CN109273199A - 除干扰系统，电驱动装置和电动手持式工具机 - Google Patents
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Abstract
一种用于电驱动装置(18)的除干扰系统(28，28a，28b，28c)，其中，所述除干扰系统(28，28a，28b，28c)具有铁氧体芯(36a，36b，36c)，该铁氧体芯具有第一长形孔式贯通开口(38a，38b，38c)和第二长形孔式贯通开口(40a，40b，40c)，其中，所述第一长形孔式贯通开口(38a，38b，38c)设置用于接收所述电驱动装置(18)的第一连接线路(24)的至少两个线路区段(42a，42b，42c)，并且，所述第二长形孔式贯通开口(40a，40b，40c)设置用于接收所述电驱动装置(18)的第二连接线路(26)的至少两个线路区段(44a，44b，44c)。
Description
技术领域
本发明涉及一种除干扰系统、一种电驱动装置和一种电动手持式工具机。
背景技术
已经已知一种电动手持式工具机、例如锤钻，其具有电驱动装置、控制器、电流供应装置和工具接收件，其中，电驱动装置具有电刷式或无刷式电动马达，尤其是电刷式直流马达。电动马达典型地驱动一机械设备，例如电动手持式工具机的工具接收件。电动手持式工具机的控制器用于控制电动马达且为此将来自电流网的或来自不依赖电网的供能设备、例如来自蓄电池的电能提供给电动马达。
尤其是蓄电池运行的具有电刷式直流马达(DC马达)的电动手持式工具机典型地发出强的电磁场，该电磁场的原因在于直流马达的由设计决定的电刷电火花。电刷火花在此表示在电动马达的电换向器上形成火花。
为了电动手持式工具机可相应于全球通用的无线电干扰标准地遵循在电磁兼容性(EMV)方面的限值，必须通过合适的除干扰系统减弱所述电磁场。在此，合适的除干扰系统所需的耗费随蓄电池或电池的电压的增大而增大。现有技术的、尤其是蓄电池运行的、基于36伏蓄电池的电动手持式工具机目前包含昂贵的除干扰系统。
这种除干扰系统已经由现有技术、例如由DE 10 2016 220 070 A1已知。
发明内容
本发明从一种用于电驱动装置、尤其是用于电动手持式工具机的电驱动装置的除干扰系统出发，其中，该除干扰系统尤其是包括铁氧体芯(铁氧体磁芯)，该铁氧体芯具有第一长形孔式贯通开口和第二长形孔式贯通开口。
在所述除干扰系统的一种实施方式中，磁芯原理上也可由其他铁磁性材料实现，例如由不导电的镍锌铁氧体材料实现。尤其地，所述铁磁性材料具有的磁导率大于500H·m-1，优选大于1500H·m-1，特别优选大于10000H·m-1。
“长形孔式贯通开口”尤其是要理解为铁氧体芯中的槽口，该槽口将铁氧体芯沿贯通开口的方向、即沿贯通开口的深度的方向完全贯穿且沿相对于此的侧向方向、尤其是沿与此正交的方向具有经伸长的形状。经伸长的形状的特征尤其是下述的长形钻孔或槽：所述钻孔或槽的窄边典型地通过半圆或类似的倒圆或多边形封闭，所述半圆或类似的倒圆或多边形的直径相当于长形孔的宽度。长形孔的纵长边在此基本上相互平行地延伸。因而各长形孔式贯通开口可通过对应的半径r、对应的长度l和沿贯通开口方向的深度t来描述。各长形孔式贯通开口还可限定一平面，该平面通过相应的长形孔式贯通开口的伸长的方向(即，长度l的方向)和深度的方向(即，深度t的方向)展开。
根据本发明，第一长形孔式贯通开口设置用于接收电驱动装置的第一连接线路的至少两个线路区段，第二长形孔式贯通开口设置用于接收电驱动装置的第二连接线路的至少两个线路区段。“线路区段”尤其是应理解为电动马达的连接线路的区段。所述线路区段的长度尤其是通过铁氧体芯的长形孔式贯通开口的深度t限定。
