Рукоятка ручного инструмента для хранения сменных наконечников и ручной инструмент с рукояткой для хранения сменных наконечников - RU2243880C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к области инструментов и вставных режущих инструментов (сменных наконечников), таких как резцы, сверла и т.д. и, более точно, настоящее изобретение относится к области ручных инструментов и машин, которые обеспечивают хранение вставных сменных наконечников.

Множество инструментов и машин обеспечивают возможность использования вставных сменных наконечников, которые крепятся с возможностью открепления с помощью гнезда или патрона на конце хвостовика. В настоящее время также имеется множество различных типов вставных сменных наконечников, предназначенных для использования с такими инструментами и машинами. Как правило, и всего лишь в течение нескольких минут рабочему может потребоваться более одного такого вставного сменного наконечника. Может возникнуть необходимость в быстрой смене вставного сменного наконечника, и при этом рабочий может находиться в опасном положении на высоте. Смена вставных сменных наконечников не только вызывает неудобство, но также связана с проблемами безопасности как для рабочего, так и для свидетелей выполняемых работ. Проблемы с заменой вставных сменных наконечников, утеря вставных сменных наконечников в процессе их замены или наличие вставных сменных наконечников, выпадающих из того места, где они хранятся, - все это вызывает опасности травмирования, поскольку такие события отвлекают рабочих и могут заставить их совершить внезапные движения и потерять равновесие. Кроме того, утерянный вставной сменный наконечник может ударить свидетеля выполняемых работ или элемент оборудования.

Для ручных инструментов удобной конструкцией для хранилища вставных сменных наконечников является такая, при которой вставные сменные наконечники хранятся на самом инструменте. Идеальной конструкцией является такая, при которой сводятся к минимуму затраты на производство инструмента, время, необходимое для замены вставных сменных наконечников, вероятность того, что инструмент или вставные сменные наконечники выпадут в процессе смены вставных сменных наконечников, и движения, которые должен выполнить рабочий. Такая конструкция обеспечивает повышение как уровня безопасности, так и эффективности. Все из вышеприведенных соображений применимы к ручным инструментам и даже к инструментам с электроприводом или пневматическим инструментам, которые в настоящее время используются все более широко, но больший вес которых еще более настоятельно требует того, чтобы замена и установка вставных сменных наконечников для хранения выполнялись с минимально возможными усилиями.

К примерам предшествующих конструкций накопителя вставных сменных наконечников относятся конструкции, описанные в патентах США 3405749; 3667518; 3683984; 3753455; 4235269; 4273173; 4278119; 4327790; 4372361; 4372362; 4434828; 4440048; 4452289; 4463788; 4552043; 4552044; 4572038; 4716795; 4735120; 4793222; 4827812; 4841597; 4901607; 4924733; 5174178; 5265504; 5325745; 5335409; 5460063; 5499562; 5517885; 5522291; 5613413; 5881615; D 358316 и D 373297. В этих патентах представлено огромное количество различных подходов к решению проблемы хранения вставных сменных наконечников, но можно увидеть три общих подхода.

Во многих запатентованных конструкциях имеются ячейки для хранения, которые расположены в тыльной части рукоятки. Такие конструкции представлены в патенте США 5174178, в соответствии с которым рабочий должен открыть поворотную дверцу для получения доступа к вставным режущим инструментам, и в патенте США 5613413, в соответствии с которым необходимо отвинтить крышку, чтобы выполнить то же самое. В любом случае хранение в тыльной части рукоятки требует смещения инструмента назад и вперед при замене вставных режущих инструментов, когда рабочий (1) извлекает вставной режущий инструмент из конца хвостовика, (2) берется за заднюю часть рукоятки для замены вставного режущего инструмента, (3) устанавливает обратно в нее вставной режущий инструмент, который больше не нужен, и (4) берется снова за конец хвостовика, чтобы установить новый вставной режущий инструмент на конце хвостовика. Эти конструкции ограничивают универсальность инструмента за счет того, что более короткие вставные режущие инструменты будут входить слишком глубоко в свои ячейки, что делает невозможным извлечение их оттуда, а более длинные вставные режущие инструменты вообще невозможно хранить в таком магазине. Кроме того, хранение вставных режущих инструментов в тыльной части рукоятки делает невозможным использование силового привода, поскольку такая конструкция ограничивает размеры пространства, доступного для внутренних электрических элементов или соединения с вращающимся патроном.

