CN101983114A - 速换柄轴、孔刀及其方法 - Google Patents

Abstract

一种用于速换孔刀及标准孔刀的柄轴，其中各个孔刀包括中心孔和至少一个传动销孔。柄轴包括柄轴体，该柄轴体包括：能够接合在中心孔内的端部；位于另一端的用于接合动力工具的传动杆；和用于接收定向钻头的孔。柄轴进一步包括传动销板和/或卡圈，传动销板和/或卡圈具有能够接收于孔刀的相应的传动销孔内以驱动接合孔锯的至少一个传动销。在至少一个实施例中，柄轴进一步包括用于与速换定向钻头或标准定向钻头接合和脱开的定向钻头。

Description

速换柄轴、孔刀及其方法

相关申请的交叉引用

本申请为2008年3月6日提交的美国申请序列12/043,740的国际申请(PCT)，在此通过引用将其全部内容作为本公开的一部分纳入本申请中。

技术领域

本发明涉及用于孔刀的柄轴、孔刀及其相关方法，更具体地，涉及柄轴、孔刀以及有助于将孔刀和/或定向钻头相对快速地连接到柄轴上并且将孔刀和/或定向钻头从柄轴上松开的相关方法。

背景技术

用于孔锯的典型柄轴包括带有与孔锯端板中的相应螺纹孔接合的螺纹端部以便将孔锯固定到柄轴上的柄轴体。定向钻头能够接收于柄轴体的螺纹端部内并且延伸穿过孔锯的中心。柄轴进一步包括可滑动地安装到柄轴体上并且具有一对径向相对的传动销的传动销板，传动销延伸到形成在孔锯端板中的相应传动销孔中以便可旋转地驱动孔锯。锁定螺母螺纹安装到柄轴体上，以便防止使用期间传动销从孔锯上脱开。

为了将孔锯安装到柄轴上，在孔锯端板的螺纹端部上加工螺纹，从而将孔锯固定到柄轴体上，并且使传动销孔与传动销板的相应传动销对准。之后，拧紧锁定螺母，直到传动销完全接收于传动销孔，以便将柄轴固定到孔锯上。为了安装定向钻头，将钻头插入中心孔并且通过紧固器来紧固安装。

与这种柄轴相关的一个缺点在于，操作期间如果传动销板从孔锯上脱开，则孔锯将锁止在螺纹上，从而给最终用户提出了将孔锯从柄轴上拆除的既困难又费时的任务。在许多情况下，将锁止的孔锯从柄轴上拆除的过程会永久损坏柄轴、孔锯或者两者都损坏，从而被迫提供与永久更换设备相关的不期望的费用。

这种柄轴的另一个缺点在于，需要在拧紧锁定螺母的同时将孔锯夹持在正确的位置中、以便保持传动销孔与相应的传动销对准从而避免孔锯转动，否则这种转动将阻止传动销进入传动销孔。为了解决这个问题，已经设计了接收专门设计用于使孔锯的安装成为更加简单任务的相应的专用孔锯的专用柄轴。然而，这些柄轴的多样性受到极大的限制，因为它们只能安装特定生产商的专用孔锯，而不能安装标准孔锯。因此，使这种专用柄轴来接收标准孔锯是有利的，因为在专用孔锯需要更换并且无法得到时，或者在无法得到期望尺寸和/或切割结构的专用孔锯时，能够方便地得到标准孔锯。

这种柄轴的再一个缺点在于，插入及拆除定向钻头的过程经常需要最终用户手动拧止动螺钉。为了解决这个问题，已经设计了专用柄轴，其无需工具就能够安装具有构造用于固定的柄部的相应的专用定向钻头。然而，这些柄轴的多样性受到极大的限制，因为它们只能安装特定生产商的专用定向钻头，而不能安装标准定向钻头，而这些标准定向钻头在专用定向钻头需要更换并且无法得到时或者在无法得到期望尺寸和/或钻削结构的专用定向钻头时能够轻易地得到。此外，这种专用柄轴和定向钻头系统可能无法将钻头完全固定到柄轴内，并且/或者能允许钻头在使用期间松开，从而导致离轴摆动，特别是在高旋转速度时。离轴摆动可导致定向钻头的不期望的振动，这可降低钻头的钻削寿命和/或在使用期间产生无法接受的不精确度。

因此，本发明的一个目的是克服现有技术中的一个或多个上述缺点和/或不足。

发明内容

根据第一方面，本发明涉及一种可连接到速换孔刀上的柄轴，在本发明的一些实施例中，柄轴还可连接到标准孔刀。孔刀包括：限定第一孔的端部；和相对于所述第一孔径向间隔开的至少一个传动销凹部。柄轴包括柄轴体，柄轴体具有：止动面；和从所述止动面轴向延伸并且能够接合在孔刀的所述第一孔内的孔刀连接部。传动销构件限定接收柄轴体的第二孔，所述第二孔构造为允许柄轴体和传动销构件的相对轴向运动，但是阻止柄轴体和传动销构件的相对旋转运动。所述传动销构件进一步包括：第一表面；和相对于所述第二孔径向间隔开并且从所述第一表面轴向延伸的至少一个传动销。所述连接部能够接收于孔刀的所述第一孔内以限定第一接合位置。柄轴体和/或孔刀能够相对于彼此在所述第一接合位置和第二接合位置之间移动，以便将孔刀固定到柄轴上。在所述第二接合位置中：(i)所述至少一个传动销与孔刀的所述至少一个相应的传动销凹部基本上对准；和(ii)所述传动销构件能够相对于柄轴体在相对于孔刀轴向间隔开的脱开位置和接合位置之间轴向移动，其中，在所述接合位置中，所述至少一个传动销接收于孔刀的所述相应的传动销凹部内，并且所述传动销构件的所述第一表面接触孔刀的所述端部。

优选地，在所述第二接合位置中，孔刀的所述端部与柄轴体的所述止动面接触。在本发明的一些实施例中，柄轴体和/或孔刀能够相对于彼此在所述第一接合位置与第二接合位置之间旋转。在一些这种实施例中，柄轴体的所述连接部限定第一螺纹，孔刀的所述第一孔限定能够与所述第一螺纹螺纹接合的第二螺纹，以便在所述第二接合位置中将孔刀固定安装到柄轴体上。在一些这种实施例中，将柄轴体的所述连接部上的螺纹构造为同时满足：(i)在所述第二接合位置中，将所述至少一个传动销与孔刀的相应的传动销凹部基本上对准；和(ii)将孔刀的所述端部安装成在所述第二接合位置中与柄轴体的所述止动面接触。在一些这种实施例中，所述第一螺纹及第二螺纹在其二者之间限定轴向间隙，从而允许孔刀的所述端部在所述第一接合位置及第二接合位置中都与柄轴体的所述止动面基本上接触。在一些这种实施例中，柄轴体和/或孔刀能够相对于彼此在所述第一接合位置与第二接合位置之间旋转，并且所述第一接合位置与第二接合位置之间的角度在大约10°和大约180°的范围内。

在本发明的一些实施例中，速换孔刀的所述第一孔限定：多个角向延伸突出部；和形成在角向延伸突出部之间的多个相对凹进部；柄轴体的所述连接部限定：多个角向延伸突出部；和形成在角向延伸突出部之间的多个相对凹进部。在所述第一接合位置中，所述连接部的突出部接收于所述第一孔的凹部中，所述第一孔的突出部接收于所述连接部的凹部中。在所述第二接合位置中，所述连接部的突出部与所述第一孔的突出部接合。在一些这种实施例中，所述连接部的突出部限定第一螺纹，所述第一孔的突出部限定第二螺纹，所述第一螺纹及第二螺纹在所述第二接合位置中彼此螺纹接合。在一些实施例中，至少一个角向延伸突出部限定比相应的第一孔和连接部的至少一个其他角向延伸突出部更大或更小的角度，从而允许只有在所述第一接合位置中将所述连接部接收于所述第一孔内。

本发明的一些实施例进一步包括连接到所述传动销构件上的卡圈，其中，卡圈在第一位置和第二位置之间的移动基本上同时使所述传动销构件从所述接合位置移动到所述脱开位置。优选地，卡圈限定大致为空竹形的形状。这个特征的一个优点在于，在使用期间当移动卡圈来连接或拆卸孔刀时，通过允许用户用一只手的食指和拇指来抓握卡圈的中部而有利于操作。

在本发明的一些实施例中，轴向延伸的支承面由卡圈和柄轴体之间的中间部来限定。如果具有这个特征，其中一个优点是减少了或阻止了所述卡圈和所述传动销构件以及柄轴体之间的不期望的窜动或移动。

本发明的一些实施例进一步包括诸如盘簧之类的偏置构件，其通常沿着从所述脱开位置到所述接合位置的方向偏置将所述传动销构件。优选地，当将孔刀移到所述第二接合位置时，所述偏置构件自动将所述传动销构件驱动到所述接合位置中。这个特征的一个优点在于，有利于单手将孔刀连接到柄轴上，或以其它方式有利于将孔刀快速连接到柄轴上并从柄轴上拆下。

根据本发明的另一个方面，柄轴体进一步限定构造为可替换地接收速换定向钻头和标准定向钻头的定向钻头孔。在一些这种实施例中，柄轴进一步包括：(i)朝所述定向钻头孔径向向内偏置并且能够与接收于所述定向钻头孔中的速换定向钻头接合的定位销；和(ii)能够移入所述定向钻头孔中并且能够与接收于所述定向钻头孔中的标准定向钻头接合的紧固器。

在一些这种实施例中，柄轴体进一步限定用于可替换地接收速换定向钻头和标准定向钻头的定向钻头孔，柄轴进一步包括限定下述状态的定向钻头机构：(i)第一状态，其中所述定向钻头机构接合于速换定向钻头以阻止所述钻头相对于柄轴体移动；(ii)第二状态，其中所述定向钻头机构接合于标准定向钻头以阻止所述钻头相对于柄轴体移动；和(iii)第三状态，其中，所述定向钻头机构脱离相应的速换定向钻头或标准定向钻头，并且允许相应的钻头相对于柄轴体移动。

根据再一个方面，本发明涉及一种可连接到速换孔刀上的柄轴，所述速换孔刀包括限定第一孔的端部和相对于所述第一孔径向间隔开的至少一个凹部。柄轴包括用于将动力工具驱动连接到孔刀上的第一装置。所述第一装置包括止动面，柄轴的第二装置相对于所述止动面轴向延伸，以便可拆卸地接合孔刀的所述第一孔并且限定第一接合位置。提供第三装置以用于接收所述第一装置，并且用于允许所述第一装置和所述第三装置的相对轴向移动，但是防止所述第一装置和所述第三装置的相对旋转运动。所述第三装置包括第一表面和从所述第一表面轴向延伸的至少一个第四装置，所述第四装置接收于孔刀的至少一个凹部内以用于旋转驱动孔刀。提供第五装置以用于允许所述第一装置和孔刀中的至少一个相对于彼此在所述第一接合位置和用于将孔刀固定到所述第一装置上的第二接合位置之间旋转运动，并且用于：(i)在所述第二接合位置中，将至少一个第四装置与孔刀的所述至少一个相应的凹部基本上对准，进而允许所述第三装置相对于所述第一装置在所述第二接合位置中在相对于孔刀轴向间隔开的脱开位置和与接收于孔刀的所述相应凹部内的所述至少一个第四装置接合的接合位置之间的轴向运动；和(ii)将所述第三装置的所述第一表面安装成在所述第二接合位置中与孔刀的所述止动面基本上接触。

根据再一个方面，本发明涉及一种可连接到柄轴上的速换孔刀。柄轴包括限定至少一个外螺纹部的螺纹端部、相邻于所述螺纹端部的止动面、和传动销构件，所述传动销构件上包括至少一个传动销并且能够相对于柄轴在所述传动销接合于孔刀的接合位置和所述传动销脱离孔刀的脱开位置之间轴向运动。速换孔刀包括刀片，刀片具有刀片基体和由多个切割齿限定的切削刃。孔刀的端部固定安装到所述刀片基体上，并且限定近似中心孔，在近似中心孔的周边部上具有至少一个内螺纹部和相对于所述中心孔径向间隔开的至少一个传动销凹部。所述内螺纹部与柄轴的所述外螺纹部配合，以便限定：(i)第一接合位置，其中，外螺纹及内螺纹彼此接合或基本上接合，并且限定相对于彼此的第一轴向间隙；和(ii)相对于所述第一接合位置角向间隔开的第二接合位置。在所述第二接合位置中，所述外螺纹和内螺纹彼此接合并且限定小于所述第一轴向间隙的第二轴向间隙，所述端部与柄轴的所述止动面接合或基本上接合，并且所述传动销凹部与柄轴的相应传动销对准以在所述传动销构件位于所述接合位置中的情况下接收所述传动销。

