CN105189044A - 用于支撑研磨盘的衬垫 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于通过与研磨盘一起固定到研磨机的轴上来支撑研磨盘的衬垫，所述衬垫包括与研磨盘相对的支撑表面。在径向方向上，支撑表面的外边缘位于研磨盘的外边缘的向内的位置处。支撑表面包括锥形部分，所述锥形部分随着接近支撑表面的外边缘而向远离研磨盘的方向倾斜。研磨盘未固定到锥形部分上。

Description

用于支撑研磨盘的衬垫

技术领域

本发明的第一方面涉及用于支撑研磨盘的衬垫。

背景技术

各种类型的研磨机在现有技术中是已知的，该研磨机中的一种是便携式研磨机。下面专利文件1中描述的研磨机包括支撑板和纤维研磨盘，该研磨盘粘附到支撑板。

专利文件1：美国已公布的专利申请2011/0045750的说明书

发明内容

然而，关于研磨机，诸如专利文件1中所述的研磨机，利用单个研磨盘的研磨量是有限的，并且在短周期后需要使用者置换研磨盘。因此，期望一种利用单个研磨盘增加研磨量的方式。

根据本发明的第一方面的衬垫是用于通过与研磨盘一起固定到研磨机的轴上来支撑研磨盘的衬垫，所述衬垫包括与研磨盘相对的支撑表面，其中在径向方向上，支撑表面的外边缘位于研磨盘的外边缘的向内的位置处，并且支撑表面包括锥形部分，所述锥形部分随着接近支撑表面的外边缘而向远离研磨盘的方向倾斜，并且研磨盘未固定到锥形部分上。

在此类方面中，突出越过支撑表面的研磨盘边缘部分不通过衬垫支撑，因此凸出的边缘部分可以灵活的方式接触抵靠研磨目标。此外，衬垫的支撑表面具有以上述方式朝外边缘倾斜的锥形部分，并且研磨盘在锥形部分上方与衬垫分开。因此，由锥形部分支撑的研磨盘的区域可以灵活的方式接触抵靠研磨目标。因此，边缘部分和由锥形部分支撑的研磨盘的区域可有效地用于研磨，并且因此，利用单个研磨盘的研磨量可进一步增加。

本发明的效果

根据本发明的第一方面，利用单个研磨盘的研磨量可进一步增加。

附图说明

图1是包括根据实施例的衬垫的便携式研磨机的外视图。

图2是用于描述根据实施例的衬垫的安装的分解透视图。

图3是示出固定到轴上的实施例的衬垫的状态的剖视图。

图4是示出根据实施例的衬垫的前表面的透视图。

图5是示出根据实施例的衬垫的后表面的透视图。

图6是用于描述当使用根据实施例的衬垫时研磨盘的可用区域的视图。

图7是示出根据比较例的衬垫的构型的剖视图。

图8是示意性地示出实施例的研磨模式的视图。

图9是示出针对实施例和比较例中的每个的每分钟研磨量的图表。

图10是示出针对实施例和比较例中的每个的累积研磨量的图表。

图11是示出根据修改的实例的衬垫的前表面的透视图。

图12是示出根据修改的实例的衬垫的后表面的透视图。

图13是示出用于在图11所描绘的前表面处支撑研磨盘的模式的剖视图。

图14是示出用于在图12所描绘的后表面处支撑研磨盘的模式的剖视图。

图15是示出根据另一修改的实例的衬垫的构型的视图。

具体实施方式

在参照附图的同时下文中详细地描述本发明的实施例。需注意，在对附图的描述中，为类似或相同的组件分配相同的参考标号并且省略对它们的重复描述。

下文中参照图1至图6描述根据实施例的衬垫(支承衬垫)10的构造。

衬垫10是用于支撑安装在图1示出的便携式研磨机1上的研磨盘20的部件。硬树脂材料诸如尼龙由于其耐热性在此处被选择为用于衬垫10的材料，但是衬垫10的材料不限于此。

研磨盘20是通过安装在便携式研磨机2上并且驱动以旋转使用的盘式研磨工具。通过使用粘合剂诸如胶水、明胶和复合树脂将研磨材料的颗粒或细粒均匀地粘附在柔性基体材料诸如棉织物或纸的表面上来获得研磨盘20。因此，研磨盘20具有一定水平的柔性。优选的是，研磨盘20的基体材料是由强化纤维形成的并且是耐热的。

