Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor nach der im Ober begriff von Anspruchl näher definierten Art.

Ein gattungsgemäßer Elektromotor ist aus der DE 10 2007 060 01 1 A1 bekannt.

Die WO 2007/028684 A1 beschreibt einen Elektromotor mit einem Stator und einem mit einer Welle drehfest verbundenen Rotor. Die Welle ist in einem Lager gelagert, das in einem Lager schild aufgenommen ist. Zwischen dem Lagerschild und der Welle ist ein Luftspalt vorgesehen, der einen Teil der Wärmeleitung aus dem Rotor übernimmt.

Ein weiterer Elektromotor ist aus der DE 10 2016 123 272 A1 bekannt.

Die DE 10 2014 202 187 A1 beschreibt einen ähnlichen Elektromotor, der eine Kühleinheit zur Kühlung der Antriebseinheit oder der Elektronikeinheit des Elektromotors vorgesehen ist.

Aus der WO 2017/173075 A1 ist ein weiterer bürstenloser Elektromotor mit einem einteilig mit dem Rotorpaket ausgebildeten, aus einem Kunststoffmaterial bestehenden Lüfter bekannt.

Solche bürstenlosen, einen mit Permanentmagneten bestückten Rotor aufweisende Elektromo toren sind häufig gekapselt, um den Rotor vor Verschmutzung, insbesondere durch Metallstaub, der von den Permanentmagneten angezogen wird, zu schützen. Aufgrund von Ummagnetisie rungseffekten im Rotor und durch den Wärmeübergang aus dem Stator in den Rotor erwärmt sich der Rotor bei solchen Elektromotoren meist recht stark. Besonders problematisch ist dabei, dass mit steigender Leistung des Elektromotors auch die Temperatur des Rotors steigt und dass die sich dadurch innerhalb des Elektromotors ergebenden hohen Temperaturen die Per manentmagnete schädigen können. Durch die beschriebene Kapselung des Motors und insbe sondere des Rotors ist es sehr schwierig, den Rotor auf einer akzeptablen Temperatur zu hal ten.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen sind meist entweder recht aufwändig was die Kühlung des Rotors angeht oder sie weisen eine unzureichende Kapselung des Rotors auf, so dass dieser anfällig für Verschmutzungen ist, was dessen Lebensdauer verringern kann.

Zum allgemeinen Stand der Technik bezüglich der Kühlung von Elektromotoren wird außerdem auf die WO 2006/072 489 A1 , die EP 0425 492 B1 , die WO 2009/059 863 A1 , die DE 21 2013 000 108 U1 oder die DE 10 2007 012 395 A1 verwiesen. Teilweise sind in diesen Dokumenten auch nicht bürstenlose Motoren beschrieben.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen bürstenlosen Elektromotor zu schaffen, bei dem eine Überhitzung des Rotors vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Das erfindungsgemäße, an dem Rotorpaket angebrachte Wärmeableitelement stellt sicher, dass bei einer sich während des Betriebs ergebenden Erwärmung des Rotors die Wärme zuver lässig abgeführt und dadurch eine Überhitzung des Rotors vermieden wird.

Durch die zwischen dem Wärmeableitelement und dem mit dem Stator verbundenen Bauteil vorhandene Spaltdichtung wird verhindert, dass Verunreinigungen, wie beispielsweise Metall stäube, zu dem Rotor gelangen können. Dadurch ist eine Kapselung des Rotors gegeben, ohne dass eine Überhitzung befürchtet werden muss.

Dadurch, dass die Spaltdichtung zwischen dem Wärmeableitelement und einem mit dem Stator verbundenen Spulenkörper gebildet ist, werden vorhandene Bauteile sinnvoll genutzt, so dass kein zusätzlicher Kostenaufwand zur Bildung der Spaltdichtung erforderlich ist.

Um eine besonders große Wärmemenge aus dem Rotor abführen zu können, kann des Weite ren vorgesehen sein, dass das Wärmeableitelement aus einem Material mit einer hohen Wär meleitfähigkeit besteht.

Hierbei hat es sich als bezüglich der Ableitung von Wärme aus dem Rotor einerseits und einer geringen Masse des Elektromotors andererseits als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Wärmeableitelement aus Aluminium besteht.

Eine konstruktiv besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, kann darin bestehen, dass das Wärmeableitelement an einer Planfläche des Rotorpakets angebracht ist.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Wärmeableitelement mit einem Lüfterrad verbunden oder einteilig mit einem Lüfterrad ausgebildet ist. Durch die Kopplung des Lüfterrads mit dem Wärmeableitelement ergibt sich eine wesentliche Vergrößerung der Oberfläche des Wärmeab- leitelements, so dass eine entsprechend größere Wärmemenge aus dem Rotor abgeführt wer den kann. Diese Wärmeabfuhr aus dem Rotor lässt sich noch weiter erhöhen, wenn das Lüfterrad aus ei nem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit besteht.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen dem mit dem Stator verbun denen Bauteil und dem Wärmeableitelement zur Bildung der Spaltdichtung 0,05 bis 1 mm, vor zugsweise 0,3 bis 0,6 mm, beträgt. Eine derartige Größe der Spaltdichtung verhindert einerseits das Eindringen von Verunreinigungen in den Bereich des Rotors und ermöglicht zum anderen die Durchströmung von Luft, so dass die Kühlung des Rotors gewährleistet ist.

