專利名稱：手動工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)置有手柄和與該手柄樞接的器具的手動工具，其中可以通過手 動而使器具相對于手柄進(jìn)行角位移至收回和展開位置，更具體地說，是涉及具有某種裝置 的工具，該裝置用于提供可與所施加的手動力協(xié)作的原動力，以使器具相對于手柄在其收 回和展開位置之間進(jìn)行角位移。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，有很多種手動工具，它們通常由一個手柄和一個與該手柄樞接的 器具構(gòu)成，該器具可以相對于手柄在完全收回位置和完全展開位置之間進(jìn)行角位移。 一般 來說，當(dāng)這種工具的器具相對于手柄位于完全收回位置時，器具通常部分地容納在手柄內(nèi) 的一個凹槽中，這種手柄可以由一只手握住，而器具可以通過握住手柄的那只手的手指的 操作，或者通過使用者另一只手的手指的操作從完全收回位置位移至完全展開位置。 一般 來說，這種工具最好能夠由一只手握住并且由這只手的手指操作而在收回和展開位置之間 位移。但是，經(jīng)常因?yàn)檫@種工具的設(shè)計，握住工具手柄的那只手的手指不能夠產(chǎn)生足夠的力 作用于工具的器具上從而輕松而方便地在器具的完全收回位置和完全展開位置之間變換 工具。為了輔助握住該工具的那只手的手指所施加的手動力使器具相對于手柄從收回位置 進(jìn)行角位移至展開位置或者從展開位置進(jìn)行角位移至收回位置，此類現(xiàn)有技術(shù)的工具通常 設(shè)置有各種推壓裝置，如巻簧和板簧，它們用于提供趨于角向推壓器具的原動力。但是，因 為其尺寸和復(fù)雜性，這些機(jī)構(gòu)經(jīng)常會使制造操作復(fù)雜而昂貴。 考慮到感覺所述類型的現(xiàn)有技術(shù)手動工具中這些機(jī)構(gòu)不適合，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)需要 提供一種手動工具，它可以由一只手握住，由握住工具的那只手的手指操作從而使該工具 的器具相對于手柄進(jìn)行角位移，并提供一種裝置用以產(chǎn)生原動力與該手動力協(xié)作而使器具 相對于手柄進(jìn)行角位移。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種新穎的工具，它通常由一個手柄、一個與該手柄樞接的器具、第 一磁性元件和第二磁性元件構(gòu)成，其中第一磁性元件安裝在器具上，提供與相對于器具與 手柄之間樞接的軸線沿圓周設(shè)置的路線相交的選定極性的磁場，而第二磁性元件安裝在手 柄上，其磁場的極性與所述與圓周路線相交的選定極性的磁場相同或相反?；谄骶呦鄬?于手柄的角度關(guān)系，磁場將具有如下效果第一相互作用，其不產(chǎn)生用于推壓器具相對于手 柄角位移的原動力，第二相互作用，其產(chǎn)生排斥原動力用于推壓器具相對于手柄的角位移， 以及第三相互作用，其產(chǎn)生吸引原動力用于推壓器具相對于手柄的角位移。最好成角度或 圓周間隔設(shè)置一對這樣的磁性元件組，用于提供其磁場的各種相互作用，以產(chǎn)生器具相對于手柄的角位移。


