CN110729853A - 具有磁性齿轮布置的电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动机器，其包括电动机和磁性齿轮布置。电动机是具有内部定子和外部转子的无刷电机。磁性齿轮布置定位为沿纵向轴线相对于电动机偏移。磁性齿轮布置包括具有永磁体的第一旋转元件和具有永磁体的第二旋转元件，二者均可围绕纵向轴线旋转。第二旋转元件连接到电动机器的输出轴上。包括铁磁元件的静态调节器设置在旋转元件的永磁体之间。建议包括电绝缘材料的通风元件位于电动机和磁性齿轮布置之间，因此将电动机和磁性齿轮布置电绝缘。

Description

具有磁性齿轮布置的电动机
技术领域
总体而言，本发明涉及用于驱动电动动力工具和其它电器(例如，真空吸尘器、厨房机器、食品加工机、混合机和电动车辆)的电动机领域。具体地，本发明涉及包括电动机和磁性齿轮布置的电动机器。电动机是所谓的外转子型的无刷电机并包括：内部定子，其具有线圈形式的第一数量的电绕组，所述电绕组围绕电动机器的纵向轴线周向设置；以及外部转子，其具有交变极性的第二数量的永磁体，其在电动机的运行期间可绕纵向轴线旋转地外部围绕定子。
磁性齿轮布置定位为沿纵向轴线相对于电动机而偏移，并且包括：具有第三数量的永磁体的第一磁性元件；具有第四数量的永磁体的第二磁性元件；以及包括第五数量的铁磁元件的调节器，其设置在第三数量的永磁体和第四数量的永磁体之间，其中，第一磁性元件、第二磁性元件和调节器相对于彼此可围绕纵向轴线旋转，其中所述元件的一个或调节器以抗扭矩的方式连接到电动机的外部转子，并且其中另外一个元件或调节器以抗扭矩的方式连接到电动机器的输出轴。
优选地，磁性齿轮布置的第一旋转磁性元件可以围绕纵向轴线旋转，并以抗扭矩的方式连接到电动机的外部转子；第二旋转磁性元件可以围绕纵向轴线旋转，相对于第三数量的永磁体位于内部，并且以抗扭矩的方式连接到电动机器的输出轴；调节器是静止的。磁性齿轮布置的调节器可以连接到电动机的定子。
背景技术
现有技术中广泛用于各种电器的电动机是公知的。与有刷电机相反，在电机运行期间，无刷电机能够在没有换向器和与换向器滑动连接的电刷的情况下连续转换电绕组的极性。与有刷电动机相比，无刷电机的优点是具有高功率重量比、高速、消除来自换向器的电离火花和总体减少的电磁干扰(EMI)。无刷电机具有用于转换电绕组极性的电子控制。无刷电机具有更少的摩擦力和更长的寿命(没有电刷和换向器侵蚀)。它们的工作寿命仅受限于它们的轴承寿命。无刷电动机应用于例如计算机外围设备(磁盘驱动器、打印机)、手持动力工具和从模型飞行器到车辆、船只和飞机的运输器。用于电动动力工具的无刷电机可以用直流电流(BLDC)或交流电流(BLAC)运行。外转子型电动机具有的优点是，内部定子携带电绕组，其比它们旋转时更容易接触。
几年以来，在现有技术中，磁性齿轮布置也是公知的。它们主要用于非常大的电器，其中必须传输或转换大的力和扭矩值。磁性齿轮布置应用于例如风力涡轮机、水力发电站的发电机、流体泵(特别是在油气开采领域)和起重机。已经开发了磁性齿轮布置的各种实施例，例如，由Magnomatics有限公司，谢菲尔德，S2 5BQ，英国；MAG SOAR、28341瓦尔德莫罗，马德里，西班牙；以及Sintex a/s，9500霍布罗，丹麦。此处描述的电动机器包括所谓的同轴磁性齿轮布置，其中旋转输入元件围绕与输出轴相同的纵向轴线旋转。现有技术水平描述于例如P.M.Tlali，R-J.Wang和S.Gerber的“XXIth International Conference onElectrical Machines(ICEM)，柏林，德国，2014年9月2-5日”中的文章“Magnetic GearTechnologies:A Review”。
电绝缘是所有类型的电动机中的主要问题，为了实现由电动机运行的电器的使用者的期望操作安全程度。为了避免短路和提供电机的适当功能，定子本身或径向延伸的电枢(anchor)总是与电机的其余部分隔离，电绕组的线圈缠绕所述电枢。然而，对于一些电器来说，期望通过提供更好的电绝缘(所谓的双隔离电动机)来强化操作安全性。例如，如果向电动机施加高电压(例如，3.750V或更高)，则必须保证高电压不会到达输出轴和由电动机运行的电器的壳体。例如，因为这样的高电压，在电动机和电器的壳体和/或输出轴之间可以形成电弧，从而在壳体和/或输出轴处形成高电压和/或电流，这可能会对操作该电器的使用者造成严重伤害。在传统的电器中，通过在电动机和壳体间设置具有一定尺寸(例如，至少6mm)的气隙或额外的电绝缘材料(例如，塑料、树脂)来避免电弧的形成。然而，这导致电器的尺寸和重量较大。在较简单的电器中，壳体简单地由塑料材料制成，因此，即使在电动机和电器壳体之间形成了电弧，由于塑料材料的电绝缘特性，高电压和/或电流也不会转移给使用者。然而，由于电动机和输出轴之间电弧的形成，由金属制成的输出轴和/或连接到输出轴上并且通常至少部分由金属(例如，设有金属嵌件)制成的作业元件可能仍然会经受高电压和/或高电流。如果使用者触碰到这些金属部分，他可能会严重受伤。
尽管外转子型电动机具有大量优点，但有一个缺点是，电动机(尤其是其内部电定子绕组)的冷却是一个挑战。在传统的电动机中，其中内转子在外部定子内旋转，周向定子壁可以简单地设有冷却开口和/或冷却风扇，用于将热量消散到电机周围的环境。这对外转子型电动机是不可能的，因为内部定子被外部转子包围，所述外部转子封装定子并将其和环境热分离。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种克服上述缺点的电动机器。具体地，目的是提供一种成本有效且紧凑但动力强劲且可靠的电动机器，其设计简单并且可以有效地冷却。此外，期望提供一种模块化设计的电动机器，其使得用于各种需要和电器的不同电动机器可以容易、快速且成本有效地构造。最终，电动机器应该双隔离，以避免在电动机和壳体和/或输出轴之间形成电弧，即使向电动机施加高电压(例如，3.750V)。
