CN1070407C - 电动手持式加工工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一手持式加工工具(10)，由一沿纵向分开的机壳(12)构成，该壳体包括两个壳体(112、212)合成，壳体内装有一用于驱动一工具的电机(14)，电机具有一不动部件和一运动部件，特别是一定子和一转子(114，214)，通过下述措施可以经济地生产这种加工工具，电机(14)的不动部件(114)的外面带有对应于机壳(12)内的凸起(R11至R14)的掏空部分(314、N21、N22)，这些凸起与掏空部分形状符合并接合在其内，它们与另一些凸起一同用作电机(14)与机壳(12)对正后的止挡件。

Description

电动手持式加工工具

本发明涉及电动手持式加工工具，其包括一特别是沿纵向分开的由壳体一起装配成的机壳，机壳内装有电机，电机由定子、特别是带有电刷的转子构成并用于驱动一工具。

对于特别是以交流电驱动的电动手持式加工工具，要求以相当高的精度制造机壳，该机壳同时也是电机机壳。一种例外的情况是，电机完全罩在自己的机壳内，电机的各部件，例如定子和转子在该机壳内彼此精确而可靠地支撑。在此，机壳的构造应使所罩住的电机与在同一机壳内或另一例如通过凸缘连接的机壳内设置的，如象齿轮传动装置这样的传动装置精确地啮合，以形成一工具，这是很困难的。

手持式加工工具的非整体式壳体的机壳所存在的困难在于保证对于电机的功能十分必要的定子与转子的精确定位，即保持定子固定，而转子在机壳的壳体之间运动，运动过程中须保持转子的轴线准确地处于可以与相邻传动室的传动装置啮合的位置。此外，还须使转子与定子精确地对准，这样才能使电机达到其最佳驱动状态。为此，每个转子通过两个保持在各机壳壳体内的轴承座上的滚柱轴承可转动而不可轴向移动地保持在机壳内。同样，定子也借助处于精确预定的位置上的保证形状符合的定位凸起直接支撑在机壳壳体之间的壳壁上而固定。

在机壳注型(注塑)的制造中要保证定位凸起区域在重复生产中的浇注精度至今是非常昂贵的，由于无法以合理的成本对完工的浇注件，即塑料机壳的不精确性或收缩进行估算，所以在原型机壳中电枢与定子的对正是不精确的。对电枢和定子彼此间位置的不精确性进行测量，根据测量结果，不断地按照目标改变注型在凸起区域的尺寸，直到使浇注件达到所要求的精度。因此，这里涉及一种多实验步骤的逐步逼近法，所需的逐步逼近次数取决于定子在三个坐标方向上移动并绕纵轴转动多次后才能占据机壳内的正确位置。在大多数这种逐步逼近的循环中转子的位置保持不变，因此“只是”定子的位置相对于转子做修正。为此，用于将定子装在机壳内所进行的测量的结果不断地改变着每次形成的凸起或撑筋，直到定子相对于转子精确地定位好。在此，只是变化注型的撑筋区域，材料的加工裕量只是局部的，而且是有限的，以最后可以连续地浇注出机壳壳体浇注件，在这些壳体中，定子在安装状态下精确地相对于转子对正。至今，上述撑筋是这样分布的，定子在一特定的坐标方向上移动时，需要改变如果不是全部也是多个撑筋。因此需要较多次的逐步逼近循环，生产这种所需的(注塑)浇注工具既费时又昂贵。

相比之下，按照本发明的电动手持式加工工具的特征在于，机壳内的定子借助于各分别由X-Y-Z三维坐标系中的一个坐标轴限定的单独且互不影响的凸起和位置固定地设置在该三维坐标系的立体空间中。

本发明具有如下优点，以较少次的测量和逐步逼近，注塑工具就可得到最后的、性能良好的形状，并且其适合于特别经济的机壳的系列化生产。

选择支撑定子的撑筋在两个机壳内的数量和位置，使得一个或只有几个特定的撑筋就可实现定子的移动或位置修正，通过这种方法，在多数情况下仅以一单独的修正步骤就可实现注塑工具与测试结果的适应。这不仅对于在三个坐标方向上的移动有效，而且对于所希望的定子绕纵轴的转动也是有效的。

如果对注塑工具进行了如上所述的修正，则由此而生产的所有机壳的左右各半壳的撑筋的位置、形状和数量使得电机在机壳内总是占据理想的位置。这样就可使手持式加工工具中的电机的性能和寿命不受到塑料机壳的大的公差的影响从而保证其高质量。

在此，一撑筋的变形(例如使定子轴向移动)不会导致定子不希望的负作用移动或在另一方向上的转动，在通常情况下，第一次测量之后就可以掌握所需的撑筋的变化。随后不必再进行第二次逐步逼近循环。此外，撑筋这样形成，其绝大部分变形可以仅仅通过去掉多余的工具材料，即加大各撑筋而实现。在此注塑工具的材料消耗是不必要的，所以，工具变形成本和适应性加工时间都可以花得很少。

