CN215268030U - 直线电机驱动的缓冲机构及电动工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种直线电机驱动的缓冲机构及电动工具，包括内置于壳体内的定子组件和动子组件，动子组件的轴芯穿设有一动子支撑件，二者在定子组件内做直线往复运动，动子组件的两端与壳体的内壁之间形成第一腔体和第二腔体，第一腔体、第二腔体分别与设置于壳体上的输入端、输出端相连通；壳体内至少有一端设置有一弹性件，弹性件包括弹簧和缓冲垫，弹性件在初始状态下的长度小于第一腔体和/或第二腔体，当动子组件移动至壳体端部的极限位置时，动子支撑件的端面与弹性件抵接并压缩弹性件。在壳体内的端部设置由弹簧和缓冲垫组成的弹性件，来减少磨损和冲击，降低产生的噪音，延长使用寿命和可靠性。

Description

直线电机驱动的缓冲机构及电动工具

技术领域

本实用新型涉及直线电机技术领域，具体地涉及一种直线电机驱动的缓冲机构及具有该缓冲结构的电动工具。

背景技术

随着生活条件的不断改善，人们对生活中各方面的要求也越来越高，因此，在人们生活中所使用的各种生活用品和电器产品也在不断推陈出新。目前市场上的吹吸机、气泵、水泵、清洗机曲线锯，往复锯，电镐等电力工具，民用市场几乎以旋转电机加转换机构的方式实现，这样有几个问题，一是体积大，二是效率相对低，需要更多的能耗带动转换机构，三是精度变低，成本变高，增压效果弱。

在直线电机的工作过程中，需要不断地运动至机壳内的极限位置，在高速运行的过程常常会对机壳造成一定的冲击，导致整体设备易损坏、寿命短的问题，导致使用效果欠佳，同时会产生极大的振动噪音。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种直线电机驱动的缓冲机构及电动工具。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

直线电机驱动的缓冲机构，包括内置于壳体内的定子组件和动子组件，所述动子组件的轴芯穿设有一动子支撑件，二者在所述定子组件内做直线往复运动，所述动子组件的两端与所述壳体的内壁之间形成第一腔体和第二腔体，所述第一腔体、第二腔体分别与设置于壳体上的输入端、输出端相连通；所述壳体内至少有一端设置有一弹性件，所述弹性件包括弹簧和缓冲垫，所述弹性件在初始状态下的长度小于所述第一腔体和/或第二腔体，当所述动子组件移动至所述壳体端部的极限位置时，所述动子支撑件的端面与所述弹性件抵接并压缩所述弹性件。

优选的，所述第二腔体的内壁具有一环状的限位块，所述限位块将所述第二腔体分隔成中空腔和缓冲腔，所述中空腔位于所述动子支撑件的端面与所述缓冲腔之间，所述限位块的内径小于所述弹性件的外径，以将所述弹性件限定于所述缓冲腔内。

优选的，所述弹性件的轴芯中空，所述缓冲垫为环状并固设于所述弹簧的端面与所述限位块抵接，所述弹簧具有预压缩量，使得所述弹性件的两端分别与所述限位块、壳体抵接。

优选的，所述缓冲垫为橡胶弹性体和/或金属弹性体。

优选的，所述定子组件的两端设置有与之共轴的支撑定位件，所述动子组件的两端设置有滑动部，所述滑动部套设于所述动子支撑件上并通过设置于所述动子支撑件两端的固定件和紧固件与所述动子组件紧固，所述动子组件、滑动部动子支撑件三者在所述定子组件和支撑定位件内同步移动。

优选的，所述固定件设置于所述动子支撑件在所述第一腔体内移动的端部，所述紧固件设置于所述动子支撑件在所述第二腔体内移动的端部，所述紧固件的外周壁上具有一向外延伸的挡片，所述挡片的外径小于所述限位块的内径且大于所述缓冲垫的内径，所述紧固件的外周壁直径小于所述缓冲垫的内径。

