CN114473771B - 打磨工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种打磨工具，包括机身，包括机壳；电源，为打磨工具提供动力源；底板组件，包括底板以及固定于底板上的打磨件；驱动机构，设置于机壳内，包括传动连接的电机和输出轴，电机具有围绕第一轴线转动的电机轴，输出轴围绕第二轴线转动，输出轴向底板组件传递驱动其运动的动力；控制机构，与电机电连接，用以控制打磨工具工作；其中，第一轴线和第二轴线互成夹角设置，且第一轴线和第二轴线不处于同一平面中；电池包和电机位于输出轴的两侧；电机轴平行于底板所在的平面；电池包的插拔方向平行于底板所在的平面。采用本发明，可以提供一种整机更加紧凑，便于用户灵活操作的打磨工具。

Description

打磨工具

技术领域

本发明涉及一种电动工具，具体涉及一种打磨工具。

背景技术

打磨工具是一种常用的电动工具，通过底板的摆动实现在木料、塑料、石材、金属等材料表面进行抛光打磨。手持式打磨工具在满足打磨功能的基础上，通常还应具备较小的体积和自重，以满足用户操作便捷的期望和使用体验。而随着打磨工具功率的增加，其配置的驱动马达通常会具有较大的体积，从而导致打磨工具整机的体积变大。因此，如何使得砂光机在兼顾各项功能的基础上，还能满足结构紧凑性、整机小型化的需求成为本领域所亟需解决的技术问题。

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整机更加紧凑，便于用户灵活操作的打磨工具。

本发明采用如下的技术方案：

一种打磨工具，包括：机身，包括机壳；电池包，设置在所述机身后端；底板组件，包括底板以及固定于所述底板上的打磨件；驱动机构，设置于所述机壳内，包括传动连接的电机和输出轴，所述电机具有围绕第一轴线转动的电机轴，所述输出轴围绕第二轴线转动，所述输出轴向所述底板组件传递驱动其运动的动力；控制机构，与所述电机电连接，用以控制所述打磨工具工作；其中，所述第一轴线和所述第二轴线互成夹角设置，且所述第一轴线和所述第二轴线不处于同一平面中；所述电池包和所述电机位于所述输出轴的两侧；所述电机轴平行于所述底板所在的平面；所述电池包的插拔方向平行于所述底板所在的平面。

进一步的，所述电池包包括结合面，所述结合面上设有电池包端子，所述结合面大致垂直于所述底板结合于所述机身的结合部。

进一步的，所述电池包的结合面与所述底板所在平面的夹角大于等于0°且小于等于120°。

进一步的，所述电机轴的第一轴线穿过所述电池包。

进一步的，所述电机包括第一极限安装位置和第二极限安装位置，所述第一极限安装位置在平行于所述底板的平面内以所述输出轴为中心旋转夹角α到达第二极限安装位置。

进一步的，所述机壳包括相对于中心面分割的左机壳和右机壳，所述第一极限安装位置和所述第二极限安装位置关于所述中心面对称。

进一步的，所述夹角α满足以下条件，0°≤α≤30°。

进一步的，还包括风扇组件，包括冷却风叶，用于形成冷却风路；所述冷却风路包括第一冷却风路和第二冷却风路，所述第一冷却风路经过所述电机，所述第二冷却风路经过所述控制机构，所述第一冷却风路与所述第二冷却风路在所述冷却风叶处交汇。

进一步的，还包括设于所述机壳上的第一进风口、第二进风口和出风口；所述出风口与所述冷却风叶对应地设置于所述机壳上；所述第一进风口与所述电机对应地设置，或，沿第一冷却风路设于所述电机的上游；所述第二进风口与所述控制机构对应地设置，或，沿第二冷却风路设于所述控制机构的上游。

