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用于随机轨道式砂光机的附件附接

摘要

本发明公开了一种用于将附件附接到随机轨道式砂光机的组件,该组件包括驱动心轴、支撑板、位于驱动心轴和/或支撑板两者中的任一者上并从驱动心轴和/或支撑板两者中的任一者突出的一个或多个驱动构件,以及对应于一个或多个驱动构件的一个或多个驱动承窝。该一个或多个驱动承窝位于驱动心轴和/或支撑板中的任一者或两者上。附接构件适于突出穿过附接孔以固定所述支撑板和驱动心轴从而防止轴向运动。驱动构件中的一者或多者安置在对应的驱动承窝内以固定驱动心轴和支撑板从而防止相对旋转运动。一个或多个调谐构件定位在驱动心轴与支撑板之间以将支撑板与驱动心轴间隔开预先确定的距离。本发明还公开了将对应的附件组装到随机轨道式砂光机的方法以及借助于一个或多个调谐构件来平衡随机轨道式砂光机中的振动的方法。

著录项

  • 公开/公告号CN113840689A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-12-24

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 3M创新有限公司;

    申请/专利号CN202080036732.X

  • 发明设计人 埃林·D·斯普林;

    申请日2020-05-14

  • 分类号B24B23/03(20060101);B24B23/04(20060101);B24D9/08(20060101);B24B45/00(20060101);F16F15/20(20060101);F16F15/10(20060101);

  • 代理机构11112 北京天昊联合知识产权代理有限公司;

  • 代理人刘杰;龙涛峰

  • 地址 美国明尼苏达州

  • 入库时间 2023-06-19 13:48:08

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-11-08

    发明专利申请公布后的撤回 IPC(主分类):B24B23/03 专利申请号:202080036732X 申请公布日:20211224

    发明专利申请公布后的撤回

说明书

背景技术

诸如随机轨道式砂光机(ROS)的旋转工具已知用于工业表面修饰应用中。它们与例如涂覆磨盘一起使用,以移除和精修多种基底(例如,木材、金属、塑料和油漆)。随机轨道式砂光机的偏移或轨道引起振动,该振动通过内置于马达轴平衡器中的平衡物而减小。该轴平衡器被设计成反向平衡支撑磨盘所需的支撑垫(BUP)的重量和重心,并且可根据(除了别的以外)支撑垫的质量在使用中将位于其上的平面而变化。用于抵消旋转质量块和轨道式砂光机中的振动的轴平衡器的设计方法是公知的,如例如在Mechanisms and Dynamicsof Machinery,第4版,(第10章,“Balance of Machinery”)、“Machinery’s Handbook”第26版(第170-171页,“Counterbalancing Masses Located in Two or More Planes”)、以及授予Lehman的美国专利6,206,771中描述的。

工业级随机轨道式砂光机的5英寸直径BUP的重量通常为约100克,而6英寸直径型式的重量通常为约130克。工业随机轨道式砂光机的BUP通常利用5/16-24螺纹紧固件安装到工具。该工具通常包括具有凹形5/16-24螺纹的心轴,而BUP具有永久附接的凸形5/16-24螺纹柱。在当前的BUP设计中,5/16-24紧固件被铆接到环氧树脂玻璃支撑板,并且双组分氨基甲酸酯泡沫垫以优选用于所需应用的形状模制到所述板。由于铆接工艺所引入的不平衡和非同心性,所产生的BUP可在重量和平衡方面变化,这可引起不期望的振动,从而不利地影响操作者舒适度和安全性。常规紧固硬件通常还导致更大的BUP质量,这意味着必须由ROS中的轴平衡器反向平衡的更大质量。

在当前设计中,紧固硬件(以及因此支撑垫本身)的轴向位置借助于来自制造商的工具的设计相对于工具的旋转轴固定。尽管制造商可提供待夹置在支撑垫和工具之间的纤维垫圈,但此类纤维垫圈仅被设计成减少热传递以防止可能导致支撑垫熔合到旋转轴(并且因此难以拧开)的连接部件卡住,并且被设计成减少到工具的其它部件中的热传递。

