CN105316992B - 可与混凝土修整工具一起使用的振动器机构 - Google Patents

可与混凝土修整工具一起使用的振动器机构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及可与混凝土修整工具一起使用的振动器机构。用于混凝土修整工具的振动赋予设备使用一种壳体，该壳体具有被壳体的内表面环绕的室。振动器和电池放置在室内。振动器包括弹性套管，以将振动器与壳体内表面分开。第一转接器和第二转接器用于将壳体放置在混凝土修整工具的手柄和终端之间。

Description

可与混凝土修整工具一起使用的振动器机构
相关申请的交叉引用
本申请是2013年7月22日提交的序列号为13/947,720的美国专利申请的部分继续申请。
发明背景
本发明涉及一种用于混凝土修整工具(concrete finishing tool)的新颖的且实用的振动赋予设备(vibration imparting device)。
诸如路面整平器(float)、接缝器(jointer)、整平板(screed)和类似物的混凝土修整工具用于提供适合于新近浇注的混凝土块的特定的修整表面。在这些混凝土修整工具的使用的常规方法中，操作者通常在混凝土块固化或变干之前以来回的方式将工具移动穿过新近浇注的混凝土的表面。
还认识到，振动作用添加到混凝土修整工具帮助产生诸如光滑的表面的表面特性，并且在接缝器的情况下，拥有凹槽以控制修整混凝土板的破裂。
在过去，各种工具已被建议，以向混凝土修整工具提供振动运动。例如，美国专利6,231,331、6,988,851、7,097,384和8,230,760示出了混凝土振动设备，其中外部马达安装到手柄或轴并利用缆线或齿轮机构联接到远程振动机构。
美国专利6,139,217示出了一种混凝土修整工具，其中电源放置在混凝土修整工具的手柄内并为位于邻近混凝土的修整工具头部的顶上的振动器提供功率。
美国专利5,632,569和7,465,121示出了手持式水泥和混凝土修整工具，其中振动器放置在工具的手柄结构内并由也出现在手柄中的电池来供电。这些工具除了控制对振动机构的供电之外，未表现出用于控制手柄内的振动的方法。
是整装的(self-contained)并且在混凝土修整工具的手柄和终端之间并允许振动机构的最优的振动的用于混凝土修整工具的振动赋予设备将是建造领域中显著的进步。
发明概述
根据本发明，在本文中提供了一种用于混凝土修整工具的新颖的且实用的振动赋予设备。
本发明的设备使用一种壳体，该壳体具有由壳体的内表面或壁形成的室。壳体被设置大小以容纳振动器和用于向振动器提供电力的电池。
定位在壳体的室内的振动器包括弹性套管，该弹性套管环绕并接触壳体的内壁中的振动器。弹性套管在室内形成振动器和壳体内表面之间的间隔开的关系。另外，锚固件以由位于壳体内表面和振动器之间的套管形成的间隔开的关系将振动器保持在室内。
第一转接器将壳体可移去地连接到混凝土修整工具的手柄，而第二转接器将壳体可移去地连接到混凝土修整工具的终端。
至少一个隔圈介于电池和壳体内壁之间。保持器还用于将电池固定在壳体室内。以该方式，隔圈和保持器避免了由于由振动器赋予的振动运动造成对电池的破坏。
本发明的另一实施方式涉及振动器机构，该振动器机构可与壳体以及将壳体连接到混凝土修整工具的手柄和终端的第一转接器和第二转接器一起使用。振动器机构利用位于壳体的室内的支撑件。该支撑件形成有穿过该支撑件的孔。旋转体位于支撑件的孔内并且适合于相对于支撑件转动或旋转。旋转体还包括轴以及配重体(weighted body)，该轴从旋转体向外延伸，配重体与所述轴离开地连接到旋转体，产生振动。
