РУЧНАЯ МАШИНА Российский патент 2013 года по МПК B25D17/24 F16F7/104 

Область техники, к которой относится изобретение

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

Уровень техники

Известна ручная машина с устройством виброгашения. Устройство виброгашения содержит первый виброгаситель, имеющий первое направление виброгасящего действия, и второй виброгаситель, имеющий второе направление виброгасящего действия.

Раскрытие изобретения

Объектом изобретения является ручная машина, прежде всего перфоратор и/или отбойный молоток, с устройством виброгашения, содержащим первый виброгаситель, имеющий первое направление виброгасящего действия, и по меньшей мере один второй виброгаситель, имеющий второе направление виброгасящего действия. При этом первое направление виброгасящего действия первого виброгасителя ориентировано по существу параллельно второму направлению виброгасящего действия второго виброгасителя. В контексте настоящего описания под "виброгасителем" следует понимать, в частности, узел, содержащий по меньшей мере один инерционный элемент и упругий элемент, причем при воздействии на инерционный элемент извне некоторого исходного и/или возмущающего колебания колебательной системы, в частности ручной машины, находящегося по меньшей мере в пределах предусмотренного диапазона частот, инерционный элемент совершает встречные колебания, отбирающие энергию у исходного/возмущающего колебания колебательной системы и тем самым способствующие снижению интенсивности колебаний этой системы. При этом упругий элемент может представлять собой деталь из эластомера, упругую пружину, в частности листовую пружину, спиральную пружину и/или винтовую пружину, пневматическую пружину и т.д. Далее, под "направлением виброгасящего действия" следует, в частности, понимать направление действия виброгасителя при гашении колебаний и/или преимущественное направление виброгасящего действия виброгасителем. Кроме того, выражение "ориентировано по существу параллельно" следует понимать, в частности, в том смысле, что первое направление виброгасящего действия первого виброгасителя составляет со вторым направлением виброгасящего действия второго виброгасителя максимальный угол, равный ±12°, в предпочтительном варианте - ±8°, в особо предпочтительном варианте - ±3°. Предлагаемое в изобретении решение обеспечивает при работе ручной машины уменьшение вибраций в широком диапазоне частот и тем самым повышенную комфортность работы оператора ручной машиной.

В предлагаемой в изобретении ручной машине собственная частота колебаний первого виброгасителя отличается от собственной частоты колебаний второго виброгасителя, а указанные по меньшей мере два виброгасителя расположены друг за другом вдоль направления виброгасящего действия. При этом под "собственной частотой колебаний" следует, в частности, понимать частоту одного из виброгасителей, с которой может происходить - предпочтительно после однократного возбуждения этого виброгасителя, - колебание виброгасителя или инерционного элемента виброгасителя. В предпочтительном варианте значение собственной частоты колебаний колебательной системы зависит от массы, в частности массы инерционного элемента, и/или коэффициента жесткости упругого элемента. При этом собственные частоты колебаний виброгасителей могут быть приведены в соответствие с вибрационной характеристикой ручной машины. Предпочтительно, чтобы ожидаемая амплитуда колебаний находилась между минимальной и максимальной собственной частотой колебаний указанных по меньшей мере двух виброгасителей. Посредством реализации различных собственных частот колебаний двух виброгасителей можно добиться благоприятного и эффективного снижения интенсивности вибраций в пределах широкого диапазона частот.

Благодаря тому, что указанные по меньшей мере два виброгасителя расположены друг за другом вдоль направления виброгасящего действия, достигаются, в частности, экономия конструктивного объема и компактное размещение по меньшей мере двух виброгасителей, при котором компоновку устройства виброгашения можно адаптировать к конструкции и особенно к форме ручной машины.

Если относительная разность двух собственных частот колебаний составляет максимум 15%, то обеспечивается эффективное и легко достижимое осуществление обоих виброгасителей. Особенно эффективная и вместе с тем малозатратная реализация уменьшения вибраций достигается, если относительная разность двух собственных частот колебаний удерживается на уровне максимум 10%. Если относительная разность двух собственных частот колебаний находится между 5% и максимум 10%, обеспечивается максимально эффективное гашение колебаний.

