CN101320926B - 带可旋转刷盘的手持式电动工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种手持式电动工具，其带有电机(58)、容纳电机(58)的电动机壳体(60)和用于切换电机旋转方向的可旋转刷盘(100)。根据本发明，刷盘(100)在其截面上通过可摆动的罩盖(30)盖住。

Description

带可旋转刷盘的手持式电动工具
技术领域
本发明涉及带有可旋转刷盘(Buerstenplatte)的手持式电动工具(Elektrohandwerkzeugmaschine)和用于带可旋转刷盘的手持式电动工具的组件。
背景技术
在手持式电动工具中，为了驱动可以被旋转和/或被冲击带动的应用工具，一般采用通用电动机。所谓的刷盘用来作为在通用电动机的转换器上的电抽头，刷盘上固结了碳刷，其与转换器保持电气接触。为了切换电动机的旋转方向，使用了可旋转的刷盘。当刷盘旋转时，电动机的电流变换极性，碳刷对励磁绕组的旋转位置也发生改变，这样对两个旋转方向都能实现充分转换。
发明内容
本发明涉及一种手持式电动工具，其带有电机(Elektromaschine)、容纳电机的电动机壳体(Motorgehaeuse)和用于切换电气设备旋转方向的可旋转刷盘。
根据本发明，刷盘在其截面上通过可旋动的罩盖盖住。优选地，罩盖可以保持在手持式电动工具的壳体上。罩盖可以通过简单和容易拆卸的方式被锁紧，例如通过紧固螺钉和/或卡槽或诸如此类的元件。有利地设置成，这种元件与刷盘防松动地(verliersicher)连接。这种设置抗碰撞、灰尘和振动负荷而坚固耐用，并且具有简单安全的可操纵性。此外可以通过紧凑的结构空间实现对手持式电动工具可操纵性的改善。
当罩盖垂直于其旋转轴线可摆动地安装时，可以实现对罩盖的简单的处理。可以简单地移除罩盖，从而实现了对刷盘的自由接近。对刷盘的易于接近性改善了手持式电动工具的服务友好性。刷盘的碳刷的更换将变得容易和迅速。
当罩盖上一体化地结合了用于旋转刷盘的旋转操纵元件(Verdreh-Betaetigungselement)时，紧凑和坚固耐用的结构形式得到了改善。从而实现了罩盖、刷盘和旋转操纵元件的成本低廉和容限不敏感的布置。
如果旋转操纵元件与刷盘上至少一个锁定元件(Mitnahmeelement)相接合——其能实现操纵元件和刷盘之间的防旋转(verdrehsicher)的连接时，公差不敏感性和操纵友好性就可以进一步得到改善。刷盘的旋转，也就是手持式电动工具旋转方向的切换将明显简化。
有利的是，刷盘可以安装在电动机壳体的轴承顶(Lagerdom)上。这使得电机(其优选地可以作为通用电动机而构造)的紧凑结构成为可能。
如果刷盘在两个端部位置(Endlagen)中的其中之一处保持双稳态，那么可以获得一个用于切换的限定的端点。在两个端部位置之间的中间位置处，刷盘可以通过简单的方式从其轴承或电动机壳体的轴承顶处被移除。在端部位置处设有夹紧装置，其在刷盘旋转时被其从下方经过(unterfahren)，并且保证刷盘的轴向位置，有时也保证径向的位置。
分配给刷盘的、用于和所述电机上的第二接触元件进行电气接触的第一接触元件，和分配给电机上的第一接触元件可以如此有利地设计，即，当刷盘旋转时，电气接触在每个端部位置附近才发生。特别地，电气接触最早建立在旋转区域的最后20％，特别地在最后的10％处。通过这样可以实现特别有利的转换。碳刷的使用寿命得到了延长，并且不需要特别的附加消耗就能实现就能够符合无线电干扰边界值的要求。
有利的设计是设有预装的刷罩组件(Buerstenabdeckung-Baugruppe)、和/或预装的刷盘组件，和/或预装的电动机壳体组件。在对手持式电动工具进行组装时，这种设计是紧凑、成本合适和公差不敏感的。在手持式电动工具的总体安装期间，可以有利地免除其它必需的工序和仓库存放位置。因此可以减少生产时间，降低制造成本和装配成本。
所建议的手持式电动工具特别可以有利地设计成冲击电钻或电锤，尤其用于大功率。
