本发明涉及一种手持式动力工具，包括工具外壳、位于其中的马达和具有旋转轴线的工具轴，在操作时由马达驱动，以使得工具轴围绕其旋转轴线做旋转运动，工具轴的远端是能够从工具外壳外部接近的。动力工具还包括作业元件，其形式为抛光垫，其在平行于工具轴的旋转轴线延伸的轴向方向上，能够从工具外壳的外部能够释放地附接于工具轴的远端，并且在附接到工具轴后，借助于轴向保持装置相对于工具轴在轴向方向上保持。此外，本发明涉及一种轴向保持装置，用于在将抛光垫在轴向方向上附接到工具轴的远端后，在平行于工具轴的旋转轴线延伸的轴向方向上，将手持式动力工具的抛光垫相对于动力工具的工具轴形成保持。最后，本发明还涉及一种手持式动力工具的抛光垫，其配置为在平行于工具轴的旋转轴线的轴向方向上能够释放地附接到动力工具的工具轴上，并且进一步配置为在抛光垫附接到工具轴上后，借助于轴向保持装置在轴向方向上被保持。
背景技术：
技术实现思路
1、通常，上述所提到类型的抛光垫包括由刚性材料(如塑料和/或金属)制成、并具有两个相对的表面的板状支撑结构。支撑结构可以由嵌入金属增强件(例如，在紧固部段的区域)的塑料材料制成，通过该区域，抛光垫能够被移除地附接到动力工具的工具轴上。抛光垫与工具轴的连接设计为使得扭矩可以从工具轴传递到抛光垫。连接到工具轴上的抛光垫在工具马达操作时执行旋转运动。抛光构件固定在支撑结构的两个相对表面中的至少一个表面上，例如通过胶合、焊接或共模。抛光构件可以包括开孔或闭孔结构的泡沫或海绵材料、天然或合成羊毛材料、超细纤维材料等。
2、抛光垫可以是常规的单面抛光垫，其中用于可释放连接到工具轴的紧固部段位于支撑结构顶面的中央，并且抛光构件固定地附接在支撑结构的底面上。紧固部段可以包括伸出顶面的圆柱销，该销可以插入工具轴远端设置的相应孔中。可选地，紧固部段可以包括嵌入顶面的凹槽或孔，其中附着在工具轴远端或构成其组成部分的突出元件可以沿轴向插入，然后在轴向方向上通过轴向保持装置，分别相对于支撑结构和抛光垫保持。
3、可选地，抛光垫可以是双面抛光垫，其中抛光构件连接到支撑结构的两个相对表面上，并且用于可释放连接到工具轴的紧固部段位于两个相对表面上的中心。优选地，所述紧固部段包括凹槽，其中附着在工具轴远端的突出元件或构成其组成部分的凹槽可以在轴向方向上插入，然后在轴向方向上通过轴向保持装置分别相对于支撑结构和抛光垫保持，这样抛光垫就可以从其两个相对侧中的任何一个能够释放地附接到工具轴上。
4、本领域已知各种轴向保持装置的设计，其用于在将抛光垫在轴向方向上能够释放地附接到工具轴的远端后，在平行于工具轴的旋转轴线延伸的轴向方向上相对于工具轴保持抛光垫。例如，轴向保持装置可以包括机械弹簧加载夹紧构件，如us 6,640,377 b2所述，或实现轴向磁力的磁性元件，如ep 3 892 419 a1所述。这些现有技术设计的共同点是它们包含大量零件，难以处理，和/或，用于在轴向上相对于工具轴保持抛光垫的轴向保持装置的安全性和可靠性值得改进。
5、
6、因此，本发明的目的在于提供一种手持式动力工具，该手持式动力工具具有改进的轴向保持装置，用于在轴向上保持动力工具的抛光垫，其制造简单且成本低廉，容易且安全的处理或操作，并且具有更高的安全性和可靠性，以防止抛光垫无意中从工具轴上分离。
7、为了解决本发明的目的，提出了一种包含权利要求1特征的手持式动力工具。特别地，从上述类型的动力工具出发，建议轴向保持装置包括：
8、第一元件，其由以下元件中之一构成：抛光垫和工具轴；以及第二元件，其由以下元件中的另一个元件构成：抛光垫和工具轴；
