CN101269420B - 多功能袖珍电钻及具有该电钻的袖珍台钻 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能袖珍电钻，所述袖珍电钻由包括直流马达、控制开关组、变速器、钻夹头总成及钻头，控制开关组控制直流马达的转动，变速器控制直流马达传递给与钻头连接的钻夹头总成的转速，还包括由尼龙轴承、储油腔及含油滑动轴承构成的动力输出轴承总成。由于动力输出轴承总成相对于减速器壳体从内向外设计为三段式结构，使得本发明在发挥多种功能的情况下能有效的减少减速器输出端在工作时受到的横向外力和纵向外力，从而提高产品性能、降低噪声、延长使用寿命且降低成本，本发明是专门为培养青少年动手创新能力而研发，集钻孔、攻丝，电动起子多功能于一体，能充分发挥手电钻的优点。本发明还公开了具有该电钻的袖珍台钻。

Description

多功能袖珍电钻及具有该电钻的袖珍台钻 

技术领域

本发明涉及一种袖珍电动工具，尤其涉及一种集钻孔、攻丝、电动起子功能于一体的多功能袖珍电钻。 

背景技术

随着科学技术的迅速发展，对于青少年的教育不仅仅局限于书本上的理论知识，更多的应培养青少年创新动手能力，以适应社会发展的需要。然而，目前普遍青少年的创新动手能力差，这除了与国家的教育方针，政策、体制等软环境因素有密切关系外，社会市场也没有提供为他们所喜爱且方便、经济、实用的硬件工具也是一个重要原因。 

据调查大部分的青少年都有过拆卸和组装电子器件的经历，他们都希望能按照自己的设想改进电子器件的功能，可是苦于市面上为其提供的硬件工具不足而放弃。无论是青少年还是成人在搞电子创新发明，做各种电子实验时，常常需要自己动手制作印刷电路板。制作印刷电路板过程中，需要在印刷电路板上钻元件安装孔，它的工作量很大，难度也大。通常，元件安装孔的孔径是在0.6～1.5mm之间，电路板的厚度在0.8～1.5mm之间，青少年在使用成人用的大手电钻钻孔时，感觉又重、又大、又笨拙，而且还不安全，经常不是把钻头弄断，把孔钻偏，就是把手弄伤，有时候大电钻的钻夹还无法夹紧小钻头，从而导致所钻的安装孔不合格或钻坏印刷电路板。实践证明，手工为印刷电路板钻孔，袖珍型小台钻是最理想的工具。然而，目前市场上流行的袖珍型小台钻不是体积较大、价格较贵，就是功能单一，并且还缺少小手电钻的功能，使用很不方便；另一方面，市场上为青少年们设计的小型手电钻，普遍存在设计不合理、输出功率小且噪声大，使用寿命短的现象。 

因此，在创新、维修、操控型技术人才严重缺乏的今天，急需一种为青少年们所喜爱的集钻孔、攻丝、电动起子功能于一体的，可以充分发挥手电钻和台钻优点的，便于快速装拆、经济、安全、实用的多功能袖珍电钻。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种创新设计、制造工艺先进且性能优良的集钻孔、攻丝、电动起子功能于一体的多功能袖珍电钻。 

本发明的另一目的在于提供一种袖珍台钻，所述袖珍台钻具有创新设计、制造工艺先进且性能优良的集钻孔、攻丝、电动起子功能于一体的多功能袖珍电钻。 

为实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种多功能袖珍电钻，其包括直流马达、控制开关组、减速器、钻夹头总成、电钻壳体及钻头，所述控制开关组与电源电性连接，所述直流马达与所述控制开关组连接且均收容于所述电钻壳体内，所述减速器壳体与所述电钻壳体下端连接，所述减速器输入端与所述直流马达的输出端连接，所述减速器输出端与所述钻夹头总成连接，所述钻头与所述钻夹头总成连接，所述控制开关组控制所述直流马达的转动，所述直流马达驱动所述减速器，所述减速器控制所述直流马达给予所述减速器的驱动动力，所述减速器驱动所述钻夹头总成，所述钻夹头总成驱动所述钻头，其中，所述多功能袖珍电钻还包括动力输出轴承总成，所述动力输出轴承总成承载于所述减速器壳体内，所述减速器输出端穿过所述动力输出轴承总成，所述动力输出轴承总成包括尼龙轴承、储油腔及含油滑动轴承，所述尼龙轴承、储油腔及含油滑动轴承依次从内向外承载于所述减速器壳体上。 

