CN117381614A - 手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具。所述工具包括静止主体、马达、偏心元件和板状背衬垫，所述偏心元件由马达驱动并绕第一旋转轴线执行旋转运动，所述板状背衬垫以可绕第二旋转轴线自由旋转的方式连接到偏心元件。第一旋转轴线和第二旋转轴线基本上彼此平行地延伸并且彼此间隔开。为了提供特别安静且振动小的动力工具，建议偏心元件的外圆周表面的至少部分相对于第一旋转轴线具有至少离散的旋转对称，并且动力工具包括至少一个第一轴承，其设置在偏心元件的外圆周表面的旋转对称部分和动力工具的静止主体之间，使得偏心元件以可绕第一旋转轴线旋转的方式相对于主体被引导。

Description

手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具

分案申请

本申请为分案申请，原案申请的申请号为201911015608.0，申请日为2019年10月24日，发明名称为“手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具”。

技术领域

本发明涉及一种手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具。动力工具包括静止主体、马达、偏心元件和板状背衬垫，所述偏心元件由马达驱动并围绕第一旋转轴线进行旋转运动，所述板状背衬垫以可绕第二旋转轴线自由旋转的方式连接到偏心元件。第一旋转轴线和第二旋转轴线基本上彼此平行地延伸并且彼此间隔开。

背景技术

在现有技术中，上述类型的动力工具是众所周知的。动力工具的静止主体是动力工具的固定部分，其在动力工具的操作期间不移动。静止主体可以固定到动力工具的壳体，或者可以是壳体本身。用于驱动偏心元件的马达可以是电动马达或气动马达。偏心元件可以由马达直接或间接驱动，例如通过传动布置或齿轮布置。偏心元件附接到驱动轴，所述驱动轴可以是马达轴或来自传动布置或齿轮布置的输出轴。驱动轴的旋转轴线对应于偏心元件的第一旋转轴线。背衬垫以可绕第二旋转轴线自由旋转的方式连接到偏心元件。在动力工具的操作期间，偏心元件绕第一旋转轴线旋转。与第一旋转轴线间隔开的第二旋转轴线也执行围绕第一旋转轴线的旋转运动。因此，背衬垫在其延伸平面中执行偏心或轨道运动。背衬垫绕第二旋转轴线自由旋转的可能性使得偏心或轨道运动成为随机的轨道运动。例如，从US2004/0102145A1和US 5,319,888中已知的上述类型的气动随机轨道动力工具。相应的电动动力工具由例如EP0694365A1已知。

在所有已知的随机轨道动力工具中常见的是，附接到偏心元件的驱动轴由一个或多个轴承引导以使得其可以绕第一旋转轴线旋转。以抗扭矩的方式附接到驱动轴的偏心元件没有单独的轴承。在围绕第一旋转轴线旋转期间，偏心元件仅由分配给驱动轴的轴承引导。在已知动力工具的这种传统结构中，偏心元件与分配给驱动轴的轴承间隔得相当远。如果偏心元件简单地围绕第一旋转轴线执行旋转运动而没有对其施加任何横向力，则这可能不是问题。然而，在随机轨道动力工具中并非如此。由于偏心元件(包括背衬垫和与其连接的配重)的相当高的重量结合以相当高的速度(高达12,000rpm)围绕第一旋转轴线的偏心运动，所以存在相当大的施加在偏心元件和其附接到的驱动轴上的横向力。这导致相当高的施加在驱动轴和引导它的轴承上的力矩。

此外，在已知的随机轨道动力工具中，必须将偏心元件固定地附接到驱动轴上或形成驱动轴的整体部分。这意味着在开发新的动力工具和进一步开发现有的动力工具方面存在重大限制。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提出一种克服上述缺点的上述类型的动力工具。

该目的通过包括权利要求1的特征的动力工具实现。特别地，建议在上述类型的动力工具中，偏心元件的外圆周表面的至少一部分相对于第一旋转轴线具有至少离散的旋转对称；并且动力工具包括至少一个第一轴承，该第一轴承设置在偏心元件的外圆周表面的旋转对称部分和动力工具的静止主体之间，使得偏心元件以可围绕第一旋转轴线旋转的方式相对于主体被引导。

本发明的一个重要方面是提供随机轨道动力工具的偏心元件，其具有至少一个单独的轴承，该轴承用于在偏心元件绕第一旋转轴线旋转期间相对于静止主体直接引导偏心元件。至少一个轴承可以直接从旋转的偏心元件(包括背衬垫和与其连接的配重)吸收横向力。这具有的优点是，动力工具在其操作期间由在高速(高达12,000rpm)下的偏心元件(包括背衬垫和与其连接的配重)产生的振动可以显著减小。优选地，偏心元件设置有在第一旋转轴线的方向上彼此间隔开的至少两个轴承，特别地，沿着第一旋转轴线位于偏心元件的相对端。这可以在两个支撑轴承之间提供大的有效距离并且使得可以吸收更大的倾斜力矩。至少一个轴承优选是环形滚珠座圈。特别地，建议将至少两个倾斜支撑轴承配置为O形布置。这可以进一步增加两个支撑轴承之间的有效距离，并使得可以吸收甚至更大的倾斜力矩。

偏心元件的外圆周表面具有比驱动轴更大的直径。因此，设置在偏心元件的外圆周表面的旋转对称部分上的至少一个轴承的直径也大于现有技术中设置在驱动轴的外表面上的轴承的直径。由于更大的直径，设置在偏心元件和静止主体之间的至少一个轴承可以更好地接收和吸收来自偏心元件的振动。

