(57)【要約】【解決手段】  鋸刃またはミーリングカッターとして形成された回転可能な工具１を有する、電動工具１０、２０、３０であって、この電動工具が、機械的な量３の検出のためのセンサー装置２を備え、その際、この機械的な量３が、力、加速度、速度、偏位、変形、及び／または、機械的な応力を含み、および、この機械的な量３が、前記工具１から発する力に依存し、並びに、前記電動工具が、前記センサー装置２と情報伝達的に連結された制御装置４を備え、この制御装置が、検出された前記機械的な量３に基づいて、キックバック−現象を認識するように形成されており、この制御装置４が、機能特定情報に基づいて、選択的に、第１の認識機能、または、この第１の認識機能と異なる第２の認識機能を特定するように、および、測定された前記機械的な量に基づいての、前記キックバック−現象の認識を、特定された前記認識機能の使用のもとで実施するように形成されている。
2020529928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋸刃またはミーリングカッターとして形成された回転可能な工具（１）を有する、電動工具（１０、２０、３０）であって、この電動工具が、
機械的な量（３）の検出のためのセンサー装置（２）を備え、
その際、この機械的な量（３）が、力、加速度、速度、偏位、変形、及び／または、機械的な応力を含み、および、この機械的な量（３）が、前記工具（１）から発する力に依存し、
並びに、前記電動工具が、
前記センサー装置（２）と情報伝達的に連結された制御装置（４）を備え、
この制御装置が、検出された前記機械的な量（３）に基づいて、キックバック−現象を認識するように形成されており、
この制御装置（４）が、機能特定情報に基づいて、選択的に、第１の認識機能、または、この第１の認識機能と異なる第２の認識機能を特定するように、および、測定された前記機械的な量に基づいての、前記キックバック−現象の認識を、特定された前記認識機能の使用のもとで実施するように形成されている、
ことを特徴とする電動工具（１０；２０；３０）。
【請求項２】
両方の前記認識機能は、これら認識機能の感応性において相違していることを特徴とする請求項１に記載の電動工具（１０；２０；３０）。
【請求項３】
前記第１の認識機能は、第１の閾値との、検出された前記機械的な量（３）の比較を含んでおり、および、
前記第２の認識機能が、この第１の閾値と異なる第２の閾値との、検出された前記機械的な量（３）の比較を含んでいる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電動工具（１０；２０；３０）。
【請求項４】
前記センサー装置（２）は、前記機械的な量（３）として、機械的なベクトル量を検出するように形成されており、および、
前記第１の認識機能が、第１の方向範囲（１４）との、前記機械的なベクトル量の方向の比較を含んでおり、および、前記第２の認識機能が、前記第１の方向範囲（１４）と異なる第２の方向範囲（１５）との、前記機械的なベクトル量の方向の比較を含んでいる、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の電動工具（１０；２０；３０）。
【請求項５】
第１の前記センサー装置（２）は、前記機械的な量（３）として、機械的なベクトル量を検出するように形成されており、および、
前記第１の認識機能が、第１の方向変化−閾値との、機械的なベクトル量の方向変化の、特に角速度及び／または変化角度の、比較を含んでおり、および、
前記第２の認識機能が、前記第１の方向変化−閾値と異なる第２の方向変化−閾値との、前記方向変化の比較を含んでいる、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の電動工具（１０；２０；３０）。
【請求項６】
前記センサー装置（２）は、前記機械的なベクトル量の検出のための測定軸受（２８）を備えていることを特徴とする請求項４または５に記載の電動工具（２０）。
【請求項７】
前記電動工具（１０、２０、３０）は、ユーザー入力装置（５）を備えており、このユーザー入力装置が、使用者による前記機能特定情報の入力のために形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の電動工具（１０；２０；３０）。
【請求項８】
前記電動工具（１０；３０）は、外部の装置（３８）との通信のための通信インターフェース（３５）を備えており、
前記制御装置（４）が、前記機能特定情報を、この通信インターフェース（３５）を介して受信するように形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の電動工具（１０；３０）。
【請求項９】
前記電動工具（１０；３０）は、ユーザー認識装置（３６）を備えており、
前記制御装置（４）が、前記機能特定情報を、このユーザー認識装置（３６）を用いて行われた前記電動工具（１０；３０）の使用者の認識に基づいて提供するように形成されている、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の電動工具（１０；３０）。
【請求項１０】
前記センサー装置（２）は、作動情報及び／または周囲環境情報、特に前記工具（１）の特性、この工具（１）によって加工される加工材料（１１）の特性、温度、及び／または、空気湿度を検出するように形成されており、
前記制御装置（４）が、前記機能特定情報を、この作動情報及び／または周囲環境情報に基づいて提供するように形成されている、
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一つに記載の電動工具（１０；３０）。
【請求項１１】
前記制御装置（４）は、少なくとも１つの認識機能の校正を実施するように形成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載の電動工具（１０；２０；３０）。
