УДАРНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
IMPACT TOOL

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к ударному инструменту для выполнения ударного действия на обрабатываемом объекте и более конкретно - к технике для амортизации силы реакции, воспринимаемой от обрабатываемого объекта при ударном действии.
ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
Японская не рассмотренная выложенная заявка на патент № 8-318342 раскрывает ударник, в котором амортизирующая деталь, образуемая резиновым кольцом, расположена между составной частью на стороне корпуса инструмента и ударным болтом для уменьшения силы реакции, вызванной отдачей ударника, амортизирующим действием амортизирующей детали.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является создание эффективного ударного инструмента для уменьшения силы реакции, создаваемой во время работы ударником.
Эта цель достигается ударным инструментом, выполняющим заданное ударное действие на обрабатываемом объекте в ее осевом направлении. Ударный инструмент включает с себя корпус, цилиндр, размещенный в корпусе, и витую пружину сжатия. "Заданное ударное действие" может включать в себя не только ударное действие, но и сверление. Когда ударник прижимается к обрабатываемому объекту и толкается в сторону корпуса инструмента перед действием ударника, витая пружина сжатия контактирует с ударником и, тем самым, позиционирует корпус инструмента по отношению к обрабатываемому объекту. Кроме того, в таком состоянии, витая пружина сжатия поглощает силу реакции, которая вызывается отдачей от обрабатываемого объекта и действует на ударник молотка при выполнении ударником действия на обрабатываемом объекте. Сила реакции, которая действует на ударник во время его действия, может быть поглощена витой пружиной сжатия, которая толкается назад ударником и упруго деформируется. В результате, вибрация ударного инструмента может быть снижена. Витая пружина сжатия имеет избыточное давление, превышающее силу пользователя нажатия ударником на обрабатываемый объект. Согласно изобретению, предоставляется эффективный инструмент для уменьшения силы реакции, подаваемой во время работы ударником.
Цилиндр может предпочтительно быть вставлен в корпус инструмента спереди вдоль осевого направления ударника и, тем самым, размещаться в заданной размещающей части корпуса. Кроме того, витая пружина сжатия может прикладывать силу смещения к цилиндру в направлении назад и, тем самым, удерживать цилиндр в размещающей части. Предпочтительно, витая пружина сжатия может быть расположена снаружи цилиндра для предотвращения увеличения длины ударного инструмента в осевом направлении. Согласно такой конструкции, цилиндр может удерживаться в заданной размещающей части в корпусе инструмента, используя силу смещения силы реакции, поглощаемую витой пружиной сжатия, так, что цилиндр может быть предотвращен от вытеснения из корпуса инструмента. Следовательно, потребность для специального фиксирующего средства для фиксирования цилиндра к корпусу инструмента устраняется. Таким образом, цилиндр может быть легко смонтирован или демонтирован к или из корпуса инструмента, и структура может быть упрощена.
Кроме того, витая пружина сжатия предпочтительно может быть расположена снаружи цилиндра, и осевой задний конец витой пружины сжатия может быть зафиксирован для предотвращения ее движения назад по отношению к цилиндру, в то же время осевой передний конец витой пружины сжатия фиксируется с возможностью перемещения назад и предотвращается движение вперед по отношению к цилиндру. В данной конструкции цилиндр и витая пружина сжатия объединены в один компонент. Поэтому цилиндр и витая пружина сжатия могут быть установлены в корпусе инструмента как один завершенный компонент. Таким образом, увеличена легкость монтажа или ремонта.
Ударный инструмент может предпочтительно включать в себя приводной элемент, который движется линейно в осевом направлении ударника в цилиндре, ударяющий элемент, который движется линейно в осевом направлении ударника в цилиндре, и воздушную полость, образованную между приводным элементом и ударяющим элементом в цилиндре. Ударяющий элемент может линейно двигаться посредством колебаний давления воздушной полости в результате линейного движения приводного элемента и ударять ударник. Таким образом, заданное действие выполняется ударником на обрабатываемом объекте. Ударный инструмент может дополнительно включать в себя связующую часть, которая сформирована в цилиндре и обеспечивает связь между воздушной полостью и наружной поверхностью, и подвижную деталь, которая располагается снаружи цилиндра и подвижна между открытой позицией для открывания связующей части и закрытой позицией для закрывания связующей части. Подвижная деталь служит в качестве передающей силу реакции детали для передачи силы реакции отдачи, которая действует на ударник, к витой пружине сжатия. «Подвижная деталь» в данном описании типично представляет цилиндрическую деталь, которая по скольжению пригнана на цилиндр. «Цилиндрическая деталь» здесь, соответственно, включает в себя не только деталь, имеющую полностью цилиндрическую форму, но также деталь, имеющую частично цилиндрическую форму.
В результате, подвижная деталь, которая управляет открыванием и закрыванием связующей части для предотвращения холостого привода, также служит в качестве передающей силу реакции детали для передачи силы реакции, вызываемой отдачей ударника, к поглощающей силу реакции витой пружине сжатия. Поэтому количество частей может быть уменьшено, и структура может быть упрощена. Другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения будут легко поняты после прочтения нижеследующего подробного описания вместе с прилагаемыми чертежами и формулой изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 изображает вид сбоку в разрезе, схематично показывающий электрический молоток согласно первому варианту осуществления этого изобретения.
Фиг.2 - увеличенный вид в разрезе, показывающий существенную часть молотка, при ненагруженных условиях, в которых долото молотка не прижимается к обрабатываемому объекту.
Фиг.3 - вид сверху в разрезе молотка при нагруженных условиях, в которых долото молотка прижимается к обрабатываемому объекту.
Фиг.4 - вид сверху в разрезе молотка в состоянии поглощения силы реакции, вызываемой отдачей долота молотка.
Фиг.5 - увеличенный вид части A на фиг.1.
