专利名称：通用性的电动工具的电动机组件及其制造方法
技术领域：
本发明大体上涉及电动工具，更具体地涉及电动工具的电动机组件。
背景技术：
在本领域中已经知道了多种电动工具，其中的许多种用于专业应用中。在专业应用中，电动工具通常经受到重负荷的使用和较大的扭矩。至少因为这些原因，定制的电动机组件通常特别设计成可满足将使用该电动机组件的专业电动工具应用的操作要求。实际上，为用于专业应用的电动工具的新生产线开发电动机组件经常涉及到设计和/或改进电动机组件中的相当大数量的部件和零件。因此，与研制这种电动机组件相关的时间、资源和成本可能相当显著，并且也许是禁止性的。
发明概要根据本发明，提供了一种可至少在第一和第二电动工具应用中使用的电动工具的电动机组件。该电动工具的电动机组件包括通用零件，其可与为第一电动工具应用定制的第一风扇导流板中的任一个相连，以及与为第二电动工具应用定制的第二风扇导流板相连。如同为每一电动工具应用而定制的零件一样，该通用零件可包括多个零件。在本发明一个方面中，定制零件可用于不止一种电动工具应用中。
从下文所提供的详细描述中可以清楚本发明的其它适用区域。应当理解，下述详细描述和特定示例虽然显示了本发明的至少一个优选实施例，但是其只是出于说明性的目的，并非试图限制本发明的范围。
附图简介从该详细描述和附图中可以更充分地理解本发明，其中
图1是根据本发明的原理为电动圆锯配置的电动工具的电动机组件的透视图；图2是图1所示电动机组件的顶视3是电动机组件沿图2中的平面3-3的纵向剖视图；图4是电动机组件沿图2中的平面4-4的纵向剖视图；图5是根据本发明的原理为电动往复锯配置的电动工具的电动机组件的透视图；和图6是根据本发明的原理为电动冲击扳手配置的电动工具的电动机组件的透视图。
在所有图中，相应的标号表示相应的特征。
优选实施例的详细描述优选实施例的以下描述在性质上仅仅是示例性的，绝不意欲限制本发明以及其应用或用途。
大体上参见图1，图中显示了根据本发明一个实施例的用于电动圆锯的构造中的电动工具的电动机组件10。虽然图1显示了为电动圆锯配置的电动机组件10，但是本发明更普遍地涉及一种包括有通用零件的电动机组件，其可在许多种不同的电动工具应用中的任一种应用中使用。该通用零件可与为不同的电动工具应用而定制的零件相连，在示例性实施例中，这些电动工具应用包括电动圆锯(图1至4)、电动往复锯(图5)和电动冲击扳手(图6)。
通过引入通用零件，本发明消除了每次开发新的或不同的电动机组件时需要开发这些通用零件的需求。这样，本发明显著地降低了开发电动机组件所需的资源、时间和成本总量。实际上，使用本发明可允许通过重新设计和/或改进仅仅一或两个电动机组件的零件就可以开发出用于不同的电动工具应用的电动机组件。
在所示实施例中，电动工具的电动机组件10(图1)、110(图5)和210(图6)的通用零件包括端盖12、电刷系统43(图4)、电枢33(图3)(电枢33的电枢轴36和绕组40除外)、永磁定子37和电动机罩14。端盖12通常提供了后轴承支架，例如保护罩54(图3)。端盖12和电动机罩14可与第一风扇导流板16、第二风扇导流板116和第三风扇导流板216均相连。各风扇导流板16，116，216定制成可分别在特定的电动工具应用中使用，例如下述实施例中的电动圆锯、电动往复锯和电动冲击扳手。应当理解，该通用零件可用于其它的电动工具应用中，例如钻机、冲击式钻机、斜切锯、窄锯条机锯等，其中用于每一这种电动工具应用中的风扇导流板针对那种应用而进行定制，但构造成可与端盖12和电动机罩14相连。
端盖12和电动机罩14最后与哪种风扇导流板16，116，216相连将取决于正在组装哪种电动机组件10，110，210。也就是说，端盖12和电动机罩14在电动机组件10中与第一风扇导流板16相连，在电动机组件110中与第二风扇导流板116相连，而在电动机组件210中与第三风扇导流板216相连。
