电钻的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种电钻，包括：壳体，插装至齿轮箱前端部的主轴，部分设置在壳体内部且其前端部伸出壳体的齿轮箱，能安装在主轴上并与之同步枢转的快装夹头，设置在齿轮箱的右端部外围用于调节扭力的扭力组件，用于锁定快装夹头和主轴在轴向上相对位置的锁定组件。扭力组件包括：一个套装在齿轮箱前端部的外围的扭力杯。锁定组件包括：安装件、一个与扭力杯固定连接并位于扭力杯之中的操作件、活动件。本实用新型的有益之处在于：操作件与扭力杯固定连接并位于扭力杯之中，通过扭力组件固有的周向定位组件即可实现对锁定组件在周向进行定位，而不需要额外设置其他零部件对锁定组件进行周向定位，减少了电钻的制造成本。
【专利说明】电钻
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种电动工具，具体涉及一种电钻。
【背景技术】
[0002]电钻作为一种最常用的电动工具，其在我们日常的生活以及专业领域而言都是非常重要的一种工具。电钻主要的工作原理在于电流带动电机转动，从而电机带动主轴转动从而带动主轴上安装的夹头转动，而夹头往往安装有用于实现具体功能的工作头，比如用于钻孔的钻头或者是用于紧固螺栓的螺丝批头等。
[0003]在实际应用中，更换不同的夹头往往能使电钻可以选择更多规格和功能的工作头从而扩展电钻的功能。所以，现在主流的电钻中夹头是可以从主轴上拆卸下来的，而为了实现快速装卸夹头，现在主要的做法是在夹头上设置一个快装机构，这样的坏处是，增加了夹头的成本，并且这个快装机构在轴向上占用了一定的空间，增加了电钻的轴向长度，使电钻结构不够紧凑。
实用新型内容
[0004]为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种夹头成本更低且结构可靠的电钻。
[0005]为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案:一种电钻，包括:用于容纳电机的壳体，插装至上述齿轮箱前端部能被上述齿轮箱内部的传动机构带动进行枢转的主轴，其特征在于，还包括:部分设置在上述壳体内部且其前端部伸出上述壳体的齿轮箱，能安装在上述主轴上并与之同步枢转的快装夹头，设置在上述齿轮箱的右端部外围用于调节扭力的扭力组件，用于锁定上述快装夹头和主轴在轴向上相对位置的锁定组件；上述齿轮箱前端部形成有供上述主轴通过的轴孔；上述快装夹头包括:夹头主体、一个与上述夹头主体固定连接能插装至上述主轴形成的凹槽中的扭力柱、一个与上述夹头主体固定连接并且环绕在上述扭力柱外围的衬套；上述扭力组件包括:一个套装在上述齿轮箱前端部的外围并将上述扭力组件的其余的部件容纳其中的扭力杯，上述扭力杯与齿轮箱构成以上述主轴枢转轴线为轴的转动连接；上述锁定组件包括:一个能容纳上述衬套插装至其中并使上述主轴穿过其中的安装件、一个与上述扭力杯固定连接并位于扭力杯之中的操作件、设置在上述安装件设有的槽孔中并其部分能嵌入至上述衬套上形成的锁定凹槽中的活动件。
[0006]进一步地，上述活动件为为球形滚珠，上述安装件为套筒结构，上述槽孔设置于其伸出上述齿轮箱的部分，上述操作件套装在上述安装件的外围并且具有一个在轴向与上述槽孔位置对应的限位内缘，上述限位内缘包括:一段以上用于压迫上述活动件使其限位在能嵌入上述锁定凹槽中的位置处的圆弧形内缘、一个以上与上述圆弧形内缘具有相同轴向位置但具有不同周向位置的用于放松上述活动件使其退出上述锁定凹槽的避位槽。
[0007]进一步地，上述槽孔为回转体槽。
