CN1842388A - 电钻设备 - Google Patents

Abstract

一种具有较小外形的电钻设备，包括：环形刀具，用于转动环形刀具的马达，用于使安装在其前端的环形刀具围绕旋转轴线转动的主轴，设置在马达和主轴之间、用于将马达的驱动力通过主轴传递给环形刀具的减速机构，对手动手柄的操作作出响应、用于沿直线移动主轴以使安装在主轴上的环形刀具相对于工件前进或回缩的进给机构，以及用于将电钻设备固定到工件上的附着底座。所述环形刀具具有多个由固定到其下端的硬质合金顶端构成的切削齿，从而能够以高速进行旋转。主轴具有沿着不同于马达旋转轴的方向转动的旋转轴，从而使电钻设备具有较小的外形。

Description

电钻设备

技术领域

本发明大体上涉及一种电钻设备，更具体地说涉及一种具有较小外形并且用来在电钻马达的转动在过载情况中停止时自动重新驱动电钻马达的电钻设备。

背景技术

目前，在进行各种建筑等的新建、修理等中，需要对工件进行钻孔，所述工件包括要设置到工件安装在建筑上的位置处或其附近的结构材料例如钢罩。因此，需要将这种电钻设备输送到工件装配位置。另外，钻孔操作往往必须在位于结构材料或工件安装的位置处或其附近的相对狭小空间中进行。因此，为了容易在狭小操作空间中进行输送和操作，这种电钻设备需要减小尺寸和重量。

传统的电钻设备通常包括马达、用于通过滑动机构支撑和移动沿着垂直方向进行切削用的刀具的主轴、和用于将电钻马达的能量传递给主轴以使刀具转动的传动机构，这些部件沿着垂直方向或沿着主轴的运动方向布置。这些垂直布置的电钻设备通常尺寸较大，并且因此只能用在有限的操作区域中并且限制了便携性。

相反，WO00/54915披露了一种外形相对较小的电钻，其中主轴具有与电钻马达的旋转轴基本上垂直的旋转轴线。这种小型电钻设备与垂直布置型相比，其整个长度减小，并且其紧凑的尺寸提高了其便携性。

另外，日本专利文献(Kokoku)No.3-78205和日本专利文献(Kokai)No.2003-25122披露了垂直布置型电钻设备，所述各设备包括在过载情况下自动停止马达的驱动的功能。

上面的这些小型电钻设备具有用于将该电钻设备固定在工件上、以便能够进行稳定的钻孔操作的电磁底座。但是，为了使得这种钻孔设备的尺寸保持较小，和该设备的其它部件一起，将该设备的电磁底座做得较小。由于其较小的尺寸，该电磁底座只能施加较小的吸引力。因此，该钻孔设备存在这样一种缺点，即其钻孔能力有限。

还有，虽然在上面的日本官方公报中所述的自动电钻设备在出现马达过载时具有自动停止功能，但是这种功能只是在包括使主轴沿着垂直方向运动的自动移位机构的电钻设备中提供。因此，还没有任何这样的电钻设备，即，它具有用于环形刀具的手动移位机构，设有用来在出现马达过载时自动停止马达的驱动的控制部件。进而，还没有任何这样的电钻设备，即，它具有在马达由于马达过载而自动停止之后重新驱动该马达的功能。