用于驱动偏心元件的马达可以是电动马达或气动马达。偏心元件可以由马达直接或间接驱动，例如通过传动布置或齿轮布置。偏心元件附接到驱动轴，驱动轴可以是马达轴或来自传动布置或齿轮布置的输出轴。驱动轴的旋转轴线对应于偏心元件的第一旋转轴线。在偏心元件固定地附接到驱动轴或形成驱动轴的整体部分的情况下，偏心元件可以仅设置有一个轴承，该轴承位于与驱动轴相对的偏心元件的端部。可以为驱动轴分配另外的轴承，这可以进一步增加两个支撑轴承之间的有效距离，并且使得可以吸收甚至更大的倾斜力矩。

为了使得可以借助于至少一个轴承直接引导偏心元件，偏心元件的外周表面的至少部分(其中设置至少一个轴承)相对于第一旋转轴线具有至少离散的旋转对称。相对于特定点(在二维(2D)中)或轴线(在三维(3D)中)，n阶的旋转对称(也称为n重旋转对称)，或对象的第n级离散的旋转对称意味着对象旋转360°/n的角度不会改变对象。“1重”对称不是对称，因为所有物体在360°旋转后看起来都一样。优选地，偏心元件的外圆周表面的旋转对称部分相对于以任意角度围绕第一旋转轴线的旋转具有旋转对称(所谓的圆对称)。这意味着偏心元件的外圆周表面的旋转对称部分具有圆柱形形状，其中该圆柱轴线对应于偏心元件的第一旋转轴线。至少一个轴承设置在偏心元件的圆柱形部分上并且相对于动力工具的静止主体(例如，壳体或附接到壳体的单独底盘)引导偏心元件。

根据本发明的优选实施例，建议偏心元件包括偏心座，其中支轴销***和被引导为可围绕第二旋转轴线自由旋转。支轴销包括附接装置，例如，扩大的头部，背衬垫可以可释放地连接到该附接装置。为此，在背衬垫的顶表面上设置凹槽，其中凹槽的内圆周形状对应于附接装置的外圆周形状。附接装置借助于螺钉或磁力沿轴向保持在背衬垫的凹槽中。优选地，偏心元件包括在偏心座处的至少一个第二轴承并且作用在偏心元件和支轴销之间，使得支轴销以可绕第二旋转轴线自由旋转的方式相对于偏心元件被引导。

根据本发明的另一优选实施例，建议第一轴承或第一轴承的至少一个位于偏心元件的外圆周表面的旋转对称部分，使得其围绕至少一个第二轴承的至少一部分。换句话说，第一轴承或第一轴承和第二轴承中的至少一个位于垂直于第一旋转轴线延伸的相同水平面中。这提供了通过背衬垫经由支轴销引入到偏心元件中的横向力的特别良好和有效的吸收，所述支撑销在至少一个第二轴承中被引导。

根据本发明的另一优选实施例，动力工具包括在驱动轴和偏心元件之间功能性地设置的磁性传动布置，驱动轴具有与偏心元件的第一旋转轴线对应的旋转轴线，传动布置包括：第一数量的第一永磁体，其以交替的极性附接到驱动轴；以及第二数量的第二永磁体，其以交替的极性附接到偏心元件并且与第一永磁体相对。第一永磁体优选地附接到驱动轴的外圆周表面，并且第二永磁体优选地附接到偏心元件的内圆周表面。磁性传动布置基本上在现有技术中是众所周知的。在动力工具中使用磁性传动布置是特别有利的，因为偏心元件与驱动轴分离，并且在动力工具的操作期间的偏心元件的可能振动不再分别传递到驱动轴和动力工具的其余部分。然而，在根据本发明的动力工具中可以进行分离仅仅因为偏心元件与至少一个单独的轴承相关联，该轴承用于相对于动力工具的静止主体引导偏心元件而独立于驱动轴。该实施例的磁性传动布置可以是径向型，其中第一永磁体和第二永磁体之间的磁场在基本径向的方向上延伸。

可选地，磁性传动布置可以是轴向型，其中第一永磁体和第二永磁体之间的磁场在基本轴向的方向上延伸，其基本上平行于旋转轴线。为此，建议动力工具包括在驱动轴和偏心元件之间功能性地设置的磁性传动布置，驱动轴具有与偏心元件的第一旋转轴线对应的旋转轴线，该传动布置包括第一数量的第一永磁体和第二数量的第二永磁体，所述第一永磁体以交替的极性附接到驱动轴并且与背衬垫连接到的偏心元件的一侧相对，所述第二永磁体以交替的极性附接到偏心元件的端面并且与第一永磁体相对。

磁性传动布置可以简单地在偏心元件和驱动轴之间提供解耦效应(齿轮比为1)。可选地，传动布置也可以具有齿轮比≠1的齿轮机构的特征。特别地，建议磁性传动布置具有＞1的齿轮比，这意味着偏心元件以比驱动轴更低的速度绕第一旋转轴线旋转，从而增加偏心元件处的扭矩，并且因此，增加背衬垫处的扭矩。通过在驱动轴和偏心元件上分别设置相同数量的第一永磁体和第二永磁体，可以实现齿轮比为1。通过在各个部件上设置不同数量的第一永磁体和第二永磁体，可以实现齿轮比≠1。

