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本發(fā)明涉及一種鋸孔器，特別是一種具有切削齒的快速切割鋸孔 器，該切削齒依一預(yù)定的弦長，實際地間隔出每一切削齒，并且該快速 切割鋸孔器具有次切口，該次切口系設(shè)成與切削刃齊平，以便提供在切 割物上快速切割一預(yù)定尺寸的圓孔的作用。

在現(xiàn)有技術(shù)中，已知的鋸孔器共通之設(shè)計特性，限制了這種鋸孔器 有效地將切屑從切割位置的移除；該設(shè)計特性所產(chǎn)生出現(xiàn)這種無效性 的，主要包括切削齒數(shù)、側(cè)面間隙及缺乏切屑削清除的結(jié)構(gòu)；一般認(rèn)為， 當(dāng)鋸孔器內(nèi)部充滿切屑時，由于能量浪費在緊密結(jié)合或劇烈攪拌的木屑 上，導(dǎo)致切割效率變慢。

舉例而言，大部分的現(xiàn)有技術(shù)鋸孔器，不論是一種每英寸具有四個 切削齒或六個切削齒(tpi)的結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的小切口，或者鄰近切削刃 的開口范圍，必須具有一個相當(dāng)小的交叉部分的區(qū)域；這些小的“主要” 切口，在切割過程中，容易為切屑所阻塞，而阻礙每一切削齒使不能做 有效地切割；第二，在該切削齒及該鋸孔器本體之間的切割空隙，通常 介于0.012英寸至0.015英寸之間的范圍；所有的鋸孔器在切削齒間， 通常會使用間隔設(shè)定的模式，來提供該鋸孔器的內(nèi)徑(ID)及外徑 (OD)所需的空隙；就一圓形鋸孔器而言，雖然，當(dāng)切削齒存在切割 物中，此空隙不成問題，但當(dāng)一鋸孔器不與切割物發(fā)生作用時，該空隙 便產(chǎn)生一個問題。

因為，所切割的切屑會阻塞在該鋸孔器及該圓孔的側(cè)壁之間的范 圍；最后，先前的鋸孔器就無法提供有效的方法，使將切屑從圓孔移除 或推移，就像旋轉(zhuǎn)鉆再度使切屑滯留在切割位置上。

更詳細(xì)地，如第1圖所示的已知鋸孔器，就如同一般用來在門上或 其他切割物上的工具，可鉆出直徑范圍3/4英寸至6英寸的大圓形孔； 該鋸孔器10包括一具有彎曲切削齒14的杯狀物的結(jié)構(gòu)(或杯)12， 而該彎曲切削齒14約設(shè)置于該杯狀物12的開口部分的周圍；該切削齒 14是典型的三角形，并且與切削刃16間隔出該杯狀物12的內(nèi)部與外 部周圍；該具有切削齒14的杯狀物的圓周直徑“D”，約等于待鉆圓 孔的直徑或圓孔尺寸。在該切削齒14之間，形成許多的三角形開口(或 “主切口”)22，供做切割的切屑的出口或移除的開口。

在此種鋸孔器中，藉由一心軸20、或諸如車床心軸之類，將一中 心鉆18(或“鉆”)典型地確?；蚬潭ㄔ谠摫瓲钗锏椎闹醒牖蚧?。 舉例而言，屬于Richard?L.Hall?et?al所有的美國專利No.5,435,672， 于1995年7月25日公開，名稱為“具有栓塞噴出特性的鋸孔器”，結(jié) 合第3圖的引證及圖例，在杯狀物底部，具有確?；?a href='/zhuanli/list-14397-1.html' target='_blank'>定位中心鉆的心軸 裝置；該中心鉆16系提供該鋸孔器適當(dāng)之中心點，以便正確地裝置該 鋸孔器，以切割一預(yù)定尺寸的圓孔，再以多個位于周圍相鄰間隔的切削 齒，提供在該圓孔外周進(jìn)行切割作用；另一例子，屬于Despres所有的 美國專利No.5,096,341，于1988年5月3日公開，名稱為“鋸孔器 及驅(qū)動裝置”，系使用固定在車床心軸的中心鉆，用來排出圓孔塞。

在現(xiàn)有技術(shù)中，已使用一對間隔開“相近的”彎曲裝置切口(圖未 表示)，用來提供一開口以便移除圓孔栓塞，即如Vermont?American Catalog的名為“動力工具配件及手工具，Product?Catalog?C-795, dated?1995中所示，雖然可清除該圓孔塞，但是，依伴隨上述的缺點致 其性能減低，該切割切屑會繼續(xù)阻塞在該鋸孔器。

