МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ ИНСТРУМЕНТ
MECHANISED TOOL

Настоящее изобретение относится к механизированному инструменту, имеющему наконечник инструмента, который выполняет заданную операцию посредством линейного перемещения в его осевом направлении.
В публикации патента Германии № 19716976 раскрыта дрель роторно-ударного действия, включающая в себя коленчатый механизм и механизм сцепления внутри камеры для размещения механизма преобразования движения. Механизм сцепления переключают между состоянием передачи энергии для приведения в действие коленчатого механизма и состоянием прерывания передачи энергии, чтобы не приводить в действие коленчатый механизм, посредством ручного управления элементом переключения сцепления. Элемент переключения сцепления расположен на верхней поверхности корпуса механизированного инструмента, чтобы повысить эксплуатационные качества инструмента.
Что касается камеры, предназначенной для размещения механизма преобразования движения, то для коленчатого механизма и механизма сцепления обязательно требуется смазка. В этой связи предпочтительно, чтобы полный объем камеры, предназначенной для размещения механизма преобразования движения, был доведен до минимума для повышения эффективности смазки. Следовательно, при проектировании внутренней конструкции механизированного инструмента необходимо учитывать как расположение элемента переключения сцепления, так и конструкцию камеры, вмещающей в себя механизм преобразования движения.
Соответственно, целью настоящего изобретения является создание механизированного инструмента, имеющего вращательную конструкцию.
Описанная выше проблема может быть решена посредством отличительных признаков заявленного изобретения. Согласно изобретению механизированный инструмент имеет наконечник инструмента, который выполняет заданную операцию посредством линейного перемещения в его осевом направлении. «Механизированный инструмент» согласно этому изобретению обычно представляет собой ударный инструмент, например электрический молоток, в котором наконечник инструмента выполняет осевое ударное движение, или дрель роторно-ударного действия, в которой наконечник инструмента выполняет осевое ударное движение и вращение на оси. Механизированный инструмент соответствующим образом также включает в себя какой-либо механизированный инструмент такого типа, в котором наконечник инструмента совершает линейное перемещение в осевом направлении.
Механизированный инструмент согласно настоящему изобретению включает в себя корпус, камеру для размещения механизма преобразования движения, механизм преобразования движения и механизм сцепления для механизма преобразования движения. Камера для размещения механизма преобразования движения образована внутри корпуса механизированного инструмента. Предпочтительно, чтобы камера для размещения механизма преобразования движения была герметично закрыта и заполнена смазкой для смазывания механизмов, расположенных внутри камеры для размещения механизма преобразования движения. Механизм преобразования движения расположен внутри камеры и обеспечивает линейное перемещение наконечника инструмента. Механизм сцепления для механизма преобразования движения расположен внутри камеры, служащей для размещения механизма преобразования движения, и его можно переключать между состоянием передачи энергии, в котором сила приведения в движение будет передана к механизму преобразования движения, и состоянием прерывания передачи энергии, при котором происходит прерывание передачи силы приведения в движение.
Механизированный инструмент согласно изобретению включает в себя переключающий элемент, отверстие, вращающийся элемент, механизм передачи переключающей операции и исполнительный элемент. Переключающий элемент расположен на верхней поверхности корпуса механизированного инструмента, при этом пользователь может управлять им вручную для переключения рабочего состояния механизма сцепления. Отверстие выполнено для соединения камеры, служащей для размещения механизма преобразования движения, с внешней стороной. Вращающийся элемент может совершать вращение, закрывая при этом отверстие. Механизм передачи переключающей операции расположен снаружи камеры для размещения механизма преобразования движения для соединения переключающего элемента с вращающимся элементом и для передачи переключающей операции, выполняемой посредством ручного управления пользователем переключающим элементом, к вращающемуся элементу. Вращающийся элемент включает в себя исполнительный элемент, который проходит в камеру для размещения механизма преобразования движения, при этом исполнительный элемент обеспечивает переключение механизма сцепления между состоянием передачи энергии и прерывания передачи энергии посредством использования вращения вращающегося элемента.
Согласно этому изобретению в случае конструкции, в которой переключающий элемент расположен на верхней поверхности корпуса механизированного элемента, переключающий элемент может быть легко приведен в действие посредством правостороннего или левостороннего воздействия на него пользователем. Кроме того, в случае конструкции, в которой элемент для передачи переключающей операции расположен снаружи камеры, служащей для размещения механизма преобразования движения, вместимость этой камеры может быть уменьшена на объем, предназначенный для размещения механизма передачи переключающей операции. В результате смазка может быть быстрее подана к механизмам, расположенным внутри камеры для размещения механизма преобразования движения, так что смазывающее действие может быть усилено.
Кроме того, в случае конструкции, в которой механизм сцепления переключают посредством использования вращения вращающегося элемента, отверстие может быть удержано закрытым посредством вращающегося элемента. Следовательно, даже в случае конструкции, в которой механизм передачи переключающей операции расположен снаружи камеры, служащей для размещения механизма преобразования движения, переключение механизма сцепления может быть эффективно осуществлено, и при этом можно избежать утечек смазки из камеры, служащей для размещения механизма преобразования движения, через отверстие.
Таким образом, согласно этому изобретению посредством использования преимущества, обеспечиваемого расположением переключающего элемента на верхней поверхности корпуса механизированного инструмента, вместимость камеры для размещения механизма преобразования движения может быть уменьшена с предотвращением при этом утечек смазки из этой камеры, так что смазка механизмов, находящихся внутри камеры для размещения механизма преобразования движения, может быть улучшена.
Другие цели, отличительные признаки и преимущества изобретения можно будет легко понять после прочтения следующего далее подробного описания совместно с прилагаемыми чертежами и пунктами формулы изобретения. На чертежах:
фиг.1 - схематический вид сбоку в сечении дрели роторно-ударного действия согласно первому варианту осуществления изобретения;
фиг.2 - вид сбоку в сечении основной части дрели роторно-ударного действия в ударном режиме;
фиг.3 - вид сбоку в сечении основной части дрели роторно-ударного действия в режиме ударного сверления;
фиг.4 - вид сбоку в сечении основной части дрели роторно-ударного действия в режиме сверления;
фиг.5 - вид в плане элемента переключения режимов в ударном режиме;
фиг.6 - вид в плане элемента переключения режимов в режиме ударного сверления;
фиг.7 - вид в плане элемента переключения режимов в режиме сверления;
фиг.8 - вид сечения в плане второго переключающего механизма в ударном режиме;
фиг.9 - вид сечения в плане второго переключающего механизма в режиме ударного сверления;
фиг.10 - вид сечения в плане второго переключающего механизма в режиме сверления;
фиг.11 - вид сбоку в сечении основной части дрели роторно-ударного действия в режиме ударного сверления согласно второму варианту осуществления изобретения;
фиг.12 - вид сбоку в сечении основной части дрели роторно-ударного действия в режиме сверления согласно второму варианту осуществления изобретения;
фиг.13 - вид в плане поворотного элемента;
фиг.14 - вид сбоку поворотного элемента и вращающегося элемента;
фиг.15 - схематический вид сбоку в сечении дрели роторно-ударного действия согласно третьему варианту осуществления изобретения;
фиг.16 - вид сбоку в сечении основной части дрели роторно-ударного действия;
фиг.17 - конструкция и способ, предназначенные для установки первого переключающего механизма в корпусной части для шестеренной передачи;
фиг.18 - вид в направлении по стрелке А с фиг.17;
фиг.19 - вид в сечении по линии В-В с фиг.17;
фиг.20 - вид в направлении по стрелке С с фиг.17;
фиг.21 - схематический вид сбоку в сечении дрели роторно-ударного действия согласно четвертому варианту осуществления изобретения;
фиг.22 - вид сбоку в сечении основной части дрели роторно-ударного действия в ударном режиме;
фиг.23 - вид сбоку в сечении основной части дрели роторно-ударного действия в режиме сверления;
фиг.24 - вид в плане конфигурации устройства для уменьшения динамической вибрации;
фиг.25 - вид в сечении устройства для уменьшения динамической вибрации;
фиг.26 - вид в сечении по линии А-А с фиг.24; и
фиг.27 - вид в сечении по линии В-В с фиг.24.
Каждые из дополнительных отличительных признаков и этапов способов, раскрытых выше и ниже, могут быть использованы по отдельности или совместно с другими отличительными признаками и этапами способов для создания усовершенствованных механизированных инструментов и усовершенствованного способа использования таких механизированных инструментов и применяемых в них устройств. Характерные примеры изобретения, в которых совместно использованы многие из этих дополнительных отличительных признаков и этапов способов, далее будут подробно описаны со ссылками на чертежи. Это подробное описание предназначено лишь для ознакомления специалистов в данной области техники с дополнительными деталями для осуществления на практике предпочтительных аспектов предлагаемых идей, а не для ограничения объема изобретения. Объем заявленного изобретения определяют только пункты формулы изобретения. Поэтому сочетания отличительных признаков и этапов, раскрытых в последующем подробном описании, при практическом осуществлении изобретения необязательно выполнять в их наиболее широком смысле и вместо этого предполагается использовать их для конкретного описания некоторых характерных примеров осуществления изобретения, причем подробное описание далее будет приведено со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Теперь будет описан первый вариант осуществления изобретения.
