電動手持機具的製作方法

2023-07-18 19:07:36

專利名稱：電動手持機具的製作方法
技術領域：
本發明涉及權利要求1所述的那類電動手持機具。
眾所周知，上述那類手持機具用直流電供電的電動機配有一個電樞，該電樞帶有一個風機葉輪。該風機葉輪用短的條狀的凸起部嚙合在該電樞的外部縱向延伸的槽中並與電樞粘接在一起。
其中這些凸起部只用來把風機葉輪抗扭地固定在電樞上，而電樞繞組則必須通過單獨的裝置固定在電樞的槽中。這一般是通過插入單獨的槽楔和／或通過滴入人造樹脂來實現的。人造樹脂固化並把電樞繞組固定在槽中，防止其掉出來。
在電動機尤其是蓄電池供電的電動機運行時引起的高溫導致繞組線的大的線膨脹，從而在徑向固定不夠好時會導致不希望的動平衡變化、大的振動和軸承磨損。此外，由於電動機的高溫使滴入形成的人造樹脂層很快破壞並失去對繞組的固定作用。
歐洲專利EP536162以及美國專利US2319194公開了這類風機葉輪或單獨的槽楔。
具有權利要求1所述特徵的本發明的優點是，風機這樣固定在電動機的電樞上，使它-象一般用槽楔那樣-將繞組這樣徑向地壓在電樞槽中，使繞組向內受壓和其位置不可能再發生變化。這樣，電動機即使在長期和苛刻使用後仍保持很平穩的運行，這是因為一次進行的動平衡保持不變和繞組的位置沒有改變的緣故。
此外，由於繞組線徑向向裡受壓，電樞具有一個明顯較小的慣性矩，所以手持機具的刀具在電動機接通後可較快加速，或在電動機停止後可較快停止。
由於風機由一個基體組成，該基體呈環形、且厚度低於寬度，即做成扁平形狀，其中風機葉片軸向從扁平側伸出，風機用塑料注射成型特別簡單，而且造價低廉，因為簡化了鑄模。
還由於作為電樞槽楔使用的凸起部軸向平行並以電樞槽的相同的角距布置在環行基體上，所以風機葉輪製作簡單並容易安裝在電樞上。
由於風機葉片徑向向外和向裡經環形基體並同時軸向向後穿過其端部伸出，所以風機在氣流方向具有很小的橫斷面和很小的氣流阻力，這就提高了電樞的冷卻效率。
由於風機葉片是平面的和角形的尤其是四角形的，所以風機葉片製作特別簡單或風機葉輪的造價特別低廉。
由於風機葉片面向基體的徑向的裡側徑向向內和向前傾斜延伸，為風機葉片裡側相對於電樞或相對於電樞繞組提供了一個有利的軸向距離。這就改善了電動機的通風和冷卻效果。
由於風機葉輪的凸起部至少是電樞槽的一半長，所以對電樞繞組在電樞槽中在運行時最大危險的部位例如用槽楔時的徑向支撐或壓緊效果最為有效，因為在電樞中心，由於高的轉速尤其是在大的發熱時，由於離心力引起的繞組的偏轉最大。但這些凸起部比一般現有的槽楔短，這些槽楔分別幾乎延伸電樞槽的整個長度。
由於電樞在兩端面帶有一個風機葉輪，該葉輪的軸向凸起部徑向向裡固定電樞繞組，所以進一步改善了冷卻效果，並使電樞繞組在電樞槽整個長度延伸的徑向內得到了固定。
下面結合附圖所示的一個實施例來詳細說明本發明。
附圖表示

圖1本發明手持機具的一個縱斷面；圖2該手持機具的電動機的立體圖；圖3圖1手持機具的轉子的立體視圖；圖4本發明轉子的部分縱斷面；圖5本發明風機葉輪的縱斷面；圖6本發明風機葉輪的背面圖；圖7在軸向凸起部範圍內的風機葉輪的部分放大的背面圖；圖8帶有風機嵌入凸起部的電樞槽範圍內的電樞橫斷面；圖9本發明轉子的單個電樞鐵心。
