CN212653399U - 平衡机构和包含其的往复运动式电动工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及平衡机构和包含其的往复运动式电动工具，往复运动式电动工具包括电机，往复运动的工具夹持部，与电机及所述工具夹持部驱动连接的驱动机构。驱动机构包括壳体以及设置在其内的驱动齿轮，驱动齿轮通过设置在其上的第一偏心轴与工具夹持部活动连接，电机通过第一偏心轴驱动所述工具夹持部的往复运动。其中，平衡机构包括设置于驱动机构以外的平衡质量体，以及与平衡质量体驱动连接的相位适配机构，第一偏心轴同时驱动工具夹持部的往复运动及相位适配机构，从而驱动平衡质量体往复运动并使平衡机构产生往复动量，其与工具夹持部的往复运动所产生的动量的至少一部分抵消，以减小工具夹持部往复运动时所产生至少一部分的振动。

Description

平衡机构和包含其的往复运动式电动工具

技术领域

本实用新型涉及一种用于往复式电动工具的平衡机构，以及具有该平衡机构的往复式电动工具。

背景技术

已知的往复运动式电动工具，如电动曲线锯，被广泛地用于建设及维修领域。一般的往复运动式电动工具具有内置的电机以及驱动机构，用于将电机的枢转动力转换为带动切割工具往复运动的线性动力输出。由于执行往复运动的部件具有一定的质量，在运行期间这些部件的往复运动会无可避免产生振动并且传到使用者，无疑影响了使用该工具时的稳定性及舒适性。基于振动的问题，一些已知的往复运动式电动工具设置有平衡机构，以减低执行往复运动的部件所产生的振动。然而，这些平衡机构结构复杂，并且占据较多的空间，无疑地曾加了电动工具的体积。而且，这些平衡机构产生一些多余的动量，影响了减振效能。

实用新型内容

因此，有需要提供一种新的平衡机构以解决或至少缓解上述技术问题。

本实用新型旨在提供一种用于往复式电动工具的平衡机构，能有效地减少由工具夹持部的往复运动所产生的至少一部分振动。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种设置于往复运动式电动工具内的平衡机构，所述往复运动式电动工具包括电机；往复运动的工具夹持部，与所述电机及所述工具夹持部驱动连接的驱动机构，所述驱动机构包括壳体以及设置在其内的驱动齿轮，所述驱动齿轮通过设置在其上的第一偏心轴与所述工具夹持部活动连接，所述电机通过所述第一偏心轴驱动所述工具夹持部的往复运动，

其中，所述平衡机构包括设置于所述驱动机构以外的平衡质量体，以及与所述平衡质量体驱动连接的相位适配机构，所述第一偏心轴同时驱动所述工具夹持部的往复运动及所述相位适配机构，从而驱动所述平衡质量体往复运动并使所述平衡机构产生往复动量，其与所述工具夹持部的往复运动所产生的动量的至少一部分抵消，以减小所述工具夹持部往复运动时所产生至少一部分的振动。

在一个实施例中，所述相位适配机构使得所述平衡质量体所产生的往复动量的相位与所述所述工具夹持部产生的往复动量的相位相反。

在一个实施例中，所述的平衡机构包括引导装置，其限制所述平衡质量体沿同一轴线往复线性移动。

在一个实施例中，所述引导装置包括导向槽，所述平衡质量体的至少一部分被所述导向槽支承。

在一个实施例中，所述相位适配机构包括曲柄轮，所述曲柄轮由所述壳体旋转地支承。

在一个实施例中，其中所述曲柄轮与所述驱动齿轮的所述第一偏心轴驱动连接，从而使所述曲柄轮被所述驱动齿轮驱动。

在一个实施例中，其中所述曲柄轮上设置有第二偏心轴，其与设置在所述平衡质量体上的长形槽活动配合，使得所述曲柄轮驱动所述平衡质量体以往复形式线性运动。

在一个实施例中，所述第一偏心轴与所述第二偏心轴于曲柄轮上为径向相对。

在一个实施例中，其中所述平衡质量体呈长方状，其沿所述工具夹持部往复运动方向延伸，并且设置成抵靠所述壳体的一个外表面。

优选地，所述第一偏心轴与所述曲柄轮之间和/或所述第二偏心轴与所述平衡质量体之间，由滚针轴承支承。

根据本实用新型的另一个实施例，提供了一种设置于往复运动式电动工具内的平衡机构，所述往复运动式电动工具包括电机；往复运动的工具夹持部，与所述电机及所述工具夹持部驱动连接的驱动机构，所述驱动机构包括壳体以及设置在其内的驱动齿轮，所述驱动齿轮通过设置在其上的偏心轴与所述工具夹持部活动连接，所述电机通过所述偏心轴驱动所述工具夹持部的往复运动，

