专利名称：电动冲击工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动沖击工具技术领域，尤其涉及一种用于紋刺、雕刻、 木工凿伊、磁刻、锤击或打标等作业的电动冲击工具。
背景技术：
公知的紋刺工具，例如紋眉机或紋身机，其原理是通过紋刺针刺入人体皮 肤的表皮，将沾在紋刺针上的颜料沉积到表皮内，从而形成各种图案，在这个 过程中，紋刺针做直线往复运动，有时还需要调节紋刺针运动的频率和力度。 公知结构中的动力是由马达提供的，其旋转运动要通过一系列的传动装置才能 变成直线运动，这样一来，紋眉机或紋身机不仅噪声大，传动效率低，而且体 积也比较大，不便于手持操作，紋刺针运动的频率和力度也很难调节。
对于木雕、木刻、碑刻、瓷刻或冰雕等雕刻类工作，现在惯常采用还是传 统的方法，即一手拿锤子， 一手拿凿子，依靠锤子的敲击力，完成雕刻，使用 这样的工具，费工费时。更为严重的是，长期从事雕刻工作的艺人，由于曰积 月累，其手部不能自由伸展，产生了严重的畸形，使雕刻工作变成了一种苦差 使。
打标是在不同材质的材料如玻璃、陶瓷、硬质塑料、各种金属上作永久标 志的技术，由于其不需电腐蚀工艺，无有色颜料和有毒化学品的污染，因此得 到了广泛地应用。但由于现有的许多打标机制造工艺复杂，需带有激光器或空 压机等作驱动源，致使体积庞大，价格昂贵，故难以在普通用户中大面积推广。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种应用广泛的电动沖击工具， 其操作方便，使用可靠，通过更换不同的刀具，可以实现不同的作业需求。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是电动冲击工具，包括壳 体，所述壳体具有一个开口端部和一个封闭端部；用于驱动刀具作直线运动的 动力装置，所述动力装置安装于所述壳体内；用于夹持刀具的刀夹装置，所迷刀夹装置安装于所述壳体的开口端；所述动力装置包括固定于所述壳体内部的 电磁线圏，所述电磁线圏与脉沖电源装置连接；可沿位于所述壳体内的导向部 轴向移动的冲击杆，所述沖击杆轴向穿过并两端伸出所述电^f兹线圈的内腔，所 述冲击杆设有由导磁材料构成的铁芯部，所述铁芯部位于当受到磁力时可使所 述冲击杆向壳体的开口端部移动的位置；设置在所述冲击杆的靠近壳体的封闭 端部的伸出端与电磁线圈的端面之间的第一弹性元件；设置在所述冲击杆的靠 近壳体的封闭端部的伸出端与壳体的封闭端部之间的第二弹性元件；在自由状 态下，所述的第一弹性元件和第二弹性元件将所述冲击杆限定在一个确定的初 始位置上。
作为一种优选的实施方式，所述刀夹装置包括与所述壳体的开口端部螺紋 连接的连接体；旋套在所述连接体的螺紋部的锁紧螺母；滑动安装于所述连接 体的受力杆，受力杆的第一端部伸入所述壳体的内部，其第二端部伸出外部， 所述受力杆设有一个用于容纳刀具杆部的轴向盲孔；用于将刀具的杆部紧固于 受力杆的夹头，所述夹头固定于所述受力杆的第二端部。
作为 一种优选的实施方式，所述刀夹装置还包4舌设置于所述连接体与受力 杆的第 一端部之间的第三弹性元件。
作为一种优选的实施方式，所述受力杆的外周面是棱柱体形。
作为一种优选的实施方式，所述脉冲电源装置包括一个用于向所迷电磁线 圏供电的主电路，所述主电路包括与主直流源连接的功率开关； 一个连接于所 述功率开关的控制端与主直流源之间的脉冲发生电路； 一个通过手动开关控制 脉冲发生电路与功率开关的控制端通/断的控制电路，所述控制电路与辅直流源 连接。
作为一种优选的实施方式，所述主直流源是可线性调整电压的直流源，所
述辅直流源是电压恒定的直流源。