进一步的，所述第一进风口位于所述机壳的前侧，所述第二进风口位于所述机壳的后侧。

本发明的有益之处在于：通过横置电机并横插电池包，降低了打磨工具的整机高度，提高了整机的紧凑性。

附图说明

图1是作为一种实施方式的电动工具的结构图；

图2是图1所示的打磨工具的组装示意图；

图3a、图4a和图5a均是图1所示的打磨工具除去机壳后的结构示意图；

图3b、图4b和图5b分别是对应于图3a、图4a和图5a所示的打磨工具除去机壳后的俯视图；

图6是图1所示的打磨工具除去机壳后的另一种结构示意图；

图7是作为一种实施方式的电动工具的结构图；

图8是图1所示的打磨工具的组装示意图；

图9是图1所示的打磨工具的部分内部结构示意图；

图10是图1所示的打磨工具的部分内部结构示意图；

图11是电机处于两个极限安装位置之间的夹角示意图；

图12是控制机构与机身结合部所在平面的夹角示意图；

图13是电池包的结合面与底板所在平面的夹角示意图；

图14是打磨工具中冷却风路的示意图；

图15是打磨工具中电池包和电机处于输出轴两侧时的夹角示意图。

附图标记说明：

打磨工具100；

机身200；机壳201；左机壳201L；右机壳201R；结合部202；握持部203；握持单元2031；机壳出尘口204；支撑架205；第一进风口206；第二进风口207；出风口208；中心面209；

底板组件300；底板301；

控制结构(电路板)400；

风扇组件500；叶片安装盘501；冷却风叶502；集尘风叶503；风扇通孔504；导风罩505；导风罩出尘口5051；容纳部5052；

电池包600；结合面601；

驱动机构700；电机701；定子叠片7011；输出轴702；轴承702A；轴承702B；轴承702C；第一齿轮703；第二齿轮704；第一轴线705；第二轴线706；基准轴线707；第一径向线708；第二径向线709；

薄膜开关800；

配重组件900；配重块901；配重盘面902；偏心轴903；偏心轴线904。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。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结构。

如图1所示，为本发明一实施例所示的打磨工具100，本发明实施例的打磨工具100具体为砂光机，更具体为一种可供用户单手或者双手握持以操作的平板砂光机。可以理解的是，打磨工具100可以是圆砂、三角砂、方砂、异形砂等，只需要满足本发明的技术方案能够适用的打磨工具均在本发明的保护范围内。

本发明实施例的打磨工具100至少包括机身200、底板组件300、控制机构400、风扇组件500、电源600和驱动机构700。其中，如图7所示，机身200包括机壳201，机壳201包括相对于中心面209分割的左机壳201L和右机壳201R。驱动机构700和控制机构400均设置于机壳201内部，驱动机构700包括电机701和输出轴702。电源600可以为直流电源，例如电池包，也可以为交流电源。

参见附图8，底板301上固定有至少两个支撑架205。在组装时，左机壳201L和右机壳201R分别从左右两个方向向中间盖合，支撑架205对应卡合在左机壳2011和右机壳2012内的限位筋中，进一步的，左右机壳通过螺钉紧固。拆卸时，将固定左右机壳的螺钉取下，即可将两个机壳分别朝左右方向分开。

参见附图2，机身200的顶部设有握持部203，以供用户握持。在一个实施例中，握持部203上设计有符合单手握持或者双手握持力学的弧度。在握持部203的底端设有向机壳201内部凹陷的抓握单元2031，以便人手更贴合的握紧机身。

底板组件300包括底板301以及固定于底板301上的打磨件(未在图中示出)，底板301上形成有平面，底板301背离机壳组件的一侧设置有打磨件，其中打磨件可以是砂纸或其他类型的磨蚀件或抛光件，打磨件可以以传统方式，例如钩环连接件和/或夹紧保持件(未示出)可去除地附接到底板。其中所述底板301上设置有底板吸尘口(未示出)，用于吸入操作中产生的粉尘。

