EP3931950A1 - Elektromotor - Google Patents

Elektromotor

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Publication number
EP3931950A1
EP3931950A1 EP20723070.7A EP20723070A EP3931950A1 EP 3931950 A1 EP3931950 A1 EP 3931950A1 EP 20723070 A EP20723070 A EP 20723070A EP 3931950 A1 EP3931950 A1 EP 3931950A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
electric motor
stator
heat dissipating
dissipating element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20723070.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Enrico Floete
Matthias Hiller
Thomas Stenzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Metabowerke GmbH and Co
Original Assignee
Metabowerke GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metabowerke GmbH and Co filed Critical Metabowerke GmbH and Co
Publication of EP3931950A1 publication Critical patent/EP3931950A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • H02K7/145—Hand-held machine tool
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/223—Heat bridges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/008—Cooling means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/10—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/03—Machines characterised by aspects of the air-gap between rotor and stator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/227—Heat sinks

Definitions

  • the invention relates to an electric motor with a stator and a rotor according to the type defined in more detail in the preamble of Claiml.
  • a generic electric motor is known from DE 10 2007 060 01 1 A1.
  • WO 2007/028684 A1 describes an electric motor with a stator and a rotor that is non-rotatably connected to a shaft.
  • the shaft is mounted in a bearing that is received in a bearing shield.
  • An air gap is provided between the end shield and the shaft, which takes over part of the heat conduction from the rotor.
  • Such brushless, a rotor equipped with permanent magnets having electric motors are often encapsulated in order to protect the rotor from contamination, in particular from metal dust, which is attracted by the permanent magnets. Due to magnetic reversal effects in the rotor and due to the heat transfer from the stator to the rotor, the rotor in such electric motors usually heats up very strongly. A particular problem here is that with increasing power of the electric motor, the temperature of the rotor also rises and that the high temperatures that result inside the electric motor can damage the permanent magnets. Due to the encapsulation of the motor and in particular the rotor, it is very difficult to keep the rotor at an acceptable temperature.
  • the heat dissipation element according to the invention attached to the rotor package ensures that if the rotor heats up during operation, the heat is reliably dissipated and overheating of the rotor is avoided.
  • the gap seal present between the heat dissipating element and the component connected to the stator prevents contaminants, such as metal dust, from reaching the rotor. As a result, the rotor is encapsulated without having to worry about overheating.
  • the fact that the gap seal is formed between the heat dissipating element and a coil body connected to the stator means that existing components are sensibly used, so that no additional costs are required to form the gap seal.
  • the heat dissipation element consists of a material with a high thermal conductivity.
  • a structurally particularly advantageous embodiment of the invention can consist in that the heat dissipating element is attached to a flat surface of the rotor core.
  • the heat dissipation element is connected to a fan wheel or is designed in one piece with a fan wheel.
  • the coupling of the fan wheel to the heat dissipation element results in a substantial increase in the surface area of the heat dissipation element, so that a correspondingly larger amount of heat can be dissipated from the rotor.
  • This heat dissipation from the rotor can be increased even further if the fan wheel is made of a material with a high thermal conductivity.
  • the distance between the component connected to the stator and the heat dissipating element for forming the gap seal is 0.05 to 1 mm, preferably 0.3 to 0.6 mm.
  • Such a size of the gap seal prevents, on the one hand, the penetration of impurities into the area of the rotor and, on the other hand, enables air to flow through, so that the cooling of the rotor is ensured.
  • An electric hand tool device with an electric motor according to the invention is specified in claim 8.
  • Such an electric hand tool which can be designed as an angle grinder, for example, can be operated with very high powers due to the good dissipation of heat from the electric motor described above.
  • an air gap is present between the stator and a housing surrounding the stator.
  • FIG. 1 shows a section through an electric hand tool device according to the invention with an electric motor according to the invention.
  • Fig. 1 shows an electric hand tool device 1, which is formed in the present case as an angle grinder.
  • the electric hand tool device 1 could also be designed in some other way, for example as a flange drill, jigsaw or the like.
  • the electric hand tool device 1 has an electric motor 2, in the present case a brushless electric motor 2.
