用于鋸片的免工具螺栓系統的制作方法
【專利摘要】本公開提供一種螺栓組件（100），其使得用戶能夠在不使用工具的情況下更換動力工具（200）上的圓形鋸片（160）。螺栓組件包括螺栓主體（110），該螺栓主體（110）具有螺栓頭部（132）以及從螺栓頭部軸向地延伸的柄部（136）。螺栓頭部具有肩部，并且柄部具有與動力工具的驅動軸（212）的螺紋孔（220）配合的外螺紋。握持主體（130）圍繞螺栓頭部周向地形成以通過用戶的手促進螺栓主體的旋轉。上墊圈（114）、滾針推力軸承（116）和下墊圈（118）定位在螺栓頭部上，并且用保持夾（120）來保持。螺栓主體被旋轉以抵靠圓形鋸片的夾緊表面按壓下墊圈。螺栓組件允許下墊圈在螺栓主體不旋轉的情況下相對于螺栓主體旋轉。
【專利說明】用于鋸片的免工具螺栓系統
[0001 ]本申請要求2013年11月25日提交的美國臨時申請號61/908,423的權益，其全部內容在此通過引用結合到本文中。
技術領域
[0002]本公開大體涉及動力工具，并且更具體地涉及用于將圓形鋸片固定至動力工具的免工具螺栓系統。
【背景技術】
[0003]斜切鋸一般包括具有位于中心的孔的圓形鋸片，該位于中心的孔用于將鋸片安裝至可旋轉的軸。通常，鋸片在內凸緣和外凸緣或墊圈之間以壓緊的方式安裝至可旋轉的軸的端部，并且由旋入至在軸中的螺紋孔中的傳統的心軸螺栓來夾持。
[0004]由于鋸片磨損以及適應各種不同的切削用途，必須定期更換圓形鋸片。為了安裝或移除鋸片，典型地必須使用扳手來提供充足的轉矩以從軸上移除螺栓。通過使用傳統的螺栓來安裝圓形鋸片會引起不便。例如，獲取適當的扳手的作業可能耗費時間，并且使用扳手可能是麻煩的。如果在更換鋸片之間扳手被放錯位置，則可能導致額外的低效率。
[0005]—些現有的免工具鋸片更換系統在鋸的操作期間遭遇問題。當鋸片旋轉地加速或減速時，斜切鋸產生非常大的轉矩。例如，當旋轉鋸片初次接觸待加工的材料時，或當鋸片首次完成切削并且不再與材料接觸時，能夠出現這樣的加速或減速。在一些情況下，鋸能夠產生足夠的轉矩以自緊將鋸片夾持在鋸上的鋸片更換系統。因此，期望的是，提供用于移除和更換圓形鋸片的改進的機構。另外，期望的是，提供能夠在沒有額外的工具的情況下實現圓形鋸片的快速且容易的移除的系統。
【發明內容】
[0006]在一個實施方式中，用于將工具盤固定至動力工具的螺栓組件包括螺栓主體，該螺栓主體具有螺栓頭部和從螺栓頭部軸向地延伸的柄部，螺栓頭部具有面向柄部的支承表面，并且柄部具有能夠配合地容納在動力工具的軸的螺紋孔中的外螺紋;握持主體，該握持主體從螺栓頭部徑向地延伸并且周向地圍繞螺栓頭部，握持主體構造成旋轉螺栓主體;下墊圈，該下墊圈定位在支承表面和柄部之間，下墊圈圍繞螺栓頭部是可旋轉的，并且具有構造成按壓抵靠工具盤的夾緊表面的接觸表面；以及軸承，該軸承定位在支承表面和下墊圈之間，軸承構造成允許下墊圈在螺栓主體不旋轉的情況下相對于螺栓主體旋轉。
