电钻驱动的电缆切割器的制作方法

专利名称：电钻驱动的电缆切割器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电缆切割器，具体而言，本发明涉及一种由电钻驱动的电缆切割器，该电缆切割器能够以可拆卸的方式与一个标准的手持式电钻相连接，而这种标准的手持式电钻又设置有一个旋转卡盘和手柄。
背景技术：
电缆切割器被用来切割高压或高电流领域所用的那些大型电缆。这些电缆的直径可以互不相同，但在一般情况下，电缆的直径为1英寸或更大。这种电缆由于过大而不能利用常规的手工工具来切割。棘爪式电缆切割器是公知的，但这种切割器需要进行反复动作，这样才能迫使刀片将电缆缓慢地切透。这些工具的工作速度缓慢，而且有时还会由于需要进行反复动作而可能导致较大电缆的损坏。其它现有的手工工具都设置有用于对较大直径的电缆施加更多杠杆作用的细长手柄，但这样工具体积过大，因此不便于携带。这样就需要对用于切割大型电缆的电动工具进行研发。其中一种工具已经在美国专利5987754中公开。该工具设置有一个能够驱动刀片的行星齿轮系。另一种电动式电缆切割器已经在美国专利6178643中公开，该装置设置有一个由手持钻头来驱动的切割器，但是，它采用了复杂的棘爪和连杆机构。已经发现最好能够对用于驱动刀片、从而将电缆切断的传动机构进行结构简化。
现有电缆切割器的其它缺陷包括设置在切割工具内的电机及电源的重量和体积。这种内置式电机专门用于电缆切割器上，而且只能用于这种工具上，除此之外不能应用到其它装置上。同时，电工们几乎总是将其与一个标准的手持式电钻带在身边。目前，这些手持式电钻一般是由电池来驱动的，但有时仍然能够看到带有电源线的电钻。无论在哪种情况下，带有专用电机和电源的工具只能使电工必需携带更多的设备。这样就会增加特定工作所需设备的成本、重量和体积。当然，电工们愿意减少它们在日常工作过程中必需携带的额外重量。因此，就需要提供一种能够与电工们的现有工具一起使用的电缆切割器，而且无需增加工具的数量。

发明内容
本发明提供一种用于大型电缆上的电缆切割器，这种电缆切割器为手提式，而且能够与所有标准的手持式电钻可拆卸地接合在一起。这种电钻驱动的电缆切割器包括一个壳体及安装在该壳体上并用于相对移动的第一和第二切割刀片。该切割器还包括一个传动部件，该传动部件包括一个传动轴，该传动轴可转动地安装在壳体内并以能够与电钻卡盘可拆卸地接合的方式由壳体伸出。该传动部件与至少一个切割刀片可操作地接合，以使刀片相对运动。
该传动部件包括一个简单的蜗杆和蜗轮结构。该蜗杆被安装在传动轴上并可与该传动轴一起沿第一轴线转动。该蜗轮沿第二轴线安装在蜗轮轴上，其中该第二轴线垂直于第一轴线。该蜗轮轴被三个独立的轴承所支撑。已经发现为防止蜗轮轴出现故障，需要采用三个轴承。蜗杆与蜗轮相啮合，以用于使蜗轮和蜗轮轴产生旋转。该蜗轮轴支撑着一个传动齿轮，该传动齿轮又与至少一个切割刀片可操作地接合，以用于使其中一个刀片相对另一个刀片移动。设置在至少一个切割刀片上的扇形齿轮与该传动齿轮相啮合。
一个扭杆其一端与该切割器的壳体滑动连接。一个扭杆夹将扭杆的一端可拆卸地固定到该壳体上。该扭杆的另一端设置有一个挂钩，该挂钩适合于以曲线状勾挂在钻头手柄上。该扭杆被设置成使其能够适用于所有尺寸的钻头上。该扭杆通过转动来抵销在切割器上产生的扭矩。换言之，它可以防止壳体相对电钻转动。当切割器与电钻脱离连接时，该扭杆还可防止切割器意外坠落。


图1为电缆切割器和手持式电钻的部件分解透视图；
