ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ РУЧНАЯ МАШИНА С ВИБРОИЗОЛИРОВАННОЙ РУКОЯТКОЙ
ELECTRICAL HAND-HELD MACHINE WITH VIBRATION-ISOLATING HANDLE

Уровень техники
Настоящее изобретение относится к электрической ручной машине, прежде всего ручному перфоратору, имеющей корпус и рукоятку, которые соединены между собой поворотным креплением и по меньшей мере одним отстоящим от оси этого поворотного крепления виброизолирующим узлом, снабженным по меньшей мере одной линейной направляющей.
У известной электрической ручной машины указанного в начале описания типа, которая выполнена в виде перфоратора, рукоятка подвижно закреплена на корпусе ручной машины с возможностью поворота относительно него. Необходимое для этого поворотное крепление расположено на одном конце рукоятки, которая имеет примерно U-образную форму. На другом конце рукоятки расположен виброизолирующий узел, предназначенный для уменьшения вибраций, возникающих при работе перфоратора. Такой виброизолирующий узел имеет винтовую пружину сжатия, которая одним своим концом опирается на корпус ручной машины, а другим своим концом опирается на ее рукоятку. Усилие предварительного сжатия винтовой пружины сжатия воспринимается линейной направляющей, которая с одной стороны жестко соединена с рукояткой, а с другой стороны подвижно соединена с корпусом и которая в исходном положении, т.е. в положении, в котором оператор перфоратора не прикладывает никакие ручные усилия к рукоятке, жестко прилегает к корпусу в направлении своего перемещения. Такая конструкция в принципе хорошо зарекомендовала себя на практике, однако требует дальнейшего усовершенствования с целью уменьшения вибраций, передаваемых на рукоятку ручной машины, соответственно с целью повышения эффективности виброизоляции рукоятки ручной машины относительно ее корпуса.
Краткое изложение сущности изобретения
Предлагаемая в изобретении электрическая ручная машина отличается тем, что линейная направляющая имеет два линейных направляющих элемента, каждый из которых установлен в упругом виброизолирующем элементе с возможностью направленного перемещения в нем, причем каждый виброизолирующий элемент выполнен в виде втулки со сквозным отверстием, направляющим движение линейного направляющего элемента, линейные направляющие элементы жестко закреплены на рукоятке, а выполненные в виде втулок виброизолирующие элементы закреплены в корпусе.
В такой конструкции линейная направляющая более не образует сравнительно жесткую перемычку между корпусом ручной машины и ее рукояткой, поскольку они благодаря наличию упругого виброизолирующего элемента жестко не связаны между собой и виброизолированы друг от друга. Предлагаемая в изобретении конструкция позволяет оператору точно передавать на электрическую ручную машину направляющие усилия и одновременно с этим значительно снижает нежелательную передачу вибраций на рукоятку и через нее на оператора.
В одном варианте осуществления изобретения линейный направляющий элемент по подвижной посадке вставлен в посадочное сквозное отверстие виброизолирующего элемента. В соответствии с этим линейный направляющий элемент пропущен через это сквозное отверстие и в предпочтительном варианте имеет головку, которая опирается или имеет возможность опирания на виброизолирующий элемент. При прижатии инструмента электрической ручной машины к обрабатываемому месту головка линейного направляющего элемента отходит от виброизолирующего элемента, при этом, однако, линейный направляющий элемент удерживается от бокового увода стенками направляющего его перемещение сквозного отверстия в упругом виброизолирующем элементе.
В предпочтительном варианте линейный направляющий элемент выполнен в виде винта, головка которого образует головку линейного направляющего элемента.
В еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемой в изобретении электрической ручной машины ее корпус и рукоятка в зоне виброизолирующего узла нагружены усилием по меньшей мере одного пружинящего элемента. Такой пружинящий элемент при своем воздействии на рукоятку стремится отжать ее от корпуса ручной машины и повернуть вокруг оси поворотного крепления. При этом, однако, головка линейного направляющего элемента упирается в виброизолирующий элемент и в результате ограничивает поворот рукоятки. При работе с электрической ручной машиной, когда оператор удерживает ее за рукоятку и прижимает к обрабатываемому месту, рукоятка несколько поворачивается в сторону корпуса при одновременном сжатии пружинящего элемента, а головка линейного направляющего элемента при этом отходит или может отходить от корпуса ручной машины. Однако в своем поперечном направлении линейный направляющий элемент упирается в стенки направляющего его перемещение сквозного отверстия в упругом виброизолирующем элементе с гашением при этом вибраций.
Пружинящий элемент может представлять собой, например, винтовую пружину сжатия.
В еще одном предпочтительном варианте можно предусмотреть два линейных направляющих элемента, между которыми расположен пружинящий элемент.
Поворотное крепление также предпочтительно выполнять виброизолирующим, чтобы исключить передачу слишком сильных вибраций на рукоятку ручной машины через поворотное крепление, связывающее между собой рукоятку ручной машины и ее корпус.
В предпочтительном варианте поворотное крепление имеет первую опорную деталь с установочным отверстием, в котором установлена отделенная от его стенок по меньшей мере одной упругой виброизолирующей деталью крепежная деталь. Установочное отверстие предпочтительно располагать на корпусе ручной машины. Виброизолирующая деталь выполнена прежде всего в виде виброизолирующего кольца, которое расположено в указанном установочном отверстии и служит виброгасящей опорой для крепежной детали.
В еще одном предпочтительном варианте на, по меньшей мере, одном конце крепежной детали закреплено, прежде всего съемно закреплено, крепежное средство, пропущенное через отверстие во второй опорной детали поворотного крепления. Вторая опорная деталь в предпочтительном варианте относится к рукоятке, а первая опорная деталь - к корпусу. В соответствии с этим крепежная деталь, виброизолированно установленная в установочном отверстии первой опорной детали, предназначена для крепления крепежного средства, к которому крепится вторая опорная деталь, т.е. прежде всего рукоятка. Тем самым рукоятка оказывается виброизолирована относительно корпуса и в зоне поворотного крепления.
В еще одном предпочтительном варианте между первой и второй опорными деталями расположен участок виброизолирующей детали. Вследствие этого даже при работе электрической ручной машины в тяжелых условиях исключается передача вибраций от ее корпуса на ее рукоятку из-за ударов корпуса в рукоятку. Передача такой ударной нагрузки от корпуса на рукоятку предотвращается благодаря наличию промежуточно расположенного между первой и второй опорными деталями участка виброизолирующей детали.
Сокращение затрат времени и средств на изготовление ручной машины достигается в варианте, когда рукоятка снабжена резиновой обкладкой (обрезинивание), причем виброизолирующие элементы изготовлены из того же материала, что и указанная обкладка, одновременно с ней. В этом случае виброизолирующие элементы можно изготавливать путем подачи под давлением материала наносимой на рукоятку резиновой обкладки внутрь рукоятки.
Краткое описание чертежей
Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере одного из вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - вид сбоку и частично в разрезе электрической ручной машины в виде перфоратора,
на фиг.2 - вид в продольном разрезе виброизолирующего узла, которым рукоятка перфоратора крепится к его корпусу, и
на фиг.3 - виброизолированное поворотное крепление, которое в данном случае в качестве примера расположено на нижнем конце рукоятки и которым она также крепится к корпусу перфоратора.
Описание варианта(-ов) осуществления изобретения
На фиг.1 показана электрическая ручная машина 1, имеющая корпус 2 и закрепленную на нем рукоятку 3. Рукоятка ручной машины крепится к ее корпусу поворотным креплением 4, которое расположено в концевой части 5 рукоятки 3, которая в предпочтительном варианте имеет U-образную форму. В другой своей концевой части 6 рукоятка 3 соединена с корпусом 2 виброизолирующим узлом 7. Поворотное крепление 4 также выполнено демпфирующим (виброгасящим), и поэтому вибрации корпуса 2, возникающие при работе с электрической ручной машиной, выполненной в данном случае в виде перфоратора, ощущаются лишь незначительно или даже вовсе не ощущаются на рукоятке 3. Поворотное крепление 4 имеет ось 8, которая ориентирована перпендикулярно к обозначенному позицией 9 направлению движения подачи электрической ручной машины 1 при работе с ней. Виброизолирующий узел 7 снабжен линейной направляющей 10 (фиг.2), которая допускает перемещение концевой части 6 рукоятки 3 относительно оси 8 в направлении, обозначенном на фиг.1 двунаправленной стрелкой 11.
