CN113613609B - 切割重型基板的工具附件 - Google Patents

Abstract

用于电动工具的切割工具附件可围绕电动工具的端部自由旋转。围栏为切割工具附件提供了靠在待切割材料的表面上的互补的平坦表面区域。围栏防止切割工具附件在使用时自由旋转。手柄允许用户沿着材料表面引导附件，同时还提供杠杆作用以将附件保持在靠近附件的材料表面上，但处于安全位置以减少受伤的机会。用户可以相对于切割附件旋转电动工具以获得舒适的位置或帮助转动附件和电动工具。因此，当附件沿着材料表面定位时，电动工具可相对于附件沿着360度运动弧定位。

Description

切割重型基板的工具附件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年1月2日提交的美国临时专利申请第62/787,415号的优先权。

关于联邦资助的研究或开发的声明

不适用。

联合研究协议各方的名称

不适用。

引用在光盘上提交的“序列表”、表格或计算机程序列表附录

不适用。

关于发明人或共同发明人的事先披露的声明

不适用。

技术领域

本发明涉及电动工具的领域，更具体地说，涉及用于切割各种材料(例如，重型基板)的电动工具附件。

背景技术

在本领域中公知电动工具，该电动工具具有用于这样的电动工具的被设计用于切割重型基板材料的剪切头或附件。James的美国专利第2,635,335A号教导了一种切割附件，该附件具有带有弯曲舌状物的稳定器，用于附接至电动工具的动力单元，以在使用期间稳定所述附件。Draenert的美国专利第2,760,265号教导了一种具有支架的用于电动工具的剪切附件，其中支架将附件连接至电动工具外壳以防止附件的自由旋转。Moss等人的美国专利第9,701,032B2号教导了一种剪切头附件，该附件具有将附件连接至电动工具的底座以防止附件自由旋转的支架。Gerber等人的美国专利第10,131,048B2号教导了一种具有套筒的切割工具附件，该套筒将附件固定在电动工具头部周围以防止附件的自由旋转。这四个示例呈现了本领域中使用固定到附件和电动工具的结构(通常称为支架或稳定器)来防止附件相对于电动工具自由旋转以便将附件相对于电动工具锁定在单个位置的大体趋势。

将附件固定到电动工具上的不同的已知结构方法用于允许附件自由旋转并提供经由手柄控制或以其他方式操纵附件的另外的装置。Peterson的美国外观设计专利D488,695S展示了一种切割附件的设计，该附件具有由用户的手引导的手柄。Huang的美国外观设计专利第D512,623S号展示了另一种没有支架而具有手柄的切割头附件。这些设计均不包括将附件固定到电动工具上的单个位置的支架或套筒结构。相反，提供了手柄结构，使得用户手动控制附件的定位。

带有支架的切割附件不提供自由旋转的附件所允许的使用灵活性，因为附件和电动工具相对于彼此处于固定位置。这种固定位置在使用过程中可能导致奇怪的角度，这些角度阻碍对电动工具和附件的组合的充分利用。自由旋转的附件提供了更大的灵活性，因为用户可以相对于切割附件以不同的角度定位电动工具。当在需要不同的接近和进入角度的环境结构的现场工作时，这种可操作性是有利的。然而，从任何一种结构方法到切割工具附件所讨论的技术都没有提供确保沿着直线进行一致的切割而没有侧向运动或摇摆的必要的稳定性。此外，任何一种方法都不提供沿曲线整齐切割所需的控制，例如当必须在基板材料(例如支持板)中切割孔或凹痕以允许将板放置在管道或其他圆形固定装置周围时。

本发明通过提供具有一对围栏、一对细长脚构件和弯曲的切割刀片的电动工具附件而解决了本领域中的这些缺陷。本文提供了本发明的概述。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种改进的切割工具附件，其提供优于已知的现有技术切割工具附件的若干优点。为此，教导了与电动工具一起使用的切割工具附件的优选实施方式，其包括：

固定在外壳内的驱动轴构件，驱动轴构件的自由端部是连接端部，该连接端部被构造为被接纳到电动工具的端部中并由电动工具的该端部旋转，并且驱动轴构件的相对端部可操作地连接至切割构件，切割构件具有从切割构件的端部延伸的刀片，其中切割构件和刀片相对于驱动轴构件的旋转而上下振荡；

