专利名称：用于带锯的工作台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加工工具，具体而言，本发明涉及一种用于加工工具的工作台。
背景技术：
许多工具都设置有一个外壳，该外壳可容纳那些能够使工具工作的机械结构和电气元件。例如，带锯的外壳一般容纳有多个可被电机转动的转轮和一个传动系统。带锯一般包括一个底座，外壳的下部部分就设置在该底座上；一个工作台，该工作台设置在外壳下部部分的上方；和外壳的上部部分。锯条一般穿过设置在工作台上的孔沿大致垂直方向在外壳的上部部分和下部部分之间延伸，而且操作人员可沿工作台移动工件，这样就能够对工件进行切割。
在操作过程中，工件一般朝向锯条的方向移动，这样就可以沿所需的线对工件进行切割。大部分带锯的工作台都定位在一个平行于地面的平面内。这种定位将使移动锯条沿着一个位于工作台上并垂直于地面的平面对工件进行切割。许多带锯都设置有工作台，该工作台能够围绕一个平行于工件移动方向的轴线旋转，工件移动的目的在于与锯条相接触，从而使通过锯条在工件上加工出的切口不会垂直于工作台。
名称为“用于对带式锯床的工作台进行调节的装置”的美国专利6644163号为带锯提供了一个工作台，该工作台能够围绕一个平行于工件移动方向的轴线或操作轴线旋转，工件移动的目的就在于能够与移动锯条相接触。该专利公开了一种用于使工作台旋转的复杂系统，该系统设置有四个狭槽、三个轴和两个齿条与小齿轮组件。这种工作台的缺点在于操作困难，因为使用者必须到工作台的下方才能调节工作台的旋转角度。其它参考文献，例如名称为“角度可调的带锯”的美国专利4882962号公开了一种带锯，该带锯设置有一个外壳和可围绕一个固定式工作台旋转的旋转锯条机构。使用者难于对该结构进行操作，而且当外壳旋转时，该带锯还将占用较大的面积，这样，在较小的操作区域内就会出现问题。因此，需要提供一种用于带锯上的工作台，该工作台能够围绕一个操作轴线旋转，这样就能够对该工作台进行调节，以使其定位在相对地面成一角度的位置上，该工作台还应包括一个易于使用、结构小巧的旋转机构。
发明内容
本发明通过将一种改进的结构设计应用到加工工具的旋转式工作台上来克服上述的一个或多个缺陷。因此，本发明提供了一种用于加工工具上的工作台，该工作台可通过旋转机构而转动并锁定在一个特定的位置上。该工作台被设计成能够围绕一个被定义为操作轴线的轴线旋转的结构形式，其中该操作轴线是一个平行于待加工工件朝向移动锯条移动的方向的轴线。该旋转机构设置有一个齿轮系，该齿轮系包括一组斜齿轮，这些斜齿轮可围绕不平行的轴进行旋转。输出斜齿轮跨接(ride)在一个输出轴上，而该输出轴又支撑着一个小齿轮。该小齿轮与一个齿条可操作地啮合在一起，该齿条形成在一个齿条狭槽中，而该齿条狭槽又设置在一个从工作台的底面延伸出来的托架上。该狭槽围绕着工作台的转动轴线成曲线状，而该工作台的转动轴线又穿过移动锯条从工作台顶面经过的那个点并平行于为了使工件能够与移动锯条相接触而使工件移动的方向。该工具的外壳不仅包括有足以使工作台围绕其转动轴线旋转的结构，而且还能够使该旋转机构的所有部件都保持稳定。
本领域技术人员通过阅读下面对本发明优选实施例的说明，将会更加清楚本发明的优点，其中本发明的优选实施例已经在附图中示出并通过举例的方式作出了说明。本发明还能够以其它不同的实施方式被实施，而且可从多个方面对其细节作出修改。因此，附图和说明仅仅是说明性的，而不是对本发明的限制。
图1为带锯的一个实施例的透视图；图2为图1所示的带锯的一个齿轮系部分与一个工作台连接在一起后的第一透视图；图2A为构成图1所示带锯的齿轮系部分的那些部件的部件分解图；图3为图2的齿轮系的第二透视图，而且有一个锁具已经被连接到工作台上；图4为图2所示的齿轮系的后视图；图5为图1所示的带锯的后视图；图6为锁具的多个部分沿图5中的剖面线B-B的剖视图；图7为一个滑动件的透视图；图8为图1所示的带锯的透视图，其中在该带锯内安装有一个导向栏(guide fence)；图9为根据第二实施例的带锯的透视图；图10为图9所示的第二实施例的齿轮系的部件的右侧视图和锁具部分的剖视图；图11为图9所示的第二实施例的后视图。
