專利名稱：帶可旋轉(zhuǎn)柄部的砂磨工具的制作方法
帶可旋轉(zhuǎn)柄部的砂磨工具背景技術(shù)本發(fā)明總體涉及手動(dòng)操作的手持式砂磨工具，其使用諸如砂紙的 可更換磨料片。更具體地講，它涉及適于滿足使用者在操縱方面的喜 好的砂磨工具。磨片(如傳統(tǒng)的砂紙)通常用于對作業(yè)面，如木質(zhì)表面進(jìn)行手工 砂磨或拋光。手工砂磨時(shí)，使用者直接手持砂紙并在整個(gè)作業(yè)面上來 回移動(dòng)。當(dāng)然，手工砂磨是比較費(fèi)力的。為了方便手工砂磨，可用適 合使用者手型的砂塊或砂磨工具固定砂紙。這樣，砂塊或砂磨工具可使手工砂磨更加快捷方便。市售砂塊的一個(gè)實(shí)例是可從Saint Paul, Minnesota的3M Company購得的3M 橡膠磨塊。美國專利No.5，168,672描述了另一種磨片夾持器外形的示例性 砂塊或砂磨工具，其基座具有的夾持側(cè)翼構(gòu)成兩個(gè)相對的側(cè)邊。柄部 以可拆卸的方式固定在基座的后表面上。柄部有相對的柔性法蘭壁， 用于夾持砂紙片相對的端邊部分，而砂紙片另外定位在基座的前作業(yè) 面上，紙片的邊緣部分延伸超過夾持側(cè)翼。柄部的夾緊部分會(huì)提高使 用者手掌對柄部的夾緊程度。夾緊部分在空間上相對于基座固定。因此，夾緊部分在空間上也相對于附在基座上的紙張固定。另外，美國專利申請公開No. 2003/0104777還描述了一種砂塊或 砂磨工具，其包括一個(gè)大致為矩形的基座殼體，殼體上固定有一個(gè)多 種外形、大致為凸面的把手。該把手還有向內(nèi)延伸的凹面部分，便于 使用者牢牢握緊。此外，還可操作砂塊兩端中上方的杠桿夾具機(jī)構(gòu)，以便以可釋放的方式固定砂紙片的相對端。把手在設(shè)計(jì)上符合人類工 程學(xué)原理，在空間上相對于基座(并因此相對于固定到基座上的砂紙)固定。如上面強(qiáng)調(diào)的，盡管被廣泛接受，但已為人們所知的砂塊卻可能 有著某些缺點(diǎn)。例如，期望的是砂塊能沿多個(gè)方向進(jìn)行打磨，這樣磨 料薄片的磨損就會(huì)相對均勻。反過來說，所期望具備的這一特性又意 味著在將薄片丟棄以前大部分磨料表面的可用區(qū)域都已被用過。遺憾 的是，空間上固定并與已知砂塊相關(guān)連的柄部并不能滿足使用者的這 一偏好。相反，雖然已知砂塊柄部的夾緊部分在使用者手握時(shí)提供一 種使用者手部的"自然"定向功能，但這種夾緊部分/使用者手部相對 于工具保持保持的磨料的定向，是無法改變的。這反過來從根本上限制將只能沿一個(gè)或兩個(gè)打磨方向進(jìn)行打磨。換句話講，相對于使用者 的手，固定的夾緊部分傾向于使打磨只能沿從上到下或從左到右的方 向進(jìn)行；打磨方向受到限制有可能導(dǎo)致磨料磨損不均勻。此外，已為 人們所知的砂塊夾緊部分采取的單向構(gòu)造可能會(huì)令使用者在延長使用 一段時(shí)間后感到不同的不適，例如如果自然定向與使用者所期望的手 部取向相反或者使用者希望能沿多個(gè)不同方向進(jìn)行打磨。柔性的平整 磨料片(如傳統(tǒng)的砂紙)和比傳統(tǒng)砂紙厚的彈性柔性磨料片(例如， 如授予Minick等人的美國專利No. 6,613,113中描述的片狀磨料)會(huì) 出現(xiàn)這些問題。美國專利No. 6,524,175描述了一種圓棒砂磨工具，其頭部有一 層粘扣扣緊材料，用于連接到砂磨海綿的相應(yīng)表面。圓棒砂磨機(jī)頭部 進(jìn)一步包含用于連接細(xì)長圓棒端部的萬向接頭。盡管圓棒砂磨工具代 表了與手持式砂磨工具截然不同的技術(shù)領(lǐng)域，但萬向接頭卻可能有利 于圓棒相對于頭部進(jìn)行"轉(zhuǎn)動(dòng)"。然而，由于圓棒本身并不包含可辨 別的夾緊部分或希望的希望的握向，因此萬向接頭不能解決夾緊部分 相對于頭部的旋轉(zhuǎn)問題，也不能在多個(gè)轉(zhuǎn)向相對于頭部"鎖定"圓棒。按照以上所述，需要一種手持式砂磨工具，這種工具能夠方便地 將磨料薄片穩(wěn)定地固定于其上并能使柄部具有多個(gè)相對于固定磨料薄片的轉(zhuǎn)向，從而令使用者感覺更加舒適。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的原理通過提供可方便地裝載研磨介質(zhì)的砂磨工具克服了 該技術(shù)領(lǐng)域中的上述局限，且該工具具有多個(gè)不同的柄部取向。