[0007]在一個實施方式中，動力工具包括可旋轉的驅動軸，該驅動軸具有螺紋孔;圓形鋸片，該圓形鋸片安裝至驅動軸的端部；內鋸片墊圈和外鋸片墊圈，該內鋸片墊圈和外鋸片墊圈安裝在驅動軸上，內鋸片墊圈定位在圓形鋸片的內側，并且外鋸片墊圈定位在圓形鋸片的外側；以及螺栓組件，該螺栓組件構造成抵靠圓形鋸片和內鋸片墊圈按壓外鋸片墊圈，以便將圓形鋸片固定至驅動軸，螺栓組件包括:螺栓主體，該螺栓主體具有螺栓頭部和從螺栓頭部軸向地延伸的柄部，螺栓頭部具有支承表面，并且柄部具有能夠配合地容納在驅動軸的螺紋孔中的外螺紋;握持主體，該握持主體從螺栓頭部徑向地延伸并且周向地圍繞螺栓頭部，握持主體構造成旋轉螺栓主體;下墊圈，該下墊圈定位在支承表面和柄部之間，下墊圈圍繞螺栓頭部是可旋轉的，并且具有構造成按壓抵靠外鋸片墊圈的接觸表面；以及軸承，該軸承定位在支承表面和下墊圈之間，軸承構造成允許下墊圈在螺栓主體不旋轉的情況下相對于螺栓主體旋轉。
【附圖說明】
[0008]圖1是根據本公開的免工具螺栓系統的俯視透視圖；
圖2是圖1的免工具螺栓系統的仰視透視圖；
圖3是圖1的免工具螺栓系統的分解圖；
圖4是沿線A-A的圖1的免工具螺栓系統的截面圖；
圖5是將圓形鋸片固定至斜切鋸的圖1的免工具螺栓系統的側視透視圖；
圖6是沿在側視透視圖中所示的線B-B的圖5的斜切鋸的一部分和免工具螺栓系統的截面圖；以及
圖7是沿線B-B的圖5的斜切鋸的一部分和免工具螺栓系統的截面圖。
【具體實施方式】
[0009]為了促進對本公開的原理的理解的目的，現在將參考在附圖中例示和在后面的書面說明書中描述的實施方式。要理解的是，不旨在由此限制本公開的范圍。還要理解的是，本公開包括對所示實施方式的任何改變和修改，并且包括如本公開所屬領域的技術人員通常會想到的對本公開的原理的進一步應用。
[0010]圖1-圖4描繪了根據本公開的免工具螺栓系統100O螺栓系統100包括:主體110、螺栓112、上墊圈114、推力軸承116、下墊圈118和擋圈120。特別參考圖3的分解圖以及圖4的截面圖，主體110包括:外表面122、內腔124以及從內腔124延伸的開口 126。內腔124被限定在主體110內側，并且包括環形內表面128。外表面122被布置成圍繞主體110的外側并且被構造成使得用戶能夠手動地握持并擰轉主體110。
[0011]在例示的實施方式中，主體110可以包括握持部分130，該握持部分130環繞外表面122的一部分。握持部分130可以沿著用戶會習慣性地握持以便圍繞延伸通過螺栓系統100的縱向軸線旋轉主體的部分主體110被布置成圍繞外表面122的周緣。在一些實施方式中，握持部分130是具有高的表面摩擦的軟材料，諸如彈性材料，其使得用戶能夠施加充足的旋轉力至螺栓系統100。在其他實施方式中，握持部分130包括握持特征，該握持特征粘附至部分外表面122上，或在部分外表面122中形成或切成。主體110和握持部分130被設計大小和構造成能夠容易地被用戶抓住并旋轉。特別地，如本文中所描述，主體110被設計大小以產生旋轉螺栓112的機械效益。
[0012]螺栓112包括頭部132和從頭部132延伸的螺紋柄136，該頭部132可以包括內六角134。如在圖4中最佳示出，頭部132包括上肩部138、下肩部140、在上肩部138和下肩部140之間隔開的上槽142、以及與下肩部140隔開的下槽144。內六角134被設置以應對螺栓112無法用手松開的情況，在這種情況下，用戶能夠用適當的工具或扳手松開螺栓112。
