CN104249343B - 动力工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动力工具，其包括：壳体；工作头，位于所述壳体外部；第一磁性元件，固定于所述壳体内并在其中形成第一磁场；第二磁性元件，活动连接所述壳体并形成与所述第一磁场交错的第二磁场，所述第二磁性元件与工作头互连并在所述第一、第二磁场配合下共同运动；控制模块，周期性调整所述第一或第二磁场的方向以使得所述工作头往复运动。与现有技术相比，本发明所提供的动力工具通过磁场力驱动其工作头往复运动，避免了传统电机驱动所带来的振动、噪声以及发热，保证用户的手部安全，降低了工具对工作环境的污染。

Description

动力工具

技术领域

本发明涉及一种动力工具。

背景技术

当前如摆动机、往复锯及修枝剪一类动力工具，均通过电机驱动工作头作往复运动实现切割、打磨工件；其中，电机作为驱动工作头运动的核心部件，其输出功率的高低对于工作头的加工效率起着关键的作用。

然而，随着用户对该类动力工具加工效率的要求不断增加，电机的尺寸也越来越大，进而使得动力工具的尺寸以及重量也相应的增加，导致动力工具的使用难度也随之增加；同时，电机在使用较长时间后，同样会产生较大的噪音，需要额外配置降噪装置，增加了动力工具的制造成本。

因此，有必要提出一种新的动力工具以解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种振动低、噪声低的动力工具。

为达到上述发明目的，本发明提供了一种动力工具，其包括：壳体；工作头，位于所述壳体外部；第一磁性元件，固定于所述壳体内并在其中形成第一磁场；第二磁性元件，连接所述工作头并在壳体内形成与所述第一磁场交错的第二磁场，所述第二磁性元件与工作头在所述第一、第二磁场配合下共同运动；控制模块，周期性调整所述第一或第二磁场的方向以使得所述第二磁性元件与工作头共同往复运动。

作为本发明的进一步改进，所述动力工具还包括连接所述第二磁性元件与工作头的传动构件，所述传动构件围绕转动轴线可转动的连接所述壳体，以带动所述工作头围绕转动轴线往复摆动。

作为本发明的进一步改进，所述第一、第二磁性元件均具有极性相反的两个磁极，所述第二磁性元件运动过程中，所述第一、第二磁性元件的磁极始终均位于同一直线。

作为本发明的进一步改进，所述第二磁性元件设置为两个，两个第二磁性元件对称分布于所述第一磁性元件的两侧；所述传动构件包括枢转连接壳体的转轴以及连接于转轴上的两个相对位置固定的连接臂，两个连接臂分别连接所述两个第二磁性元件。

作为本发明的进一步改进，所述第一磁性元件设置为两个，所述两个第一磁性元件分置于所述第二磁性元件两侧；所述传动构件包括枢转连接壳体的转轴及连接转轴与第二磁性元件的一连接臂。

作为本发明的进一步改进，所述第一磁性元件为永磁体，所述两个第一磁性元件之间形成第一磁场为均匀的；所述第二磁性元件为通电导体棒，所述通电导体棒的延伸方向与所述第一磁场方向交错，以使得所述通电导体棒于第一磁场内运动；所述控制模块周期性改变所述通电导体棒中电流方向，以使得所述第二磁性元件在第一磁场内往复运动。

作为本发明的进一步改进，所述动力工具还包括位于所述第二磁性元件的运动路径上的限位构件，所述限位构件使得所述第一、第二磁性元件始终保持分离设置。

作为本发明的进一步改进，所述限位构件包括连接所述传动构件的第三磁性元件以及固定于壳体内的第四磁性元件，所述第三、第四磁性元件相互排斥，以使得所述第一、第二磁性元件始终处于分离状态。

为达到上述发明目的，本发明还提供一种动力工具，其包括：壳体；工作头，活动连接所述壳体；第一磁性元件，活动连接所述壳体内侧并形成第一磁场；两个第二磁性元件，位于所述壳体内并共同连接工作头，所述两个第二磁性元件的位置相对固定并相对所述第一磁性元件对称分布，所述第一磁性元件形成第二磁场，所述第一、第二磁性元件距离小于预设距离阈值时，所述第一、第二磁场配合带动第一、第二磁性元件反向运动；控制模块，控制第一磁性元件依次运动至与每个第二磁性元件距离小于预设距离阈值，以依次推动第二磁性元件，进而带动所述工作头往复运动。