Кроме того, существуют конструкции, в которых вставные режущие инструменты хранятся в рукоятке рядом с осью или параллельно ей, но при этом их концы выступают из рукоятки. См., например, патент США 4452289. Эта конструкция имеет два явных недостатка: при наличии концов, выступающих таким образом, можно поцарапаться и поцарапать других, а также расположенные рядом предметы, и, кроме того, открытые для воздействия концы вставных режущих инструментов могут вызвать образование электрической дуги рядом с рукой рабочего, что заставляет его ронять инструмент или вызывает повреждение аккумуляторной батареи или электродвигателя электрического инструмента.

В патенте США 4278119 описан ручной инструмент с элементом для хранения, расположенным соосно оси инструмента, в котором вставные режущие инструменты полностью хранятся в подпружиненном элементе для хранения. Эта конструкция имеет ряд недостатков. Во-первых, возможность использования вставных режущих инструментов ограничена только такими вставными режущими инструментами, которые являются достаточно короткими для того, чтобы они могли войти в полости элемента для хранения. Кроме того, эта конструкция приводит к излишнему увеличению длины устройства.

В других конструкциях вставные режущие инструменты хранятся в канавках, вырезанных на захватываемой рукой цилиндрической поверхности рукоятки, и удерживаются на месте с помощью различных средств крепления. В патенте США 3 667 518 описана конструкция, в которой вставные режущие инструменты удерживаются в канавках посредством эластичного кольцевого уплотнения, натянутого вокруг окружной поверхности рукоятки. Недостатком этой конструкции является то, что для извлечения одного вставного режущего инструмента из соответствующей ему выемки требуется выполнить дополнительную операцию, при которой кольцевое уплотнение, удерживающее вставной режущий инструмент, сначала должно быть отведено в сторону путем перекатывания. Кроме того, после смещения кольцевого уплотнения возникает возможность выпадения других вставных режущих инструментов из их канавок.

В патенте США 5 881 615, выданном на имя Dahl и Elvebak, описана рукоятка со вставными режущими инструментами, хранящимися в канавках, которые имеются в рукоятке, при этом вставные режущие инструменты удерживаются на месте посредством подвижных панелей. Однако при этом существует возможность выпадения вставного режущего инструмента из канавки для него, если случайным образом панель не будет сдвинута так, что она закроет вставной режущий инструмент, или если вследствие износа и срабатывания панель будет выскальзывать из своего места, тем самым открывая вставной сменный наконечник.

Кроме того, ни одно из устройств по предшествующему техническому уровню не дает возможности видеть хранящиеся вставные сменные наконечники на всей их длине беспрепятственным образом. Это имеет решающее значение, особенно с учетом возрастающей популярности двухсторонних вставных сменных наконечников.

В данной области техники существует потребность в инструменте или машине, в которых вставные сменные наконечники хранятся с помощью таких средств, которые обеспечивают возможность размещения широкого разнообразия вставных сменных наконечников, сводят к минимуму выполняемые вручную операции, необходимые для замены и установки вставных сменных наконечников для хранения, и ограничивают вероятность выпадения вставных сменных наконечников из средств для хранения. Для ручных инструментов удобной конструкцией для средства хранения вставных сменных наконечников является такая, при которой вставные сменные наконечники хранятся на рукоятке инструмента. Наиболее удачная конструкция позволяет свести к минимуму затраты на изготовление и одновременно сократить до минимума усилие, требуемое для замены вставного сменного наконечника. Все вышеприведенные доводы справедливы для ручных инструментов и инструментов с приводом.

