CN112140065A

CN112140065A - 冲击工具

Info

Publication number: CN112140065A
Application number: CN201910568445.2A
Authority: CN
Inventors: 尹培; 柯洪涛
Original assignee: Nanjing Deshuo Industrial Co Ltd
Current assignee: Nanjing Chervon Industry Co Ltd; Nanjing Deshuo Industrial Co Ltd
Priority date: 2019-06-27
Filing date: 2019-06-27
Publication date: 2020-12-29

Abstract

本发明公开了一种冲击工具，包括：电机，包括定子组件和以第一直线为轴转动的转子组件；输出轴，被电机驱动；冲击机构，被电机驱动并对输出轴施加冲击力，冲击机构连接电机和输出轴；冲击机构包括：锤砧，驱动输出轴以第二直线为轴转动；冲击块，对锤钻施加冲击力；冲击块的最大径向尺寸与定子组件的最大径向尺寸的比值大于等于1且小于等于1.5。本发明的冲击工具具有更小的体积和更轻的质量。

Description

冲击工具

技术领域

本发明涉及一种电动工具，尤其涉及一种冲击工具。

背景技术

对于电机驱动的冲击工具包括实现其冲击功能的冲击机构，冲击机构大多包括施加冲击力的冲击块和承受冲击力的锤砧。为保证足够大冲击力，一般采用较大的冲击块和更大的电机，使得冲击工具具有较大的体积和重量，导致用户容易产生使用疲劳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种更加小巧轻便的冲击工具。

一种冲击工具，包括：电机，包括定子组件和以第一直线为轴转动的转子组件；输出轴，被电机驱动；冲击机构，被电机驱动并对输出轴施加冲击力，冲击机构连接电机和输出轴；冲击机构包括：锤砧，驱动输出轴以第二直线为轴转动；冲击块，对锤钻施加冲击力；冲击块的最大径向尺寸与定子组件的最大径向尺寸的比值大于等于1且小于等于1.5。

进一步地，冲击块的最大径向尺寸与定子组件的最大径向尺寸的比值大于等于1.1且小于等于1.3。

进一步地，定子组件包括：叠片组，形成有径向延伸的多个磁极，两个相邻的磁极之间形成有定子槽；叠片组的叠长大于等于15 mm 且小于等于23 mm。

进一步地，冲击块的转动惯量大于等于300 g•mm²且小于等于400 g•mm²。

进一步地，冲击工具还包括：传动机构，用于将电机的转动进行减速后传递至输出轴；传动机构连接转子组件和冲击机构；电机和传动机构沿第一直线方向至少部分交叠。

进一步地，定子组件包括：定子端板，沿第一直线方向设置于定子组件的一端；传动机构包括：传动件；传动壳体，形成有容纳传动件的容纳空间；传动壳体与定子端板沿第一直线方向至少部分交叠。

进一步地，定子组件包括：过线组件，用于供电线从电机内部穿过；传动机构包括：传动件；传动壳体，形成有容纳传动件的容纳空间；传动壳体与过线组件沿第一直线方向至少部分交叠。

进一步地，第一直线与第二直线平行或者重合。

进一步地，冲击工具还包括：电机壳体，用于容纳电机；电机定位件，电机定位件沿第一直线方向抵持至电机且与电机壳体构成沿第一直线方向的固定连接。

进一步地，定子组件包括：叠片组，形成有径向延伸的多个磁极，两个相邻的磁极之间形成有定子槽；电机定位件沿第一直线方向抵持至电机的叠片组。

进一步地，冲击工具还包括：传动机构，用于将电机的转动进行减速后传递至输出轴；传动机构连接转子组件和冲击机构；传动机构包括传动壳体和传动件，传动壳体形成有容纳传动件的容纳空间；传动壳体和电机壳体均沿第一直线方向延伸；传动壳体和电机壳体的形状近似为筒形；传动壳体和电机壳体分别独立成型且构成固定连接。

