CN106639862B - 手持式地钻 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式地钻，属于园林机械技术领域，包括机头及工作头，机头包括壳体、设于壳体上的手柄及设于壳体内的电机和传动机构，传动机构包括输出轴，工作头连接于输出轴，电机通过传动机构驱动工作头转动，所述传动机构包括用于调节输出轴转速的调速组件。本发明提供的手持式地钻，对现有手持式地钻的传动机构进行了改进，增设了调速组件，通过调速组件改变输出轴的转速，从而调整工作头的转速，工作头的转速可以根据具体作业情况进行调整，有效提高了手持式地钻的通用性。另外，使工作头的转速与具体作业情况匹配，还可以避免工作头或电机或传动机构因转速与作业情况不匹配而受损的情形，有效保证各构件的使用寿命。

Description

手持式地钻

技术领域

本发明涉及园林机械技术领域，尤其涉及一种手持式地钻。

背景技术

为了在园林中栽植树木或建立木桩护栏等，需要在地面上挖土打洞，人们一般使用锹铲等工具进行挖洞、植树等作业。为了提高工作效率、降低劳动强度，人们相继研发了一些用于进行园林作业的机动工具，大大提高了园林作业的机械化程度。

目前，市售的手持式地钻一般采用汽油引擎驱动，使用过程中会产生废气和噪音，对操作者的身体健康造成危害。汽油的运输及使用有特定的限制，且汽油容易引发火灾，采用汽油作为引擎驱动动力源时，造成的环境污染比较严重，且发动机的维修成本也较高。另外，现有的手持式地钻一般不具备调速功能，钻头只能以一种转速工作，不能根据地质、挖坑的大小进行调整，不能很好地满足使用要求。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了一种具备调速功能且采用电池进行供电的手持式地钻。

为了实现上述技术目的，本发明提供的手持式地钻，包括机头及工作头，机头包括壳体、设于壳体上的手柄及设于壳体内的电机和传动机构，传动机构包括输出轴，工作头连接于输出轴，电机通过传动机构驱动工作头转动，所述传动机构包括用于调节输出轴转速的调速组件。

优选的，所述传动机构包括一级传动组件、二级传动组件及三级传动组件，二级传动组件包括二级传动轮，二级传动轮上设有直径不等的第一齿轮部和第二齿轮部；所述调速组件包括调速轮及用于带动调速轮沿轴向来回移动的拨件；所述电机通过一、二、三级传动组件驱动输出轴转动时，拨件带动调速轮移动使第一齿轮部或第二齿轮部驱动三级传动组件转动。

优选的，所述第一齿轮部的直径大于第二齿轮部的直径，所述调速轮上设有与第一齿轮部内啮合的传动齿圈；所述二级传动组件还包括用于驱动三级传动组件转动的二级行星轮，二级行星轮与第二齿轮部外啮合且与传动齿圈内啮合。

优选的，所述壳体内固定有用于容纳一级传动组件、二级传动组件及调速轮的筒座，拨件转动设于筒座上，拨件朝向筒座中心的一端设有拨脚，筒座上设有通槽，调速轮的周向外壁上设有环形槽，拨脚自通槽处伸入筒座内并插入调速轮的环形槽中。

优选的，所述筒座的外壁上设有凸柱，凸柱上设有紧固孔，拨件上设有与凸柱匹配的套孔，调速组件还包括与紧固孔匹配的限位件及拨钮，拨件通过套孔转动套装于凸柱上，限位件设于紧固孔中用于限位拨件；所述拨钮设于壳体上，拨钮朝向传动机构的一侧连接于拨件。

优选的，所述调速轮的周向外壁上设有止动齿，筒座的内壁上设有与止动齿匹配的限位齿，传动齿圈与第一齿轮部啮合时止动齿远离限位齿，传动齿圈脱离第一齿轮部时止动齿卡入限位齿。

优选的，所述手持式地钻还包括电池包、电池座及PCB控制器，电池座固设于壳体外部，电池包可拆卸设于电池座上，PCB控制器设于电池座内；所述手柄的两端均设有点动开关，电池包、PCB控制器、电机及点动开关通过导线串联形成工作回路。

优选的，所述壳体上设有照明灯，电池座或壳体上设有拨动开关，电池包、照明灯及拨动开关通过导线串联形成照明回路。

优选的，所述手持式地钻还包括传动杆及上锁销，传动杆的顶端设有上锁孔，输出轴的底端设有传动孔，传动杆的顶端套装于输出轴底端的外部，上锁销穿过上锁孔和传动孔使传动杆连接于输出轴。

