CN112425312A - 电钻 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电钻，包括：壳体；电机，用于驱动所述电钻作业；输出组件，用于输出所述电机的动力；第一制动组件，包括分别设置在所述传动轴和输出轴上的主动盘和从动盘，在非制动状态下，所述主动盘与所述从动盘啮合以传递动力，在制动状态下，所述主动盘和所述从动盘在轴向方向上位移以相互脱离，停止传递动力；第二制动组件，包括质量块和与所述电机相连的微动开关，在制动状态下，所述质量块位移并触发所述微动开关，使电机停转。本发明结构简单安装方便，通过第一制动组件和第二制动组件的双重保护，避免钻头堵转时机器反扭矩带来的意外情况。

Description

电钻

技术领域

本发明涉及一种电钻，属于电动工具领域。

背景技术

电钻是一种通过动力装置带动钻头进行钻地挖坑的工具，作业时钻头旋转向下运动，在扭矩和轴向力的作用下切削土壤，切下的松碎土壤沿导土片工作面上升，运到地表后被抛离到坑的周围。电钻可适应各种地形、土壤的挖坑作业，操作简单、钻深合理、出土均匀且作业效率高。

在钻孔作业过程中，当电钻钻头的刀片或叶片突然碰到硬物或过载时，钻头会突然发生堵转，如果此时不立刻切断电机轴对钻头的动力传输，在钻头上的大扭矩会导致机体产生反弹现象，使操作人员失去重心平衡，双手无法把持住支架握持部，进而失去对电钻的控制。而且，大的扭矩容易导致钻头磨损或断裂，大大减少机器使用寿命和影响作业进度。

有鉴于此，确有必要提出一种电钻，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电钻，让使用人员在操作时，能够避免钻头堵转时机器反扭矩带来的安全隐患。

为实现上述目的，本发明提供了一种电钻，包括：壳体；电机，用于驱动所述电钻作业；输出组件，用于输出所述电机的动力，所述输出组件包括平行设置的传动轴和输出轴，所述传动轴与所述电机连接并通过所述输出轴输出动力；第一制动组件，包括分别设置在所述传动轴和输出轴上的主动盘和从动盘，在非制动状态下，所述主动盘与所述从动盘啮合以传递动力，在制动状态下，所述主动盘和所述从动盘在轴向方向上位移以相互脱离，停止传递动力；第二制动组件，包括质量块和与所述电机相连的微动开关，在制动状态下，所述质量块位移并触发所述微动开关，使电机停转。

作为本发明的进一步改进，所述主动盘和所述从动盘的其中一个上设有凸台，另一个上设有与所述凸台相匹配的凹槽，所述凸台和所述凹槽上分别设有斜面。

作为本发明的进一步改进，所述主动盘和所述传动轴之间具有第一滚动件，所述从动盘和所述输出轴之间具有第二滚动件。

作为本发明的进一步改进，所述主动盘内侧与所述传动轴的外壁均设有与所述第一滚动件相匹配的第一收容槽，所述第一收容槽沿所述传动轴的轴向方向延伸，以限制所述主动盘相对于所述传动轴转动；所述从动盘内侧与所述输出轴的外壁均设有与所述第二滚动件相匹配的第二收容槽，所述第二收容槽沿所述输出轴的轴向方向延伸，以限制所述从动盘相对于所述输出轴转动。

作为本发明的进一步改进，所述主动盘的上方设有套设在所述传动轴上的第一弹性元件，用于将所述主动盘在位移后进行复位，所述第一弹性元件的上端设有套设在所述传动轴上的上轴承，所述从动盘的下端设有套设在所述输出轴上的下轴承。