通过机壳中配制的定子支撑撑筋的数量和种类，明显地简化了为使注塑工具达到可重复生产的程度的精确的定子定位而对其进行的修正工艺。

通过使撑筋的作用面或隔板在各坐标方向上严格分开，一个撑筋的变化不会导致在另一撑筋的支撑范围内的不希望的定子的位置变化。

在机壳内，使电机的非运动部分带有对应于壳体内部的凸起(特别是特定的撑筋)的外部掏空部分，这些凸起与非运动部分啮合，用作在机壳内调整电机的止挡销，电机组装后在机壳内的位置由于凸起与掏空部分的形状匹配而得到保证。

所述的马达是电机，其定子在相对侧带有外侧纵槽，形成撑筋的凸起贴着槽的侧壁插在槽内，无需改变电机，只需通过机壳的形成就可将其在机壳内调整。

通过使机壳带有用于止挡定子的前侧的内横撑筋，特别精确地保证了定子的轴向位置。

由于注塑模具与实物实际上为阴阳互补的关系，通过使生产壳体的注塑工具上对应于撑筋的部分尽可能小，非常简单地就可在注塑工具中实现为得到材料加工量所需的壳体撑筋的放大。

通过使一些撑筋沿电机纵向延伸，另一些沿电机横向延伸而确定了优选的支撑方向。

通过使一些沿电机的纵向延伸的撑筋可在定子的纵槽的外面支撑定子，还可借助摩擦接触保证定子的位置。

通过使沿电机纵向延伸的撑筋关于电机的几何轴保持对中，并使沿电机横向延伸的撑筋关于定子的轴线对中，特别保证了定子相对于支撑在壳体内的转子的理想定位。

所述的机壳具有长形轮廓，而其后部用作手柄，特别是双手操作的手柄，在用手操作手持式加工工具时机壳被施加特别大的负荷，并且需要特别好地保证定子的位置。

由于机壳，特别是机壳两壳体中的一个的后部带有一粉尘排出通道的排出口支架，尤其是中部区域为在两机壳壳体内延伸的平通道的粉尘排出通道，两机壳壳体必须非常精确地密封接合准确并可靠地模塑。

由于机壳壳体由塑料制成，具有较大的公差，因此，电机安装时的对正是特别重要的。

下面结合附图详细描述本发明的一实施例。

图1是本发明的手持式工具的一分解图，

图2是按照本发明的手持式加工工具的机壳的长壳的内部视图，

图3是短壳的内部视图，

图4是手持式加工工具的垂直于接合缝的纵剖面图，

图5是手持式加工工具在定子区域的横剖面图，

图6是机壳的纵向壳在支撑定子的撑筋的区域内的内部视图，

图7是定子的侧视图。

图1是一手持式工具10的分解图，该手持式工具设计成一手持式砂带磨削机，图中以12表示机壳，它由一长机壳和一短机壳112和212合并而成，二机壳112、212可在一纵向延伸的垂直接合缝312处接合在一起。

机壳12内容纳一电机14，其由一定子114和一转子214构成，两部件均对准一共同的纵轴512。

转子214的前端由一滚柱轴承95，后端由一滚柱轴承915可转动地支撑，后滚柱轴承195位于一轴承架295内，轴承架295位于机壳壳体112与212之间。

短机壳壳体212的后端带有一粉尘排出通道101的排出口支架2101，粉尘排出通道的吸入口1101设置在壳体212的前面，其作用是将砂带上或传动辊46上的粉尘带走(图4)。机壳壳体112、212的后部和前面一部分上带有通气槽106，冷空气通过该槽吸入或排出。

定子114的两相对的侧面的外侧各带有一纵向槽314，定子114插入机壳壳体112后，设置在壳体内的径向向内凸起的撑筋R11、R12、R13、R14(图2)插入该槽内，保证定子的位置并对其进行调整。通过这种方式，定子114在接合缝312的平面内与轴512对中。

此外，设置在两机壳壳体112、212(图5、6)内的撑筋R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8在定子114的两侧的槽314的外面支撑着定子，并垂直于接合缝312与定子对中。

在图1中可清楚地看出，长机壳壳体112内的撑筋R21、R22比相邻的撑筋R13和R14在内部径向向内凸起的更多，它们形状匹配地接合在为此而在定子114的前侧设置的槽N21、N22(图7)内，校准并保证定子114在壳体12内的轴向位置。

图2示出长机壳壳体112，它不仅带有用于使定子114在Y轴方向上对正的撑筋R1、R2、R3、R4，而且带有用于啮合在定子114的侧面槽314中并将其在X轴方向对正的撑筋R11、R12、R13、R14。此外，它还带有径向上更向内延伸的撑筋R21、R22，用于在轴向上，即Z向上固定定子114，这里所用的坐标系统在图5、6中清楚地示出。