较佳地，所述含油滑动轴承呈扁星形，通过爪式镶嵌安装技术与减速器壳体连接，所述含油滑动轴承一方面能长期承受外来横向和纵向作用力，保证整机的工作质量及延长使用寿命；另一方面也能平衡减速器输出端在动力输出轴承总成内的摩擦力，使得整机运转平稳。 

本发明提供的具有多功能袖珍电钻的袖珍台钻，包括多功能袖珍电钻及支撑所述多功能袖珍电钻的钻台支架，所述多功能袖珍电钻包括直流马达、控制 开关组、减速器、钻夹头总成、电钻壳体及钻头，所述控制开关组与电源电性连接，所述直流马达与所述控制开关组连接且均收容于所述电钻壳体内，所述减速器壳体与所述电钻壳体下端连接，所述减速器输入端与所述直流马达的输出端连接，所述减速器输出端与所述钻夹头总成连接，所述钻头与所述钻夹头总成连接，所述控制开关组控制所述直流马达的转动，所述直流马达驱动所述减速器，所述减速器控制所述直流马达给予所述减速器的驱动动力，所述减速器驱动所述钻夹头总成，所述钻夹头总成驱动所述钻头，所述钻台支架包括钻托、升降弹簧、钻台臂及工具盒，所述升降弹簧放置于所述钻托内，所述钻托与所述钻台臂连接，所述工具盒安置于所述钻台臂上，其中，所述多功能袖珍电钻还包括动力输出轴承总成，所述动力输出轴承总成承载于所述减速器壳体内，所述减速器输出端穿过所述动力输出轴承总成，所述动力输出轴承总成包括尼龙轴承、储油腔及含油滑动轴承，所述尼龙轴承、储油腔及含油滑动轴承依次从内向外承载于所述减速器壳体上。 

本发明和现有技术相比，由于动力输出轴承总成相对于减速器壳体从内向外设计为尼龙轴承、储油腔及含油滑动轴承三段式结构，使得本发明在发挥多种功能的情况下能有效的减少减速器输出端在工作时受到的横向外力和纵向外力，从而提高产品性能、降低噪声、延长使用寿命且降低成本。 

附图说明

图1为本发明多功能袖珍电钻的立体分解图。 

图2为本发明多功能袖珍电钻的动力输出轴承总成的剖面图。 

图3为本发明袖珍台钻的立体分解图。 

图4a为本发明多功能袖珍电钻的直流马达与控制开关组的连接示意图。 

图4b为本发明多功能袖珍电钻的控制开关组的电路示意图。 

图5为本发明袖珍台钻自带电源的立体图。 

具体实施方式

本发明提供了一种多功能袖珍电钻及具有该电钻的袖珍台钻，其主要应用 于电子实验制作中给印刷电路板钻元件安装孔，也可以给其他较薄的环氧树脂板、塑料板、木版、甚至铁片、铜片和铝片等钻孔，还可以用于攻丝、电动起子功能等。该袖珍台钻可方便地将电钻部分从台钻臂上取下当手电钻使用。该袖珍电钻使用直流电源，输出转速低，对安全起一定保障。可以用它当电动起子使用，也可以用它作半自动攻丝用。在使用中可以通过调整输入电压来控制其输出转速和转矩，满足了电子爱好者们的多种需求。本发明的实用范围如下： 

