CN111756174A - 电动工具 - Google Patents

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K9/06Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25F5/00Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/008Cooling means

Abstract

本发明提供一种电动工具,包括:电机,所述电机包括定子,转子,及电机轴,所述电机轴与所述转子联接,所述转子套接于所述电机轴;风扇,包括风扇主体,风扇主体包括被所述电机轴驱动的风扇轴;壳体组件,包括容纳电机的主壳体;工具轴,用以支撑工作附件;传动装置,所述传动装置联接所述电机轴和所述工具轴;所述风扇主体由导热系数高于110W/(m·K)的材料制作,所述电动工具还包括金属套件,所述金属套件设置于所述风扇与所述转子之间,且与所述风扇及转子接触或连接,以使得所电机产生的部分热量能通过金属套件传递到所述风扇。所述电动工具有效地提升了散热效率,降低电动工具内部的温升。

Description

电动工具
技术领域
本发明涉及电动工具。
背景技术
电动工具作为常用的辅助工具,其在人们的日常生活中发挥着重要的作用,然而电动工具的电机散热问题是影响电动工具性能的重要因素。电机运行时,产生的热量使得电机结构升温,在电机内部温度过高时,会影响电机内部的磁体磁性,从而使得电机失效,造成电子设备不可运转或部分功能损坏的后果。
电机的转子在运转过程中,产生大量的热量不易排除,且由于转子相对较内的位置关系增加了其散热的难度,使得热量滞留在转子内部从而加剧温升。结合传统的转子结构,转子的有效散热面积很小,从而传统的转子结构与布置增加了电机的散热困难,造成工具内部温度过高,影响机器使用性能。
发明内容
为了解决现有技术的不足,本发明的主要目的在于提供一种能够提高散热效率,降低内部的温升的电动工具。
为了实现上述主要发明目的,提供一种电动工具,包括:电机,所述电机包括定子,转子,及电机轴,所述电机轴与所述转子联接,所述转子套接于所述电机轴;风扇,包括风扇主体,风扇主体包括被所述电机轴驱动的风扇轴;壳体组件,包括主壳体,其中,所述电机容纳于所述主壳体;工具轴,用以支撑工作附件;传动装置,所述传动装置联接所述电机轴和所述工具轴;所述风扇主体由导热系数高于110W/(m·K)的材料制作,所述电动工具还包括金属套件,所述金属套件设置于所述风扇与所述转子之间,且与所述风扇及转子接触或连接,以使得所电机产生的部分热量能通过金属套件传递到所述风扇。
可选的,所述金属套件具有第一表面,与所述风扇轴至少部分形成面接触;以及第二表面,与所述电机转子形成至少部分形成面接触。
可选的,所述金属套件固定连接在所述风扇上,所述金属套件之一侧与所述电机转子至少部分形成面接触且固定连接。
可选的,所述金属套件向所述风扇轴延伸并使得第一表面和风扇轴形成面接触。
可选的,所述风扇轴向所述金属套件延伸并使得第一表面和风扇轴形成面接触。
可选的,所述电动工具还包括导热件,导热件设置于风扇轴和金属套件之间并分别和风扇轴和金属套件之间形成面接触,且所述导热件与电机轴止转连接。
可选的,所述电机包括第一绝缘部,第一绝缘部设置在风扇和主壳体之间,使得风扇和主壳体绝缘,所述电机还包括第二绝缘件,第二绝缘件包裹所述电机轴。
可选的,所述风扇包括风扇底座和形成于所述风扇底座上的扇叶,所述风扇轴贯穿所述风扇底座。
可选的,所述风扇轴和所述金属套件面接触面积相对第一表面的面积占比大于50%。
可选的,所述风扇轴和所述金属套件面接触面积相对第一表面的面积占比区间在60%到80%。
可选的,所述电动工具的功率大于800W。
本发明提供一种电动工具,其电机的转子产生的热量可以通过热传导传递到风扇,通过风扇以提高电机的有效散热面积,并通过被转子带动转动的风扇产生气流,吹散风扇内和电机内的热量,从而有效地提升了散热效率,降低电动工具内部的温升。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的电动工具的立体结构示意图。