作为本发明的进一步改进，所述第二制动组件包括设置在所述微动开关和所述质量块之间的第二弹性元件。

作为本发明的进一步改进，所述第二制动组件包括用于收容所述微动开关、第二弹性元件和质量块的制动盒。

作为本发明的进一步改进，所述质量块水平设置在所述制动盒中，使得所述质量块在水平方向上位移，所述制动盒设置在所述壳体中。

作为本发明的进一步改进，所述电钻还包括固定在所述壳体外侧的支架，所述支架包括握持部，且所述握持部上设有用于启动所述电机的开关。

作为本发明的进一步改进，所述电钻还包括为所述电机供电的电池包组件，所述电池包组件至少部分突伸在所述壳体外。

本发明的有益效果是：本发明的电钻包括第一制动组件和第二制动组件，第一制动组件为机械离合装置，在制动状态下停止传递动力；第二制动组件通过惯性力作用，启动电子开关以关停电机；第一制动组件和第二制动组件独立工作。这样的设置既能保持机械制动机构的可靠性，同时还具有电子制动的快速响应性，双重保护避免钻头堵转时机器反扭矩带来的安全隐患，本发明结构简单可靠，安装方便。

附图说明

图1是本发明电钻的整机结构示意图。

图2是本发明电钻的爆炸结构示意图。

图3是本发明电钻的动力组件的结构示意图。

图4是本发明电钻的输出组件和第一制动组件的结构示意图。

图5是本发明电钻的主动盘和从动盘的结构示意图。

图6是本发明电钻的主动盘和从动盘的俯视剖面图。

图7是本发明电钻的第二制动组件的结构示意图。

图8是本发明电钻的第二制动组件的剖面结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1和图2所示，本发明揭示了一种电钻100，包括壳体1、动力组件2、支架3、第二制动组件4、电池包组件5和钻头6，支架3固定在壳体1外侧，动力组件2、第二制动组件4和电池包组件5收容在壳体1中，钻头6与动力组件2连接，动力组件2用于输出动力，继而带动钻头6作业。

如图3所示，动力组件2包括电机21、输出组件22、第一制动组件23、电机座24和固定座25，固定座25用于将电机21、输出组件22和第一制动组件23安装在电机座24中，输出组件22包括传动轴221和输出轴222，两者平行设置并上下依次排列，电机21通过电机轴与传动轴221连接，并通过输出轴222输出动力。

动力组件2还包括设置在电机21的轴向上一端的风扇26，用于对电机21进行散热，风扇26与电机轴连接，电机21在作业时同时带动风扇26进行工作。风扇26可以是离心式风扇或轴流式风扇。

动力组件2还包括设置在电机21和输出组件22之间的齿轮箱27，用于降低电机21输出的转速并增加转动力矩。

如图4至图6所示，第一制动组件23包括分别设置在传动轴221和输出轴222上的主动盘231和从动盘232，在非制动状态下，主动盘231与从动盘232上下啮合，以传递动力；在制动状态下，主动盘和从动盘在轴向方向上位移以相互脱离，停止传递动力。主动盘231和传动轴221之间具有第一滚动件2311，从动盘232和输出轴222之间具有第二滚动件2321，以使得主动盘231和从动盘232可分别在传动轴221和输出轴222的轴向方向上产生位移，以便电钻100在作业中受到轴向的压力时使主动盘231与从动盘232互相压紧。

主动盘231的内侧与传动轴221的外壁均设有与第一滚动件2311相匹配的第一收容槽2312，第一滚动件2311的数量设置为一个或多个。从动盘232的内侧与输出轴222的外壁均设有与第二滚动件2321相匹配的第二收容槽2322，第二滚动件2321的数量设置为一个或多个。第一滚动件2311用于限定主动盘231在传动轴221上的转动，第二滚动件2321用于限定从动盘232在输出轴222上的转动。

在本发明的实施例中，第一滚动件2311可以是滚珠，第二滚动件2321可以是滚针，滚针水平横向设置。优选地，第一滚动件2311和第二滚动件2321的数量设置为四个。当然，第一滚动件2311和第二滚动件2321也可以是其他结构和数量，在此不作限制。

主动盘231的上方设有套设在传动轴221上的第一弹性元件233，用于将主动盘231在位移后进行复位。第一弹性元件233的上端设有套设在传动轴221上的上轴承234，从动盘232的下端设有套设在输出轴222上的下轴承235。