1.印刷电路板钻孔，其孔径设定在2.2mm以下。 

2.用于攻丝，丝锥柄直径在2.2mm以下。 

3.用作电动起子，夹持直径2.2mm以下的起子头。 

为使本发明更加容易理解，下面将结合附图进一步阐述本发明多功能袖珍电钻及具有该电钻的袖珍台钻的具体实施例。 

如图1所示，本发明多功能袖珍电钻1001，包括直流马达101、控制开关组102、减速器103、钻夹头总成105、电钻壳体106、钻头11及动力输出轴承总成104，所述控制开关组102与外界电源电性连接，所述直流马达101与所述控制开关组102连接且均收容于所述电钻壳体106内，所述电钻壳体106由左半壳1061和右半壳1062组成，所述减速器壳体1031与所述电钻壳体106下端连接，所述减速器103输入端与所述直流马达101的输出端连接，所述减速器103输出端与所述钻夹头总成105连接，所述钻头11与所述钻夹头总成105连接，所述动力输出轴承总成104承载于所述减速器壳体1031内，所述减速器103输出端穿过所述动力输出轴承总成104，所述控制开关组102控制所述直流马达101的转动，所述直流马达101驱动所述减速器103，所述减速器103控制所述直流马达101给予所述减速器103的驱动动力，所述减速器103驱动所述钻夹头总成105，所述钻夹头总成105驱动所述钻头11，所述动力输出轴承总成104减少减速器103输出端部受到的横向外力和纵向外力，从而提高产品性能、降低噪声、延长使用寿命且降低成本。具体地，结合图2和图3所示： 

所述减速器壳体1031通过U形栓1036插入减速器壳体1031上的锁孔1037、左半壳1061上的锁孔1061a及右半壳1062上锁孔(图中未示)实现与所述电钻壳体106的连接。直流马达101安置于电钻壳体106的下部，控制开关组102安装于电钻壳体106的上部，所述控制开关组102包括开关1021、按钮1022、开关1023及按钮1024，两只按钮1022、1024的顶部穿过电钻壳体106以方便对电钻的操控，电钻壳体106外侧的按钮1022、1024旁有高于按钮1022、1024的凸块1025，所述凸块1025可防止电钻平放时，按钮1022、1024被误触动。电钻壳体106顶部有一吊耳1070，所述吊耳1070上有一吊孔1071及安装螺孔1072，电钻壳体106的左半壳1061和右半壳1062上端通过安装螺孔1072与螺钉1073的配合连接在一起，将绳索等穿入上述吊孔1071内可将本发明多功能电钻1001悬挂起来或方便携带，所述吊耳1070一侧的电钻壳体106上开设有电源插孔1028，所述电源插孔1028用于将本发明多功能电钻的控制开关组102同外界电源连接用；所述控制开关组102控制与其电性连接的直流马达101，所述直流马达101的输出轴(图中未示)与连接其上的中心齿轮1010构成直流马达101的输出端，上述中心齿轮1010与减速器103相互啮合，更具体地，如下：

所述减速器103包括减速器壳体1031、第一级减速齿轮组1032及第二级减速齿轮组1033，所述第二级减速齿轮组1033连接于所述直流马达101输出端与第一减速齿轮组1032之间，所述第二级减速齿轮组1033包括第二行星架1033a、中心输出齿轮1033b及三个行星齿轮1034，所述三个行星齿轮1034等径分布于所述第二行星架1033a上端，所述中心输出齿轮1033b固定连接于所述第二行星架1033a下端，所述第一级减速齿轮组1032包括第一行星架1032a、减速器输出轴109及三个行星齿轮1034，所述三个行星齿轮1034等径分布于所述第一行星架1032a上端，所述减速器输出轴109固定连接于所述第一行星架1032a下端，所述减速器输出轴109与所述钻夹头总成105连接，所述直流马达101输出端的中心齿轮1010与第二行星架1033a上的三个行星齿轮1034的内侧齿相啮合，所述中心输出齿轮1033b与所述第一减速齿轮组1032的三个行星齿轮1034的内侧齿相啮合，所述减速器壳体1031内侧具有内齿圈1035，所述内齿圈1035分别与上述第一、第二级行星架1032a、1033a上的三个行星齿轮1034的外侧齿相啮合，这样使得直流马达101输出端的中心齿轮1010带动第二行星架1033a上的行星齿轮1034绕减速器壳体1031的内齿圈1035转动，同时第二 行星架1033a上的行星齿轮1034也带动固定连接于第二行星架1033a上的中心输出齿轮1033b转动，上述中心输出齿轮1033b再带动与其啮合的第一行星架1032上的行星齿轮1034绕减速器壳体1031的内齿圈1035转动，同时第一行星架1032a上的行星齿轮1034也带动固定连接于第一行星架1032a上的减速器输出轴109转动，上述减速器输出轴109再带动与其连接的钻夹头总成105；更具体地，如下： 

