CN1193295A - 虎钳 - Google Patents

Abstract

虎钳(1)布置成其肘节(8)不能超出其三点的对齐直线,而通过操纵杆(10)支承的一个指杆(28)的一个凸起(30)啮合在连杆(13)前端的一个齿(19)的后部,相对所述对直线略微后退地锁紧。指杆(28)形成一个扳机(28A),在操纵杆(10)松开后,使虎钳进行有控制的开启。

Description

虎钳

本发明涉及一种权利要求1前序部分中所述类型的虎钳。

这种虎钳无需操作人员的作用即可在很长时间对一个物体或者通常对两个待接合物体施加较大的夹紧力。为了使工具具有稳固的夹紧位置，传统的肘节机构设计成利用构件的弹性，夹紧后略微超出其对直线。这有一个严重缺陷：虎钳松开时突然释放出夹紧时所蓄积的弹性能量，在操作人员手中引起震击，这可能很强烈，很危险。

本发明旨在提出一种设计简单、符合人体特点的虎钳，操作人员张开虎钳时可以对开启加以控制，从而克服了上述缺陷。特别是，如果是用一只手进行夹紧的，那么，操作人员可以一只手张开虎钳。

为此，本发明涉及上述虎钳，这种虎钳具有权利要求1的特征部分所述的特征。

本发明的虎钳可以具有权利要求2至16中所述的一个或多个特征。

现在参照附图描述本发明的若干实施例，附图如下：

图1是一个本发明虎钳的纵向剖视图，该虎钳处于最大开启位置，并调节成夹紧一个具有最小厚度的物体；

图2是固定手柄的相应外部视图；

图3是类似于图1的视图，示出虎钳处于夹紧位置；

图4是类似于图3的视图，示出虎钳的一个变型，该虎钳处于夹紧位置，所夹持的一个物体的厚度接近最大值；

图5是类似于图2的视图，但对应于图4所示的调节；

图6是配有一个夹紧度指示器的变型实施例的外部视图；

图6A是一个变型的局部视图；

图7至9是示出图6中夹紧度指示器的使用的局部视图；

图10是类似于图3的视图，示出本发明虎钳的另一个实施例；

图11是图6所示虎钳的一个变型的外部视图。

图1至3所示的具有通常平面形状的虎钳1由一个固定部件2和一个活动部件3构成。

固定部件2具有很长的大致S形的形状，具有一个构成一个固定钳口的远端部分或前端部分4、一个基本平行于远端部分或前端部分4并构成一个第一手柄或固定手柄的近端部分或后端部分5、以及一个中间连接部分5A。在所示的正常使用位置，钳口4的位置比手柄5的位置低。

活动部件3具有一个通常呈三角形的活动钳口6，活动钳口6的后下顶部通过一个枢轴7和一个肘节机构8铰接在固定钳口的根部，肘节机构8配有一个调节装置9。

肘节机构8包括一个操纵杆10，操纵杆10的前端通过一个枢轴11铰接在活动钳口的后上顶部，操纵杆10的后端形成一个第二手柄或活动手柄12，第二手柄或活动手柄12位于固定手柄5之下。

肘节机构8还包括一个连杆13，连杆13的前端通过一个枢轴14铰接在操纵杆10的一个中间点上，连杆13的后端支承一个枢轴15。枢轴15穿过沿手柄5主轴线布置的两个长椭圆形孔，长椭圆形孔位于一个叉形座16的两个侧板上，叉形座16构成调节装置9的一部分。连杆13基本在半长度上具有一个U形凸起17，凸起17指向手柄12，在其底部形成一条缝隙18。连杆13在其前端具有一个连接齿19，连接齿19的前端面形成一个其中心为标号14的上圆弧19A、一个具有较小半径的下圆弧19B、以及一个径向端面19C，径向端面19C朝下，连接所述两个圆弧。径向端面19C构成连接端面，基本与枢轴14成径向。

