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1、(10)申请公布号 CN 103600108 A (43)申请公布日 2014.02.26 CN 103600108 A (21)申请号 201310636221.3 (22)申请日 2013.12.02 B23B 45/16(2006.01) B25F 5/00(2006.01) (71)申请人 宁波汉浦工具有限公司 地址 315131 浙江省宁波市鄞州区横溪中街 村 (72)发明人 陈会甫 (74)专利代理机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 11246 代理人 龚燮英 (54) 发明名称 一种手持式电动冲击钻 (57) 摘要 本发明公开了一种手持式电动冲击钻， 属于 电动工具技术领域。
2、， 它主要包括壳体， 壳体内安装 有主轴， 主轴一端伸出壳体且安装有钻头， 主轴另 一端滑动安装于一凸轮构件上， 凸轮构件上设有 容纳主轴端部的滑腔， 主轴上安装有由电动机驱 动的传动块， 传动块上固定安装有一齿条 ； 壳体 上转动安装有一转轴， 转轴上转动安装有一与齿 条啮合的齿轮， 齿轮与转轴单向传动连接 ； 转轴 上固定安装一凸轮， 凸轮传动连接充气式蓄能器， 充气式蓄能器通过气流通道连接滑腔 ； 主轴上设 有连通滑腔的喷吹通道。本发明既能够利用回程 时电动机的能量， 又能够使得切削屑顺利排出， 提 高了手持式电动冲击钻的使用性能， 广泛应用于 电动工具的加工制造中。 (51)Int.C。
3、l. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103600108 A CN 103600108 A 1/1 页 2 1. 一种手持式电动冲击钻， 包括壳体， 所述壳体内设有一传动腔， 所述壳体内安装有穿 过所述传动腔的主轴， 所述主轴一端伸出所述壳体且安装有钻头， 所述主轴另一端滑动安 装于一凸轮构件上， 所述凸轮构件固定安装于所述壳体上， 所述凸轮构件上设有容纳所述 主轴端部的滑腔， 所述主轴上滑动安装有由电动机驱动的传动块， 所述传动块位于所述传 动腔内， 。
4、其特征在于 ： 所述传动块上固定安装有一齿条， 所述齿条与主轴平行设置 ； 所述壳 体上转动安装有一转轴， 所述转轴上转动安装有一与所述齿条啮合的齿轮， 所述齿轮与所 述转轴单向传动连接 ； 所述转轴上固定安装一凸轮， 所述凸轮传动连接一充气式蓄能器， 所 述充气式蓄能器通过气流通道连接所述滑腔 ； 所述主轴上设有一端具有开口的喷吹通道， 所述喷吹通道另一端连通所述滑腔， 所述开口朝向所述钻头。 2. 如权利要求 1 所述的手持式电动冲击钻， 其特征在于 ： 所述齿轮与转轴之间设有轴 承， 所述齿轮的一个端面上设有若干环形阵列布置的棘齿， 所述转轴上固定安装有棘爪。 3. 如权利要求 2 所述。
5、的手持式电动冲击钻， 其特征在于 ： 所述棘爪为弹簧钢制成的弹 性棘爪。 4. 如权利要求 3 所述的手持式电动冲击钻， 其特征在于 ： 所述弹性棘爪设置有两个， 两 个所述棘爪之间的相位差为 180 度。 5. 如权利要求 1 所述的手持式电动冲击钻， 其特征在于 ： 所述充气式蓄能器包括储气 包和往复式压气机， 所述往复式压气机包括一端封闭一端敞口的缸筒， 所述缸筒内安装一 活塞， 所述活塞与缸筒的封闭端之间设有压缩弹簧， 所述活塞连接一活塞杆， 所述活塞杆在 所述压缩弹簧作用力下顶靠于所述凸轮上， 所述缸筒的封闭端上设有进气口和出气口， 所 述进气口和出气口均安装一单向阀， 所述出气口连。