[0013]下槽144被構造成容納擋圈120并且將擋圈120夾持在相對于螺栓112的固定位置中。上墊圈114被構造成接觸下肩部140，而下墊圈118被構造成接觸擋圈120。推力軸承116定位在上墊圈114和下墊圈118之間，并且上墊圈114、推力軸承116和下墊圈118的每一個都被保持在下肩部140和擋圈120之間的螺栓112上。擋圈120可以是用于將螺栓系統100夾持在一起的卡環的形式。
[0014]如在圖3和圖4中最佳所示，下墊圈118包括環形外表面146、上凹部148、下凹部150和接觸表面151。下墊圈118的一部分被構造成嵌套在主體110的內腔124中。下墊圈118的環形外表面146和主體110的環形內表面128的重疊部分被構造成相對于彼此自由地滑動。在例示的實施方式中，上墊圈114和推力軸承116可以定位在下墊圈118的上凹部148內。下凹部150被設計大小使得螺栓112的頭部132的下表面133與下墊圈118的接觸表面151齊平或在其之下。
[0015]主體110可以被構造成與螺栓112的部分頭部132形成整體。特別參考圖4，并且繼續參考圖1-圖3，形成主體110的開口 126的壁環繞上槽142、上肩部138以及在上肩部138上方的部分頭部132以在主體110和螺栓112之間形成互鎖連接。在一些實施方式中，頭部132可以包括圍繞頭部132的周緣定位的一個或多個平坦部分，以能夠在主體110和螺栓112之間實現進一步的互鎖。作為形成整體和互鎖連接的結果，主體110的旋轉運動被傳遞至螺栓112以使得主體110和螺栓112能夠一起旋轉，以便擰緊螺栓112并且因此產生所需的軸向力以抵靠內鋸片墊圈216(圖6和圖7)固定鋸片。
[0016]圖5示出了被實施以便將圓形鋸片160固定至示范性的斜切鋸組件200的免工具螺栓系統100。斜切鋸組件200包括基體202和轉臺204，該轉臺204在基體202上可旋轉。斜切鋸組件200還包括安裝在切削頭支撐組件208上的切削頭206。切削頭206 (在本文中也可以稱為“切削組件”)包括馬達210，該馬達210可操作以經由驅動軸212(圖6和圖7)旋轉圓形鋸片160。切削頭支撐組件208附接至轉臺204并且被構造成支撐切削頭206，使得切削頭206可以在轉臺204上方運動，并且在由轉臺204支撐的工件上執行切削操作。附接至基體202的裂口柵欄214可以用于對齊其上的工件。
[0017]切削組件206包括把手226以促進切削組件206關于轉臺204的運動。把手226被設計并且尺寸定制成當執行切削操作時由人手握住。這允許用戶容易地樞轉切削組件206。可以在把手226上設置開關(未示出)以允許用戶在切削操作期間容易地使電動馬達210通電和斷電。下鋸片保護件224可旋轉地安裝至切削頭組件206。下鋸片保護件224被構造成，當切削頭組件206朝向轉臺204樞轉時，下鋸片保護件224相對于切削頭組件206在逆時針方向上旋轉，由此露出圓形鋸片160。
[0018]圖6和圖7示出了免工具螺栓系統100以及通過免工具螺栓系統100的縱向軸線的斜切鋸組件200的截面圖。特別參考圖7，圓形鋸片160安裝至斜切鋸組件200的驅動軸212的端部，在內鋸片墊圈216和外鋸片墊圈218之間。螺栓系統100的螺紋柄136包括被構造成接合驅動軸212的螺紋孔220的多條螺紋。如下面更詳細地解釋，螺栓系統100的螺紋柄136在螺紋孔220內的旋轉拉動下墊圈的接觸表面151至與外鋸片墊圈218壓縮接觸，并且將鋸片160固定地夾緊在內鋸片墊圈216和外鋸片墊圈218之間。
