РУЧНАЯ МАШИНА
HAND-HELD MACHINE

Уровень техники
Настоящее изобретение относится к ручной машине согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.
Из уровня техники уже известна ручная машина, прежде всего перфоратор и/или отбойный молоток, содержащая пневматический ударный механизм, передаточный механизм, а также ведомое звено, выполненное в виде ствола. Также ручная машина содержит предохранительную муфту, имеющую пружинный элемент, блок зубчатых колес и полумуфту.
Преимущества изобретения
Объектом изобретения является ручная машина, прежде всего перфоратор и/или отбойный молоток, содержащая пневматический ударный механизм, передаточный механизм, ведомое звено, выполненное в виде ствола, и расположенную на стволе предохранительную муфту, которая имеет пружинный элемент, блок зубчатых колес и полумуфту, причем в направлении силового потока вдоль ведомого звена пружинный элемент расположен на стволе перед блоком зубчатых колес и полумуфтой.
Под стволом понимается цилиндр, приводимый во вращение и вмещающий в себя элементы пневматического ударного механизма: поршень и боек, предназначенные для ударного воздействия по хвостовику рабочего инструмента. Как указано выше, пружинный элемент расположен на стволе перед блоком зубчатых колес и полумуфтой в направлении силового потока вдоль ведомого звена. В данном контексте под выражением "в направлении силового потока" прежде всего подразумевается направление, в котором мощность или приводное усилие передается на инструмент вдоль ведомого звена и которое ориентировано вдоль его продольной оси в направлении приспособления для крепления инструмента. Под термином "предохранительная муфта" при этом прежде всего подразумевается муфта, которая задает предельный вращающий момент, который может передаваться на инструмент, соответственно через него на обрабатываемый объект. Блок зубчатых колес в предпочтительном варианте предназначен для передачи вращающего момента на ведомое звено. Предлагаемое в изобретении решение позволяет получить особо короткий и компактный передаточный механизм, который прежде всего благодаря расположению блока зубчатых колес в направлении силового потока после пружинного элемента позволяет получить дополнительное монтажное пространство, предназначенное, например, для переключения между различными зубчатыми передачами с целью передачи различных по величине вращающих моментов. В предпочтительном варианте ведомое звено образовано вращающимся ведомым звеном, таким как прежде всего ствол перфоратора и/или отбойного молотка.
Преимущество варианта, в котором блок зубчатых колес расположен в направлении силового потока вдоль ведомого звена на нем перед полумуфтой, состоит в возможности получения конструктивно простой и состоящей из малого количества деталей предохранительной муфты, поскольку блок зубчатых колес может в направлении силового потока опираться на полумуфту.
В еще одном варианте блок зубчатых колес имеет по меньшей мере две предназначенные для передачи вращающего момента части, позволяющие приводить ведомое звено в движение с разными скоростями. Этот вариант позволяет придать передаточному механизму особо высокую компактность, поскольку предохранительная муфта помимо собственно предохранительной функции одновременно выполняет функцию по передаче разных вращающих моментов на ствол перфоратора и/или отбойного молотка. В предпочтительном варианте каждая из обеих предназначенных для передачи вращающего момента частей образована зубчатым колесом.
В следующем варианте блок зубчатых колес имеет по меньшей мере один силовой (трансмиссионный) элемент, предназначенный для кинематического соединения с полумуфтой, благодаря чему возможно по меньшей мере частично жесткое, застопоренное от проворачивания и прежде всего непосредственное кинематическое соединение блока зубчатых колес с полумуфтой. Преимущество еще одного варианта, в котором блок зубчатых колес и силовой элемент по меньшей мере частично выполнены за одно целое, состоит в возможности сокращения количества отдельных деталей, монтажного пространства, затрат на сборку и издержек.
В следующем варианте силовой элемент имеет трапециевидный торцевой профиль, благодаря чему обеспечивается возможность равномерного распределения усилия вдоль боковой стороны трапеции. В предпочтительном варианте блок зубчатых колес имеет несколько трапециевидных силовых элементов, при этом отдельные силовые элементы предпочтительно равномерно распределять в окружном направлении блока зубчатых колес, соответственно располагать с равным угловым шагом друг от друга. В принципе, однако, в другом варианте осуществления изобретения силовые элементы можно выполнять и с иным торцевым профилем, который рассматривается специалистом в данной области как целесообразный.
