CN107877319B - 手持式电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式电动工具，包括：输出轴，用于固定打磨盘；电机，包括用于驱动输出轴转动的驱动轴；驱动轴绕中心轴线转动；风扇，固定至驱动轴由驱动轴驱动转动；壳体，用于安装电机；制动装置，用于制动电机；制动装置包括：固定制动件，固定至驱动轴与驱动轴同步转动；活动制动件，相对于固定制动件在制动位置和分离位置之间运动；活动制动件设有沿中心轴线的周向排布的至少两个摩擦部；摩擦部用于与固定制动件接触通过摩擦力制动电机；在中心轴线的周向上，活动制动件在相邻两个摩擦部之间形成有间隙槽；风扇转动带动气流穿过间隙槽。本发明公开的手持式电动工具，能快速制动，制动装置散热效果好，使用寿命长。

Description

手持式电动工具

技术领域

本发明涉及一种手持式电动工具，具体涉及一种带有制动装置的手持式电动工具。

背景技术

动力工具包括马达。马达用于工作附件执行工具功能。当采用电机位于动力源时，动力工具也可以称为为手持式电动工具。

角磨是一种手持式电动工具，打磨盘是角磨的一种工作附件，常用于切削和打磨。在用户关闭或释放开关时，打磨盘需要快速被停止以防止人体误触造成伤害。

角磨在制动过程中由于摩擦产生大量热量，容易造成制动装置的损坏，影响使用寿命。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能够快速制动且使用寿命高的手持式电动工具。

一种手持式电动工具，包括：输出轴，用于固定打磨盘；电机，包括用于驱动输出轴转动的驱动轴；驱动轴绕中心轴线转动；风扇，固定至驱动轴由驱动轴驱动转动；壳体，用于安装电机；制动装置，用于制动电机；制动装置包括：固定制动件，固定至驱动轴与驱动轴同步转动；活动制动件，相对于固定制动件在制动位置和分离位置之间运动；活动制动件设有沿中心轴线的周向排布的至少两个摩擦部；摩擦部用于与固定制动件接触通过摩擦力制动电机；在中心轴线的周向上，活动制动件在相邻两个摩擦部之间形成有间隙槽；风扇转动带动气流穿过间隙槽。

进一步地，风扇转动带动气流经过间隙槽和电机从而冷却活动制动件和电机。

进一步地，固定制动件形成有气流孔；穿过间隙槽的气流能够沿中心轴线的轴向方向穿过气流孔。

进一步地，风扇转动带动气流沿中心轴线的径向方向穿过间隙槽。

进一步地，固定制动件形成有：接触部，成环状与摩擦部相接触进行制动；固定部，将固定制动件固定至驱动轴；接触部和固定部形成有供气流穿过固定制动件的气流孔；风扇转动带动气流穿过气流孔和间隙槽。

进一步地，壳体形成有进风口和出风口；风扇转动带动气流由进风口进入壳体，依次穿过间隙槽、气流孔、经过电机后由出风口排出。

进一步地，手持式电动工具还包括：传动机构，连接驱动轴和输出轴；传动机构设置于驱动轴的一端；制动装置设置于驱动轴的另一端。

进一步地，制动装置还包括：弹性件，对活动制动件施加使活动制动件与固定制动件接触的作用力；电磁装置，对活动制动件施加使活动制动件与固定制动件分离的作用力；手持式电动工具具有制动状态和工作状态；制动状态时，弹性件对活动制动件施加作用力从而使活动制动件和固定制动件接触制动电机；工作状态时，电磁装置对活动制动件施加与弹性件对活动制动件施加的作用力方向相反的作用力从而使活动制动件和固定制动件分离。

