电动工具的制作方法

1.本发明涉及一种电动工具，具体涉及一种手持式电动工具。


背景技术：

2.手持式电动工具目前已被广泛使用于各个领域，手持式电动工具的优势在于易于携带，操作轻便，因而手持式工具的小型化更有利于提升其使用体验和操作便利性，电动工具通常包括驱动装置、传动装置、输出装置和控制装置，而通常驱动装置、传动装置和输出装置沿驱动装置的轴线依次传动连接地设置于机身中，在机身的轴向方向因结构较多占据了一定的尺寸和空间，因此如何缩小手持式工具的整机尺寸，往往最终在于如何缩小机身轴向方向上的尺寸，因而如何改进整机各部分结构或者各部分的配合连接结构，使得最终可进一步缩小整机轴向尺寸的同时便于加工制造，已成为本领域技术人员以期解决的技术问题。


技术实现要素：

3.为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种结构紧凑的电动工具。
4.为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种电动工具，其包括：机壳，包括主机壳和与其连接的头部壳体；驱动机构，包括驱动轴；输出机构，设于所述头部壳体中，包括：输出轴，设于机身的前端，用于对外输出动力，和主轴，传动连接所述输出轴和所述驱动轴；所述输出机构还包括:端盖，与所述头部壳体的后端盖合，所述端盖包括沿轴向向前延伸的轴向延伸部，所述主轴被支承于所述轴向延伸部上远离其中心线的径向外侧。
5.进一步地，所述驱动轴被支承于所述轴向延伸部的径向内侧。
6.进一步地，所述输出机构还包括：内支承件，设于所述轴向延伸部的内周，可旋转地支承所述驱动轴；和外支承件，套设于所述轴向延伸部的外周，可旋转地支承所述主轴。
7.进一步地，所述主轴包括设于其后端的被所述外支承件支承的支承套，所述支承套与所述轴向延伸部在轴向上至少部分交叠。
8.进一步地，所述支承套的内径大于等于20mm。
9.进一步地，所述内支承件与所述外支承件在轴向上至少部分交叠。
10.进一步地，所述主轴还包括传动架和连接部，所述连接部与所述输出轴传动连接，所述传动架位于所述支承套和连接部之间；所述传动架包括互相连通的行星齿轮安装槽和驱动轴接收槽，所述驱动轴穿过所述支
承套进入所述驱动轴接收槽。
11.进一步地，所述支承套中设有安装所述外支承件的组装开口，所述传动架的后端侧设有若干与所述组装开口连通的轮轴孔，所述轮轴孔用于安装行星轮轴。
12.进一步地，所述输出机构还包括隔离垫片，所述隔离垫片安装于所述组装开口中，至少部分地隔离所述外支承件与所述轮轴孔。
13.进一步地，所述驱动机构还包括后支承件，支承于所述驱动轴上远离所述输出机构的后端。
14.进一步地，所述驱动机构还包括气流元件，所述气流元件的叶片与所述后支承件在轴向上至少部分交叠。
15.进一步地，所述机壳还包括尾部机壳，从所述主机壳的后端与所述主机壳盖合，所述尾部机壳中设有固定所述后支承件的安装座。
16.进一步地，所述电动工具为电钻或者螺丝批。
17.本发明的有益之处在于：本发明实施方式的电动工具，通过对主轴、端盖以及机壳的结构改进，在不牺牲整机性能的基础上，使得整机结构更紧凑，缩小了机身轴向的尺寸，同时新的主轴结构更容易加工、具有更高的加工精度和更低的制造成本。整机尺寸的缩小使得操作更加便利，有利于提升用户的使用体验。
附图说明
18.图1是本发明电动工具的结构示意图；图2是图1中的电动工具打开右机壳和尾部机壳后的结构示意图；图3是图1中的电动工具的局部剖视图；图4是图1中的电动工具尾部机壳的组装示意图；图5是本发明电动工具的输出机构和驱动机构的结构示意图；图6是图5中沿a-a方向的剖视图；图7是本发明电动工具的输出机构和驱动机构除去头部壳体后的组装示意图；图8是本发明电动工具的驱动轴、端盖和主轴的组装示意图；图9是本发明电动工具的端盖结构示意图；图10是本发明电动工具的主轴结构示意图；图11是图10中主轴的主视图；图12是图10中主轴的组装示意图。
