KR20200026743A - 캠을 구비하는 조절 가능한 스트로크 장치 - Google Patents

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KR20200026743A
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adjuster
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KR1020190107425A
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스콧 에스. 미클레인
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레이크 컨트리 툴, 엘엘씨
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Abstract

조절 가능한 스트로크 메커니즘은 중심 축 및 공동을 규정하는 벽을 구비하는 하우징을 구비한다. 적어도 하나의 카운터웨이트가 적어도 부분적으로 상기 공동 내에 이동 가능하게 배치된다. 장착 어셈블리가 적어도 부분적으로 상기 공동 내에 배치된다. 상기 장착 어셈블리는 워크피스 부착 메커니즘을 구비한다. 스트로크 조절기는 상기 적어도 하나의 카운터웨이트를 상기 장착 어셈블리와 결합시킨다. 상기 스트로크 조절기는 상기 적어도 하나의 카운터웨이트와 장착 어셈블리가 서로에 대해 이동할 수 있게 하여, 상기 적어도 하나의 카운터웨이트와 상기 장착 어셈블리 사이의 거리를 가변적으로 조절할 수 있으며, 결과적으로 상기 하우징의 중심 축에 대해 상기 워크피스 부착 메커니즘의 스트로크 반경을 가변적으로 조절한다.

Description

캠을 구비하는 조절 가능한 스트로크 장치{ADJUSTABLE STROKE DEVICE WITH CAM}
본 출원은 2018. 8. 30.에 출원된 미국 가출원 제62/724,889호의 이익을 주장한다. 상기 출원의 전체 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명은 폴리셔(polisher), 버퍼(buffer), 샌더(sander) 및 마사지기(massager)를 포함하지만 이에 제한되지 않는 조절 가능한 궤도 장치에 관한 것이다.
본 발명은 폴리싱 기계, 샌딩 기계 및 마사지 기계 등과 같은 랜덤 궤도 기계에서 스트로크를 조절하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 이 조절 기능을 통해 사용자는 랜덤 궤도 기계의 스트로크를 정의하고 최대 확정 스트로크 설정과 최소 영점 궤도 설정 사이에서 스트로크를 조절할 수 있다.
폴리싱 기계 및 샌딩 기계는 자동차 디테일링 산업 및 가정 건축 산업에서 페인트 또는 건식벽의 결함을 보정하고 광택 및 왁스를 적용하기 위해 일상적으로 사용된다. 로터리 버퍼, 랜덤 궤도 기계 및 이중 동작 기계를 포함하여 세 가지 주요 기계가 사용된다. 각 기계에서 패드가 회전하는 방식은 고유하고 다양한 용도로 사용되므로 각 툴은 그것의 위치를 가진다.
로터리 버퍼는 좋은 결과를 갖는 제어된 방식으로 페인트 결함을 제거하는 가장 빠르고 효과적인 기계이다. 로터리 버퍼에 사용되는 구동 유닛은 패드에 직접 연결되고 각각은 서로 축 방향으로 정렬된다. 페인트 스크래치를 보정하기 위해 로터리 버퍼는 일반적으로 스크래치 주변의 페인트를 제거하여 표면을 평평하게 만든다. 그러나 흠집을 제거하려면 일반적인 애호가보다 더 많은 기술과 기계의 제어가 요구된다. 이러한 이유로, 너무 많은 페인트를 제거하고 소용돌이 자국을 유발하거나 페인트를 태워 마감을 손상시키기 쉽기 때문에 일반 사용자는 일반적으로 로터리 버퍼를 기피한다.
일반 사용자의 요구를 충족시키기 위해 랜덤 궤도 기계가 도입되었는데, 랜덤 궤도 기계는 보다 적은 경험 및 작동 제어를 요구한다. 랜덤 궤도 기계는 백킹 플레이트에 부착된 패드를 이동시키는 두 가지 고유한 메커니즘을 채택하는 기어 케이스를 사용한다. 로터리 버퍼와 달리 랜덤 궤도 기계는 패드의 중심 회전축과 백킹 플레이트를 기계의 구동축으로부터 오프셋 배치한다. 이 오프셋을 일반적으로 "스트로크"라고 한다. 결과적으로, 백킹 플레이트 및 패드는 구동축을 원 운동으로 선회한다. 동시에, 패드는 아이들 베어링에 장착되어 랜덤하게 회전한다. 이 랜덤 회전은 패드에 가해지는 압력에 따라 다르며 직접 전원이 공급되지 않는다. 전동식 회전 동작으로부터 열이 발생하지 않으므로 결과적으로 페인트를 태우거나 커팅하지 않는 폴리싱 동작이 수행된다. 따라서 랜덤 궤도 기계는 훨씬 안전하고 페인트에 소용돌이 자국을 남기거나 태울 가능성이 극도로 낮다.
랜덤 궤도 기계와 유사하게, 이중 동작 기계는 패드의 중심 회전축과 백킹 플레이트를 구동축으로부터 오프셋 배치한다. 이 스트로크의 결과로, 백킹 플레이트 및 패드는 구동축을 원 운동으로 선회한다. 그러나 이중 동작 기계에서는 패드의 회전에 직접 전원이 공급된다.
랜덤 궤도 기계의 핵심은 기계의 스트로크이다. 스트로크는 구동축 축과 백킹축 사이의 오프셋에 의해 결정된다. 오프셋이나 스트로크가 길면 백킹 플레이트 회전축이 구동축 축에서 멀어진다. 오프셋에 2를 곱하면 스트로크 직경이 구해진다. 따라서 "스트로크"는 백킹 플레이트가 구동축 주위를 회전할 때 백킹 플레이트가 이동하는 경로의 직경을 식별하는 용어이다.
