手持式工具的制作方法

1.本实用新型涉及一种手持式工具。


背景技术：

2.传统的手持式工具，例如手持式电圆锯通常包括一个用来加工工件的锯片，用来驱动该锯片的电机，电机的输出轴通常都垂直于锯片，主手柄用来在操作过程中供操作者手握，主手柄与电机垂直设置，这种电圆锯包括一个底板、一个固定护罩和一个活动护罩，固定护罩位于底板的上部，在任何时候都将锯片上部收于其中，活动护罩位于底板下面，工作时，活动护罩可旋转的使锯片下部露出，这种传统电圆锯的缺点是体积比较大且比较笨拙，加工一些比较小、比较薄的工件时就不太适用。
3.本申请人于2009年2月6日申请的申请号为200920037895.0的专利申请揭示了一种便携式圆锯。该便携式圆锯包括：电机；锯片；位于电机和锯片之间用于传递动力的传动机构；壳体，该壳体包括壳体前部和壳体后部；壳体前部用来收容所述传动机构和至少部分锯片，壳体后部用来收容所述电机；安装于壳体前部的护罩，该护罩包括护罩底部，护罩底部设有开口用于锯片从中露出以加工工件，所述护罩相对于壳体可移动的从第一位置到第二位置，当护罩位于第一位置时，锯片未露出于开口，当护罩位于第二位置时，锯片至少部分的露出于开口用于切割工件。壳体后部同时也作为操作者的手柄用，在操作过程中操作者手握壳体后部以移动便携式电圆锯，如此可以减少整机的体积，便于切割工件。但是由于壳体后部，特别是设置开关的位置在形状、尺寸上几乎是一样的，并不符合人体功能学设计；而且壳体后部的握持部位较粗，不利用于操作者长期操作。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操作舒适的手持式工具。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：一种手持式工具，包括：电机，所述电机具有输出轴；由所述电机驱动并用于安装工作头的驱动轴；定义经过所述输出轴的轴线y且垂直于所述驱动轴的轴线的平面为中间平面；壳体，包括壳体前部和壳体后部，所述壳体前部用于收容所述驱动轴，所述壳体后部包括与所述壳体前部连接的连接部、与所述连接部连接的握持部；底板，与所述壳体连接，所述底板具有用于抵靠工件的抵靠面；开关组件，设置在所述壳体上，所述开关组件包括电子开关和用于触发电子开关的开关扳机，所述电子开关、所述输出轴和所述开关扳机在平行于所述中间平面上的投影至少部分重叠。
6.在本实用新型所揭示的手持式工具中，开关扳机、电子开关和输出轴在平行于中间平面上的投影至少部分重叠，结构更加紧凑，减少了握持部的尺寸，握持更加舒适。
7.优选的，所述电子开关和所述开关扳机在所述底板上的投影重叠一半以上。
8.优选的，定义经过所述输出轴的轴线y且平行于所述驱动轴的轴线的平面为中心平面，所述开关扳机沿垂直于所述中心平面的方向移动地设置在所述壳体上。
9.优选的，定义经过所述输出轴的轴线y且平行于所述驱动轴的轴线的平面为中心
平面，所述开关扳机包括操作部，所述操作部和所述电子开关位于所述中心平面的两侧。
10.优选的，所述输出轴的轴线与所述驱动轴的轴线垂直。
11.优选的，所述开关扳机包括导向部，所述导向部的一面与所述壳体后部配合；另一面面向所述电子开关。
12.优选的，所述开关组件还包括锁定开关，所述锁定开关在防止开关扳机从断开位置移动到接通位置的第一位置和允许开关扳机从断开位置移动到接通位置的第二位置之间移动，所述锁定开关沿平行于所述驱动轴的轴线移动地设置在所述壳体上。
13.优选的，所述握持部包括第一握持区、与所述第一握持区相连的第二握持区，其中所述第一握持区供操作者的虎口握持；所述第一握持区的宽度尺寸小于所述第二握持区的宽度尺寸，且所述第一握持区的宽度尺寸与所述第二握持区宽度尺寸的比例不小于0.82。
14.优选的，所述第一握持区的高度尺寸与所述第二握持区高度的尺寸的比例不小于0.89。
15.优选的，所述握持部包括第一握持区、与所述第一握持区相连的第二握持区，其中所述第一握持区供操作者的虎口握持；所述第一握持区的尺寸为42mm
×
52mm至45mm
×
62mm；所述第二握持区的尺寸为48mm
×
59mm至 51mm
×
62mm。
16.优选的，所述手持式工具的整机长度范围为380至386mm。
17.优选的，所述底板沿纵长方向的长度与所述手持式工具的整机长度的比例在0.53～0.55之间。
18.优选的，所述电机包括定子和同轴地套设在所述定子中的转子，所述转子与所述输出轴固定连接；所述定子的外径范围为45mm至48mm，所述转子外径与所述定子外径比值范围为0.58至0.65，所述电机输出功率与体积的比值大于4.52w/cm3。
19.优选的，所述定子外径范围为46mm至48mm，所述转子外径与所述定子外径比值的范围为0.59至0.62。