进一步地，电机的转速大于等于17000 rpm且小于等于23000rpm。

进一步地，冲击工具的最大输出扭矩大于等于1000Nm且小于等于1200Nm。

进一步地，电机壳体包括构成可拆卸连接的机筒和后盖，后盖沿第一直线方向安装至机筒的一端。

进一步地，所述电机为直流无刷电机。

进一步地，冲击还包括：电路板，具有用于安装电子元件的安装面；散热组件，用于为电机和电路板散热；散热组件包括：第一散热件，沿垂直于安装面的纵向设置于安装面的上方或者下方；第二散热件，设置于安装面的周向；第一散热件在安装面内的投影的面积与安装面的面积的比值大于等于1/3且小于等于1。

进一步地，第二散热件沿安装面的四周包裹电路板；第二散热件一体成型或者由多个散热部构成。

进一步地，第一散热件上设置有沿纵向向上的第一导热部；第二散热件上设置有沿垂直于纵向的横向延伸的第二导热部。

进一步地，电动工具还包括：风扇，被电机驱动；电动工具还包括用于容纳风扇和电路板的壳体，壳体上开设有用于供气流流入的进风口和供气流流出的出风口；出风口位于壳体上对应风扇所在位置，进风口位于壳体上对应电路板所在位置。

进一步地，电动工具还包括：开关，用于控制电机的启动和停止；电容，与电路板构成电连接；风扇沿垂直于第一直线方向设置于电路板的上方；开关和电容沿垂直于第一直线方向设置于风扇和电路板之间。

进一步地，电容表面包裹有减震垫；减震垫的材料为海绵或者橡胶。

进一步地，电动工具还包括：电池包，包括沿垂直于第一直线方向上下分布的上盖和下盖；电池包紧固件，固定连接上盖和下盖；电池包紧固件包括螺钉，螺钉沿其长度方向开设有凹槽。

进一步地，电动工具还包括：电机壳体，用于容纳电机；电机定位件，电机定位件沿第一直线方向抵持至电机且与电机壳体构成沿第一直线方向的固定连接。

进一步地，电动工具还包括：传动机构，用于将电机的转动进行减速后传递至输出轴；电机和传动机构沿第一直线方向至少部分交叠。

本发明提出的冲击工具，在保持良好的冲击性能的条件下，通过使用径向尺寸小于冲击块的电机，使得冲击工具的体积和质量都缩小，从而使得冲击工具整体更加小巧轻便。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的冲击工具的示意图；

图2是图1中的冲击工具的部分结构的立体图；

图3是图1中的冲击工具的部分结构的平面图；

图4是图2中的冲击工具结构的剖视图；

图5是图1中的冲击工具的11’部分结构的局部放大图；

图6是图2中的冲击工具的部分结构的另一角度的剖视图；

图7是图1中的冲击工具的部分结构的立体图；

图8是图7中的冲击工具的12’部分结构的局部放大图；

图9是图1中的冲击工具的电机定位件的立体图；

图10是图1中的冲击工具的电路板以及散热组件的立体图；

图11是图1中的冲击工具的电容和减震垫的示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

图1本发明的第一实施例的冲击工具100的示意图，其中，图1中冲击工具100具体为冲击螺丝批，在其他实施例中，冲击工具100也可以是冲击扳手、冲击钻、电锤、电镐等冲击工具，在此不作限定。事实上，只要这些工具包括本发明中的以下描述的实质性内容均属于本发明所保护的范围。为方便说明，本实施例中设定有如图1所示的上下方向。

如图1至图4所示，冲击工具100包括电机11、输出轴12和冲击机构13。电机11包括定子组件111和以第一直线101为轴转动的转子组件112；输出轴12被电机11驱动；冲击机构13被电机11驱动并对输出轴12施加冲击力，冲击机构13连接电机11和输出轴12。冲击机构13包括锤砧和冲击块131，锤砧驱动输出轴12以第二直线为轴转动；冲击块131对锤钻施加冲击力。锤砧和输出轴12构成固定连接或者两者一体成型，也即是，冲击机构13驱动锤砧转动时，输出轴12和锤砧以第二直线为轴同步转动。第二直线与第一直线101可能平行、垂直或者重合，本实施例中，第二直线与第一直线101重合。