Первый вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылками на фиг.1-10. На фиг.1 представлен вид сбоку в сечении, показывающий всю электрическую дрель 101 роторно-ударного действия в качестве характерного варианта конструкции механизированного ударного инструмента согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг.1, дрель 101 роторно-ударного действия согласно этому варианту конструкции включает в себя корпус 103, ударный наконечник 119 инструмента, с возможностью отсоединения подсоединенный к концевой зоне (с левой стороны, если смотреть на фиг.1) корпуса 103 через полый держатель инструмента (не показан), и рукоятку 109, которую удерживает пользователь и которая подсоединена к корпусу 103 со стороны, противоположной ударному наконечнику 119 инструмента. Наконечник 119 инструмента удерживают посредством держателя таким образом, чтобы обеспечить возможность возвратно-поступательного движения по отношению к держателю в его осевом направлении и предотвращения вращения по отношению к держателю в его окружном направлении. Ударный наконечник 119 инструмента представляет собой отличительный признак, который соответствует «наконечнику инструмента» согласно настоящему изобретению. В представленном варианте осуществления конструкции для удобства разъяснения та сторона, где находится ударный наконечник 119 инструмента, считается передней стороной, а та сторона, где находится рукоятка 109, считается задней стороной.
Корпус 103 включает в себя часть 105 для двигателя, которая вмещает в себя приводной двигатель 111, и часть 107 для шестеренной передачи, которая вмещает в себя механизм 113 изменения движения, ударный механизм 115 и механизм 117 передачи энергии. Механизм 113 изменения движения предназначен для соответствующего преобразования вращательного выхода приводного двигателя 111 в линейное движение для его последующей передачи ударному механизму 115. В результате будет создана ударная сила в осевом направлении ударного наконечника 119 инструмента посредством ударного механизма 115. Кроме того, скорость вращательного выхода приводного двигателя 111 соответствующим образом уменьшают посредством механизма 117 передачи энергии и затем передают к наконечнику 119 инструмента. В результате обеспечивается вращение наконечника 119 инструмента в окружном направлении. Приводной двигатель 111 приводят в действие при нажатии пускателя 109а на рукоятке 109.
На фиг.2-4 в увеличенном сечении показана основная часть дрели 101 роторно-ударного действия. Механизм 113 изменения движения включает в себя ведущую шестерню 121, которая вращается в горизонтальной плоскости посредством приводного двигателя 111, ведомую шестерню 123, коленчатый вал 122, коленчатую пластину 125, коленчатое плечо 127 и приводной элемент в форме поршня 129. Коленчатый вал 122, коленчатая пластина 125, коленчатое плечо 127 и поршень 129 образуют коленчатый механизм 114. Поршень 129 с возможностью скольжения расположен внутри цилиндра 141 и совершает возвратно-поступательное движение вдоль цилиндра 141, когда приводной двигатель 111 приведен в действие.
Коленчатый вал 122 расположен таким образом, что его продольным направлением является вертикальное направление, пересекающее осевое направление ударного наконечника 119 инструмента. Элемент 124, обеспечивающий сцепление, расположен между коленчатым валом 122 и ведомой шестерней 123. Элемент 124 имеет цилиндрическую форму и содержит фланец 124b, проходящий наружу от одного осевого конца (верхнего конца) этого элемента 124. Элемент 124 устанавливают на коленчатом валу 122 таким образом, что этот элемент 124 может перемещаться в продольном направлении по отношению к коленчатому валу 122 и вращаться совместно с ним в окружном направлении. Элемент 124 дополнительно содержит зубья 124а на его внешней периферии. Ведомая шестерня 123 имеет проходящее по окружности углубление, а во внутренней окружной поверхности этого углубления образованы обеспечивающие сцепление зубья 123а. Зубья 124а элемента 124 входят в зацепление с зубьями 123а ведомой шестерни 123 и выходят из зацепления с ними, когда элемент 124 перемещается на коленчатом валу 122 в продольном направлении. Другими словами, элемент 124, обеспечивающий сцепление, может быть переключен между состоянием передачи энергии (см. фиг.2 и 3), в котором сила приведения в движение ведомой шестерни 123 будет передана к коленчатому валу 122, и состоянием прерывания передачи энергии (см. фиг.4), в котором такая передача силы приведения в движение будет прервана. Элемент 124 в обычном состоянии смещен смещающей пружиной 126 в направлении зацепления между зубьями 124а и зубьями 123а ведомой шестерни 123.
Ударный механизм 115 включает в себя ударник 143 и ударный болт 145 (см. фиг.1). Ударник 143 с возможностью скольжения расположен внутри расточки цилиндра 141. Ударный болт 145 с возможностью скольжения расположен внутри держателя инструмента и служит в качестве промежуточного элемента для передачи кинетической энергии ударника 143 к ударному наконечнику 119 инструмента. Ударник 143 приводят в движение под действием воздушной пружины воздушной камеры 141а цилиндра 141, которое обеспечивают посредством скользящего перемещения поршня 129. Затем происходит столкновение (соударение) ударника 143 с ударным болтом 145, который с возможностью скольжения расположен внутри держателя инструмента, и он передает силу удара наконечнику 119 инструмента через ударный болт 145.
Механизм 117 для передачи энергии включает в себя промежуточную шестерню 132, которая входит в зацепление с ведущей шестерней 121, промежуточный вал 133, который вращается совместно с промежуточной шестерней 132, небольшую коническую шестерню 134, которую приводят во вращение в горизонтальной плоскости совместно с промежуточным валом 133, большую коническую шестерню 135, которая входит в зацепление с небольшой конической шестерней 134 и вращается в вертикальной плоскости, и скользящую втулку 147, которая входит в зацепление с большой конической шестерней 135 и будет приведена во вращение. Сила приведения во вращение скользящей втулки 147 будет передана держателю инструмента через цилиндр 141, который вращается совместно со скользящей втулкой 147, и далее будет передана ударному наконечнику 119 инструмента, удерживаемому держателем инструмента. Скользящая втулка 147 может перемещаться по отношению к цилиндру 141 в осевом направлении наконечника инструмента и вращается совместно с цилиндром 141 в окружном направлении.
Скользящая втулка 147 формирует механизм сцепления в механизме 117 передачи энергии. Зубья 147а, обеспечивающие сцепление, сформированы на внешней периферии одной продольной концевой части скользящей втулки 147 и входят в зацепление с зубьями 135а большой конической шестерни 135, когда скользящая втулка 147 перемещается назад (к рукоятке) по отношению к цилиндру 141. Такое зацепление будет расцеплено, когда скользящая втулка 147 перемещается вперед (к ударному наконечнику инструмента) по отношению к цилиндру 141. Другими словами, скользящая втулка 147 может быть переключена между состоянием передачи энергии (см. фиг.3 и 4), в котором сила приведения во вращение большой конической шестерни 135 будет передана к цилиндру 141, и состоянием прерывания передачи энергии (см. фиг.2), в котором такая передача силы приведения в движение будет прервана. Скользящая втулка 147 в обычном состоянии будет смещена смещающей пружиной 148 в направлении зацепления между обеспечивающими сцепление зубьями 147а и зубьями 135а на большой конической шестерне 135.
Кроме того, на другом конце в продольном направлении (на переднем конце) скользящей втулки 147 образованы зубья 147b для блокирования вращения. Если обеспечено перемещение скользящей втулки 147 вперед и ее переключение в состояние прерывания передачи энергии (когда наконечник 119 инструмента приведен в действие в ударном режиме), зубья 147b скользящей втулки 147 входят в зацепление с зубьями 149а блокировочного кольца 149, которое застопорено в окружном направлении по отношению к корпусной части 107 для шестеренной передачи. В результате цилиндр 141, держатель инструмента и наконечник 119 инструмента могут быть застопорены для препятствования свободному перемещению в окружном направлении («переменное застопоривание»).
Механизм 113 изменения движения и механизм 117 передачи энергии размещены внутри коленчатой камеры 151 или внутри пространства корпусной части 107 для шестеренной передачи. Скользящие детали смазывают посредством смазки (консистентной смазки), которой заполняют коленчатую камеру 151.
Механизм 153 переключения режимов, предназначенный для переключения режимов приведения в действие ударного наконечника 119 инструмента, далее будет описан со ссылками на фиг.2-10. Механизм 153 переключения режимов может быть переключен между ударным режимом, при котором обеспечивают выполнение наконечником 119 инструмента только ударного движения, режимом ударного сверления, при котором обеспечивают выполнение наконечником 119 инструмента как ударного движения, так и вращения, и режимом сверления, при котором обеспечивают выполнение наконечником 119 инструмента только вращения.
