CN2417964Y - 活动件组成的手工工具 - Google Patents

Abstract

该实用新型涉及系列手工工具,尤其是活动件组成的手工工具。由其头部构成一开口的两夹头均与一连杆以铰链联接,该两夹头之间又以平面高副联接。它通过上述构件的延伸及以各种方式联接的手柄的操作,对物体的作用(夹、压、扳、剪等)性能佳,适应性和省力效果好,在各种专用或通用的领域均有广泛的用途。

Description

活动件组成的手工工具

本实用新型涉及一种手工工具，它是以两夹头的相对联接及相对运动关系为本质特点，包括由此能实现的各种功能或用途的系列工具，也包括多功能或多用途工具。

现有手工工具基本上是以夹头(夹爪)间的相对转动(以铰链联接)或滑动为本质特点，尽管有的很先进，但仍有许多结构上的局限性和由此造成的缺陷。本人在1999年6月16日公开的公开号为CN1219456A的“多功能工具”发明专利申请中，公开了一种夹头为相对平动型的手工工具，它集中了夹头间相对转动和滑动的工具的优点，又克服了它们所存在的一些缺陷，具有较好的性能，但仍存在着一些可改进和扩展之处。

本实用新型的目的是，以本人的在先申请中的基本结构为出发点，在局部结构上作一些改进和扩展，以改善性能，增加功能。

本实用新型的目的是这样实现的，由两夹头(夹爪等)的头部构成一开口，两夹头均与一连杆以转动副联接(指柱铰联接或轴承等联接，为叙述方便统称为以铰链联接)；该两夹头之间又以平面高副联接，或者所述的与一同心轴颈(即滚子，轴颈中心线与铰链轴中心线重合)以铰链联接的夹头又以该轴颈与另一夹头以平面高副联接(为叙述方便，统称为两夹头以平面高副联接)。因此两夹头与连杆等构成了一平面运动机构，通过上述平行平面内构件间相对运动关系的约束使两夹头形成了特定的相对运动关系，以此来构成与现有技术的区别。

为了得到较好的性能，两夹头在平面高副联接处的轮廓形状有多种多样，可以是直线、曲线及它们的组合，若是曲线，曲率半径可以相等，包括圆弧(圆柱面)或构成一轴颈，也可以不相等。因此可将两夹头的轮廓形状结合起来进行较好的设计，达到不同的目的。本实用新型以夹头的相对平动为基本特征，但又可根据不同的需要作以扩展。如两夹头在平面高副联接处的轮廓形状均为圆弧，且每一联接处的圆弧的圆心连线与所述的连杆上的两铰链中心连线始终平行且等长，则夹头之间作相对平动，与本人的在先申请原理相同。但也可通过设计达到这样的目的：两夹头之间在作相对平动的周时又有全程最大小于10°-20°的较小转动，即近似于平动，或者两夹头在张开到极限位置附近急转到较大的角度，甚至使全程最大的相对转动角度达20°以上，这些方案在某些用途上也可以取得较好的效果。

为了使用方便，往往还包括一弹性装置，通过在工具上联接的一弹性件(可以是扭转、拉伸、压缩弹簧及板簧中的一种，可按现有技术进行各种联接)，其弹力作用驱使两夹头始终保持平面高副联接，不会在任何状态下脱离接触。有时也可将一夹头在平面高副联接处的轮廓与夹头的其它部分构成一封闭的滑槽，包括等宽滑槽，使所述的另一夹头上的圆弧或以铰链联接的轴颈始终沿其滑动，或使两夹头不至于在该处有时过大地脱离接触。

一般工具都不能缺少手柄，广义的手柄还包括全部人手操作时接触到的部位，基于这种定义，夹头和连杆中一件或几件本身，包括稍加延伸，即可作为手柄，不需另外设置，但为一些用途上和性能上的要求还需较好的设置。本实用新型中构件之间有相对转动或相对平动等特性，手柄设置容易，且可多种多样，如一夹头和一连杆分别延伸为两手柄用以操作，该工具就相当于夹扭钳或剪切钳等。还可以各种方法联接一至几件手柄，只要它们之间或再通过夹头、连杆可将外力传递到工件上即行，包括它们与夹头、连杆中的一至几件或再与其它辅助件构成一传动机构进行操作。联接方法在现有技术中，就是工具上也很多，均可以移用到本实用新型上，根据不同的需要合理地选择手柄。

