CN101069984B - 砼钻 - Google Patents

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Abstract

一种砼钻，由收容在主体(1)的驱动源(2)旋转驱动钻头驱动轴(4)，利用从主体(1)向前方突出的安装在驱动轴(4)前端的金刚石钻头(5)在混凝土等上穿孔，在主体(1)上设有励振装置(8)用以对主体(1)施加大小呈脉动变化的沿钻头驱动轴(4)的励振力。

Description

砼钻
本申请是分案申请，其母案申请的申请号：03801836.5，申请日：2003.1.14，发明名称：砼钻
技术领域
本发明涉及一种在混凝土上开设用于安装固定器(anchor)等的孔的砼钻(concrete drill)。
背景技术
现在，作为在由混凝土建成的墙壁等上开设用于安装固定器的孔的砼钻已知有冲击钻和金刚钻。冲击钻是对前端安装有超硬刀头的钻头一边沿轴方向施加打击力一边使之旋转，冲击破坏混凝土而穿孔的，因为穿孔速度快、钻头和砼钻其价格便宜所以普及率高，但是存在作业时发生极大嗓音的问题。
在冲击钻中，由于一边旋转钻头一边施以冲击的打击力，因此钻头的冲击直接传递给墙壁而使墙壁振动，实施开孔作业的房间中所发生的振动沿墙壁等传递并作为建筑结构体传播音传递到远离的房间，而在大范围产生大的嗓音。因此，利用打击的冲击钻存在的问题是，如果是翻新等的生活·营业中的住宅则施工时不能使用。
另一方面，金刚钻，在圆筒状的钻头尖端安装有刀头，该刀头是在被称作金属结合剂的金属中埋入金刚石粒构成的，通过旋转金刚石钻头使埋入尖端的刀头中的金刚石钻进混凝土中磨削使之穿孔。金刚石的一粒的大小为400微米左右，1个钻头中埋入1500粒左右的金刚石粒，这种细小的金刚石粒切削混凝土进行穿孔，因此，发出的声音小，不会产生如冲击钻那样的建筑结构体传播音，在远离的房间中非常安静，即使是住宅也可以进行施工。
在金刚钻中，为了使穿孔速度快而需要一定的推压力把金刚石刀头压进混凝土面。例如，往混凝土上开一个孔径40mm左右以上的大孔，要利用小型固定器在壁面上固定具有传送装置的设置型工具(tool)，利用传送装置施加大的推压力把钻头压进混凝土中，从而实现静音且快速的穿孔速度。另外，开一个12mm左右的孔，即使是作业者向壁面推压手持工具这样的推压力、穿孔速度稍微下降也能足够实用。
不过，作业者毫不勉强地把砼钻推压进混凝土面的推压力，在横方向限度是15kf左右，在开孔径16～38mm的固定器孔时，需要比这更大的推压力。开16～38mm的孔，作业时间也不会那样长，因此，不使用具有传送装置的设置型而使用手持工具，不过由于穿孔径变大从而金刚石钻头和混凝土的接触面积变大，因此存在若不对手持工具施加足够的推压力则穿孔速度变慢的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种砼钻，不会发生用冲击钻穿孔时所发生的建筑结构体传播音，同时能使穿孔时间更快。
为了解决上述课题，本发明的砼钻，其特征在于：由主体、设于所述主体上的驱动源、从所述主体向前方突出的钻头驱动轴、安装在所述钻头驱动轴前端的金刚石钻头、和设于所述主体上并对所述主体施以大小脉动变化的沿所述钻头驱动轴的励振力的励振装置构成；所述励振装置，由与所述驱动轴平行设置的导杆、滑动自由地安装在所述导杆上的配重、在所述配重外周形成的可动线圈、与所述可动线圈外周面隔开间隔地配置在所述可动线圈外周侧的磁铁构成；所述可动线圈中流有电流时，所述配重沿所述导杆往复运动从而对所述主体施加励振力；由所述驱动源旋转驱动所述钻头驱动轴，使所述金刚石钻头旋转，从而在混凝土等上穿孔。
