DE102008050383A1 - Electric motor operated, hand-held device e.g. hand drill, has control unit accommodated on side of drive motor directly adjacent to housing, where side of drive motor lies opposite to driven part - Google Patents

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Abstract

The device has a housing (1) with a gripping unit (2) engageably coupled to the housing, and an electric drive motor (3) designed as a brushless, electronically commutated permanent magnet motor (4) and accommodated in the housing. A control unit (12) controls the drive motor. A control element (15) acts on the control unit and is arranged at the gripping unit. The control unit is accommodated on a side (13) of the drive motor directly adjacent to the housing, where the side of the drive motor lies opposite to a driven part (6).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromotorisch angetriebenes, handgeführtes Gerät, insbesondere Elektro-Handwerkzeug, umfassend ein Gehäuse mit mindestens einer daran angeordneten, umgreifbaren Griffeinheit, einen in dem Gehäuse untergebrachten, als bürstenloser, elektronisch kommutierter Permanentmagnetmotor ausgeführten elektrischen Antriebsmotor mit einer auf ein angetriebenes Teil wirkenden Motorwelle, eine auf den Antriebsmotor wirkende Steuereinheit und ein an der Griffeinheit angeordnetes, auf die Steuereinheit wirkendes Bedienelement.The The present invention relates to an electric motor driven, hand-held device, in particular electric hand tool, comprising a housing with at least one arranged thereon, umgreifbaren Handle unit, housed in the housing, as brushless, electronically commutated permanent magnet motor running electric drive motor with one on driven part acting motor shaft, one on the drive motor acting control unit and arranged on the handle unit, operating element acting on the control unit.

Noch vor einigen Jahren kamen bei elektromotorisch angetriebenen, handgeführten Geräten wie beispielsweise Handbohrmaschinen als Antriebsmotor typischerweise konventionell, d. h. mechanisch kommutierte Elektromotoren zum Einsatz. Im Interesse einer verringerten erforderlichen Wartung sowie eines reduzierten Störpotentials für sensible elektronische Einrichtungen in der Umgebung werden solche Geräte seit jüngerer Zeit indessen zunehmend mit elektronisch kommutierten Motoren ausgestattet. Somit gehören verschiedene, jeweils einen in einem Gehäuse untergebrachten, als bürstenloser, elektronisch kommutierter Permanentmagnetmotor ausgeführten elektrischen Antriebsmotor aufweisende Geräte der eingangs angegebenen Art durch offenkundige Vorbenutzung zum Stand der Technik. Ein als elektrisch angetriebene Handbohrmaschine ausgeführtes gattungsgemäßes elektrisches Gerät ist beispielsweise indessen auch aus der JP 2003145447 A bekannt.Just a few years ago, electric motor-driven, hand-held devices such as hand drills typically used conventional drive motors, ie mechanically commutated electric motors. However, in recent years, such devices have become increasingly equipped with electronically commutated motors in the interests of reducing the need for maintenance and reducing the potential for interference in sensitive environmental electronic devices. Thus, various, each housed in a housing, designed as a brushless, electronically commutated permanent magnet motor running electric drive motor devices of the type specified by prior public use of the prior art. A designed as electrically driven hand drill generic electric device is, for example, however, also from the JP 2003145447 A known.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein gattungsgemäßes elektrisches Gerät bereitzustellen, dass sich durch eine besonders hohe Zuverlässigkeit bei gleichzeitig einem besonders geringen Gewicht auszeichnet.The The present invention aims to provide a generic to provide electrical equipment that is characterized by a particularly high reliability and at the same time a special one low weight.

