漸開線切片的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種漸開線切片機(jī)，其具有主體部分和與主體部分聯(lián)接的刀片。該漸開線切片機(jī)還可以包括砧座，以對工件提供結(jié)構(gòu)性支承。刀片可以圍繞軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)镀D(zhuǎn)時(shí)，其可從砧座旁邊經(jīng)過，從而切削工件。刀片可以包括切削刃，該切削刃的半徑從切削刃的近端增加到遠(yuǎn)端。例如，切削刃可以具有漸開線形狀。當(dāng)?shù)镀D(zhuǎn)時(shí)，切削刃的漸開線形狀提供徑向擴(kuò)張的切削刃。在一些實(shí)施例中，刀片可以包括多個(gè)切削刃，例如兩個(gè)切削刃。
【專利說明】漸開線切片機(jī)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2011年8月10日提交的第61/522，187號、名稱為“漸開線切片機(jī)”的臨時(shí)專利申請的優(yōu)先權(quán)，在此通過參考引用的方式引入該申請內(nèi)容。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請的各實(shí)施例涉及切片機(jī)領(lǐng)域，更具體地，涉及漸開線切片機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0004]經(jīng)常使用鋸齒來切割樹木或綠莖，鋸齒每次切過都會(huì)去除一些小的碎屑。需要刀片多次切過才能切斷莖干，延長了切割時(shí)間。此外，操作者必須對工具用力，壓緊莖干，以保持切割，這會(huì)使操作者的手和/或臂疲勞。具有弱支撐的小的莖干容易偏斜或在鋸齒之間被抓住，因此不能被有效地切割。
[0005]還可以使用修枝機(jī)切割樹木或綠莖，該修枝機(jī)具有頂著砧座來修剪莖干的直刀片，或通過使彎曲的刀片切過來切割。這兩種類型中的任何一種類型都需要大的力來切斷纖維，因?yàn)樗鼈儗ηo干采用剪切運(yùn)動(dòng)。大的切削力會(huì)使使用者的手疲勞，或者，如果是電動(dòng)的，則需要大而重的發(fā)動(dòng)機(jī)和齒輪。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]通過下文的說明并結(jié)合附圖將容易地理解各實(shí)施例。各實(shí)施例在附圖中的圖中作為示例并且不作為限制進(jìn)行說明。
[0007]圖1A-1D示出了當(dāng)漸開線切片機(jī)的刀片從起始位置行進(jìn)到結(jié)束位置以切削工件時(shí)的漸開線切片機(jī)的透視圖。根據(jù)不同的實(shí)施例，圖1A-1D分別示出了刀片在:(A)起始位置；(B)第一中間位置；(C)第二中間位置；以及(D)結(jié)束位置。
[0008]圖1E示出了根據(jù)不同實(shí)施例的工件切削中的漸開線切片機(jī)的側(cè)視圖。
[0009]圖2A示出了根據(jù)不同實(shí)施例的漸開線切片機(jī)的透視圖。
[0010]圖2B示出了根據(jù)不同實(shí)施例的圖2A中的漸開線切片機(jī)的另一透視圖。
[0011]圖2C示出了根據(jù)不同實(shí)施例的圖2A中的漸開線切片機(jī)的透視圖，其中漸開線切片機(jī)的刀片在起始位置準(zhǔn)備切削工件。
[0012]圖2D示出了根據(jù)不同實(shí)施例的圖2A中的漸開線切片機(jī)的側(cè)視圖，其中漸開線切片機(jī)的刀片在起始位置準(zhǔn)備切削工件。
[0013]圖2E示出了根據(jù)不同實(shí)施例的圖2A中的漸開線切片機(jī)的側(cè)視圖，其中當(dāng)?shù)镀邢鞴ぜr(shí)，該刀片在中間位置。
[0014]圖3A-3D示出了當(dāng)漸開線切片機(jī)的刀片從起始位置移動(dòng)到結(jié)束位置以切削不同尺寸的工件時(shí)，漸開線切片機(jī)的側(cè)視圖。根據(jù)不同的實(shí)施例，圖3A-3D分別示出了刀片在:(A)起始位置；(B)第一中間位置；(C)第二中間位置；以及(D)結(jié)束位置。
[0015]圖4A示出了根據(jù)不同實(shí)施例的具有一對漸開線切削刃的刀片的側(cè)視圖，該漸開線切削刃具有多個(gè)區(qū)域，各區(qū)域具有不同的徑向擴(kuò)張與切向行程的比率。
[0016]圖4B示出了根據(jù)不同實(shí)施例的圖4A中的刀片的側(cè)視圖，以及示出了如何以不同的刀片旋轉(zhuǎn)增量切削工件的工件橫截面視圖。
[0017]圖5A示出了根據(jù)不同實(shí)施例的垂直刀片定向的刀片在起始位置的切片機(jī)的透視圖。
[0018]圖5B示出了根據(jù)不同實(shí)施例的圖5A中的刀片在中間位置的切片機(jī)的側(cè)視圖。
[0019]圖6A示出了根據(jù)不同實(shí)施例的水平刀片定向的切片機(jī)的透視圖。
[0020]圖6B示出了根據(jù)不同實(shí)施例的圖6A中的切片機(jī)的俯視圖，其中護(hù)層的頂蓋被去除以不出刀片。
[0021]圖7A示出了根據(jù)不同實(shí)施例的在背面具有緩解部分的刀片的側(cè)視圖。