其中，所述平衡机构包括被所述驱动齿轮旋转驱动的第一平衡质量体，设置于所述驱动机构以外的第二平衡质量体，以及与所述第二平衡质量体驱动连接的相位适配机构，所述偏心轴同时驱动所述工具夹持部的往复运动及所述相位适配机构，使所述第二平衡质量体相反于所述第一平衡质量体转动，使得两者所产生垂直于所述工具夹持部往复运动方向的动量互相抵消，所述平衡机构产生与所述工具夹持部往复运动方向平行的往复平衡动量与所述工具夹持部往的复运动所产生的往复动量的至少一部分抵消，以减小所述工具夹持部往复运动时所产生至少一部分的振动。

在一个实施例中，所述相位适配机构使所述平衡机构产生的往复动量的相位与所述工具夹持部产生的往复动量的相位相反。

在一个实施例中，所述第一平衡质量体的质心的位置与所述偏心轴的位置为径向相对。

在一个实施例中，所述驱动齿轮为锥形齿轮，所述从动齿轮，平衡齿轮均为正齿轮。

在一个实施例中，所述相位适配机构包括与所述偏心轴活动连接的从动齿轮，平衡齿轮，以及反向齿轮组，所述从动齿轮通过所述反向齿轮组驱动所述平衡齿轮沿相反方向转动。

在一个实施例中，所述相位适配机构设置成使得所述驱动齿轮的转速与所述平衡齿轮的转速相同。

在一个实施例中，所述驱动齿轮、所述从动齿轮、以及所述平衡齿轮轴向地对齐。

在一个实施例中，所述第一平衡质量体设置于所述驱动齿轮上，使得所述驱动齿轮具有偏离旋转中心的质心。

在一个实施例中，所述第二平衡质量体设置于所述平衡齿轮上，使得所述平衡齿轮具有偏离旋转中心的质心。

根据本实用新型的另一个方面的实施例，提供了具有以上所述平衡机构的往复式电动工具。

本实用新型的平衡机构能与往复式电动工具的驱动机构整合，并且具有紧凑结构，能使驱动机构占用相对较少空间。此外，其简单的结构则有效地减低制作成本。该平衡机构亦适合用于其他往复式电动工具上。

附图说明

以下参照附图通过示例的方式描述本实用新型的实施例，附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的往复式电动工具的示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的驱动机构的分解图，其包括平衡机构；

图3是图2中的驱动机构的立体剖视图；

图4是图2中的所述驱动机构的平面剖视图；

图5是根据本实用新型另一个实施例的驱动机构的分解图，其包括平衡机构；

图6是图5中的驱动机构的立体剖视图；以及

图7是图5中的驱动机构的平面剖视图。

具体实施方式

以下将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的一种往复式电动工具1，具体而言是一种往复式电锯。往复式电动工具1包括机体2、设置于机体2内的电机3、工具夹持部4、以及连接电机3到工具夹持部4的驱动机构(未有示出)。工具夹持部4可与切割工具(未有示出)固定连接，电机3与驱动机构驱动连接，以提供切割用的动力。驱动机构设置有平衡机构，能有效地减少驱动机构内往复运动的部件于操作时所产生的振动。上述的往复式电动工具的整体结构和一般工作原理是本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述。

图2-4描绘了根据本实用新型一个实施例的位于电动工具机体内的驱动机构110，其包括的平衡机构111。驱动机构110可以用于例如图1中所示的往复式电锯，但是并不局限于此。驱动机构110包括壳体112，且工具夹持部104被壳体112滑动地支承。驱动机构110还包括设置于其内的驱动齿轮 113，壳体112用作支撑驱动齿轮113的转动。驱动齿轮113为锥形齿轮，其设置成与锥形的小齿轮105啮合。小齿轮105则与电机的输出轴(没有示出) 固定连接，使得电机通过小齿轮105带动驱动齿轮113旋转。驱动齿轮113上设置有第一偏心轴114，其与工具夹持部104活动连接。工具夹持部104被设置成可相对于壳体112线性移动，其具有与第一偏心轴114驱动连接的长形开口106，使得驱动齿轮113旋转时可带动工具夹持部104往复地线性移动，使固定在工具夹持部104末端的切割工具(没有示出)执行切割操作。由于工具夹持部104具有一定的质量，其在往复运动时产生往复动量。根据其他的实施列，驱动齿轮113可以通过其他惯用的机械驱动方式与电机驱动连接而被电机驱动，本申请不在此赘述。

