JP2013545622A - 脱落防止装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、制動時に締付具（１２ａ）および／または工具（１４ａ）が主軸（１６ａ）から脱落するのを回避するための、伝動ユニット（１８ａ；１８ｂ）を含む脱落防止装置に関する。前記脱落防止装置はとりわけ、手持ち式工作機械脱落防止装置である。ここでは、前記脱落防止装置が少なくとも１つのアンバランス補償ユニット（２０ａ，２０ｂ）を含み、このアンバランス補償ユニットは、動作中の前記伝動ユニット（１８ａ；１８ｂ）のアンバランスを少なくとも軽減するように設けられた構成を提案する。

Description

制動時に締付具および／または工具が主軸から脱落するのを回避するための、伝動ユニットを含む脱落防止装置は、すでに公知となっている。

発明の開示
本発明は、制動時に締付具および／または工具が主軸から脱落するのを回避するための、伝動ユニットを含む脱落防止装置に関する。前記脱落防止装置はとりわけ、手持ち式工作機械脱落防止装置である。

ここでは、前記脱落防止装置が少なくとも１つのアンバランス補償ユニットを有し、このアンバランス補償ユニットは、動作中の前記伝動ユニットのアンバランスを少なくとも軽減するように設けられた構成を提案する。ここでは、「締付具」とはとりわけ、伝動ユニットに軸方向に工具を締め付けるように設けられた、主軸にねじ止めするかまたは取り外すための締付ナットまたは締付フランジを指すこととする。「伝動ユニット」とは、ここではとりわけ、出力部から、とりわけ手持ち式工作機械から、工具へ力および／またはトルクを伝達するように設けられたユニットを指すこととする。このことと関連して、「設ける」とはとりわけ、特別に構成されていることを意味することとする。ここでは、「制動」とはとりわけ、たとえばモータへの電流供給の遮断時に主軸の惰性回転が有利には少なくとも十分に阻止できるように制動装置を用いて主軸を制動する手持ち式工作機械の動作を指し、とりわけ、そのように主軸を制動する、手持ち式工作機械の主軸の動作を指すこととする。制動時には、とりわけ円盤形工具等である工具の質量慣性モーメントにより、主軸に固定された当該工具と、脱落防止装置と、当該工具を当該主軸に緊締するための締付ナットとの相対運動が生じる。工具と締付ナットとのこのような相対運動により、この締付ナットが緩んで主軸から脱落してしまうことがある。本発明の脱落防止装置により、上述のように締付ナットが主軸から脱落するのを回避することができ、ひいては、有利には工具が主軸から外れるのを回避することができる。「アンバランス補償ユニット」とは、ここではとりわけ、物体の質量分布を補償することによって、とりわけ回転軸を中心とする物体の質量分布を補償することによって、振動を、とりわけ回転軸を中心とする当該物体の回転によって引き起こされる振動を、少なくとも十分に低減するように、とりわけ少なくとも実質的に相殺するように設けられたユニットを指すこととする。本発明の上述の実施形態の脱落防止装置により、動作時とりわけ回転時の振動を、有利には少なくとも実質的に阻止することができる。さらに、上述のような振動によって引き起こされる回転部品の摩耗も、有利には小さく抑えることができる。このように回転部品の摩耗が小さく抑えられることにより、本発明の脱落防止装置を含む部品および／または手持ち式工作機械の寿命を長くすることができる。

さらに、前記アンバランス補償ユニットが、前記伝動ユニットの伝動部材に可動に支承された少なくとも１つのアンバランス補償部材を有する構成を提案する。ここでは、「アンバランス補償部材」とはとりわけ、回転軸における回転体の質量分布を変化および／または影響することにより、アンバランスによって生じた力を低減できるように、とりわけ相殺できるように所期のように構成された部材を指すこととする。特に有利には、前記アンバランス補償ユニットは、前記伝動ユニットの伝動部材に可動に支承された複数のアンバランス補償部材を有する。主軸に固定される円盤状の工具が異なる場合、複数のアンバランス補償部材はそれぞれ、目下の工具の回転によって引き起こされるアンバランスと、目下の工具の直径と、使用されているアンバランス補償部材の寸法とりわけ半径と、当該アンバランス補償部材の密度とに依存する。ここで、「・・・に支承されている」という表現は、とりわけ空間的な配置を定義することとする。有利には、１つの前記アンバランス補償部材は、１平面で見たときに、前記伝動部材の少なくとも２面によって覆われており、とりわけ少なくとも３面によって覆われている。また、アンバランスを軽減するために、摩擦接続的および／または形状接続的および／または材料接続的な結合を用いて前記アンバランス補償部材が前記伝動部材に成形されることにより、前記アンバランス補償部材が前記伝動部材に固定的に結合されるようにした構成も可能である。前記伝動部材は、有利には金属材料から形成されている。このことによって有利には、特に伝動部材の製造時に、小さい公差を遵守できるようになり、このことによって、前記アンバランス補償ユニットが確実に動作するのを保証できるようになる。前記伝動部材は、当業者が有利であると考える別の材料から形成することも可能である。アンバランスを軽減とりわけ相殺するために、１つまたは複数の可動のアンバランス補償部材と、１つまたは複数の固定のアンバランス補償部材とを組み合わせることも可能である。有利には、本発明の脱落防止装置のコンパクトな構成を実現することができる。

有利には、前記アンバランス補償部材は転がり部材として形成される。有利には、このアンバランス補償部材はボールとして形成されている。主軸に固定される工具の直径が約１２５ｍｍである場合、前記アンバランス補償ユニットは有利には、少なくとも６を上回る数のボールを有し、とりわけ約７〜１２個のボールを有する。主軸に固定される工具の直径が約２３０ｍｍである場合、前記アンバランス補償ユニットは有利には、少なくとも４を上回る数のボールを有し、とりわけ約５〜９個のボールを有する。このことにより、前記アンバランス補償部材は有利には、前記伝動ユニットの回転時に自然にバランス位置に移動することができる。したがって基本的には、条件が変化しても前記バランス位置は自動的にこの条件に合わせて変化する。また、アンバランス補償部材を、当業者が有利であると考える別の形状で形成することも可能であり、たとえば円板等として形成することも可能である。前記アンバランス補償部材を転がり部材として形成することにより、特に有利には、低摩擦性のアンバランス補償ユニットを実現することができる。さらに、前記アンバランス補償部材は有利には、アンバランスにより生成された力に依存して、これに対応する質量分布を、当該アンバランスの補償のために生成することもできる。