20.本实用新型解决上述技术问题的另一个技术方案是：一种手持式工具，包括：壳体；电机，所述电机具有输出轴，所述输出轴通过第一、第二轴承可转动地收容于所述壳体内；由所述电机驱动并用于安装工作头的驱动轴，在所述输出轴和所述驱动轴之间设有传动机构，所述第一轴承靠近所述传动机构；开关组件，设置在所述壳体上，所述开关组件包括电子开关和用于触发电子开关的开关扳机，所述电子开关位于所述第一轴承和所述电机之间。
21.优选的，所述开关扳机包括与所述壳体滑移配合的导向部，所述导向部位于所述第一轴承和所述电机之间。
22.本实用新型解决上述技术问题的另一个技术方案是：一种手持式工具，包括：电机，所述电机具有输出轴；由所述电机驱动并用于安装工作头的驱动轴，在所述输出轴和所述驱动轴之间设有传动机构；壳体，包括壳体前部和壳体后部，所述壳体前部用于收容所述驱动轴，所述壳体后部包括与所述壳体前部连接的连接部、与所述连接部连接的握持部；底板，与所述壳体连接；开关组件，设置在所述壳体上，所述开关组件包括电子开关和用于触发电子开关的开关扳机，所述开关扳机包括与所述壳体后部配合的导向部，所述导向部和所述电子开关均位于所述传动机构和所述电机之间。
23.本实用新型解决上述技术问题的另一个技术方案是：一种手持式工具包括：电机，
所述电机具有输出轴；由所述电机驱动并用于安装工作头的驱动轴，其中所述输出轴的轴线与所述驱动轴的轴线垂直；壳体，包括壳体前部和壳体后部，所述壳体前部用于收容所述驱动轴，所述壳体后部包括与所述壳体前部连接的连接部、与所述连接部连接的握持部，其中所述握持部用于收容电机；开关组件，设置在所述壳体上；所述握持部包括第一握持区、与所述第一握持区相连的第二握持区，其中所述第一握持区供操作者的虎口握持；所述第一握持区的宽度尺寸小于所述第二握持区的宽度尺寸，且所述第一握持区的宽度尺寸与所述第二握持区宽度尺寸的比例不小于0.82。
24.在本实用新型所揭示的手持式工具中，根据手掌的特点，分别设置了不同尺寸的第一握持区和第二握持区，符合人体功能学设计，握持舒适，有利用于操作者长期操作。
25.优选的，所述第一握持区的高度尺寸与所述第二握持区高度的尺寸的比例不小于0.89。
26.优选的，所述第一握持区的尺寸为42mm
×
52mm至45mm
×
62mm；所述第二握持区的尺寸为48mm
×
59mm至51mm
×
62mm。
27.优选的，所述第一握持区的尺寸为43mm
×
59mm。
28.优选的，所述第二握持区的尺寸为49mm
×
60mm。
29.优选的，所述手持式工具的整机长度范围为380至386mm。
30.优选的，所述手持工工具还包括用于抵靠工件的底板，所述底板沿纵长方向的长度与所述手持式工具的整机长度的比例在0.53～0.55之间。
31.优选的，所述电机的外径与第二握持区的高度尺寸的比值范围为0.74至 0.78之间。
32.优选的，所述工作头为锯片，第二握持区的高度尺寸与所述锯片的直径的比值范围为0.4至0.6之间。
33.优选的，所述工作头为锯片，定子外径与锯片的直径的比值范围在 0.33
‑
0.54。
34.优选的，所述输出轴设有靠近所述工作头的一端和相对设置的另一端；所述输出轴的另一端上设有风扇；所述壳体后部包括用于收容所述风扇的收容部，所述收容部的尺寸为64mm
×
72mm。
35.优选的，所述连接部上设有第一进风口，所述握持部设有第二进风口；所述收容部上设有出风口，由所述风扇吸入的冷空气由所述第一进风口、第二进风口进入再由所述出风口排出。
36.优选的，所述第二握持区具有平行于所述输出轴的轴线的侧平面。
37.本实用新型解决上述技术问题的另一个技术方案是：一种手持式工具包括：壳体；电机，收容在所述壳体内，所述电机用于驱动工作头围绕驱动轴的轴线旋转，所述电机具有输出轴；护罩组件，与所述壳体连接，所述护罩组件包括与所述壳体固定连接的固定护罩和围绕驱动轴的轴线旋转而露出锯片的活动护罩；所述电机包括：定子和同轴地套设在所述定子中的转子，所述转子与所述输出轴固定连接；所述定子的外径范围为45mm至48mm，所述转子外径与所述定子外径比值范围为0.58至0.65，所述电机输出功率与体积的比值大于4.52w/cm3。
38.与现有技术相比，本实用新型将手持式电动工具的输出功率与体积的比值大于提升至4.52w/cm3以上，从而在成本低且输出功率能完全满足手持工具的工作需求的前提下，
握持舒适感最好。这不仅便于用户长时间使用手持式电动工具，不易疲劳，更提升了工作效率。
39.优选的，所述定子外径范围为46mm至48mm，所述转子外径与所述定子外径比值的范围为0.59至0.62。
40.优选的，所述定子的轭宽范围为3.5mm至4mm。
