УДАРНАЯ ДРЕЛЬ Российский патент 2013 года по МПК B23B45/16 B25D16/00 B25D11/06 F16D23/14 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к ударной дрели, способной передавать вращение и/или удар сверлу на его верхнем конце.

Описание предшествующего уровня техники

Как показано, например, в патентном документе 1, известна ударная дрель, имеющая следующую структуру: ударная дрель включает в себя инструментодержатель, смонтированный в передней части корпуса, ударный механизм, установленный в задней части корпуса, промежуточный вал, смонтированный параллельно инструментодержателю в нижней части ударного механизма. Инструментодержатель в своей передней части удерживает сверло, и ударный механизм имеет ударную деталь, осуществляющую возвратно-поступательное движение для непрямой передачи удара на сверло через промежуточную деталь. Вращение выходного вала двигателя передается на промежуточный вал, на котором установлены соединительный элемент, вторая шестерня (элемент передачи вращения), выпуклая втулка (элемент передачи удара) и рычаг переключения (элемент переключения режима). Соединительный элемент имеет соединительные кулачки на обеих своих сторонах и способен вращаться совместно с промежуточным валом и сдвигаться в направлении вала. Вторая шестерня свободно сидит на промежуточном валу на передней части соединительного элемента, имеет кулачок для сцепления с соединителем и находится в зацеплении с шестерней со стороны инструментодержателя. Выпуклая втулка свободно сидит на промежуточном валу у задней части соединительного элемента, имеет кулачок для сцепления с соединителем и преобразует вращение промежуточного вала в возвратно-поступательное движение, передавая движение ударному механизму. Рычаг переключения имеет толкающую деталь (сцепляющий шип), установленную на нем в эксцентрической позиции, где толкающая деталь посажена в коническую поверхность, образованную вокруг периферии соединительного элемента.

То есть соединительный элемент сдвигается посредством эксцентрического движения толкающей детали при операции вращения рычага переключения так, что соединительный элемент сцепляется или расцепляется со второй шестерней и/или выпуклой втулкой. В результате этого пользователь может выбрать один из режимов, среди которых режим бурения для сцепления соединительного элемента только со второй шестерней для передачи сверлу только вращения, режим ударного бурения для сцепления соединительного элемента одновременно со второй шестерней и с выпуклой втулкой для передачи сверлу вращения и удара, или ударный режим для сцепления соединительного элемента только с выпуклой втулкой для передачи сверлу только удара. В результате этого режимы могут переключаться плавно с помощью простой структуры, таким образом уменьшаются износ и выделение тепла соединительного элемента, возникающие при переключении режимов, и может быть достигнута превосходная износостойкость.

Патентный документ 1: Японский патент (Japanese patent No.3168363).

Сущность изобретения

В такой ударной дрели, когда выбран ударный режим, вращение второй шестерни становится свободным. Таким образом, вторая шестерня может вращаться из-за трения о промежуточный вал, заставляя вращаться инструментодержатель и сверло. В результате это снижает удобство работы при операциях с фиксированным направлением сверла, например, при выполнении работы по скалыванию.

Целью данного изобретения является разработка ударной дрели, способной ограничивать вращение сверла в ударном режиме с помощью простой структуры, повышая удобство работы, и в то же время сохраняя преимущество применения сцепляющего шипа.

Для достижения вышеуказанной цели согласно первому аспекту данного изобретения разработана ударная дрель, включающая в себя инструментодержатель, ударный механизм, двигатель, промежуточный вал, элемент передачи вращения, элемент передачи удара, соединительный элемент, элемент переключения режима и сцепляющий шип. Инструментодержатель смонтирован с возможностью вращения на передней части корпуса и способен удерживать сверло в своем переднем конце. Ударный механизм установлен в задней части инструментодержателя и способен ударять по сверлу. Двигатель установлен в задней части корпуса, и промежуточный вал, поддерживаемый параллельно инструментодержателю, получает вращение от выходного вала двигателя. Элемент передачи вращения установлен с возможностью вращения на передней части промежуточного вала, как тело, отдельное от промежуточного вала, и приводится во вращение так, чтобы передавать вращение от промежуточного вала к стороне инструментодержателя. Элемент передачи удара установлен с возможностью вращения на задней части промежуточного вала, как тело, отдельное от промежуточного вала и приводится во вращение так, чтобы преобразовывать вращение промежуточного вала в возвратно-поступательное движение и передавать движение ударному механизму. Соединяющий элемент установлен между элементом передачи вращения и элементом передачи удара и способен вращаться совместно с промежуточным валом, сдвигаться в направлении вперед и назад, и сцепляться и расцепляться с элементом передачи вращения и/или с элементом передачи удара, в зависимости от позиции сдвига. Элемент переключения режима установлен в корпусе и способен выполнять операцию вращения. Сцепляющий шип установлен в эксцентрической позиции в элементе переключения режимов и способен выдвигаться и вдвигаться на определенную величину хода в направлении к внешней периферии соединительного элемента и подпирается в позицию сцепления с внешней периферией соединительного элемента посредством подпирающего элемента.

В ударной дрели соединительный элемент сдвигается сцепляющим шипом в результате вращения элемента переключения режимов извне корпуса. Сдвигая соединительный элемент, пользователь может выбрать один из режимов, среди которых имеется режим бурения для сцепления соединительного элемента только с элементом передачи вращения, для вращения инструментодержателя, режим ударного бурения для сцепления соединительного элемента одновременно с элементом передачи вращения и с элементом передачи удара для вращения инструментодержателя и работы ударного механизма, или ударный режим для сцепления соединительного элемента только с элементом передачи удара только для работы ударного механизма.

Ударная дрель, более того, включает в себя стопорный элемент в корпусе, который сцепляется с элементом передачи вращения, чтобы застопорить вращение. Стопорный элемент способен сдвигаться между позицией сцепления с элементом передачи вращения и позицией расцепления с элементом передачи вращения.

