专利名称：电钻的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电钻，尤其是一种具有螺丝批和钻进功能的电钻。
背景技术：
现有的包含了螺丝批和钻进两种工作模式的电钻，具有模式切换机构。 其螺丝批工作模式是这样实现的，当施加在输出轴上的扭矩超过了一定的值后，
行星齿轮系统的内齿发生旋转，从而实现脱扣，进而实现螺丝批功能。该类型的电钻的钻进
工作模式是这样实现的，利用钢柱或其他物体在轴向上压住内齿圈，使得内齿圈不能旋转，
从而实现钻进工作模式。 此种结构存在着一定的缺陷，在钻进模式下，内齿圈受到的转矩较大，由于零件制 造精度的影响和机器工作后温度升高导致零件变软，使得内齿圈9不能被轴向压住而转 动，即钻进功能失效。 日本专利申请第JP2005118961号揭示了另一种包含了螺丝批和钻进两种工作模 式的电钻。 其螺丝批和钻进模式切换是这样实现的，在行星轮系的内齿圈的周向上开有凹 槽，与凹槽对应的设置有钢柱，该电钻内还设置有一弹片，该弹片的作用是带动钢柱移动。 另外，该电钻还设置有一功能切换套，该切换套上设置有一凹槽。通过转动切换套，使得切 换套上的凹槽与内齿圈上的凹槽相对时，钢柱被移到凹槽里，从而卡住内齿圈使其不能旋 转，此时为钻进模式。当钢柱从凹槽里移出，则当内齿圈受到一定的转矩时能够旋转，此时 为螺丝批模式。 此种结构存在的缺陷是使用的零件较多，制造复杂。 为了克服以上种种电钻的不足，有必要设计一种可有效防止钻进功能失效且制造 简单的电钻。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可有效防止钻进功能失效且制造简单的 电钻。 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种电钻，包括壳体，设置于 该壳体内的行星轮系，输出轴，该行星轮系设有一可旋转的内齿圈，该内齿圈的外圆周表面 上设有若干凹槽，该壳体内还设置有可沿径向活动的活动件，该活动件可收容在该内齿圈 上的凹槽内，其特征在于该电钻还包括一切换套，该切换套可被调节而选择性地限制活动 件收容在凹槽内，或允许活动件沿径向离开该凹槽，从而使内齿圈在限制旋转状态和允许 旋转状态之间切换。 本发明进一步的技术方案是该切换套具有至少两种不同大小的内径，当大径部 位与活动件相配接，该活动件允许沿径向离开所述凹槽，此时为螺丝批模式；当小径部位与 活动件相配接，该活动件卡被限制收容在所述凹槽内，此时为钻进模式。
3
本发明进一步的技术方案是所述切换套的大径部分和小径部分沿轴向分布。
本发明进一步的技术方案是该活动件为钢球。
本发明进一步的技术方案是该切换套套装在该壳体上。
本发明进一步的技术方案是该壳体上设置有收容空间，用于收容所述钢球。 本发明进一步的技术方案是该切换套上设有凸起，该电钻上设置有扭力调节环，
该扭力调节环上设有可与切换套上的凸起在输出轴向方向上相对顶的凸起。 本发明进一步的技术方案是该壳体上设置有与该切换套相连接的弹性元件，该
弹性元件位于所述切换套的与扭力调节环相对的一侧。 本发明进一步的技术方案是在该电钻内扭力调节环与内齿圈之间，设置有螺旋 盖，弹性件，压圈，钢柱，且该内齿圈的外表端面沿输出轴向设置有至少一个斜坡，该钢柱一 端顶在内齿圈上，与之相对的另一端顶在压圈上，该钢柱在内齿圈上的爬坡高度为S1，该压 圈与螺旋盖之间的距离为S2，调节扭力调节环使得SI小于S2时，钢柱可爬过斜坡，为螺丝 批模式。 本发明电钻的有益效果是通过一具有不同内径的切换套来调节钻进与螺丝批模 式，可有效防止钻进功能失效且制造简单。
