專利名稱：具有剪絲結(jié)構(gòu)的鉗子鉗口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及手工工具用的剪絲結(jié)構(gòu)，具體涉及形成于緊湊的多用途工具的鉗口件上的剪絲結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
緊湊的多用途手工工具包括著鉗子、改錐、刀片、鋸、罐與瓶的開啟件以及其他工具件。它們布置并連接于手柄結(jié)構(gòu)上使得此工具在不使用時能減小其尺寸。這類工具的例子例如見于以下美國專利中No.4 888 869(Leatherman)、No.5 142 721(Sessions等)、No.5 267 366(Frazer)以及No.6 009 582(Harrison等)。這類工具中的鉗子為了給用戶提供更廣的用途最好包括剪絲件，而為了易于制造，這種剪絲件最好形成于一對鉗口之上且具有一對以剪切形式相互通過的銳利刃口。
上述各專利中所公開的剪絲件能整齊地剪斷硬度顯著低于它的金屬絲。但當(dāng)用來剪切硬度近似于剪絲件的銳利刃口的金屬絲時，此刃口有可能因這種硬的金屬絲而變形(出現(xiàn)毛邊)。剪絲件刃口的這種變形會使剪絲件的內(nèi)表面相互卡合，將鉗口鎖定于閉合位置和/或使鉗口不能正常地開閉?；谙率鰞蓚€原因，上述現(xiàn)象就特別不利于緊湊的多用途工具。首先由于包括在這種工具中的鉗口是可旋轉(zhuǎn)地連接于并折合到手柄結(jié)構(gòu)中形成的槽內(nèi)，任何用來分離因這種變形而卡合的鉗口所需添加的力就有可能造成在沒有打開卡合的鉗口時使得手柄相對于鉗口無意識地摺攏或部分地閉合。其次，若是成功地將鉗口分離，由于這種變形會阻止鉗口完全閉合，用戶就難以使工具返回其最緊湊的構(gòu)型。
授予Chilton等人的公開號為No.5 826 338的美國專利公開了一種帶鉗口的多用途工具，此鉗口具有帶凹口60的剪絲刀片50。Chilton企圖減輕因剪絲刀片50上的變形所造成的問題，即公開了帶底面63的凹口60，這些凹口當(dāng)鉗口處于全閉位置時并不完全相互通過。這樣，在鉗口完全閉合時Chilton的專利的凹口60形成為其相對的底面63之間留有空隙66(參看Chilton的專利的圖9與10)。因此，這些凹口即使在其底面上或底面相鄰處形成有小的毛邊時也不必相互清除，因而毛邊不會妨礙鉗口的開或閉。
但如前所述，Chilton的專利的凹口當(dāng)鉗口完全閉合時并不完全相互通過。于是，Chilton的專利的裝置將因其凹口底面未能與某些小直徑的金屬絲充分接觸而不能將其恰當(dāng)?shù)厍袛唷?br> 要是在凹口的底面間不留余隙空間，則平的底面當(dāng)然是理想的，因?yàn)樗鼈兣c銳利的刀刃相比不太可能因硬的金屬絲變形。但是，這種平的底面在切硬質(zhì)金屬絲時也仍會變形，而如果這些底面間未留余隙其將會使鉗口卡合。
為此希望提供這樣一種帶凹口的剪絲結(jié)構(gòu)，它能剪切各種尺寸的金屬絲，同時能使在剪切硬金屬絲時的變形影響減至最小或可忽略不計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在其優(yōu)選實(shí)施例中涉及手動的剪絲工具，它包括一對相互連接并可圍繞樞軸在開、閉位置間相互移動的鉗口件；在各個鉗口件中形成的剪絲部，它們各具有內(nèi)表面與外表面，此內(nèi)表面確定一剪切平面而外表面與內(nèi)表面相交形成刀刃，這兩個刀刃在鉗口件從開位置移動到閉位置時便在此剪切平面中相互緊靠通過；以及形成于至少一個此剪絲部的內(nèi)表面的一部分上的凹槽，此凹槽當(dāng)鉗口件處于閉合位置時于此剪絲部的內(nèi)表面間形成間隙，使得刀刃的任何變形可被此間隙容納，并使得鉗口件即使是在這種變形下也能自由地開閉。剪絲部的內(nèi)表面間的這種間隙最好大到足以容納因剪切硬金屬絲而造成的典型變形，例如大到0.2mm。
