ЦЕПНАЯ ПИЛА Российский патент 2014 года по МПК B27B17/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к моторизованному инструменту, в частности к цепной пиле, у которой пильная цепь приводится в движение с помощью компактного двигателя.

Уровень техники

Широко известно применение цепной пилы с приводом от компактного двигателя, такого как двухтактный двигатель внутреннего сгорания, в качестве инструмента для пиления стволов деревьев, обрезки сучьев и подобных действий. Обычно рабочим положением оператора является такое, при котором он держит цепную пилу руками. Более конкретно, иногда оператор проводит обрезку сучьев, расположенных выше уровня головы или забирается на дерево для проведения работ. Соответственно, важно, чтобы цепная пила была легкой и компактной, так чтобы оператор мог легко поднять ее одной рукой. Из японской заявки JP-S61-160201-A известна цепная пила, конструкция которой разработана с тем, чтобы создать пилу минимальных габаритов, и в ней описаны конструкция корпуса двигателя, выхлопного трубопровода, участка конструкции, включающего пильную цепь, и других элементов, и их установка в корпусе.

В этой известной цепной пиле двигатель размещен в корпусе, выполненном с ним за одно целое. К нему посредством корпуса прикреплены узел конструкции, содержащий пильную цепь, и прочие элементы. Однако для уменьшения массы корпус изготовлен из пластмассы. Таким образом, по сравнению с выполняемым из металла корпусом выполненный из пластмассы корпус обладает меньшей жесткостью, а материал его менее прочен. Следовательно, существует потребность в разработке конструкции и технологии изготовления цепной пилы.

Задача настоящего изобретения состоит в создании цепной пилы, способной устойчиво работать при уменьшении ее массогабаритных показателей.

Другая задача изобретения состоит в создании цепной пилы, в которой двигатель прикреплен к корпусу при достижении улучшенных вибрационных характеристик.

Объектом изобретения является цепная пила, содержащая двигатель, имеющий картер, прикрепленный к картеру цилиндр и поршень, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения в цилиндре; корпус, в котором размещен двигатель и который выполнен в виде цельной детали, имеющей боковую, верхнюю и нижнюю поверхности, причем двигатель вставлен в корпус со стороны, противоположной боковой поверхности; и направляющую шину, прикрепленную к корпусу со стороны его боковой поверхности и охватываемую пильной цепью с возможностью привода пильной цепи в движение от двигателя. При этом двигатель (1) расположен в корпусе таким образом, что коленчатый вал двигателя проходит через боковую поверхность корпуса; (2) имеет две поверхности, по существу параллельные осевому направлению коленчатого вала, закрытые верхней и нижней поверхностями корпуса и прикрепленные к ним; (3) прикреплен к боковой поверхности корпуса посредством фиксирующего элемента со стороны крепления к корпусу направляющей шины, причем место крепления двигателя находится в продольном направлении направляющей шины, между местом крепления направляющей шины к корпусу и коленчатым валом.

Как указано выше, двигатель приводит в движение пильную цепь, охватывающую направляющую шину. В этой цепной пиле двигатель выполнен таким образом, что он имеет две поверхности, по существу параллельные оси коленчатого вала, которые закрыты корпусом и неподвижно прилегают к нему. Корпус и двигатель могут быть скреплены друг с другом на каждой из указанных двух поверхностей корпуса, например, двумя болтами или винтами. Фиксация двигателя к корпусу посредством фиксирующего элемента предусмотрена со стороны крепления к корпусу направляющей шины. В качестве фиксирующего элемента можно использовать, например, известный фиксирующий элемент, такой как винты, гайки и болты. Для осуществления способа его фиксации фиксирующий элемент располагают параллельно коленчатому валу. В случае применения поперечного винта, проходящего в боковом или поперечном направлении (т.е. направлении, параллельном коленчатому валу), поперечный винт ввинчивают в резьбовое отверстие, выполненное в картере двигателя, снаружи корпуса.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения фиксирующий элемент может быть закреплен в продольном направлении направляющей шины, между местом крепления направляющей шины к корпусу и коленчатым валом. Предпочтительно, чтобы в цепной пиле, если рассматривать ее в проекции на плоскость, перпендикулярную оси коленчатого вала, фиксирующий элемент был закреплен в месте внутри области, ограниченной наружным диаметром маховика, прикрепленного к коленчатому валу. Особенно предпочтительно, если рассматривать цепную пилу в такой проекции, чтобы фиксирующий элемент был закреплен в месте внутри области, ограниченной траекторией движения пильной цепи, устанавливаемой на направляющую шину.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения корпус может быть изготовлен в виде цельной литой детали с использованием полимерной смолы. В корпусе выполнено отверстие, через которое проходит фиксирующий элемент. Кроме того, в корпусе вблизи участка, сквозь который через корпус проходит коленчатый вал, выполнен углубленный участок, углубляющийся снаружи внутрь. Фиксирующий элемент прикреплен к этому углубленному участку.

Как указано выше, двигатель выполнен с двумя поверхностями, по существу параллельными оси коленчатого вала, которые закрыты корпусом и на которых двигатель прикреплен к корпусу. Корпус и двигатель могут быть скреплены друг с другом на каждой из соответствующих поверхностей корпуса, например, двумя болтами или винтами. Фиксация двигателя к корпусу посредством фиксирующего элемента предусмотрена на той стороне корпуса, с которой к нему прикреплена направляющая шина. Таким образом, могут быть эффективно уменьшены вибрации двигателя и корпуса, возникающие вследствие воздействия на коленчатый вал силы, представляющей собой силу реакции, воспринимаемую от пильной цепи.

Фиксирующий элемент может представлять собой поперечный винт, расположенный параллельно коленчатому валу. Таким образом, уменьшение вибраций может быть достигнуто при низких затратах.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения поперечный винт ввинчивают в резьбовое отверстие, выполненное в картере двигателя, снаружи корпуса. Таким образом, уменьшение вибраций может быть достигнуто за счет простой конфигурации.