优选的，所述手持式地钻还包括下锁销，工作头包括作业部及位于作业部顶端的连杆，传动杆的底端设有下锁孔，连杆的轴向上均匀间隔设有多个连接孔，连杆套装于传动杆底端的外部或传动杆底端套装于连杆的外部，下锁销穿过下锁孔和连接孔使工作头连接于传动杆。

采用上述技术方案后，本发明提供的手持式地钻具有如下优点：

1、本发明提供的手持式地钻，对现有手持式地钻的传动机构进行了改进，增设了调速组件，通过调速组件改变输出轴的转速，从而调整工作头的转速，工作头的转速可以根据具体作业情况进行调整，有效提高了手持式地钻的通用性。另外，使工作头的转速与具体作业情况匹配，还可以避免工作头或电机或传动机构因转速与作业情况不匹配而受损的情形，有效保证各构件的使用寿命。

2、调速组件包括调速轮和拨件，拨件带动调速轮轴向移动使第一齿轮部或第二齿轮部作为传动件，改变二级传动组件的传动比，从而改变传动机构的输出转速，调速组件的结构简单，便于实现调速目的。

3、调速轮上设置与第一齿轮部内啮合的传动齿圈，二级行星轮与第二齿轮部外啮合且与传动齿圈内啮合。当第一齿轮部与传动齿圈内啮合时，一级传动组件带动二级传动轮转动，二级传动轮上的第一齿轮部通过与传动齿圈的啮合作用驱动调速轮转动，调速轮转动时通过二级行星轮驱动三级传动组件转动。当拨件带动调速轮移动使传动齿圈脱离第一齿轮部时，调速齿轮作为固定的内齿圈，第二齿轮部通过二级行星轮驱动三级传动组件转动。调速轮通过调整二级传动组件的传动比实现调整输出轴转速的目的，调速轮套设于二级传动轮的外部，调速组件与各传动组件之间的结构紧凑，传动机构整体体积小，有利于缩减机头的体积。

4、筒座外壁上设置凸柱，拨件通过套孔套装于凸柱上并通过限位件进行限位，拨件与凸柱的连接处相当于转动支点，拨钮带动拨件来回移动时，拨脚通过与环形槽的配合带动调速轮沿轴向来回移动。

5、调速轮周向外壁上设置止动齿，筒座内壁上设置限位齿。当调速轮的传动齿圈与第一齿轮部啮合时，止动齿远离限位齿，调速轮转动。当传动齿圈脱离第一齿轮部时，止动齿卡入限位齿，调速轮作为固定的内齿圈不转动。调速轮和筒座之间的止动结构简单，且调速轮的止动目的易于实现。

6、本发明的手持式地钻采用电池包作为动力源，地钻工作时的噪音小，不会造成环境污染，也不会对操作者的身体健康造成危害。同时，由于采用电池包作为动力源，地钻的工作电流为直流电，解决了采用交流电供电的不足，地钻的工作位置不受交流电供电位置的影响，且地钻工作时不用准备发电机，也不用拖拉电缆线，规避了很多安全隐患，有效提高了地钻的使用安全性。

手柄的两端均设置点动开关，且两个点动开关均接入工作回路中，只有操作者双手同时按下两个点动开关才可以接通工作回路，提高操作安全性，避免操作者因单手操作发生意外，同时也避免了儿童因意外触碰点动开关而导致的安全事故。

7、壳体上设置照明灯，电池包、照明灯及拨动开关串联形成照明回路，操作者根据工作环境的具体情况启用或关闭照明灯，进一步提高了手持式地钻的通用性。

8、本发明的手持式地钻还包括用于将工作头连接于输出轴的传动杆，传动杆的顶端通过上锁销连接于输出轴，工作头通过下锁销连接于传动杆的底端，各部件之间的连接结构简单、便于拆装。地钻不使用时，可以将机头、传动杆及工作头拆开，减小地钻的体积使其便于包装、运输、携带。

