ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ РАБОЧЕГО ИНСТРУМЕНТА РУЧНОЙ МАШИНЫ
CLAMPING DEVICE FOR FIXATION OF WORKING TOOL OF HAND-HELD MACHINE

Уровень техники
Известны зажимные устройства для закрепления рабочих инструментов ручных машин, прежде всего ручных машин с приводимым в осциллирующее движение шпинделем, содержащие зажимной узел для зажима рабочего инструмента в осевом направлении и узел управления для приведения в действие зажимного узла.
Раскрытие изобретения
Объектом изобретения является зажимное устройство для закрепления рабочего инструмента ручной машины, прежде всего ручной машины с приводимым в осциллирующее движение шпинделем (осциллирующей ручной машины), содержащее по меньшей мере один зажимной узел для зажима, или фиксации, рабочего инструмента в осевом направлении и по меньшей мере один узел управления для приведения в действие зажимного узла.
В соответствии с изобретением для соединения узла управления с зажимным узлом с фиксацией от проворачивания узел управления имеет по меньшей мере один элемент кулачковой муфты, установленный с возможностью перемещения, по меньшей мере по существу параллельного осевому направлению. Вместе с тем, для обеспечения соединения с фиксацией от взаимного проворачивания элемент кулачковой муфты также может быть установлен с возможностью перемещения вдоль другого направления, подходящего с точки зрения специалиста. Слово "предусмотренный" следует понимать как специально выполненный, рассчитанный и/или установленный для выполнения определенной функции. Под зажимным узлом здесь понимается, в частности, узел, который за счет геометрического и/или силового замыкания фиксирует рабочий инструмент на шпинделе, в частности на приводимом в осциллирующее движение шпинделе, ручной машины, в частности в осевом направлении, т.е. от осевого смещения. Под осевым направлением здесь понимается, в частности, направление, предпочтительно проходящее по меньшей мере по существу параллельно оси возвратно-вращательного движения (поворота) и/или оси непрерывного вращения шпинделя. Особенно предпочтителен вариант осуществления изобретения, в котором осевое направление совпадает с осью вращения или поворота шпинделя. Под по существу параллельной ориентацией определенного направления относительно направления отсчета, в частности в одной плоскости, здесь понимается, в частности, то, что указанное направление может иметь отклонение от направления отсчета, составляющее, в частности, менее 8°, предпочтительно - менее 5° и особенно предпочтительно - менее 2°.
Под узлом управления здесь понимается, в частности, узел, имеющий по меньшей мере один орган управления, на который непосредственно воздействует оператор, и предусмотренный для того, чтобы путем приложения управляющего воздействия и/или путем ввода параметров оказывать влияние на определенный процесс и/или на состояние узла, связанного с узлом управления, и/или изменять этот процесс или состояние. Под соединением с фиксацией от проворачивания понимается, в частности, соединение, обеспечивающее передачу крутящего момента и/или вращательного движения по меньшей мере по существу без его изменения. Под элементом кулачковой муфты здесь понимается, в частности, подвижно установленный элемент, предусмотренный для того, чтобы в результате своего перемещения создавать соединение с геометрическим замыканием для обеспечения передачи сил и/или крутящих моментов с одного конструктивного элемент на другой конструктивный элемент.
Предпочтительно, чтобы элемент кулачковой муфты для передачи крутящего момента на зажимной узел имел по меньшей мере один осевой выступ, предусмотренный для того, чтобы по меньшей мере в одном рабочем состоянии взаимодействовать, за счет геометрического замыкания, с ответным элементом кулачковой муфты зажимного узла. Осевой выступ предпочтительно расположен на стороне элемента кулачковой муфты, обращенной к ответному элементу кулачковой муфты, и выдается из элемента кулачковой муфты в направлении ответного элемента кулачковой муфты. Вместе с тем, элемент кулачковой муфты может иметь и другое подходящее с точки зрения специалиста исполнение, обеспечивающее возможность передачи крутящего момента. Предпочтительно, чтобы в сцепленном состоянии элемента кулачковой муфты и ответного элемента кулачковой муфты осевой выступ находился в зацеплении с соответствующим ему передающим вращение выступом ответного элемента кулачковой муфты. При этом перекрытие осевого выступа и передающего вращение выступа, измеряемое, в частности, в осевом направлении, составляет более 0,5 мм, предпочтительно - более 1 мм и особенно предпочтительно - более 2 мм. Под перекрытием здесь понимается, в частности, совмещение, или наложение, по меньшей мере двух конструктивных элементов, в частности их участков, в направлении, проходящем по меньшей мере по существу перпендикулярно осевому направлению, в частности таким образом, что прямая, проходящая в направлении, по меньшей мере по существу перпендикулярном осевому направлению, пересекает эти два конструктивных элемента. Благодаря предлагаемому в изобретении выполнению зажимного устройства для закрепления рабочего инструмента ручной машины достигается высокий уровень удобства управления зажимным устройством. Кроме того, изобретение позволяет конструктивно простым образом реализовать сцепление и/или расцепление узла управления.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения узел управления имеет по меньшей мере один кулачковый механизм для перемещения элемента кулачковой муфты, включающий в себя по меньшей мере один кулачок, расположенный на органе управления, входящем в состав узла управления. Под кулачковым механизмом здесь понимается, в частности, механизм, который вследствие движения кулачка, в частности его вращательного движения, и за счет геометрической формы кулачка, взаимодействующей с геометрической формой ответного кулачку элемента, управляет конструктивным элементом, который в результате взаимодействия указанных геометрических форм совершает заданное движение. Под расположением кулачка на органе управления здесь понимается, в частности, соединение кулачка с органом управления с возможностью его совместного с органом управления движения относительно корпуса ручной машины, причем кулачок может быть выполнен в виде отдельного от органа управления конструктивного элемента, закрепленного на органе управления, или может быть выполнен за одно целое с органом управления. Предпочтительным является выполнение органа управления в виде рычага управления. Вместе с тем, орган управления может иметь и другое подходящее с точки зрения специалиста исполнение. В предпочтительном исполнении кулачок имеет по меньшей мере одну рабочую поверхность, расположенную по наружному контуру рычага управления и выполненную, в частности, за одно целое с рычагом управления. Под рабочей поверхностью кулачка здесь понимается, в частности, геометрическая форма, специально предусмотренная для того, чтобы посредством своего движения в определенном направлении и/или вокруг определенной оси и за счет взаимодействия с другим конструктивным элементом приводить в движение этот конструктивный элемент. Под выполнением элементов за одно целое понимается, в частности, по крайней мере, неразъемное соединение этих элементов, обеспечиваемое силами межмолекулярного или межатомного сцепления, например сварное, клеевое соединение, приформовывание методом литья под давлением и/или соединение иным целесообразным с точки зрения специалиста методом, и/или, что предпочтительно, выполнение элементов в виде одного изделия, например, путем изготовления из одной отливки и/или путем изготовления методом одно- или многокомпонентного литья под давлением и, что предпочтительно, из одной заготовки. Благодаря предлагаемому в изобретении выполнению зажимного устройства для закрепления рабочего инструмента ручной машины посредством движения органа управления создается перестановочное усилие, которое через кулачок может воздействовать на элемент кулачковой муфты.
В альтернативном исполнении предлагаемого в изобретении зажимного устройства узел управления содержит по меньшей мере один откидной рычажный узел для перемещения элемента кулачковой муфты. Под откидным рычажным узлом здесь понимается, в частности, узел, который за счет использования закона рычага преобразует усилие, прикладываемое оператором к откидному рычажному элементу, входящему в состав этого узла, и действующее в одном направлении, в усилие, действующее на конструктивный элемент в другом направлении. Предпочтительно, чтобы откидной рычажный узел включал в себя по меньшей мере один откидной рычажный элемент, имеющий ось откидывания, в частности поворота, расположенную, вдоль продольной оси откидного рычажного элемента, проходящей по меньшей мере по существу перпендикулярно оси откидывания, на расстоянии от двух обращенных в противоположные стороны концов откидного рычажного элемента. Под по существу перпендикулярной ориентацией определенного направления относительно направления отсчета здесь понимается, в частности, то, что указанное направление и направление отсчета, в частности при их рассмотрении в одной плоскости, образуют между собой угол 90°, и максимальное отклонение от этого угла составляет, в частности, менее 8°, предпочтительно - менее 5° и особенно предпочтительно - менее 2°. Предпочтительно, чтобы расстояния от двух обращенных в противоположные стороны концов откидного рычажного элемента до оси откидывания отличались друг от друга, в частности длиной отрезка, измеряемого вдоль продольной оси откидного рычажного элемента от соответствующего конца до оси откидывания. Таким образом, откидной рычажный элемент имеет, если смотреть вдоль его продольной оси, предпочтительно два плеча различной длины. Особенно предпочтительно, чтобы одно плечо откидного рычажного элемента создавало управляющее усилие для перемещения элемента кулачковой муфты в осевом направлении вследствие воздействия откидного рычажного элемента на элемент кулачковой муфты. Применение откидного рычажного узла позволяет переводить малое управляющее усилие оператора в большое перестановочное усилие для перемещения элемента кулачковой муфты. Таким образом, предлагаемое в изобретении выполнение зажимного устройства для закрепления рабочего инструмента ручной машины обеспечивает удобство управления элементом кулачковой муфты.
