ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МАШИНА, ПРЕЖДЕ ВСЕГО РУЧНАЯ МАШИНА
TECHNOLOGICAL MACHINE, PRIMARILY HAND-HELD MACHINE

Настоящее изобретение относится к технологической машине, прежде всего ручной машине, содержащей корпус, предназначенный для размещения и фиксации узла привода и рабочего инструмента (органа), причем корпус имеет две отдельные части, которые соединены друг с другом посредством соединительного устройства.
Известны ручные машины с приводом от электродвигателя, такие как дрели, угловые шлифовальные машины, пилы и им подобные, которые имеют в качестве привода электродвигатель, расположенный в двигательном корпусе и передающий создаваемый им крутящий момент на приводной (выходной) вал с установленным на нем рабочим инструментом. К двигательному корпусу присоединены элементы, образующие рукоятку, которые выполнены в виде отдельных конструктивных элементов и за которые ручную машину удерживает оператор. Рукоятка состоит, например, из двух половинчатых рукояточных оболочек, на каждой из которых для осуществления соединения с двигательным корпусом расположен кольцеобразный, направленный радиально внутрь соединительный выступ, который выступает в соответствующий кольцевой зазор на двигательном корпусе.
В целом, при разработке соединения между различными частями корпуса необходимо обращать внимание на то, чтобы встречающиеся при нормальной работе усилия и моменты сил безотказно воспринимались корпусом также на протяжении длительного срока эксплуатации. Таким образом, например, в ручных машинах должны передаваться не только усилия в продольном направлении, но и дополнительно также изгибающие моменты между различными частями корпуса. Соединение между частями корпуса должно быть в состоянии воспринимать эти усилия и моменты.
В документе EP 0493033 A1 раскрыта ручная машина, корпус которой выполнен из двух частей, имея переднюю часть, предназначенную для размещения и фиксации узла привода, и заднюю часть, которая образует рукоятку. Две части корпуса соединены друг с другом посредством соединительного устройства, которое состоит из двух соединительных выступов, образованных на задней части корпуса, и выполненных взаимно дополняющими с ними соединительных впадин на передней части корпуса. Предусмотрены два соединительных выступа и две соответствующие им соединительные впадины, которые расположены друг за другом в направлении соединения или разъединения, одновременно являющимся продольной осью ручной машины. Соединительные выступы имеют прямоугольное поперечное сечение, точно так же, как и соединительные впадины, и проходят перпендикулярно направлению соединения или разъединения.
Подобный объект известен из документа EP 1327497 A2, в котором также раскрыта ручная машина, содержащая две части корпуса, причем части корпуса соединены посредством соединительного устройства, имеющего прямоугольные, проходящие перпендикулярно продольной оси, соединительные выступы.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы простыми конструктивными мероприятиями разработать технологическую машину, прежде всего ручную машину, таким образом, чтобы обеспечить возможность простого соединения друг с другом различных частей корпуса и одновременно гарантировать соединение, посредством которого могут передаваться большие усилия и моменты.
Указанная задача решается согласно настоящему изобретению признаками пункта 1 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения приведены предпочтительные варианты выполнения изобретения.
Предлагаемая технологическая машина содержит состоящий из по меньшей мере двух частей корпус, предназначенный для размещения и фиксации узла привода и рабочего инструмента. Соединительное устройство, которое обеспечивает сцепление между двумя частями корпуса, имеет по меньшей мере два соединительных выступа, которые расположены друг за другом в направлении соединения или разъединения частей корпуса и входят с геометрическим замыканием в соответствующие соединительные впадины в другой части корпуса. Благодаря расположению соединительных выступов друг за другом на одной части корпуса передаваемые через соединение усилия по сравнению с таковыми в традиционных соединительных устройствах распределяются по меньшей мере по двум выступам и соответствующим впадинах, так что действующие усилия разделяются по меньшей мере пополам. Снижение передаваемых усилий щадит материал корпуса в области соединения, так что в принципе можно применять более тонкие стенки корпуса. Вместе с тем, также возможна передача в целом более высоких усилий и моментов между частями корпуса без недопустимой деформации. В итоге усилия и моменты распределяются по большей площади контактной области между частями корпуса. В общем, соединение посредством предлагаемого соединительного устройства обеспечивает геометрическим замыканием, которое достигается благодаря действующему в направлении соединения или разъединения частей корпуса зацеплению соединительных выступов и впадин.