振动器机构还设置有具有输出轴的马达，并利用诸如之前所描述的电池的能源。诸如弹簧的弹性连结件(resilient link)将马达的向外轴连接到从支撑件延伸的旋转体轴。
这种振动器机构还包括诸如“O”形圈的弹性带，其至少部分地环绕支撑件的外表面并接触壳体的内表面。通过这种弹性带，振动从旋转体传递到壳体。
可以明显的是，上文中提供了一种用于混凝土修整工具的新颖的且实用的振动赋予设备。
因此，本发明的目的是提供一种用于混凝土修整工具的振动赋予设备，其可以可移去地位于混凝土修整工具的手柄和终端之间。
本发明的另一目的在于提供一种用于混凝土修整工具的振动赋予设备，其使用一种振动器，该振动器弹性地悬挂在壳体内并允许利用放置在壳体的内壁和振动器之间的弹性套管来赋予振动。
本发明的另一目的是提供一种振动器机构，其包括将振动转移到壳体的弹性带并包括在马达轴和具有偏心重量的旋转体的轴之间的弹性连结件。
本发明的另一目的在于提供一种用于混凝土修整工具的振动赋予设备，其适合于各种修整工具终端，例如路面整平器、接缝器、整平板和类似物。
本发明的另外的目的在于提供一种用于混凝土修整工具的振动赋予设备，其简单地在混凝土修整工具中改进并易于操作和维修，以便使用。
本发明的又一目的在于提供一种用于混凝土修整工具的振动赋予设备，其由于紧凑的结构是相对轻量的并易于操纵。
本发明具有另外的目的和优势，特别是涉及其特定的特性和特征，这将随着说明书的继续而变得明显。
附图的数个视图的简述
图1是介于混凝土修整工具的手柄和终端之间的本发明的振动赋予设备的局部分解和中断的剖视图。
图2是沿图1的线2-2截取的剖视图。
图3是沿图1的线3-3截取的剖视图。
图4是混凝土修整工具的局部侧视图，其中本发明的用于赋予振动的设备安装在其中。
图5是在本申请的工具中可用的振动器机构的另一种实施方式的前视图，其中壳体以剖面来描绘。
图6是沿图5的线6-6截取的剖视图。
为了更好地理解本发明，参考了本发明的优选的实施方式的以下详细描述，其应与以上描述的附图结合来进行。
本发明的优选的实施方式的详细描述
本发明的各个方面将从应参考先前描述的附图的其优选实施方式的以下详细描述发展而成。
振动器机构的实施方式作为整体在附图中以附图标记10来描绘。设备10意在将振动赋予图4中示出的混凝土修整工具12。图1的设备10包括作为其元件中的一个的壳体14，壳体14可采取圆柱形管的形式，该圆柱形管由任何刚性的或半刚性的材料形成，比如金属、塑料、木材和类似材料。
例如，铝管足以满足壳体14的构造。壳体14被设置大小以适应安装在现有的混凝土修整工具中，这将随着该说明书的继续而更详细地讨论。
再次参考图1，可以观察到，振动器22定位在壳体14的室20内。振动器22可采取由纽约州纽约市Surplus Traders销售的在“Grand Daddy Vibrator”名称下销售的型号为TS770、4.0-14 VDC、1.4英寸直径的振动器的形式。最重要地，振动器由弹性套管24支撑在室20内，该弹性套管24在振动器22的端部26处围绕振动器22延伸。套管24可以由橡胶、塑料或其他类似的材料构造。弹性套管24形成图1和图2的壳体14的内壁或表面18和振动器22之间的空间28。因而，由图1的振动线30表示的由振动器22赋予的振动传递到壳体14和修整工具的终端，该修整工具的终端经由弹性套管24连接到壳体14。如可以从图2变得明显的，振动器22包括直接接触弹性套管24的外部塑料护套23。另外，振动器22的偏心盘25被示出从马达板27延伸。偏心盘在产生振动时按照方向箭头29转动。壳体14至混凝土修整工具12的连接将在下文中讨论。锚固件32保持振动器22和壳体14之间的空间28的建立。锚固件32在图1和图3中被示出为定位螺钉34和36，定位螺钉34和36延伸穿过壳体14并抵靠振动器22的端部38。以这种方式，振动器22被偏置为在最接近于图4的修整工具终端66的端部26处移动。振动器22直接接触到壳体14的内表面18将大大阻碍将振动赋予修整工具12。