[0019]在例示的實施方式中，螺栓系統100的螺紋和驅動軸212的孔220的螺紋被布置成左旋螺紋，該左旋螺紋意味著通過逆時針轉動主體110來擰緊螺栓系統100，并且通過順時針轉動主體110來松開螺栓系統100。然而，要意識到的是，本文中所描述的系統也能夠應用于具有右旋螺紋的螺栓。應該進一步意識到的是，在典型的工具中，螺紋的螺紋擰緊方向與驅動軸212的旋轉方向相反，由此產生自緊效果。
[0020]在操作中，要安裝在斜切鋸組件200上的鋸片160被定位在斜切鋸組件200的驅動軸212上的內鋸片墊圈216和外鋸片墊圈218之間。免工具螺栓系統100插入至驅動軸212的螺紋孔220中。用戶握住主體110的握持部分130以在逆時針方向上轉動主體110，或在左旋螺紋的情況中，在順時針方向上轉動主體110。
[0021 ]螺栓112的螺紋柄136在螺紋孔220內的旋轉使螺栓112的下肩部140在軸向方向上朝驅動軸212運動。下肩部140的運動推動上墊圈114，上墊圈114進而推動推力軸承116，推力軸承116進而在軸向上朝驅動軸212倚靠在下墊圈118上。螺栓系統100的主體110的持續旋轉使下墊圈118的接觸表面151運動至與外鋸片墊圈218壓縮接觸以在內鋸片墊圈216和外鋸片墊圈218之間以壓緊的方式固定鋸片160。
[0022]在本文中公開的免工具螺栓系統100具有下述優點:因為主體110被下墊圈118偏置，所以當螺栓系統100被旋入至驅動軸212中時，在主體110的下表面111和外鋸片墊圈218之間沒有摩擦產生。如果在主體110和夾緊表面之間產生了正常的接觸摩擦，諸如一些現有的設計的情況，那么用戶施加的至少一些轉矩會被該摩擦抵消。在這種情況下，用戶可能不能產生足夠的轉矩來以適當的預緊力擰緊螺栓，導致在切削期間在鋸片墊圈之間產生鋸片滑動。然而，由于螺栓系統100的主體110與外鋸片墊圈218隔開，所以即使當下墊圈118被壓緊抵靠外鋸片墊圈218時，在主體110和鋸片墊圈之間也沒有摩擦產生。而且，如前所述，下墊圈118和主體110之間的配合表面被構造成用于一般的無摩擦滑動。
[0023]免工具螺栓系統100具有的另外的優點是螺栓系統100不容易自緊。在切削操作期間，鋸片上的切削力經由摩擦傳遞至鋸片墊圈，該切削力然后作為轉矩傳遞至將鋸片固定在鋸上的螺栓。在一些現有的螺栓系統中，傳遞至螺栓的轉矩引起螺栓自緊。當這種情況發生在免工具更換系統中時，螺栓會被比用戶施加的轉矩顯著地更大的轉矩擰緊，使得用手移除螺栓非常困難或不可能。本文中公開的免工具螺栓系統100的推力軸承116消除上墊圈114和下墊圈118之間的摩擦，并且防止由在鋸片上的切削載荷產生的轉矩傳遞至螺栓。在一個實施方式中，推力軸承116可以包括漸細的輥117，其接觸上墊圈114和下墊圈118。無論在螺栓112的初始擰緊期間還是在鋸組件的操作期間，輥117基本上消除兩個墊圈114、118之間的任何轉矩傳輸。