具体实施例方式
参照图1，图中示出了一个设置有工作台60的加工工具10。该加工工具10可以是任何用一个带式锯条22或钻头(未示出)与工件相接触并改变工件(未示出)结构的工具。加工工具的实例包括带锯、钻床、钢丝锯、刳刨工具的工作台、斜切锯和台式锯。尽管本发明的一个实施例是参照带锯加以说明的，但是，也可以考虑采用其它类型的加工工具，例如上述的加工工具。
如图1所示，加工工具10包括一个外壳20。在该优先实施例中，外壳20包括一个前侧24、一个右侧25和一个后侧26(如图5所示)。从图1中可以看到，本文中的前侧24被定义为外壳20的这样一侧，使用者优先站在该侧并从该侧将工件进送到能够与带锯锯条22相接触的位置上。该外壳20被构造成能够令所有操作加工工具10所需的部件正确定位并将这些部件保护起来的结构形式。该外壳20包括一个顶部部分27和一个底部部分28，其中，带锯锯条22围绕一个设置在顶部部分27内的第一转轮(未示出)转动并由该外壳20的顶部部分27伸出，然后穿过一个设置在工作台60的中心的孔61而进入到外壳20的底部部分28内，在该底部部分内，一个第二转轮(未示出)将带锯锯条引向第一转轮。
工作台60被加工成具有一个顶面62和一个底面64的结构形式，如图1、3和4所示。该工作台60最好由钢、铝或强度与重量比性能较好的其它材料制成。顶面62最好具有良好的光洁度，而且其尺寸被加工成能够利用加工工具对较大工件进行切割的结构形式。工作台60包括一大致固定在工作台中心的孔60，带锯锯条22可通过该孔60。该工作台60还包括一个狭槽65，以能够安装带锯锯条22。该工作台被构造成能够容纳如图8所示的导向栏或锯栏63的结构形式。该导向栏63一般定位在平行于在图1中由方向箭头A所示的操作轴线的位置上。使用者将导向栏63定位在距带锯锯条22有一定距离的位置上，以使该导向栏63能够用于将工件定位并保持在一个预定的方位上，从而由带锯锯条22进行精确的切割。该工作台还包括一个底面64，一个耳轴板(trunnionplate)66穿过该底面延伸。
该工作台60最好利用一个设置有齿轮系29的转动机构30以可转动的方式与外壳20的底部部分28连接在一起，如图2-3所示。该齿轮系29设置有输入和输出斜齿轮36、38。斜齿轮36、38包括多个凸起，这些凸起构成了齿轮齿37、39，这些齿轮齿的尺寸和形状被加工成能够在斜齿轮36、38的所有转动位置上相互啮合的结构形式。斜齿轮36、38按照下述方式制造成形使斜齿轮36、38的转动轴线彼此不平行。输入斜齿轮36被固定到输入轴32的第一端33上。在优选实施例中，输入和输出斜齿轮36、38具有相同的尺寸和相同数量的齿37、39，这样，当转动机构30处于操作状态下时，就使输入和输出轴32、40具有相同的转速。在其它实施例中，齿轮36、38的尺寸及齿轮齿37、39的数量可以是不同的，这样就能够在输入与输出轴32、40之间产生不同的角速度比。一个旋钮31被连接到输入轴32的第二端34上。该旋钮31被构造成能够令使用者握住该旋钮31，从而可通过转动机构30而使工作台60旋转的结构形式。在优选实施例中，该旋钮31从外壳20的右侧25伸出，这样当使用者站在外壳20的前侧24附近时，使用者就能够调节该工作台60的方位。
如图2A所示，输出斜齿轮38被固定在输出轴40的第一端41上。该输出轴40包括一个第二端41a，一个小齿轮44按照下述方式被连接到该第二端上输出斜齿轮38的转动能够使小齿轮44产生转动。小齿轮44在其周边上包括有多个凸起，这些凸起构成了齿轮齿45。这些齿轮齿45与设置在齿条狭槽68内的齿69相啮合，而齿条狭槽又设置在从工作台60的底面64延伸出来的耳轴板66上。小齿轮44的转动能够使齿条狭槽69及耳轴板66、工作台60围绕小齿轮44平移。
