CN102581768B - 电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动工具，尤其是打磨或抛光机，包括：外壳，外壳中容纳有驱动器、风扇设备和电子部件，在该风扇设备通过至少一个空气进口吸入到外壳内的周围空气，外壳适于产生用于冷却驱动器的气流，至少一个空气管道形成在外壳内，所述空气管道在气流的流动方向上从空气进口延伸到驱动器并能把空气定向供给驱动器，空气进口设置在电动工具的端部区域内，当电动工具处理工件时，空气进口远离要处理的工件，外壳为具有壳体内壁和壳体外壁的双壁构造，壳体外壁至少部分与所述壳体内壁相隔一定距离，空气管道由壳体外壁和壳体内壁限定，外壳为多部分设计，其包括至少两个半壳体。

Description

电动工具

技术领域

本发明涉及一种电动工具，尤其是一种打磨或抛光机，包括：外壳，该外壳中容纳有驱动器、风扇设备和电子部件。借由该风扇设备，用于冷却该驱动器的气流可由通过至少一个空气进口吸入到外壳内的周围空气产生。至少一个空气管道也形成在该外壳以内，所述空气管道在气流的流动方向上从空气进口延伸到驱动器并能把空气定向供给该驱动器。

背景技术

根据前序部分的电动工具通常为电池供电(直流供电)和/或干线供电(交流供电)的电动工具，如打磨或抛光机等。

这种电动工具具有外壳，该外壳中容纳有产生热量的部件，如驱动器或电子部件，其产生的热量为损耗的能量。设置有产生冷却气流的风扇设备，从而对所述部件产生的热量进行驱散。

所述外壳内积累的热量限制了电动工具消耗的能量，从而确保在充分冷却的情况下电动工具能利用所有可用的能量。另外，充分冷却还能提高电动工具的机械部件的使用寿命。

但是，现有技术已经发现，对驱动器和/或电子部件的不定向冷却可能不充分。因此，DE102007000290A1公开了通过限定第二气流通道的空气导流元件来定点或定向提供空气，至少一部分不定向主气流可通过该第二气流通道输送到电子部件。在这种情况下，电子部件设置在手柄壳体部分的端部内，该电子部件远离驱动器外壳部分。气流由电动工具的风扇设备通过多个外壳狭槽吸入外壳内，然后沿着主气流通道流动到该风扇设备，该主气流通道由该驱动器壳体部分限定。设置的空气导流元件沿着传动马达基本上与主气流方向垂直，并把第二气流导入手柄部分的外壳内，该外壳基本上与驱动器外壳垂直设置。

在沙尘颗粒等通过空气进口吸入的情况下，尤其是使用打磨或抛光机的情况下，出现了另一个问题，这个问题在给电动工具通风时就出现了，其可能会损坏电动工具或至少对所述电动工具的使用寿命有负面影响。比如，这种尘土颗粒可与电子部件接触并随着时间推移大大限制该电子部件的功能性。尤其是，导电的尘土颗粒，比如，来自含铁金属的金属粉尘或尘土颗粒，会聚集在电子部件或电动机上，并在该电子部件或电动机内出现不期望的电流闪络(currentflashover)。

为了解决这个问题，如传统电动工具中的一样，EP1016504A2公开了不在电子部件的手柄开关区域内设置空气进口槽，其目的在于避免手柄开关变脏以及任何对所述手柄开关的功能的负面影响。为此，电动工具的外壳为多部分设计，并且包括齿轮机构外壳、电机外壳和手柄外壳，这些外壳前后依次设置。容纳有手柄开关和电子部件的主要部分的手柄外壳通过中间壁与电机外壳分开。吸入冷却空气的空气进口槽设置在电机外壳上，该电机外壳在前部连接，这样，电子部件的每个部分，尤其是手柄开关，都不会与冷却空气接触。

最后，DE102006038756A1公开了根据前序部分的电动工具，其中设置有产生冷却气流的设备。至少一个刚性和/或挠性空气管道设置在电动工具的外壳内，该空气管道的一端朝向产生冷却气流的设备，另一端朝向产生热量的部件。然后，该空气管道引导并分散气流，从而冷却电动机形式的热源。