41.优选的，所述定子的轭宽范围为3.5mm至3.8mm。
42.优选的，所述定子沿所述输出轴轴向的长度不小于40mm。
43.优选的，所述定子沿所述输出轴轴向的长度为45mm。
44.优选的，所述输出轴的直径不小于7.5mm。
45.优选的，所述输出轴的直径范围为7.5mm至9mm。
46.优选的，所述壳体包括握持部，所述握持部包括第一握持区、与所述第一握持区相连的第二握持区，其中所述第一握持区供操作者的虎口握持；所述第一握持区的尺寸为42mm
×
52mm至45mm
×
62mm；所述第二握持区的尺寸为48mm
×
59mm至51mm
×
62mm。
47.本实用新型解决上述技术问题的另一个技术方案是：一种手持式工具包括：壳体；电机，收容在所述壳体内，所述电机用于驱动工作头围绕驱动轴的轴线旋转，所述电机具有输出轴；护罩组件，与所述壳体连接，所述护罩组件包括与所述壳体固定连接的固定护罩和围绕驱动轴的轴线旋转而露出锯片的活动护罩；所述电机包括：定子和同轴地套设在所述定子中的转子，所述转子与所述输出轴固定连接；所述定子的外径范围为45mm至48mm，所述定子的轭宽范围为3.5mm至4mm，所述转子外径与所述定子外径比值范围为0.58至0.65。
48.与现有技术相比，本实用新型将手持式电动工具合理地设计定子的外径；定、转子外径比值和轭宽，从而使电机的功率达到较大的值；而且也不会影响握持的舒适性。
49.优选的，所述定子外径范围为46mm至48mm，所述定子的轭宽范围为 3.5mm至3.8mm，所述转子外径与所述定子外径比值范围为0.6至0.65。
50.优选的，所述定子的外径为46mm，所述定子的轭宽范围为3.6mm，所述转子外径与所述定子外径比值范围为0.62。
附图说明
51.下面结合附图对本实用新型做进一步详细的描述。
52.图1为本实用新型所揭示的手持式工具的立体图。
53.图2为图1所揭示的手持式工具的剖示图。
54.图3为图1所揭示的手持式工具的局部剖示图。
55.图4为图2中沿a1
‑
a1的剖示图。
56.图5为现有技术中定、转子的示意图。
57.图6为图1所揭示的手持式工具的局部示意图。
58.图7为图2中沿a2
‑
a2的剖示图。
59.图8为图1所揭示的手持式工具的俯视图。
60.图9、图10和图11为图1所揭示的手持式工具在最小切割位置、常用切割位置和最大切割位置的示意图。
61.图12和图13为图1所示的手持式工具的局部立体示意图。
62.图14为图2中沿a3
‑
a3的剖示图。
63.图15为图1所示的手持式工具的局部立体分解图。
具体实施方式
64.本实施方式中涉及的手持式工具具体是一种手持式电圆锯。但是本实施方式并不限于手持式电锯，也可以是角向磨光机或砂光机等等。
65.参照图1，手持式工具30包括壳体32，该壳体32包括壳体前部34和壳体后部36。壳体后部36大致呈直线延伸，包括与壳体前部34连接的连接部 38、与连接部38连接的握持部40。壳体后部36通常还连接有电源线41。在本实施方式中，手持式工具30的电源为交流电源，即由交流电源供电。当然，手持式工具30也可以采用直流电源进行供电，即在手持式工具30上安装电池包。壳体前部34具有与连接部38近似相同轮廓，在装配时壳体前部34 与连接部38同轴地连接在一起，即将壳体前部34与壳体后部36通过螺钉固定连接。当然，壳体前部34和壳体后部36也可以为一个部件。而通常在设计和生产时，壳体前部34和壳体后部36为注塑件，且均为半壳构成。本实施方式的描述中，除非另外指出，方向术语，如前、后、左、右、上和下等，都是相对于正常使用该手持式工具的方向，如定义手持式工具的前进方向为前，与手持式工具的前进方向相反的方向为后等。
66.参照图2，手持式工具30包括电机42，电机42用于驱动工作头运动。在本实施方式中，工作头为锯片44，电机42用于驱动锯片44围绕驱动轴46 的轴线x旋转用来加工工件。锯片44具有锯片平面，将锯片44理想化认为其厚度极小时，锯片24所在的平面定义为锯片平面。电机42具有输出轴48，可围绕输出轴48的轴线y可旋转的设置在壳体32内。具体的，输出轴48 的两端分别通过第一轴承50和第二轴承52收容在壳体前部34和壳体后部 36。第一轴承50靠近传动机构。握持部40的纵向延伸的轴线平行于轴线y 或与轴线y重合。在本实施方式中，输出轴48的轴线y垂直于驱动轴46 的轴线x。在这里，将同时垂直于轴线x、y的轴线定义为轴线z(参见图4 和图7)。
67.在本实用新型的其他实施例中，电机42可以为碳刷电机、无刷电机等，或者对应于手持式工具30的电源，电机可以为交流电机或直流电机。
