CN1958244A

CN1958244A - 将电机固定在电动工具上的系统和装置

Info

Publication number: CN1958244A
Application number: CNA2006101486900A
Authority: CN
Inventors: D·B·费希尔
Original assignee: Desa IP LLC
Current assignee: Desaip; Desa IP LLC
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2006-09-06
Publication date: 2007-05-09
Also published as: US20070050992A1

Abstract

一种将电机固定在工具底盘上的安装系统，包括位于所述工具底盘上的安装凹座，其具有多个延伸入所述安装凹座的啮合凸片，以及具有多个凹槽的电机外壳，所述凹槽的形状使其能与多个啮合凸片相啮合。

Description

将电机固定在电动工具上的系统和装置

技术领域

[001]本发明一般地涉及电动操作的手工工具，特别是涉及一种将电机固定在动力工具上的改进的装置和方法。

背景技术

[002]过去的几十年里，随着拥有并保养自己住宅的人数的增加，轻型手提式的动力工具已经成为大众消费品。尤其是，由于修剪小树和树枝的需要以及消费级工具的广泛商品化，轻型电动的链锯、栅栏修整工具、修边机、剪草机以及类似的电动工具已经得到广泛使用。与传统的两冲程马达锯相比，许多消费者更喜欢电动的手工工具，因为它们避免了大多数两冲程系统所需的机油和汽油的混合，并且，工作起来更加安静，通常重量也更轻。

[003]电动手工工具的生产商通常购买或生产独立的电枢(转子)和定子，然后作为组装过程的集成步骤，将这些部件组装在一起形成电机。这种组装过程的一个缺点是，在最终产品完成前，没有合适的点来单独测试电机的正常运转。因此，如果电机被证实存在缺陷，整个工具通常必须拆开以维修或替换存在缺陷的电机。当然，这种产品测试和维修的试错法是相当费劳力的，因此成本也是很高的。

[004]另外，选择购买而不是直接生产电机部件的那些生产商，大多数情况下必须从国外生产商那里购买这些部件，因为当前大多数电机是海外生产的。不幸的是，这意味着，获取这些电机的交付周期可能会很长，因而，也增加了替换有缺陷电机的困难。

[005]而且，将单个的转子和定子组装起来的过程是很费劳力的，需要很多紧固件，以及相应的将电机固定在单个工具的外壳或底盘的劳力需求。另外，因为大多数工具的底盘设计是不同的，即使电机的规格是相同的，电机的安装点也随应用的不同而存在很大差别。因此，即使电机内部的部件是一样的，电机外壳在形状和尺寸上也有很大变化。

[006]更进一步考虑，为使用现有技术设备的消费者替换或维修有缺陷的电机或电机部件，也是相当令人畏缩的任务，即使需要维修的部分是相对简单的，因为这将涉及所有的硬件并需要保持电机在工具的外壳和底盘内的正确对齐。在电机的定位过程中，电机的输出轴与工具的被驱动件之间的精确对齐和定位是很必要的。而且，电机必须以足够的力固定到底盘上，以承受这种工具受到的重复使用、偶尔冲击带来的苛刻条件，并具有克服电机运行时产生的转动惯量的能力。

[007]许多现有技术的电机在生产和出售时具有整体外壳。这种“罐装”的电机通常用在固定的设备上，通常流行多个标准尺寸和标准的安装配置。这种电机通常不会用在手持的动力工具上，因为这种工具种类繁多，而且要将这种电机用于手持应用需要的安装和性能规格差别很大。

[008]因此，本领域需要一种系统来安装标准化的电机并将其封装到手持动力工具，其中电机可以在需要的时候很容易的取下和替换。还需要一种将电机安装到动力工具的系统，使得一种安装配置不仅能够被用于各种动力工具，而且能够被用于各种尺寸的电机。

