CN104275655A - 钳子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钳子装置，该装置包括两个臂，两个颚，杆和开关，以允许装置用作棘轮装置，钳子和钳。

Description

钳子装置

技术领域

本发明涉及钳子装置，且更具体地涉及用作多合一（all-in-one）钳子、棘轮和钳装置的钳子装置。

背景技术

现有技术装置的共同缺点是无论任何原因如果钳夹物体稍稍减小其钳夹宽度，则提供牢固抓握的现有技术装置失去该装置继续保持抓握物体的能力。

发明内容

在一个实施方式中，本发明涉及钳子装置，其包括具有相反两端的第一臂，所述第一臂的第一端形成第一手柄，所述第一臂的第二端包括颚元件，所述第一臂还包括位于所述手柄和所述第一颚元件之间的弧形部分，所述第一臂包括通道；具有相反两端的第二臂，所述第二臂的第一端形成第二手柄；第二颚元件，其可枢转地连接至第二臂的一部分，所述第二臂包括至少一个开关和至少一个掣爪；和具有相反两端的至少一个杆，其第一端枢转地连接至所述第二臂的一部分，所述开关被设计成被致动从而使所述掣爪与所述杆接合，从而其用作棘轮装置并将所述第一和第二颚锁定，所述开关被设计成被停用从而使所述掣爪与所述杆脱开，从而所述装置用作钳子。

在另一个实施方式中，所述杆的第二端包括凸轮件，所述凸轮件被设计成装配在所述装置的所述第一臂的所述通道中。在另一个实施方式中，所述装置包括插件，且所述插件可以是凸轮件、滚子或者任何等同装置。在另一个实施方式中，所述插件可被设置在所述杆，所述手柄，所述颚或者其组合中。在仍另一个实施方式中，所述第一颚元件具有第一接触表面。在仍另一个实施方式中，所述第一接触表面的至少一部分包括多个齿。

在仍另一个实施方式中，所述弧形部分形成从约40度至约140度的半径。在仍另一个实施方式中，所述弧形部分可以位于杆上，在任一个手柄（固定或移动）上或者两者之上。在另一个实施方式中，第一颚元件大体与所述第一臂垂直。在仍另一个实施方式中，所述弧形部分的宽度比所述第一臂的第二端的其它部分细约5%至约80%。

在仍另一个实施方式中，所述第二颚元件具有第二接触表面。在仍另一个实施方式中，所述第二接触表面的至少一部分包括多个齿。在另一实施方式中，通过挤压第一和第二手柄而移动第一和第二颚元件。

在另一个实施方式中，所述开关具有至少一个弹簧。在仍另一个实施方式中，所述第二臂具有至少一个弹簧。在仍另一个实施方式中，所述颚元件是固定颚。在仍另一个实施方式中，所述滚子包括至少一个突起。在仍另一个实施方式中，当所述颚元件彼此接触时，所述滚子在所述通道中移动。在另一个实施方式中，所述杆具有与所述掣爪相互作用的齿。

在仍另一个实施方式中，所述装置还包括至少一个靴座（shoe），其被设计成帮助让所述颚元件彼此基本平行以提供紧密抓握。在另一个实施方式中，所述凸轮件用作掣爪卡子。在仍另一个实施方式中，所述凸轮件是滚子。在仍另一个实施方式中，所述装置还包括至少两个套筒，其被设计成覆盖手柄。在另一个实施方式中，所述凸轮包括用于接收轮弹簧的腔。

在仍另一个实施方式中，本发明提供钳子装置，其包括具有相反两端的第一臂，所述第一臂的第一端形成第一手柄，所述第一臂的第二端包括颚元件，所述第一臂包括通道；具有相反两端的第二臂，所述第二臂的第一端形成第二手柄；第二颚元件，其可枢转地连接至第二臂的部分，所述第二臂包括至少一个开关和至少一个掣爪；和具有相反两端的至少一个杆，所述杆的第一端可枢转地连接至所述第二臂的一部分，所述杆的第二端具有凸轮件，所述凸轮件被设计成装配在所述第一臂的所述通道中，所述开关被设计成被致动从而使所述掣爪与所述杆接合，从而其用作棘轮装置并将所述第一和第二颚锁定，所述开关被设计成被停用从而让所述掣爪与所述杆松开，从而所述装置用作钳子。

