DE1763230A1

DE1763230A1 - Elektromotor,insbesondere fuer tragbare Elektrowerkzeuge

Info

Publication number: DE1763230A1
Application number: DE19681763230
Authority: DE
Inventors: Badcock David Norman William
Original assignee: Kango Electric Hammers Ltd
Current assignee: Kango Electric Hammers Ltd
Priority date: 1967-04-24
Filing date: 1968-04-23
Publication date: 1971-08-05
Also published as: DE1763230B2; US3457438A; CH474324A; GB1215153A; NL6805718A

Description

, ,„, . ■ ■ DIPL -PHYS.

DR-INO. Oli'L.-l

HOGER-- SYELLREClTT-.QRTSSJBB/iCJTT- mAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART 1 7 6 3 2 3 Q

A 36 J; 4 3 κ
22Λ.1?Γ·3
r. - da

Kanro Electric uarr.ovn T:i:.-.itod Lorribai'd Road, !"orden Road, South -/ir.bledon London, G.'.:. 19 (i-rigland)

Elektromotor, insbc-sorr.iorc für tr?.£'b?.ro Filelrtrovrerkzeurc

Die Erfindung betrifft Elektror.otoron und eif-not üich insbesondere für eine Anwendung bei tragbaren Uer-kseu^en, die von einem Elektror.otor angetrieben sind. f

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen TTotor- und/oder Werkzeufjauf'oau r.it elektrisch leitenden, äußeren Teilen vorzuschlagen, die in direkten., elektrischern Kontakt mit den Lagern der Aus '-gancswelle des "lotors sind,und dabei die Forderunr nach einer doppelten elektrischen■ Inolieruhf, zu erfüllen, wenn das Uerkzeui3 einen rrofcor aufv/ci.st, deusor. Auncari^si.'O-llo lodjrlich οίϊι-fach isoliert ist.

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C-er::^;."ß der Erfindung wird ein Elelitrorotor vorre sch la gen, boi der eine an der Ausgango^T.;elle an go ordne te Kupplung folgend.3 Teile aufweist: Ein erstes Kupplungsteil ist fest an der. einen Ende einer Ausgangswelle befestigt* ein zweites Kupplungsteil liegt koaxial, jedoch r'lur.lich r.etronnt zur' ersten Teil, v/obei eines dieser Kupplungsteile einen hülsenfcrnigen Abschnitt aufvreist, der-wenigstens einen Teil der axialen Länge des anderen Elementes umgibt; ein drittes Kupplungsteil aus elektrisch isolierenden Material füllt die Zv.i schonräur.e zwischen der ersten und zweiten Kupplungsteil und überträgt die drehende Kraft vor ersten auf das zweite Teil, v/obei es gleichzeitig diese beiden Teile elektrisch voneinander isoliert.

Vorzugsweise sind diejenigen radial gerichteten Flächen des ersten und zweiten Kupplungsteiles, die am dritten Kupplungsteil anliegen, nicht glatt und fortlaufend zylindrisch ausgebildet,; z. B. besitzen diese Teile Vorsprünge und/oder Vertiefungen und/oder Löcher, um auf diese Weise die Drehmomentübertragung der Kupplung zu verbessern. Bei einer bevorzugten Ausführungsforn der Erfindung kann der hülsenförmige Abschnitt radial verlaufende Löcher aufweisen, welche mit der. das dritte Kupplungsteil bildenden I'aterial gefüllt werden. Die Außenfläche des Kupplungsteiles, der von der Hülse umschlossen ist, kann ganz oder teilweise gerrändelt sein.

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A 5C i;η3
22.ü.in^

■Vorzugsweise erntreckt ε-ich der dritte Kupplungsteil rund ur, die gesante radiale JVußenf IHehe des hü3seniörrigen -Abschnittes herur.i.

Die E"rfincum-~ vcri-uttelt \;eiterhin ein tragbares Elcktrov.'erk^eug i.ij.t einen Ilauptcehäuse und einer 'Jeziczeuchaltevor- —

richtung j v.'obei ein erfinOun£-sr;cr.är· gestalteter !"otor die Vierkseuc'naltevorrichtunc über die zuvor beschriebene Kupplung antreibt.

