用于電動(dòng)機(jī)的動(dòng)子的環(huán)形元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種環(huán)形元件（10），其包括凸起的、尤其倒圓的部分表面（12），用于布置在電動(dòng)機(jī)動(dòng)子（24）的繞組部段（16）的至少一個(gè)軸向端部區(qū)域（26、28）上，其中所述部分表面（12）提供了最小的半徑曲率Rd，用于將動(dòng)子繞組（18）的內(nèi)層（38）支撐在繞組頭（40）上。在一并列方面，本發(fā)明還涉及一種用于電動(dòng)機(jī)動(dòng)子（24）的絕緣片元件（22），用于卷繞動(dòng)子繞組（18），包括前述的環(huán)形元件（10）。此外，本發(fā)明還涉及一種電動(dòng)機(jī)、尤其通用馬達(dá)，包括具有動(dòng)子繞組（18）的動(dòng)子（24），具有至少一個(gè)前述的環(huán)形元件（10），并且涉及一種電子工具機(jī)、尤其如角磨機(jī)、鉆機(jī)、鋸工具或類似物一樣的手持式電子工具機(jī)，其包括這種電動(dòng)機(jī)。
【專利說(shuō)明】用于電動(dòng)機(jī)的動(dòng)子的環(huán)形元件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于布置在電動(dòng)機(jī)動(dòng)子的繞組部段的至少一個(gè)軸向端部區(qū)域上的環(huán)形元件。此外本發(fā)明涉及一種包括根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形元件的絕緣片元件。最后本發(fā)明還涉及一種其動(dòng)子上布置有這種環(huán)形元件的電動(dòng)機(jī)以及一種包括根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)的電子工具機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在用于電子工具機(jī)、尤其角磨機(jī)、鉆機(jī)、鋸、線鋸或類似物的電動(dòng)機(jī)中，一般使用通用馬達(dá)、也就是串勵(lì)馬達(dá)，其動(dòng)子承載著動(dòng)子繞組，該動(dòng)子繞組通過(guò)換向器供電。在繞組部段的軸向端部區(qū)域上的繞組頭部區(qū)域內(nèi)，尤其內(nèi)部的繞組層具有小的曲率半徑并且承受著高的機(jī)械負(fù)載和熱負(fù)載。于是在緊湊的構(gòu)造空間內(nèi)，動(dòng)子繞組的內(nèi)層具有非常小的彎曲半徑，其中線圈承受著高的熱負(fù)載而且必須經(jīng)受住離心力。為此公知的是，通過(guò)滴浸樹(shù)脂來(lái)固定繞組層以改善連接，其中追求的是均勻的繞組橫截面以及對(duì)最小彎曲半徑的遵循。然而最內(nèi)側(cè)的繞組層不能確切地固定在繞組組中，其中所述最內(nèi)側(cè)的繞組層在電動(dòng)機(jī)動(dòng)子的繞組部段的軸向端部區(qū)域處的繞組頭的區(qū)域內(nèi)近乎處于自由空間中并且樹(shù)脂固定不能找到接頭。
[0003]由此產(chǎn)生以下問(wèn)題，即內(nèi)部的繞組層在繞組頭的區(qū)域中沒(méi)有充分地固定并且不僅相對(duì)于熱負(fù)載而且相對(duì)于機(jī)械負(fù)載都沒(méi)有受到充分的保護(hù)，尤其相對(duì)于大的振動(dòng)和離心力。
[0004]尤其在動(dòng)態(tài)的負(fù)載變化下，如其例如在電子工具機(jī)處于滿負(fù)載下并且然后在高轉(zhuǎn)速下空轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的那樣，動(dòng)子繞組的溫度會(huì)上升到超過(guò)210°C，從而達(dá)到漆絕緣部的臨界閾值溫度。在此顯示出，故障中的70%引起了繞組頭的內(nèi)層中的繞組短路，從而使得所有馬達(dá)故障的大約50%都要?dú)w咎于繞組頭的最內(nèi)側(cè)層中的繞組短路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面提出一種環(huán)形元件，其包括凸起的、尤其倒圓的部分表面，用于布置在電動(dòng)機(jī)動(dòng)子的繞組部段的至少一個(gè)軸向端部區(qū)域上。