ПРИВОДНОЙ ИНСТРУМЕНТ
DRIVE TOOL

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к механизму переключения скоростей с параллельными валами для использования в приводном инструменте.
Уровень техники, к которой относится изобретение
Публикация патента Японии № H01-58031 раскрывает приводной инструмент, имеющий механизм переключения скоростей с параллельными валами. Этот механизм переключения скоростей с параллельными валами имеет первое и второе ведущие зубчатые колеса, имеющие различные количества зубьев и закрепленные на ведущем валу, и первое, и второе ведомые зубчатые колеса, имеющие различные количества зубьев и установленные на ведомом валу, параллельном ведущему валу таким образом, что ведомые зубчатые колеса способны перемещаться в продольном направлении. Первое и второе ведомые зубчатые колеса, подлежащие зацеплению первым и вторым ведущими зубчатыми колесами, можно смещать, передвигая первое и второе ведомые зубчатые колеса вдоль ведомого вала так, что скорость электродвигателя можно менять на две скорости, или большую и малую скорость, и передавать инструментальной насадке.
В вышеизложенном известном механизме переключения скоростей с параллельными валами, когда положение ведомых зубчатых колес относительно ведущих зубчатых колес изменяется для переключения скоростей, трудно равномерно зацеплять ведущие зубчатые колеса с ведомыми зубчатыми колесами. Поэтому, желательно дополнительное усовершенствование в плавности действия переключения скоростей.
Сущность изобретения
Соответственно, задача изобретения состоит в том, чтобы обеспечить приводной инструмент, имеющий механизм переключения скоростей с параллельными валами с улучшенной плавностью.
Для решения вышеизложенной проблемы, характерный приводной инструмент в соответствии с изобретением включает в себя источник питания и механизм переключения скоростей и инструментальную насадку, которую приводят в действие посредством механизма переключения скоростей источником питания и служащий, чтобы выполнять предварительно определенное действие. "Приводной инструмент" в этом изобретении в значительной степени включает в себя различные виды приводных инструментов, такие как дисковая пила или электрический резак для деревообработки или металлообработки, который выполняет процесс резания на заготовке вращающимся режущим диском, ленточно-шлифовальный станок, который выполняет шлифование или полирование на заготовке вращающимся наждачным кругом, алмазный колонковый бур для сверления отверстия относительно большого диаметра и шпалерные ножницы для зачистки ограды с помощью возвратно-поступательного движения верхнего и нижнего лезвий в противоположных направлениях.
В соответствии с предпочтительным объектом изобретения, обеспечен механизм переключения скоростей, включающий в себя первый и второй вращающиеся валы, расположенные параллельно друг другу, и первую и вторую зубчатые передачи, имеющие различные передаточные отношения и где каждая имеет комбинацию ведущего зубчатого колеса и ведомого зубчатого колеса, как одного узла, которые зацепляются друг с другом и передают крутящий момент первого вращающегося вала второму вращающемуся валу. Путь передачи крутящего момента через первую зубчатую передачу определен как первый путь передачи электроэнергии, а путь передачи крутящего момента через вторую зубчатую передачу определен как второй путь передачи электроэнергии. Приводной инструмент дополнительно включает в себя первую муфту, которая обеспечивает и прерывает передачу электроэнергии на первом пути передачи электроэнергии, и вторую муфту, которая обеспечивает и прерывает передачу электроэнергии на втором пути передачи электроэнергии. Дополнительно, путь передачи электроэнергии переключается между первым и вторым путями передачи электроэнергии, в то время как первая и вторая зубчатые передачи удерживаются зацепленными, смещая первую и вторую муфты между состоянием передачи электроэнергии и состоянием прерывания передачи электроэнергии в соответствии с нагрузкой, приложенной к инструментальной насадке.
"Источник питания" в этом изобретении обычно представляет электродвигатель, но он также соответственно включает в себя двигатели, отличающиеся от электродвигателя, такие как пневматический двигатель и мотор. Дополнительно, способ, в котором "путь передачи электроэнергии переключается между первым и вторым путями передачи электроэнергии, в то время как первая и вторая зубчатые передачи удерживаются зацепленными" в этом изобретении представляет способ, в котором путь передачи электроэнергии переключается между первым и вторым путями передачи электроэнергии, в то время как положение зубчатых колес, зацепленных друг другом, неподвижно, или конкретно, способ, в котором, когда одна муфта смещена в состояние передачи электроэнергии, другая муфта смещена в состояние прерывания передачи электроэнергии, и когда одна муфта смещена в состояние прерывания передачи электроэнергии, другая муфта смещена в состояние передачи электроэнергии. Один из первого и второго путей передачи электроэнергии обычно определяют как высокоскоростной путь передачи электроэнергии с малым крутящим моментом, а другой как низкоскоростной путь передачи электроэнергии с большим крутящим моментом.
В соответствии с изобретением, путь передачи электроэнергии можно переключать между первым и вторым путями передачи электроэнергии, в то время как зубчатые передачи в зацеплении находятся в фиксированном положении. Поэтому, процесс переключения скоростей можно выполнять с увеличенной плавностью.
В частности, в случае конструкции, в которой зубчатые колеса, подлежащие зацеплению, смещаются для переключения скоростей перемещением зубчатых колес вдоль вала, подобно известному механизму переключения скоростей, может возникать скрежет из-за зазора между сопряженными поверхностями вала и зубчатых колес так, что легко происходит износ, и для зубчатых колес имеется проблема износоустойчивости. Дополнительно, во время изменения зацепления зубчатых колес, на краю разъединения зубчатых колес и на ранней стадии зацепления зубчатых колес, очень маленькая область рабочей поверхности зуба подвергается крутящему моменту так, что возникает проблема в прочности, такой как скалывание и изнашивание зубьев. Дополнительно, когда зубчатые колеса зацеплены, из-за непредусмотренного воздействия зубьев может также возникать шум. Однако, в соответствии с изобретением, с конструкцией, в которой зубчатые колеса зацепляются обычно, вышеизложенные проблемы можно решать известным способом, в котором зубчатые колеса, подлежащие зацеплению, смещаются.
Дополнительно, передаточное отношение (передаточное отношение скорости) первой зубчатой передачи, образующей компонент первого пути передачи электроэнергии в этом изобретении, отличается от передаточного отношения второй зубчатой передачи, образующей компонент второго пути передачи электроэнергии. Поэтому, когда, например, нагрузка, приложенная к инструментальной насадке, маленькая, процесс можно выполнять на высокой скорости и с малым крутящим моментом, например, используя первый путь передачи электроэнергии, имеющий маленькое передаточное отношение. С другой стороны, когда нагрузка, приложенная к инструментальной насадке, большая, работу можно выполнять на малой скорости и с большим крутящим моментом, используя второй путь передачи электроэнергии, имеющий большое передаточное отношение.
В соответствии с дополнительным объектом изобретения, одна из первой и второй муфт содержит скользящую муфту сцепления, которую можно перемещать между состоянием передачи электроэнергии и состоянием прерывания передачи электроэнергии, а другая содержит одностороннюю муфту, которая может передавать вращение только в одном направлении. Одностороннюю муфту конфигурируют, чтобы передавать электроэнергию, когда скользящая муфта сцепления смещена в состояние прерывания передачи электроэнергии.
