CN109719683B - 具有凸轮的可调冲程装置 - Google Patents

Abstract

披露了一种可调冲程机构，该可调冲程机构具有壳体，该壳体具有中心轴线和包围空腔的壁。至少一个配重件可移动地布置在该空腔内。安装组件布置在该空腔内。该安装组件具有工件附接机构。冲程调节器将该至少一个配重件与该安装组件相联接。该冲程调节器使得该配重件和安装组件能够相对于彼此移动，从而可变地调节该配重件与该安装组件之间的距离，这进而可变地调节该工件附接机构相对于该壳体的中心轴线的冲程半径。

Description

具有凸轮的可调冲程装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月30日提交的美国临时申请号62/578,797的权益。以上申请的全部披露内容通过援引并入本文。

技术领域

本发明涉及可调轨道式装置，包括但不限于：抛光机、缓冲器、砂光机、以及按摩机。

背景技术

本发明涉及一种用于调节随机轨道式机器的冲程(stroke)的方法和设备，所述机器是例如但不限于抛光机、砂光机、以及按摩机。这种调节能力允许使用者限定随机轨道式机器的冲程并且在最大限定冲程设置与最小零轨道或旋转设置之间调节冲程。

抛光机和砂光机通常用于汽车细部工业和家庭建筑工业中，以修正涂料或干式墙中的缺陷并且应用抛光剂和蜡。使用了三种主要机器，包括旋转缓冲器、随机轨道式机器以及双动机器。每个工具都有一席之地，因为每个机器上的衬垫自旋的方式是独特的并且用于不同的目的。

旋转缓冲器是用于以受控的方式和良好的结果去除涂料缺陷的最快且最有效的机器。旋转缓冲器中使用的驱动单元直接连接至衬垫上，并且每个驱动单元彼此轴向地对齐。为了修正涂料划痕，旋转缓冲器通常用于去除划痕周围的足够涂料以使表面平整。然而，去除划痕需要比典型爱好者所拥有的更多的对机器的技能和控制。出于这个原因，普通使用者通常会避免使用旋转缓冲器，因为它很容易去除过多的涂料并且通过产生漩涡痕迹或通过烧灼涂料而损坏表面光洁度。

引入了随机轨道式机器以满足普通使用者的需求，因为它们需要较少的操作经验和控制。随机轨道式机器使用齿轮箱，该齿轮箱采用两个独特的机构来移动附接至背板上的衬垫。与旋转缓冲器不同，随机轨道式机器使衬垫和背板的中心旋转轴线偏离机器的驱动轴。这种偏离通常被称为"冲程"。因此，背板和衬垫绕驱动轴以圆形运动进行轨道运动。同时，当衬垫安装在空转轴承上时，该衬垫随机自旋。这种随机自旋随着向衬垫施加的压力而变化、并且不被直接提供动力。因此，抛光动作不会烧灼或切穿涂料，因为它不会由于动力自旋动作而产生热量。因此，随机轨道式机器更加安全，并且引起漩涡或烧穿涂料的可能性小得多。

类似于随机轨道式机器，双动机器使衬垫和背板的中心旋转轴线偏离驱动轴。由于这种冲程，背板和衬垫绕驱动轴以圆形运动进行轨道运动。然而，使用双动机器时，衬垫的自旋被直接提供动力。

随机轨道式机器的核心是机器的冲程。冲程是由驱动轴轴线和背板轴线之间的偏离确定的。越长的偏离或冲程使背板旋转轴线越远离驱动轴轴线。将偏离量乘以2得到冲程直径。因此，"冲程"是指代背板在绕驱动轴进行轨道运动时行进的路径的直径的术语。

大多数随机轨道式机器都是小冲程机器，这意味着它们使用的冲程长度在大致6mm-12mm之间。小冲程机器将衬垫的移动限制在较小和较紧凑的轨道上。这产生更平滑的动作。小冲程机器也更容易控制，因为背板以更紧凑的路径绕驱动轴旋转进行轨道运动。由于动作更平滑，因此振动和移动更少，从而使机器更容易被固持。

