CN113183098B - 冲击钻 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种冲击钻，包括壳体、主轴、传动机构、第一端齿单元、第二端齿单元、第一驱动单元及第二驱动单元，第二端齿单元包括第一齿元件和第二齿元件，第二驱动单元配置为驱动第二齿元件沿主轴的轴向移动，使第二端齿单元与第一端齿单元具有第一啮合模式和第二啮合模式，第一啮合模式下第二啮合模式下的啮合深度不相等；在第一啮合模式下，第一端齿单元与所述第一齿元件完全啮合；在第二啮合模式下，所述第一端齿单元与所述第二齿元件完全啮合，与第一齿元件部分啮合或不啮合。由于在不同啮合模式下啮合深度不相等，因而提供了不同的冲击行程，使冲击钻具有强冲击模式和弱冲击模式，从而适用于不同材料的冲击工作。

Description

冲击钻

技术领域

本申请涉及电动工具领域，尤其涉及一种冲击钻。

背景技术

冲击钻是一种集钻孔、冲击等功能于一体的电动工具，能够用于瓷砖、金属薄板、砖墙等材料的开孔。对于瓷砖来说，冲击力度不宜过大，否则容易导致瓷砖碎裂；对于砖墙来说，需要较高的冲击力度，不然冲孔的效率将会受到影响。目前市场上主要的冲击钻只有一种冲击模式，较难满足不同的应用场景的需求。

发明内容

本申请提供一种具有多种冲击模式的冲击钻。

具体而言，本申请提供一种冲击钻，包括壳体、设置于壳体内的主轴、为所述主轴传递动力的传动机构、固定于所述主轴且可随所述主轴一起运动的第一端齿单元、能够与所述第一端齿单元相啮合的第二端齿单元、驱动所述第一端齿单元与第二端齿单元啮合的第一驱动单元，所述第二端齿单元包括第一齿元件和第二齿元件，所述第一齿元件和第二齿元件以旋转运动被限制的方式设置，所述冲击钻还包括第二驱动单元，所述第二驱动单元配置为驱动所述第二齿元件沿主轴的轴向移动，使第二端齿单元与第一端齿单元具有第一啮合模式和第二啮合模式，所述第一啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度与所述第二啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度不相等；在所述第一啮合模式下，所述第一端齿单元与所述第一齿元件完全啮合；在所述第二啮合模式下，所述第一端齿单元与所述第二齿元件完全啮合，与所述第一齿元件部分啮合或不啮合。

进一步的，所述第二齿元件位于所述第一齿元件的内侧，所述壳体限制所述第一齿元件的旋转运动，所述第一齿元件限制所述第二齿元件的旋转运动且允许所述第二齿元件沿所述主轴的轴向运动；在所述第一啮合模式下，所述第一端齿单元与所述第一齿元件啮合，与第二齿元件脱离。

进一步的，所述第一齿元件包括第一啮合齿，所述第二齿元件包括第二啮合齿，所述第一端齿单元包括第三啮合齿，所述第一啮合齿的高度及所述第三啮合齿的高度大于所述第二啮合齿的高度，所述第一啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度大于所述第二啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度；所述第二驱动单元配置为驱动所述第二齿元件沿靠近所述第一端齿单元的方向运动，以实现所述第一啮合模式向第二啮合模式的切换；在所述第二啮合模式下，所述第一端齿单元与所述第一齿元件部分啮合，与所述第二齿元件完全啮合。

进一步的，所述第一啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度与所述第二啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度的比值不小于3/2且不大于5/2。

进一步的，所述第一齿元件包括容纳所述主轴及第二齿元件的空间及与所述空间连通的缺口，所述缺口位于所述空间外侧，所述第二齿元件包括第二定位部，所述第二定位部与所述缺口形配合，以限制所述第二齿元件的旋转运动。

进一步的，所述第一齿元件包括第一啮合齿，所述第二齿元件包括第二啮合齿，所述第一啮合齿的高度小于第二啮合齿的高度，所述第一啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度小于第二啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度。