В соответствии с этим объектом, путь передачи электроэнергии можно переключать комбинацией скользящей муфты сцепления и односторонней муфты. Поэтому переключения пути передачи с первого пути передачи электроэнергии на второй путь передачи электроэнергии, или переключения скоростей можно достигать, смещая скользящую муфту сцепления между состоянием передачи электроэнергии и состоянием прерывания передачи электроэнергии. Таким образом, можно получить рациональный механизм переключения скоростей.
В соответствии с дополнительным объектом изобретения, первый вращающийся вал определен как передний по ходу вал, расположенный впереди по ходу выходного вала, а второй вращающийся вал определен как выходной вал, и скользящая муфта сцепления расположена на переднем валу. Таким образом, в соответствии с этим объектом, с помощью размещения скользящей муфты сцепления на переднем по ходу валу, который вращается на более высокой скорости и с меньшим крутящим моментом, чем выходной вал, нагрузку на скользящей муфте сцепления можно уменьшать. Поэтому такая конструкция эффективна в предохранении муфты или улучшении износостойкости муфты. Дополнительно, в показателях расположения валов относительно картера коробки передач, в общем, передний по ходу вал расположен внутри конечного вала или выходного вала. Поэтому, можно предотвращать увеличение в размере картера коробки передач, располагая скользящую муфту сцепления, которая является большей в радиальном направлении, чем односторонняя муфта, на переднем по ходу валу. В соответствии с такой компоновкой, когда приводным инструментом является дисковая пила, расстояние от выходного вала (конечного вала) до нижней торцевой поверхности картера коробки передач можно уменьшать, что не влияет на максимальную способность резания.
В соответствии с дополнительным объектом изобретения, первый вращающийся вал определен как передний по ходу вал, расположенный впереди по ходу выходного вала, и второй вращающийся вал определен как выходной вал, а односторонняя муфта расположена на выходном валу. В общем, односторонняя муфта расположена между валом и зубчатым колесом, и зубчатое колесо на выходном валу на стороне уменьшенной скорости имеет больший диаметр, чем зубчатое колесо на переднем по ходу валу. Поэтому, располагая одностороннюю муфту на выходном валу, можно легко обеспечивать монтажное пространство для односторонней муфты так, что можно получать преимущество в конструкции.
В соответствии с дополнительным объектом изобретения, приводной инструмент включает в себя корпус приводного инструмента, который вмещает источник питания и механизм переключения скоростей, и основание, которое расположено снизу корпуса приводного инструмента, и его можно размещать на заготовке. Инструментальная насадка содержит режущий диск, который вращательно приводится в действие посредством механизма переключения скоростей с помощью источника питания, и таким образом вырезает заготовку. В соответствии с этим объектом, режущий инструмент (дисковую пилу) можно обеспечивать механизмом переключения скоростей с параллельными валами, который может более плавно выполнять действие переключения скоростей.
В соответствии с изобретением, плавность действия изменения скоростей можно улучшать в приводном инструменте, имеющем механизм переключения скоростей с параллельными валами.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид сбоку, показывающий всю дисковую пилу в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.
Фиг.2 - вид сбоку в разрезе всей дисковой пилы.
Фиг.3 - вид спереди в разрезе всей дисковой пилы.
Фиг.4 - подробный вид в разрезе механизма переключения скоростей параллельного трехвального типа в состоянии, в котором путь передачи электроэнергии переключен на высокоскоростной путь с малым крутящим моментом.
Фиг.5 - подробный вид в разрезе механизма переключения скоростей параллельного трехвального типа в состоянии, в котором путь передачи электроэнергии переключен на низкоскоростной путь с большим крутящим моментом.
Фиг.6 - внешний вид скользящей муфты сцепления.
Фиг.7 - вид в разрезе, взятом по линии А-А на Фиг.6.
Фиг.8 - вид в перспективе, показывающий элемент муфты ведущей стороны в скользящей муфте сцепления.
Фиг.9 - вид в перспективе, показывающий элемент муфты ведомой стороны в скользящей муфте сцепления.
Фиг.10 - вид в перспективе, показывающий кольцо крутящего момента в скользящей муфте сцепления.
Фиг.11 иллюстрирует движение скользящей муфты сцепления, на которой на Фиг.11(A) показано движение кулачков, а на Фиг.11(B) показано движение кольца крутящего момента, обеспеченного в качестве блокировочного элемента.
Фиг.12 - вид в разрезе, взятом по линии B-B на Фиг.6.
Фиг.13 - вид в перспективе элемента муфты ведущей стороны при рассмотрении с монтажной стороны пружины муфты.
Фиг.14 - вид в перспективе стопора.
Фиг.15 - вид сбоку, показывающий части, обеспеченные на выходном валу.
Фиг.16 - вид в разрезе, взятом по линии C-C на Фиг.15.
Фиг.17 - подробный вид в разрезе, показывающий модификацию.
Фиг.18 - подробный вид в разрезе механизма переключения скоростей параллельного трехвального типа в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения, в состоянии, в котором путь передачи электроэнергии переключен на высокоскоростной путь с малым крутящим моментом.
Фиг.19 - также подробный вид в разрезе механизма переключения скоростей параллельного трехвального типа в состоянии, в котором путь передачи электроэнергии переключен на низкоскоростной путь с большим крутящим моментом.
Подробное описание характерного варианта осуществления изобретения
(Первый вариант осуществления изобретения)
Первый вариант осуществления изобретения теперь объясним со ссылкой на чертежи. Дисковую пилу с питанием от аккумуляторной батареи, имеющей батарею, теперь объясним как характерный вариант осуществления приводного инструмента в соответствии с изобретением. Фиг.1 является видом сбоку, показывающим всю дисковую пилу 101 в соответствии с этим вариантом осуществления. Фиг.2 является видом сбоку в разрезе всей дисковой пилы 101. Фиг.3 является видом спереди в разрезе всей дисковой пилы 101. Как показано на Фиг.1-3, дисковая пила 101 в соответствии с этим вариантом осуществления включает в себя основание 111, которое можно размещать на заготовке (не показана) и перемещать в направлении резания, и корпус 103 дисковой пилы, расположенный наверху основания 111. Корпус 103 дисковой пилы является признаком, который соответствует "корпусу приводного инструмента" в соответствии с этим изобретением.
Корпус 103 дисковой пилы главным образом включает в себя кожух 104 лезвия, закрывающий по существу верхнюю половину подобного диску лезвия (режущего диска) 113, который вращается в вертикальной плоскости, картер 105 электродвигателя, который вмещает приводной электродвигатель 115, картер 107 коробки передач, который вмещает механизм 117 переключения скоростей, и рукоятку 109, которую удерживает пользователь для управления дисковой пилой 101. Лезвие 113 и приводной электродвигатель 115 являются признаками, которые соответствуют "инструментальной насадке" и "источнику питания", соответственно, в соответствии с этим изобретением.
Предохранительная крышка 106 вращательным образом прикреплена к кожуху 104 лезвия и закрывает нижнюю половину лезвия 113. Участок нижнего края лезвия 113, включающий в себя предохранительную крышку 106, выступает от нижней части основания 111 через отверстие 111a (см. Фиг.3) основания 111. При вырезании заготовки, когда передний конец (правый конец при рассмотрении на Фиг.2) основания 111 помещают на заготовку и перемещают вперед (направо при рассмотрении на Фиг.1 и 2), передний конец предохранительной крышки 106 задвигается заготовкой так, что предохранительная крышка 106 отводится назад и вмещается внутрь кожуха 104 лезвия. Рукоятка 109 соединена с верхним участком картера 107 коробки передач и имеет курковый выключатель 109a, на который пользователь нажимает, чтобы приводить в действие приводной электродвигатель 115. Лезвие 113 вращательно приводится в действие через механизм 117 переключения скоростей, когда приводят в действие приводной электродвигатель 115. Дополнительно, батарея 108 сменным образом установлена на конце рукоятки 109. Приводной электродвигатель 105 в этом варианте осуществления является редкоземельным двигателем с тормозом. Батарея 108 предпочтительно содержит ионно-литиевую батарею 42 Вт или меньше.