作为一种优选的实施方式，所述脉沖发生电路是脉频可调的脉沖发生电路。 采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是当电磁线圈与脉冲电
源装置接通时，脉冲电源装置产生的高电平会使电磁线圈得电而产生磁场，该磁场将沖击杆的铁芯部磁化，在磁力的作用下，冲击杆的力平衡状态被打破，
冲击杆产生轴向直线运动，将冲击力传给刀具；而脉冲电源装置产生低电平时 又会使电磁线圏失电，随着磁场的消失，铁芯部也不再具有磁性，从而在第一 弹性元件和第二弹性元件的作用下复位，恢复到初始位置，刀具便完成一个冲 击周期，如此周而复始。通过这样的结构，刀具的直线运动可以由磁力直接产 生，而磁力可以通过脉冲电源装置得到方便地控制。因为省去了马达以及齿轮 和凸轮等传动装置，其不仅可以达到静音效果，而且传动可靠，使用方便，整 机的体积也大幅减小，通过更换不同的刀具，可以实现紋刺、雕刻和打标等不 同作业要求。
由于所述刀夹装置包括与所述壳体的开口端部螺紋连接的连接体；旋套在 所述连接体的螺紋部的锁紧螺母；滑动安装于所述连接体的受力杆，受力杆的 第一端部伸入所述壳体的内部，其第二端部伸出外部，所述受力杆设有一个用
于容纳刀具杆部的轴向盲孔；用于将刀具的杆部紧固于受力杆的夹头，所述夹 头固定于所述受力杆的第二端部，这样的结构， 一方面可以方便地更换刀具， 另一方面，通过调节锁紧螺母，可以调节连接体与壳体的连接位置，进而调节 受力杆与冲击杆的轴向相对位置，达到调节刀具行程的目的。如果将所述受力
杆的外周面设计成棱柱体形，可以有效防止刀具在作直线沖击运动时的转动。 由于所述连接体与受力杆的第一端部之间设置了第三弹性元件，该第三弹性元 件与夹头配合使用，可以使刀具在自由状态时处于一个确定的初始位置，冲击 结束后，在第三弹性元件的作用下，刀具会迅速回到初始位置，这样的刀夹装 置特别适合于雕刻和打标作业。
由于所述脉冲电源装置包括一个用于向所述电磁线圏供电的主电路，所述 主电路包括与主直流源连接的功率开关； 一个连接于所述功率开关的控制端与 主直流源之间的脉沖发生电路； 一个通过手动开关控制脉冲发生电路与功率开 关的控制端通/断的控制电路，所述控制电路与辅直流源连接，所以，通过调整 主直流源的电压可以线性调整电磁线圈的通电电压，从而可以改变其磁场强度， 调节工具的沖击力度；通过调整脉冲发生电路的脉频，可以调整工具的冲击频率，这种筒单的调节大大方便了使用者。以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图l是本实用新型第一实施例的结构剖视图； 图2是
图1中A-A处的剖视图； 图3是本实用新型第二实施例的结构剖视图； 图4是本实用新型实施例中脉沖电源装置部分的原理框图； 图5是本实用新型实施例中脉沖电源装置部分的电路图。
具体实施方式
图1示出了一种主要用于雕刻作业的电动沖击工具，它包括笔形状的壳体 1，壳体1具有一个开口端部和一个封闭端部12,壳体1的封闭端部12与壳体 的本体部11螺紋连接。壳体1设计成笔形状不仅好看，也便于手持使用。壳体 1内安装有用于驱动刀具作直线运动的动力装置，它是该冲击工具的核心部分。 壳体l的开口端安装有用于夹持刀具7的刀夹装置6。