鉗口件還可包括在各刀刃中形成的凹口。各凹口具有相對于剪切平面成小于90°角的底面。凹槽可以與凹口相鄰或毗連。鉗口件還可包括與各刀刃上各凹口相鄰的凸起，此種凸起部沿平行剪切平面的方向突出，這些凸起部有助于將絲導(dǎo)引并保持于凹口區(qū)中。
本發(fā)明在其一種應(yīng)用中是將其結(jié)合于復(fù)式多功能可折疊的工具內(nèi)，此種工具有第一和第二手柄、帶可轉(zhuǎn)動的鉗口件(即鉗子鉗口)的工具頭以及多個其他工具件。這種鉗口件存儲于手柄的槽中使此工具能完全折合成緊湊的單元。此工具還可包括形成于各鉗口件的柄部上的第一凸輪形表面以及在各手柄件上的第二凸輪形表面，其中此第一凸輪形表面當(dāng)鉗口件處于使用中時抵靠此第二凸輪形表面，用以防止手柄件相對于鉗口件無意地發(fā)生轉(zhuǎn)動。


通過下面結(jié)合附圖所作的詳細(xì)描述，可更全面地理解和正確認(rèn)識本發(fā)明。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的折疊式多用途工具處于打開位置的側(cè)視圖，此工具包括設(shè)有剪絲刀片部分的鉗口；圖2是圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的折疊式多用途工具處于閉合位置的側(cè)視圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)的多用途工具的一對鉗口件的側(cè)視圖，其示明由于剪切硬金屬絲而造成的刻痕/變形；圖4是圖3所示現(xiàn)有技術(shù)的鉗口件的俯視圖；圖5是圖3的鉗口件沿直線5-5截取的橫截面圖；圖6是圖3的鉗口件沿直線6-6截取的橫截面圖，其表明由于剪切硬金屬絲的變形影響；圖7是具有依據(jù)本發(fā)明形成的剪絲結(jié)構(gòu)的鉗口件的側(cè)視圖；圖8是圖7所示的剪絲結(jié)構(gòu)的放大圖；圖9是圖8所示的鉗口件沿線9-9截取的橫截面圖；圖10是圖7所示的鉗口件沿線10-10截取的橫截面圖；和圖11是鉗口件與手柄結(jié)構(gòu)的側(cè)示圖，其示明依據(jù)本發(fā)明所設(shè)的凸輪形表面的操作。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的以下說明中，具體涉及緊湊(折疊)的多用途手工工具，但應(yīng)認(rèn)識到本發(fā)明的應(yīng)用并不限于這種特殊構(gòu)形的工具。此外，本發(fā)明是涵蓋所有類型的多用途工具、克絲鉗、鋼絲剪與金屬剪等。
圖1與2分別示明處于打開和關(guān)閉位置的現(xiàn)有技術(shù)的緊湊的多用途工具100。工具100包括一對鉗口件102，例如鉗子鉗口，它們由確定出一樞軸線104的傳統(tǒng)的鉗口樞軸進(jìn)行可旋轉(zhuǎn)的相互連接。各鉗口件102由樞軸銷107連接到手柄件106的第一端122處并相對于相關(guān)的手柄件106轉(zhuǎn)動。工具100的各手柄件106構(gòu)制成可以容納若干工具件108，它們可以相互獨(dú)立地圍繞位于各手柄件106的第二端處的各自的銷110轉(zhuǎn)動。各工具件108位于各成形手柄件106的各自的存儲位置內(nèi)。當(dāng)完全閉合后，工具100(如圖2所示)的體積較小而可以舒適地載于一個人的衣袋內(nèi)。當(dāng)鉗口件102相對于手柄件106展伸時，多用途工具100便可方便地用作包括有剪絲部112一把鉗子(或其他類型工具，取決于鉗口件102的構(gòu)型)。
