-
Stand der Technik
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrowerkzeugmaschine mit einem Werkzeuggehäuse, in dem ein Antriebsmotor zum drehenden Antrieb einer Antriebswelle um eine zugeordnete Drehachse angeordnet ist, wobei der Antriebsmotor mindestens ein erstes elektrisches Kontaktelement aufweist, das mit mindestens einem elektronischen Bauteil elektrisch leitend verbunden ist.
-
Aus dem Stand der Technik ist eine derartige Elektrowerkzeugmaschine mit mindestens einem dem Antriebsmotor zugeordneten elektrischen Kontaktelement bekannt, das mit einem oder mehreren elektronischen Bauteilen, z.B. einem Kommunikationsmodul, elektrisch leitend verbunden ist. Hierbei werden das elektronische Bauteil und das Kontaktelement mit einer Kabelleitung elektrisch leitend verbunden.
-
Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass beim elektrischen Anschluss der Kabelleitung an das elektronische Bauteil und das elektrische Kontaktelement diese angelötet oder aufgesteckt werden muss, was vergleichsweise zeitaufwändig und somit kostenintensiv ist. Darüber hinaus können bei der Montage Fehlkontaktierungen entstehen oder die Kabelleitung kann bei der Montage eingeklemmt werden.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine neue Elektrowerkzeugmaschine mit mindestens einem, einem Antriebsmotor zugeordneten elektrischen Kontaktelement bereitzustellen, das mit mindestens einem elektronischen Bauteil elektrisch leitend verbunden ist, wobei das mindestens eine elektrische Kontaktelement und das mindestens eine elektronische Bauteil sicher und zuverlässig elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
-
Dieses Problem wird gelöst durch eine Elektrowerkzeugmaschine mit einem Werkzeuggehäuse, in dem ein Antriebsmotor zum drehenden Antrieb einer Antriebswelle um eine zugeordnete Drehachse angeordnet ist. Der Antriebsmotor weist mindestens ein erstes elektrisches Kontaktelement auf, das mit mindestens einem elektronischen Bauteil elektrisch leitend verbunden ist. Das mindestens eine elektronische Bauteil ist mechanisch mit einer Anschlussvorrichtung verbunden, die das mindestens eine elektronische Bauteil kabellos elektrisch leitend mit dem mindestens einen ersten elektrischen Kontaktelement verbindet. Die Anschlussvorrichtung ist koaxial oder zumindest im Wesentlichen parallel zur zugeordneten Drehachse des Antriebsmotors ausgerichtet.
-
Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung einer Elektrowerkzeugmaschine, bei der das mindestens eine elektrische Kontaktelement und das mindestens eine elektronische Bauteil durch die Verwendung der Anschlussvorrichtung sicher und zuverlässig elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
-
Bevorzugt ist die Anschlussvorrichtung an zumindest einem im Werkzeuggehäuse vorgesehenen Halteelement fixiert.
-
Somit kann die Anschlussvorrichtung auf einfache Art und Weise im Werkzeuggehäuse fixiert werden.
-
Vorzugsweise ist das zumindest eine Halteelement zur lagegesicherten Positionierung und/oder zur Schwingungsdämpfung und/oder -entkopplung der Anschlussvorrichtung im Betrieb ausgebildet.
-
Somit kann eine lagegesicherte und/oder schwingungsgedämpfte und/oder schwingungsentkoppelte Anschlussvorrichtung bereitgestellt werden.
-
Die Anschlussvorrichtung ist bevorzugt plattenförmig ausgebildet und weist eine Ober- und Unterseite auf, wobei das mindestens eine elektronische Bauteil auf der Ober- oder Unterseite angeordnet ist.
-
Somit kann eine stabile und robuste Anordnung des mindestens einen elektronischen Bauteils auf der Anschlussvorrichtung ermöglicht werden.
-
Vorzugsweise ist das zumindest eine elektronische Bauteil nach Art eines Sensors, eines Schalters, eines Kondensators, einer Elektronikplatine und/oder eines Kommunikationsmoduls ausgebildet.
