РАБОЧИЙ ИНСТРУМЕНТ, НАПРАВЛЯЕМЫЙ ВРУЧНУЮ, И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
MANUALLY DIRECTED WORKING TOOL AND METHOD OF ITS FABRICATION

Область техники
Изобретение относится к направляемому вручную рабочему инструменту указанного в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения типа, а также к способу изготовления направляемого вручную рабочего инструмента указанного в ограничительной части пункта 19 формулы изобретения типа.
Уровень техники
Из патентного документа DE 10393139 Т5 известна мотопила, металлический поддон картера которой встроен в деталь корпуса. На металлическом поддоне картера сформирован участок, на котором установлены крепежные элементы для крепления направляющего полотна. При этом направляющее полотно прилегает к металлическому поддону картера.
Двигатели внутреннего сгорания в направляемых вручную рабочих инструментах, как правило, имеют принудительное зажигание и снабжаются устройством зажигания с модулем зажигания. Модуль зажигания должен быть соединен с массой. Для этого модуль зажигания обычно бывает связан с металлическим картером через соединительный проводник.
Раскрытие изобретения
В основе изобретения лежит задача создать направляемый вручную рабочий инструмент соответствующего типа, который имеет простую конструкцию при незначительном весе и высокой стабильности. Следующей задачей изобретения является указание способа для изготовления направляемого вручную рабочего инструмента.
Эта задача в отношении направляемого вручную рабочего инструмента решается с помощью направляемого вручную рабочего инструмента, имеющего признаки пункта 1 формулы изобретения. В отношении способа задача решается с помощью способа, имеющего признаки пункта 19 формулы изобретения.
Непосредственное соединение модуля зажигания с металлическим поддоном картера связывает модуль зажигания напрямую с массой. Вследствие этого имеется возможность обойтись без отдельного массового провода, и, таким образом, конструкция инструмента и изготовление инструмента упрощаются. Кроме того, благодаря соединению модуля зажигания с металлическим поддоном картера достигается высокая стабильность соединения. Модуль зажигания располагается, как правило, у наружной окружности колеса вентилятора, установленного на коленчатом валу, и взаимодействует с магнитами, встроенными в колесо вентилятора. Вследствие того, что модуль зажигания непосредственно связан с коленчатым валом, мало количество источников отклонений между колесом вентилятора и положением модуля зажигания, что позволяет простым образом точно позиционировать модуль зажигания. При этом поддон картера ограничивает картер и образует его внутреннюю стенку.
Поддон картера предпочтительно имеет выступающий рычаг, на котором установлен модуль зажигания. Рычаг имеет, в частности, две крепежные                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          опоры, которые выступают из материала детали корпуса и на которых закреплен модуль зажигания. Вследствие того, что рычаг имеет по меньшей мере две крепежные опоры, положение модуля зажигания относительно рычага однозначно определено. Благодаря тому, что крепежные опоры выступают из материала детали корпуса, легко осуществить электропроводное соединение. Предусмотрено, что инструмент имеет по меньшей мере один бак для горючего, который по меньшей мере частично ограничен деталью корпуса. Таким образом, бак состоит также из пластмассы и интегрирован в деталь корпуса. В результате этого конструкция получается простой.
Предусмотрено, что рабочий инструмент имеет по меньшей мере один элемент крепления для суппорта рабочего органа. При этом элемент крепления предпочтительно устанавливается на поддоне картера. Благодаря тому, что элемент крепления установлен на металлическом поддоне картера, усилия, воспринимаемые суппортом рабочего органа, хорошо отводятся. В результате этого рабочему инструменту придается высокая стабильность при сравнительно незначительном размере конструкции. В предпочтительном варианте деталь корпуса имеет площадку для прилегания суппорта рабочего органа, сквозь которую проходит элемент крепления. Предусмотрено, что поддон картера имеет торцевую сторону, обращенную к площадке для прилегания, смещенную относительно площадки для прилегания внутрь детали корпуса и отстоящую от площадки для прилегания на определенное расстояние, измеренное в направлении, перпендикулярном к площадке для прилегания. Таким образом, поддон картера не достает до суппорта рабочего органа, а находится на расстоянии от него. Вследствие этого поддон картера может быть выполнен сравнительно легким и небольшим. Расстояние между торцевой стороной и площадкой для прилегания компенсируется элементом крепления, который выполнен имеющим соответствующую длину. Благодаря тому, что поддон картера не доходит до площадки для прилегания, имеется возможность применять один и тот же поддон картера для различных по размеру рабочих инструментов, например, при производстве серии рабочих инструментов разного размера. Различные расстояния от поддона картера до суппорта рабочего органа компенсируются элементами крепления разного размера. Вследствие этого изготовление рабочего инструмента, в частности, в случае производства модельного ряда, упрощено. Смещение торцевой стороны относительно площадки для прилегания внутрь детали корпуса представляет собой самостоятельную изобретательскую идею. Такое исполнение дает преимущества также в случае тех рабочих инструментов, в которых модуль зажигания не установлен непосредственно на поддоне картера.