冲击工具100还包括用于为电机11提供电力来源的电池包14和电池包紧固件；电池包14安装至把手，包括基本沿垂直于第一直线101方向上下分布的上盖141和下盖142；电池包紧固件固定连接上盖141和下盖142；本实施例中，电池包紧固件包括螺钉，螺钉沿其长度方向开设有凹槽。具体地，螺钉沿其长度方向开设有多个凹槽，多个凹槽沿周向间隔均匀且沿长度方向依次分布。本实施例中，螺钉沿其长度方向开设有4个凹槽，4个凹槽沿周向间隔90度且沿长度方向依次分布。该凹槽的设置使得螺钉的紧固作用得以加强，从而防止冲击工具100震动时电池包14的上盖141和下盖142分离。

如图4所示，将冲击块131和定子组件111分别投影至垂直于第二直线的平面内得到冲击块投影和定子组件投影，冲击块投影的任意两点的连线的长度的最大值为冲击块131的最大径向尺寸L1；定子组件投影的任意两点的连线的长度的最大值为定子组件111的最大径向尺寸L2；冲击块131的最大径向尺寸L1与定子组件111的最大径向尺寸L2的比值大于等于1且小于等于1.5。定子组件111基本关于第一直线101呈轴对称，冲击组件的直径约等于定子组件111的最大径向尺寸L2。冲击块131一般而言关于第二直线呈中心对称。本实施例中，冲击块131在垂直于第二直线的平面内的投影基本为环形，其外轮廓为圆形，其直径长度即为该投影的任意两点的连线的长度的最大值，也即是冲击块131的最大径向尺寸L1。

进一步地，冲击块131的最大径向尺寸L1与定子组件111的最大径向尺寸L2的比值大于等于1.1且小于等于1.3。当冲击块131的最大径向尺寸L1与定子组件111的最大径向尺寸L2的比值在上述范围时，冲击工具100的结构更加紧凑，在保证冲击性能的前提下具有更小的体积和更轻的质量。本实施例中，冲击块131的转动惯量大于等于300 g•mm²且小于等于400 g•mm²。电机11具体为直流无刷电机11，电机11的转速大于等于17000 rpm且小于等于23000 rpm；冲击工具100的最大输出扭矩大于等于1000 Nm且小于等于1200 Nm。

定子组件111包括叠片组111a，叠片组111a形成有径向延伸的多个磁极，两个相邻的磁极之间形成有定子槽；具体地，叠片组111a由多个硅钢片叠制而成。叠片组111a的叠长L大于等于15 mm 且小于等于23 mm。

如图2、图4和图5所示，冲击工具100还包括传动机构15，传动机构15用于将电机11的转动进行减速后传递至输出轴12；传动机构15连接转子组件112和冲击机构13；电机11和传动机构15沿第一直线101方向至少部分交叠。也即是说，至少存在一条垂直于第一直线101的第三直线，其既穿过电机11也穿过传动机构15。这使得冲击机构13在第一直线101方向结构更加紧凑，在第一直线101方向具有更小的尺寸。

定子组件111包括用于供电线从电机11内部穿过的过线组件。过线组件沿第一直线101设置于电机11的一端，过线组件包括互相配合的过线底座113和过线端板114。传动机构15包括传动件和传动壳体151；传动壳体151形成有容纳传动件的容纳空间；传动壳体151与过线组件沿第一直线101方向至少部分交叠。具体的，本实施例中，在第一直线101方向，过线端板114相对于过线底座113更加靠近于传动壳体151，传动壳体151与过线端板114和过线底座113均第一直线101方向存在交叠。可以理解的，随着传动壳体151伸入电机11内部的深度不同，与传动壳体151发生交叠的零件也不同。传动壳体151也可以只与过线端板114沿第一直线101方向发生交叠，当端板沿第一直线101方向伸出有插销时，传动壳体151沿第一直线101方向不仅与过线端板114和过线底座113发生交叠，还与端板发生交叠。

