手操纵的钻和/或凿机制造技术

本发明专利技术涉及一种手操纵的钻和／或凿机，它有一个装在机壳（２）内部的冲击机构（１１），用于产生轴向冲击并将轴向冲击传给一个夹紧在与机壳（２）连接的工具卡头（９）中的钻或凿工具。这种以极化磁阻的原理为基础的冲击机构（１１）包括一个冲击体（１２），它借助于一个可控制的磁场可周期性地轴向移动，磁场由一个包括线圈（１３）和至少一块高能永久磁铁（１４）的装置发生。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种按权利要求1前序部分所述的手操纵的钻和/或凿机。在钻孔装配时、在安装领域中、在开采技术中，为了钻孔以及为了凿眼，大多使用可电驱动的手操纵工具机。手操纵的钻和/或凿机通常有一个装在机壳内用于一个夹紧在工具卡头中的钻或凿工具的驱动装置。为了提高在钻孔时和尤其在凿眼时的掘进效率，这些工具机配备有冲击机构，它在运行时造成轴向冲击，轴向冲击传给夹紧在工具卡头中的工具。为了造成周期性的轴向冲击，由先有技术已知不同的方案。在已知的这些冲击机构的一种类型中，在运行时两个在其平面侧制有卡齿状凸起的盘相互棘轮式地旋转。这种棘轮式冲击机构造成的轴向冲击只有比较低的一次冲击能量。可以在大部分由家庭用的领域已知的冲击钻机中看到此类冲击机构。在弹簧凸轮冲击机构中，相互旋转的凸轮盘之一弹簧加载。在运行时，弹簧加载的凸轮盘的弹簧周期性地压紧和重新松开。弹簧增大了凸轮盘的一次冲击能量，此冲击能量传给夹紧在工具卡头中的工具。另一类已知的用于产生始终比较低的一次冲击能量的轴向冲击的冲击机构是弹簧夹冲击机构，其中，一个设在可周期性地夹紧和重新松弛的弹簧夹上的冲击构件，加速冲击夹紧在手动工具机工具卡头中的工具。为了产生和传出具有较大的一次冲击能量的轴向冲击，例如约4J至9J和甚至更大，采用电动气动式冲击机构，它们例如也装在由本申请人提供的钻和/或凿机中。在电气动式冲击机构中，设计为自由活塞的冲击体受一个电驱动的激励活塞的作用，在圆柱形导管内作周期性的轴向往复运动。当朝工具的方向沿轴向前进运动时，自由活塞撞击在工具的插入端上或撞击在中间冲头上，并在此轴向冲击时输出其大部分动能。在激励活塞与自由活塞之间的气垫防止在自由活塞向后运动时这两个构件相撞。所说明的这种基本上机械式激励的冲击机构，要么有较低的一次冲击能量，要么有较高的一次冲击能量。然而在使用于钻和/或凿时并不是每一种基础都能用同样的一次冲击能量加工。例如在砖砌体内钻孔时所需要的轴向冲击远低于为在岩石或混凝土内钻孔时所需要的。当例如在砖砌体内钻孔时过大的冲击能量会导致破坏此基体。另一方面，当例如在混凝土或岩石中钻孔时，用具有冲击能量低的冲击机构的手动工具机，尽管非常使劲地压在工具机上仍几乎没有钻孔进展。除了已说明的基本上机械激励冲击机构外，在先有技术中还建议了电磁式冲击机构，其中在磁场内可磁化的冲击活塞在线圈内导引。由US-A-4553074例如已知一种电磁式冲击机构，其中，冲击活塞在电磁场内在一个圆柱形定子线圈中导引。一旦线圈内输入电流脉冲，冲击活塞便朝夹紧在工具卡头内的工具的方向加速。在输出冲击后，冲击活塞回弹并例如借助于一个回位弹簧朝反方向运动。为了冲击活塞的回位，也可以取代此回位弹簧例如采用极性相反的磁场。在这之后重新开始新的冲击过程。已知的电磁式冲击机构的缺点是，它们的电效率通常极差。由此只能产生比较低的一次冲击能量。改变结构设计以便有较高的电效率和因而较大的一次冲击能量，却又带来了预期寿命比较短的缺点。本专利技术的目的是创造一种手操纵的钻和/或凿机，它配备有一种冲击机构，这种冲击机构的冲击能量和冲击功率在需要时可以方便地调整以适应当时的要求。冲击机构的冲击能量应能在足够大的范围内变化。与此同时，此冲击机构应有良好的能量平衡以及其特点是有足够长的预期寿命。为达到此目的，令一种手操纵的钻和/或凿机有在权利要求1特征部分中所述的特征。按本专利技术的钻和/或凿机的冲击机构包括一个冲击体，它可借助于一个可控制的磁场可周期性地轴向移动，此磁场由一个包括线圈和至少一块高能永久磁铁的装置发生。按本专利技术的手操纵钻和/或凿机的冲击机构以极化磁阻的原理为基础。