專利名稱：用于動力工具的碎屑抽取器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于動力工具的碎屑抽取器，具體是涉及用于諸如砂光機、鉆機、鏤銑機、鋸、錘、磨光機等手提式類型的動力工具的碎屑抽取器。通常當(dāng)這些動力工具用于木制工件時將會產(chǎn)生木屑。
背景技術(shù)：
當(dāng)使用這些工具時產(chǎn)生的碎屑屬于微小顆粒并且在正常操作條件下容易漂浮于周圍的空氣中。與所述工具的操作相關(guān)的振動往往使這種碎屑擴散得更遠(yuǎn)。含有懸浮碎屑的工作環(huán)境對這些工具的使用者來說是不好的、不便的，甚至可能是不衛(wèi)生的。而且，一旦碎屑降落，需要進(jìn)行清潔工作以從該環(huán)境中去除散落的碎屑?？紤]到這些問題，已經(jīng)開發(fā)出許多現(xiàn)有技術(shù)的裝置，用于從該動力工具的操作區(qū)域周圍抽取碎屑。
碎屑抽取器系統(tǒng)的早期構(gòu)思在1986年Atlas-Copco出版社出版的Bo lindqvist等人的“Ergonomic Tools in our Time”(ISBN91 7810535 8)一書第104-116頁中在標(biāo)題為“Dust Extraction System”和“DustSeparation Units”兩節(jié)中討論過。對碎屑抽取器的說明將碎屑抽取過程分解為組成鏈，如圖1所示。從碎屑100產(chǎn)生地點開始，該組成鏈如下設(shè)置在靠近碎屑產(chǎn)生地點的碎屑抽取器罩200、連接于該抽取罩的吸入軟管300、用于支撐該吸入軟管的搖擺臂400、將該吸入軟管連接于用于從該碎屑抽取器系統(tǒng)收進(jìn)的空氣中分離碎屑的某些裝置600的適當(dāng)?shù)墓艿老到y(tǒng)500，以及用于產(chǎn)生通過該碎屑抽取器系統(tǒng)的空氣流的真空源700。用于從該碎屑抽取器系統(tǒng)收進(jìn)空氣中分離碎屑的裝置的例子包括旋風(fēng)除塵器和過濾器，用于產(chǎn)生通過該碎屑抽取器系統(tǒng)的空氣流的真空源的例子包括風(fēng)扇和羅茨泵。但是，從該書給出的所有說明中可以看出，雖然考慮中的動力工具是手提式的，但是與它們相關(guān)使用的該碎屑抽取器系統(tǒng)遠(yuǎn)不止是手提式的，而可以是更大的永久性安裝的系統(tǒng)。
與手提式動力工具一起使用其本身也是高度地便攜式的碎屑抽取器技術(shù)某些較新構(gòu)思的例子集中在使用同一電機的構(gòu)思，該電機為工具本身完成其主要功能提供動力以便，又被用作產(chǎn)生通過該碎屑抽取器系統(tǒng)的空氣流的動力源。因此，與圖1所示的系統(tǒng)相比，這非常節(jié)省空間和重量。由于為工具的主要功能提供動力的電機也用作產(chǎn)生通過該碎屑抽取器系統(tǒng)的空氣流的動力源，所以不需要在遠(yuǎn)離該碎屑產(chǎn)生地點，即，在被動力工具的工作頭所夾持的工作元件(例如鉆頭、鋸條、砂紙片等)和諸如木塊的工件之間的接觸點，設(shè)置用于從被該碎屑抽取器系統(tǒng)收進(jìn)的空氣中分離碎屑的裝置。因此，也不需要將碎屑產(chǎn)生區(qū)域與用于從被碎屑抽取器系統(tǒng)收進(jìn)的空氣中分離碎屑的分離裝置相連接的吸入軟管或其他管道系統(tǒng)。而是一根裝進(jìn)該動力工具本身中的短導(dǎo)管就足夠了。因此，這些碎屑抽取器系統(tǒng)一般包括導(dǎo)管，其具有可設(shè)置在被該動力工具夾持的工作元件和工件之間的接觸點附近的入口；碎屑收集室，其具有與所述導(dǎo)管的出口流體連通的入口和與大氣流體連通的出口；風(fēng)扇，其可操作地從所述導(dǎo)管的入口向其出口輸送空氣；以及過濾器，其設(shè)置在所述碎屑收集室的出口和大氣之間的流體流中。
這種碎屑抽取器系統(tǒng)的第一個例子在轉(zhuǎn)讓給Robert Bosch GmbH的第6,514,131號美國專利中描述。該專利示出一種砂光機，其具有用于夾持砂紙片的壓板(platten)(在US 6,514,131中標(biāo)號為16)，用于從該砂紙和工件之間的接觸點通過一導(dǎo)管向其出口20輸送空氣的風(fēng)扇(標(biāo)號為19)，該出口向碎屑收集室21排氣。該碎屑收集室21是剛性的自支撐盒，具有蓋子23，該蓋子23具有多個與大氣流體連通的孔40。過濾元件48設(shè)置在這些開口40和大氣之間的流體流中，該過濾元件從傳送到大氣的空氣中抽取碎屑，使碎屑容納在該碎屑收集室21中。
這種碎屑抽取器系統(tǒng)的第二個例子在轉(zhuǎn)讓給Porter Cable公司的第6,224,471號美國專利中描述。該專利也示出一種砂光機，其具有用于夾持砂紙片的壓板(在US6,224,471中標(biāo)號為22)；具有葉片(標(biāo)號為37)、用于從該砂紙和工件之間的接觸點通過一導(dǎo)管58向碎屑收集室60中輸送空氣的風(fēng)扇。在這種情況下，該碎屑收集室60由多孔塑料構(gòu)成，使得該碎屑收集室的內(nèi)部與大氣使流體連通，并且收集室60的主體本身用作用于抽取收集在其中的碎屑的過濾器。橫跨該入口形成到碎屑收集室的薄膜62用作通氣門，以防止當(dāng)風(fēng)扇關(guān)閉之后碎屑在重力作用下向下返回到導(dǎo)管58。在US 6,224,471中，碎屑收集室基本上是圓柱形，因此具有基本圓形的截面，并且其入口設(shè)置在該圓柱的一個端表面上，則該圓柱的曲面和其另一個端表面用作出口。
