CN101036979A - 锁定夹钳 - Google Patents

Abstract

本发明的锁定夹钳包括与固定爪相连的第一手柄。第二手柄和第二爪相对于第一手柄和第一爪是可枢转的，从而使得所述手柄的相对移动致使所述爪张开和闭合。肘杆锁定机构将所述爪锁定处于闭合位置。设置调节螺丝以改变肘杆锁定机构的有效长度从而控制处于闭合位置的所述爪之间的距离，由此控制由所述爪施加的作用力。所述调节螺丝包括头部，所述头部具有能够手动进行操作的带有滚花的外周。在沿所述螺丝的纵向旋转轴线设置的螺丝头的横向端面中形成插孔。所述插孔具有接收转矩施加工具的内部构型。

Description

锁定夹钳

技术领域

本发明主要涉及锁定夹钳，特别是涉及一种经过改进的用于所述夹钳的调节机构。

背景技术

带有肘杆锁定机构的钳式手用工具为通常所说的锁定夹钳。这些夹钳通常包括固定手柄，所述固定手柄在其一端上具有固定爪。活动爪和活动手柄相对于固定手柄进行枢转从而张开和闭合所述爪。为了对夹钳进行操作，相对于固定手柄闭合活动手柄从而闭合固定爪和活动爪，并且将工件稳固地卡在其间。然后，所述手柄被紧紧受压，以使得肘杆机构将夹钳锁定到工件上。在用户不持续施加作用力的情况下，所述夹钳将稳固地保持锁定在适当的位置处。所述夹钳可包括相对简单的肘杆锁定机构，其中单个链节一端可枢转地活动爪相连，而相对端可调节地且可枢转地被接收在活动手柄中，如美国专利No.4,546,680中所述。所述夹钳还可包括更复杂的使用了复式链节的肘杆锁定机构，其中在固定手柄与活动手柄之间，多个链节彼此之间可枢转地相连，如美国专利No.5,056,385中所述。所述锁定夹钳还可包括自调节式夹钳，如美国专利No.6,941,844中所述。锁定夹钳的其它实施例也是已公知的。所述爪可被成形以用作尖嘴钳、带有弯曲锯齿形爪的普通扳手、呈C型夹具形状的爪、具有旋转垫的C型夹具、打孔器或肘杆锁定作用有效的任何其它类型的手工工具。

通常通过转动装配在固定手柄中的与肘杆锁定机构相接合的调节螺丝，从而对所述爪施加到所述工件上的作用力进行调节。该调节螺丝相对于固定手柄进行平动，从而改变该肘杆机构的物理尺寸。具体而言，调节螺丝接触肘杆锁定机构的端部，从而使得当该螺丝相对于固定手柄进行平动时，肘杆锁定机构的端部相对于支点而产生移动，从而改变肘杆锁定机构的有效长度。这种调节改变了所述爪之间的距离，且对螺丝进行的进一步调节改变了在所述工具被锁定时所述爪施加到工件上的作用力。

无论在所述工具被锁定时是否由所述爪向工件施加压力，通过沿一定方向转动调节螺丝从而在所述工具闭合时增大施加在肘杆链节组件上的压力，作用力经由所述爪可被施加到工件上。这种调节允许所述工具以非常受控的方式施加和增大工件上的压力，以使得工件可被压缩、弯曲或牵曳在一起。通过沿减小在所述工具被锁定时被施加到肘杆链节组件上的作用力的方向转动调节螺丝，在工具被锁定到工件上时工件上的压力可得到减轻，从而使得所述工具可被容易地且按照受控方式得到解锁。在没有调节机构的条件下，在高压下被锁定的工具可能难以松开。该调节机构还允许所述工具起到与桌钳或台钳相似的作用。

用于向调节螺丝施加旋转作用力的机构可包括旨在被用户的手指夹紧从而用手将旋转作用力施加到调节螺丝上的带有滚花的旋钮。如可以意识到的，这样的构型是普通的且是最终用户所需要的，这是因为所述构型允许精细地调节由手所施加的作用力并且提供给用户对施加到工件上的加紧力的直接反馈。这种构型存在的一个问题在于：可能难以用手向调节螺丝施加较大的转矩。

为了允许用户向调节螺丝施加更大的转矩，已公知的方法是以带有滚花的旋钮替代具有多对类似于螺母外表面的相对平面的旋钮。这样的构型允许调节螺丝被工具如套筒扳手、可调节的扳手或夹钳夹紧。扳手或夹钳的使用允许用户向调节螺丝施加更大的转矩，从而使得所述工具的加紧力增大。这种装置所存在的一个问题在于：用户失去了用于进行手动调节的带有滚花的旋钮的“感觉”。另一个问题在于：常规扳手或夹钳可向调节螺丝施加过大的负载并且导致夹钳上的肘杆锁定机构或其它部件受到损坏。