Далее, узел управления может содержать по меньшей мере один рычаг управления, который представляет собой откидной рычажный элемент в составе откидного рычажного узла и ось поворота которого находится на расстоянии от оси поворота органа управления, проходящей по меньшей мере по существу параллельно осевому направлению. Таким образом, ось поворота рычага управления предпочтительно расположена на расстоянии от оси поворота органа управления в направлении, проходящем по меньшей мере по существу перпендикулярно оси поворота органа управления. Под рычагом управления здесь понимается, в частности, установленный с возможностью поворота орган управления, входящий в состав узла управления, который перпендикулярно оси вращения имеет по меньшей мере один рычажный элемент, продольная протяженность которого, или длина, по меньшей мере вдвое больше по меньшей мере одной другой протяженности в направлении, перпендикулярном оси поворота. В этом варианте осуществления изобретения откидной рычажный узел может быть реализован конструктивно простым образом с обеспечением подвижности элемента кулачковой муфты вдоль оси поворота органа управления, проходящей по меньшей мере по существу параллельно осевому направлению.
Целесообразно, чтобы откидной рычажный узел имел по меньшей мере один поджимающий элемент, предусмотренный для того, чтобы нагружать рычаг управления по меньшей мере в одном рабочем положении последнего усилием поджатия. Предпочтительным является исполнение поджимающего элемента в виде пружины сжатия. Вместе с тем, поджимающий элемент может иметь и другое подходящее с точки зрения специалиста исполнение. Поджимающий элемент в предпочтительном варианте осуществления изобретения одним концом опирается на рычаг управления, а другим концом - на корпус узла управления, на котором рычаг управления установлен с возможностью поворота. Применение поджимающего элемента позволяет создавать усилие зажима, обеспечивающее автоматический перевод органа управления в определенное рабочее положение и/или его удержание в этом положении.
Кроме того, элемент кулачковой муфты может быть установлен с возможностью поворота относительно рычага управления, входящего в состав узла управления, вокруг оси поворота, проходящей по меньшей мере по существу параллельно осевому направлению. В частности, элемент кулачковой муфты может быть установлен с возможностью поворота относительно рычага управления в диапазоне углов, большем 20°, предпочтительно - большем 45° и особенно предпочтительно - большем 60°. В этом варианте осуществления изобретения обеспечивается подвижность рычага управления, в частности возможность его поворота вокруг своей оси поворота, переводящего узел управления в расцепленное состояние, в котором по меньшей мере один осевой выступ элемента кулачковой муфты и передающий вращение выступ ответного элемента кулачковой муфты зажимного узла выведены из зацепления, из любого достигнутого рычагом управления положения после зажатия рабочего инструмента.
Целесообразно, чтобы кулачковый механизм или откидной рычажный узел имел по меньшей мере один подвижно установленный и выполненный в виде пальца управляющий элемент, предусмотренный для воздействия на элемент кулачковой муфты. Предпочтительно, чтобы выполненный в виде пальца управляющий элемент был установлен с возможностью поступательного перемещения по меньшей мере в осевом направлении. Под выполненным в виде пальца элементом здесь понимается, в частности, элемент, в частности вращательно-симметричный элемент, протяженность которого в направлении, проходящем по меньшей мере по существу перпендикулярно его продольной оси, в частности оси вращательной симметрии, меньше протяженности в направлении, проходящем по меньшей мере по существу параллельно его продольной оси. Вместе с тем, управляющий элемент может иметь и другое подходящее с точки зрения специалиста исполнение. Особенно предпочтительным является выполнение управляющего элемента за одно целое с выполненным в виде рычага управления органом управления, входящим в состав узла управления. Вместе с тем, управляющий элемент также может быть соединен с органом управления, выполненным в виде рычага управления, посредством соединения с геометрическим и/или силовым замыканием. Предпочтительно, чтобы управляющий элемент задавал ось движения органа управления. В этом варианте осуществления изобретения движение кулачка конструктивно простым образом передается на элемент кулачковой муфты.
Далее, кулачковый механизм или откидной рычажный узел может иметь по меньшей мере один упругий элемент, нагружающий элемент кулачковой муфты силой упругости. Под упругим элементом понимается, в частности, макроскопический элемент, имеющий по меньшей мере одну протяженность (измерение), которая в нормальном рабочем состоянии упруго, или обратимо, изменяется по меньшей мере на 10%, в частности по меньшей мере на 20%, предпочтительно по меньшей мере на 30% и особенно предпочтительно - по меньшей мере на 50%, и создающий противодействующую изменению протяженности силу реакции, в частности зависящую от изменения протяженности и предпочтительно пропорциональную этому изменению. Под протяженностью элемента понимается, в частности, максимальное расстояние между двумя точками вертикальной проекции этого элемента на плоскость. Под макроскопическим элементом понимается, в частности, элемент с протяженностью, составляющей по меньшей мере 1 мм, в частности по меньшей мере 5 мм и предпочтительно - по меньшей мере 10 мм. Упругий элемент предпочтительно предусмотрен для поджатия элемента кулачковой муфты силой упругости в осевом направлении. При этом упругий элемент предпочтительно выполнен в виде пружины сжатия. Вместе с тем, упругий элемент может иметь и другое подходящее с точки зрения специалиста исполнение, например, может быть выполнен в виде пружины растяжения. Тем самым обеспечивается надежное сцепление элемента кулачковой муфты с ответным ему элементом.
Зажимной узел может содержать по меньшей мере один зажимной элемент, имеющий зажимную головку, расположенную эксцентрически относительно продольной оси зажимного элемента. Под продольной осью зажимного элемента здесь понимается, в частности, ось зажимного элемента, которая при установленном зажимном элементе проходит по меньшей мере по существу параллельно осевому направлению и, в частности, по меньшей мере в основном совпадает с осью поворота и/или осью вращения шпинделя ручной машины. Под зажимной головкой здесь понимается, в частности, конструктивный элемент, имеющий по меньшей мере одну поверхность зажима, которая для закрепления (зажатия) рабочего инструмента в осевом направлении прилегает по меньшей мере к одному участку поверхности рабочего инструмента, нагружает рабочий инструмент зажимным усилием в осевом направлении, и в частности прижимает его к держателю рабочего инструмента. Под держателем рабочего инструмента понимается, в частности, конструктивный элемент ручной машины, предусмотренный для размещения рабочего инструмента в приемной зоне и для вхождения в соединение с рабочим инструментом с геометрическим и/или силовым замыканием, действующим в окружном направлении. В частности, держатель рабочего инструмента соединен со шпинделем ручной машины с геометрическим замыканием и/или неразъемным соединением, обеспечиваемым силами межмолекулярного или межатомного сцепления. В этом варианте осуществления изобретения достигается простота демонтажа оператором рабочего инструмента при нахождении зажимного узла в не зажатом состоянии.