进一步的，所述第二驱动单元包括第二操作件及第二传动件，所述第二传动件抵靠于所述第二齿元件，所述第二操作件通过所述第二传动件驱动所述第二齿元件沿轴向运动；所述第二操作件具有抵压所述第二传动件的第二内表面，所述第二内表面的半径沿周向减小，所述第二传动件在所述第二操作件被转动时作直线运动，带动所述第二齿元件沿轴向运动。

进一步的，所述第二操作件的转动方向及所述第二传动件的运动方向均垂直于所述轴向。

进一步的，所述第一齿元件包括第一定位部，所述第一定位部与所述壳体形配合，以限制所述第一齿元件的旋转运动；所述第二传动件抵靠于所述第二齿元件的前端面，该前端面形成于所述第二齿元件远离所述第一端齿单元的一侧。

进一步的，所述第一定位部设有通孔，所述第二传动件穿过所述通孔后抵靠于所述第二齿元件的前端面。

第二端齿单元与第一端齿单元在不同啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元啮合深度不相等，因而提供了不同的冲击行程，从而使冲击钻具有强冲击模式和弱冲击模式，从而适用于不同材料的冲击工作。

附图说明

图1是本申请冲击钻的一个实施例的立体示意图。

图2是图1所示的冲击钻的剖视示意图。

图3是图1所示的冲击钻的第一端齿单元、第二端齿单元、第二驱动单元、主轴等结构的立体示意图。

图4是图3所示的结构的立体示意图。

图5是图3所示的结构的剖视示意图，其中冲击钻处于第一啮合模式。

图6是图5的局部放大图。

图7是图5所示的第一端齿单元与第二端齿单元的啮合示意图。

图8是图3所示的结构的剖视示意图，其中冲击钻处于第二啮合模式。

图9是图7的局部放大图。

图10是图8所示的第一端齿单元与第二端齿单元的啮合示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本申请相一致的所有实施例。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

本申请提供一种冲击钻，包括壳体、设置在壳体内的主轴、为所述主轴传递动力的传动机构、固定于所述主轴且可随所述主轴一起运动的第一端齿单元、能够与所述第一端齿单元相啮合的第二端齿单元、驱动所述第一端齿单元与第二端齿单元啮合的第一驱动单元，所述第二端齿单元包括第一齿元件和第二齿元件，所述第一齿元件和第二齿元件以旋转运动被限制的方式设置，所述冲击钻还包括第二驱动单元，所述第二驱动单元配置为驱动所述第二齿元件沿主轴的轴向移动，使第二端齿单元与第一端齿单元具有第一啮合模式和第二啮合模式，所述第一啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度与所述第二啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度不相等；在所述第一啮合模式下，所述第一端齿单元与所述第一齿元件完全啮合；在所述第二啮合模式下，所述第一端齿单元与所述第二齿元件完全啮合，与所述第一齿元件部分啮合或不啮合。

请结合图1及图2，本实施例的冲击钻包括壳体1、设置于壳体内的电机2、主轴4、将电机2的动力传递至所述主轴4的传动机构3、固定于所述主轴4且可随所述主轴一起运动的第一端齿单元5、能够与所述第一端齿单元5相啮合的第二端齿单元6、驱动所述第一端齿单元5与第二端齿单元6啮合的第一驱动单元71及为电机供电的电池包8。需要注意的是，壳体包含了主要起支承作用的机构，例如外壳、齿轮箱壳、电机壳等。在其他实施例中，也可以采用交流电源供电，即冲击钻可不包括电池包。

所述冲击钻大致呈手枪状，壳体1包括机壳11及连接机壳11的握持部12，触发开关13设置于握持部12与机壳11的连接区域，所述机壳11上设置有第一操作件711、第二操作件721及第三操作件731，分别用于调整工作模式(冲击模式、钻孔模式及拧螺丝模式)、调整冲击模式(第一冲击模式及第二冲击模式)、调节扭矩。所述第一操作件711、第二操作件721及第三操作件73沿轴向依次排列，且均为旋钮结构，便于用户改变工作模式。