此外,对于此类常规的BUP,5/16-24紧固件借助于薄扳手抵靠ROS紧固(或从ROS松开),所述扳手必须小心地插入BUP和ROS之间的狭窄空间内以保持心轴不旋转,同时将BUP的螺纹柱从心轴拧下。由于空间狭窄和所得的可视性有限,可能难以插入扳手,和/或难以将扳手与心轴上的对应平坦部正确对准。

需要改进的工业ROS BUP和BUP附接设计。

发明内容

本公开涉及BUP(或“支撑垫”)和BUP附接设计,所述BUP(或“支撑垫”)和BUP附接设计可例如(i)减少或消除先前将BUP安装到工业随机轨道式砂光机(“ROS”)所需的材料和硬件;(ii)允许重量和振动进一步减少或最小化;(iii)延长工具寿命;以及(iv)允许从ROS更容易地附接、移除和替换BUP。

改进的BUP包括可精确加工至紧密公差的支撑板,而不是包括铆接到环氧树脂玻璃支撑板的紧固件和模制到该板的双组分氨基甲酸酯泡沫垫,由此可将可压缩垫和附件附接部件(例如,用于附接磨盘的钩或乙烯基表面材料)模制到该支撑板。因此,铆接紧固件可从BUP中消除。

提供了固定到随机轨道式砂光机上的旋转部分的驱动心轴。支撑板或驱动心轴中的一者或两者可包括驱动承窝,该驱动承窝被设计成接收从两个部件中的另一者突出的对应驱动构件。将驱动构件插入驱动承窝中。支撑板还包括中心孔,通过该中心孔使用固定构件将BUP固定到驱动心轴。BUP重量由支承板材料、在其之中的孔的直径、厚度、数量和尺寸、以及垫的可压缩材料的组成、形状和尺寸来控制。一旦限定了最佳的BUP重量和形状以及所需的磨料(根据所选的磨盘增加可变质量),就可以优化随机轨道式砂光机的随机轨道式砂光机轴平衡器,以及BUP相对于驱动心轴的适当轴向定位。因此,平衡的BUP和轴平衡器的组合可被设计成将工具的振动保持在尽可能最低的水平。

根据本公开,采用一个或多个调谐构件来建立BUP相对于随机轨道式砂光机的旋转部分的适当轴向间距。调谐构件可放置在驱动心轴与支撑板之间,并且可被构造成具有一个或多个调谐孔以允许驱动构件穿过进入驱动承窝。调谐构件可允许将特定BUP(以及继而连接的磨料)的质量放置在正确的轴向位置,以便微调振动性能。可使用单个调谐构件,或者可使用两个或更多个调谐构件的叠堆来实现所需间距。

除了上述有益效果之外,本发明所公开的设计可允许更容易地从ROS附接、移除和替换BUP。这是因为,与上述现有技术的工业ROS的常规5/16-24螺纹设计不同,所述附接构件可从BUP的开口侧(即,背向随机轨道式砂光机的一侧)触及。因此,操作者可容易地看见并触及固定构件,并且根据需要接合工具以将其紧固到驱动心轴或从驱动心轴松开,从而避免将扳手插入BUP与工具之间的狭窄空间中的需要。

根据本公开的示例性实施方案包括但不限于以下列出的实施方案,为方便起见,可对其进行编号或者不编号。在随附的详细描述中公开了在该部分中未具体列举的若干附加实施方案。

1.一种用于将附件附接到随机轨道式砂光机的组件,所述组件包括:

驱动心轴,所述驱动心轴包括纵向轴线、适于将所述驱动心轴附接到所述随机轨道式砂光机的旋转部分的工具附接端、以及用于将所述附件附接到所述驱动心轴的附件附接端;

支撑板,所述支撑板包括连接工具侧和附件侧的附接孔,所述附接孔包括适于与所述驱动心轴的所述纵向轴线对准的孔轴线;

一个或多个驱动构件,所述一个或多个驱动构件位于所述驱动心轴和/或所述支撑板两者中的任一者上,并且相应地沿所述纵向轴线从所述驱动心轴和/或沿所述孔轴线从所述支撑板突出;