Ударная дрель, более того, включает в себя ограничительную часть на внешней периферийной стороне сцепляющего шипа в элементе переключения режимов. Ограничительная часть сдвигает стопорный элемент в позицию расцепления в одной из двух фаз сцепляющего шипа, при которой происходит сцепление соединительного элемента только с элементом передачи удара, и сдвигает стопорный элемент в позицию сцепления в другой фазе. Благодаря ограничительной части ударный режим может быть дополнительно выбран из состояния, предоставляющего свободу вращения инструментодержателя в позиции, в которой сцепляющий шип находится в одной фазе, и из состояния, ограничивающего вращение инструментодержателя в позиции, в которой сцепляющий шип находится в другой фазе.

Согласно второму аспекту данного изобретения в структуре согласно первому аспекту данного изобретения стопорный элемент подпирается в позицию сцепления вторым подпирающим элементом для обеспечения аккуратного переключения режима в ударный режим, который ограничивает вращение инструментодержателя. Стопорный элемент упирается в ограничительную часть в одной фазе для ограничения сдвига в направлении позиции сцепления, и, таким образом, стопорный элемент удерживается в позиции расцепления. Стопорному элементу можно позволить сдвинуться в позицию сцепления, отменив ограничение сдвига ограничительной частью в другой фазе.

Согласно третьему аспекту данного изобретения в структуре согласно первому и второму аспектам данного изобретения, на внешней периферии соединительного элемента образована клиновидная проточка для улучшения надежности переключения режимов, и верхний конец сцепляющего шипа для сцепления с проточкой образован в виде конусообразного профиля. Во время операции вращения элемента переключения режимов между ударным режимом и режимом бурения, где вращение инструментодержателя ограничено, в случае, если соединительный элемент и элемент передачи вращения или соединительный элемент и элемент передачи удара не сцеплены посредством упора концевых поверхностей элементов друг в друга, сцепляющий шип отходит против подпирающего усилия подпирающего элемента, в то же время сдвигая верхний конец сцепляющего шипа вдоль проточки для смещения соединительного элемента в позицию сцепления с другими элементами. Далее в этом расцепленном состоянии величина хода выдвигания/отхода сцепляющего шипа установлена так, что отход сцепляющего шипа ограничен до того, пока элемент переключения режима не достигнет позиции операции вращения после переключения режима.

Согласно первому аспекту данного изобретения ударная дрель может ограничивать вращение сверла, в то же время сохраняя преимущество применения сцепляющего шипа, таким образом увеличивая удобство работы. Дополнительно, поскольку ударная дрель имеет простую структуру с добавлением только ограничительной части и стопорного элемента, это минимизирует увеличение стоимости, вызванное добавлением ограничения вращения.

Согласно второму аспекту данного изобретения дополнительно к первому аспекту, даже в случае, если элемент передачи вращения и стопорный элемент не сцеплены в момент переключения режима в ударный режим, когда элемент передачи вращения вращается, стопорный элемент немедленно сцепляется с элементом передачи вращения с помощью второго подпирающего элемента, и таким образом режим может быть аккуратно переключен в ударный режим для ограничения вращения инструментодержателя.

Согласно третьему аспекту данного изобретения, дополнительно к первому и второму аспектам, ударная дрель не работает в режиме бурения в состоянии, при котором стопорный элемент сцепляется с элементом передачи вращения, таким образом увеличивая надежность переключения режимов.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - частичный продольный разрез ударной дрели (в режиме бурения);

Фиг.2 - внешний вид внутренней структуры, на котором корпус не показан, где Фиг.2A показывает правую боковую сторону и Фиг.2B показывает вид в перспективе;

Фиг.3 - вид нижней стороны ударной дрели;

Фиг.4A - разрез вдоль линии А-А, и

Фиг.4B - вид в плане рукоятки переключения режимов и стопорной пластины;

Фиг.5 - частичный продольный разрез ударной дрели (в режиме ударного бурения);

Фиг.6 - внешний вид внутренней структуры, на котором корпус не показан, где Фиг.6A показывает правую боковую сторону и Фиг.6B показывает вид в перспективе;

Фиг.7 - вид нижней стороны ударной дрели;

Фиг.8A - разрез вдоль линии B-B, и

Фиг.8B - вид в плане рукоятки переключения режимов и стопорной пластины;

Фиг.9 - частичный продольный разрез ударной дрели (в нейтральном режиме);

Фиг.10 - внешний вид внутренней структуры, на котором корпус не показан, где Фиг.10A показывает правую боковую сторону и Фиг.10B показывает вид в перспективе;

Фиг.11 - вид нижней стороны ударной дрели;

Фиг.12A - разрез вдоль линии C-C, и

Фиг.12B - вид в плане рукоятки переключения режимов и стопорной пластины;

Фиг.13 - частичный продольный разрез ударной дрели (в ударном режиме);

Фиг.14 - внешний вид внутренней структуры, на котором корпус не показан, где Фиг.14A показывает правую боковую сторону и Фиг.14B показывает вид в перспективе;

Фиг.15 - вид нижней стороны ударной дрели;

Фиг.16A - разрез вдоль линии D-D, и Фиг.16B - вид в плане рукоятки переключения режимов и стопорной пластины.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Предпочтительные варианты осуществления данного изобретения будут описаны ниже со ссылками на чертежи.

Фиг.1 является частичным продольным разрезом, показывающим один пример ударной дрели. Фиг.2 является внешним видом внутренней структуры, на котором корпус не показан. Ударная дрель 1 включает в себя инструментодержатель 3, удерживаемый с возможностью вращения в передней части корпуса 2 (на левой стороне Фиг.1), при этом инструментодержатель 3 способен удерживать сверло 4 в своей передней части. Далее ударная дрель 1 включает в себя двигатель, расположенный в задней части корпуса 2, и двигатель имеет выходной вал 5, направленный вперед (на чертежах показан только выходной вал 5).