さらに、前記転がり部材が少なくとも、前記伝動部材と一体で形成された移動路において案内される構成を提案する。「一体」とはとりわけ、少なくとも材料接続的に結合されていることを意味することとし、たとえば溶接プロセス、接着プロセス、たとえば単一成分射出成形法または多成分射出成形法等である射出成形プロセスによって結合され、および／または、当業者が有利であると考える別の手法によって結合され、および／または、有利には一体で、たとえば１つの材料から成形されていることを意味することとする。特に有利には、前記移動路が前記伝動ユニットの回転軸を中心として同心となるように配置される。前記移動路はとりわけ、ボールとして形成された前記アンバランス補償部材の半径に対応する凹部および／または陥入部を前記伝動部材に形成することにより実現される。また、１つより多くの移動路を、とりわけ４つの移動路を前記伝動部材に設けることにより、ボールとして形成された前記アンバランス補償部材が前記移動路の少なくとも４面によって包囲されるようにすることも可能である。このようにして、前記伝動部材において前記アンバランス補償部材を有利に案内することが可能となる。

有利には、前記アンバランス補償部材は、前記伝動部材の周方向に延在するＵ字形の溝に可動に支承される。この周方向は、有利には、前記伝動ユニットの回転軸に対して垂直である平面内に延在する。その際に有利なのは、前記溝が前記伝動部材の回転軸と同心に延在することである。このようにして、前記伝動部材に前記アンバランス補償部材を構造的に簡単に組み込むことが可能となる。

さらに、前記アンバランス補償ユニットが、前記溝を封止するように形成された封止部材を有する構成を提案する。ここでは「封止部材」とは、とりわけ、封止される部材に対応する幾何学的形状を有し少なくとも部分的に封止作用を有する部材を指すこととする。前記封止部材は、有利には金属材料から形成されている。また、前記封止部材をプラスチックから、とりわけ繊維強化プラスチックから形成するか、または焼結材料等から形成することも可能である。特に有利なのは、たとえば接着結合、とりわけレーザ溶接による溶接接合等の材料接続的な結合により、前記封止部材を伝動部材表面に取り付けるか、または伝動部材に挿入することである。また、前記封止部材を摩擦接続的および／または形状接続的に前記溝に、たとえばフランジ形成および／またはプレス嵌めによって設置することも可能である。その際には、摩擦接続的および／または形状接続的な結合部は有利には、封止機能を実現できるように形成される。侵入してくる汚染物から前記溝を保護するために、とりわけ前記封止部材および溝のコンタクト領域に追加的なシール部材を設けることも可能である。前記溝は前記封止部材と組み合わされて、とりわけ、前記アンバランス補償部材を収容するための円環状の空洞を形成する。有利には前記溝を、とりわけ、前記シール部材とともに形成された前記空洞を、侵入してくる汚染物から保護することができるので、有利には、アンバランス補償ユニットが機能できることを格段に保証することができる。

有利には、前記封止部材は円環状に形成されている。このことにより、前記封止部材による前記溝の封止を特に有利に実現することができる。さらに、プラスチックから形成し、円環状に成形することによって、有利には、前記溝と前記封止部材とを組み合わせることによって形成される前記円環状の空洞を封止するための追加的なシール部材を省略することもできる。前記封止部材は、たとえば前記溝にプレス嵌めすることにより、とりわけ前記溝の収容領域にプレス嵌めすることにより保持することができ、この封止部材は有利には、侵入してくる汚染物から前記溝を保護することができる。

さらに、前記アンバランス補償ユニットが少なくとも１つのダンパ部材を含む構成を提案する。このダンパ部材は、前記伝動部材の溝内に配置される。前記減衰部材は、有利にはダンパ液とされる。前記ダンパ部材をエラストマから、または、当業者が有利であると考えられる別の材料から形成することも可能である。前記ダンパ部材をエラストマから形成する場合には、このダンパ部材が前記アンバランス補償部材の移動路を成す。このようなダンパ部材により、特に有利には、前記アンバランス補償部材の応答特性を緩和させることが可能となり、このことによって、とりわけ前記アンバランス補償部材がボールとして形成されている場合、アンバランスを補償するための転がりを少なくとも部分的に減速および／または緩和させることができる。さらに有利には、運動中の前記アンバランス補償部材の振動を減衰させることもできる。

有利には、前記伝動ユニットは、前記主軸と取り外し可能に結合できるように構成される。「取り外し可能」とは、ここではとりわけ、前記伝動ユニットの機能が、とりわけ第１の伝動部材と第２の伝動部材との相対運動が、分離された状態でも維持される、当該伝動ユニットと前記主軸との結合解除を指すこととする。前記伝動ユニットが取り外し可能であることにより、特に有利には、本発明の脱落防止装置の高いフレキシビリティを実現することができ、ひいては幅広い使用領域を実現することができる。

本発明はさらに、本発明の脱落防止装置を備えた手持ち式工作機械にも関し、とりわけアングルグラインダに関する。このことにより、有利には、動作時の振動が小さい手持ち式工作機械を実現することができる。ひいては、このことによって高い操作快適性を実現することができる。

図面を参照した以下の記載から、他の利点を導き出すことができる。図面には本発明の実施例が示されており、図面、明細書および特許請求の範囲の開示内容には、数多くの特徴の組み合わせが含まれている。当業者であれば、これらの特徴を目的に応じて単独で採用したり、有利な別の組み合わせにまとめて採用することができる。

