具有高度可变的齿的往复锯片及其相关方法

专利名称：具有高度可变的齿的往复锯片及其相关方法
技术领域：
本发明涉及锯片，并且更具体地说，涉及包括由高齿及低齿构成的重复齿型的往 复锯片及其相关方法。
背景技术：
往复锯床为一种手持动力据，其包括用于可拆卸地接合锯片并且驱动锯片往复运 动通过工件的夹头。该往复运动可以是轨迹切削作用、直线或线性切割作用、或斜向切割 作用。往复锯有时也被称之为竖锯或竖线锯，并且往复锯片同样有时也被称之为竖锯片或 竖线锯片。往复锯通常由电动机驱动(例如，有线或无线锯)，或者气动驱动。Milwaukee 电动工具公司(Milwaukee Electric Tool Corporation)销售的"Sawzall "牌往复锯和 PorterCable公司(PorterCable Corporation)销售的"Tiger Saw "牌往复锯是知名的 往复锯。 典型的往复锯片包括具有切割刃和非工作刃的锯片部分，该切割刃由沿着锯片的 一侧相对于彼此轴向间隔开的多个齿所限定，该非工作刃形成在锯片相对于切割刃的相对 侧上。用于将锯片可拆卸地连接于往复锯的夹头的柄脚从锯片的内部端延伸。典型的往复 锯片一直在寻求使耐磨性最大和耐用性最大之间的平衡。越硬的锯片材料越耐磨，而越软 的锯片材料越耐用。耐用性与坚固的、抗断裂的和/或显现出抗冲击能力的齿相关联。
往复锯片的齿通常包括切割尖端、形成在尖端一侧上的前刀面、和从尖端延伸并 且形成在尖端相对于前刀面的相对侧上的后刀面(clearancesurface)。前刀面相对于垂直 于参考平面的轴线形成前角，该参考平面可以由在由具有大致相同的高度的连续齿，例如 连续的未设定齿(皿setteeth)构成的尖端之间延伸的平面所限定。后刀面相对于参考平 面形成后角。 影响往复锯片的切割性能的一种方式是改变切割齿的后角。例如，增大后角可使 得齿能够切割得更快。然而，具有更大后角的齿可能更为脆弱，并由此比具有更缓后角的齿 更有可能断裂。 限制后角的需求对于往复锯片来说是尤其至关重要的，这是因为往复切割模式对 锯齿是非常有害的。与切割期间在一个方向上持续运动的诸如带状锯片的其它类型的锯片 相比，往复锯片在轨迹、线性和/或斜向切割作用下往复摆动通过工件，并由此在齿的所有 侧上产生了相当大的力。 此外，由于往复锯片在每个行程中都必须从零加速到最大速度并再回到零，因此，锯片只在向前行程的一部分期间处于最佳切割速度，通常小于向前行程的约50%。此外，每个行程的长度都非常短，即，通常为约3/4英寸到约1-1/4英寸。因此，往复锯片具有相对较短的约为1/2英寸或更短的重复齿型，以便使重复齿型的数目最大化。
现有技术的带状锯片已经采用了高_低齿和变化的后角。例如，有些带状锯片具有由成组的齿构成的重复齿型，其中，每个组包括具有相对较高尖端的齿和具有相对较低尖端的齿。带状锯片还采用了具有变化的后角的齿。传统的观念已告诫人们不要再在往复锯片上应用高-低齿和/或具有相对陡的后角(例如，约35。或更大)的齿。正如前面所指出的那样，与带状锯完全不同的是，例如，往复锯为使往复锯片承受有害的往复切割作用的手持动力锯。因此，不但前刀面承受相当大的切割力，而且形成在齿的背面的后刀面也同样在返回行程中承受相当大的切割力。往复锯片特别容易因为齿断裂或碎裂而失效。因此，人们相信，如果在往复锯片上应用高_低齿，则相对高的齿将过度遭受并且承受过大的切割力，并由此更加容易断裂或碎裂。同样，人们相信，如果在竖齿上应用相当陡的后角(例如，约35°或更大)，则具有这种缓夹角的任意齿将会太脆弱而不能承受相对有害的往复切割作用及相关的切割力，并因此而导致过早断裂或碎裂。因此，现有技术的往复锯片的性能，例如切割寿命和/或耐久性，将不会一直处于所希望的程度。
本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷和/或劣势中的一个或多个。

发明内容
根据第一方面，本发明涉及一种用于在便携式动力往复锯中使用的往复锯片，该往复锯包括用于可拆卸地接合锯片的夹头。往复锯片包括具有延长了的轴线并且能够与往复锯的夹头接合以便将锯片附连至往复锯的柄脚。锯片部分具有由多个切割齿限定的切割刃。切割齿限定出连续组的齿的重复齿型，各组齿的长度小于约半英寸，各组齿包括多个设定齿、至少一个相对高的齿、和至少一个相对低的齿。在齿设定之前，该至少一个相对高的齿比该至少一个相对低的齿高至少约0. 002英寸。在本发明的一些实施方式中，在齿设定之前，该至少一个相对高的齿和该至少一个相对低的齿之间的高度差在约0. 003英寸到约0. 006英寸的范围内，并且在一些这种实施方式中，在约0. 0035英寸到约0. 005英寸的范围内。 在本发明的当前优选实施方式中，相对高的齿限定出至少一个第一后角，并且相对低的齿限定出至少一个大于第一后角的第二后角。优选地，第一后角小于或等于约35。，并且第二后角大于约35。。在一些实施方式中，第一后角在约25。到约35°的范围内，并且第二后角在在约35。到约45°的范围内。 在本发明的一些实施方式中，各组齿包括至少一个未设定前导齿和多个设定尾齿。在一些这种实施方式中，该至少一个未设定前导齿为相对高的齿，并且多个设定尾齿中的至少一个为相对低的齿。在一些这种实施方式中，设定尾齿中的至少一个为相对高的齿。在一些实施方式中，多个设定尾齿相对于彼此限定出不同的设定幅度。在一些这种实施方式中，多个设定尾齿包括限定出相对重型设定幅度的至少一个第一设定齿、和限定出相对轻型设定幅度的至少一个第二设定齿。在一些这种实施方式中，限定出重型设定幅度的至少一个第一设定齿为相对低的齿，并且限定出相对轻型设定幅度的该至少一个第二设定齿高于重型设定齿。在一些这种实施方式中，该至少一个相对低的重型设定齿比该至少一个
6相对高的轻型设定齿限定出更陡的后角。 在本发明的一些实施方式中，各组齿在第一组多个设定齿和第二组多个设定齿之间包括未设定齿。在一些这种实施方式中，第一组多个设定齿和第二组多个设定齿中的每一组包括至少一个相对高的设定齿、和至少一个相对低的设定齿。在一些这种实施方式中，未设定齿限定出至少一个第一后角，设定齿限定出至少一个第二后角，并且该至少一个第一后角小于该至少一个第二后角。 往复锯驱使本发明的往复锯片在最后面的位置与最前面的位置之间往复运动。往复运动限定出在下述位置之间延伸的运动轴线，即i)当锯片处于最后面的位置时的锯片的参考点的第一位置，和ii)当锯片处于最前面的位置时的参考点的第二位置。往复锯的切割刃限定出在具有大致相同高度的连续齿的尖端之间延伸的模拟切割线。根据本发明的其它方面，切割线定向成相对于运动轴线成大于约3。的锐角。在一些这种实施方式中，该锐角在约4-1/2°到约6°的范围内。在一些实施方式中，柄脚限定出相对于切割线成锐角定向的延长了的轴线，并且该锐角的柄角至少有助于将切割线定向为相对于运动轴线成大于约3°的锐角。 在本发明的一些实施方式中，各组齿包括至少一个第一相对高的未设定齿、跟随在该第一相对高的未设定齿的后面并且设定至锯片部分的一侧的第一组多个设定齿、跟随在第一组多个设定齿后面的至少一个第二相对高的未设定齿、和跟随在该至少一个第二相对高的未设定齿的后面并且相对第一组多个设定齿设定至锯片部分的相对侧的第二组多个设定齿。在一些这种实施方式中，第一组多个设定齿和第二组多个设定齿中的至少一组中的多个设定齿相对于彼此限定出不同的设定幅度和不同的高度。在一些这种实施方式中，第一组多个设定齿和第二组多个设定齿中的至少一组包括至少一个相对轻型设定的中间高度的齿、和至少一个相对重型设定的低的齿。中间高度的齿限定出在相对高的齿的高度与相对低的齿的高度之间的高度，并且在齿设定之前，各个中间高度的齿与相邻的高齿和低齿之间的高度差为至少约0. 002英寸。 在本发明的一些实施方式中，各组齿限定出变节距齿型，该变节距齿型包括至少一个相对粗糙的节距和至少一个相对精细的节距。在一些这种实施方式中，各组齿包括限定出相对粗糙的节距的未设定间齿(unset raker tooth)。
