专利名称：用于往复锯的涡形环管的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种具有往复工作元件的电动工具，特别涉及一种用于往复工具(诸如锯)的改良抓握环管。
背景技术：
手持往复锯，比如象竖锯之类的其它往复运动工具，通常用于切割各种诸如木头、干彻墙和金属管之类的物体。由于这种手持往复锯通常比固定锯和圆锯更容易操作，所以频繁用于切割曲线。切割曲线或进行螺线形切割，不仅要使工具在物体的平面上方，例如，在平板上沿“X”或“Y”方向移动，还要使工具绕“Z”轴旋转。工具主体的旋转使锯片相对于被切割物体改变定位角度，然后在物体平面的上方移动工具，从而完成曲线切割。使用者对工具进行的各种运用大多需用双手来操作。
需用双手来使用工具的往复锯已经在本领域众所周知。这种往复锯大多具有一个位于后部把手处的抓附面，用于引导、转动以及握持该工具，同时具有通常位于朝工具的工作端方向的第二个抓附面，用于更好地引导工具。这种往复锯的一个实例公开在Feldmann等人的美国专利6,234,255中。
使用这种现有技术工具切割曲线，需要后部把手上的手转动工具主体，同时需要工作端处的手转动或松弛地握持工作端，以使工作端旋转。不舒适或不好用的抓握部位置会需要使用者在工作端重新调整他/她的手来握抓握部。这种重新调整手的缺点是，会损害正被切割的物体，尤其是当工具上具有不均匀的抓握面时，使用者甚至不得不中断切割过程来重新调整他/她的手来握抓握部，因而有可能致使切割外观不完美。
尽管Feldmann等人公开的往复锯通常在工具的工作端具有圆形均匀的抓握面，但并没有克服需要重新调整手的问题。在Feldmann等人的专利中，由于抓握面上的角度不是必须调整，所以抓握面的弯曲仅仅使手调整简单了些。然而，当工具用于螺线形切割时，仍然需要对抓握部进行重新调整。
因此，有必要提供一种往复锯，这种往复锯具有工具旋转用的改良抓握部。
发明内容
本发明涉及往复工具(诸如锯)用的抓握环管。这种环管绕涡形环管轴线旋转，用以在工具的工作端附近提供旋转抓握面，从而使使用者能用一只手转动工具，而不需要用另一只手重新调整或放开工具的抓握部。
特别的是，涡形环管和往复工具组件的一个实施例包括一种工具，其具有工作端和壳体，以及在该壳体上的支承结构。当该环管绕涡形环管轴线从0度旋转到360度时，该支承结构承载大致为圆筒形的涡形环管。在一个可选择的实施例中，该支承结构可以是该壳体的一部分，或可以是与该工具连接的单独结构。
在优选的实施例中，阻力结构位于该支承结构和该涡形环管之间，用以提供转动阻力，并防止涡形环管径向移动。也可以具有用以选择性地防止该涡形环管旋转的锁闩。
图1是本发明的往复锯的侧视图；图2是如图1所示的往复锯的俯视图；图3是通常沿图2中线3-3的剖视图；图4是通常沿图1中线4-4的剖视图。
具体实施例方式
图1至图4显示本发明一个优选的实施例，包括电动往复锯，通常如图中附图标记10所示，该电动往复锯具有通常如附图标记12所示的工作端，齿轮外壳14，马达外壳16和后部把手18。尽管只对往复锯10进行了说明，但其它类型公知的往复工具或需用双手操作的工具也可以想到。在所示的往复锯10中，工作端12包括锯片20，该锯片安装在柱塞22的一端，该柱塞沿柱塞轴线24往复运动。锯片20在锯底座26之间往复运动并超出锯底座的一部分，这在本领域是公知的。
后部把手18安装在工作端12的相反端部，用于抓握工具，引导工具的定位或移动，并用于转动工具，以及进行螺线形切割所必需的所有运动。在本发明所述的实施例中，后部把手18，齿轮外壳14和马达外壳16不会相对于彼此移动。后部把手18包括带有把手孔30的触发结构28，可以想到的是，该后部把手可以是其它不同的结构。通常，触发结构28垂直于工具的马达外壳16，但还可以具有各种倾斜度，以符合人体工程学并可舒适地容纳使用者的第一只手。把手孔30允许使用者将他/她的第一只手放到把手的后表面32上，并使他/她的手指卷绕把手的内表面34，从而更牢固地抓住往复锯10，这在本领域是公知的。
通过按压位于把手孔内表面34上的触发开关36可以开启往复锯10。在后部把手18的后表面32上，可以带有抓握材料38，诸如橡胶或塑料包覆模(overmold)，用于与手掌舒适接触，防止工具从手中滑脱，并将手与工具产生的热绝缘。在各种往复锯中，电线40从把手的后表面32引出，远离手放置的地方，以使其不妨碍对往复锯10的抓握或操作。