Фиг.6 - увеличенный вид части B на фиг.2.
Фиг.7 - увеличенный вид в разрезе, показывающий существенную часть электрического молотка согласно второму варианту осуществления этого изобретения, при ненагруженных условиях, в которых долото молотка не прижимается к обрабатываемому объекту.
Фиг.8 - увеличенный вид в разрезе, показывающий существенную часть электрического молотка, при нагруженных условиях, в которых долото молотка прижимается к обрабатываемому объекту.
Фиг.9 - вид сверху в разрезе молотка в состоянии поглощения силы реакции, вызываемой отдачей долота молотка.
Фиг.10 - увеличенный вид в разрезе, показывающий существенную часть электрического молотка согласно третьему варианту осуществления этого изобретения, при ненагруженных условиях, в которых долото молотка не прижимается к обрабатываемому объекту.
Фиг.11 - увеличенный вид в разрезе, показывающий существенную часть электрического молотка, при нагруженных условиях, в которых долото молотка прижимается к обрабатываемому объекту.
Фиг.12 - вид сверху в разрезе молотка в состоянии поглощения силы реакции, вызываемой отдачей долота молотка.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Каждый из дополнительных признаков и этапов способа, раскрытых выше и ниже, может быть использован отдельно или совместно с другими признаками и этапами способа для обеспечения и создания усовершенствованных ударных инструментов, способов их использования и устройств, применяемых в них. Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, использующие многие из дополнительных признаков и этапов способа, совместно описаны ниже подробно со ссылкой на чертежи. Это подробное описание просто предназначено ознакомить специалиста в данной области техники с дополнительными подробностями для применения на практике предпочтительных аспектов настоящих идей и не предназначено ограничивать объем изобретения. Только формула изобретения определяет объем заявленного изобретения. Поэтому комбинации признаков и этапов, раскрытых в нижеследующем подробном описании, могут не являться необходимыми для применения на практике изобретения в самом широком смысле, а предназначены только для подробного описания предпочтительных вариантов изобретения.
Первый вариант осуществления изобретения
Первый вариант осуществления настоящего изобретения описан со ссылкой на фиг.1-6. На Фиг.1 показан электрический молоток 101 как вариант осуществления ударного инструмента согласно настоящему изобретению.
Электрический молоток 101 данного варианта осуществления включает в себя корпус 103, долото 119 молотка, съемным образом соединенное с областью конца вершины (на левой стороне, как видно на фиг.1) корпуса 103 посредством держателя 137 инструмента, и рукоятку 109, присоединенную к корпусу 103 на стороне, противоположной долоту 119 молотка, и выполнена с возможностью быть удерживаемой пользователем. Долото 119 молотка удерживается держателем 137 инструмента с возможностью возвратно-поступательного перемещения по отношению к держателю 137 инструмента в его осевом направлении и предотвращения вращения по отношению к держателю 137 инструмента в его направлении по окружности. В настоящем варианте осуществления, ради удобства объяснения, сторона долота 119 молотка принимается в качестве передней стороны и сторона рукоятки 109 - в качестве задней стороны.
Корпус 103 включает в себя кожух 105 двигателя, в котором размещен приводной двигатель 111, и кожух 107 редуктора, который размещает механизм 113 преобразования движения и ударяющий механизм 115. Механизм 113 выполнен с возможностью надлежащим образом преобразовывать вращение приводного двигателя 111 в линейное движение и затем передавать его к ударяющему механизму 115. В результате, создается ударная сила в осевом направлении долота 119 молотка посредством ударяющего механизма 115. Кроме того, ползунковый переключатель 109a предусмотрен на рукоятке 109 и может плавно перемещаться пользователем для приведения в движение приводного двигателя 111.
Механизм 113 преобразования движения включает в себя ведущую шестерню 121, которая вращается в горизонтальной плоскости приводным двигателем 111, кривошипный диск 125, имеющий ведомую шестерню 123, которая входит в зацепление с ведущей шестерней 121, плечо 127 кривошипа, которое свободно присоединено на его одном конце к кривошипному диску 125 посредством вала 126 эксцентрика в позиции, смещенной на заданное расстояние от центра вращения кривошипного диска 125, и приводной элемент в форме поршня 129, смонтированный к другому концу плеча 127 кривошипа посредством соединительного вала 128. Кривошипный диск 125, плечо 127 кривошипа и поршень 129 образуют кривошипно-шатунный механизм.
Как показано на фиг.2-4, ударяющий механизм 115 включает в себя ударяющий элемент 143, который расположен с возможностью скольжения во внутреннем диаметре цилиндра 141, и промежуточный элемент в форме ударного болта 145, который расположен с возможностью скольжения в держателе 137 инструмента и передает кинетическую энергию ударяющего элемента 143 к долоту 119 молотка. Воздушная полость 141a образована между поршнем 129 и ударяющим элементом 143 в цилиндре 141. Ударник 143 приводится посредством действия воздушной пружины воздушной полости 141a цилиндра 141, которое вызывается движением скольжения поршня 129. Ударяющий элемент 143 затем сталкивается (ударяет) с промежуточным элементом в форме ударного болта 145, который расположен с возможностью скольжения в держателе 137 инструмента, и передает ударяющую силу к долоту 119 молотка посредством ударного болта 145. Ударный болт 145 и долото 119 молотка являются признаками, которые соответствуют «ударнику» согласно этому изобретению.
