CN111051018B - 双刀片锁定机构 - Google Patents

Abstract

一种包括手柄的折叠式工具，该手柄具有第一手柄半部和第二手柄半部，第一手柄半部和第二手柄半部以间隔开的关系保持以在第一手柄半部与第二手柄半部之间形成用具槽。两个或更多个用具通过枢转轴枢转地连接在第一手柄半部与第二手柄半部之间并且能够在打开位置与闭合位置之间移动且能够锁定在打开位置。折叠式工具包括闭合的刀片保持系统，该闭合刀片保持系统具有位于每个根部上的止动特征(或孔)、止动保持器弹簧和止动球。当用具处于闭合位置时，止动件与球对准，由此将刀片保持在闭合位置。

Description

双刀片锁定机构

相关申请的交叉引用

本申请要求于较早提交日期2017年8月23日提交的美国临时申请No.62/549,270的优先权权益，该美国临时申请的全部内容通过参引并入本文中。

技术领域

本公开涉及折叠式工具，并且更具体地涉及具有比如刀片的两个或更多个用具的折叠式工具，所述两个或更多个用具独立地打开并且使用同一锁定机构以将用具锁定在打开位置。该工具还包括将一个或更多个用具保持在闭合位置的保持机构。

背景技术

多刀片折叠式刀具是在日常生活的许多方面中使用的极为有用的工具，并且存在许多类型和样式的折叠式刀具。“手动”折叠式刀具是传统类型的工具，在“手动”折叠式刀具中，刀片能够由使用者手动地在闭合或收起位置与打开位置之间移动，在闭合或收起位置，刀片的锋利边缘被安全地保持在手柄内，在打开位置，刀片伸展在可操作位置。

在具有手动操作的折叠式刀具中，使用者通过抓持刀片或推动从刀片突出的旋钮而打开刀片，以便将刀片旋转到打开位置中。许多折叠式刀具还包括将刀片锁定在打开位置的机构，该机构主要作为安全特征。存在许多不同类型的这种锁。

附图说明

实施方式将通过以下结合附图的详细描述和所附权利要求容易地理解。实施方式通过示例而非限制的方式在附图中的各图中图示。

图1是根据各种实施方式的具有打开的刀片锁定机构和闭合的刀片保持系统的双刀片折叠式刀具的立体分解图。

图2是根据各种实施方式的图1中所示的刀具处于组装状态的侧视图，其中，一个刀片处于锁定的、打开的伸展位置，而第二刀片处于部分打开位置。

图3是根据各种实施方式的图1中所示的刀具的衬里的俯视图，示出了止动臂的弯曲。

图4是根据各种实施方式的图1中所示的刀具的横截面图，其中，刀片处于折叠的闭合位置。

图5是根据各种实施方式的图1中所示的刀具的集中于刀片锁定机构和刀片保持机构的侧视图。

图6A、图6B和图6C是连续的成系列的示出了根据各种实施方式的图1中所示的刀具的锁定机构和刀片保持机构的操作的侧视图。

图7和图8是根据各种实施方式的图1中所示的刀具的集中于第二刀片止动件的侧视图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参照形成该详细描述的一部分的附图，并且在附图中通过图示的方式示出了可以实践的实施方式。应当理解，在不背离范围的情况下，可以利用其他实施方式并且可以进行结构或逻辑上的改变。因此，下面的详细描述不以限制性意义来理解，并且实施方式的范围由所附权利要求及其等同替代来限定。

反过来，各种操作可以以可能有助于理解实施方式的方式描述为多个离散的操作；然而，描述的顺序不应当被解释为意味着这些操作是依照顺序的。

该描述可以使用基于视角的描述比如上/下、后/前和顶/底。这种描述仅用于便于讨论并且不意在限制所公开的实施方式的应用。

可以使用术语“联接”和“连接”及其派生词。应当理解的是，这些术语不意在作为彼此的同义词。而是，在特定的实施方式中，“连接”可以用于指示两个或更多个元件彼此直接物理接触。“联接”可以指两个或更多个元件直接物理接触。然而，“联接”还可以指两个或更多个元件彼此不直接接触，但是仍然彼此协作或相互作用。

