KR20020043593A - 인간공학적으로 편리한 랜덤 궤도 연마기 구조 - Google Patents

Abstract

랜덤 궤도 연마기(10; 150)는, 하우징(17)과, 하우징(17) 내에 설치되며 수직축(71)을 구비한 모터(24)와, 모터(24)에 결합된 패드(14)와, 수직축(71)과 대략 수직하게 연장된 패드(14)의 표면(70)과, 패드(14)를 감싸는 슈라우드(13)와, 슈라우드(13)에 형성된 개구부(85)와, 개구부(85)와 연통된 내측 단부(84)를 구비한 먼지 배출튜브(12)와, 패드(14)의 표면(70)과 예각을 이루며 연장된 먼지 배출튜브(12)의 외측 단부(83)를 포함한다. 연마기(10, 150)는 83 내지 86 밀리미터 사이의 높이와, 0.68 내지 0.75 킬로그램 사이의 무게를 가질 수 있다. 먼지 배출튜브(12)의 외측 단부(83)는 수직 중심선(71)으로부터 120 내지 157 밀리미터 사이의 길이로 연장될 수 있다.

Description

인간공학적으로 편리한 랜덤 궤도 연마기 구조{Ergonomically Friendly Random Orbital Sander Construction}

본 발명은 회전 패드의 편평한 표면이 작업대상물의 표면에 접촉함으로써 작업대상물의 표면을 연삭하거나 연마하는 인간공학적으로 편리한 개선된 표면처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 개선된 랜덤(random) 궤도 연마기에 관한 것이다.

배경기술로서, 현재 사용되고 있는 랜덤 궤도 연마기는 연마 표면에서 힘을 발생시키며, 이 힘은 레버를 통하여 사용자의 손이나 팔로 전달되는데, 상기 레버의높이는 연마기의 수직 중심선에서의 연마 디스크의 표면과 케이싱의 상단 사이의 랜덤 궤도 연마기의 높이가 된다. 따라서, 이 높이가 가능한 짧을수록, 연마 디스크의 표면에서 발생되는 힘을 극복하기 위한 사용자의 노력은, 레버의 높이가 높은 경우에 비하여 줄어들게 된다. 또한, 작업자가 극복하여야 할 이른바 두 번째의 힘이 있다. 즉 궤도 연마기의 수직 중심선과 먼지 배출 배관부재의 외측 끝단 사이만큼의 길이를 갖는 레버 암을 통하여 작용하는, 슈라우드(shroud)로부터 먼지를 이송하는 유연한 먼지 배출호스에 의해 발생되는 힘이 그것이다. 상술한 2가지의 치수들 중 어느 하나가 줄어들면, 작업자가 궤도 연마기의 사용 시 들여야 할 노력도 줄어들게 된다. 또한, 압축공기 흡입 연결부와 먼지 배출튜브의 출구의 높이가 연마 표면보다 낮으면, 연마기를 작동하는데 드는 노력이 줄어든다는 사실이 알려져 있다. 상술한 모든 거리들이 줄어들면, 궤도 연마기의 사용과 관련된 모든 노력은 더 줄어들게 된다.

한편, 종래의 경우 상기 먼지 배출튜브의 외측 끝단은 유연한 먼지 이송호스를 항상 수직한 상태로 수용하였다. 이렇게 하면, 수직한 먼지 이송호스가 아래로 처져 연마기에 각각 인접한 외부 물체들과 접촉함으로써 사용자가 극복하여야 할 부수적인 마찰저항력을 발생시킨다는 단점이 있었다. 또한, 먼지 배출튜브의 외측 끝단이 연마기의 수직 중심선으로부터 상대적으로 떨어져 있으면, 상기 유연한 호스에 의해 상기 먼지 배출튜브의 외측 끝단에 발생된 힘이 상대적으로 긴 레버 암에 작용하게 된다.

또한, 주지된 바와 같이, 종래에는 배관부재가 상기 먼지 배출튜브의 외측 끝단에 사용되어 먼지 배출 튜브의 길이를 사실상 증가시킴으로써, 상기 유연한 먼지 배출튜브에 의해 발생된 힘이 작용하는 레버 암의 부수적인 증가와 함께 연마기의 수직 중심선과 상기 먼지 배출 배관부재 사이의 치수를 증가시켰다.

또한, 주지된 바와 같이, 압축공기 흡입밸브 구조는 연마기의 회전속도 조절의 작은 증가를 제공할 수 없다.

연마제나 이물질의 제거를 위하여 중앙 진공 시스템을 사용하는 방식의 랜덤 궤도 연마기에서는, 큰 체적의 공기가 하우징으로 유입된다. 이로 인하여, 패드가 부착된 스핀들에 장착되는 베어링들을 구비한 편심 하우징의 모서리를 포함하여 여러 가지 날카로운 모서리들에 소용돌이 기류가 발생하게 된다. 연마제와 이물질은 베어링 영역에 진입될 수 있는데, 이는 연마제와 이물질이 연마기의 작동에 따른 정압과 부압의 변화에 의하여 베어링 영역으로 빨아들여지기 때문이다. 베어링 영역으로 진입하는 이물질의 량을 줄이기 위한 시도 중 하나가 미국특허 제4,854,085호에 개시되어 있다. 이는 3중 씰(seal)을 이용한 것이다. 그러나 이러한 접근 방식으로는 소정 정도로 베어링의 수명을 증대시킬 수는 없다.

[발명의 간단한 요약]

본 발명의 하나의 목적은, 인간공학적으로 편리한 연마기의 제조에 기여하는 상대적으로 낮은 높이와 짧은 길이의 경사진 먼지 배출튜브를 포함하는, 여러 가지의 구조적인 특징을 갖는 개선된 랜덤 궤도 연마기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 이하에서 설명할 구조적 특징들과 함께, 인간공학적으로 편리한 연마기의 제조에 더욱 기여하도록 낮은 높이의 압축공기 입구를 가지는 개선된 랜덤 궤도 연마기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상대적으로 짧은 길이의 먼지 배출튜브가 상향으로 경사짐으로써, 연마기의 인간공학적인 편리함에 더욱 기여하는 개선된 랜덤 궤도 연마기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 궤도 연마기의 속도 조절능력의 작은 증가를 가능하게 하는 개선된 압축공기 흡입밸브구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 외측단 내부에 나사가 형성되어 그 외측단에 결합되는 별도의 배관부재를 필요로 하지 않고 플렉시블 호스가 직접 삽입됨으로써, 플렉시블 호스의 연결단을 통하여 작동하는 레버 암의 길이를 줄일 수 있는, 슈라우드에 부착되는 먼지 배출 배관부재를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 랜덤 궤도 연마기의 회전축 베어링 영역으로부터 이물질이 침입하는 것을 근본적으로 막을 수 있음으로써, 씰(seal)을 사용한 종래의 경우에 비하여 베어링의 수명을 더욱 연장시킬 수 있는 개선된 구조적인 배열을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적이나 그에 따른 이점들은 이하의 설명을 통하여 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 표면처리장치는, 하우징과, 상기 하우징 내에 설치되며 수직축을 가지는 모터와, 상기 모터에 결합된 패드와, 상기 수직축과 대략 수직하게 연장된 상기 패드 상의 표면과, 상기 패드를 감싸는 슈라우드와, 상기 슈라우드에 형성된 개구부와, 상기 개구부와 연통된 내측 단부를 구비한 먼지 배출튜브와, 상기 패드의 표면과 예각을 이루며 연장된 상기 먼지 배출튜브의 외측 단부를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 표면처리장치는, 상단부를 가지는 하우징과, 상기 하우징 내에 설치되며 수직축, 실리더, 로터, 단판(end plate)들 및 회전축을 가지는 에어 모터와, 상기 회전축의 편심부와, 상기 편심부와 결합된 표면을 갖는 패드를 포함하며, 상기 상단부와 상기 패드의 표면 사이에서의 상기 수직축에 따른 상기 표면처리장치의 높이는 86mm 미만이다.