Соединительные выступы имеют зубчатую форму и предпочтительно имеют наклон в сторону, противоположную направлению разъединения соединяемых частей корпуса. Таким образом, между частями корпуса могут передаваться большие усилия. Выполнение соединительных выступов в форме зубцов, во-первых, дает возможность равномерного распределения напряжения при изгибе по всему соединительному устройству, а во-вторых, упрощается надвигание одной части корпуса на другую часть корпуса благодаря остроконечно сужающейся форме соединительных зубцов, а также их наклону, и затрудняется разъединение частей корпуса. Более того, преимуществом конструкции в форме зубцов является улучшенная компенсация зазоров и допусков.
Кроме того, впадина между соседними соединительными выступами, то есть переход от одного соединительного выступа к следующему соединительному выступу, скруглена во избежание возникновения там концентраций напряжений, которые могут приводить к повреждению конструктивного элемента.
Другое преимущество многорядных соединительных выступов заключается в повышенной надежности на случай механической перегрузки. В случае отказа одного соединительного выступа функция по обеспечению соединения может поддерживаться посредством второго соединительного выступа, и за счет этого предотвращается или по меньшей мере отсрочивается распадение корпуса на части.
В предпочтительном варианте выполнения соединительное устройство сконструировано таким образом, чтобы обеспечить возможность поворота соединенных частей корпуса относительно друг друга. Поворот одной части относительно другой происходит вокруг продольной оси технологической машины, или, соответственно, вокруг линии, определяющей направление разъединения или соединения между частями корпуса. Это означает, что соединительное устройство в состоянии переносить удерживающие усилия, действующие в направлении соединения и, кроме того, воспринимать изгибающие моменты между частями корпуса, причем одновременно возможен поворот частей корпуса относительно друг друга, что позволяет и упрощает использование машины как правшой, так и левшой. Для реализации возможности поворота соединительные выступы, равно как и соответствующие соединительные впадины, выполнены неизменными в окружном направлении. При необходимости может быть целесообразно ограничить возможность поворота определенным диапазоном углов, например, с помощью ограничителей хода или подобных средств.
Кроме того, предпочтительно сконструировать по меньшей мере два соединительных выступа одинаковыми, то есть обеспечить им одинаковое поперечное сечение. Во-первых, это облегчает изготовление, а во-вторых, через одинаковые соединительные выступы также передаются по меньшей мере примерно равной величины усилия.
Кроме того, возможен вариант, в котором соединительные выступы проходят по всей длине стыка между соединяемыми частями корпуса. Также возможна конструкция, при которой стык в окружном направлении закрывается только частично. Помимо этого, можно выполнить по меньшей мере два соединительных выступа в окружном направлении либо одинаковой, либо разной длины.
Если возможность относительного поворота между частями корпуса нежелательна, то предпочтительно предусматривать между частями корпуса ограничители хода, которые при необходимости также могут быть расположены непосредственно на соединительном устройстве, например, за счет радиального зацепления шипа или подобных средств в соответствующей выемке. Ограничители хода препятствуют относительному повороту между частями корпуса.
Соединительные выступы предпочтительно выполнены как единое целое с одной из частей корпуса. Точно таким же образом соединительные впадины на другой части корпуса могут быть выполнены как одно целое с ней, в результате чего достигается геометрическое замыкание между частями корпуса путем простого осевого надвигания.
Более того, также возможен вариант выполнения соединительных выступов в виде отдельных конструктивных элементов, в частности, за счет расположения соединительных выступов на отдельном участке корпуса, который подлежит соединению с одной из частей корпуса с использованием дополнительного соединительного средства.
