電鑽的製作方法

2023-05-08 23:17:36

專利名稱：電鑽的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及 一 種電鑽，尤其是 一 種具有螺絲批和鑽進功能的電鑽。
背景技術：
現有的包含了螺絲批和鑽進兩種工作模式的電鑽，具有模式切換機構。
其螺絲批工作模式是這樣實現的，當施加在輸出軸上的扭矩超過了 一定的 值後，行星齒輪系統的內齒發生旋轉，從而實現脫扣，進而實現螺絲批功能。 該類型的電鑽的鑽進工作模式是這樣實現的，利用鋼柱或其他物體在軸向上壓 住內齒圏，使得內齒圈不能旋轉，從而實現鑽進工作模式。
此種結構存在著一定的缺陷，在鑽進模式下，內齒圏受到的轉矩較大，由 於零件製造精度的影響和機器工作後溫度升高導致零件變軟，使得內齒圈9不 能被軸向壓住而轉動，即鑽進功能失效。
曰本專利申請第JP2005 1 1 8961號揭示了另 一種包含了螺絲批和鑽進兩種 工作模式的電鑽。
其螺絲批和鑽進模式切換是這樣實現的，在行星輪系的內齒圏的周向上開 有凹槽，與凹槽對應的設置有鋼柱，該電鑽內還設置有一彈片，該彈片的作用 是帶動鋼柱移動。另外，該電鑽還設置有一功能切換套，該切換套上設置有一 凹槽。通過轉動切換套，使得切換套上的凹槽與內齒圏上的凹槽相對時，鋼柱 被移到凹槽裡，從而卡住內齒圏使其不能旋轉，此時為鑽進模式。當鋼柱從凹 槽裡移出，則當內齒圏受到一定的轉矩時能夠旋轉，此時為螺絲批模式。
此種結構存在的缺陷是使用的零件較多，製造複雜。
為了克服以上種種電鑽的不足，有必要設計一種可有效防止鑽進功能失效 且製造簡單的電鑽。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種可有效防止鑽進功能失效且 製造簡單的電鑽。
為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是 一種電鑽，包括 殼體，設置於該殼體內的行星輪系，輸出軸，該行星輪系設有一可旋轉的內齒 圏，該內齒圏的外圓周表面上設有若干凹槽，該殼體內還設置有可沿徑向活動的活動件，該活動件可收容在該內齒圈上的凹槽內，其特徵在於該電鑽還包 括一切換套，該切換套可被調節而選擇性地限制活動件收容在凹槽內，或允許 活動件沿徑向離開該凹槽，從而使內齒圈在限制旋轉狀態和允許旋轉狀態之間切換。
本實用新型進一步的技術方案是該切換套具有至少兩種不同大小的內徑， 當大徑部位與活動件相配接，該活動件允許沿徑向離開所述凹槽，此時為螺絲 批模式；當小徑部位與活動件相配接，該活動件卡被限制收容在所述凹槽內， 此時為鑽進模式。
本實用新型進一步的技術方案是所述切換套的大徑部分和小徑部分沿軸 向分布。
本實用新型進一步的技術方案是該活動件為鋼球。 本實用新型進一步的技術方案是該切換套套裝在該殼體上。 本實用新型進一步的技術方案是該殼體上設置有收容空間，用於收容所 述鋼球。
本實用新型進一步的技術方案是該切換套上設有凸起，該電鑽上設置有 扭力調節環，該扭力調節環上設有可與切換套上的凸起在輸出軸向方向上相對 頂的凸起。
本實用新型進一步的技術方案是該殼體上設置有與該切換套相連接的彈 性元件，該彈性元件位於所述切換套的與扭力調節環相對的 一側。
本實用新型進一步的技術方案是在該電鑽內扭力調節環與內齒圈之間， 設置有螺旋蓋，彈性件，壓圈，鋼柱，且該內齒圈的外表端面沿輸出軸向設置 有至少一個斜坡，該鋼柱一端頂在內齒圈上，與之相對的另一端頂在壓圈上， 該鋼柱在內齒圏上的爬坡高度為S1,該壓圏與螺旋蓋之間的距離為S2,調節扭 力調節環使得Sl小於S2時，鋼柱可爬過斜坡，為螺絲批模式。
