Die Erfindung bezieht sich auf Handwerkzeugmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Stand der Technik

In der DE 10 2013 212 250 A1 wird eine Spindelarretierungsvorrichtung mit zumindest einer Arretiereinheit, die zumindest ein beweglich gelagertes Arretierelement zu einem Arretieren einer Spindel in zumindest eine Richtung umfasst und die zumindest ein Bedienelement zu einer Betätigung des Arretierelements umfasst, wobei die Spindelarretierungsvorrichtung eine Bewegungsaktivierungseinheit zu einer Vorspannung des Arretierelements in einer unbetätigten Position des Bedienelements in Richtung einer Arretierposition des Arretierelements aufweist.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Handwerkzeugmaschine zu verbessern.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Handwerkzeugmaschine mit einer eine Spindeleinheit aufweisenden Antriebseinheit und mit einer Sperreinheit zu einem Sperren einer, insbesondere um eine Antriebsachse drehbar gelagerten, Spindeleinheit.

Es wird vorgeschlagen, dass die Antriebseinheit, insbesondere die Spindeleinheit, gegenüber der Sperreinheit, insbesondere mittels einer magnetischen Kraft, vorzugsweise mittels einem Rastmoment, ausrichtbar, insbesondere vorzentrierbar, ist.

Insbesondere kann die Antriebseinheit, insbesondere die Spindeleinheit, gegenüber der Sperreinheit, insbesondere mittels einer magnetischen und/oder einer mechanischen Kraft, ausrichtbar, insbesondere vorzentrierbar, sein. Bei einer Ausrichtung bzw. Vorzentrierung mittels einer magnetischen Kraft kann die Antriebseinheit, insbesondere die Spindeleinheit, mittels einem Rastmoment bzw. einer Änderung des magnetischen Widerstands in Abhängigkeit der Drehposition der Spindeleinheit (Rotor) gegenüber dem Stator bzw. der Sperreinheit (vor-)eingestellt werden. Bei einer Ausrichtung mittels einer mechanischen Kraft kann die Antriebseinheit, insbesondere die Spindeleinheit, mittels einem Kontakt bzw. einer Kraftwirkung durch die Sperreinheit verdreht werden. Insbesondere kann die Antriebseinheit, insbesondere die Spindeleinheit, derart verdreht werden, dass die Sperreinheit in die Antriebseinheit, insbesondere die Spindeleinheit, eingreifen bzw. diese sperren kann.

Die Antriebseinheit, insbesondere die Spindeleinheit, kann gegenüber der Sperreinheit ausgerichtet, insbesondere derart ausgerichtet bzw. vorzentriert, sein, dass die Antriebseinheit, insbesondere die Spindeleinheit, mittels der Sperreinheit, insbesondere unter Vermeidung einer weiteren Ausrichtung der Antriebseinheit, insbesondere der Spindeleinheit, von einem Entsperrzustand in einen Sperrzustand, versetzbar ist.

Als Handwerkzeugmaschine kommt vorzugsweise eine handgehaltene und/oder handgeführte Handwerkzeugmaschine und vorzugsweise ein Elektrohobel oder ein Elektroschleifer in Betracht. Es versteht sich, dass auch andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Handwerkzeugmaschinen in Betracht kommen. Die Handwerkzeugmaschine kann eine Antriebseinheit zu einem mittelbaren oder unmittelbaren Antrieb einer, insbesondere bolzenförmigen, Zubehörvorrichtung, vorzugsweise einem Bohr- oder Fräswerkzeug, aufweisen. Die Antriebseinheit kann eine, insbesondere sich um eine Antriebsachse beweglich gelagerte, Spindeleinheit aufweisen. Die Spindeleinheit kann ein Antriebswellenelement und ein Abtriebswellenelement aufweisen. Das Antriebswellenelement kann als Motorwelle ausgebildet sein. Das Antriebswellenelement kann, insbesondere drehtest und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig, mit dem Abtriebswellenelement verbunden und/oder koaxial angeordnet sein. Die Handwerkzeugmaschine kann eine Steuer- oder Regeleinheit zur Steuerung oder Regelung der Handwerkzeugmaschine, insbesondere der Antriebseinheit, aufweisen. Die Handwerkzeugmaschine kann eine Werkzeugaufnahme zur Aufnahme einer Zubehörvorrichtung aufweisen. Die Werkzeugaufnahme kann drehbar um eine Abtriebsachse gelagert sein. Die Werkzeugaufnahme kann mittels der Antriebseinheit antreibbar sein, beispielsweise um die Zubehörvorrichtung zu betreiben. Hierzu kann die Handwerkzeugmaschine eine Getriebeeinheit aufweisen. Die Getriebeeinheit kann eine Bewegung der Antriebseinheit auf die Werkzeugaufnahme übertragen. Zum Betreiben der Handwerkzeugmaschine kann ein Betätigungselement vorgesehen sein, welches betätigbar, insbesondere derart betätigbar, ist, um die Handwerkzeugmaschine, insbesondere die Antriebseinheit in einen Betriebszustand zu versetzten. In einem Betätigungszustand kann beispielsweise die Antriebseinheit in einen Betriebszustand versetzt werden, insbesondere um die Zubehörvorrichtung anzutreiben.

Unter einer Sperreinheit soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche eine Bewegung der Spindeleinheit, insbesondere mittels einer formschlüssigen und/oder einer kraftschlüssigen Verbindung, sperrt. Die Sperreinheit kann eine Bewegung, insbesondere eine Drehbewegung, der Spindeleinheit begrenzen. Die Sperreinheit kann die Antriebseinheit, insbesondere in einem Sperrzustand, in Umfangsrichtung um die Antriebsachse, insbesondere vollständig, umgeben.

Insbesondere kann die Handwerkzeugmaschine eine Ausrichteinheit aufweisen, welche die Spindeleinheit, insbesondere mittels einer magnetischen und/oder mechanischen Kraft, gegenüber der Sperreinheit ausrichtet.

