专利名称：具有改进的制动组件的便携式电动工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有改进的制动组件的便携式电动工具，该制动组件在操作电动工具后快速地停下电动工具。
背景技术：
具有旋转输出的便携式电动工具被广泛使用。许多便携式电动工具没有制动功能。通常，在操作便携式电动工具后，操作员必须握住电动工具一段时间直至电动工具的主轴完全停止。然后，操作员可以放下工具。这对操作员而言是耗时且不便的。此外，这种情况具有高的受伤风险。具体地讲，当操作员在工具的主轴仍然转动的时候放下工具，该工具可能伤害其它物品或人员。为处理这一问题，一些便携式电动工具装有制动器，以快速并平稳地停下工具，这样给予操作员更高的安全性和更好的感受。在现有技术领域，停下工具的一种解决方案是使用电控制动器给电动工具提供制动力。该电动工具包括位于电机和电源之间的制动模块，其用于在电源与电机分离时向电机提供通常有限的制动力。电控制动器具有高的成本和低的可靠性。另一种解决方案是使用机械制动器，类似于在车辆中采用的制动器。具体地讲，制动轮被固定于电动工具的电机主轴上，同时覆盖有橡胶的杠杆适于在压缩弹簧的力的作用下接触并停下制动轮。机械制动器的操纵独立于电机的操作。换言之，操作工具之后，操作员需要执行另外的动作来停下工具。这样做是繁琐的。此外，例如，为了更换受主轴驱动的工具头或刀具，有时在操作工具后需要将工具的主轴锁定以防止转动。虽然具有制动器的常规电动工具在操作后能够快速停下，但它们的主轴并没有锁定在合适位置以防止转动。因此，期望提供一种具有简单、可靠的制动器的便携式电动工具，该制动器能够在操作电动工具后快速并平稳地停下工具的主轴并且锁定主轴防止其转动。
发明内容
鉴于现有技术领域中存在的问题，本发明的目标是提供一种具有改进的制动器的便携式电动工具，该制动器同时起着制动器和主轴锁定装置的功能。为达到这一目标，在一方面，本发明提供了一种便携式电动工具，包括电机壳体，电机，其安装在电机壳体中，并具有旋转主轴，启停装置，其适于被致动和释放以相应地启动和关停电机，以及机械制动组件，其与启停装置连接并被启停装置自动地操作，使得当启停装置被启动时制动组件释放主轴，而当启停装置被释放时对主轴实施制动。根据本发明的一种优选的实施例，该制动组件包括加装到主轴上的制动盘以及带有摩擦材料的主轴锁，所述主轴锁能够借助于启停装置的动作沿第一方向朝向和远离制动盘移动，使得当启停装置被释放时，该主轴锁朝向制动盘移动，以使摩擦材料与制动盘紧密接触，并且当启停装置被致动时，该主轴锁远离制动盘移动，以使摩擦材料与制动盘脱离接触。根据本发明的另一优选的实施例，所述便携式电动工具还包括安装在主轴上的风扇，其中，制动盘固定在风扇的基座上。根据本发明的另一优选的实施例，第一方向平行于主轴的转动轴线。根据本发明的另一优选的实施例，所述便携式电动工具还包括通过启停装置可滑动地移动的滑杆，所述滑杆包括用于将滑杆的移动传递并转换为主轴锁相对于制动盘的移动的传动机构。根据本发明的另一优选的实施例，滑杆的移动方向垂直于主轴锁的移动方向，且传动机构是滑杆的凸轮部分。根据本发明的另一优选的实施例，主轴锁以沿着垂直于主轴的转动轴线的平面延伸的大致平坦形状形成。根据本发明的另一优选的实施例，所述便携式电动工具还包括将主轴锁向制动盘推压的第一复位装置，例如诸如弹簧的弹性件。根据本发明的另一优选的实施例，所述便携式电动工具还包括用于临时锁定主轴防止其转动的主轴锁定件。该主轴锁定构件可以是固定于主轴的金属环。根据本发明的另一优选的实施例，所述便携式电动工具还包括用于临时锁定主轴防止其转动的主轴锁定件，所述主轴锁定件是将风扇固定于主轴上的螺母。根据本发明的另一优选的实施例，主轴锁设有向主轴锁定件突出的突起部分，并且该主轴锁也可沿第二方向朝向和远离主轴锁定件手动地移动，以使该突起部分接触和远离主轴锁定件。根据本发明的另一优选的实施例，所述便携式电动工具还包括将主轴锁远离主轴锁定件推压的第二复位装置，例如诸如弹簧的弹性件。根据本发明的另一优选的实施例，第二方向垂直于主轴的转动轴线。本发明提供了一种具有在运动学上与启停装置相联接并由启停装置自动操作的新的机械制动组件的便携式电动工具。因而，本发明的制动组件是简单且易操作的。另外，该主轴锁既能够通过与制动盘协作的摩擦材料作用于主轴，也能够通过与主轴锁定件协作的突起部分作用于主轴。因此，在主轴锁和主轴之间的操作区域大，这实现了平稳、快速和可靠的制动和锁定。本发明的制动器思想能够被用在圆锯、角磨机、大理石切割机和输出方式为旋转式的此类电动工具上。