大冲程机器使用相同的每分钟转数(RPM)提供每分钟轨道数(OPM)增大的背板运动，因为背板和衬垫绕驱动轴的轨道增大。大冲程还增大了衬垫的移动，这有助于散布抛光化合物并处理更大的表面积。它还在涂料中实现更多的切割动作，从而修正划痕和涂料缺陷。小冲程机器典型地仅抛光涂料而不切入其中，因此不能去除表面缺陷。

解决小冲程的缺陷的一种方法是增大机器的RPM。虽然这会增大马达的旋转，但机器冲程保持不变。还存在与马达的RPM增加和衬垫的OPM增大相关联的寿命问题。增大RPM对马达产生更大的应变，而增大的OPM更快地烧坏衬垫。

总之，长冲程和短冲程机器都在行业中占有一席之地。因此，需要一种能够由使用者调节的机器，无需特殊工具或无需拆卸该机器。最后，需要一种紧凑、简单且有效的方法来根据使用者的需要而调节机器的冲程。

发明内容

根据本披露，一种用于随机轨道式机器的可调冲程机构包括壳体，该壳体具有中心轴线和包围空腔的壁。至少一个配重件可移动地布置在该空腔内。安装组件布置在该空腔内。该安装组件包括工件附接机构。冲程调节器将该至少一个配重件与该安装组件相联接。该冲程调节器使得该配重件和安装组件能够相对于彼此移动，从而可变地调节该配重件与该安装组件之间的距离。这还提供了该冲程调节器的静态平衡和动态平衡二者。相应地，这可变地调节了该工件附接机构相对于该壳体的中心轴线的冲程半径。该冲程调节器包括调节环和凸轮机构。该调节器环环绕该壳体的壁。该调节器环可沿着该中心轴线轴向地移动。此外，该调节器环可围绕该中心轴线旋转。该配重件接合该凸轮机构以响应于调节器环的移动来移动该配重件。该安装组件(包括轴承底座)接合该凸轮机构以响应于调节环移动来移动该安装组件。该工件附接机构进一步包括轴承轴。该轴承轴延伸穿过该壳体、穿过轴承底座并且进入该配重件中。至少一个轴承环绕该轴承轴，并且该至少一个轴承布置在该轴承底座的孔口内。锁定板机构与该凸轮机构相关联。该锁定机构将该工件附接机构锁定在位。该凸轮机构进一步包括至少一个接片。该至少一个接片接合榖中的槽缝以将该冲程调节器锁定在位。

根据第二实施例，一种用于调节随机轨道式机器的冲程的方法包括：联接可调冲程机构。根据本披露，一种用于随机轨道式机器的可调冲程机构包括壳体，该壳体具有中心轴线和包围空腔的壁。至少一个配重件可移动地布置在该空腔内。安装组件布置在该空腔内。该安装组件包括工件附接机构。冲程调节器将该至少一个配重件与该安装组件相联接。该冲程调节器使得该配重件和安装组件能够相对于彼此移动，从而可变地调节该配重件与该安装组件之间的距离。这还提供了该冲程调节器的静态和动态平衡二者。相应地，这可变地调节了该工件附接机构相对于该壳体的中心轴线的冲程半径。该冲程调节器相对于该壳体的中心轴线轴向地移动。该冲程调节器围绕该壳体的中心轴线旋转。该配重件和安装组件相对于彼此移动。可变地调节该配重件与该安装组件之间的距离。相对于该中心轴线来可变地调节该工件附接机构的冲程半径。