根据其它方面，本发明涉及一种方法，包括下述步骤 将往复锯片安装在往复锯的夹头内，该往复锯片包括具有延长了的轴线的柄脚和具有由多个切割齿限定的切割刃的锯片部分。切割齿限定出连续组的齿的重复齿型，各组齿的长度小于约半英寸，并且各组齿包括多个不同种类的齿，这多个不同种类的齿包括多个设定齿、至少一个相对高的齿、和至少一个相对低的齿。在齿设定之前，该至少一个相对高的齿比该至少一个相对低的齿高至少约0. 002英寸； 利用往复锯在往复切割作用下在向前行程与向后行程之间驱使往复锯片；以及
通过使工件与往复驱动的往复锯片接合，并且依次在多个向前行程中的每个期间，使相同种类的多个齿与工件相接合来切割工件，与相对低的齿相比较，相对高的齿承受更高的切割载荷，利用在前的相对高的齿来保护相对低的齿不会碎裂或不受损害，并且与相对高的齿相比较，使用相对低的齿以更高的速度来切割工件。 驱动步骤包括驱动往复锯片在最后面的位置与最前面的位置之间往复运动。该往复运动限定出在下述位置之间延伸的运动轴线，即i)当锯片处于最后面的位置时的锯片的参考点的第一位置，和ii)当锯片处于最前面的位置时的参考点的第二位置。切割刃限定出在具有大致相同高度的连续齿的尖端之间延伸的模拟切割线。根据本发明的其它方面，该方法进一步包括将切割线设置成或定向为相对于运动轴线成大于约3°的锐角的步骤。在一些实施方式中，将切割线设置或定向成锐角的步骤包括(i)设置柄脚，以是柄脚的延长了的轴线相对切割线限定出锐角，和/或(ii)将柄脚安装在夹头内，从而将切割线定向成相对于运动轴线成锐角。 本发明的往复锯片的一个优点在于，与现有技术的往复锯片相比，切割齿之间的高度差能够提供明显改善的性能，例如改善了的切割速度和/或耐久性。因此，与现有技术的往复锯片相比，本发明的往复锯片能够承受更大的切割力，提供了增大了的切割总产量和改善了的切割速度。 本发明的当前优选实施方式的其它优点包括提供坚固、耐磨的切割刃，其能够更好地承受更大的切割力并且能够提高切割速度。具有相对缓后角的高齿比具有相对陡后角的低齿更加耐用，因此能够保护耐用度更小的低齿。因此，由于较低的齿受到保护，因此它们能够拥有比典型的往复锯片更加陡的后角，从而能够切割得更快，并且使用更小的进给力。因此，本发明的当前优选实施方式的齿型的明显优势在于，相对陡的后角有助于提高切割速度，而具有相对缓后角的齿有助于提高耐久性。因此，本发明的往复锯片与常规往复锯片相比，能够提供显著提高的锯片寿命，并且整个锯片寿命期内提供改善了的切割性能。
本发明的一些当前优选实施方式的其它优势在于，形成在由切割刃限定的平面和由锯的往复运动限定的平面之间的锐角的切割角能够进一步提高切割速度，而不会实质影响锯片的耐久性。在一些实施方式中，该锐角至少部分是因为相对于切割刃(例如，在连续的未设定齿的尖端或具有相同高度的齿的尖端之间延伸的线)成锐角延伸的柄脚所导致的。切割角越陡，高齿及低齿之间的高度差就越大，从而使对于这种高度差所提供的切割性能的影响也就越大。其它的优点在于，在锯片的返回行程中，形成在切割刃平面和由锯的往复运动所限定的平面之间的锐角的切割角并未增加齿的后刀面上的载荷，从而进一步改善了性能，而不会降低耐久性。 本发明和/或其实施方式的其它目的和优点将会通过考虑到下面对当前优选实施方式和附图的详细说明而变得更加明显。


图1A为往复锯片的重复齿型的实施方式的侧视立面图； 图IB为图1A的重复齿型的俯视平面图； 图2A为往复锯片的重复齿型的另一个实施方式的侧视立面图； 图2B为图2A的重复齿型的俯视平面图； 图3A为往复锯片的重复齿型的另一个实施方式的侧视立面图； 图3B为图3A的重复齿型的另一个实施方式的俯视平面图； 图4为往复锯片的重复齿型的另一个实施方式的侧视立面图； 图5为往复锯片的重复齿型的另一个实施方式的侧视立面图； 图6为安装在往复锯的夹头内的往复锯片的局部侧视立面 图7为显示本发明的往复锯片的实施方式的测试结果与现有技术的往复锯片相比较的图表； 图8为显示本发明的往复锯片的实施方式的测试结果与现有技术的往复锯片相比较的表； 图9为具有可变齿高和/或形成波状齿型的设定的往复锯片的另一个实施方式的侧视立面图； 图10为具有另一可变齿高和/或形成波状齿型的设定的往复锯片的另一个实施方式的侧视立面图； 图11为具有另一可变齿高和/或形成波状形齿型的设定的往复锯片的另一个实施方式的侧视立面图； 图12为具有交替继之以多个左设定的或多个右设定的尾齿的未设定间齿的往复锯片的另一个实施方式的侧视立面图； 图13为限定出可变节距齿型的往复锯片的另一个实施方式的侧视立面图；禾口
图14为限定出另一可变节距齿型的往复锯片的另一个实施方式的侧视立面图。
具体实施例方式
在图IA和IB中，一般用附图标记IOO来表示本发明的第一实施方式的往复锯片。锯片ioo用于往复锯中。往复锯为一种通常手持的便携式动力锯，并包括用于可拆卸地接合锯片并且驱动锯片往复运动的夹头。往复锯有时也被称之为竖锯或竖线锯，并且所使用的这些术语在这里含义相同。往复锯通常由电动机(有线或无线)驱动，或者气动驱动。可以在包括轨迹、直线和/或斜向切割作用的多种切割作用中的任一种作用下驱动往复锯。往复锯片为包括用于将锯片安装在往复锯的夹头内的至少一个柄脚的锯片。往复锯片有时也称之为竖锯片或竖线锯片，所使用的这些术语在这里含义相同。 往复锯片IOO包括多个再现或重复的齿型，S卩，齿型105，其具有可变的高度和后角。如图1B所示，锯片100限定出纵向轴线"LA"和在锯片100的侧部之间延伸的横向轴线"TA"。优选地，横向轴线TA与锯片100的侧部和/或纵向轴线LA垂直。
正如图1A和1B典型所示，每个齿型包括具有至少一个高齿和至少一个低齿的多个齿。可以将具有更高高度的齿称为"高齿"，并将具有较低高度的齿称为"低齿"。在本实施方式中，每组中的高齿比该组中的低齿具有更高的高度且更缓、即更小的后角。
在图1A和1B所示的实施方式中，重复的齿型105为包括未设定前导齿或间齿110、第一设定尾齿115R和第二设定尾齿115L的三齿型。如图1B所示，尾齿115R和115L相对彼此横向设定在锯片的相对侧。因此，设定齿115R和115L的侧部相对于锯片100的相应侧形成了斜角，并且每个设定齿的外转角从锯片的相应侧横向延伸。正如从图1B中可以看出的那样，当从锯片的切割方向观察时，设定齿115L设定在锯片IOO的左侧，因此称为"左设定"齿，设定齿115R设定在锯片100的右侧，因此称为"右设定"齿。正如这里所使用的那样，标记"L"表示左设定齿，而标记"R"表示右设定齿。 如图1A所示，未设定齿110限定出第一高度130，设定齿115L和115R限定出第二高度135。正如所见，未设定齿的高度130大于设定齿的高度135，并且设定齿与未设定齿之间的高度差称作AH。于此所述的本发明的该实施方式和其它实施方式中的每个齿的高度可以按照相应齿的尖端(例如，尖端145)与位于尖端下方的所选择的锯片100的参考 平面之间的距离来进行测量。在图1A中，切割刃112用在连续的未设定齿110的尖端145 之间延伸的线来表示，平行于锯片的背刃(未示出)的参考平面用虚线140表示。因此，在 所示实施方式中，齿高130、135按照相应的尖端与参考平面140之间的距离来测量。然而， 正如本领域技术人员根据这里的教导能够认识到的那样，也可以相对于背刃或位于齿的尖 端下方的任意其它参考平面来测量齿高。此外，在本实施方式以及于此所述的本发明的其 它实施方式中，在齿设定之前测量设定齿的高度。虽然可以在设定齿之后测量设定齿的高 度，并由此在设定齿之后确定高齿与低齿之间的高度差，但是，在设定齿之前就测量和/或 确定高度和高度差通常会更加容易。 在所示实施方式中，齿设定之前高的未设定齿的高度130和低的设定齿的高度 135之间的高度差A H至少为约0. 002英寸，优选地在约0. 003英寸到约0. 006英寸的范围 内，更加优选地是在约0. 0035英寸到约0. 005英寸的范围内。应该注意，虽然在这里的附图 将高度差AH显示为设定齿的高度与未设定齿的高度之间的差，但是，这里所提供的测量 值为在齿设定之前而不是之后的AH测量值。虽然在当前实施方式中，设定齿115L、115R具 有相同的高度，但是，它们也可以交替限定高度差的任意组合，只要各个设定齿115L、115R 的高度低于相同组的相应的未设定齿的高度130。高齿及低齿之间的高度差AH可以根据 多种因素而改变，例如待切割材料的类型、锯片的构成材料，和诸如所希望的切割速度和/ 或所希望的锯片寿命之类的所希望的切割性能。因此，这里所描述的齿高和高度差只是示 例性的，并且可以根据需要或者被视为是满足特定应用的需求所必需的其它情况而改变。
