專利名稱：自調(diào)節(jié)鉗子的制作方法
背景技術：
本發(fā)明涉及鉗子，更具體地說，涉及一種可夾持具有各種尺寸的工件而無須作手工調(diào)節(jié)的自調(diào)節(jié)鉗子。
傳統(tǒng)形式的鉗子包括在一樞轉銷處結合的兩個細長構件。各細長構件的一端形成一夾爪，另一端形成一手柄。由于細長構件和夾爪具有恒定不變的幾何形狀，因而能以各種方式抓住具有各種尺寸的工件。通過在手柄之一中設置一個槽型接納件(slotted receiver)，使帶有樞轉銷的手柄可以在槽中的兩個不同位置之間移動，就可以提供能夾持具有不同尺寸工件的可調(diào)節(jié)性，從而實現(xiàn)可調(diào)節(jié)的性能。
美國專利4,651,598提供了一種改進的鉗子，其夾持動作可按照工件的尺寸作自調(diào)節(jié)。這種可從市場上買到的鉗子是有用的，但是有重大缺陷。按照‘598專利的鉗子的最重要的問題是，當夾爪被夾緊而落到工件上時，它們是以端對端的方式彼此相對的移動。例如黃銅或銅之類的軟質(zhì)工件可能被擦傷。由此類鉗子所施加的夾緊力取決于被抓住的工件的尺寸。此外，此類鉗子不能被鎖合而便于攜帶和儲存。
‘598專利的另一個問題是，它們不能鎖定于工件，而這正是鉗子在某些使用場合的一個重要的便利性。在例如美國專利4,541,312的一系列專利中，描述了過中心(overcenter)的鎖定鉗子。傳統(tǒng)的過中心鎖定鉗子可提供工件尺寸的可調(diào)節(jié)性，其中工件通過一螺旋調(diào)節(jié)件而被夾持于控制臂的樞轉位置，但是這種調(diào)節(jié)并不是‘598專利所述意義上的自動調(diào)節(jié)。
另一種類型的鎖定鉗子是例如AutoLockTM的鉗子，這種鉗子是將自調(diào)節(jié)特征和過中心鎖定機構相結合。然而，這種鉗子可能不便用于某些尺寸的工件，會遇到‘598專利的某些問題，不能實現(xiàn)大的夾持力，并且可能在夾持大物體時非所愿地解除鎖定。
因此，需要一種自調(diào)節(jié)鉗子，該鉗子在抓住物體時不會有夾爪移動，并且是鎖定型的。本發(fā)明可滿足這種需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明可提供一種自調(diào)節(jié)的鉗子，其中夾爪可自動地調(diào)節(jié)以適應具有不同尺寸的工件。當夾爪抓住工件時，沒有端對端地相對移動，因而不會像‘598專利的鉗子那樣發(fā)生擦傷(marring)。無論工件的尺寸如何，夾緊力總是恒定的，但在某些鉗子中又能作調(diào)節(jié)。機構的夾緊力成倍增長，與傳統(tǒng)鉗子所能達到的夾緊力相比，能獲得高得多的最大夾緊力。該鉗子可以不帶有鎖定功能，或者具有可釋放的過中心鎖定，或者能在這兩者之間進行切換。
根據(jù)本發(fā)明，一種自調(diào)節(jié)鉗子包括一上臂，該上臂包括一位于其第一端的上夾爪、一位于其第二端的上手柄、一從介于第一端和第二端之間的一個中間位置向下延伸的支承件、一在所述支承件上的向下延伸的引導件、以及一在所述支承件上的向下延伸的槽，該向下延伸的槽平行于所述向下延伸的引導件。一下臂包括一第一端以及一位于其第二端的下手柄。一控制臂的第一端在靠近上臂第二端的一個位置上可樞轉連接于上臂，而控制臂的第二端在位于下臂的第一端和第二端之間的一個中間位置上可樞轉地連接于下臂。一彈簧附連在所述上臂和控制臂之間，藉以阻止控制臂的轉動。一下夾爪構件包括一位于其第一端的下夾爪，所述下夾爪與所述上夾爪相面對，以及一從所述下夾爪構件的側面延伸的滑動件，所述滑動件可在所述支承件的引導件上滑動。一鎖定嚙合件設置成，當所述下手柄樞轉移動至一過中心位置時，該嚙合件能可控地與所述向下延伸的槽相嚙合。一移位器具有布置成三角形的三個樞接點，這三個樞接點分別連接于下夾爪構件、鎖定嚙合件、以及下臂的第一端。
下夾爪構件不是下臂的一部分或剛性地連接于下臂，而是通過一聯(lián)動機構聯(lián)接于下臂。下夾爪構件可在第一槽中滑動，必然會對被夾持工件產(chǎn)生一個可控的夾緊力和夾緊方向。下夾爪構件不能側向地或端對端地移動，因而能克服某些已有的自調(diào)節(jié)鉗子中的一個很大的缺陷。鎖定和夾緊力是由使用者用手通過兩個手柄，進而通過作用于槽側面的鎖定嚙合機構，以及通過剛性體樞轉移位器來施加的。兩種功能，即對下夾爪構件的移動的加以引導以及施加作用力，是分開的，以確保下夾爪構件移動的真實性。