Предусматривается, что поддон картера имеет два гнезда для подшипников коленчатого вала. При этом расстояние от площадки для прилегания до торцевой стороны предпочтительно составляет от примерно одной трети расстояния между обоими гнездами для подшипников до примерно утроенного значения этого расстояния. Элемент крепления между площадкой для прилегания и торцевой стороной предпочтительно окружен материалом детали корпуса. Тогда часть усилий, воспринимаемых элементом крепления, отводится непосредственно в материал пластмассовой детали корпуса. Предусматривается, что поверхность элемента крепления в области, окруженной материалом детали корпуса, выполнена гладкой. Благодаря этому замена элемента крепления возможна даже в том случае, когда элемент крепления вместе с поддоном картера залит материалом детали корпуса.
Предусмотрено, что элемент крепления имеет буртик, оканчивающийся заподлицо с площадкой для прилегания и заделанный в материал детали корпуса. Суппорт рабочего органа предпочтительно прилегает к буртику таким образом, что через буртик непосредственно воспринимаются усилия от суппорта рабочего органа. Буртик опирается на материал детали корпуса таким образом, что часть воспринимаемых сил отводится непосредственно в материал детали корпуса.
Поддон картера предпочтительно имеет опорный участок, на котором установлен элемент крепления. При этом опорный участок предпочтительно выступает наружу из ограничивающей картер области поддона картера и в целесообразном варианте имеет усиления подкосами /распорками/ таким образом, чтобы при незначительном весе поддона картера достигалась высокая прочность. Элемент крепления представляет собой, в частности, крепежный болт, который завинчен в поддон картера.
В целесообразном варианте исполнения второй элемент крепления для суппорта рабочего органа установлен в материале детали корпуса на расстоянии от поддона картера. Для того чтобы воспринимать усилия, передаваемые на суппорт рабочего органа в процессе эксплуатации, по существу достаточно элемента крепления, ввинченного в поддон картера. Второй элемент крепления служит по существу для фиксации положения суппорта рабочего органа. Второму элементу крепления приходится воспринимать со стороны суппорта рабочего органа только незначительные усилия. Вследствие этого достаточно закрепления второго элемента крепления в пластмассе детали корпуса. Благодаря тому, что второй элемент крепления установлен не на поддоне картера, поддон картера может быть выполнен сравнительно коротким. При этом целесообразным образом второй элемент крепления является элементом крепления, более удаленным от коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. Вследствие этого вес поддона картера в целом получается менее значительным.
Рабочий инструмент предпочтительно имеет маслонасос, приводимый в действие от двигателя внутреннего сгорания, для снабжения рабочего органа смазочным средством. Предпочтительно поддон картера имеет средства позиционирования для определения положения маслонасоса. Благодаря этому легко достигается точное позиционирование маслонасоса относительно коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. Количество источников возможных отклонений оказывается малым. Целесообразно крепление маслонасоса непосредственно на поддоне картера. Однако возможно также крепление маслонасоса на детали корпуса, а на поддоне картера производится только позиционирование маслонасоса в требуемое положение. Та область поддона картера, в которой укреплен маслонасос, предпочтительно не заливается материалом детали корпуса. Чтобы достичь точного позиционирования, предусмотрено, что средства позиционирования расположены на расстоянии от мест крепления, в которых маслонасос закреплен на поддоне картера. Вследствие этого позиционирование маслонасоса производится не в самих местах крепления, а с помощью выполненных отдельно средств позиционирования.
Для процесса изготовления рабочего инструмента предусмотрено, что по меньшей мере один элемент крепления для крепления суппорта рабочего органа устанавливается на поддоне картера до того, как поддон картера заливается материалом детали корпуса. Следовательно, поддон картера вкладывается в форму для изготовления детали корпуса вместе с расположенным на нем элементом крепления и вместе с ним заливается.