另一個例子在轉(zhuǎn)讓給Ryobi Motor Products公司的第4,967,516號美國專利中描述。該專利也示出一種砂光機，其具有用于夾持砂紙的壓板18，用于從該砂紙和工件之間的接觸點通過一導(dǎo)管70輸送空氣風(fēng)扇36，該導(dǎo)管70具有出口72，該出口向該碎屑收集室74排氣。在這種情況下，該碎屑收集室是半剛性的框架，具有多個以與大氣空氣流體連通的方式形成在其中的窗口。每個窗口用網(wǎng)狀織物覆蓋，該網(wǎng)狀織物從傳送到大氣中的空氣中抽取碎屑，并使碎屑容納在該碎屑收集室74中。
用于動力工具的已知碎屑抽取器系統(tǒng)的最后一個例子示于圖2。這里，具有用于夾持鉆頭的工作頭(夾頭)12的鉆具10設(shè)置有碎屑收集室14，其通過導(dǎo)管16連接于容納在鉆具12中的風(fēng)扇。該導(dǎo)管16具有設(shè)置在被夾頭12夾持的鉆頭和工件之間的接觸點附近的入口18。該碎屑收集室14裝有織物袋20，如圖3所示，進(jìn)而，該織物袋本身又裝有塑料框架22，該框架22包括中心定位、兩端具有開口并具有口26的管子24，如圖4所示，在圖4中該框架22已經(jīng)從袋20中取出，以示出其結(jié)構(gòu)。導(dǎo)管16的入口18這樣設(shè)置，使得在風(fēng)扇運行期間帶有碎屑的空氣沿著圖4中箭頭A所示的方向通過該管子24的口26，沿著圖4中箭頭B所示的方向進(jìn)入袋子20的里面，碎屑收集在該袋子內(nèi)。然后過濾過的空氣向外通過該袋子20進(jìn)入碎屑收集室14，并且因此向下沿著導(dǎo)管16到裝在鉆具12中的風(fēng)扇，在這里通過圖2所示的通風(fēng)口28被排放到大氣中。因此該現(xiàn)有技術(shù)的碎屑抽取器系統(tǒng)與US 6,514,131、6,224,471和4,967,516所公開的系統(tǒng)區(qū)別在于，它使用“清潔風(fēng)扇”而不是使用“污物風(fēng)扇”碎屑抽取器技術(shù)。換句話說，在該系統(tǒng)中，由風(fēng)扇輸送的空氣在與該風(fēng)扇接觸之前而不是在接觸之后被過濾。關(guān)于這一點，在圖2至圖4描述的該碎屑抽取器系統(tǒng)在其構(gòu)件的布置和運行模式方面類似于常規(guī)的家用吸塵器。
但是，在第6,514,131號、6,224,471號和4,967,516號美國專利和下面圖2至圖4中所示的所有現(xiàn)有技術(shù)的碎屑收集系統(tǒng)具有缺點，即其中所用的過濾器容易被碎屑所堵塞，因而很快失去這些碎屑抽取器系統(tǒng)的性能。而且不像圖1中所討論的碎屑抽取器系統(tǒng)，由于為輸送空氣通過這些碎屑抽取器系統(tǒng)的風(fēng)扇供給動力的電機也為動力工具的工作頭提供原動力，因此如果其中的過濾器被碎屑所堵塞，該風(fēng)扇的運行不能增加同樣的補償量。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在對在US 6,514,131、6,224,471和4,967,516和下面圖2至圖4中所描述的這些類型的碎屑抽取器系統(tǒng)的這些和其他技術(shù)問題提供一種解決方案，采用以上參照圖1描述的碎屑抽取器系統(tǒng)的另一種可選系統(tǒng)而不會產(chǎn)生這些問題。
因此，在第一方面，本發(fā)明提供一種動力工具，包括夾持工作元件的工作頭；具有可設(shè)置在該工作元件和工件之間接觸點附近的入口的導(dǎo)管；具有與所述導(dǎo)管的出口流體連通的入口以及與大氣流體連通的出口的碎屑收集室；從所述導(dǎo)管入口向其出口輸送空氣的可操作的風(fēng)扇；以及定位在所述碎屑收集室出口和大氣之間的流體流中的過濾器；其中該碎屑收集室具有大體圓形的截面，所述碎屑收集室的入口在所述圓形的圓周上，并且所述碎屑收集室的出口在所述圓形的中央。
在第二方面，本發(fā)明還提供與動力工具一起使用的碎屑抽取器組件，所述碎屑抽取器組件包括碎屑收集室和過濾器，該碎屑收集室具有與所述動力工具的碎屑抽取導(dǎo)管的出口流體連通的入口和與大氣流體相連的出口；該過濾器定位在所述碎屑收集室的出口和大氣之間的流體流中；其中該碎屑收集室具有基本圓形的截面，所述碎屑收集室的入口在所述圓形的圓周上，而所述碎屑收集室的出口在所述圓形的中央。
本發(fā)明的這兩方面由于共同的發(fā)明構(gòu)思因而是一致的，該構(gòu)思是該碎屑收集室具有基本圓形的截面，所述碎屑收集室的入口在所述圓形的圓周上，而所述碎屑收集室的出口在所述圓形的中央。通過這種設(shè)置，進(jìn)入該碎屑收集室的帶有碎屑的空氣以圓形的方式進(jìn)行渦流，并且在空氣從該碎屑收集室通過過濾器排放到大氣之前在離心力的作用下對著該碎屑收集室的外壁猛沖。這樣碰到過濾器的空氣比直接碰到過濾器的空氣帶有較少的碎屑。通過該碎屑抽取器系統(tǒng)的空氣量和其性能因此增強，并且該過濾器不會像以上在US 6,514,131、6,224,471和4,967,516和下面圖2至圖4中所描述的現(xiàn)有技術(shù)的碎屑抽取器系統(tǒng)那樣快地被堵塞。
