CN117798873A - 动力工具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种动力工具，其包括：机壳，马达；球套，摆动件，输出轴，输出轴由摆动件驱动绕输出轴轴线转动，摆动件包括安装部，安装部套设在输出轴上。输出轴上套设有位于安装部的上侧的第一轴承组件和位于安装部的下侧的第二轴承组件；摆动件与球套啮合于摆动件上的啮合区域，啮合区域的几何中心为啮合中心；存在将第一轴承组件绕输出轴轴线方向上的厚度两等分的第一平面，和将第二轴承组件绕输出轴轴线方向上的厚度两等分的第二平面；啮合中心到第一平面的高度为第一高度H1与啮合中心到第二平面的高度为第二高度H2的比值H1/H2大于或等于0.5且小于或等于1.4。本申请增加了输出轴的稳定性，降低了摆动件在驱动输出轴转动时产生的震动和噪音。

Description

动力工具

技术领域

本申请涉及一种动力工具，具体涉及一种摆动类动力工具。

背景技术

摆动类动力工具作为一种动力工具通常通过其摆动件带动工作附件摆动实现对物体的切割、磨削等操作。摆动件的高频振动产生噪音，当摆动类动力工具切割工件时，由摆动件产生的噪音会更大，影响操作者的操作体验。

发明内容

为解决现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种能够改善摆动类动力工具的噪音的技术方案。

为了实现上述目标，本申请采用如下的技术方案：

一种动力工具，包括：机壳；马达，马达可绕马达轴线转动；球套，球套套设在马达轴上，由马达轴驱动运动；摆动件，摆动件由球套驱动产生摆动； 输出轴，输出轴由摆动件驱动绕输出轴轴线转动，摆动件包括安装部，安装部套设在输出轴上；输出轴上套设有第一轴承组件和第二轴承组件，第一轴承组件位于安装部的上侧，第二轴承组件位于安装部的下侧；摆动件与球套啮合于摆动件上的啮合区域，定义啮合区域的几何中心为啮合中心；存在垂直于输出轴轴线的第一平面，第一平面将第一轴承组件绕输出轴轴线方向上的厚度两等分；存在垂直于输出轴轴线的第二平面，第二平面将第二轴承组件绕输出轴轴线方向上的厚度两等分；啮合中心到第一平面的高度为第一高度H1，啮合中心到第二平面的高度为第二高度H2，第一高度H1与第二高度H2的比值H1/H2大于或等于0.5且小于或等于1.4。

在一种实施例中，第一高度H1与第二高度H2的比值H1/H2大于或等于0.6且小于或等于1.4。

在一种实施例中，第一高度H1与第二高度H2的差值小于或等于10mm。

在一种实施例中，第一轴承组件包括第一轴承，第二轴承组件包括第二轴承。

在一种实施例中，第一轴承组件还包括第三轴承，第三轴承位于第一轴承的上方。

在一种实施例中，第二轴承组件还包括第四轴承，第四轴承位于第二轴承的下方。

在一种实施例中，存在垂直于输出轴轴线的第三平面，第三平面将安装部绕输出轴轴线方向上的厚度两等分，啮合中心到第三平面到的距离为第三距离H3，第三距离H3小于或等于12mm。

在一种实施例中，啮合中心包括位于左侧的第一啮合中心和位于右侧的第二啮合中心。

在一种实施例中，啮合中心到输出轴轴线的距离为第一半径R1，第一半径R1小于或等于32mm。

在一种实施例中，摆动件包括安装部，安装部套设在输出轴的外周，安装部的内径为第二半径R2；第二半径R2与第一半径R1的比值R2/R1大于或等于0.34且小于1。

本申请的有益之处在于：本申请通过调整动力工具的啮合中心到第一轴承组件和第二轴承组件的距离的比例关系，让第一轴承组件和第二轴承组件到摆动件的安装部的距离更加接近，使得第一轴承组件和第二轴承组件分担相近的减震功效，而非给其中一个减震组件承担明显过度的减震功能。由此，增加了输出轴的稳定性，降低了摆动件在驱动输出轴转动时产生的震动和噪音。

附图说明

图1是本申请的动力工具的立体图；

图2是图1中动力工具左机壳打开后的侧视图；

图3是图1中动力工具的俯视图；

图4是图3中A-A剖视图；

图5是图1中的动力工具的动力机构、偏振机构和输出机构的示意图；

图6是图5所示结构的俯视图；

图7是图5所示动力工具的局部爆炸图；

图8是输出轴、偏振机构和动力机构的组装示意图；

图9是偏振机构和马达轴装配起来的俯视图；

图10是图9中B-B剖视图；

图11是偏振机构的部分结构的立体图；

图12是图11所示结构的侧视图；

图13是减震件的立体图；

图14是减震件与球套啮合的侧视图；

图15是减震件与球套啮合的俯视图；

图16是一种实施例中第一轴承组件包含两个轴承时的示意图。

具体实施方式

为使本申请解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例的技术方案作进一步的详细描述，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分不同结构或部件，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请的描述中，还应注意，除非另有明确说明和限制，否则术语“设置”和“连接”应从广义上理解。 例如，术语“连接”可以指“牢固连接”、“可拆卸连接”或“集成”，或者可以指“机械连接”或“电连接”。对于本领域的普通技术人员来说，本申请中前述术语的具体含义可以根据具体情况来理解。

