用于锯片的免工具螺栓系统的制作方法
【专利摘要】本公开提供一种螺栓组件（100），其使得用户能够在不使用工具的情况下更换动力工具（200）上的圆形锯片（160）。螺栓组件包括螺栓主体（110），该螺栓主体（110）具有螺栓头部（132）以及从螺栓头部轴向地延伸的柄部（136）。螺栓头部具有肩部，并且柄部具有与动力工具的驱动轴（212）的螺纹孔（220）配合的外螺纹。握持主体（130）围绕螺栓头部周向地形成以通过用户的手促进螺栓主体的旋转。上垫圈（114）、滚针推力轴承（116）和下垫圈（118）定位在螺栓头部上，并且用保持夹（120）来保持。螺栓主体被旋转以抵靠圆形锯片的夹紧表面按压下垫圈。螺栓组件允许下垫圈在螺栓主体不旋转的情况下相对于螺栓主体旋转。
【专利说明】用于锯片的免工具螺栓系统
[0001 ]本申请要求2013年11月25日提交的美国临时申请号61/908,423的权益，其全部内容在此通过引用结合到本文中。
技术领域
[0002]本公开大体涉及动力工具，并且更具体地涉及用于将圆形锯片固定至动力工具的免工具螺栓系统。
【背景技术】
[0003]斜切锯一般包括具有位于中心的孔的圆形锯片，该位于中心的孔用于将锯片安装至可旋转的轴。通常，锯片在内凸缘和外凸缘或垫圈之间以压紧的方式安装至可旋转的轴的端部，并且由旋入至在轴中的螺纹孔中的传统的心轴螺栓来夹持。
[0004]由于锯片磨损以及适应各种不同的切削用途，必须定期更换圆形锯片。为了安装或移除锯片，典型地必须使用扳手来提供充足的转矩以从轴上移除螺栓。通过使用传统的螺栓来安装圆形锯片会引起不便。例如，获取适当的扳手的作业可能耗费时间，并且使用扳手可能是麻烦的。如果在更换锯片之间扳手被放错位置，则可能导致额外的低效率。
[0005]—些现有的免工具锯片更换系统在锯的操作期间遭遇问题。当锯片旋转地加速或减速时，斜切锯产生非常大的转矩。例如，当旋转锯片初次接触待加工的材料时，或当锯片首次完成切削并且不再与材料接触时，能够出现这样的加速或减速。在一些情况下，锯能够产生足够的转矩以自紧将锯片夹持在锯上的锯片更换系统。因此，期望的是，提供用于移除和更换圆形锯片的改进的机构。另外，期望的是，提供能够在没有额外的工具的情况下实现圆形锯片的快速且容易的移除的系统。
【发明内容】
[0006]在一个实施方式中，用于将工具盘固定至动力工具的螺栓组件包括螺栓主体，该螺栓主体具有螺栓头部和从螺栓头部轴向地延伸的柄部，螺栓头部具有面向柄部的支承表面，并且柄部具有能够配合地容纳在动力工具的轴的螺纹孔中的外螺纹;握持主体，该握持主体从螺栓头部径向地延伸并且周向地围绕螺栓头部，握持主体构造成旋转螺栓主体;下垫圈，该下垫圈定位在支承表面和柄部之间，下垫圈围绕螺栓头部是可旋转的，并且具有构造成按压抵靠工具盘的夹紧表面的接触表面；以及轴承，该轴承定位在支承表面和下垫圈之间，轴承构造成允许下垫圈在螺栓主体不旋转的情况下相对于螺栓主体旋转。
[0007]在一个实施方式中，动力工具包括可旋转的驱动轴，该驱动轴具有螺纹孔;圆形锯片，该圆形锯片安装至驱动轴的端部；内锯片垫圈和外锯片垫圈，该内锯片垫圈和外锯片垫圈安装在驱动轴上，内锯片垫圈定位在圆形锯片的内侧，并且外锯片垫圈定位在圆形锯片的外侧；以及螺栓组件，该螺栓组件构造成抵靠圆形锯片和内锯片垫圈按压外锯片垫圈，以便将圆形锯片固定至驱动轴，螺栓组件包括:螺栓主体，该螺栓主体具有螺栓头部和从螺栓头部轴向地延伸的柄部，螺栓头部具有支承表面，并且柄部具有能够配合地容纳在驱动轴的螺纹孔中的外螺纹;握持主体，该握持主体从螺栓头部径向地延伸并且周向地围绕螺栓头部，握持主体构造成旋转螺栓主体;下垫圈，该下垫圈定位在支承表面和柄部之间，下垫圈围绕螺栓头部是可旋转的，并且具有构造成按压抵靠外锯片垫圈的接触表面；以及轴承，该轴承定位在支承表面和下垫圈之间，轴承构造成允许下垫圈在螺栓主体不旋转的情况下相对于螺栓主体旋转。
【附图说明】
[0008]图1是根据本公开的免工具螺栓系统的俯视透视图；
