电锤的制作方法

文档序号:22588906发布日期:2020-10-23 12:06阅读:158来源:国知局
电锤的制作方法
本实用新型涉及电动工具领域,具体涉及一种电锤。
背景技术
:在工程施工中常常要用到各种电动工具,例如,使用电锤在混凝土、楼板、砖墙、石材上钻孔。电锤包括电机、传动机构、冲击机构以及夹头。其中,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,且能够沿中间轴的轴线滑动。冲击机构包括:收容在转套内的气缸组件,该气缸组件包括:气缸以及与撞锤配合的撞杆,摆杆轴承的摆杆和气缸铰接。在冲击机构的前端固定夹头,以夹持不同类型的工作头,从而实现不同的钻孔目的。然而,现有的去除电池包、辅助手柄和工作头后裸机质量为0.9kg至1.6kg的电锤钻孔效率低,续航能力差。技术实现要素:基于上述现有技术,本实用新型提出一种电锤,旨在提升打孔效率,并保持体积小巧的特点。一种电锤,所述电锤包括:机壳;电机,收容于所述机壳内,用于输出旋转动力;电池包,为所述电机旋转提供电能;输出机构,用于连接夹头组件,所述输出机构包括转套、以及收容于所述转套内的撞杆,所述撞杆能够相对所述转套作线性运动,从而对夹持于所述夹头组件的工作头进行锤击;传动机构,所述传动机构连接所述电机与所述输出机构,所述传动机构包括中间轴、摆杆轴承、和气缸组件,所述电机与所述中间轴通过齿轮传动连接,所述摆杆轴承安装于所述中间轴,所述摆杆轴承能够随所述中间轴一起转动;所述转套与所述中间轴通过齿轮传动连接;所述气缸组件包括气缸和至少部分收容在所述气缸内的撞锤,所述撞锤用于撞击所述撞杆,所述气缸收容在所述转套内,并且所述气缸与所述摆杆轴承的摆杆连接;所述气缸的内径为16毫米至20毫米,所述撞锤的质量为46克至50克。优选地,所述撞锤的质量为47.5克。优选地,工作头能够通过夹头组件安装于所述转套,所述电锤上安装的工作头的输出转速为1200至1400转/分钟。优选地,工作头能够通过夹头组件安装于所述转套,所述电锤上安装的工作头的输出转速为1300转/分钟。优选地,所述电机为无刷电机。优选地,所述中间轴的转速为4100转/分钟至4800转/分钟。优选地,所述电机相对于所述中间轴倾斜设置。优选地,所述电锤的裸机质量为0.9kg至1.6kg。优选地,所述电锤的裸机质量为1.2kg至1.6kg。优选地,所述电锤的裸机质量为1.4kg。采用上述技术方案,通过调整电锤中撞锤的质量,提高电锤的打孔效率,使打孔速度较快。另外,无刷电机在电锤上的应用,使得并且电锤在小巧的同时,裸机质量相对更轻,同时使电锤打单个孔的能量损耗减小;由于打孔效率的提高和打单个孔的能量损耗减小,电锤的续航能力则变强;也就是说,在电池包的电压相同、容量相同的情况下,单个电池包能使上述技术方案中的电锤打更多的孔。附图说明图1示出了根据本实用新型的实施方式的电锤的结构示意图。附图标记说明1机壳2电机3传动机构31第一齿轮32中间轴33第二齿轮34摆杆轴承35第三齿轮36第四齿轮4气缸组件41气缸42撞锤5转套6手柄7电池包f前后方向具体实施方式为了更加清楚地阐述本实用新型的上述目的、特征和优点,在该部分结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。除了在本部分描述的各个实施方式以外,本实用新型还能够通过其他不同的方式来实施,在不违背本实用新型精神的情况下,本领域技术人员可以做相应的改进、变形和替换,因此本实用新型不受该部分公开的具体实施例的限制。本实用新型的保护范围应以权利要求为准。