平衡机构111包括设置于所述壳体112以外的平衡质量体115以及驱动该平衡质量体115的相位适配机构116。相位适配机构116由所述壳体112支承。平衡质量体115被设置成沿工具夹持部104往复移动的方向，即图3中所示的轴线A，往复移动。

相位适配机构116包括由壳体旋转地支承曲柄轮117。优选地，壳体112 与曲柄轮117之间设置有轴承117a。轴承117a将曲柄轮117的周边包围，使得曲柄轮117可相对于壳体112转动。曲柄轮117与驱动齿轮113为同轴设置，曲柄轮117上设置有与第一偏心轴114配合的驱动槽118(见图2)，其与第一偏心轴114驱动接合。操作时，第一偏心轴114一方面驱动工具夹持部104的线性运动，一方面驱动曲柄轮117转动。第一偏心轴114与驱动槽118之间设置有滚针轴承114a，以提升两者于负载时相对运动的顺滑性。曲柄轮117与驱动齿轮113的转动方向为相同。曲柄轮117上设置有第二偏心轴119，其位置与驱动槽118径向相对。如图2所示，第二偏心轴119与设置在平衡质量体 115上的长形槽115a活动配合，以驱动平衡质量体115往复移动。第二偏心轴119与平衡质量体115之间由滚针轴承119a支承。由于该长形槽115a容许第二偏心轴119在其内沿垂直于轴线A方向独立移动，因此平衡质量体115只会被第二偏心轴119沿平行于轴线A的方向驱动。此外，由于曲柄轮117的第二偏心轴119与驱动槽118(即第一偏心轴114)径向相对，使曲柄轮117改变了平衡质量体115的相位，使平衡质量体115的移动方向与工具夹持部104 的移动方向刚刚相反，导致平衡质量体115所产生的动量的相位与所述所述工具夹持部104所产生的动量的相位相反。因此，平衡质量体115往复运动所产生的动量与所述工具夹持部104往复运动所产生的动量能互相抵消或至少部分抵消。

根据图2及图3所示，平衡质量体115呈大致长方状，其沿所述工具夹持部104往复运动方向延伸，并且被设置成抵靠壳体112的一个外表面112a，以使平衡机构111占用较少的空间，以及使驱动机构110的结构紧凑及轻巧。驱动机构110的壳体112外设置有限制平衡质量体115沿同一轴线往复移动的引导装置107。具体地，该引导装置为一个导向片，其被固定于壳体112上。导向片具有平行于轴线B延伸的导向槽108，平衡质量体115的至少一部分被导向槽108支承，使平衡质量体115的移动被限制及引导。

根据图4所示，平衡质量体115由驱动齿轮通113过相位适配机构116驱动连接及驱动，从而驱动平衡质量体115的往复运动产生往复动量。通过相位适配机构116驱动连接，其改变了平衡质量体115的移动相位，使得平衡质量体115所产生的往复动量的相位与所述所述工具夹持部104所产生的往复动量的相位相反，导致平衡质量体115在每个冲程内所产生的动量M2与工具夹持部104所产生的动量M1的至少一部分抵消，能减有效地小所述工具夹持部104 往复运动时所产生至少一部分的振动。

图5至图7示出了根据本实用新型的另一个实施例的具有平衡机构221的驱动机构220。该平衡机构221包括第一平衡质量体225a及第二平衡质量体 225b，其设置成在同一旋转轴上反方向地旋转。第一平衡质量体225a设置在驱动齿轮223上，具体地，第一平衡质量体225a位于偏离驱动齿轮223的转动中心，其可以与驱动齿轮223一体成型或可通过紧固方式耦合到驱动齿轮 223上，使得驱动齿轮223具有偏离旋转中心的质心223a。驱动齿轮223上设置有用于驱动工具夹持部204的偏心轴224，驱动齿轮223的质心223a的位置与偏心轴224的位置为径向相对。

