工具机制动装置制造方法
工具机制动装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种便携式工具机的工具机制动装置，尤其是手持式工具机制动装置，包括至少一个制动单元（14a；14b；14c），其设置用于在至少一种运行模式下制动加工工具的运动。本发明提出所述制动单元（14a；14b；14c）具有至少一个滚动元件（18a，20a，22a；18b，20b，22b；18c，20c，22c），其设置用于激活所述制动单元（14a；14b；14c）的至少一种制动模式。
【专利说明】工具机制动装直
【背景技术】
[0001]从DE19510291C2已经熟知一种便携式工具机的工具机制动装置，其具有一个制动单元，所述制动单元设置用于至少在运行模式下制动加工工具的运动。
【发明内容】
[0002]本发明基于一种便携式工具机的工具机制动装置，尤其是手持式工具机制动装置，其具有至少一个制动单元，所述制动单元设置用于在至少一种运行模式中制动加工工具。
[0003]本发明提出，所述制动单元具有至少一个滚动元件，其设置用于致动所述制动单元的至少一种制动模式。“便携式工具机”在这里应理解为操作者可不借助运送机械即可运送的工具机，尤其是手持式工具机。所述便携式工具机尤其具有小于50kg，优选小于20kg和特别优选小于IOkg的质量。所述制动单元优选设置为制动加工工具的旋转运动。在这里，所述制动单元优选设置用于利用至少两个构件的直接接触，由于将动能转换成热能，降低加工工具的速度，尤其是旋转速度。所述制动单元优选设置用于所述加工工具在制动单元的一种制动模式下在大于0.ls，优选大于0.5s和特别优选小于3s的时间间隔中从工作速度制动，特别是制动到小于工作速度的50%，优选小于工作速度的20%的速度，并且特别优选地制动到Om/s的速度。“滚动元件”在这里应理解为被构造成至少围绕一个轴线，特别是旋转轴线循环对称的元件。特别地，所述滚动元件设置用于至少在一种运动状态下，由于围绕所述旋转轴线的旋转运动，利用至少一个表面，特别是侧表面，在构件的上表面上滚动。优选地，所述滚动元件构造为圆柱体。然而也可设想所述滚动元件构造为球、锥、圆筒或者专业人员认为明显合适的其他旋转体。表述“制动模式”在这里尤其应定义为所述制动单元的一种运行状态，在这种运动状态下，产生使运动的构件，特别是加工工具的速度减小的制动力。利用根据本发明的工具机制动装置的构型，所述制动单元的制动模式可结构简单地被激活。优选地，由于离心力，可使用滚动运动，特别是所述滚动元件的滚动运动来激活所述制动模式。
[0004]此外，本发明还提出，所述制动单元具有至少一个携动元件，所述携动元件设置用于借助于同所述滚动元件的协同作用，使所述制动单元的至少一个摩擦元件至少在所述制动模式下运动。所述携动单元优选可转动地被装配。特别优选地，所述摩擦元件借助所述携动元件和滚动元件的协同作用沿着圆周方向运动。优选地，所述摩擦元件构造为圆环形的。因此，所述摩擦元件沿着圆周方向延伸360°的角度范围。然而也可设想所述摩擦元件具有专业人员认为明显合理的其他构型。在安装状态下，圆周方向优选位于至少近似垂直于携动元件的旋转轴线延伸的平面中。表述“近似垂直”在这里尤其应定义为一方向相对于参考方向的取向，其中，所述方向和参考方向，尤其是在一个平面中观察，围成90°的角度并且所述角度具有尤其小于8°，优选小于5°和特别优选小于2°的最大偏差。借助本发明的工具机制动装置的构型，所述携动元件的动能可优选地用于使所述摩擦元件运动。
[0005]优选地，所述携动元件具有至少一个钳形型廓，其设置用于至少在制动模式下，所述滚动元件夹紧在所述摩擦元件和携动元件之间。“钳形型廓”在这里尤其应理解为所述携动元件的这样的型廓，所述钳形型廓至少布置在携动元件的沿着圆周方向环绕的外部型廓的部分区域中，并且设置用于至少在一种状态下产生夹紧所述滚动元件的夹紧力，尤其是借助于与所述摩擦元件的协同作用。特别优选地，所述钳形型廓布置在所述携动元件的径向凸出部分上。所述径向凸出部分至少近似垂直于所述携动元件的旋转轴线在背离所述携动元件的方向上延伸。借助于所述滚动元件的夹紧，所述摩擦元件的运动由于摩擦力而结构简单地实现。
[0006]优选地，所述钳形型廓被构造为斜面形的。“斜面形的”在这里尤其应理解为所述钳形型廓的几何形状是沿着一个从起点出发朝向终点的一段路径，至少在包括起点和终点的平面中观察，具有在数学上定义的斜率。特别优选地，沿着至少近似垂直于携动元件的旋转轴线的方向观察，所述起点离旋转轴线的距离与终端离旋转轴线的距离相比具有更小的距离。优选地，它可以是通过钳形型廓预先给定的一个方向，所述滚动元件沿着该方向运动，至少用于激活所述制动模式。此外，所述滚动元件可结构简单地实现夹紧在所述摩擦元件和携动元件之间。
[0007]本发明还提出，所述摩擦元件具有一个摩擦凸出部分，其在安装状态下至少部分地沿着轴向方向布置在所述制动单元的至少两个制动元件之间。优选地，所述摩擦凸出部分至少近似垂直于所述携动元件的旋转轴线在背离摩擦元件的方向上延伸。优选地，所述摩擦凸出部分沿着圆周方向沿所述摩擦元件的整个周边延伸。然而也可设想，所述摩擦凸出部分具有专业人员认为明显合适的其他构型。轴向方向优选至少近似平行于所述携动元件的旋转轴线。“近似平行”在这里尤其应理解为一方向相对于参考方向的取向，尤其是在一个平面中，其中，所述方向相对于参考方向具有尤其小于8° ,优选小于5°和特别优选小于2°的偏差。借助于根据本发明的构型，所述摩擦元件的动能和因而所述携动元件的动能优选转换成热能。由此实现所述携动元件的制动，特别是在所述便携式工具机关掉时。
[0008]优选地，所述制动单元具有至少一个弹簧元件，所述弹簧元件设置用于在朝向所述摩擦元件的方向上对所述制动单元的至少一个制动元件施加预载荷。“弹簧元件”尤其应理解为肉眼可见的元件，它具有在正常运行状态下弹性变化至少10%，特别是至少20%，优选最小30%和特别优选至少50%的至少一个长度，并且产生依赖于长度变化的且优选与长度变化成比例的反作用力。元件的“长度”尤其应理解为元件的垂直投影到平面上的两个点的最大距离。“肉眼可见的元件”尤其应理解为具有至少1mm，特别是至少5mm和优选最小IOmm长度的元件。
[0009]在这里，所述制动元件具有至少一个制动片，所述制动片固定在所述制动元件上。所述制动片可利用形状锁合、力锁合和/或材料锁合的连接，如粘接、铆接、螺栓连接或者借助烧结过程或者借助喷射方法等产生的连接固定在所述制动元件上。所述制动片在这里可构造为烧结制动片、有机制动片、碳制动片或者专业认为明显合适的其他制动片。所述摩擦元件，尤其是摩擦凸出部分，为得到合适的材料对以产生有利的制动力，借助与可以所述制动元件的协同作用得到适当的材料对，以产生有利的制动力，在一种制动模式中，利用与用烧结铜、钢、渗氮钢、铝或者另一上表面经处理的钢和/或金属的制成的制动元件的协同作用。借助于所述制动单元的弹簧元件，在摩擦元件和制动元件之间的摩擦力的作用可以结构简单地调节。[0010]此外,本发明提出所述制动单元具有至少一个操作元件,其由于所述制动单元的操作元件和携动元件之间的相对运动而设置用于使滚动元件在至少一个运行模式下运动。特别优选地，所述滚动元件借助操作元件使所述制动单元脱离所述制动模式。因此，有利地，由于相对运动而引入脱离过程。有利地，可省去用于引入脱离过程的额外的电工和/或电子构件。
[0011]有利地,所述工具机制动装置包括至少一个从动单元,所述从动单元包括至少一个从动元件，所述操作元件与所述从动元件无相对转动地连接。“从动单元”在这里尤其应理解为这样的单元，即所述从动单元借助驱动单元可驱动所述便携式工具机并且由所述驱动单元产生的力和/或转矩传递到加工工具上。特别优选地，所述从动单元构造为锥齿轮传动机构。在这里，所述从动元件优选构造为盘状齿轮。所述操作元件优选布置在所述盘状齿轮的背离盘状齿轮的齿部的侧上。特别优选地，所述操作元件与所述盘状齿轮无相对转动地连接。在这里，所述操作元件与所述盘状齿轮一体地构造。“一体地”在这里尤其应理解为至少材料锁合的连接，例如通过焊接方法、粘接方法、喷射方法和/或专业人员认为明显合适的其他方法，和/或优选地，优选地形成为一个整体，例如通过用一个铸件制造和/或通过以一个或多个部件喷射方法且优选地用仅仅一个毛坯制造。然而也可设想，所述操作元件与盘状齿轮形状锁合和/或力锁合地连接，例如借助螺栓连接等。借助操作元件，依赖于所述从动元件的运动结构简单地实现所述滚动元件的运动。因此，优选地，在中止将转矩传递到所述从动元件上时，所述从动元件相对于所述从动单元的输出轴，尤其是心轴，的相对运动，用于使所述制动元件运动。