如图1所示，为本申请的一种动力工具100，该动力工具100可以为手持式摆动类动力工具，例如一种摆动类多功能工具，其中该动力工具100包括多种工作附件200，例如铲刀、三角砂、金属锯片、木工锯片、金刚砂锯片等，通过这些不同的工作附件200能够使得动力工具100实现锯切、砂磨、锉磨以及铲切等的功能。

如图1至图3所示，本申请的一种动力工具100包括工具本体100a，工具本体100a包括：机壳110、动力机构300、偏振机构400、输出机构500、散热机构600、减震机构700以及动力源。其中本申请中的动力源为电池包800，电池包800可安装至电池包结合部801。当然，在其他实施例中，动力源也可以包括外接市电的插头和线缆。主控组件120连接至动力源。

如图2至图4所示，机壳110形成容纳空间。机壳110包括第一机壳111和第二机壳112，其中第一机壳111和第二机壳112共同形成工具的外壳，第二机壳112形成有用于供用户握持的握持部112a。第一机壳111可部分延伸进入第二机壳112中，由此组合构成一个整体。当然，第一机壳111也可不延伸进入第二机壳112而通过其他例如螺钉等连接部件连接为一体。

如图4至图6所示，本申请实施方式的动力机构300包括动力壳体，其中动力壳体包括马达壳体340和传动壳体310，其中传动壳体310内容纳有偏振机构400和输出机构500，马达壳体340内容纳有马达320以及构成为驱动轴的马达轴330。其中第一机壳111至少部分包覆于传动壳体310外，传动壳体310自第一机壳111中延伸至第二机壳112中。

如图3所示，第二机壳112具体可以包括左机壳112b和右机壳112c，左机壳112b和右机壳112c基本关于一个如图1和图3中所示的中分面101对称设置，这样由左机壳112b和右机壳112c所形成的握持部112a也基本关于中分面101对称设置，而第一机壳111也基本关于中分面101对称。

如图4所示，马达壳体340设置于第二机壳112中，马达轴330延伸至传动壳体310中与偏振机构400连接。其中马达轴330为一偏心轴，其包括第一轴部331和第二轴部332，其中第二轴部332的中心线相对于第一轴部331的中心线等距间隔设置，第一轴部331与偏振机构400传动连接，第二轴部332与散热机构600连接。当然，在另一实施方式中，马达轴330也可通过常规传动机构与马达轴330连接，此时马达轴330本身为一偏心轴。马达壳体340的内侧还设有支承腔342，支承腔342用于安装支承马达马达轴330的轴承。

本实施方式中的偏振机构400用于直接产生振动。其中偏振机构400包括支承组件410和摆动件420，摆动件420具体为一拨叉，具体地，如图8至图11所示，本实施方式中的支承组件包括轴承411和球套412，其中球套412通过轴承411套设于马达轴330的第一轴部331上，当第二轴部332随着马达轴310转动时，轴承411在第一轴部331的驱动下在垂直于中分面101的左右方向上进行左右往复运动，本实施方式中的轴承411为一双列球轴承，以提升对摆动件420的支撑强度。

马达轴330可绕马达轴线301旋转。需要说明的是，由于马达轴330为一偏心轴，马达轴线301的第二轴部332与马达320的第一轴部331不绕同一轴线旋转。本申请提到的马达轴线301，实际上是指马达320的转子的旋转轴线，在本实施例中，也是散热机构600的旋转轴线。马达320为一种无刷电机。

如图8所示，动力工具100还包括导风罩610，设置于散热机构600的外围，与散热机构600在轴向上部分或者全部重叠用于引导散热机构600气流元件的气流向出风口排出。

如图9和图10所示，球套412套设于轴承411的外部，并与轴承411滚动连接，可以理解的是，轴承411为滚珠或滚柱轴承，滚珠或者滚柱设于轴承的保持架上，其中滚珠或滚柱支承滚动于马达轴330和球套之间。球套412具有一局部外圆面，摆动件420包括与球套412配合的局部内周面，其中摆动件420的局部内周面套设于局部外圆面上并可由球套412带动运动。