附图说明
图1是本发明的实施例的砼钻的侧视图。
图2是与图1相同的砼钻的斜视图。
图3是图1的砼钻的励振装置的纵剖视图。
图4是表示图3的励振装置的主要结构的剖视图。
图5是本发明的另一实施例的砼钻的侧视图。
图6是表示图5的励振装置的纵剖视图。
图7是本发明的其他实施例的砼钻的侧视图。
图8是表示图7的励振装置的主要结构的纵剖视图。
图中：1-主体；2-马达；3-驱动轴；4-钻头驱动轴；5-金刚石钻头；6-把手；7-辅助把手；8-励振装置；9-托架部；10-框体；11-旋转轴；12-偏心配重；13-齿轮；14-马达；15-励振装置；16-皮带；17-筒状旋转体；18-螺旋槽；19-配重；20-突起；21-励振装置；22-导杆；23-配重；24-可动线圈；25-磁铁；26-缓冲器。
具体实施方式
根据图示的实施例对本发明的实施方式进行说明。图1～图4是表示本发明的第一实施例的砼钻。该砼钻，利用收容在主体1中的马达2的动力使主体1内的驱动轴3旋转，来使与驱动轴3连结的钻头驱动轴4旋转，从而使从主体1前端突出的安装于钻头驱动轴4前端的金刚石钻头5旋转，在混凝土上穿孔。作业者握住形成于主体1后端的把手6和设置于主体1侧面的辅助把手7向混凝土面推压上述金刚石钻头5。
在主体1的前端部的上面，设有励振装置8用以辅助向混凝土面推压金刚石钻头5的推压力，从而，主体1上产生脉动性的振动。励振装置8如图3所示，在形成于主体1前端部的托架部9的上面安装有框体10，该框体10上形成2个相对于钻头驱动轴4的伸展方向朝向直角方向相互平行配置的旋转轴11。如图4所示，每个旋转轴11上对称安装有偏心配重12。还有，旋转轴11上安装有相互啮合的齿轮13，通过该齿轮旋转轴11反方向同步旋转。在另一方的旋转轴11的端部，连结有马达14，基于由该马达14而反方向旋转的各旋转轴11的旋转、则对称安装的偏心配重12旋转、向主体1施加沿钻头驱动轴4的轴方向的脉动的励振力。
产生于主体1上的脉动的励振力，经由钻头驱动轴4传递到金刚石钻头5，作为把钻头尖端向混凝土推压的推压力而发挥作用。由励振装置8产生的推压力，与作业者向混凝土面推压砼钻的推压力加在一起，以更大的推压力在金刚石钻头5与混凝土面间产生大的面压力。该推压力是由励振装置8产生的脉动，因此，金刚石钻头5和混凝土面间的面压力呈脉动性变化，可以防止切削粉从金刚石钻头5和混凝土面间排出时由切削粉造成的穿孔能力降低。安装于上述旋转轴11的偏心配重12的重量及外径的设定优选使推压力产生最大30kgf左右的脉动。另外，设定上述马达14的旋转频率优选使脉动的振动频率为每分钟50～300左右。
设定作业者推压砼钻的推压力为±15kgf，以使上述实施例所产生的基于偏心配重12的励振力的最大值为30kgf，与不施加励振力的情形相比较，使用16mm～36mm的孔径的钻头对混凝土进行开孔作业的实验结果，可以确认的是，实施本发明的励振装置8则无论用砼钻开多大孔径穿孔速度都可以提高50％以上。另一方面，可以确认的是，无论多大孔径建筑结构体传播音都弱、为60dB以下，与不施加励振力的砼钻几乎是相同程度。
在上述实施例中，使励振装置8动作的马达14与钻头驱动用的马达2分别配置，因此，可以安装在现有的不具备励振装置的砼钻上、作为带有励振装置的砼钻使用，可以提高利用现有的砼钻往混凝土进行开孔作业的效率。
