JP5657126B2 - 手持ち式工作機械締付け装置 - Google Patents

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Description

ドイツ連邦共和国特許第3824040号明細書から既に公知の手持ち式工作機械締付け装置は、スピンドルに対して軸方向で工具を固定する取付けユニットと、取付けユニットの取付けエレメントを軸方向で連結解除する連結解除ユニットとを有している。
発明の開示
本発明は、スピンドルに対して軸方向で工具を固定する少なくとも1つの取付けユニットと、取付けユニットの少なくとも1つの取付けエレメントを軸方向で連結解除する少なくとも1つの連結解除ユニットとを備えた、特にアングルグラインダに用いられる手持ち式工作機械機締付け装置を起点とする。
手持ち式工作機械締付け装置は、脱落防止ユニットを含むことが提案される。この脱落防止ユニットは、制動運転中に取付けユニットおよび/または工具がスピンドルから脱落することを阻止するために、取付けユニットの少なくとも2つの取付けエレメント間の第1の相対運動を少なくとも部分的に第2の相対運動に変換するように設けられている。これに関連して、「設けられた」という概念は、特に、「特別に備え付けられた」および/または「特別に設計された」と理解されることが望ましい。「取付けユニット」とは、本明細書では特に、工具を形状接続(形状に基づく結合)および/または摩擦力接続(摩擦力に基づく結合)によってスピンドルに対して固定しかつ/または別の構成部材、特に手持ち式工作機械の収容部フランジに対して締め付け、これにより、工具の組付け状態において力および/またはトルクをスピンドルから工具に伝達することができるように設けられたユニットであると理解されることが望ましい。取付けユニットが、少なくとも1つの第1の取付けエレメントを有していると有利である。この第1の取付けエレメントは、取付けユニットの第2の取付けエレメントをスピンドルに螺合することによって、工具に当て付けられ、かつ第2の取付けエレメントに対して相対的に可動である。特に有利には、第2の取付けエレメントは、スピンドルのねじ山に螺合するねじ山を有しているので、取付けユニットは、工具を固定しかつ/または締め付けるためにスピンドルに螺着可能である。
用語「軸方向」は、特に、取付けユニットの中心軸線に対して少なくともほぼ平行に延びる方向であると理解されることが望ましい。この場合、取付けユニットは、特に有利には中心軸線に対して回転対称的に形成されている。さらに、中心軸線は、取付けユニットが組み付けられた状態では、特にスピンドルの回転軸線に対して同軸的に延びている。ここで、「ほぼ平行」とは、特に1つの平面における基準方向に対して相対的な方向の向きであると理解され、この場合、この方向は、基準方向に対して、特に8°よりも小さな、有利には5°よりも小さな、特に有利には2°よりも小さな偏位を有している。ここで、「連結解除ユニット」とは、組付け状態において取付けユニットから工具に作用している軸方向の締付け力を、取付けユニットを取り外すために、少なくとも5%、有利には少なくとも50%、特に有利には少なくとも90%減少させるために設けられたユニットであると理解される。特に有利には、第1の取付けエレメントは、連結解除ユニットによる連結解除により、軸方向に沿って第2の取付けエレメントに対して相対的に、特に第2の取付けエレメントに向かう方向に向かって運動することができる。取付けユニットは、特に有利には取外し可能にスピンドルに連結されている。ここで、「取外し可能」とは、スピンドルからの取付けユニットの連結解除であると理解することができる。この場合、取付けユニットの機能性、特に第1の取付けエレメントと第2の取付けエレメントとの間の第1の相対運動を第2の相対運動に変換する機能は、連結解除された状態で維持されたままである。
「脱落防止ユニット」とは、特に、制動運転中に軸方向の取付けユニットの締付け力が消滅することを阻止するために設けられているユニットであると理解することができる。ここで、「制動運転」とは、特に手持ち式工作機械、特に手持ち式工作機械のスピンドルの運転であると理解され、この制動運転中に、スピンドルは制動装置により制動される。これによって、たとえば電動モータへの給電の遮断時のスピンドルの惰性回転を有利には少なくとも十分に阻止することができる。制動運転中に、工具、特に円盤状の工具の慣性質量モーメントに基づいて、スピンドルに対して取り付けられた工具と取付けユニットとの間で相対運動が生じる。工具と、取付けユニットとの間の相対運動は、取付けユニットが緩み、ひいてはスピンドルから脱落し得ることにつながるおそれがある。特に有利には、脱落防止ユニットは、制動運転中に、締付け力を、少なくとも2つの伝達エレメントの間の相対運動に基づいて、少なくとも2%、有利には少なくとも20%、特に有利には少なくとも50%増大させるように設けられている。特に有利には、第1の取付けエレメントは、軸方向で締付け力を増大させるために、第2の取付けエレメントに対して相対的に、特に工具の方向に向かって運動する。本発明による手持ち式工作機械締付け装置によって、スピンドルからの取付けユニットの緩み、ひいてはスピンドルからの工具の脱落を有利に阻止することができる。
さらに、脱落防止ユニットは、少なくとも1つの戻しユニットを有している。この戻しユニットは、2つの取付けエレメントのうち少なくとも一方を自動的に基本位置に戻すために設けられている。有利には、第1の取付けエレメントおよび/または第2の取付けエレメントは、荷重を取り除かれた状態で、自動的に戻しユニットにより基本位置に戻される。ここで、「自動的に」とは、特に戻しユニットによる操作エレメントのオートマチック式もしくは自動的な戻し、特にオペレータによる第1の取付けエレメントおよび/または第2の取付けエレメントへの直接および/または間接的な力作用により解除された戻しであると定義される。有利には、手持ち式工作機械締付け装置の高い作業快適性を達成することができる。さらに、第1の取付けエレメントおよび/または第2の取付けエレメントが確実に基本位置に戻されて、これにより、脱落防止ユニットの確実な機能を保証することができることを、戻しユニットにより確実にすることができるので有利である。
