在具有电子换向驱动电动机（20）的手持式工具机中，所述驱动电动机具有设有电动机绕组（222）的定子（202）和设有永磁体（241）的转子（204），所述永磁体（241）具有轴向延长部（243），所述轴向延长部构造用于实现对所述转子（204）的相应的转动位置的检测。
1.手持式工具机（10），其具有电子换向驱动电动机（20），所述驱动电动机具有设有电动机绕组（222）的定子（202）和设有永磁体（241）的转子（204），其特征在于，所述永磁体（241）具有轴向延长部（243），所述轴向延长部构造用于实现对所述转子（204）的相应的转动位置的检测。
2.根据权利要求1所述的手持式工具机，其特征在于，所述电动机绕组（222）布置在设有多个定子齿（223）的定子芯（221）上，其中所述永磁体（241）具有比配属于所述定子齿（223）的轴向长度（224）长出了所述轴向延长部（243）的轴向长度（245）。
3.根据权利要求1或2所述的手持式工具机，其特征在于，所述永磁体（241）在所述定子齿（223）的区域内具有径向指向的磁化（262），并且在所述轴向延长部（243）的区域内具有轴向指向的磁化（244）。
4.根据权利要求3所述的手持式工具机，其特征在于，所述轴向延长部（243）配备有至少一个传感元件（252），用于检测所述轴向延长部（243）的轴向指向的磁化（244）。
5.根据权利要求4所述的手持式工具机，其特征在于，所述传感元件（252）布置在所述轴向延长部（243）的轴向指向的磁化（244）的区域中。
6.根据上述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述转子（204）具有转子芯（242）。
7.根据权利要求6所述的手持式工具机，其特征在于，所述永磁体（241）径向布置在所述转子芯（242）上，并且所述转子芯（242）具有相当于配属于所述定子齿（223）的轴向长度（224）的轴向长度（224）。
8.根据权利要求6所述的手持式工具机，其特征在于，所述永磁体（241）径向布置在所述转子芯（242）上，并且所述转子芯（242）具有相当于属于所述永磁体（241）的轴向长度（245）的轴向长度（245）。
9.电子换向驱动电动机（20），其具有设有电动机绕组（222）的定子（202）和设有永磁体（241）的转子（204），其特征在于，所述永磁体（241）具有轴向延长部（243），所述轴向延长部构造用于实现对所述转子（204）的相应的转动位置的检测。
10.用于对用于电子换向驱动电动机（20）的永磁体（241）进行磁化的方法，所述驱动电动机具有设有电动机绕组（222）的定子（202）和设有永磁体（241）的转子（204），其中所述永磁体（241）构造用于实现对所述转子（204）的相应的转动位置的检测，其特征在于将设有至少一个电导体（270）的、软磁的金属芯（341）布置在所述永磁体（241）上，其中所述至少一个电导体（270）在所述永磁体（241）的周面（370）上成对地构成了至少近乎与轴线平行的导轨（271、272），所述导轨至少从所述永磁体（241）的第一轴向端部（274）延伸至所述永磁体（241）的第二轴向端部（275），在所述第二轴向端部上所述导轨（271、272）环状地（273）相互连接，其中所述导轨（271、272）跨越所述第二轴向端部（275）搭接；并且在所述永磁体（241）的第一轴向端部（274）上对所述电导体（270）脉冲式地通电，以至少在所述永磁体（241）的第二轴向端部（275）的区域中产生轴向指向的磁化（244）。
手持式工具机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种具有电子换向驱动电动机的手持式工具机，所述驱动电动机具有设有电动机绕组的定子和设有永磁体的转子。
背景技术