6、接所述储气包， 所述储气包与气流通道 之间设有电控截止阀。 6. 如权利要求 5 所述的手持式电动冲击钻， 其特征在于 ： 所述活塞杆的端部转动安装 一滚轮， 所述滚轮与所述凸轮的外周面相抵。 7. 如权利要求 1 至 6 任一所述权利要求所述的手持式电动冲击钻， 其特征在于 ： 安装 有所述钻头一端的所述主轴的端面上安装有若干耐磨凸起， 所述开口设置于两相邻的耐磨 凸起之间。 8. 如权利要求 7 所述的手持式电动冲击钻， 其特征在于 ： 安装有所述钻头一端的所述 主轴的表面设有渗碳层， 所述渗碳层厚度为 0.6-0.9mm。 9. 如权利要求 8 所述的手持式电动冲击钻， 其特征在于 ： 。
7、所述主轴使用的材料为渗碳 钢 20CrMnTi， 使用该材料制成的主轴坯件经过热处理工艺后， 硬度控制在 HRC58-63。 权 利 要 求 书 CN 103600108 A 2 1/5 页 3 一种手持式电动冲击钻 技术领域 0001 本发明涉及一种手持式电动冲击钻， 属于电动工具技术领域。 背景技术 0002 电动工具以其体积小巧， 便于携带和使用而备受欢迎， 其使用的场所也比较多， 例 如， 电动磨、 电动钻、 电动冲击钻、 电动锯等等， 在不便于移动被加工物体上加工所需平面、 孔或者槽等。 0003 冲击钻包括动力装置、 冲击装置、 电钻冲击转换装置以及主轴， 其主轴传动连接动 力装置。
8、。这样， 冲击钻经过电钻冲击转换装置的转换， 主轴能够进行电钻作业或冲击作业。 在一些手持式电动冲击钻或锤钻中， 主轴不仅可被转动地驱动而且可被冲击地驱动。 0004 中国发明专利申请 200710088696.8 公开了一种手持式电动工具机， 该冲击钻具 有一个可由驱动电动机驱动的主轴， 该主轴在它的一个端部上与刀具夹具配合作用， 该工 具机还具有一个冲击装置， 用于使主轴在一个冲击状态中进行轴向运动， 其中， 设有一个调 节装置， 用于在所述冲击状态与一个旋转状态之间调节主轴， 该调节装置包括一个设置在 主轴上的转换环， 该转换环具有一些凸轮结构， 其中， 这些凸轮结构之一可通过转换环的转。
9、 动接合到一个相对壳体固定的凸轮结构中， 第二凸轮结构可被置于与一个可在主轴上轴向 运动的压件的凸轮结构配合， 用于将冲击装置调节到冲击状态， 可在滑动式转换件的操作 保持不变的情况下提高行程运动， 操作非常方便。但是该结构还存在一个问题， 冲程时， 与 电动机动力连接的传动装置冲击冲击机构， 回程时传动装置却做无用功， 电动机的能量白 白消耗掉， 不利用节能环保 ； 同时还存在着钻头在钻孔时切削屑无法顺利排出的缺陷。 0005 因此， 对于开发一种新的手持式电动冲击钻， 不但具有迫切的研究价值， 也具有良 好的经济效益和工业应用潜力， 这正是本发明得以完成的动力所在和基础。 发明内容 000。
10、6 为了克服上述所指出的现有手持式电动冲击钻的缺陷， 本发明人对此进行了深入 研究， 在付出了大量创造性劳动后， 从而完成了本发明。 0007 具体而言， 本发明所要解决的技术问题是 ： 提供一种手持式电动冲击钻， 既能够利 用回程时电动机的能量， 又能够使得切削屑顺利排出， 提高了手持式电动冲击钻的使用性 能。 0008 为解决上述技术问题， 本发明的技术方案是 ： 提供一种手持式电动冲击钻， 所述手 持式电动冲击钻包括壳体， 所述壳体内设有一传动腔， 所述壳体内安装有穿过所述传动腔 的主轴， 所述主轴一端伸出所述壳体且安装有钻头， 所述主轴另一端滑动安装于一凸轮构 件上， 所述凸轮构件固定。
11、安装于所述壳体上， 所述凸轮构件上设有容纳所述主轴端部的滑 腔， 所述主轴上滑动安装有由电动机驱动的传动块， 所述传动块位于所述传动腔内， 所述传 动块上固定安装有一齿条， 所述齿条与主轴平行设置 ； 所述壳体上转动安装有一转轴， 所述 转轴上转动安装有一与所述齿条啮合的齿轮， 所述齿轮与所述转轴单向传动连接 ； 所述转 说 明 书 CN 103600108 A 3 2/5 页 4 轴上固定安装一凸轮， 所述凸轮传动连接一充气式蓄能器， 所述充气式蓄能器通过气流通 道连接所述滑腔 ； 所述主轴上设有一端具有开口的喷吹通道， 所述喷吹通道另一端连通所 述滑腔， 所述开口朝向所述钻头。 0009 。