而實際上，一典型的木材鋸孔器的杯狀物是由碳鋼所組成的；像這 種以碳鋼所形成的杯狀物的鋸孔器，已使用一種“雙金屬”結(jié)構(gòu)改良過， 并且使用具有耐用特性的第二”堅韌的“鋼，譬如以高速鋼(“HSS”) 制成切削齒；一般來說，該高速鋼藉由完整的焊接，固定在該碳鋼杯狀 物的杯口，因而形成一“雙金屬”杯狀物；藉由此種方法，該高速鋼切 削齒提供一耐用且具堅韌特性的切削齒表面。

除了“雙金屬”鋸孔器之外，現(xiàn)有技術(shù)中也包括加入碳化物的單切 削齒，該切削齒具有單一“開口”之切口，至少可深及至該結(jié)構(gòu)物深度 以用來清除切屑；如由Credo所制造的，第D-2(1989)頁中所示 此種裝置，作為可加工的碳化物片，用來提供指向圓周切削表面的內(nèi)部 及外部，這個單切削齒碳化物的鋸孔器能提供一合適的切割工具作用， 但其所增加的制造成本，遠(yuǎn)超過雙金屬工具所需的成本；例如，該碳化 物的切削齒必須加工，且須藉由焊接或諸如此類的方式，固定在該鋸孔 器的杯狀物上。

在上述的現(xiàn)有技術(shù)裝置中，沒有任何一種能提供一改良鋸孔器所展 現(xiàn)的重要優(yōu)點-在切割物上，更快速且更有效率地鉆出一圓孔；并且， 上述裝置中，沒有任何一種能利用切削齒的間隔，來導(dǎo)引切屑及碎片穿 過一對次切口，進(jìn)而在切割物上提供一平坦且正確的圓孔。

根據(jù)本發(fā)明，一種鋸孔器，其包括一具有至少兩個設(shè)置于該杯狀物 的開口端的切削齒；該兩個切削齒系確實地被設(shè)置于彼此相對的位置 上，以便提供切割物的平衡切割裝置；其中一切削齒具有一指向杯狀物 周圍外側(cè)的切削刃，另一切削齒則具有一指向杯狀物周圍內(nèi)側(cè)的切割 刃；該兩個切削齒系利用一介于45至180度的弦長予以間隔開。

較佳的情形是，該鋸孔器具有至少一對次切口，而該次切口系位于 鄰近杯狀物的兩個切削齒的前緣上；該切口具有一預(yù)定深度及形狀，當(dāng) 切割圓孔時，能沿該杯狀物的縱軸，將切屑從杯狀物中清除。

在較佳的具體實施例中，在該切削齒的間隔的弦長上設(shè)置多個耙 齒；該耙齒約設(shè)置于切削齒0.030英寸之下，用來移動該切削齒所產(chǎn)生 的切屑。

如以下更詳細(xì)的描述指出，本發(fā)明的快速切割的鋸孔器，提供下列 重要的改良優(yōu)點，該碎片會從切削刃處排出，并因此增加切割效率；更 詳細(xì)地說，很多切削齒被除去，代之以兩個互相約成180度相對的切削 齒的較佳設(shè)計。以這種方式，可增加每一切削齒所裝載的碎片量，并且 該切削齒可集中碎片排出；而且，利用在切削齒的導(dǎo)緣，加上加大了的 切口，提供讓該切片排出切割區(qū)的出口，而不致于阻塞或妨礙該鋸孔器 的操作。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以及進(jìn)一步的目的優(yōu)點，于以下結(jié)合圖例詳細(xì)描述， 可得到最好的理解。

圖1表示已知的“雙金屬”鋸孔器；

圖2表示本發(fā)明的快速切割鋸孔器；

圖3表示本發(fā)明的另一具體實施例，于該快速切割鋸孔器的切削齒 下設(shè)有耙齒；

圖4表示展開形成在圖3中的本發(fā)明具體實施例的快速切割鋸孔器 的杯狀物；

圖5表示圖4中以A所圈選出的切削齒及耙齒的細(xì)部放大圖；

圖6表示本發(fā)明的變更為具有一直徑約11/8英寸的快速切割鋸孔 器的具體實施例；

圖7表示本發(fā)明的變更為具有一直徑約11/4英寸的快速切割鋸孔 器的具體實施例；以及

圖8表示本發(fā)明的變更為具有直徑約11/2至21/2英寸的快速切割 鋸孔器的具體實施例。

參考圖例，在圖2中的較佳具體實施例，系作為鉆孔的最理想的切 割器(cutting?saw)或“快速切割的鋸孔器”100，其包括一設(shè)有兩個確 實地彼此相對的切削齒104的杯狀物102；藉此，可在一預(yù)定切割物上， 平衡地旋轉(zhuǎn)推動該切削齒104。

