CN112388468B - 手持式工具机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种手持式工具机，包括：工具机壳体；从所述工具机壳体伸出的输出轴，其被配置用于驱动所述手持式工具机的刀具沿旋转方向旋转；和附接于所述工具机壳体上的防尘罩，其限定用于排放尘气混合物的排尘开口和暴露所述刀具使其能够加工工件的底部开口，所述防尘罩包括限定所述底部开口并且距所述旋转轴线最近的最内边缘，其中，在垂直于由所述旋转轴线限定的轴向方向的平面中，所述最内边缘是非圆形的，在所述排尘开口沿着所述旋转方向的下游侧所述最内边缘距所述输出轴的旋转轴线的径向距离具有最小值，沿着所述旋转方向至所述排尘开口沿着所述旋转方向的上游侧所述径向距离逐渐增大，在所述排尘开口处所述径向距离具有最大值。

Description

手持式工具机

技术领域

本申请涉及一种手持式工具机，特别是带有防尘罩的手持式工具机，例如角磨机或抛光机。

背景技术

手持式工具机，例如角磨机或抛光机，在加工、例如磨削或抛光工件时产生大量尘屑，所以通常配置有防尘罩。防尘罩的作用是使加工工件产生的尘屑尽可能少地分散到环境空气中，尽可能多地、甚至全部被抽吸到防尘罩下面的空间内再去除，以防止尘屑四处飞扬，污染环境，影响人员健康。

这种手持式工具机通常经由软管与抽吸装置、例如常见的吸尘器连接。首先，在手持式工具机的输出轴驱动刀具一起旋转进而对工件进行加工时，在吸尘器强大的吸力作用下空气被抽吸到防尘罩内，空气在防尘罩内的流动带走工件加工产生的尘屑，之后空气和尘屑的尘气混合物一起被抽吸到吸尘器内，达到从手持式工具机去除的目的。

常见的吸尘器，特别是功率较大、抽吸功能较强的吸尘器体积较大，使用不方便。此外，防尘罩的内部结构设计决定着被抽吸到防尘罩内的空气的流体动力学特性，空气的流体动力学特性又直接影响空气携带尘屑的效率。特别是，防尘罩上与用于将空气和尘屑的尘气混合物排放到吸尘器内的排尘开口相关联的设计直接影响着所述混合物排出的效率。

希望能够优化上述影响因素的设计。

发明内容

本申请的目的是优化与手持式工具机连接的集尘装置，优化手持式工具机的防尘罩的结构设计、特别是与排尘开口相关的结构设计，以优化手持式工具机的排尘性能，提高排尘效率。

本申请的第一方面提供了一种手持式工具机，包括：

工具机壳体；

从所述工具机壳体伸出的输出轴，其被配置用于驱动所述手持式工具机的刀具一起绕所述输出轴的旋转轴线沿旋转方向旋转；和

附接于所述工具机壳体上的防尘罩，其限定用于排放尘气混合物的排尘开口和暴露所述刀具使其能够加工工件的底部开口，所述防尘罩包括限定所述底部开口并且距所述旋转轴线最近的最内边缘，

其中，在垂直于由所述旋转轴线限定的轴向方向的平面中，所述最内边缘是非圆形的，在所述排尘开口沿着所述旋转方向的下游侧所述最内边缘距所述输出轴的旋转轴线的径向距离具有最小值，沿着所述旋转方向至所述排尘开口沿着所述旋转方向的上游侧所述径向距离逐渐增大，在所述排尘开口处所述径向距离具有最大值。

具有上述形状的防尘罩的手持式工具机具有大大提高的除尘效率。

本申请的第二方面也提供了一种手持式工具机，包括：

工具机壳体；

从所述工具机壳体伸出的输出轴，其被配置用于驱动所述手持式工具机的刀具一起绕所述输出轴的旋转轴线沿旋转方向旋转；和

附接于所述工具机壳体上的防尘罩，其限定进气口，用于排放尘气混合物的排尘开口，以及暴露所述刀具使其能够加工工件的底部开口，

其中，所述防尘罩包括在垂直于由所述旋转轴线限定的轴向方向的径向方向上位于所述进气口径向外侧和所述排尘开口径向内侧的环形隔离肋，环形隔离肋从防尘罩向其内部且大致朝向所述底部开口延伸。可选地，所述环形隔离肋沿轴向方向延伸或者与轴向方向成一角度倾斜延伸。