Как показано на фиг.2-4, механизм 153 переключения режимов главным образом включает в себя элемент 155 переключения режимов, первый переключающий механизм 157, который переключает элемент 124, обеспечивающий сцепление, коленчатого механизма 114 согласно переключающей операции элемента 155 переключения режимов, и второй переключающий механизм 159, который переключает скользящую втулку 147 механизма 117 передачи энергии. Элемент 155 переключения режимов представляет собой отличительный признак, который соответствует «переключающему элементу» согласно этому изобретению. Элемент 155 переключения режимов устанавливают снаружи на верхнюю поверхность корпусной части 107 для шестеренной передачи. Другими словами, элемент 155 переключения режимов расположен над коленчатым механизмом 114. Как показано на фиг.5-7, элемент 155 переключения режимов включает в себя диск 155а с ручкой управления 155b, при этом он установлен на корпусной части 107 для шестеренной передачи таким образом, что может быть повернут в горизонтальной плоскости. Три положения режимов, то есть положение ударного режима, положение режима ударного сверления и положение режима сверления отмечены на корпусной части 107 для шестеренной передачи с интервалами через 120° в окружном направлении диска 155а. Элемент 155 переключения режимов может быть переключен в положение желаемого режима посредством установки указателя ручки управления 155b на соответствующую отметку. На фиг.5 показан элемент 155 переключения режимов, установленный в положение ударного режима, на фиг.6 он показан в положении режима ударного сверления, а на фиг. 7 - в положении режима сверления.
Первый переключающий механизм 157 выполнен таким образом, что переключение элемента 124 сцепления коленчатого механизма 114 осуществляют посредством поворота (эксцентричного поворота) первого эксцентрикового пальца 167 на оси вращения вращающегося элемента 166, когда элемент 155 переключения режимов поворачивают для изменения режима. Первый переключающий механизм 157 главным образом включает в себя первую шестерню 161, вторую шестерню 162, вал 163 для передачи вращения, третью шестерню 164, четвертую шестерню 165, вращающийся элемент 166 и первый эксцентриковый палец 167.
Первая шестерня 161 вращается в горизонтальной плоскости совместно с элементом 155 переключения режимов, когда элемент 155 переключения режимов повернут в горизонтальной плоскости. Вторая шестерня 162 образована как одно целое на одной продольной концевой части (верхней концевой части) вала 163, служащего для передачи вращения, и входит в зацепление с первой шестерней 161. Вал 163, передающий вращение, расположен по вертикали таким образом, что его продольное направление параллельно продольному направлению коленчатого вала 122. Третья шестерня 164 образована как одно целое на другой продольной концевой части (нижней концевой части) вала 163, служащего для передачи вращения, и входит в зацепление с четвертой шестерней 165. Четвертая шестерня 165 образована как одно целое на вращающемся элементе 166. Вращающийся элемент 166 расположен по горизонтали под валом 163 таким образом, что его продольное направление перпендикулярно валу 163, служащему для передачи вращения. Каждая из третьей и четвертой шестерен 164, 165 представляет собой коническую шестерню, при этом они входят в зацепление друг с другом.
Когда элемент 155 переключения режимов поворачивают, вал 163, служащий для передачи вращения, вращается в горизонтальной плоскости посредством первой и второй шестерен 161, 162. Вращение вала 163, кроме того, будет передано в виде вращения в вертикальной плоскости вращающемуся элементу 166 через третью и четвертую шестерни 164, 165. Первый эксцентриковый палец 167 расположен на осевой концевой поверхности вращательного элемента 166 и установлен в положении, смещенном на заданном расстоянии от оси вращения вращающегося элемента 166. Первый эксцентриковый палец 167 расположен таким образом, чтобы он был обращен к нижней стороне фланца 124b элемента 124 сцепления. Следовательно, когда вращающийся элемент 166 поворачивается в вертикальной плоскости и при этом первый эксцентриковый палец 167 эксцентрично поворачивается на оси вращения вращающегося элемента 166, первый эксцентриковый палец 167 перемещает по вертикали элемент 124, обеспечивающий сцепление, вдоль коленчатого вала 122 с зацеплением таким образом с фланцем 124b элемента 124 посредством его вертикальных компонентов (компонентов в продольном направлении коленчатого вала 122) поворотного движения. При этом первый эксцентриковый палец 167 перемещает элемент 124, обеспечивающий сцепление, между положением передачи энергии и положением прерывания передачи энергии. Первая шестерня 161, вторая шестерня 162, вал 163, служащий для передачи вращения, третья шестерня 164 и четвертая шестерня 165 образуют механизм 169 для передачи переключающей операции. Первый эксцентриковый палец 167 представляет собой отличительный признак, который соответствует «исполнительному элементу» согласно изобретению.
Первая и вторая шестерни 161, 162 первого переключающего механизма 157 расположены внутри коленчатой камеры 151, в то время как вал 163, служащий для передачи вращения, третья шестерня 164, четвертая шестерня 165 и вращающийся элемент 166 первого переключающего механизма 157 расположены снаружи коленчатой камеры 151. Точнее, пространство 152 для размещения механизма 169 передачи переключающей операции создано внутри корпусной части 107 для шестеренной передачи и вмещает в себя вал 163, служащий для передачи вращения, третью шестерню 164, четвертую шестерню 165 и вращающийся элемент 166. Пространство 152 представляет собой отличительный признак, который соответствует «наружной стороне» согласно изобретению. Пространство 152 сообщается с коленчатой камерой 151 через круглое отверстие 168. Вращающийся элемент 166 расположен так, что круглая периферийная поверхность этого элемента 166 будет плотно установлена в отверстии 168 таким образом, чтобы закрывать отверстие 168, и в этом состоянии вращающийся элемент 166 может совершать вращение. Первый эксцентриковый палец 167 расположен таким образом, что он проходит в основном по горизонтали в коленчатую камеру 151 через отверстие 168 и обращен к нижней стороне фланца 124b элемента 124, обеспечивающего сцепление.
Когда элемент 155 переключения режимов повернут в положение ударного режима или в положение ударного сверления, как показано на фиг.2 и 3, первый эксцентриковый палец 167 будет перемещен в вертикальном направлении в положение на том же уровне, на котором находится ось вращения вращающегося элемента 166, либо ниже. В это время элемент 124 будет перемещен вниз посредством смещающей пружины 126, а зубья 124а зацепятся с зубьями 123а ведомой шестерни 123. Таким образом, элемент 124 будет переключен в состояние передачи энергии. С другой стороны, если элемент 155 переключения режимов повернут в положение для режима сверления, как показано на фиг.4, первый эксцентриковый элемент 167 будет перемещен в вертикальном направлении в положение, которое выше, чем ось вращения вращающегося элемента 166. В это время элемент 124, обеспечивающий сцепление, будет перемещен вверх посредством первого эксцентрикового пальца 167 противоположно действию силы смещающей пружины 126 и таким образом зацепление между зубьями 124а и 123а будет прекращено. Следовательно, элемент 124 сцепления будет переключен в состояние прерывания передачи энергии.
Далее со ссылками на фиг.8-10 будет описан второй переключающий механизм 159. Второй переключающий механизм 159 выполнен таким образом, что переключение скользящей втулки 147 механизма 117 передачи энергии будет осуществлено посредством линейного перемещения в основном U-образного рамного элемента 173 в продольном направлении цилиндра 141. Второй переключающий механизм 159 главным образом включает в себя рамный элемент 173, которому придана в основном U-образная форма на виде в плане и который расположен внутри коленчатой камеры 151. Рамный элемент 173 представляет собой отличительный признак, который соответствует «механизму переключения сцепления» согласно изобретению.
Как показано на фиг.8-10, рамный элемент 173 включает в себя основание 173а, которое проходит по горизонтали в направлении, пересекающем продольное направление цилиндра 141, и две ножки 173b, которые проходят по горизонтали в продольном направлении цилиндра 141 через пространство снаружи от большой конической шестерни 135. Основание 173а имеет соединительные пальцы 173с на обоих концах в направлении его прохождения, при этом соединительные пальцы 173с входят в зацепление с углублениями ножек 173b. Таким образом, основание 173а и ножки 173b перемещаются совместно друг с другом в продольном направлении цилиндра 141. В основании 173а рамного элемента 173 образовано удлиненное отверстие 173d, которое входит в зацепление со вторым эксцентриковым пальцем 175 (показанным в поперечном сечении на фиг.8-10). Второй эксцентриковый палец 175 обеспечен с нижней стороны первой шестерни 161 первого переключающего механизма 157 и установлен в положении, смещенном на заданное расстояние от оси вращения первой шестерни 161. Поэтому, когда второй эксцентриковый палец 175 поворачивается на оси вращения первой шестерни 161, этот палец 175 перемещает рамный элемент 173 в продольном направлении цилиндра 141 посредством его продольных компонентов (компонентов в продольном направлении цилиндра 141) вращательного движения.