Благодаря тому, что фиксирующий элемент, обеспечивающий крепление двигателя к боковой поверхности корпуса, расположен в продольном направлении направляющей шины, между местом крепления направляющей шины к корпусу и коленчатым валом, двигатель и корпус могут быть зафиксированы в части, наиболее подверженной влиянию силы, действующей на коленчатый вал, в качестве которой выступает сила реакции, воспринимаемая от пильной цепи. Следовательно, могут быть эффективно уменьшены вибрации двигателя и корпуса.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, если смотреть на цепную пилу в ее проекции на плоскость, перпендикулярную оси коленчатого вала, фиксирующий элемент закреплен в месте внутри области, ограниченной наружным диаметром маховика, прикрепленного к коленчатому валу. Таким образом, двигатель и корпус могут быть фиксированы в той части, которая близка к коленчатому валу и подвергается воздействию силы, действующей на коленчатый вал.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, если смотреть на цепную пилу в ее проекции на плоскость, перпендикулярную оси коленчатого вала, фиксирующий элемент закреплен в некотором месте внутри области, ограниченной траекторией движения пильной цепи, устанавливаемой на направляющую шину. Таким образом, двигатель и корпус могут быть фиксированы в части, которая наиболее близка к коленчатому валу и которая максимально подвергается воздействию силы, действующей на коленчатый вал.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения корпус изготовлен в виде цельной литой детали с использованием полимерной смолы. Кроме того, в корпусе выполнено отверстие, через которое проходит фиксирующий элемент. Таким образом, можно легко изготовить эти компоненты цепной пилы.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения в корпусе вблизи участка, сквозь который через корпус проходит коленчатый вал, выполнен углубленный участок, углубляющийся снаружи внутрь. Кроме того, фиксирующий элемент прикреплен к этому углубленному участку. Благодаря этому может быть повышена жесткость корпуса. Поскольку фиксирующий элемент расположен в части, на которой высока жесткость, вибрации могут быть еще более уменьшены.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения двигатель прикреплен к корпусу с помощью двух винтов с каждой из соответствующих двух поверхностей корпуса. Таким образом, двигатель может быть прикреплен к корпусу в простой конструкции.

Вышеперечисленные и другие цели и отражающие новизну отличительные признаки изобретения очевидны из последующего описания, выполненного со ссылками на поясняющие его чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - вид в перспективе, иллюстрирующий внешний вид предлагаемой цепной пилы в варианте ее выполнения изобретения;

на фиг.2 - вид в перспективе, иллюстрирующий внешний вид цепной пилы в варианте ее выполнения, сделанный под другим углом;

на фиг.3 - вид в перспективе, иллюстрирующий внешний вид цепной пилы в варианте ее выполнения, сделанный под еще одним углом;

на фиг.4 - вид спереди цепной пилы в варианте ее выполнения;

на фиг.5 - вид сзади цепной пилы в варианте ее выполнения;

на фиг.6 - вид снизу цепной пилы в варианте ее выполнения;

на фиг.7 - разрез цепной пилы в варианте ее выполнения;

на фиг.8 - вид в перспективе, иллюстрирующий состояние корпуса и двигателя предлагаемой цепной пилы при их сборке;

на фиг.9 - вид в перспективе, иллюстрирующий состояние корпуса цепной пилы в варианте ее выполнения при сборке;

на фиг.10 - схема для иллюстрации эффектов от фиксации картерного участка двигателя поперечным винтом, показанным на фиг.9;

на фиг.11 - вид в перспективе, иллюстрирующий имеющиеся в корпусе отверстия для крепления двигателя цепной пилы в варианте ее выполнения;

на фиг.12 - вид в перспективе двигателя в варианте выполнения;

на фиг.13 - вид в перспективе двигателя в варианте выполнения, под другим углом;

на фиг.14А-14В - виды, иллюстрирующие расположения отверстий под винты и их взаимные положения в варианте выполнения, при этом на фиг.14А на виде сверху показано увеличенное изображение картерного участка двигателя, на фиг.14Б на виде снизу показано увеличенное изображение картерного участка, а на фиг.14В показана проекция, где изображены четыре отверстия под винты, вид сверху на корпус;

на фиг.15А-15В - крюк цепной пилы в варианте ее выполнения, при этом на фиг.15А проиллюстрировано состояние, в котором крюк втянут внутрь корпуса цепной пилы, а на фиг.15Б проиллюстрировано состояние, в котором крюк вытянут из корпуса цепной пилы;

на фиг.16А-16В - другие виды в перспективе, иллюстрирующие форму П-образного элемента;

на фиг.17 - вид в перспективе, иллюстрирующий процесс монтажа крюка цепной пилы в варианте ее выполнения;

на фиг.18 - вид в перспективе, иллюстрирующий состояние цепной пилы в варианте ее выполнения после установки в ней крюка;

на фиг.19 - вид в перспективе, иллюстрирующий состояние цепной пилы в варианте ее выполнения, из которой вытянут крюк.

Осуществление изобретения

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи описаны варианты выполнения изобретения. На чертежах детали, имеющие одинаковую функцию, обозначены одинаковыми номерами позиций. Таким образом, избыточное описание таких деталей опущено. На фиг.1 показан вид в перспективе, иллюстрирующий внешний вид предлагаемой цепной пилы в варианте ее выполнения. На фиг.2 показан вид в перспективе, иллюстрирующий внешний вид цепной пилы в варианте ее выполнения, сделанный под другим углом. На фиг.3 показан вид в перспективе, иллюстрирующий внешний вид цепной пилы в варианте ее выполнения, сделанный под еще одним углом. На фиг.4 показан вид спереди цепной пилы в варианте ее выполнения. На фиг.5 показан вид сзади цепной пилы в варианте ее выполнения. На фиг.6 показан вид снизу цепной пилы в варианте ее выполнения.

