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Die vorliegende Erfindung betrifft einen bürstenlosen Elektromotor mit Permanentmagneten, insbesondere für Elektrowerkzeuge.
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Im Vergleich zu einem Elektromotor mit Bürsten zeichnet sich der bürstenlose Elektromotor mit Permanentmagneten durch einen einfachen Aufbau, geringes Volumen, hohe Leistung, lange Lebensdauer usw. aus und ist derzeit weit in verschiedenen Branchen eingesetzt, insbesondere im Field der Elektrowerkzeugindustrie. Gegenüber einem herkömmlichem Elektromotor mit Bürsten zeichnet sich der bürstenlose Elektromotor durch Vermeidung von Bürstenstaub und Bürstenfeuer, reduziertes Laufgeräusch, geringen Verschleiß, hohe Arbeitseffizienz und lange Lebensdauer usw. aus und löst damit Probleme, von denen herkömmliche Elektrowerkzeuge bisher betroffen waren und nicht überwunden werden können, und er erfreut hat sich immer größerer Aufmerksamkeit und Anerkennung aus Nutzerkreisen. Der bürstenlose Elektromotor mit Permanentmagneten besteht strukturell im Wesentlichen aus einem Stator mit Spulen und einem mit Permanentmagneten eingebetteten Rotor, dessen Aufbau und Herstellungsverfahren einfach und zuverlässig sind.
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Aufgrund des starken Magnetismus an dem Rotor, kommt es im praktischen Einsatz insbesondere unter einer Metallstaub und Partikeln erzeugenden Betriebsumgebung dazu, dass sich Metallstaub und Partikel auf der äußeren Oberfläche des Rotors festsetzen. Dies führt nach längerer Verwendung dazu, das sich der Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator mit Metallstaub verstopft, so dass der Rotor nicht arbeiten kann und somit der Elektromotor beschädigt oder verbrannt wird und dadurch die mögliche Lebensdauer des bürstenlosen Elektromotors deutlich verringert wird. Gegen diese Situation ist bei meisten Lösungen der Produkte ein Isolierungsnetzwerk an dem Lufteinlass der Maschine angeordnet, um den Eintritt von Staub und Partikeln so weit wie möglich zu reduzieren, wobei dessen Effekt nicht ideal ist und das Problem jedoch nicht grundsätzlich gelöst werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen bürstenlosen Elektromotormit Permanentmagneten zu schaffen, der einen verbesserten Staubschutz aufweist und eine lange Lebensdauer besitzt.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch folgende technische Lösung gelöst: Ein bürstenloser Elektromotor mit Permanentmagneten umfassend einen Stator, einen Permanentmagnetrotor und eine Rotorwelle, wobei der Stator einen Eisenkern und elektromagnetische Spulen aufweist, wobei jeweils an zwei Enden des Eisenkerns des Stators Isolierungsendplatten angeordnet werden und die elektromagnetischen Spulen in die Nuten für die elektromagnetischen Spulen an dem Eisenkern des Stators gewickelt sind, und wobei der Permanentmagnetrotor an der Rotorwelle befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorderer Dichtungsenddeckel und ein hinterer Dichtungsenddeckel vorgesehen sind, die jeweils an zwei Enden der Isolierungsendplatten des Eisenkerns des Stators befestigt sind, wobei der vordere Dichtungsenddeckel durch ein Lager an der Rotorwelle angeordnet ist und der hintere Dichtungsenddeckel mehrere Streckleisten umfasst, die durch einen Innenring des Eisenkerns des Stators hin durchgehen und an die Nuten für die elektromagnetischen Spulen angepasst sind und mit dem vorderen Dichtungsenddeckel lösbar verbunden sind.
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Vorteilhafte Weiterbildungen können die folgenden Merkmale umfassen.
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Außerdem sind die Streckleisten mit dem hinteren Dichtungsenddeckel einteilig ausgebildet.
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Außerdem sind die Isolierungsendplatten teilweise in die Nut für die elektromagnetischen Spulen eingesteckt, um die elektromagnetischen Spulen und den Eisenkern des Stators voneinander zu isolieren, wobei an einer dem Permanentmagnetrotor zugewandten Seite der Nut für die elektromagnetischen Spulen eine Streckungsnuten als Durchgang der Streckleiste angeordnet ist, wobei die Streckungsnut mit der Nut für die elektromagnetischen Spulen durchlässig verbunden ist.
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Außerdem sind an zwei Seiten der Streckleiste Beschränkungsrippen angeordnet, wobei an zwei Seitwänden der Streckungsnut den Beschränkungsrippen entsprechende Begrenzungsschlitze angeordnet sind.
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Außerdem umfasst der Begrenzungsschlitz einen ersten an dem Eisenkern des Stators angeordneten Begrenzungsschlitz und einen zweiten an der Isolierungsendplatte angeordneten Begrenzungsschlitz.
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Außerdem ist an dem hinteren Dichtungsenddeckel ein runder Ansatz angeordnet, der entgegen der Streckungsrichtung der Streckleiste vorstehend ausgerichtet ist, wobei der runde Ansatz mit der Lagerkammer kooperierend verbunden ist.
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Außerdem ist ist die äußere Mantelfläche des runden Ansatzes an innere ringförmige Seite der Lagerkammer angepasst.