调节装置9包括一个固定在手柄5中的螺母20、一个穿过该螺母的螺栓21、以及一个操纵旋钮22。螺栓的前端自由转动地穿过叉形座16的中心，并且在其内部配有一个支承头部，对连杆13的后端加以支承。螺栓21的后端形成一个正方形或六角形部分23，该部分23滑动地安装在一个套筒25的一个凹口24中。旋钮22固定在该套筒上，使手柄5的一个内凸缘26限制在该旋钮和套筒25的一个外凸缘27之间。这样，操纵旋钮旋转但不能平移地安装在手柄5的后端。

肘节机构8还包括一个锁紧/解锁指杆28，指杆28通过靠近枢轴14的一个枢轴29铰接在操纵杆10上。该指杆在其内侧朝手柄5转动，具有一个凹口，该凹口朝上由一个形成连接齿的上三角齿30加以限定，朝下由一个形成止动件的下三角齿31加以限定。下三角齿31的上边缘31A与枢轴29呈径向。此外，指杆28在其前端靠近齿30处具有一个凸起32。在图1至3所示的实施例中，具有齿30和31以及凸起32的指杆部分由一个附加分离件构成。例如，该附加分离件可以是金属的，而指杆的其余部分是塑料的。

肘节机构8还包括一个多功能弹簧33。该弹簧包括一个螺旋后部34、一个平直部分35以及一个发夹形部分36，螺旋后部34在靠近枢轴15处与连杆13进行弹性连接，平直部分35基本沿固定手柄5的主轴线延伸到枢轴11，发夹形部分36在枢轴11上围绕一圈半并支承在指杆28的凸起32上，使该指杆沿顺时针方向围绕枢轴29转动。

所述虎钳的工作情况如下：

首先，虎钳处于图1所示的最大开启位置，在该位置上，连杆的端面19C靠在端面31A上，指杆的齿30靠在连杆的端面19A上。两个手柄的相对间隔较大。这种连接由于弹簧33端部36的支承及其螺旋部分34的弹性而加以保持，使活动钳口6张开。指杆28的后部28A形成一个扳机，略微突出于操纵杆10的中间部分之下。

在调节装置9的所示状态下，螺栓21基本最大限度地拧紧。如果没有护套覆盖这一部分，那么可看到：枢轴15的两个端部沿手柄5的两个纵向孔37(图2)进行导向，基本处于这些孔的前端。这种调节相当于夹紧图3所示的一个具有最小厚度例如1毫米厚度的物体38。

为了夹持物体38，操作人员用四指略微抬起手柄12，使之靠近手柄5(沿图1所示的方向F)，手掌握住不动。通过弹簧33的螺旋部分34的拉伸，角11-14-15逐渐拉开，活动钳口6靠近固定钳口4，从而夹住物体38。同时，齿19的齿顶靠近齿30的齿顶，齿30的齿顶在圆弧19A上的接触以及齿31的齿顶在圆弧19B上的接触由弹簧的发夹形部分36始终加以保持。在这整个运动期间，指杆28相对于操纵杆10被锁紧，以便扳机28A也形成操作人员的食指的一个握持表面。

操作人员在继续使两个手柄靠近时，略微增大肘节机构的角度，使齿30锁紧在齿19的后部，如图3所示。齿30的上端面此时基本与枢轴14呈径向，由夹紧而造成的应力使轴29、齿30的齿顶和轴14所形成的角度拉开。齿30的齿顶此时靠在连杆的表面19B上，阻止这种拉开。因此，虎钳处于其稳固的夹紧位置，角11-14-15略小于180°，通常约为170°至175°。在该位置上，扳机在操纵杆10的下面突出更多。因此，操作人员的食指可以感觉到锁紧状态。

连杆13的前端此时朝手柄5(图3中朝上)压紧弹簧33的平直部分35，以便平直部分35使齿19和30以基本垂直于直线11-15的作用力彼此贴靠。如果操作人员继续抬起手柄12，那么，在达到三点11、14和15对齐成直线之前，操纵杆10靠在连杆13的凸起17上。这保证始终不会超出该对直线。操作人员松开手柄12以后，由于弹簧33的作用，虎钳返回稳固的夹紧位置。

