CN103580381B - 用于工作器具的电驱动马达 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于工作器具的电驱动马达，包括：带有至少两个定子极(30)的定子(4)，定子极在周向方向上处成彼此具有间隔且相应承载电励磁绕组(32)；以及在定子极(30)之间转动的转子(10)，其转子轴(9)驱动通风装置叶轮(20)，其中，由通风装置叶轮(20)引起的冷却空气流(42)进入到定子(4)中、流经定子(4)且排出。为了获得有效的冷却，在周向方向上处在定子极(30)之间的极间隙(34)由非磁性的导引体(61)填充使得构造有由导引体(61)和励磁绕组(32)限制的、用于冷却空气流(42)的冷却通道(40)，其中，导引体(61)在一端固定在载体(18)处而以另一端沿轴向推入到定子(4)中。

Description

用于工作器具的电驱动马达
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于工作器具的电驱动马达。
背景技术
用于便携式手持工作器具(例如机动链锯、树篱修剪机、自由切割机(Freischneider)等等)的电驱动马达本身是已知的。这样的工作器具如此构造使得其小巧且便于使用，由此可容易并且可靠地引导该工作器具。插入在狭窄的器具壳体中的电驱动马达需要有效的冷却，由此来保证可靠地运行。
发明内容
根据本发明的目的在于如此构造一种用于工作器具的电驱动马达使得确保电马达的有效的、在任何运行情况下充分的冷却。
该目的根据权利要求1的特征部分的特征来解决。
根据本发明，在周向方向上处在相邻的定子极之间的极间隙(Polzwischenraum)由非磁性的导引体填充。基于非磁性的材料的构造方案保证推入的导引体不影响磁性特性，例如改变磁通量。通过推入的导引体和绕组来限制用于冷却空气流的冷却通道使得将冷却空气流直接引导经过绕组且由此保证在冷却空气流与绕组之间的很好的热交换。为了构造冷却通道，以简单的方式将导引体在一端部处固定在载体处而以另一自由端沿轴向推入到极间隙中，由此实现将填充体简单地装配到极间隙中。通过定子和载体的指状的(fingerartig)交错作用还使定子和载体机械地彼此抗扭地相连接。
以简单的方式将载体在端侧固定在定子处，其中，载体优选由通风装置壳体形成，总归这在端侧固定在定子处。
导引体在定子的周向方向上从一绕组延伸至相邻的绕组，从而通过导引体很大程度地来阻挡对于热交换来说不利的流动路径。导引体适宜地在其面向转子的侧部上被弄圆，其中，导引体和定子极的极面形成共同的内部的闭合的周向壁。
导引体的布置在此如此设置使得导引体以其处在周向方向上的壁区段来相应地限制冷却通道，因此一个导引体与两个冷却通道相关联。
导引体优选地延伸越过超过定子的高度的一半，适宜地延伸越过大约定子极的高度。
冷却通道在其背对载体的端部处沿轴向敞开；在其面向载体的端部处设置有冷却空气窗口(Kühlluftfenster)，该冷却空气窗口处成沿径向面向转子。冷却空气窗口大约处在抽吸开口的边缘至通风装置壳体的通风装置叶轮的高度上。冷却空气窗口在此通过导引体本身和非磁性的极延伸部(Polverlängerung)来限制。
导引体本身由近似设计成U形的导引壁形成。
