具有电子换向的电动机和所集成的电子装置的手持式工具机的制作方法_3

文档序号:8531288阅读:来源:国知局
大,那么所需要的、由所述电子换向的电动机22在所述手持式工具机10中所占据的位置就变得太大,并且由此所述手持式工具机10变得太重并且不便于使用。如果所述比例小于或者等于100mm3/W,那就可以实现所述手持式工具机10的长度的缩短。在这里所述手持式工具机10也必定经得住竞争考验,从而关于额定功率不应该辜负在所述手持式工具机10的设计方面的期望。[0031 ] 在额定功率时的效率应该处于65%与97%之间,但是尤其处于65%与90%之间。为了达到这种效率,比如主动地实施一种冷却,并且使冷却系统的效率与在额定功率时的效率相匹配。在进行主动的冷却时,借助于所述冷却系统将热能从有待冷却的组件上运走。
[0032]在所述实施例中,所述冷却系统是一种被安装到所述转子轴42上的通风装置52。所述通风装置52在转子轴42旋转时旋转,并且产生一种气流。也可以设想,所述通风装置52通过一种单独的致动器来驱动。此外可以设想,使用其它的冷却系统、比如帕尔贴元件、压电叶片、压电泵和封闭的冷却回路。所述冷却涉及所述手持式工具机10,并且将组件、比如电动机壳体16、传动机构壳体18、传动机构20、电子换向的电动机22和电子装置30包括在内,也就是说,主动地对这些组件进行冷却。
[0033]所述冷却的一种最佳的设计方案通过以下方式得到保证:冷却功率Pk为所述额定功率Pn的一小部分。在此?1?=1^?,,其中1^小于0.1,但是尤其小于0.075 (图4)。在图4中,关于所述额定功率示出了所述冷却功率。所述设计方案特别有利,如果所述冷却功率等于或者小于所述额定功率的7. 5%,不过最大不超过所述额定功率10%。如果手持式工具机的额定功率Pn比如为1000W,那么所述冷却功率的数值就有利地等于或者小于75W,但是最大为100W。所述冷却功率在此是相应地所使用的冷却系统的功率。可以普遍地确定所述冷却功率,其中一次在未使用冷却系统的情况下并且一次在使用冷却系统的情况下来测量所述手持式工具机10的功率。来自所述两个所检测到的功率的差就是所述冷却功率。如果使用被安装到所述转子轴42上的通风装置52,则从在所述转子轴42上起作用的转矩和所述通风装置在旋转时所使用的转速中得到所述冷却功率。如果使用帕尔贴元件,那么所述冷却功率通常是所述构件的电功率,并且从电流和电压的乘积中来求得。
[0034]所述加工工具28、尤其是砂轮和/或切割轮的直径相对于所述额定功率?,的比例(图5)对于IOOOW以内的额定功率来说最大应该为O. 09mm/W*PN+55mm。在图5中,关于所述额定功率示出了所述加工工具28的直径。如果所述额定功率大于1000W,那么所述砂轮和/或切割轮的直径相对于所述手持式工具机10的额定功率?,的最佳比例最大为O. 2mm/W*PN-60mm。如果所述砂轮和/或切割轮的直径相对于所述额定功率的比例大于O. 2mm/W*PN-60mm,那就存在着所述电子装置30达到其功率极限并且出现过热的危险。在所述电子装置30过热时,通常自动地调节断开(abregeln)所述电子装置30。在这种情况下,所述手持式工具机10的操作者如此受到限制,使得其只好等到所述电子装置30冷却下来,并且又可以接通所述手持式工具机10。但是,如果所述砂轮和/或切割轮的直径相对于所述额定功率的比例不大于O. 2mm/W*PN-60mm,那就不用担心所述电子装置的过热。由此,一种自动的切断没有必要,并且操作者可以不受限制地操作所述手持式工具机10,只要它设置了对其的使用。