Когда приведен в действие элемент 155 переключения режимов, рамный элемент 173 будет линейно перемещен в продольном направлении цилиндра 141 посредством второго эксцентрикового пальца 175, с которым входит в зацепление удлиненное отверстие 173с. Ножки 173b проходят через зону снаружи большой конической шестерни 135, при этом концы ножек 173b в направлении прохождения достигают наружной стороны скользящей втулки 147. На конце каждой из ножек 173b в направлении прохождения образован зацепной конец 173е, который может входить в зацепление со ступенчатой частью 147с скользящей втулки 147 в направлении прохождения. Зацепной конец 173е образован посредством изгиба конца ножки 173b внутрь (к скользящей втулке 147).
Когда элемент 155 переключения режимов повернут в положение для ударного режима, как показано на фиг.2 и 8, рамный элемент 173 будет перемещен вперед (влево, если смотреть на чертеж) посредством второго эксцентрикового пальца 175 и толкает ступенчатую часть 147с скользящей втулки 147 вперед противоположно действию смещающей пружины 148 посредством зацепных концов 173е ножек. В результате этого скользящая втулка 147 будет перемещена вперед в сторону от большой конической шестерни 135 и обеспечивающие сцепление зубья 147а на скользящей втулке 147 будут отсоединены от зубьев 135а большой конической шестерни 135. Таким образом, скользящая втулка 147 будет переключена в состояние прерывания передачи энергии. С другой стороны, когда элемент 155 переключения режимов будет повернут в положение режима для ударного сверления или в положение для режима сверления, как показано на фиг.3 и 9, либо на фиг.4 и 10, рамный элемент 173 будет перемещен назад (вправо, если смотреть на чертежи) посредством второго эксцентрикового пальца 175, при этом зацепные концы 173е на концах ножек выходят из зацепления со ступенчатой частью 147с скользящей втулки 147. Тогда скользящая втулка 147 будет перемещена назад к большой конической шестерне 135 посредством силы смещающей пружины 148, и обеспечивающие зубья 147а на скользящей втулке 147 войдут в зацепление с обеспечивающими сцепление зубьями 135а на большой конической шестерне 135. Поэтому скользящая втулка 147 будет перемещена в состояние передачи энергии.
Далее, когда элемент 155 переключения режимов поворачивают в положение для ударного режима, в момент, когда скользящая втулка 147 будет перемещена в состояние прерывания передачи энергии, зубья 147b блокирования вращения на скользящей втулке 147 войдут в зацепление с зубьями 149а блокировочного кольца 149 и таким образом будет заблокировано перемещение скользящей втулки 147 в окружном направлении (будет осуществлено «переменное блокирование»).
Ниже будут описаны работа и использование дрели 101 роторно-ударного действия, выполненной таким образом, как описано выше. Когда пользователь поворачивает элемент 155 переключения режимов из положения для режима ударного сверления или положения для сверления в положение для ударного режима, показанное на фиг.5, в первом переключающем механизме 157 будет обеспечено вращение вращающегося элемента 166 посредством вала 163, служащего для передачи вращения, а также третьей и четвертой шестерен 164, 165. В это время, как показано на фиг.2, будет обеспечен поворот первого эксцентрикового пальца 167 вниз примерно на 120° на оси вращения вращающегося элемента 166 из его положения в режиме ударного сверления или в режиме сверления, и таким образом он будет разъединен с фланцем 124b элемента 124, обеспечивающего сцепление. В результате элемент 124 будет перемещен вниз к ведомой шестерне 123 посредством смещающей пружины 126 и зубья 124а элемента 124 войдут в зацепление с зубьями 123а на ведомой шестерне 123. Таким образом элемент 124 будет переключен в состояние передачи энергии.
Между тем, во втором механизме 159 переключения будет обеспечен поворот второго эксцентрикового пальца 175 примерно на 120° на оси вращения первой шестерни 161 из его положения в режиме ударного сверления или в режиме сверления, и он переместит рамный элемент 173 вперед (к ударному наконечнику 119 инструмента). В это время, как показано на фиг.2 и 8, движущийся вперед рамный элемент 173 толкает скользящую втулку 147 вперед посредством зацепления с концами 173е ножек 173b, и таким образом зубья 147а скользящей втулки 147 будут отсоединены от зубьев 135а большой конической шестерни 135. Следовательно скользящая втулка 147 будет переключена в состояние прерывания передачи энергии. Далее, зубья 147b блокирования вращения на скользящей втулке 147 входят в зацепление с зубьями 149а блокировочного кольца 149 и таким образом скользящая втулка 147 будет заблокирована в отношении ее движения в окружном направлении («переменное блокирование»).
Чтобы привести в действие наконечник 119 инструмента в ударном режиме, этот наконечник 119 будет отрегулирован (расположен) для обеспечения заданной ориентации в окружном направлении. Такое регулирование может быть выполнено в состоянии, при котором элемент 155 переключения режимов будет повернут в промежуточное положение (нейтральное положение), которое не показано, между положением для ударного режима и положением для режима ударного сверления, либо между положением для ударного режима и положением для режима сверления. Точнее, в этом промежуточном положении обеспечивающие сцепление зубья 147а скользящей втулки 147 будут отсоединены от зубьев 135а большой конической шестерни 135 и зубья 147b блокирования вращения на скользящей втулке 147 будут отсоединены от зубьев 149а блокировочного кольца 149. В этом нейтральном состоянии наконечник 119 инструмента будет отрегулирован в отношении его ориентации. Поэтому, когда элемент 155 переключения режимов будет повернут в положение для ударного режима, может быть осуществлено вышеупомянутое «переменное блокирование» и может быть выполнена ударная операция наконечником 119 инструмента, удерживаемым в фиксированной ориентации.
В состоянии, при котором элемент 155 переключения режимов находится в положении для ударного режима, когда пускатель 109а нажат для приведения в действие приводного двигателя 111, вращение приводного двигателя 111 будет преобразовано в линейное движение посредством коленчатого механизма 114. Далее поршень 129 линейно скользит вдоль цилиндра 141. Будет обеспечено возвратно-поступательное движение ударника 143 внутри цилиндра 141 под действием воздушной пружины или колебаний давления воздуха внутри воздушной камеры 141а цилиндра 141, которое вызвано движением скольжения поршня 129. Происходит соударение ударника 143 с ударным болтом 145 и он передает кинетическую энергию наконечнику 119 инструмента. В это время скользящая втулка 147 механизма 117 передачи энергии находится в состоянии прерывания передачи энергии. Поэтому наконечник 119 инструмента не вращается. Следовательно, в ударном режиме заданная ударная операция может быть выполнена лишь посредством ударного движения (забивного движения) наконечника 119 инструмента.
Далее, когда пользователь поворачивает элемент 155 переключения режимов из положения для ударного режима в положение для режима ударного сверления, показанное на фиг.6, то, как показано на фиг.3, будет обеспечен поворот первого эксцентрикового пальца 167 первого переключающего механизма 157 приблизительно на 120° на оси вращения вращающегося элемента 166 из его положения в ударном режиме, при этом он близко подходит к фланцу 124b элемента 124 сцепления. Первый эксцентриковый палец 167 лишь входит в контакт с фланцем 124b или будет обращен к нему с созданием небольшого зазора между ними, и не обеспечивает толкание фланца 124b вверх. Поэтому элемент 124 будет удержан в состоянии передачи энергии. Тем временем будет обеспечен поворот второго эксцентрикового пальца 175 второго переключающего механизма 159 приблизительно на 120° на оси вращения первой шестерни 161 из его положения в ударном режиме, и он перемещает рамный элемент 173 назад, как показано на фиг.9. Таким образом, зацепные концы 173е рамного элемента 173 будут отсоединены от скользящей втулки 147 и после этого скользящая втулка 147 будет перемещена к большой конической шестерне 135 посредством силы смещающей пружины 148. В результате зубья 147а входят в зацепление с зубьями 135а большой конической шестерни 135. Следовательно, скользящая втулка 147 будет переключена в состояние передачи энергии.
В этом состоянии, если пускатель 109а рукоятки 109 будет нажат для приведения в действие приводного двигателя 111, то, подобно ударному режиму, будет приведен в действие коленчатый механизм 114 и кинетическая энергия будет передана к наконечнику 119 инструмента через ударник 143 и ударный болт 145, которые образуют ударный механизм 115. Тем временем мощность вращения от приводного двигателя 111 будет передана в виде вращения к цилиндру 141 через механизм 117 передачи энергии и далее будет передана в виде вращения к держателю инструмента, соединенному с цилиндром 141 и с наконечником 119 инструмента, удерживаемым держателем инструмента таким образом, чтобы было обеспечено застопоривание, касающееся относительного вращения. Точнее, в режиме ударного сверления наконечник 119 инструмента будет приведен в комбинированное движение ударения (забивания) и вращения (сверления), так что применительно к заготовке может быть выполнена заданная операция ударения-сверления.
