工具機制動裝置制造方法

工具機制動裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種便攜式工具機的工具機制動裝置，其具有：至少一個磁場制動單元（14a；14b），用于在所述磁場制動單元（14a；14b）的至少一個制動位置中制動主軸（16a；16b）和/或加工工具（18a）；至少一個主軸固定單元（20a；20b），用于在所述主軸固定單元（20a；20b）的至少一個固定位置中固定所述主軸（16a；16b）。本發明建議了，所述工具機制動裝置包括至少一個激活單元（22a；22b），所述激活單元被設置用于：將所述磁場制動單元（14a；14b）至少轉換到制動位置中，并且釋放所述主軸固定單元（20a；20b）到固定位置中的至少一個自動轉換。
【專利說明】工具機制動裝直
【背景技術】
[0001]已經公開了便攜式工具機的工具機制動裝置，這些工具機制動裝置包括:磁場制動單元，用于在磁場制動單元的至少一個制動位置中制動主軸和/或的加工工具；主軸固定單元，用于在所述主軸固定單元的至少一個固定位置中固定所述主軸。在這里，所述主軸固定單元可由操作者手動操縱。

【發明內容】

[0002]本發明涉及一種便攜式工具機的工具機制動裝置，其具有:至少一個磁場制動單元，用于在所述磁場制動單元的至少一個制動位置中制動主軸和/或加工工具；至少一個主軸固定單元，用于在所述主軸固定單元的至少一個固定位置中固定所述主軸。
[0003]本發明建議，所述工具機制動裝置包括至少一個激活單元，所述激活單元被設置用于:將所述磁場制動單元至少轉換到制動位置中，并且釋放所述主軸固定單元到固定位置中的至少一個自動轉換。在這里，“磁場制動單元”尤其應理解為這樣的制動單元(尤其是電磁制動單元):所述制動單元借助于利用磁場使運動的構件(尤其是旋轉的構件)的速度(尤其是回轉速度)與工作速度相比至少基本上無摩擦地減少和/或限制(尤其是除了由于構件的支承結構而純粹由摩擦引起地減少和/或限制所述速度之外)。在這里，“基本上無摩擦地減少和/或限制”尤其應理解為對構件的制動，該制動除了由支承引起的摩擦力和/或由流動引起的阻力之外無摩擦力地進行。尤其地，所述對構件的制動借助于磁場制動單元從所述構件與制動元件(尤其制動元件的摩擦襯片)之間的接觸進行脫耦來實現。但原則上也可想到的是，除了至少基本上無摩擦的磁場制動單元之外設有與磁場制動器耦合或脫率禹的摩擦制動單元。
[0004]有利地，磁場制動單元構造為渦流制動器。在這里，“渦流制動器”尤其應理解為這樣制動器:該制動器利用磁場中運動的金屬化元件的渦流損耗來制動所述元件。優選地，為了將磁場制動單元構造為渦流制動器，在至少兩個永磁鐵之間設有由具有有利導電能力的材料、例如銅和/或鋁構造的渦流盤。在這里，概念“之間”尤其應理解為空間上的布置，在這種空間上的布置中，構件至少沿著軸線前后相繼地布置并且(沿著所述軸線觀察)至少部分地交疊。但也可想到的是，在根據本發明的工具機制動裝置的替代構型中，磁場制動單元構造為磁滯制動器。在這里，“磁滯制動器”尤其應理解為這樣的制動器:該制動器借助于磁場中運動的元件(尤其鐵磁體元件)的反復磁化來產生制動力和/或制動力矩。優選地，為了將磁場制動單元構造為磁滯制動器，在至少兩個永磁鐵之間設有磁場制動單元的由鐵磁體材料構成的制動元件。
[0005]此外，磁場制動單元尤其構造為外源驅動的磁場制動單元。在這里，“外源驅動的磁場制動單元”尤其應理解為這樣磁場制動單元:該磁場制動單元與構造為電動機單元的驅動單元的磁場脫耦地引起借助于磁場對構件的制動。優選地，電動機單元的定子和/或轉子與磁場制動單元的磁場脫耦。磁場制動單元優選被設置用于使所述構件尤其在大于0.1s、優選大于0.5s、并且特別優選地小于3s的時間間隔內從工作速度開始制動、尤其制動到小于所述工作速度的50%、優選小于所述工作速度的20%、并且特別優選地制動到Om/s的速度。在這里，“設置”尤其應理解為專門地設計和/或專門地構型。在這里，“制動位置”尤其應理解為制動元件和/或對應制動元件的一個位置，在該位置中，在至少一個運行狀態下對運動的構件施加至少一個制動力，用于在預先規定的時間間隔內降低所述運動的構件的速度、尤其降低了至少大于50%、優選降低了至少大于65%、并且特別優選降低了至少大于80%。在這里，所述預先規定的時間間隔尤其小于5s。
[0006]在這里，概念“松脫位置”尤其應定義為制動元件和/或對應制動元件的一個位置，在該位置中，至少基本上防止了作用到所述運動的構件上的、用于降低速度的制動力的作用。在這里，機械的制動單元優選被設置用于使所述構件尤其在大于0.1s、優選大于0.5s、并且特別優選地小于3s的時間間隔內從工作速度開始制動、尤其制動到小于所述工作速度的50%、優選小于所述工作速度的20%、并且特別優選地制動到Om/s的速度。
[0007]在這里，概念“主軸固定單元”尤其應理解為這樣的單元:該單元至少在固定位置中防止主軸的運動(尤其主軸的旋轉運動)，尤其防止主軸除了由間隙引起和/或由公差引起之外的運動可能性，用于在主軸上和/或在主軸上面固定加工工具和/或用于例如在更換加工工具時使加工工具從主軸松脫。特別優選地，主軸固定單元構造為所謂的主軸鎖定單元。
