专利名称：振动手持工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种动力驱动的振动手持工具，特别涉及一种具有可互换的打磨台板附件的、动力驱动的振动手持工具。
背景技术：
具有磨具附件的振动手持工具是公知的。公知的磨具常常是轨道磨具或不规则的轨道磨具，或在一个手持工具中同时结合这两者的装置。
轨道磨具典型地包括成形的砂瓦，而该砂瓦的驱动系统具有偏心运动，这种偏心运动被如此限制，以致砂瓦不可以脱离电动机独立地进行旋转。因此，在这种轨道磨具中，砂瓦绕着它的轴线不能自由旋转。这种轨道磨具的砂瓦通常用来去掉相对较小量的材料，例如用于精细加工或精加工。此外，砂瓦可以制成用来接近难处理的拐角等形状，并且可以用来除去这些位置中的任何材料。
相反，不规则的轨道磨具典型地包括圆形台板，该台板通过驱动系统来驱动，该驱动系统包括偏心轴承，因此台板可以自旋而与电动机无关，并且台板作不规则的轨道运动。因此，在不规则的轨道磨具中，打磨台板可以绕着它的轴线进行自由旋转。这种磨具通常用来去掉相对较大量的材料。
发明内容
欧洲第0694365号专利申请公开了一种单个手持工具，该手持工具适合安装可互换的磨具台板，并且执行两个功能起着轨道磨具的作用，它具有这样的打磨台板，该打磨台板被固定以防进行自由旋转；及起着不规则的轨道磨具的作用，它具有自由旋转的打磨台板。这个参考文献描述了偏心地安装在第一驱动轴上的轴承和安装在偏心轴承上的第二驱动轴，而轨道磨具台板和不规则的轨道磨具台板可以互换的安装在第二驱动轴上。若干弹性柱子安装到轨道磨具台板上，并且这些柱子与壳体上的刚性元件配合，因此可以防止轨道台板自由旋转。另一方面，弹性柱子和刚性元件的位置可以互换。这种可互换的不规则轨道打磨台板没有任何类似的装置来与壳体连接，因此可以自由旋转。
在自由旋转或使用不规则的轨道打磨台板时，把制动器安装在壳体上从而使制动器与打磨台板处于持续接触是公知的。制动器以两种方式进行工作。当磨具处于使用时，制动器起着台板速度限制器的作用，特别是进行工作而在把元件放置在工作表面上和从工作表面取走元件时防止刮伤；另外，当关闭元件时，停止的时间被大大缩短。
欧洲第0713751号专利申请公开了一种制动器，该制动器特别适合用于欧洲第0694365号专利申请中所公开的那种双功能的动力驱动的振动手持工具。它描述了一种制动器，该制动器包括防磨损接触层，该接触层安装在弹性支撑件上，该支撑件呈环形或呈一个或多个柱子的形状，并且由弹性材料形成。制动器设置在壳体部分上(朝向不规则轨道打磨台板上的反作用表面)，或设置在不规则的轨道打磨台板上(朝向壳体的反作用表面)，并且布置成在安装不规则的轨道打磨台板时，弹性材料处于压缩作用下并且在反作用表面上提供了合成负载。
我们设计了一种具有互换的第一和第二打磨台板(其中第一打磨台板可以自由旋转，而第二打磨台板被固定以防进行自由旋转)的手持工具，在该手持工具中，所提供的中间安装台板被固定到壳体上，并且设置在壳体和打磨台板之间。该中间安装台板包括第一打磨台板的制动器和固定第二台板以防自由旋转的连接装置。该手持工具是欧洲第0694365号专利申请所公开的手持工具的变形，欧洲第0694365号专利申请的全部公开内容在这里用作参考。
相应地，本发明的第一方面提供了一种动力驱动的振动手持工具，该手持工具包括a)壳体；b)驱动元件，它装在壳体内并且具有第一驱动轴7；c)轴承15，它安装在所述第一驱动轴7上，该轴承相对于第一驱动轴7设置成沿径向偏心，并且驱动第二驱动轴14；d)安装台板90，它借助于一个或多个弹性支架80而被固定到壳体上，及e)第一和第二打磨台板，它们可互换地安装在第二驱动轴上，第一打磨台板布置成安装在第二驱动轴，并且可以绕着第二驱动轴进行自由旋转，而第二打磨台板可以安装在第二驱动轴上，但是第二打磨台板被固定以防绕着第二驱动轴进行自由旋转；安装台板设置有(i)制动装置，它在第一打磨台板和固定的安装台板之间提供制动；及(ii)连接装置，它连接到第二打磨台板上，从而提供所述的防止第二打磨台板绕着第二驱动轴进行自由旋转的固定。
