DE102007000290A1

DE102007000290A1 - Elektrisches Handwerkzeuggerät mit Elektronikkühlung

Info

Publication number: DE102007000290A1
Application number: DE102007000290A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Riedl
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2007-05-24
Filing date: 2007-05-24
Publication date: 2008-11-27
Also published as: JP5384855B2; JP2008290236A; CN101310937A; US20080290745A1; CH700940B1; CN101310937B; US7786627B2

Abstract

Ein elektrisches Handwerkzeuggerät (2) weist ein Gehäuse (4) auf, in dem ein Antriebsmotor (8), eine Elektronikeinrichtung (22) und eine Lüftereinrichtung (10) untergebracht sind, wobei mittels der Lüftereinrichtung (10) ein Luftstrom (L) erzeugbar ist, der entlang eines Hauptströmungspfades (26) zur Kühlung des Antriebsmotors (8) dient, und von einer Innenfläche (32) des Gehäuses (4) abstehende Luftleitelemente (30) vorgesehen sind, die einen Nebenströmungspfad (36) begrenzen, über den wenigstens ein Teil des Luftstromes (L) der Elektronikeinrichtung (22) zuleitbar ist. Es ist vorgesehen, dass die Luftleitelemente (30) einen Nebenpfadeintritt (40) des Nebenströmungspfades (36) bilden, der zwischen einem Hauptpfadeintritt (24) des Gehäuses (4) und der Lüftereinrichtung (10) in den Hauptströmungspfad (26) ragt und dabei von der Lüftereinrichtung (10) abgewandt ist.