【請求項１２】
前記電動工具（１０；２０；３０）は、前記工具（１）の駆動のための駆動装置（７）を備えており、および、
前記工具（１）の駆動を変化するため、特に前記工具（１）を制動するために、前記制御装置（４）が、認識された前記キックバック−現象に対する応答において、この駆動装置（７）を制御するように形成されている、
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一つに記載の電動工具（１０；３０）。
【請求項１３】
前記電動工具（１０；３０）は、位置決め装置（２９）を備えており、この位置決め装置が、
前記工具（１）を、選択的に作動位置または安全保護位置に位置決めするように形成されており、および、
前記制御装置（４）が、認識された前記キックバック−現象に対する応答において、この位置決め装置（２９）を制御するように形成されており、従って、前記工具（１）が、安全保護位置に位置決めされる、
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか一つに記載の電動工具（１０；３０）。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一つによる電動工具（１０）、並びに、外部の装置（３８）、特にサーバー、を備えるシステムであって、
前記電動工具（１０）が、前記外部の装置（３８）に、作動情報及び／または周囲環境情報、及び／または、ユーザー認識情報を伝送するように形成されており、および、
前記外部の装置（３８）が、この作動情報及び／または周囲環境情報、及び／または、このユーザー認識情報に基づいて、前記機能特定情報を提供するように、および、前記電動工具（１０）に伝送するように形成されている、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１５】
鋸刃またはミーリングカッターとして形成された回転可能な工具（１）を有する電動工具（１０、２０、３０）のキックバック−現象の認識のための方法であって、
この方法が、以下のステップ：即ち、
機械的な量（３）の検出のステップ（Ｓ１）であって、その際、この機械的な量（３）が、力、加速度、速度、偏位、変形、及び／または、機械的な応力を含み、且つ、この機械的な量（３）が工具（１）から発する力に依存するステップ（Ｓ１）と、
機能特定情報に基づいての、第１の認識機能とこの第１の認識機能と異なる第２の認識機能とからの、使用されるべき１つの認識機能の特定のステップ（Ｓ２）と、
特定された認識機能の使用のもとでの、検出された機械的な量（３）に基づいてのキックバック−現象の認識のステップ（Ｓ３）と、
を備えていることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋸刃またはミーリングカッターとして形成された回転可能な工具と、
機械的な量の検出のためのセンサー装置とを備え、
その際、この機械的な量が、力、加速度、速度、偏位、変形、及び／または、機械的な応力を含み、および、この機械的な量が、前記鋸刃から発する力に依存し、
並びに、前記電動工具が、
前記センサー装置と情報伝達的に連結された制御装置を備え、
この制御装置が、検出された機械的な量に基づいて、この電動工具のキックバック−現象を認識するように形成されている。
【背景技術】
【０００２】
概念「キックバック」でもって、特に１つの現象が理解され、この現象において、電動工具による加工材料の加工の間じゅう、突然の、および、予期しない力がこの電動工具と加工材料との間で発生し、この力によって、この電動工具または加工材料が、その場合に加速され、且つ、移動の状態に陥らせられる。
テーブル丸鋸において、キックバックは、通常、使用者の方向への加工材料の予期しない加速を誘起する。ハンド丸鋸において、キックバックの際に、工具の予期され得ない移動という事態となる可能性がある。キックバックは、使用者の負傷を誘起する可能性があり、且つ、従って、作動信頼性の阻害を意味する。
キックバック−現象は、特に、加工材料内への突然の、過度に迅速な工具の進入の際、後進鋸切断の際、加工材料内における工具の締付けの際、所定の材料特性（例えば、不均質の木材、応力）の際、及び／または、先の丸くなった工具の際に発生する可能性がある。
【０００３】
特許文献１は、キックバック検知システムを有するテーブル鋸を記載しており、このキックバック検知システムが、センサーを備えており、このセンサーが軸の偏位をスカラー量として検出するように形成されている。キックバックが存在するかどうかを確認するために、制御装置は、この検出された偏位をスカラー閾値と比較する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際出願公開第２０１４／１０５９３５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、冒頭に記載された電動工具を、この電動工具の利用可能性が改善されるように修正することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１に従う電動工具によって解決される。
本発明に従い、制御装置は、機能特定情報に基づいて、選択的に、第１の認識機能、または、この第１の認識機能と異なる第２の認識機能を特定するように、および、測定された機械的な量に基づいての、キックバック−現象の認識を、特定された認識機能の使用のもとで実施するように形成されている。
【発明の効果】
【０００７】
制御装置は、それに応じて、キックバック−現象を認識するために、異なる少なくとも２つの認識機能から１つの認識機能を特定することが可能な状態にある。この制御装置に、即ち異なる認識機能が提供され、これら認識機能をこの制御装置が使用可能である。
この制御装置は、これら認識機能の内の１つの認識機能を特定し、且つ、キックバック−現象の認識を実施するために、この特定された認識機能を使用する。