下面，将通过阅读参考附图所作的详细说明进一步理解本发明，在附图中图1是示出根据本发明的实施例的便携式电动工具的一部分的剖视示意图。图2是该便携式电动工具的制动组件在由图1中的箭头A-A指示的方向上的示意图；以及图3是示出制动组件的一部分在由图2中的箭头B指示的方向上的示意图。
具体实施例方式现在，将参照图1-3来描述根据本发明的优选的实施例的便携式电动工具。如图1所示，该便携式电动工具主要包括电机壳体I ;电机2，其固定地安装在电机壳体中，并具有定义了旋转轴线Z的旋转主轴20 ;风扇3，其在电机壳体内通过螺母10固定地安装在旋转主轴20周围而可被主轴旋转来冷却电机；以及防护装置6，其靠近要连接到主轴的末端上的工具头(未示出)安装于电机壳体上，以防止工件碎屑达到工具的操作员。主轴20在靠近其末端处由前轴承9可旋转地支撑，该前轴承9又由支撑结构22承载，该支撑部件22固定于或整体成型于电机壳体I或防护装置6上。该便携式电动工具进一步包括用于在工具的操作结束后终止主轴的转动并锁定主轴防止其转动的制动组件。该制动组件主要包括滑杆4、主轴锁5、摩擦材料垫7、复位弹簧(比如一个或更多个簧片)8和制动盘12，下面将对它们进行描述。制动盘12以本领域公知的任意方式连接在风扇3的基座面，例如，夹在螺母10和风扇3的基座面之间。主轴锁5以沿着垂直于主轴20的转动轴线Z的平面延伸的大致平板形状形成，并且在转动轴线Z的方向上设置在与螺母10的位置对应的位置处。主轴锁5可移动地安装于靠近电机壳体I的前端的位置处，且在垂直于主轴20的转动轴线Z的X方向上延伸。主轴锁5具有环绕主轴20和螺母10的扩大的空心的中间部分52和沿X方向从中间部分52向螺母10突出的突起部分56。螺母10具有多边形轮廓，优选具有规则多边形轮廓，以提供可被突起部分56抵靠的平的侧面。主轴锁5可沿如图1和图3中的箭头Rl所示的Z方向移动，并且可沿如图1和图2中的箭头R2所示的X方向移动。如下所述，主轴锁5沿Z方向的运动由滑杆4的凸轮作用实现。为了允许主轴锁5沿Z方向运动，相对的槽口 65穿过防护装置6的后端形成。复位弹簧8固定于支撑结构22上并且正常情况下沿与箭头Rl相反的反方向推压主轴锁5。主轴锁5具有从电机壳体I突出的端部(图1和图2的左端)，该端部被弯曲成推动舌片55。通过推动推动舌片55，主轴锁5沿箭头R2所示的X方向移动。在示出的实施例中为压缩弹簧的复位弹簧11被夹在主轴锁5的突起部分53和防护装置6的内壁表面之间，并且正常情况下沿与箭头R2相反的反方向推压主轴锁5。摩擦材料垫7与制动盘12相面对地连接在主轴锁5的中间部分52的后侧。在主轴锁5的常态下，摩擦材料垫7在复位弹簧8的推压力作用下被夹在中间部分52和制动盘12之间。同时，主轴锁5被复位弹簧11沿与箭头R2相反的反方向推压而使突起部分56远离螺母10的周边。如图2和图3所示，主轴锁5沿箭头Rl的方向的运动由滑杆4实现。滑杆4可沿垂直于X方向和Z方向的Y方向滑动，如图2和图3中的箭头R3所示。
滑杆4通过螺钉13可滑动地连接于防护装置6的支撑部分62。滑杆4具有凸轮部分45，当滑杆4沿箭头R3的方向运动时该凸轮部分45推动主轴锁5沿箭头Rl的方向运动。滑杆4在运动学上与启停装置100 (在图2和图3中示意性地示出)连接。启停装置被启动时会沿箭头R3的方向拉动滑杆。为滑杆4设有复位装置，比如复位弹簧，以便在启停装置已被释放时用于使滑杆4沿与箭头R3相反的反方向向它的初始位置运动。根据以上描述的便携式电动工具，制动盘12被固定于风扇3上，摩擦材料垫7被固定于主轴锁5上，并且滑杆连接于启停装置。在工具的非工作状态，摩擦材料垫7在复位弹簧8的推力作用下被推压到制动盘12上，因此工具处于制动状态。当操作员通过启动启停装置操作工具时，启停装置克服复位弹簧8的推力沿箭头R3的方向拉动滑杆4，因此凸轮部分45推动主轴锁5沿箭头Rl的方向运动。因此，摩擦材料垫7远离制动盘12运动，那么现在主轴20可以转动。同时，通过启动启停装置电机2也被启动，且主轴20转动以驱动工具头执行操作。在工具操作期间，操作员保持启停装置是启动的。当工具的操作结束或应当终止时，操作员释放启停装置。这样，滑杆4通过其复位装置沿与箭头R3相反的反方向向其初始位置运动，因此凸轮部分45远离主轴锁5运动。主轴锁5在复位弹簧8的推力作用下沿与箭头Rl相反的反方向运动，于是摩擦材料垫7开始接触并推压在制动盘12上。