KR20230095999A - 연마 물품을 위한 재사용 가능한 허브 조립체 - Google Patents

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KR20230095999A
KR20230095999A KR1020237016885A KR20237016885A KR20230095999A KR 20230095999 A KR20230095999 A KR 20230095999A KR 1020237016885 A KR1020237016885 A KR 1020237016885A KR 20237016885 A KR20237016885 A KR 20237016885A KR 20230095999 A KR20230095999 A KR 20230095999A
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

연마 작업 중에 감쇠를 제공하는 방법이 제공된다. 본 방법은 연마 휠을 허브에 제거 가능하게 결합시키는 단계를 포함한다. 연마 휠은 외부 원주 및 내부 원주를 갖는다. 연마 재료의 층은 내부 원주와 외부 원주 사이에서 연장된다. 본 방법은 또한 연마 디스크를 작업면에 접촉시킴으로써 작업면을 연마하는 단계를 포함한다. 허브는 하우징 및 하우징 내의 복수의 감쇠 유닛을 포함한다. 복수의 감쇠 유닛은 연삭 작업 동안 진동을 감소시키도록 형상화된다.

Description

연마 물품을 위한 재사용 가능한 허브 조립체
접합된 연마 휠에는 전형적으로 연삭 시스템에 연결하기 위한 부착 메커니즘이 제공된다. 부착 메커니즘은 대체적으로 원통형 개구부 부싱(aperture bushing)을 포함할 수 있다. 디스크 형상 플랜지는 부싱의 중간 부분으로부터 반경방향으로 연장되고, 주변 립에서 종료된다. 부싱은 휠의 중앙 보어를 통해 연장되어, 립이 함몰된 중심의 최외측 원주에 근접하게 휠의 지지면과 맞물리도록 적응된다. 부싱의 연삭면 단부는 반경방향 외측으로 연장되어, 휠의 전방 연삭면과 맞물리고 연삭면 단부와 플랜지 사이에서 휠을 기계적으로 캡처한다. 플랜지, 립 및 지지면은 허브를 휠에 화학적으로 결합시키기 위해 에폭시 수지가 그 내에 배치되는 공동을 형성한다.
연마 작업 중에 감쇠를 제공하는 방법이 제공된다. 본 방법은 연마 휠을 허브에 제거 가능하게 결합시키는 단계를 포함한다. 연마 휠은 외부 원주 및 내부 원주를 갖는다. 연마 재료의 층은 내부 원주와 외부 원주 사이에서 연장된다. 본 방법은 또한 연마 디스크를 작업면에 접촉시킴으로써 작업면을 연마하는 단계를 포함한다. 허브는 하우징 및 하우징 내의 복수의 감쇠 유닛을 포함한다. 복수의 감쇠 유닛은 연삭 작업 동안 진동을 감소시키도록 형상화된다.
본 명세서의 시스템 및 방법은 연마 시스템에 대한 현대의 허브에 비해 상당한 폐기물 감소를 제공한다. 본 명세서의 시스템은 연마에 이용 가능하고 버려지지 않는 연마 디스크의 부피의 최대 30%의 절약을 허용한다. 추가적으로, 본 명세서의 시스템은 다수의 연마 디스크에 재사용 가능하고 폐기물을 감소시키는 허브를 제공한다.
본 명세서의 시스템 및 방법은 또한 연마 작업에 의해 야기되는 진동의 개선된 감쇠를 제공한다. 또한, 부분적으로 연삭 작업 동안 야기되는 진동의 개선된 감쇠로 인해, 본 명세서에 예시된 허브를 사용하여 더 양호한 절삭 일관성이 제공된다.
반드시 일정한 축척으로 작성되지는 않은 도면에서, 유사한 도면 부호들은 상이한 도면들에서 유사한 구성요소들을 표시할 수 있다. 도면은 일반적으로 본 문서에서 논의되는 다양한 실시 형태를 제한으로서가 아니라 예로서 예시한다.
도 1a 및 도 1b는 금속 허브를 갖지 않는, 그리고 이를 갖는 중심 함몰형 연삭 휠(depressed center grinding wheel)을 예시한다.
도 2a 및 도 2b는 본 명세서의 실시 형태에 따른 재사용가능 허브 조립체의 절단도를 예시한다.
도 3a 내지 도 3d는 본 명세서의 실시 형태에 따른 재사용가능 허브 조립체의 내부 도면을 예시한다.
도 4a 내지 도 4l은 본 명세서의 실시 형태에 따른 재사용가능 허브 조립체에 대한 감쇠 특징부를 예시한다.
도 5는 본 명세서의 실시 형태에 따른 재사용가능 허브의 구성요소를 예시하는 블록도를 예시한다.
도 6은 본 명세서의 실시 형태에 따른 재사용가능 허브를 사용하는 방법을 예시한다.
도 7은 본 명세서의 실시 형태에 따른 공작물을 연마하는 방법을 예시한다.
도 8은 적층 제조 기법을 사용하여 재사용가능 허브를 제조하는 방법을 예시한다.
도 9 내지 도 18은 실시예에서 더 상세히 논의된 감쇠 구조물 및 그와 관련된 분석을 예시한다.
중심 함몰형 연삭 휠은 연삭 작업에 사용될 수 있는 연마 물품의 일례이다. 많은 연삭 휠은 연삭 조립체에 장착하기 위한 허브와 함께 사용된다. 도 1a는 종래 기술의 예시적인 중심 함몰형 연삭 휠을 예시하고, 도 1b는 금속 허브가 부착된 그러한 휠을 예시한다.
1999년 4월 20일에 허여된 미국 특허 제5,895,317호는 연마 물품을 위한 종래 기술의 허브 조립체, 구체적으로는, 도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같은 중심 함몰형 연삭 휠을 기술한다. 전형적으로, 허브는 접착제를 사용하여 휠에 부착된다. 허브는 적어도 그것이 접착된 측부 상에서, 연마 물품의 표면의 일부분과 중첩된다. 불행하게도, 이는 사용자가 허브의 에지까지만 연삭할 수 있고, 휠이 너무 작아 사용할 수 없을 때까지 외경이 더 작아진다는 것을 의미한다. 휠 직경이 상당히 더 작아짐에 따라, 휠의 반경방향 속도는 상당히 감소하고, 성능이 저하된다. 특히 중심 함몰형 연삭 휠의 경우, 휠의 "중심 함몰형" 부분은 종종 사용자에 의해 폐기된다. 폐기된 부분은 총 재료의 상당한 분획(fraction)일 수 있다. 예를 들어, 4.5" 외경 CII DCGW의 30% 초과는 종종-폐기된 중심 함몰형 부분에 있다. 추가로, 허브가 폐기되기 때문에, 이는 재사용 가능하지 않다.
원재료 우려뿐만 아니라 환경 폐기물 우려 둘 모두로부터, 낭비되는 연마 재료의 양을 감소시키는 것이 바람직하다. 추가로, 연마 물품에 해제 가능하게 연결되고 연삭 작업들 사이에서 재사용될 수 있는 재사용가능 허브를 갖는 것이 바람직하다. 이상적으로는, 재사용가능 허브는 충분한 안정성을 제공하는 재료로 제조된다. 추가로, 허브가 필요에 따라 적절한 스핀들에 정합될 수 있는 것이 바람직하다.
도 1a 및 도 1b는 금속 허브를 갖지 않는, 그리고 이를 갖는 중심 함몰형 연삭 휠(DCW)을 예시한다. 연마 층(110)은 허브(140)가 부착될 수 있는 함몰부(120)를 갖는다. 연결 링(130)은 연마 물품을 통한 구동 샤프트의 삽입을 용이하게 한다. 허브(140)는 금속이고, 휠(110)의 표면에 접착된다.
도 1b에 예시된 바와 같이, 반경 부분(142)으로 표현되는 연마 휠(110)의 일부분은 허브(140)의 표면 영역에 의해 커버된다. 부분(142)은 이것이 허브(140)에 사용불가능하게 결합됨에 따라 사용 후에 폐기된다. 반경 부분(112)으로 표현되는 휠(110)의 전체 영역이 연삭 작업 중에 사용될 수 있는 것이 바람직하다.
DCW는 또한 제품이 그의 수명의 종료에 근접함에 따라 더 불량한 성능을 가지며, 휠(110)은 허브(140)의 에지에 이르기까지 연삭된다는 점에 유의한다. 이것은 휠의 절삭 일관성 및 열화율(rate of degradation) 둘 모두에서 나타난다. 본 명세서의 실시 형태는 제조 및 사용 동안 개선된 절삭 일관성뿐만 아니라 감소된 폐기물을 제공한다.
도 2a 및 도 2b는 본 명세서의 실시 형태에 따른 재사용가능 허브 조립체의 절단도를 예시한다. 도 2a는 단일 구성요소 허브(200)를 예시하는 반면, 도 2b는 연삭 휠(270)에 결합된 2-구성요소 허브(250)를 예시한다.
도 2a는 하우징(210) 및 내부(220)를 갖는 허브(200)의 절단도를 예시한다. 일 실시 형태에서, 내부(320)는 하우징과 동일한 재료이고, 사용 동안 진동을 감소시키도록 설계된다. 다른 실시 형태에서, 내부(220)는 하우징(210)과 상이한 재료이지만, 진동을 감소시키도록 설계된 재료이다. 허브(200)는 공구의 구동 샤프트에 결합하기 위한 나사형성된 연결부(340)를 예시한다. 추가로, 정합 링에, 예를 들어, 연마 물품의 대응하는 나사결합부 내로 직접 결합되기 위한 나사형성된 연결부(230)가 또한 예시되어 있다. 그러나, 다른 연결 메커니즘이 명백히 고려된다.