[0008]激活單元優選構造為機械的激活單元。在這里，“機械的激活單元”尤其應理解為這樣的單元:該單元由于相對運動而引入尤其磁場制動單元的觸發過程和/或激活過程，其中，所述相對運動與用于產生電信號的開關元件的開關運動有所不同并且尤其由磁元件的運動和/或由慣性引起的運動(尤其由旋轉的驅動元件的、從動元件的和/或加工工具的由慣性引起的運動)形成。在這里，“觸發過程”聯系上下文尤其應理解為使狀態機械地、電地、磁性地和/或電子地信號化，所述信號化被設置用于引入激活過程。在這里，“激活過程”尤其應理解為使磁場制動單元機械地、電地、磁性地和/或電子地激活，以產生用于制動構件的力和/或轉矩。
[0009]在根據本發明的工具機制動裝置的優選實施方案中，激活單元被設置用于:由于相對運動而引入、尤其至少基本上時間上非延遲地引入觸發過程和激活過程。在這里，激活單元被設置用于:由于相對運動而例如信號化一觸發過程并且至少基本上同時引入磁場制動單元的激活過程。同樣可想到這樣的機械的激活單元的構型:其中，通過相對運動作為觸發過程操縱來一開關并且借助于促動器和/或彈簧力和/或借助于另外的對于技術人員看來有意義的操縱元件來引入緊接所述觸發過程之后的激活過程。此外，同樣可想到的是，激活單元包括感測相對運動并且因此引入觸發過程的傳感器單元，其中，例如借助于促動器引入激活過程。
[0010]工具機制動裝置的另一根據本發明的構型可以在于，激活單元與磁場制動單元的電磁體進行機械地、電地、磁性地和/或電子地連接，其中，所述電磁體被設置用于在至少一個運行模式中影響所述磁場制動單元的磁場。電磁體可以產生附加于磁場制動單元的已經存在的磁場的附加磁場。在這里可想到的是，工作模式中的附加磁場將所述磁場制動單元的已經存在的磁場的至少磁力至少部分地壓縮和/或至少與制動模式中的磁場的磁力的強度相比至少部分地減弱。磁場制動單元的電磁體可以有利地同樣被設置用于:在便攜式工具機的電動機單元運轉期間，在運行模式中在短的時間間隔內允許附加的轉矩，以實現電動機單元的工作轉速、如優選用于實現增壓運行。
[0011]特別優選地，磁場制動單元、主軸固定單元和激活單元一起形成安裝模塊。在這里，術語“安裝模塊”尤其應定義為單元的結構，多個構件被預安裝在其中并且所述單元作為整體被安裝在總系統中、尤其在便攜式工具機中。安裝模塊優選具有至少一個固定元件，該固定元件被設置用于使安裝模塊與總系統可松脫地連接。有利地，安裝模塊尤其可以利用小于10個固定元件、優選利用小于8個固定元件、并且特別優選利用小于5個固定元件從總系統拆卸。這些固定元件特別優選地構造為螺紋部件。但也可想到的是，這些固定元件構造為另外的對于技術人員看來有意義的元件、例如快速夾緊元件、可不用工具操縱的固定元件等等。優選地，在從總系統拆卸的狀態下可以確保了安裝模塊的至少一個功能。安裝模塊可以特別優選地由最終使用者拆卸。由此，安裝模塊構造為可更換的單元，該單元可以例如在安裝模塊有缺陷或者總系統的功能擴展和/或功能改變的情況下通過另外的安裝模塊替代。借助于根據本發明的構型可以有利地實現具有磁場制動單元以及主軸固定單元的緊湊的工具機制動裝置。有利地可以節省安裝空間、構件和安裝耗費。此外，可以有利地實現高的操作舒適性。
[0012]此外提議了，激活單元包括至少一個布置在主軸上的激活元件。借助于根據本發明的構型可以有利地允許特別可靠地激活所述磁場制動單元和所述主軸固定單元。由此可以在布置在主軸上的加工工具磨損(Auslaufen)時將損害操作者的危險有利地保持為很小。
[0013]此外提議了，激活單元包括至少一個激活元件，該激活元件沿著至少一個小于360ο的角度區域相對于主軸可旋轉地支承在該主軸上。優選地，激活元件沿著至少一個小于270ο的角度區域、并且特別優選沿著至少一個小于180ο的角度區域相對于主軸可旋轉地支承在該主軸上。在這里，激活元件可以直接可旋轉地支承在主軸上或者布置在可旋轉地支承在該主軸上的元件上。所述元件可以無相對轉動地支承在主軸上并且可以包括例如圓弧形的導軌，激活元件可運動地支承在該導軌中；或者激活元件與所述元件一件式地構造并且與所述元件一起相對于主軸可旋轉地支承在該主軸上。激活元件優選繞同軸于主軸的旋轉軸線地延伸的旋轉軸線相對于主軸可旋轉地支承。但也可想到的是,激活元件繞至少基本上平行于主軸的旋轉軸線延伸的旋轉軸線相對于該主軸可旋轉地支承。在這里，“基本上平行”尤其應理解為一方向相對于參考方向的定向(尤其在平面中)，其中，所述方向相對于所述參考方向具有尤其小于8ο、有利小于5ο、并且特別有利小于2ο的偏差。借助于工具機制動裝置的根據本發明的構型可以有利地利用激活元件與主軸之間的相對運動，以便激活所述磁場制動單元或引起所述主軸的制動。由此可以有利地實現磁場制動單元的快速響應，該響應與主軸的運動直接相關。
[0014]此外提議了，激活單元被設置用于改變磁場制動單元的制動元件相對于磁場制動單元的另外的制動元件的至少一個位置。優選地，制動元件和另外的制動元件構造為永磁鐵。由此，激活單元優選被設置用于改變構造為永磁鐵的制動元件相對于構造為永磁鐵的另外的制動元件的極位置。由此，所述兩個構造為永磁鐵的制動元件優選相對彼此可運動地支承、尤其相對彼此可扭轉地支承。這些永磁鐵優選由稀土磁體、例如釹-鐵-硼(NdFeB)、衫-鈷(SmCo)等等實施。但也可想到的是,這些永磁鐵由另外的對于技術人員看來有意義的材料實施。這些永磁鐵優選圓環形地構造。此外，這些永磁鐵優選具有沿著周向方向布置的角段，這些角段沿著周向方向具有交替的極性。在這里，術語“極位置改變”尤其應定義為永磁鐵的極相對于另外的永磁鐵的極的位置改變。優選地，這些永磁鐵相對彼此繞軸線、尤其以對應于所述永磁鐵的極距的角度扭轉。在這里，“極距”尤其應理解為永磁鐵的一個段、尤其是360ο的圓周劃分成這些永磁鐵的均勻地沿著一個方向、尤其是周向方向前后相繼地布置的極段、尤其具有極性的角段，其中，這些極段沿著所述方向具有相對彼此交替的極性。這些極優選沿著周向方向相對彼此錯位地布置。在這里，這些極優選相互鄰接地布置。但也可想到的是，這些極相互間隔地布置(尤其沿著周向方向觀察)。借助于根據本發明的構型可以有利地產生制動力。此外，在制動元件構造為永磁鐵的情況下可以在結構上簡單地產生磁場的變化，該磁場被設置用于實現對運動的構件的制動。