出于描述的目的，呈形式“A/B”或呈形式“A和/或B”的短语指(A)、(B)或(A和B)。出于描述的目的，呈形式“A、B和C中的至少一者”的短语指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。出于描述的目的，呈形式“(A)B”的短语指(B)或(AB)，即A是可选的元素。

该描述可以使用术语“一个实施方式”或“多个实施方式”，术语“一个实施方式”或“多个实施方式”可以各自指代相同的或不同的实施方式中的一个或更多个实施方式。此外，如针对实施方式所使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的，并且通常意在作为“开放式”术语(例如，术语“包括”应当被解释为“包括但不限于”，术语“具有”应当被解释为“至少具有”，术语“包含”应当被解释为“包含但不限于”，等等。)。

针对本文中任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以根据上下文和/或应用将复数转换成单数和/或将单数转换成复数。为了清楚起见，各种单数/复数变换可以在本文中明确地陈述。

本公开涉及一种具有可以被锁定在打开的伸展位置和/或保持在闭合的折叠位置的两个或更多个折叠式用具的折叠式工具。在某些实施方式中，折叠式工具是折叠式刀具，并且用具中的至少一个用具是刀具刀片。所公开的工具包括锁定机构，该锁定机构例如是如美国专利No.RE 41,259中所描述的将刀片中的一个或两个刀片都牢固地锁定在打开的伸展位置的轴锁。折叠式工具还包括刀片保持机构，该刀片保持机构将刀片有效地保持在闭合位置使得刀片在工具闭合时不能够自由摆动。该特征对于具有两个或更多个刀片的刀具而言尤为重要，这是因为对功能性和安全性两者而言，当一个刀片锁定在打开的伸展位置或正在旋转到该位置中时，能够期望使另一刀片保持在闭合位置。

在实施方式中，所公开的折叠式工具比如折叠式刀具包括手柄，该手柄具有第一手柄半部和第二手柄半部，第一手柄半部和第二手柄半部以间隔开的关系保持以在第一手柄半部与第二手柄半部之间形成用具槽比如刀片槽。在某些实施方式中，第一手柄半部和第二手柄半部各自包括侧壁和衬里。折叠式工具包括通过枢转轴枢转地连接在第一手柄半部与第二手柄半部之间的两个或更多个用具比如刀具刀片、锯等。通常，用具具有根部和工作部，比如伸展的刀片。根部可以被认为是柄端部并且通常是用具通过枢转销附接至手柄半部的位置。用具能够在打开位置与闭合位置之间移动。在某些实施方式中，通过将轴承或衬套——轴承或衬套例如为围绕枢转轴布置并且位于刀片之间的轴承或衬套——安置在刀片的根部之间促进了刀片相对于彼此的运动。在某些实施方式中，轴承是推力轴承。

折叠式工具还包括将用具锁定在打开的伸展位置的用具锁定机构。在某些实施方式中，用具锁定机构包括能够在第一位置与第二位置之间移动的锁定杆，其中，锁定杆在第一位置将用具中的一个或更多个用具锁定在打开位置，并且使锁定杆移动至第二位置而将所述一个或更多个用具从被锁定在打开位置中释放。在实施方式中，例如使用一个或更多个弹簧将锁定杆偏置至锁定位置。

所公开的折叠式工具的独特特征是包括闭合用具保持系统。该闭合用具保持系统用于将闭合的用具保持在闭合位置，并且如下所描述的，该闭合用具保持系统与锁定机构一起用于使部分打开的用具闭合。在某些实施方式中，闭合用具保持系统包括位于用具的根部上的止动孔或小凹部；止动保持器弹簧；以及止动球。当用具处于闭合位置时，止动孔与止动球对准，由此将刀片保持在闭合位置。在实施方式中，止动球是在钻孔筒内反抗止动保持器弹簧的压力而滑动的单个的、通常为金属的球，止动保持器弹簧推动球抵靠具有止动特征的根部。在实施方式中，止动特征是直径小于球的直径的孔例如是止动孔。当孔与止动球对齐时，止动球在止动保持器弹簧压力下部分地掉入到孔中。当向根部施加打开力时，止动保持器弹簧压缩，从而允许根部并因此允许用具移动离开闭合位置。止动保持器弹簧可以是能够在止动孔和止动球上提供压力的任何种类的弹簧比如压缩弹簧或板簧。在某些实施方式中，止动保持器弹簧是止动臂例如板簧，板簧具有联接至该板簧的止动球，止动球例如是完整的球或部分的球，因而比如是半球或半球的一部分。在实施方式中，止动臂联接至衬里中的一个衬里。在某些实施方式中，止动臂和衬里是单个一体式材料部件，并且止动臂弯曲远离衬里的平面以向弹簧提供力。在某些实施方式中，止动臂在远端部处包括孔或凹部，其中，止动球保持在孔中。在某些示例中，止动球与弹簧成为一体比如由单个材料部件制成，或者以其他方式联接在一起。