Предпочтительно, чтобы зажимной узел имел по меньшей мере один удерживающий от проворачивания элемент, предусмотренный для того, чтобы по меньшей мере во время зажатия и/или освобождения рабочего инструмента фиксировать зажимной элемент от проворачивания. Под удерживающим от проворачивания элементом здесь понимается, в частности, элемент, предусмотренный для того, чтобы при воздействии на зажимной элемент крутящего момента фиксировать зажимной элемент от проворачивания относительно другого элемента, в частности относительно корпуса ручной машины и/или относительно шпинделя. Предпочтительным является выполнение удерживающего от проворачивания элемента в виде стопорного или замкового, т.е. создающего геометрическое замыкание, элемента. Вместе с тем, удерживающий от проворачивания элемент также может быть выполнен в виде создающего силовое замыкание элемента или может иметь иное подходящее с точки зрения специалиста исполнение. Под выражением "во время зажатия и/или освобождения рабочего инструмента" здесь понимается, в частности, процесс, при котором на зажимной элемент действует усилие и/или крутящий момент, создаваемое(-ый) непосредственно и/или опосредованно посредством органа управления, в частности посредством рычага управления, входящего в состав узла управления. Предпочтительно, чтобы во время зажатия и/или освобождения рабочего инструмента зажимной элемент перемещался для зажима рабочего инструмента в осевом направлении под действием крутящего момента посредством механизма, в частности винтовой резьбы. Предлагаемое в изобретении выполнение зажимного устройства для закрепления рабочего инструмента ручной машины позволяет эффективно воспрепятствовать повороту зажимного элемента во время зажатия и/или освобождения рабочего инструмента.
Целесообразно, чтобы зажимной узел имел по меньшей мере один предохранительный элемент, предусмотренный для того, чтобы при превышении максимально допустимого крутящего момента прерывать передачу крутящего момента от узла управления на зажимной узел. Предохранительный элемент может быть выполнен электрическим, электронным и/или механическим. При этом возможен вариант осуществления изобретения, в котором предохранительный элемент, например, при превышении максимально допустимого крутящего момента, препятствует, например, совершению органом управления, в частности рычагом управления, входящим в состав узла управления, вращательного движения для создания крутящего момента. Возможны и другие подходящие с точки зрения специалиста формы выполнения предохранительного элемента. Предпочтительным является выполнение предохранительного элемента в виде механического предохранительного элемента, имеющего передающие вращение (поводковые) выступы, и, благодаря их выполнению, например их выполнению с наклонными поверхностями, обеспечивается отсоединение поводкового выступа элемента кулачковой муфты, в частности перемещение элемента кулачковой муфты в осевом направлении в сторону от передающих вращение выступов. Благодаря этому предотвращается повреждение зажимного элемента и/или рабочего инструмента при зажатии последнего.
Далее, узел управления может иметь по меньшей мере один рычаг управления, установленный с возможностью поворота вокруг по меньшей мере одной оси, проходящей по меньшей мере по существу параллельно осевому направлению. Особенно предпочтительно, чтобы ось поворота рычага управления проходила по меньшей мере по существу параллельно осевому направлению. Благодаря применению рычага управления достигается, за счет использования закона рычага, высокое силовое воздействие на зажимной узел. Тем самым обеспечивается высокий уровень удобства управления зажимным устройством.
Целесообразно, чтобы рычаг управления был установлен с возможностью поворота вокруг по меньшей мере одной оси, проходящей по меньшей мере по существу перпендикулярно осевому направлению. Предпочтительно, чтобы рычаг управления был установлен с возможностью поворота вокруг соответствующей оси в диапазоне углов, меньшем 360°, в частности меньшем 270° и особенно предпочтительно - меньшем 190°. Под по существу перпендикулярной ориентацией определенного направления относительно направления отсчета здесь понимается, в частности, то, что указанное направление и направление отсчета, в частности при их рассмотрении в одной плоскости, образуют между собой угол 90°, и максимальное отклонение от этого угла составляет, в частности, менее 8°, предпочтительно - менее 5° и особенно предпочтительно - менее 2°. Этим достигается возможность выполнения одним рычагом управления по меньшей мере двух функций.
Объектом изобретения является также ручная машина, прежде всего ручная машина с приводимым в осциллирующее (возвратно-вращательное) движение шпинделем, содержащая предлагаемое в изобретении зажимное устройство для закрепления рабочего инструмента. Под ручной машиной здесь понимается, в частности, переносная технологическая машина для обработки заготовок (обрабатываемых объектов или изделий), которую оператор может транспортировать без использования для этого транспортных машин. Ручная машина имеет массу, составляющую, в частности, менее 40 кг, предпочтительно - менее 10 кг и особенно предпочтительно - менее 5 кг. При осуществлении изобретения достигается высокий уровень удобства управления ручной машиной оператором.
Предлагаемое в изобретении зажимное устройство для закрепления рабочего инструмента ручной машины и/или предлагаемая в изобретении ручная машина при этом не ограничиваются описанным выше применением и примером осуществления изобретения. В частности, предлагаемое в изобретении зажимное устройство для закрепления рабочего инструмента ручной машины и/или предлагаемая в изобретении ручная машина для реализации описанного здесь принципа действия могут включать в себя отдельные элементы, детали и узлы в количестве, отличном от указанного в данном описании.
Краткое описание чертежей
Другие преимущества изобретения выявляются в нижеследующем описании его осуществления, поясняемом чертежами. На чертежах в качестве примеров представлены варианты осуществления изобретения. На чертежах, в описании и в формуле изобретения многочисленные признаки содержатся в определенной комбинации. Исходя из целесообразности, специалист сможет также рассматривать эти признаки в отдельности и объединять их в другие рациональные комбинации. На чертежах показано:
на фиг. 1 - схематическое изображение предлагаемой в изобретении ручной машины с предлагаемым в изобретении зажимным устройством для закрепления ее рабочего инструмента,
на фиг. 2 - схематический вид в разрезе узла управления предлагаемого в изобретении зажимного устройства в отсоединенном (кинематически изолированном) от зажимного узла предлагаемого в изобретении зажимного устройства состоянии,
на фиг. 3 - еще один схематический вид в разрезе узла управления предлагаемого в изобретении зажимного устройства в отсоединенном от зажимного узла предлагаемого в изобретении зажимного устройства состоянии,
на фиг. 4 - схематическое изображение узла управления предлагаемого в изобретении зажимного устройства в соединенном (кинематически связанном) с зажимным узлом предлагаемого в изобретении зажимного устройства состоянии,
на фиг. 5 - схематический вид в разрезе узла управления предлагаемого в изобретении зажимного устройства в соединенном с зажимным узлом предлагаемого в изобретении зажимного устройства состоянии,
на фиг. 6 - схематические изображения элемента кулачковой муфты, входящего в состав узла управления, и соответствующего ему, т.е. сопрягаемого с ним, ответного элемента кулачковой муфты, входящего в состав зажимного узла,
на фиг. 7 - поперечное сечение зажимного элемента зажимного узла в области, сопряженной с удерживающим от проворачивания элементом зажимного узла,
на фиг. 8 - схематические изображения альтернативного элемента кулачковой муфты, входящего в состав узла управления, и соответствующего ему, т.е. сопрягаемого с ним, альтернативного ответного элемента кулачковой муфты, входящего в состав зажимного узла,
на фиг. 9 - еще одно схематическое изображение альтернативного элемента кулачковой муфты, входящего в состав узла управления, и соответствующего ему альтернативного ответного элемента кулачковой муфты, входящего в состав зажимного узла,
на фиг. 10 - схематический вид в разрезе альтернативной предлагаемой в изобретении переносной технологической машины, содержащей альтернативное предлагаемое в изобретении зажимное устройство, причем узел управления предлагаемого в изобретении зажимного устройства находится в отсоединенном от зажимного узла предлагаемого в изобретении зажимного устройства состоянии,
на фиг. 11 - схематическое изображение фиксирующего узла альтернативного предлагаемого в изобретении зажимного устройства,
на фиг. 12 - схематический вид в разрезе узла управления альтернативного предлагаемого в изобретении зажимного устройства в соединенном с зажимным узлом альтернативного предлагаемого в изобретении зажимного устройства состоянии,
на фиг. 13 - схематический вид в разрезе узла управления альтернативного предлагаемого в изобретении зажимного устройства в отсоединенном от зажимного узла альтернативного предлагаемого в изобретении зажимного устройства состоянии и
на фиг. 14 - местный вид элемента кулачковой муфты альтернативного предлагаемого в изобретении зажимного устройства.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 показана ручная машина 48а с электроприводом, содержащая зажимное устройство 10а для закрепления рабочего инструмента. Ручная машина 48а имеет корпус 52а, содержащий в себе узел 54а электродвигателя, передаточный механизм 56а и ведомый узел 58а ручной машины 48а. При этом корпус 52а ручной машины имеет две корпусные полуоболочки 60а, 62а, соединенные друг с другом разъемным образом вдоль плоскости, проходящей по меньшей мере по существу перпендикулярно осевому направлению 16а. Вместе с тем, корпусные полуоболочки 60а, 62а также могут быть разъемным образом соединены друг с другом вдоль иной плоскости, подходящей с точки зрения специалиста. Осевое направление 16а проходит по меньшей мере по существу параллельно оси 64а поворота или вращения шпинделя 50а ведомого узла 58а, выполненного в виде полого шпинделя 66а (фиг. 2). На держателе 68а рабочего инструмента, входящем в состав ведомого узла 58а, закрепляется рабочий инструмент 14а для обработки заготовок, или обрабатываемых изделий (на чертежах не показаны), со снятием их материала. Держатель 68а рабочего инструмента соединен с полым шпинделем 66а с фиксацией от проворачивания относительно него посредством посадки с натягом с возможностью передачи движения поворота полого шпинделя 66а на держатель 68а рабочего инструмента (фиг. 2). Вместе с тем, держатель 68а рабочего инструмента может быть соединен с полым шпинделем 66а и иным образом, подходящим с точки зрения специалиста.