-
Somit kann auf einfache Art und Weise eine Vielzahl unterschiedlicher elektronischer Bauteile elektrisch leitend mit der Anschlussvorrichtung verbunden werden.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die Anschlussvorrichtung an einem Befestigungsglied befestigt, das mechanisch mit dem Antriebsmotor verbunden ist, wobei an dem Befestigungsglied mindestens ein zweites elektrisches Kontaktelement angeordnet ist, das kabellos elektrisch leitend mit der Anschlussvorrichtung und dem ersten Kontaktelement verbunden ist.
-
Somit kann eine stabile und robuste kabellose elektrische Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Kontaktelement und der Anschlussvorrichtung bereitgestellt werden.
-
Vorzugsweise sind die Anschlussvorrichtung und das Befestigungsglied einstückig ausgebildet und bilden eine Kontaktierungsvorrichtung aus.
-
Somit kann eine einfache und sichere Kontaktierungsvorrichtung bereitgestellt werden.
-
Das Befestigungsglied ist bevorzugt über eine Rast-, Press-, Schraub-, Kleb-, Schnapp- und/oder Schweißverbindung mit dem Antriebsmotor verbunden.
-
Somit kann auf einfache Art und Weise eine stabile und zuverlässige Verbindung zwischen dem Befestigungsglied und dem Antriebsmotor bereitgestellt werden.
-
Bevorzugt ist das Befestigungsglied zumindest abschnittsweise becherförmig ausgebildet und umschließt den Antriebsmotor zumindest bereichsweise staubdicht.
-
Somit kann der Antriebsmotor sicher und unkompliziert vor einer Verschmutzung durch Staubpartikel geschützt werden.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist der Antriebsmotor an einem axialen Ende mit einem Abschlusselement versehen, an dem das mindestens eine erste Kontaktelement angeordnet ist, wobei das Abschlusselement am Befestigungsglied befestigt ist.
-
Somit kann das mindestens eine erste Kontaktelement auf einfache Art und Weise am Antriebsmotor angeordnet werden.
-
Am Abschlusselement ist vorzugsweise ein zumindest abschnittsweise ringförmiger Vorsprung vorgesehen, der in eine am Befestigungsglied vorgesehene, zumindest abschnittsweise ringförmige Nut eingreift.
-
Somit kann eine robuste und stabile Verbindung des Abschlusselements mit dem Befestigungsglied bereitgestellt werden.
-
Bevorzugt sind das mindestens eine erste und zweite elektrische Kontaktelement über eine Steckverbindung miteinander verbunden.
-
Somit kann eine sichere und unkomplizierte Verbindung zwischen dem ersten und zweiten elektrischen Kontaktelement erreicht werden.
-
Vorzugsweise ist das zumindest eine erste elektrische Kontaktelement nach Art eines Steckelements ausgebildet und das zumindest eine zweite elektrische Kontaktelement ist bevorzugt nach Art eines Buchsenelements ausgebildet.
-
Somit kann auf einfache Art und Weise die Steckverbindung zwischen dem ersten und zweiten elektrischen Kontaktelement ausgebildet werden.
-
Gemäß einer Ausführungsform verbindet die Anschlussvorrichtung mindestens ein erstes und ein zweites elektronisches Bauteil elektrisch leitend miteinander.
-
Somit kann eine elektrische Schaltung mit mindestens einem ersten und einem zweiten elektronischen Bauteil auf der Anschlussvorrichtung ausgebildet werden.
-
Bevorzugt ist der Antriebsmotor ein elektronisch kommutierter Motor. Somit kann die Elektrowerkzeugmaschine vorteilhafterweise auch mit einem elektronisch kommutierten Antriebsmotor versehen sein.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Seitenansicht einer Elektrowerkzeugmaschine mit einem Antriebsmotor und einer Kontaktierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
-
2 eine teilweise Schnittansicht der Elektrowerkzeugmaschine von 1, und
-
3 einen vergrößerten Ausschnitt III von 2.
-
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
-
1 zeigt eine gemäß einer Ausführungsform als Winkelschleifer ausgebildete Elektrowerkzeugmaschine 100 mit einem Werkzeuggehäuse 110, in dem ein Antriebsmotor 140 zum Antrieb einer in einem Getriebekopf 115 angeordneten Abtriebsspindel 120 vorgesehen ist. Die Abtriebsspindel 120 dient hierbei zum Antrieb eines nicht dargestellten Einsatzwerkzeugs, z.B. einer geeigneten Schleifscheibe.