또한, 본 발명에 따른 표면처리장치는, 상단부를 갖는 하우징과, 상기 하우징 내에 설치되며 수직축, 실린더, 로터, 단판들 및 회전축을 가지는 모터와, 상기 회전축의 편심부와, 상기 편심부와 결합된 표면을 갖는 패드를 포함하며, 상기 표면처리장치의 무게는 0.75 킬로그램 미만이다.

또한, 하우징과, 상기 하우징 내에 설치된 에어 모터와, 상기 하우징을 관통하여 연장되어 상기 에어 모터에 연통되는 압축공기 유로를 포함하는 표면처리장치를 위한, 본 발명에 따른 압축공기 흐름조절밸브는, 상기 압축공기 유로와 연통되며, 하우징부와, 상기 하우징부 내의 제 1 원통형 벽면을 구비하며 상기 압축공기 유로와 연통된 제 1 보어(bore)와, 상기 제 1 보어 내에 설치된 밸브와, 상기 제 1 원통형 벽면에 체결된 상기 밸브 상의 베이스와, 상기 베이스로부터 바깥쪽으로 연장되어 상기 제 1 원통형 벽면과 보조적으로 슬라이딩 회전 결합되는 원통형 외주면을 가지는 제 2 벽과, 상기 제 2 벽에 형성되어 상기 압축공기 유로와 선택적으로 소통되는 제 2 보어와, 상기 제 2 보어로부터 연장되어 상기 원통형 외주면에 형성된 경사홈을 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 랜덤 궤도 작동 표면처리장치는, 하우징과, 상기 하우징 내에 설치된 압축공기 모터와, 상기 모터에 설치된 회전축과, 상기 회전축 상에 설치된 로터와, 상기 모터에 설치되어 압축공기를 상기 로터로 안내하는 복수의 압축공기 덕트와, 상기 회전축 상에 설치된 편심하우징과, 상기 편심하우징 내의 챔버와, 상기 편심하우징 내에 설치된 하나 이상의 베어링과, 상기 압축공기 덕트들과 상기 챔버 사이의 상기 하우징 내부에 설치된 복수의 덕트를 포함한다.

본 발명의 다양한 측면들은 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 설명하는 내용을 통하여 더욱 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1a는 진공 호스 및 압축공기 호스가 결합된 중앙 진공 궤도 연마기의 일부 평면도;

도 1b는 도 1a의 1A-1A선을 따라 절개한 일부 확대 단면도;

도 1c는 도 1b의 1B-1B선을 따라 절개한 단면도;

도 1d는 도 1b의 1C-1C선을 따라 절개한 단면도;

도 1e는 도 1b의 1D-1D선을 따라 절개한 단면도;

도 1f는 도 1b의 1E-1E선을 따라 절개한 단면도;

도 1g는 도 1b의 1F-1F선을 따라 절개한 단면도;

도 2a는 도 1a의 궤도 연마기의 일부 측면도;

도 2b는 도 2a의 2A-2A선을 따라 절개한 일부 단면도로서, 먼지 배출튜브의지지 구조를 나타낸 도면;

도 2c는 도 2b에 도시된 구조의 상단부의 연장된 일부를 나타낸 도면;

도 3은 도 1a의 3-3선을 따라 절개한 일부 절개 단면도로서, 슈라우드(Shroud)와 먼지 배출튜브 및 배출호스 사이의 상호관계를 나타내며, 또한 모터 배기튜브와 먼지 배출튜브 사이의 상호관계를 나타내는 도면;

도 4는 진공 호스 및 압축공기 호스가 결합된 자기발생(self-generated) 진공 궤도 연마기의 일부 평면도;

도 5는 도 4의 연마기의 일부 측면도;

도 6a는 도 4의 6-6선을 따라 절개한 확대 일부 단면도로서, 모터 배기튜브의 구조, 흡입기를 포함하는 먼지 배출튜브의 구조, 그들 사이의 연결구조 및 먼지 배출튜브와 플렉시블 호스 사이의 연결구조를 나타낸 도면;

도 6b는 도 6a의 6A-6A선을 따라 절개한 단면도;

도 7은 도 4의 7-7선을 따라 절개한 일부 확대 단면도로서, 압축공기 밸브 흡입구조를 나타낸 도면;

도 8은 도 7의 8-8선을 따라 절개한 일부 단면도로서, 완전개방 위치에서의 압축공기 흐름조절밸브를 나타낸 도면;

도 9는 도 8과 유사한 도면으로서, 부분개방 위치에서의 압축공기 흐름조절밸브를 나타낸 도면;

도 10은 도 8과 유사한 도면으로서, 완전폐쇄 위치에서의 압축공기 흐름조절밸브를 나타낸 도면;

도 11a는 도 7과 유사한 일부 확대 단면도로서, 개방 위치에서의 압축공기 흡입밸브를 나타낸 도면;

도 11b는 압축공기 흐름조절밸브의 확대 사시도;

도 11c는 압축공기 흐름조절밸브의 측면도;

도 12는 도 11a의 12-12선을 따라 절개한 일부 단면도로서, 압축공기 흐름조절밸브가 완전개방 위치에 있을 때 압축공기 흡입밸브와 압축공기 흐름조절밸브 사이의 위치의 상호관계를 나타낸 도면;

도 13은 도 12와 유사한 도면으로서, 압축공기 흐름조절밸브가 부분개방 위치에 있을 때의 상호관계를 나타낸 도면;

도 14는 도 12와 유사한 도면으로서, 압축공기 흐름조절밸브가 폐쇄 위치에 있을 때의 상호관계를 나타낸 도면;

도 15는 중앙 진공방식 궤도 연마기의 측면도로서, 인간공학을 결정하는 데 고려되어지는 다양한 치수들을 나타낸 도면;

도 16은 자기발생방식 궤도 연마기의 측면도로서, 인간공학을 결정하는 데 고려되어지는 다양한 치수들을 나타낸 도면;

도 17은 도 1g의 17-17선을 따라 절개한 단면도로서, 베어링을 편심 하우징 내에 확실하게 압입하기 위한 로터 회전축의 변형예를 나타낸 도면;

도 18은 도 17의 로터 회전축과 관련 장치의 분해도;

도 19는 압축공기를 편심 하우징 내의 베어링으로 유도하기 위한 도 1b의 변형된 실시예를 나타낸 도면;

도 20은 도 19와 유사한 도면으로서, 로터 회전축에 슬롯의 형상으로 형성되어 압축공기를 베어링 챔버로 유도하는 덕트를 나타낸 도면; 그리고

도 21은 도 19와 유사한 도면으로서, 압축공기를 베어링 챔버로 유도하기 위하여 로터 축 내에 경사진 덕트 또는 보어를 포함하는 덕트의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

일반적으로 랜덤 궤도 연마기로서 세 가지 방식의 것이 사용되고 있다. 첫 번째 방식은 가장 기초적인 방식으로서 연마작업 중에 발생되는 먼지를 이송하기 위하여 결합되는 어떠한 진공장치도 구비하지 않는 무진공 방식이다. 두 번째 방식은, 연마작업 중에 발생되는 먼지를 제거하는 흡입력을 발생시키기 위하여, 일단은 중앙 진공원에 부착되고 타단은 연마기의 슈라우드(shroud)와 연통된 진공호스를 갖는 중앙 진공 방식이다. 세 번째 방식은, 에어 모터로부터 배출된 공기가 슈라우드와 연통된 흡입기(aspirator)로 들어가 연마작업 중에 발생되는 먼지를 제거하는 자기발생(self-generated) 진공 방식이다.