齿型105中的各个齿限定出前刀面180，和从尖端145延伸并且位于尖端相对于前 刀面180的相对侧上的至少一个后刀面185。如图1A所示，各个后刀面185相对于例如切 割刃112的参考平面限定出后角190。在所示实施方式中，相对高的未设定齿110比较低的 设定齿115R、115L限定出更小的后角。 如图1A所示，各个高的未设定齿110限定出第一后角"A"，各个低的设定齿115R、 115L限定出第二后角"B"。在所示的本发明的实施方式中，高的未设定齿的第一后角A优 选地小于约35。，更优选地为在约25。到约35°的范围内，并且最为优选地为在约28。到 约33°的范围内。在图1A和1B的实施方式中，第一后角A为约30。。同样，在所示的本 发明的实施方式中，第二后角B优选地大于约35。，更优选地为在约35。到约45°的范围 内，并且最为优选地为在约38。到约43°的范围内。在图1A和1B的实施方式中，低的设 定齿的第二后角B为约4(T 。虽然这些后角及其范围是参考图1A和1B的实施方式进行 描述的，但是它们同样可以应用于这里所披露的本发明的其它实施方式。此外，正如本领域 技术人员根据这里的教导能够认识到的那样，这里所描述的具体的高度差和后角只是示例 性的，同样也可以根据多种不同因素中的任意因素，例如，待切割的材料、所希望的切割速 度和/或锯片的所希望的抗磨寿命来采用多种其它的高度差、后角及其组合。此外，如果希 望，高齿和低齿可以具有相同的后角，高齿可以具有可变的后角，和/或低齿可以具有可变 的后角。 图2A和2B显示了具有四-齿重复齿型205的锯片200。除了下面描述的特征外， 往复锯片200的特征类似于往复锯片100，因此，将在前面加上数字"2"来代替数字"1"的 类似的附图标记用于表示类似的元件。
如图2A和2B所示，高齿和低齿都可以进行设定，并且这些齿可以设定成各不相同 的角度。四齿型205包括两对设定齿，每对具有不同的设定幅度。第一对高的设定齿220R、 220L具有相对于参考平面240测量的第一高度230，并且，第二对低的设定齿215R、215L具 有相对于参考平面240测量的第二高度235。正如可以看出的那样，齿220R、220L的第一高 度230大于齿215R、215L的第二高度235。将高的设定齿220R、220L设定为第一设定幅度， 并且将低的设定齿215R、215L设定为大于高齿的第一设定幅度的第二设定幅度。因此，低 的设定齿215R、215L的转角比相应高的设定齿220R、220L的转角横向延伸得更远。此夕卜， 低的设定齿215R、215L限定出比高的设定齿220R、220L的第一后角A更陡的第二后角B。 在所示实施方式中，低的设定齿215R、215L各具有约40。的相对陡的第二后角B，并且高的 设定齿220R、220L各具有约30。的相对缓的第一后角A。正如可以看到的那样，在本实施 方式中，高的设定齿220R、220L位于相应低的设定齿215R、215L之间，反之亦然，以使它们 形成了设定在同一方向上的多对连续齿。如图2B所示，第一对连续齿215R、220R设定在右 侧，第二对连续齿215L、220L设定在左侧。本发明的该实施方式及其它实施方式的一个优 点在于，低的设定齿215L、215R提供了相对陡的主动切割表面，以有助于更快的切割速度， 而相对高的设定齿220L、220R保护了相应的低齿215L、215R，以有助于提高的锯片寿命。
图3A和3B显示了与锯片200类似的锯片300，外加未设定间齿。除了下述特征 外，锯片300的特征类似于锯片200，因此，将在前面加上数字"3"代替数字"2"的类似的附 图标记用于表示类似的元件。锯片300限定出五齿型305，其包括具有第一高度330的未 设定间齿310、同样具有第一高度330的第一对高的设定齿320R及320L，和具有第二高度 335的第二对低的设定齿315R及315L。正如可以看出的那样，未设定间齿310紧随在低的 右设定齿315R、高的右设定齿320R、低的左设定齿315L和高的左设定齿320L之后。正如 可以看出的那样，相对于参考平面340来测量齿高。正如这里所示的其它实施方式一样，虽 然所有的高齿都显示为具有同一高度330，这些齿在齿设定之前展示了相同的齿高；但是， 在齿设定之后，高的设定齿的外转角稍低于高的未设定齿的外转角。高齿的第一高度330 高于低齿的第二高度335。如图3B所示，将高的设定齿320R及320L设定为第一设定幅度， 并且将低的设定齿315R及315L设定为大于第一设定幅度的第二设定幅度。
在所示实施方式中，高的未设定间齿310和设定齿320R、320L各限定出与低的设 定齿315R、315L的第二后角B相比相对小或缓的第一后角A。或者，如果希望，高的设定齿 320R、320L也可以限定出与低的设定齿315R、315L的第二后角B相同或不同的相对陡的第 二后角B。在一个示例中，低的设定齿315R、315L限定出约为40。的第二后角B，并且高的 未设定间齿310和高的设定齿320R、320L限定出约为30°的相对缓的第一后角A。
图4显示了具有六齿型405的锯片400，其包括多对设定齿，其中未设定间齿位于 多对设定齿之间。此外，除了下述特征外，往复锯片400的特征类似于往复锯片300，因此， 前面加上数字"4"代替数字"3"的类似的附图标记用于表示类似的元件。
六齿型405包括具有第一高度430的两个未设定间齿410、在齿设定之前同样具有 第一高度430的两个高的设定齿420R及420L、和在齿设定之前具有第二高度435的两个低 的设定齿415R及415L。在所示实施方式中，相对于参考平面440来测量齿高。未设定间齿 410和高的设定齿420R、420L的第一高度430大于低的设定齿415R、415L的第二高度435。 将高的设定齿420R、420L设定为第一设定幅度，并且将低的设定齿415R、415L设定为大于
11第一设定幅度的第二设定幅度。因此，本实施方式的齿型由高的未设定间齿410及紧随其 后的高的轻型的左设定齿420L、低的重型的右设定齿415R、高的未设定间齿410、低的重型 的左设定齿415L和高的轻型的右设定齿420R限定。在本实施方式中，未设定间齿410各 限定出与高的设定齿和低的设定齿的第二后角B相比相对小的第一后角A。在所示的实施 方式中，高的设定齿420R、420L限定出与低的设定齿415R、415L大致相同的后角B。在一个 示例中，低的设定齿415R、415L和高的设定齿420R、420L各限定出约为40。的第二后角，并 且高的未设定间齿410各限定出约为30。的第一后角。然而，正如本领域技术人员根据这 里的教导能够认识到的那样，这些后角只是示例性的，也可以采用多种其它的后角。例如， 相对高的设定齿420R、420L可以限定出比低的设定齿415R、415L的后角B更缓的后角，或 者可以限定出与未设定间齿410相同的后角。 图5显示了具有六齿型505的锯片500，其包括一对未设定间齿，该对未设定间齿 后面紧跟着相对彼此限定出不同高度及设定幅度的第一对右设定齿，和相对彼此限定出不 同高度及设定幅度的第二对左设定齿。此外，除了下述特征外，锯片500的特征类似于锯片 300，因此，在前面加上数字"4"代替数字"3"的类似的附图标记用于表示类似的元件。