[0022]圖7B示出了圖7A中的刀片沿圖7A中截面線A-A的橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]在下面的詳細(xì)說明中，參考了附圖，這些附圖形成本說明書的一部分，并且通過可以實(shí)施的實(shí)施例來表示。應(yīng)當(dāng)理解的是，可以利用其他實(shí)施例，并且可以在不脫離本申請范圍的情況下，進(jìn)行結(jié)構(gòu)性或邏輯上的改變。因此，以下的詳細(xì)說明不應(yīng)認(rèn)為是限制性的，并且各實(shí)施例的范圍由所附的權(quán)利要求及它們的等同要求限定。
[0024]各種操作可以以有助于理解本申請內(nèi)容的實(shí)施例被描述為按順序的多個(gè)獨(dú)立操作；然而，描述的順序不應(yīng)被解釋為意味著這些操作是依賴順序的。
[0025]描述可以使用基于立體圖的描述，例如上/下、后/前以及頂/底。這種描述僅僅用來有助于討論并且不旨在限制本申請公開的實(shí)施例的應(yīng)用。
[0026]術(shù)語“聯(lián)接”和“連接”連同它們的派生詞一起可以被使用。應(yīng)當(dāng)理解的是，這些術(shù)語不旨在作為彼此的同義詞。相反地，在具體的實(shí)施例中，“連接”可以用來表示兩個(gè)或更多個(gè)元件直接地相互物理或電接觸?！奥?lián)接”可以意指兩個(gè)或更多個(gè)元件直接地物理或電接觸。
[0027]然而，“聯(lián)接”也可以意指兩個(gè)或更多個(gè)元件彼此不直接接觸，但是仍相互配合或相互作用。
[0028]為了便于描述，呈“A/B”形式或呈“A和/或B”形式的短語意味著(A)、(B)或(A和B)。為了便于描述，呈“A、B以及C中至少一個(gè)”形式的短語意味著(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或者(A、B以及C)。為了便于描述，呈“(A)B”形式的短語意味著(B)或者(AB)，即，A是可選元件。
[0029]描述可以使用術(shù)語“實(shí)施例”或者“各實(shí)施例”，該術(shù)語可以分別指的是一個(gè)或多個(gè)相同或不同的實(shí)施例。此外，術(shù)語“包括”、“包含”、“具有”及類似術(shù)語，就各實(shí)施例而言，在使用時(shí)是同義的，并且通常旨在作為“開放式”術(shù)語(例如，術(shù)語“包括”應(yīng)當(dāng)被解釋為“包括但不限于”，術(shù)語“具有”應(yīng)當(dāng)被解釋為“至少具有”，術(shù)語“包括”應(yīng)當(dāng)被解釋為“包括但不限于”等。)
[0030]關(guān)于在這里所使用的復(fù)數(shù)和/或單數(shù)的術(shù)語，當(dāng)適合于上下文和/或本申請時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠從復(fù)數(shù)翻譯成單數(shù)和/或從單數(shù)翻譯成復(fù)數(shù)。為了清楚，可以明確地說明各種單數(shù)/復(fù)數(shù)的變換。[0031]在不同實(shí)施例中，提供了用于漸開線切片機(jī)的方法、裝置、以及系統(tǒng)。
[0032]這里的各實(shí)施例提供一種漸開線切片機(jī)，其具有主體部分和與主體部分相聯(lián)接的刀片。在不同實(shí)施例中，漸開線切片機(jī)還可以包括用于對工件提供結(jié)構(gòu)性支承的砧座。刀片可以圍繞軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)镀D(zhuǎn)時(shí)，其可以從砧座旁邊經(jīng)過，從而切削工件。在不同實(shí)施例中，刀片可以包括切削刃，其具有從切削刃近端增加到遠(yuǎn)端的半徑。例如，切削刃可以具有漸開線形狀。
[0033]這里所使用的術(shù)語“漸開線”是指由從另一曲線的平面中的另一曲線未卷繞(或卷繞)的緊繃弦末端點(diǎn)的軌跡定義的曲線。因此，切削刃的半徑(即，從切削刃到旋轉(zhuǎn)軸的距離)可以從切削刃的近端增加到切削刃的遠(yuǎn)端。在一些實(shí)施例中，切削刃的形狀可以近似于圓形的漸開線。
[0034]在不同實(shí)施例中，當(dāng)?shù)镀D(zhuǎn)時(shí)，漸開線形狀的切削刃提供徑向擴(kuò)張的切削刃。當(dāng)工件對切削刃還具有切向運(yùn)動(dòng)的分量時(shí)，刀片進(jìn)入到工件中。該切向運(yùn)動(dòng)可以減少切斷工件所需的力。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)要切斷0.5英寸直徑的工件，傳統(tǒng)刀片需要大約300磅的力。使用包含具有漸開線形狀切削刃的刀片的漸開線切片機(jī)，要切斷0.5英寸直徑的工件，該刀片需要大約100到150磅的力。
[0035]這里所描述的切片機(jī)可以是任何類型的切削裝置，比如用于切割植物的莖和/或枝的修枝機(jī)。工件可以是任何適當(dāng)?shù)男枰邢鞯墓ぜ?，比如但不限于植物的莖、枝和/或其他部分、和/或其他類型的木頭、塑料和/或金屬工件，比如木釘和/或管子。切削刃可以是任何適當(dāng)類型的切削刃 ，比如平滑的、鋸齒狀的和/或具有齒狀物的切削刃?？梢曰谙胍邢鞯墓ぜx擇切削刃的類型。在一些實(shí)施例中，切削刃可以包括一個(gè)以上類型的切削刃，例如，具有齒狀物的部分和平滑部分。在一些實(shí)施例中，刀片是可移動(dòng)的并且可能用其它刀片更換。例如，當(dāng)切削刃變得遲鈍或損壞，可以更換刀片，或者為了不同的切削應(yīng)用而替換具有不同特性或設(shè)置的切削刃的刀片。