引導件和槽可以是直的或彎曲的。當它們是直的并且相互平行時，施加于被夾持工件的力大致是恒定的，但會隨著工件尺寸的變化而略微改變。當它們是彎曲的并且是相互平行時，較佳的是，引導槽和槽都是彎曲的，都是以上控制臂樞轉銷為中心，基本上保持恒定的曲率。在此情況下，施加于工件的力對所有尺寸的工件都是基本上恒定的，這在某些應用場合是一個重要的優(yōu)點。
施加于工件的力的最大幅度大大高于傳統(tǒng)的鉗子所能施加的力，因為在該機構中，力成四級倍增。手柄的長度、控制臂與下臂之間的角度、移位器銷子的相對位置、以及移位器相對于夾爪機構的移動都有助于使通過手柄施加的力成杠桿四級倍增。倍增因素是通過鉗子中的結構化的幾何形狀來建立的。
該鉗子還可以設置有對通過夾爪施加于工件的力進行控制的裝置。在一靠近控制臂第一端的位置上設置了一手動的、作用于控制臂的力調(diào)節(jié)器。這個手動力調(diào)節(jié)器能使控制臂的上控制臂樞轉銷沿上臂的長度方向移動。控制臂第一端的這種移動會改變其相對于下臂和夾爪構件的角度和位置，結果使通過夾爪施加的夾緊力能以可控的方式變化。
在一實施例中，鉗子包括一用于夾爪的可釋放的過中心鎖定裝置。在此型式下，在控制臂上有一個向下延伸的凸耳。一釋放臂可樞轉地連接于下臂，并具有一釋放墊，當所述釋放臂樞轉時，釋放墊與控制臂的凸耳相接觸。操作時，當夾緊力已完全施加時，控制臂移動至一過中心位置。通過拉開手柄，或者是用手使釋放臂樞轉，就可以釋放過中心位置，從而將夾爪從工件上解除鎖定。當夾緊力比較小時，通過將手柄拉開就能可靠地釋放過中心鎖定，但是當夾緊力比較大時，通過操作釋放臂能更方便地釋放過中心鎖定。
在另一種型式中，鉗子能在一非鎖定功能和一鎖定功能之間可控地切換。一在下手柄中的過中心鎖定開關機構可在下述的兩個位置之間移動，即一第一位置，在該位置上，在到達過中心鎖定之前，過中心鎖定開關機構不會阻止下臂相對于控制臂作樞轉運動；以及一第二位置，在該位置上，在到達過中心鎖定之前，過中心鎖定開關機構可阻止下臂相對于控制臂作樞轉運動。鎖定開關機構向第二位置的移動可防止下臂和控制臂向一過中心鎖定位置樞轉，從而防止過中心鎖定。
較佳的是，在可提供手動力調(diào)節(jié)器或可釋放過中心鎖定的特征的情況下，能將這兩個特征結合在一單個的鉗子中。
本發(fā)明的夾緊機構能使下夾爪構件沿向下延伸的引導件向上移動，直到下夾爪與工件接觸，隨后將下夾爪構件鎖定于向下延伸的槽，將一夾緊力傳遞至夾爪。因此，該夾緊機構是自調(diào)節(jié)的，可以適應夾在夾爪中的任何尺寸的工件。下夾爪構件和下夾爪被限制成沿引導件移動，這與和槽相結合的鎖定特征無關，可以確保真實的移動。通過以下結合附圖對較佳實施例的詳細描述，可以清楚本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，所述附圖和描述是通過舉例的方式來描述本發(fā)明的原理的。然而，本發(fā)明的保護范圍不應限于這些較佳實施例。
附圖簡要說明

圖1是一鉗子的示意圖，其中各夾爪處于完全打開位置；圖2是從夾爪端部看的鉗子的端部示意圖；圖3是類似于圖1的示意圖，其中鉗子的手柄剛被驅(qū)動；圖4是類似于圖1的示意圖，處于下夾爪與工件接觸的位置；圖5是類似于圖1的示意圖，其中有力作用于工件；圖6是類似于圖1的示意圖，其中下手柄正向一過中心位置樞轉；圖7是根據(jù)第二實施例的鉗子的示意圖，其中鉗子具有力的調(diào)節(jié)和鎖定釋放的功能；圖8-11是根據(jù)第三實施例的、過中心鎖定型鉗子的一系列示意圖，示出了手柄和夾爪的閉合移動，其中圖8示出了夾爪處于打開位置的情況，圖9示出了下夾爪剛與工件接觸的情況，圖10示出了下手柄接近過中心位置的情況，而圖11示出了下手柄處于過中心位置的情況；圖12-15是如圖8-11所示實施例的、非過中心鎖定型鉗子的一系列示意圖，示出了手柄和夾爪的閉合移動，其中圖12示出了夾爪處于打開位置的情況，圖13示出了下夾爪剛與工件接觸的情況，圖14示出了下手柄接近過中心位置的情況，而圖15示出了下手柄與控制臂接觸以防止向過中心位置移動的情況；圖16是鉗子的第四實施例的示意圖；以及圖17是鉗子的第五實施例的示意圖。
對本發(fā)明的詳細描述圖1-17示出了根據(jù)本發(fā)明的鉗子20。這些附圖都是示意圖，示出了在一單一平面上的外部特征和內(nèi)部機構。為清楚起見，在描述各元件的相互關系時，在某些附圖中標示了“上”和“下”，這適用于所有實施例。