위에서 간단하게 언급한 바와 같이, 이상과 같은 방식의 랜덤 궤도 연마기들 각각은 본 발명의 하나 이상의 개선된 특징들을 갖는다. 먼저, 모든 랜덤 궤도 연마기들은 상대적으로 낮은 높이로 이루어짐으로써, 사용자가 받는 스트레스들을 줄여준다. 또한, 모든 방식의 랜덤 궤도 연마기들은 상대적으로 무게가 가벼우므로 사용하는 데 필요한 노력이 더 줄어든다. 또한, 중앙 진공 방식의 연마기는, 진공원에 연결된 플렉시블(flexible) 배출호스를 연마기로부터 멀어지는 각도로 경사지게 함으로써, 연마 표면과 인접한 표면에서의 상기 플렉시블 배출호스에 의한 마찰저항력을 피할 수 있도록 하는, 슈라우드와 연결된 경사진 먼지 배출튜브를 포함한다. 또한, 상기 플렉시블 배출호스는 상기 경사진 먼지 배출튜브에 직접 연결되기 때문에, 상기 먼지 배출튜브의 외측 끝단과, 필요한 경우 먼지 배출튜브와 플렉시블 호스 사이에 일반적으로 사용될 수 있는 추가적인 배관부재의 끝단 사이의 거리가 줄어들게 된다. 자기발생 진공 방식의 연마기는, 상술한 모든 구조적인 특징을가지며, 이에 더하여 먼지 배출튜브의 주요 부분과 나란히 연결된 흡입기를 포함함으로써, 상기 먼지 배출튜브를 효과적으로 작동시킬 수 있다.

도 1a, 도 1b, 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 3에는 중앙 진공 방식의 랜덤 궤도 연마기(10)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 플렉시블 진공호스(11)는 먼지 배출튜브(12)와 연마 디스크(14)를 감싸는 슈라우드(13) 사이에 연결되어 있다. 한편, 중앙 진공 방식 궤도 연마기(10)와 무진공 방식 연마기 사이의 유일한 차이점은, 후자는 먼지 배출튜브(12) 또는 플렉시블 호스(11)를 구비하지 않는다는 점에 있다. 세 가지 방식의 궤도 연마기들의 공통된 기본 구조가 도 1a의 1A-1A선을 따라 절개한 도 1b에 도시되어 있다.

이러한 기본 구조는, 플라스틱 하우징(17)에 장착되며, 상기 하우징(17) 둘레에 평행하게 연장 형성된 다수의 리브(19, 20, 21)들과 함께 상기 하우징(17)에 덮여 고정되는 고무와 같은 재질의 하우징 손잡이(15)를 구비한다. 하우징(17)의 하부(22)에는 스커트(23)가 일체로 연결되며, 스커트(17)는 플렉시블 플라스틱 슈라우드(13)가 맞물려 결합되는 고리형 리브(24')를 가진다.

하우징(17) 내부에는 에어 모터가 설치되어 있다. 에어 모터는 키(key)(28)에 의해 회전축(27)에 고정되는 로터(25)가 장착된 실린더(24)를 구비한다. 회전축(27)은 양단이 베어링(29, 30)(도 1b) 내에 설치되며, 스냅링(31)에 의해 그 위치를 유지한다. 실린더(24)는 상판(32)과 하판(33)을 포함하는 실린더 조립체의 일부를 구성한다. 하나의 베어링(29)은 상판(32)의 원통부(63) 내에 설치되며, 다른 베어링(30)은 하판(33)의 원통부(28)에 설치된다. 상판(32) 및 하판(33)은 각각실린더(24)의 양단과 접합되는 편평한 표면(34, 35)을 가짐으로써, 실린더(24)의 인접한 부분들과의 필요한 밀봉을 제공한다. 하우징(17)에 형성된 보어(bore)(39)에는 핀(37)의 상단부가 수용된다. 핀(37)이 상판(32)에 형성된 원통형 구멍(40)과 실린더(24)에 형성된 관통공(41)을 통하여 하판(33)에 형성된 보어(42)에 삽입됨으로써, 상판(32) 및 하판(33)은 실린더(24)와 정렬된다. 상판(32) 및 하판(33)의 외주 단부(43, 44)들은 각각 하우징(17)의 내주면(45)에 끼워 맞추어져 있다. 상판(32)의 상면(50)이 하우징(17)의 인접한 표면과 밀착되도록, 나사식 잠금링(47)이 하우징(17)의 암나사부(49)에 나사결합 되어 있다. 잠금링(47)에 형성된 홈에는 오링(O-ring)(51)이 삽입되어 하판(33)의 저면(52)을 지지한다. 회전축(27)에는 편심하우징(57)이 일체로 형성되며, 편심하우징(57)의 내부에는 베어링(55)들이 설치되며 접시형 와셔(58)에 의해 지지된 스냅링(56)에 의해 고정된다. 편심하우징(57)은 2개의 평형추(54, 57')를 갖는다. 하부축(53)은 베어링(55)에 압입되며, 그 끝단에는 너트(59)가 결합되어 있다. 따라서, 회전축(27)이 회전하면, 편심하우징(57)도 회전축(27)과 함께 회전한다. 연마 디스크(14)에는 나사축(60)이 상향으로 돌출 형성되어 하부축(53)에 삽입된다.

도 1b 내지 도 1g에 도시된 바와 같이, 압축공기 흡입관(38)은 실린더(24) 내의 보어(134)와 연통되어 있으며, 이 보어(134)는 실린더 상면(50)(도 1e)과 실린더 하면(35)(도 1b) 사이에서 축방향으로 연장 형성된 다른 보어(134')와 연통되어 있다. 보어(134')는 실린더 상면(50)에 형성된 홈(136)(도 1e) 및 이와 유사하게 실린더 하면에 형성된 홈(미도시)과 연통된다. 상판(32)이 결합된 상태에서,홈(136)은 실린더(24) 내의 챔버(138)(도 1e)로 이어지는 유로가 된다. 하판(33)에도 상기 홈(136)에 대응하는 실린더 하면(35)의 홈에 의하여 유사한 유로가 형성된다. 복수의 베인(136')(도 1e)은 플라스틱 로터(25)에 형성된 방사상의 슬롯(139')에 슬라이딩 가능하게 설치되며, 상판(32)의 표면(64)에 형성된 홈(140')(도 1c)에 의하여 슬롯(139')으로 유도된 공기압에 의하여 바깥쪽으로 힘을 받으므로 베인(136')의 외측단은 실린더(24)의 내면에 접촉된다. 상기 홈(140')은 실린더 상면(50)의 홈(136)과 연통되어 있다. 하판(33)(도 1d)은 상기 상판(32) 표면의 홈(140')과 대응하며, 상기 실린더 상면(50)의 홈(136)에 대응하는 홈(미도시)과 연통된 홈(141')을 구비한다. 공기는 실린더(24)의 중앙부에 몇 밀리미터의 폭으로 형성된 좁은 슬롯(143')(도 1g)을 통하여 실린더(24)의 챔버(142')로부터 배출되며, 이 배출 공기는 실린더(24)와 하우징(17) 사이의 챔버(144')로 유입된 후, 보어(142)(도 1g 및 도 3)를 통하여 배출관(87)으로 흘러간다.