[0015]此外提議了，主軸固定單元包括至少一個攜動元件，該攜動元件被設置用于使主軸固定單元的至少一個主軸固定元件運動。優選地，由于攜動元件與激活元件之間相對運動的原因，攜動元件使主軸固定元件相對于激活元件運動。在這里，主軸固定元件優選具有至少一個運動分量，該運動分量至少基本上垂直于攜動元件和/或激活元件的旋轉軸線、尤其相對于該旋轉軸線徑向地延伸。在這里，主軸固定元件優選被夾緊在主軸固定單元的夾緊元件與攜動元件之間，以便在固定位置中固定所述主軸。所述夾緊元件優選(沿著從攜動元件和/或激活元件的旋轉軸線開始至少基本上垂直于攜動元件和/或激活元件的旋轉軸線延伸的方向觀察)布置在主軸固定元件的外部。優選地，夾緊元件沿著周向方向包圍攜動元件和/或主軸固定元件。在這里，夾緊元件有利地構造成圓環形、例如中空柱形地構造為夾緊筒等。優選地，攜動元件是磁場制動單元的部分并且是主軸固定單元的部分。借助于根據本發明的構型方案可以有利地實現主軸固定單元在結構上簡單的激活。
[0016]此外提議了，主軸固定單元包括至少一個攜動元件,該攜動元件具有至少一個夾緊輪廓，用于夾緊主軸固定單元的至少一個主軸固定元件。優選地，夾緊輪廓沿著周向方向在攜動元件的外周上延伸。但也可想到的是，夾緊輪廓布置在攜動元件上的另外的對于技術人員看來有意義的位置上。借助于根據本發明的構型可以有利地實現工具機制動裝置的緊湊的構型。
[0017]此外提議了，主軸固定單元包括至少一個主軸固定元件，該主軸固定元件構造為滾動元件。在這里，“滾動元件”尤其應理解為這樣的元件:該元件至少繞軸線(尤其旋轉軸線)旋轉對稱地構造。尤其地，滾動元件被設置用于至少在運行狀態下由于繞旋轉軸線旋轉運動的原因以至少一個面、尤其殼面在構件的表面上滾動。優選地，滾動元件構造為柱體。但也可想到的是，滾動元件構造為球、椎、桶或者另外的對于技術人員看來有意義的旋轉體。可以有利地利用滾動元件的滾動運動，以便實現主軸固定單元的固定位置。此外，在主軸固定單元轉換到固定位置中期間可以有利地實現小的摩擦阻力。
[0018]此外提議了，工具機制動裝置包括至少一個從動單元,該從動單元包括至少一個從動元件，在該從動元件上設有激活單元的至少一個激活元件，用于將磁場制動單元轉換到制動位置中。在這里，激活元件優選與從動元件無相對轉動地連接。“無相對轉動地連接”尤其應理解為這樣的連接:該連接通過完全的回轉平均地傳遞具有未改變的轉矩、未改變的旋轉方向和/或未改變的轉速的能流。特別優選地，激活元件與從動元件一件式地構造。“一件式地”尤其應理解為至少材料鎖合地(例如通過焊接工藝、粘接工藝、注射成形工藝和/或另外的對于技術人員看來有意義的工藝)連接和/或理解為有利地在一個件中(例如通過由鑄件制造和/或通過以單-或多組分注射成形方法并且有利地由單個坯件制造)成形。從動元件優選構造為從動單元的齒輪、尤其盤形齒輪。在這里，從動元件以一側支撐在攜動元件上。從動元件可以以背離攜動元件的側支撐在激活單元的另外的激活元件上、支撐在布置在主軸上的保險環上或者支撐在構造為小齒輪的驅動元件上。在這里，“從動單元”尤其應理解為這樣的單元，該單元可以借助于便攜式工具機的驅動單元驅動并且由該驅動單元將所產生的力和/或轉矩傳遞到便攜式工具機的加工工具和/或工具接收裝置上。優選地，從動單元構造為角傳動裝置。在這里，“角傳動裝置”尤其應理解為這樣的傳動裝置:該傳動裝置具有輸出元件的、相對于輸入元件的旋轉軸線彎成角度地布置的旋轉軸線，以便傳遞力和/或轉矩，其中，輸入元件的旋轉軸線和輸出元件的旋轉軸線優選具有共同的交點。在這里，“彎成角度地布置”尤其應理解為一軸線相對于另外的軸線的布置、尤其兩個相交的軸線的布置，其中，所述兩個軸線夾成不同于180ο的角度。優選地，在構造為角傳動裝置的從動單元的安裝狀態下，輸入元件的旋轉軸線和輸出元件的旋轉軸線夾成90ο的角度。借助于根據本發明的構型可以在結構上簡單地實現磁場制動單元和主軸固定單元的緊湊的布置，所述磁場制動單元和所述主軸固定單元可以有利地作用到從動元件上。
[0019]此外提議了，激活單元包括至少一個另外的激活元件，至少用于釋放主軸固定單元的主軸固定元件的運動可能性，所述另外的激活元件布置在從動元件上。另外的激活元件優選與從動元件無相對轉動地連接。特別優選地，另外的激活元件與從動元件一件式地構造。由此可以有利地實現緊湊的主軸固定單元。此外可以有利地實現主軸固定單元的可靠激活，所述激活與可由操作者手動操縱的主軸固定激活元件無關。
[0020]此外，本發明涉及一種具有根據本發明的工具機制動裝置的便攜式工具機。在這里，“便攜式工具機”尤其應理解為用于加工工件的工具機，該工具機可以由操作者無需運輸機器地運輸。便攜式工具機尤其具有小于40kg、優選小于10kg、并且特別優選小于5kg的質量。優選地，便攜式工具機構造為角磨機。但也可想到的是，便攜式工具機具有另外的對于技術人員看來有意義的構型、例如構造為圓鋸、鉆機、鉆錘和/或鑿錘、園藝工具等等。借助于根據本發明的構型可以有利地實現對于便攜式工具機的操作者高的操作舒適性，因為借助于制動元件朝攜動元件方向的運動尤其可以在便攜式工具機開始運行時有利地確保了非圓啟動(unrundes Anlaufen)。
