JPH0425105B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明はサンデイング装置、即ちやすりかけ
装置に関し、特にやすりかけ装置に研削用の連続
回転作用または精密なやすりかけ用の偏心した軌
道作用の二つの機能が与えられるモータ駆動やす
りかけ装置のクラツチシステムに関する。

発明の背景 モータで駆動される円形のやすりかけ装置は二
つの異なつた作業上の機能で用いられる。その一
つは直接的な回転作用であり、モータ駆動により
裏打パツドおよびそれに取付けられたやすりかけ
または研削円板に連続した高速回転が与えられ
る。この作業形式は金属のような各種材料の重や
すりかけまたは研削に用いられ、一例では自動車
の車体の溶接材および金属の研削がある。他の作
業形式はランダムな軌道上のやすりかけであり、
偏心して設置されたスピンドルと駆動ハウジング
を介してモータ駆動により、裏打パツドおよびや
すりかけ円板に対し、回転作用よりむしろ偏心し
たまたは軌道上の運行が与えられる。軌道的なや
すりかけでは、裏打パツドの中心の植込みねじと
モータ装置で回転される駆動ヘツドのハウジング
との間に直接の接続はない。

従来技術では、作業者は厚いペイント、溶接材
および金属を切断するため回転作用を伴なう高速
グラインダーとして一つの機械を用い、次いで前
の研削作業から生じた深い擦傷マークを消すため
ランダム軌道のやすりかけ形式の他の機械に切替
える。本発明によれば、一つの機械で二つの形式
のやすりかけ作業がなされる。

二つの作用があるやすりかけヘツドは知られて
おり、その一例は1969年12月９日の米国特許第
3482362号に示されている。しかし、この特許の
開示はいくつかの他の従来技術と同様に、やすり
かけ作業が止められ且つその機械が一つのやすり
かけ機能から他のものに作用の形式を変化するよ
うに機械的に操作されるような装置に関する。本
発明では一つの作用形式から他のものへの切替え
は単に作業者によるやすりかけ装置の圧力の増減
に依存している。

発明の概要 本発明によれば、ランダムな軌道のやすりかけ
から回転研削に装置の機能を作業者が切替えるの
を可能にするためクラツチ組立体が備えられる。
この組立体には1980年６月３日の本出願人のカナ
ダ特許第1078618号に示された型の駆動ヘツドが
利用される。この駆動ヘツドは上端において空気
圧でまたは電気的に駆動される回転ヘツドに取付
けるようになつているハウジングを含む。そのハ
ウジングは偏心して設置されたスピンドルを含
み、そのスピンドルはハウジングに負荷された回
転作用がその中に設けられたスピンドルに与えら
れないように、複数のベアリングによつてハウジ
ングの境界に設置される。その偏心位置により、
スピンドルに固定された裏打パツドは駆動ヘツド
のハウジングの回転によつてランダムな軌道の通
路を移動される。スピンドルとそのハウジングと
の間のベアリングは円形の回転作用が裏打パツド
に加えられるのを防止する。駆動ヘツドのハウジ
ングの底面は平面であり且つ好ましくはなめらか
である。駆動ヘツドは空気機械または電気機械ま
たは同様な型の工具に使用され得る型のものであ
る。

このクラツチ組立体は二つの離れた個体、円形
のクラツチ板または円板と、重さのある周囲の部
片を有する作動装置から成つている。二つのこれ
らの要素は裏打パツドに取付けられるので、それ
らは該パツドに関し相対的に回転することはでき
ない。駆動ヘツドのハウジングの底面とクラツチ
板との間には小さな空間が在るので、作業者から
の圧力のもとに低速であれば駆動ハウジング内の
自由に設置された偏心スピンドルは裏打パツドお
よびそれに関連したやすりかけ円板にランダムな
軌道の通路を与える。しかし、作業者によつて圧
力が解放され且つモータ駆動が高速になると、ク
ラツチ作動装置はクラツチ板を軸線方向上方に移
動するように作用するので、クラツチ板は駆動ハ
ウジングの底面に係合し且つ裏打パツドのランダ
ムな軌道通路は直ちに高速回転研削作用の一つに
交換され、クラツチ作動装置はクラツチ板を裏打
パツドと駆動ヘツドのハウジングとの間のかみ合
い配列になるように押す。作業者がその工具に大
きな圧力を加えると速度は低下し、作動装置は引
込み且つクラツチ板は駆動ヘツドのハウジングと
の表面接触から引き離され、裏打パツドは回転を
中止し且つ駆動ヘツドを裏打パツドから自由に運
動するようにするので、裏打パツドは再びランダ
ムな軌道のやすりかけ機に変り、それにより作業
者が研削中に作られた円形のマークまたは研削マ
ークを除去する。