  • the electric motor 2 in turn has a stator 3 and a rotor 4 arranged within the stator 3.
  • the electric motor 2 is an electric motor 2 operated on the normal mains supply, which is electrically well insulated compared to an electric motor operated by means of batteries, which usually increases the problems described above with regard to high temperatures of the rotor 4.
  • the stator 3 has a coil body 6 which is also known per se.
  • the rotor 4 is, as is customary in a brushless electric motor 2, equipped with permanent magnets 7, which are surrounded by sheet metal or a rotor package 8 in a manner also known per se.
  • a rotor shaft 9 runs through the rotor 4 and drives an output shaft 11 of the electric hand tool device 1 via a transmission 10.
  • the rotor shaft 9 is mounted in a housing 12 of the electric hand tool device 1 by means of two bearing arrangements 13 spaced from one another.
  • the housing 12 of the electric hand tool device 1 is formed in two parts and has a motor housing 12a and a gear housing 12b. This enables the drive components of the electric hand tool device 1, in particular the electric motor 2 with its components, the transmission 10, the output shaft 11 and the bearing arrangements 13 to be assembled.
  • a heat dissipating element 14 is attached to the rotor assembly 8 of the rotor 4.
  • the heat dissipating element 14 is preferably made of a material with a high thermal conductivity, for example aluminum, and is used to remove heat from the rotor 4.
  • the heat dissipating element 14 should consist of a non-magnetizable material in order to avoid magnetic short circuits of the rotor 4.
  • the preferably rotationally symmetrical heat dissipation element 14 is attached to a plane surface 8 a of the rotor core 8 in the present case. In other words, the heat dissipating element 14 is arranged in the axial extension of the rotor core 8 to.
  • the heat generated in the rotor 5 is dissipated via the rotor package 8 to the heat dissipating element 14.
  • the heat dissipating element 14 can also be used in places other than at Flat surface 8a has one or more contact surfaces with the rotor package 8, for example in that the heat dissipating element 14 has one or more projections which engage axially in the rotor package 8.
  • the heat dissipation element 14 can also be made in several parts or one or more further components can be arranged between the heat dissipation element 14 and the rotor package 8, which in this case should have a heat-conducting property.
  • the heat dissipating element 14 can be attached to the rotor assembly 8 with a suitable, preferably heat-conductive adhesive. Between the heat dissipating element 14 and the rotor shaft 9 is an insulating mate rial 15 in the present case, which ensures electrical insulation of the heat dissipating element 14.
  • the heat dissipating element 14 can also be used for balancing the rotor 4, in that depressions or similar material removals are introduced into the same or are made on the same.
  • a gap seal 16 is formed, which prevents impurities, such as metal dust, from penetrating into the area of the rotor 4 and especially in the area of permanent magnets 7, prevented.
  • the distance between the component connected to the stator 3, i. H. the coil body 6, and the heat dissipating element 14 0.05 to 1 mm, preferably 0.3 to 0.6 mm. A good seal can thus be achieved over the length of the gap formed between the coil body 6 and the heat dissipating element 14.
  • the rotor 4 or the rotor package 8 and the permanent magnets 7 are also encapsulated, namely in that the coil body 6 is connected to a bearing flange 17 and thus prevents the ingress of contaminants from this side as well.
  • One of the two bearing arrangements 13 is accommodated in the bearing flange 17.
  • a fan wheel 18 connects to the heat dissipating element 14 and is arranged on the rotor shaft 9.
  • the heat dissipation element 14 is provided with an inflow geometry, which in the present case is designed as a rounding, which improves the inflow of air into the fan wheel 18.
  • the inflow geometry of the heat dissipating element 14 begins with the end of the coil body 6, which is axially shorter than the heat dissipating element 14.
  • the heat dissipation element 14 can be connected to the fan wheel 18.
  • the heat given off by the rotor package 8 to the heat dissipating element 14 is at least partially passed on to the fan wheel 18, from where it can be given off to the air flowing through the housing 12 of the handheld power tool 1.
  • the fan wheel 18 is preferably made of a material with a high thermal conductivity, for example aluminum, and can also be used to balance the rotor 4.
  • the fan wheel 18 can also consist of plastic.
  • an air gap 19 is also provided between the stator 3 and the housing 12.
  • the air flowing through this air gap reaches the politiciansableitele element 14 directly so that the heat can be dissipated therefrom.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor (2) mit einem Stator (3) und einem Rotor (4). Der Rotor (4) ist mit Permanentmagneten (7) bestückt, die von einem Rotorpaket (8) umgeben sind. An dem Rotorpaket (8) ist ein Wärmeableitelement (14) angebracht. Zwischen einem Außendurchmesser des Wärmeableitelements (14) und einem Innendurchmesser eines mit dem Stator (3) verbundenen Bauteils (6) ist eine Spaltdichtung (16) gebildet.