Цилиндр 141 вставляется спереди во внутренний диаметр цилиндрического удерживающего цилиндр участка 107a, сформированного в передней области кожуха 107 редуктора, и вставленный конец цилиндра 141 соприкасается с торцевой поверхностью 107b, которая сформирована в удерживающем цилиндр участке 107a в направлении поперечном направлению вставки цилиндра 141. Этим соприкосновением определяется позиция заднего конца цилиндра 141. Удерживающий цилиндр участок 107a является признаком, который соответствует «заданной размещающей части» согласно этому изобретению. Вся область цилиндра 141, за исключением области, принимаемой удерживающим цилиндр участком 107a, размещена в цилиндрической детали (бочке) 108, которая сформирована как отдельная деталь от кожуха 107 редуктора. Цилиндрическая деталь 108 и кожух 107 редуктора, однако, жестко присоединены друг к другу винтами (не показаны) и фактически сформированы как один компонент.
Воздушная полость 141a служит для приведения в движение ударяющего элемента 143 посредством действия воздушной пружины и связана с наружной поверхностью посредством воздушных отверстий 141b, которые сформированы в цилиндре 141 для предотвращения холостого привода. При ненагруженных условиях, в которых долото 119 молотка не прижимается к обрабатываемому объекту, или в состоянии, в котором ударный болт 145 не толкается назад (направо, как видно на фиг.2), ударяющему элементу 143 позволяется двигаться к передней позиции для открывания воздушных отверстий 141b (фиг.2). С другой стороны, при нагруженных условиях, в которых долото 119 молотка прижимается к обрабатываемому объекту силой пользователя нажатия, прикладываемой вперед к корпусу 103 инструмента, ударяющий элемент 143 не толкается отводящим ударным болтом 145 и перемещается к задней позиции для закрывания воздушных отверстий 141b (фиг.3).
Таким образом, ударяющий элемент 143 управляет открыванием и закрыванием воздушных отверстий 141b воздушной полости 141a. Открывание воздушных отверстий 141b блокирует действие воздушной пружины, в то же время закрывание воздушных отверстий 141b разблокирует действие воздушной пружины. Конкретно, воздушные отверстия 141b и ударяющий элемент 143 образуют механизм предотвращения холостого привода такого типа, который открывает воздушную полость, чтобы предотвращать привод долота 119 молотка при ненагруженных условиях (холостой привод).
В молотке 101, когда долото 119 молотка прижимается к обрабатываемому объекту силой пользователя нажатия, прикладываемой вперед к корпусу 103, ударный болт 145 толкается назад (к поршню 129) вместе с долотом 119 молотка и входит в соприкосновение с деталью со стороны корпуса. В результате, корпус 103 позиционируется по отношению к обрабатываемому объекту. В этом варианте осуществления такое позиционирование совершается витой пружиной 171 сжатия, выполненной с возможностью поглощения силы реакции, посредством позиционирующего элемента 151 и передающей силу реакции детали в форме принимающей пружину детали 175.
Позиционирующий элемент 151 является частью узла, включающей в себя резиновое кольцо 153, твердую металлическую шайбу 155 передней стороны, соединенную с осевой передней стороной резинового кольца 153, и твердую металлическую шайбу 157 задней стороны, соединенную с осевой задней стороной резинового кольца 153. Позиционирующий элемент 151 свободно пригнан на участок 145b малого диаметра ударного болта 145. Ударный болт 145 имеет ступенчатую, цилиндрическую форму, имеющую участок 145a большого диаметра, который пригнан по скольжению в цилиндрический участок держателя 137 инструмента, и участок 145b малого диаметра, сформированный на задней стороне участка 145a большого диаметра. Ударный болт 145 имеет конический участок 145c, сформированный между поверхностью наружной стенки участка 145a большого диаметра и поверхностью наружной стенки участка 145b малого диаметра. Кроме того, позиционирующий элемент 151 расположен между поверхностью наружной стенки участка 145b малого диаметра и поверхностью внутренней стенки цилиндрической детали 108.
При нагруженных условиях, в которых долото 119 молотка прижимается пользователем к обрабатываемому объекту, когда ударный болт 145 отводится вместе с долотом 119 молотка, конический участок 145c ударного болта 145 соприкасается с позиционирующим элементом 151 в заданной отведенной позиции. Задняя металлическая шайба 157 позиционирующего элемента 151 удерживается в соприкосновении с принимающей пружину деталью 175, которая воспринимает силу смещения витой пружины 171 сжатия. Витая пружина 171 сжатия упруго воспринимает силу пользователя нажатия прижимания долота 119 молотка к обрабатываемому объекту так, что корпус 103 позиционируется по отношению к обрабатываемому объекту. Поэтому витая пружина 171 сжатия выполнена с возможностью обычно иметь избыточное давление, большее, чем сила пользователя прижимания долота 119 молотка к обрабатываемому объекту. Это состояние показано на фиг.3.
Как показано на фиг.6 в увеличенном виде, витая пружина 171 сжатия расположена снаружи цилиндра 141 и упруго помещена между передней поверхностью принимающего пружину кольца 173, которое прикреплено к цилиндру 141 посредством стопорного кольца 172, и задней поверхностью принимающей пружину детали 175. Принимающая пружину деталь 175 является цилиндрическим компонентом, расположенным между позиционирующим элементом 151 и витой пружиной 171 сжатия. Принимающая пружину деталь 175 пригнана на цилиндр 141 так, что она может скользить в осевом направлении долота молотка. Передний конец принимающей пружину детали 175 удерживается в соприкосновении с задней поверхностью задней металлической шайбы 157 позиционирующего элемента 151. Позиционирующая деталь 151 удерживается в соприкосновении с задним концом 137a держателя 137 инструмента. Следовательно, держатель 137 инструмента и цилиндр 141 воспринимают силу смещения витой пружины 171 сжатия. Таким образом, сила смещения витой пружины 171 сжатия обычно действует на цилиндр 141 таким образом, чтобы прижимать цилиндр 141 к торцевой поверхности 107b удерживающего цилиндр участка 107a (фиг.5). Таким путем цилиндр может быть предотвращен от вытеснения цилиндра 141 из удерживающего цилиндр участка 107a.
