ИНСТРУМЕНТ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ
IMPACT TOOL

Область техники
Изобретение относится к созданию нового и полезного инструмента ударного действия.
Уровень техники
Распространен инструмент ударного действия с устройством углового позиционирования, которое во время операции долбления располагает перфораторным наконечником в окружном направлении по отношению к корпусу инструмента. Например, японская публикация не прошедшей экспертизу заявки на патент № 11-104974 раскрывает инструмент ударного действия, имеющий подобное устройство углового позиционирования. Устройство углового позиционирования, описанное в указанной выше публикации, располагается в концевой части гильзы, формирующей корпус инструмента. В устройстве углового позиционирования запирающий элемент размещается между гильзой и держателем инструмента, удерживающим перфораторный наконечник. Запирающий элемент обычно соединяется с держателем инструмента посадкой на шлицах и может соединяться с гильзой и отсоединяться от него посредством зацепления выступов и впадин. Положение наконечника инструмента регулируется соответствующим его вращением вместе с держателем инструмента в состоянии, при котором запирающий элемент отсоединен от гильзы. После этого наконечник инструмента жестко фиксируется в отрегулированном положении последующим соединением запирающего элемента с гильзой.
В конструкции, где устройство углового позиционирования располагается в концевой части гильзы, оно размещается близко к позиционируемому наконечнику инструмента. Следовательно, удобство использования устройства углового позиционирования можно преимущественно улучшить, но, с другой стороны, в устройство углового позиционирования попадает пыль от рабочей поверхности (бетона), возникающая при операции долбления. Как правило, соединение между запирающим элементом и держателем инструмента и соединение между запирающим элементом и гильзой склонны к износу за счет попадания пыли. Таким образом, каждый элемент устройства углового позиционирования, содержащего гильзу, чтобы увеличить срок службы, изготавливается из износоустойчивых материалов, например черных металлов. Кроме того, желательно, чтобы инструмент ударного действия, удерживаемый в руке работающего при операции долбления, был как можно более легким, и в особенности это относится к гильзе, имеющей относительно большой объем. Однако если гильза изготавливается из более легких материалов, чем черные металлы, например из цветных металлов и синтетической пластмассы, невозможно обеспечить необходимое сопротивление износу. С этой точки зрения требуется дальнейшее совершенствование инструмента.
С другой стороны, японская публикация не прошедшей экспертизу заявки на патент № 2000-127066 раскрывает инструмент ударного действия, имеющий механизм поглощения энергии удара при работе в холостом приводном режиме. Известный механизм поглощения энергии удара спроектирован таким образом, что когда наконечник инструмента отводится от рабочей поверхности и ударник выполняет ударные действия, упругий элемент подвергается нагрузке от промежуточного элемента, перемещающегося вперед вместе с ударником, и таким образом поглощает энергию удара от ударных движений ударника. Иными словами, механизм поглощения энергии удара в известном инструменте ударного действия спроектирован так, что удару от действия ударника в холостом приводном режиме подвергается в основном один упругий элемент. Следовательно, упругий элемент подвергается тяжелой нагрузке, поэтому для увеличения его срока службы требуется дальнейшее совершенствование.
Сущность изобретения
Следовательно, первая цель изобретения - предложить эффективный способ повышения срока службы устройства углового позиционирования наконечника инструмента и снижения веса корпуса инструмента ударного действия.
Кроме того, дополнительно вторая цель изобретения - предложить способ, повышающий срок службы механизма поглощения энергии удара для поглощения энергии удара при работе инструмента ударного действия в холостом приводном режиме.
Для достижения указанной выше первой цели в предпочтительном варианте осуществления по изобретению предлагаемый инструмент ударного действия, выполняющий предварительно заданную операцию долбления рабочей поверхности ударным движением наконечника инструмента в его осевом направлении, содержит корпус с пространством корпуса, смазку, набитую в пространство корпуса, и приводной механизм, который размещается в пространстве корпуса и приводит в действие наконечник инструмента, расположенный в концевой части корпуса в осевом направлении. Кроме того, «предварительно заданная операция долбления» в настоящем изобретении соответствующим образом включает в себя не только операцию долбления, при которой наконечник инструмента совершает только линейное ударное движение, но и ударно-вращательную операцию, при которой он совершает линейное ударное движение и вращение вокруг своей оси.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления инструмента ударного действия по изобретению предлагаемый инструмент ударного действия содержит держатель инструмента, который удерживает наконечник инструмента таким образом, что наконечник инструмента не может вращаться вокруг оси наконечника инструмента по отношению к держателю инструмента и который размещается в корпусе так, что может вращаться вокруг оси наконечника инструмента, и устройство углового позиционирования, которое располагается в концевой части корпуса и служит для фиксирования положения наконечника инструмента относительно оси по отношению к корпусу инструмента. Устройство углового позиционирования имеет первый и второй запирающие элементы. Первый запирающий элемент располагается между корпусом инструмента и держателем инструмента в направлении, перпендикулярном осевому направлению наконечника инструмента, и соединяется с корпусом инструмента таким образом, что первый запирающий элемент не может вращаться вокруг оси наконечника инструмента относительно корпуса инструмента, но может вращаться вокруг оси наконечника инструмента относительно держателя инструмента. Второй запирающий элемент располагается напротив первого запирающего элемента и соединяется с держателем инструмента таким образом, что он не может вращаться вокруг оси наконечника инструмента, хотя может двигаться в осевом направлении наконечника инструмента по отношению к держателю инструмента. Кроме того, второй запирающий элемент может соединяться с первым запирающим элементом или отсоединяться от него согласно движению второго запирающего элемента в осевом направлении наконечника инструмента таким образом, что он не может вращаться вокруг оси наконечника инструмента по отношению к первому запирающему элементу. Один конец первого запирающего элемента в осевом направлении наконечника инструмента простирается в пространство корпуса и соединяется с корпусом внутри пространства корпуса. В настоящем изобретении первый и второй запирающие элементы обычно формируются цилиндрическим элементом, но подходящим образом могут содержать элементы, формируемые полуцилиндрическим элементом.
Устройство углового позиционирования в настоящем изобретении размещается в концевой части корпуса. Данное место находится близко к наконечнику инструмента, который должен позиционироваться, чтобы устройство углового позиционирования могло достичь высокой работоспособности. С другой стороны, устройство углового позиционирования подвержено попаданию пыли, которая возникает во время операции долбления и является причиной износа. Таким образом, в изобретении соединение между первым запирающим элементом и корпусом инструмента выполнено в пространстве корпуса инструмента или в смазке. Отсюда соединение между первым запирающим элементом и корпусом инструмента может избежать неблагоприятного воздействия пыли во время операции долбления и защищено смазкой, набитой в пространство корпуса. Следовательно, что касается корпуса инструмента, который занимает намного больший объем по сравнению с первым и вторым запирающими элементами, когда проблема износа решена, то он изготавливается из неметаллических материалов, например, алюминиевого сплава и синтетической пластмассы, которые легче, чем черные металлы, что позволяет уменьшить вес инструмента ударного действия. Кроме того, первый запирающий элемент и второй запирающий элемент изготавливаются из износостойких черных металлов, поэтому можно увеличить срок службы указанных элементов.
