專利名稱：電機與齒輪箱結合體的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電機與齒輪箱結合體，其適用于便攜式電動工具，更具體地說適用于便攜式手持電鉆，但不僅局限于此。
背景技術：
便攜式手持工具(如鉆機)通過由電池或電源供電的電機來驅動。為了提高鉆機的輸出扭矩，電機通過減速傳動機構驅動卡頭。為了保持鉆機結構緊湊并具有最大鉆孔力，優選采用行星式齒輪箱。
通常，鉆機制造者有了電機和具有輸出軸的齒輪箱，用專門的適配器將電機和齒輪箱連接在一起，然后將結合的電機和齒輪箱裝配到鉆機的殼體中。這種方法便于使電機和齒輪箱相互對準，但是沒有什么空間如現有市場所需求的那樣減小鉆機的整體長度。
發明內容
本發明的目的在于，提供一種結構緊湊而且可靠的電機與齒輪箱結合體。
根據本發明，提供一種用于便攜式電動工具的電機與齒輪箱結合體，該結合體包括電機部分和齒輪箱部分，其中電機部分包括電機殼體，該電機殼體具有第一端和開口的第二端，第一軸承，該第一軸承支撐在電機殼體的第一端上，固定在電機殼體上的定子，頂蓋，該頂蓋封閉電機殼體的開口第二端并支撐一第二軸承，電機轉軸，該電機轉軸的一端裝配在第一軸承中，其另一端裝配在第二軸承中，和相對于定子裝配在電機轉軸上的轉子；齒輪箱部分包括齒輪箱殼體，該齒輪箱殼體中設置了一傳動機構和一輸出軸，
其特征在于頂蓋與齒輪箱殼體相連接，并且頂蓋和齒輪箱殼體封閉電機殼體。
優選地，頂蓋沿電機殼體外壁延伸，并且在位于電機殼體的第一端部位置處或鄰近于電機殼體的第一端部位置處，該頂蓋連接于齒輪箱殼體。
優選地，電機是一永磁直流電機，該永磁直流電機具有一永磁式定子和一包括換向器的繞線轉子，并且頂蓋支撐著與換向器相接觸的電刷裝置。
作為選擇地，電機可以是無刷式直流電機或者是通用式電機。
傳動機構最好是一行星傳動輪系。在這種情況下，行星傳動輪系優選采用二級行星輪系，該二級行星輪系包括一連接在電機轉軸上的第一中心齒輪、一第一行星齒輪架、一包圍第一行星齒輪架的齒圈，一組嚙合于第一中心齒輪和齒圈的第一行星齒輪，其中該第一行星齒輪支撐在第一行星齒輪架上以驅動第一行星齒輪架、一連接在第一行星齒輪架上的第二中心齒輪、一第二行星齒輪架和一組嚙合于第二中心齒輪和齒圈的第二行星齒輪，其中該第二行星齒輪支承在第二行星齒輪架上以驅動第二行星齒輪架。
齒圈是一壓裝于齒輪箱殼體中的金屬管套，或者齒輪箱殼體是一由合成樹脂模制的部件并且齒圈的內齒直接模制于齒輪箱殼體上。
參見附圖，下面僅以舉例的方式對本發明進行更詳細的描述。
圖1是本發明的電機與齒輪箱結合體的優選實施例的局部剖視圖；以及圖2是圖1所示的電機與齒輪箱結合體的部件分解圖。
具體實施例方式
參見附圖，圖中所示的電機與齒輪箱結合體適用于手持式電動工具(如鉆機或電動螺絲起子)。該結合體整個長度上結構緊湊。該結合體分為兩個部分，即電機部分11和包括輸出部分13的齒輪箱部分12。
如圖右邊所示，電機部分11包括一具有永磁式定子和繞線轉子的直流電機。轉子包括轉軸14、轉子芯15和安裝在轉軸14上的換向器16，轉子線圈17繞著轉子芯15環繞并且端接在換向器16上。