本實用新型電鑽的有益效果是通過一具有不同內徑的切換套來調節鑽進 與螺絲批模式，可有效防止鑽進功能失效且製造簡單。以下結合附圖和實施方式對本實用新型作進一步說明。


圖1所示為本實用新型所揭示的電鑽的部分爆炸圖。
圖2A所示為本實用新型所揭示的電鑽處於螺絲批模式下的部分剖視圖。
圖2B所示為沿圖2A中A-A向的剖視圖。
圖2C為鋼球被擠出時的受力狀況分析示意圖。圖3A所示為本實用新型所揭示的電鑽處於鑽進模式下的部分剖視圖。 圖3B所示為本實用新型所揭示的電鑽從鑽進模式到螺絲批模式的臨界狀 態的剖視圖。
圖4所示為本實用新型所揭示的電鑽的內齒圏的立體示意圖。 圖5所示為本實用新型所揭示的電鑽的扭力調節環的立體示意圖。 圖6所示為本實用新型所揭示的電鑽的切換套的立體示意圖。 其中
1.齒輪3.行星齒輪5.行星架
7.行星軸9.內齒圏11.轉接盤
13.輸出軸15.殼體17.支撐物
19.軸承套21.切換套23.凸起
25.扭力調節環27.凸起29..彈簧
31a, 31b. 凹槽33a, 33b.鋼球35,. 凹槽
37.鋼柱39.壓圈41..彈性件
4 3.螺旋蓋45.螺紋47..斜坡
22.凹槽24. 過渡斜面26,,筋板
36.端面42.凹槽44..螺紋
具體實施方式
以下結合附圖給出本實用新型的具體實施方式
。
參照圖l所示，圖中揭示了本實用新型的電鑽的部分爆炸圖。參照圖2A, 圖3A所示，圖中揭示了本實用新型的電鑽的部分剖視圖。
本實用新型的電鑽包括殼體15,用作驅動元件的電機(圖中未給出)， 主控開關(圖中未給出)，齒輪減速機構，延伸出機殼的輸出軸13，彈性件41, 用於功能切換的切換套21，彈簧29，用於調節扭力的扭力調節環25，螺旋蓋 43,夾頭(圖中未給出)，工作件(圖中未給出，如批頭)。其中，本實用新型 的電鑽的齒輪減速機構包括齒輪l,行星齒輪3，行星架5，行星軸7，內齒 圈9。
當電鑽的主控開關被觸發(圖中未給出)，電機(圖中未給出)得電，並經 齒輪減速機構減速，最終在其輸出軸13輸出旋轉運動。
參照
圖1至圖3所示，來自電機的旋轉運動傳遞到齒輪1處，而行星齒輪 3與齒輪1相嚙合， 一行星架5通過行星軸7與行星齒輪3相連接， 一內齒團9 與行星齒輪3相嚙合，一內孔設有內花鍵齒的轉接盤11連接在行星架5的內側並且相對後者不能發生轉動。
電鑽的輸出軸13後端設有外花鍵齒並結合在轉接盤11的內孔中，電鑽的 輸出軸13後端支撐在固定在變速箱殼體15內的支撐物17上，在最佳實施方式 中，支撐物17是一個固定地配合在殼體15上的軸承，作為替換形式，支撐物 17亦可以是一體地設置在殼體15上的一個孔或者其它本領域技術人員可以根 據本實用新型聯想到的替換形式。
輸出軸13的前端支撐在軸承套19上，軸承套的外周間隙配合在殼體15 的內腔前端，這樣，輸出軸13得到了很好地支撐，來自電機的轉動被傳遞到了 輸出軸13上並通過本lr出軸13端輸出。
為了在電鑽的輸出軸13端得到不同的輸出，在電鑽上設置了切換電鑽工作 狀態的結構和裝置。在本實施方式中，設置了 一個切換套21(參照圖6所示的 立體圖)。該切換套21的作用在於，使得電鑽可以在鑽進模式和螺絲批模式間 切換。
參照圖6中所示，切換套21具有一大一小兩種大小不同的內徑D1,D2，其 中Dl大於D2。切換套21上設置有凹槽22,用於與殼體15上的凸起(圖中未 示出)相配合，使得切換套21徑向相對固定地安裝在殼體15上。值得一提的 是，該切換套21可沿輸出軸向移動。
該切換套21上沿輸出軸13軸向向前(圖中右手側為前側)延伸方向設置 有一凸起23,該凸起23用於與扭力調節環25上沿輸出軸13軸向向後(圖中 右手側為前側)延伸方向設置的凸起27 (參照圖5所示)相配合。其中，凸起 23與凸起27的具體形狀結構沒有特別的限定，在本實用新型的電鑽裡，只要 確保這兩者相對頂的時候有足夠的接觸面積即可。
