专利名称：一种用于夹紧锯条的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于夹紧锯条的装置以及一种用于该夹紧装置上的锯条，特别涉及一种用于线锯上的夹紧装置等，但并不限于此。
长久以来，将电锯的锯条加以夹紧的能力是一个合乎需要的特性。采用线性往复运动进行切割的电锯通常以例如每分钟3000冲程的高冲程速度进行操作。
由于在这些往复频率下的切割作用所产生的大的作用力，需要将锯条刚性地夹紧在其所安装的轴上，该轴由电锯的电机驱动。如果未将锯条夹紧可能会导致锯条在使用过程中从其安装位置上松脱并产生翘曲或折断。
然而，将锯条刚性夹紧到其驱动轴上的要求往往产生下列问题，即需要根据待锯切工件的特性来更换锯条。例如，锯切木材所用的锯条与锯切金属所用的锯条类型是不同的。因此，将锯条刚性安装到其驱动轴上的这一做法并未对经常更换锯条的这一需求有所帮助。
因此，需要利用一种机构，它一方面能将锯条刚性夹紧到其驱动轴上，另一方面能够快速地更换不同类型的锯条。
因此，本发明的目的是提供一种用于将锯条夹紧到一往复轴上的装置，该轴包括一个固位部件，待夹紧的锯条可以安装在此固位部件上；该固位部件可锁定在至少两个位置，该至少两个位置中的每个位置均将锯条相对于所述轴以预定角度夹紧着。设置可锁定固位部件使得能够快速更换不同类型的锯条并且也能够将锯条刚性夹紧到所述轴上。
优选地，所述装置包括限制装置，用于当夹紧锯条时限制锯条沿垂直于轴之往复直线的方向的移动。所述限制装置在使用被夹紧锯条的过程中有助于稳定性。
或者，限制部件可以包括通常偏压于第一位置的一个销，并且该销可移动到第二位置。通过设置一个可移动的销可以简便地手动更换锯条。
有利的是，销上带有一个具有预定形状的突起部，该突起部被设置成与一个相应形状的凹槽相配合操作。通过将突起部设置成使之具有的形状能装配到锯条上的相配合凹槽中，可以获得对锯条的可靠且坚固地夹紧。
优选地，销可以绕一根轴线转动使得当突起部旋转式地与凹槽对准时，偏压作用使得突起部装配到凹槽中，从而防止销绕该轴线的进一步转动。另外，当突起部处于凹槽中时，固位部件可以被锁定住。另外，待夹紧的锯条可以被安装到突起部上。
在一个优选实施方案中，限制装置可以包括多个从轴悬垂伸出的臂。有利的是，该多个臂可以成对设置并且待夹紧的锯条在被夹紧时位于一对臂之间。
本发明的另一个目的是提供一种与上述夹紧装置一起使用的锯条，该锯条包括一个主体部分、一个从该主体部分伸出的柄部、以及一个形成于该柄部中的安装孔，该孔能够将锯条有效地连接于安装装置，该锯条的特征在于，安装孔沿二维方向延伸，沿一个方向上的长度大于沿另一个方向上的长度；并且一个方向总体垂直于另一个方向延伸。这种装置能够在使用中或者在将锯条连接于其支架上时刚性夹紧锯条。
优选地，柄部与主体部分成整体。这能够在制造过程中减少材料的用量并由此节约成本。
或者，安装孔形成在锯条的主体内并且不会触及锯条的任何周面。这能够形成坚固的锯条。
有利的是，安装孔的形状可以是矩形的、卵形的或椭圆形的。而且，与在使用中的锯条作用线平行的方向上的长度大于与在使用中的锯条作用线垂直的方向上的长度。
根据本发明的另一个方面，提供了如附属权利要求书中限定的一种夹紧装置与锯条的组合。
下面将参照附图仅借助于实施例来描述本发明，其中
图1示出根据本发明的一个实施方案锯条可以安装于其上的一个往复轴；图2示出图1的轴，但是具有一个从一侧安装在其上处于工作位置的锯条；图3示出从锯条的另一侧所看的图2的视图；图4示出图1所示往复轴的侧视图，但是具有处于开锁位置的固位部件；图5示出图1所示的轴，具有安装于其上的处在锁定位置的锯条；
