專利名稱：振動鉆裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及振動鉆裝置，該裝置具有使鉆頭旋轉(zhuǎn)和振動的功能。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的振動鉆裝置通常用于對諸如混凝土、灰泥和瓷磚等的待鉆削材料進行鉆削(鉆孔)。下面描述傳統(tǒng)振動鉆裝置的基本結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)振動鉆裝置具有主軸，其由電動機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并可沿軸向移動；以及第二棘輪，其不可旋轉(zhuǎn)但可沿軸向移動，并與連接至主軸上的第一棘輪相對設(shè)置。所述第二棘輪沿軸向受到彈簧的擠壓，從而使得形成于第二棘輪上的卡爪與形成于所述第一棘輪上的卡爪相互接合。
在這種傳統(tǒng)的振動鉆裝置中，可選擇工作模式為鉆削模式，即只對鉆頭施加旋轉(zhuǎn)，或選擇振動鉆削模式，即對鉆頭同時施加旋轉(zhuǎn)和振動。當(dāng)選擇振動鉆削模式時，所述主軸可沿軸向移動。若將鉆頭壓住待鉆削材料，則第二棘輪隨同主體框架一起沿軸向相對于主軸移動，以使第二棘輪與第一棘輪接觸，此時兩個棘輪的卡爪相互接合在一起。
因此，在振動鉆削模式中，通過第一棘輪隨同主軸一起旋轉(zhuǎn)，第二棘輪的卡爪越過第一棘輪的卡爪，以使第二棘輪反復(fù)與第一棘輪接觸、分離，從而使主軸在軸向上產(chǎn)生振動。由于振動是通過鉆頭卡盤從主軸傳遞至鉆頭，所以鉆頭同時接收到振動和旋轉(zhuǎn)。這樣便可由鉆頭有效地對待鉆削材料進行鉆削作業(yè)。
在此，圖7A至7C所示為傳統(tǒng)振動鉆裝置的第一棘輪34與第二棘輪35的各卡爪34a與35a的形狀，并示出卡爪相互接合與分離的狀態(tài)。傳統(tǒng)上，形成第一棘輪34與第二棘輪35的脊部的各卡爪34a與35a由具有小傾斜度的斜面34a-1與35a-1和具有較大傾斜度的斜面34a-2與35a-2構(gòu)成。
此處，如圖7A所示，在第一棘輪34沿箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)時，第一棘輪34與第二棘輪35的各卡爪34a與35a的斜面34a-1與35a-1相互接合，棘輪34和35在如圖7B所示的軸向(上下方向)上相互隔開。之后，如圖7C所示，第二棘輪35受彈簧(圖中未示出)的彈力(壓緊力)作用而與第一棘輪34接觸，這樣使得第二棘輪35的卡爪35a的斜面35a-1與第一棘輪34的卡爪34a的斜面34a-1接觸。此時，第二棘輪35對第一棘輪34施加沖擊力F(如圖中所示)。
例如，上述傳統(tǒng)振動鉆裝置公開于日本未審查專利申請公開No.2005-052905和日本注冊實用新型專利公開No.3041486中。
如圖7A至7C所示，在傳統(tǒng)振動鉆裝置中，第一棘輪34和第二棘輪35在各卡爪的斜面34a-1和35a-1處相互撞擊。在這種撞擊中，第二棘輪35對第一棘輪34所施加的沖擊力F部分地沿軸向作用于斜面35a-1上。但沖擊力F實際以與軸向成θ度角的傾斜方向施加于第一棘輪34上。因此，沖擊力F在軸向上的分力Fx＝Fcosθ小于沖擊力F(Fx＜F)。這樣便不能認為第二棘輪35對第一棘輪34所施加的全部動能均用于產(chǎn)生軸向上的振動。因此，存在的問題在于傳統(tǒng)振動鉆裝置中的能量損失很大。
而且，如圖7C所示，F(xiàn)y＝Fsinθ表示沖擊力F在垂直于軸向上的分力。此外，在圖7A中，參考標(biāo)號34a-3和35a-3分別表示卡爪34a和35a的各頂部。