还建议了用于带有电机的手持式电动工具的刷罩组件，其中该电机带有可旋转的刷盘，其中，罩盖与用于旋转刷盘的第一旋转操纵元件和用于操纵第一旋转操纵元件的第二操纵元件共同预装在一起。
此外，建议了用于带有电机的手持式电动工具的刷盘组件，其中该电机带有可旋转的刷盘，刷盘与一个或多个用于容纳碳刷而设置的开口，用于对碳刷施加夹紧力而设置的弹簧元件以及用于和电机的组件外部接触元件进行电气接触的接触元件被共同预装在一起。
还建议了用于带有电机的手持式电动工具的电动机壳体组件，其中该电机带有可旋转的刷盘，电动机壳体与至少一个用于和组件外部接触元件进行电气接触的接触元件、至少一个极靴(polschuh)和至少一个用于和电流接口接触的插头元件(Steckelement)被共同预装在一起。
通过提供预装组件，手持式电动工具的总体安装变得简单并且成本低廉。在修理情况下，每个组件，例如刷盘组件，都可以不用太大的时间消耗和成本消耗就可以被更换。
本发明特别适用于L造型结构的手持式电动工具。基本上可以想象，本发明也可以应用于其它造型结构，且带有可旋转刷盘的工具。
附图说明
从以下的附图说明中还可得出其它优点。附图中显示了本发明的实施例。本领域技术人员也可以对在附图、说明和权利要求中以组合形式公开的特征进行有目的性地单独考虑，并且总结出有意义的其它组合。其中：
图1是优选为冲击电钻形式的手持式电动工具。
图2是图1中手持式电动工具罩盖打开时的的详细视图。
图3是带有已安装的、图1中手持式电动工具的刷盘的轴承法兰的俯视图。
图4是图1中的优选手持式电动工具的部件的分解视图。
具体实施方式
图纸中相同或类似的元件以相同的参考标记表示。
为了阐述本发明，图1显示了优选的手持式电动工具10，其例如构造成带有L结构形式的冲击电钻。手持式电动工具10通过第一把手14和第二把手20可以被使用者把持。在第二把手20上设置了开关扳机(Schaltklinke)22，通过开关扳机可以使设置在容器外壳18内的，作为电动机而工作的电机(不可见)自由通电，并使得设置在手持式电动工具10的纵向的使用刀具12可以通过旋转或冲击的操纵方式被移动。把手14和20在纵向上横向隔开设置。在两个把手14和20之间，不可见的电机安装在装置支脚(Geraeteschenkel)16内，其中，该装置支脚16在相对于纵向的横向方向56上凸出(abstehen)，该电机沿着装置支脚16的横向方向56上延伸。在装置支脚16的底部26设置了罩盖30，该罩盖利用设置在凹槽34内的螺钉32被固定在装置支脚16上。沿直径与螺钉32相对而置的是在开口38内的操纵元件36。开口38允许操纵元件36在作图平面偏转。
在图2中描述了装置支脚16底部区域的详细视图，在图1中所示的罩盖30在图2中被打开，同时显示了设置在装置支脚16中的电机58的转换器(Kommutator)62，可以看到其电极的底部64。在设置在电动机壳体60的轴承顶66上的刷盘100的附近可以看到与螺钉32对应的壳体侧部螺纹28。与平行于横向55的电机58电动机旋转轴线相垂直，转换器62的两侧分别可以看到刷盘100的开口102，碳刷(不可见)保持在该开口中，当手持式电动工具处于接通状态时，该碳刷将电流传递到转换器62上。电动机旋转轴线也对应于刷盘100的旋转轴线56。电机根据刷盘100的状态向左或向右旋转。可旋转刷盘100与轴承顶62的直接的径向接触，可以实现碳刷在转换器62上的精确运行，另一方面也实现了电气触点之间良好的传动接触(图4中的接触元件68和接触元件120)。
从装置支脚16的底部26移走的罩盖30，能够围绕作为转动销的容器外壳18的轴承顶24摆动。
刷盘100在其整个截面上被可垂直于其旋转轴线56摆动的罩盖30盖住。螺钉32优选地被拧紧到开口34中。
在罩盖30中一体化地结合了用于旋转刷盘100的筐形(korbfoermig)旋转操纵元件50，其利用其筐形部分54插入到罩盖30的凹处。旋转操纵元件50通过侧部横向凸起的突出部52优选地伸入到作为按钮而构造的操纵元件36中。旋转操纵元件50的突出部52在插入旋转操纵元件50时被嵌入到罩盖30的槽缝42中，并与操纵元件36夹紧。作为传动突出部而构造的旋转操纵元件50的锁定元件46将如此设置，其与刷盘100中不可见的相应的凹槽相接合。锁定元件46将如此设置，只有当刷盘100的旋转位置与作为按钮而构造的操纵元件36一致，且因此能够实现与操纵元件刚性连接的旋转操纵元件50和刷盘100之间的防旋转连接时，罩盖30才被再次闭合。
