CN1064293C - 刀头连接器 - Google Patents

Abstract

在具有导套(20)的钻中规定可以插入一个螺丝刀头(56)。导套有一个下部封闭的构成作为止挡的支承凸肩(33)的槽(30)，支承凸肩贴靠在插入的钻头(22)上。在槽的底部构成钻头的硬质合金片的线性支承。

Description

刀头连接器

本发明涉及一种刀头连接器。

由DE-OS 3915458已知一种此类刀头连接器。这种刀头连接器的特点在于，即使敏感的亦即脆性的硬质合金片侧面和朝中心方向伸出，也仍能特别良好地传递扭力。在这种已知的方案中，扭力的传递通过钻杆头的侧面实施，此侧面支靠在相应形状的盲孔侧壁上或导套的侧壁上。

尽管这种已知的方案特别适合于传递扭矩，但是当施加大的轴向力时，钻头倾向于在刀头连接器内卡住。此外，使用者因为经验恰好在拧入十字槽头螺钉时导致在刀头连接器上施加了很大的轴向载荷，于是一方面由于螺丝刀头在十字槽头螺钉上无意地旋转通常至少会使十字槽头螺钉破坏并必须麻烦地重新拆除，另一方面由此造成螺丝刀头的刀刃比较严重地磨损，从而导致螺丝刀头在这一时刻之后更早地失去控制。

刀头连接器虽然可以通过锤击等从它与之紧配合的钻头上拆下，但使用者在粗糙的日常作业中试图将紧配合的刀头连接器通过简单地拉拔与钻头分开。在这样操作时存在着受伤的极大危险，因为使用者很容易在钻头有棱角的和实际上具有环形刀刃的螺旋上被割伤。这种危险在缺乏经验的家庭业余操作时更容易发生，它们往往经过很长的时间间隔才使用此刀头连接器。

由DE-OS 2509961已知另一种刀头连接器。这种刀头连接器在一种设计中在后端有一个传扭件，所以钻头实际上必须旋入此刀头连接器内，以便能有效工作。这一设计过于麻烦，因为每次安装和取下需要旋转多圈并操纵钻床，直至刀头连接器完全套上为止。此外，通常为了拆卸螺钉操纵左旋螺纹带来问题，因为钻头容易从刀头连接器上转脱。

在另一种设计中设有纵向槽，它以钝端结束并实际上在钻头伸出的硬质合金片上提供了传扭的可能性。在这种方案中，硬质合金片受严重的扭转负荷，这对钻头是不适合的。在有些情况下，硬质合金片沿径向的伸出如此之小，以致硬质合金片进入纵向槽中的量很少，于是由于支承面小所以在其外边缘受严重载荷。硬质合金片很硬，但也很脆，它容易在不利的负荷状态下断裂。

此外，这种已知的方案仅仅适用于在钻头不仅采用相同的名义尺寸而且采用相同的螺旋直径的情况下。虽然不同生产者的钻头的名义尺寸通常是相同的，但是螺旋直径并因而硬质合金片的超出量不同生产者所生产的有所不同。在名义尺寸减小时已知的钻头不能被准确地导引，而在钻头螺旋尺寸过大时它容易卡在导套内。

除此之外，由DE-OS 2509261已知的刀头连接器的这两种方案有相当严重的磨损，所以这种解决办法尽管有其优点却未能打入市场也就不令人奇怪了。

因此本发明的目的是创造一种刀头连接器，它在使用的材料方面和保持钻头尺寸公差方面约束较少，并且原则上也适用于安装螺栓。

为实现上述目的，根据本发明提供一种刀头连接器，有一个其中可插入一个钻头的导套以及有一个接头，尤其是用于螺丝刀头的四角形或六角形接头，其中，盲孔端部有一些不同于圆形的传扭元素，它们指定用于在钻头上的扭转结构，其特征为：导套的底面至少构成钻头刀片(硬质合金片)的线性支承，在钻头与刀头连接器之间的扭转结构，通过钻杆头侧面与盲孔端(槽)侧壁之间的结构实现。

按本发明的设计尽管采用结构上非常简单的措施，但却出人意料地允许刀头连接器有更好的使用性能。按本发明的刀头连接器不再倾向于卡死在钻头上。轴向的承载能力特别强，所以甚至可通过冲击钻机安置螺栓。