В соответствии с одним из вариантов осуществления инструмента ударного действия по изобретению третий запирающий элемент располагается между первым запирающим элементом и вторым запирающим элементом в осевом направлении наконечника инструмента. Третий запирающий элемент обычно соединяется с первым запирающим элементом и может соединяться со вторым запирающим элементом и отсоединяться от него в соответствии с движением второго запирающего элемента в осевом направлении наконечника инструмента. Кроме того, одна поверхность третьего запирающего элемента в направлении, перпендикулярном осевому направлению наконечника инструмента, контактирует с корпусом инструмента, а другая поверхность контактирует с поверхностью держателя инструмента, которая простирается в направлении, перпендикулярном осевому направлению так, что третий запирающий элемент служит стопором, предотвращающим движение держателя инструмента в пространство корпуса. Как правило, в настоящем изобретении держатель инструмента контактирует с торцевой поверхностью корпуса инструмента на концевой стороне в осевом направлении наконечника инструмента через третий запирающий элемент, чтобы предотвратить движение держателя инструмента в сторону пространства корпуса.
Когда держатель инструмента устанавливается в корпусе инструмента, например, вставлением держателя инструмента со стороны пространства корпуса в направлении концевой стороны, то необходимо обеспечить, чтобы вставленный держатель инструмента не отсоединился от корпуса инструмента. По изобретению стопорное кольцо устанавливается на вставленный держатель инструмента. Стопорное кольцо контактирует с третьим запирающим элементом, удерживающим контакт с корпусом инструмента и, таким образом, препятствующим движению в направлении, в котором он может отсоединиться. В результате держатель инструмента не имеет возможности перемещаться в направлении, в котором он может отсоединиться. Как правило, по изобретению третий запирающий элемент может быть наделен не только основной функцией позиционирования, но и функцией стопора для держателя инструмента, чтобы реализовать рациональную конструкцию, предотвращающую отсоединение держателя инструмента.
В соответствии с одним из вариантов осуществления инструмента ударного действия по изобретению второй запирающий элемент и третий запирающий элемент имеют выступы и пазы соответственно в местах, расположенных противоположно друг другу в осевом направлении наконечника инструмента, и соединяются друг с другом зацеплением выступов и пазов. При такой конструкции второй запирающий элемент может плавно соединяться с третьим запирающим элементом и отсоединяться от него движением второго запирающего элемента в осевом направлении наконечника инструмента.
В соответствии с одним из вариантов осуществления инструмента ударного действия по изобретению устройство углового позиционирования имеет рабочий элемент, который предназначен для перемещения второго запирающего элемента в осевом направлении наконечника инструмента, при этом один конец рабочего элемента соединен со вторым запирающим элементом, а другой конец выведен на корпус инструмента так, что работающий вручную может управлять рабочим элементом. По изобретению вторым запирающим элементом можно легко управлять снаружи корпуса инструмента.
В соответствии с одним из вариантов осуществления инструмента ударного действия по изобретению направляющая держателя инструмента, изготовленная из черных металлов, в радиальном направлении размещается между корпусом инструмента и держателем инструмента в направлении, перпендикулярном осевому направлению наконечника инструмента, направляющая держателя инструмента формирует первый запирающий элемент. При такой конструкции направляющая держателя инструмента или первый запирающий элемент может изготавливаться из черных металлов, что позволяет увеличить срок службы.
Чтобы достигнуть указанной выше второй цели, в предпочтительном варианте осуществления по изобретению предлагаемый инструмент ударного действия, который выполняет предварительно заданную операцию долбления рабочей поверхности ударным движением наконечника инструмента в осевом направлении наконечника инструмента, содержит ударник, промежуточный элемент, первый принимающий элемент, второй принимающий элемент, первый упругий элемент и второй упругий элемент. Кроме того, предварительно заданная операция в настоящем изобретении соответствующим образом включает в себя не только операцию долбления, при которой наконечник инструмента выполняет только ударное движение в направлении своей оси, но и ударно-вращательную операцию, при которой он совершает линейное ударное движение и вращение вокруг своей оси. Ударник линейно движется вперед, чтобы ударять по наконечнику инструмента. Промежуточный элемент передает силу удара ударника наконечнику инструмента. Первый принимающий элемент контактирует с ударником, когда ударник движется дальше вперед за предварительно определенное ударное положение, чтобы ударять по промежуточному элементу. Второй принимающий элемент контактирует с промежуточным элементом, когда ударник движется вперед за ударное положение, и ударяет по промежуточному элементу, перемещая его вперед. Первый упругий элемент удерживается в контакте с первым принимающим элементом и упруго деформируется при ударе, вызываемом контактом ударника с первым принимающим элементом и передаваемом на первый упругий элемент. Движению вперед второго упругого элемента препятствует корпус инструмента или элемент со стороны корпуса инструмента, движению вперед которого препятствует корпус инструмента. Кроме того, второй упругий элемент удерживается в контакте с первым и вторым принимающими элементами и упруго деформируется при ударе, вызываемом контактом ударника с первым принимающим элементом и передаваемом с первого принимающего элемента, и при ударе, вызываемом контактом промежуточного элемента со вторым принимающим элементом и передаваемом со второго принимающего элемента.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения первый и второй принимающие элементы размещаются рядом друг с другом в контакте со вторым упругим элементом. Кроме того, термин «размещаются рядом друг с другом в контакте» со вторым упругим элементом в настоящем изобретении соответствующим образом подразумевает расположение рядом друг с другом в радиальном направлении наконечника инструмента и удерживание в контакте со вторым упругим элементом и расположение рядом друг с другом в окружном направлении наконечника инструмента и удерживание в контакте со вторым упругим элементом. По изобретению первый и второй упругие элементы могут совместно воспринимать и поглощать энергию удара, вызываемого движением в холостом приводном режиме ударника, чтобы можно было увеличить срок службы упругих элементов. Кроме того, в настоящем изобретении с конструкцией, в которой первый принимающий элемент и второй принимающий элемент размещаются рядом друг с другом в контакте со вторым упругим элементом, удар по стороне ударника может эффективно передаваться на второй упругий элемент независимо от длительности контакта ударника с первым принимающим элементом и контакта промежуточного элемента со вторым принимающим элементом. В настоящем изобретении первый и второй упругие элементы обычно изготавливаются из резины. Кроме того, первый и второй упругие элементы соответствующим образом содержат элементы, которые непрерывным образом сформированы вокруг оси (в окружном направлении) наконечника инструмента, и элементы, которые прерывистым образом сформированы вокруг оси наконечника инструмента.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения один принимающий элемент, первый или второй, удерживается в контакте с радиально выступающей наружу частью второго упругого элемента, а другой принимающий элемент удерживается в контакте с радиально выступающей внутрь частью второго упругого элемента. При такой конструкции может быть реализована рациональная компоновка передачи удара от первого и второго принимающих элементов на второй упругий элемент.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения первый принимающий элемент содержит ступенчатый элемент, имеющий выступ, простирающийся вперед с его радиально наружного края и удерживается в контакте с радиально выступающей наружу частью второго упругого элемента через указанный выступ. Указанный выступ в настоящем изобретении обычно содержит выступ, который непрерывно сформирован в окружном направлении наконечника инструмента, но также соответствующим образом включает в себя выступ, который прерывистым образом сформирован в окружном направлении наконечника инструмента. В настоящем изобретении при описанной выше конструкции первый принимающий элемент может передавать удар на радиально выступающую наружу часть второго упругого элемента через его выступ, при этом избегая взаимодействия со вторым принимающим элементом, который удерживается в контакте с радиально выступающей внутрь частью второго упругого элемента. Кроме того, когда второй принимающий элемент формируется, например, держателем инструмента для удерживания наконечника инструмента, можно избежать взаимодействия с держателем инструмента. Следовательно, даже если первый и второй упругие элементы устанавливаются с предварительным натягом, держатель инструмента не противодействует этому. Таким образом, указанная конструкция не влияет на работоспособность при вращении держателя инструмента в окружном направлении вместе с наконечником инструмента, чтобы позиционировать наконечник инструмента в его окружном направлении.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения ступенчатый элемент, имеющий выступ, размещается на передней и задней сторонах первого упругого элемента. Передний и задний ступенчатые элементы имеют одинаковую форму и располагаются симметрично по обеим сторонам первого упругого элемента. При такой конструкции передний и задний ступенчатые элементы могут быть унифицированными деталями. Таким образом, обеспечивается должный монтаж передней и задней втулок, поэтому можно облегчить сборку инструмента.