랜덤 궤도 기계의 대부분은 소형 스트로크 기계이므로 약 6mm-12mm 사이의 스트로크 길이를 사용한다. 소형 스트로크 기계는 패드의 움직임을 작고 좁은 궤도로 제한한다. 이로 인해보다 부드러운 동작이 수행된다. 백킹 플레이트가 구동축 회전축 주위를 더 좁은 경로로 선회하기 때문에 소형 스트로크 기계는 제어도 용이하다. 진동과 움직임이 적어 부드러운 작동으로 기계를 더 쉽게 잡을 수 있다.
대형 스트로크 기계는 구동축을 선회하는 백킹 플레이트 및 패드의 궤도가 증가함에 따라 동일한 분당 회전 수(RPM)를 사용하여 백킹 플레이트 운동의 분당 궤도(OPM)를 증가시키다. 큰 스트로크는 또한 패드의 움직임을 증가시켜 폴리싱 화합물을 확산시키고 더 큰 표면적을 처리하게 해준다. 또한 페인트에 더 많은 커팅 동작을 수행하여 스크래치 및 페인트 결함을 수정할 수 있게 해준다. 소형 스트로크 기계는 일반적으로 페인트를 폴리싱하고 페인트를 커팅하지 않으므로 표면 결함을 제거할 수 없다.
소형 스트로크의 결함을 해결하는 한 가지 방법은 기계의 RPM을 높이는 것이다. 이것은 모터의 회전을 증가시키는 반면 기계 스트로크는 동일하게 유지된다. 모터의 RPM 증가 및 패드의 OPM 증가와 관련된 수명 문제도 있다. RPM을 높이면 모터에 더 많은 변형이 가해지며 OPM이 증가하면 패드가 더 빨리 소모된다.
요약하면, 롱 스트로크 및 쇼트 스트로크 기계는 모두 업계에서 자리 잡고 있다. 따라서, 특별한 도구 또는 기계의 분해없이 사용자에 의해 조절될 수 있는 기계가 필요하다. 미지막으로, 사용자의 필요에 기초하여 기계의 스트로크를 조절하는 간편하고 간단하며 효과적인 방법이 필요하다.
본 개시에 따르면, 랜덤 궤도 기계를 위한 조절 가능한 스트로크 메커니즘은 중심 축 및 공동을 둘러싸는 벽을 구비하는 하우징을 포함한다. 적어도 하나의 카운터웨이트가 상기 공동 내에 이동 가능하게 배치된다. 장착 어셈블리는 상기 공동 내에 배치된다. 상기 장착 어셈블리는 워크피스 부착 메커니즘을 포함한다. 스트로크 조절기는 적어도 상기 하나 이상의 카운터웨이트를 상기 장착 어셈블리와 결합시킨다. 상기 스트로크 조절기는 상기 카운터웨이트와 장착 어셈블리가 서로에 대해 이동할 수 있게 하여, 상기 카운터웨이트와 상기 장착 어셈블리 사이의 거리가 가변적으로 조절되도록 한다. 이에 따라, 상기 하우징의 중심 축에 대해 상기 워크피스 부착 메커니즘의 스트로크 반경이 가변적으로 조절된다. 상기 스트로크 조절기는 조절기 링 및 캠 메커니즘을 포함한다. 상기 조절기 링은 상기 하우징의 벽을 둘러싼다. 상기 조절기 링은 상기 중심 축을 따라 축 방향으로 이동 가능하다. 또한, 상기 조절기 링은 상기 중심 축을 중심으로 회전 가능하다. 상기 카운터웨이트는 캠 운동에 응답하여 상기 카운터웨이트를 이동시키기 위해 상기 캠 메커니즘과 체결된다. 상기 장착 어셈블리는 캠 운동에 응답하여 상기 장착 어셈블리를 이동시키기 위해 상기 캠 메커니즘과 체결되는 베어링 캐리지를 포함한다. 상기 워크피스 부착 메커니즘은 베어링 축을 더 포함한다. 상기 베어링 축은 베어링 캐리지를 통해 상기 카운터웨이트로 상기 하우징을 통해 연장된다. 적어도 하나의 베어링이 상기 베어링 축을 둘러싸고 적어도 하나의 베어링이 상기 베어링 캐리지의 오리피스 내에 배치된다. 상기 캠 메커니즘은 적어도 하나의 탭을 더 포함한다. 상기 적어도 하나의 탭은 상기 스트로크 조절기를 잠금하기 위해 허브의 슬롯과 체결된다.
제 2 실시예에 따르면, 랜덤 궤도 기계의 스트로크를 조절하는 방법은 조절 가능한 스트로크 메커니즘을 결합하는 단계를 포함한다. 이는 랜덤 궤도 기계를 위한 조절 가능한 스트로크 메커니즘을 포함하고, 중심 축 및 공동을 둘러싸는 벽을 구비하는 하우징을 포함한다. 적어도 하나의 카운터웨이트가 상기 공동 내에 이동 가능하게 배치된다. 장착 어셈블리는 상기 공동 내에 배치된다. 상기 장착 어셈블리는 워크피스 부착 메커니즘을 포함한다. 스트로크 조절기는 적어도 상기 하나 이상의 카운터웨이트를 상기 장착 어셈블리와 결합시킨다. 상기 스트로크 조절기는 상기 카운터웨이트와 장착 어셈블리가 서로에 대해 이동할 수 있게 하여, 상기 카운터웨이트와 상기 장착 어셈블리 사이의 거리가 가변적으로 조절되도록 한다. 이에 따라, 상기 하우징의 중심 축에 대해 상기 워크피스 부착 메커니즘의 스트로크 반경이 가변적으로 조절된다. 상기 스트로크 조절기는 상기 하우징의 중심 축에 대해 축방향으로 이동한다. 상기 스트로크 조절기는 상기 축의 중심 축을 중심으로 회전한다. 상기 카운터웨이트와 장착 어셈블리는 서로에 대해 이동한다. 상기 카운터웨이트와 상기 장착 어셈블리 사이의 거리는 가변적으로 조절된다. 상기 워크피스 부착 메커니즘의 스트로크 반경은 상기 중심 축에 대해 가변적으로 조절된다.