Механизм 117 переключения скоростей теперь объясним со ссылкой на Фиг.4 и 5. Механизм 117 переключения скоростей в соответствии с этим вариантом осуществления имеет параллельный трехвальный тип, имеющий три вала, расположенные параллельно друг другу, то есть, входной вал 121, который соосно соединен с валом 116 электродвигателя приводного электродвигателя 115, выходной вал в форме несущего вала 125 лезвия, на котором установлено лезвие 113, и промежуточный вал 123, расположенный между входным валом 121 и установочным валом 125 лезвия. Механизм 117 переключения скоростей имеет двухступенчатый тип переключения, в котором путь передачи электроэнергии можно автоматически переключать между высокоскоростным путем с малым крутящим моментом и низкоскоростным путем с большим крутящим моментом в соответствии с величиной нагрузки, прикладываемой к лезвию 113. Промежуточный вал 123 является признаком, который соответствует "первому вращающемуся валу" и "переднему по ходу валу", а установочный вал 125 лезвия соответствует "второму вращающемуся валу" и "выходному валу", в соответствии с этим изобретением. Фиг.4 и 5 являются подробными видами в разрезе механизма 117 переключения скоростей параллельного трехвального типа. На Фиг.4 показано состояние, в котором путь передачи электроэнергии переключен на высокоскоростной путь с малым крутящим моментом, а на Фиг.5 показано состояние, в котором путь передачи электроэнергии переключен на низкоскоростной путь с большим крутящим моментом. В следующем описании, установочный вал 125 лезвия упоминается как выходной вал.
Механизм 117 переключения скоростей включает в себя первый путь Р1 передачи электроэнергии, через который крутящий момент входного вала 121 передается от шестерни 131 к выходном валу 125 через первое промежуточное зубчатое колесо 132, промежуточный вал 123, второе промежуточное зубчатое колесо 133 и первое ведомое зубчатое колесо 134, и второй путь P2 передачи электроэнергии, через который крутящий момент входного вала 121 передается от шестерни 131 к выходном валу 125 через первое промежуточное зубчатое колесо 132, промежуточный вал 123, третье промежуточное зубчатое колесо 135 и второе ведомое зубчатое колесо 136. Передаточное отношение (передаточное отношение скорости) между вторым промежуточным зубчатым колесом 133 и первым ведомым зубчатым колесом 134 спроектировано, чтобы было ниже, чем передаточное отношение (передаточное отношение скорости) между третьим промежуточным зубчатым колесом 135 и вторым ведомым зубчатым колесом 136. Поэтому первый путь Р1 передачи электроэнергии образует высокоскоростной путь с малым крутящим моментом, а второй путь P2 передачи электроэнергии образует низкоскоростной путь с большим крутящим моментом. Первый и второй пути P1, P2 передачи электроэнергии показаны жирной линией со стрелками. Второе промежуточное зубчатое колесо 133 и первое ведомое зубчатое колесо 134 образуют "первую зубчатую передачу" в соответствии с изобретением, а третье промежуточное зубчатое колесо 135 и второе ведомое зубчатое колесо 136 образуют "вторую зубчатую передачу" в соответствии с изобретением.
Входной вал 121, промежуточный вал 123 и выходной вал 125 в механизме 117 переключения скоростей вращательным образом поддерживаются картером 107 коробки передач через подшипники 121a, 123a, 125a, соответственно. Ведущее зубчатое колесо в форме шестерни 131 за одно целое образовано на входном валу 121. Первое промежуточное зубчатое колесо 132 и третье промежуточное зубчатое колесо 135 расположены рядом в одной конечной области (на стороне приводного электродвигателя 115 или левой стороне при рассмотрении на чертеже) промежуточного вала 123 и выполнены за одно целое с промежуточным валом 123 через общую шпонку 137. Первое промежуточное зубчатое колесо 132 обычно зацепляется с шестерней 131, а третье промежуточное зубчатое колесо 135 обычно зацепляется со вторым ведомым зубчатым колесом 136, обеспеченным в одной конечной области выходного вала 125. Второе промежуточное зубчатое колесо 133 установлено для относительного вращения в области другого конца (на стороне лезвия 113 или правой стороне при рассмотрении на чертеже) выходного вала 125 через подшипник 138 и обычно зацепляется с первым ведомым зубчатым колесом 134. Первое ведомое зубчатое колесо 134 расположено в области другого конца выходного вала 125 и выполнено за одно целое с выходным валом 125 через шпонку 139.
В дисковой пиле 101 в соответствии с этим вариантом осуществления, на начальном этапе процесса резания заготовки лезвием 113, на котором нагрузка, приложенная к лезвию 113, является относительно маленькой, выходной вал 125 или лезвие 113 вращательным образом приводят в действие через первый высокоскоростной путь Р1 передачи электроэнергии с малым крутящим моментом. После того как нагрузка, приложенная к лезвию 113, достигла предварительно определенного значения, когда процесс резания продолжается, оно автоматически переключается на второй низкоскоростной путь P2 передачи электроэнергии с большим крутящим моментом. Такое переключение с первого пути Р1 передачи электроэнергии на второй путь P2 передачи электроэнергии осуществляется обеспечением скользящей муфты 141 сцепления на промежуточном валу 123 и односторонней муфты 145 на выходном валу 125. Скользящая муфта 141 сцепления и односторонняя муфта 145 являются признаками, которые соответствуют "первой и второй муфтам", соответственно, в соответствии с этим изобретением.
Конструкция скользящей муфты 141 сцепления показана на Фиг.6-10, а так же на Фиг.4 и 5. Фиг.6 является внешним видом скользящей муфты 141 сцепления, а Фиг.7 является видом в разрезе, взятом по линии А-А на Фиг.6. На Фиг.8 показан элемент 142 муфты ведущей стороны, на Фиг.9 показан элемент 143 муфты ведомой стороны, и на Фиг.10 показано кольцо 152 крутящего момента. Как показано на Фиг.6, скользящая муфта 141 сцепления главным образом включает в себя элемент 142 муфты ведущей стороны и элемент 143 муфты ведомой стороны, которые обращены друг к другу в осевом направлении промежуточного вала 123, и пружину 144 муфты, которая сжимает и смещает элемент 142 муфты ведущей стороны к элементу 143 муфты ведомой стороны. Как показано на Фиг.8 и 9, элемент 142 муфты ведущей стороны и элемент 143 муфты ведомой стороны имеют множество, например, три, в общем трапециевидных кулачка 142a, 143a, соответственно, в периферийном направлении на соответствующих сторонах, обращенных друг к другу. Крутящий момент передается, когда кулачки 142a, 143а зацепляются друг с другом (см. Фиг.4 и 6), в то время как передача крутящего момента прерывается, когда кулачки 142a, 143a отцепляются друг от друга (см. Фиг.5).