从根据本文所提供的描述将清楚其他适用范围。本概述中的描述和特定的实例仅旨在展示的目的，而并不旨在限制本披露的范围。

附图说明

在此描述的附图仅用于所选实施例、而不是所有可能实施方式的阐释目的，并且不旨在限制本披露的范围。

图1是工具的透视图。

图2是图1的沿着线2-2的截面视图。

图3是图1的冲程调节器的分解视图。

图4是冲程调节器的部分透视图。

图5是安装在工具上的冲程调节器在非接合状态下的部分截面视图。

图6是类似于图5的视图，其中冲程调节器处于接合状态下。

图7是冲程调节器的部分分解透视图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述多个示例性实施例。

转到附图，展示了具有可调冲程装置的工具，并且该工具由附图标记10表示。工具10包括马达12、电源14、以及用于启用和停用该电源的开关16。该电源被示为电源线、但可以是可充电电池。该马达包括小齿轮18，该小齿轮被定位在该工具的头部壳体20内部。头部壳体20包括空腔以容纳传动系22。传动系22包括与小齿轮18啮合的齿轮24、以及可旋转主轴26。该头部壳体具有主轴壳体31和覆盖件21。覆盖件21包括推钮23。销25附接至推钮23上。销25接合齿轮24中的孔29以锁定传动系22的旋转。冲程调节器30与主轴26可旋转地联接并且安装在头部壳体20的底部。

冲程调节器30包括驱动榖32、工件安装组件34、和平衡机构36、以及冲程调节机构38。驱动榖32包括驱动榖本体40，该驱动榖本体具有接头42以及延伸腿44。接头42从驱动榖本体40的一侧延伸，而腿44从另一侧延伸。接头42带有螺纹以接纳主轴26。榖板46通过螺纹式紧固件附接至腿44上。驱动榖本体40包括多个槽缝48，这些槽缝与配重机构36和工件安装组件34相联接，如下文将解释的。此外，榖板46包括多个槽缝50，这些槽缝与配重机构36相联接。并且，榖板46包括椭圆形孔口52，以接纳工件安装组件34的一部分。由此，主轴26的旋转被施加至驱动榖32以驱动冲程调节器30。

工件安装组件34包括底座54。该底座包括第一底座块56和第二底座块58。底座块56、58包括孔以接纳轴承60。主轴62穿过轴承60并且被底座54固持。主轴62在轴承60中可旋转。并且，主轴62包括螺纹式尖端64，该螺纹式尖端使得工件、比如衬垫或类似物能够附接至主轴62上。主轴62穿过榖板46中的孔口52。第一底座块56包括立柱66，该立柱穿过驱动榖本体40中的槽缝48。立柱66与冲程调节机构38相联接，如下文将解释的。

配重机构36包括框架68和配重环70。配重环70经由紧固件72固定至框架68上。框架68和配重环70两者均具有总体上U形形状。框架68包括多个立柱74，这些立柱穿过榖板46中的通道50。因此，配重环70附接至榖板46的下侧上。并且，配重环70包括槽缝或通道76，使得主轴64能够穿过通道76。配重框架68还包括立柱78。立柱78穿过驱动榖本体40中的槽缝48。

冲程调节机构38包括凸轮92以及壳体80，该壳体环绕驱动榖32、工件安装组件34以及配重机构36。壳体80包括套筒82、环84、以及箍件86。箍件86与环84相连，该环进而与套筒82相联接，它们均是圆柱形的并且使得冲程调节机构38能够沿着主轴轴线27轴向地移动并且可围绕主轴26的轴线旋转。

套筒82包括多个用于接纳接片90的槽缝88。这些接片90接触凸轮92。接片90具有阶梯形本体94。梯级96定位在凸轮92的下方。这使得接片90能够将凸轮92背离榖板46推动至与主轴壳体31相接合。通道98位于梯级96的下方。通道98接纳了弹簧100的绕圈，以将弹簧100和接片90相对于套筒82定位。套筒82包括减小的周向部分102，以用于接纳弹簧100。接片90的梯级96包括凸台104，该凸台被接纳在环84内。并且，接片90包括突出部分106，该突出部分在头部壳体20中的槽缝中滑动。C形环108附接至头部壳体20，从而覆盖接片突出部106以将可调冲程机构固位到头部壳体20上。

凸轮92包括一对弧形槽缝110、112。槽缝110接纳工件安装组件立柱66，并且弧形槽缝112接纳配重框架立柱78。随着驱动榖32被冲程调节机构38旋转，立柱78、66将配重件36和工件安装组件34相对于彼此移动。这种移动使主轴62的轴线65朝向或背离主轴26的中心轴线27移动。这种移动还提供了冲程调节器的静态平衡和动态平衡二者。

