ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С УСТАНОВОЧНЫМ УСТРОЙСТВОМ
ELECTRIC MOTOR WITH ADJUSTMENT DEVICE

Настоящее изобретение относится к электроприбору согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.
Из уровня техники уже известен электроприбор, имеющий корпус.Электроприбор имеет далее установочный узел, который предназначен для размещения приводного элемента и на котором при этом непосредственно расположен двигательный узел.
В настоящем изобретении предлагается электроприбор, прежде всего ручная машина, в частности перфоратор, имеющий корпус, двигательный узел с корпусом двигателя и установочный узел, предназначенный для размещения по меньшей мере одного приводного элемента.
Согласно изобретению двигательный узел соединен с установочным узлом обоймой, выполненной в виде втулкообразной или стаканообразной детали, охватывающей двигательный узел и предназначенной для закрепления двигательного узла на установочном узле. В данном контексте под "установочным узлом" прежде всего подразумевается узел, который предназначен для размещения и/или крепления приводных элементов, например, для размещения двигательного узла, приводного вала, ствола перфоратора и/или иных, рассматриваемых специалистом в данной области как целесообразные элементов, которые преобразуют вращательное движение вала, соответственно приводной момент двигателя, и/или который в предпочтительном варианте образован крепежным или установочным фланцем, прежде всего промежуточным фланцем электроприбора. Под термином "предназначен" подразумевается прежде всего "специально сконструирован" и/или "специально рассчитан". В предпочтительном варианте двигательный узел помимо корпуса двигателя имеет также по меньшей мере один двигатель, прежде всего электродвигатель, и/или вал двигателя, при этом двигатель и/или его вал по меньшей мере частично окружены/окружен корпусом двигателя. Как указано выше, под "обоймой" подразумевается стакано- или втулкообразная деталь, которая предназначена для закрепления двигательного узла на установочном узле и/или для соединения двигательного узла с установочным узлом и которая дополнительно к корпусу двигателя охватывает последний. Предлагаемое в изобретении решение обеспечивает возможность конструктивно простого модульного размещения элементов, прежде всего двигательного узла, внутри установочного узла, который, кроме того, обеспечивает особо эффективную защиту двигательного узла от нежелательного попадания в него пыли и/или влаги. Помимо этого предлагаемое в изобретении решение обеспечивает возможность особо простого монтажа двигательного узла, который при этом сначала помещают в обойму и затем вместе с ней крепят к установочному узлу. Тем самым удается эффективно избежать непосредственного крепления двигательного узла к корпусу электроприбора. Электроприбор в предпочтительном варианте представляет собой электрический инструмент, прежде всего ручную машину.
В одном из вариантов осуществления изобретения обойма имеет по меньшей мере один крепежный узел, предназначенный для закрепления двигательного узла и/или установочного узла, благодаря чему обеспечивается возможность особенно предпочтительного, компактного крепления обоймы к двигательному узлу и/или установочному узлу. Под "крепежным узлом" в данном контексте прежде всего подразумевается узел, который за счет особой формы и/или расположения специальных крепежных средств предназначен для закрепления двигательного узла и/или установочного узла.
Еще один вариант, в котором крепежный узел имеет по меньшей мере одно крепежное средство для осевого стопорения двигательного узла, обеспечивает тем самым возможность беззазорного в осевом направлении крепления двигательного узла и прежде всего возможность беззазорной передачи приводного момента от двигательного узла на вал, например, на промежуточный вал, и/или на иные, рассматриваемые специалистом в данной области как целесообразные передаточные элементы и/или приводные элементы. С этой целью в наиболее предпочтительном варианте крепежное средство предназначено для не требующего применения специального инструмента крепления двигательного узла к обойме и/или для разъемного соединения между собой двигательного узла и обоймы, которое обеспечивает возможность быстрой и конструктивно простой замены двигательного узла при его выходе из строя и для реализации которого можно использовать прежде всего образованное стопорным элементом и/или байонетным элементом крепежное средство и/или иные крепежные средства, которые могут рассматриваться как целесообразные для выполнения подобной функции. Под "осевым направлением" при этом прежде всего подразумевается направление, проходящее вдоль оси вращения вала двигательного узла. Под "байонетным элементом" в данном контексте прежде всего подразумевается крепежный элемент, который во взаимодействии с другим крепежным элементом путем комбинации из прямолинейного входного движения и последующего поворотного движения относительно этого другого крепежного элемента обеспечивает стопорение на этом крепежном элементе, соответственно закрепление им.
