專利名稱：通用手動(dòng)磨具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是基于1996年7月9日的在先申請(qǐng)第60/021,385號(hào)提出的。
本發(fā)明涉及對(duì)下述申請(qǐng)中所描述的技術(shù)的改進(jìn)，1995年4月28日申請(qǐng)的第08/431,497號(hào)、1995年6月6日申請(qǐng)的第08/466,451號(hào)和其于1995年2月21日的在先申請(qǐng)第08/391,250號(hào)、1993年4月30日申請(qǐng)的第08/055,856號(hào)、現(xiàn)在是美國(guó)專利第5,390,431號(hào)以及1992年6月18日申請(qǐng)的第07/901,213號(hào)、現(xiàn)在是美國(guó)專利第5,404,679號(hào)。所有這些申請(qǐng)和專利的細(xì)節(jié)均作為參考包括在本申請(qǐng)中。
美國(guó)專利申請(qǐng)第08/466,451號(hào)和美國(guó)專利第5,390,431號(hào)描述了一種獨(dú)特的手動(dòng)磨具，它使用若干交叉結(jié)構(gòu)的磨削元件而快速可靠地制造非常鋒利的邊刃。其中使用了具有精確角度的剛性導(dǎo)軌，保證在相對(duì)于交叉的磨削元件動(dòng)作之后，被磨鋒利的物件(比如刀)精確保持在相同的角度行程上。刀刃由導(dǎo)軌定位在一角度上，使刀刃的中心線大致與那條平分由交叉墊形成的角頂?shù)木€相重合。結(jié)果是，兩側(cè)的邊刃同時(shí)被磨鋒利。
在前述申請(qǐng)中描述的導(dǎo)軌既可以是滾柱導(dǎo)軌，又可以是剛性導(dǎo)軌，在磨削行程中，刀刃可精確地定位并抵靠在該導(dǎo)軌上。當(dāng)?shù)度斜荒ハ鲿r(shí)，在那些在先公開(kāi)的申請(qǐng)中描述和表示的這種帶有手柄形式的手動(dòng)磨具可用于穩(wěn)定磨削部分。該手柄可輔助使磨具抵靠在剛性表面上并使其在磨削過(guò)程中的移動(dòng)的可能性降至最小。
在前述申請(qǐng)和專利中所描述的磨具可具有一個(gè)或多個(gè)主磨削部分，比如其中所描述的通常具有兩個(gè)主部一個(gè)磨尖部分和一個(gè)研磨部分。
本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)在先申請(qǐng)和專利中所描述的磨具進(jìn)行改進(jìn)的磨具。通過(guò)在這些磨具手柄的獨(dú)特結(jié)構(gòu)中提供附加磨尖元件和/或超精研磨元件，那些磨具的功用和實(shí)用性可從本質(zhì)上得以提高。這些附加磨尖(或研磨)裝置可持久地附著在手柄上，或最好通過(guò)能使所述的這些附加裝置被拆除的裝置-比如通過(guò)磁鐵或通過(guò)由磁性材料制成的條帶而被支承。當(dāng)不附著在手柄上時(shí)，附加磨削元件可被存放在磨具的手柄內(nèi)的一個(gè)空腔中。該腔具有一擋板，例如開(kāi)口蓋，以在暫不使用時(shí)保存那些可移走的磨削元件。這就形成了具有多種用途的磨具，特別是在其應(yīng)用領(lǐng)域中。
