CN101659026A - 砂带式研磨工具 - Google Patents

Abstract

一种砂带式研磨工具，包括输出旋转往复扭矩的主机(1)和可拆卸地安装在主机(1)上的工作头(2、5、6、7、8)，该工作头(2、5、6、7、8)包括连接部(21、51、61、71、81)以及至少两个支撑端(231、241、641、642、741、742、841、842)，所述支撑端(231、241、641、642、741、742、841、842)上支撑并导向有封闭的环状砂带(3)，所述环状砂带(3)与工作头(2、5、6、7、8)一同受主机(1)驱动而做旋转往复运动。采用本砂带式研磨工具，可以对具有曲面的工件，尤其是管状型材的表面进行打磨。

Description

砂带式研磨工具

技术领域

本发明涉及一种研磨工具，特别是一种采用砂带式工作头的砂带式研磨工具，用以实现对管状型材的工件的表面进行研磨。

背景技术

砂带机是常用的研磨用工具之一，主要是针对工件(如木材等)的表面进行研磨，去掉毛刺而使其光滑，进而可以正常使用。但是，对工件表面研磨所采用的砂带机或砂光机通常具有较大的磨砂平面，并且在该磨砂平面上粘贴尺寸较大的砂纸，从而造成该砂带机或砂光机的体积较大，仅能适合大面积的平板状型材表面研磨，而对于面积较小，并且对于具有曲面的型材，如常见的管状型材，这样的砂带机或砂光机则无法使用。

为此，针对这种需求，业界设计了小型化的砂带式研磨工具来解决曲面的研磨问题。欧洲专利公告号为EP1647362的说明书中揭示有一种砂带式研磨工具。该砂带式研磨工具包括主机和连接在该主机上的工作头。其中，该主机内设有输出轴用于提供旋转扭矩，该工作头大致呈V型，包括与主机连接的连接部和从连接部延伸而出的两个支撑端，用于支撑并导向砂带。该连接部与主机的壳体固定连接，且主机的输出轴伸入该连接部中，并且连接驱动有驱动滚轮，而V型工作头的两个支撑端分别设置有从动滚轮。这样，这三个滚轮构成一个三角形，并且在这三个滚轮上设置有砂带。借助主机的输出轴提供的旋转扭矩，驱动滚轮产生旋转，并通过砂带带动从动滚轮随之产生旋转。砂带就可以在这三个滚轮的支撑及导向下进行旋转，转动的砂带，尤其是位于两个支撑端之间的砂带部分即可以研磨工件表面。

美国专利公告号为US6736711的说明书中揭示有另一种砂带式研磨工具。该砂带式研磨工具包括主机和连接在主机的输出轴上的驱动轮，该驱动轮受主机驱动而围绕驱动轮的轴心做旋转往复运动。该驱动轮上可拆卸的连接有非封闭的砂带，与砂带连接的两个点成为支撑砂带的支撑端。同时，位于两个支撑端之间的砂带部分则套设在需要研磨的工件表面的曲面上。这样，当驱动轮做旋转往复运动时，砂带在驱动轮和工件曲面共同支撑导向并往复的作用下，可以对工件曲面进行研磨。

但是，对于第一种砂带式研磨工具，由于砂带需要受到驱动滚轮的驱动才能产生旋转，因此，在工作头上设置的驱动滚轮以及从动滚轮造成该工作头的结构复杂，并且进一步的使整个工作头的体积较大，在一些工件环境狭小的场所(如墙角等)使用不便。而对于第二种砂带式研磨工具，由于采用了非封闭的砂带，在实际工作中，起到研磨作用的砂带仅仅局限于整个砂带的中间部分，从而使砂带的利用率降低。而且，同样由于砂带的中间部分一直作为研磨部，当中间部分被磨平后，整个砂带也无法继续使用，从而造成该砂带的使用寿命有限。

为此，上述技术方案实有待进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单且体积小的砂带式研磨工具，可以实现对具有曲面的工件表面进行研磨。