В следующем варианте осуществления изобретения корпус двигателя имеет по меньшей мере один соответствующий крепежному средству на обойме стопорный элемент и/или байонетный элемент, благодаря чему обеспечивается возможность конструктивно простого закрепления двигательного узла на обойме.
Еще один вариант, в котором крепежный узел имеет по меньшей мере одно крепежное средство для стопорения двигательного узла в окружном направлении, обеспечивает возможность дешевого, простого и конструктивно компактного стопорения двигательного узла в окружном направлении. Под "окружным направлением" при этом подразумевается направление, которое относительно двигательного узла прежде всего проходит вокруг оси вращения его вала в перпендикулярной ей плоскости.
Особо простое с конструктивной точки зрения крепежное средство для стопорения двигательного узла в окружном направлении позволяет далее получить вариант, в котором крепежное средство образовано проходящим в осевом направлении ребром.
Следующий вариант, в котором крепежный узел имеет по меньшей мере одно крепежное средство для скрепления с установочным узлом, обеспечивает возможность эффективного закрепления двигательного узла обоймой на установочном узле. В наиболее предпочтительном варианте при этом крепежное средство образовано стопорным элементом, благодаря чему прежде всего обеспечивается возможность закрепления двигательного узла на установочном узле без использования для этого специального инструмента. Помимо этого крепежный узел для скрепления обоймы с установочным узлом и крепежный узел для скрепления обоймы с двигательным узлом могут быть выполнены за одно целое на обойме.
Еще один вариант, в котором установочный узел имеет по меньшей мере один выполненный конической формы элемент геометрического замыкания для центрирования обоймы, обеспечивает возможность конструктивно простого закрепления, соответственно центрирования двигательного узла внутри установочного узла. Выполненный конической формы элемент геометрического замыкания в предпочтительном варианте образует проходящую в направлении установки, сужающуюся установочную часть установочного узла. Преимущество еще одного варианта, в котором обойма также имеет выполненный конической формы элемент геометрического замыкания, состоит в возможности обеспечить простыми средствами точно пригнанное введение двигательного узла в обойму и его беззазорное крепление в ней.
Следующий вариант, в котором обойма имеет по меньшей мере один охлаждающий канал для охлаждения двигательного узла, обеспечивает возможность особо компактного расположения охлаждающего канала. Такой охлаждающий канал в предпочтительном варианте предназначен для прохождения по нему охлаждающей среды, прежде всего воздуха. Охлаждающий канал предпочтительно при этом ориентировать вдоль направления теплопередачи между двигательным узлом и обоймой и/или располагать на обращенной от двигательного узла стороне обоймы, например, при наличии у обоймы теплопроводящих свойств.
Преимущество еще одного варианта, в котором обойма имеет стенку с по меньшей мере одним воздуховпускным отверстием в ней, состоит в возможности обеспечить прохождение воздуха через промежуточное пространство между обоймой и двигательным узлом в целях его охлаждения.
Преимущество следующего варианта, в котором обойма имеет установочную часть для размещения электроники двигателя, состоит в возможности сокращения количества отдельных деталей, монтажного пространства, затрат на сборку и издержек, связанных с размещением и креплением двигательного узла. Указанную установочную часть для размещения электроники двигателя предпочтительно располагать с обращенной от двигательного узла стороны обоймы, чтобы отдельные компоненты электроники двигателя можно было при их выходе из строя заменять с особо низкими затратами на разборку и сборку. Помимо этого для охлаждения электроники двигателя может эффективно использоваться охлаждающий узел для охлаждения двигательного узла, например, охлаждающий канал, проходящий под электроникой двигателя, соответственно обоймой. Под "электроникой двигателя" в данном контексте прежде всего подразумевается электроника, предназначенная для управления двигателем и/или его регулирования и/или настройки при работе электроприбора.
Преимущество еще одного варианта, в котором обойма имеет установочную часть, в которой по меньшей мере частично расположен вентилятор двигательного узла, состоит в возможности конструктивно простыми средствами сократить количество отдельных деталей, монтажное пространство, затраты на сборку и издержки, связанные с креплением вентилятора. Установочную часть для размещения в ней вентилятора в предпочтительном варианте можно при этом выполнять за одно целое с установочной частью обоймы для размещения в ней двигателя, соответственного двигательного узла.