На фиг. 2 ручная машина 48а показана в разрезе. Расположенный в ее корпусе 52а узел 54а электродвигателя содержит приводной вал 70а, установленный в корпусе 52а ручной машины посредством шарикоподшипника 72а передаточного механизма 56а. На приводной вал 70а напрессована эксцентриковая втулка 74а передаточного механизма 56а, имеющая цапфу 78а, расположенную эксцентрически относительно ось 76а вращения приводного вала 70а. Цапфа 78а посредством другого шарикоподшипника 80а передаточного механизма 56а связана с качающимся рычагом 82а передаточного механизма 56а, который соединен с наружным кольцом этого шарикоподшипника 80а с фиксацией от проворачивания. Качающийся рычаг 82а, в свою очередь, связан со втулкой 84а качающегося рычага, входящей в состав передаточного механизма 56а и установленной на полом шпинделе 66а. При вращении приводного вала 70а взаимодействие эксцентриковой втулки 74а, качающегося рычага 82а и втулки 84а качающегося рычага создает осциллирующее (возвратно-вращательное) движение полого шпинделя 66а вокруг оси 64а поворота. Таким образом, шпиндель 50а ручной машины 48а, выполненный в виде полого шпинделя 66а приводится в осциллирующее движение. За счет соединения держателя 68а рабочего инструмента и полого шпинделя 66а рабочий инструмент 14а также может приводиться в осциллирующее движение. При этом полый шпиндель 66а установлен в корпусе 52а ручной машины посредством плавающего подшипника, выполненного в виде игольчатого подшипника 86а ведомого узла 58а, и посредством неподвижного подшипника, выполненного в виде шарикоподшипника 88а ведомого узла 58а.
Для крепления рабочего инструмента 14а на держателе 68а с фиксацией от проворачивания относительного него рабочий инструмент 14а имеет передающие движение выемки 90а, выполненные в рабочем инструменте 14а по окружности и равномерно распределенные в окружном направлении 92а. Держатель 68а рабочего инструмента имеет соответствующие передающим движение выемкам 90а и подобные бугоркам выступы 94а, которые при установленном на держателе 68а рабочем инструменте 14а проходят в осевом направлении 16а насквозь через передающие движение выемки 90а. При этом подобные бугоркам выступы 94а выполнены в виде стопорных выступов 96а. Для зажима рабочего инструмента 14а ручная машина 48а содержит зажимное устройство 10а, включающее в себя зажимной узел 12а для зажима рабочего инструмента 14а в осевом направлении 16а и узел 18а управления для приведения в действие зажимного узла 12а. Для приведения в действие зажимного узла 12а узел 18а управления содержит орган 24а управления, выполненный в виде рычага 42а управления и установленный с возможностью поворота вокруг оси 44а, проходящей по меньшей мере по существу параллельно осевому направлению 16а. Вместе с тем, орган 24а управления может иметь и другое исполнение, подходящее с точки зрения специалиста. Кроме того, рычаг 42а управления установлен с возможностью поворота вокруг оси 46а, проходящей по меньшей мере по существу перпендикулярно осевому направлению 16а.
Зажимной узел 12а имеет ответный элемент 98а кулачковой муфты (ведомую кулачковую полумуфту), установленный с возможностью вращения вокруг оси, проходящей в осевом направлении 16а, и выполненный в виде шпиндельной гайки 100а. Шпиндельная гайка 100а установлена с возможностью вращения в корпусе 52а ручной машины со стороны, противоположной держателю 68а рабочего инструмента. Кроме того, ответный элемент 98а кулачковой муфты удерживается от осевого перемещения выполненными в корпусе упорами (на чертежах не показаны). В собранном состоянии узла 18а управления корпус 102а узла 18а управления перекрывает своей полой цилиндрической частью ответный элемент 98а кулачковой муфты. Корпус 102а узла 18а управления установлен в корпусе 52а ручной машины с возможностью поворота. При этом корпус 102а узла управления зафиксирован в корпусе 52а ручной машины от осевого смещения посредством стопорного элемента 104а ручной машины 48а. Стопорный элемент 104а выполнен в виде пружинного стопорного кольца 106а. Рычаг 42а управления установлен на корпусе 102а узла управления с возможностью поворота вокруг оси 46а посредством выполненного в виде пальца управляющего элемента 28а кулачкового механизма 22а узла 18а управления. Зажимной узел 12 также содержит зажимной элемент 32а, имеющий зажимную головку 36а, расположенную эксцентрически относительно продольной оси 34а зажимного элемента 32а. Зажимная головка 36а имеет поверхность 120а зажима, расположенную на обращенной к держателю 68а рабочего инструмента стороне и предназначенную для того, чтобы при установленном и зажатом рабочем инструменте 14а прилегать к поверхности зажима рабочего инструмента 14а и таким образом фиксировать рабочий инструмент 14а на держателе 68а в осевом направлении 16а. Зажимной элемент 32а также имеет стержень 108а, который проходит в осевом направлении 16а насквозь через полый шпиндель 66а и своей наружной резьбой 110а стержня 108а ввинчен во внутреннюю резьбу 112а шпиндельной гайки 100а.
Также зажимной узел 12а имеет удерживающий от проворачивания элемент 38а, предусмотренный для того, чтобы во время зажатия и/или освобождения рабочего инструмента фиксировать зажимной элемент 32а от проворачивания. Удерживающий от проворачивания элемент 38а установлен в полом шпинделе 66а с противоположной узлу 18а управления стороны и зафиксирован от проворачивания. При этом удерживающий от проворачивания элемент 38а установлен с фиксацией от проворачивания в полом шпинделе 66а посредством посадки с натягом. Вместе с тем, удерживающий от проворачивания элемент 38а также может быть установлен с фиксацией от проворачивания в полом шпинделе 66а посредством другого вида соединения, подходящего с точки зрения специалиста, например соединения с геометрическим замыканием и/или неразъемного соединения, обеспечиваемого силами межмолекулярного или межатомного сцепления. Зажимной элемент 32а расположен своим профилированным участком 114а в выемке 116а удерживающего от проворачивания элемента 38а. Профилированный участок 114а имеет в плоскости, проходящей по меньшей мере по существу перпендикулярно оси 64а поворота полого шпинделя 66а, поперечное сечение в форме сегмента круга (фиг. 7). Вместе с тем, профилированный участок 114а зажимного элемента может иметь и другое исполнение, которое с точки зрения специалиста обеспечивает должную фиксацию от проворачивания, например может иметь многоугольное поперечное сечение или поперечное сечение иной подходящей формы. При этом выемка 116а в удерживающем от проворачивания элементе 38а выполнена соответственно поперечному сечению профилированного участка 114а зажимного элемента. Зажимной элемент 32а расположен в удерживающем от проворачивания элементе 38а подвижно в осевом направлении и неподвижно в окружном направлении. Таким образом, во время зажатия и/или освобождения рабочего инструмента удерживающий от проворачивания элемент 38а препятствует проворачиванию зажимного элемента 32а относительно полого шпинделя 66а.