68.电机42的输出轴48和驱动轴46之间设有传动机构54，用于将电机42 的动力驱动锯片44围绕驱动轴46的轴线x旋转运动。在本实施方式中，传动机构54收容在壳体前部34内，可以是齿轮传动机构，当然，也可以是带轮传动机构。
69.请一并参阅图2和图3，传动机构54为三级齿轮传动机构，包括与输出轴48连接的驱动齿轮56a、设置在第一传动轴55上的第一齿轮56b和第二齿轮56c、设置在第二传动轴58上的第三齿轮56d以及设置在驱动轴46上的第四齿轮56e，其中驱动齿轮56a与第一齿轮56b啮合，第三齿轮52d与第二、第四齿轮56c和56e啮合。如此，电机42旋转运动时，将通过驱动齿轮56a带动第一齿轮56b旋转运动，进而第一传动轴55则带动第二齿轮56c 旋转运动，第二齿轮56c带动第三齿轮56d旋转运动，而第三齿轮56d则带动第四齿轮56e和驱动轴46转动，因此，通过传动机构54将电机42的旋转运动传递至锯片44围绕驱动轴46的轴线x的旋转运动。
70.输出轴48包括安装驱动齿轮56a的第一端60和远离第一端60的第二端 62，在输出轴48的第二端62安装有风扇64。壳体后部36还包括用于收容风扇64的收容部66，握持部40
位于收容部66和连接部38之间。请参见图 1，在收容部66围绕风扇64的区域设置有出风口68，连接部38设置有第一进风口70a，握持部40上设有第二进风口70b。由风扇64吸入的冷空气由第一进风口70a、第二进风口70b进入再由出风口68排出。而将风扇64设置在输出轴48的第二端62的位置，可以使出风口68相对远离操作者的手或头部，从而使从出风口68吹出的风不会吹到操作者的手或头部，提高了操作的舒适度。
71.参照图1，手持式工具30包括护罩组件，护罩组件包括与壳体前部34 固定连接的固定护罩72和围绕驱动轴46的轴线x旋转的活动护罩74。固定护罩72用于遮盖锯片44的上部分，活动护罩74用于遮盖锯片44的下部分。当然，可以根据不同的安规要求，固定护罩72和活动护罩74可以完全或不完全包覆整个锯片44。工作时，活动护罩74围绕驱动轴46的轴线x旋转，从而使锯片44的下部分露出用于切割工件。活动护罩74上设置有把手76，操作该把手76使活动护罩74围绕驱动轴46的轴线x旋转，使锯片44的下部分露出。
72.继续参照图1，手持式工具30还包括底板78，底板78具有用于抵靠工件的抵靠面80和供锯片穿过的锯片通孔82。底板78可围绕第一轴线84可相对于固定护罩72转动，用于改变切割的深度。当调整到期望深度时，通过锁紧机构(未图示)将底板78相对于固定护罩72锁定。第一轴线84与驱动轴46的轴线x平行设置。
73.固定护罩72可围绕第二轴线86相对于底板78转动，用于改变切割的角度。当调整到期望斜角时，通过锁定机构将固定护罩72相对于底板78锁定。第二轴线86与锯片平面共面；且与第一轴线84垂直设置。
74.电机42为一种有刷交流电机，收容在握持部40内。因此，电机42的具体尺寸影响了握持部40的尺寸。请参见图2和图4，电机42包括定子88和相对旋转的转子90，其中定子88包括定子铁芯92和励磁绕组94，转子90 包括转子铁芯96、电枢绕阻98。转子铁芯96与输出轴48连接，且两者之间通常设置有绝缘的包轴等。
75.本实施例的定子88是整体式定子的，定子在轴向上的每一层叠片都是中空的整体的，多个叠片压制焊接在一起，形成中空的整体式定子。定子88 固定在握持部40，转子90和由转子90带动旋转的输出轴48位于定子88的内侧。
76.握持部40的尺寸取决于电机42的外径，即定子88的外径d。而握持部 40的周长直接影响至用户的抓握手感。根据测试中国男性手掌的长度范围通常在175mm～200mm之间，宽度在80mm～90mm之间；中国女性手掌的长度范围通常在160mm～180mm之间，宽度在65mm～80mm之间。在抓握手持式工具时，手掌长度包围握持部，通常握持部的周长应当略大于或略小于手掌长度。过大时手指抓握不全，会使用户抓握不稳，操作时易疲劳；过小时拇指会叠在其他手指上，也会使抓握力减小。因此，在本实施方式中，电机42 的外径d应当不大于50mm，可以在45mm～48mm的范围内。握持部40的周长应当在165mm～178mm。
77.电机的体积v＝π(d/2)2l/1000，其中d为定子外径，l为电机的轴向长度，单位为mm，电机体积v的单位为cm3。电机42的轴向长度l以定子铁心92长度或者转子铁芯96的长度来定义，通常定子铁心92和转子铁芯96 的轴向长度l是相同的。
78.手持式电圆锯的电机42的空载转速通常在38000rpm左右。运行过程中由电网输入到手持式电圆锯的功率定义为输入功率p1；定义手持式电圆锯输入到工作对象的功率p2为输出功率，p2＝p1
‑