如图2a所示，每个斜齿轮36、38和小齿轮44都优选通过设置在轴32、40的端部上的带键凸起47和被加工到齿轮36、38、44的中空中心位置上的键槽47a而安装到它们各自的轴32、40上并通过外部卡环48保持在它们的轴上。此外，齿轮36、38、44可通过本领域公知的其它方法被焊接或连接到它们各自的轴上。
如图3-4所示，耳轴板66从工作台60的底面64伸出。该耳轴板66包括齿条狭槽68和一个锁定狭槽72，小齿轮可穿过齿槽68旋转。齿条狭槽68和锁定狭槽72围绕同一轴线弯曲，这样就形成了工作台60的旋转轴线并限定了工作台的转动界限。
在操作过程中，工作台表面围绕轴线B(如图1和9所示)按照下述方式进行旋转。首先，使用者将锁具80打开，以允许工作台自由转动。(锁具80的结构和操作将在下文中加以说明)。接着，使用者转动旋钮31，这样就会使输入轴32产生转动。输入轴32的转动将使输入斜齿轮36转动，这样就会使输出斜齿轮38也产生转动。输出斜齿轮38的转速决定于斜齿轮36、38之间的齿轮齿数比。输出斜齿轮38的转动将使输出轴40转动，这样又会使小齿轮44转动。小齿轮44的转动会使齿条狭槽68围绕小齿轮平移，这种平移将使耳轴板66和工作台60围绕转动轴线B转动。当工作台60处于所需的位置上时，使用者将锁具60锁住(如下所述)。
旋转机构30相对外壳20保持在由使用者确定的位置上，这样，由于使用者将一个扭矩作用于旋钮31上，齿轮系29的斜齿轮36、38就会转动，一旦工作台达到所需的位置上，那么就可以利用工作台的锁具80将工作台刚性保持在该位置上。如图3所示，通过多个被紧固件49连接到外壳20上的多个输入轴托架46可防止输入轴32除了转动外做其它运动。此外，齿轮系29被限制为只能通过小齿轮44在齿条狭槽68内的转动和平移而转动，除了转动外不能做其它运动。
如图2所示，转动机构30还设置有一个显示器，使用者可通过该显示器确定出顶部相对地面的相对转动角度。输入轴32包括一个围绕输入轴32的周边突出的螺旋状螺纹51。如图7所示，滑动件52设置有一个凹面52a，其中该凹面52a被构造成能够与输入轴32相接触的结构形式。此外，该滑动件52的凹面52a还设置有一个卡槽52b，该卡槽适合于容纳输入轴32的螺旋状螺纹51，该卡槽52b被构造成能够与螺旋状螺纹51相互配合，从而使滑动件52能够在螺旋状螺纹51上顺利平移。滑动件52通过一个滑动件托架54保持在与输入轴32相接触的位置上，其中托架54与外壳20连接在一起。该滑动件52包括一个如图7所示的凸起53。当转动机构30处于装配状态下时，凸起53将随着滑动件52的移动而在位于滑动件托架54内的狭槽56内平移，这样就能够使滑动件52与输入轴32之间保持接触。滑动件52还设置有一个滑动件指针57，该滑动件指针通过紧固件49与滑动件52连接在一起。外壳20包括一个窗口或开口21，使用者通过该窗口或开口可以看到刻度尺58，如图1所示。滑动件指针57沿着已经被校准的刻度尺58平移，这样就能够根据滑动件52在输入轴32上的位置表示出工作台60相对地面的角度。滑动件托架54允许滑动件52沿着朝向和远离输入斜齿轮36的方向平移，同时保证输入轴32与滑动件52相互接触。
在操作过程中，输入轴32转动，目的是调节工作台60在由齿条狭槽68限定的界限之间的位置。工作台60的角位移范围由齿条狭槽68的弧长来限定。螺旋状螺纹51围绕输入轴32旋转并与输入轴32相接合，这样，就可以使工作台60的整个移动范围与滑动件指针57相对刻度尺58的移动范围相对应。这样，使用者对旋钮31施加的转动就会使输入轴32产生转动；从而使滑动件52根据旋钮31的旋转方向而沿着朝向或远离输入斜齿轮36的方向平移。滑动件52的平移还会使滑动件指针57沿刻度尺58移动，从而通过外壳20上的窗口21向使用者表示出工作台60的相对角度。