對如圖1所示的實施例而言，鉗子20包括一上臂22，在上臂22的第一端26上具有一上夾爪24。較佳的是，上臂22的橫截面形狀為倒“U”形，“U”形的開口向下，如圖2所示。一上手柄34處于上臂22的另一個相對設置的、遠離上爪24的第二端36上。上手柄34是構造成可以由操作鉗子20的使用者舒適地握持，并且構造成為和/或設置有一彈性塑料覆蓋層。
一支承件38在介于第一端26和第二端36之間的一個中間位置上附連于上臂22并從上臂22向下延伸。支承件38最好包括兩個平行并間隔開的支承體38a和38b，如圖2所示。
在支承件38中設置有延伸通過支承體38a和38b的兩個槽。第一槽40向下延伸，并具有平滑的側壁。第二槽42在位于第一槽40后方的一個位置上平行于第一槽40向下延伸，因而比第一槽40更靠近上手柄34。(在文中，術語“槽”包括其它功能相同的結構，例如凹部、溝槽、凹槽等，并且可以包括引導面，如第一槽40的情況，槽可以作為引導件。)如圖1所示，兩個槽40和42是彎曲的，其曲率將在下文中討論。盡管這兩個槽是彎曲的，但它們還是局部地相互平行。也就是說，槽40和42的相鄰部分基本上相互平行。槽40和42也可以是直的，如圖16所示。在第二槽42的最靠近第一槽40的第一側面44上具有第二槽齒46。第二槽42的另一個相對設置的、最靠近上手柄34的第二側面48是光滑的。
下臂50具有一第一端52和一相對設置的第二端54。較佳的是，下臂50的橫截面形狀為向上開口的“U”形。一下手柄56靠近第二端54。與上手柄34一樣，下手柄56是構造成能由操作鉗子20的使用者舒適地握持，并且可以構造成為和/或設置有一彈性塑料覆蓋層。由操作者的手所施加的力可通過兩個手柄34和56作用于工件32。
一控制臂58的第一端60可樞轉地連接于一位于上臂22上的上控制臂樞轉銷62，連接位置是在上手柄34的范圍內(nèi)或者說是靠近上手柄34，并靠近上臂22的第二端36。控制臂58的第二端64在介于下臂50的端部52和54之間的一個中間位置上可樞轉地連接于一下控制臂樞轉銷66。
一彈簧68的第一端70在一個靠近上臂22的第一端26的位置上附連于上臂22。彈簧68的第二端72附連于控制臂58的彈簧延伸部74。彈簧延伸部74延伸得超過控制臂58的附連于上控制臂樞轉銷62的部分，較佳的是相對于控制臂58成一角度。彈簧延伸部74與控制臂58之間的較佳的角度是大于45度，但采用其它角度也是可行的。彈簧68的通過彈簧延伸部74施加的彈性力有助于阻止控制臂58沿圖1所示的順時針方向轉動。在下文中將會討論到，還可以采用其它的彈簧構造來實現(xiàn)這種阻止控制臂58轉動的作用。
與上臂22相關的機構，包括控制臂58的第一端60、樞轉銷62的上控制臂、彈簧68以及彈簧延伸部74都隱藏在U形上臂22的內(nèi)部，從外面是看不到的。類似地，控制臂58的第二端64和下控制臂樞轉銷66都隱藏在U形下臂50中，從外面看不到。
下夾爪構件76包括一位于其第一端80的下夾爪78。較佳的是，下夾爪78上具有呈一定圖案的向上的抓持突起82。抓持突起28和82是相互面對的，可以將工件32牢牢地抓于其間。
如圖1和2所示，一滑動件84從下夾爪構件76的兩側延伸。該滑動件84的形狀和尺寸為可被接納在第一槽40中，并在第一槽40中滑動。因此，第一槽40可充當一引導件。可采用其它任何結構構件來用作為引導件，以代替第一槽40。凹槽、引導面和溝槽都是可以采用的例子。當?shù)谝徊?0是直的時，滑動件84也是直的，而當?shù)谝徊?0是彎曲的時，滑動件84也是彎曲的以與第一槽40的曲率相匹配?；瑒蛹?4的尺寸使其足以在第一槽40中形成松配合，從而防止滑動件84在操作過程中粘附于第一槽40的側面?；瑒蛹?4可限制下夾爪78的移動，因而當把工件夾在夾爪之間時，下夾爪78可相對于上夾爪24垂直地或接近垂直地移動。這種限制是本發(fā)明的一個重要的優(yōu)點，是借助兩個槽40和42而不是一單個的槽來實現(xiàn)的。
一棘爪86被卡扣和設置在各支承體38a和38b的第二槽42中。(也就是說，較佳的有兩個棘爪86，但一個棘爪也足以使鉗子工作。)各棘爪86上均有一組棘齒88，這些棘齒與第二槽齒46成相互面對的關系。棘爪86的與棘齒88相對的第二側面90是光滑的，并與第二槽42的光滑的第二側面48相互面對。棘爪86的功能將在下文中結合圖3-6來描述。在以下要討論的結構的等同結構中，可以用一種高摩擦材料來代替棘齒46和88，或者可以用一個凸輪來代替棘爪86。
