CN102186615A - 带锯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手持电动工具，其包括带开口的外壳、由外壳支撑用于围绕第一和第二平行中轴旋转的第一和第二轮、由第一和第二轮支撑的连续带锯刀刃、耦合至最接近开口第一侧的外壳的第一导向轮组以及耦合至最接近开口第二侧的外壳的第二导向轮组。第一和第二轮限定了包含第一和第二中轴的第一和第二面对平行平面。第一和第二导向轮组限定了也平行于第一和第二平面的第三和第四面对平行平面。第一平面和第三平面之间的第一尺寸小于约3.3英寸。第二平面和第四平面之间的第二尺寸小于约3.3英寸。

Description

带锯

相关申请

本申请要求享有2008年7月25日提交的共同未决美国临时专利申请序列号No.61/083715和2008年7月31日提交的共同未决美国临时专利申请序列号No.61/085021的优先权，所述两篇文献在此全文引入作为参考。

技术领域

本发明涉及电动工具，尤其涉及带锯。

背景技术

带锯通常配置具有各种尺寸，以适应不同的切割应用。例如，带锯可能大且重，这对于用户而言可能难以在各种切割应用中操作。带锯可以具有4.75平方英寸的切削容量，或者小至2.5平方英寸的切削容量。滑轮旋转轴和设置在非小型带锯上的导向轮的中心点之间的间距或距离约为3.3英寸。带锯刀刃从垂直位置到带锯的切割位置的扭转速率或扭转量约为每英寸15.15度(即，在3.3英寸的距离上扭转50度)。

另外，带锯通常包括外壳，其围绕带锯刀刃的至少外周。外壳保护用户免受位于非切割位置的带锯刀刃的部分伤害，并且保护带锯刀刃免受破坏和/或线向不正。外壳耐受用户引起的碰撞和擦伤，并且因而外壳常常需要替换或修复。为了替换带锯上的外壳，带锯常常需要拆卸，因为带锯的主要部分(例如发动机、手柄和齿轮箱，举例而言)耦合之外壳。随后，主要部分必须重新组装在新外壳上。

发明内容

本发明在一方面提供了一种手持电动工具，其包括具有开口的外壳，以及由外壳支撑的第一轮，用于围绕第一轴旋转。第一轮位于开口第一侧上。电动工具还包括由外壳支撑的第二轮，用于围绕基本上平行于第一轴的第二轴旋转。第二轮位于开口相对于第一侧的第二侧上。电动工具还包括位于外壳中并且可操作地耦合至第一轮的发动机，由第一和第二轮支撑的连续锯条，耦合至最靠近开口第一侧的外壳的第一导向轮组以及耦合至最靠近开口第二侧的外壳的第二导向轮组。第一和第二导向轮组可操作以随着刀刃移动通过开口而引导刀刃。第一和第二轮限定了分别包含第一和第二轴的第一和第二相对的平行面。第一和第二导向轮组限定了也平行于第一和第二平面的第三和第四相对平行平面。第一平面和第三平面之间的第一尺寸小于约3.3英寸。第二平面和第四平面之间的第二尺寸小于约3.3英寸。

本发明在另一方面提供了一种带锯，其包括具有甲板和防护装置的外壳。发动机和齿轮箱安装至甲板上。第一轮由外壳支撑用于围绕第一轮轴旋转，第一轮耦合至马达并且可由马达驱动，第二轮由外壳支撑用于围绕第二轮轴旋转。带锯刀刃围绕第一轮和第二轮延伸，并且以围绕轮的连续环行进以切割工件。轮耦合至安装在甲板上的外壳中的轴，而防护装置定位在甲板和轮之间。防护装置定位围绕带锯外周的至少一部分，并且靠近至少一部分带锯刀刃，以保护带锯刀刃免受外在危险。