因此本发明的手持工具的安装台板提供了双重功能。在第一打磨台板(自由旋转的台板)安装就位时，它起着制动装置的安装表面的功能；及当第二打磨台板(该台板被固定以防进行自由旋转)安装就位时它起着连接装置的作用，从而防止打磨台板进行自由旋转。
当第一打磨台板布置成以这样的方式安装在第二驱动轴上，安装台板以致制动装置作用在它上面时，它也最好布置成安装台板和安装台板上的连接装置没有接合它，因此它可以自由旋转。
与手持磨具的公知制动器一样，本发明的制动装置以两种方式起作用起着速度限制器的作用；及第二，当元件关闭时，减少停止时间。该制动器起作用只把旋转限制到安全范围内，并且不能防止自由旋转。
优选地，制动装置设置在安装台板的表面上。例如，它可以是安装在朝向第一打磨台板的安装台板表面上的制动垫。特别优选的制动垫包括防磨损接触层，该接触层安装在弹性支撑件上，并且朝向制动垫的、第一打磨台板的部分提供了反作用表面，因此处于压缩作用下的弹性材料在反作用表面上提供了合成负载。弹性支撑件可以呈环形或呈一个或多个柱子的形状，并且由弹性材料形成。用于防磨损接触层的、特别合适的材料是聚四氟乙烯(PTFE)制动材料。为了提高防磨损性，因此把填充物如碳粉或玻璃加入到PTFE中。用于弹性支撑件的、特别合适的材料包括天然橡胶、合成橡胶或合成泡沫材料如聚乙烯、聚氨酯或PVC腈。可以用于本发明中的制动垫的特殊实施例描述在欧洲第0713751号专利申请中，欧洲第0713751号专利申请的全部内容在这里引入以作参考。
制动装置优选地把第一台板的旋转速度限制到可以接受的工作速度中，该工作速度优选地小于电动机的旋转速度的20％、更加优选地小于电动机的旋转速度的15％、最优选地大约为电动机的旋转速度的10％。例如，第一驱动轴典型地通过电动机以12000rpm的旋转速度来驱动，该旋转速度对于打磨台板的安全旋转来讲是一种太快的速度，并且制动装置把第一台板的工作旋转速度限制为大约1200rpm，即限制为驱动速度的10％。
本发明的手持工具的安装台板不仅在安装时起着第一台板的制动装置的固定件的作用，而且还起着连接装置的作用，当连接到第二台板上时，基本上防止第二台板的自由旋转。它可以实现这个，因为它本身通过一个或多个弹性支架而被固定到壳体上，因此，基本上可以防止安装台板和壳体之间的旋转。出于稳定性考虑，优选地两个或更多个弹性支架最好设置在安装台板上，特别地，三个、四个或更多个支架最好被隔开地设置在整个安装台板的表面上。
安装台板的连接装置简单地包括安装台板的边缘形状。这个与第二打磨台板的边缘形状相配合。例如，第二打磨台板可以设置有唇形边缘，该唇形边缘安装在安装台板的边缘周围。这些边缘可以成形为如非圆形，从而提高合作性和防止相对滑动。代替安装台板的连接装置包括安装台板的边缘形状的是，或除了安装台板的连接装置包括安装台板的边缘形状之外，安装台板的连接装置可以包括设置在安装台板表面上的独立零件、设置在第二打磨台板上的配合连接装置。当连接装置设置在安装台板表面上时，它们和/或第二打磨台板上的配合连接装置最好包括成形零件。借助于“成形零件”，我们表示的是这样的零件，该零件明显地由它设置于其上的表面来成形。当使用成形零件连接装置时，用于一个或多个连接装置的优选形状是合适的圆柱形突出部或凹槽。均匀的但不是非圆形的横截面的其它突出零件也是用作连接装置的优选成形零件。当连接装置包括中空凹槽时，它可以直接进入到台板(安装台板或第二打磨台板)的表面中，或可以设置在突出件上，该突出件从台板的表面突出。优选地，安装台板和第二打磨台板上的连接装置包括突出对准的零件，其中一个对准的零件具有凹槽，而配合突出部安装到该凹槽中。内部的配合突出部最好是中心销形件。