所述减速器输出轴109在带动钻夹头总成105的过程中，所述减速器输出轴109穿过所述动力输出轴承总成104，在工作时所述减速器输出轴109绕所述动力输出轴承总成104转动，上述动力输出轴承总成104能有效的减少减速器输出端的输出轴109在工作时受到的横向外力和纵向外力，从而提高产品性能、降低噪声、延长使用寿命且降低成本；具体地，所述动力输出轴承总成104包括尼龙轴承1041、储油腔1042及含油滑动轴承1043，所述尼龙轴承1041、储油腔1042及含油滑动轴承1043依次从内向外承载于所述减速器壳体1031上；所述含油滑动轴承1043呈扁星形，这样便可通过爪式镶嵌安装技术与减速器壳体1031连接，减速器输出轴109穿出含油滑动轴承1043时，将两只铜垫片1091套在减速器输出轴109上，并将弹簧卡1092滑入卡槽1044中，含油滑动轴承1043在簧弹片1092和铜垫片1091的配合下，使得所述含油滑动轴承1043一方面更能长期承受外来的横向外力和纵向外力的作用，保证整机的工作质量及延长使用寿命；另一方面可平衡减速器输出轴109在动力输出轴承总成104内的摩擦力，使得整机的运转平稳，所述减速器输出端的输出轴109下端具有一段螺纹管1052，所述螺纹管1052上部具一扳手插孔1051，在安装钻头11于钻夹头总成的钻夹1053上时，把实际所需的钻头11放入钻夹1053的爪孔(图中未示)内，然后套上钻夹头总成105的锁紧螺母1054，并将上述锁紧螺母1054拧于上述减速器输出轴109下端的螺纹管1052上，为保证钻头11的稳固连接，可将扳手插入上述位于减速器输出轴109下端的扳手插孔1051内，然后再利用工具拧锁紧螺母1054，扳手插孔1051也方便拆卸钻头11时拧松锁紧螺母1054所用，当然，如果钻头11的孔径小于钻夹1053的爪孔在自然状态下的孔径(即钻头在锁紧螺母1054套于螺纹管1052上时钻头也能放入到钻夹1053的爪孔内) 时，则直接可将钻头11放入钻夹1053的爪孔内，然后将锁紧螺母1054在螺纹管1052上拧紧即可。 

如图3所示，本发明袖珍台钻包括上述多功能袖珍电钻1001及支撑所述多功能袖珍电钻1001的钻台支架，所述钻台支架包括钻托201、升降弹簧202、钻台臂203及工具盒204，所述升降弹簧202放置于所述钻托201内，所述钻托201与所述钻台臂203连接，所述工具盒204安置于所述钻台臂203上；所述减速器壳体1031比电钻壳体106小，由此形成一台阶，提供了安放并压缩上述升降弹簧202的位置，所述工具盒204用于存放钻头11、起子头及丝锥；更具体地，上述升降弹簧202为普通的压缩簧，在插入电钻后能确保有一定距离的压缩行程。 

较佳者，所述电钻壳体106及减速器壳体外侧沿机身方向有凹槽108，所述钻托201呈圆筒形，所述钻托201内侧有与上述凹槽108相匹配的凸筋2011，上述凹槽108与凸筋2011构成台钻竖直升降系统；当钻头11卡死时，上述台钻竖直升降系统的凸筋2011和凹槽108能有效的防止钻体反转。 

较佳者，所述该钻台臂203为下宽上窄的圆弧形支架，所述钻台臂203下端有水平按装底座2032，所述水平安装底座2032用于将钻台臂203固定，上述钻台臂203上端有连接钻托201的插接部，所述插接部为中空的插孔2031，所述钻托201外侧突出有与上述插孔2031相匹配的插销2012，所述插孔2031与插销2012的配合使得在使用电钻1001的时候人只需掌握按压电钻的力度，而不需控制电钻1001的倾斜平衡，省力又方便。根据实际需要钻台臂203、水平安装底座2032及插孔2031可一次性注塑完成，这样在保证质量的同时，还能有效的降低成本，且还美观。 

