电锤的制作方法

本实用新型涉及一种电锤，属于电动工具技术领域。

背景技术：

在工程施工中常常要用到各种电动工具，例如，使用电锤在在混凝土、楼板、砖墙、以及石材上钻孔。

现有的整机重量在0.9Kg至1.6Kg之间的电锤主要由电机、传动机构、冲击机构、以及夹头等组件组成，其中，整机重量是指电锤去除电池包、辅助手柄和工作头后的重量。具体的，传动机构包括：与电机传动连接的中间轴、套设在中间轴上的摆杆轴承和中间齿轮，该摆杆轴承和中间齿轮能够与中间轴共同旋转。冲击机构包括：与摆杆轴承上套接的摆杆相连接的气缸、收容在气缸内的撞锤、与撞锤配合的撞杆。在冲击机构的前端固定夹头以夹持不同类型的工作头，从而实现不同工况下的钻孔目的。

然而，现有的这种电锤的体积比较庞大，操作者握持不舒适，带来操作不便。

技术实现要素：

本实用新型提供一种电锤，以解决现有技术中存在的上述或者其他潜在技术问题。

根据本实用新型的一些实施例，提供一种电锤，该电锤的整机重量在0.9Kg至1.6Kg之间，其包括：电机、中间轴、摆杆轴承、以及气缸组件；所述电机与中间轴传动连接；所述气缸组件包括：气缸、收容在所述气缸内的撞锤、以及与所述撞锤配合的撞杆；所述摆杆轴承套设在所述中间轴上，且所述摆杆轴承的摆杆与所述撞锤连接；所述气缸的中心线到中间轴的中心线的距离与所述气缸的内径的比值为1.20至1.75。

如上所述的电锤，其中，所述气缸的中心线到中间轴的中心线的距离为23.5至25.5mm。

如上所述的电锤，其中，所述气缸的中心线到中间轴的中心线的距离为24.5mm。

如上所述的电锤，其中，还包括输入齿轮以及夹头组件，所述输入齿轮套设在所述中间轴上、且与所述电机传动连接；所述夹头组件设置在所述撞杆的前方；所述输入齿轮到夹头组件的距离与所述气缸的内径的比值为6.32至7.11。

如上所述的电锤，其中，所述输入齿轮到夹头组件的距离为120mm至135mm。

如上所述的电锤，其中，所述撞杆包括：第一部和第二部，所述第一部的端面与所述撞锤配合，所述第二部的端面与工作头配合，所述第二部的横截面的面积大于所述第一部横截面的面积。

如上所述的电锤，其中，所述撞杆的长度与所述气缸的内径的比值为0.667至0.865。

如上所述的电锤，其中，所述撞杆的长度为13mm至16mm。

如上所述的电锤，其中，所述电机的外径不大于46mm。

如上所述的电锤，其中，所述电机的叠长不大于15mm，其中，所述电机的叠长是指电机中转子和定子的重叠长度。

如上所述的电锤，其中，所述气缸的内径为18.5至19.5mm。

如上所述的电锤，其中，所述气缸的内径为19mm。

如上所述的电锤，其中，所述撞锤的重量为36至46克。

如上所述的电锤，其中，所述撞锤的重量为42克。

如上所述的电锤，其中，所述撞锤撞击撞杆的频率为5400至6000次/分。

如上所述的电锤，其中，所述电锤的整机重量为1.4Kg。

根据本实用新型实施例的技术方案，当气缸的中心线到中间轴的中心线的距离与所述气缸的内径的比值为1.20至1.75时，电锤的体积小巧且工作效率基本不变，操作者抓握电锤更加方便，操作时也更加灵活。

本实用新型的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本实用新型实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本实用新型的多个实施例进行说明，其中：