发明内容

本发明是鉴于在上面举例说明的现有技术电钻设备中所出现的上面问题而作出的。

本发明的一个目的在于提供一种具有减小的尺寸和重量的小型电钻设备。

本发明的另一个目的在于提供一种能够可靠固定在工件上的小型电钻设备。

本发明还有一个目的在于提供这样一种电钻设备，它能够在马达由于过载而自动停止之后自动重新驱动马达并且具有简单的结构以改善可操作性。

本发明的再一个目的在于提供一种能够识别马达的正常和过载工作情况的电钻设备。

为了实现上面的目的，本发明在第一方面中提供了一种具有较小外形的电钻设备，该设备包括：

主体；

安装在主体上的马达；

主轴，所述主轴具有轴线并且用来保持与所述轴线共轴的环形刀具，该环形刀具具有多个由固定在其下端的硬质合金顶端制成的齿，以使该环形刀具能够以高转速进行切削；

减速机构，该减速机构设置在马达和主轴之间，用来通过主轴将马达的驱动力传递给环形刀具；

进给机构，响应于手动操作杆的操作用来使主轴沿着其轴线运动以便使安装在主轴上的环形刀具相对于工件前进或回缩；以及

附着底座，用于将电钻设备固定在工件上；

所述马达能够使环形刀具以适当的高速转动，以便通过具有硬质合金顶端的环形刀具进行高速切削操作；所述主轴的轴线沿着与用来将马达的驱动力传递给减速机构的马达旋转轴的方向不同的方向延伸。

在该电钻设备的实施方案中，该设备还包括自动马达停止/重新驱动机构，该机构包括：主开关元件，它串联连接在马达和电源之间；电流检测器，用于检测流经马达的负载电流；确定单元，用于确定由电流检测器检测到的负载电流是否超过第一预定参考值；以及控制单元，用于控制主开关元件接通/断开，其中，在确定单元确定负载电流超过第一参考值时，控制单元断开主开关元件以切断流经马达的电流，并且随后在确定单元确定负载电流降低至小于第一参考值时，该控制单元在确定之后的预定时刻接通主开关元件，以便从电源向马达提供电流。优选的是，附着底座包括具有磁铁的磁性底座，和/或主轴的轴线与马达的旋转轴的轴线基本上垂直。

在第二方面中，本发明还提供一种电钻设备，该设备包括：

马达，用于使环形刀具转动；

主开关元件，该主开关元件串联在马达和电源之间；

电流检测器，用于检测流经马达的负载电流；

确定单元，用于确定由电流检测器检测出的负载电流是否超过第一预定参考值；以及

控制单元，用于控制主开关元件接通/断开，其中在确定单元确定负载电流超过第一参考值时，控制单元断开主开关元件以切断流经马达的电流，并且随后在确定单元确定负载电流降低至小于第一参考值时，该控制单元在确定之后的预定时刻接通主开关元件，以便从电源向马达提供电流。

在第二方面的电钻设备的实施方案中，该设备还包括主轴，该主轴具有轴线并且使安装在其前端的环形刀具围绕着沿与用来将马达的驱动力传递给主轴的马达旋转轴的轴线不同的方向延伸的轴线转动。在该实施方案中，优选的是，主轴的轴线与马达旋转轴的轴线基本上垂直。

在第二方面的电钻设备的实施方案中，环形刀具包括由固定在其下端并且固定在分别对着多个排屑槽的位置处的硬质合金刀片制成的切削齿。

在第二方面的电钻设备的实施方案中，该设备还包括：第二确定单元，用于确定由电流检测器检测出的负载电流是否超过比第一参考值小的第二参考值；以及负载情况指示单元，用于在第二确定单元确定出负载电流没有超过第二参考值时指示出正常负载情况，并且在第二确定单元确定出负载电流超过第二参考值时指示出过载情况。在该实施方案中，优选的是，电流检测器为与马达和主开关元件串联连接的固定电阻器，用来与负载电流对应地输出在电阻器上相应获得的电压，并且第二确定单元用来接收与负载电流对应的电压，并且将该电压与和第二参考值对应的第二参考电压进行比较，以便确定该负载电流是否超过第二参考值。

在第二方面的电钻设备的实施方案中，该电流检测器为与马达和主开关元件串联连接的固定电阻器，用来输出与负载电流对应的在电阻器上获得的电压，并且第一确定装置用来接收与负载电流对应的电压，并且将该电压与和第一参考值对应的第一参考电压比较，以确定该负载电流是否超过第一参考值。