如图10所示，本实施方式中输出机构500包括输出轴510，输出轴510用于输出动力，处于未工作状态的输出轴510具有大致竖向延伸的输出轴轴线511。摆动件420包括安装部421和摆动叉422，摆动叉422套设于球套412的局部外圆面外，并至少可相对于球套412转动，安装部421形成一套筒424（见图13），套设于输出机构500的输出轴510上。参见附图9，未工作时摆动叉422的两个叉杆分别位于中分面101的左右两侧，由此，当球套412运动时，将会在左右方向反复撞击左右两侧的叉杆，摆动叉422将左右摆动，由此通过摆动叉422带动输出轴510在一个摆动范围内摆动，最终驱动工作附件200偏摆运动。可以理解的是，在本实施方式中，动力工具100在工作过程中产生的偏振的激振力的方向F基本垂直于中分面101，换言之，工作附件200沿基本上垂直于中分面101的方向往复震动。

请再参见附图10，输出机构500还包括安装件520，安装件520设于输出轴510上，通过输出轴510与摆动件420传动连接。其中多个工作附件200可选择地安装连接到安装件520上。本实施方式中的安装件520为一夹具。

对于本实施方式的摆动类多功能工具而言，其振动主要是由偏心轴带动轴承411和球套412转动且转动的球套412往复的撞击摆动件420所产生的，因此可以将轴承411和球套412以及摆动件420所构成的整体，即偏振机构400认为是构成为振动源。

如图11和图12所示，输出轴540上套设有第一轴承组件530和第二轴承组件540，第一轴承组件530位于安装部421的上侧，第二轴承组件540位于安装部421的下侧。具体地，摆动件420的上侧设置有第一轴承531，摆动件420的下侧设置有第二轴承541，且第一轴承531和第二轴承541均套设在输出轴510上。第一轴承组件530和第二轴承组件540中的每一个轴承可以为球轴承、滚针轴承等，在此不做限制。

第一平面5301将第一轴承组件530绕输出轴轴线511方向的高度两等分，第一平面5301基本沿前后方向延伸。第二平面5401将第一轴承组件530绕输出轴轴线511方向的高度两等分，第二平面5401基本沿前后方向延伸。

如图13至图15所示，球套412与摆动叉422啮合于啮合区域423，啮合区域423的几何中心为啮合中心4230。在本实施例中，由于啮合区域423基本沿中分面101对称，因此，啮合中心4230包括位于左侧的第一啮合中心4231和位于右侧的第二啮合中心4232。安装部421的套筒424具有第二半径R2，套筒424具有套筒中心4241，摆动叉422的第一啮合中心4231和第二啮合中心4232连线为啮合中心线4121（见图11）。

如图12所示，定义第一平面5301与啮合中心4230之间的距离为第一距离H1，定义第二平面5401与啮合中心4230之间的距离为第二距离H2，第一距离H1与第二距离H2的比值H1/H2大于或等于0.5且小于或等于1.4。在一实施例中，第一距离H1与第二距离H2的比值H1/H2大于或等于0.6且小于或等于1.4。第一高度H1与第二高度H2的差值小于或等于10mm。

在一种实施例中，第一距离H1为13mm，第二距离H2为20mm，第一距离H1与第二距离H2的比值为0.65，第一高度H1与第二高度H2的差值为7mm。在另一种实施例中，第一距离H1为15mm，第二距离H2为18mm，第一距离H1与第二距离H2的比值为0.83，第一高度H1与第二高度H2的差值为3mm。

如图14所示，存在垂直于输出轴轴线511的第三平面4211，第三平面4211将安装部421绕输出轴轴线511方向上的厚度两等分，啮合中心4230到第三平面到的高度为第三距离H3，第三距离H3小于或等于12mm。

在一种实施例中，如图16所示，第一轴承组件530包括第一轴承531和第三轴承532，第三轴承532位于第一轴承531的上方。在此情况下，第一平面5301将第一轴承531和第三轴承532在绕输出轴轴线511方向上的总厚度两等分。在一种实施例中，第二轴承组件540还可以包括第四轴承（图中未示出），第四轴承位于第二轴承541的下方。

在现有技术中，第一距离H1与第二距离H2的比值通常被设定为小于0.5，这就造成了安装部421到位于安装部421两侧的两个轴承组件的距离相差较大，从而第一轴承组件530和第二轴承组件540给输出轴510提供的减震效果不均衡，并未充分发挥上、下两个减震组件的功效，由输出轴510震动产生的噪音也会过大。

申请人经过计算和仿真得出，第一距离H1与第二距离H2的相对大小对动力工具100的震动与噪音都有影响。通过以上对轴承组件与摆动件420之间的相对位置的限定，增加了输出轴510的稳定性，降低了摆动件420在驱动输出轴510转动时产生的噪音，同时也使得输出轴510、摆动件420、第一轴承组件530和第二轴承组件540之间的结构关系是可实现的。可以通过增加第一轴承531的厚度和/或减小第二轴承541的厚度来实现对第一半径H1与第二距离H2的比值的调整，从而降低整机的震动和噪音。