有利には、脱落防止ユニットが、行程ユニットとして形成されている。この行程ユニットは、取付けエレメント、特に互いに対して相対的に可動な少なくとも2つの取付けエレメントを、第1の相対運動に基づいて、互いに対して相対的に軸方向に沿って運動させるために設けられている。特に有利には、第1の取付けエレメントは、第1の相対運動に基づいて、第2の取付けエレメントに対して相対的に軸方向に沿って運動させられる。この場合、第1の取付けエレメントと、第2の取付けエレメントとの間の第1の相対運動は、回転運動である。ここで、「行程ユニット」とは、特に、互いに対して対応する少なくとも2つの構成部材を含むユニットであると理解され、これらの構成部材によって、1つのエレメント、特に第1の取付けエレメントの運動が、直線的な経路に沿って生じ得る。しかし、第1の取付けエレメントと第2の取付けエレメントとの間の相対運動を形成する脱落防止ユニットを、たとえばカム伝動装置等のような当業者にとって有利と思われる別の形態で形成することも考えられる。本発明による態様は、第2の取付けエレメントに対して相対的な第1の取付けエレメントの軸方向の行程を生ぜしめることができる。
さらに、行程ユニットが少なくとも1つの行程エレメントを有していて、行程エレメントが2つの取付けエレメントのうちの一方の取付けエレメントと少なくとも部分的に一体的に形成されていることが提案される。「一体」とは、特に少なくとも材料接続式、たとえば溶接プロセス、接着プロセス、射出成形による固着プロセスおよび/または当業者にとって有利であると思われる別のプロセスにより結合されていること、および/または有利には、たとえば1つの鋳造物からの製造および/または1成分射出成形法または多成分射出成形法による製造、ならびに単独の素材からの製造によって、1つの部材に成形されていることであると理解することができる。これによって、有利には、構造スペース、組付け手間およびコストを削減することができる。
有利には、行程エレメントは斜面状に形成されている。ここで、「斜面状」とは、特に、始点を起点として終点の方向に延びる所定の経路に沿って数学的に定義された傾きを有する幾何学的な形状であると理解される。これにより、始点と終点との間には高度差が存在し、かつ/または始点は、終点が配置されている平面に対して少なくともほぼ平行に延びる平面に配置されている。行程ユニットが、少なくとも1つの第2の行程エレメントを有していると有利である。この行程エレメントは、第1の相対運動に基づいて、第1の行程エレメントと協働することにより、第2の相対運動を生ぜしめる。この場合、第2の行程エレメントは、有利には斜面状に形成されているので、第2の取付けエレメントに対して相対的な第1の取付けエレメントの回転によって、斜面状の第1の行程エレメントは、斜面状の第2の行程エレメントに沿って滑動することができる。しかし、第2の行程エレメントが転動体として形成されていて、斜面状の第1の行程エレメント上を転動することも考えられる。第1の行程エレメントおよび/または第2の行程エレメントの傾斜は、有利には取付けユニットおよび該取付けユニットが螺着可能または螺脱可能なスピンドルのねじ山の傾斜と同一の大きさであるか、またはそれよりも大きく形成されている。第1の行程エレメントおよび/または第2の行程エレメントの傾斜は、この場合、特に取付けユニットおよびスピンドルのねじ山の傾斜の100〜150%、有利には取付けユニットおよびスピンドルのねじ山の傾斜の110〜140%、特に有利には取付けユニットおよびスピンドルのねじ山の傾斜の120〜130%である。取付けユニットおよびスピンドルのねじ山内で摩擦を、両行程エレメント間の摩擦に比べて増大させるためには、取付けユニットおよびスピンドルのねじ山内に摩擦力を増大させる増摩手段、たとえばゴムエレメント、ばねエレメント、コーティング等を導入することも考えられる。これによって、構造的に単純に、第1の相対運動を第2の相対運動に変換することができる。さらに、斜面状の行程エレメントによって、有利には制動運転中に高い締付け力が生ぜしめられ、この締付け力は、クランプのために工具に作用する。
さらに、行程ユニットが、互いに対して相対的に可動な少なくとも2つの取付けエレメントに対して相対的に可動に支承された少なくとも1つの行程エレメントを有していることが提案される。これにより、スピンドルからの取付けユニットおよび/または工具の脱落を阻止するために、構造的に簡単に、第1の取付けエレメントおよび/または第2の取付けエレメントと、行程エレメントとの間の相対運動を生ぜしめることができる。
手持ち式工作機械締付け装置の有利な態様では、行程エレメントが少なくとも部分的に2つの取付けエレメントの間に配置されている。ここで、「間」とは、特に空間的な配置を定義している。有利には、行程エレメントが軸方向に沿って、第1の取付けエレメントと第2の取付けエレメントとの間に配置されている。本発明による手持ち式工作機械締付け装置の択一的な態様では、行程エレメントは、軸方向に対して垂直な方向で、第1の取付けエレメントと第2の取付けエレメントとの間に配置されている。これによって、有利には、コンパクトな手持ち式工作機械締付け装置を達成することができる。
有利には、行程エレメントは少なくとも部分的に、互いに対して相対的に可動な少なくとも2つの取付けエレメントに設けられたリング軌道内に案内されている。「リング軌道」とは、本明細書では、特に周方向に360°にわたって延びる少なくとも1つの軌道であると理解することができる。この場合、軌道は、特に溝として形成されている。特に有利には、リング軌道は、互いに対して相対的に可動な少なくとも2つの取付けエレメントの互いに面した側において、周方向に沿ってそれぞれねじ山状に延びている。この場合、ねじ山状のリング軌道は、軸方向で数学的に定義された傾斜を有しているので、リング軌道内での行程エレメントの運動は、軸方向に沿った行程運動を引き起こす。ここで、周方向は、軸方向に対してほぼ垂直方向に延びる平面内に延びている方向である。第1の取付けエレメントのリング軌道の傾斜および第2の取付けエレメントのリング軌道の傾斜は、この場合、特に取付けエレメントおよびスピンドルのねじ山の傾斜の100%〜150%に相当し、有利には取付けエレメントおよびスピンドルのねじ山の傾斜の110%〜140%に相当し、特に有利には取付けエレメントおよびスピンドルのねじ山の傾斜の120%〜130%に相当する。第1の取付けエレメントに設けられたリング軌道内および第2の取付けエレメントに設けられたリング軌道内での行程エレメントのガイドによって、有利には第1の取付けエレメントと第2の取付けエレメントの連結を行程エレメントによって達成することができる。これにより、構造的に単純に行程エレメントのガイドを達成することができる。
