整体式动力工具的制作方法

专利名称：整体式动力工具的制作方法
技术领域：

本发明一般地涉及电力操控的手工工具，具体地涉及一种链锯，该链锯具有为其稳定性、刚性及利于组装而设计的整体式底盘、改进的链板保持系统和改进的用于电线的应变消除结构，该电线为链锯马达提供动力。

背景技术：

过去的几十年里，随着拥有和保养自己住宅的人数的增长，轻型便携式动力工具成了大众消费品。特别地，由于修剪小树和枝条的需要以及消费级锯的大面积商业化，轻型电动链锯和其它的电动工具的用途越来越广。电动锯比传统的两冲程马达锯更受到很多消费者青睐，因为前者不像多数两冲程系统那样需要将机油和汽油进行混合，而且工作起来更安静，通常重量更轻。

大多数传统的动力锯采用由安装在旋转轴一端的驱动链轮驱动的连续环形链条，该旋转轴进而由一台电动机或者可选地由内燃机驱动。链条沿着在一细长导板周缘中的槽运行，该导板的一端在驱动链轮附近固定在动力锯上。

现有技术中的很多链锯采用安装到牢固固定在锯组组件中的底盘或盘上的导板。导板要求能够沿着其纵向轴线移动，使得沿着导板周边转动的链条具有合适的张紧力。在锯的使用过程中，链条必然拉伸到一定程度，从而导致旋转链条与导向板的配合松动。当这一配合过于松驰时，由于快速移动的链条可能会“跳”离导向板而给使用者造成危险。

因此，现有技术中应用了多种链条张紧系统。大多数此类系统包括向前移动或偏置导板，使其沿纵向轴线方向远离驱动链轮，从而占据了松弛的链条中的空隙。为了实现该类型运动，导板一般包括设在一对从链锯伸出的螺杆上的开有槽的部分，所述链锯一端固定在底盘上，另一自由端接纳一具有配套螺纹的螺母。然后，螺母对着导板向下紧固使其固定在底盘上。这种系统的一个例子已在Mueller等的美国专利No.5353506中披露。

在上述现有技术系统中，由于有一个或多个螺栓或螺钉需要松开，导板必须偏置到合适位置并保持在那里，然后当保持导板在适当的位置时，必须紧固螺栓或螺钉，所以由一个人来调整链的张紧程度非常困难。这种操作通常需要有比大多使用者所拥有的更多的技巧。

现有技术中以电做动力的动力工具系统的进一步的难题是由电导体输送电力到工具所需的电线有因为反复使用产生的应力或一次致命事件而导致失效的倾向。很显然，一根电线或多根电线的失效对使用者和附近人员非常危险。特别地，许多电线总成在它们进入动力工具的节点失效，因为这一节点常受到多次弯折和扭曲。因此，很多制造商开发出了应变消除系统来保护装入其中的电导体不受损伤。

已制定了若干标准来指导制造商来正确设计电源线及其应变消除系统。用于改变目前动力产品的美国国家标准化组织(ANSI)规定以及如UL和CSA组织公布的规定辅助制造商完整开发电源线及其在工具里的保持。

一般地，现有的应变消除装置包括封装在模制部分里面的电源线，接着模制部分夹在两个工具外壳半之间，并且电源线通过外壳半用紧固件或粘结剂组装在一起时的压缩力保持在适当的位置。这些模制件经常采用各式各样与外壳半中的狭槽或突起啮合的凸缘或沟槽以保持该应变消除。

现有技术中应变消除系统的一个难题在于一般应变消除与电源线整体模制，所述电源线采用相对较软有弹性、能被相对较硬没有弹性的模制外壳套住的材料。由于大部分配合取决于产品加工工具的磨损、模制特性和类似因素，使用上述材料使得稳定的应变消除或外壳的匹配变得困难。因此，对用于动力工具的强应变消除系统存在以下需求，在各种生产平台上最大化系统的完整性时，要最小化生产材料和劳动成本。

最后，许多商业上可买得到的动力工具采用“分箱”设计外壳并且保护工具马达和动力元件，其中所述马达安置在第一半部，这里以链锯为例，而链轮和盖安置在匹配的第二半部中。这两部分一般由高抗冲塑料模制而成，并且具有值得称赞的紧固件，例如凹槽和凸起，以便使两半部一般沿着中心纵向缝卡合在一起。