Как показано на фиг.1, в цепной пиле 1 установлен компактный двигатель, например, двухтактный или четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. Спереди от корпуса цепной пилы 1 выступает пильная (направляющая) шина 11. Вокруг периферийной кромки направляющей шины 11 обвита пильная цепь (не показана). За счет движения пильной цепи с высокой скоростью можно резать стволы деревьев, сучья и подобные встречающиеся при работе объекты. Описываемый ниже двигатель помещен в корпус 2, будучи закреплен поперечно в нем. Корпус 2 не только вмещает двигатель, но также снабжен направляющей шиной 11 и прочей гарнитурой, прикрепляемой к его периферии. Корпус 2 образует собой каркас цепной пилы 1. Над корпусом 2 выполнена основная (задняя) рукоятка 3, так что передняя рукоятка 6 проходит вбок и вниз от места вблизи переднего конца основной рукоятки 3.

Оператор правой рукой захватывает основную рукоятку 3, а левой рукой - переднюю рукоятку 6. В верхней части основной рукоятки 3 имеется рычаг 7а блокировки курка управления дросселем карбюратора (курка "газа"). Вблизи переднего конца основной рукоятки 3 выполнен выключатель 7b зажигания. Спереди от основной рукоятки 3 расположен щиток 12 для защиты рук. Этот щиток 12 служит для защиты рук оператора от ударов сучьями деревьев или распиливаемым объектом. Щиток 12 также может служить в качестве тормоза для остановки движения пильной цепи за счет его наклона вперед. С левой стороны корпус 2 закрыт левой крышкой 4 (здесь и далее по тексту: при применении для указания направления терминов передний, задний, левый и правый, а также их однокоренных слов, следует понимать их в привязке по отношению к оператору, удерживающему цепную пилу 1, как показано на фиг.1). Внутри левой крышки 4 помещен ручной (веревочный) стартер (не показан), предназначенный для запуска двигателя. К нему прикреплена ручка 13 стартера, проходящая сквозь левую крышку 4. Спереди от левой крышки 4 имеются крышка 14а топливного бака и крышка 15а бака масла для смазки цепи.

Как показано на фиг.2, направляющая шина 11 прикреплена к правой стороне корпуса 2 двумя шпильками (не показанными), выходящими из корпуса 2, и гайками 17а и 17b. К правой стороне корпуса 2 также прикреплен механизм передачи приводного усилия, предназначенный для передачи приводного усилия к пильной цепи, который рассмотрен ниже. Для закрытия механизма передачи приводного усилия на корпусе имеется правая крышка 5. Поблизости от установочного участка, на котором направляющая шина 11 прикреплена к корпусу 2, выполнен цепеуловитель 16. На корпусе имеется зубчатый упор 91, выполненный соответственно с направляющей шиной 11.

Как показано на фиг.3, сзади от правой крышки 5 прикреплен щиток 8 глушителя с ситообразным вентиляционным отверстием, занимающим большую часть его поверхности, предназначенный для защиты механизма передачи от тепла, излучаемого глушителем 66 двигателя. В задней части цепной пилы 1 имеется задняя крышка 9, закрывающая воздухоочиститель, описанная ниже. Задняя крышка 9 прикреплена с возможностью отсоединения к резьбовому отверстию 18b (показано на фиг.17) корпуса 2 с помощью фиксирующего винта 18. Справа от фиксирующего винта 18 выполнен вытяжной крюк 20, выполненный с возможностью скольжения в направлении вперед-назад. Этот крюк 20 используется для связи цепной пилы 1 с тросом при ее подъеме с помощью троса на высоту, например, в том случае, когда оператор для проведения работы забирается на дерево. В проиллюстрированном на фиг.3 состоянии крюк 20 находится внутри корпуса 2. Большая часть крюка 20 утоплена по отношению к наружной поверхности задней крышки 9, и оставлена лишь часть, необходимая для подцепления и вытягивания крюка 20 рукой. Таким образом, задняя крышка 9 выполнена такой формы, что только часть вблизи ее участка прикрепления крюка немного углублена от его периферии. Следовательно, когда крюк 20 помещен внутри нее, исключается возможность его удара о часть тела оператора или о периферию углубленной части.

На фиг.4 показан вид спереди цепной пилы 1. Корпус 2 расположен примерно по центру в боковом направлении корпусного блока пилы, без учета передней рукоятки 6. Как показано на фиг.4, корпус 2 и направляющая шина 11 скреплены друг с другом на заданном расстоянии гайками 17а и 17b. Сзади от направляющей шины 11 расположена описанная ниже звездочка, присоединенная к коленчатому валу двигателя посредством центробежного сцепления 44 (см. фиг.6). За счет приведения во вращение этой звездочки приводится в движение пильная цепь.

На фиг.5 показан вид сзади цепной пилы 1. Из этого чертежа хорошо понятно расположение крюка 20. Крюк 20 предпочтительно выполнен в месте, в котором, при подвешивании цепной пилы 1 с использованием крюка 20, он обеспечивает для нее хорошо уравновешенное состояние. Тем не менее место прикрепления крюка 20 определяется относительно свободно. Например, крюк 20 можно выполнить вблизи задней части или на стороне основной рукоятки 3, если при этом обеспечивается поддержание расположения цепной пилы 1 в удовлетворительном состоянии, т.е. состоянии, в котором продольное направление направляющей шины 11 проходит в направлении вверх-вниз. В задней крышке 9 выполнена прорезь 9а для прикрепления крюка 20. Крюк 20 представляет собой скользящий крюк, а площадь прорези настолько мала, что ширина прорези примерно равна толщине крюка 20. Так как внутри прорези находится крюк 20, то через эту прорезь затруднено поступление пыли или подобных нежелательных сред внутрь крышки 9 очистителя. Кроме того, как будет ясно из нижеприведенного описания, крюк 20 прикреплен непосредственно к корпусу 2, а не к задней крышке 9. Соответственно, даже когда задняя крышка 9 установлена не полностью, это не оказывает сколько-нибудь существенного влияния на состояние цепной пилы 1. Цепная пила 1 может быть подвешена в стабильном положении.