在另一个实施方式中，本发明涉及一种钳子装置，包括：具有相反两端的第一臂，所述第一臂的第一端形成第一手柄，所述第一臂的第二端包括颚元件，所述第一臂还包括位于所述手柄和所述第一颚元件之间的弧形部分，所述第一臂包括通道；具有相反两端的第二臂，所述第二臂的第一端形成第二手柄；第二颚元件，其可枢转地连接至第二臂的一部分，所述第二臂包括至少一个开关和至少一个掣爪；和具有相反两端的至少一个杆，第一端可枢转地连接至所述第二臂的一部分，所述杆的第二端具有凸轮件，所述凸轮件被设计成装配在所述第一臂的所述通道中，所述开关被设计成被致动从而使所述掣爪与所述杆接合，从而其用作棘轮装置并将所述第一和第二颚锁定，所述开关被设计成被停用从而让所述掣爪与所述杆松开，这样所述装置用作钳子，其中通过挤压所述第一和第二手柄而将所述第一和第二颚元件移动且彼此接触。

附图说明

包括附图以提供对本发明的进一步理解。附图被结合于此并构成本说明书的一部分，其示出了本发明的一个或多个实施方式，且与说明书共同用于解释本发明原理。

图1是本发明的钳子处于闭合位置的侧视图；

图2是图1的钳子的剖视图；

图3是钳子的固定颚的剖视图；

图4是钳子内部的剖视图；

图5是钳子的杆和内部的剖视图；

图6是与螺栓接合的钳子的侧视图；

图7是示出了剖开的颚的钳子的侧视图；

图8是抓握管的钳子的侧视图；

图9是作为钳夹装置的钳子的侧视图；

图10是作为钳夹装置的具有剖且开的手柄的钳子的侧视图；

图11是颚元件的透视图；

图12是颚元件的另一个透视图；和

图13是相应的固定颚元件的侧视图。

在所公开的这些优点和改进中，根据下文中的说明并参考附图本发明的其它目的和优点将更明显。附图构成本说明书的一部分，且包括本发明的示例性实施方式并示出了其多种目的和特征。

具体实施方式

按照要求，这里公开了本发明的具体实施方式；然而应理解，所公开的实施方式仅仅是本发明的示例，其可以具体化为多种形式。附图不必按照比例，一些特征可被放大以示出具体构件的细节。因此，这里所公开的具体结合和特征细节不理解为限制性的，而仅作为权利要求的基础和作为向本领域技术人员说明本发明的不同应用的代表性基础。

图1示出了一套（a set of）弹簧抓握钳子1的实施方式，该钳子1处于非工作状态（at rest）。

图4示出了固定颚（jaw）201，其一部分被移除以显示在固定手柄400的钳条部分301上的颚201的固定方法。尽管可使用很多不同类型的连接，然而所示的示例采用的是普通金属注射模制（Metal Injection Moulding）（MIM）方法。钳条301的连接部分306采用分叉306的形状，其装配在固定颚邻接孔214中，从而固定颚邻接面215与固定手柄邻接面305相邻接。孔214从邻接面215、305稍发散，使得当适当倾斜的倒刺楔216被适当地驱动进入分叉306的逐渐变窄的间隙308中时，该分叉306有利地变形为牢固楔形，其将固定颚200基本抓握和固定在固定手柄400上。分叉的逐渐变窄间隙308的底座307具有圆形形状307，以防止在使用中的应力疲劳。

进一步示出在其腔212中的弹性弹簧棘凸轮207。通过压缩弹簧210将该凸轮弹性偏置至所示的向外位置，该弹簧210在孔213中作用在可选的推杆211上。凸轮207可顶着弹簧210的张力有利地围绕其枢轴209旋转，其中当需要时可将凸轮207容易地推入其相应的凹部212中。选择枢转销209及其孔217之间的公差，从而保证在使用中当向凸轮抓握轮廓208施加力时，该力基本通过凸轮半径218与相应凹部半径219之间的邻靠来传递，从而防止过度的力作用在枢轴销209上。

图4和5示出了锁定/解锁或者转换部分500，其中该机构可被设置成允许固定手柄300和移动手柄400在使用中相对于彼此自由移动或者方便地锁定在其最后操作位置。

致动器501被手动地设置至要求的操作位置，图4示出了在锁定位置L的开关501，而由致动弹簧503推压的推杆502作用在旋转锁505致动凹部锁定部分510上，以使锁505围绕其旋转轴506弹性地旋转，使得锁齿508被弹性地定位，从而如要求有利地牢固地与相应的枢转连接70齿部分71接合。随着手柄307、401相对于彼此闭合，施加在颚201、202之间的抓握力逐渐增大，有利地允许操作者对于遇到的具体的任务方便地施加正确的抓握力。