[0036]在一些實(shí)施例中，可以針對將要切削的工件類型設(shè)置/選擇切削刃的徑向擴(kuò)張(剪切)與切向行程(切片)比(即，切削刃半徑沿切削刃的長度增加的比率)。例如，高的切削刃的徑向擴(kuò)張與切向行程的比率可以允許已知尺寸的工件被更快地(以刀片較少的旋轉(zhuǎn))切削，但是相比于具有較低的徑向擴(kuò)張與切向行程比的切削刃來說，需要更大的力。因此，具有較高比率的切削刃可以適用于剪切較小直徑的工件，此時(shí)對于讓較小直徑的工件被更快地切削而言，減少所需的力是不重要的。具有較低比率的切削刃可以適用于對較大直徑的工件切片，以減少完成切削所需要的力的大小。
[0037]徑向擴(kuò)張與切向行程的比率還可以由用于定義漸開線曲線的參照曲線的半徑定義。例如，與較小半徑曲線的漸開線相比，較大半徑曲線的漸開線可以具有較高的徑向擴(kuò)張與切向行程比。
[0038]在一些實(shí)施例中，刀片可以包括多個(gè)區(qū)域，并且在各個(gè)區(qū)域內(nèi)，切削刃可以具有不同的徑向運(yùn)動(dòng)與切向運(yùn)動(dòng)的比率。例如，在第一區(qū)域，在切削刃的半徑最小處的末端，切削刃可以具有相對高的徑向擴(kuò)張與切向行程比的第一比率。高的第一比率可以使刀片快速地剪切較小直徑的工件，而不需要大的力來切斷。在一些實(shí)施例中，第一區(qū)域還可以用于起始切削較大的工件，因?yàn)樵摴ぜ谄鹗记邢魈幘哂休^小的橫截面長度。
[0039]在第二區(qū)域，其切削刃半徑大于第一區(qū)域，切削刃可以具有與第一比率相比更小的徑向擴(kuò)張與切向行程比的第二比率。較低的比率可以特別適用于對較大直徑的堅(jiān)實(shí)工件(其通常需要較大的力來切斷)切片，以允許切削刃用更少的所需力切斷較大的工件。
[0040]在一些實(shí)施例中，刀片可以包括第三區(qū)域，在第三區(qū)域中，切削刃半徑大于第二區(qū)域。第三區(qū)域的切削刃可以具有徑向擴(kuò)張與切向行程的第三比率。在不同實(shí)施例中，第三比率可以高于第二比率。第三區(qū)域的高比率可以適用于在第一區(qū)域和/或第二區(qū)域起始的較大堅(jiān)實(shí)工件的結(jié)束切削。因此，當(dāng)需要更大的力時(shí)，第二區(qū)域可以切斷堅(jiān)實(shí)工件的中心，并且當(dāng)工件仍有少量需要被切削時(shí)，第三區(qū)域可以用于快速完成切削。在一些實(shí)施例中，第三區(qū)域的徑向擴(kuò)張與切向行程比可以與第一區(qū)域的比率相同。在其他實(shí)施例中，第三區(qū)域的比率可以高于或低于第一區(qū)域的比率。
[0041]在一些實(shí)施例中，可以基于將要切削的工件的類型選擇各區(qū)域的比率和/或排列。例如，具有第二區(qū)域比率低于第一區(qū)域比率的切削刃可以適用于堅(jiān)實(shí)工件，因?yàn)樵谇邢鞯闹虚g，切削的橫截面積更大。在另一實(shí)施例中，第二區(qū)域的比率可以高于第一區(qū)域的比率。這種排列可以適用于例如空心工件，比如管和/或管子。對于空心工件，切削的最大橫截面可能發(fā)生在切削的開始和/或結(jié)束。第一區(qū)域的較低比率可以對空心工件刻痕和/或開始切削。第二區(qū)域的較高的比率可以相對快速地切斷工件的中部。在一些實(shí)施例中，第三區(qū)域可以具有低于第二區(qū)域的比率，以完成對距離旋轉(zhuǎn)軸最遠(yuǎn)處的空心工件的切削(例如在橫截面可能更大的地方)。
[0042]刀片可以在不同區(qū)域具有一個(gè)或更多的過渡部分。這些過渡部分可以是從第一比率到第二比率的平滑過渡(即，該比率從第一比率漸變到第二比率)，或者可以直接從第一比率變?yōu)榈诙嚷省?br> [0043]在一些實(shí)施例中，刀片和/或切削刃的其他特征可以在刀片的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域之間改變。例如，刀片的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域可以具有平滑的切削刃，刀片的另一區(qū)域可以具有鋸齒狀的切削刃。`
[0044]在一些實(shí)施例中，刀片可以包括在朝向砧座的刀片背面上的滑動(dòng)面和緩解部分?；瑒?dòng)面可以接近切削刃，當(dāng)?shù)镀D(zhuǎn)時(shí)，可以接觸砧座。緩解部分可以從滑動(dòng)面在遠(yuǎn)離砧座的方向凹進(jìn)。與背面為平面的刀片相比，緩解部分可以有助于較低的切削力和/或提供更直接的切削。
[0045]在一些實(shí)施例中，刀片可以包括多個(gè)切削刃。這些切削刃可以是共面的并且設(shè)置為圍繞同一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)。每個(gè)切削刃都可以具有在此所述的漸開線形狀。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，刀片可以包括一對漸開線切削刃，這對漸開線切削刃彼此關(guān)于定義旋轉(zhuǎn)軸的中心安裝孔相對而置。具有兩個(gè)切削刃的刀片可以以刀片一半(或更少)的旋轉(zhuǎn)來切削工件。此外，刀片在回到起始位置以切削另一個(gè)工件的過程可以不需要全程旋轉(zhuǎn)。更確切地說，第二切削刃可以用于切削隨后的工件。
