用于震蕩工具的切割刀片的制作方法

本發明涉及震蕩電動工具切割刀片。更精確地，本發明包括對帶齒的此刀片的改進。

背景技術：

震蕩電動工具采用左右振動運動來切割或加工材料。刀片的后部安裝件可移除地附接到電動工具的頭部。刀片的工作前部元件通常永久地被進一步附接到后部安裝件部分。在一種常見的配置中，工作端部是包括帶齒的前部端部的金屬板或類似的平坦形式。該刀片抵靠工件移動以切入工件中。此刀片通常是細長的矩形形狀，其具有直邊緣側和沿前部邊緣在遠側定位的齒。矩形刀片形狀由于其形成受控的狹槽尺寸和位置的能力是有用的，而其他形狀諸如具有外周齒的圓形是已知的并且通常用于例如干式墻的側切。其他形狀包括具有較后部更寬的前部端部和更窄部分的錐形。這些刀片能夠提供盲插入切割，其中切口在兩側處封閉。然而，它們在保持側向位置方面提供有限的控制，由此切割的寬度會難以控制。

矩形配置在可用刀片樣式中尤其流行。它適用于切割窄的物品諸如松散的木制品或金屬條。在這種情況下，刀片比待切割的物體寬并且其產生的狹槽暴露在兩側上。以這種方式，鋸屑或等同碎屑能夠容易地從切口側向向外排出。類似地，可在工件的一個邊緣處進行切割；然后，碎屑從一個暴露側排出用于減少的但仍然可用的結果。然而，當這種類型的刀片用于盲插入切割時，切割狹槽在兩側處封閉，對于碎屑沒有實際的出口開口、通道或動作。

盲插入切割在木材中特別常見。隨著木工件變厚，阻塞的出口通道的效果變得更加顯著。例如，常見的木材切割刀片額定用于高達2英寸的標稱木材厚度，或大約1.5英寸的實際英寸深度。事實上，使用現有的矩形刀片的此類切割在不消除工具和用戶的努力和應力的情況下是不實用的。因此，常規的矩形刀片可以僅通過從邊緣沿工件的寬度逐漸插入而切割厚工件的中心區域。

矩形刀片的另外限制是其不能從最初的切割狹槽直接側向切割。為產生更寬的狹槽，例如為將電氣開關盒裝配在木材或其他面板中，需要與先前的插入切口相鄰的另外的插入切口。這不方便，并且難以控制狹槽的位置和大小。

技術實現要素：

在本發明的優選實施例中，優選的矩形振蕩工具刀片快速且有效地切入工件中。它進一步允許狹槽的側向擴大。刀片包括對切割碎屑諸如鋸屑的排出的改進。在優選實施例中，刀片包括在垂直于前部邊緣處或接近垂直于前部邊緣的沿刀片的至少一個側邊緣的齒。優選地，側齒是相對精細的，例如大約0.060的間隔或其他間隔。精細的齒模式允許在插入切割期間更精確的側位置控制，同時可選地，較粗的齒將鑿入狹槽側中并且向刀片提供更少的側引導。

雖然優選實施例刀片在其工作端部或前部元件中是矩形，但是可使用其他等同形狀，包括具有不精確平行但維持基本上矩形形狀的一個或多個弓形前部或側面，由此前部端部的寬度與刀片的后部部分相同或非常接近相同。具體地，前部端部在功能上不比后部部分寬。在本文中，矩形指的是由刀片的工作端部的側面和前部端部描繪的矩形的部分，其中后部安裝端部的形狀不限于此。矩形形狀還包括方形形狀的子集。工作端部可描繪能夠正常進入切割狹槽的刀片的部分。

齒被進一步優選地取向成大致指向前，在每個齒的后部上具有向后成角度的邊緣。該成角度的邊緣將沿刀片的側面將碎屑移出狹槽。無取向的齒(例如對稱齒)或向后取向的齒也將提供優于平滑邊緣的優勢。然而，當側齒的成角度的邊緣推壓抵靠工件狹槽側時，優選的取向將實際上幫助將刀片拉入工件中。在測試中已經觀察到這種向內偏置，由此刀片能夠僅僅使用施加在電動工具上的僅足以維持刀片前部端部處的接觸的最小應力(諸如盎司)前進到深的木材狹槽中。以最小的應力能容易地實現1.5英寸的深度。使用向后定向的齒，所需的力更高。相比之下，在沒有本發明的特征的情況下，幾乎不可能切割1.5英寸深，從而使刀片卡住并使工具馬達和用戶受到過度應力。因為工具主體的過度振動，這種卡住對用戶來說是明顯的。