定子具有設置在深長的電機殼體19中的永磁體18，該電機殼體19具有支撐著軸承20的第一端和開口第二端。作為磁通環的襯套21(如圖所示)繞電機殼體19在外延伸。由合成樹脂模制而成的圓柱形頂蓋22封閉電機殼體19的開口第二端，該頂蓋22是電機殼體19上的滑動配合件，通過形成在頂蓋22上的條形肋22a(如圖2所示)和形成在電機殼體19開口第二端上的槽，鎖在電機殼體19上。頂蓋22的端部支撐著軸承23、電刷齒輪24和電機端子25。軸承23是一種自動對準的浸油式燒結青銅襯套，轉子轉軸14的一端裝配于該軸承23中。轉子轉軸14的另一端裝配于軸承20中。
齒輪箱部分12具有一齒輪箱殼體26。在位于電機殼體19的第一端部位置處或附近，該齒輪箱殼體26通過螺栓45直接連接至頂蓋22的開口端。齒輪箱殼體26中設置了一傳動機構，并且該齒輪箱殼體26延伸到輸出部分13中以支撐一個輸出軸27。傳動機構是一復式或兩級行星齒輪減速傳動機構。
頂蓋22和齒輪箱殼體26是由合成樹脂材料模制而成的。
傳動機構的每一級分別具有行星齒輪架28，29，它們分別在套管32，33上支撐著三個行星齒輪30，31。三個第一級行星齒輪30嚙合于第一中心齒輪34，其中該第一中心齒輪34是裝配在電機轉軸14上的小齒輪，并且該第一級行星齒輪30還嚙合于形成在分開的齒圈35內壁上的內齒，其中齒圈35是壓入齒輪箱殼體26中的金屬管套(如圖所示)，或者直接形成在齒輪箱殼體26內壁上。因而，當電機轉動時，小齒輪即中心齒輪34驅動環繞齒輪箱殼體26內壁的第一級行星齒輪30，從而通過第一套管32驅動第一行星齒輪架28旋轉。第二級行星齒輪31位于第一級行星齒輪30左側。類似地，第二級行星齒輪31嚙合于第二中心齒輪36和形成在齒輪箱殼體26內壁上的內齒。第二中心齒輪36固定在第一行星齒輪架28的后表面以使其隨第一行星齒輪架28旋轉。輸出軸27固定在第二行星齒輪架29的后表面以使其隨第二行星齒輪架29旋轉，并且輸出軸27支撐在壓裝于齒輪箱殼體26左側的長襯套37中。止推軸承38設置在襯套37和保持環39之間，其中保持環39裝配在輸出軸27上的圓周槽中，從而承受施加在輸出軸27上的推力負載。
電機轉軸14、輸出軸27、第一中心齒輪34和第二中心齒輪36是共軸的。一墊圈40設置在長襯套37和第二行星齒輪架29之間。一第二墊圈41設置在齒圈35和電機殼體19的封閉端之間。
通常地，電機與齒輪箱結合體還具有扭矩彈簧42、離合帽43和安裝板44。還可以包括一錘擊件。
上面所描述的電機與齒輪箱結合體在軸向上結構緊湊，從而令到電動工具制造者能生產短而輕便的工具。
盡管上面所提到的是永磁直流電機，但是通過適當調節電機的相關部件，也可以使用其他形式的電機，如無刷直流電機、通用式電機和其他的交流電機。
上面僅僅通過一個例子對本發明的實施例進行描述，但是對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明的權利要求書所限定的范圍內，其他的各種實施例是顯而易見的。例如，齒輪箱可以是單級或三級齒輪箱，三級齒輪箱也可以具有一個三速傳動機構。
權利要求