所述的两夹头与连杆之间的铰链联接，是一种联接方式，也是对它们之间在一平面内的相对位置关系的一种约束，在此表示所有的转动副联接，即也包括以轴承的联接，具体结构在现有技术中很多，包括可卸式的，只要两者之间形成相对转动关系，即认为是以铰链联接的，现有技术中的各种同类结构均可以采用到本方案中。同样，所述的两夹头之间的以连杆相联接也可以其中一夹头上的或以铰链联接的轴颈与另一夹头上的圆弧滑槽(两同心圆弧构成，也为等宽滑槽)相配接代替，即轴颈直径与滑槽宽度相等，且轴颈中心与滑槽上的圆弧圆心的连线相当于连杆的两铰链中心的连线，即两种夹头间的联接方式是相似的。显而易见，只要选择一定的轮廓形状及相关参数，两夹头之间的平面高副联接与上述的这两种联接是相似或相近的，所以上述不同的联接的组合仍可使夹头之间作相对平动或作近似于平动的相对运动。

所述的两夹头的头部构成的一开口为用以对物体发生作用(夹、压、扭、扳、剪、冲等)的主要部位，相当于钳口、扳口、剪口等，即以一定的空间放置工件或伸入工件中，以夹头的头部或其上安装的工具头对物体实施各种操作。构成开口的两夹头头部，尤其是开口两侧的形状也可以多种多样，并可根据需要从现有技术中任意选择，包括平面、曲面、齿槽、凸台、凹口、刀刃、螺纹、光孔、花纹图案、冲头等之中的一种或几种的组合，其中螺纹、光孔等一些结构还可用以安装(固联)工具头或对该工具的装夹，所述的工具头包括冲(钻)头、刀片、丝锥(扳牙)、套筒、旋杆及各式模具，包括压(轧、接、封)模、印模、(切割、剥线)刀模等等之中的一种或几种的组合。夹头上固联工具头后，它本身就成为支架或支座，所述的开口就由夹头和/或工具头组成。

工具上的开口除了有一定形状和功能性结构外，一般与构件之间的相对位置有个方向，或角度问题，尤其一些工具的头部的顶端(开口外端)和/或对应部位在该方向要求始终对齐。在大多数情况下，两夹头头部的近似直线平动(滑动)可基本满足上述要求，尤其在开口完全闭合后和工作行程内较好地满足上述要求，而在开口张大到一定范围后可以有较大的位错，甚至有较大的偏斜，有些工具采用这种方案反而可取得更好的效果。因此可对某些工具的开口方向(可以开口中心线代表)可作如下限制：

1、开口中心线(如开口两侧不对称，可按完全闭合后的重合线或中心线的几部分或主要部分之一和/或近似直线看)，与连杆在预定的运动中心位置(以设计时按要求或正常使用范围限定的两极限位置取中)的两铰链中心连线平行或有较小的夹角(不同的用途要求不同，一般以小于20°为佳)，该较小的夹角以两夹头头部的顶端和/或对应部位在所述的开口中心线方向上位错较小能满足要求为准。