本工 具適合各種不同類型、寬度及厚度的片狀磨料。此外，本工具易于操 作，無需專門的輔助工具，且其設(shè)計(jì)易于制造和組裝。依照本發(fā)明原理的各方面涉及手持式手動(dòng)砂磨工具，該工具使用 的是可更換的片狀磨料。所述砂磨工具包含基座部件、夾緊機(jī)構(gòu)、柄 部以及安裝組件。基座部件限定了頂部表面和底部表面。夾緊機(jī)構(gòu)用 于有選擇性地將至少部分片狀磨料保持在基座部件中，所保持的磨料 薄片能夠橫穿底部表面。柄部包括頸部和把手。據(jù)此，安裝組件旋轉(zhuǎn) 式地將柄部安裝到基座部件中。更具體地講，安裝組件的構(gòu)建方式使 頸部從頂部表面延伸，且柄部可相對于基座部件繞頸部限定的軸線旋 轉(zhuǎn)。通過這種構(gòu)造，柄部可以相對于基座部件(并且因此也能相對于 固定到基座部件的片狀磨料)朝不同方向旋轉(zhuǎn)。因此，使用者可針對 在具體打磨操作中的偏好，選擇希望的希望的柄部取向。在一個(gè)實(shí)施 例中，進(jìn)一步改造安裝組件，以相對于基座組件，選擇性地鎖定柄部 的多個(gè)旋轉(zhuǎn)方向。在另一個(gè)實(shí)施例中，安裝組件包括彼此接觸的第一 和第二組脊，以便選擇性地將柄部相對于基座部件鎖定在希望的希望 的旋轉(zhuǎn)取向上。依照本發(fā)明原理的其它方面涉及手持式手動(dòng)砂磨工具的打磨方 法。所述方法包括提供砂磨工具，該砂磨工具包括基座部件、夾緊機(jī) 構(gòu)、柄部和安裝組件?；考薅隧敳勘砻婧偷撞勘砻?。夾緊機(jī) 構(gòu)與基座部件相關(guān)連。柄部包括頸部和把手，并且通過安裝組件以可 轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝在基座部件中。具體地講，頸部從頂部表面延伸，且 柄部可相對于基座部件繞頸部限定的軸線旋轉(zhuǎn)。還提供一片磨料，并 經(jīng)由夾緊機(jī)構(gòu)將該磨料固定在基座部件中，使磨料片鋪展在底部表面上。旋轉(zhuǎn)柄部，使其到達(dá)把手相對于基座部件希望的希望的旋轉(zhuǎn)取向。 使用者將把手握在手內(nèi)。使用者通過手部施力操控磨料片，使之擦過 工作表面。這一操作反過來打磨工作表面。在一個(gè)實(shí)施例中，將柄部 相對于基座部件鎖定在希望的希望的旋轉(zhuǎn)取向上。


圖1為根據(jù)本發(fā)明原理的手動(dòng)操作的手持式砂磨工具的底部透 視分解圖；圖2是圖1中砂磨工具的頂部透視分解圖；圖3是圖1中的砂磨工具柄部處于第一旋轉(zhuǎn)取向時(shí)的頂部透視圖；圖4是圖1中的砂磨工具柄部處于第二旋轉(zhuǎn)取向時(shí)的頂部透視圖；圖5是另一個(gè)實(shí)施例中根據(jù)本發(fā)明原理設(shè)計(jì)的手持手動(dòng)砂磨工 具(包括處于第一旋轉(zhuǎn)取向的柄部)的頂部透視圖；和圖6是圖5中的砂磨工具柄部處于第二旋轉(zhuǎn)取向時(shí)的頂部透視圖。
具體實(shí)施方式
圖1和2示出了一種手持手動(dòng)砂磨工具或砂塊10的實(shí)施例。 術(shù)語"手動(dòng)"指的是工具10不是電動(dòng)工具的事實(shí)。也就是說，使用 者(未示出)提供工具10的所有動(dòng)力，且工具10本身不包含馬達(dá)。 但應(yīng)該認(rèn)識(shí)，本發(fā)明的原理并不一定局限于手動(dòng)砂磨工具，還可適用 于電動(dòng)工具。以下對適于使用片狀磨料的砂磨工具10進(jìn)行描述。本說明書通 篇中使用的術(shù)語"片狀磨料"和"磨料片"可相互替換，兩者均指薄 型、彈性、大致為方形或矩形的磨料片，其具有離散的端部，可以連 接到砂塊上。此類片狀磨料包括，例如，傳統(tǒng)砂紙、彈性砂布、非織 造磨料(如可購自St. Paul, Minnesota的 3M Company 的Scotch-Brite )和柔韌的研磨薄片材料(如授予Minick等人的美國專 利No. 6,613,113描述的磨片材料，該專利的全部內(nèi)容都以引用的方式 合并于本說明書中)。工具10還可使用非磨片狀材料，如除塵粘布。 但是術(shù)語"片狀磨料"和"磨料片"并不包括電動(dòng)砂磨工具通常使用 的所謂磨料環(huán)形帶、通常在出售時(shí)預(yù)先裁切以匹配具體砂磨工具的尺 寸和形狀的沖切片(對于電動(dòng)精細(xì)砂磨工具經(jīng)常進(jìn)行這種處理)，或 自身帶有連接部件(如粘性緊固件或粘扣緊固件)的磨片，這些連接 部件可以獨(dú)立地幫助磨片連接到工具上?？