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Außerdem ist auf dem runden Ansatz ein O-Ring vorgesehen, wobei eine Überanpassung zwischen dem Außendurchmesser des O-Ring und der Lagerkammer eine Dichtung bildet.
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Außerdem besteht eine geschlossene staubdichte Struktur für den Rotor aus dem vorderen Dichtungsenddeckel, dem Lager, dem hinteren Dichtungsenddeckel, dem Innenring des Eisenkerns des Stators und der Lagerkammer, wobei der Permanentmagnetrotor durch diese geschlossene staubdichte Struktur für den Rotor umschlossen wird.
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Außerdem ist der vordere Dichtungsenddeckel durch das Lager mit der Rotorwelle verbunden, wobei zwischen dem vorderen Dichtungsenddeckel und dem Lager eine Lagerbuchse angeordnet ist.
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Außerdem ist die Lagerbuchse eine Lagerbuchse aus einem weichen Werfstoff.
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Außerdem ist der vordere Dichtungsenddeckel ringförmig ausgebildet, wobei Innenring des vorderen Dichtungsenddeckels an die Lagerbuchse angepasst ist und Außenring des vorderen Dichtungsenddeckels an die Isolierungsendplatten angepasst ist.
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Außerdem sind an einer zu der Streckleiste zugewandten Seite des vorderen Dichtungsenddeckels mehrere Aussparungen zur Aufnahme des Endes der Streckleisten angeordnet.
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Außerdem entspricht die Anzahl der Aussparungen der Anzahl der Streckleisten.
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Außerdem sind an den Isolierungsendplatten Schraubenlöcher ausgebildet, wobei der vordere Dichtungsenddeckel und der hintere Dichtungsenddeckel jeweils durch Schrauben mit der Isolierungsendplatten fest verbunden sind.
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Außerdem ist an dem Außenring des vorderen Dichtungsenddeckels eine erste Befestigungslasche angeordnet, an der eine erste Durchgangsbohrung vorgesehen ist, und an dem äußeren Rand des hinteren Dichtungsenddeckels eine zweite Befestigungslasche vorgesehen, an der eine zweite Durchgangsbohrung angeordnet ist, wobei die Schrauben jeweils durch die erste Durchgangsbohrung und die zweite Durchgangsbohrung hindurchgehen und mit den Schraubenlöcher an den zwei Isolierungsendplatten verbunden werden, um den vorderen Dichtungsenddeckel und den hinteren Dichtungsenddeckel an den Isolierungsendplatten zu befestigen.
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Außerdem ist an der Rotorwelle ein Kühlgebläse angebracht, das an einem vorderen Teil des vorderen Dichtungsenddeckels angeordnet ist.
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Durch die vorstehend genannte Lösung bietet die Erfindung die folgenden Vorteile:
- 1. Es ist ein vorderer Dichtungsenddeckel und ein hinterer Dichtungsenddeckel vorgesehen, welche jeweils an zwei Enden einer Isolierungsendplatten fest verbunden sind, wobei der vordere Dichtungsenddeckel durch ein Lager an einer Rotorwelle angeordnet ist, so dass das vordere Ende des Permanentmagnetrotors durch den vorderen Dichtungsenddeckel und das Lager abgedichtet wird, wobei der hintere Dichtungsenddeckel mehrere Streckleisten umfasst, die durch einen Innenring des Eisenkerns des Stators hin durchgehen und an Streckungsnuten angepasst werden, und mit dem vorderen Dichtungsenddeckel lösbar verbunden werden, so dass der äußere Mantel des Permanentmagnetrotors durch die Streckleisten und den Innenring des Eisenkerns des Stators abgedichtet wird. Zusätzlich wird das hintere Ende des Permanentmagnetrotors durch den hinteren Dichtungsenddeckel abgedichtet. Auf diese Weise wird der Permanentmagnetrotor durch vorderen Dichtungsenddeckel, das Lager, die Streckleisten, die Innenfläche des Eisenkerns des Stators und den hinteren Dichtungsenddeckel umschlossen, d.h. dass die zwei Enden und der Mantel des Permanentmagnetrotors vollkommen umschlossen werden, sodass der Rotor gegen das Eindringen von Staub gründlich gesichert ist und damit das Problem gelöst wird, dass Eisenstaub sich an der Oberfläche des Rotors festsetzt, wobei die Lebensdauer des Elektromotors verlängert wird und eine einfache und vernünftige Struktur sowie erleichterte Installation erzielt werden.
- 2. Die Streckleisten sind mit dem hinteren Dichtungsenddeckel derart einteilig ausgebildet, dass die Streckleisten mit dem hinteren Dichtungsenddeckel zusammen bearbeitet und umformt werden können, sodass die Arbeitsschritte reduziert und die Arbeitsleistung erhöht werden können. Dabei werden die Streckleisten und der hintere Dichtungsenddeckel als eine Ganzheit verbunden, was zu einer besseren Abdichtung für den äußeren Mantel und das hintere Ende des Permanentmagnetrotors führt, so dass Eintritt des Eisenstaubs in den Permanentmagnetrotor verhindert wird und der Effekt von Staubschutz verbessert wird.
