往复式工具用的锯条更换无需工具的锯条夹 【技术领域】
本申请涉及一种往复工具，尤其是涉及一种用于往复式工具的锯条更换无需工具(toolless)的锯条夹。
背景技术
现有的往复工具具有各种用途并有各种特色。往复工具包括往复锯，动力凿錾，旋转冲击钻等。
往复锯包括多种用途的锯切工具，因其方便和可便携性而经常用作拆除的目的。此外，往复锯能执行对硬东西的切削操作以到达所要求的位置。往复锯还用于木工作业，诸如利用竖锯完成外形切割或将一个模件切割成工件。
现有技术的往复锯包括一个往复运动的受驱动锯杆和一个连接其上的锯条。现有技术教导了通过与锯条和锯杆接合的螺纹紧固件将锯条紧固到锯杆上。为了夹紧锯条，该螺纹紧固件通常将一个锯条夹固定到锯杆上。即使不考虑成本问题，使用者更换锯条时，该紧固连接也至少需要用到一个把持工具。而这也就给使用者带来不便。
此外，现有技术教导了各种锯条更换无需工具的或快换锯条夹的方法，以便将锯条连接到锯杆上。尽管这些机构不需要更换锯条的工具，然而它们仍然很复杂并需要机械加工的部件。由于材料成本，制造工艺以及制造和装配这些部件所必需的工时方面的限制使其制造成本增加。
因此，需要一种用于往复工具地简单和成本低廉的锯条更换无需工具的锯条夹，该锯条夹应易于装配，从而允许使用者能随时和有效地更换锯条。
【发明内容】
本发明提供了一种往复锯，该往复锯包括壳体，位于壳体中的马达，位于壳体中的锯导板和锯条夹。该锯导板具有一个与壳体颈部相接近的前端部，并且由马达可控制地驱动锯导板作往复运动。该锯条夹位于锯导板的前端部上，这样，使用者可以接触该锯条夹。该锯条夹包括一个大致为圆柱形的主体，该主体具有容纳锯条的一个纵向狭槽。一个横向孔延伸到该纵向狭槽中以便容纳位于其中的从动件。将一个具有中心孔的轴套安装在主体上并绕其枢转。为了配合从动件，轴套中心孔具有在其上形成的环绕轴向的凸轮槽。一个偏压件可沿与环绕轴向的凸轮槽的第一锁紧方向对应的旋转方向偏压轴套，并将从动件压入到纵向狭槽中，从而接合锯条的外形。轴套沿第二释放方向的旋转可使从动件从锯条中收回，从而允许拆卸或安装上锯条。轴套中心孔适于向从动件提供间隙，从而能使轴套相对主体轴向移动以装配或拆卸下锯条夹。
【附图说明】
图1为本发明一个示例性实施例中具有锯条更换无需工具的锯条夹的往复锯的俯视立体图；
图2为图1中往复锯的前颈部，锯条夹和锯导板的放大的俯视分解立体图；
图3为图1中锯条夹和锯导板的放大左侧的局部视图；
图4为沿图3中4-4线剖开的局部剖视图，示出了锯条夹的锁紧位置；
图4a为沿图3中4A-4A线剖开的局部剖视图，示出了锯条夹的打开位置；
图5为另一个实施例中锯条夹和锯导板的右侧视图；
图6为沿图5中6-6线剖开的局部剖视图；
图7为本发明另一个实施例中具有锯条更换无需工具的锯条夹的往复锯的俯视立体图；
图8为图7中往复锯的锯条夹和锯导板的放大的俯视图；
图9为沿图8中9-9线剖开的局部剖视图，示出了在没有安装锯条的情况下锯条夹的锁紧位置；
图9a为沿图8中9-9线剖开的局部剖视图，示出了将锯条固定在锯导板上时锯条夹的锁紧位置；
图9b为沿图8中9-9线剖开的局部剖视图，示出了锯条夹的中间位置；
图9c为沿图8中9-9线剖开的局部剖视图，示出了锯条夹的释放位置；以及
图10为本发明一个优选实施例中锯条夹的局部剖视图，示出在没有安装锯条的情况下锯条夹的锁紧位置。
【具体实施方式】
参见图1，图中示出本发明一个示例性的往复锯并以数字10表示。图示的往复锯10是一种通常在拆除中使用的多用途锯。本发明涉及任何一种与用途无关的往复工具。此外，图示的往复锯10是一种电池式的往复锯，它设有作为电源的电池12。当然，本发明涉及任何一种与电源无关的往复工具。因此，木工用的往复锯，诸如竖锯或往复线锯都包括在本发明范围之内。