如圖3、4、5與6所示，現(xiàn)有技術(shù)的緊湊多用途工具包括帶剪絲部110的鉗口件102。各剪絲部110具有沿最好是基本平齊的內(nèi)表面114與最好是基本平齊的外表面116相交處確定的刀刃112。在一對互連的鉗口上的內(nèi)表面114基本上是共平面的，使得鉗口件102相互相對的轉(zhuǎn)合與轉(zhuǎn)開導(dǎo)致了剪絲部110的類似剪刀的相互作用，以其刀刃112以重疊的關(guān)系相互滑動通過并確定一剪切平面117(如圖5所示)。后刀刃112強(qiáng)制進(jìn)入被剪切金屬絲的表面并起到刀片作用，于此同時，剪絲部110也對被剪切的金屬絲施加方向相對的剪切力。當(dāng)剪切其硬度接近刀刃112硬度的金屬絲時，不僅會使金屬絲變形并最終切斷，還可能使剪絲部110的金屬變形，如標(biāo)記118處所示。此變形的部分118會在該處減弱刀刃112的銳度。降低剪絲部110的有效性。此外，某些變形的材料通常會沿另一剪絲部110的內(nèi)表面114的方向橫移，延伸進(jìn)入剪切平面117，如圖6所示。這種與各刀刃112相關(guān)的橫移材料此后便會摩擦相面對的剪絲部110的內(nèi)表面114，加大了鉗口相互相對地在各個方向移動時必須克服的摩擦力量，從而會妨礙或阻止工具100的完全閉合。這一問題特別會給緊湊的多用途工具的用戶帶來麻煩，因?yàn)檫@類工具中的鉗口件必須完全閉合才能使此工具折合成緊湊單元。這樣，若是鉗口件不能恰當(dāng)?shù)亻_閉，這類工具的主要目的之一即緊湊性便徹底抑制。此外，在工具100折合與打開時，由于鉗口件102是借助樞軸銷107相對于手柄件106轉(zhuǎn)動的，因而當(dāng)用戶施加了過量的力試圖分開卡住的鉗口件102時，手柄就可能發(fā)生不希望有的折合現(xiàn)象。這樣，一旦變形3的鉗口件102閉合，再打開就幾乎不可能，這是因?yàn)榇斯ぞ?00的可折疊構(gòu)型不能將加到手柄106上的力完全傳遞給鉗口件102。
圖7、8、9與10示明具有依據(jù)本發(fā)明形成的剪絲部202的鉗口件200。特別參看圖7、8與9，兩鉗口件200可樞轉(zhuǎn)地圍繞樞軸205互連，所取的結(jié)構(gòu)能裝附到一對如圖1中所示現(xiàn)有技術(shù)的工具中的手柄(未圖示出)之上。剪絲部202包括由內(nèi)表面206和外表面208交會形成的刀刃204。鉗口件200的內(nèi)表面206基本上相互平行。操作中，刀刃204以及它們的各自內(nèi)表面206以類似剪刀的方式相互緊靠通過以形成剪切平面220。在刀刃204上鄰近樞軸線205，內(nèi)與外表面206和208相交的部分處，形成有凹口210。圖中所示的凹口210是小半月形(即新月形)的，但也可以是半圓形、半橢圓形、V形的或任何其他適當(dāng)形狀。
如圖10所示，凹口210的底面211相對于剪切平面220形成一角度α，這里的α相對于剪切平面220小于90°。凹口210的底面211在一很大的區(qū)域上為金屬絲的表面提供了支承，使得兩凹口210的底面211作用在金屬絲的相面對的表面上，沿剪切平面將其剪開。此外，因?yàn)榘伎?10的底面211相對于剪切平面220成為銳角，這同具有垂直于剪切平面的底面的凹口進(jìn)行純剪切作用的情形相比，使得按角α形成的刀刃222易于剪切入金屬絲中。在優(yōu)選實(shí)施例中，角α相對于剪切平面約為83°。在另一些實(shí)施例中，角α可以為約83°～約89°。在又另一些實(shí)施例中，角α可以為約70°～約89°。但應(yīng)認(rèn)識到，更是角α顯著地小于90°，例如為60°時，所形成的刀刃將會過于銳利，使得在剪切硬絲時太易受損傷。