另一方面，由于本發(fā)明的碎屑抽取器系統(tǒng)利用“不干凈風(fēng)扇”運行，其中帶有碎屑的空氣在過濾之前碰到該過濾器，因此它沒有關(guān)于圖1所述碎屑抽取器系統(tǒng)的缺點，在圖1中，完成與本發(fā)明的風(fēng)扇同樣功能的該真空源700設(shè)置在分離裝置600之后，在那里碎屑被抽取。因此，本發(fā)明不能通過組合該現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)與在US 6,514,131、6,224,471和4,967,516和下面圖2至圖4中所描述的任何其他已知的現(xiàn)有技術(shù)來實現(xiàn)。
而且，在被認(rèn)為目前是本發(fā)明的最接近的已知現(xiàn)有技術(shù)的US6,224,471中，該碎屑收集室基本是圓柱形形狀因此具有基本圓形截面，其入口設(shè)置在該圓柱的一個端面上，而該圓柱的曲表面和另一個端面用作出口。但是該現(xiàn)有技術(shù)不同于本發(fā)明，在本發(fā)明中該碎屑收集室的入口在所述圓形的圓周上，而所述碎屑收集室的出口在其中央，因此現(xiàn)有技術(shù)缺少本發(fā)明的上述有利效果。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，該碎屑收集室的入口的截面面積大于或等于該導(dǎo)管入口的截面面積，和/或該碎屑收集室的出口的截面面積大于或等于其入口的截面面積，和/或該碎屑收集室的出口的截面面積大于或等于該導(dǎo)管入口的截面面積。因此，在這些可選的實施例中最優(yōu)選的實施例中，三個條件都成立，帶碎屑的空氣從該工作元件和工件之間的接觸點到大氣的路徑的截面面積總是在增加。這有助于增加該碎屑抽取器系統(tǒng)的流量并抵消過濾器堵塞的效果。
在另一個優(yōu)選實施例中，該碎屑收集室的入口設(shè)置在一個水平面之上，而該碎屑收集室至少三分之二的內(nèi)部容積位于該水平面之上。這樣確保當(dāng)風(fēng)扇停止時收集在該碎屑收集室的碎屑被保持在其內(nèi)并且不能在重力的作用下向下落回到該導(dǎo)管中。該碎屑收集室的入口設(shè)置在該水平面之上越高的位置，能夠保存在該碎屑收集室中的碎屑量越大并且達(dá)到的效果越好。
在另一個優(yōu)選實施例中，該碎屑收集室的外部基本和灌穿該動力工具的縱軸線的垂直平面對稱，使得該動力工具能夠被左撇子和右撇子的人使用，而不會使該碎屑收集室的附件形成任何障礙防止該動力工具被舒適地抓握。在這種情況下，如果該碎屑收集室可從動力工具上拆下，導(dǎo)管的出口和碎屑收集室的入口可具有互補的不對稱外形，以確保該碎屑收集室僅僅以一種可能的構(gòu)形連接于該導(dǎo)管的出口。因此雖然該碎屑收集室從外表看是對稱的，但是它不能上下顛倒地安裝在該動力工具上，顛倒安裝將會使該碎屑收集室的入口不適當(dāng)?shù)胤胖迷谝粋€水平面之下，而該碎屑收集室的至少三分之二內(nèi)部容積在該水平面之上。另一方面，即便該碎屑收集室不是基本對稱的，這種選擇也可能被使用以確保其正確安裝。
在適于能夠被左撇子和右撇子使用者同樣舒適使用的動力工具的另一個優(yōu)選實施例中，該碎屑收集室的外部可以是和灌穿該動力工具的縱軸線的豎直平面基本不對稱的，該碎屑收集室可從動力工具上拆下，并且該碎屑收集室能夠以兩種可能的可選構(gòu)形連接于該導(dǎo)管的出口，一種構(gòu)形用于左撇子使用的動力工具，而另一種構(gòu)形用于右撇子使用的動力工具。
常規(guī)地，該導(dǎo)管可以包括在該動力工具的把手內(nèi)，因而制造時節(jié)省空間和材料。
由于本發(fā)明的碎屑抽取器技術(shù)在該碎屑收集室中易于產(chǎn)生靜電的積累，因此在優(yōu)選實施例中，該碎屑收集室具有防靜電或?qū)щ娡繉?，或具有接地電線，因而減輕這種效應(yīng)。
該碎屑收集室也可以至少部分地用透明的材料制造，以便使用者能夠看到碎屑滿到何種程度和什么時候需要倒空。在這種情況下，該碎屑收集室的透明部分優(yōu)選由聚丙烯制造，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，它是用于防止剛剛所述的靜電聚集效應(yīng)的好材料。該碎屑收集室也可以至少部分地用填充玻璃的尼龍制造，其具有同樣的有利性質(zhì)。
優(yōu)選地，該碎屑收集室包括門或蓋，使使用者能夠倒空該碎屑收集室。在一個優(yōu)選實施例中，過濾器能夠從該碎屑收集室被拆下并替換，這也使使用者能夠?qū)λM(jìn)行清潔并從新安裝或完全將其拋棄并用新過濾器更換。
該過濾器可以是任何常規(guī)的類型，諸如織物過濾器、帶褶的過濾器或網(wǎng)狀物。該過濾器也可以包括用于過濾粗碎屑的第一過濾元件和用于過濾比第一過濾元件細(xì)的碎屑的第二過濾元件，或附加過濾步驟以進(jìn)一步改進(jìn)性能。
