层合柔韧弹性磨料制品的制作方法

专利名称：层合柔韧弹性磨料制品的制作方法
层合柔韧弹性磨料制品
背景技术：
本发明整体涉及用于磨料工作表面的片状磨料制品，更具体 地讲，涉及柔韧弹性片状磨料制品，并且涉及包括这种磨料制品的 砂磨工具组件。
片状磨料制品通常应用在包括木质表面手动磨砂的多种磨砂 操作中。在手动磨砂的过程中，使用者可以直接将磨料制品握在手 中并在整个工作表面上移动磨料制品。当然，手动磨砂是比较费力 的任务。
为了便于手动磨砂加工，可以将片状磨料制品置于磨砂板上。 磨砂板紧扣磨料制品，使用者能够随时掌握，使手动磨砂更快更容
易。 一种市售的磨砂板是可以从明尼苏达州圣保罗3M公司购置的 3Mtm橡肢磨砂板(3M Rubber Sanding Block)。磨砂板在专利性 现有技术中也是公知的。例如，美国专利No.5， 168， 672(Gregoire， Sr.)公开了一种磨料片固定器，该固定器具有基座，在该基座的一 对相对侧边中形成有夹持侧翼。柄部构件可拆卸地固定在该基座的 后表面上。该柄部构件具有相对的柔韧法兰壁，其中，该相对的柔 韧法兰壁用于对定位在基座前工作表面上的磨料纸片两边相对的 端边部分进行夹持，其中，该纸张的边缘部分在夹持侧翼上面延伸。
美国No.专禾U 6， 641， 469(Deshler)公开了一种磨砂板，该磨 砂板包括大致矩形的基座壳体，其中，在该基座壳体上固定有多层 波状大致凸状把手。该把手还限定了向内延伸的凹面部分，该凹面 部分有利于使用者安全把握。在该磨砂板的每端设置有过心杠杆夹 具机构，从而以可松开的附接形式固定砂纸片的相对两端。美国专利No.6， 935， 936(Goulet等人)公开了一种手持磨料工 具，该手持磨料工具包括夹紧机构，该夹紧机构用于快速可靠地将 磨砂纸、刚毛片、打磨布等固定到该工具上。
片状磨料制品包括(例如)传统砂纸。传统砂纸通常以这种 方式制作通过将磨料矿物附连到诸如纸张或聚合物薄膜材料相对 薄的、不可延展的、非弹性、以及可选的无孔背衬材料。传统砂纸 通常展示良好的初始原料移除(即，切割)特点，但是会对给定的 矿物胶产生相对深的刮擦痕迹，并且通常具有非期望的短寿命。另 外，传统砂纸薄、平而光滑的性质使得该制品很难抓握、控制和操 作，并且不能使砂纸很好适于对弯曲波状或织构化表面进行磨砂。
美国专利No.5， 849， 051(Beardsley等人)公开了磨料泡沫制 品，该制品包括柔韧和弹性泡沫基底，该泡沫基底具有第一和第二 主基底表面，其中，该第一和第二主基底表面中的至少一个表面具 有多个开孔，其基本上分布在整个基底表面上，所述开孔具有由互 连空隙限定的可涂覆表面；以及多个磨粒，其以基本均匀方式粘附 在所述开孔的可涂覆表面。
美国专利No.6， 613， 113(Minick等人)公开了一种柔韧磨料 产品，该产品包括柔韧片状基底，该基底包括多个分离的弹性体， 其以大致平面阵列方式彼此连接，形成一种在相邻连接体之间提供 空间的模式，其中每个体具有第一表面和相对的第二表面；以及磨 粒，以使得至少所述第一表面成为磨料表面。
该行业一直在寻求具有改善的可贴合的柔韧磨料制品，希望 这样的磨料制品更耐用、更易操作和使用，并具有改善的切割，能 产生较轻的划痕，具有较长的寿命，能够与手动磨砂板一起使用。 理想的是，提供一种柔韧弹性磨料制品，该制品在整个大范围的磨料胶内具有改善的耐用性，具有改善的柔韧性，具有改善的可抓握 性，从而使用起来容易舒适，制作容易而且成本低，具有改善的切 割，产生较轻的划痕(与可比的砂纸相比)，持续更长时间，并能 够与手动磨砂板一起使用。另外，期望提供一种与手动砂磨工具相 组合的柔韧弹性片状磨料制品。

发明内容