本实施例的电锤适用于裸机质量在0.9kg至1.6kg之间的电锤,优选地,电锤的裸机质量在1.2kg至1.6kg之间,更优选地,电锤的裸机质量为1.4kg。其中,裸机质量是指电锤除去电池包、辅助手柄和工作头或类似附件后的质量。该电锤适合加工直径6mm至10mm的孔。如图1所示,电锤包括机壳1、电机2、传动机构3、输出机构及电池包7,电机2、传动机构3及输出机构均安装于机壳1内。电池包7为电机2旋转提供电能,传动机构3连接电机2与输出机构,使电机2输出的旋转动力通过传动机构3传递至输出机构。图1中以输出机构的轴线o为界,其轴线上部和下部表示气缸组件4的两种状态。机壳1的前端(图1中的右端)为电锤工作时的工作端,机壳1的后端(图1中的左端)为使用者握持电锤的握持端,在机壳1的后端设置有手柄6。手柄6相对于电锤的前后方向f倾斜设置。输出机构包括转套5和撞杆,撞杆收容于转套5内,撞杆的前部设置有用于夹持工作头的夹头组件。撞杆能够相对转套5作线性运动,从而对夹持于夹头组件的工作头进行锤击。传动机构3包括第一齿轮31、中间轴32、第二齿轮33、摆杆轴承34、第三齿轮35、第四齿轮36和气缸组件4。第一齿轮31连接于电机2的输出轴,中间轴32能够转动地安装于机壳内,第二齿轮33和第三齿轮35安装于中间轴32,通过第二齿轮33与第一齿轮31啮合使电机2能够驱动中间轴32转动。电机2的轴线相对于电锤的前后方向f倾斜,中间轴32的轴线与电锤的前后方向f一致,第一齿轮31和第二齿轮33为锥齿轮。第四齿轮36安装于转套5,转套5的轴线方向与电锤的前后方向f一致,第三齿轮35和第四齿轮36啮合从而驱动转套5旋转。这样,当相应的工作头夹持在夹头组件时,使用者可以用本实施例提供的电锤进行钻孔操作。气缸组件4包括气缸41和撞锤42,撞锤42至少部分地收容在气缸41内,撞锤42设置于撞杆的后端撞锤42能够沿气缸41的轴向做往复运动,使撞锤42撞击撞杆,以便为工作头的锤击操作提供动力。转套5具有空腔,气缸41收容在转套5的空腔内的。气缸41的内径为16毫米至20毫米。可以理解,在电锤领域,气缸41的内径范围直接影响电锤的重量级和工作能力,例如电锤的裸机质量在1.2kg至1.6kg之间的轻型电锤,气缸41的内径可以为19毫米。摆杆轴承34安装于中间轴32,摆杆轴承34包括内圈、外圈和摆杆。其中,内圈安装于中间轴32,并且能够随中间轴32旋转。与外圈一体成形的摆杆与气缸41铰接,从而当中间轴32带动内圈旋转时,摆杆可以沿中间轴121的轴线前后摆动,以使气缸41沿转套5的轴线做往复运动,压缩气缸41的内壁与撞锤42之间的空气,推动撞锤42撞击撞杆,进而驱动工作头沿转套5的轴线做往复运动,以进行钎凿操作。可以想到,当转套5上的第四齿轮36和撞锤42同时被驱动时,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。中间轴32的转速为4100转/分钟至4800转/分钟,例如4500转/分钟。中间轴32的转速对应摆杆的摆动频率,而摆杆的摆动频率对应撞锤42的撞击频率。撞锤42的合理的锤转比设定,代表了电锤的高效率,本实施例中锤转比设定为47:9时,撞锤42的工作效率较高。在中间轴32的转速范围确定的情况下,可以根据选用的电机2及其转速,调整电机和中间轴之间齿轮的传动比来实现,从而保证了电锤的高效率。进一步地,在撞锤42的外周面开设有密封槽,在密封槽内安装有密封圈,以提高撞锤42和转套5之间的密封性。同理的,撞杆的外周面也可以开设密封槽,并在密封槽内安装密封圈,以提高撞杆和转套5之间的密封性。