CN109986110B - 钻孔装置 - Google Patents

Abstract

一种用于在目标材料中形成具有底切部的孔的钻孔装置，其包括：能移动地安装至支架、用于保持驱动钻头的驱动装置的主保持器，其中所述主保持器能从第一位置运动至第二位置；钻头控制器，其使所述钻头在第一操作位置与第二操作位置之间切换；以及能从闩锁位置运动至未闩锁位置的闩锁元件。在所述闩锁位置中，所述闩锁元件将所述主保持器锁定至所述钻头控制器，这阻止所述钻头控制器使所述钻头切换至所述第二操作位置，并且当所述闩锁元件处于所述未闩锁位置中时，所述钻头控制器能相对于所述主保持器运动以使所述钻头切换至所述第二操作位置。

Description

钻孔装置

技术领域

本发明涉及一种钻孔装置，更特别地涉及一种用于形成具有底切部的孔的钻孔装置。

背景技术

通常在面板或者类似的结构中形成具有底切部的孔，用于接收可膨胀的插塞(比如具有可膨胀部分的底切锚固件)以及用可膨胀的插塞进行紧固。

图1和2分别为用于形成具有底切部的孔的传统的钻孔装置100的等距示意图以及前视示意图。钻孔装置100具有：由使用者控制的第一操作杆102，用于使驱动装置104向下运动以用钻头106在目标材料中形成孔的圆柱形部分；以及由使用者控制的第二操作杆108，用于在钻头106在目标材料中到达预定深度之后使钻头106枢转以形成孔的底切部。在形成底切部时，使用者必须握住第一操作杆102以将钻头106保持于预定深度中。因此，使用者需要用双手采取两个单独的步骤来形成具有底切部的孔。另外，必须以期望的精确形状形成底切部以确保孔与被安装至所述孔中的底切锚固件之间的预定的接合。然而，使用传统的钻孔装置100，使用者常常能觉察孔具有未完成的底切部，这带来底切锚固件被不适当地安装于孔中的风险，或者由底切锚固件的可膨胀部分所施加至孔的内壁的膨胀压力在目标材料中引起裂缝。此外，在通过释放第二操作杆108而使钻头106枢转返回之前将第一操作杆102释放的不当操作将损害钻头106。因此，具有用于形成具有底切部的孔的替代的钻孔装置将是有利的。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供一种用于在目标材料中形成具有底切部的孔的钻孔装置。所述钻孔装置包括：能移动地安装至支架、用于保持驱动钻头的驱动装置的主保持器，其中所述主保持器能沿第一方向从第一位置运动至第二位置；钻头控制器，其使所述钻头在第一操作位置与第二操作位置之间切换；以及能沿第二方向从闩锁位置运动至未闩锁位置的闩锁元件，其中在所述闩锁位置中，所述闩锁元件将所述主保持器锁定至所述钻头控制器，其中所述锁定阻止所述钻头控制器使所述钻头切换至所述第二操作位置，并且当所述闩锁元件处于所述未闩锁位置中时，所述钻头控制器能相对于所述主保持器运动以使所述钻头切换至所述第二操作位置。