优选地，在所述第二接合位置中，孔刀的所述端部与柄轴体的所述止动面接触。在本发明的一些实施例中，所述内螺纹部限定相对于所述外螺纹部的轴向间隙，从而允许孔刀的所述端部在所述第一接合位置及第二接合位置中都与柄轴体的所述止动面基本上接触。在一些实施例中，柄轴体的所述连接部限定多个角向延伸突出部和形成在多个角向延伸突出部之间的多个相对凹进部；速换孔刀的所述中心孔限定多个角向延伸突出部和形成在多个角向延伸突出部之间的多个相对凹进部。在所述第一接合位置中，所述柄轴连接部的突出部接收于所述中心孔的凹部中，所述中心孔的突出部接收于所述柄轴连接部的凹部中。在所述第二接合位置中，所述柄轴连接部的突出部与所述中心孔的突出部接合。

根据再一个方面，本发明涉及可一种连接到柄轴上的速换孔刀。柄轴包括限定至少一个外螺纹部的螺纹端部、相邻于所述螺纹端部的止动面、和传动销构件，传动销构件上包括至少一个传动销并且能够相对于柄轴在所述传动销接合于孔刀的接合位置和所述传动销脱离孔刀的脱开位置之间轴向运动。速换孔刀包括用于切割孔的第一装置和用于将所述第一装置可拆卸地连接到柄轴上的第二装置。所述第二装置包括第三装置，第三装置用于在第一接合位置中接合柄轴的所述端部以及用于使所述第二装置与柄轴的所述止动面接合或基本上接合，在所述第三装置和所述柄轴的所述端部之间限定第一轴向间隙，从而允许孔刀和/或柄轴体相对于彼此在所述第一接合位置和相对于所述第一接合位置角向间隔开的第二接合位置之间相对旋转运动，并且在所述第三装置和所述柄轴的所述端部之间限定小于所述第一轴向间隙的第二轴向间隙。孔刀的第四装置与柄轴的所述传动销在所述第二接合位置中对准，以在传动销构件位于所述第二接合位置中的情况下接收所述传动销。

根据再一个方面，本发明涉及一种包括下述步骤的方法：

(i)提供包括可连接到速换孔刀上的连接部的柄轴，其中，孔刀包括限定第一孔的端部和相对于所述第一孔径向间隔开的至少一个传动销凹部，柄轴包括轴向延伸的柄轴体和传动销构件，传动销构件能够相对于柄轴体轴向运动但是不能相对于柄轴体旋转运动并且包括从传动销构件延伸的至少一个传动销；

(ii)将柄轴体的连接部插入孔刀的所述第一孔中以便限定第一接合位置；

(iii)使柄轴体和/或孔刀相对于另一个在所述第一接合位置和第二接合位置之间移动，从而将孔刀固定到柄轴上；和

(iv)当柄轴体和/或孔刀相对于另一个移到所述第二接合位置中时，(i)使所述至少一个传动销与孔刀的所述至少一个相应的传动销凹部在所述第二接合位置中基本上对准，然后，或者移动或者允许所述传动销构件相对于柄轴体在相对于孔刀轴向间隔开的脱开位置和至少一个传动销轴向接收于孔刀的所述相应的传动销凹部内的接合位置之间轴向移动，从而将所述传动销构件安装成与孔刀的所述端部基本上接触。

在本发明的一些实施例中，所述方法进一步包括下述步骤：

(i)提供速换孔刀，其包括第一孔，沿第一孔的周边限定多个角向延伸突出部和形成在多个角向延伸突出部之间的多个凹部的；

(ii)提供柄轴，其具有限定多个角向延伸突出部和形成在多个角向延伸突出部之间的多个凹部的连接部；

(iii)在所述第一接合位置中，将所述连接部的突出部和所述第一孔的突出部中的至少一个插入另一个的凹部中；和

(iv)使孔刀和柄轴体中的至少一个相对于另一个从所述第一接合位置旋转到所述第二接合位置，继而将所述连接部的突出部和所述第一孔的突出部中的至少一个与另一个接合。

本发明的一些实施例进一步包括下述步骤，即通常将所述传动销构件从所述脱开位置朝所述接合位置偏置，以及当孔刀从所述第一接合位置移入所述第二接合位置之后，自动将所述传动销构件偏置到所述接合位置中，继而驱使所述传动销进入所述相应的传动销凹部中并且将孔刀连接到柄轴上。

根据再一个方面，本发明涉及一种用于孔刀的柄轴，所述孔刀包括限定螺纹孔的外表面和相对于所述螺纹孔径向间隔开的传动构件。柄轴包括轴向延伸的柄轴体，柄轴体包括：在其一端上的传动杆；在其相对于所述传动杆的相对端上的能够与孔刀上的所述螺纹孔接合的螺纹部；和位于所述传动杆和所述螺纹部之间的内部轴向延伸支承表面。柄轴体限定第一宽度，例如沿所述内部轴向延伸支承表面的直径。柄轴进一步包括轴向延伸的卡圈，卡圈包括：近端和远端；在所述近端和远端之间轴向延伸并且限定比所述近端和远端更小的宽度的可手动接合的表面；和例如为多个角向间隔开的、从所述卡圈的远端轴向延伸的传动销之类的传动构件。所述卡圈可滑动地安装在柄轴体上，并且能够在下述位置之间移动：(i)所述卡圈的远端相邻于所述螺纹部以便使所述传动构件与螺纹连接到柄轴体的所述螺纹部上的孔刀的所述传动构件孔接合的接合位置；和(ii)所述卡圈的远端相对于柄轴体的所述螺纹部轴向间隔开的脱开位置。所述卡圈包括：外部轴向延伸支承表面，当所述卡圈在所述接合位置和所述脱开位置之间移动时外部轴向延伸支承表面可滑动地接触柄轴的所述内部轴向延伸支承表面，所述内部轴向延伸支承表面限定长度至少为柄轴体的第一宽度例如直径的大约1-1/4倍的长度。柄轴进一步包括安装在所述卡圈上并且能够在下述位置之间移动的保持构件，即：(i)将所述卡圈保持在所述接合位置中的第一位置；和(ii)允许所述卡圈从所述接合位置轴向移动到所述脱开位置的第二位置。

在本发明的一些实施例中，所述轴向延伸支承表面限定长度至少为柄轴体的第一宽度例如直径的1-1/2倍的长度。

在本发明的一些实施例中，柄轴体限定：相对于彼此角向间隔开的一对内部轴向延伸支承表面；和相对于彼此角向间隔开的、在所述内部轴向延伸支承表面之间的一对内部弧形轴向延伸支承表面。所述卡圈限定：相对于彼此角向间隔开的一对外部轴向延伸支承表面；和相对于彼此角向间隔开的、在所述外部轴向延伸支承表面之间的一对外部弧形轴向延伸支承表面。当在所述接合位置和所述脱开位置之间移动所述卡圈时，所述一对内部轴向延伸支承表面可滑动地接合所述一对外部轴向延伸支承表面，所述一对内部弧形轴向延伸支承表面可滑动地接合所述一对外部弧形轴向延伸支承表面。优选地，所述一对内部轴向延伸支承表面基本上平坦，并且所述一对外部轴向延伸支承表面基本上平坦。

在一些这种实施例中，各个弧形轴向延伸支承表面分别由所述卡圈或柄轴体的直径限定。在本发明的一些实施例中，所述外部轴向延伸支承表面比所述内部轴向延伸支承表面更短。在一些这种实施例中，所述卡圈限定一对相对于彼此位于卡圈的大致相对侧上的轴向延伸凹面，每个凹面在相应的内部轴向延伸支承表面和卡圈的近端之间延伸。在一些这种实施例中，所述卡圈进一步限定一对第一止动面。各第一止动面形成在轴向延伸凹面和相应的内部轴向延伸支承表面之间。柄轴体限定一对第二止动面，各第二止动面形成在相应的内部轴向延伸支承表面的近端上，并且第一止动面及第二止动面在处于所述脱开位置时彼此接合，以便防止卡圈的进一步的近部轴向运动。在一些这种实施例中，所述第二止动面由形成在柄轴体上的各唇部限定，所述唇部和凹面形成了在所述接合位置和所述脱开位置之间移动卡圈时彼此可滑动地接触的支承表面。

本发明的一些当前优选实施例的一个优点在于，所述卡圈限定长度为柄轴体直径的1-1/4倍的轴向延伸支承表面，从而提供了更大的支承表面，因此基本上防止了孔刀在柄轴体上的任何振动或摆动。另一个优点在于，所述卡圈限定轴向延伸的可手动接合的表面，以利于在单独的单手操作中所述卡圈在所述脱开位置和接合位置之间的手动接合和移动。

本发明的一些当前优选实施例的一个优点在于，它们能够使孔刀相对快速地与柄轴接合并脱开。本发明的一些当前优选实施例的另一个优点在于，它们能够使柄轴接收速换孔刀和标准孔刀。

本发明和/或其当前优选实施例的其他目的、优点和特征将从下面对当前优选实施例以及附图的详细描述而变得更加明显。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的用于孔锯的柄轴的立体图。

图2为图1柄轴的顶部平面图。

图3为图1柄轴的横截面图。

图4为图1柄轴的横截面图，其进一步示出处于第一或速换定向钻头状态中的柄轴的定向钻头机构。

图5为图1柄轴的柄轴体的立体图。

图6为图5柄轴体的横截面图。

图7为图5柄轴体的前端视图。

图8为图1柄轴的定位销的立体图。

图9为图8定位销的顶部平面图。

图10为本发明的速换孔锯的端板的立体图。

图11为图1柄轴的立体图，其示出将孔锯孔与柄轴体的端部对准的步骤，其中，为清晰起见移除了孔锯的部件。

图12为图11柄轴的立体图，其示出移动已对准的孔锯孔与柄轴体的端部进入接合的步骤。

图13为图12柄轴的立体图，其示出旋转孔锯以便完全接合柄轴的端部的步骤。

图14A和B为图13柄轴的横截面图，其示出传动销板在第一位置(图14A)和第二位置(图14B)之间移动，从而传动销与孔锯的相应传动销孔接合/脱离。

图15为图13柄轴的立体图，其示出与孔锯盖接合的传动销板。

图16为图1柄轴的横截面图，其示出处于第二或标准定向钻头状态中的定向钻头机构。

图17为图1柄轴的横截面图，其示出处于第三或中间状态中的定向钻头机构，其中定向钻头机构与插入其内的定向钻头脱开。

图18为速换定向钻头的立体图。

图19为标准定向钻头的立体图。

图20为本发明的柄轴的另一个实施例，其包括可转动地安装在柄轴体上以便在使用期间固定传动销板的轴向位置的螺母。

图21为图20柄轴的立体图。

图22为用于将相对较小的孔刀连接到本发明的柄轴上的适配器的立体图。

图23为图22适配器的横截面图。

图24为本发明柄轴的另一个实施例的侧面正视图，其中，在接合位置和脱开位置之间手动移动(而不是弹簧偏置)传动销板，并且包括用于可释放地将传动板固定在接合位置中的球制动机构。

图25为图24柄轴的分解立体图。

图26为图24柄轴的顶部平面图。

图27为沿图26的线A-A截取的横截面图。

图28为示意图，以实线示出标准孔刀的螺纹形式，并且以虚线示出根据本发明的当前优选实施例的定制孔刀的螺纹形式。

图29为柄轴的另一个实施例的侧面正视图，其包括轴向延伸的卡圈，该卡圈限定与柄轴体的相应的轴向延伸支承表面滑动接合的轴向延伸支承表面。

图30为图29柄轴的顶部平面图。

图31为沿图30的线A-A截取的横截面图。

图32为沿图30的线B-B截取的横截面图。

具体实施方式

在图1-4中，通常用附图标记10来表示实施本发明的柄轴。柄轴10与孔刀，例如孔锯和金属片孔刀一起使用。这里所用的术语“孔刀”是指用于在工件中加工孔的各种不同类型切割工具中的任意一种，例如孔锯、金属片孔刀等。这里所用的术语“柄轴”是指用于将诸如孔刀之类的旋转工具支撑在诸如钻孔机之类的动力工具上的各种不同类型装置中的任意一种，柄轴进一步包括但不限于心轴。正如所示，例如在图4和10中，典型的速换孔刀12包括：端板14，端板14限定延伸穿过端板的中心部的孔刀孔16；和相对于孔16径向间隔的至少一个传动销孔18。在所示的实施例中，有两个相对于孔16径向间隔开并且相对彼此角向间隔大约180°的传动销孔18。然而，正如本领域普通技术人员基于这里的教导能够认识到的，也可以提供任意形状和/或结构的任意数量的传动销孔。如图4典型所示，刀片13从端板14轴向延伸并且限定多个切削齿15，切削齿15用于通过旋转驱动柄轴10和孔刀12并且将旋转驱动的切削齿15移动入工件而在工件中切割出孔。正如下面进一步描述的，在速换孔刀中，孔16限定：多个凸出螺纹部17，所述多个凸出螺纹部17相对于彼此角向间隔开以便螺纹接合柄轴10的连接端部22；，位于螺纹部之间的多个凹入的非螺纹部19。