用于使调节螺丝旋转的另一种机构包括被永久附接到调节螺丝上的杆或“撬棒”。所述杆包括可滑动地被接收在形成于调节螺丝头部中的钻孔中的棒。典型地，所述杆形成具有大于所述钻孔直径的扩大的端部，以防止所述杆从所述钻孔中脱出且所述杆被永久地保持在螺丝头部中。另一种相似的机构使用了被可枢转地装配到调节螺丝上以使得可翻转张开达到操作位置的杆。所述杆增大了可被施加到调节螺丝上的转矩；然而，由于所述杆被永久附接到调节螺丝上，因此设计很麻烦且所述杆常常会防碍所述夹钳的使用，并且所不希望地加大了工具的尺寸和重量。所述杆还防碍直接手动向调节螺丝施加转矩。另外，如果过载转矩被施加到所述杆上，那么所述杆将会受到损坏并产生弯曲。虽然所述杆的损坏保护了所述夹钳，但是所述杆的功能性受到破坏。

因此，需要一种经过改进的用于锁定夹钳的调节机构。

发明内容

本发明的锁定夹钳包括与第一固定爪相连的第一固定手柄。第二活动手柄和第二活动爪被可枢转地连接到第一固定手柄和第一固定爪上，从而使得所述活动手柄相对于所述固定手柄的移动致使所述活动爪和固定爪张开和闭合。肘杆锁定机构被设置在所述爪之间，从而将所述活动爪相对于所述固定爪锁定处于闭合位置，并且在位于所述爪之间的工件上施加夹紧力或夹持力。调节螺丝被设置在所述固定手柄上从而改变肘杆锁定机构的有效长度和所述爪之间的距离，由此控制所述爪施加在工件上的作用力。所述调节螺丝包括车有螺纹的构件，所述车有螺纹的构件包括头部，所述头部具有滚花外周，从而使得所述头部能够被手动上紧和旋松并且提供常规调节螺丝的感觉和直接反馈。在沿所述螺丝的纵向旋转轴线设置的螺丝头的横断平面中形成插孔。所述插孔具有与转矩施加工具例如六角键或六角扳手紧密配合的内部构型。具体而言，所述插孔包括成形具有平的端面的细长的钻孔，所述平的端面与六角扳手的平的端面紧密接合。所述插孔的使用允许本发明的装置具有传统锁定夹钳的外观和感觉，同时以一种非常可控和精确的方式提供了增大或减小所述爪施加到所述工件上的压力的能力。所述压力可将一个工件或多个工件压缩、弯曲、牵曳在一起或分开一个工件或多个工件。六角扳手的使用还限制了可被施加到所述工具上的最大转矩。通过适当地选定所述插孔的直径，所述六角扳手将在所述夹钳受损之前受到损坏。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的处于张开、未夹紧位置的锁定夹钳的侧视图。

图2是根据本发明的一个实施例的处于闭合、锁定位置的锁定夹钳的侧视图。

图3是根据本发明的一个实施例的调节机构的正视图。

图4是根据本发明的一个实施例的调节机构的透视图。

具体实施方式

本发明的调节机构旨在供任何利用调节螺丝设定所述爪施加到工件上的夹紧力的锁定夹钳使用，包括简单肘杆锁定机构、复合肘杆锁定机构和自调节的锁定夹钳。在下列美国专利中提供了这样的锁定夹钳的实例，所披露的内容在此作为参考而被引用。该列表中的锁定夹钳的类型和种类不是穷举的，在所述锁定夹钳上可以使用本发明的锁定机构。

发明人	美国专利号
		W.PetersenW.PetersenW.PetersenBorchersToernbergW.PetersenC.PetersenC.PetersenW.PetersenW.PetersenHostetterC.Petersen等SchroederMarascoBaldwinC.PetersenC.PetersenPetersenPetersenPetersenLeseberg等SorensenDahl等Chervenak等Peperkorn等ChervenakHile	1,489,4582,201,9182,280,0052,299,4542,341,4892,417,0132,563,2672,590,0312,711,6632,853,910Re.26,2803,192,8043,585,7043,590,6693,600,9864,541,3124,546,6804,709,6014,730,5245,056,3855,351,5855,377,5675,456,1445,503,0496,626,0706,279,4336,941,844