电马达如此构建使得转子轴在一端部处承载通风装置叶轮而在另一端部处承载电换向器。由通风装置叶轮引起的冷却空气流在换向器的区域中被抽吸到定子中、穿过冷却通道经过绕组被引导至通风装置壳体的抽吸开口且经由通风装置叶轮排出。
在本发明的改进方案中，两个定子极在直径上彼此相对而置，其中，冷却通道可由绕组、导引体、定子极以及优选地由定子本身来限制。
附图说明
本发明的其它的特征从其它的权利要求、说明和在其中示出了紧接着详细说明的本发明的实施例的附图中得出。其中：
图1以部分图示显示了带有电驱动马达的便携式工作器具，
图2显示了通过在图1中的、在工作器具中的驱动马达的剖面，
图3显示了在根据图1的工作器具中作为驱动马达的电马达的透视图，
图4显示了通过根据图3的电马达的轴向剖面，
图5显示了根据图3的电马达的通风装置壳体件的俯视图，
图6显示了沿着图5中的线VI-VI的剖面，
图7显示了电马达根据图3中的箭头VII的俯视图，
图8显示了带有通风装置壳体件和定子的电马达的部分图示，
图9显示了通风装置壳体件的侧视图，
图10显示了剖开的马达根据图8中的箭头X的俯视图，
图11显示了沿着图10中的线XI-XI的剖面，
图12以剖面图显示了冷却通道的放大的部分图示。
具体实施方式
以部分壳体示出了在图1中示出的工作器具1；壳体被打开从而敞开地识别出驱动马达2。
在图1中所显示的部分外壳为机动链锯的壳体，该机动链锯的锯链由驱动马达2驱动。在所显示的实施例中，驱动马达2为电马达3，例如直流电马达、电换向马达(EC-Motor)或其它的通用马达。
在图3中透视性地示出的电马达3主要包括定子4，在该定子的一端侧5处设置有通风装置壳体6而在该定子另一端侧7处设置有用于转子10的转子轴9的支承盖8。
转子轴9在其一端部11处保持在支承12中(图4)，该支承保持在支承盖8的支承容纳部中。支承盖8固定在定子4处。
在转子10的绕组13与转子轴9的端部11之间布置有换向器15，该换向器以已知的方式与转子10上的绕组13的端部相连接。通过换向器和其滑动触点(优选碳极24)将电流输送至转子10的绕组13。
转子轴9的另一端部17支撑在支承14中(图2)，该支承保持在工作器具1的壳体罩16中(图2)。
转子轴9的端部17穿过载体18，该载体在本实施例中由通风装置壳体6形成。在通风装置壳体6中构造有冷却空气螺旋部(Kühlluftspirale)19，通风装置叶轮20在该冷却空气螺旋部中旋转。通风装置叶轮20输送冷空气以用于冷却电马达3，其中，将冷却空气流42(图4)鼓吹或吸进通过电马达3的定子4。
如图6中所示出的那样，通风装置叶轮20如此抽吸冷却空气使得该冷却空气在箭头22的方向上在支承盖8的臂状物(Arm)之间在换向器15的区域中进入到电马达3的定子4中、朝箭头方向21流经定子4且越过抽吸开口23至通风装置叶轮20且由该通风装置叶轮传输(abfördern)通过冷却空气螺旋部19。因此由通风装置叶轮20引起的冷却空气流在换向器15的区域中在朝箭头22的方向上进入到定子4中、流经定子4并且通过通风装置叶轮20排出。冷却空气因此沿轴向吸入通过电马达3的定子4。