如下所述，为将通用零件与定制零件相连制订了通用方案。在本发明的一个方面中，该通用方案将为通用零件和定制零件提供通用的安装孔或紧固孔模式。然而应当注意，将各种定制零件相互连接起来的方式对于定制零件的特定电动工具应用来说也许是独特的。另外，对于一个电动工具应用而言，各定制零件不必是独特的。
参见图1至4，现在将详细描述圆锯的电动机组件10。如图所示，电动机组件10包括端盖12、电动机罩14、风扇导流板16和齿轮箱18，齿轮箱18也用作安装板和前轴承支架。齿轮箱18通过合适的紧固件19如螺钉而与风扇导流板16相连。
端盖12包括两个法兰部分20(图3)。各法兰部分20设有一个或多个孔22，这些孔处于与设置在风扇导流板16中的螺丝套或孔24相对应的模式中。实现，各风扇导流板16、116(图4)、216(图5)都设有这一通用的紧固孔模式。这又允许通过合适的紧固件26将端盖12及电动机罩14与风扇导流板16，116，216中的任意一种相连。
在图3所示的实施例中，风扇导流板16与端盖12及电动机罩14如下所示地相连。紧固件26延伸穿过设于端盖12的法兰部分20中的孔22，穿过电动机罩14，并最后进入到设于风扇导流板16中的孔24中。在电动机罩14中，紧固件26穿过形成于永磁定子37的两个半圆磁体35(图4)之间的间隙或空间。(虽然图1-4的实施例是示例性的带有永磁定子的永磁电动机，但是应当理解，本发明也可用于其它的电动机，例如具有永磁电枢和绕线式定子的永磁电动机或具有绕线式电枢和定子的通用电动机。)紧固件26还穿过形成在电动机罩14的内表面与电枢33的叠片38及绕组40之间的空间。
紧固件26可包括范围广泛的合适紧固件。在所示实施例中，紧固件26包括螺钉，其可自拧入风扇导流板16中的相应螺丝套或孔24内。在拧入到孔24中以后，螺钉头部28抵靠在法兰部分20上，从而将风扇导流板16固定在端盖12上，并且电动机罩14实质上夹紧或夹在风扇导流板16和端盖12之间。
现在主要参见图4，电动机组件10通过利用绕线式电枢33和具有磁体35的永磁定子37来产生动力。电枢33具有周围设有叠片38的电枢轴36，以及围绕着电枢轴36的管形件或套筒42，其中绕组40缠绕在叠片上。换向器32固定在电枢轴36的一端。电刷系统43包括至少部分地封装在电刷盒44中的电刷34，其与电源电连接。采用刷辫46来将电刷34电连接到其对应的电刷盒44上。电刷盒44以使电刷34与换向器32相接触的方式连接在端盖12上。为了保证即使在换向器32转动时在电刷34和换向器32之间仍能保持良好的电接触，使用弹簧48将电刷34弹性地偏压在换向器32上。通常来说，换向器电刷34从电源中传递动力给电枢33的换向器32，导致电枢33旋转。为了使电枢轴36能够相对自由地旋转，在电枢轴36的相对端部处设置了轴承50和52。轴承50显示为设于保护罩54中。
电动机组件10还包括可产生轴向气流(即与电动机组件10的中央纵向轴线31平行的气流)的轴流风扇30。然而，本发明允许开发人员根据对预期电动工具应用来说为优选的气流性质来定制风扇和/或风扇导流板。例如，电动机组件110(图5)和210(图6)分别包括可产生径向气流(即与电动机组件的中央纵向轴线正切的气流)的径流风扇130，230。
除风扇30，130，230和导流板16，116，216之外，本发明还允许对电动机组件的其它零件进行定制。其它可进行定制的示例性电动机组件的零件包括风扇导流板16，116，216、风扇30，130，230、电枢轴36，136，236、齿轮箱18，118，218、前轴承支架、安装板、绕组40和轴承52，这至少部分地取决于使用该电动机组件的电动工具应用的特殊要求。
在所示实施例中，对于各电动机组件10，110和210都通用的零件包括端盖12、包括但不限于换向器32和叠片38的电枢33(电枢轴36除外)、电刷系统43(例如电刷34、电刷盒44、刷辫46、弹簧48)、永磁定子37和电动机罩14。除了端盖12和电动机罩14之外，电动机组件10，110，210还可包括其它的通用零件。