Инструментодержатель 3 имеет цилиндрическое тело, сформированное из промежуточной части 6 и части 8 большого диаметра, где промежуточная часть 6 поддерживается с возможностью вращения шарикоподшипником 7 в переднем конце корпуса 2. Часть 8 большого диаметра поддерживается с возможностью вращения внутренним корпусом 9, установленным в задней части корпуса 2. Инструментодержатель 3 имеет рабочую втулку 10 для присоединения и отсоединения вставляемого сверла 4 в переднем конце, выступающем из корпуса 2.

Далее, шестерня 11 установлена внешне на наружной периферии части 8 большого диаметра. Шестерня 11 позиционируется путем упора в стопорное кольцо 12, которое установлено внешне на передней стороне части 8 большого диаметра. Вращение шестерни ограничено шариками 13, которые прижимаются к стороне стопорного кольца 12 шайбой 15 с цилиндрической пружиной 14. Цилиндрическая пружина 14 установлена снаружи на части 8 большого диаметра, и шарики удерживаются с предопределенным интервалом в периферическом направлении и посажены в вогнутую часть стопорного кольца 12. Таким образом, когда к шестерне 11 прикладывается нагрузка, большая, чем толкающая сила цилиндрической пружины 14, шарики 13 выходят из вогнутой части стопорного кольца 12 и шестерня 11 вращается вхолостую. Таким образом, формируется ограничитель крутящего момента, отсекающий вращение, передаваемое на инструментодержатель 3.

Далее, ударный стержень 16, являющийся промежуточной деталью, расположенной у задней части сверла 4, закреплен с возможностью возвратно-поступательного движения в промежуточной части 6 инструментодержателя 3, и приемное кольцо 17, ограничивающее возвратное движение ударного стержня 16, установлено в части 8 большого диаметра у задней части промежуточной части 6. Приемное кольцо 17 вдавлено и зафиксировано в ступени 20, которая находится между промежуточной частью 6 и частью 8 большого диаметра, посредством цилиндрической пружины 19, расположенной между приемным кольцом 17 и цилиндрической крышкой 18, установленной внутри части 8 большого диаметра у задней части приемного кольца 17. Задний конец ударного стержня 16 посажен в задний конец крышки 18 во время нормального использования. Когда ударный стержень 16 находится в холостом состоянии, например, в случае, если в инструментодержатель 3 не установлено сверло 4, уплотнительное кольцо 21, размещенное в инструментодержателе 3, удерживает передний конец бойка 25, описанного далее, и ограничивает возвратно-поступательное движение бойка 25.

Далее, ударный механизм 22 установлен в задней стороне части 8 большого диаметра. Ударный механизм 22 включает в себя цилиндрический поршневой цилиндр 23 с открытой передней частью, подвижно размещенный в части 8 большого диаметра, и боек 25, представляющий собой ударную деталь, способную совершать возвратно-поступательные движения, размещенную внутри поршневого цилиндра 23 через воздушную камеру 24. Поршневой цилиндр 23, совершающий возвратно-поступательные движения в части 8 большого диаметра, зацепляет боек 25 действием воздушной пружины, позволяя наносить удары по заднему концу ударного стержня 16, посаженому в уплотнительное кольцо 21 в крышке 18.

С другой стороны, промежуточный вал 26 поддерживается параллельно инструментодержателю 3 и выходному валу 5 передними и задними шарикоподшипниками 27 и 28 у нижней части выходного вала 5 в корпусе 2. Первая шестерня 29, установленная в заднем конце промежуточного вала 26, находится в зацеплении с выходным валом 5. Шлицевая часть 30 образована в средней части промежуточного вала 26. Вторая шестерня 31, являющаяся элементом передачи вращения, установлена между шлицевой частью 30 и шарикоподшипником 27, вращается отдельно от промежуточного вала 26 и находится в зацеплении с шестерней 11 в инструментодержателе 3. Далее, выпуклая втулка 32, являющаяся элементом передачи удара, установлена снаружи между шлицевой частью 30 и шарикоподшипником 28 и представляет собой тело, вращающееся отдельно от промежуточного вала 26. Качающий подшипник 33, имеющий наклоненную осевую линию, установлен с возможностью вращения на внешней периферии выпуклой втулки 32. Верхний конец соединительного плеча 34, выступающий из верхней части качающего подшипника 33, удерживается с возможностью вращения у заднего конца поршневого цилиндра 23 посредством шарика 35. Таким образом, когда выпуклая втулка 32 вращается, качающий подшипник 33 возвратно-поступательно качает осевую линию, качает соединительное плечо 34 вперед и назад, и сообщает возвратно-поступательное движение поршневому цилиндру 23. Кроме того, цилиндрическая пружина 36 для толкания вперед поршневого цилиндра 23 установлена между поршневым цилиндром 23 и внутренним корпусом 9.

Соединитель 37, выполненный в виде муфты, являющийся соединительным элементом, находится в шлицевом соединении со шлицевой частью 30 промежуточного вала 26 так, что может вращаться совместно с промежуточным валом 26 и сдвигаться в направлениях вперед и назад. Соединитель 37 имеет соединяющий кулачок 38 на своей передней поверхности, и соединительный кулачок 38 способен сцепляться со сцепляющим кулачком 40, установленным на задней поверхности второй шестерни 31. Соединитель 37 имеет соединяющий кулачок 39 на своей задней поверхности, и соединяющий кулачок 39 способен сцепляться со сцепляющим кулачком 41, установленным на передней поверхности выпуклой втулки 32. Соединитель 37 способен сцепляться и расцепляться отдельно или совместно со второй шестерней 31 и выпуклой втулкой 32, в зависимости от передней или задней позиции сдвига. Таким образом, соединитель 37 сцепляется только со второй шестерней 31 в выдвинутой позиции для соединения второй шестерни 31 с промежуточным валом 26 в направлении вращения. Соединитель 37 сцепляется только с выпуклой втулкой 32 во вдвинутой позиции для соединения выпуклой втулки 32 с промежуточным валом 26 в направлении вращения. Соединитель 37 сцепляется одновременно со второй шестерней 31 и выпуклой втулкой 32 в промежуточной позиции для соединения второй шестерни 31 и выпуклой втулки 32 с промежуточным валом в направлении вращения. Далее, соединитель 37 имеет клиновидную посадочную проточку 42, образованную на его внешней периферии.