Задачей настоящего изобретения является разработка инструмента или машины, который/которая содержит средство для хранения вставных сменных наконечников и позволяет преодолеть недостатки конструкций по предшествующему техническому уровню.

Другой задачей настоящего изобретения является разработка инструмента, который обеспечивает возможность быстрой установки вставных сменных наконечников в средство для хранения. Признаком настоящего изобретения является то, что сменные наконечники фиксируются со щелчком на своем месте в канавках, содержащихся в рукоятке. Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что надежная установка в средство для хранения может быть выполнена одним движением пальца.

Еще одной задачей настоящего изобретения является разработка многофункциональной рукоятки для инструмента. Признаком настоящего изобретения является то, что концы вставных сменных наконечников устанавливаются с возможностью извлечения в канавки в рукоятке. Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что в конструкции по настоящему изобретению можно использовать сменные наконечники, имеющие различную длину и выполняющие различные функции.

Еще одной задачей настоящего изобретения является разработка устройства, которое обеспечивает возможность быстрой замены вставных сменных наконечников. Признаком настоящего изобретения является то, что вставные сменные наконечники полностью видимы со своего места хранения и что основания вставных сменных наконечников расположены в такой зоне инструмента, откуда их можно легко извлечь. Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что при его использовании обеспечивается возможность легкого доступа к вставным сменным наконечникам, быстрой идентификации вставного сменного наконечника, подлежащего использованию, и выполнения одной рукой операции по извлечению вставного сменного наконечника и замене вставных сменных наконечников в месте их хранения.

Дополнительная задача настоящего изобретения состоит в разработке экономичной и прочной рукоятки инструмента, которая обеспечивает возможность хранения вставных сменных наконечников. Признаком настоящего изобретения является то, что рукоятка может быть отлита за одно целое из одного широкораспространенного материала. Дополнительным признаком настоящего изобретения является то, что рукоятка не содержит никаких подвижных деталей. Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что конструкция по изобретению может быть изготовлена с низкими затратами и имеет очень продолжительный фактический срок службы.

Таким образом, разработано экономичное и прочное устройство для хранения вставных сменных наконечников, содержащее рукоятку для инструмента, в которой множество вставных сменных наконечников входят со щелчком в канавки, где они легко идентифицируются и откуда их можно быстро извлечь.

Поставленные задачи достигаются за счет того, что рукоятка ручного инструмента для хранения сменных наконечников содержит поверхность, включающую в себя обратимо деформируемые материалы, в которой образована по меньшей мере одна выемка, выполненная с возможностью обратимого удерживания вставного сменного наконечника только посредством деформации материалов выемки, точку поворота внутри выемки и углубление внутри выемки для поворота вставного сменного наконечника вокруг точки поворота и его извлечения только посредством указанного поворота.

Первый конец вставного сменного наконечника, удаленный от точки поворота, может выступать в радиальном направлении из рукоятки при повороте вставного сменного наконечника.

Весь вставной сменный наконечник может быть виден внутри выемки.

Дополнительно выемка может быть выполнена с возможностью приема вставного сменного наконечника с обеспечением трения, причем выемка может быть также выполнена с возможностью приема вставного сменного наконечника таким образом, что вставной сменный наконечник расположен ниже поверхности рукоятки.

Кроме того, множество выемок может быть расположено по окружной поверхности рукоятки, либо множество выемок может быть расположено симметрично на рукоятке.

Рукоятка может также содержать упругий материал, при этом вставной сменный наконечник удерживается в выемке за счет упругости указанного материала.

Рукоятка, выемка и точка поворота могут быть отлиты за одно целое.

Возможно также выполнение вставного сменного наконечника заданной длины, при этом вставной сменный наконечник удерживается в выемке так, что видна вся его длина.