圖1用縱斷面表示的手持機具10是一個蓄電池供電的手持螺絲扳手，它的外殼11在下部具有一個手槍式的手柄12，在該手柄上裝有一個用來接通和斷開電開關14用的按鈕13。該開關通過電線15和電插塞連接器16與蓄電池19可拆卸地連接。
從手持機具10的外殼11的前端伸出一個卡盤18，用以抗扭地卡住螺絲板手或鑽頭。
開關14通過電插頭接點17與一臺直流傳動電動機20連接。該電動機的旋轉運動由電動機20的電樞軸24經電樞軸24的小齒輪23傳遞到齒輪傳動25上或傳遞到從動軸180上並由此而傳遞到卡盤18上。
圖2表示傳動電動機20的細節，它的用鋼板卷邊工藝製成的獨立的電動機外殼29可從圖中清楚看出，該電動機外殼直接包住一個在圖中未詳細示出的、由永久磁鐵組成的定子並在其前端裝有電樞22的電樞軸24的軸頸31。
在傳動電動機20觀察方向的左前方範圍可看出風機34的風機葉片38的稜邊，在傳動電動機20運行時，這些稜邊引起強力通風，從而使定子和電樞22冷卻。
電插頭接點17軸向伸出傳動電動機20的外殼11，這些接點配有電線15(圖1)。
圖3表示從後面看去的電樞22的立體視圖，在該電樞的前端，通過電樞繞組26的形成後部的繞組端部27，該繞組從相應的電樞槽30進入對應的電樞槽30中。圖中可清楚看出電樞軸24，該電樞軸支承著由5個電樞槽30界定的5個電樞鐵芯疊片28、風機葉輪34及其基體36，該基體支承風機葉片38以及一共5個嵌入鐵芯槽30中作為槽楔用的兩個風機臂40。
圖4表示電樞22的部分縱斷面，圖中清楚示出，電樞軸24是一個光滑的連續的圓柱形部件。圖中還可清楚看出電樞繞組26的分布和電樞鐵芯疊片28上電樞槽30入口和出口區內電樞22兩端的繞組端部27的形狀。還可看出，一個整流子32與電樞繞組26的電連接並朝電樞軸24構成一個同心的壓緊圓筒。其中，用銅製成的徑向向外的區域包住一個金屬的導電部件，該部件支承在一個用塑料製成的套筒狀的絕緣中間部件或包住該部件，而中間部件本身則包住電樞軸24的端部。
還可清楚看出風機臂40槽楔狀的嚙合在電樞槽30中及其齊平地過渡在基體36中。此外，風機葉片38徑向向裡和向外伸出基體36的矩形的形狀以及面向繞組端部27的斜面37都可清楚看出。
沿觀察方向從電樞22的右下段看去，基體36的形狀是寬的扁平的環，並可看出風機臂40徑向向裡支承在電樞繞組26上並對該電樞繞組徑向向裡施壓。
圖5表示風機葉輪34的縱斷面，其中又可清楚看出它的基體36、風機葉片38的四方形的部分為梯形的形狀和橫斷面為稜柱形的風機臂40的多個稜邊的形狀。
圖6表示風機臂40端部和基體36或風機葉片38後端上的風機葉輪34的背面圖。
圖7表示在風機臂40範圍內圖6所示風機葉輪34的基體36的放大背面圖。圖中可清楚看出風機臂40的橫斷面呈燕尾形。由於它的稜柱形狀，風機臂40可徑向向外楔在電樞槽30的槽壁35上並徑向向裡楔在電樞槽30的電樞繞組上，所以該風機臂不會徑向向外脫開，因而保持永不丟失的固定。
每個風機臂40用其橫斷面下部呈V形的、徑向向裡伸出的內表面支承在圖8未示出的電樞繞組上並由此無間隙地擠壓在電樞槽30中。