[0021]在這里，根據本發明的工具機制動裝置和/或根據本發明的工具機不應局限于上面描述的應用和實施方式。尤其地，根據本發明的工具機制動裝置和/或根據本發明的工具機可以為了滿足在這里描述的工作原理而具有不同于這方面提到數量的單個元件、構件和單元的數量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]從以下【專利附圖】

【附圖說明】中得出其它優點。在附圖中示出本發明的實施例。附圖、說明書和權利要求包括大量特征組合。技術人員也符合目的地單獨考慮這些特征并且組合成有意義的其它組合。
[0023]其中:
[0024]圖1示意性示出了具有根據本發明的工具機制動裝置的根據本發明的工具機；
[0025]圖2示意性示出了圖1中根據本發明的工具機制動裝置的細節視圖；[0026]圖3示意性示出了根據本發明的工具機制動裝置的從動單元的從動元件的細節視圖；
[0027]圖4示意性示出了根據本發明的工具機制動裝置的磁場制動單元的攜動元件的細節視圖；
[0028]圖5示意性示出了磁場制動單元的構造為永磁鐵的制動元件的細節視圖；
[0029]圖6示意性示出了根據本發明的工具機制動裝置的主軸固定單元沿著圖2的IV-1V線的剖視圖；
[0030]圖7示意性示出了由于沿著主軸的驅動旋轉方向旋轉的原因主軸固定單元處于固定位置中的細節視圖；
[0031]圖8示意性示出了由于逆著主軸的驅動旋轉方向旋轉的原因主軸固定單元處于固定位置中的細節視圖；
[0032]圖9示意性示出了替代的根據本發明的工具機制動裝置的主軸固定單元的攜動元件的替代構型的細節視圖；和
[0033]圖10示意性示出了具有阻尼單元的另一替代的根據本發明的工具機制動裝置的細節視圖。
【具體實施方式】
[0034]圖1示出了構造為角磨機的便攜式工具機12a，該便攜式工具機具有工具機制動裝置10a。由此，工具機制動裝置IOa構造為手工工具機制動裝置。便攜式工具機12a包括保護罩單兀62a、工具機殼體64a和主手把66a。主手把66a從工具機殼體64a的傳動裝置殼體68a起沿著從傳動裝置殼體68a背離的方向(該方向至少基本上平行于便攜式工具機12a的主延伸方向70a延伸)延伸直至工具機殼體64a的一側72a為止，在該側上設有便攜式工具機12a的線纜用于供應能量。主手把66a緊固在工具機殼體64a的馬達殼體74a上。在這里可想到的是，主手把66a通過手把阻尼單元(在這里未詳細示出)與馬達殼體74a連接。
[0035]工具機制動裝置IOa的從動單元56a的主軸16a從傳動裝置殼體68a延伸出來(圖2)，在所述主軸上可以緊固用于加工工件(在這里未詳細示出)的加工工具18a。加工工具18a構造為磨削盤。但也可想到的是，加工工具18a構造為分割盤或者拋光盤。工具機殼體64a包括:馬達殼體74a，其用于接收便攜式工具機12a的驅動單元76a ;和傳動裝置殼體68a,其用于接收從動單元56a或工具機制動裝置10a。驅動單元76a被設置用于通過從動單元56a旋轉地驅動加工工具18a。此外,加工工具18a可以借助于固定元件(在這里未詳細示出)與主軸16a無相對轉動地連接用于加工工件。由此，加工工具18a可以在便攜式工具機12a運行時被旋轉式驅動。從動單元56a通過驅動單元76a的小齒輪78a (圖2)與驅動單元76a以對于技術人員已經公知的方式和方法連接。此外，在傳動裝置殼體68a上設有附加手把80a。附加手把80a橫向于便攜式工具機12a的主延伸方向70a延伸。
[0036]此外，從動單元56a包括支承法蘭82a和布置在支承法蘭82a中的、用于支承所述主軸16a的支承元件84a (圖2)。支承法蘭82a可以借助于從動單元56a的固定元件(在這里未詳細示出)與傳動裝置殼體68a可松脫地連接。支承法蘭82a可以具有混合結構方式。由此，支承法蘭82a可以至少部分由塑料并且部分由不同于塑料的材料構成。在這里，所述不同于塑料的材料可以是例如鋁、鋼、碳、所述提到材料的合金或者由其它對于技術人員看來有意義的材料形成。此外，工具機制動裝置IOa具有對于技術人員已經公知的脫落保險單元(在這里未詳細示出)，該脫落保險單元被設置用于在工具機制動裝置IOa的制動模式中防止加工工具18a和/或用于固定加工工具18a的固定元件從主軸16a脫落。在這里，脫落保險單元可以構造為置入到主軸16a中的槽。但也可想到的是，脫落保險單元構造為接收法蘭，該接收法蘭可以借助于形狀鎖合與主軸16a無相對轉動地連接并且具有對于技術人員已經公知的工作原理。
[0037]工具機制動裝置IOa布置在便攜式工具機12a的傳動裝置殼體68a中。此外，工具機制動裝置IOa具有:至少一個磁場制動單元14a,用于在磁場制動單元14a的至少一個制動位置中制動主軸16a和/或加工工具18a ;和至少一個主軸固定單元20a，用于在主軸固定單元20a的至少一個固定位置中固定主軸16a(圖2)。在主軸固定單元20a的區域中，主軸16a借助于工具機制動裝置IOa的支承套筒134a無相對轉動地支承在傳動裝置殼體68a中。此外，工具機制動裝置IOa具有至少一個激活單元22a，該激活單元被設置用于將磁場制動單元14a至少轉換到制動位置中并且用于釋放所述主軸固定單元20a到固定位置中的至少一個自動轉換。激活單元22a至少被設置用于:由于相對運動的原因來改變磁場制動單元14a的磁場的參數。此外，工具機制動裝置IOa包括具有從動元件58a的從動單元56a,在該從動元件上設有磁場制動單元14a的至少一個構造為永磁鐵的制動元件26a。在這里，制動元件26a無相對轉動地固定在從動元件58a上。從動單元56a構造為角傳動裝置，該角傳動裝置與便攜式工具機12a的驅動單元76a耦合以傳遞轉矩。磁場制動單元14a沿著從驅動單元76a開始的力流布置在從動單元56a的從動元件58a后方。在這里,從動元件58a構造為盤形齒輪。從動元件58a在工具機制動裝置IOa的安裝狀態下與驅動單兀76a的小齒輪78a處于哨合。此外,從動兀件58a借助于間隙配合布置在主軸16a上。