抓握前部位于工作端12和齿轮外壳14之间，通常如图中附图标记42所示，该抓握前部带有用于放置使用者的第二只手的涡形环管44。涡形环管44包括大致为圆筒形的构件46，该构件具有内表面48和外表面50，涡形环管44还可以绕涡形环管轴线52(参照图3)旋转。由于涡形环管44可以相对于工具旋转，因此当工具本身旋转时，例如在进行螺线形切割时，抓握在涡形环管44上的手可以相对于使用者或被切割物体保持静止，或根据使用者的支配而旋转。这样使用者不需要重新调整或放开工具上的抓握部就能切割曲线。
涡形环管轴线52接近与柱塞轴线24平行。涡形环管轴线52与柱塞轴线24接近对齐使得由于仅需确定单条工具轴线，所以便于用第二只手更好地引导工具。尽管涡形环管轴线52相对于柱塞轴线24稍稍偏移，但其被设计成当环管从0度到360度旋转时，能使涡形环管44的内部边缘54总与相邻的齿轮外壳包覆模(overmold)56齐平。这种结构可以防止灰尘或其它颗粒物进入齿轮外壳14，并使往复锯10形成通常是圆滑的外部。
涡形环管44在外部边缘58处的直径大于在其内部边缘54处的直径，外部边缘具有向外的喇叭口形状的唇缘60，该唇缘可以防止手往工作端12的方向移动。涡形环管44和唇缘60的形状朝向锯底座26上工作端12的方向比锯片伸得更远，以便于锯片20的更换以及容纳更宽厚的手掌。
参考图3和图4，优选的是，涡形环管44包括基座62和外部抓握面64，该外部抓握面通常具有同样的圆筒形。优选的是，基座62由一种玻璃填充尼龙(glass filled nylon)PA6GF30％制成，但其它具有耐磨性和耐高温性能的材料，比如一些热固性聚合物也可以应用。优选的是，基座62限定了内表面48，大致为较薄的材料，并可以在支承结构66上滑动。外部抓握面64优选由包覆模橡胶制成，并安装在基座62的外部，优选用以形成外表面50，同时改进涡形环管44的抓握。外部抓握面64可以在基座上的一个或多个部分内。此外，外部抓握面64还可以使第二只手与工具所产生的热绝缘。
提供包括第一环管支承件70和第二环管支承件72的支承结构66，支承结构66形成一圆形接合面，涡形环管44在该圆形接合面上旋转。优选的是，各个第一、第二环管支承件70、72都是圆筒形，在齿轮外壳14周围约180度内分布，并在上接合部74和下接合部76处连接。优选的是，第一环管支承件70和第二环管支承件72以诸如舌片和凹槽的结构相互配合，但也可以使用其它各种连接支承件的方式，例如相互邻接，相互压紧或相互扣紧的方式。
各个第一、第二环管支承件70、72都具有工作边缘78和外壳边缘80。工作边缘78通常是光滑均匀的，而外壳边缘80具有连接装置82，比如向外定位的凸台，用以与齿轮外壳14中的相应结构配合。定位凸台相对于齿轮外壳14定位并固定第一、第二支承件70、72。
在优选的实施例中，第一、第二环管支承件70、72都具有内表面84和外表面86。内表面84除了在环管支承件与齿轮外壳14紧固的部位之外大致为圆筒形。在这些部位中，内表面84呈阶梯状向内突出，用以形成至少一个(优选为两个)径向地面对涡形环管轴线52的埋头孔88。埋头孔88可以与第一、第二支承件70、72一体成形，或以其它方式与第一、第二支承件连接。
每个埋头孔88都具有孔90，优选为带螺纹的孔，该孔延伸到涡形支承件的外表面50上，用于引导螺杆92或其它紧固件穿过各支承件70和72。螺杆92从各支承件70和72的外表面86上引入，穿过孔90，用以将支承件附装到相邻的，向内定位的齿轮外壳14上。第一、第二环管支承件70、72优选沿轴向相距涡形环管轴线52同等距离，但也可以使用其它各种位置的第一支承件和第二支承件。
还可以想到其它环管支承结构66，例如一个连续圆筒形支承件、述的多个单个支承件、或形成一大致圆形接合面68的其他结构，涡形环管44可在该接合面上旋转并与齿轮外壳14连接。另外，第一、第二涡形支承件70、72可以由一种热固性聚合物PA6GF30％制成，或由其它具有耐磨性和耐高温性能的刚性材料制成。可选择地，如果齿轮外壳14本身可以形成环管在其上旋转的大致为圆形的接合面68，那么，可以不要支承结构66。