如圖2所示，沿切削刃106并鄰近于該切削齒104設(shè)置一相對之次 切口(或“切口”)107；每一切口107具有一般細(xì)長狀開口，該開口 系設(shè)置于切削齒104的切削刃106的前端；通常該切口107系呈互相相 對的位置，以提供平衡地清除切片及切屑的作用；每一切口107的開口 刃109，基本與切削刃106齊平；每一切口107的開口至少具有與欲切 割的切割物或表面結(jié)構(gòu)物的深度“d-d”，因而使切屑能從切削齒結(jié)構(gòu) 的內(nèi)部中移除；該切口107也限定一最小弦寬或?qū)挾?“c-c”)，而 與該切削齒104的弦長相等；在切削齒104之間，除了該主切口113 之外，該次切口107也很重要。

如圖2所示，藉由一心軸110、或諸如車床心軸之類，一中心鉆 108(或“鉆”)可固定在該快速切割鋸孔器的杯狀物底部，或者如 Richard?L.Hall?et?al所有的美國專利No.5,435,672于1995年7月25 日公開，名為“具栓塞噴出之鋸孔器”所述適用的裝置，在該杯狀物底 部，利用心軸固定中心鉆108；該中心鉆108系提供鋸孔器100-正中 心點，且正確地定位該鋸孔器100，以便鉆出一預(yù)定尺寸的圓孔。

在較佳的具體實施例中，利用雙金屬裝置切削齒102結(jié)構(gòu)的切削齒 齒數(shù)，依較佳的偶數(shù)之切削齒齒數(shù)，應(yīng)該是至少兩個切削齒；該鋸孔器 100系以至少一內(nèi)徑(ID)齒及一外徑(OD)齒，產(chǎn)生切割作用； 且平衡推動切割；如以下實施例所示，由于結(jié)構(gòu)的和/或制造的理論， 較佳的設(shè)計是具有兩個切削齒104及兩個切口107，該設(shè)計能實際提供 改善切割速度。 實施例

在快速切割鋸孔器的設(shè)計與其它已有的鋸孔器之間，在執(zhí)行上主要 的不同點，在于貫穿切割物的速度；以該快速切割鋸孔器及已知的雙金 屬鋸孔器為測試?yán)?，作為了解其貫?英寸的黃松木切割物所需的平均 時間，使用快速鋸孔器貫穿2英寸的黃松木板切割物，所需平衡時間大 約是9秒；反之，已知的具有多個切削齒之鋸孔器，包括每英寸四或六 個切削齒(tpi)的結(jié)構(gòu)，則約需25秒；由該測試確知，使用本發(fā)明物所 需時間，僅約需已知的鋸孔器所需時間的36％。

上述具體實施例可變更為圖3所示，舉例而言，該快速切割鋸孔器 200之設(shè)計能發(fā)揮多個耙齒212的作用-作為進(jìn)給限制裝置，控制該鋸 孔器200的切割侵蝕性能；在具體實施例中，該快速切割鋸孔器的杯狀 物202包括切削齒204及一對切口207，且該切口207具有與切削齒 204的切削刃206齊平的切口刃209；藉由一心軸210，將一中心鉆208 設(shè)置在該杯狀物202的底部。

現(xiàn)在參見第4及5圖，耙齒212為每英寸具有四個切削齒或六個切 削齒(tpi)的結(jié)構(gòu)，當(dāng)與204比較后可發(fā)現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)具有呈斜截面的三角 表結(jié)構(gòu)；如圖5所示，就兩個切削齒或兩個切口的快速切割鋸孔器的設(shè) 計而言，從切削齒204至耙齒212的最理想的落差或與材料咬合的距離 約為0.030英寸；該落差或間距的可能范圍，約可從0.010英寸至0.060 英寸；可視切削齒的齒數(shù)，來增加落差，例如，具有八個切削齒及兩個 次切口的鋸孔器，可增至0.100英寸，雖然，該耙齒212在其前緣213 中并無切割作用，但是一般相信，這些耙齒212多少具有側(cè)切割作用； 藉由耙齒212的側(cè)切割作用，該切削齒204可被引導(dǎo)至該內(nèi)徑(ID) 或外徑(OD)。

在其他變化中，雖然以兩個切削齒較佳，但亦可使用四個或六個或 八個切削齒，只要以弦長“間隔”分開切削齒，在切割過程中，即可利 用切削齒將切屑導(dǎo)引至切口而經(jīng)由切口移除，藉由一具有介于45至180 度的實際弦長間不設(shè)切削齒的情況下，本發(fā)明的優(yōu)點亦可被認(rèn)同。