在優(yōu)選實施例中，該碎屑收集室基本是圓柱形形狀并具有相對該動力工具基本取向成水平的縱軸線，所述碎屑收集室的入口設(shè)置在所述圓柱的曲面上，而所述碎屑收集室的出口設(shè)置在所述圓柱的端面上。因此在這個優(yōu)選構(gòu)型中，該碎屑收集室的入口設(shè)置在動力工具上符合人機工程學(xué)的位置，而為了達(dá)到最大的舒適度，與通到大氣的該碎屑收集室的出口設(shè)置在遠(yuǎn)離使用者的基本水平的方向。
在可選的優(yōu)選實施例中，該碎屑收集室基本是鼓形形狀，其旋轉(zhuǎn)對稱軸線相對于該動力工具取向成基本豎直，所述碎屑收集室的入口定位在所述鼓的曲表面上，而所述碎屑收集室的出口定位在所述鼓的上表面，因此在這種優(yōu)選構(gòu)型中，該碎屑收集室可以設(shè)置在動力工具上符合人機工程學(xué)的位置，而通到大氣的該碎屑收集室的出口設(shè)置在遠(yuǎn)離工件的表面基本豎直的方向，以避免在該動力工具所夾持的工作元件和工件之間的接觸點處產(chǎn)生干擾的碎屑。
在任何一種情況下，過濾器可以中心地設(shè)置在該碎屑收集室內(nèi)與該碎屑收集室的所述軸線同軸。這樣做的優(yōu)點在于使過濾器遠(yuǎn)離該碎屑收集室中帶有碎屑空氣的氣流速度最大的部分，從而該過濾器被堵塞的可能最小化并改進(jìn)其性能。
優(yōu)選地，如果該碎屑收集室基本為圓柱形，其可以包含第二個較小的圓柱，該第二個較小的圓柱具有同樣取向并與該第一圓柱同軸，該第二圓柱在其一端開口到該碎屑收集室內(nèi)部，而在其另一端設(shè)置該碎屑收集室的出口，而過濾器設(shè)置成橫跨或圍繞所述出口?？蛇x地，如果碎屑收集室基本上是鼓形形狀，它可以包含第二個較小的鼓，該第二個較小的鼓具有與第一個鼓同樣的取向，并與第一個鼓同軸。該第二個鼓在其下表面開口到該碎屑收集室內(nèi)部，而在其上表面提供該碎屑收集室的出口，而過濾器設(shè)置成橫跨或圍繞所述出口。在兩種情況下，該碎屑抽取器的性能被改進(jìn)，因為該第二較小的圓柱或鼓有助于使碎屑遠(yuǎn)離過濾器，因而進(jìn)一步減少堵塞。
與在US 6,514,131、6,224,471和4,967,516中所描述的現(xiàn)有技術(shù)的抽取系統(tǒng)一樣，該風(fēng)扇優(yōu)選定位在該動力工具電機的驅(qū)動軸上，該電機也為該動力工具的工作頭提供原動力，因而具有如同現(xiàn)有技術(shù)同樣的緊湊和低重量的優(yōu)點。而且，該同一驅(qū)動軸可以裝有第二個風(fēng)扇，該風(fēng)扇可操作以冷卻該電機。但是，在這樣的情況下，希望該第二風(fēng)扇安裝在該動力工具的室內(nèi)，該室被密封防止與形成該碎屑抽吸系統(tǒng)一部分的該導(dǎo)管的流體連通。這確保了不用帶有碎屑的空氣于冷卻電機，這可能會不利地破壞電機。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的碎屑收集組件可以適于與多于一種不同的動力工具配合，以便使它能夠在動力工具之間互換。


本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點在下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中將變得明白，其中圖1是第一個現(xiàn)有技術(shù)的碎屑抽取器系統(tǒng)的示意圖；圖2示出與鉆具一起使用的第二個現(xiàn)有技術(shù)的碎屑抽取器系統(tǒng)；圖3示出圖2的碎屑抽取器系統(tǒng)的在分解狀態(tài)下的碎屑收集室和過濾袋；圖4示出圖2的碎屑抽取器系統(tǒng)的在進(jìn)一步分解狀態(tài)下的碎屑收集室和過濾袋，以示出在該碎屑抽取器系統(tǒng)運行時包含在所述袋中的塑料框架；圖5是本發(fā)明第一實施例的動力工具的側(cè)視圖；
圖6是圖5所示的動力工具透視圖；圖7是圖5和圖6所示同一實施例的分解圖；圖8是圖5至圖7的實施例的碎屑收集室的更詳細(xì)的視圖；圖9是圖8所示的相同碎屑收集室的分解視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的第二、第三和第四實施例的動力工具總的視圖；圖11是本發(fā)明第二實施例的透視圖；圖12A是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的動力工具從其一側(cè)看的局剖切除視圖；圖12B是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的動力工具從其后面看的局剖切除視圖；圖13是本發(fā)明第三實施例的透視圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的動力工具從其一側(cè)看的局剖切除視圖；圖15是本發(fā)明第四實施例的透視圖；以及圖16是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的動力工具從其一側(cè)看的局剖切除視圖。
具體實施例方式