参考图13至图16，摆动件420与球套412啮合于摆动件420上的啮合区域423，定义啮合区域423的几何中心为啮合中心4230，啮合中心4230到输出轴轴线511的距离为第一半径R1，第一半径R1小于或等于32mm。在一种实施例中，第一半径R1小于或等于31mm。在一种实施例中，第一半径R1小于或等于30mm。在一些实施例中，第一半径R1可以为28mm、28.5mm、29mm或29.5mm。

如图15所示，摆动件420包括安装部421，安装部421套设在输出轴510的外周5101，安装部421的内径为第二半径R2，第二半径R2与第一半径R1的比值R2/R1大于或等于0.34且小于1。在一些实施例中，第二半径R2与第一半径R1的比值R2/R1大于或等于0.36且小于1。在一些实施例中，第二半径R2与第一半径R1的比值R2/R1大于或等于0.36且小于0.6。在一种实施例中，第一半径R1约为28.5mm，第二半径R2约为11mm，第二半径R2与第一半径R1的比值R2/R1为0.387。

第一半径R1可以理解为球套412的摆动半径，因此，第一半径R1也为输出轴轴线511到摆动件420的啮合中心线4230之间的距离。在现有技术中，第一半径R1通常大于32mm。本申请通过限定第一半径R1的值，可以提升摆动件420的刚度和固有频率，减少球套412的变形幅度，实现降低噪音的效果。

球套412的最大直径D大于或等于14mm且小于或等于30mm。在一些实施例中，球套412的最大直径D大于或等于16mm且小于或等于25mm。在一些实施例中，球套412的最大直径D大于或等于17mm且小于或等于23mm。在一些实施例中，球套412的最大直径D约为18mm、19mm、20mm。

以上显示和描述了本申请的基本原理、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申请，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种动力工具，包括：

机壳；

马达，所述马达可绕马达轴线转动；

球套（412），所述球套套设在所述马达轴上，由所述马达轴驱动运动；

摆动件（420），所述摆动件由所述球套驱动产生摆动；

输出轴（510），所述输出轴由所述摆动件驱动绕输出轴轴线转动，所述摆动件包括安装部（421），所述安装部套设在所述输出轴上；

其特征在于，

所述输出轴上套设有第一轴承组件（530）和第二轴承组件（540），所述第一轴承组件位于所述安装部的上侧，所述第二轴承组件位于所述安装部的下侧；

所述摆动件与所述球套啮合于所述摆动件上的啮合区域（423），定义所述啮合区域（423）的几何中心为啮合中心（4230）；

存在垂直于所述输出轴轴线的第一平面（5301），所述第一平面将所述第一轴承组件沿所述输出轴轴线方向上的厚度两等分；存在垂直于所述输出轴轴线的第二平面（5401），所述第二平面将所述第二轴承组件沿所述输出轴轴线方向上的厚度两等分；

所述啮合中心到所述第一平面的高度为第一高度H1，所述啮合中心（4230）到所述第二平面的高度为第二高度H2，所述第一高度H1与所述第二高度H2的比值H1/H2大于或等于0.5且小于或等于1.4。

2.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述第一高度H1与所述第二高度H2的比值H1/H2大于或等于0.6且小于或等于1.4。

3.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述第一高度H1与所述第二高度H2的差值小于或等于10mm。

4.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述第一轴承组件包括第一轴承（531），所述第二轴承组件包括第二轴承（541）。

5.根据权利要求4所述的动力工具，其特征在于，所述第一轴承组件还包括第三轴承（532），所述第三轴承位于所述第一轴承的上方。

6.根据权利要求4所述的动力工具，其特征在于，所述第二轴承组件还包括第四轴承，所述第四轴承位于所述第二轴承的下方。

7.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，存在垂直于所述输出轴轴线的第三平面（4211），所述第三平面（4211）将所述安装部沿所述输出轴轴线方向上的厚度两等分，所述啮合中心到所述第三平面到的距离为第三距离H3，所述第三距离H3小于或等于12mm。

8.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，啮合中心包括位于左侧的第一啮合中心（4231）和位于右侧的第二啮合中心（4232）。

9.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述啮合中心到所述输出轴轴线的距离为第一半径R1，所述第一半径R1小于或等于32mm。

10.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述摆动件包括安装部（421），所述安装部套设在所述输出轴的外周，所述安装部的内径为第二半径R2；所述第二半径R2与所述第一半径R1的比值R2/R1大于或等于0.34且小于1。