- 3. Die Isolierungsendplatten werden teilweise in die Nuten für die elektromagnetischen Spulen eingesteckt, um die elektromagnetischen Spulen und den Eisenkern des Stators voneinander zu isolieren. Dadurch wird ein Kontakt zwischen den elektromagnetischen Spulen und dem Eisenkern des Stators verhindert, der ansonsten die Stabilität und die Lebensdauer der elektromagnetischen Spulen beeinträchtigen könnte. Nämlich haben die Isolierungsendplatten die Funktion von Isolierung und Trennung der elektromagnetischen Spulen vom Eisenkern des Stators. An der dem Permanentmagnetrotor zugewandten Seite der Nut für die elektromagnetischen Spulen ist eine Streckungsnut als Durchgang der Streckleiste angeordnet, wobei die Streckungsnut mit der Nut für die elektromagnetischen Spulen derart durchlässig verbunden ist, dass die Streckungsnut und die Nut für die elektromagnetischen als eine Ganzheit ausgebildet sind, um ein Hervorstehen der Streckleiste durch den Innenring des Eisenkerns des Stators zu erleichtern, wobei eine Dichtungsanpassung zwischen der Streckleiste und dem Innenring des Eisenkerns des Stators gewährleistet ist und eine effektive Staubdichtung erreicht wird.
- 4. An zwei Seiten der Streckleiste sind Beschränkungsrippen angeordnet, und an zwei Seitenwänden der Streckungsnut sind an den Beschränkungsrippen entsprechende Begrenzungsschlitze angeordnet, wobei die Beschränkungsrippen mit den Begrenzungsschlitzen eng zusammenwirken und eine bessere Verbindung mit dem hinteren Dichtungsenddeckel vorzugsweise als eine Ganzheit erreicht wird. Somit werden der äußere Mantel und das hintere Ende des Permanentmagnetrotors besser abgedichtet und das Eindringen von Eisenstaub verhindert, wobei die Abdichtwirkung gegen Staub verbessert und die Montage erleichtert wird.
- 5. Der Begrenzungsschlitz umfasst einen ersten an dem Eisenkern des Stators angeordneten Begrenzungsschlitz und einen zweiten an der Isolierungsendplatte angeordneten Begrenzungsschlitz. Der Begrenzungsschlitz kann zweigeteilt sein. Auf diese Weise kann die Wandstärke des Innenrings des Eisenkerns des Stators reduziert werden, wobei die elektromagnetische Leistung des Elektromotors sichergestellt wird, nämlich das Rastmoment reduziert und den Motorwirkungsgrad verbessert wird. Es wird auch sichergestellt, dass die Stärke des Begrenzungsschlitzes ausreicht, um die Begrenzungswirkung zu den Streckleisten durch die Begrenzungsschlitze sicherzustellen.
- 6. An dem hinteren Dichtungsdeckel ist ein runder Ansatz angeordnet, der entgegen der Streckungsrichtung der Streckleiste herausragend ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird die Herstellung des hinteren Dichtungsenddeckels und der Streckleisten erleichtert, wobei die Herstellungseffektivität erhöht und das Montageanpassen zwischen dem hinteren Dichtungsenddeckel und dem vorderen Dichtungsenddeckel vereinfacht ist. Es ist besonders vorteilhaft, wenn der hintere Dichtungsenddeckel und die Streckleiste einstückig hergestellt werden, um die Teilekosten gering zu halten und die Funktionssicherheit im Zusammenwirken mit dem vorderen Dichtungsdeckels zu erhöhen. Der runde Ansatz ist mit der Lagerkammer derart kooperiert verbunden, dass das hintere Ende des Permanentmagnetrotors vollständig abgedichtet wird, d.h. die Rotorwelle nicht durch die Lagerkammer hin durchgeht und somit die Abdichtung weitergehend verbessert ist.
- 7. Die äußere Mantelfläche des runden Ansatzes wird an die innere ringförmige Seite der Lagerkammer angepasst, dadurch werden die Anpassungsflächen des hinteren Dichtungsenddeckels mit der Lagerkammer derart vergrößert werden, dass der hintere Dichtungsenddeckel und die Lagerkammer dem hinteren Ende des Permanentmagnetrotors günstig abdichten, um die Dichtung zwischen dem hinteren Dichtungsenddeckel und der Lagerkammer zu gewährleiten. Dadurch wird Vermeidung des Eindringen von Eisenstaub über dem hinteren Ende des Permanentmagnetrotors in den Permanentmagnetrotor verbessert, wobei die Staubdichtheit für das Permanentmagnetrotor offensichtlich erhöht ist.
- 8. Dadurch, dass ein O-Ring auf den runden Ansatz aufgesteckt wird, wird eine Überanpassung zwischen dem Außendurchmesser des O-Rings und der Lagerkammer eine Dichtung bildet. In Anbetracht dessen, hinsichtlich Vermeidung des Eintritts des Eisenstaub in den Permanentmagnetrotor, bildet der O-Ring eine erste Dichtungsstruktur und die Anpassungsverbindung des runden Ansatzes mit der Lagerkammer eine zweite Dichtungsstruktur, sodass eine doppelte Dichtungsstruktur ausgebildet ist, welche die Vermeidung des Eintritts des Eisenstaub in den Permanentmagnetrotor verbessert und Staubdichtheit weitergehend erhöht.
