вращения на валу, например на промежуточном валу перфоратора и/или отбойного молотка.

Далее, первый профилированный участок и второй профилированный участок средства передачи крутящего момента могут иметь одинаковую форму поперечного сечения, что делает возможным формообразование или изготовление обоих профилированных участков особенно экономичным методом за одну технологическую операцию.

В еще одном варианте осуществления изобретения первая деталь может быть выполнена в виде муфты, способной передавать крутящий момент на средство передачи крутящего момента, благодаря чему передача крутящего момента между первой деталью и средством передачи крутящего момента может осуществляться по поверхности большой площади. Кроме того, посредством осевого смещения муфты можно эффективно обеспечить конструктивно простое переключение передачи крутящего момента.

Кроме того, вторая деталь может быть выполнена в виде зубчатого колеса, установленного с фиксацией от проворачивания на стволе перфоратора и/или отбойного молотка, чем достигается прямая передача крутящего момента на средство отвода мощности без задействования дополнительных деталей.

Другие преимущества изобретения раскрыты ниже в описании примеров его осуществления. На сопровождающих это описание чертежах представлены варианты осуществления изобретения. На чертежах, в описании и формуле изобретения различные признаки изобретения представлены в определенной комбинации. Исходя из целесообразности специалист сможет рассматривать эти признаки и по отдельности, а также в других подходящих для осуществления изобретения комбинациях. На чертежах показано:

на фиг.1 - ручная машина с предлагаемым в изобретении передаточным механизмом,

на фиг.2 - аксонометрическое изображение передаточного механизма,

на фиг.3 - аксонометрическое изображение средства передачи крутящего момента, показанного на фиг.2, и

на фиг.4 - аксонометрическое изображение средства передачи крутящего момента в другом варианте выполнения.

На фиг.1 изображена ручная машина 46, выполненная в виде перфоратора. Ручная машина 46 имеет корпус 48 с расположенным в передней части патроном 50 для крепления рабочего инструмента ручной машины. Со стороны, обратной передней части, ручная машина 46 имеет главную рукоятку 52 для манипулирования ручной машиной 46 и передачи оператором усилий на ручную машину 46.

Для создания движущего момента ручная машина 46 имеет узел 54 привода, выполненный в виде электродвигателя. Развиваемый узлом 54 привода крутящий момент передается передаточным механизмом 10 ручной машины 46 на ударный механизм 56, который для наглядности показан на фиг.2 только частично, и/или на вращающееся ведомое звено 58, выполненное в виде ствола 44 перфоратора (фиг.2).

Передаточный механизм 10 содержит промежуточный вал 60 и установленное на промежуточном валу 60 средство 12 передачи крутящего момента (фиг.2). Средство 12 передачи крутящего момента имеет первый профилированный участок 14 и второй профилированный участок 18 для передачи крутящего момента во взаимодействии, соответственно, с первой деталью 16 и второй деталью 20 (фиг.2 и 3). Оба профилированных участка 14, 18 расположены у обращенной радиально наружу поверхности 24 средства 12 передачи крутящего момента. При этом первый профилированный участок 14 расположен, глядя в осевом направлении 28 средства 12 передачи крутящего момента, на находящемся со стороны подвода мощности конце 62 средства 12 передачи крутящего момента, а второй профилированный участок 18 - на находящемся со стороны отвода мощности конце 64 средства 12 передачи крутящего момента. Кроме того, оба профилированных участка 14, 18 передачи крутящего момента имеют совпадающие профили 22, предназначенные для передачи соответствующего крутящего момента, причем первый профилированный участок 14 имеет радиус 30 окружности вершин зубьев, меньший радиуса 82 окружности вершин зубьев второго профилированного участка 18 при одинаковых радиусах 32 окружности впадин (фиг.3).

Между первым профилированным участком 14 и вторым профилированным участком 18 расположен еще один, промежуточный, участок 34 средства 12 передачи крутящего момента, выполненный по типу втулки и имеющий беззубый, гладкий профиль 36. При этом радиус 38 участка 34 меньше радиуса 32 окружности впадин первого профилированного участка 14 и второго профилированного участка 18 (фиг.2 и 3).