Description

Elektromotor
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor nach der im Ober begriff von Anspruchl näher definierten Art.
Ein gattungsgemäßer Elektromotor ist aus der DE 10 2007 060 01 1 A1 bekannt.
Die WO 2007/028684 A1 beschreibt einen Elektromotor mit einem Stator und einem mit einer Welle drehfest verbundenen Rotor. Die Welle ist in einem Lager gelagert, das in einem Lager schild aufgenommen ist. Zwischen dem Lagerschild und der Welle ist ein Luftspalt vorgesehen, der einen Teil der Wärmeleitung aus dem Rotor übernimmt.
Ein weiterer Elektromotor ist aus der DE 10 2016 123 272 A1 bekannt.
Die DE 10 2014 202 187 A1 beschreibt einen ähnlichen Elektromotor, der eine Kühleinheit zur Kühlung der Antriebseinheit oder der Elektronikeinheit des Elektromotors vorgesehen ist.
Aus der WO 2017/173075 A1 ist ein weiterer bürstenloser Elektromotor mit einem einteilig mit dem Rotorpaket ausgebildeten, aus einem Kunststoffmaterial bestehenden Lüfter bekannt.
Solche bürstenlosen, einen mit Permanentmagneten bestückten Rotor aufweisende Elektromo toren sind häufig gekapselt, um den Rotor vor Verschmutzung, insbesondere durch Metallstaub, der von den Permanentmagneten angezogen wird, zu schützen. Aufgrund von Ummagnetisie rungseffekten im Rotor und durch den Wärmeübergang aus dem Stator in den Rotor erwärmt sich der Rotor bei solchen Elektromotoren meist recht stark. Besonders problematisch ist dabei, dass mit steigender Leistung des Elektromotors auch die Temperatur des Rotors steigt und dass die sich dadurch innerhalb des Elektromotors ergebenden hohen Temperaturen die Per manentmagnete schädigen können. Durch die beschriebene Kapselung des Motors und insbe sondere des Rotors ist es sehr schwierig, den Rotor auf einer akzeptablen Temperatur zu hal ten.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen sind meist entweder recht aufwändig was die Kühlung des Rotors angeht oder sie weisen eine unzureichende Kapselung des Rotors auf, so dass dieser anfällig für Verschmutzungen ist, was dessen Lebensdauer verringern kann.
Zum allgemeinen Stand der Technik bezüglich der Kühlung von Elektromotoren wird außerdem auf die WO 2006/072 489 A1 , die EP 0425 492 B1 , die WO 2009/059 863 A1 , die DE 21 2013 000 108 U1 oder die DE 10 2007 012 395 A1 verwiesen. Teilweise sind in diesen Dokumenten auch nicht bürstenlose Motoren beschrieben.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen bürstenlosen Elektromotor zu schaffen, bei dem eine Überhitzung des Rotors vermieden wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Das erfindungsgemäße, an dem Rotorpaket angebrachte Wärmeableitelement stellt sicher, dass bei einer sich während des Betriebs ergebenden Erwärmung des Rotors die Wärme zuver lässig abgeführt und dadurch eine Überhitzung des Rotors vermieden wird.
Durch die zwischen dem Wärmeableitelement und dem mit dem Stator verbundenen Bauteil vorhandene Spaltdichtung wird verhindert, dass Verunreinigungen, wie beispielsweise Metall stäube, zu dem Rotor gelangen können. Dadurch ist eine Kapselung des Rotors gegeben, ohne dass eine Überhitzung befürchtet werden muss.
Dadurch, dass die Spaltdichtung zwischen dem Wärmeableitelement und einem mit dem Stator verbundenen Spulenkörper gebildet ist, werden vorhandene Bauteile sinnvoll genutzt, so dass kein zusätzlicher Kostenaufwand zur Bildung der Spaltdichtung erforderlich ist.
Um eine besonders große Wärmemenge aus dem Rotor abführen zu können, kann des Weite ren vorgesehen sein, dass das Wärmeableitelement aus einem Material mit einer hohen Wär meleitfähigkeit besteht.
Hierbei hat es sich als bezüglich der Ableitung von Wärme aus dem Rotor einerseits und einer geringen Masse des Elektromotors andererseits als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Wärmeableitelement aus Aluminium besteht.
Eine konstruktiv besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, kann darin bestehen, dass das Wärmeableitelement an einer Planfläche des Rotorpakets angebracht ist.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Wärmeableitelement mit einem Lüfterrad verbunden oder einteilig mit einem Lüfterrad ausgebildet ist. Durch die Kopplung des Lüfterrads mit dem Wärmeableitelement ergibt sich eine wesentliche Vergrößerung der Oberfläche des Wärmeab- leitelements, so dass eine entsprechend größere Wärmemenge aus dem Rotor abgeführt wer den kann. Diese Wärmeabfuhr aus dem Rotor lässt sich noch weiter erhöhen, wenn das Lüfterrad aus ei nem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit besteht.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen dem mit dem Stator verbun denen Bauteil und dem Wärmeableitelement zur Bildung der Spaltdichtung 0,05 bis 1 mm, vor zugsweise 0,3 bis 0,6 mm, beträgt. Eine derartige Größe der Spaltdichtung verhindert einerseits das Eindringen von Verunreinigungen in den Bereich des Rotors und ermöglicht zum anderen die Durchströmung von Luft, so dass die Kühlung des Rotors gewährleistet ist.
