JP6689427B2 - ワークピースにサンディングまたはポリッシングを行うための二つの異なるタイプの作業動作を実現するよう構成される手持ち型機械工具 - Google Patents

Description

本発明は、ワークピース（被加工物）にサンディングまたはポリッシングを行うための手持ち型機械工具に関する。機械工具は、ハウジングと、機械工具の工具シャフトを作動させるとともに工具シャフトをその回転軸回りに回転させるためのモータと、サンディング要素またはポリッシング要素を取り外し可能に取り付けることができるバッキングパッド（裏当て板）と、を備える。バッキングパッドは、バッキングパッドが作業運動を実行できるよう、偏心要素を用いて、工具シャフトに偏心的に取り付けることができる。機械工具は、取り付けられるバッキングパッドの二つの異なるタイプの作業運動を実現するように構成される。

従来の機械工具は、ギア伝導機構および／または偏心要素等を用いたモータ・シャフトへのバッキングパッドの接続すなわち連結のタイプに応じた単一のタイプの作業運動を実行するバッキングパッドを有している。例えば、単純軌道作業運動を実行するバッキングパッドを有する軌道（オービタル）サンダーまたはポリッシャーや、ランダム軌道作業運動を実行するバッキングパッドを有するランダム・オービタル・サンダーまたはポリッシャーや、単純回転作業運動を実行する回転サンダーまたはポリッシャーが、当該技術においてよく知られている。バッキングパッドのそれぞれの所望のタイプの作業運動ごとに、別々の機械工具が必要である。

バッキングパッドは、平面図で見て、ほぼあらゆる形状を有することができる。特に、円形状、矩形状、正方形状、または三角形状の形状を有することができる。バッキングパッドは、剛性材料で形成される平面状のベースプレートと、弾性材料で形成される、例えば射出成形プロセスを用いてベースプレートの底面に取り付けられる平面状の吸収板と、例えばフック・アンド・ループ（ベルクロ（登録商標））留め具（ファスナ）を用いて吸収板の底面に取り外し可能に取り付けられるサンディング要素またはポリッシング要素（例えば研磨シートまたはポリッシング材料）と、を備えることができる。平面状のベースプレートは、例えば金属で形成される安定化インサートを備えることができる。もちろん、他の態様のバッキングパッドも可能である。

さらに、当該技術において、取り付けられるバッキングパッドの二つの異なるタイプの作業運動を実現するように構成されている機械工具が知られている。例えば、「ダイナブレード・ダイナロッケ（Ｄｙｎａｂｒａｄｅ Ｄｙｎａｌｏｃｋｅ）（登録商標）」という名のデュアル・アクションサンダーが市場で入手可能である。このサンダーは、取り付けられるバッキングパッドの二つの異なるタイプの作業運動、すなわちランダム・オービタル作業運動と単純回転作業運動とを実現するよう構成される空気圧モータを有する。サンダーは、そのハウジングの最上部に配置されるとともにハウジングの外側からアクセス可能な機械的回転スイッチを有する。バッキングパッドのランダム・オービタル作業運動と単純回転作業運動とを切り換えるよう、スイッチは、工具のユーザによって手動で作動させることができる。

既知のサンダーには二、三の欠点がある。まず、所望のタイプの作業運動を選択するためのスイッチが、ハウジング内に配置されるとともにモータ・シャフトをバッキングパッドに連結する機械的ギア構成に作用することにある。機械工具のギア構成および／または他の部材への損傷を回避するために、ユーザがスイッチを作動可能となる前に、工具とモータとをそれぞれ完全停止状態にしなければならない。さらに、単純回転作業運動はあまり効率的でなく、バッキングパッドのすべての電力損失を補償するために特に強力なモータを必要とするか、あるいは、バッキングパッドを回転作業運動において小さい電力状態でのみ動作させることになる。最後に、バッキングパッドの二つの異なるタイプの作業運動間で切り換え可能な機械的ギア構成は、その機械的な構造が複雑であり、重量が重く、そしてその精巧な構造のためにそれほど頑強でなくやや高価である。

バッキングパッドの二つの異なるタイプの作業運動を実行するよう構成される上述した種類の既知の機械工具から、本発明は、取り付けられるバッキングパッドの二つの異なるタイプの作業運動を実行することができる改良機械工具を提供することを目的とする。特に、ユーザのために実用的利点を向上させた機械工具を実現することを目的とする。

本発明では、この目的が請求項１の特徴を備える機械工具によって達成される。特に、機械工具のハウジングがバッキングパッドに面する複数の第一磁気要素を備えており、偏心要素に取り付けられるバッキングパッドがハウジングに面する複数の第二磁気要素を備えており、機械工具が、第一磁気要素と第二磁気要素との少なくともいくつかの間で磁力が働いている場合に第一タイプの作業運動を実現し、第一磁気要素と第二磁気要素との間で磁力が働いていない場合には第二タイプの作業運動を実現するよう、構成されていることが提案される。

このように、本発明は、取り付けられるバッキングパッドの二つの異なるタイプの作業運動を実現するように構成される、ワークピースにサンディングまたはポリッシングを行うための手持ち型機械工具を提案する。機械工具を、バッキングパッドを所望のタイプの作業運動で動作させるよう、二つのタイプの作業運動間で容易に切り換えることができる。本発明にかかる機械工具は、特に構造が簡単であり、重量が軽く、頑強でありそして高価ではない。これらの利点はすべて、ハウジングとバッキングパッドとにそれぞれ備えられる磁気要素と、これらの磁気要素間で作用する／作用しない磁力と、を用いて達成される。また、二つのタイプの作業運動間で切り換わるために機械的ギア構成を必要としないので、本発明にかかる機械工具が必要とする保守は少なくてすむ。一方のタイプの作業運動から他方のタイプの作業運動へとそれぞれ機械工具またはバッキングパッドの作業運動を変更するためには、ユーザは、第一磁気要素と第二磁気要素との間で磁力を作動状態とするかしないかの適切な対応を取るだけでよい。これらの適切な対応は、以下により詳細に説明する種々の方法で実現することができる。

