Ручная машина с виброзащищенной рукояткой (варианты) - RU2492041C2
Код документа: RU2492041C2
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к вариантам ручной машины и рукоятки для нее.
Уровень техники
Ручная машина содержит расположенное в корпусе машины приводное устройство для привода рабочего инструмента. При этом приводное устройство и/или рабочий инструмент создают колебания, передающиеся на оператора машины в виде вибраций. Ручная машина также имеет рукоятку, виброзащищенную подвижным компенсирующим средством, выполненным в виде противовеса или средства демпфирования вибраций. Предпочтительным является расположение подвижного компенсирующего средства в корпусе машины и/или в рукоятке. В предпочтительном варианте подвижное компенсирующее средство выполнено в виде подвижно установленного противовеса. При этом инерция противовеса воздействует на амплитуду колебаний в направлении гашения колебаний.
Кроме того, известны другие способы и устройства для виброзащиты рукоятки. Так, с одной стороны, применяются подпружиненные рукоятки и/или рукоятки с вибродемпфированием упругими элементами. В таких устройствах рукоятка изолируется от виброактивного корпуса машины пружинно-демпферной системой. С другой стороны, для изоляции корпуса от виброактивных, т.е. являющихся источником вибраций, компонентов применяются разделенные, подпружиненные и/или демпфированные корпуса.
Раскрытие изобретения
Предлагаемая в изобретении ручная машина в первом варианте имеет по меньшей мере одно расположенное в корпусе машины приводное устройство для привода рабочего инструмента и по меньшей мере одну рукоятку, виброзащищенную посредством по меньшей мере одного противовеса, подвижно установленного в корпусе машины и/или в рукоятке. При этом противовес функционально связан с рукояткой и/или с корпусом машины посредством по меньшей мере первого рычага и второго рычага, соединенных друг с другом с возможностью вращения таким образом, что на первый рычаг действует реактивная сила, вызываемая работой приводного устройства и/или рабочего инструмента.
Таким образом, первый и второй рычаги образуют отклоняющую систему, передающую движение с его отклонением, т.е. изменением направления, или вектора. С помощью такой отклоняющей системы реализуется воздействие противовеса на рукоятку. Обеспечиваемая отклоняющей системой функциональная связь между рукояткой и подвижным компенсирующим средством имеет то преимущество, что подвижное компенсирующее средство может быть сконструировано очень компактным и может иметь малую массу. Таким образом, при сравнительно небольших затратах может быть достигнута значительная степень гашения вибраций, передающихся на оператора ручной машины. Благодаря тому, что на первый рычаг действует реактивная сила, вызываемая работой приводного устройства и/или рабочего инструмента, обеспечивается очень эффективное и одновременно экономичное исполнение предлагаемой в изобретении ручной машины.
Еще одно преимущество изобретения усматривается в том, что подвижное компенсирующее средство в виде противовеса не вносит существенного вклада в общий вес ручной машины, т.е. удобство обращения с ручной машиной, виброзащищенной в соответствии с изобретением, ощутимо повышается.
Приводным устройством ручной машины, прежде всего в случае ударного привода рабочего инструмента, например в перфораторах и/или отбойных молотках, создаются колебания вдоль главной оси колебаний. То, что степень свободы противовеса проходит по существу в направлении главной оси колебаний корпуса машины, позволяет достичь рациональной, особенно компактной конструкции предлагаемой в изобретении ручной машины.
Особенно экономичное и компактное выполнение предлагаемой в изобретении ручной машины достигается в случае воздействия второго рычага на противовес.
В предпочтительном исполнении предлагаемой в изобретении ручной машины первый рычаг неподвижно, предпочтительно жестко, соединен с рукояткой. Через отверстие в корпусе машины этот первый рычаг выведен в корпус и примыкает ко второму рычагу в точке поворотного сопряжения. Второй рычаг при этом установлен в соединенной с корпусом машины шарнирной опоре. Точка поворотного сопряжения расположена на расстоянии А от этой шарнирной опоры. При этом расстояние А выступает в качестве дополнительного настроечного параметра системы гашения вибраций.