移位器92是一板件，用來將施加于手柄的力傳送至下夾爪78?？梢杂袃蓚€板式移位器92，分別聯(lián)系于支承體38a和38b。等同的是，可以在兩個支承體38a和38b之間設置一單個的移位器92。每個移位器92上均具有布置成三角形的三個樞接點。移位器92上的這三個樞接點分別連接于下爪構件76上的一個下爪構件樞轉銷94、棘爪86上的棘爪樞轉銷96、以及下臂50的第一端52上的下臂樞轉銷98。移位器92可在下臂50、棘爪86和下夾爪構件76之間提供相互連接。也就是說，下夾爪構件76并不是與下臂50形成一體，而是通過一聯(lián)動機構(在該實施例中是移位器92)聯(lián)接的。
一扭轉彈簧99卷繞在下臂樞轉銷98上，并固定于下臂50。扭轉彈簧99可阻止下臂50相對于下臂樞轉銷98轉動。在下文中將會討論，可以采用具有類似功能的彈簧來代替扭轉彈簧99。
圖1和圖3-6依次示出，當手柄受力而收攏時，鉗子20的機構如何從圖1的最初位置移動至圖6所示的近結束位置。圖3-6并沒有示出和標注所有的元件，因而機構的操作是清楚的。在圖1中，鉗子機構處于一松弛的、完全打開的位置，沒有通過手柄34和56來施加作用力。工件32還沒有被夾在夾爪24和78之間，滑動件84可以在第一槽40中自由地滑動而使下夾爪構件76向上移動，棘爪86可以在第二槽42中自由地滑動，而棘爪86的第二側面90則沿第二槽42的第二側面48滑動。
保持這種狀態(tài)，如圖3所示，直到通過臂22和50施加作用力并且下手柄56向上移動，這樣就可以通過移位器92使下夾爪構件76向上移動而接近(但還沒有到達)與工件32接觸。同時，控制臂58圍繞上控制臂樞轉銷62順時針地樞轉(圖3)，使彈簧68拉伸。由于彈簧的拉伸，將會生成一個阻止下手柄56向上移動的小的作用力，從而使鉗子20的使用者感覺到下手柄56定位和移動。當沒有力作用于手柄34和56時，這一彈簧拉伸的作用力還能充當一回復力，使臂22和50分開而成為如圖1所示的鉗子20的夾爪打開或松弛位置。
如圖4所示，隨著下手柄56繼續(xù)向上移動，下夾爪78與工件接觸，不再向上移動。在此點上，下手柄56的持續(xù)移動會導致移位器92沿逆時針方向作剛性體轉動，如圖4所示。如圖5所示，移位器92的剛性體轉動會將棘爪86向前拉，使棘齒88與第二槽齒46相嚙合。齒組88和46之間的嚙合能有效地產(chǎn)生一個新的夾緊樞轉點，其位置可按照工件32的尺寸沿第二槽42變化。工件32越小，齒88和46沿第二槽42的嚙合點就越向上。隨著下手柄56繼續(xù)向上移動，如圖6所示，移位器92圍繞該有效夾緊樞轉點轉動，使下夾爪構件76圍繞夾緊樞轉點轉動，與上夾爪24相協(xié)作對工件32施加夾緊力。
在圖1和圖3-6所示的移動過程中，下夾爪構件76及其下夾爪78的移動受到沿第一槽40移動的滑動件84的限制。還有，在圖1和圖3-6所示的移動過程中，控制臂58的第二端64會隨從其在圍繞上控制臂樞轉銷62樞轉時的軌跡。希望的是，第一槽40和第二槽42是成形為具有與該點的軌跡相同的曲率，或者說第一槽40和第二槽42平行于由第二端64所限定的點的軌跡。
也就是說，在較佳的彎曲構造中，第一槽40和第二槽42分別是以上控制臂樞轉銷62為圓心的圓的圓弧段。借助這種較佳的槽40和42的構造，無論工件32的尺寸如何，總是能對工件32施加相同的夾緊力。槽40和42的曲率越接近第二端64的點的軌跡以及一個圓的圓弧段，施加于夾在夾爪24和78之間的各種尺寸的工件的夾緊力就越接近一恒定值。即使槽40和42是直的，夾緊力的變化也相對較小，因此，如果并不需要對所有尺寸的工件都嚴格地保持恒定的夾緊力，就可以采用直的槽40和42。
圖7示出了鉗子20的另一個實施例，該實施例可調(diào)節(jié)通過夾爪24和78施加的夾緊力，還可用于夾緊力的過中心鎖定和釋放。這里的術語“過中心鎖定”是一個傳統(tǒng)含義的用語。
這兩個特征，即力的可調(diào)節(jié)性以及過中心鎖定和釋放最好是一起提供，但是也可以是分開提供的。圖7所示鉗子20的基本的開閉動作與圖1-6所示的相同。與圖1-6所示共同的特征是用相同的標號來標示的，前面結合圖1-6所作的討論可結合在此以作參考。
