CN112122652B - 一种掏孔器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种掏孔器，属于机械技术领域。本掏孔器包括大致呈圆桶形的桶体，桶体下端开口，桶体顶壁上成型有轴部，桶体底壁上设有两个沿桶体周向均布的刀块，刀块呈圆弧形，两刀块底部均设有纵向刀刃，桶体上设有沿轴向贯穿的两通孔，两通孔内均竖直固定有转轴，两刀块分别与两转轴下端铰接，转轴上端伸出通孔并铰接有配重块，桶体顶壁上还具有两凸柱，两配重块均通过第一弹簧分别与两凸柱连接，配重块、第一弹簧和凸柱沿桶体旋转方向依次交替分布；桶体上还设有分别用于限制两刀块与桶体保持同轴布置的两锁定结构，通过外力可解除锁定结构对刀块的限制，刀块内侧还设有横向刀刃。本掏孔器可保持废料完整性。

Description

一种掏孔器

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种掏孔器。

背景技术

掏孔器也称为开孔器或开孔锯或孔锯，指现代工业或工程中加工圆形孔的一种锯切类特殊圆锯，操作简单灵活、携带方便、安全，用途广泛。掏孔器安装在普通电钻上，就能方便地在铜、铁、不锈钢、有机玻璃、木板、塑料等各种板材的平面、球面等任意曲面上进行切割。

现有的掏孔器如中国专利库公开的一种开孔器(申请号：201310039836.8)，包括圆形的盖体底部和沿盖体底部外圆周垂直延伸出的圆周侧壁，所述盖体底部的中心设置有连接孔，所述圆周侧壁由至少两片刀齿构成，所有刀齿均布在圆周侧壁的圆周上且相邻两片刀齿间隔有一定的距离，在所有刀齿顶面形成的圆周上，所述刀齿的刀刃的外圆周端高于内圆周端。

上述开孔器在开孔完毕后，成型在盖体内的废料仍滞留在孔内，后续一般都是通过钻头将上述废料打碎，存在一定浪费，而且打碎过程中存在一定机率钻头与孔壁发生碰撞，影响孔成型质量。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种可保持掏孔产生废料的完整性的掏孔器。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种掏孔器，包括大致呈圆桶形的桶体，桶体下端开口，桶体顶壁上成型有与桶体同轴的轴部，桶体底壁上设有两个沿桶体周向均布的刀块，刀块呈圆弧形，两刀块底部均设有纵向刀刃，其特征在于，桶体上设有沿轴向贯穿的两通孔，两通孔内均竖直固定有转轴，两刀块分别与两转轴下端铰接，转轴上端伸出通孔并铰接有配重块，桶体顶壁上还具有两凸柱，两配重块均通过第一弹簧分别与两凸柱连接，且配重块、第一弹簧和凸柱沿桶体旋转方向依次交替分布；桶体上还设有分别用于限制两刀块与桶体保持同轴布置的两锁定结构，且通过外力可解除锁定结构对刀块的限制，刀块内侧还设有一排沿刀块长度方向连续分布的横向刀刃。

使用过程如下：轴部连接驱动源，使桶体绕自身轴线转动；纵向刀刃作用在基体上并向下掏孔，当到达指定深度后，通过外力接触锁定结构对刀块的限制，此时刀块可绕转轴轴线转动并通过横向刀刃将处于桶体内的废料切断，取出桶体后废料在重力作用下自动脱出。其中，桶体旋转过程中，配重块会克服第一弹簧弹力绕转轴轴线转动，形成一个旋转力矩，对刀块进行有力支撑，使掏孔过程顺畅、稳定进行，来提高孔成型的质量。

在上述的掏孔器中，锁定结构包括设于桶体上端外侧壁上的凹槽，凹槽内壁上设有竖直贯穿的连接孔，连接孔下端延伸至桶体底壁，刀块上设有能正对连接孔的插孔，连接孔内竖直设有限位杆，凹槽内设有用于驱动限位杆移动使其下端伸入或伸出插孔的驱动结构。通过限位杆插入插孔或从插孔中拔出来控制刀块的状态，具有结构简单、操作方便的优点。