磁力が磁気要素間に作用しているか否かに応じて、バッキングパッドは第一タイプまたは第二タイプの作業運動を実行する。種々のタイプの作業運動は、異なる特性によって互いに異なる運動とでき、例えば、単純回転作業運動、単純軌道作業運動、ランダム軌道作業運動またはギア駆動作業運動とでき、また軌道の程度または大きさによって互いと異なる運動とできる。好ましくは、二つのタイプの作業運動は、単純軌道運動およびランダム軌道運動を含む。

特に、磁力が第一磁気要素と第二磁気要素との間に作用する場合、バッキングパッドがその縦方向軸回りに機械工具の他の部分に対して回転することが禁止される第一作業運動をバッキングパッドは実行する。この場合、バッキングパッドは、その縦方向軸回りにいかなる回転運動をすることなく偏心要素によって行われる作業運動を実行する。特に、第一作業運動は単純軌道運動である。磁力が第一磁気要素と第二磁気要素との間に作用しない場合、バッキングパッドをその縦方向軸回りに回転自在とできる。この場合、バッキングパッドは、工具シャフトの回転軸回りの偏心的な要素によって行われる運動と、バッキングパッドの縦方向軸回りの自由な回転運動と、の重ね合せを含む作業運動を実行する。特に、第二作業運動はランダム軌道運動である。

第一タイプの作業運動の際に第一磁気要素と第二磁気要素との間に作用する磁力は、機械工具の動作の際にバッキングパッドをある回転方向位置においてしっかりと保持されるように、特にその縦方向中心軸回りの回転運動はせず、単純軌道運動を実行するように、十分に大きくなければならない。第一磁気要素と第二磁気要素との間で（またハウジングとバッキングパッドとの間）で磁力が作用するが、それでもバッキングパッドは第一タイプの作業運動を実行することができる。この目的を達成するために、隙間（クリアランス）を提供しハウジングに対するバッキングパッドの自由な作業運動を可能にするよう、バッキングパッドの上面とハウジングの底側との間にギャップを形成することもできる。ギャップを、ハウジングに取り付けられるとともに実質的に環状形状を有するフードまたはキャップを用いて、少なくとも部分的に埋めることもできる。フードまたはキャップは、機械工具の意図する使用の際に機械工具の粉塵吸引能力を向上させるよう、かつ／または、可能なタイプの作業運動の一方または両方における機械工具の意図する使用の際にバッキングパッドのその縦方向軸回りの回転運動を遅くするよう、機能する。

もちろん、磁気要素を必ずしもハウジングおよびバッキングパッドの内部にそれぞれ配置する必要はない。第一磁気要素はいずれにしてもハウジングに関連付けられ、そして第二磁気要素はバッキングパッドに関連付けられることは理解されよう。磁気要素をハウジングおよびバッキングパッドにどのようにまたどこにそれぞれ固定するかは、本発明の適切な機能には重要ではない。例えば、第一磁気要素を、ハウジングの底側に取り付けられるフード内にもしくはキャップ内に、または、フードにもしくはキャップに、配置することができ、フードもしくはキャップでハウジングとバッキングパッドとの間のギャップを埋める（ブリッジング）ことができる。

また、磁力は、ハウジングおよびバッキングパッドのそれぞれのすべての磁気要素間に必ずしも有効となる必要はない。第一タイプの作業運動の際に、ハウジングに関連付けられる第一磁気要素の少なくとも一つが、バッキングパッドに関連付けられる少なくとも一つの対応する第二磁気要素と相互作用すれば十分である。第一タイプの作業運動の際にバッキングパッドの回転を確実に禁止するためには、ハウジングに関連付けられる少なくとも二つの好ましくは三つの第一磁気要素が、バッキングパッドに関連付けられる対応する数の第二磁気要素と相互作用することが提案される。

本発明の好ましい態様では、機械工具が、ハウジングに面する複数の第二磁気要素を有するバッキングパッドが偏心要素に取り付けられている場合に第一タイプの作業運動を実現し、第二磁気要素がない他のバッキングパッドが偏心要素に取り付けられている場合には第二タイプの作業運動を実現するよう構成される、ことが提案される。この場合異なるタイプの作業運動間で切り換えを行うためにユーザが行うべき適切な対応は、異なるタイプのバッキングパッド（第二磁気要素を有する第一タイプのバッキングパッドおよびそのような第二磁気要素のない第二タイプのバッキングパッド）を偏心要素に装着することだけである。好ましくは、機械工具のハウジングに備えられる第一磁気要素は永久磁石で実現される。永久磁石は静磁場を生成し、例えば磁化された低炭素鋼、コバルト、ニッケル、フェライトまたは希土類元素で製造される。

なお、第一磁気要素をソレノイドで実現することもできる。この場合、機械工具を、ソレノイドが作動されて偏心要素に取り付けられるバッキングパッドの第二磁気要素のうちの少なくともいくつかに作用する磁力を生成する場合に第一タイプの作業運動を実現し、ソレノイドが非作動状態であり磁力を生成しないまたは生成する磁力が非常に小さく、バッキングパッドの第二磁気要素への影響がない場合には第二タイプの作業運動を実現するよう、構成することができる。この場合、異なるタイプの作業運動間で切り換えを行うためにユーザが行うべき適切な対応は、ハウジングの第一磁気要素を構成するソレノイドを電気的に作動させるかまたは非作動状態とするかだけである。機械的ギア伝達機構等の切り換えは必要ではない。

電気モータによって動作する電気式の機械工具においては、ソレノイドを励磁するのに電気を利用できる。なお、空気圧モータによって動作する空気式の機械工具においては、通常は電気を利用できない。この場合、工具のハウジング内に配置される充電式電池によってソレノイドを励磁するための電気を供給することができる。あるいはまたは加えて、工具のハウジングに、機械工具の回転部分（例えばモータ・シャフト）によって作動されてソレノイドを励磁するための電気を供給するダイナモすなわち発電機を備えることもできる。ダイナモまたは発電機によって生成された電気を、ソレノイドに直接供給するまたは充電式電池またはコンデンサに一時的に蓄えることもできる。