空气管道由多个独立的部分组成，这些部分通过法兰相互牢固连接。然后，所述独立的部分在组装电动工具的过程中插入到外壳的半壳体内。

但是，这种设计的缺点是，尤其是由一个或多个分开部件组成的空气管道设计复杂，这些部件需要能够插入到外壳内。因此，比如需要在外壳上设置紧固点使所述独立的部分有可能安装在所述紧固点上。尤其是在使用挠性软管部件的情况下，还可能在组装过程中造成软管壁损坏，从而比如会有额外的后续处理步骤和相应的花费。

发明内容

因此，本发明的目的在于在至少减少已知缺点的同时以尽可能简单有效的方式冷却驱动器。

该目的通过电动工具实现，其包括容纳有驱动器、风扇设备、电子部件的外壳，在该风扇设备通过至少一个空气进口将周围空气吸入到外壳内的辅助下，该外壳适于产生用于冷却该驱动器的气流，至少一个空气管道形成在该外壳以内，所述空气管道在气流的流动方向上从该空气进口延伸到该驱动器并能把空气定向供给该驱动器。此外，该空气进口设置在电动工具的端部区域内，当该电动工具处理工件时，该空气进口远离要处理的工件。另外，该外壳为具有壳体内壁和壳体外壁的双壁构造，该壳体外壁至少部分与所述壳体内壁相隔一定距离，该空气管道由该壳体外壁和该壳体内壁限定。

这种空气管道可从至少一个空气进口把空气直接供给要冷却的驱动器。原则上，根据本发明可设置具有单个空气管道的单个空气进口，但优选至少两个空气进口，每个空气进口具有一个相关的空气管道。

由于该空气进口设置在该电动工具的端部区域内，当该电动工具处理工件时，该空气进口远离该要处理的工件，因此，大大减少了受空气中尘土颗粒污染的风险。该外壳在该空气管道的区域内具有壳体内壁和与所述壳体内壁相隔一定距离的壳体外壁的双壁构造也使以尽可能简单和节约成本的方式通过空气管道定向供气成为可能。这样，在组装该电动工具过程中无意负面影响或损坏管道壁的风险大大降低。

进一步地，所述电子部件容纳在该外壳内，这样，可使所述电子部件至少部分通过该壳体内壁与该空气管道分开，也就是说，在该外壳内，所述电子部件容纳在由该壳体内壁限定的空间内。该壳体内壁尤其有利地限定出至少部分容纳在该壳体外壁以内的基本闭合的腔。由于这种设计，在该外壳内，容纳在该壳体内壁内的电子部件由该壳体内壁“封装”。即使当该壳体内壁未形成完全密闭的腔时，定向气流也流经该壳体内壁和该壳体外壁之间的电子部件，这样，冷却空气中的尘土颗粒不会与该电子部件接触。

在有些情况下，由于不需要设置这种封装的电子部件是常规的做法(如封装的开关)，因此该壳体内壁限定基本闭合的腔的实施例是尤其有利的。因此，该电子部件可使用更节约成本的电子部件，且不存在电子部件使用寿命减小的风险。

此外，该壳体外壁可以是基本为圆柱体的壳面的形式，该圆柱体至少部分形成该电动工具的手柄部分。在设计这种外壳的情况下，所述外壳的结构相对简单、节约成本，并沿着纵轴延伸。所述独立的部件，即如所述电子部件、驱动器和风扇设备，通常在该外壳内前后设置。具有工具架的主动轴延伸出该外壳的一端，从而可把任意一种工具，如打磨或抛光盘，与所述工具架连接。该电动工具的手柄部分设计成可单手或双手握住。由于用户不用注意在外壳区域哪里能握住电动工具哪里不能，因此对手柄部分的要握住的区域限制越低，用户操作电动工具就越容易。

至少一个空气进口可通过该壳体外壁和该壳体内壁之间的空间形成在该外壳的端面。在不同于这种的设计中，该外壳在端面未被该壳体外壁完全封闭，而是至少在空气进口的区域内打开。在这种情况下，该空间被限定为由该壳体外壁和该壳体内壁之间的距离限定的区域。

