专利名称：具有铰链联杆线性导轨的电动斜切锯的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及电动斜切和砂轮切割锯。
背景技术：
几十年来斜切锯已经成为电动工具领域中继续研究和研制计划中的主题，并且已经做出了许多增加使用简易和生产效率的改进。安装修整木器的工匠对电动斜切锯的使用已经有一段时间，并且众所周知，宽的树干例如冠型等通常需要斜切锯具有更大的锯片或能够使锯片沿着水平路径远离和朝向斜切锯的围栏(fence)移动的配置。这种锯片移动配置通常作为滑动复合斜切锯销售，主要是因为绝大多数商业上可用的此种类型的锯具有滑架组件，滑架组件由细长杆组成，细长杆在各个衬套中滑动以相对于锯的围栏移动锯片和电动机组件。
这种滑架组件是这种斜切锯的昂贵的部件。这种滑动斜切锯的现有技术包括线性导轨，线性导轨通常由两个这种衬套和杆组合构成。这些相对昂贵线性轴承由循环滚珠轴承构成，循环滚珠轴承与精制的、研磨、抛光和硬化的钢杆一起工作，钢杆大约为40厘米长并且直径为30毫米。为了具有锯片和电动机组件的最小游隙和偏转，在杆的整个线性行程上在杆和线性循环滚珠轴承之间需要精确配合。杆必须由高硬钢制成以防止硬钢珠的压痕。这种构造相对昂贵。
此外，这种衬套和杆线性导轨的不希望的特征是必须在锯后面提供空间以供杆在锯片置于围栏邻近时延伸。由于这种空间要求，这种滑动锯不能靠近壁放置，因为这会导致这种锯占据更大的覆盖区。此外，这些衬套和杆线性导轨机构对污垢和砂敏感，特别是如果锯是其中磨轮用于切割钢和其它物质的滑动砂轮切割锯时。砂轮在其路径上磨削延伸通过钢并且生成相当大体积的磨粒，磨粒通常来自于锯的背部。这些磨粒可以穿透进入滚珠衬套并且损坏轴承。虽然能够以风箱或类似的罩盖来遮盖杆，但是恶劣的环境通常会导致结构的退化和滚珠衬套被磨粒穿透。
对于具有线性导轨组件的斜切和切断锯的设计和开发具有持续不断的需要。
发明内容
一种电动斜切锯，包括具有用于定位工件的围栏的锯底座，可旋转地连接至锯底座的工作台；用于相对于锯底座有角度地定位工作台的斜切臂组件，在操作上连接至工作台的锯片和电动机组件，连接至工作台并且配置成支撑锯片和电动机组件并且能够使组件沿着预定线性路径向沿前或向后方向运动的线性导轨机构，所述机构具有水平轴，所述组件绕着该水平轴枢转从而沿垂直方向移动锯片进入切割位置或者脱离切割位置，所述机构还具有多个连接铰链，这些连接铰链使用彼此平行的基本上水平的轴与电动机组件和工作台可枢转地相互连接。
图1是本发明的第一优选实施例的右侧透视图，特别显示了位于远离围栏的延伸位置中的锯片；
图2是图1中所示的实施例的右侧透视图，显示了位于围栏附近的位置处的锯片；图3是图1中所示的实施例的侧视图，显示了位于远离围栏的延伸位置处的锯片；图4是图1所示的实施例的后视图，其中锯片远离围栏；图5是本发明的第二优选实施例的右前透视图，特别显示了位于远离围栏的延伸位置处的锯片；图6是图5中所示的实施例的右前透视图，显示了位于围栏附近的位置处的锯片；图7是图5中所示的实施例的侧视图，显示了位于围栏附近的位置处的锯片；图8是图5中所示的实施例的后视图，其中锯片位于远离围栏的位置处；图9是本发明的第三优选实施例，特别显示了位于远离围栏的延伸位置处的锯片；图10是图9中所示的实施例的侧视图，其中锯片位于远离围栏的延伸位置中的锯片。
