CN103516164B - 电动工具机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动工具机，其具有电子换向的驱动马达，该驱动马达配备有定子组件（200），定子组件具有一配有绝缘体（220）的定子铁芯（210），其中，在绝缘体（220）上设置定位装置（252、254、256、258），定位装置设计用于，能将配属于驱动马达的电路板（250）沿预定的方向定位在绝缘体（220）上。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动工具机，其具有电子换向的驱动马达，该驱动马达配备有定子组件，该定子组件具有一配有绝缘体的定子铁芯。
背景技术
由现有技术已知了这种具有电子换向的驱动马达和配属于该驱动马达的定子组件的电动工具机。此外，这种电动工具机的驱动马达配备有电路板，在其上例如设有霍尔传感器，用于探测一在驱动马达运行中通过定子组件置于旋转的转子的磁场，以便由此能为转子确定旋转位置。电路板在预定的位置中固定在驱动马达之中或之上。
在现有技术中不利的是，为了将电路板定位在驱动马达之中或之上，需要螺栓连接件或专用的接纳部，其中该接纳部本身又必须安置或固定在驱动马达之中或之上。然而这是耗费时间的且成本高的，并且使得这种电动工具机的制造过程延长或复杂化。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种具有电子换向的驱动马达的新型的电动工具机，在其制造时，可以将配属的电路板简单地且快速地定位在驱动马达之中或之上。
所述目的通过一种电动工具机来实现，其具有电子换向的驱动马达，该驱动马达配备有定子组件，该定子组件具有一配有绝缘体的定子铁芯，其中在绝缘体上设置定位装置，该定位装置设计用于，能将配属于驱动马达的电路板沿预定的取向定位在绝缘体上。
因此本发明能提供一种具有电子换向的驱动马达的电动工具机，其中，通过使用已经存在的、配属于定子组件的构件利用其制造方案能将配属的电路板定位在驱动马达之中或之上。因此可以简化和加速并且相应地成本经济地实现驱动马达或者说电动工具机的制造。
优选地，定位装置设计用于，能将电路板固定在绝缘体上。
因此，电路板可以安全地和可靠地沿预定的取向固定在定子组件上。
根据一种实施方式，电路板配有至少一个旋转方向传感器，该旋转方向传感器通过将电路板定位在绝缘体上而布置在驱动马达内的预定的轴向位置中。
因此本发明能提供一种电动工具机，其中能以简单的方式和方法实现配属的旋转方向传感器在驱动马达之中或之上的精确取向。
定位装置优选地具有至少两个定位元件，该定位元件以预定的布置而设置在绝缘体上。
因此可以提供牢固的和稳定的定位装置。
优选地，绝缘体和定位元件至少部分地由塑料制成，其中定位元件形成到绝缘体上和/或与绝缘体一体构成。
因此可以提供不复杂的且成本经济的定位装置。
优选地，在电路板上设计有至少两个定位接纳部，用于接纳至少两个定位元件。
因此可以实现电路板在定子组件上快速且位置精确的定向和布置。
优选地，定位元件设计为销子状的，并且定位接纳部按照定位开口的形式设计，定位元件穿过定位开口接合。
因此可以提供成本经济的且牢固的定位元件和定位接纳部。
根据一种实施方式，定位元件在定位接纳部的区域中为了将电路板固定在绝缘体上而至少部分地熔化，特别是通过热敛缝。
因此本发明可以提供一种电动工具机，其中电路板能以稳定的且可靠的方式和方法在定子组件上固定在驱动马达之中或之上。
定位元件关于定子组件的纵轴线优选地非对称地布置在绝缘体上。
因此可以实现电路板在绝缘体上当其安装在驱动马达之中或之上时快速且精确地定向。
优选地，设有四个定位元件并且梯形地布置在绝缘体上。
因此可以实现电路板在绝缘体上的安全的且牢固的固定。
此外，开头所述的目的也通过一种特别用于电动工具机的、电子换向的驱动马达来实现，该驱动马达配备有定子组件，定子组件具有一配有绝缘体的定子铁芯，其中在绝缘体上设置定位装置，定位装置设计用于，能将配属于驱动马达的电路板沿预定的取向定位在绝缘体上。