Рукоятка 44 переключения режимов, являющаяся элементом переключения режимов, посажена с возможностью вращения в монтажное отверстие 43, образованное в нижней части корпуса 2. Рукоятка 44 переключения режимов имеет форму диска с рукояточной частью 45, сформированной на его нижней поверхности. Цилиндрический трубчатый корпус 46 образован в эксцентрической позиции относительно центра вращения на верхней поверхности рукоятки 44 переключения режимов с внутренней стороны корпуса 2. Сцепляющий шип 47 размещен в трубчатом корпусе 46. Сцепляющий шип 47 имеет форму симметричного клина, так что его верхний конец посажен в посадочную проточку 42 соединителя 37. Сцепляющий шип 47 выступает вверх и подпирается цилиндрической пружиной 48, являющейся подпирающим элементом, размещенной с нижней стороны соединителя 37, для посадки конического верхнего конца в посадочную проточку 42 соединителя 37. По этой причине, когда рукоятка 44 переключения режимов поворачивается, сцепляющий шип 47 эксцентрично двигается с трубчатым корпусом 46, в это же время, будучи посаженым в соединитель 37. Таким образом, соединитель 37 сдвигается вперед и назад в соответствии с дистанцией сдвигания вперед и назад сцепляющего шипа 47.

Далее, рукоятка 44 переключения режимов имеет ограничительную трубку 49, расположенную на ее верхней поверхности, и ограничительная трубка 49 имеет периферию, концентрическую с центром вращения. Одна часть ограничительной трубки 49 имеет округлую ограничительную часть 50, которая совпадает по высоте с трубчатым корпусом 46 и сформирована как единое целое с периферийной стенкой трубчатого корпуса 46. Остальная часть ограничительной трубки 49 сформирована вокруг периферии, в то же время, имея высоту ниже на один шаг для соединения с промежуточной частью трубчатого корпуса 46. Таким образом, фаза ограничительной части 50 меняется согласно повороту рукоятки 44 переключения режимов.

Стопорная пластина 51 расположена в нижней части корпуса 2 у передней части рукоятки 44 переключения режимов, имеет L-образный профиль на виде сбоку. Стопорная пластина 51 включает в себя U-образную нижнюю пластину 52, с открытой частью, направленной назад в возвратно-поступательном направлении, и U-образную переднюю пластину 53, которая сформирована загибом вверх переднего конца нижней пластины 52 и имеет открытую часть, направленную вверх. Кромки обоих сторон нижней пластины 52 посажены в направляющие проточки 54, образованные на правых и левых внутренних поверхностях корпуса 2. Стопорная пластина 51 удерживается с возможностью сдвига вперед и назад в позициях, в которых она пересекается с трубчатым корпусом 46 и ограничительной частью 50 ограничительной трубки 49. Цилиндрическая пружина 55 является вторым подпирающим элементом и установлена на смотрящей вперед внутренней поверхности корпуса 2, и стопорная пластина 51 подпирается цилиндрической пружиной 55 в позицию, в которой трубчатый корпус 46 или ограничительная часть 50 контактируют с U-образной внутренней кромкой нижней пластины 52. С другой стороны, передняя пластина 53 имеет пазы 57, 57 и … на своей U-образной внутренней кромке, и эти пазы посажены в зубчатый стопор 56, радиально сформированный у задней части второй шестерни 31.

В ударной дрели 1, имеющей описанную выше структуру, в случае, если рукоятка 44 переключения режимов, имеющая рукояточную часть 45, направленную вперед, находится в позиции операции поворота, что показано на Фиг.1, 2 и 3, трубчатый корпус 46 и сцепляющий шип 47 расположены на дальней передней стороне, как показано на Фиг.4. Таким образом, режим становится режимом бурения, в котором соединитель 37 для сцепления со сцепляющим шипом 47 сдвигается в переднюю позицию для сцепления соединяющего кулачка 38 на передней поверхности соединителя 37 со сцепляющим кулачком 40 на второй шестерне 31. В режиме бурения стопорная пластина 51 двигается в выступающую позицию (позицию расцепления) с трубчатым корпусом 46 против подпора цилиндрической пружины 55, при этом ограничивается сдвиг в позицию, при которой передняя пластина 53 не посажена в зубчатый стопор 56 второй шестерни 31.

При операции переключения режимов соединяющий кулачок 38 и сцепляющий кулачок 40 могут не войти в зацепление, так что они находятся в расцепленном состоянии, при котором обе концевые поверхности только соприкасаются. Однако, в этом случае сцепляющий шип 47 сдвигается вниз против подпора цилиндрической пружины 48, в то время как верхний конец сцепляющего шипа 47 сдвигается вдоль посадочной проточки 42 соединителя 37 так, чтобы следовать за движением трубчатого корпуса 46. По этой причине направленная вперед подпирающая сила прикладывается к соединителю 37 посредством сцепляющего шипа 47. Когда соединитель 37 вращается вследствие вращения промежуточного вала 26 для достижения позиции, при которой соединяющий кулачок 38 и сцепляющий кулачок 40 зацепляются друг с другом, соединитель 37 сдвигается в переднюю позицию для соединения со второй шестерней 31, тогда же, когда сцепляющий шип 47 двигается вверх для того, чтобы снова сесть в посадочную проточку 42.