行程エレメントが、少なくとも1つの転動体により形成されていると有利である。特に有利には、行程エレメントが、複数の転動体により形成されている。これらの転動体は、転動体ケージ内に可動に支承されている。これによって、第1の取付けエレメントと第2の取付けエレメントとの間の第1の相対運動を、有利には小さな摩擦で第2の相対運動に変換することができる。したがって、さらに手持ち式工作機械締付け装置の長い寿命を達成することができる。
さらに、脱落防止ユニットと連結解除ユニットとが、少なくとも1つの共通の行程エレメントを有していることが提案される。これによって、特に有利にはコンパクトな手持ち式工作機械を達成することができる。
さらに本発明は、本発明による手持ち式工作機械締付け装置を備えた手持ち式工作機械、特にアングルグラインダに関する。有利には、手持ち式工作機械のオペレータにとって高い作業快適性を達成することができる。さらに、手持ち式工作機械のスピンドルからの工具の脱落を有利には阻止することができる。
図面
別の利点は、以下の図面に関する説明から明らかになる。図面には、本発明の例示的な実施の形態が示されている。図面、詳細な説明および特許請求の範囲には、多数の特徴を組み合わされた形態で含まれている。当業者は、これらの特徴を有利には個別に考慮し、有利な別の組合せに纏めることができる。
本発明による手持ち式工作機械締付け装置を供えた本発明による手持ち式工作機械を示す概略図である。 スピンドルに配置された本発明による手持ち式工作機械締付け装置を有する、図1に示した工作機械のスピンドルの詳細を示す概略図である。 本発明による手持ち式工作機械締付け装置の詳細を示す概略図である。 本発明による手持ち式工作機械締付け装置の別の詳細を示す概略図である。 本発明による手持ち式工作機械締付け装置の、図4に示したV−V線に沿った断面を示す概略図である。 本発明による手持ち式工作機械締付け装置の択一的な態様の詳細を示す概略図である。 本発明による手持ち式工作機械締付け装置の択一的な態様の別の詳細を示す概略図である。 本発明による手持ち式工作機械の、図7に示したVIII−VIII線に沿った断面を示す図である。 本発明による手持ち式工作機械のさらに別の択一的な態様の詳細を示す概略図である。
例示的な実施の形態の説明
図1には、本発明による手持ち式工作機械締付け装置10aを備えた、アングル研削機械もしくはアングルグラインダ44aとして形成された手持ち式工作機械46aが概略的に示してある。アングルグラインダ44aは、保護フードユニット48aと、手持ち式工作機械ハウジング50aと、メインハンドグリップ52aとを有している。このメインハンドグリップ52aは、手持ち式工作機械ハウジング50aの、工具14aとは反対の側で、アングルグラインダ44aの主延在方向56aに延びている。この場合、工具14aは、切断ディスクとして形成されている。しかし、工具14aが、研削ディスクまたは研磨ディスクとして形成されていることも考えられる。手持ち式工作機械ハウジング50aは、電動モータ(図示せず)を収容するためのモータハウジング58aと、伝動装置(図示せず)を収容するための伝動装置ハウジング60aとを有している。この伝動装置ハウジング60aには、補助ハンドグリップ62aが配置されている。この補助ハンドグリップ62aは、アングルグラインダ44aの主延在方向56aに対して直交する横方向に延びている。
図2には、アングルグラインダ44aのスピンドル18aに配置された手持ち式工作機械締付け装置10aが示してある。スピンドル18aは、前記主延在方向56aに対して垂直に、伝動装置ハウジング60a(図2には図示せず)から延びている。スピンドル18aは、収容フランジ70aを収容するために、外周面に2つの扁平加工部64aを有している。これらの扁平加工部64aは、直径上で正反対の側に配置されていて、ひいては二面カット部66aを形成している。この場合、図2には、両二面カット部64aのうちの一方だけが図示されている。収容フランジ70aは、二面カット部66aに対応する切欠き(詳細に図示せず)を有している。この切欠き内に、二面カット部66aが収容フランジ70aの組付け状態において係合する。したがって、収容フランジ70aは二面カット部66aによって回動不能にスピンドル18aに結合されている。収容フランジ70aは、組付け状態において、スピンドル18aの、アングルグラインダ44aに面した側に配置されている。スピンドル18aは、伝動装置およびアングルグラインダ44aの電動モータによって、スピンドル18aの回転軸線68aを中心として回転可能に駆動される。アングルグラインダ44aの作業運転中、スピンドル18aは、アングルグラインダ44aから見て、時計回り方向に回転するように駆動される。この場合、手持ち式工作機械締付け装置10aは、組み付けられた状態で、同様に時計回り方向に回転するように駆動される。手持ち式工作機械締付け装置10aは、工具14aを軸方向16aでスピンドル18aに対して固定するための取付けユニット12aを有している。取付けユニット12aは、工具14aを、スピンドル18aに形状接続式につまり形状による束縛に基づいて結合されている収容フランジ70aに向かって締め付ける。