[0008]进一步地，上述槽孔分为:孔径大于上述活动件直径且远离主轴的容纳段、孔径小于活动件直径且靠近主轴的限位段及设置在容纳段和限位段之间且孔径由容纳段向限位逐渐减小的过渡段。
[0009]进一步地，上述避位槽为贯穿上述圆弧形内缘的缺口槽。
[0010]进一步地，上述限位内缘仅包括上述弧形内缘和避位槽，上述避位槽的数目为2。
[0011]进一步地，上述避位槽在周向上相差150度。
[0012]进一步地，上述扭力杯朝向上述壳体的端部设有多个沿周向均匀分布的挡位槽，上述壳体设有一个容纳槽，上述容纳槽内设有周向定位组件，上述周向定位组件包括:一个螺旋弹簧和一个用于嵌入上述档位槽的钢球。
[0013]进一步地，上述扭力杯形成有用于固定上述操作件并使上述齿轮箱前端穿过的环形的固定板，上述固定板形远离上述壳体的一侧形成有一个以上凸出的安装柱，上述操作件通过旋进上述安装柱的螺栓安装在上述固定板的远离上述壳体的一侧。
[0014]进一步地，上述齿轮箱的轴孔在上述前端部处形成有用于止挡上述安装件的止挡台阶；上述安装件插装至上述轴孔的止挡台阶处并与上述轴孔构成过盈配合。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型电钻的外形结构示意图；
[0016]图2是本实用新型电钻中夹头的剖视结构示意图；
[0017]图3是本实用新型电钻的一个能装配图2所示的夹头的剖视结构示意图；
[0018]图4是图3所示结构的前视图；
[0019]图5是图4的A-A剖视图；
[0020]图6是图3所示安装件的示意图；
[0021]图7是图3所示操作件的示意图；
[0022]图8是图6中圈B处的放大结构示意图；
[0023]图9是图3所示扭力组件端部的周向结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
[0025]参照图1及图3所示，本实用新型的电钻100主要包括:壳体10、动力源(未图示)、电机(未图示)、主轴30、齿轮箱40、锁定组件50、扭力组件60及夹头70。
[0026]其中，壳体10用于容纳动力源等装置，动力源给电机提供动力，电机将扭矩通过齿轮箱40传递给主轴30。夹头60用于装夹具有各种功能的钻头或批头(未图示)。在本实用新型中，夹头60与主轴30仅构成扭矩传递的关系，即夹头60能在主轴30的驱动下进行枢转。锁定组件50固定连接于齿轮箱40上，其用于锁定夹头60和主轴30在轴向上的相对位置。
[0027]需要说明的是，在本实用新型中，所涉及的三个空间方向:轴向、径向以及周向等同于主轴30的轴向、径向以及周向。
[0028]参照图3所示,锁定组件50包括:活动件51、安装件52及操作件53。
[0029]在本实施例中，安装件52与齿轮箱40构成固定连接，进一步地，安装件52为套筒结构，其允许主轴30穿过其中与齿轮箱40连接。主轴30的一端插入齿轮箱40中与其内部的传动机构(未图示)构成传动，并且主轴30通过轴承80与齿轮箱40构成转动连接，使主轴30能进行枢转。
[0030]参照图3和图5所示，齿轮箱40设有用于安装主轴30和安装件52的轴孔41，该轴孔41沿轴向分为如下的部分:位于最内侧(即图3或图4中最左侧)的内部段41a、位于外侧的外部段41c、位于内部段41a与外部段41c之间并且孔径比内部段41a与外部段41c孔径都小的凸起段41b。其中，凸起段41b与内部段41a、外部段41c均形成有台阶结构。对于凸起段41b与内部段41a形成的台阶而言，其能限制安装在齿轮箱40内部的轴承80的轴向位置。主轴30在插装时，穿过轴承80的部分设有一个卡圈33，该方案通过轴承80与卡圈33的接触限制了主轴30，使其不能沿轴向相对齿轮箱40移动。对于凸起段41b与外部段41c形成的台阶结构而言，其能与安装件52的端面接触从而限制安装件52的沿轴向进一步靠近齿轮箱40。