[0024]在免工具螺栓系統的替代實施方式中，可以在上墊圈114和下墊圈118之間使用低摩擦材料來代替推力軸承116。低摩擦材料可以包括塑料，諸如乙縮醛(POM)、尼龍(PA)或其他聚合物。低摩擦材料還可以包括金屬，諸如黃銅或其他油浸漬的燒結金屬。在免工具螺栓系統的又一個實施方式中，諸如鎳或特氟龍的低摩擦涂層被施加至上墊圈114和下墊圈118以降低在其之間的摩擦接觸，并且基本上減少或消除墊圈114、118之間的轉矩傳輸。
[0025]雖然已經在附圖和之前的描述中詳細地例示并描述了本公開，但是其應該被認為是說明性的且不限制于具體特征。要理解的是，僅展現了優選的實施方式，且落入本公開的精神內的所有改變、修改和進一步應用都要求得到保護。
【主權項】
1.一種用于將工具盤固定至動力工具的螺栓組件，該螺栓組件包括: 螺栓主體，所述螺栓主體具有螺栓頭部和從所述螺栓頭部軸向地延伸的柄部，所述螺栓頭部具有面向所述柄部的支承表面，并且所述柄部具有能夠配合地容納在所述動力工具的軸的螺紋孔中的外螺紋； 握持主體，所述握持主體從所述螺栓頭部徑向地延伸并且周向地圍繞所述螺栓頭部，所述握持主體構造成旋轉所述螺栓主體； 下墊圈，所述下墊圈定位在所述支承表面和所述柄部之間，所述下墊圈圍繞所述螺栓頭部是可旋轉的，并且具有構造成按壓抵靠所述工具盤的夾緊表面的接觸表面;以及 軸承，所述軸承定位在所述支承表面和所述下墊圈之間，所述軸承構造成允許所述下墊圈在所述螺栓主體不旋轉的情況下相對于所述螺栓主體旋轉。2.如權利要求1所述的螺栓組件，其特征在于，所述螺栓頭部具有從所述螺栓頭部徑向地突出的第一肩部，所述第一肩部限定所述支承表面。3.如權利要求1所述的螺栓組件，其特征在于，所述螺栓頭部具有從所述螺栓頭部徑向地突出的第一肩部，所述螺栓組件還包括定位在所述第一肩部和所述軸承之間的上墊圈，所述上墊圈限定所述支承表面。4.如權利要求1所述的螺栓組件，其特征在于，所述軸承構造成具有多個徑向延伸輥的滾針推力軸承。5.如權利要求2所述的螺栓組件，其特征在于，所述握持主體具有附接至所述螺栓頭部的內連結部分，以及從所述內連結部分向外徑向地布置的外圓柱部分，所述外圓柱部分具有從所述下墊圈的所述接觸表面后移的下表面。6.如權利要求1所述的螺栓組件，其特征在于，所述下墊圈限定朝向所述支承表面地開口的上腔以及朝向所述柄部地開口的下腔，所述軸承至少部分地可滑動地嵌套在所述下墊圈的所述上腔內。7.如權利要求5所述的螺栓組件，其特征在于，所述握持主體的所述外圓柱部分限定朝向所述柄部地開口的握持腔，所述下墊圈至少部分地可滑動地嵌套在所述握持腔內。8.如權利要求6所述的螺栓組件，其特征在于，所述螺栓頭部限定定位成接近所述柄部的環形槽，所述螺栓組件還包括保持夾，所述保持夾插入至所述環形槽中，并且構造成將所述軸承和所述下墊圈保持在所述螺栓頭部上。9.如權利要求8所述的螺栓組件，其特征在于，所述螺栓頭部具有面向所述柄部的下表面，并且其中，所述保持夾和所述下表面嵌套在所述下墊圈的所述下腔內。10.如權利要求5所述的螺栓組件，其特征在于，螺栓頭部具有在軸向地遠離所述柄部的方向上與所述第一肩部隔開的第二肩部，所述握持主體的所述內連結部分構造成填充所述第一肩部和所述第二肩部之間的空間，以便將所述握持部分軸向地固定至所述螺栓主體。11.如權利要求10所述的螺栓組件，其特征在于，所述螺栓頭部具有平行于柄部地延伸的至少一個平坦表面，所述握持主體的所述內連結部分構造成環繞所述平坦表面，以便將所述握持主體旋轉地固定至所述螺栓主體。12.