Краткое описание чертежей
Другие преимущества изобретения вытекают из последующего описания со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи. На этих чертежах представлены различные варианты осуществления изобретения. На чертежах, в их описании и в формуле изобретения различные отличительные особенности изобретения представлены в тех или иных конкретных сочетаниях между собой. Очевидно, однако, что все такие отличительные особенности изобретения можно рассматривать и по отдельности, а также их можно комбинировать между собой в иных, технически реализуемых сочетаниях. На прилагаемых к описанию чертежах, в частности, показано:
на фиг.1 - вид сбоку электроприбора, выполненного в виде, перфоратора,
на фиг.2 - вид в аксонометрии фрагмента электроприбора с установочным узлом и двигательным узлом,
на фиг.3 - вид в разрезе фрагмента установочного узла с двигательным узлом,
на фиг.4 - еще один вид в разрезе фрагмента установочного узла с двигательным узлом,
на фиг.5 - вид в аксонометрии изображенной на фиг.2-4 обоймы,
на фиг.6 - схематичный вид сбоку двигательного узла и установочного узла с выполненным по другому варианту крепежным узлом,
на фиг.7 - вид в аксонометрии выполненной по другому варианту обоймы и
на фиг.8 - вид в аксонометрии фрагмента электроприбора с выполненным по другому варианту установочным узлом и с двигательным узлом.
Описание вариантов осуществления изобретения
На фиг.1 показан электроприбор 10 в виде (электрической) ручной машины. Такая ручная машина выполнена в виде перфоратора и имеет корпус 66 и расположенное в передней части 68 приспособление 70 для крепления не показанного на чертеже рабочего инструмента. Для создания приводного момента ручная машина имеет двигательный (приводной) узел 12. Помимо этого для установки, соответственно для крепления двигательного узла 12 ручная машина имеет внутри установочный узел 16. Приводной момент, развиваемый двигательным узлом 12, передается на рабочий инструмент через передаточный механизм 72 ручной машины.
На фиг.2-4 показан установочный узел 16 ручной машины со смонтированным на нем двигательным узлом 12. Установочный узел 16 предназначен для размещения передаточных элементов и/или приводных элементов и образован промежуточным фланцем ручной машины. С обращенной от двигательного узла 12 стороны 74 установочный узел 16 имеет стаканообразный установочный элемент 76, предназначенный для размещения приводного элемента, образованного стволом перфоратора, и/или образованного ударным механизмом приводного элемента ручной машины (фиг.2). Помимо этого с обращенной от двигательного узла 12 стороны 74 на промежуточном фланце расположен еще один приводной элемент.Этот приводной элемент образован приводным валом 18, который при работе ручной машины передает развиваемый двигательным узлом 12 приводной момент на другие, не показанные на чертежах передаточные элементы.
Двигательный узел 12 состоит из электродвигателя 78, его корпуса 14 и вентилятора 64 и обоймой 20 соединен с установочным узлом 16 (фиг.2-4). Обойма 20 выполнена цилиндрической формы и образует охватывающую установочную часть 62 для двигательного узла 12. В собранном с обоймой 20 состоянии двигательного узла 12 обойма 20 охватывает двигательный узел 12 в окружном направлении 42. Внутри охватывающей установочной части 62 обоймы 20 с обращенной от установочного узла 16 стороны 80 двигательного узла 12, соответственно корпуса 14 двигателя расположен вентилятор 64. Вентилятор 64, который при работе двигательного узла 12 приводится во вращение валом 82 электродвигателя 78, предназначен для охлаждения электродвигателя 78, соответственно для его защиты от нежелательного перегрева. Помимо этого в своей обращенной к вентилятору 64 части 84 обойма 20 имеет отверстие 86 в цилиндрической стенке 52, через которое пропущен силовой кабель 90 для электропитания двигательного узла 12 (фиг.2 и 4).
