专利名称：锯片夹紧机构及其夹紧锯片的方法
技术领域：
本发明涉及一种锯片夹紧机构，特别是一种往复类电动工具的锯片夹紧机构及其夹紧锯片的方法。
背景技术：
目前，市面上有多种往复类电动工具的锯片夹紧机构，包括旋转式和滑动式。通过对锯片施加不同方向的夹紧力将锯片相对固定。比如美国专利公告第6260281号，揭示了一种滑动式锯片夹紧装置，操作元件相对于锯片支承座纵向移动，使压紧元件沿着垂直于压紧表面的方向在锁紧和释放位置移动，在弹性元件的作用下，操作元件可以自动从释放位置回复到锁紧位置。但是，这种锯片夹紧机构在工具高速运动时，因夹头的运动惯性增加，弹性元件在夹头的惯性力作用下被压缩，进而导致压紧锯片的压力失效，锯片容易松动。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种能够防止工具高速运动中，锯片夹紧力失效的锯片夹紧机构以及利用该机构夹紧锯片的方法。
根据本发明，一种锯片夹紧机构，包括设有锯片收容槽的支承座，相对于所述支承座沿锯片往复运动方向移动的滑动件，与所述滑动件相抵的第一弹性元件，压动其从释放位置到压紧位置，设于所述滑动件和所述收容槽之间的压紧元件，其还包括设于滑动件与支承座之间的止动装置。
本发明进一步的方案是，止动装置包括操作元件和单向离合器，操作元件可相对于单向离合器移动，从而允许滑动件相对于支承座移动。所述单向离合器包括设于所述滑动件和支承座二者之一上的止动斜面，设于所述止动斜面与所述支承座之间的止动元件，以及抵靠在所述止动元件和滑动件之间的第二弹性元件。
优选的，所述滑动件包括与所述压紧元件相抵的压紧斜面，所述压紧斜面与止动斜面的倾斜方向相反，可以实现滑动件相对支承座的单向离合。
为了使整个锁紧机构结构简单，操作方便，所述止动斜面设于所述滑动件内侧。这样，压紧斜面和止动斜面同时设置在一个元件上，加工容易，零件结构紧凑。
所述止动元件是圆柱形钢柱，可滚动的与止动斜面接触和脱开。所述操作元件与所述滑动件之间设有第三弹性元件。所述第三弹性元件与所述操作元件一体成型。
优选的，收容槽内设有压板，所述压板上设有凸台与压紧元件接触。从而可以适于夹紧各种厚度的锯片。
压紧元件为圆柱形钢柱，横卧于支承座上的接收孔内，其轴线与止动元件的轴线相互平行。
支承座内设收容腔，其形状与滑动件的相应部分匹配，可设为T形，或者燕尾形。
锯片支承座与滑动件之间设置止动装置，在工具高速运动过程中，由于止动装置在没有外力的作用下始终与滑动件啮合，从而阻止滑动件克服弹性元件的回复力移动的趋势，支承座与滑动件在压紧元件的作用下保持啮合状态，避免了夹紧力失效，锯片脱出的风险。
与上述锯片夹紧机构相应的，需要应用一种夹紧锯片的方法首先沿着锯片插入方向推动止动装置，所述滑动件克服第一弹性元件的作用力相对于所述支承座沿锯片插入收容槽的方向滑动，将锯片插入收容槽，释放滑动件，止动装置返回初始位置，压紧元件径向夹紧锯片。
为了方便操作，推动止动装置时，首先推动操作元件克服第三弹性元件的作用力移动，止动元件克服第二弹性元件的作用力与止动斜面脱开。优选的，操作元件沿着锯片插入方向推动止动元件，直至操作元件与滑动件相抵后，推动滑动件。
这样，止动装置尚未被释放之前，滑动件与支承座之间不会产生相对滑动。而一旦锯片被夹紧后，在锯片高速运动的过程中，即使压紧元件有与压紧斜面脱开的趋势，依靠止动装置的作用，滑动件与支承座也会始终保持相对固定。可以避免夹紧力失效。
下面结合附图对本发明的优选实施例进行具体的阐述。