工具14aの組立て時に、工具14aは、当該工具14aが、既にスピンドル18aに取り付けられた収容フランジ70aの当付け面に接触するまで、その中心開口で軸方向16aに沿ってスピンドル18aに被せ嵌められる。次いで、手持ち式工作機械締付け装置10aが、取付けユニット12aを用いて、スピンドル18aの雄ねじ山72aに螺着される。取付けユニット12aは、第1の取付けエレメント22aを有していて、該第1の取付けエレメント22aは、工具14aの、収容フランジ70aとは反対の側に接触する当付け面76aを有している。第1の取付けエレメント22aの当付け面76aと、工具14aの、当付け面76aに接触する面とは、付着被覆層(詳細に図示せず)を有しているので、第1の取付けエレメント22aの当付け面76aと、工具14aの、当付け面76aに接触する面との間で、高い摩擦を達成することができる。しかし、当付け面76aと、工具14aの、当付け面76aに接触する面とが、互いに内外で係合する対応する斜面状の幾何学形状を有していることも考えられる。当付け面76aと、工具14aの、当付け面76に接触する面との間で摩擦を増大させるために、当業者にとって有利と思える別の手段および構成も同様に可能である。さらに、取付けユニット12aは、第2の取付けエレメント28aを有している。この第2の取付けエレメント28aは、スピンドル18aに設けられた雄ねじ山72aと螺合する雌ねじ山74aを有している。工具14aは、スピンドル18aに取付けユニット12aを螺合させることによって、収容フランジ70aにおいて締め付けられる。工具14aを収容フランジ70aに対して締め付けることにより、トルクをスピンドル18aから工具14aに伝達することができる。工具14aは、アングルグラインダ44aの作業運転中に、アングルグラインダ44aから見て、時計回り方向に回転するように駆動される。アングルグラインダ44aの作業運転中に締付け力を維持することは、スピンドル18aの雄ねじ山72aと、第2の取付けエレメント28aの雌ねじ山74aとの協働によって、かつ当付け面76aと、該当付け面76aに接触する工具14aの面との間の摩擦によって保証される。
第2の取付けエレメント28aをスピンドル18aに対して螺合するために、取付けユニット12aはさらに操作エレメント78aを有している。この操作エレメント78aは、環状に形成されている(図3)。さらに、操作エレメント78aは、ウェブ状に形成された連結領域80a,82aを有している。この場合、これらの連結領域80a,82aは、操作エレメント78aの中心軸線24aに対して垂直方向に延びる半径方向114aに沿って、第2の取付けエレメント28aに向かう方向に延びている。この第2の取付けエレメント28aは、操作エレメント78aとの相対回動不能な連結のために、同様に連結領域84a,86aを有している。第2の取付けエレメント28aの連結領域84a、86aは、半径方向114aに沿って操作エレメント22aに向かう方向に延びている。第2の取付けエレメント28aに設けられた連結領域84a,86aの個数は、操作エレメント78aに設けられた連結領域80a,82aの個数に関連する。全体として、操作エレメント78aは、2つの連結領域80a,82aを有していて、取付けエレメント28aは同様に2つの連結領域84a,86aを有している。しかし、操作エレメント78aと、取付けエレメント28aとが、当業者にとって有利と思える別の個数の連結領域80a,82a,84a,86aをそれぞれ有していることも考えられる(図4)。
さらに、手持ち式工作機械締付け装置10aは、取付けユニット12aの第1の取付けエレメント22aを軸方向16aに連結解除するための連結解除ユニット20aを有している。この連結解除ユニット20aを用いて、取付けユニット12aの締付け力を減じることができるので、取付けユニット12aは工具を用いずに、オペレータによってスピンドル18aから取り外し可能である。第2の取付けエレメント28aは、環状の操作エレメント78a内に配置されている(図4および図6)。操作エレメント78aと第2の取付けエレメント28aとの結合のために、操作エレメント78aと第2の取付けエレメント28aとは、それぞれ1つの溝120a,122aを有している。これらの溝120a,122a内には、取付けユニット12aのO字形リング124aが配置されている。操作エレメント78aは、第2の取付けエレメント28aを周方向88aに沿って取り囲んでいる。第1の取付けエレメント22aは、ほぼディスク形に形成されていて、同様に操作エレメント78a内に配置されている。操作エレメント78aと第1の取付けエレメント22aとの結合のために、操作エレメント78aおよび第1の取付けエレメント22aは、それぞれ1つの溝128aおよび130aを有している。これらの溝128a,130a内に、取付けユニット12aのO字形リング126aが配置されている。第1の取付けエレメント22aは、斜面状の行程エレメント34aを有している(図5)。この行程エレメント34aは、第1の取付けエレメント22aと一体的に形成されている。全体的に、第1の取付けエレメント22aは、当該第1の取付けエレメント22aと一体的に形成された2つの行程エレメント34aを有している。この場合、図5には、両行程エレメント34aのうちの一方しか示されていない。行程エレメント34aは、周方向88aに沿って、互いに対して約180°だけずらされて配置されている。第2の取付けエレメント28aも、該第2の取付けエレメント28aに一体的に形成された2つの行程エレメント90aを有している。第2の取付けエレメント28aの行程エレメント90aは、周方向88aに沿って、互いに対して約180°だけずらされて配置されている。図面には、第2の取付けエレメント28aの両行程エレメント90aのうちの一方しか図示されていない。第1の取付けエレメント22aの行程エレメント34aは、第2の取付けエレメント28aの行程エレメント90aとは反対方向の傾斜を有している(図5)。