Кроме того, как показано на фиг.6, принимающая пружину деталь 175 имеет ступенчатый внутренний диаметр, имеющий участок 175a большого внутреннего диаметра и участок 175b малого внутреннего диаметра. Ступенчатая поверхность 175c зацепления сформирована между участком 175a большого внутреннего диаметра и участком 175b малого внутреннего диаметра и соприкасается или ей позволяется соприкасаться с заплечиком 141c цилиндра 141 сзади. Заплечик 141c сформирован на внешней периферии цилиндра 141 и проходит радиально наружу из него. Конкретно, заплечик 141c образует ограничитель, который определяет максимальную выдвинутую позицию принимающей пружину детали 175 по отношению к цилиндру 141. Таким образом, витая пружина 171 сжатия устанавливается так, что ее переднему концу позволяется двигаться назад (в направлении сжатия) по отношению к цилиндру 141.
Действие молотка 101 осуществляется следующим образом.
Когда приводной двигатель 111 (фиг.1) приводится, вращение приводного двигателя 111 приводит во вращение ведущую шестерню 121 в горизонтальной плоскости. Когда ведущая шестерня 121 вращается, кривошипный диск 125 поворачивается в горизонтальной плоскости посредством ведомой шестерни 123, которая входит в зацепление с ведущей шестерней 121. Затем, поршень 129 скользит линейно в цилиндре 141 посредством плеча 127 кривошипа. В это время при ненагруженных условиях, в которых долото 119 молотка не прижимается к обрабатываемому объекту, как показано на фиг.2, ударный болт 145 помещается в переднюю позицию. В результате, ударяющий элемент 143 перемещается, или ему позволяется двигаться к своей передней позиции для открывания воздушных отверстий 141b. Следовательно, когда поршень 129 движется вперед или назад, воздух выпускается из или в воздушную полость 141a через воздушные отверстия 141b. Таким образом, воздушная полость 141a предотвращается от выполнения действия пружины сжатия. Это означает, что предотвращается холостой привод долота 119 молотка.
С другой стороны, при нагруженных условиях, в которых долото 119 молотка прижимается к обрабатываемому объекту, как показано на фиг.3, ударный болт 145 толкается назад вместе с долотом 119 молотка и, в свою очередь, толкает ударник 143 назад так, что ударяющий элемент 143 закрывает воздушные отверстия 141b. Таким образом, ударяющий элемент 143 двигается возвратно-поступательно в цилиндре 141 и сталкивается (ударяет) с ударным болтом 145 действием функции воздушной пружины в цилиндре 141 в результате движения скольжения поршня 129. Кинематическая энергия ударяющего элемента 143, которая вызывается столкновением с ударным болтом 145, передается к долоту 119 молотка. Таким образом, долото 119 молотка выполняет ударяющее движение в своем осевом направлении и работа молотка выполняется на обрабатываемом объекте.
Как описано выше, работа молотком выполняется при нагруженных условиях, в которых долото 119 молотка прижимается к обрабатываемому объекту. Когда долото 119 молотка прижимается к обрабатываемому объекту, долото 119 молотка толкается назад и, в свою очередь, отводит ударный болт 145. Когда ударный болт 145 отводится, конический участок 145c ударного болта 145 соприкасается с передней металлической шайбой 155 позиционирующего элемента 151. Задняя металлическая шайба 157 позиционирующей детали 151 удерживается в соприкосновении с принимающей пружину деталью 175, которая воспринимает силу смещения витой пружины 171 сжатия. Следовательно, витая пружина 171 сжатия упруго воспринимает силу пользователя нажатия прижимания долота 119 молотка к обрабатываемому объекту. Это состояние показано на фиг.3. Таким образом, корпус 103 позиционируется по отношению к обрабатываемому объекту, и в таком состоянии выполняется работа молотком.
Когда долото 119 молотка выполняет ударяющее действие на обрабатываемом объекте и приводит к созданию силы реакции от обрабатываемого объекта, сила, вызываемая этой отдачей, или сила реакции перемещает долото 119 молотка, ударный болт 145, позиционирующий элемент 151 и принимающую пружину деталь 175 назад и упруго деформирует (сжимает) витую пружину 171 сжатия. Конкретно, сила реакции, вызываемая отдачей долота 119 молотка, эффективно поглощается упругой деформацией витой пружины 171 сжатия так, что передача силы реакции к корпусу 103 уменьшается. Это состояние показано на фиг.4. В это время задняя металлическая шайба 157 позиционирующего элемента 151 обращена к передней торцевой поверхности цилиндра 141 с заданным зазором между ними и может входить в соприкосновение с ней так, что определяется максимальная, отведенная позиция позиционирующего элемента 151. Поэтому действие поглощения силы реакции витой пружины 171 сжатия совершается в диапазоне вышеупомянутого зазора.
Как описано выше, согласно этому варианту осуществления, цилиндр 141 обычно прижимается к торцевой поверхности 107b удерживающего цилиндр участка 107a силой смещения витой пружины 171 сжатия, которая действует в направлении назад (фиг.5). Таким образом, цилиндр 141 может быть предотвращен от вытеснения из удерживающего цилиндр участка 107a. В конструкции, в которой сила смещения витой пружины 171 сжатия не действует на цилиндр 141, должно быть предусмотрено фиксирующее средство для того, чтобы фиксировать цилиндр 141 к удерживающему цилиндр участку 107a. Например, упругое кольцо, такое как уплотнительное кольцо, может быть расположено между цилиндром 141 и удерживающим цилиндр участком 107a так, что упругая деформация упругого кольца величиной, соответствующей вмешательству упругого кольца, используется, чтобы предотвращать цилиндр 141 от вытеснения из удерживающего цилиндр участка 107a. Согласно этому варианту осуществления, однако, потребность в таком фиксирующем средстве устраняется, так что структура может быть упрощена. Кроме того, вследствие устранения потребности в фиксирующем средстве цилиндр может быть легко смонтирован или демонтирован к или из корпуса инструмента.
