ЦЕПНАЯ БЕНЗОМОТОРНАЯ ПИЛА С ПОДАЮЩИМ НАСОСОМ
CHAIN PETROL SAW WITH SUPPLY PUMP

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к цепной бензомоторной пиле по ограничительной части пункта 1.
Уровень техники
Из патентного документа US 6523645 B1 известен подающий насос в цепной бензомоторной пиле, посредством которого к пильной цепи, приводимой в движение цепной звездочкой, подводится масло, смазывающее цепь. Привод подающего насоса состоит из первого ведущего колеса, соединенного с подающим насосом, и второго ведущего колеса, соединенного со звездочкой цепной передачи, которые находятся в соединении друг с другом. Второе ведущее колесо выполнено в виде колеса червячной передачи в элементе привода, который своим соединительным участком охватывает цепную звездочку таким образом, что он состоит с цепной звездочкой в соединении с геометрическим замыканием. Для этого соединительный участок имеет несколько захватов, расположенных по окружности, которым соответствуют выполненные в цепной звездочке поверхности захватывания. При этом каждый из захватов входит в соответствующий промежуток между двумя зубьями ведущей цепной звездочки и состоит в приводном соединении с ней.
Если цепная бензомоторная пила оборудуется другой пильной цепью, например с другим шагом, то цепную звездочку приходится заменять другой, соответствующей типу используемой пильной цепи, чтобы обеспечивать приводное соединение с цепной звездочкой, соответствующее ей по форме и шагу пильной цепи. Если изменены геометрические характеристики цепной звездочки, элемент привода к подающему насосу также должен заменяться, поскольку соединительный участок выполнен в соответствии с геометрией используемой цепной звездочки.
Таким образом, при замене гарнитуры пильной цепи приходится заменять не только цепную звездочку, но и элемент привода к подающему насосу, что сложно и дорого.
Раскрытие изобретения
В основе изобретения лежит задача упростить конструкцию приводного соединения между цепной звездочкой и элементом привода к подающему насосу. Согласно изобретению задача решена признаками пункта 1.
На соединительном участке элемента привода согласно изобретению выполнены несколько первых захватов, которые соответствуют первой цепной звездочке с первыми геометрическими характеристиками; на том же самом соединительном участке того же самого элемента привода выполнены несколько вторых захватов, которые соответствуют цепной звездочке со вторыми геометрическими характеристиками. При этом первые геометрические характеристики отличаются от вторых геометрических характеристик. Отличие первых геометрических характеристик от вторых состоит, например, в величине шага, и/или количестве зубьев для цепи, и/или в размере в диаметре. При этом захваты расположены таким образом, что соединительный участок с первыми или вторыми захватами прилегает соответственно к первым или вторым поверхностям захватывания первой или второй цепной звездочки.
Предусматривая на соединительном участке несколько захватов, соответствующих различным цепным звездочкам, имеется возможность использовать один и тот же элемент привода для нескольких цепных звездочек с разными геометрическими характеристиками, так что при замене гарнитуры пильной цепи, как правило, не приходится заменять элемент привода. Это упрощает замену гарнитуры пильной цепи в цепной бензомоторной пиле.
В направлении окружности элемента привода два первых захвата и два вторых захвата образуют соответственно пары захватов, причем каждая пара захватов ограничивает в направлении окружности - то есть в каждом из направлений вращения цепной звездочки - по одному приемному устройству для соответствующего зуба первой и второй цепной звездочки. При этом конструкция предпочтительно предусмотрена таким образом, что в направлении окружности элемента привода первая пара захватов и вторая пара захватов расположены попеременно друг за другом.
Чтобы сделать элемент привода еще лучше приспосабливаемым для нескольких цепных звездочек, предусмотрено, что первые по отношению к оси вращения элемента привода приемные устройства, предусмотренные на соединительном участке, находятся диаметрально напротив друг друга и вторые приемные устройства соответственно находятся диаметрально напротив друг друга. Вследствие этого возможно такое расположение захватов по отношению плоскости оси элемента привода, что они расположены симметрично относительно этой плоскости оси.
Первое приемное устройство, образованное первыми захватами, выполнено с меньшей протяженностью в направлении окружности элемента привода, чем протяженность второго приемного устройства, образованного вторыми захватами. То есть первое приемное устройство имеет меньшую протяженность в направлении окружности, чем второе приемное устройство.
Чтобы было легко учитывать разное количество зубьев и разный шаг цепных звездочек, предусматривается большее незаполненное расстояние в направлении окружности элемента привода между первой и второй парами захватов. Это пустое расстояние находится между парой из первых захватов и парой из вторых захватов, и по протяженности оно больше, чем измеренное на приемном устройстве расстояние между захватами одной пары захватов.