Совместная заливка элемента крепления и поддона картера обуславливает простоту изготовления.
Элемент крепления предпочтительно завинчивается в поддон картера. Благодаря тому, что элемент крепления завинчивается в поддон картера перед заливкой, во время процесса заполнения формы не требуется защищать резьбовое отверстие от проникновения в него пластмассы. Благодаря завинчиванию элемента крепления в поддон картера обеспечивается простота последующей замены элемента крепления.
Краткий перечень чертежей
Один из вариантов осуществления изобретения поясняется ниже на основе прилагаемых чертежей. На чертежах показаны:
На фиг.1 - схематичный вид мотопилы сбоку,
На фиг.2 - схематичное изображение разреза мотопилы с фиг.1,
На фиг.3 - вид сбоку детали корпуса мотопилы,
На фиг.4 - фрагмент вида сбоку с фиг.3, с расположенным на детали корпуса маслонасосом,
На фиг.5 - поддон картера детали корпуса с фиг.3 и 4 в боковой проекции,
На фиг.6 - вид сбоку детали корпуса в направлении стрелки VI на фиг.3,
На фиг.7 - фрагмент вида сбоку с фиг.6, с расположенным на детали корпуса модулем зажигания,
На фиг.8 - поддон картера с фиг.6 в боковой проекции,
На фиг.9 - вид сбоку в направлении стрелки IX с фиг.6,
На фиг.10 - вид сбоку в направлении стрелки Х с фиг.7,
На фиг.11 - поддон картера в боковой проекции с фиг.9 и 10,
На фиг.12 - разрез поддона картера по линии XII-XII с фиг.8,
На фиг.13 - разрез по линии XIII-XIII с фиг.9,
На фиг.14 - разрез по линии XIV-XIV с фиг.6.
Осуществление изобретения
На фиг.1 схематично показана мотопила 1 в качестве варианта осуществления направляемого вручную рабочего инструмента. Мотопила 1 имеет двигатель 2 внутреннего сгорания, который расположен в детали 4 корпуса. Деталь 4 корпуса выполнена как корпус двигателя и закрыта крышкой 3 корпуса. На корпусе двигателя установлен корпус 12 рукоятки через антивибрационные элементы 13. Корпус 12 рукоятки включает в себя заднюю рукоятку 5, а также трубу-рукоятку 6. Кроме того, на корпусе 12 рукоятки установлен топливный бак 14. Топливный бак 14 предпочтительно выполнен как единое целое с корпусом 12 рукоятки и встроен в него.
Двигатель 2 внутреннего сгорания выполнен как одноцилиндровый двигатель, предпочтительно как двухтактный двигатель. Однако двигатель 2 внутреннего сгорания может представляет собой также четырехтактный двигатель. Двигатель 2 внутреннего сгорания приводит в действие приводную шестерню 7, на которой расположена пильная цепь 8. Пильная цепь 8 направляется полотном 9. Полотно 9 прикреплено к детали 4 корпуса двумя крепежными болтами 10 и 11. Через крепежные болты 10 и 11 воспринимаются усилия пиления, которые передаются на полотно.
На фиг.2 схематично показана конструкция мотопилы 1. Мотопила 1 имеет пускатель 18 для двигателя 2 внутреннего сгорания, приводимый в действие вручную или электрически. Между пускателем 18 и двигателем 2 внутреннего сгорания расположено колесо 19 вентилятора. Колесо 19 вентилятора жестко, без возможности поворота, закреплено на коленчатом валу 23 двигателя 2 внутреннего сгорания. Коленчатый вал 23 установлен на подшипниках с возможностью вращения в картере 20 двигателя 2 внутреннего сгорания. Двигатель 2 внутреннего сгорания имеет связанный с картером 20 цилиндр 21, в котором расположен поршень 22, совершающий возвратно-поступательное движение. Поршень 22 приводит коленчатый вал 23 во вращение вокруг оси 24 вращения. Поршень 22 ограничивает камеру 30 сгорания, в которую выходит свеча 29 зажигания. Свеча 29 зажигания посредством проводника 32 связана с модулем 31 зажигания, который снабжает свечу 29 зажигания энергией. Модуль 31 зажигания расположен у наружной окружности колеса 19 вентилятора и взаимодействует со встроенными в колесо 19 вентилятора магнитами, которые индуцируют напряжение в модуле 31 зажигания. Модуль 31 зажигания вместе со свечой 29 зажигания и проводником 32 образует устройство зажигания двигателя 2 внутреннего сгорания.