例如，附加磨尖裝置可以是粗粒預(yù)磨墊，它可以在刀具磨尖和研磨之前很有效地形成粗加工邊緣，所述磨尖和研磨過(guò)程是在更精確的主磨尖和研磨部分進(jìn)行的，該部分例如可被構(gòu)造成上述申請(qǐng)和專利所描述的形式。這種粗粒預(yù)磨墊的優(yōu)點(diǎn)在于可快速去除主要的凹痕，并在刀刃上快速形成相對(duì)粗糙的邊緣，然后該刀刃將在精確的主磨尖和研磨部分被更快速地磨尖。通過(guò)附加這種磨尖元件，該磨具構(gòu)成了三部分磨具，即預(yù)磨尖、磨尖和研磨。
這種獨(dú)特的磨具的實(shí)用性可通過(guò)下述形式得以增加，即在用上述申請(qǐng)和專利中所述的精確的主磨尖和研磨部分進(jìn)行磨削之后，增加附加的獨(dú)特超精研磨元件而在刀刃上形成“超尖”邊緣。還發(fā)現(xiàn)在用上述申請(qǐng)和專利中所述的主磨尖裝置進(jìn)行磨尖和研磨之后，可使用由第08/431,497號(hào)申請(qǐng)中所述的組合物制造的研磨墊來(lái)制造刀刃上的“超尖”邊緣。這種類型墊的柔軟和輕度的磨削作用使得可對(duì)邊緣進(jìn)行進(jìn)一步的手動(dòng)精加工而無(wú)需對(duì)磨削角度進(jìn)行超精控制。因此，在這種類型的研磨墊上，不采用首先在邊緣的一側(cè)進(jìn)行輕磨再磨削另一側(cè)的磨削方式，而僅通過(guò)手動(dòng)磨削已經(jīng)非常尖的邊緣，就可以形成“超尖”邊緣。因此，上述的附加粗粒預(yù)磨墊與上述申請(qǐng)及專利中所述的兩部分精確主磨尖和研磨部分結(jié)合起來(lái)，加上附加的第二研磨墊，就構(gòu)成了一個(gè)四部分磨具。依據(jù)這種獨(dú)特的主磨尖裝置與這些附加磨尖元件相結(jié)合的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，即使在不利的工作條件下，也可以形成一致的“超精”邊刃。
可將諸如上述粗粒墊和研磨墊等附加磨尖元件持久地固定在手柄上或最好用手柄上的機(jī)械裝置或磁鐵裝置支承，以使得磨尖元件可很容易地就位、移走或更換。在帶有一開(kāi)口蓋的主磨尖裝置的手柄中可包括一通用的儲(chǔ)存腔，該腔可儲(chǔ)存一些上述類型的附加磨尖墊或研磨墊。


圖1是本發(fā)明的通用手動(dòng)磨具的側(cè)視圖；圖2是圖1所示磨具的俯視圖；圖3是沿圖2中3-3線的剖視圖；圖4是與圖3相類似的局部剖視圖，它表示了開(kāi)口蓋已部分打開(kāi)的狀態(tài)；圖5是圖1-3中磨具所用的、帶有中等磨粒的魚(yú)鉤襯墊的立體圖；圖5A是與圖5類似的粗粒襯墊的視圖；圖6是圖1-3中磨具所用的開(kāi)口蓋的仰視圖。
圖3是包括有這種新磨具元件的磨具100的剖視圖。磨具100構(gòu)造成這樣，即帶有上蓋1的殼體，它的左側(cè)包括手柄部分2。一基座元件3插入到蓋1中。如圖3所示，用于主磨尖的交叉墊4由基座元件3中的凹座16支撐。蓋1借助于螺釘17而向下緊固在基座上，該螺釘17還幫助將交叉墊4定位。通常，圖3中所示的一對(duì)墊4之一以所謂40°或45°的角度設(shè)置，而第二墊4以稍大于例如45°至50°的傾斜角度設(shè)置。第一墊通常比第二墊具有較大粒度。金剛石是優(yōu)選的磨料，但也可以使用其它磨削材料。蓋1構(gòu)造成可在手柄2內(nèi)形成腔5的形式。通過(guò)帶有一開(kāi)口蓋6，該腔5可在手柄的底部被封閉，該開(kāi)口蓋6插入到手柄的左端，并包括任何適當(dāng)?shù)拈V鎖機(jī)構(gòu)7，以保證開(kāi)口蓋6就位。蓋6被設(shè)計(jì)成如下形式，即閂鎖機(jī)構(gòu)7能夠很容易地打開(kāi)，從而打開(kāi)開(kāi)口蓋6，并容易接近存儲(chǔ)腔5。這就形成了獨(dú)特的空間，用于存放其它暫不使用的磨尖元件。