Dadurch kann die Antriebseinheit, insbesondere die Spindeleinheit, in einem Ruhezustand (Stillstand) bzw. in einem nicht angetriebenen Zustand gegenüber der Sperreinheit derart ausgerichtbar sein, dass die Sperreinheit von einem Entsperrzustand in einen Sperrzustand bewegbar ist. Herkömmliche Sperreinheiten haben zum Nachteil, dass eine Spindeleinheit teilweise aufwändig ausgerichtet werden muss, um mittels der Sperreinheit aus einem Entsperrzustand in einen Sperrzustand versetzt zu werden. Auch bei einer die Spindeleinheit ausrichtenden Sperreinheit ist nicht gewährleistet, dass die Spindeleinheit in einen Sperrzustand versetzt wird.

Vorliegend sollen die Rastmomente der Antriebseinheit genutzt werden, um eine Vorzentrierung der Spindeleinheit gegenüber der Sperreinheit erreichen zu können. Insbesondere soll die Spindeleinheit, insbesondere mittels der Rastmomente, derart vorzentriert werden, dass die Sperreinheit die Spindeleinheit sperrt, insbesondere umgreift, ohne die Spindeleinheit zu bewegen bzw. zu verdrehen. Eine Bewegung bzw. Verdrehung der Spindeleinheit kann auf einen vorbestimmten Winkelbereich begrenzt sein, mit welchem eine Sperren der Spindeleinheit mittels der Sperreinheit möglich ist. Der Winkelbereich kann in einem Toleranzbereich von in etwa bis zu +/- 4 Grad variieren. Insbesondere bei einer Spindeleinheit mit einer 6-Kant-Aufnahme ergibt sich ein guter Eingriff der Sperreinheit mit der Spindeleinheit.

Das Rastmoment ergibt sich insbesondere bei einer Antriebseinheit mit einem Permanentmagneten. Dabei induziert ein Drehen der Spindeleinheit in einem nicht erregten Zustand das Phänomen von Verrasten, welches das Gefühl von einer periodischen unruhigen Drehung erzeugt.

Das Verrasten entsteht durch die Anziehung von dem, insbesondere jedem, Permanentmagneten der Spindeleinheit in Richtung der Zahnpole. Die Zahlpole sind aus magnetischen Materialen ausgebildet und stehen in Richtung der Spindeleinheit vorstehen. Das Rastmoment ergibt sich dabei aus einem resultierenden Drehmoment der Spindeleinheit gegenüber den Zahnpolen. Eine Größe und eine Richtung des Rastmomentes hängt periodisch von einer Drehposition der Spindeleinheit relativ zu dem Antriebsstator ab. Eine Periode wird gemäß dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen einer Anzahl der Magnetpole (Permanentmagnete) und einer Anzahl der Zahnpole bestimmt. Zum Beispiel ist die Periode 30 Grad (= 360°/12), wenn vier Magnetpole und sechs Zahnpole verwendet werden. In Abhängigkeit von der Drehlage weist die Antriebseinheit periodische Gleichgewichtspositionen auf, bei welchen das Netto- Rastmoment T gleich null ist und das Drehmoment im Uhrzeigersinn das Drehmoment entgegen dem Uhrzeigersinn ausgleicht Zu den Gleichgewichtspositionen gehören stabile Gleichgewichtspositionen und instabile Gleichgewichtspositionen, welche sich beispielsweise alle 15 Grad abwechseln.

Sofern die Spindeleinheit in einer anderen als der stabilen oder instabilen Gleichgewichtspositionen ausgelenkt ist, zwingt das Rastmoment die Spindeleinheit in die nächstgelegenen stabilen Gleichgewichtspositionen.

Jede Antriebseinheit mit Permanentmagneten (Magnetmotor) erzeugt ein Rastmoment. Insbesondere bei bürstenlose Antriebseinheiten werden Permanentmagnete mit einer hohen Magnetkraft verwendet, um ein größeres Rastmoment zu erzeugen.

Die Unteransprüche geben weitere zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine an.

Es kann zweckmäßig sein, dass die Antriebseinheit, insbesondere die Spindeleinheit, in einem Ruhezustand in einer gegenüber der Sperreinheit ausgerichteten Position angeordnet ist. Unter einem Ruhezustand soll insbesondere eine Gleichgewichtsposition der Antriebseinheit, insbesondere der Spindeleinheit gegenüber einem Antriebsstator, verstanden werden. Dadurch kann der Ruhezustand der Antriebseinheit bzw. der Spindeleinheit auf die Sperreinheit ausgerichtet werden, um die Spindeleinheit für die Sperreinheit optimal positionieren und entsprechend einfach einen Sperrzustand erreichen zu können.

Es kann ferner zweckmäßig sein, dass die Antriebseinheit, insbesondere die Spindeleinheit, in einer Vielzahl von Ruhezuständen in einer gegenüber der Sperreinheit ausgerichteten Position angeordnet ist, wobei mehr als 30 %, insbesondere mehr als 40 %, vorzugsweise mehr als 45 %, bevorzugt mehr als 50 %, der Ruhezustände der Antriebseinheit, insbesondere der Spindeleinheit, in einer gegenüber der Sperreinheit ausgerichteten Position angeordnet sind. Es kann zudem zweckmäßig sein, dass die Antriebseinheit, insbesondere die Spindeleinheit, in einer Vielzahl von Ruhezuständen in einer gegenüber der Sperreinheit auszurichtenden Position angeordnet ist, wobei mehr als 30 %, insbesondere mehr als 40 %, vorzugsweise mehr als 45 %, bevorzugt mehr als 50 %, der Ruhezustände der Antriebseinheit, insbesondere der Spindeleinheit, in einer gegenüber der Sperreinheit auszurichtenden Position angeordnet sind.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, dass die Antriebseinheit, insbesondere die Spindeleinheit, 12 Ruhezustände aufweist. Insbesondere ist die Antriebseinheit, insbesondere die Spindeleinheit, bei 6 von 12 Ruhezuständen in einer ausgerichteten Position angeordnet. Vorzugsweise ist die Antriebseinheit, insbesondere die Spindeleinheit, bei 6 von 12 Ruhezuständen in einer auszurichtenden Position angeordnet.