六齿型505包括具有第一高度530的两个未设定间齿510、在齿设定之前同样具有 第一高度530的两个高的设定齿520R及520L、和在齿设定之前具有第二高度535的两个低 的设定齿515R及515L。在当前实施方式中，相对于参考平面540来测量齿高。未设定间齿 和高的设定齿的第一高度530大于低的设定齿的第二高度535。正如可以看出的那样，两个 高的未设定间齿510后面紧跟着一对右设定齿515R、520R，这对右设定齿515R、520R后面又 紧跟着一对左设定齿515L、520L。将高的设定齿520R、520L设定为第一设定幅度，并且将低 的设定齿515R、515L设定为大于第一设定幅度的第二设定幅度(S卩，低齿为"重型设定"，并 且高齿为"轻型设定")。在本实施方式中，未设定间齿510各限定出与设定齿515R、520R、 515L、520L的第二后角B相比相对小的第一后角A。在一个示例中，低的设定齿515R、515L 和高的设定齿520R、520L各限定出约为40°的第二后角B，并且高的未设定间齿510各限 定出约为30。的第一后角A。然而，正如本领域技术人员根据这里的教导能够认识到的那 样，也可以采用多种其它的后角中的任意后角。例如，高的设定齿可以限定出比低的设定齿 更缓的后角，或者可以限定出与间齿相同的后角。 如果需要，往复锯片可以设计为使得未设定齿为限定出相对陡的后角的低齿，并 且设定齿为限定出相对缓的后角的高齿。因此，与前面所示相比，可以使可变的高度和后角 变得相反。此外，如果需要，高齿及低齿可以限定出大致相同的后角。此外，虽然前述低齿 示出为具有大致相同的高度，但是低齿中的高度可以变化(同时保持低于高齿)。同样，在 具有多个高齿的齿型中，高齿可以具有大致相同的高度，或者高度可以在高齿中有所不同。
在图1A和3A-5所示的实施方式中，未设定齿具有与设定齿大致相同的前角。术
语"前角"指的是齿面相对于垂直于参考平面和/或由往复锯的往复运动所限定的运动轴 线的线的角度，该参考平面诸如平行于上述锯片的背刃的参考平面、在连续的未设定齿或 彼此具有大致相同高度的其它连续齿的尖端之间延伸的另一个参考平面。当齿角相对于往 复切割作用的前进方向向前时，前角是正的，当齿角相对于往复切割作用的前进方向向后 时，前角是负的。如图1A所示，往复锯片的前进或切割方向由箭头182指出。在其它实施 方式中，未设定齿可以具有与设定齿的前角不同的前角。在所示的实施方式中，所有的齿具有约为零度的前角。然而，如果需要，低齿可以设有正前角(即，使得前刀面的基部在尖端 的后面)，或者可以设有比高齿更大的正前角，以便更加有助于获得更快的切割速度。
在那些显示了多对设定齿的实施方式中，例如，图2A-5，显示了可变的设定幅度。
作为替代，如果需要，这些对设定齿可以具有相同或大致相同的设定幅度。
上述齿型中的各个齿都限定出在相邻齿的尖端之间测量的、或者如果需要，在相 邻齿之间的多个其它的对应点中的任意点之间测量的各自的齿间距。齿间距是齿节距的倒 数(即，1/节距)。因此，例如，"18节距"的齿间距为相邻齿之间点到点的1/18或约0. 055 英寸。在前述实施方式中，齿间距在整个齿型中大致为常数。然而，齿间距可以在齿之间变 化，和/或可根据齿型的齿中的预定齿型而变化。各个齿型也限定出各自的每英寸的齿数 ("TPI")。本发明的当前优选实施方式落入到约6TPI到约24TPI的范围内，并且包括但不 限于6、8、10、14、18和24TPI。作为TPI和节距之间的关系的一个示例，6TPI对应于0. 166 节距(即，1/6) ， 18TPI对应于0. 056节距，24TPI对应于0. 041节距。 转向图6，另一个往复锯片通常用附图标记600来表示。往复锯片600大致类似于 上述往复锯片，因此，在前面加上数字"6"或在前面加上数字"6"来代替其它引导数字的类 似附图标记用于表示类似的元件。往复锯片600包括延长了的锯片部分650，其具有与背刃 655相对的重复齿型605。柄脚660从锯片部分650的内端延伸，以使得锯片600能够与夹 头675或往复锯的其它夹持装置可拆卸地接合。正如图6中的箭头所指，往复锯使锯片600 在由向前行程限定的往复运动中运动到图中的右侧，并且在由后向行程所限定的往复运动 中运动到图中的左侧。在各个行程期间，往复锯片600在图中左侧的最后面的位置和图中 右侧的最前面的位置之间运动。夹头675以本领域技术人员熟知的方式接合柄脚660，以便 将往复锯片可拆卸地紧固至往复锯。夹头675可以表现为多种夹头或为当前已知或稍后便 知的往复锯的其它夹持机构中的任意一种的形式，并可以包括，例如，接收柄脚以便将柄脚 紧固于往复锯的挡圈680。柄脚660可以具有一个或多个柄脚孔690，并且圈680可以具有 一个或多个圈孔685，以使得能够将例如双头螺栓或销的连接元件插入穿过圈孔685，从而 将往复锯片紧固于锯。 如图6所示，往复锯片600限定出锐角的切割角672，其形成在下述两条线之间， 即(i)由往复锯片600的齿所限定出的切割线，例如在具有相同高度的连续的未设定齿的 尖端之间延伸的线，和(ii)轴线，即，由往复锯片600的往复运动限定的运动轴线，例如图 6中示出为轴线"M"。运动轴线M在下述位置之间延伸，即i)当锯片处于图中左侧的最后 面的位置中时锯片的参考点的第一位置，和ii)当锯片处于图中右侧的最前面的位置中时 参考点的第二位置。参考点可以是位于锯片600上的任意点。 在当前实施方式中，柄脚660相对于锯片部分650成锐角设置，以致柄脚660的延 长了的轴线相对于由切割刃670限定的切割线限定出锐角的柄角665。如图6所示，柄角 665与形成在切割线和运动轴线M之间的切割角672大致相等。然而，在其它实施方式中， 切割角672可以不同于柄角665。例如，柄角665可以小于切割角672，并且柄脚660可以相 对于往复运动轴线M以锐角安装在夹头675中，从而获得所希望的切割角672。因此，可以 仅仅通过设置所希望的柄角665，通过将锯片600倾斜安装在往复锯上，或者通过柄角665 与锯片600在往复锯上的倾斜安装的组合来获得所希望的切割角672。
切割角672优选地大于约3。。作为一般准则，切割角672越大，增大的切割角对
13高-低齿的高度差AH的影响就越大，并且因此对锯片的切割作用的影响越大。由于增大 了切割角672，其有效地增大了高-低齿的高度差AH，并且因此使高齿比它们另外具有较 小切割角时能够更大程度地切去工件。相对陡的切割角的另一个优点在于，其可以在返回 行程期间减少齿的后刀面上的冲击。相对陡的切割角为约4-1/2°或更大。本发明具体体 现为相对陡的切割角的往复锯片优选地限定出在约4-1/2°到约6°的范围内的切割角， 并且包括作为示例的4-1/2° 、5° 、5-1/2°和6°的切割角。然而，正如本领域技术人员根 据这里的教导能够认识到的那样，本发明的往复锯片可以限定出当前已知或稍后变得可知 的多种不同的切割角和/或柄角中的任意一种，并且可以根本不限定切割角，或者限定出 常规的切割角(约为3。或更小)。 在本发明的当前优选实施方式中，重复齿型包括约3齿到约10齿。同样，在锯片切 割方向中的各个重复齿型或各组齿的长度优选地小于或等于约1/2英寸。优选地，重复齿 型的长度有利于同种类的至少两个齿在往复锯的各个行程期间切割工件，并且，相对短的 重复齿型(约为1/2英寸或更小)有助于实现该目的。正如本领域技术人员根据这里的教 导能够认识到的那样，根据锯片的类型和/或锯片的应用，重复齿型可以包括不同的齿数， 或者限定出不同的长度。往复锯片可以包括多于一个的重复齿型，或者可以在重复齿型的 各组齿中设置额外的齿。在本发明的一些实施方式中，齿型对于待切割的材料而言是尽可 能地粗糙。优选地，在任意给定时间，至少存在接合工件的约2到3个相邻的齿，并且最为 优选地是，在切割行程期间相同种类的多个齿接合工件，以便跨越该齿来分布切割载荷。因 此，可能并不希望采用相对长的重复齿型，其中相同种类的齿相对远离，这是因为这将会在 同一切割行程期间倾向于防止足够多的相同种类的齿接合工件。 本发明的齿型的一个优点在于，它们提供了坚固的、耐磨的并且带有提高的切割 效率并由此提高的切割速度的切割刃。在本发明的上述实施方式中，具有相对缓的后角的 高齿比具有更陡后角的低齿更加坚固，并保护低齿。