여기서, 상기 에어 모터로는, 도 5에서 설명할 유니트의 전체 높이가 이와 유사한 구조를 가지는 현존하는 궤도 연마기보다 낮으며 무게도 가볍도록 구성된 통상의 방식의 것을 사용한다.

본 발명에 따른 랜덤 궤도 연마기에서의 각종 치수들은 다음과 같다. 하우징(17)의 상단부는 두께가 2.0mm이다. 또한, 하우징(17)의 내면(32)과 원통부(63) 상단 사이의 간격(61)은 0.6mm이다. 또한, 실린더 상면(50)과 표면(64) 사이에서의 상판(32)의 두께는 2.5mm이며, 실린더 하면(35)과 표면(67)사이에서의 하판(33)의 두께는 2.5mm이다. 실린더(24)의 축방향 길이는 20mm이다. 또한, 유격(clearance)(69)은 0.5mm이다. 또한, 너트(59)의 두께는 4.0mm이다. 편심 하우징(57)의 높이는 21.4 mm이다. 상술한 치수에 의하여, 에어 모터는 하우징(17) 상단으로부터 연마 디스크(14)의 표면(70)까지의 수직 중심선(71)에서 82.92mm의 높이를 가진다. 이는 가장 낮다고 알려진 대략 89mm의 높이를 가지는 종래의 구조에 비하여 6.08mm 또는 7% 정도 낮은 것이다. 게다가, 스틸 대신에, 2mm인 실린더(24)의 외주면(72)을 더 가지는 알루미늄으로 된 상판(32) 및 하판(33)을 사용하고, 플랜지(73)에 대응하는 상부 플랜지를 없애고, 알루미늄 상판(32)을 얇게 하고, 너트(59)의 두께를 얇게 하면, 도 5의 궤도 연마기의 무게는 0.68 킬로그램이 되어, 그와 유사한 종래의 연마기와 비교하여 대략 0.14 킬로그램 또는 17% 정도 줄어든다. 이와 같이, 무게가 감소됨으로써 사용자는 궤도 연마기를 손쉽게 취급할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 에어 모터로는 최소 150 와트(W)의 전력과 최소 0.61 바(bar)의 공기 압력을 가지는 통상의 방식의 것을 사용한다. 상술한 에어 모터의 특징들에 의하여, 궤도 연마기는 상대적으로 낮은 높이와 상대적으로 적은 무게를 갖게 된다. 한편, 에어 모터의 내부는 통상의 것과 동일하게 구성되어 있다.

연마기(10)의 줄어든 높이가 도 15에 문자 "A"로 표시되어 있다. 연마기(10)의 전체 높이가 낮아짐으로써, 치수 "B"로 표시된 먼지 배출튜브의 배출구의 중심선도 낮아지게 되며, 또한 치수 "C"로 표시된 압축공기 입구(80)의 중심선도 낮아지게 된다. 이와 같이, 치수 "B" 및 "C"의 감소로 인하여, 궤도 연마기(10)의 취급 용이성이 증대된다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 연마기(10)의 먼지 배출튜브(12)(도 3)는 중심선(86)을 가지며, 수평면에 대하여 각도 "a"만큼 경사지게 되어 있다. 먼지 배출튜브(12)는 긴부분(83)과, 중심선(88)과 원형 배출구를 가지는 짧은부분(84)으로 이루어져 있다. 상기 원형 배출구는 슈라우드(13)와 일체로 형성된 원통형 하부관(85)에 결합된다. 먼지 배출튜브(12)의 긴부분(83)은 모터 배출관(87)의 바로 아래에 위치한다. 에어 모터 배출관(87)은 하우징(17)과 일체로 성형된 하우징부(90) 내에 위치한다. 또한 하우징부(90)는 압축공기 입구관(80)(도 1a 및 도 2b)을 수용한다. 먼지 배출튜브(12)는, 하우징부(90) 및 먼지 배출튜브(12)와 일체로 성형된 다리(94, 95)들에 걸쳐진 웨브(web)(93)를 관통하는 볼트(91)에 의하여, 하우징부(90)에 부착된다. 따라서, 먼지 배출튜브(12)는 하부관(85)과, 에어 모터 배출관(87)과 압축공기 입구관(80)을 수용하는 하우징부(90)에 의한 견고하게 지지된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 먼지 배출튜브(12)의 외측단부(89)(도 3)가 상향으로 경사져 있으므로, 플렉시블 진공호스(11) 역시 상향 경사짐으로써 수평한 경우에 비하여 상기 외측단부(89)와 더 멀어지는 방향으로 처지게 된다. 이로 인하여 마찰 저항력의 발생의 원인이 되는 상기 플렉시블 진공호스(11)와 작업 대상물과 접촉 가능성이 줄어들게 된다. 또한, 도 2a에 도시된 바와 같이, 플렉시블 진공호스(11)가 먼지 배출튜브(12) 내에 직접 삽입됨으로써, 종래에 먼지 배출튜브의 외측단에 사용되던 배관부재가 필요치 않게 되며, 따라서 먼지 배출튜브(12)의 가장 외측단(81)과 연마기의 수직 중심선(12)으로부터의 거리는 "E"(도 15)가 된다. 상기 거리 "E"가 짧을수록, 연마기(10)를 기울이려고 하는 레버 암의 길이도 짧아지게 된다. 따라서, 먼지 배출튜브(12)의 외측단(81)에 주어진 소정의 무게에 대하여, 레버 암의 길이가 짧을수록 발생되는 경사력(tilting force)이 저감되며, 이러한 경사력을 극복하기 위하여 사용자에게 요구되는 힘도 감소하게 된다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 압축공기 입구 구조는 에어 모터에 공급되는 압력의 매우 점진적인 변화를 가능하게 한다. 이와 관련하여, 압축공기 입구(80)는 밸브(100)(도 1b)를 구비한다. 밸브(100)는 그 외측단(103)이 하우징부(90) 내부에 나사 결합된 중공의 압축공기 배관부재(104)의 일단에 지지된 스프링(102)에 의하여 시트(101)를 향하여 바이어스 된다. 배관부재(104)(도 1a, 도 2a, 도 4 및 도 5)에는 통상적인 연결방법에 의하여 압축공기 호스(106)의 일단이 삽입된다. 호스(106)는 연결끈(108)에 의하여 진공호스(11)에 부착된다. 밸브(100)를 도 1b에 도시된 위치로부터 도 11a에 도시된 위치로 개방하기 위하여, 레버(105)는 하우징부(90)와 일체로 성형된 보스(109) 상의 지점(107)에 회동 가능하게 설치된다. 레버(105)가 눌러지면, 밸브(100)의 연장부(111)가 핀(110) 하단의 보어(112)에 삽입된 상태에서, 레버(105)는 도 7에 도시된 위치로부터 도 9에 도시된 위치로 스프링(102)의 탄성력에 대항하여 핀(110)을 가압한다. 레버(105)가 원위치로 복귀하면, 스프링(102)은 밸브(100)를 도 7의 상태로 복귀시키고, 핀(110)은 밸브 연장부(111)와 연결되어 있으므로 도 7의 위치로 상승하게 된다. 상술한밸브(100)의 구조는 일반적인 밸브의 경우와 동일하다.