9、以及至少一个锁定元件，其配属给第一元件，并且是能够在径向方向上在缩回位置和锁定位置之间能够移动的，在缩回位置，所述至少一个锁定元件缩回在第一元件中，在锁定位置，所述至少一个锁定元件从第一元件径向地朝向第二元件突出；
10、至少一个凹槽，其配属给第二元件，并且具有径向延伸，所述至少一个径向凹槽构造为，在抛光垫可释放地附接到工具轴后，所述至少一个锁定元件在其锁定位置处时，接收所述至少一个锁定元件的部分；
11、其中，以下元件中的至少一个包括磁性材料：所述至少一个锁定元件和在所述至少一个径向凹槽中和/或周围的第二元件；并且以下元件中的至少另一个包括磁性材料或者铁磁材料：所述至少一个锁定元件和在所述至少一个径向凹槽中和/或周围的第二元件；从而在抛光垫附接到工具轴上后，借助于磁力，该至少一个锁定元件能够自动地移动和保持在它的锁定位置和在所述至少一个径向凹槽中，从而与所述至少一个径向凹槽相接合并且在轴向方向上相对于工具轴保持住抛光垫。
12、在下文提及多个锁定元件时，始终旨在指代至少一个锁定元件。本发明的一个优点是，一旦抛光垫在轴向方向上已经可释放地连接到工具轴上，锁定元件就会自动进入与该至少一个径向凹槽的接合。该自动进入接合是通过在锁定元件和相应的至少一个径向凹槽之间沿基本径向方向作用的磁力实现的。一旦抛光垫在轴向上能够释放地附接到工具轴上，通过作用在锁定元件和至少一个凹槽和/或围绕至少一个径向凹槽的第二元件的一部分之间的磁力，锁定元件会被强制进入其锁定位置，并与至少一个径向凹槽相接合。
13、锁定元件与至少一个径向凹槽的接合优选为机械接合。保持在第一个元件中的锁定元件与第二个元件中的至少一个径向凹槽机械接合，并防止第一元件和第二元件之间的相对轴向运动。为此，部分锁定元件保留在第一个元件中，另一部分锁定元件进入至少一个径向凹槽。
14、建议在1)至少一个锁定元件和2)在至少一个径向凹槽的区域中的第二元件的至少一部分包括磁性材料。类似地，在1)至少一个锁定元件和2)在至少一个径向凹槽区域中的第二元件的至少一部分中的另一个包括磁性或铁磁性材料。因此，一旦抛光垫在轴向上能够释放地连接到工具轴上，磁力就会在锁定元件和在至少一个径向凹槽区域中的第二元件之间起作用，其就会自动的使锁定元件移动并将其固定在至少一个径向凹槽中。当锁定元件处于锁定位置时，抛光垫相对于工具轴在轴向上保持。
15、换句话说，根据本发明可以实现以下实施例：
16、-一个或多个锁定元件包括或由磁性材料制成，而一个或多个径向凹槽区域中的第二元件包括或由铁磁材料制成，例如铁、钢；
17、-一个或多个锁定元件包括或由磁性材料制成，并且一个或多个径向凹槽区域中的第二元件包括或由与一个或多个锁定元件的磁性材料极性相反的磁性材料制成，以及
18、-一个或多个锁定元件包括或由铁磁材料制成，例如铁、钢，并且一个或多个径向凹槽区域中的第二元件包括或由磁性材料制成。
19、锁定元件可以具有基本球形设计。或者，还可以考虑一个或多个锁定元件具有本质上的长方体形式。其他形式的锁定元件也是可能的。
20、在第一元件中设置的锁定元件的、并且面向第二元件的一个表面可以设置有锥形或圆角边缘。类似地，限制进入至少一个径向凹槽的孔开口的圆周边可以具有锥形或圆角边缘。优选地，沿工具轴的旋转轴线观察，锥形或圆角边缘沿旋转轴线设置在表面或孔的两个相对侧。当抛光垫从工具轴上分离并且移除时，这有助于锁定元件从其锁定位置移动到其缩回位置。动力工具的用户可以用手抓住抛光垫，并将其沿轴向拉离动力工具外壳。这种轴向运动将促使锁定元件从其锁定位置径向移动到缩回位置，从而克服磁力。界定面向第二个元件的锁定元件的表面的和/或界定开口进入所述至少一个凹槽的孔的锥形或圆角边缘，将轴向运动重定向为使得锁定元件进入其缩回位置的径向运动。