图6示出沿图5中线A-A的剖视图；图7示出沿图5中线B-B的剖视图；图8示出处于开锁位置的图2和图3所示锯条和往复轴的侧视图；图9示出图8的视图，但是锯条此时被保持在其存放和锁定位置；图10示出根据本发明一个实施方案的机动工具的电机和内部机构的示意图；图11示出图10的示意侧视图；图12示出根据本发明一个实施方案的电锯的侧视图；以及图13是图12所示电锯的另一种用途的侧视图。
图14示意出用于根据本发明一个方面的锯条的各种孔形。
首先参照图1，图中示出一个轴(2)，该轴由压制金属例如钢制成并且在其中心具有一个轭形架(4)。轴(2)的一端整体形成有一个悬垂伸出的固位部件，这是一个锯条支架(6)。锯条支架(6)包括限制装置，这是自轴(2)悬垂伸出的两个臂(8)。锯条支架还包括将在下文更详细描述的一个销(10)。
另外参照图2和图3，可以看出，轴(2)被设置成用以驱动向该轴露出的且安装在锯条支架(6)上的锯条(12)。可以看出，锯条(12)具有柄部(14)，在该柄部中形成有一个孔(16)(更清楚地可见图5、8和9)以用于将锯条(12)安装在销(10)的突起部(18)上。虽然在这个优选实施方案中锯条(12)包括一个柄部，但该柄部可以与主体部分整体形成，如下所述且参照图14(b)。
下面参照图4，可以看出，销(10)包括形成在锯条支架(6)一侧上的一个头部(20)以及形成在锯条支架(6)另一侧上与该头部(20)相配合操作的突起部(18)。突起部(18)的形状与锯条(12)中孔(16)的形状相同。这能够将锯条(12)紧密地安装在突起部(18)上。
销(10)可绕其在图4中示出的轴线X-X转动，从该图中可以看出，锯条支架(6)在其中形成有一个凹槽(21)，使得当突起部(18)处于两个位置中的其中一个位置时，突起部(18)可以座落在该凹槽(21)内。由于销(10)可绕轴线X-X转动，那么每当突起部(18)与凹槽(21)对准时(在两个间隔180°的位置之一)，则突起部将装配到凹槽(21)中。在任何其它位置，突起部(18)不可能座落在凹槽(21)中。
为了使突起部(18)选择性地与凹槽(21)对准或者不与之对准，销(10)的头部(20)是弹簧偏压的。因此以这种方式，每当突起部(18)与凹槽(21)对准时，该突起部“突然进入”凹槽内并且保持在该凹槽内直到使用者对头部(20)施加足够的力来克服弹簧的作用(下文将描述)以便将突起部(18)压出凹槽(21)之外并由此可使销(10)绕轴线X-X转动时为止。
下面另外参照图5，可以看出，锯条(12)抵靠着轴(2)被保持在其锁定位置(由于突起部(18)位于凹槽(21)内)。因为轴(2)被设置成往复运动的，该轴驱动锯条(12)沿直线路径前后移动，于是可以理解，各个臂(8)被设置成锯条(12)之柄部(14)的侧面以防止锯条(12)从锯条支架(6)上脱落下来。这是因为臂(8)能够防止锯条(12)沿垂直于轴(2)往复方向所作的任何运动。
为了理解销(10)的操作及其与锯条(12)的相互作用，下面将具体参照图5、6和7。
销(10)是弹簧偏压的，在图6所示的情况下，可以看出，销(10)的头部(20)并未被压下，因此在弹簧(22)的作用下，头部(20)被压向图6的左侧，因此使突起部(18)座落在凹槽(21)内。当然，这意味着先决条件是突起部(18)如上所述与凹槽(21)对准。假定是这种情况，那么锯条将锁定在这个位置。销以及由此突起部(18)的转动是不可能的，因为突起部(18)位于凹槽(21)中。
下面参照图7，将要描述突起部(18)是如何从凹槽中脱出以便能使锯条(12)转动。