Кроме того, согласно этому варианту осуществления витая пружина 171 сжатия расположена снаружи цилиндра 141. Один конец (задний конец) витой пружины 171 сжатия принимается принимающим пружину кольцом 173, которое предотвращается от движения назад стопорным кольцом 172, закрепленным к цилиндру 141, в то же время другой конец (передний конец) принимается принимающей пружину деталью 175, которая предотвращается от движения вперед заплечиком 141c цилиндра 141. Таким образом, цилиндр 141 и витая пружина 171 сжатия объединены в один компонент.
Следовательно, цилиндр 141 и витая пружина 171 сжатия могут быть смонтированы или демонтированы к или из удерживающего цилиндр участка 107a кожуха 107 редуктора как один завершенный компонент. Таким образом, легкость монтажа или ремонта может быть увеличена. В связи с этим цилиндрическая деталь 108 монтируется к кожуху 107 редуктора после того, как цилиндр 141 смонтирован к кожуху 107 редуктора.
Кроме того, в этом варианте осуществления позиционирование корпуса 103 выполняется витой пружиной 171 сжатия. С такой конструкцией сильным прижиманием долота 119 молотка к обрабатываемому объекту витая пружина 171 сжатия может быть деформирована так, что ударному болту 145 позволяется двигаться дальше назад. Конкретно, согласно этому изобретению, когда долото 119 молотка сильно прижимается к обрабатываемому объекту, величина движения ударяющего элемента 143 по направлению к поршню 129 может быть увеличена так, что усовершенствуется всасывание ударяющего элемента 143. Всасывание здесь представляет явление, в котором, когда воздушная полость 141a расширяется отводящим движением поршня 129, воздух в воздушной полости 141a охлаждается и давление воздушной полости 141a уменьшается, что вынуждает ударяющий элемент 143 двигаться назад.
Предпочтительно, уплотнительное кольцо расположено между цилиндром 141 и удерживающим цилиндр участком 107a для того, чтобы предотвращать стук между ними.
Второй вариант осуществления изобретения
Второй вариант осуществления настоящего изобретения описывается сейчас со ссылкой на фиг.7-9. В этом варианте осуществления механизм предотвращения холостого привода типа, который открывает воздушную полость, чтобы предотвращать выполнение долотом 119 молотка ударяющего движения при ненагруженных условиях, включает в себя скользящую муфту 181.
Скользящая муфта 181 расположена снаружи цилиндра 141 и служит для открытия и закрытия воздушных отверстий 141b. В других точках он имеет такую же конструкцию, как первый вариант осуществления. Компонентам или элементам в этом варианте осуществления, которые по существу идентичны тем, что в первом варианте осуществления, даны одинаковые цифры, как в первом варианте осуществления, и не будут описаны.
Как показано на фиг.7-9, механизм предотвращения холостого привода включает в себя воздушные отверстия 141b, цилиндрическую муфту 181, которая открывает и закрывает воздушные отверстия 141b, нажимную пружину 183, которая смещает скользящую муфту 181 по направлению к открытой позиции. Скользящая муфта 181 является признаком, который соответствует «подвижной детали» согласно этому изобретению. Скользящая муфта 181 расположена во внешней периферической области цилиндра 141 и может двигаться в осевом направлении долота молотка между открытой позицией для открывания воздушных отверстий 141b и закрытой позицией для закрывания воздушных отверстий 141b. Смещающая деталь в форме нажимной пружины 183 является витой пружиной сжатия. Нажимная пружина 183 расположена в задней части внешней периферической области цилиндра 141 и смещает скользящую муфту 181 вперед для того, чтобы удерживать скользящую муфту 181 в открытой позиции. Нажимная пружина 183 упруго расположена между осевой задней торцевой поверхностью скользящей муфты 181 и принимающим пружину кольцом 173 и смещает скользящую муфту 181 вперед. Принимающее пружину кольцо 173 предотвращается от движения назад стопорным кольцом 172, закрепленным к цилиндру 141. Поэтому при ненагруженных условиях, в которых долото 119 молотка не прижимается к обрабатываемому объекту, скользящая муфта 181 удерживается в открытой позиции, чтобы открывать воздушные отверстия 141b и блокировать действие воздушной пружины (фиг.7).
Кроме того, при ненагруженных условиях скользящая муфта 181 толкается вперед нажимной пружиной 183 и передняя торцевая поверхность скользящей муфты 181 толкает переднюю металлическую шайбу 155 позиционирующего элемента 151 вперед. Толкаемая передняя металлическая шайба 155 соприкасается с задним концом 137a держателя 137 инструмента и удерживается в этой позиции. В это время задняя металлическая шайба 157 позиционирующего элемента 151 отделяется от переднего конца цилиндра 141.
Кроме того, в этом варианте осуществления скользящая муфта 181 состоит из двух половин муфты в осевом направлении. Половины муфты двигаются как одна и, следовательно, фактически, они могут быть сформированы за одно целое как один компонент.
С другой стороны, при нагруженных условиях (фиг.8), в которых долото 119 молотка прижимается к обрабатываемому объекту и ударный болт 145 толкается назад вместе с долотом 119 молотка, скользящая муфта 181 перемещается к задней закрытой позиции посредством позиционирующей детали 151 и закрывает воздушные отверстия 141b. Закрытие воздушных отверстий 141b разблокирует действие воздушной пружины. В это время задний конец 181a скользящей муфты 181 соприкасается с принимающей пружину деталью 175, поглощающей силу реакции витой пружины 171 сжатия, которая позволяет витой пружине 171 сжатия упруго деформироваться для поглощения силы реакции. Конкретно, скользящая муфта 181 служит в качестве передающей силу реакции детали для передачи силы реакции отдачи к поглощающей силу реакции витой пружине 171 сжатия.