9、工作头的连杆上沿轴向设置多个连接孔，通过调整下锁销与工作头的连接位置即可调整地钻整体的高度，方便不同身高的操作者进行作业，提高操作舒适度及通用性。

附图说明

图1为本发明手持式地钻实施例一的立体图；

图2为本发明手持式地钻实施例一中机头部分的立体图；

图3为本发明手持式地钻实施例一中传动机构的立体图；

图4为本发明手持式地钻实施例一中筒座的立体图；

图5为本发明手持式地钻实施例一中传动机构位于筒座内的部分立体图；

图6为图5的爆炸视图；

图7为本发明手持式地钻实施例一中三级传动组件与传动轴的爆炸视图；

图8为本发明手持式地钻实施例一中传动机构位于传动轴与输出轴之间的部分爆炸视图；

图9为本发明手持式地钻实施例一中传动杆与工作头之间配合的爆炸视图。

图中，1-工作头，11-作业部，12-连杆，13-连接孔，2-传动杆，21-上锁销，22-套筒，23-下锁销，24-下锁孔，3-壳体，31-照明灯，4-手柄，41-护套，42-点动开关，5-电机，61-一级传动组件，611-输入轮，612-一级行星轮，613-一级内齿圈，614-一级固定轴，62-二级传动组件，621-二级传动轮，622-二级行星轮，623-第一齿轮部，624-第二齿轮部，625-二级固定轴，63-三级传动组件，631-三级太阳轮，632-三级行星轮，633-三级内齿圈，634-三级行星架，635-三级固定轴，64-传动轴，641-传动部，65-四级传动组件，651-四级行星轮，652-四级内齿圈，653-四级行星架，654-四级固定轴，66-输出轴，661-传动孔，67-调速组件，671-调速轮，672-拨件，673-拨钮，674-传动齿圈，675-环形槽，676-止动齿，677-套孔，678-拨脚，71-筒座，711-凸柱，712-通槽，72-上固定座，73-下固定座，81-电池包，82-电池座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例一

如图1、图2、图3所示，本发明实施例一提供的手持式地钻，包括机头、工作头1及传动杆2，机头包括壳体3、设于壳体3上的手柄4及设于壳体内的电机5和传动机构，电机5通过传动机构、传动杆2驱动工作头1转动。

如图4、图5、图6、图7、图8所示，传动机构包括一级传动组件61、二级传动组件62、三级传动组件63、传动轴64、四级传动组件65、输出轴66及调速组件67。通过调速组件改变输出轴的转速，从而调整工作头的转速，使工作头的转速与具体作业情况匹配，还可以避免工作头或电机或传动机构因转速与作业情况不匹配而受损的情形，有效保证各构件的使用寿命。

如图5、图6所示，一级传动组件61包括输入轮611、若干个一级行星轮612及固定的一级内齿圈613，输入轮固定套装于电机5的电机轴上，一级行星轮与输入轮外啮合且与一级内齿圈内啮合。

二级传动组件62包括二级传动轮621和二级行星轮622，二级传动轮上设有轴心重合的第一齿轮部623和第二齿轮部624，第一齿轮部的直径大于第二齿轮部的直径，且第一齿轮部朝向一级传动组件61，二级行星轮622与第二齿轮部624外啮合。

第一齿轮部623在朝向一级传动组件61的端面上固定有若干根一级固定轴614，一级行星轮612固定套装在一级固定轴614上。电机5上的电机轴驱动输入轮611转动，输入轮通过与一级行星轮612的啮合作用驱动二级传动轮621转动。

调速组件67包括调速轮671、拨件672及拨钮673，调速轮上设有与二级传动轮621上的第一齿轮部623内啮合的传动齿圈674，二级行星轮622同时与传动齿圈内啮合。调速轮671的周向外壁上设有环形槽675，调速轮位于环形槽下方的周向外壁上均匀间隔设有多个止动齿676。

拨件672由铁丝或钢丝一体弯曲成型，拨件包括一体成型的左段、右段及中间段，左段和右段的大致中间部位环绕形成套孔677，左、右两端的末端弯曲或弯折形成拨脚678。

拨钮673滑动安装在壳体3上，拨钮在朝向传动机构的一侧设有用于夹持住拨件672中间段的夹持部。

壳体3内固定有筒座71，电机5固定在筒座的顶部，一级传动组件61、二级传动组件62及调速轮671装置在筒座内。筒座71的外壁上设有两个轴心重合的凸柱711，两个凸柱对称位于筒座的两侧，凸柱上设有紧固孔。筒座71的外壁还设有通槽712，通槽呈竖条形，通槽与凸柱之间间隔一段距离。筒座71内壁的下部间隔设有多个限位齿，限位齿与调速轮671上的止动齿676配合用以制止调速轮。

调速组件还包括与紧固孔匹配的限位件，拨件672通过套孔677转动套装于凸柱711上，限位件拧于凸柱上的紧固孔中用于限位拨件，拨件上的拨脚678自通槽712处伸入筒座71内并插入调速轮671的环形槽675中。