[0031]轴孔41的凸起段41b与外部段41c相当于形成一个容纳安装件52的放置槽42，安装件52能沿轴向安装至该放置槽42中。为了更好的固定安装件52,安装件52可以与轴孔41的外部段构成过盈配合，并且它们之间可以形成多个相互配合的台阶结构。
[0032]参图3及图6所示，在本实施例中，安装件52的一部分固定于放置槽42内，一部分向远离壳体10的方向伸出齿轮箱40外。安装件52在远离齿轮箱40的一端完全敞口，而在靠近齿轮箱的一端的敞口处形成环形的沿径向向主轴30方向凸出的凸起521，这个凸起521主要为了配合凸起段41b与外部段41c形成的台阶面。在安装件52套筒结构的内部安装有一个用于与主轴30套装的轴承90，主轴30在插装到位后，主轴30上的轴肩34正好卡住该轴承90的外侧端面，从而间接对安装件52构成限位，使其不能沿轴向远离齿轮箱40的方向移动。
[0033]安装件52在伸出齿轮箱40的部分设有两个沿周向分布的并在径向上贯通的槽孔522，所有的槽孔522对应同一轴向位置并在周向上相差150度。活动件51设置在槽孔522中。
[0034]参照图8所示，作为一种优选方案，活动件51为球形的滚珠，槽孔522为回转轴线垂直于轴的回转体孔，其分为:孔径大于活动件直径且远离主轴30的容纳段522a、孔径小于活动件51直径且靠近主轴30的限位段522c及设置在容纳段522a和限位段522c之间且孔径由容纳段522a向限位段522c逐渐减小的过渡段522b。
[0035]在本实施例中，活动件51在向主轴30靠近时，总会被限位段522c限制，使其不能再靠近主轴30，即构成向心限位。在本实用新型中向心限位是指一个部件限制另一个部件使其不能进一步向靠近主轴30的枢转轴线31靠近。如图3所示，槽孔522对活动件51也构成在轴向和周向的限位，即活动件51在没有退出槽孔522的时候，其轴向和周向的位置总是受到槽孔522的限制。
[0036]参照图3所示，操作件53为一个套装在安装件52伸出齿轮箱40的部分的外围的环形件，其与扭力组件60固定连接并位于扭力组件60内。进一步参图7所示，操作件53设有一个在轴向与上述槽孔522位置对应的限位内缘，上述限位内缘包括:用于在径向上给活动件51提供移动空间的两个避位槽531及一段以上用于压迫活动件51使其最大限度靠近主轴30的圆弧形内缘532。在本实施例中，避位槽531的数目为2个且在周向上相差150度，这样是为了防呆，防止用户出现误操作。[0037]参图3所示，在本实施方式中，操作件53通过螺栓20与扭力组件60固定连接，在其他实施方式中，操作件53亦可以与扭力杯61 —体成型。扭力组件60是电钻100中一种常见的部件，其安装在齿轮箱40的右端部及锁定组件50的外围。扭力组件60包括:套筒状的扭力杯61。扭力杯61具有自其内缘沿径向向靠近主轴的方向凸出形成的环形固定板62。固定板62与位于固定板62右侧的扭力杯61围设成一容纳空间65,固定板62允许齿轮箱40的前端穿过其内部进入容纳空间65内，固定板62上设有向右侧凸伸进入容纳空间65内的若干圆柱形凸柱621，凸柱621上形成供螺栓20螺纹连接的螺纹孔，操作件53在相应的位置也形成螺纹孔，使得操作件53与扭力组件60通过螺栓20与螺纹孔之间的螺纹连接稳固地连接在一起。安装完成后，锁定组件50完全容纳在容纳空间65内。
[0038]参图3所示，扭力组件60还设有使扭力杯61在周向上保持在预设挡位处的周向定位组件67。具体而言，周向定位组件67包括:一个沿轴向伸缩的螺旋弹簧671、一个能被该螺旋弹簧671向远离主机体的方向顶出的圆球件672。壳体10设有容纳螺旋弹簧671和部分圆球件672的容纳槽11。如图3和图，9所示，扭力杯61在其左侧的端部设有多个沿周向均勻分布的能被圆球件672部分嵌入的挡位槽611。
