CN102490161B - 能抵消附加磁扭矩的磁力电锤钻 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能抵消附加磁扭矩的磁力电锤钻。包括壳体，运动传递机构，磁力冲击机构以及钻夹头；在磁力冲击机构中，主动永久磁铁环由同轴反转的大、小永久磁铁环组成，小永久磁铁环嵌套在大永久磁铁环内部；小永久磁铁环端面与驱动盘的大端面固接，驱动盘轴上装有小从动齿轮，小从动齿轮通过惰轮与装在中间轴上的小主动齿轮连接；大永久磁铁环端面与套在驱动盘外的轴套的大端面固定连接，轴套通过轴承固定在电锤钻壳体中，轴套轴上设有大从动齿轮，大从动齿轮与装在中间轴上的大主动齿轮啮合。本发明通过大、小永久磁铁环间的同轴反向旋转，抵消作用于从动永久磁铁环上的附加磁扭矩，减小导向套筒与冲击盘之间的摩擦力，提高冲击效能。

Description

能抵消附加磁扭矩的磁力电锤钻

技术领域

本发明涉及一种手持电动工具，尤其是涉及一种能抵消附加磁扭矩的磁力电锤钻。

背景技术

磁力电锤钻是一种采用磁力机构将旋转运动转换为平移往复运动的电锤钻，较传统的气缸式冲击电钻、气动式冲击锤钻，磁力传动机构具有无磨损、结构简单、噪声震动小、环保无污染等优点。专利号为200710070248.5、200710070110.5以及申请号为200910154740.X 、201110149454.1等专利均涉及磁力电锤钻，其核心机构为同轴串联布置的驱动永久磁铁环、从动永久磁铁环，每个永久磁铁环上存在多个N极、S极交替排列的磁极，并通过导向套筒限制从动永久磁铁环的转动使其仅可作轴向平移运动，当电机通过传动系统带动驱动永久磁铁环转动时，从动永久磁铁环在交替旋转磁场的作用下实现平移往复运动，与此同时主动永久磁铁环在从动永久磁铁环上产生一个附加磁扭矩。上述专利均是通过导向套筒限制冲击盘及从动永久磁铁环的转动来克服该附加磁扭矩，因而导向套筒与冲击盘之间存在很大的正压力，当冲击盘在导向套筒中作高速往复运动时，该附加磁扭矩引起的摩擦力将大量的机械能转化为热能耗散，使电锤钻发热，大大降低了电锤钻的冲击效能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能抵消附加磁扭矩的磁力电锤钻，该冲击机构利用大永久磁铁环、小永久磁铁环间的同轴反向旋转，抵消作用于从动永久磁铁环上的附加磁扭矩，降低电锤钻的发热，提高冲击效能。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

本发明包括壳体；包括电机、安装在中间轴一端的中间齿轮，安装在中间轴另一端的主动齿轮，与主动齿轮相啮合的驱动齿轮组成的运动传递机构，电机电枢轴前端齿轮通过带动中间齿轮来带动中间轴转动；包括驱动盘、主动永久磁铁环、从动永久磁铁环、冲击盘组成的磁力冲击机构以及与旋转套筒末端连接的钻夹头；所述的磁力冲击机构中，主动永久磁铁环由同轴反转的小永久磁铁环、大永久磁铁环组成，小永久磁铁环嵌套在大永久磁铁环内部，小永久磁铁环外径小于大永久磁铁环的内径；小永久磁铁环端面与驱动盘的大端面固定连接，驱动盘的轴上装有小从动齿轮，小从动齿轮通过惰轮与装在中间轴上的小主动齿轮连接；大永久磁铁环端面与套在驱动盘外的轴套的大端面固定连接，轴套通过轴套轴承固定在电锤钻壳体中，轴套轴上设有大从动齿轮，大从动齿轮与装在中间轴上的大主动齿轮啮合。

所述的小永久磁铁环、大永久磁铁环和从动永久磁铁环均沿圆周方向具有相同数目的交替排列的N极、S极，且各磁极所对的圆周角相等。

所述的大主动齿轮和大从动齿轮间的减速比，与通过惰轮连接的小主动齿轮和小从动齿轮间的减速比相同。

本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：

本发明与背景技术中涉及的多项磁力电锤钻相比，通过大永久磁铁环、小永久磁铁环间的同轴反向旋转，抵消了作用于从动永久磁铁环上的附加磁扭矩，大大减小了导向套筒与冲击盘之间的摩擦力，降低了电锤钻的发热，提高了冲击效能。 