Далее, если элемент 155 переключения режимов повернут из положения для режима ударного сверления в положение для режима сверления, показанное на фиг.7, то, как показано на фиг.4, будет обеспечен поворот первого эксцентрикового пальца 167 первого переключающего механизма 157 приблизительно на 120° на оси вращения вращающегося элемента 166 из его положения в режиме ударного сверления к самому верхнему положению в вертикальном направлении, при этом он толкает вверх фланец 124b элемента 124 сцепления. Другими словами, элемент 124 будет перемещен вверх в сторону от ведомой шестерни 123, так что зубья 124а элемента 124 будут разъединены с зубьями 123а ведомой шестерни 123. Следовательно, элемент 124 сцепления будет переключен в состояние прерывания передачи энергии. Между тем будет обеспечен поворот второго эксцентрикового пальца 175 второго переключающего механизма 159 приблизительно на 120° на оси вращения первой шестерни 161 из его положения в режиме ударного сверления. При этом, как показано на фиг.10, второй эксцентриковый палец 175 перемещается через зону дуги окружности удлиненного отверстия 173d основания 173а рамного элемента 173, так что продольные компоненты вращательного движения второго эксцентрикового пальца 175 не будут переданы рамному элементу 173. Следовательно, рамный элемент 173 будет удержан в том же самом положении, как и в режиме ударного сверления, и скользящая втулка 147 будет удержана в состоянии передачи энергии.
В этом состоянии, если пускатель 109а рукоятки 109 будет нажат для приведения в действие приводного двигателя 111, то, поскольку обеспечивающий сцепление элемент 124 будет удержан в состоянии прерывания передачи энергии, коленчатый механизм 114 не будет приведен в движение и наконечник 119 инструмента не будет выполнять ударное движение. Тем временем в механизме 117 передачи энергии скользящая втулка 147 будет удержана в состоянии передачи энергии, так что вращательная мощность приводного двигателя 111 будет передана в виде вращения к наконечнику 119 инструмента. Точнее, в режиме сверления наконечник 119 инструмента будет приведен в действие лишь посредством вращения (движение сверления), так что применительно к заготовке может быть выполнена заданная операция сверления.
В электрической дрели 101 роторно-ударного действия согласно этому варианту осуществления конструкции элемент 155 переключения режимов расположен снаружи на верхней поверхности корпусной части 107 для шестеренной передачи или на верхней поверхности корпуса 103. В случае этой конструкции элементом 155 переключения режимов можно легко управлять одной рукой, правой или левой, удерживая рукоятку 109 другой рукой.
Кроме того, вал 163, служащий для передачи вращения, третья шестерня 164, четвертая шестерня 165 и вращающийся элемент 166 для передачи переключающей операции элемента 155 переключения режимов к вращающемуся элементу 166 расположены снаружи коленчатой камеры 151. Поэтому вместимость (объем) коленчатой камеры 151 может быть уменьшена на вместимость (объем) для размещения этих компонентов. Таким образом, смазка, которой заполнена коленчатая камера 151, может быть легко подана к скользящим частям коленчатого механизма 114 и к механизму 117 передачи энергии, которые заключены внутри коленчатой камеры 151, так что смазка этих механизмов будет улучшена. Кроме того, посредством уменьшения объема коленчатой камеры 151 требуемое количество смазки для заполнения коленчатой камеры 151 может быть уменьшено.
Далее, в случае конструкции, в которой переключение элемента 124, обеспечивающего сцепление, осуществляют посредством использования вращения вращающегося элемента 166, отверстие 168, соединяющее коленчатую камеру 151 и вмещающее пространство 152, может быть закрыто в течение всего времени посредством вращающегося элемента 166. Таким образом, даже в конструкции, в которой механизм 169 для передачи переключающей операции расположен снаружи коленчатой камеры 151, переключение элемента 124, обеспечивающего сцепление, может быть эффективно осуществлено и при этом можно избежать вытекания смазки из коленчатой камеры 151.
Кроме того, согласно этому варианту осуществления изобретения в конструкции, в которой элемент 155 переключения режимов и элемент 124, обеспечивающий сцепление, расположены на противоположных сторонах коленчатого механизма 114 в вертикальном направлении, эффективное переключающее устройство создают посредством использования проходящего по вертикали вала 163, служащего для передачи вращения, и вращающегося элемента 166, имеющего эксцентриковый палец 167 и проходящего в направлении, пересекающем вал 163, передающий вращение. Такое переключающее устройство обеспечивает переключение элемента 124 между состоянием передачи энергии и состоянием прерывания передачи энергии, избегая при этом помех от коленчатого механизма 114. В этом случае вал 163 для передачи вращения и вращающийся элемент 166 вращаются в установленном положении и соединены друг с другом посредством конических шестерен в виде третьей и четвертой шестерен 164, 165, так что вал 163 для передачи вращения и вращающийся элемент 166 могут быть установлены в меньшем пространстве.
Кроме того, в этом варианте конструкции эксцентриковый палец 167, установленный в положении, смещенном от оси вращения вращающегося элемента 166, выполнен в виде исполнительного элемента для переключения элемента 124, обеспечивающего сцепление, между состоянием передачи энергии и состоянием прерывания передачи энергии. Таким образом, переключение состояния элемента 124 может быть осуществлено с помощью простой конструкции, которая эффективна в отношении упрощения ее построения и снижения расходов.
Далее будет описан второй вариант осуществления изобретения.
Второй характерный вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылками на фиг.11-14. Этот вариант касается изменения переключающего устройства для переключения обеспечивающего сцепление элемента 124 коленчатого механизма 114 между состоянием передачи энергии и состоянием прерывания передачи энергии. При этом компоненты, которые, по существу, идентичны компонентам первого варианта конструкции, обозначены ссылочными позициями, подобными позициям первого варианта, и описаны не будут.
Фиг.11 и 12 представляют собой виды в сечении, показывающие основную часть дрели 101 роторно-ударного действия, имеющей первый переключающий механизм 181 согласно этому варианту конструкции. На фиг.13 представлен вид в плане, показывающий первый переключающий механизм 181, а на фиг.14 представлен вид сбоку первого переключающего механизма 181. Первый переключающий механизм 181 согласно этому варианту осуществления конструкции главным образом включает в себя поворотный элемент 183 и вращающийся элемент 185. Поворотный элемент 183 образует механизм передачи переключающей операции, служащий для передачи переключающей операции элемента 155 переключения режимов к вращающемуся элементу 185. Поворотный элемент 183 включает в себя пластинчатый элемент, в целом имеющий L-образное сечение и включающий в себя горизонтальную пластинчатую часть 183а и вертикальную пластинчатую часть 183b. Горизонтальная пластинчатая часть 183а расположена под элементом 155 переключения режимов, при этом передняя концевая часть (со стороны наконечника инструмента) горизонтальной пластинчатой части 183а соединена с корпусной частью 107 для шестеренной передачи через палец 107а, образованный на корпусной части 107, так что горизонтальная пластинчатая часть 183а может поворачиваться на пальце 107а в горизонтальной плоскости. Кроме того, горизонтальная пластинчатая часть 183а имеет прорезь 183с, проходящую в продольном направлении цилиндра 141. Эксцентриковая часть 155с элемента 155 переключения режимов входит в зацепление с прорезью 183с. Поэтому, когда элемент 155 переключения режимов повернут, поворотный элемент 183 поворачивается по горизонтали на пальце 107а. Кроме того, прорезь 183с может быть образована в элементе 155 переключения режимов, а эксцентриковая часть может быть обеспечена на горизонтальной пластинчатой части 183а.
Вертикальная пластинчатая часть 183b поворотного элемента 183 расположена снаружи коленчатой камеры 151 или в пространстве 152 корпусной части 107 для шестеренной передачи. Вертикальная пластинчатая часть 183b имеет форму дуги окружности с центром на пальце 107а и проходит вниз от соединения с горизонтальной пластинчатой частью 183а. В нижнем конце вертикальной пластинчатой части 183b образована шестерня 183d, которая проходит в направлении поворота. Шестерня 183d входит в зацепление с круглой шестерней 185а, образованной во вращающемся элементе 185. Вращающийся элемент 185 имеет первый эксцентриковый палец 187. Первый эксцентриковый палец 187 проходит в коленчатую камеру 151 через отверстие 188 и может входить в зацепление с нижней стороной фланца 124b элемента 124, обеспечивающего сцепление, подобно первому варианту осуществления конструкции. Кроме того, вертикальная пластинчатая часть 183b имеет направляющую канавку 183е, проходящую в направлении поворота, при этом направляющая канавка 183е входит в зацепление с направляющим пальцем 107b, выступающим по горизонтали из корпусной части 107 для шестеренной передачи. Поэтому поворотный элемент 183 совершает поворот с приданием ему направления направляющим пальцем 107b, так что поворотное движение будет устойчивым.