为此，建议磁性传动布置还包括调制器，其具有附接到动力工具的静止主体的第三数量的铁磁段，其中铁磁段位于第一永磁体和第二永磁体之间。调制器优化第一永磁体和第二永磁体之间的磁通量。

根据本发明的优选实施例，建议动力工具的马达是电动马达，其具有马达的定子的电绕组和马达的转子的永磁体，所述电绕组附接到动力工具的主体，所述永磁体附接到偏心元件。在该实施例中，电动马达集成在偏心元件中，使得可以构造相对平坦的动力工具的壳体，其中电动马达和偏心元件位于所述壳体中。电动马达是径向型，其中电定子绕组和转子的永磁体之间的磁场在基本径向的方向上延伸。在径向型电动马达的情况下，可以区分两种类型结构，即所谓的外转子和所谓的内转子。

建议电动马达是外转子型，其中电定子绕组位于偏心元件的第一旋转轴线和永磁体附接到的外部偏心元件的一部分之间。特别地，偏心元件可以在与背衬垫相对的端面中具有中央凹槽，该凹槽容纳马达的电定子绕组。永磁体以交替的极性固定地附接到该中央凹槽的内周壁。

可选地，建议电动马达是内转子型，其中永磁体所附接的偏心元件的部分位于偏心元件的第一旋转轴线和外部电定子绕组之间。特别地，电定子绕组围绕偏心元件的至少一部分。永磁体固定地附接到偏心元件的该部分的外周壁，其被电定子绕组围绕。

电动马达也可以是轴向型，其中电定子绕组和转子的永磁体之间的磁场在基本轴向的方向上延伸，其基本上平行于旋转。为此，建议电动马达是具有定子绕组和永磁体的轴向型，所述定子绕组围绕偏心元件的第一旋转轴线周向定位并且定位在与背衬垫所连接的偏心元件的一侧相对的偏心元件的一侧上，其中定子绕组以这样的方式定向，使得由定子绕组产生的磁通量轴向地定向，所述永磁体附接到偏心元件的面向定子绕组的端面并且围绕偏心元件的第一旋转轴线周向地定位。

此外，根据本发明的另一个优选实施例，建议动力工具包括涡轮机，其在偏心元件朝向连接到其上的背衬垫的部分上附接到偏心元件或形成偏心元件的整体部分。这种涡轮机包括多个翅片，其在涡轮机围绕第一旋转轴线旋转时产生径向或轴向空气流。空气流可用于冷却动力工具的内部组件(例如电子组件(诸如电动马达、电子控制单元、电阀门和开关、电感器等)或气动组件(诸如气动马达、气动阀门和开关))，和/或用于从动力工具当前加工的表面和/或周围环境抽吸粉尘和其他小颗粒(例如研磨粉尘、抛光粉尘、来自抛光剂的颗粒)，并用于将抽吸的含尘空气输送至附接到动力工具的过滤单元或真空吸尘器。该实施例具有的优点是，包括偏心元件和涡轮机以及可能还包括磁性传动布置或电动马达的单元特别紧凑并且具有平坦设计。该单元在非常小的空间内集成了多个不同的组件。

对于本发明的另一个优选实施例，建议动力工具包括配重，该配重在偏心元件朝向连接到其上的背衬垫的部分上附接到偏心元件或形成偏心元件的整体部分。该配重可以是例如借助于螺钉附接并固定到偏心元件的单独的元件。可选地，该配重可以形成为偏心元件的整体部分或涡轮机(如果存在涡轮机)。