本发明的另一目的在于提供一种能够提高砂带利用率和使用寿命的砂带式研磨工具。

为实现上述目的，本发明公开了一种砂带式研磨工具，包括输出旋转往复扭矩的主机和可拆卸地安装在主机上的工作头，该工作头包括连接部以及至少两个支撑端，所述支撑端上支撑并导向有封闭的环状砂带，所述环状砂带与工作头一同受主机驱动而做旋转往复运动。

作为对上述方案的改进，该砂带式研磨工具中，两个支撑端与连接部呈V字型布置；该连接部呈圆形，其中心设有连接主机的连接孔；自该连接部上且垂直于该连接部所在的平面延伸设有固定臂和活动臂，而两个支撑端分别位于该固定臂和活动臂的自由端且垂直于该固定臂和活动臂；或者，自该连接部上且垂直于该连接部所在的平面延伸设有两个活动臂，而两个支撑端分别位于两个活动臂的自由端且垂直于这两个活动臂；该活动臂包括连接板和活动板，其中，连接板与连接部一体成型，第二支撑端位于活动板的自由端，该连接板与活动板通过连接销连接为一体，并在扭簧的作用下，活动板可克服扭簧的作用力而相对于连接板围绕连接销转动；该第一支撑端和第二支撑端上还套设有弹性垫，该弹性垫至少有一段为弧形面；该弹性垫的长度H与第一支撑端和第二支撑端的长度h相等。

作为对上述方案的又一改进，该砂带式研磨工具中，该工作头上，位于连接部的一侧端且垂直于连接部所在平面延伸而出有侧板，在侧板上且垂直于侧板设有支撑板，所述第一支撑端和第二支撑板分别位于该支撑板上；该支撑板还包括连接第一、第二支撑端的中间部，并且，该第一、第二支撑端和中间部为一体式结构；该支撑板的宽度D与所采用的环状砂带的宽度d相当；相对于第一、第二支撑端的外侧，还连接有弹性垫；该工作头上还设有张紧机构，其包括压件，该压件的一端为圆柱形的压杆，而另一端则可枢转的连接在侧板上，在支撑板的中间部上，对应压杆形成有凹槽。

作为对上述方案的又一改进，该砂带式研磨工具中，该工作头包括支撑导向环状砂带的支撑板，且该支撑板与连接部集成在一起，其中，该支撑板呈倒置的U型，该连接部位于该支撑板的U型的中间部分，而第一支撑端和第二支撑端分别位于支撑板的U型的两端；该工作头上还设有张紧机构，其包括压件，该压件包括两个压杆，对应压杆，在支撑板上形成有凹槽；在支撑板上设有固定槽，压杆的自由端可以插入到固定槽中。

作为对上述方案的又一改进，该砂带式研磨工具中，该工作头包括支撑导向环状砂带的支撑板，且连接部与支撑板集成在一起，该支撑板呈三角形，而连接部则位于该三角形的中心位置，所述的第一支撑端和第二支撑端分别位于该支撑板上；该工作头还包括第三支撑端；该工作头上还设有张紧装置，包括压件，该压件包括两个压杆，对应压杆，在支撑板上形成有凹槽；该凹槽分别形成在第一支撑端与第三支撑端之间和第二支撑端与第三支撑端之间；在该第一支撑端和第二支撑端上还连接有弹性垫，该弹性垫呈弧形。

采用本砂带式研磨工具的有益性效果是可以对具有曲面的工件，尤其是管状型材的表面进行研磨。而且，由于采用的工作头未设置驱动滚轮等元件，结构简单且体积小巧，可以在一些空间环境有限的场所使用。

采用本砂带式研磨工具的另一有益性效果是封闭型的环状砂带安装在工作头上后，其位于支撑端之间的部分为研磨部，即随着封闭型的环状砂带的安装的位置的不同，其任一部分均可以位于支撑端之间而成为研磨部，这样就有效地提高了环状砂带的利用率并且延长了环状砂带的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的优选实施例中砂带式研磨工具的局部立体图；