На фиг.2 более детально показана конструкция виброизолирующего узла 7 и линейной направляющей 10, при этом предусмотрены две линейные направляющие 10, между которыми расположен виброизолирующий узел 7. Ниже рассматривается только одна из таких линейных направляющих 10, поскольку другая линейная направляющая имеет аналогичное исполнение.
Виброизолирующий узел 7 имеет два расположенных концентрично друг другу пружинящих или упругих элемента 12, выполненных в виде винтовых пружин 13 сжатия разного диаметра, которые концентрично вставлены одна в другую и которые одним своим концом 14 опираются на рукоятку 3, а другим своим концом 15 опираются на корпус 2 и тем самым воздействуют в направлении стрелки 16 на рукоятку 3, отжимая ее от корпуса 2. При работе с электрической ручной машиной 1 оператор, удерживая ее за рукоятку 3, управляет тем самым перемещениями электрической ручной машины и прикладывает к ней, если речь идет о перфораторе, нажимные усилия в направлении, обратном направлению стрелки 16. Под действием таких нажимных усилий степень сжатия винтовых пружин 13 сжатия возрастает, поскольку рукоятка 3 при этом приближается к корпусу 2. Переменные зазоры между корпусом 2 и рукояткой 3 закрыты упругими гофрированными (сильфонными) чехлами 17. Для обеспечения точной подачи электрической ручной машины 1 предусмотрена вышеуказанная линейная направляющая 10, которая ограничивает число степеней свободы рукоятки и допускает лишь ее перемещение относительно корпуса ручной машины в определенных пределах в направлениях, обозначенных двунаправленной стрелкой 11 (фиг.1). Для этого линейная направляющая 10 имеет линейный направляющий элемент 18, жестко закрепленный на рукоятке 3. Такой линейный направляющий элемент 18 выполнен в виде винта 19, который своей резьбой 20 ввинчен в глухое отверстие 21 в рукоятке 3. Стержень 22 винта 19 ориентирован в направлении корпуса 2 и проходит при этом через сквозное отверстие 24, образующее посадочное отверстие 23 в упругом виброизолирующем элементе 25, который закреплен в установочном гнезде 26 в корпусе 1. Виброизолирующий элемент 25 выполнен, в частности, в виде втулки. Винт 19 имеет головку 27, которая образует головку 28 линейного направляющего элемента 18 и которая в показанном на фиг.1 положении своей внутренней стороной 29 прилегает к стенке 45 корпуса 2 перед виброизолирующим элементом 25. Стержень 22 винта имеет возможность направленного перемещения в сквозном отверстии 24 в своем продольном направлении.
При надавливании в процессе работы с электрической ручной машиной 1 на ее рукоятку 3 в направлении, обратном направлению показанной на фиг.2 стрелки 16, такое надавливание происходит против усилия винтовых пружин 13 сжатия, вследствие чего головка 27 винта может несколько отходить от стенки 45 корпуса 2 перед виброизолирующим элементом 25. При этом благодаря тому, что линейный направляющий элемент 18 пропущен через сквозное отверстие 24 с возможностью направленного перемещения в нем, исключается увод линейного направляющего элемента вбок, т.е. его перемещение поперечно направлению стрелки 16, и тем самым обеспечивается его боковая устойчивость.