本发明总的来讲提供了一种柔韧弹性片状磨料制品，所述制 品在整个大范围的磨料胶内具有改善的耐用性，具有改善的柔韧 性，具有改善的可抓握性，从而使用起来容易舒适，具有改善的切 割，与比较性的砂纸片相比较产生较轻的划痕，制作容易而且成本 低，持续更长时间，并且/或者能够与手动磨砂板一起使用。在此 所用术语"片状"通常是指磨料制品的宽、薄、柔韧性质。
在一个实施例中，本发明提供了一种片状磨料制品，所述制 品包括弹性背衬片和连续磨料片，所述弹性背衬片具有两个相对主 表面，所述连续磨料片附连到所述背衬片的至少一个表面。所述磨 料片包括连续磨料支撑层，其中，在所述连续磨料支撑层上布置有 磨粒，从而限定磨料表面。
在更加具体的方面中，所述弹性背衬片可以包括连续闭孔泡 沫，或者可以包括按一定模式结合在一起的不连续片，该模式可在 各相邻但在触点处彼此连接的独立体之间提供开口。在更加具体的 方面中，所述背衬片可以由聚氯乙烯泡沫材料、泡沫胶乳橡胶材料、 或者非织造材料形成。所述背衬片还可以包括传统粘性布。
在另一个具体的方面中，通常，所述背衬片的厚度不大于约 8mm，更一般来讲，不大于约7mm，并且更加一般来讲，不大于 约6mm。然而在另一个方面中，所述背衬片可以包括与所述磨料支撑 层结合的基本平坦的表面，并且还可以包括与所述平坦表面相对、 限定抓握表面的织构化表面，所述抓握表面与所述磨料表面相对， 由使用者接合以手动操纵磨料制品。
在另一个方面中，所述磨料支撑层可以包括布质材料。具体
布质材料是J重O-weight)织布。在特定实施例中，所述磨料片 和背衬片可以粘结在一起。
然而在另一个方面中，本发明提供了一种砂磨工具组件，所 述砂磨工具组件包括手持人工操作的砂磨工具和可替换片状磨料， 如上述片状磨料。在更具体的方面中，所述砂磨工具可以包括基座 构件，该构件具有第一和第二相对端部；和在所述第一和第二端部 之间延伸的大致平面底部表面；以及相对于所述底部表面的至少一 个倾斜的上接触表面，所述上接触表面与所述第一和第二端部中的 一个相邻，并且相对于相关联的相邻的端部被布置为与所述底部表 面形成锐角；夹紧机构，其可转动地与所述基座构件连接，所述夹 紧机构可以在打开位置与关闭位置之间移动，其中，在打开位置， 所述夹紧机构与基座构件接触表面间隔开，从而在基座构件上接触 表面和夹紧机构之间形成间隙，用于容纳磨料材料片的端部；在关 闭位置，所述夹紧机构朝向所述接触表面移动，并且被布置为邻近 所述基座构件接触表面，所述夹紧机构包括布置为与所述接触表面 滑动接合的张紧构件；由此，当所述磨料材料片的端部插入到所述 基座构件与所述夹紧机构之间的间隙中，并且所述夹紧机构从所述 打开位置向所述关闭位置移动时，所述张紧构件与所述磨料材料片 接合，并且当所述夹紧机构被进一步推向所述接触表面时，所述张 紧构件和磨料片沿着所述倾斜的远离关联的端部向上移动，从而绷 紧所述磨料片与所述基座构件的底部表面的贴合。
在其它方面中，所述张紧构件可以包括柔韧金属片簧，并且所述张紧构件可以延伸所述夹紧机构的宽度。另外，所述张紧构件 可以包括用于增大所述张紧构件与所述磨料片之间摩擦力的抓握 表面。在一个实施例中，所述抓紧表面可以包括多个凸起。
本发明的一些实施例的优点包括改善的耐用性，提供了具 有舒适抓握表面的磨料制品，提供了制造容易并且成本较低的简单 化设计，提供了磨料制品，其中所述磨料制品具有改善的切割、改 善的柔韧性、减少的刮擦、减少的负载、以及随时可与手动磨砂板 一起使用的性能。


将对照附图进一步描述本发明，其中
图1是根据本发明的柔韧弹性磨料制品的透视图2是图1的磨料制品的分解图3是沿图1中的线3-3截取的截面图4是替代性背衬片的透视图5是沿图4中的线5-5截取的截面图；以及