Ein Elektrohandwerkzeuggerät mit einem erfindungsgemäßen Elektromotor ist in Anspruch 8 angegeben.

Ein solches Elektrohandwerkzeug, das beispielsweise als Winkelschleifer ausgebildet sein kann, kann aufgrund der oben beschriebenen guten Abfuhr von Wärme aus dem Elektromotor mit sehr hohen Leistungen betrieben werden.

Um die Belüftung innerhalb des Elektrohandwerkzeuggeräts zu verbessern, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass zwischen dem Stator und einem den Stator umgebenden Gehäuse ein Luftspalt vorhanden ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei bung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie aus den Unteransprüchen.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe, wie "umfassend" "aufweisen" oder "mit" keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe "ein" oder "das", die auf einer Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus und umgekehrt.

Die Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrie ben. Die Figuren zeigen mehrere Merkmale der Erfindung in Kombination miteinander. Selbst verständlich vermag der Fachmann diese jedoch auch losgelöst voneinander zu betrachten und gegebenenfalls zu weiteren sinnvollen Unterkombinationen zu kombinieren, ohne dass er hier für erfinderisch tätig werden müsste.

Es zeigt schematisch: Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Elektrohandwerkzeuggerät mit einem erfindungsgemäßen Elektromotor.

Fig. 1 zeigt ein Elektrohandwerkzeuggerät 1 , das im vorliegenden Fall als Winkelschleifer aus gebildet ist. Grundsätzlich könnte das Elektrohandwerkzeuggerät 1 auch in anderer Weise aus- geführt sein, beispielsweise als Flandbohrmaschine, Stichsäge oder ähnliches.

Das Elektrohandwerkzeuggerät 1 weist einen Elektromotor 2, im vorliegenden Fall einen bürs- tenlosen Elektromotor 2, auf. Der Elektromotor 2 weist wiederum einen Stator 3 und einen in nerhalb des Stators 3 angeordneten Rotor 4 auf. Bei dem Elektromotor 2 handelt es sich um ei nen am normalen Stromnetz betriebenen Elektromotor 2, der im Vergleich zu einem mittels Bat terien bzw. Akkus betriebenen Elektromotor elektrisch gut isoliert ist, wodurch sich meist die oben beschriebenen Probleme bezüglich hoher Temperaturen des Rotors 4 erhöhen.

Der Stator 3 weist neben einer an sich bekannten Wicklung 5 einen ebenfalls an sich bekannten Spulenkörper 6 auf. Der Rotor 4 ist, wie bei einem bürstenlosen Elektromotor 2 üblich, mit Per manentmagneten 7 bestückt, die in ebenfalls an sich bekannter Weise von einer Beblechung bzw. einem Rotorpaket 8 umgeben sind. Durch den Rotor 4 verläuft eine Rotorwelle 9, die über ein Getriebe 10 eine Abtriebswelle 1 1 des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 antreibt. Die Rotorwel le 9 ist in einem Gehäuse 12 des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 mittels zweier voneinander be- abstandeter Lageranordnungen 13 gelagert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Ge häuse 12 des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 zweiteilig ausgebildet und weist ein Motorgehäuse 12a und ein Getriebegehäuse 12b auf. Damit wird eine Montage der Antriebskomponenten des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 , insbesondere des Elektromotors 2 mit seinen Komponenten, des Getriebes 10, der Abtriebswelle 1 1 und der Lageranordnungen 13 ermöglicht.