附图说明
根据附图中示出的实施例，在下面的说明中详细阐述本发明。图中示出了：
图1示出了根据一种实施方式的、具有电子换向的驱动马达的电动工具机的示意图。
图2示出了根据一种实施方式的、配属于图1的电子换向的驱动马达的定子组件的透视图，其具有一配有定位装置的绝缘体。
图3示出了图2的定子组件的透视俯视图。和
图4示出了图3的定子组件的俯视图，其具有固定在定子组件上的电路板。
具体实施方式
图1示出了配有工具接纳部150的电动工具机100，其具有一带有手柄126的壳体110。根据一种实施方式，电动工具机100为了与电网无关地供电而能机械地和电地与蓄电池组130相连接。
电动工具机100例如设计为充电式冲击扳手或者说充电式冲击电改锥（Akku－Drehschlagschrauber）。然而需要指出，本发明不限于充电式冲击扳手，而更确切地说可以应用在不同的电动工具机中，例如应用在螺丝刀、钻式螺栓拧紧机、冲击式钻机、锯、磨削机、铣削机、电动割草机等中，而不取决于电动工具机100是与电网无关地利用蓄电池组130运行还是与电网相关地运行。
在壳体110中布置了由蓄电池组130供电的、电驱动马达114、传动装置118和可选的冲击装置122。驱动马达114例如能通过手动开关128来操纵，也就是说接通和断开，并且优选地可这样电子控制或调节，使得既能实现可逆运行，又能实现在期望的转速方面的预设。
根据一种实施方式，驱动马达114是电子换向的驱动马达、优选是直流电机，其示范性地至少具有定子-和转子组件200或117以及至少一个电路板250。定子组件200例如形成外定子并且在下面在图2和3中进一步描述，而为了说明书简明和简化起见，不进一步描述形成内转子的转子组件117。然而需要指出，对具有外定子和内转子的驱动马达的描述仅具有示例性的特征并且不应理解为对本发明的限制，其也可以应用在具有内定子和外转子的驱动马达中。此外，为了说明书简明和简化起见，也不描述电子换向的驱动马达114的功能性，因为这对于本领域技术人员而言是充分已知的。
驱动马达114通过配属的马达轴116与传动装置118相连接，该传动装置将马达轴116的旋转转换为在传动装置118和冲击装置122之间设置的传动元件120、例如驱动轴的旋转。该转换优选以下述方式实现：传动元件120相对于马达轴116以增大的转矩、但是降低的转速进行旋转。驱动马达114示范性地布置在马达壳体115中并且传动装置118布置在传动装置壳体119中，其中传动装置壳体119和马达壳体115示例性地布置在壳体110中。
与传动元件120相连接的、可选的冲击装置122例如是转动冲击装置或者说旋转冲击装置，其产生具有高强度的冲击式转动脉冲并且传递到输出轴124、例如输出主轴上。示例性的冲击装置——利用其能够实现冲击装置122——在DE 20 2006 014 850 U1中描述，在这里明确地参考该文献并且其教导可被理解为本说明书的一部分，从而在此为了说明书简洁起见，可以不对可选的冲击装置122进行详细描述。
在输出轴124上设计有工具接纳部150，该工具接纳部示范性地设置用于接纳具有外多边形耦联部的插入式工具并且示例性地具有一用于将该插入式工具锁定在工具接纳部150的内接纳部中的锁定套190。在此，工具接纳部150示例性地设计用于接纳按照螺丝刀头套件的方式设计的插入式工具170，该插入式工具具有柄部176，该柄部具有一在轴向的端部区域178中构造的耦联部轮廓175，该耦联部轮廓由柄部176的、多边形横截面、特别是六边形横截面以及在所述柄部上例如按照DIN 3126-E6.3设置的、外部的环形槽179形成。这种示范性地为所谓的HEX类型的螺丝刀头套件由现有技术充分已知，因此在这里为了说明书简明起见，不再进行详细描述。