图2是本发明的第一实施方式的电动工具的俯视图。
图3是本发明的第一实施方式的电动工具的剖视图。
图4是本发明的第一实施方式的电动工具的另一角度的剖视图。
图5是本发明的第一实施方式的电机立体结构示意图。
图6是本发明的第一实施方式的电机结构示意图。
图7是本发明的第一实施方式的电机结剖视图。
图8是本发明的第一实施方式的电机爆炸示意图。
图9是本发明的第二实施方式的电机结构示意图。
图10是本发明的第三实施方式的风扇结构示意图。
图11是本发明的第四实施方式的电机结构示意图。
图12是本发明的第五实施方式的电机结构示意图。
图13是本发明电机运行定子绕组温升测试图。
图14是本发明电机运行转子绕组温升测试图。
图15是本发明的电动工具电圆锯的结构示意图。
图16是本发明的电动工具电圆锯的剖视图。
具体实施方式
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、 “横向”、 “上”、“下”、 “前”、 “后”、 “左”、 “右”、 “竖直”、 “水平”、 “顶”、 “底”、 “内”、 “外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作具体的介绍。参照图1是本发明的第一实施方式的电动工具的立体结构示意图,图2是本发明的第一实施方式的电动工具的俯视图,图3是本发明的第一实施方式的电动工具的剖视图。图4是本发明的第一实施方式的电动工具的另一角度的剖视图。如图1到图4所阐述一种电动工具,风扇30设置于电机200之内,电机200包括定子10,转子20和电机轴40,定子10产生旋转磁场作用于转子20形成旋转扭矩。电机轴40连接于转子20受转子20作用转动。风扇30连接于转子20,或者与转子20面接触,并使得电机200运行过程中,其转子20的产生的热量转移到风扇30并进行散热,从而提升电机200的总体散热效率。风扇30可以应用到无刷电机内,也可以应用到有刷电机内。
图5是本发明的第一实施方式的电机立体结构示意图。转子20还包括金属套件22,金属套件22设置于转子20末端并固定转子20,并通过金属套件22调节转子20的重心,提升转子20运行的稳定性。优选的,金属套件22采用铜材料制作。金属套件22设置于风扇30与转子20之间,且与风扇30及转子20接触或连接,以使得所电机200产生的部分热量能通过金属套件传递到风扇。
风扇30包括风扇主体301,风扇主体301包括风扇底座31和形成于风扇底座31上的扇叶32。风扇30连接固定到电机轴40上,并且风扇30的一端与金属套件22至少部分面贴合。通过风扇30和金属套件22的连接使得风扇30连接到转子20或者说使得风扇30和转子20此时为面贴合。在电动工具运行过程中,转子20产生的热量通过金属套件22传递到风扇30内,通过风扇30提升电机200的整体散热速度。
本发明尤其对大功率电动工具具有良好的散热效果,由于大功率电动工具在运行过程中电机温升更高,其对电机的散热性能具有更高的需求,通过本发明的散热方式可以有效地提升电机的散热速率,从而保证大功率电动工具的顺利运行。通常的,这里的大功率电动工具是指功率大于800W以上的电动工具。
在本第一实施方式中,优选的,采用高散热性材料作为风扇主体301的制作材料,如部分金属材料铝合金,铜等,也可以采用其他高散热性非金属材料如石墨,碳纤维等,选取散热系数高于110W/(m·K)的材料作为风扇主体的制作材料或部分制作材料,以满足电动工具尤其是大功率的电动工具在运行过程中的散热需求。为了节约成本和降低对电机200的重量负荷,选取小于430 W/(m·K)的材料作为风扇主体的制作材料或部分制作材料。优选的,采用铝合金作为风扇30主体部分风扇主体301的制作材料。
