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外科锯片制作方法

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    外科锯片制作方法
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    本发明总的来说涉及外科锯,更具体地说,涉及外科矢状锯(surgical sagittal saw)以及辅助锯片组件
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    I.概述图1和图2示出本发明的外科锯50以及于该锯一起使用的锯片组件52锯50包 括壳体M壳体M具有位于顶部的细长形筒部56作为壳体M —部分的手枪握把形手 柄58从筒部56向下延伸电机60设置在壳体筒部56内部在本发明的一些形式中,电 机60是无电刷、无传感器的DC电机这是示例性的,而非限制性的在本发明的其它形式 中,电机60可以是具有电刷和/或传感器的DC电机、AC电机或气动或液压驱动的马达在 本发明的图示形式中,锯50是无线动力(电动)工具可拆卸地安装在手柄58底端的电 池62带有用于为电机提供电能的电荷此外,应该理解,本发明并非仅限于此在本发明 的可选形式中,电源线、空气线路和流体线路与壳体M相连,用于提供驱动电机60所需的 动力
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专利名称:外科锯片的制作方法矢状锯是在整形外科手术中常用的动力外科工具。矢状锯通常包括容纳电机和调 节电机驱动的辅助控制电路的手持件。头部从手持件朝前向远侧延伸。振动轴位于头部内 部。锯片可拆卸地连接在振动轴上。在锯片的外露远侧前缘上形成有齿。齿切割锯片所靠 置的组织。壳体内部的驱动机构产生动力。施加动力以驱动振动轴,从而使得振动轴和所 连接的锯片以锯片调校的往复方式运动。当如此驱动锯时,锯齿在其所靠置的组织上往复 运动。由于把持锯的外科医生施加的前向压力,齿切割并分离其所靠置的硬组织。矢状锯经常在整形外科手术中用于选择性地去除骨骼。一种使用锯的整形外科手 术是关节置换手术。顾名思义,在这种手术中,外科医生切除患者关节中之间的骨骼并换上 人工关节。在整形外科手术中,当待切除的部分与其余骨骼分离时,确保沿着准确的路线移 除该部分是重要的。精确是必须的,因为置换关节通常具有设计为准确地配合在留在原位 的骨骼的切割线所留下的空间中的部件。为了确保在骨骼中适当地形成切口,外科医生通常首先在将要进行切割的部位附 近在骨骼上安置切割导向件(有时称为夹具)。一类切割导向件是具有准确成形的槽缝组 的块件。槽缝限定切割骨骼时所遵循的路线。外科医生通过依次将锯片插入这些槽缝中来 去除骨骼。一旦锯片插入槽缝中之后,就驱动锯。这种构造使外科医生能够沿着准确限定 的路线切割骨骼。目前能够获得的矢状锯及其辅助锯片足够切割锯片所靠置的骨骼。然而,这些组 件存在一些局限性。很多商业上可获得的矢状锯设有振动的平面锯片。锯片不可避免地会 摩擦限定插入锯片的(一个或多个)槽缝的切割导向件材料。这种反复的接触出会磨损限 定槽缝的材料。槽缝最终可能会变得很宽,以至于不再准确地限定预期的切割线。一旦切 割导向件如此遭受磨损之后,就需要进行更换。同样应该认识到,锯片与切割导向件的反复抵靠会导致导向件移动。如果期望精 确切割,这种移动至少是不期望的。此外,形成切割导向件的材料的磨损会产生材料微尘。一些微尘不可避免地掉落 在正在进行手术的手术部位上。结果,在手术过程中,外科医生需要花费一定时间来冲洗这 些部位以除去微尘。由于不得不反复地进行这一操作,这违背了进行手术时的主要目的;外科医生应该尽可能迅速地进行手术,以使外露组织易受感染并且患者保持麻醉的时间缩至最短。如上所述,目前矢状锯的振动锯片反复地磨擦形成插入锯片的槽缝的切割导向件 表面。这种锯片磨擦的另一个缺陷在于浪费动力。很多矢状锯是电池供电的。克服锯片摩 擦引起的摩擦力所耗费的动力使得可用于驱动锯的动力总量减少。这使得一次充电后电池 能够为锯提供动力的总时间缩短。此外,由于锯片摩擦切割导向件的表面,然后从该表面拉开,会存在一定的锯片急 动。这种急动从锯片通过手持件传递至把持锯的外科医生的手上。结果,外科医生在承受 这种急动时必须施加一定的肌肉控制力以使手持件保持稳定。另外,锯片的往复运动不可避免地会导致矢状锯一直振动。在锯振动时,外科医生 需要有意或无意地耗费体力使锯保持稳定。随着时间流逝,由于不得不如此把持锯以克服 振动,将大大地加重心理和生理上的疲劳。本申请人作为受让人的美国专利申请No. 10/887642披露了一种旨在克服(如果 并非完全消除的话)上述局限性的锯以及辅助锯片,该美国专利申请的名称为“SURGICAL SAGITTAL SAW AND METH0D0F USING SAME (外科矢状锯及其使用方法)”,于2004年7月9日提交,美国专利公开号为NO.2006/0009796A1,目前为美国专利No._,其内容以引用的方式并入本文。该发明的锯片组件包括锯片头枢转地安装于其上的棒。设置在棒中的 驱动杆朝后向近侧延伸。锯片棒可拆卸地连接在作为该发明的锯的部件的头部上。驱动杆 连接在与锯头一体的振动轴上。当该本发明的锯被驱动时,振动轴往复运动。该运动转而 会导致驱动杆往复运动。驱动杆于是使锯片头围绕其所安装的枢轴点振动。上述锯和锯片组件设计为只有位于远侧的锯片头振动。锯片组件中的棒保持静 止。这消除了在整个锯片组件能够往复运动的情况下将会出现的很多问题。上述申请的组件可以良好地操作。然而,该组件依赖于可拆卸螺纹紧固件将锯片 组件可拆卸地保持在锯头上。外科医生必须使用工具首先拆卸锯片,然后更换锯片。由于 在手术过程中不得不进行这样的操作,可能会延长进行手术花费的总时间。此外,该动作需 要外科医生顾及螺纹紧固件及其所连接的元件。另外,因为切割组织而产生的碎屑可能进入一些锯片组件的棒中。这些碎屑可能 潜在地阻止锯片头振动。此外,期望提供具有如下组件的矢状锯,该组件使锯头能够围绕锯头的纵轴线旋 转、分度。这是因为经常期望定位锯头使得辅助锯片组件设置在与穿过锯上下延伸的轴线 并非完全垂直的平面内。因此,这种锯通常包括分度组件,该分度组件使锯头能够旋转、分 度以选择角方位并且锁定就位。传统的分度机构通常包括将锯头保持在固定分度方位的单个偏压部件,即弹簧。 外科医生经常会觉得为了转动锯头而手动克服该弹簧施加的力是困难的。