一个或多个驱动承窝,所述一个或多个驱动承窝对应于所述一个或多个驱动构件,所述一个或多个驱动承窝位于所述驱动心轴和/或所述支撑板中的任一者或两者上,并且相应地沿所述纵向轴线凹入所述驱动心轴内和/或沿所述孔轴线凹入所述支撑板内;

一个或多个调谐构件,所述一个或多个调谐构件定位在所述驱动心轴的所述附件附接端与所述支撑板的所述工具侧之间,以将所述支撑板与所述驱动心轴沿所述纵向轴线间隔开预先确定的距离X;和

附接构件,所述附接构件适于突出穿过所述附接孔以将所述支撑板保持到所述驱动心轴的所述附件附接端,其中所述一个或多个调谐构件设置在所述支撑板与所述驱动心轴的所述附件附接端之间;

其中,在组装时,

在所述支撑板的所述工具侧,所述驱动构件中的一者或多者安置在对应的驱动承窝内以固定所述驱动心轴和所述支撑板从而防止围绕所述纵向轴线的相对旋转运动;并且

所述附接构件从所述支撑板的所述附件侧突出穿过所述附接孔,并且固定到所述驱动心轴的所述附件附接端以固定所述支撑板和所述驱动心轴从而防止沿所述纵向轴线的轴向运动。

2.根据实施方案1所述的组件,其中所述驱动心轴包括两个或更多个驱动构件,并且所述支撑板包括两个或更多个对应的驱动承窝。

根据实施方案1所述的组件,其中所述支撑板包括两个或更多个驱动构件,并且所述驱动心轴包括两个或更多个对应的驱动承窝。

3.根据实施方案1-2中任一项所述的组件,其中至少一个驱动构件包括销,并且所述对应的驱动承窝包括用于接纳所述销的孔。

4.根据实施方案1-3中任一项所述的组件,其中至少一个驱动构件与所述驱动心轴或所述支撑板成一体。

5.根据实施方案1-4中任一项所述的组件,其中至少一个驱动构件由粘结到所述驱动心轴或所述支撑板的单独件形成。

6.根据实施方案5所述的组件,其中所述至少一个驱动构件通过摩擦配合、粘合剂、螺纹、卡扣配合和焊接中的一者粘结到所述驱动心轴或所述支撑板。

7.根据实施方案1-6中任一项所述的组件,其中所述附接构件适于通过螺纹附接到所述驱动心轴的所述附件附接端。

8.根据实施方案1-7中任一项所述的组件,所述组件还包括附接到所述支撑板的所述附件侧的可压缩构件,所述可压缩构件包括进入孔以允许从所述附件侧触及所述附接构件。

9.根据实施方案1-8中任一项所述的组件,其中所述一个或多个调谐构件包括对应于所述一个或多个驱动构件的一个或多个调谐孔,其中所述一个或多个驱动构件适于穿过所述一个或多个调谐孔。

10.根据实施方案1-9中任一项所述的组件,所述组件包括两个或更多个调谐构件,所述两个或更多个调谐构件定位在所述驱动心轴的所述附件附接端与所述支撑板的所述工具侧之间的叠堆中。

11.一种用于附接至随机轨道式砂光机的附件,所述附件包括:

支撑板,所述支撑板包括连接工具侧和附件侧的附接孔,所述附接孔包括孔轴线;

一个或多个驱动构件,所述一个或多个驱动构件沿所述孔轴线从所述支撑板的所述工具侧突出;

驱动承窝,所述驱动承窝沿所述孔轴线凹入所述支撑板的所述工具侧内;

其中所述一个或多个驱动构件和/或驱动承窝定位在所述孔轴线的径向外侧;