根據本發明的優選實施例的另外特征包括開口狹槽或沿刀片的長度的狹槽。該狹槽允許針對碎屑的另外的出口通道。已經觀察到密集的碎屑流從該通道或多個通道射出，特別是在深切割中。

如果刀片被保持在前部元件的后部部分附近并且/或者其被緩慢地移入或移出，則可以進行平滑的側向切割動作，特別是在面板類型的材料諸如膠合板中，但是也可以在較厚的材料中進行加寬。因此，能夠加寬初始狹槽。這對于常規矩形帶齒的刀片而言是不可能的。

附圖說明

圖1是本發明的優選實施例的切割刀片的俯視圖。

圖1A是圖1的刀片的前部拐角的詳細視圖。

圖2是圖1的切割刀片的側視圖。

圖2A是圖2的刀片的前部端部的詳細視圖。

圖3是圖1的切割刀片的透視圖。

圖4是具有兩個開口的另選實施例切割刀片的俯視圖。

具體實施方式

圖1至圖3示出根據本發明的優選實施例的振蕩工具刀片。后部安裝件80在工具刀片的后部長度處。安裝件80包括開口81或等同結構以裝配在振蕩電動工具頭部上。這些特征通常被配置為適配多個品牌的此類工具。電動工具(未示出)通常是手持的，并且向刀片提供振蕩運動，圍繞81的圓形開口旋轉并且由此在圖1中的右前端部處上下運動。節段82通常成角度以將工作元件10從后部安裝件保持在平面外并且可被認為是后部安裝件的一部分。期望一種使用振蕩工具進行的實用的盲插入切割的解決方案，振蕩工具提供減小的應力和狹槽加寬能力。

切割齒13通常切入工作端部或前部元件10的遠側端部中，如圖所示。如圖2最佳所示，安裝端部81和工作端部10在刀片的兩層部分處接合。前部元件通常能夠進入狹槽直到兩層部分，在該兩層部分上增加的厚度基本上防止進一步進入。因此，直到該較厚區域的工作端部或前部元件10的任何部分能夠在切割狹槽內提供切割或其他動作。替代地被描述的，工作端部或前部元件是能夠進入切割狹槽并且在切割狹槽內操作的刀片的部分。在一些替代實施例(未示出)中，前部元件可向后延伸到接近或超過安裝端部。例如，較寬的前部元件可具有在安裝端部旁邊向后延伸的邊緣。前部端部可以是如圖所示的豎直直線或弓形，弓形的中心區域比拐角區域延伸得更遠。在任一情況下，前部端部優選地基本上垂直于刀片的長度。水平或縱向邊緣通常是平滑的。根據附圖，水平是指刀片的長度方向。齒11或等同的多個隔開的突出鋸齒是優選實施例的特征，并且優選地裝配到如圖所示的兩個伸長邊緣，但它們可僅包括在一個邊緣上。例如，如果在切縫狹槽的一側終止于硬質材料或其他材料的情況下進行切割，則優選的是，接觸此材料的邊緣保持平滑。水平邊緣從前部端部沿工作前部元件10的大部分長度向后延伸。可選地，水平邊緣可包括局部凹口、窄部分或等同特征(未示出)，而前部端部維持其矩形功能形狀。

如圖所示，側齒11沿大部分邊緣例如1.5英寸的長度延伸以適應此類狹槽深度。如圖所示，側齒11優選地在前部端部附近開始，但是它們可從該位置向后開始。已經發現，側齒提供了達到預期切割深度的益處。如圖1A所示，側齒11優選地向前定向。如圖所示，每個齒具有垂直于或接近垂直于側面的前部邊緣11b和與側面伸長方向成例如30度至60度角度的后邊緣11a。當刀片側向(圖1A中的垂直面)移動時，邊緣11a壓狹槽側，并且來自成角度的邊緣11a的推壓作用向前偏壓刀片。然后，齒13切入狹槽底部中。側齒11還協助排出碎屑。成角度的邊緣11a將碎屑推出狹槽，到圖1A中的左側。可選地，可使用其他邊緣角度，或者側齒可以如前齒13所示的那樣對稱。