추가의 적용 분야는 여기서 제공된 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 요약의 설명 및 특정 예는 단지 예시의 목적을 위한 것이며 본 개시의 범위를 제한하려는 것이 아니다.
본 명세서에 설명된 도면은 단지 선택된 실시예의 설명 목적을 위한 것이고, 모든 가능한 구현이 아니며, 본 개시의 범위를 제한하려는 것은 아니다.
도 1은 공구의 사시도이다.
도 2는 도 1의 일부를 잘라낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 분해 사시도이다.
도 4는 라인 4-4에 따른 도 1의 단면도이다.
도 5는 라인 5-5에 따른 도 1의 단면도이다.
도 6은 라인 6-6에 따른 도 1의 단면도이다.
도 7은 도 1의 캠 플레이트의 사시도이다.
도 8은 공구의 사시도이다.
도 9는 도 8의 일부를 잘라낸 사시도이다.
도 10은 도 8의 분해 사시도이다.
도 11a는 제 1 위치에서의 도 8의 단면도이다.
도 11b는 제 2 위치에서의 도 8의 단면도이다.
도 12는 라인 12-12에 따른 도 8의 단면도이다.
도 13은 라인 13-13에 따른 도 8의 단면도이다.
도 14는 도 8의 캠 플레이트의 사시도이다.
도 15는 조절기의 저면도이다.
도 16은 라인 16-16에 따른 도 15의 단면도이다.
도 17은 라인 17-17에 따른 도 15의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도면을 참조하면, 공구는 조절 가능한 스트로크 장치로 도시되고 참조 번호 10으로 표시된다. 공구(10)는 모터(12), 전원(14) 및 전원을 활성화 및 비활성화하기 위한 스위치(16)를 포함한다. 전원은 코드로 나타나 있으나 충전식 배터리가 될 수 있다. 모터는 공구의 헤드 하우징(20) 내부에 위치된 피니언(18)을 포함한다. 헤드 하우징(20)은 구동 트레인(22)을 수용하기 위한 공동을 포함한다. 구동 트레인(22)은 피니언(18)과 맞물리는 기어(24) 및 회전 가능한 스핀들(26)을 포함한다. 스트로크 조절기(30)는 스핀들(26)과 회전 가능하게 결합되며 헤드 하우징(20)의 바닥에 장착된다.
헤드 하우징(20)은 푸시 버튼(15)을 포함한다. 푸시 버튼(15)은 핀(17) 및 스프링(19)을 포함한다. 스프링(19)은 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 푸시 버튼(15)을 편향시킨다. 핀(17)은 기어(24)의 보어(25)내로 돌출된다. 이것은 구동 트레인의 회전 정지를 제공한다. 또한, 핀(17)이 보어(25) 내에 있을 때, 스트로크 조절기(30)는 인덱스 위치에 있다.
스트로크 조절기(30)는 구동 허브(32), 워크피스 장착 어셈블리(34) 및 카운터웨이트 메커니즘(36) 및 스트로크 조절 메커니즘(38)을 포함한다. 구동 허브(32)는 니플(42) 및 연장 레그(44)를 갖는 구동 허브 몸체(40)를 포함한다. 니플(42)은 구동 허브 몸체(40)의 한 측면으로부터 연장되는 반면, 레그(44)는 다른 측면으로부터 연장된다. 니플(42)은 스핀들(26)을 수용하도록 나사산이 형성되어 있다. 허브 플레이트(46)는 나사 패스너에 의해 레그(44)에 부착된다. 구동 허브 몸체(40)는 후술되는 바와 같이 카운터웨이트 메커니즘(36) 및 워크피스 장착 어셈블리(34)와 결합되는 복수의 슬롯(48)을 포함한다. 또한, 허브 플레이트(46)는 카운터웨이트 메커니즘(36)과 결합되는 복수의 슬롯(50)을 포함한다. 또한, 허브 플레이트(46)는 워크피스 장착 어셈블리(34)의 일부를 수용하는 타원형 형상의 개구(52)를 포함한다. 따라서, 스핀들(26)의 회전이 구동 허브(32)에 적용되어 스트로크 조절기(30)를 구동시킨다.
워크피스 장착 어셈블리(34)는 캐리지(54)를 포함한다. 상기 캐리지는 제 1 캐리지 블록(56) 및 제 2 캐리지 블록(58)을 포함한다. 캐리지 블록(56, 58)은 베어링(60)을 수용하기위한 보어를 포함한다. 스핀들(62)은 베어링(60)을 통과하여 캐리지(54)에 의해 유지된다. 스핀들(62)은 베어링(60) 내에서 회전 가능하다. 또한, 스핀들(62)은 패드 등과 같은 워크피스가 스핀들(62)에 부착 될 수있게 하는 나사 팁(64)을 포함한다. 스핀들(62)은 허브 플레이트(46)의 개구(52)를 통과한다. 제 1 캐리지 블록(56)은 구동 허브 몸체(40)에서 슬롯(48)을 통과하는 포스트(66)를 포함한다. 포스트(66)는 후술되는 바와 같이 스트로크 조절 메커니즘(38)과 결합된다.