风扇底座31包括相对的第一扇面和第二扇面,第一扇面形成于风扇底座31靠近金属套件22的侧面,第二扇面形成于风扇底座31与第一扇面相对的另一侧面。风扇底座31在第一扇面上形成多个扇叶32,扇叶32自风扇底座31的第一扇面凸起,使得扇叶32相对风扇底座31一定角度地设置。优选的,扇叶32被大量地设置于风扇底座31,并使得各扇叶32之间具有一定间隙,通过多个扇叶32提升风扇30的有效散热面积,并提升风扇30的体积,从而转子20产生的大量热量可以传递到风扇30内,并通过风扇30的多个扇叶32快速散热。
扇叶32可以是片状,柱体,椎体等结构,也可以是不规则体,并一定间隔地形成于风扇底座的第一扇面,以通过扇叶32增加风扇的有效散热表面积,并提升风扇转动产生的气流流速。值得一提的是,扇叶32不是必须设置的,但是为了提升风扇的散热性能,优选的设置数量较多的扇叶32。
在风扇的另一种实施方式中,扇叶32形成于第二扇面,并且扇叶32也可以采用上述的片状,柱体等结构,此时可以通过扇叶32产生高流速气流将风扇30的热量吹散并远离电机200方向,从而有效地提升散热效率。
在风扇的另一种实施方式中,扇叶32形成于风扇底座31的侧面,其自风扇底座31的侧面向四周延伸,扇叶32可设有一定角度从而控制风扇30运行过程中产生的气流方向。
在以上实施方式中,扇叶32可以通过焊接或卡接或粘接的方式连接到风扇底座31,也可以通过模制的方式制作风扇30,使得扇叶32和风扇底座31一体成型。
图6是本发明的第一实施方式的电机结构示意图。风扇主体301还包括风扇轴33,风扇轴33贯穿风扇底座31,风扇轴33包括轴体35并具有一腔体34,腔体34形成于并贯穿轴体35中心使得轴体35中空,风扇轴33用以套接电机轴40,轴体35用于安装固定风扇30到电机轴上。在将风扇30安装到电机200时,电机轴40穿入腔体34,轴体35和金属套件22连接固定并面接触,设置使得轴体35和金属套件22面贴合从而保证转子20产生的热量可以及时的传递到风扇30。优选的,通过轴体35和电机轴40的相互配合使得风扇30套接在电机轴40内,如卡接或焊接,粘接等,并使得风扇轴33可以随着电机轴40的转动而转动。
图7是本发明的第一实施方式的电机结剖视图。图8是本发明的第一实施方式的电机爆炸示意图。在本实施方式中,风扇轴33还包括连接件331,连接件331自风扇轴33向金属套件22延伸,使得风扇轴33和金属套件22至少部分接触。连接件331自风扇轴33一体成型地延伸,从而形成风扇轴33向金属套件22延伸,并使得风扇轴33和金属套件22面接触。
金属套件22具有第一表面221,与风扇轴33至少部分形成面接触;以及第二表面222,与电机200的转子20形成至少部分形成面接触。通过金属套件22连接电机200和风扇30,将电机200产生的部分热量通过金属套件22传递到风扇轴33,并由风扇轴33传递到风扇底座31和扇叶32,由风扇底座31和扇叶32提升散热总体效率。
为了保证散热效率,风扇轴33和金属套件22面接触面积相对于第一表面221的面积占比大于50%。优选的,为了有效地提升电机的散热效率,并给金属套件22预置安装空间,优选的,设置风扇轴33和金属套件22面接触面积相对第一表面221的面积占比应在60%到80%之间。
在一种实施方式中,风扇轴33相对风扇底座31自两端凸起,其一端连接套接于金属套件22,使得风扇轴33一侧于金属套件22贴合,使得风扇和金属套件22面接触。因为金属套件22于另一端套接电机轴40,从而在电机200运行过程中,将转子20内部的部分热量通过金属套件22传递到风扇30,并由风扇30加速散热进程。风扇有效地增加了电机200的有效散热面积,从而可以有效地提升电机200散热性能。
在另一种实施方式中,电动工具包括金属套件22,金属套件22设置于风扇30的风扇轴33和转子20之间,此时金属套件22不属于电机,设置在风扇轴33和转子20之间,并分别与风扇轴33和转子20至少部分面接触,金属套件22只是用于风扇轴33和转子20之间的部分热量传递,此时风扇30和转子20通过金属套件22连接。
值得一提的是,金属套件22还可以固定联接在风扇30上,金属套件22之一侧与电机转子20至少部分形成面接触、线接触或点接触并于转子固定连接。
