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Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug mit einem Gehäuse, in dem ein Elektromotor, insbesondere ein EC-Motor, gelagert ist, wobei der Elektromotor einen Stator und einen drehbar gelagerten Rotor mit einer Motorwelle umfasst.
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Bei Elektrowerkzeugen wird der Elektromotor typischerweise direkt im Gehäuse des Elektromotors eingebaut, wobei der Stator am Gehäuse verankert wird und die Motorwelle mit Hilfe zweier Lager im Gehäuse drehbar gelagert wird.
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Dies bedeutet, dass je nach Art des Elektrowerkzeugs jeweils ein Elektromotor spezifisch an das Gehäuse angepasst werden muss.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Elektrowerkzeug zu schaffen, bei dem der Herstellungs- und Montageaufwand möglichst reduziert ist.
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Diese Aufgabe wird bei einem Elektromotor gemäß der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Elektromotor einen Motorblock mit einem Motorgehäuse aufweist, in dem der Stator und der Rotor aufgenommen sind, und dass der Motorblock mit seinem Motorgehäuse im Gehäuse gelagert ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise gelöst.
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Erfindungsgemäß weist der Elektromotor einen Motorblock auf, der in unterschiedlichen Elektrowerkzeugen verbaut werden kann. Auf diese Weise kann durch den Einbau des Motorblocks in Elektrowerkzeugen unterschiedlicher Bauart ein gleich aufgebauter Motorblock in verschiedenen Elektrowerkzeugen verwendet werden. Dadurch wird der Aufbau insgesamt vereinfacht und es können höhere Stückzahlen erreicht werden. Dies führt wiederum zu einer Kostenreduktion.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Motorwelle mittels zweier Lager innerhalb des Motorgehäuses drehbar gelagert, an ihren beiden Enden über das Motorgehäuse hinaus verlängert und an ihren verlängerten Enden jeweils mittels eines Lagers im Gehäuse gelagert.
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Vorzugsweise ist hierbei das Motorgehäuse im Gehäuse in Drehrichtung abgestützt, in Axialrichtung jedoch schwimmend gelagert.
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Auf diese Weise kann der Motorblock beliebig im Gehäuse des Elektrowerkzeugs verbaut werden, jedoch die Lagerung der Motorwelle am Gehäuse selbst vorgenommen werden. Die Lager für die Motorwelle im Gehäuse sind als je ein Fest- und ein Loslager ausgebildet, wobei durch die schwimmende Lagerung des Motorgehäuses in Axialrichtung eine Überbestimmung vermieden wird.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zwischen dem Motorgehäuse und dem Gehäuse elastische Dämpfungselemente angeordnet.
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Auf diese Weise können insbesondere Schwingungen gedämpft werden, die zwischen einem vom Elektrowerkzeug angetriebenen Werkzeug und dem Motorblock übertragen werden. Außerdem können Reaktionsmomente aufgefangen werden, die sonst zu einer verstärkten Belastung zwischen den beteiligten Elementen führen würden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Motorgehäuse Rippen auf, die an Rippen im Gehäuse abgestützt sind. Auf diese Weise kann der Motorblock in Drehrichtung mit einfachen Mitteln im Gehäuse verankert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Motorgehäuse mittels elastischer Dämpfungselemente abgestützt, die in Taschen des Gehäuses eingreifen.
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Hierbei können die elastischen Dämpfungselemente etwa als gerade Rundschnur ausgebildet sein, die auf die gewünschte Länge abgeschnitten wird und in die Taschen des Gehäuses eingelegt wird. Durch eine entsprechende Form der Taschen mit geeigneten nach innen in Richtung auf das Motorgehäuse vorstehenden Vorsprüngen kann sichergestellt werden, dass sich die Dämpfungselemente nicht verschieben können.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die elastischen Dämpfungselemente am Gehäuse angespritzt, vorzugsweise in 2K-Technik.
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Auch auf diese Weise ergibt sich eine besonders einfache Herstellung. Unter 2K-Technik wird hierbei eine Herstellung durch Spritzgießen verstanden, wobei zwei Kunststoffmaterialien unterschiedlicher Härte, nämlich ein erster Kunststoff, aus dem das Gehäuse besteht, und ein zweiter, weicherer Kunststoff, aus dem die elastischen Dämpfungselemente bestehen, während des Spritzgießvorgangs innig miteinander verbunden werden.