Таким образом, сконструирован первый переключающий механизм 181 согласно этому варианту осуществления изобретения. При этом, когда элемент 155 переключения режимов повернут для изменения режима, будет обеспечен поворот поворотного элемента 183 по часовой стрелке или против часовой стрелки на пальце 107а посредством эксцентриковой части 155с элемента 155 переключения режимов. Далее обеспечивают вращение вращающегося элемента 185 посредством шестерен 183d, 185а. Когда вращающийся элемент 185 совершает вращение, первый эксцентриковый палец 187 поворачивается на оси вращения вращающегося элемента 185 и таким образом изменяет положение по вертикали первого эксцентрикового пальца 187. В результате элемент 124, обеспечивающий сцепление, будет перемещен в продольном направлении коленчатого вала 122 и таким образом будет переключен в состояние передачи энергии или в состояние прерывания передачи энергии подобно первому варианту осуществления конструкции. На фиг.12 показано состояние, в котором элемент 155 переключения режимов повернут в положение для режима ударного сверления и элемент 124 переключен на состояние передачи энергии. На фиг.13 показано состояние, в котором элемент 155 переключения режимов повернут в положение для режима сверления и элемент 124 переключен на состояние прерывания передачи энергии.
Согласно этому варианту осуществления конструкции вращающийся элемент 185, имеющий первый эксцентриковый палец 187 для переключения операционного состояния элемента 124, обеспечивающего сцепление, и переключающий элемент 183 для передачи переключающей операции элемента 155 переключения режимов к вращающемуся элементу 185 расположены снаружи коленчатой камеры 151. Поэтому, подобно первому варианту осуществления конструкции, вместимость коленчатой камеры 151 может быть уменьшена, избегая при этом утечек смазки из коленчатой камеры 151, так что действие смазки, смазывающей коленчатый механизм 114 или механизм 117 передачи энергии, может быть усилено.
Кроме того, в случае конструкции, в которой обеспечивают приведение во вращение вращающегося элемента 185 посредством использования поворотного движения поворотного элемента 183, поворотный элемент 183 может быть уменьшен по толщине в продольном направлении, пересекающем направление поворотного движения. При этом пространство 152 внутри корпусной части 107 для шестеренной передачи может быть уменьшено в продольном направлении, так что размер корпуса 103 в продольном направлении также может быть уменьшен.
Далее будет описан третий вариант осуществления изобретения.
Третий характерный вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылками на фиг.15-20. Этот вариант относится к монтажной операции для установки конструкции первого переключающего механизма 157 согласно описанному выше механизму 153 переключения режимов. При этом компоненты, которые, по существу, идентичны компонентам первого варианта, обозначены теми же ссылочными позициями, что и в первом варианте, и описаны не будут.
На фиг.17 представлены конструкция и способ монтажа первого переключающего механизма 157 в корпусной части 107 для шестеренной передачи. Фиг.18 представляет собой иллюстративный вид, если смотреть в направлении стрелки А с фиг.17. На фиг.19 представлен вид в сечении по линии В-В с фиг.17. Фиг.20 представляет собой иллюстративный вид в направлении стрелки С с фиг.17.
Как упомянуто выше, первый переключающий механизм 157 включает в себя первую шестерню 161, образованную как одно целое с элементом 155 переключения режимов, вторую шестерню 162, которая входит в зацепление с первой шестерней 161, вал 163 для передачи вращения, имеющий вторую шестерню 162 в качестве единой с ним части, третью шестерню 164, образованную как одно целое с валом 163 для передачи вращения, четвертую шестерню 165, которая входит в зацепление с третьей шестерней 164, вращающийся элемент 166, имеющий четвертую шестерню 165 в качестве единой с ним части, и первый эксцентриковый палец 167, образованный как одно целое с вращающимся элементом 166. В этой конструкции чрезвычайно важна позиционная взаимосвязь между положением переключения, в которое повернут элемент 155 переключения режимов, и рабочим положением, в которое перемещен первый эксцентриковый палец 167, когда элемент 155 переключения режимов повернут для изменения режима. Другими словами, если не обеспечена надлежащая позиционная взаимосвязь, то первый эксцентриковый палец 167 не сможет переместить элемент 124, обеспечивающий сцепление, на заданную величину, что может вызвать неправильное срабатывание. Чтобы избежать неправильного срабатывания, когда упомянутые элементы, образующие первый переключающий механизм 157, установлены в корпусной части 107 для шестеренной передачи, зацепление между первой и второй шестернями 161 и 162 и зацепление между третьей и четвертой шестернями 164 и 165 должно быть выполнено с обеспечением соответствующей заданной позиционной взаимосвязи по отношению друг к другу в соответствующих окружных направлениях (в соответствующих направлениях вращения).
Элементы, образующие первый переключающий механизм 157, устанавливают в корпусной части 107 для шестеренной передачи посредством введения вращающегося элемента 166, имеющего первый эксцентриковый палец 167 и четвертую шестерню 165, вала 163 для передачи вращения, имеющего третью шестерню 164 и вторую шестерню 162, и элемента 155 переключения режимов, имеющего первую шестерню 161, в этом порядке в связанные с ними монтажные отверстия 107с, 107d, 107е (см. фиг.16) корпусной части 107 для шестеренной передачи. Порядок и направление введения показаны ссылочными позициями и стрелками на фиг.17. В этом процессе монтажа первого переключающего механизма 157, выполняемого посредством вставки, четвертая шестерня 165 вращающегося элемента 166 и третья шестерня 164 вала 163 для передачи вращения и, кроме того, вторая шестерня 162 вала 163 для передачи вращения и первая шестерня 161 элемента 155 переключения режимов входят в зацепление друг с другом с обеспечением соответствующей позиционной взаимосвязи по отношению друг к другу в соответствующих окружных направлениях (в соответствующих направлениях вращения). С этой целью для каждого зацепления обеспечен установочный элемент для определения окружных положений компонентов, когда они вставлены.
Установочный элемент для четвертой шестерни 165 вращающегося элемента 166 и третьей шестерни 164 вала 163 для передачи вращения содержит установочный палец 191, закрепленный в корпусной части 107 для шестеренной передачи. Третья шестерня 164, четвертая шестерня 165 и установочный палец 191 представляют собой отличительные признаки, которые относятся соответственно к «вращающемуся элементу с ведущей стороны», «вращающемуся элементу с ведомой стороны» и «установочному элементу» согласно изобретению. Установочный палец 191 включает в себя хвостовик 192 и фланец 193 и закреплен в корпусной части 107 для шестеренной передачи таким образом, что его осевое направление параллельно осевому направлению (продольному направлению) вращающегося элемента 166. Установочный палец 191, закрепленный в корпусной части 107, выполнен таким образом, что фланец 193 будет выставлен снаружи корпусной части 107, а конец хвостовика 192 будет выступать на заданную длину в корпусную часть 107.
Вращающийся элемент 166 включает в себя диск 194, который крепят посредством винта 195 к осевому концу вращающегося элемента со стороны, противоположной четвертой шестерне 165. Вращающийся элемент 166 представляет собой отличительный признак, который соответствует «ведомому валу» согласно изобретению. Диаметр диска 194 немного больше наружного диаметра четвертой шестерни 165. В периферийной части диска 194 образовано углубление 194а (см. фиг.18), которое имеет круглую форму, сопрягающуюся с круглой формой наружного края фланца 193. Круглое монтажное отверстие 107с (см. фиг.16) для установки вращающегося элемента 166 образовано сквозь корпусную часть 107 для шестеренной передачи в продольном направлении (в направлении пересечения продольного направления коленчатого вала 122). Для установки в корпусную часть 107 вращающийся элемент 166 вставляют в монтажное отверстие 107с сзади. При таком монтаже посредством вставки будет обеспечено прохождение диска 194 вращающегося элемента 166 мимо фланца 193 без помехи со стороны фланца 193, когда углубление 194а диска 194 выровнено с периферийным краем фланца 193 установочного пальца 191 или когда круглая поверхность углубления 194а установлена в положении (см. фиг.17 и 18), соответствующем периферийному краю фланца 193. С другой стороны, когда углубление 194а диска 194 не выровнено с периферийным краем фланца 193, диск 194 сталкивается с фланцем 193 и таким образом будет создано препятствие его дальнейшей вставке в монтажное отверстие 107с. Другими словами, возможность установки вращающегося элемента 166, имеющего четвертую шестерню 165, в корпусную часть 107 для шестеренной передачи будет обеспечена только в случае вставки в монтажное отверстие 107с при соответствующем размещении в заданном положении в окружном направлении по отношению к установочному пальцу 191. Кроме того, вращающийся элемент 166 вставляют в корпусную часть 107 для шестеренной передачи до тех пор, пока диск 194 не пройдет фланец 193 установочного пальца 191 и будет удержан в определенном положении с возможностью его вращения посредством поверхности внутренней стенки монтажного отверстия 107с. В этом состоянии первый эксцентриковый палец 167 будет обращен к фланцу 124b элемента 124, обеспечивающего сцепление.
Как показано на фиг.16 и 17, хвостовик 166а, образованный на одном осевом конце вращающегося элемента 166, и хвостовое отверстие 194b, образованное в диске 194, совпадают друг с другом и в этом состоянии вращающийся элемент 166 и диск 194 крепят друг к другу посредством винта 195. Хвостовик 166а и хвостовое отверстие 194b имеют круглые сечения с частично вырезанными плоскими поверхностями соответственно 166b, 194с в окружном направлении и совпадают друг с другом в состоянии фиксации в определенном положении посредством соответствующих плоских поверхностей 166b, 194с. Другими словами, вращающийся элемент 166 и диск 194 могут быть прикреплены друг к другу посредством винта 195 только тогда, когда хвостовик 166а и хвостовое отверстие 194b будут расположены в заданном относительном положении. Таким образом, в состоянии закрепления посредством винта 195 первый эксцентриковый палец 167 вращающегося элемента 166 и установочное углубление 194а диска 194 будут удержаны в заданном позиционном взаимоотношении.