在上述的掏孔器中，限位杆的上端延伸至凹槽内，驱动结构包括设于凹槽内的拨片和设于限位杆上的第二弹簧，拨片中部通过杆件与桶体铰接，凹槽内还设有能使拨片绕杆件轴线往复摆动的驱动件，且在驱动件作用下，拨片一端能抵压在限位杆上并使限位杆克服第二弹簧的弹力下移。

在上述的掏孔器中，驱动件包括拉簧和竖直滑动设置在凹槽内的驱动杆，拨片位于驱动杆和限位杆之间，拉簧两端分别连接拨片和桶体，驱动杆上设有从上到下依次分布的抵压面一和限位面一，限位杆上设有从上到下依次设置的限位面二和抵压面二，在拉簧作用下，拨片上端的上下两侧分别抵压在抵压面一和限位面一上，拨片下端的上下两侧分别抵压在限位面二和抵压面二上，驱动杆上成型有水平设置的压杆以及设置有使驱动杆具有向下运动趋势的第三弹簧，且压杆外端伸出凹槽。其中，限位面一用于限制拨片向下摆动；限位面二用于限制拨片向上摆动；使用时，当刀块到达指定深度后，压杆会与基板抵触下移，此时，驱动杆下移，拨片在拉簧作用下上端向下摆动，拨片下端向上摆动，此时，限位杆在拨片和第二弹簧共同作用下向上移动脱离插孔，以解除对刀块的锁定，上述过程利用拨片、驱动杆、压杆等部件配合，使掏孔深度判定和锁定结构解除实现联动，并使锁定结构解除过程完全自动进行，这样不仅提高了加工精度，而且方便性较高。

在上述的掏孔器中，所述的限位面一为直径向下逐渐变大的锥面一，限位面二为直径向下逐渐变小的锥面二，拨片上端设有用于与锥面一接触的斜面一，拨片下端设有用于与锥面二接触的斜面二，以通过加大接触面积，来提高驱动杆、拨片和限位杆三者运动的稳定性。

在上述的掏孔器中，凹槽的上下两侧均竖直设有与驱动杆匹配的滑孔，位于上侧的滑孔延伸至桶体顶壁，且驱动杆两端分别插接在两滑孔内，确保驱动杆滑动的稳定性。

在上述的掏孔器中，凹槽的上侧还竖直设有与限位杆正对且匹配的导孔，且限位杆的上端延伸至导孔内。

作为另一种方案，在上述的掏孔器中，所述的锁定结构包括沿竖直方向贯穿在桶体上的螺纹孔，刀块上设有正对螺纹孔的限位孔，螺纹孔内螺接有螺杆，且转动螺杆可使其下端伸入或伸出限位孔。

作为另一种方案，在上述的掏孔器中，驱动件包括固定在凹槽内的旋转电机，且旋转电机的主轴与上述杆件固连。

在上述的掏孔器中，第二弹簧套设并固定在限位杆上，第二弹簧处于拨片和凹槽下侧壁之间，且第二弹簧的下端抵压在凹槽下侧壁上。

在上述的掏孔器中，第三弹簧套设并固定在驱动杆上，第三弹簧处于拨片和凹槽上侧壁之间，且第三弹簧的上端抵压在凹槽上侧壁上。

在上述的掏孔器中，桶体的顶壁上开设有沿竖直方向贯穿的气孔，桶体的外侧壁上设有呈条形的排屑缺口，排屑缺口长度沿桶体轴向延伸，且排屑缺口两端分别延伸至桶体底壁和顶壁。桶体旋转时，外部气体由气孔进入桶体，气体到达刀刃切削位置可带走该位置产生的废屑，且废屑通过排屑缺口往外排出，以有效减少废屑对掏孔过程的干扰，来提高掏孔精度和质量。

