CN115635117A - 具有切割尖端、原位插入组件的模块化钻孔设备 - Google Patents

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CN115635117A CN202210817747.0A CN202210817747A CN115635117A CN 115635117 A CN115635117 A CN 115635117A CN 202210817747 A CN202210817747 A CN 202210817747A CN 115635117 A CN115635117 A CN 115635117A
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M.E.达西尔瓦
R.F.德苏扎菲尔霍
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Abstract

本发明公开了具有切割尖端、原位插入组件的模块化钻孔设备。模块化钻孔设备(100)包含：柄(110)，具有凹部(112)；圆柱形柱(117)，居中固定在凹部(112)的底部(114)内；切割尖端(130)，包含包含接收圆柱形柱(117)的中心孔(136)的下部部分(131)、上部部分(132)和其间的通道(134)；以及插入组件(150)，干涉配合于通道(134)内且由通道支撑，所述插入组件(150)可沿着其长度扩展以用于通过提供过盈配合而将切割尖端(130)在凹部(112)内固定到柄(110)，并且可沿着其长度回缩以用于通过克服过盈配合而从凹部(112)释放切割尖端(130)。

Description

具有切割尖端、原位插入组件的模块化钻孔设备
技术领域
本发明涉及可旋转切割工具，并且更确切地说，涉及增强型模块化钻孔设备，其具有切割尖端、柄和插入组件(支撑在切割尖端内)，所述插入组件可手动地扩展/回缩以提供/松开切割尖端与柄的压缩配合联接。
背景技术
通常已知具有可更换的切割尖端(或切割插入件)的多种钻机。可通过颁予Frotade Souza、Filho的第7,309,196号和第7,467,915号美国专利和颁予Jaeger的第9,205,498号美国专利了解说明性示例。此类钻机涉及安装在柄上的可更换切割头。通常，但决不是排他性地，切割头和柄可以将连续且互补的配置显示为带槽钻机。每个柄将通常包含用于保持和旋转相关联切割头的结构，而相关联切割头将具有用于由柄保持和旋转的互补结构。
通常，由于(至少部分地)在普通服务期间外加于柄的保持和驱动结构的应力的集中，在钻孔的使用寿命期间遇到关于变形和故障的常规挑战。这可能会不适当地限制钻孔的有用使用寿命，因此继续寻求可有助于减轻已知问题和约束的影响的相关改进和修改。
能够提供增强型模块化钻孔设备将是有益的，其中用于将切割尖端固定到柄的联接机构针对与钻孔的切割操作或其它使用或维护相关联的力而改进其稳定性。
具有可更换切割尖端和柄(或其它保持器)的钻机能够减小切割尖端和柄(或其它保持器)中的应力以增加工具寿命将是有益的。
能够消除经常遇到的必须从模块化钻机正借以更换切割尖端的机器移除模块化钻机的情况将是有益的。
发明内容
提供切割工具和切割工具组件，其包含柄(或其它可旋转保持器或类似结构)、定位在所述柄的凹部内且由所述凹部的侧壁(或其它内部结构)支撑的切割尖端，以及插入组件(或插入件)，所述插入组件干涉配合于穿过所述切割尖端的通道内(且由所述通道支撑)。所述插入组件可相对于所述通道纵向扩展/回缩(即，可沿着所述通道或与由所述通道限定和/或与所述通道相关联的路径，例如通道轴线，平行地扩展/回缩)。插入组件可包含一对联接元件(或由一对联接元件组成)，所述一对联接元件在其间包含/限定带螺纹接口。插入组件可包含至少一个或多个联接元件，例如，第一(锚定)元件，所述第一(锚定)元件相对于所述通道以旋转方式固定且可沿着所述通道轴线在所述通道内纵向滑动，以及第二(调整)元件，所述第二(调整)元件可相对于所述通道以旋转方式重新定位且可响应于手动重新定位所述第二(调整)元件的头部结构而沿着所述通道轴线在所述通道内纵向滑动，所述头部结构可经由穿过所述柄的开口接近(侧面激活)。
所述插入组件可以完全包含在所述切割尖端内或相对于所述切割尖端原位设置。所述切割尖端可包含下部部分和上部部分，其中前述通道设置于其间，例如横向于或垂直于所述模块化钻孔设备的纵向轴线横跨所述切割尖端。所述可扩展/可回缩插入组件包含成角度的表面，所述成角度的表面与所述柄的介接表面结合，并且在所述凹部的底部处的居中安置的接口表面提供用于选择性地从所述柄固定或松开所述切割尖端的简单且精细的机构，如本文进一步描述。在示例实施例中，所述切割尖端通过提供过盈配合而固定到所述柄(在所述凹部内)。在示例实施例中，所述切割尖端通过克服所述切割尖端与所述柄之间的过盈配合而从所述柄释放或松开。
