ПЕРФОРАТОР
PERFORATOR

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к перфоратору, имеющему механизм переключения режима привода, который переключает режимы привода насадки между ударным режимом, в котором насадка совершает ударные движения в продольном направлении; режимом сверления, в котором насадка вращается вокруг своей оси; и режимом ударного сверления, в котором насадка совершает и ударные движения, и вращение.
Уровень техники
В японской выложенной патентной публикации № 2002-192481 раскрывается перфоратор, имеющий механизм переключения режима привода, который осуществляет переключение между тремя описанными выше режимами. Этот известный перфоратор имеет переключающий рычаг, который поворачивается пользователем вокруг заданной оси. Когда переключающий рычаг поворачивают, муфта механизма, передающего ударное усилие, переключается между положением передачи мощности и положением прерывания передачи мощности, через первый переключающий элемент, приводимый в действие первым эксцентриковым штифтом, установленным на переключающем рычаге. Кроме того, муфта механизма, передающего вращающее усилие, переключается между положением передачи мощности и положением прерывания передачи мощности, через второй переключающий элемент, который приводится в действие вторым эксцентриковым штифтом, переключающего рычага. При такой конструкции механизм переключения муфты ударного движения и механизм переключения муфты вращения, которые приводятся в действие поворотом переключающего рычага, мешают друг другу, когда рычаг поворачивают на 180°. Поэтому в положении ударного сверления ударный режим выбирается, когда переключающий рычаг повернут по часовой стрелке на заданный угол. Более того, когда переключающий рычаг поворачивается против часовой стрелки на заданный угол, выбирается режим сверления.
Однако в таком известном механизме переключения режима привода изменение режима выполняется поворотом переключающего рычага в любом направлении из положения режима ударного сверления. Поэтому положение режима ударного сверления неизбежно расположено между положением ударного режима и положением режима сверления. Для того чтобы переключиться из ударного режима в режим сверления или из режима сверления в ударный режим, переключающий рычаг нужно повернуть через положение ударного сверления и на 180°. Следовательно, известный механизм переключения режима привода требует дальнейшего улучшения для облегчения работы.
Сущность изобретения
Соответственно, целью настоящего изобретения является создание технологии, повышающей легкость при использовании механизма переключения режимов работы перфоратора.
Для решения вышеописанной проблемы иллюстративный перфоратор по настоящему изобретению содержит насадку, первую часть приводного механизма, выполненную с возможностью линейного приведения в действие насадки в ее продольном направлении, первый механизм муфты, расположенный в первой части приводного механизма и выполненный с возможностью переключения между положением передачи мощности, в котором передается приводное усилие, и положением прерывания передачи мощности, в котором прерывается передача приводного усилия, вторую часть приводного механизма, выполненную с возможностью приведения во вращение насадки вокруг ее оси, второй механизм муфты, расположенный на второй части приводного механизма и выполненный с возможностью переключения между положением передачи мощности, в котором передается приводное усилие, и положением прерывания передачи мощности, в котором прерывается передача приводного усилия, и механизм переключения режима привода. Механизм переключения режима привода выполнен с возможностью переключения режима привода насадки между ударным режимом, в котором насадка совершает ударные движения в продольном направлении, режимом сверления, в котором насадка совершает вращение вокруг своей оси, и режимом ударного сверления, в котором насадка совершает ударные движения и вращение.
Механизм переключения режима привода по настоящему изобретению содержит рабочую часть, выполненную с возможностью поворота пользователем вокруг заданной оси вращения, первый переключающий элемент, выполненный с возможностью приведения в действие поворотом рабочей части и переключающий положение первого механизма муфты, и второй переключающий элемент, выполненный с возможностью приведения в действие поворотом рабочей части и переключающим положение второго механизма муфты.
Рабочая часть выполнена с возможностью поворота по меньшей мере в три положения в направлении вдоль окружности. Когда рабочая часть повернута в первое поворотное положение в направлении вдоль окружности, первый механизм муфты первым переключающим элементом переключен в положение передачи мощности, а второй механизм муфты вторым переключающим элементом переключен в положение прерывания передачи мощности. В результате выбран ударный режим привода насадки. Кроме того, когда рабочая часть повернута во второе поворотное положение в направлении вдоль окружности, первый механизм муфты первым переключающим элементом переключен в положение прерывания передачи мощности, а второй механизм муфты вторым переключающим элементом переключен в положение передачи мощности. В результате выбран режим сверления в качестве режима привода насадки. Более того, когда рабочая часть повернута в третье положение поворота в направлении вдоль окружности, первый механизм муфты первым переключающим элементом переключен в положение передачи мощности и второй механизм муфты переключен вторым переключающим элементом в положение передачи мощности. В результате в качестве режима привода насадки выбирается режим ударного сверления.
Рабочая часть механизма переключения режима привода по настоящему изобретению выполнена с возможностью поворота на 360° на оси вращения в обоих направлениях. Согласно настоящему изобретению при такой конструкции, когда пользователь переключает режим привода между ударным режимом, режимом сверления и режимом ударного сверления, пользователь может быстро выбрать требуемый режим привода, повернув рабочую часть по часовой стрелке или против часовой стрелки к требуемому положению поворота, соответствующему необходимому режиму привода. Таким образом, пользователь может выбрать необходимый режим привода по кратчайшему пути, не переходя через позиции ненужного режима привода. Следовательно, упрощается операция изменения режима привода.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения, в дополнение к указанным, режимы привода, которые могут быть выбраны пользователем, включают нейтральный режим, в котором пользователь может вручную вращать насадку. Способ, которым "пользователь может вращать" насадку по настоящему изобретению, представляет способ, при котором пользователь удерживает конец насадки пальцами и может вращать его. Кроме того, четвертое и пятое положения поворота для нейтрального режима установлены между первым и вторым положениями поворота и между первым и третьим положениями поворота соответственно. При повороте рабочей части в четвертое или пятое положение второй механизм муфты вторым переключающим элементом переключается в положение прерывания передачи мощности.