在上述的掏孔器中，气孔有多个并沿桶体周向均布，排屑缺口有两个，且两排屑缺口和两凹槽沿桶体的周向交替分布。

在上述的掏孔器中，排屑缺口由底壁和使底壁两侧分别连接桶体外侧壁的侧壁一和侧壁二构成，且侧壁一、底壁和侧壁二沿桶体的旋转方向依次分布，底壁呈与桶体同轴的圆弧形，侧壁一为斜面，侧壁二的横截面呈圆弧形且该横截面的圆心位于桶体外，以利用较宽的排屑缺口面积，使气体带着废屑更易排出。

与现有技术相比，本掏孔器具有以下优点：

1、在刀块上设置横向刀刃，且导块在达到指定掏孔深度后可自动向内摆动并利用横向刀刃将处于桶体内的废料切断，使废料保持较完整的一块，从而在实际使用时可将废料重新利用起来，以减少材料浪费。

2、利用拨片、驱动杆、压杆等部件组成的驱动结构，使掏孔深度判定和锁定结构解除实现联动，并使锁定结构解除过程完全自动进行，这样不仅提高了加工精度，而且方便性较高。

3、桶体旋转过程中，配重块会克服第一弹簧弹力绕转轴轴线转动，形成一个旋转力矩，对刀块进行有力支撑，使掏孔过程顺畅、稳定进行，来提高孔成型的质量。

4、桶体旋转时，外部气体由气孔进入桶体，气体到达刀刃切削位置可带走该位置产生的废屑，且废屑通过排屑缺口往外排出，以有效减少废屑对掏孔过程的干扰，来提高掏孔精度和质量。

5、可方便的在任意表面掏出圆柱体并实现利用，特别是加工名贵材料时更能有效降低成本，杜绝浪费。

附图说明

图1是掏孔器的立体结构示意图。

图2是图1中A处的放大结构示意图。

图3是掏孔器的剖视结构示意图。

图4是限位杆和刀块的连接结构示意图。

图5是刀块的立体结构示意图。

图6是桶体的剖视结构示意图。

图中，1、桶体；1a、轴部；1b、凹槽；1c、气孔；1d、排屑缺口；1d1、底壁；1d2、侧壁一；1d3、侧壁二；2、刀块；2a、纵向刀刃；2b、横向刀刃；2c、插孔；3、转轴；4、配重块；5、凸柱；6、第一弹簧；7、限位杆；7a、限位面二；7b、抵压面二；8、拨片；9、第二弹簧；10、杆件；11、拉簧；12、驱动杆；12a、限位面一；12b、抵压面一；12c、压杆；13、第三弹簧。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，本掏孔器包括大致呈圆桶形的桶体1，桶体1下端开口，桶体1顶壁上成型有与桶体1同轴的轴部1a，且在本实施例中，优选桶体1和轴部1a为一体式结构。

其中，如图3和图5所示，桶体1底壁上设有刀块2，刀块2有两个并沿桶体1周向均布。刀块2呈圆弧形，该刀块2顶壁与桶体1底壁贴靠，刀块2底部设有一排沿刀块2长度方向连续分布的纵向刀刃2a，刀块2的内侧设有沿刀块2长度方向连续分布的横向刀刃2b。在本实施例中，横向刀刃2b成型方式如下：刀块2上具有两个竖直设置的刀面，且两刀面围成上述的横向刀刃2b。

如图1和图3所示，桶体1上设有沿轴向贯穿的两通孔，两通孔内均竖直固定有转轴3，两刀块2分别与两转轴3下端铰接，以使块体能绕转轴3轴线摆动。在本实施例中，刀块2一端与转轴3铰接，且横向刀刃2b和纵向刀刃2a均设置在刀块2另一端。转轴3上端伸出通孔并铰接有配重块4，以使配重块4能绕转轴3轴线摆动。桶体1顶壁上还具有两凸柱5，两配重块4均通过第一弹簧6分别与两凸柱5连接，且配重块4、第一弹簧6和凸柱5沿桶体1旋转方向依次交替分布。优选配重块4呈圆弧形，配重块4一端与转轴3铰接，且配重块4另一端连接第一弹簧6；凸柱5和桶体1采用分体式结构，以便于桶体1加工。