Es kann weiter zweckmäßig sein, dass die Antriebseinheit, insbesondere die Spindeleinheit oder ein Antriebsstator, einen Permanentmagnet aufweist. Insbesondere ist ein Permanentmagnet ein Körper, welcher ein magnetisches Feld in seiner Umgebung erzeugt und über eine lange Zeit beibehält. Vorzugsweise ist der Permanentmagnet aus einem Material, wie beispielsweise Eisen, Cobalt, Nickel, bestimmten Ferriten oder einer Legierung oder einer Kombination davon gebildet. Der Permanentmagnet kann ein, insbesondere dauerhaftes, Magnetfeld beibehalten, ohne elektrische Leistung aufwenden zu müssen. Der Permanentmagnet kann auf seiner Oberfläche einen oder mehrere Nord- und Südpole aufweisen. Es versteht sich, dass ein Fachmann die für den Zweck der vorliegenden Erfindung verwendeten Permanentmagneten auswählt.

Dadurch kann sichergestellt werden, dass sich die Spindeleinheit gegenüber der Sperreinheit in einer vorgegebenen Position ausgerichtet.

Ferner kann es zweckmäßig sein, dass die Antriebseinheit, insbesondere der Antriebsstator oder die Spindeleinheit, ein Blechpaket mit einer Wicklungsnut aufweist, wobei sich die Wicklungsnut parallel und/oder geradlinig zur Antriebsachse erstreckt. Der Antriebsstator und/oder die Spindeleinheit kann eine Einzahl oder eine Vielzahl von Wicklungsnuten aufweisen. Die Wicklungsnuten können zur Aufnahme eines elektrischen Leiters wie beispielsweise einem, insbesondere isolierten, Draht oder einer Litze, zur Bildung einer Spule ausgebildet sein. Es versteht sich, dass die Wicklungsnuten zur Bildung einer Einzahl oder einer Mehrzahl von Polschuhen vorgesehen sein können. Der Polschuh weist eine hohe Permeabilität auf. Der Polschuh kann dazu vorgesehen sein, magnetische Feldlinien mittels eines Permanentmagneten oder einer Wicklung in einer definierten Form heraustreten zu lassen und zu verteilen. Dadurch kann eine magnetische Erregerfeld durch einen Polschuh kreissegmentförmig auf den Antriebsrotor verteilt werden.

Es kann zweckmäßig sein, dass die Antriebseinheit, insbesondere der Antriebsstator oder die Spindeleinheit, 4, 6, 8, 10, 12 oder 18 Wicklungsnuten aufweist.

Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, dass die Spindeleinheit einen Flachbereich zu einer Begrenzung einer Bewegung der Spindeleinheit in einem Sperrzustand der Sperreinheit aufweist. Insbesondere ist eine Anzahl der Flachbereiche kleiner wie eine Anzahl der Antriebseinheit.

Ferner kann es zweckmäßig sein, dass der Flachbereich eine ebene Fläche aufweist. Die ebene Fläche kann in Umfangsrichtung um die Antriebsachse durch eine erste Begrenzungskante und durch eine zweite Begrenzungskante begrenzt sein.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Spindeleinheit einen Flachbereich zu einer Begrenzung einer Bewegung der Spindeleinheit in einem Sperrzustand der Sperreinheit aufweist. Insbesondere weist der Flachbereich eine ebene Fläche auf. Die Fläche kann, insbesondere in radialer Richtung zu der Antriebsachse, durch einen inneren Begrenzungskreis um die Antriebsachse begrenzt sein. Die Fläche kann, insbesondere in radialer Richtung zu der Antriebsachse, durch einen äußeren Begrenzungskreis um eine Antriebsachse begrenzt sein. Die Fläche kann in Umfangsrichtung um die Antriebsachse durch eine erste Radialebene und durch eine zweite Radialebene begrenzt sein. Die erste Radialebene kann zu der zweiten Radialebene einen Winkel von mehr als 35°, insbesondere mehr als 40°, vorzugsweise mehr als 50°, bevorzugt mehr als 60°, besonders bevorzugt mehr als 80°, und/oder weniger als 150°, insbesondere weniger als 110°, vorzugsweise weniger als 90°, bevorzugt weniger als 70°, besonders bevorzugt weniger als 50°, aufweisen.

Der Flachbereich kann an der Spindeleinheit, insbesondere an einem Abtriebswellenelement, ausgebildet sein.

Es wird vorgeschlagen, dass der Flachbereich zwei, vier, sechs oder acht ebene Flächen aufweist. Die ebenen Flächen können nebeneinander angeordnet sein. Jeweils zwei zueinander benachbarte Flächen können in Umfangsrichtung durch eine gemeinsame Begrenzungskante begrenzt sein. Die ebenen Flächen können eine Vierkant-, Sechskant- oder eine Achtkantaufnahme bilden.

Eine Anzahl der Flachbereiche kann kleiner als eine Anzahl von Wicklungsnuten im Antriebsstator sein. Idealerweise kann die Spindeleinheit eine Anzahl von Flachbereichen aufweisen, welche einer Anzahl von Wicklungsnuten entspricht. Rastmomente abhängig von Anzahl der Nuten am Stator.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass der Flachbereich, insbesondere eine ebene Fläche des Flachbereichs, in einem Ruhezustand der Antriebseinheit, insbesondere der Spindeleinheit, im Wesentlichen parallel zu einer Bewegungsachse der Sperreinheit ausgerichtet ist. In einer ausgerichteten Position ist der Flachbereich, insbesondere eine ebene Fläche des Flachbereichs, parallel zu einer/der Bewegungsachse der Sperreinheit angeordnet.

Es kann zweckmäßig sein, dass die Sperreinheit ein Sperrelement aufweist, welches gegenüber der Spindeleinheit in einer Richtung quer, insbesondere senkrecht, zu der Spindeleinheit beweglich gelagert ist. Eine Bewegungsachse des Sperrelements kann eine Antriebsachse schneiden und insbesondere senkrecht zu dieser Achse angeordnet sein.