较佳者，所述控制开关组102的开关1021、1023为常开、常闭触点的微动开关，所述两只微动开关的常开、常闭触点分别并联且再与电源两极连接，所述两只微动开关的动触点分别与所述直流马达101的两极连接，所述微动开关控制直流马达的正转、反转及停止状态功。 

如图4a、图4b所示，所述控制开关组102的两只带常开、常闭触点的微动开关1021、1023控制直流马达101的正转、反转及停止状态。具体的控制原理 如下：在不触动开关按钮1022、1024时，电路没有将外界电源E和直流马达101接通，直流马达101不工作；当按下开关K1的动触片②时，动触片②与常开触点③接通，电流从电源E的正极出发经过K2的常闭触点④、动触片⑤、直流马达101的“+”极片1011、直流马达101内部转子线圈、直流马达101的“-”极片1012、K1的动触片②、常开触点③、最后回到电源E的负极，这时直流马达101正转；反之，当按下开关K2的动触片⑤时，动触片⑤与常开触点⑥接通，这时电流从电源E的正极出发经过K1的常闭触点①、动触片②、直流马达101的“-”极片1012、直流马达101内部转子线圈、直流马达101的“+”极片1011、K2的动触片⑤、常开触点⑥、最后回到电源E的负极，这时直流马达101反转；放开按钮1022或1024，直流马达101就停止工作。为了满足加工印刷电路板钻孔的质量要求，并兼顾其它多种功能需求，且考虑使用者的安全保障，直流马达101的功率可选用为6瓦特8瓦特；上述按钮1022或1024具体控制电钻的正转或反转，根据实际使用情况而定。 

上述介绍的实施方案均为外部直接提供直流电源，本发明袖珍台钻还可设计成自带电源的袖珍台钻，如图5所示，将高效率的开关电源5010及调压系统(图中未示)装配在本发明的钻台支架的钻台臂203内，使用起来更方便。交流电源线5008一端与外界交流电源相接，另一端与上述开关电源5010相接，所述开关电源5010将交流电变成两路低压直流电，一路直接提供给工作照明灯5004；另一路经调压电路变压后从输出插座孔5007输出，所述调压旋钮5009用于调节调压电路所输出的电压，所述工作照明灯5004还可兼作指示灯，所述输出插座孔5007所输出的为本发明多功能袖珍电钻1001所需的直流电，将直流电源线5005的一端插入电钻的电源输入插孔1028，另一插头5006插入输出插座孔5007，本发明自带电源的袖珍台钻的电气部分便连接好，只需工作人员按动控制开关组102中的按钮1022或1024即可启动。 

如图3、图5所示，本发明袖珍台钻在使用时，先将水平底座2032用螺丝2034固定在实验台5001上，再在本发明的多功能袖珍电钻的钻头11下面先放一块适当厚度的木板5002，将工件5003放在木板5002上，就可以开始钻孔了。 

本发明多功能袖珍电钻由于动力输出轴承总成104相对于减速器壳体1031 从内向外设计为尼龙轴承1041、储油腔1042及含油滑动轴承1043三段式结构，使得本发明在发挥多种功能的情况下能有效的减少减速器输出轴109在工作时受到的横向外力和纵向外力，从而提高产品性能、降低噪声、延长使用寿命且降低成本。本发明是专门为培养青少年的动手创新能力而研发的。它集钻孔、攻丝，电动起子多功能于一体，能充分发挥手电钻和台钻的优点，可广泛应用于各种电路板、模型、模具、玩具的手工制作过程，是一件便于快速装拆、携带、经济、安全、实用的袖珍型电动工具。 

本发明多功能袖珍电钻所涉及的具体部件的规格选用及本发明带电源中所引入的开关电源5010及调压系统的控制原理，均为本领域普通技术人员所熟知，在此不再做详细的说明。 

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。 

Claims (8)