图2是图1的免工具螺栓系统的仰视透视图；
图3是图1的免工具螺栓系统的分解图；
图4是沿线A-A的图1的免工具螺栓系统的截面图；
图5是将圆形锯片固定至斜切锯的图1的免工具螺栓系统的侧视透视图；
图6是沿在侧视透视图中所示的线B-B的图5的斜切锯的一部分和免工具螺栓系统的截面图；以及
图7是沿线B-B的图5的斜切锯的一部分和免工具螺栓系统的截面图。
【具体实施方式】
[0009]为了促进对本公开的原理的理解的目的，现在将参考在附图中例示和在后面的书面说明书中描述的实施方式。要理解的是，不旨在由此限制本公开的范围。还要理解的是，本公开包括对所示实施方式的任何改变和修改，并且包括如本公开所属领域的技术人员通常会想到的对本公开的原理的进一步应用。
[0010]图1-图4描绘了根据本公开的免工具螺栓系统100O螺栓系统100包括:主体110、螺栓112、上垫圈114、推力轴承116、下垫圈118和挡圈120。特别参考图3的分解图以及图4的截面图，主体110包括:外表面122、内腔124以及从内腔124延伸的开口 126。内腔124被限定在主体110内侧，并且包括环形内表面128。外表面122被布置成围绕主体110的外侧并且被构造成使得用户能够手动地握持并拧转主体110。
[0011]在例示的实施方式中，主体110可以包括握持部分130，该握持部分130环绕外表面122的一部分。握持部分130可以沿着用户会习惯性地握持以便围绕延伸通过螺栓系统100的纵向轴线旋转主体的部分主体110被布置成围绕外表面122的周缘。在一些实施方式中，握持部分130是具有高的表面摩擦的软材料，诸如弹性材料，其使得用户能够施加充足的旋转力至螺栓系统100。在其他实施方式中，握持部分130包括握持特征，该握持特征粘附至部分外表面122上，或在部分外表面122中形成或切成。主体110和握持部分130被设计大小和构造成能够容易地被用户抓住并旋转。特别地，如本文中所描述，主体110被设计大小以产生旋转螺栓112的机械效益。
[0012]螺栓112包括头部132和从头部132延伸的螺纹柄136，该头部132可以包括内六角134。如在图4中最佳示出，头部132包括上肩部138、下肩部140、在上肩部138和下肩部140之间隔开的上槽142、以及与下肩部140隔开的下槽144。内六角134被设置以应对螺栓112无法用手松开的情况，在这种情况下，用户能够用适当的工具或扳手松开螺栓112。
[0013]下槽144被构造成容纳挡圈120并且将挡圈120夹持在相对于螺栓112的固定位置中。上垫圈114被构造成接触下肩部140，而下垫圈118被构造成接触挡圈120。推力轴承116定位在上垫圈114和下垫圈118之间，并且上垫圈114、推力轴承116和下垫圈118的每一个都被保持在下肩部140和挡圈120之间的螺栓112上。挡圈120可以是用于将螺栓系统100夹持在一起的卡环的形式。
[0014]如在图3和图4中最佳所示，下垫圈118包括环形外表面146、上凹部148、下凹部150和接触表面151。下垫圈118的一部分被构造成嵌套在主体110的内腔124中。下垫圈118的环形外表面146和主体110的环形内表面128的重叠部分被构造成相对于彼此自由地滑动。在例示的实施方式中，上垫圈114和推力轴承116可以定位在下垫圈118的上凹部148内。下凹部150被设计大小使得螺栓112的头部132的下表面133与下垫圈118的接触表面151齐平或在其之下。
[0015]主体110可以被构造成与螺栓112的部分头部132形成整体。特别参考图4，并且继续参考图1-图3，形成主体110的开口 126的壁环绕上槽142、上肩部138以及在上肩部138上方的部分头部132以在主体110和螺栓112之间形成互锁连接。在一些实施方式中，头部132可以包括围绕头部132的周缘定位的一个或多个平坦部分，以能够在主体110和螺栓112之间实现进一步的互锁。作为形成整体和互锁连接的结果，主体110的旋转运动被传递至螺栓112以使得主体110和螺栓112能够一起旋转，以便拧紧螺栓112并且因此产生所需的轴向力以抵靠内锯片垫圈216(图6和图7)固定锯片。