При установке рабочего инструмента 14а его надевают центральным установочным отверстием 118а в осевом направлении на эксцентрически расположенную зажимную головку 36а. При этом зажимной узел 12а находится в разжатом положении, в котором зажимная головка 36а находится на расстоянии от держателя 68а рабочего инструмента в осевом направлении, большем толщины рабочего инструмента 14а, также измеряемой в осевом направлении 16а. После надевания рабочего инструмента 14а на зажимную головку 36а рабочий инструмент 14а перемещают в направлении, проходящем по меньшей мере по существу перпендикулярно осевому направлению 16а, до совмещения передающих движение выемок 90а в рабочем инструменте со стопорными выступами 96а держателя рабочего инструмента. Затем рабочий инструмент 14а перемещают в осевом направлении 16а к стопорным выступам 96а, вводя стопорные выступы 96а в передающие движение выемки 90а. Для зажима рабочего инструмента 14а в осевом направлении 16а на держателе 68а оператор может воздействовать на зажимной узел 12а посредством рычага 42а управления, находящегося в рабочем положении (фиг. 4). Для приведения в действие зажимного узла 12а узел 18а управления находится в сцепленном с ним состоянии, в котором возможна передача сил и/или крутящих моментов от узла 18а управления на зажимной узел 12а. Таким образом, повернув рычаг 42а управления, можно переместить зажимной элемент 32а в осевом направлении и создать зажимное усилие, удерживающее рабочий инструмент 14а во время работы ручной машины 48а в осевом направлении на держателе 68а рабочего инструмента, после чего рабочий инструмент 14а за счет его соединения с держателем 68а может приводиться в осциллирующее движение. Для освобождения, или расфиксации, рабочего инструмента 14а или его замены по существу те же действия выполняют в обратном порядке.
Для зажатия рабочего инструмента 14а рычаг 42а управления поворачивают вокруг оси 46а из убранного положения (фиг. 1-3) в рабочее (откинутое) положение. Для соединения узла 18а управления с зажимным узлом 12а с их фиксацией от взаимного проворачивания узел 18а управления имеет элемент 20а кулачковой муфты (ведущую кулачковую полумуфту), установленный с возможностью перемещения, по меньшей мере по существу параллельного осевому направлению 16а. Элемент 20а кулачковой муфты расположен в корпусе 102а узла 18а управления с возможностью перемещения в осевом направлении 16а. Кроме того, элемент 20а кулачковой муфты установлен с фиксацией от проворачивания относительно корпуса 102а узла управления. При этом элемент 20а кулачковой муфты имеет основную часть 126а, две стороны которой проходят по меньшей мере по существу параллельно друг другу, а две другие стороны имеют дугообразную форму и соединяют между собой стороны, проходящие по меньшей мере по существу параллельно друг другу. Корпус 102а узла управления имеет внутреннюю область, соответствующую основной части 126а элемента кулачковой муфты. Для установки элемента 20а кулачковой муфты с возможностью перемещения в альтернативном исполнении корпуса 102а узла управления во внутренней поверхности его стенки может быть выполнено, например, два паза, смещенных относительно друг друга в окружном направлении 92а на 180° (на чертежах не показаны), в которых, например, могут быть расположены соответствующие выдающиеся направляющие элементы (на чертежах не показаны) элемента 20а кулачковой муфты. Вместе с тем, корпус 102а узла управления может иметь и другое подходящее с точки зрения специалиста исполнение, обеспечивающее подвижную установку элемента 20а кулачковой муфты в корпусе 102а узла управления с фиксацией от проворачивания и с возможностью перемещения в осевом направлении. На своей стороне, обращенной к ответному элементу 98а кулачковой муфты, выполненному в виде шпиндельной гайки 100а, элемент 20а кулачковой муфты имеет два осевых выступа 122а, 124а (фиг. 6). Осевые выступы 122а, 124а выполнены за одно целое с основной частью элемента 20а кулачковой муфты при его формовании и равномерно распределены на элементе 20а кулачковой муфты в окружном направлении 92а. При этом осевые выступы 122а, 124а расположены со смещением относительно друг друга в окружном направлении 92а на 180°. Вместе с тем, осевые выступы 122а, 124а также могут быть зафиксированы на элементе 20а кулачковой муфты посредством соединения с геометрическим и/или силовым замыканием. Также возможен вариант осуществления изобретения, в котором элемент 20а кулачковой муфты имеет более двух или менее двух осевых выступов 122а, 124а, выполненных за одно целое с основной частью элемента 20а кулачковой муфты при его формовании и равномерно и/или неравномерно распределенных на элементе 20а кулачковой муфты в окружном направлении 92а.
В сцепленном с зажимным узлом состоянии узла 18а управления осевые выступы 122а, 124а для передачи крутящего момента за счет геометрического замыкания взаимодействуют с двумя передающими вращение выступами 128а ответного элемента 98а кулачковой муфты, входящего в состав зажимного узла 12а и выполненного в виде шпиндельной гайки 100а. Передающие вращение выступы 128а, 130а расположены на обращенной к элементу 20а кулачковой муфты стороне ответного элемента 98а кулачковой муфты со смещением относительно друг друга в окружном направлении 92а на 180°. Вместе с тем, передающие вращение выступы 128а, 130а могут быть расположены на ответном элементе 98а кулачковой муфты и с другим угловым интервалом, подходящим с точки зрения специалиста. Осевые выступы 122а, 124а и передающие вращение выступы 128а, 130а в сцепленном состоянии имеют измеряемый в окружном направлении 92а окружной люфт, составляющий менее 15°, в пределах которого передачи крутящего момента в сцепленном состоянии не происходит. Окружной люфт предусмотрен для того, чтобы обеспечивать возможность возврата рычага 42а управления в убранное положение изолированно от процесса освобождения (разжатия) рабочего инструмента. В расцепленном состоянии узла 18а управления элемент 20а кулачковой муфты и ответный элемент 98а кулачковой муфты расположены на расстоянии друг от друга в осевом направлении 16а. Это препятствует передаче создаваемого узлом 54а электродвигателя осциллирующего движения зажимного элемента 32а на узел 18а управления.
Для перемещения элемента 20а кулачковой муфты узел 18а управления имеет кулачковый механизм 22а, содержащий кулачок 26а, расположенный на органе 24а управления, входящем в состав узла 18а управления и выполненном в виде рычага 42а управления. Кулачок 26а образован двумя рабочими поверхностями, расположенными по наружному контуру рычага 42а управления. Также кулачковый механизм 22а содержит подвижно установленный и выполненный в виде пальца управляющий элемент 28а, предусмотренный для того, чтобы воздействовать на элемент 20а кулачковой муфты. Управляющий элемент 28а расположен в опорной выемке 132а рычага 42а управления эксцентрически по отношению к выполненным в виде рабочих поверхностей наружным контурам рычага 42а управления. Продольная ось управляющего элемента 28а образует ось 46а поворота рычага 42а управления. Управляющий элемент 28а также имеет изоляционную втулку 136а, предусмотренную для того, чтобы электрически изолировать управляющий элемент 28а и уменьшать трение при движении управляющего элемента 28а. Кроме того, управляющий элемент 28а подвижно установлен в щелевидных выемках 134а, имеющихся в корпусе 102а узла 18а управления, с возможностью поступательного перемещения в осевом направлении 16а.
Далее, кулачковый механизм 22а имеет упругий элемент 30а, нагружающий элемент 20а кулачковой муфты силой упругости. Упругий элемент 30а выполнен в виде пружины сжатия, которая силой упругости нагружает элемент 20а кулачковой муфты в направлении ответного элемента 98а кулачковой муфты, выполненного в виде шпиндельной гайки 100а. При этом упругий элемент 30а опирается одним концом на внутреннюю поверхность стенки корпуса 102а узла 18а управления. Другим концом упругий элемент 30а опирается на основную часть 126а элемента 20а кулачковой муфты. При нахождении рычага 42а управления в убранном положении управляющий элемент 28а находится в своем первом крайнем положении в щелевидных выемках 134а. При этом управляющий элемент 28а прилегает к участку корпуса 102а узла управления, ограничивающему выемки 134а со стороны, противоположной ответному элементу 98а кулачковой муфты, входящему в состав зажимного узла 12а. При этом упругий элемент 30а поджимает элемент 20а кулачковой муфты в направлении ответного элемента 98а кулачковой муфты, входящего в состав зажимного узла 12а. Элемент 20а кулачковой муфты имеет L-образный расцепляющий выступ 138а с коротким плечом 140а и длинным плечом 142а. Короткое плечо 140а проходит по меньшей мере по существу перпендикулярно осевому направлению 16а. Длинное плечо 142а проходит по меньшей мере по существу параллельно осевому направлению 16а. При нахождении управляющего элемента 28а в первом крайнем положении, что соответствует расцепленному состоянию узла 18а управления, короткое плечо 140а прилегает своей обращенной к ответному элементу 98а кулачковой муфты зажимного узла 12а стороной к управляющему элементу 28а и/или к изоляционной втулке 136а управляющего элемента 28а.