图1为本实用新型实施例提供的电锤的结构示意图；

图2为图1中撞杆的结构示意图。

图中：

11、电机； 121、中间轴；

122、输入齿轮； 123、摆杆轴承；

124、输出齿轮； 131、气缸；

132、撞锤； 133、撞杆；

1331、后端面； 1332、前端面；

1333、凸台； 1334、密封槽；

141、转套； 142、传动齿轮；

143、锁紧块； 15、机壳；

16、手柄； 171、滑套；

172、防尘盖； 173、垫圈；

174、压板； 175、弹簧；

D:气缸的中心线到中间轴的中心线的距离；

L:输入齿轮到夹头组件的距离；

d:气缸的内径。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

图1为本实施例提供的电锤的结构示意图，图2为图1中撞杆的结构示意图。需要说明的是，本实施例的电锤适用于整机重量在0.9Kg至1.6Kg之间的电锤，优选地，电锤整机重量在1.2Kg至1.6Kg，进一步地，电锤整机重量为1.4Kg。其中，整机重量是指电锤除去电池包、辅助手柄和工作头后的重量。

如图1所示，本实施例的电锤，包括机壳15、电机11、传动机构、气缸组件、以及转套141。机壳15的前端(图1中的右端)为电锤工作时的工作端，机壳15的后端(图1中的左端)为使用者握持电锤的握持端，在机壳15的后端设置有手柄16。在机壳15内安装有转套141，手柄16相对于转套141的轴线倾斜设置。

转套141内收容有气缸组件，为工作头的锤击操作提供动力。该气缸组件包括：收容在转套141内并能够做往复运动的气缸131、收容在气缸131内的撞锤132、以及两端部分别与撞锤132和工作头配合的撞杆133。请参照图2，可选地，在撞锤132上开设有密封槽1334，在密封槽1334内安装有密封圈，以提高撞锤132和转套141之间的密封性。同理的，撞杆133上也可以开设密封槽1334，并在密封槽1334内安装密封圈，以提高撞杆133和转套141之间的密封性。可以理解，当撞锤132和撞杆133均开设有密封槽1334时，可以起到密封作用，从而防止油脂泄露。

转套141的前部设有一个径向贯穿转套141外壁、且在平行于转套141轴线方向闭合的长槽，该长槽的槽壁设置成斜面，在长槽内安装有一个大致为球状的锁紧块143。当锁紧块143卡进长槽内时，在斜面的限制下锁紧块143只能部分伸入到转套141内与工作头上所开设的凹槽相配合，从而使得锁紧块143不至于掉落到转套141内。在转套141的前部还套设有用于夹持工作头的夹头组件，也即在撞杆133的前方设置有夹头组件。该夹头组件包括：套设在转套141外周的滑套171、以及安装在滑套171前端的防尘盖172。滑套171内固定有与锁紧块143配合的垫圈173，用于限制锁紧块143，避免其从长槽内脱出。在垫圈173的后部固定有与锁紧块143配合的压板174，在压板174和转套141之间设置有弹簧175。转套141包括：前部、后部、以及连接前部和后部的台阶面、且前部的直径小于后部的直径，上述弹簧175的一端抵顶在台阶面上，另一端则抵顶在压板174的后表面上。

转套141上还固定有与传动机构传动连接的传动齿轮142，以通过传动机构带动转套141旋转。在本实施例中，传动机构包括：输入齿轮122、摆杆轴承123、输入齿轮122、中间轴121、以及输出齿轮124。传动机构的输入齿轮122固定在中间轴121上、并与电机11的输出轴的齿轮啮合，以通过电机11驱动传动机构的中间轴121旋转。传动机构的输出齿轮124安装在中间轴121上、并与固定在转套141上的传动齿轮142啮合，以便带动转套141旋转。

继续参考图1，传动机构的摆杆轴承123包括内圈和外圈。其中，内圈套接在中间轴121的第二轴部上，并可绕中心轴旋转；与外圈一体成形的摆杆与气缸组件的气缸131铰接，从而当中间轴121带动内圈旋转时，摆杆可以沿中间轴121的轴线摆动，以使气缸131沿转套141的轴线做往复运动，压缩气缸131内壁与撞锤132之间的空气，推动撞锤132撞击撞杆133，进而驱动工作头沿转套141的轴线做往复运动，以进行钎凿操作。

