专利名称：锯片的快速释放卡头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种快速释放卡头装置，特别是一种适于与锯片如线锯或刀片锯(saber saw)锯片等配用的一种卡头装置。
在本领域中已知有各种各样的快速释放卡头装置，用于固定具有圆形或六角形工具柄的各种工具或刀具。例如，Martindell的美国专利NO.4,692,073公开了一种电动刀具的卡头装置。这种卡头装置具有一设置在一孔中的球，该球接触插入该孔的电动刀具的一部分柄部。电动刀具的柄部是六角形的，并与在所述孔中形成的六角形状相配合，防止电动刀具与卡头装置之间的相对转动。该弹簧加载的球防止电动刀具和卡头装置之间的轴向运动。象4,692,073专利所公开的那类快速释放卡头装置是人们所需求的，因为它们允许简便地快捷地更换电动刀具或工具又确保工具的可靠安全操作。
固定锯片做往复运动的传统电动锯，如刀片锯或线锯等，传统上是仰仗配装有定位螺钉或其他费事费时的接合装置的卡头装置将锯片安装到工具的躯动件上。在此领域中曾进行过各种尝试以设计出用于锯的快速释放卡头装置但未取将成功。现有的设计不是太复杂不能投入商业大量生产，就是简直不能充分固定住锯片。例如，Hoffman的美国专利NO.3,750,283和4,204,692就是这种现有技术装置的例子。因此，既可以快速简便更换锯片又不降低工具的安全可靠性的不复杂的易生产的快速释放卡头装置是极为优越的，并且在本领域中是很有前景的。
因此，本发明的一个主要目的是提供一种能可靠地将锯片固定在实现往复锯切运动的躯动件上的快速释放卡头装置。
本发明还有一个目的是提供一种快速释放卡头装置，它允许简便迅速地更换锯片，而并不需要使用其他工具或板手来松开定位螺钉或相似装置。
本发明再一目的是提供一种可以简便改装到现有电动锯上的锯片快速释放卡头装置。
本发明再一目的是提供一种配装有高效且可靠的锯片快速释放卡头装置的电动锯。
本发明再一目的是提供一种与本发明新型卡头装置配用的设计独特的锯片。
本发明的其他目的和优点将在下面的说明中部分地予以说明，部分通过说明便会是明显的，或者通过实践本发明可以了解到。本发明的目的和优点可以通过后附权利要求所特别指出的手段以及各种组合得以实现。
为了实现上述目的并根据本发明目的，如本文中具体说明和概括介绍的，优选的快速释放卡头装置固定具有矩形柄部并在其至少一个侧边缘上形成有定位凹槽的锯片。根据本发明的卡头装置包括有一主体件。此主体件上形成有一纵向内孔，该孔是有基本是矩形的截面。因此，该纵孔有各短侧面和长侧面。各短侧面的宽度稍宽于欲插入到此装置中的传统锯片的厚度。在主体件上至少形成有一个径向孔。径向孔通过纵孔的各短侧面之一与纵孔相通。一个接合装置，如一定位球，位于径向孔中。接合装置在径向孔中可以径向移动，以致在卡头装置的锁定位置，接合装置的至少一部分伸入到纵孔中与锯片的边缘接触。一个外套筒围绕主体件的至少一部分设置。此外套筒受弹簧偏压，且可相对于主体件在一释放位置和一锁定位置之间纵向移动。外套筒具有一接合表面，该表面具有一个在锁定位置接触接合装置从而推压接合装置径向向内的斜面部分。这样，接合装置与被插入纵孔的锯片的边缘接合。更为可取地，接合装置接合在形成在锯片边缘上的凹槽中。接合表面还形成得在外套筒件的释放位置容许接合装置径向向外移动以从卡头装置释放开锯片。卡头装置还包括一弹簧件，该弹簧件相对于外套筒件和主体件操作设置以将外套筒件偏压到锁定位置。