本発明の他の好ましい態様では、第二磁気要素は永久磁石または強磁性体の部品（ピース）で実現される。第二磁気要素が永久磁石で実現される場合、第一磁気要素の極性とは反対の極性を有する必要がある。その強磁性要素は例えば低炭素鋼、コバルト、ニッケルまたはフェライトで製造することができ、第一磁気要素と磁気的に相互作用させるよう構成される。強磁性要素は、磁気要素によって生成された磁界に配置されると、磁気要素によって引き付けられる。好ましくは、強磁性要素はそれ自体の磁界を生成しない。この場合、バッキングパッドまたはその平面状のベースプレートがそれぞれ金属製の安定化インサートを備えるとき、金属インサートは強磁性要素を構成するかまたは強磁性要素として作用することができる。

ハウジングに備えられる第一磁気要素の数とバッキングパッドに備えられる第二磁気要素の数とは、同一とすることもまたは互いに異なる数とすることもできる。好ましくは、第一磁気要素の数は、第二磁気要素の数より多い。特に、第一磁気要素の数は、第二磁気要素の数の整数倍であることが提案される。第二磁気要素の数を偶数とすることも奇数とすることもできる。第二磁気要素の数は少なくとも２つであり、好ましくは少なくとも３つであることが提案される。バッキングパッドに関連付けられる第二磁気要素の数を少なくすることで、バッキングパッドの回転質量（orbiting masses）を低減でき、これにより、振動がないまたは非常に小さい、機械工具のより安定したより静かな動作が得られる。

さらに、偏心要素に取り付けられるバッキングパッドは、その縦方向中心軸回りに偏心要素に対して回転自在であり、バッキングパッドの縦方向軸は、工具シャフトの回転軸から間隔を空けて配置されるとともに実質的に平行に延びていることが提案される。特に、機械工具が使用されていないとき、つまり休止状態にあるとき、バッキングパッドはその縦方向軸回りに回転自在である。もちろん、バッキングパッドの自由回転は、ハウジングの底側とバッキングパッドの上面との間のギャップを埋めているフードまたはキャップによって（そのようなものが装着される場合）多少低減され得る。好ましくは、バッキングパッドは、縦方向軸に対してトルクに耐えることができるように（トルク・プルーフに）回転要素に取り付けられている。回転要素は、縦方向軸回りに回転自在に偏心要素に取り付けることができる。好適には、回転要素へのバッキングパッドのトルクに耐えることができる取り付け（トルク・プルーフ・アタッチメント）は、縦方向軸に対して実質的に垂直に延びる平面内における積極的なロック（ポジティブ・ロッキング）によって実現され、そしてバッキングパッドは、ネジまたは磁力を用いて縦方向軸の方向に回転要素に取り外し可能に固定される。その磁力は、第一磁気要素と第二磁気要素との間に作用する磁力、または、第一磁気要素および第二磁気要素ではない他の磁気要素間に作用する、異なる磁力とすることもできる。バッキングパッドを機械工具の他の部分に磁気的に取り付ける可能な方法の詳細は、本願と同じ発明者の出願番号ＥＰ１８１５５３６９．４の欧州出願に記載されている。

本発明の他の好ましい態様では、ハウジングの複数の第一磁気要素は工具シャフトの回転軸の周囲に配置されており、複数の第一磁気要素のそれぞれの回転軸までの距離は所定の同じ距離であることが提案される。好ましくは、複数の第一磁気要素は、互いから周方向に均一に間隔を空けて配置されており、隣接する第一磁気要素のそれぞれに対して円周方向の距離が同じである。なお、種々の理由、例えば、工具のハウジングブロックの底側に位置する機械工具の他の部材または要素（例えば固定ネジやバランスウェイト）が、対応する空間を塞ぐまたは干渉するという構造上の理由で、第一磁気要素を円周方向に互いから均一に間隔を空けて配置しない場合もありうる。

このように、バッキングパッドの複数の第二磁気要素はバッキングパッドの縦方向中心軸の周囲に配置されており、複数の第二磁気要素の縦方向軸までの距離は所定の同じ距離であることが提案される。好ましくは、複数の第二磁気要素は、互いから周方向に均一に間隔を空けて配置されており、隣接する第二磁気要素のそれぞれに対して円周方向の距離は同じである。なお、種々の理由、例えば、バッキングパッドの上面に位置するバッキングパッドの他の部材または要素（例えば粉塵吸引システムの通気開口部）が対応する空間を塞ぐまたは干渉するという構造上の理由で、第二磁気要素を円周方向に互いから均一に間隔を空けて配置しない場合もありうる。

もちろん、第一磁気要素および／または第二磁気要素の数、磁石特性、寸法および／または位置は、第一磁気要素と第二磁気要素と間に作用する磁力の所望の強度を達成するために、自由に変更できる。好ましくは、ハウジングとバッキングパッドとの間のギャップにおける磁界の磁束線は、意図する使用の際にバッキングパッドの振動面に対して垂直に延びる。ハウジングとバッキングパッドとの二つの対向する磁気要素が近くに配置されるほど、磁力は大きくなる。また、互いに面し合う磁気要素の面の大きさが大きいほど、磁力は大きくなる。磁気要素の磁化率および透磁率も、磁力の強度および強さに影響を与えることができる他の特性である。

第一磁気要素の位置と第二磁気要素の位置は、第二磁気要素は、バッキングパッドのその縦方向軸周りのそれぞれの離散的な回転方向位置において対応する第一磁気要素に面するよう設定されることがさらに提案される。好ましくは、第一磁気要素および第二磁気要素の面の大きさは、第一タイプの作業運動の際に第二磁気要素の面がそれぞれ対応する第一磁気要素の面内に常にあるよう、設計されている。バッキングパッドの軌道作業運動の際に、第二磁気要素はそれぞれ、対応する第一磁気要素に対してバッキングパッドの振動面内において連続的に軌道運動する。この態様では、バッキングパッドの軌道運動とその結果としての第二磁気要素の運動に関わらず、第二磁気要素の表面全体が対応する第一磁気要素の面に常時面することを保証するために、第一磁気要素の面の大きさは、第二磁気要素の面の大きさより大きい。語「面」に関して、磁気要素の作用面は、バッキングパッドの振動面と実質的に平行に延びる面であることを意味する。この目的を達成するために、ソレノイドもまた本発明の意味において「面」を有することができる。