驱动机构700用以驱动底板组件300运动。具体的，驱动机构700包括传动连接的电机701和输出轴702。其中，电机701具有围绕第一轴线705转动的电机轴；输出轴702围绕第二轴线706转动，输出轴702向底板组件300传递驱动其运动的动力。可以理解的是，驱动机构700还可以包括设置于电机轴与输出轴702之间的传动组件，其中传动组件可以是任何合适的传动机构，例如齿轮传动、带传动等，在此不做限定。在本实施例中，如图4a所示，驱动机构700采用两级齿轮传动，传动组件包括安装在输出轴702上的第一齿轮703，以及安装在电机轴上的与第一齿轮703齿合的第二齿轮704。在一个实施例中，第一齿轮703为端面齿轮，第二齿轮704为柱形齿轮。可选的，第一齿轮703和第二齿轮704也可以是准双曲面齿轮或者交错轴斜齿轮。在本实施例中，第一齿轮703的半径为15mm左右，所谓的15mm左右也就是说，在一定的误差允许范围内均属于本实施例的公开。

在本实施例中，定义电机701的定子叠片7011的中心为电机的中心，电机中心与第二轴线706的距离为L2，且有L2小于等于1/2底板长度。优选的，L2约等于底板长度的1/3。关于底板长度，不同形状的底板其长度的限定不同，例如，圆形底板的底板长度为圆的直径，矩形底板的底板长度为矩形最长边的长度，三角砂底板的底板长度为三角形底边中线的长度。

可以理解的是，定子叠片7011的外表面与电机轴的距离即为电机701的半径。在本实施例中，电机的直径与打磨工具的整机高度的比值范围为：大于等于0.2且小于等于0.6，例如可以为0.3、0.4或者0.5，避免了电机尺寸较大影响整机紧凑性。

本实施例中，整机的轴向高度与底板长度的比值范围为：大于等于0.5小于等于1，例如，可以为0.5、0.6、0.8或者0.9，降低了整机尺寸。

在本实施例中，电机701的额定功率与整机的轴向高度H的比值小于等于2.5w/mm，例如电机701的额定功率与整机的轴向高度比值为2.3w/mm、2.2w/mm、2.0w/mm、1.8w/mm、1.5w/mm、1.3w/mm或者1.0w/mm。电池包600的额定电压与整机的轴向高度H的比值小于等于0.3v/mm，例如电池包600的额定电压与整机的轴向高度比值为0.2v/mm或者0.1v/mm。也就是说，在保证工具较高输出功率或工具采用较高额定电压的电池包时，可以将打磨工具的整机高度减小到小于等于120mm，例如小于等于110mm。例如在电机额定功率为250W，电池包额定电压为18V时，打磨工具的高度减小到小于等于120mm，例如小于等于110mm。

通过上述合理的布局，在保证电机具有较大能效的前提下，避免了整机高度的提高，提高了整机的紧凑性。

在本实施例中，如图3a所示，第一轴线705和第二轴线706互成夹角设置。也就是说，电机轴和输出轴702为非平行设置。例如，电机701可以与输出轴702垂直设置，也可以倾斜地设置在输出轴702的上方、前方、左侧、右侧以及机壳201内的其他能够容纳下电机701的位置处。

在本实施例中，第一轴线705垂直于第二轴线706或者说第一轴线705平行于底板301所在的平面，也就是说，电机701横置在平行于底板301所在平面的任一平面内。在一种优选的实现方式中，如图3a和图4b所示，电机701横置在底板301前端的机壳形成的空腔内，前端指与电池包相对的一端。从而，在降低整机高度的同时，达到了平衡电池包重量的目的，使整机重心靠近输出轴附近，从而使整机的平衡性较好，减小了工具在使用过程中的振动。

在本实施例中，如图3a和图4a所示，第一轴线705和第二轴线706不在同一平面内，即电机轴和输出轴702交错设置。例如，将图3b和图4b所示的第一轴线705与第二轴线706在同一平面时的第一轴线定义为基准轴线707，则电机轴和输出轴702交错设置时的第一轴线705与基准轴线707之间的距离即为第一轴线705和第二轴线706的交错距离L1。本发明实施方式中，交错距离L1小于等于第一齿轮的半径。优选的，第一轴线与第二轴线的交错距离为1mm。