[0046]在一些實(shí)施例中，漸開線切片機(jī)的砧座可以具有一個(gè)或多個(gè)用于保持工件和/或?qū)ぜ峁┲С械陌疾邸＠?，凹槽可以具有彎曲的凹形，比如半圓形。在一些實(shí)施例中，砧座可以具有至少兩個(gè)凹槽，將每個(gè)凹槽設(shè)置為保持不同尺寸和/或尺寸范圍的工件。可以將較小的凹槽定位為更靠近刀片和/或刀片軸，這使得用較少的刀片旋轉(zhuǎn)切削較小的工件(即，不用旋轉(zhuǎn)全程刀片至結(jié)束位置)，因此減少了切削時(shí)間。較大的凹槽可以定位在比較小的凹槽更加遠(yuǎn)離刀片的位置，這使得較大的工件在砧座和刀片之間有額外的空間。[0047]在一些實(shí)施例中，砧座可以是固定的，刀片可以從砧座旁邊經(jīng)過以切削工件。在另一實(shí)施例中，當(dāng)?shù)镀D(zhuǎn)時(shí)，砧座可以旋轉(zhuǎn)。在這些實(shí)施例中，砧座可以以刀片旋轉(zhuǎn)的相反方向旋轉(zhuǎn)。
[0048]在一些實(shí)施例中，砧座可以包括在刀片的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面上的支承結(jié)構(gòu)以對工件提供支承。例如，在刀片的第一側(cè)面和/或第二側(cè)面上，砧座可以包括一個(gè)或多個(gè)凹槽。在一些實(shí)施例中，在刀片的第一側(cè)面上，砧座可以包括較小的凹槽和較大的凹槽，但在刀片的與第一側(cè)面相反的第二側(cè)面上只有較小的凹槽。兩個(gè)較小的凹槽可以對可能更靈活并且需要更多支承的較小工件提供支承。較大的工件可能更堅(jiān)硬，并且可能不需要在刀片的雙面上都支承。但是，在一些實(shí)施例中，在刀片的雙面上，砧座可以包括較大的凹槽和較小的凹槽。在另一實(shí)施例中，砧座可以僅僅在刀片的一個(gè)側(cè)面上包括支承結(jié)構(gòu)。
[0049]在一些實(shí)施例中，刀片可以在漸開線切削刃的兩個(gè)末端之間包括剪切部。剪切部可以允許可能更長長度的切削刃，而仍然允許工件被放置在凹槽中。
[0050]在不同實(shí)施例中，漸開線切片機(jī)可以是手動(dòng)的和/或電動(dòng)的。在漸開線切片機(jī)為手動(dòng)的各實(shí)施例中，該切片機(jī)可以包括一個(gè)或多個(gè)手柄和/或拉桿，以驅(qū)動(dòng)刀片的旋轉(zhuǎn)。
[0051]在電動(dòng)漸開線切片機(jī)的實(shí)施例中，該切片機(jī)可以包括任何適合的電機(jī)，比如電動(dòng)機(jī)、電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)、和/或燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。在一些實(shí)施例中，電機(jī)可以由與電機(jī)聯(lián)接的可充電蓄電池組驅(qū)動(dòng)。可充電蓄電池組可以從漸開線切片機(jī)分開并且與用于充電的充電器聯(lián)接。然后該電池組可以與電機(jī)再次聯(lián)接。在其他實(shí)施例中，電機(jī)可以由可替換的電池(例如，一次性使用的電池)、和/或通過將電機(jī)與電源出口(例如，墻壁上的電源插座)聯(lián)接來提供動(dòng)力。
[0052]在一些實(shí)施例中，漸開線切片機(jī)的刀片可以與長軸的末端聯(lián)接，不管是單一長度的軸、可伸長的軸、還是可伸縮的軸等等。長軸可以允許漸開線切片機(jī)到達(dá)與使用者有一段距離的工件。
[0053]刀片相對于切片機(jī)的主體可以具有任何適當(dāng)?shù)亩ㄏ?。例如，切片機(jī)的主體可以包括設(shè)置為讓使用者抓住的手柄。手柄可以具有上表面和下表面。刀片和/或砧座可以垂直、水平、或相對于手柄的上表面有一定角度地定向。
[0054]在一些實(shí)施例中，，刀片通電時(shí)可以在一個(gè)方向上持續(xù)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)镀瑪嚯姇r(shí)，該刀片可以保持在其斷電時(shí)所在的位置，并且當(dāng)再次通電時(shí)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
[0055]在其他實(shí)施例中，刀片可以偏向原始位置。當(dāng)?shù)镀姇r(shí)，其可以從原始位置開始以第一方向旋轉(zhuǎn)。刀片的路徑可以包括支撐點(diǎn)。如果刀片在其到達(dá)支撐點(diǎn)之前斷電，則刀片可以以與第一方向相反的第二方向返回原始位置。如果刀片在其到達(dá)支撐點(diǎn)之后斷電，則刀片可以繼續(xù)以第一方向到原始位置。在一些實(shí)施例中，可以定位支撐點(diǎn)，以便當(dāng)?shù)镀竭_(dá)支撐點(diǎn)時(shí)，切削刃已經(jīng)過砧座的凹槽。這樣可以提高漸開線切片機(jī)的安全性。