19.附图标记说明：100-电动工具；111-主机壳；111a-左机壳；111b-右机壳；112-头部壳体；113-尾部机壳；113a-安装座；200-驱动机构；210-电机；220-驱动轴；221-电机轴；222-齿轮轴；230-气流元件；300-输出机构；310-夹具；320-主轴；321-支承套；322-组装开口；323-传动架；323a-行星齿轮安装槽；323b-驱动轴接收槽；323c-轮轴孔；324-连接部；
330-旋转冲击组件；331-冲击块；332-输出轴；340-端盖；340a-端盖中心线；341-轴向延伸部；341a-径向外侧；341b-径向内侧；350-行星齿轮；360-行星轮轴；370-隔离垫片；400-控制机构；500-外支承件；600-内支承件；700-后支承件。
具体实施方式
20.以下结合附图对本发明作具体介绍。
21.参见附图1，为本发明的一种电动工具100，具体为一种手持式电动工具，其中本发明实施例中为一种电动螺丝批，当然也可以为一种电钻。
22.如图1所示，其中电动工具100包括机身和电源装置，其中如图2所示，机身内设有驱动机构200、控制机构400和输出机构300等，控制机构400包括控制电路板，输出机构300与驱动机构200连接，并受驱动机构200驱动运转；电源装置用于为电动工具100供电，本实施方式中的电源装置为电池包（未在图中示出）。
23.其中机身的大部分被包覆于机壳中，本实施方式中的机壳包括主机壳111、头部壳体112和尾部机壳113，参见附图2所示，其中输出机构300设于头部壳体112内，头部壳体112位于机身的前端，且其至少部分的延伸入主机壳111中。驱动机构、控制机构设于主机壳111内，主机壳111上设有用于与电池包连接的展脚，电池包与控制机构400和驱动机构200电连接，电池包为驱动机构200提供动力，当然，电动工具也可以是交流工具，此时电源装置包括与市电连接的插头和电线。
24.如图2-图4所示，主机壳111包括左机壳111a和右机壳111b，左机壳111a和右机壳111b可通过螺钉组装成一体，尾部机壳113设于机身的后端，在左机壳111a和右机壳111b组装完成后从机身的后端通过螺钉固定于主机壳111上。本实施方式中头部机壳112的前半部分裸露于主机壳111外，后半部分被左机壳111a和右机壳111b夹持固定于主机壳111中。
25.参见附图5-图7所示，本发明的输出机构300包括夹具310、主轴320和旋转冲击组件330，其中旋转冲击组件包括冲击块331和输出轴332，主轴320传动连接输出轴332和驱动轴220。输出轴332设于机身的前端，用于对外输出动力；具体地，输出轴332的前端设有用于安装工作附件的固定腔，输出轴332可连接工作附件并对外输出动力。其中本发明实施例中的工作附件300为螺丝批批头，夹具310为夹头，工作附件插入固定腔后被夹具夹持固定。
26.其中如图5-图8所示，驱动机构200包括电机210和驱动轴220，电机210将电池包提供的电能转化为机械能，驱动轴220将电机210输出的旋转运动传递至主轴320，并最终将主轴320的旋转转换为旋转冲击组件330旋转脉冲。本实施方式中的驱动轴220包括电机轴221和齿轮轴222，齿轮轴222和电机轴221传动连接，同时齿轮轴222的前端设有与主轴320上行星齿轮系传动连接的主动齿轮，用于将驱动轴220的旋转传递至主轴320，由此实现动力的传递。
27.参见附图8，主轴320上设置有用于形成旋转冲击的v型槽，由此将电机210的连续的旋转输出转换为冲击式的旋转脉冲。具体地，主轴320上的v型槽通过钢球与冲击块331连接，用于驱动冲击块331的轴向冲击，由此实现了主输320的轴向运动和旋转运动。同时，旋转冲击组件330还包括弹簧，弹簧用于使得冲击块331复位。
28.如图9所示，本实施方式中的输出机构还包括端盖340，其中如图5和图6所示，端盖340与头部壳体112的尾端盖合，端盖340包括伸入头部壳体112中的轴向延伸部341，其中参见附图6，轴向延伸部341沿驱动轴轴向前端延伸，如图9所示，主轴320被支承于轴向延伸部341上的径向外侧；驱动轴220被支承于轴向延伸部341的径向内侧，其中径向外侧341a指在径向上远离端盖中心线340a的一侧；径向内侧341b指在径向上相对靠近端盖中心线340a的一侧。