通过考虑下列详述说明书和随附附图，本发明的其他特征和方面将变得显然。

附图说明

图1是根据本发明一个结构的带锯的前视透视图。

图2是图1的带锯的后视透视图。

图3是图1的带锯的右侧视图。

图4是图1的带锯的左侧视图。

图5是图1的带锯的前视图。

图6是图1的带锯的后视图。

图7是图1的带锯的顶视图。

图8是图1的带锯的底视图。

图9是图1的带锯的另一左侧视图。

图10是图1的带锯的分解透视图。

图11图1的带锯沿着图9中的线11-11的横截面透视图。

图12是根据本发明第二结构的带锯的前视透视图。

图13是图12的带锯的后视透视图。

图14是图12的带锯的右侧视图。

图15是图12的带锯的左侧视图。

图16是图12的带锯的前视图。

图17是图12的带锯的后视图。

图18是图12的带锯的顶视图。

图19是图12的带锯的底视图。

在详细说明本发明任何实施例之前，应当理解本发明并不将其应用限制于下列说明书中所述和下列附图中所示的结构细节和部件设置。本发明可以具有其他实施例并且能够以各种方式实践或实施。同样，应当理解本文所使用的措辞和术语出于说明的目的，并且不应理解为限制性的。

具体实施方式

图1-11示出了带锯10，其包括框架或外壳14，支撑发动机18和齿轮箱22。在带锯10的所示结构中，发动机18(图10)配置为AC发动机，而带锯10包括电连接线12，其可连接至AC电源(例如，家用插座)以向发动机18递送AC电力。发动机18驱动地连接至至少局部收纳在齿轮箱22中的驱动装置(未示出)。驱动装置可以包括任意大量不同的齿轮链设置，其配置以从发动机18提供的高速低扭矩输入提供低速高扭矩输出。发动机18和驱动装置可操作以驱动连续带锯刀刃26切割工件。

参考图1-3，外壳14包括主手柄38，其支撑开关组件42以向带锯10提供电力。开关组件42可操作以控制发动机18的操作。带锯10还包括用于用户另一只手的辅助手柄46。一般地，手柄38、46成形和设置用于随着切割工件而进行两手操作带锯10。在带锯10的所示结构中，每个手柄38、46具有人体工学设计，以提供对带锯10的舒适抓握和受控操作。每个手柄38、46的人体工学设计可以包括一个或多个手柄38、46的定向和角度。人体工学设计还可以包括在一个或多个手柄38、46上使用诸如弹性材料的材料，以提供改进的抓握表面、隔离与操作者的振动和碰撞、防止热量积聚和/或热传递至操作者等等。

参考图10和11，带锯10的外壳14包括甲板138和耦合至甲板138的防护装置142。甲板138和防护装置142的组合限定了开口或U-形腔66。防护装置142包括刀刃防护装置部分62，其提供了凹入区域50，带锯刀刃26置于其中(图4)。在带锯10的所示结构中，防护装置142与甲板138形成为分离件，并且可移除地耦合至甲板138(例如，使用紧固件54)。防护装置142由硬塑料或聚合物材料制成，并且定位在甲板138的外周144周围，以保护甲板138的外周144免受使用期间发生的撞击和擦伤。在带锯10的一些结构中，涂层和材料的其他层可以定位在甲板138和防护装置142的全部或一部分上，以覆盖甲板138和防护装置142的至少一部分。当刀刃26处于非切割位置时(即，当刀刃26位于切割区域58外侧；图3)，甲板142基本上覆盖带锯刀刃26，同时带锯刀刃26完全暴露，并且未受切割区域58内的防护装置142的阻塞。

参考图10，甲板138包括发动机支撑部分106和分离的发动机盖146，两者一起包围发动机18。在带锯10的所示结构中，发动机支撑部分106临近腔66，并且限定了腔66的上部边界。作为选择地，发动机支撑部分106可以定位远离腔66。参考图3和10，主手柄38包括第一端162，与腔66的后部相比，所述第一端162在更靠近腔66的前部的位置，耦合至外壳14的发动机支撑部分106。主手柄38还包括第二端166，与腔66的前部相比，所述第二端在更靠近腔66的后部的位置耦合至外壳14。齿轮箱22和发动机18耦合至甲板138。机械地密封齿轮箱22以防止灰尘和碎屑进入齿轮箱22。

