帶組合手柄的對置手柄手工工具的製作方法
2023-05-08 23:05:51
專利名稱：帶組合手柄的對置手柄手工工具的製作方法
技術領域：
本發明的背景本發明涉及對置手柄類手工工具，尤其涉及帶改進的手柄的此類工具。
常用的對置手柄類手工工具如鎖緊鉗類工具一般都具有由衝壓的金屬零件構成的手柄。這類手柄是堅固而可靠的，並且通常已發現它們適合於很廣的應用範圍。然而，衝壓的金屬零件受到能以成本效益高的方式提供的手柄形狀範圍的限制。如果用於製造這類手工工具的根據人機工程學原理加工成形的手柄的成本效益高的方法可以採用，則它會是很有利的。
對置手柄手工工具如剪刀類工具過去採用鑄造的金屬手柄。這種手柄提供了足夠的強度，並且因為它們是鑄造的，所以手柄形狀可容易地適合於應用。但是，這類鑄造的金屬手柄在許多應用中價格比較貴和比較重。如果能避免這類工具的鑄造的金屬手柄的局限性，它也會是很有利的。
本發明的提要按照本發明，一對置手柄手工工具被做成包括第一手柄和第二手柄。其中每個手柄都具有手力接合面和工件接合面。一球形樞軸頸將第一和第二手柄相互連接，使得手力接合面被對置成可由使用人握緊而工件接合面被對置成對工件施力。第一手柄包括兩個隔開的大體平行的相互並排定位的板、一個靠近這兩塊板定位以搭接這兩塊板的顎，和一個圍繞至少一部分板形成的模製塑料構件。該模製塑料構件形成第一手柄手力接合面的至少一部分，而該顎則形成第一手柄工件接合面的至少一部分。兩塊板使第一手柄的抗彎力增加。
本發明使手工工具能裝備根據人機工程學原理構成的手柄而仍然以成本效益高的方式提供足夠的強度。兩塊板使第一手柄的抗彎力增加，而模製塑料構件使手力接合面能在低成本下隨意構成。
附圖的簡要說明
圖1為結合本發明第一優選實施例的鎖緊鉗的側視圖。
圖2為沿著圖1中2-2線所取的頂視圖。
圖3為沿著圖1中3-3線所取的底視圖。
圖4為沿著圖2中4-4線所取的剖面圖。
圖5為示出在製造中間階段圖1中鎖緊鉗部分的分解透視圖。
圖6為沿著圖5中6-6線所取的剖面圖。
圖7為完成塑料模製操作後圖6平面中的剖面圖。
圖8為沿著圖7中8-8線所取的剖面圖。
圖9為沿著圖7中9-9線所取的剖面圖。
圖10為沿著圖3中10-10線所取的剖面圖，同時示出圖3中鎖緊鉗的一個選定構件。
圖11為適合在本發明第二優選實施例中使用的手柄金屬元件的分解透視圖。
圖12為使用圖11中元件的手柄的縱向剖視圖。
圖13為沿著圖12中13-13線所取的剖面圖。現有優選實施例的詳細說明。
現在轉向附圖，圖1-10涉及結合本發明第一優選實施例的對置手柄手工工具10。在本實施例中，手工工具10是鎖緊鉗。
手工工具10包括第一和第二手柄12，14(見圖1)。第一手柄12形成一個手力接合面16和一個工件接合面20。第二手柄14形成一個第二手力接合面18和一個第二工件接合面22。
球形樞軸頸24這樣使第一和第二手柄12和14相互連接，以使得手力接合面16、18對置用於被使用人握緊，而工件接合面20、22對置用於嚙合工件(見圖4)。
如圖5清楚示出，手柄12包括兩個隔開的、處於相互並排位置的平行板26。每塊板26都形成一個孔口28、一個樞銷孔30和一排通孔32。在本實施例中，板26在構形上是平面，並很容易由金屬板原料衝壓而成。
第一手柄12還包括一個第一顎34，在本實施例中，它最好作為一個鍛件構成。該顎34包括一對對置的伸出件36，每個伸出件36加工成一定形狀，以整齊地裝配在各自一個孔口28內。顎34還形成一個齒形表面38和一個克絲鉗表面40，它們一起組成第一工件接合面20。