紤]到以上內(nèi)容，在一個(gè)實(shí)施例中，砂磨工具10包含基座部件 12、第一和第二夾緊機(jī)構(gòu)14、 16 (如圖2所示)、柄部18以及安 裝組件20 (在圖1中一般性提及)。為了簡化說明，夾緊機(jī)構(gòu)14、 16未在圖1中示出。如下文所明確說明，根據(jù)本發(fā)明的原理，基座 部件12和夾緊機(jī)構(gòu)14和/或16也可采用圖1和2中所示構(gòu)型以 外的各式各樣的構(gòu)型。無論如何， 一般來講，第一和第二夾緊機(jī)構(gòu)14、 16是以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式分別連接于基座部件12的相對端。柄部18通 過安裝組件20以可旋轉(zhuǎn)的方式連接到基座部件12上。采用這種構(gòu) 造，可以根據(jù)使用者所需，將柄部18相對于基座部件12移動(dòng)到多 個(gè)不同的旋轉(zhuǎn)取向上(因此相對于通過夾緊機(jī)構(gòu)14和16固定到基 座部件12上的片狀磨料(未示出))。在一個(gè)實(shí)施例中，基座部件12限定第一和第二相對端30、 32， 第一和第二相對面34、 36，頂部表面38和一個(gè)大致為平面的底部表 面40， 一張磨料片(未示出)在底部表面40上固定。雖然如圖1所 示的基座部件12大致為矩形，但只要適于與常規(guī)片狀磨料一起使用， 也可以采用各種其它形狀。例如，基座部件12可以采用某個(gè)構(gòu)型以 便于第一和第二端部30、 32的其中一個(gè)或二者均限定一個(gè)三角形或 彎曲形狀。進(jìn)一步講，第一和第二端部30、 32不必采用相同的形狀。如下所述，在一個(gè)實(shí)施例中，基座部件12適于形成安裝組件20的一部分。然而從更一般的意義上來講，基座部件12形成一個(gè)適于安裝柄部18的孔42 (圖2有最佳顯示)。孔42從頂部表面38延 伸，并開口于頂部表面38。根據(jù)基座部件12的準(zhǔn)確構(gòu)造，孔42也 可以延伸到底部表面40。然而，如圖1以最佳的方式所示，在一個(gè) 實(shí)施例中，基座部件12由基座主體44和支撐體46構(gòu)成?；?體44限定了頂部表面38和孔42。支撐體46單獨(dú)構(gòu)成并組裝到基 座主體44上，由一種適于支持片狀磨料(未示出)的材料，如泡沫 墊構(gòu)成。無論如何，支撐體46限定底部表面40并延伸越過孔42， 這樣就覆蓋了與底部表面40相對的孔42，與圖1的實(shí)施例一致。以下所給的有關(guān)基座部件12的更詳細(xì)的說明涉及本發(fā)明各方面 非必需的可選特征。據(jù)此，在一個(gè)實(shí)施例中，不考慮整體形狀，頂部 表面38形成一個(gè)與底部表面40相對并從第一端部30延伸的第一 上接觸表面50 (大致參考)。相似地，形成了一個(gè)與底部表面40相 對并從第二端部32延伸的第二上接觸表面52 (大致參考)。在一個(gè) 實(shí)施例中，所述上接觸表面50、 52成一定角度或傾斜。這樣，上接 觸表面50、 52與底部表面40分別相對于連接的端部30、 32形成 銳角。作為選擇，第一和/或第二接觸表面50和/或52不必相同，且 無需相對于底部表面40成一定角度或傾斜。在一個(gè)實(shí)施例中，基座部件12被構(gòu)造成有利于通過第一和第二 夾緊機(jī)構(gòu)14、 16以可繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)到其上的附連。例如， 基座部件12形成柱54 (其中兩個(gè)如圖1所示)，它們分別作為頂 部表面38在鄰近第一接觸表面50和第二接觸表面52處的延伸 部。柱54被構(gòu)型成能容納與第一和第二夾緊機(jī)構(gòu)14、 16相關(guān)連的 相應(yīng)組件，這種容納方式允許夾緊機(jī)構(gòu)14、 16相對于柱54進(jìn)行繞 樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。還可提供各種各樣的其它構(gòu)型和/或機(jī)構(gòu)將夾緊機(jī)構(gòu)14、 16 以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接到基座部件12上。