專利名稱：用于研磨以及類似操作的手持機器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于研磨以及類似操作的手持機器，特別涉及一種具有可調節振動隔離裝置的機器。
背景技術：
在剛性或柔性設計中可以使用諸如模具研磨機的機器工具。在剛性設計中，軸剛性地安裝在工具中，所述軸承載用于附接研磨石(grinding burr)的主軸(spindle)；然而在柔性設計中，該軸借助于彈性元件而柔性地安裝。這兩種設計具有優點，在研磨工藝中， 剛性安裝的承載主軸的軸在例如需要非常高的精確度的時候是有用的，承載主軸的軸的柔性安裝符合人體工學要求，因為在研磨工藝的過程中產生的振動并不傳遞至工具外殼從而并不傳遞至使用者的手和臂。在EP0005686A1中公開了柔性設計的模具研磨機的例子。用于研磨以及類似操作的機器工件相當昂貴并且對于空間的要求很高。如果在需要每種工具設計的所有情況都可以在不需要使用兩種不同工具的情況下進行處理，那么就將會是有利的。
發明內容
本發明涉及一種用于研磨以及類似操作的手持機器，其包括外殼；電機，所述電機安裝在所述外殼中并且使得連接至工具承載裝置的軸旋轉；以及在所述外殼和所述軸之間的前軸承布置，包括前軸承，以及振動隔離裝置，所述振動隔離裝置對于所述軸的徑向位移而言是彈性的。所述振動隔離裝置包括位于所述外殼和所述前軸承之間的至少一個彈性元件，所述機器包括調節裝置，所述調節裝置與所述至少一個彈性元件相互作用，以對所述至少一個彈性元件的彈性進行調節。通過對所述振動隔離裝置的彈性元件的彈性進行調節，所述機器能夠從關于所述外殼的所述軸的柔性振動阻尼支持以及關于所述外殼的所述軸的剛性支持進行調節，從而無需在手邊有兩個不同的機器。所述振動隔離裝置可以包含在所述外殼和所述前軸承之間的空間中，所述空間具有可調節容積，從而使得所述至少一個彈性元件能夠進行可調節壓縮，并且因此使得所述彈性元件的彈性能夠被調節，從而使得彈性能夠被有效地調節。所述空間可以具有最大容積和最小容積，所述最大容積使得所述彈性元件能夠在不被壓縮的情況下包含在所述空間中，所述最小容積將所述彈性元件壓縮至所述彈性元件基本上不再具有彈性的程度。所述空間的容積是連續可調節的，從而使得振動阻尼可以調節至所述機器的使用者所希望的程度。所述空間限定在所述外殼、所述前軸承以及所述調節裝置之間，所述調節裝置布置為毗鄰所述彈性元件，并且能夠移動以實現空間容積的調節，從而實現所述彈性元件的彈性的調節。所述調節裝置包括致動器，用于使得設置在所述外殼中的壓縮元件致動并且從所述外殼的外部能夠觸及所述致動器。所述致動器包括可旋轉環，所述可旋轉環能夠在第一位置和第二位置之間旋轉，其中所述致動器與所述壓縮元件相互作用，從而使得在所述第一位置所述壓縮元件從所述彈性元件縮回，在所述第二位置所述壓縮元件朝向所述彈性元件前進，從而在所述第一位置獲得關于所述外殼的所述軸的柔性支持，并且在所述第二位置獲得關于所述外殼的所述軸的剛性支持。所述致動器可以包括具有邊緣的凸輪，所述邊緣具有凸緣彎曲，所述凸緣彎曲與凸輪從動件相互作用，導致所述壓縮元件的位移，從而增大或減小所述空間的容積。可選擇地，所述壓縮元件的軸向移動是通過旋轉一個構件實現的，所述構件具有螺紋，其通過所述外殼上的螺紋而接合。具體描述在短設計中以及在延伸設計中都可以得到用于研磨的手持機器。