2、连杆相对于夹头的单向转动过程中两铰链中心连线必有一处位于与开口中心线(判断方法同上)平行的位置。

在该工具的设计上往往考虑到多种要求，需对构件的结构、形状作以较大的扩展，并按现有技术进行合理的设计。在本文里所指的某构件包括是几部分(两个或更多部分)固联一起的，即这几部分均认为是同一构件，所谓的固联是指几部分在工作状态下(对物体夹、压、扳、剪等作用时)在机构运动的平行平面内不发生相对运动，即认为这几部分是固联的，它包括刚性连接、固结，也包括一些插接等一些可卸式或可调式的联接，如多方位固联，它是指构件的几部分之间在两个或两个以上的相对位置满足所述的固联的条件，即可认为这几部分分别在几个位置上是同一构件，尽管这几部分有时又可作相对运动(包括平行平面外的空间相对运动)或脱离接触。因此前面所述的夹头之间或它们与连杆之间的各种联接和相对位置关系均指工作状态下或每一个固联后的位置而言的。如果一夹头的头部与其它部分以多方位固联，另一夹头或连杆与该夹头头部或该状态下的夹头的联接即成为多方位联接或可调式联接，它是一种不需拆卸的可调式联接。其它的一些多方位或可调式联接往往是可卸式的联接，包括插接、可卸式的铰链联接等，即通过拆卸可换接以不同的位置或不同的构件，包括新旧构件之间的更换或不同的形状和/或尺寸的构件之间的更换。

同样，还可以按现有技术在工具上联接以下一种或几种辅助装置，以增加功能，改善性能：

1、锁止装置：所述的夹头一件或两件和/或连杆与辅助构件形成一锁止机构，可使两夹头的相对运动在不同的位置上(可调)或极限位置上被锁止，从而限制开口在所锁止的位置上继续张大或闭合。

2、弹性装置：与前面所述的弹性装置联接方法相同或可采用同一装置，达到这样的目的：弹性件的弹力作用驱使两夹头相对运动使开口张大或闭合。

3、座式结构：在夹头之一延伸或固联一支座用以放置或装夹，即成为座式工具或台式工具。

4、机动装置：以所述的夹头之一或连杆为手柄或机座，固联一动力(电动、气动、液压之一)装置，且该装置可将动力传递到另一夹头或连杆上，则成为机动工具。

5、电热装置：在所述的夹头之一固联一电热元件和隔电和/或隔热装置。

此外，可在构件上增加更多的功能性结构，如夹头之间或夹头之一与连杆之间形成更多的有一定功用的开口，按现有技术在夹头之一件或二件和/或连杆上(包括它们延伸的手柄上)联接刀片、旋杆、钻头、撬杆(包括开瓶器)、模具等各种工具头之中的一种或几种，以及设以空腔放置卸下待用的构件或工具头等等。

由此可见，本实用新型中的两夹头仍形成了对物体形状适应性始终较好的开口，并且结构更简单，制造成本低，头部尺寸更小，在陕小的空间的操作性更好，构件间的联接更紧凑，可达到更好的省力效果。同时，它还较易对构件的结构和形状进行更好的设计，更好地满足功能上及使用上的要求，并容易设置功能性结构及辅助装置，可增加更多的功能，使功能和性能更完美地集于一身，无论是在各种专用领域还是通用领域，均可作广泛的用途。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为实施例一和实施例二的主视图；

图2为实施例三的主视图；

图3为实施例四的主视图；

图4为实施例五的主视图。

实施例一：如图1所示，夹头1上有3个齿槽5，齿槽5外口均与滑槽11相通，滑板23有轴颈6和26，可通过它们在不同的齿槽5的位置上与夹头1固联，即滑板23为夹头1的一部分，或者说夹头1由两部分多方位固联。夹头1还以轴颈6与连杆3以铰链联接，夹头2以铰链轴14与连杆3以铰链联接。夹头1(滑板23)有圆弧8，以之与夹头2(圆弧18)以平面高副联接，圆弧8和18两圆心的连线始终与连杆3的两铰链中心连线等长且平行。因而夹头1和夹头2可分别在3个位置上形成相同的联接关系，均有相对平动的运动关系。手柄10和7分别以夹头1和连杆3延伸而成，可用以较好地进行操作。在夹头2和连杆3联接一扭转弹簧29，在其弹力作用下，夹头1和2可稳定地保持平面高副联接，且弹力还驱使两夹头及两手柄7和10自动张大。刀刃21和25则可用于切断。开口中心线(开口张大会变化为不呈直线状，但可判断为图中的近似直线4)与连杆3在预定运动中心位置的两铰链中心连线平行或有较小的夹角，齿槽5也基本按开口中心线的垂直方向排布，夹头头部和各对应部位可基本对齐，并以较短的连杆长度可得到较大的开口范围。即在一定的开口范围内，连杆可较短，则阻力臂很小，传动比就大大增加(与连杆长度成反比)，所以省力效果好。对齿槽5的形状及精度要求均不高，其轮廓也可以是各种曲线或它们与直线的组合，只要轴颈6均与其圆弧部分形成了铰链联接，尤其在工作状态下能较好地保持联接状态。