图2为本发明的电缆切割器的左侧视图，其中为清楚起见，扭杆已经被拆下；图3为电缆切割器的顶面视图；图4为沿图2中的剖面线4-4的剖视图；图5为电缆切割器的正视图；图6为沿图5中的剖面线6-6的剖视图；图7为传动部件的左侧视图，其中壳体的某些部分已经被拆下，目的是示出传动系各个部件的关系；图8为蜗杆壳体的左侧视图；图9为切割刀片的端部视图，该视图已经从图2所示的位置转动约90°；图10为耐磨板的视图；图11为图10所示的耐磨板的透视图；图12为扭杆夹的平面图；图13为扭杆夹的透视图；图14为扭杆夹的侧视图；图15为刷子的前视图；图16为该刷子的透视图；图17为该毛刷的侧视图；图18为沿图3中的剖面线18-18的剖视图；图19为图18的局部侧视图。
具体实施例方式
本发明的电缆切割器在图1中整体上由附图标记10表示。该切割器适合与一个标准的手持式电钻12可拆卸地连接在一起。该电钻包括常规的卡盘14和手柄16。一个电池组15可被连接到手柄的底部。为便于进行说明，下面将把切割器的前部定义为在图1中面向电钻12的那部分。因此，该切割器的右侧就是带盖20的那侧，而切割器的左侧就是带端帽22的那侧。这种方位就是在使用者对该电缆切割器进行操作时通常看到的方位。这样，在本文中，横向就是指沿左右方向，而纵向则是指前后方向，即平行于传动轴36之轴线的方向。
下面继续对图1所示之电缆切割器的主要部件进行说明，该切割器设置有一个整体上由附图标记17表示的主体或外壳。该外壳包括一个蜗杆壳体18、一个蜗杆封盖20和一个端帽22。一个传动部件24以下述方式在外壳17内占有很大的空间在图1中仅能看到传动轴36。切割刀片部件包括一个第一或固定不动的切割刀片26和一个第二或活动的切割刀片28。一个可以反向的稳定器手柄30可与一个设置在蜗杆外壳18上的套管40相连接。该手柄被一个扭杆夹32固定到位。一个扭杆34设置有一个第一端56，该第一端穿过一个孔装配在该扭杆夹内。该扭杆还包括一个第二端，该第二端上设置有一个连接件。在图示的实施例中，该连接件为一个挂钩58，该挂钩被装配在恰好位于电池组15上方的电钻手柄16上。
该扭杆夹32的其它细节已经在图12-14中示出。该夹具设置有一个圆筒形主体50，该主体内又设置有一个内螺纹孔48。一个外盖52被连接到该主体50的一端上。一个交叉孔54贯穿该外盖52延伸。该交叉孔的尺寸被设计成能够容纳第一端56和扭杆34之杆身的结构形式。还应该注意到该交叉孔的位置按下述方式设置-使其能够穿过外盖52和主体50的交点延伸，如图14所示。继续参照图1，应该指出该主体50的外径允许其以可滑动的方式贴合装配在孔42内，而孔42则设置在套管40内并穿过该套管延伸。稳定器手柄30在其一端设置有一个带外螺纹的凸起44。该凸起44的外径允许其与扭杆夹具上的孔48螺纹啮合。
现在要注意外壳17的结构，蜗杆外壳18的细节如图8所示。该蜗杆外壳设置有一个基本为环形的主板94，在该主板94内设置有一个中心孔96。该中心孔限定了一个横向轴线72。六个螺钉安装孔100设置在该中心孔96的周围。该主板94的顶部与一个基本为半圆筒形的上壁92汇合成一体。该上壁限定了一个蜗杆安装空间59，该空间59具有一个纵向轴线70。该上壁的一个下缩部分65可与一个止推轴承相接合，具体如下所述。一个横向延伸的弧形外壁93设置在该主板94的周边上并与上壁92汇合。套管40与外壁93相连接。在该外壁上设置有多个螺钉安装孔98。外壁93和主板一起限定了一个齿轮安装腔90。
如图3-6所示，齿轮安装腔90的右侧被一个蜗杆盖20所封闭。该封盖被多个螺钉或类似部件固定在合适位置上，这些螺钉或类似部件与封盖相接合并被拧入设置在外壁93上的孔98内。其中一个螺钉可在图4中看到。图4还示出了该封盖20的厚度足以在其内部设置一个沉孔的结构形式，该沉孔与横向轴线72对心。