- 9. Eine geschlossene staubdichte Struktur für den Rotor besteht aus dem vorderen Dichtungsenddeckel, dem Lager, dem hinteren Dichtungsenddeckel, dem Innenring des Eisenkerns des Stators und der Lagerkammer, wobei der Permanentmagnetrotor durch diese geschlossene staubdichte Struktur für den Rotor umschlossen wird und das hintere Ende der Rotorwelle in die Lagerkammer aufgenommen werden kann, d.h. dass die Rotorwelle nicht aus der Lagerkammer hervorragt; dadurch wird ist Eintritt des Eisenstaub über den Anpassungsspalt zwischen der Rotorwelle und dem Gehäuse in den Permanentmagnetrotor vermieden, wobei die Staubdichtigkeit weiter verbessert wird.
- 10. Dadurch, dass eine Lagerbuchse zwischen dem vorderen Dichtungsdeckel und dem Lager angeordnet ist, wird die Lagerbuchse außerhalb des Lagers aufgesteckt, dadurch wird der Anpassungsspalt zwischen dem Lager und dem vorderen Dichtungsenddeckels reduziert, nämlich der Anpassungsspalt zwischen dem vorderen Dichtungsenddeckels und dem Lager durch die Lagerbuchse ausgefüllt und verschlossen, dadurch wird der Eintritt des Eisenstaub über den Anpassungsspalt in den Permanentmagnetrotor verhindert, wobei der Staubschutzeffekt erhöht ist. Außerdem ist die Lagerbuchse ein Teil der staubdichten Struktur für den Rotor, was noch den staubdichten Effekt der staubdichten Struktur für den Rotor erhöht.
- 11. Die Lagerbuchse ist eine Lagerbuchse aus einem weichen Werkstoff, sodass die Lagebuchse über ein bestimmtes Verformungsvolumen verfügt. Dabei kann der äußere Durchmesser der Lagerbuchse etwas größer als der Innendurchmesser des Innenrings des vorderen Dichtungsenddeckels sein, was dazu führt, dass eine Überanpassung zwischen dem Außenring des vorderen Dichtungsdeckels und der Lagerbuchse, bzw. ein enges Anliegen zwischen dem Außenring des vorderen Dichtungsenddeckels und der Lagerbuchse ausgebildet wird. Dadurch wird der Anpassungsspalt zwischen dem vorderen Dichtungsenddeckel und dem Lager vorteilhaft ausgefüllt und eingeschlossen, wobei der staubdichte Effekt weiter erhöht wird.
- 12. Der vordere Teil des Dichtungsdeckels ist ringförmig ausgebildet. Der Innenring des vorderen Dichtungsdeckels ist an die Lagerbuchse angepasst, und der Außenring des vorderen Dichtungsenddeckels ist an die Isolierungsendplatten angepasst. Durch diese Konstruktion des Dichtungsenddeckels werden sowohl ein besseres Anpassen für die Lagerbuchse als auch eine gute Dichtung für das vordere Ende des Permanentmagnetrotors erreicht. Damit wird der Dichtungseffekt erheblich verbessert, wobei der Aufbau bzw. die Herstellung vereinfacht sind.
- 13. An einer der Streckleiste zugewandten Seite des vorderen vornen Dichtungsenddeckels sind mehrere Aussparungen zur Aufnahme der Enden der Streckleiste angeordnet. Auf diese Weise, nachdem der vordere Dichtungsenddeckel und der hintere Dichtungsenddeckel an Ort angeordnet werden, greifen die mehrere Streckleisten in die mehreren Aussparungen derart ein, sodass der vordere Dichtungsenddeckel mit dem hinteren Dichtungsenddeckel als eine Ganzheit verbunden ist. Dies bewirkt, dass der Permanentmagnetrotor verbessert abgedichtet wird und der Eintritt des Eisenstaub in den Permanentmagnetrotor verbessert vermieden wird, wobei die Staubdichtigkeit verbessert erhöht ist.
- 14. Die Anzahl der Aussparungen entspricht der Anzahl der Steckleisten, was notwendig ist, sodass das Anpassen der Streckleisten mit der Aussparungen vereinfacht wird und der vordere Dichtungsenddeckel und der hintere Dichtungsenddeckel durch Anpassen der Streckleisten mit der Aussparungen als eine vollständigere Ganzheit ausgebildet werden, somit ist die Dichtung für den Permanentmagnetrotor verbessert, um Eintritt des Eisenstaubs in den Permanentmagnetrotor zu vermeiden.
- 15. An den Isolierungsendplatten sind Schraubenlöcher vorgesehen, wobei der vordere Dichtungsenddeckel und der hintere Dichtungsenddeckel jeweils durch Schrauben an den Isolierungsendplatten fest verbunden sind, was eine zuverlässige Befestigungsart ist.