[0016]图5示出了被实施以便将圆形锯片160固定至示范性的斜切锯组件200的免工具螺栓系统100。斜切锯组件200包括基体202和转台204，该转台204在基体202上可旋转。斜切锯组件200还包括安装在切削头支撑组件208上的切削头206。切削头206 (在本文中也可以称为“切削组件”)包括马达210，该马达210可操作以经由驱动轴212(图6和图7)旋转圆形锯片160。切削头支撑组件208附接至转台204并且被构造成支撑切削头206，使得切削头206可以在转台204上方运动，并且在由转台204支撑的工件上执行切削操作。附接至基体202的裂口栅栏214可以用于对齐其上的工件。
[0017]切削组件206包括把手226以促进切削组件206关于转台204的运动。把手226被设计并且尺寸定制成当执行切削操作时由人手握住。这允许用户容易地枢转切削组件206。可以在把手226上设置开关(未示出)以允许用户在切削操作期间容易地使电动马达210通电和断电。下锯片保护件224可旋转地安装至切削头组件206。下锯片保护件224被构造成，当切削头组件206朝向转台204枢转时，下锯片保护件224相对于切削头组件206在逆时针方向上旋转，由此露出圆形锯片160。
[0018]图6和图7示出了免工具螺栓系统100以及通过免工具螺栓系统100的纵向轴线的斜切锯组件200的截面图。特别参考图7，圆形锯片160安装至斜切锯组件200的驱动轴212的端部，在内锯片垫圈216和外锯片垫圈218之间。螺栓系统100的螺纹柄136包括被构造成接合驱动轴212的螺纹孔220的多条螺纹。如下面更详细地解释，螺栓系统100的螺纹柄136在螺纹孔220内的旋转拉动下垫圈的接触表面151至与外锯片垫圈218压缩接触，并且将锯片160固定地夹紧在内锯片垫圈216和外锯片垫圈218之间。
[0019]在例示的实施方式中，螺栓系统100的螺纹和驱动轴212的孔220的螺纹被布置成左旋螺纹，该左旋螺纹意味着通过逆时针转动主体110来拧紧螺栓系统100，并且通过顺时针转动主体110来松开螺栓系统100。然而，要意识到的是，本文中所描述的系统也能够应用于具有右旋螺纹的螺栓。应该进一步意识到的是，在典型的工具中，螺纹的螺纹拧紧方向与驱动轴212的旋转方向相反，由此产生自紧效果。
[0020]在操作中，要安装在斜切锯组件200上的锯片160被定位在斜切锯组件200的驱动轴212上的内锯片垫圈216和外锯片垫圈218之间。免工具螺栓系统100插入至驱动轴212的螺纹孔220中。用户握住主体110的握持部分130以在逆时针方向上转动主体110，或在左旋螺纹的情况中，在顺时针方向上转动主体110。
[0021 ]螺栓112的螺纹柄136在螺纹孔220内的旋转使螺栓112的下肩部140在轴向方向上朝驱动轴212运动。下肩部140的运动推动上垫圈114，上垫圈114进而推动推力轴承116，推力轴承116进而在轴向上朝驱动轴212倚靠在下垫圈118上。螺栓系统100的主体110的持续旋转使下垫圈118的接触表面151运动至与外锯片垫圈218压缩接触以在内锯片垫圈216和外锯片垫圈218之间以压紧的方式固定锯片160。
[0022]在本文中公开的免工具螺栓系统100具有下述优点:因为主体110被下垫圈118偏置，所以当螺栓系统100被旋入至驱动轴212中时，在主体110的下表面111和外锯片垫圈218之间没有摩擦产生。如果在主体110和夹紧表面之间产生了正常的接触摩擦，诸如一些现有的设计的情况，那么用户施加的至少一些转矩会被该摩擦抵消。在这种情况下，用户可能不能产生足够的转矩来以适当的预紧力拧紧螺栓，导致在切削期间在锯片垫圈之间产生锯片滑动。然而，由于螺栓系统100的主体110与外锯片垫圈218隔开，所以即使当下垫圈118被压紧抵靠外锯片垫圈218时，在主体110和锯片垫圈之间也没有摩擦产生。而且，如前所述，下垫圈118和主体110之间的配合表面被构造成用于一般的无摩擦滑动。