图2为该砂带式研磨工具的工作头的立体示意图；

图3a、3b分别为该砂带式研磨工具的使用状态参考图；

图4为该砂带式研磨工具的第二实施例中工作头的立体示意图；

图5为该砂带式研磨工具的第二实施例的使用状态参考图；

图6为该砂带式研磨工具的第三实施例中工作头的立体示意图；

图7为该砂带式研磨工具的第四实施例中工作头的立体示意图；

图8为该砂带式研磨工具的第五实施例中工作头的立体示意图；

其中，相关元件对应编号列表如下：

1-主机            2-工作头            3-环状砂带

4-工件            21-连接部           22-连接孔

23-固定臂         231-第一支撑端      24-活动臂

241-第二支撑端    242-连接板          243-活动板

244-连接销        245-扭簧            25-弹性垫

251-弧形面        5-工作头            51-连接部

54-活动臂         6-工作头            61-连接部

62-连接孔         63-侧板             64-支撑板

641-第一支撑端    642-第二支撑端      643-中间部

644-凹槽          65-弹性垫           66-压件

661-压杆          7-工作头            71-连接部

74-支撑板         741-第一支撑端      742-第二支撑端

744-凹槽          745-固定槽          77-压件

771-压杆          8-工作头            81-连接部

84-支撑板         841-第一支撑端      842-第二支撑端

843-第三支撑端    844-凹槽            85-弹性垫

88-压件           881-压杆

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

请参阅图1，本发明的优选实施例中公开了一种砂带式研磨工具，适用于对具有曲面的工件4(见图3，主要涉及管状型材)进行表面打磨处理。该砂带式研磨工具包括主机1和安装在主机1上的工作头2。这里的主机1是一种可以输出旋转往复扭矩的动力工具，这种动力工具在业界已经得到广泛的使用，如FEIN、BOSCH等公司出品的多功能机，其结构与原理是由位于主机1内的马达驱动连接在马达上的偏心轮旋转，与该偏心轮连接的拨叉受到偏心轮的偏心旋转的带动而围绕垂直于拨叉的枢转产生旋转往复运动，或者称之为旋转往复振荡。经过上述元件的扭矩传递，最后主机1的输出轴可以产生旋转往复运动。当该主机1的输出轴上以可拆卸的方式安装有工作头2后，该工作头2将会产生同样的旋转往复运动，其运动的轨迹如图中的双箭头所示。此时，如果在该工作头2上装设有封闭的环状砂带3，则该环状砂带3也将随之进行旋转往复运动，从而可以对工件4的曲面进行研磨。

需要说明的是，与传统的砂带机不同的是，环状砂带3并非是循环旋转使用的，而是相对于工作头2固定不动的，这样可以免去对环状砂带3的驱动，从而使工作头2的结构得以简化。而且，随着环状砂带3在工作头2上的安装位置的不同，环状砂带3上的任一位置均可以成为研磨部分，从而提高了环状砂带3的利用率并且有效的延长了环状砂带3的使用寿命。

请参阅图2，该工作头2为支架型结构，包括连接部21以及从连接部21上延伸而出的两个臂端，并且该连接部21与两个臂端呈V字型布置。这里的连接部21大致呈圆形，其中心位置设有连接孔22，用于与主机1的输出轴连接。从连接部21上延伸而出的其中一个臂端为固定臂23，该固定臂23相对于连接部21所处平面垂直，其自由端形成有弯折。相对地，从连接部21上延伸而出的另一个臂端为活动臂24，其自由端也形成有弯折。在这两个弯折处，分别沿垂直于固定臂23和活动臂24各自延伸并形成为用于装设环状砂带3的第一支撑端231和第二支撑端241。在该第一支撑端231和第二支撑端241上还连接有弹性垫25，并且，该弹性垫25上至少设有一段弧形面251。这样，环状砂带3就可以围绕在弹性垫25的弧形面251上而由第一支撑端231和第二支撑端241进行支撑导向。需要说明的是，为了弹性垫25与第一支撑端231和第二支撑端241连接的牢固，该弹性垫25的长度H与第一支撑端231和第二支撑端241的长度h相等。