附图说明

将参考附图来更详细地描述本发明的其他特征和优点。所述附图示出了：

图1是根据本发明的手持和手引导式随机轨道动力工具的立体图；

图2是图1的动力工具的示意性纵向截面图；

图3a是图1的动力工具的偏心元件的垂直截面图，包括径向型磁性传动布置和配重；

图3b是沿着线A-A穿过图3a的偏心元件的水平截面图；

图4a是图1的动力工具的偏心元件的垂直截面图，包括轴向型磁性传动布置和配重；

图4b是沿着线A-A穿过图4a的偏心元件的水平截面图；

图5是图1的动力工具的偏心元件的垂直截面图，包括外转子型电动马达和配重；

图6是图1的动力工具的偏心元件的垂直截面图，包括内转子型电动马达和配重；

图7是图1的动力工具的偏心元件的垂直截面图，包括轴向型电动马达和配重；

图8a是图1的动力工具的偏心元件的垂直截面图，包括径向型磁性传动布置和涡轮机；

图8b是沿着线A-A穿过图8a的偏心元件的水平截面图；

图9是图1的动力工具的偏心元件的垂直截面图，包括外转子型电动马达和涡轮机；和

图10是图1的动力工具的偏心元件的垂直截面图，包括内转子型电动马达和涡轮机；

图11是简单实施例中图1的动力工具的偏心元件的垂直截面图；

图12a是图1的动力工具的偏心元件的垂直截面图，包括轴向型磁性传动布置和轴向型电动马达；

图12b是没有静止主体的图12a的偏心元件的立体图；

图13a是图1的动力工具的偏心元件的垂直截面图，包括径向型磁性传动布置和内转子型电动马达；

图13b是没有静止主体的图13a的偏心元件的立体图；

图14a是图1的动力工具的偏心元件的垂直截面图，包括径向型磁性传动布置和外转子型电动马达；

图14b是没有静止主体的图14a的偏心元件的立体图；和

图15a至图17b是图12a至图14b的包括涡轮机的相应实施例。

具体实施方式

图1以立体图示出了根据本发明的手持和手引导式电动动力工具1的示例。图2示出了图1的动力工具1的示意性纵向截面。动力工具1被实施为随机轨道抛光机器(或抛光机)。抛光机1具有壳体2，壳体2基本上由塑料材料制成。壳体2在其后端设置有手柄3，并且在其前端设置有把手4，以便在工具1的预期使用期间，使得工具1的使用者可以用双手握住工具1并在把手4上施加一定量的压力。在其远端处具有电插头的电力供应线5在手柄3的后端处离开壳体2。在手柄3的底侧设置有开关6，用于启动或停用动力工具1。借助于按钮7可以将开关6连续地保持在其激活位置。动力工具1可以设置有调节装置13，用于将工具的电动马达15(参见图2)的旋转速度设定到期望值。壳体2可以设置有冷却开口8，用于使得来自位于壳体2内部的电子组件和/或电动马达15的热量可以耗散到环境中，和/或使得来自环境的冷却空气可以进入壳体2中。

图1所示的动力工具1具有电动马达15。可选地，动力工具1也可以具有气动马达。电动马达15优选为无刷型。代替借助于电缆5将动力工具1连接到主电源，工具1可以附加地或可选地配备有可充电或可更换电池(未示出)，所述电池至少部分地位于壳体2内部。在这种情况下，用于驱动电动马达15和用于操作工具1的其他电子组件的电能将由电池提供。如果尽管存在电池，电缆5仍然存在，则可以在动力工具1的操作之前、期间或之后，利用来自主电源的电流对电池充电。电池的存在使得可以使用这样的电动马达15：其不在主电源电压(欧洲为230V，或在美国和其它国家为1l0V)下运行，而是基于电池提供的电压在降低的电压(例如，12V、24V、36V或42V)下运行。

动力工具1具有可绕第一旋转轴线10旋转的板状背衬垫9。特别地，图1中所示的工具1的背衬垫9执行随机轨道旋转运动11。伴随着随机轨道运动11，背衬垫9围绕第一旋转轴线10执行第一旋转运动。分隔于第一旋转轴线10限定第二旋转轴线16(参见图2)，背衬垫9可独立于背衬垫9绕第一旋转轴线10的旋转而绕第二旋转轴线16自由旋转。第二轴线16穿过背衬垫9的平衡点并平行于第一旋转轴线10。随机轨道运动11借助于偏心元件17实现，其由电动马达15直接或间接驱动并围绕第一旋转轴线10执行旋转。支轴销19保持在偏心元件17中并且被引导为可围绕第二旋转轴线16相对于偏心元件17自由旋转。支轴销19的附接构件20(例如，扩大的头部)***设置在背衬垫9的顶表面上的凹槽22中，并以可释放的方式附接到其上，例如借助于螺钉(未示出)或借助于磁力。偏心元件17可以以抗扭矩的方式直接附接到动力工具1的驱动轴18。可选地，可以在驱动轴18和偏心元件17之间功能性地设置磁性传动布置，从而将驱动轴18的旋转运动传递到偏心元件17并且同时将两个组件17、18彼此分离，这将在下面更详细地描述。

背衬垫9由刚性材料制成，优选地由塑料材料制成，其一方面足够刚性以承载和支撑工具附件12，用于在动力工具1的预期使用期间在表面上执行期望的工作(例如，抛光或砂磨车辆主体、船或飞行器壳体的表面)，并且足够刚性以在向下并且基本平行于第一旋转轴线10的方向上向背衬垫9和工具附件12施加力；并且其另一方面足够柔软以避免分别由背衬垫9或工具附件12对待加工的表面造成损坏或刮擦。例如，在动力工具1是抛光机的情况下，工具附件12可以是抛光材料，其包括但不限于泡沫或海绵垫、微纤维垫和真实或合成羊羔羊毛垫。在图1中，工具附件12实施为泡沫或海绵垫。在动力工具1是砂光机的情况下，工具附件12可以是砂磨或研磨材料，其包括但不限于砂纸和砂磨织物。背衬垫9和工具附件12分别优选地具有圆形形状。

背衬垫9的底表面设置有用于将工具附件12可释放地附接到其上的装置。附接装置可包括在背衬垫9的底表面上的第一层钩环紧固件(或)，其中工具附件12的顶表面设置有相应的第二层钩环紧固件。两层钩环紧固件可以彼此相互作用，以便可释放但安全地将工具附件12固定到背衬垫9的底表面。当然，对于其他类型的动力工具1，背衬垫9和工具附件12可以不同地实施。

现在转到图2所示的动力工具1的内部，可以看出电动马达15不直接驱动驱动轴18。而是，电动马达15的马达轴23构成用于锥齿轮布置21的输入轴。锥齿轮布置21的输出轴构成驱动轴18。锥齿轮布置21用于将马达轴23绕纵向轴线24的旋转运动转换成驱动轴18绕第一旋转轴线10的旋转运动。马达轴23和驱动轴18的旋转速度可以相同(锥齿轮布置21的齿轮比为1)或彼此不同(锥齿轮布置21的齿轮比≠1)。锥齿轮布置21是必要的，因为所示的动力工具1是角抛光机，其中马达轴23的纵向轴线24相对于驱动轴18的第一旋转轴线10以特定角度α(优选地在90°和低于180°之间)延伸。在所示实施例中，角度恰好为90°。当然，在其他动力工具1中，两个轴线24、10可能是相同的，因此此时不需要锥齿轮布置21。