根據(jù)本發(fā)明的原理，在剪絲部202的內(nèi)表面206上，與凹口210相鄰形成有凹槽212。當(dāng)鉗口件200處于閉合位置時，這對鉗口件200上的凹槽212便在剪切部202的內(nèi)表面206之間形成間隙214(參看圖10)。在剪切硬金屬絲時于凹口210上造成的任何變形(例如毛邊)，會突入到內(nèi)表面206之間的間隙214中而不是磨擦或刮擦相鄰的內(nèi)表面。這樣，鉗口件的操作(例如開與合)將不會因剪切硬金屬絲造成的毛邊而受損，這是因?yàn)椴粫绗F(xiàn)有技術(shù)那樣由于內(nèi)表面206間毛邊的磨擦或刮擦而增大磨擦力。此外，由于發(fā)展成的毛邊不會將鉗口件卡合或鎖定于閉合位置，用戶就不必為分開所卡合的鉗口而另外施加力于手柄。
如圖所示，凹槽212在平面上呈部分的橢圓形(半跑道形)，但應(yīng)認(rèn)識到凹槽212也可以形成為許多其他形狀。如圖9所示，各個凹槽從周圍的內(nèi)表面206凹入一距離“A”。在優(yōu)選實(shí)施例中，距離“A”約0.1mm，使得兩個凹槽在一起于內(nèi)表面206之間形成約0.2mm的總間隙，運(yùn)一總的間隙作為距離“D”清楚地示明于圖10中。還應(yīng)注意到，上面述及的在凹口210中的成角度的刀刃222對于相面對的剪切面之間有凹槽或有間隙情形同樣有助于剪絲作業(yè)。特別是在凹槽212處設(shè)置了鈍的剪切面時則有可能造成不能將金屬絲完全剪斷，這是因?yàn)閮H僅是與凹槽相鄰的部分才受到剪切而不能如彎角的刀刃222那樣，并且內(nèi)表面206之間的間隙會在其間保留剩下未剪切到的部分。凹口210可相對于其周圍的金屬材料通過陽極氧化處理增硬，這樣能進(jìn)一步減少毛邊的發(fā)生。
在與凹口210相鄰和鄰接處形成有凸起部或凸起226，它沿平行于剪切平面220的方向突出并位于比凹口210更遠(yuǎn)離樞軸205處。凸出部226有助于導(dǎo)向定位金屬絲并且在剪切時將其保持在凹口210的區(qū)域。凸起部226能起到重要作用，這是因?yàn)樗兄趯⒂步饘俳z保持于靠近鉗口200的樞軸205的凹口210的區(qū)域，該處所加的力大于遠(yuǎn)離樞軸205的位置處(即由鉗口件200所施加的壓力與離樞軸205的距離成反比)。凸起部226也能阻止硬金屬絲在剪切中從凹口210處滑出，硬金屬絲有可能損傷相鄰剪切區(qū)，該剪切區(qū)帶有用來剪切較軟材料的鋒利的刀刃。這樣，對于凹口210業(yè)已通過陽極氧化或某些其他適當(dāng)方式已局部增硬的情形，凸起部226就特別有用。
如圖10所示，凹口210的底面211最好在鉗口件200處于完全閉合位置時能相互完全地通過，以使得即使是直徑最小的金屬絲也能由相面對的底面211充分地接觸并切斷。凹口210所取的構(gòu)型能使其相互完全地通過，對于剪切面被間隙成凹槽214分開的情形，如在本發(fā)明中那樣，也是有助于剪切的。
盡管鉗口件200上的凹座212提供了多個優(yōu)點(diǎn)，但由剪切硬金屬絲所造成的某些變形可以大到仍會磨擦相對的內(nèi)表面211并部分地卡合或卡住鉗口件200。這種卡合由于影響到手柄件106相對于各自的鉗口件102/200的可旋轉(zhuǎn)性而妨礙了可折疊的多用途工具的打開。如圖11所示，為了改善這種問題，可讓鉗口件200的柄部230設(shè)有第一凸輪形表面232，并且手柄件106設(shè)有其形狀可與第一凸輪形表面232配合的第二凸輪形表面234。第一凸輪形表面232可取凹座或凹坑形式，而第二凸輪形表面234可以設(shè)置于接附到手柄件106上的片簧或其他偏動機(jī)構(gòu)上。當(dāng)鉗口件200折合入位于手柄件106上的槽內(nèi)或從其中打開，鉗口件200便圍繞樞軸107相對于手柄件106轉(zhuǎn)動。