Es kann zweckmäßig sein, dass die Sperreinheit ein Sperrelement mit einem ersten Sperrbereich und mit einem gegenüber dem ersten Sperrbereich angewinkelten zweiten Sperrbereich aufweist. Ferner kann es zweckmäßig sein, dass der erste Sperrbereich eine, insbesondere geradlinig ausgebildete, erste Sperrkante und der zweite Sperrbereich eine, insbesondere geradlinig ausgebildete, zweite Sperrkante aufweist, wobei die erste Sperrkante gegenüber der zweiten Sperrkante angewinkelt ist.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, dass das Sperrelement gegenüber der Spindeleinheit entlang einer Bewegungsachse, welche quer, insbesondere senkrecht, zu der Antriebsachse angeordnet ist, beweglich gelagert ist.

Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, dass ein Schnitt quer, insbesondere senkrecht, zu der Bewegungsachse das Sperrelement, insbesondere den ersten Sperrbereich schneidet.

Es wird vorgeschlagen, dass die Spindeleinheit einen Flachbereich zu einer Begrenzung einer Bewegung der Spindeleinheit in einem Sperrzustand der Sperreinheit aufweist.

Ferner kann es zweckmäßig sein, dass der Flachbereich eine ebene Fläche aufweist, welche in Umfangsrichtung um die Antriebsachse von einer ersten Begrenzungskante und von einer zweiten Begrenzungskante begrenzt ist, wobei die erste Begrenzungskante in einem Sperrzustand an dem ersten Sperrbereich anliegt und/oder die zweite Begrenzungskante in einem Sperrzustand an dem zweiten Sperrbereich anliegt.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass der Flachbereich eine ebene Fläche aufweist, welche durch einen inneren Begrenzungskreis und einen äußeren Begrenzungskreis um eine Antriebsachse begrenzt ist, wobei das Sperrelement, insbesondere der erste Sperrbereich, in einem Entsperrzustand, insbesondere entlang einer Bewegungsachse (BA) betrachtet, auf Höhe zwischen dem inneren Begrenzungskreis und dem äußeren Begrenzungskreis angeordnet ist. Ein Schnitt quer, insbesondere senkrecht, zu der Bewegungsachse kann in einem Entsperrzustand den ersten Sperrbereich und den Flachbereich, insbesondere zwei ebene Flächen des Flachbereichs, der Spindeleinheit schneiden. Es kann zweckmäßig sein, dass der äußere Begrenzungskreis einen Außendurchmesser gegenüber einer maximalen Bewegung des Sperrelements entlang der Bewegungsachse von größer als 1 , insbesondere größer als 1 ,2, vorzugsweise größer als 1 ,4, bevorzugt größer als 1 ,6, besonders bevorzugt von größer als 1 ,8, und/oder von kleiner als 2,2, insbesondere kleiner als 2,0, vorzugsweise kleiner als 1 ,8, bevorzugt kleiner als 1 ,6, aufweist.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, dass der Flachbereich eine ebene Fläche aufweist, welche in einem Sperrzustand durch die Sperreinheit in Umfangsrichtung um die Antriebsachse zu weniger als 60%, insbesondere weniger als 50%, bevorzugt weniger als 40%, besonders bevorzugt weniger als 30%, überlappt wird. Dadurch kann eine besonders kompakte Sperreinheit erreicht werden, indem die Spindeleinheit bzw. der Flachbereich lediglich in einem für die Sicherstellung des Sperrzustands erforderlichen Überlappung beweglich gelagert ist, sodass auf eine große Verschiebebewegung verzichtet werden kann.

Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, dass die Spindeleinheit in einem Sperrzustand in einem Winkelbereich von insbesondere mehr als 5°, vorzugsweise mehr als 10°, bevorzugt mehr als 15°, besonders bevorzugt mehr als 20°, und/oder insbesondere weniger als 50°, vorzugsweise weniger als 45°, bevorzugt weniger als 40°, besonders bevorzugt weniger als 35°, drehbbeweglich gelagert ist. Dadurch kann eine besonders kompakte Sperreinheit erreicht werden.

Es wird vorgeschlagen, dass die Sperreinheit ein weiteres Sperrelement mit einem ersten Sperrbereich und einem gegenüber dem zweiten Sperrbereich angewinkelten zweiten Sperrbereich aufweist.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass das Sperrelement und das weitere Sperrelement an zwei einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet ist.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Sperreinheit in einem Antriebszustand der Spindeleinheit derart gegenüber der Spindeleinheit, insbesondere einer Drehrichtung der Spindeleinheit, angeordnet ist, dass eine Überführung der Sperreinheit von einem Entsperrzustand in einen Sperrzustand verhindert und/oder eine Beschädigung vermindet wird.

Insbesondere bei einer in einem Antriebszustand vorliegenden Antriebseinheit kann beispielsweise aufgrund von einer fehlerhaften Bedienung (Missuse) der Handwerkzeugmaschine vorkommen, dass die Sperreinheit betätigt wird. Aufgrund des Antriebszustands der Antriebseinheit kann dabei die Spindeleinheit, insbesondere der Flachbereich, gegen die Sperreinheit, insbesondere ein Sperrelement stoßen. In Abhängigkeit einer Drehrichtung der Spindeleinheit kann dabei entweder ein Rückstoß in Form eines Rückimpulses entgegen der Bewegungsachse der Sperreinheit auf die Sperreinheit ausgeübt werden oder ein Stoß bzw. Impuls im Wesentlichen quer, insbesondere senkrecht, zur Bewegungsachse der Sperreinheit. Im ersten Fall wird die Sperreinheit lediglich "zurückgeworfen“ und es kommt bei anhaltender Betätigung der Sperreinheit zu einem Rattern. Dabei wird die Sperreinheit aufgrund der Kraftwirkung entgegen der Bewegungsachse lediglich in den Entsperrzustand zurückgeführt. Im letzteren Fall hingegen kann sich die Spindeleinheit aufgrund der Kraftwirkung in die Sperreinheit „hineinfressen“ und diese entsprechend beschädigen. Dadurch kann sich die Sperrfunktion der Sperreinheit verschlechtern.

