TWI815823B - 具有可動扭力增加夾爪部段的鎖定鉗 - Google Patents

Abstract

本發明提供鉗。鉗包括一上部手柄、一下部手柄、耦接至該上部手柄之一上部夾爪，及耦接至該下部手柄之一下部夾爪。大體而言，該上部夾爪包括工件嚙合表面，諸如經組配來嚙合一工件之一第一組齒，且該下部夾爪包括一工件嚙合表面，諸如一第二組齒及一第三組齒。該下部夾爪與該上部夾爪相對，使得該第一組齒面對該第二組齒及該第三組齒。該下部夾爪之該工件嚙合表面的至少一部段可動地耦接至該下部夾爪，使得其隨著扭力施加至一工件而相對於下部移動，藉此增加施加至該工件之扭力。

Description

具有可動扭力增加夾爪部段的鎖定鉗

發明領域

本發明大體係關於鉗之領域。本發明特定言之係關於具有扭力增加夾爪設計之鉗。鉗通常包括經由樞軸所連接之兩個鉗部件，該樞軸允許上部手柄圍繞該樞軸移動下部夾爪且下部手柄圍繞該樞軸移動上部夾爪。鎖定鉗大體具有類似樞軸以握持工件，但包括另一鎖定機構來保持夾爪彼此相距固定距離。

為了能顯著地增加扭力，習知的鎖定鉗需要被改良。

發明概要

本發明之一實施例係關於一對鎖定鉗。該等鎖定鉗包括一上部手柄、一下部手柄、一上部夾爪及一下部夾爪。該上部夾爪耦接至該上部手柄，且包括經組配來嚙合一工件之一第一組齒。該下部夾爪耦接至該下部手柄，且包括一第二組齒及一第三組齒。該下部夾爪與該上部夾爪相對，使得該第一組齒面對該第二組齒及該第三組齒。一第 一樞軸接頭將該下部手柄耦接至該上部手柄，使得該上部手柄相對於該下部手柄可動以相對於該上部夾爪移動該下部夾爪。一第二樞軸接頭將該第三組齒耦接至該下部夾爪。該下部夾爪上之該第二組齒可圍繞第一樞軸樞轉，且該下部夾爪上之該第三組齒可圍繞該第一樞軸接頭且圍繞該第二樞軸接頭樞轉。該等鎖定鉗進一步包括一鎖定機構，該鎖定機構經組配來相對於該下部夾爪鎖定該上部夾爪之一位置。

本發明之另一實施例係關於鉗。該等鉗包括一第一總成，該第一總成包含一第一手柄、一第一夾爪及一第一工件嚙合表面。該等鉗包括一第二總成，該第二總成包含一第二手柄、一第二夾爪、一第二工件嚙合表面及一第三工件嚙合表面。一樞軸接頭將該第一總成可樞轉地耦接至該第二總成，使得該第二手柄相對於該第一手柄可動以相對於該第一夾爪移動該第二夾爪。該第三工件嚙合表面可動地耦接至該第二夾爪，使得該第三工件嚙合表面隨著扭力施加至一工件而相對於該第二工件嚙合表面移動。

本發明之另一實施例係關於一種用於抓握一工件之工具。該工具包括具有一第一夾爪之一第一手柄及耦接至該第一夾爪的一第一工件嚙合表面、具有一第二夾爪之一第二手柄及耦接至該第二夾爪的一第二工件嚙合表面。一第一接頭將該第一夾爪耦接至該第二夾爪。該第一手柄及該第二手柄相對於彼此可動，以使該第二夾爪相 對於該第一夾爪移動。一第二接頭將該第二工件嚙合表面耦接至該第二夾爪，且允許該第二工件嚙合表面相對於該第二夾爪移動。該第一夾爪及該第二夾爪在該第一夾爪與該第二夾爪之間界定一工作區域，隨著一力施加至該第一手柄及該第二手柄且一扭力施加至該工件，進而隨著該第二工件嚙合表面相對於該第二夾爪移動，該工作區域減小。