可取的是，卡头装置还包括有一将主体件装配到电动工具驱动件上的配合机构。例如，配合机构可以包括用以配装卡头装置和驱动件的一定位螺钉和相应孔。在另一优选实施例中，配合机构可以包括形成在主体件上的螺纹，用以将主体件与躯动件螺纹连接。在又一优选实施例中，主体件可与电动工具的躯动件整体形成。
在本发明的一优选实施例中，外套筒件被弹簧机构沿向后方向加偏压。这样，外套筒件可以通过操作者克服弹簧机构沿向前方向移至释放位置。然后操作者释放外套筒件，外套筒件在弹簧机构弹力作用下返回到锁定位置。在另一优选实施例中，外套筒件可以由弹簧件沿向前方向加偏压，此时，操作者握紧外套筒件并克服弹簧机构沿向后方向将套筒移到释放位置。
径向孔设置得与纵孔各短侧面之一相通。此时，接合装置与被插入到纵孔的锯片的一个边缘接合。此实施例更为可取地可以包括两个径向相对设置的径向孔和相应的接合装置，从而各接合装置与被插到纵孔中的锯片的相对侧边缘接合。
卡头装置最好包括有一相对于主体形成的台肩以限制外套筒件沿弹簧机构的偏压方向的纵向移动。
在卡头装置的一优选实施例中，接合表面包括有一在外套筒的锁定位置接触接合装置的斜面部分，和在外套筒的释放位置为接合装置形成一凹槽区域的非斜面部分。
本发明还包括配装有上述新型卡头装置的电动锯，和与此卡头装置配用的锯片。
构成本说明书一部分的
了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理图1是配装有一传统刀片锯的本发明快速释放卡头装置的透视图；图2是本发明快速释放卡头装置的透视图；图3是处于其锁定位置的图2所示快速释放卡头的侧视剖视图；图4是处于其释放位置的图3所示卡头装置的侧视剖视图，其中锯片可插入卡头或从卡头上取下；图5是本发明快速释放卡头装置的另一实施例的侧视剖视图；图6是卡头装置又一优选实施例的侧视剖视图；图7是与一电动工具或电动锯的驱动件形成一体的本发明卡头装置的侧视剖视图；图8是图3和图4所示卡头装置的端视剖面图；图9是图5所示卡头装置的端视剖面图；图10是图6所示卡头装置的端视剖面图。
现在就本发明的实施例进行详述。在附图中对一个或多个例子做了图示。每一例子是为了解释本发明，不是限制本发明。事实上，精通本技术的人士可以在不偏离本发明范围或精神的情况下，对本发明进行各种各样的修改和变化。例如，作为某实施例一部分而予以图示或介绍的各项特征可以用于另一实施例，而形成另一实施例。因此，本发明包括落入后附权利要求范围之内的这些修改和变化及其等同物。在整个说明书中，各部件的标号是一致的，而在每一图中相同的部件具有相同的标号。
现参看图1，所示快速释放卡头装置10用于以可释放方式将锯片12固定在一传统锯或电动工具38的驱动件36上。应当理解，所示卡头装置10与刀片锯或线锯装在一起仅是为了说明的目的。本发明决不限于配用任何特定种类的电动工具，而是可以应用于希望将锯片可释放地配装于一电动工具的任何应用场合。
卡头装置10特别适合应用于传统尺寸的锯片，如图2所示。传统锯片一般包括在其扁平侧形成的穿孔18和一个形成在其最端头的与传统卡头装置中的固定螺钉或类似装置匹配接合的凹槽。为了与本发明卡头10配用，锯片12也具有至少一个至少在其一个侧缘形成的定位凹槽16。各凹槽16容易在传统锯片上形成，另外的孔18或端部凹槽决不会影响装置10的操作。
卡头装置包括一个主体件20。主体件20有一个限定在其内的纵向内孔22。由图8至图10可以特别看出，纵孔22是大致矩形截面的，具有各短侧面或窄侧面24和各长侧面或宽侧面26。如图中普遍示出的，各短侧面24略宽于要插入纵孔22中的传统锯片的厚度。