本发明的一方面是提供一种模块化钻孔设备，其包括：柄，所述柄包含由底部限定的凹部和从所述底部延伸到(且限定)所述凹部的远侧开口的侧壁，所述柄包含(或配备有)居中安置在所述凹部的所述底部处的圆柱形柱，所述圆柱形柱包含具有解锁接口的远端；切割尖端，所述切割尖端包含下部部分、上部部分和其间的通道，所述通道垂直于所述模块化钻孔设备的纵向轴线横跨所述切割尖端，所述下部部分包含中心孔，所述中心孔接收所述圆柱形柱以用于将所述切割尖端对称地支撑在所述凹部内并且允许所述切割尖端沿着所述纵向轴线在所述凹部内重新定位；以及插入组件，所述插入组件干涉配合于所述通道内(且由所述通道支撑)，所述插入组件可沿着所述通道的通道轴线(相对于所述通道的长度限定，例如横向于或垂直于所述模块化钻孔设备的纵向轴线)扩展/回缩，所述插入组件在其相应相对端处包含倒角(或成角度的)表面且包含斜坡(例如，包括截头圆锥形表面)(围绕所述插入件的可相对于所述通道旋转的一部分周向地安置)。所述柄包含在所述柄的相对侧处穿过的一对开口，所述开口分别在其(所述开口的)最远侧部分处包含邻近于所述通道的相对端的锁定接口(例如，呈倾斜表面的形式)，所述柄和所述切割尖端被成形(和/或配置)，使得当所述切割尖端接收在所述凹部内时，所述开口分别在其相对端处与所述通道大体相互对准，所述开口中的一个开口适应通过工具接近所述插入组件，所述工具用于可调整地扩展所述插入组件，使所述插入组件的所述相对端延伸到所述开口中，从而使所述倒角表面与所述锁定接口接触，所述锁定接口被配置/成角度而使得所述切割尖端和插入组件一起朝向所述凹部的所述底部平移(使所述凹部的所述侧壁略微径向向外变形)，从而在所述切割尖端与所述凹部(的所述侧壁)之间提供过盈配合，且所述工具用于可调整地回缩(或压缩或缩短)所述插入组件，从而使所述斜坡与所述解锁接口接触，所述斜坡及所述解锁接口被配置/成角度而使得响应于使所述插入件的所述相对端回缩，所述切割尖端和所述插入组件一起平移/重新定位成远离所述凹部的所述底部足够的量/距离，以通过克服(所述切割尖端与所述凹部之间的)所述过盈配合而从所述柄释放或松开所述切割尖端。在示例性实施例中，所述开口分别在其相对端处与所述通道大体上相互对准，而与所述(切割尖端/凹部)过盈配合是否已经建立无关，但条件是所述切割尖端完全接收在所述凹部内，即滑动或下降到所述凹部中，直到所述切割尖端由于与所述侧壁的摩擦(或由一个或多个挡止表面)而停止。
本发明的一方面是提供一种模块化钻孔设备，其包括：柄，所述柄包含包含底部的凹部，所述柄包含(或配备有)居中安置在所述底部处的圆柱形柱，所述圆柱形柱包含具有解锁接口的远端；切割尖端，所述切割尖端包含下部部分、上部部分和其间的通道，所述通道垂直于所述模块化钻孔设备的纵向轴线横跨所述切割尖端，所述下部部分包含中心孔，所述中心孔接收所述圆柱形柱以用于将所述切割尖端对称地支撑在所述凹部内并且允许所述切割尖端沿着所述纵向轴线在所述凹部内重新定位；以及插入组件，所述插入组件干涉配合于所述通道内(且由所述通道支撑)，所述插入组件可沿着所述通道的通道轴线(相对于所述通道的长度限定，例如横向于所述模块化钻孔设备的纵向轴线)扩展/回缩，所述插入组件在其相应相对端处包含倒角(或成角度的)表面且包含斜坡，所述斜坡和所述倒角(或成角度的)表面中的一个表面可相对于所述通道轴线以旋转方式重新定位且可沿着所述通道轴线纵向滑动，且所述倒角(或成角度的)表面中的另一表面相对于所述通道轴线以旋转方式在位置上固定且可沿着所述通道轴线纵向滑动。所述柄包含在所述柄的相对侧处穿过的一对开口，所述开口分别在其(所述开口的)最远侧部分处包含邻近于所述通道的相对端的锁定接口，所述柄和所述切割尖端被成形(和/或配置)，使得当所述切割尖端接收在所述凹部内时，所述开口分别在其相对端处与所述通道大体相互对准，所述开口中的一个开口适应通过工具接近所述插入组件，所述工具用于可调整地扩展所述插入组件，使所述插入组件的所述相对端延伸到所述开口中，从而使所述倒角表面与所述锁定接口接触，所述锁定接口被配置/成角度而使得所述切割尖端和插入组件一起朝向所述凹部的所述底部平移(使所述凹部略微径向向外变形，从而促进/提供所述切割尖端与所述凹部之间的过盈配合)，且所述工具用于可调整地回缩(或压缩或缩短)所述插入组件，从而使所述斜坡与所述解锁接口接触，所述斜坡和所述解锁接口被配置/成角度而使得响应于使所述插入组件的所述相对端回缩，所述切割尖端和所述插入组件一起平移/重新定位成远离所述凹部的所述底部足够的量/距离，以(通过克服所述切割尖端与所述凹部之间的所述过盈配合)从所述柄释放或松开所述切割尖端。
本发明的一方面是提供一种模块化钻孔设备，其包括：柄，所述柄包含由底部限定的凹部和从所述底部延伸到(且限定)所述凹部的远侧开口的侧壁，所述柄包含(或配备有)居中安置在所述凹部的所述底部处的圆柱形柱；切割尖端，所述切割尖端包含下部部分、上部部分和其间的通道，所述通道垂直于所述模块化钻孔设备的纵向轴线横跨所述切割尖端，所述下部部分包含中心孔，所述中心孔接收所述圆柱形柱以用于将所述切割尖端对称地支撑在所述凹部内并且允许所述切割尖端沿着所述纵向轴线在所述凹部内重新定位；以及插入组件，所述插入组件干涉配合于所述通道内(且由所述通道支撑)，所述插入组件可沿着所述通道的通道轴线(相对于所述通道的长度限定，例如横向于所述模块化钻孔设备的所述纵向轴线)扩展，以用于将所述切割尖端固定到所述柄(在所述凹部内，通过在所述切割尖端与所述凹部之间提供过盈配合)，所述插入组件包含在其相对端处的倒角(或成角度的)表面和可经由所述柄中的开口接近的调整部件，所述调整部件可在所述通道内以旋转方式重新定位且可通过在第一方向上旋转所述调整部件而沿着所述通道纵向滑动(例如，逆时针)，以用于响应于所述倒角(或成角度的)表面与所述柄的部分介接而朝向所述凹部的所述底部重新定位所述切割尖端和所述插入组件(使所述凹部的所述侧壁略微径向向外变形以提供所述过盈配合)，且所述插入组件可沿着所述通道轴线回缩以用于从所述凹部释放(或松开或解锁)所述切割尖端，所述调整部件包含斜坡，所述斜坡围绕所述调整部件周向地安置并且大体上面向所述中心孔(在所述通道与所述中心孔的交点处)，所述调整部件可相对于所述通道轴线以旋转方式重新定位且可通过在第二方向上(例如，顺时针)反向旋转所述调整部件而沿着所述通道纵向滑动，以用于响应于所述斜坡与所述圆柱形柱的一部分(在所述通道内延伸)介接而将所述切割尖端和所述插入组件重新定位成远离所述凹部的所述底部足够的距离，以(克服所述切割尖端与所述凹部之间的所述过盈配合)从所述凹部释放(或松开)所述切割尖端。