Поглощающая силу реакции витая пружина 171 сжатия скомпонована радиально наружу из нажимной пружины 183 параллельно и в такой же позиции, как нажимная пружина 183, на оси долота 119 молотка. Витая пружина 171 сжатия расположена между принимающим пружину кольцом 173 и принимающей пружину деталью 175. Принимающее пружину кольцо 173 предотвращается от движения назад стопорным кольцом 172, закрепленным к цилиндру 141, как упомянуто выше, и принимающая пружину деталь 175 предотвращается от движения вперед ступенчатой поверхностью 108a, которая сформирована в цилиндрической детали 108 в направлении, поперечном продольному направлению цилиндрической детали 108. Таким образом, сила смещения витой пружины 171 сжатия действует на цилиндр 141 в направлении вставки цилиндра или для нажатия цилиндра 141 назад.
В результате, как в описанном выше первом варианте осуществления, цилиндр 141 прижимается к торцевой поверхности 107b удерживающего цилиндр участка 107a (фиг.5) и удерживаемый предотвращается от вытеснения из него.
Согласно этому варианту осуществления, сконструированному таким образом, когда приводной двигатель 111 приводится, и поршень 129 вынуждается линейно скользить в цилиндре 141 при ненагруженных условиях, в которых долото 119 молотка не прижимается к обрабатываемому объекту, как показано на фиг.7, скользящая муфта 181 смещается вперед нажимной пружиной 183 и помещается в открытую позицию для открывания воздушных отверстий 141b. Следовательно, когда поршень 129 перемещается вперед или назад, воздух выпускается из или в воздушную полость 141a через воздушные отверстия 141b. Таким образом, воздушная полость 141a предотвращается от выполнения действия пружины сжатия. Это означает, что предотвращается холостой привод долота 119 молотка.
С другой стороны, при нагруженных условиях, в которых долото 119 молотка прижимается к обрабатываемому объекту, как показано на фиг.8, ударный болт 145 отводится вместе с долотом 119 молотка и, в свою очередь, толкает позиционирующую деталь 151. Тогда скользящая муфта 181 перемещается назад посредством позиционирующей детали 151 и закрывает воздушные отверстия 141b. Таким образом, ударяющий элемент 143 двигается возвратно-поступательно в цилиндре 141 и сталкивается (ударяет) с ударным болтом 145 действием функции воздушной пружины в цилиндре 141 в результате движения скольжения поршня 129. Кинематическая энергия ударника 143, которая вызывается столкновением с ударным болтом 145, передается к долоту 119 молотка. Таким образом, долото 119 молотка выполняет ударяющее движение в своем осевом направлении и работа молотка выполняется на обрабатываемом объекте.
Кроме того, когда долото 119 молотка прижимается к обрабатываемому объекту, скользящая муфта 181 перемещается назад и соприкасается с принимающей пружину деталью 175, поглощающей силу реакции витой пружины 171 сжатия. Следовательно, сила прижимания долота 119 молотка к обрабатываемому объекту упруго воспринимается витой пружиной 171 сжатия (фиг.8). В результате, корпус 103 позиционируется по отношению к обрабатываемому объекту, и в таком состоянии выполняется работа молотком. Поэтому витая пружина 171 сжатия выполнена с возможностью обычно иметь избыточное давление, большее, чем сила пользователя прижимания долота 119 молотка к обрабатываемому объекту.
Когда долото 119 молотка выполняет ударяющее действие на обрабатываемом объекте и создается сила реакции от обрабатываемого объекта, сила реакции, вызываемая этой отдачей, перемещает долото 119 молотка, позиционирующий элемент 151, скользящую муфту 181 и принимающую пружину деталь 175 назад и упруго деформирует витую пружину 171 сжатия. Конкретно, сила реакции, вызываемая отдачей долота 119 молотка, эффективно поглощается упругой деформацией витой пружины 171 сжатия так, что передача силы реакции к корпусу 103 уменьшается. Это состояние показано на фиг.9. В это время задняя металлическая шайба 157 позиционирующего элемента 151 обращена к передней торцевой поверхности цилиндра 141 с заданным зазором между ними и может входить в соприкосновение с ней так, что определяется максимальная отведенная позиция позиционирующего элемента 151. Поэтому действие поглощения силы реакции витой пружины 171 сжатия совершается в диапазоне вышеупомянутого зазора.
В этом варианте осуществления цилиндр 141 обычно прижимается к торцевой поверхности 107b (фиг.5) удерживающего цилиндр участка 107a силой смещения витой пружины 171 сжатия, которая действует в направлении назад. Таким образом, цилиндр 141 может быть предотвращен от вытеснения из удерживающего цилиндр участка 107a. Следовательно, как в описанном выше первом варианте осуществления, потребность в фиксирующем средстве для фиксирования цилиндра 141 к удерживающему цилиндр участку 107a устраняется, так что структура может быть упрощена. Кроме того, вследствие устранения потребности в фиксирующем средстве, цилиндр может быть легко смонтирован или демонтирован к или из корпуса инструмента.
В частности, в этом варианте осуществления скользящая муфта 181, которая управляет открыванием и закрыванием воздушных отверстий 141b для предотвращения холостого привода, также служит в качестве передающей силу реакции детали для передачи силы реакции, вызываемой отдачей долота 119 молотка, к поглощающей силу реакции витой пружине 171 сжатия. Поэтому, по сравнению со случаем, в котором предусмотрена дополнительно передающая силу реакции деталь, количество частей может быть уменьшено, и структура может быть упрощена.