如图5中所示，当开关501旋转至解锁U位置时，推杆502弹性地作用在致动凹部解锁部分511上，将锁定掣爪（pawl）505弹性地旋转至解锁或打开位置U，而其齿508完全从枢转杆齿71脱开。由于齿71、508是锯齿形状，需要挤压抓握部分309、401来最终地松开锁定机构500，该锁定机构500有利地提供进一步的安全锁定。

图6示出了部分地启动的钳子1装置，手柄300、400已经闭合或可选地部分锁定直到抓握轮廓309、401的颚201、202与待操作的紧固件90、92的周边邻接。当在驱动D方向上操作手柄时，弹性棘凸轮（ratchet cams）207作用在操作的紧固件90上，在其物理范围内且根据紧固件或工件90、92的尺寸/轮廓，凸轮207由其轮弹簧210弹性地推动从其凹部212突起，直到其与工件90、92的表面相接靠。如图6中进一步示出的，当钳子1在驱动D方向上旋转时，在凸轮207围绕其枢轴209旋转时随着凸轮的椭圆抓握轮廓208减少凸轮207对之间的间隙，凸轮207紧固T工件90、92，从而有利地改进了凸轮207在所工作的紧固件90、92上的抓握。

图7示出了在反方向R上致动的工具1，从而通过工件90端（extremity）靠在轮207上顶着其弹簧210的张力旋转，轮207被合适地收回W至其腔212中。

图9和10示出了弹簧钳子1，其中工具1可进一步有利地用作钳装置。有许多原因，将该装置从用于钳夹和抓握以转动紧固件90，特别是磨损或损坏的紧固件，转换成用于在焊接之前来将两个金属件93钳夹在一起。在现有技术装置的共同缺点是无论任何原因如果钳夹物体即使仅稍稍减小其钳夹宽度，由提供牢固抓握的现有技术装置失去装置继续保持抓握物体的能力。

为了克服这些缺点，本装置1有意地结合了极有效的方法，即通过它的颚201、202弹性闭合或者进一步弹性锁定闭合工具1对工作物体的抓握。

在一个示例中，弹性部分310在抓握部分309和钳夹条301之间结合至固定手柄300，弹性部分310还可或者进一步结合至枢转连杆70或者移动手柄400。仔细地选择钳夹弹性部分310的形状、材料和厚度，从而提供可重复的弹力，其中在重复使用过程中应力裂纹的出现概率最小。该形状优选为在闭合手柄300、400的力的方向上的缓和曲线或者弧度310。

进一步如图4中所示，为了提供对颚201、202所施加的钳夹压力进行调节的方法，当手柄300、400将颚201、202夹紧在工件90等上时，枢转连杆70可围绕其枢轴销506旋转。随着手柄300、400继续致动，移动手柄400围绕其枢转销60枢转，且装配在杆70末端上的滚销62由滑动槽311引导沿着固定手柄300滚动表面304滚动。根据所施加的闭合压力C，枢转连接齿71“转（ratchet）”过弹簧503转动锁505上的相应齿508。当操作者到达所要求的钳夹C的水平并且从手柄抓握部分309、401释放所施加的抓握C时，棘轮齿71、508以锁定方式接合。活动弹簧部分310产生的弯曲和颚201、202对钳夹零件93的钳夹由连杆70的角度以及接合在滑动槽311中的滚销62保持。弧形部分310，连杆70，移动手柄400的内部分和移动颚长形部分204形成类似菱形的框，其中所述张力可被保持以将颚201、202放置在有利的弹性抓握张力下。如果钳夹零件93移动或振动，其将消除现有技术装置的固定钳夹效果，而尽管件更小，本装置1仍可保持其抓握。

图11和12示出了颚201、202，其中颚201、202沿长度方向分开，从而其优选地由作为一种新的2D方法的高压模制方法来金属模制，或者在极高压下的金属颗粒与增塑剂混合的开闭注射模制（open and shut injectionmoulding），其中如果需要则在真空电炉中进一步处理。该方法比现有的金属模制（MIM）方法节约大约30%费用。

将颚201、202分为至少两个部件201a、201b、202a、202b让内腔212更容易形成且比另外可制造的更复杂。

如图13中所示，将固定颚201连接至固定手柄300可进一步由相应的固定颚连接形状221和手柄形状312制成。另外的铆钉的颚销75可用于其连接销孔313以有助于根据需要机械地固定颚201、202。