这种结构对于手持式工具机的集成装置提供的吸力有限的情况下尤其有利。这种结构使得空气能够在输出轴及其驱动的旋转部件一起旋转所产生的吸力的作用下经由进气口进入手持式工具机内部，使得空气基本上沿周向方向流动，减少了空气与尘屑的提前混合气流，避免在不存在环形隔离肋的情况下产生的尘气混合物杂乱无章地流动。

附图说明

为更好地描述本申请的特征和原理，附图示出了本申请的一个可行实施例。附图仅用于示意和说明目的，并未按比例绘制，也不意于限制本申请的保护范围。附图仅仅示出了为清楚地描述本申请而涉及到的零部件或相关结构，本领域技术人员应理解附图中示出的结构或特征不必须包含在实现本申请的所有实施例中，附图中未示出的结构或特征可能存在于实现本申请的某些实施例中。图中：

图1是根据本申请的手持式工具机的立体图；

图2是图1的手持式工具机的防尘罩的立体图；

图3是图2的防尘罩的纵向剖面图；

图4是垂直于手持式工具机的输出轴的旋转轴线看的视图，示出了图2的防尘罩中安装有手持式工具机的刀具；和

图5是用于本申请的手持式工具机的集尘装置的示意图。

具体实施方式

本申请适用于包含防尘罩的任何手持式工具机，包括、但不限于研磨机或角磨机、抛光机等。特别地，本申请适用于磨削或抛光或锯切诸如混凝土等硬质材料的工件的手持式工具机。手持式工具机包括对工件、例如硬质材料工件进行诸如磨削或抛光或锯切等操作的刀具，当刀具执行旋转运动对工件进行操作时，从工件上去除材料、产生材料碎屑。

下面参考附图以角磨机为例详细描述本申请的原理，但本领域技术人员应理解下面的描述同样适用于其他包含防尘罩的手持式工具机。

图1示出了本申请的手持式工具机100的立体图。在本申请的实施例中，手持式工具机100为角磨机，其刀具是作为手持式工具机100的刀具的示例的磨削用或抛光用砂盘。

手持式工具机100包括包含驱动装置壳体部分12、手柄壳体部分14和从动装置壳体部分16的工具机壳体10，保护罩30和集尘装置40。

手柄壳体部分14，作为主手柄，在其一端外接有用于连接到外接电源的外接电缆15以为手持式工具机100的驱动电机提供电力，在相反的另一端与驱动装置壳体部分12相连。包括驱动电机(未示出)在内的驱动单元被容置于驱动装置壳体部分12内。作为附加或可选方式，手持式工具机100也可以包括可再充电式电池组以为驱动电机提供电力。

在驱动装置壳体部分12内的驱动电机的电机输出轴通过容置于从动装置壳体部分16内的从动装置驱动手持式工具机100的输出轴18(图4)旋转，所述从动装置例如可以是本领域内常见的锥齿轮或伞齿轮传动结构。横向于电机输出轴延伸的辅助手柄19附接到从动装置壳体部分16。

手持式工具机100的输出轴18自从动装置壳体部分16与所述电机输出轴成一定角度、例如垂直于所述电机输出轴伸出，延伸到保护罩壳体30内。在保护罩壳体30内，在输出轴18上可以固定地附接有用于加工工件的刀具17并且驱动其旋转，在本实施例中所述刀具17被构造为磨削盘或抛光盘。

手持式工具机100的刀具17通过本领域内广泛已知的附接结构，例如紧固件或联接元件，附接和固定到输出轴18，以被输出轴18驱动并与其一起绕输出轴18的旋转轴线同步旋转。在本文中，输出轴18的旋转轴线延伸的方向定义为轴向方向(未示出)，垂直于轴向方向延伸的方向被定义为径向方向J(图4)，而围绕着轴向方向延伸、并且与输出轴18的旋转方向一致的方向被定位为周向方向C。在图4中示出了输出轴18、刀具17和保护罩壳体30的防尘罩32，示出了径向方向J和周向方向C。

保护罩壳体30主要包括防尘罩32。如图2和3中示出的，防尘罩32包括固定基部70和杯状本体80，优选地，两者可以如图所示一体地形成。固定基部70被构造成借助于连接结构72附接于工具机壳体10的从动装置壳体部分16，并且输出轴18沿轴向方向延伸穿过固定基部70。杯状本体80在小直径端与固定基部70连接，在相反的大直径端限定出底部开口90(图3)。如图4所示，手持式工具机100的刀具17从所述底部开口90暴露以接触并加工工件。