在第二方面的电钻设备的实施方案中，该控制单元包括：“接通”状态自保持单元，它包括第一开关元件，用于在启动开关接通时将第一开关元件保持在“接通”状态；控制信号提供单元，用于提供“接通”控制信号，以便在第一开关元件处于“接通”状态中时接通主开关元件；第二开关元件，它在第一确定单元确定负载电流超过第一参考值时接通，以便防止控制信号提供装置与第一开关元件处于“接通”状态无关地产生“接通”控制信号；以及对由第一确定单元在负载电流超过第一参考值之后确定负载电流降低至小于第一参考值作出响应的单元，用来在确定之后的预定时刻断开第二开关元件。

在第二方面的电钻设备的实施方案中，主开关元件为三端双向可控硅开关元件，并且控制单元包括：“接通”状态自保持单元，它包括第一开关晶体管，用于在启动开关接通时将第一开关晶体管保持在“接通”状态；光电二极管，用于在第一开关晶体管处于“接通”状态时通过被供以电流而发光；光电三端双向可控硅开关元件，它连接在三端双向可控硅开关元件的栅极和阳极或阴极之间并且与光电二极管光耦合，从而通过由光电二极管发出的光接通光电三端双向可控硅开关元件，以对三端双向可控硅开关元件提供栅电流；第二开关晶体管，它对由第一确定单元确定负载电流超过第一参考值作出响应，用于使光电二极管的电流旁通以与第一开关晶体管处于“接通”状态无关地熄灭该光电二极管；对由第一确定单元在负载电流超过第一参考值之后确定负载电流降低至小于第一参考值作出响应的单元，用来在确定之后的预定时刻断开第二开关晶体管。

附图说明

图1为侧视图，显示出根据本发明一个实施方案的具有较小外形的电钻设备的外观；

图2为在图1中所示的电钻设备的平面图；

图3为该电钻设备的剖面侧视图；并且

图4显示出在根据本发明的电钻设备中的电钻马达控制器的电路图。

具体实施方式

现在将参照图1-3对根据本发明一个实施方案的电钻设备进行说明。

如图1所示，该电钻设备包括：主体14，它设有电钻马达12；主轴18，用来使安装在主轴18下端的环形刀具t转动；进给机构20，用于使环形刀具t前进和回缩；以及电磁底座41，它保持在主体14的底部上并且包含有用来将主体14固定在要钻孔的钢材等上的电磁铁。该电钻设备还包括用于驱动进给机构20的手动操作杆39和位于主体14的上部位置在马达12之上的把手42。马达12固定在主体14中，使其输出轴水平取向。

如图2所示，电源开关SWPW设置在把手42的顶面上。在把手42的顶面上还设有瞬时返回启动开关SWon和停止开关SWoff，用来分别启动和停止马达12。另外，指示灯LED1、LED2设置在把手42的顶面上，用来指示马达12的负载电流情况。如将在后面更详细描述的一样，LED1在接通时表示负载电流正常，而LED2在接通时表示过载(轻度或重度)情况。

在操作人员接通电源开关SWPW时，电能传导给在电磁底座41中的电磁铁53(图4)，由此将该电钻设备固定在工件上。磁性底座41优选构成为其相对于主体14的位置可调节。通过使得相对位置可调节，在磁性底座41固定在工件上之后，可以使主体14运动以便使环形刀具t相对于工件对中。

参照图3，连接在马达12的输出轴12a和主轴18之间的减速机构17包括：斜齿轮17a、行星齿轮减速器17b和正齿轮17c、17d、17e。该减速机构17使电钻马达12的转动减速，并且使旋转轴线方向改变90°，从而主轴18具有沿着垂直方向延伸的旋转轴，该旋转轴从马达12的旋转轴方向转动90°。