连接至附件的手柄；

一对围栏，每个围栏固定在外壳的相对的一侧；以及

一对细长脚构件，每个细长脚构件在外壳的相对的一侧上固定在外壳与每个围栏之间，并且其中每个围栏的底表面与每个脚构件的底表面齐平。

在优选的实施方式中，切割工具附件可围绕电动工具的端部自由旋转。在使用时需要一个或多个结构来稳定切割工具附件。代替使用现有技术中所例示的支架，一对围栏为切割工具附件提供了靠在待切割材料的表面上的互补的平坦表面区域。因此，围栏防止切割工具附件在使用时自由旋转。手柄允许用户沿着材料表面引导附件，同时还为用户提供杠杆作用以将附件保持在靠近附件的材料表面上，但处于安全位置以减少受伤的机会。尽管使用时靠在基板表面上防止切割工具附件相对于电动工具自由旋转，但用户可以相对于切割附件自由旋转电动工具以获得舒适的位置或帮助转动附件和电动工具。因此，当附件沿着基板表面定位时，电动工具可相对于附件沿着360°运动弧定位。

在类似于优选实施方式的切割工具附件的另一个实施方式中，手柄还附接至可围绕附件旋转的圆形轴环上。这允许根据特定应用的需要或用户觉得舒适来重新定位手柄。

切割工具附件的另外的实施方式包括具有凹形切割刃的刀片。这种凹形切割刃连同手柄、围栏和可定位的电动工具一起允许切割工具附件以诸如用于管道开口的曲线和圆形的轨迹整齐而平稳地切割。

考虑以下附图，可以更好地理解本发明。

附图说明

以下附图中示出和描述了本发明：

图1示出了用于电动工具的切割工具附件的优选实施方式的分解透视图。

图2A示出了图1的优选实施方式的右侧透视图。

图2B示出了图1的优选实施方式的右侧视图。

图2C示出了图1的优选实施方式的前视图。

图2D示出了图1的优选实施方式的左侧透视图。

图2E示出了图1的优选实施方式的仰视图。

图3示出了用于电动工具的切割工具附件的另一个实施方式的分解透视图。

图4A示出了图3的优选实施方式的右侧透视图。

图4B示出了图3的优选实施方式的右侧视图；

图4C示出了图3的优选实施方式的前视图；

图4D示出了图3的优选实施方式的左侧透视图；

图4E示出了图3的优选实施方式的仰视图；

图5A示出了用于附接至电动工具的所述电动工具的切割工具附件的另一个实施方式的右侧透视图；

图5B示出了图5A的实施方式的右侧透视图，其中手柄在左侧位置并且围栏的替代实施方式经由紧固件安装；

图5C示出了图5A的实施方式的右侧透视图，其中手柄在右侧位置；

图5D示出了图5A的实施方式的右侧透视图，其中手柄在顶侧位置；

图6A示出了图5A的实施方式的前视图；

图6B示出了图6B的实施方式的俯视图；

图6C示出了图6C的实施方式的右侧视图；

图7A示出了图5A的实施方式的附件的侧视图；以及

图7B示出了从电动工具移除图5A的实施方式的侧视图。

通过对本发明的详细描述，可以进一步理解本发明。

具体实施方式

应当理解，为了彻底理解本文描述的示例性实施方式，已经提供了许多具体细节。然而，本领域普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本文描述的实施方式。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程和部件，以免模糊本文描述的实施方式。此外，该描述不应被视为其可以以任何方式限制本文描述的实施方式的范围，而是应视为仅描述本文描述的各种实施方式的实现。

下面的描述以及其中描述的实施方式是通过说明本发明原理的特定实施方式的一个或多个例子的方式提供的。提供这些例子是为了解释而非限制这些原理和本发明。

图1示出了切割工具附件100的优选实施方式的部件的分解图，包括外壳102、手柄104、具有带切割刃120的刀片118的切割构件106、形成驱动机构110的一部分的驱动轴构件108、一对围栏112、一对细长脚构件114、各种紧固件116和轴环126。

驱动机构110包括各种部件，以允许将切割工具附件100固定到电动工具PT上，并允许经由电动工具所提供的旋转来使切割构件118振荡。驱动轴构件108沿着连接端部158插入到电动工具PT中并通过电动工具PT固定。驱动轴构件108的剩余长度包括不同直径和长度的各种接触面(land)150、152、154和156。接触面150、154、156与连接端部158同轴。接触面152与接触面150、154、156和连接端部158不同轴。