高齿承受更高的切割载荷，并保护低 齿。同样，低齿具有设定在由具有相同设定方向的在前的高齿所形成的轮廓内或大致在该 轮廓内的转角，以保护低齿的转角不会碎裂或不受损害。 在本发明的一些实施方式中，由于设定齿低于未设定的前导齿，因此设定齿的转 角或者未露出，或者仅仅稍露出于在前的未设定前导齿的轮廓外部。因此，该更加脆弱、更 快切割设定的尾齿主要由未设定的前导齿予以保护，因此，与现有技术的往复锯片相比，有 利于提高切割速度和/或耐久性。因此，偏置的尾齿可以限定出更加陡的后角，并且如果需 要，限定出正前角以便在不降低锯片的耐久性的情况下有助于更快的切割速度。此外，对于 那些具有带有变化的设定幅度的设定齿的实施方式来说，这种结构不但提供了对设定齿的 保护，同样通过增大由设定齿提供的切割面而提高了切割功率。 因此，由于低齿受到了保护，因此它们能够比典型的往复锯片拥有更加陡的后角， 并且因此能够以更高的效率及更小的进给力更快地切割。因此，具有相对陡的后角的齿有 助于相对快的切割速度，同时具有相对缓的后角的高齿有助于锯片的耐久性。因此，这里所 描述的往复锯片与现有技术的往复锯片相比，能够显著提高锯片使用年限，并且在整个锯 片寿命期间提高切割性能。 图7显示了本发明的往复锯片的实施方式与典型往复锯片相比较的测试结果。标 记为"切屑模型"该实施方式具有带有高的未设定前导间齿和低的设定尾齿的齿型。未设定前导间齿的后角约为30。，设定尾齿的后角约为40。，并且未设定前导间齿比齿设定之前 的设定尾齿高约0.004英寸。对照标记为"研究与开发控制(R&D控制)"的并不具有"切 屑模型"锯片的高度差或后角特征的典型的往复锯片来测试该齿型。 在图7中，第一列表示"测试#"，其指的是在具体材料上进行的不同测试，其中，用 "R&D控制"锯片和"切屑模型"锯片对材料切割多次，以便确定在各个锯片失效之前能在该 材料上进行多少次切割。第二列表示被切割的材料(即，类型为"A"、"B"、"C"或"D"的材 料)，第三列表示"R&D控制"的结果(即，对于各个不同的被切割的材料来说，在各个锯片 失效之前所执行的切割次数)，第四列表示具体体现本发明的"切屑模型"锯片的结果(即， 失效之前所实现的切割次数)，并且第五列表示由本发明的锯片所提供的改进结果(即，第 4列与第3列的比较结果)。 对于各个测试，在每组约6到8个锯片的组中测试锯片。将各个锯片失效之前所 执行的切割次数求平均值，从而产生列于图7中的针对各个测试的切割次数。如图7和8 的上下文中所限定的"切割"指的是用装配有待测试锯片的往复锯来将材料的预定部分完 全切断。通过观测锯片切断材料的宽度或切断材料的预定部分所需的时间量，即切割时间， 并且将该切割时间与切割时间阈值进行比较来确定失效。在计算切割时间阈值时考虑包括 材料类型和施加至锯片的下压力的大小在内的因素。当完全切断材料所需的时间超过切割 时间阈值时，就将锯片视为已经失效。在本实施方式中，通过将所执行的最后三次切割中的 每次，即，当前切割和两次与其紧邻的先前切割的切割时间求平均值来计算针对每次切割 的平均切割时间。当该平均切割时间超过切割时间阈值时，则将该锯片视为已经失效。列 于图7中的切割次数为一组"R&D控制"或"切屑模型"锯片在平均切割时间超过切割时间 阈值(即，失效)之前能够执行的平均切割次数。 例如，对于如图7中示出为材料C的、经由往复锯而施加至直径为1-英寸的非镀 锌管的锯片来说，使用约25磅的下压力，切割时间阈值被确定为45秒。在该测试中，需要 花费大于45秒来切断材料的锯片被视为已经失效。将各个锯片施加至该材料以在该材料 中执行多次切割。观测每次切割的切割时间，并且连续计算最近三次切割的平均切割时间。 当进行了越来越多次切割时，锯片将磨损，并且将花费更长时间来完成每次切割。 一旦平均 切割时间超过切割时间阈值，就可以将锯片视为已经失效。将失效之前在材料中所进行的 切割次数记录为锯片的耐久性的一种度量。将为组中各个锯片所记录的切割次数进行平 均，从而确定图7所示的切割次数。 正如例如在标记为RC674的测试中可以看出的那样，"切屑模型"锯片在失效前能 够进行平均53. 5次切割，而"R&D控制"锯片在失效之前只能进行平均22. 9次切割。因此， "切屑模型"锯片显示为比"R&D控制"锯片的耐久性高约133%。如图7的表中所示，本发 明的"切屑模型"实施方式比现有技术的"R&D控制"锯片通常要耐用得多，S卩，失效之前进 行了明显更多次切割。 图8显示了"切屑模型"实施方式与"R&D控制"锯片相比较的另外的测试结果。 图8的"R&D控制"和"切屑模型"锯片与图7的类似。图8同样显示了往复锯片的实施方 式的测试结果，该往复锯片具有相对于往复锯的往复运动的切割角。将该具有切割角的往 复锯片标为"6。柄脚型切屑模型"(6。 Tang Chip Model)。该"6°柄脚型切屑模型"实施 方式类似于"切屑模型"，但是还包括约为6。的柄角，其又限定出约为6。的切割角。将对照不具有"切屑模型"实施方式的高度差或后角特征、或不具有"6。柄脚型切屑模型"实施 方式的柄脚和切割角特征的典型的"R&D控制"锯片来测试"6。柄脚型切屑模型"及"切屑 模型"锯片。图8的表显示了失效之前各个锯片在相应的材料上所执行的切割次数。
在图8中，第一列表示"测试ft"，其指的是在具体材料上进行的测试，其中，用"R&D 控制"锯片、"切屑模型"锯片和"6。柄脚型切屑模型"锯片对材料切割多次，以便确定在各 个锯片失效之前能在材料上进行多少次切割。第二列表示被切割的材料(即，类型为"A"、 "B"、"C"、"D"、"E"或"F"的材料)，第三列表示"R&D控制"锯片的结果(即，对于各个不同 的被切割的材料来说，各个锯片在失效之前执行的切割次数)，第四列表示"切屑模型"锯片 的结果，第五列表示"6。柄脚型切屑模型"锯片的结果，并且第六列表示由本发明的"6。柄 脚型切屑模型"锯片相对于"R&D控制"锯片所提供的改进结果(即，第5列与第3列的比 较结果)。 图8中表示的各个测试的过程与图7中指出的各个测试的类似。在各个测试中， 在每组约6到8个锯片的组中测试锯片。将各个锯片失效之前所执行的切割次数求平均 值，从而产生列于图8中的针对各个测试的切割次数。通过观测锯片切断材料的宽度或切 断材料的预定部分所需的切割时间，并且将该切割时间与切割时间阈值进行比较来确定失 效。图8中表示的切割次数为一组"R&D控制"、"切屑模型"或"6。柄脚型切屑模型"锯片 在平均切割时间超过切割时间阈值(即，失效)之前能够执行的平均切割次数。如图8的 表所示，"6°柄脚型切屑模型"和"切屑模型"实施方式展现出比现有技术的"R&D控制"锯 片要明显耐用得多，即，失效之前进行了明显更多次切割。 图9-12显示了具体体现本发明的另外的示例性往复锯片。这些锯片的每一个的 锯片部分具有重复齿型或组，其包括至少一个第一相对高的未设定齿、跟随在该第一相对 高的未设定齿后面并且设定于锯片部分的一侧的第一组多个设定齿、跟随在该第一组多个 设定齿后面的至少一个第二相对高的未设定齿、和跟随在该至少一个第二相对高的未设定 齿后面并且相对于第一组多个设定齿设定于锯片部分的相对侧的第二组多个设定齿。在一 些这种实施方式中，第一组和第二组多个设定齿中的至少一组设定齿中的多个设定齿相对 于彼此限定出不同的设定幅度和不同的高度。 在图9中，往复锯片700大致类似于前面参考图1-8描述的往复锯片，因此，前面 加上数字"7"代替数字"1"到"6"的类似附图标记用于表示类似的元件。往复锯片700包 括十_齿型705，其包括后面是第一组多个左设定齿707的高的未设定齿710、跟随在第一 组多个齿707后面的第二高的未设定齿710、和跟随在第二高的未设定齿710后面的第二组 多个右设定齿709。作为替代，第一组多个齿707可以是右设定的，并且第二组多个齿709 可以是左设定的。第一组多个齿707和第二组多个齿709中的至少一组齿包括至少一个相 对轻型设定的中间高度的设定齿717L和/或717R，和至少一个相对重型设定的低的设定齿 715L禾P /或715R。 