上述目的由具有权利要求1特征的组合的电动机器解决。具体地，建议上述类型的电动机器配备有通风元件，该通风元件附接于或形成电动机器的旋转部件的至少一个的一部分。旋转部件包括电动机的外部转子、磁性齿轮布置的第一旋转元件和第二旋转元件。以该种方式，电动机器运行期间，通风元件自动地与所附接到的旋转部件的至少一个一起旋转。旋转通风元件提供用于沿着电动机器的组件的强制冷却空气流。以该种方式，电机的热特性得到了显著改善。
根据本发明的电动机器具有的优点是，它具有非常好的冷却特性。这对于使用无刷电机的电动机器是尤其重要的，因为可以应用于无刷电机的最大功率几乎仅受限于热量；太多的热量削弱转子的磁性并会损坏定子绕组的绝缘。额外的通风元件主动地产生用于冷却电动机器(具体地是电动机，更具体地是电机的内部定子)的空气流。通风元件可以设计为使得空气流从电动机器周围的环境流入电动机器(通风元件具有吸气功能)或者从电动机器内部流入环境(通风元件具有吹扫功能)。额外的通风元件集成入电动机器的其余部分，并成为其集成部件。通风元件可以与电动机和磁性齿轮布置分开设计。或者，通风元件可以与电动机和/或磁性齿轮布置的一个或多个部件一起设计在一个部件中，通风元件集成在其中。
优选地，通风元件由电绝缘材料制成，尤其是塑料材料。为了提供通风元件与电动机器的旋转部件的至少一个的安全附接，建议通风元件包括加强金属部段(尤其是至少一个金属环)，其嵌入或包围通风元件的电绝缘材料。为此，电动机器具有的优点是，通风元件可以额外地提供用于电动机和磁性齿轮布置(尤其是输出轴)之间的电绝缘。因此，电动机器可以满足双隔离电动机器的需求而不需要额外的隔离元件(气隙或绝缘材料)。通风元件的电绝缘材料的位置和尺寸使得可以避免在电动机和磁性齿轮布置(尤其输出轴)之间形成电弧，即使向电动机施加高电压(3.750V或更高)。
根据本发明的一个实施例，通风元件附接到或形成磁性齿轮布置的第二旋转元件的一部分，优选地，在面对电动机的第二旋转元件的表面上。旋转通风元件产生空气流，穿过一个或多个轴承(该轴承相对于电机的静态组件引导输出轴)，穿过设置在包围输出轴的电动机器的底板中的一个或多个通风开口，穿过磁性齿轮布置的内部，和/或穿过设置在分离电动机与环境的上端壁中的通风开口。
在本实施例中，通风元件可以支撑齿轮布置的第二旋转元件的第四数量的永磁体。通风元件可以与第二旋转元件分开制造或与其制造为一个集成部件。在该种情况下，通风元件可以与第四数量的永磁体一起模制成型。第二旋转元件和通风元件可以形成包括第四数量的永磁体的单一共同部件，所述第四数量的永磁体黏附于共同部件或插入其中。
根据本发明的另一个实施例，通风元件包括电绝缘材料，并且位于电动机和磁性齿轮布置之间，从而将电动机与磁性齿轮布置电绝缘。因此，就电绝缘而言，电动机器最关键的部件是，电动机(向其施加高电压或其中可以发生高电压)和磁性齿轮布置(最终连接到电动机器的输出轴)相对于彼此电绝缘。这提供了双隔离电动机器，其避免了在电动机与壳体和/或输出轴之间形成电弧，即使向电动机施加高电压(例如，3.750V或更高)。
进一步，本实施例允许电动机器的模块化设计的容易实现。例如，这可以通过将电动机、通风元件和磁性齿轮布置实现为单独的预制装置来实现，所述预制装置可以在电动机器制造期间彼此附接。例如，为了获得具有期望输出功率的电动机器，可以从具有不同特性的多个电动机里选择具有期望特性(例如，速度和扭矩)的特定电动机。期望的输出功率可能取决于使用电动机器的电器，和/或使用的磁性齿轮布置的传动比。进一步，为了实现电动机器的期望程度的冷却，可以从具有不同冷却特性的多个通风元件中选择具有期望的冷却特性(例如，每单位时间输送的空气量：立方米/秒)的特定通风元件。期望冷却程度可能取决于所使用的电动机的类型和/或外部环境温度。最终，为了实现磁性齿轮布置的期望传动比，可以从具有不同传动比的多个磁性齿轮布置中选择具有期望传动比的特定磁性齿轮布置。期望传动比可能取决于输出轴的期望扭矩值和/或旋转速度。
然后将选择的电动机、通风元件和磁性齿轮布置固定附接到彼此，以形成模块化电动机器。为此，建议一方面多个电动机与通风元件的附接区域是一样的或至少彼此兼容，并且另一方面多个通风元件与磁性齿轮布置的附接区域是一样的或至少彼此兼容，以允许任何选择的电动机与任何选择的通风元件附接并且允许任何选择的通风元件与任何选择的磁性齿轮布置附接。
根据本发明的优选实施例，建议通风元件设计为径向通风元件，提供用于进出电动机器的径向空气流。具体地，建议通风元件包括多个通风叶片，其具有基本上平行于纵向轴线并具有径向分量的延伸。优选地，通风叶片取向为使得在电动机器运行期间空气流被径向地从电动机器周围的环境中抽吸入电动机器的内部。因此，通风元件有利地为吸气型。原则上，通风叶片可以具有任何期望的倾斜，以实现期望的空气流(方向和体积)。通风叶片的倾斜可以围绕平行于电动机器的纵向轴线延伸的第一轴线实现和/或围绕横向于纵向轴线延伸的第二轴线实现。通风叶片可以均具有相同的或不同的倾斜。优选地，从沿纵向轴线角度来看，相对于径向，通风叶片具有超过45°的倾斜。
吸入的空气流可以用于冷却整个电动机器的内部，包括电动机和磁性齿轮布置。然而，根据本发明的优选实施例，建议电动机器具有至少一个空气引导元件，其将来自通风元件的空气流的较大部分朝电动机引导，或其将来自电动机的空气流朝通风元件引导。空气引导元件可以是设置在电动机器内的单独的元件，或它们可以是以任何方式设置在电动机器内的电动机和/或磁性齿轮布置的部件。可以以特定的方式定位或形成电动机和/或磁性齿轮布置的这些部件，以允许它们更好地满足空气引导功能。具体地，可以将盖板附接到输出轴和/或磁性齿轮布置的第二旋转元件。盖板与输出轴一起旋转。它覆盖了磁性齿轮布置的大部分部件并将其与通风元件分离，仅在盖板的外圆周和通风元件和/或磁性齿轮布置的第一旋转元件的内表面之间留下环形气隙。
为了提供通过电动机器的有效空气流，建议电动机器包括将电动机与环境分离的上端壁，其具有朝电动机的内部定子打开的至少一个通风开口。至少一个通风开口允许来自环境的空气流沿着内部电定子绕组流过通风元件，并经由通风开口流回环境中，反之亦然。如果用于电连接器和电动机器的其它电气和电子组件的印刷电路板(PCB)位于电动机的内部定子和上端壁之间，则建议PCB配备有对应于(在位置和尺寸上)上端壁的通风开口的通孔。在该种情况下，穿过电动机器的气流也将提供PCB和附接到其上的电气和电子组件的冷却。