在这里，由线圈发生的其强度可调的磁场沿其轴向距离受高能永久磁铁的影响。根据线圈内通电磁通的取向，由线圈发生的磁场局部地被永久磁铁的磁场增强或减弱。由于此场梯度产生的力使冲击体朝期望的方向加速。加速度可方便地改变，只要改变由线圈发生的磁场的场强。但通过改变加速度也能方便地改变冲击体的终点速度并因而改变其动能。通过场梯度的双极利用，为获得用于所期望的一次冲击能量的加速度力所需要的绝对场强低于已知的电磁式冲击机构。由此使线圈的负荷较小及有更长的预期寿命。原则上，永久磁铁和/或线圈可以是沿轴向运动的冲击体的组成部分。但业已证明有利的是，将线圈和永久磁铁位置固定地装在机壳内部。由此例如在高能永久磁铁所用的材料方面有更多的选择余地，因为无须顾忌永久磁铁会因冲击作用而造成可能的退磁。此外，高能永久磁铁用的材料往往还比较脆。静态的线圈不会出现例如在一种装在冲击体上的带有线圈接触部位的线圈装置中可能产生的问题，并防止了由于巨大的振动会对冲击机构的使用寿命带来的不良的影响。通过按本专利技术的一种方案使冲击体在圆柱形导管内导引以及此导管设在工具卡头的轴向延长线上并穿过永久磁铁，冲击机构相对于外部污物密封。永久磁铁可设计为圆柱形或由一些磁铁段组成，它们排列在线圈的叠片铁芯之间。在导管背对工具卡头的端部设有用于制动和改变冲击体轴向运动方向的装置。此装置可以是一电的装置，例如电感，或是一个机械构件。此用于制动和改变冲击体轴向运动方向的装置最好由一个弹簧反弹构件构成，它的质量最好大于冲击体的质量。因此冲击体的运动方向可以在能量损失尽可能小的情况下转换。与此同时由此还使由于冲击机构引起的令人不舒服的振动远离使用者。按本专利技术的一种有利的方案，在导管中的冲击体支承在两个最好预紧的弹簧之间。前部的弹簧与在后部的弹簧一起用来在冲击体的能量和脉冲传输给工具后改变冲击体的运动方向。在恰当地设计时，前部的弹簧还提供了调整冲击强度的可能性。例如可以改变弹簧的预紧度。当冲击体沿反方向运动时自由活塞被制动，最后再次沿原来的方向加速。两个弹簧最好在一定的预紧力情况下固定。以此方式防止由于冲击体可能的反弹激发弹簧的共振频率。采取这一措施延长了弹簧的使用寿命。为使手操纵的钻和/或凿机具有通用性，由线圈和至少一块永久磁铁造成的磁场的磁场强度最好可控制为，使冲击体有约0.05J至约30J的一次冲击能量，在需要时一次冲击能量可在能量幅度为约9J最好至少约2J的范围内调整。由于重量的原因以及为了充分利用能量，有利的是冲击体的质量为约0.2kg至约1.5kg。对于高能永久磁铁采用可磁化的材料是有优点的，这些材料在感应矫顽磁场强度大于600KA/m时有大于0.9T的剩磁。最好使用稀土磁铁。此高能永久磁铁例如包括NdFeB或SmCo合金。下面参见在附图中示意表示的实施例进一步说明本专利技术。其中附图说明图1手操纵的钻和/或凿机的简图；图2以极化磁阻原理为基础的激励器原理图；图3按本专利技术的冲击机构第一种实施例；以及图4按本专利技术的冲击机构第二种实施例局部打开的透视图。图1中示意表示的手操纵钻和/或凿机总体上用标号1表示。它有一机壳2，机壳与手柄3连接。在手柄3上表示了操纵开关4，通过它可使此工具机1进入运行状态。为了向电驱动的工具机1供电，可通过连接电缆5将工具机与电源连接。在机壳2内画有驱动电机6，它的驱动轴7与旋转轴8传扭连接。在旋转轴从机壳2伸出的端部，此旋转轴8与工具卡头9连接。工具卡头9用于安装钻或凿工具，在图1中它用标号10表示。在机壳2内设一冲击机构11，它最好与工具10同轴布置。冲击本文档来自技高网...

【技术保护点】
手操纵的钻和／或凿机，有一个装在机壳（２）内部的冲击机构（１１），用于产生轴向冲击并将轴向冲击传给一个夹紧在与机壳（２）连接的工具卡头（９）中的钻或凿工具（１０），其特征为：冲击机构（１１）包括一冲击体（１２），它借助于一个可控制的磁场可周期性地轴向移动，此磁场由一个装置发生，此装置由线圈（１３）和至少一块高能永久磁铁（１４）组成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：维耶曼罗纳德，于费尔马塞尔，
申请(专利权)人：希尔蒂股份公司，
类型：发明
国别省市：LI[列支敦士登]