衬垫10和研磨盘20可拆卸地安装在便携式研磨机1的主体上。如图2所示，使用者首先将衬垫10安装在从便携式研磨机1的主体延伸的轴2上，并且然后安装研磨盘20。使用者然后通过将螺母3附接并紧固在形成于轴2的末端部分上的外螺纹上将衬垫10和研磨盘20固定到轴2上。在研磨过程中，与研磨盘20相对的衬垫10的表面作为支撑研磨盘20的支撑表面11起作用。

当使用者操作便携式研磨机1时，衬垫10和研磨盘20与作为旋转轴的轴2一起高速旋转。研磨目标的表面可通过使用者使研磨盘20接触该表面来研磨。需注意，在本说明书中，术语“研磨”是旨在包括“抛光”的概念。

当研磨盘20的研磨能力已经下降时，使用者只是从轴2移除螺母3，用新的研磨盘置换研磨盘20，并且将螺母3重新附接到轴2。然而，需注意，衬垫10可重复使用，并且使用者不需要每次都用研磨盘20替换衬垫10。还需注意，衬垫10可经设置以便固定到轴2上。

图3示出衬垫10和研磨盘20固定到轴2上的状态。如该剖视图所示，在与轴的轴向方向正交的方向上，衬垫10(或支撑表面11)的外边缘12被定位在研磨盘20的外边缘21向内的位置处。换句话说，研磨盘20的边缘部分从衬垫10向外凸出。

如图3所示，与研磨盘20相对的衬垫10的支撑表面11是不平坦的。相反，沿径向方向横截面具有V形(例如，变平的V形)。具体地，支撑表面11从形成用于轴2到外边缘12的通孔13的内壁朝研磨盘20倾斜，并且随后远离研磨盘20倾斜。在本说明书中，随着接近支撑表面11的外边缘12而向远离研磨盘20的方向倾斜的一部分称为锥形部分14。另外，对应于V形的横截面轮廓的顶点并且总是接触研磨盘20的部分称为顶点部分15。通过沿衬垫10的径向方向以这种方式产生V形的横截面轮廓，衬垫10的刚度增加，从而允许研磨盘20被牢靠地支撑。

在锥形部分14中，可从顶点部分15到外边缘12形成有朝研磨盘20侧凸出的弯曲部(R)。弯曲部的曲率半径可自由设定。例如，当研磨盘20的半径为80mm到120mm时，曲率半径的上限和下限可分别为80mm和120mm。通过设置弯曲部，可使由锥形部分14支撑的研磨盘20的区域(在下文中称为区域Ay)与研磨目标进行点接触。因此，使用该区域精确研磨是可能的。

研磨盘20未固定到支撑表面11上。因此，当便携式研磨机1不操作时，研磨盘20接触仅位于顶点部分15附近的支撑表面11，而其他部分与支撑表面11分开。

由于衬垫10的横截面如上所述形成，当从如图4所示的正面(支撑表面11)观察衬垫10时，围绕在从通孔13延伸到顶点部分15的区域中的整个圆周形成有凹入部16。围绕在从顶点部分15延伸到外边缘12的区域中的整个圆周也形成有锥形部分14。另一方面，图5所示的衬垫10的后表面(与支撑表面11相背对的一侧上的表面)在其中围绕整个圆周已经形成带有平缓的V形的形式的凹入部分17，其底部由顶点部分15的后侧形成。

如图6所示，实际上可用于研磨的研磨盘20的研磨表面的部分是不通过支撑表面11支撑的区域Ax和接触锥形部分14的区域Ay。研磨盘20具有一定量的柔韧性，因此通过将轴2朝研磨目标表面倾斜并且在外边缘12处弯曲研磨盘20，使用者可使用区域Ax研磨而不受螺母3阻碍。另外，锥形部分14相对于研磨盘20倾斜角度α。因此，通过倾斜轴2使得锥形部分14平行于研磨目标表面，使用者可使用区域Ay研磨而不受螺母3阻碍。

沿径向方向的区域Ax、Ay和Az的长度可自由选择。例如，当研磨盘的直径为80mm至120mm时，每个区域的长度可设定如下。具体地，区域Ax的长度的上限和下限可分别为10mm和2mm。区域Ay的长度的上限和下限可分别为20mm和12mm。区域Az的长度的上限和下限可分别为35mm和25mm。角度α也可自由选择。例如，角度α的上限和下限可分别为30°和10°。