Элемент 142 муфты ведущей стороны сидит с большим зазором на промежуточном валу 123. Конкретно, элемент 142 муфты ведущей стороны установлен на промежуточном валу 123 так, что он может скользить относительно промежуточного вала 123 в периферийном направлении и осевом направлении. Элемент 142 муфты ведущей стороны вращательным образом приводится в действие через элемент передачи крутящего момента в форме кольца 152 крутящего момента, которое запрессовано на промежуточном валу 123. Как показано на Фиг.10, кольцо 152 крутящего момента имеет множество частей (три) передачи крутящего момента в форме выступов 152a, которые выступают радиально наружу и равномерно разнесены в периферийном направлении. Пространство 153 картера образовано на стороне элемента 142 муфты ведущей стороны, на которой образованы кулачки 142a, и имеет форму, в общем соответствующую контуру кольца 152 крутящего момента. Кольцо 152 крутящего момента размещено в пространстве 153 картера таким образом, что кольцо 152 крутящего момента не может перемещаться в периферийном направлении относительно элемента 142 муфты ведущей стороны. Каждый из выступов 152a кольца 152 крутящего момента зацепляется с зацепляющим углублением 153a (см. Фиг.8) пространства 153 картера. Поэтому, когда кольцо 152 крутящего момента вращается вместе с промежуточным валом 123, выступ 152a проталкивает радиальную поверхность стенки элемента 142 муфты ведущей стороны, которая обращена к зацепляющему углублению 153a, или поверхность 153b передачи крутящего момента, в периферийном направлении так, что элемент 142 муфты ведущей стороны вращается вместе с кольцом 152 крутящего момента. Дополнительно, элемент 143 муфты ведомой стороны выполнен за одно целое со вторым промежуточным зубчатым колесом 133.
Элемент 142 муфты ведущей стороны смещается в положение передачи электроэнергии, в котором кулачки 142a зацепляются с кулачками 143a элемента 143 муфты ведомой стороны, упругим элементом в форме пружины 144 муфты, содержащей цилиндрическую пружину сжатия. Пружина 144 муфты упруго расположена между элементом 142 муфты ведущей стороны и первым промежуточным зубчатым колесом 132.
В состоянии, в котором лезвие 113 вращательным образом приводится в действие, используя первый путь Р1 передачи электроэнергии, когда на лезвие 113 действует нагрузка, превышающая предварительно определенное значение, которая преодолевает усилие смещения пружины 144 муфты, перемещает элемент 142 муфты ведущей стороны (отводит) от элемента 143 муфты ведомой стороны компонентами усилия, действующего на наклонные поверхности кулачков 142a, 143a в продольном направлении. Конкретно, элемент 142 муфты ведущей стороны перемещается в положение блокировки питания и таким образом переходит в состояние прерывания передачи энергии разъединением кулачков 142a, 143a. На Фиг.11(A) показана скользящая муфта 141 сцепления, смещенная из состояния передачи электроэнергии в состояние прерывания передачи электроэнергии. Когда скользящая муфта 141 сцепления смещается в состояние прерывания передачи электроэнергии, односторонняя муфта 145 активизируется так, что путь передачи электроэнергии переключается с высокоскоростного первого пути Р1 передачи электроэнергии с малым крутящим моментом на низкоскоростной второй путь P2 передачи электроэнергии с большим крутящим моментом.
Теперь разъясним одностороннюю муфту 145. Конструкция односторонней муфты 145 показана на Фиг.15 и 16. Фиг.15 является видом сбоку, показывающим части, обеспеченные на выходном валу 125, а Фиг.16 является видом в разрезе, взятом по линии C-C на Фиг.15. Односторонняя муфта 145 главным образом включает в себя внешнее кольцо 146, которое вращается вместе со вторым ведомым зубчатым колесом 136, множество иголок 147 игольчатого подшипника и пружины 148, которые расположены между внешним кольцом 146 и выходным валом 125. Иголки 147 игольчатого подшипника вращающимся образом расположены в канавках 146a кулачка, которые образованы во внешнем кольце 146 на предварительно определенных расстояниях в периферийном направлении, и смещаются пружинами 148 к положению зацепления с рабочими поверхностями 146b кулачка.
Поэтому, когда внешнее кольцо 146 вращается по часовой стрелке, при рассмотрении на Фиг.16, вместе с первым ведомым зубчатым колесом 134 относительно выходного вала 125, иголки 147 игольчатого подшипника зацепляются между связанными рабочими поверхностями 146b кулачка и выходным валом 125 усилием смещения связанных пружин 148 и приводят в действие выходной вал 125 действием заклинивания. Это состояние показано на Фиг.16. Когда выходной вал 125 вращается на более высокой скорости, чем внешнее кольцо 146, внешнее кольцо 146 вращается против часовой стрелки при рассмотрении на чертеже относительно выходного вала 125. Поэтому иголки 147 игольчатого подшипника отцепляются от связанных рабочих поверхностей 146b кулачка так, что внешнее кольцо 146 бездействует относительно выходного вала 125. Конкретно, когда скользящая муфта 141 сцепления находится в состоянии передачи электроэнергии, внешнее кольцо 146 вращается против часовой стрелки при рассмотрении на чертеже относительно выходного вала 125 так, что односторонняя муфта 145 бездействует и не передает электроэнергию.
С механизмом 117 переключения скоростей, сконструированным, как описано выше, когда приводной электродвигатель 115 останавливается, скользящая муфта 141 сцепления удерживается так, что элемент 142 муфты ведущей стороны смещается к элементу 143 муфты ведомой стороны усилием смещения пружины 144 муфты. Конкретно, она удерживается в состоянии передачи электроэнергии, в котором кулачки 142a, 143a элементов 142, 143 муфты находятся в зацеплении друг с другом. В этом состоянии, когда приводной электродвигатель 115 приведен в действие, чтобы выполнять процесс резания на заготовке, крутящий момент приводного электродвигателя 115 передается выходному валу 125 через первый путь Р1 передачи электроэнергии. Конкретно, лезвие 113 вращается на высокой скорости и с малым крутящим моментом через шестерню 131, первое промежуточное зубчатое колесо 132, промежуточный вал 123, скользящую муфту 141 сцепления, второе промежуточное зубчатое колесо 133, первое ведомое зубчатое колесо 134 и выходной вал 125.
В это время внешнее кольцо 146 односторонней муфты 145 также вращается через промежуточный вал 123, третье промежуточное зубчатое колесо 135 и второе ведомое зубчатое колесо 136. Однако, как описано выше, внешнее кольцо 146 бездействует, потому что выходной вал 125 вращается на более высокой скорости, чем внешнее кольцо 146.