刷盘100的旋转通过以下方式完成，当罩盖30闭合时，作为按钮而构造的操纵元件36在装置支脚16的开口38内，从一个端部位置摆动到相对的端部位置。每个端部位置都对应了一个限定的电流方向，并因此对应了电机58的旋转方向。
有利的是罩盖30构造成预装组件(刷罩组件)，其可以在手持式电动工具主安装(Hauptmontage)时以预集成块的方式进行装配。
刷盘100通过卸下螺钉32和移除罩盖30可以自由接近，并且例如可以用于服务目而从装置支脚16上拆卸下来。关于刷盘100的详细情况可以从图3中获得，其显示的是带有安装在轴承顶62上的刷盘100的轴承法兰72的俯视图。从该俯视图中可以看到刷盘100的紧凑结构。
两个沿直径对置的开口102各自保持一个碳刷104，碳刷通过支脚(Schenkel)114经由作为螺旋弹簧而构造的弹簧元件106压紧在电机58的转换器62上。开口102利用作为接触弹簧而构造的并且径向起作用的弹簧元件118、120在刷盘上共同支撑。弹簧元件118、120围绕每个开口102对称设置，并且分别与两个在直径方向上对立设置的接触片68保持径向接触，接触片68又与极靴64(图2)电气联接。极靴64在此作为电动机的定子使用。根据刷盘100的位置，接触片68其中之一与弹簧118、120接触。在俯视图中对于接触片68只能看到一个支脚68a。
刷盘100在第一端部位置108处，如果刷盘100摆动到另一个端部位置110，那么电机的旋转方向发生改变。在端部位置108和110之间设有自由空间，其可以允许刷盘100的摆动。摆动区域114的具体角度取决于实际使用的电机58的绕组配置。刷盘100在端部位置108和110之间的中立位置可以简易地从轴承顶66处取下。
分配给刷盘100的接触元件120被配备用于电机58的电气接触，在图3中还设有被遮盖的接触元件70(图4)。两个都如此设计，即，当刷盘100被旋转时，电气接触在各端部位置108和110附近才发生。这样就可以确保，刷盘只在其规定的端部位置108、110处运行，从而实现了高质量的转换。
为了使刷盘100在使用条件，例如较高灰尘负荷等情况下，获得可运动性，刷盘在径向和轴向只在细长条上移动。通过两对沿直径相对而置的蝶状弹簧(Schenkelfeder)122，刷盘在端部位置108和110保持双稳态。刷盘在轴向上通过四个成对地沿直径对置上、一体化地结合在电动机壳体60中的压紧装置124固定。在端部位置108、110处，刷盘100的一部分行至夹紧装置124下侧，而在端部位置108和110之间的中立位置不存在轴向固定。
图4显示了用于详细说明图1至图3中的部件的分解视图。其中，罩盖30、刷盘100和电动机壳体60优选地是预装组件130、140、150的组成部分。有利的是，在手持式电动工具总体安装时使用130、140、150组件。
优选的刷罩组件130特别地包括带有操纵元件36、螺钉32和旋转操纵元件50的罩盖30，罩盖30与它们防松动地联接。
优选的刷盘组件140优选地包括带有一个或多个用于容纳碳刷的开口102而设置的刷盘100，用于对碳刷104施加压紧力而设置的弹簧元件106和用于和电机的组件外部接触元件68进行电气接触的接触元件120(图3)。
优选的电动机壳体组件150特别地包括嵌在容器外壳18中的电动机壳体60、至少一个极靴64和至少一个用于接触电流接口80的插头元件70，其中电动机壳体60带有至少一个用于和组件外部接触元件120(图3)进行电气接触的接触元件68。接触元件68的支脚68a在安装状态时突出进入刷盘100(图3)。极靴64、作为接触片而构造的两个接触元件68和两个插头片70能够在一个工序中省时省成本地压入电动机壳体60中。接触片68和插头片70具有小倒钩，通过其可以夹紧到电动机壳体的塑料件中。插头片70设计成挂钩状，插入行程朝着挂钩的一侧延伸。在安装状态时，插头凸起部从电动机壳体侧向突出，这样在电机58的电动机头部嵌入到容器外壳18(图3)之前，可以插入两根电流接口导线80。

