CN1400082A - 冲击式电动工具机 - Google Patents

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奥古斯丁·约翰
迈尔·马丁
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Abstract

本发明涉及一种至少部分旋转和冲击式驱动工具的电动工具机(1)，具有一气动冲击装置(2)，它由一电子整流的带一具有极(4)的内转子(5)和一具有与电子控制装置(6)的变流器连接的励磁线圈的外定子(8)的电机(3)通过一传动组件(9)驱动，其中，转子轴(10)在输出端支承在传动组件(9)内，而在驱动端以嵌入定子(8)的自由悬伸的极(4)同心地插入定子(8)内。

Description

冲击式电动工具机
技术领域
本发明涉及一种至少部分旋转和冲击式工作的电动工具机，如冲击钻或凿岩机，特别是用于矿山工程的。
背景技术
重的、在工作面单点支撑的重量超过10公斤的冲击钻一它通常在地下矿井中用来驱动带有长的钻杆和直径20至50mm的钻削头的钻削工具以加工爆破孔一通常气动驱动，以排除由于电火花造成爆炸的危险。但是气动驱动非常笨重，并由于长的压缩空气管道的流动阻力造成大的能量损失。
按DE1060033，用于矿山的手持钻机具有一作为驱动装置的无刷电机(具有按一种带多鼠笼转子的电机的特性的异步电机)。以电网频率运行的无刷电机具有比较大的重量。通常，在冲击式电动工具机中重的电机从端面安装在转子轴上，它从输出端伸出，因此受到大的交变载荷。
按US5235259，一电子整流电机用来驱动钻杆，按DE3417228，它普遍用于地下矿山中的动力传动。
按EP107628，在一种带有气动冲击装置的冲击钻中垂直于冲击方向设置的电子整流电机做得带有一罐状外转子，它在端部固定在一悬伸的单端支承的转子轴上，此转子轴是传动组件的一个组成部分。电机的体积大的罐状外转子在安装定子后必须单独安装在转子轴上。此外末端悬伸设置的偏心轮导致转子大的交变应力。
按EP107629，一带有气动冲击装置的模块化设计的冲击钻具有一通过变流器电子整流的无刷电机，其中整个电机是电机组件的一个组成部分，并且沿冲击轴线单端悬伸支承的转子在安装带一悬伸的驱动小齿轮模块以后嵌入传动组件内。因此传动组件是一种不能对润滑剂相对于电机组件的泄漏密封的那一种。此外单臂悬伸设置的驱动小齿轮导致转子轴大的交变应力。
发明概述
本发明的目的是实现一种可模块化安装的、高承载能力的、使用寿命长的冲击式工具机。
这个目的主要通过独立权利要求的特征来实现。优良的改进结构由从属权利要求得到。
至少部分旋转和冲击式工作的电动工具机主要具有一气动冲击装置，它由一电子整流电机通过一传动组件驱动，所述电子整流电机带一具有极的内转子和一具有与电子控制装置的变流器连接的励磁线圈的外定子，其中转子轴在输出端支承在传动组件内，而在驱动端可用嵌入定子内的自由悬伸的极同心地插入定子内。
通过将无刷电机分成一可与传动组件预装在一起的转子和一可与电机组件预装在一起的定子得到一种工艺简单的预装可能性，只有在传动组件和电机组件总装时通过将转子同心插入定子内才按要求装配成电机。传动组件做成在预装后在转子轴上已经密封、阻止润滑剂流向电机组件的那一种。
在转子的驱动端上有利地不可旋转地固定一同样可同心地插入定子内的磁铁环，其支架具有缺口或凸耳，以便以精确确定的角度位置旋转形锁合地嵌入转子上配设的凸耳或缺口内。磁铁环是一与电子控制装置连接的、用来测量转子角度的传感器的旋转部分。
有利地，用来驱动冲击装置的传动组件最好通过一偏心轮，安装在一封闭的、最好由一壳体外罩和一基本上平的壳体盖板组成的传动箱壳体内，由此在预装时便已经实现一种防止润滑剂流出的密封封闭的模块。
有利地，带定子的电机组件在传动箱壳体壁一侧安装在一基本上外罩形的、可与传动箱壳体密封连接以防止冷却液流出的电机壳体内，由此流过电机组件的冷却液通过共同的传动箱壳体壁既冷却带定子的电机组件，又冷却传动组件。
带有变流器的电子组件有利地安装在一封闭的、最好由一壳体外罩和一基本上平的壳体盖组成的电子装置壳体内，它在电子装置壳体壁侧面上可与电机壳体密封连接，以防止冷却液流出，由此流过电机组件的冷却液通过共同的电子装置壳体壁既冷却带定子的电机组件，又冷却带变流器的电子组件，并且更有利的是还冷却导热地贴合在电子装置壳体壁上的、可插接的中间循环冷凝器。用来使定子的励磁线圈导电接通以供给通过传感器信号控制的交流电的电机插头也是电子装置壳体壁的一部分。
电机壳体以及在它侧面的传动箱壳体壁和电子装置壳体壁设有许多几何方面互配的用作冷却液管道的沟槽和通道，它们在传动组件与电机组件和电子组件总装后形成一冷却液密封的、可合适地弯弯曲曲流通的冷却系统，由此按照必要的冷却管道特别是冷却励磁线圈、变流器和中间循环冷凝器，以及以连续的冷却液液流对冲击装置进行冷却。
附图说明
参照优良的实施例用以下附图对本发明作较详细的说明：
图1电动工具机的局部剖视图，
图2部分拆分的图示。
实施例说明
按图1，仅仅部分画出的电动工具机1具有一气动冲击装置2，它由一电子整流电机3通过传动组件9驱动，所述电子整流电机带有具有极4的内转子5和一具有与电子控制装置6的变流器连接的励磁线圈7的外定子8。转子轴10在输出端在传动组件9内支承在两个滚珠轴承11a、11b中，而在驱动端以嵌入定子8内的自由悬伸的极4同心地插入定子8内。在转子5的驱动端上不可旋转地固定一同样同心地插入定子8内的、作为与电子控制装置6连接的用来测量转子转角的传感器的旋转部分的磁铁环12，磁铁环在其支架上具有一凸耳13a，以便以精确确定的角度位置旋转形锁合地嵌入转子5上配设的缺口13b内。传动组件安装在一封闭的、由一壳体外罩和一基本上平的壳体盖组成的传动箱壳体15内，转子5连同磁铁环12从该壳体中自由悬伸出来。带定子8的电机组件14在传动箱壳体壁15a侧面安装在一基本上外壳形的、与传动箱壳体15密封连接以防止冷却液流出的电机壳体16内。电子组件17连同电子控制装置6的变流器安装在一封闭的、由一壳体外罩和一基本上平的壳体盖组成的电子装置壳体18内，它以一电子装置壳体壁18a在侧面与电机壳体18密封连接，以防止冷却液流出，其中一可插接的中间循环冷凝器19导热地贴合在电子装置壳体壁上。用来使定子8的励磁线圈7导电接通以与电子控制装置6的变流器导电连接的电机插头20是电子装置壳体壁18a的一部分。电机壳体6以及在它侧面的传动箱壳体壁15a和电子装置壳体壁18a设有许多几何方面互配的沟槽和通道21，以用作冷却液管道，它们形成一冷却液密封的、可合适地可弯弯曲曲流通的冷却系统。
按图2已经预装的润滑剂密封地封闭的传动箱组件9包括电机3的转子5与电机组件14包括电机3的定子8以及已经预装的封闭的电子组件17的总装模块化地进行，其中在电机组件14两侧放入密封件22，以使在它们之间形成的通道21冷却液密封地密封。