該切換套21的後端(圖中右手側為前側)設置有一彈簧29 (參照
圖1,圖 2A,圖3A所示)。該彈簧29的一端連接在殼體15上，另一端連接在切換套 21上。
本實施方式的電鑽的殼體15上沿徑向方向上設置有凹槽31a,31b (參照圖 1,圖2A,圖3A所示)。鋼球33a,33b (參照
圖1，圖2A,圖3A所示)分別 安裝在該兩個凹槽31a，31b內，且這兩個鋼球33a,33b在外周向與切換套21相配接。
參照
圖1及圖4所示，內齒圈9的外周向設置有若干凹槽35。這些凹槽的 作用在於收容鋼球33a,33b。
扭力調節環25的內側設置有若干筋板26 (詳見圖5所示)。螺旋蓋43外側徑向設置有若干凹槽42 (詳見
圖1所示)。在本實用新型的電鑽上，筋板26 插接在凹槽42內。參照
圖1,圖2A至圖2B,圖3A至圖3B所示，殼體15上 設置有若干螺紋45。螺紋45與螺旋蓋43內側的螺紋44(詳見
圖1所示)形成 螺紋配接。這樣的結構設計使得扭力調節環25與螺旋蓋43可圍繞輸出軸13 一體旋轉。
結合
圖1至圖6所示，由於螺旋蓋43與殼體15之間為螺紋連接，且扭力 調節環25可與螺旋蓋43—體旋轉，因此，旋轉扭力調節環25,使其沿輸出軸 軸向方向產生位移，並壓縮彈簧41，最終使得扭力調節環上的凸起27與切換 套21上的凸起23在輸出軸軸向方向上相對頂(本實用新型所指的凸起27與凸 起23的"相對頂"是指兩凸起的軸向端面沿軸向方向相對抵靠，且凸起27可 對凸起23施加軸向方向的力，以下說明不再贅述"相對頂"的含義)，從而可 以對切換套21施加軸向力，推動切換套21向後移動，並壓縮彈簧29。
相應地，與之前方向相反的旋轉扭力調節環25，則扭力調節環25向前移 動(圖中右手側方向為前側)，其上的凸起27與切換套21上的凸起23脫離相 對頂，而切換套21在彈簧29的回覆力的作用下可向前(圖中右手側方向為前 側)移動。
接下來結合圖示，具體地說明本實用新型的電鑽處於螺絲批和鑽進工作模 式下的狀態。
參照圖2A至圖2C所示，為本實施方式的電鑽處在螺絲批模式下的局部剖視圖。
在螺絲批工作模式下，切換套21的大徑部分對著鋼球33a,33b,且切換套 21上的凸起23未與扭力調節環25上的凸起27相對頂。此時，鋼球33a,33b 分別收容在殼體上的凹槽31a,31b內，而未被壓縮至內齒團9的凹槽35內。需 要說明的是，由於在工作過程中，內齒圏9高速旋轉， 一旦鋼球33a,33b部分 落入了凹槽35內，即受到內齒圖9上的端面36斜向上方向的擠壓力F (詳見 圖2C鋼球被擠出時的受力狀況分析)，其中，沿輸出軸軸向方向的分解力F2 被殼體15對鋼球33a， 33b的沿軸向方向的作用力相抵消，也就是說，鋼球 33a，33b僅受到向上方向的作用力Fl作用，即鋼球33a， 33b被彈出凹槽35, 且上部被切換套21的大徑部分擋住，防止其彈出殼體。也就是說，在螺絲批工 作模式下，鋼球33a，33b能夠保持收容在凹槽31a，31b內，而不會掉入凹槽35 內。
參見
圖1至圖3B所示，鋼柱37的前端抵在壓圈39上，後端抵在內齒圈9上。該鋼柱37用於爬坡脫扣。
參照圖l所示，彈性件41 (此處為一彈簧)的一端抵在壓圏39上， 一端 抵在螺旋蓋43 (參照
圖1中所示)上。如前所述，螺旋蓋43與扭力調節環25 相結合，並通過螺紋45與殼體15相結合。旋轉扭力調節環25,帶動螺旋蓋43 移動，進而壓縮彈性件41產生壓縮形變，把壓圈39向後壓，最終把鋼柱37 壓在內齒圏9的前表面上。