카운터웨이트 메커니즘(36)은 프레임(68) 및 카운터웨이트 링(70)을 포함한다. 카운터웨이트 링(70)은 패스너(72)를 통해 프레임(68)에 고정된다. 프레임(68) 및 카운터웨이트 링(70)은 전체적으로 U자 형상을 갖는다. 프레임(68)은 허브 플레이트(46)에서 채널(50)을 통과하는 복수의 포스트(74)를 포함한다. 따라서, 카운터웨이트 링(70)은 허브 플레이트(46)의 하측면에 부착된다. 또한, 카운터웨이트 링(70)은 스핀들(64)이 채널(76)을 통과 할 수있게 하는 슬롯 또는 채널(76)을 포함한다. 카운터 웨이트 프레임(68)은 또한 포스트(78)를 포함한다. 포스트(78)는 구동 허브 몸체(40)의 슬롯(48)을 통과한다.
헤드 하우징(20)은 제 2 하우징(132)을 포함한다. 하우징(132)은 그립 링(134), 슬리브(136), 링(138) 및 밴드(140)를 포함한다. 그립 링(134)은 슬리브(136) 위에 위치하고 패스너를 통해 연결된다. 링(138)은 슬리브(136)의 내부에 위치된다. 밴드(140)는 슬리브(136)의 외부에 위치된다. 밴드(140)는 복수의 단차 형 피크(142) 및 밸리(144)를 포함한다. 단차형 피크(142) 및 밸리(144)는 피크(142)가 슬리브(136)로부터 방사상으로 돌출하는 탭(146)을 수용하도록 위치된다. 슬리브(136)는 또한 링(138)의 컷 아웃(150)을 수용하기 위해 내주면에 탭(148)을 포함한다. 링(138)은 또한 직사각형 컷 아웃을 생성하는 상부 피크(152) 및 밸리(154)를 포함한다. 푸셔 링 플레이트(156)는 그립(134), 슬리브(136), 링(138) 및 밴드(140) 조합 위에 위치된다. 푸셔 링 플레이트(156)는 스프링(157)에 의해 편향되어 그립(134)이 일단 하우징 헤드(20)를 향해 축 방향으로 이동되면, 푸셔 링 플레이트(156)는 그것을 원래의 휴지 위치로 다시 이동시킨다.
캠 플레이트(160)는 한 쌍의 아치형 슬롯(162, 164)을 포함한다. 하나의 슬롯(162)은 캐리지 포스트(66)를 수용하고 다른 아치형 슬롯(164)은 카운터웨이트 프레임 포스트(78)를 수용한다. 캠 플레이트(160)는 슬리브(136)와 내부에서 캠 플레이트(160)를 고정시키는 방사상으로 돌출된 티스(168)를 포함한다. 또한, 캠 플레이트(160)는 캠 몸체(40)의 슬롯(172)과 맞물리도록 바닥면에 적어도 하나, 바람직하게는 복수의 탭(170)을 포함한다. 캠 플레이트(160)는 스트로크 조절 메커니즘 그립(134)에 의해 회전된다. 이것이 발생함에 따라, 포스트(78, 66)는 카운터웨이트 메커니즘(36)과 워크피스 장착 어셈블리(34)를 서로에 대해 이동시킨다. 또한, 회전 운동은 스핀들(62)의 축(63)을 구동 스핀들(26)의 중심 축(27) 쪽으로 또는 멀어지게 이동시킨다. 탭(170)은 캠 몸체(40)의 슬롯(172) 내에 위치된다. 따라서, 중심 축(27)에 대한 스핀들(62)의 위치에 따라, 탭(172)은 중심 축(27)에 대한 스핀들(62)의 가변 위치 설정을 가능하게 하기 위해 상이한 슬롯(172)에 있을 것이다.
부가적으로, 제 2 그립(174)은 구동 허브 플레이트(46) 주위에 위치된다. 제 2 그립(174)은 구동 허브(32)가 수동으로 회전될 수 있게 한다. 따라서, 푸시 버튼 핀(17)은 기어(24)의 보어(25) 내로 진입할 수 있다. 이것이 발생하면, 스트로크 조절 그립(134)은 축 방향 및 회전식으로 움직일 수 있다. 이것이 발생함에 따라, 슬리브(136), 링(138) 및 캠 플레이트(160)는 상향으로 밀린다. 캠 플레이트(160)의 바닥에 있는 캠 탭(170)은 구동 허브 몸체(40)의 슬롯(172)을 분리한다. 따라서, 캠 플레이트(160)는 그립 링(134)에 의해 회전될 수 있다. 이것이 발생함에 따라, 포스트(66, 78)는 이들이 캠 플레이트(160)의 슬롯(162, 164)을 따라 주행함에 따라 서로에 대해 이동된다. 따라서, 이것은 스핀들(26, 62)의 축(27, 63)의 거리를 서로에 대해 조절한다. 이것은 장치의 진동 회전을 제공한다.
편심 캠 플레이트(160)가 제 2 위치에 배치될 수 있도록 하기 위해, 그립(134)이 회전된다. 그립(134)이 제 2 인덱싱 위치에 있게 되면, 캠 스프링(166)뿐만 아니라 푸시 플레이트(156)가 캠 플레이트(160)를 아래로 누른다. 상승력이 그립(134)으로부터 제거됨에 따라, 스프링 력은 캠 탭(170)을 구동 허브 몸체(40)의 다른 세트의 슬롯(170)과 체결되도록 다시 밀어 넣는다. 이는 캠 플레이트(160)가 구동 허브(32)에 대해 제자리에 잠금될 수 있게 하며, 결과적으로 스핀들 축(27, 63)에 대해 상이한 오프셋 거리를 제공한다. 이는 구동 스핀들(26)에 대하여 제 2 스핀들(62)을 원하는 위치로 이동시키기 위해 반복될 수 있다.
