ОСЕВОЙ УЗЕЛ СКЛАДНОГО НОЖА

Полезная модель относится к производству ручных режущих инструментов, в частности к конструкции осевого узла складных ножей, и может быть использована при изготовлении складных ножей разных типов.
Из уровня техники известна полезная модель (CN201872174U, 2011-06-22), раскрывающая новый складной нож. Корпус ножа складного ножа подвижно соединен с передним концом корпуса рукояти заклепками встык, корпус рукояти состоит из левой и правой частей рукояти, расположенных соответственно с двух сторон корпуса ножа, с опорными втулками. соответственно расположены на стыковых заклепках с двух сторон корпуса ножа и снабжены внутри стальными шариками, а стальные шарики, выступающие снаружи подшипниковых втулок, контактируют с корпусом ножа. Новый складной нож имеет следующие преимущества: опорные втулки расположены между корпусом ножа и корпусом рукоятки и снабжены стальными шариками, ходовая часть стальных шариков более устойчива, а корпус ножа и стальные шарики при трении качения коэффициент трения значительно снижается, следовательно, корпус ножа можно развернуть или сложить более плавно, чтобы сэкономить рабочую силу, а срок службы продукта продлевается.
Известна полезная модель (US2017165849A1, 2017-06-15), раскрывающая складной нож, включающий рукоятку, ось вращения и лезвие с режущей кромкой. Лезвие соединено с рукояткой с возможностью поворота, так что лезвие может поворачиваться относительно рукоятки вокруг оси поворота между убранным положением и выдвинутым положением. Режущая кромка открыта в выдвинутом положении, а часть лезвия входит в рукоятку в убранном положении. Складной нож дополнительно включает узел подшипника для облегчения перемещения лезвия между убранным положением и выдвинутым положением. Подшипниковый узел включает в себя первый подшипник, утопленный в лезвии, и второй подшипник, утопленный в рукоятке.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является изобретение (CN105922297A, 2016-09-07), в котором раскрывается складной нож. Складной нож включает в себя рукоять, лезвие, пружину, первый стальной шарик, два узла качения, рукоять включает в себя первую боковую часть и вторую боковую часть; ось закреплена на одном конце рукоятки, а первый боковой элемент и второй боковой элемент закреплены соответственно на обоих концах оси. Один конец лезвия шарнирно соединен с основным валом и может раскладываться и складываться относительно рукояти, а паз служит для размещения лезвия при сложенном лезвии относительно рукояти. Узел включает ручку, кулачок, подвижный стержень, дорожку для подшипников качения и пружину; ручка установлена с возможностью вращения на первой боковой детали, а кулачок используется для приведения подвижного стержня в движение по длине ручки инструмента.
Недостатком данных решений является низкая твердость и прочность опорных площадок под тела качения (шарики). Эту проблему частично решает стальная шайба, но она уменьшает сечение в самом нагруженном месте ножа, снижая общую прочность. Отсутствие данного элемента приводит к большой нагрузке на осевой узел, а в дальнейшем к досрочному износу ножа.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является усиление прочности при поперечных нагрузках осевого узла, вокруг которого поворачивается клинок.
Данная задача решается благодаря тому, что осевой узел складного ножа содержит клинок, расположенный между лицевой и задней плашками с возможностью вращения вокруг осевой втулки, соединяющей при помощи осевого винта плашки, клинок, шайбы, сепараторы с подшипниками, а в лицевую плашку вставлена осевая шайба с выемками с наружной и внутренней сторон.
Техническим результатом является повышение прочности и надежности конструкции узла, что обеспечивает долговечность ножа.
Устройство предназначено для возможности складывания и раскладывания клинка.
Сущность полезной модели поясняется чертежом (фиг.1), на котором показан осевой узел в поперечном разрезе.
На фигуре обозначено 1 – лицевая плашка; 2 – задняя плашка; 3 – клинок; 4 – осевая шайба; 5 – сепаратор осевой шайбы; 6 – сепаратор между клинком и задней плашкой; 7 – шайба задней плашки; 8 – осевой винт; 9 – осевая втулка.