如图5-6所示，工作台60可被锁具80固定在一个选定的位置上。这种优选的锁具80以一种类似于安装在自行车车轮上的快松式锁具的方式进行操作，而且可通过由工具产生的常规振动和作用于工作台60上的外力将工作台60保持在选定的位置上。锁具80优选包括一个具有一力臂81的手柄82、一个锁定轴84和一个配合部件88。如图6所示，手柄82和锁定轴84以一个平头螺钉85和一个弹簧86或本领域公知的其它方法连接在一起。在图1、5和6所示的优选实施例中，手柄82从外壳20的前侧24伸出，以允许使用者调节工作台60的角度，同时使用者仍然停留在原位置上将工件送向移动锯条22。使用者可通过旋转手柄82的力臂81而使手柄82产生转动。该手柄被连接到锁定轴84上，该锁定轴又穿过外壳20的后侧26延伸。锁定轴84穿过一个位于耳轴板66上的锁定狭槽72延伸。该锁定狭槽72绕与工作台60转动的轴线相同的轴线弯曲并与齿条狭槽68具有相同的弧长。配合部件88被连接到锁定轴84上。该配合部件88设置有一个配合表面83，当手柄82被紧固时，该表面与耳轴板66摩擦接触。当有足够大的扭矩作用于锁定手柄82上时，这种摩擦接触能够将工作台60保持在所需的位置上。如图6所示，锁定轴84包括一个螺纹部分87，该螺纹部件与外壳20的一个内螺纹部分89相接合。锁定轴84与外壳20之间的螺纹接合用于使锁具80相对外壳20在锁具80的所有状态下和工作台60的所有位置上都能够相互对准。
在图9-11所示的一选择实施例中，耳轴板66和手柄82相对工作台60和外壳20按照下述方式定位使手柄能够从外壳的后部26延伸出来。在该实施例中，手柄包括一个配合表面83a，当锁定手柄82被充分旋转时，该配合表面与耳轴板66摩擦接触。与前述的实施例相同，锁定轴84包括一个螺纹部分87，该螺纹部分通过螺纹与外壳上的一个内螺纹部分相接合，以使锁具与外壳通过转动相互对准，这样就能够正确地操作。由于配合表面83a位于手柄上，因此该实施例不包括配合部件。
用于调节工作台60的方法包括通过锁具80将工作台60解锁。通过旋转手柄82可使工作台60解锁，这样就能够使配合表面83a(或第二实施例中的83a)与耳轴板66之间的摩擦连接脱开。一旦工作台60处于解锁状态下，那么使用者就可以通过旋转旋钮31、从而使转动机构30动作的方式完成对工作台的调节。当旋钮31转动时，输入轴32按照相应的方式进行转动，从而使输入斜齿轮36产生转动。输入斜齿轮36的转动将使输出斜齿轮38围绕一个不平行的轴线旋转。传递给输出斜齿轮38的扭矩被传递到与同一输出轴40相连接的小齿轮44上。小齿轮44上的齿轮齿45与齿条齿轮齿69相啮合。小齿轮44的转动将使齿条狭槽68、耳轴板66和工作台60围绕转动轴线B相对地面转动到一个新位置上。一旦工作台60处于所需的位置上，那么锁具80就会动作，从而将工作台60固定到选定位置上。这一点可通过沿着将机构80旋松的反方向转动手柄82来实现。手柄82的转动将使锁定轴84相对外壳20充分转动，以使配合表面83(或83a)能够与耳轴板66摩擦接触。这种摩擦接触用于克服作用于工作台60上的所有外力而将工作台60保持在所需位置上。
尽管已经对本发明的优选实施例作出了说明，但是应该理解本发明并非局限于此，而且在本发明的范围内，还可以对其作出修改和变型。本发明的保护范围由所附权利要求书及落入权利要求书涵义范围内(包括文字意义或等同替换)并应被涵盖于其中的所有部件来限定。
权利要求
1.一种用于对工件进行加工的固定式工具，其包括一工具外壳；一与该工具外壳可转动地连接在一起的工作台，其中该工作台具有一转动轴线和一旋转齿轮系，该转动轴线平行于为了使工件被加工而使所述工件被移动的方向，所述旋转齿轮系包括一输入斜齿轮；一输出斜齿轮，该输出斜齿轮与所述输入斜齿轮可操作地啮合在一起；一小齿轮，该小齿轮与所述输出斜齿轮可操作地连接在一起；和一齿条，该齿条与所述小齿轮相啮合。