凸轮92的底侧包括多个接片114。这些接片114定位在驱动榖本体40上的槽缝116中。因此，取决于主轴62相对于中心轴线27的位置，接片114将位于不同的榖槽缝116中，以使得主轴62能够相对于中心轴线27可变地定位。

与驱动榖32相邻定位了轴锁定桥120。轴锁定桥120包括多个腿122，这些腿在驱动榖的腿44之间的槽缝中滑动。因此，轴锁定桥120位于腿44之间。环124环绕了榖40。环124包括多个孔口，这些孔口使得紧固件能够穿过该环以将该轴锁定桥定位在驱动榖32上。轴锁定桥120包括孔口126以接纳主轴62的顶部61。当工具安装组件主轴62与驱动主轴26共轴地对齐时，轴锁定桥孔口126接纳主轴62的顶部61以将主轴62锁定在共轴位置。这为冲程调节器30提供了零轨道或旋转位置。并且，轴锁定桥120被偏置成搁置在配重框架68中的通道126中。

上述可调节冲程调节器30的功能如下。推钮销25接合齿轮孔29。箍件86朝向驱动头部壳体20被推动。在此发生时，弹簧100被接片90压缩。接片梯级96将凸轮92升高，使得凸轮接片114与榖槽缝116脱接合。凸轮92顶部上的突出部136接合主轴壳体31中的槽缝138。这将凸轮92固定在位。

箍件86与环84相连，该环进而与驱动榖32接触。环突出部130接合榖板46的槽缝132。随着榖件86旋转，驱动榖32旋转。在此发生时，凸轮弧形槽缝112、110中的立柱78、66相对于彼此移动。随着立柱78、66相对于彼此移动，配重机构36以及工件安装组件34相对于彼此移动，使得主轴62相对于主轴26的中心轴线27移动。这可变地调节了可调冲程调节器30的冲程。在真正旋转位置与最大轨道位置之间调节冲程。

一旦使用者确定了希望的位置，使用者就释放箍件86。凸轮弹簧134将凸轮92偏置回到与榖本体40相接合。弹簧100将接片90朝向榖板46偏置。因此，凸轮接片114重新接合榖本体槽缝116，从而将配重机构36和工件安装组件34相对于彼此锁定在位。因此，开关16的启用使主轴26旋转，这进而使冲程调节器30的主轴62旋转。配重机构36以及工件安装组件34静态和动态地平衡由于主轴62与主轴26的中心轴线27偏离而引起的旋转不平衡。因此，主轴62使工件以轨道方式、以背离中心轴线26的冲程进行旋转。

已经出于展示和说明的目的提供了以上对实施例的描述。其并不旨在是穷尽的或是限制本披露内容。具体实施例的单独的元素或特征通常并不受限于该具体实施例，而是在适用时可以互相交换的，而且可以用于甚至并未特别示出或阐述的选定实施例中。也可以用多种方式来对其加以变化。这样的变化并不被视作是脱离了本披露内容，而且所有这样的改动都旨在包括在本披露内容的范围之内。

Claims (18)

1.一种用于随机轨道式机器的可调冲程机构，包括：

壳体，该壳体具有中心轴线和包围空腔的壁；

可移动地布置在该空腔内的至少一个配重件；

布置在该空腔内的安装组件，该安装组件包括工件附接机构；

冲程调节器，该冲程调节器将该至少一个配重件与该安装组件相联接，该冲程调节器使得该配重件和安装组件能够相对于彼此移动，从而可变地调节该配重件与该安装组件之间的距离，这进而可变地调节该工件附接机构相对于该壳体的中心轴线的冲程半径；以及