附图说明

通过参考对优选实施例的以下描述连同附图，可最好地理解本发明连同其目的以及优点，其中：

图1为用于形成具有底切部的孔的传统的钻孔装置的等距示意图；

图2为图1中所示的传统的钻孔装置的前视示意图；

图3为根据本发明的实施例的用于形成具有底切部的孔的钻孔装置的等距示意图；

图4为根据本发明的实施例图3的钻孔装置的前视示意图；

图5为根据本发明的实施例从图4的线A-A所剖开的钻孔装置的剖视侧视示意图；

图6为根据本发明的实施例在钻头处于第一操作位置中时钻头控制器以及钻头的放大剖视侧视示意图；

图7为根据本发明的实施例在钻头处于第二操作位置中时钻头控制器以及钻头的放大剖视侧视示意图；以及

图8-13为根据本发明的实施例在形成具有底切部的孔时图4的钻孔装置的一系列局部剖视侧视示意图。

具体实施方式

以下结合附图所阐述的具体说明的目的是作为对本发明的目前优选的实施例的描述，并且并不用来代表可用来实践本发明的唯一的形式。应当理解的是，可通过要被包含于本发明的精神和范围内的不同的实施例实现相同的或等同的功能。在附图中，在各处使用相同的附图标记来表示相同的元件。此外，术语“包括”或者其任何其它变形用来涵盖非排他性包含，以使得包括一系列元件或步骤的模块、电路、装置构件、结构以及方法步骤并不仅仅包含那些元素而是可包含未清楚地列出的或者这样的模块、电路、装置构件或者步骤所固有的其它元件或步骤。之前出现“包括…一”的元件或步骤在不存在更多的限制条件的情况下并不排除存在包括所述元件或步骤的额外的相同的元件或步骤。

现在参考图3和4，示出根据本发明的实施例用于在目标材料206中形成具有底切部204的孔202的钻孔装置200的等距示意图以及前视示意图。图5为从图4的线A-A所剖开的钻孔装置200的剖视侧视示意图。

钻孔装置200包括支架208，以及能移动地安装至支架208的主保持器210。在优选实施例中，支架208包括：底座212，其在钻孔装置200在目标材料206中形成孔202时抵接目标材料206；以及从底座212向上延伸的至少一个支柱214。驱动装置216安装至主保持器210，其中驱动装置216驱动钻头218通过联接于驱动装置216与钻头218之间的钻杆220。例如，驱动装置216为可旋转地驱动钻头218的角磨机。主保持器210能沿所述至少一个支柱214沿第一方向221运动，以使得驱动装置216朝向目标材料206运动以形成孔202的圆柱形部分222。钻孔装置200还包括钻头控制器224，该钻头控制器224使钻头218在第一与第二操作位置之间切换。在一个优选实施例中，钻头控制器224能移动地安装至支架208并且能沿所述至少一个支柱214沿第一方向221运动。

图6和7为根据本发明的实施例在钻头218处于第一和第二操作位置中时钻头控制器224以及钻头218的相应的放大剖视侧视示意图。钻头218安装至钻杆220的末端并且能在第一与第二操作位置之间枢转。在一个优选实施例中，钻头218在其下部端部处包括侧向地凸出的切削刃226。如图6中所示，在优选实施例中，当钻头218处于第一操作位置中时，钻头218的下部端部大致地以钻杆220的纵向轴线为中心旋转以形成孔202的圆柱形部分222。在优选实施例中，钻头控制器224由作用在钻头控制器224与底座212之间的第一偏置构件228竖直地支撑。第一偏置构件228优选地为压缩弹簧，其向上偏置钻头控制器224以使钻头218切换至第一操作位置。

如图7中所示，在优选实施例中，钻头控制器224包括具有两个平行的倾斜内壁的凹槽229，并且钻头218包括具有两个平行的倾斜侧边的上部端部，用于形成底切部204，钻头控制器224相对于钻杆220向下运动至底切位置，这使钻头218的上部端部容置于钻头控制器224的凹槽229中并且与钻头控制器224的凹槽229配合，这使钻头218从第一操作位置枢转至第二操作位置，在第二操作位置中在钻头218围绕钻杆220的纵向轴线回旋时切削刃226铰大底切部204。

返回参考图5，钻孔装置200进一步包括闩锁元件230，其安装至主保持器210并且能在闩锁位置与未闩锁位置之间相对于主保持器210运动，其中当闩锁元件230处于闩锁位置中时，主保持器210被锁定至钻头控制器224，这阻止钻头控制器224与钻杆220之间的相对运动。在优选实施例中，闩锁元件230部分地容置于主保持器210的内腔中，能相对于主保持器210滑动，并且被第二偏置构件232偏置至闩锁位置。在优选实施例中，第二偏置构件232为容置于内腔中且作用在闩锁元件230与内腔的壁之间的压缩弹簧。