在夾緊機(jī)構(gòu)14、 16為常規(guī) 形式時(shí)，甚至可以進(jìn)一步省去柱54。第一和第二夾緊機(jī)構(gòu)14、 16也可采用許多種不同形式。在一個(gè)實(shí)施例中，夾緊機(jī)構(gòu)14、 16各自含有樞軸旋轉(zhuǎn)部件60、 62，每個(gè)樞 軸部件具有一個(gè)夾持表面(未示出)?？山邮艿膴A緊機(jī)構(gòu)14、 16的 構(gòu)造的詳細(xì)信息都己提供，例如，在2005年4月29日提交的標(biāo)題 為"砂磨工具"的美國專利申請Serial No. 11/117,932中，其教導(dǎo)內(nèi)容 全文引入本發(fā)明。 一般來講，樞軸部件60、 62各自以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式 固定在基座部件12上(例如通過柱54固定)，以便在關(guān)閉位置(圖 2所示出)與打開位置之間移動(dòng)，處于打開位置時(shí)，樞軸部件60、 62 (因此也包括夾持表面)轉(zhuǎn)離相應(yīng)的上接觸表面50、 52，以此形成一 個(gè)間隙，這個(gè)間隙中可以容納片狀磨料(未示出)。隨后，處于關(guān)閉 位置時(shí)，夾緊機(jī)構(gòu)14、 16以摩擦方式將片狀磨料固定在相應(yīng)的上接 觸表面50、 52上。采用這一種構(gòu)造，很容易在整個(gè)片狀磨料上獲得 希望的張力，否則片狀磨料會(huì)沿底部表面40延伸。作為選擇，第一 和/或第二夾緊機(jī)構(gòu)14和/或16中的一個(gè)或二者也可以用一種能將 一片磨料(未示出)固定在工具10上的傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)替代。柄部18也可采用多種形式，通常包含頸部70和把手72。頸部 70形成引導(dǎo)端部74，把手72從頸部70沿與引導(dǎo)端部74相反的 方向延伸。把手72被構(gòu)造成形成一個(gè)有利于使用者的手(未示出) 對其進(jìn)行符合人類工程學(xué)的抓握的把手表面76。例如，圖1和2的 一個(gè)實(shí)施例中，把手表面76具有沿輪廓線設(shè)計(jì)的、細(xì)長的球體形狀， 易于放入人的手掌中。這種細(xì)長的構(gòu)型可由許多不同的形狀限定，通 常包括引導(dǎo)面80和拖尾面82。把手表面76的寬度從引導(dǎo)面80到 拖尾面S2逐漸變細(xì)，以限定自然的抓握取向，其中，使用者的拇指 與食指(未示出)自然停留在引導(dǎo)面80上，使用者的手掌(未示出) 停留在拖尾面82上。當(dāng)然，使用者可能偏好以多種不同的方式握住 把手表面76,把手72可以采用許多種不同的形狀。無論如何，正如 圖2以最佳方式所示出，把手表面76通常限定了具有軸線G的一 個(gè)抓握方向；此外，抓握方向/軸線G涉及使用者以順著把手表面76 形狀的方式自然抓握把手表面76時(shí)的預(yù)期取向。值得注意的是，抓握方向/軸線G限定在頸部70之外。也就是說，基于下文將闡明的原因，頸部70通常以一個(gè)遠(yuǎn)離抓握方向/軸線 G的方向從把手72延伸。為此，頸部70的延伸部限定了一個(gè)中心 頸部軸線N (圖2)，該軸線并未另外和抓握方向/軸線G對齊。在 一個(gè)實(shí)施例中，頸部軸線N和抓握方向/軸線G大體上互相垂直。在一個(gè)實(shí)施例中，安裝組件20包含第一組脊90、第二組脊92 (圖2)、偏置裝置94、軸承體96、捕獲裝置98，以及柱100。下 面提供了有關(guān)各種組件的詳細(xì)信息。但一般來講，第一組脊90與柄 部18相關(guān)連，而第二組脊92與基座部件12相關(guān)連。通過與軸承 體96和基座部件12鏈接，偏置裝置94發(fā)揮偏置作用，使第一和 第二組脊90、 92相互接合。捕獲裝置98保持軸承體96與偏置裝 置94的相對位置，以及柄部18與基座部件12的相對位置。最后， 柱100以同軸的方式納入孔42，以便相對于基座部件12對齊柄部 18。采用這種構(gòu)造，安裝組件20允許柄部18相對于基座部件12旋 轉(zhuǎn)，并提供多個(gè)旋轉(zhuǎn)取向定位，在其中相對于基座部件12 "鎖定"柄 部18。第一和第二組脊90、 92相應(yīng)地被構(gòu)造成能在最終組裝時(shí)相互嚙 合?？紤]到這點(diǎn)，在一個(gè)實(shí)施例中，第一組脊90在頸部70的引導(dǎo) 端部74處整體成形，并包括多個(gè)周向布置的脊110，相鄰的脊之間 有一個(gè)溝槽112 (圖1指明了其中一個(gè))作為間隔。