ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АППАРАТ
ELECTRICAL APPARATUS

Настоящее изобретение относится к электрическому аппарату, охарактеризованному в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Уровень техники
Из публикации ЕР 792724 А1 известен электрический аппарат, содержащий узел привода и опорный узел. При этом опорный узел предусмотрен для приема узла привода, т.е. размещения узла привода внутри опорного узла.
Раскрытие изобретения
Объектом изобретения является электрический аппарат, прежде всего электроинструмент, содержащий узел привода и опорный узел. Предлагаемый в изобретении электрический аппарат имеет узел крепления, предусмотренный для закрепления узла привода при его установке в опорном узле. В этой связи под "опорным узлом" следует понимать, в частности, узел или элемент конструкции, выполненный для базирования и/или установки элементов привода и/или элементов передачи (трансмиссии), например для установки двигательного узла, приводного вала, цилиндра ствола машины ударного действия, в частности перфоратора или отбойного молотка, и/или других подходящих с точки зрения специалиста элементов привода, и/или предпочтительно образованный опорным фланцем, прежде всего промежуточным фланцем, и/или участком или фрагментом корпуса электрического аппарата. При этом под "узлом привода" следует понимать узел или агрегат, содержащий, в частности, двигательный узел, в состав которого входят двигатель и корпус двигателя. Кроме того, узел привода может включать в себя обойму двигателя, которая в дополнение к корпусу двигателя охватывает двигатель, защищая его. Понятие "предусмотренный" следует понимать, в частности, как "выполненный и/или расположенный особым (специальным) образом". Предлагаемое в изобретении решение обеспечивает эффективную установку узла привода внутри электрического аппарата или его опорного узла. Электрический аппарат в предпочтительном варианте осуществления изобретения представляет собой электроинструмент (технологическую машину с электрическим приводом), в частности ручную машину.
Узел крепления включает в себя центрирующий узел, предусмотренный для центрирования узла привода при его установке в опорном узле. В этой связи под "центрированием" следует понимать, в частности, операцию или прием, предпочтительно операцию введения сборочной единицы в процессе сборки, при выполнении которой движение этой сборочной единицы в одном направлении создает по меньшей мере одно создаваемое центрирующим узлом корректирующее движение по меньшей мере в одном втором направлении, в результате чего результирующее движение сборочной единицы обеспечивает ее установку в требуемом положении. Наличие центрирующего узла обеспечивает во время сборки узла привода с опорным узлом, в частности, введение и/или центрирование узла привода с обеспечением его точной посадки и отсутствия зазоров и люфтов, чем достигается, в частности, безлюфтовая передача движущего крутящего момента от узла привода на другой элемент привода, например промежуточный вал.
Центрирующий узел включает в себя по меньшей мере один расположенный на опорном узле обеспечивающий геометрическое замыкание (т.е. замыкание, обусловленное формой сопряженных деталей) элемент, предусмотренный для центрирования узла привода, благодаря чему достигается конструктивно простое центрирование узла привода в опорном узле и введение узла привода в опорный узел. При этом под "обеспечивающим геометрическое замыкание элементом" следует понимать, в частности, элемент, который в силу своей формы обеспечивает центрирование узла привода при сборке с опорным узлом.