在示例实施例中，所述柄的所述部分是分别邻近于所述通道的相对端的锁定接口。在示例实施例中，所述锁定接口分别是所述开口的最远侧部分。在示例实施例中，所述插入组件包含在其与所述调整部件相对的端处的锚定部件，所述锚定部件相对于所述通道轴线以旋转方式在位置上固定且可沿着所述通道轴线纵向滑动。
本发明的一方面是提供一种模块化钻孔设备，其包括：具有凹部的柄；圆柱形柱，所述圆柱形柱居中固定在所述凹部的底部内；切割尖端，所述切割尖端包含包含接收所述圆柱形柱的中心孔的下部部分、上部部分和其间的通道；以及插入组件，所述插入组件干涉配合于所述通道内(且由所述通道支撑)，所述插入组件可沿着其长度扩展以用于通过提供过盈配合而将所述切割尖端固定到所述柄(在所述凹部内)，并且可沿着其长度回缩以用于通过克服所述过盈配合而从所述凹部释放所述切割尖端。
附图说明
图1是模块化钻孔设备的示例实施例的分解等角透视图，所述模块化钻孔设备包含具有凹部的柄；圆柱形柱，所述圆柱形柱居中固定在所述凹部的底部内；切割尖端，所述切割尖端包含下部部分、上部部分和其间的通道；以及插入组件，所述插入组件干涉配合于所述通道内(且由所述通道支撑)，所述插入组件可沿着其长度扩展以用于通过提供过盈配合将所述切割尖端固定到所述柄(在所述凹部内)，并且可沿着其长度回缩以用于通过克服所述过盈配合而从所述凹部释放所述切割尖端；
图1A是穿过图1的线1A-1A截取的横截面(未分解)图，其示出了切割尖端的通道和在其中干涉配合/支撑的插入组件以及在柄的相对侧处的一对开口，所述开口分别与在其相对端处的通道大体上相互对准；
图2是穿过图1A的线2-2截取的轴向截面图，示出了定位于凹部内并且未夹持(过盈配合)在所述凹部的侧壁之间的切割尖端，其中所述插入组件处于其完全回缩配置(基本上不延伸超出切割尖端通道的端部)；
图3是图2的轴向截面图，示出了(插入组件的)第一(锚定)部件和第二(调整)部件，所述第一(锚定)部件和第二(调整)部件在其间包含/限定带螺纹接口，并且(对于此左手螺纹示例实施例)直观地描绘调整部件相对于通道的顺时针旋转，所述顺时针旋转是响应于所述部件两者远离彼此径向向外重新定位，从而沿着其长度扩展插入组件，以使所述部件在其相对端处分别前移到所述轴的相对侧处的开口中，以用于使切割尖端和插入组件朝向凹部的底部重新定位；
图4是图2的轴向截面图，示出了插入组件，所述插入组件包含在其相对端处的倒角(或成角度的)表面，所述柄开口分别包含在所述开口的最远侧部分处的邻近于所述通道的相对端的锁定接口，并且描绘所述插入组件部件在其相对端处前移到开口中(分别在所述柄的相对侧处)并且其倒角(或成角度的)表面在所述插入组件被调整到其完全扩展配置时抵靠所述锁定接口且由锁定接口向下引导，从而使切割尖端和插入组件朝向凹部的底部重新定位到过盈配合位置(如图所示)，从而在切割尖端与凹部的侧壁之间提供过盈配合；
图5是图4的轴向截面图，示出了第一(锚定)部件，所述第一(锚定)部件干涉配合于通道的互补表面内(且由所述互补表面支撑)，所述互补表面被配置成使得第一(锚定)部件相对于通道轴线以旋转方式在位置上固定且可沿着通道轴线纵向滑动；
图6是图2的轴向截面图，示出了延伸到通道中的解锁接口(在圆柱形柱的远端处)，所述第二(调整)部件包含围绕其周向安置的斜坡，所述斜坡与解锁接口接触且由所述解锁接口引导，以响应于插入组件被调整成朝向/到达其回缩(或压缩或缩短)配置而向上/向远侧重新定位，解锁接口和斜坡被配置/成角度而使得切割尖端和插入组件一起平移/重新定位成远离凹部的底部足够的量/距离(如图2所示)，从而通过克服切割尖端与凹部的侧壁之间的过盈配合而释放切割尖端；
图7是针对模块化钻孔设备的替代实施例的图1A的横截面图，所述模块化钻孔设备被配置成提供切割尖端的通道相对于在柄的相对侧处的一对开口的未对准，所述未对准如图所示提供以确保当插入组件沿着通道轴线B扩展时，扭矩驱动表面首先与插入组件的相对端处的表面接触；
图8是针对模块化钻孔设备的另一替代实施例的图1A的横截面图，所述模块化钻孔设备被配置成提供切割尖端的通道相对于在柄的相对侧处的一对开口的未对准，所述未对准如图所示提供以在插入组件沿着通道轴线B扩展时将扭矩的一部分从插入组件的相对端处的表面传输到扭矩驱动表面；以及
图9提供了由未对准引起的扭矩和由切割力引起的扭矩的反作用力的(针对图8的模块化钻孔设备)的图形表示。
具体实施方式
现在参考图1-6，示出了模块化钻孔设备100的示例实施例。在一个方面中，本文示出的模块化钻孔设备100大体上涉及具有可更换切割尖端(或切割插入件)的钻机。然而，应了解，本文中所描述的技术，即具有被配置成促进将切割部分(例如，切割尖端)选择性地固定到工具保持器部分(例如，柄)/从工具保持器部分(例如，柄)松开的可扩展/可回缩插入组件的切割工具组件大体上也可调适为切割工具组件或相对于切割工具组件调适以得益于和/或并入如本文进一步描述的插入组件。