-
Der Getriebekopf 115 ist beispielhaft an einem ersten axialen Ende 101 des Winkelschleifers 100 angeordnet und mit einer optionalen Luftöffnung 117 versehen. An einem dem ersten axialen Ende 101 gegenüberliegenden, zweiten axialen Ende 102 des Winkelschleifers 100 ist beispielhaft ein Stromkabel 130 zur netzabhängigen Stromversorgung zumindest des Antriebsmotors 140 angeordnet. Jedoch könnte am zweiten axialen Ende 102 auch ein Akkupack zur netzunabhängigen Stromversorgung zumindest des Antriebsmotors 140 angeordnet sein.
-
Bevorzugt ist der Antriebsmotor 140 als elektronisch kommutierter Elektromotor ausgebildet, kann jedoch auch ein beliebig anderer Elektromotor sein. Gemäß einer Ausführungsform ist der Antriebsmotor 140 über eine elektrisch leitende Verbindung 145 mit einer Kontaktierungsvorrichtung 150 verbunden.
-
Es sei noch darauf hingewiesen, dass der Winkelschleifer 100 lediglich beispielhaft beschrieben ist und nicht zur Einschränkung der vorliegenden Erfindung. Diese kann vielmehr allgemein bei Elektrowerkzeugmaschinen Anwendung finden, die mit einem Antriebsmotor und der erfindungsgemäßen Kontaktierungsvorrichtung ausgerüstet bzw. ausrüstbar sind.
-
2 zeigt den Winkelschleifer 100 von 1 mit der Kontaktierungsvorrichtung 150 und dem Antriebsmotor 140, der hier illustrativ einen Stator 210 und einen Rotor 220 aufweist und zum drehenden Antrieb einer Antriebswelle 205 um eine zugeordnete Drehachse 204 ausgebildet ist. Die Antriebswelle 205 treibt vorzugsweise die Abtriebsspindel 120 von 1 an.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist der Antriebsmotor 140 zumindest an seinem der Kontaktierungsvorrichtung 150 zugewandten axialen Ende 222 mit einem optionalen Abschlusselement 240 versehen. Dieses optionale Abschlusselement 240 umschließt darüber hinaus zumindest auch noch das von der Kontaktierungsvorrichtung 150 abgewandte axiale Ende 221 des Antriebsmotors 140. Hierbei kann das optionale Abschlusselement 240 z.B. nach Art einer einstückigen Umspritzung, insbesondere nach Art eine Kunststoffumspritzung, oder nach Art von zwei separaten, deckel- bzw. becherförmigen Kunststoffgliedern ausgebildet sein.
-
Bevorzugt ist im Abschlusselement 240 im Bereich jedes der beiden axialen Enden 221 jeweils mindestens ein Lagerelement 242, 244 angeordnet, in denen die Antriebswelle 205 drehbeweglich gelagert ist. Darüber hinaus weist das Abschlusselement 240 zumindest im Bereich des axialen Endes 222 mindestens ein erstes und illustrativ zwei erste elektrische Kontaktelemente 252, 254 auf, die jeweils elektrisch leitend mit dem Antriebsmotor 140 verbunden sind. In einer Ausgestaltung, in der auf das optionale Abschlusselement 240 verzichtet wird, können diesen beiden ersten Kontaktelemente 252, 254 unmittelbar am Antriebsmotor 140 angeordnet sein.
-
Die beiden ersten Kontaktelemente 252, 254 dienen zur elektrisch leitenden Verbindung des Antriebsmotors 140 mit mindestens einem und illustrativ mit drei elektronischen Bauteilen 270, 272, 274, von denen bevorzugt mindestens eins zur Steuerung des Antriebsmotors 140 ausgebildet ist. Vorzugsweise sind die elektronischen Bauteile 270, 272, 274 nach Art von Sensoren, insbesondere Hallsensoren, Beschleunigungssensoren, Drehratensensoren, usw., nach Art von Schaltern, insbesondere Ein/Aus-Schaltern, nach Art von Kondensatoren, nach Art von Kommunikationsmodulen zur Kommunikation mit anderen Geräten, nach Art von Elektronikplatinen und/oder nach Art von beliebigen anderen elektronischen Bauteilen bzw. Elektronikmodulen ausgebildet.