Для закрепления двигательного узла 12 на обойме 20 она имеет крепежный узел 22, который расположен в обращенной к установочному узлу 16 части 114 и имеет несколько крепежных средств 26, 28 для стопорения двигательного узла 12 в осевом направлении 92 (фиг.3 и 5). Осевое направление 92 ориентировано в основном параллельно валу 82 двигателя двигательного узла 12, соответственно параллельно монтажному направлению 94, в котором двигательный узел 12 при его сборке с обоймой 20 вставляют в нее. Каждое из крепежных средств 26, 28 образовано при этом стопорным элементом, имеющим крючкообразную форму. Стопорные элементы расположены при этом в окружном направлении 42 обоймы 20 с угловым смещением друг относительно друга на обращенной радиально внутрь поверхности 96. Каждый из стопорных элементов имеет, кроме того, по стопорному скосу 98, который ориентирован наклонно к цилиндрической стенке 52 обоймы 20, и обращенную радиально внутрь часть, а также обращенную в монтажном направлении часть. Для закрепления двигательного узла 12 корпус 14 двигателя двигательного узла 12 имеет соответствующие стопорным элементам обоймы 20 ответные стопорные элементы 30, каждый из которых образован стопорным углублением, при этом такие стопорные углубления имеют по соответствующей стопорным элементам наклонной поверхности 102, благодаря которым обеспечивается контакт между стопорными элементами на обойме 20 и стопорным элементом 30 на корпусе 14 двигателя по поверхности максимальной площади. Стопорные углубления имеют в окружном направлении 42 ширину, которая несколько, однако максимум на 20% больше ширины крючкообразных стопорных элементов на обойме 20, благодаря чему наряду со стопорением двигательного узла 12 в осевом направлении 92 одновременно обеспечивается его стопорение в окружном направлении 42. В принципе, однако, стопорные элементы 30 на корпусе 14 двигателя, соответственно стопорные углубления могут быть образованы круговой канавкой.
Крепежный узел 22 имеет, кроме того, другие крепежные средства 36, 38, 40 для стопорения двигательного узла 12 в окружном направлении 42 внутри обоймы 20. Каждое из таких крепежных средств 36, 38, 40 образовано проходящим в осевом направлении 92 ребром, каждое из которых расположено на обращенной радиально внутрь поверхности 96 обоймы 20. Такие ребра проходят в основном по всей длине обоймы 20 (фиг.3). Корпус 14 двигателя двигательного узла 12 в свою очередь имеет проходящие в осевом направлении 92 ответные желобчатые углубления, которые во взаимодействии с указанными ребрами обеспечивают застопоренное от проворачивания закрепление двигательного узла 12 внутри обоймы 20. В принципе, однако, возможно и обратное исполнение с расположением крепежных средств 36, 38, 40 в виде ребер на корпусе 14 двигателя двигательного узла 12, а желобчатых углублений - па обращенной радиально внутрь поверхности 96 обоймы 20.
В монтажном направлении 94 перед крепежным узлом 22 в цилиндрической стенке 52 обоймы 20 выполнены воздуховпускные отверстия 54, через которые может поступать воздух для охлаждения двигательного узла 12. Воздух при этом всасывается вентилятором 64 при работе двигательного узла 12 и движется против монтажного направления 94 по охлаждающим каналам 56. Охлаждающие каналы 56 ограничены при этом в окружном направлении 42 проходящими в осевом направлении ребрами, а в радиальном направлении - обоймой 20 и двигательным узлом 12 (фиг.2-5).
Для монтажа двигательного узла 12 его обращенной от вентилятора 64 стороной 104 вставляют в монтажном направлении 94 в обойму 20 до заскакивания выполненных на ней стопорных элементов в стопорные углубления на корпусе 14 двигателя. Проходящие в осевом направлении 92 ребра при этом дополнительно обеспечивают направленное перемещение двигательного узла 12 в процессе его помещения в обойму. Стопорные элементы на обойме 20 и стопорные элементы 30 на корпусе 14 двигателя стопорят двигательный узел 12 на обойме 20, не допуская его перемещение против монтажного направления 94. Вентилятор 64 двигательного узла 12 имеет корпус 106, который в смонтированном состоянии двигательного узла 12 прилегает к обращенной от установочного узла 16 стороне 108 обоймы 20 и при этом не допускает утапливание двигательного узла 12 в обойму 20 на слишком большое расстояние (фиг.3 и 4).
Для крепления обоймы 20 к установочному узлу 16 она имеет еще один крепежный узел 24 с крепежными средствами 44, 46, 48, образованными соответствующими стопорными элементами (фиг.4 и 5). Такие стопорные элементы расположены на обращенной радиально наружу поверхности 112 обоймы 20 и выполнены крючкообразной формы. Помимо этого в другом варианте осуществления изобретения в принципе возможно и иное выполнение крепежных средств 44, 46, 48, например, в виде байонетных элементов, резьбовых элементов и/или иных крепежных средств 44, 46, 48, которые могут рассматриваться как целесообразные для выполнения подобной функции. Крючкообразные стопорные элементы расположены на обращенной к установочному узлу 16 части 114 обоймы 20 и для крепления входят в предназначенные для этого стопорные отверстия 116 установочного узла 16, со стенками которых стопорные элементы образуют соединение с геометрическим и силовым замыканием. Стопорные отверстия 116 расположены на установочной втулке 118 установочного узла 16, которая проходит в осевом направлении 92 с обращенной к двигательному узлу 12 стороны 120 установочного узла 16. Для стопорения обоймы 20 вместе с двигательным узлом 12 в окружном направлении 42 стопорные отверстия установочного узла 16 выполнены несколько, однако не более чем на 20% шире стопорных элементов на обойме 20.