連結解除ユニット20aは、さらに2つの行程エレメント36a,92aを含んでいる。これらの行程エレメント36a,92aは、第1の取付けエレメント22aと、第2の取付けエレメント28aとを作用し合うように互いに連結する。連結解除ユニット20aの行程エレメント36a,92aは、斜面状に形成されている。さらに、連結解除ユニット20aの行程エレメント36a,92aは、取付けユニット12aの第1の取付けエレメント22aと第2の取付けエレメント28aとの間に配置されている。この場合、連結解除ユニット20aの行程エレメント36a,92aは、第1の取付けエレメント22aに設けられた行程エレメント34aに面した側で、第1の取付けエレメント22aの行程エレメント34aとは反対方向の傾斜を有している。さらに、連結解除ユニット20aの行程エレメント36a,92aは、第2の取付けエレメント28aに設けられた行程エレメント90aに面した側では、第2の取付けエレメント28aの行程エレメント90とは反対方向の傾斜を有している(図5)。連結解除エレメント20aの行程エレメント36a,92aは、第1の取付けエレメント22aに対して相対的に可動に、かつ第2の取付けエレメント28aに対して相対的に可動に、取付けユニット12a内で支承されている。この場合、連結解除ユニット20aの行程エレメント36a,92aは、第1の取付けエレメント22aの行程エレメント34aと、第2の取付けエレメント28aの行程エレメント90aとに接触している。さらに、連結解除ユニット20aは、ロックエレメント94a,96aを含む。これらのロックエレメント94a,96aは、連結解除ユニット20aの行程エレメント36a,92aの、周方向88aの運動を阻止する。ロックエレメント94a,96aは、円筒形ローラとして形成されている。しかし、ロックエレメント94a,96aが、当業者にとって有利であると思われる別の形状で形成されていることも考えられる。
さらに、連結解除ユニット20aは、4つのばねエレメント98a,100a,102a,104aを有している。これらのばねエレメント98a,100a,102a,104aは、第1の取付けエレメント22aと、第2の取付けエレメント28aとに周方向88aで互いに対して予荷重を加えるために設けられている。これらのばねエレメント98a,100a,102a,104aのうちの2つのばねエレメントは、それぞれ周方向88aに沿って、操作エレメント78aの両連結領域80a,82aのうちの一方と、第1の取付けエレメント22aのウェブ状の2つの連結領域106a,108aのうちの一方との間に配置されている。さらに、ばねエレメント98a,100a,102a,104aのうち他の2つのばねエレメントは、第1の取付けエレメント22aに設けられた連結領域106a,108aのうち一方と、第2の取付けエレメント28aに設けられた2つの連結領域84a,86aのうち一方との間で、周方向88aに沿って配置されている(図4)。ばねエレメント98a,100a,102a,104aは、圧縮ばねとして形成されている。しかし、ばねエレメント98a,100a,102a,104aが、当業者にとって有利と思われる別の形態で形成されていることも考えられる。
取付けユニット12aの螺着時に、オペレータによって操作エレメント78aに作用させられた力は、操作エレメント78aの連結領域80a,82aによって、第2の取付けエレメント28aの制限エレメント162a,164aに伝達される。したがって、取付けユニット12aは、第2の取付けエレメント28aに設けられた雌ねじ山74aと、スピンドル18aに設けられた雄ねじ山72aとの協働により、スピンドル18aに螺着される。スピンドル18aからの取付けユニット12aの取外しおよび/または螺脱(もしくはねじ外し)時にも、操作エレメント78aにオペレータによって力が加えられる。ただし、この力は、螺着時に作用させられた力に対して反対向きの方向を有している。取付けユニット12aの取外しおよび/または螺脱のための操作エレメント78aの操作時に、操作エレメント78aは、まず第1の取付けエレメント22aに対して相対的に、かつ第2の取付けエレメント28aに対して相対的に回転させられる。この場合、操作エレメント78aの連結領域80a,82aは、周方向88aに沿って、第2の取付けエレメント28aの制限エレメント162a,164aから離れて運動する。ばねエレメント98a,100a,102a,104aは、この場合に圧縮される。操作エレメント78aは、さらに2つの連結解除切欠き110a,112aを有している。連結解除切欠き110a,112aは、周方向に沿って、互いに対して約180°ずらされて配置されている。当業者にとって有意義であると思われる別の個数の連結解除切欠き110a,112aも同様に考えられる。操作エレメント78aの回転により、連結解除切欠き110a,112aが連結解除位置へと回転させられるので、ロックエレメント94a,96aは、連結解除ユニット20aの行程エレメント36a,92aの運動可能性を自由にするために、半径方向114aに沿って連結解除切欠き110a,112a内に逃げることができる。
ロックエレメント94a,96aの運動の結果、連結解除ユニット20aの行程エレメント36a,92aは、周方向88aに沿って運動することができる。この場合、連結解除ユニット20aの行程エレメント36a,92aは、第1の取付けエレメント22aの行程エレメント34aと、第2の取付けエレメント28aの行程エレメント90aにおいて滑動する。第1の取付けエレメント22aは、連結解除ユニット20aの行程エレメント36a,92aの滑動の結果、軸方向16aに沿って、第2の取付けエレメント28aに対して相対的に第2の取付けエレメント28aに向かう方向に運動する。これによって、第2の取付けエレメント28aの雌ねじ山74aと、スピンドル18aの雄ねじ山72aとの間の締付け力が減じられる。これによって、オペレータは、取付けユニット12aを工具を用いずにスピンドル18aからねじ回して外すことができる。
さらに、アングルグラインダ44aは、給電の遮断によるアングルグラインダ44aのスイッチオフ過程時に、スピンドル18aの惰性回転を阻止する制動装置(図示せず)を有している。スイッチオフ過程中に、アングルグラインダ44aは、制動運転に切り替えられて、スピンドル18aを制動装置を用いて制動する。制動運転中に、工具14aは、質量慣性に基づいて、スピンドル18aの回転軸線68aを中心として引き続き運動するので、工具14aと、スピンドル18aと、取付けユニット12aとの間にトルク差が生じる。このトルク差は、工具14aと、取付けユニット12aとの間の相対運動をもたらす。取付けユニット12aと、慣性の工具14aとの間の摩擦に基づいて、締付け力が解消するおそれがある。これによって、取付けユニット12aは、スピンドル18aから緩み、取付けユニット12aが、工具14aと共にスピンドルから脱落することがある。