拨件672与凸柱711的连接处相当于转动支点，拨钮673带动拨件来回移动时，拨脚678通过与环形槽675的配合带动调速轮671沿轴向来回移动。

当二级传动轮621上的第一齿轮部623与调速轮671上的传动齿圈674内啮合时，一级传动组件61通过二级传动轮驱动调速轮转动，调速轮转动时通过二级行星轮驱动三级传动组件63转动。

当拨件672带动调速轮671移动使传动齿圈674脱离第一齿轮部623时，止动齿676卡入筒座71内壁的限位齿间，调速齿轮此时作为固定的二级内齿圈不发生转动。一级传动组件61驱动二级传动轮621转动时，第二齿轮部624通过二级行星轮622驱动三级传动组件63转动。

二级传动组件62的传动比在调速轮671与第一齿轮部623内啮合时及调速轮作为二级内齿圈时不一样，拨钮673移动时通过拨件672带动调速轮671沿轴向移动，调速轮移动时，二级传动组件的传动比改变。

三级传动组件63包括三级太阳轮631、三级行星轮632、固定的三级内齿圈633及三级行星架634，三级太阳轮在朝向二级传动组件62的端面上间隔固定有若干根二级固定轴625，二级行星轮622固定套装于二级固定轴625上。

三级行星轮632与三级太阳轮631外啮合且与三级内齿圈633内啮合，三级行星架634在朝向三级太阳轮的端面上间隔固定有若干根三级固定轴635，三级行星轮632固定套装于三级固定轴635上。

三级行星架634的中心处设有与传动轴64顶端过盈配合的中心孔，传动轴的底端设有齿形的传动部641。

四级传动组件65包括与传动部641外啮合的四级行星轮651、与四级行星轮外啮合且固定的四级内齿圈652及固定在输出轴66顶端的四级行星架653，四级行星架朝向传动部的端面上固定有若干根四级固定轴654，四级行星轮固定套装于四级固定轴上。

本实施例中，四级行星架653与输出轴66设为一体。

壳体3内还固定有上固定座72和下固定座73，上固定座固定于筒座71的下方，下固定座固定于上固定座的下方。三级传动组件65及传动轴64安装在上固定座72内，四级传动组件65及输出轴66的上部安装在下固定座73内。

本实施例中，传动杆2的顶端通过上锁销21连接于输出轴66的底端，输出轴的底端设有传动孔661，传动杆的顶端设有上锁孔，输出轴和传动杆之间还设有套筒22，套筒上设有孔。套筒22套装于输出轴66底端的外部，传动杆2的顶端套装于套筒外部，上锁销21穿过上锁孔、套筒上的孔及传动孔661使传动杆连接于输出轴。

如图9所示，工作头1通过下锁销23连接于传动杆2的底端，工作头包括设有螺旋的作业部11及位于作业部顶端的连杆12，连杆的轴向上均匀间隔设有多个连接孔13，传动杆2的底端设有下锁孔24。连杆12套装于传动杆2底端的外部，或者，传动杆2底端套装于连杆12的外部，下锁销23穿过下锁孔24和连接孔13使工作头1连接于传动杆。通过调整下锁销23与工作头1的连接位置即可调整地钻整体的高度，方便不同身高的操作者进行作业，提高操作舒适度及通用性。

本实施例的手持式地钻还包括电池包81、电池座82及PCB控制器，电池座固设于壳体3的外部，电池包可拆卸安装在电池座上。电池座内设有空腔，PCB控制器安装在电池座的空腔内。

手柄4的两端在操作时用于握持，手柄的两端套装有绝缘的护套41，手柄的两端均设有穿过护套的点动开关42，电池包81、PCB控制器、电机5及点动开关42通过导线串联形成工作回路。操作者只有双手同时按下两个点动开关42时才可以接通工作回路，提高操作安全性，避免操作者因单手操作发生意外，同时也避免了儿童因意外触碰点动开关而导致的安全事故。

壳体3的前侧上固定有照明灯31及灯罩，电池座82或壳体上设有拨动开关，电池包81、照明灯及拨动开关通过导线串联形成照明回路。操作者根据工作环境的具体情况启用或关闭照明灯，进一步提高了手持式地钻的通用性。

本实施中，手柄4通过焊接方式固定在壳体3上，上固定座72和下固定座73通过螺栓固定在壳体3内，电池座82通过螺栓固定在壳体的外部。

使用时，组装机头、工作头1及传动杆2，传动杆的顶部通过上锁销21连接于输出轴66的底端，工作头通过下锁销23连接于传动杆的底端，根据操作者的身高调整连杆12连接于传动杆的位置，使整机的高度适于进行操作。