在图7中，使用者已将头部(20)推向图的右侧并且由此使弹簧(22)产生了压缩。销(10)向图中右侧的移动将突起部(18)从凹槽(21)中脱出并由此使销(10)能绕其轴线X-X转动。由于突起部(18)不再位于凹槽(21)内，那么销(10)的转动意味着锯条(12)也可以转动。另外参照图8，其示出锯条(12)是怎样相对于图5所示的锁定位置转过90°的。
参照图8，可以看出，由于锯条(12)此时是垂直于轴(2)而不是如图5中那样与其平行的，所以锯条(12)的柄部(14)不再受到锯条支架(6)的臂(8)的限制。这意味着可以将整个锯条(12)从突起部(18)上拆出并且可以例如换上另一个锯条。
下面参照图9，可以看出销(10)和锯条(12)的进一步转动是可能的(因为在突起部(18)和凹槽(20)之间没有对准)。图9所示的锯条(12)已经相对于图5所示锯条位置转过了180°。可以理解，突起部(18)现在重新与凹槽(21)对准，因此如果使用者不再向销(10)的头部施加任何力，那么突起部(18)将落入凹槽(21)内并且由此将锯条(12)锁定在图示位置。当要携带锯但需要使锯条在锯体内保持安全，例如避免对使用者造成伤害或者对锯条产生损坏时，这可能是有用的。
虽然在图9中仅以虚线示出，但应当理解，可以在锯条支架(6)中使用另一对臂(8)以使锯条(12)保持就位在图示位置。
下面参照图14(a)、(b)和(c)，可以看出，安装孔(16)沿两个大体垂直的方向延伸。在图中这些方面由标为“X”和“Y”的轴示出。可以看出，其中一个轴的长度“X”大于另一个轴的长度“Y”。这样就能将锯条(12)刚性(即不能移动地)安装在突起部(18)上。
由这些图可以看出，优选的是将安装孔(16)形成在锯条(12)的主体内以使得该孔(16)并不触及锯条(12)的任何周面。
图14(a)示出其中孔(16)形成为矩形的情况；图14(b)示出孔(16)形成为椭圆形的情况；而图14(c)示出孔(16)形成为卵形的情况。这些变型共有同一特性，即一个方向上的长度大于在另一个正交方向上的长度。
下面特别参照图10和图11，描述采用本发明的机动工具的内部机构。在这些实施例中，机动工具是指电锯。
电机(24)可以常规方式工作来驱动与传动轮(28)相连的电机主轴(26)。传动轮(28)的齿与齿轮(30)的齿相啮合，在齿轮(30)上形成有一个偏心轮(32)。虽然在图中并未示出，但偏心轮(32)必须加以平衡，这对于本领域的技术人员而言是应当理解的。
偏心轮(32)装入轭形架(4)内。这样，当电机(24)被启动时，该电机驱动传动轮(28)，而该传动轮又使齿轮(30)转动。座落在轭形架(4)内的偏心轮的圆周运动因此使得轴(2)以右-左-右的形式产生直线往复运动，如图所示。为了确保轴(2)仅在操作端部(即，锯条(12)与锯条支架(6)所在的位置)产生运动，围绕轴(2)设置了一个具有线性轴承的固位棒(34)。这约束轴(2)仅能在左-右-左方向上产生运动。
尽管在图10和11的上述实施例中仅示出了一个传动轮(28)，但本领域的技术人员应当理解到可以采用任何所需的传动装置。传动装置的选择主要取决于在电机(24)的转速和轴(2)所需的线性往复频率之间的升高/降低要求。
下面特别参照图12和图13描述本发明的另外两个实施方案。比较这两个图可以看出，在此所示的机动工具共用同一个主体(36)。不过，图12和图13所示的机动工具分别用于不同用途并且以不同方式操作，如下文所述。应当理解，对图12和图13来说，在其中采用了图10和图11所示的内部机构。不过，由于图12和13示出的工具是从外侧观察的，因此不能看到内部机构。