本発明の好ましい態様では、第一磁気要素および第二磁気要素の面は円形状であり、第一または第二磁気要素の面の直径は、少なくとも、バッキングパッドがその単純軌道運動の際に行う軌道の大きさを他方の（それぞれ第二または第一）磁気要素の直径に加えた大きさであることが提案される。このようにすることによって、バッキングパッドの軌道運動の際に、第一磁気要素および第二磁気要素の面が、確実に常に重なり合うことができる。例えば、第二磁気要素の面のそれぞれの直径が１０ｍｍであり、バッキングパッドの軌道直径が４ｍｍである（軌道直径は、工具シャフトの回転軸とバッキングパッドの縦方向軸との間の距離すなわち偏心オフセットの二倍である）場合、第一磁気要素の面の直径は少なくとも１４ｍｍ（１０ｍｍ＋４ｍｍ）である。同様に、第一磁気要素の面のそれぞれの直径が１０ｍｍであり、所定の軌道が４ｍｍである場合、第二磁気要素の面の直径は少なくとも１４ｍｍである。

次に、本発明のさらなる特徴および利点を、添付の図面を参照して、以降で説明する。図面は本発明の好ましい実施形態を示すが、本発明は記載する実施形態に限定されない。図に示していなくとも、かつ／または、説明において明示的には記載していなくとも、図に示す実施形態の種々の特徴を互いに自由に組み合わせることができる。

以下に図面を示す。
本発明の第一の好ましい実施形態に係る手持ち型機械工具の縦断面図である。 図１の機械工具の細部Ａである。 図１の機械工具の線Ｂ−Ｂに沿った水平断面図である。 第一タイプのバッキングパッドが装着された図１の機械工具の線Ｃ−Ｃに沿った水平断面図である。 本発明の第二の好ましい実施形態に係る手持ち型機械工具の縦断面図である。 図５の機械工具の線Ｃ−Ｃに沿った水平断面図である。 第一タイプの作業運動の際の第一磁気要素および第二磁気要素の上面図である。

添付図面の図１〜図４を参照して、本発明にかかる手持ち型で手動誘導型（ｈａｎｄ−ｇｕｉｄｅｄ）の機械工具１の第一の好ましい実施形態を説明する。機械工具１は、硬質プラスチック材料で好ましくは形成されるハウジング２を備える。もちろん、ハウジング２の少なくとも一部を、他の材料、例えば金属または炭素繊維で、形成することができることができる。好ましくは、ユーザが工具１を把持するハウジング２の部分は、弾性材料で例えばゴムまたは柔らかいプラスチック材料で形成される。さらに、工具１は、ハウジング２に対して作業運動を実行するよう構成されるバッキングパッド３を備える。機械工具１は、機械工具１に取り付けられるバッキングパッド３に、以下に詳細に説明する少なくとも二つの異なるタイプの作業運動を実行させるよう構成される。

ハウジング２内に、工具１は、回転軸６回りの回転運動を実行するよう構成されるモータ・シャフト５を有するモータ４を備える。本実施形態において、モータ４は電気モータ好ましくはＢＬＤＣモータである。もちろん、モータを空気圧モータで実現することもできる。また、シャフト５の回転運動をバッキングパッド３の所望の作業運動に変換するための手段７が設けられる。本実施形態において、変換手段７は、トルクに耐えることができるよう（トルク・プルーフに）モータ・シャフト５に取り付けられる偏心要素１１を備える。偏心要素１１は、偏心要素１１によって縦方向軸９回りに回転自在に支持される回転要素８を有する。この目的を達成するために、偏心要素１１には、回転要素８を支持するための軸受（ベアリング）１１ａが配置される。回転要素８は、互いに実質的に平行に延びる回転軸６と縦方向軸９とがずれていることが分かるように、偏心的にモータ・シャフト５に配置される。バッキングパッド３を、ネジ８ａを用いて回転要素８に容易に装着し固定することができる。ネジ８ａは、バッキングパッド３の中心に形成される貫通孔を通って、回転要素８に形成されるネジが形成された円筒空間部へネジ締めされる。バッキングパッド３と回転要素８とは、好ましくは、軸６，９に実質的に垂直であるバッキングパッド３の振動面において、トルクに耐えることができるよう（トルク・プルーフに）接続される。あるいは、バッキングパッド３を、磁力を用いて回転要素８に固定することもできる。もちろん、変換手段７は、あらゆる他の種類のギア機構を備えてもよい。

さらに、工具１は、工具１（すなわちそのモータ４）を作動させる／作動停止させるためのスイッチ１０と、モータ４の（すなわちバッキングパッド３の作業運動の）速度を制御するためのローレットホイール（ｋｎｕｒｌｅｄ ｗｈｅｅｌ）１０ａと、を備える。バッキングパッド３は、好ましくは、剛性材料で製造されるベースプレート（平面状基部板）１２と、ベースプレート１２の底面に取り付けられる弾性材料で形成される平面状の吸収板１３と、吸収板１３の底面に例えばフック・アンド・ループ・ファスナを用いて取り外し可能に取り付けられる研磨またはポリッシングシート１４と、を備える。孔１５が、作業面から粉塵を吸引できるよう、吸収板１３とシート１４とに形成される。