夾緊力的可調(diào)節(jié)性是通過使上控制臂樞轉銷62在上臂22中的軌道100中移動而實現(xiàn)的，所述軌道100沿上臂22的長度方向在第一端26和第二端36之間移動。實現(xiàn)夾緊力的一個很大變化所需的最大行程是相對較小的，通常只有大約1/4英寸或更小。上控制臂樞轉銷62沿軌道100的移動最好是借助螺旋驅(qū)動件102和一手動螺旋旋鈕104的移動來實現(xiàn)的，所述驅(qū)動件和旋鈕從上臂22的第二端36伸出。通過使下控制臂樞轉銷66以相同的方式移動，可以等同地實現(xiàn)此相同的調(diào)節(jié)，但是這種移動不能很方便地實施。
通過在控制臂58的下側設置一個解鎖定凸耳106，就可以很方便地提供過中心鎖定和釋放。一釋放臂108可樞轉地連接于下臂50，其連接位置是在第一端52和第二端54之間，鉗子20的操作者可以用手在第二端54觸及該釋放臂108。在釋放臂108上側設有一可與解鎖定凸耳106相接觸的釋放墊110。在操作過程中，當下手柄56向上移動到其極限位置時，下控制臂樞轉銷66移動至一相對于上控制臂樞轉銷62和下臂樞轉銷98而言的過中心位置。換言之，當下手柄56如圖1所示的那樣完全打開(移動至其行程的下極限位置)時，下控制臂樞轉銷66位于沿上控制臂樞轉銷62和下臂樞轉銷98之間所畫出的一根直線的下方。隨著下手柄56繼續(xù)向上移動，下控制臂樞轉銷66向銷子62和98之間的直線靠攏，最終會越過該直線位于銷子62和98之間的直線的上方。這就是過中心鎖定位置。若要將鉗子20從該過中心鎖定位置釋放，可使釋放臂108動作，令釋放墊110向上轉動而抵靠于解鎖定凸耳106，從而迫使下臂50向下，接觸過中心位置。
圖7所示實施例可允許鉗子20在非鎖定形式和鎖定/釋放形式之間切換。設置了一個過中心鎖定開關112，用以有選擇地防止釋放臂108作樞轉運動。也就是說，當鉗子20進入過中心狀態(tài)時，可迫使釋放臂108沿著與釋放臂108在解鎖定過程中的移動方向(圖7中的順時針方向)相反的方向(圖7實施例中的逆時針方向)樞轉。當隨著夾爪閉合而到達過中心位置時，通過防止釋放臂108逆時針移動，從而使固定釋放臂108防止控制臂58進入過中心位置，就可以防止鎖定作用。過中心鎖定開關112通過與釋放臂108實際接觸并干涉其移動而防止釋放臂108和控制臂58移動。因此，在圖7所示的實施例中，過中心鎖定開關112可向右滑入一相對于釋放臂108的干涉位置，這樣就不允許過中心鎖定。(也可以采用其它具有類似功能的過中心鎖定開關，例如能在阻擋釋放臂108的位置和不阻擋釋放臂108的位置之間樞轉的臂。)于是，鉗子可以作為一個普通的非鎖定鉗子。當過中心鎖定開關112向圖7中的左側滑動時，它不會干涉釋放臂108的轉動，當釋放臂108進入過中心位置時，不會阻止凸耳106進而是控制臂58移動。這種構造的鉗子就是可鎖定的鉗子。
圖8-15示出了本發(fā)明的另一個實施例。該實施例類似于圖1-7所示的實施例，對那些實施例的描述均可援引在此以作參考，而不同之處將在下文中描述。在這些附圖中，省略了某些元件的標號，以不妨礙對運動的描述。在圖8-15所示的實施中，彈簧68連接在上臂22的第二端36和控制臂58的彈簧延伸部74(不是上臂22的第一端)之間。控制臂58的抗轉動機械作用與圖1-7所示的實施例一樣，但是彈簧68比較短，并定位在偏遠位置，因而可以將上臂22的其余部分用于其它目的，如以下結合圖17所述的那樣。
圖8-15之實施例的第二個變化是，有一個凸肩220從下夾爪78的側面伸出。更佳的是，在下夾爪78的兩個側面上設置兩個凸肩220。凸肩220的曲率與支承件38的前側面222的曲率相同。凸肩220在支承件38的前側面222上的滑動可引導下夾爪78的位置。因此，支承件38的前側面可充當凸肩220的引導件，與第一槽40充當滑動件84的引導件采取同樣的方式。凸肩220能充當與滑動件84相同的滑動件，只是它是在一個表面上滑動而不是在第一槽40中滑動?？梢圆捎眠@兩種引導件中的一種或兩種。既采用凸肩220又采用滑動件84可提供一種附加的引導作用，可提高引導結構的強度。
圖8-15所示實施例的第三個不同點在于，在移位器92的側面上添加了一個臂230。臂230限定了一個凹槽232，其中可接納一壓縮彈簧234。壓縮彈簧234可在移位器92上的臂230和下臂50之間起作用。壓縮彈簧234是對圖1-7所示實施例中的扭轉彈簧99的擴充或替代，藉以提供更大的回復力。
第四個不同點在于，在下臂50的第一端52上添加了了一個擋止件238。擋止件238是定位成與移位器92相配合，藉以防止下臂50的打開(在圖8中順時針轉動)超過所需的幅度。