在延伸機器中， 延伸部(其是外殼的一部分)連接至外殼的主體，延伸軸柔性連接至由電機驅動的軸。本發明主要涉及由壓縮空氣驅動的機器。然而，這樣的機器也可以通過電動機進行驅動。本發明的手持機器在前軸承布置處具有振動隔離裝置，用于吸收由于主軸振動產生的徑向位移。該手持機器能夠從柔性振動阻尼位置調節至振動并不受到阻尼的剛性位置。這是通過彈性元件的彈性的調節而實現的，該彈性元件是位于機器的旋轉軸和外殼之間的前軸承布置的一部分。前軸承布置位于套爪支架附近，該套爪支架對用于支持研磨工具的螺母和套爪進行支持。在短機器的情況下，包括可調節振動阻尼裝置的前軸承布置布置在電機的前端部， 即在電機和套爪支架之間。在延伸機器的情況下，包括可調節振動阻尼裝置的前軸承布置布置在延伸部的前端部。這樣的延伸機器也具有接近電機的軸承布置。彈性元件的彈性的調節是通過將可變壓縮力應用于彈性元件而實現的，從而使得在彈性元件卸載的時候彈性元件的彈性處于最大狀態，并且在應用的力處于其最大狀態時彈性元件的彈性處于最小狀態。彈性元件可以例如是圍繞軸承的周邊布置的彈性材料的環，或者是圍繞所述周邊布置的非連續的彈性部件。可選擇地，彈性元件可以是金屬彈簧。通過使得壓縮元件朝向彈性元件移動而將力應用于彈性元件。實際上，這可以通過在機器的組成部件之間將彈性元件布置在受限空間而實現，該空間足夠大以包含處于卸載狀態(即其彈性最大的狀態)的彈性元件。構成該空間的組成部件的至少一個可朝向空間的中心移動，從而使得在該組成部件向前移動時該空間的容積減小。從而，當空間的容積減小的時候，壓縮力通過可移動部件(其充當壓縮元件)施加在彈性元件上，因此彈性元件的彈性在壓縮元件向前移動時減小。壓縮元件能夠連續向前移動并且彈性連續減小，直到彈性元件基本上不具有彈性并且壓縮元件不能進一步移動。類似地，當壓縮元件向后移動遠離空間的中心時彈性元件的彈性增大。因此，彈性是連續可調節的。從而，空間具有最大容積和最小容積，該空間可以由外殼、前軸承布置和壓縮元件的部件構成，彈性元件包含在該空間中。在最大容積，彈性元件能夠在不被壓縮的情況下包含在空間中，在最小容積，彈性元件被壓縮至該彈性元件基本上不再具有彈性的程度。如果需要，最大容積可以選擇為使得彈性元件受到某種程度的壓縮(即不處于其絕對最大彈性)，并且/或者最小容積可以選擇為使得彈性元件的最小彈性在某種程度上高于基本上不具有彈性。在外殼中可以設置用于對所述壓縮元件進行致動的致動器，從外殼的外部能夠觸及該致動器，該致動器使得使用者能夠容易地對壓縮元件進行致動。致動器可以是可旋轉環，其能夠分別在兩個端部位置(柔性和剛性)之間移動。壓縮元件的移動可以通過多種方式進行。例如，致動器可以包括具有邊緣的凸輪， 所述邊緣具有彎曲，所述凸緣彎曲與凸輪從動件相互作用，從而導致所述壓縮元件的位移， 從而增大或減小所述空間的容積。致動器包括可旋轉環，所述可旋轉環能夠在第一位置和第二位置之間旋轉，凸輪布置在可旋轉環的內側上，從而使得在所述第一位置所述壓縮元件從所述彈性元件縮回，在所述第二位置所述壓縮元件朝向所述彈性元件前進，從而在所述第一位置獲得關于所述外殼的所述軸的柔性支持，并且在所述第二位置獲得關于所述外殼的所述軸的剛性支持。所述壓縮元件可以是所述凸輪從動件的一體的部件。