本発明の脱落防止装置を備えた手持ち式工作機械を示す概略図である。 主軸に取り付けられた本発明の脱落防止装置を備えた、図１の手持ち式工作機械の主軸の細部を示す概略図である。 本発明の脱落防止装置を工具側から見た細部図である。 本発明の脱落防止装置を機器側から見た細部図である。 図３の線Ｖ‐Ｖに沿って切断したときの、本発明の脱落防止装置を開けた状態の断面の細部を示す斜視図である。 図３の線Ｖ‐Ｖに沿って切断したときの、本発明の脱落防止装置を開けた状態の断面の別の細部を示す斜視図である。 図３の線Ｖ‐Ｖに沿って切断したときの、本発明の別の択一的な脱落防止装置を開けた状態の同様の断面の細部を示す斜視図である。

実施例の説明
図１に、本発明の脱落防止装置１０ａを備えアングルグラインダ４０ａとして構成された手持ち式工作機械４２ａを概略的に示す。この構成では、前記脱落防止装置１０ａは手持ち式工作機械脱落防止装置として構成されている。アングルグラインダ４０ａは、保護フードユニット４４ａと、手持ち式工作機械ケーシング４６ａと、主把持部４８ａとを含み、この主把持部４８ａは、工具１４ａと反対側５０ａにおいて、アングルグラインダ４０ａの主延在方向５２ａの方向に延在する。前記手持ち式工作機械ケーシング４６ａは、モータ（図中には詳細に示されていない）を収容するためのモータケーシング５４ａと、変速機（図中には詳細に示されていない）を支承するための変速機ケーシング５６ａとを含む。前記変速機ケーシング５６ａには付加的把持部５８ａが設けられている。この付加的把持部５８ａは、アングルグラインダ４０ａの主延在方向５２ａに対して横方向に延在する。

図２は、脱落防止装置１０ａを備えアングルグラインダ４０ａとして構成された手持ち式工作機械４２ａの主軸１６ａの細部を概略的に示しており、前記脱落防止装置１０ａは主軸１６ａに設けられている。前記主軸１６ａは前記変速機ケーシング５６ａ（同図には詳細に示されていない）から、前記主延在方向５２ａに対して実質的に垂直に延在する。前記主軸１６ａには、締付具１２ａおよび／または工具１４ａが当該主軸１６ａから脱落するのを回避するために前記脱落防止装置１０ａが取り付けられている。前記締付具１２ａは締付ナット６０ａとして形成されており、前記工具１４ａは切断盤６２ａとして形成されている。また、前記工具１４ａを研削盤または研磨盤とすることも可能である。前記主軸１６ａは外周面に、前記脱落防止装置１０ａを収容するために２つの平面部６４ａを有する。これらの平面部６４ａは直径方向に配置されていることにより、２エッジ形状６６ａを成す。図２には、前記平面部６４ａのうち１つのみを示す。前記主軸１６ａの外周面は、当該主軸１６ａの回転軸６８ａに対して実質的に垂直に延在する平面に配置される。前記主軸１６ａは、アングルグラインダ４０ａの変速機とモータとによって、回転軸６８ａを中心として回転するように駆動される。前記変速機およびモータは、図中には示されていない。前記アングルグラインダ４０ａの動作時には、前記主軸１６ａは前記アングルグラインダ４０ａから見て時計回りに回転するように駆動される。その際には、前記脱落防止装置１０ａも、取り付けられた状態では同様に時計回りに回転するように駆動される。

脱落防止装置１０ａは、固定フランジ７０ａとして形成された伝動ユニット１８ａを含み、この伝動ユニット１８ａは、前記主軸１６ａに取り外し可能に結合できるように構成されている。前記伝動ユニット１８ａは、第１の伝動部材２６ａと、当該第１の伝動部材２６ａに対して相対運動可能な第２の伝動部材７２ａとを含む（図３および４）。前記脱落防止装置１０ａが取り付けられた状態では、トルクを伝動するために、第１の伝動部材２６ａは前記主軸１６ａに形状接続的に結合されている。こうするために、前記第１の伝動部材２６ａは連動輪郭７４ａを有し、この連動輪郭７４ａは、前記主軸１６ａの２エッジ形状６６ａに対応するように形成されている（図４）。また、前記主軸１６ａは前記第１の伝動部材２６ａを固定するための領域において円錐形に形成されており、前記第１の伝動部材２６ａは、この円錐形の形状に対応する収容開口を有することにより、取付後の状態では、前記主軸１６ａと第１の伝動部材２６ａとの間に円錐座が形成されるようにすることも可能である。

第２の伝動部材７２ａは円板形に形成されており、切断盤６２ａとして形成された工具１４ａを当接させるための当接面７６ａを有する。さらに、前記第２の伝動部材７２ａは、工具１４ａを収容するために設けられた環状の折り返し７８ａを有する（図３および５）。こうするために工具１４ａは、穿孔として形成された中央開口を有する（図中に詳細に示されていない）。工具１４ａを取り付けるためには、この中央開口を第２の伝動部材７２ａの折り返し７８ａに嵌めることにより、工具１４ａが第２の伝動部材７２ａの当接面７６ａに当接するようにする。その際には、前記第２の伝動部材７２ａの当接面７６ａと、前記工具１４ａの、当該当接面７６ａに当接する側とに、付着コーティング（図中には詳細に示されていない）が設けられており、これにより、前記第２の伝動部材７２ａの当接面７６ａと、前記工具１４ａの、当該当接面７６ａに当接する側との摩擦が大きくなるようにされる。また、前記当接面７６ａと、当該当接面７６ａに当接する工具１４ａの側とが、相互に対応する傾斜路状の幾何学的形状を有し、これらが相互に係合する構成も可能である。当接面７６ａと、当該当接面７６ａに当接する工具１４ａの側との摩擦を大きくする手段を、当業者が有利であると考える別の手段とすることも可能であり、また、当接面７６ａの形状と、当該当接面７６ａに当接する工具１４ａの側の形状とを、当業者が有利であると考える別の形状とすることも可能である。