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。 图1所示为本发明所揭示的电钻的部分爆炸图。 图2A所示为本发明所揭示的电钻处于螺丝批模式下的部分剖视图。 图2B所示为沿图2A中A_A向的剖视图。 图2C为钢球被挤出时的受力状况分析示意图。 图3A所示为本发明所揭示的电钻处于钻进模式下的部分剖视图。 图3B所示为本发明所揭示的电钻从钻进模式到螺丝批模式的临界状态的剖视图。 图4所示为本发明所揭示的电钻的内齿圈的立体示意图。 图5所示为本发明所揭示的电钻的扭力调节环的立体示意图。 图6所示为本发明所揭示的电钻的切换套的立体示意图。其中1.齿轮3.行星齿轮5.行星架7.行星轴9.内齿圈11.转接盘13.输出轴15.壳体17.支撑物19.轴承套21.切换套23.凸起25.扭力调节环27.凸起29.弹簧31a，31b.凹槽33a，33b.钢球35.凹槽37.钢柱39.压圈41.弹性件43.螺旋盖45.螺纹47.斜坡22.凹槽24.过渡斜面26.筋板36.端面42.凹槽44.螺纹
具体实施例方式
下面结合附图给出本发明的具体实施方式
。 参照图1所示，图中揭示了本发明的电钻的部分爆炸图。参照图2A，图3A所示，图 中揭示了本发明的电钻的部分剖视图。 本发明的电钻包括壳体15，用作驱动元件的电机(图中未给出)，主控开关(图 中未给出)，齿轮减速机构，延伸出机壳的输出轴13，弹性件41，用于功能切换的切换套21， 弹簧29，用于调节扭力的扭力调节环25，螺旋盖43，夹头(图中未给出)，工作件(图中未 给出，如批头)。其中，本发明的电钻的齿轮减速机构包括齿轮1 ，行星齿轮3，行星架5，行 星轴7，内齿圈9。 当电钻的主控开关被触发(图中未给出)，电机(图中未给出)得电，并经齿轮减 速机构减速，最终在其输出轴13输出旋转运动。 参照图1至图3所示，来自电机的旋转运动传递到齿轮1处，而行星齿轮3与齿轮 1相啮合， 一行星架5通过行星轴7与行星齿轮3相连接， 一 内齿圈9与行星齿轮3相啮合， 一内孔设有内花键齿的转接盘11连接在行星架5的内侧并且相对后者不能发生转动。
电钻的输出轴13后端设有外花键齿并结合在转接盘11的内孔中，电钻的输出轴 13后端支撑在固定在变速箱壳体15内的支撑物17上，在最佳实施方式中，支撑物17是一 个固定地配合在壳体15上的轴承，作为替换形式，支撑物17亦可以是一体地设置在壳体15 上的 一个孔或者其它本领域技术人员可以根据本发明联想到的替换形式。
输出轴13的前端支撑在轴承套19上，轴承套的外周间隙配合在壳体15的内腔前 端，这样，输出轴13得到了很好地支撑，来自电机的转动被传递到了输出轴13上并通过输 出轴13端输出。 为了在电钻的输出轴13端得到不同的输出，在电钻上设置了切换电钻工作状态 的结构和装置。在本实施方式中，设置了一个切换套21(参照图6所示的立体图)。该切换 套21的作用在于，使得电钻可以在钻进模式和螺丝批模式间切换。 参照图6中所示，切换套21具有一大一小两种大小不同的内径Dl ， D2，其中Dl大 于D2。切换套21上设置有凹槽22，用于与壳体15上的凸起(图中未示出)相配合，使得 切换套21径向相对固定地安装在壳体15上。值得一提的是，该切换套21可沿输出轴向移 动。 该切换套21上沿输出轴13轴向向前(图中右手侧为前侧)延伸方向设置有一凸 起23，该凸起23用于与扭力调节环25上沿输出轴13轴向向后(图中右手侧为前侧)延伸 方向设置的凸起27 (参照图5所示)相配合。其中，凸起23与凸起27的具体形状结构没 有特别的限定，在本发明的电钻里，只要确保这两者相对顶的时候有足够的接触面积即可。