参考图2，带锯10包括驱动轮70和从动轮74。驱动轮70和从动轮74的每一个的外周表面和内侧由甲板138和防护装置142(图11)覆盖。驱动轮70围绕驱动轮中轴79所限定的驱动轮轴78旋转，并且经由齿轮箱22中的驱动组件而驱动地连接至发动机18。从动轮74围绕从动轮中轴83(图11)所限定的从动轮轴82(图9)旋转，并且由甲板138可旋转地支撑。防护装置142包括用于接收驱动轮中轴76的第一孔穴150以及用于接收从动轮中轴83的第二孔穴154。

将轮胎86耦合至驱动轮70和从动轮74(图10)的每一个的外周。每个轮胎86是由软和/或柔性弹性材料形成的圆形环，其能够锁定至或粘合至驱动轮70或从动轮74。带锯刀刃26围绕驱动轮70和从动轮74延伸，并且抓握轮胎86，而且作为结果，将来自从动轮70的运动经由轮胎86传送至带锯刀刃26。参考图1、3和10，带锯10还包括耦合至甲板138的刀刃拉紧机构90，以在带锯刀刃26上可调整地提供合适的张力。特别地，刀刃拉紧机构90可操作以在防护装置142的孔穴154中从图11的视点从左向右移动从动轮中轴83，以增加带锯刀刃26中的张力。刀刃10还包括制动器(shoe)92，其具有支撑面94，在切割操作期间工件邻接抵靠该支撑面94(图1)。

参考图11，防护装置142的外侧部分基本上是T-形的，并且包括第一和第二凸缘或延伸部分164、170。第一延伸部分164基本上覆盖甲板138的外周144，以保护甲板138免受擦伤、凹陷和破裂。第二延伸部分170从第一延伸部分164向下延伸，并且定位接近驱动轮70和从动轮74以及带锯刀刃26。第二延伸部分170保护带锯刀刃26免受外物引起的损伤并且免受破坏或者其在轮胎86上的位置的不重合。防护装置142包括高度H，其分成相应于第一延伸部分164的第一高度H1和相应于第二延伸部分170的第二高度H2。在带锯10的所示结构中，第一高度H1和第二高度H2基本上相等。作为选择地，防护装置142的第一高度H1和第二高度H2可以不同。

如果防护装置142需要修复或替换，驱动轮70和从动轮74分别从驱动轮中轴79和从动轮中轴83上脱离，而通过从甲板138上移除紧固件54而将防护装置142从甲板138上脱离。由于齿轮箱22、发动机18和主手柄38耦合至甲板138，而非防护装置142，这些部件无需分解以便于替换防护装置142。

防护装置142增加了带锯10的强度和结构稳定性。带锯刀刃26的张力趋向于迫使驱动轮70和从动轮74一同向内朝向腔66。一同地，甲板138和防护装置142的设置提供了坚固的外壳14，其稳定带锯刀刃26，并且防止轮70、74向内压扁进入腔66内。

参考图9，驱动轮轴78包含在驱动轮平面98内，而从动轮轴82包含在从动轮平面102内，从动轮平面102面对且平行于驱动轮平面98。带锯刀刃26与每个平面98、102交叉，并且定向基本垂直于各个平面98、102之间的每个平面98、102。

参考图2、9和10，带锯10包括设置在腔66一侧上的第一导向轮组110和设置在腔66的相对侧上的第二导向轮组114。每个导向轮组110、114包括带锯刀刃26的相对侧与其啮合的对齐的滚轮116，以及滚轮116可旋转地支撑在其上的安装部件117。参考图10，安装部件117耦合至甲板138(例如，使用紧固件120)。随着刀刃26进入和离开切割区域58，第一和第二导向轮组110、114支撑带锯刀刃26。切割区域58包括位于由制动器92的支撑面94所限定的平面121和定向平行于并且对准限定腔66的前边缘的外壳14的部分的平面123之间的距离D1(图3)。