可以想到，当转套141上的传动齿轮142以及气缸组件中的撞锤132同时通过中间轴121被驱动时，如果夹头组件内夹持有工作头，则可以同时进行钻孔和钎凿操作。

但是现有的电锤体积都过于庞大，不利于操作者使用。为了降低电锤的体积，本领域技术人员对电锤的一些单一构件进行了小巧化的尝试。例如，有些方案采用了将电机11从电锤的长度方向调整为与长度方向倾斜的方式，但是，这种方案制造的电锤体积虽然在一定程度上降低了电锤的长度，却增加了电锤的宽度。此外，这样的电锤在空间比较狭小的环境中使用时，操作依然非常的不方便。又例如，另外一些方案采用了降低气缸131的内径d的方式，但是，这种方案却会造成电锤的工作效率出现明显的下降。因此，如何在降低电锤体积的同时保证电锤的工作效率是本领域一直未能解决的疑难问题。

为了获得体积小巧且工作效率基本不变的电锤，申请人对影响电锤体积和工作效率的各个部件(包括但不限于电机11、传动机构、转套141、夹头组件、以及气缸组件等)及他们之间的协同性进行了大量的测试和实验，最后发现通过控制气缸131的中心线到中间轴121的中心线的距离(以下简称为“中心距D”)D与气缸131的内径d之间的比值可以使电锤的体积更加的小巧且保持电锤的工作效率基本不变，从而使操作者抓握电锤更加容易，并且也能方便使用该电锤进行钻孔、钎凿等操作。具体来说，当中心距D与气缸131d之间的比值为1.20至1.75时，电锤的体积相对于市面上同一重量级的电锤的体积减少至少15％，且能够保证电锤的工作效率不降低。

进一步，为了使电锤具有更小的宽度(图1中的纵向距离)以降低整机的体积，中心距D可以选择23.5mm至31.5mm中的任意值，例如，中心距D可以是23.5mm、24.5mm、25.5mm、或者31.5mm。经过实际测试发现，当中心距D为23.5至25.5mm时，电锤的体积和可操作性之间的适配性比较好，优选地，当中心距D为24.5mm时，电锤的体积小巧，也易于操作者手持进行操作，同时能够保证电锤内各个零件的活动空间。

应当理解，在本实施例中，当中心距D取23.5mm至31.5mm中的任意值时，只需要气缸131的内径d能够满足中心距D与其的比值为1.20至1.75即可，在本实施例中不限制气缸131的内径d的数值。

具体来说，每一个中心距D可以对应相同的气缸131内径数值，例如17mm、19mm或者20mm。当然，在设计的时候，每一个中心距D也可以分别对应不同的气缸131的内径d数值。例如，在一些可选的实施方式中，中心距D为31.5mm，气缸131的内径d为18mm，也即，二者的比值为1.75，此时电锤的体积已经比市面上同一重量级的电锤的体积小，使用者操作起来也更方便。在另一些可选的实施方式中，优选中心距D为24.5mm，此时，气缸131的内径d为19mm，也即，二者的比值为1.29，此时电锤的体积可以进一步缩小，并且电锤的操作便捷性也会增强，而且电锤的体积和操作性之间的适配性也进一步增强。在其他一些实施方式中，中心距D为23.5mm，气缸131的内径d为19.5mm，也即，二者的比值为1.20，此时电锤的体积进一步减小。

本实施例的电锤，通过控制中心距D和气缸131的内径d之间的比值，可以缩减电锤的体积，使得电锤更加小巧，便于操作者使用该电锤在工件的表面上进行钻孔、钎凿等操作，并且保证电锤的工作效率基本不变。