动力装置包括固定于所述壳体内部的电磁线圏2,所述电磁线圏与脉冲电 源装置连接；可沿位于所述壳体内的导向部13轴向移动沖击杆3,所述冲击杆 3轴向穿过并两端伸出所述电磁线圈2的内腔；设置在所述冲击杆的靠近壳体 的封闭端部的伸出端与电磁线圏的端面之间的第一弹性元件4;设置在所述冲 击杆的靠近壳体的封闭端部的伸出端与壳体的封闭端部之间的第二弹性元件 5;在自由状态下，所述的第一弹性元件和第二弹性元件将所述冲击杆限定在一 个确定的初始位置上。所述冲击杆3是这样构成的它具有一个本体部和一个 铁芯部31,铁芯部31的材料采用软铁或硅钢等导磁性材料，它在被磁场磁化 后变成磁铁，磁场消失后，铁芯部31的磁性也随之消失。所述铁芯部31必须 处于这样的位置当受到磁力时可使冲击杆3向壳体1的开口端部移动。可以 毫无疑义地推导出，在磁力消失时，第一弹性元件4和第二弹性元件5将会使 冲击杆3复位。最简单地，第一弹性元件4和第二弹性元件5可以由压缩弹簧 构成，当改变这两个压缩弹簧的长度时，可以调整沖击杆3的初始位置， 一般情况下，在制造时这两个压缩弹簧的长度和规格就已确定。
所述刀夹装置6包括与所述壳体的开口端部螺紋连接的连接体61;旋套在 所述连接体61的螺紋部的锁紧螺母65;滑动安装于所述连接体的受力杆62, 受力杆的第一端部伸入所述壳体的内部，其第二端部伸出外部，所述受力杆设 有一个用于容纳刀具杆部的轴向盲孔；用于将刀具7的杆部紧固于受力杆的夹 头64,所述夹头固定于受力杆的第二端部。松开夹头64的紧定螺钉，可以方 便地更换刀具，以适应不同的作业要求。通过调节锁紧螺母65,可以调节连接 体61与壳体1的连接位置，进而调节受力杆62与冲击杆3的轴向相对位置， 达到调节刀具行程的目的。出于同一构思，为了调整冲击杆3的初始位置，也 可以在壳体1的封闭端部12与壳体的本体部11的连接部位加设一个锁紧用螺 母。
如图2所示，受力杆62的外周面是棱柱体形，可以有效防止刀具在作直线 冲击运动时的转动。
所述刀夹装置6还包括设置于所述连接体61与受力杆62的第一端部之间 的第三弹性元件63。第三弹性元件63与夹头64配合使用，可以使刀具7在自 由状态时处于一个确定的初始位置，冲击结束后，在第三弹性元件63的作用下， 刀具7会迅速回到初始位置，这样的刀夹装置特别适合于雕刻和打标作业。最 简单地，第三弹性元件4也可以由压缩弹簧构成。
如图4和图5共同所示，脉沖电源装置包括一个用于向所述电磁线圏2供 电的主电路，所述主电路包括与主直流源连接的功率开关，通过可调电阻Rl 线性改变所述电磁线圈2的电压，可以连续调整工具的冲击力。 一个连接在所 述功率开关的控制端与主直流源之间的脉冲发生电路； 一个通过手动开关控制 脉冲发生电路与功率开关的控制端通/断的控制电路。辅直流源是电压恒定的直 流源，它用于给控制电路提供恒定的直流电压，手动开关8闭合时，控制电路 的继电器K得电，使设置在脉沖发生电路与功率开关的控制端之间的常开触点 Kll闭合，从而使脉冲发生电路与功率开关的控制端连通，这样，在脉冲发生 电路的作用下，在主电路中就会产生脉冲电流，通过可调电阻R2，可以调节脉冲发生电路的脉频，由此调节工具的沖击频率。同时调整主直流源的电压和脉
冲发生电路的脉频，可以调整沖击杆3的行程，进而达到调节刀具行程的目的。 结合刀夹装置，该工具的冲击行程可以在0. 1隱~ 15mm之间调整。
手动开关8在图5中^jf、理性地表示，实际上，如图l所示，它包括设置 在壳体的封闭部12的常动按压式手动开关81,以及设置在壳体的本体部的点 动按压式手动开关82，常动按压式手动开关81和点动按压式手动开关82应该 是并联的，这样设计是为了增加使用者的方便。
图3示出了一种主要用于紋刺作业的电动冲击工具，其结构与实施例l基 本相同，不同之处在于，作为刀具7的紋刺针冲击杆3直接连接，同时刀夹装 置6也大大简化，仅保留连接体61，连接体61设有用于盛装颜料的颜料池。 为了便于手持，在壳体的本体部11设置了手柄14。
本实用新型不局限于上述实施方式，其本质是，设置一个脉冲电源装置， 然后将其连接到一个电磁线圈上产生变化的磁场，从而使设有铁芯部的冲击杆
