专利名称：开榫工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及了一个开榫工具，特别是，但不是唯一地用作一个手持装置。
开榫工具用于在所加工材料中，例如在木材、塑料、砖块或其他任何材料中产生槽、缝或开孔，以接纳装配组件或结构部件。例如用这种工具来产生木制门上的锁榫眼。
一个特定的开榫工具包括一个转动钻头、钻头尖端被一个不转动的切削件包围。切削件的端面通常为方形，每个侧边下凹，使得四个角形成四个尖点。切削件被驱动进入被切削的材料，用于把由钻头切出的圆孔变成方形，这类开榫工具非常有效，可以切削正方形的槽。
上述开榫工具只能采用固定的不可搬运的机器，因为有时需要大的力来迫使切削件进入所加工材料。通常开榫工具为垂直安装，并且利用重量来把工具推入所加工材料。
但是，在许多情形中，要现场切削所加工材料，只能采用手持的工具，例如一个新的门要配一个锁榫眼。在这些情形中，就没有了上述开榫工具的优良切削效果。
本发明设想用于克服上述某些问题。
按照本发明，一个开榫工具包括一个钻头、一个环绕钻头安装的切削件、以及一个电机装置，其中在使用时电机装置与切削件无关地转动钻头，其中在使用时电机装置按第一往复动作移动钻头，其中切削件可以相对于钻头沿轴向移动，其中钻头上设有一个传动装置，适于在使用时按第二往复动作沿轴向移动切削件，第二往复动作与第一往复动作沿轴向不同步。
在一个优选构造中，电机装置可以是一个冲击钻，钻头可以装在冲击钻上，使得第一往复动作是冲击钻的往复动作。
传动装置可以包括在钻头第一端的第一凸缘装置，以及在钻头第二端的第二凸缘装置。切削件可以设在第一凸缘装置和第二凸缘装置之间，第一凸缘装置和第二凸缘装置可以隔开一个距离，它相当于切削件的长度加上一个预定的间隙。因此，在使用时，当冲击钻按第一往复动作使钻头移动时，第一凸缘装置和第二凸缘装置撞击切削件，使它与钻头不同步地沿轴向来回移动。
在上述设置中，钻头和切削件不同步地来回移动。首先钻头向前移动，然后第一凸缘装置击中切削件，使它向前移动，接着钻头向后移动，而切削件仍向前移动，直到第二凸缘装置击中切削件和使它再向后时为止。已经发现，这种设置产生了有效的切削作用。
最好是，切削件可以包括一个套筒、一个从套筒伸出的手把、以及一个在套筒一端的切削面。在一个构造中，套筒可以包括一个第一本体部分，从它沿径向伸出手把，以及一个从第一本体部分沿轴向伸出的方形臂，在其一端具有切削面。臂上至少在一侧设有一个开孔，在使用时可以通过它从钻头排出被切除材料。
第一凸缘装置可以包括一个装在钻头上的第二本体部分，它在使用时撞击第一本体部分。在一个优选构造中，第一和第二本体部分可以是圆柱形。第二凸缘装置可以包括钻头的尖端，与切削面之后的臂区的内部尺寸相比，它具有较大的半径。
切削面可以是方形，它的每一侧边下凹，使得由方形的四角形成四个尖点。在其顶端具有这种构造类型的切削件通常称为开榫凿，因此切削件的臂可以是一个已知类型的开榫凿。在靠近切削面的内表面上，臂可以做成锥形，从而迫使由四尖点切除的材料沿着臂向下，最终通过开孔排出。
在一个优选构造中，开榫工具可采用任何已知类型的电机装置，包括一个手持的冲击钻。
可以理解到，上述开榫工具在其构造中包括了电机装置。但是，本发明也可以包括一个具有上述所有特征的开榫组件，但不包括电机装置，而是具有一个连接装置来连接电机装置，最好是手持钻形式的电机装置。
因此，本发明也包括一个用于电动钻的开榫组件，包括一个钻头、一个环绕钻头安装的切削件、以及一个适于把开榫组件连接到电动钻上的连接装置，其中在使用时电动钻与切削件无关地转动钻头，其中在使用时电动钻按第一往复动作移动钻头，其中切削件可以相对于钻头沿轴向移动，其中钻头上设有一个传动装置，适于在使用时按第二往复动作沿轴向移动切削件，第二往复动作与第一往复动作沿轴向不同步。
最好是，在使用时开榫组件可以与一个冲击钻连接，钻头可以装在冲击钻上，使得第一往复动作是冲击钻的往复动作。