Типично перфоратор сконфигурирован так, что вращение насадки блокировано, чтобы не допустить ее ненужного вращения в ударном режиме. Такой механизм называется "вариолок" ("variolock"). Поэтому для того чтобы изменить режим привода насадки на ударный, пользователь регулирует ориентацию конца насадки перед включением этого вариолока. Более конкретно, пользователь включает нейтральный режим привода и в этом положении удерживает насадку и регулирует ориентацию ее конца. После этого пользователь переключает режим привода с нейтрального на ударный. Согласно настоящему изобретению в обоих случаях переключения с режима сверления на ударный режим и из режима ударного сверления на ударный режим рабочую часть поворачивают в положение ударного режима через положение нейтрального режима по кратчайшему пути. Таким образом, можно эффективно осуществлять переключение с помощью рабочей части.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения первое положение для ударного режима, второе положение для режима сверления и третье положение для режима ударного сверления могут предпочтительно быть расположены с одинаковыми интервалами в направлении вдоль окружности оси вращения. При такой конструкции, в любом случае переключения в любое положение рабочую часть можно поворачивать на одинаковое расстояние. Это облегчает работу.
Кроме того, согласно одному аспекту настоящего изобретения перфоратор может предпочтительно включать поворотный элемент, выполненный с возможностью поворота на оси вращения, отличной от оси вращения рабочей части, синхронно с вращением рабочей части при ее повороте. В этой связи первый переключающий элемент может включать первый эксцентриковый штифт, расположенный в положении, смещенном от оси вращения поворотного элемента, и переключающий положение первого механизма муфты линейными составляющими эксцентрического поворота на оси вращения поворотного элемента при его повороте. Кроме того, рабочая часть может иметь второй эксцентриковый штифт, расположенный в положении, смещенном от оси вращения рабочей части, при этом второй переключающий элемент содержит подвижный элемент, расположенный с возможностью линейного перемещения, причем подвижный элемент приводится в движение линейными составляющими второго эксцентрикового штифта, который эксцентрично поворачивается вокруг оси вращения рабочей части и, тем самым, переключает положение второго элемента муфты при повороте рабочей части.
При такой конструкции, когда рабочая часть расположена на верхней поверхности корпуса перфоратора, можно устранить взаимные механические помехи, связанные с механизмом переключения между первым механизмом муфты и вторым механизмом муфты.
При такой конструкции, по сравнению с конструкциями, в которых рабочая часть расположена на боковой поверхности корпуса перфоратора, пользователь с помощью рабочей части легко может выполнить операцию переключения режима как правой, так и левой рукой. Поэтому облегчается эксплуатация перфоратора.
Первое положение рабочей части на окружности можно предпочтительно разместить перед траекторией вращения рабочей части в продольном направлении перфоратора, а второе или третье положение, находящееся сзади от первого положения, можно выбирать, селективно поворачивая рабочую часть по часовой стрелке или против часовой стрелки от первого положения.
При такой конструкции можно рационально создать механизм изменения положения механизма муфты путем преобразования вращения рабочего элемента в линейное перемещение в продольном направлении.
В результате предлагается решение, улучшающее простоту работы механизма переключения режима привода в перфораторе. Другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут понятны из нижеследующего подробного описания с приложенными чертежами и формулой.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой схематичный вид сбоку в разрезе перфоратора в целом согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 представляет собой вид сбоку в разрезе существенной части перфоратора в ударном режиме.
Фиг.3 представляет собой вид сбоку в разрезе существенной части перфоратора в режиме ударного сверления.
Фиг.4 представляет собой вид сбоку в разрезе существенной части перфоратора в режиме сверления.
Фиг.5 представляет собой вид сбоку в разрезе существенной части перфоратора в нейтральном режиме.
Фиг.6 представляет собой вид сверху, показывающий элемент переключения режимов в положении ударного режима.
Фиг.7 представляет собой вид сверху, показывающий элемент переключения режимов в положении ударного сверления.
Фиг.8 представляет собой вид сверху, показывающий элемент переключения режимов в положении режима сверления.
Фиг.9 представляет собой вид сверху, показывающий второй механизм переключения в ударном режиме.
Фиг.10 представляет собой вид сверху в разрезе, показывающий второй механизм переключения в ударном режиме.
Фиг.11 представляет собой вид сверху в разрезе, показывающий второй механизм переключения в режиме ударного сверления.
Фиг.12 представляет собой вид сверху в разрезе, показывающий второй механизм переключения в режиме сверления.
Фиг.13 представляет собой вид сверху в разрезе, показывающий второй механизм переключения в нейтральном режиме.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Каждый из дополнительных признаков и этапов способа, описанных выше и ниже, может использоваться самостоятельно или в комбинации с другими признаками или этапами способа для создания и изготовления усовершенствованных перфораторов и способа использования таких перфораторов и устройств, применяемых в них. Далее следует подробное описание примеров настоящего изобретения, в которых применяются многие из этих дополнительных признаков и этапов способа, со ссылками на прилагаемые чертежи. Это подробное описание предназначено просто для иллюстрации специалистам в данной области техники дополнительных деталей для осуществления предпочтительных вариантов настоящего изобретения и не ограничивает объем настоящего изобретения. Объем заявленного изобретения определяет только формула. Следовательно, комбинации признаков и этапов способа, раскрытые в нижеследующем подробном описании, не обязательно могут быть реализованы в настоящем изобретении в самом широком его смысле, и предназначены просто для конкретного описания некоторых примеров настоящего изобретения, подробное описание которых будет приведено ниже со ссылкой на чертеже.
