带有水冷却系统的手电钻的制作方法

本发明涉及一种建筑施工和装修用的手电钻，特别涉及一种带有水冷却系统的手电钻。

背景技术：

在建筑施工、装修及家具安装中常用到手电钻做打孔作业工作，现有的手电钻及其附加功能，以及对手电钻进行技术创新的拟设功能都没有自动浇水冷却这项功能，在连续的工作过程中，由于开孔器是在玻璃、瓷砖等坚硬材料表面进行高速旋转切割，因摩擦产生的高温使该电钻配件损坏严重，开孔器的更换频率随手电钻工作强度的增加而明显增大。大量的工程施工和商业服务活动产生出了对手电钻作出改进以延长开孔器使用寿命的实际需求。

技术实现要素：

为了解决以上提出的技术问题，本发明推出一种带有水冷却系统的手电钻，通过边工作边浇水的方式使配件和材料表面降温，从而减轻配件损耗，该新型手电钻采取的技术方案如下：

一种带有水冷却系统的手电钻，具有手电钻握把，电钻后膛部，电机驱动齿轮，纵动轮盘，钻进转轴，自锁式钻夹头，三合式钳夹，空心开孔器，其特征在于：它还带有一个水冷却系统，该系统是在选定的现有手电钻机体上通过下述新增部件、打通原轴和连接系统内外部件等手段组建而成并实现其功能的：

（ⅰ）新增水瓶、瓶盖、支架、导管、阀门等部件；

（ⅱ）将原有的实心结构的钻进转轴沿轴心线打通，使导管可以贯穿空心转轴的两端；

（ⅲ）支架的支脚与电钻后膛部固定连接；水瓶可盛装冷却水，并与一根输水导管相联通；在预开机状态下，水瓶可稳定放置在支架上；所述导管的进水端接入水瓶，中段从机腔前部穿过机壳，出水端穿入转轴空心通道至出口附近，以便将冷却水输送至空心开孔器处；导管中段设有阀门，用于控制冷却水的流速。

采用上述技术方案设计制作的手电钻，附有水冷却系统，具有自动浇水和冷却的功能。

作为优选，支架有四个支脚，支脚脚面有穿孔，便于螺钉穿过；电钻后膛部前后两侧各与支架的2个支脚通过螺钉、螺母固定连接；在预开机状态下，倒立的水瓶可稳定搁置在支架上；所述导管的进水端从瓶盖顶面插入水瓶内，中段从机腔前部脊背处穿过机壳；瓶口与瓶盖、瓶盖与导管的接触处均密封、不漏水。

作为进一步优选，所述导管是医用输液管，阀门是医用输液器阀门；所述空心开孔器是空心的瓷砖开孔器、玻璃开孔器和大理石开孔器中的任何一种。所述支架是用金属材料制作的，特别地，支架是用不锈钢材料制作的。

作为又进一步优选，所述医用输液管是硅胶材质的，或者是tpe材质的，或者是乳胶材质的，或者是pvc材质的；四者居其一。

所谓四者居其一，即指医用输液管的材质是所例四种材质中的任何一种。

作为更进一步优选，导管的出水端穿过转轴空心通道至出口外，所述转轴空心通道孔径不超过转轴最小横径的1/2，且为导管外径的1.4至1.7倍，最佳为1.5倍。

导管的出水端穿过转轴空心通道至出口外，是为了确保冷却水能顺利输送至高温配件开孔器处。

作为上述各方案的进一步优选，所述水瓶上设有添水开口；在预开机状态下，所述添水开口位于水瓶上部，以便于向储水不足的水瓶内添加冷却水；除添水开口处外，所述瓶口、瓶盖和导管进水端是整体成型的。