Die nachstehende Beschreibung" der Erfindung dient in Zusammenhang mit beiliegender "eiehnung dei' v:eiteren Erläuterung.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt eines Elel'trov.^rerkzeuges

mit einem Elektromotor genüß der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht einer bei den V.'erkzeug genäß Fig. 1 verwendeten I'upplung und

Fig. 3 und A abgev.-andelte Ausführungsforr.ien der Kupplung.

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In Fig. 1 ist ein tragbares Schlagwerkzeug dargestellt, das von einem Elektromotor angetrieben ist. Das eigentliche (nicht dargestellte) v'erkzoug, z.B. ein üeißel, · v;ird in einer V.⁷erkzeughaltevorrichtung 20 befestigt und erhält in an sich bekannter Weise längs gerichtete Stufte durch einen eine Kurbel und eine Verbindungsstange umfassenden Mechanismus sowie durch

™ eine pneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung, wobei eine (nicht dargestellte) Kurbelwelle über eine Kupplung 22 und ein (nicht gezeigtes) Untersetzungsgetriebe von einem Elektromotor 21 angetrieben sind. Die Achsen des Ilotors 21 und der Herkzeughaltevorrichtung 20 liegen parallel zueinander. Der Kotor 21 bildet eine komplette Einheit, welche in einen Hohlraum des Hauptgehäuses 24 des Werkzeuges eingeführt und zur Verhinderung einer Radialverschiebung innerhalb des Gehäuses durch sechs breite, axial verlaufende Rippen 25 festgestellt ist.

| Die Rippen 25 sind in gegenseitigen Abständen über den Umfang des Motors verteilt und greifen an der Außenfläche des üotorgehäuses 26 an. Das gesamte Außengehäuse des üotors ist aus elektrisch isolierendem -Material hergestellt, beispielsweise aus glasgefülltem Nylon. »

An seiner Kupplungsseite besitzt der I'otor eine Stirnplatte mit axial vorstehendem, zylindrischem Teil 29, v/elcher zu einer

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Ausgangswelle 30 des Motors konzentrisch liegt und in einer' I-Iuffen-Zapfen-Verbindung' nit einer Aussparung 28 steht, die ihrerseits in Hauptgehäuse 2k ausgebildet ist. Zwischen der. Teil 29 des Motorgehäuses und den Boden der Aussparung 28 ist ein Dichtring 32 angeordnet. Eine Schulter 31 an der Stirnplatte 27 stützt sich gegen das Kauptgehüuse axial rund um die ™ Aussparung 28 herum ab. An der gegenüberliegenden Seite des Motors umfaßt das Außengehäuse 26 des Ilotors ein Endglied 33 mit einem verjüngten Abschnitt, der von einen Satz aus gewellten Unterlegscheiben 3^ umgeben ist. Eine Deckplatte 35 bildet einen Teil des Hauptgehäuses 2k und ist abnehmbar, um ein Herausnehmen und Wiedereinsetzen des Motors zu ermöglichen. Die Deckplatte 35 besitzt eine ringförmige Ausnehmung 36, in .welcher die -gewellten Unterlegscheiben 2k liegen. Die Bodenfläche der Ausnehmung 36 vermittelt eine Sitzfläche für i die Unterlegscheiben, so daß der Motor nachgiebig elastisch in seiner Längsrichtung vorgespannt und die Schulter 31 fest in Eingriff mit der runden Aussparung 28 gepreßt ist.

Hie*-aus Fig. 2 hervorgeht, besitzt die auf der Ausgangswelle des Ilotors angeordnete Kupplung 22 drei Teile 10, 11 und 12. Das Kupplungsteil 10 besitzt einen napfformigen Hauptabschnitt 10a, dessen Innenbohrung einen solchen Durchmesser aufweist, daß sie mit einen mit Keilnuten versehenen Endabschnitt der

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VJelle 30 einen Preßsitz bildet. Ferner weist das Kupplungsteil 10 einen axial vorstehenden Abschnitt 10b auf. Die v.xxzsere Umfangsflache des Teiles 10 ist grob gerändelt. Das Kupplungsteil 12 umfaßt einen V'ellenabschnitt 12a und einen Hülsenabschnitt 12b, wobei letzterer einen Teil der axialen

