CN105458336B - 一种新型电钻 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种新型电钻，包括壳体、电机和钻头，其特征在于：还包括传动部和限位部；所述传动部可传动的连接所述电机和所述钻头，以实现所述钻头跟随所述电机的转动，既可以进行沿所述钻头周向的转动，又可以进行沿所述钻头轴向的位移；所述限位部可移动的设置在所述壳体上，用于限制所述钻头的位移量，以控制钻孔深度。从而达到钻孔时随着钻孔深度的加深，钻头逐渐伸出，从而精确控制钻孔深度，且在电钻不使用时钻头处于电钻内，从而保护钻头的目的。

Description

一种新型电钻
技术领域
本发明涉及电动工具领域，具有涉及一种新型电钻。
背景技术
电钻是一种常用的电动工具，也是需求量最大的电动工具类产品，电钻工作原理是电磁旋转式或电磁往复式小容量电动机的电机转子做磁场切割做功运转，通过传动机构驱动作业装置，带动齿轮加大钻头的动力，从而使钻头刮削物体表面，更好的洞穿物体。
在以往的工作中，电钻在钻孔的时候，全由技术工人凭借经验控制钻孔深度，会存在深浅不合适的情况，给工作带来质量问题。另外，现有的大部分电钻在不钻孔时，钻头不易从电钻上拆卸下来进行存放，钻头长期裸露在外面，没有有效的进行保护和存放，容易造成钻头的损坏。
因此，如何对现有的电钻进行改进，使其能精确控制钻孔深度，同时具备钻头保护功能是本领域技术人员亟待解决的一个问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种内置有钻头的新型电钻，该电钻可以实现：钻孔时随着钻孔深度的加深，钻头逐渐伸出，从而精确控制钻孔深度，且在电钻不使用时钻头处于电钻内，从而保护钻头。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种新型电钻，包括壳体、电机和钻头，其特征在于：还包括传动部和限位部；所述传动部可传动的连接所述电机和所述钻头，以实现所述钻头跟随所述电机的转动，既可以进行沿所述钻头周向的转动，又可以进行沿所述钻头轴向的位移；所述限位部可移动的设置在所述壳体上，用于限制所述钻头的位移量，以控制钻孔深度。
作为优选，所述传动部包括丝杆、动力转换装置和直线导轨，所述丝杆与所述电机连接且跟随所述电机转动，所述动力转换装置沿所述钻头轴向可滑动的连接于所述直线导轨，所述直线导轨固接于所述壳体内，所述动力转换装置一侧与所述丝杆配合，可以实现所述动力转换装置跟随所述丝杆的转动进行沿着所述直线导轨的位移，所述动力转换装置另一侧与所述钻头配合，可以实现所述钻头跟随所述丝杆的转动进行沿所述钻头周向的转动。
作为进一步优选，所述动力转换装置包括转换装置壳体、传动螺母、输入齿轮、输出齿轮、输出轴和直线轴承；所述传动螺母固定于所述输入齿轮上，所述输入齿轮转动连接于所述转换装置壳体上，所述输出齿轮与所述输入齿轮啮合，且所述输出齿轮固定于所述输出轴上，所述输出轴转动连接于所述转换装置壳体上，所述输出轴与所述钻头连接，所述直线轴承与所述直线导轨配合。
作为另一种优选，所述限位部包括限位板、紧固钮和刻度条；所述限位板卡设于所述壳体上且可进行沿所述钻头轴向的位移，所述紧固钮设置在所述壳体外侧以限制所述限位板的位移，所述刻度条设置在所述壳体外壁上以显示所述限位板所处位置。
作为改进，所述输入齿轮通过第一轴承与所述转换装置壳体转动连接，所述输出轴分别通过第二轴承和第三轴承与所述转换装置壳体转动连接，所述第三轴承和所述输出齿轮之间设置有限位环。
作为改进，所述钻头通过钻头夹具与所述输出轴连接，所述钻头可拆卸的安装在所述钻头夹具上。
作为改进，所述电机上设置有面向所述动力转换装置的缓冲圈，所述电机和所述壳体之间还设置有电机座，所述电机座用于固定所述电机。
作为改进，所述壳体内设置有用于支撑所述丝杆的丝杆支架，所述丝杆与所述丝杆支架转动连接。
作为改进，所述壳体外侧设置有多条防滑槽。
作为优选，所述新型电钻还包括控制钮，所述控制钮用于控制所述电机的开关及正反转。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过传动部和限位部的设置，可以实现：1、在电钻停止状态下，钻头处于壳体内，起到保护钻头的作用。2、在电机转动且钻头未接触工件时，由于输出齿轮、输出轴、钻头以及钻头夹具将要转动所带来的转动惯量矩引起的阻力矩F1大于动力转换装置与直线导轨产生的摩擦力f1(丝杆与传动螺母之间摩擦力较小，在此处不作考虑)，固依次连接的输出齿轮、输出轴、钻头夹具和钻头的旋转运动受阻，所以动力装换装置带动钻头夹具和钻头沿直线导轨进行进给运动。