[0012]在另一备选构型中也可设想所述制动单元构造为装配模块。表述“装配模块”在这里尤其应理解为这样的单元结构，在这个单元中预先装配多个构件并且所述单元作为一个整体装配在整个系统中，尤其是便携式工具机中。所述装配模块优选具有至少一个固定元件，它设置用于使所述装配模块和整个系统可脱离地连接。有利地，所述装配模块从所述整个系统拆卸时尤其可具有少于10个固定元件，优选小于8个固定元件和特别优选地具有小于5个固定元件。尤其优选地，所述固定元件构造为螺栓。然而也可设想，所述固定元件构造为专业人员认为明显合适的其他元件，例如快速夹紧元件，不需工具操作的固定元件等。优选地，所述装配模块的至少一个功能在整个系统被拆卸的状态下被保证。特别优选地，所述装配模块可由最终用户拆卸。因此，所述装配模块构造为可更换的单元，它可通过另一装配模块代替，例如在所述装配模块出现故障的情况下或者所述整个系统的功能拓展和/或功能改变的情况下。有利地，利用所述制动单元作为装配模块的一个构型得到所述工具机制动装置的广泛使用范围。还可实现结构简单地集成到已经存在的便携式工具机中。此外，因而有利地保持低的制造成本。
[0013]本发明还基于一种便携式工具机，尤其是一种便携式手持工具机，其具有根据本发明的工具机制动装置，尤其具有一种手持工具机制动装置。所述便携式工具机在这里可构造为弯把手提砂轮机、打孔机、手持式圆锯、手锤和/或冲击钻机等。有利地，它可实现对便携式工具机的操作者的安全功能。
[0014]根据本发明的工具机制动装置和/或根据本发明的便携式工具机在这里不应限制于上述用途和实施例。特别地，满足这里所述功能的根据本发明的工具机制动装置和/或根据本发明的便携式工具机具有偏离这里所述数量的单个的元件、构件和单元。【专利附图】
【附图说明】
[0015]从下面的【专利附图】
【附图说明】得到其他优点。在附图中示出本发明实施例。所述附图、说明和权利要求书包含数量众多的特征组合。专业人员也可适宜地单一地看待这些特征并且适当概括其他组合。在附图中示出:
[0016]图1以示意图示出根据本发明的工具机，其具有根据本发明的工具机制动装置；
[0017]图2以示意图示出根据本发明的便携式工具机的从根据本发明的便携式工具机的发动机壳体拆卸的传动机构壳体和根据本发明的工具机制动装置的剖面图；
[0018]图3以示意图示出所述传动机构壳体的和在不制动状态下根据本发明的工具机制动装置的另一剖面图；
[0019]图4以示意图示出所述传动机构壳体和根据本发明的工具机制动装置在制动状态下的另一剖面图；
[0020]图5以示意图示出根据本发明的工具机制动装置的制动单元的细节图；
[0021]图6以示意图示出根据本发明的工具机制动装置的制动单元的承载板的细节图；
[0022]图7以示意图示出根据本发明的工具机制动装置的制动单元携动元件和制动单元的布置在其上的制动元件的细节图；
[0023]图8以示意图示出根据本发明的工具机制动装置的携动元件及布置在携动元件上的滚动元件和制动单元及布置在制动单元上的制动元件的细节图；
[0024]图9以示意图示出根据本发明的工具机制动装置的备选实例的剖面图；
[0025]图10以示意图示出根据本发明的工具机制动装置的另一备选实例的剖面图；
[0026]图11以示意图示出备选的根据本发明的工具机制动装置的各个构件的布置的细节图；和
[0027]图12以示意图示出备选的根据本发明的工具机制动装置的各个构件的布置的细节图。
【具体实施方式】
[0028]图1示出构造为弯把手提砂轮机64a的便携式工具机12a，其具有工具机制动装置10a。弯把手提砂轮机64a包括保护罩单元66a，工具机壳体68a和主手柄174a。主手柄174a从工具机壳体68a出发在从背离工具机壳体68a的方向上在工具机壳体68a的背离加工工具16a的侧70a上延伸，主手柄174a至少近似平行于弯把手提砂轮机64a的主延伸方向72a延伸。加工工具16a在这里构造为砂轮。然而也可设想加工工具16a构造为切割圆盘或者抛光轮。工具机壳体68a包括发动机壳体74a,用于容纳弯把手提砂轮机64a的驱动单元76a ;和传动机构壳体78a,用于容纳工具机制动装置IOa的从动单元60a。驱动单元76a设置用于通过从动单元60a旋转地驱动加工工具16a。从动单元60a通过驱动单元76a的旋转地驱动的驱动元件80a以专业人员已经熟知的方式和方法与驱动单元76a连接。驱动元件80a构造为小齿轮，与驱动单元76a的电枢轴82a无相对转动地连接(图2)。辅助手柄84a布置在传动机构壳体78a上。辅助手柄84a横向于弯把手提砂轮机64a的主延伸方向72a延伸。
[0029]工具机制动装置IOa布置在弯把手提砂轮机64a的传动机构壳体78a上(图2)。工具机制动装置IOa的部分区域延伸到传动机构壳体78a中。因此，工具机制动装置IOa的部分区域被传动机构壳体78a围绕。工具机制动装置IOa包括制动单元14a，它设置用于在制动的那样14a的制动模式中制动被固定在从动单元60a的心轴88a上的运动。制动单元14a具有三个滚动元件18a, 20a, 22a,它们设置用于激活制动单元14a的制动模式。滚动元件18a、20a、22a构造为圆锥形的(图8)。制动单元14a还具有从动单元60a，它具有从动元件62a。从动元件60a构造为盘状齿轮86a。然而也可设想从动元件62a具有专业人员认为明显合适的其他构型。盘状齿轮86a利用间隙配合布置在从动单元60a的可转动地装配的输出轴上。从动单元60a的输出轴在这里由心轴88a构成。从动单元60a还包括支承法兰90a和布置在支承法兰90a中的支承元件92a以可转动地支承心轴88a。支承法兰90a利用从动单元60a的固定元件(在这里未详细示出)可释放地与传动机构壳体78a连接。
[0030]为了加工工件，加工工具16a利用固定元件(在这里未详细示出)而与心轴88a无相对转动地连接。加工工具16a因而可在弯把手提砂轮机64a的运行中旋转地被驱动。工具机制动装置IOa还具有滑动安全单元46a，它设置用于在工具机制动装置IOa的制动单元14a的制动模式中，阻止加工工具16a从心轴88a滑动和/或用于固定加工工具16a的固定元件从心轴88a滑动。滑动安全单元46a在这里构造为容纳法兰，它利用形状锁合而与心轴88a无相对转动地连接。然而也可设想滑动安全单元46a利用专业人员认为明显合适的其他的连接方式无相对转动地与心轴88a连接。
[0031]制动单元14a还具有携动元件26a,携动元件26a设置用于借助于与滚动元件18a.20a.22a的协同作用，使转动单元14a的摩擦元件28a在所述制动模式下运动(图3和4)。携动元件26a与心轴88a无相对转动地连接。此外，携动单元26a具有三个钳形型廓40a、42a、44a，它们设置用于在所述制动模式中，沿着至少近似垂直于心轴88a的旋转轴线24a的方向观察,滚动元件18a、20a、22a夹紧在摩擦元件28a和携动元件26a之间。滚动元件18a、20a、22a在这里布置在钳形型廓40a、42a、44a的区域中。携动元件26a的旋转轴线在安装状态下由于携动元件26a和心轴88a的无相对转动连接而与心轴88a的旋转轴线24a共轴。钳形型廓40a、42a、44a分别构造为斜面形的。另外，钳形型廓40a、42a、44a分别布置在携动元件26a的径向凸出部分94a、96a、98a上(图7)。径向凸出部分94a、96a、98a沿着至少近似垂直于心轴88a的旋转轴线24a的方向从携动元件26a在朝向摩擦元件28a的方向上延伸。径向凸出部分94a、96a、98a沿着至少近似垂直于旋转轴线24a的方向与摩擦元件28a间隔开地布置。在这里，径向凸出部分94a、96a、98a与携动元件26a —体地构造。然而也可设想径向凸出部分94a、96a、98a借助形状锁合和/或力锁合的连接而与携动元件26a连接。钳形型廓40a、42a、44a分别布置在径向凸出部分94a、96a、98a的背离摩擦元件28a的侧上。径向凸出部分94a、96a、98a沿着圆周方向30a均匀分布地布置在携动元件26a上。圆周方向30a在至少近似垂直于心轴88a的旋转轴线24a延伸的平面中延伸。
[0032]摩擦元件28a构造为圆环形的。此外，摩擦元件28a至少部分地沿着圆周方向30a由制动单元14a的四个制动元件32a、34a、36a、38a环绕。制动元件32a、34a、36a、38a沿着圆周方向30a均匀地相互间隔地布置。在这里，每两个沿圆周方向30a直接相邻的制动元件32a、34a、36a、38a相互构成90°地布置。制动元件32a、34a、36a、38a分别在各制动元件32a、34a、36a、38a的面向摩擦元件28a的侧上具有一个制动片(在这里未详细示出)。此夕卜，摩擦元件28a具有导向凸出部分120a，它沿着至少近似垂直于心轴88a的旋转轴线24a的方向从摩擦元件28a在朝向制动元件32a、34a、36a、38a的方向上延伸(图8)。导向凸出部分120a设置用于在从动单元60a的支承法兰90a中轴向导向摩擦元件28a。在这里，制动元件32a、34a、36a、38a分别具有一个梯形的凸肩138a、140a、142a、144a (图8)，导向凸出部分120a在摩擦元件28a在朝向盘状齿轮86a的方向上轴向运动时碰撞在这些凸肩上。为了在支承法兰90a中径向导向摩擦元件28a，支承法兰90a具有槽形凹口(在这里未详细示出)，摩擦元件28a具有间隙地布置在所述槽形凹口中。