29.如图6所示，本实施方式中的电动工具包括外支承件500和内支承件600，其中外支承件500支承驱动轴220；内支承件600支承主轴320。可以理解的是内支承件600可以是内支承轴承、外支承件500可以是外支承轴承；当然，作为可替代的实施方式，其中内支承件600和外支承件500也可以分别为衬套。
30.其中端盖340上的轴向延伸部341为形成于端盖340上的轴套，驱动轴220至少部分地被支承于轴套的内周，主轴320被支承于轴套的外周。
31.如图9所示，轴向延伸部341为一设于端盖中部的轴套，其与端盖340一体成型，构成为该轴向延伸部341的轴套沿驱动轴220的轴向向机身前端延伸，轴套的中心即构成为安装支承驱动轴220的内支承件600中心安装孔，轴套的外圆周面构成为安装外支承件500的安装面，主轴320通过外支承件500被支承于轴向延伸部341的外周面上。可以理解的是，外支承件500和内支承件600分别支承于端盖轴向延伸部341的径向内外两侧。
32.其中参见附图3-附图4，为了进一步加强对电机轴211的支撑，还设有后支承件700，同样地，后支承件700可以为轴承或者衬套，其被固定支撑于尾部机壳113中，具体地，如图4所示，尾部机壳113中设有用于固定后支承件700的安装座113a。
33.本实施方式中的驱动机构200还包括设置于电机210后端的气流元件230，气流元件230用于旋转产生冷却气流，其中如图6所示，气流元件230的叶片与后支承件700轴向交叠设置。正由于通过将后支承件700的安装座113a设置于尾部壳体113上，实现了后支承件700从后端安装至电机轴211上，并将尾部壳体113从后端对后支承件700进行安装固定，从而允许后支承件700与气流元件230在轴向上交叠，由此进一步缩短整机的轴向尺寸。
34.如图10和图12所示，本实施方式中的主轴320包括设于其后端的支承套321，其中支承套321为自主轴320后端延伸出的环状件，支承套321中形成有组装开口322，组装开口322用于接收外支承件500、部分轴套以及驱动轴210。
35.如图10-图12所示，本实施方式中的主轴320还包括传动架323和连接部324，传动架323设于支承套321和连接部324之间。如图10所示，传动架323包括互相连通的行星齿轮安装槽323a和驱动轴接收槽323b，驱动轴210穿过支承套321的组装开口322后进入驱动轴接收槽323b，具体地，位于电机轴211前端的齿轮轴212进入驱动轴接收槽323b中并与安装在行星齿轮安装槽323a中的行星齿轮350啮合。
36.如图10所示，其中传动架323上设有若干轮轴孔323c，轮轴孔323c用于安装支承行星齿轮350的行星轮轴360，本实施方式中的轮轴孔323c设置在传动架323上朝向组装开口
322的一侧，轮轴孔323c与组装开口322连通。换言之，如图10所示，本实施方式中的轮轴孔323c设置于传动架323靠近支承套321的后侧端壁上。
37.行星轮轴360可由组装开口322沿主轴轴向插入至轮轴孔323c中，由此将行星齿轮350与传动架323固定。本实施方式中的行星齿轮组为一级行星齿轮传动组件，该一级行星齿轮组件包括三个行星齿轮350，与之对应的行星轮轴360和轮轴孔323c也分别设有三个。当然，行星齿轮组也可以为多级行星齿轮传动组件，在此不作限定。
38.为进一步缩小整机的轴向尺寸，其中本实施方式中的内支承件600和外支承件500沿驱动轴的轴向至少部分交叠或重叠设置，由此以进一步减小机身的轴向尺寸。当然，内支承件600和外支承件500也可不在轴向上交叠设置，例如轴向错开设置。