Пример варианта настоящего изобретения описан со ссылками на фиг.1-13. На фиг.1 представлен вид сбоку в разрезе, показывающий весь перфоратор 101 по примерному варианту настоящего изобретения. Как показано на фиг.1, перфоратор 101 по этому варианту содержит корпус 103, ударную насадку 119, соединенную с концевым участком (слева на чертеже на фиг.1) корпуса 103 с возможностью отсоединения через пустотелый инструментодержатель (не показан), и ручку 109, которая удерживается пользователем и соединена с корпусом 103 на стороне, противоположной ударной насадке 119. Ударная насадка 119 удерживается инструментодержателем так, что имеет возможность совершать возвратно-поступательные перемещения относительно инструментодержателя в направлении его оси и без возможности вращения относительно инструментодержателя в направлении по окружности. Корпус 103 представляет собой "корпус инструмента". Ударная насадка 119 является элементом, соответствующим "насадке" по настоящему изобретению. В настоящем варианте для удобства пояснений та сторона, на которой расположена ударная насадка 119, принимается за переднюю сторону, а та сторона, на которой расположена рукоятка 109, принимается за заднюю сторону.
Корпус 103 содержит корпус 105 двигателя, в котором расположен приводной двигатель 111 и корпус 107 редуктора, в котором расположен механизм 131 преобразования движения, ударный элемент 115 и механизм 117 силовой передачи. Механизм 113 преобразования движения выполнен с возможностью соответствующего преобразования вращения приводного двигателя 111 в линейное перемещение и затем передачи этого линейного движения на ударный элемент 115. В результате в осевом направлении ударного инструмента 119 через ударный элемент 115 генерируется ударная сила. Кроме того, частота вращения на выходе приводного двигателя 111 соответственно понижается механизмом 117 силовой передачи и передается на ударную насадку 119. В результате ударная насадка 119 приводится во вращение в направлении вдоль окружности. Приводной двигатель 111 включается при нажатии курка 109а на рукоятке 109. Механизм 113 преобразования движения и механизм 117 силовой передачи являются элементами, которые соответствуют "первой части приводного механизма" и "второй части приводного механизма" соответственно по настоящему изобретению.
На фиг.2-5 показана существенная часть перфоратора 101, в разрезе и в увеличенном масштабе. Механизм 131 преобразования движения содержит ведущую шестерню 121, которая вращается в горизонтальной плоскости приводным двигателем 111, ведомую шестерню 123, коленчатый вал 122, кривошипный диск 125, кулису 127 и приводной элемент в виде поршня 129. Коленчатый вал 122, кривошипный диск 125, кулиса 127 и поршень 129 образуют кривошипный механизм 114. Поршень 129 установлен с возможностью скольжения в цилиндре 121 и совершает возвратно-поступательные перемещения вдоль цилиндра 141, когда включен приводной двигатель 111.
Коленчатый вал 122 расположен так, что его продольным направлением является вертикальное направление, пересекающее осевое направление ударной насадки 119. Между коленчатым валом 122 и ведомой шестерней 123 расположен элемент 124 муфты. Элемент 124 муфты образует механизм муфты в механизме 113 преобразования движения и является элементом, соответствующим "первому механизму муфты". Элемент 124 муфты имеет цилиндрическую форму и снабжен фланцем 124b, проходящим наружу на одном осевом конце (верхнем конце) элемента 124 муфты. Элемент 124 муфты установлен на коленчатом валу 122 с возможностью перемещения в продольном направлении относительно коленчатого вала 122 и с возможностью вращения вместе с ним в направлении вдоль окружности. Элемент 124 муфты на внешней периферии дополнительно содержит зубья 124а. Ведомая шестерня 123 имеет кольцевое углубление, и на внутренней периферийной поверхности кольцевого углубления выполнены зубья 123а. Зубья 124а элемента 124 муфты входят в зацепление и выходят из зацепления с зубьями 123а ведомой шестерни 123, когда элемент 124 муфты перемещается по коленчатому валу 122 в продольном направлении. Другими словами, элемент 124 муфты можно переключать между положением передачи мощности (фиг.2 и 3), в котором приводное усилие от ведомой шестерни 123 передается на коленчатый вал 122, и положением прерывания передачи мощности (фиг.4), в котором такая передача мощности прерывается. Элемент 124 муфты обычно подпружинен пружиной 126 в направлении зацепления между зубьями 124а муфты и зубьями 123а ведомой шестерни 123. Порядок переключения рабочего положения элемента 124 муфты описан ниже.
Ударный элемент 115 содержит ударник 143 и ударный болт 145 (см. фиг.1). Ударник 143 установлен с возможностью скольжения в цилиндре 141. Ударный болт 145 установлен с возможностью скольжения в инструментодержателе и служит промежуточным элементом для передачи кинетической энергии от ударника 143 на ударный инструмент 119. Ударник 143 приводится в действие пневматической пружиной воздушной камеры 141а цилиндра 141, которая создается скользящим перемещением поршня 129. Ударник 143 затем сталкивается с ударным болтом 145 (ударяя в него), который установлен с возможностью скольжения в инструментодержателе, и передает силу удара на ударную насадку 119 через ударный болт 145.
Механизм 117 передачи мощности содержит промежуточную шестерню 132, которая зацеплена с ведущей шестерней 121, промежуточный вал 133, который вращается вместе с промежуточной шестерней 132, малую коническую шестерню 134, приводимую во вращение в горизонтальной плоскости вместе с промежуточным валом 133, большую коническую шестерню 135, зацепленную с малой конической шестерней 134 и вращающуюся в вертикальной плоскости, и скользящую гильзу 147, которая зацеплена с большой конической шестерней 135 и приводится во вращение. Вращательное приводное усилие скользящей гильзы 147 передается на инструментодержатель через цилиндр 141, который вращается вместе со скользящей гильзой 147 и далее передается на ударную насадку 119, удерживаемый инструментодержателем. Скользящая гильза 147 выполнена с возможностью перемещения относительно цилиндра 141 в осевом направлении ударной насадки и вращения вместе с цилиндром 141 в направлении вдоль окружности.