如图4、6、8和10所显示的那样，定子4包括在本实施例中带有两个定子极30的彼此堆积的定子片，定子极在所显示的实施例中在直径上彼此相对而置并且延伸越过大约110o的圆周角31(图10)。定子极30相应承载固定地处在定子极30上的励磁绕组32。定子极30构造成部分呈圆形，其中，在定子极的彼此面向的端部33之间形成有自由的极间隙34，该极间隙延伸越过大约70o的圆周角。
通风装置壳体6用作用于导引体61的载体18(图8)，如在图10中的剖面所显示的那样，导引体构造为近似U形的导引壁62。在所显示的实施例中，导引体61构造成与通风装置壳体6成一体，因此导引体与该通风装置壳体形成共同的部件。
如图8所显示的那样，通风装置壳体6朝箭头方向60上套装到定子4的端侧5上，其中，导引体61作用在定子极之间(图10)并且突入到极间隙34中。在此布置方案如此进行使得导引体61完全填充极间隙34，其中，使处于面向转子10的侧部63如此变圆使得导引体61和定子极30的极面35形成共同的闭合的周向壁36。导引体61在此在定子4的周向方向上从定子极30的励磁绕组32延伸直至相邻的定子极30的励磁绕组32。
如图9所显示的那样，导引体以一端部固定在载体18处，即固定在通风装置壳体6处，其中，导引体61包括非磁性的材料。优选地，通风装置壳体6和导引体61包括相同的材料，尤其包括塑料。
U形的导引体61的边腿(Schenkel)64和66以其端部边缘65贴靠在定子4的基体处。在此，每个边腿64、66从定子极的端部33延伸直至定子4本身的基体处，从而通过导引体61更确切地说导引体的边腿64、66和定子4的励磁绕组32来限制冷却通道40，该冷却通道用于输送冷却空气流42的子流(Teilstrom)，该子流沿轴向流经定子4。
每个沿轴向从端侧5推入到定子4中的导引体61以其边腿64和66来相应地限制冷却通道40。导引体61－以及与此同时冷却通道40－延伸越过超过定子4的高度的一半，优选地大约延伸越过定子极30的高度H(图6)。一个导引体61在此相应限制两个冷却通道40。定子极30的高度H处在从20mm至50mm的范围内；有利的结构高度为21mm、31mm或者41mm。
每个冷却通道40在端侧在其处于面向换向器15的端部44处沿轴向敞开；冷却通道在其沿轴向相对而置的端部46处沿轴向闭合但具有沿径向向内敞开的冷却空气排出窗口45(图11)，冷却空气流42的子流43经由该排出窗口转向到通风装置壳体6的抽吸开口23中。
冷却空气排出窗口45在冷却通道40的通风装置侧的端部46处本身由通风装置壳体6、导引体61的导引壁62以及未沿轴向引导的极延长部38(其沿轴向处在定子极30和通风装置壳体6之间)来限制。
在电马达3的运行中，随着转子10的旋转，抗扭地固定在转子轴9上的通风装置叶轮20将一起旋转且经由抽吸开口23将空气从定子内腔37中抽走。由此引起冷却空气流42，其在端侧7上进入到电马达3中并且经由冷却空气螺旋部19排出(图4)。如图10所显示的那样，在转子10与内周向壁36之间的间隙47非常狭窄，因此具有很大的流动阻力。构造在励磁绕组32与导引体61之间的冷却通道40(在其中，在本实施例中在定子4的周缘上设置有4个)具有更大的流截面，使得空气优选地通过冷却通道40流到通风装置叶轮20的抽吸开口23。因为冷却通道构造在优选地包括塑料的导引体61与励磁绕组32之间，所以励磁绕组32自身限制冷却通道40，励磁绕组32与流过其的冷却空气处于紧密的热交换的接触中。由此保证良好的冷却效果。