风扇30包括第一绝缘部36,第一绝缘部36设置于风扇30末端,以用于使得风扇30相对于电机轴40绝缘,优选的,第一绝缘部36被实施为绝缘底座,其形状与风扇30底座匹配,通过将第一绝缘部36和风扇30底座连接,并将第一绝缘部36设置于风扇底座31和主壳体102之间,使得风扇30与主壳体102绝缘,防止与转子20连接的风扇30漏电而将其传递到主壳体102乃至整个壳体组件101,从而保证用户使用电动工具的安全性。
在另一种实施方式中,第一绝缘部36属于电机200,第一绝缘部36设置于风扇30和主壳体102之间,用于对风扇30和主壳体102之间进行绝缘。
电机轴40与转子20固定连接,在电机200运转过程中,转子20因为旋转磁场被带动转动时,与转子20固定连接的电机轴40被带动转动,从而输出做功。电机轴40和转子20之间还包括一第二绝缘部41,通过第二绝缘部41使得电机轴40和转子20绝缘,防止电机200内的电路短路。
电机200还可以被实施为外转子电机200或内转子电机200,以内转子电机200为例,电机200包括定子10和转子20,电机轴40,转子20设置在定子10内,转子还包括转子绕组。通过定子10产生旋转磁场并作用于转子20形成旋转扭矩。电机轴40固定连接转子20,使得转子20带动电机轴40转动。电机200可以是直流电机,也可以是交流电机,可以是无刷电机,也可以是有刷电机。
定子10包括定子铁芯11和定子绕组12,定子绕组12缠绕于定子铁芯11。为了优化定子10的散热性能,在定子10内设置散热件30,将散热件30设置在定子绕组12和定子铁芯11之间,以解决定子铁芯11导热率低,影响定子绕组12和定子铁芯11的散热问题。
电动工具100内还包括电动工具100壳体和形成电动工具100壳体内部的散热通道,散热通道内因电机200运转生成高速气流,以提升散热效率。在不需要密封电机200的情况下,电动工具100壳体具有进风口和出风口,散热通道联通出风口和进风口,供散热气流流通,散热件30设置部分暴露于散热通道,从而散热通道内的高流速气流通过热对流带走热量,加速散热。
定子铁芯11包括铁芯基体112和设置连接于铁芯基体112的绕线部111,绕线部111用于缠绕定子绕组12。铁芯基体112优选地设置为空心的圆筒,绕线部111自铁芯基体112内表面向内延伸,绕线部111设有多个并对称地分布在铁芯基体112内部。具体地,绕线部111包括绕线部114和防护端113,防护端113形成于绕线部114的端部,并自绕线部114的端部向两侧延伸,从而防护端113的宽度大于绕线部114横截面的宽度,在定子绕组12缠绕到铁芯基体112上时,防护端113用于拦截固定定子绕组12,并对定子绕组12起到保护作用。
参照图13是本发明电机运行定子绕组温升测试图。参照图14是本发明电机运行转子绕组温升测试图。分别对本发明所提出的散热电机和传统电机进行两组散热性能测试。在电机功率为1300W时,散热电机的定子绕组的温度是52.23℃,相对传统电机的定子绕组的温度是50.86℃,散热电机的转子绕组的温度是49.6℃,传统电机的定子绕组的温度是75℃,温降分别是-1.37℃和24.14℃,并在电机功率为1430W,1560W,1690W,1820W时,定子绕组的有效温降分别是2.33℃和2.84℃, 6.7℃, 转子绕组的有效温降分别是25.5℃和30.3℃和26.9℃,从而可以看出,本发明提出的方案可以小幅度降低定子绕组的温度,并可以有效地降低转子绕组的温度,从而提升电机的散热效率。
电动工具100以角磨13为例,角磨13包括打磨盘131,壳体组件101,和电机200,电机200固定在壳体组件101内,通过电机200提供动力驱动打磨盘131工作。角磨13还包括传动机构133和输出轴134,传动机构133连接输出轴134,并通过传动机构133连接到电机200的电机轴40,传动机构133用以对电机200的电机轴40减速,传动机构133包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮,第一齿轮和第二齿轮的齿数比不同,以对传动机构133减速,或者设置减速箱进行减速。输出轴134用于安装或固定工具附件,对角磨13而言,输出轴134用于安装打磨盘131。