21、特别地，由于锁定元件的边缘和开口进入所述一个或多个径向凹槽的孔(们)的锥形或圆角形状的特殊设计，抛光垫从工具轴上平行于工具轴的旋转轴线的分离运动，自动地使得锁定元件和相应的一个或多个径向凹槽脱离，同时克服径向作用的磁力。换句话说，抛光垫相对于工具轴的轴向运动会自动且更容易地转化为锁定元件从锁定位置到缩回位置的径向运动。
22、在球形锁定元件的情况下，每个锁定元件面向第二个元件的表面无论如何都具有圆角边缘。在长方体锁定元件的情况下，每个锁定元件面向第二个元件的矩形表面，沿工具轴的旋转轴线看，可以具有相反的顶部和底部锥形或圆角边缘。
23、抛光垫(也称为抛光盘或抛光板)可能有不同的设计。优选地，在顶部或底部视图中，抛光垫具有圆形和两个相对的侧面。第一类型的抛光垫可以配置为单面抛光垫，该抛光垫仅以其顶部能够释放地连接到工具轴上，而底部具有抛光构件并用于抛光工件。另一类型的抛光垫可以配置为双面抛光垫，该抛光垫能够通过它相对两侧中的任一侧释放地连接到工具轴上，同时两者都可以具有抛光构件，并且都用于抛光工件。与抛光垫当前连接到工具轴的一侧相对，双面抛光垫的这一侧用于抛光工件。抛光垫的可释放连接优选从工具外壳的外部沿平行于工具轴旋转轴线的轴向实现。
24、抛光垫可以包括由刚性材料(如塑料和/或金属)制成的板状支撑结构，并具有两个相对的表面。支撑结构可以具有扁平且基本上是圆形的形式。可设置有加强筋、凹槽和孔等，用于结构加固和刚性加强。支撑结构可以由塑料材料制成。金属增强材料可以嵌入到塑料材料中，例如，在紧固部段的区域，通过该紧固部段可以将抛光垫连接到动力工具的工具轴上。抛光垫连接到工具轴上，使得工具轴的扭矩可以在绕工具轴的旋转轴线旋转时从工具轴传递到抛光垫。
25、抛光构件固定地附接在支撑结构的两个相对表面中的至少一个表面上，例如通过胶合、焊接或共模。抛光构件可以包括开孔或闭孔结构的泡沫或海绵材料、天然或合成羊毛材料、超细纤维材料等。抛光构件可以延伸到支撑结构的横向圆周表面之外，从而防止在动力工具的预定使用过程中被刚性支撑结构损坏待抛光的表面(例如，车身、船体或飞机机身、家具、乐器、玻璃陶瓷灶台等)。
26、在传统的单面抛光垫中，用于可释放连接到工具轴的紧固部段位于支撑结构的两个相对表面的顶面上。抛光构件固定地附接在相对的底面上。紧固部段可以包括一个突出的圆柱销，该销可以轴向插入并紧固到工具轴远端设置的相应孔上。可选地，紧固部段可以包括凹槽或孔，其中附着在工具轴远端或形成其组成部分的突出元件可以轴向插入和紧固。将抛光垫紧固到工具轴上，即抛光垫相对于工具轴沿轴向保持，是通过本发明的轴向保持装置实现的。
27、可选地，抛光垫可以是双面抛光垫，其中相同或不同的抛光构件固定在支撑结构的两个相对表面上，并且用于可释放地连接到工具轴的紧固部段位于两个相对表面上的中心并可从两个相对表面上接近。不同的抛光构件可能因所用材料的类型(发泡塑料材料、羊毛、超细纤维)、材料的特性(硬度、发泡材料的孔结构、羊毛或超细纤维的长度或直径)、材料的颜色或其他方式而有所不同。双面抛光垫可以从任一侧连接到工具轴上。优选地，紧固部段包括凹槽或孔，其中附着在工具轴上的突出元件可以插入并沿轴向保持。将抛光垫紧固到工具轴上，即抛光垫相对于工具轴沿轴向保持，是通过本发明的轴向固定装置实现的。
28、根据本发明的优选实施例，建议第一元件为工具轴，第二元件为抛光垫。因此，在该实施例中，工具轴包括径向可移动的锁定元件，并且抛光垫或其紧固部段，相应地，包括至少一个径向凹槽。
