БЫСТРОРАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ
QUICK DISCONNECT

Эта заявка содержит пункт формулы изобретения заявки предварительного описания изобретения США №61/177909, которую подали 13 мая 2009 года, описание которого полностью включено в настоящем документе по ссылке.
Уровень техники
Настоящее изобретение относится к быстроразъемному соединению для вспомогательного оборудования, которое приспособлено для использования с приводным инструментом, а также, в частности, относится к быстроразъемному соединению для вспомогательного оборудования, такому как салфетка для полировки, которую можно использовать с силовым буфером. В одном из вариантов конструкции, быстроразъемное соединение предусматривает двустороннюю салфетку для полировки для быстрого отсоединения от силового буфера, переворачивания и повторного прикрепления к силовому буферу.
Салфетки для полировки для использования при высокоскоростной полировке автомобилей и тому подобного могут быть односторонними или двусторонними. Односторонняя салфетка для полировки обычно круглая и состоит из среды полирования (например, пены, шерсти и прочего), прикрепленной к одной стороне неподвижного опорного диска, которая прикрепляется с помощью центрального сердечника к приводному валу или шпинделю двигателя для силовой полировки. Среда полирования может постоянно прикрепляться к опорной плите или прикрепляться с возможностью отсоединения к ней, чтобы предусмотреть замену без удаления опорного диска. Двусторонняя салфетка для полировки включает среду полирования, прикрепленную к каждой стороне неподвижного опорного диска. Этот диск состоит из сердечника для прикрепления салфетки для полировки к валу шпинделя или шпинделю двигателя полировки с возможностью отсоединения. Салфетку можно прикреплять к приводному валу или шпинделю двигателя с любой стороны салфетки для полировки, таким образом, салфетку можно переворачивать после использования одной стороны.
Патент США №4607412 для «Ashworth» сообщает о салфетке для полировки с возможностью ее переворачивания, которая содержит сердечник, который можно прикреплять к и отсоединять от приводного вала с любой стороны сердечника. Центральный диск крепится к сердечнику и предоставляется пара салфеток для полировки.
Патент США №5461750 для «Kaiser» содержит информацию об опорном диске для сборки поворотной салфетки для полировки, которая обеспечивает амортизированное крепление для пары сдвоенных салфеток для полировки с изогнутыми краями.
Патент США №6640377 для «Krause et al.» содержит информацию о быстроразъемном устройстве салфетки для полировки. Оно содержит информацию об устройстве салфетки для полировки с правой салфеткой, левой салфеткой, диском, который крепит две салфетки вместе, и деталью удлиненной формы для присоединения салфетки для полировки к приводному валу двигателя полировки с возможностью ее отсоединения. У каждой салфетки в центре есть отверстие. На диске есть соединитель в центре с зазором. Правая и левая салфетки прикреплены к первой и второй сторонам, соответственно, диска, чтобы отверстия и зазор совмещались во время сборки салфетки для полировки. Деталь удлиненной формы состоит из корпуса, головки и зубчатого участка, который отделяет головку и корпус. Головка подгоняется через отверстия и через зазор соединителя. Деталь удлиненной формы также содержит открытый конец, который можно прикрепить к шпинделю двигателя полировки. В пределах зубчатого участка содержится уплотнительное кольцо, которое фиксирует деталь удлиненной формы с возможностью отсоединения в пределах зазора, в то же время, предусматривая возможность легко снимать салфетку с детали удлиненной формы, чтобы можно было использовать любую сторону салфетки для полировки.
В другом цикле быстросъемной салфетки для полировки, который недавно описывали, уплотнительное кольцо заменили подпружиненными шариками, которые функционируют совместно с дополнительными канавками в зазоре в диске, чтобы салфетку для полировки можно было легко и быстро прикрепить и снять с приводного вала или шпинделя двигателя полировки, к которому крепится соединитель.
Краткое изложение сущности изобретения
В первом варианте конструкции, это изобретение относится к быстроразъемному соединению для вспомогательного устройства приводного инструмента (как, например, салфетка для полировки, которую необходимо использовать с вращающимся приводным инструментом, таким как силовая полировальная подушка) с центральным отверстием. Соединитель состоит из корпуса с первым концом, который может крепиться к валу приводного инструмента (например, с помощью внутренней резьбы, которая используется для вкручивания на вал), а второй конец содержит головку соединителя, которую можно передвигать по оси для подгонки в центре отверстия вспомогательного оборудования для передачи движения от приводного инструмента к вспомогательному оборудованию. Фиксатором является головка соединителя, чтобы головка соединителя случайно не снималась с вспомогательного оборудования. Соединитель также включает индикатор для обеспечения принудительной индикации пользователю, что головка соединителя должным образом прикреплена к вспомогательному оборудованию, например, звуковая индикация звуком щелчка. Центральное отверстие во вспомогательном оборудовании и головка соединителя могут быть любой некруглой формы, но лучше, чтобы они были шестигранными.