[0038]圖3示出了從動元件58a的細節視圖。從動元件58a由導磁材料、例如鐵磁的材料形成。由此，從動元件58a的區域中的磁場可以變得密實，并且漏磁可以保持得很小。此夕卜，從動元件58a在從動元件58a的背離該從動元件58a的齒部88a的側上具有至少一個旋轉攜動元件90a、92a、94a。從動元件58a總共具有三個布置在從動元件58a的背離該從動元件58a的齒部88a的側上的旋轉攜動元件90a、92a、94a。但也可想到的是,從動元件58a具有不同于三的數量的旋轉攜動元件90a、92a、94a。技術人員根據應用領域來設定從動元件58a上合適數量的旋轉攜動元件90a、92a、94a。旋轉攜動元件90a、92a、94a沿著周向方向96a均勻分布地布置在從動元件58a的背離齒部88a的側上。在這里，周向方向96a在垂直于主軸16a的旋轉軸線98a延伸的平面中延伸。從動元件58a在運行中同樣繞主軸16a的旋轉軸線98a旋轉，以傳遞轉矩。此外，旋轉攜動元件90a、92a、94a相對于從動元件58a的背離齒部88a的側垂直地延伸。在從動單元56a的安裝狀態下，旋轉攜動元件90a、92a、94a朝磁場制動單元14a的攜動元件86a的方向延伸(圖2)。磁場制動單元14a的攜動元件86a與主軸16a無相對轉動地連接。
[0039]圖4示出了磁場制動單元14a的攜動元件86a的細節視圖。磁場制動單元14a的攜動元件86a具有旋轉攜動空槽100a、102a、104a，以接收所述旋轉攜動元件90a、92a、94a。由此，旋轉攜動元件90a、92a、94a在安裝狀態下沿著主軸16a的旋轉軸線98a從所述從動元件58a起延伸進入到旋轉攜動空槽100a、102a、104a中。旋轉攜動空槽100a、102a、104a沿著周向方向96a均勻分布地布置在磁場制動單元14a的攜動元件86a上。此外，旋轉攜動空槽100a、102a、104a沿著周向方向96a具有與旋轉攜動元件90a、92a、94a相比較大的延伸長度。從動元件58a與磁場制動單元14a的攜動元件86之間的旋轉間隙沿著周向方向96a實現。該旋轉間隙由這樣的角度區域形成:從動元件58a可以相對于磁場制動單元14a的攜動元件86a以所述角度區域旋轉。在這里，所述角度區域將360ο的圓周來通過構造為永磁鐵的制動元件26a的極的數量進行劃分而形成。由此,旋轉攜動元件90a、92a、94a可以沿著周向方向96a在旋轉攜動空槽100a、102a、104a中相對于這些旋轉攜動空槽100a、102a、104a的邊緣區域運動。在旋轉攜動元件90a、92a、94a靠置在旋轉攜動空槽100a、102a、104a的邊緣區域上的情況下,磁場制動單元14a的攜動元件86a使從動元件58a與主軸16a無相對轉動地稱合。從動元件58a相對于磁場制動單元14a的攜動元件86a的相對運動由激活單元22a利用來改變磁場制動單元14a的磁場的參數。但也可想到的是，旋轉攜動元件90a、92a、94a布置在磁場制動單元14a的攜動元件86a上，并且旋轉攜動空槽100a、102a、104a布置在從動元件58a上。由此，從動元件58a的旋轉攜動元件90a、92a、94a和磁場制動單元14a的攜動元件86a的旋轉攜動空槽100a、102a、104a形成激活單元22a的一部分。旋轉攜動元件90a、92a、94a分別形成激活單元22a的激活元件24a。由此,激活單元22a具有至少一個布置在主軸16a上的激活元件24a。由旋轉攜動元件90a、92a、94a所形成的激活元件24a沿著至少一個小于360ο的角度區域可相對于主軸16a旋轉地支承在該主軸16a上。由此,工具機制動裝置IOa至少包括從動單元56a,該從動單元至少具有從動元件58a,在該從動元件上至少設有激活單元22a的激活元件24a,用于將磁場制動單元14a轉換到制動位置中。
[0040]此外，與從動元件58a無相對轉動地連接的制動元件26a被圓環形地構造(圖5)。在這里，制動元件26a布置在從動元件58a的背離齒部88a的側上。此外，構造為永磁鐵的制動元件26a沿著周向方向96a具有均勻分布的角段106a、108a。角段106a、108a沿著周向方向96a具有相對彼此交替的極性。這些極性沿著周向方向96a持續不斷地在磁性的北極和磁性的南極之間變換。磁場制動單元14a具有構造為永磁鐵的另外的制動元件28a。另外的制動元件28a被圓環形地構造并且沿著周向方向96a具有均勻分布的角段(在這里未詳細示出)。此外，構造為永磁鐵的另外的制動元件28a借助于磁軛元件IlOa無相對轉動地布置在磁場制動單元14a的攜動元件86a上。磁軛元件IlOa被設置用于使磁場制動單元14a的磁場在磁場制動單元14a的區域中變得密實并且磁漏保持很小。