另外，本實施例，如圖6至圖8所示，本發(fā)明可變更為具有兩切削 齒/具有多個耙齒的兩個次切口的具體實施例，可做到選擇不同的圓孔 尺寸，例如，在圖6所示的11/8英寸直徑，圖7所示的11/4英寸直徑， 以及圖8所示的約11/2英寸直徑至約21/2英寸直徑。

更詳細(xì)地說，對本發(fā)明具有四個切削齒及四個切口，以及四個切削 齒及兩個切口的變化所作測試表明，其亦提供了程度上實質(zhì)相同的改良 作用；雖然，次切口數(shù)量可依切削齒齒數(shù)的增加而增加，但是，兩個次 切口(或切口數(shù)量少于切削齒齒數(shù))較佳，因為如此能確保鋸孔器的結(jié)構(gòu) 強(qiáng)度。

一個更進(jìn)一步的變化，雖然弦長間具有合適的偶數(shù)切削齒數(shù)為較 佳，但是亦可使用奇數(shù)的切削齒齒數(shù)；舉例而言，亦利用奇數(shù)的切削齒， 例如：三個、五個及七個切削齒；雖然，這樣會使該鋸孔器用來標(biāo)記切 割孔的內(nèi)徑ID及外徑OD的切削齒間，產(chǎn)生稍微的失衡，但一合適的 鋸孔器可在切削齒間，藉由使用不等長的弦長結(jié)構(gòu)而成，或藉由改變切 削齒的方向(或其結(jié)合)，而可提供一適用的快速切割鋸孔器。

在其他的變化中，該次切口的橫斷面面積，應(yīng)大于現(xiàn)有技術(shù)的雙金 屬的鋸孔器的該“主”切口的20至60倍，且約大于現(xiàn)有技術(shù)的雙金屬 鋸孔器的50倍較佳；雖然在圖2至圖8所示的次切口，具有一槽狀的 開口，但只要該切口的深度及形狀合宜，且能使切割切屑移除，該切口 即可以多種形狀出現(xiàn)；舉例而言，切口彎向與其相關(guān)的鋸孔器的縱軸， 或者，在該兩個相對切口刃之間，該切口的側(cè)刃可具有不同半徑的空間 范圍及角度、凹或凸的邊緣。

在另一個變化中，該切口107,207可具有一最大弦長或?qū)挾?“c -c”)，至少大于該切削齒104,204的弦長；舉例而言，一弦長大 約從1/16～1/8英寸至1/4～1/2英寸，可根據(jù)切削齒齒數(shù)、鋸孔器的直徑 及鋸孔器所需的硬度來決定弦長。

在另一個變化中，一中心鉆108,208(或“鉆”)藉由一心軸 110,120，或諸如車床心軸之類，典型地固定在該杯狀物202的底部 中央；舉例而言，屬于Richard?L.Hall?et?al所有的美國專利No.5,435, 672于1995年7月25日公開，名為“具栓塞噴出特色之鋸孔器”，因 此經(jīng)由結(jié)合其他特性的引證及圖例，在該杯狀物102,202的底部，固 定或裝置一中心鉆108,208裝置；該中心鉆108,208提供鋸孔器 100,200正確的中心點，以切割一預(yù)定尺寸的圓孔，并以多個相鄰的、 圓周方向間隔的切削齒104,204，提供該圓孔外周的切割。

上述具體實施例提供一些重要的優(yōu)點；舉例而言，本發(fā)明所提供的 改良的重要優(yōu)點-切屑可從切削刃處排出，并增加切割效率及改善鋸孔 器將切片從切割位置中移除的作用；該優(yōu)點藉由包括一大致呈180度互 相相對的兩個切削齒的較佳的具體實施例，取代多個切削齒齒數(shù)而完 成；如此一來，使得切削齒可負(fù)載的切片量增加，并且集中切片排出； 其尚有另一優(yōu)點，結(jié)合加入與切削齒前緣齊平的“大”預(yù)定切口的減少 切削齒齒數(shù)，提供一改良裝置，使切片能從切割區(qū)中排出，且藉此增加 鋸孔器的效率。

一般相信，這項新的設(shè)計提供一重要的可測試的改良，在切割效率 上，超越了碳鋼、雙金屬或高速鋼(HSS)的鋸孔器；如以上所述的設(shè)計， 在已知的雙金屬或高速鋼切削齒的鋸孔器中并未發(fā)現(xiàn)，且不同于現(xiàn)有技 術(shù)Enduro的只具有一個次切口，且于頂端焊接碳化物切削齒的鋸孔 器。

當(dāng)然，所必須了解的是，上述較佳具體實施例，是可做廣泛的改變 及修正；前述詳細(xì)的較佳具體實施例，包括其所有的等同物，均屬以下 本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。