[0033]此外，制动单元14a具有弹簧元件52a，其设置用于对制动单元14a的制动元件32a、34a、36a、38a在朝向摩擦元件28a的方向上施加预载荷。弹簧元件52a构造为环形弹簧。此外，弹簧元件52a包括保持区域122a、124a、126a、128a。保持区域122a、124a、126a、128a分别接合在相应制动元件32a、34a、36a、38a的定位凹口 130a、132a、134a、136a中以定位制动元件32a、34a、36a、38a。因此，制动元件32a、34a、36a、38a由于弹簧元件52a的弹簧力而在摩擦元件28a的面向制动元件32a、34a、36a、38a的侧上贴靠在摩擦元件28a上。
[0034]制动单元14a具有三个操作元件54a、56a、58a,由于制动单元14a的操作元件54a、56a、58a和携动元件26a之间的相对运动，操作元件54a、56a、58a设置用于在一种运行模式中，使滚动元件18a、20a、22a运动(图3和4)。滚动元件18a、20a、22a在制动模式和脱离模式中借助操作元件54a、56a、58a运动，在脱离模式中，制动力中止作用到携动元件26a、心轴88a上和因而中止作用在加工工具16a上。此外，操作元件54a、56a、58a分别具有两个操作臂146a、148a、150a、152a、154a、156a。在这里，各操作元件54a、56a、58a的每个操作臂146a、148a、150a、152a、154a、156a沿着圆周方向40a和各操作元件54a、56a、58a的每个操作臂146a、148a、150a、152a、154a、156a逆着圆周方向30a延伸。操作元件54a、56a、58a与被构造为盘状齿轮86a的从动元件62a无相对转动地连接。在这里，操作元件54a、56a、58a沿着至少近似垂直于旋转轴线24a的方向与摩擦元件28a间隔开地布置(图3和4)。
[0035]盘状齿轮86a具有三个构造为螺纹孔的凹口 102a、104a (在图5中仅示出两个)，它们设置用于容纳制动单元14a的构造为螺栓的、用于固定制动单元14a的承载板IlOa的固定元件106a、108a(在图5中仅示出两个)。承载板IlOa在这里具有三个凹口 11a、114a、116a，固定元件106a、108a在安装状态下布置在它们中。操作元件54a、56a、58a与承载板IlOa—体地构造(图6)。此外，操作元件54a、56a、58a在安装状态下，沿着圆周方向30a观察，均匀地沿着圆周方向30a布置在承载板IlOa上。承载板IlOa在安装状态下布置在盘状齿轮86a的背离盘状齿轮86a的齿部118a的侧上。
[0036]在弯把手提砂轮机64a开始运转时，盘状齿轮86a借助驱动单元76a的构造为小齿轮的驱动元件80a驱动。在这里，盘状齿轮86a首先相对于与心轴88a无相对转动地连接的携动元件26a运动,直到操作元件54a、56a、58a达到接触携动元件26a的面向各操作元件54a、56a、58a的携动表面158a、160a、162a。滚动元件18a、20a、22a分别借助各操作元件54a、56a、58a的操作臂146a、150a、154a沿着甜形型廊40a、42a、44a离开摩擦兀件28a和携动元件28a之间的夹紧位置(图3)。制动单元14a因而转换成脱离模式。滚动元件18a、20a、22a通过钳形型廓40a、42a、44a的运动从摩擦元件28a离开。一旦操作元件54a、56a、58a贴靠到携动表面158a、160a、162a上和滚动元件18a、20a、22a从摩擦元件28a离开,制动单元14a处于脱离模式中。沿着至少近似垂直于旋转轴线24a的方向观察,在制动单元14a的脱离模式中，滚动元件18a、20a、22a距离心轴88a的距离小于在制动单元14a的制动模式中滚动元件18a、20a、22a距离心轴88a的距离。因此，在制动单元14a的脱离模式中，滚动元件18a、20a、22a和摩擦元件28a之间的直接接触中止(图3)。此外，操作臂146a、148a、150a、152a、154a、156a具有保持表面，滚动元件18a、20a、22a在朝向摩擦元件28a的方向上的运动尽可能地被阻止，并且滚动元件18a、20a、22a压迫钳形型廓40a、42a、44a。
[0037]由于操作兀件54a、56a、58a贴靠在携动表面158a、160a、162a上并且由于滚动兀件18a、20a、22a压迫到钳形型廓40a、42a、44a上，盘状齿轮86a的旋转运动传递到携动元件56a上和因而传递到心轴88a上。盘状齿轮86a、携动元件26a、压迫钳形型廓40a、42a、44a的滚动元件18a、20a、22a和心轴88a围绕心轴88a的旋转轴线24a整体转动。因而滚动元件18a、20a、22a相对于摩擦元件28a转动。与心轴88a无相对转动地连接的加工工具16a由于盘状齿轮86a、携动元件26a和心轴88a的协同作用而可转动地被驱动。因此，借助加工工具16a可加工工件。
[0038]在弯把手提砂轮机64a关闭时，构造为小齿轮的驱动元件80a通过驱动单元76a被制动。固定在心轴88a上的加工工具16a因为惯性而继续转动。心轴88a因而同样继续围绕旋转轴线24a转动。驱动元件80a制动盘状齿轮86a。盘状齿轮86a由此相对于携动元件26a围绕旋转轴线24a继续转动，直到操作元件54a、56a、58a因为相对运动而碰撞到径向凸出部分96a、98a的碰撞表面164a、166a、168a上。碰撞表面164a、166a、168a分别沿着圆周方向30a布置在各径向凸出部分96a、98a的背离携动表面158a、160a、162a的侧上(图4)。在盘状齿轮86a和携动元件26a相对运动过程中，滚动元件18a、20a、22a由于离心力和通过各操作臂148a、152a、156a沿着钳形型廓40a、42a、44a在朝向摩擦元件28a的方向上运动。滚动元件18a、20a、22a—直沿着钳形型廓40a、42a、44a运动,直到滚动元件18a、20a、22a夹紧在摩擦元件28a和钳形型廓40a、42a、44a之间。由此在携动元件26a和摩擦元件28a之间沿着圆周方向30a形成力锁合。制动单元14a因而处于制动模式。
[0039]因为携动元件26a、摩擦元件28a和滚动元件18a、20a、22a的协同作用，摩擦元件28a —起与携动元件26a由于加工工具16a的惯性而围绕旋转轴线24a运动。在这里，摩擦元件28a相对于制动元件32a、34a、36a、38a运动。制动元件32a、34a、36a、38a因而在摩擦元件28a的面向制动元件32a、34a、36a、38a的侧上滑动。由此借助于制动元件32a、34a、36a、38a和摩擦元件28a之间的摩擦产生用于制动心轴88a进而制动加工工具16a的制动力。心轴88a和加工工具16a被制动，直到处于静止状态。在弯把手提砂轮机64a重新开始运转时，操作元件54a、56a、58a和钳形型廓40a、42a、44a的协同作用用于将制动单元14a从制动模式可靠地转换成脱离模式。
[0040]制动单元14a与从动单元60a —起构成装配模块IOOa (图5)。因此，装配模块IOOa构成工具机制动装置10a。装配模块IOOa包括四个构造为螺栓的固定元件(在这里未示出)。所述螺栓设置用于使装配模块IOOa与传动机构壳体78a可释放地连接。在需要时，操作者可从传动机构壳体78a拆卸装配模块100a。弯把手提砂轮机64a和工具机制动装置IOa —起构成工具机系统。所述工具机系统可包括一个另外的装配模块。所述另外的装配模块例如可包括一个构造为锥齿轮传动装置的从动单元。所述另外的装配模块可例如由操作者代替装配模块IOOa安装在传动机构壳体78a上。操作者因而具有使弯把手提砂轮机64a配备有具有制动单元14a和从动单元60a的装配模块IOOa或者具有从动单元的另外的装配模块的可能性。对于弯把手提砂轮机64a应从工具机制动装置IOa脱离联接地运转的使用情况，装配模块IOOa可通过所述工具机系统的另外的装配模块由操作者更换。为此，操作者只从传动机构壳体78a拆卸装配模块100a，并且将另外的装配模块安装在传动机构壳体78a上。
[0041]在图9至12中示出备选实施例。几乎相同的构件、特征和功能原则上用相同的附图标记表示。为了区分所述实施例，添加字母a至C。下面的描述限于基本上与图1至8中所示的第一实施例不同之处，其中，关于相同的构件、特征和功能可参照对于图1至8中所示的第一实施例的描述。
[0042]图9示出备选的工具机制动装置10b，它可安装在类似于图1至8所示的弯把手提砂轮机64a的描述那样构成的弯把手提砂轮机的传动机构壳体(在这里未详细示出)。工具机制动装置IOb包括制动单元14b，制动单元14b设置用于在运行模式下制动加工工具(在这里未详细示出)的运动。此外，工具机致动装置IOb还包括从动单元60b。制动单元14b和从动单元60b具有与图1至8所描述的制动单元14a和从动单元60a至少基本类似的结构。因此,制动单元14b具有三个可运动地装配的滚动元件18b、20b、22b和从动单元60b具有被构造为盘状齿轮86b的从动元件62b。滚动元件18b、20b、22b设置用于激活制动单元14b的制动模式。制动单元14b还具有三个操作元件54b、56b、58b，它们设置用于与被构造为盘状齿轮86b的从动元件62b —体地构造。操作元件54b、56b、58b分别具有一个操作臂146b、148b、150b，它们分别设置用于阻止各滚动元件18b、20b、22b在朝向制动单元的摩擦元件28b的方向上继续运动,滚动元件18b、20b、22b压迫制动单元14b的携动元件26b的钳形型廓40b、42b、44b。操作臂146b、148b、150b在操作元件54b、56b、58b上分别布置在操作元件54b、56b、58b的面向各钳形型廓40b、42b、44b的侧上。关于制动单元14b和从动单元60b的工作原理可参照图1至8的描述。
