RU2148145C1

RU2148145C1 - Percussive-rotary mechanism of hand-carried electric tool

Info

Publication number: RU2148145C1
Application number: RU98119644A
Authority: RU
Inventors: В.В. Казимирчук; А.П. Нарчук
Original assignee: ООО Научно-производственная фирма "КУЛОН"
Priority date: 1998-10-29
Filing date: 1998-10-29
Publication date: 2000-04-27

Abstract

FIELD: portable power tools. SUBSTANCE: primarily relates to portable electric power tools intended for percussive drilling in stone and concrete. Percussive-rotary mechanism has body, axially movable power-driven spindle, anvil and striker which are spring-biased relative to each other. Striker is provided with end-face cams. Anvil is rigidly pressed into body of mechanism coaxially to spindle. Striker is installed on spindle and secured by means of pin which is fastened in aligned through-holes of striker and spindle. Striker is provided with cone-shaped tail-piece which is treated by high-frequency current to hardness of 46-52 HRC. Cams of anvil and striker have total angle consisting of 70-74 deg angle created by curvilinear oncoming surface and plane of circumference radius and 43-50 deg angle created by plane of circumference radius and downcoming surface of cam. Aforesaid embodiment of percussive- rotary mechanism allows for increasing energy of blow together with reduction of contact stresses on surface of cams. In addition, units of mechanism structure are simplified. EFFECT: higher efficiency. 8 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для производства бурильных работ в камне и бетоне, в частности к ручным переносным электроинструментам для ударного сверления. The invention relates to devices designed for drilling in stone and concrete, in particular to portable portable power tools for hammer drilling.

Известен ударно-сверлильный механизм к ручному инструменту, содержащий корпус, расположенный в нем ударный механизм, выполненный в виде ударника с кулачками, воздействующую на него пружину и шпиндель с ответными кулачками, соединенный с валом двигатель (авт.св. СССР 158474). A percussion-drilling mechanism for a hand tool is known, comprising a housing, a percussion mechanism located therein, made in the form of a hammer with cams, a spring acting on it and a spindle with reciprocal cams, an engine connected to the shaft (ed. St. USSR 158474).

Однако в такой насадке кулачки подвергаются интенсивным ударным нагрузкам, имеющим циклический характер и вызывающим переменные напряжения в металле, из которого выполнены кулачки. При интенсивной эксплуатации инструмента кулачки оказываются подверженными быстрому износу, причем от степени их износа зависит эффективность работы ударно-сверлильного механизма и его долговечность. However, in such a nozzle, the cams are subjected to intense shock loads, which are cyclical in nature and cause alternating stresses in the metal of which the cams are made. With intensive use of the tool, the cams are subject to rapid wear, and the performance of the hammer drill and its durability depend on the degree of wear.

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является ударно-вращательный механизм переносного электроинструмента, содержащий корпус, подвижный в осевом направлении приводной шпиндель, подпружиненные один относительно другого наковальню и ударник с торцевыми кулачками (ав.св. СССР 1701436). The closest in technical essence to the invention is the rotary shock mechanism of a portable power tool, comprising a housing, an axially movable drive spindle, spring-loaded anvil relative to one another, and an impactor with end cams (Soviet Union 1701436).

У известной конструкции наковальня связана жестко со шпинделем, а ударник выполнен подвижным относительно шпинделя и снабжен охватывающим его стаканом. В корпусе закреплен винт, стержень которого размещен в продольных пазах стакана и ударника и обеспечивает осевое перемещение ударника без поворота, т.е. ударник и стакан жестко соединены между собой. In the known construction, the anvil is rigidly connected to the spindle, and the hammer is movable relative to the spindle and provided with a glass covering it. A screw is fixed in the housing, the rod of which is located in the longitudinal grooves of the glass and the hammer and provides axial movement of the hammer without rotation, i.e. the drummer and the glass are rigidly interconnected.