該部分表面具有最小的半徑曲率Rd，用于將動(dòng)子繞組的內(nèi)層支撐在繞組頭上。該環(huán)形元件用于將動(dòng)子繞組的最內(nèi)層支撐在繞組頭上，從而確保其能夠承受機(jī)械負(fù)載、形成到動(dòng)子疊片組的熱耦合并且提供線圈的最小彎曲半徑，由此能夠減少對(duì)最內(nèi)層的機(jī)械負(fù)載和熱負(fù)載并且因此能夠減少繞組短路。換句話說(shuō)，將環(huán)形元件放置在繞組頭區(qū)域內(nèi)的動(dòng)子線圈的關(guān)鍵部段下方，所述環(huán)形元件具有線引導(dǎo)的部分區(qū)域的凸起的或者說(shuō)倒圓的形狀，所述部分區(qū)域大致匹配動(dòng)子繞組的自然的延伸。環(huán)形元件例如能夠構(gòu)造成環(huán)曲體(Ringtorus)的縱剖面。所述環(huán)形元件具有平坦的部分表面，該部分表面能夠?qū)?zhǔn)指向承載動(dòng)子繞組的鐵芯并且具有倒圓的、例如半圓或圓形的部分表面，該部分表面能夠?qū)?zhǔn)指向繞組頭。該環(huán)形元件的任務(wù)是，緩和臨界的彎曲半徑并且強(qiáng)制引導(dǎo)繞組層。繞組頭中內(nèi)部繞組層和動(dòng)子疊片組之間的迄今的空腔被填滿并且最內(nèi)層被機(jī)械地支撐住。通過(guò)滴浸樹(shù)脂進(jìn)行的額外的絕緣和固定能夠在最內(nèi)側(cè)的繞組層和環(huán)形元件之間形成連接。因此，防止出現(xiàn)銅線的臨界彎曲半徑，使得固定線圈成為可能并且通過(guò)用樹(shù)脂包裹動(dòng)子線圈實(shí)現(xiàn)繞組頭的機(jī)械固定。離心力以及熱負(fù)載對(duì)最內(nèi)側(cè)的繞組層的影響得以減少。
[0006]以有利的方式，利用本發(fā)明使得電動(dòng)機(jī)動(dòng)子的繞組部段的軸向端部區(qū)域上的內(nèi)部繞組層能夠機(jī)械地固定住并且減少了其彎曲角，從而降低了電動(dòng)機(jī)動(dòng)子的繞組頭上發(fā)生繞組短路的危險(xiǎn)，并且因此能夠提高電動(dòng)機(jī)的使用壽命。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一種有利的改進(jìn)方案，環(huán)形元件能夠與絕緣片元件一體地成形。絕緣片元件用于固定和對(duì)準(zhǔn)繞組層并且因此用于構(gòu)造動(dòng)子磁場(chǎng)的規(guī)定的北極/南極朝向。絕緣片元件使繞組部段的軸向端部區(qū)域上的繞組層相對(duì)于動(dòng)子疊片組絕緣。環(huán)形元件能夠與絕緣片元件一體地成形，從而只需要少數(shù)的動(dòng)子構(gòu)件就能組裝動(dòng)子坯。
[0008]基于前一個(gè)實(shí)施例，有利地能夠?qū)h(huán)形元件噴鑄到或者發(fā)泡連接到絕緣片元件上或者由絕緣片元件通過(guò)變形成形。于是例如能夠借助2K法(也就是雙組件法)將環(huán)形元件噴鑄到絕緣片元件上。借助公知的發(fā)泡法能夠?qū)h(huán)形元件發(fā)泡到絕緣片元件上。也能夠考慮的是，能夠通過(guò)由絕緣材料制成的整個(gè)構(gòu)件的變形形成具有成形的環(huán)形元件的絕緣片元件。于是例如能夠通過(guò)合適的擠壓工具機(jī)械地變換可變形的絕緣材料的形狀，從而構(gòu)造出具有集成的環(huán)形元件的絕緣片元件。此外還能夠考慮的是，在生產(chǎn)制造時(shí)絕緣片元件與集成的環(huán)形元件一體地成形。
