УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ
PERCUSSION MECHANISM

Настоящая заявка испрашивает приоритет согласно предварительной заявке на патент США №61/047101, поданной 22 апреля 2008 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к ударным механизмам, а более конкретно к ударным механизмам, которые могут быть установлены на электрическую дрель или другое подобное устройство.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Известно использование серии ударов молоточка по наковальне для обеспечения в ударном приводе значительного усилия и эффективного вращательного момента. Однако из уровня техники неизвестно съемное устройство, выполненное с возможностью функционального зацепления с патроном электрической дрели или другого подобного устройства и обеспечивающее создание значительного ударного вращательного усилия для вворачивания резьбового крепежного элемента в принимающее изделие, например кусок дерева, или удаления резьбового крепежного элемента из соответствующего резьбового вала и т.д. Также в уровне техники не раскрыта легкая регулировка ударного вращательного усилия ударного привода.
[0003] Задачей настоящего изобретения является создание съемного ударного привода, выполненного с возможностью функционального зацепления с патроном электрической дрели или другого подобного устройства и создающего значительное ударное вращательное усилие.
[0004] Еще одной задачей настоящего изобретения является создание съемного ударного привода, выполненного с возможностью функционального зацепления с патроном электрической дрели или другого подобного устройства с обеспечением возможности легкой регулировки ударного вращательного усилия.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] В одном из вариантов реализации настоящего изобретения предложен новый ударный механизм для использования с приводным двигателем. Ударный механизм содержит приводной зацепляемый элемент, выполненный с возможностью зацепления с поворотным выходным звеном приводного двигателя для совместного поворота с указанным звеном вокруг продольной оси. Для обеспечения поворота относительно приводного зацепляемого элемента вокруг продольной оси с приводным элементом соединен держатель инструмента. Держатель инструмента имеет основной корпус, наковаленную часть, неподвижно соединенную с основным корпусом с возможностью совместного с ним поворота, и средства удержания инструмента, также неподвижно соединенные с основным корпусом с возможностью совместного с ним поворота. На приводном зацепляемом элементе или держателе инструмента установлен молоточек с возможностью перемещения между положением контакта с наковаленной частью, в котором молоточек передает усилие наковаленной части с созданием момента относительно продольной оси, и свободным положением, в котором молоточек временно отходит от наковаленной части. Для обеспечения перемещения молоточка между положением контакта с наковаленной частью и свободным положением при повороте приводного зацепляемого элемента относительно держателя инструмента имеется направляющая. Для перемещения молоточка в положение контакта с наковаленной частью между приводным зацепляемым элементом и молоточком установлена пружина. Для избирательного сжатия указанной пружины имеется избирательно регулируемый механизм сжатия пружины. Поворот приводного зацепляемого элемента вокруг продольной оси приводит к перемещению молоточка из положения контакта с наковаленной частью в свободное положение с накоплением потенциальной энергии в указанной пружине. При достижении молоточком свободного положения указанная пружина обеспечивает его вынужденное перемещение и поворот приводного зацепляемого элемента, так что молоточек ударяет по наковаленной части с обеспечением таким образом вынужденного поворота держателя инструмента вокруг продольной оси.
[0006] Прочие преимущества, признаки и характеристики настоящего изобретения, а также способы его работы и назначение соответствующих элементов конструкции, взаимодействие частей и выгоды изготовления станут более ясными из приведенного ниже подробного описания и формулы изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, которые кратко описаны ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0007] Отличительные признаки, которые характеризуют ударный механизм согласно настоящему изобретению, такие как конструкция, устройство, использование и порядок работы, а также цели и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из приведенных ниже чертежей, на которых проиллюстрирован предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения. Следует отметить, что приведенные ниже чертежи являются исключительно иллюстративными и не ограничивают настоящее изобретение. На чертежах:
[0008] фиг. 1 показывает перспективный вид спереди первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма в соответствии с настоящим изобретением;
[0009] фиг. 2 показывает перспективный вид сзади первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00010] фиг. 3 показывает вид сбоку первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00011] фиг. 4 показывает вид спереди первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00012] фиг. 5 показывает вид сбоку первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1, в разрезе по линии 5-5, показанной на фиг. 4;
[00013] фиг. 6 показывает перспективный вид приводного зацепляемого элемента первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00014] фиг. 7 показывает вид сбоку приводного зацепляемого элемента первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00015] фиг. 8 показывает вид сверху приводного зацепляемого элемента первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00016] фиг. 9 показывает вид спереди приводного зацепляемого элемента первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00017] фиг. 10 показывает вид сзади приводного зацепляемого элемента первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00018] фиг. 11 показывает вид сбоку приводного зацепляемого элемента первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1, в разрезе по линии 11-11, показанной на фиг. 8;
