(57)【要約】電気モータ（２０）を介して駆動され、電気モータ（２０）が円板状のリングセグメントもしくは積層板（３２）から形成される整流子（２８）を有する手持工作機械において、少なくとも１つの積層板（３２）が少なくとも中央の切欠き（４２，４４，４６）を有することで、接触火花の形成がより確実に阻止されている。
2006524979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気モータ（２０）を介して駆動される手持工作機械であって、電気モータ（２０）が整流子（２８）を有し、該整流子（２８）が円板状のリングセグメントもしくは積層板（３２）から形成されている形式のものにおいて、整流子（２８）の積層板（３２）が少なくとも中央の切欠き（４２，４４，４６）を有し、孔あき板を形成していることを特徴とする、電気モータ式駆動装置を有する電動式の手持工作機械。
【請求項２】
前記切欠き（４２）が細長い、請求項１記載の手持工作機械。
【請求項３】
前記切欠き（４２）が、閉じた薄い残留壁を有する圧刻部として構成されている、請求項２記載の手持工作機械。
【請求項４】
前記切欠きが貫通する切欠きとして構成されている、請求項２記載の手持工作機械。
【請求項５】
前記切欠き（４４，４６）が、積層板（３２）の２つの向き合った扁平側を整合して貫通している、請求項１記載の手持工作機械。
【請求項６】
前記切欠き（４２，４４，４６）が楕円形である、請求項５記載の手持工作機械。
【請求項７】
積層板（３２）が中央の切欠き（４２）の他に縁切欠き（４８）を有し、該縁切欠き（４８）が縁端部に台形の輪郭を与え、ひいては積層板（３２）にアンビル状の輪郭を与えている、請求項１記載の手持工作機械。
【請求項８】
１つの積層板（３２）の切欠き（４２，４４，４６）の上側の領域が作業回転数と作業温度とで、炭素ブラシ（３０）と接触する面がほぼ平面を形成するように当該領域が変形するように構成されている、請求項１記載の手持工作機械。
【請求項９】
前記積層板（３２）の外端部が送風機として用いられかつ冷却空気流を前記積層板（３２）を通して発生させる、請求項１記載の手持工作機械。
【請求項１０】
前記切欠き（４２，４４，４６）を通して冷却空気流が導かれる、請求項１記載の手持工作機械。
【請求項１１】
中央の切欠き（４２）及び／又は縁切欠き（４８）を通して、特に予荷重をかけることのできるリングアンカ（４０）が係合する、請求項１記載の手持工作機械。
【請求項１２】
整流子（２８）を形成する積層板パッケージの複合が、各積層板（３２）の片側にて中央の切欠き（４２）の領域にあってそれぞれ隣接する積層板（３２）の他方の側における中央の切欠き（４２）内に突入する管片状の突出部によって安定化されており、各積層板（３２）の片側と隣接する積層板（３２）の他方の側との間に絶縁材（３４）が位置している、請求項１記載の手持式工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項1の上位概念に記した電動式の手持工作機械に関する。
【０００２】
背景技術
ＥＰ３５０８５５号には電動式手持工作機械のためにも使用できるユニバーサルモータのための整流子が公知である。この整流子の積層板はフラットな長方形の輪郭を有し、その短辺側にU字形の切欠きを有しており、この切欠き内には積層板をリング状に結束するリングアンカが配置可能である。その他の点では、積層板はビーム状に形成され、整流子を保持する電気モータのほぼ３００００ｒ／ｍｉｎの運転回転数で、比較的に強い、個々の積層板を外へ曲げる力に晒される。この結果、整流子は炭素ブラシに向いた外面に平らな円筒形の輪郭を持たなくなり、傾向的に円弧状のコンベックスな輪郭を有するようになる。これにより、湾曲した整流子外面と平らな炭素ブラシとの間の接触面積は著しく減少させられ、炭素ブラシと整流子との間で火花が形成される頻度が高まる。この場合には整流子も炭素ブラシも光弧における高い温度によって著しい磨耗もしくは損傷に晒される。