В этом режиме бурения, когда двигатель включается после установки сверла 4 в инструментодержатель 3, промежуточный вал 26 вращается, и вращение передается инструментодержателю 3 для вращения сверла 4 посредством соединителя 37, второй шестерни 31 и шестерни 11. С другой стороны, поскольку вращение не передается выпуклой втулке 32 из-за отдаленности от сдвинутого вперед соединителя 37, поршневой цилиндр 23 не совершает возвратно-поступательные движения, и поэтому сверло 4 совершает только вращение.

Далее, как показано на Фиг. 5-7, в случае, когда рукоятка 44 переключения режимов вращается по часовой стрелке приблизительно на 90°, если смотреть с нижней стороны, так чтобы сделать рукояточную часть 45 направленной по существу вбок, трубчатый корпус 46 и сцепляющий шип 47 так же поворачиваются по часовой стрелке для того, чтобы быть сдвинутыми в боковую позицию, как показано на Фиг.8. Таким образом, соединитель 37 сдвигается в промежуточную позицию посредством сцепляющего шипа 47. Поэтому, режим переключается в режим ударного бурения, в котором соединяющий кулачок 39 на задней поверхности соединителя 37 сцепляется со сцепляющим кулачком 41 на выпуклой втулке 32, в то же время оставляя соединитель 37 соединенным со второй шестерней 31. В это время, даже если трубчатый корпус 46 сдвигается, стопорная пластина 51 все еще находится в позиции расцепления, из-за того что ограничительная часть 50 ограничивает сдвиг стопорной пластины 51 путем сдвига фазы в непосредственный упор во внутреннюю кромку нижней пластины 52.

Кроме того, даже когда соединитель 37 и выпуклая втулка 32 не сцеплены, как в случае, когда соединитель 37 и вторая шестерня 31 сцеплены, сцепляющий шип 47 двигается вниз, сжимая цилиндрическую пружину 48, и соединитель 37 толкается назад. По этой причине, когда соединитель 37 вращается для достижения позиции, в которой оба кулачка сцеплены друг с другом, соединитель 37 отступает для мгновенного соединения с выпуклой втулкой 32.

В режиме ударного бурения, когда двигатель включается, вращение промежуточного вала 26 передается инструментодержателю 3 для вращения сверла 4 посредством соединителя 37, второй шестерни 31 и шестерни 11, и вращение также передается выпуклой втулке 32, соединенной с соединителем 37. По этой причине качающий подшипник 33 качается, и соединительное плечо 34 сообщает возвратно-поступательное движение поршневому цилиндру 23. Вследствие этой операции боек 25 в поршневом цилиндре 23 совершает взаимное возвратно-поступательное движение так, чтобы ударять ударный стержень 16, упирающийся в задний конец сверла 4. Поэтому сверлу 4 передается удар в дополнение к вращению.

Далее, как показано на Фиг. 9-11, в случае, когда рукоятка 44 переключения режимов вращается далее по часовой стрелке приблизительно на 45°, трубчатый корпус 46 и сцепляющий шип 47 также поворачиваются по часовой стрелке, для того чтобы быть сдвинутыми назад. Таким образом, соединитель 37 сдвигается в заднюю позицию посредством сцепляющего шипа 47 для отделения от второй шестерни 31, как показано на Фиг.12, и после этого режим переключается в ударный режим (нейтральный режим), в котором соединитель 37 сцеплен только с выпуклой втулкой 32. В этом режиме, даже если трубчатый корпус 46 двигается, ограничительная часть 50 меняет фазу в непосредственный упор во внутреннюю кромку нижней пластины 52 так, чтобы ограничить сдвиг стопорной пластины 51. Таким образом, стопорная пластина все еще находится в позиции расцепления.

Когда двигатель включается в этом состоянии, вращение промежуточного вала 26 не передается второй шестерне 31, и поэтому инструментодержатель 3 не вращается. Напротив, выпуклая втулка 32 вращается, чтобы сообщать возвратно-поступательное движение поршневому цилиндру 23, и поэтому сверлу 4 передается только удар. Однако поскольку вращение второй шестерни 31 не застопорено, вращение инструментодержателя 3 становится свободным, и благодаря этому угол поворота сверла 4 вокруг оси вращения может быть произвольно изменен.

Далее, как показано на Фиг. 13-15, когда рукоятка 44 переключения режимов вращается далее по часовой стрелке приблизительно на 90°, трубчатый корпус 46 и сцепляющий шип 47 так же поворачиваются по часовой стрелке. Однако, как показано на Фиг.16, в нейтральном режиме фаза должна находиться в осевой симметрии относительно продольной прямой линии, проходящей через центр вращения рукоятки 44 переключения режимов, и продольная позиция не изменяется. Поэтому режим переключается в ударный режим, в котором соединитель 37 продолжает находиться в зацеплении с выпуклой втулкой 32 в задней позиции и разъединен со второй шестерней 31. Однако ограничительная часть 50 меняет фазу в перемещение в позицию сзади трубчатого корпуса 46. Поэтому стопорная пластина 51 отступает в позицию, при которой внутренняя кромка нижней пластины 52 упирается в трубчатый корпус 46 и располагается в позиции сцепления, в которой каждый паз 57 передней пластины 53 посажен в зубчатый стопор 56 на второй шестерне 31. В это время, даже если фазы каждого паза 57 и зубчатого стопора 56 не совпадают, цилиндрическая пружина 55 продолжает давить на зубчатый стопор 56. Поэтому, пазы 57 садятся в зубчатый стопор 56 для того, чтобы немедленно застопорить вращение, когда фазы совпадают из-за вращения второй шестерни 31.