如權利要求1所述的螺栓組件，其特征在于，所述螺栓頭部限定遠離所述柄部地開口的內腔，所述內腔具有圓周的輪廓，所述圓周的輪廓與構造成旋轉所述螺栓主體的工具相對應。13.如權利要求1所述的螺栓組件，其特征在于，所述軸承由低摩擦塑料、低摩擦金屬、或者油浸漬的燒結金屬中的一種或多種形成。14.如權利要求1所述的螺紋組件，其特征在于，所述握持主體包括握持表面，所述握持表面布置成圍繞所述握持主體的圓周的周緣，并且構造成由用戶的手促進所述握持主體的旋轉，所述握持表面包括下述的一個或多個:具有高表面摩擦的彈性材料、粘附于所述握持主體的多個握持特征、以及在所述握持主體中形成或切成的多個起伏。15.—種動力工具，其包括: 可旋轉的驅動軸，所述驅動軸具有螺紋孔； 圓形鋸片，所述圓形鋸片安裝至所述驅動軸的端部； 內鋸片墊圈和外鋸片墊圈，所述內鋸片墊圈和外鋸片墊圈安裝在所述驅動軸上，所述內鋸片墊圈定位在所述圓形鋸片的內側，并且所述外鋸片墊圈定位在所述圓形鋸片的外偵L以及 螺栓組件，所述螺栓組件構造成抵靠所述圓形鋸片和所述內鋸片墊圈按壓所述外鋸片墊圈，以便將所述圓形鋸片固定至所述驅動軸，所述螺栓組件包括: 螺栓主體，所述螺栓主體具有螺栓頭部和從所述螺栓頭部軸向地延伸的柄部，所述螺栓頭部具有支承表面，并且所述柄部具有能夠配合地容納在所述驅動軸的所述螺紋孔中的外螺紋； 握持主體，所述握持主體從所述螺栓頭部徑向地延伸并且周向地圍繞所述螺栓頭部，所述握持主體構造成旋轉所述螺栓主體； 下墊圈，所述下墊圈定位在所述支承表面和所述柄部之間，所述下墊圈圍繞所述螺栓頭部是可旋轉的，并且具有構造成按壓抵靠所述外鋸片墊圈的接觸表面；以及 軸承，所述軸承定位在所述支承表面和所述下墊圈之間，所述軸承構造成允許所述下墊圈在所述螺栓主體不旋轉的情況下相對于所述螺栓主體旋轉。16.如權利要求15所述的動力工具，其特征在于，所述螺栓組件的所述握持主體具有附接至所述螺栓頭部的內連結部分，以及從所述內連結部分向外徑向地布置的外圓柱部分，所述外圓柱部分具有從所述下墊圈的所述接觸表面后移的下表面，以便提供與所述外鋸片墊圈的間隙。17.如權利要求15所述的動力工具，其特征在于，所述螺栓組件的所述下墊圈限定朝向所述螺栓主體的所述支承表面地開口的上腔以及朝向所述螺栓主體的所述柄部地開口的下腔，所述軸承至少部分地可滑動地嵌套在所述下墊圈的所述上腔內。18.如權利要求15所述的動力工具，其特征在于，所述握持主體的所述外圓柱部分限定朝向所述螺栓主體的所述柄部地開口的握持腔，所述下墊圈至少部分地可滑動地嵌套在所述握持腔內。19.如權利要求17所述的動力工具，其特征在于，所述螺栓組件的所述螺栓頭部限定定位成接近所述柄部的環形槽，所述螺栓組件還包括保持夾，所述保持夾插入至所述環形槽中，并且構造成將所述軸承和所述下墊圈保持在所述螺栓頭部上。20.如權利要求19所述的動力工具，其特征在于，所述螺栓組件的所述螺栓頭部具有面向所述柄部的下表面，并且其中，所述保持夾和所述下表面嵌套在所述下墊圈的所述下腔
【文檔編號】B27B5/32GK105916647SQ201480073951
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年11月17日
【發明人】P.艾斯沃思
【申請人】羅伯特·博世有限公司