“设置用于接收至少两个线路区段”尤其是应理解为，铁氧体芯的相应的长形孔式贯通开口这样确定尺寸——即长度l和半径r这样选择，使得电动马达的连接线路可穿过长形孔式贯通开口至少两次。在除干扰系统的一种实施方式中，第一长形孔式贯通开口和第二长形孔式贯通开口也可这样确定尺寸，使得电动马达的连接线路可就每个长形孔式贯通开口而言穿过该长形孔式贯通开口三次或四次。相应地，“设置”在上下文中应尤其理解为专门“设计”和“确定尺寸”。
除干扰系统的根据本发明的构型可实现构型得特别紧凑和稳健的除干扰系统。基于除干扰系统的特别紧凑和小的构型，有利地可将其特别好地应用到位置需求受限的、尤其小型的电动手持式工具机中。
除干扰系统的根据本发明的构型还使得能基于“连接线路穿过铁氧体芯两次”与“铁氧体芯对干扰的适宜地阻尼的作用”的组合实现特别强的干扰抑制。铁氧体芯对干扰的阻尼作用在此基于以下物理效应：存在于连接线路上的、尤其是高频的干扰电流在连接线路的周围环境中产生磁通，该磁通通过铁氧体材料的电磁特性阻尼。与穿过铁氧体芯一次相比，电感和电感阻抗由于连接线路穿过铁氧体芯两次而变成四倍。附加地，可将阻抗关于频率的变化过程移动到较低频率。提出的除干扰系统因而使得能有效地减弱在尤其是两相驱动装置中的对称的以及不对称的干扰、尤其是高频干扰。有利地可特别高效地抑制差模干扰。
最后提出，高效的所述除干扰系统由于其简单的实现方式而可在经济上特别有利地制造。
在所述除干扰系统的一实施方式中，第一长形孔式贯通开口构造为长形孔式贯通钻孔。在除干扰系统的一替代的实施方式中，第二长形孔式贯通开口构造为长形孔式贯通钻孔。在除干扰系统的另一替代实施方式中，第一长形孔式贯通开口以及第二长形孔式贯通开口分别构造为长形孔式贯通钻孔。通过该方式可将铁氧体芯特别简单地以烧结方法或以切削方法制造并随后借助钻孔工具引入长形孔式贯通钻孔，从而可特别经济地制造铁氧体芯。
在除干扰系统的一实施方式中，第一长形孔式贯通开口限定第一平面，该第一平面通过第一长形孔式贯通开口的伸长的方向和深度的方向展开，并且，第二长形孔式贯通开口限定第二平面，该第二平面通过第二长形孔式贯通开口的伸长的方向和深度的方向展开，其中，第一平面布置成与第二平面共面。除干扰系统的该实施方式导致长形孔的串行布置且使得能实现除干扰系统的特别扁平的构型，该构型尤其是可在小型电动工具中的线路引导方面有利地实施。还可保证通过铁氧体芯对引入到第一和/或第二连接线路中的差模干扰进行特别可靠的阻尼。
在除干扰系统的一替代的实施方式中，第一平面布置成与第二平面平行地隔开间距。除干扰系统的具有并联引导的长形孔的该实施方式使得能实现除干扰系统的特别紧凑的、尤其是方形的构型，该构型尤其是可在小型电动工具中的线路引导方面有利地实施。还可保证通过铁氧体芯对引入到第一和/或第二连接线路中的差模干扰进行特别可靠的阻尼。
在除干扰系统的一实施方式中，第一长形孔式贯通开口具有第一半径r1，第二长形孔式贯通开口具有第二半径r2，其中，第一半径r1和第二半径r2一致。尤其是可通过该方式简化除干扰系统在电驱动装置的连接线路上的装配。因为可取消除干扰系统相对于连接线路的定向或取向。还可在不使用不同钻孔工具的情况下提供除干扰系统的特别简单的制造。所述半径尤其是小于3毫米，优选小于2.5毫米，特别优选小于2.0毫米。在除干扰系统的一个实施例中，所述半径r1，r2为1.9毫米。
在除干扰系统的一个实施方式中，第一长形孔式贯通开口具有第一深度t1，第二长形孔式贯通开口具有第二深度t2，其中，第一深度t1和第二深度t2是一致的。设置成一致的深度使得能通过铁氧体芯对引入到第一和/或第二连接线路中的差模干扰进行特别可靠的阻尼。所述深度t1，t2尤其是为小于30毫米，优选小于25毫米，特别优选小于20毫米。在除干扰系统的一个实施例中，深度t1，t2为19.5毫米。