- 16. An dem Außenring des vorderen Dichtungsenddeckels ist eine erste Befestigungslasche angeordnet, an der eine erste Durchgangsbohrung vorgesehen ist; und an dem äußeren Rand des hinteren Dichtungsenddeckels ist eine zweite Befestigungslasche angeordnet, an der eine zweite Durchgangsbohrung vorgesehen ist, wobei die Schrauben jeweils durch die erste Durchgangsbohrung und die zweite Durchgangsbohrung hindurchgehen und mit den Schraubenlöchern an den zwei Isolierungsendplatten verbunden sind, um den vorderen Dichtungsenddeckel und den hinteren Dichtungsenddeckel an den Isolierungsendplatten zu befestigen. Diese vorgesehene Struktur und Befestigungsart erleichtern die Befestigung der vorderen und hinteren Dichtungsenddeckel mit den Isolierungsendplatten, was eine zuverlässige Befestigungsart ist.
- 17. An der Rotorwelle wird ein Kühlgebläse angebracht, das an dem vorderen Teil des vorderen Dichtungsenddeckels angeordnet ist. Bei Betreiben des Elektromotors können die einzelnen Teile des Elektromotors durch das Kühlgebläse gekühlt werden, was die Überhitzung oder Verbrennung verhindert und die Lebensdauer des Elektromotors weitergehend erhöht.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert werden.
- 1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen bürstenlosen Elektromotors mit Permanentmagneten.
- 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung von Ausschnitt A in 1.
- 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung von Ausschnitt B in 1.
- 4 zeigt eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen bürstenlosen Elektromotors mit Permanentmagneten.
- 5 zeigt eine vergrößerte Darstellung von Ausschnitt C in 4.
- 6 zeigt eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen bürstenlosen Elektromotors mit Permanentmagneten.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der beigefügten Figuren und der Ausführungsbeispiele detailliert erläutert werden.
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Ein bürstenloser Elektromotor mit Permanentmagneten nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist insbesondere ein bürstenloser Elektromotor mit Permanentmagneten für Elektrowerkzeug, beispielsweise ein Winkelschleifer. Wie in 1 und 2 dargestellt, sind in dem Gehäuse 17 eines Elektrowerkzeugs ein Stator, ein Permanentmagnetrotor 16 und eine Rotorwelle 15 vorgesehen. Der Permanentmagnetrotor 16 ist an der Rotorwelle befestigt. Der Stator umfasst einen Eisenkern 9 des Stators und elektromagnetische Spulen 8, wobei Isolierungsendplatten 6 jeweils an zwei Enden des Eisenkerns 9 des Stators angeordnet werden, und wobei die elektromagnetische Spulen 8 um Nuten 91 für die elektromagnetischen Spulen des Eisenkerns 9 des Stators gewickelt werden. Die Isolierungsendplatten 6 sind jeweils entlang der axialen Stirnseiten der Rotorwelle 15 mit mehreren Schraubenlöchern 601 ausgebildet.
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Der Eisenkern 9 des Stators wird durch die Isolierungsendplatten 6 umschlossen, an denen zwei entlang der Achse der Rotorwelle 15 außen liegenden Enden sind jeweils ein vorderer Dichtungsenddeckel 11 und ein hinterer Dichtungsenddeckel 5 angeordnet, wobei der vordere Dichtungsenddeckel 11 und der hintere Dichtungsenddeckel 5 jeweils mit der Isolierungsendplatte 6 durch Schrauben 4 fest verbunden werden. Dabei wird die Isolierungsendplatte 6 teilweise in der Nut 91 für die elektromagnetischen Spulen eingesteckt, um die elektromagnetischen Spulen 8 und den Eisenkern 9 des Stators voneinander zu isolieren. Dadurch wird ein Kontakt zwischen den elektromagnetischen Spulen und dem Eisenkern des Stators verhindert, der ansonsten die Stabilität und die Lebensdauer der elektromagnetischen Spulen beeinträchtigen könnte. Nämlich spielen die Isolierungsendplatten eine Rolle von Isolierung und Trennung der elektromagnetischen Spulen von dem Eisenkerns des Stators.
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Genauer gesagt, ist an dem Außenring 1102 des vorderen Dichtungsenddeckels 11 eine erste Befestigungslasche 1103 angeordnet, an der eine erste Durchgangsbohrung 1104 vorgesehen ist. An dem äußeren Rand des hinteren Dichtungsenddeckels 5 ist eine zweite Befestigungslasche 501 angeordnet, an der eine zweite Durchgangsbohrung 502 vorgesehen ist. Die Schrauben 4 gehen jeweils durch die erste Durchgangsbohrung 1104 und die zweite Durchgangsbohrung 502 hindurch und sind mit den Schraubenlöchern 601 an den zwei Isolierungsendplatten 6 verbunden, um den vorderen Dichtungsenddeckel 11 und den hinteren Dichtungsenddeckel 5 an den Isolierungsendplatten 6 zu befestigen. Diese vorgesehene Struktur und Befestigungsart erleichtern die Befestigung der vorderen und hinteren Dichtungsenddeckel mit den Isolierungsendplatten, was eine zuverlässige Befestigungsart ist.