主体件20还包括至少一个限定在其上的径向孔28。径向孔28基本与纵孔22垂直，并通过短侧面24之一与纵孔22相通，因为径向孔28通过该相应短侧面24通向纵孔22。
在图6特别示出的本发明另一个优选实施例中，主体件20包括一个多棱柱形(multi-sided)插入件58，该件配装入主体件上形成的相应孔眼中。例如，插入件58可以包括一个压装入主体件20前面的一六角形开口中的六角形插入件。为了容易制造或加工纵孔22，可以选取这一实施方式。加工或切割一至少部分地穿过插入件58的矩形槽然后将插入件58压装入或以其它方式装配入相应的孔中要比直接在主体件上加工或切割孔22容易得多。此外，可用于此目的的六角形坯料容易取得。
一个接合装置，一般用A表示，位于径向孔28中。接合装置A在径向孔28内可以径向移动，如在图3中所示，在卡头10的锁定状态或位置，接合装置的至少一部分通过纵孔短侧面之一延伸进入纵孔22之内。现参看图3，接合装置A包括一定位球50，该球安置在径向孔28内。如由图3可看出的，球50的一部分伸入到纵孔22中。径向孔28在端部带有锥度或呈曲面形状以便将球保持在其内。在此优选实施例中，接合装置A包括多个定位球50。但应理解，此接合装置A可以包括可以在径向孔28内径向运动、以便沿锯片边缘44与插入纵孔22中的锯片12接触的任何机械装置。如图5-7特别所示，接合装置A，特别是球50，相对于纵孔22定位，以便与沿传统锯片12的一边缘形成的各凹槽16相配合或接合。应认识到，槽16很容易通过局部钻或磨的方法在传统锯片上形成且传统锯片并不限制本发明卡头装置10的使用。或者，接合装置A可以接触锯片12上的平表面。
如图3-7特别所示，卡头装置10还包括一弹簧偏压的外套筒件30，该套筒件围绕主体件20的一部分设置。外套筒件30可在一释放位置和一锁定位置之间相对于主体件20纵向移动。在图4中特别示出了外套筒的释放位置。在图3中特别示出了外套筒的锁定位置。如在图中特示所示，一个弹簧机构或装置34操作设置在主体件20和外套筒30之间以便将外套筒偏压到其锁定位置。外套筒30可以通过握紧套筒30外表面并克服弹簧34的偏压力推拉外套筒的操作者而纵向移动。如图4中特别示出，在一个优选实施例中，外套筒30相对于卡头装置10的前端被纵向向后偏压，以致操作者必须向前拉外套筒30到一释放位置以插入或释放锯片12。在图7示出的另一实施例中，外套筒30沿向前方向偏压至其锁定位置。在此实施例中，操作者握紧套筒30并朝电动工具或驱动件36推或拉套筒而将其移到释放位置。
装置10最好包括相对于主体件20形成的台肩或相似定位装置48，以纵向限定或限制套筒30朝向其锁定位置的纵向移动。台肩48可以与主体件20是一体的，或可以包括一固定于主体件20的止动环或定位环。
外套筒件30有一接合表面，一般用D表示，该表面具有一个在套筒30的锁定位置与接合件相接触并径向向内推压接合件使之与插入孔22中的锯片12接合的表面部分。如图所示，在一个优选实施例中，接合表面D的与接合件接触的表面部分包括一倾斜表面部分32。因此，当套筒30被弹簧34在一个方向上偏压时，倾斜表面部分32径向向内推球50与锯片12接触。如图4特别所示，接合表面D的结构形状在套筒30的释放位置还允许接合件或球50径向向外移动，从而使锯片可由卡头装置取下。在此实施例中，接合表面D包括一非倾斜或平的部分52。部分52限定一个凹槽区54，一旦套筒30移到其释放位置容纳定位球50。