На фиг.6 показан вид снизу цепной пилы 1. На этом чертеже проиллюстрировано состояние, в котором крюк 20 втянут внутрь корпуса. Как понятно из данного чертежа, в области наружного края крюка 20 выполнено углубление 9b. Кроме того, поверхность заднего конца крюка 20 по существу совпадает с задней концевой поверхностью задней крышки 9. На нижней поверхности корпуса 2 расположены два винта 33 и 34. Местоположения этих винтов 33 и 34 в направлении вперед-назад (т.е. продольном направлении направляющей шины 11) различны. Винт 33 выполнен со смещением вправо, а винт 34 - со смещением влево, если привязываться к направлениям на данном чертеже. Причина такой компоновки изложена ниже. Звездочка 43 сконструирована за одно целое с роторной частью ее центробежного сцепления 44. За счет того, что пильная цепь обвита вокруг звездочки 43, к пильной цепи передается развиваемое двигателем 50 приводное усилие вращения. Сзади от звездочки 43 имеется глушитель 66, предназначенный для уменьшения звука выхлопа двигателя 50.

Далее со ссылками на фиг.7, где в разрезе показана цепная пила 1, приведено описание ее внутренней конструкции. Двигатель 50 размещен в корпусе 2 цепной пилы 1 так, что он установлен в нем по существу поперечно. В данном случае термином "поперечная установка" двигателя определяется такая установка двигателя, при которой при работе двигателя его поршень движется в горизонтальном направлении. Здесь следует сделать оговорку, что в настоящем варианте выполнения направление перемещения поршня не совершенно горизонтальное, а по существу "горизонтальное направление", в котором передний (дальний от коленчатого вала) конец поршня направлен слегка вниз. Причина такого небольшой направленности вниз переднего конца поршня заключается в том, что когда двигатель 50 установлен совершенно поперечно, увеличивается высота заднего конца цепной пилы 1 из-за того, что на заднем конце цепной пилы 1 размещаются карбюратор 67 и воздушный фильтр 68, которые должны располагаться над двигателем 50. В описании данного варианта выполнения рассмотрен пример применения в качестве двигателя 50 двухтактного двигателя. Однако в качестве двигателя 50 можно применять четырехтактный двигатель. При работе двигателя 50 во время возвратно-поступательного движения поршня 62, прикрепленного к кривошипу 64 посредством шатуна 63, происходят следующие процессы и такты: процесс впуска, такт сжатия, такт расширения (рабочий ход) и процесс выпуска отработавших газов. Двигатель 50 прикреплен к корпусу 2 двумя винтами 31 (см. фиг.8) и 32, вставляемыми сверху, и двумя винтами 33 (см. фиг.8) и 34, вставляемыми снизу. В передней части корпуса 2 выполнены топливный бак 14 с топливом для двигателя 50 и бак 15 масла для смазки цепи, предназначенный для подачи масла к пильной цепи.

На фиг.8 показан вид в перспективе, иллюстрирующий состояние корпуса 2 и двигателя 50 в готовности к сборке. На фиг.9 показан вид состояния при сборке в перспективе под другим углом. Корпус 2 сформирован в виде монолитной детали из пластмассы. Двигатель 50 вставляют в направлении стрелки на фиг.8 и фиксируют на месте четырьмя винтами 31-34, вставляемыми сверху и снизу. В двигателе 50 выполнены четыре резьбовых отверстия, в каждое из которых закручивают соответствующий винт 31-34 (на фиг.8 видны только отверстия 31b и 32b). Как показано на фиг.9, в передней части поверхности (т.е. поверхности правой стороны по фиг.9), противоположной стороне корпуса 2, с которой в него вставляют двигатель 50, выполнен плоский участок 2а поверхности. Направляющую шину 11 надевают на две зафиксированные на корпусе 2 шпильки 19а и 19b и прикрепляют к ним, соответственно, гайками 17а и 17b, снаружи от этого плоского участка 2а поверхности.

Сзади от плоского участка 2а поверхности и спереди от плоского участка 2d поверхности выполнен углубленный участок 2b, углубляющийся внутрь и имеющий форму, по существу подобную прямоугольнику, если смотреть на него снаружи, предназначенный для вмещения масляного насоса (не показан). За счет выполнения этого углубленного участка 2b может быть повышена жесткость корпуса 2. В углубленном участке 2b выполнено отверстие 2с, через которое проходит коленчатый вал 51. Сбоку от отверстия 2с выполнено отверстие 69а. В отверстие 69а и имеющееся в двигателе 50 резьбовое отверстие 69 закручивают поперечный винт 41, за счет чего они прилегают друг к другу. В данном варианте выполнения поперечный винт 41, служащий в качестве пятого винта, используется для фиксации картерного участка двигателя 50 вдобавок к четырем винтам 31-34, предназначенным для фиксации двигателя 50 сверху и снизу. Таким образом, обеспечена возможность фиксации двигателя 50 к корпусу 2 с оптимальной прочностью, в результате чего он обладает выигрышными вибрационными характеристиками.

После того, как в углубленный участок 2b поместят масляный насос (не показанный), его закрывают крышкой 40 масляного насоса. Через имеющееся в крышке 40 масляного насоса отверстие 40а проходит коленчатый вал 51. Крышку 40 крепят к корпусу 2 тремя винтами 42. Винты 42 закручивают в резьбовые отверстия, выполненные в корпусе, и они не соприкасаются с двигателем 50.

