手持式工具的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种手持式工具机（100），具有布置在一配设的壳体（110、115）中的、电子换向的驱动马达（114），所述驱动马达具有一带有转子轴（250）的转子（200），所述转子轴（250）以至少部分地基于制造公差的轴向间隙（260）能转动地支承在所述配设的壳体（110、115）中，并且在所述转子轴（250）上不能相对转动地布置至少一个位置传感器磁体（212）。所述位置传感器磁体（212）配设有套筒式的间隔件（211），用于减小所述轴向间隙（260）。
【专利说明】手持式工具机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种手持式工具机，具有一布置在配设的壳体中的、电子换向的驱动马达，所述驱动马达具有一带有转子轴的转子，其中所述转子轴以至少部分地基于制造公差的轴向间隙可转动地支承在所述配设的壳体中，并且在所述转子轴上不能相对转动地布置至少一个位置传感器磁体。
【背景技术】
[0002]开头所述类型的手持式工具机可以具有一布置在配设的工具壳体和/或马达壳体中的、电子换向的驱动马达，在所述驱动马达中设置一带有转子轴的转子。也称作是电枢或衔铁的转子通过至少一个不能相对转动地布置在所述转子轴上的驱动磁体产生一横向磁场，所述横向磁场与一以公知的方式产生的励磁场相互作用并且如此使所述转子转动，所述励磁场也叫做转动磁场。为了产生所述转动磁场，必须使一给所述驱动马达供电的电流换向。对此，在开头所述的手持式工具机的电子换向的驱动马达中，在所述转子轴上还不能相对转动地布置一位置传感器磁体。
[0003]现有技术的缺点在于，由制造引起，特别是基于制造公差，所述转子轴以一轴向间隙可转动地支承在配设的工具壳体和/或马达壳体中，用以产生在配设的、用于支承所述转子轴而设置的固定轴承和游动轴承之间的预设的间距，以便安装在壳体中。
【发明内容】
[0004]因此，本发明的目的在于，提出一种新式手持式工具机，其具有一布置在配设的壳体中的、电子换向的驱动马达，所述驱动马达具有一带有转子轴的转子，其中至少减小了所述转子轴在所述配设的壳体中的轴向间隙。
[0005]所述目的通过一种手持式工具机来实现，该手持式工具机具有一布置在配设的壳体中的、电子换向的驱动马达，所述驱动马达具有一带有转子轴的转子。所述转子轴以至少部分地基于制造公差的轴向间隙可转动地支承在所述配设的壳体中，并且在所述转子轴上不能相对转动地布置至少一个位置传感器磁体。所述位置传感器磁体配设有套筒式的间隔件，用于减小轴向间隙。
[0006]因此本发明能够实现，至少减小了开头所述的、所述转子轴在所述配设的壳体中的轴向间隙。因此，在所述手持式工具机的使用寿命内以及即使在施加轴向负荷的情况下、例如在手持式工具机掉落的情况下，也能够安全地以及可靠地确保了支承在所述壳体中的转子部件的位置保持。还能够安全和可靠地防止所述转子部件在配设的支承位置之间的轴向移动，从而转子部件持续地具有明确的、预设的轴向位置。由此在使用具有支承所述转子轴的驱动马达的手持式工具机的情况下，能够减小由于所述轴向间隙引起的机械噪音、在利用所述手持式工具机进行工作时的不准确性、作用到所述转子轴上的机械负荷以及作用到支承所述转子轴的部件上的机械负荷。
[0007]优选地，所述位置传感器磁体和所述套筒式的间隔件一体制成。[0008]因此，所述位置传感器磁体和所述套筒式的间隔件可以在一个工作周期中制造并且相应地固定在转子轴上，由此一方面实现了以最小的平均工作周期成本经济地生产所述驱动马达，并且另一方面将所述套筒式的间隔件通过所述位置传感器磁体同时固定在转子轴上。
[0009]根据一种实施方式，与所述套筒式的间隔件一体制成的位置传感器磁体按照注塑件的方式构造。