卡头装置10最好还包括一配合机构，一般用E表示，用于将主体件20安装到动力工具38的驱动件36上。如图2所示，在一优选实施例中，配合机构E可包括一定位螺钉40和相应的定位螺钉孔41。在另外一优选实施例中，主体件20可以通过螺纹接合与驱动件36配合。在此实施例中，主体件20可以包括在主体件20中形成的孔43的表面上形成的螺纹42。理应认识到，任何传统的配合装置或机构均可采用。或者，如图7所示，主体件20可与驱动件36是一体的。
在图3和4中示了卡头装置10的一个优选实施例。在此实施例中，仅设置有一个接合机构或定位球50与在锯片12上形成的任一凹槽16接合。图8也示出这种实施例。从图8可以见到，在此实施例中，定位球50与纵孔20的短侧面24之一相通。
在图5和图9中示出装置10另外一个实施例。在此实施例中，设置有径向相对的定位球50与纵孔22的两个短侧面24相通。在这种方式中，各球50接合在形成于锯片12两边缘44上的凹槽16中。
本发明的另一优选实施例图示于图6和图10。由图10可见，在此实施例中，径向孔28通过插入件58与纵孔22相通。在此实施例中，接合装置A或球50与形成在锯片12边缘44上的凹槽16接合或接触。理应认识到，在图6和10所示的实施例中，也可以设置径向相对的球和相应的径向孔28。
本发明还包括安装有本文所介绍的新型卡头装置10和锯片12的任何形式的电动工具38。
本发明还包括设计用来与上述快速释放卡头装置配用的任何形式的锯片。根据本发明的锯片12包括平的纵向边缘和表面46。沿边缘44之一形成至少一个定位装置或凹槽16。由图3-6可见，最好在每一个边缘44上形成一个凹槽16。在这些图中，凹槽被描绘成圆弧形的，但应理解，凹槽16可以是任何形式或形状的槽或凹口等。如上所述，可以将传统刀片锯或窄锯条机锯通过机加工或其他方法沿边缘44形成凹槽16。因此，只需进行一个附加的制造或加工步骤便可将传统结构的锯片转变成与本文所述的卡头装置10配用的本发明锯片。
不偏离本发明的范围或精神可以对本发明装置做各种各样的修改和变化，对精通本技术的人士是显而易见的。例如，本发明可以用于任何形式的用于可释放地固定一锯片的电动工具。并且本文所介绍的接合装置的各种实施例可以结合到本发明的各个实施例中。因此，本发明包括这些包括在后附权利要求及其等同物范围内的对本发明的修改和变化。
权利要求
1.一种用于固定具有扁平矩形柄部的锯片的快速释放卡头装置，包括一主体件，所述主体件上形成有一个纵向内孔，所述纵孔截面大至呈矩形且具有各短侧面和各长侧面以便配装有待插入所述孔中的一传统锯片；在所述主体件上形成的至少一个径向孔，所述径向孔通过所述各短侧面之一与所述纵孔相通；设置在所述径向孔内的一接合装置，所述接合装置在所述径向孔内可径向移动以致在所述卡头装置的锁定状态所述接合装置的至少一部分伸入到所述纵孔中；围绕所述主体件的至少一部分设置的一弹簧偏压的外套筒件，所述外套筒件可相对于所述主体件在一释放位置和一锁定位置之间纵向移动，所述外套筒件包括一个接合表面，所述接合表面具有一个在所述锁定位置与所述接合装置接触并径向向内靠压所述接合装置使之与插入所述纵孔中的锯片的一边缘上形成的一凹槽接合的表面部分，在所述释放位置所述接合表面允许所述接合装置径向向外移动以从所述卡头装置释放开锯片；以及一相对于所述外套筒件和所述主体件操作设置以将所述套筒件偏压到所述锁定位置的弹簧。
2.根据权利要求1所述的卡头装置，还包括一配合机构，因此将所述主体件连接到一电动工具的驱动件上。
3.根据权利要求2所述的卡头装置，其中，所述配合机构包括一定位螺钉。