主动盘231和从动盘232的其中一个上设有凸台2313，另一个上设有与凸台2313相匹配的凹槽2314，凸台2313和凹槽2314上分别设有能够使凸台2313滑出凹槽2314的斜面2315。斜面2315用于在电钻100即将堵转时，在制动状态下，主动盘231和从动盘232能够通过斜面2315进行分离，以达到安全制动的效果。

如图7所示，第二制动组件4包括微动开关41、质量块42、第二弹性元件43、制动盒44和盖板45。微动开关41与电机21相连，用于对电机21发送停机信号。质量块42用于触发微动开关41，当电钻100在意外情况下受到反扭矩的作用时，质量块42将因惯性作用在水平方向上发生位移并触发微动开关41，第二制动组件4处于制动状态。第二弹性元件43设置在微动开关41和所述质量块42之间，用于在非制动状态下防止质量块42触发微动开关41。微动开关41、第二弹性元件43和质量块42水平设置在制动盒44中，其中质量块42水平设置，以使得质量块42在水平方向上位移。制动盒44还设有盖板45，制动盒44设置在壳体1中。

如图8所示，制动盒44内设有供质量块42滑动的滑槽(未标号)，质量块42朝向微动开关41的一端设有凸出部421、另一端与制动盒44抵接，第二弹性元件43套设在凸出部421上并与滑槽的顶部抵接，凸出部421通过位于滑槽顶部的开口(未标号)延伸至微动开关41所在区域，且凸出部421与微动开关41的触发结构保持一定的间距，以保证质量块42顺利触发微动开关41。

在正常作业情况下，质量块42的位移方向与电钻100的钻头6作业时的转动方向一致。因意外情况如当钻头6突然碰到硬物时或负载过大而将堵转时，电钻100受到反扭矩的作用，壳体1发生相对于人的反转时，第二制动组件4中的质量块42受到惯性力的作用，当惯性力大于第二弹性元件43作用在质量块42上的作用力时，质量块42在水平方向上产生位移从而触发微动开关41，向电机21发出停机信号，使得电钻100停转。

支架3关于驱动轴轴线左右对称，支架3两侧均设有用于持握的握持部31，且其中一个握持部31上设有用于启动电机21的开关组件，包括启动开关32以及反转开关(未图示)，反转开关用于控制电机21反转，以使钻头6反向转动。

如图1和图2所示，电钻100设有为电机21供电的电池包组件5，电池包组件5部分突伸在壳体1外，以利于散热，电池包组件5包括一个或多个电池包51以及用于容纳电池包的电池桶52，其中多个电池包51之间可以进行串联和并联的任意组合，在本实施例中，当设置有多个电池包51时，电池桶52可设有隔离板以分隔电池包51，以便安装。电池包51可以不可拆卸地方式安装在电池桶52中，也可以可拆卸地方式安装在电池桶52内。优选地，当电池包51以可拆卸地方式安装在电池桶52内时，电池包51插入电池桶52的插入方向与驱动轴旋转轴线基本平行，使得插入电池包51时，可以有效减少用户所施加的力，并且使得壳体1的体积紧凑。

电钻100还包括电路板53，电路板53与电池包组件5、电机21、开关组件和第二制动组件4电性连接，用于控制电机21的启停和转动，如转速和转向。在本实施例中，电路板53和第二制动组件4设置在电池筒52的一侧，以方便连接电线的布置。具体地，壳体1中设有固定槽以分别安装电路板53和第二制动组件4。需要说明的是，电路板53和第二制动组件4也可以设置为其他固定方式。

以下将对本发明电钻100的操作流程进行详细说明。

在电钻100正常作业时，先将钻头6插入地表，然后开启开关32，使电机21启动，经过齿轮箱27减速后，传动轴221将动力传递给主动盘231，由于第一弹性元件233的推力使主动盘231与从动盘232的嵌合式互相交错压紧，主动盘231将动力传递给从动盘232，再由从动盘232传递给输出轴222，输出轴222带动钻头6进行工作。此时操作者握住支架3上的握持部31，轻巧施加向下的压力即可进行钻孔作业。