桶体1上还设有分别用于限制两刀块2与桶体1保持同轴布置的两锁定结构，且通过外力可解除锁定结构对刀块2的限制。

具体来说，如图2和图4所示，锁定结构包括设于桶体1上端外侧壁上的凹槽1b，凹槽1b内壁上设有竖直贯穿的连接孔，连接孔下端延伸至桶体1底壁，刀块2上设有能正对连接孔的插孔2c，连接孔内竖直设有限位杆7，凹槽1b内设有用于驱动限位杆7移动使其下端伸入或伸出插孔2c的驱动结构。通过限位杆7插入插孔2c或从插孔2c中拔出来控制刀块2的状态，具有结构简单、操作方便的优点。

在本实施例中，限位杆7的上端延伸至凹槽1b内，驱动结构包括设于凹槽1b内的拨片8和设于限位杆7上的第二弹簧9，拨片8中部通过杆件10与桶体1铰接，凹槽1b内还设有能使拨片8绕杆件10轴线往复摆动的驱动件，且在驱动件作用下，拨片8一端能抵压在限位杆7上并使限位杆7克服第二弹簧9的弹力下移。驱动件包括拉簧11和竖直滑动设置在凹槽1b内的驱动杆12，拨片8位于驱动杆12和限位杆7之间，拉簧11两端分别连接拨片8和桶体1，驱动杆12上设有从上到下依次分布的抵压面一12b和限位面一12a，限位杆7上设有从上到下依次设置的限位面二7a和抵压面二7b，在拉簧11作用下，拨片8上端的上下两侧分别抵压在抵压面一12b和限位面一12a上，拨片8下端的上下两侧分别抵压在限位面二7a和抵压面二7b上，驱动杆12上成型有水平设置的压杆12c以及设置有使驱动杆12具有向下运动趋势的第三弹簧13，且压杆12c外端伸出凹槽1b。其中，限位面一12a用于限制拨片8向下摆动；限位面二7a用于限制拨片8向上摆动；压杆12c和驱动杆12为一体式结构或分体式结构均是可以的。

其中，

杆件10结构如下：优选杆件10为与桶体1螺接的螺栓，自然，杆件10为与桶体1固连的轴件，且拨片8与轴件铰接也是可以的。

第二弹簧9和第三弹簧13的设置方式如下：第二弹簧9套设并固定在限位杆7上，第二弹簧9处于拨片8和凹槽1b下侧壁之间，且第二弹簧9的下端抵压在凹槽1b下侧壁上；第三弹簧13套设并固定在驱动杆12上，第三弹簧13处于拨片8和凹槽1b上侧壁之间，且第三弹簧13的上端抵压在凹槽1b上侧壁上。

驱动杆12滑动设置方式如下：凹槽1b的上下两侧均竖直设有与驱动杆12匹配的滑孔，位于上侧的滑孔延伸至桶体1顶壁，且驱动杆12两端分别插接在两滑孔内，确保驱动杆12滑动的稳定性。

进一步说明，限位面一12a为直径向下逐渐变大的锥面一，限位面二7a为直径向下逐渐变小的锥面二，拨片8上端设有用于与锥面一接触的斜面一，拨片8下端设有用于与锥面二接触的斜面二，以通过加大接触面积，来提高驱动杆12、拨片8和限位杆7三者运动的稳定性。凹槽1b的上侧还竖直设有与限位杆7正对且匹配的导孔，且限位杆7的上端延伸至导孔内，以提高限位杆7滑动的稳定性。

