CN104827446A - 具有电子换向的电动机的手持式工具机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手持式工具机（10），该手持式工具机：具有至少一个作用于至少一根电动机轴（18）的、由第一壳体件（14）所接纳的电动的驱动装置（16）；具有至少一根用于振荡地驱动工具的输出轴（20），其中所述电动机轴（18）和所述第一壳体件（14）定义了共同的第一轴线（19）；并且具有至少一个第二壳体件（23），所述第二壳体件被设置用于接纳能够再充电的电池（25），其中所述能够再充电的电池（25）和所述第二壳体件（23）定义了共同的第二轴线（27）。在此建议，所述电动的驱动装置（16）构造为电子换向的电动机（16）。

Description

具有电子换向的电动机的手持式工具机

技术领域

本发明涉及一种具有电子换向的电动机的手持式工具机。

背景技术

由DE 10 2007 018 464 A1公开了一种以电动的方式被驱动的工具机，该工具机具有传动轴和工具轴，在所述工具轴上接纳了工具。所述传动轴的旋转运动通过耦合机构被传递到所述工具轴上。所述传动轴在此以能够旋转的方式被接纳在处于所述工具机的壳体中的旋转轴承中，其中所述耦合机构在处于所述两个旋转轴承之间的区段中作用在所述传动轴上。

发明内容

所述按本发明的、具有独立权利要求的特征的手持式工具机相对于现有技术具有特别高效的、有效力的并且维护少的优点。这一点通过以下方式来实现：至少一个作用于电动机轴的电动的驱动装置构造为电子换向的电动机。电子换向的电动机的突出之处在于：在无磨损的情况下较高的效率。所述电子换向的电动机有利地被第一壳体件所接纳。所述电动机轴和所述第一壳体件定义了共同的第一轴线。第二壳体件有利地被设置用于接纳能够再充电的电池，其中所述能够再充电的电池和所述第二壳体件定义了共同的第二轴线。

通过所述在从属权利要求中所说明的特征，可以获得按独立权利要求1所述的手持式工具机的、有利的改进方案。

所述第一轴线相对于第二轴线有利地呈一角度a，该角度大约为90°。由此可以实现所述手持式工具机的、在人体工程学的观点下较好的可操作性。

输出轴承载着所述工具。所述电动机轴和所述输出轴有利地彼此平行地布置。由此可以实现一种紧凑的结构。不过，所述电动机轴和所述输出轴也可以相对于彼此以处于-30与30°之间的、尤其是处于-10°与10°之间的、不过优选处于°-3.0°与3.0°之间的角度来布置。

在一种特别有利的实施方式中，所述电子换向的电动机具有一种直径d₁，该直径d₁处于25与60mm之间，尤其是处于32与55mm之间，不过优选处于37与51mm之间。高效的电动的驱动装置的使用能够在同时以所述手持式工具机的紧凑的结构的情况下来实现所述电动的驱动装置的较高的效率。

至少一个耦合/连接元件有利地被设置用于将所述电动机轴的旋转运动转换为所述输出轴的偏转运动。

所述振荡的摆动运动有利地处于在0.4与2.5°之间的、尤其是在0.8与1.6°之间的、不过优选在1与1.4°之间的角度范围内。在一秒钟内完成30000次以内的摆动运动、不过尤其是在一秒钟内完成25000次以内的摆动运动，不过优选在一秒钟内完成20000次以内的摆动运动。

在此建议，所述耦合/连接元件具有至少一个耦合器件，所述耦合器件构造为封闭的耦合器件。由此保证：特别稳健地将运动由所述电动机轴传递到所述输出轴上。

至少一个第一轴承和一第二轴承有利地被设置用于以能够旋转的方式接纳所述电动机轴。第三轴承和第四轴承被设置用于以能够旋转的方式接纳所述输出轴。这种结构具有以下优点：所述轴被非常刚性地支承在所述手持式工具机的第一壳体件中，并且作用于所述轴的力可以被传导到所述第一壳体件中。