Diese Aufgabenstellung wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst, indem bei einem gattungsgemäßen elektrischen Gerät die Steuereinheit auf der dem angetriebenen Teil gegenüberliegenden Seite des Elektromotors unmittelbar diesem benachbart in dem Gehäuse untergebracht ist. Die erfindungsgemäße Anordnung der Steuereinheit auf der dem angetriebenen Teil gegenüberliegenden Seite des Elektromotors unmittelbar diesem benachbart resultiert in einer Mehrzahl praxisrelevanter Vorteile. Einer der besonders bedeutenden hiervon ist, dass sämtliche elektrischen Verbindungen zwischen dem Elektromotor und der Steuereinheit, seien es Leistungsleitungen, Steuerleitungen oder Signalleitungen, extrem kurz ausgeführt sein können. Dies macht das erfindungsgemäße elektrische Gerät besonders unanfällig gegen Störfelder und somit besonders zuverlässig. Umgekehrt gehen von dem erfindungsgemäßen elektrischen Gerät aufgrund der nur kurzen elektrischen Verbindungen zwischen dem Elektromotor und der Steuereinheit auch nur vergleichsweise geringe Störungen für in der Umgebung befindliche elektronische Geräte aus. Weiterhin erlaubt die erfindungsgemäße Anordnung, wie weiter unten ausführlicher dargelegt wird, eine sehr gute Kühlung der Steuereinheit, was insbesondere für im oberen Leistungsbereich angeordnete elektrische Geräte einen wesentlichen Vorteil im Hinblick auf die Zuverlässigkeit darstellt. Und auch die in Umsetzung der Erfindung bestehende Möglichkeit, selbst hohe Leistungen erzielende Geräte besonders kompakt und leicht zu bauen, ist ein für die Praxis wesentlicher vorteilhafter Aspekt.These Task is according to the present invention solved by a generic electrical device the control unit on the driven Part opposite side of the electric motor immediately this is housed adjacent in the housing. The inventive arrangement of the control unit the opposite side of the driven part of the Electric motor immediately adjacent this results in a Most practical benefits. One of the most significant This is that all electrical connections between the electric motor and the control unit, be it power cables, Control cables or signal cables, extremely short could be. This makes the invention electrical device particularly immune to interference and thus very reliable. Conversely, go from the electrical device according to the invention due to the short electrical connections between the electric motor and the control unit only comparatively minor disturbances for nearby electronic devices out. Furthermore, the arrangement according to the invention allows As will be explained in more detail below, a very good cooling of the control unit, which in particular for in the upper power range arranged electrical equipment a significant advantage in terms of reliability represents. And also the possibility existing in implementation of the invention Even high-performance devices particularly compact and easy to build, one is more essential to the practice advantageous aspect.

Die weiter oben bereits angesprochene Möglichkeit, die elektrischen Verbindungen zwischen der Steuereinheit und dem Elektromotor äußerst kurz auszuführen, gestattet gemäß einer ersten bevorzugten Weiterbildung der Erfindung insbesondere die elektrische Kontaktierung der Steuereinheit mit dem Antriebsmotor über direkte Stecker-Verbindungen. Dies ist nicht nur im Hinblick auf die bereits erörterte Sicherheit gegenüber Störeinflüssen besonders vorteilhaft, sondern auch im Hinblick auf eine einfache, kostengünstige und fehlerfreie Montage des elektrischen Geräts nach der Erfindung. Beschränkt ist die vorliegende Erfindung indessen keinesfalls auf eine derartige elektrische Kontaktierung der Steuereinheit mit dem Antriebsmotor über direkte Stecker-Verbindungen. Vielmehr lassen sich die vorstehend dargelegten Vorteile der Erfindung im nennenswerten Umfang auch bei einer elektrischen Kontaktierung der Steuereinheit mit dem Antriebsmotor über kurze Verbindungsleitungen erzielen, die in bekannter Weise (z. B. mittels einer Lötung) mit den miteinander zu verbindenden Komponenten kontaktiert sein können. Die entsprechenden Verbindungsleitungen brauchen dabei durch die besondere räumliche Nähe der Steuereinheit zum Elektromotor, namentlich zu dessen Anschlussseite, und aufgrund der Möglichkeit, die Verbindungsleitungen mehr oder weniger gerade, d. h. auf direktem Wege zwischen den miteinander zu verbindenden Kontakten zu verlegen, nur eine minimale Länge aufzuweisen.The previously mentioned possibility, the electrical Connections between the control unit and the electric motor extremely to be carried out briefly, according to a first preferred embodiment of the invention, in particular the electrical Contacting the control unit with the drive motor via direct plug connections. This is not just with regard to the already discussed security against interference particularly advantageous, but also in terms of a simple, inexpensive and faultless installation of the electrical device after the Invention. However, the present invention is limited in no case to such an electrical contact with the control unit the drive motor via direct plug connections. Much more can the above-mentioned advantages of the invention in significant extent even with an electrical contact of the control unit achieve with the drive motor via short connecting lines, in a known manner (eg by means of a soldering) with the components to be connected can be contacted. The corresponding connecting lines need it by the particular spatial proximity of the control unit to the electric motor, namely to its connection side, and because of the possibility the connecting lines more or less straight, d. H. on direct To lay paths between the contacts to be connected, only have a minimum length.

