CN201711950U - 一种电动工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动工具，包括壳体，安置在壳体内的电机、由电机驱动的工作头及给电机供电的电源，其中，所述电机为无轴承磁悬浮电机。所述无轴承磁悬浮电机包括定子组件、转子组件、转轴及磁悬浮控制装置，转子组件可转动地套装在定子组件内，转轴固连于转子组件的转子铁芯上，并且所述转子组件通过所述磁悬浮装置相对所述定子组件在径向和轴向上都存在悬浮气隙，当启动该电动工具的无轴承磁悬浮电机时，与转子铁芯固连的转轴的运动不受轴承的限制，可以直接经减速齿轮传递给工作头部分，使其实现转动，从而显著减少了因转轴与轴承之间的机械摩擦而产生的噪音，同时电机的功率消耗也显著减少。

Description

一种电动工具

技术领域

本实用新型涉及一种电动工具，尤其是涉及一种用电机驱动的电动工具，属于电动工具技术领域。

背景技术

目前市场上的电动工具通常使用永磁电机来驱动，普通永磁电机主要包括定子及转子，所述转子可旋转地安装在定子的内，由此，转子的外表面与定子的内表面在径向上以作为气隙的预定距离相分隔。

定子包括：环形铁芯；形成在环形铁芯内圆周表面多个齿，从而齿在铁芯的圆周方向上彼此分隔，集中地绕在对应齿上且与外部电源相连接的线圈。

转子包括：环形转子铁芯，其构成用于磁通量通道的后磁轭；及磁体，在径向上磁体的N和S磁极交替设置在转子铁芯的外圆周表面上，且彼此相连接形成环形磁体组件，这样，当电流流过线圈时，在磁体的电磁相互作用下，上述的环形磁体组件作旋转运动。

这种永磁电机存在一定的缺陷，在转子的两端均通过轴承来支撑转子，转子在高速运转时，与轴承之间会产生机械摩擦。从而在电动工具操作时，会产生较大的机械噪声，并且功率消耗较大，同时这种电机的使用寿命也会较短。

发明内容

鉴于上述永磁电机存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种使机械噪声、功率消耗显著降低的无轴承磁悬浮电机的电动工具。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种电动工具，包括壳体，安置在壳体内的电机、由电机驱动的工作头及给电机供电的电源，其中，所述电机为磁悬浮电机。

进一步地，所述磁悬浮电机包括定子组件、转子组件及转轴，转子组件可转动地套装在定子组件内，转轴固连于转子组件的转子铁芯上，所述转子组件相对所述定子组件在径向和轴向上都存在悬浮气隙。

进一步地，所述磁悬浮电机还包括用于控制所述悬浮气隙的磁悬浮控制装置。

进一步地，所述磁悬浮控制装置包括两块轴向铁芯，分别安装于所述定子组件的定子铁芯的左右两端，在两块轴向铁芯上分别嵌绕了一套轴向悬浮控制绕组，两套轴向悬浮控制绕组串联连接。

进一步地，所述磁悬浮控制装置还包括一套控制所述转子铁芯径向悬浮气隙的径向悬浮控制绕组，所述径向悬浮控制绕组嵌绕在所述定子铁芯上。

进一步地，所述转轴与所述壳体之间无连接。

本实用新型的另一种同样能实现上述发明目的的技术方案：一种电动工具，包括壳体，安置在壳体内的电机、由电机驱动的工作头及给电机供电的电源，其中，所述电机为磁悬浮电机。所述磁悬浮电机包括定子组件、转子组件及转轴，转子组件可转动地套装在定子组件内，转轴固连于转子组件的转子铁芯上，转轴与壳体之间无轴承支撑。

所述电源包括直流电池包。

这样，按下扳机启动该电动工具的无轴承磁悬浮电机时，与转子铁芯固连的转轴的运动不受轴承的限制，可以直接经减速齿轮传递给工作头部分，使其实现转动。容易理解，由于本实用新型的电动工具以无轴承磁悬浮电机经齿轮箱驱动工作头，所述的电机转子转轴不用轴承支撑，从而显著减少了因转轴与轴承之间的机械摩擦而产生的噪音，同时电机的功率消耗也显著减少。

附图说明

下面以优选实施例并结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为应用于本实用新型的电动工具上的磁悬浮电机的结构示意图；

图2为图1中的磁悬浮电机沿A-A轴线的剖视图；

图3为图1中的磁悬浮电机沿B-B轴线的剖视图；

图4为磁悬浮电机应用在螺丝批上的立体图；

图5为磁悬浮电机应用在螺丝批上的结构示意图。

具体实施方式

如图4、图5所示，是本实用新型的一种具体实施方式所涉及的无轴承磁悬浮电机60应用在螺丝批上的外部立体图及内部结构示意图。在本具体实施方式中，该螺丝批由前后组合壳体31、32构成壳体30，前后壳体31、32之间通过螺钉连接；与本螺丝批配套的电源40既可以是可充电的锂电池包，也可以是满足工作要求的其它类型的可充电电池包。可以理解，本实用新型也可以使用交流电供电，而不仅仅限制在直流电上。在壳体30中安置有无轴承磁悬浮电机60及与该电机60通电相连的开关70；安装在壳体30上并与开关70通电相连的扳机50；当按下扳机50后，电机60被启动。