圖8-15所示實施例的第五個不同點在于，用一個成形的過中心鎖定開關機構240來代替釋放臂108及其相關結構，機構240的某些功能與釋放臂108相同。過中心鎖定開關機構240包括一位于過中心限制臂244端部的接觸面242。過中心限制臂244在一靠近下臂50的第二端54的位置上附連于下臂50。過中心限制臂244可采取任何可操作的方案附連于下臂50，例如圖中所示的位于一槽248中的滑動銷246。其它的連接方案包括例如一鉸接機構和一槽型接納件，如上述的和傳統(tǒng)鉗子的夾爪端通常使用的那樣。過中心限制臂244在滑動銷246或其它連接裝置上的移動可允許過中心限制臂244，進而是接觸面242相對于凸耳106定位，以按照這種定位允許進行過中心鎖定，或防止過中心鎖定。一片簧250在過中心限制臂244和下臂50之間延伸，以將過中心限制臂244偏壓到筆直延伸的位置。
圖8-11依次示出了當過中心限制臂244在滑動銷246上移向其靠后位置時，鉗子的操作情況。在圖8中，下夾爪78與工件分開，沒有通過手柄34和56來施加作用力。在圖9中，通過手柄34和56來施加作用力，從而使下手柄56逆時針轉動，下夾爪78剛好與工件接觸。接觸面242沒有與凸耳106接觸。在圖10中，手柄34和56被壓攏，從而對工件施加一夾持力，下臂50已經(jīng)移動得接近但是還沒有完全到過中心位置。接觸面242還沒有與凸耳106接觸，因而在圖11中，下臂50可以進一步地移向過中心位置。在此點上，接觸面242與凸耳106之間有接觸，下臂50不能進一步移動。為了解除過中心位置的鎖定，過中心限制臂244反抗片簧250的作用力，沿圖11中的順時針方向轉動，從而推動下臂50重新經(jīng)過過中心鎖定位置。
圖12-15示出了基本與圖8-11相同的順序，只是過中心限制臂244在滑動銷246上移向其靠前位置。閉合下手柄的動作是按如下進程進行的，即，從圖12所示的完全打開位置，到如圖13所示的使下夾爪78與工件接觸，到如圖14所示的使接觸面242與凸耳106接近接觸，再到如圖15所示的接觸面242與凸耳106接觸。接觸面242與凸耳106的接觸(圖15)是在下控制臂樞轉銷66和抵達過中心位置之前發(fā)生的，可防止移動至過中心位置，從而防止過中心鎖定。
能在允許過中心鎖定的鉗子構造(圖8-11)和不允許過中心鎖定的鉗子構造(圖12-15)之間進行可靠的切換是一個重要的優(yōu)點。某些鉗子的應用，如一管接頭被最初擰緊時最好是在沒有過中心鎖定的情況下實現(xiàn)，從而允許使用者快速地移動鉗子。接著，當管接頭接近擰緊時，使用者可以切換到過中心鎖定構造，以最方便地實現(xiàn)最終的擰緊。
圖16-17示出了可用于本方案的其它一些特征。這些實施例類似于圖1-15所示，對那些實施例的描述可援引在此以作參考，而其不同點將在下文中描述。在這些附圖中，沒有示出某些特征，以便清楚地顯示有利的特征。在圖16中，槽40和42是直的，不是彎曲的。在圖16中，第二槽42和棘爪86不具有齒。相反，在第二槽42(即其第一側面44)和棘爪86的一個或兩個相對表面上涂敷有高摩擦材料260，以允許它們在被夾緊時相互嚙合，藉以代替齒的相互嚙合。采用高摩擦材料260的圖16的方案可以產(chǎn)生棘爪86與第二槽42之嚙合機構的一個無窮大的分解，但這種嚙合不如用齒那樣牢靠。在另一個變化形式中，可以采用摩擦凸輪鎖定，其中棘爪86或其它可動元件作為一凸輪與第二槽42的側面相嚙合。
在圖17中，在上臂22的長度方向的一個中間位置上設置有一個上臂樞接鉸鏈270。下臂50類似地在其長度方向的中間位置上設置有一個下臂樞接鉸鏈272。樞接鉸鏈270和272可允許上臂22和下臂50在如圖所示的打開位置和一折疊位置或閉合位置之間樞轉，從而使鉗子20更加緊湊。
在圖17中還示出了至少一個輔助工具280，該輔助工具鉸接于上臂22和下臂50之一，并且可以按照鉸鏈的性質(zhì)作順時針或逆時針的轉動。在圖中，兩個輔助工具280分別通過各自的鉸鏈281可樞轉地連接于上臂22。這些輔助工具280可以有選擇地接納在臂22或50的凹部282中，從而能被折疊到位于臂表面以下的閉合位置上。輔助工具280可以包括例如螺絲刀、錐子、刀片或類似物。
已經(jīng)利用圖8-15的特征構造成了鉗子20的樣品。這種鉗子20能順利地提供如前所述的所有特征。