Вал 163, передающий вращение, имеет фланец 163b, образованный между хвостовиком 163а и третьей шестерней 164, при этом его диаметр больше диаметра третьей шестерни 164. На периферии фланца 163b образовано в основном прямоугольное углубление 163с (см. фиг.19), при этом его ширина соответствует наружному диаметру хвостовой концевой части 192а установочного пальца 191. Вал 163, передающий вращение, представляет собой отличительный признак, который соответствует «ведущему валу» согласно изобретению. Сквозь корпусную часть 107 для шестеренной передачи в вертикальном направлении (в продольном направлении коленчатого вала 122) образовано круглое монтажное отверстие 107d (см. фиг.16) для установки вала 163, передающего вращение. Для установки в корпусную часть 107 шестеренной передачи вал 163 вставляют в вертикальное монтажное отверстие 107d сверху. При таком монтаже путем вставки обеспечивают возможность прохождения фланца 163b вала 163, передающего вращение, мимо хвостовой концевой части 192а без помех со стороны этой части 192а, когда углубление 163с фланца 163b выровнено с хвостовой концевой частью 192а установочного пальца 191 либо когда углубление 163с установлено в определенном положении (см. фиг.17 и 19), соответствующем хвостовой концевой части 192а, в окружном направлении. С другой стороны, когда углубление 163с фланца 163b не совпадает с хвостовой концевой частью 192а, фланец 163b сталкивается с хвостовой концевой частью 192а и таким образом будет создано препятствие его дальнейшему введению в монтажное отверстие 107d. Другими словами, будет обеспечена возможность монтажа вала 163 для передачи вращения, имеющего третью шестерню 164, в корпусной части 107 для шестеренной передачи только тогда, когда его вставляют в монтажное отверстие 107d при надлежащей установке в заданном положении в окружном направлении по отношению к установочному пальцу 191. Кроме того, вал 163, передающий вращение, вставляют в корпусную часть 107 для шестеренной передачи до тех пор, пока фланец 163b не минует хвостовую концевую часть 192а установочного пальца 191 и будет удержан в определенном положении с возможностью вращения посредством внутренней поверхности стенки монтажного отверстия 107d.
Как упомянуто выше, вращающийся элемент 166 и вал 163, передающий вращение, устанавливают в корпусную часть 107 для шестеренной передачи таким образом, чтобы соответствующие продольные направления пересекали друг друга. В состоянии, в котором вращающийся элемент 166 и вал 163, передающий вращение, установлены в корпусной части 107 для шестеренной передачи, четвертая шестерня (коническая шестерня) 165 вращающегося элемента 166 и третья шестерня (коническая шестерня) 164 вала 163 входят в зацепление друг с другом при соответствующей заданной взаимосвязи, касающейся их расположения.
Далее будет описан установочный элемент для второй шестерни 162 вала 163, передающего вращение, и для первой шестерни 161 элемента 155 переключения режимов. Как показано на фиг.16, элемент 155 переключения режимов, первая шестерня 161 и крышка 196 соединены друг с другом посредством винта 197 и образуют узел переключения режимов. Узел переключения режимов вставляют сверху в монтажное отверстие 107е, образованное в верхней поверхности корпусной части 107 шестеренной передачи для его монтажа в корпусе 107. Точнее, при таком монтаже узел переключения режимов вставляют в монтажное отверстие 107е со скольжением в направлении толщины шестеренной передачи (в продольном направлении), при этом зубья первой шестерни 161 и зубья второй шестерни 162 входят в зацепление друг с другом.
Как показано на фиг.17, установочный элемент для второй шестерни 162 и первой шестерни 161 содержит установочную стенку 199, образованную в первой шестерне 161. Установочная стенка 199 образована на нижней концевой поверхности первой шестерни 161 в осевом направлении таким образом, чтобы закрывать один конец зубчатого участка 161а в направлении толщины зуба. Точнее, установочная стенка 199 имеет приблизительно тот же самый наружный диаметр, что и диаметр первой шестерни 161, и имеет отверстие 199а в заданной зоне в окружном направлении установочной стенки 199. При установке узла переключения режимов в корпусную часть 107 для шестеренной передачи будет обеспечено прохождение установочной стенки 199 мимо зубчатого участка 162а второй шестерни 162 без помех со стороны зубчатого участка 162а, когда отверстие 199а установлено в положении (см. фиг.17 и 19), соответствующем зубчатому участку 162а (выровненному с ним) второй шестерни 162. С другой стороны, когда отверстие 199а не выровнено с зубчатым участком 162а второй шестерни 162, установочная стенка 199 сталкивается с зубчатым участком 162а второй шестерни 162 и таким образом будет создано препятствие для ее введения в монтажное отверстие 107е. Другими словами, возможность установки элемента 155 переключения режимов, имеющего первую шестерню 161, в корпусную часть 107 для шестеренной передачи будет обеспечена только тогда, когда первая шестерня 161 будет надлежащим образом установлена в заданном положении в окружном направлении по отношению ко второй шестерне 162. В результате первая шестерня 161 и вторая шестерня 162 войдут в зацепление друг с другом с соответствующей заданной взаимосвязью, которая касается их расположения. Таким образом, согласно этому варианту осуществления конструкции элемент 155 переключения режимов и первый эксцентриковый палец 167 неизбежно будут собраны с соответствующей заданной взаимосвязью, которая касается их расположения.
Как упомянуто выше, согласно этому варианту осуществления конструкции вал 163 для передачи вращения, имеющий третью шестерню 164, и вращающийся элемент 166, имеющий четвертую шестерню 165, могут быть установлены в корпусную часть 107 для шестеренной передачи только тогда, когда их вставляют в заданном относительном положении, определяемом установочным пальцем 191. Кроме того, элемент 155 переключения режимов, имеющий первую шестерню 161, может быть установлен в корпусную часть 107 для шестеренной передачи только тогда, когда он расположен в заданном относительном положении, определяемом установочной стенкой 199. В результате третья и четвертая шестерни 164 и 165, а также первая и вторая шестерни 161 и 162 могут надежно входить в зацепление друг с другом при соответствующей заданной позиционной взаимосвязи, или же может быть надежно предотвращено их зацепление друг с другом при их неправильной позиционной взаимосвязи.
Кроме того, согласно этому варианту осуществления конструкции третья шестерня 164 и четвертая шестерня 165 могут быть установлены в определенное положение посредством использования осевой концевой части хвостовика 192 и периферийной краевой части фланца 193 установочного пальца 191, так что третья шестерня 164 и четвертая шестерня 165, расположенные перекрестным образом по отношению друг к другу, могут эффективно войти в зацепление в заданном относительном положении посредством использования одного установочного пальца 191.
Далее, в этом варианте осуществления конструкции с целью расположения установочного пальца 191 и четвертой шестерни 165 в диске 194 вращающегося элемента 166 образовано установочное углубление 194а. Однако такое установочное углубление может быть образовано в установочном пальце 191. Кроме того, в этом варианте осуществления конструкции для установки третьей шестерни 164 по отношению к установочному пальцу 191 во фланце 163b вала 163, передающего вращение, образовано установочное углубление 163с. Такое установочное углубление может быть образовано в установочном пальце 191.
Кроме того, вращающийся элемент с ведущей стороны или вращающийся элемент с ведомой стороны могут быть выполнены согласно изобретению следующим образом:
«один или оба из вращающегося элемента с ведущей стороны и вращающегося элемента с ведомой стороны включают в себя множество элементов, которые могут входить в зацепление друг с другом, при этом обеспечено вхождение множества элементов в зацепление друг с другом только тогда, когда они расположены в заданном относительном положении, и будет предотвращено их зацепление друг с другом, когда они установлены в положении, отличном от заданного относительного положения»;
«вращающийся элемент с ведомой стороны включает в себя множество элементов, которые устанавливают в направлении ведомого вала, и в этом состоянии они будут закреплены совместно друг с другом, при этом будет обеспечена установка множества элементов только тогда, когда они установлены в заданном относительном положении в окружном направлении вокруг направления приводного вала, и их установка будет предотвращена, когда они установлены в положении, отличном от заданного относительного положения».
В случае этой конструкции «множество элементов» обычно может содержать вращающийся элемент 166 и диск 194. Согласно этому варианту осуществления конструкции множество элементов может быть должным образом закреплено в заданном относительном положении.
Далее будет описан четвертый вариант осуществления изобретения.