본 발명에 의하면, 개선된 흐름조절밸브(115)(도 1b, 도 7, 도 11b 및 도 11c)는 하우징부(90)의 보어(117) 내에 위치하며, 스냅링(119)(도 7)에 의하여 고정된다. 보어(117)는 벽(118)을 갖는다. 밸브몸체(121)(도 11b)의 베이스(126)에 형성된 홈(122)에는 오링(O-ring)(120)이 설치된다. 오링(120)은 밀봉 기능과 함께 보어(117) 내의 임의의 조절된 위치에서 밸브(115)를 지지하기 위한 마찰 유지 기능을 수행한다. 밸브(115)는 베이스로(126)부터 상향으로 연장되며 원통형의 외주면(124)을 갖는 원통의 일부(123)로 이루어진다. 핸들(125)은 밸브몸체(121)와 일체로 성형된다. 수직벽(123)은 관통공(127)과, 이 관통공(127)과 연통된 경사홈(129)을 포함한다. 밸브(115)의 외주면(124)은 보어(117)의 벽(130)과 슬라이딩 접촉한다. 밸브(115)가 도 8에서와 같이 완전 개방 위치에 있는 경우, 관통공(127)은 하우징(17)의 압축공기 흡입관(38)(도 1b)과 연통된다. 압축공기 흡입관(38)은 에어모터 실린더(25)의 벽(132)에서 끝난다. 보어(134) 둘레의 벽(132)(도 1f)에는 오링(133)이 삽입되어, 압축공기 흡입관(38)의 외측 단부를 밀봉한다. 이상의 구조는 본 발명의 기술분야에서 잘 알려져 있다.

이상에서와 같이, 밸브(115)는 도 8에 도시된 위치에서 완전히 개방된다. 도 9에서, 밸브(115)는 부분적으로 개방된 상태이며, 이때 공기는 압축공기 흡입관(38)의 개방을 제한하는 경사홈(129)을 따라 흐르게 됨을 볼 수 있다. 밸브몸체(121)가 반시계 방향으로 더 이동할수록, 압축공기 흡입관(38)으로 이르는 통로는 더 좁아지게 된다. 도 10은 밸브(115)가 완전히 닫힌 상태를 나타내고 있으며, 이 경우 밸브(115)의 외주면(124)이 압축공기 흡입관(38)을 완전하게 차단한다. 이 때, 도 10에 도시된 바와 같이, 밸브(115)의 모서리(135)는 밸브(115)의 반시계 방향 이동의 한계를 정하기 위한 걸림턱(137)에 접촉하게 된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 밸브(115) 이동의 시계방향 한계는 반대편 모서리(139)가 반대편 걸림턱(140)에 접촉함으로써 결정된다. 밸브(115)의 이동범위는 완전개방 위치로부터 폐쇄 위치까지 90°이다.

도 12, 도 13 및 도 14는 각각 도 8, 도 9 및 도 10에 대응하는 것이며, 다만 도 8, 도 9 및 도 10은 도 7의 밸브 연장부(111)를 따라 절개한 것인데 반하여, 밸브 연장부(111) 위의 12-12선을 따라 절개한 단면도들이라는 점에 차이가 있다.

도 3에는 통로(142)(도 3)를 통하여 에어모터 실린더(24)(도 1b)의 배기측과 연통된 모터 공기 배출관(87)이 도시되어 있다. 하우징부(90)는 플러그(145)에 의해 보어(144) 내에 설치된 머플러(143)를 구비하며, 배출 공기는 관통공이 형성된 캡(147)을 통하여 하우징부(90)를 빠져나간다.

도 4 내지 도 7에는 자기발생(self-generated) 진공 랜덤 궤도 연마기(150)가 도시되어 있다. 이 연마기는, 도 1b에 도시된 바와 같이, 위에서 설명한 중앙 진공 방식 연마기와 동일한 내부 구조를 갖는다. 또한, 동일한 방식의 연마 패드(14)와, 하우징 유닛(90)에 위치하는 위에서 언급된 것과 동일한 방식의 밸브(115)를 구비하고 있다. 흡입 밸브(115)는 도 1b, 도 8, 도 9 및 도 10에서 언급된 밸브(125)와 동일하다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 자기발생 진공 랜덤 궤도 연마기(150)는 수평면에 대해 역시 각도 "a"(도 5)로 기울어져 있는 먼지 배출튜브(151)를 구비한다. 먼지 배출튜브(151)는, 중심선(156)(도 16)을 가지는 신장된 부분(152)을 구비하고, 중심선(158)을 가지며 슈라우드(13)의 하부 파이프(stub pipe)(154)에 결합된 엘보우(153)에 수용된다. 튜브모양의 스트랩(strap)부(155)가 다른 부분(156)과 일체로 형성된다. 모터 배기 유닛(motor exhaust unit)(159) 내에는 다공질의 머플러(muffler)(160)가 수용된다. 배관부재(161)는, 스트랩(155)을 따라 연장되어 있고, 참조번호 162에서 모터 배기 하우징(159)과 나사결합 되며, 보어(163) 및 이 보어(163)로부터 신장된 먼지 배출 튜브 부분(150)의 영역(169 및 170)과 함께 흡입기(176)로 작동하는 보어(167)의 입구 부분인 도관(165)으로 연결되는 여러 개의 구멍을 구비한다. 슈라우드(13)로부터 배출된 먼지가 먼지 배출 튜브(152)의 직선 부분으로 들어간다는 것과 영역(169 및 171)의 바로 근처에는 예리하게 꺾이는 부분이 없다는 사실이 특히 주목되어야한다. 도관(165) 바로 근처에 예리하게 꺾이는 부분이 존재하는 것보다 더 효율적일 것이다.

또한, 플렉시블 먼지 배출호스(11)는 도 1a 내지 도 3의 실시예와 관련하여 위에서 언급한 것과 같은 방식으로 먼지 배출 튜브(151)의 외측단의 확장부(172)에 수용된다. 흡입기(176)의 바깥부(170)는 먼지 배출 호스(11)(도 6)의 가장 안쪽 부분에 포개어 짐으로써, 먼지 배출 튜브(151)가 전체적으로 짧아지는데 기여한다.

먼지 배출 튜브(151)가 수평면에 대해 각도 "a"만큼 기울어져 있고, 엘보우(153)가 수평면에 대해 각도 "b"만큼 기울어져 있다는 것을 주목할 필요가 있다.

확장부(172)의 바깥쪽 끝에서 먼지 배출 튜브(151)의 중심선이 랜덤 궤도 연마기(150)의 수직 중심선(71)으로부터 "E"만큼 떨어져 있다는 것을 도 16으로부터 알 수 있다. 먼지 배출 튜브(151)는 기울어져 있을 뿐만 아니라 상대적으로 길이가 짧으므로, 그 외측 끝단에 작용하는 소정의 아래 방향 힘이 수직 중심선(71)과 상대적으로 가까우며, 따라서 그 길이가 긴 경우에 비하여 작업자는 더 적은 반력을 받게 된다.