如图1所示，无轴承磁悬浮电机60通过电连接线67与开关连接，并且通过转轴63输出转矩，结合图2及图3可知，无轴承磁悬浮电机60包括定子组件61、转子组件62、转轴63及磁悬浮控制装置，其中定子组件61包括定子铁芯611及转矩控制绕组612，定子铁芯611由硅钢片叠压而成，转矩控制绕组612为三相四对极绕组，转子组件包括转子铁芯621及转子永磁体622，转子铁芯621由硅钢片叠压而成，转子永磁体622沿径向同极性排列装在转子铁芯621上，转子永磁体622之间的转子铁芯621被交替磁化成相同的另一极性，转子组件62可转动地套装在定子组件61内，转轴63固连于转子组件62的转子铁芯621上，并且转子组件62通过磁悬浮装置相对定子组件61在径向上存在径向悬浮气隙B、D、E和在轴向上存在轴向悬浮气隙A、C。

磁悬浮控制装置包括两块轴向铁芯64，由电工纯铁加工而成，分别安装于定子组件61的定子铁芯611的左右两端，在两块轴向铁芯64上分别嵌绕了一套轴向悬浮控制绕组65，两套轴向悬浮控制绕组65串联连接，还包括一套控制转子铁芯621径向悬浮力的径向悬浮控制绕组66，径向悬浮控制绕组66嵌绕在定子铁芯611上，该径向悬浮控制绕组为三相一对极绕组。

实现轴向悬浮的磁路原理如下：转子永磁体622产生的轴向偏置磁通依次经过径向气隙B、定子铁芯611、轴向铁芯64、轴向气隙A或C、转子铁芯621构成回路，由轴向悬浮控制绕组65产生的控制磁通只经过轴向气隙A或C，不经过径向气隙B。该轴向控制磁通叠加在永磁偏置磁通上，使得轴向气隙A或C的磁场一侧减弱，另一侧增强，从而产生轴向可控的悬浮力保持转轴63轴向悬浮。

实现径向悬浮的磁路原理如下：转子永磁体622产生的径向偏置磁通依次经过径向气隙B、定子铁芯611、径向气隙D或E、转子铁芯621构成回路，由径向悬浮控制绕组66产生的控制磁通只经过径向气隙D或E，不经过轴向气隙A或C。由磁场叠加的原理可产生径向可控的悬浮力实现转轴63的径向悬浮。

当按下扳机50后，电机60被启动，与转子铁芯621固连的转轴63则无机械摩擦的被悬浮起来。同时转轴63与安装在壳体内的齿轮箱连接，从而将转轴63的转矩传递到工作头上。转轴63被悬浮起来之后，避免了传统电机的转轴和其两端的轴承接触摩擦而产生的机械问题，使电机的转速不受轴承的限制，从而显著的降低机械噪声和功率消耗。同时无轴承电机本身具有体积小、较短的轴长和更高的临界速度等优点，因此将其用作电动工具的旋转运动动力将大大提高电动工具的性能和使用寿命。

Claims (9)

1.一种电动工具，包括壳体，安置在壳体内的电机、由电机驱动的工作头及给电机供电的电源，其特征在于：所述电机为磁悬浮电机。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于：所述磁悬浮电机包括定子组件、转子组件及转轴，转子组件可转动地套装在定子组件内，转轴固连于转子组件的转子铁芯上，所述转子组件相对所述定子组件在径向和轴向上都存在悬浮气隙。

3.根据权利要求2所述的电动工具，其特征在于：所述磁悬浮电机还包括用于控制所述悬浮气隙的磁悬浮控制装置。

4.根据权利要求3所述的电动工具，其特征在于：所述磁悬浮控制装置包括两块轴向铁芯，分别安装于所述定子组件的定子铁芯的左右两端，在两块轴向铁芯上分别嵌绕了一套轴向悬浮控制绕组，两套轴向悬浮控制绕组串联连接。

5.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于：所述磁悬浮控制装置还包括一套控制所述转子铁芯径向悬浮气隙的径向悬浮控制绕组，所述径向悬浮控制绕组嵌绕在所述定子铁芯上。

6.根据权利要求2至5任一项所述的电动工具，其特征在于：所述转轴与所述壳体之间无连接。

7.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于：所述磁悬浮电机包括定子组件、转子组件及转轴，转子组件可转动地套装在定子组件内，转轴固连于转子组件的转子铁芯上，转轴与壳体之间无轴承支撑。

8.根据权利要求1或7所述的电动工具，其特征在于：所述电源包括直流电池包。

9.根据权利要求6所述的电动工具，其特征在于：所述电源包括直流电池包。

Images