在所述壓縮元件是分離零件的情況下，例如錐形環，其向后移動是所述凸輪從動件的縮回和所述彈性元件的彈性的組合結果，因為當彈性力不再施加在彈性元件上時所述彈性元件將會回到其初始卸載形狀，從而迫使壓縮構件向后移動。可選擇地，所述致動器可以包括環，所述環影響連接至所述壓縮元件的銷，其通過螺紋連接與所述外殼接合。本發明不限于完成可變壓縮的特定方式，而是更一般地在更加寬泛的意義上涉及如何調節主軸剛度。將旋轉移動傳遞至軸向移動的各種方式是眾所周知的，例如，可以省略螺紋，通過賦予外殼中的凹槽特定斜率而產生的軸向移動迫使操縱銷軸向行進同時使得調節環旋轉。實現壓縮元件的移動的方式不限于上述機器設計的任一，而是能夠在短機器和延伸機器中使用。
現在借助于附圖對本發明進行描述，附圖僅僅意在起到說明的作用。圖1是短設計的研磨機器的局部剖視圖，其中沒有壓縮力施加在彈性元件上；圖2是圖1的研磨機器的局部剖視圖，其中壓縮力施加在彈性元件上；圖3a和圖北是圖1的機器的立體側視圖，其中圖3a是分解圖；圖4是圖1的機器的致動器環以及與其相互作用的凸輪從動件的分解側視圖；圖fe是延伸設計的研磨機器的局部剖視圖，其中沒有壓縮力施加在彈性元件上；圖恥是圖fe中顯示的機器的前部分的放大剖視圖；圖6a是圖fe的研磨機器的局部剖視圖，其中壓縮力施加在彈性元件上；圖6b是圖6a中顯示的機器的前部分的放大剖視圖；圖7是圖fe中顯示的機器的分解側視立體圖。
具體實施例方式圖1-4顯示了短設計的手持機器，其包括由外殼5包圍的氣動電機1，其驅動旋轉軸13。旋轉軸的向前端部連接至支持螺母3和套爪(collet)4的套爪支架2，以用于可拆卸地緊固研磨石。在電機1的向前端部，在外殼5之內，在旋轉軸13和固定機器外殼5之間設置有前軸承8。彈性元件9布置在軸承8的外周邊上。在這種情況下，彈性元件9是彈性0形環，但其可選擇地能夠是任何合適的彈性結構。彈性元件9是設置在機器中的振動隔離裝置的一部分，并且布置為吸收徑向振動，并且防止這樣的振動到達機器外殼5以及使用者的手和臂。彈性環7設置在軸承8的前面，以使得軸向力能夠在不對徑向移動進行限制的情況下進行傳遞。彈性元件8位于空間14之內，該空間14由軸承8的外周邊表面、外殼5的組成部件以及可移動壓縮元件10構成，該壓縮元件10在所顯示的例子中是具有朝向彈性元件9 的錐形表面的環。壓縮元件10的軸向移動是通過致動器環11的旋轉而產生的，其包括與凸輪從動件12相互作用的凸輪彎曲21，該凸輪從動件12轉而與壓縮元件10相互作用。致動器環11環繞旋轉軸13和外殼5，并且可以在兩個端部位置之間在兩個方向上旋轉。當環 11位于第一端部位置時，壓縮元件10從彈性元件9縮回，這能夠產生彈性元件9的完全柔性并且從而產生完全振動隔離。當環11位于第二端部位置時，壓縮元件10被向前推，并且將彈性元件9壓縮至其基本上不具有彈性的程度，從而導致軸承8的剛性支持。在圖1中，壓縮元件10從彈性元件9縮回，從而沒有壓縮力施加在彈性元件8上。 在圖2中，壓縮元件10處于其最向前位置，從而將壓縮力施加在彈性元件9上。圖3和圖 4更具體地顯示了致動器環11。環11在其內側上具有凸輪曲線21。凸輪曲線布置為與凸輪從動件12相互作用，其具有在安裝在機器中時朝向凸輪曲線21的彎曲表面22。凸輪從動件12包括兩個半圓形部件12a、12b，其安裝在機器的外殼5周圍。