Отличие изобретения от решения по ЕР 792724 А1 заключается в том, что опорный узел включает в себя выполненный в виде втулки опорный элемент, который предназначен для приема узла привода (т.е. установки узла привода внутри него) и на обращенной радиально внутрь поверхности которого расположен вышеупомянутый обеспечивающий геометрическое замыкание элемент. Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении дополнительной функции защиты по меньшей мере отдельного участка узла привода за счет применения дополнительного прочного гнезда для установки узла привода. Кроме того, применение выполненного в виде втулки опорного элемента обеспечивает преимущественно устойчивую и жесткую посадку узла привода внутри опорного узла. При этом выполненный в виде втулки опорный элемент может быть выполнен в виде одиночного элемента конструкции или может состоять из нескольких частей.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения выполненный в виде втулки опорный элемент образует гнездо, которое посредством обеспечивающего геометрическое замыкание элемента выполнено сужающимся в направлении сборки, что обеспечивает возможность установки узла привода в требуемой ориентации и точно выверенном положении. Особенно предпочтительным для достижения этого преимущества является вариант, в котором обеспечивающий геометрическое замыкание элемент имеет в направлении сборки по меньшей мере одну наклонную поверхность. В этой связи под "направлением сборки" следует понимать, в частности, направление, в котором узел привода при сборке перемещается относительно опорного узла. Под "наклонной (косой) поверхностью" при этом следует понимать поверхность, проходящую с наклоном, в частности, к направлению сборки, и/или в собранном состоянии к валу двигателя узла привода под углом, который предпочтительно больше 0° и меньше 30°, более предпочтительно больше 0° и меньше 20° и особенно предпочтительно больше 0° и меньше 10°. В принципе, вместо наклонной поверхности в альтернативном варианте осуществления изобретения сужающееся гнездо может иметь ступенчатое исполнение и/или иные формы исполнения, подходящие с точки зрения специалиста.
Кроме того, центрирующий узел может включать в себя по меньшей мере один сужающийся в направлении сборки обеспечивающий геометрическое замыкание элемент, расположенный на узле привода, что позволяет, в частности, добиться контакта между узлом привода и опорным узлом и центрирования узла привода по поверхности большой площади. При этом достигается предпочтительно приложение усилий по центру и исключаются нежелательные силовые потоки, способные отрицательно повлиять на отдачу мощности узлом привода.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения опорный узел имеет в составе узла крепления по меньшей мере один крепежный элемент для крепления узла привода, благодаря чему узел привода одновременно с его центрированием может быть закреплен или зафиксирован в отцентрированном положении.
Кроме того, крепежный элемент может быть выполнен в виде стопорного, например защелкивающего, элемента и/или элемента байонетного соединения, что позволяет осуществлять крепление узла привода на опорном узле без использования инструмента и, в частности, с небольшими трудозатратами на выполнение сборочных операций. В этой связи под "элементом байонетного соединения" следует понимать, в частности, крепежный элемент, который в результате выполняемого при введении собираемых деталей друг в друга линейного перемещения и последующего поворота относительно другого крепежного элемента входит в соединение с этим другим крепежным элементом, т.е. обеспечивает совместно с ним крепление смонтированных деталей. В предпочтительном исполнении узел привода имеет по меньшей мере один стопорный элемент и/или элемент байонетного соединения, соответствующий крепежному элементу опорного узла, чем достигается простота сборки (монтажа) узла привода с опорным узлом установки (монтажа) и, в частности, их разборки (демонтажа). В принципе же, в другом варианте осуществления изобретения могут применяться и любые другие подходящие с точки зрения специалиста крепежные элементы.
Сэкономить на количестве элементов конструкции, добиться уменьшения монтажного пространства, затрат на сборку и крепление узла привода позволяет вариант осуществления изобретения, в котором крепежный элемент и обеспечивающий геометрическое замыкание элемент по меньшей мере частично выполнены как единое целое. При этом "выполнение как единое целое" следует понимать, в частности, в том смысле, что крепежный элемент и обеспечивающий геометрическое замыкание элемент образуют один отдельный элемент конструкции и/или изготовлены из одной отливки.
Далее, узел привода может включать в себя обойму двигателя и установленный в обойме двигателя двигательный узел с корпусом двигателя, чем достигается модульность конструкции аппарата, прежде всего модульность размещения двигательного узла внутри опорного узла, что позволяет особенно эффективно организовать защиту двигательного узла от попадания в него нежелательной пыли и/или нежелательной влаги. При этом под "обоймой двигателя" следует понимать, в частности, обойму или втулку, которая предусмотрена для крепления двигательного узла к опорному узлу и/или соединения (стыковки) двигательного узла с опорным узлом и в дополнение к корпусу двигателя охватывает двигатель, ограждая и защищая его.