參考圖5和圖6，示出一種動力工具30，在這個實施例中該動力工具是砂光機，該砂光機具有用于夾持工作元件、即砂紙片的工作頭32，該工作頭32在這里是壓板。導(dǎo)管40具有入口，通過以常規(guī)方式在該壓板32中設(shè)置通孔，該入口可設(shè)置在非常靠近該砂紙片和工件之間的接觸點。碎屑收集室50具有與所述導(dǎo)管的出口流體連通的入口52和與大氣流體連通的出口54。在這個實施例中，該碎屑收集室50基本上為圓柱形，具有相對于該動力工具取向成基本水平的縱軸線，該碎屑收集室的入口52設(shè)置在該圓柱的曲表面上，而該碎屑收集室的出口54設(shè)置在該圓柱的端面上。
圖7是圖5和圖6所示同一實施例的分解圖，其中該碎屑收集室50從該導(dǎo)管40上拆下。這示出該碎屑收集室50的入口52連接于該導(dǎo)管40的出口44的方式，具體地說出口44具有槽45，該槽偏離到一面灌穿該動力工具30的縱軸線的豎直平面的一側(cè)。槽45具有與設(shè)置在入口52里面、在圖7中看不見的隆起互補的外形，使得該碎屑收集室50僅僅以一種可能的構(gòu)形連接于該導(dǎo)管40的出口，即示于圖6的構(gòu)形。這樣防止該碎屑收集室50被上下顛倒地連接于該出口44。
該碎屑收集室50的出口54的截面面積大其于入口52的截面面積，而該入口52的截面面積大于形成在壓板32中的通孔的組合的截面面積。因此帶有碎屑的空氣從該壓板到大氣的路徑的截面面積總是增加，并且該碎屑抽取器系統(tǒng)的流量因此也得到提高。
圖8是這個實施例的碎屑收集室50的更詳細(xì)的視圖。從圖8可以看到，該碎屑收集室出口54的內(nèi)部展示出帶褶的過濾器60，其具有大致圓柱形形狀。這在圖9中更容易看到，圖9是圖8所示相同的碎屑收集室的分解圖。在這里可以看到，該過濾器60包括形狀做成圓柱曲表面的帶褶的過濾元件601和形成所述圓柱一端面的無褶的壁602，其另一端面開口到該碎屑收集室的出口54，如圖8所示。
圖9也示出該碎屑收集室50包括蓋子501和主體部分502，該蓋子使該碎屑收集室50能夠被使用者打開并倒空。主體部分502是透明的，使使用者能夠看見收集在該室內(nèi)的碎屑的多少并因而能夠知道什么時候需要倒空。而且，過濾器60可以從該碎屑收集室50拆下并可以替換，這也使使用者能夠?qū)ζ溥M(jìn)行清潔并重新安裝或?qū)⑵渫耆珡U棄并用新過濾器更換。
最后，圖9還示出將該碎屑收集室50的蓋子501連接于主體部分502的方法。主體部分502在其邊緣的相對兩側(cè)上設(shè)置一對凸耳503，其中一個凸耳在圖9中可以看到。凸耳503與形成在蓋子501中的一對相對應(yīng)的軌道504嚙合，其中一個軌道504在圖9中可以看到。
圖10是本發(fā)明第二、第三和第四實施例的總的視圖，示出標(biāo)號為301、302和303的三個動力工具。301是平板砂光機(quarter sheetsander)，302是隨機軌跡砂光機，而303是砂帶機。所有的砂光機都具有根據(jù)本發(fā)明的碎屑抽取器系統(tǒng)。如在圖10中所見，砂光機301和303的碎屑收集室是大致的圓柱形，其縱軸線相對于該砂光機取向成基本水平，碎屑收集室的入口在該兩種情況下都設(shè)置在該圓柱的曲表面上，而碎屑收集室的出口設(shè)置在所述圓柱的端面上。但是在砂光機301的情況下，碎屑收集室取向成其縱軸線基本垂直于該砂光機的軸線，而在砂光機303的情況下，碎屑收集室取向成其縱軸線基本平行于該砂光機的軸線。因此，砂光機301的碎屑收集室旁通到大氣中，而砂光機303的碎屑收集室相對于該砂光機的取向沿著朝前的方向通到大氣中。
在圖10中也可以看到，雖然砂光機301、303的碎屑抽取器基本上是圓柱形形狀，但它們不是精確的圓柱形形狀，而是在沿著離開其出口所在的該室端面的方向上稍稍變細(xì)。這是出于美學(xué)和人機工程學(xué)的原因，并且不影響在這些實施例中所達(dá)到的碎屑抽取器效率。
圖10所示的砂光機302具有基本鼓形形狀，其旋轉(zhuǎn)對稱軸線相對于砂光機302取向成基本垂直，所述碎屑收集室的入口設(shè)置在所述鼓的曲表面上，所述碎屑收集室的出口設(shè)置在所述鼓的上表面上。因此砂光機302的碎屑收集室沿豎直方向通到大氣空氣。
圖11是平板砂光機301的透視圖。如圖11所見，碎屑收集室50包括第二較小的圓柱56，該圓柱與該碎屑收集室的外壁同樣的取向并與其同軸，并且在其一個端部58開口到該碎屑收集室的里面，而在其另一端設(shè)置有該碎屑收集室的出口。過濾器60圍繞該出口設(shè)置。
圖12A是砂光機301從其一側(cè)看的局剖切除視圖，并示出當(dāng)砂光機301工作時該碎屑抽取器系統(tǒng)中的氣流。帶有碎屑的空氣從被該砂光機的壓板32夾持的砂紙片和工件之間的接觸點通過形成在壓板中的孔321、322被風(fēng)扇70吸入，并向上通過導(dǎo)管40進(jìn)入碎屑收集室50。在這里，空氣在通過出口54離開該碎屑收集室50之前繞該第二較小的圓柱56環(huán)流。
圖12B是砂光機301從其后面看的局剖切除視圖，其更清楚地示出在該碎屑收集室50內(nèi)的氣流。通過入口52進(jìn)入碎屑收集室?guī)в兴樾嫉目諝饫@該室50中的第二個較小的圓柱56渦流并沉積在其底部。入口52設(shè)置在一個水平面之上，而該碎屑收集室至少三分之二的內(nèi)部容積位于該水平面之上，使得當(dāng)風(fēng)扇70關(guān)閉時，碎屑不能在重力的作用下向下返回到導(dǎo)管40。最終，空氣從碎屑收集室通過設(shè)置在該室中央的出口54排出，并穿過圍繞所述出口設(shè)置的過濾器60。