在除干扰系统的一种实施方式中，第一长形孔式贯通开口具有第一深度t1，第二长形孔式贯通开口具有第二深度t2，其中，第一深度t1和第二深度t2相互不同。设置成不同的深度使得能实现特别适配于电动手持式工具中的空间情况的除干扰系统，该除干扰系统因而可在小型电动工具中的线路引导方面特别节省位置地实施。还可提供简化的可装配性。在除干扰系统的一实施例中，第一深度t1为19.5毫米，而第二深度t2为16.0毫米。
在除干扰系统的一实施方式中，铁氧体芯具有基本上方形的构型。“基本上方形的”尤其是要理解为，除干扰系统的初略总体形状，即在扣除必要时存在的细节例如边倒圆、倒角等的情况下，具有方形的构型。尤其地，包罩除干扰系统的几何形状是方形。尤其是通过该方式实现：在共模干扰被引入到第一和/或第二连接线路中时确保，磁通可最佳地在铁氧体芯内流动且同时被阻尼，而另一方面出于成本和位置原因在铁氧体芯上没有不需要的材料。
在除干扰系统的一种实施方式中，第一长形孔式贯通开口具有第一内周面，而铁氧体芯具有外周面，其中，所述第一内周面和所述外周面之间的第一壁厚基本上恒定。替代地或附加地，第二长形孔式贯通开口具有第二内周面，而铁氧体芯具有外周面，其中，所述第二内周面和所述外周面之间的第二壁厚基本上恒定。恒定的壁厚尤其是可有助于通过铁氧体芯对引入到第一和/或第二连接线路中的差模干扰进行特别可靠的阻尼。同时可提供除干扰系统的重量优化的构型。所述壁厚尤其是为小于5毫米，优选小于4毫米，特别优选小于3毫米。
在除干扰系统的一个实施方式中，铁氧体芯具有第一端面和与第一端面相对置地布置的第二端面，其中，第一端面平行于第二端面布置，和其中，第一端面和/或第二端面垂直于长形孔式贯通开口中的至少一个长形孔式贯通开口布置。通过该方式可提供可特别紧凑和经济上特别有利地制造的除干扰系统。
此外提出一种用于电动手持式工具机的电驱动装置。所述电驱动装置具有电动马达，尤其是电刷式直流马达，该电动马达具有第一连接端和第二连接端，其中，第一连接端与第一连接线路连接，和其中，第二连接端与第二连接线路连接。所述电驱动装置还具有根据本发明的除干扰系统，其中，第一连接线路穿过除干扰系统的第一长形孔式贯通开口两次，并且，第二连接线路穿过除干扰系统的第二长形孔式贯通开口两次。
最后提出一种电动手持式工具机，其具有连同除干扰系统在内的根据本发明的电驱动装置。所述电动手持式工具机可例如构造为锤钻、钻孔起子机、角磨机、自由切割机、树篱修剪机或类似的。
最后要指出，根据本发明的除干扰系统也可用在电网连接的电动工具、尤其是电网连接的电动手持式工具机中，且也可用在电的车辆驱动装置中，例如用于调节系统。
附图说明
根据在附图中示出的实施例在后面的说明书中详细解释本发明。附图、说明书和权利要求书中包含多个特征组合。本领域技术人员也可将这些特征适宜地单独看待和概括成有意义的其他组合。附图中的相同的附图标记表示相同的元件。
附图示出:
图1电动手持式工具机的一实施例的示意图，具有带根据本发明的除干扰系统的电驱动装置；
图2a图1所示的除干扰系统的第一实施例的立体图；
图2b图2a所示的除干扰系统的俯视图；
图2c图2a所示的除干扰系统的布置有连接线路的示意性立体图；
图3a图1所示的除干扰系统的第二实施例的立体图；
图3b图3a所示的除干扰系统的俯视图；
图3c图3a所示的除干扰系统的布置有连接线路的示意性立体图；
图4图1所示的除干扰系统的第三实施例的布置有连接线路的示意性立体图。
具体实施方式
图1示出呈电钻10′形式的示例性的电动手持式工具机10的示意图。可设想其他电动手持式工具机10，例如锤钻、树篱修剪机、打草机、自由切割机、锯，尤其是链锯，圆锯、或类似的。在所示实施例中，电动手持式工具机10为了独立于电网地被供应电流而可与蓄电池12机械连接和电连接。蓄电池12设置用于提供具有直流电压的电能。电动手持式工具机10具有机器壳体14、工具接收件16和电驱动装置18。电动手持式工具机10还具有控制器20、电刷式直流马达22、第一连接线路24、第二连接线路26以及除干扰系统28，28a，28b。