然而需要指出，本发明不限于HEX-螺丝刀头套件的应用，而是也可以根据工具接纳部150的分别选择的设计方案应用其它的插入式工具、例如HEX-钻头或所谓的SDS-快速-插入式工具。此外需要指出，本发明不限于用来接纳具有外多边形耦联部的插入式工具的工具接纳部，而是也可以应用在用来接纳具有内多边形耦联部的插入式工具的工具接纳部中和/或用来接纳具有外-或内多边形耦联部的插入式工具的工具接纳部中。
图2示出了图1中电动工具机100的电子换向的驱动马达114的定子组件200，其示范性地具有一配有绝缘体220定子铁芯210。定子铁芯210例如具有多个重叠分层的叠片并且与绝缘体220一起构成了多个定子电极（Statorpol） ，例如九个定子电极，其中为了附图简单和清楚起见仅标注了六个，其附图标记为270、272、274、276、278、279。绝缘体220示范性地具有至少一个第一和第二绝缘体部段240、230，它们从定子铁芯210的彼此轴向对置的端部区域开始-在图2中从上部和下部-被推到其上。为了简化说明，第一绝缘体部段240因此在下面也称为“上部绝缘体部段”并且第二绝缘体部段230称为“下部绝缘体部段”。
然而需要指出，绝缘体220的、具有上部和下部绝缘体部段240和230的两部分的设计方案仅具有示例性的特征并且不应理解为对本发明的限制。它们例如也可以应用在一件式的、例如借助于塑料注塑构成的绝缘体中或也可以应用在多部分的、例如三部分或四部分的绝缘体中。
示范性地，在上部绝缘体部段240上构成至少一个和例如九个外部的轴向的扩展部，其中为了附图简单和清楚起见仅标注了三个，其附图标记为280、282、284。它们例如可以用于在制造根据图1的驱动马达114时用于定子组件200在图1的马达壳体115中定向和固定。
此外，在上部绝缘体部段240上构成至少一个和例如九个内部的轴向的扩展部，其中为了附图简单和清楚起见仅标注了五个，其附图标记为290、292、294、296、298。在下部绝缘体部段230上可以设置与此相配属的内部的轴向的扩展部，其中为了附图简单和清楚起见仅标注了四个，其附图标记为232、234、236、238。内部的轴向的扩展部290、292、294、296、298、232、234、236、238还用于将配属的马达绕组（图3中的260）径向地固定在定子电极270、272、274、276、278、279上。
根据一种实施方式，在绝缘体220上设有定位装置252、254、256、258，其至少设计用于，能将配属于图1的驱动马达114的、图1的电路板250沿预定的取向定位在绝缘体220上。此外，定位装置252、254、256、258可以设计用于，也能将图1的电路板250固定在绝缘体220上。
示范性地，定位装置252、254、256、258设计在上部绝缘体部段240上并且具有至少两个和示例性地具有四个定位元件252、254、256、258，它们以预定的布置而设置在绝缘体220上。该结构相对于定子组件200的纵轴线优选是非对称的。示范性地，定位元件252、254、256、258设计为销子状的并且布置在内部的轴向的扩展部290、294、296或298上。在此，绝缘体220和定位元件252、254、256、258例如至少部分地由塑料制成，其中定位元件252、254、256、258形成在绝缘体220上和/或可以与其一体构成。
图3示出了图2的定子组件200，用于说明例如在绝缘体220的上部绝缘体部段240上设置的、定位装置252、254、256、258的销子状的定位元件252、254、256、258上。此外，图3示例性示出了设置在定子组件200上的马达绕组260，该马达绕组例如通过一种任意的、适合的缠绕方法缠绕到配有绝缘体220的定子铁芯210上并且可以具有多个彼此接通的单线圈。例如，为了附图简单和清楚起见仅标注了两个单线圈，其附图标记为262、264，它们示例性地布置在定子电极272和276上。根据一种实施方式，通过马达绕组260，将绝缘体220保持在定子铁芯210上。