При переводе узла 18а управления из расцепленного состояния в сцепленное с зажимным узлом состояние для зажима рабочего инструмента 14а и/или для снятия зажимного усилия с целью замены рабочего инструмента 14а рычаг 42а управления поворачивается оператором вокруг оси 46а из убранного положения в рабочее положение. При этом образованный двумя рабочими поверхностями кулачок 26а, который вследствие взаимодействия элемента 20а кулачковой муфты, управляющего элемента 28а и упругого элемента 30а всегда поджат силой упругости к контактной поверхности 144а корпуса 52а ручной машины, скользит по этой контактной поверхности 144а. Вследствие поворота рычага 42а управления вокруг оси 46а и за счет формы кулачка 26а управляющий элемент 28а перемещается внутри щелевидных выемок 134а по направлению к ответному элементу 98а кулачковой муфты зажимного узла 12а в свое второе крайнее положение в щелевидных выемках 134а. При этом перемещению управляющего элемента 28а способствует взаимодействие упругого элемента 30а и элемента 20а кулачковой муфты. Таким образом, за счет взаимодействия кулачка 26а, контактной поверхности 144а и упругого элемента 30а перед достижением рычагом 42а управления своего рабочего положения рычаг управления перескакивает в свое рабочее положение. Угол откидывания рычага 42а управления при его повороте из убранного положения в рабочее положение ограничивается прилеганием управляющего элемента 28а к участку корпуса 102а узла управления, ограничивающему выемки 134а со стороны ответного элемента 98а кулачковой муфты, входящего в состав зажимного узла 12а. При перескакивании рычага 42а управления в рабочее положение элемент 20а кулачковой муфты перемещается упругим элементом 30а в осевом направлении 16а к ответному элементу 98а кулачковой муфты зажимного узла 12а в свое рабочее положение, пока элемент 20а кулачковой муфты и ответный элемент 98а кулачковой муфты зажимного узла 12а не войдут в соединение с геометрическим замыканием между собой, обеспечивающее возможность передачи крутящих моментов для зажатия и/или освобождения рабочего инструмента 14а.
После зажатия и/или освобождения рабочего инструмента 14а рычаг 42а управления поворачивается вокруг оси 46а из рабочего (откинутого) положения в убранное положение. При нахождении рычага 42а управления в убранном положении узел 18а управления находится в расцепленном состоянии, вследствие чего осциллирующее (возвратно-вращательное) движение полого шпинделя 66а и/или зажимного узла 12а рычагу 42а управления не передается. При нахождении рычага управления в убранном положении ручную машину 48а можно включить для работы ею. Далее, находясь в убранном положении, рычаг 42а управления зафиксирован посредством фиксирующего узла 146а, входящего в состав узла 18а управления, от поворота вокруг оси 44а и/или от непреднамеренного откидывания за счет поворота вокруг оси 46а (фиг. 1-3). Фиксирующий узел 146а имеет два фиксатора 148а, расположенных на корпусе ручной машины (на фиг. 4-6 только один фиксатор 148а). Расположенные на корпусе фиксаторы 148а выполнены в виде фиксирующих выступов. Кроме того, фиксирующий узел 146а имеет два фиксатора 150а, 152а, расположенных на рычаге управления и выполненных в виде фиксирующих выступов (фиг. 4 и 6). Расположенные на рычаге управления фиксаторы 150а, 152а предусмотрены для того, чтобы при переводе рычага управления в убранное положение входить в зацепление с расположенными на корпусе фиксаторами 148а. Далее, расположенные на рычаге управления фиксаторы 150а, 152а выполнены за одно целое с рычагом 42а управления. Для снятия стопорного соединения между расположенными на рычаге управления фиксаторами 150а, 152а и расположенными на корпусе фиксаторами 148а фиксаторы на рычаге управления 150а, 152а можно упруго деформировать относительно друг друга, выводя их из зацепления с расположенными на корпусе фиксаторами 148а. После снятия вышеупомянутого стопорного соединения рычаг 42а управления можно поворачивать вокруг оси 44а и/или вокруг оси 46а.
Для сигнализации рабочего состояния узла 18а управления ручная машина 48а может иметь блок индикации рабочего состояния (на чертежах не показан). Блок индикации рабочего состояния может сигнализировать оператору с помощью средств индикации (на чертежах не показаны) о том, в каком рабочем состоянии находится узел 18а управления. Средства индикации могут представлять собой аналоговые индикаторы, например указатели и т.п., и/или электронные индикаторы, например индикаторы на светоизлучающих диодах или жидкокристаллический дисплей и т.д. Благодаря блоку индикации рабочего состояния можно избежать ошибок при управлении ручной машиной, в частности можно блокировать включение ручной машины 48а в случае, если узел 18а управления еще находится в сцепленном с зажимным узлом состоянии, в котором рычаг 42а управления посредством элемента 20а кулачковой муфты соединен с выполненным в виде шпиндельной гайки 100а ответным элементом 98а кулачковой муфты с фиксацией от проворачивания. При этом блок индикации рабочего состояния может иметь электронный узел (на чертежах не показан), электрически связанный с узлом 54а электродвигателя. Электронный узел допускает подачу тока в узел 54а электродвигатель только при нахождении узла 18а управления в расцепленном состоянии. В качестве альтернативы блоку индикации рабочего состояния ручная машина 48а также может иметь устройство управления (на чертежах не показано), предусмотренное для того, чтобы посредством механического и/или электрического соединения с узлом 54а электродвигателя препятствовать включению ручной машины 48а, если узел 18а управления еще находится в сцепленном с зажимным узлом состоянии, в котором рычаг 42а управления соединен с зажимным узлом 12а с фиксацией от проворачивания относительно него.
На фиг. 8-14 показаны два альтернативных варианта осуществления изобретения. Элементы конструкции, признаки и функции, остающиеся в основном неизменными, обозначены в принципе теми же номерами позиций. Для проведения различий между вариантами осуществления изобретения номера позиций на чертежах снабжены, соответственно представленным на этих чертежах вариантам осуществления изобретения, буквами "а"-"с". Нижеследующее описание ограничивается в основном отличиями от первого варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 1-7, причем в отношении остающихся неизменными элементов конструкции, признаков и функций можно обращаться к описанию первого варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 1-7.
На фиг. 8 показана альтернативная ручная машина 48b с приводимым в осциллирующее движение шпинделем (на фиг. 8 и 9 не показан) и альтернативным зажимным устройством 10b для закрепления рабочего инструмента. Ручная машина 48b имеет конструкцию, аналогичную конструкции ручной машины 48а, описанной со ссылкой на фиг. 1-7. Зажимное устройство 10b содержит зажимной узел 12b для зажима рабочего инструмента 14b в осевом направлении 16b и узел 18b управления для приведения в действие зажимного узла 12b. Для соединения узла 18b управления с зажимным узлом 12b с их фиксацией от взаимного проворачивания узел 18b управления содержит элемент 20b кулачковой муфты (ведущую кулачковую полумуфту), установленный с возможностью перемещения, по меньшей мере по существу параллельного осевому направлению 16b. Кроме того, для перемещения элемента 20b кулачковой муфты узел 18b управления имеет кулачковый механизм 22b, содержащий кулачок 26b, расположенный на органе 24b управления, входящем в состав узла 18b управления. Зажимной узел 12b имеет предохранительный элемент 40b, предусмотренный для того, чтобы при превышении максимально допустимого крутящего момента прерывать передачу крутящего момента от узла 18b управления на зажимной узел 12b. Предохранительный элемент 40b образован ответным элементом 98b кулачковой муфты (ведомой кулачковой полумуфтой), входящим в состав зажимного узла 12b и выполненным в виде шпиндельной гайки 100b. При этом предохранительный элемент 40b расположен со стороны зажимного элемента 32b, противоположной зажимной головке (на чертежах не показана) зажимного элемента 32b, расположенной эксцентрически по отношению к продольной оси 34b зажимного элемента 32b. Предохранительный элемент 40b имеет при этом несколько передающих вращение (поводковых) выступов 128b, 130b, расположенных на его обращенной к элементу 20b кулачковой муфты стороне и равномерно распределенных в окружном направлении 92b. В общей сложности предохранительный элемент 40b имеет восемь передающих вращение выступов 128b, 130b. Вместе с тем, предохранительный элемент 40b может иметь и отличное от восьми число передающих вращение выступов 128b, 130b. Передающие вращение выступы 128b, 130b расположены со смещением относительно друг друга в окружном направлении 92b на 45°.