所有的脊110具 有大約相同的高度，這樣每條溝槽112限定大約相同的深度。此外， 在一個(gè)實(shí)施例中，脊110間隔均勻?？商峁┤我鈹?shù)量的脊110;但在 一個(gè)實(shí)施例中，至少形成四個(gè)脊110，更優(yōu)選地至少形成八個(gè)脊110， 甚至更優(yōu)選地至少形成十個(gè)脊。具體參考圖2，在一個(gè)實(shí)施例中，第二組脊92在基座部件12的 頂部表面38處整體成形。第二組脊92包括多個(gè)圍繞孔42周向布置的脊120，相鄰的脊120之間有一個(gè)凹槽122 (圖2指明其中一 個(gè))間隔。所有的脊120有大約相同的高度，這樣每個(gè)凹槽122限 定大約相同的深度。但是，與第一組脊90的脊110的標(biāo)稱高度相比， 第二組脊92的脊120的標(biāo)稱高度有所增加。因此，凹槽122的標(biāo) 稱深度比脊110的標(biāo)稱高度更大。此外，每個(gè)凹槽122的寬度都略 寬于脊110的標(biāo)稱寬度。于是，在這個(gè)實(shí)施例中，在最終組裝時(shí)，第 二組脊92的每個(gè)脊120都完全嵌套入一個(gè)對應(yīng)的溝槽112內(nèi)，而 第一組脊90的每個(gè)脊110只是部分伸入或嵌套入一個(gè)對應(yīng)的凹槽 122內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，為了有利于脊120從溝槽112中選擇性 地脫離，脊120終止于有點(diǎn)逐漸變細(xì)的端部端部124 (在圖2中一 般性提及)。作為選擇，第一和/或第二組脊90禾Q/或92還可以采用 其它能夠有利于選擇性地鎖定關(guān)聯(lián)的形式。在一個(gè)實(shí)施例中，偏置裝置94是一個(gè)壓縮彈簧，大小適于與柱 100同軸設(shè)置。軸承體96是一個(gè)內(nèi)徑小于彈簧94限定尺寸的墊圈 體，這樣在最終組裝時(shí)軸承體96鄰接或擠壓彈簧94。最后，在一個(gè) 實(shí)施例中，捕獲裝置98是一個(gè)螺釘、螺栓或類似裝置，其尺寸適于 穿過軸承體96，其第一端部端部130適于與頸部70接合(例如， 螺紋接合)，第二端部132的尺寸適于鄰接軸承體96。作為選擇， 偏置裝置94、軸承體96和/或捕獲裝置98也可以采用多種適于通過 以偏置作用使第一和第二組脊90、 92相互結(jié)合的方式將柄部18組 裝到基座部件12上的其它形式。例如，在另一個(gè)可供選擇的實(shí)施例 中，偏置裝置94、軸承體96和捕獲裝置98被可另外安裝在柱100 上的壓縮墊圈取代。最后，在一個(gè)實(shí)施例中，柱100被加工成頸部70在頸部軸線N 方向的延伸部(圖2)。柱100的尺寸適于以同軸的方式被納入孔42 中，并使柄部18相對于基座部件12，具體地講孔42對齊。作為選 擇，柱100還可采用許多其它形式，在某些實(shí)施例中還可省去柱100。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，通過安裝組件20,將柄部18組裝到基座部件12上的方法基本如下:將頸部70定位在基座部件12的上方，使柱 100與孔42對齊。頸部70指向基座部件12，從而使柱100從孔 42中延延伸，且第一和第二組脊90、 92按上述方式相互連接(例如， 嚙合)。將彈簧94設(shè)置于柱100周圍，與頂部表面38相對，從而 使彈簧94的一邊擠壓基座部件12。倚著基座部件12相對的彈簧 94放置軸承體96，將捕獲裝置98插入并穿過軸承體96并使之接 合柄部18。更具體地講，將捕獲裝置98的第二端部132拉向柄部 18時(shí)，第二端部132向軸承體96上施加壓力。此力被傳遞到偏置 裝置94上，偏置裝置94另外被壓縮于軸承體96和基座部件12 之間。偏置裝置94抵抗此壓縮力，這樣安裝組件20將發(fā)揮偏置作 用，使第一和第二組脊90、 92相互嚙合。組裝完成后，兩組脊90、 92之間偏置、嚙合的界面有效地將柄 部18 "鎖定"于一個(gè)相對于基座部件12的旋轉(zhuǎn)取向上。其中一種 旋轉(zhuǎn)取向如圖3所示。更具體地講，對柄部18進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)定向，使 抓握方向/軸線G具有沿基座部件12的第一端部30的方向的空間 取向。