这些现有技术工具设计的一个难点在于，在工具受到剧烈撞击比如坠落或者撞击的情况下，这两个半盖易于沿着缝裂开。另一方面，上述对分式设计会因为设计相对复杂而需要大量的制造工具和高昂的劳力成本进行组装。因此，动力工具领域需要有消除传统分箱设计中固有的缺陷的设计。


发明内容

为了消除上述问题，提供一种采用整体式外壳结构的动力工具，其中提供一种用于安装各种元件的整体式底盘，其用于增加工具的整体的强度和刚度，同时也降低制造成本。

另一方面，本发明包括一种与提供的链锯动力工具实施例一起使用的新型导板设计，其用于将导板方便准确地固定到链锯上，本发明还提供一种可以调节链条张紧力的便利机构。该固定系统包括安装销和锁定保持销，它们两者与导板上的孔或槽啮合，其中导板被保持销简单的旋转运动压缩啮合。

本发明还包括一种具有新型应变消除系统的电动操作的动力工具，所述应变消除系统采用一种具有用于布设电源线的中心孔或腔的整体模制卸荷导线，其中该应变消除腔方便地与动力工具上凸出的销或柱啮合，从而使应变消除系统能用于多种电动装置和应变消除设备中。

本发明的其他结构、目的和优势将结合附图通过对优选实施例的细节描述而变得更加清楚。




图1是依据本发明的一个实施例的电动链锯动力工具的左视图。

图2是依据本发明的一个实施例的电动链锯动力工具的右视图。

图3是依据本发明的一个实施例的电动链锯动力工具的右视图。

图4是依据本发明的一个实施例的电动链锯动力工具的仰视图。

图5是依据本发明的一个实施例的电动链锯动力工具的前视图。

图6是依据本发明的一个实施例的电动链锯动力工具的后视图。

图7是依据本发明的一个实施例的从链锯右侧示出的导板保持系统的详细视图。

图8是依据本发明的一个实施例的从链锯右侧示出的导板保持系统的另一详细视图。

图9是依据本发明的一个实施例的保特销的等角视图。

图10是依据本发明的一个实施例的从链锯左侧示出的导板保持系统的详细视图。

图11是依据本发明的一个实施例的应变消除系统的示意图。

图12是依据本发明的一个实施例的应变消除系统沿线12-12的局部剖视图。

图13是依据本发明的一个实施例的应变消除系统的侧视图。

图14是依据本发明的一个实施例的安装在动力工具中的应变消除系统的侧视图。

具体实施例方式
参照图1并依据本发明的优选实施例，动力工具10包括一个具有多个用于安装动力工具10所需元件的安装点22的整体式底盘20。如附图1和3所示，整体式底盘20可以包括沿其一部分用于增强强度和刚度的中央纵向件30。

本发明的整体式底盘20，例如可以由高抗冲合成塑料(如聚乙烯、聚碳酸酯、尼龙或者等同材料)模制而成，在底盘20上一体铸成了安置所需工具元件的安装点22。本说明书参照电链锯动力工具10进行描述。然而，本领域技术人员能认识到，本发明可以有各种应用，而不局限于链锯的范围。

图1是具有电动操作动力工具所需安装点22的整体式底盘20的左视图。底盘20包括一形状能容纳油箱1的安装孔50，一整体模制成的手持后板52，一形状可接纳合适的电动马达2的马达孔54，和一形状可接纳手柄3并且该手柄3通过传统的紧固件安装到其上的手柄安装孔56。最好如附图4和5所示以及根据本发明的另一个实施例，一U形的侧手柄3可以安装在底盘20的左侧或者马达侧，在与底盘20做成一体的上、下安装孔56内。

如图2所示，底盘20的右侧还包括一个整体模制的手柄58，所述手柄58包括为了便于电源线4总成的安装和布线的开放部分59，该电源线4总成将在下文中详细描述。形状与整体式手柄58相匹配的手柄盖5可以安装成盖住开放部分59从而遮盖和保护电源线4和马达2的相应电线。另外，链轮盖6安装在整体式底盘20的一侧，以围绕导板7的周边盖住旋转的链轮和驱动一链条所需的齿轮(未示出)。

底盘20可以进一步包括多个从邻近导板7的底盘20的前面部分向外延伸的整体模制的缓冲齿60，便于抓住树枝或其它需要用工具10切割的物体。本发明的这种结构避免了像在现有技术的装置的底盘20上安装单独的缓冲齿组件的需要，从而节省了组装时间和成本。