优选的，所述第一腔体与所述输入端相连通，所述第二腔体与所述输出端相连通，所述动子支撑件的轴芯具有中空的流通管道，所述流通管道连通所述第一腔体和第二腔体。

优选的，所述输入端为设置于所述第一腔体的侧壁上的一组与所述壳体的外部相通的通气孔；所述壳体与所述固定件相对的端面上设置有用于缓冲的弹性垫片。

优选的，所述输入端为设置于所述第一腔体的端部轴心的与所述壳体的外部相通的通孔；所述第一腔体也具有中空腔和缓冲腔，所述中空腔位于所述动子支撑件的端面与所述缓冲腔之间，所述缓冲腔内设置有一复位弹簧，当所述动子组件移动至所述壳体端部的极限位置时，所述固定件的端面与所述复位弹簧抵接。

电动工具，包括如上所述的直线电机驱动的缓冲机构。

本实用新型的有益效果主要体现在：

1、在壳体内的端部设置由弹簧和缓冲垫组成的弹性件，来与做直线往复运动的动子组件的端部相接触，弹簧缓冲所述动子组件阻止其继续前进，减少其对壳体端部的冲击；缓冲垫大大减少了动子组件的端部与弹簧之间硬接触造成的磨损，以及产生的噪音，延长使用寿命和可靠性；

2、第一腔体、第二腔体被划分为中空腔和缓冲腔，弹簧、复位弹簧设置于缓冲腔内，使其与动子支撑件的端面之间还间隔一个中空腔，这样的结构使得弹簧、复位弹簧不与动子组件保持接触，仅在动子组件移动至壳体端部时才对其施加缓冲作用，避免了在动子组件正常运动过程中对其增加额外负载，提高所述动子组件的运动效率，降低能耗；

3、紧固件的前端可伸入弹性件的轴心，进一步缩短壳体的径向长度，缩小整体体积；

4、弹簧具有预压缩量，可以提高其反弹弹力，确保与紧固件接触时对紧固件施加反弹压力，提高了弹簧的精度和缓冲作用产生的可靠性；

5、本实用新型给提供了弹簧+气弹簧的缓冲结构和弹簧+弹簧的缓冲结构，可以适应不同需要的工具，扩大了适用范围。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型第一实施例的示意图；

图2：图1中A部分的放大图；

图3：图1中B部分的放大图；

图4：本实用新型第二实施例的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限于本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

此技术运用于电动工具行业、家电行业、玩具行业、部分工业等直线型工作机领域，如电钉枪、铆钉枪、胶枪、曲线锯、往复锯、电镐等等。

此技术方案主要针对柱形直线型电机及电磁铁直线型动力机。优先运用于圆柱形封闭磁路直线动力机。

以下以圆柱形闭环磁路直线动力机做方案描述。

如图1至图4所示，本实用新型揭示了一种直线电机驱动的缓冲机构，包括内置于壳体1内的定子组件2和动子组件3，所述动子组件3的轴芯穿设有一动子支撑件9，二者在所述定子组件2内做直线往复运动，所述动子组件3的两端与所述壳体1的内壁之间形成第一腔体4和第二腔体5，所述第一腔体4、第二腔体5分别与设置于壳体1上的输入端6、输出端7相连通；所述壳体1内至少有一端设置有一弹性件8，所述弹性件8包括弹簧801和缓冲垫802，所述弹性件8在初始状态下的长度小于所述第一腔体4和/或第二腔体5，当所述动子组件3移动至所述壳体1端部的极限位置时，所述动子支撑件9的端面与所述弹性件8抵接并压缩所述弹性件8。

本实用新型在在所述壳体1内的端部设置由弹簧801和缓冲垫802组成的弹性件8，来与做直线往复运动的动子组件3的端部相接触，弹簧801阻止其继续前进所述动子组件3，对其起到缓冲作用，减少其对壳体端部的冲击；所述缓冲垫802大大减少了所述动子组件3的端部与弹簧801之间硬接触造成的磨损，以及产生的噪音，延长使用寿命和可靠性。在其他可行的实施例中，也可以不设置所述缓冲垫802，使所述弹簧801的端面直接与所述动子组件3的端部接触。