根据上述公开，可对本发明进行多种改变和变化。因此可理解，在所附权利要求的范围内，可与这里所具体地公开不同地实现本发明。

Claims (23)

1.一种钳子装置，包括：

具有相反两端的第一臂，所述第一臂的第一端形成第一手柄，所述第一臂的第二端包括颚元件，所述第一臂还包括位于所述手柄和所述第一颚元件之间的弧形部分，所述第一臂包括通道；

具有相反两端的第二臂，所述第二臂的第一端形成第二手柄；

第二颚元件，其可枢转地连接至第二臂的一部分，所述第二臂包括至少一个开关和至少一个掣爪；和

具有相反两端的至少一个杆，第一端可枢转地连接至所述第二臂的一部分，所述开关被设计成被致动从而使所述掣爪与所述杆接合，从而其用作棘轮装置并将所述第一和第二颚锁定，所述开关被设计成被停用从而使所述掣爪与所述杆脱开，从而所述装置用作钳子。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述杆的第二端包括凸轮件，所述凸轮件被设计成装配在所述装置的所述第一臂的所述通道中。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述第一颚元件具有第一接触表面。

4.如权利要求3所述的装置，其中所述第一接触表面的至少一部分包括多个齿。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述弧形部分形成从约40度至约140度的半径。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述第一颚元件与所述第一臂大体垂直。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述弧形部分的宽度比所述第一臂的第二端的其它部分细约5%至约80%。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述第二颚元件具有第二接触表面。

9.如权利要求8所述的装置，其中所述第二接触表面的至少一部分包括多个齿。

10.如权利要求1所述的装置，其中通过挤压所述第一和第二手柄而移动所述第一和第二颚元件。

11.如权利要求1所述的装置，其中所述开关具有至少一个弹簧。

12.如权利要求1所述的装置，其中所述第二臂具有至少一个弹簧。

13.如权利要求1所述的装置，其中所述颚元件是固定颚。

14.如权利要求1所述的装置，其中所述滚子包括至少一个突起。

15.如权利要求1所述的装置，其中当所述颚元件彼此接触时所述滚子在所述通道中移动。

16.如权利要求1所述的装置，其中所述杆具有与所述掣爪相互作用的多个齿。

17.如权利要求1所述的装置，还包括至少一个靴座，其被设计成帮助使所述颚元件彼此基本平行以提供紧密抓握。

18.如权利要求1所述的装置，其中所述凸轮件用作掣爪卡子。

19.如权利要求1所述的装置，其中所述凸轮件是滚子。

20.如权利要求1所述的装置，还包括被设计成覆盖所述手柄的至少两个套筒。

21.如权利要求1所述的装置，其中所述凸轮包括用于接收凸轮弹簧的腔。

22.一种钳子装置，包括：

具有相反两端的第一臂，所述第一臂的第一端形成第一手柄，所述第一臂的第二端包括颚元件，所述第一臂包括通道；

具有相反两端的第二臂，所述第二臂的第一端形成第二手柄；

第二颚元件，其可枢转地连接至第二臂的一部分，所述第二臂包括至少一个开关和至少一个掣爪；和

具有相反两端的至少一个杆，所述杆的第一端可枢转地连接至所述第二臂的一部分，所述杆的第二端具有凸轮件，所述凸轮件被设计成装配在所述第一臂的所述通道中，所述开关被设计成被致动从而使所述掣爪与所述杆接合，从而其用作棘轮装置并将所述第一和第二颚锁定，所述开关被设计成被停用从而使所述掣爪与所述杆脱开，从而所述装置用作钳子。

23.一种钳子装置，包括：

具有相反两端的第一臂，所述第一臂的第一端形成第一手柄，所述第一臂的第二端包括颚元件，所述第一臂还包括位于所述手柄和所述第一颚元件之间的弧形部分，所述第一臂包括通道；

具有相反两端的第二臂，所述第二臂的第一端形成第二手柄；

第二颚元件，其可枢转地连接至第二臂的一部分，所述第二臂包括至少一个开关和至少一个掣爪；和

具有相反两端的至少一个杆，第一端可枢转地连接至所述第二臂的一部分，所述杆的第二端具有凸轮件，所述凸轮件被设计成装配在所述第一臂的所述通道中，所述开关被设计成被致动从而使所述掣爪与所述杆接合，从而其用作棘轮装置并将所述第一和第二颚锁定，所述开关被设计成被停用从而使所述掣爪与所述杆脱开，从而所述装置用作钳子，其中通过挤压所述第一和第二手柄而使所述第一和第二颚元件移动且彼此接触。