将电池包81安装在电池座82上，根据工作环境的具体情况决定是否启用照明灯31，通过拨动开关控制照明灯的通断电状态。

工作时，操作者双手分别握持手柄4两端扶住整机，双手同时按下两侧的点动开关42时工作回路接通，电池包81向电机5供电，电机转动，通过传动机构、传动杆2驱动工作头1转动，工作头转动过程中实现打洞、松土、除草、冰面破冰等动作。

需要调整工作头1的转速时，拨动拨钮673，拨钮通过拨件672带动调速轮671轴向移动，调整二级传动组件62的传动比，进而调整传动机构整体的传动比，输出轴66的转速改变，从而工作头的转速改变。

使用完成后，拔下上锁销21和下锁销23，将工作头1从传动杆2上卸下，将传动杆从机头上卸下，减小地钻的体积使其便于包装、运输、携带。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。

Claims (7)

1.手持式地钻，包括机头及工作头，机头包括壳体、设于壳体上的手柄及设于壳体内的电机和传动机构，传动机构包括输出轴，工作头连接于输出轴，电机通过传动机构驱动工作头转动，其特征在于，所述传动机构包括用于调节输出轴转速的调速组件；所述传动机构包括一级传动组件、二级传动组件及三级传动组件，二级传动组件包括二级传动轮，二级传动轮上设有直径不等的第一齿轮部和第二齿轮部；所述调速组件包括调速轮及用于带动调速轮沿轴向来回移动的拨件；所述电机通过一、二、三级传动组件驱动输出轴转动时，拨件带动调速轮移动使第一齿轮部或第二齿轮部驱动三级传动组件转动；所述第一齿轮部的直径大于第二齿轮部的直径，所述调速轮上设有与第一齿轮部内啮合的传动齿圈；所述二级传动组件还包括用于驱动三级传动组件转动的二级行星轮，二级行星轮与第二齿轮部外啮合且与传动齿圈内啮合；所述壳体内固定有用于容纳一级传动组件、二级传动组件及调速轮的筒座；所述调速轮的周向外壁上设有止动齿，筒座的内壁上设有与止动齿匹配的限位齿，传动齿圈与第一齿轮部啮合时止动齿远离限位齿，传动齿圈脱离第一齿轮部时止动齿卡入限位齿。

2.根据权利要求1所述的手持式地钻，其特征在于，所述拨件转动设于筒座上，拨件朝向筒座中心的一端设有拨脚，筒座上设有通槽，调速轮的周向外壁上设有环形槽，拨脚自通槽处伸入筒座内并插入调速轮的环形槽中。

3.根据权利要求2所述的手持式地钻，其特征在于，所述筒座的外壁上设有凸柱，凸柱上设有紧固孔，拨件上设有与凸柱匹配的套孔，调速组件还包括与紧固孔匹配的限位件及拨钮，拨件通过套孔转动套装于凸柱上，限位件设于紧固孔中用于限位拨件；所述拨钮设于壳体上，拨钮朝向传动机构的一侧连接于拨件。

4.根据权利要求1-3任一项所述的手持式地钻，其特征在于，所述手持式地钻还包括电池包、电池座及PCB控制器，电池座固设于壳体外部，电池包可拆卸设于电池座上，PCB控制器设于电池座内；所述手柄的两端均设有点动开关，电池包、PCB控制器、电机及点动开关通过导线串联形成工作回路。

5.根据权利要求4所述的手持式地钻，其特征在于，所述壳体上设有照明灯，电池座或壳体上设有拨动开关，电池包、照明灯及拨动开关通过导线串联形成照明回路。

6.根据权利要求1-3任一项所述的手持式地钻，其特征在于，所述手持式地钻还包括传动杆及上锁销，传动杆的顶端设有上锁孔，输出轴的底端设有传动孔，传动杆的顶端套装于输出轴底端的外部，上锁销穿过上锁孔和传动孔使传动杆连接于输出轴。

7.根据权利要求6所述的手持式地钻，其特征在于，所述手持式地钻还包括下锁销，工作头包括作业部及位于作业部顶端的连杆，传动杆的底端设有下锁孔，连杆的轴向上均匀间隔设有多个连接孔，连杆套装于传动杆底端的外部或传动杆底端套装于连杆的外部，下锁销穿过下锁孔和连接孔使工作头连接于传动杆。