Description

Aufgabe der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Handwerkzeuggerät mit den Merkmalen gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Dabei weist das elektrische Handwerkzeuggerät ein Gehäuse auf, in dem ein Antriebsmotor, eine Elektronikeinrichtung, insbesondere zur Steuerung des Antriebsmotors, und eine Lüftereinrichtung untergebracht sind. Mittels der Lüftereinrichtung ist dabei ein Luftstrom erzeugbar, der entlang eines Hauptströmungspfades zur Kühlung des Antriebsmotors dient. Ferner sind von einer Innenfläche des Gehäuses insbesondere senkrecht abstehende Luftleitelemente vorgesehen, die einen Nebenströmungspfad begrenzen, über den ein Teil des Luftstromes auf die Elektronikeinrichtung gerichtet werden kann.
Bei derartigen Handwerkzeuggeräten kann die vorhandene Motorkühlung genutzt werden, um gleichzeitig die Elektronikeinrichtung zu kühlen. Durch eine solche Elektronikkühlung kann eine Erwärmung der Elektronikeinrichtung auf einen Wert verhindert werden, bei dem Beschädigungen derselben oder eine Abregelung eines Versorgungsstromes erfolgen könnten.
Aus der DE 10 2005 007 545 A1 ist eine Vorrichtung zur Kühlung einer Steuerelektronik einer Handwerkzeugmaschine bekannt. Diese weist ein Lüfterrad auf, das einen Luftstrom erzeugt, der über eine Gehäuseöffnung angesaugt und am Antriebsmotor vorbei zum Lüfterrad geleitet wird. Radial benachbart zum Lüfterrad ist eine Luftführungseinrichtung vorgesehen, in die wenigstens ein Teil des vom Lüfterrad umgelenkten Luftstromes eingeblasen wird. Die Luftführungseinrichtung ist dabei durch zwei Luftleitbleche gebildet, die einen Strömungspfad bilden, der auf ein Elektronikkühlblech der Steuerelektronik gerichtet ist.
Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist, dass wegen der druckseitigen Anordnung der Luftführungseinrichtung zumindest deren Eintrittsöffnung in radialer Richtung des Lüfterrades benachbart zu diesem angeordnet werden muss, um das Einblasen des Luftstromes in den Strömungspfad zu ermöglichen. Hierdurch sind jedoch die Möglichkeiten zur Anordnung des Nebenströmungspfades und auch der Elektronikeinrichtung stark begrenzt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem elektrischen Handwerkzeuggerät die genannten Nachteile zu vermeiden und bei Gewährleistung einer ausreichenden Kühlung der Elektronikeinrichtung eine möglichst freie Positionierung des Nebenströmungspfades zu ermöglichen.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch ein elektrisches Handwerkzeuggerät mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst, wobei die Luftleitelemente einen Nebenpfadeintritt des Nebenströmungspfades bilden, der zwischen im Gehäuse vorgesehenen Hauptpfadeinritt und der Lüftereinrichtung in den Hauptströmungspfad ragt und dabei von der Lüftereinrichtung abgewandt ist. Hierdurch ist der Nebenpfadeintritt hinsichtlich der Lüftereinrichtung saugseitig angeordnet und mündet entgegen des im Betrieb erzeugten Luftstromes in den Hauptströmungspfad. Dabei kann der Nebenpfadeintritt eine freie Querschnittsfläche aufweisen, die senkrecht oder geneigt zur Strömungsrichtung im Hauptströmungspfad steht. In jedem Fall tritt hierdurch ein Teil des Luftstromes aus dem Hauptströmungspfad in den Nebenströmungspfad ein und wird über diesen zu der zu kühlenden Elektronikeinrichtung geleitet. Die Position des Nebenpfadeintritts und der Luftleitelemente insgesamt kann dabei nahezu frei entlang des saugseitigen Hauptströmungspfades gewählt werden, woraus auch eine grössere Wahlfreiheit bei der Positionierung der Elektronikeinrichtung selbst resultiert.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die Luftleitelemente entlang eines Griffgehäuseteils des Gehäuses, das von einem den Antriebsmotor aufnehmenden Antriebsgehäuseteil des Gehäuses abragt. Hierdurch kann auch die Kühlung einer ausserhalb des Antriebsgehäuseteils angeordneten Elektronikeinrichtung vorgenommen werden.
Vorteilhafterweise ist dabei die Elektronikeinrichtung in einem vom Antriebsgehäuseteil abgewandten Endabschnitt des Griffgehäuseteils angeordnet, wobei die Luftleitelemente an einem vom Nebenpfadeintritt abgewandten Ende einen Nebenpfadaustritt bilden, der auf ein Elektronikkühlblech der Elektronikeinrichtung gerichtet ist. Hierdurch kann eine wirksame Kühlung einer Elektronikeinrichtung gewährleistet werden, die beispielsweise direkt an einer Akkuschnittstelle oder einer mit einem Versorgungskabel verbundenen Verteilerplatte vorgesehen ist.
Bevorzugterweise weisen die Luftleitelemente eine Seitenöffnung auf, mittels der ein im Griffgehäuseteil angeordneter Motorschalter mit dem entlang des Nebenströmungspfades geleiteten Luftstrom beaufschlagbar ist. Hierdurch kann neben der Kühlung des Antriebsmotors und der Elektronikeinrichtung gleichzeitig auch noch zusätzlich die Kühlung des Schalters erfolgen.
Vorteilhafterweise weist hierzu der Motorschalter ein Schalterkühlblech auf, das wenigstens teilweise in die Seitenöffnung ragt. Mittels eines derartigen Schalterkühlbleches sind auch Bereiche des Schalters ausreichend kühlbar, die einen grösseren Abstand zum Nebenströmungspfad aufweisen.