[0009]作為上述實(shí)施方式的替代方案，在另一個(gè)有利的構(gòu)造方案中能夠?qū)h(huán)形元件與絕緣片元件連接。為此有利的是，絕緣片元件是可插接的、可粘接的和/或可焊接的。為此環(huán)形元件例如能夠具有插接凸部或卡鎖凸部，并且絕緣片元件具有形狀互補(bǔ)的插接凹部或卡鎖凹部，或者反之亦然。在此環(huán)形元件能夠由不同于絕緣片元件的材料制造、例如由具有高導(dǎo)熱能力的材料制造，從而將繞組頭的散熱傳導(dǎo)給動(dòng)子疊片組。此外為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，還能夠通過(guò)加插環(huán)形元件改進(jìn)或加裝已經(jīng)存在的絕緣片元件。原則上能夠在不與環(huán)形元件固定的情況下將絕緣片元件集中到動(dòng)子軸上。通過(guò)連接機(jī)構(gòu)、例如插接凸部或卡鎖凸部和相應(yīng)的凹部，能夠?qū)h(huán)形元件插接到現(xiàn)有的絕緣片元件上并且例如固定到內(nèi)直徑上。此外還能夠考慮的是，例如借助粘接或超聲波焊接使環(huán)形元件與絕緣片元件持久地相互連接。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一種有利的改進(jìn)方案，環(huán)形元件能夠由絕緣的材料構(gòu)成、尤其由最大使用溫度T。>210°C的耐高溫的塑料構(gòu)成。由于機(jī)械負(fù)載和熱負(fù)載高并且繞組線必須相對(duì)于動(dòng)子的疊片組絕緣，所以環(huán)形元件以有利的方式由不導(dǎo)電卻具有高的導(dǎo)熱性的材料構(gòu)成。環(huán)形元件的最大使用溫度在此要超過(guò)200°C、優(yōu)選210°C，因?yàn)樵囼?yàn)證明，在周期性地在電動(dòng)機(jī)的高負(fù)載和自由運(yùn)轉(zhuǎn)階段之間更換的堵轉(zhuǎn)運(yùn)行中，能夠達(dá)到這樣的溫度。在這個(gè)溫度以下時(shí)，環(huán)形元件應(yīng)該具有電絕緣并且機(jī)械穩(wěn)定的效果，從而確保電動(dòng)機(jī)的高的耐用性。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一種有利的改進(jìn)方案，環(huán)形元件的外直徑與內(nèi)直徑的比艮/民在1.3至1.8的范圍內(nèi)、尤其1.5至1.6的范圍內(nèi)。通過(guò)該比實(shí)現(xiàn)環(huán)形元件的比較小的慣性并且為內(nèi)部的動(dòng)子繞組層的彎曲半徑提供足夠大的支撐面。作為補(bǔ)充或者作為替代方案，元件的外直徑與厚度的比Ra/d能夠在10至15的范圍內(nèi)、尤其12.5至13.5的范圍內(nèi)，或者作為替代方案，厚度d在1.5mm至3.5mm、優(yōu)選地在2mm至3mm之間的范圍內(nèi)。于是提出一種比較薄的環(huán)形元件，使得動(dòng)子的構(gòu)造尺寸僅略微地改變，并且能夠?qū)崿F(xiàn)繞組頭的小體積的構(gòu)造。然而預(yù)先給定的彎曲半徑已經(jīng)足以實(shí)現(xiàn)高的機(jī)械穩(wěn)定性和對(duì)高溫的抵抗力。作為替代方案和/或作為補(bǔ)充方案，環(huán)形元件的凸起的部分表面的曲率半徑Rd能夠基本上等于厚度山使得能夠沿著環(huán)形元件的曲面引導(dǎo)內(nèi)部的繞組線，該環(huán)形元件在其中一個(gè)縱側(cè)上是平坦的，在另一側(cè)上是曲面凸起的或者說(shuō)具有表面的徑向彎曲并且優(yōu)選地為圓形的外部輪廓。由此通過(guò)環(huán)形元件填充繞組頭和絕緣片元件之間的空間，機(jī)械地支撐內(nèi)部的繞組層并且按規(guī)定引導(dǎo)動(dòng)子繞組的最內(nèi)層。
[0012]在本發(fā)明的一并列方面提出一種用于電動(dòng)機(jī)動(dòng)子的絕緣片元件，用于卷繞動(dòng)子繞組，包括按照以上任一個(gè)實(shí)施例所述的環(huán)形元件。該環(huán)形元件能夠與絕緣片元件構(gòu)造成兩個(gè)分部并且相互連接、例如粘接、卡鎖或螺紋連接，或者該絕緣片元件能夠與環(huán)形元件一體地構(gòu)成、例如以噴鑄、發(fā)泡的形式借助雙組件技術(shù)構(gòu)成或者通過(guò)使絕緣片元件變形構(gòu)造額外的環(huán)形元件。這種絕緣片元件能夠在不改變?cè)瓉?lái)的結(jié)構(gòu)和基本設(shè)計(jì)的情況下用在現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中并且因此帶來(lái)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面提出一種電動(dòng)機(jī)、尤其通用馬達(dá)，也就是串勵(lì)馬達(dá)，其具有帶有動(dòng)子繞組的動(dòng)子，在所述動(dòng)子上包括至少一個(gè)按照任一個(gè)上述實(shí)施例的環(huán)形元件。環(huán)形繞組對(duì)機(jī)械負(fù)載和熱負(fù)載的承受能力更強(qiáng)，從而能夠尤其在繞組頭的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的使用壽命并且對(duì)繞組短路的抵抗力更強(qiáng)。
