專利名稱：用在多功能工具中的彈簧偏置的工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含有彈簧偏置工具的便攜式工具。更具體地說，本發(fā)明涉及一種多功能工具，它包括一副由彈簧偏置的剪刀，當(dāng)剪刀不使用時(shí)，它可被收藏在該多功能工具的手柄中。
一般來說，多功能工具包括一對(duì)配合作用的爪，例如鉗爪，以及其它的各種工具，例如螺絲刀，裁刀和銼等。多功能工具還可包括一副剪刀或其它的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)工具(在下文中將它們都統(tǒng)稱為“剪刀”)。多功能工具中所含的剪刀一般都不具有為便于剪刀片的操作而容納人體手指的柄圈。因此，多功能工具中的剪刀一般都包括一個(gè)彈簧，用以將刀片偏置到開啟狀態(tài)。在開啟狀態(tài)時(shí)，刀片的剪刀面形成一個(gè)銳角，這樣就可以將待剪切的物體放置在剪刀面之間。
不使用時(shí)，剪刀通常被收藏在多功能工具的手柄中。反之，剪刀可繞著樞軸從手柄中轉(zhuǎn)出來，轉(zhuǎn)到伸出位置或稱工作位置。因此，彈簧的設(shè)置必須使剪刀能夠從伸出位置轉(zhuǎn)動(dòng)到位于手柄中的收藏位置或稱收攏位置。
為了有助于剪刀片的偏置，現(xiàn)有技術(shù)的多功能工具采用了兩種基本的彈簧設(shè)置形式。第一種形式使用了一個(gè)位于多功能工具的手柄中的彈簧。該彈簧使一個(gè)支桿偏置，支桿接著再使工作刀片相對(duì)于第二個(gè)刀片發(fā)生偏置。這類彈簧/支桿的設(shè)置形式例如有皮匠多用途工具PSII(LEATHERMANMULTI-PURPOSE TOOL PSII)和瑞士WENGER軍刀(WENGER SWISSARMY KNIFE)。這類彈簧/支桿的設(shè)置形式即要使用位于多功能工具的手柄中的彈簧，還要使用一個(gè)支桿，這就導(dǎo)致了額外的材料成本。
第二種形式使用了一個(gè)裝在剪刀上的單獨(dú)的彈性元件。在這種形式中，彈簧自身的一部分作用于剪刀的柄部，以達(dá)到開啟狀態(tài)而不使用支桿元件。開啟狀態(tài)是由剪刀片的剪切面呈現(xiàn)一個(gè)銳角而確定的。在第二種形式中可以使用幾種類型的彈簧。
例如在瑞士軍刀VICTORINOX中的那種彈簧使用了一個(gè)平的片簧，片簧具有第一端和第二端，它的第一端連接到剪刀第一柄部的遠(yuǎn)離刀片的末端處，第二端則對(duì)剪刀的第二柄部施壓。該片簧位于刀片的樞軸和多功能工具的手柄之間并處在剪刀的兩個(gè)柄部之間。這種類型的彈簧容易移位(因而延長(zhǎng)了它的作用時(shí)間)，也容易損壞或丟失。
此外，在這類片簧中，多功能工具的手柄和刀片樞軸之間的距離要足夠大，以便容納該彈簧。這就要求刀片樞軸遠(yuǎn)離工具手柄，因而工具手柄中就要有更大的貯藏空間，以及增加了材料成本。上面提到的皮匠多用途工具PSII試圖使剪刀的樞軸靠近多用途工具的軸。然而，為實(shí)現(xiàn)這一目的，第二剪刀片包括兩個(gè)單獨(dú)的部分。這種形式增加了材料成本，并且在工具手柄中需要更大的貯藏空間。
在彈簧設(shè)置的第二種形式中使用的另一種彈簧類型可以是安裝在刀片樞軸上螺旋彈簧。這類彈簧的實(shí)例可參見授予Tausendfreundt等的名稱為“偏置的便攜式刀剪”的美國(guó)專利4203208。該專利所公開的螺旋彈簧位于第一刀片中的一個(gè)淚狀窩中。彈簧的第一端包括一個(gè)端腳，端腳延伸到第二刀片的孔中。該螺旋彈簧的第二端包括一個(gè)從螺旋彈簧的螺旋弧沿切向延伸出去的部分，并且彈性施壓在淚狀窩的側(cè)部上，因而使兩個(gè)刀片偏置成開啟狀態(tài)。