Ein Elektrohandwerkzeuggerät mit einem erfindungsgemäßen Elektromotor ist in Anspruch 8 angegeben.
Ein solches Elektrohandwerkzeug, das beispielsweise als Winkelschleifer ausgebildet sein kann, kann aufgrund der oben beschriebenen guten Abfuhr von Wärme aus dem Elektromotor mit sehr hohen Leistungen betrieben werden.
Um die Belüftung innerhalb des Elektrohandwerkzeuggeräts zu verbessern, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass zwischen dem Stator und einem den Stator umgebenden Gehäuse ein Luftspalt vorhanden ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei bung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie aus den Unteransprüchen.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe, wie "umfassend" "aufweisen" oder "mit" keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe "ein" oder "das", die auf einer Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus und umgekehrt.
Die Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrie ben. Die Figuren zeigen mehrere Merkmale der Erfindung in Kombination miteinander. Selbst verständlich vermag der Fachmann diese jedoch auch losgelöst voneinander zu betrachten und gegebenenfalls zu weiteren sinnvollen Unterkombinationen zu kombinieren, ohne dass er hier für erfinderisch tätig werden müsste.
Es zeigt schematisch: Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Elektrohandwerkzeuggerät mit einem erfindungsgemäßen Elektromotor.
Fig. 1 zeigt ein Elektrohandwerkzeuggerät 1 , das im vorliegenden Fall als Winkelschleifer aus gebildet ist. Grundsätzlich könnte das Elektrohandwerkzeuggerät 1 auch in anderer Weise aus- geführt sein, beispielsweise als Flandbohrmaschine, Stichsäge oder ähnliches.
Das Elektrohandwerkzeuggerät 1 weist einen Elektromotor 2, im vorliegenden Fall einen bürs- tenlosen Elektromotor 2, auf. Der Elektromotor 2 weist wiederum einen Stator 3 und einen in nerhalb des Stators 3 angeordneten Rotor 4 auf. Bei dem Elektromotor 2 handelt es sich um ei nen am normalen Stromnetz betriebenen Elektromotor 2, der im Vergleich zu einem mittels Bat terien bzw. Akkus betriebenen Elektromotor elektrisch gut isoliert ist, wodurch sich meist die oben beschriebenen Probleme bezüglich hoher Temperaturen des Rotors 4 erhöhen.
Der Stator 3 weist neben einer an sich bekannten Wicklung 5 einen ebenfalls an sich bekannten Spulenkörper 6 auf. Der Rotor 4 ist, wie bei einem bürstenlosen Elektromotor 2 üblich, mit Per manentmagneten 7 bestückt, die in ebenfalls an sich bekannter Weise von einer Beblechung bzw. einem Rotorpaket 8 umgeben sind. Durch den Rotor 4 verläuft eine Rotorwelle 9, die über ein Getriebe 10 eine Abtriebswelle 1 1 des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 antreibt. Die Rotorwel le 9 ist in einem Gehäuse 12 des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 mittels zweier voneinander be- abstandeter Lageranordnungen 13 gelagert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Ge häuse 12 des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 zweiteilig ausgebildet und weist ein Motorgehäuse 12a und ein Getriebegehäuse 12b auf. Damit wird eine Montage der Antriebskomponenten des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 , insbesondere des Elektromotors 2 mit seinen Komponenten, des Getriebes 10, der Abtriebswelle 1 1 und der Lageranordnungen 13 ermöglicht.