도 2b는 허브 조립체(250)의 절단도를 예시한다. 허브 조립체는 2개의 상이한 허브 구성요소, 즉 상단 구성요소(252) 및 하단 구성요소(256)를 포함한다. 상단 구성요소(252)는 감쇠 재료를 갖는 내부(254)를 갖고, 하단 구성요소(256)는 또한 감쇠 재료(258)를 포함한다. 상단 구성요소(252) 및 하단 구성요소(256) 둘 모두는 도 3b의 실시 형태에 예시된 정합 링(260)에 의해 수용된다. 그러나, 일부 실시 형태에서, 정합 링(260)은 필요하지 않다는 것이 명백히 고려된다.
도 2a의 것과 같은 단일-구성요소 허브 구성, 또는 도 2b의 것과 같은 다중-구성요소 허브 구성에 유용할 수 있는 감쇠 구조물의 다수의 실시 형태가 본 명세서에 기재되어 있다. 추가적으로, 다중-구성요소 구성이 적층 제조 공정의 결과일 수 있지만, 고객은 단일-구성요소 구성처럼 거동하는 조립된 허브와 상호작용할 수 있다. 두 실시 형태 모두는 본 명세서에 설명된 감쇠 구조물에 대한 가능한 하우징으로서 명백히 고려된다.
본 시스템은 2002년 9월 24일자로 허여된 미국 특허 제6,454,639호의 것과 같은 이전의 설계에 비해 개선된다. 본 명세서에 예시된 설계는 나사결합에 의해 서로 연결되는 연삭 휠의 외부에 있는 2개의 구성요소를 포함한다. 정합 링(230) 및 허브(220)는 전체 연삭 층(210)에 걸쳐 연장되는 깊이를 가지며, 이는 제조 및 사용을 위한 더 간단한 설계를 제공하고, 클램핑 구성요소들을 서로 접착시키기 위한 접착제의 사용 및 포함된 감쇠 층을 필요로 하지 않고 미국 특허 제6,454,639호의 발명자들에 의해 요구되는 안정성을 제공한다. 이 설계는 또한 허브(220)와 공구의 구동 샤프트 사이에 더 간단한 연결부를 제공하는데, 이는 허브(220)가 구동 샤프트에 결합하는 조립체(200)의 유일한 부분이기 때문이다.
또한, 현대의 설계와 비교하여, 조립된 휠(250)은 지속가능성 이점을 제공한다는 것에 유의한다. 허브 구성요소(254, 256)와 연삭 층(270) 사이에 약간의 중첩이 있지만, 설계는 연마 재료의 폐기물 감소에서 상당한 개선을 제시한다. 그리고, 본 명세서에서의 많은 설계들은, 실시예에서 논의된 바와 같이, 개선된 감쇠를 제공한다.
도 3a 내지 도 3d는 본 명세서의 실시 형태에 따른 재사용가능 허브 조립체의 내부 도면을 예시한다. 허브(300)는 진동의 증가된 감쇠를 제공하는 몇몇 특징부를 포함한다. 허브(300)는 허브(300)에 부착된 연마 휠을 기계 샤프트로부터 분리하는 연결해제 특징부(304)를 포함하는 하우징(302)을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 제2 연결해제 특징부(306)가 또한 제시된다. 일부 실시 형태에서, 연결해제 특징부(304, 306)는 필요한 토크를 전달하지만 연마 디스크의 약간의 반경방향 이동을 허용하는 경질 재료로 제조된다. 허브(300)는 또한 공구 샤프트에 결합하기 위한 샤프트 수용 보어(308)를 포함한다.
하우징(300)의 내부에는, 각각이 기하학적 설계를 포함하는 복수의 감쇠 특징부(310)가 있다. 감쇠 특징부들(310)은 도 3a에 예시된 바와 같이, 보어(308) 주위에 등간격으로 이격되어 있다. 그러나, 다른 실시 형태에서, 이들은 다른 패턴으로 이격될 수 있다. 추가적으로, 도 3a 및 도 3b는 5개의 감쇠 특징부(310)를 갖는 실시 형태를 예시하지만, 일부 실시 형태에서는 단지 2개의 감쇠 특징부(310)가 제시되거나, 또는 단지 3개의 감쇠 특징부(310), 또는 단지 4개의 감쇠 특징부(310), 또는 5개 초과의 감쇠 특징부(310), 예컨대, 6개의 감쇠 특징부(310), 또는 7개의 감쇠 특징부(310), 또는 8개의 감쇠 특징부(310), 또는 9개의 감쇠 특징부(310), 또는 10개의 감쇠 특징부(310), 또는 그 이상이 제시된다는 것이 명백히 고려된다. 허브(300)는 또한, 허브를 기계뿐만 아니라 연마 휠에 중심을 맞추는 센터링 특징부(312)를 포함할 수 있다. 도 3d는 하우징(302)의 어느 한 부분으로부터 특징부(310)를 분리하는 갭을 갖는 연결해제 특징부(310)의 확대도를 예시한다. 갭들(372 및 374)은 동일한 크기 또는 상이한 크기를 가질 수 있다.
도 3b는 허브(300)에 부착된 연마 디스크(350)를 예시한다. 도 3c는 연마 디스크를 위한 커버(360)를 예시한다. 커버는 하나 이상의 핀(362)을 가질 수 있고, 이는 부분(352)과 함께, 도 3b에 예시된 실시 형태에서 토크를 전달하는 데 도움을 줄 수 있다. 그러나, 일부 실시 형태에서, 연결해제 특징부(304 및 306)는 토크를 전달하기에 충분하다는 것이 명백히 고려된다.
연결해제 특징부(304, 306 및 364)는 연마 휠(350)의 일부 약간의 반경방향 이동을 허용하면서 여전히 필요한 토크를 전달하는 더 연질의 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 고무, 폴리우레탄, sorbothane™, 또는 실리콘 또는 다른 적합한 연질 재료. 예를 들어, 허브 하우징 재료와 연결해제 특징부 사이의 전형적인 차이는 탄성 변형의 차이일 수 있다. 연결해제 특징부(304, 306)는 허브 하우징(302)의 재료보다 최대 10배, 100배 또는 심지어 1000배 더 탄성적으로 변형가능할 수 있다. 도 3a 및 도 3c에 예시된 것은 둥근 형상이지만, 다른 형상 및 상대적 위치도 또한 명백하게 고려된다. 추가적으로, 연결해제는 또한 하나 이상의 갭(372, 374)에 의해 달성될 수 있으며, 이는 선택적으로, 감쇠 특징부(310)의 훨씬 더 많은 이동을 허용할 수 있다.
감쇠 특징부(310)는 에너지를 흡수하는 재료로 제조되고, 표준 연질 중합체-유사 더 연질 재료, 연질 폴리우레탄, sorbothane™ 또는 유사한 재료를 포함할 수 있다. 첫째, 감쇠 특징부(310)의 형상의 조합. 둘째, 선택된 재료. 일부 실시 형태에서, 조합은 순수한 재료보다 적어도 100배 더 낮으며, 그리고 순수한 재료보다 적어도 1000배 더 낮거나, 순수한 재료보다 적어도 10,000배 더 낮거나, 심지어 순수한 재료보다 100,000배 더 낮거나, 심지어 순수한 재료보다 1,000,000배 더 낮을 수 있는 저장 탄성률을 갖는 감쇠 특징부를 초래한다.
대체적으로, 하우징(302)은 구조적 재료로 만들어진 구조적 특징부로 간주되는 반면, 연결해제 특징부(304, 306)는 감쇠 재료로 간주된다. 대체적으로, 구조적 재료는 탄성 계수>1 ㎬를 가지며, 연결해제 특징부에 사용되는 감쇠 재료는 구조적 재료보다 상당히 더 작은 탄성 계수를 가질 것이다.
대안적으로 또는 추가적으로, 재료의 조합은 고무-유사 재료에 추가하여 또는 그 대신에, 하기에 더 상세히 기재된 바와 같이 선택된다. 센터링 특징부(308)는, 일 실시 형태에서, 그것이, 허브(300)에 연결되고 이의 회전을 구동하는 기계 상의 강철 센터링 부분의 직경과 정렬되도록 배치된다. 연삭 휠의 내경은 또한 센터링 특징부(312)에 위치된 연결 특징부를 사용하여 중심이 맞추어질 수 있다. 도 3a에는 5개의 센터링 특징부(312)가 예시되어 있지만, 더 많거나 더 적을 수 있다. 예를 들어, 감쇠 특징부들(310)의 서브세트만이 연결 특징부로서 사용되는 것으로 명백히 고려된다. 연결 특징부(312)는, 일부 실시 형태에서, 내경의 최고 제조 공차보다 0.1 mm 더 큰 직경을 갖는 로드를 수용함으로써 작동한다. 따라서, 장착 동안, 일부 실시 형태에서, 로드는 허브 중심으로 약간 가압되고 중심이 맞추어진다. 휠(350)의 회전 동안, 로드의 질량은 휠(350)의 내경을 가압하고 그것을 그의 위치로 유지할 것이다.