安装台板上的连接装置可以位于安装台板的任何表面上。优选地，安装台板上的连接装置位于与弹性支架不同的安装台板表面上，这些弹性支架从安装台板上进行延伸从而把它固定到壳体上。最优选的是，安装台板上的连接装置位于与弹性支架相对的安装台板表面上。
优选地，两个或更多个独立连接装置设置在安装台板上，并且在整个安装台板的所述表面上，这些最好被隔开。优选地，相应数目的连接装置设置在第二打磨台板上，优选地它们被隔开地设置在相应的台板的整个所述表面上。在安装台板的整个表面上，连接装置可以均匀地或非均匀地被隔开。非均匀隔开的优点是，它意味着打磨台板只沿着一个方向接合安装台板上的连接装置；即没有这样的危险使用者反向安装第二打磨台板(如果它是非均匀地成形的台板，该台板设计成只沿一个方向进行定位)。
在工作时，在安装第二台板时，并且工具被接通，由于安装台板通过它的弹性支架而固定到壳体上，并且第二台板连接到安装台板上，因此基本上防止了第二台板的自由旋转。但是，支架的弹性允许第二台板随着第二驱动轴的偏心运动而进行运动，因此第二台板可以在固定的轨道内进行振动。
安装台板和第二打磨台板上的连接装置基本上布置成防止第二打磨台板绕着第二驱动轴的轴线进行自由旋转。为此，它们优选地进行接合，以致这些台板以基本上平行的平面进行设置，并且连接装置基本上防止了这些台板沿着平行于这些台板平面的方向进行相对运动。连接装置优选地允许安装台板和第二打磨台板沿着其它方向(如沿着垂直于台板平面的方向)进行相对运动；这种运动允许轨道打磨台板到达安装台板或从安装台板中退回。
当制动装置和连接装置设置在安装台板表面上时，在安装时，它们最好设置在安装台板的相同表面上，优选地设置在朝向第二打磨台板的表面上。
在没有工具的其它零件时，安装台板和配合的第二打磨台板的结合也是新的。
相应地，本发明的第二方面提供了一组零件，这些零件用于动力驱动的振动手持工具，该工具包括壳体，它装有偏心驱动的驱动轴，而该驱动轴可以可互换地安装的第一和第二打磨台板，该第一打磨台板布置成安装在所述驱动轴上，并且绕着所述驱动轴可以自由旋转，而第二打磨台板被固定以防相对于所述驱动轴进行自由旋转(并且优选地，安装在第二驱动轴上)；该组零件包括(i)安装台板，它在使用时可以被固定到工具的壳体上，该安装台板包括制动装置，在使用安装时，它用来作用在第一打磨台板上；及位于安装台板表面上的连接装置，在使用安装时，它与第二打磨台板相配合；及(ii)第二打磨台板，它包括连接装置，从而与安装台板上的连接装置进行配合，从而基本上防止了第二台板在使用时安装在驱动轴上时的自由旋转。
图1是本发明的手持工具的局部横截面的侧视图，它示出了具有第一打磨台板的手持工具的安装台板，该第一打磨台板是连接起来的不规则轨道打磨台板；
图2是本发明的手持工具的局部横截面的侧视图，它示出了具有第二打磨台板的手持工具的安装台板，该第二打磨台板是连接起来的轨道砂瓦；图3是图2的安装台板和砂瓦的透视图，它示出了砂瓦的连接侧部；图4是图2的安装台板和砂瓦的透视图，它示出了安装台板的连接侧部。
具体实施例方式
