CN105515287A - 水钻工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水钻工具，包括机壳(3)及具有进水龙头(10)的钻头部(9)，还包括设置于所述机壳(3)靠近所述钻头部(9)的一侧的电机外壳(13)，所述电机外壳(13)内设置有无刷电机，所述无刷电机的控制器(4)设置于所述机壳(3)或所述水钻工具的手柄(15)内；所述无刷电机包括设置于所述电机外壳(13)的转子轴(11)、转子(5)及定子(6)，所述转子轴(11)与所述钻头部(9)的钻头连接。本发明提供的水钻工具，进而有效提高了装置的使用寿命，降低了能量损耗，提高了输出效率，有效减少了水钻工具的体积及重量，以便于使用。

Description

水钻工具

技术领域

本发明涉及水钻设备技术领域，特别涉及一种水钻工具。

背景技术

水钻工具是一种电动工具，主要用于钻孔，通过钻头部的钻头旋转，达到钻孔效果；并且，在钻孔过程中，外界水源由进水龙头进入钻头部，对钻头进行降温润滑。

目前，水钻工具由机壳、串激电机及具有进水龙头的钻头部组成，为了调节钻头部的钻头的输出转速，通常需要在串激电机的转轴与钻头之间传动设置多组传动齿轮组，以便于调节钻头的输出转速。

但是，串激电机本身其带有碳刷的结构，并且，需要设置多组传动齿轮组实现传动转速的改变。这使得水钻工具的能量损耗大，降低了工具的输出效率，而碳刷及传动齿轮的磨损直接影响着水钻工具的使用寿命；并且，由于串激电机具有碳刷等结构，其整体结构负载，占用空间大，结合多级传动齿轮组的设置，使得水钻工具的体积及重量较大，不便于使用。

因此，如何提高输出效率及使用寿命，降低体积及重量，是本技术领域人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种水钻工具，以提高输出效率及使用寿命，降低体积及重量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水钻工具，包括机壳及具有进水龙头的钻头部，还包括设置于所述机壳靠近所述钻头部的一侧的电机外壳，所述电机外壳内设置有无刷电机，所述无刷电机的控制器设置于所述机壳或所述水钻工具的手柄内；

所述无刷电机包括设置于所述电机外壳的转子轴、转子及定子，所述转子轴与所述钻头部的钻头连接。

优选地，上述水钻工具中，还包括设置于所述转子轴上的风扇；

所述风扇的数量为一个，所述风扇设置于所述转子靠近所述钻头部的一侧或所述风扇设置于所述转子远离所述钻头部的一侧；

或者，所述风扇的数量为两个且位于所述转子的两侧。

优选地，上述水钻工具中，还包括连接电源线及控制器的电容部件，所述电容部件位于所述机壳或所述手柄内。

优选地，上述水钻工具中，所述机壳与所述电机外壳可拆卸连接。

优选地，上述水钻工具中，所述控制器上设置有散热器。

优选地，上述水钻工具中，所述转子轴与所述水钻工具的钻头部之间通过减速箱部件连接；

所述转子轴的一端通过轴承架设于所述电机外壳内，另一端通过轴承架设于所述减速箱部件的箱体内；

所述减速箱部件内部设置有一级传动齿轮组、二级传动齿轮组或三级传动齿轮组。

优选地，上述水钻工具中，所述转子轴与所述钻头部的钻头同轴连接。

优选地，上述水钻工具中，所述转子轴与所述钻头为一体式结构。

优选地，上述水钻工具中，所述无刷电机为有霍尔传感器无刷电机或无霍尔传感器无刷电机。

优选地，上述水钻工具中，所述无刷电机为内转子无刷电机或外转子无刷电机。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的水钻工具，通过设置无刷电机驱动钻头转动，避免了碳刷设置，进而有效提高了装置的使用寿命，降低了能量损耗，提高了输出效率。由于设置无刷电机，与串激电机相比，减少了体积及重量；以无刷电机的控制器设置于机壳内为例，通过设置电机外壳，将无刷电机设置于机壳内，并且，采用电机外壳的底壁将机壳的内部空间分割为两部分，一部分与电机外壳重叠，另一部分形成单独的空间，用于容纳无刷电机的控制器，避免了控制器外置，进一步减小了水钻工具的体积。无刷电机与控制器通信连接后，通过控制器调节无刷电机的转速，以便于实现自动调速功能，避免设置较多的传动齿轮组，进一步提高了使用寿命，减少了零部件的数量，避免了传动齿轮组的安装，有效减少了水钻工具的体积及重量，以便于使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的水钻工具的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的无刷电机的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的无刷电机的仰视示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种水钻工具，以提高输出效率及使用寿命，降低体积及重量。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的水钻工具的结构示意图。