往复锯10包括壳体14，该壳体设有前颈部16和手柄18。将手柄18的尺寸设计成与使用者的握持相配合并包括一个扳机开关20，该扳机开关用于闭合在壳体14内位于马达(没有示出)和电源之间的电路。将前颈部16的尺寸也设计成可适合使用者的握持，从而提供一个辅助的手柄。前颈部16包括枢转的脚部17，在切削过程中，该脚部用于接合一个工件。
现在参考图2-4a，往复锯10包括一个位于壳体14内的锯导板22。锯导板22具有一个与壳体颈部16接近的前端部，并且可以从该处局部地延伸出。将锯导板22可操作地连接并且通过马达来驱动，这样马达的旋转使锯导板22产生往复运动。锯条夹24位于锯导板22的前端部上，这样使用者更换锯条时可以接触该锯条夹24。锯条夹24包括一个通常设置在锯导板22上的圆柱形的主体26。主体26可以是一个单独的部件，或者也可以与锯导板22作成一体的。主体26包括一个用于将主体26固定到锯导板22上的紧固件28。
当然，本发明涉及任何一种用于将工具连接到往复输出板上的工具夹，以便使该板产生往复运动。因此，工具夹可以用于固定在往复操作中使用的任何工具，诸如锯条、凿刀、石工用钻头等。尽管图示的本发明是结合往复锯的锯条夹来描述的，但是，对于本领域的普通技术人员而言显然可以将本发明利用在任何的往复式动力工具中。
主体26设有一个能容纳锯条32的纵向狭槽30。现有的往复锯条32通常包括一个用于将锯条32固定到锯条夹24上的构造。因此，在锯条32上设有通孔34。主体26设有一个延伸到纵向狭槽30中的横向孔36，而且该孔36与锯条孔34对准。锯条夹24包括一个部分位于主体横向孔36中的从动件38，从而使该从动件与锯条孔34结合以便将锯条32锁紧到主体26上。图示的从动件38为一对滚珠40，40′，然而也可以使用一种诸如圆头销的单个从动件。
从动件38在横向孔36内可自由地移动以便固定或松开锯条32。锯条夹24包括一个设有中心孔44的轴套42，其中，将该中心孔的尺寸设计成可将轴套安装在主体26上并绕其枢转。轴套中心孔44包括在其上形成的用于结合从动件38的环绕轴向的凸轮沟槽46。环绕轴向的凸轮沟槽46可以是凸轮轨道、滑道等。
如图2中的虚线所示，环绕轴向的凸轮沟槽还可以在轴套中心孔44的后端部上形成并以数字47表示。这种改变可简化轴套42的制造过程，使该后部的环绕轴向凸轮沟槽47位于轴套42的远端上。与位于中心的环绕轴向凸轮沟槽46相比，该后部的环绕轴向凸轮沟槽47更易于制造。例如，后部的环绕轴向凸轮沟槽47可通过包括挤压和烧结在内的简化的粉末金属成形工艺在轴套42上形成，从而简化了模制，或者省略了诸如切削加工的制造步骤。此外，该后部的环绕轴向凸轮沟槽47向从动件38提供了轴向间隙，使锯条夹24的装配过程变得容易了。
现在参考图4和图4a，轴套42绕主体26枢转，其旋转方向为由顺时针箭头表示的第一锁紧方向。沿第一锁紧方向，环绕轴向的凸轮沟槽46变窄，这样就将从动件38压入到纵向狭槽30中。因此，图4示出了上述的锁紧位置。当轴套42沿逆时针箭头表示的第二释放方向旋转时，锯条夹24假定处于图4a所示的释放位置。当轴套42沿释放方向旋转时，环绕轴向的凸轮沟槽46变宽了。该变宽的环绕轴向的凸轮沟槽46为从动件38提供了从纵向狭槽30中移回的间隙。如虚线所示，在锯条32的拆除或插入的过程中，从动件38可以从纵向狭槽30中移回。为了能使轴套42保持锁紧位置，锯条夹24还包括一个诸如扭力弹簧48的偏压件，从而将轴套42持续地保持在图4所示的顺时针方向上。将扭力弹簧48连接到锯导板22上并与位于轴套42上的凹槽50相接合。