如图1、图4和图5所示，桶体1的顶壁上开设有沿竖直方向贯穿的气孔1c，气孔1c有多个并沿桶体1周向均布。桶体1的外侧壁上设有呈条形的排屑缺口1d，排屑缺口1d长度沿桶体1轴向延伸，且排屑缺口1d两端分别延伸至桶体1底壁和顶壁。排屑缺口1d有两个，且两排屑缺口1d和两凹槽1b沿桶体1的周向交替分布。在本实施例中，排屑缺口1d由底壁1d1和使底壁1d1两侧分别连接桶体1外侧壁的侧壁一1d2和侧壁二1d3构成，且侧壁一1d2、底壁1d1和侧壁二1d3沿桶体1的旋转方向依次分布，底壁1d1呈与桶体1同轴的圆弧形，侧壁一1d2为斜面，侧壁二1d3的横截面呈圆弧形且该横截面的圆心位于桶体1外，以利用较宽的排屑缺口1d面积，使气体带着废屑更易排出。

使用过程如下：轴部1a连接驱动源，使桶体1绕自身轴线转动；纵向刀刃2a作用在基体上并向下掏孔，当到达指定深度后，压杆12c会与基板抵触下移，此时，驱动杆12下移，拨片8在拉簧11作用下上端向下摆动，拨片8下端向上摆动，此时，限位杆7在拨片8和第二弹簧9共同作用下向上移动脱离插孔2c，以解除对刀块2的锁定，此时刀块2可绕转轴3轴线转动并通过横向刀刃2b将处于桶体1内的废料切断，取出桶体1后废料在重力作用下自动脱出。其中，桶体1旋转过程中，配重块4会克服第一弹簧6弹力绕转轴3轴线转动，形成一个旋转力矩，对刀块2进行有力支撑，使掏孔过程顺畅、稳定进行，来提高孔成型的质量；桶体1旋转时，外部气体由气孔1c进入桶体1，气体到达刀刃切削位置可带走该位置产生的废屑，且废屑通过排屑缺口1d往外排出，以有效减少废屑对掏孔过程的干扰，来提高掏孔精度和质量。

实施例二

本实施例二同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：锁定结构包括沿竖直方向贯穿在桶体1上的螺纹孔，刀块2上设有正对螺纹孔的限位孔，螺纹孔内螺接有螺杆，且转动螺杆可使其下端伸入或伸出限位孔。

实施例三

本实施例三同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：驱动件包括固定在凹槽1b内的旋转电机，且旋转电机的主轴与上述杆件10固连。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种掏孔器，包括大致呈圆桶形的桶体(1)，桶体(1)下端开口，桶体(1)顶壁上成型有与桶体(1)同轴的轴部(1a)，桶体(1)底壁上设有两个沿桶体(1)周向均布的刀块(2)，刀块(2)呈圆弧形，两刀块(2)底部均设有纵向刀刃(2a)，其特征在于，桶体(1)上设有沿轴向贯穿的两通孔，两通孔内均竖直固定有转轴(3)，两刀块(2)分别与两转轴(3)下端铰接，转轴(3)上端伸出通孔并铰接有配重块(4)，桶体(1)顶壁上还具有两凸柱(5)，两配重块(4)均通过第一弹簧(6)分别与两凸柱(5)连接，且配重块(4)、第一弹簧(6)和凸柱(5)沿桶体(1)旋转方向依次交替分布；桶体(1)上还设有分别用于限制两刀块(2)与桶体(1)保持同轴布置的两锁定结构，且通过外力可解除锁定结构对刀块(2)的限制，刀块(2)内侧还设有一排沿刀块(2)长度方向连续分布的横向刀刃(2b)；配重块(4)呈圆弧形，配重块(4)一端与转轴(3)铰接，且配重块(4)另一端连接第一弹簧(6)。

2.根据权利要求1所述的掏孔器，其特征在于，锁定结构包括设于桶体(1)上端外侧壁上的凹槽(1b)，凹槽(1b)内壁上设有竖直贯穿的连接孔，连接孔下端延伸至桶体(1)底壁，刀块(2)上设有能正对连接孔的插孔(2c)，连接孔内竖直设有限位杆(7)，凹槽(1b)内设有用于驱动限位杆(7)移动使其下端伸入或伸出插孔(2c)的驱动结构。