圖13是隨機軌跡砂光機302的透視圖。從圖13可以看到，連接于具有碎屑收集室50的砂光機的工作頭的導(dǎo)管40容納在該砂光機的把手38內(nèi)。碎屑收集室50還包括過濾器清潔桿58，用于攪動安裝在其內(nèi)的過濾器60。當(dāng)該桿58被使用者沿圓周方向移動時，連接于該桿58的舌狀物敲打形成在該過濾器60中的褶，從而除去堵塞該過濾器的碎屑并使它向下落進(jìn)碎屑收集室中。
圖14是從其側(cè)面看砂光機302的局部切除剖視圖，并示出在砂光機302工作時在其碎屑收集系統(tǒng)內(nèi)的氣流。帶有碎屑的空氣從被壓板32夾持的砂紙片和工件之間的接觸點通過形成在該壓板中的通孔321、322被風(fēng)扇70吸入，并且向上通過導(dǎo)管40進(jìn)入碎屑收集室50的入口52。碎屑收集室50基本形成為鼓形，其具有相對于該砂光機302基本垂直地取向的旋轉(zhuǎn)軸線，而碎屑收集室的入口52設(shè)置在該鼓的曲表面上，其出口54設(shè)置在所述鼓的上表面。碎屑收集室50裝有帶褶的過濾器，其具有大致圓柱形形狀，并且包括帶褶的過濾元件601和形成所述圓柱一個端面的無褶壁602，該過濾元件601的形狀做成圓柱的曲表面。其另一端面開口到該碎屑收集室50的出口54。因而通過入口52進(jìn)入該碎屑收集室50的帶有碎屑的空氣繞該室50內(nèi)的過濾器渦流，在空氣通過過濾元件601并且在通過出口54排出到大氣之前碎屑沉積在其底部。
在圖14中可以看到，碎屑收集室包括蓋子501和主體部分502，其允許該碎屑收集室50被使用者打開并倒空。正如在圖13可以看到的那樣，主體部分502是透明的，使使用者能夠看到收集在該室中的碎屑的量，因此知道什么時候需要倒空。
圖15是砂帶機303的透視圖，清楚地示出碎屑收集室50。正如在圖15中所看到的，碎屑收集室50的出口54露出帶褶的過濾器60。
圖16是從其側(cè)面看砂帶機303的局部切除視圖，并示出在砂帶機303工作時在其碎屑抽取器系統(tǒng)中的氣流。正如在圖16中所看到的，導(dǎo)管40包括其第一段401和第二段402，該第一段401將砂光機產(chǎn)生碎屑的區(qū)域連接于容納風(fēng)扇70的室，而第二段將風(fēng)扇室連接于碎屑收集室50的入口52。容納在該碎屑收集室50中的過濾器60具有截頭圓錐形(或截頭錐體)。因此帶有碎屑的空氣首先向上吸入該導(dǎo)管40的第一段401進(jìn)入風(fēng)扇70的室，然后通過導(dǎo)管40的第二段402進(jìn)入碎屑收集室50，在那里帶有碎屑的空氣繞過濾器60渦流，并且在空氣通過帶褶的濾器60并通過出口54排出到大氣之前，碎屑沉積在該室50的底部。同樣，碎屑收集室50包括蓋子501和主體部分502，其允許碎屑收集室50被使用者打開并倒空。正如在圖15可以看到的那樣，主體部分502是透明的，使使用者能夠看到收集在該室中的碎屑的量，因此知道什么時候需要倒空。
權(quán)利要求
1.一種動力工具，包括工作頭，用于夾持工作元件；導(dǎo)管，其具有可設(shè)置在該工作元件和工件之間的接觸點附近的入口；碎屑收集室，其具有與所述導(dǎo)管的出口流體連通的入口，以及與大氣流體連通的出口；風(fēng)扇，可操作其從所述導(dǎo)管入口向其出口輸送空氣；以及過濾器，其設(shè)置在所述碎屑收集室出口和大氣之間的流體流中；其中該碎屑收集室具有基本為圓形的截面，所述碎屑收集室的入口在所述圓形的圓周上，并且所述碎屑收集室的出口在所述圓形的中央。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的動力工具，其中該碎屑收集室入口的截面面積大于或等于該導(dǎo)管入口的截面面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的動力工具，其中該碎屑收集室出口的截面面積大于或等于其入口的截面面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項的動力工具，其中該碎屑收集室出口的截面面積大于或等于該導(dǎo)管入口的截面面積。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該碎屑收集室的入口設(shè)置在一個水平面之上，而該碎屑收集室的至少三分之二的內(nèi)部容積位于該水平面之上。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該碎屑收集室的外部和灌穿該動力工具的縱軸線的豎直平面基本對稱，使得該動力工具能夠被左撇子和右撇子的人使用。