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Der vordere Dichtungsenddeckel 11 wird durch das Lager 12 und die zwischen dem vorderen Dichtungsenddeckel und dem Lager liegende Lagerbuchse 13 an der Rotorwelle 15 angeordnet. Die Lagerbuchse 13 wird vorzugsweise aus einem weichen Werkstoff hergestellt, sodass die Lagebuchse über ein bestimmtes Verformungsvolumen verfügt und damit der Spalt zwischen dem vorderen Dichtungsenddeckel 11 und dem Lager 12 reduziert wird, woraus sich eine Dichtungsfunktion ergibt und der Staubeintritt erfolgreich verhindert wird. Dabei kann der äußere Durchmesser der Lagerbuchse etwas größer als der Innendurchmesser des Innenrings des vorderen Dichtungsenddeckels sein, was dazu führt, dass eine Überanpassung zwischen dem Außenring des vorderen Dichtungsenddeckels und der Lagerbuchse ausgebildet ist, nämlich dass ein enges Anliegen zwischen dem Außenring des vorderen Dichtungsenddeckels und der Lagerbuchse ausgebildet ist, wenn der vordere Dichtungsenddeckel befestigt wird. Dadurch wird der Anpassungsspalt zwischen dem vorderen Dichtungsdeckel und dem Lager vorteilhaft ausgefüllt und eingeschlossen, wobei die Staubabdichtung weiter verbessert ist. An das vordere Ende, nämlich das dem hinteren Dichtungsenddeckel 15 gegenüberliegende Ende des vorderen Dichtungsenddeckels 11 wird eine Kühlgebläse 14 noch an der Rotorwelle 15 angebracht. Bei Betreiben des Elektromotors können die einzelnen Teile des Elektromotors durch das Kühlgebläse gekühlt werden, was die Überhitzung oder Verbrennung verhindert und die Lebensdauer des Elektromotors weitergehend erhöht.
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Der vordere Dichtungsenddeckel 11 ist ringförmig ausgebildet. Der Innenring 1101 des vorderen Dichtungsenddeckels 11 ist an die Lagerbuchse 13 angepasst und der Außenring 1102 des Dichtungsenddeckels 11 ist an die Isolierungsendplatte 6 angepasst. Durch diese Konstruktion des Dichtungsenddeckels 11 werden sowohl ein besseres Anpassen für die Lagerbuchse als auch eine gute Dichtung für das vordere Ende des Permanentmagnetrotors erfolgt. Damit wird der Dichtungseffekt erheblich verbessert, wobei der Aufbau bzw. die Herstellung vereinfacht sind.
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Der hintere Dichtungsenddeckel 5 umfasst mehrere Streckleisten 7, und insbesondere sind die Streckleisten 7 mit dem hinteren Dichtungsenddeckel 5 derart einteilig ausgebildet, dass die Streckleisten mit dem hinteren Dichtungsenddeckel zusammen bearbeitet und umformt werden können, sodass die Arbeitsschritte reduziert und die Arbeitsleistung erhöht werden können. Dabei werden die Streckleisten und der hintere Dichtungsenddeckel als eine Ganzheit verbunden, was zu einer besseren Abdichtung für den äußeren Mantel und das hintere Ende des Permanentmagnetrotors führt, so dass Eintritt des Eisenstaubs in den Permanentmagnetrotor verhindert wird und der Effekt von Staubschutz verbessert wird. Außerdem stehen die Streckleisten 7 über die Stirnfläche des hinteren Dichtungsenddeckels 5 hervor und erstrecken sich in die Richtung zum vorderen Dichtungsenddeckel 11. An einer dem Permanentmagnetrotor 16 zugewandten Seite der Nut 91 für die elektromagnetischen Spulen ist eine Streckungsnut 92 als Durchgang der Streckleiste 7 angeordnet, wobei die Streckungsnut 92 mit der Nut 91 für die elektromagnetischen Spulen derart durchlässig verbunden ist, sodass die Streckungsnut und die Nut für die elektromagnetischen Spulen als eine Ganzheit ausgebildet werden, um Hervorstehen der Streckleiste durch den Innenring des Eisenkerns des Stators zu erleichtern, wobei eine Dichtungsanpassung zwischen der Streckleiste und dem Innenring des Eisenkerns des Stators gewährleistet ist und eine effektive Staubdichtung erreicht wird. Darüber hinaus sind die Streckleiste 7 und die Streckungsnut 92 aneinander angepasst, und entspricht die Anzahl der Streckleiste 7 der Anzahl der Streckungsnut 92.
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An zwei Seiten der Streckleiste 7 sind Beschränkungsrippen 71 angeordnet, und an zwei Seitenwänden der Streckungsnut 92 sind den Beschränkungsrippen 71 entsprechende Begrenzungsschlitze 93 angeordnet, wobei die Beschränkungsrippen mit den Begrenzungsschlitze eng kooperieren und eine bessere Verbindung mit dem hinteren Dichtungsenddeckel vorzugsweise als eine Ganzheit erreicht wird. Somit werden der äußere Mantel und das hintere Ende des Permanentmagnetrotors besser abgedichtet und das Eindringen von Eisenstaub verhindert, wobei die Abdichtwirkung gegen Staub verbessert und die Montage erleichtert wird.