Claims (7)

1.一种至少部分旋转和冲击式地驱动工具的电动工具机，具有一气动冲击装置(2)，它由一电子整流的电机(3)通过一个传动组件(9)驱动，所述电机带一具有极(4)的内转子(5)和一具有与电子控制装置(6)的变流器连接的励磁线圈(7)的外定子(8)，其特征为：转子轴(10)在输出端支承在传动组件(9)内，而在驱动端以嵌入定子(8)的自由悬伸的极(4)同心地插入定子(8)内。
2.按权利要求1所述的电动工具机，其特征为：在转子(5)的驱动端上不可旋转地固定一可同心插入定子(8)内的磁铁环(12)，所述磁铁环连同其支架具有缺口和/或凸耳(13a)，它们可以以确定的角度位置旋转形锁合地插入定子(5)内。
3.按权利要求1或2所述的电动工具机，其特征为：用于驱动冲击装置(2)的传动组件(9)安装在一封闭的、优选由一壳体外罩和一基本上平的壳体盖组成的传动箱壳体(15)内。
4.按上述权利要求之任一项所述的电动工具机，其特征为：带定子(8)的电机组件(14)在传动箱壳体壁(15a)一侧设置在一基本上外壳形的电机壳体(16)内。
5.按上述权利要求之任一项所述的电动工具机，其特征为：有一个带电子控制装置(6)的变流器的电子组件(17)安装在一封闭的、优选由一壳体外罩和一基本上平的壳体盖组成的电子装置壳体(18)内。
6.按权利要求5所述的电动工具机，其特征为：带有定子(8)的电机组件(14)在电子装置壳体壁(18a)一侧设置在一基本上外壳形的电机壳体(16)内。
7.按权利要求6所述的电动工具机，其特征为：所述电机壳体(16)以及在它一侧的传动箱壳体壁(15a)和电子装置壳体壁(18a)设有许多几何方面互配的、用于冷却液管道的沟槽和通道(21)。
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