Основным недостатком известной конструкции является недостаточная энергия удара, большие контактные напряжения на поверхности кулачков, ударно-вращательный механизм находится в постоянном напряженном состоянии из-за невозможности полного сброса накопленной потенциальной энергии для удара. Кроме того, нетехнологичность изготовления приводит к удорожанию и износу контактирующих деталей и корпуса инструмента. The main disadvantage of the known design is the lack of impact energy, large contact stresses on the surface of the cams, the rotational impact mechanism is in a constant state of stress due to the impossibility of a complete discharge of the accumulated potential energy for impact. In addition, low-tech manufacturing leads to higher prices and wear of contacting parts and the tool body.

Устранить перечисленные выше недостатки и упростить изготовление отдельных узлов механизма возможно за счет использования предложенного ударно-вращательного механизма переносного электроинструмента, содержащего корпус, подвижный в осевом направлении приводной шпиндель, подпружиненные один относительно другого наковальню и ударник с торцевыми кулачками. При этом наковальня жестко запрессована на корпусе механизма соосно шпинделю, ударник установлен на шпинделе с помощью пальца, закрепленного в совмещенных сквозных отверстиях ударника и шпинделя, имеющего конусообразный хвостовик, обработанный током высокой частоты (ТВЧ) до 46-52 ед HRC, а кулаки наковальни и ударника имеют суммарный угол, состоящий из угла 70-74 град, образованного криволинейной набегающей поверхностью и плоскостью радиуса окружности, и угла 43-50 град, образованного плоскостью радиуса окружности и нисходящей поверхностью. To eliminate the above disadvantages and simplify the manufacture of individual components of the mechanism is possible through the use of the proposed shock-rotation mechanism of a portable power tool, comprising a housing, axially movable drive spindle, spring-loaded relative to the other anvil and hammer with end cams. In this case, the anvil is rigidly pressed onto the mechanism body coaxially with the spindle, the firing pin is mounted on the spindle with a finger fixed in the combined through holes of the firing pin and spindle having a cone-shaped shank processed by high-frequency current (HDTV) up to 46-52 HRC units, and the anvil fists and impactors have a total angle consisting of an angle of 70-74 degrees formed by a curved on-going surface and a plane of radius of the circle, and an angle of 43-50 degrees formed by a plane of radius of a circle and a descending surface.

За счет изменения взаимосвязи наковальни со шпинделем и изготовления предложенного профиля кулачков наковальни и ударника возможно существенно увеличить силу удара, используя полностью накопленную потенциальную энергию при движении кулачков относительно друг друга. By changing the relationship of the anvil with the spindle and manufacturing the proposed profile of the cams of the anvil and hammer, it is possible to significantly increase the impact force using the fully accumulated potential energy when the cams move relative to each other.

Выполнение хвостовика шпинделя конусообразной формы, закаленного ТВЧ до 46-52 ед HRC, позволяет существенно упростить конструкцию редуктора, сохранив его надежность. В известных конструкциях шпинделя для переносных электроинструментов хвостовик, как правило, делают сложной формы и он снабжен различными вкладышами из материалов с повышенной твердостью, таких как от ШХ 15 (Механизированный инструмент, отделочные машины и вибраторы. Каталог-справочник, М. ЦНИИТЭстроймаш, 1978 г). И кроме того, предлагаемый хвостовик позволит избегать затрудненного страгивания в процессе сверления. The execution of the cone-shaped spindle shank, hardened by the high frequency converter up to 46-52 HRC units, allows to significantly simplify the design of the gearbox, while maintaining its reliability. In well-known spindle designs for portable power tools, the shank is usually made of complex shape and is equipped with various inserts of materials with increased hardness, such as from ШХ 15 (Power tools, finishing machines and vibrators. Reference book, M. TsNIITEstroymash, 1978 ) And in addition, the proposed shank will allow you to avoid difficult stragging in the drilling process.

На фиг. 1 изображен общий вид ударно-вращательного механизма переносного электроинструмента; на фиг. 2 - вид А по фиг. 1; на фиг. 3 - шпиндель с ударником; на фиг. 4 - сечение по Б-Б на фиг. 3, на фиг. 5 - вид ударника с торца, на фиг. 6 - ударник, на фиг. 7 - развертка по поверхности А на фиг. 6, на фиг. 8 - вид Б на фиг. 7. In FIG. 1 shows a General view of the shock-rotational mechanism of a portable power tool; in FIG. 2 is a view A of FIG. 1; in FIG. 3 - spindle with hammer; in FIG. 4 is a section along BB in FIG. 3, in FIG. 5 is an end view of the hammer, in FIG. 6 - drummer, in FIG. 7 is a scan along surface A in FIG. 6, in FIG. 8 is a view B in FIG. 7.