Узел содержит: лицевую плашку 1, заднюю плашку 2, клинок 3, которые соединены между собой при помощи осевого винта 8 и осевой втулки 9. Втулка 9 имеет с одной стороны круглый плоский фланец без отверстий.
Лицевая плашка 1 содержит отверстие для осевой шайбы 4, которая вставляется в данное отверстие наглухо, либо может быть запрессована, вклеена, прикручена винтами или любым другим способом. В свою очередь шайба 4 выполнена с выемками с наружной и внутренней сторон. Наружная круглая выемка предназначена для фланца осевой втулки 9, которая выполнена под его размер, а внутренняя выемка – для сепаратора 5 осевой шайбы 4, которая также выполнена под его размер. Также осевая шайба 4 может быть вставлена и в заднюю плашку 2 любого материала.
Сепаратор 5 выполнен в виде кольца с отверстием в центре таким образом, что помещается в выемку осевой шайбы 4. В сепараторе 5 находятся гнезда под тела качения (роликовые или шариковые подшипники), выполненные на одинаковом расстоянии друг от друга.
Клинок 3 имеет также выемки с обеих сторон. Первая небольшая выемка со стороны лицевой плашки 1 предназначена для кручения выступающих частей подшипников, которые находятся в сепараторе 5. Вторая выемка с другой стороны клинка 3 – для расположения сепаратора 6.
Сепаратор 6 выполнен также в виде кольца с отверстием в центре таким образом, что помещается в выемку клинка 3. В сепараторе 6 находятся гнёзда под тела качения (роликовые или шариковые подшипники), выполненные ближе к внутреннему краю кольца на одинаковом расстоянии друг от друга.
Задняя плашка 2 имеет отверстие, предназначенное для осевой втулки 9, а также выемки с наружной и внутренней сторон. Наружная выемка предназначена для шляпки осевого винта 8, а внутренняя выемка выполнена таким образом, что помещает в себя узкую шайбу 7 или осевую шайбу 4.
Таким образом, осевая втулка 9 и осевой винт 8 служат крепежными элементами для плашки 1, клинка 3 и плашки 2. Винт 8 вкручивается в осевую втулку 9 посредством резьбового соединения.
Лицевая плашка 1 и задняя плашка 2 могут быть выполнены из композитного материала или любого другого материала. Клинок 3, осевая шайба 4, осевая втулка 9, осевой винт 8, сепараторы 5 и 6, шайба задней плашки 7 выполнены из стали. Осевая шайба 4, в свою очередь, термически обработана до показателя выше 60HRC.
Осевой узел работает следующим образом.
Складной нож переводится в рабочее состояние посредством вращения клинка 3 вокруг осевой втулки 9. Благодаря наличию сепараторов 5 и 6 с подшипниками качения, клинок 3 скользит намного легче, так как они вращаются вокруг своей оси, развивая скорость в одном направлении.
Для принятия всех нагрузок создана осевая шайба 4. Этот элемент воспринимает все боковые нагрузки через тела качения (роликовые или шариковые подшипники) и передает их на плашку 1, в зоне отдаленной от оси вращения, тем самым кратно снижая нагрузки. Таким образом, осевая шайба 4 в данной полезной модели играет роль системы распределения нагрузок осевого узла.
Преимуществом наличия в конструкции осевой шайбы является твердость и прочность, достаточная для того, чтобы быть опорой для подшипников, при этом общая прочность конструкции не снижается и не зависит от материалов, из которых изготовлена рукоять ножа.
Осевая шайба 4 также способна нивелировать погрешности производства, такие как деформация материалов плашек после их изготовления в результате перераспределения напряжений после механической обработки. Таким образом, появляется возможность убрать операцию рихтовки (восстановления геометрической точности) плашек.
Вследствие включения осевой шайбы 4 в плашку 1 появляется возможность уменьшения зазора между подвижным клинком 3 и осевой шайбы 4. Это защищает сам осевой узел от загрязнения, ограничивая максимальный размер песчинки, способной проникнуть в осевой узел, тем самым уменьшается возможность ущерба для всей конструкции и плавности хода в первую очередь.