[0010]由此，所述位置传感器磁体可以与所述套筒式的间隔件在批量生产中进行制造。
[0011]根据一种实施方式，所述位置传感器磁体与不能相对转动地布置在所述转子轴上的驱动磁体通过相互接合的、具有彼此互补的几何形状的固定件连接。
[0012]以这种方式实现了在位置传感器磁体和驱动磁体之间的形状配合。通过所述形状配合防止了位置传感器磁体相对于驱动磁体扭转，并且如此确保了向所述驱动马达供给的驱动电流的持久的有效的电子换向。通过位置传感器磁体不能相对转动地固定在驱动磁体上，无需位置传感器磁体在传动轴上的其它不能相对转动的固定，所述固定常常仅能特别困难地且寿命短暂地例如可通过压配合实现。
[0013]根据一种实施方式，所述位置传感器磁体具有至少一个沿轴向取向的凸起，其接合到配属的、布置在所述驱动磁体上的、沿轴向取向的凹部中，其中所述凸起和所述凹部形成所述固定件。
[0014]因此能以简单的方式和方法实现位置传感器磁体在驱动磁体上的稳定的且可靠的形状配合的固定。
[0015]优选地，所述沿轴向取向的凸起和所述套筒式的间隔件构造在所述位置传感器磁体的相互背离的轴向端部处。
[0016]由此利用套筒式的间隔件不仅能够减小所述转子轴的轴向间隙，而且通过套筒式的间隔件相对于沿轴向取向的凸起的沿轴向背离的位置，在通过所述套筒式的间隔件的适当的轴向尺寸设计的情况下，也能够将沿轴向取向的凸起可靠地保持在驱动磁体中相应的沿轴向取向的凹部内，从而持久地确保了在驱动磁体和位置传感器磁体之间的形状配合。
[0017]根据一种实施方式，所述互补的几何形状形成一种形状配合，用于将所述位置传感器磁体防旋转地固定在所述驱动磁体上。
[0018]因此，能以简单的方式和方法实现了所述位置传感器磁体在所述驱动磁体上安全和可靠的固定。
[0019]优选地，所述转子具有铁芯，在所述铁芯上形成按照轴向穿孔的方式的、沿轴向取向的凹部。
[0020]所述轴向穿孔能够被置入到所述铁芯中用以减少材料、例如用于节省重量和节省成本，并且特别用于更好地引导一通过驱动磁体产生的磁通量。通过沿轴向取向的凹部形成在所述穿孔中，其同时也有利地用于转换所说明的手持式工具机。
[0021 ] 所述驱动磁体优选按照环形磁体的方式来构造。
[0022]因此，驱动磁体能够以比较少的磁性材料来制造，其中结合所述铁芯仍然能构造出用于驱动所述驱动马达的足够强的横向磁场。
[0023]此外，开头所述的目的也通过一种电子换向的驱动马达实现，该驱动马达具有一配设的壳体，其具有一带有转子轴的转子。所述转子轴以至少部分地基于制造公差的轴向间隙可转动地支承在所配设的壳体中，并且在所述转子轴上不能相对转动地布置至少一个位置传感器磁体。所述位置传感器磁体配设有一套筒式的间隔件，用于减小轴向间隙。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]本发明借助附图中示出的实施例在下面的描述中详细阐述。其中:
图1示出了根据一种实施方式的具有一插入式工具的手持式工具机的示意图，
图2示出了图1的手持式工具机的电子换向驱动马达的示意图，
图3示出了图2的位置传感器磁性单元的第一透视图，
图4示出了图2的位置传感器磁性单元的第二透视图。
【具体实施方式】
[0025]图1示出了示例性的手持式工具机100，其具有壳体110，该壳体具有手柄126。在壳体110中布置一说明性地由蓄电池组130供电的电驱动马达114、一传动装置118和一可选的冲击装置122。
[0026]根据一种实施方式，为了与电网无关地供电，所述手持式工具机100能够机械地且电地与所述蓄电池组130连接，并且具有例如能够通过锁定套筒190锁定的工具接纳装置150。所述工具接纳装置例如可以按照夹盘的方式或者按照所谓的插入-转动-坐置(SDS)接纳装置的方式构造。替代于此，代替所述工具接纳装置150，也可以设计成工具不可拆卸地固定在所述手持式工具机100上。