本发明特别指偏心元件17的特殊设计。在现有技术中，偏心元件17以抗扭矩的方式固定地附接到驱动轴18上。驱动轴18由一个或多个轴承相对于动力工具1的静止主体被引导。静止主体可以固定到动力工具1的壳体2，或者可以是壳体2本身。轴承使得驱动轴18可以绕第一旋转轴线10旋转。偏心元件17没有单独的轴承。在围绕第一旋转轴线10旋转期间，偏心元件17仅由分配给驱动轴18的轴承引导。在已知的动力工具1的这种传统结构中，偏心元件17与分配给驱动轴18的轴承间隔得相当远。由于偏心元件17(包括背衬垫9、工具附件12和与其连接的配重)的相当高的重量结合以相当高的速度(高达12,000rpm)围绕第一旋转轴线10的偏心运动，存在相当大的施加在偏心元件17上的横向力和施加在其所附接的驱动轴18上的力矩。这可能引起相当大的振动，并导致相当高的施加在驱动轴18上和引导它的轴承上的机械负载。

通过根据本发明的动力工具1及其特殊的偏心元件17克服了这些缺点。图11中示出了根据本发明的偏心元件17的简单实施例。图3至10中示出了偏心元件17的各种更复杂的实施例，并在下面更详细地解释。根据本发明，建议偏心元件17的外圆周表面的至少一部分相对于第一旋转轴线10具有至少离散的旋转对称；并且，动力工具1包括至少一个第一轴承30，该第一轴承30设置在偏心元件17的外圆周表面的旋转对称部分和动力工具1的静止主体31之间，使得偏心元件17可绕第一旋转轴线10旋转的方式相对于主体31被引导。该实施例在图11中示出。

本发明的主要思想是提供随机轨道动力工具1的偏心元件17，其具有至少一个单独的轴承30，用于在偏心元件17围绕第一旋转轴线10旋转期间直接引导偏心元件17。轴承30可以直接从旋转偏心元件17(包括背衬垫9、工具附件12和与其连接的配重)吸收横向力。这具有的优点是，在动力工具1操作期间，由高速(高达12,000rpm)下的偏心元件17(包括背衬垫9、工具附件12和与其连接的配重)产生的动力工具1的振动可以显著降低。优选地，偏心元件17设置有至少两个轴承30，所述轴承30在第一旋转轴线10的方向上彼此间隔开，特别是沿着第一旋转轴线10定位在偏心元件17的相对端。轴承30优选地是环形滚珠座圈。特别地，建议两个轴承30是构造为O形布置的倾斜支撑轴承。这可以增加两个轴承30之间的有效距离并且使得可以吸收更大的倾斜力矩。

在偏心元件17固定地附接到驱动轴18或形成驱动轴18的整体部分的情况下(见图11)，偏心元件17可以设置有仅一个位于与驱动轴18相对的偏心元件17的底端的第一轴承30，。在这种情况下，可以省略位于直接朝向驱动轴18的偏心元件17的上端的第一轴承30。相反，可以将另一个轴承32(图11中用虚线画出)分配给驱动轴18，这可以进一步增加两个支撑轴承30、32之间的有效距离，并且使得可以吸收甚至更大的倾斜力矩。

为了使得可以借助于轴承30直接引导偏心元件17，偏心元件17的外部圆周表面的至少部分(其中设置有轴承30)相对于第一旋转轴线具有至少离散的旋转对称。优选地，偏心元件17的外圆周表面的旋转对称部分相对于围绕第一旋转轴线10旋转任意角度具有旋转对称(所谓的圆对称)。这意味着偏心元件17的外圆周表面的旋转对称部分具有圆柱形形状，其中该圆柱轴线对应于偏心元件17的第一旋转轴线10。轴承30设置在偏心元件17的圆柱形部分上，并且相对于动力工具1的静止主体31(例如，壳体或附接到壳体的单独的底盘)引导偏心元件17。

偏心元件17包括偏心座33，其中支轴销34以可围绕第二旋转轴线16自由旋转的方式***和被引导。支轴销34包括附接装置35，例如扩大的头部，背衬垫9可以可释放地附接到该附接装置35。为此，在背衬垫9的顶表面上设置凹槽，其中凹槽的内圆周形状对应于附接装置35的外圆周形状。支轴销34具有螺纹孔36，在将附接装置35***背衬垫9的凹槽中之后，可以将螺钉拧入所述螺纹孔36中，从而将背衬垫9可释放地固定到支轴销34。优选地，偏心元件17包括位于偏心座33的至少一个第二轴承37，所述第二轴承37设置在偏心元件17和支轴销34之间，使得支轴销34相对于偏心元件17以可绕第二旋转轴线16自由旋转的方式被引导。

第一轴承30中的至少一个优选地位于偏心元件17的外圆周表面的旋转对称部分上，使得其分别围绕第二轴承37和偏心座33的至少部分。换句话说，朝向偏心元件17的底部定位的第一轴承30和第二轴承37位于相同的水平面中。这对通过背衬垫9经由支轴销34引入到偏心元件17中的横向力提供了特别好和有效的吸收，所述支轴销34在第二轴承37中被引导。在与第二旋转轴线16相对的第一旋转轴线10的一侧上设置单独的配重38。配重38可以是偏心元件17的整体部分。优选地，配重38是与偏心元件17分离的部分，并且例如借助于一个或多个螺钉附接到其上。

