TW201532741A - 用於研磨帶、砂輪、研磨方法的輪子以及包括以研磨方法研磨之物體的物件 - Google Patents

Abstract

其目的為更有效地使用研磨帶的表面，同時維持裝配研磨帶的簡易性。根據實施例，該用於一研磨帶的輪子包括複數個圓弧狀硬質構件，其會形成該外週表面，該環形研磨帶可裝配於該外週表面上，以及一朝徑向安置在該複數個硬質構件內側的空氣管。藉由用空氣將該空氣管充氣，使各個硬質構件朝徑向移動至外側。

Description

用於研磨帶、砂輪、研磨方法的輪子以及包括以研磨方法研磨之物體的物件

一用於一研磨帶、一砂輪、一研磨方法的輪子以及一包括一以該研磨方法研磨之物體的物件。

用於研磨金屬構件及類似物的砂輪是眾所周知的。例如，專利文獻1揭露了一種輪子組合件，其包括藉由壓力與一研磨帶接合的一氣動充氣輪胎。研磨帶放置在癟胎上，再將輪胎充氣使研磨帶固定至輪胎上。當此輪子組合件裝配到軸上並且轉動時，裝配上的研磨帶即會研磨金屬或類似物。專利文獻1：美國專利號7824248的說明書

藉由使用專利文獻1揭露的輪子組件，研磨帶可輕易裝配到癟胎狀態下的輪胎上，並且之後可藉由將輪胎充氣，使研磨帶牢固固定至輪胎上。然而，已充氣的輪胎表面(實質上為一管子)通常不平坦。因此，當研磨帶裝配到其表面上時，要使研磨帶的整 個寬度接觸待研磨的物體並不容易，其結果是無法有效利用研磨帶的研磨表面。

因此，理想者為更有效地使用研磨帶的表面，同時維持裝配研磨帶的簡易性。

根據本發明的一個態樣，用於一研磨帶的輪子包括複數個圓弧狀硬質構件，其會形成該外週表面，一環形研磨帶可裝配於該外週表面上，以及一朝徑向安置在該複數個硬質構件內側的空氣管，並且藉由用空氣將該空氣管充氣，使各個硬質構件朝徑向移動至外側。

在此態樣中，藉由用空氣將該空氣管充氣，使各個硬質構件朝徑向移動至外側。因此，該環形研磨帶能夠在充氣前輕易地置放在該外週表面上，然後才能藉由用空氣將該空氣管充氣，以壓力牢固地將該研磨帶固定至該外週表面。此外，該用於研磨帶之輪子的外週表面是由硬質構件所形成，所以無論充氣後之空氣管的形狀為何，該研磨帶皆可沿著該外週表面裝配。因此，該研磨帶可順著該外週表面所要求的形狀擺放，因此可以有效地使用研磨表面。以這種方式，在如以上所述的態樣中，即能夠有效使用該研磨帶的表面，同時維持裝配該研磨帶的簡易性。

根據本發明的此態樣，即能夠有效使用該研磨帶的表面，同時維持裝配該研磨帶的簡易性。

1‧‧‧輪

11‧‧‧貫通孔

12‧‧‧蓋子

13‧‧‧外週表面

20‧‧‧輪轂

21‧‧‧閥

22‧‧‧螺絲孔

30‧‧‧寬蹄片(硬質構件)

31‧‧‧寬蹄片的外週端部表面

32‧‧‧寬蹄片的內週端部表面

33‧‧‧外凹槽

34‧‧‧內凹槽

35‧‧‧凹部

40‧‧‧機械止動件(接頭)

41‧‧‧螺絲孔

42‧‧‧止動件

42a‧‧‧突出部

50‧‧‧空氣管

51‧‧‧空氣管的外週端部表面

60‧‧‧橡膠環(彈性構件)

70‧‧‧研磨帶

80‧‧‧緩衝件

圖1係依據一實施例之一砂輪的立體圖；圖2係依據該實施例之一用於研磨帶的輪子之立體圖；圖3係在圖2中之III-III線處的剖面圖；圖4係一局部放大圖，顯示一輪轂和寬蹄片之間的位置關係；圖5係一機械止動件的立體圖；圖6係一局部放大圖，顯示寬蹄片的裝配；圖7係一截面圖，顯示該用於研磨帶之輪子的外徑變化；圖8係一局部放大圖，顯示寬蹄片聚集到輪轂側的狀態；以及圖9係一局部放大圖，顯示寬蹄片已經移動到外週側的狀態。