半圓形凸輪從動件部件12a、12b的每一個在其端部處具有連接部分，從而使得它們在致動器環11已經來到其包圍凸輪從動件12的位置時相對于彼此而緊固。凸輪從動件12包括突出銷20a、20b，其在安裝時朝向機器的軸13。這些銷20a、20b與外殼5中的槽21接合，從而它們能夠與壓縮元件 10接觸并相互作用。在外殼5的端部，端部環6附接至外殼5以防止環11在平行于軸13 的方向上移動。圖5-7顯示了延伸設計的手持機器，其在很多方面與圖1-4的機器類似。延伸機器包括由外殼5’包圍的氣動電機1，其驅動旋轉軸13。外殼5’包括外殼延伸部31，外殼延伸部31連接至外殼5’的主體，延伸軸32柔性連接至由電機1驅動的軸13。包括可調節振動阻尼裝置的前軸承布置布置在延伸部31的前端部。延伸機器還包括接近電機的軸承布置。延伸旋轉軸32的向前端部連接至支持螺母3’和套爪4’的套爪支架2’，以用于可拆卸地緊固研磨石。前軸承布置包括旋轉延伸軸32和機器外殼5’的固定延伸部31之間的軸承8，。彈性元件9’布置在軸承8，的外周邊上。如上文關于短設計的機器所述，彈性元件9’以相同的方式包含在機器中的空間14中，并且具有相同的功能。空間14由軸承8’ 的外周邊表面、外殼延伸部31的組成部件以及可移動壓縮元件33構成。壓縮元件33通過螺紋34接合至延伸外殼31，該螺紋34將旋轉操縱運動轉換為軸向運動。在其向后部分，壓縮元件33包括向外突出銷38，其突出穿過槽39，該槽39沿著延伸外殼31的周邊設置。致動器35包括內套36和外套37，內套36具有用于接收銷38的開口，外套37將內套36支持在合適位置。在致動器35旋轉時，突出銷38可以從槽39的一個端部移動至另一個端部。 槽39的每個端部代表彈性元件9’的彈性的調節的端部位置，即在一個端部處承載用于附接研磨石的工具承載裝置的延伸軸32剛性安裝在工具中，而在另一端部處，延伸軸32柔性地安裝。在圖fe、5b中，壓縮元件33從彈性元件9 ’縮回，從而沒有壓縮力應用在彈性元件9’上。在圖6a、6b中，壓縮元件33處于其最向前位置，從而將壓縮力施加在彈性元件9’上。 應該注意到，雖然實現壓縮元件10、33的移動的方式以及壓縮元件10、33的設計分別在圖1-4和圖5-7中顯示的實施方案有所不同，本文中描述的所有設計和移動布置都能夠在短設計和延伸設計的機器中使用，并且能夠根據需要進行組合。
權利要求
1.一種用于研磨以及類似操作的手持機器，包括-外殼(5 ；5，、31)；-電機，所述電機安裝在所述外殼(5 ；5’、31)中并且使得連接至工具承載裝置0、3、4 ； 2’、3’、4’)的軸(13 ;32)旋轉；以及-在所述外殼(5 ；5，、31)和所述軸(13 ；32)之間的前軸承布置，包括前軸承(8、8，)， 以及振動隔離裝置，所述振動隔離裝置對于所述軸(13;32)的徑向位移而言是彈性的，所述振動隔離裝置包括位于所述外殼(5 ；5’、31)和所述前軸承(8、8’)之間的至少一個彈性元件(9、9，)，其特征在于，所述機器包括調節裝置(10、11、12 ；33、35)，所述調節裝置與所述至少一個彈性元件(9、9’ )相互作用，以對所述至少一個彈性元件的彈性進行調節。
2.根據權利要求1所述的手持機器，其中所述振動隔離裝置包含在所述外殼(5；5’、 31)和所述前軸承(8、8’ )之間的空間(14)中，所述空間(14)具有可調節容積，從而使得所述至少一個彈性元件(9、9’ )能夠進行可調節壓縮，并且因此使得所述彈性元件(9、9’ ) 的彈性能夠被調節。