传动装置可以包括在钻头第一端上的第一凸缘装置，以及在钻头第二端上的第二凸缘装置，切削件可以设在第一凸缘装置和第二凸缘装置之间。第一凸缘装置和第二凸缘装置可以隔开一个距离，它相当于切削件的长度加上一个预定的间隙。因此，在使用时，当开榫组件与冲击钻连接，冲击钻按第一往复动作移动钻头时，第一凸缘装置和第二凸缘装置撞击切削件，使它与钻头不同步地沿轴向来回移动。
可以按不同方式实现本发明，但现在参照附图举例说明一个实施例，其中
图1是本发明开榫组件的侧视图，以及图2是图1开榫组件切削端的示意图。
在图1中，用于电动钻(图中未示)的开榫组件1包括一个钻头2、一个环绕钻头2安装的切削件3、以及一个连接装置4，适于把开榫组件1连接到一个电动钻(图中未示)上。在使用时，如下所述，电动钻(图中未示)与切削件3无关地转动钻头2，并且按第一往复动作移动钻头2。切削件3可相对于钻头2沿轴向移动，钻头上设有一个传动装置(形式为本体部分8和环形区16，如下所述)，它适于在使用时按第二往复动作沿轴向移动切削件，第二往复动作与第一往复动作沿轴向不同步。
切削件3包括一个由第一圆柱体部分5制成的套筒、一个从套筒沿径向伸出、具有手抓表面6a的手把6、以及一个从套筒沿轴向伸出的臂7，它的形式为已知类型的开榫凿。一个孔(图中未示)延伸通过第一本体部分5和臂7。沿着臂7的顶部设有一个开孔(也图中未示)。
钻头2包括一个常规构造的细长钻头，在其内端9具有一个第二圆柱本体部分8。它还设有一个具有缺口形式10的连接装置4，适于与冲击钻(图中未示)的连接装置相配合。
(在图2中，用剖面表示了切削件3，以及用全侧视图表示了钻头2。一条无规则线代表了切削面的轮廓，它在钻头2尖端之后。)如图2清楚看出，切削件3的切削面11为方形，方形的每条侧边设有一个凹区12，使得方形的四角形成了四个尖点13(图中仅可看到其中两个)。在切削面11附近，臂7在其内表面14上为锥形，迫使由四个尖点13切削的材料沿着臂7向下，最终通过开孔(图中未示)排出。
钻头2的尖端15包括一个环形区16，它的半径大于钻头2长度上的其余半径，也大于锥形区以外的臂7内部尺寸，使得钻头2不能后退入臂7中。
在图1中清楚看到，环形区16和第二本体部分8(它们包括上述传动装置的第一凸缘装置和第二凸缘装置)隔开一个距离A，它相当于切削件3的长度和一个间隙距离B。
在使用时，依靠连接装置4把钻头2与一个手持冲击钻(图中未示)连接。当冲击钻工作时，转动了钻头2，并且提供高频的往复动作，它形成了上述的第一往复动作。这容许钻头2的尖端15切入所加工材料(图中未示)。
由于作用到钻头2上的第一往复动作，以及间隙距离B，切削件3按第二往复动作移动，它与第一往复动作不同步。第二本体部分8(第一凸缘装置)撞击第一本体部分5并且使它向前移动，然后钻头2向后移动，而切削件3仍向前移动，直到环形区16(第二凸缘装置)尽可能远地后退到臂7中，并且再次使切削件3向后时为止。已经发现，这种设置产生有效的切削动作。
当钻头2的尖端15切入所加工材料时，它产生一个圆孔，被切除材料沿着臂7向上，并且从开孔(图中未示)排出。当驱动切削件3的切削面11向前时，尖点13切削由钻头2产生的圆孔周围，使它变成方形。锥形区迫使由尖点13刻除的所加工材料片向上进入臂7，在那里也从开孔(图中未示)排出。
在一个供替代的实施例(图中未示)中，开榫组件1与一个冲击钻永久连接，没有连接装置4。对于这种设置，建立了本发明的单个开榫工具。
可以理解到，可改变开榫组件1(或上述的开榫工具)而不偏离本发明的精神。例如，在一个供替代的实施例(图中未示)中，臂7可以从第一本体部分5卸除。臂7上可以设有一个套，套配合在通过第一本体部分5的孔中，并且用一个装在第一本体部分5的孔内的埋头螺钉保持定位。另外，第二本体部分8和钻头2的内端9可以采取相似的设置从钻头2的其余部分卸除。采用这种设置，钻头2和臂7的切削部分可以从部件的其余部分卸除，根据需要置换更小或更大尺寸的相当零件。