本發明的一個實施例係詳細說明如下，同時參考附圖。在圖式的說明中，相同或等同的元件會標以相同的符號，且重複的說明會省略。

首先根據一實施例，一用於一研磨帶的輪子1(以下簡稱為「輪」)之結構如參照圖1至4所說明。輪1係構成研磨機(圖未示)一部分的組件，並且如圖1所示，具有支撐一環形研磨帶(在本說明書中簡稱為「研磨帶」)70的作用。一砂輪可藉由裝配研磨帶70到輪1而獲得，並且圖1中所示的砂輪可作為產品提供。在圖1的實例中，一圓柱形薄緩衝件80係安置在輪1的外週表面，並且研磨帶70係安置在緩衝件80上，但緩衝件80可以省略。

輪1的中心形成一貫通孔11，研磨機的軸(圖未示)會穿過該貫通孔，並且輪1係固定至該穿過其中的軸上。固定輪1 的方法沒有限制。例如，輪1可以藉由將一螺母裝配至一形成於該軸一端上的外螺紋來固定。研磨機的類型沒有限制，並且輪1可以應用於任何具有軸的研磨機。

在本說明書中，沿著圖1中所示之輪1旋轉軸A的方向(即穿過該貫通孔11的軸延伸方向)係定義為輪1的「寬度方向」，並且輪1在寬度方向上的側表面簡稱為「側表面」。

如果從圖1中所示的狀態，將研磨帶70與緩衝件80移除，並且將裝配到輪1兩側表面的蓋子12移除，則輪1具有圖2中所示的外觀。如圖2所示，輪1包括一輪轂20，其上形成貫通孔11，並且有複數個圓弧狀寬蹄片30裝配到輪轂20的外週。輪1的外週表面13是由寬蹄片30所形成。每個寬蹄片30係使用一稱為機械止動件40的接頭安裝到輪轂20。輪轂20、寬蹄片30和機械止動件40係由諸如金屬或樹脂或類似物等材料製成，但是只要材料為硬質則對於材料沒有具體限制。

輪轂20是輪1的內側部份，並且貫通孔11是沿著寬度方向形成在其中央。在本實施例中，貫通孔11的直徑可與軸的外徑相同，或者是比軸的外徑小到軸可以穿過的程度。然而，如果使用一適配器(圖未示)將輪1固定至軸上，則貫通孔11的直徑可能比軸的外徑大。用來裝配機械止動件40的複數個螺絲孔22係形成在輪轂的兩側表面上(參見圖4)。

如圖3中所示，輪轂20的外週側是開放的，並且從此開口延伸到輪轂20的內週側形成一空間。這個空間的外週側寬度 是寬的，因此，該空間沿著寬度方向的剖面形狀約略為T形。一圓形空氣管50係裝配至該空間內。空氣管50沿著寬度方向的剖面按照該空間約略為T形。空氣管50連接到一用於注入空氣的閥21，其靠近貫通孔11提供在輪轂20的一個側表面中，並且空氣管50以經由閥21注入的空氣而充氣。

寬蹄片30係為圓弧狀硬質構件，其形成輪1的外週表面13。每個寬蹄片30的外週端部表面31係形成為具有均勻曲率的圓弧形狀，並且藉由沿著圓周方向連接該複數個寬蹄片30，即形成圓形的外週表面13，如圖2中所示。在本實施例中，外週表面13係由八個寬蹄片30所形成，其外週的中心角為45°，但寬蹄片的數量可根據需要進行設定，例如輪1的外週表面13可由兩個、四個或九個寬蹄片30所形成。

如圖3中所示，每個寬蹄片30的內週端部表面32具有一V形凹陷。內週端部表面32寬度實質上與空氣管50的外週端部表面51寬度相同。如圖4中所示，寬蹄片30的兩側表面上形成有兩個與外週端部表面31同心的圓形凹槽(換言之，沿著圓周方向延伸)，所以當這八個寬蹄片30連接時，輪1的各側表面中會形成兩個圓形凹槽。一橡膠環(彈性構件)60係裝配到外側33上的凹槽(以下稱為「外凹槽33」)中。另一方面，機械止動件40的一部分係插入內側34上的凹槽(以下稱為「內凹槽34」)中。環60所裝配到其中的外凹槽33比內凹槽34更深。隔開外凹槽33和內凹槽 34之壁的一部分係按照稍後說明之機械止動件40的一止動件42形狀而成凹陷狀(凹部35)。