进一步地，活动制动件包括：摩擦件，形成摩擦部；支撑件，用于固定摩擦件；支撑件能被电磁装置吸引相对于固定制动件运动。

进一步地，支撑件与电磁装置相接触的一侧形成有凹槽或凸起。

本发明的有益之处在于制动装置的特定结构有利于摩擦件快速散热。防止由于制动过程中温度过高造成损坏，提高使用寿命。

附图说明

图1是一种作为实施例的手持式电动工具的示意图；

图2是图1中手持式电动工具的爆炸图；

图3是图1中手持式电动工具的另一视角的爆炸图；

图4是图1中手持式电动工具的剖视图；

图5是图4中手持式电动工具的局部放大图；

图6是图1中手持式电动工具的活动制动件和固定制动件分离的示意图；

图7是图1中手持式电动工具的固定制动件的示意图；

图8是图1中手持式电动工具的活动制动件的示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，一种手持式电动工具100，包括：打磨盘10、护罩20、输出轴30、电机40、把手50、传动机构60、壳体70和制动装置80。具体而言，该手持式电动工具100为角磨。

打磨盘10，用于实现例如打磨或切割的工具功能。护罩20至少部分覆盖打磨盘10实现防护功能。手持式电动工具100还包括快夹机构21，快夹机构21用于快速安装或拆卸护罩20，也可以用于调整护罩20的位置。输出轴30用于安装或固定打磨盘10。电机40驱动输出轴30转动。电机40包括驱动轴41、转子42和定子43。转子42相对于定子43转动。驱动轴41也可以称为电机轴。驱动轴41绕中心轴线101转动。输出轴30绕第一轴线102转动。第一轴线102垂直于中心轴线101。传动机构60用于连接输出轴30和驱动轴41，将驱动轴41的驱动力传递至输出轴30。壳体70用于安装或固定电机40。把手50供用户握持。把手50可以作为独立的零件也可以由壳体70形成。壳体70包括头壳71和机壳72。电机40固定至机壳72。头壳71用于安装传动机构60。传动机构60包括：第一齿轮61和第二齿轮62。第一齿轮61连接至驱动轴41，第二齿轮62连接至输出轴30。第一齿轮61和第二齿轮62啮合，从而使驱动轴41带动输出轴30转动。驱动轴41的转动轴线垂直于输出轴30的转动轴线。头壳71形成有用于安装辅助把手的安装孔711a、711b、711c。多个安装孔711a、711b设置在头壳71的不同位置，以适应不同工况或不同用户的需求。

电机40可以是由直流电驱动，也可以由交流电驱动。也就是电机40可以是直流电机也可以是交流电机。手持式电动工具100还包括扳机51。扳机51供用户操作控制电机40。

扳机51具有启动电机40的触发位置和关闭电机40的关闭位置。扳机51在触发位置和关闭位置之间运动。

扳机51设置于把手50。用户握持把手50时能够操作扳机51。手持式电动工具100还包括电源线90。电源线90为电机40接入电源。作为其他实施方式，也可以用以燃料燃烧为动力的内燃机替代以电力为动力的电机40。

制动装置80用于制动电机40。制动装置能够使电机40快速停止。传动机构60设置于驱动轴41的一端，制动装置80设置于驱动轴41的另一端。制动装置80设置于把手50和电机40之间。制动装置80的位置能够有效利用壳体70内部的空间，缩小整机的尺寸。同时制动装置80直接作用于驱动轴41能够快速制动。在需要停止打磨片10的转动时，制动装置80使电机40在很短的时间内停止，避免危险的发生。

风扇75用于冷却电机40。风扇75和制动装置80分别设置于驱动轴41的两端。风扇75固定至驱动轴41。驱动轴41驱动风扇75转动。风扇75的转动轴线与所述驱动轴41的中心轴线101重合。即风扇75绕中心轴线101转动。

风扇75产生的气流不仅能够对电机40进行冷却，还能够对制动装置80进行冷却。

机壳72形成有进风口73和出风口74。风扇75转动带动气流依次流经进风口73、制动装置80、电机40和出风口74。在制动装置80在制动电机40时，发热量较大。气流先经过制动装置80能够有效降低制动装置80的温度。