在本实施例中，电机701向底板301所在平面的投影位于底板301内。其中电机701包括第一极限安装位置和第二极限安装位置。可以理解为电机701的中心位置位于第一极限安装位置和第二极限安装位置之间。其中，参考图11所示，第一极限安装位置在平行于底板301的平面内以输出轴702的第二轴线706为中心旋转夹角α到达第二极限安装位置。其中，夹角α大于等于0°且小于等于30°，例如：夹角α为30°、25°、20°或者10°。

本实施方式中，第一极限安装位置和第二极限安装位置关于中心面209对称。也就是说，第一极限安装位置和第二极限安装位置分别位于中心面209的两侧，且电机701位于第一极限安装位置或者第二极限安装位置时，电机轴相对于中心面209的夹角分别大于等于0°且小于等于15°。

通过上述合理的布局和设计，将电机轴线与输出轴线成夹角的设置，降低了砂光机的整机高度，电机轴线与输出轴线之间采用交错设置，可适应性的利用机壳内的空间布局电机的位置，进一步提高了整机的紧凑性。

本发明实施例中的打磨工具100还包括薄膜开关800和控制机构400，所述控制机构400用于控制电机的转动，其中控制机构400包括PCBA组件，其上设置有电容、电感等相关元件，控制机构400与薄膜开关800和电源600连接，用户通过操作薄膜开关800可以控制电机的通断，其中薄膜开关800设置于机壳201上。其中本实施例中薄膜开关800可设置在握持部203的前端，当然薄膜开关也不限于设置于握持部的203的前端，其可设置于机身的任意位置。采用薄膜开关800代替传统的机械开关，使开关机操作更省力、方便，提升了用户体验。

在本实施例中，控制机构400竖直(即垂直于底板所在平面)或者倾斜的设置于机壳201内。参考图3a，控制机构400与机身的结合部202大致平行，或者如图6所示控制机构400大致垂直于结合部202。可选的，控制机构400也可以横置于握持部311中。在本实施例中，控制机构400为PCBA组件，该组件与机身的结合部202平行，该组件与第二轴线706的距离大于第一齿轮703的半径在本实施例中，如图12所示PCBA组件400与结合部202所在平面的夹角为β，夹角β满足0°≤β≤30°，例如可以为30°、25°、20°、15°或者10°。

如图9所示，本实施例的打磨工具100还包括风扇组件500和配重组件900。如图9和图10所示，风扇组件500通过中间的第一轴孔506套在输出轴702上。风扇组件500包括叶片安装盘501，在叶片安装盘501的上面设有冷却风叶502，用于形成冷却风路。在安装盘501的下面设有集尘风叶503，用于形成集尘风路。其中，冷却风叶502沿叶片安装盘501的周向均匀设置在叶片安装盘501上侧；集尘风叶503沿叶片安装盘501的周向均匀设置在叶片安装盘501下侧。

配重组件900位于风扇组件500的下方，具体包括配重块901、配重盘面902和偏心轴903。配重盘面902通过中间的第二轴孔905套在偏心轴903上。配重组件900的上侧设有配重块901，配重块901为配重盘面902上的凸块。相应的，风扇组件500的叶片安装盘501上设有与配重块901的形状相匹配的风扇通孔504，以便配重块902通过风扇通孔504与风扇组件500卡合为一体。其中，风扇通孔504为异型通孔，其形状与配重块901的形状相同。

在本实施例中，风扇与偏心轴903过渡配合。偏心轴903与输出轴702为过盈配合，输出轴702可驱动偏心轴903旋转。可替代的，偏心轴903可与输出轴702为过渡带扁位配合。在本实施例中，风扇组件500为塑料组件，配重组件900为金属组件。

在可替代的实现方式中，风扇组件500和配重组件900可以为一个整体金属组件，同时具备配重组件和风扇组件的功能。由于，具有该功能的金属组件为成熟的机械组件，此处不再赘述。

如图9所示，打磨工具100还包括导风罩505，导风罩505上设有与机壳出尘口204对接的导风罩出尘口5051，导风罩505的中间凹陷形成容纳配重组件900和集尘风叶503的容纳部5052。风扇组件500与驱动机构连接，其在电机701的驱动下转动，集尘风叶503转动后在导风罩505的容纳部506内形成负压状态，将底板组件300在打磨时产生的粉尘吸入，粉尘在集尘风叶503旋转产生的旋转气流的带动下经出尘口5051进入与出尘口204连接的集尘装置内。其中，集尘装置可以是独立的集尘盒等类似装置。