Краткое описание чертежей
Другие преимущества изобретения выявляются в приведенном ниже описании осуществления изобретения, поясняемом чертежами. На чертежах представлены варианты осуществления изобретения. На чертежах, в описании и формуле изобретения раскрыты многочисленные признаки изобретения, используемые в комбинации. Исходя из целесообразности, специалист будет рассматривать эти признаки и в отдельности, а также объединять их в другие рациональные комбинации.
На чертежах показано:
на фиг.1 - вид сбоку электрического аппарата, выполненного в виде перфоратора;
на фиг.2 - фрагмент конструкции электрического аппарата с опорным узлом и узлом привода в аксонометрии;
на фиг.3 - фрагмент опорного узла с узлом привода в разрезе;
на фиг.4 - еще один изображенный в разрезе фрагмент опорного узла с узлом привода;
на фиг.5 - центрирующий узел с обеспечивающим геометрическое замыкание элементом в конструкции опорного узла и обеспечивающим геометрическое замыкание элементом в конструкции узла привода и
на фиг.6 - фрагмент конструкции электрического аппарата с изображенными в аксонометрии опорным узлом и узлом привода в другом варианте осуществления изобретения.
Осуществление изобретения
На фиг.1 изображен электрический аппарат 10, выполненный в виде ручной машины. Ручная машина, представляющая собой перфоратор, имеет корпус 40 и расположенный в передней части 42 патрон 44 для крепления не показанного на чертежах рабочего инструмента. Для создания движущего крутящего момента ручная машина имеет узел 12 привода. Кроме того, для установки и крепления узла 12 привода ручная машина имеет расположенный внутри нее опорный узел 14. Развиваемый узлом 12 привода движущий крутящий момент передается на рабочий инструмент передаточным механизмом 46 ручной машины.
На фиг.2-4 показан опорный узел 14 ручной машины с установленным на нем узлом 12 привода. Опорный узел 14 предусмотрен для установки элементов передачи (трансмиссии) и/или элементов 16 привода и образован промежуточным фланцем ручной машины. С противоположной узлу 12 привода стороны 48 опорный узел 14 имеет выполненный в виде втулки опорный элемент 50 (см. фиг.2), предусмотренный для размещения элемента привода, выполненного в виде цилиндра ствола перфоратора, и/или элемента привода ручной машины, выполненного в виде детали ударного механизма (преобразующего вращательное движение в колебательное). Кроме того, с противоположной узлу 12 привода стороны 48 на промежуточном фланце установлен еще один элемент 16 привода. Этот элемент 16 привода представляет собой промежуточный вал, который во время работы ручной машины передает создаваемый узлом 12 привода движущий крутящий момент на другие, не показанные на чертежах элементы передачи.
Узел 12 привода включает в себя обойму 34 двигателя и установленный внутри обоймы 34 двигателя двигательный узел 36, включающий в себя электрический двигатель 52, корпус 38 двигателя и вентилятор 54 и посредством обоймы 34 двигателя соединенный с опорным узлом 14 (фиг.2-4). Обойма 34 двигателя выполнена цилиндрической формы и образует приемную полость 56 для двигательного узла 36. Внутри приемной полости 56 обоймы 34 двигателя с противоположной опорному узлу 14 стороны 58 двигательного узла 36 или корпуса 38 двигателя установлен вентилятор 54. Вентилятор 54 во время работы двигательного узла 36 приводится во вращение валом 60 электрического двигателя 52 и предусмотрен для охлаждения или защиты двигателя 52 от нежелательного перегрева. Кроме того, для охлаждения двигателя 52 обойма 34 двигателя имеет воздуховыпускные отверстия 62, которые выполнены внутри цилиндрической стенки 64 и через которые может проходить воздух, используемый для охлаждения двигателя 52. При этом во время работы двигательного узла 36 воздух всасывается вентилятором 54 и проходит между обоймой 34 двигателя и двигательным узлом 36 от вентилятора 54 в направлении воздуховыпускных отверстий 62 по не показанным на чертежах каналам охлаждения.