如本文所述的切割工具组件、切割工具和其部件适用于切割操作和装置，例如：钻孔、模块化钻孔系统及其部件(例如，主体、柄和切割头/插入件)、模块化和/或可分度钻孔系统和可扩展切割工具。
如本文在整个说明书以及权利要求书中所使用的近似类语言可应用于修饰可以许可的方式变化而不会导致其相关的基本功能改变的任何定量表示。因此，由例如“约”、“大约”和“基本上”等一个或多个术语修饰的值不限于所指定的精确值。在至少一些情况下，近似用语可对应于用于测量所述值的仪器的精度。此处以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制可组合和/或互换，除非上下文或语言另外指示，否则此类范围得以确定并且包含其中所含的所有子范围。
参考图1和1A，在此示例实施例中，模块化钻孔设备100包含柄110、切割尖端130和插入组件150。柄110包含由底部114限定的凹部112和从底部114延伸到凹部112的远侧开口115的侧壁116，柄110包含居中安置在凹部112的底部114处的圆柱形柱117。圆柱形柱117包含具有解锁接口120的远端118(下文进一步论述)。
侧壁116被成形和/或被配置成相对于模块化钻孔设备100的纵向轴线A略微径向向外变形，以经由过盈配合接收切割插入件(在此示例中，切割尖端130的侧外表面)的兼容(和/或互补)部分。举例来说，侧壁116(或其部分)各自相对于中心纵向轴线A成一定角度倾斜，远离轴线A从底部114朝向柄110的远侧开口115持续倾斜(例如，每个侧壁相对于模块化钻孔设备100的纵向轴线A具有约1:20至约1:10的斜率)。关于可能的柄/切割尖端设计及其结构和操作细节的额外示例，参见第15/382,120号美国专利申请(申请人：肯纳金属公司(Kennametal Inc.))，所述申请特此以引用的方式并入。
切割尖端130包含下部部分131、上部部分132和其间的通道134。在此示例实施例中，通道134垂直于纵向轴线A横跨(且形成为跨越，例如如图所示)切割尖端130。下部部分131包含中心孔136，所述中心孔接收圆柱形柱117以用于将切割尖端130对称地支撑在凹部112内且允许切割尖端130沿着纵向轴线A在凹部112内重新定位。
插入组件150包含调整部件190和在其与调整部件190相对的端部处的锚定部件180。参考图1A，(插入组件的)锚定部件180和调整部件190包含/限定其间的带螺纹接口192。还参考图2和3，插入组件150干涉配合于通道134内，插入组件150可沿着通道134的通道轴线B扩展/回缩，插入组件150在其相应相对端154、155处分别包含倒角表面152、153且包含斜坡160。斜坡160和(调整部件190的)倒角表面153可相对于通道轴线B以旋转方式重新定位且可沿着通道轴线B纵向滑动，且(锚定部件180的)另一倒角表面152相对于通道轴线B以旋转方式在位置上固定且可沿着通道轴线B纵向滑动。参考图1、1A和5，在此示例实施例中，锚定部件180包含旋转锁定表面188(例如，锚定部件180的相对侧处的平面表面)，其与(柄110的)通道134的(互补)旋转停止接口/表面168介接。
在此示例实施例中，斜坡160在倒角表面152、153之间。在示例实施例中，斜坡160包括截头圆锥形表面(例如，如图所示配置/成形)。在示例实施例中，斜坡160围绕插入组件150的可相对于通道轴线B旋转的部分170周向地安置。
关于材料，切割尖端130且具体来说上部部分132可由例如碳化物(例如，固体碳化物的一种或多种硬或超硬材料制成，或具有外/外部碳化物层或其它结构。柄110、圆柱形柱117和锚定部件180以及(插入组件150的)调整部件190例如由硬化钢形成。
柄110包含在柄110的相对侧处穿过的一对开口164、165，开口164、165包含分别在其最远侧部分166、167处的邻近于通道134的相对端138、139的锁定接口162、163，柄110和切割尖端130被成形而使得当切割尖端130接收在凹部112内时，开口164、165分别在其相对端138、139处与通道134大体上相互对准，而与切割尖端/凹部过盈配合是否已经建立无关，但条件是切割尖端130完全接收在凹部112内，即滑动或下降到凹部112中，直到由于与侧壁116的摩擦(或由一个或多个挡止表面)而停止。
插入组件150可沿着通道134的通道轴线B扩展，用于将切割尖端130固定到柄110。调整部件190可经由柄110中的开口165而接近，且可通过在第一方向上(例如，如箭头200所指示的逆时针(图3))旋转调整部件190而在通道134内以旋转方式重新定位且沿着所述通道纵向滑动。开口165适应通过工具(未示出)接近插入组件150，所述工具用于可调整地使插入组件150扩展，使插入组件150的相对端154、155分别延伸到开口164、165中，如箭头203和202所示(图3)，从而使倒角表面152、153接触/介接柄的部分，即锁定接口162、163，所述锁定接口被配置/成角度而使得切割尖端130和插入组件150一起朝向凹部112的底部114平移，如箭头204所示(图3)。
如图2中所示，在此示例实施例中，锁定接口162、163以倾斜表面172、173的形式提供，并且倾斜表面172、173中的每一个倾斜表面相对于通道轴线B具有/形成斜角AB，例如在20°与30°之间。在示例实施例中，斜角AB为约25°。如图3中所示，在此示例实施例中，倒角表面152、153中的每一个倒角表面相对于通道轴线具有/形成倒角AC，例如，在20°与30°之间。在示例实施例中，倒角AC为约25°。在示例实施例中，锁定接口162、163与倒角表面152、153的形状互补。