进一步地，可将该空气进口构造为具有至少一个，优选为多个，相互平行的支撑肋条。所述支撑肋条还可在该壳体外壁和该壳体内壁之间延伸，从而使该壳体外壁和该壳体内壁相互支撑。在外壳由相对较软的材料，如在较小的力作用下即会形变的塑料制成的情况下，可防止用户由于对电动工具握得太紧造成壳体外壁形变而不经意地关闭空气进口。如果情况允许的话，使至少一个支撑肋条沿着整个空气管道在气流的流动方向上延伸也是合适的。

进一步地，可将该壳体外壁构造成其至少部分突伸出至少一个空气进口。在该实施例中，该壳体外壁不与该至少一个空气进口的至少一个或多个支撑肋条平齐地终止，而是突伸于它们之外(在远离电动工具的工具的方向上)。这样可防止用户在握住电动工具的手柄部分时，其手部(如掌根)不经意地关闭至少一个空气进口。

为了尽可能使生产和组装简单，该外壳采用多部分的设计，包括至少两个半壳体。在这种情况下，尤其优选所谓的罐结构，其中该外壳具有罐形轮廓，该两个半壳体和可能的另外的壳体部分能安装在该外壳上。

该电动工具可包括如驱动器、具有采集器以及与该采集器形成电接触的装置的电动机，通过所述空气管道给所述与该采集器形成电接触的装置定向输送气流。这种与采集器形成电接触的装置比如可包括碳刷或其他类似的部件。

最后，本发明还涉及用于具有权利要求1到10的特征的电动工具的外壳。

附图说明

下面将结合附图对本发明进行说明，这些附图示出了本发明的优选实施例。本领域的技术人员分别结合附图、说明书和权利要求也能轻易考虑到公开的特征并将这些特征结合从而形成更合适的其他组合。

其中：

图1示意性示出了根据本发明的电动工具的等距视图；

图2A和图2B分别示意性示出了根据本发明的图1的电动工具的平面图和详细视图；

图3示意性示出了根据本发明的图1、图2A和图2B的电动工具的外壳壳体。

具体实施方式

图1为根据本发明的电动工具，其总体上由附图标记10表示。

电动工具10包括工具侧输出驱动器12和从纵轴L上看连接于上游的手柄部分14。手柄部分14形成在外壳16上，该外壳16包括多个壳体部分16₁和16₂，该壳体部分16₁为外壳罐(housing pot)的形式，其具有手柄部分36A和紧固部分36B，两个半壳体状壳体部分16₂可安装在该紧固部分36B上。在图1中，只有一个这种壳体状壳体部分16₂安装在下部区域，同时，上部区域示出了紧固部分36B和容纳在所述紧固部分内的电动工具10的部件。

当然，外壳16也可由多个壳体部分形成，这些壳体部分不必是半壳体或罐状(pot)的形式。

电动机20形式的驱动器(只在图1中示出)也容纳在外壳16内，所述驱动器可通过滑动开关启动或关闭。为此，该滑动开关具有用户可手动操作的开关元件18。如图1清晰所示，开关元件18设置在外壳16的外圆周面上的电动工具10的手柄区域内。由于用户不用松开所述电动工具的手柄部分就能通过开关元件18打开和关闭电动工具10，因此这样设置开关元件18，用户能简单轻易地操作。

如上所述，该电动工具10的驱动器为电动机20的形式，其通常包括可绕纵轴L旋转并与转子输出轴(未示出)牢固连接的转子和至少部分围绕该转子的定子(未示出)。由于该定子的几何形状，在电动机20的转子和定子之间通常形成有空隙。通过该空隙可对该电动机通风，从而降低由于过热引起的能量损失。

该转子输出轴与从动轴22形成驱动连接。所述从动轴容纳在具有基本为圆柱体外壳22A的附件的中心，并具有在其自由端托住相关工具(未示出)的工具架22B。

也可在电动机20的输出端，即转子轴，和从动轴22之间设置齿轮机构(未示出)，在所示实施例中，所述齿轮机构容纳在对应外壳34内。这种齿轮机构使被电动驱动器和其主动轴传输到输出端12的扭矩加快或放慢。