图6是透视图，示出根据本发明的另一个方面、具有图1中
的弹性磨料制品的砂磨工具。
具体实施例方式
现在，参照所述附图，其中类似附图标记表示贯穿几个视图
的类似或对应部件，图l-3示出了包括磨料片12和背衬片14的柔 韧弹性磨料制品10。所述磨料片12包括磨料支撑层16，其附连到 背衬片14，集成涂层18 (图3)，其在磨料支撑层16上，和多个 磨粒20，其至少部分地嵌入在集成涂层18中。下面详细描述包括 在所述磨料片12中的磨料支撑层16、集成涂层18和磨粒20、和 背衬片14。
背衬片14背衬片14由耐用弹性可贴合材料形成。背衬片14向使用者 提供舒适的抓握表面，并且还向磨料制品提供一定程度的贴合性， 由此磨料制品IO能够更加有效地对粗糙、弯曲和/或波状表面进行
磨砂。另外，背衬片14对磨料支撑层16提供支撑，由此改善磨料 制品IO的整体耐用性。
背衬片14可以由任何耐用弹性材料形成，其中，所述耐用弹 性材料包括开孔泡沬、闭孔泡沫和蜂窝状泡沫，其中，这些开孔泡 沫、闭孔泡沫和蜂窝状泡沫中的每个还可以包括外表层、自然和合 成橡胶材料、以及织造和非织造材料。背衬片14还可以包括诸如 在美国专利No.6， 746， 974 (Reiterer)中描述的粘性布，所述专 利的全部内容以引用方式并入。例如，泡沫背衬片14的合适材料 包括合成聚合物材料，如聚氨酯、聚氯乙烯(PVC)、泡沫橡胶和 乳胶，以及硅树脂，和自然海绵材料。为了加强背衬片14的耐用 性，背衬片14还可以包括嵌入在泡沫中的增强稀松布。在本发明 的一个实施例中，背衬片14由闭孔泡沫形成。闭孔泡沫由于其韧 性和耐用性是可取的。
为了能够将磨料制品IO与手动砂磨工具(诸如图6所示并且 在下文中予以详细描述的手动砂磨工具50) —起使用，该磨料制 品IO需要足够柔韧，从而使得它能够向后折叠起来，并且需要足 够薄，从而使得该磨料制品的相对端部分能够插入到手动磨砂板的 狭口中。背衬片14的厚度通常不会大于约8mm，更一般的的情况 是不会大于约7mm，更加一般的情况是不会大于约6mm。
背衬片14可以连续也可以不连续。连续背衬片不包括在Z-方向(即，厚度或高度尺寸)延伸贯穿的孔、空隙或槽，所述孔、 空隙或槽比在制造过程中材料自身之间随机形成的空间大。另 一方 面，不连续背衬片包含经由Z-方向上延伸贯穿的开口。合适的连续泡沫材料可得自Voltek， LLC, Lawrence MA,商 品名为Volextra。这些材料是交联闭孔聚烯烃泡沫。合适的不连续 性泡沫材料可得自Griptex Industries, Inc.of Calhoun， Ga，商品名 为OMNI-GRIP、 MAXI-GRIP、 ULTRA GRIP、 EIRE-GRIP 、和 LOC-GRIP。
图l-3示出了具有连续结构的泡沫背衬片14的磨料制品10。 背衬片14的暴露(或底部)表面22 (即，没有附接到磨料支撑层 16的表面)可选地包括纹理的、压印的、波状的或者其它宏观三 维表面外形，从而加强了当背衬片14在整个工作表面上移动时使 用者抓握或固定磨料制品IO的能力。
图4和图5示出了具有不连续或开口结构的另一种替代性泡 沫背衬片14a。背衬片14a由多个分离的弹性体24形成，这些体 24按照这样的模式结合在一起在接触点彼此连接的每个相邻独 立体之间限定开口 26。当可以通过将连续或片状的橡胶或泡沫状 材料适当冲模切割形成这种背衬片时，所示的背衬片14a包括稀松 布28，其中，该稀松布28通常包含网格图案中的平行线和交叉平 行线，该网格图案提供开口，这些开口每隔一个由弹性体封闭并错 开图案。