Во втором варианте конструкции, это изобретение относится к быстроразъемному соединению для вспомогательного устройства приводного инструмента (как, например, салфетка для полировки, которую необходимо использовать с вращающимся приводным инструментом, таким как силовая полировальная подушка) с центральным отверстием, в котором соединитель состоит из корпуса с первым и вторым концом, как описано выше. Соединитель состоит из выталкивателя для выталкивания вспомогательного оборудования из головки соединителя. Соединитель можно обеспечить приводом ручного управления, который выполняется с помощью корпуса соединителя для активации выталкивателя. Активация выталкивателя может издавать звук в качестве щелчка для подтверждения, что ее активировали. Центральное отверстие во вспомогательном оборудовании и головка соединителя могут быть любой некруглой формы, но лучше, чтобы они были шестигранными.
Первый вариант конструкции изобретения может включать выталкиватель для выталкивания вспомогательного оборудования из головки соединителя. Второй вариант конструкции изобретения может также содержать фиксатор, выполненный головкой соединителя, чтобы предотвратить, чтобы головка соединителя случайно отсоединилась от вспомогательного оборудования, а индикатор обеспечил принудительную индикацию пользователя, что головка соединителя надлежащим образом прикреплена к вспомогательному оборудованию, как, например, щелчок.
В третьем варианте конструкции изобретение относится к быстроразъемному соединению для вспомогательного оборудования вращающегося приводного инструмента (как, например, салфетка для полировки), причем вспомогательное оборудование выполнено с сердечником, центральное отверстие которого имеет некруглую форму, по крайней мере одну радиальную канавку (лучше несколько канавок). Соединение состоит из, в основном, трубчатого изделия, первый конец которого имеет внутреннюю резьбу, которую можно навинтить на вал вращающегося приводного инструмента, а второй конец которого состоит из соединителя с некруглой головкой, которая может подгоняться для некруглого центрального отверстия сердечника вспомогательного оборудования для передачи вращательного движения от приводного инструмента к вспомогательному оборудованию.
Кольцевой зазор образовывается в головке и, по крайней мере, одном шарике (лучше, нескольких шариках) в головке и около зазора. Шарик двигается между разблокированным положением, когда он не выходит за пределы наружной поверхности головки, и заблокированным положением, когда он частично выходит за зазор и подгоняется, чтобы зацеплять радиальную выемку в отверстии сердечника.
Хвостовик сердечника располагается в пределах корпуса и двигается по оси относительно него между передним положением, когда он зацепляется с шариком и передвигает шарик в заблокированное положение, и задним положением, когда он не зацепляется с шариком, и шарик может свободно двигаться в незаблокированном положении. Пружина отклоняет хвостовик сердечника в переднее положение.
Внешний патрубок окружает корпус и крепится к хвостовику сердечника для движения с хвостовиком сердечника. Узкая втулка крепится к внешнему патрубку и приспосабливается таким образом, чтобы пользователь мог схватить его пальцем и передвинуть назад, двигая хвостовик сердечника назад, относительно корпуса, чтобы шар передвинулся в разблокированное положение и чтобы можно было удалить головку с дополнительного оборудования.
Быстросъемное соединение может включать еще внутреннюю втулку вокруг корпуса, но в пределах внешней втулки, с адаптацией внутренней втулки для движения вперед, чтобы задействовать дополнительное оборудование и отделять его от головки, когда внешняя втулка передвигается назад.
Быстросъемное соединение может включать дополнительную пружину, которая смещает внутреннюю втулку вперед и включает фиксатор, и предусматривается для временного поддерживания внутренней втулки в заднем положении. Перемещение узкой втулки назад освобождает фиксатор, позволяя внутренней узкой втулке двигаться вперед с помощью дополнительной пружины. Когда головка вставляется в отверстие, внутренняя узкая втулка передвигается назад с помощью вспомогательного оборудования, задействуя фиксатор, после чего может раздаться щелчок.
Краткое описание чертежей
Для иллюстрации изобретения, в прилагаемых чертежах показана одна форма, которая на текущий момент является предпочтительной, причем предполагается, что изобретение не предусматривает ограничения точного приспособления и технических средств.