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Anstelle einer formschlüssigen Festlegung des Motorgehäuses im Gehäuse des Elektrowerkzeugs etwa mittels Rippen kann in alternative Weise das Motorgehäuse im Gehäuse auch in Drehrichtung reibschlüssig abgestützt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Motorwelle an einem Ende mittels eines Adapterstückes über das Motorgehäuse hinaus verlängert.
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Dies ermöglicht es, unterschiedliche Anbauteile unmittelbar mit der Motorwelle zu verbinden.
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So kann beispielsweise am Adapterstück ein Zahnrad, etwa zum Antrieb eines Getriebes, wie etwa ein Ritzel, oder ein Exzenter aufgenommen sein.
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Auf diese Weise kann eine weitere Standardisierung vorgenommen werden, indem immer derselbe Motorblock verwendet wird, der je nach Anforderungen in dem betreffenden Elektrowerkzeug mit einem unterschiedlichen Adapterstück versehen wird.
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Eine besonders einfache und zuverlässige Verbindung ergibt sich, wenn das Adapterstück mittels einer Presspassung verbunden ist. Eine Presspassung hat auch den Vorteil, dass sich hiermit eine hohe Rundlaufgenauigkeit erzielen lässt.
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Am Adapterstück kann ferner ein Lüfterrad aufgenommen sein.
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Auf diese Weise kann das Lüfterrad an die erforderlichen thermischen und geometrischen Bedingungen angepasst werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind am Motorgehäuse Längsrippen ausgebildet, die zumindest zum Teil im Bereich eines vom Lüfterrad erzeugten Kühlluftstroms angeordnet sind.
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Auf diese Weise wird die Kühlung des Motorblockes verbessert.
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Wie oben bereits erwähnt, kann am Adapterstück, mit dem die Motorwelle an einem Ende verlängert ist, etwa ein Zahnrad oder ein Exzenter aufgenommen sein.
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Es versteht sich, dass auch andere Bewegungsübertragungselemente am Adapterstück vorgesehen sein können, um die Drehbewegung der Motorwelle auf ein zugeordnetes Antriebselement zu übertragen.
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Ein Motorblock, der in dem erfindungsgemäßen Elektrowerkzeug Verwendung findet, zeichnet sich dadurch aus, dass am Motorblock ein Motorgehäuse vorgesehen ist, in dem ein Stator und ein Rotor eines Elektromotors aufgenommen sind, wobei das Motorgehäuse an seiner Außenoberfläche zur Abstützung in Drehrichtung am Gehäuse des Elektrowerkzeugs ausgebildet ist.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Elektrowerkzeugs, wobei ein Teil des Gehäuses freigeschnitten ist, so dass der hierin aufgenommene Motorblock erkennbar ist;
- 2 einen vergrößerten Teil-Querschnitt durch das Elektrowerkzeug gemäß 1;
- 3 eine perspektivische Ansicht des Motorblocks von einer ersten Seite aus gesehen;
- 4 eine perspektivische Ansicht des Motorblocks gemäß 3 von einer anderen Seite aus gesehen;
- 5 einen Querschnitt durch das Elektrowerkzeug gemäß 2 längs der Linie V-V;
- 6 einen Schnitt durch das Elektrowerkzeug gemäß 2 längs der Linie VI-VI; und
- 7 eine perspektivische Teilansicht des Gehäuses von der Innenseite aus gesehen.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes Elektrowerkzeug dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.
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Das Elektrowerkzeug 10 ist beispielhaft als akkubetriebener Winkelschleifer ausgebildet. Das Elektrowerkzeug 10 weist ein Gehäuse 12 auf, an dessen vorderem Ende ein Getriebekopf 14 mit einem Kegelradgetriebe (nicht dargestellt) vorgesehen ist. Das Kegelradgetriebe treibt in bekannter Weise eine Werkzeugspindel an, an der ein Werkzeug 16 in Form einer Schleif- oder Trennscheibe aufgenommen ist. In 1 ist ferner eine Schutzhaube 18 erkennbar. Am vorderen Ende des Getriebekopfes 14 ist seitlich ein Stielhandgriff 20 in eine zugeordnete Öffnung des Getriebekopfes 14 eingeschraubt.
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Im Bereich des Getriebekopfes 14 kann ferner eine LED-Beleuchtung vorgesehen sein (nicht dargestellt), die zur Ausleuchtung im Bereich einer Arbeitsstelle dient.