^ Länge des Kupplungsteiles 10 umschließt. Der Kellenabschnitt 12a ist an beiden Enden mit Aussparungen versehen. Die eine dieser Aussparungen nirrmt den Abschnitt 10b des Kupplungsteiles 10 auf, während die andere Aussparung mit einem Innengewinde versehen ist. Die Kupplungsteile 10 und 12 liegen nirgendwo in gegenseitiger Berührung. Das dritte Kupplungsteil 11, v/elches aus einem festen, elektrisch isolierenden Material besteht, ist rund um den Piülsenabschnitt 12b und das Kupplungsteil 10 herum gegossen. Für die Herstellung des Kupplungsteiles 11 eignet sich beispielsweise glasgefülltes

" Nylon. Das Kupplungsteil 11 isoliert die Teile 10 und 12 elektrisch voneinander und dient der übertragung von Torsionskräften zwischen ihnen. Das freie Ende des Abschnittes 12a weist ein Zahnrad Iß auf, welches mit dem Eingangszahnrad des Untersetzungsgetriebes kämmt.

Ein Ummantelungsring 30a aus elektrisch isolierenden Material ist zwischen einem Kommutator 40 und den Teilen 10 und 11 der Kupplung auf der VieHe 30 angeordnet. Das Kupplungsteil 12

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BAD

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A % η J+ 3 η:

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tract eine aus gehärtetem'Stahl gefertigte K'ilse 38, '.reiche i.iit Festsit:', (interference fit) auf eier, inneren Teil des Abschnittes 12a angeordnet ist und an Lagerrollen 37 angreift, die auf einen. Laufring, ir. Kauntgehüuse 24 laufen. Dieses Lager vermittelt sonit die Abstützung f^:"lr das kupplungsseitige Ende der·- V.'elle 30, v.'obei für dieses Fnöc der Felle 30 kein Lager im T.otorgehäuse 26 vorgesehen ist. Die Hülse 3" er- ™

streckt sich auch in den Dichtring 32 der Uelle 30 hinein.

Es ist ersichtlich, daß die beschriebene Kupplung den r.it der Welle 30 verbundenen Rotor oder Anker des Hotors elektrisch vom Hauptgehäuse 2k isoliert und, was den ,Inker betrifft, eine Konstruktion ermöglicht, welche die Forderung nach doppelter Isolierung erfüllt und dabei dennoch lediglich einen einfach isolierten Rotor benutzt. Bei der dargestellten Konstruktion ist das gegenüberliegende Ende der Welle 30 in ei- | nem Lager abgestützt, das in einen Vorsprung des Endgliedes 33 angeordnet ist. Dieses Ende der V.^Telle 30 trägt ein Gebläserad 39jUm durch den Uotor Kühlluft hindurchzusaugen. Da das Endglied 33 des I'otorgehäuses aus einer, elektrisch isolierenden i'aterial gefertigt ist und dieses Ende des Ankers das Kauptgehäuse 2k nicht berührt, braucht dieses Ende des Ankers gegenüber dem Gehäuse nicht isoliert zu werden. Henn die Helle 30 anstatt zum Antrieb eines Gebläses dazu benutzt wird,

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eine 'Jelie oder ein anderes drehendes Teil anzutreiben, welches an seinen vorderen rinde in Gehäuse befestigt ist, wird'eine Kupplung entsprechend den Kupplungen nerü5 Fig. 2 - *l vorgesehen, un die Ankerwelle 30 niit derartigen anderen Drekgliedern zu koppeln.

Bei einen Motor r.iit r.etallischeir. Außengehäune, welches in elektrischen Kontakt mit den metallischen Hauptgehäuse 2h des Werkzeuges ist, werden, un den Forderungen nach doppelter Isolation zu genügen, isolierende Kupplungen an beiden Enden der Motorwelle vorgesehen. Die zweite Kupplung wird in der gleichen Weise, wie in der Zeichnung dargestellt, angeordnet., so daß die Lager an beiden Enden der Rotorwelle durch das Hauptgehäuse des Werkzeuges abgestützt und von der Rotorwelle durch ^ die dritten Teile der beiden Kupplungen isoliert sind, wobei keine Lager im Ilotorgehäuse selbst für die Rotorwelle vorgesehen sind.