图1是本发明的分解示意图； 图2是本发明处于原始位置时的装配示意图； 图3是本发明中支承座的立体示意图； 图4是本发明中支承座沿其中心线的剖视图； 图5是本发明中滑动件沿其中心线的剖视图； 图6是本发明第一优选实施例沿图2中A-A线的剖切示意图，此时，压紧元件与滑动件处于原始的压紧位置； 图7是本发明第一优选实施例沿图2中D-D线的剖切示意图，此时，压紧元件与滑动件处于原始的压紧位置； 图8是本发明第一优选实施例沿图2中A-A线的剖切示意图，此时，操作元件推动止动元件与止动斜面脱开； 图9是本发明第一优选实施例沿图2中D-D线的剖切示意图，此时，操作元件推动止动元件与止动斜面脱开； 图10是本发明第一优选实施例沿图2中A-A线的剖切示意图，此时，操作元件与滑动件一起相对于支承座轴向移动一定距离，压紧元件与压紧斜面脱开； 图11是本发明第一优选实施例沿图2中D-D线的剖切示意图，此时，操作元件与滑动件一起相对于支承座轴向移动一定距离，压紧元件与压紧斜面脱开； 图12是本发明第一优选实施例沿图6中B-B线的剖切示意图； 图13是本发明第二优选实施例沿图6中B-B线的剖切示意图； 图14是本发明第三优选实施例沿图6中B-B线的剖切示意图； 图15是本发明第四优选实施例沿图2中D-D线的部分剖切示意图； 图16是本发明第五优选实施例沿图2中D-D线的部分剖切示意图； 图17是本发明中止动斜面设置于支承座上的示意图。
其中， 1锯片夹紧机构 2锯片 2a承压表面 2b小孔 2c缺口 3支承座 3a收容腔 3b接收孔 3c连接孔 3d圆柱形前部 3e定位孔 3f支承座中部 3g支承座后部 3h收容槽 3i销孔 4，4’滑动件 4a环形中部 4b突起 4c开口4d侧翼 4e压紧斜面 4f，4f’止动斜面 4g第一台阶面 4h第二台阶面 4i前部4j后部 4k端面 41收容空间5单向离合器 6，6’操作元件 6a延伸脚 6b尖端 6c1第三弹性元件 6c2第三弹性元件 6c3第三弹性元件 6e操作部分 6h内壁7止动元件8第二弹性元件 9压紧元件 10压板 10a导向部分 10b凸台 10c通孔 10d盲孔 12第一弹性元件13垫片 14第一弹性销 15定位销 16第二弹性销 20往复杆 20a开口 61杠杆 62枢轴 63端部6e’滑动部 4m’滑道
具体实施例方式 参见附图1，本发明揭示了一种锯片夹紧机构1。此类锯片夹紧机构可应用于往复类电动工具上，比如，往复锯和曲线锯。本发明中，锯片夹紧机构1包括支承座3，滑动件4，压紧元件9，操作元件6和止动元件7等。
参见附图1～12，本发明的第一优选实施例中，锯片夹紧机构1包括设有锯片收容槽3h的支承座3，相对于支承座3沿锯片往复运动的方向移动的滑动件4，设于滑动件4和收容槽3h之间的压紧元件9以及止动装置。支承座3与往复杆20相连，与往复杆20一起沿着往复杆20的轴线方向移动，锯片2被夹紧后，也随着一起移动。支承座3包括圆柱形前部3d，径向开设有通孔3c，第一弹性销14通过往复杆20上的开口20a穿设于通孔3c，使得往复杆20与支承座3相连。沿支承座3的圆柱形前部3d轴向延伸有支承座中部3f。支承座中部3f包括两个相对的弧形表面和两个相对的平面。自其中一个平面开设有定位孔3e贯穿直至相对的另一个平面。自支承座中部3f轴向延伸有支承座后部3g。支承座后部3g包括两个垂直于支承座中部3f平面并相对设置的竖壁，两个平行于支承座中部3f平面的自竖壁横向相对延伸的横壁以及与支承座中部3f平面平齐的表面。两横壁间隔设置。两竖壁、横壁以及平表面形成收容腔3a，用于收容滑动件4并为其相对于支承座3的轴向移动提供导向。收容腔3a下方开设有接收孔3b。压紧元件9设于接收孔3b中。接收孔3b下方开设有轴向自支承座后部3g延伸至支承座中部3f的收容槽3h，锯片2的尾部可移动的插入收容槽3h中。定位孔3e贯穿至收容槽3h下方，第二弹性销16穿设于定位孔3e中。定位销15穿设于支承座后部3g开设的销孔3i内，销孔3i的轴线与定位孔3e轴线相互平行并间隔设置。