图8-10为根据本发明的实施例在钻孔装置200形成孔202的圆柱形部分222时从图4的线A-A所剖开的钻孔装置200的一系列局部剖视侧视示意图。

在图8中，钻孔装置200处于待机状态中。闩锁元件230被第二偏置构件232偏置至闩锁位置233，并且钻头218切换于第一操作位置中。在优选实施例中，钻头控制器224包括凹槽234，该凹槽234在闩锁元件230处于闩锁位置233中时接收闩锁元件230的第一端部，这将主保持器210与钻头控制器224锁定，由此阻止钻头控制器224与钻杆220之间的相对运动。第一偏置构件228向上偏置钻头控制器224以及主保持器210。

在图9中，使用者使钻头控制器224连同主保持器210朝向目标材料206运动以在目标材料206中形成孔202的圆柱形部分222。在优选实施例中，钻孔装置200包括用于使钻头控制器224连同主保持器210朝向目标材料206运动的主操作杆236。主操作杆236优选地包括铰接至支架208的支撑元件237的第一端部，以及接合钻头控制器224的主体部分。通过向下推动主操作杆236的相对的第二端部使钻头控制器224朝向目标材料206运动。

主保持器210通过钻头控制器224的运动沿第一方向221运动至第一位置238，其中在第一位置238中闩锁元件230保持于闩锁位置233中。在优选实施例中，钻孔装置200进一步包括在支架208与闩锁元件230之间起作用的运动转换器240，其中在主保持器210到达第一位置238之后，运动转换器240将主保持器210的沿第一方向221的进一步的运动的输出转换为闩锁元件230的沿第二方向242从闩锁位置233朝向未闩锁位置的运动。在优选实施例中，运动转换器240安装于支架208的底座212上并且包括接合至少凸起244的倾斜的表面，所述凸起244从闩锁元件230的至少侧表面侧向地凸出，其中当主保持器210在到达第一位置238之后沿第一方向221运动时，运动转换器240的倾斜的表面沿第二方向242推动闩锁元件230的突起244。在另一优选实施例中，运动转换器包括联接于支架208的上部部分246与闩锁元件230之间的金属丝(未示出)，其中当主保持器210在到达第一位置238之后沿第一方向221运动时，所述金属丝沿第二方向242拉动闩锁元件230。在又一优选实施例中，运动转换器包括枢转地联接于支架208的底座212与闩锁元件230之间的至少一个连杆元件(未示出)，其中当主保持器210在到达第一位置238之后沿第一方向221运动时，所述连杆元件沿第二方向242推动闩锁元件230。运动转换器240并不限于以上所提供的三个实施例。

移至图10，使用者使钻头控制器224进一步朝向目标材料206运动并且钻头控制器224使主保持器210沿第一方向221到达第二位置248，限深器250使主保持器210停止于第二位置248中，当已经达到孔202的圆柱形部分222的预定深度时，限深器250防止主保持器210运动超过第二位置248。在优选实施例中，限深器250安装至支架208，例如限深器250安装至支架208的支撑元件237，限深器250在主保持器210到达第二位置248时抵接主保持器210的底部表面。在优选实施例中，能按照圆柱形部分222的预定深度调节限深器250与底座212之间的距离。在另一优选实施例中，限深器安装至主保持器210并且朝向支架208的底座212延伸，其中限深器在主保持器210到达第二位置248时抵接底座212或者目标材料206。

当主保持器210到达第二位置248时，闩锁元件230通过运动转换器240到达未闩锁位置251，其中在未闩锁位置中钻头控制器224能相对于主保持器210至少向下运动，从而解除对钻头控制器224与钻杆220之间的相对运动的阻止。