圖3中的蓋1構(gòu)造成帶有凹槽8的形式，凹槽8用于容納定位的附加磨尖元件和研磨元件，比如矩形墊12。粘著在凹槽8底部的是一個(gè)由磁性材料制成的條帶9，它提供足夠的磁力吸引圖3中的鐵磁板10，該板10用作磨削面11的基底以將磨削墊12(或12A)支撐定位。一種可成功使用的磁性條帶是由辛辛那提Flexmag工業(yè)公司(俄亥俄州，45242)提供的、商標(biāo)為Ultramag的條帶。
圖5A表示了一種粗粒襯墊12A，它呈帶有磨削面11的鐵磁板10的形式，其中磨粒是粗砂粒。當(dāng)粗磨削墊在凹槽中就位并由磁鐵或其它裝置的吸引力吸住時(shí)，通過(guò)跨過(guò)那個(gè)墊手動(dòng)推滑一次刀刃面，以大約精確磨尖部分、即區(qū)段1(圖1)的一半角度來(lái)預(yù)磨削邊刃部分，該區(qū)段通常使用以40°至45°的角度設(shè)置的交叉墊。但對(duì)角度的手動(dòng)控制可能不足，則沿邊刃的刻痕可被迅速去除。如果該角度相對(duì)于磨削面保持在稍小于區(qū)段1的一半角度，則金屬將僅在形成邊刃的面的上方被從臺(tái)階上去除，從而加速區(qū)段1中的磨尖過(guò)程。
理想狀況下，在區(qū)段2(圖1)的主研磨過(guò)程后將采用超精研磨墊20，區(qū)段2中交叉墊通常以45°至50°的總角度設(shè)置。將超精墊20從腔5中移走并插入到凹槽8中，而將粗磨墊12A存放在腔5中。刀刃面應(yīng)以與22.5°至25°一半的角度相同或稍大的角度正對(duì)研磨墊的表面；但是，由于超精研磨墊20是有彈性的并且其磨削作用較輕微，所以磨尖角度會(huì)大致偏離理想的半角，而并不會(huì)嚴(yán)重影響最終研磨的邊刃的光整質(zhì)量。這樣就形成了極鋒利的邊刃。
粗磨墊12A、兩個(gè)具有很好的角度控制的交叉段4、4和超精研磨墊20構(gòu)成了可形成極鋒利邊刃的獨(dú)特的四區(qū)段磨尖裝置。
還意外地發(fā)現(xiàn)這種獨(dú)特的磨尖機(jī)構(gòu)可用于其它目的。例如，涂覆磨削墊12(具有中等粒度)可構(gòu)造成在其表面帶有線性涂覆磨削槽22的形式，當(dāng)置于手柄上的凹槽中時(shí)，它形成了魚(yú)鉤用特效磨具。圖5表示了這種魚(yú)鉤墊12。
另外，作為磨尖元件的墊可帶有大致呈V形的涂覆磨削槽，其深度約為0.005至0.025英寸，其開(kāi)口寬度約為0.010至0.050英寸。
另外，還發(fā)現(xiàn)手柄凹槽中的磨削墊可通常用于磨削開(kāi)口、軸、鋤和其它大邊刃工具。為了以這種方式使用這種新磨具，可舒適地把持另一端(即帶有主磨尖裝置的一端)，該裝置帶有精確角度控制裝置和交叉墊。
磨具中的儲(chǔ)存腔5非常適于固定和干凈地儲(chǔ)存暫不使用的磨削墊12、12A、20。這樣，腔5可方便地儲(chǔ)存不同類型的磨削墊，比如研磨墊、中等粒度魚(yú)鉤墊和粗粒墊。使用時(shí)，這些墊安裝在手柄的凹槽內(nèi)，使磨削面足以位于手柄表面之上，以保證磨削時(shí)磨粒與被磨削的刀或其它工具接觸。磨削后，一些磨具碎屑(稱為磨屑)可能會(huì)殘留在墊上。如果墊總固定在手柄上，則在手柄用于磨削目的的地方，碎屑會(huì)傳遞到手上，從而在操作時(shí)弄臟手。因此，有一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)是使用磁性裝置以吸住墊，因?yàn)槿绻枰?，被弄臟的墊可被去除、清潔或當(dāng)不用時(shí)儲(chǔ)存在腔內(nèi)。如果所示帶有開(kāi)口蓋6的腔5足夠大，則它可用作其它東西的儲(chǔ)存腔或用作其它目的。這樣磨具100就可成為一個(gè)具有很多功能的工具。