도 3a에 예시된 감쇠 특징부(310)는 상이한 휠 구성 또는 상이한 연마 작업에 적응 가능할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 감쇠 특징부(310)는 휠 회전 동안 생성된 응력을 지지하기에 충분히 강한 재료로부터 3D 인쇄된다. 예를 들어, 감쇠 특징부는 폴리아미드-12로 형성될 수 있다. 하나 이상의 조밀한 로드는 2개의 전용 장소에 도입되고, 에너지를 흡수하고 불균형 연마 휠(350)에 의해 생성된 진동 가속도 수준을 감소시키는 데 필수적이다. 조밀한 로드는 텅스텐, 탄화텅스텐, 니켈 합금 또는 강철을 포함하는 임의의 적합한 고밀도 재료일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 더 조밀한 재료는 도 3a에 예시된 각각의 중심 마름모꼴(rhombus) 내에 배치된다. 그러나, 고무-유사 재료는, 다른 실시 형태에서, 마름모꼴의 간격 내에, 또는 마름모꼴 구조물 주위의 공간 내에 중심 마름모꼴을 위한 충전제 재료일 수 있다. 상이한 기하학적 구조들/재료 및 이들의 조합이 유사하게 사용될 수 있으며, 도 4 및 하기 실시예에서 더 상세히 논의된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "고무-유사" 재료는 유연성, 압축성 및 진동 감쇠를 포함하는 광범위한 부류의 재료 특성을 지칭한다. 고무-유사 재료는 천연 및 합성 고무뿐만 아니라, 유사한 특성을 갖는 다른 적합한 중합체 재료를 포함할 수 있다.
도 4a 내지 도 4l은 본 명세서의 실시 형태에서 사용될 수 있는 상이한 감쇠 구조물들을 예시한다. 본 명세서에 예시된 감쇠 구조물들은 허브의 중심 보어 주위에 반복 가능한 패턴으로 배치될 수 있거나, 허브 구조물 내에 다른 구성으로, 예를 들어, 비대칭으로 배치될 수 있다. 감쇠 구조물(400A 내지 400H)의 성능은 하기 실시예에서 더 상세히 논의된다. 감쇠 구조물들의 상이한 부분들은 상이한 재료들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 폴리아미드-12, 알루미늄, 강철, 텅스텐, 고무, 수지, 또는 다른 적합한 재료가 구조적 완전성 및 감쇠 효과 둘 모두를 위해 사용될 수 있다. 추가적으로, 도 4a 내지 도 4l에 예시된 바와 같이, 각각의 감쇠 구조물은 몇몇 상이한 부분들을 포함할 수 있으며, 이들 각각은 상이한 재료들로 형성될 수 있고, 이들은 이어서, 예를 들어 접착제, 용접, 브레이징, 납땜 또는 다른 적합한 체결 메커니즘에 의해 연결된다.
도 4a는 감쇠 구조물(400A)을 예시한다. 도 4b는 제2 다각형 섹션(408B)에 결합된 제1 다각형 섹션(404B)에 결합된 직사각형 프리즘(402B)을 포함하는 감쇠 구조물(400B)을 예시한다. 도 4b에 예시된 바와 같이, 다각형 섹션들(404B, 408B) 둘 모두는 제1 면으로부터 제2 면으로 완전히 연장되는 중공 섹션(406B)을 갖는다. 도 4b의 실시 형태에서, 다각형 섹션(404B, 408B)은 중공 섹션(406B)과 같이, 마름모꼴 형상이다. 그러나, 직사각형, 정사각형, 연 형상(kite), 원형, 삼각형, 오각형, 육각형, 칠각형, 팔각형, 구각형 등을 포함하는 다른 형상이 구상될 수 있다는 것이 명백하게 고려된다. 추가로, 초승달 형상, 별 형상, 호형, 십자가 형상 또는 다른 형상, 또는 다른 적합한 형상과 같은 불규칙한 형상이 또한 명백히 고려된다. 추가로, 본 명세서에 예시된 감쇠 구조물의 두께는 또한 형상의 길이, 형상의 폭 중 어느 하나, 또는 둘 모두를 따라 변할 수 있다.
도 4c는 보강 로드(410C)가 2개의 다각형 구성요소들 사이의 연결 지점에 삽입되는 감쇠 구조물(400C)의 다른 실시 형태를 예시한다. 일 실시 형태에서, 보강 로드(410C)는 텅스텐 또는 강철과 같은 경질 금속으로 제조된다. 보강 로드는 도 4c에서 원통형으로 도시되어 있지만, 다른 단면 형상도 또한 고려된다.
도 4d는 다각형 구성요소 내의 내부 영역이 다각형 구성요소와는 상이한 재료(412D)로 충전되는 감쇠 구조물(400D)의 다른 실시 형태를 예시한다. 재료(412D)는 일부 실시 형태에서, 다각형 구성요소를 형성하는 재료보다 더 강성일 수 있거나, 다른 실시 형태에서, 그것은 더 압축가능할 수 있다.
도 4e는 하나의 다각형 요소가 서로 반대편 코너들 상에 로드를 갖도록, 제2 로드(414E)가 추가된 감쇠 구조물(400E)의 다른 실시 형태를 예시한다.
도 4f는 다각형 구성요소들이 내부 구조물들로 단지 부분적으로 충전되고, 내부 구조물들 중 적어도 일부는 다각형 구조물의 코너로부터 그 코너의 반대편 측으로 연장되는 다른 실시 형태를 예시한다. 그러나, 도 4f는 내부 구조물(414F)의 일 실시 형태를 예시하지만, 다른 것들이 명백히 고려된다. 내부 구조물(414F)은 감쇠 구조물(400F)에 증가된 안정성을 제공할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 내부 구조물(414F)은 다각형 구성요소와 일체형이며, 예를 들어, 이는 성형 또는 적층 제조 공정을 사용하여 동시에 제조된다. 구조물(414F)은 또한 개별적으로 제조되고 다각형 구조물 내로 삽입될 수 있다. 추가로, 감쇠 특징부(400F)는 또한 다각형 구조물들 중 하나와 교차하는 구조물(416F)을 포함한다. 내부 구조물(414F)은 규칙적이지 않을 수 있고, 로드 주위의 이동을 조절하고, 따라서 진동으로부터 나오는 에너지를 소산시킬 수 있다.
도 4g는 텍스처링된 표면(418G)을 갖는 감쇠 특징부(400G)를 예시한다. 직사각형 프리즘이 텍스처링된 표면(418G)으로 예시되어 있지만, 다른 다각형 구조물도 또한 텍스처링된 표면을 가질 수 있다. 단순한 형상이 도 4g에 예시되어 있고 컴퓨터 한계로 인한 진동 분석에 사용되지만, 구조물이 여러 번 반복될 수 있다는 것이 명백히 고려된다. 특징부(400G)는 단일의 더 큰 변위보다 더 많은 에너지를 소산시킬 수 있는 많은 작은 변위를 허용한다. 이는 아래에 설명된 보강된 교차 모듈, 사방 십이면체(rhombic dodecahedron) 모듈, 십이면체 모듈과 같은 다른 유닛의 경향을 제공한다.
도 4h는 각각의 다각형 구조물에서 상이한 내부 구조물(422H, 424H)을 포함하는 감쇠 특징부(400H)를 예시한다.
도 4a 내지 도 4h는, 도 3a에 예시된 바와 같이, 예를 들어 샤프트 수용 링(308)으로부터 연장되는 다각형 특징부를 포함하는 감쇠 특징부(400A-400H)를 예시한다. 그러나, 도 4a 내지 도 4h는 단일 또는 한 쌍의 다각형 특징부를 갖는 감쇠 특징부를 예시하지만, 다른 실시 형태에서, 3개 이상의 다각형 특징부가 연결된다는 것이 명백히 고려된다. 추가로, 도 4a 내지 도 4h는 감쇠 특징부의 다각형 구조물들이 동일한 실시 형태들을 예시하지만, 주어진 연마 작업의 요구에 따라 감쇠 특징부 내에서 다각형 구조물들이 상이할 수 있다는 것이 명백히 고려된다.
도 4i 내지 도 4l은, 개별적으로 작업하는 대신, 개별 감쇠 구성요소 대신에 또는 이에 추가하여, 재사용가능 허브 내에 감쇠 층의 기초를 형성할 수 있는 감쇠 패턴(450I 내지 450L)을 예시한다. 패턴(450I)은 중심 보어로부터, 또는 외부 에지로부터 연장될 수 있거나, 재사용가능 허브 하우징 내의 다른 곳에 위치될 수 있는 직사각형 프리즘 형상이다.
도 4j는 반복 격자 구조물을 포함하는 패턴(450J)을 예시한다. 격자 구조물은 하나 이상의 재료로 제조될 수 있다.
도 4k 및 도 4l은 단일 감쇠 특징부로서 사용될 수 있거나 더 큰 반복 패턴으로 통합될 수 있는 패턴(450K 및 450L)을 예시한다.
도 5는 본 명세서의 실시 형태에 따른 재사용가능 허브의 구성요소를 예시하는 블록도를 예시한다. 재사용가능 허브(500)는, 결합된 또는 부직포 물품을 포함하며, 중심 함몰형 연삭 휠, 컷오프 휠(Cut off wheel, COW), 컷-앤드-그라인드 휠(Cut-and-Grind wheel, C&G 휠), 플렉스-휠(Flex-wheel), 원통형 연삭 휠(내경 연삭 휠, 외경 연삭 휠, 센터리스 연삭 휠), 캠/크랭크 연삭 휠, 표면 연삭 휠, 또는 기어 연삭 휠(단일 리브 휠, 나사형성된 휠, 베벨 기어 연삭 휠), 플런지 연삭 휠, 에지 연삭 휠, 마감 연삭 휠, 초마감 연삭 휠(super-finishing grinding wheel), 폴리싱 연삭 휠, 크리프-피드(Creep-feed) 연삭 휠, 공구 및/또는 커터 연삭 휠을 포함하는 다양한 형상의 연마 휠을 포함하는 매우 다양한 연마 물품과 함께 작업하도록 설계될 수 있다.