[0056]可以定位支撐點(diǎn)，以便當(dāng)大量工件全部被切削、并且刀片斷電但其不在原始位置時(shí)，刀片繼續(xù)以第一方向行進(jìn)到準(zhǔn)備切削另一個(gè)工件的原始位置。漸開線切片機(jī)可以包括一個(gè)或多個(gè)磁鐵以偏置刀片和/或產(chǎn)生支撐點(diǎn)。其他實(shí)施例可以利用其他方法來確定刀片的位置，包括一個(gè)或多個(gè)向控制板或其他計(jì)算裝置提供信息的傳感器。
[0057]在一些實(shí)施例中，刀片可以以大約20rpm (rpm:每分鐘轉(zhuǎn)速)到大約IOOrpm的速度旋轉(zhuǎn)，或者更具體地，以大約30rpm到大約50rpm的速度旋轉(zhuǎn)。這個(gè)速度遠(yuǎn)小于漸開線切片機(jī)在其他應(yīng)用中的典型的速度，比如切肉類和奶酪，其典型的速度是600rpm到1500rpm。
[0058]在一些實(shí)施例中，漸開線切片機(jī)可以包括棘輪機(jī)構(gòu)以使刀片通過其路徑。棘輪機(jī)構(gòu)可以防止刀片沿路徑后退，并且可以有助于切斷需要大量的力來切斷的工件。在一種實(shí)施例中，可以手動(dòng)驅(qū)動(dòng)這種棘輪機(jī)構(gòu)。
[0059]在一些實(shí)施例中，切片機(jī)可以包括護(hù)層，其至少部分地覆蓋刀片。在一些實(shí)施例中，當(dāng)?shù)镀谄鹗嘉恢脮r(shí)，護(hù)層可以全部覆蓋切削刃。當(dāng)?shù)镀瑥钠鹗嘉恢瞄_始旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀片可以退出 護(hù)層，從而暴露出切削刃。 [0060]圖1A-E示出了包含有刀片102的漸開線切片機(jī)100，刀片102包括漸開線形狀的切削刃104。漸開線切片機(jī)100還包括具有凹槽108的砧座106。當(dāng)切削工件110時(shí)，凹槽108對工件110提供支承。刀片102圍繞軸103從原始(起始)位置(如圖1A所示)旋轉(zhuǎn)到結(jié)束位置(如圖1D所示)，從砧座106旁邊經(jīng)過，從而切削工件110。砧座106包括定位在與刀片102相同一側(cè)的額外的支承結(jié)構(gòu)112作為凹槽108。圖1B和圖1C顯示出當(dāng)?shù)镀?02從原始位置旋轉(zhuǎn)到結(jié)束位置的過程中的刀片102中間位置。從結(jié)束位置，刀片102可以以相同方向或可以以相反方向返回原始位置。
[0061]當(dāng)?shù)镀?02旋轉(zhuǎn)時(shí)，漸開線形狀的切削刃104提供徑向擴(kuò)張的切削刃104。切削刃104的半徑從近端105增加到遠(yuǎn)端107 (如圖1A所示)。刀片102進(jìn)入工件110，但其對切削刃104還具有切向運(yùn)動(dòng)的分量。切向運(yùn)動(dòng)減少了切斷工件110所需的力。
[0062]圖2A-B示出了具有砧座206的漸開線切片機(jī)200，砧座206具有較小的凹槽220和較大的凹槽222。較小的凹槽200提供對較小工件的支承，而較大的凹槽222提供對較大工件的支承。漸開線切片機(jī)200還包括具有切削刃204的刀片202，切削刃204具有漸開線形狀。刀片202還包括剪切部224，以允許接近較小的凹槽220并使切削刃204更長。砧座206還包括定位在刀片202同一側(cè)面的額外的支承結(jié)構(gòu)212作為凹槽220和222。額外的支承結(jié)構(gòu)212具有與較小凹槽220類似的形狀，以對較小的工件提供支承。
[0063]圖2C-E表示當(dāng)切削較小工件226時(shí)的漸開線切片機(jī)200。切削時(shí)，將較小工件226放在較小的凹槽220中。刀片202從原始位置(如圖2C和圖2D所示)開始旋轉(zhuǎn)。圖2E表示刀片202在中間位置。對于較小的工件，比如工件226，刀片202可以不需要像對較大工件一樣旋轉(zhuǎn)太多來完成切削。
[0064]圖3A-D表示漸開線切片機(jī)300，其包括刀片302，刀片302具有漸開線切削刃304，刀片302從原始(起始)位置(如圖3A所示)移動(dòng)到結(jié)束位置(如圖3D所示)。漸開線切片機(jī)300還包括砧座306，砧座306具有較小的凹槽320和較大的凹槽322。圖3A-D示出了如何對不同尺寸的工件使用漸開線切片機(jī)300。工件330、332、334和336顯示為直徑越來越大。砧座306的較小的凹槽320和/或較大的凹槽322可以對各種尺寸的工件提供支承，允許使用漸開線切片機(jī)300切削工件330、332、334和/或336中的任何一個(gè)。在切削過程中，可以將較小的工件330放在較小的凹槽320中，而較大的工件332、334、以及336則可以放在較大的凹槽332中。
[0065]如果在完成對較小工件的切削的不久之后，刀片302斷電，則刀片302可以反方向返回原始位置。但是，如果刀片302行進(jìn)經(jīng)過支撐點(diǎn)(未示出)，則刀片302將繼續(xù)以相同方向返回起始位置。
[0066]圖4A示出了用于漸開線切片機(jī)的刀片總成402，其具有兩個(gè)切削刃404。這兩個(gè)切削刃404都設(shè)置為圍繞軸403旋轉(zhuǎn)。另外，這兩個(gè)切削刃404共面。具有兩個(gè)切削刃404可以允許刀片總成402每次旋轉(zhuǎn)切削兩個(gè)工件。另外，或可選擇地，兩個(gè)切削刃404可以允許每個(gè)切削刃404用更少的刀片總成402的旋轉(zhuǎn)完成切削和/或防止切削刃404全程旋轉(zhuǎn)回到原始位置以開始另一次切削。