在本发明的一个实施例中，整体式底盘20的中央部件30可以包括一整体模制的工字型梁，该工字型梁基本上布置在底盘20的整个长度上，用于增强此处的刚度。工字梁形状的中心部件30可以模制而成，使其下部32顺着底盘20布置并形成底盘20的底部。

如图2所示的本发明的另一个实施例中，底盘20包括一安装到马达孔54内的马达2的轴穿过的驱动轴孔64。本发明的这个特征便于把马达2安装和装配到底盘20上，从而节省生产成本和时间。正如从以上的附图和详细的描述显然看出的，整体式底盘20允许动力工具10通过将所需元件简单地设置在特定设计以接纳其特定尺寸的整体空间来组装。另外，底盘20避免了设计和构造两个分离箱体半部的需要，以及克服了附加成本和其固有的作业难度。因此，本发明可以适应多种动力工具的结构。

现在参考图7-10，链锯导板7的保持系统100包括具有第一端部112的第一保持销110，所述第一端部112可旋转地安装在置于底盘20上与导板7相对的一侧的保持销键槽66内。保持销110的第一端部112可以包括一允许销110旋转的锁止端114，同时该锁止端114被阻挡穿过保持销键槽66。另外，最好参见图10，保持销键槽66可以包括一向键槽66里突出以阻止保持销100整周转动的挡块67。本发明的这一特征允许保持销110的锁止端114在其一部分接触挡块67之前顺时针或逆时针旋转90度。本领域普通技术人员能够认识到通过改变锁止端114的形状，可以定制在锁止端114与挡块67接触前可达到的旋转量。

保持销110还包括具有扩口头部120的第二端118，所述扩口头部120具有从其上延伸出的翼部122。保持销110的第二端118对着底盘20的导板7一侧向外延伸定位。最好参见图8，翼部122成形为当销110朝第一方向旋转时，导板7的槽9正好定位在扩口头部120上，而当销110朝第二方向旋转时，翼部122在槽9边缘上旋转以接触邻近槽9的导板7。

保持销110的扩口头部120还包括槽124，其内部可接纳传统直刀片式螺丝刀或类似工具，从而允许保持销110的轻松转动。另外，翼部122可以在形状上是细长的，以使其能容易地被使用者的食指和拇指抓住并转动。再者，保持销110的总长度使得在其旋转时，翼部122接合导板7并将其压向底盘20。

保持系统100还包括能够容纳具有配合螺纹的螺栓或类似物的带螺纹的固定销130。固定销130的第一端132置于底盘20上的固定销孔68内。固定销130的第二端134穿过底盘20的另一侧伸出。固定销130的第一端132为六边形，并设计成牢固配合在固定销孔68内，一旦安装就能阻止固定销130的转动。因此，固定销孔68也可以是六边形，其尺寸可容纳固定销130的第一端132并阻止其转动。

固定销130的直径允许导板7的槽9穿过销130，以便螺母(未示出)可以固定在第二端134上，因此将导板7抵靠着底盘20固定在合适的位置上。此外，固定销130可沿着如图7和8中箭头11所示的中心纵向轴线与保持销110间隔开。

操作过程中，导板7必须沿线11的方向定期纵向地调整，以适应绕导板7周缘旋转的链条的伸长，或者安装的新链条。保持销110初始是旋转的，以至于从扩口头部120延伸出的翼部122能穿过导板7上的槽9。接着导板槽9置于保持销110和固定销130上，从而允许导向板7沿销110和130纵向移动。从而导向板9纵向移动到可以获得预期链条张紧力的位置。

一旦导向板7定位合适，通过插入到槽124内的螺丝刀或用手旋转翼部122，简单地转动保持销110到其第二位置，从而允许翼部122接触邻近槽9的导板7，使其紧紧压在底盘20的一部分上。由于导板7此时被保持在翼部122与底盘20之间适当的位置上，螺母可以在固定销130的第二端134上安装并拧紧。通过允许使用者用一只手确定导板7的位置，然后可以用另一只手转动保持销110使导板7相对底盘20保持在适当的位置，本发明的保持系统100便于这种操作。然后使用者可松开导板7，用双手将螺母拧到安装销130上。

本发明的另一个实施例中，保持销110的锁止端114锁定在销键槽66内以致销100不能转动。在本发明这个实施例中，保持销110的扩口头部120可旋转地固定到销110上，以致其能独立于保持销110而转动。本发明的这个实施例允许保持销110被键槽66抓牢，同时允许保持销110的扩口头部120自由转动以根据需要与导板7的槽9啮合或者分离。