Скользящая гильза 147 образует механизм муфты в механизме 117 силовой передачи и является элементом, соответствующим "второму механизму муфты" по настоящему изобретению. На внешней периферии одного продольного конца скользящей гильзы 147 образованы зубья 147а, зацепляющиеся с зубьями 135а большой конической шестерни 135, когда скользящая гильза сдвинута назад (к рукоятке) относительно цилиндра 141. Такое зацепление расцепляется, когда скользящая гильза 147 сдвинута вперед (к ударной насадке) относительно цилиндра 141. Другими словами, скользящую гильзу можно переключать между положением передачи мощности (см. фиг.3 и 4), в котором вращающее приводное усилие большой конической шестерни 135 передается на цилиндр 141, и положением прерывания передачи мощности (см. фиг.2 и 5), в котором такая передача приводной мощности прервана. Скользящая гильза 147 обычно подпружинена пружиной 148 в направлении зацепления между зубьями 147а и зубьями 135а большой конической шестерни 135. Порядок переключения рабочего положения скользящей гильзы 147 будет описан ниже.
Кроме того, на другом продольном конце (на переднем конце) скользящей гильзы 147 выполнены зубья 147b, блокирующие вращение. Когда скользящую гильзу 147 сдвигают вперед и переводят в положение прерывания передачи мощности (когда ударная насадка 119 приводится в действие в ударном режиме), зубья 147b скользящей гильзы 147 входят в зацепление с зубьями 149а блокирующего кольца 149, которое заблокировано в направлении вдоль окружности относительно корпуса 107 редуктора. В результате цилиндр 141, инструментодержатель и ударную насадку 119 можно заблокировать, не допуская их свободного движения (вращения) в направлении вдоль окружности ("вариолок").
Механизм 113, преобразующий движение, и механизм 117 силовой передачи расположены в кривошипной камере 151 или во внутреннем пространстве корпуса 107 редуктора. Скользящие участки механизмов смазаны консистентной смазкой, набитой в кривошипную камеру 151.
Далее со ссылками на фиг.2-13 следует описание механизма 153 переключения режимов привода ударной насадки 119. Механизм 153 переключения режима привода может переключаться между ударным режимом, в котором ударная насадка 119 совершает только ударные движения, режимом ударного сверления, в котором ударная насадка 119 совершает и ударные движения и вращается, режимом сверления, в котором ударная насадка 119 только вращается, и нейтральным режимом, в котором ударная насадка 119 удерживается пользователем и вращается.
Как показано на фиг.2-5, механизм 153 переключения режимов привода в основном содержит элемент 155 переключения режима, которым оперирует пользователь, первый механизм 157 переключения, который переключает элемент 124 муфты кривошипного механизма 114 в соответствии с операцией, выполняемой элементом 155 переключения режимов, и второй механизм 159 переключения, который переключает скользящую гильзу 147 механизма 117 передачи мощности. Элемент 155 переключения режимов является элементом, соответствующим "рабочей части" по настоящему изобретению. Элемент 155 переключения режимов установлен снаружи на верхней поверхности корпуса 107 редуктора (верхняя сторона на фиг.1). Другими словами, элемент 155 переключения режимов расположен над кривошипным механизмом 114.
Как показано на фиг.6-9, элемент 155 переключения режимов содержит диск 155а с рабочей рукояткой 155b и установлен на корпусе 107 редуктора с возможностью поворота на 360° на оси Р вращения (см. фиг.2-5) в горизонтальной плоскости. Положение ударного режима, положение режима ударного сверления и положение сверления обозначены на корпусе 107 редуктора метками 191а, 191b и 191с (показанными пиктограммами на фиг.6-9), разнесенными по окружности с интервалом 120°. Элемент 155 переключения режимов можно повернуть в положение требуемого режима, установив указатель рабочей рукоятки 155b на любую из меток 191а, 191b, 191с. Положение метки 191а, обозначающей ударный режим, положение метки 191b, обозначающей режим сверления, и положение метки 191с, обозначающей режим ударного сверления, являются признаками, соответствующими "первому положению поворота", "второму положению поворота" и "третьему положению поворота" согласно настоящему изобретению.
Как показано на фиг.6-9, положения нейтрального режима обозначены метками 193а, 193b (символом "N") по существу посередине между положением метки 191а ударного режима и положением метки 191b режима сверления, а также между положением метки 191а ударного режима и положением метки 191с положения режима ударного сверления. Положения меток 193а, 193b нейтрального режима являются признаками, соответствующими "четвертому и пятому положениям поворота" согласно настоящему изобретению. На фиг.6 показан элемент 155 переключения режимов в положении ударного режима, на фиг.7 он показан в положении режима ударного сверления, на фиг.8 он показан в положении режима сверления, а на фиг.9 он показан в положении нейтрального режима.
Первый механизм 157 переключения выполнен так, что переключение элемента 124 муфты кривошипного механизма 114 осуществляется поворотом (эксцентрическим поворотом) первого эксцентрикового штифта 167 на оси вращения поворотного элемента 166, когда для смены режима поворачивают элемент 155 переключения режимов. Первый эксцентриковый штифт 167 является элементом, соответствующим "первому переключающему элементу" согласно настоящему изобретению. Первый механизм 157 переключения в основном содержит первую шестерню 161, вторую шестерню 162, вал 163 передачи вращения, третью шестерню 164, четвертую шестерню 165, поворотный элемент 166 и первый эксцентриковый штифт 167.