29、根据工具轴和抛光垫的设计，锁定元件径向向外或径向向内移动到其锁定位置。如果工具轴包括圆柱销，其用于插入抛光垫中提供的轴向凹槽或孔中，即插入抛光垫的紧固部段，则锁定元件将径向向外移动到超出圆柱销外圆周表面的锁定位置。如果工具轴在其远端包含轴向孔，用于接收抛光垫的圆柱销，则锁定元件将径向向内移动到超出孔的内圆周表面的锁定位置。
30、类似地，所述至少一个径向凹槽可以设置在第二元件的圆柱销的外圆周表面或第二元件的轴向凹槽或孔的内圆周表面中。
31、根据本发明的另一优选实施例，建议第一元件是抛光垫，第二元件是工具轴。因此，在该实施例中，抛光垫包括以径向能够移动的方式的锁定元件，并且工具轴上设置有至少一个径向凹槽。
32、根据工具轴和抛光垫的设计，锁定元件径向向外或径向向内移动到其锁定位置。如果抛光垫上设有轴向孔，用于接收工具轴的圆柱销，则锁定元件将径向向内移动到其锁定位置。如果抛光垫包含用于插入工具轴向孔的圆柱销，则锁定元件将径向向外移动到其锁定位置。
33、类似地，在工具轴的外圆周或内圆周表面上可以设置至少一个径向凹槽。如果工具轴设有圆柱销，则在销的外圆周表面上将设置至少一个凹槽。可选地，如果工具轴在其远端设置有轴向孔，则在孔的内圆周表面上将设置至少一个凹槽。
34、根据本发明的优选实施例，建议第一元件具有轴向孔，并且锁定元件被保持在径向限定孔的中空圆柱护套中。在这种情况下，锁定元件将朝向工具轴的旋转轴线径向地向内移动，进入其锁定位置。相应地，建议第二元件具有圆柱销，并且在销的外部圆周表面上设置至少一个径向凹槽。
35、优选地，圆柱销的远端具有锥形或圆角表面，以便在将圆柱销插入轴向孔时更容易和自动地将锁定元件径向向外推到其缩回位置。另外或可选地，界定进入轴向孔的入口孔的外圆周边缘具有锥形或圆角表面，以便于将圆柱销插入轴向孔中。
36、建议轴向孔和圆柱销各具有轴向延伸截面，具有相应的非旋转对称性的横截面，这些截面配置为在抛光垫可释放连接到工具轴和将圆柱销插入轴向孔后相互机械接合，从而允许在动力工具的马达运行期间将扭矩从工具轴传递到抛光垫。建议非旋转对称的横截面具有多边形的形式，例如三角形、正方形、五边形、六边形、八边形等，优选具有相等的边长。
37、为此，绕工具轴的旋转轴线的扭矩，优选不通过轴向保持装置(特别是锁定元件)从工具轴传递到抛光垫或通过轴向保持装置(特别是锁定元件)从工具轴传递到抛光垫仅为非常少量。大部分扭矩通过具有非旋转对称性横截面的相应轴向延伸部段传递。这大大提高了轴向保持装置的耐用性和强度，从而提高了整个动力工具的耐用性和强度。当将抛光垫连接到工具轴上时，具有非旋转对称性横截面的相应部段会自动相互接合并允许传递扭矩。
38、此外，建议锁定元件和至少一个径向凹槽至少在锁定元件的锁定位置相互接合(最好是机械接合)的部分具有相应的形状。这提供了在锁定元件的锁定位置中，锁定元件在至少一个径向凹槽中安全可靠地接收，并且锁定元件在至少一个凹槽中无间隙接合，而不会在动力工具的预期使用过程中产生可能导致嘎嘎声或类似噪音的机械间隙。
39、根据本发明的优选实施例，当抛光垫附接到工具轴上时，多个锁定元件围绕工具轴的旋转轴线等距定位在圆周方向上。此外，建议轴向保持装置包括至少两个，优选至少三个，特别优选至少四个锁定元件。
40、根据本发明的实施例，轴向保持装置包括与轴向保持装置中设置的锁定元件相同数量的一个或多个径向凹槽。或者，轴向保持装置包括单个环形径向凹槽，该凹槽被配置为接收一个或所有锁定元件。