為了防止在努力分開卡住的鉗口時，由于在手柄件106上施加了過量的力從而不經(jīng)意地使手柄件106相對于鉗口件200轉(zhuǎn)動和折合，手柄件106上的第二凸輪形表面234抵靠并摩擦地固定于第一凸輪形表面232上，以制止手柄件106無意地轉(zhuǎn)動。凸輪形表面232、234所選的構(gòu)型使得此手柄件除非用戶需要時(例如在此工具折合或打開之際)是不會相對于鉗口件轉(zhuǎn)動的。例如當(dāng)?shù)诙馆喰伪砻?24設(shè)在偏動結(jié)構(gòu)236上時，選擇偏動機(jī)構(gòu)236的彈性，使之高到足以防止手柄件106相對于因刀刃變形而卡合的鉗口件200不經(jīng)意地轉(zhuǎn)動，但是又不會高到不恰當(dāng)?shù)叵拗剖直?06的折合以將工具置入緊湊的構(gòu)型中。
上面雖然參考優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)是可以作出種種變型與改變的。尤其是有關(guān)所公開的鉗子鉗口、凹口與凹槽的構(gòu)型方面。例如本發(fā)明的原理可以用于以其刀刃來剪切的鉗口件更硬的物體的任何類型的鉗口件上。因此應(yīng)該清楚地認(rèn)識到上述本發(fā)明的實(shí)施例并非用來限制本發(fā)明的范圍，該范圍僅由后附權(quán)利要求書所限定。
權(quán)利要求
1.一種手動剪絲工具，其包括一對相互連接并可圍繞樞軸線在開位置和閉位置之間相互相對地移動的鉗口件；在每個上述鉗口件上形成的剪絲部，每個剪絲部具有內(nèi)表面與外表面，上述內(nèi)表面確定出剪切平面，而上述外表面與上述內(nèi)表面相交形成剪切刃，當(dāng)上述鉗口件從上述開位置移動到上述閉位置時所述剪切刃在上述剪切平面中相互緊靠通過；以及，在至少一個上述剪絲部的上述內(nèi)表面的一部分上形成的凹槽，當(dāng)上述鉗口件處于該閉位置時所述凹槽于上述剪絲部的上述內(nèi)表面之間形成間隙，使得上述剪切刃的任何變形可被所述間隙容納，并且使得盡管存在這種變形上述鉗口件也能自由地開和閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪絲工具，其特征在于，所述剪絲部的上述內(nèi)表面之間的上述間隙大于0.1mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的剪絲工具，其特征在于，所述剪絲部的上述內(nèi)表面之間的上述間隙約為0.2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪絲工具，其特征在于，其還包括形成在每個所述剪切刃中的凹口，各所述凹口具有相對于所述剪切平面成小于90°角的底面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的剪絲工具，其特征在于，所述凹槽相鄰上述凹口形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的剪絲工具，其特征在于，所述凹槽鄰接上述凹口形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的剪絲工具，其特征在于，各個凹口的所述底面相對于所述剪切平面成約83°的角。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的剪絲工具，其特征在于，各個凹口的所述底面相對于所述剪切平面成約83°～約89°的角。