如圖3和圖4所示，腔5形成于手柄2中，而手柄2是蓋1的一部分。為了腔5而提供一開(kāi)口蓋6。開(kāi)口蓋的一種結(jié)構(gòu)可如圖6所詳細(xì)示出的那樣，它帶有趾狀的延伸部13，該延伸部13插入手柄2端部中的對(duì)應(yīng)槽14(圖2)中，這就形成了懸掛作用或者說(shuō)是開(kāi)口蓋6繞其旋轉(zhuǎn)的軸線。閂鎖7與接收槽裝置15配合，而接收槽15是基座3的一部分。閂鎖7包括一彈性壁23，它穿過(guò)槽裝置15以將開(kāi)口蓋6鎖定。例如圖4表示了開(kāi)口蓋6即將進(jìn)行鎖定的狀態(tài)。當(dāng)閂鎖的按扣與槽裝置15結(jié)合時(shí)完成封閉。閂鎖7可通過(guò)向左移動(dòng)其類似彈簧的延伸部以釋放壁23而釋放，于是開(kāi)口蓋6可通過(guò)在與圖4中箭頭相反的方向上、繞趾狀延伸部13的軸線沿弧形向外擺動(dòng)開(kāi)口蓋6而被打開(kāi)。如果需要，則可完全移開(kāi)開(kāi)口蓋。
附加磨削元件可以是例如兩邊約1/2×2英寸長(zhǎng)、厚約1/16至1/4"的矩形墊。如果這些墊用磁鐵吸住并定位，則它們必須包含鐵磁材料，并最好是磨削材料粘著在鐵磁板上。因?yàn)樾屎退俣鹊脑?，所以金剛石是?yōu)選的磨粒，它可被粘結(jié)在電鍍了鎳的板上。諸如08/431,497號(hào)申請(qǐng)中所描述的超精研磨材料可被粘結(jié)在形成這種鐵磁板的層上。這可用上述申請(qǐng)中所描述的包括氧化鋁的環(huán)氧樹(shù)脂基體或類似的基體化合物和磨粒形成。另一種可替換的方案是，研磨墊可用包含重量百分比為50-80％的磨粒的、基于乙烯共聚物的聚合烯烴熱塑樹(shù)脂系統(tǒng)構(gòu)成，其中磨粒直徑為1至25微米。
權(quán)利要求
1.一種通用手動(dòng)磨具，其特征在于包括一主磨尖部分，其中帶有主磨尖元件；一手柄狀延伸部分，它與所述磨尖部分構(gòu)成一體，用于支承或穩(wěn)定所述磨尖部分；在所述延伸部分上的附加結(jié)構(gòu)；固定在所述附加結(jié)構(gòu)上的磨尖元件，它暴露在所述延伸部分的表面上，用以提供除所述主磨尖元件之外的磨尖能力。
2.如權(quán)利要求1所述的磨具，其特征在于，所述附加結(jié)構(gòu)是磁鐵結(jié)構(gòu)，所述磨尖元件具有被所述磁鐵結(jié)構(gòu)支承定位的鐵磁板。
3.如權(quán)利要求1所述的磨具，其特征在于，所述主磨尖部分包括至少一個(gè)磨尖區(qū)段，該磨尖區(qū)段包括用作所述主磨尖元件的交叉磨削元件。
4.如權(quán)利要求2所述的磨具，其特征在于，所述主磨尖部分包括至少一個(gè)磨尖區(qū)段，該磨尖區(qū)段包括用作所述主磨尖元件的交叉磨削元件。
5.如權(quán)利要求1所述的磨具，其特征在于，所述手柄狀延伸部分包括一個(gè)儲(chǔ)存腔，它用于容納至少一個(gè)其它的磨尖元件。
6.如權(quán)利要求2所述的磨具，其特征在于，所述手柄狀延伸部分包括一個(gè)儲(chǔ)存腔，用于容納至少一個(gè)其它的磨尖元件。
