专利名称：双线圈电动打击机的打击力控制方法
技术领域：
本发明涉及一种双线圈电动打击机的打击力控制方法，其是利用改变该打击机的第一线圈导通时间以控制第一及第二线圈间的电流切换时打击机冲杆的位置，使之达到所需要的打击力量及打击速度。
目前常用的交流电动打击机都是以单线圈为电磁力机构吸引冲杆作直线运动，如
图1所示当开关SW打开(ON)时电流流经线圈L产生磁场，使冲杆10受一磁力F而向右动动；当开关SW关闭(OFF)时，线圈L上无电流通过，冲杆10因弹簧20的弹力回复至原来位置。然而，这种单线圈打击机为确实达到打击效果，必须让其冲杆长度大于线圈的长度，以使线圈上磁场对冲杆的作用力F可总是保持正向，方可避免冲杆前端行进至线圈端点时，因冲杆太短使线圈上的磁场相对于冲杆产生一反向作用F’而降低打击力。
为了避免打击力降低而使用比线圈长度更长的冲杆，无形中使得整个打击机的体积与重量增加，连带弹簧的弹力也需加强，才能确保在开关关闭(OFF)时冲杆可以回复到原位。然而弹力增强势必抵消部分磁力，打击力因而降低。因此单线圈式打击机的打击力往往无法达到所需的强度。为了解决单线圈打击机打击力量不足的缺点，人们考虑总长度相当的双线圈来替代单一线圈的方式构成，也即将等长的线圈分为L1、L2两段(L1、L2线圈长度和等于原来单一线圈L)，使得总冲程不变(如图2所示)，藉此，冲杆长杆只需大于L1、L2两线圈的个别长度即可，因此，不必增长冲杆长度(甚至可缩短)，自然没有增加体积和增强弹力的必要。又，冲杆所获得的磁力可维持与n2i2成正比(其中n为单位长度线圈匝数，i为流经线圈的电流)，在单位长度线圈匝数不变(n固定)的情况下，流经线圈上的电流将因线圈长度减少而增加(电压保持一定，阻抗变小)，使得冲杆在L1、L2两线圈内所受的磁力都远比单线圈强。但双线圈式打击机经证明虽可解决单线圈打击机的缺点，而在不增加体积及重量的原则下，提高其打击力，但是对于L1、L2两线圈的动作时间则难以随心所欲调整控制，因此很难精确控制掌握打击能量是双线圈电动打击机的缺点。
本发明的主要目的是提供一种有效方法以精确控制双线圈打击机冲杆的打击力，以获得最佳的打击能量及打击速度。
本发明的次一目的是提供一种双线圈电动打击机的打击力控制方法，其不需要增加冲杆长度及机体体积与重量，也不需增强弹簧的弹力。
本发明是这样实现的主要是通过控制第一线圈与第二线圈电流切换时的冲杆的位置，也达到调整打击力大小的目的，藉以获得最佳打击效果。
本发明是以控制第一线圈的导通时间来控制第一线圈与第二线圈电流切换时冲杆的位置。
其中第一线圈的导通时间是以一RC相移电路所控制，藉该RC相移电路产生一滞后交流电源ΔT时间的正弦波信号，再经调整可变电阻值就可设定所需ΔT的大小，进而控制第一线圈的导通时间。
本发明是利用简单电子电路控制双线圈电动打击机的第一及第二线圈导通时间，以达到获得所需冲力的目的，不但使打击机在不增加体积、重量及成本下得到最大打击力，同时也使得打击力的大小为可调而适用于多种场合，并更符合经济效益。
本发明的方法将以附图及实施例说明之。
图1是现有单线电动打击机的示意图；图2是双线圈电动打击机的示意图；图3、图4、图5是冲杆前端位置与第二线圈触发时间C点及两线圈交界(T)点的关系图。
图6、图7、图8是第二线圈触发时机示意图；图9是本发明较佳实施例的驱动控制电路图。