另外参考图4-6，插入组件150还可沿着通道轴线B回缩，以用于从凹部112释放切割尖端130。调整部件190的斜坡160围绕中心孔136周向地安置并且大体上面向所述中心孔，并且调整部件190可相对于通道轴线B以旋转方式重新定位，并且可通过在第二方向上(例如，如箭头210所示顺时针(图6))反向旋转调整部件190而沿着通道轴线B纵向滑动。开口165还适应通过工具接近插入组件150，所述工具用于可调整地回缩插入组件150，从而使斜坡160接触解锁接口120，斜坡160和解锁接口120被配置/成角度而使得响应于使插入组件150的相对端154、155回缩(如箭头212所示)，关于锚定部件180的向内重新定位(图6)，切割尖端130和插入组件150一起平移/重新定位成远离凹部112的底部114足够的量/距离，以从柄110释放或松开切割尖端130，如箭头214所示(图6)。
如图4中所示，在此示例实施例中，解锁接口120包含平移引导表面122，所述平移引导表面相对于通道轴线B具有/形成例如在25°与35°之间的平移引导角ATG。在示例实施例中，平移引导角ATG为约30°。如图6中所示，在此示例实施例中，斜坡160相对于通道轴线B具有/形成例如在25°与35°之间的斜坡角AR。在示例实施例中，斜坡角AR为约30°。在示例实施例中，解锁接口120与斜坡160的形状互补。在示例实施例中，平移引导角ATG大于或等于斜角AB。在示例实施例中，柄110和插入组件150被配置成使得插入组件150可沿着通道轴线B扩展，以用于通过在切割尖端130与凹部112之间提供过盈配合而将切割尖端130在凹部112内固定到柄110。在示例实施例中，插入组件150干涉配合于通道134内且由所述通道支撑。在示例实施例中，插入组件150可沿着通道134的长度扩展以用于通过提供过盈配合而将切割尖端130在凹部112内固定到柄110，并且可沿着通道134的长度回缩，以用于通过克服过盈配合而从凹部112释放切割尖端130。
图7示出了模块化钻孔设备107的替代实施例(除本文另外描述外，其与模块化钻孔设备100相同)，所述模块化钻孔设备被配置成提供切割尖端的通道相对于在柄的相对侧处的一对开口的未对准，如图所示提供未对准以确保当插入组件沿着通道轴线B扩展时，扭矩驱动表面140(经由柄110的相应倾斜表面177和173)首先在其相对端处与插入组件150的相应倒角表面157和153接触，从而迫使切割尖端130顺时针旋转，如箭头700所示。非未对准的通道轴线(标示为“B”)与未对准的通道轴线(标示为“MI”)之间的角度(标示为“AMI”)可例如在3°与7°之间改变(例如，5°)。在示例实施例中，切割尖端130和柄110配置有切割尖端的相对于在柄的相对侧处的一对开口未对准的通道，使得未对准确保当插入组件扩展时插入组件150干涉(接合)扭矩驱动表面140。
图8示出了模块化钻孔设备108(除本文另外描述外，其与模块化钻孔设备100相同)的替代实施例，所述模块化钻孔设备被配置成提供切割尖端的通道相对于在柄的相对侧处的一对开口的未对准，如图所示提供未对准以当插入组件沿着通道轴线B扩展时，将扭矩的一部分从插入组件150的相对端处的倒角表面152和158传输到扭矩驱动表面140(经由柄110的相应倾斜表面172和178)，从而辅助切割尖端130逆时针旋转，如箭头800所示。非未对准的通道轴线(标示为“B”)与未对准的通道轴线(标示为“MT”)之间的角度(标示为“AMT”)可例如在1°与3°之间改变(例如，2°)。在示例实施例中，切割尖端130和柄110配置有切割尖端的相对于在柄的相对侧处的一对开口未对准的通道，使得未对准确保当插入组件扩展时插入组件150辅助(将扭矩发射到)扭矩驱动表面140。
图9提供了分别由箭头900A和箭头900B所示的由未对准引起的扭矩和由切割力引起的扭矩的反作用力的(针对图8的模块化钻孔设备)的图形表示。由未对准引起的扭矩部分地抵消了由切割力引起的扭矩。
因此，在示例实施例中，一种模块化钻孔设备包含：柄，所述柄包含由底部限定的凹部和从所述底部延伸到(且限定)所述凹部的远侧开口的侧壁，所述柄包含(或配备有)居中安置在所述凹部的所述底部处的圆柱形柱，所述圆柱形柱包含具有解锁接口的远端；切割尖端，所述切割尖端包含下部部分、上部部分和其间的通道，所述通道垂直于所述模块化钻孔设备的纵向轴线横跨所述切割尖端，所述下部部分包含中心孔，所述中心孔接收所述圆柱形柱以用于将所述切割尖端对称地支撑在所述凹部内并且允许所述切割尖端沿着所述纵向轴线在所述凹部内重新定位；以及插入组件，所述插入组件干涉配合于所述通道内(且由所述通道支撑)，所述插入组件可沿着所述通道的通道轴线(相对于所述通道的长度限定，例如横向于或垂直于所述模块化钻孔设备的纵向轴线)扩展/回缩，所述插入组件在其相应相对端处包含倒角(或成角度的)表面且包含斜坡(例如，包括截头圆锥形表面)(围绕所述插入件的可相对于所述通道旋转的一部分周向地安置)。