图11是图9中所示的实施例的另一个侧视图，其中锯片邻近围栏；以及图12是图9中所示的实施例的后视图，其中锯片远离围栏。
具体实施例方式
在此显示和描述了本发明的三个实施例，其中，三个实施例中的每一个都具有多个铰链联杆，在此指定为水平铰链联杆，该铰链联杆将锯片和电动机组件互连至斜切锯的工作台上。应当理解，虽然在此指的是基本上水平的铰链联杆，但是联杆的几个轴可以不必总是准确地水平的，而是具有可以从精确的水平方向向任一方向变化至30度的枢轴轴线。然而，优选当锯设置为零度倾斜位置时，轴处于基本水平的朝向。不论其上支撑有锯的表面倾斜角度或朝向怎样，轴都优选基本上平行于安装有锯片的心轴，并且因此基本上垂直于锯片所在的平面。
使用水平铰链联杆而不是细长杆和衬套配置，并且对于切削操作期间由于结构偏转而导致锯片产生的不希望的运动提供得到了更大的刚度。三个实施例中的两个还具有垂直铰链联杆，用于在切削操作期间在锯片和电动机组件朝向和远离围栏运动期间保持锯枢转头(其上连接了锯片和电动机组件)的高度恒定。第三优选实施例使用与单个杆和衬套配置在一起的水平铰链联杆，藉此，在切削操作期间在锯片和电动机组件朝向和远离围栏移动时，杆和衬套配置也可以保持锯枢转头的高度恒定。应当理解，锯片和电动机组件22绕着锯枢轴可枢转，该枢轴是锯枢转头的一部分，它连接至水平铰链联杆。在切削操作期间，锯片和电动机组件可以向上枢转从而与工件脱离接触或者向下移动而从而与工件接触，如同传统的斜切锯一样。
与传统的衬套和杆导向装置相比，这种铰链联杆具有成本低的优点，原因在于它们具有更简单的构造，这种铰链联杆可以包括少到两个的大体为平面形状的通过轴连接在一起的联杆，该轴可以优选包含旋转衬套或低成本的滚珠轴承，并且这种铰链联杆还连接至旋转工作台的支架和锯枢轴头。铰链部件之间的紧公差配合相对较容易使用低成本的滚珠轴承，该滚珠轴承沿轴向方向预紧从而几乎去除了所有的轴向和径向间隙。相反，传统的衬套和滑动杆系统需要昂贵的制造工序从而保证杆的外表面在它的整个长度上是精确的。使用铰链联杆的另一个优点在于，它们的刚度特性主要由沿着枢轴即轴线测量的铰链联杆的宽度来确定。因此，通过制造更大的铰链就可以实现更高的系统刚度，而制造更大的铰链通常比使用更大的杆和衬套更便宜。
如前所提到的，水平铰链联杆绕着平行于锯片的切削平面的轴枢转，由此沿着锯片的旋转轴提供增大的刚度，并且由于这个可取的特征，铰链轴的长度大于其它轴的长度，例如在垂直铰链联杆中所用的轴的长度。结构刚度对于通过锯形成的切口的质量而言非常重要。如果没有必需的结构刚度，那么在间歇底座上锯片从期望的切削平面偏转出去是很常见的，这会导致一个或多个切削缺陷或锯齿状切削部分，而不是在期望的角度处有连续光滑的切削。
铰链联杆的另一个优点是，它对污垢和砂的灵敏度大大降低，因为铰链联杆的支承表面没有暴露，而是包含在滚珠轴承或较短的旋转衬套中。与其中整个杆是临界支承表面的杆和衬套系统相比，这种滚珠轴承或旋转衬套可以相对容易地密封，其中，前种系统必须使用较大的手风琴或风箱形状的织物或其它样式的罩盖来密封，而这些罩盖通常容易损坏。