[0043]图10示出又一备选工具机制动装置10c，它安装在类似于图1至8中描述的弯把手提砂轮机64a那样描述的弯把手提砂轮机的传动机构壳体上(在这里未详细示出)。工具机制动装置IOc包括制动单元14c，制动单元14c设置用于在运行模式下制动加工工具(在这里未详细示出)的运动。此外，工具机制动装置IOc还具有从动单元60c。从动单元60c具有与图1至8中的描述那样描述的从动单元60a至少基本类似的结构。因此，从动单元60c具有构造为盘状齿轮86c的从动元件62c。构造为盘状齿轮86c的从动元件62c利用间隙配合布置在一个可转动地装配的且构造为心轴88c的从动单元60c的输出轴上。
[0044]制动单元14c具有三个滚动元件18c、20c、22c,它们设置用于激活制动单元14c的制动模式(图11)。滚动元件18c、20c、22c构造为球。此外,制动单元14c具有三个操作元件54c、56c、58c。操作元件54c、56c、58c构造为销钉形的。在这里，在至少近似垂直于心轴88c的旋转轴线24c延伸的平面中观察，操作元件54c、56c、58c具有矩形的横截面。操作元件54c、56c、58c借助形状锁合和/或力锁合连接而与盘状齿轮86c连接。然而也可设想，操作元件54c、56c、58c与盘状齿轮86c —体地构造。
[0045]制动单元14c还具有携动元件26c,它设置用于借助与滚动元件18c、20c、22c的协同作用，使制动单元14c的摩擦元件28c在制动模式下运动。在这里,携动元件26c具有三个钳形型廓40c、42c、44c，它们设置用于在制动模式下将滚动元件18c、20c、22c夹紧在摩擦元件28c和携动元件26c之间。滚动元件18c、20c、22c布置在钳形型廓40c、42c、44c的区域中。为了使携动元件26c在这里未详细示出的弯把手提砂轮机开始运转时一起转动，滚动元件18c、20c、22c借助操作元件54c、56c、58c沿着钳形型廓40c、42c、44c离开摩擦元件28c，直到滚动元件18c、20c、22c贴靠在携动元件26c的径向凸出部分94c、96c、98c的携动表面158c、160c、162c上。操作元件54c、56c、58c因此将转矩通过滚动元件18c、20c、22c传递到携动元件26c上。径向凸出部分94c、96c、98c沿着至少近似垂直于旋转轴线24c延伸的方向与摩擦元件28c间隔开地布置。因此,携动元件26c和滚动元件18c、20c、22c可一起与布置在盘状齿轮86c上的操作元件54c、56c、58c在制动单元14c的脱离模式下相对于摩擦元件28c运动。
[0046]摩擦元件28c具有摩擦凸出部分48c，它在安装状态下至少部分地沿着轴向方向50c布置在制动单元14c的制动元件32c、34c之间。轴向方向50c至少基本平行于心轴88c的旋转轴线24c。摩擦凸出部分48c从摩擦元件28c沿着至少近似垂直于旋转轴线24c的方向在朝向从动单元60c的支承法兰90c的方向上延伸。制动元件32c、34c以固定在外壳上的方式布置在支承法兰90c上。制动元件32c、34c中的一个制动元件借助制动单元14c的弹簧元件52c在朝向与摩擦元件28c —体地构造的摩擦凸出部分48c的方向上被施加预载荷。
[0047]此外，制动单元14c具有三个制动弹簧170c (在图12中仅示出一个)，它设置用于滚动元件18c、20c、22c在朝向摩擦元件28c的方向上被施加预载荷。制动弹簧170c分别在凹口 172c中布置到径向凸出部分94c、96c、98c中(在图12中仅示出一个)。为了保证在运动时借助制动弹簧170c导向滚动元件18c、20c、22c，制动单元14c具有导向凸出部分176c、178c、180c，在安装状态下，它们布置在径向凸出部分94c、96c、98c的凹口 172c中。导向凸出部分176c、178c、180c构造为螺栓形的。可设想导向凸出部分176c、178c、180c与滚动元件18c、20c、22c —体地构造。滚动元件18c、20c、22c在运动时通过操作元件54c、56c、58c在朝向携动表面158c、160c、162c的方向上克服制动弹簧170c的弹簧力进行运动。关于制动单元14c的进一步工作原理参照图1至8的描述。
【权利要求】
1.便携式工具机的工具机制动装置，尤其是手持式工具机制动装置，具有至少一个制动单元(14a ；14b ;14c)，所述制动单元(14a ；14b ；14c)设置用于至少在运行模式下制动加工工具的运动，其特征在于， 所述制动单元(14a ；14b ；14c)具有至少一个滚动元件(18a，20a，22a ； 18b, 20b, 22b ；18c，20c，22c)，其设置用于激活所述制动单元(14a、14b、14c)的至少一种制动模式。
2.根据权利要求1所述的工具机制动装置，其特征在于，所述制动单元(14a;14b ；14c)具有至少一个携动元件(26a ；26b ;26c)，其设置用于借助于与滚动元件(18a，20a，22a ;18b，20b，22b ; 18c，20c，22c)的协同作用，使所述制动单元(14a ；14b ; 14c)的至少一个摩擦元件(28a ；28b ；28c)至少在制动模式下运动。
3.根据权利要求2所述的工具机制动装置，其特征在于，所述摩擦元件(28a；28b ；28c)至少部分地沿着圆周方向(30a ；30b ；30c)由所述制动单元(14a ；14b ；14c)的至少一个制动元件(32a，34a，36a，38a ；32b, 34b, 36b, 38b ；32c)环绕。
4.至少根据权利要求2所述的工具机制动装置，其特征在于，所述携动元件(26a;26b ；26c)具有至少一个钳形型廓(40a，42a，44a ;40b，42b，44b ;40c，42c，44c)，其设置用于至少在制动模式下将所述滚动元件(18a，20a，22a ； 18b, 20b, 22b ；18c, 20c, 22c)夹紧在所述摩擦元件(28a ；28b ；28c)和携动元件(26a ；26b ；26c)之间。
5.根据权利要求4所述的工具机制动装置，其特征在于，所述钳形型廓(40a，42a，44a；40b,42b,44b ；40c,42c,44c)构造为斜面形的。
6.根据至少权利要求2所述的工具机制动装置，其特征在于，所述摩擦元件(28c)具有摩擦凸出部分(48c)，其在安装状态下至少部分地沿着轴向方向(50c)布置在所述制动单元(14a ；14b ；14c)的至少两个制动元件(32c、34c)之间。
7.根据权利要求2或6所述的工具机制动装置，其特征在于，所述制动单元(14a；14b ；14c)具有至少一个弹簧元件(52a ；52b ;52c)，其设置用于向所述制动单元(14a ；14b ；14c)的至少一个制动元件(32a，34a，36a，38a ；32b, 34b, 36b, 38b ；32c)在朝向摩擦元件(28a ；28b ；28c)的方向上施加预载荷。
8.根据前述任一项权利要求所述的工具机制动装置，其特征在于，所述制动单元(14a ；14b ；14c)具有至少一个操作元件(54a，56a，58a ;54b，56b，58b ;54c，56c，58c)，所述操作元件(54a，56a，58a ;54b，56b，58b ；54c, 56c, 58c)设置用于由于所述制动单元(14a ；14b ；14c)的操作元件(54a，56a，58a ;54b，56b，58b ；54c, 56c, 58c)和携动元件(26a ；26b ；26c)之间的相对运动，至少在运行模式下使所述滚动元件(18a，20a, 22a ； 18b，20b, 22b ；18c, 20c, 22c)运动。
9.根据权利要求8所述的工具机制动装置，其特征在于至少一个从动单元(60a；60b ；60c)，其包括至少一个从动元件(62a ；62b ;62c)，所述操作元件(54a，56a，58a ；54b, 56b,58b ;54c，56c，58c)与所述从动元件(62a ；62b ；62c)无相对转动地连接。
10.便携式工具机，尤其是手持式工具机，具有根据前述任一项权利要求所述的工具机制动装直。
【文档编号】B24B23/02GK103429385SQ201280013471
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年2月2日 优先权日:2011年3月18日
【发明者】F·埃森魏因 申请人:罗伯特·博世有限公司