可以理解,当撞锤42和撞杆均开设有密封槽时,可以起到密封作用。经过研究和实验,申请人发现,通过调整撞锤42的质量可以达到提高电锤工作效率的目的。使用撞锤42质量分别为42g、45g、47.5g、49.8g以及52g的5台电锤样机打孔,记录样机在相同材料上打相同孔径、相同深度的孔所用时间。在气缸41的内径确定的情况下,撞锤42的直径与气缸41的内径相匹配,在撞锤42的材料不改变的情况下,在测试中通过改变撞锤42的长度来改变撞锤的质量,因此在5次测试中撞锤42的直径以及其他参数均相同。表1从表1中可以看出,当撞锤质量为42克至49.8克时,当撞锤42的质量增加时,电锤的工作效率也相应提高,打孔所用时间减少。在以上测试中,当撞锤42的质量为47.5克时,打尺寸为6×50和8×50的孔所用时间最短,当撞锤42的质量为49.8克时,打尺寸为10×80的孔所用时间最短。但是当撞锤42的质量为49.8克和52克时,打孔时电锤有明显的振动,握持手感下降。当撞锤42的质量继续增加至54.3克时,电锤不能正常工作,无法进行打孔。因此,本实施例选用质量为46至50克的撞锤。优选地,撞锤的质量为47.5克。申请人还发现通过调整工作头的输出转速,可以提高电锤的工作效率。使用工作头的输出转速分别为800转/分钟、900转/分钟、1000转/分钟、1100转/分钟、1200转/分钟、1300转/分钟以及1400转/分钟的电锤样机打孔,记录电锤样机在相同材料上打相同孔径、相同深度的孔所用时间。在7次测试中不会调整齿轮的传动比,通过改变施加于电机的电压来改变工作头的输出转速,因此不会影响电锤的锤转比(单位时间内撞锤的撞击次数与转套旋转的圈数的比值),在7次测试中除了转速之外的其他参数均相同。表2从表2中可以看出,当工作头的输出转速为800至1300转/分钟时,工作头的输出转速越高,打孔所需时间越短。此外,申请人还发现,当工作头的输出转速超过1300转/分钟时,电机的转速相应提高,使气缸的运动幅度过大,无法将摆杆轴承34摆动的能量完全转化为撞锤42的锤击能量,导致打孔效率降低,打孔时间变长。故本实施例中将工作头的输出转速设定为1200至1300转/分钟。优选地,电锤工作头的输出转速设定为1300转/分钟。在预定的中间轴32的转速范围(4100转/分钟至4800转/分钟)情况下,可以通过调整第三齿轮35和第四齿轮36的传动比实现电锤工作头的预期输出转速。可以理解,在本申请文件中,并不限定必须同时控制撞锤42质量和工作头的输出转速,在某些实施例中也可以单独控制撞锤42质量或者工作头的输出转速。使用分别安装有刷电机和无刷电机的电锤样机在相同材料上打相同孔径、相同深度的孔,电锤样机的电池均选用相同的电压为20v、容量为2.0ah锂电电池包,分别记录使用有刷电机和无刷电机的电锤的打孔个数。表3孔径×深度(mm×mm)6×508×5010×80有刷电机(个)344021无刷电机(个)555626从表3中可以看出,在电池包的电压相同、容量相同的情况下,使用无刷电机的电锤可以打孔的个数更多。使用无刷电机可以使电锤打单个孔的能量损耗减小。由于打孔效率的提高和打单个孔的能量损耗减小,从而可以提高电锤的续航能力,单个电池包充满电之后可以打更多个孔。并且电锤使用无刷电机使得电锤保持体积较小的同时裸机质量较轻。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。当前第1页12
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