使用轴锁和闭合刀片保持系统的优点之一在于这些机构共同作用以将部分地打开的刀片闭合。通过示例并且如下面参照图6A至图6C详细描述的那样，在锁定杆锁定打开的刀片之前，来自锁定杆的主要的回吸使闭合的刀片旋转到恰好足以与止动臂中的止动球接合。当锁定杆锁定打开的刀片时，锁定杆停止产生用于闭合的刀片的回吸。然而，就在此刻之前，锁定杆使闭合刀片的根部上的止动孔的边缘超过止动臂上的止动球的中心线。然后，止动孔完成最后一点回吸，并且通过朝向闭合位置的期望的偏置来保持闭合的刀片。在实施方式中，止动保持系统施加约1.5磅至2.5磅之间的力。回吸指的是锁定杆机构将刀片偏置至闭合位置直到刀片旋转超过特定点为止。

在某些实施方式中，折叠式工具还包括闭合位置止挡件，其中，用具的根部在闭合位置搁置在闭合位置止挡件上而没有搁置在锁定杆上。包括该特征阻止闭合的刀片搁置在锁定杆上并阻止对锁定杆的自由运动的干扰。在实施方式中，根部包括第一倾斜表面，在打开位置第一倾斜表面与锁定杆相互作用。在实施方式中，根部包括第二倾斜表面，在闭合位置第二倾斜表面与闭合位置止挡件相互作用。

现在参照附图，所公开的具有双刀片的折叠式刀具10在图1直至图8中图示。各刀片独立地打开并使用同一锁定机构将刀片锁定在打开位置。刀具10还包括刀片保持系统，该刀片保持系统将一个刀片保持在闭合位置，同时另一刀片被从闭合位置铰接至打开位置或锁定在打开位置。

根据本公开的刀具10在图1中的立体分解图中示出。刀具10在图2中被示出为是完全组装的。如图1中所示，折叠式刀具10包括长形的手柄12，手柄12包括第一手柄半部13和第二手柄半部17，第一手柄半部13具有第一侧壁14和相关联的第一衬里20，第二手柄半部17具有第二侧壁18及其相关联的第二衬里22。手柄还包括布置在手柄12内的间隔块11。第一刀片15和第二刀片16在手柄12的一个端部、在此指的是手柄12的“前”端部处于第一手柄半部13与第二手柄半部17之间枢转地附接至手柄12。第一刀片15和第二刀片16能够沿着刀片平面围绕刀片枢转销25在打开位置与闭合位置之间枢转地运动。为了允许刀片15和刀片16相对于彼此的顺畅运动，在刀片15与刀片16之间围绕枢转销25设置有止推轴承36。其他相对方向术语对应于该约定：手柄12的“后”或柄端部与前端部相反；刀片的“上”部分是钝的非工作部，而刀片的“下”部分是锋利的工作部；“内”或“内部”指的是刀具的结构中心，诸如此类。X-Y平面是与手柄12以及刀片15和16的平面平行的平面。刀片15和16在该刀片15和16于闭合位置与打开位置之间旋转时在X-Y平面中行进。Z平面是横向于X-Y的平面——刀片枢转销25在Z平面中纵向地延伸。