每个弹性体24可以包括第一表面30，其优选的是凸状或穹顶 形，以及第二表面32，其优选为平坦的，从而背衬片14a能够更 加容易地附接到磨料支撑层16。第一表面30的集合提供易于把握 的磨料制品后部，该磨料制品后部易适应于使用者的手，从而提供 一种很容易利用到具有复杂形状的磨料表面的方便的变形产品。
诸如上述适合于开口背衬片14的材料可购自Griptex Industries, Inc.of Calhoun， Ga，商品名为OMNI-GRIP、 MAXI-GRIP、 ULTRA GRIP、 EIRE-GRIP、和LOC-GRIP。这类产品可以根据美国专利No.5， 707， 903(Schottenfeld)制备，该专利全文在此以引 用方式并入。
通常，通过将稀松布浸入在可固化形成聚氯乙烯(PVC)泡沫 的液体组合物中形成这些材料。该稀松布可以由天然或合成纤维形 成，可以是针织或机织，其网络具有在沿着稀松布的表面间隔开的 间歇开口。该稀松布不必织成一致的图案，但也可以包括非织造的 无规则图案。因此，开口既可以以图案间隔开，又可以无规地间隔 开。该稀松布网络开口可以是矩形的，或者它们也可以具有其他形 状，包括菱形、三角形、八边形或这些形状的组合。
优选的是，该稀松布包括在第一方向上布置的第一组独立纤 维行和在第二方向上布置的第二组独立纤维行，以提供包括多重相 邻开口的网格，其中，弹性体位于交替开口中，其中，弹性体之间 的开口没有弹性体。该稀松布也可包括开放式网片，该开放式网片 选自由下列材料组成的组织造或针织纤维网片、合成纤维网片、 天然纤维网片、金属纤维网片、模制热塑性聚合物网片、模制热固 性聚合物网片、打孔薄片材料、切开并且拉伸的薄片材料以及它们 的组合。
弹性体组合物可以是泡沫状或非泡沫状的，并且可以由多种 弹性材料中的任何一种组成，这些弹性材料包括，但不限于，聚氨 酯树脂、聚氯乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、合成橡胶组合物或 天然橡胶组合物、丙烯酸树脂以及其他适合的弹性体树脂组合物。
这种背衬片的特征在于在弹性体之间具有开口区域，从而
与弹性体的全部区域相比较提供接近约20%到约80%、更加优选的 是在约30%到约60%之间的累积开口区域。
背衬片14a具有足够厚度，从而使得它能够便于把握，并且提供舒适的把手，同时它足够薄，从而使得它能够向后折叠起来，并 且足够薄，从而使得它能够插入到人工操作的手动砂磨工具的狭口 中。测量弹性体的第一表面的最高点与弹性体的第二表面之间的厚
度。通常，最小厚度至少约为lmm，更通常的情况是至少约为2mm， 更加通常的情况是至少约为3mm。通常，最大厚度小于约8mm， 更通常的情况是小于约7mm，更加通常的情况是小于约6mm。
尽管正方形或矩形(从片的顶部或底部进行观察)的弹性体 是优选的，但是这些体还可以是任何方便的几何形状，包括但不限 于正方形、矩形、三角形、圆形、以及多边形。尽管这些弹性体的 形状优选是一致的，但是它们并不需要一致。这些弹性体可以排成 行，在纵向方向和横向方向上对准，但是对于一些应用，可以优选 的是，这些弹性体没有准直，因为在磨砂操作中，磨料产品仅仅在 一个方向(例如纵向方向)上移动，纵向准直的磨料覆盖的弹性体 可能在被磨料的表面上产生不希望的刮擦纹理。
弹性体24的尺寸可以在约2mm至约25mm的范围内变化， 优选的是从5mm至10mm。如果是矩形，则"每个尺寸"是指一 侧的尺寸；如果是圆形，则是指直径；或者如果是不规则形状，则 是指最大尺寸。弹性体24的形状不需要是定义的形状，但可以是 无规形状。当参照弹性体的尺寸时，该尺寸旨在包括纵向或横向方 向上的宽度或者当在任何方向上从一侧到另一侧测量的体的最大 尺寸。