特别的,角磨13内设有散热通道,对应的壳体组件101内设有出风口和进风口,出风口和进风口联通散热通道,用以散热通道内的气流流通。散热通道形成于壳体组件101内部,定子10被设置于散热通道内,且散热件部分暴露散热通道内。对应的,壳体组件101还包括一主壳体102,主壳体102与电机200的形态匹配,用以容纳电机200。
打磨盘131用于实现打磨或切割功能。角磨13还包括护罩135,护罩135至少部分地覆盖在打磨盘131上以实现防护功能。打磨盘131作为角磨13的工具附件,安装于输出轴14上。具体的,一些电动工具因使用场景需要对其内部的电机200进行密封,如角磨13在通过打磨盘131进行打磨工作时,在其附近会产生较多的碎屑,需要避免碎屑溅入角磨13中,因为碎屑受电子器件开关通电状态或电流变化的影响,容易吸附并积累在电子器件的管脚或者定子10和转子20之间,碎屑可能是木屑或金属碎屑,特别是金属碎屑在电子器件管脚附近的积累容易造成电路短路,或者附着于定子10或转子20因堵塞使得电机200停转。
在本实施方式的一种实施方式中,为了避免上述的碎屑吸入电机200内部造成的不良影响或者满足其它应用场景需求,需要通过主壳体102将电机200封闭,一旦对定子10或转子20气隙进行密封,就会导致定子10或转子20周边无空气流动,无法与外部冷空气进行热交换,从而导致电机200内部温升加剧,因此在该情况下,更需要优化电机200散热方式。
在本实施方式中,通过与转子20直接连接的风扇30进行散热。在电机200运行过程中,转子20带动风扇30转动,风扇30高速转动使得因密封而无风的电机200内部产生高速气流,从而提升电机200的散热效率。特别的,在运行过程中转子20产生的部分热量通过热传导传递到风扇30上,同时通过风扇30的多个扇叶32加速散热,风扇30在运行过程中产生气流加速扇叶32散热。
在本实施方式的另一种实施方式中,主壳体102不对电机200进行密封,此时电机200周围有空气流动,通过风扇30的设计加速电机200周围的空气流动速度,并且通过风扇30和转子20的直接连接,将转子20内的部分热量通过热传导直接传递给风扇30,通过风扇30的多扇叶32结构提升转子20的有效散热表面积,从而可以有效的提升散热效率。
图9是本发明的第二实施方式的电机结构示意图。电机200A包括定子10A,转子20A和电机轴40A,转子20A设置于定子10A内并通过定子10A产生旋转磁场作用于转子20A形成旋转扭矩。电机轴40A连接于转子20A受转子20A作用转动,转子20A包括转子20A主体和风扇30A,风扇30A设置于电机200A之内,风扇30A一体成型地连接于转子20A主体,并使得电机200A运行过程中,其转子20A的产生的热量转移到风扇30A并进行散热,从而提升电机200A的总体散热效率。风扇30A可以应用到无刷电机内,也可以应用到有刷电机内。
转子20A还包括金属套件,金属套件设置于转子20A末端并固定转子20A,并通过金属套件调节转子20A的重心,提升转子20A运行的稳定性。金属套件套接于电机轴40A上,金属套件从风扇一体成型并延伸至与电机200A至少部分形成面接触、线接触或点接触。
优选的,风扇30A包括风扇底座31A和形成于风扇底座31A上的扇叶32A。风扇30A连接固定到金属套件上,通过风扇30A和金属套件的连接使得风扇30A连接到转子20A。在电动工具运行过程中,转子20A产生的热量通过金属套件传递到风扇30A内,通过风扇30A提升电机200A的整体散热速度。
风扇底座31A包括相对的第一扇面和第二扇面,第一扇面形成于风扇底座31A靠近金属套件的侧面,第二扇面形成于风扇底座31A与第一扇面相对的另一侧面。风扇底座31A在第一扇面上形成多个扇叶32A,扇叶32A自风扇底座31A的第一扇面凸起,使得扇叶32A相对风扇底座31A一定角度地设置。优选的,扇叶32A被大量地设置于风扇底座31A,并使得各扇叶32A之间具有一定间隙,通过多个扇叶32A提升风扇30A的有效散热面积,并提升风扇30A的体积,从而转子20A产生的大量热量可以传递到风扇30A内,并通过风扇30A的多个扇叶32A快速散热。