实施例二

本实施是在实施例1的基础上，对电锤输入齿轮122到夹头组件的距离(以下简称“箱体长度”)L进行改进，以便进一步缩减电锤的体积。

具体的，在本实施例中，将箱体长度L与气缸131的内径d的比值设置为6.32至7.11，以减少电锤的长度，从而达到缩减电锤体积的目的。可选地，将箱体长度L可以设置成120至135mm，以在能够安装下电锤内部结构的基础上使电锤整体结构更加紧凑，从而缩减电锤的体积。例如，箱体长度L为120mm，气缸131的内径d为19mm，此时，中心距D可选为24.5mm。又例如，箱体长度L为123.7mm，气缸131的内径d为19mm，此时，中心距D可选为24.1mm。再例如，箱体长度L为135mm，气缸131的内径d为19mm，此时，中心距D可选为25.35mm。

可选地，如图2所示，为了使输入齿轮122到夹头组件的距离L满足上述取值，可以将撞杆133与工作头配合的第二部的端面的横截面面积设置为大于撞杆133与撞锤132配合的第一部的端面的横截面积，也即，撞杆133与工作头配合的前端面1332的内径大于撞杆133与撞锤132配合的后端面1331的内径。具体来说，是将撞杆133与撞锤132配合的后端制形成凸台1333，而撞杆133与工作头配合的前端则不形成凸台1333，从而使得撞杆133的前端不能像现有撞锤132中的撞杆133那样伸入到转套141内径较小的前部内，相应的，为了适配缩短了的撞杆133，本实施例中的电锤的转套141以及夹头组件的距离均有所减少，以使工作头的后端部能够在撞杆133工作的时候相接触，以便将锤击能量传递到工作件的表面。

可选地，撞杆133的长度与气缸131的内径d的比值可以为0.667至0.865，从而尽量减少撞锤132和撞杆133之间的能量损失，提高撞锤132的工作效率并缩减电锤的体积。

在实际设计时，撞杆的长度可以是13mm至16mm，优选为15.5mm。例如，撞杆133的长度可以为13mm，气缸131的内径d为19.5mm，此时，箱体长度L可选为135mm，中心距D可选为25.5mm。又例如，撞杆133的长度可以为15.5mm，气缸131的内径d为19mm，此时，箱体长度L可选为120mm，中心距D可选为24.5mm。再例如，撞杆133的长度可以为16mm，气缸131的内径d为18.5mm，此时，箱体长度L可选为130mm，中心距D可选为24.1mm。在本实施例中，优选撞杆的长度为15.5mm，气缸131的内径d优选为19mm。

本实施例的电锤，通过将箱体长度L与气缸131的内径d的比值设置为6.32至7.11，可以降低电锤的长度，从而缩小电锤的体积。并且，当箱体长度L为120mm至135mm时，不仅可以具有足够的长度布置传动机构、转套141、滑套171、气缸组件，而且还能够使得电锤的结构紧凑，并减少撞锤132和撞杆133的能量损失。

实施例三

本实施例是在上述任一实施例的基础上，进一步降低电锤的宽度，以便减小电锤的体积。

具体的，在本实施例中，电机11的外径不大于46mm，以减少电机11所占用的体积，进而降低电锤的体积。可选地，还可以将电机11的叠长设置为不大于15mm，可以继续降低电机11所占用的体积，并保证电机11的工作能力能够满足在工件表面上钻孔、钎凿等操作。进一步，当电机11的外径为46mm，叠长为15mm时，相对于市面上同等锤击重量的电锤就可以降低电锤的体积。在本实施例中，电机11的叠长是指电机11中转子和定子的重叠长度。

本实施例的电锤，可以在电锤的工作效率基本满足要求的情况下进一步减小电锤的体积，从而使电锤更加小巧。

实施例四

本实施例是在上述任一实施例的基础上进行的改进，以提高电锤的工作效率，也即，电锤在工件表面上进行钻孔、钎凿等操作的效率。具体来说，工作效率是指电锤使用相同直径的工作头打同样直径和同样深度的孔所需要的时间的反比。