參照圖4所示，內齒圈9的表面上沿軸向方向設置有多個突出的帶有周向 小斜面的斜坡47，當扭力調節環25旋轉在扭力調節檔範圍內時，壓圏39與螺 旋蓋43的距離S2恆大於鋼柱37在內齒圏9上的爬坡高度Sl。
當作用在輸出軸13上的外負載的扭矩大於槍鑽設定的輸出扭矩值時，由於 上述轉動傳遞設置，輸出軸13上的外負載的扭矩大於槍鑽設定的輸出扭矩值會 導致內齒圏9要發生轉動。
通過內齒圈9上設置的斜坡47的作用，使得鋼柱37受力後移動並推壓壓 圈39,由於S2大於S1，這樣鋼柱37就爬過內齒圏9端面的斜坡47產生脫扣 現象，並會發出爬坡聲響，輸出軸13處無輸出。
在這樣的情況下，或者是輸出端的螺釘(圖中未給出)被上好在工件(圖 中未給出)裡，或者是需要調節扭力調節環25加大輸出扭力才能使螺釘被旋進 工件(圖中未給出)。
如圖3A所示，為本實施方式的電鑽處在鑽進模式下的局部剖視圖。
參照
圖1至圖6所示，調節扭力調節環25,使得扭力調節環25上的凸起 27與切換套21上的凸起23相對頂，從而在軸向方向上對切換套21施加力， 推動切換套21向後移動，並進一步地壓縮彈簧29。
從圖6中可以看出，在切換套21的大徑部分與小徑部分間存在著一個過渡 斜面24。在切換套21向後移動的過程中，該過渡斜面24首先接觸鋼球33a,33b， 並對該兩個鋼球產生擠壓力，使得鋼球33a，33b向下移動。最終，切換套21的 小徑部分被移動到對準了鋼球33a,33b，從而，在徑向上對鋼球33a,33b施加力'， 擠壓兩鋼球33a,33b,使得鋼球33a，33b陷入內齒圈9上的凹槽內。
現有的大多數槍鑽在鑽進模式下，壓團39與螺旋蓋43的距離S2小於支 撐柱和內齒圈9的爬坡高度Sl。從而，當電鑽受到外負載時，雖然輸出軸13 處所受外負載通過上述轉動傳遞設置使內齒圈9產生了轉動的趨勢，但是由於 S2小於Sl，使得鋼柱37不能夠爬過內齒圈9端面的斜坡47產生脫扣現象， 內齒圏9不能夠旋轉，輸出軸13的輸出端恆定輸出轉動而使電鑽的鑽進狀態保持下去。這樣地結構設計，存在著一定的缺陷，在鑽進模式下，內齒圏受到的 轉矩較大，由於零件製造精度的影響和機器工作後溫度升高導致零件變軟，使 得內齒圏9不能被軸向壓住而轉動，即鑽進功能失效。
但是，本實施方式的電鑽在鑽進模式下，由於鋼球33a,33b被壓在內齒圈9 的凹槽35內，使得內齒圏9被徑向鎖定，不能夠旋轉，輸出軸13的輸出端恆 定輸出轉動而使電鑽的鑽進狀態保持下去，即為鑽進模式。本實用新型的電鑽 是通過徑向鎖定內齒圈9,有效地克服了現有技術存在的問題。
若需要切換到螺絲批工作模式，則反方向旋轉扭力調節環25 (區別於從螺 絲批模式切換到鑽進模式時，扭力調節環25的旋轉方向而言)，其上的凸起27 與切換套21上的凸起23脫離相對頂。切換套21在彈簧29的回覆力作用下， 向前(圖中右手側為前側)移動，則切換套21的大徑部分被移動到與鋼球3 3 a ， 3 3 b 相接觸。啟動電機，則內齒圏9發生旋轉，收容在其上的凹槽35內的鋼球33a,33b 受到端面36斜向上方向的擠壓力F(詳見圖2C鋼球被擠出時的受力狀況分析)， 其中，沿輸出軸軸向方向的分解力F2被殼體15對鋼球33a， 33b沿軸向方向的 作用力相抵消，也就是說，鋼球33a，33b僅受到向上方向的作用力Fl作用，即 該兩個鋼球33a,33b被擠出凹槽35 (如圖3B所示，為本實用新型的電鑽從鑽 進模式到螺絲批模式的臨界狀態的剖視圖)，且上部被切換套21擋住，防止其 彈出殼體，即進入螺絲批工作模式。
綜上所述，區別於現有的電鑽來說，本實施方式的電鑽更好地防止了由於 零件精度或者零件耗損產生的內齒圈不能被軸向鎖定的現象的發生，即更好地 避免了鑽進模式失效現象的發生。並且，未採用多餘材料，只採用一個切換套 結構，使得製造過程更加簡便，生產成本更低。