本发明涉及一种新型而有用的外科矢状锯以及设计为与该锯一起使用的辅助锯 片组件。本发明的矢状锯具有锯头,该锯头具有用于将锯片组件可释放地保持就位的免工 具连接组件。连接组件还不包括从锯头拆卸的元件。锯头还相对容易从锁定的分度位置解除,旋转到新的分度位置,然后锁定在新的分度位置。本发明的锯片组件排出进入锯片杆的 碎屑。更具体地说,本发明的锯设有允许锯片驱动杆所安装的振动单元运动的组件。这 使得插入和拆卸锯片组件所需的力气将至最小。连接组件将锯片杆夹持就位。这些组件都 没有为了拆卸和更换已安装的锯片组件而需要从锯头上拆卸的元件。另外,第一偏压部件将锯头保持在锯壳体元件上,锯头从该锯壳体元件延伸,并且 第一偏压部件与锯头是一体的。锁定组件防止锯头旋转。作为锁定组件的一部分,第二偏 压部件将锁定组件锁栓就位。这些子组件共同地使得相对容易将锯头解开、分度并再次锁 定在固定的角方位中。本发明的锯片组件包括锯片杆和枢转地安装在锯片杆上的锯片头。在锯片杆和锯 片头中都形成有开口。这些开口共同地设置为形成使进入锯片杆中的碎屑排出的排出路 径。这基本上消除了进入锯片杆的这种物质对锯片操作产生不利影响的可能性。根据下面结合附图所做的详细说明可以理解本发明的上述以及其它特征和优点, 其中图1是安装有根据本发明构造的锯片的外科矢状锯的透视图;图2是电机和安装有本发明锯片的锯远端的剖视图;图3是图2所示组件的近侧部分的放大剖视图;图4是图2所示组件的远侧部分的放大剖视图;图5是锯电机壳体的剖视图;图6是锯头的透视图;图7是锯头的侧视图;图7A是锯头的俯视图;图8是锯头的剖视图;图9是围绕锯头设置的位于近侧的轴承组件的内滚道的剖视图;图10是围绕锯头设置的位于近侧的轴承组件的外滚道的剖视图;图11是配合在锯头近端的保持圈的透视图;图12是围绕锯头设置的位于远侧的轴承组件的外滚道的透视图;图13是图12所示外滚道的剖视图;图14是将电机壳体保持在锯上的螺纹圈的剖视图;图15是分度组件的锁定杆的透视图;图16是分度组件的锁定杆的侧视图;图17是示出分度锁定杆如何将锯头保持在选择方位的放大剖视图;图18是锯输出轴的第一俯视图;图19是处于与第一俯视图所示不同位置上的锯输出轴的第二俯视图;图20是后部内壳体的剖视图;图21是电机驱动连接器的剖视图;图22是锯头内部的前部内壳体的俯视图23是前部内壳体的前视图;图M是沿图22中线M-M截取的前部内壳体的剖视图;图25是振动轴的透视图;图沈是振动轴的侧视图;图27是沿图沈中线27-27截取的振动轴的剖视图;图27A是沿图27中线27A-27A截取的振动轴的剖视图;图28是振动轴的俯视图;图四是沿图观中线四-四截取的振动轴的剖视图;图30是配合到振动轴上的轴螺钉的剖视图;图31是摆动圈的透视图;图32是摆动圈的俯视图;图33是沿图32中线33_33截取的摆动圈的剖视图;图34是锯片连接杆的透视图;图35是锯片连接杆的俯视图;图36是蝶形螺母的透视图;图37是蝶形螺母的剖视图;图38是蝶形螺母保持器的剖视图;图39是锯片连接组件凸轮的透视图;图40是凸轮的侧视图;图41是凸轮的剖视图;图42是锯片连接组件的剖视图,示出当该组件处于锯片装载未锁定状态时各元 件的位置;图43是锯片组件的分解视图;图44是锯片连接组件的剖视图,示出当该组件处于锯片运转锁定状态时各元件 的位置;图45是本发明的可选锯头组件的分解视图;图46是图45所示锯头组件的剖视图;图47是可选锯头组件的锯头的透视图;图48是可选锯头的俯视图;图49是沿图48中线49_49截取的可选锯头的剖视图;图50是可选锯头的内壳体的透视图;图51是可选内壳体的俯视图;图52是沿图51中线52-52截取的内壳体的剖视图;图53是输出轴的透视图;图M是输出轴的侧视图;图55是轴承保持器的透视图;
图56是振动轭的透视图;图57是振动轭的剖视图;图58是振动头以及安装于其上的元件的分解视图59是振动头的剖视图;图60是将振动轭和振动头保持在一起的螺母的剖视图;图60A是图60所示螺母的剖视图;图61是柱塞的透视图;图62是柱塞的侧视图;图63是柱塞保持器的透视图;图64是柱塞保持器的剖视图;图65是本发明的可选锯片组件的分解视图;图66是另一可选振动轭的透视图;图67是另一振动头的透视图;图68是用于与图66所示振动轭和图67所示振动头一起使用的振动组件限位螺 钉的透视图;图69是本发明的可选锯片组件的分解视图;图70是位于图69所示锯片组件内部的容纳有RFID的组件的剖视图;图71是用于与图69所示可选锯片组件一起使用的锯头的剖视图;图72是读取存储在RFID中的数据并根据数据调节锯的驱动的电路的组合示意 图;图73是RFID的存储器的示意图,更具体地说,是存储在该存储器中的数据类型的 示意图;图74是为了读取锯片组件RFID中的数据而执行的处理的流程图;图75是示出本发明的外科锯如何与外科导航系统一起使用的示意图;图76是为了利用外科导航系统确定根据本发明的锯片的锯头的位置而执行的处 理的流程图;图77是本发明的另一可选锯片组件的俯视图;以及图78是图77所示锯片组件的侧视图。应该认识到,示出本发明的机械元件的上述附图应该理解为一般地示出元件和部 件的各个特征相对于彼此的比例。

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前板64安装在壳体筒部56的远端开口中。(应该认识到,“远”是指朝向手持件 30所指向的手术部位。“近”是指背离手术部位。)触发器66可移动地安装在前板64上 并且朝向前板的前方延伸。位于壳体手柄58内部的控制电路(未示出,不是本发明的一部 分)监视触发器66的致动。根据触发器66被致动的程度,控制电路选择地为电机60提供 电能,从而使电机转子98以期望的速度旋转。锯头68在触发器66上方从前板64向前延伸。锯片组件52的近端可拆卸地配合 在锯头68上。振动头70 (参见图2和图28)位于锯头68内部。振动头70包括一对销72。 当锯片组件52安装在锯头68上时,作为锯片组件52 —部分的驱动杆74 (参见图43)与销 接合。当电机60被驱动时,振动头70和销72振动。销72的运动导致驱动杆74往复运动。 锯片头76形成锯片组件52的最远端。驱动杆74连接在锯片头76上。驱动杆74的往复 运动导致锯片头76在切割运动中往复振动。II.锯电机、锯头和分度组件图2、图3和图4示出电机60和锯头68如何安装在锯50的其余部分上,更具体 地说,安装在前板64上。电机60包括管状电机壳体80,现在参照图5进行描述。电机壳 体80形成为具有恒定直径的主体部分82,该主体部分从壳体的近侧后端朝前向远侧延伸。 主体部分82在壳体的大约80%长度上延伸。电机壳体的主体部分82基本上是圆柱形的。 然而,主体部分82形成为限定从主体部分的近端朝前延伸的切口 83。切口 83用作空隙空 间,电连接器(未示出,不是本发明的一部分)通过该空隙空间延伸至电机60。在主体部分82的前方,电机壳体80具有带光滑外壁的第一套管84。套管84的直 径小于主体部分82的直径。第二套管86形成电机壳体80的最远端。第二套管86的外径 与第一套管84的外径大致相等。电机壳体80的形成第二套管86的外表面带有螺纹(在 图中未示出螺纹)。电机壳体80形成为具有从壳体的近侧后端朝前向远侧延伸的第一孔88。电机壳 体80还形成为限定凹槽89,该凹槽围绕壳体的限定第一孔的近侧设置内壁的一部分周向 延伸。更具体地说,凹槽89形成于主体部分80的被切口 83中断的部分中。电机壳体80 形成为具有从第一孔88朝前同轴延伸的第二孔90和第三孔92。第二孔90的直径小于第 一孔88的直径。第三孔92的直径小于第二孔90的直径。孔88和90都位于壳体主体部 分82中。第三孔92从主体部分82延伸并且延伸到由第一套管84包围的空间中。第四孔 94与孔88、90和92同轴,并且形成电机壳体80的开口远端。孔94延伸穿过电机壳体的第 二套管86并且部分地延伸到第一套管84中。电机60包括在图3中由若干线96表示的定子、电机盖110以及壳体第一孔88中 的层叠件97的一部分。通过转子98使电机60完整,该转子可旋转地安装在壳体第一孔 88中并且沿着电机壳体80的纵轴线位于中心。如图3所示,转子98形成为具有近端茎部 102。在图中未示出在转子茎部102与电机壳体80的限定第一孔88的相邻内壁之间延伸 的轴承组件。另外,座靠在凹槽89中将该轴承组件和定子96保持就位的夹持圈也未示出。在茎部102前方,电机转子98具有直径比茎部102大的主体部分104。转子主体 部分104包括电机磁体(未明确示出)。