如图1到图2B所示，开关绝缘棒30被设置为滑动开关的开关元件，所述开关绝缘棒与开关元件18连接，用于打开和关闭电动驱动器。为此，额外设置有电子部件32，所述电子部件与开关绝缘棒30相互作用并只有当开关元件18在对应的通电位置上时才给电动机20供电。为此，电子部件32比如可具有通过压缩弹簧预压在电子部件32不给电动机20供电的位置上的压力开关，该压缩弹簧集成在压力开关内。为了通过电子部件32打开电动机20，因而需要在电动机20抵制集成弹簧的作用的方向上推动压力开关。在这种情况下，开关绝缘棒30沿着纵轴L把开关元件18平移到压力开关。

在所示实施例中，电子部件32通过电缆连接与电源系统连接。但是，在另外一种情况下，可通过与外壳16相连或集成在外壳内的充电电池供电。

在所示实施例中，电动机20以转子轴的旋转移动导致风扇叶轮26的旋转移动的方式与风扇叶轮26形式的风扇设备相连。风扇叶轮26以通过这种旋转移动产生气流的传统方式形成，并且在外壳16以内形成抽吸空间。吸入的空气通过齿轮机构外壳34内的空气出口38排出，如箭头LU所示。手柄部分14的外壳16在其端面额外具有空气进口68，该端面远离输出端12，周围的空气通过所述空气进口吸入到外壳16内，如箭头LU所示。

图2A和图2B为根据本发明的图1的电动工具10的平面图，图2B为图2A中B部分的详细视图。图3为其中一个外壳壳体16₂的平面图。

罐状形式的第一壳体部分16₁具有紧邻其握持部分36A(图2A左侧)的紧固部分36B，该紧固部分36B形成手柄区域，两个半壳体状壳体部分16₂可安装在所述紧固部分上。为了轴向固定外壳壳体部分16₂，在紧固部分36B的区域内设置有紧固凹槽48，外壳壳体部分16₂的相应紧固凸出部46可与所述紧固凹槽啮合(比如，参照图3)。

在外壳16以内形成两根空气管道66(图2A到图3的顶部和底部)，所述空气管道分别由壳体外壁40和壳体内壁50限定。当两个外壳壳体16₂相互连接时，壳体外壁40为基本为圆柱体的壳面的形式，其形成电动工具10的手柄部分14的尾部。

除了紧固凸出部46，每个外壳半壳体16₂具有确保当两个外壳半壳体16₂相互连接时相互准确对齐的特殊连接几何形状。因此，下侧外壳壳体16₂(图2A到图3所示)具有第一凹槽54和第二凹槽56，其中容纳有上侧外壳壳体(未示出)的相应凸出部，比如桩形的凸出部。此外，在第一凹槽54形成螺旋插座52，所述螺旋插座52同心延伸到第一凹槽54并托住用于连接外壳半壳体16₂的紧固螺丝。此外，在两个外壳壳体部分16₂的端面内设置电缆凹槽72。在所示实施例的情况下，到电子部件32的电缆(未示出)可通过所述电缆凹槽延伸。此外，在另一外壳半壳体上分别设置凹槽42和对应的凸出部(未示出)，从而对齐和稳定外壳壳体部分16₂的连接区域内的壳体外壁40。

可见，本发明的特殊特征为壳体内壁限定出内壳体腔，电子部件32容纳在该内壳体腔内。在所示实施例中，壳体内壁50从壳体外壁40的内壳面向内延伸，这样，用于容纳电子部件32的内腔由壳体内壁50和壳体外壁40限定。但是，在另一种情况下，壳体内壁50同样形成圆周壳面也是可行的，当外壳壳体16₂处于组装状态时，壳体外壁40至少部分围绕该圆周壳面。

这种内壳体腔的设计可封装容纳在所述壳体腔内并由周围的外壳壁保护的电子部件32，避免了其与吸入的气流和所述气流中可能含有的尘土颗粒接触。在朝向电动机20的方向上，该内腔由额外的壁60限定，该壁60具有用于开关绝缘棒30的凹槽62(比如，参照图3)。