所述柄包含在所述柄的相对侧处穿过的一对开口，所述开口分别在其(所述开口的)最远侧部分处包含邻近于所述通道的相对端的锁定接口(例如，呈倾斜表面的形式)，所述柄和所述切割尖端被成形(和/或配置)，使得当所述切割尖端接收在所述凹部内时，所述开口分别在其相对端处与所述通道大体相互对准，所述开口中的一个开口适应通过工具接近所述插入组件，所述工具用于可调整地扩展所述插入组件，使所述插入组件的所述相对端延伸到所述开口中，从而使所述倒角表面与所述锁定接口接触，所述锁定接口被配置/成角度而使得所述切割尖端和插入组件一起朝向所述凹部的所述底部平移(使所述凹部的所述侧壁略微径向向外变形)，从而在所述切割尖端与所述凹部(的所述侧壁)之间提供过盈配合，且所述工具用于可调整地回缩(或压缩或缩短)所述插入组件，从而使所述斜坡与所述解锁接口接触，所述斜坡及所述解锁接口被配置/成角度而使得响应于使所述插入件的所述相对端回缩，所述切割尖端和所述插入组件一起平移/重新定位成远离所述凹部的所述底部足够的量/距离，以通过克服(所述切割尖端与所述凹部之间的)所述过盈配合而从所述柄释放或松开所述切割尖端。在示例性实施例中，所述开口分别在其相对端处与所述通道大体上相互对准，而与所述(切割尖端/凹部)过盈配合是否已经建立无关，但条件是所述切割尖端完全接收在所述凹部内，即滑动或下降到所述凹部中，直到所述切割尖端由于与所述侧壁的摩擦(或由一个或多个挡止表面)而停止。
因此，在示例实施例中，一种模块化钻孔设备包含：柄，所述柄包含包含底部的凹部，所述柄包含(或配备有)居中安置在所述底部处的圆柱形柱，所述圆柱形柱包含具有解锁接口的远端；切割尖端，所述切割尖端包含下部部分、上部部分和其间的通道，所述通道垂直于所述模块化钻孔设备的纵向轴线横跨所述切割尖端，所述下部部分包含中心孔，所述中心孔接收所述圆柱形柱以用于将所述切割尖端对称地支撑在所述凹部内并且允许所述切割尖端沿着所述纵向轴线在所述凹部内重新定位；以及插入组件，所述插入组件干涉配合于所述通道内(且由所述通道支撑)，所述插入组件可沿着所述通道的通道轴线(相对于所述通道的长度限定，例如横向于所述模块化钻孔设备的纵向轴线)扩展/回缩，所述插入组件在其相应相对端处包含倒角(或成角度的)表面且包含斜坡，所述斜坡和所述倒角(或成角度的)表面中的一个表面可相对于所述通道轴线以旋转方式重新定位且可沿着所述通道轴线纵向滑动，且所述倒角(或成角度的)表面中的另一表面相对于所述通道轴线以旋转方式在位置上固定且可沿着所述通道轴线纵向滑动。所述柄包含在所述柄的相对侧处穿过的一对开口，所述开口分别在其(所述开口的)最远侧部分处包含邻近于所述通道的相对端的锁定接口，所述柄和所述切割尖端被成形(和/或配置)，使得当所述切割尖端接收在所述凹部内时，所述开口分别在其相对端处与所述通道大体相互对准，所述开口中的一个开口适应通过工具接近所述插入组件，所述工具用于可调整地扩展所述插入组件，使所述插入组件的所述相对端延伸到所述开口中，从而使所述倒角表面与所述锁定接口接触，所述锁定接口被配置/成角度而使得所述切割尖端和插入组件一起朝向所述凹部的所述底部平移(使所述凹部略微径向向外变形，从而促进/提供所述切割尖端与所述凹部之间的过盈配合)，且所述工具用于可调整地回缩(或压缩或缩短)所述插入组件，从而使所述斜坡与所述解锁接口接触，所述斜坡和所述解锁接口被配置/成角度而使得响应于使所述插入组件的所述相对端回缩，所述切割尖端和所述插入组件一起平移/重新定位成远离所述凹部的所述底部足够的量/距离，以(通过克服所述切割尖端与所述凹部之间的所述过盈配合)从所述柄释放或松开所述切割尖端。
因此，在示例实施例中，一种模块化钻孔设备包含：柄，所述柄包含由底部限定的凹部和从所述底部延伸到(且限定)所述凹部的远侧开口的侧壁，所述柄包含(或配备有)居中安置在所述凹部的所述底部处的圆柱形柱；切割尖端，所述切割尖端包含下部部分、上部部分和其间的通道，所述通道垂直于所述模块化钻孔设备的纵向轴线横跨所述切割尖端，所述下部部分包含中心孔，所述中心孔接收所述圆柱形柱以用于将所述切割尖端对称地支撑在所述凹部内并且允许所述切割尖端沿着所述纵向轴线在所述凹部内重新定位；以及插入组件，所述插入组件干涉配合于所述通道内(且由所述通道支撑)，所述插入组件可沿着所述通道的通道轴线(相对于所述通道的长度限定，例如横向于所述模块化钻孔设备的所述纵向轴线)扩展，以用于将所述切割尖端固定到所述柄(在所述凹部内，通过在所述切割尖端与所述凹部之间提供过盈配合)，所述插入组件包含在其相对端处的倒角(或成角度的)表面和可经由所述柄中的开口接近的调整部件，所述调整部件可在所述通道内以旋转方式重新定位且可通过在第一方向上旋转所述调整部件而沿着所述通道纵向滑动(例如，逆时针)，以用于响应于所述倒角(或成角度的)表面与所述柄的部分介接而朝向所述凹部的所述底部重新定位所述切割尖端和所述插入组件(使所述凹部的所述侧壁略微径向向外变形以提供所述过盈配合)，且所述插入组件可沿着所述通道轴线回缩以用于从所述凹部释放(或松开或解锁)所述切割尖端，所述调整部件包含斜坡，所述斜坡围绕所述调整部件周向地安置并且大体上面向所述中心孔(在所述通道与所述中心孔的交点处)，所述调整部件可相对于所述通道轴线以旋转方式重新定位且可通过在第二方向上(例如，顺时针)反向旋转所述调整部件而沿着所述通道纵向滑动，以用于响应于所述斜坡与所述圆柱形柱的一部分(在所述通道内延伸)介接而将所述切割尖端和所述插入组件重新定位成远离所述凹部的所述底部足够的距离，以(克服所述切割尖端与所述凹部之间的所述过盈配合)从所述凹部释放(或松开)所述切割尖端。在示例实施例中，所述柄的所述部分是分别邻近于所述通道的相对端的锁定接口。在示例实施例中，所述锁定接口分别是所述开口的最远侧部分。在示例实施例中，所述插入组件包含在其与所述调整部件相对的端处的锚定部件，所述锚定部件相对于所述通道轴线以旋转方式在位置上固定且可沿着所述通道轴线纵向滑动。