축 잠금 브리지(180)는 구동 허브(32)에 인접하여 위치된다. 축 잠금 브릿지(180)는 구동 허브 레그(44) 사이의 슬롯에서 슬라이딩하는 레그(182)를 포함한다. 따라서, 축 잠금 브릿지(180)는 레그(44) 사이에 위치된다. 스프링(184)은 구동 허브 몸체(40) 및 축 잠금 브리지(180)의 하측의 슬롯(185)에 위치되어 축 브리지(180)를 구동 허브 몸체(40)로부터 멀어지게 편향시킨다. 축 잠금 브리지(180)는 스핀들(62)의 헤드(65)를 수용하기 위한 개구(186)를 포함한다. 워크피스 장착 어셈블리 스핀들(62)이 스프링(184)의 힘으로 인해 구동 스핀들(26)과 동축으로 정렬될 때, 축 잠금 브리지 개구(186)는 스핀들(62)의 헤드(65)를 수용하여 스핀들(62)을 구동 스핀들(26)과 동축 위치에 잠금시킨다. 이것은 진정한 회전 또는 제로 위치를 제공한다. 축 잠금 브리지(180)는 링 컷 아웃(154)과 맞물리는 플랜지(188)를 포함하여, 링(134)이 그 방향으로 이동할 때 축 잠금 브리지(180)가 하우징 헤드(20)를 향해 이동된다.
스위치(16)의 활성화는 스트로크 조절기(30)에서 스핀들(62)을 회전시킨다. 카운터웨이트 메커니즘(36)은 스핀들(62)이 스핀들(26)의 중심 축(27)으로부터 오프셋됨으로 인한 회전 불균형을 상쇄하여 준다. 따라서, 스핀들(62)은 중심 축(27)으로부터 멀어지는 스트로크로 공작물을 회전시킨다.
도 8 내지 도 17을 참조하면, 제 2 실시예가 설명된다. 유사한 요소들과 관련된 참조 번호들이 200만큼 증가되어 사용된다.
조절 가능한 스크로크 장치를 구비한 공구는 참조 번호 200으로 표시된다. 공구(200)는 모터(212), 전원(214) 및 전원을 활성화 및 비활성화하기 위한 스위치(216)를 포함한다. 전원은 코드로 나타나 있으나 충전식 배터리가 될 수 있다.
모터는 하우징 헤드(220) 내부에 위치된 피니언(218)을 포함한다. 하우징 헤드(220)는 구동 트레인(222)을 수용하기 위한 공동을 포함한다. 구동 트레인(222)은 피니언(218) 및 회전 스핀들(226)과 맞물리는 기어(224)를 포함한다. 스트로크 조절기(230)는 스핀들(226)과 회전 가능하게 결합되며 헤드 하우징(220)의 바닥에 장착된다.
헤드 하우징(220)은 핸들(215)을 포함한다. 핸들(215)은 사용자가 폴리싱 또는 버핑 동작을 위해 공구를 이용할 수 있게 한다. 헤드 하우징(220)은 스핀들(226)을 수용하는 스커트(310)를 포함한다. 스커트는 후술될 스트로크 조절기(230)로부터 티스를 수용하는 복수의 리세스(314)를 포함하는 원통형 벽(312)을 포함한다. 또한, 벽(312)은 스트로크 조절기(230)가 적절한 잠금 위치에 있을 때 보이지 않는 그루브(316)를 포함한다. 또한, 스커트(310)는 스핀들(326) 및 베어링(320)을 수용하는 내부 원통형 벽(318)을 포함한다. 원통형 하우징은 스트로크 조절기(230)의 고정을 향상시키는 레그(322)를 포함한다.
스트로크 조절기(230)는 구동 허브(232), 워크피스 장착 어셈블리(234), 카운터웨이트(236) 및 스트로크 조절 메커니즘(238)을 포함한다. 구동 허브(232)는 샤프트(242) 및 연장 레그(244)를 갖는 구동 허브 몸체(240)를 포함한다. 샤프트(242)는 형성된 보어(243)를 통해 스핀들(226)을 수용한다. 허브 플레이트(246)는 나사 패스너를 통해 레그(244)에 부착된다. 구동 허브 몸체(240)는 후술되는 바와 같이 카운터웨이트 메커니즘(236) 및 워크피스 장착 어셈블리(234)와 결합되는 복수의 슬롯(248)을 포함한다. 또한, 레그(244)는 베어링 캐리지 어셈블리(254)를 수용하는 슬롯(245)을 규정한다. 또한, 구동 허브(240)의 하면은 유지 피봇 부재(330)를 수용하기 위한 보어를 포함한다.
피봇 부재(330)는 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 워크피스 장착 어셈블리(234)의 샤프트를 수용하기 위해 다각형 윤곽 채널(332)을 갖고 전체적으로 U자 형상을 구비한다. 피봇 부재(330)는 스핀들(262)을 수용하여 회전 위치에 위치시킨다.
또한, 허브 플레이트(246)는 카운터웨이트 메커니즘(236)과 결합되는 복수의 슬롯(250)을 포함한다. 허브 플레이트(246)는 워크피스 장착 어셈블리(234)의 일부를 수용하는 타원 형상의 개구(252)를 포함한다. 따라서, 스핀들(226)의 회전이 구동 허브(232)에 적용되어 스트로크 조절기(230)를 구동시킨다.
워크피스 장착 어셈블리(234)는 백킹 플레이트(253) 및 캐리지(254)를 포함한다. 백킹 플레이트(253)는 작업 표면과 접촉하기 위한 패드를 수용한다. 캐리지(254)는 베어링(260)을 수용하기 위한 원통형 부분(256)을 포함한다. 캐리지(254)는 구동 허브 몸체(240)의 레그(244) 사이의 슬롯(245) 내에 캐리지(254)를 위치시키는 플랜지(258)를 포함한다. 이는 캐리지(259)가 허브 몸체(240) 내에서 슬라이딩할 수 있게 한다.