【专利摘要】本发明涉及一种便携式工具机的工具机制动装置，尤其是手持式工具机制动装置，包括至少一个制动单元（14a；14b；14c），其设置用于在至少一种运行模式下制动加工工具的运动。本发明提出所述制动单元（14a；14b；14c）具有至少一个滚动元件（18a，20a，22a；18b，20b，22b；18c，20c，22c），其设置用于激活所述制动单元（14a；14b；14c）的至少一种制动模式。
【专利说明】工具机制动装直
【背景技术】
[0001]从DE19510291C2已经熟知一种便携式工具机的工具机制动装置，其具有一个制动单元，所述制动单元设置用于至少在运行模式下制动加工工具的运动。
【发明内容】
[0002]本发明基于一种便携式工具机的工具机制动装置，尤其是手持式工具机制动装置，其具有至少一个制动单元，所述制动单元设置用于在至少一种运行模式中制动加工工具。
[0003]本发明提出，所述制动单元具有至少一个滚动元件，其设置用于致动所述制动单元的至少一种制动模式。“便携式工具机”在这里应理解为操作者可不借助运送机械即可运送的工具机，尤其是手持式工具机。所述便携式工具机尤其具有小于50kg，优选小于20kg和特别优选小于IOkg的质量。所述制动单元优选设置为制动加工工具的旋转运动。在这里，所述制动单元优选设置用于利用至少两个构件的直接接触，由于将动能转换成热能，降低加工工具的速度，尤其是旋转速度。所述制动单元优选设置用于所述加工工具在制动单元的一种制动模式下在大于0.ls，优选大于0.5s和特别优选小于3s的时间间隔中从工作速度制动，特别是制动到小于工作速度的50%，优选小于工作速度的20%的速度，并且特别优选地制动到Om/s的速度。“滚动元件”在这里应理解为被构造成至少围绕一个轴线，特别是旋转轴线循环对称的元件。特别地，所述滚动元件设置用于至少在一种运动状态下，由于围绕所述旋转轴线的旋转运动，利用至少一个表面，特别是侧表面，在构件的上表面上滚动。优选地，所述滚动元件构造为圆柱体。然而也可设想所述滚动元件构造为球、锥、圆筒或者专业人员认为明显合适的其他旋转体。表述“制动模式”在这里尤其应定义为所述制动单元的一种运行状态，在这种运动状态下，产生使运动的构件，特别是加工工具的速度减小的制动力。利用根据本发明的工具机制动装置的构型，所述制动单元的制动模式可结构简单地被激活。优选地，由于离心力，可使用滚动运动，特别是所述滚动元件的滚动运动来激活所述制动模式。
[0004]此外，本发明还提出，所述制动单元具有至少一个携动元件，所述携动元件设置用于借助于同所述滚动元件的协同作用，使所述制动单元的至少一个摩擦元件至少在所述制动模式下运动。所述携动单元优选可转动地被装配。特别优选地，所述摩擦元件借助所述携动元件和滚动元件的协同作用沿着圆周方向运动。优选地，所述摩擦元件构造为圆环形的。因此，所述摩擦元件沿着圆周方向延伸360°的角度范围。然而也可设想所述摩擦元件具有专业人员认为明显合理的其他构型。在安装状态下，圆周方向优选位于至少近似垂直于携动元件的旋转轴线延伸的平面中。表述“近似垂直”在这里尤其应定义为一方向相对于参考方向的取向，其中，所述方向和参考方向，尤其是在一个平面中观察，围成90°的角度并且所述角度具有尤其小于8°，优选小于5°和特别优选小于2°的最大偏差。借助本发明的工具机制动装置的构型，所述携动元件的动能可优选地用于使所述摩擦元件运动。
[0005]优选地，所述携动元件具有至少一个钳形型廓，其设置用于至少在制动模式下，所述滚动元件夹紧在所述摩擦元件和携动元件之间。“钳形型廓”在这里尤其应理解为所述携动元件的这样的型廓，所述钳形型廓至少布置在携动元件的沿着圆周方向环绕的外部型廓的部分区域中，并且设置用于至少在一种状态下产生夹紧所述滚动元件的夹紧力，尤其是借助于与所述摩擦元件的协同作用。特别优选地，所述钳形型廓布置在所述携动元件的径向凸出部分上。所述径向凸出部分至少近似垂直于所述携动元件的旋转轴线在背离所述携动元件的方向上延伸。借助于所述滚动元件的夹紧，所述摩擦元件的运动由于摩擦力而结构简单地实现。
[0006]优选地，所述钳形型廓被构造为斜面形的。“斜面形的”在这里尤其应理解为所述钳形型廓的几何形状是沿着一个从起点出发朝向终点的一段路径，至少在包括起点和终点的平面中观察，具有在数学上定义的斜率。特别优选地，沿着至少近似垂直于携动元件的旋转轴线的方向观察，所述起点离旋转轴线的距离与终端离旋转轴线的距离相比具有更小的距离。优选地，它可以是通过钳形型廓预先给定的一个方向，所述滚动元件沿着该方向运动，至少用于激活所述制动模式。此外，所述滚动元件可结构简单地实现夹紧在所述摩擦元件和携动元件之间。
[0007]本发明还提出，所述摩擦元件具有一个摩擦凸出部分，其在安装状态下至少部分地沿着轴向方向布置在所述制动单元的至少两个制动元件之间。优选地，所述摩擦凸出部分至少近似垂直于所述携动元件的旋转轴线在背离摩擦元件的方向上延伸。优选地，所述摩擦凸出部分沿着圆周方向沿所述摩擦元件的整个周边延伸。然而也可设想，所述摩擦凸出部分具有专业人员认为明显合适的其他构型。轴向方向优选至少近似平行于所述携动元件的旋转轴线。“近似平行”在这里尤其应理解为一方向相对于参考方向的取向，尤其是在一个平面中，其中，所述方向相对于参考方向具有尤其小于8° ,优选小于5°和特别优选小于2°的偏差。借助于根据本发明的构型，所述摩擦元件的动能和因而所述携动元件的动能优选转换成热能。由此实现所述携动元件的制动，特别是在所述便携式工具机关掉时。
[0008]优选地，所述制动单元具有至少一个弹簧元件，所述弹簧元件设置用于在朝向所述摩擦元件的方向上对所述制动单元的至少一个制动元件施加预载荷。“弹簧元件”尤其应理解为肉眼可见的元件，它具有在正常运行状态下弹性变化至少10%，特别是至少20%，优选最小30%和特别优选至少50%的至少一个长度，并且产生依赖于长度变化的且优选与长度变化成比例的反作用力。元件的“长度”尤其应理解为元件的垂直投影到平面上的两个点的最大距离。“肉眼可见的元件”尤其应理解为具有至少1mm，特别是至少5mm和优选最小IOmm长度的元件。
[0009]在这里，所述制动元件具有至少一个制动片，所述制动片固定在所述制动元件上。所述制动片可利用形状锁合、力锁合和/或材料锁合的连接，如粘接、铆接、螺栓连接或者借助烧结过程或者借助喷射方法等产生的连接固定在所述制动元件上。所述制动片在这里可构造为烧结制动片、有机制动片、碳制动片或者专业认为明显合适的其他制动片。所述摩擦元件，尤其是摩擦凸出部分，为得到合适的材料对以产生有利的制动力，借助与可以所述制动元件的协同作用得到适当的材料对，以产生有利的制动力，在一种制动模式中，利用与用烧结铜、钢、渗氮钢、铝或者另一上表面经处理的钢和/或金属的制成的制动元件的协同作用。借助于所述制动单元的弹簧元件，在摩擦元件和制动元件之间的摩擦力的作用可以结构简单地调节。[0010]此外,本发明提出所述制动单元具有至少一个操作元件,其由于所述制动单元的操作元件和携动元件之间的相对运动而设置用于使滚动元件在至少一个运行模式下运动。特别优选地，所述滚动元件借助操作元件使所述制动单元脱离所述制动模式。因此，有利地，由于相对运动而引入脱离过程。有利地，可省去用于引入脱离过程的额外的电工和/或电子构件。
[0011]有利地,所述工具机制动装置包括至少一个从动单元,所述从动单元包括至少一个从动元件，所述操作元件与所述从动元件无相对转动地连接。“从动单元”在这里尤其应理解为这样的单元，即所述从动单元借助驱动单元可驱动所述便携式工具机并且由所述驱动单元产生的力和/或转矩传递到加工工具上。特别优选地，所述从动单元构造为锥齿轮传动机构。在这里，所述从动元件优选构造为盘状齿轮。所述操作元件优选布置在所述盘状齿轮的背离盘状齿轮的齿部的侧上。特别优选地，所述操作元件与所述盘状齿轮无相对转动地连接。在这里，所述操作元件与所述盘状齿轮一体地构造。“一体地”在这里尤其应理解为至少材料锁合的连接，例如通过焊接方法、粘接方法、喷射方法和/或专业人员认为明显合适的其他方法，和/或优选地，优选地形成为一个整体，例如通过用一个铸件制造和/或通过以一个或多个部件喷射方法且优选地用仅仅一个毛坯制造。然而也可设想，所述操作元件与盘状齿轮形状锁合和/或力锁合地连接，例如借助螺栓连接等。借助操作元件，依赖于所述从动元件的运动结构简单地实现所述滚动元件的运动。因此，优选地，在中止将转矩传递到所述从动元件上时，所述从动元件相对于所述从动单元的输出轴，尤其是心轴，的相对运动，用于使所述制动元件运动。
[0012]在另一备选构型中也可设想所述制动单元构造为装配模块。表述“装配模块”在这里尤其应理解为这样的单元结构，在这个单元中预先装配多个构件并且所述单元作为一个整体装配在整个系统中，尤其是便携式工具机中。所述装配模块优选具有至少一个固定元件，它设置用于使所述装配模块和整个系统可脱离地连接。有利地，所述装配模块从所述整个系统拆卸时尤其可具有少于10个固定元件，优选小于8个固定元件和特别优选地具有小于5个固定元件。尤其优选地，所述固定元件构造为螺栓。然而也可设想，所述固定元件构造为专业人员认为明显合适的其他元件，例如快速夹紧元件，不需工具操作的固定元件等。优选地，所述装配模块的至少一个功能在整个系统被拆卸的状态下被保证。特别优选地，所述装配模块可由最终用户拆卸。因此，所述装配模块构造为可更换的单元，它可通过另一装配模块代替，例如在所述装配模块出现故障的情况下或者所述整个系统的功能拓展和/或功能改变的情况下。有利地，利用所述制动单元作为装配模块的一个构型得到所述工具机制动装置的广泛使用范围。还可实现结构简单地集成到已经存在的便携式工具机中。此外，因而有利地保持低的制造成本。