【０００８】
制御装置に、異なる認識機能が提供され、これら認識機能の内の１つの認識機能が、機能特定情報に基づいて特定されることによって、現在の作動状態及び／または周囲環境状態を考慮して、最適な認識機能が使用されることは、可能になり得る。
例えば、機能特定情報（および、これに伴って、使用されるべき認識機能）は、どの使用者がこの電動工具を利用するか、何が工具として使用されるか、及び／または、何が加工材料として加工されるべきかに基づいて提供され得る。
【０００９】
現在の使用者が、例えば、特に未経験の使用者である場合、特に同様に弱いキックバックも制御装置によって認識されることを保証するために、特に敏感もしくは感応的な認識機能が特定され得る。特に熟練した使用者において、それとは反対に、特に不敏感的な認識機能を特定することは考慮に値し、従って、ただ特に強度なキックバックだけが認識され、且つ、加工の不必要な中断が回避される。
【００１０】
互いに異なる少なくとも２つの認識機能からの、１つの認識機能の選択的な特定によって、従って、電動工具の利用可能性は改善され得る。
【００１１】
合目的に、制御装置は、キックバック−現象の認識のために、ただ１つの、−即ち、前もって特定された−認識機能だけを使用するように形成されている。このことは、この制御装置が、有利には、キックバック−現象の認識のために、ただ第１の認識機能だけか、または、ただ第２の認識機能だけを使用するように形成されていることを意味する。
【００１２】
有利な更なる構成は、従属請求項の対象である。
【００１３】
本発明は、更に、１つのシステムに関し、このシステムが、前記で議論された電動工具、並びに、外部の装置、特にサーバー、を備えている。
電動工具は、外部の装置に、作動情報及び／または周囲環境情報、及び／または、ユーザー認識情報を伝送するように形成されている。外部の装置は、この作動情報及び／または周囲環境情報、及び／または、このユーザー認識情報に基づいて、機能特定情報を提供するように、および、この機能特定情報を電動工具に伝送するように形成されている。
【００１４】
本発明は、更に、鋸刃またはミーリングカッターとして形成された回転可能な工具を有する電動工具の、キックバック−現象の認識のための方法に関している。
この方法は、以下のステップ：即ち、
機械的な量の検出のステップであって、その際、この機械的な量が、力、加速度、速度、偏位、変形、及び／または、機械的な応力を含み、且つ、この機械的な量が工具から発する力に依存するステップと、
機能特定情報に基づいての、第１の認識機能とこの第１の認識機能と異なる第２の認識機能とからの、使用されるべき１つの認識機能の特定のステップと、
特定された認識機能の使用のもとでの、検出された機械的な量に基づいてのキックバック−現象の認識のステップと、
を備えている。
【００１５】
合目的に、この方法は、ここで説明された電動工具を用いて実施される。
【００１６】
更に別の例示的な詳細、並びに、例示的な実施形態を、以下で、図との関連のもとで説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電動工具の概略図である。
【図２】機械的なベクトル量の方向に基づいての、キックバック−認識のイラストレーションのための図である。
【図３】電動工具の断面図である。
【図４】電動工具の、１つの駆動軸および２つの軸受の断面図である。
【図５】電動工具の概略図である。
【図６】方法のブロックダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、第１の実施形態に従う電気工具１０を示している。
【００１９】
この電動工具１０は、例示的に鋸刃として形成された回転可能な工具１を備えている。選択的に、この工具１は、同様にミーリングカッターとして形成されていることも可能である。
この電動工具１０は、機械的な量３の検出のためのセンサー装置２を備えている。この機械的な量３は、力、加速度、速度、偏位、変形、及び／または、機械的な応力を含んでいる。この機械的な量３は、工具１から発する力に依存する。
この電動工具１０は、更に、センサー装置２と情報伝達的に連結された制御装置４を備えている。この制御装置４は、検出された機械的な量３に基づいて、キックバック−現象を認識するように形成されている。
【００２０】
制御装置４は、機能特定情報に基づいて、選択的に、第１の認識機能、または、この第１の認識機能と異なる第２の認識機能を特定するように形成されている。この制御装置４は、更に、測定された機械的な量に基づいての、キックバック−現象の認識を、特定された認識機能の使用のもとで実施するように形成されている。
【００２１】
制御装置４が、使用可能な複数の認識機能から、１つの認識機能を特定すること、および、この認識機能を、キックバック−現象の認識のために使用することが可能な状態にあることによって、基本的に、現在の状態に関して、可能な限り適合された認識機能を使用すること、および、このようにして、電動工具１０の利用可能性を改善することは可能になる。
【００２２】
以下で、電動工具１０の例示的な詳細、並びに、更に別の例示的な実施形態が説明される。
【００２３】
電動工具１０は、有利には、鋸、特にハンド丸鋸またはプランジソー（Ｔａｕｃｈｓａｅｇｅ）である。この電動工具１０が、更に、同様にフラットダボフライス加工機（Ｆｌａｃｈｄｕｅｂｅｌｆｒａｅｓｅ）として形成されていることも可能である。工具１は、特に円形であり、且つ、作動状態において例示的に時計方向において回転する。
【００２４】
例示的に、電動工具１０は、ハウジング６を備えており、このハウジング内において、センサー装置２および制御装置４が配設されている。この制御装置４は、例えば、マイクロコントローラーとして形成されている。このハウジング６に、載置面９が設けられており、この載置面によって、電動工具１０は、加工されるべき加工材料１１の上に載置され得る。
【００２５】