替代性示範性實施例係關於如可在申請專利範圍中大體敘述之其他特徵及特徵的組合。

10、200、300、400:鉗

12:第一或上部手柄

14:第一或上部夾爪

15:第一樞軸；第一樞軸接頭

16:第二或下部手柄

18:第二或下部夾爪

20、119:第一組齒

22、120:第二組齒

24:第三組齒

26:第一部分

28、208:第二部分

30:第二樞軸；第二樞軸接頭

32、34:遠端末端

36:工件嚙合表面；第一工件嚙合表面；第一夾爪面

38:工件嚙合表面；第四工件嚙合表面

40:工件嚙合表面；第二工件嚙合表面；第二夾爪面

42:工件嚙合表面；第三工件嚙合表面；第三夾爪面

44:肩部

46:鎖定機構

48:鎖定連桿部件

50:調整部件

52:第一末端

54:第二末端

56:樞軸銷

58:嚙合表面

60:第三樞軸

62:釋放槓桿

64:銷

66:波瓣

68:螺紋柄

69:螺紋孔

70:凸緣

72:細長開口

74:縱向軸線

76:高度軸線

78:彈簧

100、500:鎖定鉗

102:上部夾爪

104、204、304、404、504:下部夾爪

106:上部工件表面

108:下部工件嚙合表面

110、212、415:第一樞軸

112、114:手柄

116、222:夾持力

118、220、508:工件

120、302a、302b、304a、304b、402a、402b、404a、404b、502a、502b、504a、504b:齒

122、226:工作區域

124:最大第一直徑

126:第二直徑

128、D:距離

130、209、430:第二樞軸

202、302、402、502:上部夾爪

206:夾爪面

210:上部手柄

214、314:下部手柄

216:第二夾爪部分

218、406:第二夾爪面

224:方向

306:可旋轉部段

308:夾持部段

312、412:上部手柄

315、330:樞軸

344:長橢圓形接頭

506:旋轉力；旋轉負載

510、512、A:箭頭

Φ1:第一夾持直徑

Φ2:第二夾持直徑

結合隨附諸圖考慮，本申請案將自以下詳細描述變得更全面地理解，其中相似參考數字指代相似元件，其中：圖1為根據示範性實施例之一對鎖定鉗的側視圖。

圖2為根據示範性實施例的圖1之鎖定鉗的縱向橫截面圖。

圖3為根據示範性實施例的具有可打開以容納工件之可動夾爪的圖1之鎖定鉗之部分的側視圖。

圖4為根據示範性實施例的圖3之鎖定鉗的側視圖，其中第二樞軸將可動夾爪之部分定位於第一位置中。

圖5為根據示範性實施例的圖3之鎖定鉗的側視圖，其中第二樞軸將可動夾爪之部分定位於第二位置中。

圖6為根據另一實施例之鎖定鉗的側視圖，其中鉗之夾爪處於第一位置中。

圖7為根據示範性實施例的圖6之鎖定鉗的側視圖，其中夾爪處於第二位置中。

圖8為根據另一實施例之鎖定鉗的側視圖，其中夾爪處於第一位置中。

圖9為根據示範性實施例的圖8之鎖定鉗的側視圖，其中第二夾爪上之齒處於第二位置中。

圖10為根據另一實施例的具有圍繞第一及第二夾爪之可動可旋轉齒的鎖定鉗之側視圖。

圖11為根據另一實施例的具有圍繞第一及第二夾爪之可動可旋轉齒的鎖定鉗之側視圖。

圖12為根據另一實施例的具有圍繞第一及第二夾爪之可動平移齒的鎖定鉗之側視圖。

較佳實施例之詳細說明

大體參看諸圖，鉗，特定言之鎖定鉗的各種實施例得以展示。鉗包括經由第一樞軸可樞轉地耦接至第二手柄及第二夾爪之第一手柄及第一夾爪。鉗包括在第一及第二夾爪上之相對的工件嚙合表面。大體而言，在本文所述之實施例中，工件嚙合表面中之至少一者可動地耦接至相關聯的夾爪元件，從而允許工件嚙合表面與夾爪之間的相對移動。申請人已發現，與具有固定工件嚙合表面之鉗相比，隨著扭力施加至工件，工件嚙合表面與夾爪之間的相對運 動顯著地增加扭力(例如，增加10%-70%或更多)。在一些實施例中，申請人相信，與具有固定工件嚙合表面之鉗相比，本文所論述之設計將在滑動之前施加至工件的扭力增加至少10%-70%，諸如50%、60%、70%、80%、90%、100%，或更多。

在本文所述之特定實施例中，工件嚙合表面為定位於上部及下部夾爪上之齒的集合，且附接至下部夾爪之第二樞軸允許定位於下部夾爪上之齒的區段相對於下部夾爪之旋轉。下部齒之此旋轉隨著鉗圍繞工件旋轉而增強所施加的握持力，因此在無滑動之情況下增加施加於工件上的扭力。

在一些實施例中，鉗經由第三樞軸鎖定。鎖定機構允許鉗置放於工件上，且將夾爪鎖定於固定位置中以在不握持手柄之情況下保持握持力。儘管下文之描述適用於鎖定鉗，但在各種實施例中，如本文所論述之可動工件嚙合表面(例如，啟用可動齒之第二樞軸)可用以針對廣泛多種握持工具增強扭力，該等工具諸如非鎖定鉗、扳手等。

詳言之，傳統鎖定鉗藉由增加所施加之握持力且經由工件之旋轉鎖定握持力而與非鎖定鉗相比允許工件上的更多扭力。鉗在工地為許多功能服務，但常常用以握持工件且在給定方向上旋轉工件。傳統鉗允許操作者「握持」鉗之手柄且圍繞工件旋轉手柄以加緊或鬆開工件。一些鉗鎖定以移除對隨著鉗圍繞工件旋轉而連續地施加握持 力的需要。鎖定鉗使操作者能夠設定且施加握持力，上部及下部夾爪接著隨著鉗圍繞工件旋轉而保持所設定之固定位置。

在一實施例中，下部夾爪，或下部夾爪之可動面，單獨地釘紮至樞軸。因此，當操作者將扭力施加至工件時，下部夾爪，或下部夾爪之可動面，樞轉以增加鎖定或握持力。下部夾爪，或下部夾爪之可動面，可單獨地旋轉，使得下部夾爪之部分可圍繞不同的樞軸點樞轉。因此，當施加至鉗之力產生工件上的扭力時，下部夾爪，或下部夾爪之可動面，被允許樞轉以增加鎖定力或握持力。手柄上之力藉由下部夾爪之可旋轉可動面產生工件上的扭力，該扭力與藉由無第二樞軸接頭之相同鉗上之相同力所產生的扭力相比大至少10-70%。在一些實施例中，施加於工件上之扭力增加70%或更多。

圖1說明鉗10，鉗10具有耦接至第一或上部夾爪14之第一或上部手柄12及耦接至第二或下部夾爪18之第二或下部手柄16。上部手柄12及上部夾爪14經由第一樞軸15耦接至下部手柄16及下部夾爪18，第一樞軸15經組配來打開及閉合夾爪。上部夾爪14及下部夾爪18經組配來打開且在夾爪之間的空間中插入工件，並閉合以握持工件，例如夾持工件。上部夾爪14可包括經組配來嚙合工件之第一組齒20。下部夾爪18與上部夾爪14相對，且可包括與上部夾爪14上之第一組齒20相對的第二組齒22及第三組齒24。第二組齒安置於下部夾爪18之第一部分26上，且 第三組齒24安置於圍繞第二樞軸30旋轉的第二部分28上。在此組態中，第三組齒24提供槓桿臂，該槓桿臂隨著力施加至上部手柄12及下部手柄16而增加施加至工件之扭力。