在图12中，工具用作所谓的板据。板据通常用于锯切块状的大件木材例如圆木等。在本发明中，已经发现能为使用者提供以电动方式和以手动方式使用板锯的便利性。也就是说，使用者应能抓握板锯的手柄(38)并且不论是否由电机(24)驱动锯条都可以将该板锯作为一常规手动操作的锯来使用。为此，锯应该是轻重量的，并且已发现，当锯由电机(24)驱动时，常规的往复动作将容易妨碍手动操作该工具，这是由于锯条(12)的往复频率与各往复冲程长度相结合而导致的。
通常，已发现，锯条(12)的往复频率为约3000冲程/分钟。另外，各往复冲程长度在20mm的区域内。这一特定频率与冲程长度的结合导致使用者将感受到大的振动力。此外，这产生了大的内力，而为了使使用者能手动操作锯，这个内力也是需要克服的。因此当采用常规的板锯时，如果使用者希望手动使用该锯而不是采用常规的电动方式，那么由于该锯将在一个并不适于被舒适抓握的频率下振动，从而会感觉到一定程度的不舒适。另外，锯条(12)的各往复冲程幅值是如此之大以致使用者感觉到大的内力，这意味着以手动方式推拉锯是不容易实现的。
业已发现，通过将各往复冲程的长度优选减至约10mm并且伴随着将往复冲程频率增加至优选约6500冲程/分钟，低冲程长度和高频率的结合导致产生由使用者感受的较小的有害振动力和内力。这样就能将图12所示的板锯通过握持手柄(38)而简单地用作手动锯。另外，如果使用者需要进一步握持主体(36)，可利用一个形成为镶入件(40)的凹槽来使使用者的另一只手(即未抓握手柄(38)的那只手)将其抓住。
虽然在参照图12所描述的实施例中优选的振动频率被给定为6500冲程/分钟，但本发明已发现在3000至10000冲程/分钟的振动频率下可以有效地进行操作。同样，尽管各往复冲程的优选幅值被给定为10mm，业已发现本发明在5至15mm的范围内能有效地操作。
下面还参照图13，可以看出同一主体(36)用于不同的锯条(12)。事实上，锯条(12)用在常规的“线锯”上。线锯是采用比较小的锯条并且用于在工件中锯切精确形状的工具。通常而言，线锯相对于工件以与板锯不同的角度位置固位。这可以在图12和图13之间的角度位置差别看出。在图13中，主体(36)可以承靠在表示工件的块体(42)上。在采用线锯的情况下，主体(36)可以图13所示的角度位置固位在块体(42)上。
从图13可以看出，现在手柄(38)相对于工件(42)定位成使得主体(36)可以简便地用作一个线锯。在采用线锯的情况下，使用者通过手柄(38)沿大箭头“A”的方向施加一个力。这样锯条(12)也沿箭头“A”的方向被驱动，以便切割工件。
比较图12和图13可以看出，虽然手柄(38)本身在这两个图中是相同的，但它能够根据工具待使用的方式(图12所示的板锯或图13所示的线锯)来沿不同方向施加力。
手柄(38)邻近于一个板机(44)设置，该扳机(44)在手柄(38)被抓握时可由使用者操作。
因此从图12和图13可以看出，手柄(38)相对于主体(36)的位置使得使用者可以在相对于工件的多个位置操作该锯。因此，不管该工具是用作图12的板锯还是图13的线锯，同样的手柄都用于操作该锯。本领域的技术人员应当理解，不管图12的板锯是用作由电机(24)经过电源电缆(46)进行供电的电锯还是用作手动锯，这都是切实可行的。
在图示的实施例中，扳机(44)是与手柄(38)一体形成的。这并不是必需的，扳机可以单独形成或者甚至位于主体(36)的另一部分上。
因此从图12和图13可以看出，根据该工具是用作板锯还是线锯可以从两侧中的一侧够到手柄(38)。可以设想，本发明的范围是能根据工具待使用的用途来采用手柄(38)的两侧以上。
从图12和图13可以看出，主体(36)还包括可枢轴式转动的底板(48)。底板(48)可以绕枢轴点(50)转动。枢轴点(50)包括一个装置(未示出)以使底板(48)能被保持在围绕枢轴点(50)的可能枢转位置范围内的任何一个所需位置。在图12的实施例中，底板(48)被塞在主体(36)的下方。在图13的实施例中，底板(48)转过270°以用作常规线锯的引导底板。以这种方式，当锯条(12)用作其线锯的方式中时，该锯条穿过底板(48)。