另一方面，在标准孔刀或孔锯中，端板或孔刀盖中的中心孔限定围绕孔周边延伸的连续或大致连续的螺纹。这种标准孔刀符合ASMEB94.54-1999标准，并且依照这种ASME标准根据如下所述的孔锯外径限定标准螺纹形式。对于外径在9/16英寸和1-3/16英寸之间的孔锯来说，标准螺纹形式为1/2-20UNF-2B螺纹，对于外径在1-1/4英寸和6英寸之间的孔锯来说，标准螺纹形式为5/8-18UNF-2B螺纹。因此，这里所用的术语“标准”孔刀是指具有这种螺纹孔的孔刀，然而这里所用的术语“速换”孔刀是指并不包括这种常规螺纹孔而是包括连接孔的孔刀，该连接孔限定利于将孔刀快速更换连接到柄轴上的一个或多个部件，例如多个突出的接合部和多个位于突出的接合部之间且在下文进一步描述的凹进部。

如图5-7最佳所示，柄轴10包括轴向为长形的柄轴体20，柄轴体20限定用于接收定向钻头——例如速换定向钻头64(图18)或标准定向钻头66(图19)——的轴向延伸定向钻头孔29。标准定向钻头为不包括无需工具而能够将钻头连接到柄轴上的部件的定向钻头。柄轴体20包括本体部26，本体部26限定止动面28和从止动面28开始轴向延伸并且限定端面33的端部22。正如下面进一步描述的，端部22可接合于孔刀孔16(图4)内以便将柄轴体固定到孔刀上。在所示的实施例中，以及如下面进一步描述的，端部22与孔刀孔16螺纹接合，然而，正如本领域普通技术人员基于这里的教导可以认识到的，也可以等效地使用当前已知的或之后变得可知的任意的各种其他连接机构或部件。如图5-7最佳所示，柄轴的基体部26限定“双D”形的横截面结构(即，一对相对的大致平坦的端面，在其之间延伸有一对相对的大致为弧形侧面)，然而，正如本领域普通技术人员基于这里的教导可以认识到的，这种结构只是示例性的，也可以等效地使用当前已知的或之后变得可知的任意的各种其他形状和/或结构。传动杆24形成在柄轴体20的与端部22相反的一侧上。在所示的实施例中，传动杆24为本领域普通技术人员公知的那种速开式功率传动杆。然而，正如本领域普通技术人员基于这里的教导可以认识到的，杆24也可以采用当前已知的或之后变得可知的用于执行杆24功能的任意的各种不同类型的杆或其他结构。

如图1-4和11-12典型所示，柄轴10进一步包括传动销板或构件30，传动销板或构件30限定从中延伸的孔32。将孔32构造为用于接收柄轴体20且接合柄轴体的基体部26，从而防止传动销板30相对于柄轴体转动，但是允许传动销板30在柄轴体上于接合孔刀12(图14A)的第一位置和脱离孔刀12(图14B)的第二位置之间轴向移动。如图2最佳所示，孔32限定“双D”形结构来与柄轴体20的基体部26配合接合，然而，正如本领域普通技术人员基于这里的教导可以认识到的，这种结构只是示例性的，也可以使用当前已知的或之后变得可知的任意的各种其他形状和/或结构。传动销板30进一步包括第一或孔刀支承表面34和在所示实施例中为传动销36的多个保持构件。传动销36从第一表面34轴向延伸，并且相对于彼此角向间隔开，且相对于孔32径向间隔开。各个传动销36在传动销板30处于接合孔刀的第一(接合)位置(图4和14A)时接收于孔刀12的相应传动销孔18内，并且在传动销板处于脱离孔刀的第二(脱离)位置(图14B)时离开各个传动销孔18。在所示的实施例中，传动销板30包括两个径向相对的传动销36，然而，正如本领域普通技术人员基于这里的教导可以认识到的，传动销板30也可采用任意的各种不同结构，并且可包括任意数目的、可采用任意的能够与相应的传动销孔18或孔刀中的其他凹部接合的各种不同结构的传动销36。

如图3和4所示，偏置构件38将传动销板30沿着离开第二脱开位置的方向偏置到第一接合位置。正如下面更加详细描述的，当传动销36和相应的传动销孔18放置成对准时，偏置构件38通常将传动销板30偏置到第一接合位置中，从而传动销板30与孔刀12的端板14邻接，并且传动销板30以基本上防止使用期间的离轴摆动以及不期望的振动的方式来支撑孔刀。这个特征的一个优点是有利于单手将孔刀连接到柄轴上，或有利于孔刀与柄轴的快速连接和拆开。

优选地，柄轴10适于接收和安装速换孔刀和标准孔刀。然而，本发明及其各个方面可以适于只安装速换孔刀的柄轴实施。在标准孔刀(未显示)中，孔刀端板中的螺纹孔(根据孔锯的外径限定例如1/2-20UNF-2B螺纹或5/8-18UNF-2B螺纹)螺纹接合柄轴体20的端部22以便将柄轴体固定到孔刀端板。另一方面，在速换孔刀12中，以及如图10典型所示，端板14中的孔16限定沿孔的周边相对于彼此角向间隔开的多个弧形突出部17和位于弧形突出部17之间的多个弧形凹部19。弧形突出部17限定与形成在柄轴体20的端部22上的相应的外螺纹螺纹接合的内螺纹。更具体地，以及如图5和7所示，柄轴体20的端部22限定：径向向外突出并且围绕端部22的周边相对于彼此角向间隔开的多个角向延伸的弧形柄轴突出部23；和位于弧形柄轴突出部23之间的多个角向延伸凹部或台面25。在所示的实施例中，柄轴体20上的一个或多个突出部23和孔刀12上的相应突出部17限定比其他突出部更大或更小的角度，从而可以只在一个第一接合位置中将速换孔刀安装到柄轴体的端部22上，并且在该第一接合位置中，当导向外螺纹和内螺纹从第一接合位置移到第二接合位置时可正确地接合。更具体地，如图7所示，图左边的柄轴体的端部22上的第一突出部17限定比位于图右边的相对的第二突出部23更大的角度。类似地，图10的孔锯盖14包括第一凹部19，第一凹部19限定比相对的第二凹部19更大的角度。因此，在该第一接合位置中，第一凹部19接收第一突出部23，第二凹部19接合第二突出部23，并且这是柄轴的端部23能接收于孔刀的中心孔内的唯一位置。在第一接合位置中，柄轴以及孔锯的各个突出部的导向螺纹在将孔刀和柄轴体中的至少一个相对于彼此于第一接合位置与第二接合位置之间移动时接合。由于速换孔锯盖和柄轴体的相对的螺纹突出部17与23的各个不同角度，柄轴体的端部22可仅在一个位置中容纳于孔锯盖的孔16中，并且在该位置中，当孔刀和/或柄轴体相对于彼此在第一接合位置与第二接合位置之间移动时导向外螺纹和内螺纹会接合。如果期望，或者可替换地，孔刀和/或柄轴上可包括可视标记，这些标记可对齐或以其他方式用于定位孔刀孔相对于柄轴的连接部的位置以便确保在第一接合位置中将孔刀连接到柄轴上。

如图11-13所示，为了将孔刀12连接到柄轴体20上，柄轴体20的端部22上的突出部23与孔刀孔16的尺寸相应的凹部19对准。之后，孔刀12在柄轴体20的端部上滑动(或与之相反)，直到孔刀的端板14相邻于、基本上接触、或者接触柄轴体20的台肩28，从而将孔刀和柄轴体放置在第一接合位置中。如上所述，在这个位置中，柄轴体的导向外螺纹和孔刀的导向内螺纹能够在柄轴体和孔刀中的至少一个相对于另一个旋转时接合。之后，孔刀12相对于柄轴体20从第一接合位置转动到第二接合位置(或柄轴体相对于孔刀旋转，或孔刀和柄轴体沿相反的方向都旋转)，以便使柄轴体的端部22的外螺纹突出部23与孔刀的相应内螺纹突出部17依次螺纹接合，从而将孔刀固定安装到柄轴体上。

在所示的实施例中，将柄轴体突出部23的外螺纹和孔刀突出部17的内螺纹构造为(或按节拍定制成)使得孔刀和/或柄轴体从第一接合位置旋转到第二接合位置时，柄轴的传动销36和孔刀的传动销孔18在第二接合位置中对准，以便继而允许传动销轴向容纳于传动销孔中，从而进一步将孔刀固定到柄轴上。此外，优选将突出部23和17的各自的外螺纹和内螺纹构造成使得当孔刀12和/或柄轴体20旋转到第二接合位置时，端板14与柄轴体的台肩28接触或基本上接触，继而在使用期间允许台肩接合并进一步支撑孔刀。在本发明的所示实施例中，在突出部23和17的各自的外螺纹和内螺纹之间有足够的轴向间隙，以允许孔刀的端板14在第一接合位置中接触或基本上接触柄轴体的台肩28，并且允许孔刀的端板14在于第一接合位置与第二接合位置之间旋转时与台肩28保持接触或基本上接触，从而在第二接合位置中，端板14与柄轴体的台肩28接触或基本上接触。在于第一接合位置与第二接合位置之间旋转时，螺纹易于朝台肩28轴向向内驱动孔刀12(或与之相反)，从而在第二接合位置中基本上消除或消除螺纹之间的轴向间隙。

如上所述，本发明的当前优选实施例的一个优点在于，柄轴的螺纹端部22能够与速换孔刀或标准孔刀螺纹接合。柄轴体20的端部22上的螺纹突出部23的组合形成了断续的、但是连续的螺纹图案，以用于接合如上定义的标准孔刀上的内螺纹(例如，根据孔锯的外径或者为1/2-20UNF-2B螺纹或者为5/8-18UNF-2B螺纹)。因此，为了将标准孔刀连接到柄轴体上，将标准孔刀盖中的螺纹孔安装到柄轴体的螺纹端部22上，并且孔刀和柄轴体中的至少一个相对于另一个旋转以便接合螺纹。之后，孔刀和/或柄轴相对于彼此旋转，以便进一步接合螺纹，继而轴向移动孔刀的端盖以与柄轴体的台肩28(图7)进入接合。在该位置中，如果传动销36与标准孔刀的传动销孔对准，则向下移动传动销板或允许传动销板向下移动并与孔刀上的端板进入接合，继而将传动销接收于传动销孔中。如果传动销与传动销孔在该位置中并未对准，则旋转孔锯并使孔锯稍微退离柄轴的台肩28，直到传动销孔与传动销对准。在这样对准之后，向下移动传动销板，或允许传动销板向下移动并与传动销孔进入接合，以便完成孔刀与柄轴的连接。

在本发明的当前优选实施例中，孔刀12和/或柄轴10在第一接合位置与第二接合位置之间的相对旋转在大约10度和大约180度的范围内，优选在大约30度和大约120度的范围内，更优选在大约40度和大约100度的范围内。在所示的实施例中，第一接合位置与第二接合位置之间的相对旋转为大约45度。然而，正如本领域普通技术人员基于这里的教导能够认识到的，这些角度范围和角度只是示例性的，也可以等效地采用各种其他角度和/或角度范围。