如上所述，根据该实施例，从支撑表面11的外边缘12突出的研磨盘20的边缘部分不通过衬垫10支撑。因此，可使凸出的边缘部分以灵活的方式接触研磨目标。例如，使用者在连续地弯曲边缘部分时可研磨。此外，支撑表面11具有以上述方式朝外边缘12倾斜的锥形部分14，其中研磨盘20在锥形部分14中与衬垫10分开。因此，可使由锥形部分14支撑的研磨盘20的一部分以灵活的方式接触研磨目标。因此，边缘部分Ax和由锥形部分14支撑的研磨盘20的区域Ay可有效地用于研磨。因此，利用单个研磨盘20的研磨量进一步增加并且研磨盘20的寿命可延长。

衬垫10与研磨盘20彼此独立。因此，当研磨盘20不再可用时，只需要置换研磨盘20。因此，与其中衬垫和研磨盘整合的产品相比较，可节约资源。另外，由于锥形部分14和研磨盘20之间存在间隙，使用者可精细地调整在使研磨盘20接触研磨目标表面时施加的力。

如上所述，根据本发明的第一方面的衬垫是用于通过与研磨盘一起固定到研磨机的轴上来支撑研磨盘的衬垫，所述衬垫包括与研磨盘相对的支撑表面，其中在径向方向上，支撑表面的外边缘位于研磨盘的外边缘的向内的位置处，并且支撑表面包括锥形部分，所述锥形部分随着接近支撑表面的外边缘而向远离研磨盘的方向倾斜，并且研磨盘未固定到锥形部分上。

在此类方面中，突出越过支撑表面的外边缘的研磨盘的边缘部分不通过衬垫支撑，并且因此凸出的边缘部分可以灵活的方式接触抵靠研磨目标。此外，衬垫的支撑表面包括以上述方式朝外边缘倾斜的锥形部分，并且研磨盘在锥形部分中与衬垫分开。因此，由锥形部分支撑的研磨盘的区域可以灵活的方式接触抵靠研磨目标。因此，由锥形部分支撑的研磨盘的区域和边缘部分可有效地用于研磨，并且因此利用单个研磨盘的研磨量可进一步增加。

在根据另一方面的衬垫中，可在锥形部分上形成有朝研磨盘侧突出的弯曲部。通过弯曲部的设置，可使由衬垫支撑的研磨盘与研磨盘目标表面进行点接触。因此，指定研磨位置并以有利的方式调整研磨负荷是可以的。

在根据其他方面的衬垫中，沿径向方向支撑表面的横截面可具有V形的轮廓。以这种方式形成衬垫允许所述衬垫被加固。

实例

本发明基于工作实例在下文更具体地描述，但本发明不局限于这些工作实例。

作为工作实例，制备对应于上述衬垫10的衬垫。在工作实例中，在衬垫的锥形部分上形成有曲率半径约100mm的弯曲部。沿径向方向的区域Ax和Ay的长度两者设定为约21mm。锥形部分的角度α为18°到20°。

此外，如图7所示，制备没有锥形部分的衬垫90作为比较例。当使用衬垫90时，使用者仅可使用凸出越过衬垫90的研磨盘20的一部分(对应于图6中区域Ax的一部分)。在该比较例中，对应于区域Ax的部分是宽度为2mm至3mm的外圆周部分。

除了该衬垫，研磨机的构型和研磨目标为工作实例和比较例两者所共有的。具体地，对于便携式研磨机的主体，使用由日立有限公司(Hitachi,Ltd.)制造的衬垫10S(转速：12000rpm)。

对于研磨盘，使用由3M公司制造的纤维盘982C60+(外径：4英寸)。对于研磨目标，使用由奥氏体不锈钢诸如SUS304制成的平板。由操作员施加到研磨机的研磨负荷为1kg到5kg。

接下来，板使用用于工作实例和比较例两者的便携式研磨机研磨。此时，在改变接触所述板的研磨盘的位置以及改变衬垫和研磨盘相对于板的角度时进行研磨，以便完全用完单个研磨盘。图8示出工作实例中的研磨模式。在工作实例中，锥形部分14具有圆周弯曲部。因此，其中通过改变衬垫10相对于研磨目标表面S的角度在上述区域Ax和Ay内改变施加负荷的点C。

图9示出研磨中每分钟研磨量的变化，并且图10示出从研磨开始起的累积研磨量。图9中图表的水平轴和竖直轴分别表示从研磨开始起经过的时间(min)和每分钟研磨量(g/min)。图10中图表的水平轴和竖直轴分别表示从研磨开始起经过的时间(min)和累积研磨量(g)。在两个图表中，实线指示工作实例的结果，并且虚线指示比较例的结果。×标记指示用研磨盘研磨不可再继续的时间。