このクラツチ組立体は任意の適当な材料で作る
ことができる。それはプラスチツク材料などで形
成された作動装置によつて良く作動する。クラツ
チ板は繊維材料または金属で作ることができ且つ
同様に作用する。

本発明によるシステムは溶接継手、種々の硬さ
の金属などの研削において最も有効に用いられ
る。裏打パツドの底部に弾性型の材料を付加する
ことによつてこの装置を柔軟な金属、精密仕上ま
たはペイントに対し、適したものにしている。例
えばこのシステムは車体作業者が自動車の車体か
ら石片チツプ、さびなどを取除く際に良く稼動す
るが、それは先ず作業者がこの装置を研削装置と
して用いて欠陥を迅速に切除し、次いで第２の事
柄としてランダムな軌道の作業方式に切換えるこ
とによりペイントを羽根のようなエツジで取除き
得るからである。

この明細書における「高速」作動に関しては、
この分野の当業者には6000〜20000RPM程度の高
速または装置の直径、クラツチ作動装置などの重
さにより2000RPM程度の低速を意味することが
理解されるであろう。

広い態様によれば、本発明はやすりかけヘツド
に軌道上のやすりかけと回転研削の二つの機能を
与える前記ヘツドのクラツチ組立体に関し、その
組立体はそのヘツド内に在つてそのヘツドに対し
回転し得るように設けられた偏心位置に在るスピ
ンドルを含む駆動ヘツドを含み、駆動ヘツドは平
らな底面を有する。中心に設置された植込みねじ
を有する裏打パツドは駆動ヘツドのスピンドルに
固定され、且つクラツチ板およびクラツチ作動装
置は裏打パツドに同心に取付けられている。クラ
ツチ板およびクラツチ作動装置における対応の案
内溝と共に、裏打パツドには案内装置が備えられ
ているので、クラツチ板および作動装置は水平面
内では裏打パツドと共に移動するが、クラツチ板
は作動装置と駆動ヘツドの平らな底面との間で前
記案内装置において軸線方向に自由に移動でき
る。作動装置は駆動ヘツドの高速回転に応じてク
ラツチ板を軸線方向に移動して駆動ヘツドの平ら
な底面に係合するようになつている複数の部片を
含む。

他の態様によれば、駆動ヘツド内に回転可能に
設置されて偏心位置に在るスピンドルを含む前記
駆動ヘツドおよびそのスピンドルに固定された裏
打パツドを含む型のランダム軌道のやすりかけ装
置において、駆動ヘツドと裏打パツドとの間に設
けられて軌道上のやすりかけ装置に回転研削の付
加的な機能を与えるためのクラツチ組立体が備え
られ、その組立体は裏打パツドに同心に設けられ
たクラツチ板およびクラツチ作動装置と、裏打パ
ツドの周囲に間隔を置いて設けられた複数の肩ガ
イドと、裏打パツドに対しクラツチ板および作動
装置が回転するのを防止するため前記肩ガイドに
協同するようにクラツチ板および作動装置に在る
案内溝および孔を含み、作動装置は周囲に設けら
れた複数の重さのある部片を含み、それらの部片
は裏打パツドの高速回転に応じて外方および軸線
方向上方に移動し、クラツチ板を駆動ヘツドに係
合する位置に移動して裏打パツドに回転研削作用
を与えるようになつている。

図面に基づく説明 第１図に示すようにクラツチ組立体１０は駆動
ヘツド１２を含み、そのヘツドは空気圧のまたは
電気的な回転駆動体に接続するため一端にチヤツ
ク１６を備えた円筒状のハウジングを有する。ハ
ウジング１４は１８で点線により示す円形の管状
の内部を有し、管状の内部１８の長手方向の軸線
はチヤツク取付孔２０の軸線に関しずれている。
上端にねじ孔２４を有するスピンドル２２はその
孔２４にねじ込まれるセツトねじ２８によつてス
ピンドル２２に固定された一対の玉軸受またはロ
ーラ軸受２６によつてハウジングの管状の内部１
８に設置される。ハウジング１４の下端には図示
しない環状の溝が設けられ、そこにロツクリング
３０を受けるようになつている。そのロツクリン
グはハウジング１４の境界内にスピンドル２２お
よび軸受２６を保持する。