为了提升风扇30A的导热率,风扇30A选用高导热材料制作,优选的,采用铝合金作为风扇30A的制作材料,对应的,此时扇叶32A为采用铝合金制作的铝板,自风扇底座31A的第一扇面向外延伸。扇叶32A可以通过焊接的方式连接到风扇底座31A,也可以通过模制的方式制作风扇30A,使得扇叶32A和风扇底座31A一体成型。
风扇30A还包括风扇轴33A,风扇轴33A贯穿风扇底座31A,风扇轴33A包括轴体并具有一腔体34A,腔体34A形成于并贯穿轴体中心使得轴体中空,风扇轴33A用以套接电机轴40A,轴体35用于安装固定。在将风扇30A安装到电机200A时,电机轴40A穿入腔体34A,轴体和金属套件连接固定并面接触,设置使得轴体和金属套件面贴合从而保证转子20A产生的热量可以及时的传递到风扇30A。
电机200A还包括风扇30A,风扇30A包括贯穿风扇底座31A的风扇轴33A,风扇轴33A相对风扇底座31A自两端凸起,其一端连接套接于金属套件22,使得风扇轴33A一侧于金属套件贴合,使得风扇和金属套件面接触。因为金属套件于另一端套接电机轴40A,从而在电机200A运行过程中,因为金属套件于另一端套接电机轴40A,将转子20A内部的热量通过金属套件传递到风扇30A,并由风扇30A加速散热进程。扇叶32A有效地增加了电机200A的有效散热面积,从而可以有效地提升电机200A散热性能。
风扇30A包括第一绝缘部36A,第一绝缘部36A设置于风扇30A末端,以用于使得风扇30A相对于电机轴40A绝缘,优选的,第一绝缘部36A被实施为绝缘底座,其形状与风扇30A底座匹配,通过将第一绝缘部36A和风扇30A底座连接,并将第一绝缘部36A设置于风扇底座31A和主壳体102之间,使得风扇30A与主壳体102绝缘,防止与转子20A连接的风扇30A漏电而将其传递到主壳体102乃至整个壳体组件101,从而保证用户使用电动工具的安全性。
电机轴40A与转子20A固定连接,在电机200A运转过程中,转子20A因为旋转磁场被带动转动时,与转子20A固定连接的电机轴40A被带动转动,从而输出做功。电机轴40A和转子20A之间还包括一第二绝缘部41A,通过第二绝缘部41A使得电机轴40A和转子20A绝缘,防止电机200A内的电路短路。
参照图10是本发明的第三实施方式的风扇结构示意图。如图10所示风扇30包括风扇轴33B和扇叶32B,扇叶32B直接连接到风扇轴33B,扇叶32B自风扇轴33B向外延伸,并排列形成相对电机轴40垂直的扇面。在电机200运行时,风扇30被带动旋转并产生气流促进散热速度,并通过扇叶32B增加转子20的有效散热表面积。
同样的,风扇轴33B包括轴体35B和腔体34B,腔体34B相对形成于轴体35B之内,并使得轴体35B内部中空,电机轴40穿过轴体35B,并被容纳在腔体34B之内。优选的,通过轴体35B和电机轴40的相互配合使得风扇30套接在电机轴40内,并使得风扇轴33B可以随着电机轴40的转动而转动。
图11是本发明的第四实施方式的电机结构示意图。电机还包括导热件50,导热件50与电机轴40C只转连接并套接于电机轴40C,并设置于风扇轴33C和金属套件22C之间,并分别使得导热件50与风扇轴33C和金属套件22C至少部分接触,从而通过导热件50使得风扇轴33C和金属套件22C连接,并将金属套件22C的热量传递到导热件50,在传递给风扇30C,从而提升散热效率。导热件50与电机轴40C之间的可以是通过链销连接,以实现止转连接。
图12是本发明的第五实施方式的电机结构示意图。在本实施方式中,金属套件22D向风扇轴33D延伸,使得风扇轴33D和金属套件22D至少部分接触,从而使得风扇轴33D和金属套件22D面接触,以提升电机散热效率。