应当理解，根据具体的应用，可将某些定制零件制成为通用的，反之亦然。例如，电枢轴36和绕组40对于某些应用可以是通用的，而不用定制。
在另一优选形式中，本发明提供了一种制造用于不同电动工具应用的电动机组件的方法。该方法大体上包括提供至少一个通用零件，其可与用于第一电动工具应用的第一定制零件相连，并且可与用于第二电动工具应用的第二定制零件相连；当电动工具的电动机组件将要用于第一电动工具应用中时，将该通用零件与第一定制零件相连；以及当电动工具的电动机组件将要用于第二电动工具应用中时，将该通用零件与第二定制零件相连。
在此处显示并介绍的示例性实施例中，本方法包括建立一种可将端盖12及电动机罩14与第一风扇导流板16、第二风扇导流板116和第三风扇导流板216中的每一个都相连的通用方案；当电动机组件10的预期电动工具应用是电动圆锯时，将端盖12及电动机罩14与第一风扇导流板16相连；当电动机组件10的预期电动工具应用是电动往复锯时，将端盖12及电动机罩14与第二风扇导流板116相连；而当电动机组件10的预期电动工具应用是电动冲击扳手时，将端盖12及电动机罩14与第三风扇导流板216相连。
在各电动机组件的构造10，110，210中，采用通用方案(例如紧固件26和通用的紧固孔模式)将端盖12及电动机罩14与相应的风扇导流板16，116，216相连。另外，本方法还包括将风扇导流板16，116，216与其它的定制零件相连(例如齿轮箱18，118，218、风扇30，130，230、安装板、前轴承支架、电枢轴36，136，236等)。而且，本方法还可包括将端盖12及电动机罩14与其它的通用零件(例如电枢33的换向器32和叠片38、电刷34、电刷盒44、刷辫46、弹簧48、永磁定子37和轴承50)相连。
由于其构造上的大致相似性，电动机组件10，110，210可在同一生产线上生产，并根据需要为定制零件进行少量的加工变更。这又显著地降低了制造成本。
本发明预期可适用于范围广泛的电动工具应用中。因此，对电动圆锯、电动往复锯和电动冲击扳手的具体引用不应被认为是将本发明的范围限制在这些特定的电动工具应用中。
本发明的描述在性质上仅仅是示例性的，绝不是想要限制本发明以及其应用或用途。因此，不脱离本发明实质的变型都属于本发明的范围内。这种变型并不认为是脱离了本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种至少可用于第一和第二电动工具应用的电动工具的电动机组件，所述电动工具的电动机组件包括通用零件，其可与为所述第一电动工具应用定制的第一风扇导流板和为所述第二电动工具应用定制的第二风扇导流板中的任何一个相连。
2.根据权利要求1所述的电动工具的电动机组件，其特征在于，所述至少第一和第二电动工具应用包括钻机和锯机。
3.根据权利要求1所述的电动工具的电动机组件，其特征在于，所述通用零件和所述第一及第二风扇导流板可允许所述通用零件通过一个或多个通用紧固件而与所述第一和第二风扇导流板中的任何一个相连。
4.根据权利要求3所述的电动工具的电动机组件，其特征在于，所述通用紧固件包括螺钉。
5.根据权利要求3所述的电动工具的电动机组件，其特征在于，所述通用零件和每个所述风扇导流板包括通用的紧固孔模式。
6.根据权利要求5所述的电动工具的电动机组件，其特征在于，所述通用零件包括具有所述通用紧固孔模式的法兰部分。
7.根据权利要求1所述的电动工具的电动机组件，其特征在于，所述通用零件包括端盖和电动机罩，所述电动机罩设置在所述端盖和与所述通用零件相连的所述风扇导流板之间。
8.一种至少可用于第一和第二电动工具应用的电动工具的电动机组件，所述电动工具的电动机组件包括至少一个通用零件，其与为所述第一电动工具应用定制的第一零件和为所述第二电动工具应用定制的第二零件中的一个相连。