此外，按照本发明来建议，一支承元件被设置用于：将所述第一轴承和所述第三轴承尤其是彼此连接起来，并且由此保证所述支承系统的较高的稳定性。

此外建议，所述支承元件相对于所述第一壳体件构造为单独的构件。

其它的优点和有利的实施方式可以从附图说明及附图中得知。

附图说明

在附图中示出了按本发明的手持式工具机的及耦合/连接元件的实施例。

图1是按本发明的手持式工具机的部分视图的示意图；

图2是耦合/连接元件的详细视图；

图3是按本发明的手持式工具机的第二种实施方式的示意图；

图4是按本发明的手持式工具机的第三种实施方式的示意图；

图5是按本发明的手持式工具机的第四种实施方式的示意图；并且

图6是按本发明的手持式工具机的第五种实施方式的示意图。

具体实施方式

在图1中示出了一种手持式工具机10。在第一壳体件14中布置了一电动的驱动装置16，该电动的驱动装置驱动着电动机轴18。一输出轴20承载着未详细示出的、有待振荡地驱动的工具。所述电动机轴18以及所述第一壳体件定义了共同的第一轴线19，该第一轴线与所述电动机轴18同轴。一第二壳体件23连接到所述第一壳体件14上。所述第一壳体件14和所述第二壳体件23可以一体地构成，或者构造为单独的构件单元。

所述第二壳体件23对所述手持式工具机10的使用者来说用作把手，或者构造为把手。“把手”这个概念应该是指一种构件，围绕着该构件至少可以部分地放置操作者的一只手，用于引导所述手持式工具机10。

所述第二壳体件23被设置用于插入能够再充电的电池25。所述第二壳体件23与所述能够再充电的电池一起定义了第二轴线27，该第二轴线与所述能够再充电的电池25的插入方向同轴。

在所述实施例中，所述电动的驱动装置16构造为电子换向的电动机16。这种类型的电动机可以构造为内转子电动机或者外转子电动机。在图1中的实施例中，所述电子换向的电动机16是内转子电动机。

正如可以在图1中看出的那样，所述第一轴线19相对于所述第二轴线27呈一角度a，该角度a大约为90°。所述角度说明没有考虑到在所述角度说明中的可能的公差。

所述电动机轴18和所述输出轴20彼此平行地布置。不过，所述电动机轴18和所述输出轴20也可以相对于彼此以一定的角度布置，该角度处于-30与30°之间，尤其是处于-10与10°之间，不过优选处于-3.0与3.0°之间。所述角度说明没有考虑到在所述角度说明中的可能的公差。

所述电子换向的电动机16在所述按本发明的实施方式中具有一种径d₁，该直径d₁处于25与60mm之间，尤其是处于32与55mm之间，不过优选处于37与51mm之间。

所述电动机轴18的旋转运动通过一种耦合/连接元件22被传递到所述输出轴20上。所述耦合/连接元件22布置在所述电动机轴18与所述输出轴20之间。借助于所述耦合/连接元件22来将所述电动机轴18的旋转的运动转换为所述输出轴20的振荡的摆动运动。

在所述按本发明的实施方式中，所述耦合/连接元件22具有一连接器件24，该连接器件不可相对转动地与所述输出轴20相连接。一偏心元件26不可相对转动地与所述电动机轴18相连接。所述偏心元件26可以一体地与所述电动机轴18相连接。此外，所述耦合/连接元件22具有一耦合器件28。该耦合器件28尤其是构造为封闭的结构。在所述偏心元件26与所述耦合器件28之间布置了一球轴承30。所述耦合器件28至少部分地包围着所述球轴承30。也可以设想，所述耦合器件28至少部分地包围着所述偏心元件26。所述偏心元件26的、关于电动机轴18的第一旋转轴线19偏心的运动由所述耦合器件28来承受，并且被转换为围绕着所述输出轴20的旋转轴线的、振荡的摆动运动。图2以详细视图示出了所述耦合/连接元件22。