Некоторые инструменты ударного действия снабжаются механизмом предотвращения привода в холостом режиме такого типа, при котором предотвращается повторяющееся движение ударника с приводом в холостом режиме удерживанием ударника в переднем положении, когда ударник перемещается дальше вперед за ударное положение. Такой механизм предотвращения привода в холостом режиме содержит переднее канальное пространство, обеспечивающее предотвращение движения привода в холостом режиме, и сформированное в передней части цилиндра, в котором размещается ударник с возможностью перемещения, вентиляционное отверстие, обеспечивающее связь между наружной и внутренней частями переднего канального пространства, и обратный клапан, обычно запирающий вентиляционное отверстие, но при этом перемещаемый наружу воздухом, выходящим через вентиляционное отверстие, когда ударник движется дальше вперед за ударное положение внутри переднего канального пространства. Когда ударник, перемещающийся внутри цилиндра, движется дальше вперед за предварительно определенное ударное положение промежуточного элемента, воздух в переднем канальном пространстве сжимается ударником и толкает обратный клапан (кольцевое уплотнение) наружу, чтобы выпустить воздух через вентиляционное отверстие, выполненное в цилиндре. Затем, когда ударник пытается вернуться назад в свое доударное положение, в переднем канальном пространстве возникает отрицательное давление, потому что обратный клапан предотвращает поступление наружного воздуха. В результате ударник не может вернуться назад и удерживается в положении перед ударным положением. Таким образом, предотвращается повторяющееся движение ударника с приводом в холостом режиме. При таком механизме предотвращения привода в холостом режиме с обратным клапаном, когда обратный клапан выталкивается наружу воздухом, выходящим через вентиляционное отверстие, обратный клапан может перемещаться в осевом направлении наконечника инструмента.
Когда настоящее изобретение применяется в отношении инструмента ударного действия, имеющего описанный выше механизм предотвращения привода в холостом режиме, выступ заднего ступенчатого элемента может располагаться напротив обратного клапана в его осевом направлении. Следовательно, когда обратный клапан выталкивается наружу, выступ может предотвращать перемещение обратного клапана в его осевом направлении, поэтому можно избежать любых проблем, связанных с перемещением обратного клапана.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения инструмент ударного действия дополнительно содержит цилиндр, в котором располагается ударник и который имеет заднюю поверхность и переднюю поверхность в осевом направлении наконечника инструмента, что удерживаются в контакте соответственно с корпусом инструмента и первым принимающим элементом. Кроме того, первый и второй упругие элементы устанавливаются с предварительным натягом, чтобы удержать цилиндр в осевом направлении наконечника инструмента. По изобретению цилиндр может удерживаться силами упругости первого и второго упругих элементов, чтобы избежать применения отдельного элемента (кольцевого уплотнения) для удерживания цилиндра. Кроме того, подавляются колебания цилиндра, поэтому можно снизить вибрацию инструмента ударного действия.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - поперечное сечение, полностью показывающее конструкцию электрического отбойного молотка в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - поперечное сечение основной части электрического отбойного молотка.
Фиг.3 - увеличенное поперечное сечение конструкции устройства углового позиционирования в положении предотвращения вращения или фиксированном положении держателя инструмента.
Фиг.4 - увеличенное поперечное сечение конструкции устройства углового позиционирования в положении, разрешающем вращение держателя инструмента.
Фиг.5 - увеличенное поперечное сечение конструкции устройства углового позиционирования по линии, иной чем показано на сечениях фиг.3 и 4.
Фиг.6 - поперечное сечение, схематично полностью показывающее конструкцию электрического отбойного молотка в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 - поперечное сечение основной части электрического отбойного молотка при обычном ударном движении.
Фиг.8 - поперечное сечение основной части электрического отбойного молотка при движении с приводом в холостом режиме.
Фиг.9 - частичный увеличенный вид фиг.3.
Подробное описание изобретения
Первый предлагаемый вариант осуществления
Ниже будет описан предлагаемый вариант осуществления настоящего изобретения со ссылками на фиг.1-5. В данном варианте электрический отбойный молоток объясняется на пояснительном примере инструмента ударного действия согласно изобретению. На фиг.1 полностью показана конструкция электрического отбойного молотка 101. Фиг.2 - поперечное сечение конструкции основной части электрического отбойного молотка, фиг.3-5 - увеличенные виды, показывающие конструкцию устройства углового позиционирования для позиционирования перфораторного наконечника в его окружном направлении по отношению к корпусу инструмента. Фиг.3 - положение предотвращения вращения или фиксированное положение держателя инструмента, фиг.4 - положение разрешенного вращения держателя инструмента, фиг.5 - поперечное сечение устройства углового позиционирования по линии, иной чем показано на сечениях фиг.3 и 4.
Как показано на фиг.1, электрический отбойный молоток 101 в соответствии с данным вариантом осуществления содержит корпус 103, который формирует наружную оболочку электрического отбойного молотка 101, держатель инструмента 137, который соединяется с передней частью корпуса 103 в его продольном направлении (на фиг.1 слева), перфораторный наконечник 119, съемно соединяемый с держателем инструмента 137, и рукоятку 109, соединенную с другим концом корпуса 103 в его продольном направлении (на фиг.1 справа) и предназначенную для удерживания работающим. Корпус 103 и перфораторный наконечник 119 соответствуют терминам «корпус инструмента» и «наконечник инструмента», использованным в изобретении. Перфораторный наконечник 119 удерживается держателем инструмента 137 так, что у него есть возможность двигаться возвратно-поступательно по отношению к держателю инструмента 137 в его осевом направлении (продольное направление корпуса 103), но нет возможности вращаться по отношению к держателю инструмента 137 в его окружном направлении. Для удобства объяснения сторона перфораторного наконечника 119 именуется передней стороной, а сторона рукоятки 109 - задней стороной.
Корпус 103 в основном содержит отсек двигателя 105, где размещается приводной электродвигатель 111, отсек кривошипа 107, где размещается механизм преобразования движения 113, и в основном цилиндрическая гильза 108, где размещается ударный механизм 115. Механизм преобразования движения 113 предназначен для соответствующего преобразования вращения, создаваемого приводным электродвигателем 111, в линейное движение и последующей его передачи на ударный механизм 115. В результате через ударный механизм 115 в осевом направлении перфораторного наконечника 119 генерируется ударная сила. Гильза 108 в форме цилиндрического корпуса соединяется с передним концом отсека кривошипа 107 и простирается вперед в осевом направлении перфораторного наконечника 119. Кроме того, рукоятка 109 в основном имеет U-образную форму с открытой передней частью и соединяется с задней частью отсека двигателя 105. В верхней части рукоятки 109 располагаются выключатель питания 131 и элемент привода 133. Выключатель питания 131 электрически приводит в действие приводной электродвигатель 111, а элемент привода 113 перемещается работающим, чтобы фиксировать выключатель питания 113 в положениях «включено» и «выключено».