调节装置9可以进行两种调节。如果要夹得不太紧，那么，锁紧机构19-30在连杆的缝隙18闭合之前就予以锁紧，以便连杆由其U形凸起的几何形状预定的纵向压缩弹性确定锁紧度。夹紧度在相应的调节范围内变化很小。

相反，如果要夹得很紧，这相当于螺栓21更加拧紧，那么，缝隙18在锁紧机构19-30进行锁紧以前就予以闭合，这可以使物体38夹得很紧。

为了松开物体38，操作人员握持虎钳，轻轻地使两个手柄靠近，直至到达止动机构10-17的止动位置。操作人员用食指按压扳机28A，使齿30脱离齿19，松开手柄12，使虎钳张开。虎钳的开启是在弹簧33的平直部分35和螺旋部分34的作用下进行的，平直部分35推开肘节机构的中点14，螺旋部分34使两端彼此靠近。虎钳的最大开启由连杆的表面19C和指杆的表面31A的顶靠加以确定。

这样，当操作人员用力夹持虎钳时，所蓄积的夹紧弹性能量被释放，从而避免了对手掌的反作用力。

根据待夹紧物体的特殊情况，操作人员使用虎钳时可以将手掌放在手柄12上，两个至四个手指放在手柄5上，拇指放在扳机28A上。

图4示出其它实施例，该实施例与前述实施例的不同之处仅为如下几点：

-螺栓21直接与旋钮22连接，以便旋钮22根据所选用的调节状态或多或少地远离手柄5的后端；

-弹簧33分成三个弹簧，每个弹簧起上述作用中的一个作用：一个弹簧34，卷绕在枢轴7上，用于分开活动钳口和固定钳口；一个钢板弹簧35，固定在手柄5中，用于使连杆的前端在夹紧位置远离手柄5；一个发夹式弹簧36，卷绕在枢轴11上，用于使指杆28的前端朝连杆的前端移动；

-指杆28是一个整体；

-连杆13是刚性的，即没有缝隙18。

由于连杆的刚性，不存在易于获得的小夹紧度范围，显然，至少在虎钳应力作用下不对其它部分产生挠曲性，除了这一点之外，该实施例的工作情况与前述实施例的工作情况相同。

图4示出虎钳处于稳固的夹紧位置，夹持的一个物体38具有最大厚度(实际上为若干厘米)。在这种情况下，螺栓21基本拧松到底部，也就是说，拧松到使枢轴15靠近孔37的后端，如图5所示。

图6示出图4所示虎钳配有一个夹紧度指示器的其它实施例。为此，操纵杆10具有一个凸起39，凸起39朝手柄5突出，钻有一个孔40。当操作人员轻轻地使手柄12靠近手柄5，夹持物体38而不施加显著夹紧力时，连杆的凸起17或多或少出现在孔40中，沿着一个方向或另一个方向转动旋钮22，即可使之改变：该孔留得越大，最终夹紧力越大。