Im vorliegenden Fall ist an dem Rotorpaket 8 des Rotors 4 ein Wärmeableitelement 14 ange bracht. Das Wärmeableitelement 14 besteht vorzugsweise aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise aus Aluminium, und dient dazu, Wärme aus dem Rotor 4 ab zuführen. Des Weiteren sollte das Wärmeableitelement 14 aus einem nichtmagnetisierbaren Material bestehen, um magnetische Kurzschlüsse des Rotors 4 zu vermeiden. Zur Ableitung von Wärme aus dem Rotor 4 ist das vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildete Wärme ableitelement 14 im vorliegenden Fall an einer Planfläche 8a des Rotorpakets 8 angebracht. Mit anderen Worten, das Wärmeableitelement 14 ist in axialer Verlängerung des Rotorpakets 8 an geordnet. Durch diese Anordnung des Wärmeableitelements 14 wird die in dem Rotor 5 entste hende Wärme über das Rotorpaket 8 an das Wärmeableitelement 14 abgeführt. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass das Wärmeableitelement 14 auch an anderen Stellen als an der Planfläche 8a eine oder mehrere Kontaktflächen mit dem Rotorpaket 8 aufweist, beispielsweise indem das Wärmeableitelement 14 ein oder mehrere Vorsprünge aufweist, die axial in das Ro torpaket 8 eingreifen. Des Weiteren kann das Wärmeableitelement 14 auch mehrteilig ausge führt sein bzw. zwischen dem Wärmeableitelement 14 und dem Rotorpaket 8 können ein oder mehrere weitere Bauteile angeordnet sein, die in diesem Fall eine Wärmeleiteigenschaft auf weisen sollten. Beispielsweise kann das Wärmeableitelement 14 mit einem geeigneten, vor zugsweise wärmeleitenden Klebemittel an dem Rotorpaket 8 angebracht sein. Zwischen dem Wärmeableitelement 14 und der Rotorwelle 9 befindet sich im vorliegenden Fall ein Isoliermate rial 15, das eine elektrische Isolierung des Wärmeableitelements 14 sicherstellt.
Das Wärmeableitelement 14 kann auch zum Wuchten des Rotors 4 verwendet werden, indem Vertiefungen oder ähnliche Materialabträge in dasselbe eingebracht bzw. an demselben vorge nommen werden.
Zwischen dem Außendurchmesser des Wärmeableitelements 14 und dem Innendurchmesser eines mit dem Stator 3 verbundenen Bauteils, im vorliegenden Fall des Spulenkörpers 6, ist ei ne Spaltdichtung 16 gebildet, die ein Eindringen von Verunreinigungen, wie zum Beispiel Me tallstäuben, in den Bereich des Rotors 4 und insbesondere in den Bereich der Permanentmag nete 7, verhindert. Zur Bildung der Spaltdichtung 16 kann der Abstand zwischen dem mit dem Stator 3 verbundenen Bauteil, d. h. dem Spulenkörper 6, und dem Wärmeableitelement 14 0,05 bis 1 mm, vorzugsweise 0,3 bis 0,6 mm, betragen. Über die Länge des zwischen dem Spulen körper 6 und dem Wärmeableitelement 14 gebildeten Spalts kann damit eine gute Abdichtung erreicht werden. An dem dem Wärmeableitelement 14 gegenüberliegenden Ende ist der Rotor 4 bzw. das Rotorpaket 8 und die Permanentmagnete 7 ebenfalls gekapselt, und zwar indem der Spulenkörper 6 mit einem Lagerflansch 17 in Verbindung steht und somit das Eindringen von Verunreinigungen auch von dieser Seite verhindert. In dem Lagerflansch 17 ist eine der beiden Lageranordnungen 13 untergebracht.
An das Wärmeableitelement 14 schließt sich ein Lüfterrad 18 an, das auf der Rotorwelle 9 an geordnet ist. Auf der dem Lüfterrad 18 zugewandten Seite ist das Wärmeableitelement 14 mit einer im vorliegenden Fall als Rundung ausgebildeten Einströmgeometrie versehen, die das Einströmen der Luft in das Lüfterrad 18 verbessert. Durch das Überströmen der die Einström geometrie bildenden Fläche wird eine gute Kühlung des Wärmeableitelements 14 erreicht. Die Einströmgeometrie des Wärmeableitelements 14 beginnt dabei mit dem Ende des axial kürzer als das Wärmeableitelement 14 ausgeführten Spulenkörpers 6. Dadurch kann die das Gehäuse 12 des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 durchströmende Luft an dem Wärmeableitelement 14 vorbeiströmen, um dasselbe zu kühlen. Um die Wärmeableitung aus dem Rotor 4 noch weiter zu verbessern, kann das Wärmeablei- telement 14 mit dem Lüfterrad 18 verbunden sein. Dadurch wird die von dem Rotorpaket 8 an das Wärmeableitelement 14 abgegebene Wärme zumindest teilweise an das Lüfterrad 18 wei- tergegeben, von wo es an die das Gehäuse 12 des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 durchströ mende Luft abgegeben werden kann. Das Lüfterrad 18 besteht in diesem Fall vorzugsweise aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise aus Aluminium und kann auch zum Wuchten des Rotors 4 verwendet werden. Selbstverständlich kann das Lüfterrad 18 auch aus Kunststoff bestehen.
Um die Durchströmung des Gehäuses 12 des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 mit Luft zu verbes sern, ist des Weiteren zwischen dem Stator 3 und dem Gehäuse 12 ein Luftspalt 19 vorgese hen. Die durch diesen Luftspalt strömende Luft gelangt unmittelbar zu dem Wärmeableitele ment 14, sodass die Wärme aus demselben abgeführt werden kann.