Пустое расстояние между парами захватов в направлении окружности элемента привода предпочтительно по меньшей мере вдвое превышает максимальную протяженность приемного устройства в направлении окружности.
Размер зуба ведущей цепной звездочки, измеренный в направлении окружности элемента привода в соответствующем приемном устройстве, состоящем из пары захватов, выдержан с таким допустимым отклонением, что обеспечивается легкость изготовления зуба и монтажа элемента привода на цепную звездочку. Может оказаться целесообразным иметь цепную звездочку, помещаемую в приемном устройстве по существу без зазора. При этом ведущие зубья, соседствующие друг с другом на окружности соединительного участка в направлении вращения цепной звездочки, предпочтительно прилегают к первым и вторым захватам, причем в каждом случае один ведущий зуб удерживается в соответствующем приемном устройстве, состоящем из пары захватов.
В результате конструкция согласно изобретению приводного соединения с геометрическим замыканием из пластмассового элемента привода, насаженного на металлическую цепную звездочку, выполнена таким образом, что независимо от геометрического исполнения цепной звездочки, включенной в приводное соединение, только часть зубьев ведущей цепной звездочки состоит в приводном соединении с захватами. При этом захваты предпочтительно расположены между двумя зубьями с радиальным зазором относительно основания зубьев. Вследствие различия геометрических параметров используемых цепных звездочек сопрягаемые контуры отдельных цепных звездочек, обращенные к элементу привода, различны по конфигурации, по форме и/или размерам; согласно изобретению возможно использование для привода насоса одного и того же элемента привода, несмотря на разные формы сопряжения в сопрягаемых контурах цепных звездочек.
Краткое описание чертежей
Прочие признаки изобретения следуют из дальнейших пунктов Формулы изобретения, описания и чертежей, на котором представлены варианты осуществления изобретения, подробно описанные ниже. На чертежах:
фиг.1 - частичный разрез рабочего инструмента, показанного на примере цепной бензомоторной пилы, по линии А-А с фиг.3,
фиг.2 - частичный разрез рабочего инструмента с фиг.1 по линии В-В,
фиг.3 - частичный разрез рабочего инструмента с фиг.1 по линии С-С,
фиг.4 - подающий насос, встроенный в рабочий инструмент, в схематичном изображении,
фиг.5 - элемент привода подающего насоса с фиг.3 в аксонометрическом изображении,
фиг.6 - аксонометрическое изображение соединительного участка элемента привода с фиг.5,
фиг.7 - вид с торца на соединительный участок с фиг.6,
фиг.8 - схематичное изображение первого приводного соединения элемента привода с первой цепной звездочкой из шести зубьев,
фиг.9 - аксонометрическое изображение первого приводного соединения с фиг.8,
фиг.10 - схематическое изображение второго приводного соединения элемента привода со второй цепной звездочкой, имеющей восемь зубьев,
фиг.11 - аксонометрическое изображение второго приводного соединения с фиг.10,
фиг.12 - схематичное изображение третьего приводного соединения элемента привода с третьей цепной звездочкой с восемью зубьями и измененным шагом,
фиг.13 - аксонометрическое изображение третьего приводного соединения с фиг.12.
Осуществление изобретения
В варианте осуществления представлен переносной рабочий инструмент с ручной подачей на примере цепной бензомоторной пилы 1. Цепная бензомоторная пила 1 состоит по существу из двигателя 2, который в показанном варианте осуществления представляет собой двигатель внутреннего сгорания, в частности двухтактный двигатель внутреннего сгорания. Возможно также применение в качестве двигателей электромоторов.
Приводной двигатель 2 смонтирован в корпусе 3, который имеет заднюю рукоятку 4 с органами управления 5, 6 для двигателя, проходящую в продольном направлении 23 (фиг.2) корпуса 3. Передняя рукоятка 7 проходит перпендикулярно продольному направлению 23 цепной бензомоторной пилы 1 над корпусом 3; перед этой передней рукояткой 7, предусмотренной на верхней стороне корпуса 3, помещен с возможностью поворота щиток для руки, который служит для срабатывания тормозного механизма 9 безопасности.