[0067]每個(gè)切削刃404還包括近端405和遠(yuǎn)端407。切削刃404的半徑以漸開線的方式從近端405增加到遠(yuǎn)端407。每個(gè)切削刃404還包括多個(gè)具有不同徑向擴(kuò)張與切向進(jìn)程比的區(qū)域。最接近近端405的第一區(qū)域450，具有徑向擴(kuò)張與切削行程之比的第一比率。鄰近第一區(qū)域450并且距離近端405更遠(yuǎn)的第二區(qū)域452，具有徑向擴(kuò)張與切削行程之比的第二比率。鄰近第二區(qū)域452并且距離遠(yuǎn)端407更近的第三區(qū)域454，具有徑向擴(kuò)張與切削行程之比的第三比率。第一比率大于第二比率，第二比率小于第三比率。
[0068]其他實(shí)施例可以比圖4A所示的包括更多或更少的區(qū)域。例如，在一些實(shí)施例中，切削刃404可以僅包括第一區(qū)域450和第二區(qū)域452，第二區(qū)域452延伸至遠(yuǎn)端407。
[0069]高的第一比率可以允許切削刃404快速地剪切較小直徑的工件，其可以不需要大的力來切斷，和/或當(dāng)較大工件的橫截面小時(shí)，開始切削該較大工件。較小的第二比率可以允許切削刃404比用較大的第二比率本來需要施加的力更少的力切斷較大直徑的工件。第三區(qū)域454的高的第三比率可以適用于結(jié)束切削較大的工件。因此，第二區(qū)域452可以切斷需要更多力的工件中心，第三區(qū)域454可以用于當(dāng)工件還有少量需要切削時(shí)快速結(jié)束切削。
[0070]例如，圖4B示出了一種具有刀片總成402的漸開線切片機(jī)400，其在原始位置并且準(zhǔn)備切削工件410。工件410由砧 座406支承。圖4B示出了當(dāng)?shù)镀偝?02從原始位置旋轉(zhuǎn)時(shí)，工件410的被切削的部分。如圖所示，在刀片總成402的第一個(gè)大約40度的旋轉(zhuǎn)過程中，工件410被切削刃404的第一區(qū)域450切削。從大約40度旋轉(zhuǎn)到大約140度，工件410被切削刃410的第二區(qū)域452切削。從大約140旋轉(zhuǎn)到大約160度，工件410被第三區(qū)域454切削，以結(jié)束切削。顯而易見的是，圖4B的實(shí)施例僅僅是一個(gè)示例，其他實(shí)施例可以包括不同的區(qū)域的排列。
[0071]如圖所示，第一比率大于第三比率。但是，在另一實(shí)施例中，第一比率可以小于或等于第三比率。在一些實(shí)施例中，可以選擇第三比率，以便當(dāng)?shù)镀?02旋轉(zhuǎn)時(shí)，切削刃404沿砧座406具有單個(gè)交叉移動(dòng)點(diǎn)(例如，僅在一個(gè)位置繞過砧座)。當(dāng)?shù)镀?02以第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，該單個(gè)交叉移動(dòng)點(diǎn)向刀片402的遠(yuǎn)端407前進(jìn)。該單個(gè)交叉移動(dòng)點(diǎn)對刀片將滑動(dòng)通過砧座的接近部分提供直接支承。
[0072]如果第三比率太大，那么切削刃404可以沿砧座406具有兩個(gè)交叉移動(dòng)點(diǎn)。第二交叉移動(dòng)點(diǎn)可沒有直接支承，這可能使刀片在第二交叉移動(dòng)點(diǎn)或靠近第二交叉移動(dòng)點(diǎn)的位置偏離，從而導(dǎo)致刀片接觸砧座的上表面，而不是沿側(cè)面滑動(dòng)。這可能導(dǎo)致刀片402在遠(yuǎn)端407被折斷,和/或?qū)е略谶h(yuǎn)端407和/或站座406損壞/磨損。
[0073]切削刃404在遠(yuǎn)端407和軸403之間還包括剪切部424。剪切部424實(shí)質(zhì)上與砧座406的凹槽420對齊。
[0074]圖5A和5B示出了根據(jù)不同實(shí)施例的電池驅(qū)動(dòng)的切片機(jī)500。切片機(jī)500包括設(shè)置在護(hù)層560中的刀片502。當(dāng)?shù)镀?02在原始(起始)位置時(shí)，如圖5A所示，刀片的切削刃504全部由護(hù)層560覆蓋。當(dāng)?shù)镀?02旋轉(zhuǎn)時(shí)，切削刃504退出護(hù)層560。例如，圖5B表示刀片502在中間位置，其中一部分切削刃504置于護(hù)層560的外面。
[0075]切片機(jī)500還包括與刀片502和砧座506聯(lián)接的主體511。主體511包括手柄562,手柄562具有上表面564和下表面566。刀片502從主體511延伸并且相對于上表面564和下表面566垂直定向(例如，這樣，如果上表面與地面平行，則刀片將垂直于地面)。石占座506也相對于上表面564垂直定向(例如,在刀片502下面)。
[0076]主體511還包括用于對旋轉(zhuǎn)刀片502提供動(dòng)力的電池組568。在手柄562的下表面566設(shè)置觸發(fā)器570，該觸發(fā)器用于選擇性地開啟和/或關(guān)閉刀片502的旋轉(zhuǎn)。
[0077]圖6A和圖6B示出了一種切片機(jī)600，其具有在水平位置定向的刀片602和砧座606。切片機(jī)600包括具有手柄662的主體611。手柄662包括上表面664和下表面666。刀片602和站座606相對于上表面664和下表面666處于水平位置(例如，這樣，如果上表面平行于地面，則刀片也將平行于地面)。切片機(jī)600還包括底梁(bottom bar) 672，其定義了下表面666的打開。在下表面666上設(shè)置觸發(fā)器670,其用于開啟和/或關(guān)閉刀片602的旋轉(zhuǎn)。