圖1是體現(xiàn)本發(fā)明的一種便攜刀具的側(cè)視圖； 圖2是圖1中所示實(shí)施例的側(cè)視圖，顯示了去掉一個側(cè)壁的手柄部件和與該手柄 分離的刀片部件； 圖3是與圖2中所示視圖相似的視圖，顯示了與手柄部件樞接并置于完全展開位 置的刀片部件； 圖4是與圖3中所示視圖相似的視圖，顯示了當(dāng)從圖3中所示位置向收回位置進(jìn) 行角位移時位于下一順序位置的刀片部件； 圖5是與圖4中所示視圖相似的視圖，顯示了當(dāng)?shù)镀考膱D4中所示位置向完 全收回位置進(jìn)行角位移時的下一順序位置； 圖6是與圖5中所示視圖相似的視圖，顯示了刀片部件的下一順序位置，相對于手 柄部件完全收回； 圖7是本發(fā)明另一個實(shí)施例的側(cè)視圖； 圖8是圖7中所示實(shí)施例的側(cè)視圖，去掉其手柄部件的一個側(cè)壁并且其刀片部件 相對于手柄部件置于完全展開位置； 圖9是與圖8中所示視圖相似的視圖，顯示了當(dāng)從圖8中所示位置向完全收回位 置進(jìn)行角位移時其位于下一順序位置的刀片部件； 圖10是與圖9中所示視圖相似的視圖，顯示了當(dāng)從圖9中所示位置進(jìn)行角位移至 完全收回位置時刀片部件的下一順序位置； 圖11是與圖10中所示視圖相似的視圖，顯示了其相對于手柄部件位于完全收回 位置的刀片部件。
具體實(shí)施例方式
參考附圖中圖1至圖6，圖中顯示了本發(fā)明的一個實(shí)施例，由一個便攜刀具20構(gòu) 成。該刀具包括一個手柄21和一個通過銷23與該手柄樞接的刀片22。手柄21具有細(xì)長 的結(jié)構(gòu)，以至它可以由使用者的一只手握住，并且包括一對通過脊部元件26隔開的側(cè)壁24 和25，該脊部元件沿側(cè)壁部分的上邊緣布置以提供細(xì)長的狹窄凹槽27。側(cè)壁和插入其中的 脊部元件通過一組鉚釘28固定在一起。該脊部元件從側(cè)壁部分前邊緣后面的一點(diǎn)開始延 伸，使得可以插入刀片22的端部以樞接至銷23，并且延伸至側(cè)壁部分的后端。在脊部元件 前端的前面連接到側(cè)壁部分的是一個止動銷29。通常，手柄可以以任何方式構(gòu)成以適應(yīng)使 用者的手抓握，并且可以由任何非磁性材料，如塑料、陶瓷或鋁等構(gòu)成。在這里，術(shù)語"非磁 性材料"被視為在存在磁場的情況下與不存在磁場的情況下其表現(xiàn)沒有區(qū)別的材料。
刀片22為一種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括會聚于前尖端的一個上邊緣30和一個下邊緣31。 上邊緣設(shè)置有一個切口 32，止動銷33設(shè)置為靠近上邊緣，位于切口 32的前面。下邊緣31 構(gòu)成設(shè)置有一個鋸齒部分34的切削邊緣。設(shè)置在其后端的是一個孔35，該孔用于容納樞軸 銷23，用以在手柄的側(cè)壁24和25之間將刀片的后端樞接到手柄21的前端。當(dāng)通過樞軸銷 23樞接到手柄的前端時，刀片可以相對于手柄進(jìn)行角位移至圖3所示的完全展開位置，并且進(jìn)行角位移約180度至圖6所示凹槽27內(nèi)的完全收回位置。當(dāng)?shù)镀挥谕耆归_位置 時，手柄上的止動銷29容納在刀片的切口32中，用以阻止刀片相對于手柄沿順時針方向進(jìn) 行角位移，如圖3所示。當(dāng)?shù)镀瑥膱D3所示位置沿逆時針方向進(jìn)行角位移至圖6所示的收 回位置時，止動銷33將咬合手柄側(cè)壁24和25的下邊緣，以阻止刀片沿該方向的運(yùn)動。如 圖6中所示，當(dāng)?shù)镀挥谑直疾?7內(nèi)的完全收回位置時，其一部分將超出側(cè)壁24和25 的下邊緣，使得在將刀片從圖6所示的完全收回位置旋轉(zhuǎn)至圖3所示的完全展開位置時使 用者的手指可以作用于刀片。刀片22也由非磁性材料，如不銹鋼構(gòu)成。