如图28典型所示，本发明的当前优选实施例中的柄轴和孔刀限定定制螺纹形式，定制螺纹形式允许柄轴的端部与速换孔刀和标准孔刀螺纹接合；定制螺纹形式允许速换孔刀在第一及第二接合位置中接合或基本上接合柄轴的台肩；并且将定制螺纹形式按节拍定制成使得在第二接合位置中时，柄轴的传动销与孔刀的传动销凹部对准或基本上对准。如上所述，具有1-3/16英寸直径或更小直径的孔锯的标准孔刀限定1/2-20UNF-2B螺纹(“小直径”孔刀)，具有1-1/4英寸直径或更大直径的孔锯的标准孔刀限定5/8-18UNF-2B螺纹(“大直径”孔刀)。因此，本发明的当前优选实施例的定制螺纹形式是基于这些标准螺纹形式，以便允许柄轴与具有这种标准螺纹的孔刀连接，然而，定制螺纹形式也可以与标准螺纹形式不同，以便允许所述的速换孔刀连接。本发明的当前优选实施例限定用于直径相对较小的孔刀的“1/2-20定制螺纹”，以及用于直径相对较大的孔刀的“5/8-18定制螺纹”。每个定制螺纹限定与相应的标准螺纹形式相同的螺纹高度“H”、螺距“P”以及夹角“β”，但是限定不同的轴向间隙”a”、牙根“R”以及牙顶“C”。在所示的实施例中，定制螺纹形式与标准螺纹形式的不同之处如下：

表1

每个定制螺纹形式的最小间隙“a”优选根据下列方程来确定：a＝((l/螺距)/360))＊D，其中，D等于第一接合位置与第二接合位置之间的旋转角度。例如，如下面的表中所指出的，如果孔刀包括两个螺纹突出部17(或“凸起”)，则将在第一接合位置与第二接合位置之间旋转90°；如果孔刀包括3个凸起，则将在第一接合位置与第二接合位置之间旋转60°；如果孔刀包括4个凸起，则将在第一接合位置与第二接合位置之间旋转45°等等。将最小轴向间隙“a”按节拍设置为螺纹，从而在第二接合位置中传动销与孔刀中的各个传动销凹部对准或基本上对准，以允许传动销移入接合位置。下表列出了用于5/8-18和1/2-20定制螺纹形式的示例性的最小近似间隙值“a”：

表2

正如本领域技术人员基于这里的教导能够认识到的，这些最小间隙值只是示例性的，同样可以采用各种其他间隙值。优选地，最小间隙“a”大致按照上面所定义，然而，如果需要，间隙可以大于如上所定义的最小值。在本发明的一些实施例中，间隙值在大约1到大约1-1/2a的范围内。如果，例如间隙值大于各个最小间隙“a”，则当孔刀位于第二接合位置中时将允许传动销进入传动销凹部。另一方面，如果间隙值太小从而孔刀不能进入第二接合位置，进而不能将传动销凹部移动成与传动销对准，则孔刀不能正确地连接到柄轴上。

如图4和16-17最佳所示，柄轴10进一步包括定向钻头机构40，定向钻头机构40至少有一部分安装在柄轴体20中和/或传动销板30的壳体中。将定向钻头机构40设计成允许速换及标准定向钻头(图18-19)基本上自动和/或手动接合和脱开。在所示的实施例中，定向钻头机构40限定如图4所示的速换定向钻头状态、如图16所示的标准定向钻头状态、以及如图17所示的中间状态。在如图4所示的速换定向钻头状态中，定向钻头机构40与速换定向钻头64接合以便防止钻头在柄轴体20上的移动，或以其他方式可拆卸地把钻头固定到柄轴体20上；在图16所示的标准定向钻头状态中，定向钻头机构40与标准定向钻头66接合以便防止钻头在柄轴体20上的移动，或以其他方式将可拆卸地把钻头固定到柄轴体20上；并且在图17所示的中间状态中，定向钻头机构40与相应的速换定向钻头64或标准定向钻头66(不管插入定向钻头孔29中的哪个)脱开以便松开、移除和/或更换钻头。正如下面进一步描述的，定向钻头机构40可包括当标准定向钻头66插入定向钻头孔29时警示用户的可视指示器。

如图4和16-17所示，定向钻头机构40包括能够在第一及第二位置之间移动的定位销41(如图8-9单独所示)。第一位置对应于定位销接合于速换钻头64(图4)的速换定向钻头状态。第二位置对应于标准定向钻头状态或中间状态，在标准定向钻头状态或中间状态下，定位销或者如图17所示脱离速换钻头或者如图16所示安装成允许标准钻头66插入柄轴体20。如图18所示，速换定向钻头64包括杆，所述杆限定诸如凹槽、凹部、孔、凹口、缺口、外凸台或突出部之类的至少一个定位销接合部件65。在所示的实施例中，速换钻头64具有用于接合定位销41的矩形凹口，然而，正如本领域普通技术人员基于这里的教导能够认识到的，速换杆可采用各种不同形状类型的任意形式，并且可以包括当前已知的或之后变得可知的用于接合定位销的任意各种不同结构或部件。如图8最佳所示，为了能够普遍接合可用的各种类型的速换定向钻杆，定位销41具有大致圆形的尖端42。如图4和16-17所示，定向钻头机构40包括偏置构件43，例如盘簧，偏置构件43将定位销42偏置到与容纳于定向钻头孔29中的定向钻头接合的第一位置中。

如图4和16-17所示，定向钻头机构40进一步包括能够在与容纳于定向钻头孔29中的定向钻头脱开的第一位置(图4)和与容纳于定向钻头孔29中的速换钻头64或标准定向钻头66接合的第二位置之间移动的紧固器48。在所示的实施例中，紧固器48为止动螺钉，然而，正如本领域普通技术人员基于这里的教导能够认识到的，紧固器可采用当前已知的或之后变得可知的用于可拆卸地固定已插入的定向钻头的各种其他类型紧固器中的任意形式。

定向钻头机构40进一步包括剪切销或球46，球46至少部分设置于限定在传动销板30中的球接收孔39内。球46能够在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置中，定向钻头机构40处于如图4和16所示的速换定向钻头状态或标准定向钻头状态时在球46从球接收孔39向外突出，在第二位置中，定向钻头机构40处于如图17所示的中间状态时球46基本上保持在球接收孔39中。偏置构件47将球46偏置到第一位置中。在所示的实施例中，偏置构件38、43和47为盘簧，但是，正如本领域普通技术人员基于这里的教导能够认识到的，偏置构件可采用当前已知的或之后变得可知的各种其他偏置构件类型中的任意形式，例如各种不同类型的弹簧或其他部件中的任意形式。

同样如图4和16-17所示，定向钻头机构40进一步包括剪切板44，剪切板44限定孔45，孔45根据定向钻头机构的状态而在孔45内接收定位销41和/或球46。剪切板44能够在对应于如图4所示的速换定向钻头状态的第一位置和对应于如图16-17所示的定向钻头机构40的标准定向钻头状态和中间状态的第二位置之间移动。

剪切销41、剪切板44、球46、传动销板30和定向钻头(速换钻头64或标准钻头66)之间的交互作用限定定向钻头机构的三个状态。柄轴10的其他部件也在限定定向钻头机构的状态中起到一定作用，然而，应该把注意力集中到上述部件中。参见图17，其示出定向钻头机构40的中间状态。从中间状态开始，根据所用的定向钻头的类型(即，速换钻头64或标准钻头66)，定向钻头机构40可进入速换定向钻头状态(图4)或标准定向钻头状态(图16)。如上所述，当处于中间状态时，定向钻头机构40脱离定向钻头，这允许移除或插入任意类型的定向钻头。在中间状态中，传动销板30处于其相应的第二或脱开位置中(图14B和17)。在该位置中，定位销孔31、剪切板孔45和球接收孔39基本上对准，从而允许定位销41和球46根据插入定向钻头孔29的定向钻头的类型而在它们各自的第一及第二位置之间自由移动。

如果速换定向钻头64插入定向钻头孔29，并且传动销板30处于其第二或脱开位置(图17)中，则将定向钻头机构40安装成从中间状态转换到速换定向钻头状态，以便接合速换定向钻头64。在如图4所示的速换定向钻头状态中，定位销41由其相关的偏置构件43向内偏置到速换定向钻头64的凹部65中，以便固定钻头64；相应地，球46由其相关的偏置构件47向内偏置到剪切板孔45中，从而球46接合于剪切板44。在球46接合于剪切板44时，剪切板44相对于传动销板30的位置是固定的，从而传动销板30在其第一及第二位置之间的任何移动都会导致剪切板44在其第一及第二位置之间移动。为了从中间状态进入速换定向钻头状态，传动销板30必须从其第二位置(图14B和17)移动到第一位置(图4和14A)，这又导致剪切板44从其第二位置(图17)移动到其第一位置(图4)。一旦处于其第一位置，则剪切板44将阻止定位销41向外移动，从而可拆卸地锁定定位销41使定位销41与速换定向钻头64接合并且将钻头固定到定向钻头孔29中。

如果标准定向钻头66插入定向钻头孔29，并且传动销板30处于其第二位置(图17)中，则将定向钻头机构40安装成从中间状态转换到标准定向钻头状态，以便接合标准定向钻头66。在如图16所示的标准定向钻头状态中，已经插入定向钻头孔29的标准定向钻头66将定位销41保持在其第二位置中，从而定位销41的一部分位于剪切板孔45内。在该位置中，定位销41与剪切板44接合，从而剪切板44相对于柄轴体20的轴向位置是固定的。为了从中间状态进入标准定向钻头状态，传动销板30必须从其第二位置(图14B和17)移动到其第一位置(图14A和16)。然而，与速换定向钻头状态相反，当传动销板30移动时，剪切板44不会从其第二位置移动到其第一位置；相反，由于由定位销41接合，剪切板44将保留在其第二位置中。在标准定向钻头状态中，球46被偏置成与剪切板44的外表面接触，这进一步阻止了剪切板44移出其第二位置。为了完全固定标准定向钻头66，将紧固器48移动成与定向钻头66接合以便将钻头固定到钻头孔29中，这又将定位销41、剪切板44和球46保持在如上所述的与标准定向钻头状态(图16)相关的它们各自的位置中。在一个实施例中，在标准定向钻头状态中，剪切板44的一端明显向外伸出，以便提供标准定向钻头正在使用的视觉指示，并由此用于视觉警示用户来手动接合紧固器48并进而固定安装标准定向钻头。

如图1、3和12所示，柄轴10进一步包括卡圈50。卡圈50限定周向的轴向延伸侧壁52、形成在侧壁52内侧上的孔53和形成在孔内端上的扩大凹口55，该凹口55用于在其内接收固定安装或连接在其上的传动销板30。卡圈50能够在分别对应于传动销板30的接合位置和脱开位置的第一及第二位置之间移动，从而卡圈从第一位置到第二位置的移动基本上同时使传动销板30从接合位置移动到脱开位置。卡圈50的内孔53和柄轴体20的基体部26限定环形的、轴向延伸隔室56，隔室56内接收和支撑第一偏置构件38，在所示的实施例中，第一偏置构件38为盘簧，第一偏置构件38将传动销板(和卡圈)朝接合位置偏置。

如图12最佳所示，在所示的实施例中，卡圈为限定筒子形或空竹形的长形构件。更具体地，卡圈50限定上(远)部57、中间(远)部58以及下(近)部59，上(远)部57限定第一横向延伸直径D1和外表面67、中间(远)部58限定第二横向延伸直径D2和外表面68，下(近)部59限定第三横向延伸直径D3和外表面69。然而，正如本领域普通技术人员基于这里的教导能够认识到的，卡圈50能够采用当前已知的或之后变得可知的任意的各种不同形状和结构，因此并不限于所示的筒子形或空竹形。在所示的实施例中，第一横向延伸直径D1与第三横向延伸直径D3大致相等，第二横向延伸直径D2小于第一及第二横向延伸直径，从而形成筒子形或空竹形。这种形状的一个优点在于，当移动卡圈50来连接或拆除孔刀12时，这种形状提供了改进的可手动接合的表面，该表面在使用期间通过允许用户使用例如一只手的食指和拇指来抓住卡圈50的中部58而有利于操作。值得注意的是，虽然在所示的实施例中上部及下部的横向延伸直径近似相同，但是在一些实施例中横向延伸直径可以不同，然而这种直径优选保持大于中部的横向延伸直径。

在本发明的一个实施例中，卡圈50的轴向长度在大约1/2英寸到大约1-3/8英寸之间，在一个示例性实施例中，卡圈50的轴向长度为大约1-1/5英寸。此外，在本发明的一个实施例中，卡圈上部的轴向长度在大约1/6英寸到大约1/2英寸之间，卡圈中部的轴向长度在大约1/4英寸到大约3/4英寸之间，卡圈下部的轴向长度在大约1/6英寸到大约1/2英寸之间。在一个示例性实施例中，上部的轴向长度为大约1/3英寸，中部的轴向长度为大约2/5英寸，下部的轴向长度为大约1/5英寸。