本领域的技术人员应当理解，通常线锯采用一个底板(48)用于在切割工件时作为引导件。在图13的实施例中，虽然图中未示出，但底板(48)包括可视标记，以便使用者当从主体(36)上方看时能准确地看出锯条(12)在什么位置将切割工件。
因此比较图12和图13可以看出，主体(36)根据工具的使用方式而限定了两个工作表面(52和54)。在上述实施例中，工作面(52)用作图13的线锯方式，工作面(54)用作图12的板锯方式。
本领域的技术人员应当理解，底板(48)可以根据工具待使用的用途相对于主体(36)定位在任何合适的角度处。
下面特别参照图13可以看出，当工具用作线锯时，使用者也可以抓握微凹的表面(56)以便在使用中有助于引导该工具。或者，该表面(56)也可以用来在锯的主体内形成冷却通气孔。
权利要求
1.一种用于将锯条夹紧到一往复轴上的装置，该轴包括一个固位部件，待夹紧的锯条可以安装在该固位部件上；该固位部件可锁定在至少两个位置，该至少两个位置中的每个位置均将锯条相对于所述轴以预定角度夹紧着。
2.权利要求1的装置，还包括限制装置，用于当夹紧锯条时限制锯条沿垂直于轴之往复轴线的方向的移动。
3.权利要求1或2的装置，其特征在于，固位部件包括一个通常偏压于第一位置的销，该销可移动到第二位置。
4.权利要求3的装置，其特征在于，所述销上带有一个具有预定形状的突起部，该突起部被设置成与一个相应形状的凹槽相配合操作。
5.权利要求4的装置，其特征在于，所述销可以绕一个轴线转动，使得当突起部旋转式地与该凹槽对准时，偏压作用使得突起部装配在该凹槽内，从而防止销绕该轴线的进一步转动。
6.权利要求5的装置，其特征在于，当突起部位于凹槽内时，固位部件被锁定。
7.权利要求4至7中任一项的装置，其特征在于，待夹紧的锯条被安装在突起部上。
8.权利要求2的装置，其特征在于，限制装置包括多个从轴悬垂伸出的臂。
9.权利要求8的装置，其特征在于，所述多个臂成对设置并且待夹紧的锯条在被夹紧时位于一对臂之间。
10.一种用于权利要求1至9中任一项所述的夹紧装置的锯条，该锯条包括一个主体部分、一个从该主体部分伸出的柄部、以及一个形成于该柄部中的安装孔，该孔能够将锯条有效地连接于安装装置；该锯条的特征在于，安装孔沿二维方向延伸，沿一个方向上的长度大于沿另一个方向上的长度，并且一个方向总体垂直于另一个方向延伸。
11.权利要求10的锯条，其特征在于，柄部与主体部分成整体。
12.权利要求10或11的锯条，其特征在于，安装孔形成在锯条的主体内并且不会触及锯条的任何周面。
13.权利要求10至12中任一项的锯条，其特征在于，安装孔是矩形的、卵形的或椭圆形的。
14.权利要求10至13中任一项的锯条，其特征在于，与在使用中的锯条作用线平行的方向上的长度大于与在使用中的锯条作用线垂直的方向上的长度。
15.权利要求1至9中任一项所述的夹紧装置与权利要求10至14中任一项所述的锯条的组合。
全文摘要
一种用于夹紧锯条的装置,包括一个固位部件(6),待夹紧的锯条(12)被安装在该固位部件上。固位部件(6)可被锁定在至少两个位置,使得这两个位置中的每个位置都能将锯条(12)相对于轴(2)以预定角度夹紧,其中该轴(2)驱动锯条(12)。
文档编号B23D51/00GK1261021SQ9912641
公开日2000年7月26日 申请日期1999年12月17日 优先权日1998年12月18日
发明者N·马森 申请人:布莱克-德克尔公司