雖然已經(jīng)為說明起見詳細描述了本發(fā)明的特定實施例，但是，還可以在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下作出各種變型和改進。因此，本發(fā)明的保護范圍并不受此限制，而是應由所附權利要求書來限定。
權利要求
1.一種自調(diào)節(jié)鉗子(20)，包括一上臂(22)，該上臂包括一位于其第一端(26)的上夾爪，一靠近其第二端(36)的上手柄，一從介于第一端(26)和第二端(36)之間的一個中間位置向下延伸的支承件(38)，一在所述支承件(38)上的向下延伸的引導件(40、222)，以及一在所述支承件(38)上的向下延伸的槽(42)，該向下延伸的槽(42)平行于所述向下延伸的引導件(40、222)；一下臂(50)，該下臂包括一第一端(52)，以及一位于其第二端(54)的下手柄(56)；一控制臂(58)，該控制臂的第一端(60)在靠近上臂(22)的第二端(36)的一個上控制臂樞轉銷(62)處可樞轉連接于上臂(22)，而控制臂的第二端(64)在位于所述下臂的第一端(52)和第二端(54)之間的一個中間位置上可樞轉地連接于下臂(50)；一彈簧(68)，該彈簧附連在所述上臂(22)和控制臂(58)之間，藉以阻止控制臂(58)轉動；一下夾爪構件(76)，該下夾爪構件包括一位于其第一端的下夾爪(78)，所述下夾爪(78)與所述上夾爪(24)相面對，以及一從所述下夾爪構件(76)的側面延伸的滑動件(84、220)，所述滑動件(48、220)可在所述支承件(38)的引導件(40、222)上滑動；一鎖定嚙合件(86)，該鎖定嚙合件是這樣設置的，即，當所述下手柄(56)樞轉移動至一過中心位置時，該嚙合件能可控地與所述向下延伸的槽(42)相嚙合；以及一移位器，該移位器具有布置成三角形的三個樞接點(94、96、98)，這三個樞接點分別連接于下夾爪構件(76)、鎖定嚙合件(86)、以及下臂(50)的第一端(52)。
2.如權利要求1所述的鉗子(20)，其特征在于，所述引導件(40、222)和所述槽(42)是直的。
3.如權利要求1所述的鉗子(20)，其特征在于，所述引導件(40、222)和所述槽(42)是彎曲的。
4.如權利要求1或3所述的鉗子(20)，其特征在于，所述引導件(40、222)和所述槽(42)是彎曲的，它們都是以上控制臂樞轉銷(62)為中心，基本上保持恒定的曲率。
5.如權利要求1-4中任一項所述的鉗子(20)，其特征在于，還包括一手工調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器在一靠近控制臂第一端(60)的位置上作用于控制臂(58)，并使控制臂(58)的第一端(60)沿上臂(22)的長度方向在上臂(22)的第一端(26)和第二端(36)之間移動。
6.如權利要求1-5中任一項所述的鉗子(20)，其特征在于，還包括一在所述控制臂(58)上向下延伸的凸耳(106)，以及一釋放臂(108)，該釋放臂可樞轉地連接于下臂(50)，并具有一釋放墊(110)，當所述釋放臂(108)樞轉時，所述釋放墊與控制臂(58)的凸耳(106)相接觸。
7.如權利要求1-6所述的鉗子(20)，其特征在于，還包括一在所述下手柄(56)中的過中心鎖定開關機構(112、240)，該開關機構可在下述的兩個位置之間移動，即一第一位置，在該位置上，在到達過中心鎖定之前，過中心鎖定開關機構(112、240)不會阻止下臂(50)相對于控制臂(58)作樞轉運動，以及一第二位置，在該位置上，在到達過中心鎖定之前，過中心鎖定開關機構(112、240)可阻止下臂(50)相對于控制臂(58)作樞轉運動。
8.如權利要求7所述的鉗子，其特征在于，所述過中心鎖定開關機構(112、240)可滑動或轉動。
9.一種自調(diào)節(jié)鉗子，用于將一工件夾在一上夾爪(24)和一下夾爪(78)之間，該鉗子包括一具有上夾爪(24)的上臂(22)；一下臂(50)，所述下夾爪連接于所述下臂(50)，但是不與下臂(50)形成一體；一具有一第一端(60)和一第二端的控制臂(58)，所述控制臂(58)的第一端(60)具有一靠近所述上臂(22)的遠離上夾爪(24)的那一端的與上臂(22)連接的第一樞接點，以及所述控制臂(58)的第二端具有一在一沿著下臂(50)的長度方向的中間位置上與下臂(50)連接的第二樞接點；一上控制臂樞轉銷(62)，該樞轉銷可以在所述控制臂(58)的第一端(60)和上臂(22)之間提供樞轉連接；一彈簧(68)，該彈簧可偏壓所述控制臂(58)，藉以阻止控制臂(58)圍繞上控制臂樞轉銷(62)轉動；一從所述上臂(22)向下朝著所述下臂(50)延伸的支承件(38)，所述支承件(38)上具有一引導件(40、222)，下夾爪(78)可滑動地配合于引導件(40、222)，因此，當下臂(50)圍繞上控制臂樞轉銷(62)樞轉時，下夾爪(78)被限制成跟隨著引導件(40、222)。