Во время работы передаточного механизма 10, т.е. ручной машины 46, средство 12 передачи крутящего момента может передавать крутящий момент с промежуточного вала 60 на ствол 44 перфоратора. Для этого на промежуточный вал 60 напрессован с фиксацией от проворачивания ведущий зубчатый профиль 66. За ведущим зубчатым профилем 66 в направлении 68 силового потока на промежуточном валу 60 расположено средство 12 передачи крутящего момента. Кроме того, за средством 12 передачи крутящего момента в направлении 68 силового потока на промежуточном валу 60 установлена пружина 70, находящаяся в предварительно напряженном состоянии. Под действием силы упругости пружины 70 средство 12 передачи крутящего момента поджато к ведущему зубчатому профилю 66 промежуточного вала 60 (фиг.2).

Для передачи крутящего момента с промежуточного вала 60, или ведущего зубчатого профиля 66 промежуточного вала 60, на средство 12 передачи крутящего момента на средстве 12 передачи крутящего момента установлена первая деталь 16, выполненная в виде муфты 40 и подвижная в осевом направлении 28. При этом муфта 40 имеет внутренний профиль, соответствующий первому профилированному участку 14 и подробно на чертежах не показанный, а на находящемся со стороны подвода мощности конце 72 она имеет внутренний профиль, соответствующий ведущему зубчатому профилю 66. Муфта 40 перемещается на средстве 12 передачи крутящего момента в осевом направлении 28 посредством переключательного средства 74, выполненного в виде переключательной листовой детали, что позволяет оператору, работающему с ручной машиной 46, включать и выключать передачу крутящего момента с промежуточного вала 60 через средство 12 передачи крутящего момента на ствол 44 перфоратора. На фиг.2 муфта 40 показана в крайнем положении со стороны подвода мощности, обеспечивающем во время работы ручной машины 46 передачу крутящего момента с промежуточного вала 60 через ведущий зубчатый профиль 66 и муфту 40 на средство 12 передачи крутящего момента. Если муфту 40 передвинуть с помощью соединительного средства 74 в направлении второго профилированного участка 18, то внутренний зубчатый профиль муфты 40, соответствующий ведущему зубчатому профилю 66, т.е. сопрягающийся с ним, будет выведен из рабочей зоны ведущего зубчатого профиля 66, и передача крутящего момента между промежуточным валом 60 и средством 12 передачи крутящего момента, т.е. между ведущим зубчатым профилем 66 и муфтой 40, будет прервана.

Второй профилированный участок 18 средства 12 передачи крутящего момента предусмотрен для того, чтобы во время работы ручной машины 46 передавать крутящий момент на ствол 44 перфоратора. Для этого на стволе 44 перфоратора с фиксацией от проворачивания установлена вторая деталь 20, выполненная в виде зубчатого колеса 42. Это зубчатое колесо 42 имеет передающий вращение профиль 76, соответствующий второму профилированному участку 18. Когда муфта 40 находится в крайнем положении со стороны подвода мощности, крутящий момент на промежуточном валу 60 во время работы ручной машины 46 передается через ведущий зубчатый профиль 66 и муфту 40 на средство 12 передачи крутящего момента, а со средства 12 передачи крутящего момента - через зубчатое колесо 42 на ствол 44 перфоратора (фиг.2).

Если во время работы ручной машины 46 муфта 40 находится в положении со стороны отвода мощности, передача муфтой 40 крутящего момента на средство 12 передачи крутящего момента прервана и посредством переключательной листовой детали, т.е. находящегося со стороны отвода мощности участка 78 переключательной листовой детали, реализуется стопорение рабочего инструмента от проворачивания в режиме долбления. Для этого находящийся со стороны отвода мощности участок 78 переключательной листовой детали имеет профиль 80, соответствующий второму профилированному участку 18 и в находящемся со стороны отвода мощности положении входит в зацепление со вторым профилированным участком 18, таким образом исключая вращение средства 12 передачи крутящего момента, а соответственно, и ствола 44 перфоратора, а также соединенного со стволом 44 перфоратора с фиксацией от проворачивания рабочего инструмента. Если муфта 40 находится в крайнем положении со стороны подвода мощности, средство 12 передачи крутящего момента во время работы ручной машины 46 может вращаться относительно участка 78 переключательной листовой детали, расположенного со стороны отвода мощности, благодаря меньшему по сравнению со вторым профилированным участком 18 радиусу 38 участка 34 средства 12 передачи крутящего момента, в результате чего взаимное стопорение между участком 34 и переключательной листовой деталью отсутствует.