作为一种可选择的实施方式，定子组件111包括用于固定叠片组111a的定子端板111b，定子端板111b沿第一直线101方向设置于定子组件111的一端；事实上，定子组件111的两端分别设置有定子端板111b。传动机构15包括传动件和传动壳体151；传动壳体151形成有容纳传动件的容纳空间；传动壳体151与定子端板111b沿第一直线101方向至少部分交叠。也即是说，至少存在一条垂直于第一直线101的第三直线，其既穿过定子组件111的定子端板111b也穿过传动壳体151。

具体地，传动壳体151沿第一直线101方向伸入定子组件111内部，与定子组件111沿第一直线101方向构成长度尺寸为L’的交叠，具体的，交叠长度L’大于等于1 mm且小于等于7 mm，具体地，本实施例中，交叠长度L’约为2 mm。

传动壳体151和电机壳体115均沿第一直线101方向延伸；传动壳体151和电机壳体115的形状近似为筒形；传动壳体151和电机壳体115分别独立成型且构成固定连接。这使得传动壳体151和电机壳体115在安装时更加方便，只需要进行轴向的安装即可，这也方便了传动壳体151与电机11能够沿第一直线101方向构成至少部分交叠，从而达到缩小轴向长度的目的。进一步地，电机壳体115包括构成可拆卸连接的机筒115a和后盖115b，后盖115b沿第一直线101方向安装至机筒115a的一端。本实施例中，后盖115b还用于容纳风扇173。

如图3、图6至图9所示，冲击工具100还包括电机壳体115和电机定位件116。电机壳体115用于容纳电机11，电机定位件116用于实现电机11与电机壳体115的轴向定位，轴向则为电机11轴方向，即为本实施例中第一直线101方向。电机定位件116与电机11和电机壳体115构成连接以使电机11和电机壳体115构成沿第一直线101方向的固定连接。也即是说，电机11和电机壳体115通过分别与电机定位件116连接从而互相构成第一直线101方向的固定连接。具体地，电机定位件116具有与电机11构成连接的第一连接部116b以及与电机壳体115构成连接的第二连接部116c，本实施例中，第一连接部116b沿第一直线101方向抵持至电机11使得电机定位件116和电机11构成沿第一直线101方向的固定连接，第二连接部116c与电机壳体115通过紧固件116a形成固定连接，在电机定位件116的连接下，电机壳体115与电机11构成沿第一直线101方向的固定连接。更具体的，电机定位件116沿第一直线101方向抵持至电机11的叠片组111a。

事实上，电机定位件116通过分别与电机11和电机壳体115连接还使得电机壳体115和电机11构成周向上的固定连接。本实施例中，第一连接部116b为棱柱形，在第一连接部116b的端面沿第一直线101方向抵持至叠片组111a时，第一连接部116b还嵌套至定子端板111b形成的凹槽中，且与凹槽构成周向上的配合，从而使得电机11与电机壳体115构成周向上的固定连接。当然可以理解的，电机11与电机壳体115构成周向上的固定连接也可以采用其他结构实现，但是本实施例中第一连接部116b同时与叠片组111a和定子端板111b构成连接，第二连接部116c与电机壳体115构成连接，只通过一个结构便实现了电机11和电机壳体115沿轴向和周向的定位，结构简单高效。

如图2、图3和图10所示，冲击工具100还包括电路板和散热组件，电路板具有用于安装电子元件的安装面161；散热组件用于为电机11和电路板散热。安装面161可近似为平面。散热组件包括第一散热件171和第二散热件172。第一散热件171沿垂直于安装面161的纵向设置于安装面161的上方或者下方；第二散热件172设置于安装面161的周向。这使得电路板的热量可以从不同方向通过散热件导出，从而提升电路板的散热效果。第一散热件171和第二散热件172均由导热材料制成，优选铝金属。可以理解的，第一散热件171可以沿垂直于安装面161的纵向既设置于安装面161的上方同时也设置于安装面161下方。