在电机主体部分104前方设置有直径与茎部大致 相等的颈部106。圆形端部108形成转子98的最远端、最前端的部分。转子端部108的外 径小于相邻颈部106的外径。转子98还形成有在转子的近端和远端之间延伸的轴向延伸孔 109。如图3最佳地示出,转子端部108可旋转地安装在电机盖110上,电机盖110设置 在电机壳体第一孔88的最远侧部分中。电机盖110具有套管形外裙部112。盘状基部114 在裙部112的前部上延伸。可以看到,基部114的朝向远侧的面相对于裙部112的环形前 表面稍稍凹陷。电机盖110还形成为具有围绕基部114的中心朝后向近侧延伸的周向凸缘 116。凸缘116具有L形截面轮廓。凸缘116的朝向内侧的周向边缘限定穿过基部114的 开口 118。电机盖110安装在电机壳体第一孔88的远端基部。转子颈部106穿过开口 118 延伸;转子端部108座靠在由周向凸缘116限定的空隙空间中。轴承组件120在转子端部 108与凸缘116之间延伸,以将转子98可旋转地连接到电机盖110上。现在参照图6至图8进行描述,锯头68由单个金属件形成。锯头68形成为限定 圆柱形近侧部分124。更具体地说,近侧部分IM的外径使得该部分在安装到电机壳体第三 孔92中时能够自由旋转。在近侧部分IM的前方设置有圆柱形第一中间部分128。第一中 间部分128的外径大于近侧部分的外径,小于电机壳体第四孔94的外径。锯头68形成为 在近侧部分124与第一中间部分1 之间设置有锥形表面126。锯头第一中间部分1 还 形成为限定两个沿直径方向相对的矩形通孔130,该通孔穿过锯头68的中心。第二中间部分132也具有圆柱形截面轮廓,并从第一中间部分1 朝前向远侧延 伸。第二中间部分132的直径大于第一中间部分128的直径。第二中间部分132形成有圆 形孔133。孔133设置为使得孔的中心位于一个锯头通孔130的纵轴线的延长线上。与锯 头68 —体形成的圆形唇部134限定孔133的底部。唇部134还限定从孔133到达锯头68 中心的开口 135。锯头68还具有远侧部分136。远侧部分136具有平面的顶面138。顶面138的最 前端部分,即部分140具有矩形轮廓。顶面138具有朝后向近侧延伸的部分142,该部分具 有相对的向外延伸的侧缘,从而使得表面的宽度随着从部分140朝后向近侧延伸而增大。 从部分142向后,锯头顶面138具有部分144。部分144的相对侧缘向内呈锥形,从而使得 部分144的宽度随着沿该部分朝后向近侧延伸而减小。锯头68设置有从顶面部分144向上延伸的两对L形支架146和148。形成每个支 架对146和148的支架彼此相对并彼此朝向内侧,从而使得每个支架的端部在顶面138上 方延伸。形成支架对146的支架位于顶面部分144的前部,紧邻顶面138上从部分142过 渡至144的部位。形成支架对148的支架位于顶面部分144近侧边缘的紧邻前方。从图7A可以看出,支架146和148形成为分别具有从锯头顶面138向上延伸的竖 直内表面147和149。支架146和148的取向使得表面147和149沿着相对于锯头的纵轴 线倾斜的直线向内倾斜。于是,每对表面147和每对表面149都位于在锯头纵轴线的近侧 延长线上的点处相交的直线上。在本发明的图示形式中,支架146和148还取向为使得位 于锯头每侧的表面147和149是共线的。在顶面部分144和部分142的近侧半部下方,锯头68包括具有恒定半径的曲面 150。在顶面部分142的远侧半部和顶面部分140下方,锯头68成形为使得曲面150融入 两个相对的大致平面的侧颊部152。在顶面的远侧部分140的紧邻下方,锯头68成形为形 成鼻部154。鼻部IM从顶面部分140向下延伸,其截面轮廓接近顶面部分140的形状。在鼻部巧4下方,锯头68成形为使得曲形颏部156在侧颊部152之间延伸。锯头68还成形 为使得颏部156相对于鼻部154凹陷。锯头68还成形为限定五个纵向延伸的邻接孔160、162、164、166和168。孔160 是锯头孔中最近侧的孔,并且形成通入锯头68的近端开口。孔160位于锯头近侧部分IM 中。孔160沿着锯头68的中心纵轴线轴向地位于中心。锯头68成形为具有内壁部分161, 该内壁部分形成通入孔160的带有螺纹(螺纹未示出)的近端开口。内壁部分161与限定 孔160的内壁的更远侧部分之间的凹槽未作标记。该凹槽是出于制造的目的而设置的。孔162从孔160朝前向远侧延伸并且与孔160邻接并同轴。孔162位于锯头第一 中间部分1 和锯头第二中间部分132的内部。孔162的直径大于孔160的直径。锯头通 孔130和开135通入孔162。孔164从孔162朝前向远侧延伸并且与孔162邻接并同轴。 锯头68成形为使得孔164的直径与孔160的直径相等。孔164形成于锯头的由曲面150 包围的部分中。孔166和168都从孔164前方朝前向远侧纵向延伸,并且是部分重叠的端部封闭 孔。孔166是两个孔166和168中较长的孔。孔166延伸到锯头鼻部154中。于是,孔166 与孔160、162和164不同轴。孔168位于孔166下方并且与孔166部分地重叠。孔168仅 仅在孔164前方延伸相对较短的距离。孔168终止于锯头内部的腹板170的表面处。锯头68还形成为在顶面部分144中具有两个邻接的开172和174。开172在顶面 中形成凹陷部。开172为大致矩形从而使其纵轴线与锯头68的纵轴线平行。虽然开172 为大致矩形,但是纵向延伸的侧边具有向外延伸的顶点(未标记),所述顶点位于开口的纵 轴线上。朝向近侧的边的顶点朝向近侧;朝向远侧的边的顶点朝向远侧。开口 174从开口 172的底部向下延伸到锯头孔164中。开174为椭圆形并且包围的面积小于开172。孔176在面向远侧的颏部156的近侧位置处从锯头68的底部向上延伸。孔176通 入纵向延伸的孔166。孔178从锯头顶面部分140向下延伸到孔166中。孔178与孔176 同轴,并且孔178的直径小于孔176的直径。还应该注意到,锯头68形成为具有伸入孔176 的朝向内侧的小环形唇部179。唇部179形成孔178的底部。当组装锯50时,将锯头68安装到电机壳体80中,使得近侧部分IM配合在电机 壳体第三孔92中,如图3最佳地示出。两组球轴承182方便锯头68相对于电机壳体80旋 转。第一组轴承182在锯头近端紧邻远侧的圆中围绕锯头近侧部分IM延伸。该轴承182 夹在内滚道184和外滚道186之间。如图9所示,内滚道184具有环形主体188。凸缘190 从主体188径向向外延伸。凸缘190位于与滚道主体188的近端相比更靠近远端的位置。 内滚道184还形成为具有面向远侧的向外锥形表面192,该表面从凸缘190延伸至主体188 的远端。图10示出外滚道186。总的来说,外滚道186为环的形状。外滚道186还形成为 限定周向凹槽187,该周向凹槽的位置靠近外滚道的朝向远侧的前端部,并且围绕外滚道的 内周延伸。当组装本发明的锯50时,将外滚道186座靠在电机壳体80的限定第二孔90和第 三孔92之间过渡部的台阶状圆形内表面上。将球轴承182安装在圆形凹槽187中。将内 滚道184安装在锯头近侧部分IM上,从而使得锥形表面192压在球轴承182上。如图3所示,波形弹簧181在内滚道凸缘190的朝向近侧的面与锯头保持圈193之间延伸。如图11所示,锯头保持圈193具有外表面带螺纹(螺纹未示出)的套管状主体 194。环形唇部195从保持圈主体194的远端径向向外延伸。环形唇部195形成有方便使 用紧固工具的切口(未标记)。