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Zum Antrieb des Elektrowerkzeugs 10 dient ein Elektromotor, der als kompakte Motoreinheit in Form eines Motorblocks 30 innerhalb des länglichen Gehäuses 12 aufgenommen ist. Auf der Oberseite des Gehäuses 12 ist in 1 ferner ein Ein-/Aus-Schaltknopf 24 erkennbar, der über eine Schaltstange 28 mit einer Schalteinheit 26 gekoppelt ist. Am rückwärtigen Ende des Gehäuses 12 ist ein Akkupack 22 aufgenommen, das zur Stromversorgung des Elektrowerkzeugs 10 dient.
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Aus dem Schnitt gemäß 2 ist zu ersehen, dass der Motorblock 30 ein Motorgehäuse 32 aufweist, innerhalb dessen ein Stator 34 und ein Rotor 36 mit einer Motorwelle 38 aufgenommen sind. Die Motorwelle 38 ist innerhalb des vom Motorgehäuse 32 umschlossenen Raumes mittels zweier Lager 40, 42 drehbar gelagert. An ihrem ersten Ende ist die Motorwelle 38 über das Motorgehäuse 32 hinaus einstückig verlängert und mittels eines Lagers 50 am Gehäuse 12 gelagert.
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Das zweite Ende 54 der Motorwelle 38 steht gleichfalls über das Motorgehäuse 32 hinaus hervor (vgl. auch 4). Auf das zweite Ende 54 der Motorwelle 38 ist ein Adapterstück 44 mit einer entsprechenden zylindrischen Ausnehmung 47 aufgepresst und mittels einer Presspassung gehalten. Auf dem Adapterstück 44 ist ein Lüfterrad 46 vorgesehen, das zur Kühlung des Motorblockes 30 dient. Zur Verbesserung der Kühlungseigenschaften ist das Motorgehäuse 32 an seiner Außenoberfläche mit Längsrippen 56 (3, 4) versehen, die im Bereich des Kühllunftstroms angeordnet sind.
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Das Adapterstück 44 ist mittels eines Lagers 48 im Gehäuse 12 gelagert und trägt an seinem äußeren Ende ein Zahnrad 45 in Form eines Ritzels, das ein zugeordnetes Kegelrad des Kegelradgetriebes antreibt.
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Die beiden außerhalb des Motorblockes 30 angeordneten Lager 48, 50 sind als Festlager ausgebildet. Der Motorblock 30 ist in Axialrichtung schwimmend am Gehäuse 12 aufgenommen, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird.
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In Drehrichtung ist der Motorblock 30 formschlüssig am Gehäuse 12 gehalten. Hierzu liegen insgesamt vier Rippen 56 des Motorgehäuses 32 an zugeordneten Rippen 58 des Gehäuses an (vgl. 5 und 6).
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Zwischen dem Motorgehäuse 32 und dem Gehäuse 12 sind insgesamt vier elastische Dämpfungselemente 60 vorgesehen, die in zugeordneten Taschen 62 des Gehäuses 12 gehalten sind (vgl. 5 und 7).
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Der Motorblock 30 ist als EC-Motor (elektronisch kommutierter Motor) ausgebildet. Bekanntlich handelt es sich hierbei um einen bürstenlosen Motor, bei dem eine zugeordnete Steuerung ein umlaufendes Drehfeld erzeugt, durch welches der Rotor 36, der mit Permanentmagneten versehen ist, in Rotation versetzt wird.
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Ein derartiger EC-Motor lässt sich in seiner Leistungscharakteristik elektronisch an verschiedene Anforderungen anpassen, ohne dass hierzu die charakteristischen Daten des Motors selbst geändert werden müssen.
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Der kompakte Aufbau des Motors mit einem Motorblock 30 erlaubt es, den Motorblock 30 in zahlreiche unterschiedliche Elektrowerkzeuge einzubringen, ohne dass die Konstruktion des Motorblocks 30 selbst geändert werden muss.
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Zur Anpassung an unterschiedliche Antriebsmechanismen können unterschiedliche Adapter 44 verwendet werden. So kann beispielsweise ein Adapter mit einem Exzenter verwendet werden, wenn anstelle eines Kegelradgetriebes ein Oszillationsantrieb realisiert werden soll.