電動工具１０は、駆動装置７を備えている。この駆動装置７は、例えば、電気モーターと伝動機構とを備えている。この駆動装置７は、有利には、制御装置４によって制御される。
電動工具１０は、更に、駆動軸８を備えており、この駆動軸が、駆動装置７によって駆動され得る。工具１は、機械的に駆動軸８と連結されている。合目的に、この工具１は、駆動軸８に固定されている。
【００２６】
図１内において示されているように、電動工具１０は、加工材料１１の加工の際に、典型的に、載置面９によってこの加工材料１１の上で載置し、且つ、送り方向１２において、加工材料１１に対して相対的に移動される。例示的に、鋸刃として形成されている工具１の鋸の歯は、その際、下から上に加工材料１１内へと鋸で切断する。
この位置関係において、工具１は、残りの電動工具１０に対して相対的に、例示的に図示された機械的な量３の方向に、即ち傾斜して下方へと突き進む。鋸刃１から発する力は、特に、機械的な量３の方向に指向する。
【００２７】
電動工具１０は、更に担持構造２１を備えており、この担持構造が、合目的にハウジング６内において配設されている。この担持構造２１に、例えば、駆動軸８が軸受けされている。更に、この担持構造２１が、駆動装置７のためのハウジングとして形成されていることは可能である。この担持構造２１が、例えば、駆動装置ハウジング、特に伝動機構ハウジングを具現するか、または備えていることは可能である。
【００２８】
例示的に、電動工具１０は、更に、ユーザー入力装置５を備えている。例えば、電動工具１０をスイッチオンおよびスイッチオフ、及び／または、構成、及び／または、校正するために、このユーザー入力装置５を用いて、使用者は、ユーザー入力を行うことが可能である。
【００２９】
更に、電動工具１０は、例示的に、通信インターフェース３５を備えている。この通信インターフェース３５は、外部の装置３８、特に外部のサーバー及び／またはモバイル機器との通信のために利用される。この通信インターフェース３５は、特に、無線式の及び／または有線式の通信のために形成されている。例えば、この通信インターフェース３５は、イーサネット、ＷＬＡＮ、ブルートゥース、及び／または、ＮＦＣを介して通信するように形成されている。
【００３０】
更に、電動工具１０は、例示的に、ユーザー認識装置３６を備えている。例えば制御装置４による使用者の認識を可能とするために、このユーザー認識装置３６は、ユーザー認識情報、合目的に、使用者の特性、特に生体的な特性を検出するように形成されている。ユーザー認識装置３６は、例えば、指紋スキャナー及び／または画像センサーを備えている。
【００３１】
センサー装置２は、例示的に、２つのセンサーユニット３３、３４を備えている。既に説明された、機械的な量３の検出は、例示的に、第１のセンサーユニット３３によって行われる。図１内において、このセンサー装置２、もしくは、この第１のセンサーユニット３３は、例示的に、駆動軸８と連結されており、且つ、駆動軸８の機械的な量３、−即ち、力、加速度、速度、偏位、変形、及び／または、機械的な応力−を検出するように形成されている。
合目的に、検出された機械的な量３は、ベクトル量である。有利には、センサー装置２は、機械的な量３を連続的に検出するように形成されており、従って、変化、特に機械的な量３の方向変化が検出され得る。
【００３２】
センサー装置２は、有利には、それに加えて、作動情報及び／または周囲環境情報を検出するように形成されている。この目的のために、このセンサー装置２は、図１内において、選択的に第２のセンサーユニット３４を備えている。これに対して選択的または付加的に、同様に、作動情報及び／または周囲環境情報の検出のために、第１のセンサーユニット３３を使用することも可能である。
【００３３】
作動情報及び／または周囲環境情報は、例えば、工具１の特性、例えばこの工具１のタイプ及び／または摩耗状態である。
【００３４】
例えば、センサー装置２は、第２のセンサーユニット３４として、画像センサーを備えていることは可能であり、この画像センサーでもって、工具１の、特にこの工具１に附設されたマーキング、例えばタイプ記号の画像が撮影され得る。撮影された画像に基づいて、その場合に、制御装置４は、この工具１のタイプを確認可能である。
【００３５】
工具１の摩耗状態の特定のために、制御装置４が、例えば機械的な量３を機械的なベクトル量として検出するように、および、この機械的なベクトル量の所定の方向及び／または方向変化の際にこの摩耗状態を推定するように形成されていることは可能である。
これに対して選択的または付加的に、制御装置４が、検出された機械的な量３を、より大きな時間間隔にわたって、もしくは、電動工具１０の複数の使用にわたって繰り返し検出するように、および、これら検出の統計的な評価を行うように形成されていることは可能であり、この統計的な評価から、その場合に、例えば平均値の傾向もしくは進展または偏差に基づいて、摩耗状態が推定され得る。
【００３６】
更に、作動情報及び／または周囲環境情報として、工具１によって加工されるべき加工材料１１の特性が検出され得る。例えば、この加工材料１１、特にこの加工材料１１の上に附設されたマーキング３７、例えばタイプ記号の画像が撮影され得る。この撮影された画像に基づいて、その場合に、制御装置４は、加工材料１１のタイプを確認可能である。
【００３７】
更に、検出された作動情報及び／または周囲環境情報が、温度及び／または空気湿度を含むことは可能である。センサー装置２が、例えば、第２のセンサーユニット３４として温度センサー及び／または空気湿度センサーを備えることは可能である。
【００３８】
示された例において、第２のセンサーユニット３４とユーザー認識装置３６とは、異なる２つのユニットである。これに対して選択的に、−特に、このセンサーユニット３４と同様にユーザー認識装置３６も、画像の撮影のために利用される場合−、このセンサーユニット３４とユーザー認識装置３６とが、同様に１つのおよび同じユニットであることも可能である。
【００３９】
以下で、両方の認識機能、および、特にこれら認識機能の間の相違を詳細に説明する。