[0014]最后在另一個(gè)方面提出一種電子工具機(jī)，尤其如角磨機(jī)、鉆機(jī)、鋸或類似物的手持式電子工具機(jī)，其包括前述的電動(dòng)機(jī)。尤其在具有緊湊的構(gòu)造空間和小容量的電機(jī)的電子工具機(jī)中，其承受著大量的動(dòng)態(tài)負(fù)載變換，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，由于出現(xiàn)高的熱負(fù)載和機(jī)械負(fù)載會(huì)發(fā)生越來(lái)越嚴(yán)重的繞組短路。通過(guò)在電動(dòng)機(jī)的動(dòng)子繞組的端部部段上使用提出的環(huán)形元件，能夠顯著提高工具機(jī)的使用壽命和質(zhì)量。因此能夠減少保修費(fèi)，提高品牌形象并且提升工具機(jī)的價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]其他優(yōu)點(diǎn)由以下【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】給出。在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例。附圖、說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)含有多個(gè)組合的特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠以有利的方式單個(gè)考慮這些特征并且組合成有意義的其他組合。
[0016]附圖中:
圖1示出電動(dòng)機(jī)的動(dòng)子的側(cè)視圖；
圖2示出按照現(xiàn)有技術(shù)的繞組頭的部分截取圖；
圖3示出按照現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)機(jī)的故障曲線；
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形元件的一種實(shí)施例；
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的環(huán)形元件和絕緣片元件的組合的透視圖；
圖6示出現(xiàn)有技術(shù)的繞組頭與根據(jù)本發(fā)明的繞組頭的比較的示意圖；
圖7示出具有環(huán)形元件的一種實(shí)施例的繞組頭的細(xì)節(jié)截取圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]在附圖中，相同的或同類的組件以相同的附圖標(biāo)記表示。[0018]為了闡述本發(fā)明，圖1以側(cè)視圖示出了通用馬達(dá)的動(dòng)子24，其中沿著動(dòng)子疊片組34卷繞動(dòng)子繞組18。動(dòng)子24具有動(dòng)子軸36，動(dòng)子的所有旋轉(zhuǎn)的部件都不可相對(duì)旋轉(zhuǎn)地沿著該動(dòng)子軸布置。動(dòng)子疊片組34承載著繞組18，所述繞組在其兩個(gè)軸向的端部區(qū)域26、28處構(gòu)造成繞組頭40。在此，第一端部區(qū)域28配屬于動(dòng)子24的軸承30，并且第二端部區(qū)域26配屬于動(dòng)子24的換向器32。在換向器32上，電流通過(guò)未示出的炭刷傳輸?shù)絼?dòng)子繞組28上，其中通過(guò)動(dòng)子的旋轉(zhuǎn)會(huì)由于動(dòng)子24中的動(dòng)子繞組18的交替變化的通電而產(chǎn)生不斷旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。為了對(duì)準(zhǔn)地引導(dǎo)動(dòng)子繞組18的銅漆線，將其放入成片的動(dòng)子疊片組34的槽中。