作为又进一步优选，所述导管是其他柔性材质管。

所述将原有的实心结构的转轴沿轴心线打通，即打通原轴，是指用机床打通转轴的轴心通道，即打通原轴。所谓机腔脊背处，是指在机体上与机腔肚腩处相对立的地方，本文定义机腔肚腩处为手电钻或手枪扳机处及靠前的地方。因此所述机腔前部脊背处，则是机腔脊背处靠前（靠近枪头或钻头）的地方。所述倒立的水瓶，是指水瓶的外形类似普通饮料瓶或医用输液瓶，并以瓶口朝下的放置方式搁在支架上。水瓶上的所述添水开口，是指开口方向朝天或朝上，且添加完水后不需要重复检查开口处密封性能的开口，是水瓶上专用的、便利的加水开口。除添水开口处外，所述瓶口、瓶盖和导管进水端是整体成型的；所谓整体成型是指包括瓶口、瓶盖和导管进水端的组合部件在制作时是一体成型的，该方案确保了瓶口、瓶盖和导管接触处的密封性能。

所述现有手电钻是指目前施工场所还在使用的和市场上可购买到的手电钻产品。所述选定的现有手电钻是指上海品高电动工具制造有限公司生产的某规格的韩流牌手电钻或者机体外形（手枪式）和机内构造与之接近、能实施类似本案一样加装和改造的手电钻。如耐克斯（naikesi）牌，威力仕牌6310型（额定功率500w，工作转速0-2900r/min，额定电压220v，额定频率50hz，产品重量1.2kg，钻孔能力10mm，质保期5年），威力仕牌6610型（额定功率680w，工作转速0-3600r/min，额定电压220v，额定频率50hz，产品重量1.4kg，钻孔能力10mm，质保期5年），浙江宝源电器有限公司（浙江•金华）生产的j1z-by1-10b电钻d7-10（220v，50hz，10mm，0-3000r/min，500w），还有江苏东成机电工具有限公司生产的东成牌手电钻，浙江奥特工具有限公司生产的奥奔牌手电钻，罗伯特博世电动工具有限公司生产的博世（bosch）牌手电钻，史丹利旗下得伟（dewalt）牌的入门级别款等等，都与韩流牌手电钻相近，网上可搜索到的。关于韩流牌手电钻的具体规格型号，本文另有叙述。

所述玻璃开孔器是指用于在玻璃材料表面上开孔的开孔器；同理适用于对瓷砖开孔器、大理石开孔器名称意义的界定。电钻后膛部包括电钻机壳后膛部。三合式是指采用三块夹持条同步合拢夹住并锁定开孔器的钳夹设置方式，是现有钻夹头普遍采用的设计方式。开孔器柄端由三合式钳夹固定，位于盘夹组件中的钻进转轴的夹头端外，夹头端即指靠近夹头的一端。

所谓预开机状态，是指电源接通，手握电钻作好了开机准备的状态。本发明主要适用于对地面材料的钻孔作业，所以在预开机状态下，所握手枪式电钻枪口（或钻头）通常是竖立朝下指向地面的，盛上水的普通饮料瓶或医用输液瓶也通常是倒立的。

所述导管出水端穿过转轴空心通道至出口外，或穿入转轴空心通道至出口附近，是指在本发明电钻部件组装时，应将导管出水端置于转轴空心通道出口外或出口附近。二者都是为了将冷却水送至开孔器等高温部位处。

瓶口与瓶盖、瓶盖与导管的接触处即其连接处或接触部位，接触部位整体需密封、不漏水。瓶口密封不漏水的方法如同医用输液器的部件连接方法一样，是现有技术。

与现有的手电钻相比，使用本发明进行打孔作业，通过高速旋转的开孔器可边打孔边自动浇水冷却，使空心开孔器和材料切割面降温，从而减轻了配件损耗，明显延长了空心开孔器的工作寿命。同时，浇水还能减少工作面飞扬的尘埃。因此，本发明产生了可预见的经济效益。