背衬片14a中的开口 26通常均小于相邻弹性体24，并且可以 具有近似约2mm到约25mm的尺寸，优选具有约5mm到约10mm 的尺寸。如果弹性体24是矩形的，则开口 26可以是一定程度的矩 形，或者根据相邻弹性体24的形状，开口 26可以采取任何其它的 构型。开口 26的形状通常为弹性体24的边缘形状所限定。通常， 弹性体24和开口26均匀地分布在本发明的柔韧磨料制品的整个区域上，但是并非在所有情况下均需如此。 磨料支撑层16
磨料支撑层16可以由各种普通可用的材料形成，其中，这些 普通可用的材料包括(例如)纸、针织或机织物材料或布、纤维非 织造纤维网、诸如热塑性薄膜的聚合物薄膜、以及泡沫材料或它们 的层合物。该特定磨料支撑层将具有用于在加工过程中进行处理的 足够强度，具有用于要达到目的的最终应用的足够强度，具有将集 成涂层18转移到它的主表面中的至少一个表面的能力，并且能够 附连到背衬片14。例如，可以利用压敏粘合剂、热熔粘合剂、热 固性_粘合剂，通过框架粘结，或者通过包括利用热量和压力进行
层合的其它已知技术，将磨料支撑层16用粘结剂粘结到背衬片14。
根据本发明的一个方面，该磨料支撑层16是连续的。也就是 说，磨料支撑层16不包含在Z-方向(即，厚度或高度尺寸)上贯 穿延伸的孔、开口、狭缝、空隙或槽，该孔、开口、狭缝、空隙或 大于当其形成时在材料自身之间无规形成的空隙。磨料支撑层16 通常还是不可延展的。通常，不可延展是指材料延长不能够延展约 25%，更加通常的情况是，不可延伸是指材料延长不能够超过约 10%。另外，与背衬片14的厚度相比较，磨料支撑层16相对薄。 在一个实施例中，例如，磨料支撑层16的厚度通常不大于约1.5mm， 更加通常的情况下，不大于约lmm，并且所占比重不大于磨料制 品10的全部厚度的约25%。另外，通常磨料支撑层16没有弹性， 并且也可是多孔的或者无孔的。
在本发明的优选方面中，磨料支撑层16是布质材料。由于布 质材料通常能够抗撕裂并且要比纸和薄膜材料更加耐用，所以它们 是可取的。此外，在使用中，布质背衬能够容许重复的弯曲和折曲。 布质背衬通常由机织棉或合成纱形成，其中，对这些机织棉或合成 纱进行处理，从而使得它们适于用作涂覆磨料背衬。合适的布质背衬是J重布质背衬。 集成涂层18
通常，任何集成涂层18可以用于将磨粒20粘结到磨料支撑 层16。"集成涂层"是指在磨料制品10的磨料支撑层16上的硬 化树脂层。优选的集成涂层是酚醛树脂。可以通过任何传统技术将 集成涂层18涂覆到磨料支撑层16上，这些传统技术包括刮涂、喷 涂、辊涂、转轮凹板涂、淋涂等等。磨料制品IO也可以包括可选 的胶结涂层。
磨粒20
一般来讲，本发明可使用任何磨粒。合适的磨粒包括烙融氧 化铝、热处理氧化铝、氧化铝基陶瓷、碳化硅、氧化锆、氧化铝-氧化锆、石榴石、金刚石、二氧化铈、立方氮化硼、磨砂玻璃、石 英、二硼化钛、溶胶凝胶磨料剂以及它们的组合物。磨粒可以是成 型的(如杆状、三角形、或锥体)或未成型的(即不规则)。术语 "磨粒"涵盖磨粒、团聚物、或多砂目磨料颗粒。可以通过诸如静 电涂覆或滴液涂覆的任何传统技术将磨粒沉积在集成涂层上。
将认识到可以以预制(即，商业购置)磨料片的形式提供
磨料支撑层16、磨粒20、和集成涂层18。也就是说，可以提供包 括背衬、集成涂层和磨粒的最终磨料片，而不是提供磨料支撑层 16，用集成涂层18涂覆磨料支撑层16，并且将磨粒20沉积在集 成涂层18上以形成磨料片。适合的磨料片可得自明尼苏达州圣保 罗3M公司，产品名称900DZ-REG。 900DZ-REG是具有J重布质 背衬、酚醛集成涂层、和陶瓷磨粒的磨料片。
添加剂