Первая шестерня 161 вращается в горизонтальной плоскости вместе с элементом 155 переключения режимов, когда элемент 155 переключения режимов поворачивают в горизонтальной плоскости вокруг оси Р вращения. Вторая шестерня 162 находится в зацеплении с первой шестерней 161 и выполнена за одно целое на одном продольном концевом участке (верхнем концевом участке) вала 163, передающего вращение. Вал 163, передающий вращение, вращается вокруг оси, параллельной оси Р элемента 155 переключения режимов, и расположен вертикально так, что его продольное направление параллельно продольному направлению коленчатого вала 122. Третья шестерня 146 выполнена за одно целое на участке другого продольного конца (участке нижнего конца) вала 163, передающего вращение, и находится в зацеплении с четвертой шестерней 165. Четвертая шестерня 165 выполнена на вращающемся элементе 166. Вращающийся элемент 166 расположен горизонтально под валом 163, передающим вращение, так, что его продольное направление перпендикулярно валу 163, передающему вращение. И третья и четвертая шестерни 164, 165 являются коническими и находятся в зацеплении друг с другом.
Следовательно, когда элемент 155 переключения режимов поворачивают для смены режима, вал 163, передающий вращение, приводится во вращение в горизонтальной плоскости через первую и вторую шестерни 161, 162. Вращение вала 163, передающего вращение, далее передается как вращение в вертикальной плоскости на поворотный элемент 166 через третью и четвертую шестерни 164, 165. На осевой торцевой поверхности поворотного элемента 166 предусмотрен первый эксцентриковый штифт 167, находящийся в положении, смещенном на заданное расстояние от оси вращения поворотного элемента 166. Первый эксцентриковый штифт 167 обращен к нижней стороне фланца 124b элемента 124 муфты. Поэтому, когда поворотный элемент 166 приводят во вращение в вертикальной плоскости и, следовательно, первый эксцентриковый штифт эксцентрично поворачивается вокруг оси вращения поворотного элемента 166, этот эксцентриковый штифт 167 вертикально перемещает элемент 124 муфты вдоль коленчатого вала 122, взаимодействуя с фланцем 124b элемента 124 муфты вертикальными составляющими (составляющими, направленными вдоль коленчатого вала 122) своего вращательного движения. Таким образом первый эксцентриковый штифт 167 перемещает элемент 124 муфты между положением передачи мощности и положением прерывания передачи мощности. Первая шестерня 161, вторая шестерня 162, вал 163, передающий вращение, третья шестерня 164 и четвертая шестерня 165 образуют механизм 169 передачи операции переключения.
Первая и вторая шестерни 161, 162 первого механизма 157 переключения расположены в кривошипной камере 151, а вал 163, передающий вращение, третья шестерня 163, четвертая шестерня 164 и поворотный элемент 166 первого механизма переключения расположены снаружи кривошипной камеры 151 или внутри пространства 152, выполненного в корпусе 107 редуктора. Пространство 152 сообщается с кривошипной камерой 151 через круглое отверстие 168. Поворотный элемент 166 расположен так, что его круглая периферийная поверхность плотно установлена в отверстии 168, закрывая его, и в этом положении поворотный элемент 166 имеет возможность вращаться. Первый эксцентриковый штифт 167 проходит в кривошипную камеру 151 по существу горизонтально через отверстие 168 и обращен к нижней поверхности фланца 124b элемента 124 муфты. Кроме того, количество зубьев первой, второй, третьей и четвертой шестерен 161, 162, 164 и 165 выбрано так, что при повороте элемента 155 переключения режимов на 360° поворотный элемент 166 поворачивается на 360°.
Когда элемент 155 переключения режима повернут в положение ударного режима, положение режима ударного сверления или в положение нейтрального режима, как показано на фиг.2, 3 или 5, первый эксцентриковый штифт 167 перемещен в положение на том же уровне, на котором находится ось вращения поворотного элемента 166 в вертикальном направлении, или ниже этого уровня. В это время элемент 124 муфты смещен вниз пружиной 126 и зубья 124а введены в зацепление с зубьями 123а ведомой шестерни 123. Поэтому элемент 124 муфты переведен в положение передачи мощности. С другой стороны, когда элемент 155 переключения режимов повернут в положение режима сверления, как показано на фиг.4, первый эксцентриковый штифт 167 перемещен в положение выше, чем ось вращения поворотного элемента 166 в вертикальном направлении. В этом время элемент 124 муфты смещен вверх первым эксцентриковым штифтом 167, преодолевая действие пружины 126 и, следовательно, зубья 124а и 123 выведены из зацепления друг с другом. То есть элемент 124 муфты переведен в положение прерывания передачи мощности.
Далее следует описание второго механизма 159 переключения со ссылками на фиг.10-13. Второй механизм 159 переключения сконструирован так, что перемещение скользящей гильзы 147 механизма 117 передачи мощности осуществляется линейным движением по существу U-образного элемента 173 рамы в продольном направлении цилиндра 141, когда элемент 155 переключения режимов поворачивают для смены режима. Второй механизм 159 переключения главным образом содержит подвижный элемент или элемент 173 рамы, имеющий по существу U-образную форму в плане и расположенный в кривошипной камере 151. Элемент 173 рамы является элементом, соответствующим "второму переключающему элементу" по настоящему изобретению.
Как показано на фиг.10-13, элемент 173 рамы содержит основание 173а, которое проходит горизонтально в направлении, пересекающем продольное направление цилиндра 141, и два ответвления 173b, которые проходят горизонтально в продольном направлении цилиндра 141, через пространство снаружи большой конической шестерни 135. На обоих концах основания 173а выполнены соединительные штыри 173с, отходящие наружу, и соединительные штыри вставлены в углубления ответвлений 173b. Таким образом, основание 173а и ответвления 173с совместно перемещаются в продольном направлении цилиндра 141. В основании 173а элемента 173 рамы выполнено продолговатое отверстие 173d, которое взаимодействует со вторым эксцентриковым штифтом 175 (показанным в разрезе на фиг.10-13). Второй эксцентриковый штифт 175 предусмотрен на нижней стороне первой шестерни 161 первого механизма 157 переключения и расположен в положении, смещенном на заданное расстояние от оси вращения первой шестерни 161. Поэтому, когда второй эксцентриковый штифт 175 поворачивается вокруг оси вращения первой шестерни 161, он перемещает элемент 173 рамы в продольном направлении цилиндра 141 продольными составляющими (составляющими в продольном направлении цилиндра 141) своего вращательного движения.