[00019] фиг. 12 показывает перспективный вид держателя инструмента первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00020] фиг. 13 показывает вид слева держателя инструмента первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00021] фиг. 14 показывает вид справа держателя инструмента первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00022] фиг. 15 показывает вид спереди держателя инструмента первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00023] фиг. 16 показывает вид сзади держателя инструмента первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00024] фиг. 17 показывает вид сбоку держателя инструмента первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1, в разрезе по линии 17-17, показанной на фиг. 13;
[00025] фиг. 18 показывает общий вид спереди молоточка первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00026] фиг. 19 показывает перспективный вид сзади молоточка первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00027] фиг. 20 показывает перспективный вид сбоку молоточка первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00028] фиг. 21 показывает вид спереди молоточка первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00029] фиг. 22 показывает вид сзади молоточка первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00030] фиг. 23 показывает вид сбоку молоточка первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1, в разрезе по линии 23-23, показанной на фиг. 21;
[00031] фиг. 24 показывает перспективный вид спереди кожуха первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00032] фиг. 25 показывает перспективный вид сзади кожуха первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00033] фиг. 26 показывает вид сбоку кожуха первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00034] фиг. 27 показывает вид спереди кожуха первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00035] фиг. 28 показывает вид сзади кожуха первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00036] фиг. 29 показывает вид сбоку кожуха первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1, в разрезе по линии 29-29, показанной на фиг. 26;
[00037] фиг. 30 показывает перспективный вид спереди задней стенки кожуха первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00038] фиг. 31 показывает перспективный вид сзади задней стенки кожуха первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00039] фиг. 32 показывает вид спереди задней стенки кожуха первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00040] фиг. 33 показывает вид сзади задней стенки кожуха первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00041] фиг. 34 показывает вид сбоку задней стенки кожуха первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1, в разрезе по линии 34-34, показанной на фиг. 33;
[00042] фиг. 36 показывает перспективный вид спереди кольцеобразного основного корпуса первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00043] фиг. 37 показывает вид спереди кольцеобразного основного корпуса первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00044] фиг. 38 показывает вид сзади кольцеобразного основного корпуса первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1;
[00045] фиг. 39 показывает вид сбоку кольцеобразного основного корпуса первого предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 1, в разрезе по линии 39-39, показанной на фиг. 38;
[00046] фиг. 40 показывает вид сбоку второго предпочтительного варианта реализации ударного механизма в соответствии с настоящим изобретением;
[00047] фиг. 41 показывает еще один вид сбоку второго предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 40;
[00048] фиг. 42 показывает вид сзади второго предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 40;
[00049] фиг. 43 показывает вид сбоку второго предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 40, в разрезе по линии 43-43, показанной на фиг. 41;
[00050] фиг. 44 показывает вид сбоку второго предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 41, в разрезе по линии 44-44, показанной на фиг. 41;
[00051] фиг. 45 показывает перспективный вид приводного зацепляемого элемента второго предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 40;
[00052] фиг. 46 показывает вид сбоку приводного зацепляемого элемента, показанного на фиг. 45;
[00053] Фиг. 47 показывает еще один вид сбоку приводного зацепляемого элемента, показанного на фиг. 45;
[00054] фиг. 48 показывает вид спереди приводного зацепляемого элемента, показанного на фиг. 45;
[00055] фиг. 49 показывает вид сзади приводного зацепляемого элемента, показанного на фиг. 45;
[00056] фиг. 50 показывает вид сбоку приводного зацепляемого элемента, показанного на фиг. 45, в разрезе по линии 50-50, показанной на фиг. 47;
[00057] фиг. 51 показывает перспективный вид держателя инструмента второго предпочтительного варианта реализации ударного механизма, показанного на фиг. 45;
[00058] фиг. 52 показывает вид сбоку держателя инструмента, показанного на фиг. 51;
[00059] фиг. 53 показывает вид спереди держателя инструмента, показанного на фиг. 51;
[00060] фиг. 54 показывает вид сбоку держателя инструмента, показанного на фиг. 51, в разрезе по линии 54-54, показанной на фиг. 52;
[00061] фиг. 55 показывает вид спереди держателя инструмента, показанного на фиг. 51, в разрезе по линии 55-55, показанной на фиг. 52;
[00062] фиг. 56 показывает перспективный вид держателя инструмента согласно дополнительному варианту реализации;
[00063] фиг. 57 показывает вид сбоку держателя инструмента согласно дополнительному варианту реализации, показанному на фиг. 56;
[00064] фиг. 58 показывает вид спереди держателя инструмента согласно дополнительному варианту реализации, показанному на фиг. 56;
[00065] фиг. 59 показывает вид сбоку держателя инструмента согласно дополнительному варианту реализации, показанному на фиг. 56, в разрезе по линии 59-59, показанной на фиг.56; и
[00066] фиг. 60 показывает вид спереди держателя инструмента согласно дополнительному варианту реализации, показанному на фиг. 56, в разрезе по линии 60-60, показанной на фиг.56.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ И ДРУГИХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ
[00067] Как видно из приложенных фиг. 1-60, фиг. 1-39 иллюстрируют первый предпочтительный вариант реализации ударного механизма в соответствии с настоящим изобретением, фиг. 40-55 иллюстрируют второй предпочтительный вариант реализации ударного механизма в соответствии с настоящим изобретением, а фиг. 56-60 иллюстрируют третий предпочтительный вариант реализации ударного механизма в соответствии с настоящим изобретением.