在锯50的组装过程中,将锯头保持圈主体194通过螺纹固 定到围绕锯头孔160的近端内壁部分161的辅助螺纹上。波形弹簧181的近端座靠在环形 唇部195的面向前方的静止表面上。波形弹簧181于是在内滚道上施加向前的力,该力将凸缘锥形表面192压在球轴 承182上。锯头保持圈193的唇部195用作将锯头68保持在电机壳体80上的结构件。位于前侧的一组球轴承182座靠在锯头的环形锥形表面126上。设置在电机壳体 最远端的第四孔94中的外滚道196也包围该组球轴承182。如图12和图13最佳地示出, 外滚道196具有位于近侧的圆形底座圈198。外滚道底座圈198成形为紧压配合在电机壳 体第四孔94中。底座圈198还成形为具有周向延伸的唇部202。当组装锯50时,将外滚道 196置于电机壳体第四孔94中,从而使得唇部202的外表面座靠在电机壳体的限定孔94的 内表面上。唇部202和外滚道底座圈198的相邻内表面共同成形为限定具有向内成形轮廓 的凹槽204。外滚道196成形为使得凹槽204具有使球轴承182能够座靠于其中的半径。外滚道196还形成为具有在底座圈198前方向远侧延伸的圆柱形裙部206。该裙 部206与底座圈198是一体的,并且裙部206的外径小于底座圈的外径。外滚道裙部206 还形成为其最前部具有相对于位于近侧的其余部分向外形成台阶的内壁。在图中,径向延 伸的环形台阶208限定两个壁部之间的过渡部。于是,台阶208将外滚道裙部206划分为 厚壁部分和较小的薄壁部分。外滚道还形成为限定多个周向等距间隔开的开口 210。每个 开口 210具有矩形截面,并且纵向延伸穿过裙部206的厚壁部分以及向外形成台阶的相邻 薄壁部分的一小部分。当组装锯50时,最远侧的球轴承182除了座靠在锯头锥形表面1 上之外,还座 靠在外滚道凹槽204中。在组装过程中,将电机壳体80安装在锯头前板64上。具体地说,将电机壳体80安 装在锯头前板64上,使得壳体第一套管84座靠在形成于前板64中的开口 212中。如图4 和图14最佳地示出,将螺纹圈214安装在壳体第二套管86上以将电机壳体保持在前板64 上。螺纹圈214形成有圆形裙部216,该裙部形成螺纹圈的主体。圆形裙部216的圆柱形内 壁形成有螺纹(未示出)。螺纹圈214还形成为使得裙部216具有向外张开的外壁。圆形 唇部218从裙部216的远端面向内延伸。虽然未示出,但是应该认识到,可以在形成于电机壳体80的外表面中的凹槽中安 装防旋转销。该销超出圆柱形电机壳体80的周边延伸到形成于前板64中的辅助切口中。 该切口与前板开212的周边邻接并且延伸超出前板开212的周边。于是,该销防止电机壳 体80相对于前板64旋转。在组装时,将螺纹圈214通过螺纹安装到电机壳体第二套管86上。螺纹圈裙部 216的面向近侧的底部抵靠在前板64的朝向远侧的相邻面上。该动作使得电机壳体80能 够向前移动,直到壳体80的位于主体部分82与第一套管84之间的侧向延伸台阶面抵靠在 前板64的朝向近侧的内侧面上。于是,通过电机壳体第一套管84和螺纹圈214周围的环 形台阶将电机壳体80挤压锁定在前板64上。在锯50的组装过程中,将下述锯片驱动组件和锯片连接组件的元件组装到锯头68中。然后将锯头近侧部分IM安装到电机壳体80中以穿过壳体第三孔92延伸,从而在 第二孔90中延伸较短的距离。将保持圈193通过螺纹安装到围绕锯头内壁部分161的辅 助螺纹上。在将保持圈193连接就位之前,围绕锯头近侧部分IM设置位于近侧的球轴承 182、内滚道184以及波形弹簧181。现在参照图15和图16描述分度锁定杆224,该分度锁定杆将锯头68以及设置于 其中的元件相对于电机壳体80的纵轴线保持在固定的角方位。锁定杆2M包括矩形杆形 式的基座226。在近端,锁舌2 从基座226向上延伸。锁定杆锁舌2 是矩形块的形式, 其尺寸使其能够紧密滑动配合到外滚道196的一个矩形开口 210中。锁定杆2M还成形为 具有在基座的远端附近位置处从基座226向上延伸的支柱230。如图17所示,锁定杆2 座靠在锯头孔162中。锁定杆2 设置为使得支柱230 穿过开口 135延伸到孔133中。锁定杆锁舌228穿过形成于锯头68中的相邻孔130延伸。 释放按钮232固定在支柱230的露出端上。螺旋弹簧234在释放按钮232的下侧与锯头68 的限定孔133底部的相邻静止环形唇部134之间延伸。通过作用于按钮232上,弹簧234 在锁定杆2M上施加向外的力。该力正常情况下使基座2 座靠在锯头的限定孔162的内 表面上,从而使得锁舌228正常情况下穿过孔130伸出。当组装锯50时,将锯头孔130与电机壳体80的如下截面部分对准外滚道196的 开口 210位于该截面部分中。锁定杆锁舌2 在穿过锯头孔130延伸时座靠在一个滚道开 口 210中。锁定杆224与外滚道196的这种接合将锯头68相对于电机壳体的纵轴线锁定 在固定的角方位。压下按钮232将使锁定杆2M朝向锯头68的中心移动。这使得锁定杆 锁舌2 从其所座靠的滚道开210中缩回,从而将锯头从锁定位置中释放。然后,外科医生 可以将锯头68旋转、分度至期望的角方位。一旦如此设置锯头68之后,将按钮232释放。 弹簧234使锁定杆移回到锁定状态,因此锁舌2 座靠在相邻滚道开口 210中以再次将锯 头保持就位。III.锯片驱动组件设置在锯头68中的输出轴240接收电机转子98输出的旋转扭矩。位于锯头68 内部的轴承组件将该旋转扭矩转变为使位于锯头内部的振动轴242振动的运动。振动头70 与振动轴242连接,以便与振动轴一致地运动。更具体地说,如图18和图19最佳地示出,输出轴240是单个细长形实心金属件。 在最近端,输出轴240成形为具有大致矩形的茎部M4。在茎部244前方,输出轴240具有 圆柱形主体部分对6。主体部分的中心轴线与茎部M4的中心纵轴线对准。主体部分对6 形成为具有带螺纹(未示出)的近侧部分对8。位于输出轴近侧部分与位于更远侧的其余 部分之间的环形槽在图中未标记。该凹槽方便制造输出轴对0。输出轴240形成为具有位于主体部分246前方并与主体部分246同轴的轴环252。 轴环252的外径大于主体部分M6的外径。颈部2M从轴环252向前延伸,颈部254的直 径小于输出轴主体部分M6的直径。轴端256向轴环252的前方延伸。输出轴240形成为使得轴端256与输出轴的位 于更近端的部分不同轴。相反,圆柱形的轴端256的中心在从穿过输出轴主体部分的纵轴 线偏离大约5°至7°之间的轴线上。此外,轴端256以如下角度从颈部254向前延伸使 得轴端的纵轴线(由直线258表示)不是从穿过输出轴主体部分M6、轴环252和颈部2M