发明内容

[009]为了避免前面提到的问题，提供一种电力工具，其具有用来将电机牢固地安装于其上的安装系统，从而避免了对复杂固定系统的需求或对由其组成部件生产每个电机的需求。

[010]有几个将电机满意地固定到手提动力工具上的标准。首先，电机的输出轴必须与工具的从动件正确对齐，以避免对于电机和动力传动系统的压力。第二，电机必须牢固固定在工具上以经得起预计的使用。第三，安装系统必须能够承受电机产生的旋转惯量。最后，必须有一种装置来阻止电机无意中脱离工具的底盘。

[011]因此，本发明提供了一种动力工具，该工具包含一个位于动力工具底盘上的安装凹座。安装凹座的形状能接纳电机的外部壳体，并且可以被制成大体上为环形的形状。安装凹座包含多个向内延伸的凸片或类似的凸起，它们的形状能够被多个部分环形的凹槽接纳，这些凹槽在电机的外壳内凹入。

[012]电机外壳还可以包含多个接纳凸片的凹槽，以便能让电机轴向插入到底盘上的安装凹座内，然后旋转以使安装凹座内的凸片与电机外壳的凹槽啮合。本发明还可以进一步包括设置在安装凹座内的对齐孔，以及从电机外壳的一端凸出的辅助对齐凸起部，以确保电机在安装凹座内正确对齐和定位。

[013]本发明的其他特征、目的和优点可以结合附图通过阅读优选实施例的详细描述而变得更加明显。

附图说明

[014]图1是根据本发明一个实施例的电链锯动力工具的左视图。

[015]图2是根据本发明一个实施例的电链锯动力工具底盘的部分左视图。

[016]图3是根据本发明一个实施例的电机的等距视图。

[017]图4是根据本发明一个实施例的电机的侧视图。

[018]图5是根据本发明一个实施例，插入到底盘的安装凹座中的电机的等距视图。

[019]图6是根据本发明一个实施例的电链锯动力工具底盘的部分左视图。

[020]图7是根据本发明一个实施例的电机的等距视图。

[021]图8是根据本发明一个实施例的电机的等距视图。

[022]图9是根据本发明一个实施例的电链锯动力工具底盘的部分左视图。

具体实施方式

[023]参考图1，并根据本发明的一个优选实施例，安装系统10以及将电机2固定到电机驱动的动力工具1底盘20上的方法，包括位于所述底盘20上的安装凹座30，其接纳电机的壳外部或外壳60。安装凹座30包含多个啮合凸片32，啮合凸片32从环状对齐凸缘34沿径向向内延伸，环状对齐凸缘34可以从底盘20的侧面22向外延伸，也可以向内延伸进入侧面22。在本发明的一个实施例中，啮合凸片32的形状为弓形。而对齐凸缘34的结构显示为大体为环状，其形状和尺寸可以根据电机外壳60的安装端62的形状和尺寸被制成很多种。

[024]安装凹座30还可以包括穿过底盘20的对齐孔36，以及允许电机的一根或多根导线64布线从中穿过的电机导线孔37，以实现为电机2提供电力所需的电连接(未示出)。另外，安装凹座30可以包含一个孔40，例如螺钉等紧固件可以穿过它插入以达到电机外壳60在安装凹座30里的牢固性。在本发明的该实施例中，可以将螺钉从安装凹座30插入到底盘20另一侧的孔40中，这样螺钉与电机外壳60的安装端62接触，以阻止螺钉一旦牢固定位到安装凹座30内其中的旋转运动。

[025]而孔40和相配的紧固件是防止电机2和底盘20正确定位后相对转动的一种简单有效的保持装置50，可以采用多种可替代的保持装置。从图8和图9可以看出，电机外壳60还可以包括具有位于自由端的接纳片54的片簧52，其稍向外偏离电机外壳60的安装端62。安装凹座30包括保持孔80，一旦电机2旋转到保持孔80和接纳片54对齐的位置，保持孔80的形状能与接纳片54啮合。本发明的这个特征便于正确定位电机2和底盘20的相对位置，并提供了电机2在安装凹座30内确定的、自动的保持，因而避免了需要额外的紧固件及部件。