。当第一端齿单元5与第二端齿单元6未啮合时，传动机构直接将旋转运动传递至主轴4，主轴4带动工作头进行旋转运动；当第一端齿单元5与第二端齿单元6啮合时，第一端齿单元5的啮合齿需越过第二端齿单元6的啮合齿才能进行旋转，从而实现主轴的冲击动作。传动机构3通常选择减速齿轮箱。

请结合图3及图4，所述第一端齿单元5与主轴4固定且主轴穿过第一端齿单元5。所述第二端齿单元6包括第一齿元件61和位于第一齿元件61内侧的第二齿元件62，所述第一齿元件61和第二齿元件62以旋转运动被限制的方式设置，所述冲击钻还包括第二驱动单元72，所述第二驱动单元72配置为驱动所述第二齿元件62沿主轴的轴向移动，使第二端齿单元6与第一端齿单元5具有第一啮合模式(参看图5至图7)和第二啮合模式(参看图8至图10)。

所述第一齿元件61包括面向第一端齿单元5的第一啮合齿611，第二齿元件62包括面向第一端齿单元5的第二啮合齿621，所述第一啮合齿611的高度大于第二啮合齿621的高度，高度可理解为第一齿元件(或第二齿元件)以啮合齿朝上的方式放置时，啮合齿底部到顶部的垂直距离。所述第一端齿单元5包括面向所述第二端齿单元6的第三啮合齿51，第三啮合齿51的高度大于第二啮合齿621的高度。优选的，第三啮合齿51的高度等于第一啮合齿611的高度。

请结合图5至图7所示，在第一啮合模式下，所述第一端齿单元5的第三啮合齿51与第一齿单元61的第一啮合齿611啮合(优选完全啮合)，与第二齿单元62的第二啮合齿621部分啮合(也可以脱离)；请结合图8至图10，在第二啮合模式下，所述第一端齿单元5的第三啮合齿51与第一齿单元61的第一啮合齿611部分啮合(也可以脱离)，与第二齿单元62的第二啮合齿621完全啮合，由于第二啮合齿621高度较小，因而会影响第三啮合齿51与第一啮合齿611的啮合程度(即仅能实现部分啮合)，使冲击钻的冲击行程小于第一啮合模式下的冲击行程。

啮合齿(或者说端齿元件)的部分啮合状态及完全啮合状态可参照图7及图10所示。可以理解的是，在完全啮合的前提下，由于第一啮合齿及第三啮合齿的高度均大于第二啮合齿的高度，第一啮合齿与第三啮合齿的啮合深度大于第一啮合齿与第三啮合齿的啮合深度，即第一啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度大于第二啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度。啮合深度可理解为相啮合的两个啮合齿顶端在轴向上的距离，例如图7所示的d1(第一啮合齿与第三啮合齿的轴向距离)和d2(第二啮合齿与第三啮合齿的轴向距离)。

所述第一驱动单元71包括所述第一操作件711及第一传动件712(见图3)，第一操作件711为旋钮结构，在旋转时带动第一传动件712作轴向运动，进而驱动第一端齿单元5及主轴4沿轴向运动，以与第二端齿单元6啮合或脱离，从而实现旋转模式与冲击模式的切换。

所述第二驱动单元包括所述第二操作件721、第二传动件722及复位弹簧723，所述第二传动件722抵靠所述第二齿单元62，所述复位弹簧723设置于所述第二传动件722与所述第一齿单元61之间。所述第二操作件721也可选择旋钮结构，所述第二操作件721被用户操作时，驱动所述第二传动件722沿径向移动。具体的，所述第二操作件721具有抵压所述第二传动件722的第二内表面7211，所述第二内表面7211的半径沿周向(例如顺时针)减小，所述第二传动件722在所述第二操作件721被转动时作直线运动，推动所述第二齿元件62沿轴向运动。所述第二传动件722包括彼此相连的受力部7221和施力部7222，受力部7221较施力部7222大，施力部7222穿过第一定位部610的通孔6100后抵靠所述第二齿元件62的前端面620，该前端面620形成于所述第二齿元件62远离所述第一端齿单元5的一侧，亦即非齿端的端面。所述复位弹簧723套于施力部7222且两端分别抵靠受力部7221及第二齿元件62。所述第二操作件721通过所述第二传动件722驱动所述第二齿元件62沿轴向运动，本实施例中为驱动第二齿元件62沿轴向靠近第一端齿单元5。容易理解的是，所述第二操作件721的转动方向及所述第二传动件722的运动方向均垂直于所述轴向。第二传动件722及第二齿元件62设有大致平行的倒角面，以利于将垂直于轴向的驱动力转化为沿轴向的驱动力。