如果PCB设置在电动机器的上端壁和电动机之间，可以期望通风元件设计为使得空气流通过上端壁的通风开口进入电动机器并在其到达电动机的内部定子以前先冷却PCB。以该种方式，在由内部电定子绕组加热空气以前，利用来自环境的新鲜空气冷却PCB的敏感而精密的电气和电子组件。通常，PCB的电气和电子组件消散的热量比内部电定子绕组消散的热量少。
此外，根据本发明的电动机器具有的优点是，电动机没有内部电机轴，因为由电动机产生的扭矩传送至磁性齿轮布置的第一旋转元件，并且最终借助于外部转子传送给输出轴。传统的内转型电动机中电机轴所在的空间可以用于其它组件。为此，建议内部定子包括中央载体元件，其具有沿着纵向轴线的轴向延伸，第一数量的径向延伸的电枢附接到该中央载体元件上，电绕组的线圈缠绕所述电枢。建议中央载体元件包括通风通道，其具有沿着纵向轴线的轴向延伸和进入电动机器的上端壁的中央开口的开口。冷却通道提供了通风元件与环境的直接连接。根据本实施例，传统电动机中内部电机轴所处的空间用于实现额外的冷却效果。由通风元件传输的部分冷却空气流将流过中央载体元件的通风通道。在电动机运行期间，电绕组的线圈内产生的热量通过热传导直接传送给电枢，并进一步传送给中央载体元件。然后至少一些热量转移给流过通风通道的空气并消散入环境。本实施例提供电动机定子的额外的内部冷却，其补充了定子的外部冷却，所述定子的外部冷却借助于沿着电绕组的线圈运行的气流实现，以实现特别有效的电动机的冷却。
根据本发明的特别优选的实施例，建议通风元件位于电动机的外部转子和磁性齿轮布置的第一旋转元件之间，优选地以抗扭矩方式固定到电动机的外部转子和/或磁性齿轮布置的第一旋转元件上。在本实施例中，通风元件不需要单独的驱动，而是在电动机器运行期间与电动机的外部转子一起自动驱动。通风元件的旋转被传传递给磁性齿轮布置的第一旋转元件。此外，通风元件的旋转速度自动调整到所需的冷却量：电动机器运行越快，由电动机器，尤其是由穿过电动机的内部定子的电绕组线圈的电流，产生的热量越多。随着电动机器速度的增加，通风元件与电动机的外部转子一起旋转的速度更快，从而产生了更强的气流(每单位时间的更大的空气体积：立方米每秒)。
优选地，通风元件的电绝缘材料是塑料材料。包括塑料材料的通风元件可以容易且便宜地制造，例如，通过注塑模塑成型。塑料材料具有非常好的电绝缘特性，耐久、坚固并且轻重量。或者，电绝缘材料也可以是任何一种树脂。
进一步建议，通风元件具有加强金属部段(具体地，至少一个金属环)，嵌入或包围通风元件的电绝缘材料，用于通风元件与电动机的外部转子和/或磁性齿轮布置的第一旋转元件的安全附接。加强金属部段优选地设置在通风元件的附接区域，通风元件利用该附接区域附接到外部转子和第一旋转元件。包括电绝缘材料和加强金属部段的通风元件优选地通过共模塑成型制造。具体地，金属环可以共模塑成型入通风元件的塑料材料，用于加固附接区域处的通风元件。通风元件可以通过压配连接或弹簧锁连接固定附接到外部转子和/或第一旋转元件。另外，可以设置阻挡元件，其在通风元件和外部转子之间和/或在通风元件和第一旋转元件之间相互作用，以阻止通风元件围绕纵向轴线相对于外部转子和/或第一旋转元件的旋转位移。阻挡元件可以包括，例如，与各个凹部(例如，孔)相互作用的一个或多个突起(例如，销)。
根据优选的实施例，通风元件支撑齿轮布置的第一旋转元件的第三数量的永磁体。第三数量的永磁体可以集成在通风元件中或可以与通风元件单独形成并附接到其上。例如，通风元件和第一旋转元件可以是设有第三数量的接收部段(例如，凹部)的同一部件，第一旋转元件的永磁体可以插入其中。或者，第三数量的永磁体可以保持在面对磁性齿轮布置的通风元件的一部分和面对通风元件的磁性齿轮布置的第一旋转元件的一部分之间。通过将通风元件固定地附接到磁性齿轮布置的第一旋转元件上，将第一旋转元件的永磁体保持(例如，夹紧)在它们各自的位置。
典型的无刷DC电动机具有绕固定衔铁(armature)旋转的永磁体，消除了将电流连接到移动衔铁上的相关问题。电子控制器代替有刷DC电机的电刷/换向器组件，其连续转换绕组相位以保持电机转动。控制器通过使用具有诸如晶体管的半导体开关而不是电刷/换向器系统的固态电路，进行类似的定时电力分配。无刷电机换向可以使用微控制器或微处理器计算机在软件中实现，或者可以替代地在模拟硬件中实现，或者在使用FPGA的数字固件中实现。利用电子产品而不是电刷进行换向允许更大的灵活性和兼容性，这是有刷DC电机无法提供的，包括速度限制和静止时的保持扭矩。为了实现电子换向，电子控制器需要与转子的当前旋转位置(角度)相关的信息。角度信息可以从电动机的电值(例如，电压曲线、电流曲线)推导，而无需使用专用角度传感器。然而，这需要具有以非常高的时钟频率运行的微处理器的电子控制器，时钟频率随着电动机的旋转速度增加而增加，并因此随着电定子绕组的极性转换速率的增加而增加。
因此，根据本发明的优选实施例，建议电动机器包括至少一个第一非接触式位置检测传感器，用于相对于内部定子确定电动机的外部转子的旋转位置(角度)。通过借助于传感器检测转子的当前角度，具有以较低时钟频率运行的微处理器的电子控制器可用于换向。传感器优选地实施为霍尔传感器。传感器优选地附接到内部定子或电动机器另外的静态组件上，这使得它特别容易接触，以便在电动机器运行期间向传感器提供电能(例如，电流)并分接由传感器产生的传感器信号(例如，电压)。传感器的使用使得可以精确、安全和可靠地转换电定子绕组极性。
此外，建议电动机器包括至少一个第二非接触式位置检测传感器，以确定齿轮传动的第二旋转元件和/或电动机器的输出轴的旋转位置(速度)。从随时间检测到的位置可以确定速度。通过利用传感器检测输出轴的旋转速度，电动机器的电子控制器可以借助于闭环控制来控制速度，以将输出轴的速度恒定地维持在独立于外部影响(例如，要求的负载或扭矩值)的期望值。传感器优选地实施为霍尔传感器。传感器优选地附接到磁性齿轮布置的静态调节器上或电动机器的任何其它的静态组件上，这使得它特别容易接触，以用于在电动机器的运行期间向传感器提供电能(例如，电流)，并用于分接由传感器产生的传感器信号(例如，电压)。传感器的使用允许电动机器精确、安全和可靠地操作，其将输出轴的速度保持在与外部影响无关的期望恒定值。