[0035]关于所述手持式工具机10的最佳设计方案的另一方面在于:正如可以在图6中看出的那样的、所述电子换向的电动机22的直径(^_相对于所述砂轮的直径的比例。在最佳情况下,所述电子换向的电动机22的直径ClteattS O. 27*d#tt +10,但是最大为O. 37*d
砂轮+5。
[0036]图7示出了所述手持式工具机10的另一种最佳的设计方案。所述电子换向的电动机22的体积机在最佳情况下为O. 014*d砂轮3+7500o所述电子换向的电动机22的体积V电动机应该最大为O. 019*d砂轮3+18000。
[0037]另一种最佳的、在对于所述手持式工具机10的操纵的方面的设计方案正如可以在图8中看出的那样通过以下方式来实现:所述手柄24的直径至少为O. 0125mm/W*PN+25mm,但是最大为O. 0215mm/W*PN+50mm。在图6中,关于所述额定功率不出了所述手柄24的直径。因为所述电动机壳体16构造为手柄24,所以所述手柄24的直径与所述电子换向的电动机22的直径相互制约。如果所述电子换向的电动机22的直径对于相应的功率来说太小,那么所述手持式工具机10就变得太长,并且由此变得太不便于使用。如果所述电子换向的电动机22的直径在相应的功率时太大,那么所述手持式工具机10就在直径方面太大,并且再也无法最佳地被握住。
[0038]所述电子换向的电动机22在所述实施例中是无刷的电动机。所述无刷的电动机没有换向器,并且没有用于使电流换向的炭刷。所述无刷的电动机的换向在所述实施例中在无传感器的情况下进行。在进行无传感器的换向时,对于所述转子40的位置的检测通过在所述定子44的线圈中所触发的反向电压来进行。所述反向电压由所述电子装置30来测评。但是也可以设想,所述无刷的电动机的换向借助于一个传感器或者多个传感器来进行。所述传感器检测磁通量,并且由此检测所述转子40的位置。根据所述转子40的位置,通过所述功率终级56来操控所述传感器44的线圈,所述线圈又在所述转子40中产生一种转矩。
[0039]在所述实施例中,所述手持式工具机10设有一种电源连接导线38。所述电源连接导线38通过套管54朝所述手持式工具机10的内部通向所述电子装置30和属于所述电子装置30的电源件。但是也可以设想,就像在用电池运行的手持式工具机10中的情况那样,所述手持式工具机10没有电源连接导线。在这种情况下,蓄电池承担对于所述手持式工具机10的能量供给,并且向所述电子装置30馈电。在此,所述蓄电池可以被理解为所述电子装置30的一部分。
[0040]所述电动机壳体16具有与桶柱的形状不同的形状。也就是说,所述电动机壳体16可以为椭圆形、六边形或者八边形。但是也可以设想每种其它的形状。同样可以设想,所述电动机壳体16具有一种桶柱状的形状。对于六边形的或者八边形的形状来说,可以通过在给定所述电子换向的电动机22的圆形的尺寸的情况下所述电动机壳体16的体积比在使用桶柱状的形状的情况下大这种方式,来比如特别有效地使电缆和内部的导线从所述手持式工具机10中穿过。椭圆的形状就像桶柱状的形状那样,提供特殊的节省位置空间的效果。虽然这要求有效的布线,但是椭圆的或者桶柱状的电动机壳体16很好地放在操作者的手中,并且能够节省材料。
[0041]所述开关元件34在所述实施例中是机械的开关。但是也可以设想,所述开关元件34通过一种微型开关来实现。
[0042]所述手持式工具机10构造为角磨机。角磨机是用于对金属及类似材料进行磨削和切割的手持式工具机10。但是也可以设想,所述手持式工具机10构造为碟形研磨机、罐形研磨机、抛光机、混凝土研磨机或者铣刀。
【主权项】
1.手持式工具机(10)、尤其是角磨机,具有一拥有电子换向的电动机(22)的驱动单元(12 )以及一被集成在设备壳体(14 )中的电子装置
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