根据图5及图6所示，平衡机构包221括平衡齿轮229以及与第二平衡质量体225b驱动连接的相位适配机构226。相位适配机构226包括由壳体222 枢转地支承从动齿轮227以及反向齿轮组230。壳体222与从动齿轮227之间设置有轴承227a，使得从动齿轮227可相对于壳体222转动。从动齿轮227 与驱动齿轮223为同轴设置，并且设置有与偏心轴224配合的驱动槽228，能让驱动齿轮223上的偏心轴224接合。偏心轴224一方面驱动工具夹持部204的线性运动，一方面驱动从动齿轮227转动。偏心轴224与驱动槽228之间设置有滚针轴承224a，以提升两者于负载时转动的顺滑性。从动齿轮227与驱动齿轮223的转动方向一致。

平衡齿轮229设置于壳体222以外，并且与驱动齿轮223及从动齿轮227 同轴设置。平衡齿轮229能独立于从动齿轮227及驱动齿轮223转动，即可相对于从动齿轮227及驱动齿轮223转动。平衡齿轮229可通过轴承枢转地与从动齿轮227上的轴肩227b(见图5)同轴地耦合。此外，平衡齿轮229被设置成具有偏离其中心的第二平衡质量体225b。同样地，第二平衡质量体225b可以与平衡齿轮229一体成型，或可通过紧固方式耦合到平衡齿轮229上，使得平衡齿轮229具有偏离其转动中心的质心229a。驱动齿轮223、从动齿轮227 以及平衡齿轮229轴向地对齐。

相位适配机构226的反向齿轮组230与从动齿轮227及平衡齿轮229驱动连接及啮合。反向齿轮组230由惰轮231以及复式齿轮232组成。具体地，惰轮231以及复式齿轮232设置于壳体222外，并且被壳体222枢转地支承。从动齿轮227与惰轮231啮合，惰轮231则与复式齿轮232的第一则232a啮合及带动复式齿轮232转动，而复式齿轮232的第二则232b与平衡齿轮229啮合。从动齿轮227通过反向齿轮组230驱动平衡齿轮229，使平衡齿轮229沿相反于从动齿轮227及驱动齿轮223的转动方向转动。有利地，从动齿轮227 和平衡齿轮229均为正齿轮类型。相位适配机构226的从动齿轮227及反向齿轮组230应设有相应的转动比率，使得平衡齿轮229的转速与从动齿轮227及驱动齿轮223的转速相同。驱动机构220还设有与壳体222外表面222a配合的齿轮盖体221a，其将设置于壳体222外的平衡齿轮229及反向齿轮组230 覆盖，避免外物进入平衡机构221影响其运作。

如图7所示，平衡机构221被设置成当驱动齿轮223及平衡齿轮229相对向转动时，驱动齿轮223及平衡齿轮229每完成一个整转，它们各自的质心 223a,229a重叠两次，连续的重叠则产生沿轴线A方向的往复动量。由于驱动齿轮223及平衡齿轮229相对向转动，每个平衡质量体225a,225b于旋转时各自产生垂直于轴线A的动量则互相被抵消，使得平衡机构221只产生沿轴线A方向的往复动量。由于第一平衡质量体225a及第二平衡质量体225b在每次重叠时其位置总与驱动齿轮223上的偏心轴224径向对立，也就是说，平衡机构221产生的往复动量的相位与工具夹持部204产生的往复动量的相位相反，导致平衡机构221在每个冲程内所产生的动量M2与工具夹持部204所产生的动量M1的至少一部分抵消，从而能为往复式电动工具提供很好的平衡或减振效果。

根据本实用新型所提供的平衡机构，其可配置在往复式电锯或曲线锯中，能有效地减少操作时的振动。

对于本领域技术人员而言，本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，上述的实施例应被看作为示范性的，而且是非限制性的。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，例如，滚针轴承114a，224a可以由滚珠轴承，或其他合适的轴承类型来取替。另一方面，小齿轮105，205、驱动齿轮113，223、从动齿轮227、以及反向齿轮组230亦可以采用合适转动比的正齿轮或锥形齿轮互相配合。说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

Claims (20)

1.一种设置于往复运动式电动工具内的平衡机构，所述往复运动式电动工具包括电机,往复运动的工具夹持部，与所述电机及所述工具夹持部驱动连接的驱动机构，所述驱动机构包括壳体以及设置在其内的驱动齿轮，所述驱动齿轮通过设置在其上的第一偏心轴与所述工具夹持部活动连接，所述电机通过所述第一偏心轴驱动所述工具夹持部的往复运动，