スピンドル２２は裏打パツド４０の植込みねじ
３６を受けるため下端に他の孔３２を有し、裏打
パツドの下端または下面はやすりかけまたは研削
円板４２を支持する。

この時点で、記載されるべきクラツチ組立体を
含めないで、チヤツク１６に取付けられたモータ
駆動体によりハウジング１４を回転することによ
つて、ハウジング１４に偏心して設置されたスピ
ンドル２２との接続により裏打パツド４０にラン
ダムな軌道通路が与えられることが理解されよ
う。スピンドル２２が軸受２６に設置されている
ので、作業者が組立体に下方への圧力を加えると
裏打パツド４０とその円板４２は円形状に回転し
ない。しかし、作業者が組立体から圧力を取去る
と、ハウジング１４の内壁、軸受２６およびスピ
ンドル２２の間には裏打パツド４０を回転するの
に充分な摩擦が在るので、ハウジング１４は高速
で回転される。

駆動ヘツドのハウジング１４と裏打パツド４０
との間に積極的な係合を与えるため、クラツチ板
４４およびクラツチ作動装置４６からなるクラツ
チ組立体が駆動ヘツドのハウジング１４の底面と
裏打パツド４０との間に設置される。

裏打パツド４０には周囲の肩４８とその内側の
或る高さの円形カラー５０が備えられ、そのカラ
ーはその外側に等間隔に設けられた複数の案内路
５２を有する。カラーの内部には後述の目的で、
絶縁ワツシヤ５４を受入れるポケツトがある。

クラツチ板４４は円形であつて、等間隔の複数
の案内溝５８を備えた大きな中央の孔５６を有
し、その孔５６は裏打パツドのカラー５０のまわ
りに自由に嵌合し且つ案内溝５８は裏打パツドの
案内路５２にゆるく嵌合するので、クラツチ板は
案内路５２に沿つて軸線方向に移動し得るが裏打
パツド４０に対し回転することはできない。

同じような大きな中央の孔６０と案内溝６２が
クラツチ作動装置４６にも設けられているので、
クラツチ作動装置もカラー５０のまわりの裏打パ
ツドの肩４８に嵌合し、案内溝６２は案内路５２
に係合するので作動装置も裏打パツド４０に対し
回転し得ない。

クラツチ作動装置４６は適当な材料、好ましく
は丈夫で可撓性のあるプラスチツクまたは薄い金
属で作ることができ、且つ中央の孔と案内溝が備
えられた比較的薄い円板部分と垂下して重く作ら
れた複数の部片６６から成り、それらの部片は上
端において円板６４にヒンジ的に接続されている
ので、遠心力を受けるとその円板に対したわみ得
る。

次に第３図を参照すれば、ユニツトが組立てら
れると、クラツチ板４４と駆動ヘツドのハウジン
グ１４の平らな底面７０との間に空間６８ができ
ることが理解できよう。この状態で作業者がこの
装置に圧力を加えると、ハウジング１４は比較的
ゆつくりと回転され且つクラツチ板４４と駆動ヘ
ツド１２の底面７０との間に面接触はない。スピ
ンドル２２とハウジング１４との間に軸受２６を
設置したことにより、裏打パツト４０はランダム
軌道のやすりかけ機として作動され、その軌道は
スピンドル２２の偏心位置によつて定められる。

作業者により装置に負荷された圧力が減少する
と、ハウジング１４の回転は高速になり、第２図
に示すようにクラツチ組立体に加えられる遠心力
により部片６６は外方および上方に揺動し、クラ
ツチ板４４がハウジング１４の底面に係合して回
転するハウジング１４と裏打パツド４０の間に一
層積極的な接続を与えるまでクラツチ板４４を案
内路５２に沿つて移動し、それにより裏打パツド
はハウジング１４の高速回転作用を引き受け且つ
回転研削作業方式を採る。作業者が研削された面
をなめらかにしようと欲するなら、ユニツトに対
し圧力を加えて回転速度を下げればよく、それに
よりクラツチの部片６６は遠心力の低下により下
方に揺動し、クラツチ板４４は回転するハウジン
グ１４から外れ且つ再びユニツトをランダム軌道
のやすりかけ機に切換える。