在此位置，使用者(未示出)可以用手緊握把手72進(jìn)行砂磨 操作，在此操作中，操縱另外固定在基座部件12上并沿底部表面40 延伸的片狀磨料(未示出)，使之擦過整個(gè)工作表面，并通過向柄部18 手動(dòng)施力實(shí)現(xiàn)工作表面的砂磨。例如，圖3所示柄部18的旋轉(zhuǎn)取向 可以非常有利于沿基座部件12縱向進(jìn)行砂磨操作(圖3中箭頭所 示)。在需要的情況下，隨后可選擇柄部18相對于基座部件12的另 一旋轉(zhuǎn)取向。具體地講，使柄部18相對于基座部件12繞頸部軸線N (圖2)旋轉(zhuǎn)，獲得例如圖4所示的旋轉(zhuǎn)柄部取向。為此，使用者可 向把手72施加旋轉(zhuǎn)力或力矩力，以實(shí)現(xiàn)柄部18相對于基座部件12 的旋轉(zhuǎn)。返回圖1和圖2，旋轉(zhuǎn)力傳遞給柄部18 (相對于基座部件 12)時(shí)，促使第一組脊90脫離第二組脊92 (即，第一組脊90的脊110從對應(yīng)的凹槽122中移出，第二組脊92的脊120從溝槽112 中分離，每個(gè)脊110有效向上滑至對應(yīng)、鄰近的脊120之上)。脊120 的錐形端部124有利于這種脫離，而當(dāng)兩組脊90、 92處于脫離狀態(tài) 時(shí)，柱100和孔42的接合面保持了柄部18和基座部件12之間的 軸向?qū)R。另外，使用者可以向柄部18和基座部件12施加足夠的 拉力，促使兩組脊90、 92 (圖1和圖2)互相有略微的軸向分離， 從而使兩組脊90、 92更容易旋轉(zhuǎn)脫離。無論如何，柄部18旋轉(zhuǎn)到期望的旋轉(zhuǎn)取向后，兩組脊90、 92彼 此將再次相互嚙合，從而有效地將柄部18 "鎖定"在所選擇的相對于 基座部件12的旋轉(zhuǎn)定位上。也就是說，使柄部18相對于基座部件 12旋轉(zhuǎn)，直到第一組脊90的脊110與各自對應(yīng)的凹槽122再次軸 向?qū)R(且第二組脊92的脊120與各自對應(yīng)的溝槽112對齊)。 一旦對齊，安裝組件20將發(fā)揮偏置作用，使兩組脊90、 92實(shí)現(xiàn)嚙 合接合。繼續(xù)/重復(fù)這一旋轉(zhuǎn)過程，直到獲得理想的柄部18相對于基 座部件12的旋轉(zhuǎn)取向。例如，在圖4的第二旋轉(zhuǎn)取向中，抓握方向 /軸線G按基座部件12的第二側(cè)面36的方向進(jìn)行空間定向。此取 向有利于，例如，沿基座部件12的橫向進(jìn)行砂磨(圖4中箭頭所示)。 應(yīng)當(dāng)理解，可以"鎖定"的旋轉(zhuǎn)取向數(shù)量是所提供脊110、 120 (圖1 和2)的數(shù)量的函數(shù)。值得注意的是，安裝組件20可以采用許多能 夠促進(jìn)柄部18相對于基座部件12旋轉(zhuǎn)(在一些實(shí)施例中，還能促 進(jìn)相對于基座部件12對柄部18進(jìn)行的鎖定)的其它構(gòu)型。例如， 頸部18的端部可呈多邊形(例如，六邊形)，在基座部件12上形 成一個(gè)相似形狀的孔；偏置裝置通過偏置作用，使頸部端部與孔實(shí)現(xiàn) 選擇性接合，使用者能夠克服這種偏置接合，以相對于基座部件旋轉(zhuǎn) 柄部。上述砂磨工具10僅僅是依照本發(fā)明原理可接受的構(gòu)造的一個(gè)示 例。例如，圖5和6顯示了一個(gè)可供選擇的實(shí)施例砂磨工具200。 基本上，砂磨工具200與先前所述的砂磨工具10非常類似，它包含基座部件202、夾緊機(jī)構(gòu)204、206以及柄部208。此外，砂磨工具200 進(jìn)一步包括一個(gè)安裝組件，該組件未在圖5和6的視圖中顯示，但 它可以采用前文描述安裝組件20 (圖1和2)時(shí)提到的任何形式。 這樣，安裝組件可將柄部208以旋轉(zhuǎn)方式安裝到基座部件202上?？紤]以上基本原理，基座部件202限定第一和第二端部220、222 以及頂部表面224。不同于基座部件12 (圖1和2)，在圖5和6 的實(shí)施例中，第一和第二端部220、 222不同；第一端部220形狀為 三角形。第一夾緊機(jī)構(gòu)204大致類似于先前所述的夾緊機(jī)構(gòu)14、 16 (圖1和2)，但形狀近似上述三角形。柄部208包含頸部230和把手232，把手232的把手表面234 限定了抓握方向/軸線G。柄部208與柄部18 (圖1和2)比較， 示出本發(fā)明可用的柄部形狀范圍廣大。