附图说明

图1是现有手电钻侧视示意图；

图2是上图所示手电钻显示了机腔前部壳内结构的局部侧视示意图；

图3是从上图所示机体中分离出来的组合部件（卸掉了配件且已旋出夹头内钳夹的盘夹组件）侧视示意图；

图4是图3所示组合部件拆离夹头后的剩余部分（盘轴组件）侧视示意图；

图5是从图4所示盘轴组件拆离出来的中心轴侧视示意图；

图6是图3所示盘夹组件的夹头右端（配件夹持端）正视图；

图7是图4所示组合部件（盘轴组件）左端（轮盘端）正视放大图（放大5倍）；

图8是现有产品平原聚能精工牌自紧式夹头轴向剖面图；

图9是配件开孔器侧视放大图；

图10是上图所示配件的纵向剖面示意图；

图11是本发明手电钻显示了机腔前部壳内结构的局部侧视示意图；

图12是打通了轴心通道的中心轴（空心轴）穿通导管后的轴线组件局部纵剖放大示意图；

图13是图5所示中心轴竖立放大示意图（放大3倍）；

图14是上图所示中心轴打通轴心通道后的剖面图；

图15是导管穿通空心轴后组成的轴线组件局部侧视示意图；

图16是上图所示转轴与导管线段组合部件（轴线组件）的局部剖面图；

图17是本发明盘轴组件轮盘端（左端）正面放大图；

图18是本发明新增部件瓶架的透视放大图；

图19是联通输水导管的倒立水瓶稳定搁置在支架上所组成的瓶架线组件局部透视放大图；

图20是本发明手电钻（未安装开孔器）侧视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明带有水冷却系统的手电钻的优选实施方式作详细说明。

一种带有水冷却系统的手电钻，具有手电钻握把9，电钻后膛部10，电机驱动齿轮8，纵动轮盘6，钻进转轴3，自锁式钻夹头1，三合式钳夹2，空心开孔器5，其特征在于：它还带有一个水冷却系统，该系统是在选定的现有手电钻机体上通过下述新增部件、打通原轴和连接系统内外部件等手段组建而成并实现其功能的：

（ⅰ）新增水瓶20、瓶盖、支架22、导管23、阀门28等部件；

（ⅱ）将原有的实心结构的钻进转轴3沿轴心线打通，使导管23可以贯穿空心转轴3的两端；

（ⅲ）支架22的支脚24与电钻后膛部10固定连接；水瓶20可盛装冷却水，并与一根输水导管23相联通；在预开机状态下，水瓶可稳定放置在支架上；所述导管23的进水端接入水瓶20，中段从机腔12前部脊背处穿过机壳，出水端26穿入转轴空心3通道30至出口32附近，以便将冷却水输送至空心开孔器5处；导管中段设有阀门28，用于控制冷却水的流速。

所述支架22有四个支脚24，支脚24脚面有穿孔25，便于螺钉穿过；电钻后膛部10前后两侧各与支架22的2个支脚24通过螺钉、螺母固定连接；在预开机状态下，倒立的水瓶20可稳定搁置在支架22上；所述导管23的进水端从瓶盖顶面插入水瓶20内；瓶口与瓶盖、瓶盖与导管23的接触处均密封、不漏水；所述支架22是用不锈钢材料制作的，导管23是医用输液管，阀门28是医用输液器阀门，所述空心开孔器5是空心的玻璃开孔器、空心的瓷砖开孔器和空心的大理石开孔器中的任何一种。所述医用输液管是乳胶材质或pvc材质的。导管23的出水端26穿过转轴3空心通道30至出口32外，所述转轴3空心通道30孔径不超过转轴3最小横径的1/2，且为导管23外径的1.4至1.7倍，最佳为1.5倍。

如图4、图5、图11至17所示，本发明的钻进转轴3沿轴心线被打通，使得导管23可以贯穿空心转轴3的两端，在带配件的盘夹组件中能穿过开孔器5。除已注明外，所述中段是指导管23中段，所述导管23中段是指除进、出水端部分外的导管23输水线路的其余部分。开孔器5柄筒31由夹头1内的三合式钳夹2的三块夹持条11固定锁紧，在带配件的盘夹组件中位于转轴3空心通道30的出口32外，参见图1、2、8、10、11。本发明的手电钻只能使用空心的开孔器5进行作业。所述一根导管23是指同一条输水线路。所述瓶口是指水瓶20的开口，瓶盖是用于封闭所述瓶口的盖子。