재사용가능 허브(500)는 감쇠 시스템(520)을 위한 하우징(510)을 포함한다. 재사용가능 허브는 또한, 공구 및/또는 연마 물품에 대한 허브(500)의 상대 위치를 고정시킬 수 있는 위치 잠금부(506)를 포함한다. 허브(500)는 또한, 허브(500) 및 부착된 연마 물품의 회전을 구동하는 공구에 제거 가능하게 결합하기 위한 결합 메커니즘(502)을 갖는다. 허브(500)는 또한 연마 물품에 결합하기 위한 결합 메커니즘(504)을 갖는다. 결합 메커니즘(502, 504)은 나사결합부, 정합 링, 또는 다른 적합한 제거 가능한 결합 메커니즘을 포함할 수 있다. 재사용가능 허브(500)는 다른 특징부(508)를 가질 수 있다.
재사용가능 허브 하우징(510)은 감쇠 시스템(520), 및 허브(500)에 부착된 연마 휠을 기계 샤프트로부터 분리하는 연결해제 특징부(550)를 포함한다. 연결해제 특징부(550)는 허브 하우징(510)의 에지에 평행하게 연장될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 허브 하우징(510)은 감쇠 시스템(520) 및 커버(560)를 포함하는 구성요소인 2개의 구성요소를 포함한다. 이러한 실시 형태에서, 커버(560)는 연결해제 특징부(550)와 별개인 연결해제 특징부(562)를 포함할 수 있다. 연결해제 특징부들(550, 562)은 일부 실시 형태에서 상호작용할 수 있다. 커버(560)는 감쇠 시스템(520)을 포함하는 구성요소에 연결되기 위한 연결 특징부와 같은 다른 특징부(564)를 포함할 수 있다.
감쇠 시스템(520)은 복수의 반복 구조물(530)을 포함한다. 반복 구조물들은 도 4a 내지 도 4h에 예시된 바와 같이 별개의 것일 수 있거나, 도 17 및 도 18에 예시된 바와 같이 하우징(510) 내의 감쇠 표면을 가로질러 반복될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 반복 구조물(530)은 커넥터(534)에 의해 하우징(510)의 일부분에 연결된 하나 이상의 다각형 구조물(532)을 포함한다. 일 실시 형태에서, 커넥터(534)는 보어 수용 지점을 중심으로 허브 상의 링에 대한 연결부를 지칭한다. 그러나, 다른 실시 형태에서, 감쇠 시스템(520)은 반복 구조물들(530)을 서로 또는 하우징(510)의 다른 부분에 연결하는 커넥터들(534)을 포함한다.
다각형 구조물들(532)은, 예를 들어 적층 제조 또는 성형 공정에 의해 일체로 형성됨으로써 서로 결합될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 다각형 구조물들(532)은 접착제, 용접, 브레이징, 또는 다른 방법과 같은 체결구에 의해 연결된다.
반복 구조물(530)은 하나 이상의 보강재 요소(536)를 포함할 수 있다. 보강재 요소(536)는 일부 실시 형태에서 다각형(532) 및/또는 커넥터(534)와는 상이한 재료로 형성될 수 있다. 보강재 요소(536)는 다각형 구조물들(532) 사이의 연결 지점에, 커넥터(534)에 또는 그 대신에, 또는 다른 지점에 배치될 수 있다. 보강재 요소(536)가 다각형(532)과 상이한 재료인 실시 형태에서, 그것은 또한 허브(500)를 가로지르는 중량 분포를 조절하도록 배치될 수 있다.
다각형 구조물(532)은 제1 면으로부터 제2 면까지 부분적으로 또는 완전히 연장되는 중공 부분을 가질 수 있다. 중공 부분은 다각형 구조물(532)과 동일하거나 상이한 형상일 수 있다. 중공 부분을 갖는 실시 형태들은 전체 중공 구조물, 또는 구조물의 일부만을 채우는 충전제(548)를 가질 수 있다. 예를 들어, 충전제(548)는 다각형 구조물(532)의 제1 코너 또는 에지로부터 구조물의 제2 코너 또는 에지까지 연장되는 연결 구조물일 수 있다.
반복 구조물(530)은 파형, 거친 또는 만입된 것과 같은 텍스처링된 표면을 포함하는 다른 특징부(538)를 가질 수 있다.
반복 구조물(530)은 제1 재료(542)로, 그리고 일부 실시 형태에서는 제1 재료(542)와 제2 재료(544)의 조합으로, 그리고 일부 실시 형태에서는 제1 재료(542), 제2 재료(544), 및 제3 재료(546)의 조합으로 제조될 수 있다. 제1 재료(542), 제2 재료(544) 및 제3 재료(546)는 강성을 위해 강철, 텅스텐 또는 알루미늄일 수 있고, 유연성을 위해 폴리아미드-12 또는 고무일 수 있고, 또는 수지 복합재일 수 있다.
구조적 재료는, 예컨대 알루미늄, 고탄소강, 스테인리스강, 고니켈 합금, 및 티타늄과 같은 금속 및 금속 합금; 예를 들어, 에폭시, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리스티렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리메틸 메타크릴레이트, 페놀 수지, 비닐 에스테르 수지, 및 폴리에테르케톤과 같은 엔지니어링 플라스틱 물질; 및 예를 들어, 유리 섬유, 탄소 섬유, 세라믹 섬유, 폴리아미드 섬유 중 하나 이상으로 강화된 상기 언급된 수지로 구성된, 섬유 보강된 플라스틱 물질을 포함할 수 있다. 다른 적합한 구조적 재료가 또한 구상된다.
감쇠 재료는 전형적으로, 구조적 재료의 탄성 계수보다 적어도 10배 작은 탄성 계수를 갖는 탄성 및/또는 고무 재료이다. 가능한 감쇠 재료는, 천연 고무(폴리이소프렌), 폴리클로로프렌, 실리콘 고무, 니트릴 고무, 폴리이소프렌, 폴리에틸렌, 플루오로탄성중합체, 스티렌-부타디엔 고무, 폴리올레핀, 폴리올레핀 공중합체, 폴리우레탄 또는 다른 적합한 탄성 재료를 포함할 수 있다.
구조적 재료 또는 감쇠 재료는 또한 지속 가능한 재료를 포함할 수 있다. 지속 가능한 재료는 재활용 가능한 재료, 예컨대 재포획 및 재활용될 수 있는 플라스틱, 금속 또는 다른 재료를 포함할 수 있다. 추가로, 본 명세서의 일부 실시 형태는 바이오-기반 또는 퇴비화 가능한 중합체 또는 중합체들의 혼합물들과 같은 하나 이상의 지속가능한 중합체 성분을 갖는 재사용가능 허브를 포함한다. 그러한 재료는 2020년 9월 4일자로 출원된 미국 가특허 출원 제63/074617호에 기재된 바와 같이, 중합체 혼합물이 튜닝가능한 특성을 제공할 수 있기 때문에 일부 실시 형태에서 바람직할 수 있다.
추가적인 부류의 충전제는 상기 중 임의의 것의 미립자 형태뿐만 아니라, 알루미나, 탄산칼슘, 탄산마그네슘 실리카, 알루미노규산염, 탄화규소, 산화철, 및 천연 발생 미네랄을 포함하는 세라믹 및/또는 무기 입자를 포함할 수 있다.
도 6은 본 명세서의 실시 형태에 따른 재사용가능 허브를 사용하는 방법을 예시한다. 방법(600)은, 중심 함몰형 연삭 휠, 컷오프 휠(COW), 컷-앤드-그라인드 휠(C&G 휠), 플렉스-휠, 원통형 연삭 휠(내경 연삭 휠, 외경 연삭 휠, 센터리스 연삭 휠), 캠/크랭크 연삭 휠, 표면 연삭 휠, 또는 기어 연삭 휠(단일 리브 휠, 나사형성된 휠, 베벨 기어 연삭 휠), 플런지 연삭 휠, 에지 연삭 휠, 마감 연삭 휠, 초마감 연삭 휠, 폴리싱 연삭 휠을 포함하는 임의의 수의 적합한 연마 휠 설계와 맞물리는 재사용가능 허브에 유용할 수 있다.
블록(610)에서, 제1 디스크가 재사용가능 허브와 함께 사용된다. 재사용가능 허브는 블록(612)에 나타낸 바와 같이, 진동 감쇠를 제공할 수 있다. 재사용가능 허브는 또한, 블록(614)에 나타낸 바와 같이, 실질적으로 모든 연마 휠 부피가 사용되도록 할 수 있다. 예를 들어, 허브부착된(hubbed) 중심 함몰형 연삭 휠의 경우의 휠 부피의 70%만을 비교할 때, 최대 90%의 휠 부피. 재사용가능 허브는 또한, 블록(616)에 나타낸 바와 같이, 다른 특징부, 예컨대 연마 휠과의 상대 위치를 유지하기 위한 잠금 특징부를 가질 수 있다.
블록(620)에서, 제1 디스크는 제2 디스크로 교체된다. 제1 디스크는 연마 작업을 계속하기 위해 불충분한 연마 물품 부피가 남아 있을 때 교체될 수 있다. 블록(624)에 나타낸 바와 같이, 허브는 제1 디스크로부터 제거되고 제2 디스크와 함께 재사용된다. 이는 잠금 특징부를 잠금해제하고, 허브와 연마 물품 사이에서 나사형성된 연결부를 나사결합해제하거나, 그렇지 않으면 허브를 제거하는 것을 수반할 수 있다. 이는 또한, 제1 연마 작업에 사용되는 장착 링 또는 플랜지를 폐기하는 것, 및 제2 디스크와 함께 사용하기 위한 새로운 장착 링을 검색하는 것을 포함할 수 있다. 이어서, 제2 디스크는 예를 들어 나사결합부, 잠금 특징부, 또는 다른 적합한 일시적 또는 반영구적 부착 메커니즘을 사용하여 재사용가능 허브에 부착된다.