根据本发明的电动机器具有上述优点，尤其是当用于电动动力工具时，其包含壳体和二者均位于壳体内的电动机和磁性齿轮布置，另外还包括作业元件可以附接到其上的输出轴。动力工具的电动机和磁性齿轮布置形成根据本发明的电动机器的一部分。动力工具在运行期间特别地安静(由于电动机器的低振动和低噪音)、尺寸小且重量轻(由于电动机器高度集成、紧凑和轻质)、动力强(由于电动机器的整体设计，包括电动机的强化冷却，允许高效运行)且安全(由于电动机器的双隔离设计)。优选地，电动动力工具是砂光机、抛光机、研磨机、钻头、冲击钻和电动螺丝刀中的一种。优选地，作业元件进行纯旋转、随机轨道、旋转轨道(齿轮驱动)和纯轨道的加工运动的一种。
附图说明
在下文中将更详细地描述本发明的另外的特性和优点，因此参考附图。附图示出：
图1是根据本发明的电动机器的优选实施例的立体图；
图2是图1的电动机器的侧视图；
图3是图1的电动机器的俯视图；
图4是图1的电动机器的仰视图；
图5是图1-4的电动机器的截面图；
图6是图1-5的电动机器的快速旋转单元的立体图；
图7是图6示出的单元与磁性齿轮布置的第二旋转元件和静态调节器一起的立体图；
图8是图6示出的单元与电动机的内部定子一起的立体图；
图9是根据本发明的电动机器的另外的优选实施例的截面图；
图10是根据本发明的电动动力工具的优选实施例的立体图；
图11是图10的电动动力工具的截面示意图；以及
图12是根据本发明的电动机器的第三优选实施例的截面图。
具体实施方式
图1以立体图示出了根据本发明的电动机器30的优选实施例。电动机器30包括纵向轴线24，沿着其延伸安置有电动机15、通风元件22和磁性齿轮布置20。
电动机15可以是交流(AC)或直流(DC)电机。它是所谓的外部转子型的无刷电机，并包括内部定子31(见图5和图8)，其具有绕电动机器30的纵向轴线24周向设置的线圈形式的第一数量的电绕组32。定子31附接到或形成电动机器30的静态组件33的一部分。定子31包括中央载体元件37，其附接到或形成静态组件33的一部分。载体元件37具有沿着纵向轴线24的轴向延伸。第一数量的径向延伸的电枢38附接到载体元件37上。电绕组32的线圈缠绕所述电枢38。电绕组32的端线39全部终止于电连接器40中，其总共设有三个电触点，每个用于电动机15的三相中的每一相。电动机15进一步包括外部转子34，其具有在圆周方向极性交变的第二数量的永磁体35。电动机15运行期间，转子34在定子31外周围绕纵向轴线24旋转。球轴承36设置在静态组件33和转子34之间。球轴承36可以是轴承环或滚珠座圈的一部分。在本实施例中，电动机器30设有总共六个电绕组32和总共四个永磁体35。然而，可以根据各自的需求选择不同数量的电绕组32和永磁体35。
磁性齿轮布置20相对于电动机15以沿着纵向轴线偏移的方式定位。磁性齿轮布置20包括具有第三数量的永磁体42的第一旋转元件41，其能够绕纵向轴线24旋转的并借助于通风元件22以抗扭矩的方式间接连接到电动机15的外部转子34上。球轴承43设置在静态组件33和第一旋转元件41之间。球轴承43可以是轴承环或滚珠座圈的一部分。此外，磁性齿轮布置20包括具有第四数量的永磁体45的第二旋转元件44，其相对于第三数量的永磁体42位于内部。第二旋转元件44也可以围绕纵向轴线24旋转，并以抗扭矩方式连接到电动机器30的输出轴46上。优选地，输出轴46设有外螺纹。球轴承47设置在静态组件33和第二旋转元件44之间。球轴承47可以是轴承环或滚珠座圈的一部分。此外，磁性齿轮布置20包括静态调节器48，其包括设置在第三数量的永磁体42和第四数量的永磁体45之间的第五数量的铁磁元件49。调节器48附接到或形成静态组件33的一部分。
第三数量的永磁体42和第四数量的永磁体45的极性在圆周方向上交变。为了实现期望的不同于1：1的传动比，永磁体42的第三数量不同于永磁体45的第四数量。在本实施例中，磁性齿轮布置20设有总共四个第一旋转元件41的永磁体42，其中两个具有正极性，两个具有负极性，并且设有总共十个第二旋转元件44的永磁体45，其中五个具有正极性，五个具有负极性。此外，静态调节器48总共包括七个铁磁元件49。然而，可以根据各自的需求选择不同数量的永磁体42和永磁体45。同样应用于静态调节器48的铁磁元件49的数量，根据各自的需求，其可以不是七个。在本实施例中，第一旋转元件41比第二旋转元件44旋转更快。因此，磁性齿轮传动装置20导致输出轴46的旋转速度降低(输出轴46比电动机15的转子34旋转更慢)，并导致输出轴46可以施加的扭矩增加。
根据本发明，通风元件22位于电动机15和磁性齿轮布置20之间。通风元件22包括电绝缘材料(例如塑料或树脂)，并且分别将电动机15与磁性齿轮布置20和输出轴46电隔离。塑料通风元件22可以容易且便宜地制造，例如，通过注塑模制成型。通风元件22也围绕纵向轴线24旋转。优选地，通风元件22位于电动机15的外部转子34和磁性齿轮布置20的第一旋转元件41之间，并与这些部件一起旋转。通风元件22以抗扭矩方式固定到外部转子34和第一旋转元件41上。
通风元件22设计为径向通风元件，提供用于径向空气流51进出电动机器30。它设有多个通风叶片50，其具有基本上平行于纵向轴线24并具有径向分量的延伸。在本实施例中，通风叶片50取向为，使得在电动机器30的运行且在沿给定方向围绕纵向轴线24旋转期间，空气流51从电动机器30周围的环境径向抽吸到电动机器30的内部。优选地，沿着纵向轴线24来看，通风叶片50相对于径向方向具有大于45°的倾斜(见图1和图6)。当然，通风叶片50的取向可以修改，以针对方向和输送空气量，根据期望特性提供空气流51。通风叶片50可以具有平坦或平面延伸，或者它们可以绕相对于纵向轴线24平行延伸的各个轴弯曲。通风叶片50可以设有加固结构52(见图1)。