返回图1，可以看到，电池40也位于壳体14的室20中。电池可采取从加利福尼亚州的Batteries Plus of Rocklin公司购得的14.4伏镍镉蓄电池、12电池单元、4000MAH、产品编号为TEC90012的形式。电池40通过隔圈42和隔圈44的摩擦定位或固定在室20内，抵抗移动，隔圈42和隔圈44安装到电池40的端部部分。因此，电池40紧密地装配在壳体14的室20内。然而，另外的螺钉可穿过壳体14以接合隔圈42和隔圈44以便防止电池40在室20内的滑移(未示出)。电开关和常规的连接器46将电池40电连接到振动器22并允许从壳体14的外部激活振动器22。
第一转接器48也出现在设备10中并包括装配在壳体14内的室20内的凸缘50。当凸缘50放置在室20内时，延伸穿过壳体14的定位螺钉52和54接合凸缘50，以便将第一转接器保持到壳体14。第一转接器还包括板56和焊接到板56的管58。管58意在连接到图4的混凝土修整工具12的手柄60并且在附图中描绘的实施方式中充当设备10的凹形端部。定位螺钉62穿过手柄60并接合管58，以便将设备10保持到手柄60。
图1的第二转接器64将设备10连接到混凝土修整工具12的终端66。混凝土修整工具12在图4中被描绘为是路面整平器。转接器64包括凸缘68，凸缘68装配在壳体14的室20内并由定位螺钉70和72固定在其内。中空的凸台(boss)74焊接到凸缘68并包括从该中空的凸台74向外延伸的管76。定位螺钉78和80将管76保持在中空的凸台74内。
参考图4，可以观察到，管76充当凸形装配件并且装配在混凝土修整工具终端66的联接器82内。定位螺钉84将管76保持到终端66并且从而将设备10保持到终端66。应认识到，管76上的常规的弹簧负载按钮可以与终端66的联接器82中的开口相互作用以代替定位螺钉84充当快速安装和移去机构。
现在查看图5和图6，描绘了振动器机构的另一个实施方式92。振动器机构92被用作图1的壳体14内的振动赋予设备10的替代物。换言之，振动器机构92将代替图1中描绘的振动器和马达22在设备10中使用。此外，应认识到，振动器机构92将通过图1-4中描绘的连接机构连接到终端66和手柄60，以用于在混凝土修整工具14中使用。振动器机构92包括作为其元件之一的支撑件94，该支撑件94位于壳体室20内。支撑件94包括外表面96和穿过外表面96的孔98。当与湿的混凝土一起使用时，“O”形圈100作为混凝土修整工具14的一部分用来将振动从振动机构92传递到壳体14，由图6的振动线102示意性图示。
再次参照图5和图6，旋转体104位于支撑件94的孔98内。滚柱轴承106使滚柱轴承106和支撑件94之间留有空隙。具体来说，滚柱轴承106靠着支撑件94的肩部108(图6中最佳示出)和弹簧夹110。旋转体104也制造有轴112，该轴112朝向马达114延伸到室20中，其可以是以与图1中描绘的振动器22相同的方式电池操作的。另外，旋转体104包括配重体116，该配重体116嵌入旋转体104中并且以偏心的方式与轴112脱离开。不用说，轴116按图6的方向箭头120围绕轴线118旋转，以产生振动。开口122和开口124穿过旋转体122并用作壳体14的室20的入口。
再次参考图6，可以观察到，马达114包括输出轴126。弹性连结件128将旋转体104的轴112连接到马达114的输出轴126。弹性连结件128可以采用螺旋弹簧的形式，如图6所示。以这种方式，马达114在很大程度上与通过旋转旋转体104所产生的振动隔离。底座130连接到支撑件94并用来通过一对法兰将马达114保持在合适的位置上，在图6以虚线示出了一个法兰132。