Dabei ist es besonders günstig, wenn das Schalterkühlblech den Nebenströmungspfad bündig mit den Luftleitelementen begrenzt. Hierdurch werden einerseits unnötige Strömungswiderstände vermieden und andererseits kann das Schalterkühlblech gleichzeitig als Luftleitelement genutzt werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Ansicht eines erfindungsgemässen Handwerkzeuggerätes und
2 eine Ansicht eines Gehäuses des Handwerkzeuggerätes nach 1 bei voneinander getrennten Gehäuseschalen und abgenommenem Akkupack.
1 zeigt ein elektrisches Handwerkzeuggerät 2 in beispielhafter Form eines Akkuschraubgerätes. Dieses weist ein Gehäuse 4 mit einem Antriebsgehäuseteil 6, in dem ein Antriebsmotor 8 mit einer Lüftereinrichtung 10 aufgenommen ist, und ein Griffgehäuseteil 12 auf, an dem eine Schaltklinke 14 zur Betätigung eines im Griffgehäuseteil 12 aufgenommenen Motorschalters 16 vorgesehen ist. Ferner ist an einem vom Antriebsgehäuseteil 6 abgewandten Endabschnitt 17 des Griffgehäuseteils 12 eine Schnittstelle 18 zur Festlegung eines Akkupacks 20 vorgesehen, an der eine Elektronikeinrichtung 22 angeordnet ist, mittels der der Antriebsmotor 8 in nicht näher dargestellter Weise ansteuerbar ist. Alternativ hierzu kann das Handwerkzeuggerät 2 beispielsweise auch als Netzgerät ausgebildet sein, wobei die Elektronikeinrichtung 22 in diesem Fall beispielsweise an einer mit einem Versorgungskabel verbundenen Verteilerplatte angeordnet sein könnte.
Wie aus 1 und 2 zu entnehmen ist, wird im Betrieb des Handwerkzeuggerätes 2 durch Rotation der Lüftereinrichtung 10 ein durch Pfeilschar L dargestellter Luftstrom zur Kühlung des Antriebsmotors 8 erzeugt. Dieser tritt über mehrere Gehäuseschlitze, die als Hauptpfadeintritt 24 fungieren in das Gehäuse 4 ein und strömt entlang eines durch den Antriebsgehäuseteil 6 begrenzten Hauptströmungspfades 26 zur Lüftereinrichtung 10, die den Luftstrom L dann über einen ebenfalls durch Gehäuseschlitze geformten Hauptpfadaustritt 28 wieder nach Aussen bläst.
Wie aus 2 zu entnehmen ist, ist das Gehäuse 4 in Schalenbauweise hergestellt, wobei eine erste Schale 4.1 und eine zweite Schale 4.2 vorgesehen sind, die seitlich aneinander befestigbar sind und jeweils einen Teil des Antriebsgehäuseteils 6 und des Griffgehäuseteils 12 bilden.
Dabei sind an beiden Schalen 4.1, 4.2 Luftleitelemente 30 vorgesehen, die jeweils von einer Innenfläche 32 der betreffenden Schale 4.1, 4.2 abragen und sich im Wesentlichen entlang des Griffgehäuseteils 12 erstrecken. Dabei bilden die Luftleitelemente 30 im zusammengesetzten Zustand der Schalen 4.1, 4.2 zusammen einen Kanal 34, der einen Nebenströmungspfad 36 begrenzt. An einem antriebsseitigen Ende 38 des Kanals 34 bilden die Luftleitelemente 30 dabei einen Nebenpfadeintritt 40. Dieser erstreckt sich in den Hauptströmungspfad 26 hinein, wobei er in Richtung des Hauptpfadeintrittes 24 beziehungsweise von der Lüftereinrichtung 10 weg gekrümmt ist und einen freien Querschnitt aufweist, der senkrecht oder geneigt zum im Betrieb erzeugten Luftstrom L steht.
An einem vom Antriebsgehäuseteil 6 abgewandten elektronikseitigen Ende 42 des Kanals 34 bilden die Luftleitelemente 30 im zusammengesetzten Zustand der Schalen 4.1, 4.2 einen Nebenpfadaustritt 44, der auf ein Elektronikkühlblech 46 der Elektronikeinrichtung 22 gerichtet ist.
Ferner weisen die Luftleitelemente 30 an beiden Schalen 4.1, 4.2 jeweils Ausnehmungen 48.1, 48.2 auf, die zusammen eine Seitenöffnung 50 des Kanals 34 bilden, in den ein Schalterkühlblech 52 des Motorschalters 16 hinein ragt. Das Schalterkühlblech 52 ist dabei derart angeordnet, dass es zum Nebenströmungspfad 36 hin einen bündigen Abschluss mit den Luftleitelementen 30 bildet und dadurch selbst zur Leitung des Luftstromes L entlang des Nebenströmungspfades 36 dient.
Im Betrieb des Handwerkzeuggerätes 2 wird somit die Lüftereinrichtung 10 mit Inbetriebnahme des Antriebsmotors 8 in Rotation versetzt und erzeugt den Luftstrom L entlang des Hauptströmungspfades 26 vom Hauptpfadeintritt 24 zur Lüftereinrichtung 10. Dabei tritt ein Teil des Luftstromes L über den Nebenpfadeintritt 40 in den Kanal 34 ein, wo er entlang des Nebenströmungspfades 36 am antriebsseitigen Ende 38 zunächst umgelenkt und dann in Richtung der Elektronikeinrichtung 22 geleitet wird. Hierbei streicht der Luftstrom an dem in der Seitenöffnung 50 positionierten Schalterkühlblech 52 vorbei und sorgt dabei für dessen Kühlung.
Anschliessend tritt der Luftstrom L am elektronikseitigen Ende 42 aus dem Nebenströmungspfad 36 aus und beaufschlagt das Elektronikkühlblech 46, das hierbei ebenfalls gekühlt wird. Schliesslich tritt der über den Nebenströmungspfad 36 geleitete Luftstrom L über einen Griffgehäuseaustritt 54, der beispielsweise durch einen oder mehrere im Endabschnitt 17 eingelassene Schlitze gebildet sein kann, wieder aus dem Gehäuse 4 aus.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005007545 A1 [0003]