[0041]此外,磁場制動單元14a具有構造為潤流元件的附加的制動元件112a。由此,磁場制動單元14a構造為渦流單元。但也可想到的是，附加的制動元件112a構造為磁滯元件，從而磁場制動單元14a會構造為磁滯制動單元。附加的制動元件112a由具有導電能力的材料形成、例如鋁和/或銅。此外，附加的制動元件112a沿著主軸16a的旋轉軸線98a軸向地布置在制動元件26a與另外的制動元件28a之間。但也可想到的是，附加的制動元件112a徑向地布置在制動元件26a與另外的制動元件28a之間。附加的制動元件112a與支承法蘭82a固定連接。由此，制動元件26a和另外的制動元件28a在便攜式工具機12a的運行中借助于主軸16a相對于附加的制動元件112a運動。為了避免磁性短路，磁場制動單元14a的攜動元件86a和主軸16a都由不可磁化的材料構成、例如不銹鋼等。
[0042]磁場制動單元14a在便攜式工具機12a的靜止狀態下處于制動模式。在制動模式中，制動元件26a的角段106a、108a和另外的制動元件28a的角段的分別相反指向的極性(沿著主軸16a的旋轉軸線98a觀察)相互對置。在通過給驅動單元76a通電使便攜式工具機12a開始運行的情況下，從動元件58a通過小齒輪78a驅動。在這里，從動元件58a相對于磁場制動單元14a的攜動元件86a繞主軸16a的旋轉軸線98a扭轉,直至旋轉攜動元件90a、92a、94a靠置在旋轉攜動空槽100a、102a、104a的邊緣區域上為止。由此，從動元件58a與主軸16a無相對轉動地耦合。因此,主軸16a被旋轉地驅動。由此，固定在主軸16a上的加工工具18a同樣被旋轉式驅動。在便攜式工具機12a的運行中，小的磁性力作用到作為渦流元件的附加的制動元件112a上。為了降低磁性力也可想到的是，除了相對彼此扭轉之夕卜，制動元件26a和另外的制動元件28a借助于激活單元22a沿著主軸16a的旋轉軸線98a相對彼此平移地運動。在這里，可以改變制動元件26a與另外的制動元件28之間的距離。例如可以在主軸16a上設置槽，該槽沿著主軸16a的旋轉軸線98a具有數學上定義的斜率。例如提升元件可以配合到所述槽中。由于繞主軸16a的旋轉軸線98a的相對運動，制動元件26a朝背離磁場制動單元14a的攜動元件86a指向的方向相對于另外的制動元件28a運動。
[0043]由于從動元件58a與磁場制動單元14a的攜動元件86a之間的相對運動，制動元件26a相對于另外的制動元件28a扭轉。由此，磁場制動單元14a接通到運行模式中，在該運行模式中，磁場制動單元14a的小的磁性力作用到附加的制動元件112a上。在從制動模式過渡到運行模式中時，激活單元22a改變了制動元件26a相對于另外的制動元件28a的極位置。由此，激活單元22a被設置用于改變磁場制動單元14a的制動元件26a相對于磁場制動單元14a的另外的制動元件28a的至少一個位置。由此,在運行模式中，制動元件26a的角段106a、108a和另外的制動元件28a的角段的分別相同指向的極性(沿著主軸16a的旋轉軸線98a觀察)相互對置。
[0044]在便攜式工具機12a關斷的情況下，小齒輪78a通過驅動單元76a制動。由此，小齒輪78a不繼續通過驅動單元76a驅動。固定在主軸16a上的加工工具18a由于慣性而繼續旋轉。由此，主軸16a同樣繼續繞旋轉軸線98a旋轉。加工工具18a具有與小齒輪78a相比較大的慣性力矩。由此，小齒輪78a制動從動元件58a。從動元件58a相對于磁場制動單元14a的攜動元件86a繞主軸16a的旋轉軸線98a扭轉,直至旋轉攜動元件90a、92a、94a靠置在旋轉攜動空槽100a、102a、104a的邊緣區域上為止。由此，磁場制動單元14a接通到制動模式中。制動元件26a和另外的制動元件28a相對彼此扭轉。在這里,制動元件26a相對于另外的制動元件28a扭轉，直至制動元件26a的角段106a、108a和另外的制動元件28a的角段的分別相反指向的極性(沿著主軸16a的旋轉軸線98a觀察)相互對置為止。由此，在附加的制動元件112a中感生電壓。所感生的電壓引起相對于磁場制動單元14a的磁通垂直并且渦流形的電流。在此形成渦流。這些渦流在附加的制動元件112a中產生磁場，該磁場反作用于制動元件26a以及另外的制動元件28a的磁場。由此產生制動力矩，該制動力矩制動與主軸16a—起相對于附加的制動元件112a旋轉的制動元件26a以及另外的制動元件28a。由此，同樣制動主軸16a和加工工具18a。用于產生制動力矩的、磁場制動單元14a的磁場的強度進而磁場制動單元14a的磁通的傳播的強度與沿著主軸16a的旋轉軸線98a的、制動元件26a與另外的制動元件28a之間的距離相關并且與制動元件26a和另外的制動兀件28a沿著周向方向96a的、相對彼此的極位置相關。[0045]如果在主軸16a或加工工具18a的靜止狀態之后使主軸16a繞主軸16a的旋轉軸線98a旋轉以更換加工工具18a，則主軸固定單元20a轉換到固定位置中。為此，主軸固定單元20a包括至少一個攜動元件30a，該攜動元件被設置用于使主軸固定單元20a的至少一個主軸固定元件32a、34a、36a、38a、40a、42a運動。主軸固定單元20a總共具有六個主軸固定元件32a、34a、36a、38a、40a、42a (圖6至8)。但也可想到的是，主軸固定單元20a具有不同于六的數量的主軸固定元件32a、34a、36a、38a、40a、42a。主軸固定元件32a、34a、36a、38a、40a、42a分別構造為滾動元件。主軸固定單元20a的攜動元件30a在從動元件58a的背離磁場制動單元14a的攜動元件86a的側上布置在主軸16a上。