制動運転中に取付けユニット12aおよび/または工具14aが脱落することを阻止するために、手持ち式工作機械締付け装置10aは、脱落防止ユニット26aを有している。この脱落防止装置26aは、取付けユニット12aの第1の取付けエレメント22aと第2の取付けエレメント28aとの間の第1の相対運動を、少なくとも部分的に第2の相対運動に変換するように設けられている。この場合、第1の取付けエレメント22aと第2の取付けエレメント28aとの間の第1の相対運動は、回転軸線68aを中心とした回転である。第1の取付けエレメント22aと第2の取付けエレメント28aとの間の第2の相対運動は、軸方向16aに沿った並進運動である。第1の取付けエレメント22aと第2の取付けエレメント28aとの間の回転は、制動運転中に、工具14aと取付けユニット12aとの間のトルク差から生じる。工具14aは、工具14aと第1の取付けエレメント22aの当付け面76aとの間で生じる摩擦によって、第1の取付けエレメント22aを一緒に回転させる。
脱落防止ユニット26aは、戻しユニット30aを有している。この戻しユニット30aは、第1の取付けエレメント22aと第2の取付けエレメント28aとを自動的に基本位置に戻すために設けられている。この場合、戻しユニット30aは、前記戻しのために、連結解除ユニット20aのばねエレメント98a,100a,102a,104aを含んでいる。ばねエレメント98a,100a,102a,104aは、第1の取付けエレメント22aと、第2の取付けエレメント28aと、操作エレメント78aとを、取付けユニット12aが実質的に荷重をかけられていない状態で、互いに対して相対的に周方向88aに沿って回転させる。これによって、連結解除ユニット20aのロックエレメント94a,96aは、連結解除切欠き110a,112aから出るように運動する。この場合、ロックエレメント94a,96aは、連結解除ユニット20aの行程エレメント36a,92aに力を作用させる。したがって、連結解除ユニット20aの行程エレメント36a,92aは、第1の取付けエレメント22aの行程エレメント34aと、第2の取付けエレメント28aの行程エレメント90aとの間で運動させられる。連結解除ユニット20aの行程エレメント36a,92aの、ロックエレメント94a,96aに向かう方向への運動は、連結解除ユニット20aのロックエレメント94a,96aと、第2の取付けエレメント28aの制限エレメント162a,164aとの協働によって阻止されている。連結解除切欠き110a,112aは、それぞれ1つの傾斜面116a,118aを有している。これらの傾斜面116a,118aは、操作エレメント78aの回転運動の結果、連結解除ユニット20aの行程エレメント36a,92aに向かう方向の力成分をロックエレメント94a,96aに作用させるために設けられている。
脱落防止ユニット26aは、行程ユニット32aとして形成されている。この行程ユニット32aは、第1の取付けエレメント22aを、第2の取付けエレメント28aに対して相対的な第1の相対運動の結果として、軸方向16aに沿って運動させるために設けられている。行程ユニット32aは、行程エレメント34aを含む。この行程エレメント34aは、第1の取付けエレメント22aと一体的に形成されている。さらに、行程ユニット32aは、行程エレメント90aを含む。この行程エレメント90aは、第2の取付けエレメント28aと一体的に形成されている。さらに行程ユニット32aは、連結解除ユニット20aの行程エレメント36a,92aを有している。これらの行程エレメント36a,92aは、第1の取付けエレメント22aに対して相対的に、かつ第2の取付けエレメント28aに対して相対的に可動に支承されている。したがって、脱落防止ユニット26aと連結解除ユニット20aとは、2つの共通の行程エレメント36a,92aを有している。
アングルグラインダ44aの制動運転中に、第1の取付けエレメント22aは、工具14aと第1の取付けエレメント22aとの間の摩擦およびトルク差に基づいて、第2の取付けエレメント28aに対して相対的に周方向88aに沿って回転させられる。この場合、第1の取付けエレメント22aは、第1の取付けエレメント22aの連結領域106a,108aと、第2の取付けエレメント28aの連結領域84a,86aとの間に配置されたばねエレメント98a,102aのばね力に抗して運動させられる。この場合、ロックエレメント94a,96aは、行程ユニット32aの行程エレメント36a,92aの運動を阻止するので、第1の取付けエレメント22aの行程エレメント34aは、行程ユニット32aの行程エレメント36a,92aにおいて滑動することができる。第1の取付けエレメント22aは、当該第1の取付けエレメント22aの行程エレメント34aの傾斜に基づいて、第2の取付けエレメント28aに対して相対的に軸方向16aに沿って工具14aに向かう方向に運動させられる。工具14aに作用する締付け力は維持されるか、もしくは増大されてよく、これによって、スピンドル18aからの取付けユニットおよび/または工具14aの脱落を阻止することができる。取付けユニット12aを取外しかつ/または螺脱するためには、操作エレメント78aがオペレータによって操作される。これによって、既に上述したように、締付け力が減じられ、これによって、オペレータは取付けユニットを簡単に取り外すことができる。
さらに、手持ち式工作機械締付け装置10aは、減摩エレメントを含む。減摩エレメントは、取付けユニット12a内に配置されている。これによって、内側に占める摩擦力を小さく維持することができる。減摩エレメントは、この場合、液体の状態で取付けエレメント12a内に導入されていてよく、または減摩エレメントが、たとえばテフロン(登録商標)コーティングのようなコーティングとして、取付けユニット12aの、互いに相対的に可動に支承された構成部材に被着されている。