10.如權利要求9所述的鉗子，其特征在于，該鉗子還包括一在所述支承件(38)上向下延伸的槽(42)，所述槽(42)與所述引導件(40、222)分開，但是平行于所述引導件(40、222)，以及一嚙合在所述下夾爪(78)、引導件(40、222)和槽(42)之間的引導機構，所述引導機構可響應下臂(50)在控制臂(58)上圍繞控制臂(58)的第一端(60)的樞轉，使所述下夾爪(78)沿引導件(40、222)和槽(42)滑動，直到與工件接觸。
11.如權利要求10所述的鉗子(20)，其特征在于，所述引導機構還能將所述下夾爪(78)鎖定于所述向下延伸的槽(42)。
12.如權利要求9-11中任一項所述的鉗子(20)，其特征在于，所述向下延伸的引導件(40、222)包括另一個槽(40)。
13.如權利要求9-12中任一項所述的鉗子(20)，其特征在于，該鉗子還包括一手動調(diào)節(jié)器(104)，該手動調(diào)節(jié)器能使上控制臂樞轉銷(62)沿上臂(22)的長度方向移動。
14.如權利要求9-13中任一項所述的鉗子(20)，其特征在于，該鉗子還包括一在所述控制臂(58)上向下延伸的凸耳(106)，以及一釋放臂(108)，該釋放臂可樞轉地連接于下臂(50)，并具有一釋放墊(110)，當所述釋放臂(108)樞轉時，所述釋放墊與控制臂(58)的凸耳(106)相接觸。
15.如權利要求9-14所述的鉗子(20)，其特征在于，還包括一在所述下手柄(56)中的過中心鎖定開關機構(112、240)，該開關機構可在下述的兩個位置之間移動，即一第一位置，在該位置上，在到達過中心鎖定之前，過中心鎖定開關機構(112、240)不會阻止下臂(50)相對于控制臂(58)作樞轉運動，以及一第二位置，在該位置上，在到達過中心鎖定之前，過中心鎖定開關機構(112、240)可阻止下臂(50)相對于控制臂(58)作樞轉運動。
16.如權利要求9-15中任一項所述的鉗子(20)，其特征在于，所述引導機構還包括一鎖定嚙合件(86)，該鎖定嚙合件是這樣設置的，即，當所述下手柄(56)樞轉移動至一過中心位置時，該嚙合件能可控地與所述向下延伸的槽(42)相嚙合；以及一移位器，該移位器具有布置成三角形的三個樞接點(94、96、98)，這三個樞接點分別連接于下夾爪構件(76)、鎖定嚙合件(86)、以及下臂(50)的第一端(52)。
17.如權利要求1-16中任一項所述的鉗子(20)，其特征在于，所述上臂(22)和下臂(50)均具有一可折疊的中間鉸鏈。
18.如權利要求1-16中任一項所述的鉗子(20)，其特征在于，該鉗子還包括一可樞轉地連接于所述上臂(22)和所述下臂(50)之一的輔助工具(280)。
全文摘要
一種自調(diào)節(jié)鉗子,用于將一工件夾在一上夾爪(24)和一下夾爪(78)之間。該鉗子包括:一具有上夾爪(24)的上臂(22)和一下臂(50),所述下夾爪(78)連接于下臂(50),但是不與下臂(50)形成一體。一控制臂(58)具有一第一端(60)和一第二端?？刂票?58)的第一端(60)具有一靠近所述上臂(22)的遠離上夾爪(24)的那一端的、與上臂(22)連接的第一樞接點,以及所述控制臂(58)的第二端具有一在一沿著下臂(50)的長度方向的中間位置上與下臂(50)連接的第二樞接點。一上控制臂樞轉銷(62)可在所述控制臂(58)的第一端(60)和上臂(22)之間提供樞轉連接。一彈簧(68)可偏壓控制臂(58),藉以阻止控制臂(58)圍繞上控制臂樞轉銷(62)轉動。一支承件(38)從上臂(22)向下朝著所述下臂(50)延伸,并具有一引導件(40、222)。下夾爪(78)可滑動地配合于引導件(40、222),因此,當下臂(50)圍繞上控制臂樞轉銷(62)樞轉時,下夾爪(78)被限制成跟隨著引導件(40、222)。
文檔編號B25B7/10GK1379707SQ00811734
公開日2002年11月13日 申請日期2000年6月15日 優(yōu)先權日1999年6月15日
發(fā)明者博萊特·P·塞伯, 埃利克·B·卡米歇爾 申請人:博萊特·P·塞伯