前述全部特徵都在圖8中體現出來一個朝風機臂40延伸的、壓入電樞槽30範圍內的電樞鐵芯疊片28中的槽39使風機臂40以不破壞就不能拆卸地方式保持永久連接，所以即使在電樞鐵芯疊片28嚴重發熱的情況下，風機臂40的熱塑性塑料也不會脫落。
此外，從圖8還可看出，電樞槽30徑向向裡擴大成繞組通道，並塗有電絕緣層41。
圖9表示電樞鐵芯疊片28的橫斷面或單個電樞鐵心的俯視圖。從圖中可清楚看出5個弓形段28、5個電樞槽30、5個繞組通道33和分別對置的兩個槽側壁35。
權利要求
1．帶有一個外殼(12)的電動手持機具尤其是手持螺絲扳手(10)，在該外殼中裝有一臺帶一個電樞(22)的、尤其是直流供電的電動機(20)，其中，電樞(22)設置有電樞槽(30)，以便安裝用繞組線(33)製成的電樞繞組(26)，電樞槽具有槽側壁(35)，在電樞(22)上固定了一個帶凸起部(40)的風機(34)，它嚙合在電樞槽(30)中，其特徵為，凸起部(40)徑向向裡支承在電樞繞組(26)的沿電樞槽(30)延伸的繞組線(37)上，並作為槽楔使用。
2．按權利要求1的手持機具，其特徵為，凸起部(40)防止徑向移動，特別以燕尾形嚙合在槽(30)中的方式固定在電樞(22)上。
3．按權利要求2的手持機具，其特徵為，風機(34)由一個基體(36)組成，該基體呈環形，該環的厚度小於寬度，且其風機葉片(38)軸向伸出並固定在基體(36)上。
4．按權利要求1或2的手持機具，其特徵為，在環形基體(36)上的凸起部(40)軸向平行並象電樞(22)的電樞槽(30)那樣，以相同的角距布置。
5．按前述權利要求任一項的手持機具，其特徵為，凸起部(40)至少是電樞槽(30)的一半長度。
6．按權利要求1的手持機具，其特徵為，風機(34)的基體(36)背部齊平地支承在電樞(22)特別是電樞鐵心疊片(28)的端面。
7．按權利要求1的手持機具，其特徵為，風機(34)布置在電樞(22)的整流子一側。
8．按權利要求1的手持機具，其特徵為，電樞(22)在兩端帶有一個風機(34)。
9．按權利要求1的手持機具，其特徵為，風機葉片(38)徑向向外和向裡經基體(36)和軸向向後經基體(36)的端面伸出。
10．按權利要求1的手持機具，其特徵為，風機葉片(38)呈角形尤其是呈四角形。
11．按權利要求1的手持機具，其特徵為，帶徑向內稜邊(37)的風機葉片(38)的內稜邊相對於繞組端部(27)傾斜向前延伸。
全文摘要
帶有一個外殼(12)的電動手持機具尤其是手持螺絲扳手(10),在該外殼中裝有一臺帶一個電樞(22)的、尤其是直流供電的電動機(20),其中電樞設置有帶槽側壁(35)的外槽(30),以便安裝用繞組線(33)製成的電樞繞組(26),在電樞上固定了一個用凸起部(40)嚙合在槽(30)中的風機(34),由於凸起部徑向向裡支承在電樞繞組的沿電樞槽延伸的繞組線上並作為槽楔使用,所以這種電動手持機具運行比較平靜、比較堅固、壽命較長,而且造價較低。
文檔編號H02K3/487GK1279146SQ0011845
公開日2001年1月10日 申請日期2000年6月29日 優先權日1999年6月29日
發明者R·西蒙 申請人:星蒂拉公開股份有限公司