一个或多个调谐构件,所述一个或多个调谐构件适于定位在所述支撑板的所述工具侧;和

附接到所述支撑板的所述附件侧的可压缩构件,所述可压缩构件包括进入孔以允许从所述附件侧触及所述附接孔。

12.根据实施方案11所述的附件,其中所述支撑板包括凹入所述工具侧内的至少两个驱动承窝。

13.根据实施方案11-12中任一项所述的附件,其中所述支撑板包括从所述工具侧突出的至少两个驱动构件。

14.根据实施方案12-13中任一项所述的附件,其中所述一个或多个调谐构件包括对应于所述一个或多个驱动构件和驱动承窝中的任一者的一个或多个调谐孔,其中所述一个或多个驱动构件或驱动承窝与所述一个或多个调谐孔对准。

15.根据实施方案13-14中任一项所述的组件,所述组件包括两个或更多个调谐构件,所述两个或更多个调谐构件定位在所述驱动心轴的所述附件附接端与所述支撑板的所述工具侧之间的叠堆中。

16.一种用于将附件附接到随机轨道式砂光机的驱动心轴组件,所述驱动心轴组件包括:

纵向轴线、适于将所述驱动心轴附接到所述随机轨道式砂光机的旋转部分的工具附接端、以及用于将所述附件附接到所述驱动心轴的附件附接端;

一个或多个驱动构件,所述一个或多个驱动构件沿所述纵向轴线从所述驱动心轴的所述附件附接端突出;

驱动承窝,所述驱动承窝沿所述纵向轴线凹入所述驱动心轴的所述附件附接端内;

其中所述一个或多个驱动构件和/或驱动承窝定位在所述纵向轴线的径向外侧;

附接构件,所述附接构件适于将所述附件保持到所述驱动心轴的所述附件附接端;和

一个或多个调谐构件,所述一个或多个调谐构件适于定位在所述驱动心轴的所述附件附接端上。

17.根据实施方案16所述的驱动心轴组件,所述驱动心轴组件包括凹入所述附件附接端内的至少两个驱动承窝。

18.根据实施方案16-17中任一项所述的驱动心轴组件,所述驱动心轴组件包括从所述附件附接端突出的至少两个驱动构件。

19.根据实施方案16-18中任一项所述的驱动心轴组件,其中所述一个或多个调谐构件包括对应于所述一个或多个驱动构件和驱动承窝中的任一者的一个或多个调谐孔,其中所述一个或多个驱动构件或驱动承窝与所述一个或多个调谐孔对准。

20.一种随机轨道式砂光机,包括:

旋转部分;和

根据实施方案1-10中任一项所述的适于连接到所述旋转部分的组件。

21.一种随机轨道式砂光机,包括:

旋转部分;和

根据实施方案16-19中任一项所述的适于连接到所述旋转部分的驱动心轴组件。

22.一种将附件组装到随机轨道式砂光机的方法,所述方法包括:

提供根据实施方案1-19中任一项所述的组件;

将所述纵向轴线与中心轴线对准;

将驱动构件与驱动承窝对准;

将所述支撑板的所述工具侧隔着所述一个或多个调谐构件抵靠所述驱动心轴的所述附件附接端而定位,从而将所述驱动构件安置到所述驱动承窝中以固定所述驱动心轴和所述支撑板从而防止围绕所述纵向轴线的相对旋转运动,并且将所述支撑板与所述驱动心轴的所述附件附接端沿所述纵向轴线间隔开预先确定的距离X;

将所述附接构件从所述支撑板的所述附件侧固定到所述驱动心轴的所述附件附接端以固定所述支撑板和所述驱动心轴从而防止沿所述纵向轴线的轴向运动。

23.根据实施方案22所述的方法,所述方法包括在将所述纵向轴线与所述中心轴线对准之前,将所述驱动心轴的所述工具端附连到所述随机轨道式砂光机的旋转部分。

24.根据实施方案22-23中任一项所述的方法,其中将所述支撑板的所述工具侧抵靠所述驱动心轴的所述附件附接端定位包括将调谐构件定位在所述驱动心轴的所述附件附接端与所述支撑板的所述工具侧之间。

25.一种平衡随机轨道式砂光机中的振动的方法,所述方法包括:

在所述随机轨道式砂光机的驱动心轴与配合附件的支撑板之间安装一个或多个调谐构件,所述一个或多个调谐构件具有总体厚度,所述总体厚度导致所述驱动心轴与所述支撑板之间的对应轴向间距X,其中与为零的轴向间距相比,所述一个或多个调谐构件的所述总体厚度导致在操作中所测量的振动暴露减少,其中振动暴露根据ISO 28972测试方法来测量;

其中所述驱动心轴和所述支撑板中的一者包括一个或多个驱动构件,并且所述驱动心轴和所述支撑板中的另一者包括一个或多个对应的驱动承窝,并且其中所述一个或多个调谐构件包括对应于所述一个或多个驱动构件的一个或多个调谐孔,使得所述一个或多个驱动构件穿过所述一个或多个调谐孔以允许所述驱动心轴与所述支撑板之间的可变轴向间距。

26.根据实施方案25所述的方法,其中所测量的振动暴露的所述减少大于10%。

27.根据实施方案25或26中任一项所述的方法,其中所述配合附件是其上未安装磨盘的支撑垫。

词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本文所述的实施方案。然而,在相同的情况或其它情况下,其它实施方案也可以是优选的。此外,对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其它实施方案是不可用的,并且并非旨在将其它实施方案排除在本发明范围之外。

如本文和所附权利要求中所用,除非上下文另外明确指出,否则单数形式“一种/个(a/an)”和“该”包括复数对象。因此,举例来说,提及“一个/一种”或“该/所述”部件可包括本领域技术人员已知的一个或多个部件或其等价物。另外,术语“和/或”意指所列元件中的一个或全部或者所列元件中的任何两个或更多个的组合。

值得注意的是,术语“包括”及其变型在出现在所附说明书中时不具有限制性含义。此外,“一”、“一个”、“该”、“至少一个”和“一个或多个”在本文中可互换使用。

本文可使用相对术语诸如左、右、向前、向后、顶部、底部、侧面、上部、下部、水平,垂直等,并且如果是这样,则它们来自在具体附图中所观察的视角。然而,这些术语仅用于简化描述,而并非以任何方式限制本发明的范围。

贯穿本说明书的对“一个实施方案”、“某些实施方案”、“一个或多个实施方案”或“实施方案”的引用,意指结合实施方案描述的具体特征、结构、材料或特性被包括在本发明的至少一个实施方案中。因此,贯穿本说明书的多处出现的短语,诸如“在一个或多个实施方案中”、“在某些实施方案中”、“在一个实施方案中”或“在实施方案中”,不是必须指本发明的相同实施方案。此外,具体特征、结构、材料或特性可在一个或多个实施方案中以任何合适的方式组合。

上述发明内容并非意图描述本文所述主题的每个实施方案或每种实现方式。相反,根据附图,通过参考示例性实施方案的以下描述和权利要求,本发明的更完整的理解将变得明显并且得到认识。

本发明的这些以及其它方面从以下具体实施方式中将显而易见。然而,在任何情况下都不应将上述发明内容理解为是对要求保护的主题的限制,该主题仅由如在审查期间可以进行修改的所附权利要求书限定。

附图说明

在整个说明书中均参考附图,其中类似的附图标号表示类似的元件,并且其中:

图1和图2示出了示例性随机轨道式砂光机;

图3示出了示例性附件以及用于将该附件附接到随机轨道式砂光机的示例性附件;

图4为在图3的4-4处截取的剖视图;

图5示出了根据本公开的示例性附件;

图6为在图5的6-6处截取的剖视图;

图7和图8描绘了根据本公开的示例性驱动心轴;

图9为沿与图6相同的切割线截取的包括驱动心轴的示例性附件的剖视图;

图10描绘了根据本公开的方法;

图11描绘了具有紧固硬件的现有技术的附件;