如图3至图6所示，制动装置80包括电磁装置81、弹性件82、固定制动件83和活动制动件84。

活动制动件84相对于固定制动件83在制动位置和分离位置之间运动。活动制动件84沿中心轴线101运动。在制动位置时，活动制动件84与固定制动件83接触从而制动电机40。在分离位置时，活动制动件84与固定制动件83脱离接触。

弹性件82对活动制动件84施加使活动制动件84与固定制动件83接触的作用力。具体而言，弹性件82为弹簧。

电磁装置81对活动制动件84施加使活动制动件84与固定制动件83分离的作用力。电磁装置81利用电能产生磁力。电磁装置81包括电磁铁。电磁铁在通电时产生磁力。

手持式电动工具100具有制动状态和工作状态。

在工作状态时，制动装置80不对电机40进行制动，电机40正常工作。在制动状态时，制动装置80对电机40进行制动，从而使工作附件快速停止运动。具体而言，在工作状态时，电磁装置81对活动制动件84施加与弹性件82对活动制动件84施加的作用力方向相反的作用力从而使活动制动件84和固定制动件83分离。在制动状态时，弹性件82对活动制动件84施加作用力从而使活动制动件84和固定制动件83接触制动电机40。

扳机51具有启动电机40的触发位置和关闭电机40的关闭位置。扳机51在触发位置和关闭位置之间运动。

扳机51处于触发位置时，电磁装置81通电。即电机40处于通电状态时，电磁装置81处于通电状态。此时活动制动件84不与固定制动件83接触。制动装置80不对电机40进行制动。

当用户释放扳机51，电机40被关闭。扳机51位于关闭位置。此时电磁装置81不通电。弹性件82推动活动制动件84从分离位置移动至制动位置，活动制动件84和固定制动件83接触通过摩擦力制动电机40。电机40快速停止。

具体而言，固定制动件83设置于驱动轴41的端部。固定制动件83设置于驱动轴41远离传动机构60的一端的端部。固定制动件83固定至驱动轴41的端部。活动制动件84用于与固定制动件83接触从而制动电机40。

作为一种可选的实施方式，活动制动件84可以设置为耐磨材料。作为一种具体的实施方式，活动制动件84设有沿中心轴线101的周向排布的至少两个摩擦部844。在中心轴线101的周向上，活动制动件84在相邻两个所述摩擦部844之间形成有间隙槽845。气流沿中心轴线101的径向穿过间隙槽845。摩擦部844和间隙槽845在中心轴线101的周向上间隔排列。作为一种具体的实施方式，活动制动件84设有三个摩擦部844。

手持式电动工具100的功率大于2000w小于3000w。手持式电动工具100的功率较大其工作时驱动轴41的惯性力较大。在通过摩擦进行制动的过程中，将产生较大的热量。活动制动件84的特定结构能够有效将热量排出，提高使用寿命。

摩擦部844与固定制动件83接触通过摩擦力制动电机40。间隙槽845在摩擦部844与固定制动件83接触时供风扇75驱动气流流过。风扇75转动带动气流穿过间隙槽845。具体而言，风扇75转动带动气流沿中心轴线101的径向方向穿过间隙槽845。风扇75转动带动气流经过间隙槽845和电机40从而冷却活动制动件84和电机40。

如图2和图7所示，固定制动件83形成有气流孔832。穿过间隙槽845的气流能够沿中心轴线101的轴向方向穿过气流孔832。气流孔832与间隙槽845构成气流流通。风扇70转动带动气流沿中心轴线101的轴向方向穿过气流孔832。

风扇70转动带动气流通过间隙槽845和气流孔832。具体而言，风扇70转动带动气流通过间隙槽845后再次穿过气流孔832。风扇70转动带动气流从进风口73进入壳体70，依次穿过间隙槽845、气流孔832经过电机40后由出风口74排出。