此外，由于第一棘輪34和第二棘輪35的各卡爪34a和35a未在其底部(谷部)相互撞擊，而是在斜面34a-1和35a-1處相互撞擊，所以第二棘輪35在軸向上的沖程小，這樣當(dāng)?shù)诙?5在其與第一棘輪34撞擊時的相對速度也小。
由于以上原因而使得傳統(tǒng)振動鉆裝置的鉆削性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題而作出本發(fā)明，因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠獲得高鉆削性能的振動鉆裝置。
為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第一方面的振動鉆裝置包括作為驅(qū)動源的電動機；主軸，其由所述電動機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并可沿軸向移動；第一棘輪，其與所述主軸連接，并具有凹凸?fàn)羁ㄗ?；不可旋轉(zhuǎn)的第二棘輪，具有可與所述第一棘輪的凹凸?fàn)羁ㄗο嘟雍系陌纪範(fàn)羁ㄗΓ灰约爸黧w框架，其可容納所述電動機、所述主軸、所述第一棘輪以及所述第二棘輪。所述第一棘輪與所述第二棘輪的各卡爪具有第一斜面，其形成為隨所述第一棘輪的旋轉(zhuǎn)而在旋轉(zhuǎn)方向上接合后相互分離；第二斜面，其在所述第一斜面的相反方向上具有大于所述第一斜面的傾斜度；脊部，其使所述第一斜面和所述第二斜面的各頂部相互連接；以及平面部分，其使所述第一斜面和所述第二斜面的各底部相互連接。
除了本發(fā)明的第一方面外，根據(jù)本發(fā)明第二方面的振動鉆裝置的特征在于在第一棘輪和第二棘輪中一個的卡爪的頂部與第一棘輪和第二棘輪中另一個的卡爪的平面部分接合的狀態(tài)下，第一棘輪和第二棘輪能夠相對于彼此轉(zhuǎn)動。
除了本發(fā)明的第一方面或第二方面外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面的振動鉆裝置的特征在于在第二棘輪和主體框架之間壓縮安裝有彈簧，所述彈簧可以使第二棘輪在軸向上滑動，并將第二棘輪壓向第一棘輪側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明，由于受第一棘輪和第二棘輪的各卡爪的第一斜面的作用而與第一棘輪分離的第二棘輪再次朝向第一棘輪移動，第二棘輪的卡爪的平面部分撞擊第一棘輪的卡爪的頂部，這樣第二棘輪沿軸向?qū)Φ谝患喪┘記_擊力。于是，第二棘輪的全部動能均可有效利用以產(chǎn)生軸向振動，此時，能量損失可降低到最小程度。此外，由于第一棘輪和第二棘輪的各卡爪在頂部和平面部分(底部)相互撞擊，所以第二棘輪的軸向沖程比現(xiàn)有技術(shù)的沖程進一步增大，并且當(dāng)?shù)诙喓偷谝患喯嗷プ矒魰r，它們之間的相對速度增大，即，動能增加。結(jié)果，振動鉆裝置的鉆削性能得以增強。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的振動鉆裝置的局部剖視圖；圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的振動鉆裝置的遠端主要部分的局部側(cè)視圖，顯示了該振動鉆裝置處于鉆削模式的狀態(tài)；圖3所示為圖2中主要部分的放大詳圖；圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的振動鉆裝置的遠端主要部分的局部側(cè)視圖，顯示了該振動鉆裝置處于振動鉆削模式的狀態(tài)；圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的振動鉆裝置的遠端主要部分的局部側(cè)視圖，顯示了該振動鉆裝置處于振動鉆削模式的狀態(tài)；圖6A至6C所示為顯示本發(fā)明的振動鉆裝置的第一棘輪和第二棘輪的各卡爪形狀的視圖，并示出了各卡爪相互接合與分離的狀態(tài)；以及圖7A至7C所示為顯示傳統(tǒng)振動鉆裝置的第一棘輪和第二棘輪的各卡爪形狀的視圖，并示出了各卡爪相互接合與分離的狀態(tài)。