Claims (17)

1.一种用于工作器具的电驱动马达，包括：带有至少两个定子极(30)的定子(4)，该定子极在周向方向上处成彼此具有间隔并且相应承载电励磁绕组(32)；以及在所述定子极(30)之间转动的转子(10)，该转子的转子轴(9)驱动通风装置叶轮(20)，其中，由所述通风装置叶轮(20)引起的冷却空气流(42)进入到所述定子(4)中、流经所述定子(4)且排出，其特征在于，在周向方向上处在所述定子极(30)之间的极间隙(34)通过非磁性的导引体(61)如此填充使得构造有至少由所述导引体(61)和所述励磁绕组(32)限制的、用于所述冷却空气流(42)的冷却通道(40)，其中，所述导引体(61)在一端部处固定在载体(18)处而以另一端部沿轴向推入到所述定子(4)中，其中所述导引体(61)在其面向所述转子(10)的侧部(63)上被弄圆，并且所述导引体(61)和所述定子极(30)的极面(35)形成共同的内部的周向壁(36)，其中所述冷却通道(40)的冷却空气排出窗口(45)由所述导引体(61)和非磁性的极延长部(38)来限制。
2.根据权利要求1所述的电驱动马达，其特征在于，所述载体(18)在端侧固定在所述定子(4)处。
3.根据权利要求1所述的电驱动马达，其特征在于，所述导引体(61)的载体(18)固定在通风装置壳体(6)处。
4.根据权利要求3所述的电驱动马达，其特征在于，所述通风装置壳体(6)为冷却空气螺旋部(19)。
5.根据权利要求3所述的电驱动马达，其特征在于，所述导引体(61)构造成与所述通风装置壳体(6)成一体。
6.根据权利要求1所述的电驱动马达，其特征在于，所述导引体(61)在所述定子(4)的周向方向上从一励磁绕组(32)延伸直至相邻的励磁绕组(32)。
7.根据权利要求1所述的电驱动马达，其特征在于，所述导引体(61)和所述定子极(30)的极面(35)形成闭合的周向壁(36)。
8.根据权利要求1所述的电驱动马达，其特征在于，一个导引体(61)限制两个冷却通道(40)。
9.根据权利要求1所述的电驱动马达，其特征在于，所述导引体(61)延伸越过超过所述定子(4)的高度的一半。
10.根据权利要求9所述的电驱动马达，其特征在于，所述导引体(61)延伸越过定子极(30)的高度(H)。
11.根据权利要求1所述的电驱动马达，其特征在于，所述冷却空气排出窗口(45)处成沿径向面向所述转子(10)。
12.根据权利要求1所述的电驱动马达，其特征在于，所述导引体(61)由近似U形的导引壁(62)形成。
13.根据权利要求1所述的电驱动马达，其特征在于，所述转子轴(9)承载所述通风装置叶轮(20)和电换向器(15)。
14.根据权利要求13所述的电驱动马达，其特征在于，由所述通风装置叶轮(20)引起的冷却空气流(42)在所述电换向器(15)的区域中进入到所述定子(4)中、穿过所述冷却通道(40)流经所述定子(4)且经由所述通风装置叶轮(20)排出。
15.根据权利要求1所述的电驱动马达，其特征在于，所述电驱动马达(3)具有在直径上彼此相对而置的两个定子极(30)。
16.根据权利要求1所述的电驱动马达，其特征在于，所述冷却通道(40)至少由所述励磁绕组(32)、所述导引体(61)以及所述定子极(30)来限制。
17.根据权利要求16所述的电驱动马达，其特征在于，所述冷却通道(40)附加地由所述定子(4)本身来限制。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2538055B (en) * 2015-04-28 2017-04-19 Advanced Risc Mach Ltd Data processing apparatus having a cache

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5910694A (en) * 1995-05-31 1999-06-08 Sanyo Denki Co., Ltd. Electronic component cooling apparatus
CN101079566A (zh) * 2006-05-25 2007-11-28 马渊马达株式会社 无刷马达
CN100359787C (zh) * 2003-05-16 2008-01-02 松下电器产业株式会社 电动送风机
CN101171736A (zh) * 2005-05-10 2008-04-30 西门子威迪欧汽车电子股份公司 电机
CN101715624A (zh) * 2007-06-12 2010-05-26 开利公司 用于发电机的两级冷却风扇
CN102124637A (zh) * 2008-08-12 2011-07-13 利莱森玛发电机有限公司 旋转电机
CN202260790U (zh) * 2011-09-23 2012-05-30 宁波菲仕电机技术有限公司 一种伺服电机的风冷装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3170511D1 (en) * 1980-11-17 1985-06-20 Bbc Brown Boveri & Cie Coolant distributing member
US6288460B1 (en) * 1999-11-03 2001-09-11 Baldor Electric Company Fluid-cooled, high power switched reluctance motor
JP5482121B2 (ja) * 2009-11-10 2014-04-23 株式会社富士通ゼネラル 回転電機の固定子
US8760016B2 (en) * 2011-07-29 2014-06-24 Exelis Inc. Electric machine with enhanced cooling

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5910694A (en) * 1995-05-31 1999-06-08 Sanyo Denki Co., Ltd. Electronic component cooling apparatus
CN100359787C (zh) * 2003-05-16 2008-01-02 松下电器产业株式会社 电动送风机
CN101171736A (zh) * 2005-05-10 2008-04-30 西门子威迪欧汽车电子股份公司 电机
CN101079566A (zh) * 2006-05-25 2007-11-28 马渊马达株式会社 无刷马达
CN101715624A (zh) * 2007-06-12 2010-05-26 开利公司 用于发电机的两级冷却风扇
CN102124637A (zh) * 2008-08-12 2011-07-13 利莱森玛发电机有限公司 旋转电机
CN202260790U (zh) * 2011-09-23 2012-05-30 宁波菲仕电机技术有限公司 一种伺服电机的风冷装置

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Publication number Publication date
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US20140028126A1 (en) 2014-01-30
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