3.根據權利要求2所述的手持機器，其中所述空間(14)具有最大容積和最小容積，所述最大容積使得所述彈性元件(9、9’ )能夠在不被壓縮的情況下包含在所述空間(14)中， 所述最小容積將所述彈性元件(9、9’ )壓縮至所述彈性元件基本上不再具有彈性的程度。
4.根據權利要求2或3所述的手持機器，其中所述空間(14)的容積是連續可調節的。
5.根據權利要求2-4的任意一項所述的手持機器，其中所述空間(14)限定在所述外殼 (5 ；5’、31)、所述前軸承(8、8，)以及所述調節裝置(10、11、12 ；33,35)之間，所述調節裝置布置為毗鄰所述彈性元件(9、9’)，并且能夠移動以實現空間容積的調節，從而實現所述彈性元件(9、9’ )的彈性的調節。
6.根據權利要求2-5的任意一項所述的手持機器，其中所述調節裝置(10、11、12;33、 35)包括致動器(11 ；35)，用于使得設置在所述外殼(5 ；5’、31)中的壓縮元件(10 ；33)致動，從所述外殼的外部能夠觸及所述致動器。
7.根據權利要求6所述的手持機器，其中所述致動器(11；35)包括可旋轉環，所述可旋轉環能夠在第一位置和第二位置之間旋轉，其中所述致動器(11 ；35)與所述壓縮元件 (10 ；33)相互作用，從而使得在所述第一位置所述壓縮元件(10 ；33)從所述彈性元件(9、 9’ )縮回，在所述第二位置所述壓縮元件(10 ；33)朝向所述彈性元件(9、9’ )前進，從而在所述第一位置獲得關于所述外殼(5 ；5’、31)的所述軸(1 的柔性支持，并且在所述第二位置獲得關于所述外殼(5 ；5，、31)的所述軸(13)的剛性支持。
8.根據權利要求7所述的手持機器，其中所述致動器(11)包括具有邊緣的凸輪，所述邊緣具有凸緣彎曲(21)，所述凸緣彎曲與凸輪從動件(12a、12b)相互作用，導致所述壓縮元件(10)的位移，從而增大或減小所述空間(14)的容積。
9.根據權利要求7所述的手持機器，其中所述壓縮元件(3 的軸向移動是通過旋轉一個構件實現的，所述構件具有螺紋(34)，其通過所述外殼(5’、31)上的相應螺紋而接合。
全文摘要
一種用于研磨以及類似操作的手持機器，包括外殼(5；5’、31)；電機，所述電機安裝在所述外殼(5；5’、31)中并且使得連接至工具承載裝置(2、3、4；2’、3’、4’)的軸(13；32)旋轉；以及在所述外殼(5；5’、31)和所述軸(13；32)之間的前軸承布置，包括前軸承(8、8’)，以及振動隔離裝置，所述振動隔離裝置對于所述軸(13；32)的徑向位移而言是彈性的，所述振動隔離裝置包括位于所述外殼(5；5’、31)和所述前軸承(8、8’)之間的至少一個彈性元件(9、9’)，所述機器包括調節裝置(10、11、12；33、35)，所述調節裝置與所述至少一個彈性元件(9、9’)相互作用，以對所述至少一個彈性元件的彈性進行調節。
文檔編號B24B23/02GK102256745SQ200980151400
公開日2011年11月23日 申請日期2009年12月18日 優先權日2008年12月22日
發明者A·U·內爾松 申請人:阿特拉斯·科普柯工具公司