Как описано выше, процесс резания на заготовке лезвием 113 начинается на высокой скорости и с малым крутящим моментом через первый путь Р1 передачи электроэнергии. После того как нагрузка, приложенная к лезвию 113, достигла установленного значения переключения, определенного пружиной 144 муфты скользящей 141 муфты сцепления, скользящая муфта 141 сцепления смещается в состояние прерывания передачи электроэнергии. Конкретно, как показано на Фиг.11(A), элемент 142 муфты ведущей стороны перемещается от элемента 143 муфты ведомой стороны против усилия смещения пружины 144 муфты компонентами усилия, действующего на элемент 142 муфты ведущей стороны в продольном направлении через рабочие поверхности кулачка (наклонные поверхности) кулачков 142a, 143a так, что кулачки 142a, 143a отцепляются друг от друга. Таким образом, скользящая муфта 141 сцепления смещается в состояние прерывания передачи электроэнергии, и когда скорость вращения выходного вала 125 уменьшается до состояния ниже скорости вращения внешнего кольца 146 односторонней муфты 145, иголки 147 игольчатого подшипника зацепляются между связанными лицевыми поверхностями 146b кулачка и выходным валом 125 усилием смещения связанных пружин 148 и приводят в действие выходной вал 125 действием заклинивания. В результате путь передачи крутящего момента приводного электродвигателя 115 переключается с первого пути Р1 передачи электроэнергии на второй путь P2 передачи электроэнергии, и лезвие 113 вращается на низкой скорости и с большим крутящим моментом, которые определены передаточным отношением между шестерней 131 и первым промежуточным зубчатым колесом 132 и передаточным отношением между третьим промежуточным зубчатым колесом 135 и вторым ведомым зубчатым колесом 136.
Как описано выше, в соответствии с этим вариантом осуществления, когда нагрузка, приложенная к лезвию 113, низкая, процесс резания можно выполнять на заготовке на высокой скорости и с малым крутящим моментом, используя первый путь Р1 передачи электроэнергии, имеющий низкое передаточное отношение. С другой стороны, когда нагрузка, приложенная к лезвию 113, высокая, процесс резания можно выполнять на заготовке на низкой скорости и с большим крутящим моментом, используя второй путь P2 передачи электроэнергии, имеющий высокое передаточное отношение.
С такой конструкцией, в которой путь передачи крутящего момента автоматически переключается с высокоскоростного первого пути Р1 передачи электроэнергии с малым крутящим моментом на низкоскоростной второй путь P2 передачи электроэнергии с большим крутящим моментом, в соответствии с нагрузкой, приложенной к лезвию 113, по сравнению с дисковой пилой, не имеющей механизма переключения скоростей, можно предотвращать сгорание приводного электродвигателя 115, и производительность процесса резания на одной замене батареи 108 можно улучшать.
В частности, в этом варианте осуществления, переключение с первого пути Р1 передачи электроэнергии на второй путь P2 передачи электроэнергии можно выполнять в состоянии, в котором зубчатые колеса в зубчатых передачах, образующих механизм 117 переключения скоростей, удерживаются зацепленными друг с другом, или в котором положения зубчатых колес фиксированные. Поэтому, действие переключения скоростей можно выполнять с увеличенной плавностью.
Дополнительно, в соответствии с этим вариантом осуществления, с конструкцией, в которой скользящая муфта 141 сцепления обеспечена на промежуточном валу 123, а односторонняя муфта 145 обеспечена на выходном валу 125, переключение пути передачи с первого пути Р1 передачи электроэнергии на второй путь P2 передачи электроэнергии можно достигать просто, управляя действием скользящей муфты 141 сцепления. Таким образом, можно получить рациональный механизм 117 переключения скоростей.
Дополнительно, в этом варианте осуществления, располагая скользящую муфту 141 сцепления на промежуточном валу 123, который вращается на более высокой скорости и с меньшим крутящим моментом, чем выходной вал 125, нагрузку на скользящей муфте 141 сцепления можно уменьшать. Поэтому, такая конструкция эффективна в предохранении муфты или улучшении износостойкости муфты. Дополнительно, в показателях расположения вала относительно картера 107 коробки передач, промежуточный вал 123 располагают к центру картера 107 коробки передач. Поэтому, располагая скользящую муфту 141 сцепления, которая больше в радиальном направлении, чем односторонняя муфта 145, на промежуточном валу 123, можно предотвращать увеличение в размере кратера 107 коробки передач.
Максимальная глубина резания дисковой пилы 101 (величина выступа нижнего участка края лезвия 113 от нижней части основания 111) определена контактом управляющей части максимальной глубиной резания, образованной на картере 107 коробки передач со стопором на основании 111, который не показан, когда потребитель надавливает на рукоятку 109 вниз из состояния, показанного на Фиг.2 так, что корпус 103 дисковой пилы поворачивается на оси поворота (не показана), обеспеченной на переднем оконечном участке основания 111. Поэтому, например, если скользящая муфта 141 сцепления, имеющая большой внешний диаметр, обеспечена на выходном валу 125, расстояние от центра выходного вала 125 до нижней торцевой поверхности 107L картера 107 коробки передач увеличивается, и это влияет на максимальную способность резания. Таким образом, максимальная способность резания ухудшается. Однако, в соответствии с этим вариантом осуществления, обеспечивая скользящую муфту 141 сцепления на промежуточном валу 123, расстояние от выходного вала 125 до нижней торцевой поверхности 107L картера 107 коробки передач можно уменьшать, и это не влияет на максимальную способность резания.
Односторонняя муфта 145 обеспечена на выходном валу 125. Второе ведомое зубчатое колесо 136 на выходном валу 125 на стороне уменьшенной скорости имеет больший диаметр, чем третье промежуточное зубчатое колесо 135 на промежуточном валу 123. Поэтому, располагая одностороннюю муфту 145 между выходным валом 125 и вторым ведомым зубчатым колесом 136, монтажное пространство для односторонней муфты 145 можно легко обеспечивать так, чтобы одностороннюю муфту 145 можно было легко устанавливать.
В конструкции, в которой скользящая муфта 141 сцепления автоматически смещается в соответствии с нагрузкой, прикладываемой к лезвию 113, если нагрузка, прикладываемая к лезвию 113, колеблется вокруг заданного значения переключения, определенного пружиной 144 муфты, скользящая муфта 141 сцепления часто смещается. Поэтому, чтобы решить такую проблему, механизм 117 переключения скоростей в соответствии с этим вариантом осуществления обеспечен блокировочным механизмом 151 и механизмом возврата в исходное положение. Как только скользящая муфта 141 сцепления смещается в состояние прерывания передачи электроэнергии, состояние смещения сохраняется блокировочным механизмом 151. Механизм возврата в исходное положение служит, чтобы возвращать его в начальное состояние или состояние передачи электроэнергии после остановки процесса резания (когда приводной электродвигатель 115 остановлен).
Блокировочный механизм 151 теперь разъясним главным образом со ссылкой на Фиг.7, 8, 10 и 11. Когда элемент 142 муфты ведущей стороны скользящей муфты 141 сцепления перемещается в положение прерывания передачи электроэнергии, блокировочный механизм 151 служит, чтобы элемент 142 муфты ведущей стороны оставался в положении прерывания передачи электроэнергии, или, в частности, в положении, в котором кулачки 142a элемента 142 муфты ведущей стороны отделены (находятся напротив с зазором) от кулачков 143a элемента 143 муфты ведомой стороны. Блокировочный механизм 151 главным образом включает в себя вышеописанное кольцо 152 крутящего момента.