バッキングパッド３は、その縦方向軸９回りに回転することができるよう、偏心要素１１によって支持される。機械工具１がバッキングパッド３の二つの異なるタイプの作業運動を実現できるよう、ハウジング２がバッキングパッド３に面する複数の第一磁気要素１６を備え、バッキングパッド３がハウジング２に面する複数の第二磁気要素１７を備えることが提案される。バッキングパッド３の二つの異なるタイプの作業運動は、磁力が第一磁気要素１６および第二磁気要素１７のうちの少なくともいくつかの間で作動しているか否かに応じて実現される。特に、作動状態にある磁力は、バッキングパッド３のその縦方向軸９回りの自由回転を抑制し、バッキングパッド３を縦方向軸９の回りの所定回転方向位置に保持する。磁力が十分に強ければ、バッキングパッド３の縦方向軸９回りの回転が防止されることになる。磁力が作動状態にあるとき、バッキングパッド３は第一タイプの作業運動、特には回転軸６回りの単純軌道運動を実行することになる。磁力が作動状態にないとき、縦方向軸９回りのバッキングパッド３の自由回転が可能になり、バッキングパッド３は第二タイプの作業運動、特にはランダム軌道運動を実行することになる。

バッキングパッド３の作業運動のタイプを変更するために機械工具１のユーザが行なければならないことは、磁気要素１６，１７の間に作用する磁力を作動させるまたは非作動状態とするための適切な対応を取ることだけである。これは多種の方法によって達成することができるが、それらのうちの二つをさらに詳細にここに説明する。

ハウジング２とバッキングパッド３との間に磁力が作用する領域（細部Ａ）における図１の工具１の拡大図を図２に示す。ハウジング２に対するバッキングパッド３の作業運動を可能にするために、ギャップ２３がハウジング２とバッキングパッド３との間に形成される。磁気要素１６，１７間に生じる磁界２４の磁束線は、好ましくはギャップ２３の面積的な延設領域に対して、そしてバッキングパッド３の振動面に対して垂直に、このギャップ２３を横切って延びる。磁界２４は、ハウジング２に対してある回転方向位置にバッキングパッド３をしっかりと保持可能であるとともにバッキングパッド３が縦方向軸９回りに自由に回転するのを禁止するのに十分に強い磁力を生成する。磁気要素１６，１７間で磁力が作用しても、バッキングパッド３は、依然として回転軸６回りに回転する偏心要素１１によって行われる第一タイプの作業運動、特に軌道運動を実行することができる。

図２から分かる通り、第一磁気要素１６がハウジング２に取り付けられている。第一磁気要素１６を、ハウジング２に直接的に、またはハウジング２に接続される一以上の追加要素１８（例えば、金属またはプラスチック材料で形成される）を用いて間接的に、接続することもできる。ゴムまたは柔らかいプラスチック材料で形成されるとともにハウジング２の周囲に沿ってギャップ２３を埋めるフードまたはキャップを、そのような追加要素１８の例として挙げることができる。フードまたはキャップ１８は、バッキングパッド３の上面に非常に近く、したがって、特に第一磁気要素１６の取り付けによく適している。磁気要素１６はそれぞれ、側部から開口部２０を通じて収容空洞部１９へと挿入される。空洞部１９は追加要素１８内に形成されるが、同様にハウジング２それ自体に形成することもできる。その作業位置に達した後、磁気要素１６を例えば接着剤によって空洞部１９内に固定することができる。磁気要素１６の下方の開口部２１は、バッキングパッド３に向かって方向付けられており、磁力がバッキングパッド３の対応する第二磁気要素１７とより良好に相互作用できるように、そして例えば必要に応じて第一磁気要素１６を空洞部１９から取り外すことができるよう第一磁気要素１６にアクセスできるように機能する。

第二磁気要素１７は、バッキングパッド３の任意の部分に固定できる。本実施形態において、第二磁気要素は、剛性材料で形成される一以上の追加要素１２ａを用いて平面状のベースプレート１２に間接的に固定される。なお、磁気要素１７を、剛性ベースプレート１２に直接、または、剛性ベースプレート１２内に固定することもできる。第二磁気要素１７は、上部から開口部２２を通じて空洞部内に挿入される。空洞部は、追加要素１２ａまたはベースプレート１２に配置される。磁気要素１７の挿入後、開口部２２を閉じることもできる。これは、適当なプラグ（差し込み）要素を用いて、または開口部２２を通じて空洞部内にプラスチック材料を注入することによって、達成できる。開口部２２を閉じることには、磁気要素１７がバッキングパッド３内に動かないよう固定され、そして湿気、粉塵および汚れが空洞部内へと入り第二磁気要素１７と触れることを防止できる利点がある。磁気要素１７は、その生産の際に、バッキングパッド３内へと例えば射出成形を用いて挿入されることが好ましい。磁気要素１７をバッキングパッド３に固定し、開口部２２を閉じるために追加の製造工程が必要ではないからである。

第二磁気要素１７を永久磁石または強磁性要素とできる。強磁性要素は、低炭素鋼で製造された小さく軽量なプレートまたは良好な強磁性を有する同様な材料とできる。剛性ベースプレート１２を、第二磁気要素１７を形成する強磁性要素として少なくとも部分的に機能する金属製でもよい。第二磁気要素１７が永久磁石である場合、第一磁気要素１６とは反対の極性を有する必要がある。

図１〜図４の実施形態では、機械工具１は、ハウジング２に面する複数の第二磁気要素１７を有するバッキングパッド３が偏心要素１１に取り付けられている場合に第一タイプの作業運動を実現し、第二磁気要素がない他のバッキングパッドが偏心要素１１に取り付けられている場合には第二タイプの作業運動を実現するよう構成することが提案されている。この場合、異なるタイプの作業運動間で切り換えを行うためにユーザが行うべき適切な対応は、異なるタイプのバッキングパッド３（第二磁気要素を有する第一タイプのバッキングパッド３（図４参照）およびそのような第二磁気要素のない第二タイプのバッキングパッド（図示せず））を偏心要素１１に装着することだけである。本実施形態において、ハウジング２に備えられる第一磁気要素１６は、永久磁石である。永久磁石は、静磁場を生成し、例えば磁化された低炭素鋼、コバルト、ニッケル、フェライトまたは希土類元素で製造される。

図３は、平面Ｂ−Ｂにおける図１の機械工具１の断面図を示す。バッキングパッド３は円形形状を有することが分かる。断面は、ハウジング２に関連付けられる追加要素１８（例えばフードまたはキャップ）を貫通するよう延びている。ハウジング２に関連付けられる第一磁気要素１６が合計六つであることが分かる。磁気要素１６は、回転軸６の周囲に配置され、それぞれの軸６までの距離は所定の同じ距離であり、互いから周方向に均一に間隔を空けて配置されている。もちろん、隣接する永久要素１６間の周方向距離を変えることもできる。