На фиг.10 приведена схема для иллюстрации эффектов от фиксации картерного участка двигателя 50 поперечным винтом 41. В цепной пиле 1 за счет приведения в действие двигателя 50 вращается коленчатый вал 51. Когда через центробежное сцепление приводится во вращение звездочка 43, тогда приводится в движение пильная цепь 10, охватывающая эту звездочку 43 и направляющую шину 11. Таким образом, при вращении пильной цепи происходит пиление стволов деревьев, сучьев и подобных объектов. При этом на коленчатый вал 51 действует усилие в направлении стрелки 47 в качестве силы реакции, воспринимаемой от пильной цепи 10. Это усилие выступает в роли усилия, стремящегося переместить двигатель 50 в направлении стрелки 48. Такое воздействие усилия на двигатель 50 служит причиной возникновения вибраций. В корпусе 2 и двигателе 50 возникают колебания. В настоящем варианте выполнения направление, в котором действует это усилие, принято во внимание и учтено тем, что полукартеры 52 и 53 двигателя 50 фиксированы поперечным винтом 41 в направлении, параллельном коленчатому валу. Поперечный винт 41 фиксирован к углубленному участку 2b корпуса 2. Таким образом, часть углубленного участка 2b, обращенная к двигателю, может находиться в контакте с неподвижной частью каждого из полукартеров 52 и 53, что является выгодным обстоятельством.

Предпочтительно, чтобы место расположения поперечного винта 41 в направлении вперед-назад находилось в области между коленчатым валом 51 и винтом 19а. Положение поперечного винта 41 в направлении вверх-вниз определяется относительно свободно. Предпочтительно, чтобы поперечный винт 41 находился внутри области, ограниченной периферией маховика 54, если смотреть сбоку. По отношению к области, ограниченной обвитой пильной цепью, поперечный винт 41 может быть расположен либо внутри, либо снаружи этой области. Из-за большого значения крутильно-изгибающего момента, создаваемого относительно коленчатого вала 51 вследствие силы реакции, предпочтительно, чтобы поперечный винт 41 был расположен довольно близко к коленчатому валу 51. Особенно предпочтителен вариант, когда поперечный винт 41 расположен внутри области, ограниченной пильной цепью, обвитой вокруг звездочки и направляющей шины. Согласно настоящему варианту выполнения цепная пила 1 фиксирована в проиллюстрированном месте нахождения поперечного винта 41 за счет формы корпуса 2. Если возможно, цепную пилу 1 можно фиксировать винтом в области 41b, делая это вместо крепления поперечным винтом 41 или в дополнение к нему. Для фиксации такого поперечного винта 41 можно использовать не только винт как таковой, но и также другой известный фиксирующий элемент, такой как гайка или подобные предметы.

В настоящем варианте выполнения поперечный винт 41 закручен в отверстие для фиксации, выполненное в наружной периферической стороне правостороннего полукартера 52, между полукартерами. Поперечный винт 41 фиксирован на наружной (если смотреть со стороны двигателя 50) периферической стороне полукартера 52, проходя в боковом направлении. Винты 31-34, предназначенные для фиксации цепной пилы 1 в направлении вверх-вниз, находятся сзади от коленчатого вала 51, если смотреть со стороны двигателя 50. Поперечный винт 41 находится спереди от коленчатого вала 51. Следовательно, двигатель 50 может быть прикреплен к корпусу 2 с выигрышными характеристиками. Может быть предотвращено возникновение колебаний в корпусе 2 и двигателе 50.

На фиг.11 показан вид в перспективе, иллюстрирующий расположение имеющихся в корпусе 2 отверстий для крепления двигателя. В случае, если провести прямую линию, которая проходит через два верхних монтажных отверстия 31а и 32а, то она не будет параллельна осевой линии коленчатого вала 51. В случае, если провести прямую линию, которая проходит через два нижних монтажных отверстия 33а и 34а, то она не будет параллельна осевой линии коленчатого вала 51.

Далее со ссылками на фиг.12 и 13 приведено описание двигателя 50. На фиг.12 показан вид в перспективе двигателя 50, сделанный из точки, находящейся в пространстве одновременно спереди, сверху и слева от двигателя. На фиг.13 показан вид в перспективе двигателя 50, сделанный из точки, находящейся в пространстве одновременно сзади, снизу и слева от двигателя. Картер разъемного типа, содержащий правосторонний полукартер 52 и левосторонний полукартер 53. Плоскость их стыка представляет собой поверхность, перпендикулярную осевой линии коленчатого вала 51. Из правостороннего полукартера 52 выступает коленчатый вал 51, служащий в качестве выходного вала. К ведущему концу коленчатого вала, выступающему из левостороннего полукартера 53, прикреплен маховик-вентилятор 54. Правосторонний 52 и левосторонний 53 полукартеры скреплены тремя винтами 65а, 65b и 65с через уложенную между ними прокладку (не показанную). В правостороннем полукартере 52 выполнены участки с внутренней резьбой, в которые вкручиваются три винта 65а, 65b и 65с. Двигатель 50 содержит цилиндр 55, впускное окно 56 и выпускное окно 57.

На верхней стороне двигателя 50 в полукартерах выполнены отверстия 31b и 32b под винты, предназначенные для фиксации двигателя 50 к корпусу 2. Отверстие 31b выполнено в левостороннем полукартере 53, а отверстие 32b выполнено в правостороннем полукартере 52. Аналогично, на нижней стороне двигателя 50 в полукартерах выполнены два отверстия 33b и 34b под винты. Отверстие 33b выполнено в левостороннем полукартере 53, а отверстие 34b выполнено в правостороннем полукартере 52. Кроме того, в правостороннем полукартере 52 выполнено резьбовое отверстие 69 под закручивание в него поперечного винта 41. Внутри отверстия 69 нарезана внутренняя резьба.