现在转到图1-4所示的第一优选实施例。总体上由10表示的斜切锯，具有大体上为圆形的底座12，底座具有连接的围栏14，该底座支撑旋转工作台16，该工作台16具有总体上由18表示的斜切臂控制组件，用于调节工作台的旋转位置，从而设置将置于工作台16上的工件的斜切角度。总体上由20表示的锯片和电动机组件在操作上通过总体上由22表示的线性导轨机构连接至工作台16。锯片和电动机组件20具有电动机24，该电动机24在操作上通过齿轮机构连接，该齿轮机构未示出但是位于驱动锯片28的壳体部26内。手柄30能够使操作者移动锯片和电动机组件20使之同工件啮合或者脱离结合，该工件可以置于邻近围栏14的工作台16上。锯片和电动机组件20绕着连接至锯枢转头34的锯枢转轴32枢转，其中线性导轨机构22连接至锯枢转头34。锯片和电动机组件20在图1中显示出处于如下的位置，即锯片移动到远离围栏14的延伸位置上并且降低到使工件置于工作台16上的切割位置上。在操作期间，所有操作者将工件置于工作台16上，在启动电动机24之前或者之后使手柄30向下带入切割位置中，然后朝向围栏14推动手柄30使锯片28切割工件。在切割结束时，锯片和电动机组件20基本上位于图2所示的位置中，其中，锯片28的底部区域大体上扩充至与围栏14同宽。
图1-4中所示的第一优选实施例的线性导轨机构22设计成如下，即斜切锯具有双倾斜操作，而不是单倾斜操作，这意味着可以从法向零度位置或其中锯片28的平面垂直于工作台16的顶面所在的平面向左向右调节倾斜角度。锯片和电动机组件20和线性导轨机构绕着倾斜枢转轴36旋转，其中线性导轨机构具有支架38，支架38具有大体上为圆柱形的尾部40，倾斜枢轴36连接到尾部40。轴36延伸穿过工作台16的扩大的延伸部42中的开口。因此，尾部40可以相对于延伸部42旋转并且由轴36支撑。支架38优选为具有下凸缘44、上凸缘46和沿垂直方向朝向的凸缘48和50的铸件。
水平铰链联杆包括联杆52和54，它们具有通过轴56连接在一起的邻近端。锯枢转头34具有一对间隔的凸缘58和位于凸缘58下的单个凸缘60。联杆54的相对端通过轴62连接至凸缘58。类似地，联杆52的相对端通过轴64连接至垂直凸缘48和50。如前面所提到但是没有特别显示的那样，轴32、62、56、64、78和82优选为如下的样式，即利用旋转衬套或低成本的滚珠轴承以便它们能自由地旋转并且具有延长的有效寿命。
如图1和2中最佳地示出那样，联杆52具有大体上L形的侧面配置，其中横向延伸部66具有孔，轴56位于该孔中。这允许当锯片和电动机组件20移到它的最终切割位置时，两个联杆52和54在如图2所示的大体上平行的配置中合拢在一起，在该位置上锯片邻近围栏14。如图4最佳所示的那样，联杆52和54的宽度相对较大，因此使联杆52和54彼此相互连接并且使锯枢转头34和支架38相互连接的轴56、62和64相对较长。这有利于线性导轨机构具有期望的刚度，即使不能消除的话，该刚度也会使之极大地减小锯片脱离切割平面的任何运动的话，该运动会导致低质量的切割。换句话说，极宽的联杆和它们的与锯枢转头和支架38的联结可以产生较高的刚度，从而减少了锯片远离它的预计切割平面产生的扭转和线性偏转，而从切割质量的立场来看，这一点是非常可取的。
如图4最佳所示的那样，联杆52不是实心构造，而是具有侧壁68和端壁70，并且具有十字撑条72来增大联杆的总体强度。联杆54与图1所示那样类似地构成，它也类似地具有侧壁、端壁和十字撑条。铰链联杆52和54优选是压铸铝，但是如果需要的话也可以使用钢冲压。
垂直铰链联杆位于水平铰链联杆下方，并且包括联杆74和76，联杆74和76具有通过立轴78连接在一起的邻近端。联杆74和76与水平铰链联杆52和54的宽度不同，原因是它们的作用是在锯片和电动机组件20朝向和远离围栏14进行运动的期间用来维持锯枢转头34的高度恒定。在高度上的偏转对于斜切锯切割质量并不是关键的，因为工件通常被完全切穿。