图2-6还示出了端帽22。该端帽设置有多个螺钉孔25，通过这些螺钉孔可将端帽连接到固定刀片26上，而该固定刀片就被固定到蜗杆体18的主板94上。该端帽是一个设置有一中心沉孔21的圆盘形部件(图4)。该圆盘的一部分已经被切除，这一点可在标记23处看到(图3和6)。在切除部分与端帽相连接的是一个毛刷118。如图15-17所示，该毛刷包括一个弧形底板119，该底板内设置有一个安装孔122。多个螺钉(未示出)将该底板119安装到端帽22的内表面上。该底板支撑着多个呈弧形排列的硬刺120。由于该底板最好由塑料制成，因此可将一个金属耐磨板124与该毛刷连接在一起，如图18-19所示。该耐磨板的细节已经在图10和11中示出。该耐磨板设置有一个凸舌125和一个主体部分，该主体部分在其一侧设置有一个弧形凹槽。安装孔126能够将耐磨板与端帽连接在一起。该耐磨板用于吸收活动刀片28朝左的冲击并防止在毛刷或端帽上产生磨损。
切割刀片部件已经在图9中示出。第一或固定切割刀片26设置有一个环形底部106，穿过该环形底部设置有一个中心孔109。螺栓孔108内容纳着多个从端帽伸出的螺栓或类似物，其用于将端帽固定到固定的切割刀片上。此外，多个螺钉孔111能够通过多个平头螺钉(未示出)将固定刀片连接到主板94上的孔100内。当该刀片26与主板相连接时，孔109与该主板的中心孔96对准。该固定的切割刀片还包括一个由底部106伸出的支臂104。在该支臂的端部附近设置有一个枢轴孔。一个锋利的刀刃105设置在该支臂的内侧边缘上。
第二或活动切割刀片28设置有一个圆弧状的扇形齿轮112，该扇形齿轮设置在其主体110的外边缘上。沿该主体的内缘设置有一个刀刃113。该扇形齿轮延伸至前部和后部齿轮导向件114和116处。这些齿轮导向件与该扇形齿轮可拆卸地连接在一起。它们用于将扇形齿轮112引导至与传动齿轮相啮合的位置上，具体如下所述。由于该扇形齿轮可被驱动到完全与传动齿轮脱离接合的位置上，因此这两个齿轮的重新啮合将会产生瞬时撞击，而这种撞击又会在第一齿上造成磨损。这些齿轮导向件能够允许替换已经磨损的初始齿，这样就无需将整个活动切割刀片更换下来。该活动切割刀片包括一个延长部分117，在该延长部分117的端部附近设置有一个枢轴孔。该孔与支臂104上的对应孔对准。一个枢轴102以下述方式将支臂104和延长部分117连接在一起使活动切割刀片能够围绕该枢轴102旋转。
该活动切割刀片的旋转可通过传动部件24来实现。该传动部件已经在图7中示出。它包括一个蜗杆64、一个蜗轮68和一个传动齿轮88。该蜗杆64被固定安装在传动轴36上。轴承60和62被安装在蜗杆安装空间59内。一个止推轴承66(图6)抵靠在蜗杆64和壳体18的下缩部分65上。蜗轮68被固定安装在主轴74上，传动齿轮88也被固定安装在主轴74上。蜗轮设置在齿轮安装腔90内。蜗杆64的螺纹与蜗轮68的齿69相啮合。如图4所示，主轴74被三个径向轴承所支撑，即第一和第二端部轴承76、78及一个中心轴承80。已经发现支撑主轴上的载荷需要三个轴承。端部轴承76支撑在蜗杆封盖20的沉孔内。端部轴承78支撑在端帽22的沉孔21内。中心轴承80安装在固定刀片26的中心孔109内并支撑在该中心孔内。一个止推轴承86被装配在蜗轮68的轮毂和固定刀片底部106之间。显然，传动齿轮88被安装在中心轴承80和第二端部轴承78之间。
下面将对电缆切割器10的使用、操作和功能加以说明。首先，将该电缆切割器与电钻12连接在一起。卡盘14充分打开，以将传动轴36装配到该卡盘内。传动轴的前端设置有多个平坦部分38(图2和3)，一旦该卡盘被紧固到位，那么该平坦部分就能够使卡盘与传动轴36传动接合。扭杆夹32被安装到套管40的孔42的一端上。最便利的情况是，将稳定器手柄30的凸起44插装到孔42的另一端内并按照下述方式将其拧入夹具孔48内恰好足以防止手柄和夹具从套管40内脱落。这样就会为手柄和夹具留出足够的间隙，从而使其能够在套管内横向移动，即沿左右方向移动。接着，可通过前后移动，即通过将前端56插入到扭杆交叉孔54内并将挂钩58勾挂在电钻手柄16上的方式，将扭杆34安装到位。通过使挂钩58贴靠在手柄16上，就能够使稳定手柄30旋转，从而充分紧固该扭杆夹具32。手柄30的旋转能够将手柄和夹具32相互拉近，直到扭杆被固定在与(在图示的实施例中)套管40的右侧边缘相接合的位置上。接下来，该电缆切割器就处于待用状态下。电缆切割器与电钻的脱开可通过按照相反顺序执行上述步骤就可完成。