应该注意的是，在所示的实施例中，各上部、中部和下部57、58、59的外表面67、68、69基本上平坦，并且基本上平行于柄轴体20的中心纵轴线。此外，应该注意的是，卡圈50的上部及下部并不直接邻接中部，更恰当地说，中间部71、73分别位于上部57和中部58以及下部59和中部58之间。中间部71、73限定朝柄轴体的中心纵轴线倾斜的表面75、77，即，表面75、77在从卡圈57、59的上部及下部朝向卡圈的中部58的方向上倾斜。然而，正如本领域普通技术人员基于这里的教导能够认识到的，卡圈50的上部、中部和下部57、58、59可采用当前已知的或之后变得可知的任意的各种不同结构，例如，中部可包括多个轴向间隔开的肋条，或者上部、中部和下部中的任意一个都可采用拱形、弧形或倾斜结构。此外，上部及下部可直接邻接中部而无需包括中间部，或者中间部可采用当前已知的或之后变得可知的任意的各种不同结构，例如，中间部可采用拱形或弧形结构。此外，正如本领域普通技术人员基于这里的教导能够认识到的，卡圈50和传动销板30可结合到单个部件中，所述单个部件可采用上述的空竹结构或可采用当前已知的或之后变得可知的任意的各种不同结构，例如，单个的卡圈/传动销板部件可采用具有完全相同的横向延伸直径的圆柱形形状。

如图3和12最佳所示，柄轴10包括可连接到形成在柄轴体20的基体部26中的凹槽62上的固定夹或环60、在其端面上接合夹子60的套管61，该套管61在其外表面上可滑动地接合卡圈50的孔53，以便引导卡圈和传动销板在第一接合位置(图4和14A)和第二脱开位置(图14B)之间的轴向移动。正如所示，第一偏置构件38轴向安装在套管60和传动销板30的内端之间，以便正常地将传动销板(和卡圈)向外偏置到第一接合位置中。正如下面进一步描述的，用户可手动接合卡圈50以便克服第一偏置构件38的偏置力而将卡圈缩回到脱开位置中，并且又可松开卡圈以允许第一偏置构件将卡圈和传动销板从脱开的位置驱动到接合的位置。或者，对于单手式连接，用户可将孔刀盖14压向传动销板30以便在第一接合位置中相应地将盘簧38压向柄轴的台肩28，并且将孔刀倚靠柄轴的台肩28放置。之后，在用同一只手将孔刀从第一接合位置转到第二接合位置之后，盘簧自动驱动传动销板30使其进入与容纳于孔刀的传动销孔内的传动销36接合的位置中，以便完成孔刀至柄轴的连接。

在已经描述了柄轴10及其部件之后，现在将注意力集中到分别将孔刀和定向钻头连接到柄轴并从柄轴上拆除的方法。在通过例如钻孔工具(未显示)的传动工具的卡盘而将柄轴10的传动杆24插入并接合后，或者在插入并与工具接合之前，最终用户将孔刀孔16与柄轴的端部22对准。如果使用了速换孔刀，则孔刀凹部19与柄轴体突出部23对准，例如如图11所示。对准之后，孔刀安装到柄轴体20的端部22上，从而柄轴体突出部23接收于相应的孔刀凹部19内，并且孔刀14的底部支承在止动面28上或在止动面28周围。在实施该步骤期间，用户基本上同时将传动销板30从第一位置移动到第二位置以及压缩第一偏置构件28，正如例如图12所示。参见图13，然后将孔刀从第一接合位置旋转到第二接合位置，从而孔刀突出部17螺纹接合于各个柄轴体突出部23，并继而将孔刀可拆卸地固定到柄轴体上。当孔刀和柄轴体处于第二接合位置中时，孔刀的传动销孔18基本上与传动销板30的各个传动销36对准，从而允许第一偏置构件38自动将传动销板从第二位置(图14B)驱动到第一位置(图14A)，并将传动销36驱动到相应的传动销孔18中，正如例如图15所示。在传动销36完全容纳于相应的传动销孔18中后，孔刀12完全接合于并连接于柄轴，正如例如图4所示。

如果使用了标准孔刀(未显示)，则最终用户将孔刀孔与安装了孔刀的柄轴体20的端部22对准，从而孔刀孔螺纹接合于柄轴突出部23上的螺纹。与速换孔刀相同，之后旋转标准孔刀以便将孔刀螺纹连接到柄轴的端部，并且将传动销接收到孔刀的相应的传动销孔中。当连接到柄轴上时，依据螺纹的不同，标准孔刀可能不接合或者可能不会完全接合于柄轴的台肩或止动面，然而，由于传动销驱动着孔刀，因此并不总是需要将孔刀盖与柄轴的止动面接合。

为了连接速换定向钻头64，通过下述步骤中的至少一个来将传动销板30从接合孔刀12的第一位置移动到脱离孔刀12的第二位置：(i)抓住传动销板30并且实际移动它；和(ii)在将孔刀安装到柄轴体的端部上的步骤中，通过与孔刀12的接合在传动销板30上向下压(图12)。然后，将速换定向钻头64插入定向钻头孔29。当定向钻头64插入时，定位销41从第一位置移动到第二位置，其中，定位销41滑入形成在柄轴体20内的定位销孔31中，并且定位销41的至少一部分进入剪切板孔45中(参见，例如图17)。这允许定位销41退出定向钻头孔29，从而能够进行定向钻头64的完全插入。基本上同时地，球或销46从第一位置移动到第二位置。在第二位置中，球46至少部分退出剪切板孔45，并且至少部分进入形成在传动销板30中的接收孔39。

当速换定向钻头64基本上完全插入定向钻头孔29，并且定位销41与定向钻头64的速换部件65对准之后，偏置构件43将定位销41返回到第一位置，从而定位销41与钻头64的速换部件65接合，并且阻止速换定向钻头64相对于柄轴体移动。当定位销41与速换定向钻头64接合后，偏置构件47将球46返回到第一位置。在第一位置中，球46的一部分由剪切板孔45接收并且接合于剪切板44，而球的另一部分则保留在柄轴体20的剪切销孔31中。为了完全固定定向钻头64，之后通过下述步骤中的至少一个来将传动销板30从第二位置移动到接合孔刀的第一位置：(i)松开传动销板30，和(ii)在旋转孔刀的步骤中，当传动销孔18与相应的传动销36对准时，允许传动销板30移动。当传动销板30移动时，剪切板44基本上同时从第二位置移动到第一位置。在第一位置中，剪切板44将定位销41锁定成与速换定向钻头64接合，从而防止定向钻头移出第一位置，正如例如图4所示。

为了连接标准定向钻头65，正如速换定向钻头那样，通过下述步骤中的至少一个来将传动销板30从接合孔刀的第一位置移动到脱离孔刀的第二位置：(i)抓住传动销板30并且实际移动它；和(ii)在将孔刀安装到柄轴体的端部上的步骤中，通过与孔刀12的接合在传动销板30上向下压(图12)。然后，将标准定向钻头66插入定向钻头孔29。当定向钻头66插入时，定位销41从第一位置移动到第二位置。在第二位置中，定位销41滑入柄轴体20内的定位销孔31中，并且定位销41的至少一部分进入剪切板孔45中并且与剪切板44接合(参见图16)，从而允许定位销41退出定向钻头孔29，并能够进行标准定向钻头66的完全插入。基本上同时地，球46从第一位置移动到第二位置。在第二位置中，球46退出剪切板孔45，并且进入传动销板30中的接收孔39。

当标准定向钻头66基本上完全插入定向钻头孔29后，接着通过下述步骤中的至少一个来将传动销板30从第二位置移动到接合孔刀的第一位置：(i)松开传动销板30，和(ii)在旋转孔刀的步骤中，当传动销孔18与相应的传动销36对准时，使传动销板30移动。当传动销板30移动时，由于与定位销41的接合，剪切板44保持在第二位置中，这又导致球46从球接收孔47中部分向外延伸并且与剪切板44进入接合，从而进一步将剪切板44保持在第二位置中。在一个实施例中(未显示)，剪切板44从传动销板30后面明显伸出，以便提醒用户使用紧固器48来接合标准定向钻头66，这种情况在传动销板30处于第一位置并且剪切板44处于第二位置时发生。为了将标准定向钻头66完全固定到柄轴10上，用户将紧固器48从第一位置移动到第二位置，从而接合定向钻头66并防止其相对于柄轴体移动。

如果需要，除了定向钻头机构40提供的紧固之外，用户还可采用紧固器48来固定速换定向钻头64。正如本领域普通技术人员基于这里的教导能够认识到的，相应孔刀和定向钻头安装的顺序是不重要的，但是合理的是，孔刀能够在安装定向钻头之前、安装定向钻头之后，或在与安装定向钻头大约相同的时间安装。此外，如果需要，柄轴可只与孔刀一起(不与定向钻头一起)使用，或只与定向钻头一起(不与孔刀一起)使用。

在图20和21中，总体用附图标记110来表示本发明的另一种柄轴。柄轴110基本上类似于上面结合图1-19描述的柄轴10，因此用以数字“1”为前缀的附图标记来表示相同的元件。柄轴110与上述柄轴10的主要区别在于，柄轴110并不包括卡圈50和偏置构件38(参见，例如前面的图1和3)，而是包括：螺纹接合于柄轴体120的基体部126的螺母150；和围绕螺母150和传动销板130之间的基体部环形延伸的O形环151。旋转螺母进而使螺母在如图20和21典型所示与连接到连接部122上的孔刀(未显示)间隔开的第一位置和使传动销板130与接收于孔锯的传动销孔内的传动销136接合以便将传动销板固定安装到孔锯(未显示)上的第二位置之间移动，从而螺母150能够在基体部126上轴向移动。O形环151用作螺母150和传动销板130之间的缓冲器，并且另外允许用户手动抓握螺母并将螺母转动成与传动销板接合，以及手动抓握螺母并且使螺母与传动销板脱离。在所示的实施例中，螺母150和卡圈50防止传动销板30、130从柄轴体20、120的后端滑落，螺纹突出部23、123防止传动销板不使用时从柄轴体的前端滑落。正如本领域普通技术人员基于这里的教导可以认识到的，柄轴可包括当前已知的或之后变得可知的任意的各种其他部件，以用于轴向接合传动销板的相对于孔刀的相对侧，从而在使用时固定传动销板的轴向位置和/或防止传动销板从柄轴体上滑落。

在图22-23中，总体用附图标记70来表示用于将相对较小的孔刀连接到本发明的柄轴上的适配器。适配器70限定：延伸通过其近似中心区域的适配器孔72；径向凸进孔72中并且围绕该孔的周边相对于彼此角向间隔开的多个角向延伸突出部74；和形成在突出部74之间的多个径向延伸凹部76。突出部74加工有与柄轴10、110的端部22、122的螺纹部23、123对应并可接合的螺纹结构，以用于使适配器与柄轴螺纹接合。适配器70的外周边内限定围绕外周边相对于彼此角向间隔开的多个弧形凹部78，将这些凹部78相对于彼此的关系设置为当适配器连接到柄轴上时，各个凹部78的位置相应于并接收于柄轴的相应传动销36、136。各个凹部78的弧形形状基本上符合各传动销的外部形状，以便紧固接合各传动销并使凹部78和传动销之间的窜动最小。适配器70的下侧包括螺纹凸台80，螺纹凸台80接收于孔刀(未显示)上的螺纹孔内以便将孔刀固定安装到适配器上。因此，适配器允许使用相对较小的孔刀，这些孔刀不具有传动销孔或不具有与柄轴传动销的图案相配合的传动销孔，或不具有构造为接收柄轴的传动销的传动销孔。

操作时，通过将凸台80螺纹连接到孔锯上而将适配器70连接到孔锯上。通过将柄轴端部22、122的螺纹突出部23、123插入适配器的凹部76内以限定第一接合位置而将装配好的适配器和孔锯连接到柄轴上。之后，适配器/孔刀组件和柄轴中的至少一个相对于彼此旋转，以便可旋转地从第一接合位置移动到第二接合位置。在第二接合位置中，适配器的突出部74螺纹接合柄轴的突出部23、123，以便将适配器/孔刀组件固定到柄轴上。当适配器/孔刀组件和柄轴处于第二接合位置时，传动销轴向移到弧形凹部78中，以便进一步防止适配器和柄轴在使用期间的任何相对旋转运动，并且旋转驱动孔刀。如果需要，可将适配器的轴向深度设置成使得适配器的内表面在第二接合位置中接合传动销板。同样，如果需要，螺纹突出部上的螺纹可限定上述的轴向间隙以利于在第一及第二接合位置中保持适配器和柄轴台肩28、128之间的接触。