Для передачи крутящих моментов от узла 18b управления на зажимной узел 12b при нахождении узла 18b управления в сцепленном с зажимным узлом состоянии элемент 20b кулачковой муфты имеет два осевых выступа 122b, 124b, которые в сцепленном состоянии взаимодействуют с передающими вращение выступами 128b, 130b за счет геометрического замыкания с ними (фиг. 9). Осевые выступы 122b, 124b и передающие вращение выступы 128b, 130b имеют на своих ориентированных в направлении зажима сторонах расположенные под углом контактные поверхности 154b, 156b. Контактные поверхности 154b осевых выступов 122b, 124b образуют с обращенной к предохранительному элементу 40b стороной отличный от 90° угол наклона β. Контактные поверхности 156b передающих вращение выступов 128b, 130b также образуют с обращенной к элементу 20b кулачковой муфты стороной отличный от 90° угол наклона β. Таким образом, контактные поверхности 154b, 156b образуют с прямой, проходящей по меньшей мере по существу параллельно осевому направлению 16b, угол наклона β (фиг. 9). При этом угол наклона β больше 15° и меньше 90°. Кроме того, угол наклона β соответствует крутящему моменту срабатывания предохранительного элемента, составляющему от 4 до 6 Н·м. Таким образом, при воздействии со стороны элемента 20b кулачковой муфты на предохранительный элемент 40b крутящего момента, превышающего 4…6 Н·м, контактные поверхности 154b осевых выступов 122b, 124b проскользнут по контактным поверхностям 156b передающих вращение выступов 128b, 130b. Это приведет к подъему элемента 20b кулачковой муфты с преодолением силы упругости упругого элемента 30b кулачкового механизма 22b, а значит, к разъединению осевых выступов 122b, 124b и передающих вращение выступов 128b, 130b. В отношении других конструктивных элементов и узлов, а также других аспектов функционирования зажимного устройства 10b для закрепления рабочего инструмента ручной машины можно обращаться к описанию, относящемуся к фиг. 1-7.
На фиг. 10 показана альтернативная ручная машина 48с с приводимым в осциллирующее движение шпинделем 50с и альтернативным зажимным устройством 10с для закрепления рабочего инструмента. Ручная машина 48с имеет конструкцию, аналогичную конструкции ручной машины 48а, описанной со ссылкой на фиг. 1-7. Зажимное устройство 10 с содержит зажимной узел 12 с для зажима рабочего инструмента 14 с (на фиг. 10 не показан, см. фиг. 13) в осевом направлении 16 с и узел 18 с управления для приведения в действие зажимного узла 12с. Для соединения узла 18с управления с зажимным узлом 12с с их фиксацией от взаимного проворачивания узел 18с управления содержит элемент 20с кулачковой муфты (ведущую кулачковую полумуфту), установленный с возможностью перемещения, по меньшей мере по существу параллельного осевому направлению 16с. При этом узел 18с управления содержит по меньшей мере один откидной рычажный узел 158 с для перемещения элемента 20с кулачковой муфты. Узел 18с управления также содержит по меньшей мере один рычаг 42с управления, который представляет собой откидной рычажный элемент в составе откидного рычажного узла 158с и ось 46с поворота которого находится на расстоянии от оси 44с поворота органа 24с управления, проходящей по меньшей мере по существу параллельно осевому направлению 16с. Таким образом, рычаг 42с управления установлен с возможностью поворота по меньшей мере вокруг оси 44с, проходящей по меньшей мере по существу параллельно осевому направлению 16с, и с возможностью поворота вокруг оси 46с, проходящей по меньшей мере по существу перпендикулярно осевому направлению 16с. При этом рычаг 42с управления установлен на корпусе 102с узла 18с управления с возможностью поворота вокруг оси 46с посредством опорного элемента 198с узла 18с управления, расположенного в изоляционной втулке 136с узла 18с управления. При нахождении узла 18с управления в сцепленном с зажимным узлом состоянии, в котором элемент 20с кулачковой муфты соединен с ответным элементом 98с кулачковой муфты, входящим в состав зажимного узла 12с, с геометрическим замыканием в направлении поворота, проходящем в плоскости, простирающейся по меньшей мере по существу перпендикулярно оси 44с поворота, рычаг 42с управления предусмотрен для того, чтобы, поворачивая рычаг 42с управления, создавать крутящие моменты для зажатия рабочего инструмента 14с в осевом направлении 16с.
Для зажатия рабочего инструмента 14с в осевом направлении 16с рычаг 42с управления поворачивается вокруг оси 44с поворота из убранного положения (фиг. 12 и 13) в рабочее положение (фиг. 10 и 11). В результате этого фиксатор 150с на рычаге управления, относящийся к фиксирующему узлу 146с в составе узла 18с управления, выходит из зацепления с фиксатором 148с на корпусе, также относящимся к фиксирующему узлу 146с. Фиксирующий узел 146с предусмотрен для того, чтобы удерживать рычаг 42с управления в убранном положении от непреднамеренного поворота вокруг оси 46с. Фиксатор 148с на корпусе выполнен в виде стопорного крюка, имеющего наибольшую протяженность в направлении, проходящем по меньшей мере по существу перпендикулярно оси 44с поворота. При этом фиксатор 148с на корпусе проходит поперек продольной протяженности корпуса 52с ручной машины. Фиксатор 148с расположен на корпусе 52с ручной машины. Вместе с тем, фиксатор 148с на корпусе может иметь и другое подходящее с точки зрения специалиста исполнение. Фиксатор 150с на рычаге управления также выполнен в виде стопорного крюка, имеющего наибольшую протяженность в направлении, проходящем по меньшей мере по существу параллельно оси 46с поворота. При этом фиксатор 150с на рычаге управления расположен на функциональном элементе 164 с, неподвижно соединенном с рычагом 42с управления. Фиксатор 150с на рычаге управления выполнен за одно целое с функциональным элементом 164с рычага управления. Функциональный элемент 164с неподвижно соединен с рычагом 42с управления посредством винта 166с, относящегося к узлу 18с управления. Вместе с тем, функциональный элемент 164с также может быть соединен с рычагом 42с управления посредством другого подходящего с точки зрения специалиста соединения, например, соединения с геометрическим замыканием и/или неразъемного соединения.
Далее, откидной рычажный узел 158с имеет по меньшей мере один поджимающий элемент 160с, предусмотренный для того, чтобы нагружать рычаг 42с управления по меньшей мере в одном рабочем положении последнего усилием поджатия. Поджимающий элемент 160с выполнен в виде пружины сжатия. Вместе с тем, поджимающий элемент 160с может иметь и другое подходящее с точки зрения специалиста исполнение. Поджимающий элемент 160с опирается одним концом на нажимной шарнирный элемент 168с откидного рычажного узла 158с, а другим концом - на функциональный элемент 164с рычага управления. Нажимной шарнирный элемент 168с имеет выполненный в виде шипа участок 170с, направляющий деформацию поджимающего элемента 160с. Функциональный элемент 164с рычага управления также имеет выполненный в виде шипа участок 172с, направляющий деформацию поджимающего элемента 160с. Нажимной шарнирный элемент 168с установлен в гнезде 194с корпуса 102с узла 18с управления с возможностью поворота вокруг своей оси (на чертежах не показан), проходящей по меньшей мере по существу параллельно оси 46с поворота рычага 42с управления. Корпус 102с узла управления установлен в корпусе 52с ручной машины 48с с возможностью поворота вокруг оси 44с. Кроме того, корпус 102с узла управления зафиксирован в корпусе 52с ручной машины от перемещения в осевом направлении 16с.