3.根据权利要求2所述的掏孔器，其特征在于，限位杆(7)的上端延伸至凹槽(1b)内，驱动结构包括设于凹槽(1b)内的拨片(8)和设于限位杆(7)上的第二弹簧(9)，拨片(8)中部通过杆件(10)与桶体(1)铰接，凹槽(1b)内还设有能使拨片(8)绕杆件(10)轴线往复摆动的驱动件，且在驱动件作用下，拨片(8)一端能抵压在限位杆(7)上并使限位杆(7)克服第二弹簧(9)的弹力下移。

4.根据权利要求3所述的掏孔器，其特征在于，驱动件包括拉簧(11)和竖直滑动设置在凹槽(1b)内的驱动杆(12)，拨片(8)位于驱动杆(12)和限位杆(7)之间，拉簧(11)两端分别连接拨片(8)和桶体(1)，驱动杆(12)上设有从上到下依次分布的抵压面一(12b)和限位面一(12a)，限位杆(7)上设有从上到下依次设置的限位面二(7a)和抵压面二(7b)，在拉簧(11)作用下，拨片(8)上端的上下两侧分别抵压在抵压面一(12b)和限位面一(12a)上，拨片(8)下端的上下两侧分别抵压在限位面二(7a)和抵压面二(7b)上，驱动杆(12)上成型有水平设置的压杆(12c)以及设置有使驱动杆(12)具有向下运动趋势的第三弹簧(13)，且压杆(12c)外端伸出凹槽(1b)。

5.根据权利要求4所述的掏孔器，其特征在于，所述的限位面一(12a)为直径向下逐渐变大的锥面一，限位面二(7a)为直径向下逐渐变小的锥面二，拨片(8)上端设有用于与锥面一接触的斜面一，拨片(8)下端设有用于与锥面二接触的斜面二。

6.根据权利要求4或5所述的掏孔器，其特征在于，凹槽(1b)的上下两侧均竖直设有与驱动杆(12)匹配的滑孔，位于上侧的滑孔延伸至桶体(1)顶壁，且驱动杆(12)两端分别插接在两滑孔内。

7.根据权利要求4或5所述的掏孔器，其特征在于，凹槽(1b)的上侧还竖直设有与限位杆(7)正对且匹配的导孔，且限位杆(7)的上端延伸至导孔内。

8.根据权利要求4或5所述的掏孔器，其特征在于，第二弹簧(9)套设并固定在限位杆(7)上，第二弹簧(9)处于拨片(8)和凹槽(1b)下侧壁之间，且第二弹簧(9)的下端抵压在凹槽(1b)下侧壁上；第三弹簧(13)套设并固定在驱动杆(12)上，第三弹簧(13)处于拨片(8)和凹槽(1b)上侧壁之间，且第三弹簧(13)的上端抵压在凹槽(1b)上侧壁上。

9.根据权利要求1所述的掏孔器，其特征在于，桶体(1)的顶壁上开设有沿竖直方向贯穿的气孔(1c)，桶体(1)的外侧壁上设有呈条形的排屑缺口(1d)，排屑缺口(1d)长度沿桶体(1)轴向延伸，且排屑缺口(1d)两端分别延伸至桶体(1)底壁和顶壁。

10.根据权利要求9所述的掏孔器，其特征在于，排屑缺口(1d)由底壁(1d1)和使底壁(1d1)两侧分别连接桶体(1)外侧壁的侧壁一(1d2)和侧壁二(1d3)构成，且侧壁一(1d2)、底壁(1d1)和侧壁二(1d3)沿桶体(1)的旋转方向依次分布，底壁(1d1)呈与桶体(1)同轴的圆弧形，侧壁一(1d2)为斜面，侧壁二(1d3)的横截面呈圆弧形且该横截面的圆心位于桶体(1)外。

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