图11-13为根据本发明的实施例图4的钻孔装置200从形成孔202的底切部204的步骤至将钻孔装置200释放返回至待机状态的步骤的一系列局部剖视侧视示意图。

在图11中，通过进一步推动主操作杆236使钻头控制器224进一步向下运动。返回参考图10，在优选实施例中，凹槽234的上边缘以及闩锁元件230的第一端部中的至少一个包括倾斜的表面252，其中在未闩锁位置251中，闩锁元件230的第一端部在倾斜的表面252上接合钻头控制器224，以使得如图11中所示，在主保持器210停止于第二位置248处之后，倾斜表面252将钻头控制器224的沿第一方向221朝向底切位置的额外的运动的输出转换为闩锁元件230的沿第二方向242从未闩锁位置251朝向指示位置253的额外的运动。由于限深器250使主保持器210停止并且主保持器210被从钻头控制器224解除锁定，因此钻头控制器224的额外的运动引起钻头控制器224与钻杆220之间的相对运动，这使钻头218从第一操作位置切换至第二操作位置以形成孔202的底切部204。

如图11中所示，在优选实施例中，钻孔装置200进一步包括安装至主保持器210的、用于将主保持器210锁定于第二位置248处的锁定杆254，以及安装至支架208的、用于将锁定杆254释放的释放杆256。在优选实施例中，锁定杆254包括安装至主保持器210的头部部分258、从头部部分258延伸的臂部分260、以及从臂部分260延伸的钩部分262。在优选实施例中，头部部分258铰接至主保持器210。在另一优选实施例中，头部部分258包括可滑动地容置于主保持器210中的水平部分。在优选实施例中，通过第三偏置构件264将锁定杆254偏置至未锁定位置。例如，第三偏置构件264为作用在支撑元件237与臂部分260之间的压缩弹簧。释放杆256包括卡爪部分266并且被第四偏置构件(未示出)朝向底座212偏置。在优选实施例中，第四偏置构件为作用在释放杆256与支架208之间的拉力弹簧。当闩锁元件230运动至指示位置253时，闩锁元件230的与第一端部相对的第二端部接合锁定杆254并且将锁定杆254推动至锁定位置，其中锁定杆254的钩部分262与释放杆256的卡爪部分266互锁，由此将主保持器210锁定于第二位置248中，这防止驱动装置216在钻头218形成底切部204时向上运动。因此，仅仅需要一只手来控制主操作杆236以依序形成孔202的圆柱形部分222以及底切部204。

在优选实施例中，钻孔装置200进一步包括指示器268，其指示底切部204的完成。在钻头控制器224到达底切位置后完成底切部204，因此通过钻头控制器224将闩锁元件230推动至指示位置253并且通过闩锁元件230将锁定杆254推动至锁定位置。在优选实施例中，指示器268包括联接至锁定杆254的连杆构件270。在优选实施例中，指示器268向上延伸于驱动装置216之上。在锁定杆254被推动至锁定位置的情况下，指示器268运动至底切部完成位置，其表明完成底切部204。

参考图12，一旦底切部204已经完成，使用者通过释放主操作杆236将钻头控制器224释放，第一偏置构件228的偏置力向上推动钻头控制器224，而主保持器210由于锁定杆254与释放杆256之间的互锁仍然被锁定于第二位置248中。钻头控制器224与钻杆220之间的相对运动使钻头218从第二操作位置切换返回至第一操作位置。第二偏置构件232的偏置力将闩锁元件230偏置至未闩锁位置251。在优选实施例中，在未闩锁位置251中，闩锁元件230的第一端部的下表面接合凹槽234的下表面，这阻止钻头控制器224进一步向上运动。