工具１４ａの取付時には、工具１４ａの中央開口を主軸１６ａに嵌め、既に当該主軸１６ａに取り付けられた、脱落防止装置１０ａの伝動ユニット１８ａの第２の伝動部材７２ａの当接面７６ａに当該工具１４ａが当接するまで、当該工具１４ａを軸方向８０ａにスライドさせる。次に、締付ナット６０ａとして形成された締付具１２ａの雌ねじ部（図中には詳細に示されていない）を、主軸１６ａのねじ部８２ａに螺合させる。その際には、工具１４ａは伝動ユニット１８ａとともに主軸１６ａに締め付けられ、伝動ユニット１８ａは第１の伝動部材２６ａで主軸１６ａに押しつけられる。締付具１２ａと伝動ユニット１８ａとの間で工具１４ａを主軸１６ａに締め付けることにより、アングルグラインダ４０ａの動作時には、主軸１６ａから工具１４ａへトルクを伝達させることができる。アングルグラインダ４０ａの動作時には、工具１４ａは当該アングルグラインダ４０ａから見て時計回りに回転するように駆動される。アングルグラインダ４０ａの動作時には、工具１４ａが回転することにより、かつ、締付具１２ａと当該締付具１２ａに当接する当該工具１４ａの側との摩擦によって、主軸１６ａのねじ部８２ａのピッチと当該締付具１２ａの雌ねじ部とにより、締付具１２ａの締付力が維持されることを保証し続けることができる。

アングルグラインダ４０ａはさらに、たとえば電流供給の遮断によってアングルグラインダ４０ａがスイッチオフされる過程において主軸１６ａの惰性回転を回避するための制動装置（図中には詳細に示されていない）も有する。このスイッチオフ過程中に、アングルグラインダ４０ａは制動動作に切り替えられ、制動装置によって主軸１６ａが制動される。制動時には、工具１４ａは質量慣性に起因して時計回りないしは主軸１６ａの回転軸６８ａを中心としてさらに動き続けるので、工具１４ａと主軸１６ａと伝動ユニット１８ａと締付具１２ａとの間にトルク差が生じる。このトルク差により、工具１４ａと伝動ユニット１８ａと締付具１２ａとが相対運動し、締付具１２ａと慣性を有する工具１４ａとの摩擦により、締付具１２ａは、アングルグラインダ４０ａの動作中に形成される回転方向とは逆方向に、工具１４ａと一緒に回転し、このことにより、締付具１２ａの雌ねじ部のピッチと主軸１６ａのねじ部８２ａのピッチとによって生成されたねじ部の応力は緩くなってしまう。このことにより、締付具１２ａは主軸１６ａのねじ部８２ａのねじ山全長の最後まで緩み、締付具１２ａは工具１４ａとともに主軸１６ａから脱落してしまう。

締付具１２ａおよび／または工具１４ａの脱落を回避するために、固定フランジ７０ａとして形成された伝動ユニット１８ａは、制動時に第１の伝動部材２６ａと第２の伝動部材７２ａとの第１の相対運動を第２の相対運動に変える運動変換ユニット８４ａを有する（図５）。この構成では、第１の伝動部材２６ａと第２の伝動部材７２ａとの第１の相対運動は、回転軸６８ａを中心とする回転運動であり、第１の伝動部材２６ａと第２の伝動部材７２ａとの第２の相対運動は、軸方向８０ａに沿った並進運動である。第１の伝動部材２６ａと第２の伝動部材７２ａとの間の回転運動は、制動時に工具１４ａと伝動ユニット１８ａとの間に生じるトルク差によって生じるものである。工具１４ａが回転すると、当該工具１４ａと第２の伝動部材７２ａの当接面７６ａとの間に生じる摩擦により、第２の伝動部材７２ａも連動して回転する。その際には、第１の伝動部材２６ａは連動輪郭７４ａにより、主軸１６ａの２エッジ形状６６ａに形状接続的に結合されている。その際には前記第２の伝動部材７２ａは、容器状に形成された第１の伝動部材２６ａ内に可動に支承されている。第２の伝動部材７２ａは、周方向３４ａに可動でありかつ軸方向８０ａに可動であるように、第１の伝動部材７２ａ内に支承されている。

前記運動変換ユニット８４ａは、とりわけ回転運動である前記第１の相対運動によって、軸方向８０ａに沿って前記第２の伝動部材７２ａを第１の伝動部材２６ａに対して相対的に動かすように設けられた往復動ユニット８６ａとして形成されている。前記往復動ユニット８６ａは、前記第１の伝動部材２６ａと一体を成すように形成された第１の往復動部材８８ａを有する。この第１の往復動部材８８ａは傾斜路状に形成されている。さらに、前記往復動ユニット８６ａは第２の往復動部材９０ａを有し、前記第１の伝動部材２６ａに対する第２の伝動部材７２ａの第１の相対運動ないしは回転運動が生じると、前記第２の往復動部材８６ａは第１の往復動部材８８ａと協働して、前記第１の伝動部材２６ａに対する第２の伝動部材７２ａの第２の相対運動ないしは並進運動を生じさせる。第２の往復動部材９０ａも傾斜路状に形成されており、第２の伝動部材７２ａと一体を成すように形成されている（図６）。第２の伝動部材７２ａは、総じて３つの第２の往復動部材９０ａ，９２ａ，９４ａを有する。第１の伝動部材２６ａは総じて３つの第１の往復動部材８８ａ，９６ａ，９８ａを有し、これらの第１の往復動部材８８ａ，９６ａ，９８ａは、第２の伝動部材７２ａの３つの第２の往復動部材９０ａ，９２ａ，９４ａに対応する。また、第１の伝動部材２６ａおよび第２の伝動部材７２ａに設ける往復動部材８８ａ，９０ａ，９２ａ，９４ａ，９６ａ，９８ａの数を３つより増減することも可能である。当業者であれば、要求に応じて、第１の伝動部材２６ａおよび第２の伝動部材７２ａに設けられる往復動部材８８ａ，９０ａ，９２ａ，９４ａ，９６ａ，９８ａの数を、有利であると考えられる数に決定することができる。