刀具10的锁定机构包括锁定杆26，锁定杆26横向于手柄12的平面延伸并且锁定杆26具有在侧壁14和18中的狭槽27中延伸的相反的两端部，狭槽27与衬里20和22中的成对的狭槽29操作性地对准。锁定杆26通过两个U形或马蹄形的锁簧60弹簧加载，一个这种弹簧与衬里20和衬里22中的每一者相关联并且定位在侧壁14和18与同侧壁14和18的相关联的相邻的衬里20和22之间。每个锁簧的第一端部固定至相关联的衬里，锁簧的第二端部附接至锁定杆26使得该锁定杆在刀片处于打开位置时总是被弹簧沿“向前”方向驱动——即沿从手柄12朝向刀片15和16的梢部的方向驱动。锁定杆26和作用在锁定杆26上以将刀片15和16锁定在打开位置的弹簧例如如美国专利No.RE 41,259中所示。当刀片15或刀片16中的一者或两者完全打开例如处于打开位置时，锁定杆26被向前驱动并与刀片15的倾斜部32和/或刀片16的倾斜部33相互作用以将刀片锁定成打开。打开刀片止挡销30使刀片15和16的旋转停止在打开位置，在该打开位置处，刀片15和16上的肩部34或35抵接打开刀片止挡销30。

如所公开的，折叠式刀具10包括闭合刀片保持系统。作为闭合刀片保持系统的一部分，衬里20和22包括止动臂40和42，止动臂40和42包括联接至衬里20和22的后部端部以及保持止动球44和49的自由端部。止动球44和49在刀片15和16处于闭合位置时与刀片15和16的根部上的止动孔48(图1中仅图示出一个止动孔)相互作用。止动球44和49与止动孔48的相互作用用于将刀片15和16保持在闭合位置直到当使用者将刀片15和16中的一者或两者朝向打开位置移动时为止。各衬里上的止动臂40和42在另一刀片打开/闭合时限制闭合的刀片打开。位于止动臂40和42的端部处的止动球44和49压入到位于刀片15和16的根部上的止动孔48中，从而阻止闭合刀片自由摆动。

刀具10还包括辅助止挡销50，辅助止挡销50的目的在以下讨论中将变得明显。

图3示出了衬里20，衬里20具有联接至衬里20的一体式止动臂40。如图3中所示，包括止动球44的止动臂40略微弯曲远离衬里20的从前至后的轴线。所包括的这种略微弯曲将止动臂40转变成板簧并提供力以将止动球保持在设置于刀片的根部上的止动孔中。在某些实施方式中，止动臂40提供约1.5磅至2.5磅之间的力或压力。

图4示出了刀具10的如在穿过止动球44和49的横向平面上截取的横截面图。刀具10被示出为具有处于闭合位置的刀片15和刀片16两者，其中，止动球44和49与设置在刀片15和16的各根部中的止动孔48完全接合。止动臂40和42的板簧作用将止动球44和49保持在止动孔48中，从而有效地将刀片15和16保持在闭合位置。由止动臂40和42施加的压力恰好足以将刀片15和16保持在闭合位置直到使用者手动地将刀片15和16从闭合位置移出至完全伸展或打开的锁定位置为止。

图5和图6A至图6C示出了刀具10的集中于刀片保持系统的侧视图，其中，为清楚起见移除了侧壁。图6A至6C描绘了刀具10的侧视图，示出了当刀片16移动到完全闭合位置时锁定机构和刀片保持系统的连续动作。该机构的定时和尺寸性提供了刀片的精确闭合。

图6A示出了来自沿箭头的方向朝向刀具10的前部偏置的锁定杆26的主要的回吸(回吸是指锁定杆机构将刀片偏置至闭合位置直到该刀片旋转超过特定点为止)。锁定杆26推动在根部钩56上并就在锁定杆26锁定打开的刀片15之前使闭合的刀片16旋转。

如图6B中所示，当锁定杆26锁定打开的刀片15时，锁定杆26停止产生用于闭合的刀片16的回吸。然而，就在此刻之前，刀片16旋转使得止动球49的中心线超过闭合刀片16的根部上的止动孔48的边缘。