作为本发明的进一步改进，所述动力工具包括偏心轮，所述控制模块包括驱动电机，所述驱动电机驱动偏心轮围绕其输出轴偏心转动，所述偏心轮包括距离电机输出轴最远的远端，所述第一磁性元件位于偏心轮的远端。

作为本发明的进一步改进，所述第一磁性元件为磁单极。

与现有技术相比，本发明所提供的动力工具通过磁场力驱动其工作头往复运动，避免了传统电机驱动所带来的振动、噪声，降低了动力工具的重量与尺寸，提高工具的操作体验，同时保证用户的手部安全，降低了工具对工作环境的污染。

附图说明

以上所述的本发明的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够实现本发明的具体实施例的详细描述，同时结合附图描述而清楚地获得。

图1为本发明第一实施例中动力工具的剖视图。

图2为本发明第二实施例中动力工具的剖视图。

图3为本发明第三实施例中动力工具的剖视图。

图4为本发明第四实施例中动力工具的剖视图。

图5为图4中A区域的放大图。

图示中的相关元件对应编号如下：

动力工具，100a、100b、100c、100d

壳体，10

工作头，20

第一磁性元件，31a、31b、31c、31d

第一元件磁北极，311a、311b、311c

第一元件磁南极，312b、312c

第二磁性元件，32a、32b、32c、32d

第二元件磁北极，321a、321c

第二元件磁南极，322a

传动构件，40a、40b、40c、40d

转轴，41a、41c、41d

连接臂，42a、42b、42c、42d

吊臂，43c

偏心轮，51

远端，511

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明提供一种动力工具，通过磁场力驱动工作头作周期性往复运动，取代了传统的电机与齿轮的组合驱动模式，避免了电机工作过程中引起的振动，降低了动力工具的重量与尺寸，提高了用户体验。

其中，前述动力工具包括摆动机、修枝剪、往复锯以及电锤等多种类型，以下主要以摆动机为实施例进行说明。

如图1所示，本发明第一实施例中，动力工具100a包括壳体10、活动连接壳体10的工作头20以及位于壳体10内用于驱动工作头往复运动的第一、第二磁性元件31a、32a。

其中，第一磁性元件31a固定连接壳体10并在壳体10内形成第一磁场，第二磁性元件32a形成与第一磁场交错的第二磁场，第一、第二磁场配合使得第二磁性元件32a相对于第一磁性元件31a移动。

具体的，第二磁性元件32a与工作头20互连，进而带动工作头20相对于第一磁性元件31a运动。

特别的，动力工具100a包括用于周期性改变第一或第二磁场方向的控制模块（未图示），随着第一或第二磁场的每次方向改变，第二磁性元件32a的运动方向均会变反，使得第二磁性元件32a相对于第一磁性元件31a往复移动，进而实现工作头20的周期性往复运动。

本实施例中，动力工具100a还包括连接第二磁性元件32a与工作头20的传动构件40a。

优选的，该传动构件40a围绕转动轴线可转动的连接壳体10，以将第二磁性元件32a的往复移动动力转化为传动构件围绕转动轴线的往复摆动力，进而带动工作头20一起围绕转动轴线往复摆动。

当然，本发明的其他实施例中，可省略传动构件40a，第二磁性元件32a直接与工作头20互连，依然可实现工作头20作周期性往复摆动，此为本领域普通技术人员所熟知的技术，在此不做赘述。

本实施例中，前述第一磁性元件31a的数量设置为两个且均采用通电螺线管，前述第二磁性元件32a的数量设置为一个并采用永磁体，两个第一磁性元件31a对称分布于第二磁性元件32a的两侧。

优选的，两个第一磁性元件31a相向设置的磁极均为第一元件磁北极311a；第二磁性元件32a的两个极性相反的第二元件磁北极321a与第二元件磁南极322a分别朝向两侧的第一元件磁北极311a。因此第二磁性元件32a在收到一侧第一磁性元件31a的排斥力的同时，还受到另一侧的吸引力，在前述排斥力与吸引力的共同作用下，第二磁性元件32a朝向具有吸引力的一侧的第一磁性元件31a移动。后续，控制模块通过周期性改变通电螺线管中电流方向来改变两个第一磁性元件31a相向设置的磁极的极性，以实现第二磁性元件32a往复摆动。