Совмещающий функции маховика и охлаждающего вентилятора узел 54 выполнен как единое целое с образующими его крыльчатку и венец пластинами. На маховике 54, в части его наружной периферийной стороны, расположен постоянный магнит для создания высокого напряжения зажигания катушкой 59 зажигания. На внутренней периферийной стороне каждой пластины имеется зацепной "коготь", предназначенный для соединения маховика со стартером. Высокое напряжение, создаваемое катушкой 59 зажигания, передается по высоковольтному проводу, проходящему от катушки 59 зажигания, на наконечник 60 свечи. Затем высокое напряжение подается к свече 61 зажигания (см. фиг.7) посредством наконечника свечи.

Далее со ссылками на фиг.14А, 14Б и 14В приведено подробное описание расположения отверстий 31b, 32b, 33b и 34b под винты и их взаимных положений. На фиг.14А на виде сверху показано увеличенное изображение картерного участка установленного поперечно двигателя 50. На фиг.14Б на виде снизу показано увеличенное изображение картерного участка двигателя 50. Как показано на фиг.14А, два отверстия 31b и 32b под винты, предназначенные для фиксации двигателя 50 сверху корпуса 2, расположены в местах, не симметричных относительно плоскости стыка между полукартерами. Если на данном чертеже провести линию 71 соединения верхних винтов, представляющую собой прямую линию, проходящую через средние точки отверстий 31b и 32b под винты, то эта линия 71 будет наклонена к осевой линии 70 коленчатого вала под некоторым углом θ₁. Аналогичным образом, как показано на фиг.14Б, два отверстия 33b и 34b под винты, предназначенные для фиксации двигателя 50 снизу корпуса 2, расположены в местах, не симметричных относительно плоскости стыка между полукартерами. Если на данном чертеже провести линию 72 соединения нижних винтов, представляющую собой прямую линию, проходящую через средние точки отверстий 33b и 34b под винты, то эта линия 72 будет наклонена к осевой линии 70 коленчатого вала под некоторым углом θ₂.

На фиг.14В показана проекция, где изображены четыре отверстия под винты, вид сверху на корпус 2. Казалось бы, на этом чертеже направление наклона линии 72 соединения нижних винтов противоположно направлению ее наклона, показанному на фиг.14Б. Однако расположение линии 72 соединения нижних винтов, проиллюстрированное на фиг.14В, не изменилось по сравнению с ее расположением на фиг.14Б. Причина этого кажущегося несоответствия заключается в том, что на фиг.14Б показан вид снизу на корпус 2, тогда как на фиг.14В представлен вид, полученный путем проецирования линии 72 на бумагу, на которой начерчена фиг.14В. Как понятно из фиг.14В, в направлении, совпадающем с направлением перемещения поршня двигателя, четыре отверстия под винты расположены между осевой линией 70 и цилиндром 55, а также их положение характеризует линия 73 стыка между полукартерами 52 и 53. В боковом направлении, т.е. направлении оси коленчатого вала 51, эти четыре отверстия под винты расположены внутри области между линиями 74а и 74b, которая представляет собой ширину картера. Наклон линии 71 противоположен наклону линии 72. В случае продления линии 71 соединения ее продолжение пересечется с осевой линией 70 в точке за пределами ширины картера со стороны маховика 54.

Аналогично, в случае продления линии 72 соединения ее продолжение пересечется с осевой линией 70 в точке за пределами ширины картера со стороны направляющей шины 11. Относительно расстояний между плоскостью стыка полукартеров и каждым из четырех винтов можно сказать следующее: расстояние между плоскостью стыка и каждым винтом на верхней стороне составляет L₁, тогда как расстояние между плоскостью стыка и каждым винтом на нижней стороне составляет L₂. Таким образом, расстояние между плоскостью стыка и каждым винтом на верхней стороне отличается от расстояния между плоскостью стыка и каждым винтом на нижней стороне. Расстояния от осевой линии 70 до отверстий 31b, 32b, 34b и 33b под винты отличаются друг от друга. Если соединить четыре проиллюстрированные на фиг.14В отверстия 31b, 32b, 34b и 33b под винты именно в таком порядке, как они только что перечислены, то получится непрямоугольная область.

В случае конфигурации, в которой линия 71 соединения верхних винтов и линия 72 соединения нижних винтов проходят параллельно осевой линии 70, при приведенном в движение коленчатом валу 51, усилие, вероятно, действует в направлении, в котором двигатель 50 стремится повернуться по отношению к корпусу 2, при этом в качестве опорной точки выступает участок фиксации, реализованный верхними и нижними винтами, если смотреть со стороны, на которой расположена направляющая шина 11. В случае конфигурации, в которой линии соединения верхних 71 винтов и нижних 72 винтов наклонены к осевой линии 70 под одинаковым углом, усилие, вероятно, действует в направлении, в котором двигатель 50 стремится повернуться по отношению к корпусу 2, при этом в качестве опорной точки выступает участок фиксации, реализованный верхними и нижними винтами, если смотреть сверху, и когда приведен в движение коленчатый вал 51, если смотреть со стороны, на которой расположена направляющая шина 11, хотя в этом случае величина усилия, действующего в направлении поворота двигателя 50 по отношению к корпусу 2, может быть меньше величины усилия, действующего в вышеупомянутой конфигурации.

В предлагаемом изобретении, как описано выше, цепная пила выполнена таким образом, что по меньшей мере одна из линий 71 и 72 соединения верхних и нижних винтов наклонена к осевой линии 70. Таким образом, может быть уменьшена величина усилия, действующего в направлении, в котором двигатель стремится повернуться относительно корпуса, если смотреть со стороны, на которой расположена направляющая шина, причем при таком повороте в качестве опорной точки используется участок фиксации, реализованный в виде верхних и нижних винтов. Помимо этого, величина усилия, действующего в направлении, в котором двигатель 50 стремится повернуться относительно корпуса 2, если смотреть сверху, может быть уменьшена за счет того, что угол, под которым одна из линий соединения (назовем ее первой) на соответствующей стороне (например, на верхней стороне) наклонена к осевой линии 70, сделан отличающимся от угла, под которым к осевой линии 70 наклонена линия соединения на стороне (например, на нижней стороне), противоположной стороне, связанной с первой линией.