已经基于实施例详细描述了本发明。然而，本发明不限于上述实施例。在不脱离本发明的范围的情况下，可以对本发明作出各种修改。

如图11和图12所示，肋形件可设置在衬垫的前表面和后表面上。图11所示的衬垫10A的前表面具有多个基本等距的肋形件31，该肋形件31沿凹入部16的圆周方向径向布置。肋形件31由薄板形成，每个薄板具有沿凹入部16的两侧和接触侧31a，所述接触侧31a从通孔13的边缘延伸到顶点部分15并接触研磨盘20。需注意，设置在除锥形部分14之外的区域上的肋形件31的数量和间隔不限于图11的实例，并且可自由设定。

如图12所示，多个肋形件32和33沿凹入部分17的圆周方向径向交替地布置在衬垫10A的后表面上。肋形件32由薄板形成，每个薄板具有沿凹入部分17的两侧和从通孔13的边缘延伸到外边缘12的侧面。肋形件33具有类似于肋形件32的形式，除了靠近通孔13的部分已被切掉。需注意，肋形件32和肋形件33的数量和间距不限于图12的实例，并且可自由设定。另选地，肋形件33可省略。

至于衬垫10A，后表面也可支撑研磨盘20。如图13和图14所示，当将衬垫10A安装在轴2上时，使用者可通过改变衬垫10A的取向改变研磨盘20的支撑表面。图13示出衬垫10A的前表面面向研磨盘20的状态。此处，如上述实施例一样，利用单个研磨盘的研磨量可进一步增加。另一方面，图14示出衬垫10A的后表面面向研磨盘20的状态。此处，研磨盘20由肋形件32和33支撑，因此如现有技术一样，仅研磨盘的外周边部分可用于研磨。

图15示出衬垫10A的进一步修改实例。在图15所示的衬垫10B中，肋形件32和33设置在前表面的锥形部分14中，并且肋形件31设置在后表面上。与衬垫10A一样，可使用衬垫10B的前表面和后表面两者支撑研磨盘。

需注意，肋形件仅可设置在前表面或后表面中的一个上。在任一种情况下，设置肋形件能够使衬垫的重量减少并且节省衬垫材料同时维持衬垫强度。

因此，在根据本发明的另一方面的衬垫中，在除支撑表面的锥形部分之外的区域内可沿径向设置有多个肋形件。以这种方式提供肋形件能够使衬垫的刚度增加。

在根据另一方面的衬垫中，多个径向的、格状的、柱状的或类似形式的肋形件可设置在与支撑表面相背对的一侧上的表面上。当肋形件形成平面时，如图14所示，也可使用衬垫的后表面支撑研磨盘。

在上述实施例中，衬垫10被描述为圆形以匹配研磨盘20的形式。然而，衬垫可采用其他形式。例如，衬垫可以是十二边形或边数自由选择的其他多边形。另选地，可以使用带有波浪形外边缘部分的基本上圆形的衬垫。此外，研磨盘不限于圆形的，并且可以是十二边形或边数自由选择的其他多边形。另选地，可以使用带有波浪形外边缘部分的基本上圆形的研磨盘。

在上述实施例中，便携式研磨机被描述为研磨机的实例，但是研磨机的类型不受限制。根据本发明的衬垫可应用在使用了研磨盘的任何研磨机中。

Claims (5)

1.一种用于通过与研磨盘一起固定到研磨机的轴上来支撑所述研磨盘的衬垫，所述衬垫包括：

与所述研磨盘相对的支撑表面，

在径向方向上，所述支撑表面的外边缘位于所述研磨盘的外边缘的向内的位置处，

所述支撑表面包括锥形部分，所述锥形部分随着接近所述支撑表面的所述外边缘而向远离所述研磨盘的方向倾斜，以及

所述研磨盘未固定到所述锥形部分上。

2.根据权利要求1所述的衬垫，其中在所述锥形部分上形成有朝所述研磨盘侧凸出的弯曲部。

3.根据权利要求1或2所述的衬垫，其中沿所述径向方向所述支撑表面的横截面具有V形的轮廓。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的衬垫，其中在除所述锥形部分之外的区域内设置有多个肋形件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的衬垫，其中所述多个肋形件沿径向设置在与所述支撑表面相背对的一侧上的面上。