39.本发明实施方式中的主轴320后端设有与外支承件500配合的支承套321，因此允许将安装行星轮轴360的轮轴孔323c设置于行星架的后端，换言之，本实施方式正由于主轴320后端设有支承套321，且支承套321与外支承件500的外周面配合，由此在支承套321内设有用于安装外支承件500的组装开口322，且组装开口322设置较大可允许从主轴320的后端安装行星轮轴360。另一方面，由于本实施方式的主轴320后端设置有组装开口322，因此主轴320和驱动轴220的支承方式不同，即外支承件500和内支承件600的径向尺寸不同，因此进一步允许外支承件500和内支承件600在轴向上交叠设置，由此进一步减小了整机的轴向尺寸。
40.现有的主轴结构其行星轮轴有两种安装方式，第一种方式从主轴的前端插入行星轮轴，即主轴行星架的前端面上设有轮轴孔；第二种方式从主轴的后端插入行星轮轴，即主轴行星架的后端面上设有轮轴孔。其中采用第一种方式的主轴结构，当从主轴前端打孔时，需要夹持主支承部位进行加工，而由于现有技术中的主轴后端的支承部位（即对应于本技术中的支承套位置）轴向长度较短径向尺寸较小，不容易被稳固夹持，因此在加工过程中难以保证主轴前端的加工精度。采用第二种方式的主轴结构，由于从主轴后端打空，行星轮轴孔设于主轴后端支承部位的外周，因此为避免与行星轮轴孔干涉，支承部位的径向尺寸受到限制，即支承部位的径向尺寸通常较小，通常采用径向尺寸较小的主轴支承件，由于主轴支承件的径向尺寸较小，因此通常不能够与驱动轴支承件在轴向交叠或重叠，只能与驱动轴支承件并排设置，从而导致整机轴向尺寸较长。
41.由于现有技术中的主轴后端部通常采用内支承轴承，因此主轴后端无法预留用于安装行星轮轴的轮轴孔，而将轮轴孔设置于主轴前端，由此行星轮轴由主轴前端安装，与之对应地，在主轴前端的轮轴孔前侧设置有轮轴垫片，在主轴后端的主轴支承件处需额外设置有轴承垫片，因此在主轴轴向上需设置有两个垫片，变向地增加了整机的轴向尺寸，不利于整机的小型化。
42.另一方面，上述结构在组装输出机构时，组装时需从主轴前端插入行星轮轴，而需从后端安装支承件等，因此不能依照一个方向顺序组装，不符合产线组装的操作习惯，不利于提高产线的组装效率。
43.本发明实施方式的输出机构300，由于主轴320的后端采用的外支承件500，主轴320的后端具有较大的开口，由此允许从主轴320的后端安装行星轮轴，另一方面，由于外支承件500与行星轮轴360相邻设置，因此仅需在外支承件500和传动架323之间设置有一个隔离垫片370即可以同时实现对外支承件500和行星轮轴360的限位和隔离，由此可知本实施
方式中的隔离垫片370为一种二合一垫片，用于同时实现对主轴支承件和行星轮轴的限位和保护。
44.具体地，如图8、图10、图12所示，本实施方式中的输出机构300还包括隔离垫片370，其中隔离垫片370设于主轴320的轴向后端，隔离垫片370安装于组装开口322中，其至少部分的覆盖轮轴孔323c，即至少部分地隔离外支承件500与轮轴孔323c，用于同时对行星轮轴360和外支承件500进行限位和隔离。
45.本发明实施方式的主轴结构一方面，在主轴轴向减少了零件数量，进一步缩短了整机轴向的尺寸，有利于整机结构的紧凑和小型化。另一方面，经验证，该结构的主轴320其轴向后端的支承套321相较于现有技术的主轴结构加工难度小，精度高，具有更低的制造成本，由此进一步降低了整机的成本，提高了整机的可靠度。
46.本实施方式中由于主轴320的后端设有支承套321，支承套321通过一个外支承件500支承，因此其组装开口322足够大以至于可预留安装行星轮轴360的轮轴孔323c，允许从主轴320的后端组装行星轮轴，更符合产线的装配习惯，有利于提高产线效率。
47.本发明实施方式的电动工具，通过对主轴、端盖以及机壳的结构改进，在不影响整机性能的基础上，使得整机结构更紧凑，缩小了机身轴向的尺寸，同时新的主轴结构更容易加工、具有更高的加工精度和更低的制造成本，且有利于提高产线组装的效率；另外，整机尺寸的缩小使得操作更加便利，有利于提升用户的使用体验。
48.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。