电刷式直流马达22具有转子和定子(在此未详细示出)。转子与工具接收件16抗扭地连接。电刷式直流马达22为了其能量供应还具有第一连接端32和第二连接端34。第一连接线路24与第一连接端32和控制器20连接。第二连接线路26与控制器20和第二连接端34连接。
图2a示出根据本发明的除干扰系统28，28a的第一实施例的立体图，而图2b反映对应的俯视图。除干扰系统28a具有铁氧体芯36a，该铁氧体芯具有第一长形孔式贯通开口38a和第二长形孔式贯通开口40a。第一长形孔式贯通开口38a如在图2c中示意性示出的那样接收第一连接线路24的两个线路区段42a。第二长形孔式贯通开口40a接收第二连接线路26的两个线路区段44a。连接线路24，26中的每个连接线路在此具有绝缘件和电导体。第一长形孔式贯通开口38a以及第二长形孔式贯通开口40a构造为长形孔式贯通钻孔。
第一长形孔式贯通开口38a限定第一平面50a，该第一平面通过第一长形孔式贯通开口38a的伸长的方向52a和深度的方向54a展开。第二长形孔式贯通开口40a限定第二平面56a，该第二平面通过第二长形孔式贯通开口40a的伸长的方向52a和深度的方向54a展开。第一平面50a和第二平面56a尤其是布置成平行地相互隔开间距。
第一长形孔式贯通开口38a具有第一半径r1，第二长形孔式贯通开口40a具有第二半径r2，这两个半径的尺寸一致。此外，第一长形孔式贯通开口38a具有第一长度l1，第二长形孔式贯通开口40a具有第二长度l2，这两个长度的尺寸同样一致。所述半径在这里为1.9毫米，而所述长度为7.2毫米。此外，第一长形孔式贯通开口38a具有第一深度t1，第二长形孔式贯通开口40a具有第二深度t2，其中，第一深度t1和第二深度t2是一致的。第一深度t1和第二深度t2在这里为19.5毫米。
除干扰系统28a的铁氧体芯36a具有基本上方形的构型。第一长形孔式贯通开口38a的第一内周面60a和铁氧体芯36a的外周面62a之间的第一壁厚58a基本上恒定且为3.0毫米。第二长形孔式贯通开口40a的第二内周面61a和铁氧体芯36a的外周面62a之间的第二壁厚59a同样基本上恒定且为3.0毫米。
除干扰系统28a的铁氧体芯36a具有第一端面64a和与第一端面64a相对置地布置的第二端面66a，其中，第一端面64a平行于第二端面66a布置，和其中，第一端面64a和/或第二端面66a垂直于两个长形孔式贯通开口38a，40a布置。
图3a示出根据本发明的除干扰系统28，28b的替代的实施例的立体图，而图3b反映对应的俯视图。除干扰系统28b具有铁氧体芯36b，其具有第一长形孔式贯通开口38b和第二长形孔式贯通开口40b。第一长形孔式贯通开口38b如在图3c中示意性示出的那样接收第一连接线路24的两个线路区段42b。第二长形孔式贯通开口40b接收第二连接线路26的两个线路区段44b。第一长形孔式贯通开口38b以及第二长形孔式贯通开口40b都构造为长形孔式贯通钻孔。
第一长形孔式贯通开口38b限定第一平面50b，该第一平面通过第一长形孔式贯通开口38b的伸长的方向52b和深度t1的方向54b展开。第二长形孔式贯通开口40b限定第二平面56b，该第二平面通过第二长形孔式贯通开口40b的伸长的方向52b和深度t2的方向54b展开。第一平面50b和第二平面56b尤其是相互共面地布置。