主轴18包括近端旋转轴22、中间旋转轴24、远端旋转轴26和保持缸28。近端旋转轴22安装在主体14上，以便围绕着垂直中央轴线转动并且与减速机构17的正齿轮17e连接。中间旋转轴24通过花键连接可伸缩地安装在近端旋转轴22上，并且可以在延伸位置(未示出)和回缩位置(如图3所示)之间运动。中间轴24在延伸位置处沿着轴向方向与近端旋转轴22稍微重叠，而它在回缩位置处沿着轴向方向与近端旋转轴22很大程度地重叠，并且它们与近端旋转轴22一起转动。远端旋转轴26通过花键连接可伸缩地安装在中间旋转轴24上，并且可以延伸位置(未示出)和回缩位置(如图3所示)之间运动，在所述延伸位置，所述远端旋转轴26沿着轴向方向与中间旋转轴24稍微重叠，在所述回缩位置，所述远端旋转轴26沿着轴向方向与中间旋转轴24很大程度地重叠。远端旋转轴26与中间旋转轴24一起转动。保持缸28可转动地保持着远端旋转轴26并且安装在主体14上，以便沿着轴向方向与远端旋转轴26一起运动。该保持缸28被可轴向运动地支撑，同时借助固定在主体14中的引导缸29防止其转动。

滚针轴承30插入于远端旋转轴26和保持缸28之间。锁紧球(锁紧构件)26a安装在远端旋转轴26的前端，用来保持插入到远端旋转轴26的前端中的环形刀具t。还设有用来操作锁紧球26a的旋转操作套筒26b。

如图3所示，进给机构20包括：可动齿条31，它安装在保持缸28的外表面上并且与主轴18的轴线相平行地延伸；固定齿条32，它与可动齿条31平行间隔开地固定在主体14上；以及小齿轮34，它设置在两个齿条31、32之间并且与它们啮合。

在没有进行钻孔操作时，主轴18的元件保持在回缩位置，如图3所示。然后，在进行钻孔操作中，在电钻马达12通过减速机构17以及近端旋转轴22、中间旋转轴24和远端旋转轴26使环形刀具t转动时，操纵操作杆39，由此使得小齿轮34转动，并且在固定齿条32上向下前进以使可动齿条31相对于小齿轮34向下运动。这样，中间旋转轴24和远端旋转轴26设置在延伸状态，从而使主轴18进入延伸状态中，使得安装在远端旋转轴26前端的环形刀具t朝着工件前进。

电钻进给马达可以设置成使得马达通过离合器与进给机构20驱动连接，以便使主轴18延伸或回缩。按照这种方式，可以选择是否使离合器脱开以便手动或自动地移动环形刀具t。

如图1所示，每一个都由硬质合金顶端构成的多个切削齿t2，被固定在分别对着排屑槽t1的位置处。通过将由硬质合金顶端构成的切削齿t2固定在环形刀具t的切削刃上，可以在不造成切削刃破碎的情况下提高转动速度。这与由高速钢制成的环形刀具相反。因此，可以降低切削阻力，并且可以提高切削速度。

因此，如在本发明中那样采用了具有硬质合金顶端的环形刀具的电钻设备可以提高钻孔进给量；并且因此获得改善的钻孔操作的生产率。

在“How to Select and Use Tools”第16页(First Edition，由Kabushiki Kaisha Taiga Shuppan出版)中描述了适用于具有硬质合金顶端的环形刀具的切削速度和适用于由高速钢制成的环形刀具的切削速度。

对马达12进行选择，使它可以高速转动(例如，比现有技术示例高四倍)，并且适用于采用具有硬质合金刀片的环形刀具进行切削操作。

接下来将参照图4，对用于驱动/停止在图1-3中所示的电钻设备的马达12的电钻马达控制器的结构和操作进行说明。

在图4中，附图标记50表示外部AC电源，51为全波整流电路，并且52为AC/DC转换器。全波整流电路51将电能施加给包含在电磁底座51中的电磁铁53。当连接在外部AC电源50和AC/DC转换器52之间的电源开关SWPW接通时，全波整流电路51将来自外部AC电源50的电压整流并且对电磁铁53提供整流电压，由此通过磁力将电钻设备固定在目标物体上。AC/DC转换器52将来自外部AC电源50的电压转换成提供给用来控制电钻马达12的驱动的控制单元的固定DC电压(例如，24伏特)。