参照附图，借助于例子的方式来描述本发明的实施例。图1示出了驱动元件5，该驱动元件5包括电电动机(未示出)和第一驱动轴7。安装在轴7上的风扇8布置成如箭头A所示一样从驱动元件5的嘴部9吸入空气，并且通过抽出管11把它导向到出口12中，如箭头B所示一样。轴承15相对于轴7偏心地沿径向设置，并且第二驱动轴14绕着轴承15的轴线进行旋转。借助于四个弹性橡胶支架80使安装台板90固定到壳体10上。安装台板90基本上是平的，并且这些支架80从安装台板90的共用主要表面(如图中所示的上表面)进行延伸，而主要表面导入到壳体10的主体中。从安装台板90上进行延伸的弹性支架80在它们的壳体端上永久地固定到壳体10上，即在使用时，操作者不能拆下它们。它们借助于壳体5的夹紧法兰82而连接到壳体10上。借助于通过中空突出部84中的孔，使弹性支架80在它们的安装台板端上连接到安装台板90上，而这些中空突出部84从安装台板90的上表面沿着弹性支架80的方向进行延伸。弹性支架80在它们的安装台板90端上设置有内部有螺纹的中空凹槽，从而可以连接到固定螺钉上。下面参照图2，详细地描述固定到安装台板上的这种方法。
安装台板90包围着第二驱动轴14，并且沿着径向被隔开。这意味着每个驱动轴不直接驱动安装台板90本身。
在图1中，第一打磨台板是不规则的轨道打磨头21，该台板在安装台板90的附近被固定到驱动轴14上。借助于螺栓13和衬垫17来实现不规则的轨道打磨头21的固定。螺栓13通过打磨头21中的孔、通过安装台板(参见图3和图4)中的孔89，并且通过第二驱动轴14的驱动主轴的上方。打磨台板21设置在平行于安装台板90的平面上，但是与它隔开了，因此在安装台板90的面对表面和砂瓦21之间没有接触。因此打磨台板21可以绕着轴承轴线15进行自由旋转，并且台板21具有不规则的轨道。
制动垫99设置在安装台板90的下表面上。制动垫99包括呈环形的弹性件52，该弹性件52由合成橡胶弹性材料形成；及防磨损的接触层54，而接触层包括填充有碳纤维或玻璃的聚四氟乙烯(PTFE)，从而提高了防磨损性。接触层的这种布置是这样的，以致当打磨台板21在合适位置上被固定到驱动轴14上时，弹性环52处于压缩作用下，因此填充的PTFE层54把合成负载施加到位于打磨台板21的上表面下方的反作用表面部分60上。这种制动垫99的作用有两方面第一，在使用时，制动垫起着速度限制器的作用，尤其地，它进行工作，从而在把元件放置到工作表面上和从工作表面上取走元件时防止刮伤；及第二，当元件关闭时，与没有制动的工具相比，停止时间减少了很多。在工作时，驱动轴7典型地以12000rpm的旋转速度来驱动，该旋转速度对于打磨台板21的旋转来讲是一种太快的速度。制动垫99把台板的旋转速度限制到可以接受的工作速度上，典型地大约为1200rpm，或为电动机的旋转速度的10％。
图2示出了具有轨道打磨台板20的手持工具的驱动元件5，而该台板20安装在图1的不规则轨道台板的合适位置上。此外，图3和图4是安装台板90(该安装台板90是图1和图2所共有的)和打磨台板20(该台板20示出在图2中，但是在图1中没有示出)的透视图。
图3和图4更加详细地示出了安装台板90的特征，当台板20和21互换时，这些特征保留在壳体上。从这些图中可以看到，安装台板90通常是圆头瓦形状，并且基本上是平的，而边缘唇部88朝着砂瓦20向下进行延伸。在这些附图中可以清楚地看见较大的中心孔89，该较大的中心孔89允许它设置在第二驱动轴的周围，而第二驱动轴沿着径向远离那里，因此在安装台板90和第二驱动轴14之间没有直接接触，四个中空的合适圆柱形部分84与安装台板90的表面形成一体，并且突出到壳体10的主体中，即如图中所示的上部。内唇部97环绕着中心孔89的大部分向下进行延伸，并且在安装台板90的一个较短侧上的两个位置100上结合到安装台板90的外边缘唇部96上。
四个中空的通常是圆柱形的销形连接件95与向上朝向的突出部84相一致，并且从安装台板90的相对表面上沿着其它方向突出。销形连接件95也与安装台板90形成一体。具有突出部分84和9 5的、基本上是平的安装台板最好由聚合材料或压铸锌成一体地注模成形。
在相应位置上即图3和图4所示的与支架80垂直对准地，使四个连接销95设置在与弹性支架80相对的、安装台板90的表面上，这些连接销95具有两个功能；销95使支架80安装就位，并且在使用时与轨道打磨头20连接，从而防止打磨头的自由旋转(图2至图4)。