Ударно-вращательный механизм содержит корпус 1, в котором размещен шпиндель 2, с установленным на нем ударником 3, имеющим торцевые кулачки 4. Ударник имеет криволинейную торцевую поверхность (см. фиг. 5). В корпусе 1 запрессована наковальня 5 соосно шпинделю 2 с торцевыми кулачками 6. Шпиндель установлен в корпусе на подшипнике 7 и выполнен с конусообразным хвостовиком 8, обработанным ТВЧ до 46-52 ед. HRC. Хвостовик 8 упирается в механизм переключения режимов работы 9. Кроме того, на шпинделе установлены ведомые зубчатые колеса 10 двухступенчатого редуктора. Ударник 3 подпружинен относительно наковальни 5 за счет пружины 11. The rotational impact mechanism comprises a housing 1, in which a spindle 2 is placed, with a drummer 3 mounted thereon having end cams 4. The drummer has a curved end surface (see Fig. 5). Anvil 5 is pressed in the housing 1 coaxially to the spindle 2 with end cams 6. The spindle is mounted in the housing on the bearing 7 and is made with a conical shank 8 processed by HDTV up to 46-52 units. HRC The shank 8 abuts against the switching mechanism of the operating modes 9. In addition, driven sprockets 10 of a two-stage gearbox are mounted on the spindle. The hammer 3 is spring-loaded relative to the anvil 5 due to the spring 11.

Шпиндель 2 и ударник 3 имеют сквозное отверстие 12, в которые устанавливается палец 13. Spindle 2 and hammer 3 have a through hole 12 into which pin 13 is mounted.

Кулачки 4 и 5 имеют профиль с суммарным углом, состоящим из угла α, образованного криволинейной набегающей поверхностью "B" и плоскостью радиуса окружности "D" и угла β, образованного плоскостью "A" и нисходящей поверхностью "Г". Cams 4 and 5 have a profile with a total angle consisting of an angle α formed by a curved running surface “B” and a plane of radius of a circle “D” and an angle β formed by plane “A” and a descending surface “G”.

Ударно-вращательный механизм переносного электроинструмента работает следующим образом. The shock-rotating mechanism of a portable power tool operates as follows.

При включении электродвигателя инструмента вращение передается шпинделю 2 и закрепленному на нем ударнику 3 с кулачками 4. В зависимости от положения переключателя режимов работы 9 ударник 3 и наковальня 5 либо соударяется кулачками 4, 6, либо имеют гарантированный зазор между собой. When the tool motor is turned on, the rotation is transmitted to the spindle 2 and the drum 3 attached to it with cams 4. Depending on the position of the operating mode switch 9, the drum 3 and the anvil 5 either collide with the cams 4, 6, or have a guaranteed gap between them.

Изготовление шпинделя и ударника со сквозными отверстиями 12, в которые при сборке устанавливается палец 13, позволяет при больших нагрузках сохранить якорь электродвигателя, обеспечить реверсивное вращение шпинделя и технологичность при сборке и ремонте. The manufacture of the spindle and hammer with through holes 12, into which the finger 13 is installed during assembly, allows the motor armature to be maintained at high loads, to provide reverse spindle rotation and manufacturability during assembly and repair.

Claims

The shock-rotational mechanism of a portable power tool, comprising a housing axially movable drive spindle, anvil spring-loaded relative to each other and an impactor with end cams, characterized in that the anvil is rigidly pressed on the mechanism body coaxially with the spindle, the impactor is mounted on the spindle with a finger fixed in the combined through holes of the hammer and spindle having a cone-shaped shank, treated with high-frequency current up to 46 - 52 units. HRC, and the anvil and impactor cams have a total angle consisting of an angle of 70 - 74 ^o formed by a curved oncoming surface and a plane of radius of the circle, and an angle of 43 - 50 ^o formed by the plane of the radius of the circle and the descending surface.