2.根据权利要求1的工具，其特征在于所述齿条是曲线状的。
3.根据权利要求1的工具，其特征在于所述输入和输出斜齿轮具有不相互平行的转轴。
4.根据权利要求1的工具，其特征在于所述输出斜齿轮和所述小齿轮与同一根公共轴相连接。
5.根据权利要求1的工具，还包括一用于表示工作台转动量的刻度尺。
6.根据权利要求1的工具，还包括一锁具。
7.根据权利要求1的工具，其特征在于所述工具为带锯。
8.一种带锯，其包括一工具外壳；一带锯锯条；一可转动的工作台，该工作台与所述外壳相连接；和一刻度尺，该刻度尺可表明所述工作台的转动角度。
9.根据权利要求8的带锯，还包括一转动机构，该转动机构包括一输入斜齿轮、一与所述输入斜齿轮可操作地啮合在一起的输出斜齿轮、一小齿轮和一由耳轴形成的齿条，该耳轴与所述可转动的工作台相连接。
10.根据权利要求8的带锯，还包括一锁具。
11.根据权利要求9的带锯，其特征在于所述齿条是曲线状的。
12.根据权利要求9的带锯，其特征在于所述输入斜齿轮和所述输出斜齿轮分别具有不相平行的转轴。
13.根据权利要求8的带锯，其特征在于所述刻度尺具有一滑动件，该滑动件跨接在一输入轴上，而该输入轴又与所述输入斜齿轮相连接。
14.一种用于带锯工作台的转动机构，其包括一输入斜齿轮；一输出斜齿轮，它与所述输入斜齿轮可操作地啮合；一小齿轮；和一齿条，该齿条形成在一耳轴上，而该耳轴又与所述带锯工作台连接在一起。
15.根据权利要求14的转动机构，其特征在于所述输入斜齿轮和所述输出斜齿轮分别具有不相平行的转轴。
16.根据权利要求14的转动机构，还包括一具有一第一端和一第二端的输入轴，该第一端与输入斜齿轮相连接，该第二端与一调节旋钮相连接。
17.一种用于读取带锯工作台的角位移的刻度尺，其包括一轴；一跨接在该轴上的滑动件；一与该滑动件相连接的指针；和一与带锯外壳相连接的刻度尺，所述指针在该刻度尺上移动。
18.根据权利要求17的刻度尺，其特征在于所述轴包括螺旋状螺纹。
19.根据权利要求18的刻度尺，其特征在于所述滑动件包括与所述螺旋状螺纹相对应的内接槽。
20.根据权利要求19的刻度尺，其特征在于所述指针对应于所述带锯工作台的角位移沿所述刻度尺移动。
21.一种带锯，其包括一工具外壳；一与所述外壳连接在一起的可转动工作台；一转动机构，该转动机构有一调节旋钮、一输入斜齿轮、一输出斜齿轮、一小齿轮和一齿条；一锁具，该锁具具有一手柄和一轴，该轴跨接在一狭槽内，该狭槽与一从工作台底面伸出的耳轴相连接；和一刻度尺。
22.根据权利要求21的带锯，其特征在于所述输入斜齿轮和所述输出斜齿轮具有不相平行的转轴。
23.根据权利要求21的带锯，其特征在于所述调节旋钮和所述手柄分别延伸到所述工具外壳的外部。
24.根据权利要求21的带锯，其特征在于所述刻度尺还包括一滑动件，该滑动件以可平移的方式安装在一输入轴上，而该输入轴又与所述输入斜齿轮相连接，所述滑动件设置有一沿所述刻度尺跨接的指针。
全文摘要
一种加工工具设置有一个可随一转动机构旋转的工作台。该转动机构可使工作台围绕一个轴线转动，其中该轴线经过一个点并平行于工件向移动锯条移动的方向，该点就是移动锯条从工作台通过的那点。该转动机构设置有一组斜齿轮，这些斜齿轮具有不相平行的轴；一个小齿轮，该小齿轮与输出斜齿轮可转动地接合在一起；而且，该小齿轮跨接在一个设置在工作台上的曲线状齿条狭槽中。该加工工具还设置有一个能够使工作台转动并使工作台相对工具外壳保持稳定的结构。
文档编号B23D55/02GK1799744SQ20051008202
公开日2006年7月12日 申请日期2005年7月5日 优先权日2005年1月4日
发明者B·诺特曼, T·M·奇普纳, 李华波 申请人:创科实业有限公司