安裝組件(未示出)將頸部230旋轉(zhuǎn)地安裝到頂部表面224，優(yōu) 選地采用可以相對于基座部件202選擇性地"鎖定"柄部208，使之 能固定在相對于基座部件202的多個(gè)抓握方向/軸線G旋轉(zhuǎn)取向上 的方式。例如，圖5示出第一個(gè)旋轉(zhuǎn)取向，而圖6示出第二個(gè)不同 的旋轉(zhuǎn)取向。根據(jù)本發(fā)明原理的砂磨工具相對之前的設(shè)計(jì)有了顯著的改進(jìn)。具 體地講，通過提供帶可旋轉(zhuǎn)柄部的砂磨工具，使用者可以針對任何具 體用途，選擇和重新選擇符合人體工程學(xué)的理想柄部旋轉(zhuǎn)取向。此外， 根據(jù)一些實(shí)施例，按需要的旋轉(zhuǎn)取向選擇性地鎖定柄部的功能可以確 保使用者能夠充分地施加推力。盡管本文示出和描述了具體的實(shí)施例，但具有本領(lǐng)域正常技術(shù)的 人員應(yīng)當(dāng)注意，可用多種可選的和/或等同的實(shí)現(xiàn)方式取代所示的和所 述的具體實(shí)施例，且不超出本發(fā)明的范圍。本申請旨在涵蓋本文討論的具體實(shí)施例的任何調(diào)整或變型。因此，其目的在于僅根據(jù)權(quán)利要求 及其等同物限定本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種手動(dòng)操作的手持式砂磨工具，用來與可更換的片狀磨料一起使用，所述砂磨工具包括基座部件，限定頂部表面和底部表面；夾緊機(jī)構(gòu)，適于選擇性地將片狀磨料的至少一部分保持到所述基座部件，使所述片狀磨料橫穿所述底部表面；柄部，包括頸部和把手；和安裝組件，將所述柄部可旋轉(zhuǎn)地安裝到所述基座部件，使得所述頸部從所述頂部表面延伸，并且所述柄部可相對于所述基座部件繞所述頸部限定的軸線旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的砂磨工具，其中所述安裝組件構(gòu)造成在 多個(gè)旋轉(zhuǎn)取向相對于所述基座部件選擇性地鎖定所述柄部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的砂磨工具，其中所述把手形成把手表 面，該把手表面適于由用戶的手以限定抓握方向的方式握住，并且其 中，所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)取向包括所述抓握方向相對于所述基座部件的不同 取向。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的砂磨工具，其中所述基座部件限定第 一和第二相對端部以及第一和第二相對邊緣，并且其中所述多個(gè)旋轉(zhuǎn) 取向包括第一取向，在該第一取向中，所述抓握方向面向所述相對 端部中的一個(gè)端部；以及第二取向，在該第二取向中，所述抓握方向 面向所述相對邊緣中的一個(gè)邊緣。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的砂磨工具，其中所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)取向還 包括第三取向，在該第三取向中，所述抓握方向面向所述相對端部中 的一個(gè)端部和所述相對邊緣中的一個(gè)邊緣之間的一個(gè)位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的砂磨工具，其中所述把手表面限定與所述抓握方向相稱的主軸線，所述把手表面主軸線從所述頸部的軸線偏移。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的砂磨工具，其中所述把手表面主軸線 垂直于所述頸部軸線。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂磨工具，其中所述安裝組件包括與所述柄部相關(guān)連的第一組脊； 與所述基座部件相關(guān)連的第二組脊；和偏置裝置，用來偏置所述第一組脊使之與所述第二組脊接合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的砂磨工具，其中所述第一組脊形成在 所述頸部的與所述把手相對的前沿表面，并且所述第二組脊形成在所 述基座部件的所述頂部表面。