如图6C中所示，止动孔48随后完成最后一点回吸并且使用止动臂42的压力通过朝向闭合位置的期望的偏置来保持闭合刀片16。

图7和图8是刀具10的集中于闭合刀片16和辅助止挡销50的位置的侧视图，辅助止挡销50在刀片处于闭合位置时与刀片的根部相互作用。在所公开的刀具的变化期间，发现将闭合的刀片搁置在锁定杆上(这在单刀片刀具中很典型)造成锁定杆机构的略微约束，从而抑制了锁定杆的运动。辅助止挡销50被包括以为闭合的刀片16提供搁置位置，使得闭合的刀片16没有搁置在锁定杆26上。刀片16的根部包括倾斜表面52，该倾斜表面52抵靠辅助止挡销50搁置。如图8中所示，这使锁定杆免于既锁定打开的刀片又为闭合的刀片提供搁置位置的双重目的。

尽管本文中已经对某些实施方式进行了说明和描述，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离范围的情况下，预计实现相同目的的各种替代实施方式和/或等同实施方式或实现方式可以替代所示出和描述的实施方式。本领域技术人员将容易理解的是，实施方式可以以相当多的方式来实现。本申请意在覆盖本文中所讨论的实施方式的任何改型或变型。因此，明显意指实施方式仅由权利要求及其等同方案限制。

Claims (9)

1.一种折叠式工具，包括：

手柄，所述手柄具有第一手柄半部和第二手柄半部，所述第一手柄半部和所述第二手柄半部以间隔开的关系保持以在所述第一手柄半部与所述第二手柄半部之间形成用具槽；

两个或更多个用具，所述两个或更多个用具通过枢转轴枢转地连接在所述第一手柄半部与所述第二手柄半部之间并且能够沿着相同的旋转方向在打开位置与闭合位置之间移动，所述两个或更多个用具各自具有根部和工作部；

锁定杆，所述锁定杆能够在第一位置与第二位置之间移动，其中，所述锁定杆在所述第一位置将所述用具中的一个或更多个用具锁定在所述打开位置，并且使所述锁定杆移动至所述第二位置而将所述一个或更多个用具从被锁定在所述打开位置中释放；以及

闭合用具保持系统，包括：

止动特征，所述止动特征位于每个根部上；

止动保持器弹簧；以及

止动球，其中，当所述两个或更多个用具中的至少一个用具处于所述闭合位置时，所述止动特征与所述止动球对准，由此将所述至少一个用具保持在所述闭合位置，

其中，所述第一手柄半部和所述第二手柄半部各自包括侧壁和衬里，并且其中，每个衬里具有联接至所述衬里的所述止动保持器弹簧，

其中，所述折叠式工具还包括闭合位置止挡件，其中，所述两个或更多个用具中的每个用具的所述根部在所述闭合位置搁置在所述闭合位置止挡件上而没有搁置在所述锁定杆上，

其中，所述根部中的至少一个根部包括第一倾斜表面，在所述打开位置所述第一倾斜表面与所述锁定杆相互作用，

其中，所述根部中的至少一个根部包括第二倾斜表面，在所述闭合位置所述第二倾斜表面与所述闭合位置止挡件相互作用。

2.根据权利要求1所述的折叠式工具，其中，所述止动保持器弹簧包括板簧，其中，所述板簧联接至所述止动球。

3.根据权利要求1所述的折叠式工具，其中，所述止动特征包括孔，其中，所述止动球联接至所述止动保持器弹簧并且能够与所述孔接合。

4.根据权利要求1所述的折叠式工具，其中，所述止动保持器弹簧和其相应的衬里是单个一体式材料部件。

5.根据权利要求1所述的折叠式工具，其中，所述两个或更多个用具通过轴承或衬套彼此分开。

6.根据权利要求5所述的折叠式工具，其中，所述轴承是推力轴承。

7.根据权利要求1所述的折叠式工具，其中，所述锁定杆通过一个或更多个弹簧偏置至所述第一位置。

8.根据权利要求1所述的折叠式工具，其中，两个或更多个所述闭合用具保持系统施加1.5磅至2.5磅之间的力。

9.根据权利要求1所述的折叠式工具，其中，所述一个或更多个用具包括刀具刀片。

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