具有克服多个力矢量而机械地锁定的切削刀尖的圆锯刀片

摘要

本发明涉及一种具有克服多个力矢量而机械地锁定的切削刀尖的圆锯刀片。一种圆锯刀片包括：具有基本圆形的周缘的基本平面的主体，在基本圆形的周缘中形成了多个环状地隔开的刀尖支承部分；以及多个切削刀尖，其通过铜焊而固定到主体的刀尖支承部分上。各个切削刀尖具有安装基部，安装基部形成有至少两个锁定表面，铜焊沿着该至少两个锁定表面将安装基部固定到相应的刀尖支承部分上。锁定表面相对于彼此且相对于主体而构造和定位成在刀片的旋转切削操作期间对抗在主体的平面中沿不同的方向作用在切削刀尖上的力。

说明书

技术领域

本发明大体涉及圆锯刀片，并且更具体而言，涉及其中典型地为碳化物材料的切削刀尖典型地通过铜焊(硬钎焊)而固定到锯刀片的主体的周向周缘上的圆锯刀片。

背景技术

圆形切削锯是众所周知的，并且广泛用于建筑、木工等行业中。这种锯有各种各样的类型，范围从较大型的固定设备(例如有时称为台锯的类型的设备)到便携的手持式锯。所有这样的锯共同地使用圆锯刀片，结合驱动马达来可旋转地支承圆锯刀片，以使其绕着中心轴线被驱动。圆锯刀片通常具有带有基本圆形的周向周缘的基本平的平面主体，多个切削齿绕着周向周缘隔开，使得在锯刀片受驱动而旋转时，齿对刀片应用于其上的木材或其它材料执行切削操作。

圆锯刀片的主体典型地由硬质金属合金制成，最常用的是钢合金。圆锯刀片的切削齿可整体地形成为主刀片主体的周缘的一部分，或者可为(例如)通过铜焊工艺刚性地固定到主体的周缘上的不同的较硬的材料的刀尖的形式。带尖端式锯刀片中的切削刀尖最普遍地由碳化物材料制成，因为碳化物材料硬度较大，并且改进了在较长的使用期内保持锋利的刀刃的能力。使用切削刀尖还使得能够比与锯刀片的主体整体地形成在一起的切削齿所典型地可能的情况利用更多种切削刃形状和几何。

虽然供应切削刀尖提供了这些描述的优点，但是使用切削刀尖还会引起这样的挑战：即确保刀尖足够稳固地固定到刀片主体上，以抵抗在切削操作期间沿不同的方向作用于刀尖上的各种力的作用下被一起松动或移除。在本领域内已经提出了各种建议来处理这个问题。例如，美国专利No.5,794,503提出了一种专门的刀尖构造，意图提高通过铜焊结合到主刀片主体上的刀尖的结合强度。这个发展仍然承受某些缺点。首先，刀尖构造与典型的传统铜焊装备不相容，从而需要专门的铜焊机器来实现所意图的刀尖与刀片主体的结合。其次，当固定到刀片主体上时，刀尖构造主要仅仅在抵抗与刀片周缘大体相切的力-而非沿大体径向方向的力方面有效。

因此，在本行业中继续存在对具有这样的刀尖构造的改进的锯刀片的需要：可使用现有的传统铜焊装备来固定该刀尖构造，而且该刀尖构造还能够有效地对抗沿不同的方向(尤其是径向和切向两者)作用于锯刀片上的力。

发明内容

简要地概述，本发明本质上可应用于这样的基本任何圆锯刀片，其包括：(a)具有基本圆形的周缘的基本平面的主体，在基本圆形的周缘中形成了多个环状地隔开的刀尖支承部分，以及(b)通过铜焊而固定到主体的刀尖支承部分上的多个切削刀尖。根据本发明，各个切削刀尖具有安装基部，安装基部形成有至少两个锁定表面，铜焊沿着该至少两个锁定表面将安装基部固定到相应的刀尖支承部分上，以在切削刀尖上分别形成至少两个机械锁。锁定表面相对于彼此且相对于主体而构造和定位成以便在刀片的旋转切削操作期间对抗在主体的平面中沿不同的方向作用于切削刀尖上的多个力。有利地，可使用传统的铜焊装备将本发明的切削刀尖固定到主体上。