-
Gemäß einer Ausführungsform sind die elektronischen Bauteile 270, 272, 274 zumindest elektrisch leitend mit einer Anschlussvorrichtung 260 verbunden. Diese ist bevorzugt plattenförmig ausgebildet und ein Bestandteil der Kontaktierungsvorrichtung 150 von 1. Darüber hinaus sind die elektronischen Bauteile 270, 272, 274 bevorzugt auch mechanisch mit der Anschlussvorrichtung 260 verbunden. Des Weiteren ist vorzugsweise auch das Stromkabel 130 durch eine Klemmverbindung, es könnte jedoch auch ein beliebiger anderer Verbindungstyp sein, mit der Anschlussvorrichtung 260 zumindest elektrisch leitend, bevorzugt elektrisch leitend und mechanisch verbunden.
-
Vorzugsweise ist die Anschlussvorrichtung 260 mit einem Isolationsmaterial, z.B. Kunststoff, versehen und verbindet die elektronischen Bauteile 270, 272, 274 bevorzugt kabellos elektrisch leitend mit mindestens einem der beiden ersten elektrischen Kontaktelemente 252, 254. Der Begriff „Kabellos“ bedeutet im Kontext der vorliegenden Erfindung, dass das mindestens eine elektronische Bauteil 270, 272, 274 und das mindestens eine der beiden ersten elektrischen Kontaktelemente 252, 254 ohne eine Kabelleitung bzw. eine Kabellitze elektrisch leitend miteinander verbunden sind, d.h. z.B. über eine Steckverbindung. Darüber hinaus kann die Anschlussvorrichtung 260 vorzugsweise auch mindestens ein erstes und ein zweites elektronisches Bauteil 270 bzw. 272 bevorzugt kabellos elektrisch leitend miteinander verbinden.
-
Die elektronischen Bauteile 270, 272, 274 sind gemäß einer Ausführungsform auf einer Ober- oder Unterseite 298, 299 der Anschlussvorrichtung 260 angeordnet. Illustrativ sind das erste und zweite elektronische Bauteil 270, 272 auf der Oberseite 298 und ein drittes elektronisches Bauteil 274, das illustrativ mit einem Stellrad 276 versehen ist, ist auf der Unterseite 299 angeordnet. Dabei kann das Stellrad 276 z.B. zur Einstellung einer Drehzahl des Antriebsmotors 140 oder eines beliebigen anderen Betriebsparameters des Winkelschleifers 100 vorgesehen sein.
-
Zur mechanischen Verbindung der elektronischen Bauteile 270, 272, 274 mit der Anschlussvorrichtung 260 weist diese bevorzugt jeweils ein Verbindungselement 282, 284, 286 auf, das vorzugsweise zur Ausbildung einer Schnappverbindung ausgebildet ist. Alternativ hierzu kann die mechanische Verbindung auch auf eine beliebige andere Art ausgebildet sein. Bevorzugt sind die Verbindungselemente 282, 284, 286 durch Gehäuseteile der elektronischen Bauteile 270, 272, 274 zumindest abschnittsweise verdeckt.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die Anschlussvorrichtung 260 koaxial oder zumindest im Wesentlichen, d.h. innerhalb vorgegebener Toleranzen, parallel zur Drehachse 204 der Antriebswelle 205 des Antriebsmotors 140 ausgerichtet. Alternativ hierzu ist auch eine schräge, jedoch nicht senkrechte Ausrichtung realisierbar.