[00068] На фиг. 1-39 позицией 20 обозначен ударный механизм согласно первому предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения. Ударный механизм 20 предназначен для использования с приводным двигателем. Ударный механизм содержит приводной элемент 30, выполненный с возможностью соединения с поворотным выходным звеном, например патроном, приводимым в движение приводным двигателем, таким как электродрель, для совместного поворота приводного элемента с указанным выходным звеном вокруг продольной оси "L".
[00069] В первом предпочтительном варианте реализации приводной зацепляемый элемент 30 имеет зацепляемую часть 32 для зацепления с патроном дрели при вставке в него. Часть 32 предпочтительно выполнена в виде шестигранника или может иметь иную подходящую форму, обеспечивающую надежное зацепление с патроном дрели при вставке в него для совместного с ним поворота.
[00070] С элементом 30 с возможностью поворота относительно него вокруг продольной оси функционально соединен держатель 40 инструмента. Как видно из чертежей, элемент 30 расположен непосредственно за держателем 40. Держатель 40 имеет основной корпус 42, наковаленную часть 44, неподвижно соединенную с корпусом 42 с возможностью совместного с ним поворота, удерживающие средства 46 для удержания инструмента, неподвижно соединенные с корпусом 42 для совместного с ним поворота.
[00071] Корпус 42 держателя 40 вытянут в продольном направлении и имеет удлиненный сквозной канал 41 и переднюю цилиндрическую часть 43, которая предпочтительно имеет уменьшенный диаметр. Передняя цилиндрическая часть 34 элемента 30 также предпочтительно имеет уменьшенный диаметр, вставлена в канал 41 корпуса 42 и удерживается этим каналом. Оконечная часть 36 части 34 элемента 30 выступает наружу из корпуса 42 держателя 40.
[00072] Механизм 20 также содержит увеличенный стопор 38, который размещен на переднем конце элемента 30 с целью ограничения продольных перемещений элемента 30 и держателя 40 относительно друг друга. Для обеспечения прочности и жесткости стопора 38 предпочтительно приваривают к передней кромке элемента 30 после сборки механизма 20 или по меньшей мере после вставки элемента 30 в держатель 40. На фиг. 6-11 показан увеличенный стопор 38 отдельно от элемента 30.
[00073] Как видно из фиг. 12-17, наковаленная часть 44 выполнена заодно с держателем 40. Наковаленная часть 44 предпочтительно содержит первую и вторую квадратные наковальни 44а, 44b, расположенные у заднего конца держателя 40. Наковальни 44а, 44b выступают наружу в радиальном направлении из корпуса 42 держателя 40.
[00074] На элементе 30 или держателе 40 установлен молоточек 50 с возможностью перемещения между положением контакта с наковаленной частью и свободным положением. В положении контакта с наковаленной частью усилие от молоточка 50 передается наковаленной части 44 с созданием момента относительно продольной оси. В свободном положении молоточек 50 временно отходит от наковаленной части 44.
[00075] Молоточек 50 предпочтительно содержит кольцеобразный основной корпус 52 и по меньшей мере одну головку 54, выступающую из корпуса 52. Как видно из чертежей, в первом предпочтительном варианте реализации по меньшей мере одна головка 54 содержит первую и вторую головки 54а, 54b, выступающие из корпуса 52. Корпус 52 и первая и вторая головки 54а, 54b выполнены заодно друг с другом для обеспечения удобства изготовления и конструктивной прочности и жесткости. Масса молоточка 50 предпочтительно больше массы наковаленной части 44 для обеспечения передачи части 44 достаточной энергии при ударе по ней молоточка 50 наковаленн.