9.根据权利要求8所述的电动工具的电动机组件，其特征在于，所述定制零件包括风扇导流板。
10.根据权利要求9所述的电动工具的电动机组件，其特征在于，所述电动工具应用包括钻机和锯机。
11.根据权利要求9所述的电动工具的电动机组件，其特征在于，所述定制零件包括下述中的至少一个风扇；齿轮箱；前轴承支架；安装板；和电枢轴。
12.根据权利要求9所述的电动工具的电动机组件，其特征在于，所述至少一个通用零件包括端盖。
13.根据权利要求12所述的电动工具的电动机组件，其特征在于，所述至少一个通用零件还包括与所述端盖相连的电动机罩；设于所述电动机罩内的磁体；换向器；和电刷。
14.根据权利要求8所述的电动工具的电动机组件，其特征在于，所述通用零件和为各电动工具应用定制的所述至少一个定制零件中的每一个可允许所述通用零件通过一个或多个通用紧固件而与所述至少一个定制零件中的任何一个相连。
15.根据权利要求14所述的电动工具的电动机组件，其特征在于，所述通用紧固件包括螺钉。
16.根据权利要求14所述的电动工具的电动机组件，其特征在于，所述通用零件和所述第一及第二定制零件中的每一零件都包括通用的紧固孔模式。
17.根据权利要求16所述的电动工具的电动机组件，其特征在于，所述通用零件包括具有所述通用紧固孔模式的法兰部分。
18.根据权利要求8所述的电动工具的电动机组件，其特征在于，所述电动机组件还包括用于将所述通用零件与所述第一及第二定制零件中的任何一个相连的装置。
19.一种制造可用于不同电动工具应用的电动工具的电动机组件的方法，所述方法包括提供至少一个通用零件，其可与为第一电动工具应用定制的第一零件相连，以及可与为第二电动工具应用定制的第二零件相连；当所述电动工具的电动机组件将要用于所述第一电动工具应用时，将所述通用零件与所述第一定制零件相连；和当所述电动工具的电动机组件将要用于所述第二电动工具应用时，将所述通用零件与所述第二定制零件相连。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述提供至少一个通用零件包括建立用于将所述通用零件与所述第一及第二定制零件中的任何一个相连的通用方案。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述通用方案包括位于所述通用零件、所述第一及第二定制零件以及一个或多个通用紧固件中的通用的紧固孔模式。
22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述通用零件包括端盖和电动机壳；所述第一定制零件包括第一风扇导流板；和所述第二定制零件包括第二风扇导流板。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当所述电动工具的电动机组件将要用于所述第一电动工具应用时，将第一其它定制零件与所述第一风扇导流板相连；和当所述电动工具的电动机组件将要用于所述第二电动工具应用时，将第二其它定制零件与所述第二风扇导流板相连。
24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将其它的通用零件与所述端盖和电动机壳中的至少一个相连。
全文摘要
一种电动工具的电动机组件，包括可与为第一电动工具应用定制的第一零件相连以及与为第二电动工具应用定制的第二零件相连的通用零件。当电动机组件将要用于第一电动工具应用时，将该通用零件与第一定制零件相连。当电动机组件将要用于第二电动工具应用时，将该通用零件与第二定制零件相连。
文档编号E21B17/00GK1777732SQ200480004913
公开日2006年5月24日 申请日期2004年2月25日 优先权日2003年2月26日
发明者E·M·奥尔特, M·J·阿格尼斯, M·泽姆洛克, M·威廉斯 申请人:布莱克-德克尔公司