当然，本发明的其他实施例中，第一磁性元件31a可采用永磁体，对应的第二磁性元件32a采用通电螺线管，依然可实现前述效果，在此不做赘述。

本实施例中，传动构件40a包括枢转连接壳体内侧的转轴41a以及连接第二磁性元件32a与转轴的连接臂42a。

优选的，第二磁性元件32a与连接臂42a枢转连接但限定二者可相对转动的角度，使得第二磁性元件32a在围绕转轴转动轴线摆动过程中，第一、第二磁性元件31a、32a的所有磁极始终保持在同一直线上，进而保证工作头20高速摆动。

本实施例中，连接臂42a为长直形状，作为第二磁性元件32a的永磁体形状与连接臂42a相同，二者可配接成一直臂，使得动力工具100a内部结构更紧凑。

当然，本发明的其他实施例中，第二磁性元件32a与连接臂42a之间还可固定连接，在第二磁性元件32a围绕转动轴线摆动角度较小时，也可近似认为第一、第二磁性元件31a、32a的所有磁极始终位于同一直线，同样可接近前述效果，在此不做赘述。

值得注意的是，在动力工具100a为修枝剪、往复锯等其他类型工具时，其传动构件无需可转动的连接壳体而是可直线移动的连接壳体，第二磁性元件与活动支架之间自然可采用相对固定的连接方式，更有利于动力工具100a内部结构的稳定性，此为本领域普通技术人员所熟知的技术，在此不做赘述。

进一步的，前述动力工具100a还包括位于第二磁性元件32a移动路径上的限位构件（未图示），所述限位构件使得所述第一、第二磁性元件始终保持分离设置，避免由于第一、第二磁性元件31a、32a碰触所造成的元件破损。

本实施例中，限位构件包括连接传动构件40a的第三磁性元件以及固定于壳体内的两个第四磁性元件，所述第三、第四磁性元件相互排斥，以使得所述第一、第二磁性元件31a、32a始终处于分离状态。

具体的，连接臂42a连接第二磁性元件32a后继续延伸并在两个第一磁性元件31a的外围连接第三磁性元件，每个第四磁性元件并列设置于第一磁性元件31a侧边。在第二磁性元件32a在朝向一侧第一磁性元件31a移动过程中，带动第三磁性元件靠拢与前述第一磁性元件31a同侧的第四磁性元件，在第一、第二磁性元件31a、32a接触前，第三、第四磁性元件的排斥力使得第二磁性元件32a无法继续移动，进而保证第一、第二磁性元件31a、32a始终处于分离状态。

当然，通过对两个第一磁性元件31a之间间距以及第二磁性元件32a的尺寸配合计算，可设定控制模块改变第一磁场方向的频率以使得第一、第二磁性元件31a、32a无法碰触。然而，控制模块所接受的电流出现波动或其他不稳定情况，限位构件可更好保护第一、第二磁性元件31a、32a。

如图2所示，本发明的第二实施例中，动力工具100b与第一实施例中结果基本相同，区别在于：两个第一磁性元件31b均采用永磁体，第二磁性元件32b采用通电导体棒。

具体的，两个第一磁性元件31b相向设置磁极为第一元件磁北极311b与第一元件磁南极312b，通过第一元件磁北极311b与第一元件磁南极312b在两个第一磁性元件31b之间形成均匀的第一磁场；第二磁性元件32b位于前述第一磁场内且其延伸方向与第一磁场交错，第二磁性元件32b周侧形成第二磁场，第一、第二磁场配合使得第二磁性元件32b在第一磁场内运动。

对应的，控制模块（未图示）同样周期性改变前述通电导体棒内电流方向，并在传动构件40b的配合下使得第二磁性元件32b在第一磁场内往复摆动，同时实现工作头20的往复摆动，而传动构件40b的作动原理与第一实施例中相近，在此不做赘述。