如图所示，杯状本体80限定出接收刀具17的内部空间(图3)，并且限定出用于可拆卸地连接集尘装置40的排尘接口82和允许空气进入所述内部空间的进气口84(图2)。排尘接口82从杯状本体80开始、在周向方向C上沿着输出轴18的旋转方向优选相切地、在径向方向J上逐渐远离所述内部空间倾斜地延伸，在所述杯状本体80上限定出与所述内部空间连通的大致长圆形形状的排尘开口822(图2)。优选地，在其他实施例中，排尘开口822可以是椭圆形形状。

在杯状本体80的大直径端，杯状本体80包括限定出所述底部开口90的U型***部50。U型***部50包括位于径向内侧的第一壁52，从第一壁52径向向外偏置的第二壁54，以及连接第一壁52和第二壁54的连接壁56。该U型***部50的第一壁52、第二壁54和连接壁56限定出用于接收刷毛件的U形空间58，一体式的或者由多个弧形毛刷段形成的环形毛刷件适于被接收在所述U形空间内，用于将加工工件产生的尘屑尽可能多地限制于防尘罩10内，防止尘屑泄露到外部环境中，污染环境或者被工作人员吸入。

从图2和图4中都能够很清楚看出，杯状本体80的U型***部50、具体为其第一壁52和第二壁54具有非圆形的轮廓。根据本申请的原理，沿着输出轴18的旋转方向，排尘开口822的下游侧为排尘接口822的第一侧822A，相反的一侧为第二侧822B。在排尘开口822的第一侧822A紧邻排尘开口822处，U型***部50(具体为第一壁52)的限定出底部开口90的最内边缘52a(图3和图4)到输出轴18的旋转轴线的距离最小，沿着周向方向C至排尘开口822的第二侧822B，此距离趋于增大；最后在排尘开口822处，此距离具有最大值。

在示出了刀具17的图4中能够特别明显地看到本特征。图4为垂直于输出轴18的旋转轴线看的视图，在图4中能够很清楚地看到U型***部50的非圆形的最内边缘52a沿周向方向C的变化。图4中，刀具17的外周边缘17a是刀具17距输出轴18的旋转轴线最远的圆形轮廓边缘，U型***部50的第一壁52的最内边缘52a是U型***部50距输出轴18的旋转轴线最近的最内边缘。径向距离D1和D2标识出U型***部50的最内边缘52a与刀具17的圆形最外边缘、即外周边缘17a在垂直于输出轴18的旋转轴线的平面中的投影的距离的大致最小值和大致最大值，此距离能够很好地反映出U型***部50的轮廓变化、即U型***部50的内壁52的最内边缘52a距输出轴18的旋转轴线的径向距离的变化。在排尘开口822的第一侧822A紧邻排尘开口822处，此径向距离具有大致最小值D1，沿着周向方向C至排尘开口822的第二侧822B，此径向距离逐渐增大；最后在排尘开口822处，此径向距离具有近似最大值D2。

在排尘开口822的下游侧径向距离最小、沿着输出轴18(和刀具)的旋转方向径向距离逐渐增大、且在排尘开口822处径向距离最大，此结构使得被限制于杯状本体80的内部空间内的尘气混合物在来自集尘装置40的抽吸作用下进入集尘装置40内、即被排出手持式工具机100的效率最高。根据本原理，优选地，此径向距离沿着周向方向C平滑地变化，更优选均匀地增大，比如以蜗壳曲线规律变化，但这不是必须的。

另外，如在图2和3中示出的，在杯状本体80的内部空间内，在进气口84的径向外侧，环形隔离肋86从杯状本体80沿大致轴向方向朝向底部开口90延伸，将所述内部空间分隔成空气空间部分A1和尘屑空间部分A2。在本申请的结构中，或者在使用提供的吸力有限的集成装置的手持式工具机中，空气在输出轴18带动刀具17及其他旋转部件旋转所产生的气流的作用下经由进气口84进入并且被隔离限制在位于该环形隔离肋86径向内部的空气空间部分A1内沿周向方向流动。附接于输出轴18上的刀具17对工件进行加工后产生的尘屑被限制于位于该环形隔离肋86径向外部的尘屑空间部分A2内。环形隔离肋86的设置减少了空气与尘屑的混合气流，同时大大减少了空气和所混合的尘屑组成的尘气混合物在周向方向之外的方向上的杂乱流动，避免了因尘气混合物的杂乱流动引起的除尘效率低下问题，提升了排尘效果。