【００４０】
最も簡単な場合には、これら認識機能は、それぞれに、それぞれの閾値との、制御装置４によって実施される機械的な量３の比較である。例えば、機械的な量３は、スカラーとして検出され、且つ、それぞれのスカラー閾値と比較される。
これに対して選択的または付加的に、機械的な量３は、同様にベクトル量としても検出され得、且つ、このベクトル量の分量が、それぞれの閾値と比較され得る。この閾値が超過された場合、制御装置４は、キックバック−現象を推定する。
【００４１】
それぞれの認識機能に、その際、合目的に、異なる閾値が対応する。例えば、第１の認識機能の閾値は、第２の認識機能の閾値よりも大きい。
【００４２】
有利には、第２の認識機能は、第１の認識機能よりも感応的もしくは敏感である。このことは、第２の認識機能の使用の際に、第１の認識機能においてよりも、検出された機械的な量３のより大きな数値範囲が、キックバック−現象の認識を誘起することを意味する。
【００４３】
第２の認識機能は、従って、例えば、少ししか熟達していない、電動工具の使用者のために良好に適合されている。何故ならば、この第２の認識機能が、キックバック−特に、同様により弱いキックバック−におけるより大きなレンジ幅を認識するからである。
第１の認識機能は、それとは反対に、例えば、熟達したもしくは極めて熟練した、電動工具１０の使用者のために良好に適合されており、これら使用者が、より弱いキックバックを、同様に電動工具１０による支援無しでも扱い可能である。第１の認識機能がより弱いキックバックを認識しない、もしくは、看過するので、この第１の認識機能の使用によって、熟達したもしくは極めて熟練した使用者のために、キックバック−認識によって、不必要な、且つ、妨害する加工工程の中断の状態になることは、防止され得る。
【００４４】
前記で既に説明されているように、機械的な量３は、有利には、ベクトル量として検出される。キックバック−現象は、このようにして、特に、このベクトル量の方向及び／または方向変化に基づいて認識され得る。
例えば、制御装置４は、ベクトル量として検出された機械的な量３の方向が、所定の方向範囲の内側に位置するのかまたは外側に位置するのかどうかを確認するように、および、この確認に基づいて、キックバック−現象が存在するのかまたは存在しないのかどうかを判定するように形成されている。
【００４５】
図２との関連のもとで、以下で、ベクトル量に基づいての、キックバック−現象の認識を、詳細に説明する。
【００４６】
図２は、異なる方向範囲１４、１５と、検出された機械的な量３とに関する、１つのダイヤグラムを示している。
【００４７】
このダイヤグラムは、４つの四分円に分割されている。それぞれの四分円は、９０°を備えている。参照符号１９は、０°線を表示している。
以下で説明される角度座標、もしくは、角度数は、数学的に正の回転方向（反時計方向）において理解されるべきである。合目的に、この０°線は、載置面９及び／または送り方向１２に対して平行に延びている。
【００４８】
方向範囲１４、１５は、例示的に、２次元的な方向範囲である。これら方向範囲１４、１５は、同様に角度範囲とも称され得る。合目的に、方向範囲１４、１５は、１つの平面内において位置する。この平面は、合目的に、工具１の平面に対して平行に、もしくは、駆動軸８の軸線方向に対して垂直に整向されている。
【００４９】
両方の方向範囲１４、１５は、互いに相違している。例示的に、第１の方向範囲１４は、第２の方向範囲１５の内側に位置している。この第１の方向範囲１４は、合目的に、この第２の方向範囲１５よりも小さい。
【００５０】
合目的に、第１の方向範囲１４は、第１の認識機能に対応している。この第１の認識機能は、特に、第１の方向範囲１４との、機械的なベクトル量の方向の比較を含んでいる。
更に、第２の方向範囲１５は、合目的に、第２の認識機能に対応している。この第２の認識機能は、特に、第２の方向範囲１５との、機械的なベクトル量の方向の比較を含んでいる。
【００５１】
制御装置４は、合目的に、第１の方向範囲１４と第２の方向範囲１５とを提供するように形成されている。例えば、両方の方向範囲は、この制御装置４内におけるメモリー内において記憶されている。これに対して選択的または付加的に、この制御装置４が、同様にこれら方向範囲１４、１５自体を生成するように形成されていることも可能である。
【００５２】
極めて高い確率でもって、キックバックが存在し、もしくは、目前に迫っている場合に、第１の方向範囲１４は、１つの方向範囲を具現し、この方向範囲内において機械的なベクトル量が位置する。例示的に、この第１の方向範囲１４は、両方の上側の四分円内において、即ち０°と１８０°との間の範囲の内側に位置する。示された例において、この第１の方向範囲１４は、５°から１００°に至るまでに延在する。
制御装置４が第１の認識機能を使用する場合、機械的なベクトル量３が第１の方向範囲１４内において位置する際に、キックバック−現象は認識される。
【００５３】
第２の方向範囲１５は、第１の方向範囲１４に比べて拡大されている。例示的に、この第２の方向範囲１５は、第１、第２および第４の四分円内において、即ち２７０°（もしくは、−９０°）と１８０°との間の範囲の内側に位置する。示された例において、この第２の方向範囲１５は、３４０°（もしくは、−２０°）から１２０°に至るまでに延在する。
この第２の方向範囲１５は、極めて高い確率でもって、キックバックの結果になる方向だけでなく、更に、同様にキックバックが依然として可能であるが、しかしながら第１の方向範囲１４内においてよりも少なく推定される方向も備えている。特に、この第２の方向範囲１５は、キックバックに関する原因もしくは第１の指標が既に与えられており、電動工具１０または加工材料１１が、しかしながら未だに著しく加速されていない、もしくは、未だに如何なる反動または跳ね返りも作用しない方向を備えている。