Когда двигатель включается в этом состоянии, вращение промежуточного вала не передается второй шестерне 31, и поэтому инструментодержатель 3 не вращается. Напротив, поскольку выпуклая втулка 32 вращается, чтобы сообщать возвратно-поступательное движение поршневому цилиндру 23, сверлу 4 передается только удар. Более того, вращение инструментодержателя 3 застопорено, так что угол сверла 4 зафиксирован.

Кроме того, в корпусе 2, как показано на Фиг.1 и 2 и т.д., горизонтально установлена пластинчатая пружина 58 с передней стороны рукоятки 44 переключения режимов, и пазы 59, 59, … образованы на периферийной кромке рукоятки 44 переключения режимов. Пластинчатая пружина 58 эластично стопорится в пазах 59, 59, … соответственно позиции вращения каждого из режимов работы, описанных выше. Поэтому, когда рукоятка 44 выбора режимов выполняет операцию поворота, может быть достигнуто действие защелкивания, что позволяет легко выполнить операцию поворота в каждый рабочий режим.

Далее в настоящем варианте осуществления ударный режим может быть включен прямо из режима бурения путем операции поворота рукоятки 44 переключения режимов. Однако, в случае когда соединяющий кулачок 38 соединителя 37 не сцеплен со сцепляющим кулачком 40 второй шестерни 31, ход сцепляющего шипа 47 установлен так, что движение поворота рукоятки 44 переключения режимов в позицию завершения переключения режима ограничено из-за того, что нижний конец сцепляющего шипа 47 упирается в нижнюю поверхность трубчатого корпуса 46, даже если сцепляющий шип 47 двигается вниз вдоль посадочной проточки 42 переключателя 37. Эта настройка сделана для того, чтобы предотвратить работу ударной дрели в режиме бурения с передней пластиной 53 стопорной пластины 51, находящейся в зацеплении с зубчатым стопором 56 второй шестерни 31.

Согласно данному варианту осуществления ударной дрели 1, благодаря структуре, описанной далее, удобство работы может быть улучшено, в то же время сохраняя преимущество применения сцепляющего шипа 47 и предоставления возможности ограничения вращения сверла 4 в ударном режиме: в корпусе 2 стопорная пластина 51, сцепленная с рукояткой 44 переключения режимов, для того чтобы застопорить вращение рукоятки 44 переключения режимов, предусматривается с возможностью сдвига между позицией сцепления со второй шестерней 31 и позицией расцепления со второй шестерней 31. С другой стороны, ограничительная часть 50 установлена у внешней периферийной стороны сцепляющего шипа 47 в рукоятке 44 переключения режимов. Ограничительная часть 50 сдвигает стопорную пластину 51 в позицию расцепления в одной из двух фаз сцепляющего шипа 47, что позволяет сцеплять соединитель 37 только с выпуклой втулкой 32, и сдвигает стопорную пластину 51 в позицию сцепления в другой фазе. Используя эту структуру, в ударном режиме пользователь может далее выбрать состояние работы из двух состояний, а именно, состояние, в котором вращение инструментодержателя 3 является свободным в позиции, в которой сцепляющий шип 47 находится в одной фазе, и состояние, в котором вращение инструментодержателя 3 является ограниченным в позиции, в которой сцепляющий шип 47 находится в другой фазе. Кроме того, структура может быть упрощена, при этом добавляются только ограничительная часть 50 и стопорная пластина 51. Благодаря этому увеличение стоимости, вызванное добавлением деталей для ограничения вращения, может быть сведено к минимуму.

В особенности, в данном варианте осуществления, согласно структуре, в которой стопорная пластина 51 выполнена так, чтобы подпираться в позицию сцепления цилиндрической пружиной 55, позиция расцепления сохраняется в одной фазе путем упора стопорной пластины 51 в ограничительную часть 50 для ограничения сдвига в позицию сцепления, в то время как сдвиг в позицию сцепления допустим в другой фазе из-за отмены ограничения сдвига ограничивающей частью 50. В результате, даже в состоянии, в котором зубчатый стопор 56 второй шестерни 31 не находится в зацеплении с передней пластиной 53 стопорной пластины 51, и когда режим переключен в ударный режим, передняя пластина 53 стопорной пластины 51 моментально сцепляется с зубчатым стопором 56 из-за подпора цилиндрической пружины 55 после поворота второй шестерни 31, и поэтому, режим может быть аккуратно переключен в ударный режим.

Кроме того, согласно структуре, описанной далее, в режиме бурения можно избежать работы при стопорной пластине 51, сцепленной со второй шестерней 31, благодаря чему надежность переключения режимов может быть увеличена: клиновидная посадочная проточка 42 образована на внешней периферии соединителя 37, и верхний конец сцепляющего шипа 47 выполнен в клиновидной форме, чтобы сцепляться с посадочной проточкой 42. Во время поворота рукоятки 44 переключения режимов между ударным режимом для ограничения вращения инструментодержателя 3 и режимом бурения, в котором вторая шестерня 31 и соединитель 37 или выпуклая втулка 32 и соединитель 37 не сцеплены, но упираются друг в друга своими крайними поверхностями, сцепляющий шип 47 отходит против подпора цилиндрической пружины 48, в то время как конец сцепляющего шипа 47 двигается вдоль посадочной проточки 42, и затем соединитель 37 подпирается в позицию сцепления с противоположным элементом. Кроме того, когда вторая шестерня 31 и выпуклая втулка 32 не сцеплены, перемещение выдвижения и отхода сцепляющего шипа 47 установлено таким образом, что отход ограничен до тех пор, пока рукоятка 44 переключения режимов не достигнет позиции завершения переключения режима.

Кроме того, в описанном выше варианте осуществления ограничительная часть установлена на части ограничительной трубки, но может быть использована только ограничительная часть, сформированная в виде стенки. Далее, не обязательно формировать ограничительную часть как единое целое с трубчатым корпусом, трубчатый корпус и ограничительная часть могут быть установлены отдельно. Конечно, ограничительная часть может быть сформирована в виде других форм, таких как, например, форма выступающего пальца в дополнение к форме округлой стенки.