本发明实施例提供了一种水钻工具，包括机壳3及具有进水龙头10的钻头部9，还包括设置于机壳3靠近钻头部9的一侧的电机外壳13，电机外壳13内设置有无刷电机，无刷电机的控制器4设置于机壳3或水钻工具的手柄15内；无刷电机包括设置于电机外壳13的转子轴11、转子5及定子6，转子轴11与钻头部9的钻头连接。

本发明实施例提供的水钻工具，通过设置无刷电机驱动钻头转动，避免了碳刷设置，进而有效提高了装置的使用寿命，降低了能量损耗，提高了输出效率。由于设置无刷电机，与串激电机相比，减少了体积及重量；以无刷电机的控制器4设置于机壳3内为例，通过设置电机外壳，将无刷电机设置于机壳内，并且，采用电机外壳的底壁将机壳的内部空间分割为两部分，一部分与电机外壳重叠，另一部分形成单独的空间，用于容纳无刷电机的控制器4，避免了控制器4外置，进一步减小了水钻工具的体积。无刷电机与控制器4通信连接后，通过控制器4调节无刷电机的转速，以便于实现自动调速功能，避免设置较多的传动齿轮组，进一步提高了使用寿命，减少了零部件的数量，避免了传动齿轮组的安装，有效减少了水钻工具的体积及重量，以便于使用。

另外，控制器4对无刷电机具有软启动、过载保护器及断电保护功能，有效提高了使用安全性能。与串激电机相比，在负载功率上升时，转速下降率明显较小，进而确保了应用无刷电机的水钻工具恒速运行。

如图2和图3所示，本发明实施例提供的水钻工具，在操作过程中，手持主手柄15及后手柄1，通过按压开关14，实现对无刷电机的驱动，使得无刷电机的定子6及转子5相对转动，由于转子5与转子轴11相对固定，进而带动转子轴11旋转。

进一步地，转子5与转子轴11之间设置有绝缘套管16，以便于提高使用安全性。

为了避免本发明实施例提供的水钻工具中的无刷电机过热而影响使用寿命，还包括设置于转子轴11上的风扇7。在无刷电机运行的过程中，转子轴11转动的同时带动风扇7转动，从而对无刷电机进行散热操作。

在本实施例中，可以仅设置一个风扇7，风扇7设置于转子5靠近钻头部9的一侧，也可以将风扇7设置于远离钻头部9的一侧。或者，设置两个风扇7，一个风扇7位于转子5靠近钻头部9的一侧，另一个风扇7位于远离钻头部9的一侧。在此不再详细介绍且均在保护范围之内。

为了便于空气流动，电机外壳13内设置有位于风扇7外周的导向罩12，导向罩12用于引导风扇7风向，使其经过无刷电机对其降温。

为了使本发明实施例提供的水钻工具可以由直流低压电源或工频交流电驱动，在机壳3内设置有电容部件2，通过设置电容部件2，使其连接电源线及控制器4，以便于在工频交流电转化为直流电，以驱动无刷电机运行。

也可以使电容部件2位于手柄15内，同样可以达到上述效果。

由于外界工频交流电源的电流强度较大，优选地，转子5铁芯3与转子轴11之间设置有绝缘套管10。

优选地，本发明实施例提供的电机外壳13为塑料电机外壳，以实现工具双重绝缘的要求，进一步提高了使用安全性。

为了便于无刷电机的拆装及维护，机壳3与电机外壳13可拆卸连接。即，在机壳3与电机外壳13相对分离时，将无刷电机安装于电机外壳13内，再将控制器4安装于机壳3内，完成控制器4与无刷电机之间的线连接后，将机壳3与电机外壳13相对安装。而在需要更换或维修无刷电机时，仅需将机壳3与电机外壳13相对分离即可维修其内部的无刷电机或控制器4。与现有技术相比，避免了位于机壳内的电机轴上的齿轮与电机外壳内的驱动轴上的齿轮啮合，仅需满足机壳3与电机外壳13的连接强度需求及机壳3内的控制器4与电机外壳13内的无刷电机的通信连接需求即可，进而降低了机壳3与电机外壳13的配合精度要求，方便了机壳3与电机外壳13的加工及两者的相对安装。