В альтернативном варианте осуществления изобретения первый рычаг неподвижно, предпочтительно жестко, соединен с корпусом машины. Через отверстие в рукоятке первый рычаг выведен в рукоятку и примыкает ко второму рычагу в точке поворотного сопряжения. Второй рычаг установлен с возможностью вращения в соединенной с рукояткой шарнирной опоре. Точка поворотного сопряжения расположена на расстоянии А от этой шарнирной опоры. Расстояние А, свободно выбираемое при определении размеров, обеспечивает возможность дополнительной настройки системы гашения колебаний. Еще одно преимущество этого варианта усматривается в том, что для изготовления предлагаемой в изобретении ручной машины не требуется вмешиваться в компоновку узлов и деталей внутри ее корпуса.
Особенно экономичное выполнение предлагаемой в изобретении ручной машины может быть реализовано неподвижным соединением между вторым рычагом и противовесом. При этом предпочтительно, чтобы второй рычаг и противовес были выполнены за одно целое.
Используя для передачи движения систему с третьим рычагом, можно достичь особенно эффективного гашения вибраций в предлагаемой в изобретении ручной машине. Для этого третий рычаг соединен с возможностью вращения со вторым рычагом на расстоянии В от точки поворотного сопряжения. На противовес в этом случае действует третий рычаг.
Компактность выполнения предлагаемой в изобретении системы с тремя рычагами достигается за счет неподвижного соединения третьего рычага с противовесом. Кроме того, этот вариант особенно экономичен в случае, если третий рычаг выполнен за одно целое с противовесом.
Объектом изобретения является также рукоятка для ручной машины, прежде всего перфоратора и/или отбойного молотка, подвижно соединенная с корпусом ручной машины и имеющая по меньшей мере один подвижно установленный противовес. В соответствии с изобретением противовес функционально связан, или взаимодействует, с рукояткой и/или с корпусом машины посредством по меньшей мере первого рычага и второго рычага, соединенных друг с другом с возможностью вращения таким образом, что на первый рычаг действует реактивная сила, вызываемая работой приводного устройства и/или рабочего инструмента ручной машины, чем достигается особенно эффективная и одновременно экономичная виброзащита рукоятки.
Во втором варианте ручной машины противовес функционально связан с рукояткой и/или с корпусом машины посредством по меньшей мере первого рычага и второго рычага, соединенных друг с другом устройством преобразования возвратно-поступательного движения первого рычага в качательное движение второго рычага относительно шарнирной оси. При этом указанное устройство и противовес разнесены в противоположные стороны относительно шарнирной оси, а на первый рычаг действует реактивная сила, вызываемая работой приводного устройства и/или рабочего инструмента. Такие же отличительные признаки характерны и для рукоятки во втором варианте ее выполнения. Благодаря применению в системе передачи движения по меньшей мере одного устройства преобразования возвратно-поступательного движения в качательное достигается особенно сильное действие противовеса.
Устройство преобразования возвратно-поступательного движения первого рычага в качательное движение второго рычага может быть образовано зубчатой рейкой и зубчатым колесом либо ползуном и фрикционным колесом.
В третьем варианте выполнения ручной машины противовес связан с корпусом машины посредством устройства передачи движения гибким тяговым элементом таким образом, чтобы при движении корпуса машины под действием реактивной силы противовес совершал движение в противоположном направлении. Такие же отличительные признаки характерны и для рукоятки в третьем варианте ее выполнения. В этом варианте осуществления изобретения достигается особенно компактное и одновременно адаптируемое к располагаемым конструктивным объемам выполнение ручной машины.
В качестве тягового элемента может быть использован боуденовский трос и/или цепь, передающая усилия в обоих направлениях.
Устройство передачи движения гибким тяговым элементом может содержать тяговый трос и по меньшей мере один направляющий ролик и/или тросовую направляющую.
Кроме того, устройство передачи движения гибким тяговым элементом может содержать возвратный элемент, расположенный между поверхностью рукоятки и противовесом.
В четвертом варианте выполнения ручной машины в корпусе машины и/или в рукоятке расположена система передачи движения, включающая в себя первый цилиндр с поршнем, второй цилиндр с поршнем и трубопровод, сообщающий полость, ограничиваемую поршнем в первом цилиндре, с полостью, ограничиваемой поршнем во втором цилиндре, причем указанные полости и трубопровод заполнены текучей средой (рабочим телом), а первый и второй цилиндры расположены таким образом, чтобы реактивная сила, вызываемая работой приводного устройства и/или рабочего инструмента, действовала на поршень первого цилиндра, вызывая перемещение поршня второго цилиндра против направления движения корпуса машины. Такие же отличительные признаки характерны и для рукоятки в четвертом варианте ее выполнения.
В этом варианте также достигается гибкость применения системы передачи движения, что касается конструктивного объема, с широкими возможностями настройки демпфирующих свойств.