三个环134、136和140分别装配在接触面156、152和150上。这三个环可以具有不同的直径134、136和140。然而，环140的直径比环136的直径小，使得环140和136的直径可以装配在切割构件的凹槽160内。环134在接触面156上滑动，并经由穿过环134中心的圆柱形开口的驱动构件轴108的连接端部158连接至接触面156。环134还经由固定在接触面156的自由端部周围的圆形夹具132或类似的紧固件而固定到接触面156上。环136在接触面152上滑动，并经由穿过环136中心的圆柱形开口的接触面150而连接至接触面152。环136还经由固定在接触面152的自由端部周围的圆形夹具138或类似的紧固件而固定到接触面152上。环140在接触面150上滑动，并经由穿过环140中心的圆柱形开口而连接至接触面150。当附件100完全组装好时，切割构件凹槽160的内表面有助于进一步确保环140保持附接在接触面150周围。当附件完全组装好时，接触面154在外壳102内将环134与环136分开。

间隔件130通过间隔件中间的圆形开口而固定在环134上并固定在驱动轴构件108周围，使得当附件100完全组装好时，间隔件位于环134与帽142之间。间隔件130与环134和接触面154一起防止驱动轴构件108和附接元件相对于外壳102纵向移动。

帽142是圆柱形的形状，其直径使其可牢固地装配在外壳102内。帽142的长度使得圆柱形的轴环126沿着帽的圆周装配在帽的外表面周围，同时也在外壳102内稳固地延伸。多个圆形开口144在帽142的外表面中延伸。每个开口144的尺寸与手柄104的紧固构件146对应。驱动轴构件108在远离外壳102的方向上延伸穿过帽142并部分地超过帽142，使得连接端部158从附件100自由地延伸以与电动工具PT连接。

在操作中，当附件100可操作地连接至电动工具PT时，电动工具使驱动轴构件108旋转。接触面150和152以及环140和136都定位在切割构件106的凹槽160内。由于接触面152与接触面150不同轴，因此环136来回连续地接触凹槽160的顶部，然后接触凹槽的底部，导致切割构件106以取决于驱动轴构件108的角速度的速度上下振荡。外壳中的枢轴构件将切割构件106固定在外壳102内并允许切割构件相对于外壳枢转。刀片118从切割构件的端部突出。沿着刀片118的上表面的切割刃120在使用中随着切割构件106的振荡而切割基板和材料。本领域技术人员可以理解，本文描述的驱动机构110可以具有实现相同效果的结构差异，即经由电动工具PT使驱动轴构件108旋转以使切割构件106上下振荡。

外壳102具有中空内部，该中空内部允许外壳装配在包括驱动轴构件108的驱动机构110上和切割构件106上。外壳102包括与帽142的直径相对应的圆形开口，使得帽的至少一部分长度牢固地装配在圆形开口内。外壳中的细长开口允许切割构件106的一部分长度(包括刀片118和切割刃120)延伸超过外壳。

一对围栏112和细长脚构件114附接至外壳102，每对的围栏和细长脚构件附接至外壳的任意一侧。每个围栏112以细长脚构件114位于该围栏与外壳之间而附接至外壳102。在一对细长脚构件114之间形成用于切割构件106和刀片118振荡的通道，该通道穿过外壳102中的细长开口。刀片118在使用时以相对于围栏112的底表面向下的角度延伸超过外壳102，并在向前方向上延伸超过外壳。该对细长脚构件114与振荡刀片118的向上力相反地向下且垂直于基板材料表面而提供反作用力，以帮助产生整齐的切割。该对围栏112在使用中沿着平行于基板表面的底表面122提供大而平坦的表面区域以提供稳定性，并确保基板表面与将附件沿其长度二等分的中心垂直平面之间的90°角。在该实施方式中，每个围栏包括沿着相对的侧面侧部沿着围栏的长度且向上延伸的侧壁。一个侧壁为紧固件116提供连接点(在这种情况下为开口)，以将围栏112固定到细长脚构件114和外壳102上，而另一个侧壁可用作引导件。只要围栏112在操作期间为附件提供侧向稳定性，该对围栏112可以具有不同的形状并且以不同的方式附接至细长脚构件114和外壳102。

一对紧固件116将一对围栏112、细长脚构件114和外壳102固定在一起。在本实施方式中，示出了带有对应间隔件的一对螺母和螺栓紧固件。然而，可以替代地使用其他已知的、合适的紧固件。这包括不可拆卸的紧固接头，例如焊接接头等。此外，设想围栏112和细长脚构件114可以由一个或多个相同的材料件形成，该材料件本身可以从外壳102移除。此外，围栏112和细长脚构件114可由与外壳102相同的材料形成，使得不需要紧固件116将围栏和细长脚构件固定到外壳上。