機械止動件40係大體上形成為一矩形板，如圖5中所示。面向輪1側表面之表面上對應於輪轂20的一區域中提供有兩個螺絲孔41，其用來在安裝期間將機械止動件40固定至輪轂20上，並且該表面對應於寬蹄片30的一區域中提供有一個十字形的止動件42。止動件42朝機械止動件40短邊方向延伸的一突出部42a對應於內凹槽34。突出部42a的寬度(機械止動件40的長邊方向的長度)比內凹槽34的寬度小。

接下來，也使用圖6來說明輪1的組裝方法。操作者首先排列各寬蹄片30，使凹部35係安置在通過輪轂20兩個螺絲孔22的延伸線上，兩個螺絲孔係沿著徑向對齊，如圖4中所示。此過程的結果會形成圓形外凹槽33和內凹槽34。接著，操作者將環60裝配至其中一個側表面上的外凹槽33中。接下來，操作者藉由將螺絲穿過輪轂20中的螺絲孔22以及機械止動件40中的螺絲孔41，而將機械止動件40裝配至輪轂20上，如圖6中所示。操作員對所有機械止動件40執行這個操作，並且以此方式完成輪1之一個側表面上的裝配操作。操作者裝配環60並且固定所有機械止動件40至輪1的另一側表面。最後，操作者將蓋子12固定至兩側表面，並以此方式完成輪1的組裝。

固定每個寬蹄片30，使其不能在圓周方向上移動，因為止動件42已裝配到凹部35。可藉由將空氣管50充氣，使每個寬 蹄片30朝徑向移動至外側，空氣管係朝徑向安置在寬蹄片30的內側上。然而，止動件42的突出部42a係插入內凹槽34中(如圖6中所示)，因此其移動會受突出部42a限制。因此，輪1的外徑可在範圍R1或以上以及R2或以下之間變化，如圖7中所示。最小直徑R1設定為比研磨帶70的內徑小，且最大直徑R2設定時考慮到固定研磨帶70。

接下來，使用圖8和9來說明一使用輪1的研磨方法。首先，操作者將輪1固定至軸。在這種情況下，空氣管50處於洩氣狀態，所以寬蹄片30會藉由環60的彈性作用力移向輪轂20側，並且突出部42a會接觸內凹槽34的外週側壁，如圖8中所示。此時輪1的外徑為最小值R1。

接著，操作者將研磨帶70放置在輪1的外週表面13(放置程序)。在本實施例中，操作者首先將緩衝件80放置在外週表面13上，然後將研磨帶70放置在緩衝件80上。此外如上所述，緩衝件80並非必要，所以操作者可直接將研磨帶70裝配至輪1的外週表面上，或者可直接將內週表面設有一緩衝層的研磨帶裝配至輪1，或者可在輪1寬蹄片30的外週端部表面31上提供一緩衝層。

另外，操作者可在裝配研磨帶70到輪1之後再將輪1裝配至軸上。

接下來，操作者連接一空氣供給裝置例如空氣幫浦或類似物到閥21，然後注入空氣到空氣管50內以將空氣管50充氣(充氣程序)。當充氣作用力超過了環60的彈性作用力，空氣管50的外 週端部表面51即會將各寬蹄片30向外壓，因此每個寬蹄片30會朝輪1的徑向移動至外側，如圖7中所示。以此方式，輪1經由外週表面13從內側向研磨帶70施以足夠壓力，並且研磨帶70被壓力牢牢固定在外週表面13上。在這種情況下，空氣管50充氣時其內壓力會比週遭空氣壓力來得高，例如，高上0.1~0.25MPa，但其壓力差並不限於這些值。

接下來，操作者操作研磨機以轉動輪1，並使研磨帶70接觸欲研磨的物體以研磨目標物體(研磨程序)。然後，經研磨的物體係原樣供應為一物件，或者供應為一物件的一部分。

可以想像到，根據不同的情況，裝配到輪1的研磨帶70可能略微延伸。然而，每一個寬蹄片30將藉由充氣的空氣管50，按照研磨帶70的延伸狀況而進一步移動至外側，因此輪1的外週表面13仍然牢牢固定研磨帶70。其結果是，能夠長時間(換言之，有效率)使用單一研磨帶70。如圖9中所示，每個寬蹄片30可朝徑向移動至外側，直到突出部42a接觸到內凹槽34的內週側壁(換言之，直到輪1的外徑達最大值R2)，所以研磨帶70的延伸狀況可在此範圍內遵循。