Поршень во втором цилиндре может ограничивать еще одну полость, сообщающуюся с окружающей средой через дроссель.
Во всех четырех вариантах предлагаемая в изобретении ручная машина может содержать по меньшей мере один возвратный элемент, предпочтительно два возвратных элемента, который(-е) при отклонении противовеса от нейтрального положения прикладывает(-ют) к противовесу или поршню второго цилиндра восстанавливающую силу. Это выгодным образом предоставляет степени свободы для проектирования системы гашения колебаний.
Также во всех четырех вариантах предлагаемая в изобретении ручная машина может содержать по меньшей мере один демпфирующий элемент, предпочтительно два демпфирующих элемента, который(-е) при отклонении противовеса или поршня второго цилиндра от нейтрального положения оказывает(-ют) демпфирующее действие на движение противовеса или поршня второго цилиндра. Преимуществом этого варианта является получение степеней свободы при проектировании системы гашения колебаний. В частности, систему гашения колебаний предлагаемой в изобретении ручной машины можно идеально согласовать с характеристикой нагрузки.
Краткое описание чертежей
Ниже в описании подробнее рассматриваются некоторые варианты осуществления изобретения, представленные на чертежах, на которых показано:
на фиг.1 - схематический вид сбоку предлагаемой в изобретении ручной машины с двухзвенной отклоняющей системой,
на фиг.2 - схематический вид сбоку предлагаемой в изобретении ручной машины с трехзвенной отклоняющей системой,
на фиг.3 - предлагаемая в изобретении ручная машина, аналогичная показанной на фиг.2 и дополнительно снабженная по меньшей мере одним возвратным и/или демпфирующим элементом,
на фиг.4 - схематический вид сбоку предлагаемой в изобретении ручной машины с двухзвенной отклоняющей системой, причем противовес расположен в рукоятке,
на фиг.5 - вариант осуществления изобретения, альтернативный показанному на фиг.4,
на фиг.6 - вариант осуществления изобретения, дополненный по сравнению с показанным на фиг.4 по меньшей мере одним возвратным и/или демпфирующим элементом,
на фиг.7 - вариант осуществления изобретения, дополненный по сравнению с показанным на фиг.5 одним возвратным и/или демпфирующим элементом,
на фиг.8а - вариант осуществления изобретения, альтернативный показанному на фиг.4, с использованием устройства преобразования возвратно-поступательного движения в качательное с круглым качающимся элементом,
на фиг.8б - вариант осуществления изобретения, альтернативный показанному на фиг.8а, с циклоидным качающимся элементом,
на фиг.9а и 9б - варианты осуществления изобретения, альтернативные показанному на фиг.1, с использованием устройства преобразования возвратно-поступательного движения в качательное, соответственно, с круглым и циклоидным качающимся элементом,
на фиг.10 - еще один вариант осуществления изобретения, аналогичный показанному фиг.4, с используемым в качестве отклоняющей системы устройством передачи движения гибким тяговым элементом,
на фиг.11 - еще один вариант осуществления изобретения, аналогичный показанному фиг.4, с используемой в качестве отклоняющей системы системой передачи движения посредством рабочего тела.
Осуществление изобретения
В рассматриваемых примерах осуществления изобретения ручная машина 10 представляет собой ручную машину с электрическим приводом. Она имеет по меньшей мере одно приводное устройство 12, состоящее из по меньшей мере одного электрического двигателя 12a с по меньшей мере одним валом 12b двигателя и по меньшей мере одним присоединенным к валу 12b двигателя передаточным устройством 12c. При этом передаточное устройство 12c служит по меньшей мере для преобразования вращательного движения вала 12b двигателя в возвратно-поступательное движение, направленное вдоль определяемой рабочим инструментом оси 12d машины. Ручная машина 10 может быть выполнена в виде отбойного молотка и/или перфоратора, в котором приводное устройство 12 служит для сообщения движения ударному механизму 13. Другими примерами ручных машин 10 с приводом рабочего инструмента, совершающим циклические движения между по меньшей мере двумя крайними положениями, (импульсно-силовых машин) являются ударные дрели-шуруповерты, дрели ударного действия, лобзиковые пилы, ножовочные пилы или сабельные пилы.