具體實施例方式
以下將參考附圖對本發(fā)明的實施例進行描述。
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的振動鉆裝置的局部剖視圖；圖2所示為振動鉆裝置的遠端主要部分的局部側(cè)視圖，顯示了該振動鉆裝置處于鉆削模式的狀態(tài)；圖3所示為圖2中主要部分的放大詳圖；圖4和圖5所示為振動鉆裝置的遠端主要部分的局部側(cè)視圖，顯示了該振動鉆裝置處于振動鉆削模式的狀態(tài)；以及圖6A至6C所示為顯示振動鉆裝置的第一棘輪和第二棘輪的各卡爪形狀的視圖，并示出了各卡爪相互接合與分離處的狀態(tài)。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的振動鉆裝置設(shè)有由樹脂成形品構(gòu)成的主體框架2。主體框架2構(gòu)成為這樣即，外殼3、風(fēng)扇盒4、中間罩5和齒輪罩6組裝成為一體，作為驅(qū)動源的電動機7以橫向安裝狀態(tài)水平容納于主體框架2的外殼3中。而且，在外殼3的后端部分一體形成的手柄部分3a向下方彎曲并與外殼3基本垂直。從手柄部分3a下方將電纜8引入該手柄部分的內(nèi)部。電纜8通過并入手柄部分3a內(nèi)部的開關(guān)機構(gòu)(圖中未示出)連接至電動機7。此外，手柄部分3a設(shè)有扳機開關(guān)9，以通過操作開關(guān)機構(gòu)來開啟或關(guān)斷對電動機7的供電。
電動機7的輸出軸(電動機軸)10的兩個端部在軸承11和12支承下可旋轉(zhuǎn)，小齒輪13一體形成于該輸出軸的一端(自位于前方的軸承11朝向前方突出的前端部分)。而且，裝于風(fēng)扇盒4中的離心式冷卻風(fēng)扇14與輸出軸10的前端部分(位于前方的軸承11的后部)連接，在風(fēng)扇盒4中的離心式冷卻風(fēng)扇14的周圍形成多個排氣口15(圖1中只顯示了一個排氣口)。此外，在外殼3的后部左右側(cè)形成多個進氣口。
而且，如圖2所示的詳圖，主軸17和中間軸18位于齒輪罩6中，并且與電動機7的輸出軸10平行，主軸17的兩個端部由軸承19和20支承以便可旋轉(zhuǎn)且可沿軸向移動。此外，中間軸18的兩個端部由軸承21和22支承以便可旋轉(zhuǎn)，其中，直徑互不相同的大小齒輪23、24和25設(shè)置在中間軸18的中間部分，并在軸向上具有足夠的間距，齒輪23與形成于電動機7的輸出軸10上的小齒輪13嚙合。
鉆頭卡盤26以可拆卸方式固定鉆頭(圖中未示出)，并且該鉆頭卡盤26與從主軸17的齒輪罩6向外突出的遠端部分相連。與主軸17的外周表面滑動接觸的油封圈27裝于齒輪罩6的遠端開口處。
此外，如圖2所示，具有互不相同直徑的大小齒輪28和29一體地與主軸17后半部分的外周表面結(jié)合，以在縱向上通過花鍵實現(xiàn)滑動配合。移動裝置33沿平行于主軸17的導(dǎo)軸30滑動，從而使這些齒輪28和29在主軸17上縱向滑動。