更具体地说，第一组多个齿707包括两个中间高度的轻型设定齿717L和两个低的 重型设定齿715L，其均设定于锯片700的锯片部分的左侧，并且第二组多个齿709包括中间 高度的轻型设定齿717R和两个低的重型设定齿715R，其均设定于锯片部分的右侧。高的未 设定齿710具有第一高度730，低的设定齿715L、715R具有第二高度735，并且中间高度的 轻型设定齿717L、717R具有第三高度732。第一高度730大于第三高度732，并且第三高度732大于第二高度735。在一个实施方式中，齿设定之前各个中间高度的轻型设定齿717L、717R与相应的在前未设定齿710之间的高度差至少为约0. 002英寸，并且齿设定之前各个中间高度的设定齿与低的设定齿之间的高度差至少为0.002英寸。正如本领域技术人员根据这里的教导能够认识到的那样，同样可以采用多种其它的高度差。可以将中间高度的轻型设定齿717L、717R设定至第一设定幅度，并且将低的设定齿715R和715L设定至大于第一设定幅度的第二设定幅度。 可以将设定齿设置成使多个齿707及709中的高度和设定一个或多个的幅度形成波状高度和/或设定设计。在本实施方式中，沿着曲线，齿高的幅度逐渐减小，并且齿设定的幅度逐渐增加，然后齿高的幅度逐渐增大，并且齿设定的幅度逐渐减小。因此，高度和/或设定幅度沿锯片700的切割部分的延长了的轴线的行进形成了波状图形。例如，如图9所示，多个齿707的五-齿行进包括高的未设定齿710、继之以第一中间高度的轻型设定齿717L、两个低的重型设定齿715L、和第二中间高度的轻型设定齿717L。多个齿709展现出了高的未设定齿710以及对应的右设定齿构成的类似的图形。 在一个实施方式中，与中间高度的轻型设定齿717L、717R和低的重型设定齿715L、715R的后角相比，高的未设定齿710具有相对小的后角。中间高度的轻型设定齿717L、717R可以具有与低的设定齿715L、715R的后角大致相同的后角，或者设定齿的后角可以彼此不同。例如，中间高度的轻型设定齿可以限定出比低的重型设定齿更缓、但是比高的未设定齿更陡的后角。作为替代，齿型705中的所有齿可以具有大致相同的后角。在一个示例中，中间高度的轻型设定齿717L、717R和低的重型设定齿715L、715R具有约40。的后角，并且高的未设定齿710具有约30。的后角。 在图10中，一般用附图标记800表示具体体现本发明的另一往复锯片。往复锯片800大致类似于前面参考图1-9描述的往复锯片，因此，前面加上数字"8"代替数字"1"到"7"的类似的附图标记用于表示类似的元件。 往复锯片800包括八-齿型805，其包括其后跟随有第一组多个左设定齿807的高的未设定齿810、跟随在第一组多个齿807后面的第二高的未设定齿810、和跟随在第二高的未设定齿810后面的第二组多个右设定齿809。作为替代，第一组多个齿807可以是右设定齿，并且第二组多个齿809可以是左设定齿。第一组多个齿807和第二组多个齿809中的至少一组齿包括至少一个相对轻型设定的中间高度的齿817L和/或817R，和至少一个相对重型设定的低齿815L和/或815R。 更具体地说，第一组多个齿807包括中间高度的轻型设定齿817L和低的重型设定齿815L，其均设定至锯片800的锯片部分的左侧，并且第二组多个齿809包括中间高度的轻型设定齿817R和低的重型设定齿815R，其均设定至锯片部分的右侧。高的未设定齿810具有第一高度830，低的重型设定齿815L、815R具有第二高度835，并且中间高度的轻型设定齿817L、817R具有第三高度832。第一高度830大于第三高度832，并且第三高度832大于第二高度835。在一个实施方式中，齿设定之前各个中间高度的轻型设定齿817L、817R与相应的在前未设定齿810之间的高度差至少为约0. 002英寸，并且齿设定之前各个中间高度的轻型设定齿与低的重型设定齿之间的高度差至少为0. 002英寸。 类似于图9的齿型705，可以将齿型805的设定齿设置成使多个齿807及809中的各个齿的高度和设定的幅度中的一个或多个沿曲线逐渐行进以形成波状图形。例如，如图10所示，多个齿807的四-齿行进包括高的未设定齿810、相继跟随着第一中间高度的轻型 设定齿817L、低的重型设定齿815L、和第二中间高度的轻型设定齿817L。多个齿809展示 出了高的未设定齿810以及对应的右设定齿构成的类似的图形。 在一个实施方式中，与中间高度的轻型设定齿817L、817R和低的重型设定齿 815L、815R的后角相比，高的未设定齿810具有相对小的后角。中间高度的齿817L、817R可 以具有与低的重型设定齿815L和815R的后角大致相同的后角，或者设定齿的后角可以是 可变的。作为替代，齿型805中的所有齿可以具有大致相同的后角。在一个示例中，中间高 度的轻型设定齿817L、817R和低的重型设定齿815L、815R具有约40°的后角，并且高的未 设定齿810具有约30。的后角。 在图11中，一般用附图标记900表示具体体现本发明的另一往复锯片。往复锯片 900大致类似于前面参考图1-10描述的往复锯片，因此，前面加上数字"9"代替数字"1"到 "8"的类似附图标记用于表示类似的元件。 往复锯片900包括十-齿型905，其包括其后跟随有第一组多个左设定齿907的高 的未设定齿910、跟随在第一组多个齿907后面的第二高的未设定齿910、和跟随在第二高 的未设定齿910后面的第二组多个右设定齿909。第一组多个齿907和第二组多个齿909 中的至少一组包括至少一个高的相对轻型设定齿、和至少一个低的相对重型设定齿。该至 少一个高的相对轻型设定齿限定出大致等于或小于在前的未设定齿910的高度的齿设定 之前的高度。 更具体地说，第一组多个齿907包括高的轻型设定齿920L和低的重型设定齿 915L，其均设定至锯片900的锯片部分的左侧，并且第二组多个齿909包括高的轻型设定齿 920R和低的重型设定齿915R，其均设定至锯片部分的右侧。高的未设定齿910具有第一高 度930，低的重型设定齿915L、915R具有低于第一高度930的第二高度935，并且高的轻型 设定齿920L、920R在齿设定之前具有与高度930大致相等的高度。可以将高的轻型设定齿 920L、920R设定至第一设定幅度，并且将低的重型设定齿915R、915L设定至大于第一设定 幅度的第二设定幅度。 在一个实施方式中，与低的重型设定齿915L、915R的后角相比，高的未设定齿910 具有相对小的后角。高的轻型设定齿920L、920R可以具有与高的未设定齿910的后角大致 相同的后角。作为替代，高的轻型设定齿920L、920R的后角可以比高的未设定齿910的后 角大。高的轻型设定齿920L、920R可以具有与低的重型设定齿915L、915R的后角大致相同 的后角，或者设定齿的后角可以是可变的。作为替代，齿型905中的所有齿可以具有大致相 同的后角。在一个示例中，低的重型设定齿915L、915R具有约40。的后角，并且高的未设定 齿910和高的轻型设定齿920L、920R具有约30°的后角。 类似于图9和10所示的实施方式，可以将低的重型设定齿915L、915R分别设置在 高的轻型设定齿920L、920R之间，从而使齿的高度和/或设定的幅度沿锯片部分行进呈波 状齿型。例如，如图11所示，多个齿907的五-齿行进包括高的未设定齿910、陆续继之以 第一高的轻型设定齿920L、两个低的重型设定齿915L、和第二高的轻型设定齿920L。多个 齿909展示出了高的未设定齿910以及对应的右设定齿构成的类似的图形。
在图12中， 一般用附图标记1000表示具体体现本发明的往复锯片。往复锯片1000 大致类似于前面参考图i-i 1描述的往复锯片，因此，前面加上数字"10"代替数字"1"到