優選地，齒包括如圖2A中可見的切縫。可以看出，齒11和齒13交替地從由前部刀片元件的表面描繪的平面向外彎曲。當應用于側齒11時，切縫維持加寬的狹槽以進一步幫助排出碎屑。在僅前齒13包括切縫的情況下，狹槽材料能夠隨著刀片越來越深而隆起，以關閉一些碎屑通道并且卡住刀片。如圖2A所示，切縫沿刀片工作端部的每個側邊緣增加刀片的有效厚度。這種厚度增加優選地開始于切縫的內拐角11e(圖1A、圖2A)處的刀片面的平面處，到每個齒的頂端11f處的最大有效切縫寬度，其中頂端從刀片面的平面彎曲最遠。圖3示出沿齒11的這些加厚邊緣的切縫的相對位置。利用側齒上的切縫，保持狹槽沿齒11處的加厚邊緣的區域比刀片寬，以沿刀片工作端部的側邊緣形成擴大的碎屑通道。如上所述，刀片在圖1中垂直地或橫向地移動。對應于齒11的切縫同樣隨著刀片在碎屑通道內橫向地移動。因此，由于該運動，齒11上的切縫的碎屑通道在特定齒11位置處橫向地比從內拐角11c到點11f的此齒的長度更寬。相比之下，刀片的縱向運動(在圖1中的側向)將僅在厚度上產生擴大的通道，而橫向上不比齒11的長度寬。因此，側邊緣碎屑通道沿刀片厚度被加寬并且通過齒11的切縫的運動沿刀片橫向地加寬。擴大的碎屑通道沿對應于附圖中的齒11的水平延伸方向的刀片的長度伸長。至少碎屑通道防止狹槽卡住刀片。然而，可選地，一個或更多個邊緣可不包括切縫。

為在切割狹槽時進行有效的位置控制，優選地，遠側齒13沿切割刀片的整個寬度延伸。這進一步使得能夠將例如墻模制件或其他封閉工件干凈地完全切下到地板、墻或其他封閉物體(confining object)處的內拐角。因此，本發明的該特征保持了矩形刀片在該用途中的重要功能。相比之下，圓形的、倒角的或不清楚形狀的刀片拐角將不會切入諸如上述示例的工作區域的內拐角，也不會損壞超出預期切割的物體。因此，如圖1A所示，本發明的優選實施例維持了良好限定的刀片拐角，其中齒13在實用程度上定位在終止齒13a處的矩形刀片的拐角處。在圖1A中，相對于前部齒13示出了側齒11的位置。齒13a與齒11的位置橫向對齊(圖1A中的垂直面)。如圖所示，齒13a的基部(齒的最寬部分)至少部分與齒11的長度橫向地重疊，其中此長度在內拐角11c和頂端11f之間延伸。優選地，部分11d形成齒13a的外基部并且如圖所示橫向地終止于與齒11的頂端基本上相同的位置處。因此，齒13a的基部將在齒11的點11f之前接觸封閉物體；因此，工件后面的封閉物體將不容易損壞。為提供這種向前突出的拐角末端，同時維持齒13a的安裝的結構完整性，如圖所示，刀片側邊緣的部分11d不包括齒11或其他實質擾動，并且提供如圖所示在第一齒11和拐角齒13a之間的至少一個齒11間隔的距離。部分11d包括如圖所示的淺拐角，然而這些并不形成與齒11尺寸或比例相等的結構，并且因此將有助于保護封閉物體。

對于淺面板切割和深切割兩者，側齒11提供了用于更快的較低應力切割操作的優勢。雖然齒11可被認為是切割齒，但是它們也如所述的那樣起到非切割功能，其中齒11引導、鏟出或促使碎屑從切割狹槽中排出。因此，齒11不需要尖銳地突出用于碎屑清除，盡管頂端有助于側切功能。