如果研磨帶70的研磨力下降，操作者可在釋放空氣管50內的空氣後更換研磨帶70。當空氣管50內的空氣釋放時，各寬蹄片30因環60的彈性作用力朝徑向移動至內側，並且輪1的外徑回到最小值R1。裝配一個新研磨帶70的方法係如上所述。以此方式，操作者可以簡單地更換研磨帶70。此外，操作者在研磨作用 力下降時再更換研磨帶70即為足夠，與替換整個砂輪的情況相比是比較節省資源的。

如上所述，根據本發明的一個態樣，用於一研磨帶的輪子包括複數個圓弧狀硬質構件，其會形成該外週表面，一環形研磨帶可裝配於其上，以及一空氣管朝徑向安置在該複數個硬質構件的內側，並且藉由用空氣將該空氣管充氣，使各個硬質構件朝徑向移動至外側。

此外，根據本發明的一個態樣，該砂輪包括用於一如上所述之研磨帶的輪子及一研磨帶。

此外，根據本發明的一個態樣，該研磨法係一種為使用一用於一研磨帶的輪子之研磨方法，並且包括一放置程序，其為將一環形研磨帶放置在一用於一研磨帶的輪子之外週表面上，該研磨帶包括複數個形成該外週表面的圓弧狀硬質構件，以及一朝徑向安置在該複個硬質構件的內側之空氣管；一充氣程序，其為在將該研磨帶放置在該外週表面上後，藉由用空氣將該空氣管充氣，使各個硬質構件朝徑向移動至外側；以及一研磨程序，其為使用在充氣程序中已固定在該外週表面上的研磨帶來研磨一物體。

此外，根據本發明的一個態樣，該物件包括一已藉由以上所述之研磨方法所研磨之一物體。

在這些態樣中，藉由用空氣將空氣管充氣，使各個硬質構件朝徑向移動至外側。因此，該環形研磨帶能夠在充氣前輕易地置放在該外週表面上，然後才能藉由用空氣將該空氣管充氣，以 壓力牢固地將該研磨帶固定至該外週表面。此外，該用於研磨帶之輪子的外週表面是由硬質構件所形成，所以無論充氣後之空氣管的形狀為何，該研磨帶皆可沿著該外週表面裝配。因此，該研磨帶可順著該外週表面所要求的形狀擺放，因此可以有效地使用研磨表面。以這種方式，在如以上所述的態樣中，即能夠有效使用該研磨帶的表面，同時維持裝配該研磨帶的簡易性。

此外，藉由用空氣將空氣管充氣而使之具有正向內壓力，會將硬質構件朝徑向往外側推壓，所以即使研磨帶延伸，硬質構件仍會按照研磨帶的延伸狀況藉由充氣壓力進一步移動至外側。因此，研磨帶能夠繼續牢牢固定在輪的外週表面。

在本發明的另一態樣中，與已充氣空氣管接觸的硬質構件內週端部表面可形成一錐形。在這種情況下，已充氣空氣管會朝硬質構件的寬度方向被引導到中心，所以可將硬質構件朝徑向直接推壓至外側，而結果就是研磨帶可牢牢固定在整個外週表面上。

在本發明的另一態樣中，空氣管外週端部表面的寬度與硬質構件的內週端部表面的寬度可實質上相同。在這種情況下，空氣管會接觸硬質構件的整個內週端部表面，所以可將硬質構件朝徑向直接推壓至外側，而結果就是研磨帶可牢牢固定至整個外週表面。

在本發明的另一個態樣中，可進一步提供一彈性構件，當空氣自空氣管內釋放時，其會使各個硬質構件朝徑向移動至 內側。在這種情況下，操作者不必使硬質構件返回其原始位置，結果提升了砂輪使用的簡易性。

在本發明的另一態樣中，彈性構件可為一裝配在該複數個硬質構件周圍的橡膠環。藉由使用這樣的環，即能夠簡單地建構一機制，其會使各個硬質構件朝徑向移動至內側。

本發明的另一態樣中，各個硬質構件係以一接頭(機械止動件)裝配到輪轂上，一朝圓周方向延伸的凹槽係形成在各個硬質構件中，一突出部係沿著圓周方向延伸形成在各個接頭上，並且各個硬質構件沿徑向的移動係受到已插入凹槽的突出部所限制。在這種情況下，接頭也發揮限制硬質構件移動的作用，因此能夠減少該用於研磨帶之輪子的組件數量，進而降低製造成本。