參看圖1至圖5，呈鎖定鉗10之形式的手工具係根據本發明之一實施例說明。鎖定鉗10包括上部夾爪14及耦接至上部夾爪14之上部手柄12。鎖定鉗10亦包括可動的下部夾爪18，及在第一樞軸15處將上部夾爪14樞轉地耦接至下部夾爪18之下部手柄16。下部手柄16可圍繞第一樞軸15樞轉，以在打開位置與閉合位置(圖1)之間相對於上部夾爪14移動下部夾爪18。上部夾爪14包括與上部手柄12相對之遠端末端32，且下部夾爪18包括與下部手柄16相對之遠端末端34。

夾持或擠壓上部手柄12及下部手柄16提供上部夾爪14及下部夾爪18上之夾持力。當施加至手柄12、16之旋轉力變為工件上的扭力時，其迫使工件旋轉且在夾爪14及18上產生摩擦。舉例而言，當手柄12、16經夾持且在順時針方向上旋轉時，順時針扭力施加至工件。扭力使下部夾爪18之第二部分28，包括第三組齒24，歸因於在逆時針方向上之摩擦而在順時針方向上圍繞第二樞軸30樞轉。第二部分28或下部夾爪18之旋轉增加施加至工件之夾持力。藉由此增加之夾持力，操作者可在無滑動或不損失夾持力之情況下在順時針方向上將增加量的扭力施加於工件上。在一些實施例中，扭力之量增加10%、15%、20%、 25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%或更多。

如上文所述，第一樞軸15允許上部手柄12及上部夾爪14至下部手柄16及下部夾爪18之可旋轉耦接。隨著手柄12、16被擠壓或加緊，下部夾爪18相對於上部夾爪14移動以減小界定為上部夾爪14與下部夾爪18之間的區域之工作區域。第一樞軸15為將下部手柄16耦接至上部手柄12之接頭，使得上部手柄12相對於下部手柄16可動以相對於上部夾爪14移動下部夾爪18。換言之，下部手柄16關於上部手柄12樞轉，以增加或減小固定之上部夾爪14的遠端末端32與可動之下部夾爪18之遠端末端34之間的距離D(例如，圖3)。

在一些實施例中，第二樞軸接頭或第二樞軸30將第三組齒24耦接至下部夾爪18。第二樞軸接頭30允許第三組齒24獨立於第一樞軸接頭15而圍繞第二樞軸30旋轉。在此組態中，下部夾爪18上之第二組齒22可圍繞第一樞軸15樞轉。下部夾爪18上之第三組齒24可圍繞第一樞軸15及第二樞軸30兩者樞轉。當第三組齒24圍繞第二樞軸30旋轉時，工作區域減小，從而增強夾持力。第三組齒減小工作區域之直徑。此減小之區域增加工件上之夾持或握持力，且藉此增加施加至工件的扭力。

在一些實施例中，各種參數判定第一樞軸15及第二樞軸30之相對位置。舉例而言，鎖定鉗10包括縱向軸線74及高度軸線76。第二樞軸30可沿著高度軸線相對於 第一樞軸15間隔，使得第二樞軸30定位於第一樞軸15與下部手柄16中間。此外，第三組齒24可在第二組齒22後方定位。在此組態中，第三組齒24在縱向軸線74之方向上定位於第二組齒22與第一樞軸15之間。

參看圖3至圖5，上部夾爪14包括藉由平面所界定之工件嚙合表面36，該平面連接定位於上部夾爪14之前部上的第一組齒20之遠端末端32。如所說明，額外的工件嚙合表面38可包括藉由定位於夾爪14之後部處的齒20之遠端末端所界定的額外平面。在所說明實施例中，斜角將工件嚙合表面36連接至上部夾爪14上之額外的工件嚙合表面38。在一些實施例中，工件嚙合表面36及額外的工件嚙合表面38可為平行、成銳角，或垂直的。出於本揭示案之目的，除非另有提到，否則工件嚙合表面36包括上部夾爪14上之所有工件嚙合表面。

下部夾爪18包括具有定位於下部夾爪18之前部處之多個齒22的第一部分26，及藉由第二樞軸30樞轉地耦接至第一部分26之第二部分28。如本文所述，此第二樞軸30使第二部分28，包括第三組齒24，能夠旋轉且相對於第一部分26移動。第二部分28自初始位置(圖4中所說明)朝向鄰近於上部手柄12之第二位置相對於第一部分26樞轉(大體在如圖5中所說明之箭頭A的方向上)。該旋轉可為自由的或偏向的。偏向旋轉圍繞第二樞軸30之軸線施加彈簧常數，以使第二部分28返回至初始位置。舉例而言，彈簧可使下部夾爪18之第二部分28旋轉至無所施加扭力 的抵靠下部夾爪18之靜止位置(resting position)。當扭力經施加時，夾持力可旋轉彈簧遠離靜止或初始位置且朝向工作區域之後部。

在初始位置中，第二部分28鄰接下部夾爪18上之肩部44。第二部分28包括定位於下部夾爪18之後部末端處的多個齒(例如，第三組齒24)。連接第三組齒24之遠端末端的平面界定第二工件嚙合表面40。如下文更詳細地描述，第二部分28可相對於下部夾爪18之第一部分26樞轉，以使第二工件嚙合表面40相對於上部夾爪14及下部夾爪18上之工件嚙合表面38、40及42的位置及方位變化。工件嚙合表面36、38、40及/或42可為彎曲、平面、抛物線、成角、六邊形的，或包含另一形狀。