参考图4，第一导向轮组110的每个滚轮116限定旋转轴118(图4)。第一导向轮平面122包含滚轴118，并且定向基本上平行于驱动轮平面98(图9)。驱动轮98和第一导向轮平面122之间的距离限定了间距D2。在带锯10的所示结构中，间距D2约为2.6英寸。在带锯10的其他结构中，间距D2可以大于2.6英寸，但是小于3.3英寸。在带锯10的又一结构中，间距D2可以小于2.6英寸。

参考图4，第二导向轮组114的每个滚轮116限定了限旋转轴126。第二导向轮平面130包含滚轮轴126，并且定向基本上平行于从动轮平面102(图9)。从动轮平面102和第二导向轮平面130之间的距离限定了间距D3。在带锯10的所示结构中，间距D3约为2.6英寸。在带锯10的其他结构中，间距D3可以大于2.6英寸，但是小于3.3英寸。在带锯10的又一结构中，间距D3可以小于2.6英寸。

在带锯10的其他结构中，驱动轮70包括约4英寸的直径D4(图9)。因而，距离D2与直径D4的比在约0.65和约0.825之间。此外，在带锯10的其他结构中，从动轮74的直径D5基本上类似于驱动轮70的直径D4，从而距离D3与直径D5的比例也在约0.65和约0.825之间。作为选择，各个轮70、74的直径D4、D5可能小于约4英寸。作为又一备选方案，各个轮70、74的直径D4、D5可以不同。

参考图6，滚轮轴118定向相对于驱动轮轴78呈倾斜的坡口角度A1，从而当围绕刀刃26的纵轴133而从第一导向轮组110移动至驱动轮70(图 3)时，刀刃26扭转约与角度A1相等的量。同样地，参考图5，滚轮轴126定向相对于从动轮轴82呈倾斜的坡口角度A2，从而当从从动轮74移动至第二导向轮组114时，带锯刀刃26围绕其纵轴133扭转与角度A2相等的量。在带锯10的所示结构中，扭转角度A1、A2等于约50度。作为选择，第一和第二导向轮组110、114的滚轮轴118、126可以定向以提供大于或小于50度的扭转角A1、A2。

刀刃26在进入切割区域58之前并且在离开切割区域58之后扭转，其速率等于刀刃扭转总值(即扭转角A1、A2)除以间距D2、D3。在带锯10的所示结构中，带锯刀刃26的扭转速率约为每英寸19.23度(即，带锯刀刃26在2.6英寸间距D2、D3上扭转50度)。换句话说，刀刃26以每英寸约19.23度的速率在从动轮74和第二导向轮组114之间以及在第一导向轮组110和驱动轮70之间扭转(即，当距离D2、D3均等于约2.6英寸)。作为选择，对于大于约2.6英寸而小于3.3英寸的距离D2、D3，刀刃26将以小于每英寸19.23度但大于每英寸15.15度的速率，在从动轮74和第二导向轮组114以及在第一导向轮组110和驱动轮70之间扭转。

在带锯10的操作中，发动机18和驱动组件以顺时针方向(由箭头75所示)从图9的视点旋转驱动轮70。因而，带锯刀刃26和驱动轮74也以顺时针方向(由箭头75所示)旋转。在穿越从动轮平面102之前，带锯刀刃26平坦地抵靠从动轮74上的轮胎86的外周表面。然而，在穿越从动轮平面102之后，旋转带锯刀刃26进入从动轮和驱动轮平面102、98之间的扭转区域134。随着刀刃26进入扭转区域134，刀刃26开始围绕其纵轴133扭转，并且关于从动轮轴82接近扭转角A2(即，在带锯10的所示结构中为50度)，直到刀刃26进入第二导向轮组114，其中刀刃26已经到达50度扭转角A2。随着刀刃26行进通过切割区域58，刀刃26维持在50度扭曲角A2。刀刃26维持扭转在50度扭转角A2，直到刀刃26穿越第一导向轮平面122。在第一导向轮平面122和驱动轮平面98之间，刀刃26“未扭转”等于扭转角A1的量(例如，在带锯10的所示结构中为50度)。在刀刃26穿越驱动轮平面98并且离开扭转区域134之后，刀刃26返回至刀刃26位于平坦地靠驱动轮70上的轮胎86的外周平面的方向。