[026]安装凹座30还可以包括一个用于将电机2从底盘20向外偏压的装置。从图2可以看出，用于偏压电机2的装置可以包含一个或多个从安装凹座30向外延伸的窝坑38，所述窝坑可以将电机外壳60的安装端62向外偏压，远离安装凹座30，原因将在下面解释。另一种选择是，用于偏压电机2的装置可以包含安装在安装凹座30内的片簧或螺旋弹簧，或其他弹簧装置。

[027]现在参考附图3和4，并根据本发明10的一个实施例，电机2包含一个外壳60，其具有伸入安装凹座30内的安装端或安装面62。多根电机导线64从安装端62向外延伸，并可以方便的通过电机导线孔37布线，因此它们可以连接到电源(未示出)。应当注意的是，根据电机2的设计，电机导线64可以在多个不同的点引出电机外壳60，而且，在到末端之前不需要通过电机导线孔36布线。

[028]电机外壳60的安装端62还可以包括一个由此延伸的对齐凸起部66，电机2的输出轴68从其中穿过。对齐凸起部66的形状能紧密啮合对齐孔36，因而能在安装凹座30内正确定位电机外壳60的安装端62，并能相对于动力工具1的驱动机构(例如链轮或类似物)为轴68提供合适位置。如图2和3所示，对齐孔36外形通常是圆的，对齐凸起部66的结构通常是环形的。然而，所属领域的技术人员应该认识到，对齐孔36和辅助对齐凸起部66可以采用任何各种相配的形状，而不脱离本发明的范围。

[029]如图3所示，电机外壳60还可以包括在外表面72上凹入的多个凹槽70。凹槽70可以绕电机外壳60紧邻安装端62的部分环向延伸，并且可以包括一个封闭端74，一旦电机外壳60牢固地位于安装凹座30中，封闭端74紧靠啮合凸片32。

[030]而且，电机外壳60可以包括多个分别与多个凹槽70相邻的凸片对齐槽76，其通常绕电机外壳60紧邻安装端62的圆周部分与之对正。当电机2轴向插入安装凹座30的时候，凸片对齐槽76用来接纳啮合凸片32。一旦这样插入后，电机2可以简单的顺时针转动，如图5所示，以便啮合凸片32旋入并与凹槽70啮合，直到凸片32与凹槽70的封闭端74接触。

[031]当电机2插入并旋转到上述位置，窝坑38与电机外壳60的安装端62接触，从而提供一个必须旋转电机2才能克服的作用力。换句话说，多个窝坑38的作用是轴向固定电机外壳60，使其远离安装凹座30，以使啮合凸片32稍微干涉凹槽70的前表面78。本发明的该特征需要提供使凹槽70与凸片32正确啮合所需的一定的压力，从而使电机保持牢固定位，即使在电机转子的转动惯量与该定位作用相反的情况下。

[032]在本发明的另一实施例中，多个啮合凸片32相对于所述电机外壳60中的多个凹槽70定向成一定角度，从而引起凸片32和凹槽70之间的轻微干涉。换句话说，啮合凸片32的中心纵轴能相对于凹槽70的中心纵轴定向成一定的角度。在本发明的该实施例中，当多个凸片32啮合多个凹槽70时，电机外壳60与所述底盘20之间压缩啮合，因而避免了由电机旋转惯量引起的电机2的转动。

[033]在本发明的再一实施例中，多个啮合凸片32和多个凹槽70可以定位成使它们的中心轴的方位大致相同，但相对于安装端62成一定角度，以使凹槽70在电机外壳60的外部72周围经过大体为螺旋状的路径，而凸片32在安装凹座30内以与其互补的方式设置。本发明的该特征提供了一种螺纹方式，将电机2紧固在底盘20上。