Eine andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass von dem Antriebsmotor ein Ventilator-Laufrad angetrieben ist, welches beispielsweise direkt auf der Rotorwelle angeordnet sein kann. Besonders bevorzugt weist dabei das Gehäuse benachbart der Steuereinheit Lufteintrittsöffnungen auf und ist die Steuereinheit dem Ansaugstrom zum Ventilator-Laufrad ausgesetzt, insbesondere indem der Ansaugstrom zum Ventilator-Laufrad an der Steuereinheit entlangströmt und/oder die Steuereinheit einen vom Ansaugastrom durchströmten Kühlluftkanal aufweist. Die hierdurch erzielbare besonders effektive Kühlung der Steuereinheit ist geeignet, die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts auch im Falle besonders hoher Leitungen positiv zu beeinflussen.Another preferred embodiment of the invention is characterized in that a fan impeller is driven by the drive motor, which can be arranged for example directly on the rotor shaft. In this case, the housing adjacent the control unit particularly preferably has air inlet openings and the control unit is exposed to the intake flow to the fan impeller, in particular by the intake flow to the fan impeller flowing along the control unit and / or the control unit having a cooling air duct through which the intake stream flows. The thus achievable particularly effective cooling of the tax unit is suitable for positively influencing the reliability of the electrical device according to the invention, even in the case of particularly high lines.

Was das durch den Elektromotor angetriebene Teil und dessen Anordnung betrifft, so richtet sich dieses maßgeblich nach der Zweckbestimmung des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts. Besonders günstig ist, wenn das angetriebene Teil in axialer Verlängerung der Welle des Antriebsmotors angeordnet ist, insbesondere indem es direkt mit der Welle des Antriebsmotors verbunden ist. In diesem Falle kommen die weiter oben dargelegten Vorteile der Erfindung besonders ausgeprägt zum Tragen. Eine im Hinblick auf die Ausführung des angetriebenen Teils besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das angetriebene Teil durch die Eingangswelle eines Getriebes gebildet ist, dessen bevorzugt zu der Eingangswelle koaxiale oder parallele Ausgangswelle insbesondere mit einem Werkzeughalter verbunden sein kann.What the driven by the electric motor part and its arrangement This is essentially determined by the purpose the electrical device according to the invention. Is particularly favorable when the driven part in the axial Extension of the shaft of the drive motor is arranged in particular by being directly connected to the shaft of the drive motor is. In this case, the advantages set out above come the invention particularly pronounced to carry. One in view on the execution of the driven part particularly preferred Development of the invention is characterized in that the driven part formed by the input shaft of a transmission is, which is preferably coaxial to the input shaft or parallel Output shaft to be connected in particular with a tool holder can.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der beigefügten Zeichnung veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigt einen Längsschnitt durch ein als Handbohrmaschine ausgeführtes erfindungsgemäßes elektrisches Gerät.in the The following is the invention with reference to one in the attached Drawing illustrated preferred embodiment explained in more detail. This shows a longitudinal section by an electrical device according to the invention designed as a hand drill Device.

Die in der Zeichnung wiedergegebene Handbohrmaschine umfasst ein Gehäuse 1 mit einer daran angeordneten Griffeinheit 2, welche so dimensioniert ist, dass die die Handbohrmaschine handhabende Bedienperson sie mit einer Hand umgreifen kann. In dem Gehäuse 1 ist ein elektrischer Antriebsmotor 3 untergebracht, der als bürstenloser, elektronisch kommutierter Permanentmagnetmotor 4 ausgeführt ist. Dieser weist eine Motorwelle 5 auf, die auf ein angetriebenes Teil 6, vorliegend die Eingangswelle 7 eines Getriebes 8 wirkt. Die Ausgangswelle 9 des Getriebes ist mit einem Werkzeughalter 10 verbunden.The illustrated in the drawing hand drill comprises a housing 1 with a handle unit arranged thereon 2 which is dimensioned so that the operator handling the hand drill can embrace them with one hand. In the case 1 is an electric drive motor 3 housed as a brushless, electronically commutated permanent magnet motor 4 is executed. This has a motor shaft 5 on top of a powered part 6 , In this case, the input shaft 7 a gearbox 8th acts. The output shaft 9 The gearbox is equipped with a tool holder 10 connected.