스핀들(262)은 베어링(260) 내에서 회전 가능하다. 스핀들(262)은 백킹 플레이트(253)를 스핀들에 보유하는 나사 팁을 수용하기 위한 나사 보어(264)를 포함한다. 스핀들(262)은 허브 플레이트(246)에서 개구(252)를 통과한다. 캐리지(254)는 구동 허브 몸체(240)에서 슬롯(248)을 통과하는 포스트(266)를 포함한다. 포스트(266)는 후술되는 바와 같이 스트로크 조절 메커니즘(238)과 결합된다.
카운터웨이트 메커니즘(236)은 프레임(268) 및 카운터 웨이트(270)를 포함한다. 카운터웨이트(270)는 링 형상이며 패스너(272)를 통해 프레임(268)에 고정된다. 프레임(268)은 전체적으로 U자형을 갖는다. 프레임(268)은 허브 플레이트(246)에서 채널(250)을 통과하는 복수의 포스트(274)를 포함한다. 따라서, 카운터웨이트 링(270)은 허브 플레이트(246)의 하면에 부착된다. 또한, 카운터웨이트 링(270)은 스핀들(262)이 채널(276)을 통과할 수 있게 하는 슬롯 또는 채널(276)을 포함한다. 카운터웨이트 프레임(268)은 또한 포스트(278)를 포함한다. 포스트(278)는 구동 허브 몸체(240)에서 슬롯(248)을 통과한다.
캠 플레이트(360)는 한 쌍의 아치형 슬롯(362, 364)을 포함한다. 하나의 슬롯(362)은 캐리지 포스트(266)를 수용하고 다른 아치형 슬롯(364)은 카운터웨이트 프레임 포스트(278)를 수용한다. 캠 플레이트(360)는 복수의 방사상 돌출 티스(368)를 포함한다. 티스(368)는 직사각형이고 직사각형 리세스(369)에 의해 분리된다. 캠 플레이트(360)는 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 스트로크 조절 메커니즘(238)에 의해 회전된다. 이것이 발생함에 따라, 포스트(278, 266)는 카운터웨이트 메커니즘(236)과 워크피스 장착 어셈블리(234)를 서로에 대해 측 방향으로 이동시켜 둘 사이의 거리를 변화시킨다. 또한, 스트로크 조절 메커니즘의 회전 운동은 스핀들(262)의 축(263)을 구동 스핀들(226)의 중심 축(227)을 향하거나 멀어지게 이동시킨다. 따라서, 중심 축(227)에 대한 스핀들(262)의 위치에 따라, 스핀들(266)은 워크피스 장착 어셈블리(234)의 궤도 운동을 제공하도록 실질적으로 회전 위치에 위치되거나 또는 오프셋된다.
푸셔 링(370)은 허브 몸체(240) 주위에 위치된다. 푸셔 링(370)은 복수의 직사각형 피크(372) 및 밸리(374)를 포함한다. 피크(372) 및 밸리(374)은 캠 플레이트(360)의 티스(368) 및 리세스(369)와 맞물린다. 또한, 푸셔 플레이트(370)는 레그(244) 사이의 갭에 맞는 블록(376)을 포함한다. 이는 푸셔 링(370)이 허브 몸체(240)의 레그(244)를 따라 승하강할 수 있게 한다. 또한, 스프링(378)은 푸셔 링(370)을 편향시키기 위해 블록(376)에 위치된다. 스프링은 블록(376) 내에 보어(380)를 안착시킨다. 또한, 포스트(382)는 스프링(378)의 다른 단부를 안착시키기 위해 허브 플레이트(246)로부터 돌출되어 있다.
스트로크 조절 메커니즘(238)은 전체적으로 원통 형상을 갖는다. 이는 복수의 단차부를 갖는 벽(410)을 포함한다. 보어(412)는 벽(410)을 통해 연장된다. 보어는 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 확장된다. 벽(410)은 그립 부분(414)을 포함하고, 스트로크 조절기의 상이한 회전 및 궤도 설정을 식별하기 위해 마킹을 사용자에게 제공하는 표시를 포함한다. 따라서, 표시는 실제 회전 위치뿐만 아니라 여러 궤도 위치를 나타낸다. 그립(414)은 채널(416)을 규정한다. 채널(416)은 벽 주위에 위치된다. 스커트 하우징(310)상의 리세스(314)와 체결되도록 복수의 티스(418)가 채널(416) 내에 위치된다. 내부 채널(420)은 후술되는 바와 같이 스핀들 락(430)을 수용하기 위해 벽(410)의 일단에 있다. 또한, 벽은 스프링 시트(422)를 규정한다. 벽(410)의 내부 표면에는 복수의 직사각형 티스(424)가 제공된다. 티스(424)는 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 캠(360)과 맞물린다.
스핀들 락(430)은 스트로크 조절 메커니즘(238)과 결합된다.
스핀들 락(430)은 스프링 시트(432), 샤프트 락(434) 및 스프링(436)을 포함한다. 스프링 시트(432)는 스프링(436)의 일부를 수용하기 위한 그루브(438)를 포함한다. 또한, 시트(432)는 샤프트 락(434)의 탭(442)을 수용하기위한 리세스(440)를 포함한다. 스프링 시트는 하우징(310)으로부터 레그(322)를 수용하는 컷 아웃(444)을 포함한다. 샤프트 락(434)은 탭(442) 사이에 위치된 리세스(446)를 포함한다. 또한, 샤프트 락(434)은 방사상으로 연장되는 직사각형 형상의 티스(450)를 포함하는 탭(442)으로부터 연장되는 벽(448)을 포함한다. 티스(450)는 스트로크 조절 메커니즘(238)에서 리세스(452)를 통과한다. 이는 티스(450)가 채널(420)로 접근하여 스트로크 조절 메커니즘(238)상의 샤프트 잠금을 유지하게 한다. 샤프트 락(434)은 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이 채널(420)에 유지된다. 스프링 시트(432)는 C 클립(458)이 스프링 시트(432)를 하우징(310)의 레그(322)에 잠글 수있게 하는 외부 그루브(456)를 포함하는 레그(454)를 포함한다. 따라서, 스트로크 조절 메커니즘(238)은 하우징(310)상의 스프링(436)에 의해 편향된다.