较窄的联杆74和76彼此沿垂直方向移动，它们需要细长的立轴78进行延伸以便使它们相互连接。联杆74位于水平凸缘44和46之间，并且通过轴80可枢转地连接至这些凸缘。类似地，联杆76具有通过轴82连接至凸缘60的间隔式的凸缘部分。如图1所示，凸缘60位于邻近的凸缘58之下，凸缘44和46也位于垂直凸缘48和50之下，并且使联杆74和76相互连接的轴78远离锯延伸或者向锯左侧延伸(从手柄30看过去)，以便当垂直和水平联杆如图2所示那样合拢在一起时，几乎没有联杆的部分伸到凸缘48和50的宽度之外。这一点非常重要，原因在于，锯片和电动机组件20的倾斜角度的变化可以在左方或者右方任一方向上实现，并且铰链联杆不会干扰这种双倾斜调节能力。
从图2中还可以明显看到，当锯片和电动机组件20从尽可能远的地方朝围栏14移动时，联杆不会沿任意向后的方向延伸超过支架38的初始位置的端部。这使斜切锯能够靠近壁，例如，并且可以充分地操作，而不像许多传统的组合斜切锯的滑动杆和衬套配置那样。
第二优选实施例如图5-8所示，并且具有许多与图1-4所示的实施例类似的部件。在下面的说明中，标记有与第一优选实施例显示和描述的相同的数字的部件大体上在它们的设计、配置和操作上与第一优选实施例类似，因此将不再详细描述。具有撇号或双撇号标志的参考数字的部件与图1-4所示的实施例中所标记的部件类似，但是也可以具有一些结构上的差别，这些差别是显而易见的，或者将对其进行大体上的描述，或者给出与图1-4所示的不同的数字。
在图5-8中，第二优选实施例总体上以100表示，它与第一优选实施例具有许多相似性，但是第一实施例是双倾斜配置锯，第二实施例的锯100是单倾斜配置。联杆74’和76’通过轴78’连接在一起，轴78’与第一优选实施例的轴78长度不相同，因为联杆74’和76’沿垂直方向彼此邻近而不是间隔开。同样，联杆76’处于同联杆54’的高度大体上类似的高度上，并且因此不能够朝向联杆52’和54’合拢。因此，联杆74’和76’之间的连接远离联杆52’和54’向外延伸。由于向外的延伸部，特别是当它如图6和8那样合拢时，当锯如图8所示沿着逆时针方向枢转时，联杆会干扰锯100的其它部分。因此，第二优选实施例的单倾斜操作如图8所示那样沿顺时针方向。
本发明的第三优选实施例是如图9-12所示的锯110，不像图1-8的实施例那样详细描述。锯110具有水平铰链联杆，包括相互连接的并且与图1-8的实施例所描述的大体上类似地操作的联杆52″和54″。锯枢转头34″具有略微不同的配置，并且联杆54″的端部连接到锯的枢轴32上，该枢轴32也通过轴颈安装在锯枢转头34″中。细长杆112也通过轴颈安装在衬套(未显示，但是位于支架38的上端)中，并且在锯片和电动机组件22朝向围栏14移动锯片28时，保持锯枢转头34″的高度恒定。仅仅提供了一根杆112，原因是通过水平铰链联杆来提供对锯片切割平面的控制，如同图1-8所示的另一个实施例中的情形一样，并且其通过杆112执行的仅有的功能是在操作期间保持枢转头34″的高度恒定。在这一点上，锯片和电动机组件20在图9和10中显示出位于收缩位置，并且在图11中显示出锯片28临近围栏14的切割位置。显而易见，在图11所示的位置中，杆112将延伸超过支架38″的后表面，这就需要更大的覆盖区，否则不可能将锯110置于使支架38″位于接近壁或其它类似的表面的位置上。因此，虽然该实施例不具有第一和第二优选实施例的空间上的优点，但是该实施例具有如下的优点，即如所有实施例所实现的一样，通过大体上水平的铰链来控制锯片切割平面，并且仅仅需要一个杆和衬套组合，与具有一对杆和衬套配置的传统配置相比，这可以提供成本上的优点。