Согласно настоящему варианту выполнения цепная пила выполнена таким образом, что линия 71 соединения верхних винтов наклонена к осевой линии 70 в направлении, противоположном направлению наклона линии 72 соединения нижних винтов к осевой линии 70. Благодаря этому может быть уменьшено усилие, действующее в направлении, в котором двигатель стремится повернуться относительно корпуса, если смотреть сверху. Когда были замерены вибрационные характеристики предлагаемой в данном варианте выполнения цепной пилы при установке винтов в такой компоновке, были получены выигрышные характеристики цепной пилы.

Таким образом, может быть выполнена цепная пила 1 с улучшенными вибрационными характеристиками за счет разработки схемы расположения крепежных винтов, предназначенных для крепления двигателя 50 в корпусе 2. В рассматриваемом варианте выполнения двигатель был зафиксирован винтами 31-34 одинакового диаметра и одинаковой длины. Тем не менее, предусмотрена возможность фиксации двигателя винтами, отличающимися друг от друга по диаметру и длине.

Далее со ссылками на фиг.15А-15В приведено подробное описание конструкции узла, содержащего крюк. На фиг.15А представлен вид, показывающий состояние, в котором крюк 20 втянут внутрь корпуса. П-образный элемент 35, образующий содержащий крюк 20 узел, имеет верхнее плечо 35а и нижнее плечо 35b, которые отходят от корпуса 2 параллельно друг другу, и соединительную поперечину 35с, предназначенную для соединения плеч 35а и 35b путем образования связи между задними концевыми участками плеч 35а и 35b. Предпочтительно, чтобы П-образный элемент 35 был сконструирован проходящим назад от корпуса и изготовлен путем формирования за одно целое с корпусом 2. В верхнем плече 35а выполнено отверстие 36а под винт, а в нижнем плече 35b выполнены отверстия 36b и 36с под винты. На фиг.15Б проиллюстрировано состояние, в котором крюк 20 вытянут. Изогнутый участок крюка 20 зацепляется с соединительной поперечиной 35с. Благодаря этому крюк 20 прочно соединен с корпусом 2. Наиболее предпочтительным местом для выполнения П-образного элемента 35 является такое, в котором цепная пила 1 отлично сбалансирована в то время, когда она подвешена с использованием крюка 20, и чтобы при этом это место находилось вблизи положения ее центра тяжести в плоскости, перпендикулярной направлению вперед-назад, т.е. в вертикальной.

На фиг.15В показан вид, иллюстрирующий форму крюка 20. Крюк 20 имеет кольцевой участок 20е, выполненный по существу круглой формы, сужающиеся участки 20d, выполненные спереди от кольцевого участка 20е, два прямолинейных участка 20с, изогнутые участки 20b, загнутые вверх, как видно на фиг.15В, и короткие горизонтальные участки 20а, соответственно проходящие назад от изогнутых участков 20b. Крюк 20 можно изготовить путем гибки, например, из проволоки. При этом предпочтительно, чтобы расстояние между прямолинейными участками 20с по направлению к изогнутым участкам 20b становилось слегка увеличенным (т.е. чтобы они немного более отдалялись друг от друга). Таким образом, круглый кольцевой участок крюка 20 оказывает пружинящий эффект, вызывающий раздвижение в направлениях двусторонней стрелки на данном чертеже. Этот крюк 20 прикреплен к П-образному элементу 35. Следовательно, усилие разжатия прямолинейных участков 20 с воздействует на нижнюю сторону верхнего плеча 35а и верхнюю сторону нижнего плеча 35b. Соответственно, может быть эффективно предотвращено возникновение свободного болтания и ослабления крюка 20, когда он находится во втянутом положении. При зажатии прямолинейных участков 20с в пространстве между плечами они своими передними торцами упираются в корпус. Таким образом, прямолинейные участки 20с могут служить в качестве упорных ограничителей при перемещении вперед (т.е. при втягивании их в пространство между плечами).

На фиг.16А-16В показаны другие виды в перспективе, иллюстрирующие форму П-образного элемента 35. Как понятно из фиг.16А, в верхней части нижнего плеча 35b выполнен паз 37, предназначенный для направления прямолинейных участков 20с крюка 20. Как показано на фиг.16Б, в правосторонней поверхности верхнего плеча 35а выполнено углубление 38.

Центральная часть соединительной поперечины 35с в поперечном направлении сделана тоньше каждого из верхнего 35а и нижнего 35b плечей. Для обеспечения пространства для размещения крюка 20, когда он поджат прижимной пластиной 21, на правосторонней поверхности соединительной поперечины 35с выполнен ступенчатый участок 39а, находящийся ниже правосторонних поверхностей каждого из верхнего плеча 35а и нижнего плеча 35b. Аналогично, как понятно из фиг.16В, левосторонняя поверхность соединительной поперечины 35с и участок поблизости от центральной части в ее направлении вверх-вниз выполнены в виде профиля 39b, углубляющегося от левосторонних поверхностей каждого из верхнего плеча 35а и нижнего плеча 35b.