具体的如图1、图2所示，所述第二腔体5的内壁具有一环状的限位块501，所述限位块501将所述第二腔体5分隔成中空腔100和缓冲腔200，所述中空腔100位于所述动子支撑件9的端面与所述缓冲腔200之间，所述限位块501的内径小于所述弹性件8的外径，以将所述弹性件8限定于所述缓冲腔200内。这样的结构使所述弹性件8与所述动子支撑件9的端面之间还间隔一个中空腔100，用于所述动子组件3的正常运动，使得所述弹性件8不与所述动子组件3始终保持接触，而仅在所述动子组件3移动至壳体1端部时才对其施加缓冲作用，避免了在所述动子组件3正常运动过程中对其增加额外负载，提高所述动子组件3的运动效率，降低能耗。所述弹簧801的优选压缩量为±2mm，当然在其他可行的实施例中，所述弹簧801的具体压缩长度可以根据所述动子组件3的具体动力进行设置。

进一步的，所述弹性件8的轴芯中空，所述缓冲垫802为环状并固设于所述弹簧801的端面与所述限位块501抵接，所述弹簧801具有预压缩量，使得所述弹性件8的两端分别与所述限位块501、壳体1抵接。所述弹簧801具有预压缩量，可以提高其反弹弹力，确保与紧固件接触时对紧固件施加反弹压力，提高了弹簧的精度和缓冲作用产生的可靠性。所述弹簧801的优选预压缩量为3mm，在其他可行的实施例中，所述弹簧801也可以设置其他合适的预压缩量。

所述缓冲垫802为橡胶弹性体821或金属弹性体822或二者相结合的形式。如图2所示的实施例均为所述橡胶弹性体821和金属弹性体822相结合的形式，所述金属弹性体822与所述弹簧801的端面相贴合，所述橡胶弹性体821再与所述金属弹性体822相贴合，所述金属弹性体822增大了所述橡胶弹性体821与弹簧801的接触面积，提高了所述缓冲垫802与所述弹簧801之间固接的稳定性，同时给所述橡胶弹性体821提高了支撑，提高了橡胶弹性体821的刚性，使其不易破损，延长其使用寿命。

为了提高所述动子组件3运动的稳定性，所述定子组件2的两端设置有与之共轴的支撑定位件10，所述动子组件3的两端设置有滑动部11，所述滑动部11套设于所述动子支撑件9上并通过设置于所述动子支撑件9两端的固定件12和紧固件13与所述动子组件3紧固，所述动子组件3、滑动部11动子支撑件9三者在所述定子组件2和支撑定位件10内同步移动。

具体的，所述固定件12设置于所述动子支撑件9在所述第一腔体4内移动的端部，所述紧固件13设置于所述动子支撑件9在所述第二腔体5内移动的端部。

如图1、图2所示，所述紧固件13的外周壁上具有一向外延伸的挡片1301，所述挡片1301的外径小于所述限位块501的内径且大于所述缓冲垫802的内径，所述紧固件13的外周壁直径小于所述缓冲垫802的内径，这样的结构使得所述紧固件13可以部分伸入所述弹性件8的轴心，且所述挡片1301会与所述弹性件8相抵接，如此设置减少所述壳体1的轴向长度，缩小了整体体积，降低了制造成本。所述紧固件13的端面与所述挡片1301之间的长度小于所述缓冲垫802的长度，确保了所述挡片1301会与所述弹性件8相抵接，保证所述弹性件8缓冲作用的实现。当然，在其他可行的实施例中，所述紧固件13的端面也可以直接与所述弹性件8相抵接。