Для сборки узла 12 привода с опорным узлом 14 ручная машина имеет узел 66 крепления с центрирующим узлом 18 (фиг.4 и 5). Центрирующий узел 18 предусмотрен для центрирования узла 12 привода при сборке последнего с опорным узлом 14. Для этого центрирующий узел 18 включает в себя обеспечивающий геометрическое замыкание элемент 20 конической формы, расположенный на обращенной радиально внутрь поверхности 24 выполненного в виде втулки опорного элемента 22, входящего в состав опорного узла 14, причем выполненный в виде втулки опорный элемент 22 выступает в осевом направлении 68 с обращенной к двигательному узлу 36 стороны 70 опорного узла 14. Посредством обеспечивающего геометрическое замыкание элемента 20 выполненный в виде втулки опорный элемент 22 образует сужающееся гнездо 72 для приема узла 12 привода или обоймы 34 двигателя (фиг.4 и 5). Для этого обеспечивающий геометрическое замыкание элемент 20 имеет наклонную поверхность 28, проходящую в направлении 26 сборки, параллельном осевому направлению 68, на обращенной радиально внутрь поверхности 24 выполненного в виде втулки опорного элемента 22. Кроме того, центрирующий узел 18 включает в себя еще один обеспечивающий геометрическое замыкание элемент 30 на узле 12 привода или обойме 34 двигателя. Обеспечивающий геометрическое замыкание элемент 30 выполнен сужающимся в направлении 26 сборки и расположен в обращенной к опорному узлу 14 части узла 12 привода. Кроме того, обеспечивающий геометрическое замыкание элемент 30, образованный наклонной поверхностью 74, расположен на обращенной радиально наружу поверхности 76 обоймы 34 двигателя. Сужающееся гнездо 72 или наклонная поверхность 28 вместе с обеспечивающим геометрическое замыкание элементом 30 делают возможным при установке узла 12 привода его простое центрирование внутри опорного узла 14, а также обеспечивают большую площадь контакта между обоймой 34 двигателя и опорным узлом 14, или выполненным в виде втулки опорным элементом 22.
Узел 66 крепления включает в себя несколько крепежных элементов 32, выполненных в виде стопорных элементов, представляющих собой стопорные выемки. Стопорные выемки расположены на выполненном в виде втулки опорном элементе 22 опорного узла 14. Кроме того, стопорные выемки узла 66 крепления и обеспечивающий геометрическое замыкание элемент 20 центрирующего узла 18 сформированы на выполненном в виде втулки опорном элементе 22 как единое целое с ним. Для крепления к опорному узлу 14 узел 12 привода или обойма 34 двигателя имеет соответствующие крепежным элементам 32 крюкообразные стопорные элементы (собачки) 78, расположенные на обращенной радиально наружу поверхности 76 обоймы 34 двигателя. Крюкообразные стопорные элементы 78 расположены в обращенной к опорному узлу 14 части обоймы 34 двигателя и с целью крепления последней заскакивают в предусмотренные для них стопорные выемки опорного узла 14, в результате чего стопорные элементы входят в соединение с кромкой стопорной выемки с геометрическим и силовым замыканием с ней. С целью фиксации узла привода в окружном направлении 80 стопорные выемки опорного узла 14 выполнены чуть более широкими, чем стопорные элементы 78 узла 12 привода, однако максимум на 20% более широкими, чем стопорные элементы опорного узла 14. В принципе же возможен вариант, в котором крепежный элемент 32 узла 12 привода расположен на поверхности узла 12 привода, обращенной в направлении 26 сборки, и/или других поверхностях узла 12 привода, подходящих этого с точки зрения специалиста.
