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旋转切割机

阅读：660发布：2022-12-29

专利汇可以提供旋转切割机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且实施方式提供了一种可以用来切割各种材料的螺旋状切割工具和螺旋状切割钻头。所述螺旋状切割钻头和所述切割工具包括各种部件，以在切割操作期间提高所述切割工具的效率。，下面是旋转切割机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种旋转切割钻头，该旋转切割钻头包括：
圆柱体，所述圆柱体具有第一远端部和第二远端部；
螺旋槽，所述螺旋槽形成在所述圆柱体的壁中或壁上，位于所述第一远端部和所述第二远端部之间，其中，所述螺旋槽限定了围绕所述圆柱体的外周的螺旋状切削刃；
一个或更多个碎屑器，所述一个或更多个碎屑器设置在所述螺旋槽中，其中，所述多个碎屑器构造成通过所述螺旋状切削刃构成多个螺旋状切割构件。
2.根据权利要求1所述的设备，该设备还包括第二螺旋槽，所述第二螺旋槽形成在所述圆柱体的所述壁中或壁上，位于所述第一远端部和所述第二远端部之间，并且与所述螺旋槽大致相对设置，其中，所述第二螺旋槽限定了围绕所述圆柱体的外周的第二螺旋状切削刃。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述碎屑器是“V”形、“U”形或者具有大致平坦的底部。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个碎屑器沿所述螺旋槽均匀隔开。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述螺旋槽还包括深度计。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述螺旋槽包括位于该螺旋槽的所述深度计和所述螺旋状切削刃之间的凹部。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述凹部是凹入的凹部。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述圆柱体具有在大约20到25之间的长度直径比。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述螺旋槽包括在大约35度和大约70度之间的螺旋角。
10.根据权利要求1所述的设备，其中，形成在所述圆柱体的所述壁中的所述螺旋槽具有在大约1.0mm到2.5mm范围内的深度。
11.一种旋转切割系统，该旋转切割系统包括：
具有第一远端部和第二远端部的切割钻头，其中，所述圆柱形构件包括围绕所述切割钻头的外周大致在所述第一远端部和所述第二远端部之间设置的多个螺旋状切割构件；
稳定器，所述稳定器具有适于和所述切割钻头的所述第二远端部联接的外端部，使得所述切割钻头可以由所述端部可旋转地支撑，所述稳定器具有切口接合部，所述切口接合部具有大致小于或等于所述切割钻头的总宽度的宽度；
电动机，所述电动机联接至所述稳定器，并且还可驱动地联接至所述切割钻头的所述第一远端部，其中，所述电动机构造成驱动所述切割钻头，使该切割钻头可绕轴线旋转。
12.根据权利要求11所述的旋转切割系统，其中，所述稳定器的所述切口接合部包括适于帮助去除材料并且向该稳定器提供结构强度的一个或更多个凹槽。
13.根据权利要求11所述的旋转切割系统，其中，所述电动机大致与所述切割钻头的轴线同轴设置，并且构造成接合所述第一远端部。
14.根据权利要求11所述的旋转切割系统，该旋转切割系统还包括联接至所述切割钻头的所述第二远端部和/或所述第一远端部的切屑偏转器，其中，所述切屑偏转器包括构造成导致材料偏转的一个或更多个叶片。
15.根据权利要求11所述的旋转切割系统，该旋转切割系统还包括构造成设置在所述切割钻头的所述第二远端部上的轴承组件，其中，所述轴承组件设置在所述稳定器的所述外端部内。
16.根据权利要求15所述的旋转切割系统，其中，所述稳定器的所述外端部包括肩部，所述肩部适于以允许所述切割钻头相对于所述稳定器旋转的方式帮助保持所述轴承组件，并且帮助将所述轴承保持在所述外端部中。
17.根据权利要求16所述的旋转切割系统，其中，所述肩部包括一个或更多个沟槽，其中所述一个或更多个沟槽构造成与所述切屑偏转器的一个或更多个叶片对准，以从所述稳定器的所述外端部除去所述切割钻头。
18.根据权利要求15所述的旋转切割系统，其中，所述轴承组件包括：
带螺纹的端盖，所述带螺纹的端盖构造成与所述稳定器的所述外端部接合，并且抵靠所述肩部保持所述轴承组件。
19.根据权利要求11所述的旋转切割系统，该旋转切割系统还包括联接至所述稳定器的支架构件，其中所述支架构件构造成在切割操作期间提供稳定性。
20.根据权利要求11所述的旋转切割系统，其中，在所述圆柱形构件和所述稳定器之间设置至少1mm的间隙。
21.根据权利要求11所述的旋转切割系统，其中，所述圆柱形构件的所述多个螺旋状切割构件由碎屑器分开，并且所述切割钻头还包括通过中空跟磨削部与所述切削刃分开的深度计。
21.根据权利要求11所述的旋转切割系统，其中，所述稳定器包括与所述外端部相对的支柱内端，所述支柱内端构造成以有助于提供刚性的方式联接至电动机外壳。
22.根据权利要求11所述的旋转切割系统，该旋转切割系统还包括适于将电源可操作地联接至所述电动机、所述钻头以及所述稳定器并且允许所述系统更长延伸的延长部。
23.一种方法，该方法包括：
在圆柱形构件的壁中以螺旋角磨削出第一螺旋槽，其中所述第一螺旋槽提供用于在切割操作期间排出的材料的容积；
在所述第一螺旋槽中磨削出跟部，以提供该第一螺旋槽上的切削刃，其中所述跟部构造为深度计；以及
在所述第一螺旋槽上形成一个或更多个锯齿，其中，所述一个或更多个锯齿中断所述第一螺旋槽与所述材料的接触。
24.根据权利要求23所述的方法，该方法还包括：
在所述圆柱形构件的所述壁中以所述螺旋角磨削出第二螺旋槽，其中所述第二螺旋槽与所述第一螺旋槽相对设置。
25.根据权利要求24所述的方法，该方法还包括：
在所述圆柱形构件的所述壁中以所述螺旋角磨削出第三螺旋槽，其中所述第三螺旋槽设置在所述第一螺旋槽和所述第二螺旋槽之间。
26.根据权利要求23所述的方法，其中，磨削所述第一螺旋槽还包括在所述圆柱形构件的所述壁中以在大约35度和大约70度之间的螺旋角磨削出所述第一螺旋槽。
27.根据权利要求23所述的方法，其中，磨削所述第一螺旋槽还包括在到达所述圆柱形构件的远端之前停止所述磨削。
28.根据权利要求23所述的方法，其中，磨削所述第一螺旋槽还包括在所述圆柱形构件的所述壁中磨削出第一螺旋槽，以提供大约6.35mm的切口。