各第１の往復動部材８８ａ，９６ａ，９８ａは、第１の伝動部材２６ａの円環上に、主軸１６ａの収容用に第１の伝動部材２６ａに設けられた中央開口１００ａを中心とした、３０°〜６０°の角度領域にそれぞれ沿って、３６０°均等に分布されて延在する。ここでは、中央開口１００ａは位置決め穴として形成されている。第１の往復動部材８８ａ，９６ａ，９８ａは勾配を有し、この勾配は、内側面１０２ａ上に位置する開始点から、当該内側面１０２ａに平行な平面内に位置する終了点の方向に延在する。第１の伝動部材２６ａが取り付けられた状態では、前記終了点が位置する平面は、主軸１６ａから、取り付けられた工具１４ａの方向に、内側面１０２ａから離れた位置にくる。

各第２の往復動部材９０ａ，９２ａ，９４ａは、第２の伝動部材７２ａの円環上に、主軸１６ａの収容用に第２の伝動部材７２ａに設けられた中央開口１０４ａを中心とした、３０°〜６０°の角度領域にそれぞれ沿って、３６０°均等に延在する（図６）。伝動ユニット１８ａの組立後の状態では、第２の往復動部材９０ａ，９２ａ，９４ａは第１の伝動部材２６ａの内側面１０２ａの方向を向いている。前記第２の往復動部材９０ａ，９２ａ，９４ａは、前記第１の往復動部材８８ａ，９６ａ，９８ａに対応する勾配を有する。ここでは、第１の往復動部材８８ａ，９６ａ，９８ａの勾配および第２の往復動部材９０ａ，９２ａ，９４ａの勾配は、主軸１６ａのねじ部８２ａないしは締付具１２ａの雌ねじ部の勾配に等しいかまたは大きくすることができる。工具１４ａが締付された状態では、前記第２の往復動部材９０ａ，９２ａ，９４ａは第１の往復動部材８８ａ，９６ａ，９８ａに当接する。制動時に主軸１６ａが制動することにより、第２の伝動部材７２ａが第１の伝動部材２６ａに対して相対的に回転すると、前記第２の往復動部材９０ａ，９２ａ，９４ａは前記第１の往復動部材８８ａ，９６ａ，９８ａに嵌まる。このようにして、前記軸方向８０ａに沿って、第１の伝動部材２６ａに対する第２の伝動部材７２ａの相対的な軸方向往復運動が生じる。この軸方向往復運動により、工具１４ａおよび締付具１２ａの方向に締付力が生じ、これにより、締付具１２ａおよび／または工具１４ａが主軸１６ａから脱落するのを防止することができる。

前記脱落防止装置１０ａは、前記第１の伝動部材２６ａと前記第２の伝動部材７２ａとの第１の相対運動、ないしは、前記第１の伝動部材２６ａに対する前記第２の伝動部材７２ａの相対的な回転を制限するように設けられた少なくとも１つの当接部材１０６ａを含む（図５）。この当接部材１０６ａは、前記第２の伝動部材７２ａの方を向く側１７４ａに形成された、前記第１の伝動部材２６ａの内側面１０２ａに配置されている。その際には第２の伝動部材７２ａは、伝動ユニット１８ａが組み立てられた状態では前記当接部材１０６ａを収容するように設けられた少なくとも１つの凹入部１０８ａを有する（図６）。前記脱落防止装置１０ａは総じて、前記第１の伝動部材２６ａと一体を成すように形成された当接部材１０８ａ，１１０ａ，１１２ａを３つ、および、前記第２の伝動部材７２ａと一体を成すように形成された凹入部１０８ａ，１１４ａ，１１６ａを３つ有する。また、前記当接部材および前記凹入部１０８ａ，１１４ａ，１１６ａの設置数を３つより多くするかまたは少なくすることも可能である。当業者であれば要件に応じて、当接部材１０６ａ，１１０ａ，１１２ａの数および凹入部１０８ａ，１１４ａ，１１６ａの数を幾つにしたら有利であるかを、決定することができる。

前記３つの当接部材１０６ａ，１１０ａ，１１２ａは、第１の伝動部材２６ａの円環形状に沿って３６０°均等に分布されており、相互に離隔されて配置され、かつ、当該第１の伝動部材２６ａの３つの第１の往復動部材８８ａ，９６ａ，９８ａから離隔されて配置されている。さらに、前記３つの当接部材１０６ａ，１１０ａ，１１２ａは、前記軸方向８０ａに沿って軸方向に延在している。この軸方向の寸法は、伝動ユニット１８ａが組み立てられた状態では前記３つの当接部材１０６ａ，１１０ａ，１１２ａが少なくとも前記第２の伝動部材７２ａの３つの凹入部１０８ａ，１１４ａ，１１６ａ内に入り込むように選択される。前記３つの凹入部１０８ａ，１１４ａ，１１６ａは、前記第２の伝動部材７２ａの円環形状に３６０°均等に分布され、各凹入部１０８ａ，１１４ａ，１１６ａはそれぞれ、１５°〜３０°の角度領域に沿って延在しており、相互に離隔されて配置され、かつ、第２の伝動部材７２ａの中央開口１０４ａの周囲にある第２の往復動部材９０ａ，９２ａ，９４ａから離隔されて配置されている。

前記当接部材１０６ａ，１１０ａ，１１２ａは第１の伝動部材２６ａと第２の伝動部材７２ａとの回転を、前記凹入部１０８ａ，１１４ａ，１１６ａの寸法と当該当接部材１０６ａ，１１０ａ，１１２ａの寸法とによって決定される角度領域に制限する。これにより、たとえば工具の交換時に締付具１２ａを所望のように緩めることができる。動作時に前記締付具１２ａが回転方向に回転すると、前記第２の伝動部材７２ａは、前記第１の伝動部材２６ａの当接部材１０６ａ，１１０ａ，１１２ａが前記第２の伝動部材７２ａの凹入部１０８ａ，１１４ａ，１１６ａの縁部領域１１８ａ，１２０ａ，１２２ａに当接するまで、前記第１の伝動部材２６ａに対して相対的に回転する。前記当接部材１０６ａ，１１０ａ，１１２ａが前記凹入部１０８ａ，１１４ａ，１１６ａに当接することにより、ないしは当接していることにより、前記第２の伝動部材７２ａは前記第１の伝動部材２６ａに固定的に結合される。締付具１２ａを取り外し方向に回すことにより生成されたトルクは、主軸１６ａの２エッジ形状６６ａにおいて前記連動輪郭７４ａによって受け止められ、前記締付具１２ａを緩めて主軸１６ａから取り外すことができる。