[0002] 由现有技术公开了手持式工具机，所述手持式工具机具有电子换向驱动电动机，所述电子换向驱动电动机具有设有电动机绕组的定子和设有永磁体的转子，其中所述电动机绕组和永磁体在转动驱动转子轴时相互作用。为了检测所述转子的相应的转动位置和/或转速，在所述以下被称为EC-电动机（Electronical Commutated Motor）的驱动电动机中设有传感装置，所述传感装置包括不可转动地布置在转子轴上的位置探测器磁体和霍尔传感器，所述霍尔传感器构造用于检测并分析所述位置探测器磁体的磁场。
[0003] 现有技术的弊端在于，这种传感装置非常昂贵，这导致了在EC-电动机和由此相应的手持式工具机的制造和装配过程中产生更高的费用，并且因此降低了EC-电动机或者手持式工具机的经济效益。
发明内容
[0004] 由此发明任务在于，提供一种新的具有电子换向驱动电动机的手持式工具机，所述电子换向驱动电动机在其制造和维修方面更经济并且能够更快速且更简单地进行装配。
[0005] 该问题通过具有电子换向驱动电动机的手持式工具机解决，所述驱动电动机具有设有电动机绕组的定子和设有永磁体的转子。所述永磁体具有轴向的延长部，所述延长部构造为用于实现对转子的相应的转动位置的检测。
[0006] 本发明由此实现了提供具有电子换向驱动电动机的手持式工具机，在所述电子换向驱动电动机中能够省去单独的附加的位置探测器磁体，从而使驱动电动机能够由更少的零件制造并由此更为经济且可靠。
[0007] 根据一种实施方式，所述电动机绕组布置在设有多个定子齿的定子芯上，其中所述永磁体具有比配属于所述定子齿的轴向长度长出了所述轴向延长部的轴向长度。
[0008] 因此，所述轴向延长部能够以简单的方式和方法从驱动电动机运行时由定子的电动机绕组产生的驱动磁场的作用区域中抽离，从而能够例如通过用于检测转子相对于定子的位置的霍尔传感器尽可能无干扰地检测通过轴向延长部形成的、轴向指向的磁化。
[0009] 优选的是，所述永磁体在定子齿的区域内具有径向指向的磁化并且在轴向延长部的区域内具有轴向指向的磁化。
[0010] 通过这种方式，在使用了轴向指向的磁化的情况下安全并且可靠地避免了在检测转子的相应的转动位置时由永磁体提供的、基于径向指向的磁化的驱动磁场的干扰影响。
[0011] 根据一种实施方式，所述轴向延长部至少配备了一个传感元件，用于检测所述轴向延长部的轴向指向的磁化。
[0012] 因此，所述轴向延长部的轴向指向的磁化能够通过不复杂且成本低廉的构件来检测。
[0013] 优选的是，所述传感元件布置在轴向延长部的轴向指向的磁化区域内。
[0014] 因此，能够确保对所述轴向延长部的轴向指向的磁化进行稳定且具有鲁棒性的检测。
[0015] 优选的是，所述转子具有转子芯。
[0016] 因此提供了更简单且更功能更可靠的转子。
[0017] 根据一种实施方式，所述永磁体径向布置在转子芯上，并且所述转子芯具有相当于配属于定子齿的轴向长度的轴向长度。
[0018] 本发明由此能够提供一种节省材料且因此成本低廉的转子芯。
[0019] 根据一种实施方式，所述永磁体径向布置在转子芯上，并且所述转子芯具有相当于配属于永磁体的轴向长度的轴向长度。
[0020] 因此，所述轴向延长部的轴向指向的磁化的磁场线通过转子芯加强，从而能够改善其通过传感元件的检测。
[0021] 此外，为了解决所述问题，使用了电子换向驱动电动机，所述驱动电动机具有设有电动机绕组的定子和设有永磁体的转子。所述永磁体具有轴向延长部，所述轴向延长部构造用于实现对转子的相应的转动位置的检测。
[0022] 所述驱动电动机能够扩展布置在根据从属权利要求所给出的手持式工具机中的驱动电动机的特征。
[0023] 此外，为了解决所述问题，使用了对用于电子换向驱动电动机的永磁体进行磁化的方法，所述驱动电动机具有设有电动机绕组的定子和设有永磁体的转子，其中所述永磁体构造用于实现对转子的相应的位置的检测。所给出的方法包括将设有至少一个电导体的、软磁的金属芯布置在所述永磁体上，其中所述至少一个电导体在所述永磁体的周面上成对地构成了至少近乎与轴线平行的导轨，所述导轨至少从所述永磁体的第一轴向端部延伸至所述永磁体的第二轴向端部，在所述第二轴向端部上所述导轨环状地相互连接，其中所述导轨跨越所述第二轴向端部搭接；并且在所述永磁体的第一轴向端部上对所述电导体脉冲式地通电，以至少在所述永磁体的第二轴向端部的区域中产生轴向指向的磁化。