控制器4上设置有散热器，以便于提高控制器4的散热效果。在本实施例中，散热器位于控制器4朝向电机外壳的一侧，使风扇7的风直吹散热器；也可以使散热器得散热片(散热槽)的延伸方向与风扇7的风向平行，以提高散热效率；还可以使散热器位于控制器4背向电机外壳的一侧，仅通过其自身散热功能散热。

为了提高调速性能，转子轴11与水钻工具的钻头部9之间通过减速箱部件8连接；转子轴11的一端通过轴承架设于所述电机外壳13内，另一端通过轴承架设于所述减速箱部件8的箱体内。

进一步地，为了减少传动齿轮组的数量，便于安装且减少零部件数量，减速箱部件8内部设置有一级传动齿轮组。也可以在减速箱部件8内部设置二级传动齿轮组或三级传动齿轮组，具体结构依实际需求而定。

也可以不设置传动齿轮组，仅通过无刷电机的调速达到钻头的调速处理，转子轴11与所述钻头部9的钻头同轴连接。通过将转子轴11与钻头同轴设置，避免了减速箱部件8的设置，进一步减少了水钻工具的体积及重量。

其中，为了提高转子轴11与钻头的连接稳定性及方便安装，转子轴11与钻头为一体式结构。也可以将转子轴11与钻头由联轴器等连接装置连接，在此不再详细介绍。

本发明实施例提供的水钻工具中，无刷电机优选为有霍尔传感器无刷电机，也可以设置为无霍尔传感器无刷电机。还可以选用其他类型的无刷电机，在此不再一一介绍。

同样地，无刷电机可以为内转子无刷电机，也可以为外转子无刷电机。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种水钻工具，包括机壳(3)及具有进水龙头(10)的钻头部(9)，其特征在于，还包括设置于所述机壳(3)靠近所述钻头部(9)的一侧的电机外壳(13)，所述电机外壳(13)内设置有无刷电机，所述无刷电机的控制器(4)设置于所述机壳(3)或所述水钻工具的手柄(15)内；

所述无刷电机包括设置于所述电机外壳(13)的转子轴(11)、转子(5)及定子(6)，所述转子轴(11)与所述钻头部(9)的钻头连接。

2.如权利要求1所述的水钻工具，其特征在于，还包括设置于所述转子轴(11)上的风扇(7)；

所述风扇(7)的数量为一个，所述风扇(7)设置于所述转子(5)靠近所述钻头部(9)的一侧或所述风扇(7)设置于所述转子(5)远离所述钻头部(9)的一侧；

或者，所述风扇(7)的数量为两个且位于所述转子(5)的两侧。

3.如权利要求1所述的水钻工具，其特征在于，还包括连接电源线及控制器(4)的电容部件(2)，所述电容部件(2)位于所述机壳(3)或所述手柄(15)内。

4.如权利要求1所述的水钻工具，其特征在于，所述机壳(3)与所述电机外壳(13)可拆卸连接。

5.如权利要求1所述的水钻工具，其特征在于，所述控制器(4)上设置有散热器。

6.如权利要求1-5任一项所述的水钻工具，其特征在于，所述转子轴(11)与所述水钻工具的钻头部(9)之间通过减速箱部件(8)连接；

所述转子轴(11)的一端通过轴承架设于所述电机外壳(13)内，另一端通过轴承架设于所述减速箱部件(8)的箱体内；

所述减速箱部件(8)内部设置有一级传动齿轮组、二级传动齿轮组或三级传动齿轮组。

7.如权利要求1-5任一项所述的水钻工具，其特征在于，所述转子轴(11)与所述钻头部(9)的钻头同轴连接。

8.如权利要求7所述的水钻工具，其特征在于，所述转子轴(11)与所述钻头为一体式结构。

9.如权利要求1所述的水钻工具，其特征在于，所述无刷电机为有霍尔传感器无刷电机或无霍尔传感器无刷电机。

10.如权利要求1所述的水钻工具，其特征在于，所述无刷电机为内转子无刷电机或外转子无刷电机。