CN115398781A

CN115398781A - 橡胶罐件

Info

Publication number: CN115398781A
Application number: CN202180027262.5A
Authority: CN
Inventors: W·施赖伯; H·布格尔; K·阿特曼; T·施密特; M·埃格
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2020-05-13
Filing date: 2021-05-03
Publication date: 2022-11-25
Also published as: EP3910763A1; US20230198336A1; WO2021228600A1; EP4150741A1

Abstract

披露了一种用于电动马达和轴承座的定位设备，其中电动马达包括转子、转子轴和定子。该定位设备至少部分地由弹性材料配置成并且具有内部、以大致罐状的方式配置，并且可以定位在轴承座的中心凹部中用于至少部分地接纳转子轴的第一端部。

Description

橡胶罐件

技术领域

本发明涉及一种用于电动马达和轴承座的定位设备，其中电动马达包括转子、转子轴和定子。

此外，本发明涉及一种包括转子、转子轴和定子的电动马达，其中电动马达可以连接至轴承座。

背景技术

现代的机械工具，例如锤钻、锯、研磨机等，包括作为驱动装置用于产生转矩的电动马达。

电动马达是相对复杂的设备，其中许多部件相对于彼此以预定取向定位的方式安装。

特别地，转子轴相对于轴承座的定向和定位在此通常被证明存在问题，因为在此必须限制电动马达中的安装空间并且必须遵循紧密公差。

此外，电动马达的构造应保持尽可能简单，以使电动马达成本低、易装配。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于电动马达和轴承座的定位设备、以及一种可以解决上述问题的电动马达。

该目的分别通过独立权利要求1和6的主题来实现。本发明的进一步有利实施例在对应从属权利要求中找到。

该目的尤其通过一种用于电动马达和轴承座的定位设备来实现，其中电动马达包括转子、转子轴和定子。

根据本发明，定位设备至少部分地由弹性材料配置成并且具有内部、以大致罐状的方式配置，并且可以定位在轴承座的中心凹部中用于至少部分地接纳转子轴的第一端部。因此，可以以简单的方式实现转子轴相对于轴承座的尽可能最精确的定向和定位。

根据本发明的有利实施例，可以包括至少一个固定装置，用于接纳和固持用于转子轴的第一端部的轴承。因此，转子轴相对于轴承座的定向和定位可以进一步改进。固定装置可以分别在侧向内表面上包括夹紧面和/或在轴向方向上包括止挡元件。

根据本发明的进一步有利实施例，可以包括至少一个固持装置，用于接纳和固持霍尔板。因此，霍尔板可以可释放地连接至设备，并且能够实现霍尔板相对于转子的精确定位和预定取向。固持装置在轴向方向上可以分别包括第一凸起部分和/或第二凸起部分，其中第一凸起部分和第二凸起部分可以具有不同的轴向长度。

根据本发明的进一步有利实施例，可以在外侧向表面上包括轴向延伸间隙，用于当定位设备处于轴承座的中心凹部中时至少部分地接纳和固持线路。因此，可以实现的效果是，线路在预定点被引导，从而不会无意中卡在部件之间。

根据本发明的进一步有利实施例，可以在定位设备的第一端部包括防尘帽。因此，可以以简单的方式防止灰尘或其他污物侵入电动马达的内部中。

此外，通过一种包括转子、转子轴和定子的电动马达来实现该目的，其中电动马达可以连接至轴承座。

根据本发明，设置成包括定位设备，该定位设备至少部分地由弹性材料配置成并且具有内部、以大致罐状的方式配置，并且可以定位在轴承座的中心凹部中用于至少部分地接纳转子轴的第一端部。

进一步的优点将从以下对附图的描述中变得明显。在附图中展示了本发明的各种示例性实施例。附图、说明书以及权利要求包含许多组合的特征。本领域技术人员还将方便地单独考虑这些特征并将它们进行组合以形成有用的进一步组合。

附图说明

在附图中：

图1示出了穿过包括定子、转子、转子轴、轴承座和定位设备的电动马达的截面；

图2示出了具有底侧和内部的定位设备的立体图；

图3示出了定位设备的立体图，该图示出了定位设备的顶侧和防尘帽；

图4示出了具有霍尔板的定位设备的底侧的立体图；

图5示出了具有霍尔板的定位设备从下方观察的视图；

图6示出了定位设备的立体图，该图示出了具有轴承的定位设备的底侧；

图7示出了具有轴承的定位设备从下方观察的视图；

图8示出了穿过具有轴承的定位设备的截面；

图9示出了具有霍尔板和线路的定位设备的立体图；

图10示出了具有霍尔板的定位设备的下端部的截面图；

图11示出了在轴承座的中心凹部中的定位设备的顶侧的立体图；

图12示出了穿过在轴承座的中心凹部中的定位设备的截面；

图13示出了在轴承座的中心凹部中的定位设备的细节图，其中线路穿过轴承座中的开口；以及

图14示出了穿过在轴承座的中心凹部中的定位设备以及线路的截面。

具体实施方式

图1示出了电动马达1的第一端部1a。在此，电动马达1基本上包括定子2、转子3、转子轴4、霍尔板5、轴承座6和定位设备7。

电动马达1可以用作机械工具的驱动装置并且基本上用于产生转矩。产生的转矩可以直接传递到连接至机械工具的工具，或者借助于齿轮机构传递到工具。机械工具和工具均未在图中示出。