集成涂层和/或可选的胶结涂层可以包含可选的添加剂，例如， 填充剂、纤维、润滑剂、助磨剂、湿润剂、增稠剂、抗负载剂、表面活性剂、颜料、染料、偶联剂、光引发剂、增塑剂、悬浮剂、抗 静电剂等等。可行的填充剂包括碳酸钙、氧化钙、偏硅酸钙、氧化 铝三水合物、冰晶石、氧化镁、高岭土、石英、和玻璃。可作为助 磨剂的填充剂包括冰晶石、硼氟化钾、长石、和硫。正如本领域 的技术人员所周知的，选择这些材料的数量以提供所需的特性。
一般性制备方法
首先，图1-3所示的磨料制品10可通过首先形成磨料片12的
方式制成，该磨料片12包括磨料支撑层16、集成涂层18、和磨粒 20。这可以通过提供背衬、采用集成涂层对背衬进行涂覆、并且将 磨粒沉积在集成涂层上来完成，或者通过提供包括背衬、集成涂层 和磨粒的最终磨料片12，诸如上述的可得自明尼苏达州圣保罗3M 公司以产品，产品名称为900DZ-REG。
然后可以将诸如压敏粘合剂的粘合剂施用到磨料支撑层16的 背部(即，涂覆磨粒20的表面相对的侧)，从而用来将磨料片12 粘结到背衬片14。然后粘结性地涂覆的磨料片12可以粘结性地粘 结到背衬片14。然后可以将完成的磨料制品切割为期望尺寸和/或 尺寸。
砂磨工具50
根据本发明的另一方面，片状磨料制品IO可以与手持、人工 操作的砂磨工具或磨砂板一起使用，由此形成包括工具和可替换的 片状磨料制品的砂磨工具组件。图6示出了与上述的柔韧可替换片 状磨料制品10—起使用的手持、人工操作的砂磨工具或磨砂板50。 术语"人工操作"是指工具50不是电动工具的事实。也就是说， 该工具的所有动力由使用者提供并且该工具本身不包括马达。然 而，将认识到，本发明还可以包括电动工具。
砂磨工具50包括基座构件52和连接在所述基座构件52的相对端的一对夹紧机构54、 56。尽管示出了两端具有夹紧机构54、 56的砂磨工具50，但是将会认识到夹紧机构54、 56中的一个可 以由用于将磨料片状制品10固定到该工具的传统机构进行替换。 还将会认识到，尽管示出基座构件52是矩形的，但是其也可以是 正方形或使得它们自身能够与片状磨料片一起使用的其它形状。
基座构件52具有第一相对端58和第二相对端60以及大致平 面底部表面62，其中，片状磨料制品IO倚靠该大致平面底部表面 62固定。基座构件52的每一端58、 60分别具有相对于底部表面 62的倾斜或成角度的接触表面64、 66。这样，接触表面64、 66和 底部表面62分别相对于关联的相邻的端58、 60形成锐角。
每个夹紧机构54、 56以可转动地与接触表面64、 66相邻的 基座构件52的相对端58、 60分别进行连接，由此限定片状磨料制 品10的端部10a、 10b可以插入的狭口。每个夹紧机构54、 56可 以在打开位置(如图6所示)与关闭位置(未示出)之间移动。在 打开位置，夹紧机构54、 56与关联的接触表面64、 66隔开，由此 限定了基座构件52接触表面64、 66和夹紧机构54、 56之间的间 隙68。间隙68的尺寸可以容纳片状磨料制品10的端部10a、 10b， 其中，通常该片状磨料制品IO的厚度小于大约10毫米(mm)， 更通常的情况，在约0.1mm到约8mm之间，甚至更通常的情况， 在约0.5mm到约5mm之间。在关闭位置，夹紧机构54、 56分别 朝向关联的接触表面64、 66移动，并且，当不存在磨料制品时， 将夹紧机构54、 56布置为分别与接触表面64、 66相邻。
每个夹紧机构54、 56包括以可转动方式和基座构件52连接 的枢转构件70、 72以及柔韧张紧构件74，其中，该柔性张紧构件 74布置在每个枢转构件70、 72的下侧，从而使得其面对关联的接 触表面64、 66。以这种方式进行布置，当夹紧机构54、 56朝向基 座构件52下降以将磨料制品10固定到具50时，张紧构件74的末端边缘与关联的接触表面64滑动接合。因此，当磨料制品10的端