Фиг.1 - вид сверху перспективного изображения одного из вариантов конструкции быстросъемного соединения в соответствии с изобретением;
Фиг.2 - это его вид снизу перспективного изображения;
Фиг.3 - это его боковая вертикальная проекция;
Фиг.4 - это поперечное сечение вдоль линии 4-4 Фиг.3;
Фиг.5 - это боковая вертикальная проекция, на которой изображен соединитель, подключенный к опорному диску типовой салфетки для полирования;
Фиг.6 - это боковая вертикальная проекция, сходная с Фиг.5, но которая изображает салфетку для полирования, которую отсоединили от соединителя; и
Фиг.7 - это развернутый вид в перспективе быстросъемного соединения.
Подробно ссылаясь на прилагаемые чертежи, в которых подобные позиционные обозначения использовались повсюду во всех рисунках для обозначения подобных элементов, предпочтительная идея изобретения быстросъемного соединения показана на Фиг.1 и 2, которое, в общем, обозначено как 10. Быстросъемные соединения в соответствии с изобретением особенно полезны в сочетании с вспомогательным оборудованием для приводных инструментов (т.е. инструментов с приводом от двигателя), например салфетка для полирования, которая используется с приводной полировальной подушкой. Хотя ожидаемое использование изобретения с помощью вращающихся приводных инструментов (т.е. приводных инструментов, которые вращают вспомогательное оборудование вокруг центральной оси), прочих приводных инструментов, таких как те, которые используют орбитальное или колебательное движение, может извлекать пользу от быстросъемного соединения в соответствии с изобретением. Аналогичным образом, хотя изобретение, в частности, обсуждается в контексте приводных полировальных подушек, многие другие приводные инструменты, такие как шлифовальный станок, шлифовальный диск, дисковый нож, шлифовальное колесо, сверлильный станок или тому подобное, может наслаждаться преимуществами изобретения.
Существует необходимость, чтобы соединитель предусматривал двустороннюю салфетку для полировки, чтобы можно было ее быстро и легко прикреплять к и снимать с приводного вала или шпинделя полировального двигателя. Иногда сложно определить, была ли салфетка для полирования должным образом размещена на соединителе. Это может привести к тому, что салфетка для полирования отделилась во время использования, что может повредить поверхность, которую полируют. Также возникали трудности во время удаления полировочной салфетки от соединителя, но здесь тоже нужно использовать соединитель, который указывает, когда салфетку прикрепляли как следует и размещали на соединителе, и который также принудительно открепляет или выбрасывает салфетку.
Быстроразъемное соединение 10 состоит из, в основном, трубчатого изделия 12 (см. Фиг.7), один конец 14 которого имеет внутреннюю резьбу 16. Внутренняя резьба 16 позволяет корпусу соединителя накручиваться на (или прикрепляться к) вал или шпиндель двигателя, который используют с приводным инструментом, таким как силовая полировальная подушка, таким образом, как известно тем, у кого есть опыт в этой сфере. Первый конец 14 также может включать плоские поверхности 18, такие как показаны на его внешней поверхности, чтобы его удержали с помощью инструментального ключа или плоскогубцев, либо подобного инструмента, чтобы способствовать присоединению к валу.
Второй конец 20 соединителя 10 включает полуразъем, который состоит из шестигранной головки 22, которая подгоняется для осевого движения и для подгонки для соответствующего шестигранного отверстия, образованного в центре сердечника вспомогательного оборудования, который устанавливается на приводной вал приводного инструмента, как салфетка для полировки для прикрепления на приводную полировальную подушку. Часть центрального зазора 24 сердечника 26 показана, например, на Фиг.5 и 6. Условно показан только сердечник 26. В случае с двусторонними салфетками для полировки, например, сердечник 26 покрывается пеной, шерстью или прочей подходящей средой полировки на обеих сторонах, как показано в Патенте США №6640377, этот патент включен по ссылке.
Предпочтение отдается шестигранной форме головки 22 и отверстия 24, но это только подается как пример. Головка 22 и зазор 24 могут иметь треугольное, или квадратное, или восьмигранное поперечное сечение. Фактически, в основном, любое некруглое поперечное сечение головки 22 и зазора 24 можно использовать при условии, что головку можно подогнать в пределах центрального отверстия сердечника вспомогательного оборудования, чтобы движение приводного инструмента передавалось вспомогательному оборудованию.
В головке 22 расположены три шарика 28, 30 и 32, которые, предпочтительно, сделаны из стали или другого металла. Головка 22 включает три соответствующих радиальных зазора 34, 36 и 38, которые равномерно расположены вокруг головки в центрах плоских поверхностей, образовывая шестигранную форму головки. Каждый из зазоров 34, 36 и 38 имеет диаметр, который немного меньше, чем диаметр шариков 28, 30 и 32. Таким образом, значительную часть каждого шарика можно расширить с помощью соответствующего зазора, но невозможно полностью пройти через нее.