定子铁芯210示范性地具有多个示范性呈T形构成的定子齿，其中为了附图简单和清楚起见仅标注了三个，其附图标记为311、312、313，在它们之间分别形成了用于接纳马达绕组260或其单线圈262、264的绕组槽。在此为了附图简单和清楚起见仅标注了四个绕组槽，其附图标记为391、392、393、394。为了使得该绕组槽391、392、393、394至少部分地绝缘，在下部绝缘体部段230上，示例性地多个柱形的槽绝缘体构成例如在绝缘体板330上的，其中示范性地标注一个，附图标记为331。相配属地，在上部绝缘体部段240上，示例性地多个柱形的槽绝缘体构成在一被设置用于支承在定子铁芯210上的、环形的支承构件340上，其中示范性地标注一个，附图标记为381，并且它们同样被设置用于使得绕组槽391、392、393、394至少部分地绝缘。
示范性地，在环形的支承构件340上设计有外部的轴向的扩展部280、282、284，并且在此分别布置在相邻的定子电极之间的区域中。例如，外部的轴向的扩展部282布置在定子电极270和272之间的区域中，外部的轴向的扩展部284在定子电极272和274之间的区域中，等等。内部的轴向的扩展部290、292、294、296、298、232、234、236、238在定子电极270、272、274、276、278或279的径向对置的端部上分别布置在定子齿311、312、313的所谓的头部段上。如上面在图2中描述的那样，该布置用于将马达绕组260或单线圈262、264支承或固定在定子电极270、272、274、276、278、279上，示例性地借助于通过内部的轴向的扩展部292将单线圈262径向地支承在定子齿311上而示出。
图4示出了具有绝缘体220的、图2和3的定子组件200，在该绝缘体上示例性地沿预定的取向定位和固定了图1的电路板250，其中为了简化附图未示出图3的马达绕组260。电路板250示范性地具有至少一个旋转方向传感器454，其通过将电路板250定位在绝缘体220上而布置在图1的驱动马达114之中或之上的预定的轴向位置中。旋转方向传感器454例如按照霍尔传感器的形式设计并且可以用于为图1的转子组件117确定旋转位置。为此可以在电路板250上设置：具有其它电子元件452的电子电路450，其还例如设计用于控制电机；以及多个连接元件470，用于电接触电子元件450、旋转方向传感器454以及图3的马达绕组260。
根据一种实施方式，电路板250具有大致中心的开口486以及至少两个并且示范性地四个定位接纳部462、464、466、468，所述开口用于接纳图1的转子组件117的转子轴、例如图1的马达轴116。所述定位接纳部示范性地按照定位开口的形式设计，以便能接纳或接合绝缘体220的销子状的定位元件252、254、256或258。此外，定位元件252、254、256、258在定位接纳部462、464、466、468的区域中为了将电路板250固定在绝缘体220上而至少部分地熔化，例如通过热敛缝（Heißverstemmen）。然而需要指出，可替换的固定方式、例如粘接或锁定在本发明的范畴中也是可能的。
如上面在图2中描述，示例性地设有四个销子状的定位元件252、254、256、258，它们非对称地围绕定子组件200的纵轴线401布置，其中，非对称布置示范性地通过在绝缘体220上的梯形分布而实现，如利用以虚线描绘的梯形480所表明地那样。然而需要指出，定位元件252、254、256、258在绝缘体220上梯形的布置仅具有示例性的特征并且这种非对称的布置不应理解为对本发明的限制。更确切地说能以简单的方式和方法以下述方式实现非对称的布置：定位元件252、254、256、258关于定子组件200或绝缘体220的纵轴线401这样布置在其上，使得在第一和第二定位元件254、256之间的角498不等于在第二和第三定位元件258之间的角499。
Claims (10)