说明书全文

旋转切割机

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求名称为“旋转切割机”、2009年7月7日提交的美国非临时专利申请No.12/498,998，和名称为“旋转切割机”、2008年7月11日提交的美国临时专利申请No.61/080,211的优先权，这两个申请的全部公开内容在此以引用方式全部并入，除了与本说明书不一致的那些部分以外(如果有的话)。

技术领域

[0003] 本发明的实施方式涉及用于切割各种材料的电动工具领域，并且更具体而言，涉及旋转切割工具。

背景技术

[0004] 切割各种材料(诸如木材、塑料和/或树叶)对于很多人来说是普遍的任务。例如，建筑工人可能需要切开木材，家庭改善计划可能需要个人修整木制品，并且专业庭院设计师/房主可能需要修剪树、灌木或树篱。这些任务通常需要切割、修整和/或修剪直径可1 1
在二分之一英寸到三又二分之一英寸(/2到3/2英寸)之间变化的材料。这种任务是劳动密集的并且常常需要使用手工工具或电动工具。

[0005] 然而手工工具和电动工具具有可能限制它们对于这些任务的合意性和实用性的固有特性。手动工具(诸如锯和大剪刀)可以很好地适于切割各种材料，但是需要操作员的巨大努力。这可能限制它们的合意性并且在一些情况下限制它们的实用性。例如，在保养植物时，当树枝的直径增大时修树枝剪需要增大的力量。

[0006] 和手动工具形成对比，诸如链锯和树篱修剪器的电动工具可以需要较少的用于切割的操作员人力，但是通常会使操作员暴露于呈振动、噪声以及热形式释放的附加因素。这些附加因素除安全隐患以外常常限制电动工具的合意性。另外，电动工具通常不适于切割更精细的材料(诸如直径较小的树枝)，从而限制了它们的实用性。附图说明

[0007] 通过下面结合附图的详细描述将容易理解本发明的实施方式。本发明的实施方式在附图的图中作为实施例并且不作为限制进行说明。

[0008] 图1示出根据各种实施方式的旋转切割工具；

[0009] 图2示出根据各种实施方式的旋转轴承组件和切割工具的分解图；

[0010] 图3示出根据各种实施方式的螺旋状切割钻头和旋转轴承组件；

[0011] 图4A-4B示出根据各种实施方式的螺旋状切割钻头的立体图；

[0012] 图5示出根据各种实施方式的螺旋槽的放大图；

[0013] 图6示出根据各种实施方式的螺旋状切割钻头的轮廓图；

[0014] 图7是根据各种实施方式的流程图；

[0015] 图8A-8B示出根据各种实施方式的旋转切割工具和延长部；以及[0016] 图9A-9B示出根据各种实施方式用于在旋转切割工具上使用的切割钻头。

具体实施方式

[0017] 在下面的详细描述中，参考形成描述的一部分的附图，在附图中通过例图示出了公开内容可以在其中实施的实施方式。应当理解，可以利用其他实施方式，并且在没有脱离本公开内容的范围的情况下可以进行结构或逻辑上的改变。因此，下面的详细描述不以限制意义理解，并且根据本公开内容的实施方式的范围由所附的权利要求和它们的等同要求限定。