Claims (12)

1.一种手持式电动工具，其带有电机(58)，带有用于容纳所述电机(58)的电动机壳体(60)和用于切换电机旋转方向的可旋转刷盘(100)，其特征在于，所述刷盘(100)在其截面上被可摆动的罩盖(30)盖住。
2.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其特征在于，所述罩盖(30)可垂直于其旋转轴线(56)摆动。
3.根据权利要求1或2所述的手持式电动工具，其特征在于，在所述的罩盖(30)上集成了用来旋转刷盘(100)的旋转操纵元件(50)。
4.根据权利要求3所述的手持式电动工具，其特征在于，所述旋转操纵元件(50)与所述刷盘(100)上的至少一个锁定元件(46)相衔接，从而使得所述操纵元件(50)和所述刷盘(100)之间的防旋转连接成为可能。
5.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其特征在于，所述刷盘(100)置于所述电动机壳体(60)的轴承顶(66)上。
6.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其特征在于，所述刷盘(100)双稳态分别保持在所述刷盘的两个端部位置(108，110)上。
7.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其特征在于，分配给所述刷盘(100)的用于和分配给所述电机(58)的接触元件(70)进行电气接触的接触元件(120)和分配给所述电机(58)的接触元件(70)将如此设计，在刷盘(100)旋转时，电气接触仅发生在所述刷盘的每个端部位置(108，110)附近。
8.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其特征在于，设有预装的刷罩组件(130)，和/或预装的刷盘组件(140)，和/或预装的电动机壳体组件(150)。
9.根据权利要求8所述的手持式电动工具，其特征在于，所述罩盖(30)与用于旋转刷盘(100)的第一旋转操纵元件(50)和用于操纵所述第一旋转操纵元件(50)的第二操纵元件(36)被共同预装作为刷罩组件，和/或所述刷盘(100)与一个或多个用于容纳碳刷(104)而设置的开口(102)、用于对碳刷(104)施加压紧力而设置的弹簧元件(106)以及用于和电机(58)的在刷盘组件外部的接触元件(68)进行电气接触的接触元件(120)被共同预装作为刷盘组件，和/或所述电动机壳体(60)与用于和在电动机壳体组件外部的接触元件(120)进行电气接触的至少一个接触元件(68)、电机的至少一个极靴(64)和用于接触电流接口(80)的至少一个插头元件(70)被共同预装作为电动机壳体组件。
10.一种用于按权利要求1所述的手持式电动工具的刷罩组件，其中，所述罩盖(30)与用于旋转刷盘(100)的第一旋转操纵元件(50)和用于操纵所述第一旋转操纵元件(50)的第二操纵元件(36)被共同预装作为刷罩组件。
11.一种用于按权利要求1所述的手持式电动工具的刷盘组件，其中，所述刷盘(100)与一个或多个用于容纳碳刷(104)而设置的开口(102)、用于对碳刷(104)施加压紧力而设置的弹簧元件(106)以及用于和电机(58)的在刷盘组件外部的接触元件(68)进行电气接触的接触元件(120)被共同预装作为刷盘组件。
12.一种用于按权利要求1所述的手持式电动工具的电动机壳体组件，其中，所述电动机壳体(60)与用于和在电动机壳体组件外部的接触元件(120)进行电气接触的至少一个接触元件(68)、电机的至少一个极靴(64)和用于接触电流接口(80)的至少一个插头元件(70)被共同预装作为电动机壳体组件。
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