图5及图6表示另一实施例，励振装置15内置于主体1内部，利用旋转驱动钻头驱动轴4的马达2经由皮带16使之动作。励振装置15中，外周面形成环状螺旋槽18的配重19在驱动轴3的轴线方向可以滑动地配置在配置于主体1内部的筒状旋转体17内侧，在筒状旋转体17的内周面上突出形成的突起20可活动地嵌入上述螺旋槽18中，利用筒状旋转体17的旋转使配重19往复动作。筒状旋转体17，与上述马达2以皮带16连结、驱动轴3旋转时则旋转。筒状旋转体17旋转则突起20旋转，从而配重19通过螺旋槽18沿驱动轴3往复驱动，从而对主体1施以脉动性的励振力。
再有，上述励振装置15所产生的脉动的振动频率设定为每分钟50～300左右以使筒状旋转体17的旋转频率减速。上述实施例中，利用钻头驱动用的马达2以使励振装置15动作，因此，不需要另外设置用以使励振装置动作的马达等驱动装置，能使砼钻小型化。
图7及图8所述的是其他的实施例，在该实施例中，沿与钻头驱动轴4平行的方向在主体1中内置具有可动线圈的励振装置21。励振装置21中，与驱动轴3平行设置的导杆22上滑动自由地安装有配重23，在该配重23的外周一体形成可动线圈24。在可动线圈24的外周侧，与可动线圈24的外周面分隔开地配置磁铁25，上述可动线圈24中流有交流电流，从而使配重23沿导杆22往复运动、对主体1施以脉动的振动。再有，在配重23的往复运动端部配置缓冲器26，防止配重23在往复运动的端部发出撞击声。
再有，最好设定可动线圈24中所施加的交流电流频率以使上述励振装置21所产生的配重23的振动频率为每分钟50～300左右。上述实施例中，由于构成励振装置21的驱动部分小，因此，能使内置励振装置的砼钻更加小型化。
另外，本发明并不限定于上述实施例，在本发明的技术范围内可以做种种改变，本发明理所当然地涉及那些改变后的产品。
本申请，以2002年1月18日申请的日本专利申请(特愿2002-10739)为根据，这里参照了其内容。
如上所述，根据本发明，对砼钻的主体部施以沿钻头驱动轴的轴方向的励振力，因此，能使金刚石钻头对混凝土面施以脉动性变化的面压力，从而，可以补充由作业者所施加的推压力而产生大的推压力，同时，利用推压力的脉动能防止由切削粉造成的能力下降，可以获得快速的穿孔能力。再有，在主体上产生励振力从而对金刚石钻头施以面压力，因此不会产生如冲击钻那样的建筑结构体传播音，即使是翻新等的住宅也可以进行施工作业。

Claims (3)

1.一种砼钻，其特征在于：由主体、设于所述主体上的驱动源、从所述主体向前方突出的钻头驱动轴、安装在所述钻头驱动轴前端的金刚石钻头、和设于所述主体上并对所述主体施以大小脉动变化的沿所述钻头驱动轴的励振力的励振装置构成；
所述励振装置，由与所述驱动轴平行设置的导杆、滑动自由地安装在所述导杆上的配重、在所述配重外周形成的可动线圈、与所述可动线圈外周面隔开间隔地配置在所述可动线圈外周侧的磁铁构成；
所述可动线圈中流有电流时，所述配重沿所述导杆往复运动从而对所述主体施加励振力；
由所述驱动源旋转驱动所述钻头驱动轴，使所述金刚石钻头旋转，从而在混凝土上穿孔。
2.如权利要求1所述的砼钻，其特征在于：所述励振装置所产生的励振力的最大值为30kgf。
3.如权利要求1所述的砼钻，其特征在于：在所述配重的往复运动端部配置缓冲器。
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