Вращение от приводного электродвигателя 111 соответствующим образом преобразуется в линейное движение через механизм преобразования движения 113 и передается на ударный механизм 115. В результате через ударный механизм 115 в осевом направлении перфораторного наконечника 119 генерируется ударная сила. Приводной электродвигатель 111 расположен так, что ось вала двигателя 112 пересекает ось перфораторного наконечника 119. Механизм преобразования движения 113 и ударный механизм 115 соответствуют термину «приводной механизм», использованному в изобретении.
Механизм преобразования движения 113 предназначен для преобразования вращения, создаваемого приводным электродвигателем 111, в линейное движение и его передачи на ударный механизм 115. Механизм преобразования движения 113 сформирован кривошипным механизмом, включающим в себя вал кривошипа 121, который приводится во вращение через множество шестерен приводным электродвигателем 111, рычаг кривошипа 123, который соединяется с валом кривошипа 121 через эксцентриковую цапфу в положении, смещенном от центра вращения вала кривошипа 121, и поршень 125, который совершает возвратно-поступательное движение через рычаг кривошипа. 123. Поршень 123 формирует приводной элемент, который приводит в действие ударный механизм 115 и может перемещаться внутри цилиндра 141 в осевом направлении перфораторного наконечника 119. Кривошипный механизм располагается в отсеке кривошипа 116, представляющем собой замкнутое пространство в отсеке кривошипа 107. В отсек кривошипа 107 заливается масло (набивается смазка).
Ударный механизм 115 в основном содержит ударный элемент в виде ударника 143, который размещается в канале цилиндра 141 с возможностью перемещения, и промежуточный элемент в виде ударного стержня 145, который размещается в держателе инструмента 137 с возможностью перемещения и передает кинетическую энергию ударника 143 перфораторному наконечнику 119. Воздушная камера 141a размещается между поршнем 125 и ударником 143 внутри цилиндра 141. Ударник 143 приводится в действие через движение пневмопружины воздушной камеры 141a цилиндра 141, которое происходит под действием поршня 125. Затем ударник 143 сталкивается (ударяет) с промежуточным элементом в виде ударного стержня 145, который расположен внутри держателя инструмента 137 с возможностью перемещения, и передает силу удара перфораторному наконечнику 119 через ударный стержень 145.
В электрическом отбойном молотке 101, имеющем описанную выше конструкцию, когда приводной электродвигатель 111 приводится в действие в условиях нагрузки, при которой перфораторный наконечник 119 прижимается к рабочей поверхности силой надавливания работающего движением корпуса инструмента 103 вперед (фиг.1 и 2), поршень 125 вынужден линейно перемещаться по цилиндру 141 через механизм преобразовании движения 113, который в основном содержит кривошипный механизм. Когда поршень 125 перемещается, ударник 143 движется вперед внутри цилиндра 141 под действием пневматической пружины воздушной камеры 141a цилиндра 141 и сталкивается с ударным стержнем 145. Кинетическая энергия ударника 143, возникающая при столкновении с ударным стержнем 145, передается перфораторному наконечнику 119. Таким образом, перфораторный наконечник 119 выполняет операцию долбления на рабочей поверхности (бетоне).
Держатель инструмента 137 устанавливается так, что он может вращаться вокруг оси перфораторного наконечника по отношению к гильзе 108. Перфораторный наконечник вставляется в отверстие 138 для удерживания хвостовика держателя инструмента 137 с передней частью держателя инструмента 137 и удерживается устройством 136 для удерживания хвостовика, расположенным в передней части держателя инструмента 137. Устройство 136 для удерживания хвостовика имеет элемент зацепления в виде множества зажимных кулачков 136a, сформированных в окружном направлении, и удерживает перфораторный наконечник 119 зажимными кулачками 136a так, что перфораторный наконечник не может вывалиться. Перфораторный наконечник 119 снабжен идущими в осевом направлении канавками, выполненными на его наружной поверхности, канавки вступают в зацепление с множеством зубьев 138a, выполненных на внутренней окружной поверхности отверстия 138 для удерживания хвостовика и радиально выступающих внутрь. Следовательно, перфораторный наконечник 119 не имеет возможности вращаться в окружном направлении по отношению к держателю инструмента 137. Как правило, перфораторный наконечник 119 удерживается так, что у него нет возможности отсоединиться от держателя инструмента 137, и он также не может вращаться в окружном направлении по отношению к держателю инструмента 137. Устройство 136 для удерживания хвостовика не имеет конкретного отношения к изобретению, поэтому описание его конструкции опускается.
Далее будет описано устройство углового позиционирования 181 со ссылками на фиг.2-5, устройство служит для фиксации углового положения перфораторного наконечника 119, удерживаемого держателем инструмента 137, относительно оси или в окружном направлении перфораторного наконечника 119. Устройство углового позиционирования 181 размещается в передней части (со стороны передней части инструмента) гильзы 108 и в основном содержит направляющую 183 держателя инструмента в виде главным образом цилиндрического элемента, в основном кольцевое стопорное кольцо 185 для фиксации положения и в основном чашеобразное сменное кольцо 187. Направляющая 183 держателя инструмента удерживает держатель инструмента 137 так, что он может вращаться вокруг оси перфораторного наконечника, и направляющая 183 держателя инструмента обычно соединена с гильзой 108 так, что она не может вращаться относительно гильзы 108. Стопорное кольцо 185 для фиксирования положения обычно соединяется с направляющей 183 держателя инструмента так, что оно не может вращаться относительно направляющей 183 держателя инструмента. Сменное кольцо 187 не дает возможности вращаться держателю инструмента 137, когда оно соединяется со стопорным кольцом 185, при этом оно дает возможность держателю инструмента 137 вращаться, когда оно отсоединено от стопорного кольца 185. Направляющая 183 держателя инструмента, сменное кольцо 187 и стопорное кольцо 187 соответствуют терминам «первый запирающий элемент», «второй запирающий элемент» и «третий запирающий элемент», использованным в изобретении.
Гильза 108 изготавливается из неметаллических материалов, например алюминиевого сплава и синтетической пластмассы, чтобы обеспечить снижение веса, и имеет отверстие 108b предварительно заданной глубины в осевом направлении перфораторного наконечника в передней части гильзы 108. Направляющая 183 держателя инструмента представляет собой цилиндрический элемент, изготавливаемый из черного металла и устанавливаемый в отверстие 108b для удерживания держателя инструмента гильзы 108 сзади (на чертежах справа). Затем держатель инструмента 137 вставляется сзади в канал направляющей 183 держателя инструмента. Как правило, направляющая 183 держателя инструмента размещается между держателем инструмента 137 и гильзой 108. Направляющая 183 держателя инструмента имеет фланец 183a, простирающийся радиально наружу от оси ее заднего конца, и множество кулачков 183b, выполненных на передней части фланца 183a с предварительно заданными интервалами в окружном направлении. Кулачки 183b направляющей 183 держателя инструмента вступают в зацепление с множеством канавок 108c, которые выполнены в окружном направлении на внутренней стенке поверхности гильзы в задней части отверстий 108b для удерживания держателя инструмента, спроектированных и расположенных так, чтобы соответствовать зубьям 183b. Следовательно, направляющая 183 держателя инструмента обычно удерживается в соединении с гильзой 108 таким образом, чтобы отсутствовала возможность перемещения в окружном направлении по отношению к гильзе 108.