블록(630)에서, 제2 디스크는 재사용가능 허브와 함께 사용된다. 재사용가능 허브는 블록(632)에 나타낸 바와 같이, 진동 감쇠를 제공할 수 있고, 블록(634)에 나타낸 바와 같이 실질적으로 모든 연마 휠 부피가 사용되도록 할 수 있다. 허브는 또한 블록(636)에 나타낸 바와 같이, 다른 특징부를 제공할 수 있다.
도 7은 본 명세서의 실시 형태에 따른 공작물을 연마하는 방법을 예시한다. 방법(700)은, 중심 함몰형 연삭 휠, 컷오프 휠(COW), 컷-앤드-그라인드 휠(C&G 휠), 플렉스-휠, 원통형 연삭 휠(내경 연삭 휠, 외경 연삭 휠, 센터리스 연삭 휠), 캠/크랭크 연삭 휠, 표면 연삭 휠, 기어 연삭 휠(단일 리브 휠, 나사형성된 휠, 베벨 기어 연삭 휠), 플런지 연삭 휠, 에지 연삭 휠, 마감 연삭 휠, 초마감 연삭 휠, 폴리싱 연삭 휠을 포함하지만 이로 제한되지 않는 임의의 적합한 연마 휠에 유용할 수 있다. 블록(710)에서, 재사용가능 허브는 연마 휠에 제거 가능하게 결합된다. 결합은 장착 링(712), 허브와 연마 휠 사이, 또는 허브와 장착 링 사이의 나사결합부(714), 허브와 연마 휠 사이의 상대 위치를 유지하는 잠금 특징부(716), 또는 다른 적합한 비영구적 연결 특징부를 포함할 수 있다. 재사용가능 허브와 연마 휠 사이의 연결은, 일부 실시 형태에서, 화학적 연결이 아니라 기계적 연결이다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 연결은 접착제가 없는 연결이다.
블록(720)에서, 재사용가능 허브는 허브 및 연관된 연마 휠의 회전을 유발하는 공구에 제거 가능하게 결합된다. 허브는, 예를 들어 나사결합부(732)를 갖는 내부 보어를 가질 수 있으며, 이는 제거가능한 연결을 용이하게 할 수 있다. 허브는 또한 허브와 공구의 상대 위치를 유지하기 위해 잠금 특징부(734)를 가질 수 있다. 블록(736)에 나타낸 바와 같이, 다른 연결 특징부가 또한 제시될 수 있다.
블록(730)에서, 연마 작업은 연마 휠을 작업 표면에 접촉시키는 것 및 작동 회전에 의해 수행된다. 재사용가능 허브는 블록(732)에 나타낸 바와 같이, 진동 감쇠를 제공할 수 있다. 재사용가능 허브는 또한, 블록(734)에 나타낸 바와 같이, 연마 물품의 적어도 약 90%가 연마에 이용 가능하도록 크기가 정해질 수 있다.
도 8은 본 명세서의 일부 실시 형태에 적용 가능할 수 있는 3D 프린터를 사용하여 재사용가능 허브를 제조하는 방법을 예시한다. 그러나, 적층 제조 방법이 예시되지만, 성형을 포함하여 다른 제조 방법이 사용될 수 있다는 것이 명백히 고려된다.
블록(810)에서, 3D 파일이 재사용가능 허브 구성요소에 대해 생성되고 3D 프린터에 제공된다. 구성요소들 중 일부 또는 전부는 적층 제조법으로부터 제조될 수 있다. 파일은 바람직한 프린터 포맷에 따라 STL 파일(812), CAD 파일(814), 또는 다른 적합한 파일 포맷(818)일 수 있다.
블록(820)에서, 허브 구성요소는 적층 제조법을 사용하여 인쇄된다. 예를 들어, 하우징(822) 또는 하우징(822)의 구성요소는 일부 실시 형태에서 적층 제조될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 일부 실시 형태에서, 하나 이상의 감쇠 구성요소(824)는 적층 제조될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 일부 실시 형태에서, 연결해제 특징부(826)는 적층 제조될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 다른 구성요소 또는 특징부(828)도 또한 적층 제조될 수 있다.
블록(830)에서, 허브가 조립된다. 일부 실시 형태에서, 허브는 적층 제조되지 않은 일부 구성요소를 포함하며, 이는 적층 제조된 임의의 구성요소와 엮어진다(compiled). 조립된 허브는 연마 용품을 연삭 공구에 재사용 가능하게 연결할 수 있다. 예를 들어, 보강재 로드 또는 다른 형상이 적층 인쇄된 구성요소에 추가될 수 있다. 유사하게, 고무-유사 재료는 제위치에 고정될 수 있거나, 예를 들어, 주입, 성형 또는 다른 방법에 의해 액체 또는 페이스트 상으로서 충전되고 제2 단계에서 경화될 수 있다.
위에서 제시된 설명 및 도면들은 단지 예로서 의도된 것이며, 첨부된 청구항들에 기재된 바와 같은 것을 제외하고는 어떤 식으로든 예시적인 실시 형태들을 제한하도록 의도되지 않는다. 위에서 설명된 다양한 예시적인 실시 형태들의 다양한 요소들의 다양한 기술적 태양들은 다수의 다른 방식으로 조합될 수 있으며, 이들 모두는 본 개시의 범위 내에 있는 것으로 간주된다는 점에 유의한다.
따라서, 예시적인 실시 형태들이 예시적인 목적을 위해 개시되었지만, 당업자는 다양한 수정들, 추가들, 및 대체들이 가능하다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 본 개시내용은 전술한 실시 형태들로 제한되지 않으며, 그들의 등가물들의 전체 범위와 함께, 첨부된 청구항들의 범위 내에서 수정될 수 있다.
연마 작업 중에 감쇠를 제공하는 방법이 제공된다. 본 방법은 연마 휠을 허브에 제거 가능하게 결합시키는 단계를 포함한다. 연마 휠은 외부 원주 및 내부 원주를 갖는다. 연마 재료의 층은 내부 원주와 외부 원주 사이에서 연장된다. 본 방법은 또한 연마 디스크를 작업면에 접촉시킴으로써 작업면을 연마하는 단계를 포함한다. 허브는 하우징 및 하우징 내의 복수의 감쇠 유닛을 포함한다. 복수의 감쇠 유닛은 연삭 작업 동안 진동을 감소시키도록 형상화된다.
본 방법은 감쇠 유닛이 금속, 플라스틱, 세라믹, 고무, 중합체, 수지, 또는 섬유-강화 복합재를 포함하도록 구현될 수 있다.
본 방법은 복수의 감쇠 유닛들이 별개이고 하우징 내에서 보어 수용 링 주위에 개별적으로 위치되도록 구현될 수 있다.
본 방법은 복수의 감쇠 유닛이 서로 결합되어 하우징 내에 단일 구조물을 형성하도록 구현될 수 있다.
본 방법은 복수의 감쇠 유닛들 중 하나가 다각형 구조물을 포함하도록 구현될 수 있다.
본 방법은 다각형 구조물이 제1 다각형 구조물이도록 구현될 수 있다. 복수의 감쇠 유닛들 중 하나는 제2 다각형 구조물을 포함한다.
본 방법은 제1 다각형 구조물이 제1 면으로부터 제2 면으로 연장되는 개구부를 갖도록 구현될 수 있다.
본 방법은 개구부가 제2 재료로 충전되도록 구현될 수 있다. 제1 다각형 구조물은 제1 재료를 포함한다. 제1 재료는 제2 재료와 상이하다.
본 방법은 복수의 감쇠 유닛들 중 하나가 보강재를 포함하도록 구현될 수 있다.
본 방법은 허브가 연결해제 특징부를 포함하도록 구현될 수 있다.
본 방법은 허브가 커버를 포함하도록 구현될 수 있다.
본 방법은, 제1 재료가 제1 저장 탄성률을 갖고, 제2 재료는 제2 저장 탄성률을 갖도록 구현될 수 있다. 제2 저장 탄성률은 제1 저장 탄성률보다 작다.
본 방법은 제2 저장 탄성률이 제1 저장 탄성률보다 적어도 10배 작도록 구현될 수 있다.
본 방법은, 제1 재료가 제1 감쇠 계수(damping factor)를 갖고, 제2 재료는 제2 감쇠 계수를 갖도록 구현될 수 있다. 제2 감쇠 계수는 제1 감쇠 계수보다 더 크다.
본 방법은 연마 휠이 허브에 제거 가능하게 결합되도록 구현될 수 있다.
본 방법은 연마 휠을 허브에 결합시키는 단계가 나사결합하는 단계를 포함하도록 구현될 수 있다.
본 방법은 연마 휠을 허브에 결합시키는 단계가 연마 휠에 직접 결합되는 장착 링에 허브를 결합시키는 단계를 포함하도록 구현될 수 있다.
본 방법은 허브가 제1 부분 및 제2 부분을 포함하도록 구현될 수 있다. 결합은 연마 휠이 제1 부분과 제2 부분 사이에 있도록 제1 부분을 제2 부분에 결합시키는 것을 포함한다.
본 방법은, 연마 휠이 중심 함몰형 연삭 휠, 컷오프 휠, 컷-앤드-그라인드 휠, 플렉스-휠, 내경 연삭 휠, 외경 연삭 휠, 센터리스 연삭 휠, 캠/크랭크 연삭 휠, 표면 연삭 휠, 기어 연삭 휠, 플런지 연삭 휠, 에지 연삭 휠, 마감 연삭 휠, 초마감 연삭 휠, 또는 폴리싱 연삭 휠이도록 구현될 수 있다.