由于通风元件22，电动机器30具有非常好的冷却性能。额外的通风元件22主动地产生用于冷却电动机器30(具体地，电动机15；更具体地，具有其电定子绕组32的电动机15的内部定子31)的空气流51。优选地，通风元件22具有加强金属部段53(具体地，嵌入或包围通风元件22的电绝缘材料的至少一个金属环)，以将通风元件22安全附接至电动机15的外部转子34和/或磁性齿轮布置20的第一旋转元件41。为此，金属部段53设置在通风元件22的附接区域，通风元件22在该附接区域附接到外部转子34上和/或第一旋转元件41上。包括电绝缘材料和加强金属部段53的通风元件22优选地通过共模塑成型制造。通风元件22可以借助于压配连接或弹簧锁连接而固定附接到外部转子34和/或第一旋转元件41上。另外，阻挡元件(未示出)可以设置为在通风元件22和外部转子34之间和/或在通风元件22和第一旋转元件41之间相互作用，以阻止通风元件22围绕纵向轴线24相对于外部转子34和/或第一旋转元件41的旋转位移。阻挡元件可以包括，例如，与各个凹部(例如，孔)相互作用的一个或多个突起(例如，销)。
另外，电动机器30具有的优点是，通风元件22也分别在电动机15和磁性齿轮布置20和输出轴46之间提供电绝缘。因此，电动机器30可以满足双隔离电动机器的需求而无需额外的隔离元件。通风元件22的电绝缘材料的位置和尺寸使得防止在电动机15和磁性齿轮布置20之间(尤其是输出轴46)形成电弧，即使在特殊情况下偶然或者出于电动机器30故障或缺陷的原因而向电动机15施加高电压(3.750V或更高)。
最后，用电动机器30可以很容易实现模块化设计。例如，这可以通过将电动机15、通风元件22和磁性齿轮布置20实现为单独的装置来实现，所述单独的装置在电动机器30的制造期间可以彼此固定附接。例如，为了获得具有期望输出功率的电动机器30，可以从多个具有不同特性的可用电动机中选择具有期望特性的特定电动机15。期望的输出功率可以取决于使用电动机器30的电器和/或适用的磁性齿轮布置20的传动比。进一步，为了实现电动机器30的期望冷却程度，可以从多个具有不同冷却特性的可用的通风元件中选择具有期望冷却特性的特定的通风元件22。期望的冷却程度可以取决于所使用的电动机15的类型和/或外部环境的温度。最后，为了实现期望的磁性齿轮布置20的传动比，可以从多个具有不同传动比的可用的磁性齿轮布置中选择具有期望传动比的特定的磁性齿轮布置20。期望的传动比可以取决于期望的扭矩值和/或输出轴46的旋转速度。
然后选择的电动机15、通风元件22和磁性齿轮布置20彼此固定附接，为了形成模块化电动机器30。为此，建议一方面多个电动机15和通风元件22之间的连接区域相互兼容，另一方面多个通风元件22和磁性齿轮布置20之间的附接区域相互兼容，从而使得任何选择的电动机15可以与任何选择的通风元件22附接，并且使得任何选择的通风元件22可以与任何选择的磁性齿轮布置20附接。
吸入的空气流51可以用于冷却整个电动机器30的内部，包括电动机15和磁性齿轮布置20。优选地，电动机器30具有空气引导元件，其将来自通风元件22的空气流51的较大部分(气流57)朝电动机15引导。在本实施例中，盖板54用作空气引导元件。它覆盖了磁性齿轮布置20的大部分，从而将磁性齿轮布置20和通风元件22分离，仅在盖板54的外圆周和通风元件22的朝向磁性齿轮布置20的下部的内表面之间留下小的环形气隙56。盖板54借助于中央螺钉55附接到输出轴46上，并与磁性齿轮布置20的第二旋转元件44一起旋转。盖板54将来自通风元件22的空气流51的较大部分57朝电动机15引导，并且尤其是沿着电定子绕组32。
为了提供通过电动机器30的有效气流57，建议电动机器30包括将电动机15与环境分离的上端壁58，其具有至少一个朝电动机15的内部定子31打开的通风开口59。通风开口59使得空气流51可以从环境开始沿着内部电定子绕组32流过通风元件22，并经由通风开口59作为空气流60回到环境，反之亦然。如果用于电动机器30的电连接器40和其它电气和电子组件(未示出)，例如微处理器，的电动机器30的印刷电路板(PCB)61位于电动机15的内部定子31和上端壁58之间，则建议PCB 61配备有位置和尺寸相应于上端壁58的通风开口59的通孔62。穿过电动机器30的气流57还提供用于冷却PCB 61以及附接到其上的电气和电子组件。
电动机15没有内部电机轴，因为由电动机15产生的扭矩借助于外部转子34传送。在传统电动机中安置内部电机轴的空间可以用于其他组件。为此，内部定子31包括中央载体元件37，中央载体元件37包括通风通道63，其具有沿着纵向轴线24的纵向延伸并进入电动机器30的上端壁58中的中央开口64。因此，实现了额外的冷却效果。由通风元件22引起的冷却气流57的一部分将流过中央载体元件37的通风通道63。电动机15运行期间，在电绕组32的线圈中产生的热量直接转移到电枢38，并且通过热传导进一步转移到中央载体元件37。然后至少一些热量通过通风通道63转移到气流，并通过开口64消散进入环境。电动机15的电动定子31的额外内部冷却补充了沿着电绕组32的线圈运行的气流57实现的定子31的外冷却，因此实现了电动机15的特别有效的冷却。
通风元件22可以支撑磁性齿轮布置20的第一旋转元件41的第三数量的永磁体42。第三数量的永磁体42可以集成在通风元件22中(例如，通过共模塑成型)，或者它们可以与通风元件22单独形成并附接在其上。通风元件22和第一旋转元件41也可以是设有第三数量的接收部段的同一部件，第一旋转元件41的永磁体42插入所述接收部段。或者，第一旋转元件41的第三数量的永磁体42可以保持在朝向磁性齿轮布置20的通风元件22的一部分和面对通风元件22的磁性齿轮布置20的第一旋转元件41的一部分之间。通过将通风元件22固定附接到第一旋转元件41上，永磁体42保持(例如，夹紧)在其各自的位置。
电动机15具有在固定的定子31周围旋转的永磁体35，其消除了将电流连接到移动定子的相关问题。电子控制器(例如，设置在PCB61上或外部)代替有刷DC电机的电刷/换向器组件，并且连续地切换绕组32的相位以保持电动机15转动。控制器通过使用具有诸如晶体管的半导体开关而不是电刷/换向器系统的固态电路来进行类似的定时电力分配。为了实现电子换向，电子控制器要求与转子34的当前旋转位置(角度)相关的信息。角度信息可以从电动机15的电值(例如，电压曲线、电流曲线)推导，而无需使用专用角度传感器。然而这需要具有以非常高的时钟频率运行的微处理器的电子控制器。所需要的时钟频率随着电动机15的旋转速度和电定子绕组32的极性转换速率而增加。