根据图3a和3b所示的更复杂的实施例，动力工具1包括磁性传动布置40，其功能性地设置在驱动轴18和偏心元件17之间。传动布置40包括第一数量的第一永磁体41和第二数量的第二永磁体42，所述第一永磁体41以交替的极性附接到驱动轴18的外圆周表面，所述第二永磁体42以交替的极性附接到偏心元件17的内圆周表面并且与第一永磁体41相对。在所示实施例中，偏心元件17在其顶表面上包括凹陷部43，留下圆周边缘部44。驱动轴18包括横向突出的优选为盘形的端部45，其位于凹陷部43中。第一永磁体附接到端部45的外圆周表面，并且第二永磁体42附接到边缘部44的内圆周表面。磁性传动布置40使偏心元件17与驱动轴18分离，并且动力工具1操作期间的偏心元件17的可能振动不再分别传递到驱动轴18和该动力工具1的其余部分。该实施例的磁性传动布置40是径向型，其中第一永磁体41和第二永磁体42之间的磁场在基本径向的方向上延伸。

磁性传动布置40可以简单地在驱动轴18和偏心元件17之间提供解耦效应和扭矩传递，使得偏心元件17以与驱动轴18相同的速度旋转(齿轮比为1)。可选地，传动布置40也可以具有齿轮比≠1的齿轮机构的特征。特别地，建议磁性传动布置40具有＞1的齿轮比，这意味着输出(偏心元件17)以低于输入(驱动轴18)的速度围绕第一旋转轴线10旋转，从而增加偏心元件17处的扭矩，并因此增加在背衬垫9处的扭矩。通过在驱动轴18和偏心元件17上分别设置相同数量的第一永磁体41和第二永磁体42可以实现齿轮比为1。通过在各个部件上设置不同数量的第一永磁体41和第二永磁体42可以实现齿轮比≠1。在所示的实施例中，存在两极对的第一永磁体41和四极对的第二永磁体42。磁性传动布置40还包括调制器46，其具有由铁磁材料例如钢制成的第三数量的段47，其附接到动力工具1的静止主体31。铁磁段47位于第一永磁体41和第二永磁体42之间。调制器46改变磁场并优化第一永磁体41和第二永磁体42之间的磁通量。在图3a、3b所示的实施例中，存在六对铁磁元件47。当然，可以使用不同数量的第一永磁体41和第二永磁体42和/或铁磁段47。

可选地，磁性传动布置40可以是轴向型(见图4a和4b)，其中第一永磁铁41和第二永磁铁42之间的磁场在基本轴向的方向上延伸，其基本上平行于旋转轴线10、16。第一数量的第一永磁体41以交替的极性附接到驱动轴18，面向偏心元件17的顶表面。盘形端部45具有与偏心元件17的直径相近的直径。第一永磁体41附接到盘形端部45的底表面。第二数量的第二永磁体42以交替的极性附接到偏心元件17的顶表面，并且与第一永磁体41相对。特别地，第二永磁体42容纳在偏心元件17的顶表面中的凹陷部43中。

根据图5所示的本发明的另一个实施例，动力工具1的马达15是电动马达，其具有马达15的定子51的电绕组50和马达15的转子53的永磁体52，所述电绕组50附接到动力工具1的主体31，所述永磁体52附接到偏心元件17。因此，转子53由偏心元件17的部分构成。电动马达15集成在偏心元件17中，使得可以构造包括电动马达15和偏心元件17的相对平的整体单元。因此，包括整体单元15、17的动力工具1的壳体2也可以设置得比以前更加平。在所示的实施例中，电动马达15是径向型，其中电定子绕组50和转子53的永磁体52之间的磁场沿基本径向的方向延伸。在径向型电动马达15的情况下，可以区分两种类型的结构，即所谓的外转子和所谓的内转子。

外转子型如图5所示。电定子绕组50位于偏心元件17的第一旋转轴线10和永磁体52所附接到的外部偏心元件17的一部分之间。特别地，马达15的电定子绕组50位于中央凹陷部43中，所述凹陷部43设置在与偏心座33相对的偏心元件17的端面中。永磁体52以交替的极性固定地附接到边缘部44的内圆周表面。

在图6中示出了内转子型。永磁体52所附接到的偏心元件17的部分位于偏心元件17的第一旋转轴线10与外部电定子绕组50之间。特别地，电定子绕组50周向围绕偏心元件17的至少部分。永磁体52固定地附接到偏心元件17的该部分的外圆周表面，该外圆周表面由电定子绕组50围绕。

电动马达15也可以是轴向型，如图7所示，其中电定子绕组50和转子53的永磁体52之间的磁场在基本轴向的方向上延伸，其基本上平行于旋转轴10、16。为此，建议定子绕组50周向地定位为围绕偏心元件17的第一旋转轴线10，面向偏心元件17的顶表面。顶表面为偏心元件17的一侧，其与偏心元件17设置有偏心座33并且背衬垫9所连接到的一侧相对。定子绕组50以这样的方式定向，使得由定子绕组50产生的磁通量轴向地定向。转子53的永磁体52附接到面向定子绕组50的偏心元件15的端面并周向定位为围绕偏心元件17的第一旋转轴线10。特别地，永磁体52位于偏心元件17的顶表面的凹陷部43，由圆周边缘部44横向支撑。