优选的，第二磁性元件32b与传动构件中连接臂42b的延伸方向相同，二者配接形成一直臂，以使得动力工具100b内部结构更紧凑。

当然，本实施例中，第二磁性元件32b的数量也可不限定为一个，可通过并排设置多个通电导体棒，提高第二磁性元件32b的数量，在保证动力工具100b内部结构紧凑的同时，增加第二磁性元件32b对于工作头20的驱动力，保证工作头20的高速摆动。

特别的，采用通电导体棒作为第二磁性元件32b，在每次改变通电导体棒中电流方向时，可完全避免由于楞次效应所带来的磁场变化延时，能够更高效控制第二磁场变化的频率。

如图3所示，本发明的第三实施例中，动力工具100c与第一实施例中结果基本相同，区别在于：第一磁性元件31c的数量设置为一个且采用通电螺线管，第二磁性元件32c设置为两个且均采用永磁体；两个第二磁性元件32c对称分布于第一磁极31c的两侧。

其中，传动构件40c包括枢转连接壳体10的转轴41c以及连接转轴41c的两个相对位置固定的连接臂42c，每个连接臂42c分别连接一第二磁性元件32c。优选的，两个连接臂42c对称设置且通过一吊臂43c与转轴41c连接，使得两个第二磁性元件32c的位置相对固定，保证动力工具100c内部结构的紧凑。

具体的，两个第二磁性元件32c相向设置的磁极均为第二元件磁北极321c；第一磁性元件31c的第一元件磁北极311c与第一元件磁南极312c分别朝向两侧第二元件磁北极321c。一侧第二磁性元件32c在收到中间第一磁性元件31c的排斥力的同时，另一侧第二磁性元件32c还受到吸引力，由于两个第二磁性元件32c相对位置固定，在前述排斥力与吸引力的共同作用下，两个第二磁性元件32c在第一磁性元件31c两侧移动。后续，控制模块通过周期性改变通电螺线管中电流方向，在传动构件40c的配合下即可实现工作头20作往复摆动，而传动构件40c的作动原理与第一实施例中相近，在此不做赘述。

结合图4与图5所示，本发明的第四实施例中，动力工具100d与第一实施例中结果基本相同。区别在于：第一磁性元件31d的数量设置为一个且活动连接壳体10内侧；第二磁性元件32d的数量为两个，且相对于第一磁性元件31d对称设置。

其中，两个第二磁性元件32d共同连接工作头20，第一磁性元件31d形成第一磁场，每个第二磁性元件32d均形成第二磁场，第一、第二磁性元件31d、32d的间距小于预设距离阈值时，第一、第二磁场配合形成的作用力可推动第一、第二磁性元件31d、32d反向运动。

控制模块控制第一磁性元件31d朝向一侧的第二磁性元件32d移动至与该第二磁性元件32d的间距小于预设距离阈值，则该第二磁性元件32d被推开，进而带动另一第二磁性元件32d同向运动，通过两个第二磁性元件32d的移动动力带动工作头20移动。

后续，控制模块控制第一磁性元件31d反向运动并朝向另一侧的第二磁性元件32d运动，同样在第一、第二磁性元件31d、32d的间距小于预设距离阈值，则该第二磁性元件32d被推开，则使得两个第二磁性元件32d反向。

通过控制模块控制第一磁性元件31d依次朝向两个第二磁性元件32d运动，使得两个第二磁性元件32d共同往复运动，进而带动工作头20往复运动。

具体的，两个第二磁性元件32d通过传动构件40d连接工作头20。前述传动构件40d包括活动连接壳体10的转轴41d以及连接于转轴41d上相对位置固定的两个连接臂42d，每个第二磁性元件32d对应分布于一连接臂42d的前端，以使得两个第二磁性元件32d的相对位置固定并实现共同运动，通过两个第二磁性元件32d的移动动力驱动工作头20围绕转轴41d的转动轴线运动。

本实施例中，动力工具100d包括偏心轮51，前述控制模块包括驱动电机，前述驱动电机驱动偏心轮51围绕其输出轴偏心转动，前述偏心轮51包括距离电机输出轴最远的远端511，该第二磁性元件32d位于前述远端511。随着偏心轮51的转动，其远端511依次靠近两个第二磁性元件32d，进而依次推开两个第二磁性元件32d，在传动构件40d的配合下，工作头20实现往复摆动。