-
Bevorzugt ist die Anschlussvorrichtung 260 zur lagegesicherten Positionierung und/oder zur Schwingungsdämpfung und/oder -entkopplung im Betrieb an zumindest einem im Werkzeuggehäuse 110 vorgesehenen Halteelement 290 fixiert. Das mindestens eine Halteelement 290 ist vorzugsweise nach Art eines Stegs, Bolzens und/oder einer Rippe ausgebildet, könnte aber auch jede andere Form aufweisen.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die Anschlussvorrichtung 260 an einem mechanisch mit dem Antriebsmotor 140 bzw. dem Abschlusselement 240 verbundenen Befestigungsglied 269 befestigt und vorzugsweise einstückig mit diesem ausgebildet. Die Anschlussvorrichtung 260 und das Befestigungsglied 269 bilden zusammen die Kontaktierungsvorrichtung 150.
-
Bevorzugt ist das Befestigungsglied 269 über eine Rast-, Schraub-, Schnapp-, Press-, Kleb-, und/oder Schweißverbindung und/oder über eine beliebige andere Verbindung mit dem Antriebsmotor 140, bevorzugt mit dem Abschlusselement 240 des Antriebsmotors 140, verbunden. Hierzu ist am Abschlusselement 240 bevorzugt ein zumindest abschnittsweise ringförmiger Vorsprung 297 vorgesehen, der in eine am Befestigungsglied 269 vorgesehene, zumindest abschnittsweise ringförmige Nut 296 eingreift. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass der Vorsprung 297 und die Nut 296 auch eine beliebige andere Form aufweisen können, z.B. bolzen- und taschenförmig sein können.
-
Darüber hinaus ist das Befestigungsglied 269 bevorzugt zumindest abschnittsweise becherförmig ausgebildet um den Antriebsmotor 140 zumindest bereichsweise staubdicht zu umschließen. Am Befestigungsglied 269 sind vorzugsweise mindestens ein und illustrativ zwei zweite elektrische Kontaktelemente 262, 264 angeordnet, die kabellos elektrisch leitend mit der Anschlussvorrichtung 260 bzw. den elektronischen Bauteilen 270, 272, 274 verbunden sind. Die zweiten Kontaktelemente 262, 264 sind vorzugsweise kabellos elektrisch leitend mit den ersten Kontaktelementen 252, 254 verbunden, vorzugsweise über eine Steckverbindung. Hierbei sind die ersten elektrischen Kontaktelemente 252 bevorzugt nach Art von Steckelementen 251, 253 ausgebildet und die zweiten elektrischen Kontaktelemente 262, 264 nach Art von Buchsenelementen 261, 263, oder umgekehrt.
-
Gemäß einer Ausführungsform werden die zweiten elektrisch leitenden Kontaktelemente 262, 264 und die elektronischen Bauteile 270, 272, 274 über bevorzugt innerhalb der Anschlussvorrichtung 260 angeordnete, bevorzugt aus Kupfer und/oder Aluminium ausgebildete elektrische Leiterbahnen 280 kabellos elektrisch leitend miteinander verbunden. Bevorzugt sind diese elektrischen Leiterbahnen 280 bei einer Anordnung auf der Anschlussvorrichtung 260 derart angeordnet, dass sie zur Vermeidung von Kurzschlussbrücken, welche z.B. aufgrund von Staubablagerungen entstehen können, Labyrinthgänge zur Verlängerung entsprechender Kriech- und Luftstrecken aufweisen.
-
Des Weiteren kann die Anschlussvorrichtung 260 Datenleitungen aufweisen, z.B. für Steuer- und Regelsignale und/oder zur Leistungsübertragung. Darüber hinaus kann die Anschlussvorrichtung 260 zur Kühlung der elektronischen Bauteil 270, 272, 274 eine oder mehrere Kühlrippen, Kühlaussparungen und/oder Kühldurchbrüche zur gezielten Luftführung aufweisen.
-
3 zeigt einen Ausschnitt III von 2 zur Verdeutlichung der vorzugsweise als Steckverbindung ausgebildeten, elektrisch leitenden Verbindung 145 zwischen dem Antriebsmotor 140 und der Kontaktierungsvorrichtung 150. Dabei ist die vorzugsweise von der Steckverbindung 145 ausgebildete, mechanische Verbindung zwischen dem Befestigungsglied 269 und dem Abschlusselement 240 bzw. dem Vorsprung 297 des Abschlusselements und der Nut 298 des Befestigungselements 269 verdeutlicht.