锯条夹24可以使用厚度不同的锯条。与弹性的扭力弹簧48相结合，从动件38在横向孔36中的移动范围提供出一种沿第一锁紧方向可变锁紧位置的可变范围。当然，特定的锯条厚度限定了相应的锁紧位置。
在没有安装锯条32时，从动件38或滚珠40的第一端在环绕轴向的凸轮槽46内沿锯条夹24的锁紧位置延伸。因此，从动件38避免了轴套42相对主体26在锁紧和打开位置之间的轴向移动。轴套中心孔44还在其上设有一个纵向槽52。纵向槽52与环绕轴向的凸轮槽46相交并且其尺寸大于从动件38。为了装配或拆下锯条夹24，使用者使纵向槽52和环绕轴向的凸轮槽46的相交部与从动件38对准，从而安装或取走轴套42。一旦装配上，可将卡环54靠近轴套42的前端面而安装在主体26上，以避免无意中将锯条夹24拆卸下来。
在锁紧位置上，还可以是将锁紧件38完全移至横向孔36和纵向狭槽30中，从而使滚珠40不会从主体26中突出来。因此，在不需要纵向槽52的情况下，轴套42可在主体26上沿轴向滑动。此外，后部的环绕轴向凸轮槽47也不需要纵向槽52。在这些变型中，一旦装配上之后，需要卡环54或其它的保持件来保持轴套42的轴向位置。
为了使从动件38和环绕轴向的凸轮沟槽46持续接合，轴套42具有一个相对主体26旋转的有限范围。如图3所示，主体26设有一个台阶56，而轴套42设有一个相应的台阶58，从而避免扭力弹簧48将轴套42偏压过规定的径向位置。这样，在未安装锯条32的情况下，轴套42不会明显超过锁紧位置。为了限制沿第二释放方向的旋转，壳体14和轴套42还可设有相似的构造。
锯条夹24包括一个以枢转方式连接到壳体14的前颈部16上的释放杆60。使用者可以致动释放杆60，以便与设置在轴套42上的径向延伸的凸起62相接合。当使用者转动释放杆60时，该释放杆与凸起62相接合并使其沿第二释放方向旋转。释放杆60与凸起62相配合，而且释放杆60能使凸起62产生一个不超过释放位置的最大位移。此特征可避免使用者过度旋转轴套42。因此，纵向槽52和环绕轴向的凸轮沟槽46的相交部位于轴套42的旋转范围之外，这样可避免无意中将轴套42拆卸下来。此外，在轴套42的锁紧位置上，凸起62设置成不会接触释放杆60。这可避免在轴套42和杆60之间的往复接触。为了保持相对轴套凸起62的非接触位置，释放杆60还可以由扭力弹簧(没有示出)偏压。
本发明的锯条夹24与现有技术相比更经济。锯条夹24需要最少的部件因而降低了制造成本。锯条夹24还提供了装配方面的优势进而也限制了制造成本。此外，锯条夹24降低了机加工部件的数量。例如，轴套42可通过粉末金属加工成型，从而减少了机械加工部件所需的高成本。
附图5和6示出了本发明一种变型实施例中的锯条夹64。相同的部件使用相同的附图标记，而新的元件采用新的附图标记。锯条夹64包括一个在外表上具有滚花表面的轴套66，以便使用者握持并使其产生旋转。沿第一锁紧方向的旋转受到主体26上形成的台阶56和轴套66上形成的相应台阶58的限制。台阶58可限制轴套66旋转至锁紧和释放两个位置。
锯条夹64利用销70作为从动件来取代第一实施例所述的一对滚珠。在本实施例中，在轴套66的内径上没有设置槽。当销70位于其最内部的位置上时，轴套66在移走卡环54时能从主体26上沿径向取下来。如果需要，在为取下或安装轴套66而需要额外的从动件运动的情况下，锯条夹能从锯导板22上取下来。
现在参考图7-9c，一个变型实施例的往复锯整体以数字72表示。相同的部件使用相同的附图标记，而新的元件采用新的附图标记。往复锯72包括释放杆74，该释放杆与前颈部16的远端间隔开，并且与图7所示的往复锯72的操作区分离。