三端双向可控硅开关元件BCR设置作为用于使电钻马达12与外部AC电源50接通/断开的主开关元件。光电三端双向可控硅开关元件PHout连接在三端双向可控硅开关元件BCR的栅极端子和阳极(或阴极)端子之间。电阻器(电流检测电阻器)R0与三端双向可控硅开关元件BCR串联连接，用来检测流经电钻马达12和三端双向可控硅开关元件BCR的负载电流。

施加有来自AC/DC转换器52的DC电压的控制单元包括：接通/断开控制电路71、放大电路72、平滑电路73、过载确定电路74、自动停止/重新驱动控制电路75和负载情况指示电路76。

接通/断开控制电路71，根据在启动器开关SWON或止动器开关SWOFF上的操作、或者根据自动停止/重新驱动控制电路75的输出，输出用来将三端双向可控硅开关元件BCR接通/断开的控制信号。

放大器电路72将在电阻器R0上的电压放大，并且向平滑电路73输出所得到的电压。该放大器电路72具有小的输出阻抗(基本上为零)，并且当在电阻器R0上的电压下降至零电平时，能够通过电阻器R73迅速排出累积在包含于平滑电路73内的电容器C73中的电荷。该放大器电路72具有等于或大于1的增益。

过载确定电路74确定平滑电路73的输出VL1是否超过预定参考电压Vref1，以判断该电钻马达12是否正在这种它可能受到破坏的严重过载情况下操作。

自动停止/重新驱动控制电路75利用它的输出来控制接通/断开控制电路71，以在过载确定电路74的输出VL1指示严重过载情况(或者Vref1＞VL1)时，自动停止电钻马达12的驱动，并且在从电钻马达12的驱动自动停止的时刻经过预定时间之后，自动重新驱动电钻马达12。

负载情况指示电路76确定平滑电路73的输出VL1是否超过预定参考电压Vref2，以通过LED1和LED2指示出电钻马达1的负载情况。比在过载确定电路74中的参考电压Vref1低的参考电压Vref2，设定为在电钻马达12稍微过载时使比较器OP76的输出反转并且不会受损。LED1(例如，蓝色)在正常负载情况中接通，同时LED2(例如，红色)在轻度或更大的过载情况中接通。代替LED2，可以设置两个LED，以分别指示出轻度和重度过载情况。

在如上所述的电路中，在操作人员接通启动器开关SWON、同时电源开关SWPW保持在“接通”状态以从AC/DC转换器52向控制单元施加DC供应电压时，接通/断开控制电路71的晶体管Q71的基极电流从AC/DC转换器52流动穿过启动器开关SWON，由此使得晶体管Q71接通。因此，电流流经光电二极管PH21N，以接通与光电二极管PH21N光学耦合的光电继电器PH20UT，由此形成用于晶体管Q71的自保持电路。

在晶体管Q71接通时，电流也流经与晶体管Q71串联连接的光电二极管PH1IN，使与光电二极管PH1IN光学耦合的光电三端双向可控硅开关元件PH1OUT接通。通过接通三端双向可控硅开关元件BCR，使AC电源50与所要驱动的电钻马达12连接。因此，电钻马达12的转动通过减速齿轮机构17传送给主轴18，由此使环形刀具t转动(参见图1和3)。

在该状态中，在操作人员手动操作把手39(参见图1)以驱动进给机构20时，该环形刀具t在它转动的同时朝着目标运动，以形成从中穿过的通孔。

当电压在电流检测电阻器R0上降低时，检测出流经电钻马达12的负载电流。然后，与负载电流成正比的电压由放大器电路72放大并且提供给平滑电路73。由于过载确定电路74的参考电压Vref1在电钻马达12没有过载的正常情况中设定为高于平滑电路73的输出电压VL1，所以过载确定电路74的比较器(操作放大器)OP74输出低电平。因此，在正常情况中，在自动停止/重新驱动控制电路75的电容器C75上充入低电压，从而晶体管Q75的基极电流不会流动并且因此保持在“关”状态中。

在该状态中，由于电流通过晶体管Q71连续流入接通/断开控制电路71的光电二极管PH1IN中，所以光电三端双向可控硅开关元件PH1OUT保持在“关”状态，由此允许三端双向可控硅开关元件BCR保持在“接通”状态中。