Внутри корпуса 12 расположен также хвостовик сердечника 40. Передняя часть хвостовика сердечника 40 состоит из ступенчатых цилиндрических секций 42 и 44 уменьшенного диаметра. Секции 42 и 44 расположены внутри шестигранной головки 22, как подробно изображено на Фиг.4.
Хвостовик сердечника 40 перемещается по оси в пределах относительно узкого диапазона в пределах центра полого изделия 12.
Как хорошо видно на Фиг.4, когда хвостовик сердечника 40 находится в максимальном переднем положении, тем больший диаметр цилиндрической секции 44 выталкивает шарик 32 наружу, чтобы выдвинуть через зазор 38 в головку 22. В этом положении, дальний конец 46 хвостовика сердечника 40 можно слегка выдвинуть через зазор 48 в конце головки 22. В этом положении, дальний конец 46 хвостовика сердечника 40 можно слегка выдвинуть через зазор 48 в конце головки 22. В этом переднем положении хвостовик сердечника задействует шарики и передвигает их в их рабочее, включенное положение или положение фиксации, как показано на Фиг.4, которое фиксирует головку 22 в центре отверстия 24 сердечника 26 подушечек для полирования. Эффект фиксации получается благодаря внутренней поверхности отверстия 24 и включает множество радиальных канавок, одна из которых изображена под номером 50 на Фиг.6, которые дополняют форму шариков 28, 30 и 32. Таким образом, шарики 28, 30 и 32, а также соответствующие канавки 50 функционируют как фиксатор под действием сердечника хвостовика 40.
Когда сердечник хвостовика 40 двигается по оси назад, меньший диаметр цилиндрической секции 42 на их конце передвигается в положение ближе к шарикам 28, 30 и 32, чтобы шарики могли двигаться внутрь в нерабочее, выключенное положение или разблокированное положение. Это предусматривает, что головка 22 корпуса 12 удаляется от салфетки для полировки.
Пружина 50, расположенная в пределах осевого отверстия хвостовика сердечника 40, используется для перемещения хвостовика сердечника вперед в положение фиксации, как показано на Фиг.4. Пружина 50 удерживается на месте гайкой 52, которая ввинчена во внутреннюю резьбу 16 корпуса 12, как показано на Фиг.4. Натяжение пружины 50 можно регулировать с помощью гайки 52. Это можно осуществить, вставляя отвертку с прямым шлицем через открытую заднюю часть корпуса 12.
Внутренний цилиндрический рукав 54 окружает среднюю часть корпуса 12 и перемещается вперед с помощью пружины 56. Пара щелей для захвата 58 и 60 на противоположных сторонах внутренней втулки 54, проходя через ее стенку, руководят и ограничивают осевые перемещения втулки 54 таким образом, как описано более подробно ниже.
Окружая большую часть внутренней втулки 54 и пружины 56 во внешней втулке 62, внешняя втулка 62 имеет узкую втулку 64, которая прикреплена к ее заднему концу. Это можно осуществить, формируя или обрабатывая узкую втулку 64 и втулку 62 как единый элемент, или втулку можно собрать на втулке 62, как изображено. Конкретнее, зазор 66 в центре втулки 64 размещается над задним концом 68 внешней втулки 62 до конца 70, выдвинутой на другой стороне втулки 64, как боле точно изображено на Фиг.4. На этом этапе, втулка 64 фиксируется на месте на втулке 62 с помощью пружинного зажима 72, который помещается в паз 74 в конце втулки 62. Для обеспечения плотного соединения частей одну или несколько шайб 76 и 78 можно вставить между пружинным зажимом 72 и узкой втулкой 64, как лучше показано на Фиг.4 и 7.
Передний конец внешней втулки 62 включает два противоположных зазора 80 и 82 в ее боковой стенке. Зазоры 80 и 82 позволяют проходить резьбовым частям крепежных винтов 84 и 86 через них. Когда соединитель 10 собран, зазоры 80 и 82 внешней втулки 62 совмещаются с частью щелей для захвата 58 и 60 на внутренней втулке 54. Корпус 12 также содержит щели, образованные через его боковую стенку, которые совмещаются с зазорами 80 и 82 и щелями 58 и 60. Только одна такая щель 88 в корпусе 12 изображена на чертежах. Впрочем, следует понимать, что идентичная щель образована на другой стороне 180° от щели 88. Как видно, щель 88 включает диагонально расширенную часть 90 и расширенную по оси часть 92. Пересечение этих двух частей приводит к отодвинутой или зафиксированной полукруглой секции 94, как изображено на Фиг.7.