在图24-27中，总体用附图标记210来表示本发明的另一种柄轴。柄轴210基本上类似于上述的柄轴10、110，因此用以数字“2”为前缀或以数字“2”而不是数字“1”为前缀的类似附图标记来表示相同的元件。柄轴210与上述柄轴10的主要区别在于，柄轴210并不包括用于将传动销板230沿一方向——从传动销板230脱离孔刀的第二脱开位置到传动销板接合于孔刀的第一接合位置——偏置的偏置构件38(参见，例如前面的图1和3)。更正确地说，传动销板230无需偏置构件的帮助就能够在接合与脱开位置之间手动移动，并且由保持构件280保持在第一接合位置中。在所示的实施例中，保持构件为球制动机构，其包括能够在缩进位置和伸展位置之间移动的球284和诸如盘簧之类的偏置构件286。偏置构件286将制动构件284偏置到伸展位置中。球制动件280安装在限定于传动销板230中的孔282内。孔282在传动销孔232和传动销板230的外表面之间径向延伸。止动螺钉288旋入孔282中以便为弹簧286提供可压靠的后表面，并且用作调节弹簧286中的张力的机构。正如本领域普通技术人员基于这里的教导可以认识到的，球制动机构的部件可由当前已知的或之后变得可知的任意的各种其他部件代替，只要制动机构能够在使用期间固定传动销板相对于柄轴体的轴向位置和/或能够防止传动销板脱离与孔刀的接合。正如本领域普通技术人员基于这里的教导可以认识到的，保持构件280可以是当前已知的或之后变得可知的任意的各种能够在使用期间固定传动销板相对于柄轴体的轴向位置和/或能够防止传动销板脱离与孔刀的接合的保持构件。

参见图25，柄轴体220限定凹槽290，凹槽290位于柄轴体220的朝向端部222的周边周围。凹槽290限定：为弧形的和/或朝传动杆224倾斜的第一表面；和基本上笔直或基本上平行于连接端部222的端面233的第二表面294。将凹槽290构造为能允许传动销板230从第一接合位置到第二脱开位置的向后运动，并且防止传动销板230越过第一接合位置的进一步向前运动。如上所述，球284能够在缩回位置和伸展位置之间运动。在图27所示的伸展位置中，球284的一部分位于凹槽290中，并且球的一部分位于孔282中，从而将传动销板230轴向固定在传动销板230相对于柄轴体220的第一接合位置中，以保持与孔刀的接合。在缩回位置中，球284凹入孔282中，从而允许传动销板230在柄轴体220上轴向移动以及从孔刀上脱离。

虽然在图中未显示，但是传动销板230可限定前面所述的具有相同或近似相同尺寸的筒子形或空竹形结构。此外，传动销板可以轴向伸长(限定或不限定筒子状空竹形状)，以便在传动销板230和柄轴体220之间限定轴向伸长的支承表面，从而减少或防止传动销板与柄轴体之间的不期望的移动或窜动。

操作时，当传动销板230处于第一接合位置(参见图24和27)并且接合孔刀(未显示)时，用户抓握传动销板30并朝传动杆24将传动销板30手动向后移动。当传动销板230开始移动时，球284被压向凹槽290的弧形和/或倾斜表面292，当传动销板继续其向后运动时，迫使球离开凹槽并进入球在孔内的缩回位置中。当球位于其缩回位置时，定位销板230移到其脱离孔刀并且允许拆除孔刀的第二位置。如果用户决定再次连接孔刀，或连接已更换的孔刀，则如上所述将刀具螺纹连接到柄轴体220的端部222上。之后，用户抓握传动销板30并在离开传动杆24的向前方向中将传动销板30手动移动，直到孔282基本上与凹槽290对准。这时，弹簧286将球284偏置到球的伸展位置中，从而固定传动销板230相对于柄轴体220的轴向位置并使传动销板230与孔刀进入接合。

现在参见图29-32，总体用附图标记310来表示实施本发明的另一种柄轴。柄轴310基本上类似于上述柄轴210，因此用以数字“3”而不是数字“2”为前缀的类似附图标记来表示相同的元件。柄轴310与上述柄轴210的主要区别在于，在柄轴310中用轴向延伸的卡圈350来代替传动销板。柄轴310包括轴向延伸的柄轴体320，柄轴体320具有：在其一端上的传动杆324；在其相对于传动杆324的相对端上的能够与孔刀(未显示)上的螺纹孔接合的螺纹部322；和位于传动杆324和螺纹部322之间的内部轴向延伸支承表面327。柄轴体320进一步限定第一宽度W，在所示的实施例中第一宽度W为沿为内部轴向延伸支承表面327的直径。

如图29、31和32所示，柄轴320进一步包括上述轴向延伸的卡圈350，卡圈350包括：上端或远端397；下端或近端399；和限定在远端和近端之间轴向延伸的可手动接合表面368的中部358。中部358限定比近端和远端的相应宽度或直径D1、D3更小的宽度或直径D2。卡圈350进一步包括传动构件，在所示的实施例中传动构件为一对角向间隔开的、从卡圈350的远端397轴向延伸的传动销336。卡圈350可滑动地安装在柄轴体320上，并且能够在下述位置之间移动：(i)卡圈350的远端397相邻于螺纹部322以便使传动构件336与螺纹连接到柄轴体320的螺纹部322上的孔刀的传动构件孔接合的接合位置；和(ii)卡圈350的远端397相对于柄轴体320的螺纹部322轴向间隔开的脱开位置。卡圈350进一步限定外部轴向延伸支承表面363，当卡圈在接合位置和脱开位置之间移动时外部轴向延伸支承表面363可滑动地接触柄轴体320的内部轴向延伸支承表面327。在所示的实施例中，内部轴向延伸支承表面327限定其长度为柄轴体的第一宽度W的至少约1-1/4倍的长度L，优选地，轴向延伸的支承表面限定其长度为柄轴体的第一宽度W的至少约1-1/2倍的长度L。

在所示的实施例中，如图31-32最佳所示，柄轴体320限定：一对相对于彼此角向间隔开的内部轴向延伸支承表面327、327’；和一对相对于彼此角向间隔开的、位于内部轴向延伸支承表面327、327’之间的内部弧形轴向延伸支承表面385、385’。此外，卡圈350限定：一对相对于彼此角向间隔开的外部轴向延伸支承表面363、363’；和一对相对于彼此角向间隔开的、位于外部轴向延伸支承表面363、363’之间的外部弧形轴向延伸支承表面389、389’。当在接合位置和脱开位置之间移动卡圈350时，该对内部轴向延伸支承表面327、327’可滑动地接合该对外部轴向延伸支承表面363、363’，该对内部弧形轴向延伸支承表面385、385’可滑动地接合该对外部弧形轴向延伸支承表面389、389’。在所示的实施例中，该对内部轴向延伸支承表面327、327’基本上平坦，并且相对于彼此位于柄轴体320的大致相对侧上，该对外部轴向延伸支承表面363、363’基本上平坦，并且相对于彼此位于卡圈350的大致相对侧上。然而，正如本领域普通技术人员基于这里的教导能够认识到的，表面327、327’、363、363’可采用当前已知的或之后变得可知的任意的各种不同结构，例如，这些表面可包括多个相配合的突出部和凹部，这些表面不必分别位于柄轴体和卡圈的大致相对侧上。

在所示的实施例中，各个弧形轴向延伸支承表面385、385’、389、389’分别由卡圈350或柄轴体320的直径限定。同样在所示的实施例中，外部轴向延伸支承表面363、363’比内部轴向延伸支承表面327、327’更短。卡圈350限定一对相对于彼此位于卡圈的大致相对侧上的轴向延伸凹面391、391’，每个凹面391、391’在相应的轴向延伸支承表面363、363’和卡圈的近端399之间延伸。卡圈350进一步限定一对第一止动面393、393’。各第一止动面393、393’形成在轴向延伸凹面391、391’和相应的外部轴向延伸支承表面363、363’之间。此外，柄轴体320限定一对第二止动面395、395’。各第二止动面395、395’形成在相应的内部轴向延伸支承表面327、327’的近端上。将第一止动面及第二止动面构造为当卡圈350处于脱开位置时彼此接合，以便防止卡圈350的进一步的近部轴向运动。第二止动面395、395’由形成在柄轴体320上的各唇部396、396’限定，唇部396、396’和凹面391、391’形成了在接合位置和脱开位置之间移动卡圈350时彼此可滑动地接触的支承表面。

如图29所示，卡圈350进一步限定：在卡圈远端397上的远端凸缘357；在卡圈近端399上的近端凸缘359；和在近端凸缘及远端凸缘之间延伸的环形的可手动接合的表面368。在所示的实施例中，远端凸缘及近端凸缘357、359由第一直径(D1或D3)限定，可手动接合的表面368由小于第一直径(D1或D3)的第二直径D2限定。优选地，第二直径D2在第一直径(D1或D3)的大约70％到大约95％的范围内，更优选地，第二直径D2在第一直径(D1或D3)的大约80％到大约90％的范围内。同样在所示的实施例中，近端凸缘及远端凸缘基本上由第一直径限定(即，D1等于D3)。正如本领域普通技术人员基于这里的教导能够认识到的，这些尺寸以及所示的具体形状和结构只是示例性的，可以根据需要或其它需求对其进行改变。

如图29所示，可手动接合的表面368限定轴向长度L2，近端凸缘及远端凸缘各自限定轴向长度(分别为L1和L3)，可手动接合表面的轴向长度L2大于近端凸缘及远端凸缘的各轴向长度L1、L3。优选地，可手动接合的表面的轴向长度L2比近端凸缘及远端凸缘的各轴向长度L1、L3大大约30％到大约60％。

现在观察图30和31，柄轴310进一步包括安装在卡圈350上并且能够在下述位置之间移动的保持构件380，即：(i)将卡圈350保持在接合位置中的第一位置；和(ii)允许卡圈350从接合位置轴向移动到脱开位置的第二位置。在所示的实施例中，保持构件380为类似于上述机构280的球制动机构。然而，正如本领域普通技术人员基于这里的教导可以认识到的，保持构件380可以是当前已知的或之后变得可知的任意的各种能够在使用期间固定卡圈350相对于柄轴体320的轴向位置和/或能够防止卡圈350脱离与孔刀(未显示)的接合的保持构件。

正如本领域普通技术人员基于这里的教导可以认识到的，可以在不脱离由所附的权利要求限定的本发明的范围的情况下对本发明的上述以及其他实施例进行各种改变及变型。例如，柄轴的部件可采用任意的各种不同结构，或可以由当前已知的或之后变得可知的任意的各种不同材料制成；可去掉任意的各种公开部件，或可增加附加部件或特征；柄轴能够与当前已知的或之后变得可知的任意的各种不同类型的工具一起使用。例如，保持构件可以是当前已知的或之后变得可知的任意的各种不同类型的，诸如例如，与孔刀上的相应孔接合的圆柱形或锥形传动销，或限定与孔刀上的相应孔或凹部接合的平台的传动卡爪。类似地，传动销孔或凹部可以采用用于接收或以其它方式接合任意的各种不同类型的传动构件的任意的各种不同结构。传动销构件或板类似地也可采取任意的各种不同结构，包括，例如板形或圆形或其他形状的卡圈或壳体，所述卡圈或壳体能够相对于柄轴体移动并且包括一个或多个传动销。柄轴连接部和/或孔刀中心孔上的螺纹可采取标准形式或上述按节拍定制螺纹(或其组合)，或可采取当前已知的或之后变得可知的任意的各种不同类型的螺纹结构。或者，连接部和/或孔刀中心孔可限定除了螺纹之外的、用于在柄轴和/或孔刀相对于彼此在第一接合位置与第二接合位置之间移动时将孔刀接合到柄轴上的结构。此外，正如本领域普通技术人员基于这里的教导可以认识到的，保持构件可以是当前已知的或之后变得可知的任意的各种能够在使用期间固定或以其它方式返回传动销板和/或卡圈相对于柄轴体的轴向位置、并且/或者能够防止传动销板和/或卡圈脱离与孔刀的接合的保持构件，附加地，也可使用多于一个的保持构件。因此，当前优选实施例的这种详细说明只是说明性的，而不是用于限制。