15延伸的纵轴线的远端终点延伸(参见直线258)。相反,轴端256设置为使得轴端的纵轴线 在输出轴颈部2M前方的某点处与虚线262相交,该虚线表示主纵轴线的延长线。鼻部264从轴端256的自由远端向前延伸。在鼻部沈4的圆柱形外表面上形成有 螺纹(未示出)。输出轴240可旋转地安装在后部内壳体沈8中,后部内壳体可滑动地安装在锯头 孔160中。如图20所示,后部内壳体268是多段结构。后部内壳体的最近侧部分是基部 270。基部270的外径能够方便基部在锯头的位于近侧的孔160中紧密滑动。一个或多个 切口 271(图中只能看到一个)从基部270的近端朝内向远侧延伸。切口 271方便使用组 装/拆卸工具(未示出)。后部内壳体268具有从基部270向前延伸的大致圆柱形茎部272。茎部272的外 径小于基部270的外径。虽然未示出,但是后部内壳体的茎部272可以形成有窗口以减小 后部内壳体268的总重量。后部内壳体268形成为具有位于茎部272远端紧邻前方的端头 274。端头274的外径位于基部270的外径与茎部272的外径之间。后部内壳体的端头274 的外表面设有螺纹(未示出)。鼻部276形成后部内壳体沈8的最远侧部分。鼻部276位 于端头274的紧邻前方,并且鼻部276的外径位于茎部272的外径与端头274的外径之间。后部内壳体268还形成为具有近端孔278和远端孔观0。近端孔278位于壳体基 部270内部。远端孔280延伸穿过壳体茎部272、端头274和鼻部276。远端孔观0的直径 小于近端孔278的直径。后部内壳体268还形成为,在基部270的远端设置有向内延伸的 环形凸出部观2。凸出部282将近端孔278的远端基部与远端孔观0的近端基部隔开。凸 出部282的内边缘在后部内壳体沈8中在近端孔278和远端孔280之间限定出开观4。开 口观4的直径小于远端孔观0的直径。如图4最佳地示出,两个轴承组件286、288将输出轴240可旋转地保持在后部内 壳体268中。两个轴承组件中位于近侧的轴承组件286设置在输出轴主体部分246的位于 近侧部分248紧邻前方的光滑壁部分上。两个轴承组件中位于远侧的轴承组件288紧邻轴 环252地设置在输出轴主体部分246上。套管形间隔件290在轴承组件286和观8的外滚 道之间延伸,以保持所述轴承组件间隔开。(轴承组件286和观8的各滚道未示出。)限位螺母四2将轴承组件286和288以及间隔件290保持在输出轴240上。螺母 292旋入形成于输出轴主体部分的一部分端部248上的螺纹上,以抵靠轴承组件286的内滚 道。当组装锯50时,轴承组件观6的外滚道座靠在后部内壳体的凸出部282的朝向远侧的 面上。输出轴茎部244延伸穿过后部内壳体的近端孔278,并且在锯头保持圈主体194的中 央空隙中延伸较短的距离。连接在电机转子98上的驱动连接器296将输出轴240与转子连接,因此输出轴与 转子这两个元件一致地旋转,并且输出轴240能够相对于转子98纵向移动。如图21所示, 驱动连接器四6由单个金属件制成,并且形成为具有管状茎部四8。茎部四8的尺寸使其 能够压配合到转子孔109中,从而使得转子98和驱动连接器296作为单个单元使用。茎部 298形成有孔四9。孔四9的存在是为了释放与茎部298在电机转子孔109中的压配合相 关的应力。驱动连接器296具有位于茎部298前方的轴环302。轴环302的直径大于转子 孔109的直径,以限制驱动连接器296压配合到转子孔中的程度。驱动连接器296具有位于轴环302前方的圆柱形端头304。虽然驱动连接器端头304基本上是实心的,但是该端头形成为限定穿过端头沿直径方向延伸的槽缝306。槽缝 306的宽度使得输出轴茎部244能够在槽缝中可滑动地运动。在组装锯50之后,输出轴茎 部244可滑动地配合在驱动连接器槽缝306中,从而在电机转子98旋转时输出轴240与转 子一起旋转。前部内壳体310包围后部内壳体268的远侧部分以及输出轴240位于后部内壳体 前方的部分。前部内壳体310是振动头70和振动轴242可旋转地安装于其上的元件。如 图22至图M最佳地示出,前部内壳体310包括基部312。总的来说,基部312具有圆柱形 形状。前部内壳体基部312的外径使得基部能够可滑动地配合在锯头孔164中。基部312 还成形为,在近端的前方,基部限定两个通入基部中心的窗314。基部312还形成为具有从基部的朝向远侧的前表面向内延伸的两个相对的 切口 316。窗314和切口 316设置为方便制造锯50。前部内壳体基部312还形成为具有多个孔和开口。第一孔318从基部312的近端 朝前向内延伸。基部312的限定孔318的圆形内壁设有螺纹(未标记)。更具体地说,前部 内壳体基部312形成为环绕孔318的螺纹可以将前部内壳体310的限定该孔的部分固定到 相邻的后部内壳体端头274上。前部内壳体310具有位于孔318紧邻前方的第二孔320。 孔320的直径大于孔318的直径。孔320是因为制造工艺而存在的,而并非本发明所必需 的。前部内壳体基部312成形为具有位于孔320前方的孔322。孔322的直径小于近 端孔318的直径。更具体地说,前部内壳体310形成为使得基部312成形为后部内壳体鼻 部276可以滑动配合在孔322中。端部封闭孔3M朝孔322前方向远侧延伸。孔324的直 径小于孔322的直径。应该认识到,孔320、322和3M都与前部内壳体基部312的纵轴线 同轴。窗口 314通入孔322和324。前部内壳体基部312形成有延伸到孔3M中的轴向对准的相对的顶部开口 330和 底部开口 332。在前部内壳体310的制造过程中,保留材料以围绕开330和332的底部限定 准确成形、沿直径方向相对的凸出部334和336。凸出部334延伸到位于开口 330底部紧邻 下方的空间中。凸出部336延伸到位于开口 330底部紧邻上方的空间中。前部内壳体310还形成为具有孔338,该孔从基部312的朝向远侧的前表面朝后向 近侧向内延伸。孔338是端部封闭的并且终止于孔3M所终止的基部内壁的相对侧。前部内壳体310具有从基部312向前延伸的一体形成的鼻部342。在图23中,鼻 部342显示为从大致圆形的凸部34向前延伸,而凸部34本身从基部312的前表面向前延 伸。孔338与凸部344相交。凸部344是因为机械加工前部内壳体310所采用的工艺而存 在的,而并非本发明所必需的。鼻部342是细长形板的形式。鼻部342还形成为具有纵向延伸的对称并且相对弯 曲的相对侧缘346。鼻部侧缘346的曲率半径与周围锯头孔166的半径相匹配,鼻部可以 在孔166中自由地移动。前部内壳体鼻部还形成为具有纵向延伸的椭圆形通槽348。通槽 348的中心位于鼻部342的纵轴线上。如图25至图27和图27A最佳地示出,振动轴242包括环形中心部分352。振动轴 中心部分352的外表面大致为穿过球体中心的剖切部分的形式;该外表面沿着两条垂直轴 线弯曲。中心部分352还形成为沿其中部在其外侧具有两个相对的表面354。表面邪4具有垂直于振动轴的纵轴线延伸的单条轴线弯曲的外表面。振动轴中心部分352还形成为限 定穿过一个表面3M延伸的开口 356。振动轴中心部分352还成形为在与开口 356形成侧 相对的一侧限定倒角358。倒角358从限定穿过中心部分352的开口的圆柱形内壁向外延伸。中心部分352还形成为具有从中心部分的大致圆柱形内壁向内延伸的凹陷表面 359。凹陷表面359通过球磨切削工艺形成。凹陷表面359形成为方便组装形成锯片驱动 组件的各元件。振动轴242还形成为具有沿直径方向相对的、轴向对准的圆柱形头部360和茎部 362,头部360和茎部362从中心部分352向外延伸。头部360形成有向下延伸的端部封闭的 螺纹孔364。茎部362形成有延伸到中心部分所限定的包围圆形空间中的螺纹通孔366 (未 示出螺纹)。振动轴242还形成为限定从中心部分的一个外表面向内延伸至头部360的切 口 368。振动轴形成为使得限定切口 368侧壁的表面朝向彼此向内呈锥形。如图观和图四所示,振动头70形成为具有细长形顶板370。顶板370成形为沿着 顶板的侧向轴线最宽,并且在相对的端部最窄。顶板70的端部是曲形的。销72从顶板70 的相对侧向上延伸。振动头70还形成为具有从顶板370的中心向下延伸的圆形凸部374。 凸部374包括紧邻顶板370的具有第一直径的第一部分376。在第一部分376下方设置有 凸部第二部分378。凸部第二部分378的直径小于第一部分376的直径。凸部374还形成 为具有位于第二部分紧邻下方的第三部分380。在第三部分380下方,振动头70形成为具 有一对沿直径方向相对的间隔开的足部382(图四中未示出)。