[0039]作为优选方案，在设置避位槽531和扭力组件60的挡位时，可以将扭力组件60的零挡位与避位槽531对准槽孔522状态相对应，使用户仅在零挡位时解锁夹头70，这样的好处在于增强使用安全性。
[0040]本实用新型的夹头70采用图2所示的方案，该夹头70包括:一个主体71、一个扭力柱72、一个衬套73。
[0041]其中，主体71是用来装夹钻头或批头的主要结构，其对本领域技术人员而言是比较熟悉的，在此不加赘述。
[0042]扭力柱72主要用于实现与主轴30构成扭矩的传动，在本实施例中以扭力柱72形成来实现扭矩传动，具体而目，扭力柱72是正六棱柱，在其他实施方式中，扭力柱72可以是其他能传递扭矩的正多面体，也可以是具有键结构的轴结构等。相应的，参照图3所示，主轴30上设有供扭力柱72插装的插装孔32。作为优选，扭力柱72是正六棱柱，插装孔32为适配的正六棱柱孔，这样的好处在于，在不使用夹头70时，插装孔32可以装夹一般的六角批头，以实现螺丝批的功能。
[0043]在排除锁定组件50的作用下，夹头70总能沿轴向与主轴30靠近或远离，并且它们之间形成有在其中一方枢转时能带动另一方同步枢转的扭矩传动结构，这对本领域技术人员而言是比较熟悉的，也并非本实用新型所要求保护重点，在此不加赘述。
[0044]衬套73为一套筒结构，主轴30的部分能插入其中，在衬套73的外缘形成有一个环形的干涉凹槽731。衬套73的作用在于使夹头70具有一个能深入到安装在主机体10上的锁定组件50中的结构，并在其上形成能与锁定组件50配合的结构，该结构即为干涉凹槽731。
[0045]正常使用时，扭力组件60处于非零档位，衬套73插入到安装件52内部，其干涉凹槽731与槽孔522对准，操作件53的圆弧形内缘532对准安装件52的槽孔522，在圆弧形内缘532的挤压下，活动件51部分伸入安装件52的内部，该伸入安装件52内部的活动件51的部分嵌入干涉凹槽731中，从而对整个夹头70构成干涉以阻止夹头70在轴向上相对主轴30移动。如图3所示，活动件51靠近主轴30的极限位置即为活动件51的第一位置。[0046]需要拆卸夹头70时，扭动扭力杯61，使其带动操作件53转动，当扭力组件60处于零档位时，操作件53上的避位槽531随着转动对准安装件52的槽孔522，此时避位槽531为活动件51向远离主轴30的径向上移动提供让位空间，使活动件51能够退出安装件52的内部，此时向远离主轴30的方向拔出夹头70，衬套73在向外移动的时候，干涉凹槽731靠近齿轮箱40 —侧的凸起将活动件51向远离主轴30的径向顶出直至活动件51移动到远离主轴30的极限位置，此时夹头70的衬套73在径向上与活动件51仅构成点接触，不会对衬套73起到轴向限位的作用，我们定义此时活动件51所处的位置即为第二位置，夹头70即可脱离主机体10。
[0047]需要说明的是，只要活动件51沿径向上向靠近主轴30的方向上有伸出槽孔522的部分，其就能通过干涉凹槽731对夹头70起到限位的作用，而不一定要处于第一位置。随着活动件42逐渐向远离主轴30的方向移动，其对干涉凹槽731的干涉作用越来越小，当活动件42完全退出安装件52套筒件结构内部，即活动件42完全位于槽孔522中时，即活动件51处于第二位置时，其将不能再对夹头70的衬套实现限位。由上可知，活动件51在第一位置和第二位置之间任意位置，都能对衬套73构成限位的。