[00076] Для обеспечения перемещения молоточка 50 между положением контакта с наковаленной частью и свободным положением при повороте элемента 30 относительно держателя 40 имеется направляющая 60. Направляющая 60 расположена на части 34 и содержит первую и вторую V-образные канавки 62а, 62b на наружной поверхности 31 элемента 30, а на внутренней поверхности 53 молоточка 50 выполнены соответствующие первая и вторая дорожки качения 51а, 51b. В первую V-образную канавку 62а и первую дорожку качения 51а вставлена и функционально зацеплена с ними первая шариковая опора 64а. Во вторую V-образную канавку 62b и вторую дорожку качения 51b вставлена и функционально зацеплена с ними вторая шариковая опора 64b. Как видно из фиг. 4-7, молоточек 50 окружает элемент 30 и удерживаем на расстоянии от него с помощью первой и второй шариковых опор 64а, 64b.
[00077] Между элементом 30 и молоточком 50 расположена и функционально соединена с ними пружина 70 для перемещения молоточка 50 в положение контакта с наковаленной частью. Пружина предпочтительно включает спиральную пружину, но может также включать пружину другого подходящего типа. Установка спиральной пружины 70 будет описана ниже более подробно.
[00078] Механизм 20 также содержит кожух 80, который по существу окружает элемент 30 спереди от части 32, наковаленную часть 44 держателя 40, молоточек 50 и пружину 70. Кожух 80 содержит кольцеобразный основной корпус 82, ограниченный спереди передней стенкой 84 и ограниченный сзади задним отверстием 85. Также имеется задняя стенка 86, выполненная с возможностью снятия с корпуса 82 кожуха 80 и возможностью повторной установки на этот корпус. Задняя стенка 86 удерживается на месте с помощью резьбовых крепежных элементов 81 (на чертежах показан только один элемент), которые проходят через отверстия 81а в заднем конце корпуса 82 кожуха 80 и зацеплены посредством резьбы с соответствующими резьбовыми отверстиями 86b в задней стенке 86.
[00079] Кроме того, механизм 20 содержит избирательно регулируемый механизм сжатия пружины, обозначенный позицией 90 и предназначенный для избирательного сжатия спиральной пружины 70. Механизм 90 содержит кольцеобразный основной корпус 92, имеющего внутреннюю правостороннюю резьбу 94, передней части 96 уменьшенного диаметра и кольцеобразного выступа 97. Корпус 92 соединен зацеплен посредством резьбы с соответствующей внешней правосторонней резьбой 38 на элементе 30.
[00080] Пружина 70 расположена между корпусом 92 и молоточком 50 и функционально соединена с ними. Более конкретно, задняя часть пружины 70 окружает уменьшенную переднюю часть 96 корпуса 92. Такое расположение пружины 70 обеспечивает возможность ее избирательного сжатия путем поворота корпуса 92, как описано ниже.
[00081] Корпус 92 также имеет ручку 98 для ручной регулировки, которая проходит через соответствующее отверстие в задней стенке 86 кожуха 80 таким образом, что она расположена снаружи кожуха 80. Поворот ручки 98 по часовой стрелке обеспечивает движение корпуса 92 вдоль элемента 30 вперед с увеличением таким образом степень сжатия пружины 70. Наоборот, повороте ручки 98 против часовой стрелки обеспечивает отвод корпуса 92 вдоль элемента 30 назад с разжиманием пружины 70.
[00082] На фиг. 40-60 показан второй предпочтительный вариант реализации ударного механизма в соответствии с настоящим изобретением, обозначенный позицией 220. Ударный механизм 220 согласно второму предпочтительному варианту реализации сходен с ударным механизмом 20 согласно первому предпочтительному варианту реализации, за исключением того, что приводной зацепляемый элемент 230 не проходит полностью через держатель 240 инструмента. Вместо удлиненного сквозного канала в задней части держателя 240 выполнено глухое отверстие 241. Отверстие 241 имеет круглое поперечное сечение для соответствия передней цилиндрической части 234 элемента 230. Держатель 240 удерживается на месте на элементе 230 с помощью двух штифтов 245, проходящих через соответствующие сквозные отверстия 247 в держателе 240 и зацепляющихся с кольцевой выемкой 239 части 234.
[00083] На фиг. 56-60 показан еще один вариант реализации держателя 240′, в передней части которого имеется глухое отверстие 241′ шестигранного сечения для установки инструмента.
[00084] Как следует из вышеприведенного описания и сопроводительных чертежей, в настоящем изобретении предложен съемный ударный привод, который выполнен с возможностью функционального зацепления с патроном электрической дрели или другим подобным устройством, создает значительное ударное вращательное усилие и обеспечивает легкую регулировку этого ударного вращательного усилия и признаки которого неизвестны из уровня техники.
[00085] Другие варианты предложенного устройства очевидны для специалистов и входят в объем настоящего изобретения. Кроме того, в конструкцию и процесс изготовления ударного механизма согласно настоящему изобретению могут быть внесены другие изменения без отклонения от сущности и объема изобретения, определяемых прилагаемой формулой изобретения.