专利名称：冲击钻的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种手持式电动工具，尤其涉及一种手持式冲击钻。
背景技术：
现有的冲击钻可参照图6所示，其通常包括机壳81、设置在机壳内的马达 82、延伸出机壳外的输出轴，输出轴由马达机轴通过减速齿轮驱动。输出轴的 一端设有钻夹头，其内固定收容有钻头83,用于在工件上钻孔，输出轴的靠近 另 一端处固定连接有一动齿盘91,其后端面上通常呈圆周分布有十六个动端齿 911。 一定齿盘92固定设置在机壳81上，其前端面与动齿盘的后端面相对，且 前端面上同样设置有十六个与动端齿配合的静端齿921。在动齿盘和静齿盘间 设有一间隙，其间设有一弹簧93。当沖击钻开始工作时，启动马达，马达机轴 驱动输出轴，并进一步带动钻头转动；当钻头按压到工件上时，由于受工件的 反作用力，钻头、钻夹头、输出轴、动齿盘将一起向后运动直至动端齿和定端 齿啮合。然而，由于马达机轴的驱使，动端齿并不会始终与静端齿保持啮合， 其会继续转动并跳脱啮合状态。由于定齿盘相对于机壳保持固定，所以在动端 齿由啮合到脱离啮合的过程中，钻头在轴向上有相对于机壳向前的运动，并且 因为机壳被操作者始终顶向工件，如此这种动端齿与静端齿间不断地啮合与脱 离会形成钻头在轴向上对工件的持续冲击，再加上钻头自身不断的转动，从而 提高了钻头的工作效率。
然而，这种构造的冲击钻工作时需要操作者施加一定的轴向作用力来克服 弹簧93的弹力以使动端齿911与静端齿921啮合。即钻头在轴向上对工件的冲 击力事实上都来自于操作者，所以当工件的位置比较特殊，如位于操作者头部 上方或头顶时，操作者不仅需要克服冲击钻自身非常大的重力，而且需要提供 钻头对工件的沖击力，显然这对操作者而言是非常困难的。另外，即使工件的 位置正常，因在对工件的冲击过程中，来自工件的反作用力均会直接传递给操 作者，从而很容易造成疲劳。
发明内容
本发明提供一种冲击钻，其可以在提供钻头转向力的同时，提供钻头沿轴 向对工件的主动冲击力，从而提高钻进效率并减小操作者所需施加的作用力，
使用舒适，且操作者不易疲劳。
为实现上述目的，本发明的技术方案是 一种冲击钻，用于对工件进行加工， 该冲击钻包括机壳，设置在机壳内的马达，设置在机壳外并轴向延伸的钻头， 由马达旋转驱动的储能块，和与钻头保持相对固定的驱动块；储能块和驱动块 上均设有可相互配合的端齿；驱动块在轴向上具有一移动距离， 一弹性件与储 能块抵靠以提供储能块轴向复位，且储能块端齿在与驱动块端齿啮合时，驱动 块端齿会产生径向与轴向分力。
作为本发明的进一步改进，所述储能块上设有第一端齿，该第一端齿具有 倾斜设置的第 一上升坡面，驱动块上设有第二端齿，该第二端齿具有倾斜设置的 第二上升坡面，储能块端齿在与驱动块端齿啮合时，储能块可通过第一上升坡 面和第二上升坡面的配合来带动驱动块。
作为本发明的进一步改进，所迷储能块的第一端齿的数量少于5个，并呈 等圆心角地分布在储能块的与驱动块相对的表面上，所述驱动块的第二端齿的 数量少于5个，并呈等圆心角地分布在驱动块的与储能块相对的表面上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是储能块与驱动块啮合时，储能块 可以提供驱动块径向和轴向上的分力，从而提供钻头钻进工件所需的转动以及 对工件的持续冲击。通过这种方式，马达的输出不仅可提供钻头的旋转所需的 转向力，还主动提供了钻头冲击工件所需要的轴向冲击力，如此，在很大程度 上减小了冲击钻工作时操作者所需施加的轴向作用力，减轻了操作者的负担， 并方便操作者使用。此外，储能块上的第一端齿和驱动块上的第二端齿的数量 均较少，且排布较稀疏，从而使储能块在驱动块的相邻两个端齿之间的加速时 间够长，进而确保储能块对驱动块的撞击时的动能足够大。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明冲击钻及其内部结构的平面示意图，其中沖击钻即将冲击一 工件表面。
图2是图1中的冲击钻的局部放大图，其中揭示了冲击钻的传动系统以及 传动系统的储能块与马达机轴的配合结构。