[034]尽管本说明书一贯地提及位于电机外壳60内的具有啮合凸片和互补凹槽70的安装凹座30，但是本领域普通技术人员将认识到本发明可以采用连接任意两个部件的系统，其中第一部件包括具有下垂的啮合凸片32的安装凹座30，而第二部件包括其内具有互补凹槽70的一个或多个表面，如上所述，凹槽与凸片32啮合。

[035]而且，根据本发明的另一实施例，连接两个部件的系统的结构可以是：其中第一部件包括具有多个凹槽70的安装凹座30，而第二部件可以包括具有多个互补啮合凸片32的配合表面，当配合表面轴向插入安装凹座30并相对其旋转时，凹槽70与从上述配合表面下垂的凸片32啮合。本发明的该实施例参见图6和7。

[036]尽管这里已经显示和描述了本发明认为的优选实施例，举例说明了通过本发明相对于现有技术取得的效果和优点，但本发明并不限于这些特定的实施例。这里显示和描述的本发明的形式仅是举例，其他可以选择的实施例也不脱离本发明的范围，就象所附的权利要求所列的。

Claims

1、一种将第一部件和第二部件固定在一起的安装系统，其包括：

具有多个从其下垂的啮合凸片的安装凹座，以及

具有多个互补凹槽的配合表面，所述互补凹槽的形状使其能够与啮合凸片相啮合。

2、根据权利要求1所述的安装系统，其中所述的安装凹座与第一部件是一个整体，而且其中所述的配合表面与第二部件是一个整体。

3、根据权利要求2所述的安装系统，其中多个凹槽通过所述部件的相对旋转与多个凸片啮合。

4、根据权利要求2所述的安装系统，其中凹槽还包括紧靠多个啮合凸片的封闭端，从而防止所述配合表面的旋转。

5、根据权利要求2所述的安装系统，其中所述配合表面上的凹槽沿其外部环向定位。

6、根据权利要求2所述的安装系统，还包括：

多个位于所述配合表面上的凸片对齐槽，其与所述多个凹槽相邻，其中，当所述配合表面被轴向插入到所述安装凹座时，所述安装凹座上的多个啮合凸片被多个凸片对齐槽接纳。

7、根据权利要求1所述的安装系统，其中多个啮合凸片和多个凹槽为半圆形。

8、根据权利要求2所述的安装系统，其中多个凸片定向为与位于所述配合表面上的多个凹槽成一定角度，以使当多个凸片与多个凹槽啮合时第一和第二部件压力啮合。

9、根据权利要求1所述的安装系统，其中所述安装凹座位于动力工具的底盘中，所述配合表面与电机外壳成一体。

10、根据权利要求1所述的安装系统，其中所述安装凹座位于电机外壳的安装端，所述配合表面与动力工具的底盘成一体。

11、一种将第一部件和第二部件固定在一起的安装系统，其包括：

具有多个从其下垂的啮合凸片的配合表面，以及

具有多个互补凹槽的安装凹座，所述互补凹槽的形状使其能够与啮合凸片相啮合。

12、根据权利要求11所述的安装系统，其中所述的安装凹座与第一部件是一个整体，而且其中所述的配合表面与第二部件是一个整体。

13、根据权利要求12所述的安装系统，其中多个凹槽通过所述部件的相对旋转与多个凸片啮合。

14、根据权利要求12所述的安装系统，其中多个凹槽还包括紧靠多个啮合凸片的封闭端，从而防止所述配合表面相对于所述安装凹座的旋转。

15、根据权利要求12所述的安装系统，其中从所述配合表面上垂下的啮合凸片沿其外部环向定位。

16、根据权利要求12所述的安装系统，还包括：

多个位于所述配合安装凹座上的凸片对齐槽，其与所述多个凹槽相邻，其中，当所述配合表面被轴向插入到所述安装凹座中时，所述配合表面上的多个啮合凸片被多个凸片对齐槽接纳。