[0048]本实用新型通过在扭力杯61的内部形成容纳锁定组件50的容纳空间65，因此不需要在轴向上增加额外的空间放置锁定组件50，使得电钻100结构紧凑。操作件53与扭力组件60固定连接，通过扭力组件60固有的周向定位组件67即可实现对锁定组件50在周向进行定位，而不需要额外设置其他零部件对锁定组件50进行周向定位，减少了电钻100的制造成本；另外，扭力调节和锁定组件50的锁紧/放松状态的切换只需要转动一个部件(即扭力组件60)即可同时实现，操作简单，不会给操作者带来困扰。
[0049]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种电钻,包括: 用于容纳电机的壳体， 插装至上述齿轮箱前端部能被上述齿轮箱内部的传动机构带动进行枢转的主轴， 其特征在于，还包括: 部分设置在上述壳体内部且其前端部伸出上述壳体的齿轮箱， 能安装在上述主轴上并与之同步枢转的快装夹头， 设置在上述齿轮箱的右端部外围用于调节扭力的扭力组件， 用于锁定上述快装夹头和主轴在轴向上相对位置的锁定组件； 上述齿轮箱前端部形成有供上述主轴通过的轴孔； 上述快装夹头包括:夹头主体、一个与上述夹头主体固定连接能插装至上述主轴形成的凹槽中的扭力柱、一个与上述夹头主体固定连接并且环绕在上述扭力柱外围的衬套；上述扭力组件包括:一个套装在上述齿轮箱前端部的外围并将上述扭力组件的其余的部件容纳其中的扭力杯，上述扭力杯与齿轮箱构成以上述主轴枢转轴线为轴的转动连接；上述锁定组件包括:一个能容纳上述衬套插装至其中并使上述主轴穿过其中的安装件、一个与上述扭力杯固定连接并位于扭力杯之中的操作件、设置在上述安装件设有的槽孔中并其部分能嵌入至上述衬套上形成的锁定凹槽中的活动件。
2.根据权利要求1所述的电钻，其特征在于，上述活动件为为球形滚珠，上述安装件为套筒结构，上述槽孔设置于其伸出上述齿轮箱的部分，上述操作件套装在上述安装件的外围并且具有一个在轴向与上述槽孔位置对应的限位内缘，上述限位内缘包括:一段以上用于压迫上述活动件使其限位在`能嵌入上述锁定凹槽中的位置处的圆弧形内缘、一个以上与上述圆弧形内缘具有相同轴向位置但具有不同周向位置的用于放松上述活动件使其退出上述锁定凹槽的避位槽。
3.根据权利要求2所述的电钻，其特征在于，上述槽孔为回转体槽。
4.根据权利要求3所述的电钻，其特征在于，上述槽孔分为:孔径大于上述活动件直径且远离主轴的容纳段、孔径小于活动件直径且靠近主轴的限位段。
5.根据权利要求2所述的电钻，其特征在于，上述避位槽为贯穿上述圆弧形内缘的缺口槽。
6.根据权利要求5所述的电钻，其特征在于，上述限位内缘仅包括上述弧形内缘和避位槽，上述避位槽的数目为2。
7.根据权利要求6所述的电钻，其特征在于，上述避位槽在周向上相差150度。
8.根据权利要求1至6任意一项所述的电钻，其特征在于，上述扭力杯朝向上述壳体的端部设有多个沿周向均匀分布的挡位槽，上述壳体设有一个容纳槽，上述容纳槽内设有周向定位组件，上述周向定位组件包括:一个螺旋弹簧和一个用于嵌入上述档位槽的钢球。
9.根据权利要求1至6任意一项所述的电钻，其特征在于，上述扭力杯形成有用于固定上述操作件并使上述齿轮箱前端穿过的环形的固定板，上述固定板形远离上述壳体的一侧形成有一个以上凸出的安装柱，上述操作件通过旋进上述安装柱的螺栓安装在上述固定板的远离上述壳体的一侧。
10.根据权利要求1至6任意一项所述的电钻，其特征在于，上述齿轮箱的轴孔在上述前端部处形成有用于止挡上述安装件的止挡台阶；上述安装件插装至上述轴孔的止挡台阶处并与上述轴孔构成过盈配合。
【文档编号】B23B45/02GK203541622SQ201320614519
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】陶士春 申请人:南京德朔实业有限公司