[0018] 各种操作可以以有助于理解本公开内容的实施方式的方式被描述为按顺序的多个独立操作；然而，描述的顺序不应被解释为意味着这些操作是依赖顺序的。

[0019] 描述可以使用基于立体图的描述，诸如上/下、后/前以及顶/底。这种描述仅仅用来便于讨论并且并不旨在限制本公开内容的实施方式的应用。

[0020] 术语“联接的”和“连接的”连同它们的派生词一起可以被使用。应当理解这些术语并不旨在作为彼此的同义词。相反地，在具体实施方式中，“连接的”可以用来表示两个或更多个元件直接地相互物理或电接触。“联接的”可以意指两个或更多个元件直接地物理或电接触。然而。“联接的”也可以意指两个或更多个元件彼此不直接接触，但是仍相互合作或相互影响。

[0021] 为了便于描述，呈“A/B”形式或呈“A和/或B”形式的短语意味着(A)、(B)或(A和B)。为了便于描述，呈“A、B以及C中的至少一个”形式的短语意味着(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或者(A、B以及C)。为了便于描述，呈“(A)B”形式的短语意味着(B)或者(AB)，即，A是可选元件。

[0022] 描述可以使用短语“在一个实施方式中”或者“在多个实施方式中”，该短语可以分别指的是一个或更多个相同或不同实施方式。此外，如关于本公开内容的实施方式使用的术语“包含”、“包括”、“具有”等是同义的。

[0023] 在各种实施方式中，可以提供利用诸如接地侧切割钻头的旋转切割钻头和稳定器的电动工具。旋转切割钻头和稳定器可以操作以提高切割、修整和/或修剪各种材料的安全和效率。例如，切割钻头通常可以和驱动电动机成一直线定向并且包括一个或更多个特征部，诸如螺旋槽、跟磨削部(heel-grind)和/或碎屑器。切割钻头和电动机的同轴配置可以导致更紧凑且更平衡的工具。其中，跟磨削部和碎屑器可以通过限制与材料接合的切削刃的长度和宽度来减少摩擦和能量消耗。其中，可以包括稳定器以抵抗施加在手工工具上的旋转力，便于排空碎片，并且使手动工具在切口内对准，从而进一步影响系统效率和能量消耗。在本文中使用时，切口通常可以被定义为由切割钻头强加的切割的宽度。切口在各种实施方式中将至少和切割钻头的直径相同，或者由于切割操作期间切割钻头的移位而略大，其中，移位由振动和/或摇晃引起。

[0024] 参看图1和2，示出了切割工具100的实施方式。切割工具100可以包括支撑框架202(见图2)、用于驱动电动机的外壳102、诸如触发器的操作启动装置104、各种夹持部件
106(例如把手和手柄)、电源(未示出)、切割钻头108以及稳定器部110。

[0025] 在各种实施方式中，电源例如可以是直流电(DC)电源(诸如可充电电池)和/或交流电(AC)电源(诸如标准家用电源)。在这一点上本发明不受限制。

[0026] 在各种实施方式中，切割工具100可以包括支撑框架202，该支撑框架202构造成提供刚性支撑，并且某种程度上给切割工具100提供减震特性。支撑框架202可以提供用于附接各种其他部件，诸如外壳102、电动机204、把手106、切割钻头108和/或稳定器部110的基础。可替代地，这些部件或其他部件可以与支撑框架202一体地形成。在各种实施方式中，支撑框架202可以是切割工具100的支柱并且大致沿切割工具100的长度延伸。

[0027] 支撑构件或稳定器部110可以以各种方式联接至切割工具100和/或支撑框架202。例如，一端可以与在驱动平台或工具外壳上构造的狭槽接合，它可以接合联接器或被固定至工具。可替代地，如图2所示，稳定器部110可以和支撑框架202一体地形成。支撑构件100通常可以横跨切割钻头108的长度并且具有第二端，该第二端包括适于支撑旋转轴承组件206和/或切割钻头108的外端的端件或鼻部112。鼻部112可以允许切割钻头
108的相对无限制旋转，同时也在切割操作期间提供支撑。