Следовательно, когда элемент 155 переключения режимов повернут, элемент 173 рамы линейно сдвинут в продольном направлении цилиндра 141 вторым эксцентриковым штифтом 175, зацепленным с продолговатым отверстием 173с. Ответвления 173b проходят через область снаружи большой конической шестерни 135 и концы ответвлений 173b в направлении их протяженности, достигают внешней поверхности скользящей гильзы 147. На одном конце каждого ответвления 173b выполнен зацепляющий конец 173е, выполненный с возможностью взаимодействия со ступенчатым участком 147с скользящей гильзы 147. Зацепляющий конец 173е образован путем отгибания конца ответвления 173b внутрь (к скользящей гильзе 147).
Когда элемент 155 переключения режимов повернут в положение ударного режима или в положение нейтрального режима, как показано на фиг.2 и 10 или на фиг.5 и 13, элемент 173 рамы смещен вперед (влево на чертеже) вторым эксцентриковым штифтом 175 и зацепляющими концами 173е, расположенными на концах ответвлений, и толкает ступенчатый участок 147с скользящей гильзы 147 вперед, преодолевая действие пружины 148. В результате скользящая гильза 147 сдвинута вперед от большой конической шестерни 135 и зубья 147а скользящей гильзы 147 выведены из зацепления с зубьями 135а большой конической шестерни. Таким образом, скользящая гильза 147 переведена в положение прерывания передачи мощности. Кроме того, как показано на фиг.5 и 13, когда элемент 155 переключения режимов переведен в положение нейтрального режима, зубья 147b блокировки вращения скользящей гильзы 147 не находятся в зацеплении с зубьями 149а блокирующего кольца 149. Другими словами, скользящая гильза 147 не находится в зацеплении ни с большой конической шестерней 135, ни с блокирующим кольцом 149. Поэтому пользователь может удерживать ударный инструмент 119 и вращать его. Кроме того, в положении ударного режима, когда скользящая гильза 147 переведена дальше вперед, чем в положении нейтрального режима, как показано на фиг.2 и 10, в тот момент, когда скользящая гильза 147 входит в положение прерывания передачи мощности, зубья 147b скользящей гильзы 147 входят в зацепление с зубьями 149а блокирующего кольца 149 и, таким образом, вращение скользящей гильзы 147 вокруг продольной оси заблокировано. Таким образом, срабатывает "вариолок".
Когда элемент 155 переключения режимов повернут в положение режима ударного сверления или в положение режима сверления, как показано на фиг.3 и 11 или на фиг.4 и 12, элемент 173 рамы сдвинут назад (вправо на чертеже) вторым эксцентриковым штифтом 175 и зацепляющие концы 173е на концах ответвлений выведены из зацепления со ступенчатым участком 147с скользящей гильзы 147. Затем скользящая гильза 147 смещается назад к большой конической шестерне 135 под воздействием смещающего усилия пружины 148, и зубья 147а скользящей гильзы 147 входят в зацепление с зубьями 135а большой конической шестерни 135. Таким образом, скользящая гильза 147 переведена в положение передачи мощности.
Далее следует описание работы и использования перфоратора 101, сконструированного, как описано выше. Когда пользователь поворачивает элемент 155 переключения режимов приблизительно на 120° по часовой стрелке или против часовой стрелки вокруг оси Р вращения из положения режима ударного сверления, показанного на фиг.7, или из положения сверления, показанного на фиг.8, в положение ударного режима, показанное на фиг.6, в первом механизме 157 переключения поворотный элемент 166 приводится во вращение через первую и вторую шестерни 161, 162, вал 163 передачи вращения и третью и четвертую шестерни 164, 165. В это время, как показано на фиг.2, первый эксцентриковый штифт 167 поворачивается вниз приблизительно на 120° вокруг оси вращения поворотного элемента 166 из положения, в котором он находился в режиме ударного сверления или в ударном режиме и, таким образом, выходит из зацепления с фланцем 124b муфты 124. В результате элемент 124 муфты смещается вниз к ведомой шестерне 123 под воздействием пружины 126, и зубья 124а элемента 124 муфты входят в зацепление с зубьями 123а ведомой шестерни 123. Таким образом, элемент 124 муфты переводится в положение передачи мощности.
В то же время во втором механизме 159 переключения второй эксцентриковый штифт 175 поворачивается на 120° вокруг оси вращения первой шестерни 161 из положения режима ударного сверления или из режима сверления и перемещает элемент рамы 173 вперед (к ударной насадке 119). В это время, как показано на фиг.2 и 10, движущийся вперед элемент 173 рамы толкает скользящую гильзу 147 вперед за счет зацепления концов 173е ответвлений 173b и, тем самым, зубья 147а скользящей гильзы 147 выводятся из зацепления с зубьями 135а большой конической шестерни 135. Таким образом, скользящая гильза 147 переводится в положение прерывания передачи мощности. Кроме того, зубья 147b блокировки вращения скользящей втулки 147 входят в зацепление с зубьями 149а блокирующего кольца 149, и, таким образом, включается вариолок.