图12为在图11的12-12处截取的剖视图,其中移除了现有技术的可压缩构件和磨料;并且

图13描绘了在图11和图12中以分离形式示出的现有技术的紧固硬件。

具体实施方式

参见图1,示出了随机轨道式砂光机(“ROS”)10。虽然所描绘的模型是气动工具,但是该工具可以在本公开的范围内以电动方式或以其它方式提供动力。所描绘的随机轨道式砂光机旨在手持使用,但机器人安装的或车安装的(例如,地板砂光机)也在本公开的范围内。尽管本发明所公开的附件附接组件可用于其它类型的旋转工具,但由于有机会减少由旋转部分和所附接的附件50的随机轨道固有地引起的振动,这对于工业随机轨道式砂光机而言可为尤其有益的。此外,本文所公开的概念对于旨在手持的工具可为尤其有益的,因为手-臂振动的减少可有益于操作人员。然而,即使当在非手持式应用中采用本发明所公开的概念时,由于附接附件50和从工具移除附件50的相对便利性,并且由于如本文所述的工具寿命的潜在改善,改进仍然可以在已知的工具上被识别出来。

可以看出,随机轨道式砂光机10具有附接到其工作部分的附件50。附件50由旋转部分14(图1中不可见)驱动并且包括附接到支撑板140的可压缩构件60。如本领域所已知的,可压缩构件可由弹性材料,诸如用于期望应用的具有变化刚度的泡沫或橡胶制成。

参见图2,旋转部分14配有轴平衡器16。该轴平衡器16提供平衡物以部分地或大部分地抵消由旋转部分的随机轨道产生的力。可选择轴平衡器16的材料、形状、尺寸和位置以平衡具有不同构型的旋转部分和附件。

一旦轴平衡器16的构型被选择用于特定构型,轴平衡器16就不能在典型的工具中轻易改变。因此,如果操作者选择安装不同的附件或附件的组合,则工厂设置的平衡可能被破坏。例如,操作者可能希望使用尺寸、重量或厚度与优化工具的构型不同的支撑垫。此外,操作者使用的不同类型的磨盘可具有不同的质量或厚度。此外,已知在研磨时对磨料施加力可进一步改变工具的旋转平衡,使得操作者可根据特定应用所需的力的水平来体验不同的振动水平。如果附件和所施加的力的组合导致高于期望的振动水平,则此类振动不仅可导致操作者的不适,而且可减少工具的总体寿命。这是因为过量的热和振动可导致轴承和支撑旋转轴的其它部件过早磨损。除了上述缺点之外,通过操作者可获得的工件上的光洁度可受到负面影响,这是由于过度振动导致在磨削或抛光时控制工具的能力降低。在这些情况下,有益的是操作者和工具能够容易地调谐附件组合和他或她在现场的选择的磨削/抛光应用的平衡。

图3和图4描绘了附件50和用于将该附件附接到随机轨道式砂光机10的相关组件100。可以看出,组件100包括驱动心轴120。驱动心轴120被构造成附连到随机轨道式砂光机10的旋转部分14(例如,通过将驱动心轴安装到旋转部分14中的凹陷部中)。驱动心轴包括工具端124和附件附接端128。工具端124适于连接到或已经附连到随机轨道式砂光机的从动部分。驱动心轴120的附件附接端128适于连接到附件50的支撑板140。通常,驱动心轴120预安装在随机轨道式砂光机10组件中并代替现有技术的心轴。

附件50的支撑板140通过附接构件170保持到驱动心轴。附接构件170延伸穿过附接孔144,该附接孔继而从附件侧148延伸穿过支撑板140至工具侧146。如在图4和图6中可见,可压缩构件60包括附接构件170穿过的进入孔70。由于这种布置,可使得附接构件170能够从附件50的与随机轨道式砂光机相对的一侧(即,操作者能够容易地看见和触及的开口侧)被触及。

附接构件170包括保持表面172并且可包括保持轴174。保持表面172可被提供为凸缘的一部分,该凸缘被构造成承靠支撑板的附件侧。当提供时,保持轴延伸到驱动心轴120上的保持承窝129中。在所示的实施方案中,附接构件170包括拧入驱动心轴120中的螺栓或螺钉。因此,在该实施方案中,保持轴174为螺纹轴,而保持承窝129为螺纹孔,并且保持表面172为螺栓或螺钉的头部。在此类构型中,工具诸如扳手可容易地插入进入孔70中以根据需要紧固或松开附接构件。因为附接构件170能够容易地从附件50的工作侧看见和触及,所以使附件与随机轨道式砂光机的附接和从随机轨道式砂光机的移除比图11-13所示的现有技术的构型更容易。