前記脱落防止装置１０ａはさらに、前記第１の伝動部材２６ａと前記第２の伝動部材７２ａとが第１の相対運動をするときの摩擦を低減するための潤滑材を収容する少なくとも１つの潤滑材収容スペース１２４ａを有する。この潤滑材収容スペース１２４ａは、潤滑材ポケット１２６ａによって形成される。前記第２の伝動部材７２ａの中央開口１０４ａを中心とする円環に沿って、総じて複数の潤滑材ポケット１２６ａが均等に、相互に離隔されて配置されている（図６）。前記潤滑材ポケット１２６ａは、前記第２の伝動部材７２ａの、当接面７６ａと反対側１２８ａに配置されている。さらに、傾斜路状の前記第１の往復動部材８８ａ，９６ａ，９８ａと、傾斜路状の前記第２の往復動部材９０ａ，９２ａ，９４ａとにも、同様に潤滑材ポケット（同図では詳細に示されていない）が配置されており、これによって、第１の伝動部材２６ａに対して相対的に第２の伝動部材７２ａが回転するときに傾斜路状の第１の往復動部材８８ａ，９６ａ，９８ａが傾斜路状の第２の往復動部材９０ａ，９２ａ，９４ａの表面において摺動するときに生じる摩擦抵抗が少なくなるようにされる。

さらに、前記第１の伝動部材２６ａは軸受部材１３０ａを有し、この軸受部材１３０ａは、第１の伝動部材２６ａの内側面１０２ａに設けられた円環状の凹入部１３２ａに配置されている。この軸受部材１３０ａは、ここでは滑り軸受として形成されている。また、上記実施形態に代わる択一的な実施形態では、前記軸受部材１３０ａを転がり軸受とすることも可能である。前記円環状の凹入部１３２ａ内にも、潤滑材を収容するための複数の潤滑材ポケット（図中には詳細に示されていない）が、相互に均等な間隔を置いて配置されている。

前記伝動ユニット１８ａはさらに、第１のシール部材１３４ａと第２のシール部材１３６ａとを有し、これらのシール部材は、伝動ユニット１８ａに外部環境から塵埃が侵入するのを防止し、かつ、内部から潤滑材が流出するのを回避するように設けられている。ここでは、第１のシール部材１３４ａは第１の伝動部材２６ａの第１の溝１３８ａ内に配置されており、第２のシール部材１３６ａは当該第１の伝動部材２６ａの第２の溝１４０ａ内に配置されている（図５）。前記第１の溝１３８ａは前記第１の伝動部材２６ａの側面１４２ａに設けられている。この側面１４２ａは、前記第１の伝動部材２６ａの内側面１０２ａに対して実質的に垂直に延在し、かつ、前記内側面１０２ａに対して平行な平面内に延在する、前記第２の伝動部材７２ａの方を向いた当該第１の伝動部材２６ａの全周面に延在する。前記第２の溝１４０ａは、中央開口１００ａを包囲する円筒部１４６ａの、前記側面１４２ａの方を向いた側面１４４ａに設けられている。前記第１のシール部材１３４ａは前記第１の溝１３８ａ内に正確な位置決めで押し込まれ、第２のシール部材１３６ａは前記第２の溝１４０ａ内に正確な位置決めで押し込まれる。

前記第２の伝動部材７２ａは、前記第１の伝動部材２６ａの第１の溝１３８ａに対応する第１のシール部材収容部１４８ａを有する。前記第１のシール部材収容部１４８ａは、前記第２の伝動部材７２ａの外周面上に設けられており、全外周に沿って延在する。第２の伝動部材７２ａの外周は、前記当接面７６ａに対して平行な平面内にある。その際には、前記第１のシール部材収容部１４８ａは軸方向８０ａに沿って延在しており、この軸方向の長さは、前記軸方向８０ａに沿った前記第１のシール部材１３４ａの長さより大きい。このことにより、第１の伝動部材２６ａに対して第２の伝動部材７２ａが軸方向に相対的に往復運動したときにシール機能が保証される。

前記第２の伝動部材７２ａはさらに、前記第１の伝動部材２６ａの第２の溝１４０ａに対応する第２のシール部材収容部１５０ａを有する。前記第２のシール部材収容部１５０ａは前記第２の伝動部材７２ａの中央開口１０４ａの内側面１５２ａに設けられており、この第２のシール部材収容部１５０ａは、中央開口１０４ａの全周に沿って延在する。前記中央開口１０４ａの周縁は、前記第２の伝動部材７２ａの当接面７６ａに平行な平面内にある。前記第２のシール部材収容部１５０ａは軸方向８０ａに沿って延在しており、この軸方向の長さは、前記軸方向８０ａに沿った前記第２のシール部材１３６ａの長さより大きい。このことによっても、第１の伝動部材２６ａに対して第２の伝動部材７２ａが軸方向に相対的に往復運動したときにシール機能が保証される。第１のシール部材１３４ａと第２のシール部材１３６ａとを用いることにより、前記第１の伝動部材２６ａと前記第２の伝動部材７２ａとが相互に結合され、軸方向に固定される。