4.根据权利要求2所述的卡头装置，其中，所述配合机构包括形成在所述主体件上的螺纹，用以将所述主体件与一躯动器螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的卡头装置，其中，所述主体件与电动工具的躯动器整体形成。
6.根据权利要求1所述的卡头装置，其中，所述外套筒件被所述弹簧机构沿向后方向加偏压，所述外套筒件可克服所述弹簧机构沿向前方向移动到所述释放位置。
7.根据权利要求1所述的卡头装置，其中，所述外套筒件被所述弹簧机构沿向前方向加偏压，所述外套筒件可克服所述弹簧机构沿向后方向移动到所述释放位置。
8.根据权利要求1所述的卡头装置，其中，还包括两个径向相对设置的所述径向孔和接合装置，从而所述各接合装置与插入所述纵孔的锯片的相对两边缘接合。
9.根据权利要求1所述的卡头装置，还包括一相对所述主体件形成的台肩，用以限制所述外套筒件的沿所述弹簧机构的偏压方向的纵向移动。
10.根据权利要求1所述的卡头装置，其中，所述接合装置包括一定位球。
11.根据权利要求10所述的卡头装置，其中，所述接合表面还包括一个在所述锁定位置接触所述接合装置的斜面部分和一个在所述外套筒的所述释放位置为所述定位球限定一凹进区域的非斜面部分。
12.根据权利要求11所述的卡头装置，其中，所述主体件还包括一配装入所述主体件上形成的一相应孔中的多棱柱形插入件，所述纵向内孔形成在所述插入件中。
13.根据权利要求12所述的卡头装置，其中，所述插入件是压装入所述主体件中的。
14.一种用于固定具有扁平矩形柄部且其上形成有定位凹槽或孔的锯片的快速释放卡头装置，所述卡头装置包括一主体件，所述主体件上形成有一矩形截面的纵向内孔，以容纳插入其中的一锯片的矩形柄部；形成在所述主体件上的至少一个径向孔，所述径向孔与所述纵孔的一短侧面相通；一围绕所述主体件的至少一部分设置的弹簧偏压的外套筒件，所述外套筒件可相对于所述主体件纵向移动；以及设置在所述径向孔中并与所述外套筒接触的定位球，所述定位球在所述径向孔内可以径向移动，以致在所述外套筒的弹簧偏压的第一纵向位置所述定位球的至少一部分伸入到所述纵孔内与锯片的一边缘上形成的一凹槽接合以将此锯片锁定在所述纵孔内，在所述外套筒的与所述第一纵向位置相对的第二纵向位置所述定位球可以径向向外移动以释放所述纵孔内的锯片；围绕所述主体件的至少一部分设置的弹簧偏压的外套筒件，所述外套筒件可相对于所述主体件在一释放位置和一锁定位置之间纵向移动，所述外套筒件包括一接合表面，所述接合表面具有一个在所述锁定位置接触所述接合装置并径向向内推压所述接合装置以与插入所述纵孔内的锯片接合的斜面部分，在所述释放位置所述接合表面允许所述接合装置径向向外移动以从所述卡头装置释放开锯片；以及一相对所述外套筒件和所述主体件操作设置以将所述套筒件偏压到所述锁定位置的弹簧件。
15.根据权利要求14所述的卡头装置，其中，所述外套筒被弹簧沿向后方向加偏压，当一个操作者握紧所述外套筒并向前移动所述外套筒时所述定位球可径向向外移动。
16.根据权利要求14所述的卡头装置，还包括另一与所述第一径向孔和定位球径向相对设置的径向孔和定位球，所述各定位球从而与插入所述纵孔内的锯片的相对边缘接合。
17.根据权利要求14所述的卡头装置，还包括位于形成在所述主体件和所述外套筒上的台肩之间的一个弹簧。
18.根据权利要求14所述的卡头装置，其中，所述主体件还包括用于将所述主体件装配到一电动工具的驱动件上的装配机构。