虽然以上实施例使得电锤的体积相比于市面上同一重量级的电锤的体积减小了至少15％，并保证电锤的工作效率基本不变，或者只有少量的降低。申请人再一次对影响电锤工作效率的部件(包括但不限于电机11、转套141、气缸组件等)以及他们的协调性进行了大量的测试和试验，结果发现当气缸131的内径d设置为18.5至19.5mm，可以在缩减电锤体积的同时提高电锤的工作效率。

具体的，电锤夹头组件内所夹持的工作头的工作动力来自于气缸组件中撞杆133对工作头的锤击动能、以及转套141带动工作头的旋转扭矩。一般来说，为了提高电锤的工作效率，减少电锤在工件上打孔的时间，需要增加单位时间内撞杆133锤击工作头的频率、或者单位时间内工作头旋转的圈数。当气缸131的直径为18.5mm至19.5mm时，撞锤132撞击撞杆133的单次撞击能量能够提高，匹配上相应的中心距D，就可以在减小撞锤132体积的基础上，提高撞锤132的工作效率。经过实际测试后发现，本实施例的电锤相对于市面上同一重量级的撞锤132，不仅体积可以减少至少15％，而且工作效率可以提高至少20％。

在具体设计时，气缸131的内径d可以和中心距D任意搭配，只要满足实施例一的比值即可。例如，当气缸131的内径d为18.5mm时，中心距D可选为31.5mm。又例如，当气缸131的内径d为19mm时，中心距D可选为24.5mm，上述取值也为本实施的优选值。在该取值下的电锤，不仅体积较小、工作效率高，而且二者的匹配性较好。再例如，当气缸131的内径d为19.5mm时，中心距D可选为23.5mm。

进一步，撞锤132的重量可以设置为34至42g，以继续提高撞锤132撞击撞杆133时的单次撞击能量，从而提高电锤的工作效率。例如，当撞锤132的重量为34g时，气缸131的直径可选为18.5mm。又例如，当撞锤132的重量为38g时，气缸131的直径可选为19mm。优选地，当撞锤132的重量为42g时，气缸131的直径可选为19.5mm。

经过测试，在一个具体的测试样机中，电锤的整机重量为1.4Kg，其中心距D为24.5mm、箱体长度L为123.7、撞杆133长度为15.5mm、电机11外径*叠长为46mm*15mm、撞锤132质量为38g、气缸131内径d为19mm。当使用该电锤打深度为50mm，孔径为6mm、8mm、10mm的孔时分别只需要5.3s、6.8s、9.5s，比市面上同一重量级的电锤打同样深度同样孔径的孔所需时间分别缩短至少1.8s、2.3s、0.7s。从以上测试数据可以看出，本实施例的电锤的工作效率相对现有电锤的工作效率有明显提高。

本实施例的电锤，通过控制气缸131的内径d，在保证电锤机身小巧的前提下，可以进一步提高电锤的工作效率。

实施例五

本实施例是在实施例一、实施例二、或者实施例三的基础上进行改进，以提高电锤的工作效率。具体的，是将撞锤132撞击撞杆133的频率设置为5400至6000次/分。通过对撞锤132的撞击频率进行控制，可以获得良好的工作效率。

具体的，在实际设计中，可以通过电机11、摆杆轴承、以及齿轮的齿数、模数等的选配来调节撞锤132撞击撞杆133的频率，从而达到提高电锤工作效率的目的。

实施例6

在上述任一实施例的基础上，可选地，通过选择耐高温的油脂、以及使用耐高温的材料制作传动机构的方式来使电锤在高温下也能正常工作。又可选地，使用8字形支架来支撑和定位中间轴121以及气缸131，以提高气缸131和中间轴121的定位强度，以增强气缸131的稳定性，参见公开号为CN206066361U的实用新型专利，该案全部引入本申请作为参考。再可选地，在电机11支架和机壳15之间设置密封圈并在输出齿轮124和传动齿轮142之间设置泄压孔来提高油脂的密封性，参见公开号为CN204913815U的实用新型专利，该案全部引入本申请作为参考。

在本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。