振动头70还形成为具有在足部382之间穿过凸部374向上延伸的孔384。振动头 孔384成形为便于振动轴头部360紧密滑动配合(如果不是压配合的话)于其中。更具体 地说,振动头70形成为限定位于孔384上方的第一扩孔386和第二扩孔388。第一扩孔386 形成于凸部第一部分376的位于振动头顶板370紧邻下方的部分中。第一扩孔386的直径 大于孔384的直径。第二扩孔388形成穿透顶板370通入孔384的开口。第二扩孔388的 直径在孔384的直径与第一扩孔386的直径之间。第二扩孔388设有螺纹以方便使用拆卸 工具(螺纹和工具未示出)。通过将振动轴头部360配合到振动头孔384中,将振动头70和振动轴242连接在 一起。振动头足部382座靠在隔开的振动轴切口 368中。足部382座靠在切368中可以阻 止振动头70相对于振动轴242旋转。轴螺钉391通过螺纹固定到振动轴头部的孔364中。 如图30所示,轴螺钉391具有圆柱形轴392。轴螺钉391的外表面设有螺纹(未示出),以 将轴螺钉固定到振动轴头部的孔364中。在轴螺钉391形成有位于轴392上方的头部394, 该头部为轴螺钉的直径最大的部分。更具体地说,轴螺钉391形成为使得头部394的朝向下 方的环形外表面围绕轴392设置,并且该轴的相邻环形台阶表面限定振动头第一扩孔386 的底部。在轴螺钉头部394中形成有沿着头部的外周边纵向延伸的切口 396(图30中示出 两个)。切口 396设置为接纳紧固工具。返回图4,可以看出,振动轴振动头子组件穿过前部内壳体顶部开口 330、孔3 和 底部开口 332延伸。轴承组件398将振动头70可旋转地保持在前部内壳体开330中。更具 体地说,轴承组件398的外滚道(滚道未明确标记)配合在前部内壳体310的限定开口 330的圆形内壁上。轴承组件398的内滚道包围与振动头70 —体的凸部374的第三部分380。 通过将轴承组件的外滚道抵靠在相对的凸出部334上来限制轴承组件398向下移动。振动 头凸部374的第二部分378的朝向下方的环形面压在轴承组件398的内滚道的顶面上。于 是,前部内壳体凸出部334和振动头凸部374共同协作以阻止轴承组件398纵向移动。轴承组件402将振动轴242可旋转地连接在前部内壳体开口 332中。轴承组件 402的外滚道围绕开332的圆周壁设置。轴承组件402的内滚道(滚道未明确标记)座靠 在振动轴茎部362上。外滚道的朝向上方的表面抵靠在相对的前部内壳体凸出部336上。 将螺钉404旋入与振动轴茎部362 —体的孔366中。螺钉404的头部抵靠在轴承组件402 的内滚道的朝向下方的表面上。于是,前部内壳体凸出部336和螺钉404共同协作以阻止 轴承组件402纵向移动。轴承组件398和402共同将振动头70和振动轴242保持在锯头68上,从而使得 这些元件可以围绕其共线的纵轴线旋转。摆动圈406是将输出轴240的旋转运动转变为使振动轴242振动的运动的组件的 一部分。摆动圈406设置在输出轴轴端256上,并且座靠在振动轴中心部分352中。如图 31至图33所示,摆动圈包括环形基部408。环形基部408的圆形内表面具有线性轮廓。环 形基部408的圆形外表面具有穿过球体中心的剖切部分的轮廓。摆动圈基部408还形成为 在侧面上具有两个沿直径方向相对的表面410。表面410围绕与摆动圈的纵轴线垂直的轴 线具有单一曲率。摆动圈基部408还形成为具有位于相对表面410之间的平坦部411。表 面410和平坦部411是出于制造的原因而存在的。摆动圈406还形成为具有设置在基部408上方的头部414。头部414通过支柱412 与基部连接。在本发明的图示形式中,支柱412具有大致圆锥形的形状。支柱412在与平 坦部411沿直径方向相对的位置从基部向上延伸。头部414成形为具有与截头球体相当的 几何形状。摆动圈基部408形成为具有与支柱412相对的穿过平坦部411的开口 416。开 416出于组装的目的而设置。如图4所示,轴承组件418设置在输出轴轴端256上,从而将摆动圈406可旋转地 来年接到轴端上。设置在输出轴鼻部264上的紧固件420将摆动圈406和轴承组件418保 持在输出轴240上。在组装之后,摆动圈406座靠在振动轴中心部分352中,从而使得摆动圈头部414 座靠在振动轴开口 356中。作为该接合的结果,当输出轴240旋转时,阻止摆动圈与输出轴 240 一起旋转。相反,摆动圈406围绕从输出轴240的主体轴线与轴端256的轴线的交点延 伸的线处的点往复振动。该振动通过摆动圈406进行传递至振动轴M2。在锯头68中设置有螺旋弹簧422(参见图2和图4 。弹簧422的一端座靠在锯 头68的限定锯头孔168底部的内壁上。(虽然未示出,但是可以认识到,弹簧422的远端 可以座靠在设置于锯头孔168底部上的支承板上。)弹簧422的相对端座靠在从前部内壳 体310的朝向远侧的表面向内延伸的孔338中。弹簧422将前部内壳体310及其附连元件 背离锯头鼻部;342向后推压。随前部内壳体朝后向近侧推压的元件包括振动头70、输出轴 M0、振动轴242以及后部内壳体沈8。选择弹簧422使得弹簧施加的力可以被手动力克服。 有助于选择弹簧422的其它设计考虑将在下面讨论。III.锯片连接组件
连接杆4 可滑动地安装在锯头68上,将锯片组件52保持在锯上。如图34和图 35所示,连接杆4 形成为具有位于底部的圆柱形茎部430。茎部430的外周表面形成有 螺纹(未示出)。在茎部430上方,连接杆4 具有直径小于茎部直径的腿部432。连接杆 428具有位于腿部432紧邻上方的主体434。主体434通常具有圆形横截面形状,其直径大 于茎部430的直径。连接杆4 还形成为使得连接杆主体434具有两个沿直径方向相对的 纵向延伸的平坦部436 (图中示出一个)。每个平坦部436从连接杆主体434的下基部向上 延伸,总长度为主体长度的大约65%至85%。连接杆似8具有位于主体434上方的圆形轴环438。轴环438大外径大于主体434 的外径。颈部440在轴环438上方突出。圆形头部442形成连接杆428的最顶端部分。头 部442的直径大于颈部440的直径,但是稍小于连接杆轴环438的直径。在本发明的图示 形式中,头部442的位于颈部440上方的外周表面向外延伸,头部的从头部顶部向下延伸的 外周表面同样向外呈锥形(锥形表面未标记)。连接杆428穿过锯头孔178和166延伸到锯头孔176中。连接杆4 还穿过形成 于前部内壳体鼻部342中的槽348延伸。更具体地说,连接杆428的尺寸使得主体平坦部 436之间的距离稍小于槽348的宽度。这使得连接杆4 能够在槽348中移动;有限的槽 宽阻止连接杆旋转。围绕设置在锯头孔178中的连接杆主体的上端设置有弹簧446(仅仅在图4中可 以看到)。弹簧446的一端座靠在形成孔178底部的唇部179中。弹簧446的相对端压在 连接杆轴环438的围绕主体434的朝向下方的环形面上。蝶形螺母448和蝶形螺母保持器450围绕连接杆4 的设置在锯头孔176中的端 部。如图36和图37最佳地示出,蝶形螺母448包括细长形杆452。杆452上用作手指/拇 指抓握面的凹形相对表面未做标记。圆形凸部妨4从杆的一侧向上延伸到锯头孔176中。 凸部454的尺寸使其能够在锯头孔176中旋转。蝶形螺母448还形成为具有孔456,该孔 延伸穿过凸部妨4并且部分地延伸到蝶形螺母杆452的下部中。孔456通入同轴延伸的孔 458中,而孔458穿透地延伸至杆452相对侧。孔458的直径大于孔456的直径。