为了对本发明的调节机构的结构和操作作出解释说明，下面，结合如图1和图2所示的锁定夹钳10对一种这样的锁定夹钳进行详细描述。夹钳10包括一端具有固定手柄12且另一端具有固定爪13的固定臂11。活动臂16包括活动手柄19和通过枢销20可枢转地连接到活动手柄19一端上的活动爪17。枢销18将活动爪17连接到固定手柄12上。复式链节22通过枢销24被可枢转地连接到活动手柄19上。

肘杆25跨过固定手柄12与通过枢销26与肘杆可枢转地相连的复式链节22之间的一段距离。凸出部33横向于肘杆25的长度方向进行延伸并且当所述爪处于闭合位置时通过接触复式链节22的端部23而起到止挡的作用。偏动弹簧29在活动臂16上的孔口30与从固定手柄12中伸出的短小突出部31之间进行延伸。弹簧29施加倾向于使所述爪13，17彼此之间分开的偏压力。

当如图1所示爪13和17处于张开位置时，枢轴点18，20，24，26和肘杆25端部27与调节螺丝14端部之间的枢转触点被布置呈多边形。当如图2所示所述爪处于闭合位置时，枢轴点20，24，26和枢转触点27，28被布置成基本上为一直线，由此与枢轴点18一起形成大体上的直角三角形。枢销24，26位于偏离中心的位置(over-center position)处并且不能移动接近固定手柄12，这是因为凸出部33压在复式链节22的端部23上。

由于偏离中心的枢销24，26防止所述爪分开，因此爪13和17不能通过利用在爪13，17上起到推拉作用的作用力而被撬动远离所述锁定位置。然而，通过沿使活动手柄19远离固定手柄12进行移动的方向向活动手柄19施加作用力可使爪13，17分开。

进一步应该理解，使所述爪保持处于锁定位置的枢销24，26的“偏离中心”状态还应被理解为包括一种使所述枢销对齐“死点(deadcenter)”，也就是呈一条直线的枢销布置。基本上，在被直接施加在所述爪上以使所述爪分开的作用力不能使所述爪移动时，枢销和止挡，例如在所述爪闭合或抓住工件时将所述机构置于锁定位置的止挡33，的任何构型可被视为偏离中心的机构。所述爪仅可通过作用在所述机构链节上的作用力而被张开。

固定手柄12远离爪13的端部具有车有螺纹的圆孔13，车有螺纹的调节螺丝14通过所述圆孔螺合在其中。螺丝14终止形成调节旋钮或头部15。肘杆25的端部27可滑动地和可枢转地接合调节螺丝14的端部28。从图中可明显看到，旋转调节螺丝14改变了肘杆25的端部27与活动爪16上的枢轴点18之间的距离，由此所述爪可得到调节从而以变化的力抓紧具有不同尺寸的物体。

调节头部15具有滚花的且可被使用者的手抓紧从而能够手动旋转调节螺丝14的外周面15a。在此使用的手动旋转指的是通过手直接向调节螺丝施加作用力，而不利用任何其它的机械手段。具有滚花表面15a的调节头部15类似于传统的锁定夹钳，以使得所述夹钳的外观和感觉对于使用者而言是熟悉的和易于使用的。

调节头部15包括大体上垂直于螺丝14的行进方向的横向端面15b。在调节头部15上形成沿螺丝14的旋转轴线自表面15b延伸进入调节头部15中的内部插孔9。插孔9的形状和尺寸适于接收用于使螺丝相对于所述手柄进行旋转的转矩施加工具或螺丝刀。在一个实施例中，插孔9包括平的内端面9a，所述内端面被设定尺寸并且被布置用以与螺丝刀例如六角扳手7上的相对应的外端面7a紧密配合。六角扳手7还被公知为六角键、六角扳手或方孔螺钉头用扳手，并且典型地包括由不同尺寸的六角形线材制成的用以转动设计具有六角形凹进部的螺丝或螺栓头的L形扳手。另一种可选的产生转距的螺丝刀可以是内六角螺丝刀。在一个实施例中，插孔9具有六角形断面，从而使得插孔紧紧地接合六角扳手7。虽然已具体结合六角扳手和紧密配合的六角形插孔9进行了描述，但是应该理解：插孔9可被设计以紧密接合产生转距的螺丝刀如TORX螺丝刀或ROBERTSON螺丝刀，其中所述插孔的内部形状可具有配合的星形或正方形形状。

六角扳手7可被插入到插孔9中以使螺丝14产生旋转从而增大或减小爪13和17之间的间隔，由此控制所述爪施加到工件上的作用力。在不使用时，六角扳手从插孔9中移出，从而使得在工具使用过程中或在直接对螺丝14进行手动调节时，六角扳手不妨碍使用者的使用。通过使用大小适于接收最大尺寸的六角扳手7的插孔9，六角扳手7限定了可被施加到调节螺丝14上的转矩大小，由此防止锁定夹钳部件由于调节螺丝14上得过紧而受到损坏。