然而，這種螺旋彈簧的形式難以使兩個(gè)刀片相互呈180度的狀態(tài)，以便緊湊地收藏在多功能工具的手柄中。此外，這種螺旋彈簧是外露的，因而可能被外部塵粒污染。另外，當(dāng)剪刀收攏在工具手柄中時(shí)，該彈簧是壓縮的。這會(huì)引起彈簧蠕變，從而縮短彈簧的工作時(shí)間。
因而，本發(fā)明的目的在于提供一種包括彈簧偏置的剪刀或其它樞軸工具在內(nèi)的多功能工具，其中剪刀的結(jié)構(gòu)形式能夠克服上述現(xiàn)有技術(shù)各種工具的缺陷。也就是說，其中的彈簧不易損壞和丟失，不需要另外的支桿，以及刀片的樞軸更靠近多功能工具的手柄。
最后，本發(fā)明的目的還在于提供一種彈簧偏置的剪刀，它的彈簧在剪刀收擾于手柄中時(shí)不受壓。
按照本發(fā)明的一種方式，用在多功能工具中的彈簧偏置的工具包括工具手柄，手柄裝有一個(gè)軸。第一元件轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在軸上，第二元件在樞軸處樞軸連接于第一元件。彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在軸上。彈簧包括連接到第一元件上的第一端，以及自由的第二端。第二端使第二元件偏離第一元件。
在本發(fā)明的另一方式中，第二元件包括一個(gè)柄部，柄部在軸的后面朝遠(yuǎn)離樞軸的方向延伸一段距離。
在本發(fā)明的另一方式中，工具手柄包括一腹板和自腹板延伸的一對(duì)側(cè)板，由此確定出一個(gè)內(nèi)槽。第一元件和第二元件在其收攏狀態(tài)時(shí)可置于該內(nèi)槽中。這兩個(gè)元件可繞軸線轉(zhuǎn)到伸出來的工作位置。
在本發(fā)明的另一方式中，當(dāng)?shù)谝辉偷诙挥趦?nèi)槽中時(shí)，彈簧的自由第二端不受壓于第一元件和第二元件。
對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在研究了下面的詳細(xì)說明書、附圖和權(quán)利要求書之后，本發(fā)明的其它的主要特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
下面將結(jié)合附圖詳述本發(fā)明。圖中相同的參考標(biāo)號(hào)代表相同的元件，其中

圖1是多功能工具的立體圖，它具有一個(gè)處在伸出位置的由彈簧偏置的剪刀。
圖2是本發(fā)明的截面視圖，其剪刀片處于張開狀態(tài)。
圖3是本發(fā)明的截面視圖，其剪刀片處于閉合狀態(tài)。
圖4是本發(fā)明的截面視圖，其中的一個(gè)元件從閉合位置轉(zhuǎn)過了180度。
圖5是本發(fā)明的截面視圖，彈簧偏置的剪刀已收攏到手柄中；以及圖6是本發(fā)明中的彈簧、墊圈等諸元件的分解圖。
盡管這里的較佳實(shí)施例是以一副剪刀為例進(jìn)行描述，然而應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明也可以應(yīng)用于其它的繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)工具，例如鉗子等。參見圖1，現(xiàn)在對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的工具10作詳細(xì)的描述。工具10包括一個(gè)槽狀的手柄12和一副由彈簧偏置的剪刀14。剪刀具有第一元件和與之樞軸連接的第二元件(即工作元件)18。工具10還可包括(未示出的)第二手柄，它可以連接在第一手柄上。然而為了描述本發(fā)明，只敘述一個(gè)手柄就足夠了。