蝶形螺母448还形成为使得两个沿直径方向相对的凸耳460从凸部妨4的外露环 形面向上延伸。凸耳460成形为具有横截面为半圆形的头部(凸耳的头部未标记)。如图38中的剖视图最佳地示出,蝶形螺母保持器450具有头部462,细长形轴464 从该头部延伸。头部462形成有用于接纳螺丝刀刀头的沿直径方向延伸的槽466。轴464 的外表面是光滑壁,其尺寸使其能够可滑动地配合在蝶形螺母孔456中。孔468从轴的自 由端朝向头部462向内延伸。蝶形螺母保持器的限定孔468的内壁设有螺纹(未示出)。当组装锯50时,如图44所示,将连接杆茎部430旋入蝶形螺母保持器的孔468中。 作为组装过程的一部分,将一组贝尔维尔(Bellville)衬垫470围绕蝶形螺母保持器的轴 464座靠在蝶形螺母孔458中。贝尔维尔衬垫470在蝶形螺母448的限定孔458底部的环 形内面与蝶形螺母保持器450的头部462之间延伸。在本发明的图示形式中,球轴承471设 置在最底部的贝尔维尔衬垫470与蝶形螺母保持器头部462之间。实际上,球轴承471夹 在蝶形螺母保持器头部462与邻近最底部的贝尔维尔衬垫470设置的环形滚道472之间。 球轴承471便于蝶形螺母448和贝尔维尔衬垫470围绕蝶形螺母保持器450旋转。在本发明的一些形式中,球轴承471设置在最顶部的贝尔维尔衬垫470与蝶形螺
20母448的限定孔458的相邻环形面之间。凸轮474在前部内壳体鼻部342与蝶形螺母凸部妨4之间可滑动地设置在连接杆 主体434上。如图39、图40和图41所示,凸轮474具有套管形主体476。头部478也是套 管形,其在主体476上方突出。凸轮头部478的外径小于主体476的外径。两个沿直径方 向相对的间隔开的齿479从头部的环形外露表面向上延伸。齿479的外表面与头部478的 外表面平齐,并且具有与头部478相等的曲率半径。凸轮主体476和头部478共同限定公 共的等径通孔477。凸轮474还成形为在主体的基部限定沿直径方向相对的凸轮面。每个凸轮面成形 为具有凹形切口 480。限定切口 480的表面限定的半径稍大于蝶形螺母凸耳460的曲率半 径。在每个切480的一侧,凸轮面限定竖直壁482。在切口 480的相对侧,凸轮面成形为限 定小凹部484,朝向下方的倾斜壁486紧接着小凹部484。自倾斜壁486起,每个凸轮面限 定锁爪488。在锁爪488之外,每个凸轮面限定切490。对于每个凸轮面,切口 490相对于 切口 480来说进一步远离凸轮头478地间隔开。凸轮面的限定切口 490的部分是凸轮面的 端部。与切口 480类似,切口 490的尺寸使其可以容纳蝶形螺母凸耳460。凸轮主体476的 形成第一凸轮面竖直壁482的部分限定第二凸轮面的类似竖直壁491。在组装锯50之后,凸轮474配合在连接杆主体434上。凸轮474设置为使得凸轮 齿479置于前部内壳体310的鼻部槽348中。凸轮齿座靠在槽348中可以阻止凸轮474旋 转。每个蝶形螺母凸耳460座靠在单独一个凸轮面上。当连接组件设置为将锯片组件保持 在运转或锁定状态时,每个蝶形螺母凸耳460座靠在相关凸轮面的切口 490中。当连接组 件处于可以拆卸和更换锯片的装载或未锁定状态时,旋转蝶形螺母448从而使蝶形螺母凸 耳460置于辅助切口 480中。如图42所示,当连接组件处于装载状态时,凸轮474设置为使得凸轮头部478的 弧形顶面远离前部内壳体鼻部342的下表面。由于弹簧446作用于连接杆4 上的力,将 连接杆设置为使得连接杆头部442位于锯头顶面138上方。IV.锯片组件现在参照图1和图43描述本发明的锯片组件52的结构。具体地说,锯片组件52 包括细长形扁平静止杆494。杆494的近端是锯片组件52的安装在锯头顶面138上的元 件。锯片头76具有设置在杆494远端中的近端基部496。与基部496 —体并且从基部496 延伸的冠部498是锯片头76的最远侧部分。冠部498向前突出至超出杆494的远端。冠 部的远侧外缘形成有进行实际切割动作的锯齿499(示意性示出)。锯片杆494由下板502和上板504形成。下板502具有位于近侧的大致为梯形的 基部506,在基部506中,相对的横向侧缘对称并且朝向下板502的近侧边缘向内呈锥形。 下板基部506还形成为限定从基部侧缘向内延伸的相对切口 508。在基部506的位于切口 508之间的部分中,下板基部506还形成为具有椭圆形开口 510和两个椭圆形开口 512。开 口 510沿着下板502的纵轴线位于中心。开口 512位于开口 510的相对两侧并且与开口 510相邻。开口 512的纵轴线与开口 510的纵轴线平行。开口 512比开口 510长。下板502形成为具有位于基部506前方的中部513。中间部分的侧缘在向前延伸 时向内呈锥形。下板中间部分513过渡至等宽锯片远侧部分514。下板502还形成为限定 从中间部分512延伸至远侧部分514的锁孔形开口 516。开口 516的尺寸使得连接杆头部442可以延伸到该开口的宽径远侧部分中。开口 516还成形为使其窄部的宽度小于连接杆 头部442的宽度并且大于连接杆颈部440的宽度。锯片杆下板远侧部分514的前部形成为具有向上延伸的圆形凸部518。在凸部518 的两侧,下板502限定椭圆形开口 520。每个开口 520与单独一个开512纵向对准。下板 502还形成为具有三对L形凸耳521。每个凸耳521设置在下板502的相邻纵向侧边的紧 邻内侧。每个凸耳521朝向上板504向上延伸。凸耳521成对地布置,从而使得每对凸耳 中的一个与该对凸耳中的另一个完全相对。第一对凸耳521沿着稍稍靠近开口 516与开口 520之间中线的直线设置。第二对凸耳521稍稍靠近开口 520设置。第三对凸耳521位于 开口 520的远侧。在开口 520前方,下板502形成有两个额外的开口,即排出口 522。更具体地说,排 出口 522从下板表面的被锯片头基部496包围的部分中形成开口。每个排出口 522大致为 椭圆形。下板502还形成为使得排出口的中心位于公共的非直线纵轴线上。更具体地说, 该轴线是弯曲的。该轴线的曲率半径沿着锯片头76位于该口下方的部分振动的方向设置。 排出522关于下板502的纵轴线对称地设置。上板504成形为具有与下板502相同的总体周边轮廓;下面不再重复描述该轮廓。 上板504还形成为具有从板边缘向下延伸的唇部526。板502和504两者的尺寸使得,当上 板504置于下板502上方时上板唇部526围绕下板502的相邻边缘延伸。上板504形成为 使得唇部526围绕下板502的近端以及下板502的纵向延伸相对侧缘延伸。这样,在组装 之后,锯片杆494具有位于下板502和上板504之间的远端开口(该开口未标记)。上板504还形成为具有两个椭圆形开528。每个开5 与下板开512之一形状相 同,并且设置为在其正上方对准。在上板504中还形成有椭圆形开口 530。开530与下板开 510形状相同,并且设置为在其正上方对准。上板504还形成为具有位于开5 和530近端 (后端)的向下延伸的撑板532。撑板532在上板近端紧邻前方的位置处横越上板504侧 向延伸。在开5 和530前方,上板504形成有两个撑板534和单个撑板536。撑板534关 于上板504的纵轴线对称地设置。撑板534位于上板504的沿着板具有最大宽度的侧向剖 切部分中。每个撑板534位于上板504的过渡至唇部526的外周边部分的紧邻内侧。撑板 534是椭圆形的。上板504形成为使得撑板536的中心位于上板的纵轴线上并沿着纵轴线延伸。