实施例二：在上述实施例中，夹头1或2与一正六棱柱以铰链联接，该铰链轴与轴颈6的轴线同向，并与正六棱柱的中心轴重合或有一偏心距，且位于正六棱柱每一侧面两端的该侧面的垂直面中心或之间，则该正六棱柱在工作状态下不会与夹头发生相对转动，与夹头形成多方位固联(加一弹性的防转装置则可在任意操作时都不会转动)，并可视为夹头的头部，每一侧面与另一夹头的内侧形成开口，包括与另一夹头的平面形成平行开口。若正六棱柱与夹头1以铰链联接，则夹头1为3个部分多方位固联而成。该正六棱柱每转60°，开口的大小不变或可变，分别用以压印不同的花纹图案或调节开口的大小，以增加功能或改善性能。实施例三：如图2所示，夹头1也有两个齿槽5，齿槽5的外口与滑槽11相通。夹头1分别以其中一个齿槽为铰链轴6的支点(相当于铰链孔)，与连杆3以铰链联接。夹头2也与连杆3之间以轴颈14(可以是夹头2或连杆3上的或与它们均以铰链联接的)构成铰链联接，又与夹头1的滑槽11的一侧8以平面高副联接。在该联接处，夹头2的轮廓18形状为曲线或轴颈(包括以铰链联接的轴颈)，夹头1的轮廓8形状为直线和曲线的结合，但也可全部是直线，如延伸至图中的双点划线部分，则夹头1和2之间可作近似平动，曲线部分也可以是圆弧。如果图2所示的轮廓8曲线部分向右偏斜较大，则夹头2与夹头1在采用这种联接后的相对偏转有一个较大的角度。在夹头1和2上联接一拉伸弹簧19，可使它们之间稳定地保持平面高副联接。以夹头1和连杆3分别延伸为手柄10和7用以操作，来实现开口的张合。

实施例四：如图3所示，夹头1上的(包括以铰链联接的)一轴颈33与夹头2的圆弧滑槽32(两同心圆弧构成)配接，即该轴颈直径与滑槽等宽。夹头1和2之间又以圆弧8和18接触来实现平面高副联接，并均以其头部构成了两开口，还可以每一开口外侧的夹头自身为手柄用以操作，握紧柄部的不同位置可分别使开口张大或闭合(还有预紧作用)。夹头1和2分别联接有锁止件蜗轮34、蜗杆35和蝶形螺钉31(可用其它螺钉代替)，并与他们形成锁止机构，可用以对夹头之间的相对运动进行锁止或夹紧工件，还可扳、扭工件。两开口的形状和尺寸不同，可用于大小、形状不同的工件，锁止机构可择一使用或同时使用，锁止件还可取下。两夹头1和2可相互插入后叠靠一起实现所述的联接，又可相互脱开或脱离联接。若夹头2上的圆弧半径(包括圆弧18和滑槽32上的两圆弧)为无限大，圆弧则变成了直线，具有同样的功能和相近的性能。开口中心线一般与在预定的运动中心位置上轴颈33的中心和滑槽32上圆弧的圆心的连线平行或有较小的夹角，若所述的圆弧为直线，则开口中心线与之垂直。

实施例五：如图4所示，夹头1包括支座41、工作台或工具头42(如刀片)和靠模43，即它们固联一起形成夹头1，夹头2可以是刀片、模具、压板、可安装工具头的支座或其它活动的操作件。夹头1的支座41和夹头2分别以铰链轴6和14与连杆3以铰链联接，夹头2上以铰链联接的同心轴颈46又与夹头1上的靠模43以平面高副联接(曲线轮廓8和轴颈46的外圆18接触)。以连杆3延伸一手柄7，通过操作该手柄使之转动，则夹头2与夹头1的支座41等作相对运动，可用以对工件进行切割、夹压、冲裁、打印等。若支座41上安装一动力装置，通过与连杆3联接的传动机构，可实现夹头2对支座41的相对运动。若夹头1或2上以螺旋副联接一螺钉，可用以对夹头2的行程进行限位(即构成锁止装置)，