С другой стороны, стопорный элемент не ограничивается стопорной пластиной в описанном выше варианте осуществления. Форма нижней пластины и передней пластины может быть изменена, и второй подпирающий элемент может быть заменен на вытягивающую пружину для вытягивания и подпора стопорной пластины с задней стороны. Далее, например, позиции сцепления и расцепления могут быть изменены путем расположения зубчатого стопора второй шестерни со стороны переднего конца, образованием сквозного отверстия в нижней пластине, в которое могут быть подвижно вставлены трубчатый корпус и ограничительная часть, для подпора стопорного элемента вперед, в результате чего передняя часть становится позицией зацепления, а задняя часть становится позицией расцепления.

Далее, верхний конец сцепляющего шипа сделан в виде симметричного клина в описанном выше варианте осуществления, но может быть сделан в виде конуса.

Кроме того, в описанном выше варианте осуществления, рукоятка переключения режимов установлена снизу от промежуточного вала, и сцепляющий шип сцепляется с соединительным элементом. Однако, рукоятка переключения режимов может быть установлена сбоку от промежуточного вала (на боку корпуса).

Более того, ударный механизм может иметь форму, при которой поршень двигается возвратно-поступательно в неподвижном цилиндре, взаимно двигая ударную деталь, или промежуточная деталь опущена, так что удар напрямую передается бойку от ударной детали. Поэтому структура ударной дрели может быть должным образом изменена в дополнении к описанному выше варианту осуществления.

Изобретение относится к ударным дрелям. Ударная дрель содержит ударный механизм для удара по сверлу, элемент передачи вращения, элемент передачи удара, соединяющий элемент, установленный между элементом передачи вращения и элементом передачи удара, элемент переключения режима, стопорный элемент, цилиндрический трубчатый корпус, ограничительную трубку и сцепляющий шип. Сцепляющий шип установлен в эксцентрической позиции на элементе переключения режимов с возможностью выдвигаться в одной фазе и отходить в другой фазе с предопределенным ходом к периферии и от периферии соединяющего элемента. Стопорный элемент сцепляется с элементом передачи вращения и способен стопорить его вращение. Цилиндрический трубчатый корпус установлен в эксцентрической позиции относительно центра вращения на элементе переключения режима. Сцепляющий шип размещен в трубчатом корпусе. Ограничительная трубка установлена на элементе переключения режимов. Часть ограничительной трубки сформирована в виде округлой ограничительной части. Упомянутая ограничительная часть трубки установлена у внешней периферийной стороны сцепляющего шипа в элементе переключения режимов. Ограничительная часть трубки установлена с возможностью сдвигания стопорного элемента в позицию расцепления в одной из двух фаз сцепляющего шипа. В результате ограничивается вращение сверла в ударном режиме и увеличивается удобство работы ударной дрели. 15 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Ударная дрель, содержащая:
инструментодержатель 3, поддерживаемый с возможностью вращения в передней части корпуса 2, и способный удерживать сверло 4 в своей передней части;
ударный механизм 22 для удара по сверлу 4, установленный у задней части инструментодержателя 3;
двигатель, установленный в задней части корпуса 2;
промежуточный вал 26, получающий вращение от выходного вала 5 двигателя и поддерживаемый параллельно инструментодержателю 3;
элемент передачи вращения, установленный с возможностью вращения на передней части промежуточного вала 26 как отдельное тело и передающий вращение промежуточного вала 26 стороне инструментодержателя;
элемент передачи удара, установленный с возможностью вращения на задней части промежуточного вала 26 как отдельное тело и преобразующий вращение промежуточного вала 26 в возвратно-поступательное движение так, чтобы передавать движение ударному механизму 22;
соединяющий элемент, установленный между элементом передачи вращения и элементом передачи удара, вращающийся совместно с промежуточным валом 26, сдвигаемый в направлениях вперед и назад и способный сцепляться и расцепляться с элементом передачи вращения и/или с элементом передачи удара в зависимости от позиции сдвига;
элемент переключения режима, установленный в корпусе 2 и способный выполнять операцию поворота; и
сцепляющий шип 47, установленный в эксцентрической позиции на элементе переключения режимов с возможностью выдвигаться в одной фазе и отходить в другой фазе с предопределенным ходом к периферии и от периферии соединяющего элемента и подпираемый в позицию сцепления с внешней периферией соединяющего элемента подпирающим элементом, причем
режим работы ударной дрели может быть выбран из режима бурения для сцепления соединяющего элемента только с элементом передачи вращения и вращения инструментодержателя 3, режима ударного бурения для сцепления соединяющего элемента с элементом передачи вращения и с элементом передачи удара для вращения инструментодержателя 3 и работы ударного механизма 22, ударного режима для сцепления соединяющего элемента только с элементом передачи удара и работы только ударного механизма 22 путем вращения элемента переключения режимов извне корпуса 2 так, чтобы сдвигать соединяющий элемент посредством сцепляющего шипа 47, отличающаяся тем, что стопорный элемент, сцепляющийся с элементом передачи вращения и способный стопорить вращение элемента передачи вращения, установлен с возможностью сдвига между позицией сцепления с элементом передачи вращения и позицией расцепления с элементом передачи вращения в корпусе 2;
цилиндрический трубчатый корпус 46, установленный в эксцентрической позиции относительно центра вращения на элементе переключения режима, при этом сцепляющий шип 47 размещен в трубчатом корпусе 46;
ограничительная трубка 49, концентричная с центром вращения, установленная на элементе переключения режимов;
причем часть ограничительной трубки 49 сформирована в виде округлой ограничительной части 50, совпадающей по высоте с трубчатым корпусом 46 и образованной как единое целое с периферийной стенкой трубчатого корпуса 46, и остальная часть ограничительной трубки 49 имеет меньшую высоту, чем высота трубчатого корпуса, при этом
ограничительная часть 50 установлена у внешней периферийной стороны сцепляющего шипа 47 в элементе переключения режимов, в которой:
ограничительная часть 50 установлена с возможностью сдвигания стопорного элемента в позицию расцепления в одной из двух фаз сцепляющего шипа 47 для сцепления соединяющего элемента только с элементом передачи удара и сдвигания стопорного элемента в позицию сцепления в другой фазе, и где:
ударный режим может быть дополнительно выбран из состояния, в котором вращение инструментодержателя 3 делается свободным в позиции, в которой сцепляющий шип 47 находится в одной фазе, и состояния, в котором вращение инструментодержателя 3 ограничено в позиции, в которой сцепляющий шип 47 находится в другой фазе.