Предлагаемая в изобретении ручная машина 10, изображенная на фиг.1, имеет корпус 14 и рукоятку 16, соединенную с корпусом 14. В корпусе 14 машины расположено приводное устройство 12. В качестве приводного устройства 12 в данном случае схематично обозначен ударный механизм 13. Рукоятка 16 соединена с корпусом 14 машины посредством упругого элемента 18. В других вариантах, в дополнение к единственному упругому элементу или вместо него рукоятка 16 может быть соединена с корпусом 14 машины посредством по меньшей мере двух упругих элементов и/или по меньшей мере одного, двух или более демпфирующих элементов.
Кроме того, предлагаемая в изобретении ручная машина 10 содержит отклоняющую систему 20. Отклоняющая система 20 включает в себя первый рычаг 22 и второй рычаг 24.
Первый рычаг 22 жестко соединен с рукояткой 16. Кроме того, первый рычаг 22 выступает в корпус 14 машины через отверстие 26 в нем. В других вариантах выполнения первый рычаг также может быть соединен с рукояткой 16 упруго либо с возможностью вращения (шарнирно) и/или с возможностью взаимного поступательного перемещения.
Второй рычаг 24 отклоняющей системы 20 расположен в корпусе 14 машины. Этот второй рычаг 24 установлен с возможностью вращения в поддерживаемой корпусом 14 машины шарнирной опоре 28. Подвижное компенсирующее средство 30 выполнено в виде противовеса 31. Противовес 31 расположен на удаленном от шарнирной опоры 28 конце 32 второго рычага 24. Противовес 31 неподвижно соединен со вторым рычагом 24.
Выведенный через отверстие 26 конец первого рычага 22 примыкает ко второму рычагу 24 в точке 34 поворотного сопряжения. При этом точка 34 поворотного сопряжения удалена от шарнирной опоры 28 на первое расстояние А.
Предлагаемая в изобретении ручная машина 10 работает следующим образом. Вследствие работы приводного устройства 16 на корпус 14 машины действует реактивная сила 36, называемая силой 35 отдачи. Возникающие из-за этого колебания распространяются в корпусе 14 машины преимущественно вдоль главной оси 38 колебаний.
С помощью упругого элемента 18 рукоятка 16 опирается на корпус 14 машины. Жестко соединенная с корпусом 14 машины шарнирная опора 28 второго рычага 24 прямо следует движениям корпуса 14 машины. Ввиду своей инерции противовес 31 на удаленном от шарнирной опоры 28 конце 32 второго рычага 24 движется лишь с некоторым отставанием, или запаздыванием, от этого движения. Через точку 34 поворотного сопряжения, расположенную на втором расстоянии В от противовеса 31, запаздывающее движение противовеса 31 передается на первый рычаг 22. Поскольку первый рычаг 22 соединен с рукояткой 16 жестко, между рукояткой 16 и корпусом 14 машины возникает относительное движение 40. Благодаря этому относительному движению 40 вибрации или колебания доходят до рукоятки с уменьшенной амплитудой.
Выбирая размеры подвижного компенсирующего средства 30, т.е. противовеса 31, можно настроить характеристику демпфирования в отношении ручной машины 10.
Наличие у рычага плеч с расстояниями А и В позволяет при проектировании ручной машины 10 оказывать влияние на действие подвижного компенсирующего средства 30. Таким образом, расстояния А и В выступают в качестве параметров, используемых при расчете конструкции.
На фиг.2 в качестве второго варианта осуществления изобретения представлен усовершенствованный вариант выполнения предлагаемой в изобретении ручной машины 10. При этом элементы конструкции, однотипные с рассмотренными выше, называются идентично и обозначены теми же номерами позиций. При этом на расстоянии В от точки 34 поворотного сопряжения с удаленным от шарнирной опоры 28 концом 32 второго рычага 24 соединен с возможностью вращения третий рычаг 42. В данном случае третий рычаг 42 установлен в двух направляющих элементах 44 с возможностью направленного перемещения параллельно главной оси 38 колебаний. Варьируя числом направляющих элементов 44, в частности используя один, три или более направляющих элементов 44, можно получать варианты предлагаемой в изобретении ручной машины 10. Дальнейшее совершенствование предлагаемой в изобретении ручной машине 10 возможно путем использования опорных элементов, таких, например, как подшипники скольжения, игольчатые подшипники, роликовые подшипники или шариковые подшипники, для улучшения антифрикционных качеств направляющих элементов 44.