为了增大由于输出轴18及固定于其上的部件的旋转而产生的气流，补偿日益小型化的集成装置可能产生的提供的吸力有限的问题，增强空气的前推力，可以在旋转的部件上一体地形成或单独添加突起部或翼部等特征，即直接或间接地附接于输出轴18上由其驱动以增大气体流动的突起部。例如，图4中从刀具17自身突出的磨削刃172即可以提供此功能。此外，其他旋转部件、例如将刀具17附接于输出轴18上的保持器除用于附接刀具之外也可以在不影响刀具工作的基础上设置增大气流的突起部；当然，在输出轴18上独立地设置突起部或翼部也是可行的。

在本申请的图示实施例中，环形隔离肋86为沿轴向方向延伸的环形结构。可选地，环形隔离肋86可以从杯状本体80开始沿与轴向方向成一角度的方向倾斜延伸。环形隔离肋86可以如图所示具有环形横截面，也可以具有诸如椭圆形的非环形横截面。

在本申请的图示实施例中，在周向方向上，进气口84靠近排尘开口822布置，这种设置与远离排尘开口822、甚至于排尘开口822在直径方向上对置布置相比，使得经由进气口84进入空气空间部分A1内的空气流动经过整个周向范围，在经由排尘开口822排出之前流动经过尽可能长的距离，带走尽可能多的尘屑，提高手持式工具机的除尘效率。

不同于现有技术中使手持式工具机与体积庞大的吸尘器一起使用，根据本申请的手持式工具机100包括用于连接到排尘接口82的便携式小型集尘装置40。如图5所示，本申请的集尘装置40主要包括与排尘接口82连接的进口402，使吸入的尘气混合物通过旋风分离方式将空气和尘屑分离开的旋风分离器404，空气出口406，和集尘箱408。混合有尘屑和空气的尘气混合物从手持式工具机100的排尘接口82进入集尘装置40的进口402，在旋风分离器404中通过旋风分离原理将在高速旋转时受到的离心力较大的尘气混合物中的尘屑与空气分离开来，分离出的空气经由空气出口406排出，尘屑则被收集到集尘箱408内。

上面参考附图描述了根据本申请的手持式工具机，通过优化防尘罩的设计，实现了最大化排尘效率的效果。另外，通过提高具有旋风分离器的集成装置，本申请的手持式工具机的使用更加灵活。

本申请已经基于图示中的实施例进行了示出和描述，但本发明不限制于图中示出的和上文中描述的细节。相反，在不偏离由附属权利要求限定的实质和范围的情况下可以进行各种修改或变异。

Claims (20)

1.一种手持式工具机(100)，其特征在于，所述手持式工具机包括：

工具机壳体(10)；

从所述工具机壳体(10)伸出的输出轴(18)，其被配置用于驱动所述手持式工具机的刀具一起绕所述输出轴的旋转轴线沿旋转方向旋转；和

附接于所述工具机壳体(10)上的防尘罩(32)，其限定用于排放尘气混合物的排尘开口(822)和暴露所述刀具使其能够加工工件的底部开口(90)，所述防尘罩(32)包括限定所述底部开口(90)并且距所述旋转轴线最近的最内边缘(52a)，

其中，在垂直于由所述旋转轴线限定的轴向方向的平面中，所述最内边缘(52a)是非圆形的，在所述排尘开口(822)沿着所述旋转方向的下游侧所述最内边缘(52a)距所述输出轴(18)的旋转轴线的径向距离具有最小值，沿着所述旋转方向至所述排尘开口(822)沿着所述旋转方向的上游侧所述径向距离逐渐增大，在所述排尘开口处所述径向距离具有最大值，

其中，所述防尘罩(32)还限定进气口(84)和环形隔离肋(86)，所述环形隔离肋(86)从防尘罩(32)向内延伸并且在垂直于所述轴向方向的径向方向上位于所述进气口(84)径向外侧和所述排尘开口(822)径向内侧。

2.根据权利要求1所述的手持式工具机(100)，其特征在于，从所述排尘开口(822)沿着所述旋转方向的下游侧开始、沿着所述旋转方向至所述排尘开口沿着所述旋转方向的上游侧，所述径向距离是平滑地变化的。