[0027]所述手持式工具机100示例性地设计成充电式冲击扳手或者说充电式冲击电改锥(Akku — Drehschlagschrauber)ο然而要指出，本发明并不限于充电式冲击扳手，而是能够在其中可使用驱动马达114的不同的手持式工具机中应用，例如在螺丝刀、钻式螺栓拧紧机、冲击钻孔机、研磨机、锯、铣床、抛光机等等的情况下，不论该手持式工具机是能够电地、也就是说与电网无关地利用蓄电池组130运行，还是能够与电网有关地运行。
[0028]说明性地，所述驱动马达114具有定子或定子部件117和转子或转子部件200，并且例如能够通过手动开关128来操作、也就是说接通和断开，并且所述驱动马达在本实施例中是电子换向马达、尤其是直流电机。优选地，所述驱动马达114能够以如下方式进行电子控制或调节:不仅能够实现可逆运行，也能够实现在所希望的转速方面的预设。电子换向的直流电机的工作方式和结构从现有技术中充分已知，因此这里为了说明书简洁起见不对其进行详细描述。
[0029]所述驱动马达114通过配属的马达轴116与传动装置118连接，所述传动装置将所述马达轴116的转动转换成布置在传动装置118和可选的冲击装置122之间的传动元件120、例如传动轴的转动。所述转换优选以如下方式进行:所述传动元件120相对于所述马达轴116以增大的转矩、但减小的转速进行转动。所述驱动马达114说明性地布置在马达壳体115中并且所述传动装置118布置在传动装置壳体119中，其中，所述传动装置壳体119和所述马达壳体115示例性地布置在壳体110中。
[0030]与所述传动元件120连接的、可选的冲击装置122示例性地是转动冲击装置或旋转冲击装置，其产生了具有高强度的冲击式转动脉冲并且传递到输出轴124、例如输出主轴上。示例性的冲击装置——利用其能够实现所述冲击装置122——在DE 20 2006 014 850Ul中进行描述，这里明确参照该专利文献，并且该文献的教导理解为本说明书的一部分，因此为了说明书简洁起见，不对冲击装置122进行详细描述。
[0031]在所述输出轴124上示例性地形成所述工具接纳装置150，其说明性地设置用于接纳具有外多变形耦联部的插入式工具。在此，所述工具接纳装置150示例性地构造用于接纳按照螺丝刀头套件的方式构造的插入式工具170，所述插入式工具具有柄部176，所述柄部具有一在轴向的端部区域178中构造的耦联部轮廓175，所述耦联部轮廓由所述柄部176的多边形横截面、特别是六边形横截面以及在所述柄部上例如按照DIN 3126-E6.3设置的、外部的环形槽179形成。
[0032]图2示出了图1的具有马达壳体115的驱动马达114,所述驱动马达配设有转子或转子部件200，所述转子或转子部件说明性地包括:至少一个具有转子芯或铁芯222的转子轴250、一布置在所述铁芯222上的驱动磁性单元220、一布置在所述转子轴250上的位置传感器磁性单元210以及一固定在所述转子轴250上的转子罩240，它们彼此不能相对转动地固定。在此，所述转子轴250说明性地可转动地保持在两个轴承230中，所述轴承在该实施例中设计成滚动轴承，替代于此也能以其它的轴承类型实现，例如借助于滑动轴承。
[0033]然而要指出，所述转子轴250仅示例性地可转动地支承在马达壳体115中布置的轴承230内并且并不限制本发明。如果壳体例如以所谓的“开放-框架构造方式实现，则转子轴也可以在图1的手持式工具机100的壳体110中可转动地支承在适当的支承位置上。相应地，在本发明的上下文中，所述转子轴250的可转动的支承不仅涉及在所述马达壳体115中的支承，也涉及在图1的手持式工具机100的壳体110中或者在任意其它的、配设的壳体中的支承。