合目的に、制御装置は、キックバック−現象を、第２の第２の方向範囲１５の使用の際に、加工材料１１に対する電動工具１０の（キックバックに対する認識および応動無しに）生じる加速の５０ｍｓから１００ｍｓまで以前に認識するように形成されている。この加速は、例えば、上方への成分、もしくは、示されたダイヤグラム内において９０°方向における成分を有する加速である。
【００５４】
合目的に、制御装置は、機械的なベクトル量３が、第１の方向範囲１４または第２の方向範囲１５の外側に位置する場合、如何なるキックバック−現象も存在しないことを認識するように形成されている。
【００５５】
検出された機械的なベクトル量の方向に基づいての、前記で説明されたキックバック−現象の認識に対して選択的または付加的に、同様にキックバック−現象を機械的なベクトル量の方向変化に基づいて実施することも可能である。
【００５６】
これら第１および第２の認識機能が、それに応じて、それぞれの方向変化−閾値との、機械的なベクトル量の方向変化の、特に角速度及び／または変化角度の、比較を含んでいることは可能である。
【００５７】
キックバックが目前に迫っている場合、機械的なベクトル量は、第１の方向範囲１４への方向に回転する。認識機能が、それに応じて、機械的なベクトル量の検出された回転を、キックバック−現象の認識の際に考慮することは可能である。
例えば、制御装置４は、機械的なベクトル量の角速度を速度閾値と比較するように、および、この速度閾値の超過の際に、キックバック−現象を認識するように形成されている。第１の認識機能において、その際、特に、第２の認識機能においてよりも大きな、異なる速度閾値が使用され得る。
【００５８】
更に、制御装置４が、どのような変化角度だけ、機械的なベクトル量３が特に所定の時間範囲内で変化したかを特定するように、および、キックバック−現象を認識するためにこの変化角度を角度閾値と比較するように、形成されていることは可能である。
第１の認識機能において、その際、特に、第２の認識機能においてよりも大きな、異なる角度閾値が使用され得る。
【００５９】
それに加えて、これら認識機能は、機械的なベクトル量３が所定の方向範囲１４、１５の内側で位置する時間の長さを考慮可能である。例えば、制御装置４が、キックバック−現象を、ただ機械的なベクトル量３が所定の時間閾値よりも長く所定の方向範囲１４、１５内において位置する際にだけ、認識するように形成されていることは可能である。
第１の認識機能において、その際、特に、第２の認識機能においてよりも大きな、異なる時間閾値が使用され得る。
【００６０】
前記で説明された具体的な方向範囲１４、１５の角度指示は、全く例示的に理解されるべきである。それぞれの電動工具１０のタイプおよび構造に応じて、実際上の角度は変化可能である。これら方向範囲１４、１５の実際上の角度は、校正を用いて確定され得る。この校正は、例えば、電動工具の開発または製造の際に、及び／または、使用者によって行われ得る。
【００６１】
合目的に、制御装置４は、１つまたは複数の方向範囲１４、１５の校正を行うように形成されている。例えば、ユーザインターフェース５を用いて、この校正は着手され得る。制御装置４は、それに基づいて、駆動装置７を介して工具１を駆動し、且つ、その際、センサー装置２を介して、機械的なベクトル量３を検出する。
検出された機械的なベクトル量３に基づいて、制御装置４は、次いで、１つの方向範囲、及び／または、１つまたは複数の閾値を作成可能であり、且つ、制御装置４のメモリー内において保管可能である。
【００６２】
以下で、例示的に、どのように、使用されるべき認識機能が特定され得るのかを説明する。
【００６３】
基本的に、制御装置４は、使用されるべき認識機能を、機能特定情報に基づいて特定する。この機能特定情報は、制御装置４に外部から提供されるか、または、この制御装置４内において作成される。
【００６４】
例えば、機能特定情報は、ユーザー入力装置５を介して入力され得る。
例示的に、使用者は、ユーザー入力装置５を介して、異なる２つの安全保護プロフィルの間、−例えば、初心者−プロフィルとプロ−プロセスとの間−で選択可能である。
この使用者の入力もしくは選択に従い、その場合に、制御装置４は、第１の認識機能か、または、第２の認識機能を使用する。
【００６５】
更に、制御装置４は、機能特定情報を、通信インターフェース３５を介して受信可能である。例えば、制御装置４は、この通信インターフェースを介して、外部の装置３８、例えばサーバーまたはモバイル機器と通信可能であり、且つ、この外部の装置３８から、機能特定情報が提供される。受信された機能特定情報に従い、制御装置は、その場合に、第１の認識機能か、または、第２の認識機能を使用する。
【００６６】
例示的に、機能特定情報は、同様に制御装置４内において提供され得る。例えば、制御装置４は、ユーザー認識装置３６を用いて使用者を認識するように、および、この機能特定情報を、この認識に従い提供するように形成されている。例えば、この制御装置４内において、異なる使用者と認識機能との間の対応関係が貯蔵されていることは可能であり、従って、使用者の行われる認識の際に、対応する認識機能が、選択および使用され得る。
【００６７】
例示的に、制御装置は、更に機能特定情報を、センサー装置２、特に第２のセンサーユニット３４によって検出された作動情報及び／または周囲環境情報に基づいて提供するように形成されている。例えば、制御装置４は、センサー装置２を用いて、工具、加工材料及び／または周囲環境の状態を確認可能であり、且つ、これらに基づいて、使用されるべき認識機能を特定可能である。
【００６８】
更に、同様に、制御装置４が、使用者の認識のため、及び／または、機能特定情報の提供のために、通信インターフェース３５を介して、外部の装置３８、特にサーバーまたはモバイル機器と協働することも可能である。電動工具１０と外部の装置３８とは、この場合に、共に１つのシステムを形成可能である。
電動工具１０は、例えば、外部の装置３８に、作動情報及び／または周囲環境情報、及び／または、ユーザー認識情報を伝送するように形成されている。合目的に、この外部の装置３８は、作動情報及び／または周囲環境情報、及び／または、ユーザー認識情報に基づいて、機能特定情報を提供するように、および、電動工具に伝送するように形成されている。