如果活动刀片28的扇形齿轮112并未与传动齿轮88相接合，那么就可以通过手工推动使前部齿轮导向件114与传动齿轮相啮合。该活动刀片从位于端帽22的切除部分23之区域内的毛刷之硬刺120上移过。一个电缆130(图7)在其需要切割的位置上被放置在刀刃105和113之间。沿向前的方向驱动该电钻。这样就会使传动轴36和蜗杆64旋转。蜗杆使蜗轮68转动，从而使主轴74产生转动。该主轴支撑着传动齿轮88。而传动轴的旋转又会使扇形齿轮112产生旋转并使切割刀片113切入电缆内，从而最终将电缆切成两段。该电钻一般可在该位置上反转，从而使切割刀片张开，以放置另一个需要切割的电缆。
尽管图1示出了右向结构，使用者可将他或她的右手放置在电钻手柄14上，左手则放置在稳定手柄30上，但是该手柄30也可安装在对侧，从而形成左侧结构。左向结构可通过将手柄30从扭杆夹具32上拧下来并相对套管40掉转其位置的方式而得以形成。在左向结构中，扭杆将被锁定在与套管40之左侧边缘相啮合的位置上。该扭杆34还将翻转，从而使该扭杆的杆身部分延伸到电钻手柄的左侧，而不是图示的右侧。
尽管已经对本发明的最佳实施方式作出了图示和说明，但是应该知道还可以对本发明作出多种修改、替换和变型。例如，扭杆上的连接部件可采用不同的结构形式，例如钩和环式紧固件(例如，VelcroIndustries，B.V.公司的商标Velcro)或者一个设置有偏心插销的带扣。
权利要求
1.一种电缆切割器，其适合与一个设置有卡盘和手柄的电钻相连接，其包括一个壳体；第一和第二切割刀片，其中至少一个刀片与该壳体相连接，这些刀片以能够相对运动的方式安装到位；一个传动部件，该传动部件包括一个传动轴，该传动轴以能够在壳体内旋转的方式被安装到位并以可与电钻的卡盘可拆卸地接合在一起的方式由该壳体伸出，该传动部件与至少一个切割刀片可操作地接合，以用于使刀片相对运动；一个扭杆，该扭杆的一端与该壳体相连接并在另一端设置有一个连接部件，该连接部件适合与电钻的手柄相接合。
2.根据权利要求1的电缆切割器，其特征在于所述传动部件还包括一个蜗杆，该蜗杆被安装在传动轴上并用于随该传动轴一起转动；一个蜗轮，该蜗轮可与蜗杆相接合并以能够在壳体内转动的方式安装到位；和一个传动齿轮，该传动齿轮可与蜗轮一起移动并与其中一个切割刀片相接合。
3.根据权利要求1的电缆切割器，其特征在于所述连接部件包括一个可与电钻手柄相接合的挂钩。
4.根据权利要求1的电缆切割器，其特征在于所述扭杆被可调地固定到所述壳体上。
5.根据权利要求4的电缆切割器，还包括一个扭矩支臂夹具，该夹具可与所述壳体相连接，而且扭杆可与该夹具滑动连接。
6.根据权利要求1的电缆切割器，还包括一个与壳体可拆卸地连接在一起的稳定手柄。
7.根据权利要求6的电缆切割器，其特征在于所述电缆切割器的壳体限定有一个左侧面和一个右侧面，所述稳定手柄按照下述方式进行可拆卸地连接使其能够超出左侧面的范围或超出右侧面的范围进行延伸。
8.根据权利要求7的电缆切割器，还包括一个套管，该套管与所述壳体相连接并设置有一个中空孔，该中空孔沿该壳体的横向延伸并完全穿过该套管；一个扭杆夹具，其尺寸被加工成能够装配在中空孔内的结构形式，而且该夹具还设置有一个以可拆卸的方式与扭杆相接合的紧固部件，稳定手柄的一端其尺寸被加工成能够装配到该中空孔内的结构形式，而且还可与扭杆夹具可松开地接合。