在這里，主軸固定單元20a的攜動元件30a與主軸16a無相對轉動地連接。此外,激活單元22a包括至少一個另外的激活元件60a,至少用于釋放主軸固定單元20a的主軸固定元件32a、34a、36a、38a、40a、42a中之一的運動可能性，所述另外的激活元件布置在從動元件58a上。激活單元22a總共具有三個另外的激活元件60a，這些激活元件沿著周向方向96a均勻分布地布置在從動元件58a上(圖2和圖6至8)。激活元件60a構造為突起。在這里,激活元件60a與從動元件58a —件式地構造。但也可想到的是，激活元件60a與從動元件58a分開地構造并且借助于對于技術人員看來有意義的固定元件緊固在從動元件58a上。激活元件60a從所述從動元件58a起至少基本上平行于主軸16a的旋轉軸線98a朝主軸固定單元20a的攜動元件30a的方向延伸。
[0046]主軸固定單元20a的攜動元件30a包括至少一個夾緊輪廓44a、46a、48a、50a、52a、54a，用于夾緊主軸固定單元20a的主軸固定元件32a、34a、36a、38a、40a、42a的至少一個。主軸固定單元20a的攜動元件30a總共具有六個夾緊輪廓44a、46a、48a、50a、52a、54a。但也可想到的是，主軸固定單元20a的攜動元件30a具有不同于六的數量的夾緊輪廓44a、46a、48a、50a、52a、54a。這些夾緊輪廓44a、46a、48a、50a、52a、54a沿著周向方向96a均勻分布地布置在主軸固定單元20a的攜動元件30a上。在這里，夾緊輪廓44a、46a、48a、50a、52a、54a布置在主軸固定單元20a的攜動元件30a的、沿著周向方向96a延伸的外周上。夾緊輪廓44a、46a、48a、50a、52a、54a具有斜坡形的構型。由此，夾緊輪廓44a、46a、48a、50a、52a、54a分別具有這樣幾何形狀的構型:所述幾何形狀的構型沿著周向方向96a具有數學上定義的斜率，其中，該斜率具有不同于零的值。
[0047]主軸固定元件32a、34a、36a、38a、40a、42a借助于主軸固定單元20a的攜動元件30a的夾緊輪廓44a、46a、48a、50a、52a、54a沿著至少基本上垂直于主軸16a的旋轉軸線98a延伸的方向并且沿著周向方向96a相對于主軸16a運動。由此，主軸固定元件32a、34a、36a、38a、40a、42a夾緊在主軸固定單元20a的攜動元件30a的夾緊輪廓44a、46a、48a、50a、52a、54a與傳動裝置殼體68a的面向主軸固定單元20a的內壁之間。由此防止主軸16a的旋轉運動。但在這里也可想到的是，主軸固定元件32a、34a、36a、38a、40a、42a分別借助于力、尤其是彈簧力朝夾緊位置的方向預夾緊并且在激活主軸固定單元20a轉換時由于所述力的原因運動到夾緊位置中(參見圖9)。在這里，例如可以在每個主軸固定元件32a’、34a’、36a’、38a’、40a’、42a’上布置一個引導突起138a’，該引導突起配合到攜動元件30a’的空槽中并且彈簧元件136a’作用到該引導突起上。在便攜式工具機12a開始運行時，由于通過作用到從動元件58a上的驅動力使從動元件58a相對于主軸固定單元20a的攜動元件30a旋轉的原因，這些主軸固定元件32a、34a、36a、38a、40a、42a中的至少三個借助于激活元件60a從傳動裝置殼體68a的內壁與夾緊輪廓44a、46a、48a、50a、52a、54a之間的夾緊位置運動出來。
[0048]由于主軸固定單元20a的攜動元件30a的旋轉運動，其余的主軸固定元件32a、34a、36a、38a、40a、42a如此在相對于傳動裝置殼體68a的內壁的位置中定位，使得避免了傳動裝置殼體68a的內壁與夾緊輪廓44a、46a、48a、50a、52a、54a之間的夾緊(圖6)。為此，主軸固定單元20a的攜動元件30a具有至少一個突起122a、124a、126a、128a、130a、132a(圖6至8)。在這里，突起122a、124a、126a、128a、130a、132a構造成徑向突起。主軸固定單元20a的攜動元件30a總共具有六個突起122a、124a、126a、128a、130a、132a，這些突起構造為徑向突起。由此，主軸固定單元20a被設置用于:允許由于為了更換加工工具18a在兩個相反指向的方向上旋轉運動的原因而固定所述主軸16a(參見圖7和8)。在這里，在附圖中用虛線表示旋轉方向。由此，在為了更換加工工具18a而根據旋轉方向在主軸固定單元20a的固定位置中固定所述主軸16a的情況下,相應的三個主軸固定元件32a、34a、36a、38a、40a、42a夾緊在夾緊輪廓44a、46a、48a、50a、52a、54a與傳動裝置殼體68a的內壁之間。
[0049]在圖10中示出了替代的實施例。原則上，基本上保持相同的構件、特征和功能都用相同的附圖標記表示。為了區分實施例，給這些實施例的附圖標記添加字母a和b。以下說明基本上限于與圖1至9中所描述的第一實施例的區別，其中，在保持相同的構件、特征和功能方面可以參閱圖1至9中的第一實施例的描述。