Как показано на фигурах 2 и 3, тормозной механизм 9 безопасности помещен в съемной крышке 10 цепной звездочки, в которую /крышку/ вдается барабан 11 центробежной муфты 12. Ведущий вал 13, приводимый в движение двигателем 2, в варианте осуществления выполненный как коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания, своим концом 14 приводит в действие центробежную муфту 12; начиная с определенной скорости вращения, элементы 15 муфты прилегают к барабану 11 муфты, передавая крутящий момент, и захватывают ее в направлении вращения ведущего вала 13.
С барабаном 11 муфты соединена без возможности относительного поворота цепная звездочка 16, которая в аксонометрическом виде представлена, например, на фиг.9. Цепная звездочка 16 помещена - вместе с барабаном 11 муфты - с возможностью поворота на ведущем валу 13 при помощи подшипника 17. Конец 14 ведущего вала 13 проходит сквозь подшипник 17 и держит на выступающем конце 14 носитель 15 элементов муфты.
Цепная звездочка 16 имеет зубья 1, следующие друг за другом в направлении окружности, которые взаимодействуют с пильной цепью 19 и приводят ее в движение вокруг направляющей 20. По краю направляющей 20 выполнен проходящий вокруг нее паз 21 (фиг.2) для проведения пильной цепи 19. Направляющая 20 удерживается между корпусом 3 и крышкой 10 цепной звездочки в напряженном положении посредством натяжного винта 22. Направляющая 20 проходит в продольном направлении 23 рабочего инструмента.
Смазочное масло для смазывания пильной цепи 19, проходящей вокруг по направляющей 20, подводится к пазу 21 посредством подающего насоса 30, который представлен в частичном разрезе на фиг.3. Подающий насос 30 приводится в действие приводом 25 насоса, связанным приводным соединением с цепной звездочкой 16.
Как показано в схематичном изображении на фиг.4, подающий насос 30 состоит из рабочего цилиндра 31, в который входит поршень 32. Поршень 32 приводится во вращательное движение, для чего на штоке 33 поршня предусмотрено первое ведущее колесо 34, которое выполнено в виде шестерни 35. Свободный конец 36 поршневого штока упирается в жестко прикрепленный к корпусу ходовой стержень 37, который взаимодействует с выполненным на конце поршневого штока 33 ходовым кулачком. Посредством схематично показанной пружины 38 ходовой кулачок на конце 36 удерживается в положении прилегания к ходовому стержню 37.
При приведении поршневого штока 33 во вращение он смещается в соответствии с высотой Н ходового кулачка на конце 36, вследствие чего возникает возвратно-поступательное движение соответственно двойной стрелке 26. Таким образом, рабочее вещество, например масло для цепи, устремляется в рабочий объем 29 насоса в направлении стрелки 28 и подается в направлении стрелки 27 к потребителю, в данном варианте осуществления - в паз 21, проходящий по периметру направляющей 20.
Если центробежная муфта 12 не включена, пильная цепь 19 не захватывается; пильная цепь стоит на месте. При неподвижной пильной цепи 19 подача масла для цепи в паз 21 нежелательна. Поэтому привод подающего насоса 30 осуществляется стороной привода центробежной муфты 12, для чего в варианте осуществления предусмотрен элемент 40 привода, который представлен на фигурах 5-7. Элемент 40 привода выполнен по существу в виде цилиндрической втулки с выполненным на одном ее конце дисковидным бортом 42. При этом наружный диаметр 43 борта 42 выполнен большим, чем наружный диаметр 24 цепной звездочки 16 (фиг.8).
Как следует из фиг.3, подающий насос 30 находится ниже ведущего вала 13, причем ведущий вал 13 проходит сквозь элемент 40 привода. Элемент 40 привода помещен на ведущем валу 13 с возможностью поворота посредством подшипника 44, предпочтительно подшипника скольжения. Цилиндрическая втулка 41 на ее наружной боковой поверхности выполнена как второе ведущее колесо 39, а именно как червячное колесо 45, которое - ср. также фиг.4 - сцепляется с шестерней 35 подающего насоса 30.
Борт 42, предусмотренный на одном конце втулки 41, своей торцевой стороной обращен к цепной звездочке 16. На торцевой стороне, обращенной к цепной звездочке 16, борт 42 выполнен в виде соединительного участка 50. Для этого на торцевой стороне борта 42 имеются выступающие в осевом направлении захваты 46, 47, 48 и 49. В показанном варианте осуществления на торцевой стороне элемента 40 привода в направлении окружности 51 предусмотрены по меньшей мере два первых захвата 46 и 48 и два вторых захвата 47 и 49. Захваты имеют основную форму от U-образной до V-образной, если смотреть в осевом направлении со стороны торца, и расположены на одной окружности 52. Захваты отходят от окружности 52 в радиальном направлении, своими вершинами 53 они направлены к оси 54 вращения; по два первых захвата 46, 48 и по два вторых захвата 47, 49 расположены диаметрально напротив друг друга по отношению к оси 54 вращения.