Если по меньшей мере два виброгасителя установлены разобщенными, или механически развязанными, то при работе ручной машины каждый из этих виброгасителей может внести, в области собственной частоты колебаний, свой эффективный вклад в снижение уменьшение вибраций, благодаря чему обеспечивается широкий спектр гашения вибраций. Кроме того, можно максимально эффективно предотвратить нежелательные взаимодействия или взаимное влияние отдельных виброгасителей.

В данном контексте выражение "установлены разобщенными" следует понимать, в частности, в том смысле, что указанные по меньшей мере два виброгасителя расположены изолированно друг от друга в отношении передачи усилий и/или энергии и/или обмена ими.

Кроме того, направление виброгасящего действия по меньшей мере одного виброгасителя может быть по существу параллельным направлению главного движения (рабочего направления) ручной машины, что позволяет гасить колебательные импульсы, возникающие при работе ручной машины. В принципе возможность гашения вибраций может осуществляться и в направлении, отличном от направления главного движения. В предпочтительном варианте направление главного движения представляет собой направление, в котором происходит передача усилий, в частности, на рабочий инструмент, например, направление ударов ударного механизма.

Далее, по меньшей мере один из виброгасителей может содержать по меньшей мере один инерционный элемент и два упругих элемента, причем инерционный элемент расположен вдоль направления виброгасящего действия по меньшей мере частично между двумя упругими элементами, благодаря чему можно конструктивно простым образом реализовать установку инерционного элемента с возможностью совершения им колебательных движений. Инерционный элемент предпочтительно изготавливать из металла. При этом в особенно предпочтительном варианте выполнения по меньшей мере один упругий элемент представляет собой пружинный элемент, в частности винтовую пружину.

Кроме того, по меньшей мере один из указанных по меньшей мере двух виброгасителей может содержать по меньшей мере один направляющий элемент для направления движения инерционного элемента вдоль направления виброгасящего действия, благодаря чему можно обеспечить гашение колебаний с особо низким износом. Кроме того, применение этого направляющего элемента позволяет обеспечить совершение инерционным элементом колебательного движения, вынуждаемого внешним возмущением, вдоль предпочтительного направления, в частности вдоль направления виброгасящего действия.

Краткое описание чертежей

Прочие преимущества изобретения представлены в приведенном ниже описании чертежей. На чертежах показаны примеры осуществления изобретения. Чертежи, описание и формула изобретения содержат многочисленные признаки изобретения в комбинации. Специалист может также рассматривать эти признаки в отдельности и составлять из них другие целесообразные комбинации. На чертежах показано:

на фиг.1 - предлагаемая в изобретении ручная машина, представляющая собой перфоратор, с устройством виброгашения в схематическом изображении,

на фиг.2 - устройство виброгашения с двумя виброгасителями в схематическом изображении,

на фиг.3 - ручная машина с альтернативным, по отношению к представленному на фиг.1, расположением устройства виброгашения в схематическом изображении.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показана предлагаемая в изобретении ручная машина 10а, представляющая собой перфоратор. Ручная машина 10а содержит корпус 52а, а в своей передней части 54а - патрон 56а для установки рабочего инструмента, на чертежах не показанного. На удаленной от передней части 54а стороне 58а ручной машины 10а имеется основная рукоятка 60а для управления ручной машиной 10а и для передачи последней усилия пользователя. Для создания вращающего момента ручная машина 10а содержит узел 62а привода в виде электродвигателя. Вращающий момент узла 62а привода передается через трансмиссию 64а ручной машины 10а на компрессионно-вакуумный ударный механизм 66а и/или на вращающееся ведомое звено в виде ствола перфоратора. В ударном режиме работы ручной машины 10а ударный механизм 66а генерирует ударный импульс, который передается на рабочий инструмент.

Ручная машина 10а содержит также устройство 12а виброгашения, предусмотренное для гашения вибраций, которые при работе ручной машины 10а могут передаваться от ударного механизма 66а на корпус 52а и/или на другие конструктивные детали ручной машины 10а. Устройство 12а виброгашения окружено корпусом 52а ручной машины 10а и содержит первый виброгаситель 14а, имеющий первое направление 16а виброгасящего действия, и второй виброгаситель 18а, имеющий второе направление 20а виброгасящего действия. Первый виброгаситель 14а предусмотрен для гашения вибраций вдоль первого направления 16а, а второй виброгаситель 18а - для гашения вибраций вдоль второго направления 20а. При этом первое направление 16а виброгасящего действия первого виброгасителя 14а является по существу параллельным второму направлению 20а виброгасящего действия второго виброгасителя 18а. Оба виброгасителя 14а, 18а расположены друг за другом вдоль направлений 16а, 20а виброгасящего действия. В другом варианте осуществления изобретения виброгасители 14а, 18а могут, в принципе, также располагаться друг за другом вдоль направления, перпендикулярного ориентированным по существу параллельно направлениям 16а, 20а виброгасящего действия.