制造刀片的典型材料是高碳鋼或彈簧型鋼。包括齒的整個前部元件由相同的材料制成。這是經濟的、有彈性的以及非常適合木材的標準使用。另外的選擇是雙金屬。在該構造中，工作元件的金屬片主體是彈簧鋼，而齒區域是較硬的鋼材料條。這提供了具有適于木材或許多金屬的較硬齒的彈性體。另一選擇是結合到元件主體的硬化齒或條。

在單個材料彈簧鋼工作元件中，前部齒13和側齒11本質是相同的材料。在雙金屬刀片中，側齒以及前部齒可以可選地由更硬的鋼制成，由此更硬的材料在側面和前部部分地圍繞工作元件。為了雙金屬設計的制造效率，硬質鋼條可限于前部區域，而側齒是主彈簧鋼材料。能夠預期前部齒最受益于更硬的材料，因為主切割動作發生在那里，而側齒進行一些切割，但主要將碎屑從狹槽中引導出去，并且在優選實施例中，幫助將刀片拉入狹槽中。類似地，側齒11可以與碳化帶齒的設計一起使用，其中碳化物限于前部齒13或用于前部齒和側齒兩者上。

在圖1和圖3中，在工作元件10中看到開口14。開口14優選地如圖所示伸長。對于更深的切割，開口14提供針對碎屑的附加的伸長的排出通道。開口14在切割狹槽的頂部(靠近工作元件的后部)處產生凹部開口，其中凹部的另一端部在靠近元件的前部的狹槽內終止。因此，隨著碎屑在工作元件的頂部表面和底部表面上隨機地移動，其中一些將進入開口14，并且將被偏置以朝向開口頂部離開。在深切割中已經觀察到強大的此類碎屑流。該流繼續，盡管更加受限，即使刀片足夠深，使得開口14完全在切割狹槽內但仍靠近狹槽的頂部。

開口14自身提供沒有側齒11的優勢，并且只有開口14更容易實現深切割。當側齒11和開口14結合以形成多個碎屑通道時，利用矩形振蕩刀片進行深切割首次特別實用。在圖4中，兩個狹槽14a朝向刀片的每個相應側基本上平行。這種配置能夠提供更快的碎屑去除，并且因此進一步提高切割速度。如圖3所示并且如上所述，狹槽14和沿齒11的側邊緣處的切縫產生不同的伸長的碎屑通道，以在大多數刀片厚度內或超過大多數刀片厚度的狹槽中提供一個或更多個開放空間，用于碎屑逸出。

開口14可以是其他形狀，包括圓形、橢圓形或多個平行的狹槽。在替代實施例中，可以包括凹槽或平面外特征。例如，在圖1中示意性地示出了凹槽或波紋15。此類凹槽或波紋可在工作元件10的一側或兩側上，并且可以引導碎屑以隨著開口14移除或者此類凹槽或波紋可以代替開口14。凹槽可將工作元件的長度延伸到例如1.5英寸的深度。凹槽可以如圖所示成縱向角度或其他取向的角度。

側齒11提供了另外的益處，即，即使在側齒上存在最小的刮擦動作，刀片也能夠從初始狹槽在圖1中上下側向切割。此刮擦運動在圖1中為從右到左。在圖1中靠近側齒11的左末端處，在更靠近工作元件的后部存在一些實際的刮擦動作，并且在這里容易進行側切。該刮擦動作來自安裝件80處的旋轉。然而，在側齒11的任何位置處，如果振蕩工具緩慢地向內和向外移動，則產生側切動作。這種低作用動作使得齒11的點切入狹槽側的不同位置，從而破壞側面材料并允許其移走。這種效果已經在例如木板中得到證實。雖然它通常不提供高速側切，但是該特征允許狹槽寬度的擴展而不進行逐漸的插入切割。因此，利用本發明的刀片的側面切割允許精確受控制的例如電箱開口的加寬。

在本發明中，刀片上的簡單的單平面側向振動運動用于主動偏置切割碎屑，以在垂直于振動運動的方向上離開。以這種方式，改進了常規的振蕩電動工具功能，而不需要對工具或其工具頭部做出改進。

雖然已經示出和描述了本發明的特定形式，但是顯而易見的是，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下可以進行各種修改。預期來自一個實施例的元件可以與來自另一個實施例的元件組合或將其替換。