По окружности 51 между каждыми двумя первыми захватами 46 и 48 выполнено первое приемное устройство 56 и между каждыми двумя вторыми захватами 47 и 49 выполнено второе приемное устройство 57. Приемные устройства 56 и 57 предусмотрены для приема в каждое из них одного зуба 18 цепной звездочки 16, расположенной на барабане 11 муфты.
В направлении окружности 51 элемента 40 привода в варианте осуществления предусмотрены попеременно первая пара 86 захватов и вторая пара 87 захватов, которые следуют друг за другом поочередно. Таким образом, по отношению к оси вращения 54 элемента 40 привода соединительный участок 50 имеет соответственно два первых приемных устройства 56, которые расположены напротив друг друга диаметрально относительно оси вращения 54, и два вторых приемных устройства 57, которые расположены напротив друг друга диаметрально по отношению к оси вращения 54. Конструкция выполнена так, что захваты 46, 48 и 47, 49, или пары 86, 87 захватов, расположены симметрично относительно осевых плоскостей 55, 58. При этом осевая плоскость 55 перпендикулярна осевой плоскости 58.
Оформление элемента 40 привода или его соединительного участка 50 выполнено так, что приемные устройства 56, образованные первыми захватами 46, 48, имеют большую протяженность 60 в направлении окружности 51, чем протяженность 61 второго приемного устройства 57 между обоими вторыми захватами 47, 49 на том же самом радиусе R.
Незаполненное расстояние 59 между первой парой 86 захватов, состоящей из первых захватов 46, 48, и второй парой 87 из вторых захватов 47, 49, измеренное в направлении окружности 51 элемента 40 привода, больше, чем протяженность 60, 61 приемных устройств 56, 57, измеренная между захватами 46 и 48; 47 и 49. В показанном варианте осуществления незаполненное расстояние 59 по меньшей мере вдвое больше максимальной протяженности 60 приемного устройства 56.
Вариант осуществления согласно изобретению элемента 40 привода с выполненным определенным способом соединительным участком 50 позволяет осуществлять приводное соединение цепных звездочек, имеющих разные геометрические параметры, с элементом 40 привода подающего насоса 30. Соединительный участок 50, выполненный согласно изобретению, делает возможным для каждой из геометрически различных (по количеству зубьев, по шагу зубьев) цепных звездочек получить приводное соединение с геометрическим замыканием, приводящее в движение от цепной звездочки элемент 40 привода и тем самым подающий насос 30.
На фигурах 8 и 9 представлена первая цепная звездочка 16, которая имеет шесть равномерно распределенных по окружности зубьев 18. Приводное соединение в направлении окружности 51 цепной звездочки 16 с соединительным участком 50 элемента 40 привода достигается посредством того, что два зуба 18.1 и 18.4 принимаются в первых приемных устройствах 56, которые ограничены первыми захватами 46 и 48. Первая цепная звездочка 16 с зубьями 18.1 и 18.4 удерживается по существу без зазора в соответствующем приемном устройстве 56 первой пары 86 захватов. Кроме того, благодаря представленной на фиг.7 конструкции согласно изобретению захватов 46, 47, 48 и 49 и предусмотренным расстояниям между ними в направлении окружности получается, что первая цепная звездочка 16 не только зафиксирована в первых приемных устройствах 56, но и прилегает к следующим за первым приемным устройством 56, в направлении окружности 51, вторым захватам 47 и 49. Таким образом, зубья 18.2 или 18.6, приходящиеся в первом приемном устройстве 56 на пустое расстояние 59, прилегают вне второго приемного устройства 57 к поверхностям 67 вторых захватов 47 и 49. В направлении окружности 51 и тем самым в обоих направлениях вращения цепной звездочки 16 прилегают соседние друг с другом ведущие зубья 18.1, 18.2 и 18.6 к первым захватам 46 и 48 и ко вторым захватам 47 и 49, причем расположенный между ними зуб 18.1 удерживается в соответствующем первом приемном устройстве 56.
Для получения приводного соединения с геометрическим замыканием между элементом 40 привода и первой цепной звездочкой 16 захваты 46, 47, 48, 49 перекрывают в аксиальном направлении зубья 18 так, что выполненные на каждом из зубьев 18 поверхности 70 и 71 захватывания прилегают к соответствующим им первым и вторым захватам 46, 48 и 47, 49. Как показано на фиг.9, захват 46, 47, 48 или 49 перекрывает в осевом направлении зуб 18 на части Т его ширины, причем часть Т ширины предпочтительно составляет меньше чем 30% от общей ширины G зуба 18.