Вариант, в котором полумуфта соединена с ведомым звеном без возможности вращения относительно него, обеспечивает возможность конструктивно простой передачи вращающего момента от блока зубчатых колес через полумуфту на ведомое звено. Помимо этого еще один вариант осуществления изобретения, в котором полумуфта выполнена за одно целое с ведомым звеном, позволяет сократить количество отдельных деталей, монтажное пространство, затраты на сборку и издержки.
В следующем варианте осуществления изобретения блок зубчатых колес образован изготовленной спеканием деталью, благодаря чему обеспечивается возможность особо экономичного изготовления блока зубчатых колес.
Преимущество этого варианта состоит прежде всего в возможности отказаться от трудоемкой и дорогостоящей последующей обработки изготовленного спеканием блока зубчатых колес. В принципе же блок зубчатых колес можно также изготавливать методом штамповки выдавливанием либо иным технологическим методом, который рассматривается специалистом в данной области как целесообразный для применения в этих целях.
Краткое описание чертежей
Другие преимущества изобретения вытекают из последующего описания чертежей. На этих чертежах представлен один из вариантов осуществления изобретения. На чертежах, в описании изобретения и в формуле изобретения различные его отличительные особенности представлены в тех или иных конкретных сочетаниях между собой. Очевидно, однако, что все такие отличительные особенности изобретения можно рассматривать и по отдельности, а также их можно комбинировать между собой в иных технически реализуемых сочетаниях. На прилагаемых к описанию чертежах, в частности, показано:
на фиг.1 - предлагаемая в изобретении ручная машина с передаточным механизмом,
на фиг.2 - схематичный вид сбоку передаточного механизма с предохранительной муфтой, и
на фиг.3 - вид в аксонометрии блока зубчатых колес, входящего в состав предохранительной муфты.
Описание вариантов осуществления изобретения
На фиг.1 показана ручная машина 32 в виде перфоратора. Такая ручная машина 32 имеет корпус 34 и расположенное в ее передней части приспособление 36 для крепления рабочего инструмента. Со стороны, обращенной от своей передней части, ручная машина 32 имеет основную рукоятку 38, служащую для управления ручной машиной 32 и для передачи на нее усилия от оператора.
Для создания приводного момента ручная машина 32 имеет приводной узел 40. Приводной момент, развиваемый приводным узлом 40, передается через промежуточный вал ручной машины 32 на не показанный на чертеже пневматический ударный механизм и/или на приводимое во вращение ведомое звено 12, образованное стволом 42 перфоратора.
На фиг.2 показан фрагмент ручной машины 32 с передаточным механизмом 10. Передаточный механизм 10 имеет предохранительную муфту 14, которая расположена на стволе 42. Предохранительная муфта 14 имеет блок 18 зубчатых колес, который образован изготовленной спеканием деталью, пружинный элемент 16, образованный витой пружиной, и полумуфту 20. В направлении 22 силового потока вдоль ствола 42 пружинный элемент 16 расположен на нем перед блоком 18 зубчатых колес, а блок 18 зубчатых колес в свою очередь расположен перед полумуфтой 20. Пружинный элемент 16 с одного своего конца опирается на расположенный перед ним в направлении 22 силового потока и выполненный в виде опорного кольца опорный элемент 44, который неподвижно в направлении 22 силового потока удерживается на стволе 42 двумя пружинными стопорными кольцами 46, 48 (фиг.2). В принципе, однако, опорный элемент 44 или же пружинный элемент 16 можно неподвижно в направлении 22 силового потока непосредственно закреплять и на стволе 42.
С другого своего конца пружинный элемент 16 опирается на блок 18 зубчатых колес, который для этого выполнен ступенчатым со своей обращенной к пружинному элементу 16 стороны. Этим своим концом пружинный элемент 16 при этом входит в ступенчатую выемку 70, которая в направлении 22 силового потока проходит в радиально внутренней части 72 блока 18 зубчатых колес. Радиально снаружи выемка 70 перекрыта ступенчатым бортиком 74, который расположен на радиально наружной части 76 блока 18 зубчатых колес и обращен навстречу направлению 22 силового потока и который тем самым фиксирует пружинный элемент 16 в радиальном направлении 78 на блоке 18 зубчатых колес.