通过这种方式，主轴20被快速且平稳地停下。另一方面，如果出于诸如更换或维护目的需要移除连接于主轴20上的工具头或刀具(未示出)，操作员可以借助于推动舌片55沿箭头R2的方向向下推动主轴锁5。通过此操作，突起部分56开始与螺母10的平的侧面接触，以锁定主轴20防止其转动。通过这种方式，螺母10构成主轴锁定件。该锁定件也可采用其它结构，只要其能够与突起部分56协作以锁定主轴20防止其转动即可。当工具头或刀具被移除后，操作员可以释放推动舌片55。从而，主轴锁5通过复位弹簧11沿与箭头R2相反的反方向运动，因此突起部分56远离螺母10的周边。本发明的基本思想是为便携式电动工具提供机械式制动组件。该制动组件与启停装置连接并通过启停装置被自动地操作，因此当启停装置被启动时制动组件释放主轴，而当启停装置被释放时对主轴实施制动。任何能够构成具有以上功能的机械制动组件的结构都落入本发明的范围内。虽然已经描述了某些实施例，但这些实施例仅作为示例提供，因此并不意图限制本发明的范围。随附的权利要求及它们的等同替换意图包含落入本发明的范围和精神内的所有修改、替换和改变。
权利要求
1.一种便携式电动工具，包括 电机壳体， 电机，其安装在电机壳体中，并具有旋转主轴， 启停装置，其适于被致动和释放以相应地启动和关停电机，以及机械制动组件，其与启停装置连接并被启停装置自动地操作，使得当启停装置被启动时制动组件释放主轴，而当启停装置被释放时对主轴实施制动。
2.如权利要求1所述的便携式电动工具，其特征在于，制动组件包括加装到主轴上的制动盘以及带有摩擦材料的主轴锁，所述主轴锁能够借助于启停装置的动作沿第一方向朝向和远离制动盘移动，使得 当启停装置被释放时，该主轴锁朝向制动盘移动，以使摩擦材料与制动盘紧密接触，并且 当启停装置被致动时，该主轴锁远离制动盘移动，以使摩擦材料与制动盘脱离接触。
3.如权利要求2所述的便携式电动工具，其特征在于，所述便携式电动工具还包括安装在主轴上的风扇，其中，制动盘固定在风扇的基座上。
4.如权利要求2所述的便携式电动工具，其特征在于，第一方向平行于主轴的转动轴线。
5.如权利要求2所述的便携式电动工具，其特征在于，所述便携式电动工具还包括通过启停装置可滑动地移动的滑杆，所述滑杆包括用于将滑杆的移动传递并转换为主轴锁相对于制动盘的移动的传动机构。
6.如权利要求5所述的便携式电动工具，其特征在于，滑杆的移动方向垂直于主轴锁的移动方向，且传动机构是滑杆的凸轮部分。
7.如权利要求6所述的便携式电动工具，其特征在于，主轴锁以沿着垂直于主轴的转动轴线的平面延伸的大致平坦形状形成。
8.如权利要求2所述的便携式电动工具，其特征在于，所述便携式电动工具还包括将主轴锁向制动盘推压的第一复位装置，例如诸如弹簧的弹性件。
9.如权利要求2所述的便携式电动工具，其特征在于，所述便携式电动工具还包括用于临时锁定主轴防止其转动的主轴锁定件。
10.如权利要求9所述的便携式电动工具，其特征在于，主轴锁定件是固定于主轴的金属环。
11.如权利要求3所述的便携式电动工具，其特征在于，所述便携式电动工具还包括用于临时锁定主轴防止其转动的主轴锁定件，所述主轴锁定件是将风扇固定于主轴上的螺母。
12.如权利要求9到11中任一所述的便携式电动工具，其特征在于，主轴锁设有向主轴锁定件突出的突起部分，并且该主轴锁也可沿第二方向朝向和远离主轴锁定件手动地移动，以使该突起部分接触和远离主轴锁定件。
13.如权利要求12所述的便携式电动工具，其特征在于，所述便携式电动工具还包括将主轴锁远离主轴锁定件推压的第二复位装置，例如诸如弹簧的弹性件。
14.如权利要求12所述的便携式电动工具，其特征在于，第二方向垂直于主轴的转动轴线。
15.如权利要求1到14中任一所述的便携式电动工具，其特征在于，便携式电动工具是圆锯、角磨机或大理石切割机。
全文摘要
一种便携式电动工具包括电机壳体；电机，其安装在电机壳体中并具有旋转主轴；启停装置，其适于被致动和释放以相应地启动和关停电机；以及机械制动组件，其与启停装置连接并被启停装置自动地操作，使得当启停装置被启动时制动组件释放主轴，而当启停装置被释放时对主轴实施制动。
文档编号B24B23/03GK103068530SQ201080068506
公开日2013年4月24日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年8月11日
发明者甄波, 王爱贵, 金松涛 申请人:博世电动工具(中国)有限公司