9.一种电缆切割器，其适合与一个设置有一卡盘和一手柄的电钻相连接，其包括一个壳体，该壳体与第一和第二切割刀片相连接，而且这些切割刀片以能够相对运动的方式被固定到位；一个传动部件，该传动部件包括一个传动轴，该传动轴以能够在壳体内旋转的方式被安装到位并以可与电钻的卡盘可拆卸地接合在一起的方式由该壳体伸出；一个蜗杆，该蜗杆以能够随传动轴一起转动的方式被安装到位；一个主轴，该主轴以能够在壳体内旋转的方式被安装到位；和一个蜗轮，该蜗轮以能够随主轴一起转动并与蜗杆相接合的方式被安装到位，该蜗轮与至少一个切割刀片可操作地接合，以用于使刀片相对运动。
10.根据权利要求9的电缆切割器，还包括一个从所述壳体伸出的扭杆。
11.根据权利要求9的电缆切割器，还包括一个可拆卸的横向延伸的稳定手柄，该手柄与所述壳体可拆卸地连接在一起。
12.根据权利要求9的电缆切割器，还包括以可拆卸的方式连接到所述壳体两侧上的稳定手柄和扭杆，手柄和扭杆分别能够以下述方式相互拆开或重新连接在一起使手柄和扭杆在壳体两侧的相对位置是可反向的。
13.根据权利要求9的电缆切割器，还包括一个稳定手柄、一个扭杆和一个套管，该套管与壳体相连接并设置有一个中空孔，该中空孔沿壳体的横向延伸并完全贯穿该套管；和一个扭杆夹，该扭杆夹的尺寸被加工成能够装配到该中空孔内的结构形式并设置有一个紧固部件，该紧固部件与扭杆可拆卸地接合，该稳定手柄的一端其尺寸被加工成能够装配到该中空孔内的结构形式并与扭杆夹可拆卸地接合。
14.根据权利要求9的电缆切割器，其特征在于所述壳体设置有一个切除部分，该部分限定有一个通向壳体的入口，通过该入口可使至少一个刀片移动；所述壳体还包括一个毛刷，该毛刷设置在位于壳体入口的壳体边缘附近。
15.根据权利要求9的电缆切割器，其特征在于所述传动轴横向于主轴。
16.根据权利要求9的电缆切割器，还包括一个传动齿轮，该齿轮以能够随主轴一起旋转的方式被安装到位；一个扇形齿轮，该扇形齿轮设置在其中一个切割刀片上，而且该扇形齿轮可与传动齿轮相接合。
17.根据权利要求9的电缆切割器，其特征在于至少三个轴承支撑着主轴，每个轴承都在一个独立的纵向位置上支撑着该主轴，以使轴颈能够转动。
18.一个电缆切割器，其包括一个壳体；与该壳体连接在一起的第一和第二切割刀片，其中至少一个刀片可相对另外一个刀片移动；一个传动部件，该传动部件包括一个主轴，该主轴以能够在壳体内旋转的方式被安装到位，该传动部件与至少一个切割刀片可操作地接合，以用于使刀片相对移动；至少三个安装在壳体内的轴承，每个轴承都沿其长度方向在一个独立的位置上支撑着该主轴。
19.根据权利要求18的电缆切割器，其特征在于主轴的两端被第一和第二轴承所支撑，一个介于第一和第二轴承之间的第三轴承也支撑着该主轴。
全文摘要
一种用来与电钻相连接的电缆切割器包括一个壳体；第一和第二切割刀片，这些刀片与该壳体相连接，以使其能够相对运动；和一个传动部件，该传动部件可与电钻的卡盘可拆卸地接合在一起并与至少一个切割刀片可操作地接合。该传动部件包括一个安装在传动轴上的蜗杆，一个蜗轮，一个安装在一主轴上的传动齿轮，和一个设置在其中一个切割刀片上的扇形齿。该主轴被三个轴承支撑在壳体内。一个扭杆其一端与该壳体相连接，而且其另一端与电钻手柄相接合。一个可以倒置的稳定手柄与该壳体相连接，以令使用者能够在切割操作过程中可靠地握住该壳体。
文档编号B23D29/00GK1610202SQ20041008611
公开日2005年4月27日 申请日期2004年10月19日 优先权日2003年10月20日
发明者布鲁斯·P·科南 申请人:理想工业公司