脱落防止装置１０ａはさらに、アンバランス補償ユニット２０ａも有する。このアンバランス補償ユニット２０ａは、前記伝動ユニット１８ａが主軸１６ａに取り付けられた状態において前記アングルグラインダ４０ａの動作中に前記伝動ユニット１８ａのアンバランスを軽減するように設けられている。回転軸６８ａを中心として工具１４ａおよび／または脱落防止装置１０ａが回転すると、このアンバランスによって振動が発生する。この振動は、前記アンバランス補償ユニット２０ａによって低減され、有利には相殺される。このアンバランス補償ユニット２０ａは、ここでは複数のアンバランス補償部材２２ａ，２４ａを有し、これらのアンバランス補償部材２２ａ，２４ａは、前記伝動ユニット１８ａの第１の伝動部材２６ａに可動に支承されている（図中では、作図上の都合により、アンバランス補償部材のうち２つのみを示している）。前記アンバランス補償部材２２ａ，２４ａは、第１の伝動部材２６ａの周方向３４ａに延在するＵ字形の溝３６ａに可動に支承されている。前記溝３６ａは、前記第１の伝動部材２６ａの周方向３４ａに、３６０°にわたって延在する。

前記アンバランス補償部材２２ａ，２４ａは転がり部材２８ａ，３０ａとして形成されている。前記転がり部材２８ａ，３０ａは、前記第１の伝動部材２６ａと一体を成すように形成された移動路３２ａにおいて案内される。この移動路３２ａはここでは、第１の伝動部材２６ａの溝３６ａ内に位置する。さらに、前記移動路３２ａもまた、溝３６ａ内において周方向３４ａに３６０°にわたって延在する。アンバランス補償ユニット２０ａはさらに、前記溝３６ａを封止および／または密閉するように設けられた封止部材３８ａを有する。前記封止部材３８ａは円環状に形成されている。さらに、前記封止部材３８ａは取り付けられた状態では、前記第１の伝動部材２６ａの内側面１０２ａに対して平行な平面内に配置されている。前記第１の伝動部材２６ａは、前記封止部材を収容するために収容領域１５４ａを有する。この収容領域１５４ａは、伝動ユニット１８ａが組み立てられた状態では、前記溝３６ａの、工具１４ａの方を向いた側１５６ａに位置する。その際には前記収容領域は、前記溝の、２つの相互に対向する階段状の段部１５８ａ，１６０ａによって形成されている。前記収容領域を、当業者が有利であると考える別の構成にすることも可能である。

このようにして、封止部材３８ａによって封止された溝３６ａは円環状の空洞を成し、この空洞内に、アンバランス補償部材２２ａ，２４ａが配置されることとなる。この円環状の空洞内部において、前記アンバランス補償部材２２ａ，２４ａが移動路３２ａによって周方向３４ａに案内されて動くことができる。前記アンバランス補償部材２２ａ，２４ａは静止状態では、周方向３４ａに２００°未満の角度領域に沿って、前記円環状の空洞内において実質的に相互に当接して位置するように構成されている。この円環状の空洞にはさらに、前記アンバランス補償ユニット２０ａの減衰部材が充填されている。この減衰部材は減衰液とされている。この減衰部材は、前記アンバランス補償部材２２ａ，２４ａの振動を減衰し、脱落防止装置１０ａが回転軸６８ａを中心として回転を開始したときに前記アンバランス補償部材２２ａ，２４ａの応答が遅延するように設けられている。アングルグラインダ４０ａの動作開始時に脱落防止装置１０ａが回転を開始するとき、前記アンバランス補償部材２２ａ，２４ａは前記円環状の空洞内においてバランス位置をとるまで周方向３４ａに動く。動作中には、前記アンバランス補償部材２２ａ，２４ａはたとえば、工具１４ａの損傷によって生じるアンバランスおよび／または製造に起因するアンバランスを相殺する。その際には、前記アンバランス補償部材２２ａ，２４ａはバランス位置において、前記アンバランスに抗する力を生成する。このアンバランスに抗する力は、可動のアンバランス補償部材２２ａ，２４ａによって脱落防止装置１０ａの質量分布が変化することにより生成される。

図７に、上述の実施例に代わる択一的な第２の実施例を示す。実質的に同一の部品、構成および機能には、基本的に同一の符号を付している。各実施例間で区別するため、各実施例の符号には文字ａおよびｂを追加している。以下の説明では基本的に、図１〜６に示した第１の実施例との相違点のみを説明しており、同一の部品、構成および機能については、図１〜６の第１の実施例の説明を参照することができる。

図７は、図３の線Ｖ‐Ｖに沿って切断したときの、本発明の別の択一的な脱落防止装置１０ｂを開けた状態の同様の断面の細部を示す斜視図である。脱落防止装置１０ｂはここでは、図１に示されたアングルグラインダ４４ａの主軸１６ｂに取り付けることができる。脱落防止装置１０ｂは伝動ユニット１８ｂを有し、この伝動ユニット１８ｂは、取り外し可能に主軸１６ｂに結合することができる。前記伝動ユニット１８ｂは、第１の伝動部材２６ｂと、当該第１の伝動部材２６ｂに対して相対運動可能な第２の伝動部材７２ｂとを含む。前記伝動ユニット１８ｂはさらに、往復動ユニット８６ｂとして構成された運動変換ユニット８４ｂを含み、この運動変換ユニット８４ｂは、制動動作中に前記第１の伝動部材２６ｂと前記第２の伝動部材７２ｂとの第１の相対運動の少なくとも一部を第２の相対運動に変えるように設けられている。