【０００３】
公知の電動式手持工作機械用のモータ整流子においては、高回転数での変形を、リング状に結束されて整流子を形成する積層板を半径方向で内方へ予荷重をかけたリングで保持して防止することが試みられている。しかし、この配置では部分的な成果しか挙げることができず、公知の整流子は記述した処置にも拘らず変形を十分には防止できず、製作費及び組立費が高くつく。
【０００４】
発明の利点
これに対し請求項1の特徴を有する本発明は整流子が最高回転数でも感じるほどには変形せず、したがって炭素ブラシに対し光弧の少ない接触を保証する。これにより炭素ブラシと整流子との磨耗は減少し、該当する電気モータの寿命は長くなる。又、より多くの電気的なエネルギが作業出力に変換され、熱に変換される量が少なくなるので電気モータの効率は改善される。しかも、光弧の発生が少なくなることで無線及びラジオ周波数での妨害が減少させられ、電動手持工作機械の雑音防止が簡易化されるか節減される。
【０００５】
少なくとも中央の切欠きを整流子積層板が有していることによって、整流子積層板は形状の安定したビーム成形体を形成し、このビーム成形体は高い半径方向加速力に基づく、長手方向軸線に対し横方向に向けられた変形力に対し高い変形もしくは曲げ抵抗を発揮し、重量の減少に基づき周知の整流子積層板よりもわずかな変形力にしか晒されない。
【０００６】
前記切欠きが中心にて横方向で積層板を通って延びていることによって、リング状に整流子に結束された積層板パッケージを通ってリング状の通路が形成され、この通路を通って冷却空気が案内されるかもしくは積層板の中央にて半径方向内方へ予荷重をかけ、回転数が高い場合にも積層板が半径方向外方へわずかにしか変形できないようにする別のリングアンカが係合できるようになる。
【０００７】
又、前記切欠きが圧刻されておりかつ薄い残留壁厚さが残されることによって積層板の材料構造が硬化されると共にプロイールの形成に基づき形状強度が改善される。
【０００８】
又、前記切欠きが窓状の、積層板を完全に貫通する透し開口として形成されていることにより、整流子内には循環する、重量を減ずるリング通路が形成される。このリング通路は整流子を結合するための接着剤もしくはプレス材料の分配を従来の解決策に較べて改善する。
【０００９】
又、前記切欠きが長手方向でビーム状の積層板を通って延びていることにより、この積層板は内実の積層板よりも軽く、少なくとも同様に形状安定である。各積層板の重量が小さいことにより作用する慣性力は小さくなり、半径方向の加速が高い場合に積層板もしくは整流子の変形が少なくなる。
【００１０】
又、中央の前記切欠きが楕円形であるか楕円形に形成された多角形例えば8角形であることによって、当該積層板は特に形状の安定した成形体を形成する。
【００１１】
又、積層板が両端に付加的な、開放した横切欠きを有していることによって、積層板の端部領域は傾向的に中実の積層板よりも一層明確に半径方向外方へ変形することができる。これは積層板の中央領域が外方へ湾曲することに抗して作用し、該中央領域が炭素ブラシの接触領域にて平らに維持される。端部領域は外部から内部へ増大する横断面を有し、ひいては増大する曲げ強度を有しているので、遠心力に基づく半径方向外方への端部領域の変形は減少させられる。さらに中空室の領域にてプレス材料もしくは接着剤はより良好に分配される。
【００１２】
又、ビーム状の積層板の端部が送風機羽根を形成していることによって付加的な冷却空気流が整流子を巡ってもしくは整流子を通って流れ、整流子は、改善された冷却に基づき、本発明による整流子を備えた電機モータの効率をはっきりと改善する。
【００１３】
さらに前記切欠きを通して冷却空気流が導かれることにより、個々の積層板、ひいては整流子全体が冷却可能である。これにより蓄熱及び電気モータの加熱は阻止される。
【００１４】
さらに中央の横切欠きを通して、予荷重のかけられたリングアンカが係合することによって半径方向の加速が高い場合の積層板の変形が防止される。
【００１５】