部10a、 10b插入到基座构件52与夹紧机构54、 56之间的间隙68 中并且该夹紧机构从它的打开位置移动到关闭位置时，张紧构件 74的边缘将会与磨料制品10的端部10a、 10b摩擦接合。
当进一步朝着接触表面64、 66推动夹紧机构54、 56时，张 紧构件74抓握磨料制品10a的端部并且使其沿着倾斜的接触表面 64、 66向上移动，远离关联的端部58，由此进一步拖拽磨料片12 进入间隙68。另外，当倚靠接触表面64、 66推动夹紧机构54、 56 时，张紧构件74趋向弯曲或折曲，从而使得张紧构件74的弯曲表 面将与接触表面64接合，由此增大张紧构件74与磨料制品10之 间的整个接触表面面积。这样，吸收了磨料制品IO的松弛部分， 由此绷紧了磨料制品10与基座构件52的底部62的贴合性。
在所示的实施例中，张紧构件74是诸如片簧的薄柔韧金属带， 当释放了施加力时它通常返回到其原始位置。也可使用诸如刚性弹 性橡胶或合成塑料等其他材料。为了将张紧构件74施加的力均匀 地分布到磨料制品10a的端部(在将磨料制品10安装到该工具的 期间和当将磨料片固定到该工具上时)，张紧构件74优选连续地 在关联的夹紧机构54的基本整个宽度上延伸。通过以这种方式对 力进行分布，张紧构件74能够减小撕裂或另外损坏磨料制品10的 倾向。
为了进一步减小张紧构件74的端部将钻进磨料制品10的概 率，并且由此可能会损坏磨料片，在另一个实施例中，张紧构件 74可以向内进行弯曲或成拱形，从而使得张紧构件74具有曲面， 其中，该曲面面对接触表面64并且当夹紧机构54关闭时与该接触 表面接合。
为了改善张紧构件74的控制和保持性能，张紧构件74可以包括可选的波状末端边缘。结合本发明还可以考虑到其它形状的末 端边缘。例如，该末端边缘可以为锯齿形、有凹口、或者嵴状。另 外，张紧构件74可以由能够分别折曲的独立柔韧指状物形成，以 更好地适应粗糙或波状表面。该柔韧指状物还可以包括成型的末端 边缘。
为了增加张紧构件74与磨料制品10之间的摩擦系数，并且 由此改善张紧构件74牢固地抓握并且保持磨料制品10 (并且当将 磨料制品10安装到该工具上时以及在将磨料制品安装在工具50上 以后进行使用的期间内安全地控制磨料制品10)的能力，张紧构 件74可以选择地包括抓握表面76。在所示的实施例中，抓握表面 76包括多个凸起。作为另外一种选择，该抓握表面76可以包括(例 如)光滑的柔韧表面，该柔韧表面(例如)由橡胶形成。
工具50包括从基座构件52的中心区域向上延伸的柄部78。 该柄部78包括一个头部，其中，该头部限定了使用者能够容易地 掌握以调遣并控制工具50移动的球形把手。
为了能够更加全面地理解于此描述的本发明，对以下例子予 以详述。应该理解，这样的例子仅用于示例性目的，不应该解释为 以任何方式限制本发明。
本领域的普通技术人员可以理解，在不偏离本发明概念的情 况下可以对上述本发明进行各种变化和修改。因此，本发明的范围 不应限于本专利申请中所描述的结构，而只受权利要求中描述的结 构和那些结构等同物的限制。
权利要求
1. 一种片状磨料制品，包括(a)弹性背衬片，其具有相对的主表面；(b)连续磨料片，其附连到所述背衬片的至少一个表面，所述磨料片包括连续磨料支撑层，在该连续磨料支撑层上布置有磨粒，由此限定磨料表面。
2. 根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述弹性背衬片包括闭孔泡沫。
3. 根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述背衬片为由多 个分离的弹性体以如下方式保持在一起形成的不连续片，即，使得 在各个相邻的分离的、但在接触点彼此相连的本体之间提供开口。