该冲程调节器包括调节器环，该调节器环环绕该壳体的壁，该调节器环可沿着该中心轴线轴向地移动并且可围绕该中心轴线旋转，以使得该配重件和该安装组件能够移动。

2.如权利要求1所述的可调冲程机构，其中，该冲程调节器包括凸轮机构。

3.如权利要求2所述的可调冲程机构，其中，该配重件接合该凸轮机构以响应于凸轮移动来移动该配重件。

4.如权利要求2所述的可调冲程机构，其中，该安装组件包括轴承底座，该轴承底座接合该凸轮机构以响应于凸轮移动来移动该安装组件。

5.如权利要求1所述的可调冲程机构，该工件附接机构进一步包括主轴，该主轴延伸穿过该壳体、穿过轴承底座、并且进入该配重件中。

6.如权利要求5所述的可调冲程机构，进一步包括环绕该主轴的至少一个轴承，并且该至少一个轴承布置在该轴承底座的孔口内。

7.如权利要求2所述的可调冲程机构，进一步包括与该凸轮机构相关联的锁定机构，以锁定该工件附接机构。

8.如权利要求7所述的可调冲程机构，其中，该凸轮机构进一步包括至少一个接片，该接片接合榖中的槽缝以锁定该冲程调节器。

9.一种用于调节随机轨道式机器的冲程的方法，包括：

将可调冲程机构联接至随机轨道式机器上，该可调冲程机构包括：

壳体，该壳体具有中心轴线和包围空腔的壁；

可移动地布置在该壳体内的至少一个配重件；

布置在该壳体内的背板安装组件，该背板安装组件包括用于附接至工件上的机构；

用于将该至少一个配重件与该安装组件相联接的冲程调节器，该冲程调节器包括调节器环，该调节器环环绕该壳体的壁，该调节器环可沿着该中心轴线轴向地移动并且可围绕该中心轴线旋转；

调节该冲程调节器环；

将该配重件和安装组件相对于彼此移动；

可变地调节该配重件与该安装组件之间的距离；并且

可变地调节该机构的冲程半径，以相对于该壳体的中心轴线来附接该工件。

10.一种用于随机轨道式机器的可调冲程机构，包括：

壳体，该壳体具有中心轴线和包围空腔的壁；

可移动地布置在该空腔内的至少一个配重件；

布置在该空腔内的安装组件，该安装组件包括工件附接机构；

冲程调节器，该冲程调节器将该至少一个配重件与该安装组件相联接，该冲程调节器包括凸轮机构，该凸轮机构可轴向地移动并且可围绕该中心轴线旋转，该冲程调节器使得该配重件和安装组件能够相对于彼此移动，从而可变地调节该配重件与该安装组件之间的距离，这进而可变地调节该工件附接机构相对于该壳体的中心轴线的冲程半径。

11.如权利要求10所述的可调冲程机构，其中，该冲程调节器包括调节器环，该调节器环环绕该壳体的壁，该调节器环可沿着该中心轴线轴向地移动并且可围绕该中心轴线旋转。

12.如权利要求10所述的可调冲程机构，其中，该配重件接合该凸轮机构以响应于凸轮移动来移动该配重件。

13.如权利要求10所述的可调冲程机构，其中，该安装组件包括轴承底座，该轴承底座接合该凸轮机构以响应于凸轮移动来移动该安装组件。

14.如权利要求10所述的可调冲程机构，该工件附接机构进一步包括主轴，该主轴延伸穿过该壳体、穿过轴承底座、并且进入该配重件中。

15.如权利要求14所述的可调冲程机构，进一步包括环绕该主轴的至少一个轴承，并且该至少一个轴承布置在该轴承底座的孔口内。

16.如权利要求10所述的可调冲程机构，进一步包括与该凸轮机构相关联的锁定机构，以锁定该工件附接机构。

17.如权利要求16所述的可调冲程机构，其中，该凸轮机构进一步包括至少一个接片，该接片接合榖中的槽缝以锁定该冲程调节器。

18.一种用于调节随机轨道式机器的冲程的方法，包括：

将可调冲程机构联接至随机轨道式机器上，该可调冲程机构包括：

壳体，该壳体具有中心轴线和包围空腔的壁；

可移动地布置在该壳体内的至少一个配重件；

布置在该壳体内的背板安装组件，该背板安装组件包括用于附接至工件上的机构；

用于将该至少一个配重件与该安装组件相联接的冲程调节器，该冲程调节器包括凸轮机构，该凸轮机构可轴向地移动并且可围绕该中心轴线旋转；

调节该冲程调节器；

将该配重件和安装组件相对于彼此移动；

可变地调节该配重件与该安装组件之间的距离；并且

可变地调节该机构的冲程半径，以相对于该壳体的中心轴线来附接该工件。