p，其中p定义为损耗，包括工具热损耗、风损耗、摩擦损耗等，电机42的输出功率为p2。
79.由于电机42的输出功率p2与电机42的外径d、电机42的轴向长度l、电机的转速、以及电机的槽满率成正比。因此，电机的外径d应大于等于45 mm，如若外径太小，则会影响输出功率。而电机的转速由于受到安规、以及电机寿命的约束及影响，基本不会作大的变化。如果为了提高电机的输出功率p2，而考虑增加电机42的外径d，势必要相应增加握持部的外径，让用户抓握困难。因此，为了提高电机的输出功率p2，又不会影响握持的舒适性和整机的体积和重量，可以考虑提高电机42的槽满率。
80.转子铁芯96和定子铁心92通常是用适当数量的金属叠片沿轴向堆在一起并焊接而成的叠片堆，主要成分是铁，所以也可称为铁芯。区别于分体式定子，整体式定子在轴向上的每一层叠片都是中空的整体的，而不是由多个小叠片拼接成的。通常金属叠片的厚度是0.5mm，定子铁心92和转子铁芯96的轴向长度就是适当数量的叠片堆起来的总厚度。整体式定子的外轮廓可以设置成圆形、椭圆形、扁方形或者其他形状适合收容在机壳中的形状。
81.定子铁芯92的每个金属叠片均设有槽口100，转子铁芯96的每个金属叠片均设有槽口102；因此分别由定子铁芯92金属叠片形成的叠片堆和由转子铁芯96金属叠片形成的叠片堆分别形成有狭槽，定子铁芯狭槽和转子铁芯狭槽中分别绕制有励磁绕组。励磁绕组放入狭槽内后占用狭槽内空间的比例称为槽满率，如单位狭槽面积绕制励磁绕组面积越多，槽满率则越高；单位狭槽面积绕制励磁绕组面积越少，槽满率则越低。而槽满率越高，电机磁场强度越大，电机的输出功率p2则越大。
82.对照参考图5，是一种普通电机的横截面，其定子88a和转子90a狭槽中励磁绕组明显要稀疏，通常还会留出用于将定子88a固定在机壳上的螺钉孔104，螺钉孔104的存在会减小定子轭宽，也就影响定子铁芯狭槽尺寸以及其中的励磁绕组。而图4中本实用新型实施例的定子88与握持部40之间由于采用了不同的固定方式，取消了螺钉孔。定子88与握持部40上中的固定元件106过盈配合，保证定子88与握持部40之间没有相对运动。其中固定元件106为设置在握持部40内边缘上的肋条，与握持部40一体成型。肋条106至少部分在圆周上与定子88过盈配合。因此，定子铁芯狭槽尺寸不受影响，且励磁绕组的圈数多且绕制紧密，则槽满率越高。
83.而在提高槽满率后，电机42整体的重量会增大，尤其是转子90的重量会增加，加重了转子90对输出轴48的负载。电机的转子90设置在定子88 围成的空间，与定子88间具有大致0.5mm径向间隙或者更小，因此转子和定子间的同轴度要求非常高，细微的偏差都会使转子在旋转时与定子发生摩擦，或称为扫膛。扫膛会产生大量的热量，会烧坏电机或发生更严重的事故。
84.在转子90输出轴48遇到负载时，输出轴48会产生一定的弯曲变形，如果加重负载，变形的量就会越大。为了防止输出轴48产生较大的变形造成扫膛，需要减小输出轴48在承受负载时的变形量，即减小输出轴48的挠度。在不改变输出轴48材料的情况下，输出轴48的直径则需要增加。
85.经测试验证，当输出轴的外径增大5％时，输出轴48的挠度减小17.7％；当输出轴48的直径增大10％时，输出轴48的挠度减小31.7％；当输出轴48 的直径增大15％时，输出轴48的挠度减小42.8％。因此，适当增大输出轴 48的直径，能将输出轴48的挠度减小到一个合理的范围之内。
86.参考图4，当转子90的外径不变，即转子叠片堆的外径保持不变，输出轴48a外径增
大时会使转子轭宽322a尺寸减小，则会减小转子的磁通量，从而降低电机的输出功率；输出轴的直径增大，而转子磁通量反而减小，这是一对客观存在矛盾。本实用新型提出，在改进电机绕线工艺的同时，应当同时保证输出轴48承载能力和电机输出功率。
87.表1
[0088][0089]
表1中示出了在转速满足手持式电圆锯的电机转速在38000rpm的需求，增加输出轴直径对电机功率性能影响测试的数据对比。由于测试机器很难将转速稳定在38000rpm，因此实际测试的转速会略大于38000rpm，这样测得的结果是在可接受范围内的。
[0090]
如表1所示，基准样本为输出轴直径为7.5mm，功率为456w。4个测量样本与基准样本做对比，其中输出轴的直径等差地增加。经过测试，在基准输出轴直径为7.5mm上增加直径0.5mm，电机功率有增加1％。当在输出轴直径为8mm的基础上加粗0.5mm至1mm时，电机功率的损失率在3％以下，相比于手持式电圆锯的工作需求，损失率是在可接受的范围之中的；当输出轴直径超过9.5mm时，电机功率的损失速度会加快，电机功率仅为基准样本的85％。本实施例中，输出轴48的直径不小于7.5mm，为了保证电机功率和输出轴48的承载能力；一种实施例中输出轴48的直径范围为7.5mm至 9mm，这样既能够保证电机的功率满足需求，又能够确保电机正常工作。