В задней части отверстия 108b для удерживания держателя инструмента гильзы 108 имеется внутреннее пространство 108d, где размещается цилиндр 141 и механизм поглощения удара 135 для поглощения энергии удара при движении с приводом в холостом режиме ударника 143. Кроме того, внутреннее пространство 108d заполняется смазочным маслом. Следовательно, направляющая 183 держателя инструмента соединяется с гильзой 108 в смазочном масле во внутреннем пространстве 108d. Внутреннее пространство 108d соответствует термину «пространство корпуса», использованному в изобретении. Уплотнительное кольцо 184 размещается между сопряженными поверхностями держателя инструмента 137 и направляющей 183 держателя инструмента так, чтобы предотвратить утечки смазочного масла из внутреннего пространства 108d через зазор между сопряженными поверхностями.
Держатель инструмента 137 изготавливается из черного металла и имеет фланец 137a, выступающий радиально наружу от оси заднего конца держателя инструмента 137. Кроме того, резиновое кольцо 163 и плоская шайба 165 механизма поглощения удара 135 размещаются между фланцем 137a держателя инструмента 137 и фланцем 183a направляющей 183 держателя инструмента. Как правило, фланец 183a направляющей 183 держателя инструмента удерживается между резиновым кольцом 163 и поверхностью зацепления 108a, которая формируется в гильзе 108 в направлении, перпендикулярном осевому направлению, чтобы блокировать осевое перемещение. В результате направляющая 183 держателя инструмента удерживается в соединении с гильзой 108. Механизм поглощения удара 135 не имеет конкретного отношения к изобретению, поэтому объяснение его конструкции опускается.
Осевой передний конец 183c направляющей 183 держателя инструмента выступает в предварительно заданных пределах вперед от переднего края гильзы 108, и в выступающем переднем конце 183c формируется множество канавок 183d (фиг.5) с соответствующими интервалами в окружном направлении. Стопорное кольцо 185 из черного металла устанавливается на переднем конце 183c направляющей 183 держателя инструмента. На внутренней окружной поверхности стопорного кольца 185 в окружном направлении выполнено множество радиально выступающих кулачков 185a, которые спроектированы и расположены так, чтобы соответствовать канавкам 183d переднего конца 183c. Кулачки 185a вступают в зацепление с канавками 183d переднего конца 183c (фиг.5). Следовательно, направляющая 183 держателя инструмента обычно соединяется со стопорным кольцом 185 таким образом, что она не может перемещаться в окружном направлении. Кроме того, на внешней окружной поверхности стопорного кольца 185 с равными интервалами в окружном направлении выполнено множество позиционирующих канавок (пазов) 185b.
Стопорное кольцо 197 устанавливается на держатель инструмента 137 в положение, смежное с передним концом направляющей 183 держателя инструмента, и размещается напротив передней поверхности выступающей внутрь части каждого из кулачков 185a стопорного кольца 185 таким образом, что оно может контактировать с указанной передней поверхностью (фиг.5). Кроме того, стопорное кольцо 185 удерживается в контакте с передней поверхностью 108e, выступающей в направлении, перпендикулярном осевому направлению гильзы 108. Таким образом, стопорное кольцо 185 служит стопором, предотвращающим перемещение держателя инструмента 137 назад (к внутреннему пространству 108d со стороны гильзы 108), когда держатель инструмента 137 устанавливается на гильзе 108.
Сменное кольцо 187 изготавливается из черного металла и устанавливается на держателе инструмента 137 в передней части стопорного кольца 185. Сменное кольцо 187 монтируется на держателе инструмента 187 с помощью посадки на шлицах 186 между передней частью малого диаметра сменного кольца 187 и держателем инструмента 187 так, что сменное кольцо 187 может перемещаться в осевом направлении и не может вращаться в окружном направлении по отношению к держателю инструмента 137. На задней поверхности сменного кольца 187, которая обращена к стопорному кольцу 185, с равными интервалами в окружном направлении выполнено множество позиционирующих кулачков 187a, которые спроектированы и расположены так, чтобы соответствовать позиционирующим канавкам 185b стопорного кольца 185. Когда сменное кольцо 187 смещается назад к стопорному кольцу 185, кулачки 187a сменного кольца 187 вступают в зацепление с позиционирующими канавками 185b стопорного кольца 185. Следовательно, сменное кольцо 187 соединяется со стопорным кольцом 185 таким образом, что оно не может перемещаться в окружном направлении по отношению к стопорному кольцу 185. В результате сменное кольцо 187, а также держатель инструмента 137 блокируются от вращения. С другой стороны, когда сменное кольцо 187 перемещается вперед от стопорного кольца 185, кулачки 187a выходят из зацепления с канавками 185b стопорного кольца 185, и сменное кольцо 187, а также держатель инструмента 137 могут вращаться. Позиционирующие канавки 185b и позиционирующие кулачки 187a соответствуют термину «выступы и пазы», использованному в изобретении.
Как правило, сменное кольцо 187 может перемещаться в осевом направлении между положением предотвращения вращения, в котором держатель инструмента 137 не может вращаться вследствие зацепления кулачков 187a с канавками 185b стопорного кольца 185, и положением разрешенного вращения, в котором держатель инструмента 137 может вращаться вследствие отсоединения кулачков 187a от канавок 185b стопорного кольца 185. Кроме того, сменное кольцо 187 смещается к положению предотвращения вращения элементом смещения в виде спиральной пружины 189 и удерживает держатель инструмента 137 в состоянии блокировки вращения до тех пор, пока внешняя сила не переместит сменное кольцо 187 в положение разрешенного вращения.
Рабочий элемент в виде рабочей втулки 191 соединяется со сменным кольцом 187 и действует так, чтобы перемещать сменное кольцо 187 между положением предотвращения вращения и положением разрешенного вращения. Передний конец рабочей втулки 191 устанавливается на сменное кольцо 187 с помощью стопорного кольца 193 так, что рабочая втулка 191 блокируется от перемещения в осевом направлении и вращения в окружном направлении по отношению к сменному кольцу 187. Как правило, рабочая втулка 197 объединяется со сменным кольцом 187 и ее задняя поверхность обращена к крышке гильзы 106 и охватывается гильзой 108 так, что работающий может управлять рабочей втулкой 191 снаружи. Кроме того, между передней поверхностью рабочей втулки 191 и опорой пружины 195, которая располагается внутри описанного выше устройства 136 для удерживания хвостовика в передней части держателя инструмента 137, размещается спиральная пружина 189, создающая силу, смещающую рабочую втулку 191 и сменное кольцо 187 к положению предотвращения вращения.
Ниже объясняется функционирование устройства углового позиционирования 181, имеющего описанную выше конструкцию в соответствии с данным вариантом осуществления. Чтобы зафиксировать окружное положение перфораторного наконечника 119 по отношению к гильзе 108, работающий рукой перемещает рабочую втулку 191 вперед против силы смещения спиральной пружины 189 и сдвигает сменное кольцо 187 к положению разрешенного вращения. Таким образом, кулачки 187a сменного кольца 187 выходят из зацепления с канавками 185b стопорного кольца 185, чтобы дать возможность держателю инструмента 137 вращаться по отношению к гильзе 108 (направляющей 183 держателя инструмента) или высвободить из фиксированного положения. Далее, когда работающий поворачивает рабочую втулку 191 в окружном направлении в указанном высвобожденном состоянии, держатель инструмента 137 вращается вместе со сменным кольцом 187, объединенным с рабочей втулкой, которое, в свою очередь, дает возможность перфораторному наконечнику 119 и устройству 136 для удерживания хвостовика вращаться вместе с держателем инструмента 137. Таким образом, фиксируется окружное положение перфораторного наконечника 119 относительно гильзы 108. Затем, когда сменное кольцо 187 перемещается назад в положение предотвращения вращения вместе с рабочей втулкой 191, кулачки 187a снова вступают в зацепление с канавками 185b стопорного кольца. Следовательно, перфораторный наконечник 119, устройство 136 для удерживания хвостовика и держатель инструмента 137 блокируются от вращения в окружном направлении по отношению к гильзе 108 и запираются в фиксированном угловом положении.