第一长形孔式贯通开口38b具有第一半径r1，第二长形孔式贯通开口40b具有第二半径r2，这两个半径的尺寸一致。此外，第一长形孔式贯通开口38b具有第一长度l1，第二长形孔式贯通开口40b具有第二长度l2，这两个长度的尺寸同样一致。所述半径在这里为1.9毫米，而所述长度为7.2毫米。此外，第一长形孔式贯通开口38b具有第一深度t1，第二长形孔式贯通开口40b具有第二深度t2，其中，第一深度t1和第二深度t2是一致的。第一深度t1和第二深度t2在这里为19.5毫米。
除干扰系统28b的铁氧体芯36b具有基本上方形的扁平构型。第一长形孔式贯通开口38b的第一内周面60b和铁氧体芯36b的外周面62b之间的第一壁厚58b基本上恒定且为3.0毫米。第二长形孔式贯通开口40b的第二内周面61b和铁氧体芯36b的外周面62b之间的第二壁厚59b同样基本上恒定且为3.0毫米。
除干扰系统28b的铁氧体芯36b具有第一端面64b和与第一端面64b相对置地布置的第二端面66b，其中，第一端面64b平行于第二端面66b布置，和其中，第一端面64b和/或第二端面66b垂直于两个长形孔式贯通开口38b，40b布置。
从图2所示的实施例出发，图4示出根据本发明的除干扰系统28，28c的替代的实施例的立体图。与图2所示的除干扰系统28a不同，除干扰系统28c在铁氧体芯36c中具有第一长形孔式贯通开口38c和第二长形孔式贯通开口40c，第一长形孔式贯通开口具有第一深度t1，第二长形孔式贯通开口具有第二深度t2，其中，第一深度t1和第二深度t2的尺寸不同。第一深度t1为19.5毫米，而第二深度t2为16.0毫米。第一长形孔式贯通开口38c如示意性示出的那样接收第一连接线路24的两个线路区段42c。第二长形孔式贯通开口40c接收第二连接线路26的两个线路区段44c。第一长形孔式贯通开口38c以及第二长形孔式贯通开口40c又构造为长形孔式贯通钻孔。
在图1至4中仅仅示出，除干扰系统28仅具有一个、尤其是一体的铁氧体芯36a，36b，36c，第一和第二连接线路24，26穿过该铁氧体芯。显然，除干扰系统28也可包括多个铁氧体芯，它们相互隔开间距地或相互邻接地布置且连接线路24，26穿过它们。
Claims (12)
1.一种用于电驱动装置(18)的除干扰系统(28，28a，28b，28c)，其中，所述除干扰系统(28，28a，28b，28c)具有铁氧体芯(36a，36b，36c)，该铁氧体芯具有第一长形孔式贯通开口(38a，38b，38c)和第二长形孔式贯通开口(40a，40b，40c)，其中，所述第一长形孔式贯通开口(38a，38b，38c)设置用于接收所述电驱动装置(18)的第一连接线路(24)的至少两个线路区段(42a，42b，42c)，并且，所述第二长形孔式贯通开口(40a，40b，40c)设置用于接收所述电驱动装置(18)的第二连接线路(26)的至少两个线路区段(44a，44b，44c)。
2.根据权利要求1所述的除干扰系统(28，28a，28b，28c)，其中，所述第一长形孔式贯通开口(38a，38b，38c)和/或所述第二长形孔式贯通开口(40a，40b，40c)构造为长形孔式贯通钻孔。
3.根据前述权利要求之一所述的除干扰系统(28，28a，28b，28c)，其中，所述第一长形孔式贯通开口(38a，38b，38c)限定第一平面(50a，50b)，该第一平面通过所述第一长形孔式贯通开口(38a，38b，38c)的伸长的方向(52a，52b)和深度的方向(54a，54b)展开，和其中，所述第二长形孔式贯通开口(40a，40b，40c)限定第二平面(56a，56b)，该第二平面通过所述第二长形孔式贯通开口(40a，40b，40c)的伸长的方向(50a，50b)和深度(54a，54b)的方向展开，其特征在于，所述第一平面(50a，50b)布置成相对于所述第二平面(56a，56b)平行地隔开间距。