只有发生如下两种情况时，才可观察到指示器40-17：

-两个钳口4和6与物体接触；

-对两个手柄5和12的作用力很小，仅足以克服弹簧及保持钳口与物体接触。

当尚未夹紧物体时，指示器指示进行夹紧操作以达到两个齿19和30的稳固锁紧位置后所获得的夹紧力的力度。

孔40可以开在位于凸起17两侧的两个凸起39上，以便指示器清楚地显示虎钳两侧的情况。两个凸起39形成用于接纳凸起17的一个叉形座的两个侧板。

因此，习惯于使用左手或右手的人都可以观察指示器。在拇指放在扳机上颠倒使用虎钳的情况下，也可以观察指示器。

图6、7、8和9所示的实施例示出一个圆形凸起17和一个圆形孔。在其它实施例中，指示器可以由具有不同形状的凸起17和孔40构成。

图6A示出的其它实施例具有不同形状的凸起17和孔40以及标记40A，标记40A指示所产生的应力的递减特性，如图7、8和9所示的那样。

作为实施例，图7至9示出三种情况，但是，或多或少地转动旋钮22，即可获得任何的中间夹紧度：

-图7：孔40基本没有挡住，最终夹紧力很大；

-图8：孔40被凸起17挡住一半，最终夹紧力为中等；

-图9：孔40基本完全被凸起17挡住，最终夹紧力较小。

图10示出本发明应用于一种虎钳，这种虎钳的结构与上述虎钳相反：固定钳口4位于手柄5的延伸段，活动钳口6与操纵杆10位于连接枢轴7和10的直线的同一侧。另外，螺栓21在手柄5中从枢轴15(可以使用一个如前面所述的叉形座)朝前延伸，螺母20是一个圆柱形滚轮，该滚轮旋转地加以安装，但不能进行平移，基本位于固定部件2的一半长度上。

螺栓21和螺母20之间的螺距可以是单螺纹或双螺纹的，其本身是公知的。

该实施例的虎钳的工作情况和性能类似于上述图1至3中所示的虎钳。

本发明可以扩展到各种虎钳，例如文献FR-A-2237730中所描述的虎钳。

应当指出，在每个实施例中，虎钳可以闭合状态存放，只需将两个手柄靠近即可，无需操纵调节螺栓。因此，这种虎钳用一只手进行闭合操作，而传统的虎钳要用两只手，一只手转动调节螺栓，另一只手闭合虎钳。

此外，本发明虎钳闭合起来较快，一下即可，因为无需转动调节螺栓。

一般的虎钳，特别是本发明虎钳，可以由对板材进行切割、冲压、模压然后组装而成。因此，尤其是两个手柄，通常用合成树脂(塑料)制成护套，以确保夹持物体时感到舒适和符合人体特点。

虎钳经常用于夹住一些物体，使之靠近，以便进行焊接。在这种情况下，有尚热的焊接喷射物或焊渣嵌入塑料护套中；这使护套迅速损坏，尤其是在以后使用虎钳时会伤害操作人员的手。

相反，图11所示的实施例使用模制的铝制护套或铝合金护套：

-焊接喷射物嵌入不到这种护套中；

-这种护套与热的物体接触时不会损坏；

-这种护套相当轻便。

上护套41套在手柄5上，直至与中间部分5A相连接，该护套保护直至钳口附近、虎钳侧面以及虎钳上部的机械装置(肘节、弹簧、齿19和30)。

下护套42套在手柄12上，还可以具有朝上突出的若干凸起，这些凸起进入手柄5的板之间以确保有关的功能，例如：

-夹紧指示器(孔40)，布置在一个侧板43上；

-止动件44，与前面述及的连杆配合，用于在夹紧时阻止超出肘节的对直线。

如图所示，护套42可以具有一个孔45，用于悬挂虎钳。

Claims (16)

1.一种虎钳(1)，它包括：一个固定部件(2)，呈伸长形状，一端形成一个手柄(5)，另一端形成一个固定钳口(4)；一个活动部件(3)，一方面包括通过一个第一枢轴(7)安装在固定钳口上的一个活动钳口(6)，另一方面包括一个操纵杆(10)，该操纵杆(10)的前端通过一个第二枢轴(11)铰接在活动钳口(6)上，操纵杆(10)的后端形成一个活动手柄(12)；一个弹簧(34)，用于使两个钳口(4，6)彼此分开；以及一个肘节(8)，包括两个构件，一方面是一个连杆(13)，连杆的前端通过一个第三枢轴(14)铰接在操纵杆的一个中间点上，该连杆(13)沿固定手柄延伸至一个可调节的后支承点(15)，另一方面是所述操纵杆(10)的在第二和第三枢轴(11，14)之间延伸的部分，其特征在于，