1.电动工具机（100），其具有电子换向的驱动马达（114），所述驱动马达配备有定子组件（200），所述定子组件具有一配有绝缘体（220）的定子铁芯（210），其特征在于，在所述绝缘体（220）上设置定位装置（252、254、256、258），所述定位装置设计用于，能将配属于所述驱动马达（114）的电路板（250）沿预定的取向定位在所述绝缘体（220）上，其中，所述定位装置（252、254、256、258）设计用于，能将所述电路板（250）固定在所述绝缘体（220）上，其中，所述定位装置（252、254、256、258）具有至少两个定位元件（252、254、256、258），所述定位元件以预定的布置（480）而设置在所述绝缘体（220）上，其中，在所述电路板（250）上设置了至少两个定位接纳部（462、464、466、468），用于接纳所述至少两个定位元件（252、254、256、258），其中，所述定位元件（252、254、256、258）在所述定位接纳部（462、464、466、468）的区域中为了将所述电路板（250）固定在所述绝缘体（220）上而至少部分地熔化。
2.根据权利要求1所述的电动工具机，其特征在于，所述电路板（250）配有至少一个旋转方向传感器（454），所述旋转方向传感器通过将所述电路板（250）定位在所述绝缘体（220）上而布置在所述驱动马达（114）内的预定的轴向位置中。
3.根据权利要求1或2所述的电动工具机，其特征在于，所述绝缘体（220）和所述定位元件（252、254、256、258）至少部分地由塑料制成，其中所述定位元件（252、254、256、258）形成到所述绝缘体（220）上和/或与所述绝缘体（220）一体构成。
4.根据权利要求1或2所述的电动工具机，其特征在于，所述定位元件（252、254、256、258）设计为销子状的，并且所述定位接纳部（462、464、466、468）按照定位开口的形式设计，所述定位元件（252、254、256、258）穿过所述定位开口接合。
5.根据权利要求1或2所述的电动工具机，其特征在于，所述定位元件（252、254、256、258）在所述定位接纳部（462、464、466、468）的区域中为了将所述电路板（250）固定在所述绝缘体（220）上而通过热敛缝至少部分地熔化。
6.根据权利要求1或2所述的电动工具机，其特征在于，所述定位元件（252、254、256、258）关于所述定子组件（200）的纵轴线（401）非对称地布置在所述绝缘体（220）上。
7.根据权利要求6所述的电动工具机，其特征在于，设有四个定位元件（252、254、256、258）并且梯形地布置在所述绝缘体（220）上。
8.电子换向的驱动马达（114），所述驱动马达配备有定子组件（200），所述定子组件具有一配有绝缘体（220）的定子铁芯（210），其特征在于，在所述绝缘体（220）上设置定位装置（252、254、256、258），所述定位装置设计用于，能将配属于所述驱动马达（114）的电路板（250）沿预定的方向定位在所述绝缘体（220）上，其中，所述定位装置（252、254、256、258）设计用于，能将所述电路板（250）固定在所述绝缘体（220）上，其中，所述定位装置（252、254、256、258）具有至少两个定位元件（252、254、256、258），所述定位元件以预定的布置（480）而设置在所述绝缘体（220）上，其中，在所述电路板（250）上设置了至少两个定位接纳部（462、464、466、468），用于接纳所述至少两个定位元件（252、254、256、258），其中，所述定位元件（252、254、256、258）在所述定位接纳部（462、464、466、468）的区域中为了将所述电路板（250）固定在所述绝缘体（220）上而至少部分地熔化。
9.根据权利要求8所述的电子换向的驱动马达，其特征在于，所述驱动马达用于电动工具机（100）。
10.根据权利要求8或9所述的电子换向的驱动马达，其特征在于，所述定位元件（252、254、256、258）在所述定位接纳部（462、464、466、468）的区域中为了将所述电路板（250）固定在所述绝缘体（220）上而通过热敛缝至少部分地熔化。
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