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的砂磨工具，其中所述第一組脊周向地 布置，并且所述第二組脊周向地布置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的砂磨工具，其中所述第二組脊的相鄰 的脊被凹槽分隔，并且所述第一組脊的單個(gè)脊設(shè)置成合適的尺寸以嵌 在所述凹槽的各個(gè)凹槽中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的砂磨工具，其中所述第一組脊的標(biāo) 稱高度小于所述第二組脊的標(biāo)稱高度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的砂磨工具，其中所述第二組脊的每 一個(gè)脊終止于錐形的前沿端部。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的砂磨工具，其中所述安裝組件還包括形成在所述基座部件中的孔；和 延伸穿過所述孔并連接到所述柄部的柱。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的砂磨工具，其中所述偏置裝置是同 軸地設(shè)置在所述柱周圍并靠在與所述柄部相對的所述基座部件中的彈 簧。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的砂磨工具，其中所述安裝組件還包括與所述基座部件相對地靠在所述彈簧上的墊圈體。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂磨工具，其中所述夾緊機(jī)構(gòu)包括樞 轉(zhuǎn)部件，該樞轉(zhuǎn)部件維持提供抓握表面的張力部件，此外，其中所述 樞轉(zhuǎn)部件以可樞轉(zhuǎn)的方式連接到所述基座部件，使得所述樞轉(zhuǎn)部件可 在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)，在該打開位置中，在所述抓握表面 和所述基座部件限定的上接觸表面之間限定了間隙，用于容納片狀磨 料，在該關(guān)閉位置中，所述抓握表面將所述片狀磨料以摩擦的方式固 定到所述上接觸表面。
18. —種使用手持式手動(dòng)砂磨工具進(jìn)行砂磨的方法，該方法包括 提供砂磨工具，包括基座部件，限定頂部表面、底部表面、第一和第二端部以及 第一和第二側(cè)面，與所述基座部件相關(guān)聯(lián)的夾緊機(jī)構(gòu)， 包括頸部和把手的柄部，安裝組件，將所述柄部可旋轉(zhuǎn)地安裝到所述基座部件，使得 所述頸部從所述頂部表面延伸，并且所述柄部可相對于所述基座 部件繞所述頸部限定的軸線旋轉(zhuǎn)；提供可更換的片狀磨料；通過所述夾緊機(jī)構(gòu)將所述片狀磨料固定到所述基座部件，使所述片狀磨料橫穿所述底部表面；相對于所述基座部件將所述柄部旋轉(zhuǎn)到所述把手的第一希望的旋轉(zhuǎn)取向；使用者將所述把手握在手內(nèi)；和通過所述使用者的手施加力到所述柄部，操縱所述片狀磨料 穿過工作表面，從而砂磨所述工作表面。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括相對于所述基座部件 在所述第一希望的旋轉(zhuǎn)取向鎖定所述柄部。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括-將所述柄部旋轉(zhuǎn)到不同于所述第一希望的旋轉(zhuǎn)取向的第二希望 的旋轉(zhuǎn)取向；和在所述柄部處于所述第二希望的旋轉(zhuǎn)取向的情況下，砂磨所述工 作表面。
全文摘要
手持手動(dòng)式砂磨工具包括基座部件、夾緊機(jī)構(gòu)、柄部和安裝組件。所述夾緊機(jī)構(gòu)用于將片狀磨料固定在所述基座部件中。所述柄部包括頸部和把手。所述安裝組件將所述柄部旋轉(zhuǎn)安裝到所述基座部件中，以便所述頸部從頂部表面延伸，所述柄部可相對于所述基座部件繞所述頸部限定的軸線旋轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)B24B1/00GK101247921SQ200680031163
公開日2008年8月20日 申請日期2006年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月11日
發(fā)明者埃里克·R·齊布爾斯基, 容·A·基施霍費(fèi)爾, 瑞安·帕特里克·希默斯 申請人:3M創(chuàng)新有限公司