Im vorliegenden Fall ist an dem Rotorpaket 8 des Rotors 4 ein Wärmeableitelement 14 ange bracht. Das Wärmeableitelement 14 besteht vorzugsweise aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise aus Aluminium, und dient dazu, Wärme aus dem Rotor 4 ab zuführen. Des Weiteren sollte das Wärmeableitelement 14 aus einem nichtmagnetisierbaren Material bestehen, um magnetische Kurzschlüsse des Rotors 4 zu vermeiden. Zur Ableitung von Wärme aus dem Rotor 4 ist das vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildete Wärme ableitelement 14 im vorliegenden Fall an einer Planfläche 8a des Rotorpakets 8 angebracht. Mit anderen Worten, das Wärmeableitelement 14 ist in axialer Verlängerung des Rotorpakets 8 an geordnet. Durch diese Anordnung des Wärmeableitelements 14 wird die in dem Rotor 5 entste hende Wärme über das Rotorpaket 8 an das Wärmeableitelement 14 abgeführt. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass das Wärmeableitelement 14 auch an anderen Stellen als an der Planfläche 8a eine oder mehrere Kontaktflächen mit dem Rotorpaket 8 aufweist, beispielsweise indem das Wärmeableitelement 14 ein oder mehrere Vorsprünge aufweist, die axial in das Ro torpaket 8 eingreifen. Des Weiteren kann das Wärmeableitelement 14 auch mehrteilig ausge führt sein bzw. zwischen dem Wärmeableitelement 14 und dem Rotorpaket 8 können ein oder mehrere weitere Bauteile angeordnet sein, die in diesem Fall eine Wärmeleiteigenschaft auf weisen sollten. Beispielsweise kann das Wärmeableitelement 14 mit einem geeigneten, vor zugsweise wärmeleitenden Klebemittel an dem Rotorpaket 8 angebracht sein. Zwischen dem Wärmeableitelement 14 und der Rotorwelle 9 befindet sich im vorliegenden Fall ein Isoliermate rial 15, das eine elektrische Isolierung des Wärmeableitelements 14 sicherstellt.

Das Wärmeableitelement 14 kann auch zum Wuchten des Rotors 4 verwendet werden, indem Vertiefungen oder ähnliche Materialabträge in dasselbe eingebracht bzw. an demselben vorge nommen werden.

Zwischen dem Außendurchmesser des Wärmeableitelements 14 und dem Innendurchmesser eines mit dem Stator 3 verbundenen Bauteils, im vorliegenden Fall des Spulenkörpers 6, ist ei ne Spaltdichtung 16 gebildet, die ein Eindringen von Verunreinigungen, wie zum Beispiel Me tallstäuben, in den Bereich des Rotors 4 und insbesondere in den Bereich der Permanentmag nete 7, verhindert. Zur Bildung der Spaltdichtung 16 kann der Abstand zwischen dem mit dem Stator 3 verbundenen Bauteil, d. h. dem Spulenkörper 6, und dem Wärmeableitelement 14 0,05 bis 1 mm, vorzugsweise 0,3 bis 0,6 mm, betragen. Über die Länge des zwischen dem Spulen körper 6 und dem Wärmeableitelement 14 gebildeten Spalts kann damit eine gute Abdichtung erreicht werden. An dem dem Wärmeableitelement 14 gegenüberliegenden Ende ist der Rotor 4 bzw. das Rotorpaket 8 und die Permanentmagnete 7 ebenfalls gekapselt, und zwar indem der Spulenkörper 6 mit einem Lagerflansch 17 in Verbindung steht und somit das Eindringen von Verunreinigungen auch von dieser Seite verhindert. In dem Lagerflansch 17 ist eine der beiden Lageranordnungen 13 untergebracht.

An das Wärmeableitelement 14 schließt sich ein Lüfterrad 18 an, das auf der Rotorwelle 9 an geordnet ist. Auf der dem Lüfterrad 18 zugewandten Seite ist das Wärmeableitelement 14 mit einer im vorliegenden Fall als Rundung ausgebildeten Einströmgeometrie versehen, die das Einströmen der Luft in das Lüfterrad 18 verbessert. Durch das Überströmen der die Einström geometrie bildenden Fläche wird eine gute Kühlung des Wärmeableitelements 14 erreicht. Die Einströmgeometrie des Wärmeableitelements 14 beginnt dabei mit dem Ende des axial kürzer als das Wärmeableitelement 14 ausgeführten Spulenkörpers 6. Dadurch kann die das Gehäuse 12 des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 durchströmende Luft an dem Wärmeableitelement 14 vorbeiströmen, um dasselbe zu kühlen. Um die Wärmeableitung aus dem Rotor 4 noch weiter zu verbessern, kann das Wärmeablei- telement 14 mit dem Lüfterrad 18 verbunden sein. Dadurch wird die von dem Rotorpaket 8 an das Wärmeableitelement 14 abgegebene Wärme zumindest teilweise an das Lüfterrad 18 wei- tergegeben, von wo es an die das Gehäuse 12 des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 durchströ mende Luft abgegeben werden kann. Das Lüfterrad 18 besteht in diesem Fall vorzugsweise aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise aus Aluminium und kann auch zum Wuchten des Rotors 4 verwendet werden. Selbstverständlich kann das Lüfterrad 18 auch aus Kunststoff bestehen.

Um die Durchströmung des Gehäuses 12 des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 mit Luft zu verbes sern, ist des Weiteren zwischen dem Stator 3 und dem Gehäuse 12 ein Luftspalt 19 vorgese hen. Die durch diesen Luftspalt strömende Luft gelangt unmittelbar zu dem Wärmeableitele ment 14, sodass die Wärme aus demselben abgeführt werden kann.