図４は、平面Ｃ−Ｃにおける図１の機械工具１の断面図を示す。バッキングパッド３の上面の部分が見えている。断面図は、バッキングパッド３の平面状のベースプレート１２の中央部を貫通するよう延びている。バッキングパッド３に関連付けられる第二磁気要素１７が合計三つであることが分かる。磁気要素１７は、縦方向軸９の周囲に配置され、それぞれが縦方向軸９までの距離が所定の同じ距離であり、互いから周方向に均一に間隔を空けて配置されている。

図５および図６に示す本発明の他の実施形態では、第一磁気要素１６はソレノイド（電磁石）である。ソレノイドは、電気的に作動・作動停止が行われ、これによりソレノイドが磁界２４を生成する／生成しないことができる。この場合、機械工具１は、ソレノイド１６が作動されて偏心要素１１に取り付けられるバッキングパッド３の第二磁気要素１７のうちの少なくともいくつかに作用する磁力を生成する場合に第一タイプの作業運動を実現し、ソレノイド１６が非作動状態であり磁力を生成しないまたは生成する磁力が非常に小さく、バッキングパッド３の第二磁気要素１７への影響がない場合には、第二タイプの作業運動を実現するよう構成される。この場合、異なるタイプの作業運動間で切り換えを行うためにユーザが行うべき適切な対応は、ハウジング２の第一磁気要素を構成するソレノイド１６を電気的に作動させるかまたは非作動とするかだけである。これは、任意のタイプのスイッチング手段１０ｂによって、例えば機械的または電気的スイッチ、回転式スイッチ、押しボタン、タッチ・センシブル・ディスプレイ上の仮想スイッチ等によって、達成できる。スイッチング手段１０ｂを、ハウジング２の外部からアクセス可能なハウジング２の任意の位置に配置できる。図５の実施形態において、スイッチング手段１０ｂをハウジング２の上部側に配置することができる。作業運動のタイプを変更するには機械的ギア伝達機構等の切り換えは必要ではない。

図６は、線Ｃ−Ｃに沿って図５の機械工具１を貫通する断面図を示す。第二磁気要素１７が、ソレノイドであり、フードまたはキャップ１８内に配置されていることがよく分かる。もちろん、ソレノイド１７を、ハウジング２内に特にハウジング２の底面に沿って配置することもできる。

電気モータ４によって動作する電気式の機械工具１においては、ソレノイド１６を励磁するのに電気を利用できる。なお、空気圧モータによって動作する空気式の機械工具においては、通常は電気を利用できない。この場合、工具のハウジング２内に配置される充電式電池によってソレノイド１６を励磁するための電気を供給することができる。あるいは、工具のハウジング２に、機械工具１の回転部分（例えばモータ・シャフト５）によって作動されてソレノイド１６を励磁するための電気を供給するダイナモすなわち発電機を設けることもできる。ダイナモまたは発電機によって生成された電気を、ソレノイド１６に直接供給してもよいし、充電式電池またはコンデンサに一時的に蓄えてもよい。

第一磁気要素１６および／または第二磁気要素１７の数、磁石特性、寸法および／または位置は、第一磁気要素１６と第二磁気要素１７と間に作用する磁力の所望の強度を達成するために、自由に変更できる。磁気要素１６，１７の磁化率および透磁率もまた、磁力の強度および強さに影響を与えることができる他の特性である。磁気要素１６，１７のそれぞれの特性を、対応するそれぞれの機械工具１の設計とそれぞれの動作条件に応じて適応させることができる。

バッキングパッド３の単純軌道作業運動の際に、バッキングパッド３の第二磁気要素１７のそれぞれは、ハウジング２の対応する第一磁気要素１６に対して軌道運動を実行する。これを、バッキングパッド３の軌道作業運動の際に、第一磁気要素１６の中心２６回りの軌道運動２５を実現している第一磁気要素１６および対応する第二磁気要素１７を示す図７を参照して、さらに詳細に説明する。第二磁気要素１７の軌道運動２５の際に、その中心２７は軌道運動２５に対応する円上を回る。軌道運動２５の直径は、モータ・シャフト５の回転軸６とバッキングパッド３の縦方向軸９との間の距離（Ｒ２５で示す）の二倍に対応する。第一磁気要素１６および第二磁気要素１７は、円形状の作用面を有する。第一磁気要素１６はＲ１６の半径を有する。また、第二磁気要素１７はＲ１７の半径を有する。本実施形態において、第一磁気要素１６の半径Ｒ１６は、第二磁気要素１７の半径Ｒ１７に距離Ｒ２５を加えた大きさ以上である（Ｒ１６≧Ｒ１７＋Ｒ２５）。言い換えれば、それぞれの第一磁気要素１６の面の直径は少なくとも、対応する第二磁気要素１７の面の直径（２×Ｒ１７）に軌道直径２×Ｒ２５を加えた大きさである。これにより、バッキングパッド３の軌道運動２５の間、第二磁気要素１７の面がそれぞれ、対応する第一磁気要素１６の面内に常にあることが保証される。同様に、このことは、それぞれの第一磁気要素１７の面の直径が少なくとも、対応する第二磁気要素１６の面の直径（２×Ｒ１６）に軌道直径２×Ｒ２５を加えた大きさである場合にも達成できる。
＜付記＞
（付記１）
ワークピースにサンディングまたはポリッシングを行うための手持ち型の機械工具（１）であって、前記機械工具（１）は、
ハウジング（２）と、
前記機械工具（１）の工具シャフト（５）を作動させ、前記工具シャフト（５）をその回転軸（６）回りに回転させるためのモータ（４）と、
サンディング要素またはポリッシング要素を取り外し可能に取り付けることができるバッキングパッド（３）であって、前記バッキングパッド（３）が作業運動を実行できるよう偏心要素（１１）を用いて前記工具シャフト（５）に偏心的に取り付けることができるバッキングパッドと、
を備え、
前記機械工具（１）が、取り付けられる前記バッキングパッド（３）の二つの異なるタイプの作業運動を実現するように構成されており、
前記機械工具（１）の前記ハウジング（２）は、前記バッキングパッド（３）に面する複数の第一磁気要素（１６）を備え、
前記偏心要素（１１）に取り付けられるバッキングパッド（３）は、前記ハウジング（２）に面する複数の第二磁気要素（１７）を備え、
前記機械工具（１）は、磁力が前記第一磁気要素（１６）と前記第二磁気要素（１７）との少なくともいくつかの間で働いている場合に第一タイプの作業運動を実現し、磁力が前記第一磁気要素（１６）と前記第二磁気要素（１７）との間で働いていない場合には第二タイプの作業運動を実現するよう構成されている、
ことを特徴とする、機械工具。