3.根据权利要求2所述的手持式工具机(100)，其特征在于，从所述排尘开口(822)沿着所述旋转方向的下游侧开始、沿着所述旋转方向至所述排尘开口沿着所述旋转方向的上游侧，所述径向距离均匀地增大。

4.根据权利要求2所述的手持式工具机(100)，其特征在于，从所述排尘开口(822)沿着所述旋转方向的下游侧开始、沿着所述旋转方向至所述排尘开口沿着所述旋转方向的上游侧，所述径向距离以蜗壳曲线规律变化。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的手持式工具机(100)，其特征在于，所述环形隔离肋(86)沿轴向方向朝向所述底部开口延伸或者与轴向方向成一角度倾斜延伸。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的手持式工具机(100)，其特征在于，还包括集尘装置(40)，其可拆卸地连接到限定出所述排尘开口(822)的排尘接口(82)，所述集尘装置(40)包括用于分离尘气混合物中的空气和尘屑的旋风分离器(404)。

7.根据权利要求6所述的手持式工具机(100)，其特征在于，所述排尘开口(822)为长圆形，并且所述排尘接口从防尘罩(32)开始、在围绕着所述轴向方向的周向方向上沿所述旋转方向、并且在垂直于所述轴向方向的径向方向上远离所述输出轴的旋转轴线延伸。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的手持式工具机(100)，其特征在于，所述防尘罩包括附接于所述工具机壳体的固定基部(70)和杯状本体(80)，所述杯状本体包括限定出所述底部开口(90)的U型***部(50)。

9.根据权利要求8所述的手持式工具机，其特征在于，所述U型***部包括第一壁，从第一壁径向向外偏置的第二壁和连接第一壁和第二壁的连接壁，所述第一壁、第二壁和连接壁限定出U形空间。

10.根据权利要求9所述的手持式工具机，其特征在于，一体式环形刷毛体或由多个环形刷毛段构成的环形刷毛体被接收在所述U形空间内。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述手持式工具机是角磨机或抛光机。

12.一种手持式工具机(100)，包括：

工具机壳体；

从所述工具机壳体伸出的输出轴(18)，其被配置用于驱动所述手持式工具机的刀具一起绕所述输出轴的旋转轴线沿旋转方向旋转；和

附接于所述工具机壳体上的防尘罩(32)，其限定进气口(84)，用于排放尘气混合物的排尘开口(822)，以及暴露所述刀具使其能够加工工件的底部开口(90)，

其中，所述防尘罩(32)包括在垂直于由所述旋转轴线限定的轴向方向的径向方向上位于所述进气口(84)径向外侧和所述排尘开口(822)径向内侧的环形隔离肋(86)，环形隔离肋(86)从防尘罩(32)向其内部且朝向所述底部开口(90)延伸。

13.根据权利要求12所述的手持式工具机(100)，其特征在于还包括直接或间接地附接于输出轴(18)上随其旋转以增大气体流动的突起部或翼部。

14.根据权利要求12所述的手持式工具机(100)，其特征在于，所述环形隔离肋(86)沿轴向方向朝向所述底部开口延伸或者与轴向方向成一角度倾斜延伸。

15.根据权利要求12-14中任一项所述的手持式工具机(100)，其特征在于，还包括集尘装置(40)，其可拆卸地连接到限定出所述排尘开口(822)的排尘接口(82)，所述集尘装置(40)包括用于分离尘气混合物中的空气和尘屑的旋风分离器(404)。

16.根据权利要求15所述的手持式工具机(100)，其特征在于，所述排尘开口(822)为长圆形，并且所述排尘接口从防尘罩(32)开始、在围绕着所述轴向方向的周向方向上沿所述旋转方向、并且在垂直于所述轴向方向的径向方向上远离所述输出轴的旋转轴线延伸。

17.根据权利要求12-14中任一项所述的手持式工具机(100)，其特征在于，所述防尘罩包括附接于所述工具机壳体的固定基部(70)和杯状本体(80)，所述杯状本体包括限定出所述底部开口(90)的U型***部(50)。

18.根据权利要求17所述的手持式工具机，其特征在于，所述U型***部包括第一壁，从第一壁径向向外偏置的第二壁和连接第一壁和第二壁的连接壁，所述第一壁、第二壁和连接壁限定出U形空间。

19.根据权利要求18所述的手持式工具机，其特征在于，一体式环形刷毛体或由多个环形刷毛段构成的环形刷毛体被接收在所述U形空间内。

20.根据权利要求12-14中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述手持式工具机是角磨机或抛光机。

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