絶縁ワツシヤ５４はスピンドル２２のヘツドか
ら裏打パツド４０の表面を分離して、摩擦によつ
て生じた熱が裏打パツドの表面に影響しないよう
にしている。

クラツチ作動装置４６は図示のように材料の単
一モールド成形品である代りに、部片と上部リン
グとの間の枢止ジヨイントを備えた鋼材で作るこ
とも可能なことが理解されよう。

本発明は特定の実施例に関しおよび特定の用途
について記載されたが、当業者には特許請求の範
囲に記載された本発明の範囲および精神から逸脱
することなく種々の変形例が想起されるであろ
う。

この明細書で用いられた用語および表現は記述
のため用いたものであつて、限定するものではな
い。そのような用語および表現を用いたのは図示
され且つ記載された特徴の均等物またはその一部
を除外する意向ではなく、そして各種の変形が本
発明の範囲内で可能なことが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図はクラツチ組立体と駆動ヘツドの分解斜
視図、第２図は回転研削のための係合状態のクラ
ツチ組立体を示す部分的に断面で示した立面図、
第３図はこの装置がランダム軌道のやすりかけ機
として作用する非係合状態を示す第２図に類似の
立面図である。 図中、１２……駆動ヘツド、２２……スピンド
ル、３６……植込みねじ、４０……裏打パツド、
４４……クラツチ板、４６……クラツチ作動装
置、４８……肩、５０……カラー、５２……案内
路、５８，６２……案内溝、６６……部片、７０
……駆動ヘツドの底面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ やすりかけヘツドに軌道上のやすりかけと回
   転研削の二つの機能を与えるための前記ヘツドの
   クラツチ組立体であつて、前記組立体は、 (イ) 偏心して設置された駆動スピンドルを含む駆
   動ヘツドを含み、前記スピンドルはそのヘツド
   内にそのヘツドに関し回転し得るように設けら
   れ、そのヘツドは平らな底面を有し、さらに (ロ) 前記駆動スピンドル内に取付けられる中央に
   設置された植込みねじを有する裏打パツドと、 (ハ) 前記裏打パツド上に同心に取付けられたクラ
   ツチ板およびクラツチ作動装置と、 (ニ) 前記裏打パツド、クラツチ板およびクラツチ
   作動装置に在る案内装置を含み、それにより前
   記クラツチ板および作動装置は水平面内におい
   て前記裏打パツドと共に移動し、且つ前記クラ
   ツチ板は前記作動装置と前記駆動ヘツドの平ら
   な底面との間で前記案内装置により軸線方向に
   自由に移動することができ、 (ホ) 前記作動装置は後記部片が上方に枢動するよ
   うな前記駆動ヘツドの高速回転に応じて前記ク
   ラツチ板を軸線方向に移動して前記駆動ヘツド
   の平らな底面に係合するようになつている複数
   の部片を含んでいる、やすりかけヘツドのクラ
   ツチ組立体。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のクラツチ組立
   体において、前記案内装置は前記裏打パツド上の
   同心の肩および前記肩の内側のカラーを含み、前
   記カラーはその外側のまわりに間隔を置いて且つ
   前記肩に設置された複数の細長い案内路を備え、
   さらに前記クラツチ板および作動装置に在つて前
   記案内路に協同する案内溝を含むやすりかけヘツ
   ドのクラツチ組立体。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載のクラツチ組立
   体において、前記案内路は前記裏打パツドの肩が
   前記クラツチ板と作動装置を支持するのに充分な
   高さがあり、前記案内溝は前記案内路にすべり係
   合するやすりかけヘツドのクラツチ組立体。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項までのいず
   れかの項に記載のクラツチ組立体において、前記
   クラツチ作動装置は前記案内溝を備えた薄い円板
   と前記円板に取付けられた複数の周囲の部片を含
   み、前記部片は高い回転速度において遠心力に応
   じて上昇し且つそれによつて前記駆動ヘツドの平
   らな底面に係合するように前記クラツチ板を移動
   するやすりかけヘツドのクラツチ組立体。