Von dem Antriebsmotor 3 ist ein Ventilator-Laufrad 11, welches fest auf der Motorwelle 5 befestigt ist, angetrieben.From the drive motor 3 is a fan impeller 11 , which firmly on the motor shaft 5 attached, powered.

In dem Gehäuse ist weiterhin eine auf den Antriebsmotor 3 wirkende Steuereinheit 12 untergebracht, und zwar auf der dem angetriebenen Teil 6 gegenüberliegenden Seite 13 des Antriebsmotors 3 unmittelbar zu diesem benachbart. Die Steuereinheit 12 ist mit dem Antriebsmotor 3 unmittelbar und auf kürzestem Weg über direkte Stecker-Verbindungen 14 elektrisch kontaktiert.In the housing is still one on the drive motor 3 acting control unit 12 housed, on the driven part 6 opposite side 13 of the drive motor 3 immediately adjacent to this. The control unit 12 is with the drive motor 3 directly and by the shortest route via direct plug connections 14 electrically contacted.

An der Griffeinheit ist ein Bedienelement 15 angeordnet, welches auf die Steuereinheit wirkt und einen proportionalen Schalter 16 mit einem aus dem Gehäuse herausragenden Betätigungsknopf 17 aufweist. Der Schalter 16 ist unmittelbar und auf kürzestem Weg über Leitungen 18 mit der Steuereinheit 12 elektrisch kontaktiert. Weitere Leitungen 19 verbinden den Schalter 16 mit einer (nicht gezeigten) Spannungsquelle, bei der es sich um ein Stromnetz oder aber um ein Akkupack handeln kann.At the handle unit is an operating element 15 arranged, which acts on the control unit and a proportional switch 16 with an actuating knob projecting out of the housing 17 having. The desk 16 is direct and by the shortest route via lines 18 with the control unit 12 electrically contacted. Other lines 19 connect the switch 16 with a (not shown) voltage source, which may be a power grid or a battery pack.

Das Gehäuse 1 weist benachbart der Steuereinheit 12 Lufteintrittsöffnungen 20 auf, durch die von dem Ventilator-Laufrad 11 angesaugte Kühlluft in das Gehäuse 1 eintritt (Pfeile A). Die Steuereinheit 12 sowie der Antriebsmotor 3 sind damit dem Kühlluft-Ansaugstrom zum Ventilator-Laufrad 11 ausgesetzt, wobei der Kühlluft-Ansaugstrom auf dem Weg zum Ventilator-Laufrad 11 an der Steuereinheit sowie an dem Antriebsmotor entlangströmt. Zur intensiveren Kühlung weist die Steuereinheit 12 ferner einen vom Ansaugastrom durchströmten Kühlluftkanal 21 sowie (nicht dargestellte) Kühlrippen auf.The housing 1 indicates adjacent to the control unit 12 Air inlet openings 20 on, by the fan impeller 11 sucked cooling air into the housing 1 entry (arrows A). The control unit 12 as well as the drive motor 3 are thus the cooling air intake flow to the fan impeller 11 exposed, with the cooling air intake flow on the way to the fan impeller 11 flows along the control unit and on the drive motor. For more intensive cooling, the control unit 12 and a cooling air passage through which the intake flow passes 21 and (not shown) cooling fins on.

Der Kühlluftstrom verlässt das Gehäuse 1 durch Luftaustrittsöffnungen 22 (Pfeile B), wobei durch eine Kühlluft-Leiteinrichtung 23 erreicht wird, dass der das Ventilator-Laufrad 11 verlassende Kühlluftstrom und der entlang des Antriebsmotors dem Ventilator-Laufrad zuströmende Kühlluftstrom sich nicht vermischen.The cooling air flow leaves the housing 1 through air outlet openings 22 (Arrows B), wherein by a cooling air guide 23 is achieved that of the fan impeller 11 leaving the cooling air flow and the along the drive motor, the fan impeller incoming cooling air flow do not mix.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (11)