安裝于或嵌入刀片22后端的是一組徑向相對的永磁體36和37，其中刀片22的后 端插入手柄21的前端并且通過樞軸銷23樞接于此。當(dāng)?shù)镀?2如圖3所示連接到手柄21 并且相對于手柄進(jìn)行角位移時，由永磁體36和37產(chǎn)生的磁場將限定圓周路線C并與其相 交。這些磁體布置為永磁體36產(chǎn)生與圓周路線C相交的正極磁場，而永磁體37產(chǎn)生與該 圓周路線相交的負(fù)極磁場。同樣，安裝于或嵌入手柄至少一個側(cè)壁的是一對徑向間隔的永 磁體38和39，它們也產(chǎn)生與圓周路線C相交的磁場。在所示的實(shí)施例中，永磁體38將產(chǎn)生 負(fù)極磁場而永磁體39將產(chǎn)生正極磁場?？梢灾?，當(dāng)?shù)镀?2樞接到手柄21并且繞連接銷 23的軸線相對于手柄進(jìn)行角位移時，決定于永磁體的角位移和它們各自的磁場以及與磁場 相互作用的磁極或多個磁極，永磁體36和37的磁場與永磁體38和39的磁場的相互作用 將導(dǎo)致刀片被相對于手柄角向推壓。 在圖1至圖6所示的實(shí)施例中，當(dāng)?shù)镀鐖D6所示位于手柄凹槽內(nèi)的完全收回位 置時，永磁體37和38將至少部分重疊，以至其磁場(相同正極或者負(fù)極)將相互作用以產(chǎn) 生合成力矢量，使刀片被相對于圖6沿逆時針方向角向推壓，于是將刀片壓入所示的完全 收回位置，而止動銷33咬合手柄至少一個側(cè)壁的下邊緣。同樣，永磁體36和39將重疊，以 至它們各自的磁場(均為正極)將相互作用以產(chǎn)生將刀片推壓在收回位置的原動力矢量。 最好，當(dāng)?shù)镀挥趫D6所示的完全收回位置時，永磁體37將從永磁體38偏移并且永磁體39 將從永磁體36偏移r至5°范圍內(nèi)的角度，這將具有增強(qiáng)沿逆時針方向作用在刀片上的 力的效果，用以將刀片保持在凹槽內(nèi)的完全收回位置。 當(dāng)?shù)镀鐖D5所示沿順時針方向手動繞樞軸旋出凹槽時，由相同極性的永磁體37 和38的磁場相互作用產(chǎn)生的排斥力以及相同極性的永磁體36和39的磁場相互作用產(chǎn)生 的排斥力將導(dǎo)致刀片沿順時針方向角向推壓至圖4所示的位置，此時由相反極性的永磁體 37和39的磁場相互作用產(chǎn)生的吸引力以及永磁體36和38的磁場相互作用產(chǎn)生的吸引力 將導(dǎo)致刀片沿順時針方向連續(xù)角向推壓，直到刀片與止動銷29咬合以將刀片定位于圖3所 示的展開位置。通過提供吸引力的相反極性的永磁體37和39的磁場相互作用以及不同極 性的永磁體36和38的磁場相互作用，刀片將被推壓保持在完全展開位置。
然后，為了將刀片從完全展開位置重新定位至手柄凹槽內(nèi)的完全收回位置，其過 程與如上所述的過程基本相反。當(dāng)手柄握在一只手中時，或者握手柄的那只手的手指，或者 另一只手將開始向圖4所示位置沿逆時針方向繞樞軸手動旋轉(zhuǎn)刀片。在該位置，由永磁體 36和38的磁場相互作用產(chǎn)生的吸引力以及永磁體37和39的磁場相互作用產(chǎn)生的吸引力 將終止，使刀片可以繞樞軸手動旋轉(zhuǎn)到圖5所示的位置，然后至圖6所示的位置。當(dāng)?shù)镀?回到圖6所示手柄的凹槽內(nèi)時，由永磁體37和38的磁場相互作用以及永磁體36和39的 磁場相互作用產(chǎn)生的排斥力將導(dǎo)致刀片被推壓保持在完全收回位置。
對所述刀具的刀片進(jìn)行操作以使其在完全收回位置和完全展開位置之間繞樞軸 旋轉(zhuǎn)是通過手動作用力和磁力組合完成的。磁力實(shí)質(zhì)上增大了手動作用力。為了方便手動 力的施加，止動銷33制作為足夠長以伸出手柄側(cè)壁24，以至可以使用握住刀具手柄的那只 手的拇指作用于它并且開始逆著作用磁體的推壓力將刀片繞樞軸旋出手柄的凹槽，所述推 壓力趨于將刀片推壓保持在手柄的凹槽內(nèi)。由拇指施加的手動力的作用實(shí)質(zhì)上是克服趨于 沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)刀片的磁力。