Четвертый вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылками на фиг.21-27. Этот вариант относится к способу снижения вибрации, создаваемой при работе, путем добавления к механизированному инструменту устройства для снижения динамической вибрации. При этом компоненты, которые, по существу, идентичны компонентам первого варианта конструкции, обозначены ссылочными позициями, подобными позициям первого, второго и/или третьего вариантов, и описаны не будут.
Механизм 113 преобразования движения и механизм 117 передачи энергии заключены внутри герметично закрытой камеры 151, вмещающей в себя приводной участок и образованной корпусной частью 107 для шестеренной передачи. Смазывание скользящих деталей обеспечивают смазкой (консистентной смазкой), которой заполнена камера 151, вмещающая в себя приводной участок. Камера 151 разделена на верхнюю камеру 151а и нижнюю камеру 151b посредством подшипника 128 (шарикового подшипника), который служит опорой коленчатого вала 122 с возможностью его вращения. Верхняя камера 151а и нижняя камера 151b представляют собой отличительные признаки, которые относятся соответственно к «коленчатой камере» и к «камере сцепления» согласно изобретению. Верхняя камера 151а вмещает в себя коленчатый механизм 114 механизма 113 преобразования вращения, а нижняя камера 151b вмещает в себя ведущую шестерню 121, ведомую шестерню 123 и элемент 124, обеспечивающий сцепление, а также большую часть механизма 117 передачи энергии. Один конец верхней камеры 151а открыт в продольном направлении цилиндра 141.
Обеспечена возможность сообщения друг с другом верхней камеры 151а и нижней камеры 151b, образуемых подшипником 128, через зазор, формируемый в подшипнике 128. При этом, когда приводят в действие коленчатый механизм 114, и поршень 129 совершает возвратно-поступательное движение внутри расточки, объем верхней камеры 151а будет увеличиваться или уменьшаться, так что давление внутри верхней камеры 151а будет колебаться. В это время на нижнюю камеру 151b колебания давления не воздействуют в верхней камере 151а или почти не воздействуют на нее.
Далее со ссылками на фиг.24-27 будет разъяснено устройство 211 для снижения динамической вибрации. В корпусе 103 установлена пара устройств 211 для снижения динамической вибрации, чтобы снизить вибрацию, создаваемую в осевом направлении наконечника инструмента при работе механизированного инструмента. Устройства 211 для снижения динамической вибрации расположены с правой и с левой сторон наружной поверхности корпусной части 107 для шестеренной передачи по обеим сторонам от оси наконечника 119 инструмента (см. фиг.24). На фиг.21-23 устройство 211 для снижения динамической вибрации обозначено пунктирными линиями. Конструкция устройства 211 подробно показана на фиг.25. На фиг.26 и 27 показаны виды в сечении по линии А-А и по линии В-В с фиг.24. Правое и левое устройства для снижения динамической вибрации имеют одну и ту же конструкцию. Как показано на фиг.25, каждое из устройств 211 главным образом включает в себя цилиндрический корпус 213, который расположен так, что прилегает к корпусу 103, груз 215, который предназначен для снижения вибрации внутри цилиндрического корпуса 213, и смещающие пружины 217, которые расположены с обеих сторон от груза 215 в осевом направлении. Смещающие пружины 217 оказывают усилие на груз 215 в направлении друг к другу, когда груз 215 перемещается в продольном направлении цилиндрического корпуса 213 (в осевом направлении ударного наконечника инструмента). Устройство 211 для снижения динамической вибрации, имеющее описанную выше конструкцию, служит для снижения импульсной и циклической вибрации, создаваемой тогда, когда ударный наконечник 119 инструмента будет приведен в действие. Точнее, груз 215 и смещающие пружины 217 служат в качестве элементов для снижения вибрации в устройстве 211 и взаимодействуют для пассивного снижения вибрации корпуса 103 дрели 101 роторно-ударного действия, на который оказана заданная внешняя сила (вибрация). Таким образом, вибрация дрели 101 роторно-ударного действия согласно этому варианту осуществления конструкции может быть эффективно ослаблена или уменьшена.
Кроме того, в устройстве 211 для уменьшения динамической вибрации по обеим сторонам от груза 215 в осевом направлении внутри цилиндрического корпуса 213 образованы первая исполнительная камера 219 и вторая исполнительная камера 221. Первая исполнительная камера 219 в обычном состоянии сообщена с верхней камерой 151а посредством первой сообщающей части 219а (см. фиг.24 и 26). Как показано на фиг.26, первая сообщающая часть 219а имеет трубчатый элемент 219b, который выступает вверх на заданную высоту в верхней камере 151а и имеет выступающий конец, открытый в верхнюю камеру 151а. В случае такого устройства будет предотвращено захождение смазки, находящейся внутри верхней камеры 151а, в первую исполнительную камеру 219. Вторая исполнительная камера 221 в обычном состоянии сообщена с цилиндрическим вмещающим пространством 223 корпусной части 107 для шестеренной передачи посредством второй сообщающей части 221а (см. фиг.24 и 27). Цилиндрическое вмещающее пространство 223 не сообщено с верхней камерой 151а. Как упомянуто выше, давление внутри верхней камеры 151а колеблется, когда приведен в действие механизм 113 преобразования движения. Такие колебания давления будут созданы тогда, когда поршень 129, образующий механизм 113 преобразования движения, линейно перемещается внутри цилиндра 141. Колебания давления, создаваемые внутри верхней камеры 151а, будут подведены к первой исполнительной камере 219 через первую сообщающую часть 219а, и груз 215 устройства 211 для снижения динамической вибрации будет активно приведен в действие. При этом устройство 211 выполняет функцию снижения вибрации. Точнее, устройство 211 для снижения динамической вибрации служит в качестве активного механизма для снижения вибрации посредством принудительной вибрации, в которую активно приводят груз 215. Таким образом, вибрация, создаваемая в корпусе 103 при ударной операции, может быть дополнительно эффективно уменьшена или ослаблена.
Кроме того, согласно этому варианту осуществления конструкции вал 163 для передачи вращения, третья и четвертая шестерни 164, 165 и вращающийся элемент 166, которые образуют механизм 169 для передачи переключающей операции элемента 155 переключения режимов к вращающемуся элементу 166, расположены снаружи камеры 151 для размещения приводного участка. Поэтому вместимость камеры 151 для размещения приводного участка может быть уменьшена на объем, требуемый для размещения этих компонентов механизма 169, служащего для передачи переключающей операции. Кроме того, в случае конструкции, в которой механизм 169 для передачи переключающей операции расположен снаружи камеры 151 для размещения приводного участка, камера 151 может быть разделена на верхнюю камеру 151а и на нижнюю камеру 151b таким образом, что нижняя камера 151b не будет подвергнута воздействию колебаний давления верхней камеры 151а, или так, что сообщение между верхней камерой 151а и нижней камерой 151b, по существу, будет прервано. В результате вместимость верхней камеры 151а будет уменьшена. Таким образом, при приведении в действие коленчатого механизма 114 в верхней камере 151а может быть обеспечен широкий диапазон колебаний давления (более высокая степень изменения объема верхней камеры 151а, которая обеспечена возвратно-поступательным движением поршня 129). В результате в случае конструкции, в которой груз 215 устройства 211 для уменьшения динамической вибрации активно приведен в действие посредством использования колебаний давления в верхней камере 151а, эффективность снижения вибрации корпуса 103 посредством устройства 211 может быть повышена.
Далее, в случае конструкции, в которой переключение элемента 124, обеспечивающего сцепление, осуществляют посредством использования вращения вращающегося элемента 166, отверстие 168, соединяющее нижнюю камеру 151b и вмещающее пространство 152, может быть все время закрыто посредством вращающегося элемента 166. Таким образом, даже в случае конструкции, в которой механизм 169 для передачи переключающей операции расположен снаружи нижней камеры 151b, переключение элемента 124, обеспечивающего сцепление, может быть эффективно осуществлено, избегая при этом утечек смазки из нижней камеры 151b.
На основе того, что описано выше, для определения одного из аспектов изобретения могут быть обеспечены нижеприведенные отличительные признаки.
Что касается механизированного инструмента согласно пункту 8 формулы изобретения, то вращающийся элемент с ведомой стороны может приводить в действие переключающий элемент для переключения операционных режимов механизированного инструмента посредством вращения вокруг ведомого вала, при этом вращающийся элемент с ведомой стороны может иметь эксцентриковый палец, проходящий вдоль направления ведомого вала в положении, смещенном от ведомого вала. Когда обеспечено вращение вращающегося элемента с ведомой стороны посредством вращающегося элемента с ведущей стороны, эксцентриковый палец может быть эксцентрично повернут на ведомом валу и вращающийся элемент с ведомой стороны приводит в действие элемент переключения операционных режимов посредством компонентов эксцентричного поворотного движения в направлении пересечения ведомого вала.
Далее, в механизированном инструменте согласно пункту 8 формулы изобретения установочный элемент может иметь установочный палец. При этом относительные положения установочного элемента по отношению к вращающемуся элементу с ведущей стороны и к вращающемуся элементу с ведомой стороны могут быть определены посредством использования соответственно осевой концевой части и периферийной краевой части установочного пальца.