在繞組區(qū)域16的相應(yīng)的端部處如此構(gòu)造繞組頭40，以沿著動(dòng)子疊片組34向回引導(dǎo)繞組層。經(jīng)驗(yàn)調(diào)查顯示，絕大部分導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)故障的動(dòng)子24的繞組短路都出現(xiàn)在繞組頭40的區(qū)域內(nèi)。其原因尤其在于堵轉(zhuǎn)運(yùn)行(BlockierbetRpb)、也就是說(shuō)高動(dòng)態(tài)的負(fù)載變換，其中超過(guò)了繞組頭40中的極限溫度，使得銅漆線不再有絕緣作用并且使得動(dòng)子繞組之間形成短路，所述短路導(dǎo)致了動(dòng)子繞組18的損壞。由于繞組頭40的機(jī)械負(fù)載和熱負(fù)載都很高，因此精密地制造動(dòng)子繞組區(qū)域?qū)τ陔妱?dòng)機(jī)的使用壽命至關(guān)重要。所有角磨機(jī)馬達(dá)的70%由于繞組短路發(fā)生故障，其中這里所有繞組短路的70%又發(fā)生在繞組頭中，并且因此所有馬達(dá)故障的共計(jì)超過(guò)50%都源于繞組頭的質(zhì)量缺陷。
[0019]在圖2中放大示出了現(xiàn)有技術(shù)的繞組頭40，其中最內(nèi)側(cè)的繞組層38具有非常小的繞組半徑42。最內(nèi)側(cè)的繞組層38懸在空中并且沒(méi)有相對(duì)于動(dòng)子疊片組34機(jī)械地支撐住。不僅在熱學(xué)方面而且在機(jī)械方面，相對(duì)于整體繞組18和動(dòng)子疊片組34僅給出了差的連接部。用于固定繞組的滴浸樹(shù)脂(Trhfelharz)在最內(nèi)側(cè)的繞組層上實(shí)際上無(wú)法找到連接部。
[0020]通過(guò)經(jīng)驗(yàn)調(diào)查能夠證明，電動(dòng)機(jī)在通大電流時(shí)達(dá)到超過(guò)210°C的高的極限溫度，從而使得絕緣系統(tǒng)在銅漆線中不再形成充分的絕緣。在所謂的堵轉(zhuǎn)過(guò)程中動(dòng)子進(jìn)入低的負(fù)載轉(zhuǎn)速，從而緊接著在空轉(zhuǎn)時(shí)在動(dòng)子繞組溫度高的情況下引起大的離心力，以反映出臨界的應(yīng)用情況。圖3示出了相對(duì)于所達(dá)到的電動(dòng)機(jī)的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速η的多個(gè)堵轉(zhuǎn)過(guò)程N(yùn)b，直到動(dòng)子繞組損壞時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障，其中能清楚看出的是，在空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速η高時(shí)只需要少數(shù)的堵轉(zhuǎn)過(guò)程就能導(dǎo)致馬達(dá)發(fā)生故障。在堵轉(zhuǎn)過(guò)程低于18000時(shí)能夠執(zhí)行高達(dá)1000次堵轉(zhuǎn)過(guò)程才會(huì)由于繞組短路使電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障。因此在轉(zhuǎn)速增加時(shí)，尤其在動(dòng)態(tài)的負(fù)載變換時(shí)，動(dòng)子的耐久性嚴(yán)重下降。
[0021]為了呈現(xiàn)對(duì)這種動(dòng)態(tài)的負(fù)載變換或者說(shuō)堵轉(zhuǎn)過(guò)程的抵抗性的改善，在圖4中示出了根據(jù)本發(fā)明的用于機(jī)械地支撐繞組頭的環(huán)形元件的第一實(shí)施例。環(huán)形元件10具有平坦延伸的側(cè)表面和凸起的或者說(shuō)徑向倒圓的部分表面12，該部分表面在動(dòng)子繞組處于最佳走向時(shí)支撐繞組的最內(nèi)層。因此緩和了最內(nèi)側(cè)的繞組層的狹小的彎曲半徑并且強(qiáng)制引導(dǎo)動(dòng)子繞組。此外填充了最內(nèi)側(cè)的繞組層和絕緣片元件之間的空間，從而機(jī)械地支撐繞組的關(guān)鍵區(qū)域并且使得滴浸樹(shù)脂具有連接的可能性。環(huán)形元件具有比直徑小很多的厚度，其中該厚度同時(shí)相當(dāng)于彎曲半徑。通常的電子工具機(jī)的彎曲半徑最優(yōu)視為2到3mm。于是例如該環(huán)形元件能夠具有30到35mm的外直徑和18到23mm的內(nèi)直徑。