在此，變速轉(zhuǎn)盤31可旋轉(zhuǎn)地固定于齒輪罩6的外周表面上。銷軸32直立于偏離變速轉(zhuǎn)盤31的旋轉(zhuǎn)中心的位置處。銷軸32與槽形的移動裝置33中所形成的長狹槽(未示出)嚙合，其中槽形的移動裝置33從兩側(cè)夾持齒輪28和29，變速轉(zhuǎn)盤31的旋轉(zhuǎn)運動通過銷軸32轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿友b置33在縱軸方向上的運動。因此，如圖2所示，從小直徑側(cè)的小齒輪29與中間軸18側(cè)的大直徑齒輪24嚙合的狀態(tài)，通過轉(zhuǎn)動變速轉(zhuǎn)盤31，利用移動裝置33使齒輪28和29沿主軸17向前運動，這樣使得大直徑側(cè)的齒輪28與中間軸18側(cè)的小直徑齒輪25嚙合，從而使減速比大大改變，從中間軸18傳遞至主軸17的旋轉(zhuǎn)速度減小。而且可增大主軸17的轉(zhuǎn)矩。
此外，將圓柱狀第一棘輪34與主軸17的軸承19后部接合，將鄰接第一棘輪34的雙圓柱狀第二棘輪35沿軸向滑動插入，但該第二棘輪35沿主軸17圓周方向不可旋轉(zhuǎn)，其中主軸17相對于第二棘輪35可自由旋轉(zhuǎn)。凹凸?fàn)羁ㄗ?4a和卡爪35a形成于第一棘輪34與第二棘輪35相對的端面，并可選擇地相互接合。彈簧36被壓縮安裝在棘輪34和35之間，該彈簧36沿其與第一棘輪34相間隔的方向(后向)對第二棘輪35施加壓力。
在此，形成于第一棘輪34與第二棘輪35上的各卡爪34a與35a的形狀如圖6A至6C所示。
第一棘輪34與第二棘輪35的各卡爪34a與35a包括第一斜面34a-1與35a-1，其形成為這樣即，通過第一棘輪34沿箭頭所示方向的旋轉(zhuǎn)從而使得第一斜面34a-1與35a-1在旋轉(zhuǎn)方向上相互接合，再如圖6B所示以相互分離；第二斜面34a-2與35a-2，其在相反方向上具有比第一斜面34a-1與35a-1更大的傾斜度；頂部34a-3與35a-3，這兩個頂部分別與斜面34a-1、34a-2的上部和35a-1、35a-2的上部相互連接；以及平面部分34a-4與35a-4，這兩個平面部分分別與斜面34a-1、34a-2的底部和35a-1、35a-2的底部相互連接。
裝配于齒輪罩6內(nèi)周的圓柱狀套筒37位于第二棘輪35的外周側(cè)上。如圖3所示，通過使從套筒37外周的一部分突出的突起37a與形成于齒輪罩6內(nèi)周的一部分上的嚙合槽6a嚙合，從而防止套筒37轉(zhuǎn)動，而且在套筒37內(nèi)周部分上，第二棘輪35沿縱向可滑動地花鍵配合。
而且，如圖3所示的詳圖，支承部件38裝配于鄰接齒輪罩6中的套筒37的位置處。支承部件38構(gòu)成為這樣即，環(huán)形密封圈41作為彈性體插入固定環(huán)39與可動環(huán)40之間，這兩個環(huán)39和40插于第二棘輪35的內(nèi)圓柱部分的外周表面上。此處，由裝于齒輪罩6內(nèi)周上的卡環(huán)42對固定環(huán)39的軸向位置進行約束從而固定固定環(huán)39，并且固定環(huán)39的前端面與套筒37的后端面相接觸。另一方面，可動環(huán)40可沿第二棘輪35的內(nèi)圓柱部分35a的外周縱向移動，此時，若施加于可動環(huán)40上的擠壓力在400N或更小范圍內(nèi)，則可動環(huán)40與固定環(huán)39之間的預(yù)定間距始終保持不變，從而可避免它們之間的金屬摩擦(金屬接觸)。而且，在可動環(huán)40與第二棘輪35之間壓縮安裝有彈簧43，該彈簧43總是將第二棘輪35朝向前方擠壓(朝向第一棘輪34側(cè))。此外，環(huán)形密封圈41的材料采用丁腈橡膠(NBR)。
此處，在根據(jù)本實施例的振動鉆裝置1中，可選擇鉆削模式和振動鉆削模式作為其工作模式。以下將描述工作模式的切換機構(gòu)。
如圖1所示，在中間罩5中設(shè)有可繞與主軸17的中心軸線成直角的垂直軸線旋轉(zhuǎn)的銷軸44。銷軸44的中部形成有槽形凹部44a。