[0050]圖10示出了工具機制動裝置IOb的磁場制動單元14b的攜動元件86b的細節視圖。在這里，工具機制動裝置IOb可以布置在便攜式工具機(在這里未詳細示出)中，該便攜式工具機具有至少基本上與圖1至9中所描述的便攜式工具機12a相似的構型。與圖1至9中所描述的工具機制動裝置IOa相比，圖10的工具機制動裝置IOb包括至少一個阻尼單元114,用于阻尼轉矩沖擊。在這里，阻尼單元114b包括至少一個阻尼元件116b、118b、120b，該阻尼元件被設置用于阻尼工具機制動裝置IOb的從動單元(在這里未詳細示出)中的振動。在這里，阻尼元件116b、118b、120b可以由彈性體、由具有粘性液體的凝膠墊或者由另外的對于技術人員看來有意義的材料形成。阻尼單元114b總共包括三個阻尼元件116b、118b、120b。但也可想到的是,阻尼單元114b包括不同于三的數量的阻尼元件116b、118b、120b。在這里，這些阻尼元件116b、118b、120b分別布置在磁場制動單元14b的攜動元件86b的旋轉攜動空槽100b、102b、104b中。在這里，阻尼元件116b、118b、120b (沿著周向方向96b觀察)分別布置在旋轉攜動空槽100b、102b、104b的邊緣區域與磁場制動單元14b的、配合到相應的旋轉攜動空槽100b、102b、104b中的旋轉攜動元件(在這里未詳細示出)之間。在工具機制動裝置IOb替代的、這里未示出的構型中，在一個旋轉攜動空槽100b、102b、104b中分別設有兩個阻尼元件116b、118b、120b，其中，每個旋轉攜動元件(沿著周向方向96b觀察)分別布置在相應的旋轉攜動空槽100b、102b、104b中的兩個阻尼元件116b、118b、120b之間。關于工具機制動裝置IOb的其它特征和功能可參閱圖1至9中所描述的工具機制動裝置10b。
【權利要求】
1.一種便攜式工具機的工具機制動裝置，其具有:至少一個磁場制動單元(14a ；14b),用于在所述磁場制動單元(14a ; 14b)的至少一個制動位置中制動主軸(16a ;16b)和/或加工工具(18a);至少一個主軸固定單元(20a ;20b)，用于在所述主軸固定單元(20a ；20b)的至少一個固定位置中固定所述主軸(16a ；16b);其特征在于，至少一個激活單元(22a ；22b)被設置用于:將所述磁場制動單元(14a ；14b)至少轉換到制動位置中，并且釋放所述主軸固定單元(20a ；20b)到固定位置中的至少一個自動轉換。
2.根據權利要求1所述的工具機制動裝置，其特征在于，所述激活單元(22a;22b)包括至少一個布置在所述主軸(16a ；16b)上的激活元件(24a ;24b)。
3.根據上述權利要求中任一項所述的工具機制動裝置，其特征在于，所述激活單元(22a ；22b)包括至少一個激活元件(24a ;24b),所述激活元件沿著至少一個小于360ο的角度區域相對于所述主軸(16a ；16b)可旋轉地支承在所述主軸(16a ; 16b)上。
4.根據上述權利要求中任一項所述的工具機制動裝置，其特征在于，所述激活單元(22a ；22b)被設置用于改變所述磁場制動單元(14a ；14b)的制動元件(26a ；26b)相對于所述磁場制動單元(14a ；14b)的另外的制動元件(28a ；28b)的至少一個位置。
5.根據上述權利要求中任一項所述的工具機制動裝置，其特征在于，所述主軸固定單元(20a ；20b)包括至少一個攜動元件(30a ;30b),所述攜動元件被設置用于使所述主軸固定單元(20a ；20b)的至少一個主軸固定元件(32a，34a，36a，38a，40a，42a ；32b, 34b, 36b,38b, 40b, 42b)運動。
6.根據上述權利要求中任一項所述的工具機制動裝置，其特征在于，所述主軸固定單元(20a ；20b)包括至少一個攜動元件(30a ；30b),所述攜動元件具有至少一個夾緊輪廊(44a, 46a, 48a, 50a, 52a, 54a ；44b, 46b, 48b, 50b, 52b, 54b),用于夾緊所述主軸固定單兀(20a ；20b)的至少一個主軸固定元件(32a，34a，36a，38a，40a，42a ；32b, 34b, 36b, 38b, 40b,42b)。
7.根據上述權利要求中任一項所述的工具機制動裝置，其特征在于，所述主軸固定單元(20a ；20b)包括至少一個主軸固定元件(32a，34a, 36a, 38a, 40a, 42a ；32b, 34b, 36b, 38b,40b, 42b ),所述主軸固定元件構造為滾動元件。
8.根據上述權利要求中任一項所述的工具機制動裝置，其特征在于至少一個從動單元(56a ;56b),所述從動單元包括至少一個從動元件(58a ;58b),在所述從動元件上設有所述激活單元(22a ；22b)的至少一個激活元件(24a ;24b)，用于將所述磁場制動單元(14a ；14b)轉換到制動似直中。
9.根據權利要求8所述的工具機制動裝置，其特征在于，所述激活單元(22a;22b)包括至少一個另外的激活元件(60a ；60b),至少用于釋放所述主軸固定單元(20a ；20b)的主軸固定元件(32a，34a, 36a, 38a, 40a, 42a ；32b, 34b, 36b, 38b, 40b, 42b)的運動可能性，所述另外的激活元件布置在所述從動元件(58a ;58b)上。
10.一種便攜式工具機、尤其是角磨機，其具有至少一個根據上述權利要求中任一項所述的工具機制動裝置。
【文檔編號】B24B55/00GK103934809SQ201410025916
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月20日 優先權日:2013年1月21日
【發明者】J·毛特, F·埃森魏因 申請人:羅伯特·博世有限公司