При использовании устройства углового позиционирования 181 по данному варианту осуществления работающий может осуществлять угловое позиционирование перфораторного наконечника 119 в его окружном направлении воздействием одной рукой на рабочую втулку 191, в то время как, например, другой рукой он будет удерживать гильзу 108, чтобы осуществить позиционирование перфораторной втулки 119 без потери работоспособности известного устройства углового позиционирования.
Устройство углового позиционирования 181, выполненное в соответствии с данным вариантом осуществления, размещается в передней части гильзы 108. Передняя часть гильзы 108 находится в зоне перфораторного наконечника 119, которая должна позиционироваться так, чтобы работающий мог управлять рабочей втулкой 191 в зоне перфораторного наконечника 119. Таким образом, формируется устройство углового позиционирования 181 с более высокой работоспособностью. С другой стороны, устройство углового позиционирования 181, размещаемое в передней части гильзы 108, подвержено воздействию пыли, которая создается во время операции долбления. В результате соединение, создаваемое подвижной деталью устройства углового позиционирования 181, имеет тенденцию изнашиваться под воздействием пыли. Если все элементы устройства углового позиционирования, вступающие в соединение, выполняются из износостойких материалов, например черных металлов, чтобы решить указанную проблему износа, то электрический отбойный молоток 101 увеличится в весе.
В данном варианте осуществления направляющая 183 держателя инструмента размещается между держателем инструмента 137 и гильзой 108 таким образом, что она входит во внутреннее пространство 108d гильзы 108 и соединяется с гильзой 108 в масле во внутреннем пространстве 108d. При такой конструкции можно избежать, чтобы указанное соединение подвергалось неблагоприятному воздействию пыли, и оно может быть защищено смазкой. Таким образом, гильза 108, которая имеет относительно большой объем среди комплектующих деталей, связанных с устройством углового позиционирования 181, изготавливается из неметаллических материалов, например алюминиевого сплава, чтобы уменьшить вес электрического отбойного молотка 101, при этом уменьшая износ. Направляющая 183 держателя инструмента, стопорное кольцо 185 и сменное кольцо 187 изготавливаются из износоустойчивых материалов, например черных металлов, поэтому их срок службы может быть увеличен.
В сборочном узле электрического отбойного молотка 101 по меньшей мере направляющая 183 держателя инструмента, держатель инструмента 137, стопорное кольцо 185, резиновое кольцо 163 и плоская шайба 165 устанавливаются на гильзе 108 до монтажа гильзы 108 на корпусе кривошипа 107. Операция монтажа выполняется, например, в соответствии со следующей процедурой. Сначала направляющая 183 держателя инструмента вставляется сзади в отверстия 108b для удерживания держателя инструмента гильзы 108, затем держатель инструмента 137, на который предварительно установлены плоская шайба 165 и резиновое кольцо 163, вставляется сзади в канал направляющей 183 держателя инструмента. Затем стопорное кольцо 185 устанавливается на внешнюю периферию передней части 183a направляющей 183 держателя инструмента, и, наконец, стопорное кольцо 197 устанавливается на держатель инструмента 137. Стопорное кольцо 197 удерживается в контакте с передней поверхностью радиально выступающей внутрь части каждого кулачка 185a стопорного кольца 185 так, что держатель инструмента 137, установленный на гильзе 108 указанным выше образом, блокируется от смещения. Как правило, в соответствии с данным вариантом осуществления, стопорное кольцо 185 может быть наделено функцией стопора, предотвращающего смещение держателя инструмента 137, а также функцией позиционирования держателя инструмента 137 в окружном направлении. Таким образом, на гильзе 108 предварительно устанавливается множество комплектующих деталей, формирующих сборочный узел, и в указанном собранном состоянии гильза 108 может устанавливаться на корпус кривошипа 107, тем самым облегчается сборка узла.
Кроме того, в данном варианте осуществления стопорное кольцо 185 расположено между направляющей 183 держателя инструмента и сменным кольцом 187, но такая конструкция может быть изменена так, что сменное кольцо 187 непосредственно соединяется с направляющей 183 держателя инструмента и отсоединяется от нее без использования стопорного кольца 185. Кроме того, в данном варианте осуществления электрический отбойный молоток 101 описывается как пример предлагаемого инструмента ударного действия, в котором перфораторный наконечник 119 выполняет только ударное движение в осевом направлении. Однако изобретение можно также применять к ударной дрели, в которой перфораторный наконечник 119 выполняет ударное движение в осевом направлении и вращение в окружном направлении, например, с дополнительным обеспечением устройства углового позиционирования 181 средствами для стопорения сменного кольца 187 в положении разрешения вращения, когда держатель инструмента 137 может вращаться.
Второй предлагаемый вариант осуществления
Второй предлагаемый вариант осуществления изобретения ниже будет описан со ссылками на фиг.6-9. В данном варианте осуществления электрический отбойный молоток объясняется как предлагаемый пример инструмента ударного действия согласно изобретению. На фиг.6 полностью показана конструкция электрического отбойного молотка 101, на фиг.7 и 8 показана конструкция основной части электрического отбойного молотка согласно изобретению, фиг.9 - частично увеличенный вид фиг.8. Электрический отбойный молоток в соответствии со вторым предлагаемым вариантом осуществления в основном имеет аналогичную первому варианту конструкцию электрического отбойного молотка. В этой связи подробное объяснение некоторых характеристик, аналогичных первому варианту, будет сокращено.
Когда работающий прекращает прикладывать силу давления к рабочей поверхности через перфораторный наконечник 119, чтобы завершить операцию долбления, ударник 143 переходит в движение с приводом в холостом режиме или в ударное движение в отсутствие нагрузки, при котором к перфораторному наконечнику 119 нагрузка не прикладывается. При подобном движении с приводом в холостом режиме ударник 143 сталкивается с ударным стержнем 145 в условиях нагрузки. Иными словами, ударник 143 движется дальше вперед за ударное положение, в котором ударник ударяет по ударному стержню. Чтобы поглотить энергию удара, порожденную движением с приводом в холостом режиме ударника 143, спереди в гильзе 108 устанавливается механизм поглощения удара 135, который в основном содержит задний амортизирующий элемент 151 и передний амортизирующий элемент 161, которые располагаются рядом в осевом направлении перфораторного наконечника 119.
На фиг.7-9 показан механизм поглощения удара 135. Как видно из фиг.7-9, задний амортизирующий элемент 151 в основном содержит упруго деформируемое первое резиновое кольцо 153 и металлические переднюю и заднюю ступенчатые втулки 155, 157, между которыми удерживается первое резиновое кольцо 153. Задний амортизирующий элемент 151 расположен на задней части 145b малого диаметра ударного стержня 145. Первое резиновое кольцо 153 и передняя и задняя ступенчатые втулки 155, 157 соответствуют терминам «первый упругий элемент» и «первый приемный элемент», используемым в изобретении. На радиальных наружных краях передней и задней ступенчатых втулок 155, 157 выполнены соответственно кольцевые элементы 155a, 157a, которые выступают в осевом направлении перфораторного наконечника так, что ступенчатые муфты 155, 157 формируются симметрично. Как правило, кольцевой элемент 155a передней ступенчатой втулки 155 выступает вперед, а кольцевой элемент 157a задней ступенчатой втулки выступает назад. Кольцевые элементы 155a, 157a соответствуют термину «выступ», использованному в изобретении. Задняя ступенчатая втулка расположена так, что ее задняя поверхность удерживается в контакте с передней поверхностью цилиндра 141, и кольцевой элемент 157a охватывает цилиндр 141. Передняя ступенчатая втулка 155 расположена так, что она удерживается в контакте с радиально выступающей наружу частью задней поверхности плоской шайбы 165 переднего амортизирующего элемента 161, который подробно описан ниже.