此外，根据图8a至10所示的本发明的另一个优选实施例，建议动力工具1包括涡轮机60，其在偏心元件17朝向偏心座33和连接到其上的背衬垫9的部分上附接到偏心元件17或形成偏心元件17的整体部分。这种涡轮机60包括多个翅片61，其相对于偏心元件17具有基本径向的延伸(见图8b)，并且在涡轮机60围绕第一旋转轴线10旋转时产生径向或轴向空气流62。在图8a的实施例中，空气流62以基本径向的方向定向。空气流62可用于冷却动力工具1的内部组件(例如，电组件(诸如电动马达、电子控制单元、电阀门和开关、电感器等)或气动组件(诸如气动马达、气动阀门和开关))，和/或用于从动力工具1当前加工的表面和/或周围环境抽吸粉尘和其他小颗粒(例如研磨粉尘、抛光粉尘、来自抛光剂的颗粒)，并用于将抽吸的含尘空气62输送至附接到动力工具1的过滤单元或真空吸尘器(均未示出)。涡轮机60还可以用作配重，特别是作为主配重63和/或作为辅助配重64。

该实施例具有的优点是，包括偏心元件17和涡轮机60并且可能还包括磁性传动布置40(见图8a、8b)或电动马达15(见图9、10)的单元特别紧凑并且具有平坦设计。该单元在非常小的空间内集成了多个不同的组件。图8a、8b的磁性传动布置40的设计是径向型，类似于先前关于图3a、3b的实施例的描述。然而，很可能使用轴向型磁性传动布置40，类似于图4a、4b的磁性传动布置。图9、10的电动马达15的设计是径向型，类似于先前分别关于图5和图6的实施例的描述。然而，很可能使用轴向型电动马达15，类似于图7的电动马达。

图12a和图12b示出了本发明的另一个优选实施例。特别地，轴向磁性传动布置40类似于图4a和图4b所示的轴向磁性传动布置，其集成在偏心元件17中。与图4a和4b的实施例相比，第一数量的第一永磁体41没有设置在驱动轴18的盘形端部45，而是设置在轴向电动马达15的转子53的底部凹陷部54，类似于图7中所示。借助于圆周端部55在径向方向上限制凹陷部54。借助于至少一个附加轴承56相对于静止主体31引导转子53。另一个凹陷部57设置在转子53的顶表面并适于容纳永磁体52。借助于圆周端部58在径向方向上限制凹陷部57。定子51固定到静止主体31。转子53的永磁体52可以与磁性传动布置40的第一永磁体41相同。调制器46是可选组件。

图13a和13b示出了本发明的另一个优选实施例。特别地，类似于图3a和3b所示的径向磁性传动布置40集成在偏心元件17中。与图3a和3b的实施例相比，第一数量的第一永磁体41没有设置在驱动轴18的盘形端部45，而是设置在内转子型电动马达15的转子53的外表面上，类似于图7中所示。转子53的永磁体52可以与磁性传动布置40的第一永磁体41相同。调制器46是可选组件。借助于两个附加轴承56相对于静止主体31引导马达15的转子53。

而图14a和14b示出了本发明的另一个优选实施例。特别地，类似于图3a和3b所示的径向磁性传动布置40集成在偏心元件17中。与图3a和3b的实施例相比，第一数量的第一永磁体41没有设置在驱动轴18的盘形端部45，而是设置在外转子型电动马达15的转子53的表面上，类似于图5中所示，转子表面面向径向向内。转子53的永磁体52可以与磁性传动布置40的第一永磁体41相同，或者它们可以是单独的磁体。与图3a和3b所示的实施例相比，磁性传动布置40的第二永磁体42附接到偏心元件17的面向径向向外的外表面，其与第一永磁体41相对。特别地，偏心元件17包括圆柱形突起59，其直径小于偏心元件17的其余部分，并且第二永磁体42附接到突起59的外表面。调制器46是可选组件。借助于两个附加轴承56相对于静止主体31引导马达15的转子53。

图15a至17b示出了本发明的另外的优选实施例，对应于图12a至14b的实施例，但另外包括类似于图8a至10中的一个的涡轮机60。

Claims (15)

1.一种手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具(1)，其包括静止主体(31)、马达(15)、偏心元件(17)和板状背衬垫(9)，所述偏心元件(17)由马达(15)驱动并绕第一旋转轴线(10)执行旋转运动，所述板状背衬垫(9)以能够绕第二旋转轴线(16)自由旋转的方式连接到偏心元件(17)，其中第一旋转轴线(10)和第二旋转轴线(16)基本上彼此平行地延伸并且彼此间隔开，

偏心元件(17)的外圆周表面的至少部分相对于第一旋转轴线(10)具有至少离散的旋转对称；以及

动力工具(1)包括至少一个第一轴承(30)，其设置在偏心元件(17)的外圆周表面的旋转对称部分和动力工具(1)的静止主体(31)之间，使得偏心元件(17)以能够绕第一旋转轴线(10)旋转的方式相对于主体(31)被引导，

其特征在于，

动力工具(1)的马达(15)是电动马达，其具有马达(15)的定子(51)的电绕组(50)和马达(15)的转子(53)的永磁体(52)，所述电绕组(50)附接到动力工具(1)的静止主体(31)，并且所述永磁体(52)附接到偏心元件(17)。