17、根据权利要求11所述的安装系统，其中多个啮合凸片和多个凹槽为半圆形。

18、根据权利要求12所述的安装系统，其中多个凸片定向为相对于位于所述安装凹座上的多个凹槽成一定角度，以使当多个凸片与多个凹槽啮合时第一和第二部件压力啮合。

19、根据权利要求11所述的安装系统，其中所述安装凹座位于动力工具的底盘中，所述配合表面与电机外壳成一体。

20、根据权利要求11所述的安装系统，其中所述安装凹座位于电机外壳的安装端，所述配合表面与动力工具的底盘成一体。

21、一种将电机固定到工具底盘上的安装系统，其包括：

位于所述工具底盘中的具有多个啮合凸片的安装凹座，啮合凸片延伸到所述安装凹座内；以及

包围所述电机的电机外壳，其内具有多个凹槽，凹槽的形状使其能够与多个啮合凸片相啮合。

22、根据权利要求21所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，其中多个凹槽通过所述电机外壳的旋转与多个凸片啮合。

23、根据权利要求21所述的将电机固定到动力工具底盘上的安装系统，其中所述电机外壳上的多个凹槽包括紧靠多个啮合凸片的封闭端，从而防止所述电机外壳的旋转。

24、根据权利要求21所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，其中所述电机外壳上的凹槽围绕所述电机外壳的靠近其安装端的外部环向定位。

25、根据权利要求21所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，其中啮合凸片的形状为弓形。

26、根据权利要求21所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，还包括：

位于所述安装凹座上的对齐孔，所述电机的驱动轴从中穿过。

27、根据权利要求26所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，还包括：

从所述电机外壳的安装端伸出的轴对齐凸起部，其中，当所述电机轴向插入时，对齐凸起部与所述安装凹座上的对齐孔相啮合。

28、根据权利要求21所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，还包括：

多个位于所述电机外壳上的凸片对齐槽，其与所述多个凹槽相邻，其中，当所述电机被轴向插入到所述安装凹座中时，所述安装凹座上的多个啮合凸片被多个凸片对齐槽接纳。

29、根据权利要求21所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，其中多个啮合凸片和多个凹槽为半圆形。

30、根据权利要求21所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，还包括：所述安装凹座上的电机导线孔，以使电机导线从中穿过。

31、根据权利要求21所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，还包括：防止所述电机外壳在所述安装凹座内转动的保持装置。

32、根据权利要求21所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，其中多个凸片定向为与位于所述电机外壳上的多个凹槽成一定角度，以使当多个凸片与多个凹槽啮合时所述电机外壳和所述底盘压力啮合。

33、根据权利要求21所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，还包括：多个从所述安装凹座朝所述电机外壳的安装端方向向外延伸的窝坑，以提供与所述电机外壳与所述安装凹座的啮合相逆的压力。

34、根据权利要求21所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，还包括：多个从所述安装凹座朝所述电机外壳的安装端方向向外延伸的弹簧，以提供与所述电机外壳与所述安装凹座的啮合相逆的压力。

35、根据权利要求12所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，还包括：将所述电机外壳保持在所述安装凹座内的装置。

36、根据权利要求35所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，其中保持所述电机外壳的所述装置包括位于所述安装凹座内的孔和插入其中并与所述电机外壳的安装端啮合的螺钉。

37、一种将电机固定到工具底盘上的安装系统，其包括：

从所述底盘向外延伸的对齐凸缘，其具有多个沿径向向内延伸的凸片；以及

具有多个凹槽的电机外壳，其中凹槽与多个凸片相啮合。

38、根据权利要求37所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，其中所述对齐凸缘为环形。

39、根据权利要求37所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，还包括：

40、根据权利要求37所述的将电机固定到工具底盘上的安装系统，其中多个凸片还包括与多个凹槽的中心纵轴成一定的角度的中心纵轴，以使它们之间干涉配合。