Передний амортизирующий элемент 161 в основном содержит упруго деформируемое резиновое кольцо 163, металлическую плоскую шайбу 165, расположенную на задней поверхности второго резинового кольца 163, и держатель инструмента 137. Второе резиновое кольцо 163 и плоская шайба 165 расположены на задней части в основном цилиндрического держателя инструмента 137. Второе резиновое кольцо 163 и держатель инструмента 137 соответствуют терминам «второй упругий элемент» и «второй принимающий элемент», использованным в изобретении. В основном цилиндрическая направляющая 139 держателя инструмента расположена между наружной поверхностью держателя инструмента 137 и внутренней поверхностью гильзы 108, а второе резиновое кольцо 163 удерживается в контакте с задней поверхностью направляющей 139 держателя инструмента. Направляющая 139 держателя инструмента имеет фланец 139a, выступающий радиально наружу с ее осевого заднего конца, при этом фланец 139a удерживается в контакте с радиальной поверхностью зацепления 108a, выполненной на внутренней стенке гильзы 108. Таким образом, направляющая 139 держателя инструмента блокируется от перемещения вперед по отношению к гильзе 108. Направляющая 139 держателя инструмента соответствует термину «элемент на поверхности корпуса инструмента», использованному в изобретении. Держатель инструмента 137 имеет фланец 137a, выступающий радиально наружу с его осевого заднего конца, при этом фланец 137a удерживается в контакте с радиально выступающей внутрь частью задней поверхности плоской шайбы 165.
Как правило, кольцевой элемент 155a передней ступенчатой втулки 155 заднего амортизирующего элемента 151 и фланец 137a держателя инструмента 137 переднего амортизирующего элемента 161 расположены рядом друг с другом с радиально выступающими соответственно наружу и внутрь частями задней поверхности плоской шайбы 165. Таким образом, удар по поверхности ударника 143 и удар по поверхности ударного стержня 145, которые происходят при движении с приводом в холостом режиме ударника 143, передаются (поглощаются) на плоскую шайбу 165 параллельно. Кроме того, толщина (протяженность в продольном направлении) фланца 137a проектируется так, чтобы быть меньше, чем протяженность выступа кольцевого элемента 155a передней ступенчатой втулки 155, поэтому предварительно заданный зазор C определяется между задней поверхностью фланца 137a и передней поверхностью передней ступенчатой втулки 155, которые расположены друг против друга.
В механизме поглощении удара 135, имеющем описанную выше конструкцию в соответствии с данным вариантом осуществления, второе резиновое кольцо 163, плоская шайба 165, фланец 137a направляющей инструмента 137, передняя ступенчатая втулка 155, первое резиновое кольцо 153 и задняя ступенчатая втулка 157 располагаются последовательно в осевом направлении перфораторного наконечника в указанном порядке со стороны направляющей 139 держателя инструмента или от передней части между задней поверхностью фланца 139a направляющей 139 держателя инструмента и передней поверхностью цилиндра 141. Кроме того, механизм поглощения удара 135 устанавливается с первым и вторым резиновыми кольцами 153, 163, устанавливаемыми с предварительным натягом в осевом направлении перфораторного наконечника.
Ударный стержень 145 имеет ступенчатую, столбчатую форму с частью 145a большого диаметра, которая удерживается держателем инструмента 137 с возможностью перемещения, переднюю часть 145c малого диаметра, выполненную спереди части 145a большого диаметра, заднюю часть 145b малого диаметра, выполненную сзади части 145a большого диаметра и переднюю коническую поверхность 145d между частью 145a большого диаметра и частью 145c малого диаметра. Ударный стержень 145 заблокирован от перемещения дальше вперед контактом передней конической поверхности 145d со стопором в виде конической поверхности 137b внутренней стенки держателя инструмента 137. Задняя часть 145b малого диаметра ударного стержня 145 выступает назад от заднего конца держателя инструмента 137 и обращена к пространству 173 переднего канала цилиндра 141. Задняя поверхность задней части 145b малого диаметра ударного стержня 145 перемещается назад от задней поверхности задней ступенчатой втулки 157 в канал или отводится от передней поверхности (поверхности удара) ударника 143, когда ударный стержень 145 перемещается в переднее конечное положение (положение, в котором передняя коническая поверхность 145d вступает в контакт с конической поверхностью 137b внутренней стенки держателя инструмента 137).
В механизме поглощения удара 135, имеющем описанную выше конструкцию в соответствии с данным вариантом осуществления, когда выполняется движение с приводом в холостом режиме ударника 143 в условиях отсутствия нагрузки, при которых работающий прекращает оказывать давление на перфораторный наконечник 119 по отношению к рабочей поверхности, чтобы завершить операцию долбления, ударник 143 перемещается дальше вперед за соответствующее ударное положение. Когда ударник 143 перемещается вперед за ударное положение и вступает в контакт с задней поверхностью задней ступенчатой втулки 157 (фиг.8 и 9), кинетическая энергия ударника 143 передается гильзе 108 через заднюю ступенчатую втулку 157, первое резиновое кольцо 153, переднюю ступенчатую втулку 155, кольцевой элемент 155a передней ступенчатой втулки 155, плоскую шайбу 165, второе резиновое кольцо 163 и направляющую 139 держателя инструмента. В данном процессе кинетическая энергия поглощается упругой деформацией первого резинового кольца 153 и второго резинового кольца 163 на пути передачи. Как правило, энергия удара, формирующегося контактом ударника 143 с задней поверхностью задней ступенчатой втулки 157, поглощается упругой деформацией первого резинового кольца 153 и второго резинового кольца 163.
Кроме того, когда при дальнейшем перемещении вперед за ударное положение ударник 143 прикладывает силу удара к ударному стержню 145, последний движется вперед и передняя коническая поверхность 145d контактирует с конической поверхностью 137b внутренней стенки держателя инструмента 137. Таким образом, кинетическая энергия ударного стержня 145 передается гильзе 108 через фланец 137a держателя инструмента 137, плоскую шайбу 165, второе резиновое кольцо 163 и направляющую 139 держателя инструмента и поглощается упругой деформацией второго резинового кольца 163 на этом пути передачи. Как правило, удар, вызываемый контактом ударного стержня 145 с держателем инструмента 137, поглощается упругой деформацией второго резинового кольца 163.
Таким образом, в механизме поглощения удара 135 в соответствии с данным вариантом осуществления удар, вызванный движением с приводом в холостом режиме ударника 143, поглощается первым резиновым кольцом 153 и вторым резиновым кольцом 163, чтобы предотвратить передачу энергии удара на гильзе 108.
В соответствии с данным вариантом осуществления удар, вызванный контактом ударника 143 с задней ступенчатой втулкой 157, принимает не только первое резиновое кольцо 153, но и второе резиновое кольцо 163, которое служит для принятия удара от ударного стержня 145. Как правило, первое резиновое кольцо и второе резиновое кольцо 163 могут совместно воспринимать удар. Таким образом, нагрузка, прикладываемая к первому резиновому кольцу 153 и второму резиновому кольцу 163, может быть смягчена, поэтому срок службы колец может быть увеличен. В частности, в данном варианте осуществления удары от ударника 143 и ударного стержня 145 передаются на второе резиновое кольцо 163 параллельно. При такой конструкции удар по ударнику 143 может эффективно передаваться на второе резиновое кольцо 163 независимо от времени контакта ударника 143 с задней ступенчатой втулкой 157 и контакта ударного стержня 145 с держателем инструмента 137.