図6から図9には、択一的な2つの実施の形態が示されている。実質的に同一の構成部材、特徴および機能には、基本的に同一の参照符号がふられている。実施の形態を区別するために、実施例の符号にaからcまでのアルファベットを付与した。以下の説明は、主に図1から図5に示した第1の実施の形態に対する差異に限定する。この場合、同様の構成部材、特徴および機能は、図1から図5に示した第1の実施形態の説明が参照され得る。
図6は、択一的な手持ち式工作機械締付け装置10bを示している。この手持ち式工作機械締付け装置10bは、アングルグラインダ44bとして形成された手持ち式工作機械46bのスピンドル18bに対して軸方向16bに工具14bを固定する取付けユニット12bを有している。アングルグラインダ44bは、図1に示されたアングルグラインダ44aに相似した構造を有している。さらに、手持ち式工作機械締付け装置10bは、取付けユニット12bの第1の取付けエレメント22bを軸方向16bで連結解除する連結解除ユニット20bを有している(図7)。この連結解除ユニット20bは、3つの行程エレメント132b,134b,136bを有している(図8)。これら3つの行程エレメント132b,134b,136bは、半径方向114bに沿って可動に支承されている。さらに連結解除ユニット20bは、3つのロックエレメント94b,96b,138bを有している。これらのロックエレメント94b,96b,138bは、少なくとも1つの運転位置における半径方向114bへの3つの行程エレメント132b,134b,136bの運動を実質的に阻止するために設けられている。取付けユニット12bの操作エレメント78bの、取付けユニット12bの中心軸線24bを中心とした回転により、3つの連結解除切欠き110b,112b,140bのうちの1つの連結解除切欠き内への半径方向114bに沿った3つのロックエレメント94b,96b,138bの運動が可能となる。3つのロックエレメント94b,96b,138bが、3つの連結解除切欠き110b,112b,140bのうち1つの連結解除切欠き内にそれぞれ位置している場合、連結解除ユニット20bの行程エレメント132b,134b,136bは半径方向114bに向かう運動を実施することができる。第1の取付けエレメント22bは、連結解除ユニット20bの行程エレメント132b,134b,136bの半径方向114bに向かう運動後に、第2の取付けエレメント28bに対して相対的に運動することができる。連結解除ユニット20bの行程エレメント132b,134b,136bの半径方向114bに向かう運動と、第1の取付けエレメント22bの、軸方向16bに沿った運動とにより、第2の取付けエレメント28bの雌ねじ山74bと、スピンドル18bの雄ねじ山72bとの締付け力が減じられる。したがって、オペレータは、取付けユニット12bを工具を用いずにスピンドル18bから取り外すことができる。
さらに、手持ち式工作機械締付け装置10bは、脱落防止ユニット26bを有している。この脱落防止ユニット26bは、制動運転中に取付けユニット12bおよび/または工具14bがスピンドル18bから脱落することを阻止するために、取付けユニット12bの第1の取付けエレメント22bと第2の取付けエレメント28bとの間の第1の相対運動を、少なくとも部分的に第2の相対運動に変換するように設けられている。脱落防止ユニット26bは、第1の取付けエレメント22bを自動的に基本位置に戻すために設けられた戻しユニット30bを含む。この場合、戻しユニット30bは、ばねエレメント142bを有している。ばねエレメント142bは、線ばねとして形成されている。ばねエレメント142bの一方の端部は、第1の取付けエレメント22bに結合されている。ばねエレメント142bの、第1の取付けエレメント22bに結合された端部とは反対の側に位置する端部は、脱落防止ユニット26bの支持エレメント144bに結合されている。これによって、ばねエレメント142bは、支持エレメント144bに対して相対的な第1の取付けエレメント22bの戻しを生ぜしめる。
脱落防止ユニット26bは、行程ユニット32bとして形成されている。この行程ユニット32bは、第1の取付けエレメント22bを、第1の相対運動に基づいて、第2の取付けエレメント28bに対して相対的に軸方向16bに沿って運動させるように設けられている。行程ユニット32bは、4つの行程エレメント34b,90b(図7には2つしか図示されていない)を有している。これらの行程エレメント34b,90bは、第1の取付けエレメント22bに一体的に形成されている。さらに、行程ユニット32bは、別の4つの行程エレメント36b,92b,158b,160bを有している。これらの行程エレメント36b,92b,158b,160bは、支持エレメント144bに一体的に形成されている。支持エレメント144bは、軸方向16bに沿って、第1の取付けエレメント22bと、第2の取付けエレメント28bとの間に形成されている。さらに、支持エレメント144bは、第1の取付けエレメント22bに対して相対的に、かつ第2の取付けエレメント28bに対して相対的に可動に支承されている。したがって、支持エレメント144bの別の行程エレメント36b,92b,158b,160bは、やはり第1の取付けエレメント22bに対して相対的に、かつ第2の取付けエレメント28bに対して相対的に可動に支承されている。第1の取付けエレメント22bに設けられた行程エレメント34b,90bおよび支持エレメント144bに設けられた行程エレメント36b,92b,158b,160bは、それぞれ斜面状に形成されている。この場合、第1の取付けエレメント22bの行程エレメント34b,90bは、支持エレメント144bの行程エレメント36b,92b,158b,160bとは反対方向に向いた傾斜を有している。支持エレメント144bは、増摩エレメント156bによって第2の取付けエレメント28bに結合されている。これによって、制動運転中に、支持エレメント144bに対して相対的な第1の取付けエレメント22bの相対運動を保証することができる。