12、在本发明的所述手持式电动冲击钻中， 作为一种改进， 所述齿轮与转轴之间设有 轴承， 所述齿轮的一个端面上设有若干环形阵列布置的棘齿， 所述转轴上固定安装有棘爪。 0010 在本发明的所述手持式电动冲击钻中， 作为进一步的改进， 所述棘爪为弹簧钢制 成的弹性棘爪。 0011 在本发明的所述手持式电动冲击钻中， 作为进一步的改进， 所述弹性棘爪设置有 两个， 两个所述棘爪之间的相位差为 180 度。 0012 在本发明的所述手持式电动冲击钻中， 作为进一步的改进， 所述充气式蓄能器包 括储气包和往复式压气机， 所述往复式压气机包括一端封闭一端敞口的缸筒， 所述缸筒内 安装一活塞， 所述活塞与缸筒的。
13、封闭端之间设有压缩弹簧， 所述活塞连接一活塞杆， 所述活 塞杆在所述压缩弹簧作用力下顶靠于所述凸轮上， 所述缸筒的封闭端上设有进气口和出气 口， 所述进气口和出气口均安装一单向阀， 所述出气口连接所述储气包， 所述储气包与气流 通道之间设有电控截止阀。 0013 在本发明的所述手持式电动冲击钻中， 作为进一步的改进， 所述活塞杆的端部转 动安装一滚轮， 所述滚轮与所述凸轮的外周面相抵。 0014 在本发明的所述手持式电动冲击钻中， 作为另一种改进， 安装有所述钻头一端的 所述主轴的端面上安装有若干耐磨凸起， 所述开口设置于两相邻的耐磨凸起之间。 0015 在本发明的所述手持式电动冲击钻中， 作。
14、为进一步的改进， 安装有所述钻头一端 的所述主轴的表面设有渗碳层， 所述渗碳层厚度为 0.6-0.9mm。 0016 在本发明的所述手持式电动冲击钻中， 作为进一步的改进， 所述主轴使用的 材料为渗碳钢 20CrMnTi， 使用该材料制成的主轴坯件经过热处理工艺后， 硬度控制在 HRC58-63。 0017 采用了上述技术方案后， 本发明的有益效果是 ： 由于在传动腔内设置了充气式蓄 能器， 通过传动块的往复动作， 实现了充气式蓄能器的能量转化， 传动块做正功时， 不带动 充气式蓄能器蓄能， 当传动块回程时， 带动充气式蓄能器蓄能， 并且这部分能量作为高压气 对钻头进行喷吹， 可以使得钻头在钻。
15、孔时切削屑顺利排出， 减少了对主轴的挤压做功， 提高 了手持式电动冲击钻的切削效率 ； 又由于滑腔连通喷吹通道， 在主轴冲击后回程时不会在 滑腔内因为产生背压而缩短行程， 从而进一步延长了手持式电动冲击钻的行程 ； 本发明利 用了有效的狭小空间， 通过简洁的传动充分利用了电动机的能量， 并且将该能量转化为有 益功效， 提高了手持式电动冲击钻的性价比， 使得该产品在现有技术的基础上又得到进一 步的提高。 0018 由于在主轴的端部设置了耐磨凸起以及渗碳层， 有效的保护了主轴的端部， 冲击 过程中， 主轴端面不至于过快损坏， 从而降低了主轴的维护成本， 提高了手持式电动冲击钻 的使用寿命。 附图说。
16、明 0019 图 1 是本发明实施例的结构示意图 ； 说 明 书 CN 103600108 A 4 3/5 页 5 0020 图 2 是本发明实施例中凸轮与充气式蓄能器的连接结构示意图 ； 0021 图 3 是本发明实施例中转轴的结构示意图 ； 0022 图 4 是图 3 去除凸轮后的左视结构示意图 ； 0023 图 5 是本发明实施例中齿轮的侧视示意图 ； 0024 图 6 是图 1 中 A 的局部放大图。 0025 其中， 在图 1-6 中， 各个数字标号分别指代如下的具体含义、 元件和 / 或部件。 0026 图中 ： 1、 壳体， 2、 主轴， 3、 钻头， 4、 凸轮构件， 5、 传。