При этом третий рычаг 42 действует на подвижное компенсирующее средство 30, которое в данном случае выполнено в виде противовеса 31. В предпочтительном варианте осуществления изобретения противовес 31 соединен с третьим рычагом 42 неподвижно. В усовершенствованном варианте выполнения предлагаемой в изобретении ручной машины 10 противовес 31 и третий рычаг 42 могут быть выполнены за одно целое.
Установка третьего рычага 42 с возможностью направленного перемещения в направляющих элементах 44 обеспечивает подвижность противовеса 31 только в направлении главной оси 38 колебаний. Благодаря этому противовес 31 особенно эффективно подавляет вибрации вдоль главной оси 38 колебаний.
Усовершенствованный предпочтительный вариант выполнения предлагаемой в изобретении ручной машины 10 показан на фиг.3. При этом элементы конструкции, однотипные с рассмотренными выше, называются идентично и обозначены теми же номерами позиций. В направлении степени свободы 46 противовеса 31 установлено по меньшей мере два возвратных 48 и/или демпфирующих 50 элемента. Таким образом, возвратные 48 и/или демпфирующие 50 элементы действуют на противовес 31 в направлении степени свободы 46. Возвратные элементы 48, показанные на фиг.3, в особенно предпочтительной форме их выполнения выполнены в виде упругих элементов 49.
При отклонении противовеса 31 от нейтрального (равновесного) положения возвратные элементы 48 прикладывают к подвижному компенсирующему средству 30 восстанавливающую силу FR. Эта сила стремится вернуть противовес 31 в его нейтральное положение.
Демпфирующие же элементы 50 оказывают демпфирующее действие на движения противовеса 31.
Варианты этого выполнения предлагаемой в изобретении ручной машины 10 можно получить, в частности, изменением числа возвратных 48 и/или демпфирующих 50 элементов, в частности использованием одного, трех, четырех или более возвратных 48 и/или демпфирующих 50 элементов. Особенно предпочтительный вариант выполнения обеспечивается комбинацией по меньшей мере одного возвратного элемента 48 и по меньшей мере одного демпфирующего элемента. Другие варианты осуществления изобретения можно получить изменением средств соединения возвратных 48 и/или демпфирующих 50 элементов с противовесом и/или корпусом машины. В частности, возвратные 48 и/или демпфирующие 50 элементы могут быть неподвижно соединены с подвижным компенсирующим средством и/или корпусом машины или могут лишь прилегать к ним.
На фиг.4 показан еще один вариант выполнения предлагаемой в изобретении ручной машины 10, в котором подвижное компенсирующее средство 30 в виде противовеса 31 расположено в рукоятке 16. При этом элементы конструкции, однотипные с рассмотренными выше, называются идентично и обозначены теми же номерами позиций. Рукоятка 16 опирается на корпус машины посредством первого 18 и второго 19 упругих элементов.
В отличие от рассмотренных выше вариантов осуществления изобретения, первый рычаг 22 жестко соединен с корпусом 14 машины. Рукоятка 16 имеет отверстие 52, через которое первый рычаг 22 выведен в рукоятку 16.
Второй рычаг 24 установлен с возможностью поворота в жестко соединенной с рукояткой 16 шарнирной опоре 28. Первый рычаг 22 примыкает ко второму рычагу 24 в точке 34 поворотного сопряжения. Точка 34 поворотного сопряжения расположена на втором рычаге 24 на расстоянии А от шарнирной опоры 28.
Варианты такого решения можно получить, в частности, выбором соединения первого рычага 22 с корпусом машины и/или второго рычага 24 с рукояткой. В частности такое соединение может быть выполнено упругим, крутильно-упругим и/или допускающим взаимное поступательное перемещение.
Противовес 31 расположен на удаленном от точки 34 поворотного сопряжения конце 32 второго рычага 24.
Аналогично описанным выше вариантам осуществления изобретения, приводное устройство 16 создает реактивную силу 36, приводящую корпус 14 машины в движение. Первый рычаг 22, по существу жестко соединенный с корпусом 14 машины, передает это движение на шарнирно навешенный второй рычаг 24. Благодаря тому, что точка 34 поворотного сопряжения, с одной стороны, и противовес 31, с другой стороны, разнесены в противоположные стороны относительно шарнирной опоры 28, направление движения противовеса 31 является обратным направлению движения корпуса 14 машины.
В отличие от предыдущего варианта осуществления изобретения, на фиг.5 показан вариант, в котором второе соединение между рукояткой 16 и корпусом 14 машины реализуется шарнирной осью 54. В других целесообразных вариантах осуществления изобретения шарнирная ось может быть установлена на упругих опорах.