当钻头6突然碰到硬物时或负载过大而即将堵转时，主动盘231和从动盘232啮合部发生相对转动，第一弹性元件233被轴向分力压缩，使主动盘231向上移动，与从动盘232发生打滑，此时传动轴221空转，第一制动组件23处于制动状态；当负载恢复正常时，主动盘231在第一弹性元件233的弹性力作用下与从动盘232啮合，重新传递扭矩，以保护电钻100不致损坏。

当电钻100受到反扭矩的作用，整机发生相对于人的反转时，第二制动组件4处于制动状态，第二制动组件4中的质量块42在惯性作用下，产生较大相对移动并触发微动开关41，微动开关41发出信号指示电机21制动，使得电钻100停止运转，此时可适当向上提拉电钻100或启动反转开关反转钻头6，以消除障碍，随后可继续正常钻孔作业了。

综上所述，本发明结构简单安装方便，通过第一制动组件23和第二制动组件4的双重保护，避免钻头6堵转时机器反扭矩带来的意外情况。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电钻，其特征在于，包括：

壳体；

电机，用于驱动所述电钻作业；

输出组件，用于输出所述电机的动力，所述输出组件包括平行设置的传动轴和输出轴，所述传动轴与所述电机连接并通过所述输出轴输出动力；

第一制动组件，包括分别设置在所述传动轴和输出轴上的主动盘和从动盘，在非制动状态下，所述主动盘与所述从动盘啮合以传递动力，在制动状态下，所述主动盘和所述从动盘在轴向方向上位移以相互脱离，停止传递动力；

第二制动组件，包括质量块和与所述电机相连的微动开关，在制动状态下，所述质量块位移并触发所述微动开关，使电机停转。

2.根据权利要求1所述的电钻，其特征在于：所述主动盘和所述从动盘的其中一个上设有凸台，另一个上设有与所述凸台相匹配的凹槽，所述凸台和所述凹槽上分别设有斜面。

3.根据权利要求1所述的电钻，其特征在于：所述主动盘和所述传动轴之间具有第一滚动件，所述从动盘和所述输出轴之间具有第二滚动件。

4.根据权利要求3所述的电钻，其特征在于：所述主动盘内侧与所述传动轴的外壁均设有与所述第一滚动件相匹配的第一收容槽，所述第一收容槽沿所述传动轴的轴向方向延伸，以限制所述主动盘相对于所述传动轴转动；所述从动盘内侧与所述输出轴的外壁均设有与所述第二滚动件相匹配的第二收容槽，所述第二收容槽沿所述输出轴的轴向方向延伸，以限制所述从动盘相对于所述输出轴转动。

5.根据权利要求1所述的电钻，其特征在于：所述主动盘的上方设有套设在所述传动轴上的第一弹性元件，用于将所述主动盘在位移后进行复位，所述第一弹性元件的上端设有套设在所述传动轴上的上轴承，所述从动盘的下端设有套设在所述输出轴上的下轴承。

6.根据权利要求1所述的电钻，其特征在于：所述第二制动组件包括设置在所述微动开关和所述质量块之间的第二弹性元件。

7.根据权利要求6所述的电钻，其特征在于：所述第二制动组件包括用于收容所述微动开关、第二弹性元件和质量块的制动盒。

8.根据权利要求7所述的电钻，其特征在于：所述质量块水平设置在所述制动盒中，使得所述质量块在水平方向上位移，所述制动盒设置在所述壳体中。

9.根据权利要求1所述的电钻，其特征在于：所述电钻还包括固定在所述壳体外侧的支架，所述支架包括握持部，且所述握持部上设有用于启动所述电机的开关。

10.根据权利要求1所述的电钻，其特征在于：所述电钻还包括为所述电机供电的电池包组件，所述电池包组件至少部分突伸在所述壳体外。

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