[0023]免工具螺栓系统100具有的另外的优点是螺栓系统100不容易自紧。在切削操作期间，锯片上的切削力经由摩擦传递至锯片垫圈，该切削力然后作为转矩传递至将锯片固定在锯上的螺栓。在一些现有的螺栓系统中，传递至螺栓的转矩引起螺栓自紧。当这种情况发生在免工具更换系统中时，螺栓会被比用户施加的转矩显著地更大的转矩拧紧，使得用手移除螺栓非常困难或不可能。本文中公开的免工具螺栓系统100的推力轴承116消除上垫圈114和下垫圈118之间的摩擦，并且防止由在锯片上的切削载荷产生的转矩传递至螺栓。在一个实施方式中，推力轴承116可以包括渐细的辊117，其接触上垫圈114和下垫圈118。无论在螺栓112的初始拧紧期间还是在锯组件的操作期间，辊117基本上消除两个垫圈114、118之间的任何转矩传输。
[0024]在免工具螺栓系统的替代实施方式中，可以在上垫圈114和下垫圈118之间使用低摩擦材料来代替推力轴承116。低摩擦材料可以包括塑料，诸如乙缩醛(POM)、尼龙(PA)或其他聚合物。低摩擦材料还可以包括金属，诸如黄铜或其他油浸渍的烧结金属。在免工具螺栓系统的又一个实施方式中，诸如镍或特氟龙的低摩擦涂层被施加至上垫圈114和下垫圈118以降低在其之间的摩擦接触，并且基本上减少或消除垫圈114、118之间的转矩传输。
[0025]虽然已经在附图和之前的描述中详细地例示并描述了本公开，但是其应该被认为是说明性的且不限制于具体特征。要理解的是，仅展现了优选的实施方式，且落入本公开的精神内的所有改变、修改和进一步应用都要求得到保护。
【主权项】
1.一种用于将工具盘固定至动力工具的螺栓组件，该螺栓组件包括: 螺栓主体，所述螺栓主体具有螺栓头部和从所述螺栓头部轴向地延伸的柄部，所述螺栓头部具有面向所述柄部的支承表面，并且所述柄部具有能够配合地容纳在所述动力工具的轴的螺纹孔中的外螺纹； 握持主体，所述握持主体从所述螺栓头部径向地延伸并且周向地围绕所述螺栓头部，所述握持主体构造成旋转所述螺栓主体； 下垫圈，所述下垫圈定位在所述支承表面和所述柄部之间，所述下垫圈围绕所述螺栓头部是可旋转的，并且具有构造成按压抵靠所述工具盘的夹紧表面的接触表面;以及 轴承，所述轴承定位在所述支承表面和所述下垫圈之间，所述轴承构造成允许所述下垫圈在所述螺栓主体不旋转的情况下相对于所述螺栓主体旋转。2.如权利要求1所述的螺栓组件，其特征在于，所述螺栓头部具有从所述螺栓头部径向地突出的第一肩部，所述第一肩部限定所述支承表面。3.如权利要求1所述的螺栓组件，其特征在于，所述螺栓头部具有从所述螺栓头部径向地突出的第一肩部，所述螺栓组件还包括定位在所述第一肩部和所述轴承之间的上垫圈，所述上垫圈限定所述支承表面。4.如权利要求1所述的螺栓组件，其特征在于，所述轴承构造成具有多个径向延伸辊的滚针推力轴承。5.如权利要求2所述的螺栓组件，其特征在于，所述握持主体具有附接至所述螺栓头部的内连结部分，以及从所述内连结部分向外径向地布置的外圆柱部分，所述外圆柱部分具有从所述下垫圈的所述接触表面后移的下表面。6.如权利要求1所述的螺栓组件，其特征在于，所述下垫圈限定朝向所述支承表面地开口的上腔以及朝向所述柄部地开口的下腔，所述轴承至少部分地可滑动地嵌套在所述下垫圈的所述上腔内。7.如权利要求5所述的螺栓组件，其特征在于，所述握持主体的所述外圆柱部分限定朝向所述柄部地开口的握持腔，所述下垫圈至少部分地可滑动地嵌套在所述握持腔内。8.如权利要求6所述的螺栓组件，其特征在于，所述螺栓头部限定定位成接近所述柄部的环形槽，所述螺栓组件还包括保持夹，所述保持夹插入至所述环形槽中，并且构造成将所述轴承和所述下垫圈保持在所述螺栓头部上。9.