Коленчатый вал 23 приводит в действие маслонасос 17, который расположен на коленчатом валу 23 на противоположной колесу 19 вентилятора стороне двигателя 2 внутреннего сгорания. Коленчатый вал 23 через центробежную муфту 25, расположенную рядом с маслонасосом 17, связан с приводной шестерней 7.
На фиг.3 показана деталь 4 корпуса в боковой проекции. Деталь 4 корпуса имеет приемное гнездо 16 для антивибрационного элемента 13 (фиг.1). Деталь 4 корпуса выполнена в виде литого под давлением изделия из пластмассы и имеет ряд усилений-подкосов для жесткости и оптимизации веса. Деталь 4 корпуса предпочтительно состоит из полиамида, в частности, РА 66. Для достижения достаточной прочности деталь 4 корпуса предпочтительно усилена стекловолокном. В деталь 4 корпуса встроен (залит) поддон 28 картера, который показан на фиг.5 и который ограничивает картер 20. Поддон 28 картера выполнен металлическим и образует нижнюю часть картера 20. Поддон 28 картера имеет два приемных отверстия 37 для показанных на фиг.3 позиционирующих штифтов 26, а также два крепежных отверстия 27 для маслонасоса 17. Как показано на фиг.5, на поддоне 28 картера закреплен также крепежный болт 10, находящийся рядом с картером 20. Кроме того, на поддоне 28 картера имеется рычаг 35, на котором предусмотрены две крепежных опоры 36.
Как показано на фиг.3, позиционирующие штифты 26 выступают наружу из материала детали 4 корпуса. На наружной стороне детали 4 корпуса предусмотрены также крепежные отверстия 27, не залитые материалом детали 4 корпуса.
На фиг.4 показан маслонасос 17 на детали 4 корпуса. Маслонасос 17 расположен в области оси вращения 24 коленчатого вала 23 и имеет две крепежных проушины 33 в области крепежных отверстий 27. В данном варианте осуществления маслонасос 17 удерживается в крепежных отверстиях 27 штифтами 34. Однако возможно также использование для крепления маслонасоса 17 винтов или аналогичных деталей. Позиционирующие штифты 26 расположены на расстоянии от крепежных отверстий 27 рядом с проходным отверстием 54 для коленчатого вала 23. При помощи позиционирующих штифтов 26 устанавливается положение маслонасоса 17 относительно коленчатого вала 23.
Как показано на фиг.6, мотопила 1 имеет продольную срединную плоскость 53, которая проходит параллельно плоскости полотна 9 (фиг.1). Крепежные болты 10 и 11 и крепежные опоры 36 для модуля 31 зажигания выступают из детали 4 корпуса на противоположных сторонах продольной срединной плоскости 53.
Как показано на фиг.6-8, рычаг 35 расположен на обращенной к задней рукоятке 5 (фиг.1) стороне поддона 28 картера и на противоположной полотну 9 стороне. Рычаг 35 выполнен плоским в направлении оси вращения 24 коленчатого вала 23. Как показано на фиг.6, рычаг 35 встроен в материал детали 4 корпуса, в то время как обе крепежных опоры 36 выступают из материала детали 4 корпуса. Как показано на фиг.7, модуль 31 зажигания установлен на обе крепежные опоры 36, в частности, привинчен к ним. При этом листовой пакет 55 сердечника модуля 31 зажигания лежит на крепежных опорах 36. Через крепежные болты установлено электропроводное соединение между модулем 31 зажигания и крепежными опорами 36 поддона 28 картера.
Как показано на фиг.6 и 8, поддон 28 картера имеет присоединительный фланец 41 для соединения с цилиндром 21 двигателя 2 внутреннего сгорания. Присоединительный фланец 41 имеет четыре отверстия 42 для крепежных болтов. В присоединительном фланце 41 предусмотрен паз 40, в котором помещено непоказанное уплотнение, служащее для уплотнения поддона 28 картера относительно цилиндра 21. В поддоне 28 картера предусмотрены два гнезда 38 для подшипников, находящиеся на расстоянии b друг от друга. При этом расстояние b измеряется между внутренними краями гнезд 38 для подшипников. В гнезда 38 для подшипников помещены подшипники качения, служащие опорой для коленчатого вала 23.