构想到本发明的各种构造和实施例是可行的。例如但非限制，锁定表面中的一个可包括在切削刀尖的安装基部中的内凹区域，而锁定表面中的另一个可包括在切削刀尖的安装基部中的突出区域。内凹区域可包括在切削刀尖的安装基部中的曲线凹型，例如具有约0.2mm或更大的半径的圆形凹型。突出区域可包括在切削刀尖的安装基部中的曲线凸型，例如具有介于约0.2mm和约1.0mm之间的半径的圆形凸型。如本文所用，用语“曲线”意图表示且意图包含由共同形成类似凹面的凹部或类似凸面的突起的弯曲表面和/或直线表面的任何组合形成的任何延伸表面。

各个切削刀尖包括切削刃。在许多构想的实施例中，两个锁定表面优选设置成大体与切削刃相对。各个刀尖支承部分可有利地包括构造成以便与相应的切削刀尖的锁定表面匹配的两个锁定表面，例如刀尖支承部分中的内凹区域(例如曲线凹型)和突出区域(例如曲线凸型)，以接收相应的切削刀尖的突出区域和内凹区域。

附图说明

图1是根据现有技术构造的一种已知形式的、具有多个周缘切削齿的圆锯刀片的局部侧视图；

图2是根据现有技术构造的另一种已知形式的、具有多个周缘切削齿的圆锯刀片的类似于图1的另一个局部侧视图；

图3是根据本发明的、具有多个周缘切削齿的圆锯刀片的另一个局部侧视图；

图4A和4B是在图3的圆锯刀片的一个刀尖支承位置处的一个切削刀尖的局部分解透视图；以及

图5是图4的切削刀尖和刀尖支承位置的侧视图，其中刀尖铜焊到该支承位置上。

具体实施方式

现在参照附图，并且最初参照图1和2，显示了已知的现有技术圆锯刀片的两种不同的形式。在图1中，锯刀片总体上由参考标号10指示，而且该锯刀片包括主平面刀片主体12，刀片主体12具有在主体10的周向周缘的周围分隔开且被中间的周缘凹部16(通常称为凹槽)分开的多个刀尖支承部分14。刀片主体12的各个刀尖支承部分14形成有构造成向内成锥形的相应的沟槽18。经由待接收在沟槽18中的、形状与沟槽18互补的柄部分20a，通过铜焊将多个硬质碳化物切削刀尖20分别附连到刀尖支承部分14上。使刀尖20的沿径向向外延伸的边缘变尖锐，以形成切削刃20b。

在图2中，总体上在22处指示了根据美国专利5,794,503的锯刀片。锯刀片22类似地包括主平面刀片主体24，其具有在主体10的周缘的周围隔开的多个刀尖支承部分26和中间的凹部或凹槽28。多个硬质碳化物切削刀尖30接收在凹部32中，凹部32分别形成于刀尖支承部分26中。各个刀尖30具有柄部分30a和切削刃部分30b，柄部分30a接收在相应的凹部32中，切削刃部分30b沿周缘方向延伸超出凹部32的端部并且超出刀尖支承部分26。各个刀尖30的柄部分30a在其邻接刀片主体24的刀尖支承部分26的侧表面的一侧上形成有凸缘30c。凸缘30c意图提供增大量的表面积，以便于将刀尖30铜焊到刀片主体24上，以便提供刀尖30到刀片主体24上的机械互锁。

在图1和2的各个现有技术锯刀片的情况下，切削刀尖连同其中固定有刀尖的凹部的构造将为本领域技术人员所认可和理解，以提供有效克服沿仅一个方向起作用的力的仅一种形式的机械锁定。此外，在各种形式的锯刀片中，使用传统的工业铜焊装备难以将刀尖铜焊到刀片主体上。

现在转到图3-5，总体上在40处指示了根据本发明的锯刀片。锯刀片40本质上包括优选由硬质钢合金的金属板形成的基本平的平面主体42，其具有基本圆形的周缘，在基本圆形的周缘中形成有通过对应的多个中间的凹部或凹槽46而彼此均匀地间隔开的多个环状地隔开的刀尖支承部分44。优选通过铜焊将相应的切削刀尖48固定到各个刀尖支承部分44的前向前侧44a上(如沿着由图3中的方向箭头所指示的锯刀片的旋转方向所看到的)。