转子3以旋转上固定的方式连接至转子轴4，并且位于定子2的内部，使得转子轴4的第一端部4a在方向A上突出于定子2。方向A是电动马达1的轴向方向。转子轴4的第二端部未在图中示出。转子轴4基本上设计为圆柱形杆，并且用于将电动马达1中产生的转矩传递到齿轮机构。齿轮机构未在图中示出。

轴承座6以大致罐状的方式配置并且具有中心圆形间隙6a。轴承座6用于接纳和固持定子2和转子3。轴承座6进而可以连接至机械工具的壳体。机械工具未在图中示出。

还是如图1所示，定子2通过第一端部2a连接至轴承座6，使得转子轴4的第一端部4a突出到轴承座6的中心凹部6a中。

尤其如图2和图3所示，定位设备7以大致罐状的方式配置。图中所示的罐状定位设备7的实施例包括第一端部7a、第二端部7b、内侧向表面7c、外侧向表面7d、上环形元件8a、下环形元件8b和六个支撑元件9。

定位设备7由弹性材料制成。例如，弹性材料可以是橡胶。

定位设备7也可以称为橡胶罐。

六个支撑元件9以规则间隔布置成圆形，并且将下环形元件8b连接至上环形元件8a。上环形元件8a设置在定位设备7的第一端部7a处，下环形元件8b设置在第二端部7b处。下环形元件8b的直径比上环形元件8a的直径大。因此，定位设备7的形状为圆锥形或为截锥体。

根据替代实施例，可以包括多于或少于六个的支撑元件9。也可以不是单独的支撑元件9而是包括连续的侧向表面。每个支撑元件9包括上端部9a和下端部9b。每个支撑元件9的上端部9a牢固地连接至上环形元件8a，并且每个支撑元件9的下端部9b进而牢固地连接至下环形元件8b。支撑元件9沿方向A延伸。在各个支撑元件9之间设置相应的开口。六个支撑元件9中的五个以几乎相同的方式配置。如稍后将详细描述的，六个支撑元件9中的一个在外侧向表面上包括用于接纳和固持线路11的轴向延伸间隙10。轴向延伸凹部10也可以称为凹陷或凹口。线路11进而也可以称为绞合线，并且将霍尔板5连接至电动马达1或机械工具的控制装置。霍尔板5在底侧5a上包含三个霍尔传感器12，参见图4。霍尔传感器12用于感测转子3相对于定子2的位置。由霍尔传感器12感测的位置数据可以借助于线路11从霍尔板5发送到控制装置。控制装置未在附图中示出。

如图1可见，下环形元件7b包括用于接纳和固持霍尔板5的固持装置13。霍尔板5是具有多个霍尔传感器12的板(也称为印刷电路板)。在本示例性实施例中示出的固持装置13包括两个高固定元件14和四个低定向元件15。固定元件14以及定向元件15分别彼此相对地定位。在此，低定向元件15的高度小于高凸起部分14的高度的一半。凸起部分中的每一个沿方向A延伸。

如图4和图5可见，环形霍尔板5具有彼此相对的两个间隙16。两个固定元件14被引导穿过两个凹部16，使得霍尔板5可释放地连接至下环形元件8b。由于定位设备7由弹性材料构成，因此两个固定元件14可以弹性变形以被引入间隙16中。四个定向元件15突出到霍尔板5中的相应形状的间隙16中，参见图10。

如图2所示，定位设备7在内侧向表面7c上包括用于接纳和固持用于转子轴4的第一端部4a的轴承18的固定装置17。在本示例性实施例中，轴承18被配置为球轴承。固定装置17包括六个突出部17a和六个定位表面17b。在此，每个支撑元件9各自包含一个突出部17a和一个定位表面17b。突出部17a也可以称为隆起部。凸耳17a中的每一个包括支撑表面。定位表面17b沿方向B定位在内侧向表面7c上的每个突出部17a上方。

当轴承18定位在定位设备7的内部IR中时，轴承18沿方向A搁置在突出部17a中的每一个上、并且支承抵靠定位表面17b中的每一个，参见图6和图8。由于定位设备7以弹性方式配置，所以当轴承18插入定位设备7的内部IR中时，支撑元件9在径向方向C上稍微弹性变形。如图8所展示的，轴承18在定位设备7的内侧向表面7c上移位区域D。换言之：在区域D，定位设备7的材料弹性变形或被挤压。由于支撑元件9的弹性变形，轴承18相对牢固地或不可移动地定位在定位设备7中。

