Ручной ударный инструмент Российский патент 2022 года по МПК B25D1/00 B25G3/28 

Изобретение относится к ручным ударным инструментам и может быть использовано в качестве молотка, кувалды, топора, колуна и т.п.

Известен ручной ударный инструмент (https://www.arefino.com/kuvald.html), содержащий биконическое отверстие в металлической головке инструмента для размещения в нем конца деревянной рукоятки с расщепом, в который вбит распорный клин.

Недостатком данной конструкции является малая прочность и низкая надежность крепления рукоятки. Соединение между рукояткой и головкой теряет свои качества при эксплуатации из-за движения распорного клина, что вызывает появление люфта, разрушающий износ и возможность травмы.

Вышеописанные недостатки частично устранены при реализации ручного ударного инструмента (Патент РФ №117344, кл. B25D 1/00, опубл. 27.06.2012) в котором металлическая головка и конец деревянной рукоятки скреплены между собой не только распорным клином, но и дополнительным металлическим анкером, размещенными в отверстии рукоятки в области расщепа.

Недостатком данного инструмента является сложность, в связи с использованием дополнительной детали в виде анкера и отверстия в рукоятке для его размещения, а также снижение прочности рукоятки вследствие ослабления ее отверстием в области размещения головки инструмента.

Известна аналогичная реализация ручного ударного инструмента (Патент РФ №2721239, кл. B25D 1/00, опубл. 18.05.2020), в котором головка и конец рукоятки скреплены между собой не только распорным клином, вбитым в расщеп рукоятки, но и дополнительными металлическими стержнями, размещенными в отверстиях, пересекающих головку и рукоятку.

Недостатком данного узла является сложность, в связи с использованием дополнительных крепежных деталей, в виде металлических стержней, и отверстий в головке для их размещения, а также снижение прочности рукоятки дополнительными отверстиями, пересекающими рукоятку в отверстии головки.

Прототипом изобретения является ручной ударный инструмент (ГОСТ 11042-90 Молотки стальные строительные. Технические условия, с. 19, 21, 31), содержащий коническое отверстие в головке инструмента, в котором размещен конец рукоятки. Металлическая головка и конец деревянной рукоятки скреплены между собой при помощи распорного клина, вбитого в расщеп рукоятки. При этом отверстие в головке выполнено расширяющимся в сторону расщепа.

Недостаток прототипа заключается в малой надежности фиксации рукоятки в отверстии головки вследствие ослабления распорных усилий клина под действием ударных нагрузок при работе.

Задачей изобретения является повышение надежности крепления головки ручного ударного инструмента к рукоятке и обеспечение безопасной работы с ним.

Технический результат изобретения состоит в повышении величины допустимого стягивающего усилия в соединении рукоятки с головкой и надежности крепления рукоятки без усложнения конструкции, без использования дополнительных деталей и без ослабления рукоятки отверстиями в области головки инструмента.

Результат достигается тем, что в ручном ударном инструменте, содержащем металлическую головку с отверстием, в котором размещен конец деревнной рукоятки инструмента, которые скреплены между собой с помощью распорного клина, вбитого в расщеп рукоятки, при этом отверстие в головке выполнено расширяющимся в сторону расщепа, согласно изобретению, стенки отверстия в головке параллельные линии расщепа выполнены ступенчатой формы.

При вбивании клина в расщеп рукоятки ее наружные поверхности параллельные линии расщепа плотно примыкают к ступенчатым стенкам отверстия головки инструмента и повторяют их форму. Это обеспечивается более низкой твердостью и пластичностью деревянной рукоятки в направлении усилия от распорного клина, а именно, поперек волокон. Полученная пластическая деформация внешней поверхности конца рукоятки сохраняет свои свойства независимо от дальнейшего состояния распорного клина и препятствует ослаблению крепления даже при выходе распорного клина из расщепа. Дополнительным фактором, усиливающим фиксацию рукоятки, является большая разница в твердости и прочности материала рукоятки-древесины по направлению и поперек волокон. За счет на порядок более высокой твердости и прочности материала рукоятки-древесины по направлению волокон обеспечивается надежная фиксация головки по оси рукоятки инструмента. И это главное условие для обеспечения травмобезопасности.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вид сбоку на ручной ударный инструмент; на фиг.2 – вид А со стороны расщепа; на фиг.3 разрез по Б-Б.

Ручной ударный инструмент содержит металлическую головку 1 с отверстием 2, в котором размещен конец деревянной рукоятки 3 инструмента. Головка 1 и рукоятка 3 скреплены между собой при помощи распорного клина 4, вбитого в расщеп 5 рукоятки 3. Отверстие в головке 2 шире со стороны расщепа (вид А). Из-за разной ширины отверстия 2 со стороны расщепа и со стороны свободного конца рукоятки 3 на стенках отверстия 2 параллельных линии расщепа 5 имеются ступеньки 6.

При изготовлении предлагаемого ручного ударного инструмента головка может быть выполнена либо путем литья, либо холодной обработкой резанием. Отверстие головки не имеет конических поверхностей и может быть реализовано стандартными средствами на универсальном оборудовании. Одним из возможных вариантов является фрезерование ступенчатого отверстия концевой фрезой на вертикально-фрезерном станке методом маятникового врезания. При этом для выполнения работы достаточно одной концевой цилиндрической фрезы.

В процессе сборки инструмента, на конец деревянной рукоятки 3 насаживают отверстием 2 головку 1 заподлицо с плоскостью головки со стороны расщепа. Затем в расщеп 5 вбивают распорный клин 4 до достижения его торцевой поверхностью плоскости головки. При этом происходит пластическая деформация боковых поверхностей рукоятки 3 за счет ступенчатых неровностей 6 стенок отверстия 2 головки 1 параллельных линии расщепа. Именно пластическая деформация деревянной рукоятки в процессе сборки инструмента обеспечивает надежность крепления без усложнения конструкции.

Применение данного ручного ударного инструмента обеспечивает безопасность при работе с ним за счет надежной фиксации головки 1 на рукоятке 3. Это удается достичь, использованием анизотропных свойств древесины - материала рукоятки 3.

Изобретение относится к ручному ударному инструменту. Инструмент содержит металлическую головку с отверстием, в котором размещен конец деревянной рукоятки. Головка и рукоятка скреплены между собой с помощью распорного клина, вбитого в расщеп рукоятки. Отверстие в головке выполнено расширяющимся в сторону расщепа, и стенки отверстия, параллельные линии расщепа, выполнены ступенчатой формы. Техническим результатом является повышение безопасности при работе с инструментом и надежности крепления головки на рукоятке. 3 ил.

Ручной ударный инструмент, содержащий металлическую головку с отверстием, в котором размещен конец деревянной рукоятки инструмента, которые скреплены между собой с помощью распорного клина, вбитого в расщеп рукоятки, при этом отверстие в головке выполнено расширяющимся в сторону расщепа, отличающийся тем, что стенки отверстия в головке, параллельные линии расщепа, выполнены ступенчатой формы.