滑动件4包括环形中部4a，自环形中部4a分别反向轴向延伸的前部4i和后部4j。前部4i包括部分圆柱形的外表面和与环形中部的端面平行设置的端部。在圆柱形外表面和端部形成的腔体内部具有与端部相对平行的端面4k。本优选实施例中，滑动件4的后部4j自环形中部4a轴向延伸，成T型设置。T型的两侧翼4d可滑动的设置在支承座3的收容腔3a中，沿着两竖壁和横壁形成的T型槽移动。滑动件4的内侧设有压紧斜面4e与压紧元件9接触和脱开，从而实现锯片2的夹紧。优选的，压紧元件9是滚动体，特别是圆柱形钢柱，横卧于支承座3中的接收孔3b内，其轴线方向与支承座3的轴向垂直。
往复杆20与支承座3通过弹性销14连接在一起，并设有垫片13抵靠在弹性销14上。滑动件4与相对于支承座3固定的垫片13之间设有第一弹性元件12。本优选实施例中，第一弹性元件12是圆柱形压缩弹簧，套设于支承座3的外围，其中一个端面抵靠在设于支承座3与往复杆20之间的垫片13上，另一个端面抵靠在滑动件4的环形中部4a的端面上。由于设置了第一弹性元件12，滑动件4能够在被操作者释放的情况下自动返回原始的压紧状态位置。但与此同时，当往复锯高速运动时，滑动件4容易在惯性力的作用下压缩第一弹性元件12，使得滑动件4上的压紧斜面4e与压紧元件9脱开，从而，锯片夹紧力变小失效，锯片2容易从收容槽3h中松动。
本发明的构思在于，在滑动件4与支承座3之间设置止动装置，阻止滑动件4在工具高速运动的过程中相对于支承座3发生移动。止动装置包括操作元件6和单向离合器5，操作元件6可相对于单向离合器5移动，从而允许滑动件4相对于支承座3移动。单向离合器5包括设于滑动件4和支承座3二者之一上的止动斜面4f，设于止动斜面4f与支承座3之间的止动元件7，以及抵靠在止动元件7和滑动件4之间的第二弹性元件8。工具高速运动时，滑动件4在惯性力的作用下，有相对支承座3沿X方向运动的趋势，而止动元件7与止动斜面4f会在这种趋势的作用下啮合趋紧，限制了滑动件4的移动，从而防止了锯片2夹紧力失效的发生。本优选实施例中，止动斜面4f设于滑动件4的内侧，与止动元件7接触和脱开，从而实现支承座3与滑动件4的相对锁定。这样，压紧斜面4e和止动斜面4f同时设置在一个元件上，加工容易，零件结构紧凑。压紧斜面4e与止动斜面4f倾斜的方向相反。从而，单向离合器5可以实现滑动件4相对支承座3的单向离合。
操作元件6包括操作部分6e，其内壁为6h。沿垂直于内壁6h的方向延伸出延伸脚6a，延伸脚6a包括尖端6b。安装时，延伸脚6a自滑动件4上开设的开口4c伸入滑动件4与支承座3之间，其尖端6b与止动元件7抵靠。操作元件6与滑动件4之间设置有第三弹性元件6c1。优选的，第三弹性元件6c1是与操作元件6一体成型的弹片。因而，整个操作元件6的材料是柔性的，比如塑料材料。优选的，止动元件7是滚动体，尤其是圆柱形钢柱，横卧于滑动件4上形成的止动斜面4f下方，其轴线方向与支承座3的轴向垂直，与压紧元件9的轴线平行间隔设置。止动元件7可滚动的与止动斜面4f接触和脱开。