参见图2，将图2中的开关A打开(ON)时，第一线圈L1导通，产生一向右的磁力F作用于冲杆上，使冲杆向右移动，当冲杆行进到C点(任一点)时，将开关A关闭(OFF)并同时将开关B打开(ON)，则第一线圈L1截止，其上的磁力消失，而第二线圈L2导通，并产生一磁力F’作用于冲杆10上，使得冲杆在不同位置的C点所受的总冲量各不相同。其关系如图3-图5所示(图中T点代表第一线圈L1与第二线圈L2的界面)，在图3中，C点位于T点左方，因此，当冲杆10前端前进至C、T间时，第一线圈L1上无电流通过(i=0)而不对冲杆施力，第二线圈L2虽已导通电流i(如图6所示)但与冲杆相距尚远，故其对冲杆所施的力非常小，使得冲杆在C、T之间所受的力几乎为零，相对地使整个冲程的冲量降低，并且C点与T点相距愈大则冲量愈小。再看图4,C点位于T点右方，则当冲杆10前端前进至C、T之间时，因第二线圈L2尚未导通(如图7所示)，无作用力施于冲杆，此时，第一线圈L1仍有电流通过，但因冲杆10前端已超过第一线圈，使得冲杆所受第一线圈L1的磁力大为降低，甚至变为反向(向左)，冲杆在整个冲程内所获得的总冲量因而降低，且T点与C点相距愈大，总冲量愈小。图5所示为C点与T点重合，便得冲杆10前端不论行进到任何位置都有一线圈导通(如图8所示)，对其施加一正向磁力(向右)，因而在整个冲程内所获得的冲量最大，对于能量利用而言，图5是最佳选择。所以，使用者可根据其所需冲量的大小设定第一及第二线圈的导通时间(也即调整C点的位置)，以获得所需冲量。
本发明利C点位置来调整双线圈电动打击机的打击力，除可获得最大打击力外，也使得打击力的大小可任意调整，使同一打击机构可完成多种打击效果，至于本发明控制C点的方法，可利用图9所示的简易电子电路实现之。也即利用图9的电路控制第一线圈L1的电流导通时间，使冲杆行进至C点时立即截止第一线圈L1的电流，并同时触发第二线圈L2导通。在图9中可控硅(SCR)Q1相当于图2中的开关A，而(SCR)Q3则相当于图2中的开关B。如图9所示，AB端连接至交流电压源，当A端为正半周电压时，电压经由电阻R4、二极管D1对电容器C4充电，至稳压二极管D2的额定电压，待扣下板机时，该额定电压接至可控硅(SCR)Q2的正极，同时在SCR)Q2的控制极(b点)受一脉冲信号触发而导通，使C4经Q2放电，Q2导通则触发(SCR)Q1导通，第一线圈L1上有电流通过而产生磁力施于冲杆。当电容器C4所存电荷释放完毕，Q2截止而避免Q1误触发。当电源负半周时，第一线圈L1截止，(SCR)Q3导通，第二线圈L2导通产生磁力施于冲杆。本电路的特征在于利用电阻R11、可变电阻VR1及电容器C1所形成的RC相移电路在C点产生一落后于AC电源的弦波，该弦波经D3限制在a点形成一半周方波信号，并经C2及R3滤波而在b点形成一脉冲信号以触发Q2导通，并可藉调整可变电阻VR1值获得所需相位移的大小(也即取得图3-图8所示冲杆位置C)，就可准确控制第一及第二线L1、L2在适当时间导通，进而获得所需的打击能量。
权利要求
1.一种双线圈电动打击机的打击力控制方法，其特征在于主要是通过控制第一线圈与第二线圈电流切换时的冲杆的位置，也达到调整打击力大小的目的，藉以获得最佳打击效果。
2.如权利要求1所述的双线圈电动打击机的打击力控制方法，其特征在于是以控制第一线圈的导通时间来控制第一线圈与第二线圈电流切换时冲杆的位置。
3.如权利要求1所述的双线圈电动打击机的打击力控制方法，其特征在于其中第一线圈的导通时间是以一RC相移电路所控制，藉该RC相移电路产生一滞后交流电源ΔT时间的正弦波信号，再经调整可变电阻值就可设定所需ΔT的大小，进而控制第一线圈的导通时间。
全文摘要
一种双线圈电动打击机的打击力控制方法,主要是通过改变第一线圈的导通时间来控制第一线圈与第二线圈电流切换时的冲杆的位置,也达到调整打击力大小的目的,藉以获得最佳打击效果。
文档编号H02K33/02GK1235401SQ9810211
公开日1999年11月17日 申请日期1998年5月7日 优先权日1998年5月7日
发明者吕进义 申请人:车王电子股份有限公司