作往复直线运动，利用其产生的动能锤击刀具。由于该直线运动无需从旋转运 动转换而来，因而其工作安静，传动可靠，使用方便，整机的体积也大幅减小， 而且该工具的冲击力、冲击行程和沖击频率可以实现方^i也控制。它^皮广泛应 用在于紋刺、雕刻、木工凿妒、磁刻、锤击或打标等作业，也可以用于医疗和 保健领域。
权利要求1. 电动冲击工具，包括壳体(1)，所述壳体(1)具有一个开口端部和一个封闭端部(12)；用于驱动刀具作直线运动的动力装置，所述动力装置安装于所述壳体内；用于夹持刀具的刀夹装置(6)，所述刀夹装置安装于所述壳体的开口端；其特征在于所述动力装置包括固定于所述壳体内部的电磁线圈(2)，所述电磁线圈与脉冲电源装置连接；可沿位于所述壳体内的导向部轴向移动的冲击杆(3)，所述冲击杆轴向穿过并两端伸出所述电磁线圈的内腔，所述冲击杆设有由导磁材料构成的铁芯部(31)，所述铁芯部位于当受到磁力时可使所述冲击杆向壳体的开口端部移动的位置；设置在所述冲击杆的靠近壳体的封闭端部的伸出端与电磁线圈的端面之间的第一弹性元件(4)；设置在所述冲击杆的靠近壳体的封闭端部的伸出端与壳体的封闭端部之间的第二弹性元件(5)；在自由状态下，所述的第一弹性元件和第二弹性元件将所述冲击杆限定在一个确定的初始位置上。
2. 如权利要求l所述的电动冲击工具，其特征在于所述刀夹装置(6)包括与所述壳体的开口端部螺紋连接的连接体(61);旋套在所述连接体(61)的螺玟部的锁紧螺母(65);滑动安装于所述连接体的受力杆(62 ),受力杆的第一端部伸入所述壳体的 内部，其第二端部伸出外部，所述受力杆设有一个用于容纳刀具杆部的轴向盲 孔；用于将刀具(7)的杆部紧固于受力杆的夹头(64)，所述夹头固定于受力 杆的第二端部。
3. 如权利要求2所述的电动冲击工具，其特征在于所述刀夹装置还包括设置 于所述连接体与受力杆的第一端部之间的第三弹性元件(63 )。
4. 如权利要求3所述的电动冲击工具，其特征在于所述受力杆(62)的外周面是棱柱体形。
5. 如权利要求1至4所述的任一种电动冲击工具，其特征在于所述脉沖电源 装置包括一个用于向所述电磁线圏供电的主电路，所述主电路包括与主直流源连接 的功率开关；一个连接在所迷功率开关的控制端与主直流源之间的脉沖发生电路； 路，所述控制电路与辅直流源连接。
6. 如权利要求5所述的电动冲击工具，其特征在于所述主直流源是可线性调 整电压的直流源，所述辅直流源是电压恒定的直流源。
7. 如权利要求5所述的电动冲击工具，其特征在于所述脉沖发生电路是脉频 可调的脉冲发生电路。
8. 如权利要求l所述的电动冲击工具，其特征在于所述壳体(l)的封闭端 部(12)与壳体的本体部(11)螺紋连接。
9. 如权利要求l所述的电动冲击工具，其特征在于所述壳体(l)的外形呈 笔形状。
专利摘要本实用新型公开了一种电动冲击工具，其主要技术要点是，壳体内部设有与脉冲电源装置连接的电磁线圈；冲击杆轴向穿过并两端伸出所述电磁线圈的内腔，所述冲击杆设有由导磁材料构成的铁芯部，所述铁芯部位于当受到磁力时可使所述冲击杆向壳体的开口端部移动的位置；在自由状态下，第一弹性元件和第二弹性元件将冲击杆限定在一个确定的初始位置上。本实用新型中，冲击杆的直线运动可由磁力直接产生，无需从旋转运动转换而来，因而其工作安静，传动可靠，使用方便，整机的体积也大幅减小，而且该工具的冲击力、冲击行程和冲击频率可以实现方便地控制，广泛应用于纹刺、雕刻、木工凿铲、磁刻、锤击或打标等不同的作业领域。
文档编号B25D13/00GK201092035SQ20072002530
公开日2008年7月30日 申请日期2007年7月16日 优先权日2007年7月16日
发明者孙玉坤 申请人:孙玉坤