一种阻力结构94安装在支承结构66的顶部，为涡形环管44提供少量旋转阻力，并避免在涡形环管44和第一、第二环管支承件70、72之间由于公差累积而产生的径向移动。在优选的实施例中，阻力结构94包括至少一个，优选为两个O形环，这种O形环通常由橡胶制成。支承结构66的外表面86具有至少一个并优选为两个用于容纳O形环的凹槽67，从而形成夹在支承结构66和涡形环管44中间的同心环。可选择的是，诸如那些在球轴承中频繁使用的金属公差环，也可以用于代替O形环。
在将支承结构66组装到齿轮外壳14上，并将阻力结构94组装到支承结构66上后，涡形环管44可以接在支承结构和阻力结构上。环管的内表面48具有厚度增加区96和锥形区98。涡形环管44配置在支承结构66的上方，使得环管的第一边缘54与齿轮外壳包覆模56保持齐平，并且，还使得锥形区98与齿轮外壳14的端部对齐。
一种保持件，优选为端板100，被安装在朝往复锯10的工作端12方向与支承结构66相邻的位置，并与锥形区98邻接。用至少一个，优选为两个螺杆102使端板100固定到齿轮外壳14上，端板100防止涡形环管44从工具的工作端12滑脱。端板100优选由大致为薄材料的单个整块金属板构成，并且还带有孔104，柱塞22可以穿过该孔进行往复运动。在这个实施例中，用于将端板100固定在齿轮外壳14上的螺杆102还用于将锯底座26固定在齿轮外壳上，但可以想到的是，端板可以具有使锯底座26延伸穿过的孔，以使该锯底座可以直接固定在齿轮外壳14上。可选择的是，也可以使用其它用于使涡形环管44保持轴向方位的保持件100，例如在齿轮外壳14上的环形件或组件。
参考图1至图3，锁闩106安装在齿轮外壳14上，优选为安装在工具的顶部表面108上，并以可滑动方式安装在外壳闭锁件110中。当锁闩106移到向前的位置时，可以防止涡形环管44的旋转，当移到向后的位置时，能使涡形环管44自由旋转。在闭锁件110中，锁闩106优选根据工具的曲率弯曲，并且具有弧形向前突起112和弧形向后突起114。锁闩106往工作端12方向轴向滑动，从而弧形向前突起112与环管中的至少一个容纳槽116配合。当弧形向前突起与容纳槽116配合时，弧形向前突起防止环管的旋转，同时弧形向后突起114使锁闩106保持在闭锁件110中。当弧形向前突起与容纳槽116脱开配合时，锁闩106向后滑动到闭锁件110中，使得弧形向前突起完全与容纳槽116脱离，并使弧形向后突起114保持在外壳下方的闭锁件110的后端118中。
参考图1，涡形环管44还具有至少一个，优选为多个标识，诸如外部隆起部120，每一个标识都与环管中的容纳槽116连接并径向对齐。即，每一个外部隆起部120与每一个容纳槽116径向对齐，以使得使用者注意到各容纳槽116的位置。在优选的实施例中，容纳槽116和相关的外部隆起部120都由涡形环管44的基座62构成，但也可以使用其它标识，例如刻痕和油漆标记。另外，齿轮外壳14至少具有一个，但优选为相同数量的包覆模标识，例如包覆模隆起部122。
当外部隆起部120等距分布，并且，当至少一条外部隆起部与至少一条包覆模隆起部122对齐时，环管中的一个容纳槽116与锁闩106对齐，使得向弧形前片112可以与容纳槽116配合。在优选的实施例中，四个外部隆起部120和四个容纳槽116等距分布，并径向对齐，用以在任一外部隆起部120与任一包覆模隆起部122对齐时，使涡形环管44能增加90度而锁定。另外，由于第一涡形边缘总是与齿轮外壳14包覆模保持齐平，因此锁闩106的向弧形前片112将一直与每个容纳槽116配合，而不论环管是否旋转。
尽管已经对往复锯上的涡形环管44的特定实施例进行了阐述，然而本领域所属技术人员可以理解，可以在本发明更广范围内做出变更或修改，这将在下述权利要求中进行阐述。
权利要求
1.一种用于提供旋转抓握部的涡形环管(44)和往复工具的组件，所述组件包括具有外壳(14，16)和工作端(12)的往复工具(10)；在所述外壳(14，16)上与所述工作端(12)相邻的支承结构(66)；及大致为圆筒形的涡形环管(44)，其由所述支承结构(66)支承并设计成绕涡形环管的轴线旋转。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，往复工具(10)是一种锯。
3.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述支承结构(66)是附装于所述外壳(14，16)并具有大致为圆形接合面的结构。