[0022]在圖5a至5c中示出了環(huán)形元件和絕緣片元件22的組合的替代的實(shí)施例。在圖5a中示出環(huán)形元件10和絕緣片元件22的一體成形。絕緣片元件22具有齒形的葉片，通過(guò)該葉片來(lái)引導(dǎo)繞組束并且因此預(yù)先給定了動(dòng)子繞組進(jìn)而動(dòng)子磁場(chǎng)的定向。環(huán)形元件10用于支撐繞組頭，從而能夠防止出現(xiàn)臨界的最內(nèi)彎曲角并且機(jī)械地支撐住內(nèi)部的繞組層。在圖5b中示出由環(huán)形元件10和絕緣片元件22兩部分構(gòu)成的組合。環(huán)形元件10具有三個(gè)插接凸部44，所述插接凸部能夠插入到絕緣片元件22的相對(duì)應(yīng)的插接凹部46中用于固定。因此能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械地固定這兩個(gè)元件10、22。圖5c示出環(huán)形元件10和絕緣片元件22的雙分部組合的替代的實(shí)施例，其中環(huán)形元件10具有卡鎖凸部48，絕緣片元件22的內(nèi)直徑中的三個(gè)卡鎖凹部50能夠插入到所述卡鎖凸部中，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械地連接這兩個(gè)元件。在組裝動(dòng)子坯時(shí)，能夠通過(guò)環(huán)形元件10和絕緣片元件22的單分部的或者說(shuō)非機(jī)械連接的雙分部的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)高的生產(chǎn)速度。環(huán)形元件在此能夠被插到或者說(shuō)推到絕緣片元件上、以粘接、超聲波焊接的方式通過(guò)雙組件法構(gòu)造、發(fā)泡(aufgeschaumt)或者一體地由絕緣片元件成形。
[0023]在圖6a和6b中示出了現(xiàn)有技術(shù)的繞組頭40與繞組頭40的一種根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的比較的示意圖。在圖6a中示出現(xiàn)有技術(shù)的繞組疊片組34，在其繞組部段的軸向端部區(qū)域處布置著絕緣片元件22。動(dòng)子繞組38的最內(nèi)層環(huán)繞空氣室52引導(dǎo)，其中最內(nèi)側(cè)的繞組層38的彎曲度低于臨界的彎曲半徑42，因?yàn)闆](méi)有支撐并且沒(méi)有機(jī)械地固定最內(nèi)側(cè)的繞組層38。無(wú)論在熱學(xué)方面還是在機(jī)械方面都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)內(nèi)部繞組層38的穩(wěn)定，從而尤其在快速的負(fù)載變換運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)繞組短路。
[0024]與之相對(duì)地，圖6b示出繞組頭40，其中環(huán)形元件10填充了內(nèi)部的繞組層38和絕緣片元件22之間的空間，從而能夠達(dá)到小的彎曲半徑42。由此實(shí)現(xiàn)顯著改善的熱抵抗性和機(jī)械抵抗性并且明顯提高了電動(dòng)機(jī)的使用壽命。
[0025]在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行全面的試驗(yàn)以后能夠證明，通過(guò)使用根據(jù)本連接方式的環(huán)形元件能夠?qū)⑹褂脡勖岣?到10個(gè)系數(shù)并且減少繞組頭區(qū)域中的繞組短路。因此能夠認(rèn)為，在公知的電子工具機(jī)中通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的用于支撐繞組頭的環(huán)形元件能夠?qū)崿F(xiàn)減少大約30%到50%的數(shù)量級(jí)的故障。