[0013]本发明还基于一种便携式工具机，尤其是一种便携式手持工具机，其具有根据本发明的工具机制动装置，尤其具有一种手持工具机制动装置。所述便携式工具机在这里可构造为弯把手提砂轮机、打孔机、手持式圆锯、手锤和/或冲击钻机等。有利地，它可实现对便携式工具机的操作者的安全功能。
[0014]根据本发明的工具机制动装置和/或根据本发明的便携式工具机在这里不应限制于上述用途和实施例。特别地，满足这里所述功能的根据本发明的工具机制动装置和/或根据本发明的便携式工具机具有偏离这里所述数量的单个的元件、构件和单元。【专利附图】
【附图说明】
[0015]从下面的【专利附图】
【附图说明】得到其他优点。在附图中示出本发明实施例。所述附图、说明和权利要求书包含数量众多的特征组合。专业人员也可适宜地单一地看待这些特征并且适当概括其他组合。在附图中示出:
[0016]图1以示意图示出根据本发明的工具机，其具有根据本发明的工具机制动装置；
[0017]图2以示意图示出根据本发明的便携式工具机的从根据本发明的便携式工具机的发动机壳体拆卸的传动机构壳体和根据本发明的工具机制动装置的剖面图；
[0018]图3以示意图示出所述传动机构壳体的和在不制动状态下根据本发明的工具机制动装置的另一剖面图；
[0019]图4以示意图示出所述传动机构壳体和根据本发明的工具机制动装置在制动状态下的另一剖面图；
[0020]图5以示意图示出根据本发明的工具机制动装置的制动单元的细节图；
[0021]图6以示意图示出根据本发明的工具机制动装置的制动单元的承载板的细节图；
[0022]图7以示意图示出根据本发明的工具机制动装置的制动单元携动元件和制动单元的布置在其上的制动元件的细节图；
[0023]图8以示意图示出根据本发明的工具机制动装置的携动元件及布置在携动元件上的滚动元件和制动单元及布置在制动单元上的制动元件的细节图；
[0024]图9以示意图示出根据本发明的工具机制动装置的备选实例的剖面图；
[0025]图10以示意图示出根据本发明的工具机制动装置的另一备选实例的剖面图；
[0026]图11以示意图示出备选的根据本发明的工具机制动装置的各个构件的布置的细节图；和
[0027]图12以示意图示出备选的根据本发明的工具机制动装置的各个构件的布置的细节图。
【具体实施方式】
[0028]图1示出构造为弯把手提砂轮机64a的便携式工具机12a，其具有工具机制动装置10a。弯把手提砂轮机64a包括保护罩单元66a，工具机壳体68a和主手柄174a。主手柄174a从工具机壳体68a出发在从背离工具机壳体68a的方向上在工具机壳体68a的背离加工工具16a的侧70a上延伸，主手柄174a至少近似平行于弯把手提砂轮机64a的主延伸方向72a延伸。加工工具16a在这里构造为砂轮。然而也可设想加工工具16a构造为切割圆盘或者抛光轮。工具机壳体68a包括发动机壳体74a,用于容纳弯把手提砂轮机64a的驱动单元76a ;和传动机构壳体78a,用于容纳工具机制动装置IOa的从动单元60a。驱动单元76a设置用于通过从动单元60a旋转地驱动加工工具16a。从动单元60a通过驱动单元76a的旋转地驱动的驱动元件80a以专业人员已经熟知的方式和方法与驱动单元76a连接。驱动元件80a构造为小齿轮，与驱动单元76a的电枢轴82a无相对转动地连接(图2)。辅助手柄84a布置在传动机构壳体78a上。辅助手柄84a横向于弯把手提砂轮机64a的主延伸方向72a延伸。
[0029]工具机制动装置IOa布置在弯把手提砂轮机64a的传动机构壳体78a上(图2)。工具机制动装置IOa的部分区域延伸到传动机构壳体78a中。因此，工具机制动装置IOa的部分区域被传动机构壳体78a围绕。工具机制动装置IOa包括制动单元14a，它设置用于在制动的那样14a的制动模式中制动被固定在从动单元60a的心轴88a上的运动。制动单元14a具有三个滚动元件18a, 20a, 22a,它们设置用于激活制动单元14a的制动模式。滚动元件18a、20a、22a构造为圆锥形的(图8)。制动单元14a还具有从动单元60a，它具有从动元件62a。从动元件60a构造为盘状齿轮86a。然而也可设想从动元件62a具有专业人员认为明显合适的其他构型。盘状齿轮86a利用间隙配合布置在从动单元60a的可转动地装配的输出轴上。从动单元60a的输出轴在这里由心轴88a构成。从动单元60a还包括支承法兰90a和布置在支承法兰90a中的支承元件92a以可转动地支承心轴88a。支承法兰90a利用从动单元60a的固定元件(在这里未详细示出)可释放地与传动机构壳体78a连接。
[0030]为了加工工件，加工工具16a利用固定元件(在这里未详细示出)而与心轴88a无相对转动地连接。加工工具16a因而可在弯把手提砂轮机64a的运行中旋转地被驱动。工具机制动装置IOa还具有滑动安全单元46a，它设置用于在工具机制动装置IOa的制动单元14a的制动模式中，阻止加工工具16a从心轴88a滑动和/或用于固定加工工具16a的固定元件从心轴88a滑动。滑动安全单元46a在这里构造为容纳法兰，它利用形状锁合而与心轴88a无相对转动地连接。然而也可设想滑动安全单元46a利用专业人员认为明显合适的其他的连接方式无相对转动地与心轴88a连接。
[0031]制动单元14a还具有携动元件26a,携动元件26a设置用于借助于与滚动元件18a.20a.22a的协同作用，使转动单元14a的摩擦元件28a在所述制动模式下运动(图3和4)。携动元件26a与心轴88a无相对转动地连接。此外，携动单元26a具有三个钳形型廓40a、42a、44a，它们设置用于在所述制动模式中，沿着至少近似垂直于心轴88a的旋转轴线24a的方向观察,滚动元件18a、20a、22a夹紧在摩擦元件28a和携动元件26a之间。滚动元件18a、20a、22a在这里布置在钳形型廓40a、42a、44a的区域中。携动元件26a的旋转轴线在安装状态下由于携动元件26a和心轴88a的无相对转动连接而与心轴88a的旋转轴线24a共轴。钳形型廓40a、42a、44a分别构造为斜面形的。另外，钳形型廓40a、42a、44a分别布置在携动元件26a的径向凸出部分94a、96a、98a上(图7)。径向凸出部分94a、96a、98a沿着至少近似垂直于心轴88a的旋转轴线24a的方向从携动元件26a在朝向摩擦元件28a的方向上延伸。径向凸出部分94a、96a、98a沿着至少近似垂直于旋转轴线24a的方向与摩擦元件28a间隔开地布置。在这里，径向凸出部分94a、96a、98a与携动元件26a —体地构造。然而也可设想径向凸出部分94a、96a、98a借助形状锁合和/或力锁合的连接而与携动元件26a连接。钳形型廓40a、42a、44a分别布置在径向凸出部分94a、96a、98a的背离摩擦元件28a的侧上。径向凸出部分94a、96a、98a沿着圆周方向30a均匀分布地布置在携动元件26a上。圆周方向30a在至少近似垂直于心轴88a的旋转轴线24a延伸的平面中延伸。
[0032]摩擦元件28a构造为圆环形的。此外，摩擦元件28a至少部分地沿着圆周方向30a由制动单元14a的四个制动元件32a、34a、36a、38a环绕。制动元件32a、34a、36a、38a沿着圆周方向30a均匀地相互间隔地布置。在这里，每两个沿圆周方向30a直接相邻的制动元件32a、34a、36a、38a相互构成90°地布置。制动元件32a、34a、36a、38a分别在各制动元件32a、34a、36a、38a的面向摩擦元件28a的侧上具有一个制动片(在这里未详细示出)。此夕卜，摩擦元件28a具有导向凸出部分120a，它沿着至少近似垂直于心轴88a的旋转轴线24a的方向从摩擦元件28a在朝向制动元件32a、34a、36a、38a的方向上延伸(图8)。导向凸出部分120a设置用于在从动单元60a的支承法兰90a中轴向导向摩擦元件28a。在这里，制动元件32a、34a、36a、38a分别具有一个梯形的凸肩138a、140a、142a、144a (图8)，导向凸出部分120a在摩擦元件28a在朝向盘状齿轮86a的方向上轴向运动时碰撞在这些凸肩上。为了在支承法兰90a中径向导向摩擦元件28a，支承法兰90a具有槽形凹口(在这里未详细示出)，摩擦元件28a具有间隙地布置在所述槽形凹口中。