另外，在中間罩5外周表面上設(shè)置沿周向可移動的工作模式切換開關(guān)45，并且，若沿周向轉(zhuǎn)動模式切換開關(guān)45，則模式切換開關(guān)45的轉(zhuǎn)動運動變?yōu)橐凿N軸44的軸線為中心的半轉(zhuǎn)動運動，其中，銷軸44的柱狀外周表面或槽形凹部44a可選擇性地定位于主軸17的后端部分。從而，主軸17的后端部分通過滾珠46可選擇地與銷軸44的外周表面或槽形凹部44a接觸，這樣，工作模式變?yōu)橐韵滤龅你@削模式或振動鉆削模式。
下面將描述采用前述結(jié)構(gòu)的振動鉆裝置1的工作原理，其中工作模式包括鉆削模式和振動鉆削模式。
1)鉆削模式在鉆削模式中，如圖2所示，主軸17的后端通過滾珠46與銷軸44的柱狀表面接觸。在這種狀態(tài)下，如圖3所示的詳圖，第二棘輪35受到彈簧43的向前彈力作用而與套筒37的前端部內(nèi)周表面上形成的凸部37b相接觸，該套筒37在軸向上的移動被鎖定。因此，第二棘輪35與第一棘輪34相間隔，并在棘輪34與35之間形成如圖所示的軸向間距，此時，棘輪34與35的各卡爪34a與35a處于脫離狀態(tài)。
此處，當(dāng)采用振動鉆裝置1執(zhí)行鉆削作業(yè)時，若通過打開扳機開關(guān)9以向電動機7供電從而驅(qū)動電動機7，則電動機7的輸出軸10受到驅(qū)動而以預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)通過小齒輪13和齒輪23得以減速并傳遞至中間軸18，此時，中間軸18受到驅(qū)動而以預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)。中間軸18的旋轉(zhuǎn)通過齒輪24和齒輪29得以減速(如圖2所示的實例中，這兩個齒輪相互嚙合)并傳遞至主軸17，此時，主軸17、與主軸17的遠端相連的鉆頭卡盤26和連接至該鉆頭卡盤26的鉆頭(圖中未示出)受到驅(qū)動而以預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)。此時，由于第一棘輪34與第二棘輪35如上述那樣相互間隔，所以第二棘輪35處于非驅(qū)動狀態(tài)，第二棘輪35沒有對主軸17施加振動(沖擊)，這樣，主軸17保持旋轉(zhuǎn)而不會發(fā)生軸向移動。
此外，通過前述方式旋轉(zhuǎn)變速轉(zhuǎn)盤31可使齒輪28和29沿著主軸17向前移動，位于大直徑側(cè)的齒輪28與位于中間軸18側(cè)的小直徑齒輪25嚙合，此時，由于減速比大大改變，所以從中間軸18傳遞至主軸17的轉(zhuǎn)速降低，并且主軸的轉(zhuǎn)矩增大。
如上所述，在鉆頭受驅(qū)動并旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，握緊振動鉆裝置1的主體框架2將鉆頭壓住待鉆削材料(圖中未示出)，由鉆頭在待鉆削材料上進行鉆削。但在鉆削模式下，即使在主體框架2壓住待鉆削材料的情況下，由于第一棘輪34與第二棘輪35之間的相對位置關(guān)系保持不變，并且棘輪34與35相互間隔，因此沒有振動傳遞至主軸17，此時，主軸17、鉆頭卡盤26和鉆頭保持旋轉(zhuǎn)但不產(chǎn)生任何振動，這樣鉆頭對鉆削材料只進行鉆削。
2)振動鉆削模式若通過工作模式切換開關(guān)45將銷軸44旋轉(zhuǎn)半圈，銷軸44的凹部44a與主軸17的后端部分相對，則工作模式由鉆削模式變?yōu)檎駝鱼@削模式。在所述振動鉆削模式中，主軸17可向后移動相當(dāng)于銷軸44的凹部44a的深度的距離。