아래의 일람표는 도 15 및 도 16에 도시된 "A" 내지 "E", 그리고 각도 "a"와 "b"의 치수들을 보여준다.

일람표

궤도 연마기의 방식에 따른 여러 부분의 밀리미터 치수

무진공 자기발생 진공 중앙 진공

A82.9282.9282.92

B-47.4540.42

C58.4258.4258.42

D80.0080.0080.00

E-147.28130.05

각도"a"-10도10도

각도"b"-130도130도

상기 일람표에서,

"A"는 연마기의 수직 중심선에서 연마기의 상단부와 연마 디스크 패드면 사이의 높이이다.

"B"는 배출 튜브의 출구에서 배출튜브의 중심선과 연마 디스크 패드면 사이의 높이이다.

"C"는 압축공기입구의 중심선과 연마 디스크 패드면 사이의 높이이다.

"D"는 연마기의 수직 중심선과 압축공기입구의 최외곽부 사이의 수평 거리이다.

"E"는 연마기의 수직 중심선과 먼지 배출 튜브의 최외곽부 사이의 수평 거리이다.

각도 "a"는 수평 또는 패드 면과 먼지 배출 튜브의 중심선 사이의 각도이다.

각도 "b"는 먼지 배출 튜브의 두 부분의 중심선 사이의 각도이다.

위의 일람표에서 치수 "E"는, 중앙 진공 연마기에서는 130.05mm이며, 자기발생 진공 연마기에서는 147.28mm이다. 그러나, 중앙 진공 연마기의 먼지 배출 튜브(12)의 바깥쪽 끝 부분(89)(도 3)에서의 나사 연결부가 각각 5mm 가량 되는 나사 산 두 개만큼 짧아지면, 130.05mm인 치수 "E"는 약 10mm 만큼 줄어들어 120mm 가량이 될 것이다. 또한, 자기발생 진공 연마기의 나사가 형성된 확장부(172)가 각각 5mm 짜리 나사 산 두 개만큼 짧아지면, 치수 "E"는 147.28mm에서 대략 137mm로 10mm 줄어든다. 인간공학적인 약간의 손실을 감수하고 중앙 진공 및 자기 발생 진공 연마기의 치수 "E"를 각각 대략 140mm와 157mm로 10mm씩 신장하는 것이 가능하다. 그러나, 앞의 신장된 치수 "E"를 하부 높이 치수 "A"와 함께 고려할 때, 상술한 연마기 각각이 이와 같은 치수의 조합을 가지지 않는 연마기보다 훨씬 더 인간공학적으로 편리하다.

위에서 간단히 언급한 바와 같이, 앞에 설명된 방식의 공지된 종래의 연마기는, 상술한 연마기의 82.92mm인 높이 치수 "A"와 달리 대략 89mm의 높이를 가지고 있다. 위에서 또한 언급했던 바와 같이, 이들 두 치수 사이에는 약 7%의 차이가 있다. 82.92mm의 치수는, 위에서 지적되었고 이하에서 또한 다시 인용될 바람직한 출력 파라미터를 제공하기 위해 상업적으로 작동할 수 있는 방식으로 연마기의 여러 요소 부품들을 여전히 보유하면서 달성될 수 있는 최저 치수이다. 그러나 본 연마기의 높이 치수 "A"는 종래와 같이 여러 요소들의 두께와 높이를 줄이지 않음으로써 몇 mm 가량 증가될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 따라서, 높이 치수 "A"가 89mm로부터 즉 3.5% 가량 높이가 여전히 줄어든 86mm까지 줄어들 수 있다는 것이 고려된다.

더욱이, 위에서와 같이, 본 발명의 연마기와 흡사한 방식의 종래의 연마기는, 0.14 킬로그램 차이 또는 17% 가량 무게가 감소한, 0.68 킬로그램의 무게를 갖는 본 발명의 연마기와 비교하여 0.82 킬로그램의 무게를 갖는다. 본 발명의 연마기의 무게가 0.07 킬로그램 가량 차이나는 0.75 킬로그램으로 증가될 수도 있다는 것이 인식될 것이다. 이는 역시 중요한 의미를 갖는 대략 8.3%의 무게 감소이다.

위의 일람표에 보이는 바람직한 각도 "α"는 10도의 예각이다. 그러나 이 각도는 대략 5도 에서 30도 까지 될 수 있다. 어떤 특정한 장치의 정확한 예각은 그바로 위에 위치하는 모터 배기체의 길이 및 슈라우드 출구와 모터 배기 본체 사이의 수직 공간의 길이와 같은 여러 가지 요인들에 의존한다.

위에서 언급되었듯이 각도 "β"는 130도이다. 그러나, 이는 먼지 배출 튜브의 예각 "α"에 상응하는 어떤 둔각일 수 있다.

무진공 연마기, 중앙 진공 연마기(10) 및 자기발생 진공 연마기(150)는 6.1bar 공기 압력을 제공하는 소스로부터 작동하는 150W 동력 에어 모터를 이용한다. 그리고 상기 에어 모터는 10,000 rpm까지 공급할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 베어링(55)(도 1b 및 도 17)에는 편심하우징 내에 위치하여 편심하우징으로 외부 물질이 들어가는 것을 효과적으로 막는 압축공기와 일방향 밸브가 제공된다. 이와 관련하여, 압축공기가 흡입관(38)(도 1b 및 도 1g)으로부터 보어(134)를 통하여 다른 보어(134')로 전달된다는 것을 도 1b, 도 1c, 도 1d, 도 1e 및 도 1g로부터 알 수 있다. 압축공기는 실린더 상면(50)에 형성된 홈(136)(도 1e)과 이에 대응하여 실린더 하면(35)에 형성된 홈(미도시)을 통과한다. 압축공기는 홈(136)로부터 상판(32)의 표면(64)에 형성된 홈(140')(도 1c)을 통과하고, 또한 홈(136)의 대응 홈(미도시)으로부터 홈(141')(도 1d)을 통과한다. 위에서 설명했던 것처럼, 홈(140' 및 141')들로부터 발산하는 압축공기가 로터(25)의 방사상 슬롯(139')(도 1e)으로 들어감으로써, 베인(136')은 바깥쪽으로 힘을 받게 된다.