以下是实施例：

如图18至20所示，本发明一种带有水冷却系统的手电钻，是在现有手电钻的基础上加装水瓶20、导管23等新增部件并改造原有部件后制作而成的，其中图20是仅未加装配件开孔器5的本发明制成产品侧视示意图，图18、19分别是本发明新增部件支架22、水瓶20和导管23及其连接组合后的透视示意图或局部透视图（放大图）。本文所称的瓶架线组件是指联通了导管23的水瓶稳定放置在支架22上后所组成的水瓶20、瓶架22和导管23线段的组合部件。本发明实施例采用的现有手电钻是由中国上海品高电动工具制造有限公司生产的韩流牌电钻，b030电钻jic-ct-10c，规格数据包括：220v，50hz，400w，0—2800r/min，10mm。该种电钻目前仍为施工人员所使用。

图1至7分别是本实施例采用的现有手电钻产品（即选定的现有手电钻）侧视示意图、显示机腔内部结构的局部示意图、拆卸下来的有关组件及零件示意图。图1中的从握把9底端伸出的电源线18用于工作时接入电源。图2是选定的现有手电钻局部侧视示意图，并显示了机腔12前部内部结构。图3是图2中已显示的组件侧视示意图，但卸掉了开孔器5且已旋出夹头内钳夹2，本文称之为盘夹组件。图4是前图所示盘夹组件再卸下夹头1后的剩余部分，本文件称之为盘轴组件。图5是图4所示盘轴组件再卸掉纵动轮盘6、外侧轴圈7和一个内侧毂侧轴圈等大零件后所剩余的部件，本文件称之为中心轴、转轴或钻进转轴。前述图3至图5都是组件或部件侧视图。图6是图3所示盘夹组件的夹头1的钳夹2端正视图，图7是图4所示盘轴组件的左端（轮盘端）正面放大图（放大5倍）。图13是图5所示中心轴3的竖立放大图（放大3倍），中心轴3被打通轴心通道后的侧视图与此图相同。所述内侧毂侧轴圈是本文件中唯一未作附图标记的盘轴组件上的大零件（即醒目的零件）。

为了便于了解本发明采用的韩流牌电钻夹头内部结构，图8显示了网上有购的平原聚能精工牌锥孔自紧式钻夹头1的剖面图，其三块夹持条11已旋出。在本文件中，夹头即指钻夹头。从图8可看到，夹头1对接转轴3一端的孔道是柱形或略有锥度的孔。但所谓锥孔，是指夹头1钳夹2端的孔是锥孔，这与本发明使用的夹头1的钳夹2端孔道形状没有区别。

本发明采用的韩流（hanliu）牌钻夹头1，同样是自紧式的（或称自锁式的），具有三块可同步旋进旋出的夹持条11，用于夹持和锁紧开孔器5柄部。如图2至6所示，从中心轴3的右段轴13轴形可看出，韩流（hanliu）牌钻夹头1对接转轴3端孔道是纯柱形的，这与前面所述的平原聚能精工牌钻夹头1或略有差别，纯柱形孔道的盘夹组件拆卸较困难。

图11、14分别是显示本发明实施例制成产品的机腔12前部内部结构局部侧视示意图、空心转轴3剖面放大图，本发明部件与现有产品的不同处仅是中心轴3的轴心线被打通并可穿入导管23，所以从中心轴3、盘夹组件、盘轴组件的侧视图上看是与现有产品没有区别的。为了从机腔12前部脊背处穿入导管23，如果该处机壳上无洞，则打洞。图13是现有产品转轴3的侧视放大图，本发明空心转轴3的侧视放大图与此图是一样的；图14是本发明空心转轴3的剖面图（放大图）；图15是图13或14所示空心转轴3穿通导管23后的侧视示意图；图16是图15的剖面图；本文所称轴线组件就是如图12等图所示的导管23贯穿空心转轴3所组成的电钻部件，即转轴3与导管23线段的组合部件。本发明主要用于竖握作业，且本电钻含有柔性部件（即导管23），因此电钻机体改变方位时零件之间可能发生相对位移，从水平到竖立时各部件的位置关系须重新确定。图16就是图12的竖放示意图，其中在导管23与通孔30壁面的相对位置方面二者稍有变动，图12中的通孔30下方孔壁是支承着一段导管23的重量的。