具体地，第二散热件172沿安装面161的四周包裹电路板；也即是说，第一散热件171环绕安装面161的四周。优选的，第一散热件171的形状贴合于电路板的周向轮廓，从而使得第一散热件171和电路板之间的热传递效率更高。第二散热件172一体成型或者由多个散热部构成。当第二散热件172由多个散热部构成时，优选地，多个散热部沿电路板的周向构成紧密连接。

本实施例中，第一散热件171安装至安装面161的上方，覆盖部分安装面161，使得电路板的热量从纵向被导出。为保证电路板的散热效果，第一散热件171在安装面161内的投影的面积与安装面161的面积的比值大于等于1/3且小于等于1。第一散热件171上还设置有供电线通过的通线孔或通线槽。

具体地，本实施例中，冲击工具100还包括供用户握持的把手18，把手18与电机壳体115和/或传动壳体151构成固定连接。电路板设置于把手18内部。冲击工具100还包括用于控制电机11启动和停止的开关181，开关181也设置于把手18内部。本实施例中，把手18上设置有供气流进入的进风口A，电机壳体115上设置有供气流流出的出风口B。作为一种可选择的实施方式，电机壳体115上设置有供气流进入的进风口A，把手18上设置有供气流流出的出风口B。

第一散热件171上设置有沿纵向向上的第一导热部171a；第二散热件172上设置有沿垂直于纵向的横向延伸的第二导热部172a。具体地，第一导热部171a和第二导热部172a均为用于散热的翅片，可有效增大散热面积。当把手18上设置有进风口A，电机壳体115上设置有出风口B时，第二导热部172a引导气流从进风口A流入并经过电路板，第一导热部171a引导气流沿纵向向上流动；当把手18上设置有出风口B，电机壳体115上设置有进风口A时，第一导热部171a引导气流沿纵向向下流动并经过电路板，第二导热部172a引导气流从出风口B流出。

冲击工具100还包括风扇173，风扇173被电机11驱动；冲击工具100还包括用于容纳风扇173和电路板的壳体，壳体上开设有用于供气流流入的进风口A和供气流流出的出风口B；出风口B位于壳体上对应风扇173所在位置，进风口A位于壳体上对应电路板所在位置。具体地，风扇173容纳于后盖115b中，电路板容纳于把手18中，出风口B位于后盖115b上对应风扇173所在位置，进风口A位于把手18上对应电路板所在位置。具体地，沿垂直于第一直线101方向，电机壳体115位于把手18的上方，也即是风扇173沿垂直于第一直线101方向设置于电路板的上方。

冲击工具100还包括与电路板构成电连接的电容182，电容182也设置于把手18内部，沿纵向电容182设置于电路板上方，开关181和电容182沿垂直于第一直线101方向设置于风扇173和电路板之间。本实施例中，由于电路板的安装面161基本平行于第一直线101，因此纵向基本垂直于第一直线101，因此，如图3中箭头所示，气流从电路板四周的进风口A进入，沿纵向向上，经过开关181和电容182以及电机11，最终从风扇173四周的出风口B流出。

如图11所示，电容182表面包裹有减震垫182a，减震垫182a用于防止冲击工具100工作时由于剧烈震荡振坏电容182；减震垫181a的材料为海绵或者橡胶，优选发泡棉，利用减震垫182a的弹性在电容182受震时起到缓冲作用。