실린더(24), 로터(25), 상판 및 하판(32 및 33)으로 구성되는 에어 모터의 부품들 사이에는 작동 유격(clearance)이 존재한다. 따라서, 홈(140' 및 141')들로부터 나온 압축공기는 상판(32)과 로터(25) 사이를 통과하고, 또한 하판(33)과 로터(25) 사이를 통과한다. 이 압축공기는 로터 키홈(keyway) 슬롯(도 1b, 도 1e 및 도 1g)으로 들어간다. 그리고 회전축(27) 내의 키 슬롯(182)에 위치하는 키(181) 주변을 통과한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 에어 모터의 상기 회전축(27)은 도 17 및 도 18에 도시된 회전축(27')으로 개량되었다. 이러한 점에서, 회전축(27')에는 크로스 보어(183)가 천공되어 있고, 회전축(27')의 하부에는 보어(183)와 연통하는 동축 덕트가 보어(184)의 형태로 천공되어 있다. 그리고 보어(184)의 하단부에는 카운터 보어(counterbore)(185)가 천공되어 있다. 카운터보어(185)는 베어링(55)들이 위치하는 편심하우징(57)의 챔버(187)와 연통한다. 도 1b 및 도 17에 도시된 것처럼, 최상부 베어링(55) 위의 챔버(187)에는 작은 공간(189)이 있다. 스펀본디드 폴리에스터(spunbonded polyester)로 만들어진 필터 디스크(188)와, 더크빌 일방향 밸브(duckbill one-way valve)(190)는 카운터보어(185) 내에 위치하고, 카운터보어에 압입되고 밸브(190)의 확장부(186)에 기대는 슬리브(191)를 수용함으로써, 그 안에 고정된다. 필터(188)는 더크빌 밸브(190)를 통과하는 압축 공기를 거른다. 도 18에 도시된 것처럼, 하부 베어링(55)들 사이에는 스페이서(192)가 있고, 하부 베어링(55)과 접시형 와셔(58) 사이에도 스페이서(193)가 있다. 스페이서(192 및 193)는 하부축(53)에 맞는, 가는 고리 모양의 금속 디스크이고, 그 외경은 베어링 내륜 및 외륜 사이의 공간을 차단하지 않고 베어링(55)의 내륜을 압박한다. 상부 스페이서(192)는 두 개의 베어링(55)의 간격을 벌림으로써 베어링 외륜들이 서로닿지 않도록 한다. 또한 모터가 정지할 때 공기가 하부 베어링(55)으로 위 방향으로 빨려 들어가는 경향이 있을 때, 하부 스페이서(193)는 하부 베어링(55)으로 돌아가는 꼬인 경로를 만들기 위해 어느 정도 라비린스 씰(labyrinth seal)로써 작용한다. 이렇게 해서 앞에 설명한 구조는, 챔버(187)로 유입되고, 베어링(55)을 통과하며, 접시형 와셔(58)와 하부축 또는 스핀들(53)의 일부분(195) 사이의 고리 모양의 공간(196)을 통과하며, 그리고 연마 디스크 패드(14) 위의 공간으로 유입되는 공기 흐름을 발생시킨다. 이러한 압력은 편심 하우징(57)의 외부 압력보다 더 크므로, 연마 먼지와 다른 외부 물질이 연마 디스크 패드(14) 위의 영역으로부터 챔버(187) 내에 있는 베어링(55)으로 들어가지 못하도록 막는다. 더크빌 밸브(190)가 일방향 밸브이기 때문에, 에어 모터를 향하는 압축 공기 흐름이 차단되어 에어 모터가 본질적으로 펌프로 작용하면, 챔버(187)의 공기가 보어(184)로 역류되지 않는다는 것에 주목할 필요가 있다. 이에 의하여 이물질을 포함한 공기의 챔버(187)로의 유입이 미연에 방지된다.

도 19에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 1b의 참조번호와 동일한 모든 부품은 구조상 같은 기능을 하는 요소를 나타낸다. 도 19에서, 모터 회전축(27)은, 회전축(27)의 최상부로부터 편심하우징 챔버(187) 내의 공간(189)과 연통하는 카운터보어(201)로 연장되는 보어(200)의 형태로 그 내부에 덕트를 생성하는 것으로 개량되었다. 도 17 및 도 18의 실시예에서처럼, 더크빌 밸브(202)는 카운터보어(201) 내에 위치하고 압입된 슬리브(203)에 의해 그 안에 보유된다. 위에서 참조번호 188로 표시하고 설명한 것과 같은 방식의 필터(204)는카운터보어(201) 내의 밸브(202) 위에 위치한다.

보어(200)는 유격(61)으로부터의 공기를 수용한다. 이러한 점에서, 회전축(27)과 상판(32) 사이에 누설이 생기고, 이 공기는 또한 상부 베어링(29)을 통과하여 냉각 효과를 일으킨다. 그리고 그 후 공기는 필터(204)와 더크빌 밸브(202)로 통하는 보어(200)의 최상부로 안내하는 상기 유격(61)을 통과한다. 더크빌 밸브(202)로부터 발산하는 공기는 도 17 및 도 18의 더크빌 밸브(190)와 관련하여 위에서 설명한 것과 같은 방식으로 작용한다.

도 17, 도 18 및 도19의 실시예에서는 단지 랜덤 궤도 장치의 현존하는 축에 변형이 가해졌고, 그 안에서 로터(25)가 회전하는 실린더(24) 내에는 어떤 덕트도 필요하지 않았다는 것이 특히 주목되어야 한다.

압축 공기를 도 19의 보어(200)로 전달하는 다른 방법은, 상판(32)에 작은 구멍(미도시)을 뚫어 압축 공기가 이 구멍과, 베어링(29)(도 1b)과, 유격(61)을 지나 덕트 또는 보어(200)로 통과하도록 하는 것이다. 이 구멍은 덕트(140')(도 1c) 또는 상판(32)의 표면(34)과 실린더(24) 사이의 유격으로부터 공기를 받아들일 수 있다. 또한, 상판(32)의 구멍은 베어링(29)으로 직결될 필요가 없다. 그러나 상판(32)의 표면(34)과 실린더(24) 사이의 유격을 통하여 그리고 상판(32)의 고리형 부분(63)(도 1c)을 통하여 유격(61)과 연통하도록 위치될 수는 있다. 또한, 보어(200)는 유격(61)으로의 상판(32)의 바깥 원주상의 모서리(43) 주위의 누설 때문에 압축공기를 얻을 수 있다.

도 20에는 베어링 챔버(187)로 압축공기를 제공하는 다른 방법이 도시되어있다. 그리고 이것은 베어링(30)과 병행하여 회전축(27)의 부분의 바깥쪽에 슬롯(211)의 형태로 덕트를 형성하는 것일 수 있고, 하우징(57)의 최상부를 통하여 챔버(187)로 슬롯(211)과 한 줄로 구멍(212)을 뚫는 것일 수 있다. 슬롯(211)은 그 열린 쪽이 베어링(30)의 인접하는 내륜으로 덮일 수 있다. 압축 공기는 유격(213)으로부터 베어링 챔버(187)로 통과할 수 있다. 그리고 상기 유격(213)은 압축공기를 로터(25)의 아래쪽 표면과 하판(33)의 평평한 위쪽 표면 사이의 유격을 통하여 그리고 키홈(180)을 통하여 수용한다. 본 실시예에서는 압축 공기는 더크빌 밸브와 필터를 통해서 통과하지 않는다.

도 21에는 챔버(187)로 압축공기를 전달하는 다른 방법이 도시되어 있다. 경사진 덕트, 즉 보어(214)가 베어링(30)과 나란히 회전축(27)의 부분을 통해 구멍이 뚫려 있고, 덕트(214)는 필터와 더크빌 밸브를 수용하는 카운터보어(참조번호 없음)와 통해 있어, 도 17 내지 도 19에 도시되고 설명된 것처럼, 유격(213)과, 챔버(187)에 있는 작은 공간(189) 사이에서 필터와 더크빌 밸브로 통하고 있다.

압축공기가 통과하는 위에서 언급된 여러 개의 유격들이 압축공기가 베어링 챔버(187)로 그것을 통하여 전달되는 하우징 내의 덕트로 간주된다는 것이 인식될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예가 설명되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며 이하의 청구항의 범위 내에서 다르게 구현될 수 있음은 당연하다.