3、在钻头接触工件时，产生进给阻力F3大于阻力矩F1与F2(钻头相对目标墙体转动所产生的阻力矩)，此时进给运动被阻止，钻头旋转，当钻头旋转的瞬时，产生更大的阻力矩F2，导致F3小于阻力矩F1和F2的和，此时钻头旋转运动受阻，产生瞬时进给运动，此过程相互不停转换，处于动态平衡过程，于是合成运动为进给运动与旋转运动同时进行。4、当钻头钻至指定深度时，动力转换装置与限位板接触，进给运动被阻止，阻力F4大于阻力矩F1和F2的和，此时的电钻只做钻头的旋转运动。5、当钻完所需钻的所有孔时，电机反转，阻力矩F5和F6大于f2，故旋转运动受阻，产生回退钻头的运动。通过上述过程可以达到钻孔时随着钻孔深度的加深，钻头逐渐伸出，从而精确控制钻孔深度，且在电钻不使用时钻头处于电钻内，从而保护钻头的目的。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施例的工作状态立体结构示意图；
图2是根据本发明的一个优选实施例的停止状态立体结构示意图；
图3是根据本发明的一个优选实施例的工作状态内部示意图；
图4是根据本发明的一个优选实施例的停止状态内部示意图；
图5是根据本发明的一个优选实施例的分解状态示意图；
图6是根据本发明的一个优选实施例中动力转换装置的立体结构示意图；
图7是根据本发明的一个优选实施例中动力转换装置的半剖视图；
图8是根据本发明的一个优选实施例中动力转换装置的分解状态示意图；
图9是根据本发明的一个优选实施例的第一状态受力示意图；
图10是根据本发明的一个优选实施例的第二状态受力示意图；
图11是根据本发明的一个优选实施例的第三状态受力示意图；
图12是根据本发明的一个优选实施例的第四状态受力示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
如图1～8所示，本发明的一个实施例包括壳体1、电机2、钻头3、传动部4、限位部5和控制钮6。
壳体1为手枪型壳体，且壳体1外侧设置有多条防滑槽11，增加手持电钻时的摩擦力，提高安全性能。
电机2通过固定螺孔固定在电机座21上，电机座21安装在壳体1上。电机2上还设置有面向动力转换装置42的缓冲圈22，该缓冲圈22用橡胶制造而成，缓冲圈22用于在钻完孔后电机反转时避免动力转换装置42与电机2相撞，起到缓冲作用。
钻头3可拆卸的安装在钻头夹具31上，方便更换不同型号的钻头3。
传动部4包括丝杆41、动力转换装置42和直线导轨43。其连接方式为：丝杆41与电机2连接且跟随电机2转动，动力转换装置42沿钻头3轴向可滑动的连接于直线导轨43，直线导轨43固接于壳体1内，动力转换装置42一侧与丝杆41配合，可以实现动力转换装置42跟随丝杆41的转动进行沿着直线导轨43的位移，动力转换装置42另一侧与钻头3配合，可以实现钻头3跟随丝杆41的转动进行沿钻头3周向的转动。具体的，动力转换装置42包括转换装置壳体421、传动螺母422、输入齿轮423、输出齿轮424、输出轴425、第一轴承426、第二轴承427、第三轴承428、限位环429和直线轴承430；传动螺母422固定于输入齿轮423上，输入齿轮423转动连接于转换装置壳体421上，输出齿轮424与输入齿轮423啮合，且输出齿轮424固定于输出轴425上，输出轴425转动连接于转换装置壳体421上，输出轴425与钻头3连接，直线轴承430与直线导轨43配合；输入齿轮423通过第一轴承426与转换装置壳体421转动连接，输出轴425分别通过第二轴承427和第三轴承428与转换装置壳体421转动连接，限位环429设置在第三轴承428和输出齿轮424之间。其中，转换装置壳体421包括相互接合的上转换装置壳体421a和下转换装置壳体421b；第一轴承426为平面轴承，第一轴承426一侧与输入齿轮426固接，第一轴承426另一侧通过外径固定方式(过盈配合)安装在上转换装置壳体421a上，且第一轴承426内径大于丝杆41的直径；第二轴承427为平面轴承，第二轴承427以内径固定方式(过盈配合)安装在下转换装置壳体421b上，同时第二轴承427内孔与输出轴425采用过渡配合；第三轴承428为普通滚珠轴承，第三轴承428以外径固定方式(过盈配合)安装在上转换装置壳421a上，输出轴425以过渡配合方式插入第三轴承428内圈；限位环429套设在输出轴425上，以限制输出轴425的轴向位移。另外，壳体1内设置有用于支撑丝杆41的丝杆支架12，丝杆41与丝杆支架12转动连接，丝杆支架12通过内置薄壁轴承，将丝杆41末端固定。
限位部5包括限位板51、紧固钮52和刻度条53；限位板51卡设于壳体1上且可进行沿钻头3轴向的位移，紧固钮52设置在壳体1外侧以限制限位板51的位移，刻度条53设置在壳体1外壁上以显示限位板51所处位置。