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

1.一种冲击工具，包括：

电机，包括定子组件和以第一直线为轴转动的转子组件；

输出轴，被所述电机驱动；

冲击机构，被所述电机驱动并对所述输出轴施加冲击力，所述冲击机构连接所述电机和所述输出轴；

所述冲击机构包括：

锤砧，驱动所述输出轴以第二直线为轴转动；

冲击块，对所述锤砧施加冲击力；

其特征在于：

所述冲击块的最大径向尺寸与所述定子组件的最大径向尺寸的比值大于等于1且小于等于1.5。

2.根据权利要求1所述的冲击工具，其特征在于：

所述冲击块的最大径向尺寸与所述定子组件的最大径向尺寸的比值大于等于1.1且小于等于1.3。

3.根据权利要求1所述的冲击工具，其特征在于：

所述定子组件包括：

叠片组，形成有径向延伸的多个磁极，两个相邻的所述磁极之间形成有定子槽；

所述叠片组的叠长大于等于15 mm 且小于等于23 mm。

4.根据权利要求1所述的冲击工具，其特征在于：

所述冲击块的转动惯量大于等于300 g•mm²且小于等于400 g•mm²。

5.根据权利要求1所述的冲击工具，其特征在于：

所述冲击工具还包括：

传动机构，用于将所述电机的转动进行减速后传递至所述输出轴；所述传动机构连接所述转子组件和所述冲击机构；

所述电机和所述传动机构沿所述第一直线方向至少部分交叠。

6.根据权利要求5所述的冲击工具，其特征在于：

所述定子组件包括：

定子端板，沿所述第一直线方向设置于所述定子组件的一端；

所述传动机构包括：

传动件；

传动壳体，形成有容纳所述传动件的容纳空间；

所述传动壳体与所述定子端板沿第一直线方向至少部分交叠。

7.根据权利要求5所述的冲击工具，其特征在于：

所述定子组件包括：

过线组件，用于供电线从所述电机内部穿过；

所述传动机构包括：

传动件；

传动壳体，形成有容纳所述传动件的容纳空间；

所述传动壳体与所述过线组件沿第一直线方向至少部分交叠。

8.根据权利要求1所述的冲击工具，其特征在于：

所述冲击工具还包括：

电机壳体，用于容纳所述电机；

电机定位件，所述电机定位件与所述电机和所述电机壳体构成连接以使所述电机和所述电机壳体构成沿所述第一直线方向的固定连接。

9.根据权利要求1所述的冲击工具，其特征在于：

所述电机的转速大于等于17000 rpm且小于等于23000 rpm。

10.根据权利要求1所述的冲击工具，其特征在于：

所述冲击工具的最大输出扭矩大于等于1000 Nm且小于等于1200 Nm。

11.根据权利要求1所述的冲击工具，其特征在于：

所述冲击还包括：

电路板，具有用于安装电子元件的安装面；

散热组件，用于为所述电机和所述电路板散热；

所述散热组件包括：

第一散热件，沿垂直于所述安装面的纵向设置于所述安装面的上方或者下方；

第二散热件，设置于所述安装面的周向；

所述第一散热件在所述安装面内的投影的面积与所述安装面的面积的比值大于等于1/3且小于等于1。

12.根据权利要求11所述的冲击工具，其特征在于：

所述第二散热件沿所述安装面的四周包裹所述电路板；所述第二散热件一体成型或者由多个散热部构成。

13.根据权利要求11所述的冲击工具，其特征在于：

所述第一散热件上设置有沿所述纵向向上的第一导热部；

所述第二散热件上设置有沿垂直于所述纵向的横向延伸的第二导热部。

14.根据权利要求13所述的冲击工具，其特征在于：

所述冲击工具还包括：

风扇，被所述电机驱动;

所述冲击工具还包括用于容纳所述风扇和所述电路板的壳体，所述壳体上开设有用于供气流流入的进风口和供气流流出的出风口；所述出风口位于所述壳体上对应所述风扇所在位置，所述进风口位于所述壳体上对应所述电路板所在位置。

15.根据权利要求14所述的冲击工具，其特征在于：

所述冲击工具还包括：

开关，用于控制所述电机的启动和停止；

电容，与所述电路板构成电连接；

所述风扇沿垂直于所述第一直线方向设置于所述电路板的上方；

所述开关和所述电容沿垂直于所述第一直线方向设置于所述风扇和所述电路板之间。

16.根据权利要求15所述的冲击工具，其特征在于：

所述电容表面包裹有减震垫；所述减震垫的材料为海绵或者橡胶。

17.根据权利要求1所述的冲击工具，其特征在于：

所述冲击工具还包括：

电池包，包括沿垂直于所述第一直线方向上下分布的上盖和下盖；

电池包紧固件，固定连接所述上盖和所述下盖；

所述电池包紧固件包括螺钉，所述螺钉沿其长度方向开设有凹槽。