В пространстве 153 картера, которое образовано в элементе 142 муфты ведущей стороны, чтобы вмещать кольцо 152 крутящего момента, наклонная поверхность 153c, наклоненная вверх и вперед, образована на элементе 142 муфты ведущей стороны в передней области (в направлении вращения) каждого из зацепляющих углублений 153a, с которыми зацепляются выступы 152a кольца 152 крутящего момента. Когда элемент 142 муфты ведущей стороны перемещается из положения передачи электроэнергии в положение прерывания передачи электроэнергии и таким образом переходит в состояние прерывания передачи электроэнергии, кольцо 152 крутящего момента перемещается из пространства 153 картера, и каждый из выступов 152a перемещается на связанную наклонную поверхность 153c. Таким образом, кулачки 142a элемента 142 муфты ведущей стороны отделяются от кулачков 143а элемента 143 муфты ведомой стороны. Этот процесс показан на Фиг.11. На Фиг.11(A) показано движение муфты, а на Фиг.11(B) показано движение кольца 152 крутящего момента, обеспеченного в качестве блокировочного элемента. Для равномерного движения выступов 152a кольца 152 крутящего момента на наклонную поверхность 153c, поверхность выступов 152a, которая обращена к связанной наклонной поверхности 153c, сконфигурирована как наклонная поверхность или дугообразная кривая поверхность.
Как показано на Фиг.11 наверху, в зацепленном состоянии кулачков 142a, 143а, в котором элемент 142 муфты ведущей стороны размещен в положение передачи электроэнергии, как описано выше, выступы 152a кольца 152 крутящего момента зацеплены со связанной поверхностью 153b передачи крутящего момента в зацепленном углублении 153a и удерживаются в состоянии передачи крутящего момента. В таком состоянии, когда нагрузка, приложенная к лезвию 113, превышает предварительно определенное значение, определенное пружиной 144 муфты, и элемент 142 муфты ведущей стороны отведен в положение прерывания передачи электроэнергии, кольцо 152 крутящего момента, закрепленное на промежуточном валу 123, перемещается в продольном направлении, или в направлении движения из пространства 153 картера, относительно элемента 142 муфты ведущей стороны. Таким образом, выступ 152a кольца 152 крутящего момента выскальзывает из связанного зацепляющего углубления 153a и отцепляется от связанной поверхности 153b передачи крутящего момента. В результате возникает различие в скорости вращения между кольцом 152 крутящего момента и элементом 142 муфты ведущей стороны, которому больше не передается крутящий момент. Поэтому кольцо 152 крутящего момента перемещается в периферийном направлении относительно элемента 142 муфты ведущей стороны, а выступ 152a кольца 152 крутящего момента поднимается на конец края наклонной поверхности 153c (см. второй сверху на Фиг.11). Этим движением подъема выступа 152a элемент 142 муфты ведущей стороны проталкивается в продольном направлении. Конкретно, на элемент 142 муфты ведущей стороны действует усилие в направлении (продольном направлении), которым кулачки 142a отделяются от кулачков 143а элемента 143 муфты ведомой стороны. Разделению кулачков 142a, 143a, помогает это усилие. В результате нагрузка, приложенная к рабочим поверхностям кулачка кулачков 142a, 143a уменьшена так, что изнашивание кулачков 142a, 143a можно уменьшать, и таким образом колебания заданного значения переключения, определенного пружиной 144 муфты, можно сводить к минимуму.
Когда элемент 142 муфты ведущей стороны дополнительно отводится назад и кулачки 142a, 143a отцепляются друг от друга, кольцо 152 крутящего момента дополнительно перемещается в периферийном направлении относительно элемента 142 муфты ведущей стороны. Поэтому выступ 152a дополнительно поднимается на наклонную поверхность 153c. Конкретно, помощь в разделении кулачков 142a, 143a этими движениями подъема продолжается даже после разъединения кулачков 142a, 143a. Поэтому элемент 142 муфты ведущей стороны дополнительно отодвигается от элемента 143 муфты ведомой стороны так, что создается зазор в продольном направлении между кулачками 142a, 143a. Выступ 152a поднимается на наклонной поверхности 153c и зацепляется с поверхностью 153d стопора, продолжающейся вертикально вверх от переднего конца наклонной поверхности 153c. После этого кольцо 152 крутящего момента и элемент 142 муфты ведущей стороны вращаются вместе. Это состояние показано на Фиг.11(B) снизу.
Конкретно, когда элемент 142 муфты ведущей стороны смещается из состояния передачи электроэнергии в состояние прерывания передачи электроэнергии, кольцо 152 крутящего момента дополнительно отводится назад от элемента 142 муфты ведущей стороны за пределы положения прерывания передачи электроэнергии, в котором кулачок 142a элемента 142 муфты ведущей стороны отцепляется от кулачка 143a элемента 143 муфты ведомой стороны, или в изолированное положение, в котором в продольном направлении между кулачками 142a, 143a обеспечен предварительно определенный зазор, и остается в этом изолированном положении. Таким образом, как только скользящая муфта 141 сцепления смещается в состояние прерывания передачи электроэнергии, она остается в смещенном состоянии независимо от нагрузки, прикладываемой к лезвию 113. Поэтому, даже если нагрузка, прикладываемая к лезвию 113, колеблется вокруг заданного значения переключения, определенного пружиной 144 муфты, стабильный процесс резания можно осуществлять на низкой скорости и с большим крутящим моментом через второй путь P2 передачи электроэнергии. Дополнительно, с конструкцией, в которой элемент 142 муфты ведущей стороны перемещен в изолированное положение и удерживается в изолированном положении так, что в продольном направлении между кулачками 142a, 143a обеспечен некоторый зазор, можно получать надежное состояние прерывания передачи электроэнергии, и можно предотвращать возникновение шума и вибрации, вызванные контактом между кулачками 142a, 143a.
Когда приводной электродвигатель 115 останавливают после завершения процесса резания, активизируется тормоз приводного электродвигателя 115. Затем, скорость вращения промежуточного вала 123 уменьшается так, что возникает различие в скорости вращения между кольцом 152 крутящего момента, которое вращается вместе с промежуточным валом 123, и элементом 142 муфты ведущей стороны, который стремится удерживать свою скорость вращения инерционным крутящим моментом. Таким образом, эти два элемента 152, 142 вращаются друг относительно друга в периферийном направлении, или, в частности, в направлении, в котором выступ 152a кольца 152 крутящего момента спускается вниз по наклонной поверхности 153c элемента 142 муфты ведущей стороны. Поэтому выступ 152a зацепляется в зацепляющем углублении 153a пространства 153 картера. Конкретно, кольцо 152 крутящего момента возвращается (сбрасывается) в свое начальное положение так, что состояние прерывания передачи электроэнергии, удерживаемое скользящей муфтой 141 сцепления, автоматически освобождается. Таким образом, механизм возврата в исходное положение образован использованием тормоза приводного электродвигателя 115 и инерцией элемента 142 муфты ведущей стороны. Когда состояние прерывания передачи электроэнергии, удерживаемое кольцом 152 крутящего момента, освобождается, элемент 142 муфты ведущей стороны перемещается в положение передачи электроэнергии усилием смещения пружины 144 муфты так, чтобы он может быть готов для следующего процесса резания.
Дополнительно, в случае механизма 117 переключения скоростей в соответствии с этим вариантом осуществления, во время запуска приводного электродвигателя 115, когда лезвие 113 имеет большую массу и большую инерцию, скользящая муфта 141 сцепления может работать со сбоями, или, в частности, смещаться из состояния передачи электроэнергии в состояние прерывания передачи электроэнергии и вызывать переключение скоростей. Чтобы решить такую проблему, механизм 117 переключения скоростей в соответствии с этим вариантом осуществления обеспечен механизмом 161 предотвращения переключения скоростей для того, чтобы предотвращать переключение скоростей во время запуска электродвигателя.