In Fig. 3 ist eine abgewandelte Ausfuhrungsform einer erfindungsgemäßen Kupplung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform entsprechen die Kupplungsteile ^I, Ί5 und kC allgemein den beschriebenen Kupplungsteilen 10, 11 bzw. 12. Das Kupplungsteil ¹U ist napfförmig ausgebildet und besitzt eine Bohrung, deren Durchmesser die Ausbildung eines Festsitzes (interference

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fit) auf der Welle' 30 ermöglicht. Die Außenflüche dieses Kupp- ' lungsteiles ist grob gerändelt. Das Kupp lungs teil 46 unifaßt einen hohlen Wellenabschnitt 46a und einen Hülsenabschnitt 46b, wobei letzterer einen Teil der axialen Länge dos Kupplungsteiles 44 umgibt. Auf dem hülsenförmigen Abschnitt sind zwei ringförmige Reihen, von öffnungen 47 vorgesehen, wobei jede ™ Reihe aus vier öffnungen besteht, die in gleichmäßigen Abständen auf dem Hülsenumfang verteilt sind. Der Wellenabschnitt 46a besitzt eine Sackbohrung mit einen Durchmesser, der die Ausbildung eines Pestsitzes oder einer "Passung mit Übermaß¹¹ auf der vom Notor anzutreibenden !felle gestattet. Die Außenfläche des Abschnittes 46a ist zylindrisch und fein geschliffen. Das Kupplungsteil 45 ist aus festem, elektrisch isolierenden Material hergestellt und um den Hülsenabschnitt 46b und das Kupplungsteil 44 derart herumgegossen, daß die ä öffnungen 47 ausgefüllt werden. Die öffnungen 47 dienen auf diese Weise dazu, die Kraftübertragungsfähigkeit der Kupplung zu erhöhen. Bei der Anwendung dieser Kupplung auf die in Fig. 1 dargestellte Anordnung besitzt ein (nicht dargestelltes) Getriebeglied, das die Verbindung in.it der Welle 30 herstellt und das Untersetzungsgetriebe antreibt, eine Sturme!welle, die mit einer Passung (interference fit)in die Bohrung dos Wellenabschnittes 46a eingreift. Ferner ist entsprechend Fig.

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eine Hülse 38 vorgesehen, .die mit Festsitz auf der.Außenfläche des V'cllenabßchnittes . 4fa angeordnet v.'ird.

In, Vergleich mit der in Fiρ. 3 gezeigter, kupplung besitzt die Kupplung, ger.äß Fig. 2 einen höheren Biegev.'iderntand, und zv.-ar ^ auf Grund des axial vorstehenden Abschnittes ICb und der diesen Abschnitt umgebenden Aussparung des Kupplungsteiles 12.

Die Kupplung ger.äß Fig. k ist ähnlich v;ie die in Fic· 3 dargestellte Kupplung aufgebaut, mit der Ausnahme jedoch, daß ihr Ausgancsteil 48, das den Teil kC entspricht, langgestreckt ist und eine Gewindebohrunc ^D sowie äußere Zähne 50 besitzt. Die Gewindebohrung 49 dient in erster Linie dazu, dieses Kupplungsteil während des Gießens des isolierenden Teiles 45 festzuhalten. Weiterhin begünstigt diese Bohrung nötigenfalls die ' Abnahme der Kupplung.