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图；

图2是本发明中大永久磁铁环的传动机构斜视图；

图3是本发明中小永久磁铁环的传动机构斜视图；

图4大永久磁铁环、小永久磁铁环磁极分布示意图。

图中：1、旋转套筒，2、旋转套筒轴承，3、限位螺帽，4、驱动齿轮，5、导向套筒，6、冲击盘，7、从动永久磁铁环，8、大永久磁铁环，9、小永久磁铁环，10、轴套轴承，11、轴套，12、大从动齿轮，13、小从动齿轮，14、驱动盘，15、驱动盘轴承，16、支承座，17、电机，18、电机轴承，19、中间轴左端轴承，20、中间轴，21、中间齿轮，22、小主动齿轮，23、惰轮，24、大主动齿轮，25、中间轴右端轴承，26、主动齿轮，27、壳体，28、钻夹头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明包括壳体27；由电机17、安装在中间轴20一端的主动齿轮26，安装在中间轴20另一端的中间齿轮21以及小主动齿轮22、大主动齿轮24，与主动齿轮26相啮合的驱动齿轮4和一端安装在驱动齿轮4孔中的旋转套筒1，与小主动齿轮22相啮合的惰轮23（见图2）及与惰轮23相啮合的安装在驱动盘14上的小从动齿轮13，与大主动齿轮24相啮合的安装在轴套11上的大从动齿轮12组成的运动传递机构；冲击机构以及与旋转套筒1另一端连接的钻夹头28。所述的运动传递机构中，旋转套筒1通过旋转套筒轴承2固定在壳体27内，中间轴20通过中间轴左端轴承19、中间轴右端轴承25分别固定在支承座16及壳体27内，中间轴20通过中间齿轮21与电机17电枢轴上的齿轮啮合，电机17电枢轴通过电机轴承18固定在壳体27内；所述的磁力冲击机构中，其导向套筒5固定在壳体27一端内，位于旋转套筒1内的冲击盘6的小端安装在导向套筒5中，冲击盘6的小端与限位螺帽3连接，冲击盘6的大端位于导向套筒5外端面，安装有磁极沿圆周方向交替排列的从动永久磁铁环7；驱动盘14一端通过驱动盘轴承15固定在壳体27另一端内，驱动盘14的大端与冲击盘6相对的位置同轴装有小永久磁铁环9；驱动盘14的大端周边套有轴套11，轴套11的一端通过轴套轴承10固定在壳体27中，轴套11的大端面与冲击盘6大端面平齐，轴套11的大端面上安装有与小永久磁铁环9同轴且共面的大永久磁铁环8。

所述的小主动齿轮22、小从动齿轮13间的减速比，与通过惰轮23连接的大主动齿轮24、大从动齿轮12间的减速比相同；固定在中间轴20上小主动齿轮22、大主动齿轮24转速相同，使得小从动齿轮13、大从动齿轮12的转速相同、转向相反。

如图2所示，为本发明中大环形永久磁铁8的传动机构斜视图。所述电机17电枢轴上的齿轮与中间轴20一端的中间齿轮21啮合，中间轴20上的大主动齿轮24与轴套11上的大从动齿轮12啮合，轴套11的大端面上固定连接有大环形永久磁铁8。

如图3所示，为本发明中小永久磁铁环9的传动机构斜视图。所述电机17电枢轴上的齿轮与中间轴20一端的中间齿轮21啮合，中间轴20上的小主动齿轮22与惰轮23啮合，惰轮23与装在驱动盘14上的小从动齿轮13啮合，驱动盘14的大端面上固定连接有小环形永久磁铁9。所述惰轮23装在一端固定在支承座16的轴上。

如图4所示，为大永久磁铁环8、小环形永久磁铁环9磁极分布示意图。所述的大永久磁铁环8、小环形永久磁铁环9的磁极沿圆周方向呈N极、S极交替排列，N极与S极的交界面沿圆环径向，且各磁极所对的圆周角相等。

本发明的工作原理：

如图1、图3所示，电锤的壳体27中装有电机17，当电机17转动时，利用其电枢轴前端齿轮带动中间轴20上的中间齿轮21，主动齿轮26与小主动齿轮22、大主动齿轮24均固定在中间轴20上并随中间轴20一起转动，因此，电机17输出扭矩可以通过主动齿轮26传递到驱动齿轮4上，驱动齿轮4固定在旋转套筒1上，旋转套筒1通过旋转套筒轴承2固定在壳体27内，不能进行轴向移动，故只能相对壳体27转动，其前端装有钻夹头28，当驱动齿轮4带动旋转套筒1旋转时，可带动钻夹头28一起转动，从而带动安装在其中的钻头（所有图中均未画出钻头）转动。