さらに横切欠きが各積層板の一方の側へ折り曲げ部を形成していることにより、リング複合体おける積層板は特に安定した変形に強い構造体を形成する。
【００１６】
さらに積層板が接触ラグとして役立つ外側の端部に送風機羽根を備えていることによりモータの冷却は整流子領域で改善される。
【００１７】
以後、１実施例に基づき本発明を図面に用いて説明する。
【００１８】
図1はユニバーサルモータを有する手持工作機械の縦断面図。
【００１９】
図２は整流子の立体的な縦断面図。
【００２０】
図３は本発明による整流子の横断面図。
【００２１】
図４は本発明の整流子の別の長手方向断面図。
【００２２】
図５は整流子の個々の積層板を示した図。
【００２３】
図６は個々の積層板の別のヴァリエーションを示した図。
【００２４】
図７は個々の積層板のさらに別のヴァリエーションを示した図。
【００２５】
実施例
図１は偏心研磨機として構成された手持工作機械１０の縦断面図である。手持工作機械１０の段付きシリンダ状のケーシング１２は、垂直に延びる長手方向軸線１３を有している。ケーシング１２からは長手方向軸線１３に対しほぼ直角に半径方向外方へ主ハンドグリップ１４と、反対方向に、つまり前方へ補助ハンドグリップ１８とが延びている。主ハンドグリップ１４の下側には手持工作機械を接続遮断するために設けられた、図示されていないスイッチのキー１６が位置している。
【００２６】
ケーシング１２の中央にはもしくは長手方向軸線１３を中心としては、電気モータ２０が配置されている。電気モータ２０のステータ２２はケーシング１２により遊びなく取囲まれかつ固定されており、電気モータ２０の中央のロータ２４は半径方向外方へ延びるロータ薄板２６で装備された中央のロータ軸２５から構成されている。ロータ薄板２６は図示されていない電気的な巻線コイルで覆われており、この巻線コイルは公知の形式で整流子２８と電気的に接続されている。整流子２８はロータ２４の上端部にてロータ軸２５上に支承されている。ロータ軸２５の端部はケーシング１２に固定された軸受２９に回転可能に支承されている。整流子２８は反対側にて２つの炭素ブラシ３０と接触させられている。これらの炭素ブラシ３０はばね３１で半径方向内方へ予荷重がかけられて整流子２８に支えられている。
【００２７】
整流子２８はリングを成すように相互に結合された積層板３２から構成されている。積層板３２相互間には、わずかな中間スペースを形成する電気的な絶縁体３４で間隔が与えられている。ロータ軸２５は駆動軸３６として下方へ継続し、そこで図示されていないベンチレータ及び研磨皿３８を回転駆動する。
【００２８】
図２には本発明による整流子２８の１実施例が単体として示されている。この図面によっては管状の絶縁層４３によって取囲まれている中心の保持シリンダ４１をベースとした整流子２８の構成が明確である。管状の絶縁層４３の周囲には、細長い、幅の狭い、横断面がＶ字形である積層板３２からリング状のパッケージが構成されている。各積層板３２は外側へ直角に折り曲げられたフック５０に移行している。このフック５０は図示されていないロータ巻線の導電体と接続するための接触ラグとして役立つ。扁平で細長い各積層板３２は次の積層板３２に隣接して半径方向で平らである、電気的な絶縁層３４を保持している。各積層板３２は両端に溝状の縁部切欠き４８を有し、この縁部切欠き４８には予荷重のかけられたリングアンカ４０が係合する。このリングアンカ４０は個々の積層板３２を半径方向内方へ保持シリンダ４１に予荷重をかけて保持する。これにより少なくとも整流子薄板３２の端部が高い運転回転数、例えば約３００００ｒ／ｍｉｎで、高い半径方向加速に基づき、半径方向外側へ保持シリンダ４１又は絶縁層４３から遊離することが阻止される。中央の切欠き４２と外側の積層板端部４５の台形の構成とによって各積層板
３２にはその中央及び端部領域がロータの高回転数でも大きくは半径方向外方へ湾曲しないように強化された形が与えられている。これにより積層板３２は最高回転数でも外側が平らにもしくは直線的に保たれ、炭素ブラシ３０の直線的な接触面に対する好適な電気的接触が保証され、コンベックスな長手方向の湾曲が線接触、ひいては強められた火花形成を惹起することがなくなる。