下部夾爪18包括藉由平面所界定之第二工件嚙合表面40，該平面連接下部夾爪18之第二部分28上的第三組齒120。如上文所解釋，下部夾爪18可包括額外的工件嚙合表面42，或第二工件嚙合表面40可包含整個下部夾爪18。舉例而言，下部夾爪之第一部分26藉由額外之工件嚙合表面42界定平面。額外之工件嚙合表面將下部夾爪18之遠端末端34連接至下部夾爪18之第二部分28所開始處的斜角。在所說明實施例中，斜角將第二工件嚙合表面40定向至下部夾爪18上之額外的工件嚙合表面42。在一些實施例中，第二工件嚙合表面40及額外之工件嚙合表面42可為平行、成銳角，或垂直的。出於本揭示案之目的，第二工件嚙合表面40僅包括可樞轉地耦接(例如，經由第二 樞軸30)至下部夾爪18之第二部分28。任何額外之工件嚙合表面42將單獨地識別及區分。

舉例而言，第二樞軸30允許第二工件嚙合表面40相對於第二或下部夾爪18移動。第一或上部夾爪14及下部夾爪18界定工作區域(例如，第一夾爪與第二夾爪之間的區域)，該工作區域在力引入工件上之所施加扭力時隨著第二工件嚙合表面40相對於下部夾爪18移動而減小。在一些實施例中，第二工件嚙合表面40可包括整個下部夾爪18，使得在下部夾爪18上不存在額外之工件嚙合表面42。

在其他實施例中，第三工件嚙合表面(例如，額外之工件嚙合表面42)可耦接至下部夾爪18。類似地，第四工件嚙合表面(例如，額外之工件嚙合表面38)可耦接至第一夾爪。在此組態中，在上部夾爪14上存在兩個工件嚙合表面36、38，且在下部夾爪18上存在兩個工件嚙合表面40、42。在一些實施例中，下部夾爪18之第二部分28上的第二工件嚙合表面40相對於第一工件嚙合表面36、第三工件嚙合表面42及第四工件嚙合表面38樞轉。

下部夾爪18上之第二工件嚙合表面40可包括可圍繞第二樞軸30樞轉之多個對準齒(例如，第三組齒24)。第三組齒24之長度係在下部夾爪18之第二部分28上的最前與最後齒之間量測。舉例而言，下部夾爪18具有沿著縱向軸線74之縱向長度及沿著高度軸線76之高度。沿著下部夾爪18之第二部分28對準的第三組齒24之長度可為 第二夾爪之縱向長度的至少25%。如上文所述，該長度可為下部夾爪18之100%。在一些實施例中，沿著下部夾爪之第三組齒24的長度可為下部夾爪18之長度的30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或100%。

返回至圖1及圖2，鎖定機構46可經組配來相對於下部夾爪18鎖定上部夾爪14之位置。最佳地在圖2中所說明，鎖定鉗10包括可操作以將鉗10保持於閉合或固定位置之鎖定機構46。鎖定機構46包括鎖定連桿部件48及調整部件50(例如，控制匙)。鎖定連桿部件48之第一末端52可滑動地耦接至上部/上部手柄12，且沿著上部/上部手柄12軸向可動。第一末端包括與控制匙或調整部件50之嚙合表面58。隨著調整部件50加緊，耦接至上部手柄12之鎖定連桿部件48移動以增加在上部夾爪14及下部夾爪18處的夾持力。鎖定連桿部件48之第二末端54可在樞軸銷56處樞轉地耦接至下部手柄16。在其他實施例中，鎖定連桿部件48可經由一或多個樞轉連桿部件樞轉地耦接至下部手柄16，或可沿著下部夾爪18直接樞轉。

在所說明實施例中，第三樞軸60將經鎖定之下部手柄16連接至經鎖定之下部夾爪18。經由鎖定機構所產生之力傳輸至第三樞軸60，第三樞軸60將力傳輸至下部夾爪18，從而產生工件上的鎖定夾持力。釋放槓桿62在銷64處樞轉地耦接至下部手柄16。釋放槓桿62嚙合鎖定連桿部件48上之波瓣66，以自鎖定或閉合位置釋放鉗10。鎖定 連桿部件48可自上部手柄12延伸至下部手柄16且嚙合鎖定機構46，鎖定機構46相對於上部手柄12將下部手柄16鎖定於適當位置以使得下部夾爪18相對於上部夾爪14鎖定。

調整部件50包括在一末端處之嚙合表面58、螺紋柄68，及與嚙合表面58相對的自柄68延伸之凸緣70。調整部件50諸如藉由鑄造、鍛造及其類似者而由金屬整體地形成為單一組件。螺紋柄68係藉由在上部手柄12的與上部夾爪14相對之末端中的螺紋孔69接納。歸因於柄68及孔69之螺紋嚙合，調整部件50可相對於上部手柄12旋轉以在軸向方向上平移調整部件50。

在所說明實施例中，凸緣70包括細長開口72。細長開口72可允許工具(例如，螺絲起子)之使用以穿透孔洞且增加施加至鎖定機構46的力。藉由鎖定機構所施加之增加的夾持力可增加施加於工件上之可利用扭力。因此，細長開口72及下部夾爪18之第二部分28的組合可組合以增加施加至工件之扭力。在一些實施例中，扭力可增加10%或更多。藉由凸緣70中之細長開口72及下部夾爪18之可旋轉的第二部分28，與標準鎖定鉗相比，在滑動之前施加至工件之扭力可增加超過20%、25%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%或更多。與標準鎖定鉗相比，具有細長開口72之凸緣70及可旋轉的第二部分28可將滑動之前施加至工件之扭力增加80%、90%、100%、125%、150%、175%或更多。