4.根据前述权利要求之一所述的除干扰系统(28，28a，28b，28c)，其中，所述第一长形孔式贯通开口(38a，38b，38c)限定第一平面(50a，50b)，该第一平面通过所述第一长形孔式贯通开口(38a，38b，38c)的伸长的方向(52a，52b)和深度的方向(54a，54b)展开，和其中，所述第二长形孔式贯通开口(40a，40b，40c)限定第二平面(56a，56b)，该第二平面通过所述第二长形孔式贯通开口(40a，40b，40c)的伸长的方向(50a，50b)和深度的方向(54a，54b)展开，其特征在于，所述第一平面(50a，50b)布置成与所述第二平面(56a，56b)共面。
5.根据前述权利要求之一所述的除干扰系统(28，28a，28b，28c)，其中，所述第一长形孔式贯通开口(38a，38b，38c)具有第一半径(r1)，并且，所述第二长形孔式贯通开口(40a，40b，40c)具有第二半径(r2)，其中，所述第一半径(r1)和所述第二半径(r2)一致。
6.根据前述权利要求之一所述的除干扰系统(28，28a，28b，28c)，其中，所述第一长形孔式贯通开口(38a，38b，38c)具有第一深度(t1)，并且，所述第二长形孔式贯通开口(40a，40b，40c)具有第二深度(t2)，其中，所述第一深度(t1)和所述第二深度(t2)一致。
7.根据前述权利要求之一所述的除干扰系统(28，28a，28b，28c)，其中，所述第一长形孔式贯通开口(38a，38b，38c)具有第一深度(t1)，并且，所述第二长形孔式贯通开口(40a，40b，40c)具有第二深度(t2)，其中，所述第一深度(t1)和所述第二深度(t2)不同。
8.根据前述权利要求之一所述的除干扰系统(28，28a，28b，28c)，其中，所述铁氧体芯(36a，36b，36c)具有基本上方形的构型。
9.根据前述权利要求之一所述的除干扰系统(28，28a，28b，28c)，
其中，所述第一长形孔式贯通开口(38a，38b，38c)具有第一内周面(60a，60b)，并且，所述铁氧体芯(36a，36b，36c)具有外周面(62a，62b)，其中，所述第一内周面(60a，60b)和所述外周面(62a，62b)之间的第一壁厚(58a，58b)基本上恒定，和/或，
其中，所述第二长形孔式贯通开口(40a，40b，40c)具有第二内周面(61a，61b)，并且，所述铁氧体芯(36a，36b，36c)具有外周面(62a，62b)，其中，所述第二内周面(61a，61b)和所述外周面(62a，62b)之间的第二壁厚(59a，59b)基本上恒定。
10.根据前述权利要求之一所述的除干扰系统(28，28a，28b，28c)，其中，所述铁氧体芯(36a，36b，36c)具有第一端面(64a，64b)和与该第一端面(64a，64b)相对置地布置的第二端面(66a，66b)，其中，所述第一端面(64a，64b)平行于所述第二端面(66a，66b)布置，和其中，所述第一端面(64a，64b)和/或所述第二端面(66a，66b)垂直于所述长形孔式贯通开口(38a，38b，38c，40a，40b，40c)中的至少一个长形孔式贯通开口布置。
11.一种用于电动手持式工具机(10，10′)的电驱动装置(18)，具有电动马达(22)，该电动马达具有第一连接端(32)和第二连接端(34)，其中，所述第一连接端(32)与第一连接线路(24)连接，和其中，所述第二连接端(34)与第二连接线路(26)连接，其特征在于，设有根据前述权利要求之一所述的除干扰系统(28，28a，28b，28c)。
12.一种电动手持式工具机(10，10′)，其具有根据权利要求11所述的电驱动装置(18)。
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