Показанный на фиг.6 вариант осуществления изобретения представляет собой комбинацию варианта, показанного на фиг.4, с двумя возвратными 48 и/или демпфирующими 50 элементами. Возвратные 48 и/или демпфирующие 50 элементы действуют на противовес 31 аналогично тому, как это было описано выше в варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.3. Кроме того, в этом варианте возможны усовершенствования предлагаемой в изобретении ручной машины 10, аналогичные описанным в отношении фиг.3.
На фиг.7 показан вариант осуществления изобретения, соответствующий фиг.5 и дополненный двумя возвратными 48 и/или демпфирующими 50 элементами. Принцип действия возвратных 48 и/или демпфирующих 50 элементов был описан выше. Кроме того, противовес 31 установлен с возможностью перемещения на жесткой и прямой направляющей 56. Второй рычаг 24 примыкает к шарнирной опоре 58 на противовесе 31. При повороте второго рычага 24 в шарнирной опоре 34 как следствие воздействия на первый рычаг 22 реактивной силы 36, противовес 31 перемещается вдоль направляющей 56. Усовершенствовать направление движения противовеса 31 можно путем использования направляющей 56 особой формы, например гиперболической или параболической, и/или нежесткой направляющей 56.
На фиг.8а и 8б показано два варианта еще одного решения предлагаемой в изобретении ручной машины 10. В отличие от описанных выше вариантов, первый рычаг 22 и второй рычаг 24 функционально связаны друг с другом по меньшей мере одним устройством 60 преобразования возвратно-поступательного движения в качательное, в частности передачей, образованной зубчатой рейкой и зубчатым колесом, или передачей, образованной ползуном и фрикционным колесом. При этом первый рычаг 22 имеет рабочую часть 62, выполненную, например, в виде зубчатого или фрикционного участка. Эта рабочая часть 62 первого рычага расположена со стороны первого рычага 22, обращенной к противовесу 31. Второй рычаг 24 соединен, предпочтительно соединен неподвижно, с качающимся элементом 64, который в данном случае выполнен, в частности, в виде круглого (поз.64а, фиг.8а) или циклоидного (поз.64b, фиг.8б) зубчатого колеса или фрикционного колеса. Качающийся элемент 64 установлен с возможностью вращения относительно шарнирной оси 66, соединенной с рукояткой неподвижно, предпочтительно жестко.
Аналогично описанным выше вариантам осуществления изобретения приводное устройство 16 создает реактивную силу 36, приводящую корпус 14 машины в движение. Первый рычаг 22, по существу жестко соединенный с корпусом машины 14, передает это движение через устройство 60 преобразования возвратно-поступательного движения в качательное на второй рычаг 24. Благодаря тому, что устройство 60 преобразования возвратно-поступательного движения в качательное, с одной стороны, и противовес 31, с другой стороны, разнесены в противоположные стороны относительно шарнирной оси 66, направление движения противовеса 31 является обратным направлению движения корпуса 14 машины.
Демпфирующее действие противовеса 31 определяется в этой компоновке, в том числе, расстоянием В от противовеса 31 до шарнирной оси 66, а также расстоянием А между шарнирной осью 66 и рабочей областью 67 устройства 60 преобразования возвратно-поступательного движения в качательное. Кроме того, на действие противовеса 31 можно влиять выполнением качающегося элемента 64b некруглым.
Эти варианты осуществления изобретения могут быть усовершенствованы включением дополнительных элементов конструкции и их комбинациями с признаками предыдущих вариантов осуществления изобретения, в частности комбинацией с возвратными 48 и/или демпфирующими 50 элементами, действующими на противовес 31, и/или дополнением конструкции третьим рычагом 46 и/или направляющей, показанной на фиг.7.
На фиг.9а и 9б представлено еще одно решение предлагаемой в изобретении ручной машины, с по меньшей мере одним устройством 60 преобразования возвратно-поступательного движения в качательное, расположенным между первым рычагом 22 и вторым рычагом 24, причем противовес 31 расположен в корпусе 14 машины. При этом первый рычаг 24 и противовес 31 расположены с одной и той же стороны от шарнирной оси 66. Для этого рабочая часть 62 первого рычага обращена в сторону от противовеса 31. Второй рычаг 24 неподвижно, предпочтительно жестко, соединен с качающимся элементом 64 устройства 60 преобразования возвратно-поступательного движения в качательное. При этом качающийся элемент 64 имеет круглую (поз.64a, фиг.9а), циклоидную (поз.64b, фиг.9б) или иную форму.