Es kann zweckmäßig sein, dass die Sperreinheit ein Rückführelement zur Rückführung der Sperreinheit, insbesondere in einem Antriebszustand der Spindeleinheit, aufweist. Es kann zweckmäßig sein, dass das Rückführelement derart an der Sperreinheit angeordnet ist, dass eine Überführung der Sperreinheit von einem Entsperrzustand in einen Sperrzustand während einem Betriebszustand der Spindeleinheit verhindert wird. Es kann zweckmäßig sein, dass sich das Rückführelement quer, insbesondere senkrecht, zu einer Bewegungsachse der Spindeleinheit erstreckt. Insbesondere ist das Rückführelement als ein Anschlag ausgebildet. Dadurch kann sichergestellt werden, dass ein Drehmoment der Spindeleinheit zu einer Bewegung des Rückführelements entgegen der Bewegungsachse führt. Es kann zweckmäßig sein, dass die Sperreinheit ein erstes Sperrelement aufweist. Es kann zweckmäßig sein, dass die Sperreinheit ein zweites Sperrelement aufweist. Vorzugsweise ist das erste Sperrelement gegenüber dem zweiten Sperrelement angeordnet. Vorzugsweise ist das Rückführelement an dem ersten Sperrelement angeordnet. Insbesondere begrenzt das Rückführelement das erste Sperrelement, insbesondere entlang einer Bewegungsachse der Sperreinheit. Vorzugsweise sind das Rückführelement und das erste Sperrelement einstückig ausgebildet. Hierdurch kann eine besonders kompakte Ausgestaltung erreicht werden.

Es kann zweckmäßig sein, dass das erste Sperrelement und das zweite Sperrelement gegenüber der Spindeleinheit, insbesondere entlang der Bewegungsachse, unterschiedlich beabstandet sind. Es kann zweckmäßig sein, dass das erste Sperrelement zu der Spindeleinheit in einem Entsperrzustand einen ersten Abstand aufweist. Es kann zweckmäßig sein, dass das zweite Sperrelement zu der Spindeleinheit, insbesondere zu einer Achse, einen zweiten Abstand aufweist. Es kann zweckmäßig sein, dass der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist. Es kann zweckmäßig sein, dass das zweite Sperrelement gegenüber einem ersten Sperrelement entlang einer Bewegungsachse der Sperreinheit zurückversetzt ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass eine Drehbewegung der Spindeleinheit gegen das Rückführelement anschlägt.

Vorliegend ist eine Drehbewegung der Antriebseinheit lediglich in eine Drehrichtung vorgesehen.

Es kann zweckmäßig sein, dass eine Bewegung der Spindeleinheit in einem Sperrzustand in der Bewegungsrichtung, insbesondere in der Drehrichtung, durch einen ersten Sperrbereich begrenzt ist. Es kann zweckmäßig sein, dass eine Bewegung der Spindeleinheit in einem Sperrzustand entgegen der Bewegungsrichtung, insbesondere entgegen der Drehrichtung, durch einen zweiten Sperrbereich begrenzt ist. Insbesondere ist der erste Sperrbereich gegenüber dem zweiten Sperrbereich angewinkelt. Vorzugsweise ist der erste Sperrbereich im Wesentlichen zwischen dem Rückführelement und dem zweiten Sperrbereich angeordnet. Dadurch können auf besonders kompakte und zuverlässige Weise einerseits eine Trennung der Funktionen und andererseits eine sichere Sperrfunktion der Sperreinheit erreicht werden.

Es kann zweckmäßig sein, dass die Spindeleinheit, insbesondere eine Achse der Spindeleinheit, in einem Sperrzustand zwischen dem ersten Sperrelement, insbesondere einem ersten Sperrbereich des ersten Sperrelements, und dem zweiten Sperrelement, insbesondere einem ersten Sperrbereich des zweiten Sperrelements, angeordnet ist.

Es kann zweckmäßig sein, dass der erste Sperrbereich des ersten Sperrelements, insbesondere entlang einer Bewegungsachse der Sperreinheit, gegenüber dem ersten Sperrbereich des zweiten Sperrelements beabstandet ist. Insbesondere ist der erste Sperrbereich des ersten Sperrelements parallel zu dem ersten Sperrbereich des zweiten Sperrelements angeordnet.

Es kann zweckmäßig sein, dass die Spindeleinheit einen Flachbereich mit einer Vielzahl von Flächen aufweist, wobei die Sperrelemente in einem Sperrzustand, insbesondere entlang der Bewegungsachse betrachtet, im Wesentlichen zwischen einer ersten Fläche und einer der ersten Fläche abgewandten weiteren Fläche, insbesondere einer maximalen Erstreckung dieser Flächen, angeordnet sind. Die erste Fläche und die weitere Fläche können an voneinander abgewandten Seiten der Spindeleinheit angeordnet sein. Insbesondere ist die erste Fläche parallel zu der weiteren Fläche angeordnet und/oder beabstandet angeordnet. Dadurch kann eine besonders kompakte Ausgestaltung der Sperreinheit erreicht werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Hierbei zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer weiteren

Handwerkzeugmaschine,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eine Spindeleinheit,

Fig. 4 eine Schnittansicht durch die Spindeleinheit aus Fig. 3 und

Fig. 5 bis 9 jeweils eine Schnittansicht durch die Handwerkzeugmaschine,

Fig. 10 zwei exemplarische Schnittansichten durch die Sperreinheit,

Fig. 11 zwei weitere Schnittansichten durch die Sperreinheit,

Fig. 12 weitere Schnittansichten durch die Sperreinheit.