Блок 18 зубчатых колес имеет две предназначенные для передачи вращающего момента части 24, 26, позволяющие приводить ствол 42 во вращение с разными скоростями. Каждая из обеих предназначенных для передачи вращающего момента частей 24, 26 образована наружным зубчатым венцом, который для передачи вращающего момента может входить в зацепление с соответствующим зубчатым венцом не показанного на чертеже предназначенного для передачи вращающего момента звена передаточного механизма 10. Первая предназначенная для передачи вращающего момента часть 24 блока 18 зубчатых колес имеет рабочий диаметр 50, который больше рабочего диаметра 52 второй предназначенной для передачи вращающего момента части 26, что при работе ручной машины 32, соответственно передаточного механизма 10 позволяет через обе предназначенные для передачи вращающего момента части 24, 26 передавать на ствол 42, соответственно на соединенный с ним без возможности вращения инструмент разные вращающие моменты, соответственно приводить ствол, соответственно инструмент во вращение с разными скоростями (фиг. 2). Помимо этого между обеими предназначенными для передачи вращающего момента частями 24, 26 блока 18 зубчатых колес расположена его проходящая вдоль направления 22 силового потока часть 54 с гладким, не имеющим зубьев контуром (фиг.2 и 3).
Для передачи вращающего момента на ствол 42 блок 18 зубчатых колес имеет несколько силовых (трансмиссионных) элементов 28, входящих в состав предохранительной муфты 14 (фиг.3). Такие силовые элементы 28 предназначены для кинематического соединения с полумуфтой 20 предохранительной муфты 14 и расположены на обращенной в направлении 22 силового потока поверхности 56 блока 18 зубчатых колес. Блок 18 зубчатых колес и силовые элементы 28 выполнены при этом за одно целое. Силовые элементы 28 имеют трапециевидный торцевой профиль 30 и равномерно распределены в окружном направлении 58 блока 18 зубчатых колес, соответственно расположены с равным угловым шагом друг от друга. Помимо этого силовые элементы 28 выполнены на блоке 18 зубчатых колес в виде выступов, обращенных в направлении 22 силового потока (фиг.3).
Для передачи вращающего момента от блока 18 зубчатых колес через полумуфту 20 на ствол 42 полумуфта 20 шариком 80 зафиксирована от вращения на стволе 42 и пружинным стопорным кольцом 60 зафиксирована на нем от продольного перемещения в направлении 22 силового потока (фиг.2). Помимо этого со своей обращенной к блоку 18 зубчатых колес стороны 62 полумуфта 20 имеет не показанный на чертеже передаточный контур, соответствующий блоку 18 зубчатых колес, соответственно силовым элементам 28.
При работе ручной машины 32, соответственно передаточного механизма 10 пружинный элемент 16 обеспечивает кинематическое соединение между блоком 18 зубчатых колес, соответственно силовыми элементами 28 и полумуфтой 20. Предельный вращающий момент, передаваемый в ручной машине 32 через ее инструмент, находящийся в приспособлении 36 для его крепления, на обрабатываемый объект, определяется усилием пружинного элемента 16 в сочетании с геометрией силовых элементов 28. Силовые элементы 28, расположенные с обращенной к полумуфте 20 стороны 64 блока 18 зубчатых колес, имеют обращенную в окружном направлении 58 передающую вращающий момент рабочую боковую поверхность 66, которая образует ступенчатый переход между трапециевидным торцевым профилем 30 силового элемента 28 и обращенной к полумуфте 20 стороной 64 блока 18 зубчатых колес. Такая рабочая боковая поверхность 66 силового элемента 28 имеет наклон, крутизной которого в сочетании с усилием пружинного элемента 16 определяется предельный передаваемый вращающий момент.
Когда при работе ручной машины 32, соответственно передаточного механизма 10 передаваемый вращающий момент меньше предельного вращающего момента, который способна передавать предохранительная муфта 14, блок 18 зубчатых колес своими силовыми элементами 28 через полумуфту 20 кинематически связан со стволом без возможности проворачивания относительно него. Как только необходимый для приведения инструмента во вращение вращающий момент превысит максимально допустимый передаваемый вращающий момент, происходит срабатывание предохранительной муфты 14, которая разрывает цепь передачи вращающего момента. При этом блок 18 зубчатых колес смещается на стволе 42, преодолевая усилие пружинного элемента 16, против направления 22 силового потока и силовые элементы 28 выходят из зацепления с передаточным контуром полумуфты 20. Тем самым передача вращающего момента 18 на полумуфту 22, а вместе с ней и на ствол 42 прекращается.