附图说明
[0024] 根据附图中示出的实施例在随后的说明中对本发明进行详细阐述。其中：图1示出具有根据一种实施方式的电子换向驱动电动机的手持式工具机的示意图；
图2示出穿过图1中设有永磁体的驱动电动机的简化的纵向剖视图；并且
图3示出用于磁化图2中的永磁体的结构的透视图。
具体实施方式
[0025] 图1示例性地示出了具有根据一种实施方式的电子换向驱动电动机20的手持式工具机10。从图解来看，所述手持式工具机10具有带有手柄16的工具壳体14以及工具容纳部12，并且示例性地为了不依赖电网地供电能够与蓄电池组18形成机械和电连接。
[0026] 所述手持式工具机10在此示例性地构造为蓄电池-转动冲击式旋拧器。但还是要指出，本发明并不局限于蓄电池-转动冲击式旋拧器，而是能够应用于可使用所述驱动电动机20的不同的电动工具、例如打孔锤、旋拧器、钻孔机、冲击式打孔机、锯、铣机、磨机、园艺工具等中，而不取决于所述电动工具能够不依赖电网地利用蓄电池组18运行还是依赖电网运行。
[0027] 在所述工具壳体14中示例性地布置了由蓄电池组18供电的驱动电动机20、传动装置22和冲击装置24。所述驱动电动机20根据一种实施方式按照EC-电动机、尤其是小型电动机或最小型电动机的形式构造并且例如能够通过手动开关26来操作、即接通和断开。优选如此电子控制或者调节所述驱动电动机20，从而既能够实现可逆运行，还能够在所期望的转速和/或转矩方面进行预设。所述驱动电动机20的功能性和示例性的构造在图2中进一步描述。
[0028] 从图解来看，所述驱动电动机20通过配属的电动机轴28与传动装置22连接，所述传动装置将电动机轴28的转动转化为设置在传动装置22与冲击装置24之间的驱动件30、例如驱动轴的转动。所述转化优选这样实现，即所述驱动件30相对于电动机轴28以增加的转矩、然而降低的转速旋转。所述驱动电动机20和传动装置22示例性地根据所谓的开放式框架结构布置在工具壳体14中，也可以替代地根据所谓的罐状结构布置在单独的电动机和传动装置壳体中，所述罐状结构本身又能够布置在工具壳体14中等。
[0029] 所述与驱动件30连接的冲击装置24例如是转动或旋转冲击装置，所述冲击装置以高强度产生冲击式的转动脉冲并且传导到驱动轴32、例如驱动主轴上。在所述驱动轴32上设有工具容纳部12，所述工具容纳部优选构造用于容纳附加工具并且根据一种实施方式不仅能够与具有外耦接部的附加工具、例如螺丝刀连接，还可以与具有内耦接部的附加工具、例如套筒扳手连接。从图解来看，所述工具容纳部12能够与具有外多边耦接部36的附加工具34连接或者与具有内多边耦接部的附加工具连接。所述附加工具34示例性地构造为具有图解来看设计为六边耦接部的外多边耦接部36的螺丝刀，所述外多边耦接部布置在工具容纳部12中。这种螺丝刀充分被现有技术公开，从而在此为了说明的简洁性而省去了详细说明。
[0030] 图2示出了图1中设有电动机轴28的驱动电动机20。此外，所述驱动电动机图解来看还具有定子202，例如与电动机轴28不可转动地连接的转子204可转动地支承在所述定子上，其中所述电动机轴28构成配属于转子204的转子轴。
[0031] 根据一种实施方式，在所述电动机轴或转子轴28上不可转动地保持转子芯242，所述转子芯例如构造为板材组件。也就是说，所述转子芯242由一堆冲压的圆形的而非其他标准的板材制成，所述板材沿电动机轴28的轴向方向叠加并且被保持在所述电动机轴上。在所述转子芯242上还径向布置了称之为永久磁体的、图解来看空心柱状的永磁体241，所述永磁体至少局部区域地具有径向指向的磁化262并且优选按照环形磁体的形式构造。