【００６９】
例えば、ユーザー認識情報として、ユーザー認識装置によって取り入れられた情報、例えば生体的な情報が、外部の装置３８に伝送され得る。
この外部の装置３８内において、その場合に、例えば、そこで保管されたデータベースの助力のもとで、使用者同一性、及び／または、機能特定情報が特定され得る。この使用者同一性、及び／または、機能特定情報は、その場合に、通信インターフェース３５を介して、制御装置４に、更なる使用のために伝送され得る。
【００７０】
前記の議論内において、常に２つの認識機能が言及されている。もちろん、制御装置４に、しかしながら同様に、２つよりも多い異なる認識機能が、キックバック−現象の認識のために提供されることも可能である。
【００７１】
制御装置４に提供される認識機能が、例えば、制御装置４のメモリー内において記憶されていることは可能である。機能特定情報に従い、制御装置４は、その場合に、認識機能を選択し、且つ、キックバック−現象を認識するために、この認識機能を使用する。
この機能特定情報が、この場合に、例えば、どの認識機能が使用されるべきかの情報を含んでいることは可能である。
【００７２】
これに対して選択的または付加的に、制御装置４が、合目的に機能特定情報に基づいて、使用されるべき１つの認識機能を、同様に自体で作成することも可能である。この機能特定情報は、例えば、認識機能のために使用されるべきパラメータ、例えば、閾値、及び／または、使用されるべき数学的な演算子を規定可能である。
【００７３】
以下で、例示的に、どのように、機械的な量３が、ベクトル量として検出され得るのかを説明する。
【００７４】
センサー装置２は、合目的に、機械的なベクトル量３を少なくとも２次元的なベクトルとして検出するように形成されている。
この目的のために、このセンサー装置２は、機械的なベクトル量３の基礎である機械的な量を、異なる少なくとも２つの空間方向において測定するように形成されている。これら両方の空間方向は、例えば、送り方向１２に対して平行に延びる１つの空間方向と、この送り方向１２に対して垂直方向に延びる１つの空間方向とである。
合目的に、両方の空間方向は、駆動軸８の軸線方向に対して垂直方向である。例えば、センサー装置２は、少なくとも２つのセンサー要素２５、２６を備えている。合目的に、これらセンサー要素２５、２６のそれぞれのセンサー要素は、基礎である機械的な量、−即ち、力、加速度、速度、偏位、変形、及び／または、機械的な応力−を、異なる空間方向において測定することのために利用される。
【００７５】
機械的なベクトル量３は、特に、力ベクトル、加速度ベクトル、速度ベクトル、偏位ベクトル、変形ベクトル、及び／または、機械的な応力ベクトルまたは応力テンソルである。
それに応じて、センサー装置２が、少なくとも２つの空間方向において、力、加速度、速度、偏位、変形、及び／または、機械的な応力を測定するように形成されていることは可能である。
【００７６】
センサー装置２が、特に半径方向の測定軸受２８を備えていることは可能であり、この測定軸受によって、例えば、駆動軸８が軸受けされている。この半径方向の測定軸受２８が、力センサーまたは応力センサー、例えばピエゾ感応型のセンサーを用いて、駆動軸８と測定軸受２８との間の力を機械的なベクトル量３として検出するように形成されていることは可能である。
【００７７】
選択的または付加的に、この目的のために、センサー装置２が、駆動軸８から離間された間隔センサーを備えることは可能であり、これら間隔センサーが、駆動軸８の偏位を、機械的なベクトル量３として検出するように形成されている。
【００７８】
更に、センサー装置２が、特に担持構造２１に固定された応力センサー、特にストレインゲージ（ＤＭＳ）を備えていることは可能である。
【００７９】
基本的に、センサー装置２が、機械的なベクトル量３を、工具１から発する力の伝達経路の内側の、適宜の部分において測定するように設備されていることは可能である。
この力の伝達経路は、例示的に、工具１から、駆動軸８と、軸受装置２７と、担持構造２１と、ハウジング６と、載置面９とを介して、加工材料１１へと延びる。特に、センサー装置２は、力の伝達経路内において相前後して位置する２つの部材の間の、機械的なベクトル量３を測定するように形成されている。
【００８０】
図３は、電動工具２０の断面図を示している。前記の、電動工具１０に関連付けられた説明は、同様に、この電動工具２０に関しても適用される。
【００８１】
図３内において示されているように、電動工具２０は軸受装置２７を備えており、この軸受装置が、担持構造２１に設けられており、且つ、駆動軸８をこの担持構造２１に対して軸受けしている。この軸受装置２７は、合目的に、１つまたは複数の軸受３１、３２、特にラジアル軸受及び／またはラジアックス軸受（Ｒａｄｉａｘｌａｇｅｒ）、有利には玉軸受を備えている。
【００８２】
合目的に、軸受装置２７の少なくとも１つの軸受３１、３２は、測定軸受２８、特に半径方向の測定軸受２８として形成されており、且つ、従って、センサー装置２として利用される。
有利には、測定軸受２８は、駆動軸８と担持構造２１との間に存在する力を、異なる少なくとも２つの空間方向において測定するように形成されている。例えば、測定軸受２８は、複数のセンサー要素、例えばピエゾ感応型のセンサー要素、特にピエゾ感応型の薄膜センサー要素を備えており、これらセンサー要素が、合目的に、周囲方向において、駆動軸８の周囲に配設されている。
特にこれらセンサー要素は、例えば外側リングのような、測定軸受２８の外側の軸受構成要素、−即ち担持構造２１に対して相対的に不動の軸受構成要素、もしくは、駆動軸８と共に回転しない軸受構成要素−に配設されている。例示的に、８つのセンサー要素が設けられており、これらセンサー要素は、それぞれに、４５°だけ互いに位置ずれされて配設されている。
【００８３】