同时，由于小主动齿轮22、大主动齿轮24也固定在中间轴20上，当中间轴20逆时针转动时，大主动齿轮24随之转动，带动大从动齿轮12顺时针转动，再带动轴套11顺时针转动，进而带动小永久磁铁环9顺时针转动；与此同时，小主动齿轮22亦随中间轴20逆时针转动，再带动惰轮23顺时针转动，再带动小从动齿轮13逆时针转动，再带动驱动盘14逆时针转动，进而带动大永久磁铁环8逆时针转动，与小永久磁铁环9的转向相反。由于小主动齿轮22、小从动齿轮13间的减速比与通过惰轮23连接的大主动齿轮24、大从动齿轮12间的减速比相同，所以大永久磁铁环8、小永久磁铁环9的转速相同、转向相反。

由于大永久磁铁环8、小永久磁铁环9转速相同、且其上的N极、S极等相位交错分布的（如图4所示），从动永久磁铁环7也是N极、S极交错分布且不能转动，假定初始状态下，大永久磁铁环8、小永久磁铁环9均对从动永久磁铁环7产生最大的吸引力，当大永久磁铁环8、小永久磁铁环9分别逆时针、顺时针转动一个磁极夹时角，大永久磁铁环8、小永久磁铁环9均对从动永久磁铁环7产生最大的排斥力，再分别转动一个磁极夹角时，则均对从动永久磁铁环7产生最大的吸引力，进而依次循环。因此，转速相同、转向相反的大永久磁铁环8、小永久磁铁环9以相同的周期对从动永久磁铁环7产生吸引、排斥作用，从而带动与从动永久磁铁环7固定连接的冲击盘作往复平移运动并冲击钻头，最终实现电锤钻的锤击功能。

由于大永久磁铁环8、小永久磁铁环9的转速相同、转向相反，两者对从动永久磁铁环7产生的附加磁扭矩方向相反，通过合理设置大永久磁铁环8、小永久磁铁环9的内外径值使得这两个反向的附加磁扭矩大小相同，从而抵消附加磁扭矩。

上述具体实施方式用来解释说明发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种能抵消附加磁扭矩的磁力电锤钻，包括壳体（27）；包括电机（17）、安装在中间轴（20）一端的中间齿轮（21），安装在中间轴（20）另一端的主动齿轮（26），与主动齿轮（26）相啮合的驱动齿轮（4）组成的运动传递机构，电机（17）电枢轴前端齿轮通过带动中间齿轮（21）来带动中间轴（20）转动；包括驱动盘（14）、主动永久磁铁环、从动永久磁铁环（7）、冲击盘（6）组成的磁力冲击机构以及与旋转套筒（1）末端连接的钻夹头（28）；其特征在于：所述的磁力冲击机构中，主动永久磁铁环由同轴反转的小永久磁铁环（9）、大永久磁铁环（8）组成，小永久磁铁环（9）嵌套在大永久磁铁环（8）内部，小永久磁铁环（9）外径小于大永久磁铁环（8）的内径；小永久磁铁环（9）端面与驱动盘（14）的大端面固定连接，驱动盘（14）的轴上装有小从动齿轮（13），小从动齿轮（13）通过惰轮（23）与装在中间轴（20）上的小主动齿轮（22）连接；大永久磁铁环（8）端面与套在驱动盘（14）外的轴套（11）的大端面固定连接，轴套（11）通过轴套轴承（10）固定在电锤钻壳体（27）中，轴套（11）轴上设有大从动齿轮（12），大从动齿轮（12）与装在中间轴（20）上的大主动齿轮（24）啮合。

2.根据权利要求1所述的一种能抵消附加磁扭矩的磁力电锤钻，其特征在于：所述的小永久磁铁环（9）、大永久磁铁环（8）和从动永久磁铁环（7）均沿圆周方向具有相同数目的交替排列的N极、S极，且各磁极所对的圆周角相等。

3.根据权利要求1所述的一种能抵消附加磁扭矩的磁力电锤钻，其特征在于：所述的大主动齿轮（24）和大从动齿轮（12）间的减速比，与通过惰轮（23）连接的小主动齿轮（22）和小从动齿轮（13）间的减速比相同。

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