设定于负载情况指示电路76中的参考电压Vref2在正常情况下高于平滑电路73的输出VL1，从而比较器(操作放大器)OP76的输出处于高电平。因此，晶体管Q761并且因而LED1接通，同时晶体管Q762并且因而LED2断开。从点亮的LED1和未点亮的LED2，操作人员可以知道电钻马达12处于正常情况中。

另一方面，在电钻马达12过载时，使负载电流增大，从而使得在电流检测电阻器R0上的电压增大，由此使得平滑电路73的输出VL1增大。在输出VL1增大至负载情况指示电路76的参考电压Vref2时，比较器OP76的输出从高电平转转变至低电平。这使得晶体管Q761断开并且使得晶体管Q762接通，从而LED1断开并且LED2接通。从未点亮的LED1和点亮的LED2，操作人员可以确定电钻马达12稍微过载，并且因此如果需要可以调节施加在操作杆39上的力。

在电钻马达12进一步被加载至电钻马达12可能受损的重度过载情况时，平滑电路73的输出VL1增大之过载确定电路74的参考电压Vref1或更高。这时，过载确定电路74的比较器OP74输出高电平，这通过在自动停止/重新驱动控制电路75中的二极管D75和电阻器R751(具有较小的电阻)将电容器C75瞬时充电，从而使得电流流经电阻器R752和晶体管Q75的基极发射器。在晶体管Q75接通时，流经接通/断开控制电路71的光电二极管PH1IN的电流被分流，以便因此将光电三端双向可控硅开关元件PH1OUT断开。在三端双向可控硅开关元件BCR的电流降低至其保持电流或更小时，它被断开以切断流向电钻马达12的电流。

在重度过载情况使得自动停止/重新驱动控制电路75断开三端双向可控硅开关元件BCR时，在电流检测晶体管R0中的压降降低至零，以降低平滑电路73的输出VL1，从而在过载确定电路74中的比较器OP74的输出从高电平转变至低电平。因此，在自动停止/重新驱动控制电路75中，晶体管Q75的基极电流只是包括从电容器C75流经电阻器R752的放电电流。然后，基极电流在由放电时间常数确定的时间之后消失，使晶体管Q75断开。

在该情况中，由于用于晶体管Q71的自保持电路仍然由在接通/断开控制电路71中的光电二极管PH2IN和光控继电器PH2OUT形成，所以晶体管Q71保持在“接通”状态中。因此，在晶体管Q75在从来自过载确定电路74的输出转变起经过预定时间之后断开时，电流再次通过晶体管Q71流进光电二极管PH1IN，使得光电三端双向可控硅开关元件PH1OUT再次接通，并且最终使得三端双向可控硅开关元件BCR接通。这样，对电钻马达12再次供电以便转动环形刀具t。自动停止/重新驱动控制电路75的放电时间常数优选大约设定在例如0.3至0.5秒的范围内。因此可以在电钻马达12过载并且流经它的电流自动切断之后，在短时间内自动恢复给电钻马达12供电。

还有，由于平滑电路73的输出VL1在电钻马达12解除过载情况时降低，所以在负载情况指示电路76中的比较器OP76的输出从低电平转变至高电平，从而LED1接通而LED2断开。这样，操作人员能够毫无错误地知道电钻马达12解除了过载情况，并且因此能够操作操作杆39以再次使环形刀具t向下运动，以便重新开始形成贯穿物体的孔。

如上所述，根据本发明的电钻设备，因为采用了具有固定在其切削刃上的硬质合金顶端的环形刀具、以及可以使环形刀具高速转动的马达，所以可以降低切削阻力。因此，可以获得以下操作好处。

(a)设置在马达和主轴之间的减速机构可以设计成采用低扭矩，因此可以降低该减速机构的重量和尺寸。

(b)该电钻设备可以用较小的吸引力固定在工件上，从而可以减小包含有电钻设备相当大的体积和重量的磁性底座的尺寸和重量，因此明显有助于电钻设备的整体尺寸和重量的降低。