1.一种多功能袖珍电钻，包括直流马达、控制开关组、减速器、钻夹头总成、电钻壳体及钻头，所述控制开关组与电源电性连接，所述直流马达与所述控制开关组连接且均收容于所述电钻壳体内，所述减速器壳体与所述电钻壳体下端连接，所述减速器输入端与所述直流马达的输出端连接，所述减速器输出端与所述钻夹头总成连接，所述钻头与所述钻夹头总成连接，所述控制开关组控制所述直流马达的转动，所述直流马达驱动所述减速器，所述减速器控制所述直流马达给予所述减速器的驱动动力，所述减速器驱动所述钻夹头总成，所述钻夹头总成驱动所述钻头，其特征在于：还包括动力输出轴承总成，所述动力输出轴承总成承载于所述减速器壳体内，所述减速器输出端穿过所述动力输出轴承总成，所述动力输出轴承总成包括尼龙轴承、储油腔及含油滑动轴承，所述尼龙轴承、储油腔及含油滑动轴承依次从内向外承载于所述减速器壳体上，所述含油滑动轴承呈扁星形，通过爪式镶嵌安装技术与减速器壳体连接。

2.一种袖珍台钻，包括：

多功能袖珍电钻，所述多功能袖珍电钻包括直流马达、控制开关组、减速器、钻夹头总成、电钻壳体及钻头，所述控制开关组与电源电性连接，所述直流马达与所述控制开关组连接且均收容于所述电钻壳体内，所述减速器壳体与所述电钻壳体下端连接，所述减速器输入端与所述直流马达的输出端连接，所述减速器输出端与所述钻夹头总成连接，所述钻头与所述钻夹头总成连接，所述控制开关组控制所述直流马达的转动，所述直流马达驱动所述减速器，所述减速器控制所述直流马达给予所述减速器的驱动动力，所述减速器驱动所述钻夹头总成，所述钻夹头总成驱动所述钻头；及

支撑所述多功能袖珍电钻的钻台支架，所述钻台支架包括钻托、升降弹簧、钻台臂及工具盒，所述升降弹簧放置于所述钻托内，所述钻托与所述钻台臂连接，所述工具盒安置于所述钻台臂上； 

其特征在于：所述多功能袖珍电钻还包括动力输出轴承总成，所述动力输出轴承总成承载于所述减速器壳体内，所述减速器输出端穿过所述动力输出轴承总成，所述动力输出轴承总成包括尼龙轴承、储油腔及含油滑动轴承，所述尼龙轴承、储油腔及含油滑动轴承依次从内向外承载于所述减速器壳体上，所述含油滑动轴承呈扁星形，通过爪式镶嵌安装技术与减速器壳体连接。

3.如权利要求2所述的袖珍台钻，其特征在于：所述控制开关组包括两只带常开、常闭触点的微动开关，所述两只微动开关的常开、常闭触点分别并联且再与电源两极连接，所述两只微动开关的动触点分别与所述直流马达的两极连接，所述微动开关控制直流马达的正转、反转及停止状态。

4.如权利要求2所述的袖珍台钻，其特征在于：所述电钻壳体及减速器壳体外侧沿机身方向有凹槽，所述钻托内侧有与所述凹槽相匹配的凸筋。

5.如权利要求2所述的袖珍台钻，其特征在于：所述钻台臂为下宽上窄的圆弧形支架，所述钻台臂下端有水平安装底座，上端有连接钻托的插接部。

6.如权利要求5所述的袖珍台钻，其特征在于：所述插接部为中空的插孔，所述钻托外侧突出有与所述插孔相匹配的插销。

7.如权利要求2所述的袖珍台钻，其特征在于：所述减速器包括减速器壳体及第一级减速齿轮组，所述第一级减速齿轮组安装于所述减速器壳体内，所述第一级减速齿轮组包括第一行星架、减速器输出轴及至少两个行星齿轮，所述行星齿轮等径分布于所述第一行星架上端，所述减速器输出轴连接于所述第一行星架下端，所述减速器输出轴穿过所述动力输出轴承总成并与所述钻夹头总成连接。

8.如权利要求7所述的袖珍台钻，其特征在于：所述减速器还包括第二级减速 齿轮组，所述第二级减速齿轮组连接于所述直流马达输出端和第一减速齿轮组之间，所述第二级减速齿轮组包括第二行星架、中心输出齿轮及至少两个行星齿轮，所述行星齿轮等径分布于所述第二行星架上端，所述中心输出齿轮连接于所述第二行星架下端，所述中心输出齿轮与所述第一减速齿轮组的行星齿轮相啮合。 

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