手柄104经由轴环126而附接至外壳102，轴环126形成围绕帽142的外圆周的环。轴环126可围绕帽142的圆周同轴旋转，并被固定在帽与外壳102之间。在该实施方式中，帽142中的多个开口144包括沿着180°弧的间隔开的三个开口，这些开口位于0°、90°和180°处，手柄104的紧固构件146可以插入到这些开口中。因此，手柄104可围绕附件100的顶部沿大约180°弧围绕外壳102进行调节。多个开口144可包括允许手柄104沿360°弧围绕外壳102调节的另外的开口，或进一步限制手柄的可调节性的更少的开口。

由于在附件100与电动工具PT之间没有提供支架，因此附件能够经由驱动轴构件108的连接端部158围绕穿过驱动轴构件的长度延伸的中心线相对于电动工具PT自由旋转。为了防止附件100在操作过程中自由旋转，但也为了允许电动工具PT相对于将电动工具沿其长度二等分的中央垂直平面和将附件沿其长度二等分的中央垂直平面以不同的角度定位，提供一对围栏112和手柄104以确保适当的稳定性。该对围栏112防止附件100的侧向运动或摇摆，而手柄104提供杠杆作用以容易地将附件保持在基板表面上。此外，弯曲的切割刃120允许切割工具附件100容易而整齐地切割圆形形状。已知的切割和剪切工具和附件没有提供这样的特征。

图2A至图2E提供了组装时的切割工具附件100的另外的视图。驱动机构110的元件在外壳的内表面与帽142之间装配在外壳102内。驱动轴构件108的连接表面158延伸穿过并超过帽142，以允许将附件100连接至电动工具PT。每个围栏112和细长脚构件114经由紧固件116而附接至外壳102的相对的一侧。切割构件106固定在外壳内，使得刀片118从外壳向外并稍微向下延伸。

手柄104附接至轴环126，轴环126围绕帽142定位并且在帽与外壳102之间。在其他实施方式中，轴环126可以定位在外壳102和/或帽142上。此外，轴环可以在两个或更多个位置之间是固定的或是可动的，使得手柄相应地在两个或更多个位置之间是固定的或是可动的。一旦附接至电动工具PT，在附件100上具有手柄104在附件的操作期间需要提供适当的引导和杠杆作用。在图2C和图2E中看出，与所讨论的现有技术参考文献相反，该对围栏112的底表面122提供用于将附件100稳定在基板表面上的大表面积。只要围栏112的底表面122充分提供适当的侧向支撑以防止附件100在使用中摇摆，不需要特定的表面积值。此外，该对围栏112的底表面122与该对细长脚构件114的底表面124齐平，以防止附件100在基板表面上的摇摆或侧向运动。齐平表面122和124还确保基板在操作期间被适当地切割。

图3中示出了切割工具附件200的另一个实施方式，其具有与优选实施方式100类似的元件，包括外壳202、帽242、轴环226、手柄204、具有带切割刃220的刀片218的切割构件206、形成驱动机构210的一部分的驱动轴构件208、一对围栏212、一对细长脚构件214、各种紧固件216和轴环226。

驱动机构210类似地包括具有接触面250、252、254和256以及连接表面258的驱动轴构件208。环234、236和240类似地分别与接触面256、252和250对应。夹具232和238分别将环234和240固定到接触面256和250上。间隔件230沿着驱动轴构件208的长度装配在帽242与间隔件232之间。

帽242具有多个开口244，这些开口244被成形为容纳延伸穿过轴环226中的开口248的手柄204的紧固构件246。一旦组装好附件100，轴环226围绕帽242的圆周可旋转地固定并且在帽242与外壳202之间。手柄204相对于外壳202的定位可通过由于轴环226的旋转将手柄可移除地固定到帽242的各个开口244中而改变。手柄204优选可移除地固定到帽242和轴环226上，使得手柄可以在保持附接至轴环的同时与帽附接和分离。

该对围栏212和细长脚构件214具有类似的形状并经由紧固件216而附接至外壳202，正如它们在前面描述的附件100中一样。

附件200的该实施方式共享优选实施方式的所有特征和益处，包括一对围栏和一对细长脚构件各自的底表面222和224，只是外壳202被成形为通过穿过开口270固定的多个紧固件215固定在一起的两个单独零件。使外壳202成形为通过紧固件215固定在一起的两个零件，在附件200的制造和组装方面提供了优势。

图4A至图4E提供了完全组装好的组装的切割工具附件的实施方式200的另外的视图。除了外壳102中的开口270和插入其中以将外壳的两半固定在一起的对应的紧固件215，该实施方式的形状、结构和功能与图1至图2E所示的优选实施方式100几乎相同。