Для крепления или присоединения узла 12 привода к опорному узлу 14 в обращенной к опорному узлу 14 части 82 узла привода находится кольцо 84 круглого сечения, которое проходит в окружном направлении 80 вокруг двигательного узла 36 и обеспечивает точную посадку и безлюфтовое крепление узла 12 привода к опорному узлу 14, создавая предварительное напряжение между опорным узлом 14 и двигательным узлом 36 вместе с обоймой 34 двигателя в собранном состоянии. Для точной посадки и безлюфтового крепления обоймы 34 двигателя или двигательного узла 36 к опорному узлу 14 вместо кольца 84 круглого сечения в еще одном варианте осуществления изобретения может использоваться любой иной упругий фасонный элемент и/или другие подходящие с точки зрения специалиста детали или элементы. В собранном (смонтированном) состоянии узел 12 привода опирается на опорный узел 14 только посредством центрирующего узла 18 и узла 66 крепления, а обращенная от опорного узла 14 часть 86 узла 12 привода расположена внутри ручной машины незакрепленной.
Для крепления двигательного узла 36 к обойме 34 двигателя последняя имеет крепежные элементы 88, расположенные в обращенной к опорному узлу 14 части обоймы и предусмотренные для фиксации двигательного узла 36 в осевом направлении 68 (фиг.2-4). Каждый крепежный элемент 88 выполнен в виде крюковидного стопорного элемента. Кроме того, стопорные элементы расположены на обращенной радиально внутрь поверхности 90 обоймы 34 двигателя и распределены в окружном направлении 80. Каждый стопорный элемент имеет косой выступ 94, проходящий с наклоном относительно цилиндрической стенки 64 обоймы 34 двигателя, а его протяженность имеет составляющую, ориентированную радиально внутрь, и составляющую, ориентированную в направлении 26 сборки. Для крепления двигательного узла 36 корпус 38 двигателя имеет стопорные элементы 92, соответствующие стопорным элементам обоймы 34 двигателя и образованные стопорными углублениями. Стопорные углубления, соответствующие стопорным элементам обоймы 34 двигателя, имеют наклонные поверхности 96, чем достигается максимальная площадь контакта между стопорными элементами обоймы 34 двигателя и стопорными элементами 92 корпуса 38 двигателя. Кроме того, благодаря косым выступам 94 крепежных элементов 88 и наклонным поверхностям 96 стопорных элементов 92 в собранном состоянии обеспечивается стабильность положения двигательного узла 36 внутри обоймы 34 двигателя в радиальном направлении 100. Стопорные углубления имеют измеряемую в окружном направлении 80 ширину, которая незначительно превышает ширину крюкообразных стопорных элементов обоймы 34 двигателя, но максимум на 20% больше ширины крюковидных стопорных элементов, в результате чего помимо фиксации в осевом направлении 68 одновременно достигается фиксация двигательного узла 36 в окружном направлении 80. В принципе же возможен вариант, в котором стопорные элементы 92 корпуса 38 двигателя или стопорные углубления образованы проходящим по окружности пазом. В еще одном варианте осуществления изобретения скрепление двигательного узла 36 с обоймой 34 двигателя может осуществляться посредством элементов байонетного соединения и/или любых других крепежных элементов.
На фиг.6 представлен еще один вариант осуществления изобретения. Элементы конструкции, признаки и функции, оставшиеся по существу неизменными относительно рассмотренного выше варианта, обозначены на чертежах теми же позициями. Приведенное ниже описание в основном сводится к отличиям от варианта осуществления изобретения, представленного на фиг.1-5, а в отношении элементов конструкции, признаков и функций, оставшихся без изменений, можно сослаться на описание варианта осуществления изобретения, представленного на фиг.1-5.
Узел 12 привода ручной машины установлен на опорном узле 14 посредством узла 66 крепления. Узел 66 крепления включает в себя крепежные элементы 32, выполненные в виде элементов байонетного соединения. Узел 12 привода включает в себя двигательный узел 36, содержащий электрический двигатель 52, корпус 38 двигателя и вентилятор 54. Присоединение или крепление узла 12 привода к опорному узлу 14 осуществляется через корпус 38 двигателя в составе узла 12 привода. Для этого корпус 38 двигателя имеет элементы 98 байонетного соединения, которые входят в зацепление с соответствующими им крепежными элементами 32 опорного узла, также выполненными в виде элементов байонетного соединения.