此處，在振動鉆削模式中，電動機17的輸出軸10的旋轉(zhuǎn)如鉆削模式中那樣得以減速并傳遞至主軸17。但是，在鉆頭被壓入待鉆削材料之前的無負荷狀態(tài)下，第一棘輪34與第二棘輪35由于彈簧36的彈力而相互分離，此時，沒有振動施加到主軸17、鉆頭卡盤26和鉆頭上，這些部件只是旋轉(zhuǎn)。
在上述狀態(tài)下，當(dāng)握緊振動鉆裝置1的主體框架2將鉆頭壓住待鉆削材料(圖中未示出)時，主體框架2在壓縮彈簧36的同時朝向主軸17前進。因此，第二棘輪35、套筒37和支承部件38一體地移動，如圖4所示，在第二棘輪35與第一棘輪34接觸之后，第二棘輪35在壓縮彈簧43的同時克服彈簧的彈力而在套筒37內(nèi)后退，并且外圓柱部分35c的后端部與支承部件38的可動環(huán)40相接觸。于是，可動環(huán)40沿著第二棘輪35的內(nèi)圓柱部分35a的外周表面向后移動，同時在可動環(huán)40與固定環(huán)39之間的環(huán)形密封圈41受到壓縮。然而，此時由于可動環(huán)40與固定環(huán)39之間的軸向預(yù)定間距得以確保，所以可以避免39和40兩環(huán)之間的金屬接觸。
如上所述，在振動鉆削模式下，當(dāng)?shù)诙?5與第一棘輪34接觸時，棘輪34與35的各卡爪34a與35a相互接合，并且第一棘輪34隨同主軸17一起旋轉(zhuǎn)。如圖6A所示，由于第一棘輪34與第二棘輪35的各卡爪34a與35a的各斜面34a-1與35a-1相互接合，所以第一棘輪34與第二棘輪35在軸向上，即如圖6B所示的上下方向上相互間隔。
隨后，由于彈簧43的彈力而使得第二棘輪35與第一棘輪34接觸，第二棘輪35的卡爪35a的平面部分35a-4與第一棘輪34的卡爪34a的頂部34a-3接觸，這如圖6C所示。此時，第二棘輪35對第一棘輪34施加如圖所示沖擊力F。在這種情況下，沖擊力F的作用方向垂直于平面部分35a-4，該作用方向與軸向一致。因此，可有效利用第二棘輪35的全部動能，以產(chǎn)生主軸17、鉆頭卡盤26和鉆頭在軸向上的振動，此時，能量損失可降低到最小程度。
此外，在第一棘輪34的卡爪34a的頂部34a-3與第二棘輪35的卡爪35a的平面部分35a-4接合的狀態(tài)，以及第二棘輪35的卡爪35a的頂部35a-3與第一棘輪34的卡爪34a的平面部分34a-4接合的狀態(tài)下，由于各平面部分34a-4與35a-4在周向上保持預(yù)定長度，所以使得第一棘輪34與第二棘輪35可相對彼此轉(zhuǎn)動，即使撞擊點因旋轉(zhuǎn)速度和擠壓力改變而發(fā)生變化，仍可使卡爪35a的頂部35a-3撞擊卡爪34a的平面部分34a-4，此時，第二棘輪35沿軸向穩(wěn)定地對第一棘輪34施加沖擊力F。
此外，如圖6C所示，在第一棘輪34與第二棘輪35的各卡爪34a與35a中，頂部34a-3、35a-3與平面部分(底部)35a-4、34a-4相互撞擊，這樣使第二棘輪35的軸向沖程S大于傳統(tǒng)振動鉆裝置的沖程S′(S＞S′)(參見圖7A至7C)，其中，當(dāng)?shù)诙?5撞擊第一棘輪34時，兩者之間的相對速度，即動能將增加。
如上所述，由于第一棘輪34與第二棘輪35相互之間反復(fù)接觸、分離，所以使得主軸17在軸向上產(chǎn)生振動，并且振動經(jīng)由鉆頭卡盤26從主軸17傳遞至鉆頭。從而，在鉆頭旋轉(zhuǎn)的同時被給予振動，這樣便可有效地對待鉆削材料進行鉆削。
此處，在根據(jù)本實施例的振動鉆裝置1中，如上所述，由于第二棘輪35的動能增加，并且較大動能全部有效用于主軸17、鉆頭卡盤26和鉆頭在軸向上的振動，所以能量損失可降低至最小程度，振動鉆裝置1的鉆削性能得以增強。