以上係根據本發明之實施例詳細說明本發明。然而，本發明並不限於上述實施例。只要在不偏離本發明主旨的範圍之內，本發明可能有各種修改。

在如上所述的實施例中，寬蹄片30的內週端部表面具有一個V形凹陷，但端部表面的形狀並不限於此。例如，內週端部表面可藉由下列方式而形成，即將兩側的端部表面朝向一錐形的中心傾斜，並且使中央部分沿著輪子寬度方向變平。另外，內週端部表面可具有一U形凹陷。或者，端部表面可形成為平坦，無須如同這些實例在硬質構件的內週端部表面提供錐形凹陷。

在上述實施例中，空氣管50的外週端部表面51寬度與寬蹄片30的內週端部表面32寬度實質上相同，但它們的寬度彼 此可為不同。換言之，空氣管50的外週端部表面51寬度可以比寬蹄片30的內週端部表面32寬度大，或者可以更小。

在上述實施例中，環60係提供為一彈性構件，但是用於使輪子外週表面朝徑向移動至內側的構件並不限於此，例如寬蹄片30可以藉由拉伸彈簧固定至輪轂20。或者，可省略如環60或張力彈簧或類似物的彈性構件。

在上述實施例中，機械止動件40係用來裝配寬蹄片30至輪轂20上，但接頭的結構並沒有限制。因此，亦可採用內凹槽34與突出部42a之組裝以外的任何結構來作為限制寬蹄片30朝徑向移動的機制。例如，彈性構件如環60或拉伸彈簧或類似物亦可具有限制硬質構件朝徑向移動的作用。

標號

1 輪

11 貫通孔

13 外週表面

20 輪轂

21 閥

30 寬蹄片(硬質構件)

31 寬蹄片的外週端部表面

32 寬蹄片的內週端部表面

33 外凹槽

34 內凹槽

40 機械止動件(接頭)

42 止動件

42a 突出部

50 空氣管

51 空氣管的外週端部表面

60 環

70 研磨帶

80 緩衝件

1‧‧‧輪

11‧‧‧貫通孔

13‧‧‧外週表面

20‧‧‧輪轂

21‧‧‧閥

30‧‧‧寬蹄片(硬質構件)

31‧‧‧寬蹄片的外週端部表面

40‧‧‧機械止動件(接頭)

Claims (9)

1. 一種用於一研磨帶的輪子，其包含：複數個圓弧狀硬質構件，其會形成一外週表面，一環形研磨帶係裝配於該外週表面上；以及一空氣管，其朝徑向安置在該複數個硬質構件內側，其中藉由用空氣將該空氣管充氣而使該等硬質構件中之每一者朝徑向移動至外側。
2. 如請求項1之用於一研磨帶的輪子，其中該等硬質構件接觸已充氣空氣管的內週端部表面係凹陷為錐形。
3. 如請求項2之用於一研磨帶的輪子，其中該空氣管的外週端部表面之寬度實質上等於該等硬質構件的該內週端部表面之寬度。
4. 如請求項1至3中任一項之用於一研磨帶的輪子，其進一步包含一彈性構件，當空氣自該空氣管內釋放時，該彈性構件會使該等硬質構件中之每一者朝徑向移動至內側。
5. 如請求項4之用於一研磨帶的輪子，其中該彈性構件係為一裝配到該複數個硬質構件的橡膠環。
6. 如請求項1至5中任一項之用於一研磨帶的輪子，其中該等硬質構件中之每一者藉由一接頭裝配至一輪轂，一凹槽係沿圓周方向延伸形成在該等硬質構件中之每一者中，一突出部係沿圓周方向延伸形成在每一接頭上，以及每一硬質構件沿徑向的移動係受到已插入至該凹槽中的該突出部所限制。
7. 一種砂輪，其包含：如請求項1至6中任一項之一用於一研磨帶的輪子；以及一研磨帶。
8. 一種使用一用於一研磨帶的輪子之研磨方法，其包含： 一放置程序，其將一環形研磨帶放置在該用於一研磨帶的輪子之一外週表面上，該用於一研磨帶之輪子包括複數個形成該外週表面的圓弧狀硬質構件，以及一朝徑向安置在該複數個硬質構件的內側之空氣管；一充氣程序，其在將該研磨帶放置在該外週表面上後，藉由用空氣將該空氣管充氣而使該等硬質構件中之每一者朝徑向移動至外側；以及一研磨程序，其使用在該充氣程序中固定至該外週表面的該研磨帶來研磨一物體。
9. 一種物件，其包括藉由根據請求項8之研磨方法所研磨的一物體。