Кроме того, оба виброгасителя 14а, 18а и оба направления 1ба, 20а виброгасящего действия являются по существу параллельными направлению 22а главного движения ручной машины 10а. Направление 22а главного движения в рассматриваемом случае представляет собой направление ударов ударного механизма 66а, так что устройство 12а пиброгашения и оба виброгасителя 14а, 18а вносят свой вклад уменьшение вибраций, возникающих при работе ручной машины 10а вдоль предпочтительного направления распространения, представляющего собой направление удара.

Виброгасители 14а, 18а, кроме того, установлены разобщенными. С этой целью каждый из виброгасителей 14а, 18а заключен в собственный корпус 68а, 70а. Далее, оба виброгасителя 14а, 18а содержат по одному выполненному из металла инерционному элементу 24а, 26а и по два упругих элемента 28а, 30а, 32а, 34а, представляющих собой пружинные элементы 36а, 38а, 40а, 42а (фиг.1 и 2). Инерционные элементы 24а, 26а расположены между обоими пружинными элементами 36а, 38а, 40а, 42а вдоль направлений 16а, 20а виброгасящего действия, причем обращенные от инерционных элементов 24а, 26а концы 72а, 74а, 76а, 78а пружинных элементов 36а, 38а, 40а, 42а расположены вдоль направлений 16а, 20а виброгасящего действия таким образом, что они упираются в корпуса 68а, 70а виброгасителей, или неподвижные стенки 80а, 82а, 84а этих корпусов 68а, 70а (см. фиг.2).

Каждый виброгаситель 14а, 18а обладает собственной частотой колебаний, зависящей от характеристик инерционных элементов 24а, 26а и пружинных элементов 36а, 38а, 40а, 42а. В целях получения широкого частотного спектра виброгасящего действия предусмотрено, чтобы собственная частота колебаний первого виброгасителя 14а отличалась от собственной частоты колебаний второго виброгасителя 18а. Разность двух собственных частот колебаний находится в рассматриваемом случае между 5% и максимум 10%, причем собственные частоты колебаний первого и второго виброгасителей 14а, 18а согласованы с вибрационной характеристикой ручной машины 10а, или ударного механизма 66а ручной машины 10а. При этом рабочая точка характеристики ручной машины 10а в предпочтительном варианте находится между максимальным и минимальным значениями одной из обеих собственных частот колебаний.

Далее, виброгасители 14а, 18а содержат по два направляющих элемеша 44а, 46а, 48а, 50а для направления движения инерционных элементов 24а, 26а. Направляющие элементы 44а, 46а, 48а, 50а расположены на обращенных внутрь поверхностях 86а, 88а, 90а, 92а корпусов 68а, 70а виброгасителей вдоль направлений 16а, 20а виброгасящего действия. Кроме того, оба направляющих элемента 44а, 46а, 48а, 50а каждого из виброгасителей 14а, 18а выполнены за одно целое с корпусами 68а, 70а виброгасителей, то есть с обращенными внутрь поверхностями 86а, 88а, 90а, 92а. При этом направляющие элементы 44а, 46а, 48а, 50а могут быть выполнены в форме направляющих рельсов и/или других направляющих, целесообразных с точки зрения специалиста.

На фиг.3 представлен альтернативный вариант осуществления изобретения. Оставшиеся в основном неизменными элементы конструкции, отличительные признаки и функции принципиально имеют в этом варианте тс же номера позиций. Для различения же этих вариантов к номерам позиций добавлены буквы "a" и "b". Приведенное ниже описание в основном сосредоточено на отличиях от примера исполнения, представленного на фиг.1 и 2, тогда как об оставшихся неизменными элементах конструкции, отличительных признаках и функциях можно прочесть в описании примера исполнения, представленного на фиг.1 и 2.