如图2所示，本实施例中机壳出尘口204设于机壳201的后端、结合部202的下侧。在另一种可替换的实施方式中，如图7所示，机壳出尘口204也可设于机壳201的左侧和/或右侧。

本实施方式中，冷却风路包括第一冷却风路和第二冷却风路。如图14所示，图中箭头指向表示冷却风路的走向。其中，第一冷却风路经过电机701，能够为电机701散热；第二冷却风路经过控制机构400，用以为控制机构400散热。第一冷却风路与第二冷却风路在冷却风叶502处交汇。也就是说，两路冷却风路是相互独立互不影响的。

如图2所示，两路冷却风路至少包括设置在机壳201上的两个进风口和一个出风口。其中，出风口208与所述冷却风叶502对应地设置于所述机壳201上；所述第一进风口206与所述电机701对应地设置，或，沿第一冷却风路设于所述电机701的上游；所述第二进风口207与所述控制机构400对应地设置，或，沿第二冷却风路设于所述控制机构400的上游。在本实施例中，第一进风口206设置于机壳201的前侧，第二进风口207位于机壳201的后侧。

通过设置两路独立的冷却风路，分别为控制机构和电机散热，增大了控制机构和电机的散热面积，提升了工具的散热效果。

在本实施例中，工具的电源为电池包。如图2所示，电池包600包括结合面601，电池包600的结合面601与机身200的结合部202连接，结合面601指电池包600上连接端子所在的平面，其可以为一真实的平面，也可以为一假想的平面。需要说明的是，在电池包600的插拔方向上，电池包600具有最长的尺寸。

其中电池包600的插拔方向可平行于底板301所在的平面。电池包插拔方向平行于底板所在平面，包括沿左右方向插拔以及沿前后方向插拔，而沿左右方向插拔又包括结合面垂直于底板301的情况和结合面与底板301倾斜的情况。

本实施例中，电池包沿图3a中左右方向插拔于主机上，且电池包600的结合面601大致垂直于底板301，电池包600结合于机身200的结合部202。在本实施例中，电池包600的结合面601与输出轴702的距离为小于底板长度的1/2。在本身实施例中，底板长度为三角底板底边中线的长度。

作为可替换的实施方式，电池包600的插拔方向也可以设置为与底板301垂直，即电池包沿图3a中上下方向插拔于机身，或者电池包的插拔方向也可以与底板倾斜。

当然，为获得更小的整机高度，作为可以替换的实施方式，也可设置电池包沿左右方向插拔，同时结合面601相对于底板301倾斜的设置，此时结合面601既可以向图3a中前端倾斜，也可以向图3a中后端倾斜；更进一步地，还可设置电池包600的插拔方向平行于底板301同时结合面601与底板301平行，即沿前后方向插拔于整机。

作为可替换的实施方式，如图13所示电池包600的结合面601与底板301所在的平面具有夹角γ，夹角γ满足0°≤γ≤120°。优选为45°≤γ≤120°，例如可以为45°、60°、90°、100°或者120°。

作为可替换的实施方式，第一轴线705穿过电池包600。也就是说，无论电池包600的结合面601与底板310的夹角γ为多少，电机701与电池包600在垂直于底板301的投影面上的投影均交叠，其中投影面指沿左右方向延伸的且垂直于底板301的平面。

在本实施例中，电池包600在投影面上的高度与工具整机高度的比值小于等于0.7，例如0.68、0.65、0.63或者0.6。

电池包600在底板301所在平面上的投影与底板301交叠。也就是说，电池包600在底板301所在平面内的投影完全落入底板301内，或者部分落入底板301内。在本实施例中，投影未落入底板301内的电池包部分的长度为0到10mm左右，也就是说投影未落入底板301内的电池包部分的长度在10mm左右浮动也落入本申请的保护范围。