移動嚙合表面58與鎖定連桿部件48之第一末端52之間的嚙合使鎖定連桿部件48關於第二樞軸銷56移動，且調整夾爪14、18在閉合時施加於工件上的夾持力。當下部手柄16處於閉合位置中時，改變調整部件50相對於上部手柄12之位置改變了上部夾爪14與下部夾爪18之間的距離。在一些實施例中，鎖定鉗10進一步包括耦接於下部夾爪18與上部手柄12之間的彈簧78。彈簧78使下部夾爪18朝向打開位置偏向，因此允許工件上之夾持力的釋放。當釋放槓桿62被推動且彈簧78嚙合時，工件上之夾持力被釋放，且鉗10可相對於工件移除或重設。

參看圖4及圖5，針對夾爪14、18之遠端末端32、34之間的任何特定距離D，當可動夾爪18之第二部分28處於其初始位置中時(圖4)，第一夾爪面36、第二夾爪面40及第三夾爪面42界定工作區域或第一夾持直徑Φ1。當下部夾爪18及上部夾爪14藉由夾持力嚙合工件且施加扭力時，第三組齒24圍繞第二樞軸接頭30樞轉，使得自第二樞軸接頭30至工件之半徑隨著施加至手柄的扭力增加而增加。

第一夾持直徑Φ1為與第一夾爪面36、第二夾爪面40及第三夾爪面42(例如，工件嚙合表面)中之每一者相切的圓之直徑。當可動夾爪18之第二部分28自圖4中所說明之初始位置樞轉至圖5中所說明的樞轉位置時，第一夾爪面36、第二夾爪面40及第三夾爪面42界定小於第一夾持直徑Φ1之第二夾持直徑Φ2，而不會使夾爪14、18之遠 端末端32、34之間的距離D變化。在所說明實施例中，第一夾持直徑Φ1與第二夾持直徑Φ2之間的差大於1.58毫米。在一些實施例中，第一夾持直徑Φ1與第二夾持直徑Φ2之間的差可大於1.75毫米。

在操作中，鎖定鉗10以上部夾爪14及下部夾爪18處於閉合位置中且以下部手柄16處於閉合位置中開始，如圖1中所示。如上文所論述，使用者可在手柄12、16藉由旋轉調整部件50而閉合(使可動之下部夾爪18圍繞第三樞軸60樞轉)的同時調整夾爪14、18之遠端末端32、34之間的距離D。下部手柄16接著關於上部手柄12打開，從而進一步增加距離D。在夾爪14、18處於打開位置中之情況下(例如，圖3及圖4)，使用者圍繞工件定位夾爪14、18，且接著朝向上部手柄12樞轉下部手柄16以朝向閉合位置移動下部夾爪18。

當夾爪14、18閉合且鎖定於工件上時，使用者可將力施加至手柄12、16以試驗且旋轉工件。此力使可動夾爪18之第二部分28在箭頭A之方向上自初始位置(圖4)樞轉至第二旋轉位置(圖5)，藉此減小夾爪14、18的夾持直徑(例如，至夾持直徑Φ2)。夾持直徑之此減小有利地增加施加至工件之夾持力且增強夾爪14、18的握持力。因此，鎖定鉗10在較高的所施加扭力下抵抗工件上之滑動。

舉例而言，依據ASME Standard B 107.24，章節5.2.4(「the jaw grip test(夾爪握持力測試)」)之夾爪握持力測試對體現本發明之態樣的鎖定鉗實行。在夾爪握 持力測試期間，鎖定鉗經夾持至圓鋼心軸上，其中初始夾持預負載處於30磅與35磅之間。在鎖定鉗固定於適當位置之情況下，心軸以一度每秒之速率旋轉。最大扭力係恰好在心軸滑動且開始相對於夾爪旋轉之前量測。在一些實施例中，鉗在大於212英尺磅，特定言之213-480英尺磅且更特定言之233至380英尺磅之夾爪握持力測試下達成最大扭力。在一些實施例中，鉗在至少300英尺磅之夾爪握持力測試下達成最大扭力。在一些實施例中，鉗在至少380英尺磅之夾爪握持力測試下達成最大扭力。在一些實施例中，鉗在至少400英尺磅之夾爪握持力測試下達成最大扭力。在一些實施例中，鉗在至少480英尺磅之夾爪握持力測試下達成最大扭力。

圖6至圖7說明具有上部夾爪102及下部夾爪104之鎖定鉗100的實施例。第二夾爪104包括下部夾爪104上之所有齒120及整個下部工件嚙合表面108。下部夾爪104因此可圍繞第一樞軸110及第二樞軸130關於上部夾爪102旋轉。在此實施例中，整個下部夾爪104可圍繞第一樞軸110及第二樞軸130兩者樞轉。

當力經施加以閉合手柄112、114時，鉗100圍繞工件118閉合。歸因於鉗100之機械優點，在工件118上存在較大的所得夾持力，例如夾爪102、104之間的壓縮力。另外，當使用者將力施加至閉合或經鎖定鉗100之手柄112、114時，移動夾爪104進一步加倍工件118上的所得壓縮夾持力。當鉗100上部夾爪102及下部夾爪104閉合 或嚙合於工件118上時，工作區域122界定工件118可配合於作用工件嚙合表面106、108之間的最大第一直徑124。隨著扭力藉由使用者施加至手柄，第一直徑124減小至第二直徑126(圖7中所示)。