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該碎屑收集室能夠從該動力工具上拆下，導(dǎo)管的出口和碎屑收集室的入口具有互補的不對稱外形，并且該碎屑收集室僅以一種可能的構(gòu)形連接于該導(dǎo)管的出口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一項的動力工具，其中該碎屑收集室的外部和灌穿該動力工具的縱軸的垂直平面是不對稱的，該碎屑收集室可以從該動力工具上拆下，并且該碎屑收集室以兩種可能的可選構(gòu)形連接于該導(dǎo)管的出口，一種構(gòu)形是用于左撇子使用的動力工具，而另一種構(gòu)形是用于右撇子使用的動力工具。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該導(dǎo)管包含在該動力工具的把手內(nèi)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該碎屑收集室具有防靜電或?qū)щ娡繉?，或具有接地?dǎo)線。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該碎屑收集室至少是局部透明的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的動力工具，其中該碎屑收集室的透明部分用聚丙烯制造。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該碎屑收集室至少局部地用填充玻璃的尼龍制造。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該碎屑收集室包括門或蓋。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該過濾器可從該碎屑收集室拆下并可以替換。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該過濾器是織物過濾器、帶褶的過濾器或網(wǎng)狀物之一。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該過濾器包括用于過濾粗碎屑的第一過濾器元件和用于過濾比第一過濾器元件細(xì)的碎屑的第二過濾器元件。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該碎屑收集室基本是圓柱形形狀，其具有相對該動力工具基本水平地取向的縱軸線，所述碎屑收集室的入口定位在所述圓柱的曲面上，而所述碎屑收集室的出口定位在所述圓柱的端面上。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該碎屑收集室基本是鼓形形狀，其旋轉(zhuǎn)對稱軸線相對于該動力工具基本豎直地取向，所述碎屑收集室的入口定位在所述鼓形的曲表面上，而所述碎屑收集室的出口定位在所述鼓的上表面。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求18或19的動力工具，其中該過濾器中心地定位在該碎屑收集室內(nèi)，與碎屑收集室的所述軸線同軸。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求18的動力工具，其中該碎屑收集室包括第二較小的圓柱，該第二較小的圓柱具有與第一所述圓柱同樣的取向并與其同軸，該第二圓柱的一端開口到該碎屑收集室的里面，而在其另一端設(shè)置有該碎屑收集室的出口，并且過濾器橫跨或圍繞所述出口定位。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求19的動力工具，其中該碎屑收集室包括第二個較小的鼓，該第二個較小的鼓具有與第一個所述鼓同樣的取向，并與第一個鼓同軸，該第二個鼓在其下表面開口到該碎屑收集室內(nèi)部，而在其上面設(shè)置該碎屑收集室的出口，而過濾器設(shè)置成橫跨或圍繞所述出口。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該風(fēng)扇定位在該動力工具電機的驅(qū)動軸上，該電機也為該動力工具的工作頭提供動力。
24.根據(jù)前述權(quán)利要求23的動力工具，其中該驅(qū)動軸上具有第二風(fēng)扇以冷卻所述電機，所述第二風(fēng)扇包含在該動力工具的室內(nèi)，該室被密封防止與所述導(dǎo)管流體連通。
25.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該動力工具是砂光機，該工作頭是壓板，而工作元件是砂紙片。
26.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該動力工具是鉆具，該工作頭是夾頭而工作元件是鉆頭。
27.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該動力工具是鋸，該工作頭是鋸條夾而工作元件是鋸條。
28.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該動力工具是角向磨光機，該工作頭是心軸而工作元件是砂輪或磨盤。
29.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該動力工具是鏤銑機，該工作頭是夾頭而工作元件是銑刀。