本优选实施例中，第二弹性元件8是两个压缩弹簧，平行设置于止动元件7和滑动件4之间。本领域技术人员容易想到，该弹性元件可以设为一个，不仅仅限于压缩弹簧。在操作元件6的作用下，止动元件7能够在两个位置间移动。当操作元件6克服第三弹性元件6c1的作用力移动，其延伸脚6a的尖端6b推动止动元件7沿着支承座3的轴向移动压缩第二弹性元件8时，止动元件7克服第二弹性元件8得作用力与止动斜面4f脱开。当操作元件6被释放后，滑动件4被释放，止动元件7能够在第二弹性元件8的回复力作用下返回初始位置，与止动斜面4f抵靠。滑动件4的后部4j上的开口4c沿滑动件4的对称中心线的两侧对称的设有两个突起4b，每个突起4b分别包括第一台阶面4g和第二台阶面4h。操作元件6上设置的第三弹性元件6c1抵靠在第二台阶面4h上。操作元件6沿锯片往复运动的方向移动时，其操作部分6e的内壁6h会与第一台阶面4g接触。
支承座3与滑动件4之间还可设置压板10。夹紧锯片2时，压紧元件9不会直接与锯片2的承压表面2a接触，而是通过压板10施加夹紧力。本发明优选实施例中，压板10的本体为矩形，其中一端折弯成导向部分10a。锯片2插入收容槽3h时，导向部分10a可以容易的将锯片2导入。本体上远离导向部分10a的一端设置有通孔10c。本体的纵长方向上与通孔10c间隔设置有一个冲压出的凸台10b。凸台10b与压紧元件9的外表面接触。凸台10b的背面是冲压出来的盲孔10d。锯片2插入收容槽3h时，锯片2上的小孔2b套设在定位销15伸入收容槽3h中的部分，与盲孔10d相对。通过压板10压紧锯片2，夹紧力在锯片2上施加均匀。对于不同厚度的锯片2，定位销15相对突出的程度不同。对于非常薄的锯片，锯片2不能够完全超出定位销15，导致压紧元件9直接作用在定位销15上，不会对锯片2产生径向夹紧力。而设置压板10就可以克服这种缺陷，容易将各种厚度的锯片夹紧。
参见附图13，本发明的第二优选实施例中，收容腔3a可开设成燕尾滑槽，相应的，滑动件4的后部4j也设置为燕尾形，从而与收容腔3a相配。
参见附图14，本发明的第三优选实施例中，支承座3不再设置导向滑槽，因而也没有相应的收容腔结构，其外表面直接作为导向面引导滑动件4轴向移动。此时，滑动件4包络在支承座3外围，锯片2收容于收容槽3h中。
参见附图15，本发明的第四优选实施例中，第三弹性元件6c2设置为钢质簧片，成L型结构，其中一边与操作元件6的操作部分6e内侧相连。第三弹性元件6c2可以与操作元件6固定连接，比如嵌入或者粘接，也可以单独设置，安装时直接抵靠在操作元件6与滑动件4之间。
参见附图16，本发明的第五优选实施例中，弹性元件6c3设置为压缩弹簧，收容于滑动件4上开设的盲孔内，抵靠在操作元件6的操作部分6e的内壁6h上。
参见附图17，本发明的另一个实施例中，操作元件6’还包括一个杠杆61。单向离合器5包括设于支承座3上的止动斜面4f’，设于止动斜面4f’和滑动件4’之间de止动元件7，以及抵靠在滑动件4’与止动元件7之间的第二弹性元件8。止动斜面4f’与压紧斜面4e倾斜方向相反。滑动件4’上设置滑道4m，收容操作元件6’的滑动部6e′。沿图示箭头A所指的方向推动操作元件6’，操作元件6’的滑动部6e’推动杠杆61，使其绕枢轴62沿箭头B的方向转动。杠杆61与止动元件7相抵的端部63推动止动元件7克服第二弹性元件8的作用力移动。从而，与止动斜面4f’脱开。