На фиг.17 показан вид в перспективе, иллюстрирующий процесс монтажа крюка 20. Крюк 20 устанавливают между верхним плечом 35а и нижним плечом 35b П-образного элемента. С правой стороны крюк 20 фиксируют прижимной пластиной 21. Двумя винтами 22 прижимную пластину 21 прикрепляют к нижнему плечу 35b. Винт 24 пропускают через демпфер 23 и монтажный участок 3а основной рукоятки 3 сквозь верхнее отверстие прижимной пластины 21 и прикручивают к верхнему плечу 35а. Это означает, что верхнее плечо 35а также функционирует в качестве монтажного участка основной рукоятки 3. При такой конфигурации может быть уменьшено число компонентов, требующихся для сборки двигателя. Как следствие этого, снижаются затраты на его изготовление. Кроме того, П-образный элемент 35 соединен с основной рукояткой 3, вследствие чего может быть осуществлен участок крепления крюка, имеющий значительную прочность. Кроме того, содержащий крюк узел может быть выполнен без использования шарниров и шарнирных связей. Это позволяет осуществить содержащий крюк узел, обладающий высокой прочностью.

На фиг.18 показан вид в перспективе, иллюстрирующий состояние при снятом щитке 8 глушителя, после установки крюка 20. Как понятно из этого чертежа, монтажный участок 3а на заднем конце основной рукоятки 3 прикреплен к участку крепления крюка.

На фиг.19 показан вид в перспективе, иллюстрирующий состояние, в котором крюк 20 вытянут. Как понятно из этого чертежа, крюк 20 вытянут из задней крышки 9 на величину, достаточную для того, чтобы через него можно было легко продеть трос, предназначенный для подвешивания цепной пилы.

В то время как изобретение подробно описано в привязке к его конкретным вариантам выполнения, оно не ограничивается ими, и могут быть выполнены различные изменения без отступления от сущности и объема изобретения. К примеру, хотя в вышеприведенном описании данной заявки рассмотрены цепные пилы, изобретение можно применять к иным переносным инструментам, в которых используются компактные двигатели.

При подаче настоящей заявки испрашивается приоритет по дате подачи японской заявки на выдачу патента №2008-136091, поданной 23.05.2008, содержание которой целиком включено в данный документ путем ссылки.

Промышленная применимость

Согласно аспекту настоящего изобретения выполнена цепная пила, в которой обеспечена возможность ее стабильного функционирования при уменьшении массогабаритных показателей.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения выполнена цепная пила, в которой двигатель прикреплен к корпусу с обеспечением улучшенных вибрационных характеристик.

Изобретение относится к моторизованному инструменту, в частности, к цепной пиле, у которой пильная цепь приводится в движение с помощью компактного двигателя. Цепная пила содержит двигатель, имеющий картер, прикрепленный к картеру цилиндр и поршень, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения в цилиндре. Корпус цепной пилы, в котором размещен двигатель, выполнен в виде цельной детали, имеющей боковую, верхнюю и нижнюю поверхности. Двигатель вставлен в корпус со стороны, противоположной боковой поверхности. Также цепная пила содержит направляющую шину, прикрепленную к корпусу со стороны его боковой поверхности и охватываемую пильной цепью с возможностью привода пильной цепи в движение от двигателя. Двигатель расположен в корпусе таким образом, что коленчатый вал двигателя проходит через боковую поверхность корпуса. Двигатель имеет две поверхности, по существу параллельные осевому направлению коленчатого вала, закрытые верхней и нижней поверхностями корпуса и прикрепленные к ним. Двигатель прикреплен к боковой поверхности корпуса посредством фиксирующего элемента со стороны крепления к корпусу направляющей шины, причем место крепления двигателя находится, в продольном направлении направляющей шины, между местом крепления направляющей шины к корпусу и коленчатым валом. Уменьшаются массогабаритные показатели и улучшаются вибрационные характеристики цепной пилы. 7 з. п. ф-лы, 25 ил.

1. Цепная пила, содержащая:
- двигатель, имеющий картер, прикрепленный к картеру цилиндр и поршень, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения в цилиндре;
- корпус, в котором размещен двигатель и который выполнен в виде цельной детали, имеющей боковую, верхнюю и нижнюю поверхности, причем двигатель вставлен в корпус со стороны, противоположной боковой поверхности; и
- направляющую шину, прикрепленную к корпусу со стороны его боковой поверхности и охватываемую пильной цепью с возможностью привода пильной цепи в движение от двигателя;
причем:
- двигатель расположен в корпусе таким образом, что коленчатый вал двигателя проходит через боковую поверхность корпуса;
- двигатель имеет две поверхности, по существу параллельные осевому направлению коленчатого вала, закрытые верхней и нижней поверхностями корпуса и прикрепленные к ним;
- двигатель прикреплен к боковой поверхности корпуса посредством фиксирующего элемента со стороны крепления к корпусу направляющей шины, причем место крепления двигателя находится, в продольном направлении направляющей шины, между местом крепления направляющей шины к корпусу и коленчатым валом.

2. Цепная пила по п.1, в которой фиксирующий элемент представляет собой поперечный винт, расположенный параллельно коленчатому валу.

3. Цепная пила по п.2, в картере двигателя которой выполнено резьбовое отверстие, в которое поперечный винт устанавливается снаружи корпуса.

4. Цепная пила по одному из п.п.1-3, в которой к коленчатому валу прикреплен маховик, причем фиксирующий элемент расположен, при взгляде в осевом направлении коленчатого вала, в области, ограниченной проекцией контура маховика.

5. Цепная пила по п.4, в которой фиксирующий элемент расположен, при взгляде в осевом направлении коленчатого вала, внутри области, ограниченной траекторией движения пильной цепи, устанавливаемой на направляющую шину.

6. Цепная пила по п.4, в которой корпус изготовлен в виде цельной литой детали с использованием полимерной смолы, причем в корпусе выполнено отверстие, через которое проходит фиксирующий элемент.

7. Цепная пила по п.5, в которой в корпусе вблизи отверстия, сквозь которое через корпус проходит коленчатый вал, выполнен углубленный участок, в котором расположен фиксирующий элемент, посредством которого двигатель прикреплен к боковой поверхности корпуса.

8. Цепная пила по п.1, в которой двигатель каждой из двух вышеупомянутых поверхностей прикреплен к верхней и нижней поверхностям корпуса, соответственно, двумя винтами.