[0091]
在定子叠片上，定子狭槽与定子外径之间的区域定义为定子轭宽108，定子轭宽108会影响定子的磁通量，定子轭宽108越大磁通量越大，电机的输出功率p2越大。
[0092]
参照图4，为了增大定子狭槽的面积，本实施例将定子88与握持部40 之间的配合改为过盈配合，取消了螺钉孔，将定子轭宽108的宽度增加到 3.6mm以上。可替换的实施例中，定子轭宽的范围设置在3.6mm至4.2mm 之间，从而进一步增大狭槽尺寸，用于绕制更多的励磁绕组，从而提高磁通量。
[0093]
定子88的内径孔用于嵌入转子90，定子88与转子90之间保持间隙，保证转子高速旋转时不会与定子摩擦，定子88的内径孔增大，转子90的外径则可以相应地增大，能提高转子的磁通量。然而，定子88内径孔增大也会降低定子轭宽108的尺寸，反而降低了定子88的磁通量。定子内径孔增大，而定子的磁通量降低，这又是一对客观存在矛盾。
[0094]
对于上述的两对客观存在矛盾，本实用新型通过研究电机的定、转子外径比例对输出功率的影响，从而解决了功率与定、转子的外径之间的关系。也就是说，在不影响握持的舒适性和整机的体积的前提下，为了提高电机的输出功率p2，即在定子外径、电机的叠长恒定的情况下，可以通过调整定子轭宽，以及定、转子外径比值，使电机的功率达到较大的值。即电机的功率体积比到达最大。
[0095]
表2和表3中示出了定子外径d为46mm，电机的轴向长度l为45mm 时，不同的定子轭宽，在定、转子外径比作变化的条件下，电机功率、电机功率与体积比值的变化。表2中的数值体现出了相同电机体积，定子轭宽增大或者定、转子外径比值增大，电机的功率呈现起伏变化。表3中的数值体现出了相同电机体积，定子轭宽增大或者定、转子外径比值增大，电机的功率与体积比值呈现起伏变化。
[0096]
定转子外径比同为0.62时，功率与体积的比值在定子轭宽为3.6mm时达到了最大值5.89；定子轭宽同为4mm时，功率与体积的比值在定转子外径比为0.62时达到了最大值4.92。在表2中，定子的轭宽范围为3.5mm至 4mm，转子外径与所述定子外径比值范围为0.58至0.65时，电机的功率与体积比值都比较大，尤其是定子的轭宽范围为3.6mm，转子外径与定子外径比值范围为0.62时，电机的功率与体积比值最大。
[0097]
表2
[0098][0099][0100]
表3
[0101][0102]
电机的功率与体积的比值是反映电机功率输出效率的数值，相同体积下，比值越大，则电机功率越大。表2中电机的功率是指当电机转速达到38000rpm 时的功率值。表3中，定、转子外径的比值和定子轭宽都会影响电机功率与体积的比值。定、转子外径比值越大，转子尺寸越大，而定子轭宽则会相应减小；反之亦然。定子轭宽越大，而定子狭槽以及转子的尺寸会相应减小；反之亦然。合理地设计定、转子外径比值和轭宽可以让电机的功率达到较大的值。
[0103]
在本实施方式中，选取电机功率与体积的比值大于4.52，这样在相同的电机体积下，尤其是相同的定子外径的情况下，手持式电圆锯的握持感舒适而且功率更大。
[0104]
参考表2，相同电机体积，定子轭宽增大或者定、转子外径比值增大，电机的功率呈现起伏变化。一种实施例中，定、转子外径比值范围为0.59至 0.62，定子的外径不大于48mm。一种实施例中，定子的外径为46mm至48mm。另一种可替换的实施例中，定、转子外径比
值范围为0.6至0.65，轭宽范围为3.5mm至3.8mm，轭宽过大会减小狭槽的面积，使定子绕线量降低。在这个尺寸范围内，电机的功率在靠近最大值的范围区间内波动。此时，电机的轴向长度即定子沿输出轴轴向长度l设置成不小于40mm，设置范围为45mm 至55mm，优选为45mm。
[0105]
本实用新型的一种实施例中，电机42的输出功率p2与握持部40的外围周长之比大于1.9w/mm，这里的输出功率p2是指输入到工作对象的最大输出功率。手持式工具30的握持部外围周长为165mm～178mm。为了使握持部内侧有足够空间容纳电机42，定子88外径不大于48mm。
[0106]
由上述描述可知，握持部40的周长会影响抓握的舒适性。但而握持部 40的整体轮廓也会影响到操作者的抓握舒适性和疲劳程度。请参见图6，握持部40包括供操作者的虎口握持的第一握持区110、与所述第一握持区110 相连的第二握持区112。在这里，用虚线示意了第一、第二握持区110和112。如果第一、第二握持区整体轮廓一样，不符合人体功能学设计，影响抓握的舒适性。如果第一、第二握持区过渡过大，则会带动操作者的手腕弯曲的的尺寸过大，那样导致手腕容易疲劳。参照图6，在实施例中，第一、第二握持区110和112平稳过渡，第二握持区112略大于第一握持区110。其中第一握持区110的周长范围通常在165mm