每个连接销95是整体形成的零件，该零件成形为中空的圆柱体。销件95具有沿径向的法兰68，该法兰68局部延伸到销件95的孔中，从而起着独立的外部有螺纹的对着的螺栓件66的止动件的作用(参见图1和图2)。外部有螺纹的螺栓件66通过中空的中心销件95，并且成形为和定尺寸为可以滑入到中空的销件中，直到它的头部靠在内部的止动法兰68为止，然后在弹性支架80的安装台板端处拧入到内部中空的螺纹圆柱形凹槽中。借助于这种有螺纹的螺栓件66把弹性支架80固定到安装台板上。
最好如图2所示，每个销件95设置在边缘唇部8 8的部分和安装台板90的内唇部97之间。连接装置91的销件95起作用，从而连接到轨道砂瓦20上，从而防止它的自由旋转。
最好如图2所示一样，当安装在驱动元件5上时，借助于与用来固定图1的不规则的轨道打磨台板21相同的螺母13和衬垫17，把轨道砂瓦20固定到第二驱动轴14的主轴上。轨道砂瓦20基本上是平的，并且在沿着图中所示的方向上的上部主要表面上设置有连接装置96，该连接装置96成形为与安装台板90的连接装置95相配合。每个连接装置96包括中空的合适圆柱形突出部，该突出部从砂瓦20的表面向上突出。中空的合适圆柱形突出部96成形成用以提供凹口，安装台板的销件95安装到该凹口中。砂瓦20上的圆柱形突出部96的一侧安装在安装台板90的边缘唇部88和安装台板90的销件95的外表面之间，并且砂瓦20上的圆柱形突出部96的相对侧安装在安装台板90的内唇部97和安装台板90的销件5的相对外表面之间。
借助于配合的连接装置95和96，牢牢地设置砂瓦20和安装台板90，从而在垂直于轴承15的轴线的平面上，基本上防止了安装台板90和砂瓦20之间的相对运动。当然，借助于螺母13和衬垫17的附件可以防止平行于轴承15的轴线的相对运动。
在工作时，当电动机接通并且驱动轴7和14转动时，由于可以防止砂瓦20相对于安装台板90进行旋转，并且借助于支架80使安装台板90相对于壳体10固定，因此可以防止砂瓦20环绕着轴承15的轴线进行自由旋转。但是，支架80的弹性允许打磨台板20随着第一驱动轴7所驱动的偏心主轴本身的旋转运动而进行运动。因此砂瓦20由于支架80的弹性而可以在固定的轨道内进行振动。
为了确保砂瓦20总是位于在安装台板90周围的合适位置上，因此连接装置95和96在安装台板90和砂瓦20的整个表面上不是均匀地被隔开，与这些台板的另一横向侧上(图中所示的左侧)的这些连接装置相比，这些台板的一个横向侧上(图3和图4中所示的右侧)的这些连接装置相互隔开得大些。
权利要求
1.一种动力驱动的振动手持工具，该手持工具包括a)壳体；b)驱动元件，它装在壳体内并且具有第一驱动轴(7)；c)轴承(15)，它安装在所述第一驱动轴(7)上，该轴承相对于第一驱动轴(7)设置成沿径向偏心，并且驱动第二驱动轴(14)；d)安装台板(90)，它借助于一个或多个弹性支架(80)而被固定到壳体上；及e)第一和第二打磨台板，它们可互换地安装在第二驱动轴上，第一打磨台板布置成安装在第二驱动轴上，并且可以绕着第二驱动轴进行自由旋转，而第二打磨台板可以安装在第二驱动轴上，但是第二打磨台板被固定以防绕着第二驱动轴进行自由旋转；安装台板设置有(i)制动装置，它在第一打磨台板和固定的安装台板之间提供制动；及(ii)连接装置，它连接到第二打磨台板上，从而提供所述的防止第二打磨台板绕着第二驱动轴进行自由旋转的固定。
2.如权利要求1所述的手持工具，其特征在于，制动装置设置在安装台板的表面上。
3.如权利要求1或2所述的手持工具，其特征在于，第一打磨台板安装在第二驱动轴上，并且通过安装在朝向第一打磨台板的安装台板表面上的制动垫来提供制动装置。