1.一种手持式动力工具(10)，包括工具外壳(12)和位于其中的马达(24)以及具有旋转轴线(40)并由马达(24)驱动的工具轴(36)，在运行时使工具轴(36)绕其旋转轴线(40)进行旋转运动，工具轴(36)的远端能够从工具外壳(12)的外部接近，并且还包括形式为抛光垫(38a，38b)的作业元件(38)，其能够在平行于工具轴(36)的旋转轴线(40)延伸的轴向方向上、从工具外壳(12)的外部能够释放地附接到工具轴(36)的远端，并且在释放地附接到工具轴(36)后，借助于轴向保持装置(80)相对于工具轴(36)保持，
2.根据权利要求1所述的动力工具(10)，其特征在于，第一元件是工具轴(36)，第二个元件是抛光垫(38a，38b)。
3.根据权利要求1所述的动力工具(10)，其特征在于，第一元件是抛光垫(38a，38b)，第二个元件是工具轴(36)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的动力工具(10)，其特征在于，第一元件(36，38)具有轴向延伸孔(64，66)，用于在将抛光垫(38a，38b)连接到工具轴(36)后接收第二元件(38，36)的圆柱销(62，68)，并且所述至少一个锁定元件(70)保持在径向地界定轴向孔(64，66)的中空圆柱护套(72，90)。
5.根据权利要求4所述的动力工具(10)，其特征在于，第二元件(38，36)具有圆柱销(62，68)，其配置为在将抛光垫(38a，38b)连接到工具轴(36)后插入轴向孔(64，68)，并且所述至少一个径向凹槽(76)设置在圆柱销(62，68)的外圆周表面上。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的动力工具(10)，其特征在于，所述第一元件(36，38)具有圆柱销(62，68)，其配置用于在将抛光垫(38a，38b)连接到工具轴(36)后插入第二元件(38，36)的轴向孔(64，68)，并且所述至少一个锁定元件(70)保持在圆柱销(62，68)的外圆周表面上。
7.根据权利要求6所述的动力工具(10)，其特征在于，所述第二元件(38，36)具有轴向延伸孔(64，66)，其配置为在将抛光垫(38a，38b)连接到工具轴(36)之后接收第一元件(36，38)的圆柱销(62，68)，并且所述至少一个径向凹槽(76)设置在径向界定所述轴向孔(64，66)的中空圆柱护套(72，90)的内圆周表面上上。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的动力工具(10)，其特征在于，所述圆柱销(62，68)的远端和/或界定进入轴向孔(64，66)的入口孔的外边缘具有锥形或圆角形式(82，92)，以便于将圆柱销(62，68)插入轴向孔(64，66)和/或便于在将圆柱销(62，68)插入轴向孔(64，66)时，自动地将所述至少一个锁定元件(70)在径向方向上推入其缩回位置。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的动力工具(10)，其特征在于，所述轴向孔(64，66)和相应的圆柱销(62，68)各自具有轴向延伸的部段(84)，其具有相应的非旋转对称性横截面，部段(84)配置为在将抛光垫(38a，38b)连接到工具轴(36)后相互机械接合，从而允许在动力工具(10)的马达(24)运行期间将扭矩从工具轴(36)传递到抛光垫(38a，38b)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的动力工具(10)，其特征在于，在将抛光垫(38a，38b)连接到工具轴(36)后所述至少一个锁定元件(70)朝向第二元件(38，36)的远端面(74)，和/或，界定进入所述至少一个径向凹槽(76)的入口孔、并在将抛光垫(38a，38b)连接到工具轴(36)后面向第一元件(36，38)的外边缘(88)，具有锥形或圆角形，以便于在抛光垫(38a，38b)与工具轴(36)分离时自动在径向方向上将所述至少一个锁定元件(70)推入其缩回位置。