По принципу действия эти варианты осуществления изобретения соответствуют вариантам, показанным на фиг.8а и 8б.
Эти варианты осуществления изобретения могут быть усовершенствованы включением дополнительных элементов конструкции и их комбинациями с признаками предыдущих вариантов осуществления изобретения, в частности комбинацией с возвратными 48 и/или демпфирующими 50 элементами, действующими на противовес 31, и/или дополнением конструкции третьим рычагом 46 и/или направляющей, показанной на фиг.7.
Другие целесообразные усовершенствования и дополнения предлагаемой в изобретении ручной машины 10 можно реализовать применением по меньшей мере двух, предпочтительно трех или четырех рычагов, отклоняющих действующую на корпус 14 машины реактивную силу (ее вектор) на противовес 31 таким образом, чтобы противовес 31 гасил движения рукоятки 16.
В некоторых случаях может оказаться целесообразной конструкция, подобная показанному на фиг.7 варианту осуществления изобретения, со вторым или третьим рычагом 24, 42, соединенными с противовесом 31 не жестко, а подвижно. Наряду с конструкцией, показанной для этого варианта осуществления изобретения, могут применяться и другие средства сопряжения противовеса 31 с действующим на него вторым или третьим рычагом 24, 42, например зубчатое соединение или другое соединение с геометрическим замыканием.
Вместо рассмотренных выше технических средств или в дополнение к ним, в качестве основы для построения предусмотренной изобретением отклоняющей системы 20 могут использоваться тяговые и/или боуденовские тросы, и/или пневматические и/или гидравлические элементы.
На фиг.10 показана предлагаемая в изобретении ручная машина 10, в которой отклоняющая система 20 построена на основе устройства 68 передачи движения гибким тяговым элементом. Устройство 68 передачи движения гибким тяговым элементом содержит по меньшей мере один направляющий ролик, предпочтительно два, три или более направляющих ролика 70. Направляющие ролики 70 установлены с возможностью вращения в рукоятке посредством осей 72, причем оси 72 соединены с рукояткой неподвижно, предпочтительно жестко. Кроме того, устройство 68 передачи движения гибким тяговым элементом содержит тяговый элемент 74, который в данном случае выполнен в виде тягового троса 74а. Тяговый трос своим первым концом 76 соединен, предпочтительно соединен неподвижно, с корпусом 14 машины. В рассматриваемом примере первый конец 76 троса закреплен в крепежном ушке 78 на корпусе 14 машины. Со вторым концом 80 троса соединен, предпочтительно соединено неподвижно, противовес 31.
Кроме того, устройство 68 передачи движения гибким тяговым элементом содержит возвратный элемент 82, который в данном случае выполнен в виде возвратной пружины 82а. Возвратный элемент 82 расположен между внутренней торцевой поверхностью 84 и противовесом 31 таким образом, что при приложении к тяговому тросу тяговой силы FZ на противовес 31 действует восстанавливающая сила FR. Предпочтительно, чтобы возвратный элемент 82 находился в предварительно напряженном состоянии, которое в идеальном случае должно быть таким, чтобы при движении корпуса 14 машины под действием реактивной силы 36 противовес 31 мог совершать компенсирующее движение в противоположном направлении.
Расширенные и/или альтернативные варианты решения, показанного на фиг.10, могут быть реализованы изменением крепления концов 76, 80 троса, в частности использованием крепежных крючьев, крепежных выводов и/или подобных им крепежных элементов. Кроме того, варианты этого решения также могут различаться числом направляющих роликов 70, в частности наличием одного, трех, четырех или большего количества направляющих роликов 70, и/или наличием тросовой направляющей.
При использовании в качестве тягового элемента 74 боуденовского троса и/или цепи, передающей усилия в обоих направлениях, от возвратного элемента 82 можно отказаться.
Кроме того, в качестве варианта решения показанного на фиг.10, предусмотренная изобретением отклоняющая система 20 с устройством 68 передачи движения гибким тяговым элементом может использоваться, аналогично показанному на фиг.10 варианту осуществления изобретения, для установки противовеса 31 в корпусе машины и/или с другими формами и/или средствами крепления рукоятки, в частности со вторым упругим элементом 19.