[0078]刀片602設(shè)置在護(hù)層660中。圖6B示出了移除護(hù)層660的頂蓋的切片機(jī)600，以示出刀片602。
[0079]圖7A和圖7B示出了一種刀片702，其具有包括從滑動(dòng)面784凹進(jìn)的緩解部分782的背面780?；瑒?dòng)面784接近刀片702的切削刃704?；瑒?dòng)面784沿切削刃704的整個(gè)長度設(shè)置。當(dāng)切削刃704鄰近砧座經(jīng)過時(shí)，滑動(dòng)面784可能接觸切片機(jī)的砧座。緩解部分782可以遠(yuǎn)離砧座而凹進(jìn)，以便當(dāng)?shù)镀D(zhuǎn)時(shí)，緩解部分782不接觸到砧座。這可以在刀片702和砧座之間提供少的接觸面積。相比與背面為平面的刀片，緩解部分782可以有助于較小的刀片702切削力和/或提供更直接的切削。
[0080]雖然已經(jīng)示出并描述了某些實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在沒有脫離本申請范圍的情況下，各種適于實(shí)現(xiàn)相同目的的備選和/或等同實(shí)施例或?qū)嵤├伎梢蕴娲故竞兔枋龅膶?shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，根據(jù)本申請的實(shí)施例可以以各種方式執(zhí)行。該申請旨在覆蓋這里所討論的實(shí)施例的任何改變或變型。因此，本申請的實(shí)施例顯然旨在僅受權(quán)利要求及其等同要求限制。
【權(quán)利要求】
1.一種切片機(jī)，其包含: 設(shè)置為對工件提供支承的砧座；以及 具有切削刃的刀片，所述切削刃的半徑從所述切削刃的近端增加到所述切削刃的遠(yuǎn)端，所述刀片設(shè)置為圍繞軸旋轉(zhuǎn)并且從所述砧座旁邊經(jīng)過以切削工件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切片機(jī)，其中，所述切削刃具有漸開線形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切片機(jī)，其中，所述切削刃具有第一區(qū)域以及第二區(qū)域，所述第一區(qū)域具有徑向擴(kuò)張與切向行程之比的第一比率，所述第二區(qū)域具有徑向擴(kuò)張與切向行程之比的第二比率，其中，所述第二比率與所述第一比率不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的切片機(jī)，其中，所述第一區(qū)域比所述第二區(qū)域更靠近所述近端，其中，所述第一比率大于所述第二比率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的切片機(jī)，其中，所述切削刃還包括第三區(qū)域，所述第三區(qū)域比所述第二區(qū)域更靠近所述遠(yuǎn)端，其中，所述第三區(qū)域具有徑向擴(kuò)張與切向行程之比的第三比率，所述第三比率大于所述第二比率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的切片機(jī)，其中，所述第三比率小于所述第一比率。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的切片機(jī)，其中， 所述第一區(qū)域比所述第二區(qū)域更接近所述近端，其中，所述第二比率大于所述第一比率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的切片機(jī)，其中，所述切削刃還包括第三區(qū)域，所述第三區(qū)域比所述第二區(qū)域更靠近所述遠(yuǎn)端，其中，所述第三區(qū)域具有徑向擴(kuò)張與切向行程之比的第三比率，所述第三比率小于所述第二比率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切片機(jī)，其中，所述砧座包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽定位為比所述第二凹槽更靠近所述軸，并且相比于所述第二凹槽，將所述第一凹槽設(shè)置為對較小工件提供支承。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切片機(jī)，其中，還包含電機(jī)，所述電機(jī)設(shè)置為當(dāng)?shù)镀姇r(shí)，以第一方向旋轉(zhuǎn)刀片。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的切片機(jī)，其中，所述刀片偏向原始位置，其中所述切片機(jī)還包括支撐點(diǎn)，其中，如果當(dāng)?shù)镀缘谝环较虮恢糜诮?jīng)過原始位置并且在支撐點(diǎn)之前的位置時(shí)，刀片斷電，則所述刀片將以與第一方向相反的第二方向返回原始位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切片機(jī)，其中，所述刀片設(shè)置為以每分鐘轉(zhuǎn)速在大約20到大約100之間的速度旋轉(zhuǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切片機(jī)，其中，所述切削刃為第一切削刃，其中所述刀片還包含第二切削刃，所述第二切削刃與第一切削刃共面。