На фиг.4 представлено средство 12 передачи крутящего момента в составе передаточного механизма 10 в другом варианте выполнения, нежели показан на фиг.2 и 3. Описание этого варианта осуществления изобретения ограничивается лишь отличиями от варианта, показанного на фиг.2 и 3. В отношении признаков, оставшихся неизменными, следует обращаться к описанию варианта осуществления изобретения, представленного на фиг.2 и 3.

Аналогичные элементы конструкции в различных вариантах осуществления изобретения обозначены одни и теми же номерами позиций.

Первый профилированный участок 14 имеет ту же форму 26 поперечного сечения, что и второй профилированный участок 18 средства 12 передачи крутящего момента. Кроме того, средство 12 передачи крутящего момента имеет непрерывный профиль 22 с постоянным радиусом 30 окружности вершин зубьев и постоянным радиусом 32 окружности впадин (фиг.4).

Изобретение относится к механизмам для передачи крутящего момента и может быть использовано в перфораторах и/или отбойных молотках. Передаточный механизм содержит средство передачи крутящего момента, имеющее первый профилированный участок для передачи крутящего момента во взаимодействии с первой деталью, второй профилированный участок для передачи крутящего момента во взаимодействии со второй деталью и промежуточный участок. Первый профилированный участок и второй профилированный участок выполнены по меньшей мере с частичным совпадением профилей, предназначенных для передачи крутящих моментов. Промежуточный участок расположен между первым профилированным участком и вторым профилированным участком и имеет радиус, уменьшенный относительно первого профилированного участка и второго профилированного участка. Первый профилированный участок имеет радиус окружности вершин зубьев, меньший радиуса окружности вершин зубьев второго профилированного участка при одинаковых радиусах окружности впадин. В результате обеспечивается эффективная передача крутящего момента и простота изготовления профилированных участков средства передачи крутящего момента. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Передаточный механизм для перфоратора и/или отбойного молотка, содержащий средство (12) передачи крутящего момента, имеющее первый профилированный участок (14) для передачи крутящего момента во взаимодействии с первой деталью (16) и по меньшей мере один второй профилированный участок (18) для передачи крутящего момента во взаимодействии со второй деталью (20), причем первый профилированный участок (14) и второй профилированный участок (18) выполнены по меньшей мере с частичным совпадением профилей (22), предназначенных для передачи крутящих моментов, отличающийся тем, что средство (12) передачи крутящего момента также имеет по меньшей мере один промежуточный участок (34), расположенный между первым профилированным участком (14) и вторым профилированным участком (18) и имеющий радиус (38), уменьшенный относительно первого профилированного участка (14) и второго профилированного участка (18), причем первый профилированный участок (14) имеет радиус (30) окружности вершин зубьев, меньший радиуса (82) окружности вершин зубьев второго профилированного участка (18) передачи крутящего момента при одинаковых радиусах (32) окружности впадин.

2. Передаточный механизм по п.1, отличающийся тем, что первый профилированный участок (14) и второй профилированный участок (18) расположены у обращенной радиально наружу поверхности (24) средства (12) передачи крутящего момента.

3. Передаточный механизм по п.1, отличающийся тем, что первый профилированный участок (14) и второй профилированный участок (18) имеют одинаковую форму (26) поперечного сечения.

4. Передаточный механизм по п.1, отличающийся тем, что промежуточный участок (34) имеет профиль (36), отличный от профиля первого профилированного участка (14) и второго профилированного участка (18).

5. Передаточный механизм по п.1, отличающийся тем, что первая деталь (16) выполнена в виде муфты (40), способной передавать крутящий момент на средство (12) передачи крутящего момента.

6. Передаточный механизм по п.1, отличающийся тем, что вторая деталь (20) выполнена в виде зубчатого колеса (42), установленного с фиксацией от проворачивания на стволе (44) перфоратора и/или отбойного молотка.

7. Ручная машина в виде перфоратора и/или отбойного молотка, содержащая передаточный механизм (10) по одному из пп.1-6.