В еще одном предпочтительном варианте выполнения в участок корпуса, имеющий соединительные выступы или соединительные впадины, встроен демпфирующий элемент, например, за счет выполнения волнообразной или складчатой стенки корпуса, которая имеет возможность продольного растяжения и сжатия в направлении соединения или разъединения и, за счет собственного демпфирования материала, способствует демпфированию колебаний. Однако, также возможен вариант выполнения демпфирующего элемента в виде отдельного конструктивного элемента, который встроен в стенку корпусного участка соединительного устройства или крепится на ней.
Другие преимущества и предпочтительные варианты выполнения изобретения раскрыты в формуле изобретения, в приведенном ниже описании и на поясняющих его чертежах, на которых показано:
на фиг.1 - вид в перспективе корпуса ручной машины, составленного из двигательного корпуса и рукояточного корпуса;
на фиг.2 - соединительное устройство между двигательным корпусом и рукояточным корпусом, состоящее из двух имеющих форму зубцов соединительных выступов на торце одной части корпуса, которые входят в соответствующие соединительные впадины на другой части корпуса;
на фиг.3 - увеличенное отдельное изображение одной части корпуса с двумя расположенными друг за другом соединительными выступами зубчатой формы;
на фиг.4 - другая часть корпуса с соответствующими соединительными впадинами.
На чертежах одинаковые компоненты обозначены одинаковыми номерами позиций.
Изображенная на фиг.1 ручная машина 1 содержит корпус 2, состоящий из двигательного корпуса 3 с размещенным в нем электрическим приводным двигателем 5, и составленного из двух частей рукояточного корпуса 4, который образован двумя рукояточными полуоболочками 4a и 4b. Двигательный корпус 3 и рукояточный корпус 4 соединены друг с другом посредством соединительного устройства вдоль стыка или линии разъема. Создаваемое приводным двигателем 5 движение привода передается через проиллюстрированную только схематически трансмиссию для передачи движущего момента на вал 7 привода рабочего инструмента, также называемый шпинделем, который выступает в качестве держателя для прикрепляемого съемным образом рабочего инструмента (органа) 8.
Как можно видеть из фиг.2, соединительное устройство 9, при помощи которого обеспечивается соединение двигательного корпуса 3 с каждой из рукояточных полуоболочек 4a и 4b, имеет два находящихся друг за другом соединительных выступа 10 и 11 зубчатой формы, которые расположены на участке 14 корпуса и проходят радиально внутрь по отношению к направлению 15 соединения или разъединения, в котором части корпуса соединяются или, соответственно, разъединяются. Участок 14 корпуса выполнен за одно целое со стенкой части корпуса, в данном варианте выполнения - за одно целое с половинчатой рукояточной оболочкой 4a. Толщина стенки участка 14 корпуса соответствует толщине стенки половинчатой рукояточной оболочки 4a. Высота зуба в радиальном направлении, т.е. расстояние от впадины (основания зуба) между двумя соединительными выступами 10 и 11 и до соответствующей вершины, по меньшей мере почти равна толщине стенки участка 14 корпуса.
Как видно из фиг.2, 3 и 4, в положении соединения частей 3 и 4a корпуса соединительные выступы 10 и 11 зубчатой формы выступают в соответствующие, дополняющие их соединительные впадины 12, 13, которые выполнены в другой части 3 корпуса, то есть в двигательном корпусе. Благодаря такому взаимно дополняющему конструктивному исполнению в положении соединения соединительные выступы помещаются в соответствующие впадины без зазора. Соединительные выступы зубчатой формы имеют наклон в сторону, противоположную направлению 15 разъединения, так что в направлении разъединения существует возможность передачи соединением более высоких усилий.
В силу того, что поперечное сечение имеющих форму зубцов соединительных выступов 10 и 11 сужается радиально снаружи внутрь, соединительные впадины 12 и 13 выполнены соответственно, т.е. имеют ответную форму. Во избежание концентрации напряжений поперечное сечение в месте перехода между соседними в осевом направлении (оно же - направление разъединения) и находящимися друг за другом соединительными выступами 10 и 11 скруглено.
При необходимости может быть целесообразным предусмотреть на одной части корпуса более двух соединительных выступов в направлении соединения или разъединения, находящихся один за другим, а на другой части корпуса выполнить соответствующее число сопрягаемых с ними впадин.