도 11a 및 11b는 제 1 및 제 2 위치에서의 스트로크 조절기(230)를 도시한다. 도 11a에서, 스트로크 조절 메커니즘(238)은 티스(418)가 리세스(314) 내에 체결된 제 1 위치에 있다. 표시는 사용자에게 도구 설정을 제공한다. 스트로크 조절 메커니즘을 한 위치에서 다른 위치로 이동시키기 위해, 스트로크 조절 메커니즘 그립(414)은 백킹 플레이트(253)를 향해 아래로 당겨진다. 이것이 발생함에 따라, 스트로크 조절 메커니즘(238)은 스프링(436)의 힘에 대항하여 아래쪽으로 이동한다. 샤프트 락(434)은 스트로크 조절 메커니즘(238)에 의해 스프링 시트(432)와 접촉하도록 아래로 밀린다(도 11b). 이것이 발생함에 따라, 다각형 개구(470)는 샤프트(242)상의 다각형 표면(472)과 체결된다. 이것은 스핀들(226)과 구동 허브(232)를 회전하지 않도록 잠근다. 그러나, 스트로크 조절 메커니즘(238)은 자유롭게 회전한다.
스트로크 조절 메커니즘(238)이 아래쪽으로 이동함에 따라, 티스(424)는 푸시 링(370)을 아래쪽으로 밀어낸다. 이것이 발생함에 따라, 티스(424)는 캠 플레이트(360)의 리세스(369)와 체결된다. 이는 스트로크 조절 메커니즘(238)이 캠 플레이트(360)와 체결될 수 있게 한다. 그립(414)을 통해 스트로크 조절 메커니즘(238)이 회전함에 따라, 캠 플레이트(360)가 회전된다. 이것이 발생함에 따라, 워크피스 장착 어셈블리(234)는 포스트(266)를 통해 카운터웨이트 메커니즘(236)에 대해 이동한다. 캠 플레이트(360)가 회전함에 따라 포스트(278)뿐만 아니라 포스트(266)도 아치형 슬롯(362, 364)에서 서로에 대해 측 방향으로 이동된다. 이것은 중심 축(227)과 스핀들 축(263) 사이의 거리를 조정한다. 따라서, 이것은 스트로크 조절기(230)에 회전 및 궤도 위치를 제공한다.
회전이 완료되면, 사용자는 그립(414)을 해제한다. 스프링(436)은 스트로크 조절 메커니즘(238)을 반대 방향으로 스커트 하우징(310)을 향해 위쪽으로 편향시킨다. 이것이 발생함에 따라, 사용자가 장치를 사용할 수 있도록 티스(418)는 리세스(314)를 다시 체결할 것이다. 그러나, 스트로크 조절 메커니즘(238)이 회전될 때, 스커트 하우징(310)의 그루브(316)가 보여지게 된다. 사용자가 회전 후 그루브(316)를 볼 수 있다면, 사용자는 스트로크 조절 메커니즘(238)이 잠금 위치에 있지 않다는 것을 시각적으로 통지 받는다.
실시예들의 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제공되었다. 이것이 총체적인 것이거나 개시를 제한하려는 것은 아니다. 특정 실시예의 개별 요소 또는 특징은 일반적으로 그 특정 실시예로 제한되지 않으며, 적용 가능한 경우, 구체적으로 도시되거나 설명되지 않더라도 상호 교환 가능하고 선택된 실시예에서 사용될 수 있다. 여러 방식으로 변형될 수도 있다. 이러한 변형은 본 개시로부터 벗어난 것으로 간주되지 않으며, 그러한 모든 변경은 본 개시의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (18)

  1. 랜덤 궤도 기계를 위한 조절 가능한 스트로크 메커니즘으로,
    중심 축 및 공동을 규정하는 벽을 구비하는 하우징;
    상기 공동 내에 적어도 부분적으로 이동 가능하게 배치되는 적어도 하나의 카운터웨이트;
    상기 공동 내에 적어도 부분적으로 배치되며, 워크피스 부착 메커니즘을 포함하는 장착 어셈블리;
    상기 적어도 하나의 카운터웨이트를 상기 장착 어셈블리와 결합시키고, 상기 적어도 하나의 카운터웨이트와 장착 어셈블리가 서로에 대해 이동할 수 있게 하여, 상기 적어도 하나의 카운터웨이트와 상기 장착 어셈블리 사이의 거리를 가변적으로 조절할 수 있으며, 결과적으로 상기 하우징의 중심 축에 대해 상기 워크피스 부착 메커니즘의 스트로크 반경을 가변적으로 조절하는 스트로크 조절기를 포함하는 조절 가능한 스트로크 메커니즘.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스트로크 조절기는 조절기 링 및 캠 메커니즘을 포함하고, 상기 조절기 링은 상기 하우징의 벽을 둘러싸고, 상기 조절기 링은 상기 중심 축을 따라 축 방향으로 이동 가능하며 상기 중심 축을 중심으로 회전 가능한 조절 가능한 스트로크 메커니즘.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 카운터웨이트는 캠 운동에 응답하여 상기 카운터웨이트를 이동시키기 위해 상기 캠 메커니즘과 체결되는 조절 가능한 스트로크 메커니즘.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 장착 어셈블리는 캠 운동에 응답하여 상기 장착 어셈블리를 이동시키기 위해 상기 캠 메커니즘과 체결되는 베어링 캐리지를 포함하는 조절 가능한 스트로크 메커니즘.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 워크피스 부착 메커니즘은 스핀들을 더 포함하고, 상기 스핀들은 상기 베어링 캐리지를 통해 상기 카운터웨이트로 연장되는 조절 가능한 스트로크 메커니즘.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스핀들을 둘러싸는 적어도 하나의 베어링 및 상기 베어링 캐리지의 오리피스 내에 배치되는 적어도 하나의 베어링을 더 포함하는 조절 가능한 스트로크 메커니즘.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 워크피스 부착 메커니즘을 잠그기 위해 상기 캠 메커니즘과 관련된 잠금 메커니즘을 더 포함하는 조절 가능한 스트로크 메커니즘.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 캠 메커니즘은 적어도 하나의 탭을 더 포함하고, 상기 탭은 상기 스트로크 조절기를 잠그기 위해 허브의 슬롯과 체결되는 조절 가능한 스트로크 메커니즘.