请一并参阅图3a，该活动臂24相对于固定臂23而言，其自身是可以活动的，目的在于更为方便快捷的安装或更换环状砂带3，即该活动臂24实质上构成一种张紧机构，可以对环状砂带3进行张紧或松弛作用。该活动臂24包括连接板242、活动板243，并且，该连接板242和活动板243均是垂直于连接部21所在平面。其中，该连接板242与连接部21一体成型，而所述的第二支撑端241则位于该活动板243的自由端，并且，该连接板242与活动板243之间通过连接销244枢转连接，从而使活动板243可以相对于连接板242转动。该连接销244上还设有扭簧245，自然状态下，该扭簧245总是使活动板243相对于连接板242处于最大的偏转角度上，即第一支撑端231与第二支撑端241之间的距离最大。采用这样的方式，操作者通过对活动板243的转动，可以有效地减小第一支撑端231与第二支撑端241之间的距离，有利于将环状砂带3套设在第一支撑端231和第二支撑端241上。当环状砂带3装设好后，操作者松开活动板243，则活动板243在扭簧245的作用下围绕连接销244回转，带动第二支撑端241移动，从而增大了第一支撑端231与第二支撑端241之间的距离，进而使环状砂带3得到张紧。

请参阅图3b，安装好环状砂带3的研磨工具在投入使用时，首先将环状砂带3与工件4的曲面接触，环状砂带3则会受力而产生弯曲。此时是一种临界状态，环状砂带3还没有对工件4的曲面进行研磨。当操作者继续对工件施加作用力，环状砂带3将开始对工件4的曲面进行研磨，此时环状砂带3的弯曲程度加重，会使活动臂24的活动板243产生微小的转动，如图3a中的虚线和实线所示。但是，这种微小的转动由于借助工件4的弧形表面的压力，环状砂带3本身并未产生松弛的状态，因此其不会从第一支撑端231和第二支撑端241上脱落。此时，通过工作头2所进行的旋转往复运动，环状砂带3将同样产生旋转往复运动，并对工件4的曲面进行研磨。

请参阅图4，为本发明所公开的另一种实施例。该实施例中的工作头5与实施例一中的工作头2的区别在于，从其连接部51上延伸而出的两个臂端，均采用如工作头2中的活动臂24一样的活动臂54，而并未采用其中一个臂端为相对于连接部51一体的固定臂结构，两个活动臂54共同构成张紧机构。这样做的好处是，可以有效地避免工作头2中的固定臂23因旋转往复运动的作用力太大而产生断裂的风险可能。

请参阅图5，该工作头5在实际使用时，除了可以如同工作头2一样使用外，还可以针对一些直径较小的管状型工件4，采用相对于环状砂带3的研磨部(外侧)的另外一侧(内侧)进行研磨。这也是采用环状砂带3的优越处之一，可以有效的利用环状砂带3的内外两侧。在这种使用方式下，操作者是手持研磨工具朝向主机1的方向拉动，利用环状砂带3的内侧对工件4的曲面进行研磨，而在实施例一中，操作者是手持研磨工具背向主机1的方向推动，利用环状砂带3的外侧对工件4的曲面进行研磨。无论操作者采用何种研磨方式，工作头和环状砂带3的做动原理是一样的。

请继续参阅图6，为本发明所公开的第三种实施例。该实施例中的工作头6提供了一种相对于前述工作头的研磨方向相垂直的研磨方向，可以实现对横置的管材表面进行研磨。该工作头6包括连接部61以及从连接部61的一侧端且垂直于连接部61所在平面延伸而出有侧板63，其中连接部61的中心位置设有连接孔62，用于连接主机1，而在侧板63上垂直于侧板63，即平行于连接部61设有支撑板64。该支撑板64的宽度D与所采用的环状砂带3的宽度d大致相当，从而可以用于支撑导向环状砂带3。需要说明的是，该支撑板64为一体式结构，包括第一支撑端641、第二支撑端642以及连接第一、第二支撑端641、642的中间部643，并且，相对于第一、第二支撑端641、642的外侧，还连接有弹性垫65，从而，环状砂带3可以围绕在第一、第二支撑端641、642外侧的弹性垫65上。

为了使环状砂带3呈张紧状态，该工作头6上还设有张紧机构，其包括压件66，该压件66的一端为圆柱形的压杆661，而另一端则可枢转的连接在侧板63上，在支撑板64的中间部643上，对应压杆661形成有凹槽644。当环状砂带3包覆在支撑板64上时，借助压杆661，可以将环状砂带3压向中间部643上的凹槽644，直至完全地将环状砂带3张紧。而当需要更换环状砂带3时，操作者只需将压件66的压杆661从凹槽644中扳出，环状砂带3即可回复松弛状态，可以从支撑板64上取下。