图17是本发明盘轴组件左端（轮盘端）正面放大图，即纵动轮盘6外侧正面放大图，与图7比较，差别在于图17的轴心有孔。这就是本发明与现有手电钻在转轴3结构上的不同之处，本发明的转轴3是空心的。

如图4、5、13、14所示，从盘轴组件拆卸下来的中心轴3总长50毫米，其中右段轴13长15毫米，左段总长25毫米，包括左段等径轴14长18毫米，缩径轴15长2毫米，左段未端等径细轴16长5毫米，横径（即未端等径细轴16直径）7毫米；中心轴3中间偏右的粗径段17长10毫米。中心轴3是一根旋转体，分为横径各异的几段。如图3所示，夹头1总长50毫米，最大直径40毫米，套接中心轴3的端部突起盘4直径15毫米，齿合电机驱动齿轮8的纵动轮盘6直径37毫米，其外侧轴圈7直径19毫米，内侧毂直径18毫米，内侧毂与纵动轮盘6是一体成型的。纵动轮盘6也是齿轮。如图14、16所示，中心轴3通孔30直径（即孔径）3毫米，导管23外径2毫米。中心轴3就是钻进转轴3，盘夹组件是指钻夹头1未与盘轴组件拆分的电钻组合部件，如图3所示。在未拆动的盘夹组件上，中心轴3中间偏右的粗径段17是紧顶着夹头1端部突起盘4的，中心轴3的右段轴13是螺纹轴，已完全旋入夹头1的螺纹孔内，与夹头1紧固套接在一起。如图13所示，缩径轴15是从横径首度缩进的环槽开始至未端等径细轴16开始处结束的一小段变径轴，未端等径细轴16是钻进转轴3上横径最小的一段，见图5、13、14。

外侧轴圈7是套接在中心轴3的未端等径细轴16上的，纵动轮盘6及与其整体成型的内侧毂、内侧毂侧轴圈依次紧套在中心轴3左段轴14上的其余部分，见图3、4。从盘轴组件左端（轮盘端）正面看，本发明对原有的实心结构的钻进转轴3（即中心轴3）沿轴心线打通，形成了通孔，即空心通道30，见图7、13、14、17；通孔的直径为3毫米，等径细轴16的直径为7毫米，后者为前者（孔径）的2倍以上，保证了空心转轴3的抗扭强度。

如图9、10所示，空心的玻璃开孔器5总长5厘米，其中柄筒31长2厘米，外径0.6厘米，内径0.4厘米，切割筒34长3厘米，外径1.2厘米，内径1.0厘米。柄筒31即开孔器5的柄部。

根据图3、4、5、9、10等示意图及已给定的零件尺寸数据不难推算，上述实施例中的开孔器5柄端33距转轴3空心通道30的出口32有15（50-15-20=15）毫米以上的距离。所以，为了保证冷却水输送到位，组装部件时有必要将导管23的出水端26拉伸至通孔30出口32之外的位置，特别是手电钻平握用于对墙作业时，导管23中的水流动减缓，更需要将出水端26送到目标位，即开孔器5配件上。

由于本实施例采用的转轴3和开孔器5都是空心的，且开孔器5柄筒31内径比转轴3空心通道30的孔径还大，所以确保了冷却水能流到高温配件上，起到降温增寿的作用。在安装该自动浇水系统时，导管23下垂延伸可穿过开孔器5切割端36。

与现有的手电钻相比，使用本发明实施例的手电钻进行开孔作业，可边高速旋转开孔器5钻孔边自动浇水，特别在对地面材料打孔时，能使开孔器5切割端36和材料的切割面降温，减轻了配件损耗，明显延长了空心开孔器5的工作寿命。同时，浇水还能减少工作面飞扬的尘埃。因此，本发明产生了可预见的经济效益。