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切片機(jī)，其中，所述刀片包括剪切部，所述剪切部在切削刃的遠(yuǎn)端和軸之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的切片機(jī)，其中，當(dāng)?shù)镀谠嘉恢脮r(shí)，所述剪切部實(shí)質(zhì)上與砧座的凹槽對齊。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切片機(jī)，其中，還包含與所述刀片和砧座聯(lián)接的主體，所述主體具有帶有上表面的手柄，其中所述刀片相對于所述上表面垂直定向。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切片機(jī)，其中，還包含與所述刀片和砧座聯(lián)接的主體，所述主體具有上表面，其中所述刀片相對于所述上表面水平定向。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切片機(jī)，其中，所述切削刃包括鋸齒部分和平滑部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切片機(jī)，其中，所述刀片的背面包括接近切削刃的滑動(dòng)面和從滑動(dòng)面凹進(jìn)的緩解部分。
20.—種切片機(jī),其包含: 主體； 與所述主體聯(lián)接的砧座，其設(shè)置為對工件提供支承；以及 與所述主體聯(lián)接的刀片總成，其設(shè)置為圍繞軸旋轉(zhuǎn)并且從砧座旁邊經(jīng)過，所述刀片具有第一和第二切削刃，所述第一和第二切削刃的半徑從切削刃的近端到切削刃的遠(yuǎn)端增加。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的切片機(jī)，其中，所述第一切削刃和第二切削刃共面。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的切片機(jī)，其中，所述第一切削刃和第二切削刃具有漸開線形狀。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的切片機(jī)，其中，所述第一切削刃和第二切削刃具有第一區(qū)域以及第二區(qū)域，所述第一區(qū)域具有徑向擴(kuò)張與切向行程之比的第一比率，所述第二區(qū)域具有徑向擴(kuò)張與切向行程之比的第二比率，其中，所述第一區(qū)域比所述第二區(qū)域更靠近切削刃的近端，其中，所述第一比率與所述第二比率不同。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的切片機(jī)，其中，所述第一切削刃和第二切削刃還包括第三區(qū)域，所述第三區(qū)域比所述第二區(qū)域更靠近所述遠(yuǎn)端，其中，所述第三區(qū)域具有徑向擴(kuò)張與切向行程之比的第三比率，所述第三比率與所述第二比率不同。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的切片機(jī)，其中，所述砧座包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽定位為比所述第二凹槽更靠近所述軸，并且相比于所述第二凹槽，所述第一凹槽設(shè)置為對較小工件提供支承。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的切片機(jī)，其中，還包含電機(jī)，所述電機(jī)位于所述主體中并且設(shè)置為當(dāng)?shù)镀姇r(shí)，以第一方向旋轉(zhuǎn)刀片。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的切片機(jī)，其中，所述電機(jī)設(shè)置為以每分鐘轉(zhuǎn)速在大約20到大約100之間的速度旋轉(zhuǎn)所述刀片。
28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的切片機(jī)，其中，所述第一刀片和第二刀片包括剪切部，所述剪切部在切削刃的遠(yuǎn)端和軸之間。
29.根據(jù)權(quán)利要求20所述的切片機(jī)，其中，還包含與所述主體聯(lián)接的護(hù)層，所述護(hù)層設(shè)置為覆蓋所述第一切削刃和/或第二切削刃的至少一部分。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的切片機(jī)，其中，所述主體設(shè)置為當(dāng)?shù)镀偝稍谠嘉恢脮r(shí)，完全覆蓋所述第一切削刃和第二切削刃。
【文檔編號】A01G23/02GK103717060SQ201280038822
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月10日
【發(fā)明者】克里斯多佛·D·塞涅爾 申請人:布樓恩特公司