4. 根据权利要求3所述的磨料制品，其中所述背衬片包括聚 氯乙烯泡沫材料。
5. 根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述背衬片包括泡 沬乳胶橡胶材料。
6. 根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述背衬片包括非 织造材料。
7. 根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述背衬片的厚度 不大于约8mm。
8. 根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述背衬片包括与 所述磨料支撑层结合的基本平坦的表面，还包括与所述平坦表面相 对的织构化表面，所述织构化表面限定与所述磨料表面相对的抓握表面，所述抓握表面由使用者接合以手动操纵磨料制品。
9. 根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述磨料支撑层包 括布质材料。
10. 根据权利要求9所述的磨料制品，其中所述磨料支撑层是J重织布。
11. 根据权利要求l所述的磨料制品，其中所述磨料片和背衬 片粘结性地结合在一起。
12. —种手持的手动操作砂磨工具组件，其包括可替换的片状磨料材料，所述砂磨工具组件包括 (a)砂磨工具，包括(i) 基座构件，其具有第一和第二相对的端部和在所述第一和 第二端部之间延伸的大致平面的底部表面，以及与所述底部表面相 对的至少一个倾斜的上接触表面，所述上接触表面与所述第一和第 二端部中的一个相邻，并且相对于相关联的相邻的端部被布置为与 所述底部表面形成锐角；以及(ii) 夹紧机构，其可转动地与所述基座构件连接，该夹紧机构 可以在打开位置与关闭位置之间移动，其中在所述打开位置，所述 夹紧机构与基座构件接触表面间隔开，从而在所述基座构件上接触表面和夹紧机构之间形成间隙，用于容纳磨料材料片的端部；在所 述关闭位置，所述夹紧机构朝向所述接触表面移动，并且被布置为 邻近所述基座构件接触表面，所述夹紧机构包括布置为与所述接触 表面滑动接合的张紧构件，由此当所述磨料材料片的端部插入到所 述基座构件与所述夹紧机构之间的间隙中，并且所述夹紧机构从所 述打开位置向所述关闭位置移动时，所述张紧构件与所述磨料材料 片接合，并且当所述夹紧机构被进一步推向所述接触表面时，所述 张紧构件和磨料片沿着所述倾斜的接触表面远离关联的端部向上移动，从而绷紧所述磨料片与所述基座构件的底部表面的贴合；以 及(b)根据权利要求l所述的片状磨料制品。
13. 根据权利要求12所述的砂磨工具，其中所述张紧构件包 括柔韧金属片簧。
14. 根据权利要求13所述的砂磨工具，其中所述张紧构件延 伸所述夹紧机构的宽度。
15. 根据权利要求1所述的砂磨工具，其中所述张紧构件包括 用于增加所述张紧构件与所述磨料片之间的摩擦力的抓握表面。
16. 根据权利要求15所述的砂磨工具，其中所述抓握表面包括多 个凸起。
全文摘要
一种片状磨料制品，包括具有相对主表面的弹性背衬片和附连到所述背衬片的连续磨料片。所述磨料片包括设置其上的带磨粒的磨料支撑层，从而限定了磨料表面。还公开了一种包括这种片状磨料制品的砂磨工具组件。
文档编号B24D11/00GK101421077SQ200780013426
公开日2009年4月29日 申请日期2007年4月9日 优先权日2006年4月14日
发明者伊恩·R·欧文, 克里斯·A·米尼克, 约翰·G·彼得森 申请人:3M创新有限公司