图3是沿图1中A-A线方向剖开后的示意图。 图4是本发明冲击钻的驱动块在两个不同视角时的对应视图。 图5是本发明冲击钻的储能块在两个不同视角时的对应视困。 图6是现有技术中的沖击钻及其内部结构的平面示意图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明揭示了 一种冲击钻1，用于在工件5上钻孔，其包括 机壳10、设置于机壳10内的马达驱动系统、延伸出机壳外的钻孔系统、以及 将马达驱动系统的产生驱动力传递至钻孔系统的传动机构。其中机壳1 0具有水 平延伸的水平腔11、由水平腔体大致竖直向下延伸出的手柄12、和位于手柄 12底部用于提供电力的电池包13。手柄12上设有开关按钮14,用于控制马达 的开闭，同时操作者可通过按压按钮的深度来调节马达的转速。马达驱动系统 收容在机壳的水平腔体的后侧，其包括固定设置在机壳10内的马达本体21和 自马达本体21向前水平延伸出的马达冲几轴22。钻孔系统包4舌由+几壳10的前端 延伸出的钻夹头31和固定收容在钻夹头31内的水平延伸的钻头32。
配合参照图2所示，传动系统包括与马达驱动系统连接的储能块41和与钻 孔系统连接的驱动块42。储能块41设置在马达机轴22的自由端，在本实施方 式中，马达机轴22在其圆周表面设有沿其轴向延伸的一长条形定位键221,储 能块41上凹设有用于收容该定位键221的长条形定位槽416。如图3所示，在 沿马达机轴22的圓周方向上，定位槽416的尺寸与定位键221的尺寸大致相当， 如此使得储能块能够随马达机轴的旋转而同步转动。需要注意的是，在沿马达 机轴2 2的轴线方向上，定位槽416的尺寸要大于定位键221的尺寸，通过这种 结构，使储能块41可相对于马达机轴22沿马达机轴的轴向运动。对于本领域 的普通技术人员可轻易想到的是，定位键221和定位槽416的位置可互换，即 将定位键设置在储能块上，而将定位槽设置在马达机轴上；此外，定位键221 和定位槽416也可以采用其他形状，如定位键为滚珠状，定位槽呈螺旋槽状等。 驱动块42与钻夹头31相固接并间隔一定距离，其中驱动块42收容在机壳10 的水平腔11内并靠近机壳的前端壁111。
配合参照图4和图5所示，储能块41的前端面上和驱动块42的后端面上 分别设有可相互配合的若干第一端齿410和第二端齿420,在本实施方式中， 第一端齿410和第二端齿420的数量均为两个，并间隔180度分布在相应端面 的圓周上。第一、二端齿410、 42 0分别具有自储能块41、驱动块42的相对端 面斜向上延伸出的第一上升坡面411和第二上升坡面421,且分别和相应端面 间夹设形成有第一上升坡面角al和第二上升坡面角a2。第一、二端齿410、 42 0 还分别具有第一下降坡面412和第二下降坡面422,这些下降坡面分别和相应 端面形成有第一下降坡面角bl和第二下降坡面角b2。在第一上升坡面411和 第一下降坡面412以及第二上升坡面421和第二下降坡面4 22间均形成有水平
顶面413、 42 3。传动系统还包括一弹性件43，其设置在储能块41后部并可弹 性抵压储能块而迫使储能块朝向驱动块42运动。在本实施方式中，该弹性件 4 3为一螺旋弹簧，其套设在马达机轴上并位于储能块41和马达本体21之间， 在图l所示的状态中，弹簧处于自然伸缩状态，其前端和后端分别抵靠在储能 块41的后端面和马达本体21的前端面上。 一限制件44设置在机壳10和钻夹 头31之间，在本实施方式中，该限制件44为弹簧，由于其存在，使钻夹头31 的后端面和机壳10的前端面111确保间隔一特定距离d (如图1所示)，从而 在冲击钻工作时，钻头32、钻夹头31和驱动块42可沿轴向在该特定距离内运 动。