[0028] 在各种实施方式中，稳定器110可以构造成提供工具刚性和对准，并且进一步接合切口。一旦被接合，稳定器110可以有助于引导切割，阻止滑动或漂移，或者阻止切割工具100大致沿切割钻头108旋转的方向移动的趋势。

[0029] 在各种实施方式中，稳定器110通常横跨切割钻头108的长度的一部分并且定位在距切割钻头的希望距离114处。例如，稳定器110可以定位在离切割钻头108大约1-5mm处。在各种实施方式中，稳定器和钻头之间的距离可以小于或等于钻头的直径。保持距离接近可以在切割操作期间提供稳定性，因为稳定器110在切割钻头108后不久进入切口。另外，稳定器110可以定位成足够接近切割钻头108，从而减少了“意外停机”的机会。当稳定器110在不适当位置旋转并且不能在切割钻头之后进入切口时，出现意外停机。当稳定器110被定位成距钻头小于1mm时，可能遇到切屑填塞或碎片的流出量减少。可替代地，稳定器110可以定位成更远离切割钻头108，这可以使切割动作更强烈并且提高切屑流。在各种实施方式中，稳定器110相对于切割钻头108的定位可以被调整。

[0030] 稳定器部110或者导向栏可以是从切割钻头108径向延伸的垂直定向稳定器。在各种实施方式中，稳定器部110在其上部210可以具有大约3mm的最小厚度以及在大约4.0mm和大约5.5mm之间的总厚度。在各种实施方式中，可以根据切割钻头108的直径确定各种厚度；例如，稳定器部的至少一部分小于切割钻头的直径；或者例如，厚度可以从第一端到第二端逐渐减小。厚度可以设定为使得它们略小于由切割钻头108产生的切口。这可以减少稳定器110和切口壁之间的摩擦，为碎片的流出提供容积，以及阻止切割工具100沿切割钻头108的旋转方向滑过的趋势。

[0031] 在各种实施方式中，稳定器110可以包括设置在其任一侧上的一个或更多个沟槽或凹槽212。这些凹槽212也可以在碎片被从切割的材料除掉时提供碎片的出口位置。凹槽212可以相对于切割钻头成一定角度设置从而便于在操作期间除去碎片。在便于除去碎片的同时，成角的凹槽212还提高了结构完整性，当使用时该结构完整性可以增强对切割钻头和稳定器的弯曲或扭曲的抵抗。凹槽212可以构造成提供切屑间隙以防止碎片堵塞和/或填塞切口壁。凹槽212可以沿切割钻头108的长度定位在稳定器110上。

[0032] 在各种实施方式中，切割钻头108的第一远端214可以以各种方式与外壳102接合，包括通过联接器216，诸如夹盘、夹头、快速释放联接器等联接至电动机输出轴218。切割钻头108可以与电动机输出轴218同轴地设置，或者可替代地，可以偏离电动机输出轴218的轴线。当切割钻头108与电动机输出轴218同轴地设置时，各种联接器之间的圆柱度可以被匹配以防止或大大减少不期望的振动谐频。

[0033] 在各种实施方式中，切割钻头108的第二远端208可以与稳定器110的鼻部112接合。在各种实施方式中，鼻部112可以是具有构造成容纳第二远端208的孔113的外壳。在各种其他实施方式中，鼻部112可以包括其他支撑结构。鼻部112还可以包括托架或肩部220，该托架或肩部220可以用来帮助将旋转轴承组件206容纳在稳定器110的鼻部112中。除了帮助容纳旋转轴承组件206以外，肩部220还可以用来在操作期间阻止碎片流入旋转轴承组件206。这可以防止切割工具110的鼻部中的有害的切屑填塞。

[0034] 孔113可以穿过鼻部112的肩部220，可以大小调整为允许钻头的一部分穿过并且不妨碍钻头的旋转。在各种实施方式中，肩部220可以构造有特殊的锁眼孔，当切割钻头108和联接至钻头的某些部件被与锁眼孔适当对准时，该锁眼孔使切割钻头108和联接至钻头的某些部件能够穿过鼻部112。例如，如将在本文进一步讨论的那样，切割钻头可以包括有叶片的切屑偏转器222。有叶片的切屑偏转器222可以包括与锁眼孔对应的一个或更多个叶片224。叶片224可以与锁眼孔对准以使切割钻头108和有叶片的切屑偏转器222能够从切割工具100除去。在操作期间，由于有叶片的切屑偏转器222和切割钻头108旋转的速度，切屑可以被从鼻部吹走，这进而可以帮助防止不期望的填塞。