该切换套21的后端(图中右手侧为前侧)设置有一弹簧29(参照图1，图2A，图 3A所示)。该弹簧29的一端连接在壳体15上，另一端连接在切换套21上。
本实施方式的电钻的壳体15上沿径向方向上设置有凹槽31a，31b(参照图1，图 2A，图3A所示)。钢球33a， 33b (参照图1 ，图2A，图3A所示)分别安装在该两个凹槽31a， 31b内，且这两个钢球33a，33b在外周向与切换套21相配接。 参照图1及图4所示，内齿圈9的外周向设置有若干凹槽35。这些凹槽的作用在于收容钢球33a，33b。 扭力调节环25的内侧设置有若干筋板26(详见图5所示)。螺旋盖43外侧径向 设置有若干凹槽42(详见图1所示)。在本发明的电钻上，筋板26插接在凹槽42内。参照 图1，图2A至图2B，图3A至图3B所示，壳体15上设置有若干螺纹45。螺纹45与螺旋盖 43内侧的螺纹44(详见图1所示)形成螺纹配接。这样的结构设计使得扭力调节环25与 螺旋盖43可围绕输出轴13 —体旋转。 结合图1至图6所示，由于螺旋盖43与壳体15之间为螺纹连接，且扭力调节环25 可与螺旋盖43 —体旋转，因此，旋转扭力调节环25，使其沿输出轴轴向方向产生位移，并压 縮弹簧41，最终使得扭力调节环上的凸起27与切换套21上的凸起23在输出轴轴向方向 上相对顶(本发明所指的凸起27与凸起23的"相对顶"是指两凸起的轴向端面沿轴向方 向相对抵靠，且凸起27可对凸起23施加轴向方向的力，以下说明不再赘述"相对顶"的含 义)，从而可以对切换套21施加轴向力，推动切换套21向后移动，并压縮弹簧29。
相应地，与之前方向相反的旋转扭力调节环25，则扭力调节环25向前移动(图中 右手侧方向为前侧)，其上的凸起27与切换套21上的凸起23脱离相对顶，而切换套21在 弹簧29的回复力的作用下可向前(图中右手侧方向为前侧)移动。 接下来结合图示，具体地说明本发明的电钻处于螺丝批和钻进工作模式下的状 态。 参照图2A至图2C所示，为本实施方式的电钻处在螺丝批模式下的局部剖视图。
在螺丝批工作模式下，切换套21的大径部分对着钢球33a， 33b，且切换套21上的 凸起23未与扭力调节环25上的凸起27相对顶。此时，钢球33a，33b分别收容在壳体上的 凹槽31a，31b内，而未被压縮至内齿圈9的凹槽35内。需要说明的是，由于在工作过程中， 内齿圈9高速旋转， 一旦钢球33a， 33b部分落入了凹槽35内，即受到内齿圈9上的端面36 斜向上方向的挤压力F(详见图2C钢球被挤出时的受力状况分析)，其中，沿输出轴轴向方 向的分解力F2被壳体15对钢球33a，33b的沿轴向方向的作用力相抵消，也就是说，钢球 33a，33b仅受到向上方向的作用力Fl作用，即钢球33a，33b被弹出凹槽35，且上部被切换 套21的大径部分挡住，防止其弹出壳体。也就是说，在螺丝批工作模式下，钢球33a，33b能 够保持收容在凹槽31a，31b内，而不会掉入凹槽35内。 参见图1至图3B所示，钢柱37的前端抵在压圈39上，后端抵在内齿圈9上。该 钢柱37用于爬坡脱扣。 参照图1所示，弹性件41 (此处为一弹簧)的一端抵在压圈39上， 一端抵在螺旋 盖43(参照图1中所示)上。如前所述，螺旋盖43与扭力调节环25相结合，并通过螺纹45 与壳体15相结合。旋转扭力调节环25，带动螺旋盖43移动，进而压縮弹性件41产生压縮 形变，把压圈39向后压，最终把钢柱37压在内齿圈9的前表面上。 参照图4所示，内齿圈9的表面上沿轴向方向设置有多个突出的带有周向小斜面 的斜坡47，当扭力调节环25旋转在扭力调节档范围内时，压圈39与螺旋盖43的距离S2恒 大于钢柱37在内齿圈9上的爬坡高度Sl。 当作用在输出轴13上的外负载的扭矩大于枪钻设定的输出扭矩值时，由于上述 转动传递设置，输出轴13上的外负载的扭矩大于枪钻设定的输出扭矩值会导致内齿圈9要 发生转动。