图8示出了优选实施例中安装在锯导板22上的锯条夹76。图示的释放杆74设有一长的接触部78，以便接合凸起62并继而使轴套42沿第一释放方向被推动。接触部78具有一个充分接触凸缘62的全长而与锯导板22的位置无关。该特征克服了不足，尤其是现有技术中未设有释放杆的锯条夹的不足。为了便于使用者来操纵锯条夹，这些现有技术中的锯条夹需要将锯条夹设置在最前端的位置上。
锯条夹76的轴套42包括在通常紧凑的锯条夹76中形成的后部的环绕轴向凸轮沟槽47，并且不再需要纵向槽。此外，图示的一对滚珠40，40′与销相比，由于与后部的环绕轴向凸轮沟槽47之间存在滚动接合，所以获得了较小的摩擦。该较小的摩擦也减小了锯条夹76上的磨损。
如图9所示，在没有安装锯条32的情况下，从动件38与锯导板22和后部的环绕轴向凸轮沟槽47接合，起到径向挡块的作用，并避免沿逆时针进一步旋转至箭头所示的第一锁紧方向。这种接合还起到了限制轴套42相对主体26的运动范围的作用。
图9a示出了与锯条32相结合的锯条夹76的锁紧位置。通过轴套42的径向位置表示出的锁紧位置，其中，后部的环绕轴向凸轮沟槽47接合从动件38，接着，从动件38接合锯条32。当然，考虑到各种锯条厚度，各种锁紧位置可在扭力弹簧48许可的弹性范围内获得。凸起62和释放杆接触部78可充分结合而且与轴套42的锁紧位置无关。针对示例性锯条32的特定厚度，图9a示出释放杆74需要与凸起62最初接触的位置。
图9b示出由轴套42和释放杆74在锁紧和释放位置之间确定出的锯条夹76的中间位置。当使用者继续转动释放杆74时，接触部78使凸起62和轴套42沿由顺时针箭头表示的第二释放方向旋转，从而使从动件38和锯条32脱离接合。
图9c示出了在释放位置的锯条夹76，其中轴套42已完全沿第二释放方向旋转。凸起62和接触部78适于以这样一种方式接合以便稳定释放杆74的位置。该特征能通过凸起62和接触部78之间足以克服扭力弹簧48的偏置力的摩擦接合来获得。如图所示，接合部78还可以是以凸轮形式与凸起62相接触，这样，使释放杆74上作用的反作用力矩的方向反向。例如，如图9b所示，在释放过程中，相对于释放杆枢转的轴而言，释放杆74受到的反作用力矩为顺时针方向。由于凸起62和接触部78的几何形状，在稳定的释放位置上，施加到接触部78上的力的方向超过释放杆74的枢转轴。因此，使释放杆74产生的反作用力矩反向，从而使释放杆74相对其枢转轴线沿逆时针方向偏置。
释放杆74使轴套42稳定在此位置上，从而使用者可以松开其对释放杆74的握持。因此，使用者可在不需要保持对释放杆74握持的情况下更换锯条32。一旦更换或拆下锯条32，使用者仅需沿图9c所示顺时针释放方向的相反方向推动释放杆74。释放杆74的旋转解除了凸起62和接触部78之间的稳定接合，这样，由扭力弹簧48驱动的轴套42可以旋转到由锯条32的厚度和存在方式决定的锁紧位置上。
图10示出了本发明一个优选实施例中的锯条夹80。锯条夹80与前述的实施例类似，然而，从动件38不再是一对滚珠40，40′，而是采用销70。销70容纳在主体26的横向孔36中。该销与轴套42的后部的环绕轴向凸轮沟槽47结合，从而轴套42的旋转使销70锁紧或松开锯条32。如图7所示，主体26适于被紧固或固定到往复锯72的锯导板22上。因此，结合图7-9c，优选的锯条夹80可以通过前面实施例描述的方式来操作。销70具有部件少的优点，因此简化了装配过程并降低了制造成本。
尽管已经结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是显然这些实施例只是示例性的并没有说明本发明各种可能的型式。而且，在说明书中使用的术语是描述性的而非限定性的，应该知道在不偏离本发明的精神和实质范围内可以作有各种改变。