Для того чтобы привести в действие ударную насадку 119 в ударном режиме, ударную насадку 119 устанавливают (позиционируют) в нужной ориентации в направлении вдоль окружности. Такая регулировка может выполняться при элементе 155 переключения режимов, находящемся в положении нейтрального режима (как показано на фиг.9(а) или (В)), т.е. установленном в промежуточном положении между положением ударного режима и режима ударного сверления или между положением ударного режима и положением режима сверления. В этом положении нейтрального режима, как показано на фиг.5, в первом механизме 157 переключения первый эксцентриковый штифт 167 выведен из зацепления с фланцем 124b элемента 124 муфты. Следовательно, зубья 124а элемента 124 муфты удерживаются в зацеплении с зубьями 123а ведомой шестерни 123. В то же время во втором механизме 159 переключения зубья 147а скользящей гильзы 147 выведены из зацепления с зубьями 135а большой конической шестерни 135, а зубья 147b блокировки вращения скользящей гильзы 147 удерживаются не зацепленными с зубьями 149а блокирующего кольца 149. В этом нейтральном режиме конец ударной насадки 119 переводят в нужную ориентацию, поворачивая насадку в направлении вдоль окружности. После этого, когда элемент 155 переключения режимов поворачивают в положение ударного режима, зубья 147b блокировки вращения скользящей гильзы 147 входят в зацепление с зубьями 149а блокирующего кольца 149. Поэтому включается вышеупомянутый "вариолок", и можно совершать ударные действия, когда ориентация ударной насадки 119 зафиксирована.
Когда элемент 155 переключения режимов переведен в положение ударного режима, при нажатии курка 109а, включающего приводной двигатель 111, его вращение кривошипным механизмом 114 преобразуется в линейное перемещение. Поршень 129 линейно скользит вдоль цилиндра 141. Ударник 143 совершает возвратно-поступательные перемещения в цилиндре 141 под воздействием пневматической пружины или колебаний давления в воздушной камере 141а цилиндра 141, которые создаются скользящими движениями поршня 129. Затем ударник 143 сталкивается с ударным болтом 145 и передает кинетическую энергию ударной насадке 119. В это время скользящая гильза 147 механизма 117 передачи мощности находится в положении прерывания передачи мощности. Поэтому ударная насадка не вращается. Таким образом, в ударном режиме заданную ударную операцию чеканки можно выполнять исключительно ударными движениями ударной насадки 119.
Кроме того, когда пользователь поворачивает элемент 155 переключения режимов из положения ударного режима, показанного на фиг.6, в положение ударного сверления, показанное на фиг.7, то, как показано на фиг.3, первый эксцентриковый штифт 167 первого механизма 157 переключения поворачивается приблизительно на 120° на оси вращения поворотного элемента 166 из положения ударного режима и подходит к фланцу 124b элемента 124 муфты. Первый эксцентриковый штифт 167 только входит в контакт с фланцем 124b или подходит к нему с небольшим зазором и не выталкивает фланец 124b вверх. Поэтому элемент 124 муфты остается в положении передачи мощности. В то же время второй эксцентриковый штифт 175 второго механизма 159 переключения поворачивается приблизительно на 120° на оси вращения первой шестерни 161 из положения ударного режима и перемещает элемент 173 рамы назад, как показано на фиг.11. Таким образом, зацепляющие концы 173е элемента 173 рамы выходят из зацепления со скользящей гильзой 147, и затем скользящая гильза 147 смещается к большой конической шестерне 135 под действием пружины 148. В результате зубья 147а входят в зацепление с зубьями 135а большой конической шестерни 135. Таким образом, скользящая гильза 147 переводится в положение передачи мощности.
В этом состоянии, когда нажимают курок 109а рукоятки 109 для включения приводного двигателя 111, как и в ударном режиме, кривошипный механизм 114 включатся и кинетическая энергия передается на ударную насадку 119 через ударник 143 и ударный болт 145, которые образуют ударный элемент 115. В то же время вращение двигателя 111 передается как вращение на цилиндр 141 через механизм 117 передачи мощности и далее передается как вращение на инструментодержатель, соединенный с цилиндром 141 и на ударную насадку 119, установленную в инструментодержателе так, чтобы предотвратить их поворот относительно друг друга. Более конкретно, в режиме ударного сверления ударная насадка 119 приводится в комбинированное движение удара и вращения (сверления) так, что можно проводить заданную операцию ударного сверления.
Кроме того, когда элемент 155 переключения режимов поворачивают из положения ударного сверления, показанного на фиг.7, в положение сверления, показанное на фиг.8, то, как показано на фиг.4, первый эксцентриковый штифт 167 первого механизма 157 переключения поворачивается приблизительно на 120° на оси вращения поворотного элемента 166 из своего положения режима ударного сверления в верхнее положение в вертикальном направлении и выталкивает фланец 124b элемента 124 муфты. Другими словами, элемент 124 перемещается вверх от ведомой шестерни 123 так, что зубья 124а элемента 124 муфты выходят из зацепления с зубьями 123а ведомой шестерни 123. Следовательно, элемент муфты переводится в положение прерывания передачи мощности. Одновременно второй эксцентриковый штифт второго механизма 159 переключения поворачивается приблизительно на 120° на оси вращения первой шестерни 161 из положения режима ударного сверления. В это время, как показано на фиг.12, второй эксцентриковый штифт 175 движется по участку дуги окружности продолговатого отверстия 173d основания 173а элемента 173 рамы, так что продольные составляющие поворотного движения эксцентрикового штифта 175 не передаются на элемент 173 рамы. Следовательно, элемент 173 рамы удерживается в том же положении, что и в режиме ударного сверления, и скользящая гильза 147 удерживается в положении режима передачи мощности.
В этом положении, даже если курок 109а рукоятки 109 нажат для включения приводного двигателя 111, элемент 124 муфты, удерживаемый в положении прерывания передачи мощности, в действие не приводится и ударная насадка 119 не совершает ударные движения. В то же время в механизме 117 передачи мощности скользящая гильза 147 удерживается в положении передачи мощности, поэтому вращение приводного двигателя 111 передается на ударную насадку 119 как вращение. Более конкретно, в режиме сверления ударная насадка 119 приводится только во вращение (движение сверления) так, чтобы можно было выполнить заданную операцию сверления.