연마 시스템은 결합제 매트릭스 내에 연마 입자를 포함하는 연마 휠을 포함하는 것으로 제시된다. 연마 휠은 외부 원주, 내부 원주, 및 외부 원주로부터 내부 원주까지 연장되는 휠 폭을 포함한다. 시스템은 연마 휠에 결합되는 하우징, 공구를 수용하는 보어, 및 하우징 내의 복수의 감쇠 특징부를 갖는 허브를 포함하며, 복수의 감쇠 특징부들 각각은 연마 휠이 작업면과 접촉하는 것에 의해 야기되는 진동을 감소시키도록 형상화된다.
시스템은 허브가 상부 부분 및 하부 부분을 포함하도록 구현될 수 있다. 상부 부분은 체결구를 사용하여 하부 부분에 연결되는 커버를 포함한다. 감쇠 특징부는 체결구와 독립적이다.
시스템은, 허브가 연마 휠을 공구로부터 분리하는 연결해제 특징부를 추가로 포함하도록 구현될 수 있다.
시스템은 연결해제 특징부가 하우징 내에 있고, 외부 원주에 평행하도록 구현될 수 있다.
시스템은, 허브 하우징이 제1 재료를 포함하고, 제1 재료는 금속, 플라스틱, 또는 섬유-강화 복합재를 포함하도록 구현될 수 있다.
시스템은 복수의 감쇠 특징부들 각각이 제1 재료와 상이한 제2 재료를 포함하도록 구현될 수 있다.
시스템은 복수의 감쇠 특징부들 각각이 다각형 구조물을 포함하도록 구현될 수 있다.
시스템은 다각형 구조물이 제1 다각형 구조물이도록 구현될 수 있다. 복수의 감쇠 특징부들 각각은 제1 다각형 구조물에 결합된 제2 다각형 구조물을 포함한다.
시스템은 제1 및 제2 다각형 구조물에 결합된 보강재를 또한 포함하도록 구현될 수 있다.
시스템은 다각형 구조물이 개구부를 포함하도록 구현될 수 있다.
시스템은 개구부가 충전제 재료를 포함하도록 구현될 수 있다. 충전제 재료는 다각형 구조물을 형성하는 다각형 구조물 재료와 상이하다.
시스템은 개구부가 다각형 구조물의 제1 면으로부터 다각형 구조물의 제2 면으로 완전히 연장되도록 구현될 수 있다.
시스템은 개구부가 다각형 구조물의 다각형 주변부에 실질적으로 평행한 개구부 주변부를 포함하도록 구현될 수 있다.
시스템은 복수의 감쇠 특징부가 보어 주위에 위치된 별개의 감쇠 특징부를 포함하도록 구현될 수 있다.
시스템은 복수의 감쇠 특징부가 결합되어 하우징 내에 감쇠 구조물을 형성하도록 구현될 수 있다.
시스템은 다각형 구조물이 마름모꼴, 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 칠각형, 팔각형, 구각형, 별형, 또는 초승달형을 포함하도록 구현될 수 있다.
시스템은 허브의 상대 위치를 연마 휠에 고정시키는 잠금 메커니즘을 또한 포함하도록 구현될 수 있다.
시스템은, 연마 휠이 중심 함몰형 연삭 휠, 컷오프 휠, 컷-앤드-그라인드 휠, 플렉스-휠, 내경 연삭 휠, 외경 연삭 휠, 센터리스 연삭 휠, 캠/크랭크 연삭 휠, 표면 연삭 휠, 기어 연삭 휠, 플런지 연삭 휠, 에지 연삭 휠, 마감 연삭 휠, 초마감 연삭 휠, 또는 폴리싱 연삭 휠이도록 구현될 수 있다.
시스템은 복수의 감쇠 특징부가 허브의 하우징으로부터 이격되도록 구현될 수 있다.
연마 물품용 허브는 허브를 허브의 외부 에지 상에서 연마 물품에, 그리고 허브의 내부 에지 상에서 기계 샤프트에 결합시키도록 구성된 하우징을 포함한다. 허브는 또한 하우징 내에 진동 감쇠 시스템을 포함한다. 시스템은 진동을 감소시키기 위해 형상화된 구조물을 각각 갖는 복수의 감쇠 유닛을 포함한다. 복수의 감쇠 유닛들 각각은 하우징 내에 위치된다.
허브는 허브가 금속, 플라스틱 또는 섬유-강화 복합재를 포함하도록 구현될 수 있다.
허브는 허브가 연마 물품에 해제 가능하게 결합되도록 구현될 수 있다.
허브는 허브가 기계 샤프트에 해제 가능하게 결합되도록 구현될 수 있다.
허브는 구조물이 제1 다각형 구조물을 포함하도록 구현될 수 있다.
허브는 구조물이 제2 다각형 구조물을 포함하도록 구현될 수 있다.
허브는 제2 다각형 구조물이 제1 다각형 구조물과 일체로 형성되도록 구현될 수 있다.
허브는 구조물이 보강재를 추가로 포함하도록 구현될 수 있다. 보강재는 구조물을 형성하는 구조물 재료와는 상이한 강성 재료를 포함한다.
허브는 제1 다각형 구조물이 개구부를 포함하도록 구현될 수 있다.
허브는 개구부가 제1 다각형 구조물의 제1 면으로부터 다각형 구조물의 제2 면으로 연장되도록 구현될 수 있다. 제1 및 제2 면들은 서로 그리고 하우징에 평행하다.
허브는 개구부가 제1 다각형 구조물 주변부에 실질적으로 평행한 개구부 주변부를 포함하도록 구현될 수 있다.
허브는 개구부가 충전제 재료를 포함하도록 구현될 수 있다. 충전제 재료는 구조물을 형성하는 구조물 재료와 상이하다.
허브는 복수의 감쇠 유닛이 별개이어서, 제1 감쇠 유닛이 제2 감쇠 유닛으로부터 분리되도록 구현될 수 있다.
허브는 제1 및 제2 감쇠 유닛들 각각이 허브의 내부 에지에 결합되도록 구현될 수 있다.
허브는 복수의 감쇠 유닛이 상호연결되도록 구현될 수 있다.
허브는 연마 물품을 기계 샤프트로부터 분리하도록 구성된 연결해제 특징부를 또한 포함하도록 구현될 수 있다.
허브는 연결해제 특징부가 제1 연결해제 특징부이고, 제2 연결해제 특징부를 추가로 포함하도록 구현될 수 있다.
허브는 하우징이 메인 하우징 및 메인 하우징에 결합되는 커버를 포함하도록 구현될 수 있다. 커버는 제2 연결해제 특징부를 포함한다.
허브는 연결해제 특징부가 연마 물품의 에지에 평행하도록 구현될 수 있다.
연마 물품 허브를 위한 감쇠 시스템은 복수의 감쇠 유닛을 포함하고, 각각의 감쇠 유닛은 감쇠 구조물을 포함하는 것으로 제시된다. 복수의 감쇠 유닛은 감쇠 시스템을 형성하기 위해 일정 패턴으로 반복된다. 감쇠 시스템은 연마 물품 허브 내에 수용된다.
감쇠 시스템은 감쇠 구조물이 제1 재료를 포함하는 다각형 유닛을 포함하도록 구현될 수 있다.
감쇠 시스템은 다각형 유닛이 개구부를 포함하도록 구현될 수 있다. 개구부는 제1 재료와는 상이한 충전제 재료로 충전된다.
감쇠 시스템은 감쇠 구조물이 다각형 유닛에 결합된 보강재를 포함하도록 구현될 수 있다. 보강재는 제1 재료와는 상이한 보강재 재료를 포함한다.
감쇠 시스템은 다각형 유닛이 제1 다각형 유닛이고, 제2 다각형 유닛을 추가로 포함하도록 구현될 수 있다.
감쇠 시스템은 제1 및 제2 다각형 유닛들이 일체로 연결되도록 구현될 수 있다.
감쇠 시스템은 제1 재료가 폴리아미드-12, 중합체, 수지, 또는 금속을 포함하도록 구현될 수 있다.
감쇠 시스템은, 제1 재료가 중합체이고, 중합체는 폴리아미드, 방향족 폴리에스테르, 에폭시계 수지, 페놀계 수지, 이미드, 폴리에테르이미드 및 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 아라미드 및 폴리아라미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리페닐렌 설파이드 또는 이들의 혼합물이도록 구현될 수 있다.
감쇠 시스템은 중합체가 중합체 섬유, 유리 섬유, 탄소 섬유 또는 세라믹 섬유로 보강되도록 구현될 수 있다.
감쇠 시스템은 제1 재료가 금속이고, 금속은 알루미늄, 알루미늄계 합금, 구리, 구리계 합금, 아연계 합금, 강철계 합금, 탄소계 합금, 또는 이들의 혼합물이도록 구현될 수 있다.
감쇠 시스템은, 충전제 재료가 실리콘, 고무, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리부타디엔, 아크릴 및 폴리아크릴레이트, 폴리(에틸 메타크릴레이트), 코폴리에스테르, 폴리비닐, 에폭시, 플루오로탄성중합체, 폴리에테르 블록 아미드, 에틸렌-비닐 아세테이트, 소르보탄(sorbothane) 또는 이들의 혼합물을 포함하도록 구현될 수 있다.
감쇠 시스템은 충전제가 연속 고형체, 폼(foam), 또는 중실 또는 중공 비드(bead) 형태이도록 구현될 수 있다.
감쇠 시스템은 보강재 재료가 텅스텐, 탄화텅스텐, 니켈 합금, 납 합금, 청동, 강철 또는 이들의 혼합물을 포함하도록 구현될 수 있다.
감쇠 시스템은, 복수의 감쇠 유닛과 분리되어 연마 물품 허브 내에 수용된 연결해제 특징부를 추가로 포함하도록 구현될 수 있고, 연결해제 특징부는 연마 물품을 기계 샤프트로부터 분리하도록 구성된다.