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Insbesondere umfasst der Begrenzungsschlitz 93 einen ersten an dem Eisenkern 9 des Stators angeordneten Begrenzungsschlitz 931 und einen zweiten an der Isolierungsendplatte 6 angeordneten Begrenzungsschlitz 932. Auf diese Weise kann die Wandstärke des Innenrings des Eisenkerns des Stators reduziert werden, wobei die elektromagnetische Leistung des Elektromotors sichergestellt wird, nämlich das Rastmoment reduziert und der Motorwirkungsgrad verbessert wird. Es wird auch sichergestellt, dass die Stärke des Begrenzungsschlitzes ausreicht, um die Begrenzungswirkung zu den Streckleisten durch die Begrenzungsschlitze sicherzustellen. Weiterhin ist an dem hinteren Dichtungsenddeckel 5 ein runder Ansatz 2 angeordnet, der entgegen der Streckungsrichtung der Streckleiste herausragend ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird die Herstellung des hinteren Dichtungsenddeckels und der Streckleisten erleichtert, wobei die Herstellungseffektivität erhöht und für das Montageanpassen zwischen dem hinteren Dichtungsenddeckel und dem vorderen Dichtungsenddeckel vereinfacht ist. Während der Montage des Stators in das Gehäuse 17 wird der runde Ansatz 2 zugleich in den Innenring der Lagerkammer 1 des Gehäuses gesteckt, wobei der runde Ansatz 2 mit der Lagerkammer 1 derart kooperierend verbunden ist, dass das hintere Ende des Permanentmagnetrotors vollständig abgedichtet wird, d.h. die Rotorwelle nicht durch die Lagerkammer hindurchgeht und somit die Abdichtung weiter verbessert ist. An der Verbindungsstelle zwischen dem runden Ansatz 2 und der Lagerkammer 1 ist ein O-Ring 3 vorgesehen, welcher auf den runden Ansatz 2 aufgesteckt wird. Eine Überanpassung zwischen dem Außendurchmesser des O-Rings und der Lagerkammer 1 bildet eine Dichtung. Insbesondere wird die äußere Mantelfläche 201 des runden Ansatzes 2 an die innere ringförmige Seite 101 der Lagerkammer 1 angepasst, dadurch werden die Anpassungsflächen des hinteren Dichtungsenddeckels mit der Lagerkammer derart vergrößert, dass der hintere Dichtungsenddeckel und die Lagerkammer dem hinteren Ende des Permanentmagnetrotors günstig abdichten, um die Dichtung zwischen dem hinteren Dichtungsenddeckel und der Lagerkammer zu gewährleisten. Dadurch wird das Eindringen von Eisenstaub über dem hinteren Ende des Permanentmagnetrotors in den Permanentmagnetrotor besser vermieden, wobei die Staubdichtheit für das Permanentmagnetrotor offensichtlich erhöht ist. In Anbetracht dessen, hinsichtlich Vermeidung des Eintritts des Eisenstaub in den Permanentmagnetrotor bildet der O-Ring eine erste Dichtungsstruktur und die Anpassungsverbindung des runden Ansatzes mit der Lagerkammer eine zweite Dichtungsstruktur, sodass eine doppelte Dichtungsstruktur ausgebildet ist, welche Vermeidung des Eintritts des Eisenstaub in den Permanentmagnetrotor verbessert und Staubdichtheit weitgehend erhöht.
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Wenn der vordere und der hintere Dichtungsdeckel zusammengebaut werden, gehen die Streckleisten 7 durch den Innenring 10 des Eisenkerns des Stators hin bei Anpassen mit der Streckungsnut 92 durch und durch die elektromagnetische Spulen 8 hin bis zum Kontakt mit dem vorderen Dichtungsenddeckel 11, und werden in den vorderen Dichtungsenddeckel 11 aufgenommen. Gemäß diesem Ausführungsbespiel sind mehrere Aussparungen 18 an die der Streckleisten 7 zugewandte Stirnseite des vorderen Dichtungsenddeckels 11 angeordnet. Die Anzahl der Aussparungen entspricht der Anzahl der Streckleisten 7 für Aufnehmen der Streckleisten 7. Auf diese Weise, nachdem der vordere Dichtungsenddeckel und der hintere Dichtungsenddeckel an Ort angeordnet werden, greifen die mehreren Streckleisten 7 in die mehreren Aussparungen 18 derart ein, dass der vordere Dichtungsenddeckel mit dem hinteren Dichtungsenddeckel als eine Ganzheit verbunden ist. Dies bewirkt, dass der Permanentmagnetrotor verbessert abgedichtet wird und der Eintritt des Eisenstaubs in den Permanentmagnetrotor besser vermieden wird, wobei die Staubdichtigkeit verbessert erhöht ist. Dabei entspricht die Anzahl der Aussparungen der Anzahl der Streckleisten, sodass das Anpassen der Streckleisten mit der Aussparungen vereinfacht wird und der vordere Dichtungsenddeckel und der hintere Dichtungsenddeckel durch Anpassen der Streckleisten mit der Aussparungen als eine vollständigere Ganzheit ausgebildet werden, somit ist die Dichtung für den Permanentmagnetrotor verbessert wird, um Eintritt des Eisenstaubs in den Permanentmagnetrotor zu vermeiden.