[0035] 在各种实施方式中，切割钻头108的第二远端208可以与旋转轴承组件206接合或由其支撑。旋转轴承组件可以包括一个或更多个密封件226、轴承228(诸如滚针轴承)以及端盖230，该端盖230适于以如下方式抵靠肩部保持轴承组件，即，允许钻头108连同例如轴承内圈一起旋转，同时保持轴承的外部静止。在一个实施方式中，端盖可以通过迫使轴承外圈抵靠肩部220而保持该轴承外圈静止。在没有脱离本发明的范围的情况下，旋转轴承组件206可以包括更多或更少的部件。

[0036] 端盖230在各种实施方式中可以以各种方式联接至稳定器部110或鼻部112，并且将其他旋转轴承组件部件226、228封装入鼻部112内。端盖230可以包括将相应的螺纹接合在稳定器的鼻部内的一个或更多个螺纹。可替代地，端盖230可以包括与鼻部112内的边缘、唇缘或相应的图案接合的一个或更多个挤压或互锁配件。在这点上本公开内容不受限制。在端盖230将旋转轴承组件206封装在鼻部112内并且防止碎片妨碍轴承组件206的同时，它另外可以提供用于除去、更换或者清洁旋转轴承组件206或切割钻头108的入口。

[0037] 旋转轴承228在各种实施方式中可以是具有机加工外圈的滚针轴承。轴承228可以被机加工以具有鼻部的内壁之间的间隙配合，从而便于除去旋转轴承组件206和/切割钻头108，同时提供稳定平台以在操作期间防止切割钻头108摇晃。旋转轴承228可以接近一个或更多个密封件226，例如径向轴密封件设置。在各种实施方式中，密封件226可以构造成有助于防止碎片进入轴承组件206。在各种实施方式中，如图3所示，轴承228和密封件226可以通过切割钻头108的扩口端或倒钩端232与钻头接合，以便将轴承组件206固定至切割钻头108。

[0038] 参看图2和3，切割钻头108可以包括诸如有叶片的切屑偏转器的切屑偏转器222，该切屑偏转器222构造成减少稳定器110的鼻部112处的切屑填塞，并且防止污染旋转轴承组件206。有叶片的切屑偏转器222包括一个或更多个叶片224，当旋转时该一个或更多个叶片224构造成搅动切屑以便于它们的去除。例如，假定切割钻头108具有螺旋状切削刃，则松散的碎片将根据螺旋槽的方向朝向切割钻头108的第二远端208前进。因为越来越多的碎片被迫进入该位置，这可能导致稳定器110的鼻部112中的切屑填塞。在各种实施方式中，切屑偏转器222可以类似于叶轮，该叶轮构造成基于一个或更多个叶片224的结构提供相反的气流或涡流。在其他实施方式中，这种气流可以通过桨叶或其他部件产生。相反的气流也可以便于除去松散的碎片。根据各种实施方式的切屑偏转器可以朝向第一远端和/或第二远端被联接，以帮助减少切屑填塞或堵塞。

[0039] 仍然参照图2，根据各种实施方式示出螺旋状切割钻头108、鼻部112以及支撑构件110的视图。在所示的实施方式中，切割钻头108可以在第一远端214可旋转地联接至工具的驱动机构204，并且在第二远端208由鼻部112和旋转轴承组件206支撑。旋转轴承组件206允许切割钻头108的旋转运动，同时防止横向运动。稳定器110也可以包括分支支架240，分支支架240适于与被切割的树枝或其他块碎片接合。在各种实施方式中，支架240可以提供切割杠杆作用，阻止由所受的切力导致的轴向运动，导致被切割的木材与鼻部
112保持距离以避免拥塞，和/或有助于在操作期间减少漂移。在各种实施方式中，分支支架240可以包括锯齿式表面以有助于提高和碎片的接合。

[0040] 在各种实施方式中，分支支架可以从接合位置(所示的)折叠到非接合位置。在各种实施方式中，该支架可以被偏置，使得当例如支撑构件被推进矮树丛时，分支支架将朝向钻头折叠以便于穿透矮树丛，但是在切割之前将被偏置回接合位置。在各种实施方式中，分支支架也可以适于远离钻头折叠以便使该分支支架处于非功能和非接合位置。再次，该位置在不需要分支支架时可以是有益的，或者便于在切割操作之前定位工具。在各种实施方式中，工具可以包括构造成在接合位置或非接合位置保持分支支架的可释放的锁定机构。

[0041] 在各种实施方式中，稳定器110不但可以被用于在一端或两端支撑切割钻头108，而且也可以有助于引导切割钻头108通过切口并且对抗各种轴向力。支撑构件110可以用任何适当的材料，诸如塑料、金属或其他适当的耐用材料制造，并且/或者它可以用可以提高切割效率的某些材料处理或涂覆(例如用减小摩擦材料(诸如特氟纶或氮化钛涂层)涂覆)。