[0032] 所述转子204和定子202布置在配属于驱动电动机20的壳体210中，所述壳体如图1中所示可由图1中的工具壳体14构造并且图解来看在所述壳体上固定用于可转动地支承电动机轴或者转子轴28的第一转动轴承220和第二转动轴承230。所述转动轴承220、230能够以本领域技术人员已知的方式例如构造为滚动轴承。在所述壳体210中还固定了定子芯221，定子齿223从所述定子芯径向向内伸出。在图2的剖视图中仅能看出所述定子齿223中的两个。
[0033] 在所述定子齿223上例如设有驱动电动机20的电动机绕组222。通过在图1中的手持式工具机10运行时对所述电动机绕组222进行通电形成了驱动磁场261，利用所述驱动磁场能够驱动转子204。在此，所述驱动磁场261与永磁体241的径向指向的磁化262如此共同作用，从而将转矩从定子202施加到转子204上，从而使得转子204相对于定子202转动。
[0034] 根据一种实施方式，在此为了检测转子204的相应的转动位置设有至少一个传感元件252，所述传感元件例如布置在固定在壳体210中的传感板坯251上。所述传感元件252具有例如至少一个并且通常三个霍尔传感器并且用于检测感应磁场，所述感应磁场在本实施方式中由永磁体241产生，为此所述永磁体241具有轴向延长部243，所述轴向延长部设有轴向指向的磁化244用于形成感应磁场，由此还更进一步到达较后的位置。基于所述感应磁场，传感元件252例如以本领域技术人员所已知的方式和方法产生电压信号并且将其发送到分析电路中，所述分析电路由压力信号推导出转子204相应的转动位置用于继续对电动机绕组222通电并由此产生驱动磁场261。
[0035] 所述轴向延长部243示例性地由以下方式构造，即永磁体241的轴向长度245大于定子齿223的轴向长度224，其中所述定子齿223和永磁体241在轴向端侧大概轴向平齐地布置在其面向传感元件252的侧面上。在此，在本实施方式中，所述转子芯242具有例如一轴向长度，所述轴向长度与定子齿223的轴向长度224相等。然而例如，所述转子芯242也可以具有在定子齿223的轴向长度224与永磁体241的轴向长度245之间的范围内的任意一个轴向长度。
[0036] 图3示例性地示出了用于磁化图2中的驱动电动机20的永磁体241的方法。在此，在第一步骤中，在永磁体241上布置设有至少一个电导体270的软磁的金属芯341。所述至少一个电导体270在永磁体241的周面370上成对地形成至少近乎与轴线平行的导轨271、272。所述导轨至少从永磁体241的第一轴向端部274延伸至永磁体241的第二轴向端部275，在所述第二轴向端部上所述导轨271、272环状地273相互连接，其中所述导轨271、
272跨越第二轴向端部275搭接。
[0037] 在第二步骤中，在永磁体241的第一轴向端部274处对所述电导体270脉冲式地通电，以至少在永磁体241的第二轴向端部275的区域内产生轴向指向的磁化或者感应磁场244。在此还形成了应用于驱动图2中的转子204的、径向指向的磁化262。
[0038] 然而要指出的是，所述通电能够任意构成，只要其保持在单极上。因此，所述通电能够是时间上恒定的或时间上变化的直流电流。然而尤其优选的是，如上所述利用电流脉冲实现所述通电，因为这样能够利用最小的能量耗费实现尽可能大的磁化。
[0039] 为了简化所述方法，图解来看构造为空心柱状或管状的永磁体241由铁磁材料制成，所述铁磁材料能够易于磁化并由此易于磁饱和。为此合适的材料例如是软铁、具有低碳成分的钢、具有硅添加物的钢、镍铁合金、钴铁合金或者纯铁。替代方案是，永磁体241的原材料还可以是硬磁材料。在所述情况下，永磁体241例如在强磁场的环境中被压成空心柱状或者管状并且在高温下被烧结。所述强磁场对硬磁材料进行定向，从而形成径向和轴向的磁化262及244，然而所述磁化首先又在烧结过程中消失并且随后能够通过如上所述的方法被重新激活。