但是，刀片在完全收回位置和完全展開位置之間的位移可 以通過使用者的一只手或兩只手完成。 在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以想象，可以使用一組具有相互作用磁場的磁體，也可以使 用兩組圖1至圖6中所述具有相互作用磁場的磁體和超過兩組具有相互作用磁場的磁體， 以提供原動力輔助沿順時針和逆時針方向在完全收回位置和完全展開位置之間繞樞軸旋 轉(zhuǎn)刀片。本質(zhì)特征在于定位磁體以至它們磁場的相互作用將提供排斥力或吸引力或者其組 合以相對于手柄推壓刀片的角位移。另外，手柄和刀片上其磁場與一個或多個圓周路線相 交的磁體的各種角位移可以得到利用，并且有可能在刀具的一個部件上提供包括具有相同 極性磁場的磁體的組合。在可能是最基本的設(shè)置中，磁性裝置將設(shè)置為僅僅用于將刀片推 壓保持在完全收回和/或完全展開位置。 參考附圖中圖7至圖ll，它們說明了本發(fā)明的另一個實(shí)施例。該實(shí)施例由一個刀 具50構(gòu)成，該刀具通常由一個手柄51和一個樞接到該手柄上用于在圖11所示的完全收回 位置和圖8所示的完全展開位置之間進(jìn)行角位移的刀片52構(gòu)成。手柄51與手柄21相似， 包括一對間隔的側(cè)壁53和54以及一個插入側(cè)壁之間并通過幾個間隔鉚釘56固定在一起 的脊部元件55，形成一個細(xì)長的薄凹槽57。設(shè)置在側(cè)壁前端的是一個樞軸銷58。刀片52 與刀片22相似，樞接到樞軸銷58上，并且具有向前會聚于一點(diǎn)的上邊緣59和下邊緣60。 刀片的上邊緣設(shè)置有一個切口 61，該切口用于容納設(shè)置于手柄前端的止動銷62，以阻止刀 片的角位移并因此將其定位于完全展開位置。該切口向前，刀片設(shè)置有一個止動銷63，該止 動銷用于在刀片進(jìn)行角位移至凹槽57內(nèi)而位于完全收回位置時咬合手柄側(cè)壁的邊緣。止 動銷63還可以設(shè)置足夠的長度，使得抓住其手柄部分的刀具使用者可以用其手的拇指作 用于該銷，以手動將刀片向完全展開位置轉(zhuǎn)動移出完全收回位置。 當(dāng)施加手動力以展開或收回刀片時，該動作可以通過致動裝置64進(jìn)行補(bǔ)充或輔 助。該裝置由伸縮式連接在一起的一個管件65和一個桿件66構(gòu)成。管件65設(shè)置有一個 樞接至刀片52后端部分的端壁65a，相對于樞軸銷58的軸線徑向偏移。桿件66設(shè)置有一 個樞接至銷66b的端部66a，銷66b橫向設(shè)置于手柄的側(cè)壁之間并連接到側(cè)壁。管件65由 非磁性材料，如塑料、陶瓷或鋁構(gòu)成，并且還設(shè)置有一個置于其內(nèi)側(cè)的永磁體65c。桿件66 也由一種非磁性材料形成，并且設(shè)置有一個置于其端部并與永磁體65c相對的永磁體66c。 磁性元件65c和66c以某一方式定向，由此其相對端為相同極性，或者為正極，或者為負(fù)極， 以至其磁場將相互作用以使管件和桿件推壓分離。銷65b與刀片后端的連接點(diǎn)選擇為當(dāng)?shù)?片位于圖11所示的完全收回位置時連接銷65b的軸線位于與銷58和66b軸線相交的直線 70的一側(cè)，并且當(dāng)?shù)镀挥趫D8所示的完全展開位置時連接銷65b的軸線位于相交線70的 另一側(cè)。因?yàn)榇判栽?5c和66c的磁場相互作用產(chǎn)生的排斥力，當(dāng)?shù)镀挥谕耆栈匚?置而銷65b的軸線位于相交線70 —側(cè)時，相互作用的磁場的排斥將產(chǎn)生沿逆時針方向推壓 刀片用以將刀片推壓保持在完全收回位置的力，并且當(dāng)?shù)镀挥谕耆归_位置而銷65b的