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Claims

A 3 C ¹S ²i 3 κι

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Patentansprüche:

1. Elektromotor, insbesondere für tragbare Elektro-.rerkzeur-e, r..it einer Ausgangszeile, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Ausgangsv:elle (3C) eine Kupplung. (22) angeordnet ist, die drei ' Kupplungsteile (10, Ii. 12) aufweis-t,' när.lich ein erstes, fest nit der.i einen Uellenende verbundenen Teil (10) und ein zweites, koaxial und in Abstand zur. ernten angeordnetes Teil (12), v.^robei ein Teil (z.B. 12) einen hülsenfürnucen Abschnitt (12b) besitzt, der das andere Teil (10) wenigstens auf einer. Teilstück seiner axialen Länge'umschließt, sowie ein drittes Kupplungsteil (11) aus elektrisch isolierender. Platerial, 'Vielehes die Zwischenräume -zwischen den beiden anderen Teilen (10, 12) ausfüllt und bei gleichzeitiger gegenseitiger elektrischer Isolierung der beiden übrigen Teile (10, 12) f eine drehende Kraft zwischen ihnen überträgt.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hülsenförmige Abschnitt (46b) radial verlaufende, durchgehende Löcher aufweist, die mit dem I'aterial des dritten Kupplungsteiles (ή5.) ausgefüllt sind.

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A 3 C 4<o w

π - da - tf"-

3. I-'otor nach Anspruch 1 oder 2, daclurch gekennzeichnet, daß '

die Außenfläche des von der. hülscnförr.i gon /bschnitt (12b)

ganz oder teilweise unschlossenen Teiles (10) reröndelt int.

¹I. Motor nach Anspruch 1, 2 oder 3₃ daclurch gekennzeichnet, d das dritte Kupplungsteil (11) rundherun uin die c^eBante radial gerichtete Außenflfiche des hülsenfürrii^en Abschnittes (12b) herumläuft.

5. Ilotor nach einen der Ansprüche 1 - ii, dadurch gekennzreichnet, daß derjenige Teil der Ausgangszeile (30)_san den das erste Kupplungsteil (10) befestigt ist, an seiner Außenseite mit Keilnuten versehen und mit Festsitz in einer axialen Bohrung des ersten Teiles (10) angeordnet ist.

^ 6. Motor nach einen der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kupplungsteil (z.B. 12) einen Wellenabschnitt (12a) besitzt, der axial von dem hülsenförnigen Abschnitt (12b) absteht.

7. Motor nach Anspruch C, dadurch gekennzeichnet, daß der Viellenabschnitt (12a) hohl ist und das andere Kupplungsteil (IQ) einen axial gerichteten Fortsatz (10b) besitzt, der in das Innere des hohlen Uellenabschnittes (12a) hineinragt, und daß

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das dritte Kupplungsteil ('11) den radialen Zwischenraum zwischen Fortsatz (lon) und den Hohlraum des "ellenabschnittes (12a) ausfüllt.

8. Motor nach einen der Ansprüche 1 - 7> dadurch Gekennzeichnet,

daß auch am anderen Ende der Ausgangszeile (30) eine Kupplung M angeordnet ist, die der Kupplung (22) an gegenüberliegenden Ivellenende entspricht.

9. I'otor nach einen der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er in einer, tragbaren Elektrov/erkzeug angeordnet ist, welches ein eine lierkzeurhaltevorrichtung (20) tragendes und den Kotor (21) unisehliePend.es Hauptgehüuse (2¹O aufweist, v/ob ei der liotor (21) die Vferkzeuchaltevorrichtunc (20) über die Kupplung (22) antreibt, und daß.das" zweite Kupplungsteil (12) in einem im Hauptcehause (2*0 befestigten Lager (37) geführt ist, v/elchos die ausschließliche Lagerungdes einen Endes der Ausgangsvolle (30) bildet, sbv/io- dar- der I'otor (21) ein von-der. riauptgehäuse. (2 4) getrenntes Außengehäuse (26) besitzt, über vrelchos hinaus die L'iniplung (22) vorsteht und vrelchs-s n.ittelü einer die Kupplung (22) unschliossenden Zapfen-ruffen-Verbiridung (2O₅ 29) in Faunt£-oh".une (2^l\) gelagert ir>t,

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22.Ί.19"C *

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10. ilotor nach Anspruch C oder 9 > dadurch nc 1'ο mi zeichnet ₃ daß die !.'erkzeuchaltevorrichtung (20) "ilior die auf den einen oder anderen Ende der Austcancsv.'olle (30) sn£;eordneto Kupplung (22) angetrieben ist.

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BAD ORlQiKAL,-

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