17、动块， 6、 传动腔， 7、 喷吹通道， 8、 气流通道， 9、 滑腔， 10、 齿条， 11、 转轴， 12、 齿轮， 13、 往复式压气机， 131、 缸筒， 132、 压缩弹 簧， 133、 活塞， 134、 活塞杆， 135、 单向阀， 136、 滚轮， 14、 储气包， 15、 凸轮， 16、 电控截止阀， 17、 棘齿， 18、 棘爪， 19、 角接触滚子轴承， 20、 轴承座， 21、 螺母， 22、 隔套， 23、 开口， 24、 气道， 25、 耐磨凸起， 26、 渗碳层。 具体实施方式 0027 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 但这些例举性实施方式的用途和目 的仅。
18、用来例举本发明， 并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定， 更非将本 发明的保护范围局限于此。 0028 如图 1、 图 3、 图 4 和图 5 中共同所示， 本发明提供了一种手持式电动冲击钻， 所述 手持式电动冲击钻主要包括壳体 1， 壳体 1 内设有一传动腔 6， 壳体 1 内安装有穿过传动腔 6 的主轴 2， 主轴 2 一端伸出壳体 1 且安装有钻头 3， 主轴 2 另一端滑动安装于一凸轮构件 4 上， 凸轮构件 4 固定安装于壳体 1 上， 凸轮构件 4 上设有容纳主轴 2 端部的滑腔 9， 主轴 2 上 滑动安装有由电动机驱动的传动块 5 （图中未示出电动机） ， 传动块 。
19、5 位于传动腔 6 内， 传动 块 5 上固定安装有一齿条 10， 齿条 10 与主轴 2 平行设置 ； 壳体 1 上通过两个轴承座 20 转 动安装有一转轴 11， 转轴 11 上转动安装有一与齿条 10 啮合的齿轮 12， 齿轮 12 与转轴 11 单向传动连接 ； 转轴 11 上固定安装一凸轮 15， 齿轮 12 设置在转轴 11 的一端， 沿主轴 2 的 轴向依次为齿轮 12、 轴承座 20、 凸轮 15、 另一轴承座 20、 螺母 21， 在各部件之间均设有起定 位作用的隔套22， 各隔套22的长度本领域技术人员根据需要自行设定， 螺母21与主轴2端 部的螺纹相配合将各部件位置固定，。
20、 凸轮 15 与主轴 2 之间通过键连接安装在一起， 凸轮 15 传动连接一充气式蓄能器， 充气式蓄能器通过气流通道 8 连接滑腔 9 ； 主轴 2 上设有一端具 有开口 23 的喷吹通道 7， 喷吹通道 7 另一端连通滑腔 9， 开口 23 朝向钻头 3， 发明人经过实 践得出， 喷吹通道 7 设置在主轴 2 的中心， 加工时直接加工为中心通孔， 安装钻头 3 的一端 加工螺纹孔， 将钻头 3 安装到螺纹孔内， 起到固定作用， 也起到封堵中心通孔的作用， 因为 本身就需要有气流喷出， 所以钻头 3 与主轴 2 之间不需要密封， 只起到连接作用即可， 降低 了加工精度及加工成本， 在主轴 2 。
21、的端部开设两条或者四条气道 24， 气道 24 一端连接开口 23， 另一端延伸至喷吹通道 7， 在排屑时， 效果会更好。 0029 齿轮12与转轴11之间设有轴承， 该轴承通常选用角接触滚子轴承19， 既能够保证 齿轮12的顺畅转动， 又能够具有一定的轴向抗冲击能力， 齿轮12的一个端面上设有若干环 形阵列布置的棘齿 17， 棘齿 17 通常与齿轮 12 铸造为一体， 转轴 11 上固定安装有棘爪 18， 棘爪 18 为弹簧钢制成的弹性棘爪， 保证了棘爪 18 与棘齿 17 的充分接触， 弹性棘爪设置有 两个， 两个棘爪 18 之间的相位差为 180 度， 在传动过程中， 可以弥补一个棘爪 。
22、18 损坏而导 说 明 书 CN 103600108 A 5 4/5 页 6 致传动失效的缺陷， 并且180度相位差是一个比较合理布置， 能够使得棘爪18受力平衡， 延 长了棘爪 18 的使用寿命。 0030 如图2所示， 充气式蓄能器包括储气包14和往复式压气机13， 往复式压气机13包 括一端封闭一端敞口的缸筒 131， 缸筒 131 内安装一活塞 133， 活塞 133 与缸筒 131 的封闭 端之间设有压缩弹簧 132， 活塞 133 连接一活塞杆 134， 活塞杆 134 在压缩弹簧 132 作用力 下顶靠于凸轮15上， 为了使得活塞杆134与凸轮15的顺畅接触， 减少摩擦功耗， 活。