2. Ударная дрель по п.1, в которой стопорный элемент подпирается в позицию сцепления вторым подпирающим элементом, причем стопорный элемент удерживается в позиции расцепления в одной фазе путем упора в ограничительную часть 50 так, чтобы ограничить сдвиг в позицию сцепления, и допускается к сдвигу в позицию сцепления в другой фазе путем отмены ограничения сдвига ограничительной частью 50.

3. Ударная дрель по п.1 или 2, в которой на внешней периферии соединяющего элемента образована клиновидная проточка, и конец сцепляющего шипа 47, сцепляющегося с проточкой, образован в виде клина;
в случае, если соединяющий элемент и элемент передачи вращения или соединяющий элемент и элемент передачи удара не сцеплены, но их концевые поверхности упираются друг в друга, во время операции поворота элемента переключения режима между ударным режимом для ограничения вращения инструментодержателя 3 и режимом бурения, сцепляющий шип 47 отступает против подпора подпирающего элемента, при этом конец сцепляющего шипа 47 сдвигается вдоль проточки так, что соединяющий элемент подпирается в позицию сцепления с элементом передачи вращения или с элементом передачи удара, и движение выступания и отхода сцепляющего шипа 47 установлено так, что отход сцепляющего шипа 47 ограничивается до тех пор, пока элемент переключения режима, выполняя операцию поворота, не достигнет позиции завершения переключения режима в случае, когда соединяющий элемент и элемент передачи вращения или соединяющий элемент и элемент передачи удара не сцеплены.

4. Ударная дрель по п.1, в которой элемент переключения режима сформирован в виде диска и установлен в монтажном отверстии, сформированном в корпусе 2.

5. Ударная дрель по п.2, в которой стопорный элемент содержит элемент в виде L-образной пластины, включающей в себя нижнюю U-образную пластину 52 и переднюю пластину 53, и стонорный элемент подпирается вторым подпирающим элементом так, чтобы U-образная внутренняя кромка нижней пластины 52 стопорного элемента упиралась в трубчатый корпус 46 или ограничительную часть 50.

6. Ударная дрель по п.5, в которой обе кромки нижней пластины 52 стопорного элемента посажены в направляющую проточку, образованную на правой и левой внутренних поверхностях корпуса 2, и стопорный элемент удерживается с возможностью сдвига вперед и назад в позиции пересечения с трубчатым корпусом 46 и с ограничительной частью 50 ограничительной трубки 49.

7. Ударная дрель по п.5, в которой элемент передачи вращения является шестерней, и на U-образной внутренней кромке передней пластины 53 образован паз, который посажен в зубчатый стопор 56, образованный на шестерне в позиции сцепления.

8. Ударная дрель по п.7, в которой между шестерней и инструментодержателем 3 установлен ограничитель крутящего момента, причем ограничитель крутящего момента заставляет шестерню вращаться вхолостую согласно предопределенной нагрузке на инструментодержатель 3 и предотвращает передачу вращения инструментодержателю 3.

9. Ударная дрель по п.1, в которой в корпусе 2 удерживается пластинчатая пружина, и в элементе переключения режима образована часть с пазами для эластичного сцепления с пластинчатой пружиной в соответствии с позицией поворота элемента переключения режима для каждого режима.

10. Ударная дрель по п.1, в которой элемент передачи удара выполнен в виде выпуклой втулки 32, смонтированной снаружи на промежуточном валу 26 и оснащенной на внешней периферии вращающимся качающим подшипником 33, имеющим соединительное плечо 34 направленное радиально от линии вращения в манере качания.

11. Ударная дрель по п.10, в которой ударный механизм 22 включает в себя цилиндрический поршневой цилиндр 23 подвижно вставленный в инструментодержатель 3 и соединенный с соединительным плечом 34 на заднем конце поршневого цилиндра 23, и боек 25, размещенный с возможностью возвратно-поступательного движения в поршневом цилиндре 23 через воздушную камеру 24.

12. Ударная дрель по п.11, в которой между сверлом 4 и бойком 25 в инструментодержателе 3 установлен ударный стержень 16, причем ударный стержень 16 передает удар от бойка 25 сверлу 4.

13. Ударная дрель по п.12, в которой между бойком 25 и ударным стержнем 16 в инструментодержателе 3 установлено уплотнительное кольцо, причем уплотнительное кольцо выполнено с возможностью установки на задний конец ударного стержня 16 во время использования и удерживает передний конец бойка 25 для ограничения возвратно-поступательного движения бойка 25 в случае холостого удара, например, когда в инструментодержателе 3 нет сверла 4.

14. Ударная дрель по п.11, в которой между поршневым цилиндром 23 и внутренней поверхностью корпуса 2 установлена цилиндрическая пружина, которая подпирает поршневой цилиндр 23 для выдвижения вперед.

15. Ударная дрель по п.1, в которой подпирающий элемент является цилиндрической пружиной.

16. Ударная дрель по п.2, в которой второй подпирающий элемент является цилиндрической пружиной.