-连杆(13)和操纵杆(10)包括往复式止动件(12，17)，虎钳夹紧时，止动件阻止超出肘节(8)的对直线；

-连杆(13)和操纵杆(10)包括各自的稳固夹紧凸起(19，30)，这些凸起在止动件(12，17)接触之前相互啮合；

-连杆的夹紧凸起(19)位于该连杆的前端，而操纵杆的夹紧凸起(30)与一个使所述凸起(19，30)的啮合松开的扳机(28A)相连接，该扳机(28A)布置在操作人员握在活动手柄(12)上的食指可达到的范围内。

2.根据权利要求1所述的虎钳，其特征在于，扳机(28A)安装在所述操纵杆(10)上，尤其是转动地围绕一个第四枢轴(29)进行安装，以便在使所述啮合松开时插入所述操纵杆。

3.根据权利要求1或2所述的虎钳，其特征在于，凸起由两个齿(19，30)构成，操纵杆(10)的齿(30)与一个活动指杆(28)进行刚性连接，活动指杆(28)的一部分(28A)形成所述使啮合松开的扳机。

4.根据权利要求3所述的虎钳，其特征在于，指杆(28)相对于所述操纵杆(10)锁紧在肘节的除了两个齿(19，30)的啮合位置之外的所有位置上。

5.根据权利要求4所述的虎钳，其特征在于，所述指杆(28)的锁紧通过指杆的一个部分(31)靠在一个表面(19A)上而获得，该表面(19A)尤其为圆形，以连杆(13)前端的第三枢轴(14)为中心。

6.根据权利要求3至5之一所述的虎钳，其特征在于，指杆(28)包括一个第二凸起(31)，与连杆(13)前端的一个表面(19C)相配合，尤其是由该连杆的齿(19)加以支承，形成虎钳的一个开启止动件。

7.根据权利要求3至6之一所述的虎钳，其特征在于，指杆(28)的齿(30)有弹性地朝连杆(13)的齿(19)压紧。

8.根据权利要求3至7之一所述的虎钳，其特征在于，它包括一个弹簧(35)，当两个齿(19，30)啮合时，该弹簧(35)尤其在所述第三枢轴(14)处，基本同肘节(8)的成直线方向垂直地，并且沿肘节的折弯方向，顶靠在肘节(8)的一个构件(13)上。

9.根据权利要求3至8之一所述的虎钳，其特征在于，两个啮合齿(19，30)的保持表面在啮合位置上基本与所述第三枢轴(14)成径向地进行定向。

10.根据权利要求1至9之一所述的虎钳，其特征在于，它包括两个构件(34；35)，这两个构件总是弹性地沿肘节的折弯方向作用于该肘节机构(8)。

11.根据权利要求8、9和10所述的虎钳，其特征在于，弹簧(35)基本拉紧在肘节(8)的两个极限点(11，15)之间，并且卷绕在该肘节(8)的前极限点(11)上，弹簧的自由端(36)延伸至指杆(28)，以便使指杆(28)的齿(30)朝另一个齿(19)作用。

12.根据权利要求1至11之一所述的虎钳，其特征在于，肘节(8)的两个构件中的一个构件(13)在预定的压缩长度上具有一种纵向压缩弹性。

13.根据权利要求12所述的虎钳，其特征在于，止动件(12，17)包括连杆(13)的一个U形凸起(17)，该凸起(17)使该连杆(13)具有所述纵向压缩弹性。

14.根据权利要求1至13之一所述的虎钳，其特征在于，止动件(12，17)包括连杆(13)的一个凸起(17)，该凸起(17)根据所述后支承点(15)的调节，相对于同操纵杆(10)相连的一个指示器(40)进行移动，以便在将待夹紧物体夹持在两个钳口(4，6)之间而不施加夹紧力的时候，以可见的方式指示最终夹紧度。

15.根据权利要求14所述的虎钳，其特征在于，指示器(40)由一个叉形座加以支承，该叉形座位于凸起(17)的两侧，其两个侧板开有孔。

16.根据权利要求1至15之一所述的虎钳，其特征在于，手柄(5，12)由铝制或铝合金护套(41，42)加以覆盖。

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