因此，在示例实施例中，一种模块化钻孔设备包含：具有凹部的柄；圆柱形柱，所述圆柱形柱居中固定在所述凹部的底部内；切割尖端，所述切割尖端包含包含接收所述圆柱形柱的中心孔的下部部分、上部部分和其间的通道；以及插入组件，所述插入组件干涉配合于所述通道内(且由所述通道支撑)，所述插入组件可沿着其长度扩展以用于通过提供过盈配合而将所述切割尖端固定到所述柄(在所述凹部内)，并且可沿着其长度回缩以用于通过克服所述过盈配合而从所述凹部释放所述切割尖端。在示例实施例中，切割尖端和柄配置有切割尖端的相对于在柄的相对侧处的一对开口未对准的通道，使得未对准确保当插入组件扩展时插入组件干涉(接合)扭矩驱动表面。在示例实施例中，切割尖端和柄配置有切割尖端的相对于在柄的相对侧处的一对开口未对准的通道，使得未对准确保当插入组件扩展时插入组件辅助(将扭矩发射到)所述切割尖端的扭矩驱动表面。
虽然本文已经描述了示例实施例，但是应显而易见，本领域的技术人员可在实现本文所描述的主题的一些或全部优点的情况下进行对那些实施例的各种修改、更改和调适。因此，所公开的实施例意图在不脱离如本文所描述的技术和方法的范围和精神的情况下包含所有此类修改、改变和调适。

Claims (26)

1.一种模块化钻孔设备，其包括：
柄，所述柄包含由底部限定的凹部和从所述底部延伸到所述凹部的远侧开口的侧壁，所述柄包含居中安置在所述凹部的所述底部处的圆柱形柱，所述圆柱形柱包含具有解锁接口的远端；
切割尖端，所述切割尖端包含下部部分、上部部分和其间的通道，所述通道垂直于所述模块化钻孔设备的纵向轴线横跨所述切割尖端，所述下部部分包含中心孔，所述中心孔接收所述圆柱形柱以用于将所述切割尖端对称地支撑在所述凹部内并且允许所述切割尖端沿着所述纵向轴线在所述凹部内重新定位；以及
插入组件，所述插入组件干涉配合于所述通道内，所述插入组件能沿着所述通道的通道轴线扩展/回缩，所述插入组件在其相应相对端处包含倒角表面且包含斜坡；
其中所述柄包含在所述柄的相对侧处穿过的一对开口，所述开口分别在其最远侧部分处包含邻近于所述通道的相对端的锁定接口，所述柄和所述切割尖端被成形，使得当所述切割尖端接收在所述凹部内时，所述开口分别在其相对端处与所述通道大体相互对准，所述开口中的一个开口适应通过工具接近所述插入组件，所述工具用于可调整地扩展所述插入组件，使所述插入组件的所述相对端延伸到所述开口中，从而使所述倒角表面与所述锁定接口接触，所述锁定接口被配置/成角度而使得所述切割尖端和插入组件一起朝向所述凹部的所述底部平移，从而在所述切割尖端与所述凹部之间提供过盈配合，且所述工具用于可调整地回缩所述插入组件，从而使所述斜坡与所述解锁接口接触，所述斜坡和所述解锁接口被配置/成角度而使得响应于使所述插入组件的所述相对端回缩，所述切割尖端和所述插入组件一起平移/重新定位成远离所述凹部的所述底部足够的量/距离，以通过克服所述切割尖端与所述凹部之间的所述过盈配合而从所述柄释放或松开所述切割尖端。
2.根据权利要求1所述的模块化钻孔设备，其中所述开口分别在其相对端处与所述通道大体上相互对准，而与所述切割尖端/凹部过盈配合是否已经建立无关，但条件是所述切割尖端完全接收在所述凹部内，滑动或下降到所述凹部中，直到由于与所述侧壁的摩擦而停止。
3.根据权利要求1所述的模块化钻孔设备，其中所述解锁接口包含平移引导表面，所述平移引导表面相对于所述通道轴线具有/形成在25°与35°之间的平移引导角。
4.根据权利要求1所述的模块化钻孔设备，其中所述解锁接口包含平移引导表面，所述平移引导表面相对于所述通道轴线具有/形成约30°的平移引导角。
5.根据权利要求1所述的模块化钻孔设备，其中所述斜坡和所述倒角表面中的一个倒角表面能相对于所述通道轴线以旋转方式重新定位且能沿着所述通道轴线纵向滑动，并且所述倒角表面中的另一倒角表面相对于所述通道轴线以旋转方式在位置上固定且能沿着所述通道轴线纵向滑动。
6.根据权利要求1所述的模块化钻孔设备，其中所述斜坡在所述倒角表面之间。
7.根据权利要求1所述的模块化钻孔设备，其中所述斜坡包括截头圆锥形表面。
8.根据权利要求1所述的模块化钻孔设备，其中所述斜坡围绕所述插入组件的能相对于所述通道轴线旋转的部分周向地安置。
9.根据权利要求1所述的模块化钻孔设备，其中所述斜坡相对于所述通道轴线具有/形成在25°与35°之间的斜坡角。
10.根据权利要求1所述的模块化钻孔设备，其中所述斜坡相对于所述通道轴线具有/形成约30°的斜坡角。
11.根据权利要求1所述的模块化钻孔设备，其中所述锁定接口以倾斜表面的形式提供。
12.根据权利要求11所述的模块化钻孔设备，其中所述倾斜表面中的每一倾斜表面相对于所述通道轴线具有/形成在20°与30°之间的斜角。
13.根据权利要求11所述的模块化钻孔设备，其中所述倾斜表面中的每一倾斜表面相对于所述通道轴线具有/形成约25°的斜角。
14.根据权利要求1所述的模块化钻孔设备，其中所述倒角表面中的每一倒角表面相对于所述通道轴线具有/形成在20°与30°之间的倒角。
15.根据权利要求1所述的模块化钻孔设备，其中所述倒角表面中的每一倒角表面相对于所述通道轴线具有/形成约25°的倒角。