优选的，前述第一磁性元件31d为磁单极，其极性与两个第二磁性元件32d相对的磁极极性相同，进而实现前述无接触推动第二磁性元件32d。传统摆动动力工具中，通过偏心轮与拨叉碰触的驱动方式，降低了碰触所带来的振动以及能量耗损，提高了动力工具100d的市场体验。

综上所述，本发明所提供的动力工具通过磁场力驱动其工作头往复运动，避免了传统电机驱动所带来的振动与噪声，降低了动力工具的重量与尺寸，提高工具的操作体验，同时保证用户的手部安全，降低了工具对工作环境的污染。并且相关元件的制造、组装步骤简单，无需对传统动力工具的内部结构进行大幅修改，符合当前企业成本控制的理念。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力工具，其特征在于，所述动力工具包括：

壳体；

工作头，活动连接所述壳体；

第一磁性元件，固定于所述壳体内并在其中形成第一磁场；

第二磁性元件，连接所述工作头并形成与所述第一磁场交错的第二磁场，所述第二磁性元件与工作头在所述第一、第二磁场配合下共同运动；

控制模块，周期性调整所述第一或第二磁场的方向以使得所述第二磁性元件与工作头共同往复运动；

所述动力工具还包括位于所述第二磁性元件的运动路径上的限位构件，所述限位构件使得所述第一、第二磁性元件始终保持分离设置。

2.如权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述动力工具还包括连接所述第二磁性元件与工作头的传动构件，所述传动构件围绕转动轴线可转动的连接所述壳体，以带动所述工作头围绕转动轴线往复摆动。

3.如权利要求2所述的动力工具，其特征在于，所述第一、第二磁性元件均具有极性相反的两个磁极，所述第二磁性元件运动过程中，所述第一、第二磁性元件的磁极始终均位于同一直线。

4.如权利要求2所述的动力工具，其特征在于，所述第二磁性元件设置为两个，两个第二磁性元件对称分布于所述第一磁性元件的两侧；所述传动构件包括枢转连接壳体的转轴以及连接于转轴上的两个相对位置固定的连接臂，两个连接臂分别连接所述两个第二磁性元件。

5.如权利要求2所述的动力工具，其特征在于，所述第一磁性元件设置为两个，所述两个第一磁性元件分置于所述第二磁性元件两侧；所述传动构件包括枢转连接壳体的转轴及连接转轴与第二磁性元件的连接臂。

6.如权利要求5所述的动力工具，其特征在于，所述第一磁性元件为永磁体，所述两个第一磁性元件之间形成第一磁场为均匀的；所述第二磁性元件为通电导体棒，所述通电导体棒的延伸方向与所述第一磁场方向交错，以使得所述通电导体棒于第一磁场内运动；所述控制模块周期性改变所述通电导体棒中电流方向，以使得所述第二磁性元件在第一磁场内往复运动。

7.如权利要求2所述的动力工具，其特征在于，所述限位构件包括连接所述传动构件的第三磁性元件以及固定于壳体内的第四磁性元件，所述第三、第四磁性元件相互排斥，以使得所述第一、第二磁性元件始终处于分离状态。

8.一种动力工具，其特征在于，所述动力工具包括：

壳体；

工作头，活动连接所述壳体；

第一磁性元件，活动连接所述壳体内侧并形成第一磁场；

两个第二磁性元件，位于所述壳体内并共同连接工作头，所述两个第二磁性元件的位置相对固定并相对所述第一磁性元件对称分布，所述第二磁性元件形成第二磁场，所述第一、第二磁性元件距离小于预设距离阈值时，所述第一、第二磁场配合带动第一、第二磁性元件反向运动；

控制模块，控制第一磁性元件依次运动至与每个第二磁性元件距离小于预设距离阈值，以依次推动第二磁性元件，进而带动所述工作头往复运动。

9.如权利要求8所述的动力工具，其特征在于，所述动力工具包括偏心轮，所述控制模块包括驱动电机，所述驱动电机驱动偏心轮围绕其输出轴偏心转动，所述偏心轮包括距离电机输出轴最远的远端，所述第一磁性元件位于偏心轮的远端。

10.如权利要求8所述的动力工具，其特征在于，所述第一磁性元件为磁单极。