Claims (55)

1.一种用于孔刀的柄轴，所述孔刀包括限定螺纹孔的外表面和相对于所述螺纹孔径向间隔开的传动构件，所述柄轴包括：

轴向延伸的柄轴体，包括：在其一端上的传动杆；在其相对于所述传动杆的相对端上的能够与所述孔刀上的所述螺纹孔接合的螺纹部；和位于所述传动杆和所述螺纹部之间的内部轴向延伸支承表面，其中所述柄轴体限定沿所述内部轴向延伸支承表面的第一宽度；

轴向延伸的卡圈，包括：近端和远端；在所述近端和远端之间轴向延伸并且限定比所述近端和远端更小的宽度的可手动接合的表面；和从所述卡圈的远端轴向延伸的传动构件，其中，所述卡圈可滑动地安装在柄轴体上，并且能够在下述位置之间移动：(i)所述卡圈的远端相邻于所述螺纹部以便使所述传动构件与螺纹连接到所述柄轴体的所述螺纹部上的孔刀的传动构件孔接合的接合位置；和(ii)所述卡圈的远端相对于所述柄轴体的所述螺纹部轴向间隔开的脱开位置，其中，所述卡圈包括外部轴向延伸支承表面，当所述卡圈在所述接合位置和所述脱开位置之间移动时所述外部轴向延伸支承表面可滑动地接触所述柄轴的所述内部轴向延伸支承表面，所述内部轴向延伸支承表面限定至少为所述柄轴体的第一宽度的大约1-1/4倍的长度；和

安装在所述卡圈上并且能够在下述位置之间移动的保持构件，即：(i)将所述卡圈保持在所述接合位置中的第一位置；和(ii)允许所述卡圈从所述接合位置轴向移动到所述脱开位置的第二位置。

2.如权利要求1所述的柄轴，其特征在于，所述轴向延伸支承表面限定至少为所述柄轴体的第一宽度的大约1-1/2倍的长度。

3.如权利要求1所述的柄轴，其特征在于，所述第一宽度由所述柄轴体的外径限定。

4.如权利要求1所述的柄轴，其特征在于，所述柄轴体限定：相对于彼此角向间隔开的一对内部轴向延伸支承表面；和相对于彼此角向间隔开的、在所述内部轴向延伸支承表面之间的一对内部弧形轴向延伸支承表面，所述卡圈限定：相对于彼此角向间隔开的一对外部轴向延伸支承表面；和相对于彼此角向间隔开的、在所述外部轴向延伸支承表面之间的一对外部弧形轴向延伸支承表面，其中，当在所述接合位置和所述脱开位置之间移动所述卡圈时，所述一对内部轴向延伸支承表面可滑动地接合所述一对外部轴向延伸支承表面，所述一对内部弧形轴向延伸支承表面可滑动地接合所述一对外部弧形轴向延伸支承表面。

5.如权利要求4所述的柄轴，其特征在于，所述一对内部轴向延伸支承表面相对于彼此位于所述柄轴体的大致相对侧上，所述一对外部轴向延伸支承表面相对于彼此位于所述卡圈的大致相对侧上。

6.如权利要求5所述的柄轴，其特征在于，所述一对内部轴向延伸支承表面基本上平坦，并且所述一对外部轴向延伸支承表面基本上平坦。

7.如权利要求6所述的柄轴，其特征在于，各个弧形轴向延伸支承表面分别由所述卡圈或柄轴体的直径限定。

8.如权利要求6所述的柄轴，其特征在于，所述外部轴向延伸支承表面比所述内部轴向延伸支承表面更短。

9.如权利要求8所述的柄轴，其特征在于，所述卡圈限定相对于彼此位于所述卡圈的大致相对侧上的一对轴向延伸凹面，每个凹面在相应的轴向延伸支承表面和所述卡圈的所述近端之间延伸。

10.如权利要求9所述的柄轴，其特征在于，所述卡圈进一步限定一对第一止动面，各第一止动面形成在轴向延伸凹面和相应的外部轴向延伸支承表面之间，所述柄轴体限定一对第二止动面，各第二止动面形成在相应的内部轴向延伸支承表面的近端上，并且第一止动面及第二止动面在处于所述脱开位置时彼此接合，以便防止所述卡圈的进一步的近部轴向运动。

11.如权利要求10所述的柄轴，其特征在于，所述第二止动面由形成在所述柄轴体上的各唇部限定，所述唇部和凹面形成在所述接合位置和所述脱开位置之间移动所述卡圈时彼此可滑动地接触的支承表面。

12.如权利要求1所述的柄轴，其特征在于，所述保持构件为位于所述卡圈和柄轴中的一个上的球以及位于所述卡圈和柄轴中的另一个上的制动件，其中，在所述第一位置中所述球接收于所述制动件内以便将所述卡圈保持在所述接合位置中。

13.如权利要求1所述的柄轴，其特征在于，进一步包括将所述球偏置到所述第一位置中的弹簧。

14.如权利要求13所述的柄轴，其特征在于，所述弹簧和球相邻于所述卡圈的远端安装，所述制动件靠近所述螺纹部形成在所述柄轴体上。

15.如权利要求1所述的柄轴，其特征在于，所述卡圈限定：在所述卡圈近端上的近端凸缘；在所述卡圈远端上的远端凸缘；和在所述近端凸缘与远端凸缘之间延伸的环形的可手动接合的表面。

16.如权利要求15所述的柄轴，其特征在于，所述近端凸缘及远端凸缘中的至少一个由第一直径限定，所述可手动接合的表面由小于所述第一直径的第二直径限定。

17.如权利要求16所述的柄轴，其特征在于，所述第二直径在所述第一直径的大约70％到大约95％的范围内。

18.如权利要求17所述的柄轴，其特征在于，所述第二直径在所述第一直径的大约80％到大约90％的范围内。

19.如权利要求17所述的柄轴，其特征在于，所述近端凸缘及远端凸缘基本上由第一直径限定。

20.如权利要求17所述的柄轴，其特征在于，所述可手动接合的表面限定一个轴向长度，所述近端凸缘及远端凸缘各限定一个轴向长度，所述可手动接合表面的轴向长度大于所述近端凸缘及远端凸缘的各轴向长度。

21.如权利要求20所述的柄轴，其特征在于，所述可手动接合的表面的轴向长度比所述近端凸缘及远端凸缘的各轴向长度大大约30％到大约60％。

22.一种用于孔刀的柄轴，所述孔刀包括限定螺纹孔的外表面和相对于所述螺纹孔径向间隔开的传动构件，所述柄轴包括：

轴向延伸的柄轴体，包括：在其一端上的用于旋转驱动所述柄轴体的第一装置；在其相对于所述第一装置的相对端上的用于与将所述柄轴体螺纹接合于所述孔刀上的所述螺纹孔的第二装置；和位于所述第一装置和第二装置之间的内部轴向延伸支承表面，其中所述柄轴体限定沿所述内部轴向延伸支承表面的第一宽度；

第三装置，其用于手动接合所述柄轴体并能够在所述柄轴体上在下述位置之间滑动：(i)用于接合并且驱动连接到所述柄轴体上的孔锯的接合位置，和(ii)用于使所述孔锯与所述柄轴体螺纹脱开或螺纹连接的脱开位置，其中，所述第三装置包括：近端和远端；在所述近端和远端之间轴向延伸并且限定比所述近端和远端更小的宽度的可手动接合的表面；从所述第三装置的远端轴向延伸以便接收于所述孔锯的传动孔内并且用于用所述第三装置旋转驱动所述孔锯的第四装置；和外部轴向延伸支承表面，当所述第三装置在所述接合位置和所述脱开位置之间移动时所述外部轴向延伸支承表面可滑动地接触所述柄轴体的内部轴向延伸支承表面，其中，所述内部轴向延伸支承表面限定至少为所述柄轴体的所述第一宽度的大约1-1/4倍的长度；和

安装在所述第三装置上并且能够在下述位置之间移动的第五装置，即：(i)将所述第三装置保持在所述接合位置中的第一位置；和(ii)允许所述第三装置从所述接合位置轴向移动到所述脱开位置的第二位置。

23.如权利要求22所述的柄轴，其特征在于，所述第一装置为传动杆，所述第二装置为螺纹凸台，所述第三装置为卡圈，所述第四装置为安装在所述卡圈上的一对传动销，所述第五装置为球与制动件。

24.一种可连接到速换孔刀上的柄轴，所述孔刀包括限定第一孔的端部和相对于所述第一孔径向间隔开的至少一个传动销凹部，所述柄轴包括：

柄轴体，具有：止动面；和从所述止动面轴向延伸并且能够接合在所述孔刀的所述第一孔内的孔刀连接部；和

传动销构件，其限定接收所述柄轴体的第二孔，所述第二孔构造为允许所述柄轴体和所述传动销构件的相对轴向运动，但是阻止所述柄轴体和所述传动销构件的相对旋转运动，其中

(i)所述传动销构件进一步包括第一表面和相对于所述第二孔径向间隔开并且从所述第一表面轴向延伸的至少一个传动销；

(ii)所述连接部能够接收于所述孔刀的所述第一孔内以限定第一接合位置；

(iii)所述柄轴体和孔刀中的至少一个能够相对于彼此在所述第一接合位置和第二接合位置之间移动，以便将所述孔刀固定到所述柄轴上；和

(iv)在所述第二接合位置中：

(a)所述至少一个传动销与所述孔刀的至少一个相应的传动销凹部基本上对准；并且

(b)所述传动销构件能够相对于所述柄轴体在脱开位置和接合位置之间轴向移动，其中，在所述脱开位置中所述传动销构件相对于所述孔刀轴向间隔开，在所述接合位置中，所述至少一个传动销接收于所述孔刀的所述相应的传动销凹部内，并且所述传动销构件的所述第一表面接触所述孔刀的所述端部。

25.如权利要求24所述的柄轴，其特征在于，在所述第二接合位置中，所述孔刀的所述端部与所述柄轴体的所述止动面接触。

26.如权利要求24所述的柄轴，其特征在于，所述柄轴体和孔刀中的至少一个能够相对于另一个在所述第一接合位置与第二接合位置之间旋转，所述柄轴体的所述连接部限定第一螺纹，所述孔刀的所述第一孔限定第二螺纹，所述第二螺纹能够与所述第一螺纹螺纹接合，以便在所述第二接合位置中将所述孔刀固定安装到所述柄轴体上。

27.如权利要求26所述的柄轴，其特征在于，将所述柄轴体的连接部上的螺纹构造为同时满足：(i)在所述第二接合位置中，将所述至少一个传动销与所述孔刀的所述相应的传动销凹部基本上对准；和(ii)将所述孔刀的所述端部安装成在所述第二接合位置中与所述柄轴体的所述止动面接触。

28.如权利要求27所述的柄轴，其特征在于，所述第一螺纹及第二螺纹之间限定轴向间隙，以允许所述孔刀的所述端部在所述第一接合位置及第二接合位置中都与所述柄轴体的所述止动面基本上接触。

29.如权利要求28所述的柄轴，其特征在于，所述柄轴体和孔刀中的至少一个能够相对于另一个在所述第一接合位置与第二接合位置之间旋转，并且所述第一接合位置与第二接合位置之间的角度在大约10°和大约180°的范围内。

30.如权利要求24所述的柄轴，其特征在于：

所述速换孔刀的所述第一孔限定多个角向延伸突出部和形成在角向延伸突出部之间的多个相对凹进部；

所述柄轴体的所述连接部限定多个角向延伸突出部和形成在角向延伸突出部之间的多个相对凹进部；

在所述第一接合位置中，所述连接部的突出部接收于所述第一孔的凹部中，所述第一孔的突出部接收于所述连接部的凹部中；并且

在所述第二接合位置中，所述连接部的突出部与所述第一孔的突出部接合。

31.如权利要求30所述的柄轴，其特征在于，所述连接部的突出部限定第一螺纹，所述第一孔的突出部限定第二螺纹，所述第一螺纹及第二螺纹在所述第二接合位置中彼此螺纹接合。

32.如权利要求30所述的柄轴，其特征在于，至少一个角向延伸突出部限定比相应的第一孔和连接部的至少一个其他角向延伸突出部更大或更小的角度，从而允许只有在所述第一接合位置中将所述连接部接收于所述第一孔内。