通过内齿圈9上设置的斜坡47的作用，使得钢柱37受力后移动并推压压圈39，由于S2大于Sl，这样钢柱37就爬过内齿圈9端面的斜坡47产生脱扣现象，并会发出爬坡声响，输出轴13处无输出。 在这样的情况下，或者是输出端的螺钉(图中未给出)被上好在工件(图中未给出)里，或者是需要调节扭力调节环25加大输出扭力才能使螺钉被旋进工件(图中未给出)。 如图3A所示，为本实施方式的电钻处在钻进模式下的局部剖视图。
参照图1至图6所示，调节扭力调节环25，使得扭力调节环25上的凸起27与切换套21上的凸起23相对顶，从而在轴向方向上对切换套21施加力，推动切换套21向后移动，并进一步地压縮弹簧29。 从图6中可以看出，在切换套21的大径部分与小径部分间存在着一个过渡斜面24。在切换套21向后移动的过程中，该过渡斜面24首先接触钢球33a， 33b，并对该两个钢球产生挤压力，使得钢球33a，33b向下移动。最终，切换套21的小径部分被移动到对准了钢球33a，33b，从而，在径向上对钢球33a，33b施加力，挤压两钢球33a，33b，使得钢球33a，33b陷入内齿圈9上的凹槽内。 现有的大多数枪钻在钻进模式下，压圈39与螺旋盖43的距离S2小于支撑柱和内齿圈9的爬坡高度S1。从而，当电钻受到外负载时，虽然输出轴13处所受外负载通过上述转动传递设置使内齿圈9产生了转动的趋势，但是由于S2小于S1，使得钢柱37不能够爬过内齿圈9端面的斜坡47产生脱扣现象，内齿圈9不能够旋转，输出轴13的输出端恒定输出转动而使电钻的钻进状态保持下去。这样地结构设计，存在着一定的缺陷，在钻进模式下，内齿圈受到的转矩较大，由于零件制造精度的影响和机器工作后温度升高导致零件变软，使得内齿圈9不能被轴向压住而转动，即钻进功能失效。 但是，本实施方式的电钻在钻进模式下，由于钢球33a，33b被压在内齿圈9的凹槽35内，使得内齿圈9被径向锁定，不能够旋转，输出轴13的输出端恒定输出转动而使电钻的钻进状态保持下去，即为钻进模式。本发明的电钻是通过径向锁定内齿圈9，有效地克服了现有技术存在的问题。 若需要切换到螺丝批工作模式，则反方向旋转扭力调节环25(区别于从螺丝批模式切换到钻进模式时，扭力调节环25的旋转方向而言)，其上的凸起27与切换套21上的凸起23脱离相对顶。切换套21在弹簧29的回复力作用下，向前(图中右手侧为前侧)移动，则切换套21的大径部分被移动到与钢球33a，33b相接触。启动电机，则内齿圈9发生旋转，收容在其上的凹槽35内的钢球33a，33b受到端面36斜向上方向的挤压力F(详见图2C钢球被挤出时的受力状况分析)，其中，沿输出轴轴向方向的分解力F2被壳体15对钢球33a， 33b沿轴向方向的作用力相抵消，也就是说，钢球33a， 33b仅受到向上方向的作用力Fl作用，即该两个钢球33a，33b被挤出凹槽35(如图3B所示，为本发明的电钻从钻进模式到螺丝批模式的临界状态的剖视图)，且上部被切换套21挡住，防止其弹出壳体，即进入螺丝批工作模式。 综上所述，区别于现有的电钻来说，本实施方式的电钻更好地防止了由于零件精度或者零件耗损产生的内齿圈不能被轴向锁定的现象的发生，即更好地避免了钻进模式失效现象的发生。并且，未采用多余材料，只采用一个切换套结构，使得制造过程更加简便，生产成本更低。 总之，本实施方式所揭示的电钻实现了本发明的目的，既有效防止钻进功能失效 又简化了制作过程。 基于本发明的发明构思，本领域技术人员所做的技术方案均属于本发明的保护范 围。