감쇠 시스템은 복수의 감쇠 유닛이 상호연결되어 연마 물품 허브 내에 감쇠 구조물을 형성하도록 구현될 수 있다.
감쇠 시스템은 복수의 감쇠 유닛이 일체로 형성되도록 구현될 수 있다.
실시예
실시예 1
중심 함몰형 연삭 휠의 대표적인 기하학적 구조를 이 모델에 대해 선택하였다. 연삭 휠은 3M Company로부터 입수한 Cubitron II 수지 결합 절단 디스크였다. 휠은 125 mm의 외경, 22.25 mm의 내경, 및 4 mm의 두께를 가졌다. 연마 유리 섬유 강화된 수지 결합 디스크의 주요 특성(FEM 응력, 변위 및 진동 특성 계산에 사용됨)은 다음과 같았다:
탄성률: 500 MPa
푸아송 비: 0.22
질량 밀도: 2000 ㎏/㎥
인장 강도: 40 MPa
열팽창 계수: 2.10-05/K
재료 감쇠비: 0.01
불균형은 진동 및 사용자 문제를 발생시키는 중요한 파라미터이고, 불균형을 시뮬레이션하기 위해 연삭 휠에 질량을 도입하였다. 그러한 기계(심지어 125 mm 휠의 정격 속도가 최대 12,250 rpm이라는 것을 알고 있음)에 대한 대표적인 속도인 10000 rpm에서 회전하는 0.3 mm의 외부 링의 정적 변위를 생성하기 위해 질량을 설계하였다. 질량은 2.8 g을 갖는다.
실시예 2
도 9a 및 도 9b에 예시된 바와 같이, 재사용가능 허브를 PA12로부터 인쇄하였다. 허브는 65 mm의 외경, 24 mm의 내경, 46 mm의 ID 절단 디스크, 및 절단 디스크의 각각의 면에서 3 mm의 두께를 가졌다.
EOS Formiga 110 프린터에서 인쇄하기 위해 선택된 PA12 재료의 주요 특성(FEM 응력, 변위 및 진동 특성 계산에 사용됨)은 다음과 같고, 이때 권고된 파라미터는 EOS Formiga로부터 입수가능한 재료 PA2200에 대해 설정되었다:
탄성률: 1200 MPa
푸아송 비: 0.40
질량 밀도: 930 ㎏/㎥
인장 강도: 33 MPa
압축 강도: 62.5 MPa
항복 강도: 30 MPa
재료 감쇠비: 0.05
실시예 3
Solidworks Premium 2018을 프리미엄 시뮬레이션 추가 기능(premium simulation add-in)을 사용하는 모든 연구에 사용하였다. 단일 유닛들의 상이한 잠재적인 해법으로 분석을 수행하였다. 각각의 경우, 50 mm x 50 mm x 3 mm의 고체 알루미늄(solid alu) 6061 플레이트를 요소의 하단에 배치하였다. 2개의 변을 고정하고 프로브(프로브 1)를 플레이트의 하단 중심에 배치하여 몇몇 초기 조건에 따른 가속도 및 변위를 분석하였다.
유닛의 상단에, 외부 힘(균일하게 분포됨) 또는 진동을 수용하도록 10 mm x 10 mm x 3 mm의 고체 알루미늄 6061 플레이트를 배치하였다. 다른 프로브(프로브 2)를 이 플레이트의 상단 중심에 배치하였다 .
유닛의 높이는 항상 30 mm로 동일하게 유지되었다.
합리적인 외부 요청(external solicitation) 수준을 한정하기 위해, 표준 연삭 휠의 경우, 높은 진동 수준 동안의 휠의 변위가 0.2 내지 0.3 mm의 범위에 있다는 것을 고려하였다.
적절한 외부 요청을 한정하기 위해 상이한 조사를 수행하였고, 30 mm 유닛 셀 상에서 유사한 변위를 생성하는 100 N의 힘을 발견하였다.
a) 정적 분석을 매번 실행하여 프로브 1 및 프로브 2 상에서의 폰 미제스(von Mises) 응력 및 변위의 수준을 평가하였다. 연구 및 100 N 힘에 의해 생성된 변위에 따라, 모델을 안정화시키기 위해 "대변위(Large displacement)" 및/또는 "연질 스프링"을 사용하였다. 열 효과는 고려되지 않았다.
도 10a는 실시예 3에서 연구된 유닛, 즉 PA12 이중 마름모꼴 구조물을 예시한다. 도 10b는 도 10a에 예시된 유닛의 정적 분석을 예시한다.
b) 20번의 일차 고유 주파수에서 주파수 분석을 수행하였다. 일반적으로, 5 내지 10번의 주파수가 주요 효과를 커버하기에 충분하다고 말한다. 가장 확실하게는, 완전히 새로운 형상으로 인해, 20번의 주파수가 외부 힘의 방향(휠/디스크에 대한 반경방향 - 연구된 유닛의 경우 Y 방향)에서 최소한으로, 질량 참여의 합리적인 범위를 커버하도록 고려되어야 하는 것으로 밝혀졌다.
도 10c는 고려되는 20번의 모드 주파수에 대한 질량 참여를 예시하고, 도 10d는 인가된 충격에 대한 시스템 응답을 예시한다.
c) 연구된 상이한 유닛의 거동을 분석하기 위해, 0.1초 후에 0.01초 동안 100 N의 충격을 인가하였고, 총 5초 동안 분석을 수행하였다. 20번의 일차 주파수를 고려하여 분석을 수행하였다. 조립체에 사용된 각각의 재료에 대해 재료 감쇠 특성을 선택하였다.
d) 3초 동안 167 ㎐(10000 rpm)의 고조파 로딩 후 100 N 힘을 인가하고 이어서 나머지 2초(총 5초) 동안 외부 로딩이 없게 함으로써 다른 선형 동적 분석을 수행하였다. 다시, 20번의 일차 주파수를 고려하여 분석을 수행하였다. 조립체에 사용된 각각의 재료에 대해 재료 감쇠 특성을 선택하였다.
도 10e는 3초 동안 고조파 로딩이 적용되었고 시스템이 2초 동안 자유롭게 남겨질 때의 하위 시스템 응답을 예시한다. 도 10f는 예시적인 공진 주파수 분석을 예시한다.
e) 마지막으로, 어떤 주파수에서 공진이 예상되는지 그리고 공진 주파수와 작업 속도 범위 사이의 합리적인 안전 계수가 존재하는지 여부를 결정하기 위해, 고조파 선형 동적 분석을 수행하였다.
실시예 4
도 11의 흐름도에 따른 시뮬레이션에서 상이한 유닛 셀을 연구하였다. 주파수 분석의 결과는 도 12에 예시되어 있다. 시뮬레이션(15)은 실제 수지 결합된 재료를 나타낸다는 것에 유의한다.
도 13은 0.01초 동안 100 N의 충격을 인가한 후의 하단 플레이트의 중심에서의 가속도를 예시한다.
도 14는 167 ㎐ 고조파 주파수에서 100 N의 로딩을 인가한 후의 하단 플레이트의 중심에서의 가속도를 예시한다.
시뮬레이션(15)은 실제 수지 결합된 재료를 나타낸다.
실시예 5
1 내지 5 ㎐의 주파수 범위에서 시험하고, Tg 온도를 결정하기 위해 고체 구조물에 대해 온도 범위를 20℃ 내지 170℃로 하여, Rheometrics Scientific으로부터의 DTMA 분석기 유형 V에서 DTMA 분석을 수행하였다. 도 15는 DTMA 장비에 장착된 샘플을 예시한다. 도 4i, 도 4j 및 도 4l에 예시된 설계들에 따라 샘플들을 제조하였다.
E'(저장 탄성률) 및 E"(손실 탄성률)를 측정하기 위해 실온에서 5 ㎐로 비교 측정을 수행하였다. 결과가 도 16에 예시되어 있다. 재료의 Tg는 약 55℃인 것으로 결정되었다.
tan δ는 3개의 샘플에 대해 유사하며, 이는 PA12 자체가 높은 감쇠 특성을 갖지 않는다는 것을 보여준다.
실시예 6
일부 잠재적 모듈들이 도 17a에 예시되어 있다. 벌집 구조물을 사용하여 제조된 재사용가능 허브의 설계가 도 17b 및 도 17c에 예시되어 있다. 제조된 재사용가능 허브는 도 17d 및 도 17e에 예시되어 있다. 실시예 6에서 충족되지 않지만, 그것은 또한, 실리콘, 고무(천연, 부틸, 부타디엔, 니트릴, 스티렌, 에틸렌, …), 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리부타디엔, 아크릴 및 폴리아크릴레이트, 폴리(에틸 메타크릴레이트), 코폴리에스테르, 폴리비닐, 에폭시, 플루오로탄성중합체, 폴리에테르 블록 아미드, 에틸렌-비닐 아세테이트, sorbothane™ 또는 이들의 혼합물의 집단(family)으로부터의 임의의 중합체로 충전될 수 있다. 충전제는 연속 고형체, 폼, 또는 중실 또는 중공 비드 형태일 수 있다.
구조물은 선택된 부피를 충전시키기 위해 모든 방향에서의 고유 모듈의 반복에 기초한다. 상이한 충전비 및 상이한 수의 내부 연결부들을 고려하면, 몇몇 유형의 유닛들이 선택될 수 있다. 물리적 특성은 선택된 모듈, 각각의 모듈의 크기, 이것이 반복되는 방법(X, Y 또는 Z로의 전파 각도)에 기초하여 수정될 것이다.