Другим аспектом изобретения является ручной инструмент с рукояткой для хранения сменных наконечников, каждый из которых имеет продольную ось, содержащий рукоятку с продольной осью, поверхность рукоятки, включающую в себя обратимо деформируемые материалы, в которых образовано множество выемок, выполненных с возможностью обратимого удерживания вставных сменных наконечников только посредством деформации материалов выемок таким образом, что продольная ось удерживаемых вставных сменных наконечников коллинеарна с продольной осью рукоятки, точку поворота внутри каждой из выемок и углубление внутри каждой из выемок для независимого извлечения каждого отдельного вставного сменного наконечника только путем поворота вокруг точки поворота выемок таким образом, что при повороте вставные сменные наконечники выступают в радиальном направлении от продольной оси рукоятки.

Выемки могут быть отлиты за одно целое с рукояткой, а каждый вставной сменный наконечник может быть полностью виден внутри выемки.

Кроме того, каждая из выемок может образовать пару противоположных, обратимо деформируемых поверхностей, выполненных с возможностью входа во фрикционный контакт со вставным сменным наконечником.

Дополнительно каждая из выемок может быть выполнена с возможностью удерживания вставного сменного наконечника таким образом, что вставные сменные наконечники расположены ниже поверхности рукоятки.

В инструменте согласно изобретению рукоятка, выемки и точка поворота могут быть отлиты за одно целое.

Возможно также расположение выемок симметрично на рукоятке, либо их расположение по окружности рукоятки.

Дополнительно, каждая из выемок может образовать пару противоположных упругих поверхностей, выполненных с возможностью контакта со вставным сменным наконечником за счет упругости.

Целесообразно также выполнение вставных сменных наконечников заданной длины, при этом вставные сменные наконечники удерживаются в выемках так, что видна вся указанная длина.

Другие преимущества и особенности изобретения изложены в последующем описании различных вариантов осуществления изобретения, приведенных только в качестве неограничивающих примеров и представленных на чертежах, на которых:

фиг.1 представляет собой вид в перспективе рукоятки инструмента в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.2 представляет собой выполненное по линии 2-2 на фиг.1 сечение рукоятки инструмента, предназначенной для удерживания вставных сменных наконечников, причем рукоятка выполнена в соответствии с признаками настоящего изобретения;

фиг.3А представляет собой выполненное по линии 3-3 на фиг.2 боковое сечение рукоятки инструмента, предназначенной для удерживания вставных сменных наконечников, но при этом рукоятка показана со вставным сменным наконечником, удерживаемым в ней; и

фиг.3В представляет собой боковое сечение рукоятки инструмента, предназначенной для удерживания вставных сменных наконечников и выполненной в соответствии с признаками настоящего изобретения, при этом вставной сменный наконечник показан выступающим из рукоятки;

фиг.4 представляет собой вид в перспективе другого варианта осуществления ручного инструмента в соответствии с настоящим изобретением; и

фиг.5 представляет собой выполненное по линиям 5-5 на фиг.4 боковое сечение рукоятки инструмента, предназначенной для удерживания вставных сменных наконечников, но при этом рукоятка показана с держателем вставных сменных наконечников, удерживаемым в ней.

В соответствии с настоящим изобретением предусмотрено средство для хранения вставных сменных наконечников в рукоятке инструмента. Вставные сменные наконечники удерживаются в канавках или выемках, расположенных в рукоятке. Эти канавки содержат упругий материал, так что вставные сменные наконечники могут быть установлены в канавки путем вставки их со щелчком в канавки и затем удерживаются на месте за счет трения и/или упругости материала. Кроме того, предусмотрены средства, обеспечивающие возможность быстрого извлечения вставных сменных наконечников из канавок.

На фиг.1 схематично показан представленный в виде примера вариант осуществления предложенного изобретения в комбинации с ручным инструментом, обозначенным в целом ссылочным номером 10. Инструмент содержит рукоятку 14 и хвостовик 18, имеющий один конец 19, заделанный в рукоятку, и второй конец 20 хвостовика, выполненный с возможностью приема вставного режущего инструмента 26 с помощью средства 22 для крепления вставного режущего инструмента. Поскольку средство 22 для крепления не является частью данного изобретения, достаточно будет сказать, что любое средство для крепления будет пригодным для удерживания вставного режущего инструмента с сопряженной формой. В качестве примера можно указать на такие средства для крепления, как конструкция с шаровым фиксатором, патрон, головка отвертки с храповым механизмом и конструкция в виде гнезда с охватываемыми-охватывающими поверхностями, но возможные средства для крепления не ограничиваются вышеперечисленными.