18"9"的类似附图标记用于表示类似的元件。 往复锯片1000包括六-齿型1005，其包括其后跟随有第一组多个左设定齿1007的高的未设定齿1010、跟随在第一组多个齿1007后面的第二高的未设定齿1010、和跟随在第二高的未设定齿1010后面的第二组多个右设定齿1009。第一组多个齿1007和第二组多个齿1009中的至少一组包括至少一个低的设定齿。该至少一个低的设定齿限定出大致等于或小于在前的未设定齿1010的高度的高度。正如可以看出的那样，齿型1005类似于图11所示的齿型905，除了齿型1005并不包括高于低的设定齿的另一设定齿以外。
更具体地说，第一组多个齿1007包括设定齿1015L，其均设定至锯片1000的锯片部分的左侧，并且第二组多个齿1009包括设定齿1015R，其均设定至锯片部分的右侧。高的未设定齿1010具有第一高度1030，低的设定齿1015L、1015R具有低于第一高度1030的第二高度1035。在本实施方式中，与低的设定齿1015L、 1015R的后角相比，高的未设定齿1010具有相对小的后角。在一个示例中，低的重型设定齿1015L、1015R具有约40。的后角，并且高的未设定齿1010具有约30。的后角。作为替代，齿型1005中的所有齿可以具有大致相同的后角。多个齿1007的三-齿行进包括其后相继跟随有低的重型设定齿1015L的高的未设定齿1010。多个齿1009展示出了高的未设定齿1010以及对应的右设定齿构成的类似的图形。如果需要，可改变设定幅度以形成更多的波状图形。 转向图13，一般用附图标记IIOO表示具体体现本发明的另一往复锯片。往复锯片1100大致类似于前面参考图l-12描述的往复锯片，因此，前面加上数字"ll"代替数字"1"到"10"的类似的附图标记用于表示类似的元件。往复锯片IIOO与前面所述的往复锯片相比的主要差别在于，往复锯片1100限定出变节距齿型。更具体地说，往复锯片1100限定出变-节距的三齿设定齿型，其包括第一相对高的未设定齿1110、继之以低的左设定尾齿1115L和低的右设定尾齿1115R。齿设定之前高齿与低齿之间的AH至少为约0.002英寸，并且在所示的实施方式中为约0. 003英寸。高齿的第一后角A小于低齿的第二后角B。在所示的实施方式中，高齿的第一后角A为约3(T ，并且低齿的第二后角B为约40。。各个低齿1115限定出形成第二后角B的主后刀面、和形成第三后角C的副后刀面。优选地，第三后角C大于第二后角B。在所示的实施方式中，第一后角A为约3(T ，第二后角B为约40° ，并且第三后角C为约45。。正如可以看出的那样，各个未设定齿1110的第一节距Pl是相对粗糙的节距，而尾齿1115L、1115R的第二节距P2为相对精细的节距。在所示的实施方式中，第一节距P1为10节距，第二节距P2为14节距，因此往复锯片1100限定出10/14/14的重复节距齿型。正如本领域技术人员根据这里的教导能够认识到的那样，这些具体的高度差、后角和节距只是示例性的，并且同样也可以采用当前已知的或者稍后成为已知的多种不同的高度差、后角和/或节距中的任一种、和/或多种不同的变节距齿型中的任一种。 现有技术的变节距往复锯片的其中一个缺点在于，未设定齿、或者具有最大节距和/或齿隙的齿在锯片上限定出相对薄弱的点，并且容易过早失效。本发明的变节距往复锯片的一些当前优选实施方式的显著优点在于，具有最大齿隙的齿为具有相对高的齿高以及缓的后角的未设定间齿，因此与锯片的其它齿相比是相对坚固的齿形。因此，本发明的变节距往复锯片的这种实施方式与现有技术的变节距往复锯片相比，能够提供显著提高的耐久性和/或锯片寿命。然而，本发明的往复锯片的高的未设定间齿无需限定出最大的节距或齿隙。本发明的其它变节距往复锯片实施方式限定出变节距的实施方式，其具有限定出 更小的，或者至少不是最大的齿隙的未设定间齿。例如，本发明的另一往复锯片实施方式限 定出重复的3-齿设定齿型和变节距齿型，其包括其后跟随有低的右设定尾齿和低的左设 定尾齿的高的未设定前导齿。在本实施方式中，低的左设定尾齿限定出粗糙的节距P1，并且 高的未设定齿和低的右设定尾齿各限定出更为精细的节距P2。此外，这些齿限定出与图13 的往复锯片1100的对应齿相同的高度差和后角。出于前面所概述的原因，这些往复锯片也 能够在切割速度和耐久性方面提供显著的优点。 转向图14，一般用附图标记1200表示具体体现本发明的另一往复锯片。往复锯片 1200大致类似于前面参考图13描述的往复锯片，因此，前面加上数字"12"代替数字"11" 的类似的附图标记用于表示类似的元件。往复锯片1200与前面所述的往复锯片1100相比 的主要差别在于，它限定出具有3-齿变节距齿型的6-齿设定齿型。正如可以看出的那样， 6-齿设定齿型由其后跟随有两个低的左设定尾齿1215的第一高的未设定前导齿1210，和 其后跟随有两个低的右设定尾齿1215的第二高的未设定前导齿1210所限定。正如可以看 出的那样，往复锯片1200限定出波状设定齿型。此外，往复锯片1200限定出与前面参考图 13描述的往复锯片1100相同的AH、后角和节距(S卩，重复的10/14/14重复节距齿型)。
正如本领域技术人员根据这里的教导能够认识到的那样，这些变量中的任意变量 都可以根据希望或相反根据需要予以改变，和/或同样可以采用当前已知的或稍后成为已 知的任意的多种不同的变节距齿型。例如，本发明的另一变节距往复锯片限定出具有重复 的3-齿变节距齿型的6-齿设定齿型，其包括后面跟随有两个低的右设定尾齿的高的未设 定前导齿和跟随有两个低的左设定尾齿的另一高的未设定前导齿。在本实施方式中，设定 齿和第一尾齿限定出精细的节距P2，并且各个第二尾齿限定出粗糙的节距P1。此外，这些 齿限定出与图14的往复锯片1200的对应齿相同的高度差和后角。本发明的另一变节距往 复锯片限定出具有六_齿变节距齿型的三_齿设定齿型。在本实施方式中，重复的三_齿 设定齿型包括跟随有相反设定的尾齿(即，右设定尾齿跟随在左设定尾齿的后面，反之亦 然)的未设定前导齿；并且六-齿变节距齿型包括其中各个齿限定出相对粗糙的节距(例 如，10节距)的第一组三-齿设定齿型，和其中各个齿限定出相对精细的节距(例如，14节 距)的第二组三-齿型。在一个这种实施方式中，未设定齿限定出具有更缓后角的相对高 的齿，并且设定尾齿限定出具有更陡后角的相对低的齿。 正如本领域技术人员根据这里的教导能够认识到的那样，可在不脱离所附权利要 求所限定的本发明的范围的情况下，对本发明的上述和其它实施方式作出多种改变和改 良。例如，在一些实施方式中，齿是硬质合金的；然而，这些齿也可以限定为当前已知的或者 稍后成为已知的、包括双-金属或其它结构的任意的多种不同的结构。此外，本发明的锯片 可以涂覆以当前已知的或稍后成为已知的例如氮化钛涂层(TiN)、氮化钛铝(AlTiN)，或者 它们的组合的多种不同涂层中的任一种，或者锯片可以根本不包括任何涂层。可以根据希 望或者相反根据需要对这里所披露的锯片的多种其它特征进行改变，以满足具体应用的需 求。因此，当前优选实施方式的具体描述只是说明性的，而不是限制性的。
权利要求
一种用于在便携式动力往复锯中使用的往复锯片，所述往复锯包括用于可拆卸地接合所述锯片的夹头，所述往复锯片包括柄脚，其具有延长了的轴线并且能够与所述往复锯的夹头接合以便将所述锯片附连至所述往复锯；和锯片部分，其具有由多个切割齿限定的切割刃，其中，所述切割齿限定出连续组的齿的重复齿型，各组齿的长度小于约半英寸，各组齿包括多个设定齿、至少一个相对高的齿、和至少一个相对低的齿，并且其中，在齿设定之前，所述至少一个相对高的齿比所述至少一个相对低的齿高至少约0.002英寸。
2. 如权利要求1所述的往复锯片，其中，在齿设定之前，所述至少一个相对高的齿与所 述至少一个相对低的齿之间的高度差在约0. 003英寸到约0. 006英寸的范围内。
3. 如权利要求1所述的往复锯片，其中，所述相对高的齿限定出至少一个第一后角，并 且所述相对低的齿限定出至少一个大于所述第一后角的第二后角。
4. 如权利要求2所述的往复锯片，其中，所述第一后角小于或等于约35。，并且所述第 二后角大于约35。
5. 如权利要求1所述的往复锯片，其中，所述第一后角在约25。到约35°的范围内，并 且所述第二后角在约35。到约45°的范围内。