另外，在另外一个供替代的实施例(图中未示)中，可以采用一个轴承结构把钻头2装在切削件之外，以改进性能。
因此提供了一个开榫工具，它可以用于手持钻，并且以创新的方式操作一个钻头和开榫凿，有效地产生一个方孔。
权利要求
1.一个开榫工具，包括一个钻头、一个环绕钻头安装的切削件、以及一个电机装置，其中在使用时电机装置与切削件无关地转动钻头，其中在使用时电机装置按第一往复动作移动钻头，其中切削件可以相对于钻头沿轴向移动，其中钻头上设有一个传动装置，该传动装置适于在使用时按第二往复动作沿轴向移动切削件，第二往复动作与第一往复动作沿轴向不同步。
2.如权利要求1中的开榫工具，其中电机装置是一个冲击钻，钻头装在冲击钻上，使得第一往复动作是冲击钻的往复动作。
3.如权利要求2中的开榫工具，其中传动装置包括在钻头第一端的第一凸缘装置，以及在钻头第二端的第二凸缘装置，其中切削件设在第一凸缘装置和第二凸缘装置之间，其中第一凸缘装置和第二凸缘装置隔开一个距离，该距离相当于切削件的长度和一个预定的间隙，这样在使用时，冲击钻按第一往复动作使钻头移动，第一凸缘装置和第二凸缘装置撞击切削件，使切削件与钻头不同步地沿轴向来回移动。
4.如权利要求3中的开榫工具，其中切削件包括一个套筒、一个从套筒径向伸出的手把、以及一个在套筒一端的切削面。
5.如权利要求4中的开榫工具，其中套筒包括一个第一本体部分，从第一本体部分伸出手把，以及一个从第一本体部分沿轴向伸出的方形臂，在其一端具有切削面。
6.如权利要求5中的开榫工具，其中臂上至少在一侧设有一个开孔，在使用时通过它从钻头排出被切除材料。
7.如权利要求6中的开榫工具，其中第一凸缘装置包括一个装在钻头上的第二本体部分。
8.如权利要求7中的开榫工具，其中第二凸缘装置包括钻头的尖端，以及其中与切削面之后的臂区的内部尺寸相比，它具有较大的半径。
9.如权利要求8中的开榫工具，其中第一和第二本体部分是圆柱形。
10.如权利要求4到9中任一条的开榫工具，其中切削面是方形，它的每一侧边下凹，使得由方形的四角形成四个尖点。
11.如权利要求10中的开榫工具，其中在靠近切削面的内表面上，臂做成锥形，从而迫使由四尖点切除的材料沿着臂向下，最终通过开孔排出。
12.如权利要求2到11中任一条的开榫工具，其中冲击钻是一个手持的冲击钻。
13.一种基本如这里描述的开榫工具。
14.一个用于电动钻的开榫组件，包括一个钻头、一个环绕钻头安装的切削件、以及一个适于把开榫组件连接到电动钻上的连接装置，其中在使用时电动钻与切削件无关地转动钻头，其中在使用时电动钻按第一往复动作移动钻头，其中切削件相对于钻头沿轴向移动，其中钻头上设有一个传动装置，该传动装置适于在使用时按第二往复动作沿轴向移动切削件，第二往复动作与第一往复动作沿轴向不同步。
15.如权利要求14中的开榫组件，其中电动钻是一个冲击钻，钻头装在冲击钻上，使得第一往复动作是冲击钻的往复动作。
16.如权利要求15中的开榫组件，其中传动装置包括在钻头第一端上的第一凸缘装置，以及在钻头第二端上的第二凸缘装置，其中切削件设在第一凸缘装置和第二凸缘装置之间，其中第一凸缘装置和第二凸缘装置隔开一个距离，该距离相当于切削件的长度和一个预定的间隙，使得在使用时，当冲击钻按第一往复动作移动钻头时，第一凸缘装置和第二凸缘装置撞击切削件，使它与钻头不同步地沿轴向来回移动。
17.一种基本如这里描述和如图所示的开榫组件。
全文摘要
一个开榫工具包括一个钻头、一个环绕钻头安装的切削件、以及一个电机装置，其中在使用时电机装置与切削件无关地转动钻头，其中在使用时电机装置按第一往复动作移动钻头，其中切削件可以相对于钻头沿轴向移动，其中钻头上设有一个传动装置，该传动装置适于在使用时按第二往复动作沿轴向移动切削件，第二往复动作与第一往复动作沿轴向不同步。
文档编号B27F5/10GK1663732SQ20051005411
公开日2005年9月7日 申请日期2005年3月4日 优先权日2004年3月4日
发明者斯图尔特·巴克曼 申请人:斯图尔特·巴克曼