В механизме 153 переключения режимов привода по настоящему изобретению первый механизм 157 переключения переключает элемент 124 муфты кривошипного механизма 114 в положение передачи мощности или в положение прерывания передачи мощности. Когда элемент 155 переключения режимов поворачивают, первый механизм 157 переключения передает вращение элемента 155 как эксцентриковое вращение на первый эксцентриковый штифт 167 через первую, вторую, третью и четвертую шестерни 161, 162, 164, 165. Таким образом, элемент 124 муфты переключается вертикальной линейной составляющей эксцентрикового вращения первого эксцентрикового штифта 167. С другой стороны, во втором механизме 159 переключения, который переключает скользящую гильзу 147 механизма 117 передачи мощности в положение передачи мощности или в положение прерывания передачи мощности, второй эксцентриковый штифт 175 элемента 155 переключения режимов перемещает элемент 173 рамы линейно, в продольном направлении горизонтальной (продольной) линейной составляющей эксцентрикового вращения второго эксцентрикового штифта 175. Таким образом происходит переключение скользящей гильзы 147. При такой конструкции можно избежать взаимных механических помех, связанных с механизмом переключения, между "механизмом муфты" для ударного движения ударной насадки 119 и "механизмом муфты" для вращения ударной насадки 119, которые могут возникать, когда элемент 155 переключения режимов рассчитан на вращение на 360°.
Согласно этому варианту элемент 155 переключения режимов можно поворачивать на 360° на оси Р вращения в обоих направлениях. Следовательно, когда пользователь меняет режим привода, выбирая один из этих трех режимов, или ударный режим, режим ударного сверления и режим сверления, пользователь может использовать нужный режим, повернув элемент 155 переключения режимов по кратчайшему расстоянию к нужной метке 191а, 191b или 191с, которая обозначает соответствующий режим. Например, повернув элемент 155 переключения режимов по часовой стрелке на фиг.7, чтобы переключиться из режима ударного сверления в ударный режим, или повернув элемент 155 переключения режимов против часовой стрелки на фиг.8, чтобы переключиться из режима сверления в ударный режим, пользователь может выбрать требуемый режим привода с минимальным поворотом на кратчайшее расстояние, не переходя через ненужные положения режимов привода. В результате упрощается операция смены режимов.
Для того чтобы перевести ударную насадку 119 в ударный режим, в котором ударная насадка 119 не вращается в направлении вдоль окружности, ударный режим выбирается после придания концу ударной насадки 119 нужной ориентации. Более конкретно, пользователь переводит элемент 155 переключения режимов в положение нейтрального режима и в этом положении регулирует ориентацию конца ударной насадки 119. После этого пользователь поворачивает элемент 155 переключения режимов из положения нейтрального режима в положение ударного режима. В этом варианте положения нейтрального режима расположены между положением ударного режима и положением режима ударного сверления, а также между положением ударного режима и положением режима сверления и обозначены метками 193а, 193b. Следовательно, в обоих случаях переключения из режима ударного сверления в ударный режим и из режима сверления в ударный режим элемент 155 переключения режимов можно повернуть в положение ударного режима через положение нейтрального режима по кратчайшему пути. Более конкретно, пользователь может эффективно переключать режимы с помощью элемента 155 переключения режимов.
Кроме того, в этом варианте положение ударного режима положение режима сверления и положения режима ударного сверления, в которые можно повернуть элемент 155 переключения режимов, разнесены с одинаковыми интервалами 130° по окружности вокруг оси Р вращения элемента 155 переключения режимов. В результате в случае любого переключения в любой режим элемент 155 переключения режимов поворачивается на одинаковое расстояние. Таким образом облегчается эксплуатация.
В этом варианте в качестве механизма, преобразующего вращение приводного двигателя 111 в линейное движение ударника 143, используется кривошипный механизм. Однако вместо кривошипного механизма можно использовать механизм поворота. Механизм поворота можно сформировать поворотной пластиной, наклоненной под заданным углом к оси вращающегося вала, который приводится во вращение приводным двигателем 111, и установленной на вращающемся валу в наклонном положении. Поворотная пластина качается в осевом направлении вращающегося вала при его вращении.
Ссылочные позиции на чертежах
101 - перфоратор
103 - корпус
105 - корпус двигателя
107 - корпус трансмиссии
109 - рукоятка
109а - курок
111 - приводной двигатель
113 - механизм преобразования движения
114 - кривошипный механизм
115 - ударный элемент
117 - механизм передачи мощности
119 - ударная насадка (насадка)
121 - ведущая шестерня
122 - коленчатый вал
123 - ведомая шестерня
123а - зубья
124 - элемент муфты
124а - зубья
124b - фланец
125 - кривошипный диск
126 - пружина
127 - кулиса
128 - подшипник
129 - поршень
132 - промежуточная шестерня
133 - промежуточный вал
134 - малая коническая шестерня
135 - большая коническая шестерня
135а - зубья
141 - цилиндр
143 - ударник
145 - ударный болт
147 - скользящая гильза
147а - зубья
147b - зубья блокировки вращения
147с - ступенчатый участок
148 - пружина
149 - блокирующее кольцо
149а - зубья
151 - кривошипная камера
152 - пространство корпуса
155 - элемент переключения режимов
155а - диск
155b - рабочая рукоятка
157 - первый механизм переключения
159 - второй механизм переключения
161 - первая шестерня
162 - вторая шестерня
163 - вал, передающий вращение
164 - третья шестерня
165 - четвертая шестерня
166 - вращающийся элемент
167 - первый эксцентриковый штифт (первый переключающий элемент)
168 - отверстие
169 - механизм передачи операции переключения
173 - элемент рамы (второй механизм переключения)
173а - основание
173b - ответвление
173с - соединительный штифт
173d - продолговатое отверстие
173е - зацепляющийся конец
175 - второй эксцентриковый штифт
191а, 191b, 191c - метка (пиктограмма)
193а, 193B - метка (символ)