Ручная машина 10b, представляющая собой перфоратор, содержит устройство 12b виброгашения с первым гасителем 14b и вторым гасителем 18b колебаний. Каждый виброгаситель 14b, 18b имеет направление 16b, 20b виброгасящего действия, причем первое направление 16b виброгасящею действия первого виброгасителя 14b ориентировано по существу параллельно второму направлению 20b виброгасящего действия второго виброгасителя 18b, виброгасители 14b, 18b установлены разобщенными и расположены друг за другом вдоль направлений 16b, 20b виброгасящего действия. Кроме того, инерционные элементы 24b, 26b расположены с наклоном относительно направления 22b главного движения ручной машины 10b, представляющего собой направление ударов, так что оба направления 16b, 20b виброгасящего действия образуют с направлением 22b главного движения угол, отличный от нуля.

Изобретение относится к гашению колебаний в ручных электрических машинах. Ручная машина имеет устройство виброгашения, содержащее первый виброгаситель, имеющий первое направление виброгасящего действия, и второй виброгаситель, имеющий второе направление виброгасящего действия. Первое направление виброгасящего действия первого виброгасителя ориентировано по существу параллельно второму направлению виброгасящего действия второго виброгасителя. Собственная частота колебаний первого виброгасителя отличается от собственной частоты колебаний второго виброгасителя. Указанные виброгасители расположены друг за другом вдоль направления виброгасящего действия. В результате обеспечивается компактное размещение устройств виброгашения в ручной машине и эффективное виброгашение при ее эксплуатации. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Ручная машина, прежде всего перфоратор и/или отбойный молоток, с устройством (12а, 12b) виброгашения, содержащим первый виброгаситель (14а; 14b), имеющий первое направление (16а; 16b) виброгасящего действия, и по меньшей мере один второй виброгаситель (18а; 18b), имеющий второе направление (20а; 20b) виброгасящего действия, причем первое направление (16а; 16b) виброгасящего действия первого виброгасителя (14а; 14b) ориентировано, по существу, параллельно второму направлению (20а; 20b) виброгасящего действия второго виброгасителя (18а; 18b), отличающаяся тем, что собственная частота колебаний первого виброгасителя (14а; 14b) отличается от собственной частоты колебаний второго виброгасителя (18а; 18b), а указанные по меньшей мере два виброгасителя (14а, 18а; 14b, 18b) расположены друг за другом вдоль направления (16а, 20а; 16b, 20b) виброгасящего действия.

2. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что относительная разность собственных частот колебаний двух виброгасителей (14а, 18а; 14b, 18b) составляет максимум 15%.

3. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что относительная разность собственных частот колебаний двух виброгасителей (14а, 18а; 14b, 18b) составляет максимум 10%.

4. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что относительная разность собственных частот колебаний двух виброгасителей (14а, 18а; 14b, 18b) составляет максимум 5%.

5. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что указанные по меньшей мере два виброгасителя (14а, 18а; 14b, 18b) установлены разобщенными.

6. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что направление (16а, 20а) виброгасящего действия по меньшей мере одного виброгасителя (14а, 18а) ориентировано, по существу, параллельно направлению (22а) главного движения.

7. Ручная машина по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из виброгасителей (14а, 18а; 14b, 18b) содержит по меньшей мере один инерционный элемент (24а, 26а; 24b, 26b) и два упругих элемента (28а, 30а, 32а, 34а; 28b, 30b, 32b, 34b), причем инерционный элемент (24а, 26а; 24b, 26b) расположен вдоль направления (16а, 20а; 16b, 20b) виброгасящего действия по меньшей мере частично между двумя упругими элементами (28а, 30а, 32а, 34а; 28b, 30b, 32b, 34b).

8. Ручная машина по п.7, отличающаяся тем, что по меньшей мере один упругий элемент (28а, 30а, 32а, 34а; 28b, 30b, 32b, 34b) представляет собой пружинный элемент (36а, 38а, 40а, 42а; 36b, 38b, 40b, 42b).

9. Ручная машина по любому из пп.1-6 и 8, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из указанных по меньшей мере двух виброгасителей (14а, 18а; 14b, 18b) содержит по меньшей мере один направляющий элемент (44а, 46а, 48а, 50а; 44b, 46b, 48b, 50b) для направления движения инерционного элемента (24а, 26а; 24b, 26b) вдоль направления (16а, 20а; 16b, 20b) виброгасящего действия.