Claims (39)

1. 하우징;

   상기 하우징 내에 설치된 압축공기 모터;

   상기 모터에 설치된 회전축;

   상기 회전축 상에 설치된 로터;

   상기 모터에 설치되어 압축공기를 상기 로터로 안내하는 복수의 압축공기 덕트;

   상기 회전축 상에 설치된 편심하우징;

   상기 편심하우징 내의 챔버;

   상기 편심하우징 내에 설치된 하나 이상의 베어링; 및

   상기 압축공기 덕트들 및 상기 챔버와 연통하도록 상기 회전축에 설치되어, 압축공기를 상기 챔버 내의 상기 하나 이상의 베어링으로 안내하는 별도의 덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 별도의 덕트에 설치되어 공기를 오직 상기 챔버로만 흐르게 하는 일방향 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 별도의 덕트 내에 설치된 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 별도의 덕트는 상기 회전축에 형성된 보어이며,

   상기 로터에 형성된 키홈과, 상기 회전축에 형성된 키 슬롯과, 상기 키 슬롯에 설치되며 상기 키홈 내부로 연장되는 키와, 상기 키와 상기 키 슬롯 사이에 형성된 유격과, 상기 키 슬롯과 연통되도록 상기 회전축에 형성되며 상기 회전축 내에서 상기 보어와 연통된 크로스 보어를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 편심하우징과 연결된 표면을 갖는 패드와, 수직 중심선을 포함하며,

   상기 하우징의 상단으로부터 상기 패드의 표면까지의 높이는 86 밀리미터 미만인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   무게가 0.75 킬로그램 미만인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
7. 제 4 항에 있어서,

   무게가 0.75 킬로그램 미만인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
8. 제 4 항에 있어서,

   상기 보어에 형성되어 상기 챔버와 연통되는 카운터보어와, 상기 카운터보어에 설치된 일방향 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 카운터보어에 설치된 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 일방향 밸브는 상기 필터와 상기 챔버 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 하우징 내에 설치된 상판과, 상기 상판에 설치되어 상기 회전축을 지지하는 상부 베어링과, 상기 상판과 상기 회전축 사이의 제 1 유격과, 상기 회전축과 상기 하우징 사이의 제 2 유격을 포함하며,

    상기 회전축에 설치된 상기 별도의 덕트는, 상기 상부 베어링과 상기 제 2 유격을 통하여, 상기 제 1 유격과 연통된 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 편심하우징과 연결된 표면을 갖는 패드와, 수직 중심선을 포함하며,

    상기 하우징의 상단으로부터 상기 패드의 표면까지의 높이는 86 밀리미터 미만인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    무게가 0.75 킬로그램 미만인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
14. 제 11 항에 있어서,

    무게가 0.75 킬로그램 미만인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
15. 제 11 항에 있어서,

    상기 별도의 덕트는 상기 회전축에 형성된 보어이며,

    상기 보어에 형성되어 상기 챔버와 연통되는 카운터보어와, 상기 카운터보어에 설치된 일방향 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 카운터보어에 설치된 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 일방향 밸브는 상기 필터와 상기 챔버 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
18. 제 1 항에 있어서,

    상기 편심하우징과 연결된 표면을 갖는 패드와, 수직 중심선을 포함하며,

    상기 하우징의 상단으로부터 상기 패드의 표면까지의 높이는 86 밀리미터 미만인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 높이는 83 밀리미터인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
20. 제 18 항에 있어서,

    상기 표면처리장치는 중앙 진공방식의 연마기이며,

    먼지 배출튜브는 튜브 중심선을 가지고,

    상기 수직 중심선으로부터 상기 튜브 중심선에서의 상기 먼지 배출튜브의 외측단까지의 수평거리는, 120 내지 140 밀리미터 사이인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
21. 제 18 항에 있어서,

    상기 표면처리장치는 자기발생 진공방식의 연마기이며,

    몬지 배출튜브는 튜브중심선을 가지고,

    상기 수직 중심선으로부터 상기 튜브 중심선에서의 상기 먼지 배출튜브의 외측단까지의 수평거리는, 137 내지 157 밀리미터 사이인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
22. 제 18 항에 있어서,

    무게가 0.75 킬로그램 미만인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
23. 제 22 항에 있어서,

    상기 무게는 0.68 킬로그램인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
24. 제 22 항에 있어서,

    상기 표면처리장치는 중앙 진공방식의 연마기이며,

    먼지 배출튜브는 튜브 중심선을 가지고,

    상기 수직 중심선으로부터 상기 튜브 중심선에서의 상기 먼지 배출튜브의 외측단까지의 수평거리는, 120 내지 140 밀리미터 사이인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
25. 제 22 항에 있어서,

    상기 표면처리장치는 자기발생 진공방식의 연마기이며,

    몬지 배출튜브는 튜브중심선을 가지고,

    상기 수직 중심선으로부터 상기 튜브 중심선에서의 상기 먼지 배출튜브의 외측단까지의 수평거리는, 137 내지 157 밀리미터 사이인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
26. 제 19 항에 있어서,

    무게가 0.68 킬로그램인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
27. 제 19 항에 있어서,

    무게가 0.75 킬로그램 미만인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
28. 제 1 항에 있어서,

    무게가 0.75 킬로그램 미만인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
29. 제 1 항에 있어서,

    무게가 0.68 킬로그램인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
30. 제 1 항에 있어서,

    상기 별도의 덕트는 상기 회전축의 외주면에 형성된 슬롯인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
31. 제 30 항에 있어서,

    상기 회전축에 설치된 제 2 베어링을 포함하며,

    상기 슬롯은 상기 제 2 베어링과 인접하게 배치된 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
32. 제 1 항에 있어서,

    상기 별도의 덕트는 상기 회전축에 형성된 경사 보어인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
33. 하우징;

    상기 하우징 내에 설치된 압축공기 모터;

    상기 모터에 설치된 회전축;

    상기 회전축 상에 설치된 로터;

    상기 모터에 설치되어 압축공기를 상기 로터로 안내하는 복수의 압축공기 덕트;

    상기 회전축 상에 설치된 편심하우징;

    상기 편심하우징 내의 챔버;

    상기 편심하우징 내에 설치된 하나 이상의 베어링; 및

    상기 압축공기 덕트들과 상기 챔버 사이의, 상기 하우징 내부에 설치된 복수의 덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
34. 제 33 항에 있어서,

    상기 편심하우징과 연결된 표면을 갖는 패드와, 수직 중심선을 포함하며,

    상기 하우징의 상단으로부터 상기 패드의 표면까지의 높이는 86 밀리미터 미만인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
35. 제 34 항에 있어서,

    무게가 0.75 킬로그램 미만인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
36. 제 33 항에 있어서,

    무게가 0.75 킬로그램 미만인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
37. 제 33 항에 있어서,

    상기 편심하우징과 연결된 표면을 갖는 패드와, 수직 중심선을 포함하며,

    상기 하우징의 상단으로부터 상기 패드의 표면까지의 높이는 83 내지 86 밀리미터 사이인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
38. 제 37 항에 있어서,

    무게가 0.68 내지 0.75 킬로그램 사이인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동 표면처리장치.
39. 제 33 항에 있어서,

    무게가 0.68 내지 0.75 킬로그램 사이인 것을 특징으로 하는 랜덤 궤도 작동표면처리장치.