在鉆頭施加至待鉆削材料上的擠壓力較小，并且第二棘輪35不與支承部件38的可動環(huán)40接觸的狀態(tài)下，第二棘輪35的振動大部分被彈簧43的伸縮有效吸收，這樣可抑制振動傳遞至主體框架2上。因此，可以減輕握持主體框架2的手柄部分3a的操作者的不適感與疲勞。
當(dāng)鉆頭施加至待鉆削材料上的擠壓力增加時，如圖4所示，第二棘輪35與支承部件38的可動環(huán)40發(fā)生金屬接觸，彈簧43不能發(fā)揮其振動吸收性能。但是，由于環(huán)形密封圈41而非彈簧43可吸收振動，所以第二棘輪35的振動可被環(huán)形密封圈41的彈性變形有效吸收，此時，可抑制振動傳遞至主體框架2上。
在此，由于鉆頭施加至待鉆削材料的擠壓力增加，彈簧43的反作用力(通過可動環(huán)40作用于環(huán)形密封圈41)隨彈簧43被壓縮的程度而增加，所以使環(huán)形密封圈41在軸向上的彈性變形量得以增加。因此，隨鉆頭施加至待鉆削材料的擠壓力的增加，環(huán)形密封圈41的接觸由無負荷狀態(tài)下與固定環(huán)39和可動環(huán)40成線接觸的狀態(tài)變?yōu)槊娼佑|狀態(tài)，從而使接觸面積增大。
因此，鉆頭施加至待鉆削材料的擠壓力進一步增加。如圖5所示，由于環(huán)形密封圈41受可動環(huán)40所施加的強力的擠壓，所以環(huán)形密封圈41的彈性變形量增大。此處，擠壓力在400N或更小范圍內(nèi)，可避免支承部件38中可動環(huán)40與固定環(huán)39的金屬接觸，并在可動環(huán)40與固定環(huán)39之間保持預(yù)定間距，第二棘輪35的振動被環(huán)形密封圈41的彈性變形有效吸收，而且可抑制振動傳遞至主體框架2上。結(jié)果，即使有強力施加于主體框架2上，也可以通過抑制振動傳遞至主體框架2上而使操作者的不適感與疲勞得到減輕。
權(quán)利要求
1.一種振動鉆裝置，包括電動機，其作為驅(qū)動源；主軸，其由所述電動機驅(qū)動以沿旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，并且所述主軸可沿其軸向移動；第一棘輪，其與所述主軸連接，并具有凹凸?fàn)羁ㄗΓ徊豢尚D(zhuǎn)的第二棘輪，其具有可與所述第一棘輪的凹凸?fàn)羁ㄗο嘟雍系陌纪範(fàn)羁ㄗΓ灰约爸黧w框架，其用于容納所述電動機、所述主軸、所述第一棘輪以及所述第二棘輪，其中，所述第一棘輪與所述第二棘輪的各卡爪具有第一斜面，其形成為隨所述第一棘輪的旋轉(zhuǎn)在所述旋轉(zhuǎn)方向上接合后相互分離；第二斜面，其在所述第一斜面的相反方向上具有大于所述第一斜面的傾斜度；脊部，其使所述第一斜面和所述第二斜面的各頂部相互連接；以及平面部分，其使所述第一斜面和所述第二斜面的各底部相互連接，當(dāng)所述第二棘輪與所述第一棘輪接合時，所述第二棘輪對所述第一棘輪施加作用力，從而使所述主軸產(chǎn)生振動，并且由所述第二棘輪對所述第一棘輪施加所述作用力的方向是沿所述主軸的軸向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動鉆裝置，其中，在所述第一棘輪與第二棘輪中一個的卡爪的頂部與所述第一棘輪與第二棘輪中另一個的卡爪的平面部分接合的狀態(tài)下，所述第一棘輪與所述第二棘輪可相對彼此轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動鉆裝置，其中，在所述第二棘輪與所述主體框架之間壓縮安裝有彈簧，所述彈簧可使所述第二棘輪在軸向上滑動，并將所述第二棘輪壓向所述第一棘輪側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動鉆裝置，其中，在所述第二棘輪與所述主體框架之間壓縮安裝有彈簧，所述彈簧可使所述第二棘輪在軸向上滑動，并將所述第二棘輪壓向所述第一棘輪側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動鉆裝置，其中，所述振動鉆裝置可選擇性地設(shè)置為由所述主軸執(zhí)行鉆削操作的鉆削模式，或設(shè)置為由所述主軸執(zhí)行鉆削與振動操作的振動鉆削模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動鉆裝置，其中，所述振動鉆裝置可選擇性地設(shè)置為由所述主軸執(zhí)行鉆削操作的鉆削模式，或設(shè)置為由所述主軸執(zhí)行鉆削與振動操作的振動鉆削模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的振動鉆裝置，其中，所述振動鉆裝置可選擇性地設(shè)置為由所述主軸執(zhí)行鉆削操作的鉆削模式，或設(shè)置為由所述主軸執(zhí)行鉆削與振動操作的振動鉆削模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動鉆裝置，其中，所述振動鉆裝置可選擇性地設(shè)置為由所述主軸執(zhí)行鉆削操作的鉆削模式，或設(shè)置為由所述主軸執(zhí)行鉆削與振動操作的振動鉆削模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動鉆裝置，其中，所述第二棘輪的振動可被彈性變形部件有效吸收，從而可抑制振動傳遞至所述主體框架上。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動鉆裝置，其中，所述第二棘輪的振動可被彈性變形部件有效吸收，從而可抑制振動傳遞至所述主體框架上。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的振動鉆裝置，其中，所述第二棘輪的振動可被彈性變形部件有效吸收，從而可抑制振動傳遞至所述主體框架上。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動鉆裝置，其中，所述第二棘輪的振動可被彈性變形部件有效吸收，從而可抑制振動傳遞至所述主體框架上。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動鉆裝置，其中，所述第二棘輪的振動可被彈性變形部件有效吸收，從而可抑制振動傳遞至所述主體框架上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種可獲得高強度鉆削力的振動鉆裝置。所述振動鉆裝置包括電動機，其作為驅(qū)動源；主軸，其由所述電動機驅(qū)動以沿旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，并且所述主軸可沿其軸向移動；第一棘輪；不可旋轉(zhuǎn)的第二棘輪，其具有可與第一棘輪的卡爪接合的卡爪；以及主體框架，其用于容納電動機、主軸、所述第一棘輪和所述第二棘輪。第一棘輪與第二棘輪的各卡爪包括第一斜面，其形成為隨第一棘輪的旋轉(zhuǎn)在旋轉(zhuǎn)方向上接合后相互分離；第二斜面，其在相反方向上具有比第一斜面更大的傾斜度；頂部，其使兩個斜面的上部相互連接；以及平面部分，其使兩個斜面的底部相互連接。
文檔編號B25D16/00GK1891381SQ200610090249
公開日2007年1月10日 申請日期2006年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月8日
發(fā)明者東海林潤一, 片岡健治, 照沼由喜夫, 渡邊英樹, 石川茂, 大津新喜 申請人:日立工機株式會社