撑 板536从稍稍靠近撑板534近端的位置延伸至与下述开539的近端大致相当的位置。上板 504成形为使得相邻撑板534和撑板536具有相对较大的深度。在撑板536的近端前方,在 撑板536中形成锁孔形开538。开538与下板开516尺寸相同,并且设置为与其对准。在开 538的远侧前方,上板504形成为使得撑板536具有缩窄的恒定宽度。额外的一对椭圆形开539延伸穿过上板504的远端。两个开口 539具有相同的形 状并且与下方的辅助下板开520对准。在开520前方,上板504还形成为具有三角形撑板 5400撑板MO的中心位于上板的中心纵轴线上。撑板540还设置为从上板的内表面在该 表面被锯片头基部496包围的区域内延伸。驱动杆74设置在锯片杆下板502和上板504之间。每根驱动杆74是细长扁形金 属带的形式。驱动杆74形成为,在每根杆的近端设置有圆形足部M4。每个足部544形成为具有中心通孔M6。通孔546的尺寸使得相关驱动杆足部544可以安装在振动头驱动销 72上。虽然在图中不能看到,但是每根驱动杆74可以成形为围绕驱动杆足部M4的限 定孔M6的上面和下面形成加强圈。在本发明的一些形式中,驱动杆的基本厚度为大约 0. 038cm ;围绕孔546的加强圈为该部分提供厚度为大约0. 114cm的杆。在本发明的一些形 式中,通过选择性地研磨用于制成驱动杆的工件来成形驱动杆74。锯片头基部496的尺寸使其可以在下板502和上板504之间的间隙(空隙空间) 中振动。在本发明的一种形式中,锯片头基部的厚度为大约0. 004cm,小于下板502和上板 504之间的间隙宽度。锯片头基部496成形为具有相对较宽的近端。该近端还形成为在相 邻的每个侧缘具有足部M8。每个足部548是弓形的。在锯片头基部496中在近端紧邻前 方还形成有对角相对的通孔550。每个通孔550的中心位于相邻足部M8的中心所在的轴 线上。锯片头基部496的远端还形成为限定凹陷半圆形切口 552。切口 552的中心在锯片 头76的纵轴线上。更具体地说,切口 552的尺寸使得当组装锯片52之后,下板凸部518座 靠在该切口中并且锯片头76能够围绕凸部枢转。在近端前方,锯片头基部496具有两个沿锯片头向远侧延伸并且向内呈锥形的侧 缘(未标记)。侧缘限定侧向相对的切口阳4。切口 M4用作空隙空间,当锯片头76振动 时最前方的相对凸耳521座靠在该空隙空间中。锯片头基部496还形成为限定穿透型窗口 556。窗556设置为当组装锯片52时上板撑板540穿过该窗口延伸。锯片头冠部498的厚度大于相关基部496的厚度。更具体地说,锯片头冠部形成 为使得锯片头切出的锯口足够宽以至于锯片杆494能够插入锯口中。锯片头冠部498的准 确几何尺寸与特定锯口几何尺寸相关,其他方面与本发明不相关。指状体558和销560将锯片头76枢转地保持在驱动杆74上。一对指状体58焊 接在每根驱动杆74的远端相对端面上。指状体558焊接在每根驱动杆74上,从而使得一 个指状体连接在一个表面上并且从该表面向前延伸。于是,每对指状体的各个指状体阳8 重叠。每个指状体558都形成有孔562。指状体孔562形成为使得每对指状体的孔在指状 体的向前延伸超出驱动杆74的部分中重叠。锯片头76安装在锯片组件52的其余部分上,从而使得每个基部足部548座靠在 分离的一对指状体558之间的间隙中。当锯片头76如此定位时,每个锯片头孔550与分离 的一对指状体孔562对准。将销560安装在每组对准的锯片头孔550和指状体孔562中, 以将锯片头保持在相关的驱动杆74上。每根销560焊接或以其它方式固定在销所座靠的 相对指状体孔562上。在锯片头驱动杆子组件制成之后,将该子组件置于上板504的内表面上。将下板 502安装在上板唇部526中。作为这种布置的结果,驱动杆近端的加强圈座靠在下板开口 512和上板开528中。指状体558和销560座靠在下板开口 520和上板开口 539中。在下板502安装在上板上之后,将下板502的外周边点焊到相邻的上板唇部5 上。通常围绕下板的外周边进行这种点焊。在下板凸耳521附近不进行点焊。于是,在每 个下板凸耳521和上板唇部5 之间在锯片杆494中形成窗口(未标记)。在完成点焊之 后,采用凸焊法将凸部518焊接到上板504的相邻内表面上。凸焊法还用于将撑板536和 540焊接到下板502的相邻内表面上。
V.锯的使用通过首先将锯头68分度、旋转,使其相对于锯筒部56的纵向轴线处于最适宜将执 行的操作的角方位,从而准备使用本发明的锯50。为了分度锯头68,压下按钮232。压下按 钮232将克服弹簧234的力并且迫使锁定杆224向内移动。锁定杆2M的向内移动使锁舌 2 从锁舌所座靠的滚道开口 210中缩回。作为该位移的结果,锯头68可以相对于电机壳 体80自由旋转。应该认识到,当分度锁定组件处于该状态(即,释放状态)时,锁定杆锁舌 228的自由端位于锯头开口 130中。这避免锁定杆2M发生侧向移位。一旦锯头68处于选择的角方位之后,释放通过按钮232施加在锁定杆2 上的手 动力。弹簧234相对于锯头68的纵轴线侧向向外推压锁定杆224。结果,弹簧234施加的 力使锁定杆锁舌2 穿过锯头开口 130延伸并且座靠在相邻的滚道开口 210中。锁定杆锁 舌228的再次座靠将锯头68锁定在围绕电机壳体80的中心轴线固定的新的角方位中。假定锯片连接组件处于负载状态,然后将锯片组件52连接到锯头68上。这一操 作始于将锯片组件52置于锯头顶面138上,从而使得驱动销72座靠在形成于驱动杆74中 的位于近侧的孔546中,并且连接杆颈部440座靠在锯片杆开口 516和536的宽径部分中。 此时,锯片杆494的近端设置在锯头支架146和148上。手动将锯片组件52朝前向远侧拉。该力通过振动头驱动销72传递至位于锯头68 内部的其它元件,即后部内壳体268和前部内壳体310以及与这些壳体相连的元件。该力 克服弹簧422施加在前部内壳体310上并将该壳体保持在近侧位置的力。将锯片组件52 向前拉,直到锯片杆494的近侧边缘表面位于锯片头支架146和148前方。一旦锯片组件 52处于该位置之后,将锯片杆494的近端向下推压在锯头顶面138上。释放作用于锯片组 件52上的向前手动拉力。一旦手动力释放之后,弹簧422向后推压前部内壳体310以及与 该壳体连接的元件。这些元件包括与振动头70 —体的销72。驱动销72的向后运动使得锯 片组件52进行类似位移。锯片组件朝向近侧的移动将锯片杆494的近端纵向侧面拉在锯 头支架146和148上。锯片组件52的向后位移还使得锯片杆494移动,从而使得限定锯片 杆开口 516和536的窄部的部分围绕连接杆颈部440座靠。然后操纵锯片连接组件以将锯片组件52可释放地夹持并锁定到锯头68上。该操 作是通过如下方式进行的旋转蝶形螺母448,使得螺母杆452与锯头68的纵轴线纵向平 行。作为该动作的结果,蝶形螺母凸部妨4和凸耳460围绕连接杆4 和凸轮474旋转。更 具体地说,凸耳460初始置于凸轮474限定的各个切口 480中。凸耳460逆着凸轮倾斜壁 486移动。该动作将凸轮474相对于锯头68向上推压。作为被向上推压的结果,如图44所 示,凸轮头部478的朝向上方的外露弧形面被推压在前部内壳体鼻部342的朝向下方的相 邻表面上。凸轮474继续向上移动,从而凸轮使前部内壳体鼻部向上弯曲。最终,该动作使 相对的鼻部侧缘346压在锯头的限定锯头孔166的相邻圆形内壁上。该动作锁定前部内壳 体310以及与其相连的元件,使得
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