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的剪絲工具，其特征在于，所述凹口為新月形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪絲工具，其特征在于，其還包括與各個剪切刃上的各個凹口鄰接的凸起部，此凸起部沿平行于所述剪切平面的方向突伸，其中所述凸起部有助于將金屬絲導(dǎo)引并保持于所述凹口之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪絲工具，其特征在于，所述凹口局部硬化。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪絲工具，其特征在于，其還包括接附于各個所述鉗口件上的手柄件，至少有一個手柄件容納另外的工具件。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的剪絲工具，其特征在于，當(dāng)所述鉗口件不使用時所述手柄件可緊湊地折合以儲存上述鉗口件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的剪絲工具，其特征在于，其還包括在各個所述鉗口件的柄部上的第一凸輪形表面和在各所述手柄件上的第二凸輪形表面，其中當(dāng)上述鉗口件在使用中時上述第一凸輪形表面緊靠上述第二凸輪形表面，以防止所述手柄件相對于所述鉗口件無意地轉(zhuǎn)動。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的剪絲工具，其特征在于，其還包括接附于各個所述手柄件上的片簧，其中所述第二凸輪形表面形成于上述片簧上。
16.一種多用途工具，其包括一對相互連接并可圍繞樞軸線在開位置與閉位置之間相互相對地移動的鉗口件，各個鉗口件具有一柄部；一對接附于所述各鉗口件上的手柄件，所述鉗口件可樞轉(zhuǎn)地連接于所述手柄件上，以在該鉗口件不使用時使上述手柄件能緊湊地折合并存儲上述鉗口件；置納于至少一個所述手柄件內(nèi)的多個另外的工具件；形成于所述各柄部上的第一凸輪形表面；以及，形成在每個所述手柄件上的第二凸輪形表面；其中當(dāng)所述鉗口件在使用中時，上述第一凸輪形表面緊靠上述第二凸輪形表面，以防止上述手柄件相對于所述鉗口件無意地轉(zhuǎn)動。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的多用途工具，其特征在于，其還包括接附于各所述手柄件上的片簧，其中所述第二凸輪形表面形成于所述片簧之上。
全文摘要
一種手動剪絲工具包括一對互聯(lián)且圍繞樞軸在開與閉位置間相互相對移動的鉗口件。各鉗口件中形成有剪絲部，各剪絲部具有內(nèi)、外表面，此內(nèi)與外表面確定出剪切平面而各剪絲部的外表面與內(nèi)表面相交形成刀刃，此刀刃在鉗口件從開位置到閉位置時于此剪切平面中相互緊靠地通過。各刀刃上形成有凹口，各凹口具有相對于剪切平面成小于90°的角的底面。在與凹口相鄰的至少一個剪絲部的內(nèi)表面之上形成有凹槽，當(dāng)鉗口件處于閉合位置時凹槽在凹口鄰近處的剪絲部的內(nèi)表面間形成間隙，此剪絲部的內(nèi)表面間的間隙最好大于0.1mm。剪絲部還可包括在各刀刃上與各凹口毗連的凸起部，其沿平行于剪切平面的方向凸出，有助于在剪切時導(dǎo)引并將絲保持于凹口之間。還公開了多用途工具，它的手柄結(jié)構(gòu)中置納另外的工具件。此工具可以包括在各鉗口件的柄部上的第一凸輪形表面和在各手柄件上的第二凸輪形表面，其中當(dāng)鉗口件處于使用中時第一凸輪形表面抵靠第二凸輪形表面，用以防止此手柄件無意地相對于所述鉗口件轉(zhuǎn)動。
文檔編號B23D29/02GK1426344SQ01802079
公開日2003年6月25日 申請日期2001年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月16日
發(fā)明者C·S·老埃爾澤納 申請人:維多利諾克斯公開股份有限公司