上部夾爪102包含上部工件表面106，包括偏移斜角之齒的兩個平面。下部夾爪104包括具有類似組態之下部工件嚙合表面108(例如，偏移斜角之齒的兩個平面)。在此組態中，下部工件嚙合表面108在下部夾爪104上圍繞樞軸130旋轉作為單一單元。如所說明，下部工件嚙合表面108在下部夾爪104上圍繞第一樞軸110相對於上部夾爪102旋轉。當上部手柄112及下部手柄114朝向彼此移動(例如，夾持力經施加)時，上部夾爪102相對於下部夾爪104移動，從而產生工件118上之夾持力116。上部工件表面106包含第一組齒119。如上文所述，下部工件嚙合表面108包括單一可旋轉第二組齒120的整個長度。下部工件嚙合表面108係沿著下部夾爪104自最前至最後齒量測。如圖6至圖7中所說明及上文所述，可旋轉之下部工件嚙合表面108的長度可包含整個下部夾爪104。儘管說明為在下部夾爪104上，但可旋轉之工件嚙合表面可類似地安置於上部夾爪102上。

當夾持力116散佈於工件118上時，藉由上部夾爪102及下部夾爪104所包圍之工作區域122藉由所施加的夾持力減小且變形以產生工件之第一直徑124。如圖7中所說明，隨著工件旋轉，工作區域122隨著下部夾爪104 在A之方向上旋轉而減小且將較大之夾持力116施加於工件118上。此增加之夾持力116可產生工件118中的第二直徑126。隨著工件118經歷扭力，摩擦使距離128縮小，直至第二夾爪接觸上部手柄112且最大化夾持力為止。舉例而言，比較圖6中之距離128與圖7中的旋轉距離。

圖8至圖9說明具有可旋轉表面之鉗200的另一實施例。圖8至圖9之實施例與圖1至圖5之實施例實質上相同，除了所描述之差異以外。與鉗10之設計對比，鉗200之第二夾爪部分216具有加厚的第二夾爪面218以增強將夾持力施加於工件220上之區域。

鉗200包括經由第一樞軸212耦接之上部夾爪202及下部夾爪204。下部夾爪204包括夾爪面206及與夾爪面206整體形成之第二部分208，且可圍繞第二樞軸209圍繞下部夾爪204樞轉。下部夾爪204在第一樞軸212處可樞轉地釘紮至上部手柄210，且在第三樞軸處可樞轉地釘紮至下部手柄214。

鉗200包括具有加厚之第二夾爪面218的第二夾爪部分216。第二夾爪部分216可旋轉地耦接(例如，經由第二樞軸209)至下部夾爪204。

當鉗200圍繞工件220閉合時，夾持力222基於手柄之槓桿作用而產生。由於加厚之第二夾爪面218，此力散佈至工件220之較大區域以防止滑動且更均勻地散佈握持力。隨著扭力施加至工件220(例如，在上部手柄210及下部手柄214處之旋轉力)，第二夾爪部分216在方向224 上樞轉。第二夾爪部分216在方向224上之移動朝向上部夾爪202及上部手柄210旋轉。此旋轉減小第二夾爪部分216與上部夾爪202之間的工作區域226。減小之工作區域226產生工件220上之增加的夾持力，以在工件220之滑動之前增加所施加之扭力的量。

圖10說明鉗300之另一實施例。鉗300與如上文所述之鉗10、100及200實質上相同或類似，除了所描述之差異以外。與鉗10、100及200之設計對比，上部手柄312及下部手柄314圍繞中央軸桿夾持。另外，上部夾爪302經由長橢圓形接頭344耦接至上部手柄，長橢圓形接頭344允許上部夾爪302在夾爪未鎖定時釋放工件上之夾持力，但在夾爪經鎖定時將相同或實質上相同的夾持力施加於工件上。

上部夾爪302具有第一組齒(例如，齒302a及302b)。下部夾爪304具有兩個部段，可旋轉部段306及夾持部段308。可旋轉部段306圍繞樞軸330夾持且旋轉，且夾持部段308引起夾持力。兩個部段圍繞樞軸315旋轉。齒304a係在可旋轉部段306上。齒304b係在夾持部段308上。上部夾爪302上之齒302a及302b(例如，第一組齒)可組合為上部工件嚙合表面。可圍繞樞軸315旋轉之齒304b界定第二工件嚙合表面。下部夾爪包括齒304a，齒304a可圍繞兩個點(樞軸315及樞軸330)樞轉，從而界定第三工件嚙合表面。齒304a之旋轉減小工作直徑，且隨著扭力施加至工件而增加夾持力。

圖11說明根據另一實施例之一對鉗400。圖11中所說明之鉗400與如上文所述之鉗10、100、200及300相同或類似，具有下文所述的差異。與鉗10之設計對比，第二夾爪面406彎曲以增強旋轉弧。彎曲形狀之構造使第二夾爪面406之肩部能夠自不同的第一位置旋轉通過減小工件區域之旋轉弧且進入鄰接上部手柄412之不同的第二位置。

鉗400包括上部夾爪402及下部夾爪404，各自具有兩個單獨組之齒。上部夾爪402之上部組的齒或上部工件嚙合表面包括齒402a及402b。下部夾爪包括兩個不同組之齒404a及404b。齒404a圍繞第一樞軸415及第二樞軸430旋轉。齒404b僅圍繞第一樞軸415旋轉。如所說明，齒402a、402b、404a、404b以鈍角耦接，但可為成銳角、平行或彎曲的。組合齒402a、402b、404a、404b與可旋轉齒404a之總體形狀增加所施加的夾持力。

圖12說明根據另一實施例之鎖定鉗500。鎖定鉗500與如上文所述之鉗10實質上相同或類似，除了所描述之差異以外。與鉗10之設計對比，鉗500之齒不旋轉。實情為，鉗500之齒沿著斜面平移以減小工件上的工作區域。