若此刀头连接器按本发明至少在盲孔底或导套底部区用淬火钢制成，则从总体上看是特别有利的。规定在硬质合金片上基本上作为线性支承的结构，允许一方面能良好地传递轴向力，与此同时允许钻头承受与在冲击钻孔时类似的负荷，也就是说在限定的方式下它特别能承载。

线性支承在一定的情况下导致非常轻微的材料挤压，它进一步改善传力的均匀性，然而却不引起卡死的危险，在这种情况下基本上导致一种面支承。

此外，重要的是免除硬质合金片传递扭矩。尤其是硬质合金片沿径向向外伸出的敏感的区域是自由的并因而不可能无意地断裂。

用于传递扭矩的导套削平区的配合与所采用的钻头匹配。在这里导套公差或轻微的弹性是无害的，由于与圆形明显不同的削平，为传递扭矩提供了足够的可使用的面。

按本发明的刀头连接器的公差不敏感性，结果是使得尤其在设计导套的后部时可用弹性材料如塑料制造。代替这一作法，刀头连接器还可以在后部设计得比较薄，所以在插入要插入的钻头时后部被此钻头弹性地扩张。这种类型的插接配合有突出的优点，即刀头连接器不会无意中从钻头掉落，在先有技术中尤其在按照DE-OS 2509961的先有技术中可能发生这种掉落。

按本发明的方案首先提供的突出的优点是，它具有更好的导引精度。由于用于插入钻头的缝宽尺寸不足，使导套能够可靠地固定在钻头尖端上，与此同时，导套在上端无间隙配合地支承在钻头螺旋上。

因此即使在采用单槽螺旋的扁刀刃作为螺丝刀头时，也不存在螺丝刀刃在拧紧时有从中心脱出的趋势。因此，出人意料地，即使支承主要是通过弹性的塑料保证，也能得到良好的扭矩传递。

在拧紧螺钉时，用于传扭的槽或削平的导套端部可略有弹性张开，与此同时不影响导引精度。令人惊奇的是这还导致在大扭矩时轻易地避免了螺钉的过拧，于是此弹性张开同时促使制动钻机，直至达到调整好的扭矩极限。

当在拧紧过程中螺钉没有柔和地制动，而例如是由于使用了一种大的螺旋的螺距、比较硬的连接材料和同样是硬的螺钉止挡所以通常发生螺钉突然贴靠在其终端止挡上，则这种扭矩极限意义重大。

出人意料的是按本发明的刀头连接器或钻头附件的耐磨性极好。在这里可以特别有利地利用这一事实，即，按本发明的钻头附件沿周向与岩石钻头的硬质合金小片不接触。确切地说，沿着朝硬质合金小片方向的导引和支承均在围绕着此硬质合金小片的钢上进行，其中，主要的导引通过槽的压力借助于横向于硬质合金小片的支承力进行。

可以理解，硬质合金小片从钻头螺旋的侧向伸出可通过适当加宽槽来考虑，以可靠避免在硬质合金小片与钻头附件之间的径向支承。

按一种最佳设计规定，钻头尖端与钻头附件的金属部分相靠，钻头后面的螺旋区与钻头附件的塑料部分相靠。钻头附件的这两个部分里外互相齐平地连接，这是通过按传统的方法将塑料部分喷涂在金属部分上。在这一方面最好规定，在邻近钻头尖端的传扭区金属部分的材料厚度设计得比较薄，所以相应地增大了塑料部分的材料厚度。

按照另一种最佳设计，在槽的上端和导套与之相连接区域之间设修圆的过渡段。它在按本发明的钻头附件螺旋作业时起轴向力传递的止挡凸肩的作用。

按本发明的钻头附件的金属部分与塑料部分之间的过渡，最好设计为适用于传递扭矩。因此截面不是圆形的，以及，按本发明的钻头附件打滑的倾向很小，所以槽的张开克服较大的阻力。

在这一方面按第一种实施形式是最佳的，槽不仅位于构成导套的盲孔最下部，而且略在导套端部的上方。因此，连接在盲孔下端的是弹性的作为槽边界的侧壁或内壁，因此可以容易地补偿不同的钻头生产者生产的各个钻头的公差和／或钻头尖端形状方面的不同。