虽然已经显示和描述了本发明的各个实施例，但是应当理解，对本领域的普通技术人员而言，显而易见可以进行其他的改进、置换和选择。这种改进、置换和选择可以在不脱离由所附权利要求书确定的本发明的精神和范围的前提下进行。
本发明的各个特征在下文的权利要求中进行阐明。
权利要求
1.一种电动斜切锯，包括锯底座，具有用于定位工件的围栏；可旋转地连接至所述锯底座的工作台；斜切臂组件，用于相对于所述锯底座有角度地定位所述工作台；在操作上连接至所述工作台的锯片和电动机组件；线性导轨机构，连接至所述工作台并且配置成支撑所述锯片和电动机组件，并且能够使所述组件沿着预定线性路径沿向前或向后方向运动；所述机构具有第一水平轴，所述组件绕着所述第一水平轴枢转从而沿垂直方向移动锯片进入切割位置或者脱离切割位置；所述机构具有第一多个连接铰链，所述连接铰链使用彼此平行的大体上水平的轴与所述组件和所述工作台枢转地相互连接。
2.如权利要求1所述的斜切锯，其特征在于，所述大体上水平的轴位于距离大体上的水平的任一方向上大约30度以内。
3.如权利要求1所述的斜切锯，其特征在于，所述第一铰链具有通过第二水平轴可枢转地连接在一起的两个铰链联杆，一个联杆还通过第三水平轴枢转地连接至所述工作台，另一个联杆通过第四水平轴枢转地连接至所述组件，其中所述第二、第三和第四水平轴彼此平行。
4.如权利要求1所述的斜切锯，其特征在于，所述第一铰链联杆具有至少大约为3英寸的相对大的宽度，因此对所述组件提供了较高的结构刚度。
5.如权利要求1所述的斜切锯，其特征在于，所述机构还包括第二多个连接铰链，所述连接铰链使用彼此平行并且大体上垂直于所述大体上水平的轴的轴与所述组件和所述工作台可枢转地相互连接。
6.如权利要求5所述的斜切锯，其特征在于，所述第二多个连接铰链的所述轴在任一方向上的大约30度内大体上垂直于所述大体上水平的轴。
7.如权利要求1所述的斜切锯，其特征在于，所述机构还包括至少一个细长的构件，该构件在操作上接合位于所述支架内部中的导向结构，以便在所述组件沿着所述预定线性路径运动的期间，保持所述机构处于恒定的高度。
8.如权利要求7所述的斜切锯，其特征在于，所述机构还包括单个滑动杆，该单个滑动杆在操作上接合位于所述支架内部中的衬套，以便在所述组件沿着所述预定线性路径运动的期间，保持所述机构处于恒定的高度。
9.如权利要求5所述的斜切锯，其特征在于，所述第二多个连接铰链还包括具有可枢转地连接至所述组件的一个端部的第三联杆，具有可枢转地连接至所述工作台的一个端部的第四联杆，所述第三和第四联杆具有通过细长轴可枢转地彼此连接的各自的另外端部，以便所述第三和第四联杆的高度不同。
10.如权利要求5所述的斜切锯，其特征在于，所述第二多个连接铰链还包括具有可枢转地连接至所述组件的一个端部的第三联杆，具有可枢转地连接至所述工作台的一个端部的第四联杆，所述第三和第四联杆具有通过所述轴之一可枢转地彼此连接的各自的另外端部，以便所述第三和第四联杆大体上处于相同的高度。