如权利要求8所述的螺栓组件，其特征在于，所述螺栓头部具有面向所述柄部的下表面，并且其中，所述保持夹和所述下表面嵌套在所述下垫圈的所述下腔内。10.如权利要求5所述的螺栓组件，其特征在于，螺栓头部具有在轴向地远离所述柄部的方向上与所述第一肩部隔开的第二肩部，所述握持主体的所述内连结部分构造成填充所述第一肩部和所述第二肩部之间的空间，以便将所述握持部分轴向地固定至所述螺栓主体。11.如权利要求10所述的螺栓组件，其特征在于，所述螺栓头部具有平行于柄部地延伸的至少一个平坦表面，所述握持主体的所述内连结部分构造成环绕所述平坦表面，以便将所述握持主体旋转地固定至所述螺栓主体。12.如权利要求1所述的螺栓组件，其特征在于，所述螺栓头部限定远离所述柄部地开口的内腔，所述内腔具有圆周的轮廓，所述圆周的轮廓与构造成旋转所述螺栓主体的工具相对应。13.如权利要求1所述的螺栓组件，其特征在于，所述轴承由低摩擦塑料、低摩擦金属、或者油浸渍的烧结金属中的一种或多种形成。14.如权利要求1所述的螺纹组件，其特征在于，所述握持主体包括握持表面，所述握持表面布置成围绕所述握持主体的圆周的周缘，并且构造成由用户的手促进所述握持主体的旋转，所述握持表面包括下述的一个或多个:具有高表面摩擦的弹性材料、粘附于所述握持主体的多个握持特征、以及在所述握持主体中形成或切成的多个起伏。15.—种动力工具，其包括: 可旋转的驱动轴，所述驱动轴具有螺纹孔； 圆形锯片，所述圆形锯片安装至所述驱动轴的端部； 内锯片垫圈和外锯片垫圈，所述内锯片垫圈和外锯片垫圈安装在所述驱动轴上，所述内锯片垫圈定位在所述圆形锯片的内侧，并且所述外锯片垫圈定位在所述圆形锯片的外侦L以及 螺栓组件，所述螺栓组件构造成抵靠所述圆形锯片和所述内锯片垫圈按压所述外锯片垫圈，以便将所述圆形锯片固定至所述驱动轴，所述螺栓组件包括: 螺栓主体，所述螺栓主体具有螺栓头部和从所述螺栓头部轴向地延伸的柄部，所述螺栓头部具有支承表面，并且所述柄部具有能够配合地容纳在所述驱动轴的所述螺纹孔中的外螺纹； 握持主体，所述握持主体从所述螺栓头部径向地延伸并且周向地围绕所述螺栓头部，所述握持主体构造成旋转所述螺栓主体； 下垫圈，所述下垫圈定位在所述支承表面和所述柄部之间，所述下垫圈围绕所述螺栓头部是可旋转的，并且具有构造成按压抵靠所述外锯片垫圈的接触表面；以及 轴承，所述轴承定位在所述支承表面和所述下垫圈之间，所述轴承构造成允许所述下垫圈在所述螺栓主体不旋转的情况下相对于所述螺栓主体旋转。16.如权利要求15所述的动力工具，其特征在于，所述螺栓组件的所述握持主体具有附接至所述螺栓头部的内连结部分，以及从所述内连结部分向外径向地布置的外圆柱部分，所述外圆柱部分具有从所述下垫圈的所述接触表面后移的下表面，以便提供与所述外锯片垫圈的间隙。17.如权利要求15所述的动力工具，其特征在于，所述螺栓组件的所述下垫圈限定朝向所述螺栓主体的所述支承表面地开口的上腔以及朝向所述螺栓主体的所述柄部地开口的下腔，所述轴承至少部分地可滑动地嵌套在所述下垫圈的所述上腔内。18.如权利要求15所述的动力工具，其特征在于，所述握持主体的所述外圆柱部分限定朝向所述螺栓主体的所述柄部地开口的握持腔，所述下垫圈至少部分地可滑动地嵌套在所述握持腔内。19.如权利要求17所述的动力工具，其特征在于，所述螺栓组件的所述螺栓头部限定定位成接近所述柄部的环形槽，所述螺栓组件还包括保持夹，所述保持夹插入至所述环形槽中，并且构造成将所述轴承和所述下垫圈保持在所述螺栓头部上。20.如权利要求19所述的动力工具，其特征在于，所述螺栓组件的所述螺栓头部具有面向所述柄部的下表面，并且其中，所述保持夹和所述下表面嵌套在所述下垫圈的所述下腔
【文档编号】B27B5/32GK105916647SQ201480073951
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2014年11月17日
【发明人】P.艾斯沃思
【申请人】罗伯特·博世有限公司