图5A至5D提供了类似于实施方式100和200并且具有类似元件和功能的切割工具附件300的另外的实施方式的视图。在图5A中，外壳302的形状与附件100和200的实施方式略有不同。外壳302的形状可以在细节上进一步改变，只要附件300的其余元件在结构上保持足够相似以保持本文所述的功能。该对围栏312和细长脚构件314在附件300中的形状也略有不同。与围栏112和212相比，围栏312更短且更窄。然而，围栏312仍然提供防止摇摆的侧向稳定性。如图5A所示，细长脚构件314在附件300中略长且略宽。此外，每个细长脚构件314的自由端部都比细长脚构件114和214的弯曲自由端部具有更多角度。同样，这种形状变化不会妨碍或阻止本文所述的这些元件的功能，因此是允许的。

刀片318和切割刃320优选是弯曲的以允许沿着非线性图案进行更整齐的切割。然而，可以想到刀片318和切割刃320是线性的或非弯曲的。

图5B示出了一对更窄的围栏312。在该实施方式中，围栏312没有在两个侧壁之间形成通道，而是基本上利用具有增加的侧向厚度的一个侧壁来提供足够的侧向支撑。尽管明显窄于图5A所示的附件300的围栏312，但在例如两个或更多个管道、多个固定装置等之间需要更窄占用面积的应用中可想到图5B的围栏。

图5B至图5D还描绘了手柄304相对于外壳302的三个不同位置，其被表示为位置A、B和C。轴环326围绕帽342同轴旋转并固定在帽与外壳302之间。附接至轴环326的手柄304至少在位置A、B和C之间随轴环旋转。这些位置是手柄可以沿着外壳固定到的三个可能位置，但不将定位仅限制于位置A、B或C。

图6A至图6C示出了图5A、图5B和图5C所示的切割工具附件300的另外视图，并为相对于实施方式100和200的设计变化提供了更好的视图。图6B提供了放置在外壳302和细长脚构件314上的标记380的视图，这些标记有助于沿着切割线指示和引导用户。由于刀片318和切割刃320位于基板下方，或者至少不容易看到，当开始操作电动工具PT和附件300时，标记380有助于用户定向并指示刀片将切割的位置。与基板上的标记一起，标记380向用户提供附加信息以确保基板中的准确切割。

最后，图7A至图7B提供了切割工具附件与电动工具PT的示例性附接和移除。仅出于演示目的而示出代表性的电动工具，并且可结合实施方式100、200和/或300使用其他电动工具类型、形状和尺寸。此外，所有实施方式100、200和300以类似的方式附接至电动工具PT，并且示出切割工具附件300，而无意将教导仅限于该实施方式。手柄304设置在附件300的与图7A至图7B所示的视图相反的一侧，以提供附件300的无阻视图。

Claims (7)

1.一种与电动工具一起使用的切割工具附件，该切割工具附件包括：

固定在外壳内的驱动轴构件，所述驱动轴构件的自由端部是连接端部，该连接端部被构造为被接纳到所述电动工具的端部中并由所述电动工具的该端部旋转，并且所述驱动轴构件的相对端部可操作地连接至切割构件，所述切割构件具有从所述切割构件的端部延伸的刀片，其中所述切割构件和刀片相对于所述驱动轴构件的旋转而上下振荡；

连接至所述附件的手柄；

一对围栏，每个围栏固定在所述外壳的相对的一侧，所述一对围栏的底表面提供用于将切割工具附件稳定在基板表面上的大而平坦的表面区域；以及

一对细长脚构件，每个细长脚构件在所述外壳的相对的一侧上固定在所述外壳与所述一对围栏中的对应的围栏之间，并且其中每个所述围栏的底表面与每个所述细长脚构件的底表面齐平。

2.根据权利要求1所述的切割工具附件，其中，所述手柄附接至轴环，并且所述手柄和所述轴环能够相对于所述外壳旋转。

3.根据权利要求1所述的切割工具附件，其中，所述附件能够围绕所述电动工具的所述端部自由旋转。

4.根据权利要求3所述的切割工具附件，其中，所述手柄被构造为当沿着所述基板表面引导所述附件时向用户提供杠杆作用。

5.根据权利要求4所述的切割工具附件，其中，当所述附件沿着所述基板表面定位时，所述电动工具能够相对于所述附件沿着360°运动弧定位。

6.根据权利要求1所述的切割工具附件，其中，所述刀片的切割刃是弯曲的。

7.根据权利要求6所述的切割工具附件，其中，弯曲的所述切割刃是凹形的。

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