11.根据前述权利要求中任一项所述的动力工具(10)，其特征在于，所述至少一个锁定元件(70)和所述至少一个径向凹槽(76)至少在所述至少一个锁定元件(70)的锁定位置上在它们相互接合的部分具有相应的形状。
12.根据前述权利要求中任一项所述的动力工具(10)，其特征在于，在将抛光垫(38a，38b)连接到工具轴(36)之后，所述至少两个锁定元件(70)围绕工具轴(36)的旋转轴线(40)在圆周方向上等距定位，和/或其中轴向保持装置(80)优选包括至少三个，特别优选至少四个锁定元件(70)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的动力工具(10)，其特征在于，轴向保持装置(80)包括与轴向保持装置(80)中设置的锁定元件(70)相同数量的一个或多个径向凹槽(76)，或者其中，轴向保持装置(80)包括单个环形径向凹槽(76)，其配置成在其锁定位置接收一个锁定元件(70)或所有锁定元件(70)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的动力工具(10)，其特征在于，所述抛光垫(38a，38b)配置为具有两个相对侧部(56，58)的双面抛光垫(38b)，并且通过它的侧部(56，58)中任一侧，能够从工具外壳(12)外部在沿平行于工具轴(36)的旋转轴线(36)的轴向方向上可释放地连接到工具轴(36)，或者，其中，抛光垫(38a，38b)配置为单面抛光垫(38a)，具有两个相对侧部(56，58)，并且仅通过它的侧部中的一侧(56)从工具外壳(12)外部在沿平行于工具轴(36)的旋转轴线(40)的轴向方向上能够释放地连接到工具轴(36)。
15.一种轴向保持装置(80)，用于在将抛光垫(38a，38b)在轴向方向上能够释放连接到工具轴(36)的远端后，将手持式动力工具(10)的抛光垫(38a，38b)相对于动力工具(10)的工具轴(36)在平行于工具轴(36)的旋转轴线(40)延伸的轴向方向上保持，
16.一种手持式动力工具(10)的抛光垫(38a，38b)，抛光垫(38a，38b)配置为在平行于工具轴(36)的旋转轴线(40)延伸的轴向方向上能够释放连接到动力工具(10)的工具轴(36)的远端，并进一步配置为，将抛光垫(38a，38b)沿轴向方向连接到工具轴(36)后，通过轴向保持装置(80)在轴向方向上相对于工具轴(36)保持，
17.根据权利要求16所述的抛光垫(38a，38b)，其特征在于，所述抛光垫(38a，38b)配置为具有两个相对侧部(56，58)的双面抛光垫(38b)，并且通过它的侧部(56，58)中任一侧，从工具外壳(12)外部在沿平行于工具轴(36)的旋转轴线(40)的轴向方向上能够释放地连接到工具轴(36)，或者，其中，抛光垫(38a，38b)配置为单面抛光垫(38a)，具有两个相对侧部(56，58)，并且仅通过它的侧部中的一侧(56)从工具外壳(12)外部在沿平行于工具轴(36)的旋转轴线(40)的轴向方向上能够释放地连接到工具轴(36)。