六角插孔9的使用提供了一种外观、感觉和操作与不提供用于增加螺丝14上的转矩的机械效益的传统工具相同的锁定夹钳。这对于最终用户而言是一个优势，这是因为最终用户能够按照公知的方式以具有同样的直接反馈和便利性且不存在如前文中所述的撬棒、翻转手柄(fliphandle)或六角头调节螺丝的缺点的方式手动地施加转矩。此外，六角插孔允许利用六角扳手的机械效益施加加大的转矩。六角扳手的使用防止由于调节螺丝超负荷而使所述工具受到损伤，这是因为可被施加到所述工具上的最大转矩受到了六角扳手的尺寸的限制。生产商通过控制插孔的尺寸从而能够控制最终用户所使用的六角扳手的尺寸。这对于具有能够被标准套筒扳手、可调节扳手或夹钳扭转的平面的调节螺丝而言是不可能的，这是因为这些扳手被设计用于施加远大于标准锁定夹钳所能够承受的作用力。六角插孔的使用还防止在工具的使用过程中插孔9的接触表面9a受到外部来源的损伤。最后，可以设置插孔的尺寸以使其与包括非常小的夹钳的任何锁定夹钳相匹配，同时控制所施加的转矩的大小并且使螺丝头15的尺寸减至最小。

在此披露了本发明的一些具体实施例。本领域的技术人员将会意识到：本发明在其它领域中具有其它一些应用。有可能存在多种实施方式。所附的权利要求书绝不是旨在将本发明限制在如上面所述的具体实施例的范围内。

Claims (10)

1、一种可锁定的夹钳，包括：

支承第一爪的第一手柄；

在张开位置与闭合位置之间相对于所述第一手柄可进行移动的第二手柄；

在当所述第二手柄处于所述张开位置时的第一位置与当所述第二手柄处于所述闭合位置时的第二位置之间可进行移动的第二爪；

用于将所述第二爪锁定在第二位置的肘杆锁定机构；和

用于调节所述肘杆锁定机构的有效长度的调节螺丝，所述调节螺丝包括用于接收转动所述调节螺丝的工具的插孔。

2、根据权利要求1所述的锁定夹钳，其中所述调节螺丝围绕轴线进行旋转且所述插孔与所述轴线轴向对齐。

3、根据权利要求1所述的锁定夹钳，其中所述插孔包括平行于所述轴线进行延伸的端面，所述端面与所述工具相接合以使得所述工具使所述调节螺丝产生旋转。

4、根据权利要求1所述的锁定夹钳，其中所述插孔是六角形的。

5、根据权利要求1所述的锁定夹钳，其中所述插孔的尺寸是基于被施加到所述调节螺丝上的所需最大转矩而进行选择的。

6、根据权利要求1所述的锁定夹钳，其中所述调节螺丝包括带有滚花的外表面。

7、根据权利要求1所述的锁定夹钳，其中所述带有滚花的外表面未被所述插孔打断。

8、一种锁定夹钳和六角扳手的套件，包括：

支承第一爪的第一手柄；

在张开位置与闭合位置之间相对于所述第一手柄可进行移动的第二手柄；

在当所述第二手柄处于所述张开位置时的第一位置与当所述第二手柄处于所述闭合位置时的第二位置之间可进行移动的第二爪；

用于将所述第二爪锁定在第二位置的肘杆锁定机构；

用于调节所述肘杆锁定机构的有效长度的调节螺丝，所述调节螺丝包括用于接收转动所述调节螺丝的工具的插孔；和

与所述插孔可接合的六角扳手。

9、根据权利要求8所述的锁定夹钳，其中设定所述六角扳手的尺寸，以使得在施加预定作用力时，所述六角扳手将在所述夹钳受损之前受到损坏。

10、一种用锁定夹钳夹紧工件的方法，所述方法包括以下步骤：

提供支承第一爪的第一手柄；

提供在张开位置与闭合位置之间相对于所述第一手柄可进行移动的第二手柄；

提供在当所述第二手柄处于所述张开位置时的第一位置与当所述第二手柄处于所述闭合位置时的第二位置之间可进行移动的第二爪；

提供用于将所述第二爪锁定在第二位置的肘杆锁定机构；

提供用于调节所述肘杆锁定机构的有效长度的调节螺丝，所述调节螺丝包括用于接收转动所述调节螺丝的工具的插孔；

将螺丝刀插入到所述插孔中；以及

用所述螺丝刀转动所述调节螺丝。

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