在图13中，一旦使用者通过反向地偏置释放杆256将锁定杆254释放，则主保持器210就被从第二位置248解除锁定。第一偏置构件228的偏置力向上推动钻头控制器224以及主保持器210。因此，闩锁元件230通过第二偏置构件232的偏置力以及运动转换器240返回至闩锁位置233，并且钻孔装置200返回至待机状态。当锁定杆254被第三偏置构件264偏置返回至未锁定位置时，指示器268恢复至原始位置。因此，驱动装置216仅仅在使用者确保底切部204完成(这通过指示器268指示)时上升。

对本发明的优选实施例的描述已经为了示例说明和描述的目的而给出，但是并非为详尽的或者将本发明限于所公开的形式。本发明所属领域的技术人员将理解的是，可对上述实施例进行改变而不脱离其宽泛的发明理念。因此，应当理解的是，本发明并不限于所公开的特定实施例，而是涵盖本发明的如所附权利要求所限定的精神和范围内的改型。

Claims (11)

1.一种用于在目标材料中形成具有底切部的孔的钻孔装置，包括：

能移动地安装至支架、用于保持驱动钻头的驱动装置的主保持器，其中所述主保持器能沿第一方向从第一位置运动至第二位置；

钻头控制器，其使所述钻头在第一操作位置与第二操作位置之间切换；以及

能沿第二方向从闩锁位置运动至未闩锁位置的闩锁元件，其中在所述闩锁位置中，所述闩锁元件将所述主保持器锁定至所述钻头控制器，其中所述锁定阻止所述钻头控制器使所述钻头切换至所述第二操作位置，并且当所述闩锁元件处于所述未闩锁位置中时，所述钻头控制器能相对于所述主保持器运动以使所述钻头切换至所述第二操作位置。

2.根据权利要求1所述的钻孔装置，进一步包括运动转换器，其将所述主保持器的沿所述第一方向从所述第一位置至所述第二位置的运动的输出转换为所述闩锁元件的沿所述第二方向从所述闩锁位置至所述未闩锁位置的运动。

3.根据权利要求1所述的钻孔装置，其特征在于，在所述主保持器到达所述第二位置之后，通过所述钻头控制器的额外的运动的输出，所述闩锁元件能沿所述第二方向从所述未闩锁位置进一步运动至指示位置，其中所述钻头控制器的额外的运动使所述钻头从所述第一操作位置切换至所述第二操作位置。

4.根据权利要求3所述的钻孔装置，其特征在于，所述闩锁元件安装至所述主保持器并且能相对于所述主保持器从所述闩锁位置运动至所述未闩锁位置，其中在所述未闩锁位置中，在所述闩锁元件的第一端部以及所述钻头控制器的侧边中的至少一个的倾斜的表面处，所述闩锁元件接合所述钻头控制器，由此所述钻头控制器的额外的运动的输出进一步使所述闩锁元件从所述未闩锁位置运动至所述指示位置。

5.根据权利要求3所述的钻孔装置，进一步包括安装至所述主保持器、用于将所述主保持器锁定于所述第二位置中的锁定杆。

6.根据权利要求5所述的钻孔装置，其特征在于，所述闩锁元件的从所述未闩锁位置至所述指示位置的运动的输出使所述锁定杆运动至锁定位置，这将所述主保持器在所述第二位置中锁定至所述支架。

7.根据权利要求6所述的钻孔装置，进一步包括用于将所述锁定杆从所述锁定位置释放的释放杆。

8.根据权利要求1所述的钻孔装置，进一步包括通过所述钻头控制器的运动启动、用于指示所述底切部的完成的指示器。

9.根据权利要求1所述的钻孔装置，其特征在于，所述钻头控制器包括凹槽，所述凹槽在所述闩锁元件处于所述闩锁位置中时接收所述闩锁元件的第一端部。

10.根据权利要求1所述的钻孔装置，进一步包括用于朝向所述闩锁位置偏置所述闩锁元件的偏置元件。

11.根据权利要求1所述的钻孔装置，进一步包括限深器，其防止所述主保持器沿所述第一方向运动超过所述第二位置。

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