11.如权利要求9所述的斜切锯，其特征在于，所述第一和第二多个连接铰链在大体上相同的高度上连接至所述组件和所述工作台，在沿着所述预定线性路径沿向后方向运动的期间，所述第三和第四联杆的相互连接远离所述第一多个联杆铰链延伸。
12.如权利要求9所述的斜切锯，其特征在于，所述第一和第二多个连接铰链在大体上不同的高度上连接至所述组件和所述工作台，以便所述第二多个连接铰链位于所述第一多个连接铰链下方，在沿着所述预定线性路径沿向后方向运动的期间，所述第三和第四联杆的相互连接朝向所述第一多个连接铰链并且在其下方延伸。
13.如权利要求4所述的斜切锯，其特征在于，至少所选的所述联杆之一包括金属铸件，金属铸件在两端具有用于接收轴的孔，所述铸件具有外侧部分和与所述侧部分相互连接的带部分。
14.如权利要求1所述的并且具有可调节的斜切和倾斜角度切割能力的电动斜切锯；所述线性导轨机构角度可调，从而相对于所述工作台改变锯片的倾斜角度，并且具有彼此平行并且大体上垂直于所述锯片的平面的轴。
15.如权利要求14所述的斜切锯，其特征在于，所述平行的轴位于距离所述锯片平面的任一方向上大约30度以内。
16.如权利要求14所述的斜切锯，其特征在于，所述第一铰链具有通过第二轴可枢转地连接在一起的两个铰链联杆，一个联杆还通过第三轴枢转地连接至所述工作台，另一个联杆通过第四轴枢转地连接至所述组件，其中所述第二、第三和第四轴彼此平行。
17.如权利要求14所述的斜切锯，其特征在于，所述第一铰链联杆具有相对大的宽度，因此对所述组件提供了较高的结构刚度。
18.如权利要求14所述的斜切锯，其特征在于，所述机构还包括第二多个连接铰链，所述连接铰链使用彼此平行并且大体上垂直于所述锯片的轴与所述组件和所述工作台可枢转地相互连接。
19.如权利要求14所述的斜切锯，其特征在于，所述机构还包括滑动杆，所述滑动杆在操作上接合位于所述支架内部中的衬套，以便在所述组件沿着所述预定线性路径运动的期间，保持所述机构处于恒定的高度。
20.如权利要求18所述的斜切锯，其特征在于，所述第二多个连接铰链还包括具有可枢转地连接至所述组件的一个端部的第三联杆，具有可枢转地连接至所述工作台的一个端部的第四联杆，所述第三和第四联杆具有通过细长轴可枢转地彼此连接的各自的另外端部，以便所述第三和第四联杆的高度不同。
21.如权利要求18所述的斜切锯，其特征在于，所述第二多个连接铰链还包括具有可枢转地连接至所述组件的一个端部的第三联杆，具有可枢转地连接至所述工作台的一个端部的第四联杆，所述第三和第四联杆具有通过所述轴的一个可枢转地彼此连接的各自的另外端部，以便所述第三和第四联杆大体上处于相同的高度。
全文摘要
电动斜切锯包括，具有用于定位工件的围栏的锯底座，可旋转地连接至锯底座的工作台；用于相对于锯底座有角度地定位工作台的斜切臂组件，在操作上连接至工作台的锯片和电动机组件，连接至工作台并且配置成支撑锯片和电动机组件并且能够使组件沿着预定线性路径沿向前或向后方向运动的线性导轨机构，所述机构具有水平轴，所述组件绕着该水平轴枢转从而沿垂直方向移动锯片进入切割位置或者脱离切割位置，机构还具有多个连接铰链，这些连接铰链使用彼此平行的水平轴与电动机组件和工作台可枢转地相互连接。
文档编号B23D45/04GK1974092SQ200610160308
公开日2007年6月6日 申请日期2006年11月21日 优先权日2005年11月22日
发明者斯蒂芬·C.·奥伯海姆 申请人:罗伯特·博世有限公司