6軸線位于相交線70另一側(cè)時，相互作用的磁場產(chǎn)生的排斥力將沿順時針方向推壓刀片，由 此將刀片推壓保持在完全展開位置。 在刀具51的使用中，當(dāng)?shù)镀鐖D11所示位于凹槽57內(nèi)的完全收回位置時，刀具 可以握在使用者手中，并且使用者的拇指可以作用于銷65以向展開位置沿順時針方向手 動使刀片進(jìn)行角位移。當(dāng)施加這樣的手動力時，銷65b的軸線位于相交線70的一側(cè)，裝置 64的排斥磁力將用于對抗所施加的手動力直到刀片進(jìn)行角位移至圖9所示相交線70另一 端的一點(diǎn)，此時由裝置64施加的力將補(bǔ)充或輔助所施加的手動力以進(jìn)一步使刀片從圖9所 示位置角位移至圖8所示完全展開位置。當(dāng)?shù)镀挥谕耆归_位置時，裝置64用于將刀片 推壓在完全展開位置。當(dāng)期望從圖8所示完全展開位置經(jīng)過圖9和圖10所示的順序位置 使刀片進(jìn)行角位移至圖ll所示的完全收回位置時，手柄將握在一只手中，并且刀片將逆著 致動裝置的推壓動作向手柄進(jìn)行角位移，直到銷65b的軸線運(yùn)動到圖10所示相交線70的 另一側(cè)，此時致動裝置的推壓動作補(bǔ)充或輔助手動施加的力用以將刀片定位于手柄凹槽57 內(nèi)的完全收回位置。決定于永磁體65c和66c產(chǎn)生的磁場的強(qiáng)度，手柄和刀片可以由可磁 化或不可磁化材料形成。 在所示和所述的實(shí)施例及其所示的各種修改例中，所使用的機(jī)構(gòu)用于通過排斥和 /吸引磁力的使用相對于手柄推壓器具的角位移。這些力或者用于將器具推壓保持在選定 位置或者將器具推壓角位移。在該過程中，這些磁力或者對抗或者補(bǔ)充或者輔助所施加的 手動力。當(dāng)器具位于其收回位置并且期望將其繞樞軸旋轉(zhuǎn)至其展開位置時，首先施加手動 力以克服將其推壓在收回位置的磁力。 一旦克服該磁性保持力，該磁力就補(bǔ)充或輔助手動 力繞樞軸旋轉(zhuǎn)器具至展開位置。相反，當(dāng)器具位于其展開位置并且期望將其繞樞軸旋轉(zhuǎn)至 其收回位置時，首先施加手動力以克服將其推壓在展開位置的磁力。 一旦克服該磁性保持 力，該磁力就補(bǔ)充或輔助手動力繞樞軸旋轉(zhuǎn)器具至收回位置。在提供前述兩個部件的角位 移和該位移的變化中，可以以各種布置方式對多種變化(包括磁性元件的數(shù)量、這些元件 磁場的極性以及這些元件相對于彼此的定位)進(jìn)行組合以產(chǎn)生某一部件相對于另一部件 任何期望的角位移。 盡管所述本發(fā)明的幾個實(shí)施例提供了一種具有一個手柄和一個樞接刀片的刀具， 應(yīng)該可以理解，可以使用任何形式的器具樞接到手柄上，包括平板螺絲刀、菲利普頭螺絲 刀、開瓶器、銼刀、鑰匙、拾取器、螺旋拔塞器、叉子、調(diào)羹等。 在所述的任何實(shí)施例中，可以知道，本發(fā)明的工具不僅僅設(shè)計簡單，相對容易制造 并且相對生產(chǎn)廉價，而且性能很高。 根據(jù)上述詳細(xì)說明，很顯然，本發(fā)明存在很多種變化、修改和更改，這些都包含在 前述發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的范圍內(nèi)。但是，所有這些不脫離本發(fā)明精髓的變化都 被認(rèn)為位于僅由權(quán)利要求書限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種工具，包括手柄；與所述手柄樞接用于相對于所述手柄在收回和展開位置之間進(jìn)行角位移的器具；所述手柄和所述器具之一具有磁性元件；和所述手柄和所述器具中另一個具有至少一個可置于所述磁性元件磁場中的磁性吸引材料部分，當(dāng)所述部分位于所述磁場中時，所述器具被相對于所述手柄角向推壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于，所述磁性元件以下述方式安置于所述手 