（付記２）
前記機械工具（１）は、前記ハウジング（２）に面する複数の前記第二磁気要素（１７）を有する前記バッキングパッド（３）が前記偏心要素（１１）に取り付けられている場合に前記第一タイプの作業運動を実現し、前記第二磁気要素（１７）がない他のバッキングパッド（３）が前記偏心要素（１１）に取り付けられている場合には前記第二タイプの作業運動を実現するよう、構成されている、
付記１に記載の機械工具（１）。

（付記３）
前記第一磁気要素（１６）は永久磁石である、
付記２に記載の機械工具（１）。

（付記４）
前記第一磁気要素（１６）はソレノイドであり、
前記機械工具（１）は、前記ソレノイド（１６）が作動されて前記偏心要素（１１）に取り付けられる前記バッキングパッド（３）の前記第二磁気要素（１７）のうちの少なくともいくつかに作用する磁力を生成する場合に前記第一タイプの作業運動を実現し、前記ソレノイド（１６）が非作動であり磁力を生成しない場合には前記第二タイプの作業運動を実現するよう、構成されている、
付記１に記載の機械工具（１）。

（付記５）
前記第二磁気要素（１７）は永久磁石または強磁性体のピースである、
付記１から４のいずれか１項に記載の機械工具（１）。

（付記６）
前記偏心要素（１１）に取り付けられる前記バッキングパッド（３）はその縦方向中心軸（９）回りに前記偏心要素（１１）に対して回転自在であり、
前記バッキングパッド（３）の前記縦方向軸（９）は、前記工具シャフト（５）の回転軸（６）から間隔を空けて配置されるとともに実質的に平行に延びている、
付記１から５のいずれか１項に記載の機械工具（１）。

（付記７）
前記バッキングパッド（３）は、前記縦方向軸（９）に対してトルクに耐えることができるよう回転要素（８）に取り付けられており、
前記回転要素（８）は、前記縦方向軸（９）回りに回転自在に前記偏心要素（１１）に取り付けられている、
付記６に記載の機械工具（１）。

（付記８）
前記バッキングパッド（３）の前記回転要素（８）への前記トルクに耐えることができる取り付けは、前記縦方向軸（９）に対して実質的に垂直に延びる平面内におけるポジティブ・ロッキングによって実現され、
前記バッキングパッド（３）は、ネジ（８ａ）または磁力を用いて前記縦方向軸（９）の方向に前記回転要素（８）に取り外し可能に固定される、
付記７に記載の機械工具（１）。

（付記９）
前記第二の作業運動はランダム軌道運動である、
付記６から８のいずれか１項に記載の機械工具（１）。

（付記１０）
前記第一の作業運動は単純軌道運動であり、
前記バッキングパッド（３）は、前記第一磁気要素（１６）と前記第二磁気要素（１７）との少なくともいくつかの間の相互作用によって生じる磁力を用いて、前記縦方向軸（９）に対して離散的な回転方向位置に保持される、
付記１から９のいずれか１項に記載の機械工具（１）。

（付記１１）
前記ハウジング（２）の前記複数の第一磁気要素（１６）は前記工具シャフト（５）の前記回転軸（６）の周囲に配置されており、
前記複数の第一磁気要素（１６）は、前記回転軸（６）までの距離が所定の同じ距離であり、互いから周方向に均一に間隔を空けて配置されている、
付記１から１０のいずれか１項に記載の機械工具（１）。

（付記１２）
前記バッキングパッド（３）の前記複数の第二磁気要素（１７）は、前記バッキングパッド（３）の縦方向中心軸（９）の周囲に配置されており、
前記複数の第二磁気要素（１７）は、前記縦方向軸（９）までの距離が所定の同じ距離であり、互いから周方向に均一に間隔を空けて配置されている、
付記１から１１のいずれか１項に記載の機械工具（１）。

（付記１３）
前記第一磁気要素（１６）の位置および前記第二磁気要素（１７）の位置は、前記バッキングパッド（３）のそれぞれの離散的な回転方向位置において、前記第二磁気要素（１７）のうちの少なくともいくつかは対応する第一磁気要素（１６）に面するよう設定される、
付記１から１２のいずれか１項に記載の機械工具（１）。

（付記１４）
前記第一磁気要素（１６）および前記第二磁気要素（１７）の面の大きさは、前記バッキングパッド（３）の単純軌道運動の際に、前記第二磁気要素（１７）の面がそれぞれ前記対応する第一磁気要素（１６）の面内に常にあるよう、設計されている、
付記１３に記載の機械工具（１）。

（付記１５）
前記第一磁気要素（１６）および前記第二磁気要素（１７）の面は円形状であり、
前記第一磁気要素（１６）または前記第二磁気要素（１７）の面の直径（２×Ｒ１６，２×Ｒ１７）は、少なくとも、他方の前記第二磁気要素（１７）または前記第一磁気要素（１６）の直径（２×Ｒ１７，２×Ｒ１６）に、前記バッキングパッド（３）の単純軌道運動の際の軌道の大きさ（２×Ｒ２５）を加えた大きさである、
付記１４に記載の機械工具（１）。

Claims (13)