Поджимающий элемент 160с, выполненный в виде пружины сжатия, предусмотрен для того, чтобы своей силой упругости автоматически поворачивать рычаг 42с управления вокруг оси 46с поворота при переводе рычага 42с управления из убранного положения в рабочее положение автоматически. Это происходит после того, как вследствие поворота рычага 42с управления, выводящего его из убранного положения, фиксатор 150с, расположенный на рычаге управления, и фиксатор 148с, расположенный на корпусе ручной машины, выйдут из зацепления. Таким образом, рычаг 42с управления под действием силы упругости поджимающего элемента 160с поворачивается вокруг оси 46с относительно корпуса 102с узла управления и относительно корпуса 52с ручной машины. Для ограничения угла а поворота рычага 42с управления относительно корпуса 52с ручной машины рычаг 42с управления имеет ограничитель 174с, взаимодействующий с корпусом 102с узла управления. При повороте рычага 42с управления из убранного положения на угол α относительно корпуса 52с ручной машины, составляющий около 30°, ограничитель 174с на рычаге 42с управления упрется в корпус 102с узла управления. Вместе с тем, максимальный угол, на который подвижно установленный рычаг 42 с управления может быть повернут вокруг оси 46 с относительно корпуса 102с узла управления и относительно корпуса 52с ручной машины, может иметь и иное, отличное от 30°, значение, подходящее с точки зрения специалиста.
Вследствие поворота рычага 42с управления вокруг оси 46с поворота в направлении от корпуса 52с ручной машины под действием поджимающего элемента 160с элемент 20с кулачковой муфты перемещается в осевом направлении 16с в направлении ответного элемента 98с кулачковой муфты. При этом элемент 20с кулачковой муфты установлен в корпусе 102с узла 18с управления с возможностью перемещения в осевом направлении 16с. Кроме того, элемент 20с кулачковой муфты установлен с возможностью поворота относительно корпуса 102с узла управления в пределах диапазона углов, составляющего около 90° (фиг. 14). Таким образом, элемент 20с кулачковой муфты имеет окружной люфт относительно корпуса 102с узла управления. При этом элемент 20с кулачковой муфты установлен с возможностью поворота относительно рычага 42с управления, входящего в состав узла 18с управления, вокруг своей оси 162с, проходящей по меньшей мере по существу параллельно осевому направлению 16с. Ось 162с поворота элемента кулачковой муфты совпадает с осью 44с поворота рычага 42с управления. Вместе с тем, элемент 20с кулачковой муфты также может быть установлен с возможностью поворота относительно корпуса 102с узла управления в пределах диапазона углов, отличного от 90°. Для ограничения окружного люфта элемента 20с кулачковой муфты относительно корпуса 102с узла управления последний имеет ограничители 178с, 180с поворота, расположенные на обращенной к элементу 20с кулачковой муфты внутренней поверхности 176с стенки корпуса 102с узла управления (фиг. 14). Ограничители 178с, 180с поворота предусмотрены для ограничения диапазона углов поворота элемента 20с кулачковой муфты относительно корпуса 102с узла управления. При этом при повороте элемента 20с кулачковой муфты относительно корпуса 102с узла управления боковая сторона осевого выступа 122с элемента 20с кулачковой муфты упирается в один из ограничителей 178с, 180с поворота, что ограничивает диапазон углов, в котором элемент 20с кулачковой муфты может поворачиваться относительно корпуса 102с узла управления. Вследствие упора осевого выступа 122с элемента 20с кулачковой муфты в один из ограничителей 178с, 180с поворота при повороте рычага 42с управления или корпуса 102с узла управления на элемент 20с кулачковой муфты передается крутящий момент. В результате этого элемент 20с кулачковой муфты поворачивается вокруг оси 44с вместе с рычагом 42с управления и корпусом 102с узла управления.
Для перемещения элемента 20с кулачковой муфты в осевом направлении 16с одно плечо 182с рычага 42с управления, выполненного в виде откидного рычажного элемента, соединено посредством управляющего элемента 28с и ползуна 186с, входящих в состав узла 18с управления, с элементом 20с кулачковой муфты. Плечо 182с расположено, относительно оси 46с поворота, с обращенной к корпусу 102с узла управления стороны рычага 42с управления (фиг. 11). Рычаг 42с управления имеет второе плечо 184с, которое расположено, относительно оси 46с поворота, с противоположной корпусу 102с узла управления стороны рычага 42с управления. Второе плечо 184с предусмотрено для создания оператором управляющего воздействия и соответственно выполнено с возможностью его захвата оператором и/или приложения оператором усилия, например для создания крутящего момента с целью зажима рабочего инструмента 14с и т.д. Управляющий элемент 28с выполнен в виде пальца, подвижно установленного в выемке 134с рычага 42с управления с возможностью направленного перемещения в осевом направлении 16с. Ползун 186с подвижно установлен в направляющей выемке 196с корпуса 102с узла управления с возможностью перемещения в осевом направлении. Кроме того, управляющий элемент 28с соединен с выполненным в виде пальца ползуном 186с. При этом управляющий элемент 28с расположен в выемке 188с ползуна 186с. Ползун 186с со своей стороны, противоположной выемке 188с для размещения управляющего элемента 28с, имеет замкнутый, в частности кольцевой, монтажный паз 190с. В собранном состоянии зажимного устройства в монтажном пазу 190с установлен элемент 20с кулачковой муфты. При этом элемент 20с кулачковой муфты для его установки имеет по меньшей мере одну установочную выемку 192с, посредством которой элемент 20с кулачковой муфты надевается на ползун 186с в направлении, проходящем по меньшей мере по существу перпендикулярно продольной протяженности, которая в собранном состоянии зажимного устройства проходит по меньшей мере по существу параллельно осевому направлению 16с (фиг. 14). Краевая область, ограничивающая установочную выемку 192с, и монтажный паз 190с совместно образуют соединение типа "паз-выступ". Таким образом, в собранном состоянии зажимного узла элемент 20с кулачковой муфты установлен с возможностью поворота относительно ползуна 186с и одновременно зафиксирован на ползуне 186с от осевого смещения.
Для приведения в действие зажимного узла 12с, достигаемого перемещением элемента 20с кулачковой муфты в осевом направлении 16с и поворотом элемента 20с кулачковой муфты вокруг оси 44с, осевой выступ 122с элемента 20с кулачковой муфты соединяется с передающим вращение выступом 128с ответного элемента 98с кулачковой муфты, выполненного в виде шпиндельной гайки 100с и входящего в состав зажимного узла 12с, с геометрическим замыканием в направлении поворота. Зажатие рабочего инструмента 14с происходит так, как это пояснялось при рассмотрении варианта осуществления изобретения, представленного на фиг. 1-7. После зажатия рабочего инструмента рычаг 42с управления поворачивают вокруг оси 46с относительно корпуса 102с узла управления и корпуса 52с ручной машины, преодолевая силу упругости поджимающего элемента 160с, по направлению к корпусу 52с ручной машины. Таким образом, элемент 20с кулачковой муфты отсоединяется от ответного элемента 98с кулачковой муфты. Узел 18с управления оказывается в расцепленном состоянии. Затем рычаг 42с управления поворачивают вокруг оси 44с поворота в убранное положение, пока фиксатор 150с на рычаге управления и фиксатор 148с на корпусе не войдут в зацепление друг за другом, зафиксировав рычаг 42с управления в убранном положении. Если после зажатия рабочего инструмента рычаг 42с управления будет находиться в положении относительно корпуса 52с ручной машины, в котором поворот рычага 42с управления относительно корпуса 52с ручной машины в положение, соответствующее убранному положению рычага 42с управления, заблокирован (фиг. 11), наличие у элемента 20с кулачковой муфты окружного люфта позволяет повернуть рычаг 42с управления вместе с корпусом 102с узла управления относительно элемента 20с кулачковой муфты вокруг оси 44с поворота, причем такой поворот изолирован, или независим от разжатия зажимного узла 12с. Таким образом, рычаг 42с управления можно повернуть вокруг оси 44с поворота из любого положения, в котором он оказался после зажатия рабочего инструмента, в убранное положение, в котором фиксирующий узел 146с удерживает рычаг 42с управления от непреднамеренного поворота вокруг оси 46с.