[0033]此外，制动单元14a具有弹簧元件52a，其设置用于对制动单元14a的制动元件32a、34a、36a、38a在朝向摩擦元件28a的方向上施加预载荷。弹簧元件52a构造为环形弹簧。此外，弹簧元件52a包括保持区域122a、124a、126a、128a。保持区域122a、124a、126a、128a分别接合在相应制动元件32a、34a、36a、38a的定位凹口 130a、132a、134a、136a中以定位制动元件32a、34a、36a、38a。因此，制动元件32a、34a、36a、38a由于弹簧元件52a的弹簧力而在摩擦元件28a的面向制动元件32a、34a、36a、38a的侧上贴靠在摩擦元件28a上。
[0034]制动单元14a具有三个操作元件54a、56a、58a,由于制动单元14a的操作元件54a、56a、58a和携动元件26a之间的相对运动，操作元件54a、56a、58a设置用于在一种运行模式中，使滚动元件18a、20a、22a运动(图3和4)。滚动元件18a、20a、22a在制动模式和脱离模式中借助操作元件54a、56a、58a运动，在脱离模式中，制动力中止作用到携动元件26a、心轴88a上和因而中止作用在加工工具16a上。此外，操作元件54a、56a、58a分别具有两个操作臂146a、148a、150a、152a、154a、156a。在这里，各操作元件54a、56a、58a的每个操作臂146a、148a、150a、152a、154a、156a沿着圆周方向40a和各操作元件54a、56a、58a的每个操作臂146a、148a、150a、152a、154a、156a逆着圆周方向30a延伸。操作元件54a、56a、58a与被构造为盘状齿轮86a的从动元件62a无相对转动地连接。在这里，操作元件54a、56a、58a沿着至少近似垂直于旋转轴线24a的方向与摩擦元件28a间隔开地布置(图3和4)。
[0035]盘状齿轮86a具有三个构造为螺纹孔的凹口 102a、104a (在图5中仅示出两个)，它们设置用于容纳制动单元14a的构造为螺栓的、用于固定制动单元14a的承载板IlOa的固定元件106a、108a(在图5中仅示出两个)。承载板IlOa在这里具有三个凹口 11a、114a、116a，固定元件106a、108a在安装状态下布置在它们中。操作元件54a、56a、58a与承载板IlOa—体地构造(图6)。此外，操作元件54a、56a、58a在安装状态下，沿着圆周方向30a观察，均匀地沿着圆周方向30a布置在承载板IlOa上。承载板IlOa在安装状态下布置在盘状齿轮86a的背离盘状齿轮86a的齿部118a的侧上。
[0036]在弯把手提砂轮机64a开始运转时，盘状齿轮86a借助驱动单元76a的构造为小齿轮的驱动元件80a驱动。在这里，盘状齿轮86a首先相对于与心轴88a无相对转动地连接的携动元件26a运动,直到操作元件54a、56a、58a达到接触携动元件26a的面向各操作元件54a、56a、58a的携动表面158a、160a、162a。滚动元件18a、20a、22a分别借助各操作元件54a、56a、58a的操作臂146a、150a、154a沿着甜形型廊40a、42a、44a离开摩擦兀件28a和携动元件28a之间的夹紧位置(图3)。制动单元14a因而转换成脱离模式。滚动元件18a、20a、22a通过钳形型廓40a、42a、44a的运动从摩擦元件28a离开。一旦操作元件54a、56a、58a贴靠到携动表面158a、160a、162a上和滚动元件18a、20a、22a从摩擦元件28a离开,制动单元14a处于脱离模式中。沿着至少近似垂直于旋转轴线24a的方向观察,在制动单元14a的脱离模式中，滚动元件18a、20a、22a距离心轴88a的距离小于在制动单元14a的制动模式中滚动元件18a、20a、22a距离心轴88a的距离。因此，在制动单元14a的脱离模式中，滚动元件18a、20a、22a和摩擦元件28a之间的直接接触中止(图3)。此外，操作臂146a、148a、150a、152a、154a、156a具有保持表面，滚动元件18a、20a、22a在朝向摩擦元件28a的方向上的运动尽可能地被阻止，并且滚动元件18a、20a、22a压迫钳形型廓40a、42a、44a。
[0037]由于操作兀件54a、56a、58a贴靠在携动表面158a、160a、162a上并且由于滚动兀件18a、20a、22a压迫到钳形型廓40a、42a、44a上，盘状齿轮86a的旋转运动传递到携动元件56a上和因而传递到心轴88a上。盘状齿轮86a、携动元件26a、压迫钳形型廓40a、42a、44a的滚动元件18a、20a、22a和心轴88a围绕心轴88a的旋转轴线24a整体转动。因而滚动元件18a、20a、22a相对于摩擦元件28a转动。与心轴88a无相对转动地连接的加工工具16a由于盘状齿轮86a、携动元件26a和心轴88a的协同作用而可转动地被驱动。因此，借助加工工具16a可加工工件。
[0038]在弯把手提砂轮机64a关闭时，构造为小齿轮的驱动元件80a通过驱动单元76a被制动。固定在心轴88a上的加工工具16a因为惯性而继续转动。心轴88a因而同样继续围绕旋转轴线24a转动。驱动元件80a制动盘状齿轮86a。盘状齿轮86a由此相对于携动元件26a围绕旋转轴线24a继续转动，直到操作元件54a、56a、58a因为相对运动而碰撞到径向凸出部分96a、98a的碰撞表面164a、166a、168a上。碰撞表面164a、166a、168a分别沿着圆周方向30a布置在各径向凸出部分96a、98a的背离携动表面158a、160a、162a的侧上(图4)。在盘状齿轮86a和携动元件26a相对运动过程中，滚动元件18a、20a、22a由于离心力和通过各操作臂148a、152a、156a沿着钳形型廓40a、42a、44a在朝向摩擦元件28a的方向上运动。滚动元件18a、20a、22a—直沿着钳形型廓40a、42a、44a运动,直到滚动元件18a、20a、22a夹紧在摩擦元件28a和钳形型廓40a、42a、44a之间。由此在携动元件26a和摩擦元件28a之间沿着圆周方向30a形成力锁合。制动单元14a因而处于制动模式。
[0039]因为携动元件26a、摩擦元件28a和滚动元件18a、20a、22a的协同作用，摩擦元件28a —起与携动元件26a由于加工工具16a的惯性而围绕旋转轴线24a运动。在这里，摩擦元件28a相对于制动元件32a、34a、36a、38a运动。制动元件32a、34a、36a、38a因而在摩擦元件28a的面向制动元件32a、34a、36a、38a的侧上滑动。由此借助于制动元件32a、34a、36a、38a和摩擦元件28a之间的摩擦产生用于制动心轴88a进而制动加工工具16a的制动力。心轴88a和加工工具16a被制动，直到处于静止状态。在弯把手提砂轮机64a重新开始运转时，操作元件54a、56a、58a和钳形型廓40a、42a、44a的协同作用用于将制动单元14a从制动模式可靠地转换成脱离模式。
[0040]制动单元14a与从动单元60a —起构成装配模块IOOa (图5)。因此，装配模块IOOa构成工具机制动装置10a。装配模块IOOa包括四个构造为螺栓的固定元件(在这里未示出)。所述螺栓设置用于使装配模块IOOa与传动机构壳体78a可释放地连接。在需要时，操作者可从传动机构壳体78a拆卸装配模块100a。弯把手提砂轮机64a和工具机制动装置IOa —起构成工具机系统。所述工具机系统可包括一个另外的装配模块。所述另外的装配模块例如可包括一个构造为锥齿轮传动装置的从动单元。所述另外的装配模块可例如由操作者代替装配模块IOOa安装在传动机构壳体78a上。操作者因而具有使弯把手提砂轮机64a配备有具有制动单元14a和从动单元60a的装配模块IOOa或者具有从动单元的另外的装配模块的可能性。对于弯把手提砂轮机64a应从工具机制动装置IOa脱离联接地运转的使用情况，装配模块IOOa可通过所述工具机系统的另外的装配模块由操作者更换。为此，操作者只从传动机构壳体78a拆卸装配模块100a，并且将另外的装配模块安装在传动机构壳体78a上。
[0041]在图9至12中示出备选实施例。几乎相同的构件、特征和功能原则上用相同的附图标记表示。为了区分所述实施例，添加字母a至C。下面的描述限于基本上与图1至8中所示的第一实施例不同之处，其中，关于相同的构件、特征和功能可参照对于图1至8中所示的第一实施例的描述。
[0042]图9示出备选的工具机制动装置10b，它可安装在类似于图1至8所示的弯把手提砂轮机64a的描述那样构成的弯把手提砂轮机的传动机构壳体(在这里未详细示出)。工具机制动装置IOb包括制动单元14b，制动单元14b设置用于在运行模式下制动加工工具(在这里未详细示出)的运动。此外，工具机致动装置IOb还包括从动单元60b。制动单元14b和从动单元60b具有与图1至8所描述的制动单元14a和从动单元60a至少基本类似的结构。因此,制动单元14b具有三个可运动地装配的滚动元件18b、20b、22b和从动单元60b具有被构造为盘状齿轮86b的从动元件62b。滚动元件18b、20b、22b设置用于激活制动单元14b的制动模式。制动单元14b还具有三个操作元件54b、56b、58b，它们设置用于与被构造为盘状齿轮86b的从动元件62b —体地构造。操作元件54b、56b、58b分别具有一个操作臂146b、148b、150b，它们分别设置用于阻止各滚动元件18b、20b、22b在朝向制动单元的摩擦元件28b的方向上继续运动,滚动元件18b、20b、22b压迫制动单元14b的携动元件26b的钳形型廓40b、42b、44b。操作臂146b、148b、150b在操作元件54b、56b、58b上分别布置在操作元件54b、56b、58b的面向各钳形型廓40b、42b、44b的侧上。关于制动单元14b和从动单元60b的工作原理可参照图1至8的描述。