所述振荡的摆动运动处于在0.4与2.5°之间、尤其是在0.8与1.6°之间、不过优选在1与1.4°之间的角度范围内。在一秒钟内完成30000次以内的摆动运动、不过尤其是在一秒钟内完成25000次以内的摆动运动，不过优选在一秒钟内完成20000次以内的摆动运动。

正如可以从图1中看出的那样，所述电动机轴18在其朝向所述工具的端面上以能够旋转的方式被接纳在第一轴承32中，并且在其背向所述工具的一侧上以能够旋转的方式被接纳在第二轴承33中。所述第一轴承32在朝向所述工具的一侧上与所述耦合器件28相邻地布置。所述输出轴20在其朝向所述工具的端面上以能够旋转的方式被接纳在第三轴承34中，并且在其背向所述工具的一侧上以能够旋转的方式被接纳在第四轴承35中。所述第二轴承在朝向所述工具的一侧上与所述连接器件24相邻地布置。所述两个轴承32、34通过轴承板36彼此相连接。所述轴承板36在此相对于所述第一壳体件14构造为单独的构件。所述轴承板36由金属材料或者复合材料构成，由此可以提高强度。

所述四个轴承32、33、34、35可以构造为固定轴承或者浮动轴承。

一开关元件38被设置用于接通所述手持式工具机10。所述开关元件38在所述实施例中构造为控制阀（Schaltschieber）。在操纵所述控制阀时，操纵一内部的开关40，该内部的开关接通一电子装置42。所述电子装置42给所述电子换向的电动机16通电，并且/或者对其进行调节和/或控制。所述开关40和所述电子装置42由所述第二壳体件23来接纳。

因为在具有电子换向的电动机16的手持式工具机10中，所述电子装置42比在换向器电动机中设计得更有效率并且从大小和体积上看设计得更大，所以冷却处理起着越来越重要的作用，并且引起进行最佳的冷却的必要性。可以被动地或者主动地来进行所述冷却。在进行被动的冷却时，通过对流来运走所述热能。在进行主动的冷却时，则借助于冷却系统来将有待冷却的组件的热能运走。

在所述实施例中，所述冷却系统是通风装置44。该通风装置44被安装在所述电动机轴18上，并且布置在所述电子换向的电动机16与所述偏心元件26之间。但是也可以设想，所述通风装置44不是被安装在所述电动机轴18上，而通过元件、比如皮带或者齿轮与所述电动机轴18相连接。同样可以很好地设想，使用其它的冷却系统－比如珀耳帖元件、冷却体、附加的具有通风元件的致动器或者类似装置。

在图1和3中的实施例中，所述手持式工具机10构造为用电池运行的手持式工具机10。正如可以在图1中看出的那样，在所述手持式工具机10的第二壳体件23上至少部分地布置了所述能够再充电的电池25。在此，电池长度l_B的大部分被集成到所述第二壳体件23中。所述能够再充电的电池25的插入方向在此与所述第二轴线27同轴。

正如可以在图3中看出的那样，在所述手持式工具机10的第二壳体件23上至少部分地连接了所述能够再充电的电池25。在此，电池长度l_B的大部分布置在所述第二壳体件23的外部。所述能够再充电的电池25的、从该能够再充电的电池25中穿过的电池轴线29在此相对于所述第二轴线27呈角度、尤其是垂直。

所述电池电压处于在3.6与36V之间、尤其是在7.2与18V之间的范围内。不过，优选所述电池电压为10.8V。所述电池电压的数值没有考虑到可能的电池电压波动。

所述能够再充电的电池25尤其由锂离子蓄电池单池所构成。所述能够再充电的电池25在此包括一排或者多排蓄电池单池，所述蓄电池单池又彼此并联。锂离子蓄电池的突出之处在于较高的能量密度以及即使经受较高的负荷时也所拥有的热稳定性，这意味着较高的效率。另一个较大的优点是较小的自放电，这使得所述蓄电池即使在较长的停用时间的情况下也可以投入使用。从这些优点中获得所述按本发明的应用情况的优点，尤其是所述手持式工具机10一方面在其尺寸方面可以变得小而紧凑，并且另一方面带来较高的效率。