在图示的优选实施例中，所述第一腔体4与所述输入端6相连通，所述第二腔体5与所述输出端7相连通，所述动子支撑件9的轴芯具有中空的流通管道901，所述流通管道901连通所述第一腔体4和第二腔体5。所述流通管道901的设置提高了所述壳体1内的流体流动的容量，提高所述动子组件3的运动效率，降低了重量和成本。本方案对所述输入端6、输出端7的位置不作限定，在其他可行的实施例中，所述第一腔体4可与所述输出端7相连通，所述第二腔体5也可以与所述输入端6相连通，所述输入端6、输出端7也可以设于其中一个腔体上。所述流通管道901可以适用采用流体的直线电机驱动结构中，在其他可行的实施例中，所述动子支撑件9也可以为实心结构。

如图1至图3所示为本实用新型的第一实施例，在第一实施例中，所述输入端6为设置于所述第一腔体4的侧壁上的一组与所述壳体1的外部相通的通气孔，以输入所述壳体1的外部气体。所述输出端7优选设置于所述第二腔体5的端部轴心处，在其他可行的实施例中，所述输出端7可以设置于其他合适的位置。

在第一实施例中，当所述动子组件3向所述第二腔体5移动时，所述第一腔体4内形成负压，以输入所述壳体1的外部流体；当所述动子组件3向所述第一腔体4移动时，所述第一腔体4此时对所述固定件12具有缓冲作用，形成气弹簧结构。为了进一步提高所述气弹簧的缓冲效果，所述固定件12的外壁与所述定位支撑件10之间设置有密封圈16。

所述壳体1与所述固定件12相对的端面上设置有用于缓冲的弹性垫片14。所述弹性垫片14对所述固定件12具有进一步的缓冲作用，以减少所述固定件12对所述壳体1的冲击，所述弹性垫片14可由具有弹性的材质制成，例如橡胶。

如图2所示为本实用新型的第二实施例，所述第二实施例的大体结构与第一实施例类似，其区别点在于所述输入端6的结构不同，以及所述第一腔体4内具有与所述第二腔体5内相似的弹簧缓冲结构。

具体的，所述输入端6为设置于所述第一腔体4的端部轴心的与所述壳体1的外部相通的通孔，以输入所述壳体1的外部气体。所述输出端7优选设置于所述第二腔体5的端部轴心处，在其他可行的实施例中，所述输出端7可以设置于其他合适的位置。

所述第一腔体4也具有中空腔100和缓冲腔200，所述中空腔100位于所述动子支撑件9的端面与所述缓冲腔200之间，所述缓冲腔200内设置有一复位弹簧15，当所述动子组件3移动至所述壳体1端部的极限位置时，所述固定件12的端面与所述复位弹簧15抵接。所述固定件12的端部为与所述缓冲腔200的开口相匹配的形状，以使得所述固定件12与所述复位弹簧15充分接触。此外，所述固定件12的端部具有橡胶圈17，以避免与所述缓冲腔200的腔壁硬接触。

本方案进一步揭示了动力工具，包括外壳及其他动力工具，如电钉枪、铆钉枪、胶枪、曲线锯、往复锯、电镐等设备所具有的其他结构，如电路板、启停件、电源等构件，此处相应的动力工具的结构为已知技术，在此不作赘述，本方案的动力工具的创新点在于给一些不使用流体或部分使用流体的直线电机驱动机构提供了上述实施例的直线电机驱动的缓冲机构来取代，从而降低使用过程中产生的噪音和不必要的磨损，延长使用寿命。

应当理解，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，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，各实施方式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。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.直线电机驱动的缓冲机构，包括内置于壳体（1）内的定子组件（2）和动子组件（3），所述动子组件（3）的轴芯穿设有一动子支撑件（9），二者在所述定子组件（2）内做直线往复运动，其特征在于：所述动子组件（3）的两端与所述壳体（1）的内壁之间形成第一腔体（4）和第二腔体（5），所述第一腔体（4）、第二腔体（5）分别与设置于壳体（1）上的输入端（6）、输出端（7）相连通；所述壳体（1）内至少有一端设置有一弹性件（8），所述弹性件（8）包括弹簧（801）和缓冲垫（802），所述弹性件（8）在初始状态下的长度小于所述第一腔体（4）和/或第二腔体（5），当所述动子组件（3）移动至所述壳体（1）端部的极限位置时，所述动子支撑件（9）的端面与所述弹性件（8）抵接并压缩所述弹性件（8）。