通过与图1和2的锯刀片相对比，各个刀尖支承部分44和各个切削刀尖48是特别新颖的匹配构造，从而提供至少两个锁定表面，铜焊沿着该至少两个锁定表面将刀尖48固定到其相应的刀尖支承部分44上。更具体而言，如在图4A、4B和5中最佳地看到的那样，各个切削刀尖48具有形成安装基部的主体48a与在该主体48a的一端处的尖锐的切削刃48b。主刀尖主体48a沿着其长度居中地且与切削刃48b大体相对地形成有凹部48d，在这个实施例中，凹部48d为曲线式凹面凹部的形式，优选为半径在约0.2mm或更大的范围内的圆形凹型。另外，与切削刃48b相对的主刀尖主体48a的端部形成有突出部分48e，在所示实施例中，突出部分48e成曲线式凸面突起的形式，优选为半径介于约0.2mm和约1.0mm之间的圆形凸型。

类似地，各个刀尖支承部分44的前侧44a形成于其具有突出部分44d的径向最外端的附近，在所示实施例中，突出部分44d成与切削刀尖48的曲线式凹面凹部48d基本匹配的曲线式凸面突起的形式。各个刀尖支承部分44的前侧44a进一步在径向向内的间隙处伴随其一起形成有肩部44c，在肩部44c中形成了内凹部分44e，在所示实施例中，内凹部分44e成与切削刀尖48的曲线式凸面突起48e基本匹配的曲线凹型的形式。各个切削刀尖48的主体48a优选有比刀片主体42的宽度方向的厚度略微更宽的尺寸，从而在刀片主体42的侧部对各个切削刀尖48提供离隙，这有利于将刀尖48铜焊到刀尖支承部分44上。

在将刀尖48铜焊到主刀片主体42上时，铜焊遵从主刀尖主体48a的构造，具体而言，遵从匹配凹部和突起44d、48d和44e、48e。这样，凹部和突起44d、48d和44e、48e就用作锁定表面，锁定表面与铜焊一起为各个相应的切削刀尖48形成多个机械互锁。由于在各个刀尖48的侧面和端部处的凹部和突起44d、48d和44e、48e的不同的相应的相对构造(凹型或其它凹部和凸型或其它突起)和相应的相对位置的原因，匹配的凹部和突起44d、48d和44e、48e所形成的锁定表面能够彼此结合起来独特地有效地用于在锯刀片的旋转切削操作期间对抗在主刀片主体的平面中沿不同的方向作用于切削刀尖上的力。例如，如在图5中示意性地描绘的那样，凹部和突起44d、48d和44e、48e所建立的机械锁用来相对地抵抗径向向内和向外的力矢量两者，并且抵抗切向力矢量，以及抵抗沿它们之间的角方向的向内和向外的力矢量。另外，因为将刀尖48铜焊到主刀片主体42上必须仅遵从在刀片主体42的平面中的主刀尖主体48a的边缘，所以可以毫无困难地使用传统的工业标准铜焊装备对刀尖48进行铜焊，而不需要任何专门的机器或附件。

虽然已经在本文中关于其中切削刀尖具有带有凹面凹部和凸面突起的特定的带沟槽构造的优选实施例来对本发明的锯刀片进行了描述和说明，但是本领域技术人员将理解，本发明不限于此。相反，将理解，根据本发明的切削刀尖可包括具有其它构造和位置的多个锁定表面的各种其它构造，当铜焊到锯刀片主体的刀尖支承部分上时，它们形成多个机械锁，该多个机械锁彼此结合而起作用来对抗在切削操作期间在刀片主体的平面中沿不同的方向作用在切削刀尖上的多个力。因此，本发明意图且应理解为包括所有这样的实施例，并且不限于图中示出和上文描述的、仅表示本发明的特定的刀尖构造。

因此，本领域技术人员将容易地理解，本发明容许有宽泛的效用和应用。根据本发明及其前述描述，除了本文描述的那些之外的本发明的许多实施例和修改，以及许多变化、变型和等效布置将是显而易见的，或者本发明及其前述描述可合理地提示它们，而不偏离本发明的实质或范围。因此，虽然已经在本文中关于本发明的优选实施例来对本发明进行了详细描述，但是将理解，本公开仅是本发明的说明和例示，而且作出本公开仅是为了提供本发明的全面和能够实施的公开。前述公开不意图或不应理解为限制本发明，或者以别的方式排除任何这样的其它实施例、修改、变化、变型和等效布置，本发明仅由所附的权利要求书及其等效物限制。