在定位设备7的第一端部7a处包括圆形防尘帽19。防尘帽19封闭上环形元件8a的中心开口，从而沿方向B保护定位设备7的内部IR免受灰尘和其他污物的侵入。

如上文已经提及的，六个支撑元件9中的一个在外侧向壁上具有用于接纳和固持线路11的轴向延伸间隙10。如图3可见，下环形元件8b包括间隙20。下环形元件8b上的间隙20沿方向B定位在支撑元件9上的间隙10的下方。下环形元件8b上的间隙20用于接纳在将霍尔板5连接至控制装置的线路11的端部处的插头21，参见图4。

图1示出了处于组装状态下的电动马达的子区域。转子轴4以旋转上固定的方式连接至转子3。转子3和转子轴4以可旋转的方式定位在定子2内。如上文描述的，轴承18位于定位设备7的内部IR中，参见图8。定位设备7定位在轴承座18中，使得转子轴4的第一端部突出到定位设备7的内部IR中，并且转子轴4的第一端部4a支撑在轴承18中，参见图1。在定位设备7的第一端部7a处的防尘帽19沿方向A稍微突出超过轴承座6，参见图14。

线路11在一端部处连接至插头21。如图9所示，插头21插入霍尔板5。因此，插头21位于下环形元件8b的间隙内。线路11从插头21沿方向A延伸，使得线路11位于支撑元件9上形成为凹槽的间隙10中。由于线路11位于轴向延伸的凹部10中，因此定位设备7的外径不会由于线路支承抵靠外侧向表面而增加。

当定位设备7与线路11一起定位在轴承座6中时，线路11装配在轴承座6与定位设备7之间，参见图14。因此，线路11以相对稳定或固定的方式被夹紧在轴承座6与定位设备7之间，由此可以防止线路11无意中移动或甚至脱离霍尔板5。

此外，轴承座6包括在顶侧上的附加开口22，参见图11。开口22用于通过位于轴承座6中的定位设备7将线路11引导出轴承座6。在此，开口22的直径与线路11的直径相对应，从而线路11可以封闭开口22以防止灰尘侵入。此外，线路11由轴承座6中的开口22和/或定子2固持或支撑。

根据替代示例性实施例，定位设备7可以部分地由弹性材料制成。例如，可以仅支撑元件9或上环形元件8a和/或下环形元件8b由弹性材料构成。

附图标记列表

1 电动马达

2 定子

3 转子

4 转子轴

5 霍尔板

6 轴承座

7 定位设备

7a 定位设备的第一端部

7b 定位设备的第二端部

7c 定位设备的内侧向表面

7d 定位设备的外侧向表面

8a 上环形元件

8b 下环形元件

9 支撑元件

10 外侧向表面上的间隙

11 线路

12 霍尔传感器

13 固持装置

14 固定元件

15 定向元件

16 霍尔板上的间隙

17 固定装置

17a 固定装置上的突出部

17b 固定装置上的定位表面

18 轴承

19 防尘帽

20 下环形元件上的间隙

21 插头

22 轴承座上的开口

D 定位设备的材料发生弹性变形的区域

IR 定位设备的内部

Claims

1.一种用于电动马达(1)和轴承座(6)的定位设备(7)，其中该电动马达(1)包括转子(3)、转子轴(4)和定子(2)，

其特征在于，该定位设备(7)至少部分地由弹性材料配置成并且具有内部(IR)、以大致罐状的方式配置，并且能够定位在该轴承座(6)的中心凹部(6a)中用于至少部分地接纳该转子轴(4)的第一端部(4a)。

2.如权利要求1所述的定位设备(7)，

其特征在于，包括至少一个固定装置(17)，用于接纳和固持用于该转子轴(4)的第一端部(4a)的轴承(18)。

3.如权利要求1或2所述的定位设备(7)，

其特征在于，包括至少一个固持装置(13)，用于接纳和固持霍尔板(5)。

4.如权利要求1至3中至少一项所述的定位设备(7)，

其特征在于，在外侧向表面(7d)上包括轴向延伸间隙(10)，用于当该定位设备(7)处于该轴承座(6)的中心凹部(6a)中时至少部分地接纳和固持线路(11)。

5.如权利要求1至4中至少一项所述的定位设备(7)，

其特征在于，在该定位设备(7)的第一端部处包括防尘帽(19)。

6.一种包括转子(3)、转子轴(4)和定子(2)的电动马达(1)，其中该电动马达(1)能够连接至轴承座(6)，

其特征在于，定位设备(7)至少部分地由弹性材料配置成并且具有内部(IR)、以大致罐状的方式配置，并且能够定位在该轴承座(6)的中心凹部(6a)中用于至少部分地接纳该转子轴(4)的第一端部(4a)。