可以是“O”形圈100的形式的弹性带环绕支撑件94并接触壳体14的内表面18和支撑件94的外表面96。由旋转体104产生的振动从旋转体104和旋转体支撑件94传递到壳体14。
在操作中，用户将设备10插入到图4的混凝土修整工具的手柄60和终端66之间。第一转接器48的管58装配在中空的手柄60内。同样地，第二转接器64允许利用管76来将设备10连接至混凝土修整工具12的终端66，该管76装配到终端66的中空的转接器84中。定位螺钉62和84分别将转接器48和64连接到混凝土修整工具12的手柄60和终端66。一旦设备10被安装，如图4中所示，混凝土修整工具12沿软的混凝土块88的表面86移动，以实现表面86上的特定修整。在混凝土修整工具是路面整平器的情况下，如图4所示，产生了光滑的表面86。然而，可以应用其他的混凝土修整工具来产生粗糙的表面或在混凝土块80中产生凹槽，如使用接缝器的情况。然而，来源于设备的外壳14内的振动器22的振动被偏置，以用于通过转接器64传递到混凝土修整工具12，由振动线90表示。
此外，通过将振动器机构92放置在壳体14内，设备10将通过使用代替振动器22的图5和图6中描绘的振动器机构92以类似的方式操作。
尽管在前面已相当详细地陈述了本发明的实施方式，以用于得到本发明的完全公开的目的，但是对本领域技术人员而言可以明显的是，可以细致地做出各种改变，而不偏离本发明的精神和原理。

Claims (12)

1.一种振动器机构，其能够与混凝土修整工具一起使用，所述混凝土修整工具具有手柄和终端；所述振动器机构包括：
a.壳体，所述壳体包括在所述壳体内的由所述壳体的内表面形成的室；
b.支撑件，所述支撑件位于所述壳体的室内，并且所述支撑件包括外表面和穿过其的孔；
c.弹性带，所述弹性带至少部分地环绕所述外表面并接触所述壳体的所述内表面；
d.旋转体，所述旋转体位于所述支撑件的所述孔内并适合于相对于所述支撑件转动，所述旋转体还包括从所述旋转体向外延伸的轴，以及离开所述轴地连接到所述旋转体的配重体；
e.马达，所述马达包括输出轴；以及
f.弹性连结件，所述弹性连结件将所述马达的所述输出轴连接到所述旋转体的所述轴。
2.如权利要求1所述的机构，其中所述马达位于所述壳体的室内。
3.如权利要求1所述的机构，其中所述弹性连结件包括弹簧。
4.如权利要求1所述的机构，其中所述弹性带包括“O”形圈。
5.如权利要求1所述的机构，其还包括底座，所述底座支撑所述壳体的室内的所述马达。
6.如权利要求1所述的机构，其中还包括轴承，所述轴承定位在所述支撑件和所述旋转体之间。
7.如权利要求6所述的机构，其中所述马达位于所述壳体的室内。
8.如权利要求6所述的机构，其中所述弹性连结件包括弹簧。
9.如权利要求6所述的机构，其中所述弹性带包括“O”形圈。
10.如权利要求6所述的机构，其还包括底座，所述底座支撑所述壳体的室内的所述马达。
11.如权利要求1所述的机构，其还包括第一转接器和第二转接器，所述第一转接器被配置为将所述壳体可移去地固定至所述混凝土修整工具的所述手柄，所述第二转接器被配置将所述壳体可移去地固定至所述混凝土修整工具的所述终端。
12.如权利要求6所述的机构，其还包括第一转接器和第二转接器，所述第一转接器被配置为将所述壳体可移去地固定至所述混凝土修整工具的所述手柄，所述第二转接器被配置将所述壳体可移去地固定至所述混凝土修整工具的所述终端。
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