前記往復動ユニット８６ｂは、前記第１の伝動部材２６ｂと一体を成すように形成された傾斜路状の第１の往復動部材８８ｂを有する。この往復動ユニット８６ｂは総じて３つの第１の往復動部材８８ｂ，９６ｂ，９８ｂを有し、これらの第１の往復動部材８８ｂ，９６ｂ，９８ｂは前記第１の伝動部材２６ｂと一体を成すように形成されている。さらに、前記往復動ユニット８６ｂは少なくとも１つの第２の往復動部材９０ｂを有し、この第２の往復動部材９０ｂは、前記第２の伝動部材７２ｂの、当接面７６ｂと反対側の面１２８ｂに設けられている。前記往復動ユニット８６ｂは、総じて３つの第２の往復動部材９０ｂ，９２ｂ，９４ｂを有する。これらの第２の往復動部材９０ｂ，９２ｂ，９４ｂは転がり部材１６２ｂ，１６４ｂ，１６６ｂとして形成されている。これらの転がり部材１６２ｂ，１６４ｂ，１６６ｂは、前記第２の伝動部材７２ｂの、前記当接面７６ｂと反対側の面１２８ｂに設けられた凹入部１６８ｂ，１７０ｂ，１７２ｂ内に配置されている。これらの凹入部１６８ｂ，１７０ｂ，１７２ｂは前記第２の伝動部材７２ｂに、円環に沿って均等に分布され、相互に離隔されて配置されている。前記第２の伝動部材７２ｂの転がり部材１６２ｂ，１６４ｂ，１６６ｂは、第１の伝動部材２６ｂの傾斜路状の第１の往復動部材８８ｂ，９６ｂ，９８ｂに対応している。また、上述の構成に代わる択一的な実施形態では、前記第１の往復動部材８８ｂ，９６ｂ，９８ｂが前記第２の伝動部材７２ｂと一体を成すように形成され、前記転がり部材１６２ｂ，１６４ｂ，１６６ｂが前記第１の伝動部材２６ｂに設けられる構成も可能である。

アングルグラインダ４０ｂの制動時に主軸１６ｂが制動することにより第１の伝動部材２６ｂに対して第２の伝動部材７２ｂが相対的に回転すると、前記転がり部材１６２ｂ，１６４ｂ，１６６ｂは前記傾斜路状の第１の往復動部材８８ｂ，９６ｂ，９８ｂに沿って転がり落ち、このことによって、第１の伝動部材２６ｂに対して第２の伝動部材７２ｂが相対的に、軸方向８０ｂに往復運動する。

脱落防止装置１０ｂはさらに、アンバランス補償ユニット２０ｂも有する。このアンバランス補償ユニット２０ｂは、前記伝動ユニット１８ｂが主軸１６ｂに取り付けられた状態において前記アングルグラインダ４０ｂの動作中に前記伝動ユニット１８ｂのアンバランスを軽減するように設けられている。回転軸６８ｂを中心として工具１４ｂおよび／または脱落防止装置１０ｂが回転すると、このアンバランスによって振動が発生する。この振動は、前記アンバランス補償ユニット２０ｂによって低減され、有利には相殺される。このアンバランス補償ユニット２０ｂは、ここでは複数のアンバランス補償部材２２ｂ，２４ｂを有し、これらのアンバランス補償部材２２ｂ，２４ｂは、前記伝動ユニット１８ｂの第１の伝動部材２６ｂに可動に支承されている（図中では、作図上の都合により、アンバランス補償部材のうち２つのみを示している）。転がり部材２８ｂ，３０ｂとして形成された前記アンバランス補償部材２２ｂ，２４ｂは、第１の伝動部材２６ｂの周方向３４ｂに延在するＵ字形の溝３６ｂに可動に支承されている。前記溝３６ｂは、前記第１の伝動部材２６ｂの周方向３４ｂに沿って、３６０°にわたって延在する。このようにして、前記アンバランス補償部材２２ｂ，２４ｂはアンバランスを相殺するように前記溝内において転がり、当該溝内において周方向３４ｂに動くことができる。

Claims (10)

1. 制動動作中に主軸（１６ａ）から締付具（１２ａ）および／または工具が脱落するのを回避するための、とりわけ手持ち式工作機械用脱落防止装置である脱落防止装置であって、
   少なくとも１つの伝動ユニット（１８ａ，１８ｂ）を有する脱落防止装置において、
   動作中に前記伝動ユニット（１８ａ，１８ｂ）のアンバランスを少なくとも軽減するように設けられたアンバランス補償ユニット（２０ａ，２０ｂ）を有する
   ことを特徴とする脱落防止装置。
2. 前記アンバランス補償ユニット（２０ａ；２０ｂ）は、前記伝動ユニット（１８ａ；１８ｂ）の伝動部材（２６ａ；２６ｂ）に可動に支承された少なくとも１つのアンバランス補償部材（２２ａ，２４ａ；２２ｂ，２４ｂ）を有する、
   請求項１記載の脱落防止装置。
3. 前記アンバランス補償部材（２２ａ，２４ａ；２２ｂ，２４ｂ）は転がり部材（２８ａ，３０ａ；２８ｂ，３０ｂ）として形成されている、
   請求項２記載の脱落防止装置。
4. 前記転がり部材（２８ａ，３０ａ；２８ｂ，３０ｂ）は少なくとも、前記伝動部材（２６ａ；２６ｂ）と一体を成すように形成された移動路（３２ａ；３２ｂ）内で案内されるように構成されている、
   請求項３記載の脱落防止装置。
5. 前記アンバランス補償部材（２２ａ，２４ａ；２２ｂ，２４ｂ）は、前記伝動部材（２６ａ；２６ｂ）の周方向（３４ａ；３４ｂ）に延在するＵ字形の溝（３６ａ；３６ｂ）内に可動に支承されている、
   請求項１から４までのいずれか１項記載の脱落防止装置。
6. 前記アンバランス補償ユニット（２０ａ；２０ｂ）は、前記溝（３６ａ；３６ｂ）を封止するように設けられた封止部材（３８ａ；３８ｂ）を有する、
   請求項５記載の脱落防止装置。
7. 前記封止部材（３８ａ；３８ｂ）は円環状に形成されている、
   請求項６記載の脱落防止装置。
8. 前記アンバランス補償ユニット（２０ａ；２０ｂ）は、前記伝動部材（２６ａ；２６ｂ）の前記溝（３６ａ；３６ｂ）内に配置された少なくとも１つの減衰部材を含む、
   請求項５記載の脱落防止装置。
9. 前記伝動ユニット（１８ａ，１８ｂ）は、取り外し可能に前記主軸（１６ａ）に結合できるように構成されている、
   請求項１から８までのいずれか１項記載の脱落防止装置。
10. 請求項１から９までのいずれか１項記載の脱落防止装置を備えた、とりわけアングルグラインダである手持ち式工作機械。

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