在这一方面不言而谕，按本发明的钻头附件规定始终用于相同的钻孔直径。

按另一项特别有利的设计规定，在钻头附件内组合了一个扭矩限制器。尽管带螺旋机构亦即带转速调节器的钻机，往往具有形式上为滑动力可调整的摩擦离合器的相应的扭矩限制器。按本发明的一个特别有利的方面，按本发明的钻头附件当然也可在职业性使用的功率非常强大的冲击钻中使用，它们通常没有电子转速调节器和相应的摩擦离合器。

摩擦离合器可按任意恰当的方式设计为在钻头附件内的扭矩限制器，其中最好是，用于要置入的螺丝刀头的内六角或内四角，克服制动阻力可转动地在钻头附件其余部分中导引。

尤其在按本发明的钻头附件用塑料制造的结构中，但也在用金属制造的设计中，螺丝刀头的固定通过永久磁铁实现，永久磁铁装在螺丝刀头附近或相应的安装孔附近，并通过一般为铁的金属的螺丝刀头作用在螺钉上并将其固定，这尤其在十字槽头螺钉时是有利的。

按本发明的钻头附件既可适用于螺旋作业，亦即拧紧或拧松螺钉，也适用于于冲击钻作业。当在冲击钻作业中应用时，它用于安装螺栓，螺栓通过冲击钻机获得冲击，在这一设计中，盲孔最好设计为导套的延长段，以实现磨损比较少的轴向力传递。

本发明另一种最佳设计规定有一个把手，它允许用空闲的那只手更好地并尤其是靠近螺钉地控制固定有相应的螺丝刀头的钻头附件。为此设一套管，套管装在钻头附件的外表面上并构成把手的滑动支承，把手设计成使手舒服的凹形。在这种设计中还可以借助于适当地加力改变把手的轴向位置，以便按照使用者的要求在螺钉附近进行操纵，或当将螺钉安装得比较深时与螺钉隔开一定距离。

由下面借助于附图对多个实施例的说明，给出其它细节、优点和特征。

其中：

图1按本发明钻头附件的一种实施形式剖面图和已插入的钻头；以及

图2按本发明钻头的另一种实施形式的另一个剖面图。

图1中表示的刀头连接器或钻头附件10由金属部分12和喷涂的塑料部分14构成。金属部分12在其前部和按图1视图的左端，有一个用于螺丝刀头17的传统的六角孔16。六角孔16最好制有一进口斜面18，使螺丝刀头17的插装更加方便。

此外，钻头附件10有一个钻头22的导套20。导套20在其上端24仅由塑料部分14构成，在其其余部分由塑料部分14和金属部分12构成，它们互相搭接。其中，塑料部分14围绕着金属部分12。导套20里面构成光滑表面，它无间隙地贴靠在钻头22上，亦即贴靠在钻头螺旋26上。在这区域内导套20的里面和外面是圆形。

钻头尖端28则固定在导套20的一个槽30内，槽30设计为在导套20下部区内的导套20的收缩，由图2可以看得更清楚。槽30必要时相对于钻头尖端28有一个尺寸减小，所以它通过钻头尖端28略被加压，并因而在压力下贴靠在钻头尖端28的侧面32和34上。侧面32和34局部与硬质合金片36搭接地从硬质合金片略向后延伸，直至钻头螺旋26开始。侧面34的整个区域利用来支承在槽30中，以便提供尽可能大的传力面积。

槽30有一个锥形盲孔底38，它的锥角约为130°，钻头22以其硬质合金片36贴靠在此盲孔底上。

如由图1可见，尽管插入了钻头，钻头附件10在槽30所在区的外面仍以直线延伸，所以避免了拱起。这样的设计出自于外观的原因是有利的，与此同时应当理解，在此设计中当未插入钻头时，此钻头附件10在槽30所在区的外面凹进。

另一方面还应理解，由于制造的原因可以采用另一种方案，即，在未插入钻头时令钻头附件的外表面成直线延伸。在槽30略有弹性的设计时，当插入钻头时使槽30所在区的外表面略向外拱起。在两种情况下这一区别可用来作为是否已正确插入钻头22的标志。

槽30在其上部区通过一个修圆段或如图2所示的削平区终止。

应当理解，按本发明的钻头附件10的实施形式在很大的范围内可适应提出的要求。例如，槽30可设计为向下略有收缩，以提供进一步的轴向支承，此轴向支承可设在硬质合金片36的侧面。此外，为改善轴向支承可设一相当长地向上延伸的支承面，它明确地支承在两个螺旋上，并由于钻头螺旋26刃边的支承，可靠地避免了磨损。