30.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的動力工具，其中該動力工具是錘，該工作頭是夾頭而工作元件是鑿子或錘鉆頭。
31.一種與動力工具一起使用的碎屑抽取器組件，所述碎屑抽取器組件包括碎屑收集室，它具有與所述動力工具的碎屑抽取導(dǎo)管的出口流體連通的入口和與大氣流體連通的出口；和過濾器，該過濾器可定位在所述碎屑收集室的出口和大氣之間的流體流中；其中該碎屑收集室具有基本圓形的截面，所述碎屑收集室的入口在所述圓形的圓周上，而所述碎屑收集室的出口在所述圓形的中央。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的碎屑抽取器組件，其中該碎屑收集室的出口的截面面積大于或等于其入口的截面面積。
33.根據(jù)權(quán)利要求31或32的碎屑抽取器組件，其中該碎屑收集室的入口設(shè)置在一個水平面之上，而該碎屑收集室的至少三分之二的內(nèi)部容積在該平面之上。
34.根據(jù)權(quán)利要求31、32和33其中任何一項的碎屑抽取器組件，其中該碎屑收集室的入口具有不對稱外形，或具有180度旋轉(zhuǎn)對稱外形。
35.根據(jù)權(quán)利要求31至34中任何一項的碎屑抽取器組件，其中該碎屑收集室具有防靜電或防導(dǎo)電涂層，或具有接地線連接器。
36.根據(jù)權(quán)利要求31至35中任何一項的碎屑抽取器組件，其中該碎屑收集室至少是局部透明的。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的碎屑抽取器組件，其中該碎屑收集室的透明部分用聚丙烯制造。
38.根據(jù)權(quán)利要求31至37中任何一項的碎屑抽取器組件，其中該碎屑收集室至少局部地用填充玻璃的尼龍制造。
39.根據(jù)權(quán)利要求31至38中任何一項的碎屑抽取器組件，其中該碎屑收集室包括門或蓋。
40.根據(jù)權(quán)利要求31至39中任何一項的碎屑抽取器組件，其中該過濾器可從該碎屑收集室拆下并且可以替換。
41.根據(jù)權(quán)利要求31至40中任何一項的碎屑抽取器組件，其中該過濾器是織物過濾器、帶褶的過濾器或網(wǎng)狀物之一。
42.根據(jù)權(quán)利要求31至41中任何一項的碎屑抽取器組件，其中該過濾器包括用于過濾粗碎屑的第一過濾器元件和用于過濾閉第一過濾器元件細(xì)的碎屑的第二過濾器元件。
43.根據(jù)權(quán)利要求31至42中任何一項的碎屑抽取器組件，其中該碎屑收集室是具有縱軸線的基本是圓柱形形狀，所述碎屑收集室的入口定位在所述圓柱的曲面上，而所述碎屑收集室的出口定位在所述圓柱的端面上。
44.根據(jù)權(quán)利要求31至42中任何一項的碎屑抽取器組件，其中該碎屑收集室是具有旋轉(zhuǎn)對稱軸線的基本鼓形形狀，所述碎屑收集室的入口定位在所述鼓形的曲表面上，而所述碎屑收集室的出口定位在所述鼓的端面上。
45.根據(jù)權(quán)利要求43或44的碎屑抽取器組件，其中該過濾器中心地定位在該碎屑收集室內(nèi)，與碎屑收集室的所述軸線同軸。
46.根據(jù)權(quán)利要求43的碎屑抽取器組件，其中該碎屑收集室包括第二較小的圓柱，該第二較小的圓柱具有與第一所述圓柱同樣的取向并與其同軸，該第二圓柱的一端開口到該碎屑收集室的里面，而在其另一端設(shè)置有該碎屑收集室的出口，并且過濾器橫跨或圍繞所述出口設(shè)置。
47.根據(jù)權(quán)利要求44的碎屑抽取器組件，其中該碎屑收集室包括第二個較小的鼓，該第二個較小的鼓具有與第一個所述鼓同樣的取向，并與第一個鼓同軸，該第二個鼓在其一個端面開口到該碎屑收集室內(nèi)部，而在其另一端面設(shè)置該碎屑收集室的出口，而過濾器定位成橫跨或圍繞所述出口。
全文摘要
本發(fā)明提供一種動力工具(30)，其包括用于夾持工作元件的工作頭(32)；具有可設(shè)置在該工作元件和工件之間的接觸點附近的入口的導(dǎo)管(40)；具有與所述導(dǎo)管的出口(44)流體連通的入口(52)和與大氣流體連通的出口(54)的碎屑收集室(50)；可操作以從所述導(dǎo)管入口向其出口(44)輸送空氣的風(fēng)扇(70)；以及設(shè)置在所述碎屑收集室出口(54)和大氣之間的流體流中的過濾器(60)；其中該碎屑收集室(50)具有大體圓形的截面，所述碎屑收集室的入口(52)在所述圓的圓周上，而所述碎屑收集室的出口(54)形成在所述圓的中央。本發(fā)明還提供與動力工具一起使用的碎屑抽取器組件，所述碎屑抽取器組件包括具有與碎屑抽取器導(dǎo)管(40)的出口(44)流體連通相連的入口(52)和與大氣流體相連的出口(54)的碎屑收集室(50)；和設(shè)置在所述碎屑收集室的出口和大氣之間的流體流中的過濾器(60)；其中該碎屑收集室(50)具有基本圓形的截面，所述碎屑收集室的入口(52)在所述圓的圓周上，而所述碎屑收集室的出口(54)在所述圓的中央。
文檔編號B24B55/10GK1775485SQ20051012514
公開日2006年5月24日 申請日期2005年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者安德魯·瓦爾克 申請人:百得有限公司