[0042] 在各种实施方式中，支撑构件110可以具有构造成将支撑构件和端件联接至现有的手持电动工具(例如无绳电钻)的一体的联接器。切割钻头可以固定在旋转支撑构件中并且联接至手持工具的驱动器。这种联接可以从工具指向切割钻头的远端，或者通过诸如柔性联接器的中间联接器。

[0043] 在替代性实施方式中，杆或延长部可以构造成联接在切割工具和手持部之间。这可以使使用者能够够到例如高树的树枝，否则这将需要梯子或阶梯。图8A示出了和杆延长部90一起使用的旋转切割工具的实施方式，并且图8B示出了根据各种实施方式可延长的杆延长部。在各种实施方式中，工具的头部92可以通过可释放的联锁机构可拆地联接至手柄106。头部92可以适于连接至延长部90的第一端，该头部92在各种实施方式中可以包括电动机204、外壳102、钻头108以及稳定器110。手柄106和电源107(例如电池或A/C电源线)可以联接至延长部90的第二相反端部。延长部90可以具有从第一端延伸到第二端的电联动装置或通道，使得延长部90可以将手柄106和电源107电联接至工具的头部92。

[0044] 在各种实施方式中，电动机204可以定位在延长部的和电源90相同的一端，并且诸如柔性驱动器的机械联动装置可以可操作地将电动机204联接至钻头108。在各种实施方式中，支撑钩240可以用来帮助稳定装置。如图8B所示，在各种实施方式中，延长部可延长和缩回以适应不同高度或达到要求。在各种实施方式中，延长部90可以用铝、碳纤维、玻璃纤维或其他具有一般刚性结构的轻质材料制成。

[0045] 在各种实施方式中，切割钻头108可以根据切割钻头的预期应用包括各种材料和涂层。例如，切割钻头材料可以包括各种类型的钢，诸如但不限于低碳钢、高碳钢、高速钢、钴钢以及各种其他合金。在各种其他实施方式中，切割钻头可以利用其他材料，诸如碳化钨和多晶金刚石。另外，在各种实施方式中，切割钻头可以利用各种涂层，诸如黑色氧化物、氮化钛、氮化钛铝、碳氮化钛、金刚石粉、氮化锆以及特氟纶基涂层。各种其他材料、涂层以及其化合物是可行的，并且公开内容在这点上不受限制。

[0046] 在各种实施方式中(例如在前讨论的那些实施方式)，稳定器110和鼻支架112可以在第一远端214和第二远端208有效地支撑切割钻头108。与传统的悬臂切割钻头比较，该支撑可以允许钻头的设计具有较长的切割长度，并且也可以能使用各种直径，包括贯穿切割钻头的直径。在各种实施方式中，由于较窄的切口，轴径(例如圆柱形构件直径)的减小可以有助于减少切割期间的能量消耗，并且可以趋于减少总的旋转质量，从而提高系统效率。

[0047] 在各种实施方式中，在切割期间产生的反作用力不但可以将钻头108轴向拉入木材，而且也可以趋于将钻头推出与轴线垂直的切口。稳定器110，一旦由切口壁限制，就将有助于抵消任何不期望的力，诸如该上述的“漂移”或“滑过”动作。这可以减少操作员人力并且提高切割精度。另外，在各种实施方式中，也可以依靠切割钻头108的横切运动消除不可预知的反作用力，诸如反冲。

[0048] 参看图3，示出了根据各种实施方式的切割钻头300。切割钻头可以包括：大致圆柱体302，该圆柱体302具有第一远端部或区域304和第二远端部或区域306；形成一个或更多个螺旋状切削刃310的一个或更多个螺旋槽308；跟部起伏几何结构312(heel relief geometry)；深度计602(见图6)；一个或更多个破碎器314和/或其他表面特征部。在各种实施方式中，切割钻头300的第一远端304可以包括构造成与用于使钻头300旋转的驱动联接器(例如夹盘、夹头等)接合的“非特征”部316。第二远端306也可以包括非特征部318。该第二远端306的非特征部318可以构造成与滚柱轴承组件206或其他减小磨擦元件接合。在各种实施方式中，第二远端306可以另外包括一个或更多个突出倒钩232，该突出倒钩232构造成限制旋转轴承组件206和有叶片的切屑偏转器222的某些运动。在本文中使用时，“非特征部”用来指的是钻头的不主动帮助切割操作的部分，但是是用来将钻头联接至支撑或驱动机构的那些部分。这些“非特征”部在各种实施方式中可以是平滑的，或者具有可以增强钻头与工具的联接的某种表面变化(例如为迅速联接联接器、花键端以增大握力而形成的六边形等)。