第一手柄12還包括一個模製的塑料構件42(見圖7-9)，該模製塑料構件42圍繞板26和一部分顎34模製。模製塑料構件42形成在一端的螺紋孔44、在球形樞軸頸24左右的一個凹槽46，和在兩塊板26之間的一個凹槽48(見圖4)。如果希望的話，螺紋孔44可在金屬零件如在塑料構件42中模製的螺紋套管或螺母中構成。如下所述，板26和顎34(見圖4)最好是在模製塑料構件42中模製成的插入件，並且該模製塑料構件42充滿通孔32並保持整體組裝在一起。模製塑料構件42構成第一手柄12的第一手力接合面16。
如圖1和圖4清楚所示，第二手柄14包括第二顎50，在本實施例中，第二顎50也是一個帶有構成第二工件接合面22的齒面52和克絲鉗面54的鍛件。
第二顎50裝配在凹槽46中的兩個板26之間，並這樣形成安裝樞銷56的孔口，以便用樞銷56可將第二顎50樞軸式安裝到第一手柄12上。
用一個樞軸銷64可將一個鎖緊杆58樞軸式安裝到第二顎50上。此鎖緊杆58包括兩個隔開的、平行金屬板60，該金屬板60是在模製塑料構件62內模製的插入件(見圖10)。一短軸66如圖4所示設置，並且該短軸66最好用衝壓金屬構成。另外，該短軸66可用合適的熱塑性材料模製而成。用一個樞銷68可將該短軸66樞軸式連接到鎖緊杆58上。該短軸66裝配在兩塊板60(圖4中未示出，但它們分別定位在圖4中平面的上方和下方，在銷64，68之間延伸)之間，並形成一個安裝樞銷68的孔口。
短軸66的自由端70壓在安裝在模製塑料構件42的螺紋孔44中的調節螺絲72上。當第二手柄14閉合時，轉動螺紋孔44中的調節螺絲72調節短軸66自由端70的位置，因而調節第二顎50相對於第一顎34的位置。第二顎50、鎖緊杆58、短軸66和調節螺絲72構成類似於通常鎖緊鉗中所用的那種超過中心的鎖緊連接。
設置了放鬆杆74，它可作為模製熱塑性構件製成。可用樞軸銷76將放鬆杆74樞軸式安裝在鎖緊杆58上。放鬆杆74這樣成形，使得從圖4中的位置不能進行放鬆杆74相對於鎖緊杆58的順時針轉動。然而，放鬆杆74從圖4中的位置反時針轉動使樞銷76移動離開短軸66，從而放鬆超過中心的鎖緊連接。放鬆杆74和鎖緊杆58的外表面構成第二手力接合面18。彈簧78在第二顎50和手柄12之間連接，以使第二顎50偏移開。
圖5-7進一步提供了用於構成第一手柄12的優選方法的細節。如圖5和圖6所示，兩個板26首先移入顎34上的位置，使顎伸出件36安裝在孔口28中。然後用該組件作為在兩個板26和一部分顎34周圍形成模製塑料構件42的插入件模製操作中的一個插入件(見圖7)。兩個板26被機械互鎖，因而利用伸出件36和孔口28連接到顎34上。這樣，兩個板26提供了極好的對手柄12的抗彎力。塑料構件42是模製而成的，因此能很容易形成所希望的人機工程的形狀。
圖11-13涉及本發明第二優選實施例的一個手柄100。該手柄100適合在鉗類工具如鎖緊鉗中使用，並且它包括一個手工接合面102和一個工件接合面104。手柄100形成用於連接手柄100和另一個手柄(圖中未示出)的框銷(圖中未示出)用的通孔106，另一手柄可以與圖1中的手柄14相似。
手柄100包括兩個隔開的、平行板108，其中每個板都設有孔110(見圖11)。圍繞兩個板108構成模製塑料構件112。手柄100包括一個顎114，該顎114包括在兩個板108之間延伸的止動器116。該止動器這樣加工成形，使得模製塑料構件112將顎114固定在手柄100中。顎114壓在兩個板108上，以便將加壓載荷傳送到兩個板108上。
手柄100與上述手柄12有很大差異，其中手柄100的兩個板108在很大程度上延伸到樞銷(圖中未示出)的孔口106的兩邊上。相反，工具10的兩板26大體上沒有延伸到樞銷24的顎一側，而是在球形樞軸頸24的同一側上與顎34機械嚙合，作為手力接合面16。
上述工具提供了重要的優點。該手柄可以從人機工程上加工成形，並且可在手柄的塑料上很容易地模製或粘結一個彈性體，以為使用者提供較大的舒適程度。如果希望的話，所有金屬零件都可用不鏽鋼製成，因而減少或消除了電鍍的要求。上述工具以成本效益好的方式提供了這些優點。