因此，建议电动机器30包括至少一个第一非接触式位置检测传感器65，用于确定电动机15的外部转子34相对于内部定子31的旋转位置(角度)。通过借助于传感器65检测转子34的当前角度，具有以较低时钟频率运行的微处理器的电子控制器可用于换向。传感器65优选地实施为霍尔传感器。当电流流过霍尔元件时，它通过垂直磁场的作用横向于电流地传送电压。在此情况中，霍尔传感器65可以通过由永磁体35产生的磁场的作用传送电压，从而允许检测永磁体35和转子34的角位置。传感器65优选地附接到电动机15的静态部件33上或内部定子31上，这使它特别容易接触，以在电动机器30运行期间向传感器65提供电能(例如，电流)并分接由传感器65产生的传感器信号(例如，电压)。当然，也可以使用轴承36，轴承36中集成有非接触式位置检测传感器。传感器65的使用提供了用于电动机器30的运行的电定子绕组32极性的精确、安全和可靠的转换。
此外，建议电动机器30包括至少一个第二非接触式位置检测传感器66，以确定齿轮传动装置20的第二旋转元件44和/或电动机器30的输出轴46相对于静态组件33的旋转位置。基于随时间的当前位置可以确定旋转速度。通过利用传感器66检测输出轴46的当前速度，电动机器30的电子控制器可以借助于闭环控制来控制输出轴46的速度，为了将其恒定地维持在独立于外部影响(例如，要求的负载或扭矩值)的期望值。传感器66优选地实施为霍尔传感器。传感器66可以检测由第二旋转元件44的永磁体45产生的磁场。传感器66优选地附接到磁性齿轮布置20的静态部件33或静态调节器49上，这使得它特别容易接触，用于在电动机器30的运行期间向传感器66提供电能(例如，电流)并分接由传感器66产生的传感器信号(例如，电压)。传感器66的使用允许电动机器30精确、安全和可靠的操作，其将输出轴46的速度保持在与外部影响无关的期望恒定值。
建议电动机15的转子34由金属制成，例如铝。至少其外表面的部分可以设有肋片67(见图1)，其优选地平行于纵向轴线24延伸。这些肋片67增加了转子34的外表面积，从而提供了强化的冷却效果。进一步，在电动机器30运行期间，肋片67与转子34一起旋转并在电动机器30周围的环境中产生了空气混乱。这避免了使用电动机器30的电器的壳体中的热空气的累积，例如在动力工具1的壳体2中(见图9和图10)。这些空气混乱提供了包含在壳体内的空气的更好交换，并提供了更有效的电动机器30的冷却。
进一步，建议磁性齿轮布置20的第一旋转部件41由金属制成，例如铝。通风元件22优选地由塑料材料制成，在其附接区域中具有加强金属插件53，通风元件22在该附接区域中附接到转子34和第一旋转部件41。磁性齿轮布置20的第二旋转部件44优选地由塑料材料制成。输出轴46优选地由金属制成，例如铝。盖板54优选地由塑料材料制成。磁性齿轮布置20的第二旋转部件44和盖板54可以实现为同一个组件。
静态调节器48优选地借助于螺钉68(见图7)附接到下方静态组件33上。磁性齿轮布置20的第二旋转部件44优选地借助于中央螺钉55附接到输出轴46上。另外，可以设置阻挡元件在第二旋转部件44和输出轴46之间相互作用，以阻止输出轴46围绕纵向轴线24相对于第二旋转部件44的旋转位移。阻挡元件可以包括，例如，一个或多个突起(例如，销)，其与各个凹部(例如，孔)相互作用。或者，第二旋转部件44包括接收部段69，输出轴46的嵌件70插入该接收部段69，其后借助于中央螺钉55固定在平行于纵向轴线24的方向上。嵌件70的外圆周表面与接收部段69的内圆周表面对应。接收部段69的内圆周表面以及嵌件70的外圆周表面二者均不是相对于纵向轴线24旋转对称的(见图7)。它们具有例如三角形、矩形或任何其他多边形形式。在图7中，接收部段69的内圆周表面具有环形形状，在两个相对侧具有平面或平坦表面。以该种方式，可以将扭矩从第二旋转部件44传送至输出轴46。
基本上，根据本发明的电动机器30包括三个单元，其相对于彼此以不同速度旋转。第一静态单元包括静态组件33、具有载体元件37的定子31、电枢38和电绕组32、上端壁58、具有连接器40的PCB 61和具有铁磁元件49的静态调节器48。第二快速旋转单元包括具有永磁体35的转子34、具有通风叶片50的通风元件22和具有永磁体42的第一旋转部件41。快速旋转的第二单元借助于球轴承36、43而可旋转地安装在静态的第一单元上。旋转比第二单元慢的第三单元包括具有永磁体45的第二旋转元件44、盖板54和输出轴46。缓慢旋转的第三单元借助于球轴承47可旋转地安装在静态的第一单元上。
根据本发明的电动机器30可以用在任何电器中。图9和图10示出了如电动动力工具1形式的电器的示例。配备有电动机器30的电动动力工具1在运行期间特别安静(由于电动机器30的低振动和低噪音)、尺寸小和重量轻(由于电动机器30高度集成、紧凑和轻便)、动力强(由于电动机器30的整体设计，包括强化电动机15的冷却，允许高效运行)和安全(由于电动机器30的双隔离设计)。虽然动力工具1示出为抛光机器(抛光机)，可选地，电动动力工具1可以是砂光机、研磨机、钻头、冲击钻和电动螺丝刀中的任何一种。
图9示出了本发明的另一个实施例。上文所有针对图1到图8示出的第一实施例进行的解释也应该应用于图9的实施例，除非在下文中另有明确说明。在图9的实施例中，通风元件50不再附接到电动机15的外部转子34上和磁性齿轮布置20的第一旋转元件41上。而是可以看到转子34以抗扭矩的方式直接附接到第一旋转元件41上。进一步可以看到通风元件50附接在磁性齿轮布置20的第二旋转部件44上。具体地，通风元件50位于盖板54的顶表面，盖板54借助于中央螺钉55附接到输出轴46上并与磁性齿轮布置20的第二旋转元件44一起旋转。通风元件50甚至可以和盖板54一起成为单一共同部分，因为二者优选地由塑料材料制成。通风元件50和磁性齿轮布置20的第二旋转部件44之间的连接应该是抗扭矩的，以在电动机器30的运行期间让通风元件50与第二旋转部件44一起旋转。就电动机器30(尤其是转子34和第一旋转部件41)的快速旋转部件的结构稳定性而言，相较于第一实施例，本实施例可能具有优势。尽管就冷却效率而言它可能略逊一筹，但是第二实施例也提供了电动机器30的内部的额外冷却。