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Um die Staubabdichtung weiter zu verbessern, ist es gleichfalls denkbar, dass bei Installieren der Rotorwelle 15 am Ort ein Ende der Rotorwelle 15 in der Lagerkammer 1 gelagert und gegen dem zweiten Lager 19 in der Lagerkammer 1 angeordnet und das andere Ende durch den Lager 12 hinaus hervorsteht, d.h. ein vom Kugellager 12 wegweisende Ende der Rotorwelle ist innerhalb des Kugellagersitzes angeordnet, wobei das vom Kugellager 12 wegweisendes Ende der Rotorwelle von der Lagerkammer 12 geschlossen ist, um zu verhindern, dass Eisenstaub über den Anpassungsspalt zwischen der Rotorwelle und dem zweiten Lager 19 und den Anpassungsspalt zwischen dem zweiten Lager 19 und dem Innenring der Lagerkammer eindringt, sodass der Staubschutzeffekt erhöht ist. Außerdem kooperiert das zweite Lager 19 mit der Rotorwelle, um die Rotorwelle radial zu begrenzen, wobei das durch Rotation der Rotorwelle erzeugte Schütteln vermieden und die Stabilität der Rotorwelle bei Betreiben sichergestellt wird.
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Eine geschlossene staubdichte Struktur für den Rotors besteht aus dem vorderen Dichtungsenddeckel, dem Lager, der Lagerbuchse, dem hinteren Dichtungsenddeckel, dem Innenring des Eisenkerns des Stators, dem O-Ring und der Lagerkammer in diesem Ausführungsbespiel, wobei der Permanentmagnetrotor durch diese geschlossene staubdichte Struktur für den Rotor umschlossen wird und das hintere Ende der Rotorwelle in die Lagerkammer aufgenommen werden kann, d.h. dass die Rotorwelle nicht aus der Lagerkammer hervorragt. Dadurch wird der Eintritt von Eisenstaub über den Anpassungsspalt zwischen der Rotorwelle und dem Gehäuse in den Permanentmagnetrotor vermieden, wobei die Staubdichtigkeit weitergehend verbessert wird.
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen bürstenloser Elektromotor mit Permanent, umfassend einen vorderen Dichtungsenddeckel und einen hinteren Dichtungsenddeckel, welche jeweils an den zwei Seiten Isolierungsendplatten fest verbunden werden, wobei der vordere Dichtungsenddeckel durch ein Lager an einer Rotorwelle angeordnet ist, so dass ein vorderes Ende des Permanentmagnetrotors durch den vorderen Dichtungsenddeckel und das Lager abgedichtet wird, wobei der hintere Dichtungsenddeckel mehrere Streckleisten umfasst, die durch einen Innenring des Eisenkerns des Stators hindurchgehen und an Streckungsnute angepasst werden und mit dem vorderen Dichtungsenddeckel lösbar verbunden werden, sodass der äußere Mantel des Permanentmagnetrotors durch die Streckleisten und den Innenring des Eisenkerns des Stators abgedichtet wird. Zusätzlich wird das hintere Ende des Permanentmagnetrotors durch den hinteren Dichtungsenddeckel abgedichtet. Auf diese Weise wird der Permanentmagnetrotor insgesamt durch den vorderen Dichtungsenddeckel, das Lager, die Streckleisten, den Innenring des Eisenkerns des Stators und den hinteren Dichtungsenddeckel umschlossen, d.h. dass die zwei Enden und der Mantel des Permanentmagnetrotors vollkommen umschlossen werden, sodass der Rotor gegen das Eindringen von Staub gründlich gesichert ist und damit das Problem gelöst wird, dass das Eisenstaub sich an der Oberfläche des Rotors festsetzt, wobei die Lebensdauer des Elektromotors verlängert wird und einfache und vernünftige Struktur sowie erleichterte Installation erfolgt sind.
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Zusätzlich zu den obigen bevorzugten Ausführungsbespielen hat die vorliegende Erfindung noch andere Ausführungsformen. Ein Fachmann auf dem Gebiet kann verschiedene Änderungen und Variationen gemäß der vorliegenden Erfindung vornehmen, die alle zu dem Umfang gehören, der durch die beigefügten Ansprüche der vorliegenden Erfindung definiert ist, solange sie nicht von Idee der vorliegenden Erfindung abweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lagerkammer
- 101
- innere ringförmige Seite
- 102
- Stirnseite
- 2
- runder Ansatz
- 201
- äußere Mantelfläche
- 3
- O-Ring
- 4
- Schraube
- 5
- Hinterer Dichtungsenddeckel
- 501
- zweite Befestigungslasche
- 502
- zweite Durchgangsbohrung
- 6
- Isolierungsendplatte
- 601
- Schraubloch
- 7
- Streckleiste
- 71
- Beschränkungsrippe
- 8
- elektromagnetische Spule
- 9
- Eisenkern des Stators
- 91
- Nut für die elektromagnetischen Spule
- 92
- Streckungsnut
- 93
- Begrenzungsschlitz
- 931
- erster Begrenzungsschlitz
- 932
- zweiter Begrenzungsschlitz
- 10
- Innenring des Eisenkerns des Stators
- 11
- Vorderer Dichtungsenddeckel
- 1101
- Innenring
- 1102
- Außenring
- 1103
- erste Befestigungslasche
- 1104
- erste Durchgangsbohrung
- 12
- Lager
- 13
- Lagerbuchse
- 14
- Kühlgebläse
- 15
- Rotorwelle
- 16
- Permanentmagnetrotor
- 17
- Gehäuse
- 18
- Aussparung
- 19
- zweites Lager