Средства для удерживания вставных режущих инструментов 26 коллинеарны с продольной осью α рукоятки 14. Средства 28 для удерживания представляют собой выполненные в виде пазов зоны, проходящие вдоль продольной оси α рукоятки. Вставные режущие инструменты, как правило, имеют цилиндрическую конфигурацию с двумя головками с диаметрами в диапазоне от 1,5 до 13 мм (от 1/16 до 1/2 дюйма).

На фиг.2 показан элемент представленного в виде примера средства для удерживания вставных режущих инструментов. Как показано на фиг.2, средство для удерживания вставных режущих инструментов включает в себя проходящую в продольном направлении выемку 30, выполненную с возможностью приема вставного режущего инструмента (непоказанного). Стенки 36 выемки простираются внутрь в радиальном направлении и заканчиваются у дна 31 выемки. Противоположные края 32 выемки 30 образуют направленные внутрь, обратимо деформируемые выступы 34, приспособленные для входа во фрикционный контакт со вставным режущим инструментом с взаимодействием с ним при вставке его со щелчком, в результате чего вставные режущие инструменты входят в выемки и удерживаются в них. Выступы существуют по существу вдоль краев 32 выемки 30.

Кроме того, в средстве 28 для удерживания имеется средство для извлечения вставного режущего инструмента, расположенного в выемке. Средство для извлечения включает в себя зону 38 дна 31, образующую углубление, причем углубление направлено внутрь и выполнено с возможностью приема пальца, простирающегося в него. При давлении пальцем на второй конец вставного режущего инструмента, перекрывающего это углубление, первый конец вставного режущего инструмента, отдаленный от точки поворота, радиально выступает от рукоятки при повороте вставного режущего инструмента.

Фиг.3А представляет собой вид сбоку выемки, выполненный по линии 3-3 на фиг.2. Как показано на этом виде, когда вставной режущий инструмент 26 удерживается в выемке, углубление 38 и вставной режущий инструмент 26 ограничивают пространство 40. На фиг.3В показано пространство, используемое при приложении давления 41 пальца к ближней части вставного режущего инструмента с тем, чтобы облегчить поворот вставного режущего инструмента 26 вокруг точки 42 поворота для легкого извлечения вставного режущего инструмента. Точка 42 поворота образована у точки срединного внутреннего отклонения дна 31 выемки, при этом отклонение направлено в сторону продольной оси рукоятки. Для облегчения доступа к вставному режущему инструменту противоположные края 32 одного конца выемки 30 расходятся в боковом направлении для образования отверстия 29. Отверстие 29 приспособлено для приема пальца человека или какого-либо другого средства для приложения давления к вставленному вставному режущему инструменту в направлении, по существу перпендикулярном к продольной оси вставного режущего инструмента с тем, чтобы заставить вставной режущий инструмент повернуться вокруг точки 42 поворота и наружу, как показано на фиг.3В.

Несмотря на то, что множество вставных режущих инструментов с различными размерами и диаметрами могут быть использованы и могут удерживаться с помощью средства для удерживания вставного режущего инструмента, предпочтительная конфигурация показана на фиг.3В, где показано, что глубина выемки 30 такова, что поверхность вставного режущего инструмента не выступает над отверстием выемки. Другими словами, проходящая в продольном направлении поверхность вставного режущего инструмента не должна оставаться в промежутке между противоположными краями выемки. В противном случае могут возникнуть неудобства при манипулировании рукояткой вручную. Кроме того, утопленный вставной режущий инструмент сводит к минимуму возможность задевания вставным режущим инструментом одежды и других предметов и возможность смещения вставного режущего инструмента.