图1所示为沖击钻1处于未工作时的初始状态，配合参照图2所示，此时， 马达机轴22上的定位键221位于储能块41的定位槽416内的后部，也就是说， 储能块41位于马达机轴22的最前端，驱动块42贴近机壳的前端壁111。由于 限制件44的作用，钻夹头31和机壳的前端壁111的间距为d,而驱动块42的 第二端齿420的水平顶面42 3到储能块41的前端面的间距也大致为d。图1中 所示的储能块41的第一端齿410和驱动块42的第二端齿42 0处于未喷合状态， 且相位相差90度。当沖击钻l开始工作时，首先操作者按压按钮开关14以启 动马达，储能块41会随马达机轴22 —起转动，而在将钻头32按压到工件5 上之前，驱动块42始终处于静止状态。当将钻头32按压到工件5上后，受工 件的反作用力，钻头32、钻夹头31和驱动块42将沿轴向一起向后运动，限制 件44同时受到压缩，直到钻夹头31和机壳前端壁111的距离接近0,此时， 储能块41和驱动块42处于可啮合状态，当第一端齿410的第一上升坡面411 与第二端齿"0的第二上升坡面421接触时，驱动块42将随储能块41 一起转 动。在钻头32钻进工件5的过程中，钻头32会受到沿其轴向的阻力，同时还 会受到沿其转向的阻力，当转向阻力接近或大于马达机轴22对储能块41的转 向驱动力时，由于第一端齿"0的第一上升坡面411和第二端齿42 0的第二上 升坡面421均为倾斜设置，这时储能块41和驱动块42在轴向上会产生相对位 移。也就是说，储能块41在驱动驱动块42时受到驱动块42在转向上的阻力， 则第一端齿"0的第一上升坡面411会相对于第二端齿42 0的第二上升坡面421 产生相对滑移，在此过程中，储能块41会继续带动驱动块42转动，同时储能 块"会相对于驱动块42向后运动并压缩弹性件43，直到第一端齿410与第二 端齿420脱离配合。其后，第一端齿410会迅速越过第二端齿42 0的水平顶面 42 3,并在马达机轴22的驱动下，储能块41开始加速旋转，同时，储能块41
在受压缩弹性件43的回复力的作用下，迅速向前撞击驱动块"，使驱动块42 朝机壳IO的前端壁运动，进而带动钻头32对工件5形成轴向的冲击。
当储能块41转过180度后，第一端齿410的第一上升坡面411会和第二端 齿42 0的第二下降坡面422配合，以带动第二端齿4 2 0转动。同样，在钻头32 的转向阻力作用下，第一端齿410将越过第二端齿420并使储能块41撞击驱动 块42而形成钻头32对工件5的冲击。如此循环往复，储能块41在提供钻头 32旋转的同时还提供钻头32对工件5的冲击，从而大大提高沖击钻的工作效 率。当然，如果马达机轴的转速够快的话，当储能块转过180度后，驱动块还 未回复到初始位置，此时，第一端齿的第一上升坡面不会和第二端齿的第二下 降坡面配合而直接越过第二端齿，并在转过下个180度后与第二端齿的第二上 升坡面重新配合。
为确保储能块对驱动块的撞击时的动能足够大，储能块的第一端齿的数量 和驱动块的第二端齿的数量不宜过多，排布也不宜过密，最好是储能块和驱动 块的端齿的数量均少于5个，且呈等圆心角地均匀地分布在靠近圆周的圆盘件 的表面上。在本实施方式中第一端齿和第二端齿的数量均为2个。此外，为使 第一端齿能够相对容易地越过第二端齿，第二端齿的第二上升坡面角设置不会 过大，通常小于60度，在本实施方式中，该角度为30度左右，而第一端齿的 第一上升坡面角可与第二上升坡面角大致相同，即等于或可稍大或稍小于第二 上升坡面角，也可与第二上升坡面角相差一较大的值。为使第一端齿越过第二 端齿的水平顶面后能够迅速加速而产生较大的动能，第二端齿的第二下降坡面 角通常设置地比较大，通常适宜在80度和90度之间，而第一端齿的第一下降 坡面角可与第二下降坡面角大致相同，即等于或可稍大或稍小于第二下降坡面 角，也可与第二下降坡面角相差一较大的值。另外，为使储能块撞击驱动块时 具有较大的动能，储能块的质量相对于驱动块的质量要大得多，通常至少为驱 动块质量的三倍，如此，可使钻头对工件产生较大的冲击力。
配合图2所示，本发明中，由于储能块的第一端齿和驱动块的第二端齿均 设有倾斜的坡面，所以在储能块与驱动块啮合并且带动驱动块运动时，储能块 对驱动块产生的作用力Fl和驱动块对储能块产生的作用力F2均可以分解产生 径向上的分力Fld、 F2d和轴向上的分力Fla、 F2a,其中径向分力可提供钻头 钻进工件所需的转动，而轴向分力则可提供钻头对工件的持续冲击。通过这种 方式，马达的输出不仅可提供钻头的旋转所需的转向力，还主动提供了部分钻 头冲击工件所需要的冲击力，如此，在很大程度上减小了冲击钻工作时操作者所需的施加的作用力，减轻了操作者的负拦，升方便採作者使用。此外，储能 块上的第一端齿和驱动块上的第二端齿的数量均较少，且排布较稀疏，从而使 储能块在驱动块的相邻两个端齿之间的加速时间够长，进而确保储能块对驱动 块的撞击时的动能足够大。