固定制动件83形成有接触部833和固定部834。接触部833成环形。接触部833与摩擦部844相接触进行制动。固定部834将接触部833固定至驱动轴41。气流孔832由接触部833与固定部834形成。

摩擦部844与间隙槽845的设置使得在进行制动时，固定制动件83的接触部833或者说制动面831的整体在其周向上并没有完全与摩擦部844接触。制动面831的一部分与摩擦部844接触；另一部分则在间隙槽845处裸露，随着制动的进行，固定制动件83进行转动，原来与摩擦部844接触的地方变为在间隙槽845处裸露，有利于散热。气流经过摩擦部844能够有效的对摩擦部844进行散热，气流的流动路径增大了摩擦部844的散热面积。

活动制动件84可以有一个零件制成也可以由多个零件组装而言。具体而言，如图2、图3和图8所示，活动制动件84包括摩擦件841和支撑件842。摩擦件841与固定制动件83摩擦制动电机40。摩擦件841由耐磨材料制成。支撑件842用于固定摩擦件841。支撑件842由金属材料制成。支撑件842能被电磁装置81吸引相对于固定制动件83运动从而分离摩擦件841和固定制动件83。

具体而言，固定制动件83形成有与摩擦件841配合的制动面831。制动面831由接触部833形成。制动面831垂直于驱动轴41的中心轴线101。

摩擦件841固定至支撑件842的一侧，支撑件842的另一侧形成有凹槽8421。支撑件842与电磁装置81相接触的一侧形成有凹槽8421。凹槽8421能够避免支撑件842与电磁装置81之间产生一个紧密的贴合，能够避免由于支撑件842与电磁装置81之间没有空气，在大气压力的作用造成支撑件842与电磁装置81无法分离。进一步地，凹槽8421能够实现支撑件842与电磁装置81之间的相连接的部分与外界气流的流通。作为其他实施方式，也可以用凸起替换凹槽。或者说相邻两个凸起之间构成了凹槽8421。

摩擦件841在中心轴线101方向上的最大尺寸大于等于2mm小于等于20mm。进一步地，摩擦件841在中心轴线101方向上的最大尺寸大于等于4mm小于等于10mm。摩擦件841在中心轴线101方向上的尺寸设置使得摩擦件841即能够保证一个较长的工作寿命，避免在中心轴线101方向上的尺寸过大影响用户的使用。

摩擦部844距离中心轴线101的距离大于等于5mm小于等于80mm。进一步地，摩擦部844或者说摩擦件841距离中心轴线101的距离大于等于10mm小于等于40mm。摩擦部844在中心轴线101的距离的设置使得摩擦部844在较小体积下实现较大的制动扭矩，避免了在中心轴线101的径向上的尺寸过大影响用户的使用。

制动装置80还包括导柱85。导柱85用于导向活动制动件84相对于固定制动件83的运动。活动制动件84相对于固定制动件83的运动方向平行于驱动轴41的转动轴线。导柱85固定至壳体70。支撑件842形成有与导柱85配合的缺口843。

图6所示，活动制动件84位于分离位置。此时电磁装置81的吸引力大于弹性件82的弹力。也就是说电磁装置81克服弹性件82的弹力吸引支撑件841向右运动。带动固定制动件83与摩擦件841分离。如图6所示，摩擦件841与固定制动件83之间的最大间隙L1大于等于0.1mm小于等于5mm。进一步地，L1大于等于0.1mm小于等于2mm。进一步地，L1大于等于0.1mm小于等于1mm。进一步地，L1大于等于0.1mm小于等于0.5mm。进一步地，L1大于等于0.1mm小于等于0.3mm。L1尺寸设置使得电机40启动时，摩擦件741与固定制动件83能够快速分离。同时电机40关断时，摩擦件741与固定制动件83能够快速结合，摩擦制动。