鉗500包括上部夾爪502及下部夾爪504，各自具有兩個單獨組之齒。上部夾爪502包括可平移之齒502a及502b。下部夾爪包括可平移之齒504a及504b。如所說明，齒502a、502b、504a、504b以鈍角耦接。在一 些實施例中，齒可為彈簧加載或偏向的，使得當使用者在手柄處提供旋轉力506且齒將扭力提供至工件508時，齒平移或滑動。舉例而言，齒可沿斜坡平移向上，如藉由箭頭510所指示。此平移使齒能夠減小工件508上之直徑且增加夾持力。箭頭510說明在扭力減小工作區域(藉由箭頭512所說明)且齒平移時齒可平移之方向。當施加旋轉負載506時，此平移增加工件508上之夾持力且減小鎖定鉗500經歷的滑動。

應理解，諸圖詳細地說明示範性實施例，且應理解，本申請案不限於描述中所闡述或諸圖中所說明之細節或方法。亦應理解，術語僅出於描述之目的且不應視為限制。

鑒於此描述，本發明之各種態樣的其他修改及替代性實施例將對於熟習此項技術者顯而易見。因此，此描述被解釋為僅為說明性的。各種示範性實施例中所示之構造及配置僅為說明性的。儘管僅少許實施例已在本揭示案中詳細地描述，但在不實質上脫離本文所述之標的物之新穎教示及優點的情況下，許多修改係可能的(例如，各種元件之大小、尺寸、結構、形狀及比例、參數之值、安裝配置、材料之使用、色彩、方位的變化等)。展示為整體形成之一些元件可由多個部分或元件建構，元件之位置可顛倒或以其他方式變化，且離散元件或位置的本質或數目可更改或變化。任何製程、邏輯演算法或方法步驟之次序或序列可根據替代性實施例變化或重新排序列。在不脫離 本發明之範疇的情況下，其他替代、修改、改變及省略亦可在各種示範性實施例之設計、操作條件及配置中進行。

為本揭示案之目的，術語「耦接」意謂兩個組件直接地或間接地接合至彼此。此接合在本質上可為靜止的或在本質上為可動的。此接合可藉由彼此整體形成為單一單位主體的兩個部件及任何額外之中間部件，或藉由彼此附接之兩個部件或兩個部件及任何額外部件而達成。此接合可在本質上為永久的，或者可在本質上為可移除或可釋放的。

儘管當前申請案敘述附加至其之申請專利範圍中之特徵的特定組合，但本發明之各種實施例與本文所述之特徵中之任一者的任何組合相關，而不管此組合是否為當前主張的，且特徵之任何此組合可在此或未來申請案中主張。上文所論述之示範性實施例中之任一者的特徵、元件或組件中之任一者可單獨使用或與上文所論述之其他實施例中之任一者的特徵、元件或組件中之任一者組合使用。

在各種示範性實施例中，如諸圖中所示之相對尺寸將按比例繪製，包括角度、長度及半徑。諸圖之實際量測值將揭示各種示範性實施例的相對尺寸、角度及比例。各種示範性實施例延伸至可自諸圖判定之絕對及相對尺寸、角度及比例周圍的各種範圍。各種示範性實施例包括可自諸圖判定之一或多個相對尺寸或角度的任何組合。此外，並未在此描述中闡明之實際尺寸可藉由結合此描述 中闡明之表達尺寸使用諸圖中所量測的尺寸之比率來判定。另外，在各種實施例中，本揭示案延伸至本文所揭示或可自諸圖判定之絕對或相對尺寸中之任一者周圍的多種範圍(例如，加或減30%、20%或10%)。

10:鉗

12:第一或上部手柄

14:第一或上部夾爪

15:第一樞軸；第一樞軸接頭

16:第二或下部手柄

18:第二或下部夾爪

20:第一組齒

22:第二組齒

24:第三組齒

26:第一部分

28:第二部分

30:第二樞軸；第二樞軸接頭

32、34:遠端末端

46:鎖定機構

48:鎖定連桿部件

50:調整部件

56:樞軸銷

60:第三樞軸

62:釋放槓桿

64:銷

70:凸緣

72:細長開口

74:縱向軸線

76:高度軸線

Claims (21)