Как показано на фиг.6, деталь 4 корпуса в области крепежных болтов 10, 11 образует площадку 39 для прилегания полотна 9. Как схематично представлено на фиг.8, площадка 39 для прилегания заканчивается заподлицо с буртиком 43 крепежного болта 10. Крепежный болт 10 завинчен в поддон 28 картера. Для этого в поддоне 28 картера имеется опорный участок 47, который проходит на стороне, обращенной от задней рукоятки 5 (фиг.1). Опорный участок 47 имеет торцевую сторону 48, которая обращена к площадке 39 для прилегания. В области, граничащей с торцевой стороной 48, крепежный болт 10 имеет компенсирующий участок 46, который выполнен цилиндрическим с гладкой поверхностью. К компенсирующему участку 46 примыкает буртик 43. Кроме того, крепежный болт 10 имеет направляющий участок 45, на котором удерживается полотно 9, а также примыкающий к ней резьбовой штуцер 44, с помощью которого непоказанная крышка корпуса прижимается к полотну 9, и оно таким образом фиксируется.
Как показано на фиг.9, в деталь 4 корпуса встроен резервуар 15 для смазочного масла, который полностью ограничен деталью 4 корпуса.
На фиг.10 показана установка модуля 31 зажигания у наружной окружности колеса 19 вентилятора. Модуль 31 зажигания элементами крепления 52, предпочтительно винтами, зафиксирован на крепежных опорах 36 (фиг.9 и 11). Как показано на фиг.10, модуль 31 зажигания имеет присоединительный элемент 51 для проводника 32, служащего для соединения со свечой 29 зажигания.
Фиг.12 демонстрирует установку крепежного болта 10 на опорном участке 47 поддона 28 картера. Опорный участок 47 имеет отверстие 50 с резьбой, в которую завинчен болт 10 с участком 49 винтовой резьбы. Торцевая сторона 48 отстоит на расстояние а от торцевой стороны буртика 43, обращенной от поддона 28 картера. Расстояние а предпочтительно составляет от примерно одной трети расстояния b между обоими гнездами 38 для подшипников поддона 28 картера до примерно утроенного значения этого расстояния.
При изготовлении детали 4 корпуса сначала крепежный болт 10 завинчивается в поддон 28 картера. Затем узел, состоящий из поддона 28 картера и крепежного болта 10, вкладывается в форму для литья под давлением и заливается пластмассой детали 4 корпуса.
На фиг.13 и 14 показано расположение поддона 28 картера в детали 4 корпуса. Как показано на фиг.13, поддон 28 картера по существу полностью окружен материалом детали 4 корпуса. Только крепежные опоры 36 для модуля 31 зажигания и область, в которой устанавливается маслонасос 17, выступают из детали 4 корпуса. Возможно также выполнение выемок в детали 4 корпуса, предусмотренных на нижней, обращенной от цилиндра 21, стороне поддона 28 картера, в которых поддон 28 картера не залит материалом детали 4 корпуса. Благодаря этому достигается лучшая теплоотдача. Одновременно уменьшается воздействие на поддон 28 картера сил, вызываемых в процессе литья под давлением. Однако возможен также вариант, предусматривающий, что поддон 28 картера на его нижней стороне, обращенной от цилиндра 21, полностью окружен материалом детали 4 корпуса.
Как показано на фиг.13 и 14, буртик 43 заканчивается заподлицо с площадкой 39 для прилегания детали 4 корпуса. Через буртик 43 усилия, воспринимаемые крепежным болтом 10, передаются в материал детали 4 корпуса. Большая часть воспринимаемых усилий передается через крепежный болт 10 непосредственно в поддон 28 картера. Благодаря тому, что компенсирующий участок 46 на его наружной стороне выполнен гладким и цилиндрическим, крепежный болт 10 может вывинчиваться из поддона 28 картера и таким образом легко заменяться. Второй крепежный болт 11 не состоит в контакте с поддоном 28 картера, а удерживается исключительно в материале детали 4 корпуса. Крепежный болт 11 предпочтительно завинчен в материал детали 4 корпуса, и таким образом этот крепежный болт 11 также легко заменяем.
Как показано на фиг.13 и 14, крепежный болт 10 в области между буртиком 43 или, соответственно, площадкой 39 для прилегания и торцевой стороной 48 полностью плотно окружен материалом детали 4 корпуса таким образом, что сбоку крепежный болт 10 опирается на деталь 4 корпуса.
Показанные связи между модулем 31 зажигания, крепежным болтом 10 и маслонасосом 17 представляют собой соответствующие самостоятельные и независимые друг от друга изобретательские идеи, которые могут быть осуществлены независимо одна от другой.