此外，在需要时可以全部取消塑料部分14，此时仅通过金属不同的壁厚提供所期望的弹性和导引性能。最后，原则上还可考虑按本发明的钻头附件仅由塑料制造，在这种情况下不言而喻，最好是比较耐磨的塑料。

如图2所示，按本发明的钻头附件10的一种经修改的实施形式在导套20的端侧有一个盲孔42，它设计为允许钻头尖端附加地支靠在盲孔底部，并因而允许有极好的轴向力传递，例如用于安置螺栓。

此外，这一实施形式有一个把手46，它用来准确地控制已插入钻头22的钻头附件10。为此，把手46有一个套管48，它套在钻头附件10上并与钻头附件10一起旋转。握环50可旋转地支承在套管48上，通过端侧的开口簧52和54使握环50不会丢失地固定在套管48上。握环50有一个凹弧形外表面，并最好覆盖有防滑层，所以操纵更加方便。

按照修改的设计规定，套管48可借助于适当的加力可在钻头附件10上移动，以便使把手46的位置能适应所涉及要拧紧的螺钉当时的结构，尤其在应安装沉入深度大的螺钉时也能够利用把手46。

在此实施形式中在盲孔42内这样导引钻头22的尖端，即，通过侧面支承在钻头尖端28的侧面32和34上可以进行扭矩的传递。由于硬质合金片支承在盲孔的锥形底面上，这种结构允许将轴向力传递给被装入的刀头56上。

盲孔42的底部最好有一个张开角，这一角度与钻头在其硬质合金片处的尖端角相应，并例如为数值130°。

Claims (11)

1．刀头连接器，有一个其中可插入一个钻头的导套以及有一个接头，尤其是用于螺丝刀头的四角形或六角形接头，其中，盲孔端部有一些不同于圆形的传扭元素，它们指定用于在钻头上的扭转结构，其特征为：导套(20)的底面(38)至少构成钻头(22)刀片(硬质合金片36)的线性支承，在钻头(22)与刀头连接器(10)之间的扭转结构，通过钻杆头侧面与盲孔端(槽30)侧壁(32、36)之间的结构实现。

2．按照权利要求1所述的刀头连接器，其特征为：导套(20)的底面制成圆锥面，它的张开角约等于130°。

3．按照权利要求1所述的刀头连接器，其特征为：刀头连接器(10)尤其在底面(盲孔底38)区域用淬火钢制成。

4．按照权利要求1所述的刀头连接器，其特征为：它在与盲孔底(38)相隔一定距离处尤其是在后端，有一个用弹性材料尤其是塑料制的套筒(14)。

5．按照权利要求1所述的刀头连接器，其特征为：导套(20)后部设计为弹性的，并相对于钻头螺旋(26)尺寸缩小。

6．按照权利要求1所述的刀头连接器，其特征为：刀头连接器(10)的导套(20)沿其前部，尤其沿略大于其长度的二分之一，用淬火钢制成；以及，连接此部分的后部(14)用较软的材料制造，这种材料尤其压注或铸造在刀头连接器(10)的金属部分上。

7．按照权利要求1所述的刀头连接器，其特征为：导套(20)的金属部分构成一个盲孔，以及，导套(20)底部的角度与硬质合金片(36)的端角度大体相当。

8．按照权利要求1所述的刀头连接器，其特征为：在刀头连接器(10)中组合有一个扭矩限制器；以及，刀头连接器尤其有一个可调整的摩擦离合器，在传递较高的扭矩时它取消钻头(22)与螺丝刀头(17)之间的传扭连接。

9．按照权利要求1所述的刀头连接器，其特征为：刀头连接器(10)在用于刀头(17)的接头附近有一个永久磁铁。

10．按照权利要求1所述的刀头连接器，其特征为：把手(46)可旋转地装在刀头连接器(10)上。

11．按照权利要求10所述的刀头连接器，其特征为：把手(46)有一个套管(48)，它尤其在力作用下可在刀头连接器(10)的塑料套筒(14)圆周面上移动并有一个握环(50)，抓环(50)不会丢失地固定在套管(48)上。

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