控制钮6为扳机状开关，正向拨动控制器钮6时，电机2正转，实现钻孔到设定深度，反向拨动控制钮6时，电机2反转，实现回收钻头3至壳体1内。
其使用方法为：调节限位板51到刻度条53的指定位置，将钻头3对准需要打孔的位置，正向扳动控制钮6，钻头3钻至指定深度，完成钻孔工作，再反向拨动控制钮6，收回钻头，重复以上步奏开始第二次钻孔。也可以不反向拨动控制钮6，直接拔出钻头3，正向扳动控制钮6，开始第二次钻孔(此过程中动力转换装置42一直处于和限位板51接触的位置)。
整个钻孔过程中电钻的受力情况如下：在电钻停止状态下，钻头3处于壳体1内，起到保护钻头3的作用。如图9所示，在电机2转动且钻头3未接触工件时，由于输出齿轮424、输出轴425、钻头3以及钻头夹具31将要转动所带来的转动惯量矩引起的阻力矩F1大于动力转换装置42与直线导轨43产生的摩擦力f1(丝杆与传动螺母之间摩擦力较小，在此处不作考虑)，固依次连接的输出齿轮424、输出轴425、钻头夹具31和钻头3的旋转运动受阻，所以动力装换装置42带动钻头夹具31和钻头3沿直线导轨43进行进给运动。如图10所示，在钻头3接触工件时，产生进给阻力F3大于阻力矩F1与F2(钻头3相对工件转动所产生的阻力矩)，此时进给运动被阻止，钻头3旋转，当钻头3旋转的瞬时，产生更大的阻力矩F2，导致F3小于阻力矩F1和F2的和，此时钻头3旋转运动受阻，产生瞬时进给运动，此过程相互不停转换，处于动态平衡过程，于是合成运动为进给运动与旋转运动同时进行。如图11所示，当钻头3钻至指定深度时，动力转换装置42与限位板51接触，进给运动被阻止，阻力F4大于阻力矩F1和F2的和，此时的电钻只做钻头3的旋转运动。如图12所示，当钻完所需钻的所有孔时，电机2反转，阻力矩F5和F6大于f2，故旋转运动受阻，产生回退钻头3的运动。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种新型电钻，包括壳体、电机和钻头，其特征在于：还包括传动部和限位部；
所述传动部可传动的连接所述电机和所述钻头，以实现所述钻头跟随所述电机的转动，既可以进行沿所述钻头周向的转动，又可以进行沿所述钻头轴向的位移；
所述限位部可移动的设置在所述壳体上，用于限制所述钻头的位移量，以控制钻孔深度；
所述传动部包括丝杆、动力转换装置和直线导轨，所述丝杆与所述电机连接且跟随所述电机转动，所述动力转换装置沿所述钻头轴向可滑动的连接于所述直线导轨，所述直线导轨固接于所述壳体内，所述动力转换装置一侧与所述丝杆配合，可以实现所述动力转换装置跟随所述丝杆的转动进行沿着所述直线导轨的位移，所述动力转换装置另一侧与所述钻头配合，可以实现所述钻头跟随所述丝杆的转动进行沿所述钻头周向的转动；
所述动力转换装置包括转换装置壳体、传动螺母、输入齿轮、输出齿轮、输出轴和直线轴承；所述传动螺母固定于所述输入齿轮上，所述输入齿轮转动连接于所述转换装置壳体上，所述输出齿轮与所述输入齿轮啮合，且所述输出齿轮固定于所述输出轴上，所述输出轴转动连接于所述转换装置壳体上，所述输出轴与所述钻头连接，所述直线轴承与所述直线导轨配合。
2.根据权利要求1所述的新型电钻，其特征在于：所述限位部包括限位板、紧固钮和刻度条；所述限位板卡设于所述壳体上且可进行沿所述钻头轴向的位移，所述紧固钮设置在所述壳体外侧以限制所述限位板的位移，所述刻度条设置在所述壳体外壁上以显示所述限位板所处位置。
3.根据权利要求2所述的新型电钻，其特征在于：所述输入齿轮通过第一轴承与所述转换装置壳体转动连接，所述输出轴分别通过第二轴承和第三轴承与所述转换装置壳体转动连接，所述第三轴承和所述输出齿轮之间设置有限位环。
4.根据权利要求3所述的新型电钻，其特征在于：所述钻头通过钻头夹具与所述输出轴连接，所述钻头可拆卸的安装在所述钻头夹具上。
5.根据权利要求4所述的新型电钻，其特征在于：所述电机上设置有面向所述动力转换装置的缓冲圈，所述电机和所述壳体之间还设置有电机座，所述电机座用于固定所述电机。
6.根据权利要求5所述的新型电钻，其特征在于：所述壳体内设置有用于支撑所述丝杆的丝杆支架，所述丝杆与所述丝杆支架转动连接。
7.根据权利要求6所述的新型电钻，其特征在于：所述壳体外侧设置有多条防滑槽。
8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的新型电钻，其特征在于：所述新型电钻还包括控制钮，所述控制钮用于控制所述电机的开关及正反转。
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