电动机器30运行期间，通风元件50与磁性齿轮布置20的第二旋转部件44一起旋转。然后吸气型的通风元件50将产生沿着电动机15的内部定子31的绕组32的冷却空气流57。具体地，来自环境的空气50’将进入电动机器，例如通过轴承47，其不会以气密方式密封静态元件33和输出轴46。此外，在静态元件33的底部可以设置额外的通风开口，其分别将环境和第二旋转部件44或通风元件50连接。然后，一方面，空气可以分别流过磁性齿轮布置20和设置在快速旋转转子34和第一旋转部件41之间的圆形间隙56；另一方面，分别流过盖板54的外圆周边界和通风元件50。然后，空气流将继续流过电动机15的静态部件，尤其是沿着绕组32并通过通风通道63。最终，空气流60将离开电动机器30的内部，经由设置在上端壁58中的通风开口59和中央开口64，以及经由设置在PCB 61中的通孔62，如果存在的话。
与图9示出的相反，可以将转子34和第一旋转元件41实现为一个共同的部件。此类实施例在图12中示出。在本实施例中，不是设置两组单独的永磁体，用于转子34的第二数量的永磁体35和用于第一旋转部件41的第三数量的永磁体42，而是将这些永磁体35、42每个实现为单一共同磁体，其从转子34一直延伸至第一旋转部件41。
图10示出了根据本发明的手持和手导电动动力工具1的示例的立体图。图11示出了通过图10的动力工具1的纵向截面示意图。动力工具1实施为随机轨道抛光机器(或抛光机)。抛光机1具有壳体2，其基本上由塑料材料制成。壳体2在其后端设有手柄3，并且在其前端设有把手4，以使得工具1的使用者可以双手抓住工具1，并在工具的预期使用期间向把手4施加一定量的压力。在其远端具有电插头的供电线路5在手柄3的后端处离开壳体2。在手柄3的底侧，设置用于激活和停用动力工具1的开关6。开关6可以借助于按钮7连续保持在其激活位置。动力工具1可以设有调节装置(未示出)以将位于壳体2内部的工具的电动机15(见图11)的旋转速度设置为期望值。壳体2可以设有冷却开口8，用于使得来自均位于壳体2内部的电子组件和/或电动机15的热量可以消散进入环境，和/或使得允许来自环境的冷却空气可以进入壳体2。
图10示出的动力工具1具有电动机15。电动机15优选地为无刷型。代替借助于电缆5将动力工具1连接至主电源，工具1可以额外地或可选地配备有可充电的或可更换的电池(未示出)，其至少部分位于壳体2内。在该种情况下，用于驱动电动机15和用于运行工具1的其它的电子组件的电能将会由电池提供。如果尽管电池存在但是电缆5仍然存在，则在动力工具1运行之前、期间或之后，电池可以用来自主电源的电流充电。电池的存在使得可以使用不在主电源电压(欧洲为230V，或在美国和其他国家为110V)而是基于电池所提供的电压在减小的电压，例如12V、24V、36V或42V，处运行的电动机15。
动力工具1具有可围绕旋转轴线10旋转的盘状作业元件9(或背衬垫)。具体地，图10示出的工具1的作业元件9进行随机轨道旋转运动11。随着随机轨道旋转运动11，作业元件9围绕对应于旋转轴线10的第一旋转轴线进行第一旋转运动。与第一旋转轴线10间隔开的另一个第二轴线16(见图11)被限定为，作业元件9可围绕第二轴线16自由旋转，独立于作业元件9围绕第一旋转轴线10的旋转。第二轴线16穿过作业元件9的平衡点，并平行于旋转轴线10。随机轨道运动11借助于以抗扭矩方式附接到工具轴18的偏心元件17实现，其中作业元件9的旋转轴19被保持并引导为可以围绕轴线16自由旋转。
作业元件9由半刚性材料制成，优选塑料材料，在一方面，其刚性足够携带和支撑工具配件12，以在动力工具1的预期使用期间进行期望的加工(例如，抛光或砂磨车体、船只、或飞行器体的表面)，并足够在向下和基本平行于作业元件的旋转轴线10的方向对作业元件9和工具配件12施加力；在另一方面，作业元件9足够柔韧以分别避免损坏或刮伤作业元件9或工具配件12待作业的表面。例如，在工具1是抛光机的情况下，工具配件12可以是包括但不限于泡沫或海绵垫、微纤维垫、真实或合成羊羔羊毛垫的抛光材料。在图10中，工具配件12实施为泡沫或海绵垫。
作业元件9的底表面设有用于可释放地连接工具配件12的装置。该附接装置可以包括在作业元件9的底表面上的第一层钩环紧固件(或
Figure BDA0002119685880000171
)，其中工具配件12的顶表面设有相应的第二层钩环紧固件。两层钩环紧固件相互作用，以可释放地但安全地将工具配件12固定到作业元件9的底表面。当然，利用其他类型的动力工具1，作业元件9和工具配件12可以不同地实施。根据本发明的动力工具1可以是设有执行一些类型的作业运动(纯旋转、旋转轨道(齿轮驱动)、随机轨道或纯轨道)的作业元件9的任何类型的动力工具。
现在转向图11示出的电动动力工具1的内部，可以看见电动机15为根据本发明的电动机器30的一部分，其也包括磁性齿轮布置20以及位于电动机15和磁性齿轮布置20之间的通风元件22。磁性齿轮布置20是同轴型，其中旋转输入元件(电动机5的外部转子)围绕与输出轴23一样的电动机器30的纵向轴线24旋转。此外，动力工具1设有锥齿轮布置21，用于将输出轴线围绕纵向轴线24的旋转转换成工具轴18围绕旋转轴线10的旋转。输出轴23和工具轴18的旋转速度可以是一样的或相互不同的。锥齿轮布置21是必要的，因为动力工具1是角抛光机，其中输出轴23相对于工具轴18以一定的角度(优选在90°和180°之间)运行。在示出的实施例中，该角度就是90°。
已经借助于用于角度随机轨道抛光机1的电动机器30形式的一个可能的实施例解释了本发明。然而，根据本发明的电动机器30也可以用于各种其他的电器。基于齿轮布置20、21和用于动力工具1的其他组件(例如，偏心元件17)，作业元件9可以进行纯旋转、随机轨道、旋转轨道(齿轮驱动)和纯轨道的作业运动11中的一个。

Claims (18)

1.一种电动机器(30)，其包括电动机(15)和磁性齿轮布置(20)，
-其中电动机(15)是无刷电机，
-其中电动机(15)包括：
-内部定子(31)，其具有第一数量的线圈形式的电绕组(32)，该电绕组(32)围绕电动机器(30)的纵向轴线(24)周向设置；