В варианте осуществления по фигурам 10-13 показана цепная звездочка 116 или 216, которая имеет восемь зубьев 118 или 218. Таким образом, вторая цепная звездочка 116 отличается от первой цепной звездочки 16 другим количеством зубьев; первая цепная звездочка имеет 6 зубьев от 18.1 до 18.6, в то время как вторая цепная звездочка имеет 8 зубьев от 118.1 до 118.8. Несмотря на другие геометрические параметры второй цепной звездочки 116, она соединяется в направлении окружности 51 со второй цепной звездочкой 116 с геометрическим замыканием посредством того же самого элемента 40 привода тем же самым способом, как показывает аксонометрическое изображение на фиг.11.
В то время как для первой цепной звездочки по фиг.8 зуб 18.1 или 18.4 удерживается по существу без зазора в первом приемном устройстве 56, у второй цепной звездочки 116 с фиг.10 зуб 118.1, а также диаметрально противоположный ему зуб 118.5 удерживается по существу без зазора во втором приемном устройстве 57 между захватами 47 и 49. В результате этого достигнуто соединение с геометрическим замыканием, без зазора, соединительного участка 50 того же самого элемента 40 привода со второй цепной звездочкой 116 другой геометрической формы.
У второй цепной звездочки поверхности 70 и 71 захватывания зубьев 118.1-118.8 также прилегают к соответствующим захватам; первыми поверхностями 70 захватывания зубья 118.1, 118.5 прилегают к захватам 47 и 49 в пределах второго приемного устройства 57; вторыми поверхностями 71 захватывания зубья 118.8 и 118.2, соседние с зубом 118.1, принимаемым в приемном устройстве 58, прилегают поверхностями 71 захватывания к первым захватам 46 и 48. Таким образом, зубья 118.1 или 118.5 ведущей второй цепной звездочки 116 по существу без зазора удерживаются в направлении окружности 51 элемента 40 привода в соответствующих вторых приемных устройствах 57 пары 87 захватов. В направлении окружности 51, то есть в обоих направлениях вращения цепной звездочки 116, 118.1 ведущие зубья 118.2 и 118.8, соседствующие на окружности соединительного участка 50, прилегают к первым захватам 46, 48.
В первом приемном устройстве 56 между захватами 46 и 48 находится следующий в направлении окружности 51 зуб 118.3 с зазором, образовавшимся в направлении вращения 51.
Цепная звездочка 216 с фигур 12 и 13 отличается от цепной звездочки 116 по фигурам 10 и 11 другим шагом при том же самом количестве зубьев 218. Эта третья цепная звездочка также удерживается соединительным участком 50 того же самого элемента 40 привода с геометрическим замыканием в направлении окружности 51, то есть в обоих направлениях вращения, причем имеет место то же самое положение зубьев 218.1 и 218.5 во вторых приемных устройствах 57, как и на фиг.10. В этом отношении конструкция по существу идентична; вследствие другого шага захваты 46-49 своими вершинами 53 расположены с большим радиальным зазором S относительно основания 72 зуба между двумя зубьями 218.
Радиальный зазор S относительно основания 72 зуба меньше в варианте осуществления по фиг.10, со второй цепной звездочкой 116; при использовании первой цепной звездочки 16 зазор S относительно основания зуба больше. Существенно, что первая, вторая и третья звездочки 16, 116, 216 в каждом случае расположены с минимальным зазором S относительно основания 72 зуба на соединительном участке 50.
Общим для всех вариантов осуществления является то, что при приводном соединении с геометрическим замыканием элемента 40 привода, установленного на цепную звездочку 16, 116, 216, только часть зубьев 18, 118, 218 ведущей цепной звездочки 16, 116, 216 состоит в приводном соединении с захватами 46, 47, 48, 49.
В приводном соединении между элементом 40 привода и одной из цепных звездочек 16, 116, 216 предусмотрена связь между выполненной из пластмассы приводной деталью 40 и состоящей из металла цепной звездочкой 16, 116, 216. Элемент 40 привода перекрывает цепную звездочку 16, 116, 216 в осевом направлении. В направлении окружности 51 элемента привода захваты 46, 47, 48, 49 находятся между зубьями 18, 118, 218 цепной звездочки 16, 116, 216, вследствие чего в направлении вращения 51 достигается геометрическое замыкание, осуществляющее привод.