[0034]所述驱动磁性单元220示例性地具有一也称为主磁体的环形磁体221，所述环形磁体不能相对转动地固定在所述铁芯222上。所述铁芯222沿轴向取向的凹部或穿孔223穿透。所述铁芯222在该实施例中设计成具有多个沿轴向相叠地分层的单板或叠片的板组。所述单板例如可以被冲裁，其中，所述穿孔223能够在冲裁所述单板时一起制成。在将所述单板组合成实现所述铁芯222的板组的情况下，所述单板例如如此彼此重叠放置，使得它们的穿孔223沿轴向完全重叠。然而要指出，所述铁芯222仅示例性地由单板构成并且不限制本发明。所述铁芯222可以十分普遍地由软铁材料构成并且例如代替单板也具有粉末冶金地压制的体。
[0035]在两个轴承230之一和驱动磁性单元220之间轴向地布置所述位置传感器磁性单元210，所述位置传感器磁性单元说明性包括套筒式的间隔件211和按照盘式磁体的方式构造的位置传感器磁体212。所述位置传感器磁体212具有转子接纳开口(图4中的215)，穿过所述转子接纳开口引导所述转子轴250，并且所述位置传感器磁体由磁性材料制成，该磁性材料例如沿转子轴250的轴向方向构成磁性的测量场。为了确定所述转子轴250的角位置，磁性的测量场可以由一配设的传感器元件270、例如霍尔传感器来检测，所述传感器元件在所述测量场的区域中相对于所述转子轴250不能相对转动地布置。例如所述传感器元件270在与所述位置传感器磁性单元210轴向地对置的轴承230的区域中固定在马达壳体115上，然而替代于此，例如也可以布置在一贴靠在所述轴承230上的印刷电路板上或布置在其它合适的位置处。
[0036]根据一种实施方式，所述驱动磁性单元220和所述位置传感器磁性单元210或所述位置传感器磁体212沿轴向相互形状配合地连接。为此，在所述位置传感器磁体212上构造、例如形成沿轴向取向的凸起213，所述凸起形状配合地接合到构造在所述铁芯222中的轴向穿孔223中并且如此防止了所述驱动磁性单元220相对于所述位置传感器磁体212的扭转。对此，所述凸起213和穿孔223说明性地形成相互接合的固定件，所述固定件具有彼此互补的几何形状。
[0037]为了避免在位置传感器磁性单元210和驱动磁性单元220之间的形状配合松开，可以将在所述位置传感器磁体212上的沿轴向取向的凸起213的轴向长度214构造得比所引起的轴向间隙260更大。
[0038]说明性地，位置传感器磁性单元210、驱动磁性单元220和转子罩240总体上具有一轴向长度，轴向长度以至少减小的、所引起的轴向间隙260小于两个轴承230之间的轴向间距。为了能够实现特别是基于制造公差的、但也可能是例如由制造或安装引起的轴向间隙260的减小、即最小化，在所述位置传感器磁体212上构造、例如形成套筒式的间隔件211，所述间隔件轴向地从位置传感器磁体212朝向相邻于所述位置传感器磁性单元210的轴承230突出。
[0039]套筒式的间隔件211和/或沿轴向取向的凸起213在该实施例中示例性地与位置传感器磁体212 —体制成，其中，这种类型的一体制成的位置传感器磁体210优选按照注塑件的方式构造。套筒式的间隔件211的形状应该如此选择，即套筒式的间隔件211能够自由地随单个地套装在转子轴250上的其它部件一起转动。因此在该实施例中，套筒式的间隔件211以未受限的方式具有空心柱体的形状。
[0040]通过套筒式的间隔件211，如前所述在图1的手持式工具机100的使用寿命内并且即使在施加轴向负荷的情况下、例如在手持式工具机100掉落的情况下，也能安全地且可靠地确保了支承在其壳体110中的转子部件200的位置保持。还能够安全和可靠地防止转子部件200在轴承230之间的轴向移动，从而使转子部件持续地具有明确的、预设的轴向位置并且即使在将轴向力施加到所述转子轴250上时也能够保持该轴向位置。