Как показано на фиг.1, множество выемок могут быть отлиты за одно целое с рукояткой и расположены по окружности вокруг рукоятки. Другим вариантом осуществления изобретения является расположение выемок симметрично на рукоятке.

Как показано на фиг.4, которая представляет собой модификацию фиг.1, выемки для удерживания вставных режущих инструментов могут иметь разную длину, так что одна и та же рукоятка инструмента может быть использована для вставных режущих инструментов, выполняющих разнообразные функции или изготовленных различными производителями. Показана рукоятка 10, содержащая короткую выемку 44, выемку 47 промежуточной длины и длинную выемку 50. В частности, могут быть выполнены одна или более выемок такой длины, которая позволяет размещать промышленно изготавливаемые держатели вставных режущих инструментов типа "четыре в одном". Это представлено на фиг.5, которая представляет собой модификацию фиг.3А, поскольку она показывает вид сбоку выемки 50, в которую помещен держатель 54 вставных режущих инструментов типа "четыре в одном". Держатель 54 вставных режущих инструментов, как правило, содержит гильзу 58 с шестиугольным поперечным сечением, предназначенную для размещения двух вставных режущих инструментов 60 и 61 с двумя головками. Гильза 58, а также каждый из вставных режущих инструментов 60 и 61 может быть выполнен с шариковым фиксатором 64. На фиг.5 показан такой вариант конструкции, при котором множество вставных режущих инструментов или держателей вставных режущих инструментов размещено в выемке 50. При этом, как показано на фиг.4, также предусмотрено множество отверстий 29, обеспечивающих доступ пальца к вставному режущему инструменту.

Противоположные кромки 34 выемки отлиты за одно целое с рукояткой. Для получения рукоятки может быть использовано огромное количество материалов. Характерным признаком материала является то, что он должен быть обратимо деформируемым для установки вставного режущего инструмента в выемке с обеспечением трения между вставным режущим инструментом и стенками выемки. Как таковой, жесткий, полужесткий или даже податливый материал может быть использован в качестве материала рукоятки при условии, что рукоятка может быть использована для приложения вращающего усилия к концу 20 хвостовика, обращенному к вставному режущему инструменту. На самом деле часть рукоятки, в которой образованы выемки 30, может быть прикреплена с возможностью отсоединения или к хвостовику 18, или к другой части инструмента, прикрепленной к хвостовику.

Как было отмечено выше, характерным признаком изобретения является то, что обеспечивается возможность рассматривания одновременно всего вставного режущего инструмента, и при этом не нужно сначала выполнять манипуляции со средством для удерживания. Это особенно предпочтительно в том случае, когда имеют дело с двухсторонними вставными режущими инструментами, и при этом каждый вставной режущий инструмент имеет отличную от другого конфигурацию.

Несмотря на то, что изобретение было описано выше со ссылкой на детали проиллюстрированного варианта осуществления, эти детали не предназначены для того, чтобы ограничить объем изобретения, определенный в приложенной формуле изобретения. Например, несмотря на то, что на фиг.1 изобретение проиллюстрировано при использовании его с инструментом типа отвертки, рукоятки других инструментов также могут быть модифицированы подобным образом. Как таковым, рукояткам, прикрепленным к ножовочному полотну, плотницкому бураву, бураву, инструменту с храповиком или другим подобным устройствам, может быть придана такая конфигурация, которая соответствует изобретенной конфигурации для удерживания вставных режущих инструментов.

Реферат

Изобретение относится к области инструментов, имеющих сменные наконечники в виде резцов, сверл, отверток и т.п. На поверхности рукоятки ручного инструмента образована по меньшей мере одна выемка, выполненная с возможностью удерживания сменного наконечника инструмента только посредством деформации материалов выемки. Внутри выемки образованы углубление и точка поворота для поворота относительно нее вставного сменного наконечника и его извлечения только посредством указанного поворота. Предложенная конструкция облегчает замену сменных наконечников, а также исключает выпадение других расположенных на рукоятке сменных наконечников при замене одного из них. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула