專利名稱：刀頭連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的刀頭連接器。
由DE-OS3915458已知一種此類刀頭連接器。這種刀頭連接器的特點(diǎn)在于，即使敏感的亦即脆性的硬質(zhì)合金片側(cè)面和朝中心方向伸出，也仍能特別良好地傳遞扭力。在這種已知的方案中，扭力的傳遞通過(guò)鉆桿頭的側(cè)面實(shí)施，此側(cè)面支靠在相應(yīng)形狀的盲孔側(cè)壁上或?qū)椎膫?cè)壁上。
盡管這種已知的方案特別適合于傳遞扭矩，但是當(dāng)施加大的軸向力時(shí)，鉆頭傾向于在刀頭連接器內(nèi)卡住。此外，使用者因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)恰好在擰入十字槽頭螺釘時(shí)導(dǎo)致在刀頭連接器上施加了很大的軸向載荷，于是一方面由于螺絲刀頭在十字槽頭螺釘上無(wú)意地旋轉(zhuǎn)通常至少會(huì)使十字槽頭螺釘破壞并必須麻煩地重新拆除，另一方面由此造成螺絲刀頭的刀刃比較嚴(yán)重地磨損，從而導(dǎo)致螺絲刀頭在這一時(shí)刻之后更早地失去控制。
刀頭連接器雖然可以通過(guò)錘擊等從它與之緊配合的鉆頭上拆下，但使用者在粗糙的日常作業(yè)中試圖將緊配合的刀頭連接器通過(guò)簡(jiǎn)單地拉拔與鉆頭分開(kāi)。在這樣操作時(shí)存在著受傷的極大危險(xiǎn)，因?yàn)槭褂谜吆苋菀自阢@頭有棱角的和實(shí)際上具有環(huán)形刀刃的螺旋上被割傷。這種危險(xiǎn)在缺乏經(jīng)驗(yàn)的家庭業(yè)余操作時(shí)更容易發(fā)生，它們往往經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間間隔才使用此刀頭連接器。
由DE-OS2509961已知另一種刀頭連接器。這種刀頭連接器在種設(shè)計(jì)中在后端有一個(gè)傳扭件，所以鉆頭實(shí)際上必須旋入此刀頭連接器內(nèi)，以便能有效工作。這一設(shè)計(jì)過(guò)于麻煩，因?yàn)槊看伟惭b和取下需要旋轉(zhuǎn)多圈并操縱鉆床，直至刀頭連接器完全套上為止。此外，通常為了拆卸螺釘操縱左旋螺紋帶來(lái)問(wèn)題，因?yàn)殂@頭容易從刀頭連接器上轉(zhuǎn)脫。
在另一種設(shè)計(jì)中設(shè)有縱向槽，它以鈍端結(jié)束并實(shí)際上在鉆頭伸出的硬質(zhì)合金片上提供了傳扭的可能性。在這種方案中，硬質(zhì)合金片受嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)負(fù)荷，這對(duì)鉆頭是不適合的。在有些情況下，硬質(zhì)合金片沿徑向的伸出如此之小，以致硬質(zhì)合金片進(jìn)入縱向槽中的量很少，于是由于支承面小所以在其外邊緣受嚴(yán)重載荷。硬質(zhì)合金片很硬，但也很脆，它容易在不利的負(fù)荷狀態(tài)下斷裂。
此外，這種已知的方案僅僅適用于在鉆頭不僅采用相同的名義尺寸而且采用相同的螺旋直徑的情況下。雖然不同生產(chǎn)者的鉆頭的名義尺寸通常是相同的，但是螺旋直徑并因而硬質(zhì)合金片的超出量不同生產(chǎn)者所生產(chǎn)的有所不同。在名義尺寸減小時(shí)已知的鉆頭不能被準(zhǔn)確地導(dǎo)引，而在鉆頭螺旋尺寸過(guò)大時(shí)它容易卡在導(dǎo)套內(nèi)。
除此之外，由DE-OS2509261已知的刀頭連接器的這兩種方案有相當(dāng)嚴(yán)重的磨損，所以這種解決辦法盡管有其優(yōu)點(diǎn)卻未能打入市場(chǎng)也就不令人奇怪了。
因此本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種按權(quán)利要求1前序部分所述的刀頭連接器，它在使用的材料方面和保持鉆頭尺寸公差方面約束較少，并且原則上也適用于安裝螺栓。
按本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求1達(dá)到此目的。由從屬權(quán)利要求給出有利的進(jìn)一步改進(jìn)。
按本發(fā)明的設(shè)計(jì)盡管采用結(jié)構(gòu)上非常簡(jiǎn)單的措施，但卻出人意料地允許刀頭連接器有更好的使用性能。按本發(fā)明的刀頭連接器不再傾向于卡死在鉆頭上。軸向的承載能力特別強(qiáng)，所以甚至可通過(guò)沖擊鉆機(jī)安置螺栓。
若此刀頭連接器按本發(fā)明至少在盲孔底或?qū)椎撞繀^(qū)用淬火鋼制成，則從總體上看是特別有利的。規(guī)定在硬質(zhì)合金片上基本上作為線性支承的結(jié)構(gòu)，允許一方面能良好地傳遞軸向力，與此同時(shí)允許鉆頭承受與在沖擊鉆孔時(shí)類似的負(fù)荷，也就是說(shuō)在限定的方式下它特別能承載。
線性支承在一定的情況下導(dǎo)致非常輕微的材料擠壓，它進(jìn)一步改善傳力的均勻性，然而卻不引起卡死的危險(xiǎn)，在這種情況下基本上導(dǎo)致一種面支承。
此外，重要的是免除硬質(zhì)合金片傳遞扭矩。尤其是硬質(zhì)合金片沿徑向向外伸出的敏感的區(qū)域是自由的并因而不可能無(wú)意地?cái)嗔选?br> 用于傳遞扭矩的導(dǎo)套削平區(qū)的配合與所采用的鉆頭匹配。在這里導(dǎo)套公差或輕微的彈性是無(wú)害的，由于與圓形明顯不同的削平，為傳遞扭矩提供了足夠的可使用的面。
按本發(fā)明的刀頭連接器的公差不敏感性，結(jié)果是使得尤其在設(shè)計(jì)導(dǎo)套的后部時(shí)可用彈性材料如塑料制造。代替這一作法，刀頭連接器還可以在后部設(shè)計(jì)得比較薄，所以在插入要插入的鉆頭時(shí)后部被此鉆頭彈性地?cái)U(kuò)張。這種類型的插接配合有突出的優(yōu)點(diǎn)，即刀頭連接器不會(huì)無(wú)意中從鉆頭掉落，在先有技術(shù)中尤其在按照DE-OS2509961的先有技術(shù)中可能發(fā)生這種掉落。
按本發(fā)明的方案首先提供的突出的優(yōu)點(diǎn)是，它具有更好的導(dǎo)引精度。由于用于插入鉆頭的縫寬尺寸不足，使導(dǎo)套能夠可靠地固定在鉆頭尖端上，與此同時(shí)，導(dǎo)套在上端無(wú)間隙配合地支承在鉆頭螺旋上。
因此即使在采用單槽螺旋的扁刀刃作為螺絲刀頭時(shí)，也不存在螺絲刀刃在擰緊時(shí)有從中心脫出的趨勢(shì)。因此，出人意料地，即使支承主要是通過(guò)彈性的塑料保證，也能得到良好的扭矩傳遞。
在擰緊螺釘時(shí)，用于傳扭的槽或削平的導(dǎo)套端部可略有彈性張開(kāi)，與此同時(shí)不影響導(dǎo)引精度。令人驚奇的是這還導(dǎo)致在大扭矩時(shí)輕易地避免了螺釘?shù)倪^(guò)擰，于是此彈性張開(kāi)同時(shí)促使制動(dòng)鉆機(jī)，直至達(dá)到調(diào)整好的扭矩極限。
當(dāng)在擰緊過(guò)程中螺釘沒(méi)有柔和地制動(dòng)，而例如是由于使用了一種大的螺旋的螺距、比較硬的連接材料和同樣是硬的螺釘止擋所以通常發(fā)生螺釘突然貼靠在其終端止擋上，則這種扭矩極限意義重大。
出人意料的是按本發(fā)明的刀頭連接器或鉆頭附件的耐磨性極好。在這里可以特別有利地利用這一事實(shí)，即，按本發(fā)明的鉆頭附件沿周向與巖石鉆頭的硬質(zhì)合金小片不接觸。確切地說(shuō)，沿著朝硬質(zhì)合金小片方向的導(dǎo)引和支承均在圍繞著此硬質(zhì)合金小片的鋼上進(jìn)行，其中，主要的導(dǎo)引通過(guò)槽的壓力借助于橫向于硬質(zhì)合金小片的支承力進(jìn)行。
可以理解，硬質(zhì)合金小片從鉆頭螺旋的側(cè)向伸出可通過(guò)適當(dāng)加寬槽來(lái)考慮，以可靠避免在硬質(zhì)合金小片與鉆頭附件之間的徑向支承。
按一種最佳設(shè)計(jì)規(guī)定，鉆頭尖端與鉆頭附件的金屬部分相靠，鉆頭后面的螺旋區(qū)與鉆頭附件的塑料部分相靠。鉆頭附件的這兩個(gè)部分里外互相齊平地連接，這是通過(guò)按傳統(tǒng)的方法將塑料部分噴涂在金屬部分上。在這一方面最好規(guī)定，在鄰近鉆頭尖端的傳扭區(qū)金屬部分的材料厚度設(shè)計(jì)得比較薄，所以相應(yīng)地增大了塑料部分的材料厚度。
按照另一種最佳設(shè)計(jì)，在槽的上端和導(dǎo)套與之相連接區(qū)域之間設(shè)修圓的過(guò)渡段。它在按本發(fā)明的鉆頭附件螺旋作業(yè)時(shí)起軸向力傳遞的止擋凸肩的作用。
按本發(fā)明的鉆頭附件的金屬部分與塑料部分之間的過(guò)渡，最好設(shè)計(jì)為適用于傳遞扭矩。因此截面不是圓形的，以及，按本發(fā)明的鉆頭附件打滑的傾向很小，所以槽的張開(kāi)克服較大的阻力。
在這一方面按第一種實(shí)施形式是最佳的，槽不僅位于構(gòu)成導(dǎo)套的盲孔最下部，而且略在導(dǎo)套端部的上方。因此，連接在盲孔下端的是彈性的作為槽邊界的側(cè)壁或內(nèi)壁，因此可以容易地補(bǔ)償不同的鉆頭生產(chǎn)者生產(chǎn)的各個(gè)鉆頭的公差和/或鉆頭尖端形狀方面的不同。
在這一方面不言而諭，按本發(fā)明的鉆頭附件規(guī)定始終用于相同的鉆孔直徑。
按另一項(xiàng)特別有利的設(shè)計(jì)規(guī)定，在鉆頭附件內(nèi)組合了一個(gè)扭矩限制器。盡管帶螺旋機(jī)構(gòu)亦即帶轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的鉆機(jī)，往往具有形式上為滑動(dòng)力可調(diào)整的摩擦離合器的相應(yīng)的扭矩限制器。按本發(fā)明的一個(gè)特別有利的方面，按本發(fā)明的鉆頭附件當(dāng)然也可在職業(yè)性使用的功率非常強(qiáng)大的沖擊鉆中使用，它們通常沒(méi)有電子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和相應(yīng)的摩擦離合器。
摩擦離合器可按任意恰當(dāng)?shù)姆绞皆O(shè)計(jì)為在鉆頭附件內(nèi)的扭矩限制器，其中最好是，用于要置入的螺絲刀頭的內(nèi)六角或內(nèi)四角，克服制動(dòng)阻力可轉(zhuǎn)動(dòng)地在鉆頭附件其余部分中導(dǎo)引。
尤其在按本發(fā)明的鉆頭附件用塑料制造的結(jié)構(gòu)中，但也在用金屬制造的設(shè)計(jì)中，螺絲刀頭的固定通過(guò)永久磁鐵實(shí)現(xiàn)，永久磁鐵裝在螺絲刀頭附近或相應(yīng)的安裝孔附近，并通過(guò)一般為鐵的金屬的螺絲刀頭作用在螺釘上并將其固定，這尤其在十字槽頭螺釘時(shí)是有利的。
按本發(fā)明的鉆頭附件既可適用于螺旋作業(yè)，亦即擰緊或擰松螺釘，也適用于于沖擊鉆作業(yè)。當(dāng)在沖擊鉆作業(yè)中應(yīng)用時(shí)，它用于安裝螺栓，螺栓通過(guò)沖擊鉆機(jī)獲得沖擊，在這一設(shè)計(jì)中，盲孔最好設(shè)計(jì)為導(dǎo)套的延長(zhǎng)段，以實(shí)現(xiàn)磨損比較少的軸向力傳遞。
本發(fā)明另一種最佳設(shè)計(jì)規(guī)定有一個(gè)把手，它允許用空閑的那只手更好地并尤其是靠近螺釘?shù)乜刂乒潭ㄓ邢鄳?yīng)的螺絲刀頭的鉆頭附件。為此設(shè)一套管，套管裝在鉆頭附件的外表面上并構(gòu)成把手的滑動(dòng)支承，把手設(shè)計(jì)成使手舒服的凹形。在這種設(shè)計(jì)中還可以借助于適當(dāng)?shù)丶恿Ω淖儼咽值妮S向位置，以便按照使用者的要求在螺釘附近進(jìn)行操縱，或當(dāng)將螺釘安裝得比較深時(shí)與螺釘隔開(kāi)一定距離。
由下面借助于附圖對(duì)多個(gè)實(shí)施例的說(shuō)明，給出其它細(xì)節(jié)、優(yōu)點(diǎn)和特征。
其中

圖1按本發(fā)明鉆頭附件的一種實(shí)施形式剖面圖和已插入的鉆頭；以及圖2按本發(fā)明鉆頭的另一種實(shí)施形式的另一個(gè)剖面圖。
圖1中表示的刀頭連接器或鉆頭附件10由金屬部分12和噴涂的塑料部分14構(gòu)成。金屬部分12在其前部和按圖1視圖的左端，有一個(gè)用于螺絲刀頭17的傳統(tǒng)的六角孔16。六角孔16最好制有一進(jìn)口斜面18，使螺絲刀頭17的插裝更加方便。
此外，鉆頭附件10有一個(gè)鉆頭22的導(dǎo)套20。導(dǎo)套20在其上端24僅由塑料部分14構(gòu)成，在其其余部分由塑料部分14和金屬部分12構(gòu)成，它們互相搭接。其中，塑料部分14圍繞著金屬部分12。導(dǎo)套20里面構(gòu)成光滑表面，它無(wú)間隙地貼靠在鉆頭22上，亦即貼靠在鉆頭螺旋26上。在這區(qū)域內(nèi)導(dǎo)套20的里面和外面是圓形。
鉆頭尖端28則固定在導(dǎo)套20的一個(gè)槽30內(nèi)，槽30設(shè)計(jì)為在導(dǎo)套20下部區(qū)內(nèi)的導(dǎo)套20的收縮，由圖2可以看得更清楚。槽30必要時(shí)相對(duì)于鉆頭尖端28有一個(gè)尺寸減小，所以它通過(guò)鉆頭尖端28略被加壓，并因而在壓力下貼靠在鉆頭尖端28的側(cè)面32和34上。側(cè)面32和34局部與硬質(zhì)合金片36搭接地從硬質(zhì)合金片略向后延伸，直至鉆頭螺旋26開(kāi)始。側(cè)面34的整個(gè)區(qū)域利用來(lái)支承在槽30中，以便提供盡可能大的傳力面積。
槽30有一個(gè)錐形盲孔底38，它的錐角約為130°，鉆頭22以其硬質(zhì)合金片36貼靠在此盲孔底上。
如由圖1可見(jiàn)，盡管插入了鉆頭，鉆頭附件10在槽30所在區(qū)的外面仍以直線延伸，所以避免了拱起。這樣的設(shè)計(jì)出自于外觀的原因是有利的，與此同時(shí)應(yīng)當(dāng)理解，在此設(shè)計(jì)中當(dāng)未插入鉆頭時(shí)，此鉆頭附件10在槽30所在區(qū)的外面凹進(jìn)。
另一方面還應(yīng)理解，由于制造的原因可以采用另一種方案，即，在未插入鉆頭時(shí)令鉆頭附件的外表面成直線延伸。在槽30略有彈性的設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)插入鉆頭時(shí)使槽30所在區(qū)的外表面略向外拱起。在兩種情況下這一區(qū)別可用來(lái)作為是否已正確插入鉆頭22的標(biāo)志。
槽30在其上部區(qū)通過(guò)一個(gè)修圓段或如圖2所示的削平區(qū)終止。
應(yīng)當(dāng)理解，按本發(fā)明的鉆頭附件10的實(shí)施形式在很大的范圍內(nèi)可適應(yīng)提出的要求。例如，槽30可設(shè)計(jì)為向下略有收縮，以提供進(jìn)一步的軸向支承，此軸向支承可設(shè)在硬質(zhì)合金片36的側(cè)面。此外，為改善軸向支承可設(shè)一相當(dāng)長(zhǎng)地向上延伸的支承面，它明確地支承在兩個(gè)螺旋上，并由于鉆頭螺旋26刃邊的支承，可靠地避免了磨損。
此外，在需要時(shí)可以全部取消塑料部分14，此時(shí)僅通過(guò)金屬不同的壁厚提供所期望的彈性和導(dǎo)引性能。最后，原則上還可考慮按本發(fā)明的鉆頭附件僅由塑料制造，在這種情況下不言而喻，最好是比較耐磨的塑料。
如圖2所示，按本發(fā)明的鉆頭附件10的一種經(jīng)修改的實(shí)施形式在導(dǎo)套20的端側(cè)有一個(gè)盲孔42，它設(shè)計(jì)為允許鉆頭尖端附加地支靠在盲孔底部，并因而允許有極好的軸向力傳遞，例如用于安置螺栓。
此外，這一實(shí)施形式有一個(gè)把手46，它用來(lái)準(zhǔn)確地控制已插入鉆頭22的鉆頭附件10。為此，把手46有一個(gè)套管48，它套在鉆頭附件10上并與鉆頭附件10一起旋轉(zhuǎn)。握環(huán)50可旋轉(zhuǎn)地支承在套管48上，通過(guò)端側(cè)的開(kāi)口簧52和54使握環(huán)50不會(huì)丟失地固定在套管48上。握環(huán)50有一個(gè)凹弧形外表面，并最好覆蓋有防滑層，所以操縱更加方便。
按照修改的設(shè)計(jì)規(guī)定，套管48可借助于適當(dāng)?shù)募恿稍阢@頭附件10上移動(dòng)，以便使把手46的位置能適應(yīng)所涉及要擰緊的螺釘當(dāng)時(shí)的結(jié)構(gòu)，尤其在應(yīng)安裝沉入深度大的螺釘時(shí)也能夠利用把手46。
在此實(shí)施形式中在盲孔42內(nèi)這樣導(dǎo)引鉆頭22的尖端，即，通過(guò)側(cè)面支承在鉆頭尖端28的側(cè)面32和34上可以進(jìn)行扭矩的傳遞。由于硬質(zhì)合金片支承在盲孔的錐形底面上，這種結(jié)構(gòu)允許將軸向力傳遞給被裝入的刀頭56上。
盲孔42的底部最好有一個(gè)張開(kāi)角，這一角度與鉆頭在其硬質(zhì)合金片處的尖端角相應(yīng)，并例如為數(shù)值130°。
權(quán)利要求
1.刀頭連接器，有一個(gè)其中可插入一個(gè)鉆頭的導(dǎo)套以及有一個(gè)接頭，尤其是用于螺絲刀頭的四角形或六角形接頭，其中，盲孔端部有一些不同于圓形的傳扭元素，它們指定用于在鉆頭上的扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，其特征為導(dǎo)套(20)的底面(38)至少構(gòu)成鉆頭(22)刀片(硬質(zhì)合金片36)的線性支承。
2.按照權(quán)利要求1所述的刀頭連接器，其特征為與導(dǎo)套(20)妥當(dāng)貼合的刀刃制在硬質(zhì)合金片(36)上，在刀頭連接器(10)工作時(shí)它只受軸向負(fù)荷。
3.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的刀頭連接器，其特征為導(dǎo)套(20)的底面制成圓錐面，它的張開(kāi)角約等于130°。
4.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的刀頭連接器，其特征為在鉆頭(22)與刀頭連接器(10)之間的扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，通過(guò)鉆桿頭側(cè)面與盲孔端(槽30)側(cè)壁(32、36)之間的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
5.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的刀頭連接器，其特征為刀頭連接器(10)尤其在底面(盲孔底38)區(qū)域用淬火鋼制成。
6.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的刀頭連接器，其特征為側(cè)面從鉆桿頭伸出的硬質(zhì)合金片(36)側(cè)面沒(méi)有貼靠在刀頭連接器的槽(30)內(nèi)。
7.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的刀頭連接器，其特征為它在與盲孔底(38)相隔一定距離處尤其是在后端，有一個(gè)用彈性材料尤其是塑料制的套筒(14)。
8.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的刀頭連接器，其特征為導(dǎo)(20)后部設(shè)計(jì)為彈性的，并相對(duì)于鉆頭螺旋(26)尺寸縮小。
9.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的刀頭連接器，其特征為刀頭連接器(10)的導(dǎo)套(20)沿其前部，尤其沿略大于其長(zhǎng)度的二分之一，用淬火鋼制成；以及，連接此部分的后部(14)用較軟的材料制造，這種材料尤其壓注或鑄造在刀頭連接器(10)的金屬部分上。
10.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的刀頭連接器，其特征為導(dǎo)套(20)的金屬部分構(gòu)成一個(gè)盲孔，以及，導(dǎo)套(20)底部的角度與硬質(zhì)合金片(36)的端角度大體相當(dāng)。
11.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的刀頭連接器，其特征為在刀頭連接器(10)中組合有一個(gè)扭矩限制器；以及，刀頭連接器尤其有一個(gè)可調(diào)整的摩擦離合器，在傳遞較高的扭矩時(shí)它取消鉆頭(22)與螺絲刀頭(17)之間的傳扭連接。
12.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的刀頭連接器，其特征為刀頭連接器(10)在用于刀頭(17)的接頭附近有一個(gè)永久磁鐵。
13.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的刀頭連接器，其特征為把手(46)可旋轉(zhuǎn)地裝在刀頭連接器(10)上。
14.按照權(quán)利要求13所述的刀頭連接器，其特征為把手(46)有一個(gè)套管(48)，它尤其在力作用下可在刀頭連接器(10)的塑料套筒(14)圓周面上移動(dòng)并有一個(gè)握環(huán)(50)，抓環(huán)(50)不會(huì)丟失地固定在套管(48)上。
全文摘要
在具有導(dǎo)套(20)的鉆中規(guī)定可以插入一個(gè)螺絲刀頭(56)。導(dǎo)套有一個(gè)下部封閉的構(gòu)成作為止擋的支承凸肩(33)的槽(30),支承凸肩貼靠在插入的鉆頭(22)上。在槽的底部構(gòu)成鉆頭的硬質(zhì)合金片的線性支承。
文檔編號(hào)B25B21/00GK1179377SQ9712046
公開(kāi)日1998年4月22日 申請(qǐng)日期1997年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月16日
發(fā)明者克萊門斯·于貝爾, 克勞斯·德雷普斯 申請(qǐng)人:刀具制造有限公司