[0043]图10示出又一备选工具机制动装置10c，它安装在类似于图1至8中描述的弯把手提砂轮机64a那样描述的弯把手提砂轮机的传动机构壳体上(在这里未详细示出)。工具机制动装置IOc包括制动单元14c，制动单元14c设置用于在运行模式下制动加工工具(在这里未详细示出)的运动。此外，工具机制动装置IOc还具有从动单元60c。从动单元60c具有与图1至8中的描述那样描述的从动单元60a至少基本类似的结构。因此，从动单元60c具有构造为盘状齿轮86c的从动元件62c。构造为盘状齿轮86c的从动元件62c利用间隙配合布置在一个可转动地装配的且构造为心轴88c的从动单元60c的输出轴上。
[0044]制动单元14c具有三个滚动元件18c、20c、22c,它们设置用于激活制动单元14c的制动模式(图11)。滚动元件18c、20c、22c构造为球。此外,制动单元14c具有三个操作元件54c、56c、58c。操作元件54c、56c、58c构造为销钉形的。在这里，在至少近似垂直于心轴88c的旋转轴线24c延伸的平面中观察，操作元件54c、56c、58c具有矩形的横截面。操作元件54c、56c、58c借助形状锁合和/或力锁合连接而与盘状齿轮86c连接。然而也可设想，操作元件54c、56c、58c与盘状齿轮86c —体地构造。
[0045]制动单元14c还具有携动元件26c,它设置用于借助与滚动元件18c、20c、22c的协同作用，使制动单元14c的摩擦元件28c在制动模式下运动。在这里,携动元件26c具有三个钳形型廓40c、42c、44c，它们设置用于在制动模式下将滚动元件18c、20c、22c夹紧在摩擦元件28c和携动元件26c之间。滚动元件18c、20c、22c布置在钳形型廓40c、42c、44c的区域中。为了使携动元件26c在这里未详细示出的弯把手提砂轮机开始运转时一起转动，滚动元件18c、20c、22c借助操作元件54c、56c、58c沿着钳形型廓40c、42c、44c离开摩擦元件28c，直到滚动元件18c、20c、22c贴靠在携动元件26c的径向凸出部分94c、96c、98c的携动表面158c、160c、162c上。操作元件54c、56c、58c因此将转矩通过滚动元件18c、20c、22c传递到携动元件26c上。径向凸出部分94c、96c、98c沿着至少近似垂直于旋转轴线24c延伸的方向与摩擦元件28c间隔开地布置。因此,携动元件26c和滚动元件18c、20c、22c可一起与布置在盘状齿轮86c上的操作元件54c、56c、58c在制动单元14c的脱离模式下相对于摩擦元件28c运动。
[0046]摩擦元件28c具有摩擦凸出部分48c，它在安装状态下至少部分地沿着轴向方向50c布置在制动单元14c的制动元件32c、34c之间。轴向方向50c至少基本平行于心轴88c的旋转轴线24c。摩擦凸出部分48c从摩擦元件28c沿着至少近似垂直于旋转轴线24c的方向在朝向从动单元60c的支承法兰90c的方向上延伸。制动元件32c、34c以固定在外壳上的方式布置在支承法兰90c上。制动元件32c、34c中的一个制动元件借助制动单元14c的弹簧元件52c在朝向与摩擦元件28c —体地构造的摩擦凸出部分48c的方向上被施加预载荷。
[0047]此外，制动单元14c具有三个制动弹簧170c (在图12中仅示出一个)，它设置用于滚动元件18c、20c、22c在朝向摩擦元件28c的方向上被施加预载荷。制动弹簧170c分别在凹口 172c中布置到径向凸出部分94c、96c、98c中(在图12中仅示出一个)。为了保证在运动时借助制动弹簧170c导向滚动元件18c、20c、22c，制动单元14c具有导向凸出部分176c、178c、180c，在安装状态下，它们布置在径向凸出部分94c、96c、98c的凹口 172c中。导向凸出部分176c、178c、180c构造为螺栓形的。可设想导向凸出部分176c、178c、180c与滚动元件18c、20c、22c —体地构造。滚动元件18c、20c、22c在运动时通过操作元件54c、56c、58c在朝向携动表面158c、160c、162c的方向上克服制动弹簧170c的弹簧力进行运动。关于制动单元14c的进一步工作原理参照图1至8的描述。
【权利要求】
1.便携式工具机的工具机制动装置，尤其是手持式工具机制动装置，具有至少一个制动单元(14a ；14b ;14c)，所述制动单元(14a ；14b ；14c)设置用于至少在运行模式下制动加工工具的运动，其特征在于， 所述制动单元(14a ；14b ；14c)具有至少一个滚动元件(18a，20a，22a ； 18b, 20b, 22b ；18c，20c，22c)，其设置用于激活所述制动单元(14a、14b、14c)的至少一种制动模式。
2.根据权利要求1所述的工具机制动装置，其特征在于，所述制动单元(14a;14b ；14c)具有至少一个携动元件(26a ；26b ;26c)，其设置用于借助于与滚动元件(18a，20a，22a ;18b，20b，22b ; 18c，20c，22c)的协同作用，使所述制动单元(14a ；14b ; 14c)的至少一个摩擦元件(28a ；28b ；28c)至少在制动模式下运动。
3.根据权利要求2所述的工具机制动装置，其特征在于，所述摩擦元件(28a；28b ；28c)至少部分地沿着圆周方向(30a ；30b ；30c)由所述制动单元(14a ；14b ；14c)的至少一个制动元件(32a，34a，36a，38a ；32b, 34b, 36b, 38b ；32c)环绕。
4.至少根据权利要求2所述的工具机制动装置，其特征在于，所述携动元件(26a;26b ；26c)具有至少一个钳形型廓(40a，42a，44a ;40b，42b，44b ;40c，42c，44c)，其设置用于至少在制动模式下将所述滚动元件(18a，20a，22a ； 18b, 20b, 22b ；18c, 20c, 22c)夹紧在所述摩擦元件(28a ；28b ；28c)和携动元件(26a ；26b ；26c)之间。
5.根据权利要求4所述的工具机制动装置，其特征在于，所述钳形型廓(40a，42a，44a；40b,42b,44b ；40c,42c,44c)构造为斜面形的。
6.根据至少权利要求2所述的工具机制动装置，其特征在于，所述摩擦元件(28c)具有摩擦凸出部分(48c)，其在安装状态下至少部分地沿着轴向方向(50c)布置在所述制动单元(14a ；14b ；14c)的至少两个制动元件(32c、34c)之间。
7.根据权利要求2或6所述的工具机制动装置，其特征在于，所述制动单元(14a；14b ；14c)具有至少一个弹簧元件(52a ；52b ;52c)，其设置用于向所述制动单元(14a ；14b ；14c)的至少一个制动元件(32a，34a，36a，38a ；32b, 34b, 36b, 38b ；32c)在朝向摩擦元件(28a ；28b ；28c)的方向上施加预载荷。
8.根据前述任一项权利要求所述的工具机制动装置，其特征在于，所述制动单元(14a ；14b ；14c)具有至少一个操作元件(54a，56a，58a ;54b，56b，58b ;54c，56c，58c)，所述操作元件(54a，56a，58a ;54b，56b，58b ；54c, 56c, 58c)设置用于由于所述制动单元(14a ；14b ；14c)的操作元件(54a，56a，58a ;54b，56b，58b ；54c, 56c, 58c)和携动元件(26a ；26b ；26c)之间的相对运动，至少在运行模式下使所述滚动元件(18a，20a, 22a ； 18b，20b, 22b ；18c, 20c, 22c)运动。
9.根据权利要求8所述的工具机制动装置，其特征在于至少一个从动单元(60a；60b ；60c)，其包括至少一个从动元件(62a ；62b ;62c)，所述操作元件(54a，56a，58a ；54b, 56b,58b ;54c，56c，58c)与所述从动元件(62a ；62b ；62c)无相对转动地连接。
10.便携式工具机，尤其是手持式工具机，具有根据前述任一项权利要求所述的工具机制动装直。
【文档编号】B24B23/02GK103429385SQ201280013471
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年2月2日 优先权日:2011年3月18日
【发明者】F·埃森魏因 申请人:罗伯特·博世有限公司
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