図４は、駆動軸８を、軸受装置２７の２つの軸受３１、３２と共に示している。例示的に、第１の軸受３１は、工具１に割り当てられた、駆動軸８の遠位の端部の領域内において配設されており、および、第２の軸受３２が、工具１と反対側の、この駆動軸８の遠位の端部の領域内において配設されている。
【００８４】
合目的に、１つまたは両方の軸受３１、３２は、前記で説明された測定軸受２８として形成されている。
【００８５】
センサー装置２が内側で１つまたは複数の軸受３１、３２内において統合されている、前記で説明された構成に対して選択的または付加的に、センサー装置２が、同様に１つまたは複数の軸受３１、３２と、担持構造２１との間に配設されていることも可能である。
【００８６】
図５は、第３の実施形態に従う、電動工具３０を示している。電動工具３０は、ここで、例示的に、不動の鋸、特にテーブル丸鋸として形成されている。この電動工具３０は、合目的に、前記で既に電動工具１０及び／または電動工具２０との関連において述べられた特徴を備えている。
【００８７】
例示的に、工具１は、ここで反時計方向に回転する。合目的に、加工材料１１は、加工の際に、鋸の歯が上方から下方へとこの加工材料１１内へと鋸で切断するように、鋸刃として形成された工具１内へと押し込まれる。図５内において、相応する送り方向１２が図示されている。方向範囲１４、１５は、電動工具６０において相応して適合されている。例えば、図２内において示された方向範囲１４、１５が、ダイヤグラムの中心点を中心に点対称（ｐｕｎｋｔｇｅｓｐｉｅｇｅｌｔ）されていることは可能である。
【００８８】
以下で、どのように、認識されたキックバック−現象に対して応答され得るのかの、種々の可能性が述べられる。合目的に、それぞれの可能性が前記で述べられた電動工具のそれぞれの電動工具において行われていることは可能である。
【００８９】
例えば、工具１がもはや駆動されず、及び／または、制動、特に完全に制動されることを生起するために、有利には、制御装置４が、認識されたキックバック−現象に対する応答において、駆動装置７の所定の制御を行うように形成されていることは可能である。この制動は、その際、特に、その電気モーターによってさもなければ工具１が駆動される同じ該電気モーターによって行われ得る。
これに対して選択的または付加的に、駆動装置７が制動手段を備えることは可能であり、且つ、制御装置４が、認識されたキックバック−現象に対する応答において、この制動手段を、工具１が制動される程に制御するように形成されていることは可能である。
【００９０】
更に、電動工具１０、３０が、位置決め装置２９を備えていることは可能であり、この位置決め装置が、工具１を選択的に作動位置または安全保護位置に位置決めするように形成されている。制御装置４が、認識されたキックバック−現象に対する応答において、この位置決め装置２９を制御するように形成されていることは可能であり、従って、工具１が、安全保護位置に位置決めされる。
位置決め装置２９は、例えば、工具１を作動位置と安全保護位置との間で移動する及び／または旋回するように形成されている。合目的に、工具１は、安全保護位置において、作動位置においてよりも十分に、ハウジング６内へと位置決めされている。
【００９１】
図６は、鋸刃またはミーリングカッターとして形成された回転可能な工具を有する電動工具の、キックバック−現象の認識のための方法のフローチャートを示している。
この方法は、
機械的な量３の検出のステップＳ１であって、その際、この機械的な量３が、力、加速度、速度、偏位、変形、及び／または、機械的な応力を含み、且つ、この機械的な量３が工具１から発する力に依存するステップＳ１と、
機能特定情報に基づいての、第１の認識機能とこの第１の認識機能と異なる第２の認識機能とからの、使用されるべき１つの認識機能の特定のステップＳ２と、
特定された認識機能の使用のもとでの、検出された機械的な量３に基づいてのキックバック−現象の認識のステップＳ３と、
を備えている。
【００９２】
合目的に、この方法は、前記で説明された電動工具１０、２０、３０の内の１つの電動工具を用いて実施される。
【００９３】
有利には、この方法は、更に別のステップを備えており、このステップにおいて、認識されたキックバック−現象に対する、前記で述べられた応動の内の１つの応動が実施される。
【符号の説明】
【００９４】
１    工具、鋸刃
２    センサー装置
３    機械的なベクトル量、機械的な量
４    制御装置
５    ユーザー入力装置
６    ハウジング
７    駆動装置
８    駆動軸
９    載置面９
１０  電動工具
１１  加工材料
１２  送り方向
１４  方向範囲、第１の方向範囲
１５  方向範囲、第２の方向範囲
１９  ０°線
２０  電動工具
２１  担持構造
２７  軸受装置
２８  測定軸受
２９  位置決め装置
３０  電動工具
３１  軸受
３２  軸受
３３  センサーユニット、第１のセンサーユニット
３４  センサーユニット、第２のセンサーユニット
３５  通信インターフェース
３６  ユーザー認識装置
３７  マーキング
３８  外部の装置
Ｓ１  ステップ
Ｓ２  ステップ
Ｓ３  ステップ
【図１】
2020529928.tif 000003
【図２】
2020529928.tif 000004
【図３】
2020529928.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020529928.tif 000007
【図６】
2020529928.tif 000008
【国際調査報告】
2020529928.tif 000009
2020529928.tif 000010
2020529928.tif 000011
2020529928.tif 000012
2020529928.tif 000013
2020529928.tif 000014
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