‑
170mm之间；可以是166mm或 168mm等。第二握持区112的周长范围通常在170mm
‑
180mm之间；可以是 175mm或178mm等。而在设计上，为了减少第二握持区112的周长，第二握持区112具有平行于输出轴48的轴线y的侧平面113。如此，操作者的任何工作位置中可用一只手很舒适地引导手持式工具机30。
[0107]
请参照图4，第一握持区110的尺寸可以通过宽度w1和高度h1来限定，在这里，第一握持区110的宽度为在x方向上的几何尺寸；第一握持区110 的高度为z方向上的几何尺寸。具体的，第一握持区110的尺寸范围在 42mm
×
52mm至45mm
×
62mm之间。另一个实施方式中，第一握持区110的尺寸范围在42mm
×
58mm至44mm
×
61mm。另一个实施方式中，第一握持区 110的尺寸范围在42mm
×
53mm至44mm
×
59mm。所述第一握持区的尺寸可以是43mm
×
59mm。
[0108]
同样，请参照图7，第二握持区112的尺寸也可以通过宽度w2和高度 h2来限定。具体的，第二握持区112的尺寸范围在48mm
×
59mm至 51mm
×
62mm之间。另一个实施方式中，第二握持区112的尺寸为49mm
×
59mm 至50mm
×
61mm。优选的，第二握持区的尺寸为49mm
×
60mm。
[0109]
电机42的外径d与第二握持区112的高度尺寸的比值范围为0.74至0.78 之间。如此设置，在电机的直径相当的情况下，握持尺寸最优。
[0110]
锯片的直径在85mm
‑
140mm之间，可以是120mm。为了使切割能力与握持舒适性达到较好的平衡，第二握持区112的高度尺寸与锯片44的直径的比值范围在0.4至0.6之间，其比值可以是0.5。定子外径与锯片44的直径的比值范围在0.33
‑
0.54，其比值可以是0.38。
[0111]
根据手掌的特点，第二握持区112的宽度w2略大于第一握持区110的宽度w1，可参见图8。第一握持区110的宽度尺寸与第二握持区112宽度尺寸的比例不小于0.82。
[0112]
第二握持区112的高度h2略大于第一握持区110的高度h1，第一握持区112的高度尺寸与第二握持区112高度的尺寸的比例不小于0.89；或不小于0.93。
[0113]
第一握持区110的顶部与第二握持区112的顶部基本位于一条直线上，可定义为顶部延长线114。顶部延长线114与工件抵靠面80形成α角。在实施例中，参照图9，进行最大切
割时，锯片44从底板78上的锯片通孔82中穿过且驱动轴46与底板36之间距离最小，此时α角在10度～13度之间，可以是12度。参照图10，在操作者常用的切深时，如20mm切深时，此时α角为20度左右。而参照图11，在最小切割时，锯片44即将穿过但还未穿过底板78上的锯片通孔82，驱动轴46与底板36之间距离最大，此时α角为 38度～42度之间。如此可见，操作者在进行任一深度切割时，操作者的手腕弯曲的尺寸都较小，操作舒适，不易疲劳。
[0114]
请参见图12、图13和图15，在壳体后部36上还设有开关组件116。开关组件116包括与电机42电性连接的电子开关118、触发电子开关118的开关扳机120、以及允许和阻止开关扳机120活动的锁定开关122。
[0115]
开关扳机120可活动地设置在壳体后部36，用于促使电子开关118控制电机42启动和停止。在本实施方式中，开关扳机120可移动地安装于壳体后部36，且位于连接部38和握持部40的连接区域。具体的，壳体后部36设有纵长延伸的导槽124，开关扳机120上设有与导槽124相配合的导向部126、与导向部126连接供操作者操作的操作部129。导向部126沿导槽124的延伸方向滑动，如此，开关扳机120则沿导槽124的延伸方向可移动地设置在壳体后部36上。在这里，导槽124由筋板125、127形成，导槽124的延伸方向垂直于输出轴48的轴线y。当然，可以定义经过输出轴48的轴线y且平行于驱动轴46的轴线x的平面为中心平面，导槽124的延伸方向垂直于中心平面。即开关扳机120沿垂直于中心平面的方向移动地设置在壳体后部 36内。进一步，请参见图2，导向部126和电子开关118均位于传动机构54 和电机42之间。如此设置，结构更加紧凑，可以缩短壳体后部36的长度。当然，此处的开关扳机120也可以是枢转的方式或沿输出轴48的轴线y的滑移的方式安装于壳体后部36上。
[0116]