从前面将知道，本发明可以可靠地将电钻设备固定在工件上，同时实现设备的尺寸和重量整体降低。

还有，由于自动马达停止/重新驱动装置能够在过载情况中自动切断流向马达的电流，并且在之后预定时间自动重新驱动马达，所以操作人员不必操作用于重新驱动马达的开关，因此改善了工作性能。

另外，在电钻马达被正常地重新驱动时，可以将该情况告知操作人员，从而操作人员能够很容易知道他能够开始操纵操作杆以便使电钻向下进给的时间。

另外，由于根据本发明的该小型电钻设备能够通过固定在切削刃上的硬质合金顶端来提高电钻马达的转速以降低切削阻力，所以该电钻马达能够高速转动，由此使得操作人员能够提高进给量。尽管马达可能由于进给增大而过载，但是设在电钻设备中的自动马达停止/重新驱动装置能够防止电钻马达和环形刀具由于过载而受损或破坏。

虽然已经参照一个实施方案对根据本发明的电钻设备进行说明，但是，对于本领域普通技术人员而言显而易见的是，可以对本发明作出各种改进和替换。

例如，在图4中所示的控制电路可以应用于与在图1-3中所示的小型电钻设备类似的包括垂直布置型在内的任何电钻设备。

另外，在该控制电路中，代替光耦合器，可以采用可选的电子开关装置或机械继电装置。还有，代替与电钻马达12串联连接的电流检测电阻器R0，可以采用电流变压器来检测流经电钻马达12的电流。代替三端双向可控硅开关元件BCR，可以采用光控继电器或机械继电器。可以采用任何时间测量装置、例如脉冲计数器来代替在自动停止/重新驱动控制电路75中的RC时间恒定电路。另外，电钻马达12可以由DC马达实现，并且可以采用SCR、晶体管或FET代替三端双向可控硅开关元件。

虽然已经对根据本发明的电钻的具体实施方案进行说明，但是要理解的是，本发明不限于这些实施方案的说明细节，但是本发明在其由所附权利要求提出的精神和范围内进行广义解释。

Claims (13)

1.一种具有较小外形的电钻设备，该设备包括：

主体；

安装在主体上的马达；

主轴，它具有轴线并且用来保持与所述轴线共轴的环形刀具，该环形刀具具有多个由固定在其下端的硬质合金顶端制成的齿，以便能够使该环形刀具以高转速进行切削；

减速机构，它设置在马达和主轴之间，用来通过主轴将马达的驱动力传递给环形刀具；

进给机构，它响应于手动操作杆的操作，用来使主轴沿着其轴线运动，以便使安装在主轴上的环形刀具相对于工件前进或回缩；以及

附着底座，该附着底座保持在主体的底部，用于将电钻设备固定在工件上；

所述马达能够使环形刀具以适当的高速转动，以便通过具有硬质合金顶端的环形刀具进行高速切削操作；

所述主轴的轴线沿着与将马达的驱动力传递给减速机构的马达旋转轴的方向不同的方向延伸。

2.如权利要求1所述的电钻设备，其特征在于，还包括自动马达停止/重新驱动机构，该机构包括：

主开关元件，它串联连接在马达和电源之间；

电流检测器，用于检测流经马达的负载电流；

确定单元，用于确定由电流检测器检测到的负载电流是否超过第一预定参考值；以及

控制单元，用于控制主开关元件的接通/断开，其中，在确定单元确定负载电流超过第一参考值时，控制单元断开主开关元件以切断流经马达的电流，并且随后在确定单元确定负载电流降低至小于第一参考值时，该控制单元在确定之后的预定时刻接通主开关元件，以便从电源向马达提供电流。