6. 如权利要求1所述的往复锯片，其中，各组齿包括至少一个未设定前导齿和多个设 定尾齿。
7. 如权利要求6所述的往复锯片，其中，所述至少一个未设定前导齿为相对高的齿，并 且所述多个设定尾齿中的至少一个为相对低的齿。
8. 如权利要求7所述的往复锯片，其中，所述设定尾齿中的至少一个为相对高的齿。
9. 如权利要求1所述的往复锯片，其中，多个设定尾齿相对于彼此限定出不同的设定 幅度。
10. 如权利要求9所述的往复锯片，其中，所述多个设定尾齿包括限定出相对重型设定 幅度的至少一个第一设定齿、和限定出相对轻型设定幅度的至少一个第二设定齿。
11. 如权利要求10所述的往复锯片，其中，限定出重型设定幅度的所述至少一个第一 设定齿为相对低的齿，并且限定出相对轻型设定幅度的所述至少一个第二设定齿高于重型 设定齿。
12. 如权利要求11所述的往复锯片，其中，所述至少一个相对低的重型设定齿比所述 至少一个相对高的轻型设定齿限定出更陡的后角。
13. 如权利要求1所述的往复锯片，其中，各组齿在第一组多个设定齿和第二组多个设 定齿之间包括未设定齿。
14. 如权利要求13所述的往复锯片，其中，所述第一组多个设定齿和所述第二组多个 设定齿中的每一组包括至少一个相对高的设定齿、和至少一个相对低的设定齿。
15. 如权利要求14所述的往复锯片，其中，所述未设定齿限定出至少一个第一后角，所 述设定齿限定出至少一个第二后角，并且所述至少一个第一后角小于所述至少一个第二后 角。
16. 如权利要求1所述的往复锯片，其中，所述往复锯驱使所述往复锯片在最后面的位 置与最前面的位置之间往复运动，所述往复运动限定出在下述位置之间延伸的运动轴线，即，i)当所述锯片处于所述最后面的位置中时所述锯片的参考点的第一位置，和ii)当所 述锯片处于所述最前面的位置中时所述参考点的第二位置，所述切割刃限定出在具有大致 相同高度的连续齿的尖端之间延伸的模拟切割线，并且所述切割线定向成相对于所述运动 轴线成大于约3。的锐角。
17. 如权利要求16所述的往复锯片，其中，所述锐角在约4-1/2°到约6°的范围内。
18. 如权利要求16所述的往复锯片，其中，所述柄脚限定出相对于所述切割线成锐角 柄角定向的延长了的轴线，所述延长了的轴线至少有助于将所述切割线定向为相对于所述 运动轴线成大于约3。的锐角。
19. 如权利要求16所述的往复锯片，其中，所述相对高的齿限定出在约25。到约35° 范围内的至少一个第一后角，所述相对低的齿限定出在约35。到约45°范围内的至少一 个第二后角，柄角大于约3。并且小于或等于约6。，并且所述至少一个相对高的齿与所述 至少一个相对低的齿之间的高度差为至少约0. 003英寸。
20. 如权利要求l所述的往复锯片，其中，各组齿包括至少一个第一相对高的未设定 齿、跟随在所述第一相对高的未设定齿的后面并且设定至所述锯片部分的一侧的第一组多 个设定齿、跟随在所述第一组多个设定齿后面的至少一个第二相对高的未设定齿、和跟随 在所述至少一个第二相对高的未设定齿的后面并且相对于所述第一组多个设定齿设定至 所述锯片部分的相对侧的第二组多个设定齿。
21. 如权利要求20所述的往复锯片，其中，所述第一组多个设定齿和所述第二组多个 设定齿中的至少一组中的多个设定齿相对于彼此限定出不同的设定幅度和不同的高度。
22. 如权利要求21所述的往复锯片，其中，所述第一组多个设定齿和所述第二组多个 设定齿中的至少一组包括至少一个相对轻型设定的中间高度的齿、和至少一个相对重型设 定的低的齿，其中，所述中间高度的齿限定出在相对高的齿的高度与相对低的齿的高度之 间的高度，并且在齿设定之前，各个中间高度的齿与相邻的高齿和低齿之间的高度差为至 少约0. 002英寸。
23. 如权利要求1所述的往复锯片，其中，各组齿限定出变节距齿型，所述变节距齿型 包括至少一个相对粗糙的节距和至少一个相对精细的节距。
24. 如权利要求23所述的往复锯片，其中，各组齿包括限定出相对粗糙的节距的未设 定间齿。
25. 如权利要求1所述的往复锯片，其中，各组齿包括多个低齿，并且各个低齿包括限 定出正的前角的前刀面。
26. —种用于在便携式动力往复锯中使用的往复锯片，所述往复锯片包括 第一装置，其能够与所述往复锯接合以便将所述锯片附连至所述往复锯；禾口 切割刃，其由多个第二装置限定以用于切割，其中，所述第二装置限定出连续组的齿的重复齿型，各组的长度小于约半英寸，各组包括相对于彼此横向设定至所述切割刃的相 对侧的多个第二装置、至少一个相对高的第二装置、和至少一个相对低的第二装置，并且其 中，在被横向设定之前，所述至少一个相对高的第二装置比所述至少一个相对低的第二装 置高至少约O. 002英寸。
27. 如权利要求26所述的往复锯片，其中，所述第一装置为柄脚，并且各个第二装置为齿。
28. 如权利要求27所述的往复锯片，其中，所述往复锯驱使所述往复锯片在最后面的 位置与最前面位置之间往复运动，所述运动限定出在下述位置之间延伸的运动轴线，即i) 当所述锯片处于所述最后面的位置时所述锯片的参考点的第一位置，和ii)当所述锯片处 于所述最前面的位置时所述参考点的第二位置，所述切割刃限定出在具有大致相同高度的 连续的第二装置之间延伸的模拟切割线，并且所述往复锯片进一步包括用于将所述切割线 定向为相对于所述运动轴线成大于约3。的锐角的装置。
29. —种方法，包括下述步骤将所述往复锯片安装在往复锯的夹头内，所述往复锯片包括具有延长了的轴线的柄脚 和具有由多个切割齿限定的切割刃的锯片部分；其中，所述切割齿限定出连续组的齿的重 复齿型，各组齿的长度小于约半英寸，并且各组齿包括多个不同种类的齿，所述多个不同种 类的齿包括多个设定齿、至少一个相对高的齿、和至少一个相对低的齿；并且其中，在齿设 定之前，所述至少一个相对高的齿比所述至少一个相对低的齿高至少约0. 002英寸；利用所述往复锯在往复切割作用下在向前行程与向后行程之间驱动所述往复锯片；以及通过使工件与往复驱动的所述往复锯片接合，并且依次在多个向前行程中的每个期 间，使相同种类的多个齿与所述工件相接合来切割所述工件，与所述相对低的齿相比较，所 述相对高的齿承受相对更高的切割载荷，利用在前的所述相对高的齿来保护所述相对低的 齿不会碎裂或不受损害，并且与所述相对高的齿相比较，使用所述相对低的齿以更高的速 度来切割所述工件。
30. 如权利要求29所述的方法，其中，驱动所述往复锯片的步骤包括驱动所述往复锯 片在最后面的位置与最前面的位置之间往复运动，其中，所述往复运动限定出在下述位置 之间延伸的运动轴线，即，i)当所述锯片处于所述最后面的位置时所述锯片的参考点的第 一位置，和ii)当所述锯片处于所述最前面的位置时所述参考点的第二位置，并且，所述切 割刃限定出在具有大致相同高度的连续齿的尖端之间延伸的模拟切割线，并且所述方法进 一步包括将所述切割线设置成或定向为相对于所述运动轴线成大于约3°的锐角的步骤。
31. 如权利要求30所述的方法，其中，将所述切割线设置或定向成锐角的步骤包括下 述步骤中的至少一个(i)设置所述柄脚，以使所述柄脚的延长了的轴线相对所述切割线 限定出锐角，和(ii)将所述柄脚安装在所述夹头内，从而将所述切割线定向成相对于所述 运动轴线成锐角。
全文摘要
一种用于在便携式动力往复锯中使用的往复锯片，所述往复锯包括用于可拆卸地接合锯片的夹头，所述往复锯片包括具有延长了的轴线并且能够与夹头接合以便将锯片附连至往复锯的柄脚。所述锯进一步包括具有限定出多个切割齿的切割刃的锯片部分。切割齿限定出连续组的齿的重复齿型。各组齿的长度小于约半英寸，并且包括多个横向偏置的齿、至少一个相对高的第一齿、和至少一个相对低的第二齿。在齿设定之前，至少一个相对高的第一齿比至少一个相对低的第二齿高至少约0.002英寸。
文档编号B27B33/00GK101743103SQ200880024359
公开日2010年6月16日 申请日期2008年6月11日 优先权日2007年6月12日
发明者威廉·B·科布, 斯蒂芬·A·汉普顿, 阿西夫·埃利斯顿 申请人:爱尔文工业工具公司