當然，應當理解，對上述優選實施例可作大範圍的變動或修改。例如，本發明能很容易地適應其它類型的對置手柄手工工具，如其它類型的鉗子、克絲鉗、剪子、卷邊工具及類似工具。同樣，也可用其它類型的球形樞軸頸，如通常在航空剪中使用的那一類型的複合球形樞軸頸、及拱形通道和拱形脊球形樞軸頸。另外，在所有的應用中，這兩個板不必都製成分開的單個構件。相反，如果希望的話，可設置一個單件構件以限定這兩個板，並包括一個使兩個板相互連結的連接板。這兩個板不必精確地平行，並且術語「大體上平行」預定包括其中兩個板在一端的間隔比在另一端更為接近的那些安排。
另外，材料可以大範圍地改變。可以用很大範圍內的熱塑性塑料和熱固性塑料、這些塑料可以用或不用增強材料如玻璃或碳纖維，並且可以用或不用硬化劑如環氧樹脂。
當將本發明應用於鎖緊鉗類工具時，可以使用各種鎖緊連接，包括其它類型的短軸，如具有整體長度調節的短軸。若用這種方法，手柄中可以不用調節螺絲。另外，也可用其它類型的放鬆機構，如通常鎖緊鉗類工具中的放鬆杆。
簡單地作為例子，為形成本發明的最佳方式，提供下面的資料。兩個板26、108可用合適的金屬如厚度約為0.062英寸的合金或不鏽鋼衝壓而成。顎34、50、114可用合適的金屬如合金或不鏽鋼鍛制而成，並且如果希望的話，可進行電鍍。模製塑料構件42、62、112可用一種材料如玻璃增強的尼龍製成，可是其它材料當然也是合適的。
由上述內容顯然看出，已經敘述了改進的對置手柄手工工具，它把形成手力接合面的模製塑料構件的人機工程優點與板的強度優點結合在一起。由於以隔開的、大體平行的配置方式使用兩個板，所以上述手柄完全平衡，並能很容易地將來自手力接合面的握緊力施加到工件接合面上而不帶扭矩。另外，由於兩個板26，108彼此間隔並分開，所以它們能很容易與一個第二顎構成平衡的球形樞軸頸，該第二顎定位在兩個板之間，並可用樞銷樞軸式安裝就位。
上述詳細敘述是用來舉例說明本發明並明確解釋本發明的。對上述優選實施例可以作許多變動和修改，因此，預期在解釋本發明的同時，能理解下面的權利要求，包括所有的等效要求。
權利要求
1.對置手柄手工工具，包括第一和第二手柄，每個手柄都包括一個各自的手力接合面和一個各自的工件接合面；一個使第一和第二手柄相互連接的球形樞軸頸，所述球形樞軸頸定位成使手力接合面相對，以便於使用人手握，並使工件接合面相對，以便對工作施力；所述第一手柄包括兩個隔開的大體平行的彼此並排定位的板、一個靠近該板定位以搭接該板的顎，和一個圍繞至少一部分該板構成的模製塑料構件；所述模製塑料構件構成第一手柄的手力接合面的至少一部分；所述顎構成第一手柄的工件接合面的至少一部分；所述顎使靠近第一手柄手力接合面的第一手柄的抗彎力增加。
2.權利要求1中的本發明，其特徵在於，該顎包括一對伸出的構件，其中兩個板形成定位的孔口以裝入該伸出的構件，該顎在兩個板之間延伸，使兩個伸出的構件定位在各自孔口中，以便將顎剛性地連接到兩個板上。
3.權利要求2中的本發明，其特徵在於，第一手柄的手力接合面和工件接合面各自定位在球形樞軸頸的對置的第一和第二側上，並且其中兩個伸出的構件被定位在球形樞軸頸的第一側邊上。
4.權利要求1中的本發明，其特徵在於，該兩個板形成各自的第一樞銷孔口，其中第二手柄的一部分在靠近該樞銷孔口的兩個板之間延伸，並形成第二樞銷孔口，其中球形樞軸頸包括一個安裝在第一和第二樞銷孔口中的樞銷。
5.權利要求1中的本發明，其特徵在於，該手工工具是一種鎖緊鉗，其中模製塑料構件包括一個在兩個板之間延伸的螺孔；其中第二手柄包括一個可樞軸式安裝到第一手柄上的第二顎，一個可樞軸式安裝到該第二顎上的鎖緊杆，和一個可樞軸式安裝到該鎖緊杆上的短軸；並且其中一個調節螺絲被擰入螺孔中，以在兩個板之間嚙合該短軸。