33.如权利要求24所述的柄轴，其特征在于，所述柄轴的所述连接部能够与所述速换孔刀的螺纹孔以及标准孔刀的螺纹孔螺纹接合。

34.如权利要求24所述的柄轴，其特征在于，进一步包括通常沿着从所述脱开位置到所述接合位置偏置所述传动销构件的偏置构件。

35.如权利要求24所述的柄轴，其特征在于，所述柄轴体进一步限定构造为可替换地接收速换定向钻头和标准定向钻头的定向钻头孔，并且所述柄轴进一步包括：(i)朝所述定向钻头孔径向向内偏置并且能够与接收于所述定向钻头孔中的速换定向钻头接合的定位销，和(ii)能够移入所述定向钻头孔中并且能够与接收于所述定向钻头孔中的标准定向钻头接合的紧固器。

36.如权利要求24所述的柄轴，其特征在于，所述柄轴体进一步限定用于可替换地接收速换定向钻头和标准定向钻头的定向钻头孔，并且所述柄轴进一步包括限定下述状态的定向钻头机构：(i)第一状态，其中所述定向钻头机构接合于速换定向钻头以阻止钻头相对于所述柄轴体移动；(ii)第二状态，其中所述定向钻头机构接合于标准定向钻头以阻止钻头相对于所述柄轴体移动；和(iii)第三状态，其中，所述定向钻头机构脱离相应的速换定向钻头或标准定向钻头，并且允许相应的钻头相对于所述柄轴体移动。

37.如权利要求36所述的柄轴，其特征在于，所述定向钻头机构包括：

定位销，其能够在对应于所述定向钻头机构的所述第一状态的第一位置和对应于所述定向钻头机构的所述第二状态及第三状态中的至少一个的第二位置之间移动；

将所述定向钻头从所述第二位置偏置到所述第一位置的第二偏置构件；和

紧固器，其能够在对应于所述第一状态及第二状态中的一个的第一位置和对应于所述第三状态的第二位置之间移动，其中，当所述定向钻头机构分别处于所述第一状态及第二状态中的一个时所述紧固器可替换地接合速换定向钻头及标准定向钻头。

38.如权利要求37所述的柄轴，其特征在于，所述定向钻头机构进一步包括：剪切板，其能够在对应于所述第一状态及第三状态的第一位置和对应于所述定向钻头机构的所述第二状态的第二位置之间移动；剪切销，其能够在对应于所述第一状态的第一位置和对应于所述定向钻头机构的所述第二状态及第三状态的第二位置之间移动；和将所述剪切销径向向内偏置的第三偏置构件，其中，所述剪切板限定用于接收所述定位销和剪切销中的至少一个的至少一部分的孔，并且在所述定向钻头机构处于所述第一状态时防止所述定位销从所述第一位置移动到所述第二位置，进而防止所述定向钻头相对于所述柄轴体移动。

39.如权利要求38所述的柄轴，其特征在于，所述剪切板限定剪切板孔，当处于所述第三状态时，所述定位销的至少一部分能够接收于所述剪切板孔中以便可替换地允许所述速换定向钻头和标准定向钻头执行下述动作中的至少一个：(i)插入所述定向钻头孔中；和(ii)脱离所述定向钻头孔。

40.如权利要求24所述的柄轴，进一步包括用于将相对较小的孔刀连接到所述柄轴上的适配器，所述适配器限定孔，所述孔包括沿孔周边的多个角向延伸突出部和形成在角向延伸突出部之间的多个凹部，并且所述适配器限定在外周边上的用于接收相应传动销的至少一个传动销凹部。

41.如权利要求24所述的柄轴，进一步包括通常沿着从所述脱开位置朝所述接合位置的方向偏置所述传动销构件的偏置装置。

42.一种可连接到速换孔刀上的柄轴，所述速换孔刀包括限定第一孔的端部和至少一个相对于所述第一孔径向间隔开的凹部，所述柄轴包括：

用于将动力工具驱动连接到所述孔刀上的第一装置，所述第一装置包括：止动面；和相对于所述止动面轴向延伸、以便可拆卸地接合所述孔刀的所述第一孔并且限定第一接合位置的第二装置；

第三装置，其用于接收所述第一装置，并且用于允许所述第一装置和所述第三装置的相对轴向移动，但是防止所述第一装置和所述第三装置的相对旋转运动，其中，所述第三装置包括第一表面和从所述第一表面轴向延伸以便接收于所述孔刀的至少一个凹部内以用于旋转驱动所述孔刀的至少一个第四装置；和

第五装置，其用于允许所述第一装置和所述孔刀中的至少一个相对于另一个在所述第一接合位置和用于将所述孔刀固定到所述第一装置上的第二接合位置之间旋转运动，并且用于：(i)在所述第二接合位置中，将至少一个第四装置与所述孔刀的至少一个相应的凹部基本上对准，进而允许所述第三装置相对于所述第一装置在所述第二接合位置中在相对于所述孔刀轴向间隔开的脱开位置和所述至少一个第四装置接收于所述孔刀的相应凹部内的接合位置之间的轴向运动；和(ii)将所述第三装置的所述第一表面安装成在所述第二接合位置中与所述孔刀的所述止动面基本上接触。

43.如权利要求42所述的柄轴，其特征在于，所述第一装置为柄轴体，所述第二装置为所述柄轴体的连接部，所述第三装置为传动销构件，所述第四装置为传动销，所述第五装置为形成在所述孔刀连接部上的第一螺纹部和形成在所述孔刀的第一孔上的第二螺纹部，其中，将所述第一螺纹部及第二螺纹部构造为同时满足：(i)在所述第二接合位置中，将所述至少一个传动销与所述孔刀的至少一个相应的传动销凹部基本上对准；和(ii)将所述传动销构件的所述第一表面安装成在所述第二接合位置中与所述孔刀的所述止动面接触。

44.如权利要求43所述的柄轴，进一步包括用于沿着从所述脱开位置到所述接合位置偏置所述第三装置的第六装置。

45.一种可连接到柄轴上的速换孔刀，所述柄轴包括：限定至少一个外螺纹部的螺纹端部；相邻于所述螺纹端部的止动面；和传动销构件，所述传动销构件包括至少一个传动销，所述传动销构件能够相对于所述柄轴在所述传动销接合于所述孔刀的接合位置和所述传动销脱离所述孔刀的脱开位置之间轴向运动，所述速换孔刀包括：

刀片，其具有刀片基体和由多个切割齿限定的切削刃；

端部，其固定安装到所述刀片基体上，并且限定：在周边部上具有至少一个内螺纹部的近似中心孔；和相对于所述中心孔径向间隔开的至少一个传动销凹部，其中，所述内螺纹部与所述柄轴的所述外螺纹部配合，以便限定：(i)第一接合位置，其中，导向外螺纹及内螺纹彼此接合或基本上接合，并且相对于彼此限定第一轴向间隙；和(ii)相对于所述第一接合位置角向间隔开的第二接合位置，其中，所述外螺纹和内螺纹彼此接合并且限定小于所述第一轴向间隙的第二轴向间隙，所述端部能够与所述柄轴的所述止动面接合或基本上接合，并且所述传动销凹部与所述柄轴的相应的传动销对准以在所述传动销构件位于所述接合位置中的情况下接收所述传动销。

46.如权利要求45所述的速换孔刀，其特征在于，所述内螺纹部限定相对于所述外螺纹部的轴向间隙，从而允许所述孔刀的所述端部在所述第一接合位置及第二接合位置中都与所述柄轴体的所述止动面基本上接触。

47.如权利要求45所述的速换孔刀，其特征在于，所述柄轴体的所述连接部限定多个角向延伸突出部和形成在多个角向延伸突出部之间的多个相对凹进部，其中：

速换孔刀的所述中心孔限定多个角向延伸突出部和形成在多个角向延伸突出部之间的多个相对凹进部；

在所述第一接合位置中，所述柄轴连接部的突出部接收于所述中心孔的凹部中，所述中心孔的突出部接收于所述柄轴连接部的凹部中；以及

在所述第二接合位置中，所述柄轴连接部的突出部与所述中心孔的突出部接合。

48.如权利要求47所述的速换孔刀，其特征在于，至少一个角向延伸突出部限定比相应的第一孔和连接部的至少一个其他角向延伸突出部更大或更小的角度，从而允许只有在所述第一接合位置中将所述连接部接收于所述第一孔内。

49.如权利要求45所述的速换孔刀，其特征在于，所述内螺纹部及外螺纹部中的至少一个限定相对于另一个的最小轴向间隙，所述最小轴向间隙近似等于((l/螺距)/360))＊D，其中，D近似等于所述第一接合位置与第二接合位置之间的旋转角度。

50.一种可连接到柄轴上的速换孔刀，所述柄轴包括：限定至少一个外螺纹部的螺纹端部、相邻于所述螺纹端部的止动面；和传动销构件，所述传动销构件上包括至少一个传动销，所述传动销构件能够相对于柄轴在所述传动销接合于孔刀的接合位置和所述传动销脱离孔刀的脱开位置之间轴向运动，所述速换孔刀包括：

用于切割孔的第一装置；和

用于将所述第一装置可拆卸地连接到柄轴上的第二装置；所述第二装置包括第三装置和第四装置，第三装置用于在第一接合位置中接合柄轴的所述端部以及用于使所述第二装置与所述柄轴的所述止动面接合或基本上接合，在所述第三装置和所述柄轴的所述端部之间限定第一轴向间隙，从而允许所述孔刀和所述柄轴体中的至少一个相对于另一个在所述第一接合位置和相对于所述第一接合位置角向间隔开的第二接合位置之间相对旋转运动，并且在所述第三装置和所述柄轴的所述端部之间限定小于所述第一轴向间隙的第二轴向间隙，所述第四装置与所述柄轴的所述传动销在所述第二接合位置中对准，以用于在所述传动销构件位于所述第二接合位置中的情况下接收所述传动销。

51.如权利要求50所述的速换孔刀，其特征在于，所述第一装置为孔刀刀片，所述第二装置为孔刀的端部，所述第三装置为孔刀的端部中的螺纹孔，所述第四装置为孔刀的端部中的传动销凹部。

52.一种包括下述步骤的方法：

提供包括可连接到速换孔刀上的连接部的柄轴，其中，所述孔刀包括限定第一孔的端部和相对于所述第一孔径向间隔开的至少一个传动销凹部，所述柄轴包括轴向延伸的柄轴体和传动销构件，所述传动销构件相对于所述柄轴体能够轴向运动但是不能旋转运动并且包括从传动销构件延伸的至少一个传动销；

将所述柄轴体的连接部插入所述孔刀的所述第一孔中以便限定第一接合位置；

使所述柄轴体和孔刀中的至少一个相对于另一个在所述第一接合位置和第二接合位置之间移动，进而将所述孔刀固定到所述柄轴体上；和

当所述柄轴体和孔刀中的至少一个相对于另一个移到所述第二接合位置中时，(i)使所述至少一个传动销与所述孔刀的至少一个相应的传动销凹部在所述第二接合位置中基本上对准，然后，或者移动或者允许所述传动销构件相对于所述柄轴体在相对于所述孔刀轴向间隔开的脱开位置和所述至少一个传动销轴向接收于所述孔刀的相应的传动销凹部内的第二位置之间轴向移动，进而将所述传动销构件安装成与所述孔刀的所述端部基本上接触。

53.如权利要求52所述的方法，进一步包括下述步骤：

提供速换孔刀，其包括第一孔，所述第一孔沿周边限定多个角向延伸突出部和形成在多个角向延伸突出部之间的多个凹部；

提供柄轴，其具有连接部，所述连接部限定多个角向延伸突出部和形成在多个角向延伸突出部之间的多个凹部；

在所述第一接合位置中，将所述连接部的突出部和所述第一孔的突出部中的至少一个插入另一个的凹部中；和

使孔刀和柄轴体中的至少一个相对于另一个从所述第一接合位置旋转到所述第二接合位置，从而将所述连接部的突出部和所述第一孔的突出部中的至少一个与另一个接合。

54.如权利要求53所述的方法，进一步包括下述步骤，即，在将所述连接部的突出部和所述第一孔的突出部中的至少一个插入另一个的凹部中时，基本上同时将所述传动销构件从所述第一位置移动到所述第二位置。

55.如权利要求52所述的方法，进一步包括下述步骤，即，提供包括偏置所述传动销构件的第一偏置构件的柄轴；以及在将所述传动销构件从所述第一位置移到所述第二位置期间压缩所述第一偏置构件。

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