1.本发明涉及一种手持式电动工具，尤其是一种往复运动电动工具，属于电动工具技术领域。
背景技术：2.往复运动电动工具通过将电机之类动力源的旋转运动通过曲柄滑块之类的机构转换为工件加工所需的往复运动。为了抑制往复运动传动机构质量不均衡引起的振动、噪音，通常都配置了配重平衡装置。
3.专利号为201420301516.5的中国专利公开了一种具有配重平衡装置的电动工具，包括壳体、电机和传动机构。传动机构包括由电机驱动的从动齿轮。从动齿轮垂直地定位在壳体内并具有上部和下部。传动机构还包括连杆和输出轴，连杆连接到从动齿轮以将从动齿轮的转动运动转换为往复运动，输出轴连接至连杆以相对于所述壳体往复运动完成切削冲程和返回冲程。传动机构还包括配重，该配重连接到从动齿轮以随从动齿轮转动。在输出轴的切削冲程过程中，配重穿过从动齿轮的上部运动，并在输出轴的返回冲程过程中，配重穿过从动齿轮的下部运动。
4.迄今为止的配重装置均根据往复运动机构空载平衡性设计，未能考虑往复运动电动工具往往只单程存在作业阻力的实际情况，结果由于阻力行程和空载行程都以相同的配重实现平衡，因此必然顾此失彼，不仅抑制振动的效果不均衡，而且不利于克服作业阻力。
技术实现要素：5.本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的缺点，通过结构改进，提出一种兼顾阻力行程和空载行程配重平衡效果的往复运动电动工具，从而使往复运动电动工具操控更得心应手，作业性能更佳。
6.为了达到以上目的，本发明往复运动电动工具基本技术方案为：包括安置在壳体中的电机以及从壳体一端伸出的往复运动输出轴，所述电机与带偏置曲柄销的曲柄轮传动连接，所述曲柄销与连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与输出轴铰接；还包括转动中心与曲柄轮同轴的支架以及旋转中心与支架转动中心偏心的配重块，所述支架具有铰装孔，所述配重块具有径向导槽，所述曲柄销与所述铰装孔铰接并与所述径向导槽构成移动副。
7.由于本发明突破了配重块与曲柄同轴旋转的传统结构，两者之间由于存在偏心及径向导槽机构而使得配重块相对于曲柄和支架的角速度及质心发生变化从而引起配重块惯性动能的变化，只要将偏心的角向位置合适设置于偏向输出轴回程方向一侧，即可使电动工具作业空载行程吸收较多的旋转惯性能量、阻力行程因释放一些旋转惯性能量，结果兼顾了阻力行程和空载行程，使往复运动电动工具的惯性通过曲柄死点以及阻力行程做功的性能更佳，同时更有利于抑制振动。
附图说明
8.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
9.图1是本发明实施例一的结构示意图。
10.图2是图1的a-a剖视结构示意图。
11.图3是图1实施例中往复运动机构部分的立体分解结构示意图。
12.图4是图2另一个视角的立体分解结构示意图。
13.图5是图1实施例配重机构的受力分析示意图。
14.图6是图5局部放大结构示意图。
15.图7是本发明实施例二的往复运动机构部分的立体分解结构示意图。
16.图8是本发明实施例二的剖视结构示意图。
具体实施方式
17.实施例一本实施例往复运动电动工具实际是一种往复锯，其构成如图1至图4所示，壳体由后部的柄部外壳1和前部的齿轮箱体2构成，齿轮箱体2由对合的左箱体2-l和右箱体2-r组成。柄部外壳1内装有电机3，齿轮箱体2中固定有轴套2-1和轴向的滑槽9，其前端伸出轴套2-1支撑的输出轴5。电机3的主轴3-2通过端头的锥齿轮3-1与作为曲柄轮的大齿轮4传动连接，大齿轮4通过曲柄销6与连杆7的一端和“8”字形的支架8一端铰接。连杆7的另一端与受滑槽9约束的输出轴5铰接，从而构成使输出轴往复运动的曲柄滑块机构。
18.作为支架8转动中心的支架轴11与作为大齿轮4转动中心的曲柄轴4-1同轴，支架轴11通过滚针轴承支撑在外壳1的偏心凸台1-1的内孔中，配重块10的安装孔通过内衬滚套10-2套装于偏心凸台1-1的外圆，由于该偏心凸台1-1的外圆相对其内孔具有偏向输出轴回程方向一侧0.5mm的偏心距，因此使得配重块10的旋转中心相对于支架8的转动中心偏心。
19.支架8具有铰装孔8-2，配重块10具有径向导槽10-1，曲柄销6穿过铰装孔8-2与之铰接，并插入径向导槽10-1构成移动副。
20.工作时，如图5和图6所示， c1为配重块10旋转中心，c2为大齿轮4的旋转中心，c1与c2的距离为偏心距e，曲柄销6与c2的中心距为r2。当大齿轮4由电机驱动做匀速转动时，因曲柄销6铰接于大齿轮4上，故,任一时刻其线速度为v，方向垂直于r2。而此时平衡块4上与曲柄销6的接触点随着曲柄销6做同步运动，此接触点的速度也为v，大小和方向均与曲柄销6相同。该接触点的速度v其实由两个矢量速度合成：随配重块10一起绕中心c1旋转、垂直于r1的线速度v1，以及沿着径向导槽10-1滑动的线速度v2。根据矢量分析可知：配重块10的旋转线速度v1=v* cosβ= r2*ω2* cosβ，其中β是α的函数，α为r2与c1、c2连线的夹角，ω2为大齿轮4的角速度。由此得到配重块10的角速度ω1=v1/r1= r2*ω2* cosβ/r1，其中r12=e2+r2