Claims

Elektrisches Handwerkzeuggerät (2) mit einem Gehäuse (4), in dem ein Antriebsmotor (8), eine Elektronikeinrichtung (22), und eine Lüftereinrichtung (10) untergebracht sind, wobei mittels der Lüftereinrichtung (10) ein Luftstrom (L) entlang eines Hauptströmungspfades (26) erzeugbar ist, der dabei zur Kühlung des Antriebsmotors (8) dient und von einer Innenfläche (32) des Gehäuses (4) abstehende Luftleitelemente (30) vorgesehen sind, die einen Nebenströmungspfad (36) begrenzen, über den wenigstens ein Teil des Luftstromes (L) der Elektronikeinrichtung (22) zuleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente (30) einen Nebenpfadeintritt (40) des Nebenströmungspfades (36) bilden, der zwischen einem Hauptpfadeinritt (24) des Gehäuses (4) und der Lüftereinrichtung (10) in den Hauptströmungspfad (26) ragt und dabei von der Lüftereinrichtung (10) abgewandt ist.
Elektrisches Handwerkzeuggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Luftleitelemente (30) entlang eines Griffgehäuseteils (12) des Gehäuses (4) erstrecken, das sich von einem den Antriebsmotor (8) aufnehmenden Antriebsgehäuseteil (6) des Gehäuses (4) weg erstreckt.
Elektrisches Handwerkzeuggerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinrichtung (22) in einem vom Antriebsgehäuseteil (6) abgewandten Endabschnitt (17) des Griffgehäuseteils (12) angeordnet ist und die Luftleitelemente (30) an einem vom Nebenpfadeintritt (40) abgewandten elektronikseitigen Ende (42) einen Nebenpfadaustritt (44) bilden, der auf ein Elektronikkühlblech (46) der Elektronikeinrichtung (22) gerichtet ist.
Elektrisches Handwerkzeuggerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente (30) eine Seitenöffnung (50) aufweisen, mittels der ein im Griffgehäuseteil (12) angeordneter Motorschalter (16) mit dem Luftstrom (L) beaufschlagbar ist.
Elektrisches Handwerkzeuggerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorschalter (16) ein Schalterkühlblech (52) aufweist, das wenigstens teilweise in die Seitenöffnung (50) ragt.
Elektrisches Handwerkzeuggerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalterkühlblech (52) den Nebenströmungspfad (36) bündig mit den Luftleitelementen (30) begrenzt.