请继续参阅图7，为本发明所提供的第四实施例。该实施例中的工作头7采用了整体式结构，即将支撑导向环状砂带3的支撑板74与连接主机1的连接部71集成在一起。该支撑板74大致呈倒置的U型，该连接部71位于该支撑板74的U型的中间部分，而位于支撑板74的U型的两端，分别形成有第一支撑端741和第二支撑端742。同样，为了使装设在该工作头7上的环状砂带3呈张紧状态，该工作头7上还设有同实施例三中的压件77，所不同的是，这里的压件77包括两个压杆771，并且这两个压杆771的自由端可以插入到支撑板74上的固定槽745中以防止压杆771的突然松动。对应压杆771，在支撑板74上形成有凹槽744。当环状砂带3包覆在支撑板74上时，借助压杆771，可以将环状砂带3压向凹槽744，直至完全地将环状砂带3张紧。而当需要更换环状砂带3时，操作者只需将压件77的压杆771从凹槽744中扳出，环状砂带3即可回复松弛状态，可以从支撑板74上取下。

请继续参阅图8，为本发明所提供第五实施例。该实施例中的工作头8同样采用整体式结构，即连接主机1的连接部81与支撑导向环状砂带3的支撑板84集成在一起，与实施例四的区别在于，这里的支撑板84大致呈三角形，而连接部81则位于该三角形的中心位置。该支撑板84包括第一支撑端841和第二支撑端842，以及第三支撑端843，并且，在该第一支撑端841和第二支撑端842上还连接有弹性垫85。该弹性垫85大致呈弧形，可以供环状砂带3围绕在其上。同样，为了使装设在该工作头8上的环状砂带3呈张紧状态，该工作头8上还设有同实施例三中的压件88，所不同的是，这里的压件88包括两个压杆881。对应压杆881，在支撑板84上形成有凹槽844。该凹槽844分别形成在第一支撑端841与第三支撑端843之间和第二支撑端842与第三支撑端843之间。当环状砂带3包覆在支撑板84上时，借助压杆881，可以将环状砂带3压向凹槽844，直至完全地将环状砂带3张紧。而当需要更换环状砂带3时，操作者只需将压件8 8的压杆881从凹槽844中扳出，环状砂带3即可回复松弛状态，可以从支撑板84上取下。

本发明所提供五种实施例中，所采用的工作头均包括至少第一支撑端和第二支撑端，用于将环状砂带支撑导向，同时，为了保证环状砂带的张紧，该工作头上还设有张紧机构，用以张紧或松弛环状砂带以利于更换。其中的张紧机构并不局限于本发明中所公开的结构，其他同样可以实现张紧功能的张紧机构也在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1、一种砂带式研磨工具，包括输出旋转往复扭矩的主机(1)和可拆卸地安装在主机(1)上的工作头(2、5、6、7、8)，该工作头(2、5、6、7、8)包括连接部(21、51、61、71、81)以及至少两个支撑端(231、241、641、642、741、742、841、842)，其特征在于：所述支撑端(231、241、641、642、741、742、841、842)上支撑并导向有封闭的环状砂带(3)，所述环状砂带(3)与工作头(2、5、6、7、8)一同受主机(1)驱动而做旋转往复运动。

2、如权利要求1所述的砂带式研磨工具，其特征在于：该两个支撑端(231、241)与连接部(21)呈V字型布置。

3、如权利要求2所述的砂带式研磨工具，其特征在于：该连接部(21)呈圆形，其中心设有连接主机(1)的连接孔(22)。

4、如权利要求3所述的砂带式研磨工具，其特征在于：自该连接部(21)上且垂直于该连接部(21)所在的平面延伸设有固定臂(23)和活动臂(24)，而两个支撑端(231、241)分别位于该固定臂(23)和活动臂(24)的自由端且垂直于该固定臂(23)和活动臂(24)。

5、如权利要求3所述的砂带式研磨工具，其特征在于：自该连接部上且垂直于该连接部所在的平面延伸设有两个活动臂(54)，而两个支撑端分别位于两个活动臂(54)的自由端且垂直于这两个活动臂(54)。