通过减少第一导向轮组110和驱动轮70之间的间隔(即，距离D2)，并且通过减少第二导向轮组114和从动轮74之间的间隔(即，距离D3)，带锯10比非小型现有带锯更小型。尤其，减少驱动轮70的直径D4以及减少间距D2，并且减少从动轮74的直径D5以及减少间距D3，使得带锯10比其他带锯更小型。在带锯10的所示结构中，切割区域58的长度或距离D1以及腔66中的3.25平方英寸(即至少长3.25英寸乘以高3.25英寸)的切削容量维持，而不考虑间距D2、D3的值。通过消除外壳14内的任何附加非实质材料，以及通过提供与其他带锯相比更小的驱动和从动轮70、74，可以减少间距D2、D3。

在小型带锯10中，已减少的间距D2、D3缩短了带锯10的长度L(图3)，从而带锯10长度约为16英寸。在其他结构中，带锯10的长度可以大于16英寸，但是小于20英寸。在其他结构中，带锯10长度可以小于16英寸。而且，小型带锯10尺寸最小化带锯的尺寸和重量，从而带锯10可以用于一般性和特别应用，否则当使用现有和非小型带锯时更为困难。小型带锯10重量约为9磅。然而，在其他结构中，带锯10可能重于9磅，但是轻于16磅。在其他结构中，带锯10可能轻于9磅。小型带锯10具有比非小型带锯相同或更多的动力。

与非小型或现有带锯刀刃相比，在小型带锯10上的减少间距D2、D3还允许带锯刀刃26的增加扭转速率。参考图8，带锯刀刃26具有厚度T，其在带锯10的一些结构中可以减少以允许减少带锯刀刃26的扭转速率，同时维持与具有现有较大厚度的带锯刀刃相比类似的刀刃疲劳寿命。减少带锯刀刃26的厚度T还可以随着其在扭转区域134中扭转而减少带锯刀刃26所经历的剪切应力。

图12-19示出了带锯10a的第二结构，相同的部件标注有相同的附图标记，包括字母“a”。带锯10a基本上类似于图1-11的带锯10。然而，带锯10a包括可移除的、可充电的电池158，用于向带锯10a供电。在带锯10a的所示结构中，电池158是18伏电动工具电池158，其耦合至主手柄38a。特别地，电池158耦合至主手柄38a的第二端166a，其包括电池支撑部分143，用于将电池158物理地支撑在外壳14a上。电池支撑部分143还包括终端组件(未示出)，用于经由电路(未示出)将电池158电连接至带锯发动机。电池158和主手柄38a对准公共平面174或者由其对分(图18)。结果，电池158相对于外壳14a的位置有助于在操作带锯10a期间基本上清楚地确定瞄准线。此外，通过对准电池158和主手柄38a从而电池158和主手柄38a由公共平面174对分，增加了小型带锯10的整体平衡性，简化了移除和/或替换电池158的容易性，并且增强了电池158(以及电池燃料表160，如果提供了)的可见性。

电池158包括五个锂离子蓄电池组电池，并且通过与主手柄38a滑动接触而耦合至主手柄38a。作为选择地，电池158可以通过插入、摁合、旋转等而耦合至主手柄38a。在带锯10a的其他结构中，电池158可以包括更少或更多蓄电池组电池，从而电池158具有较低的额定电压(例如，12伏、14.4伏等)或更高的额定电压(例如，24伏、26伏、28伏、40伏等)。作为附加地或作为选择地，蓄电池组电池可以具有除了锂离子之外的化学物质，诸如举例而言，镍镉、镍氢等。

在下列权利要求中示出了本发明的各种特征。

Claims (21)