[0041]图3示出了图2的说明性地一体构造的位置传感器磁性单元210。图3明确示出了沿轴向取向的凸起213，其中，在此说明性地示出了三个沿轴向取向的凸起213。
[0042]图4示出了图2和3的位置传感器磁性单元210，用于明确示出套筒式的间隔件211和转子接纳开口 215。
【权利要求】
1.手持式工具机(100)，具有布置在一配设的壳体(110、115)中的电子换向的驱动马达(114)，所述驱动马达具有一带有转子轴(250)的转子(200)，其中所述转子轴(250)以至少部分地基于制造公差的轴向间隙(260)能转动地支承在所述配设的壳体(110、115)中，并且在所述转子轴(250)上不能相对转动地布置至少一个位置传感器磁体(212)，其特征在于，所述位置传感器磁体(212)配设有套筒式的间隔件(211)，用于减小所述轴向间隙(260)。
2.按照权利要求1所述的手持式工具机，其特征在于，所述位置传感器磁体(212)和所述套筒式的间隔件(211) —体制成。
3.按照权利要求2所述的手持式工具机，其特征在于，与所述套筒式的间隔件(211)一体制成的位置传感器磁体(212)按照注塑件的方式构造。
4.按照前述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述位置传感器磁体(212)与不能相对转动地布置在所述转子轴(250)上的驱动磁体(221)通过相互接合的固定件(213、223)连接，所述固定件具有彼此互补的几何形状。
5.按照权利要求4所述的手持式工具机，其特征在于，所述位置传感器磁体(212)具有至少一个沿轴向取向的凸起(213)，所述凸起接合到配属的、在所述驱动磁体(221)上设置的、沿轴向取向的凹部(223)中，其中所述凸起(213)和所述凹部(223)形成固定件(213、223)。
6.按照权利要求5所述的手持式工具机，其特征在于，所述沿轴向取向的凸起(213)和所述套筒式的间隔件(211)构造在所述位置传感器磁体(212)的相互背离的轴向端部处。
7.按照权利要求4至6中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述彼此互补的几何形状形成一种形状配合，用于将所述位置传感器磁体(212)防旋转地固定在所述驱动磁体(221)上。
8.按照权利要求5至7中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述转子(200)具有铁芯(222)，在所述铁芯上形成按照轴向穿孔的方式的、沿轴向取向的凹部(223)。
9.按照权利要求4至8中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述驱动磁体(221)按照环形磁体(221)的方式来构造。
10.电子换向的驱动马达(114)，其具有一配设的壳体(115)，其具有一带有转子轴(250)的转子(200)，其中所述转子轴(250)以至少部分地基于制造公差的轴向间隙(260)能转动地支承在所述配设的壳体(115)中，并且在所述转子轴(250)上不能相对转动地布置至少一个位置传感器磁体(212)，其特征在于，所述位置传感器磁体(212)配设有套筒式的间隔件(211)，用于减小所述轴向间隙(260 )。
【文档编号】H02K29/06GK103427582SQ201310197232
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2013年5月24日 优先权日:2012年5月25日
【发明者】M.贝卡瓦克, P.布达克 申请人:罗伯特·博世有限公司