7.如權(quán)利要求1所述的磨具，其特征在于，所述磨尖元件是一個(gè)墊，該墊帶有大致呈V形的涂覆磨削槽，其深度約為0.005至0.025英寸，其開(kāi)口寬度約為0.010至0.050英寸。
8.如權(quán)利要求1所述的磨具，其特征在于，所述磨尖元件是一個(gè)磨削墊，它具有涂覆了磨削材料的平面。
9.如權(quán)利要求1所述的磨具，其特征在于，所述磨尖元件是一個(gè)具有磨料涂層上表面的細(xì)長(zhǎng)墊，在所述上表面上有一縱長(zhǎng)的磨削槽。
10.如權(quán)利要求1所述的磨具，其特征在于，所述磨尖元件可拆卸地固定在所述附加結(jié)構(gòu)上，以便可以用其它磨尖元件更換。
11.如權(quán)利要求10所述的磨具，其特征在于，所述手柄包括一儲(chǔ)存腔。
12.如權(quán)利要求11所述的磨具，其特征在于，所述磨尖元件是第一磨尖元件，一個(gè)其它的磨尖元件儲(chǔ)存在所述腔內(nèi)，所說(shuō)的磨尖元件之一為粗粒磨削墊而所說(shuō)的磨尖元件中的另一個(gè)為研磨墊。
13.如權(quán)利要求12所述的磨具，其特征在于，所述主磨尖部分包括具有特性不同的主磨尖元件的兩個(gè)磨削區(qū)段。
14.如權(quán)利要求13所述的磨具，其特征在于，每一所述磨尖區(qū)段具有兩個(gè)呈交叉磨削元件形式的主磨尖元件。
15.如權(quán)利要求14所述的磨具，其特征在于，所述附加結(jié)構(gòu)是磁鐵結(jié)構(gòu)，每一所述粗磨墊和所述研磨墊包括一個(gè)鐵磁板。
16.如權(quán)利要求12所述的磨具，其特征在于，所述附加結(jié)構(gòu)是磁鐵結(jié)構(gòu)，每一所述粗磨墊和所述研磨墊包括一個(gè)鐵磁板。
17.一種通用手動(dòng)磨具，其特征在于具有一主磨尖部分，至少一個(gè)主磨尖元件位于所述主磨尖部分；一個(gè)第二磨尖部分，它安裝在所述主磨尖部分上；一個(gè)位于所述第二磨尖部分中的第二磨尖元件，所述第二磨尖元件是一個(gè)呈板狀的細(xì)長(zhǎng)墊，它具有磨料涂層上表面，在所述上表面中有一層縱長(zhǎng)涂覆磨削槽。
18.如權(quán)利要求17所述的磨具，其特征在于，所述第二磨尖部分包括磁鐵結(jié)構(gòu)，所述板是一個(gè)可拆卸地固定在所述磁鐵結(jié)構(gòu)上的鐵磁板。
19.如權(quán)利要求18所述的磨具，其特征在于，所述第二磨尖部分包括一儲(chǔ)存腔，用于容納至少一個(gè)其它的磨尖元件。
20.如權(quán)利要求17所述的磨具，其特征在于，所述第二磨尖部分包括一儲(chǔ)存腔，用于容納至少一個(gè)其它的磨尖元件。
全文摘要
一種通用手動(dòng)磨具,包括:一主磨尖部分,其中帶有主磨尖元件;一手柄狀延伸部分,它與所述磨尖部分構(gòu)成一體,用于支承或穩(wěn)定所述磨尖部分;在所述延伸部分上的附加結(jié)構(gòu);固定在所述附加結(jié)構(gòu)上的磨尖元件,它暴露在所述延伸部分的表面上,用以提供除所述主磨尖元件之外的磨尖能力。
文檔編號(hào)B24D15/06GK1172715SQ9711500
公開(kāi)日1998年2月11日 申請(qǐng)日期1997年7月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月9日
發(fā)明者丹尼爾·D·弗里爾 申請(qǐng)人:埃奇克拉夫特公司