Винты 84 и 86 проходят через зазоры 80 и 82, щели 58 и 60 и щели 88 в корпусе 12. Тогда они привинчены к зазорам с резьбой в хвостовике сердечника 40. Только один такой зазор 96 изображен на Фиг.7. Впрочем, очевидно, что подобный зазор с резьбой расположен напротив хвостовика сердечника 40 180° от зазора с резьбой 96. Винты 84 и 86 содержатся на месте и защищены от откручивания с помощью пружинного кольца 98, которое подгоняется вокруг винтов и вставляется в щели 100 и 102 в головки винта и кольцевую канавку 104 в передней части внешней втулки 62.
Быстроразъемное соединение 10 настоящего изобретения используется следующим образом с подушкой для полирования. Для прикрепления головки 22 к подушке для полирования соединитель находится в положении, показанном на Фиг.6. В этом положении, внутренняя втулка 54 находится в максимальном переднем положении, хвостовик сердечника 40 находится в заднем положении, а шарики 28, 30 и 32 находятся в своем нерабочем (т.е. отключенном и разблокированном) положении. Винты 84 и 86, в этой точке, находятся в своих фиксаторах или канавках 94. Так как соединитель 10 перемещается в сторону подушки для полировки (или подушка для полировки перемещается в сторону соединителя), головка 22 входит в отверстие 24 подушки для полировки, а максимальный передний конец внутренней втулки 54 зацепляет хвостовик сердечника 26.
Дальнейшее движение перемещает внутреннюю втулку 54 по оси назад. Поскольку происходит дальнейшее движение назад, винты 84 и 86 задействуют угловые части щелей 58 и 60 на втулке 54, что вызывает то, что винты и хвостовик сердечника 40 слегка крутятся вне фиксатора 94. Во время этого процесса пружина 50 перемещает хвостовик сердечника 40 вперед, когда винты 84 и 86 входят на угол 90 щелей 88 в корпусе 12. Это действие заставляет хвостовик сердечника 40 защелкиваться вперед, создавая точную, принудительную и звуковую индикацию в виде щелчка или защелкивания. Когда хвостовик сердечника защелкивается вперед, тем больший диаметр части 44 его переднего конца задействует шарики 28, 30 и 32, чтобы перемещать их в рабочее (т.е. включенное и зафиксированное) положение. Таким образом, подушка для полировки надежно фиксируется на головке 22 соединителя 10, и щелчок или защелка указывают на его принудительное подтверждение для пользователя.
Движение назад внутренней втулки 54 и движение вперед хвостовика сердечника 40, чтобы шарики 28, 30 и 32 переместились в свое положение фиксации, также располагает соединитель таким образом, чтобы он способствовал отключению головки 22 от подушки для полирования, чтобы удалить ее, как более подробно описано ниже.
Для отключения головки 22 от подушки для полировки узкую втулку 64 зажимают с помощью пальцев оператора и перемещают назад или влево, как изображено на Фиг.5 и 6 (см. стрелку 106 на Фиг.6). Во время этого процесса винты 84 и 86 также перетягивают хвостовик сердечника 40 назад, таким образом, позволяя шарикам 28, 30 и 32 перемещаться в свое нерабочее положение. В это время, внутренняя втулка 54, которая перемещается вперед с помощью пружины 56, толкает салфетку для полировки вправо, деактивируя салфетку для полировки от головки 22 соединителя 10. Таким образом, внутренняя втулка 54 функционирует как выталкиватель, чтобы способствовать удалению подушечки для полировки от головки 22 соединителя 10, толкая подушечку для полировки от головки. Узкая втулка 64 с готовностью управляется, ручная активация осуществляется с помощью корпуса 12 для активации выталкивателя.
Фиксация подушечки для полировки или другого вспомогательного оборудования к соединителю, как описано в настоящем документе, способствует функционированию внутренней втулки 54 в качестве выталкивателя, чтобы вытолкнуть салфетку для полировки с головки 22, когда узкая втулка 64 двигается назад. Это действие также активирует принудительную и звуковую индикацию в виде щелчка или защелкивания.
Настоящее изобретение можно внедрять и в другие конкретные формы, не отходя от его духа или существенного характера, а соответственно ссылку следует делать на прилагаемые пункты формулы изобретения, а не на вышеуказанную характеристику, как индикатора объема изобретения.