3.如权利要求1所述的电钻设备，其特征在于，所述附着底座包括具有磁铁的磁性底座。

4.如权利要求1所述的电钻设备，其特征在于，所述主轴的轴线与马达的旋转轴的轴线基本上垂直。

5.一种电钻设备，包括：

马达，用于使环形刀具转动；

主开关元件，它串联连接在马达和电源之间；

电流检测器，用于检测流经马达的负载电流；

确定单元，用于确定由电流检测器检测出的负载电流是否超过第一预定参考值；以及

控制单元，用于控制主开关元件的接通/断开，其中，在确定单元确定负载电流超过第一参考值时，控制单元断开主开关元件以切断流经马达的电流，并且随后在确定单元确定负载电流降低至小于第一参考值时，该控制单元在确定之后的预定时刻接通主开关元件，以便从电源向马达提供电流。

6.如权利要求5所述的电钻设备，其特征在于，还包括：

主轴，该主轴具有轴线，并且使安装在其前端的环形刀具围绕着沿与马达旋转轴的方向不同的方向延伸的轴线转动。

7.如权利要求6所述的电钻设备，其特征在于，所述主轴的轴线与马达旋转轴的轴线基本上垂直。

8.如权利要求5所述的电钻设备，其特征在于，所述环形刀具包括由固定在其下端并且固定在分别对着多个排屑槽的位置处的硬质合金刀片制成的切削齿。

9.如权利要求5所述的电钻设备，其特征在于，还包括：

第二确定单元，用于确定由电流检测器检测出的负载电流是否超过比第一参考值小的第二参考值；以及

负载情况指示单元，用于在第二确定单元确定负载电流没有超过第二参考值时指示正常负载情况，并且在第二确定单元确定出负载电流超过第二参考值时指示过载情况。

10.如权利要求5所述的电钻设备，其中：

所述电流检测器为与马达和主开关元件串联连接的固定电阻器，用来输出与负载电流对应的在电阻器上相应获得的电压；并且

第一确定装置用来接收与负载电流对应的电压，并且将该电压与和第一参考值对应的第一参考电压进行比较，以便确定该负载电流是否超过第一参考值。

11.如权利要求9所述的电钻设备，其特征在于，

所述电流检测器为与马达和主开关元件串联连接的固定电阻器，用来输出与负载电流对应的在电阻器上获得的电压；并且

所述第二确定单元用来接收与负载电流对应的电压，并且将该电压与和第二参考值对应的第二参考电压比较，以确定该负载电流是否超过第二参考值。

12.如权利要求5所述的电钻设备，其特征在于，所述控制单元包括：

“接通”状态自保持单元，它包括第一开关元件，用于在启动开关接通时将第一开关元件保持在“接通”状态中；

控制信号提供单元，用于提供“接通”控制信号，以便在第一开关元件处于“接通”状态时接通主开关元件；

第二开关元件，它在第一确定单元确定负载电流超过第一参考值时接通，以便防止控制信号提供装置与第一开关元件处于“接通”状态中无关地产生出“接通”控制信号；以及

对由第一确定单元在负载电流超过第一参考值之后确定负载电流降低至小于第一参考值作出响应的单元，用来在确定之后的预定时刻断开第二开关元件。

13.如权利要求5所述的电钻设备，其特征在于，所述主开关元件为三端双向可控硅开关元件，并且控制单元包括：

“接通”状态自保持单元，它包括第一开关晶体管，用于在启动开关接通时将第一开关晶体管保持在“接通”状态；

光电二极管，用于在第一开关晶体管处于“接通”状态时通过被提供电流而发光；

光电三端双向可控硅开关元件，它连接在三端双向可控硅开关元件的栅极和阳极或阴极之间，并且与光电二极管光耦合，从而通过由光电二极管发出的光接通光电三端双向可控硅开关元件，以给三端双向可控硅开关元件提供栅电流；

第二开关晶体管，对由第一确定单元确定负载电流超过第一参考值作出响应，使光电二极管的电流旁通，以与第一开关晶体管处于“接通”状态无关地熄灭该光电二极管；

对由第一确定单元在负载电流超过第一参考值之后确定负载电流降低至小于第一参考值作出响应的单元，用来在确定之后的预定时刻断开第二开关晶体管。

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