실시예 7
마름모꼴 구조물 또는 미세 구조물이 높은 공극 부피 비(50% 초과)를 갖도록 설계된다. 이러한 부피는 기본 구조물보다 더 양호한 감쇠 특성을 갖는 연질 재료로 충전된다. 충전된 재료는, 실리콘, 고무(천연, 부틸, 부타디엔, 니트릴, 스티렌, 에틸렌, …), 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리부타디엔, 아크릴 및 폴리아크릴레이트, 폴리(에틸 메타크릴레이트), 코폴리에스테르, 폴리비닐, 에폭시, 플루오로탄성중합체, 폴리에테르 블록 아미드, 에틸렌-비닐 아세테이트, sorbothane™ 또는 이들의 혼합물의 집단으로부터의 중합체일 수 있다. . 충전제는 연속 고형체, 폼, 또는 중실 또는 중공 비드 형태일 수 있다.
충전은 허브 내에 포함된 모든 공극에서 완료될 수 있다. 이 실시예에서 보인 바로 그 스프링의 단면은 도 18b와 유사할 것이며, 여기서 흑색 영역은 높은 감쇠 특성을 갖는 연질 재료이다.
이 경우, 감쇠 특성은 그러한 조합을 사용하지 않는 것과 비교하여 증가된다. 도 18a는 충전된 공극에 기초한 감쇠 구조물을 갖는 재사용가능 허브의 하단 부분을 예시한다. 도 18b는 구조물 주위의 공극을 포함하는 충전된 공극에 기초한 감쇠 구조물을 갖는 재사용가능 허브의 하단 부분을 예시한다.

Claims (38)

  1. 연마 작업 중에 감쇠를 제공하는 방법으로서,
    연마 휠을 허브에 제거가능하게 결합시키는 단계 - 상기 연마 휠은 외부 원주 및 내부 원주를 갖고, 연마 재료의 층은 상기 내부 원주와 외부 원주 사이에서 연장됨 -; 및
    연마 디스크를 작업면에 접촉시킴으로써 상기 작업면을 연마하는 단계를 포함하고;
    상기 허브는,
    하우징; 및
    상기 하우징 내의 복수의 감쇠 유닛들을 포함하고;
    상기 복수의 감쇠 유닛들은 연삭 작업 동안 진동을 감소시키도록 형상화되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감쇠 유닛은 금속, 플라스틱, 세라믹, 고무, 중합체, 수지, 또는 섬유-강화 복합재를 포함하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 감쇠 유닛들은 별개이고 상기 하우징 내에서 보어 수용 링 주위에 개별적으로 위치되는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 감쇠 유닛들은 서로 결합되어 상기 하우징 내에 단일 구조물을 형성하는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 감쇠 유닛들 중 하나는 다각형 구조물을 포함하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 복수의 감쇠 유닛들 중 하나는 보강재를 포함하는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 허브는 연결해제 특징부를 포함하는 방법.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 허브는 커버를 포함하는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마 휠은 상기 허브에 제거 가능하게 결합되는, 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 연마 휠을 상기 허브에 결합시키는 단계는 나사결합하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 연마 휠을 허브에 결합시키는 단계는 상기 연마 휠에 직접 결합되는 장착 링에 상기 허브를 결합시키는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 허브는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 상기 결합시키는 단계는 상기 연마 휠이 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 있도록 상기 제1 부분을 상기 제2 부분에 결합시키는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마 휠은 중심 함몰형 연삭 휠(depressed center grinding wheel), 컷오프 휠(Cut off wheel), 컷-앤드-그라인드 휠(Cut-and-Grind wheel), 플렉스-휠(Flex-wheel), 내경 연삭 휠, 외경 연삭 휠, 센터리스 연삭 휠, 캠/크랭크 연삭 휠, 표면 연삭 휠, 기어 연삭 휠, 플런지 연삭 휠, 에지 연삭 휠, 마감 연삭 휠, 초마감 연삭 휠(super-finishing grinding wheel), 또는 폴리싱 연삭 휠인, 방법.
  14. 연마 시스템으로서,
    결합제 매트릭스 내에 연마 입자를 포함하는 연마 휠 - 상기 연마 휠은
    외부 원주;
    내부 원주; 및
    상기 외부 원주로부터 상기 내부 원주로 연장되는 휠 폭을 포함함 -; 및
    허브를 포함하고, 상기 허브는,
    상기 연마 휠에 결합되는 하우징;
    공구를 수용하는 보어; 및
    상기 하우징 내의 복수의 감쇠 특징부들을 포함하고, 상기 복수의 감쇠 특징부들 각각은 상기 연마 휠이 작업면과 접촉하는 것에 의해 야기되는 진동을 감소시키도록 형상화되는, 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 허브는 상부 부분 및 하부 부분을 포함하고, 상기 상부 부분은 체결구들을 사용하여 상기 하부 부분에 연결되는 커버를 포함하고, 상기 감쇠 특징부들은 상기 체결구들과 독립적인, 시스템.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 허브는 연마 휠을 상기 공구로부터 분리하는 연결해제 특징부를 추가로 포함하는, 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 연결해제 특징부는 상기 하우징 내에 있고, 상기 외부 원주에 평행한, 시스템.
  18. 제14항에 있어서, 상기 복수의 감쇠 특징부들은 각각 허브 재료와 상이한 제2 재료를 포함하는, 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 보강재를 추가로 포함하는, 시스템.
  20. 제18항에 있어서, 상기 감쇠 특징부는 충전제 재료를 포함하고, 상기 충전제 재료는 다각형 구조물을 형성하는 다각형 구조물 재료와는 상이한, 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 개구부(aperture)는 상기 다각형 구조물의 제1 면으로부터 상기 다각형 구조물의 제2 면으로 완전히 연장되는, 시스템.
  22. 제20항에 있어서, 개구부는 상기 다각형 구조물의 다각형 주변부에 실질적으로 평행한 개구부 주변부를 포함하는, 시스템.
  23. 제14항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 감쇠 특징부들은 상기 보어 주위에 위치된 별개의 감쇠 특징부들을 포함하는, 시스템.
  24. 제14항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 감쇠 특징부들은 결합되어 상기 하우징 내에 감쇠 구조물을 형성하는, 시스템.
  25. 제14항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 허브의 상대 위치를 상기 연마 휠에 고정시키는 잠금 메커니즘을 추가로 포함하는, 시스템.
  26. 제14항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 감쇠 특징부들은 상기 허브의 하우징으로부터 이격되는, 시스템.
  27. 연마 물품용 허브로서,
    상기 허브를 상기 허브의 외부 에지 상에서 상기 연마 물품에, 그리고 상기 허브의 내부 에지 상에서 기계 샤프트에 결합시키도록 구성된 하우징; 및
    상기 하우징 내의 진동 감쇠 시스템을 포함하고, 상기 시스템은,
    진동을 감소시키기 위해 형상화된 구조물을 각각 갖는 복수의 감쇠 유닛들을 포함하고;
    상기 복수의 감쇠 유닛들 각각은 상기 하우징 내에 위치되는, 허브.
  28. 제27항에 있어서, 상기 허브는 상기 연마 물품에 해제 가능하게 결합되는, 허브.
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서, 상기 허브는 상기 기계 샤프트에 해제 가능하게 결합되는, 허브.
  30. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구조물은 제1 다각형 구조물을 포함하는, 허브.
  31. 제30항에 있어서, 상기 구조물은 보강재를 추가로 포함하고, 상기 보강재는 상기 구조물을 형성하는 구조물 재료와는 상이한 강성 재료를 포함하는, 허브.
  32. 제30항에 있어서, 상기 구조물은 개구부를 포함하는, 허브.
  33. 제27항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연마 물품을 상기 기계 샤프트로부터 분리하도록 구성된 연결해제 특징부를 추가로 포함하는, 허브.
  34. 연마 물품 허브를 위한 감쇠 시스템으로서,
    감쇠 구조물을 각각 포함하는 복수의 감쇠 유닛들을 포함하고, 상기 복수의 감쇠 유닛들은 상기 감쇠 시스템을 형성하기 위해 일정 패턴으로 반복되고;
    상기 감쇠 시스템은 상기 연마 물품 허브 내에 수용되는, 감쇠 시스템.
  35. 제34항에 있어서, 상기 감쇠 구조물은 다각형 유닛에 결합된 보강재를 포함하고, 상기 보강재는 제1 재료와 상이한 보강재 재료를 포함하는, 감쇠 시스템.
  36. 제34항에 있어서, 제1 재료는 폴리아미드-12, 중합체, 수지, 또는 금속을 포함하는, 감쇠 시스템.
  37. 제36항에 있어서, 상기 제1 재료는 중합체이고, 상기 중합체는 폴리아미드, 방향족 폴리에스테르, 에폭시계 수지, 페놀계 수지, 이미드, 폴리에테르이미드 및 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 아라미드 및 폴리아라미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리페닐렌 설파이드 또는 이들의 혼합물인, 감쇠 시스템.
  38. 제35항에 있어서, 상기 보강재 재료는 텅스텐, 탄화텅스텐, 니켈 합금, 납 합금, 청동, 강철 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 감쇠 시스템.
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SE504437C2 (sv) * 1993-02-23 1997-02-10 Nils Ribbing Anordning för avvibrering av rotationsslipmaskin med självcentrerande slipskiva
US5895317A (en) 1996-12-18 1999-04-20 Norton Company Wheel hub for longer wheel life
AT409469B (de) 1998-11-10 2002-08-26 Swarovski Tyrolit Schleif Spanneinrichtung für schleifscheiben
DE102006030559A1 (de) * 2006-07-03 2008-01-10 Robert Bosch Gmbh Elektrohandwerkzeugmaschine
WO2016019306A2 (en) * 2014-08-01 2016-02-04 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive article including z-shaped abrasive segments

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