4.如权利要求3所述的手持工具，其特征在于，制动垫包括防磨损接触层，该接触层安装在弹性支撑件上，并且朝向制动垫的、第一打磨台板的部分提供了反作用表面，因此处于压缩作用下的弹性材料在反作用表面上提供了合成负载。
5.如权利要求4所述的手持工具，其特征在于，弹性支撑件可以呈环形或呈一个或多个柱子的形状，并且由弹性材料形成。
6.如权利要求3或4所述的手持工具，其特征在于，防磨损接触层包括聚四氟乙烯(PTFE)。
7.如前述权利要求任一项所述的手持工具，其特征在于，安装台板的连接装置包括它的边缘形状。
8.如前述权利要求任一项所述的手持工具，其特征在于，第二打磨台板安装在第二驱动轴上，并且安装台板的连接装置包括独立的零件，该独立的零件设置在安装台板的表面上，并且配合的连接装置设置在第二打磨台板上。
9.如前述权利要求任一项所述的手持工具，其特征在于，安装台板或第二打磨台板或这两者上的至少一个连接装置包括成形零件。
10.如权利要求9所述的手持工具，其特征在于，至少一个成形零件包括合适的圆柱形突出部或凹槽。
11.如前述权利要求任一项所述的手持工具，其特征在于，安装台板上的至少一个连接装置或第二打磨台板上的至少一个连接装置包括中空的凹槽。
12.如权利要求11所述的手持工具，其特征在于，其它的第二打磨台板或安装台板上的至少一个连接装置包括中心件，该中心件成形为并定尺寸为可以安装到所述中空凹槽中。
13.如权利要求12所述的手持工具，其特征在于，中心件通常是销形。
14.如前述权利要求任一项所述的手持工具，其特征在于，制动装置设置在安装台板表面上，并且第一连接装置设置在安装台板表面上。
15.如权利要求14所述的手持工具，其特征在于，在安装时，制动装置和安装台板的连接装置设置在安装台板的相同表面上，优选地设置在朝向第二打磨台板的表面上。
16.如前述权利要求任一项所述的手持工具，其特征在于，安装台板设置在至少第一和/或第二驱动轴部分的周围。
17.如权利要求16所述的手持工具，其特征在于，安装台板沿着横向、优选地沿着径向与所述第一和/或第二驱动轴隔开。
18.一组零件，这些零件用于动力驱动的振动手持工具，该工具包括壳体，它装有偏心驱动的驱动轴，而该驱动轴可以可互换地安装第一和第二打磨台板，该第一打磨台板布置成安装在所述驱动轴上，并且绕着所述驱动轴可以自由旋转，而第二打磨台板安装在所述驱动轴上，但是被固定以防相对于所述驱动轴进行自由旋转；该组零件包括(i)安装台板，它在使用时可以被固定到工具的壳体上，该安装台板包括制动装置，在使用安装时，它用来作用在第一打磨台板上；及位于安装台板表面上的连接装置，在使用安装时，它与第二打磨台板相配合；及(ii)第二打磨台板，它包括连接装置，从而与安装台板上的连接装置进行配合，从而基本上防止了第二台板在使用时安装在驱动轴上时的自由旋转。
19.如权利要求18所述的一组零件，其特征在于，制动装置是安装台板表面上的制动垫。
20.如权利要求18或19所述的一组零件，其特征在于，安装台板上的连接装置包括安装台板表面上的成形零件。
21.如权利要求19或20所述的一组零件，其特征在于，安装台板的制动垫和连接装置设置在安装台板的相同表面上。
全文摘要
一种动力驱动的振动手持工具，它具有第一驱动轴(7)和轴承(15)，相对于第一驱动轴(7)偏心地安装轴承(15)。借助于一个或多个弹性支架(80)，第二驱动轴(14)载着安装台板(90)。第一和第二台板可互换地安装在第二驱动轴(14)上，并且制动装置设置在安装台板(90)上，从而限制所选择的第一或第二台板的旋转速度。
文档编号B24B23/00GK1413804SQ0212632
公开日2003年4月30日 申请日期2002年7月19日 优先权日2001年7月20日
发明者安德鲁·沃克 申请人:布莱克-德克尔公司