权利要求
一种电钻，包括壳体(15)，设置于所述壳体(15)内的行星轮系，输出轴(13)，所述行星轮系设有一可旋转的内齿圈(9)，该内齿圈(9)的外圆周表面上设有若干凹槽(35)，所述壳体(15)内还设置有可沿径向活动的活动件(33a，33b)，该所述活动件(33a，33b)可收容在所述内齿圈(9)上的凹槽(35)内，其特征在于所述电钻还包括一切换套(21)，该切换套(21)可被调节而选择性地限制活动件(33a，33b)收容在凹槽(35)内，或允许活动件(33a，33b)沿径向离开所述凹槽(35)，从而使内齿圈(9)在限制旋转状态和允许旋转状态之间切换。
2. 根据权利要求l所述的电钻，其特征在于所述切换套(21)具有至少两种不同大小 的内径(D1，D2)，当大径部位与活动件(33a，33b)相配接，该活动件(33a，33b)允许沿径向 离开所述凹槽(35)，此时为螺丝批模式；当小径部位与活动件(33a，33b)相配接，该活动件 卡被限制收容在所述凹槽(35)内，此时为钻进模式。
3. 根据权利要求l所述的电钻，其特征在于所述切换套(21)的大径部分和小径部分 沿轴向分布。
4. 根据权利要求1所述的电钻，其特征在于所述活动件(33a，33b)为钢球。
5. 根据权利要求1所述的电钻，其特征在于所述切换套(21)套装在所述壳体(15)上。
6. 根据权利要求2所述的电钻，其特征在于所述壳体上设置有收容空间(31a，31b)， 用于收容所述钢球(33a，33b)。
7. 根据权利要求3所述的电钻，其特征在于所述切换套(21)上设有凸起(23)，所述 电钻上设置有扭力调节环(25)，该扭力调节环(25)上设有可与凸起(23)在输出轴向方向 上相对顶的凸起(27)。
8. 根据权利要求7所述的电钻，其特征在于所述壳体(15)上设置有与所述切换套 (21)相连接的弹性元件(29)，所述弹性元件(29)位于所述切换套(21)的与扭力调节环 (25)相对的一侧。
9. 根据权利要求7所述的电钻，其特征在于在所述电钻内扭力调节环(25)与内齿圈 (9)之间，设置有螺旋盖(43)，弹性件(41)，压圈(39)，钢柱(37)，且所述内齿圈(9)的外表 端面沿输出轴向设置有至少一个斜坡(47)，所述钢柱(37) —端顶在内齿圈(9)上，与之相 对的另一端顶在压圈(39)上，所述钢柱(37)在内齿圈(9)上的爬坡高度为S1，所述压圈 (39)与螺旋盖(43)之间的距离为S2，调节扭力调节环(25)使得Sl小于S2时，钢柱(37) 可爬过斜坡(47)，为螺丝批模式。
全文摘要
本发明涉及一种电钻，包括壳体，设置于该壳体内的行星轮系，输出轴，该行星轮系设有一可旋转的内齿圈，该内齿圈的外圆周表面上设有若干凹槽，该壳体内还设置有可沿径向活动的活动件，该活动件可收容在该内齿圈上的凹槽内，其特征在于该电钻还包括一切换套，该切换套可被调节而选择性地限制活动件收容在凹槽内，或允许活动件沿径向离开该凹槽，从而使内齿圈在限制旋转状态和允许旋转状态之间切换。本发明的电钻既有效防止钻进功能失效又简化了制作过程。
文档编号B25B23/00GK101758268SQ20081017879
公开日2010年6月30日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年11月25日
发明者张伟 申请人:苏州宝时得电动工具有限公司