Elektromotorisch angetriebenes, handgeführtes Gerät, insbesondere Elektro-Handwerkzeug, umfassend ein Gehäuse (1) mit mindestens einer daran angeordneten, umgreifbaren Griffeinheit (2), einen in dem Gehäuse untergebrachten, als bürstenloser, elektronisch kommutierter Permanentmagnetmotor (4) ausgeführten elektrischen Antriebsmotor (3) mit einer auf ein angetriebenes Teil (6) wirkenden Motorwelle (5), eine auf den Antriebsmotor wirkende Steuereinheit (12) und ein an der Griffeinheit angeordnetes, auf die Steuereinheit wirkendes Bedienelement (15), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) auf der dem angetriebenen Teil (6) gegenüberliegenden Seite (13) des Antriebsmotors (3) unmittelbar diesem benachbart in dem Gehäuse (1) untergebracht ist.Electric motor driven, hand-held device, in particular electric hand tool, comprising a housing ( 1 ) with at least one gripping unit arranged thereon ( 2 ) accommodated in the housing, as a brushless, electronically commutated permanent magnet motor ( 4 ) electric drive motor ( 3 ) with a on a driven part ( 6 ) acting motor shaft ( 5 ), a control unit acting on the drive motor ( 12 ) and arranged on the handle unit, acting on the control unit control ( 15 ), characterized in that the control unit ( 12 ) on the driven part ( 6 ) opposite side ( 13 ) of the drive motor ( 3 ) immediately adjacent to it in the housing ( 1 ) is housed. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das angetriebene Teil (6) durch die Eingangswelle (7) eines Getriebes (8) gebildet ist.Device according to claim 1, characterized in that the driven part ( 6 ) through the input shaft ( 7 ) of a transmission ( 8th ) is formed. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Ausgangswelle (9) des Getriebes, die bevorzugt koaxial oder parallel zu der Eingangswelle (7) verläuft, ein Werkzeughalter (10) verbunden ist.Apparatus according to claim 2, characterized in that with the output shaft ( 9 ) of the transmission, which are preferably coaxial or parallel to the input shaft ( 7 ), a tool holder ( 10 ) connected is. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Antriebsmotor (3) ein Ventilator-Laufrad (11) angetrieben ist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that of the drive motor ( 3 ) a fan impeller ( 11 ) is driven. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) benachbart der Steuereinheit (12) Lufteintrittsöffnungen (20) aufweist und dass die Steuereinheit (12) dem Ansaugstrom zum Ventilator-Laufrad (11) ausgesetzt ist.Apparatus according to claim 4, characterized in that the housing ( 1 ) adjacent to the control unit ( 12 ) Air inlets ( 20 ) and that the control unit ( 12 ) the suction flow to the fan impeller ( 11 ) is exposed. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugstrom zum Ventilator-Laufrad (11) an der Steuereinheit (12) entlangströmt.Apparatus according to claim 5, characterized in that the suction flow to the fan impeller ( 11 ) on the control unit ( 12 ) flows along. Gerät nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) einen vom Ansaugstrom durchströmten Kühlluftkanal (21) aufweist.Apparatus according to claim 5 or claim 6, characterized in that the control unit ( 12 ) a cooling air channel through which the intake flow flows ( 21 ) having. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) mit dem Antriebsmotor (3) über kürzeste Verbindungsleitungen elektrisch kontaktiert ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the control unit ( 12 ) with the drive motor ( 3 ) is electrically contacted via the shortest connecting lines. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) mit dem Antriebsmotor (3) über direkte Stecker-Verbindungen (14) elektrisch kontaktiert ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the control unit ( 12 ) with the drive motor ( 3 ) via direct plug connections ( 14 ) is electrically contacted. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das angetriebene Teil (6) in axialer Verlängerung der Welle (5) des Antriebsmotors (3) angeordnet istDevice according to one of claims 1 to 9, characterized in that the driven part ( 6 ) in the axial extension of the shaft ( 5 ) of the drive motor ( 3 ) is arranged Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das angetriebene Teil (6) direkt mit der Welle (5) des Antriebsmotors (4) verbunden ist.Apparatus according to claim 10, characterized in that the driven part ( 6 ) directly with the shaft ( 5 ) of the drive motor ( 4 ) connected is.
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Inventor name: KUTIN, GREGOR, KOBARID, SI

Inventor name: RAISCH, DIETER, ILLNAU, CH

Inventor name: LAHAJNAR, FRANC, CERKNO, SI

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