Кроме того, в электрическом отбойном молотке 101 в соответствии с данным вариантом осуществления механизм 171 предотвращения привода в холостом режиме для предотвращения повторяющихся движений с приводом в холостом режиме ударника 143 размещается в передней части (крайней передней части) цилиндра 141. Когда ударник 143 перемещается дальше вперед за ударное положение, при котором ударник 143 ударяет перфораторную колонку 119, в условиях отсутствия нагрузки, то есть перфораторный наконечник 119 не прижимается к рабочей поверхности, механизм 171 предотвращения привода в холостом режиме не дает ударнику 143 перемещаться назад к доударному положению (положение, которое ударник 143 занимает перед ударом), поэтому ударник 143 может блокироваться от совершения повторяющихся движений с приводом в холостом режиме. Механизм 171 предотвращения привода в холостом режиме может содержать переднее канальное пространство 173 цилиндра 141, множество вентиляционных отверстий 175, обеспечивающих связь наружной и внутренней частей переднего канального пространства 173 и упруго деформируемое кольцевое уплотнение 177, которое служит обратным клапаном для открытия-закрытия вентиляционных отверстий 175.
Переднее канальное пространство 173 - это пространство, ограниченное диаметральной поверхностью внутренней стенки цилиндра 141, передней поверхностью ударника 143, задней поверхностью ударного стержня 145 и задней поверхностью задней ступенчатой втулки 157. Радиально в цилиндре 141 выполнено множество вентиляционных отверстий 175, которые расположены в том же окружном направлении. Вентиляционные отверстия 175 обычно закрываются кольцевым уплотнением 177, устанавливаемым на наружную кольцевую поверхность цилиндра 141. Отверстие 178 выполняется в цилиндре 141 за вентиляционными отверстиями 175 и имеет большую площадь поперечного сечения, чем у вентиляционных отверстий 175. Отверстие 178 выполнено в месте, где оно закрывается периферией ударника 143, когда последний перемещается вперед за ударное положение.
Когда ударник 143 перемещается вперед за ударное положение и закрывает отверстие 178, воздух, находящийся внутри переднего диаметрального пространства 173, сжимается при дальнейшем продвижении ударника 143 вперед, а затем выходит наружу через вентиляционные отверстия 175, при этом кольцевое уплотнение 177 сдвигается наружу. Таким образом, когда ударник 143 пытается вернуться назад к доударному положению под действием силы всасывания, создаваемой воздушной камерой 141a цилиндра 141, в переднем канальном пространстве 173, так как кольцевое уплотнение 177 препятствует поступлению наружного воздуха. В результате ударник 143 не может переместиться назад и удерживается в месте перед ударным положением. Следовательно, ударник 143 блокируется от совершения повторяющегося движения с приводом в холостом режиме.
В данном варианте осуществления кольцевой элемент 157a задней ступенчатой втулки 157 обращен к передней части кольцевого уплотнения 177. Следовательно, когда воздух, находящийся в переднем канальном пространстве 173, выходит наружу через вентиляционные отверстия 175, кольцевой элемент 157a не дает кольцевому уплотнению 177 перемещаться вперед в осевом направлении. Таким образом, кольцевое уплотнение 177 не может смещаться вперед в осевом направлении. Кроме того, чтобы не дать кольцевому уплотнению 177 смещаться назад в осевом направлении, на цилиндре 141 за кольцевым уплотнением 177 устанавливается направляющая 179 кольцевого уплотнения, которая не дает кольцевому уплотнению 177 перемещаться назад. В результате обеспечивается возвращение кольцевого уплотнения 177 к его начальному положению (положению запирания).
Кроме того, в данном варианте осуществления первое резиновое кольцо 153 и второе резиновое кольцо 163 устанавливаются с предварительным натягом (в сжатом состоянии). Следовательно, цилиндр 141 может удерживаться прижатым к радиальной поверхности зацепления 107b канала 107a отсека кривошипа 107 силами упругости первого резинового кольца 153 и второго резинового кольца 163. Таким образом, можно избежать применения фиксирующего элемента (уплотнительного кольца) для фиксации цилиндра 141 внутри канала 107a отсека кривошипа 107. Кроме того, можно подавить колебания цилиндра 141, поэтому можно снизить вибрацию электрического отбойного молотка 101.
Как сказано выше, силами упругости первого резинового кольца 153 и второго резинового кольца 163 может быть достигнут близкий контакт между поверхностями контакта цилиндра 141 и задней ступенчатой втулкой 157, между контактными поверхностями направляющей 139 держателя инструмента и вторым резиновым кольцом 163 и между контактными поверхностями комплектующих деталей механизма поглощения удара 135. В результате улучшаются уплотнительные характеристики уплотнения переднего канального пространства 173, поэтому может быть улучшена эффективность механизма 171 предотвращения привода в холостом режиме. Кроме того, передняя ступенчатая втулка 155 и задняя ступенчатая втулка имеют одинаковую форму и размещаются симметрично с обеих сторон первого резинового кольца 153. Следовательно, обеспечивается соответствующая установка переднего 155 и заднего 157 ступенчатых колец, поэтому облегчается их монтаж. Далее преимущественно кольцевой элемент 155a передней ступенчатой втулки 155 может использоваться как элемент передачи ударной энергии, а кольцевой элемент 157a задней ступенчатой втулки 157 - как элемент, препятствующий перемещению обратного клапана в виде кольцевого уплотнения 177.
Кроме того, в данном варианте осуществления электрический отбойный молоток описывается как предлагаемый пример инструмента ударного действия. Но изобретение можно также применять к ударной дрели, в которой перфораторный наконечник 119 выполняет линейное ударное движение и вращение в окружном направлении.
Описание позиций
101 - электрический отбойный молоток (инструмент ударного типа)
103 - корпус (корпус инструмента)
105 - отсек электродвигателя
106 - крышка гильзы
107 - отсек кривошипа
108 - гильза
108a - поверхность зацепления
108b - отверстие для удерживания держателя инструмента
108c - канавка
108d - внутреннее пространство
108e - передняя поверхность
109 - рукоятка
111 - приводной электродвигатель
112 - вал двигателя
113 - механизм преобразования движения
115 - ударный механизм
116 - камера кривошипа
119 - перфораторный наконечник (наконечник инструмента)
121 - вал кривошипа
123 - рычаг кривошипа
125 - поршень
131 - выключатель питания
133 - элемент привода
135 - механизм поглощения удара
136 - устройство для удерживания хвостовика
136a - кулачок зацепления
137 - держатель инструмента
137a - фланец
138 - отверстие для удерживания хвостовика
138a - зуб
141 - цилиндр
141a - воздушная камера
143 - ударник
145 - ударный стержень
163 - резиновое кольцо
165 - плоская шайба
181 - устройство углового позиционирования
183 - направляющая держателя инструмента (первый запирающий элемент)
183a - фланец
183b - кулачок
183c - передняя часть
183d - канавка
184 - уплотнительное кольцо
185 - стопорное кольцо (третий запирающий элемент)
185a - кулачок
185b - позиционирующая канавка
186 - посадка на шлицах
187 - сменное кольцо (второй запирающий элемент)
187a - позиционирующий кулачок
189 - спиральная пружина
191 - рабочая втулка
193 - стопорное кольцо
195 - опора пружины
197 - стопорное кольцо