其中，电池包600与电机701分置于输出轴的两侧，若电池包600位于以第二轴线706为中心的第一径向线708上，电机701位于以第二轴线706为中心的第二径向线709上，其中第一径向线708和第二径向线709分别平行于底板301，且均自第二轴线706径向延伸。则置于两侧指图15所示的第一径向线708与第二径向线709向底板的投影线之间的夹角为θ，在不影响整机长度和/或整机高度的情况下，θ角满足80°≤θ≤180°，例如可以为80°、90°、120°、150°或者180°。

在本实施例中，电池包600与电机701分置于输出轴702的前后两侧，电机701和电池包600在垂直于底板301的投影面上的投影交叠，其中投影面指沿左右方向延伸的且垂直于底板301的平面。也就是说，电机701在投影面上的投影完全或者部分落入电池包600在该投影面上的投影内。

在本申请实施例中，工具中配置18V-24V或者具有更高额定电压的电池包时，整机高度小于等于120mm，例如小于等于110mm。

通过上述合理的布局和设计，将电池包和电机分别横置于输出轴的两侧，通过设置不同的电池包插拔方向和角度，确保电池包的放置不会增加整机高度或整机长度；通过设置电机相对于底板平面的横置方向或倾斜角度，可以降低电机在对整机高度和整机长度上的影响。从而确保了整机的紧凑性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种打磨工具，包括：

机身，包括机壳，所述机身的顶部设有供用户握持的握持部；

电池包，设置在所述机身后端；

底板组件，包括底板以及固定于所述底板上的打磨件；

驱动机构，设置于所述机壳内，包括传动连接的电机和输出轴，所述电机具有围绕第一轴线转动的电机轴，所述输出轴围绕第二轴线转动，所述输出轴向所述底板组件传递驱动其运动的动力；

控制机构，与所述电机电连接，用以控制所述打磨工具工作；

其特征在于：

所述第一轴线和所述第二轴线互成夹角设置，且所述第一轴线和所述第二轴线不处于同一平面中；

所述电池包和所述电机位于所述输出轴的两侧；

所述电机轴平行于所述底板所在的平面；

所述电池包的插拔方向平行于所述底板所在的平面。

2.根据权利要求1所述的打磨工具，其特征在于，

所述电池包包括结合面，所述结合面上设有电池包端子，所述结合面大致垂直于所述底板结合于所述机身的结合部。

3.根据权利要求2所述的打磨工具，其特征在于，

所述电池包的结合面与所述底板所在平面的夹角大于等于0°且小于等于120°。

4.根据权利要求1所述的打磨工具，其特征在于，

所述电机轴的第一轴线穿过所述电池包。

5.根据权利要求1所述的打磨工具，其特征在于，

所述电机包括第一极限安装位置和第二极限安装位置，所述第一极限安装位置在平行于所述底板的平面内以所述输出轴为中心旋转夹角α到达第二极限安装位置。

6.根据权利要求5所述的打磨工具，其特征在于，所述机壳包括相对于中心面分割的左机壳和右机壳，所述第一极限安装位置和所述第二极限安装位置关于所述中心面对称。

7.根据权利要求5所述的打磨工具，其特征在于，

所述夹角α满足以下条件，0°≤α≤30°。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的打磨工具，其特征在于，

还包括风扇组件，包括冷却风叶，用于形成冷却风路；

所述冷却风路包括第一冷却风路和第二冷却风路，所述第一冷却风路经过所述电机，所述第二冷却风路经过所述控制机构，所述第一冷却风路与所述第二冷却风路在所述冷却风叶处交汇。

9.根据权利要求8所述的打磨工具，其特征在于，还包括设于所述机壳上的第一进风口、第二进风口和出风口；

所述出风口与所述冷却风叶对应地设置于所述机壳上；

所述第一进风口与所述电机对应地设置，或，沿第一冷却风路设于所述电机的上游；

所述第二进风口与所述控制机构对应地设置，或，沿第二冷却风路设于所述控制机构的上游。

10.根据权利要求9所述的打磨工具，其特征在于，

所述第一进风口位于所述机壳的前侧，所述第二进风口位于所述机壳的后侧。

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