  9. 조절 가능한 스트로크 메커니즘을 랜덤 궤도 기계에 결합시키는 단계로서, 상기 조절 가능한 스트로크 메커니즘은,
    중심 축 및 공동을 규정하는 벽을 구비하는 하우징;
    상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 이동 가능하게 배치되는 적어도 하나의 카운터웨이트;
    상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 배치되고, 워크피스에 부착하기 위한 메커니즘을 포함하는 백킹 플레이트 장착 어셈블리;
    상기 적어도 하나의 카운터웨이트를 상기 장착 어셈블리와 결합하는 스트로크 조절기;를 포함하는 단계;
    상기 스트로크 조절기를 조절하는 단계;
    상기 카운터웨이트 및 장착 어셈블리를 서로에 대해 이동시키는 단계;
    상기 카운터웨이트와 상기 장착 어셈블리 사이의 거리를 가변적으로 조절하는 단계; 및
    상기 하우징의 중심 축에 대하여 메커니즘의 스트로크 반경을 가변적으로 조절하는 단계를 포함하는 랜덤 궤도 기계의 스트로크를 조절하는 방법.
  10. 구동 트레인을 포함하는 모터 및 하우징;
    상기 구동 트레인과 결합되는 조절 가능한 스트로크 메커니즘을 포함하고,
    상기 조절 가능한 스트로크 메커니즘은,
    공동을 규정하는 벽을 구비하는 스트로크 조절기;
    상기 공동에 적어도 부부적으로 배치되는 적어도 하나의 카운터웨이트;
    상기 공동 내에 적어도 부분적으로 배치되며, 워크피스 부착 메커니즘을 포함하는 장착 어셈블리;
    상기 적어도 하나의 카운터웨이트를 상기 장착 어셈블리와 결합시키고, 상기 적어도 하나의 카운터웨이트와 장착 어셈블리가 서로에 대해 이동할 수 있게 하여, 상기 적어도 하나의 카운터웨이트와 상기 장착 어셈블리 사이의 거리를 가변적으로 조절할 수 있으며, 결과적으로 상기 구동 트레인에 대해 상기 워크피스 부착 메커니즘의 스트로크 반경을 가변적으로 조절하는 스트로크 조절기를 포함하는 회전 공구.
  11. 제 10 항에있어서,
    상기 스트로크 조절기는 상기 장착 어셈블리에 대해 상기 적어도 하나의 카운터웨이트를 이동시키기 위한 캠을 포함하는 회전 공구.
  12. 제 11 항에 있어서,
    이동을 위해 상기 스트로크 조절기는 상기 캠과 체결되는 회전 공구.
  13. 공동을 규정하는 벽을 구비하는 스트로크 조절기;
    상기 공동 내에 적어도 부분적으로 이동가능하게 배치되는 적어도 하나의 카운터웨이트;
    상기 공동 내에 적어도 부분적으로 배치되며, 워크피스 부착 메커니즘을 포함하는 장착 어셈블리;
    상기 적어도 하나의 카운터웨이트를 상기 장착 어셈블리와 결합시키고, 상기 적어도 하나의 카운터웨이트와 장착 어셈블리가 서로에 대해 이동할 수 있게 하여, 상기 적어도 하나의 카운터웨이트와 상기 장착 어셈블리 사이의 거리를 가변적으로 조절할 수 있으며, 결과적으로 상기 구동 트레인에 대해 상기 워크피스 부착 메커니즘의 스트로크 반경을 가변적으로 조절하는 스트로크 조절기를 포함하는 조절 가능한 스트로크 메커니즘.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 스트로크 조절기는 상기 장착 어셈블리에 대해 상기 적어도 하나의 카운터웨이트를 이동시키기 위한 캠을 포함하는 조절 가능한 스트로크 메커니즘.
  15. 제 14 항에 있어서,
    이동을 위해 상기 스트로크 조절기 벽이 상기 캠과 체결되는 조절 가능한 스트로크 메커니즘.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 카운터웨이트는 캠 운동에 응답하여 상기 카운터웨이트를 이동시키기 위해 상기 캠 메커니즘과 체결되는 조절 가능한 스트로크 메커니즘.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 장착 어셈블리는 캠 운동에 응답하여 상기 장착 어셈블리를 이동시키기 위해 상기 캠 메커니즘에 체결되는 베어링 캐리지를 포함하는 조절 가능한 스트로크 메커니즘.
  18. 제 14 항에 있어서,
    구동 스핀들을 잠그기 위해 상기 스트로크 조절기와 관련된 잠금 메커니즘을 더 포함하는 조절 가능한 스트로크 메커니즘.
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