权利要求
1. 一种冲击钻，用于对工件进行加工，其特征在于该冲击钻包括机壳，设置在机壳内的马达，设置在机壳外并轴向延伸的钻头，由马达旋转驱动的储能块，和与钻头保持相对固定的驱动块；储能块和驱动块上均设有可相互配合的端齿；驱动块在轴向上具有一移动距离，一弹性件与储能块抵靠以提供储能块轴向复位，且储能块端齿在与驱动块端齿啮合时，驱动块端齿会产生径向与轴向分力。
2. 根据权利要求1所述的冲击钻，其特征在于储能块上设有第一端齿， 该第一端齿具有倾斜设置的第一上升坡面，驱动块上设有第二端齿，该第二端齿 具有倾斜设置的第二上升坡面，储能块端齿在与驱动块端齿啮合时，储能块可 通过第一上升坡面和第二上升坡面的配合来带动驱动块。
3. 根据权利要求2所述的沖击钻，其特征在于所述储能块的第一端齿的数 量少于5个，并呈等圆心角地分布在储能块的与驱动块相对的表面上，所述驱 动块的第二端齿的数量少于5个，并呈等圓心角地分布在驱动块的与储能块相 对的表面上。
4. 根据权利要求3所述的沖击钻，其特征在于所述储能块的第一端齿的数 量为2个，所述驱动块的第二端齿的数量为2个。
5. 根据权利要求1所述的沖击钻，其特征在于所述弹性件为螺旋弹簧， 其可轴向弹性变形以使储能块朝向驱动块沖击，从而在提供钻头的旋转运动的 同时提供钻头轴向上的运动。
6. 根据权利要求1所述的冲击钻，其特征在于所述马达具有机轴，所述储 能块设置在机轴上，所述机轴和储能块两者之 一 在该两者的结合处沿机轴的轴 向上设置有定位键，而在两者的另一个上设置有收容该定位键的定位槽；在沿 机轴的圆周方向上，定位槽的尺寸与定位键的尺寸大致相当，而在沿机轴的轴 向上，定位槽的尺寸大于定位键的尺寸。
7. 根据权利要求1所述的冲击钻，其特征在于所述驱动块设置在机壳内并 靠近冲击钻工作端的端壁，冲击钻还包括设置在所述端壁外侧用于提供所述移 动距离的限制件。
8. 根据权利要求1所述的沖击钻，其特征在于冲击钻还包括钻夹头，该钻 夹头与所述驱动块固定连接，并且固定收容所述钻头。
9. 根据权利要求2、3或4所述的冲击钻，其特征在于所述第一端齿的第一上升坡面与储能块的表面形成第一上升坡面角，所述第二端齿的第二上升 坡面与驱动块的表面形成第二上升坡面角；所述第一上升坡面角和第二上升坡 面角至少大致相当。
10. 根据权利要求9所述的沖击钻，其特征在于所述第一上升坡面角和第 二上升坡面角均小于60度。
11. 根据权利要求10所述的冲击钻，其特征在于所述第一上升坡面角和 第二上升坡面角均为30度左右。
12. 根据权利要求9所述的冲击钻，其特征在于所述第一端齿还具有第 一下降坡面，其与储能块的表面形成第一下降坡面角，所述第二端齿还具有第 二下降坡面，其与驱动块的表面形成第二下降坡面角；所述第一下降坡面角和 第二下降坡面角至少大致相当。
13. 根据权利要求12所述的冲击钻，其特征在于所述第一与第二下降坡 面角分别大于第一与第二上升坡面角。
14. 根据权利要求12所述的沖击钻，其特征在于所述第一下降坡面角和 第二下降坡面角均位于80度和90度之间。
15. 根据权利要求12所述的沖击钻，其特征在于在每一端齿的上升坡面 和下降坡面间形成有一水平顶面。
16. 根据权利要求1所述的冲击钻，其特征在于所述储能块的质量至少 是驱动块的质量的三倍。
全文摘要
本发明涉及一种冲击钻，用于对工件进行加工，其包括机壳，设置在机壳内的马达，设置在机壳外并轴向延伸的钻头，由马达旋转驱动的储能块，和与钻头保持相对固定的驱动块；储能块和驱动块上均设有可相互配合的端齿；驱动块在轴向上具有一移动距离，一弹性件与储能块抵靠以提供储能块轴向复位，且储能块端齿在与驱动块端齿啮合时，驱动块端齿会产生径向与轴向分力。通过这种结构，冲击钻自身不仅可以提供钻头的转向力，而且可以提供钻头沿轴向对工件的冲击力，从而减小操作者所需施加的作用力。
文档编号B23B45/00GK101204740SQ20061016649
公开日2008年6月25日 申请日期2006年12月19日 优先权日2006年12月19日
发明者强尼·鲍瑞那图 申请人:苏州宝时得电动工具有限公司