虽然示出了螺纹附接,但也可在本公开的范围内使用其它安全连接。例如,附接构件170与驱动心轴120之间的附接可通过快速连接机构来进行。快速连接机构可包括例如卡口或其它扭锁配合。也可使用线性或其它非旋转快速连接,诸如弹簧加载的球窝连接或六柄快速连接。

通过此类组装,支撑板140可被夹置在驱动心轴120与附接构件170之间,从而将附件50保持到驱动心轴,以防止沿驱动心轴的纵向轴线121的轴向运动。

仅利用上述轴向保持装置,附件仍可以能够相对于驱动心轴旋转。为此,提供一个或多个驱动构件160和对应的驱动承窝166以附连驱动心轴120和支撑板140从而防止相对旋转运动。该一个或多个驱动构件和一个或多个驱动承窝可设置在纵向轴线的径向外侧,或以其它方式设置在与附接构件不同的径向位置,以便在支撑板上提供防旋转握持。

在图3和图4所示的实施方案中,四个驱动承窝166均匀地分布在附接孔144周围,该附接孔继而与孔轴线141对准。在这种情况下,驱动承窝以孔166'的形式提供。如图5和图6所示,调谐构件180附加地设置在支撑板140上并且被构造成具有与支撑板上的驱动承窝166对准的四个调谐孔184。当提供时,调谐构件180可允许附件定位成与随机轨道式砂光机相距预设轴向距离,以允许在操作中附件的旋转重量的最佳平衡,从而有助于改善低振动性能。调谐构件180可作为可由操作者组装的支撑板的独立部件提供,可单独形成但附连到支撑板140(例如,通过粘合剂、旋转焊接、超声焊接或其它方式,这取决于部件的材料和所需特性),或者可与支撑板140一体形成。

调谐构件180可作为单个构件或者作为两个或更多个调谐构件180的叠堆提供,所述两个或更多个调谐构件180具有适于微调旋转附件的平衡的累积高度。如在图9中可见,距离X设定在驱动心轴与支撑板之间,并且在调谐构件180中示出虚线以指示提供两个或更多个调谐构件180的叠堆的选项。例如,支撑垫可设置有各自具有相同或不同厚度的调谐构件180的套件,以及针对应用所需的支撑垫、磨盘和/或力的特定组合应安装调谐构件的组合或调谐构件的总体厚度的说明。这样,可引导操作者针对他/或她的选择应用安装调谐构件的优化组合。无论是单独提供还是以叠堆形式提供,每个调谐构件的厚度T(仅以举例的方式)可为约0.010英寸、约0.030英寸、约0.060英寸或可实现本文所述的有益平衡效果的任何其它厚度。本公开包括提供此类套件的方法,用于安装此类调谐构件(无论是否来自此类套件)的方法,以及使用一个或多个调谐构件180来调谐ROS上的附件的平衡(无论一个或多个调谐构件是否设置在此类套件中)的方法。

在图7和图8所示的实施方案中,驱动心轴120设置有从驱动心轴的附件附接端128延伸的四个驱动构件160。在这种情况下,驱动构件以销160'的形式提供。如图所示的驱动构件160均匀地分布在保持承窝129周围,该保持承窝继而与驱动心轴120的纵向轴线121对准。

如图9的剖视图中的部分组装状态所示,驱动构件160延伸穿过任选的调谐构件180上的调谐孔184并且还延伸到支撑板中的驱动承窝166中。

在图7-9的实施方案中,驱动构件160包括销160',所述销160'压力配合到驱动心轴120的附件附接端128中的对应凹陷部中。驱动构件160还可通过粘合剂、通过焊接或通过其它已知的固定方式固定到驱动心轴120。作为另外一种选择,驱动构件160可与驱动心轴成一体(例如,通过由单件加工而形成)。尽管在示例性实施方案中示出了四个驱动构件160,但提供一个、两个、三个、五个或更多个驱动构件也在本公开的范围内,只要它们被构造成产生本文所述的功能即可。