Механизм 161 предотвращения переключения скоростей теперь разъясним главным образом со ссылкой на Фиг.12-14. Фиг.12 является видом в разрезе, взятом по линии B-B на Фиг.6. Фиг.13 является видом в перспективе элемента 142 муфты ведущей стороны при рассмотрении с монтажной стороны пружины муфты. Фиг.14 является видом в перспективе стопора 162. Механизм 161 предотвращения переключения скоростей в соответствии с этим вариантом осуществления главным образом включает в себя множество стопоров 162 (например, три) и упругих элементов в форме цилиндрических пружин 163 сжатия, которые выполнены радиально в элементе 142 муфты ведущей стороны.
Углубления 164 картера стопора образованы на монтажной стороне пружины муфты (сторона, противоположная от стороны кулачка 142a) элемента 142 муфты ведущей стороны и выполнены равномерно в периферийном направлении. Стопоры 162 и цилиндрические пружины 163 сжатия расположены внутри углублений 164 картера стопора и могут перемещаться в радиальном направлении. Направленный радиально внутренний конец каждого из стопоров 162 обращен к внешней периферийной поверхности промежуточного вала 123, и стопоры 162 прижимаются и смещаются к промежуточному валу 123 связанной цилиндрической пружиной 163 сжатия. Кольцевая канавка 165 образована в периферийном направлении в области внешней периферийной поверхности промежуточного вала 123, которая обращена к стопорам 162. Когда элемент 142 муфты ведущей стороны размещен в положении передачи электроэнергии, направленный радиально внутренний конец каждого из стопоров 162 входит в кольцевую канавку 165 во внешней периферийной поверхности промежуточного вала 123 от радиального направления и является упруго зацепленным с ней же так, что элемент 142 муфты ведущей стороны удерживается в положении передачи электроэнергии. Это состояние показано на Фиг.12 и 4.
Перемещение каждой из цилиндрических пружин 163 сжатия стабилизирует направляющий штифт 166, обеспеченный в каждом из стопоров 162. Дополнительно, как показано на Фиг.4 и 5, на стороне элемента 142 муфты ведущей стороны установлена крышка 167, чтобы закрывать стопоры 162 и цилиндрические пружины 163 сжатия, расположенные внутри углублений 164 картера стопора. Крышка 167 также служит в качестве приемного элемента пружины для того, чтобы удерживать один конец пружины 144 муфты.
Механизм 161 предотвращения переключения скоростей в соответствии с этим вариантом осуществления сконструирован, как описано выше. Когда приводной электродвигатель 115 находится в остановленном состоянии, скользящая муфта 141 сцепления находится в состоянии передачи электроэнергии. Таким образом, стопоры 162 удерживаются в зацеплении с кольцевой канавкой 165 промежуточного вала 123. Поэтому, во время запуска приводного электродвигателя 115 стопоры 162, удерживаемые в зацеплении с кольцевой канавкой 165 промежуточного вала 123, предотвращают перемещение элемента 142 муфты ведущей стороны в продольном направлении так, что элемент 142 муфты ведущей стороны удерживается в положении передачи электроэнергии, в котором кулачки 142a зацеплены с кулачками 143a элемента 143 муфты ведомой стороны. Таким образом, можно предотвращать сбои в работе скользящей муфты 141 сцепления во время запуска электродвигателя.
Однако, когда приводной электродвигатель 115 запускают и скорость электродвигателя увеличивается, стопоры 162 перемещаются наружу против усилия смещения цилиндрической пружины 163 сжатия центробежной силой, действующей на стопоры 162, которые вращаются вместе с элементом 142 муфты ведущей стороны так, что стопоры 162 отцепляются от кольцевой канавки 165 (см. Фиг.5). Таким образом, стопоры 162 больше не могут предотвращать перемещение элемента 142 муфты ведущей стороны так, что элемент 142 муфты ведущей стороны обеспечивает возможность смещения из состояния передачи электроэнергии в состояние прерывания передачи электроэнергии в соответствии с нагрузкой, прикладываемой к лезвию 113.
Таким образом, обеспечивая механизм 161 предотвращения переключения скоростей, в соответствии с этим вариантом осуществления, в дисковой пиле 101, имеющей лезвие 113 с большой инерцией, механизм 117 переключения скоростей не вызывает такой сбой, когда он вызывает переключение скоростей инерцией лезвия 113 во время запуска приводного электродвигателя 115. Поэтому, преимущество механизма 117 переключения скоростей можно полностью использовать. Дополнительно, механизм 161 предотвращения переключения скоростей, в частности, эффективен не только в дисковой пиле 101, но и в приводном инструменте, имеющем инструментальную насадку большой массы, таком как шлифовальный круг для шлифования и полирования и алмазный колонковый бур для сверления отверстия относительно большого диаметра.
Во время процесса резания на низкой скорости и с большим крутящим моментом, к лезвию 113 может быть приложена чрезмерная нагрузка. Поэтому, в качестве меры против такого проявления, на выходном валу 125 обеспечен ограничитель 154 крутящего момента. На Фиг.17 показан ограничитель 154 крутящего момента, установленный на выходном валу 125. Выходной вал 125 разделен на две части, или близлежащую часть 125A вала, на которой установлены первое и второе ведомые зубчатые колеса 134 136, и отдаленную от центра часть 125B вала, на которой установлено лезвие 113, и соединен ограничителем 154 крутящего момента, расположенным на разделении.
Близлежащая часть 125A вала и отдаленная от центра часть 125B вала выходного вала 125 соосно расположены через кольцевой выступ и кольцевое углубление, которые сидят с большим зазором вместе, и имеют свои соответствующие фланцы 125Aa, 125Ba, обращенные друг к другу. Ограничитель 154 крутящего момента включает в себя фрикционный диск 155, расположенный между фланцем 125Aa близлежащей части 125A вала и фланцем 125Ba отдаленной от центра части 125B вала, и пластинчатую пружину 156, которая прикладывает усилие смещения в направлении, которое прижимает фланцы 125Aa, 125Ba друг к другу. Максимальный крутящий момент передачи определен пластинчатой пружиной 156.
Таким образом, максимальным крутящим моментом передачи управляет ограничитель 154 крутящего момента на заключительном валу в форме выходного вала 125. Поэтому, во время процесса резания, когда к лезвию 113 прикладывают чрезмерную нагрузку, фрикционный диск 155 скользит относительно фланцев 125Aa, 125Ba так, чтобы он мог справиться с чрезмерной нагрузкой.
(Второй вариант осуществления изобретения)
Второй вариант осуществления изобретения теперь разъясним со ссылкой на Фиг.18 и 19. В этом варианте осуществления скользящая муфта 141 сцепления расположена на выходном валу 125 и осуществляет переключение скоростей на выходном валу 125. По другим пунктам этот вариант осуществления имеет такую же конструкцию, как в вышеописанном первом варианте осуществления. Поэтому компоненты, показанные на Фиг.18 и 19, даны в виде ссылочных позиций, как в первом варианте осуществления и не будут описаны или будут описаны кратко. На Фиг.18 и 19 разработаны виды в разрезе, показывающие конструкцию механизма 117 переключения скоростей.
Скользящая муфта 141 сцепления установлена на выходном валу 125. В соответствии с этим расположением, второе промежуточное зубчатое колесо 133 жестко закреплено на промежуточном валу 123 шпонкой 139, и первое ведомое зубчатое колесо 134, обычно зацепленное со вторым промежуточным зубчатым колесом 133, вращательным образом удерживается на выходном валу 125 через подшипник 138.