【００２９】
図３には整流子２８の横断面が示されている。この場合、横断面がＶ字形である積層板３２はリング状の構造体に結束されていることが判り、垂直な絶縁層３４とロータ側のフック５０も図示されている。フック５０は冷却のために付加的な送風機羽根の形状に圧刻された面を備えている。すべての積層板３２は長手方向の切欠き４４，４６を備えている。該切欠き４４，４６は積層板全体を貫き、顕著に改善された形状安定性を付与するかもしくは積層板の重量を軽減する。
【００３０】
図４には整流子２８０の別の実施例の縦断面が示されている。該整流子２８０の保持管４１０はアンダカットされた溝４１１を備えている。この溝４１１内には管状の絶縁層４３０が係合しかつ固持される。積層板３２から成るリング状のパッケージは接触ラグとして役立つフック５０と中央の切欠き４２とを保持している。積層板３２には絶縁層４３０が注型成形され、絶縁層４３０が縁切欠き４８に侵入することで積層板３２は固持される。
【００３１】
積層板３２は外側の端部に、整流子の領域でのモータ冷却を改善するために送風機羽根５２を保持している。
【００３２】
図５には積層板３２の詳細、つまり積層板３２のＶ字形の横断面とその縁部切欠き４８もしくは中央切欠き４２と長手方向切欠き４４，４６とが示されている。さらに側面は圧刻された角張った凹部を有している。この凹部は積層板３２の構造を一層強化し、各絶縁層３４との形状接続による結合を改善する。
【００３３】
図６には台形の積層板端部を端部領域４５に有する積層板の１実施例が示されている。この場合、中央の横方向に延びる切欠き４２はほぼ６角形を形成し、この切欠き４２と縁部切欠き４８との間には別の横方向に延びる小さな３角形の透し孔５５が配置されている。さらに下側の長手方向縁には材料ウェブ６６に向き合って３角形のノッチ６０が設けられている。
【００３４】
図７にはほぼ図５の積層板３２と合致する積層板３２００が示されている。この積層板３２００は図５の積層板３２とは異なって一端に送風機羽根５２を有する、接触ラグとして役立つフック５０を有し、他方の外側端部に整流子範囲における冷却を改善するために別の送風機羽根５２を有している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ユニバーサルモータを有する手持工作機械の縦断面図。
【図２】整流子の立体的な縦断面図。
【図３】本発明の整流子の横断面図。
【図４】本発明の整流子の別の長手方向断面図。
【図５】整流子の積層板の１実施例を示した図。
【図６】整流子の積層板の別のヴァリエーションを示した図。
【図７】積層板のさらに別のヴァリエーションを示した図。
【符号の説明】
【００３６】
１０  手持工作機械、  １２  ケーシング、  １３  長手方向軸線、  １４  主ハンドグリップ、  １６  キー、  １８  補助ハンドグリップ、  ２０  電気モータ、  ２２  ステータ、  ２４  ロータ、  ２５  ロータ軸、  ２６  ロータ薄板、  ２８  整流子、  ２９  軸受、  ３０  炭素ブラシ、  ３１  ばね、  ３２  積層板、  ３６  駆動軸、  ３８  研磨皿、  ４０  リングアンカ、  ４１  保持シリング、  ４２  切欠き、  ４３  絶縁層、  ４４  長手方向切欠き、  ４５  外側の端部、  ４６  長手方向切欠き、  ４８  縁部切欠き、  ５０  フック、  ５２  送風機羽根、  ５５  通し開口、  ６０  ノッチ、  ６６  材料ウェブ、  ２８０  整流子、  ４１０  保持管、  ４１１  溝、  ４３０  絶縁層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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