2.根据权利要求1所述的直线电机驱动的缓冲机构，其特征在于：所述第二腔体（5）的内壁具有一环状的限位块（501），所述限位块（501）将所述第二腔体（5）分隔成中空腔（100）和缓冲腔（200），所述中空腔（100）位于所述动子支撑件（9）的端面与所述缓冲腔（200）之间，所述限位块（501）的内径小于所述弹性件（8）的外径，以将所述弹性件（8）限定于所述缓冲腔（200）内。

3.根据权利要求2所述的直线电机驱动的缓冲机构，其特征在于：所述弹性件（8）的轴芯中空，所述缓冲垫（802）为环状并固设于所述弹簧（801）的端面与所述限位块（501）抵接，所述弹簧（801）具有预压缩量，使得所述弹性件（8）的两端分别与所述限位块（501）、壳体（1）抵接。

4.根据权利要求3所述的直线电机驱动的缓冲机构，其特征在于：所述缓冲垫（802）为橡胶弹性体（821）和/或金属弹性体（822）。

5.根据权利要求4所述的直线电机驱动的缓冲机构，其特征在于：所述定子组件（2）的两端设置有与之共轴的支撑定位件（10），所述动子组件（3）的两端设置有滑动部（11），所述滑动部（11）套设于所述动子支撑件（9）上并通过设置于所述动子支撑件（9）两端的固定件（12）和紧固件（13）与所述动子组件（3）紧固，所述动子组件（3）、滑动部（11）动子支撑件（9）三者在所述定子组件（2）和支撑定位件（10）内同步移动。

6.根据权利要求5所述的直线电机驱动的缓冲机构，其特征在于：所述固定件（12）设置于所述动子支撑件（9）在所述第一腔体（4）内移动的端部，所述紧固件（13）设置于所述动子支撑件（9）在所述第二腔体（5）内移动的端部，所述紧固件（13）的外周壁上具有一向外延伸的挡片（1301），所述挡片（1301）的外径小于所述限位块（501）的内径且大于所述缓冲垫（802）的内径，所述紧固件（13）的外周壁直径小于所述缓冲垫（802）的内径。

7.根据权利要求6所述的直线电机驱动的缓冲机构，其特征在于：所述第一腔体（4）与所述输入端（6）相连通，所述第二腔体（5）与所述输出端（7）相连通，所述动子支撑件（9）的轴芯具有中空的流通管道（901），所述流通管道（901）连通所述第一腔体（4）和第二腔体（5）。

8.根据权利要求7所述的直线电机驱动的缓冲机构，其特征在于：所述输入端（6）为设置于所述第一腔体（4）的侧壁上的一组与所述壳体（1）的外部相通的通气孔；所述壳体（1）与所述固定件（12）相对的端面上设置有用于缓冲的弹性垫片（14）。

9.根据权利要求7所述的直线电机驱动的缓冲机构，其特征在于：所述输入端（6）为设置于所述第一腔体（4）的端部轴心的与所述壳体（1）的外部相通的通孔；所述第一腔体（4）也具有中空腔（100）和缓冲腔（200），所述中空腔（100）位于所述动子支撑件（9）的端面与所述缓冲腔（200）之间，所述缓冲腔（200）内设置有一复位弹簧（15），当所述动子组件（3）移动至所述壳体（1）端部的极限位置时，所述固定件（12）的端面与所述复位弹簧（15）抵接。

10.电动工具，其特征在于：包括如权利要求1-9任一所述的直线电机驱动的缓冲机构。

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