In den folgenden Figuren sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 und Fig. 2 ist eine Handwerkzeugmaschine 11 zur manuellen bzw. händischen Bearbeitung eines Werkstücks gezeigt. Die Handwerkzeugmaschine 11 ist handgehalten und/oder handgeführt als ein Elektrohobel (Fig. 2) oder ein Elektroschleifer (Fig. 1) ausgebildet. Es versteht sich, dass auch andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Handwerkzeugmaschine 11 n in Betracht kommen. Die Handwerkzeugmaschine 11 weist eine Antriebseinheit 13 zu einem mittelbaren oder unmittelbaren Antrieb einer, insbesondere bolzenförmigen und/oder scheibenförmigen, Zubehörvorrichtung (nicht gezeigt), vorzugsweise einem Bohr- oder Fräswerkzeug, auf. Die Antriebseinheit 13 weist eine sich um eine Antriebsachse A beweglich gelagerte Spindeleinheit 15 auf, welche ein als Motorwelle ausgebildetes Antriebswellenelement 17 und ein als Werkzeugaufnahme 21 ausgebildetes Abtriebswellenelement 19 auf. Das Antriebswellenelement 17 ist drehfest und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Abtriebswellenelement 19 verbunden und koaxial zu diesem angeordnet. Die Handwerkzeugmaschine 11 weist eine Steuer- oder Regeleinheit zur Steuerung oder Regelung der Antriebseinheit 13 auf. Die Handwerkzeugmaschine 11 weist eine Werkzeugaufnahme 21 zur Aufnahme einer Zubehörvorrichtung auf, welche drehbar um eine Abtriebsachse gelagert ist. Die Werkzeugaufnahme 21 ist mittels der Antriebseinheit 13 antreibbar ausgebildet, um die Zubehörvorrichtung zu betreiben. Die Handwerkzeugmaschine 11 kann eine (nicht gezeigt oder nicht vorhanden) Getriebeeinheit zu einer Übertragung einer Bewegung der Antriebseinheit 13 auf die Werkzeugaufnahme 21. Zum Betreiben der Handwerkzeugmaschine 11 ist ein Betätigungselement 23 vorgesehen, welches betätigbar, insbesondere derart betätigbar, ist, um die Handwerkzeugmaschine 11 , insbesondere die Antriebseinheit 13 in einen Betriebszustand zu versetzten. In einem Betätigungszustand wird die Antriebseinheit 13 in einen Betriebszustand versetzt, um die Zubehörvorrichtung anzutreiben.

Die Handwerkzeugmaschine 11 weist eine Sperreinheit 27 zu einem Sperren einer um eine Antriebsachse A drehbar gelagerten Spindeleinheit 15 auf. Die Sperreinheit 27 sperrt eine Bewegung der Spindeleinheit 15 mittels einer formschlüssigen und Verbindung der Sperreinheit 27 mit der Spindeleinheit 15. Die Sperreinheit 27 begrenzt eine Drehbewegung der Spindeleinheit 15 in einem Sperrzustand. Die Sperreinheit 27 umgibt die Antriebseinheit 13 in einem Sperrzustand in Umfangsrichtung U um die Antriebsachse A vollständig.

Die Spindeleinheit 15 ist gegenüber der Sperreinheit 27 ausrichtbar bzw. vorzentrierbar. Die Spindeleinheit 15 ist gegenüber der Sperreinheit 27 mittels einer magnetischen und/oder einer mechanischen Kraft, ausrichtbar bzw. vorzentrierbar. Die Spindeleinheit 15 ist gegenüber der Sperreinheit 27 derart ausgerichtet bzw. vorzentriert, dass die Spindeleinheit 15 mittels der Sperreinheit 27 unter Vermeidung einer weiteren Ausrichtung der Spindeleinheit 15 von einem Entsperrzustand in einen Sperrzustand, versetzbar ist.

Die Spindeleinheit 15 ist in einem Ruhezustand in einer gegenüber der Sperreinheit 27 ausgerichteten Position angeordnet.

Die Spindeleinheit 15 ist in einer Vielzahl von Ruhezuständen in einer gegenüber der Sperreinheit 27 ausgerichteten Position angeordnet, wobei 50 % der Ruhezustände der Spindeleinheit 15 in einer gegenüber der Sperreinheit 27 ausgerichteten Position angeordnet sind (Fig. 6 bis 7).

Die Spindeleinheit 15 ist in einer Vielzahl von Ruhezuständen in einer gegenüber der Sperreinheit 27 auszurichtenden Position angeordnet, wobei 50 % der Ruhezustände der Spindeleinheit 15 in einer gegenüber der Sperreinheit 27 auszurichtenden Position angeordnet sind (Fig. 5). Die Spindeleinheit 15 weist 12 Ruhezustände auf. Die Spindeleinheit 15 ist bei 6 von 12 Ruhezuständen in einer ausgerichteten Position und bei 6 von 12 Ruhezuständen in einer auszurichtenden Position angeordnet.

Die Spindeleinheit 15 weist einen Permanentmagnet 101 auf. Der Permanentmagnet 101 behält ein dauerhaftes Magnetfeld bei. Es versteht sich, dass ein Fachmann die für den Zweck der vorliegenden Erfindung verwendeten Permanentmagneten auswählt.

Der Antriebsstator oder die Spindeleinheit 15 weist ein Blechpaket mit einer Vielzahl von Wicklungsnuten 103 auf, wobei sich die, insbesondere jede, Wicklungsnut parallel und geradlinig zur Antriebsachse A erstreckt. Die Wicklungsnuten 103 sind zur Aufnahme eines einem Fachmann bekannten elektrischen Leiters wie in Form eines isolierten Drahts zur Bildung einer Spule ausgebildet.

Der Antriebsstator oder die Spindeleinheit 15 weisen 4, 6, 8, 10, 12 oder 18 Wicklungsnuten 103 auf.

Die Spindeleinheit 15 weist einen Flachbereich 31 zu einer Begrenzung einer Bewegung der Spindeleinheit 15 in einem Sperrzustand der Sperreinheit 27 auf.

Der Flachbereich 31 weist eine ebene Fläche 35 auf, welche in Umfangsrichtung U um die Antriebsachse A durch eine erste Begrenzungskante 87 und durch eine zweite Begrenzungskante 89 begrenzt ist.