Кроме того, в этом варианте осуществления, нажимная пружина 183 для предотвращения холостого привода и витая пружина 171 сжатия для поглощения силы реакции скомпонованы параллельно в радиальном направлении и в такой же позиции на оси долота 119 молотка.
Следовательно, витая пружина 171 сжатия может быть рационально скомпонована без изменения длины ударного инструмента в продольном направлении.
Третий вариант осуществления изобретения
Третий вариант осуществления настоящего изобретения описывается сейчас со ссылкой на фиг.10-12. В этом варианте осуществления витая пружина 171 сжатия и смещающие пружины 165F, 165R преобразователя 161 динамической вибрации используются для позиционирования корпуса 103 по отношению к обрабатываемому объекту перед действием молотка для поглощения силы реакции, которую долото 119 молотка воспринимает от обрабатываемого объекта после своего ударяющего движения. В других точках он имеет такую же конструкцию, как первый вариант осуществления. Компонентам или элементам в этом варианте осуществления, которые по существу идентичны тем, что в первом варианте осуществления, даны одинаковые цифры, как в первом варианте осуществления, и не будут описаны.
Как в первом варианте осуществления, витая пружина 171 сжатия расположена снаружи цилиндра 141 и упруго помещена между передней поверхностью принимающего пружину кольца 173, которое закреплено к цилиндру 141 посредством стопорного кольца 172, и задней поверхностью передающей силу реакции детали в форме принимающей пружину детали 175. Принимающая пружину деталь 175 является цилиндрическим компонентом, расположенным между позиционирующим элементом 151 и витой пружиной 171 сжатия. Принимающая пружину деталь 175 пригнана на цилиндр 141 так, что она может скользить в осевом направлении долота молотка. Передний конец принимающей пружину детали 175 удерживается в соприкосновении с задней поверхностью задней металлической шайбы 157 позиционирующего элемента 151. Позиционирующий элемент 151 удерживается в соприкосновении с задним концом 137a держателя 137 инструмента.
Преобразователь 161 динамической вибрации расположен во внутреннем пространстве цилиндрической детали 108 и главным образом включает в себя цилиндрический груз 163, расположенный снаружи витой пружины 171 сжатия, и переднюю и заднюю смещающие пружины 165F, 165R, расположенные на передней и задней сторонах груза 163 в осевом направлении долота молотка. Передняя и задняя смещающие пружины 165F, 165R оказывают усилие пружины на груз 163 в направлении друг к другу, когда груз 163 движется в осевом направлении долота 119 молотка.
Груз 163 скомпонован так, что его центр совпадает с осью долота 119 молотка и может свободно скользить со своей поверхностью наружной стенки, удерживаемой в соприкосновении с поверхностью внутренней стенки корпуса 107 редуктора. Кроме того, передняя и задняя смещающие пружины 165F, 165R сформированы витыми пружинами сжатия и, как груз 163, они скомпонованы так, что каждый из их центров совпадает с осью долота 119 молотка. Один конец (задний конец) задней смещающей пружины 165R удерживается в соприкосновении с передней поверхностью принимающего пружину кольца 167, которое закреплено к цилиндру 141 посредством стопорного кольца 166, в то же время другой конец (передний конец) удерживается в соприкосновении с осевым задним концом груза 163. Кроме того, один конец (задний конец) передней смещающей пружины 165F удерживается в соприкосновении с осевым передним концом груза 163, в то же время другой конец (передний конец) удерживается в соприкосновении с заплечиком 175d принимающей пружину детали 175.
Преобразователь 161 динамической вибрации, имеющий описанную выше конструкцию, служит, чтобы уменьшать импульсную и циклическую вибрацию, вызываемую во время работы молотком (когда приводится долото 119 молотка). Конкретно, груз 163 и смещающие пружины 165F, 165R служат в качестве уменьшающих вибрацию элементов в преобразователе 161 динамической вибрации и взаимодействуют, чтобы пассивно уменьшать вибрацию корпуса 103 молотка 101. Таким образом, вибрация молотка 101 может быть эффективно смягчена или уменьшена.
В этом варианте осуществления цилиндр 141 обычно прижимается к торцевой поверхности 107b удерживающего цилиндр участка 107a силами смещения витой пружины 171 сжатия и смещающими пружинами 165F, 165R, которые действуют в направлении назад (фиг.5). Таким образом, цилиндр 141 может быть предотвращен от вытеснения из удерживающего цилиндр участка 107a. Следовательно, как в первом варианте осуществления, потребность в фиксирующем средстве для фиксирования цилиндра 141 к удерживающему цилиндр участку 107a устраняется, так что структура может быть упрощена. Кроме того, вследствие устранения потребности в фиксирующем средстве цилиндр может быть легко смонтирован или демонтирован к или из корпуса инструмента.
При нагруженных условиях, в которых долото 119 молотка прижимается пользователем к обрабатываемому объекту, когда ударный болт 145 отводится вместе с долотом 119 молотка, конический участок 145c ударного болта 145 контактирует с позиционирующим элементом 151 в заданной отведенной позиции. Задняя металлическая шайба 157 позиционирующего элемента 151 удерживается в соприкосновении с принимающей пружину деталью 175, которая воспринимает силу смещения витой пружины 171 сжатия. Витая пружина 171 сжатия и смещающие пружины 165F, 165R упруго воспринимают силу пользователя нажатия прижимания долота 119 молотка к обрабатываемому объекту так, что корпус 103 позиционируется по отношению к обрабатываемому объекту. Поэтому витая пружина 171 сжатия и смещающие пружины 165F, 165R выполнены с возможностью обычно иметь избыточное давление, большее, чем сила пользователя прижимания долота 119 молотка к обрабатываемому объекту.