Установочный узел 16 имеет далее на обращенной радиально внутрь поверхности 122 установочной втулки 118 выполненный конической формы элемент 50 геометрического замыкания, и поэтому установочная втулка 118 образует сужающуюся установочную часть 124, охватывающую обойму 20 вместе с двигательным узлом 12 (фиг.2 и 3). Такая установочная часть 124 обеспечивает при установке обоймы 20 возможность ее простого центрирования и обеспечивает контакт с обоймой 20 по поверхности большой площади, для чего обойма в свою очередь имеет соответствующий сужающейся установочной части 124 элемент 110 геометрического замыкания, сужающийся в монтажном направлении 94. Для закрепления обоймы 20 вместе с двигательным узлом 12 на установочном узле 16 на двигательный узел 12 с обращенной к установочному узлу 16 стороны 104 надето охватывающее двигательный узел в окружном направлении 42 кольцо 126 круглого сечения, которое предназначено для припасованного и беззазорного закрепления обоймы 20, соответственно двигательного узла 12 на установочном узле 16 и наличие которого обеспечивает в смонтированном состоянии создание предварительного натяга в посадке между установочным узлом 16 и двигательным узлом 12 вместе с обоймой 20. В смонтированном состоянии двигательный узел 12 опирается на установочный узел 16 исключительно через обойму 20, соответственно элемент геометрического замыкания и крепежные узлы 22, 24, а обращенная к установочному узлу 16 часть двигательного узла 12 консольно выступает в пространство внутри ручной машины. Вместо кольца 126 круглого сечения для припасованного и беззазорного закрепления обоймы 20, соответственно двигательного узла 12 на установочном узле 16 в другом варианте осуществления изобретения можно использовать эластичный фасонный элемент и/или иные элементы или детали, которые могут рассматриваться как целесообразные для выполнения подобной функции.
На фиг.6-8 представлены другие варианты осуществления изобретения. Во всех вариантах остающиеся в основном неизменными детали и элементы в принципе обозначены одними и теми же позициями. Последующее описание ограничено в основном отличиями от показанного на фиг.1-5 варианта, при этом касательно остающихся неизменными деталей, элементов, отличительных особенностей и функций можно сослаться на описание показанного на фиг.1-5 варианта осуществления изобретения.
На фиг.6 показан двигательный узел 12 ручной машины вместе с обоймой 20, которая в монтажном направлении 94 перекрывает обращенную к установочному узлу 16 часть двигательного узла 12. Для скрепления двигательного узла 12 с обоймой 20 она имеет крепежный узел 22 с крепежными средствами 26, 28, образованными байонетными элементами (фиг.6 и 7). Каждый из таких байонетных элементов образует на обращенной радиально внутрь поверхности 96 обоймы 20 по направляющему пазу для образованного байонетным элементом 32, 34 выступообразного крепежного средства на двигательном узле 12. Направляющий паз для введения в него выступообразного крепежного средства сначала ориентирован в монтажном направлении 94, а после входного участка 130 изменяет свое направление примерно на 90° и проходит затем поперечно монтажному направлению 94, что обеспечивает возможность поворота двигательного узла 12 вокруг своей оси относительно обоймы 20. Для установки выступообразного крепежного средства в стопорящее положение направляющий паз еще раз изменяет свое направление примерно на 90° и в завершение проходит против монтажного направления 94, соответственно параллельно своему входному участку 130, при этом направляющий паз в радиальном направлении ограничен цилиндрической стенкой 52 обоймы 20, а против монтажного направления 94 - ограничителем 128 на обойме 20.
На фиг.8 показан фрагмент ручной машины с установочным узлом 16, двигательным узлом 12 и обоймой 20. Обойма 20 имеет дополнительную установочную часть 58 для размещения электроники 60 двигателя. Эта установочная часть 58 расположена на обращенной радиально наружу поверхности 112 цилиндрической стенки 52 обоймы 20, и поэтому электроника 60 двигателя эффективно охлаждается воздухом, движущимся по охлаждающим каналам 56, которые проходят между обоймой 20 и двигательным узлом 12.