4.如权利要求3所述的组件，其特征在于，所述支承结构(66)具有第一环管支承件(70)和第二环管支承件(72)，每个所述环管支承件延伸大约180度，并包括用于容纳紧固件(92)的埋头孔。
5.如权利要求1所述的组件，还包括安装在所述支承结构(66)和所述涡形环管(44)之间的阻力结构。
6.如权利要求5所述的组件，其特征在于，所述阻力结构是至少一个O形环。
7.如权利要求1所述的组件，还包括与所述涡形环管(44)相邻的保持件(100)，所述保持件用于使所述涡形环管(44)保持在所述支承结构(66)上。
8.如权利要求7所述的组件，其特征在于，所述保持件(100)是大致垂直于所述涡形环管(44)轴线附装的端板。
9.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述涡形环管(44)包括用于与支承结构(66)配合的基座以及安装在所述基座上的包覆模。
10.如权利要求1所述的组件，还包括用于限制涡形环管(44)绕涡形环管(44)的轴线旋转的锁闩。
11.如权利要求10所述的组件，其特征在于，所述锁闩沿轴向以可滑动方式安装在往复工具(10)上的闭锁件中，并且包括与所述环管上的至少一个容纳槽相配合的向前突起。
12.如权利要求11所述的组件，还包括在所述环管上用以与至少一个容纳槽和所述向前突起对齐的标识。
13.一种与具有马达外壳(16)、工作端(12)和齿轮外壳(14)的往复工具(10)配合使用的涡形环管(44)组件，所述涡形环管组件包括用于附装到齿轮外壳(14)上的支承结构(66)；以可滑动方式与所述支承结构(66)配合并绕涡形环管(44)的轴线旋转的涡形环管(44)。
14.如权利要求13所述的组件，其特征在于，所述支承结构(66)具有大致圆形接合面。
15.如权利要求14所述的组件，其特征在于，所述支承结构(66)具有第一环管支承件(70)和第二环管支承件(72)，每个环管支承件延伸大约180度，并包括用于容纳紧固件(92)的埋头孔。
16.如权利要求13所述的组件，还包括安装在所述支承结构(66)和所述涡形环管(44)之间的阻力结构(94)。
17.如权利要求13所述的组件，还包括与所述涡形环管(44)相邻的保持件(100)，所述保持件用于使所述涡形环管(44)保持在所述支承结构(66)上。
18.如权利要求13所述的组件，其特征在于，所述涡形环管(44)包括用于与支承结构(66)配合的基座以及安装在所述基座上的包覆模。
19.一种与具有支承结构(66)和涡形环管(44)的涡形环管(44)组件配合使用的往复工具(10)，所述往复工具包括马达外壳(16)；邻近所述马达外壳(16)安装的齿轮外壳(14)和邻近所述齿轮外壳(14)安装的工作端(12)，其中，支承结构(66)附装到所述齿轮外壳(14)上，并以可滑动方式与涡形环管(44)配合。
20.如权利要求19所述的往复工具(10)，其特征在于，所述往复工具是往复锯。
21.一种与具有马达外壳(16)、工作端(12)、齿轮外壳(14)和支承结构(66)的往复工具(10)配合使用的涡形环管(44)，所述涡形环管包括具有内表面和外表面的大致为圆筒形构件，所述内表面以可滑动方式接触支承结构(66)，以使得所述圆筒形构件可绕所述支承结构(66)旋转。
22.一种与包括带有内表面和外表面的圆筒的涡形环管(44)配合使用的往复工具(10)，所述往复工具包括马达外壳(16)；邻近所述马达外壳(16)安装的齿轮外壳(14)和邻近所述齿轮外壳(14)安装的工作端(12)；附装到所述齿轮外壳(14)上并以可滑动方式与所述圆筒的内表面相配合的支承结构(66)。
全文摘要
本发明提供一种用于在工具上提供旋转抓握部的涡形环管和往复工具的组件，其中往复工具(10)具有马达外壳(16)，工作端(12)和齿轮外壳(14)。支承结构(66)安装在齿轮外壳(14)上，并且涡形环管(44)绕该支承结构(66)旋转。涡形环管(44)绕涡形环管轴线旋转，从而允许使用者用一只手转动工具，而不需要用另一只手重新调整或放开工具的抓握部。
文档编号B25F5/00GK1874867SQ200480031784
公开日2006年12月6日 申请日期2004年10月15日 优先权日2003年10月29日
发明者蒂莫西·P·米歇尔, 沃尔特·贝内奇, 德罗恩·孙 申请人:克雷多技术公司