Der Flachbereich 31 weist eine ebene Fläche 35 auf, welche in radialer Richtung zu der Antriebsachse A durch einen inneren Begrenzungskreis 91 und einen äußeren Begrenzungskreis 93 um eine Antriebsachse A begrenzt ist. Die Fläche 35 ist in Umfangsrichtung U um die Antriebsachse A durch eine erste Radialebene RE1 und durch eine zweite Radialebene RE2 begrenzt. Die erste Radialebene RE1 weist zu der zweiten Radialebene RE2 einen Winkel von 60° auf. Der Flachbereich 31 ist an der Spindeleinheit 15 bzw. der Abtriebswellenelement 19 ausgebildet.

Der Flachbereich 31 weist 2, 4, 6 oder 8 ebene Flächen 35 auf, welche nebeneinander angeordnet sind. Jeweils zwei zueinander benachbarte Flächen 35 sind in Umfangsrichtung U durch eine gemeinsame Begrenzungskante begrenzt. Die ebenen Flächen 35 bilden eine Sechskantaufnahme.

Eine Anzahl der Flachbereiche 31 ist kleiner als eine Anzahl von Wicklungsnuten 103 im Antriebsstator.

Jeweils zwei ebene Flächen 35 des Flachbereichs 31 sind in einem Ruhezustand der Spindeleinheit 15 im Wesentlichen parallel zu einer Bewegungsachse BA der Sperreinheit 27 ausgerichtet. In einer ausgerichteten Position sind zwei ebene Fläche 35 des Flachbereich 31s parallel zu einer/der Bewegungsachse BA der Sperreinheit 27 angeordnet. In einer nicht ausgerichteten Position ist jede ebene Fläche 35 des Flachbereich 31s gegenüber der Bewegungsachse BA der Sperreinheit 27 angewinkelt.

Die Sperreinheit 27 weist ein Sperrelement 45 auf, welches gegenüber der Spindeleinheit 15 in einer Richtung senkrecht zu der Spindeleinheit 15 beweglich gelagert ist. Die Bewegungsachse BA des Sperrelements 45 schneidet eine Antriebsachse A und ist senkrecht zu dieser Antriebsachse A angeordnet.

Die Sperreinheit 27 weist ein Sperrelement 45 mit einem ersten Sperrbereich 47 und mit einem gegenüber dem ersten Sperrbereich 47 angewinkelten zweiten Sperrbereich 49 auf.

Der erste Sperrbereich 47 weist eine geradlinig ausgebildete erste Sperrkante 47a und der zweite Sperrbereich 49 eine geradlinig ausgebildete zweite Sperrkante 49a auf. Die erste Sperrkante 47a ist gegenüber der zweiten Sperrkante 49a angewinkelt. Das Sperrelement 45 ist gegenüber der Spindeleinheit 15 entlang einer Bewegungsachse BA, welche senkrecht zu der Antriebsachse A angeordnet ist, beweglich gelagert.

Ein Schnitt senkrecht zu der Bewegungsachse BA schneidet das Sperrelement 45, insbesondere den ersten Sperrbereich 47, und den Flachbereich in einem Entsperrzustand in jeder Drehstellung der Spindeleinheit 15.

Die Spindeleinheit 15 weist einen Flachbereich 31 zu einer Begrenzung einer Bewegung der Spindeleinheit 15 in einem Sperrzustand der Sperreinheit 27 auf.

Der Flachbereich 31 weist eine ebene Fläche 35 auf, welche in Umfangsrichtung U um die Antriebsachse A durch eine ersten Begrenzungskante 61 und durch eine zweite Begrenzungskante 63 begrenzt ist. Die erste Begrenzungskante 61 liegt in einem Sperrzustand an dem ersten Sperrbereich 47 an (Fig. 8) und die zweite Begrenzungskante 63 liegt in einem Sperrzustand an dem zweiten Sperrbereich 49 an (Fig. 9).

Der Flachbereich 31 weist eine ebene Fläche 35 auf, welche durch einen inneren Begrenzungskreis 91 und einen äußeren Begrenzungskreis 93 um eine Antriebsachse A begrenzt ist. Der erste Sperrbereich 47 ist in einem Entsperrzustand entlang einer Bewegungsachse (BA) betrachtet auf Höhe zwischen dem inneren Begrenzungskreis 91 und dem äußeren Begrenzungskreis 93 angeordnet. Ein Schnitt (S) quer, insbesondere senkrecht, zu der Bewegungsachse kann in einem Entsperrzustand den ersten Sperrbereich und den Flachbereich, insbesondere zwei ebene Flächen des Flachbereichs, der Spindeleinheit schneiden.

Der äußere Begrenzungskreis 93 weist einen Außendurchmesser gegenüber einer maximalen Bewegung des Sperrelements 45 entlang der Bewegungsachse BA von ca. 1 ,8 auf.

Der Flachbereich 31 weist in einem Sperrzustand eine ebene Fläche 35 auf, welche durch die Sperreinheit 27 in Umfangsrichtung U um die Antriebsachse A zu weniger als 40 % überlappt. Die Spindeleinheit 15 ist in einem Sperrzustand in einem Winkelbereich von etwa 35° drehbbeweglich gelagert.

Die Sperreinheit 27 weist ein weiteres Sperrelement 71 mit einem ersten Sperrbereich und einem gegenüber dem zweiten Sperrbereich angewinkelten zweiten Sperrbereich auf. Das Sperrelement 45 und das weitere Sperrelement 71 sind an zwei einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet. Vorzugsweise ist das erste Sperrelement gegenüber dem weiteren bzw. zweiten Sperrelement angeordnet.