图5是图4的局部放大图。图5所示，活动制动件84位于制动位置。

此时电磁装置81不产生吸力或产生的吸力小于弹性件82的作用力。支撑件841在弹性件82的作用下向左运动至摩擦件841与固定制动件83接触，通过摩擦件841与固定制动件83之间的摩擦力使得驱动轴41快速停止。此时导柱85不仅导向了支撑件842的运动，而且驱动轴41的扭力通过摩擦件741传递至支撑件842。导柱85阻止了支撑件842的转动。作为另一实施方式，还可以设置额外的限位件用于阻止支撑件842的转动。

作为另一种实施方式，制动装置也可以不设置弹性件。通过电磁铁控制活动制动件相对于固定制动件的位置。通过电磁铁的作用力使得活动制动件与固定制动件保持接触进行制动。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种手持式电动工具，包括：

输出轴，用于固定打磨盘；

电机，包括用于驱动所述输出轴转动的驱动轴；所述驱动轴绕中心轴线转动；

风扇，固定至所述驱动轴由所述驱动轴驱动转动；

壳体，用于安装所述电机；

制动装置，用于制动所述电机；

所述制动装置包括：

固定制动件，固定至所述驱动轴与所述驱动轴同步转动；

活动制动件，相对于所述固定制动件在制动位置和分离位置之间运动；

电磁装置，对所述活动制动件施加使所述活动制动件与所述固定制动件分离的作用力；

所述活动制动件与所述电磁装置相接触的一侧形成有凹槽或凸起；

所述活动制动件设有沿所述中心轴线的周向排布的至少两个摩擦部；所述摩擦部用于与所述固定制动件接触通过摩擦力制动所述电机；

在所述中心轴线的周向上，所述活动制动件在所述相邻两个所述摩擦部之间形成有间隙槽；

所述风扇转动带动气流穿过所述间隙槽。

2.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其特征在于：

所述风扇转动带动气流经过所述间隙槽和所述电机从而冷却所述活动制动件和所述电机。

3.根据权利要求2所述的手持式电动工具，其特征在于：

所述固定制动件形成有气流孔；穿过所述间隙槽的气流能够沿所述中心轴线的轴向方向穿过所述气流孔。

4.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其特征在于：

所述风扇转动带动气流沿所述中心轴线的径向方向穿过所述间隙槽。

5.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其特征在于：

所述固定制动件形成有：

接触部，成环状与所述摩擦部相接触进行制动；

固定部，将所述固定制动件固定至所述驱动轴；

所述接触部和所述固定部形成有供气流穿过所述固定制动件的气流孔；

所述风扇转动带动气流穿过所述气流孔和间隙槽。

6.根据权利要求5所述的手持式电动工具，其特征在于：

所述壳体形成有进风口和出风口；

所述风扇转动带动气流由所述进风口进入所述壳体，依次穿过所述间隙槽、所述气流孔、经过所述电机后由所述出风口排出。

7.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其特征在于：

所述手持式电动工具还包括：

传动机构，连接所述驱动轴和所述输出轴；所述传动机构设置于所述驱动轴的一端；

所述制动装置设置于所述驱动轴的另一端。

8.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其特征在于：

所述制动装置还包括：

弹性件，对所述活动制动件施加使所述活动制动件与所述固定制动件接触的作用力；

所述手持式电动工具具有制动状态和工作状态；

所述制动状态时，所述弹性件对所述活动制动件施加作用力从而使所述活动制动件和所述固定制动件接触制动所述电机；

所述工作状态时，所述电磁装置对所述活动制动件施加与所述弹性件对所述活动制动件施加的作用力方向相反的作用力从而使所述活动制动件和所述固定制动件分离。

9.根据权利要求8所述的手持式电动工具，其特征在于：

所述活动制动件包括：

摩擦件，形成所述摩擦部；

支撑件，用于固定所述摩擦件；所述支撑件能被所述电磁装置吸引相对于所述固定制动件运动。

10.根据权利要求9所述的手持式电动工具，其特征在于：

所述支撑件与所述电磁装置相接触的一侧形成所述凹槽或凸起。

Images