Дополнительно, скользящая муфта 141 сцепления главным образом включает в себя элемент 142 муфты ведущей стороны, элемент 143 муфты ведомой стороны и пружину 144 муфты. В этом отношении этот вариант осуществления является таким же, как вышеописанный первый вариант осуществления. Однако в этом варианте осуществления направление передачи питания является противоположным направлению передачи питания первого варианта осуществления, в котором скользящая муфта 141 сцепления установлена на промежуточном валу 123. Конкретно, элемент 143 муфты, который вращается вместе с первым ведомым зубчатым колесом 134, находится на ведущей стороне, а элемент 142 муфты, который вращается вместе с выходным валом 125 через кольцо 152 крутящего момента, находится на ведомой стороне. Пружина 144 муфты расположена между элементом 142 муфты ведомой стороны и вторым ведомым зубчатым колесом 136, к которому прикреплена односторонняя муфта 145 и смещает элемент 142 муфты ведомой стороны к элементу 143 муфты ведущей стороны.
Поэтому, когда к лезвию 113 прикладывают малую нагрузку, крутящий момент приводного электродвигателя 115 передается к лезвию 113 через первый путь P1 передачи электроэнергии, который образован шестерней 131 входного вала 121, первым промежуточным зубчатым колесом 132, промежуточным валом 123, вторым промежуточным зубчатым колесом 133, первым ведомым зубчатым колесом 134, скользящей муфтой 141 сцепления и выходным валом 125. Тогда лезвие 113 вращательным образом приводится в действие на высокой скорости и с малым крутящим моментом. Это состояние показано на Фиг.18.
Когда нагрузку, превышающую заданное значение переключения, определенное пружиной 144 муфты, прикладывают к лезвию 113, элемент 142 муфты ведомой стороны перемещается из положения передачи электроэнергии в положение прерывания передачи электроэнергии, против усилия смещения пружины 144 муфты. Таким образом, кулачки 142a элемента 142 муфты ведомой стороны отцепляются от кулачков 143а элемента 143 муфты ведущей стороны. В результате крутящий момент приводного электродвигателя 115 передается к лезвию 113 через второй путь P2 передачи электроэнергии, который образован шестерней 131 входного вала 121, первым промежуточным зубчатым колесом 132, промежуточным валом 123, третьим промежуточным зубчатым колесом 135, вторым ведомым зубчатым колесом 136, односторонней муфтой 145 и выходным валом 125. Тогда лезвие 113 вращается на низкой скорости и с большим крутящим моментом. Это состояние показано на Фиг.19.
Как описано выше, в этом варианте осуществления, подобно вышеописанному первому варианту осуществления, путь передачи электроэнергии можно переключать с первого пути Р1 передачи электроэнергии на второй путь P2 передачи электроэнергии в состоянии, в котором зубчатые колеса в зубчатых передачах, образующих механизм 117 переключения скоростей, удерживаются зацепленными друг с другом, или в котором положение зубчатых колес стационарно. Поэтому действие переключения скоростей можно выполнять с увеличенной плавностью.
Механизм 117 переключения скоростей в соответствии с этим вариантом осуществления описан как имеющий трехвальный параллельный тип, но он может иметь двухвальный тип, имеющий два параллельных вала, или входной вал и выходной вал. Дополнительно, он может иметь тип, в котором односторонняя муфта 145 расположена на стороне промежуточного вала 123. Дополнительно, в этом варианте осуществления, дисковая пила 101 с питанием от аккумуляторной батареи описана в качестве характерного примера приводного инструмента в соответствии с изобретением, но она не ограничена этим. Это изобретение можно применять к дисковой пиле с питанием от сети переменного тока, а так же к дисковой пиле с питанием от аккумуляторной батареи, и к настольной дисковой пиле и к настольной скользящей дисковой пиле, которые выполняют процесс резания на заготовке, расположенной на столе основания, а так же ручной дисковой пиле, как показано на чертежах, и также к дисковой пиле для деревообработки или металлообработки. Его можно также применять к режущему инструменту, отличающемуся от дисковой пилы, такому как электрический резак, и режущий инструмент, имеющий инструментальную насадку, совершающий возвратно-поступательные движения, такой как ножовочный станок и ножовочная пила. Кроме того, его можно широко применять к различным видам приводных инструментов, отличающихся от режущего инструмента, таким как ленточно-шлифовальный станок и шлифовальный станок, которые выполняют процесс шлифования или полирования на заготовке вращающимся наждачным кругом или шлифовальным кругом, ведущий шкив и гаечный ключ для действия натяжения, различные виды сверл для процесса сверления и шпалерные ножницы для зачистки ограды, совершающие возвратно-поступательные движения верхним и нижними лезвиями в противоположных направлениях.
Дополнительно, его эффективно применяют к приводному инструменту, такому как ленточно-шлифовальный станок и алмазный колонковый бур, в котором нагрузка, прикладываемая к инструментальной насадке, изменяется в одном приводном инструменте с изменениями в размере используемой инструментальной насадки или с изменениями в заготовках.
Дополнительно, в этом варианте осуществления обеспечен блокировочный механизм 151, и как только скользящая муфта 141 сцепления смещается в состояние прерывания передачи электроэнергии, смещенное состояние удерживается блокировочным механизмом 151. Однако его можно изменять для конструкции, в которой блокировочный механизм 151 не обеспечен.
Описание ссылочных позиций
101 - дисковая пила (приводной инструмент)
103 - корпус дисковой пилы (корпус приводного инструмента)
104 - кожух лезвия
105 - картер электродвигателя
106 - предохранительная крышка
107 - картер коробки передач
107L - нижняя торцевая поверхность
108 - батарея
109 - рукоятка
109a - курковый выключатель
111 - основание
111a - отверстие
113 - лезвие
115 - приводной электродвигатель (источник питания)
116 - вал электродвигателя
117 - механизм переключения скоростей
121 - входной вал
121a - подшипник
123 - промежуточный вал (первый вращающийся вал)
123а - подшипник
125 - выходной вал (второй вращающийся вал)
125a - подшипник
125А - близлежащая часть вала
125B - отдаленная от центра часть вала
125Aa - фланец
125Ba - фланец
131 - шестерня
132 - первое промежуточное зубчатое колесо
133 - второе промежуточное зубчатое колесо
134 - первое ведомое зубчатое колесо
135 - третье промежуточное зубчатое колесо
136 - второе ведомое зубчатое колесо
137 - шпонка
138 - подшипник
139 - шпонка
141 - скользящая муфта сцепления (первая муфта)
142 - элемент муфты ведущей стороны
142a - кулачок
143 - элемент муфты ведомой стороны
143a - кулачок
144 - пружина муфты
145 - односторонняя муфта (вторая муфта)
146 - внешнее кольцо
146a - канавка кулачка
146b - рабочая поверхность кулачка
146b - иголка игольчатого подшипника
147 - пружина
151 - блокировочный механизм
152 - кольцо крутящего момента
152a - выступ
153 - пространство картера
153a - зацепляющее углубление
153b - поверхность передачи крутящего момента
153c - наклонная поверхностная
153d - поверхность стопора
154 - ограничитель крутящего момента
155 - фрикционный диск
156 - пластинчатая пружина
161 - механизм предотвращения переключения скоростей
162 - стопор
163 - цилиндрическая пружина сжатия
164 - углубление картера стопора
165 - кольцевая канавка
166 - направляющий штифт
167 - крышка.