应该指出，本实施例的手电钻使用医用输液管作为导管23，在设计上导管23要穿过转轴3的空心通道30（即通孔），在通孔30直径超导管23外径不多（超0.5倍）的情况下，开机工作时输水导管23与高速旋转的通孔30内壁无相互干扰。经长时间检验试用，开孔器5的更换频率明显降低，导管23经久耐用，未明显受金属孔壁的摩擦影响，因此本发明的新设计理念实现良好。

从自然规律上理解，金属孔壁是刚性的，导管是柔性的，通水后还增加了质量，不容易被高速旋转的孔壁甩出；因此孔壁与管壁之间刚柔相济，矛盾共处，是符合物理学原理和唯物辨证法的。

为了保证冷却水快速准确落到切割工作面，导管23一般要延伸至转轴3通孔30出口32外。由于开孔器5是空心的，只要柄筒31内径不太小，导管23也可以进一步延伸至开孔器5空腔内。

本发明主要在对地面平放材料钻孔时使用，且开孔器5配件必须是空心的；在对竖立的或墙面材料打孔时，须将盛水水瓶20提升起来，以保证水能压下去。

在本文件中，转轴指的是钻进转轴，也就是中心轴、空心轴或空心转轴，空心轴或空心转轴是指打通轴心通道的中心轴。附图中放大图的放大倍数可分为7种情况，包括：（a）水瓶、支架、导管及其组合部件透视图，（b）单个中心轴或空心轴零件的侧视图、剖面图，（c）竖直放置的已穿通导管的空心轴组件，（d）水平放置的已穿通导管的空心轴组件，（e）含盘组件的轮盘端正面放大图，（f）开孔器侧视放大图，（g）平原聚能精工牌夹头放大图；其中，（b）、（c）、（d）类部件放大图放大3倍，如图12至16；（e）类部件放大图放大5倍，如图7、17；（f）类放大图比原图放大约2.6倍，如图9、10。（a）类图见图18、19，（g）类图是图8。正视放大图，就是正面放大图。零部件的剖面图都是沿轴心线的剖面图。

附图中没有显示图4所示盘轴组件的左端（轮盘端）正面原图；是因为中心轴左段未端长5毫米的等径细轴横径只有7毫米，无法用原图显示清楚，而是放在图7的6倍于原图尺寸的盘轴组件左端正面图中显示。所述原图是指图1等未放大示意图。具体地说，图7至10、12至19都是有不同放大倍数的放大图，其余的附图都是原图。因此本文共有8幅原图和12幅放大图，放大倍数均是相对于原图的倍数。

本发明使用一次性医用输液器材制作建筑施工工具，能循环利用资源，促进低碳经济的发展，有显著的社会效益。

本文附图标记解释如下：

1：自锁式钻夹头；2：三合式钳夹；3：钻进转轴；4：套接中心轴的夹头端部突起盘；5：空心开孔器；6：纵动轮盘；7：外侧轴圈；8：电机驱动齿轮；9：手电钻握把；10：电钻后膛部；11：三合式钳夹夹持条；12：手电钻机腔；13：中心轴右段（套接夹头段）轴；14：中心轴左段等径轴；15：中心轴左段缩径轴；16：中心轴左段未端等径细轴；17：中心轴中间偏右的粗径段；18：从握把底端伸出的电源线；20：水瓶、22：支架、23：导管、24：支架的支脚；25：支脚脚面穿孔；26：导管出水端；28：阀门；30：转轴空心通道；31：开孔器柄筒；32：转轴空心通道出口；33：开孔器柄端；34：开孔器切割筒；36：开孔器切割端。

上面结合附图和实施例对本发明的一种优选实施方式作了详细说明，但本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其作出种种变化。例如，在所述水瓶外侧可以设置能与支架固定连接的装置；在倒立的水瓶瓶底（方向朝上）开设加水入口；所述开孔器还包括对金属、混泥土等其他材料钻孔作业的开孔器，导管除了医用输液管（包括pvc、乳胶、非pvc和硅胶材质的）外，可以是用其他柔性材料制作的导管；支架可以是用塑钢、复材等其他高强度材料制作的等等。所有这些方案组合均落在本发明的保护范围之中。