其特征在于，所述平衡机构包括设置于所述驱动机构以外的平衡质量体，以及与所述平衡质量体驱动连接的相位适配机构，所述第一偏心轴同时驱动所述工具夹持部进行往复运动及所述相位适配机构，从而驱动所述平衡质量体往复运动并使所述平衡机构产生往复动量，其与所述工具夹持部的往复运动所产生的动量的至少一部分抵消，以减小所述工具夹持部往复运动时所产生至少一部分的振动。

2.根据权利要求1所述的平衡机构，其中所述相位适配机构使得所述平衡质量体所产生的往复动量的相位与所述工具夹持部产生的往复动量的相位相反。

3.根据权利要求1所述的平衡机构，包括引导装置，其限制所述平衡质量体沿同一轴线往复线性移动。

4.根据权利要求3所述的平衡机构，其中所述引导装置包括导向槽，所述平衡质量体的至少一部分被所述导向槽支承。

5.根据权利要求1所述的平衡机构，其中所述相位适配机构包括曲柄轮，所述曲柄轮由所述壳体旋转地支承。

6.根据权利要求5所述的平衡机构，其中所述曲柄轮与所述驱动齿轮的所述第一偏心轴驱动连接，从而使所述曲柄轮被所述驱动齿轮驱动。

7.根据权利要求6所述的平衡机构，其中所述曲柄轮上设置有第二偏心轴，其与设置在所述平衡质量体上的长形槽活动配合，使得所述曲柄轮驱动所述平衡质量体以往复形式线性运动。

8.根据权利要求7所述的平衡机构，其中所述第一偏心轴与所述第二偏心轴于曲柄轮上为径向相对。

9.根据权利要求7所述的平衡机构，其中所述平衡质量体呈长方状，其沿所述工具夹持部往复运动方向延伸，并且设置成抵靠所述壳体的一个外表面。

10.根据权利要求7所述的平衡机构，其中所述第一偏心轴与所述曲柄轮之间和/或所述第二偏心轴与所述平衡质量体之间，由滚针轴承支承。

11.一种设置于往复运动式电动工具内的平衡机构，所述往复运动式电动工具包括电机,往复运动的工具夹持部，与所述电机及所述工具夹持部驱动连接的驱动机构，所述驱动机构包括壳体以及设置在其内的驱动齿轮，所述驱动齿轮通过设置在其上的偏心轴与所述工具夹持部活动连接，所述电机通过所述偏心轴驱动所述工具夹持部的往复运动，

其特征在于，所述平衡机构包括被所述驱动齿轮旋转驱动的第一平衡质量体、设置于所述驱动机构以外的第二平衡质量体、以及与所述第二平衡质量体驱动连接的相位适配机构；所述偏心轴同时驱动所述工具夹持部进行往复运动及所述相位适配机构，使所述第二平衡质量体相反于所述第一平衡质量体转动，使得两者所产生垂直于所述工具夹持部往复运动方向的动量互相抵消，所述平衡机构产生与所述工具夹持部往复运动方向平行的往复平衡动量与所述工具夹持部往的复运动所产生的往复动量的至少一部分抵消，以减小所述工具夹持部往复运动时所产生至少一部分的振动。

12.根据权利要求11所述的平衡机构，其中所述相位适配机构使所述平衡机构产生的往复动量的相位与所述工具夹持部产生的往复动量的相位相反。

13.根据权利要求11所述的平衡机构，其中所述第一平衡质量体的质心的位置被设置成与所述偏心轴的位置为径向相对。

14.根据权利要求11所述的平衡机构，其中所述相位适配机构包括与所述偏心轴活动连接的从动齿轮、平衡齿轮、以及反向齿轮组。

15.根据权利要求14所述的平衡机构，其中所述驱动齿轮为锥形齿轮，所述从动齿轮，平衡齿轮均为正齿轮。

16.根据权利要求14所述的平衡机构，其中所述相位适配机构设置成使得所述驱动齿轮的转速与所述平衡齿轮的转速相同。

17.根据权利要求14所述的平衡机构，其中所述驱动齿轮，所述从动齿轮，以及所述平衡齿轮轴向地对齐。

18.根据权利要求14所述的平衡机构，其中所述第一平衡质量体设置于所述驱动齿轮上，使得所述驱动齿轮具有偏离旋转中心的质心。

19.根据权利要求18所述的平衡机构，其中所述第二平衡质量体设置于所述平衡齿轮上，使得所述平衡齿轮具有偏离旋转中心的质心。

20.一种往复运动式电动工具，其包括权利要求1-19任一项所述的平衡机构。

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