Когда корпус 103 позиционируется по отношению к обрабатываемому объекту и в этом состоянии выполняется работа молотком, преобразователь 161 динамической вибрации служит в качестве механизма уменьшения вибрации, в котором груз 163 и смещающие пружины 165F, 165R взаимодействуют, чтобы пассивно уменьшать циклическую вибрацию, вызываемую в корпусе 103 в осевом направлении долота молотка. Таким образом, вибрация молотка 101 может быть эффективно смягчена или уменьшена.
После ударяющего движения долота 119 молотка по обрабатываемому объекту долото 119 молотка вынуждается отдавать силой реакции от обрабатываемого объекта. Сила реакции, вызываемая такой отдачей, перемещает ударный болт 145, позиционирующий элемент 151 и принимающую пружину деталь 175 назад и упруго деформирует витую пружину 171 сжатия и смещающие пружины 165F, 165R преобразователя 161 динамической вибрации. Конкретно, сила реакции, вызываемая отдачей долота 119 молотка, поглощается упругой деформацией витой пружины 171 сжатия и смещающими пружинами так, что передача силы реакции к корпусу 103 уменьшается. В это время задняя металлическая шайба 157 позиционирующего элемента 151 обращена к передней торцевой поверхности цилиндра 141 с заданным зазором между ними и может входить в соприкосновение с ней так, что определяется максимальная, отведенная позиция позиционирующего элемента 151. Поэтому действие поглощения силы реакции витой пружины 171 сжатия и смещающих пружин 165F, 165R совершается в диапазоне вышеупомянутого зазора.
Кроме того, сила реакции отдачи долота 119 молотка подается к грузу 163 посредством ударного болта 145 позиционирующему элементу 151 принимающей пружину детали 175 и смещающих пружин 165F, 165R. Конкретно, сила реакции отдачи долота 119 молотка служит в качестве средства вибрации для вибрирования (приведения) активно груза 163 преобразователя 161 динамической вибрации. Таким образом, преобразователь 161 динамической вибрации служит в качестве активного механизма уменьшения вибрации для уменьшения вибрации принудительной вибрацией, в которой груз 163 является активно приводимым. Поэтому вибрация, которая вызывается в корпусе 103 во время работы молотком, может быть дополнительно эффективно уменьшена или смягчена. В результате, может быть гарантирована достаточная функция уменьшения вибрации даже в рабочих условиях, в которых, хотя уменьшение вибрации является крайне требуемым, только небольшая величина вибрации подается к преобразователю 161 динамической вибрации, и преобразователь 161 динамической вибрации не функционирует в достаточной мере, в частности, например, в работе, которая выполняется интенсивной силой пользователя нажатия, прикладываемой к электроинструменту.
Кроме того, в данном варианте осуществления груз 163 и смещающие пружины 165F, 165R, которые образуют преобразователь 161 динамической вибрации, скомпонованы по кольцу снаружи цилиндра 141. Таким образом, внешнее периферическое пространство цилиндра 141 может быть эффективно использовано. Кроме того, оно может быть скомпоновано так, что центры тяжести груза 163 и смещающих пружин 165F, 165R помещены на оси долота 119 молотка. В результате, пара сил (сила бокового вращения вокруг оси, простирающейся поперек продольного направления долота молотка) может быть предотвращена от действия на корпус 103.
Кроме того, согласно этому изобретению, витая пружина 171 сжатия и преобразователь 161 динамической вибрации расположены снаружи цилиндра 141. Задние концы витой пружины 171 сжатия и преобразователь 161 динамической вибрации принимаются принимающим пружину кольцом 173, которое предотвращается от движения назад стопорным кольцом 172, закрепленным к цилиндру 141, в то же время передние концы принимаются принимающей пружину деталью 175, которая предотвращается от движения вперед заплечиком 141c цилиндра 141. Таким образом, в состоянии, в котором витая пружина 171 сжатия и преобразователь 161 динамической вибрации монтируются на цилиндр 141, цилиндр 141, витая пружина 171 сжатия и преобразователь 161 динамической вибрации объединены в один компонент. Следовательно, цилиндр 141, витая пружина 171 сжатия и преобразователь 161 динамической вибрации могут быть смонтированы или демонтированы к или из удерживающего цилиндр участка 107a корпуса 107 редуктора, как один завершенный компонент. Таким образом, легкость монтажа или ремонта может быть увеличена.
Кроме того, в описанном выше варианте осуществления электрический молоток 101 был описан в качестве представительного образца ударного инструмента. Однако, естественно, настоящее изобретение может также быть применено к молотковому перфоратору, в котором долото 119 молотка может выполнять ударяющее движение в своем осевом направлении и вращение вокруг своей оси.
Кроме того, в вышеупомянутом варианте осуществления кривошипно-шатунный механизм был описан, как используемый в качестве механизма 113 преобразования движения для преобразования вращения приводного двигателя 111 в линейное движение для линейного перемещения долота 119 молотка. Однако механизм преобразования движения не ограничен кривошипно-шатунным механизмом, а может включать, например, наклонный диск, который качается по оси.
Следующие признаки могут быть предусмотрены в качестве варианта описанного выше изобретения.
Ударный инструмент, дополнительно содержащий позиционирующий элемент, расположенный между ударником и витой пружиной сжатия, удерживаемый в контакте с ударником при загруженных условиях, прижимаемый к обрабатываемому объекту и толкаемый к стороне приводного элемента, в то же время отделяется от ударника при ненагруженных условиях, в которых ударник не прижимается к обрабатываемому объекту, при этом сила реакции, которая вызывается отдачей от обрабатываемого объекта и действует на ударник, передается к витой пружине сжатия посредством позиционирующего элемента. Согласно этому аспекту изобретения, сила реакции, которую ударник воспринимает от обрабатываемого объекта, может быть поглощена упругой деформацией витой пружиной сжатия, которая вызывается движением назад позиционирующей детали. В результате, вибрация ударного инструмента может быть снижена.