2-2*e*r2*cos(π-α)。综上分析可知，配重块10并非随大齿轮4做匀速旋转，而是随着角度α的变化做变速旋转。由能量公式可知平衡块的动能j=1/2*i*ω22，其中i为平衡块的转动惯量，此结构造成平衡块的动能随着角速度ω2的变化而变化，通过曲柄销6的力的推动作用下完成储能和释放能量的作用。参见图1，锯片的锯齿往复运动的回拉行程锯切材料，切割阻力较大，需要较大的动力；相反方向则为不锯切材料的空载运动。本实施例的结构通过合理设计配重块10的旋转中心与大齿轮4的旋转中心相对偏心，实现了：空载行程时，电
机实际负载轻，而配重块10转速升高、动能增大，从而蓄积电机富裕能量；而锯切行程时，配重块10转速降低，释放蓄积能量，提高了锯切效率。长期以来，由于忽视两种行程的差异，采用配重块与大齿轮同轴同步旋转的简单平衡结构，无法实现科学的动能分配，不利于降低电机负担、增加切割效率。
21.实施例二本实施例也是一种往复锯，其基本结构与实施例一相同，不同之处如图7和图8所示，支架轴11的两端为同轴段11-1、11-2，支撑在左箱体2-l上并通过滚针轴承支撑支架8的转动中心孔，支架轴11的中部为偏心段11-m，配重块10的安装孔通过内衬滚套10-2套装于偏心段11-m，由于该偏心段11-m的外圆相对两端的同轴段11-1、11-2具有偏向输出轴回程方向一侧0.5mm的偏心距，因此使得配重块10的旋转中心相对于支架8的转动中心偏心。
22.本实施例的工作原理和作用效果与实施例一相同，不另赘述。
23.除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
技术特征：1.一种往复运动电动工具，包括安置在壳体中的电机以及从壳体一端伸出的往复运动输出轴，所述电机与带偏置曲柄销的曲柄轮传动连接，所述曲柄销与连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与输出轴铰接；其特征在于：还包括转动中心与曲柄轮同轴的支架以及旋转中心与支架转动中心偏心的配重块，所述支架具有铰装孔，所述配重块具有径向导槽，所述曲柄销与所述铰装孔铰接并与所述径向导槽构成移动副。2.根据权利要求1所述的往复运动电动工具，其特征在于： 所述支架以支架轴为转动中心，所述支架轴支撑在所述壳体的偏心凸台内孔中，所述配重块的安装孔套装于偏心凸台的外圆，所述偏心凸台的外圆相对其内孔具有偏心距。3.根据权利要求2所述的往复运动电动工具，其特征在于：所述支架轴通过轴承支撑在所述外壳的偏心凸台内孔中，所述配重块的安装孔通过内衬滚套套装于所述偏心凸台的外圆。4.根据权利要求1所述的往复运动电动工具，其特征在于： 所述支架以支架轴为转动中心，所述支架轴的两端为支撑于所述壳体的同轴段、中部为偏心段，所述配重块的安装孔套装于所述偏心段，所述偏心段的外圆相对两端的同轴段具有偏心距。5.根据权利要求4所述的往复运动电动工具，其特征在于： 所述支架轴的两端分别支撑于所述壳体和通过轴承支撑于所述支架的转动中心孔，所述配重块的安装孔通过内衬滚套套装于所述偏心段。6.根据权利要求2或4所述的往复运动电动工具，其特征在于： 所述偏心距偏向输出轴回程方向一侧。7.根据权利要求6所述的往复运动电动工具，其特征在于： 所述曲柄销穿过所述支架的铰装孔与之铰接，并插入所述径向导槽构成移动副。8.根据权利要求6所述的往复运动电动工具，其特征在于： 所述壳体由后部的柄部外壳和前部的齿轮箱体构成，所述齿轮箱体由对合的左箱体和右箱体组成。9.根据权利要求8所述的往复运动电动工具，其特征在于： 所述柄部外壳内装有电机，所述齿轮箱体中固定有轴套和轴向的滑槽、且其前端伸出所述轴套支撑的输出轴；所述电机的主轴通过端头的锥齿轮与所述曲柄轮啮合传动连接，所述曲柄轮通过所述曲柄销同时与所述连杆的一端和“8”字形支架的一端铰接；所述连杆的另一端与受所述滑槽约束的输出轴铰接，构成使输出轴往复运动的曲柄滑块机构。
技术总结本发明涉及一种往复运动电动工具，属于电动工具技术领域。该工具包括安置在壳体中的电机以及从壳体一端伸出的往复运动输出轴，电机与带偏置曲柄销的曲柄轮传动连接，曲柄销与连杆的一端铰接，连杆的另一端与输出轴铰接；还包括转动中心与曲柄轮同轴的支架以及旋转中心与支架转动中心偏心的配重块，支架具有铰装孔，配重块具有径向导槽，曲柄销与铰装孔铰接并与径向导槽构成移动副。本发明可使电动工具作业空载行程吸收较多的旋转惯性能量、阻力行程因释放一些旋转惯性能量，结果兼顾了阻力行程和空载行程，使往复运动电动工具的惯性通过曲柄死点以及阻力行程做功的性能更佳，同时更有利于抑制振动。有利于抑制振动。有利于抑制振动。
技术研发人员：戴伟
受保护的技术使用者：南京久驰机电实业有限公司
技术研发日：2022.07.23
技术公布日：2022/11/1