Claims

P at e n t a n s p r ü c h e
1. Elektromotor (2) mit einem Stator (3) und einem Rotor (4), wobei der Rotor (4) mit Perma nentmagneten (7) bestückt ist, die von einem Rotorpaket (8) umgeben sind, wobei an dem Rotorpaket (8) ein Wärmeableitelement (14) angebracht ist,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Außendurchmesser des Wärmeableitele- ments (14) und einem Innendurchmesser eines mit dem Stator (3) verbundenen Bauteils (6) eine Spaltdichtung (16) gebildet ist, wobei die Spaltdichtung (16) zwischen dem Wär meableitelement (14) und einem mit dem Stator (3) verbundenen Spulenkörper (6) gebil det ist.
2. Elektromotor nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeableitelement (14) aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit besteht.
3. Elektromotor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeableitelement (14) aus Aluminium besteht.
4. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeableitelement (14) an einer Planfläche (8a) des Rotorpakets (8) angebracht ist.
5. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeableitelement (14) mit einem Lüfterrad (18) verbunden oder einteilig ausgebildet ist.
6. Elektromotor nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad (18) aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit besteht.
7. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem mit dem Stator (3) verbunde nen Bauteil (6) und dem Wärmeableitelement (14) zur Bildung der Spaltdichtung (16) 0,05 bis 1 mm, vorzugsweise 0,3 bis 0,6 mm, beträgt.
8. Elektrohandwerkzeuggerät (1 ) mit einem Elektromotor (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Elektrohandwerkzeuggerät nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stator (3) und einem den Stator (3) umge benden Gehäuse (12) ein Luftspalt (19) vorhanden ist.
EP20723070.7A 2019-05-03 2020-04-28 Elektromotor Pending EP3931950A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019111472.1A DE102019111472B3 (de) 2019-05-03 2019-05-03 Elektromotor
PCT/EP2020/061740 WO2020225028A1 (de) 2019-05-03 2020-04-28 Elektromotor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3931950A1 true EP3931950A1 (de) 2022-01-05

Family

ID=70480260

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20723070.7A Pending EP3931950A1 (de) 2019-05-03 2020-04-28 Elektromotor

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Country Link
US (1) US12068671B2 (de)
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