[0049] 在各种实施方式中，大致圆柱体302的非特征端部316、318可以是当产生一个或更多个螺旋槽308时形成的“拖出(trail-out)”部。位于圆柱体302的第一远端304和第二远端306的非特征端部316、318增大了钻头可以与例如夹头和旋转轴承组件206接合的总面积。在各种实施方式中，非特征端316、318的直径可以从大约6.3mm减小到5mm，并且在一些情况下减小到2.7mm以下。由于螺旋槽拖出并且改进与电动机和旋转轴承组件206的对准，所以减小直径可以将损失的材料减到最少。

[0050] 参看图4A和4B，示出了切割钻头400的立体图。在各种实施方式中，一个或更多个螺旋槽408可以形成在圆柱体404中或圆柱体404上，位于第一远端部404和第二远端部406之间。螺旋槽408可以限定螺旋状切削刃410。螺旋槽408可以是以螺旋角设置在大致圆柱体403中的螺旋形特征部。在各种实施方式中，螺旋角可以自圆柱体403的轴线在大约35度和70度之间。可以在大致圆柱体403上利用一个或更多个螺旋槽408。在各种实施方式中，螺旋槽408可以围绕圆柱体403的外周相等地间隔开，而在其他实施方式中间隔可以是变化的。一个或更多个螺旋槽408可以提供用于将碎片在切割操作期间从钻头400排出的容积。

[0051] 在各种实施方式中，螺旋槽408可以依照要求设定以提高切屑流和切割效率。当轴径可以依照要求变化时，在使用大约6.35mm轴径钻头的一个实施方式中，螺旋槽408的深度604(见图6)大约是1mm到2.5mm，以提供足够的切屑流量，同时维持在大约2mm到3mm的小直径从而确保用于切割的足够的钻头刚性。在各种实施方式中，深度可以是大约0.15到0.40的比。

[0052] 一个或更多个螺旋槽408可以形成沿钻头的至少一部分的大体上连续的切削刃410。各种实施方式中一个或更多个切削刃410可以以略微尖锐的后角并且沿围绕圆柱形构件403的圆周部的大致螺旋状路径从圆柱形构件403的第一远端部404延伸到第二远端部406。在各种实施方式中螺旋状路径可以相对于根端以大致顺时针方向，或可替代地以大致逆时针方向定向。

[0053] 在各种实施方式中，螺旋槽402可以包括适于将被切割的材料打断或破碎成小尺寸或切屑的一个或更多个破碎器414，例如碎屑器。这可以有助于切割效率并且减少堵塞的可能。一个或更多个碎屑器414可以沿钻头被磨成切削刃410。破碎器的形状可以是“U”形、“V”形或一些其他的几何结构。再次，虽然可以依照要求设定各种尺寸，但对于6.35mm的轴，破碎器的深度可以在0.5mm到1.5mm的范围内，并且在一些实施方式中，破碎器深度和轴径的比可以在大约0.08到0.24的范围内。

[0054] 在各种实施方式中，每个螺旋槽408均可以形成大体上连续的切削刃。在被切割的材料中的切削刃的接合的总长度对执行切割操作所需的动力有显著影响。为了使旋转钻头的能量消耗与电源(例如12伏或18伏无线电源)更好地相配，一个或更多个碎屑器414被引入螺旋状切削刃410。破碎器414或锯齿减小了接合的切削刃的总长，因而减少了驱动切削刃410通过被切割的材料所需的功率值。破碎器414在各种实施方式中可以是加在螺旋状切削刃上的“v”形槽口。破碎器414可以沿螺旋槽402的切削刃410等距设置。在各种实施方式中，碎屑器414可以相对于钻头400的旋转轴线成一角度设置。如所示的，破碎器414与平分旋转轴线的平面成大约90度的角度设置。

[0055] 如图9所示，在各种实施方式中，破碎器914可以沿大致平行于钻头900的旋转轴线的路径设置，在本文中称作轴向破碎器914，它们可以中断螺旋槽908的切削刃910并且与跟起伏部912交叉地延伸。在各种实施方式中，为减轻或软化在碎屑器的交叉点产生的潜在的侵蚀点(这将引起不必要的滑移)，如由附图标记911示出的那样，碎屑器的与切削刃910交叉的凸出部分的边缘可以逐渐变小或变柔软。在一个实施方式中，三组轴向碎屑器可以围绕钻头的圆周以大约120度偏移量设置。此外，可以使用更多或更少的轴向碎屑器，并且它们可以沿钻头的轴向长度的全部或仅一部分运行。在各种实施方式中，轴向破碎器可以单独使用或者连同成角的碎屑器一起使用。