23、塞杆134 的端部转动安装一滚轮 136， 滚轮 136 与凸轮 15 的外周面相抵。缸筒 131 的封闭端上设有 进气口和出气口， 进气口和出气口均安装一单向阀 135，（当然， 单向阀 135 的气流方向本领 域技术人员可以根据专业知识布置， 在此不再赘述， ） 出气口连接储气包 14， 储气包 14 与气 流通道 8 之间设有电控截止阀 16， 当需要排屑时， 打开电控截止阀 16， 储气包 14 内的高压 气流便通过气流通道 8 进入滑腔 9， 再流经喷吹通道 7 和气道 24， 由开口 23 喷出， 在钻孔的 同时， 将切削屑及时排出， 避免了切削屑对主轴 2 的阻力， 降低了电动机。
24、的功耗。 0031 如图6所示， 安装有钻头3一端的主轴2的端面上安装有若干耐磨凸起25， 耐磨凸 起 25 使用耐磨焊条熔焊而成， 简化了制作工艺， 提高了制作效率， 并且使得耐磨凸起 25 与 主轴2的结合更加牢固， 不易脱落， 开口23设置于两相邻的耐磨凸起25之间， 安装有钻头3 一端的主轴 2 的表面设有渗碳层 26， 渗碳层 26 厚度为 0.6-0.9mm， 主轴 2 使用的材料为渗 碳钢 20CrMnTi， 使用该材料制成的主轴坯件经过热处理工艺后， 硬度控制在 HRC58-63。 0032 渗碳钢 20CrMnTi 的化学成份 ( 元素百分含量 ) 如下表 ： 0033 00。
25、34 采用上述成份的 20CrMnTi 材料制成的主轴坯件， 经过常规机加工工序 ； 然后进行 渗碳、 淬火、 回火热处理工艺处理后， 得到了高强度、 高硬度及耐磨性高的机械性能， 以适应 工作过程中反复承受滑动摩擦和强力挤压负荷， 不因为设置喷吹通道 7 而影响主轴 2 的机 械性能 ； 再对主轴 2 的端部进行热处理韧性处理工艺， 使端部具有优良的强度与韧性合理 匹配， 以保证其强度合理、 韧性最好、 使用寿命长。 0035 经过热处理工艺后主轴 2 得到以下热处理性能参数 ： 0036 渗碳层深度 ： 0.6-0.9mm ； 0037 表面硬度 ： HRC58-63 ； 0038 碳化物。
26、等级 ： 3 级 ； 0039 马氏体及残余奥氏体级别 ： 3 级。 0040 由于主轴 2 选用了合适的材质和适合于该结构的热处理工艺， 使得手持式电动冲 击钻中的关键部件在机械性能上的得到大幅改进， 从综合使用效果来分析， 每一处的改进 都不是独立存在的， 都存在着必然的联系， 发明人为此做出的创造性劳动是很显然的。 0041 本发明使得手持式电动冲击钻在原有的性能上又得到很大程度的提升， 使得手持 式电动冲击钻的市场更具有竞争性。 0042 应当理解， 这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范 围。此外， 也应理解， 在阅读了本发明的技术内容之后， 本领域技术人员可以对本发明作各 说 明 书 CN 103600108 A 6 5/5 页 7 种改动、 修改和 / 或变型， 所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的 保护范围之内。 说 明 书 CN 103600108 A 7 1/4 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103600108 A 8 2/4 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103600108 A 9 3/4 页 10 图 3 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103600108 A 10 4/4 页 11 图 6 说 明 书 附 图 CN 103600108 A 11 。