以第一优选实施例为例，锯片夹紧机构1组装时，压紧元件9置于支承座3的接收孔3b内。操作元件6的延伸脚6a伸入滑动件4上的开口4c内。第三弹性元件6c1与滑动件4的后部4j上设置的第二台阶面4h相抵。滑动件4的后部4j收容于支承座3的收容腔3a内，两侧翼4d沿着支承座3的竖壁横壁形成的滑槽轴向移动。单向离合器5收容于滑动件4上的止动斜面4f与支承座中部3f的表面形成的空间内，止动元件7一端与操作元件6的延伸脚6a的尖端相抵，另一端与第二弹性元件8相抵。滑动件4的环形中部4a套设于支承座中部3f的外围，其外端面与第一弹性元件12相抵。压板10的主体设于收容槽3h内，导向部分10a置于收容槽3h外。自支承座中部3f上开设的定位孔3e穿设第二弹性销16，穿过压板10上的通孔10c将压板10相对固定。定位销15穿过支承座3上的销孔3i，部分伸入收容槽3h内与锯片2上的小孔2b相配。
如附图6和7所示，滑动件4在第一弹性元件12的回复力作用下处于初始位置。滑动件4的环形中部4a的端面与垫片13之间的距离为S1，操作元件6在第三弹性元件6c1的作用下处于远端位置，操作元件6的操作部分6e的内侧壁6h与滑动件4上的第一台阶面4g之间有一定的距离L1。止动斜面4f与止动元件7之间的距离为0。
装夹锯片2时，首先推动操作元件6，使其克服第三弹性元件6c1的作用力沿着X方向移动，操作元件6的延伸脚6a的尖端6b与止动元件7的表面接触。如附图8和9所示，延伸脚6a推动止动元件7，使其克服第二弹性元件8的作用力与止动斜面4f脱开，止动元件7与止动斜面4f之间的间隔为δ＞0。从而，支承座3与滑动件4之间的约束解除，滑动件4可以相对于支承座3沿轴向移动。此时，压紧元件9与压紧斜面4e仍处于压紧状态。
继续推动操作元件6，当操作元件6的操作部分6e的内壁6h抵靠到滑动件4上的第一台阶面4g上时，其间距离为L2，止动元件7与止动斜面4f之间的间隔为δ＞0，滑动件4的环形中部4a的端面与垫片13之间的距离为S1。继续推动操作元件6，可以推动滑动件4，使其克服第一弹性元件12的作用力沿X方向移动。从而，如附图10和11所示，滑动件4的环形中部4a的端面与垫片13之间的距离为S2，压紧元件9与滑动件4上的压紧斜面4e脱开，位于滑动件后部4j形成的收容空间41中。此时，锯片2的承压表面2a不再受到压板10的径向压力，可以容易地被拉出或者插入。锯片2插入收容槽3h时，其端部缺口2c与第二弹性销16所处位置相当，小孔2b穿过定位销15的位于收容槽3h内的部分，从而，锯片2相对于支承座3轴向固定。压板10主体的下端面与锯片的承压表面2a接触。
释放操作元件6，在第三弹性元件6c1的作用下，操作元件6轴向返回，在第一弹性元件12回复力的作用下，滑动件4返回至初始位置，止动元件7在第二弹性元件8的作用下重新与止动斜面4f相抵。压紧元件9与压紧斜面4e抵靠，从而，压紧元件9对压板10施加径向压力，压紧锯片2。
相应的，本发明的另一个实施例中，沿着箭头A所指的方向推动操作元件6′，使其滑动部6e’在滑动件4’中的滑道4m内移动，进而推动杠杆61绕枢轴62转动，推动止动元件7与止动斜面4f′脱开。继续推动操作元件6′，使其与滑动件4’相抵，滑动件4’克服第一弹性元件12的作用力相对于支承座3沿着锯片插入方向滑动。此时，将锯片2插入收容槽3h中，释放滑动件4′，止动装置将返回至初始位置，而压紧元件9则在压紧斜面4e的作用下径向夹紧锯片2。图中未示意出第三弹性元件，本领域技术人员应该知道，操作元件6’与滑动件4’之间可以设置弹性元件使其被释放后可自动返回。通过设置扭簧，可以实现杠杆61自动回复至初始位置。