[0056] 回头参看图4A和4B，在各种实施方式中，切割钻头400可以包括跟磨削部412，诸如中空跟磨削部。跟部412可以由设置在螺旋槽402的切削刃410后的第二磨削部形成。跟磨削部412与圆柱体403的外径相交以产生切削刃410，并且与螺旋槽408相交以提供在切削刃410后的起伏部。切削刃410后的起伏部可以有助于减小切割钻头400与被切割的材料接触的量，从而减少摩擦、能量消耗并且提高效率。另外，因为摩擦减少，所以热量可以相应地减少，这可以延长各种部件的寿命。在各种实施方式中，与螺旋槽408相交的线可以径向地设置在切削刃下方大约0.12mm和0.38mm之间，以在操作期间充当深度计602(见图
6)。在各种实施方式中，跟磨削部412的表面在外形上可以是凹面的、有斜面的、锥形的或中空的，以提供另外的间隙并且将与被切割的材料的接触减到最少。在各种实施方式中，深度计602可以设定为大约0.02到0.10的比。

[0057] 在各种实施方式中，切削刃410可以从导向槽的根部到邻近槽的切削刃形成，以螺旋状或螺旋形方式被磨削。在各种实施方式中，切割钻头400的几何形状可以变化，包括轴径(圆柱体403)、螺旋槽408的数量、螺旋方向、螺旋角、前角、后角几何形状、刃带几何形状以及槽深604。这些几何形状中的任何一个可以根据切割钻头被利用的方式或应用而变化或最优化。

[0058] 图5示出根据各种实施方式的切割钻头的立体图。螺旋槽508可以包括螺旋状切削刃510、破碎器514、中空跟磨削部512以及深度计602。

[0059] 图6示出了根据各种实施方式的旋转切割钻头的二维分段轮廓图。钻头可以包括螺旋状切割槽608和切削刃610，还具有槽深604。钻头还可以具有中空磨削部或凹槽部612以及深度计602，该深度计通常可以限定深度计设定601。

[0060] 参看图7，示出了根据各种实施方式的用于生产切割钻头的工艺700的流程图。在各种实施方式中，该工艺可以在程序702开始并且通过将第一螺旋槽以螺旋角诸如通过磨削设置在圆柱形构件的壁中或壁上，而进入程序704。在各种实施方式中，螺旋角可以在大约30度和大约60度之间。第一螺旋槽可以设计成提供确定的切口，例如大约6.35mm的切口，和在切割操作期间用于排出碎片的容积。在各种实施方式中，圆柱形构件可以是高速钢或其他适当材料制成的旋转钻坯。在到达圆柱形构件的远端之前可以停止第一螺旋槽的磨削。这可以提供适于联接至旋转轴承组件或可替代地连接至电动机的夹头的一个或更多个非特征端。

[0061] 在圆柱形构件中或圆柱形构件上产生第一螺旋槽之后，工艺可以继续到程序706。该工艺可以通过例如借助于磨削将跟部生成第一螺旋槽以提供第一螺旋槽上的切削刃而继续。另外，跟部可以构造成充当用于切削刃的深度计，从而限制切削刃在切割操作中除去的材料的量。将跟部磨削成螺旋槽可以导致螺旋状切削刃和跟部之间的中空磨削部。凹的中空磨削部在各种实施方式中可以提供额外的间隙并且将与被切割的材料的接触减到最小。

[0062] 该工艺可以继续到程序708。在程序708，一个或更多个锯齿或破碎器可以形成在第一螺旋槽上。该一个或更多个锯齿可以中断第一螺旋槽与被切割的材料的接触。在各种实施方式中，锯齿可以是碎屑器。工艺700然后可以终止在程序710。

[0063] 在各种实施方式中，可以在圆柱形构件的壁中磨削一个以上的螺旋槽。例如，第二和第三螺旋状构件可以在圆柱形构件中磨削以提供另外的切削刃。另外的切削刃可以根据上述工艺进一步形成。例如，第二和第三螺旋槽可以被进一步加工以提供跟部和一个或更多个锯齿。本公开内容在这一点上不受限制。

[0064] 虽然本文已经示出并描述了某些实施方式，但是本领域技术人员应当理解，在没有脱离本发明的范围的情况下，预计实现相同目的的各种替代的和/或等同实施方式或实施例可以代替所示和所述的实施方式。本领域技术人员将容易理解，根据本发明的实施方式可以以各种各样的方式执行。该申请旨在覆盖本文讨论的实施方式的任何改变或变型。因此，显然根据本发明的实施方式旨在仅受权利要求和其等同物限制。

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