1. 一種鎖定鉗，其包含：一上部手柄；一下部手柄；耦接至該上部手柄之一上部夾爪，該上部夾爪包含經組配來嚙合一工件之一第一組齒；耦接至該下部手柄之一下部夾爪，該下部夾爪包含一第二組齒及一第三組齒，其中該下部夾爪與該上部夾爪相對以使得該第一組齒面對該第二組齒及該第三組齒；一工作區域，其界定在該上部夾爪與該下部夾爪之間；一第一樞軸接頭，其將該下部手柄耦接至該上部手柄，使得該上部手柄相對於該下部手柄可動以相對於該上部夾爪移動該下部夾爪；一第二樞軸接頭，其將該第二組齒耦接至該下部夾爪，其中該下部夾爪上之該第三組齒可圍繞第一樞軸樞轉，且該下部夾爪上之該第二組齒可圍繞該第一樞軸接頭且圍繞該第二樞軸接頭樞轉；及一鎖定機構，其經組配來相對於該下部夾爪鎖定該上部夾爪之一位置；其中當該上部手柄及該下部手柄受夾持並以順時針方向旋轉時，扭力造成該下部夾爪上之該第二組齒圍繞該第二樞軸接頭樞轉以減小該上部夾爪與該下部夾爪之間之該工作區域。
2. 如請求項1之鎖定鉗，其中當該下部夾 爪及該上部夾爪嚙合一工件時且當力施加至該上部手柄及該下部手柄以將一扭力施加至該工件時，該第二組齒圍繞該第二樞軸接頭樞轉，使得自該第二樞軸接頭至該工件之一半徑隨著施加至該等手柄之該扭力增加而增加。
3. 如請求項1之鎖定鉗，其中，當一力在一第一旋轉方向上施加至該上部手柄及該下部手柄時，該第二組齒在該第一旋轉方向上圍繞該第二樞軸接頭樞轉，以在該第一旋轉方向上將一扭力施加於該工件上。
4. 如請求項1之鎖定鉗，其中該第二組齒提供一槓桿臂，隨著力施加至該上部手柄及該下部手柄，該槓桿臂增加了施加於該工件上之扭力的一量而不滑動。
5. 如請求項1之鎖定鉗，其進一步包含在該上部手柄與該下部手柄之間延伸之一鎖定連桿，其中該鎖定機構嚙合該鎖定連桿，從而相對於該上部手柄將該下部手柄鎖定至定位，以使得該下部夾爪相對於該上部夾爪鎖定。
6. 如請求項1之鎖定鉗，其中該第二樞軸接頭允許該第二組齒獨立於該第一樞軸接頭而圍繞該第二樞軸接頭旋轉。
7. 如請求項1之鎖定鉗，其包含一高度軸線，其中該第二樞軸接頭在該高度軸線之一方向上與該第一樞軸接頭間隔，使得該第二樞軸接頭在該高度軸線之該方向上定位於該第一樞軸接頭與該下部手柄之間。
8. 如請求項7之鎖定鉗，其進一步包含一 縱向軸線，其中該第二組齒在該第三組齒後方定位，使得該第二組齒在該縱向軸線之一方向上定位於該第三組齒與該第一樞軸接頭之間。
9. 如請求項1之鎖定鉗，其中該第二組齒包含在一平面上對齊的多個齒。
10. 如請求項1之鎖定鉗，其中在一夾爪握持力測試下的最大扭力為大於212英尺磅。
11. 一種鉗，其包含：一第一總成，其包含一第一手柄、一第一夾爪及一第一工件嚙合表面；一第二總成，其包含一第二手柄、一第二夾爪、一第二工件嚙合表面及一第三工件嚙合表面；及一樞軸接頭，其將該第一總成可樞轉地耦接至該第二總成，使得該第二手柄相對於該第一手柄可動以相對於該第一夾爪移動該第二夾爪；其中該第二工件嚙合表面可動地耦接至該第二夾爪，使得該第二工件嚙合表面相對於該第三工件嚙合表面移動，使得界定在該第一工件嚙合表面與該第二工件嚙合表面之間之一工作區域隨著扭力施加至一工件而減小。
12. 如請求項11之鉗，其中該第一工件嚙合表面係剛性地耦接至該第一夾爪，其中該第二工件嚙合表面相對於該第二夾爪移動，且該第三工件嚙合表面係剛性地耦接至該第二夾爪。
13. 如請求項11之鉗，其進一步包含一第 二樞軸接頭，該第二樞軸接頭將該第二工件嚙合表面可樞轉地耦接至該第二夾爪，以使得該第二工件嚙合表面相對於該第三工件嚙合表面之移動為一樞轉移動。
14. 如請求項11之鉗，其進一步包含一滑動接頭，該滑動接頭將該第二工件嚙合表面滑動耦接至該第二夾爪，以使得該第二工件嚙合表面相對於該第三工件嚙合表面之移動為一平移移動。
15. 如請求項11之鉗，其中該工作區域之形狀係設成可將一六邊形工件配接於該工作區域內。
16. 如請求項11之鉗，其中在一力施加至該第一手柄及該第二手柄以將一扭力施加至該工件時，該第二工件嚙合表面相對於該第三工件嚙合表面之移動，增加了自該第二工件嚙合表面至該工件的一半徑，且將可施加的扭力之最大量增加了大於10%。
17. 一種用於抓握一工件之工具，其包含：一第一手柄；一第一夾爪；一第一工件嚙合表面，其耦接至該第一夾爪；一第二手柄；一第二夾爪；一第二工件嚙合表面，其耦接至該第二夾爪；將該第一夾爪耦接至該第二夾爪之一第一接頭，該第一手柄及該第二手柄相對於彼此可動，其中該第一手柄及該第二手柄相對於彼此之移動使該第二夾爪相對於該第一 夾爪移動；及將該第二工件嚙合表面耦接至該第二夾爪之一第二接頭，其中該第二接頭允許該第二工件嚙合表面相對於該第二夾爪移動；其中該第一夾爪及該第二夾爪界定在該第一夾爪與該第二夾爪之間的一工作區域，其中隨著一力施加至該第一手柄及該第二手柄且一扭力施加至該工件，進而隨著該第二工件嚙合表面相對於該第二夾爪移動，該工作區域減小。
18. 如請求項17之工具，其進一步包含耦接至該第二夾爪之一第三工件嚙合表面，及耦接至該第一夾爪之一第四工件嚙合表面，其中該第二工件嚙合表面相對於該第一工件嚙合表面、該第三工件嚙合表面及該第四工件嚙合表面樞轉。
19. 如請求項17之工具，其中該第二工件嚙合表面包含多個對準齒，及在該等多個對準齒之一最前齒與最後齒之間測得的一長度，其中該第二夾爪具有一縱向長度，其中該等對準齒之該長度為該第二夾爪之該縱向長度的至少25%。
20. 如請求項17之工具，其進一步包含一鎖定機構，該鎖定機構包括耦接至該第一手柄且延伸至一第三樞軸之一鎖定連桿部件，該鎖定連桿部件相對於該第一手柄鎖定該第二手柄且相對於該第二夾爪鎖定該第一夾爪。
21. 如請求項20之工具，其中鎖定機構進 一步包含在該鎖定機構之一外末端處具有一細長開口的一凸緣。