6、如权利要求4或5所述的砂带式研磨工具，其特征在于：该活动臂(24、54)包括连接板(242)和活动板(243)，其中，连接板(242)与连接部(21)一体成型，第二支撑端(241)位于活动板(243)的自由端，该连接板(242)与活动板(243)通过连接销(244)连接为一体，并在扭簧(245)的作用下，活动板(243)可克服扭簧(245)的作用力而相对于连接板(242)围绕连接销(244)转动。

7、如权利要求6所述的砂带式研磨工具，其特征在于：该第一支撑端(231)和第二支撑端(241)上还套设有弹性垫(25)，该弹性垫(25)至少有一段为弧形面(251)。

8、如权利要求7所述的砂带式研磨工具，其特征在于：该弹性垫(25)的长度H与第一支撑端(231)和第二支撑端(241)的长度h相等。

9、如权利要求1所述的砂带式研磨工具，其特征在于：该工作头(6)上，位于连接部(61)的一侧端且垂直于连接部(61)所在平面延伸而出有侧板(63)，在侧板(63)上且垂直于侧板(63)设有支撑板(64)，所述第一支撑端(641)和第二支撑板(642)分别位于该支撑板(64)上。

10、如权利要求9所述的砂带式研磨工具，其特征在于：该支撑板(64)还包括连接第一、第二支撑端(641、642)的中间部(643)，并且，该第一、第二支撑端(641、642)和中间部(643)为一体式结构。

11、如权利要求10所述的砂带式研磨工具，其特征在于：该支撑板(64)的宽度D与所采用的环状砂带(3)的宽度d相当。

12、如权利要求11所述的砂带式研磨工具，其特征在于：相对于第一、第二支撑端(641、642)的外侧，还连接有弹性垫(65)。

13、如权利要求12所述的砂带式研磨工具，其特征在于：该工作头(6)上还设有张紧机构，其包括压件(66)，该压件(66)的一端为圆柱形的压杆(661)，而另一端则可枢转的连接在侧板(63)上，在支撑板(64)的中间部(643)上，对应压杆(661)形成有凹槽(644)。

14、如权利要求1所述的砂带式研磨工具，其特征在于：该工作头(7)包括支撑导向环状砂带(3)的支撑板(74)，且该支撑板(74)与连接部(71)集成在一起，其中，该支撑板(74)呈倒置的U型，该连接部(71)位于该支撑板(74)的U型的中间部分，而第一支撑端(741)和第二支撑端(742)分别位于支撑板(74)的U型的两端。

15、如权利要求14所述的砂带式研磨工具，其特征在于：该工作头(7)上还设有张紧机构，其包括压件(77)，该压件(77)包括两个压杆(771)，对应压杆(771)，在支撑板(74)上形成有凹槽(744)。

16、如权利要求15所述的砂带式研磨工具，其特征在于：在支撑板(74)上设有固定槽(745)，压杆(771)的自由端可以插入到固定槽(745)中。

17、如权利要求1所述的砂带式研磨工具，其特征在于：该工作头(8)包括支撑导向环状砂带(3)的支撑板(84)，且连接部(81)与支撑板(84)集成在一起，该支撑板(84)呈三角形，而连接部(81)则位于该三角形的中心位置，所述的第一支撑端(841)和第二支撑端(842)分别位于该支撑板(84)上。

18、如权利要求17所述的砂带式研磨工具，其特征在于：该工作头(8)还包括第三支撑端(843)。

19、如权利要求18所述的砂带式研磨工具，其特征在于：该工作头(8)上还设有张紧装置，包括压件(88)，该压件(88)包括两个压杆(881)，对应压杆(881)，在支撑板(84)上形成有凹槽(844)。

20、如权利要求19所述的砂带式研磨工具，其特征在于：该凹槽(844)分别形成在第一支撑端(841)与第三支撑端(843)之间和第二支撑端(842)与第三支撑端(843)之间。

21、如权利要求20所述的砂带式研磨工具，其特征在于：在该第一支撑端(841)和第二支撑端(842)上还连接有弹性垫(85)，该弹性垫(85)呈弧形。

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