На фиг.11 показан еще один вариант предлагаемой в изобретении ручной машины, с отклоняющей системой 20, которая выполнена в виде системы 86 передачи движения посредством рабочего тела. В рассматриваемом варианте осуществления изобретения система 86 передачи движения посредством рабочего тела расположена в рукоятке 16. При этом система 86 передачи движения посредством рабочего тела имеет первый цилиндр, а именно цилиндр-накопитель 90 и напорный трубопровод 92. Кроме того, система передачи движения посредством рабочего тела содержит второй цилиндр, а именно компенсационный цилиндр 94. Внутри цилиндра-накопителя 90 находится накопительная полость 96. Внутри компенсационного цилиндра находится компенсационная полость 98. Накопительная полость 96 и компенсационная полость 98 сообщаются друг с другом через напорный трубопровод 92, причем весь объем полостей и трубопровода заполнен рабочим телом 100, предпочтительно газом или жидкостью, в частности гидравлическим маслом.
Накопительная полость 96 с одной стороны отграничена в осевом направлении подвижным поршнем 102 накопительного цилиндра. Первый рычаг 22 соединен, предпочтительно неподвижно, с поршнем 102 накопительного цилиндра, в частности образует с ним одно целое.
Компенсационная полость 98 с одной стороны отграничена в осевом направлении подвижным поршнем 104 компенсационного цилиндра. Этот поршень неподвижно, предпочтительно жестко, соединен с подвижным компенсирующим средством 30. В предпочтительном исполнении поршень 104 компенсационного цилиндра изготовлен за одно целое с подвижным компенсирующим средством 30.
С противоположной компенсационной полости 98 стороны поршня 104 компенсационного цилиндра находится вентиляционная полость 106, предпочтительно заполненная воздухом. Эта полость сообщается с окружающей средой через дроссель 108.
При воздействии реактивной силы 36 через корпус 14 машины на первый рычаг 22 и тем самым на поршень 102 накопительного цилиндра, находящееся в накопительной полости 96 рабочее тело сжимается и вытесняется из накопительной полости. Через напорный трубопровод 92 рабочее тело выдавливается в компенсационную полость 98. В результате поршень 104 компенсационного цилиндра, а с ним и подвижное компенсирующее средство перемещаются против направления движения корпуса 14 машины. Воздух, находящийся в уменьшающейся при этом вентиляционной полости 106, может выходить через дроссель 108. В случае действия на корпус 14 машины отрицательной реактивной силы 36 направление движения подвижного компенсирующего средства 30 относительно корпуса 14 машины меняется аналогичным образом.
Выбирая соответствующее рабочее тело 100, в частности газ, например воздух, или жидкость, например масло, можно влиять на демпфирующее действие предлагаемого в изобретении устройства гашения вибраций. Далее, влияние на демпфирующие свойства можно дополнительно оказывать путем выбора размеров полостей 96, 98, 106, а также напорного трубопровода 92. Кроме того, на демпфирование можно влиять установкой в напорном трубопроводе 92 дросселя, в частности дросселя с переменным проходным сечением. Наконец, дополнительный настроечный параметр заключается в выборе размеров дросселя 108. В частности, дроссель 108 может быть выполнен регулируемым таким образом, чтобы управление характеристикой демпфирования мог осуществлять пользователь.
Альтернативные варианты осуществления показанного на фиг.11 решения могут быть реализованы, в том числе, путем размещения системы передачи движения в корпусе машины. Возможны также комбинации с другими вариантами осуществления изобретения, в частности дополнительно в конструкцию машины может быть встроен по меньшей мере один возвратный 48 и/или демпфирующий 50 элемент, действующий на подвижное компенсирующее средство 30.
Другие целесообразные варианты осуществления изобретения могут предусматривать выполнение подвижного компенсирующего средства 30 составным, состоящим предпочтительно из двух, либо трех, четырех или большего количества элементов 30, 31, в частности выполненных в виде противовесов.
Реферат
Изобретение относится к ручным машинам, а именно к средствам виброзащиты ручных машин. Ручная машина содержит расположенное в корпусе машины приводное устройство для привода рабочего инструмента и рукоятку, виброзащищенную посредством противовеса. Противовес подвижно установлен в корпусе машины и/или в рукоятке. Противовес функционально связан с рукояткой и/или с корпусом машины посредством первого рычага и второго рычага. Первый рычаг и второй рычаг соединены друг с другом с возможностью вращения таким образом, что на первый рычаг действует реактивная сила, вызываемая работой приводного устройства и/или рабочего инструмента. В результате достигается значительная степень гашения вибраций ручной машины. 8 н. и 20 з.п. ф-лы, 11 ил.