-外部转子(34)，其具有第二数量的交变极性的永磁体(35)，其在电动机(15)的运行期间能够绕纵向轴线(24)旋转的在外部围绕定子(31)，
-其中磁性齿轮布置(20)定位为相对于电动机(15)沿纵向轴线(24)偏移，并且
-其中磁性齿轮布置(20)包括：
-第一磁性元件(41)，其具有第三数量的永磁体(42)，
-第二磁性元件(44)，其具有第四数量的永磁体(45)，和
-调节器(48)，其包括第五数量的铁磁元件(49)，所述铁磁元件(49)设置在第三数量的永磁体(42)和第四数量的永磁体之间(45)，
其中，第一磁性元件(41)、第二磁性元件(44)和调节器(48)相对于彼此能够绕纵向轴线旋转，其中元件(41，44)之一或调节器(48)以抗扭矩的方式连接到电动机(15)的外部转子(34)上，并且其中另外一个元件(41，44)或调节器(48)以抗扭矩的方式连接到电动机器(30)的输出轴(46)上，
其特征在于：
通风元件(22)附接到或形成电动机器(30)的旋转部件(34；41；44)的至少一个的一部分。
2.根据权利要求1所述的电动机器(30)，其特征在于，
-第一旋转磁性元件(41)能够围绕纵向轴线(24)旋转，并以抗扭矩的方式连接到电动机(15)的外部转子(34)，
-第二旋转磁性元件(44)能够围绕纵向轴线(24)旋转，相对于第三数量的永磁体(42)位于内部，并且以抗扭矩的方式连接到电动机器(30)的输出轴(46)，并且
-调节器(48)是静态的。
3.根据权利要求1或2所述的电动机器(30)，其特征在于，通风元件(22)由电绝缘材料制成，尤其是由塑料材料制成。
4.根据权利要求3所述的电动机器(30)，其特征在于，通风元件(22)包括嵌入或包围通风元件(22)的电绝缘材料的加强金属部段(53)，尤其是至少一个金属环，用于通风元件(22)和至少一个旋转部件(34；41；44)的安全附接。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的电动机器(30)，其特征在于，通风元件(22)附接到或形成磁性齿轮布置(20)的第二旋转元件(44)的一部分，优选地在面对电动机(15)的第二旋转元件(44)的表面上。
6.根据权利要求5所述的电动机器(30)，其特征在于，通风元件(22)支撑齿轮布置(20)的第二旋转元件(44)的第四数量的永磁体(45)。
7.根据权利要求3或4所述的电动机器(30)，其特征在于，通风元件(22)位于电动机(15)和磁性齿轮布置(20)之间，因此使电动机(15)和磁性齿轮布置(20)电绝缘。
8.根据权利要求7所述的电动机器(30)，其特征在于，通风元件(22)位于电动机(15)的外部转子(34)和磁性齿轮布置(20)的第一旋转元件(41)之间，优选地以抗扭矩的方式固定于电动机(15)的外部转子(34)和/或磁性齿轮布置(20)的第一旋转元件(41)。
9.根据权利要求7或8所述的电动机器(30)，其特征在于，通风元件(22)支撑齿轮布置(20)的第一旋转元件(41)的第三数量的永磁体(42)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的电动机器(30)，其特征在于，通风元件(22)设计为径向通风元件，其设置用于进出电动机器(30)的径向空气流(51)。
11.根据权利要求10所述的电动机器(30)，其特征在于，通风元件(22)包括多个通风叶片(50)，通风叶片(50)具有基本上平行于纵向轴线(24)并具有径向分量的延伸，通风叶片(50)取向为使得在电动机器(30)的运行期间空气流(51)被径向地抽吸通过通风元件(22)。
12.根据权利要求10或11所述的电动机器(30)，其特征在于，电动机器(30)具有至少一个空气引导元件(54)，其将来自通风元件(22)的径向空气流(51)的较大部分(57)朝电动机(15)引导，或其将来自电动机(15)的空气流的较大部分朝通风元件(22)引导。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的电动机器(30)，其特征在于，电动机器(30)包括具有至少一个通风开口(59)的上端壁(58)，所述通风开口(59)朝向电动机(15)的内部定子(31)打开。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的电动机器(30)，其特征在于，内部定子(31)包括中央载体元件(37)，其具有沿着纵向轴线(24)的轴向延伸，第一数量的径向延伸的电枢(38)附接于中央载体元件(37)，电绕组(32)的线圈缠绕电枢(38)，其中中央载体元件(37)包括通风通道(63)，其具有沿着纵向轴线(24)的轴向延伸并进入电动机器(30)的上端壁(58)中的中央开口(64)。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的电动机器(30)，其特征在于，电动机器(30)包括至少一个第一非接触式位置检测传感器(65)，用于相对于内部定子(31)确定电动机(15)的外部转子(34)的旋转位置。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的电动机器(30)，其特征在于，电动机器(30)包括至少一个第二非接触式位置检测传感器(66)，其用于确定齿轮传动装置(20)的第二旋转元件(44)和/或电动机器(30)的输出轴(46)的旋转位置。
17.一种电动动力工具(1)，其包括壳体(2)、电动机(15)和磁性齿轮布置(20)，电动机(15)和磁性齿轮布置(20)二者均位于壳体(2)内部，并且还包括附接有作业元件(9)的工具轴(18)，其特征在于，电动机(15)和磁性齿轮布置(20)形成根据前述权利要求中的任一项所述的电动机器(30)的一部分。
18.根据权利要求17所述的电动动力工具(1)，其特征在于，电动动力工具(1)是砂光机、抛光机、研磨机、钻头、冲击钻和电动螺丝刀中的一种，和/或作业元件(9)进行纯旋转、随机轨道、旋转轨道和纯轨道加工运动中的一种。
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