図9は、さらに別の択一的な手持ち式工作機械締付け装置10cを示している。この手持ち式工作機械締付け装置10cは、スピンドル18cに対して軸方向16cで工具14cを固定する取付けユニット12cと、軸方向16cで取付けユニット12cの第1の取付けエレメント22cを連結解除する連結解除ユニット20cとを有している。連結解除ユニット20cは、連結解除ユニット20bに相似の構成を有しているので、取付けユニット20cの機能形式に関しては、図6から図8の説明が参照されたい。
手持ち式工作機械締付け装置10cは、さらに脱落防止ユニット26cを有している。この脱落防止ユニット26cは、制動運転中に取付けユニット12cおよび/または工具14cがスピンドル18cから脱落することを阻止するために、取付けユニット12cの第1の取付けエレメント22cと第2の取付けエレメント28cとの間の第1の相対運動を少なくとも部分的に第2の相対運動に変換するように設けられている。脱落防止ユニット26cは、戻しユニット30cを有している。この戻しユニット30cは、第1の取付けエレメント22cを自動的に基本位置に戻すように設けられている。さらに、脱落防止ユニット26cは、行程ユニット32cとして形成されている。この行程ユニット32cは、第1の取付けエレメント22cを、第1の相対運動に基づき、第2の取付けエレメント26cに対して相対的に軸方向16cに沿って運動させるために設けられている。この場合、行程ユニット32cは、行程エレメント36cを有している。この行程エレメント36cは、第1の取付けエレメント22cに対して相対的に、かつ第2の取付けエレメント28cに対して相対的に可動に支承されている。この場合、行程エレメント36cは、第1の取付けエレメント22cのリング軌道38cおよび第2の取付けエレメント28cのリング軌道40c内でガイドされている。さらに、行程エレメント36cは、転動体42cとして形成されている。転動体42cは、ケージ146cと、該ケージ46内に支承された複数の球148c,150c,152c,154cとを含む。転動体42は、軸方向16cに対して垂直方向に延びる半径方向114cに沿って、第1の取付けエレメント22cと、第2の取付けエレメント28cとの間に配置されている。

Claims (9)

  1. 工具(14a;14b;14c)を軸方向(16a;16b;16c)でスピンドル(18a;18b;18c)に対して固定する少なくとも1つの取付けユニット(12a;12b;12c)と、
    前記取付けユニット(12a;12b;12c)の少なくとも1つの取付けエレメント(22a;22b;22c)を軸方向(16a;16b;16c)で連結解除する少なくとも1つの連結解除ユニット(20a;20b;20c)とを備えた、
    手持ち式工作機械締付け装置であって、
    制動運転中に前記取付けユニット(12a;12b;12c)および/または前記工具(14a;14b;14c)が前記スピンドル(18a;18b;18c)から脱落することを阻止するために、前記取付けユニット(12a;12b;12c)に設けられた少なくとも2つの取付けエレメント(22a,28a;22b,28b;22c,28c)の間の第1の相対運動を少なくとも部分的に第2の相対運動に変換するように設けられた脱落防止ユニット(26a;26b;26c)を備え、
    前記脱落防止ユニット(26a;26b;26c)は、前記取付けエレメント(22a,28a;22b,28b;22c,28c)を前記第1の相対運動に基づいて互いに対して相対的に前記軸方向(16a;16b;16c)に沿って運動させるために設けられた行程ユニット(32a;32b;32c)として形成されており、
    前記行程ユニット(32a;32b;32c)は、互いに対して相対的に可動な前記少なくとも2つの取付けエレメント(22a,28a;22b,28b;22c,28c)に対して相対的に可動に支承された少なくとも1つの行程エレメント(36a,92a;36b,92b,158b,160b;36c)を備え、
    前記行程エレメント(36b,92b,158b,160b;36c)は、少なくとも部分的に前記取付けエレメント(22b,28b;22c,28c)の間に配置されていることを特徴とする、手持ち式工作機械締付け装置。
  2. 前記脱落防止ユニット(26a;26b;26c)は、前記2つの取付けエレメント(22a,28a;22b,28b;22c,28c)のうちの少なくとも一方の取付けエレメントを自動的に基本位置に戻すために設けられた少なくとも1つの戻しユニット(30a;30b;30c)を有する、請求項1記載の手持ち式工作機械締付け装置。
  3. 前記行程ユニット(32a;32b)は、前記取付けエレメント(22a,28a;22b,28b)のうちの一方に少なくとも部分的に一体的に形成された少なくとも1つの行程エレメント(34a,90a;34b,90b)を有する、請求項または記載の手持ち式工作機械締付け装置。
  4. 前記行程エレメント(34a,90a;34b,90b)は、斜面状に形成されている、請求項記載の手持ち式工作機械締付け装置。
  5. 前記行程エレメント(36c)は、少なくとも部分的に、互いに対して相対的に可動な前記少なくとも2つの取付けエレメント(22c,28c)に設けられたリング軌道(38c,40c)内でガイドされている、請求項からまでのいずれか記載の手持ち式工作機械締付け装置。
  6. 前記行程エレメント(36c)は、少なくとも1つの転動体(42c)により形成されている、請求項記載の手持ち式工作機械締付け装置。
  7. 前記脱落防止ユニット(26a)と、前記連結解除ユニット(20a)とは、少なくとも1つの共通の行程エレメント(36a,92a)を有する、請求項1からまでのいずれか1項記載の手持ち式工作機械締付け装置。
  8. 請求項1からまでのいずれか1項記載の手持ち式工作機械締付け装置を備えることを特徴とする、手持ち式工作機械。
  9. アングルグラインダである、請求項8記載の手持ち式工作機械。
JP2013535337A 2010-10-29 2011-09-23 手持ち式工作機械締付け装置 Active JP5657126B2 (ja)

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