2.根据权利要求1所述的手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具(1)，

其特征在于，

偏心元件(17)的外圆周表面的旋转对称部分相对于以任何角度围绕第一旋转轴线(10)的旋转具有旋转对称。

3.根据权利要求1或2所述的手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具(1)，

其特征在于，

至少一个第一轴承(30)是滚珠座圈。

4.根据前述权利要求中任一项所述的手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具(1)，

其特征在于，

动力工具(1)包括至少两个第一轴承(30)，其设置在偏心元件(17)的外圆周表面的旋转对称部分和动力工具(1)的静止主体(31)之间，至少两个第一轴承(30)在沿第一旋转轴线(10)的方向上彼此间隔开。

5.根据前述权利要求中任一项所述的手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具(1)，

其特征在于，

偏心元件(17)包括支轴销(34)，该支轴销(34)以能够绕第二旋转轴线(16)自由旋转的方式连接到偏心元件(17)，并且该支轴销(34)包括扩大的头部(35)，其适于***设置在背衬垫(9)的顶表面上的相应凹槽并适于将背衬垫(9)能够释放地附接到支轴销(34)。

6.根据权利要求5所述的手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具(1)，

其特征在于，

偏心元件(17)包括设置在偏心元件(17)和支轴销(34)之间的至少一个第二轴承(37)，使得支轴销(34)以能够围绕第二旋转轴线(16)自由旋转的方式相对于偏心元件(17)被引导。

7.根据权利要求6所述的手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具(1)，

其特征在于，

第一轴承(30)或第一轴承(30)中的至少一个位于偏心元件(30)的外圆周表面的旋转对称部分，使得其围绕至少一个第二轴承(37)的至少一部分。

8.根据前述权利要求中任一项所述的手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具(1)，

其特征在于，

动力工具(1)包括磁性传动布置(40)，其功能性地设置在驱动轴(18)和偏心元件(17)之间，驱动轴(18)具有与第一旋转轴线(10)对应的旋转轴线，传动布置(40)包括第一数量的第一永磁体(41)和第二数量的第二永磁体(42)，所述第一永磁体(41)以交替的极性附接到驱动轴(18)，优选地附接到驱动轴(18)的外圆周表面，所述第二永磁体(42)以交替的极性附接到偏心元件(17)，优选地附接到偏心元件(17)的内圆周表面，并且与第一永磁体(41)相对。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具(1)，

其特征在于，

动力工具(1)包括磁性传动布置(40)，其功能性地设置在驱动轴(18)和偏心元件(17)之间，驱动轴(18)具有与第一旋转轴线(10)对应的旋转轴线，传动布置(40)包括第一数量的第一永磁体(41)和第二数量的第二永磁体(42)，所述第一永磁体(41)以交替的极性附接到驱动轴(18)并与背衬垫(9)所连接到的偏心元件(17)的一侧相对，所述第二永磁体(42)以交替的极性附接到偏心元件(17)的端面并与第一永磁体(41)相对。

10.根据权利要求8或9所述的手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具(1)，

其特征在于，

磁性传动布置(40)还包括调制器(46)，其具有附接到动力工具(1)的静止主体(31)的第三数量的铁磁段(47)，其中铁磁段(47)位于第一永磁体(41)和第二永磁体(42)之间。

11.根据前述权利要求中任一项所述的手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具(1)，

其特征在于，

电动马达(15)是外转子型，其具有定子绕组(50)，定子绕组(50)位于第一旋转轴线(10)和电动马达(15)的永磁体(42)附接到的偏心元件(17)的部分之间，所述偏心元件(17)具有形成电动马达(15)的转子(53)的永磁体(42)。

12.根据权利要求1-10中任一项所述的手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具(1)，

其特征在于，

电动马达(15)是内转子型，其中电动马达(15)的永磁体(42)附接到的偏心元件(17)的部分位于第一旋转轴线(10)和定子绕组(50)之间，所述偏心元件(17)具有形成电动马达(15)的转子(53)的永磁体(42)。

13.根据权利要求1-10中任一项所述的手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具(1)，

其特征在于，

电动马达(15)是轴向型，其具有定子绕组(50)和永磁体(42)，所述定子绕组(50)周向地定位为围绕偏心元件(17)的第一旋转轴线(10)，并且定位在与背衬垫(9)连接到的偏心元件(17)的一侧相对的侧上，其中定子绕组(50)以这样的方式定向，使得由定子绕组(50)产生的磁通量轴向地定向，并且电动马达(15)的永磁体(42)附接到面向定子绕组(50)的偏心元件(17)的端面，并围绕偏心元件(17)的第一旋转轴线(10)周向定位。

14.根据前述权利要求中任一项所述的手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具(1)，

其特征在于，

动力工具(1)包括涡轮机(60)，所述涡轮机(60)在偏心元件(17)朝向连接到其上的背衬垫(9)的部分上附接到偏心元件(17)或形成偏心元件(17)的整体部分。

15.根据前述权利要求中任一项所述的手持和手引导式随机轨道抛光或砂磨动力工具(1)，

其特征在于，

动力工具(1)包括配重(38；63，64)，所述配重(38；63，64)在偏心元件(17)朝向连接到其上的背衬垫(9)的部分上附接到或形成涡轮机(60)或偏心元件(17)的整体部分。