19.一种电动锯，包括一驱动件；一个在所述驱动件端部构成的快速释放卡头装置，用以固定具有扁平矩形柄部的锯片；一插入所述快速释放卡头装置中的锯片，所述锯片具有宽面薄边缘的矩形柄部，所述锯片具有至少一个形成在至少一个所述边缘上的凹槽；所述卡头装置还包括一主体件，所述主体件上形成有一纵向内孔，所述纵孔截面基本上是矩形的且具有各短侧面和各长侧面；所述主体件上形成的至少一个径向孔，所述径向孔通过所述短侧面之一与所述纵孔相通；设置在所述径向孔内的一个接合装置，所述接合装置在所述径向孔内可以径向移动，从而在所述卡头装置的锁定位置，所述接合装置的至少一部分伸入到所述纵孔内；一围绕所述主体件至少一部分设置的弹簧偏压的外套筒件，所述外套筒件可相对于所述主体件在一释放位置和一锁定位置之间纵向移动，所述外套筒件具有一接合表面，所述接合表面具有一个在所述锁定位置接触所述接合装置并径向向内推压所述接合装置使之与形成在所述锯片边缘上的所述凹槽接合的表面部分，在所述释放位置所述接合表面允许所述接合装置径向向外移动以从所述卡头装置释放开所述锯片；以及一相对于所述外套筒件和所述主体件操作设置的弹簧件，以将所述外套筒件偏压到所述锁定位置。
20.根据权利要求19所述的电动锯，其中，卡头装置还包括一配装入所述主体件中的多棱柱形插入件，所述纵孔形成在所述插入件上。
21.根据权利要求19所述的电动锯，其中，所述卡头装置以可拆卸方式安装到所述躯动件上。
22.根据权利要求19所述的电动锯，其中，所述卡头与所述躯动件整体形成。
23.根据权利要求19所述的电动锯，其中，所述卡头装置还包括两个径向相对设置的所述径向孔和接合装置，从而所述各接合装置与插入所述纵孔内的所述锯片的两相对边缘接合。
24.一种与快速释放卡头装置配用的锯片，所述快速释放卡头装置具有与所述锯片的至少一个纵向边缘接合的各接合装置，所述锯片包括一具有平侧面和平直纵向边缘的矩形柄部，至少所述纵边缘之一在其某一位置处还形成有一定位凹槽，用于与卡头装置的接合装置之一匹配接合。
25.根据权利要求24所述的锯片，其中，所述凹槽是一圆弧凹槽。
26.根据权利要求24所述的锯片，还包括至少两个所述凹槽，每一所述凹槽形成在每一相对的所述纵向边缘上。
27.根据权利要求24所述的锯片，其中，所述锯片是一刀片锯锯片。
28.根据权利要求24所述的锯片，其中，所述锯片是一窄锯条机锯或线锯锯片。
29.根据权利要求24所述的锯片，其中，所述锯片是一往复锯片。
全文摘要
一种包括一主体件(20)的快速释放卡头(10),所述主体件具有一其横截面形状基本呈矩形的纵向内孔(22),用以配装传统尺寸的锯片(12)。一接合装置(A)可在至少一个通过所述主体件(20)的各短侧面(24)之一与纵孔(22)相通的径向孔(28)中径向移动,从而所述接合装置(A)的至少一部分延伸进入所述纵孔以固定一锯片(12)。一围绕所述主体件(20)的至少一部分设置的弹簧偏压的引套筒(30)可在释放位置和锁定位置间纵向移动。所述外套筒(30)包括一个接合面(D),接合面具有一个在套筒(30)的锁定位置沿径向向内靠压接合装置(A)使之与一锯片(12)接合的表面表分。通过将外套筒(30)移至其释放位置可将卡头(10)松开,从而允许接合装置(A)径向向外移动以释放所述锯片(12)。
文档编号B23B31/10GK1177938SQ96190454
公开日1998年4月1日 申请日期1996年5月3日 优先权日1996年5月3日
发明者格伦·L·萨尔帕卡 申请人:动力工具霍德尔斯公司