图3示出相对的短机壳壳体212，它只带有用于在Y轴方向上支撑定子并使其对正的撑筋R5、R6、R7、R8，它们与长机壳壳体112上的撑筋R1至R4协同工作。

图4为手持式加工工具10的垂直于接合缝312的平面的纵剖面图，在此可以清楚地看出，机壳12由两个彼此同轴设置的机壳壳体212、112构成，其包容一电机14。电机14由一定子114和一转子214构成，定子直接支撑于机壳壳体112、212，并同轴地包围着转子。转子214在手持砂带磨削机10的后部支撑于一滚柱轴承195内，滚柱轴承同心设置在一轴承架295内，轴承架295固定在两机壳壳体112、212之间。转子214的前端以一电机轴512的形式突出到手持式砂带磨削机10的前部，并由前滚柱轴承95引导。转子214的电机轴的前端通过一未详细示出的锥齿轮驱动一传动辊46，从而带动图中未示出的用作加工工具的砂带，砂带绕着一前回转轴46′回转。

图5和6在机壳壳体12的横剖面和纵剖面上示出了定子114在X-Y-Z三维坐标系统中对正的情形，图中没有示出定子铁芯的绕组。坐标系统的零点位于Z轴上，Z轴与定子114的纵轴一致，同轴地位于撑筋对R1、R11、R2、R22与R3、R13、R14与R4之间。通过如下撑筋定子114实现其系统的对正：

长机壳壳体112上的撑筋R1至R4和短机壳壳体212上的撑筋R5至R6只在Y轴的正负方向上对正定子114。撑筋R11至R14只在X轴的方向上，即向上或向下对正极靴114。撑筋R21、R22仅在Z轴方向，即纵向上固定定子114。撑筋离壳体内表面的高度的改变，或者说撑筋厚度的变化只引起定子114在该撑筋所属的相应的坐标X或Y或Z方向上的位置变化，不会产生其位置相对于另一坐标的反作用。

这对于注塑型模的制造以及更快地逐步逼近尺寸精度具有实际意义，所谓逐步逼近尺寸精度就是通过根据相应的既定的撑筋变化，借助于型模修正来进行与收缩和其它影响相关的定子114的位置修正。

图7示出定子114的一侧视图，图中可以看出一侧槽314和两个前侧槽N12、N22。

显而易见，本发明所涉及手持式加工工具，其带有马达，该加工工具如带有由定子和转子构成的电机或带有类似部件，如气压驱动部件，这些部件必须以很小的公差互相或相对于一传动连接件支撑，手持式加工工具可以是刺锯、角磨削机、刮削器等等，特别是它们的安装壳体用作手柄。

Claims (10)

1．电动手持式加工工具(10)，包括一特别是沿纵向分开的由壳体(112、212)一起装配成的机壳(12)，机壳内装有电机(14)，电机(14)由定子、特别是带有电刷(295)的转子(114、214)构成并用于驱动一工具，其特征在于：机壳(12)内的定子(114)借助于各分别由X-Y-Z三维坐标系中的一个坐标轴限定的单独且互不影响的凸起(R1至R8)和(R11至R14)位置固定地设置在该三维坐标系的立体空间中。

2．如权利要求1的手持式加工工具，其特征在于：定子(114)特别是在其外部带有掏空部分(314、N21、N22)，这些掏空部分用于与机壳(12)的壳体(112、212)内侧上的对应的凸起(R11、R12、R13、R14)形状符合地接合，这些凸起相互独立，并独立于另一些凸起(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8)，这些凸起一同用于将定子(114)校准地锁定在机壳(12)内的止挡件。

3．如权利要求1的手持式加工工具，其特征在于：定子(114)上的掏空部分为设置在其相对侧面上的纵槽(314)，槽中插入支撑于槽侧壁上的，作为特别是纵向的撑筋(R11、R12、R13、R14)的，特别是与壳体(112、212)的内壁垂直的突出状的向内凸起，这些凸起在定子朝向槽的侧壁的外侧，将定子在X轴方向上对中。

4．如权利要求3的手持式加工工具，其特征在于：长壳体(112)上的撑筋(R1至R4)和相对的短壳体(212)上的撑筋(R5至R6)的顶部仅在横向(Y)上与定子对正，同时，例如一侧的撑筋较高，而相对侧的撑筋较短。

5．如权利要求3或4的手持式加工工具，其特征在于：壳体(112、212)上的撑筋(R21、R22)仅在纵向(Z)或者说轴向上使定子(114)相对于机壳(12)固定，特别是支撑在其撑筋侧壁上。

6．如权利要求3、4或5的手持式加工工具，其特征在于：一些撑筋(R1至R8和R11至R14)沿电机(14)的纵向延伸，而一些撑筋(R21、R22)横向于电机(14)延伸。

7．如权利要求3至6之一的手持式加工工具，其特征在于：若干沿电机(14)的纵向延伸的撑筋(R1至R8)在定子(114)的纵槽(314)的外面支撑定子。

8．如前述任一权利要求所述的手持式加工工具，其特征在于：壳体(12)具有一长形轮廓，其后部用作手柄特别是用于双手操作。

9．如前述任一权利要求所述的手持式加工工具，其特征在于：一机壳壳体(212)的后部带有一粉尘排出通道(101)的排除口支架(2101)，该粉尘排出通道的中间部分，特别是作为平通道在两机壳壳体(112、212)内延伸。

10．如前述任一权利要求所述的手持式加工工具，其特征在于：机壳壳体(112、212)由塑料制成。

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