1.一種用于便攜式電動工具的電機與齒輪箱結合體，具有一電機部分(11)和齒輪箱部分(12)，該電機部分(11)包括電機殼體(19)，該電機殼體(19)具有第一端和開口的第二端，第一軸承(20)，該第一軸承(20)支承在電機殼體的第一端上，固定在電機殼體上的定子，頂蓋(22)，該頂蓋(22)封閉電機殼體的開口第二端并支撐第二軸承(23)，電機轉軸(14)，該電機轉軸(14)的一端裝配在第一軸承(20)中，其另一端裝配在第二軸承(23)中，和相對于定子裝配在電機轉軸上的轉子(15)，該齒輪箱部分(12)包括齒輪箱殼體(26)，該齒輪箱殼體(26)中設置了一傳動機構和一輸出軸(27)，其特征在于頂蓋(22)連接于齒輪箱殼體(26)，并且頂蓋(22)和齒輪箱殼體(26)封閉或基本上封閉電機殼體(19)。
2.如權利要求1所述的結合體，其特征在于頂蓋(22)伸過電機殼體(19)外壁，并且在位于電機殼體(19)第一端部位置處或附近，該頂蓋(22)連接于齒輪箱殼體(26)。
3.如權利要求1或2所述的結合體，其特征在于電機是一永磁直流電機，該永磁直流電機具有一永磁定子(18)和一繞線轉子(15，17)，其中繞線轉子(15，17)包括一換向器(16)，并且頂蓋(22)支撐著一個與換向器(16)相接觸的電刷齒輪(24)。
4.如權利要求1或2所述的結合體，其特征在于電機是一無刷式直流電機。
5.如權利要求1或2所述的結合體，其特征在于電機是一通用式電機。
6.如前述任一項權利要求所述的組合機構，其特征在于傳動機構是行星齒輪傳動機構(28至36)
7.如權利要求6所述的組合機構，其特征在于行星齒輪傳動機構是兩級行星齒輪系，該行星齒輪系包括一連接在電機轉軸(14)上的第一中心齒輪(34)、一第一行星齒輪架(28)、一包圍著第一行星齒輪架的齒圈(35)、一組第一行星齒輪(30)，該第一行星齒輪(30)嚙合于第一中心齒輪(34)和齒圈(35)并被支撐在第一行星齒輪架(28)上以驅動第一行星齒輪架(28)、一連接于第一行星齒輪架(28)的第二中心齒輪(36)，一第二行星齒輪架(29)和一組第二行星齒輪(31)，該第二行星齒輪(31)嚙合于第二中心齒輪(36)和齒圈(35)并被支承在第二行星齒輪架(29)上以驅動第二行星齒輪架(29)。
8.如權利要求7所述的結合體，其特征在于齒圈(35)是一壓裝入齒輪箱殼體(26)中的金屬管套。
9.如權利要求7所述的結合體，其特征在于齒輪箱殼體(26)是一由合成樹脂模制而成的部件，齒圈(35)的內齒直接模制在齒輪箱殼體(26)上。
全文摘要
一種用于便攜式電動工具的電機與齒輪箱結合體，該結合體具有電機部分11和齒輪箱部分12。電機部分11包括一具有第一端和開口第二端的電機殼體19、支撐在電機殼體第一端中的第一軸承20、一固定在電機殼體19上的定子、一封閉電機殼體的開口第二端并支撐一第二軸承23的頂蓋22、一電機轉軸14和一相對于定子裝配在電機轉軸上的轉子15，該電機轉軸14一端裝配于軸承20中并且其另一端裝配于軸承23中。齒輪箱部分12包括一設置了傳動機構和輸出軸27的齒輪箱殼體26。在位于電機殼體的第一端部位置處或附近，頂蓋22連接于齒輪箱殼體(26)，該頂蓋22封閉或基本上封閉電機殼體19。
文檔編號B23B45/00GK1514529SQ20031010979
公開日2004年7月21日 申請日期2003年12月20日 優先權日2002年12月21日
發明者劉經緯 申請人:德昌電機股份有限公司