应当理解,尽管驱动构件160在示例性实施方案中被示出为驱动心轴120的一部分,但除此之外或作为另外一种选择,它们可设置在支撑板和/或任选的调谐构件180上。类似地,除此之外或作为另外一种选择,驱动承窝166可设置在驱动心轴120上,只要驱动构件160与驱动承窝166互锁以附连驱动心轴120和支撑板140从而防止相对旋转即可。作为一个示例,驱动心轴120和支撑板140可各自设置有两个驱动构件160和两个驱动承窝166。

虽然驱动构件160和驱动承窝166在所示实施方案中被示出为具有圆形横截面的销160'和孔166',但其它构型也是可能的。此类部件的横截面可为椭圆形、三角形、矩形或任何其它形状,前提条件是驱动构件160与驱动承窝166互锁以保持驱动心轴120和支撑板140抵抗围绕轴线121和141的相对旋转。作为另外一种选择,驱动构件160和驱动承窝166可被构造为互锁齿,所述互锁齿可例如以周向方式围绕轴线121和141分布。在此类情况下,每个齿延伸部将为驱动构件160,而每个齿凹陷部将为驱动承窝166。

为了允许调节附件的轴向定位,调谐孔184适于与驱动构件160和驱动承窝166配合,使得无论所选择的用于调谐的间距如何,均维持支撑板相对于驱动心轴的保持力。例如,每个调谐孔184允许对应的驱动构件160穿过到其对应的驱动承窝166,并且驱动构件和驱动承窝各自分别具有足够的长度和深度,使得可利用调谐构件184的不同厚度和/或利用调谐构件的可变叠堆高度来维持保持力。这样,可针对不同的情况实现适当的平衡,而无需对驱动心轴或附件进行任何改变。

与本发明所公开的实施方案形成对比的是,现有技术的附件500和相关联的紧固硬件540在图11-13中示出。现有技术的附件500包括现有技术的支撑板520和现有技术的可压缩构件530。如图12所具体详述,现有技术的紧固硬件540包括顶板544和底板546,所述顶板和底板适于放置在现有技术的支撑板520的任一侧上。该顶板和底板通过穿过现有技术的支撑板的铆钉542彼此刚性地附连。此外,还提供了附连到顶板544的现有技术的螺纹轴548。因此,每个现有技术的附件500包括其自身的现有技术的螺纹轴548。这种紧固硬件540的全部的组合导致现有技术的附件500可能比本文所述的改进实施方案更重且制造和销售成本更高,以及更易于失衡。

例如,发明人构造了根据本公开的新型配合的驱动心轴和BUP,并且BUP重量从大约130克(使用直观上如图11-13所示的现有紧固硬件)减少至大约90克,或者BUP重量减少大于30%。现有技术的BUP为Low Profile 861Plus 6英寸直径BUP,部件编号204655,购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN)。根据本公开的BUP使用类似于现有技术的BUP的部件,其中现有技术的紧固硬件被替换为如本文所述的附件附接系统。由于重量减少和使用调谐构件180调谐平衡的能力,进一步实现了所测量的振动暴露的大约47%的减少。根据ISO 28927测试方法测量振动暴露。结果在下表1中示出。

表1.

此外,由于新型BUP的重量减少,可以用较小的轴平衡器重量(被设计用于与5英寸直径BUP一起使用)代替ROS中的轴平衡器重量(被设计用于现有技术的6英寸直径BUP)。这也导致工具的重量减少。工具和BUP的合并重量减少与总体振动的减少相结合可导致工具总体上更轻并且操作者使用起来更舒适。

尽管本文已参照具体实施方案描述了本发明,但应当理解,这些实施方案仅仅例示了本发明的原理和应用。对于本领域的技术人员将显而易见的是,在不脱离本发明的实质和范围的情况下,可对本发明的方法和仪器作出各种修改和变型。因此,预期的是本发明包括在所附权利要求及其等同形式范围内的修改和变型。

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