總之，本實施方式所揭示的電鑽實現了本實用新型的目的，既有效防止鑽進 功能失效又簡化了製作過程。
基於本實用新型的構思，本領域技術人員所做的技術方案均屬於本實用新 型的保護範圍。
權利要求1.一種電鑽，包括殼體(15)，設置於所述殼體(15)內的行星輪系，輸出軸(13)，所述行星輪系設有一可旋轉的內齒圈(9)，該內齒圈(9)的外圓周表面上設有若干凹槽(35)，所述殼體(15)內還設置有可沿徑向活動的活動件(33a，33b)，該所述活動件(33a，33b)可收容在所述內齒圈(9)上的凹槽(35)內，其特徵在於所述電鑽還包括一切換套(21)，該切換套(21)可被調節而選擇性地限制活動件(33a，33b)收容在凹槽(35)內，或允許活動件(33a，33b)沿徑向離開所述凹槽(35)，從而使內齒圈(9)在限制旋轉狀態和允許旋轉狀態之間切換。
2. 根據權利要求1所述的電鑽，其特徵在於所述切換套(21)具有至 少兩種不同大小的內徑(D1， D2),當大徑部位與活動件(33a, 33b)相配接，該活 動件(33a, 33b)允許沿徑向離開所述凹槽(35),此時為螺絲批模式；當小徑部位 與活動件(33a, 33b)相配接，該活動件卡被限制收容在所述凹槽(35)內，此時為 鑽進模式。
3. 根據權利要求1所述的電鑽，其特徵在於所述切換套(21)的大徑 部分和小徑部分沿軸向分布。
4. 根據權利要求1所述的電鑽，其特徵在於所述活動件(33a, 33b)為鋼球。
5. 根據權利要求1所述的電鑽，其特徵在於所述切換套(21)套裝在所 述殼體(15)上。
6. 根據權利要求2所述的電鑽，其特徵在於所述殼體上設置有收容空 間(31 a, 31b),用於收容所述鋼球(33a， 33b)。
7. 根據權利要求3所述的電鑽，其特徵在於所述切換套(21)上設有 凸起(23)，所述電鑽上設置有扭力調節環(25),該扭力調節環(25)上設有 可與凸起(23 )在輸出軸向方向上相對頂的凸起(27 )。
8. 根據權利要求7所述的電鑽，其特徵在於所述殼體(15)上設置有與 所述切換套(21)相連接的彈性元件(29),所述彈性元件(29)位於所述切換套(21)的與扭力調節環(25)相對的一側。
9. 根據權利要求7所述的電鑽，其特徵在於在所述電鑽內扭力調節環 (25)與內齒圏(9)之間，設置有螺旋蓋(43)，彈性件(41 ),壓圈(39),鋼柱(37 ),且所述內齒圏(9 )的外表端面沿輸出軸向設置有至少一個斜坡(47 ), 所述鋼柱(37)—端頂在內齒圏(9)上，與之相對的另 一端頂在壓圏(39 )上， 所述鋼柱(37)在內齒圏(9)上的爬坡高度為S1,所述壓圏(39)與螺旋蓋(43)之間的距離為S2,調節扭力調節環(25)使得Sl小於S2時，鋼柱(37) 可爬過斜坡(47),為螺絲批模式。
專利摘要本實用新型涉及一種電鑽，包括殼體，設置於該殼體內的行星輪系，輸出軸，該行星輪系設有一可旋轉的內齒圈，該內齒圈的外圓周表面上設有若干凹槽，該殼體內還設置有可沿徑向活動的活動件，該活動件可收容在該內齒圈上的凹槽內，其特徵在於該電鑽還包括一切換套，該切換套可被調節而選擇性地限制活動件收容在凹槽內，或允許活動件沿徑向離開該凹槽，從而使內齒圈在限制旋轉狀態和允許旋轉狀態之間切換。本實用新型的電鑽既有效防止鑽進功能失效又簡化了製作過程。
文檔編號B23B45/00GK201309010SQ200820209859
公開日2009年9月16日 申請日期2008年11月27日 優先權日2008年11月27日
發明者偉 張 申請人:蘇州寶時得電動工具有限公司