[0026]最后，圖7透視地示出將環(huán)形元件10應(yīng)用在具有動(dòng)子繞組18的繞組頭40中的情況，其中內(nèi)層38由銅漆線經(jīng)過(guò)環(huán)形元件10被引導(dǎo)、被支撐并且以較大的彎曲半徑42固定成最佳的形狀，從而能夠明顯降低繞組短路的危險(xiǎn)。
[0027]本發(fā)明能夠提供高度緊湊、能量密度大并且能夠經(jīng)受住堵轉(zhuǎn)運(yùn)行和自由運(yùn)行之間大量的動(dòng)態(tài)負(fù)載變換的電子工具機(jī)，其中能夠極大地降低故障率并且因此能夠明顯延長(zhǎng)電子工具機(jī)的使用壽命。根據(jù)本發(fā)明通過(guò)使用環(huán)形元件改造動(dòng)子幾乎不會(huì)改變電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)，從而通過(guò)簡(jiǎn)單的措施就能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)的明顯的質(zhì)量改善。
【權(quán)利要求】
1.環(huán)形元件(10)，包括凸起的、尤其倒圓的部分表面(12)，用于布置在電動(dòng)機(jī)動(dòng)子(24)的繞組部段(16)的至少一個(gè)軸向端部區(qū)域(26、28)上，其中所述部分表面(12)提供了最小的半徑曲率Rd，用于將動(dòng)子繞組(18)的內(nèi)層(38)支撐在繞組頭(40)上。
2.按照權(quán)利要求1所述的環(huán)形元件(10)，其中所述環(huán)形元件(10)與絕緣片元件(22)一體地成形。
3.按照權(quán)利要求2所述的環(huán)形元件(10)，其中所述環(huán)形元件(10)能夠被噴鑄、能夠被發(fā)泡或者能夠由所述絕緣片元件(22)通過(guò)變形成形。
4.按照權(quán)利要求1所述的環(huán)形元件(10)，其中所述環(huán)形元件(10)能夠與絕緣片元件(22)連接。
5.按照權(quán)利要求4所述的環(huán)形元件(10)，其中所述環(huán)形元件(10)能夠插接、能夠粘接和/或能夠焊接到所述絕緣片元件(22)上。
6.按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的環(huán)形元件(10)，其中所述環(huán)形元件(10)由絕緣的材料制成、尤其由最大使用溫度T。> 210°C的耐高溫的塑料制成。
7.按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的環(huán)形元件(10)，其中外直徑與內(nèi)直徑的比RJRi在1.3至1.8的范圍內(nèi)、尤其1.5至1.6的范圍內(nèi)，和/或外直徑與厚度的比Ra/d在10至15的范圍內(nèi)、尤其12.5至13.5的范圍內(nèi)，或者厚度d在1.5_至3.5_的范圍內(nèi)、優(yōu)選在2mm至3mm的范圍內(nèi)，和/或所述凸起的部分表面(12)的曲率半徑Rd基本上相當(dāng)于所述厚度d。
8.用于電動(dòng)機(jī)動(dòng)子(24)的絕緣片元件(22)，用于卷繞動(dòng)子繞組(18)，包括按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的環(huán)形元件(10)。
9.電動(dòng)機(jī)、尤其通用馬達(dá)，包括具有動(dòng)子繞組(18)的動(dòng)子(24)，具有至少一個(gè)按照以上權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的環(huán)形元件(10)。
10.電子工具機(jī)、尤其如角磨機(jī)、鉆機(jī)、鋸工具或類似物一樣的手持式電子工具機(jī)，包括按照權(quán)利要求9所述的電動(dòng)機(jī)。
【文檔編號(hào)】H02K3/38GK103688446SQ201280035624
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月18日
【發(fā)明者】J.埃夫勒, C.瓦格納, J.沙多, J.海因, J.格納 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司