可以设想，电池电压指示器被集成在把手区域中。所述电池电压指示器可以被设置用于：以光学方式显示所述电池电压的数额。这可以借助于彩色的LED、闪烁的LED、数字的显示元件、LCD和类似元件来进行。

图4示出了作为用电网运行的手持式工具机10的所述按本发明的手持式工具机10。在所述手持式工具机10的第二壳体件23上安装了未完全示出的电源线49。在图4中的实施例中，所述电源线用作用于所述手持式工具机10的能源。

图5示出了所述按本发明的手持式工具机10的另一种实施方式连同所安装的加工工具46。在所述第一壳体件14的、朝向加工工具46的一侧上在端面上布置了一照明装置48。所述照明装置48可以照亮作业区，不过也可以将光学的信息投影到所述加工工具46上。所述照明装置48不仅可以具有一个单个的LED，而且可以具有多个LED。但是，所述照明装置48也可以构造为投影装置。

在所述第二壳体件23的下侧面51上布置了一调节装置50。该调节装置被设置用于：调节转速和/或运行模式、比如能量节省模式或者增压模式。

同样在所述第二壳体件23的下侧面51上布置了一接纳元件52。该接纳元件接纳着为了更换所述加工工具46而设置的工具54。

图6示出了所述按本发明的手持式工具机10的、一种具有压力元件55的实施方式，所述压力元件55被设置用于能够在无工具的情况下更换所述加工工具46。

Claims (9)

1. 手持式工具机（10），具有至少一个作用于至少一根电动机轴（18）的、由第一壳体件（14）所接纳的电动的驱动装置（16）；具有至少一根用于振荡地驱动工具的输出轴（20），其中所述电动机轴（18）和所述第一壳体件（14）定义了共同的第一轴线（19）；并且具有至少一个第二壳体件（23），所述第二壳体件被设置用于接纳能够再充电的电池（25），其中所述能够再充电的电池（25）和所述第二壳体件（23）定义了共同的第二轴线（27），其特征在于，所述电动的驱动装置（16）构造为电子换向的电动机（16）。

2. 按权利要求1所述的手持式工具机（10），其特征在于，所述第一轴线（19）相对于所述第二轴线（27）呈一角度a，该角度大约为90°。

3. 按权利要求1或2所述的手持式工具机（10），其特征在于，所述电动机轴（18）和所述输出轴（20）相对于彼此呈角度地、尤其相对于彼此平行地布置。

4. 按权利要求1到3中任一项所述的手持式工具机（10），其特征在于，所述电子换向的电动机（16）具有一种直径d₁，该直径d₁处于25与60mm之间，尤其是处于32与55mm之间，不过优选处于37与51mm之间。

5. 按前述权利要求中任一项所述的手持式工具机（10），其特征在于，至少一个第一轴承（32）被设置用于以能够围绕着所述第一轴线（19）旋转的方式支承着所述电动机轴（18）。

6. 按前述权利要求中任一项所述的手持式工具机（10），其特征在于，至少一个另外的轴承（32）被设置用于以能够旋转的方式支承着所述输出轴（20）。

7. 按前述权利要求中任一项所述的手持式工具机（10），其特征在于，至少一块轴承板（36）被设置用于将至少所述第一轴承（32）和另外的轴承（34）尤其彼此连接起来。

8. 按前述权利要求中任一项所述的手持式工具机（10），其特征在于，所述轴承板（36）相对于所述第一壳体件（14）尤其构造为单独的构件。

9. 按前述权利要求中任一项所述的手持式工具机（10），其特征在于，所述手持式工具机（10）构造为用电池运行的手持式工具机（10）。