图15是本发明的电动工具电圆锯的结构示意图。图16是本发明的电动工具电圆锯的剖视图。电圆锯14用于供用户进行切割作业如切割木材、石材等,电圆锯14包括壳体组件102,锯片142,电源143和底板144,电机200安装于壳体组件102内部,壳体组件102包括主壳体102用于容纳电机200。锯片142相对壳体组件102以一轴线为轴转动以切割工件,底板144在一平面内延展,用于与工件接触,其具有切割槽,锯片142穿过底板144的切割槽,并在切割槽内转动。
电机200包括用于输出动力的电机轴40,电圆锯14还包括联动电机200和锯片142的传动装置,传动装置连接电机轴40和锯片142,使得电机200能够驱动锯片142以轴线为轴转动。壳体组件102包括进气口和出气口,优选的使得进气口设置于电源143和电机200之间,使得气流可以流经电机200提升电机200的散热效率。
壳体组件102包括用于容纳电机200的主壳体102,主壳体102形成有用于放置电机200的内腔。壳体组件102还形成有可供用户握持的握持装置15。握持装置15具体包括:第一握持件151和第二握持件152。第一握持件151用于供用户的一只手握持以操控电圆锯14,第一握持件151上还设置有用于控制电圆锯14启停的操作开关,第二握持件152供用户的另一只手握持。锯片142在相对壳体组件102以轴线为轴转动时切割工件。优选的,电源143被设置为可拆卸的电池包,通过安装电池包到电圆锯14内以对电圆锯14供电。电池包能被用户可拆卸的结合至壳体组件102以给电机200供电。
壳体组件102还形成有用于可拆卸的结合电池包的安装部,安装部设置在第一握持件151的一端,第一握持件151连接安装部和主壳体102,安装部也连接了第一握持件151和主壳体102,这样,第一握持件151、主壳体102和安装部三者依次连接并围绕形成有一个用于供用户握持第一握持部的手通过的开口,该开口位于电机200远离传动装置的一侧,也即是说,电机200设置在开口和传动装置之间。
为了给电机200进行散热,在电机200的输出轴上设置有风扇30,风扇30直接与转子20连接,具体的,转子20包括金属套件22,使得风扇30直接与金属套件22连接,并使得金属套件22和风扇30面贴合。电机200高速转动时带动风扇30出风产生散热气流,从而对电圆锯14进行吹风散热。
具体的,风扇30还包括风扇轴33,风扇轴33贯穿风扇底座31,风扇轴33包括轴体35并具有一腔体34,腔体34形成于并贯穿轴体35中心使得轴体35中空,风扇轴33用以套接电机轴40,轴体35用于安装固定。在将风扇30安装到电机200时,电机轴40穿入腔体34,轴体35和金属套件22连接固定并面接触,设置使得轴体35和金属套件22面贴合从而保证转子20产生的热量可以及时的传递到风扇30。
电圆锯14的风扇也可以采用第三实施方式的风扇,具体的参照图10是本发明的第三实施方式的风扇结构示意图。如图10所示风扇30包括风扇轴33B和扇叶32B,扇叶32B直接连接到风扇轴33B,扇叶32B自风扇轴33B向外延伸,并排列形成相对电机轴40垂直的扇面。在电机200运行时,风扇30被带动旋转并产生气流促进散热速度,并通过扇叶32B增加转子20的有效散热表面积。
同样的,风扇轴33B包括轴体35B和腔体34B,腔体34B相对形成于轴体35B之内,并使得轴体35B内部中空,电机轴40穿过轴体35B,并被容纳在腔体34B之内。优选的,通过轴体35B和电机轴40的相互配合使得风扇30套接在电机轴40内,并使得风扇轴33B可以随着电机轴40的转动而转动。
可以理解的是,本实施方式中的风扇30可以被应用到除了电圆锯14以外的其他实施方式中,还可以应用到其他电动工具中,作为风扇结构的一种实施方式。
在另一种实施方式中,风扇30采用图8中所展示的结构,即风扇30包括风扇底座31和形成于风扇底座31上的扇叶32。风扇30连接固定到金属套件22上,通过风扇30和金属套件22的连接使得风扇30连接到转子20。在电动工具运行过程中,转子20产生的热量通过金属套件22传递到风扇30内,通过风扇30提升电机200的整体散热速度。