1. ワークピースにサンディングまたはポリッシングを行うための手持ち型の機械工具（１）であって、前記機械工具（１）は、
   ハウジング（２）と、
   前記機械工具（１）の工具シャフト（５）を作動させ、前記工具シャフト（５）をその回転軸（６）回りに回転させるためのモータ（４）と、
   サンディング要素またはポリッシング要素を取り外し可能に取り付けることができるバッキングパッド（３）であって、前記バッキングパッド（３）が作業運動を実行できるよう偏心要素（１１）を用いて前記工具シャフト（５）に偏心的に取り付けることができるバッキングパッドと、
   を備え、
   前記機械工具（１）が、取り付けられる前記バッキングパッド（３）の二つの異なるタイプの作業運動を実現するように構成されており、
   前記機械工具（１）の前記ハウジング（２）は、前記バッキングパッド（３）に面する複数の第一磁気要素（１６）を備え、
   前記バッキングパッド（３）は、前記ハウジング（２）に面する複数の第二磁気要素（１７）を有する第一タイプのバッキングパッドと、前記第二磁気要素（１７）を有さない第二タイプのバッキングパッドと、を含み、前記第一タイプのバッキングパッドと前記第二タイプのバッキングパッドとは、選択的に前記偏心要素（１１）に取り付けられ、
   前記機械工具（１）は、前記第一タイプの前記バッキングパッドが前記偏心要素に取り付けられ磁力が前記第一磁気要素（１６）と前記第二磁気要素（１７）との少なくともいくつかの間で働いている場合に第一タイプの作業運動を実現し、前記第二タイプの前記バッキングパッドが前記偏心要素に取り付けられている場合には第二タイプの作業運動を実現するよう構成されている、
   ことを特徴とする、機械工具。
2. 前記第一磁気要素（１６）は永久磁石である、
   請求項１に記載の機械工具（１）。
3. 前記第二磁気要素（１７）は永久磁石または強磁性体のピースである、
   請求項１又は２に記載の機械工具（１）。
4. 前記偏心要素（１１）に取り付けられる前記バッキングパッド（３）はその縦方向中心軸（９）回りに前記偏心要素（１１）に対して回転自在であり、
   前記バッキングパッド（３）の前記縦方向中心軸（９）は、前記工具シャフト（５）の回転軸（６）から間隔を空けて配置されるとともに実質的に平行に延びている、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の機械工具（１）。
5. 前記バッキングパッド（３）は、前記縦方向中心軸（９）に対してトルクに耐えることができるよう回転要素（８）に取り付けられており、
   前記回転要素（８）は、前記縦方向中心軸（９）回りに回転自在に前記偏心要素（１１）に取り付けられている、
   請求項４に記載の機械工具（１）。
6. 前記バッキングパッド（３）の前記回転要素（８）への前記トルクに耐えることができる取り付けは、前記縦方向中心軸（９）に対して実質的に垂直に延びる平面内におけるポジティブ・ロッキングによって実現され、
   前記バッキングパッド（３）は、ネジ（８ａ）または磁力を用いて前記縦方向中心軸（９）の方向に前記回転要素（８）に取り外し可能に固定される、
   請求項５に記載の機械工具（１）。
7. 前記第二タイプの作業運動はランダム軌道運動である、
   請求項４から６のいずれか１項に記載の機械工具（１）。
8. 前記第一タイプの作業運動は単純軌道運動であり、
   前記偏心要素（１１）に取り付けられる前記バッキングパッド（３）はその縦方向中心軸（９）回りに前記偏心要素（１１）に対して回転自在であり、
   前記バッキングパッド（３）は、前記第一磁気要素（１６）と前記第二磁気要素（１７）との少なくともいくつかの間の相互作用によって生じる磁力を用いて、前記縦方向中心軸（９）に対して離散的な回転方向位置に保持される、
   請求項１に記載の機械工具（１）。
9. 前記ハウジング（２）の前記複数の第一磁気要素（１６）は前記工具シャフト（５）の前記回転軸（６）の周囲に配置されており、
   前記複数の第一磁気要素（１６）は、前記回転軸（６）までの距離が所定の同じ距離であり、互いから周方向に均一に間隔を空けて配置されている、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の機械工具（１）。
10. 前記偏心要素（１１）に取り付けられる前記バッキングパッド（３）はその縦方向中心軸（９）回りに前記偏心要素（１１）に対して回転自在であり、
    前記バッキングパッド（３）の前記複数の第二磁気要素（１７）は、前記バッキングパッド（３）の前記縦方向中心軸（９）の周囲に配置されており、
    前記複数の第二磁気要素（１７）は、前記縦方向中心軸（９）までの距離が所定の同じ距離であり、互いから周方向に均一に間隔を空けて配置されている、
    請求項１に記載の機械工具（１）。
11. 前記第一磁気要素（１６）の位置および前記第二磁気要素（１７）の位置は、前記バッキングパッド（３）のそれぞれの離散的な回転方向位置において、前記第二磁気要素（１７）のうちの少なくともいくつかは対応する第一磁気要素（１６）に面するよう設定される、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の機械工具（１）。
12. 前記第一磁気要素（１６）および前記第二磁気要素（１７）の面の大きさは、前記バッキングパッド（３）の単純軌道運動の際に、前記第二磁気要素（１７）の面がそれぞれ前記対応する第一磁気要素（１６）の面内に常にあるよう、設計されている、
    請求項１１に記載の機械工具（１）。
13. 前記第一磁気要素（１６）および前記第二磁気要素（１７）の面は円形状であり、
    前記第一磁気要素（１６）または前記第二磁気要素（１７）の面の直径（２×Ｒ１６，２×Ｒ１７）は、少なくとも、他方の前記第二磁気要素（１７）または前記第一磁気要素（１６）の直径（２×Ｒ１７，２×Ｒ１６）に、前記バッキングパッド（３）の前記縦方向中心軸（９）と前記工具シャフト（５）の前記回転軸（６）との距離である、前記バッキングパッド（３）の単純軌道運動の際の軌道の大きさ（２×Ｒ２５）を加えた大きさである、
    請求項１２に記載の機械工具（１）。