可以定义经过输出轴48的轴线y且垂直于驱动轴46的轴线的平面为中间平面，该中间平面垂直于中心平面。壳体后部36为半壳构成，在这里，中间平面正好为两半壳的连接平面。可参见图2、图7和图14，电子开关118、输出轴48和开关扳机120在平行于中间平面上的投影至少部分重叠。如此设置，结构更加紧凑，减小了握持部40的高度及壳体后部36的长度。
[0117]
在开关扳机120和壳体后部36之间设有弹簧117，弹簧117提供开关扳机120朝着与电子开关118断开位置移动的弹簧力。
[0118]
上述握持部40的高度尺寸较小，如此，在控制开关扳机120时，更容易操作。
[0119]
锁定开关122可操作地在防止开关扳机120从断开位置移动到接通位置的第一位置和允许开关扳机120从断开位置移动到接通位置的第二位置之间锁定开关122位于第一握持区110(可参见图6)。具体的，可参见图13，锁定开关120可沿垂直于轴线y的方向可滑移的设置在第一握持区110内，锁定开关120的滑移方向也平行于驱动轴的轴线x。锁定开关120上设有止挡部123，止挡部123用于与开关扳机120相抵接。在防止开关扳机120从断开位置移动到接通位置的第一位置，止挡部123与开关扳机120相抵接。按压锁定开关122，使止挡部123脱离于开关扳机120的抵接，此时，允许开关扳机120从断开位置移动到接通位置，该锁定开关122处于第二位置。
[0120]
在锁定开关122和壳体后部36之间设有弹簧119，弹簧119提供锁定开关122保持在防止开关扳机120从断开位置移动到接通位置的第一位置的弹簧力。
[0121]
参见图2和图12、图15，电子开关118设置在壳体后部36的前端。而为结构紧凑，电子开关118位于电机42和第一轴承50之间；与壳体后部36 滑移配合的导向部126也位于电
机42和第一轴承50之间。进一步，电子开关118、开关扳机120均位于定子88和第一轴承50之间。为了更合理的布局，电子开关118和开关扳机120的操作部129分别位于中心平面的两侧。如此，将电子开关118前置，而且电子开关118和开关扳机120在底板78 上的投影重叠一半以上。通过合理的位置设计，使其结构更加紧凑，缩短了壳体后部36的长度。而且，导向部126的一面与壳体后部36配合，另一面面向电子开关118，结构更加紧凑，缩短了壳体后部36的宽度尺寸。
[0122]
具体的，开关扳机120上设有有触发杆128，用于触发电子开关118上的触点。导向部126设置在操作部129的一侧；触发杆128设置在操作部129 的另一侧，使布局更加合理。
[0123]
需启动电机时，克服弹簧119的弹簧力，沿平行于驱动轴的轴线x的方向按压锁定开关122，使止挡部123脱离于开关扳机120的抵接；再克服弹簧117的弹簧力，沿垂直于中心平面的方向按压开关板机120，使触发杆128 触发电子开关118上的触点(见图14中虚线)，启动电机。
[0124]
电机的功率增大会使电机42在工作时产生更多的热量，握持部40尺寸减小会使散热风道的面积减小，以上因素都会导致电机的温度上升，所以有必要提高电机的散热效率。在本实施例，则通过增大风扇64的直径，提高冷却效果。而由于风扇64设置在壳体后部36的后端，安装在输出轴48的第二端62；且位于第二轴承52和定子88之间。因此，收容部66的尺寸也会略大于第二握持区112。收容部66的尺寸范围在58mm
×
70mm至68mm
×
80mm 之间；另一个实施例中，收容部66的尺寸范围在62mm
×
72mm至66 mm
×
78mm之间，可以是64mm
×
72mm。
[0125]
如此设置，可以缩短壳体后部36的长度l2，也就缩短了手持式工具30 的整机长度l3，而且各元件布局更加紧凑，同时还可以提高电机的冷却效果。
[0126]
继续参见图8，在这里，壳体后部36的长度l1为205mm～210mm之间。而整机的长度l2为380mm～386mm之间，可以是384mm。长度是在y方向上的几何尺寸。但长度并不包括从壳体后部36穿出的电源线。但如若是直流手持式工具，则应包括电池包的外部可看到的几何尺寸在内，那样，整机的长度或略微加长。
[0127]
底板78沿纵长方向延伸的长度l3为224mm～228mm之间，可以是 226mm。本实用新型中，壳体后部36的长度l1相较于一般手持式工具较短，从而使底板78沿纵长方向延伸的长度l3与整机的长度l2的比值在 0.53～0.55之间。如此设置，在操作过程中，支撑更加稳定，操控性更好。
[0128]
本实用新型并不限于前述实施方式，本领域技术人员在本实用新型技术精髓的启示下还可能做出其他变更，但只要其实现的功能与本实用新型相同或相似，均应涵盖于本实用新型保护范围内。