1.一种手持电动工具，包括：

外壳，其具有开口；

第一轮，由外壳支撑用于围绕第一轴旋转，第一轮位于开口第一侧上；

第二轮，由外壳支撑用于围绕基本上平行于第一轴的第二轴旋转，第二轮位于开口相对于第一侧的第二侧上；

发动机，定位在外壳中，并且可操作地耦合至第一轮；

连续带锯刀刃，由第一和第二轮支撑；

第一导向轮组，耦合至最接近开口第一侧的外壳；以及

第二导向轮组，耦合至最接近开口第二侧的外壳，其中第一和第二导向轮组可操作以随着刀刃移动穿过开口而引导刀刃；

其中第一和第二轮限定了包含第一和第二中轴的各个第一和第二相对平行平面，其中第一和第二导向轮组限定了也平行于第一和第二平面的各个第三和第四相对平行平面，其中第一平面和第三平面之间的第一尺寸小于约3.3英寸，而其中第二平面和第四平面之间的第二尺寸小于约3.3英寸。

2.根据权利要求1所述的手持电动工具，其中第一尺寸在约2.6英寸和约3.3英寸之间。

3.根据权利要求1所述的手持电动工具，其中第二尺寸在约2.6英寸和约3.3英寸之间。

4.根据权利要求1所述的手持电动工具，其中当在第一和第三平面之间相对于定向基本上垂直于第一和第三平面的刀刃的纵轴移动时，刀刃扭转，并且其中刀刃在第一和第三平面之间以高于约每英寸15.15度的速率扭转。

5.根据权利要求4所述的手持电动工具，其中刀刃在第一和第三平面之间以每英寸约15.15度和每英寸约19.23度之间的速率扭转。

6.根据权利要求1所述的手持电动工具，其中当在第二和第四平面之间相对于定向基本上垂直于第二和第四平面的刀刃的纵轴移动时，刀刃扭转，并且其中刀刃在第二和第四平面之间以高于约每英寸15.15度的速率扭转。

7.根据权利要求4所述的手持电动工具，其中刀刃在第一和第三平面之间以每英寸约15.15度和每英寸约19.23度之间的速率扭转。

8.根据权利要求1所述的手持电动工具，还包括耦合至最接近开口第一侧的外壳的制动器，其中制动器包括限定第五平面的工件支撑表面，其中第二导向轮组包括至少一个滚轮，其中第六平面定向与至少一个滚轮相切，并且基本上平行于第五平面，而且其中第五平面和第六平面之间的第三尺寸至少3.25英寸。

9.根据权利要求1所述的手持电动工具，其中外壳包括电动机支撑部分，发动机定位于其中，并且其中发动机支撑部分临近开口。

10.根据权利要求9所述的手持电动工具，其中发动机支撑部分限定了开口的上边缘。

11.根据权利要求9所述的手持电动工具，还包括手柄，其包括

第一端，在开口与第二侧相比更靠近第一侧的位置耦合至发动机支撑部分；以及

第二端，在开口与第一侧相比更靠近第二侧的位置耦合至外壳。

12.根据权利要求11所述的手持电动工具，其中手柄定位在发动机之上。

13.根据权利要求11所述的手持电动工具，还包括电连接至发动机的电池，其中手柄和电池对准公共平面。

14.根据权利要求11所述的手持电动工具，还包括开关，其在第一和第二端上的位置耦合至手柄。

15.根据权利要求14所述的手持电动工具，其中与开口第一侧相比，开关定位更靠近开口的第二侧。

16.根据权利要求11所述的手持电动工具，还包括电池，其在最接近第二端的位置耦合至手柄。

17.根据权利要求11所述的手持电动工具，其中手柄是电动工具的主手柄，并且其中电动工具还包括耦合至主手柄的第一端的辅助手柄。

18.根据权利要求1所述的手持电动工具，其中第一和第二轮中至少之一包括约4英寸或更小的直径。

19.根据权利要求1所述的手持电动工具，其中第一尺寸与第一轮的直径的比率在约0.65和约0.825之间。

20.根据权利要求1所述的手持电动工具，其中第二尺寸与第二轮的直径的比率在约0.65和约0.825之间。

21.根据权利要求1所述的手持电动工具，其中外壳包括

甲板，支撑发动机；以及

保护装置，可移动地耦合至甲板；

其中保护装置至少局部地围绕带锯刀刃，并且其中保护装置可从甲板上移除，而无需从甲板上移除发动机。

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