Die Sperreinheit ist in einem Antriebszustand der Spindeleinheit derart gegenüber einer Drehrichtung der Spindeleinheit angeordnet ist, dass eine Überführung der Sperreinheit von einem Entsperrzustand in einen Sperrzustand verhindert und eine Beschädigung vermindet wird. Die Sperreinheit weist ein Rückführelement 81 zur Rückführung der Sperreinheit in einem Antriebszustand der Spindeleinheit auf. Das Rückführelement 81 ist derart an der Sperreinheit angeordnet, dass eine Überführung der Sperreinheit von einem Entsperrzustand in einen Sperrzustand während einem Betriebszustand der Spindeleinheit verhindert wird. Das Rückführelement 81 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsachse der Spindeleinheit. Das Rückführelement 81 ist als ein Anschlag ausgebildet. Das Rückführelement 81 ist an dem ersten Sperrelement angeordnet und begrenzt das erste Sperrelement entlang einer Bewegungsachse BA der Sperreinheit. Das Rückführelement 81 und das erste Sperrelement sind einstückig ausgebildet.

Insbesondere wenn die Antriebseinheit beispielsweise aufgrund von einer fehlerhaften Bedienung (Missuse) der Handwerkzeugmaschine bei drehender Antriebseinheit die Sperreinheit betätigt wird, kann aufgrund des Antriebszustands der Antriebseinheit die Spindeleinheit, insbesondere der Flachbereich, gegen die Sperreinheit, insbesondere ein Sperrelement stoßen. In Abhängigkeit einer Drehrichtung der Spindeleinheit kann dabei entweder ein Rückstoß in Form eines Rückimpulses entgegen der Bewegungsachse der Sperreinheit auf die Sperreinheit ausgeübt werden oder ein Stoß bzw. Impuls im Wesentlichen quer, insbesondere senkrecht, zur Bewegungsachse der Sperreinheit Im ersten Fall wird die Sperreinheit lediglich "zurückgeworfen“ und es kommt bei anhaltender Betätigung der Sperreinheit zu einem Rattern (Fig. 10a). Dabei wird die Sperreinheit aufgrund der Kraftwirkung entgegen der Bewegungsachse lediglich in den Entsperrzustand zurückgeführt. Im letzteren Fall hingegen kann sich die Spindeleinheit aufgrund der Kraftwirkung in die Sperreinheit „hineinfressen“ und diese entsprechend beschädigen (Fig. 10b). Demnach ist auf einen richtigen Einbau der Sperreinheit gegenüber der Spindeleinheit zu achten. Insbesondere soll unter Verwendung von Poka Yoke verhindert werden, dass ein fehlerhafter Einbau verhindert wird, sodass die Sperreinheit eine asymmetische ausgebildetes Zungenelement aufweist, welches verhindern soll, dass ein fehlerhafter Einbau erfolgt. Das Zungenelement ist mit dem c-förmigen Betätigungselement koppelbar, welches das Zungenelement nur dann aufnimmt, wenn es richtig in der richtigen Positionen ist (Fig. 11).

Das erste Sperrelement und das zweite Sperrelement sind gegenüber der Spindeleinheit entlang der Bewegungsachse unterschiedlich beabstandet. Das erste Sperrelement weist zu der Spindeleinheit in einem Entsperrzustand einen ersten Abstand auf und das zweite Sperrelement weist zu der Spindeleinheit zu einer Achse einen zweiten Abstand auf, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist. Dabei ist das zweite Sperrelement gegenüber einem ersten Sperrelement entlang einer Bewegungsachse der Sperreinheit zurückversetzt.

Vorliegend ist eine Drehbewegung der Antriebseinheit lediglich in eine Drehrichtung D vorgesehen.

Eine Bewegung der Spindeleinheit in einem Sperrzustand in der Drehrichtung D ist durch einen ersten Sperrbereich begrenzt. Eine Bewegung der Spindeleinheit in einem Sperrzustand entgegen der Drehrichtung D ist durch einen zweiten Sperrbereich begrenzt. Der erste Sperrbereich des ersten Sperrelements ist gegenüber dem zweiten Sperrbereich angewinkelt. Der erste Sperrbereich ist im Wesentlichen zwischen dem Rückführelement 81 und dem zweiten Sperrbereich angeordnet. Eine Achse A der Spindeleinheit 13 ist in einem Sperrzustand zwischen dem ersten Sperrbereich des ersten Sperrelements 47 und dem ersten Sperrbereich des zweiten Sperrelements 75 angeordnet.

Der erste Sperrbereich 47 des ersten Sperrelements 45 ist entlang einer Bewegungsachse BA der Sperreinheit 27 gegenüber dem ersten Sperrbereich 75 des zweiten Sperrelements 71 beabstandet. Der erste Sperrbereich 47 des ersten Sperrelements 45 ist parallel zu dem ersten Sperrbereich 75 des zweiten Sperrelements 71 angeordnet.

Die Spindeleinheit einen Flachbereich mit einer Vielzahl von Flächen aufweist, wobei die Sperrelemente in einem Sperrzustand, insbesondere entlang der Bewegungsachse BA betrachtet, im Wesentlichen zwischen einer ersten Fläche und einer der ersten Fläche abgewandten weiteren Fläche, insbesondere einer maximalen Erstreckung dieser Flächen, angeordnet sind. Die erste Fläche und die weitere Fläche können an voneinander abgewandten Seiten der Spindeleinheit angeordnet sein. Insbesondere ist die erste Fläche parallel zu der weiteren Fläche angeordnet und/oder beabstandet angeordnet. Dadurch kann eine besonders kompakte Ausgestaltung der Sperreinheit erreicht werden.

Fig. 12 zeigt einen Schnitt durch die Spindeleinheit. In dem Schnitt sind die Zahnpole des Antriebsstators und die Permanentmagnete 101 der Spindeleinheit angedeutet. Dabei ist die Ruheposition RP parallel zur Bewegungsachse BA angeordnet.

In Fig. 12a ist ein Schnitt durch die Antriebseinheit gezeigt. Die Anordnung des Antriebsstators gegenüber der Spindeleinheit entspricht der Anordnung aus Fig. 12.

In Fig. 12b und 12c sind die Ruheposition RP gegenüber der Bewegungsachse BA um +30 Grad und um -30 Grad verschwenkt.