可采用传统方式由塑料制成外壳半壳体16₂以及外壳罐16₁，比如可通过注塑制成。为了稳定壳体内壁50，可在处理过程中在所述壳体内壁上形成支撑肋条64A和64B。

在外壳16的端部区域内设置空气进口68，该空气进口68由壳体外壁40和壳体内壁50之间的空隙形成。为了使壳体外壁40和壳体内壁50互相支撑以及为了防止相对较大的尘土颗粒吸入到外壳16内，在壳体外壁40和壳体内壁50之间设置多个支撑肋条70。这些支撑肋条基本上相互平行对齐，在所有情况下，从壳体外壁40延伸到相邻的壳体内壁50。

如图中清晰所示，在端部区域内，壳体外壁40成型有与支撑肋条70相比凸出的凸出部44。该凸出部44用于即使当用户在端部区域握住电动工具10的手柄部分14时也可大大减少用户的手掌不经意地关闭空气进口68的风险。

空气管道66从空气进口68延伸到电动机20的触点式装置28，该装置通常为紧固到相应弹簧的碳刷的形式。空气管道66的该特殊设计使得给电动机20的部件以定向的方式供气成为可能，所述部件由于与电动机的采集器连续滑动接触并且在该过程中产生摩擦热量，因此其易遭受尤其显著的发生热量。

Claims (10)

1.一种电动工具(10)，包括：外壳(16)，外壳(16)中容纳有驱动器、风扇设备和电子部件(32)，在该风扇设备通过至少一个空气进口(68)将周围空气吸入到外壳(16)内的辅助下，外壳(16)适于产生用于冷却该驱动器的气流(LU)，至少一个空气管道(66)形成在外壳(16)以内，所述空气管道在气流(LU)的流动方向上从空气进口(68)延伸到所述驱动器并能把空气定向供给该驱动器，空气进口(68)设置在电动工具(10)的端部区域内，当电动工具(10)处理工件时，空气进口(68)远离要处理的工件，外壳(16)为具有壳体内壁(50)和壳体外壁(40)的双壁构造，该壳体外壁至少部分与所述壳体内壁相隔一定距离，空气管道(66)由壳体外壁(40)和壳体内壁(50)限定，

其中，外壳(16)为多部分设计，外壳(16)包括至少两个半壳体(16₁，16₂)，

其特征在于，所述空气进口(68)通过所述壳体外壁(40)和所述壳体内壁(50)之间的空间形成在所述外壳(16)的端面并且由所述壳体外壁(40)和所述壳体内壁(50)限制。

2.根据权利要求1所述的电动工具(10)，其特征在于，所述电子部件(32)以至少部分通过所述壳体内壁(50)与所述空气管道(66)分开的形式容纳在所述外壳(16)以内。

3.根据权利要求1或2所述的电动工具(10)，其特征在于，所述壳体内壁(50)至少部分限定基本闭合的腔，该腔至少部分容纳在所述壳体外壁(40)以内。

4.根据权利要求1或2所述的电动工具(10)，其特征在于，所述壳体外壁(40)为基本为圆柱体的壳面的形式，该圆柱体至少部分形成所述电动工具(10)的手柄部分(14)。

5.根据权利要求1或2所述的电动工具(10)，其特征在于，所述驱动器包括电动机(20)，电动机(20)具有采集器和与该采集器形成电接触的装置(28)，所述空气管道(66)给与该采集器形成电接触的装置(28)定向输送气流。

6.根据权利要求1或2所述的电动工具(10)，其特征在于，所述空气进口(68)具有至少一个基本相互平行的支撑肋条(70)。

7.根据权利要求6所述的电动工具(10)，其特征在于，所述支撑肋条(70)在所述壳体外壁(40)和所述壳体内壁(50)之间延伸，从而使该外壳外壁和该壳体内壁相互支撑。

8.根据权利要求6所述的电动工具(10)，其特征在于，所述壳体外壁(40)至少部分突伸出所述支撑肋条(70)。

9.根据权利要求1所述的电动工具(10)，其特征在于，所述电动工具(10)是打磨或抛光机。

10.一种用于电动工具的外壳(16)，其特征在于，该电动工具具有权利要求1至9中任一项所记载的特征。