Ниже со ссылкой на фиг.3 более подробно рассмотрена виброизоляция рукоятки в центре ее поворота относительно корпуса ручной машины, т.е. в поворотном креплении 4. Такое поворотное крепление имеет первую опорную деталь 30 с установочным отверстием 31, которая соединена с корпусом 2 ручной машины или выполнена на нем. В установочном отверстии 31 расположена виброизолирующая деталь 32 в виде виброизолирующего кольца 33. В показанном на фиг.3 варианте на концевых участках первой опорной детали 30 предусмотрены две виброизолирующие детали 32. Однако ниже конструкция поворотного крепления более подробно рассматривается только с одной его стороны, т.е. в зоне расположения виброизолирующего кольца 33, поскольку с другой своей стороны поворотное крепление имеет такое же исполнение. В подобном поворотном креплении опорная ось образована крепежной деталью 34, которая проходит через виброизолирующее кольцо 33 и тем самым виброизолирована им. Рукоятка 3 через опорный элемент 37 закреплена на крепежной детали 34 винтом 38 таким образом, что виброизолирующий элемент 33 несколько выступает из первой опорной детали и за счет этого образует виброизолирующий зазор "а" между этой первой опорной деталью 30, которая относится к корпусу 2, и второй опорной деталью 40, которая относится к рукоятке 3.
Таким образом, при обусловленных вибрацией небольших поворотных движениях рукоятки 3 вокруг оси 8 упругая виброизолирующая деталь 32 обеспечивает гашение вибрации и благодаря этому виброизолирует рукоятку 3 ручной машины относительно ее корпуса 2.
Из приведенных выше пояснений со всей очевидностью следует, что виброизолирующий элемент 25 и виброизолирующая деталь 32 обеспечивают виброизоляцию рукоятки ручной машины относительно ее корпуса. Обе эти детали, т.е. виброизолирующий элемент и виброизолирующую деталь, можно выполнять, например, из резины или пеноматериала (например, из полиуретана). Благодаря наличию концевого упора (функцию которого выполняет головка 27 винта) и стенки 45 перед виброизолирующей деталью рукоятка даже при выходе вышеуказанных виброизолирующих деталей из строя остается надежно соединена с электрической ручной машиной, т.е. с ее корпусом. В крайнем случае электрической ручной машиной можно продолжать работать с ограниченной виброизоляцией. Представленные выше пояснения свидетельствуют далее о простоте конструкции виброизолирующей системы и возможности ее простого согласования с конструкцией электрического инструмента, т.е. с конструкцией электрической ручной машины конкретного типа. Выполняющие основную виброизолирующую функцию детали можно изготавливать простым путем, прежде всего в виде цилиндрических втулок, и заменять их деталями из материала с другой плотностью и/или с иными демпфирующими свойствами. При применении допускающего переработку литьем под давлением материала для изготовления виброизолирующих элементов существует возможность подавать материал наносимой на рукоятку экструзией, соответственно шприцеванием резиновой обкладки через специально предусмотренные для этого и предпочтительно оптимально размещенные отверстия внутрь рукоятки и таким путем в процессе ее гуммирования одновременно экструдировать упругие виброизолирующие направляющие элементы, т.е. виброизолирующий элемент 25 и виброизолирующую деталь 32. Виброизолирующий элемент 25 благодаря его выполнению в форме втулки образует для пропущенного через него линейного направляющего элемента 18 сравнительно жесткий боковой упор, который ограничивает боковое отклонение этого линейного направляющего элемента определенной величиной. Тем самым при эффективной виброизоляции обеспечивается возможность крепкого удерживания электрической ручной машины и точной направленной ее подачи при работе с ней. Виброизолирующие элементы позволяют размещать их в довольно ограниченном монтажном пространстве. Их можно даже "вписать" в контур уже существующих электрических ручных машин, благодаря чему появляются возможности для их дооснащения подобными виброизолирующими элементами при заданном монтажном пространстве. Вместо рукоятки, представляющей собой основную рукоятку, или дополнительно к ней предлагаемыми в изобретении виброизолирующими деталями соответственно можно также оснащать дополнительные рукоятки электрических ручных машин.