6.權利要求5中的本發明，其特徵在於，鎖緊杆包括一對隔開的、大體平行的鎖緊杆板，這一對板相互並排定位，以至少在短軸和第二顎之間延伸；以及一個圍繞至少一部分鎖緊杆板構成的鎖緊杆模製塑料構件。
7.權利要求1中的本發明，其特徵在於，該模製塑料構件部分地圍繞顎定位。
8.權利要求1中的本發明，其特徵在於，這兩個板緊靠著顎的工件接合面延伸，並且其中該顎在兩個板之間延伸。
9.權利要求8中的本發明，其特徵在於，該顎與模製塑料構件機械互鎖，以使顎保持在第一手柄中的適當位置。
10.權利要求1中的本發明，其特徵在於，該兩個板形成通孔，並且其中模製塑料構件延伸到該通孔中，以使模製塑料構件與板機械互鎖。
11.權利要求1中的本發明，其特徵在於，這兩個板是分開的金屬構件。
12.一種鎖緊鉗類工具，包括一個手柄，該手柄包括兩個隔開的、大體平行的板，這兩個板相互並排定位，一個第一顎，該第一顎部分地定位在兩個板之間，並延伸離開板，以構成工件接合面，以及一個模製塑料構件，該模製塑料構件圍繞至少一部分板構成，以構成手力接合面，其中所述的兩個板使該手柄的抗彎力增加；一個第二顎，該第二顎被一球形樞軸頸樞軸式安裝到該第一手柄上；一個鎖緊杆，該鎖緊杆被樞軸式安裝到第二顎上；和一個短軸，該短軸被樞軸式安裝到該鎖緊杆上並定位以壓在該第一手柄上。
13.權利要求12中的本發明，進一步包括一個擰入兩個板之間的手柄中的調節螺絲，所述調節螺絲具有一自由端，該自由端壓在兩個板之間的短軸上。
14.權利要求13中的本發明，其特徵在於，該模製塑料構件形成裝入調節螺絲的螺孔。
15.權利要求12中的本發明，其特徵在於，第一顎包括一對伸出的構件，其中兩個板形成定位的孔口，以裝入該伸出的構件，並且其中第一顎在兩個板之間延伸，使定位在各自孔口中的兩個伸出的構件將該第一顎剛性地連接到該兩個板上。
16.權利要求15中的本發明，其特徵在於，該第一手柄的手力接合面和工件接合面分別被定位在球形樞軸頸的對置的第一和第二側上，並且其中兩個伸出的構件被定位在該球形樞軸頸的第一側上。
17.權利要求16中的本發明，其特徵在於，該兩個板形成各自的第一樞銷孔口，其中一部分第二顎在靠近該樞銷孔口的兩個板之間延伸，和形成一個第二樞銷孔口，並且其中球形樞軸頸包括一個安裝在第一和第二樞銷孔口中的樞銷。
18.權利要求12中的本發明，其特徵在於，該鎖緊杆包括一對隔開的、大體平行的鎖緊杆板，這對鎖緊杆板相互並排定位，以至少在該短軸和第二顎之間延伸；以及一個鎖緊杆模製塑料構件，該鎖緊杆模製塑料構件圍繞至少一部分鎖緊杆板構成。
19.權利要求12中的本發明，其特徵在於，該兩個板緊靠著該第一顎的工件接合面延伸，並且其中該第一顎在該兩個板之間延伸。
20.權利要求19中的本發明，春特徵在於，該第一顎與該模製塑料構件機械互鎖，以使該第一顎在該手柄中保持適當位置。
21.權利要求12中的本發明，其特徵在於，該兩個板形成通孔，並且其中該模製塑料構件延伸到該通孔中，以使該模製塑料構件與該兩個板機械互鎖。
全文摘要
鎖緊鉗類工具(10)，包括第一和第二手柄(12，14)。第一手柄(12)包括兩個隔開的平行的板(26)和一個裝入其間的顎(34)。兩個板(26)和至少一部分顎(34)被模製塑料構件(42)圍繞。後者形成第一手柄(12)的手力接合面。對第二手柄(14)可用類似結構。兩個板(26)向手柄(12，14)提供剛度，而模製塑料構件(42)提供根據人機工程學原理成型的手力接合面。該公開的手柄(12，14)可適合在其它工具中使用，其中包括鉗類工具，鋼絲鉗類、剪類及類似工具。
文檔編號B25G3/00GK1151132SQ95193657
公開日1997年6月4日 申請日期1995年6月16日 優先權日1994年6月17日
發明者託馬斯·M·舍夫納克, 約瑟夫·A·索倫森 申請人:彼得森製造股份有限公司