进一步的,出风口设置在主壳体102上,且出风口还位于电机200的靠近传动装置的一端处,这样,散热气流从进风口流向出风口能够流经电机200,给电机200进行高效的散热。壳体组件102还形成有用于容纳传动装置的齿轮箱145,齿轮箱145相对主壳体102在垂直于电机轴40线的径向上凹陷,这样,从出风口流出的散热气流能够流经齿轮箱145的外侧,从而能够给位于齿轮箱145内部的传动装置进行散热。在本实施方式中,齿轮箱145和主壳体102是一体成型的,齿轮箱145的内部和主壳体102的内部是相互连通的,这样,一部分的散热气流会从齿轮箱145的内部流过然后从锯片142处流出,从而能够进一步的对传动装置进行散热。
如图10所示,为了对电机200以及电池包进行控制,电圆锯14还包括电路板,电路板通过导线与电机200构成电连接。电路板位于主壳体102内,电路板还设置在电机200和进风口之间,从而散热气流能够依次流经电路板和电机200,进而散热气流也能够给电路板进行散热。在本实施方式中,电路板包括在垂直于电机轴40线的平面内延展的电路基板,为了与主壳体102的形状相匹配,电路基板基本为圆形,这样能够缩小电路板在主壳体102内所占的空间,使得主壳体102内部的结构排布更为紧凑,并能减小电圆锯14在电机轴40方向的尺寸,使得电圆锯14的整机尺寸更小,更便于用户操作。
为了防止在切割过程形成的切屑产生扬尘,本实施方式中的电圆锯14还设置有自动吸尘结构,其具体结构已为本领域熟知技术,此处不再赘述。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施方式只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施方式中展示和说明,在没有背离原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (11)

1.一种电动工具,包括:
电机,所述电机包括定子,转子,及电机轴,所述电机轴与所述转子联接,所述转子套接于所述电机轴;
风扇,包括风扇主体,风扇主体包括被所述电机轴驱动的风扇轴;
壳体组件,包括主壳体,其中,所述电机容纳于所述主壳体;
工具轴,用以支撑工作附件;
传动装置,所述传动装置联接所述电机轴和所述工具轴;
其特征在于,所述风扇主体由导热系数高于110W/(m·K)的材料制作,所述电动工具还包括金属套件,所述金属套件设置于所述风扇与所述转子之间,且与所述风扇及转子接触或连接,以使得所电机产生的部分热量能通过金属套件传递到所述风扇。
2.如权利要求1所述的电动工具,其特征在于,所述金属套件具有第一表面,与所述风扇轴至少部分形成面接触;以及第二表面,与所述电机转子形成至少部分形成面接触。
3.如权利要求1所述的电动工具,其特征在于,所述金属套件固定连接在所述风扇上,所述金属套件之一侧与所述电机转子至少部分形成面接触且固定连接。
4.如权利要求2所述的电动工具,其特征在于,所述金属套件向所述风扇轴延伸并使得第一表面和风扇轴形成面接触。
5.如权利要求2所述的电动工具,其特征在于,所述风扇轴向所述金属套件延伸并使得第一表面和风扇轴形成面接触。
6.如权利要求2所述的电动工具,其特征在于,所述电动工具还包括导热件,导热件设置于风扇轴和金属套件之间并分别和风扇轴和金属套件之间形成面接触,且所述导热件与电机轴止转连接。
7.如权利要求2所述的电动工具,其特征在于,所述电机包括第一绝缘部,第一绝缘部设置在风扇和主壳体之间,使得风扇和主壳体绝缘,所述电机还包括第二绝缘件,第二绝缘件包裹所述电机轴。
8.如权利要求1到7任一所述的电动工具,其特征在于,所述风扇包括风扇底座和形成于所述风扇底座上的扇叶,所述风扇轴贯穿所述风扇底座。
9.如权利要求4到7任一所述的电动工具,其特征在于,所述风扇轴和所述金属套件面接触面积相对第一表面的面积占比大于50%。
10.如权利要求4到7任一所述的电动工具,其特征在于,所述风扇轴和所述金属套件面接触面积相对第一表面的面积占比区间在60%到80%。
11.如权利要求1所述的电动工具,其特征在于,所述电动工具的功率大于800W。
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