请结合图8至图10，当顺时针转动第二操作件时，第二传动件722沿靠近主轴4的方向移动，所述第二齿单元62沿轴向推动所述第一端齿单元5到达第一位置，第一齿单元61的齿端(设置齿的一端)与第二齿单元62的齿端对齐，第二齿单元62与第一端齿单元5完全啮合，同时第一齿单元61与第一端齿单元5从完全啮合模式状态向部分啮合状态切换，此时冲击钻处于第二啮合模式。该模式下第一端齿单元5的第一啮合齿51在转动时只需越过高度较小的第二啮合齿621，因而此啮合模式下冲程较小，即弱冲击模式，可适用于瓷砖等易碎材料的冲击。

请结合图5至图7，当顺时针转动第二操作件时，第二传动件722沿远离主轴4的方向移动，所述第二齿单元62由于不再受第二传动件作用而沿轴向远离所述第一端齿单元5，并与第一端齿单元5脱离(或者部分啮合)，此时第二齿单元62到达第二位置且非齿端与第一齿单元的非齿端对齐，此时第一端齿单元5又重新与第一齿单元61完全啮合，冲击钻处于第一啮合模式。此模式下第一端齿单元5的第一啮合齿51在转动时需越过高度较大的第一啮合齿611，因而此啮合模式下冲程较大，即此冲击模式为强冲击模式，适用于砖墙等强度较大的材料的冲击。可选的，第一啮合模式对应于初始冲击模式。

在一些实施例中，第一啮合模式下，第一端齿单元5可以与第一端齿单元5不完全啮合，只要保证啮合程度大于第二啮合模式即可；在另一些实施例中，也可以使第一啮合模式的啮合程度小于第二啮合模式的啮合程度，对应的，所述第一啮合齿的高度小于第二啮合齿的高度，强冲击模式下第一端齿单元与第二齿单元完全啮合，与第一齿单元脱离；在又一些实施例中，还可驱动第一齿单元61远离或靠近第一端齿单元5运动，而将第二齿单元62固定；此处不再一一赘述。

在弱冲击模式下，由于第一齿单元61或第二齿单元62能够始终对第一端齿单元5进行支撑，而不会使第一端齿单元5的第三啮合齿51存在半悬空状态，从而保证了冲击动作的稳定性。

可选的，所述第一啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度与所述第二啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度的比值不小于3/2且不大于5/2，在此范围内，可以使强冲击模式和弱冲击模式具有明显的冲击强度的区分，以适用于不同材料的冲击。

下面来介绍第一齿单元61及第二齿单元62的具体结构，所述第一齿单元61包括第一定位部610、容纳所述主轴4及第二齿元件62的空间612及与所述空间612连通的缺口613，所述缺口613位于所述空间612外侧，所述第一定位部610用于与壳体1固定。所述第二齿元件62包括第二定位部622，所述定位部622与所述缺口613形配合，以限制所述第二齿元件62的旋转运动。部分第二啮合齿621A形成于所述定位部。

本申请的第二端齿单元与第一端齿单元在不同啮合模式下下第一端齿单元与第二端齿单元啮合深度不相等，因而提供了不同的冲击行程，从而使冲击钻具有强冲击模式和弱冲击模式，从而适用于不同材料的冲击工作。