上述的实施例仅仅是为了让本领域技术人员理解本发明而提供的最优选的实施方式。本发明并不仅限于上述具体的实施例。任何本领域技术人员所易于思及的改进均在本发明的发明构思之内。
权利要求
1.一种锯片夹紧机构(1)，包括设有锯片收容槽(3h)的支承座(3)，相对于所述支承座(3)沿锯片往复运动方向移动的滑动件(4，4’)，与所述滑动件(4，4’)相抵的第一弹性元件(12)，设于所述滑动件(4，4’)和所述收容槽(3h)之间的压紧元件(9)，其特征在于，其还包括设于滑动件(4，4’)与支承座(3)之间的止动装置。
2.根据权利要求1所述的锯片夹紧机构(1)，其特征在于，所述止动装置包括操作元件(6，6’)和单向离合器(5)，所述操作元件(6，6’)可相对于所述单向离合器(5)移动，从而允许所述滑动件(4)相对于所述支承座(3)移动。
3.根据权利要求2所述的锯片夹紧机构(1)，其特征在于，所述单向离合器(5)包括设于所述滑动件(4)和支承座其中之一上的止动斜面(4f，4f’)，设于所述止动斜面(4f，4f’)与所述滑动件(4.4’)和支承座(3)中另一个之间的止动元件(7)，以及抵靠在所述止动元件(7)和滑动件(4，4’)之间的第二弹性元件(8)。
4.根据权利要求3所述的锯片夹紧机构(1)，其特征在于，所述滑动件(4，4’)包括与所述压紧元件(9)相抵的压紧斜面(4e)，所述压紧斜面(4e)与止动斜面(4f，4f’)的倾斜方向相反。
5.根据权利要求3或4所述的锯片夹紧机构(1)，其特征在于，所述止动斜面(4f)设于所述滑动件(4)内侧。
6.根据权利要求3或4所述的锯片夹紧机构(1)，其特征在于，所述止动元件(7)可滚动的与止动斜面(4f，4f’)接触和脱开。
7.根据权利要求2所述的锯片夹紧机构(1)，其特征在于，所述操作元件(6)与所述滑动件(4)之间设有第三弹性元件(6c1，6c2，6c3)。
8.根据权利要求1所述的锯片夹紧机构(1)，其特征在于，所述收容槽(3h)内设有压板(10)，所述压板(10)上设有凸台(10b)与压紧元件(9)接触。
9.一种应用根据权利要求1所述的锯片夹紧机构(1)夹紧锯片的方法，其特征在于，沿着锯片插入方向推动止动装置，所述滑动件(4)克服第一弹性元件(12)的作用力相对于所述支承座(3)沿锯片插入收容槽(3h)的方向滑动，将锯片(2)插入收容槽(3h)，释放滑动件(4)，止动装置返回初始位置，压紧元件(9)径向夹紧锯片(2)。
10.根据权利要求9所述的夹紧锯片的方法，其特征在于，推动所述止动装置时，首先推动操作元件(6)克服第三弹性元件(6c1，6c2，6c3)的作用力移动，止动元件(7)克服第二弹性元件(8)的作用力与止动斜面(4f)脱开。
全文摘要
本发明公开了一种锯片夹紧机构(1)及其装夹锯片的方法。锯片夹紧机构包括设有锯片收容槽(3h)的支承座(3)，与所述滑动件(4)相抵的第一弹性元件(12)，相对于所述支承座(3)沿着锯片往复运动方向移动的滑动件(4)，设于所述支承座(3)和所述滑动件(4)之间的压紧元件(9)，其还包括设于滑动件(4)与支承座(3)之间的止动装置，阻止滑动件(4)克服弹性元件(12)的回复力移动的趋势，避免了工具高速运动过程中，夹紧力失效，锯片(2)脱出的风险。
文档编号B23D51/08GK101204751SQ20061016644
公开日2008年6月25日 申请日期2006年12月22日 优先权日2006年12月22日
发明者张士松, 钟红风 申请人:苏州宝时得电动工具有限公司