16.根据权利要求1所述的模块化钻孔设备，其中所述解锁接口包含平移引导表面，所述平移引导表面相对于所述通道轴线具有/形成平移引导角，所述锁定接口以倾斜表面的形式提供，所述倾斜表面中的每一倾斜表面相对于所述通道轴线具有/形成斜角，并且所述平移引导角大于或等于所述斜角。
17.根据权利要求1所述的模块化钻孔设备，其中所述锁定接口与所述倒角表面的形状互补。
18.根据权利要求1所述的模块化钻孔设备，其中所述解锁接口与所述斜坡的形状互补。
19.一种模块化钻孔设备，其包括：
柄，所述柄包含包含底部的凹部，所述柄包含居中安置在所述凹部的所述底部处的圆柱形柱，所述圆柱形柱包含具有解锁接口的远端；
切割尖端，所述切割尖端包含下部部分、上部部分和其间的通道，所述通道垂直于所述模块化钻孔设备的纵向轴线横跨所述切割尖端，所述下部部分包含中心孔，所述中心孔接收所述圆柱形柱以用于将所述切割尖端对称地支撑在所述凹部内并且允许所述切割尖端沿着所述纵向轴线在所述凹部内重新定位；以及
插入组件，所述插入组件干涉配合于所述通道内，所述插入组件能沿着所述通道的通道轴线扩展/回缩，所述插入组件在其相应相对端处包含倒角表面且包含斜坡，所述斜坡和所述倒角表面中的一个倒角表面能相对于所述通道轴线以旋转方式重新定位且能沿着所述通道轴线纵向滑动，且所述倒角表面中的另一倒角表面相对于所述通道轴线以旋转方式在位置上固定且能沿着所述通道轴线纵向滑动；
其中所述柄包含在所述柄的相对侧处穿过的一对开口，所述开口分别在其最远侧部分处包含邻近于所述通道的相对端的锁定接口，所述柄和所述切割尖端被成形，使得当所述切割尖端接收在所述凹部内时，所述开口分别在其相对端处与所述通道大体相互对准，所述开口中的一个开口适应通过工具接近所述插入组件，所述工具用于可调整地扩展所述插入组件，使所述插入组件的所述相对端延伸到所述开口中，从而使所述倒角表面与所述锁定接口接触，所述锁定接口被配置/成角度而使得所述切割尖端和插入组件一起朝向所述凹部的所述底部平移，且所述工具用于可调整地回缩所述插入组件，从而使所述斜坡与所述解锁接口接触，所述斜坡和所述解锁接口被配置/成角度而使得响应于使所述插入组件的所述相对端回缩，所述切割尖端和所述插入组件一起平移/重新定位成远离所述凹部的所述底部足够的量/距离，以从所述柄释放或松开所述切割尖端。
20.一种模块化钻孔设备，其包括：
柄，所述柄包含由底部限定的凹部和从所述底部延伸到所述凹部的远侧开口的侧壁，所述柄包含居中安置在所述凹部的所述底部处的圆柱形柱；
切割尖端，所述切割尖端包含下部部分、上部部分和其间的通道，所述通道垂直于所述模块化钻孔设备的纵向轴线横跨所述切割尖端，所述下部部分包含中心孔，所述中心孔接收所述圆柱形柱以用于将所述切割尖端对称地支撑在所述凹部内并且允许所述切割尖端沿着所述纵向轴线在所述凹部内重新定位；以及
插入组件，所述插入组件干涉配合于所述通道内，
所述插入组件能沿着所述通道的通道轴线扩展，以用于将所述切割尖端固定到所述柄，所述插入组件包含在其相对端处的倒角表面和能经由所述柄中的开口接近的调整部件，所述调整部件能在所述通道内以旋转方式重新定位且能通过在第一方向上旋转所述调整部件而沿着所述通道纵向滑动，以用于响应于所述倒角表面与所述柄的部分介接而朝向所述凹部的所述底部重新定位所述切割尖端和所述插入组件，且
所述插入组件能沿着所述通道轴线回缩以用于从所述凹部释放所述切割尖端，所述调整部件包含斜坡，所述斜坡围绕所述调整部件周向地安置并且大体上面向所述中心孔，所述调整部件能相对于所述通道轴线以旋转方式重新定位且能通过在第二方向上反向旋转所述调整部件而沿着所述通道纵向滑动，以用于响应于所述斜坡与所述圆柱形柱的一部分介接而将所述切割尖端和所述插入组件重新定位成远离所述凹部的所述底部足够的距离，以从所述凹部释放所述切割尖端。
21.根据权利要求20所述的模块化钻孔设备，其中所述柄的所述部分分别是邻近于所述通道的相对端的锁定接口。
22.根据权利要求20所述的模块化钻孔设备，其中所述插入组件包含在其与所述调整部件相对的端处的锚定部件，所述锚定部件相对于所述通道轴线以旋转方式固定且能沿着所述通道轴线纵向滑动。
23.根据权利要求20所述的模块化钻孔设备，所述柄和所述插入组件被配置成使得所述插入组件能沿着所述通道轴线扩展，以用于通过在所述切割尖端与所述凹部之间提供过盈配合而将所述切割尖端在所述凹部内固定到所述柄。
24.一种模块化钻孔设备，其包括：
柄，所述柄具有凹部；
圆柱形柱，所述圆柱形柱居中固定在所述凹部的底部内；
切割尖端，所述切割尖端包含
下部部分，所述下部部分包含中心孔，所述中心孔接收所述圆柱形柱，
上部部分；和
其间的通道；以及
插入组件，所述插入组件干涉配合于所述通道内且由所述通道支撑，所述插入组件能沿着其长度扩展以用于通过提供过盈配合将所述切割尖端在所述凹部内固定到所述柄，并且能沿着其长度回缩以用于通过克服所述过盈配合而从所述凹部释放所述切割尖端。
25.根据权利要求24所述的模块化钻孔设备，其中所述切割尖端和所述柄配置有所述切割尖端的相对于在所述柄的相对侧处的一对开口未对准的所述通道，使得所述未对准确保当所述插入组件扩展时所述插入组件干涉扭矩驱动表面。
26.根据权利要求24所述的模块化钻孔设备，其中所述切割尖端和所述柄配置有所述切割尖端的相对于在所述柄的相对侧处的一对开口未对准的所述通道，使得所述未对准确保当所述插入组件扩展时所述插入组件辅助所述切割尖端的扭矩驱动表面。
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