现在参照图11-14，用于保护动力工具10的电源线202免受由于绕曲、扭曲和纵向力引起的应力的应变消除系统200包括一具有完全贯通的腔212的整体模制外壳210。该整体模制外壳210可用本领域内很多公知的绝缘的、柔性的、高强度的材料制成，例如许多商业上可以买到的高抗冲塑料制造。

最好参见图11，可以将腔212中心定向在外壳210中，通常与电源线202的方向正交，尽管应当注意到腔212可以定向在相对于电源线202的多个角度和在外壳210中的多个位置。包括电源线202的单根导线204在伸出模制外壳210的前部214之前，围绕模制外壳210内的中心腔212布线，并且布线到动力工具10的终端。在具有多根导体204的电源线系统中，多根导线204其中一部分布置在中心腔212的上面，而其余部分布置在中心腔的下面。

模制外壳210还包括供电源线202插入模制外壳210进入的的第一孔216，和至少一个电源线202引出外壳210时所穿过的第二孔218。插入的电源线202包括整体模制到外壳210上的柔性外绝缘体206，以使外壳210内的电源线在引出前面部分214之前只是构成其一个整体部分。

参见图14，中心腔212被设计尺寸以定位在动力工具10内的立柱70上或类似的销上或是突起上。在本实施例中，立柱70作为底盘20的整体模制的元件示出，其从整体式手柄58的开口部分59突出。但是，任何本领域普通技术人员能够认识到立柱70也可以设置到动力工具10中需要满足电源线202的布线和固定的任何位置或方向。

中心腔212一旦定位在立柱70上，手柄盖5就安装到了整体式手柄58上，由此将中心腔212套在立柱70上并限制了模制外壳210的纵向或侧向运动。值得注意的是，整体式手柄58和手柄盖5可以成形为一旦盖子4在适当的位置，就便于外壳210插入手柄58。操作中，由于中心腔212套在立柱70上，阻止了电源线202的任何纵向或扭转运动，并且当接触整体式手柄58内部的外壳210的前部允许时，电源线仅可以轻微地上下弯曲。所以本发明提供了一种明显优于现有技术系统的应变消除系统200，并且完全不允许电源线扭转或纵向运动，直到超出外壳210，柱70和手柄58的结构公差范围。

虽然这里示出和描述了本发明认为是优选的实施例，举例说明了通过本发明相对现有技术取得的效果和优点，但本发明并不局限于上述具体实施例。这里示出的和描述的本发明的形式仅作为举例说明，可以选择其它的实施例而不脱离如所附权利要求中提出的范围的本发明范围。
权利要求
1、一种用于阻止电源线受压并将所述电源线固定到动力工具上的应变消除装置，包括
一电线外壳，所述电线外壳具有用于插入电源线的第一孔、用于引出电源线的第二孔、和一腔，该腔通过所述外壳，由此所述腔与所述动力工具的凸起啮合，从而将所述应变消除装置固定于其上并阻止所述应变消除装置运动。
2、如权利要求1所述的应变消除装置，其中所述电源线穿过所述的应变消除外壳布线并且布置在所述腔周围。
3、如权利要求1所述的应变消除装置，所述装置进一步包括布置引出的电源线所穿过的第三孔。
4、如权利要求1所述的应变消除装置，其中所述电源线的一部分布置在该装置一侧的所述腔的周围，并且其中所述电源线的一部分布置在该装置另一侧的所述腔的周围。
5、如权利要求1所述的应变消除装置，其中所述应变消除装置整体模制以将所述电源线固定在所述第一孔中。
6、如权利要求1所述的应变消除装置，其中所述腔定位在基本上与所述电源线正交的方向上。
7、一种用于防止电源线受压并将所述电源线固定到动力工具上的应变消除装置，所述动力工具具有从其上悬垂的立柱，所述应变消除装置包括
一置于其周围并容纳所述电源线的整体模制的外壳，所述外壳中有一腔用于将所述外壳固定到所述立柱上。
8、如权利要求7所述的应变消除装置，所述装置进一步包括多个电源线引出所述外壳所穿过的孔。
全文摘要
一种电动工具，包括一个整体式底盘和一个包含模制外壳的新型应变消除系统，该模制外壳内具有一个用于将电源线固定到所述底盘上并防止电源线在该处受压的腔。
文档编号B27B17/00GK1943314SQ20061014868
公开日2007年4月11日 申请日期2006年9月6日 优先权日2005年9月6日
发明者D·E·钱普林, D·B·费希尔 申请人:Desa Ip有限公司