以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请做任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种冲击钻，包括壳体、设置于壳体内的主轴、为所述主轴传递动力的传动机构、固定于所述主轴且可随所述主轴一起运动的第一端齿单元、能够与所述第一端齿单元相啮合的第二端齿单元、驱动所述第一端齿单元与第二端齿单元啮合的第一驱动单元，其特征在于，

所述第二端齿单元包括第一齿元件和第二齿元件，所述第一齿元件和第二齿元件以旋转运动被限制的方式设置，所述冲击钻还包括第二驱动单元，所述第二驱动单元配置为驱动所述第二齿元件沿主轴的轴向移动，使第二端齿单元与第一端齿单元具有第一啮合模式和第二啮合模式，所述第一啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度与所述第二啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度不相等；

在所述第一啮合模式下，所述第一端齿单元与所述第一齿元件完全啮合；在所述第二啮合模式下，所述第一端齿单元与所述第二齿元件完全啮合，与所述第一齿元件部分啮合或不啮合。

2.根据权利要求1所述的冲击钻，其特征在于，所述第二齿元件位于所述第一齿元件的内侧，所述壳体限制所述第一齿元件的旋转运动，所述第一齿元件限制所述第二齿元件的旋转运动且允许所述第二齿元件沿所述主轴的轴向运动；

在所述第一啮合模式下，所述第一端齿单元与所述第一齿元件完全啮合，与所述第二齿元件部分啮合。

3.根据权利要求2所述的冲击钻，其特征在于，所述第一齿元件包括第一啮合齿，所述第二齿元件包括第二啮合齿，所述第一端齿单元包括第三啮合齿，所述第一啮合齿的高度及所述第三啮合齿的高度大于所述第二啮合齿的高度，所述第一啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度大于所述第二啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度；

所述第二驱动单元配置为驱动所述第二齿元件沿靠近所述第一端齿单元的方向运动，以实现所述第一啮合模式向第二啮合模式的切换；

在所述第二啮合模式下，所述第一端齿单元与所述第一齿元件部分啮合，与所述第二齿元件完全啮合。

4.根据权利要求3所述的冲击钻，其特征在于，所述第一啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度与所述第二啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度的比值不小于3/2且不大于5/2。

5.根据权利要求2所述的冲击钻，其特征在于，所述第一齿元件包括容纳所述主轴及第二齿元件的空间、与所述空间连通的缺口，所述缺口位于所述空间外侧，所述第二齿元件包括第二定位部，所述第二定位部与所述缺口形配合，以限制所述第二齿元件的旋转运动。

6.根据权利要求2所述的冲击钻，其特征在于，所述第一齿元件包括第一啮合齿，所述第二齿元件包括第二啮合齿，所述第一啮合齿的高度小于第二啮合齿的高度，所述第一啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度小于第二啮合模式下第一端齿单元与第二端齿单元的啮合深度。

7.根据权利要求2所述的冲击钻，其特征在于，所述第二驱动单元包括第二操作件及第二传动件，所述第二传动件抵靠于所述第二齿元件，所述第二操作件通过所述第二传动件驱动所述第二齿元件沿轴向运动；

所述第二操作件具有抵压所述第二传动件的第二内表面，所述第二内表面的半径沿周向减小，所述第二传动件在所述第二操作件被转动时作直线运动，带动所述第二齿元件沿轴向运动。

8.根据权利要求7所述的冲击钻，其特征在于，所述第二操作件的转动方向及所述第二传动件的运动方向均垂直于所述轴向。

9.根据权利要求7所述的冲击钻，其特征在于，所述第一齿元件包括第一定位部，所述第一定位部与所述壳体形配合，以限制所述第一齿元件的旋转运动；

所述第二传动件抵靠于所述第二齿元件的前端面，该前端面形成于所述第二齿元件远离所述第一端齿单元的一侧。

10.根据权利要求9所述的冲击钻，其特征在于，所述第一定位部设有通孔，所述第二传动件穿过所述通孔后抵靠于所述第二齿元件的前端面。

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