柄和器具中的所述一個上，并且所述可吸引部分以下述方式安置于所述手柄和器具中的所 述另一個上，即在彼此成一角度關(guān)系時，所述器具被相對于所述手柄推壓入所述收回位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于，所述磁性元件以下述方式安置于所述手 柄和器具中的所述一個上，并且所述可吸引部分以下述方式安置于所述手柄和器具中的所 述另一個上，即當(dāng)位于其間成某一角度關(guān)系時，所述器具被相對于所述手柄推壓入所述展 開位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于，所述磁性元件以下述方式安置于所述手 柄和器具中的所述一個上，并且所述可吸引部分以下述方式安置于所述手柄和器具中的所 述另一個上，即當(dāng)位于其間成某一角度關(guān)系時，所述器具被在所述收回位置和展開位置之 間角向推壓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于，所述手柄包括凹槽，當(dāng)位于所述收回位置 時，所述器具容納于凹槽中。
6 根據(jù)權(quán)利要求5所述的工具，其特征在于，所述器具包括刀片。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于，所述磁性元件置于所述手柄中。
8. —種工具，包括 手柄；與所述手柄樞接用于相對于所述手柄繞第一軸線進(jìn)行角位移的器具； 第一和第二伸縮式連接的致動元件，其中之一與所述手柄樞接用于相對于所述手柄繞第二軸線進(jìn)行角位移，而其中另一個與所述器具樞接用于相對于所述器具繞相對于第一軸線徑向偏移的第三軸線進(jìn)行角位移；禾口所述致動元件具有提供相同極性的相對磁場的磁性元件，當(dāng)所述第三軸線置于與所述第一和第二軸線相交的直線的第一側(cè)時，所述器具被相對于所述手柄沿第一方向角向推壓，并且當(dāng)所述第三軸線置于所述相交線的另一側(cè)時，所述器具被沿著與所述第一方向相反的方向推壓。
9 根據(jù)權(quán)利要求8所述的工具，其特征在于，所述手柄設(shè)置有凹槽，當(dāng)沿所述第一方向 推壓時，所述器具容納于凹槽中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的工具，其特征在于，所述器具包括刀片。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的工具，其特征在于，所述手柄設(shè)置有凹槽，當(dāng)沿所述第一方向推壓時，所述器具容納于凹槽中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的工具，其特征在于，所述致動元件之一由一端封閉的管件構(gòu) 成，所述致動元件中另一個由容納在所述管件中的桿構(gòu)成，并且所述磁性元件置于所述管 中。
全文摘要
一種手動工具包括手柄；與所述手柄樞接用于相對于所述手柄在收回和展開位置之間進(jìn)行角位移的器具；所述手柄和所述器具之一具有磁性元件；和所述手柄和所述器具中另一個具有至少一個可置于所述磁性元件磁場中的磁性吸引材料部分，當(dāng)所述部分位于所述磁場中時，所述器具被相對于所述手柄角向推壓。
文檔編號B26B1/04GK101722520SQ20091022517
公開日2010年6月9日 申請日期2005年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者羅伯特·F·皮爾曼 申請人:泰勒品牌有限責(zé)任公司