Claims (14)

1、一种活动件组成的手工工具，它包括两夹头和一连杆，由两夹头的头部构成一开口，其特征是，该两夹头均与所述的连杆以铰链联接，两夹头之间又以平面高副联接，或者与所述的夹头之一以铰链联接的一同心轴颈又与所述的另一夹头以平面高副联接；它还包括由所述的两夹头和连杆以及其上联接的构件之中的一件或几件构成的手柄。

2、根据权利要求1所述的活动件组成的手工工具，其特征是，所述的两夹头或者与所述的轴颈以平面高副联接的夹头在平面高副联接处的轮廓形状为圆弧，可以是圆柱形或轴颈状。

3、根据权利要求2所述的活动件组成的手工工具，其特征是，所述的两夹头在平面高副联接处的圆弧中心的连线，或者所述的一夹头在与所述的轴颈以平面高副联接处的圆弧的圆心与该轴颈中心的连线，始终与所述的连杆的两铰链中心连线平行且等长。

4、根据权利要求1或2所述的活动件组成的手工工具，其特征是，所述的两夹头或者与所述的轴颈以平面高副联接的一夹头在平面高副联接处的轮廓有特定的形状，它使两夹头在作相对平动的同时又有全程最大小于20°的相对偏转。

5、根据权利要求4所述的活动件组成的手工工具，其特征是，所述的夹头之一在与另一夹头或所述的轴颈以平面高副联接处的轮廓形状为平面。

6、根据权利要求1或2所述的活动件组成的手工工具，其特征是，所述的两夹头或与所述的轴颈以平面高副联接的一夹头在平面高副联接处的轮廓有特定的形状，使两夹头在极限位置附近急速偏转，以至两夹头之间全程的最大相对转动角度大于20°。

7、根据权利要求1所述的活动件组成的手工工具，其特征是，所述的两夹头之间的以连杆的联接以所述的夹头之一上的或以铰链联接的轴颈与另一夹头上的圆弧滑槽的配接代替，该轴颈直径等于滑槽宽度，其中心与滑槽上的圆弧的圆心的连线与所述的连杆上的两铰链中心连线之间等长且平行。

8、根据权利要求1、3或7所述的活动件组成的手工工具，其特征是，所述的开口中心线与连杆在预定的运动中心位置的两铰链中心连线或所述的夹头之一上滑槽的圆弧圆心与相联的轴颈中心的连线平行或有较小的夹角，所述的较小的夹角以夹头头部的顶端和/或对应部位在所述的开口中心线方向上位错较小能满足要求为准。

9、根据权利要求1、3或7所述的活动件组成的手工工具，其特征是，所述的连杆相对于任一夹头的单向转动过程中两铰链中心连线必有一处位于与开口中心线平行的位置。

10、根据权利要求1、3或7所述的活动件组成的手工工具，其特征是，所述的夹头之一件或两件与连杆之间的铰链联接为多方位联接，和/或所述的夹头之一件或两件由几个部分多方位固联而成。

11、根据权利要求1或3所述的括动件组成的手工工具，其特征是，它还包括一弹性装置，其上的弹性件的弹力作用驱使所述的两夹头始终保持平面高副联接。

12、根据权利要求1或3所述的活动件组成的手工工具，其特征是，所述的夹头之一在平面高副联接处的轮廓与该夹头的其它部分构成一封闭的滑槽。

13、根据权利要求1或7所述的活动件组成的手工工具，其特征是，它还包括锁止装置、弹性装置、机动装置、电热装置和座式结构中的一种或几种。

14、根据权利要求1或7所述的活动件组成的手工工具，其特征是，在所述的夹头之间或与连杆之间又形成其它的有特定功用的开口，或者在所述的两夹头和连杆中的一件或几件上在头部之外有更多的功能性结构，包括联接有刀片和/或其它一至几件工具头。

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