與上面所述的皮匠多用途工具(LEATHERMAN MULTI-PURPOSETOOL PSII)不同，在那種工具中，工作元件包括由樞軸相互連接的兩個(gè)元件，本發(fā)明實(shí)施例的工作元件18是單一元件。當(dāng)剪刀14處于伸出位置時(shí)，通過樞軸20連接到手柄12上的第一元件16相對(duì)于手柄12是固定的。彈簧絲22將工作元件18相對(duì)于第一元件16偏置到剪切開啟位置。如下面將要描述的，彈簧22通過墊圈24轉(zhuǎn)動(dòng)連接在軸20上。
參見圖1-3，剪刀14處在伸出位置，以便完成所要求的剪切作業(yè)，而圖4和圖5中所示的剪刀14則變形為圍繞著軸20轉(zhuǎn)動(dòng)到處于手柄12中的收攏位置或稱收藏位置。下面首先對(duì)上述的各個(gè)元件作更詳細(xì)的描述，然后再描述剪刀14的作業(yè)以及從伸出位置到收攏位置的轉(zhuǎn)動(dòng)過程。
參見圖1-3和圖6，手柄12包括腹板26和一對(duì)從腹板延伸的側(cè)板28。腹板26包括頂面30和方向相反的底面32。側(cè)板包括第一側(cè)板28a和第二側(cè)板28b。每一側(cè)板都包括外表面34和內(nèi)表面36。在側(cè)板28的內(nèi)表面36和腹板26的底面32之間形成了槽38。腹板26和側(cè)板28在手柄12的邊緣40處終止。在手柄邊緣40的附近，軸20在側(cè)板28之間橫向延伸并穿過槽38。軸20被設(shè)置成可以接納轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在該軸上的許多工具。
參見圖1和圖6，現(xiàn)在來描述剪刀14。元件16，18分別包括內(nèi)表面(或稱第一表面)42，44；方向相反的外表面(或稱第二表面)46，48；以及頂緣50；52，和底緣54，56，元件16，18還包括刀片58，60。第一元件16的底緣54包括刀片58附近的剪切面62。同樣，工作元件18的頂緣52包括刀片60附近的剪切面64。
第一元件16還包括根部66，以及位于根部66和刀片58之間的中部68。根部66包括第一孔70。軸20延伸穿過第一孔70。根部66還包括第二孔72，該孔72的位置自第一孔70朝著刀片58方向離開一段預(yù)定距離。如下面將要描述的，彈簧22的一端位于第二孔72中。中部68包括位于根部66和刀片58之間的第三孔74。樞軸76延伸穿過第三孔74，其設(shè)置能夠使工作元件18相對(duì)于第一元件16進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
第一元件16的頂緣50包括一個(gè)臺(tái)階，具有一段相對(duì)于頂緣50的第一部分50a和第二部分50b橫向延伸的橫緣78。如圖2所示，當(dāng)剪刀14處于伸出位置時(shí)，橫緣78與工具手柄12的手柄邊緣40相接觸。
剪刀14的工作元件18還包括柄部80，以及位于柄部80和刀片60之間的中部82。中部82包括一個(gè)自底緣56突出一段距離的突起(或稱凸塊)84。在本實(shí)施例中，突起84具有曲線輪廓，然而它也可以采用其它的形狀。突起84與彈簧22相接觸，以使元件16、18偏置到開啟狀態(tài)。突起84的曲線輪廓確保了與彈簧22的連接接觸，從而使剪刀能夠平穩(wěn)作業(yè)。
參見圖2和圖6，彈簧22是彈簧絲，它具有第一端即固定端85，以及第二端即自由端87。彈簧22還包括位于固定端85和自由端87之間的弧形部86，以及從弧形部86向自由端87切向延伸的臂部88。彈簧22還包括自弧形部86延伸的平直部90。阻擋部92自平直部90以一個(gè)角度延伸出一段距離。最后，彈簧22包括一個(gè)端腳94，它自阻擋部92相對(duì)于彈簧平面橫向延伸。
如圖6所示，墊圈24包括弧形內(nèi)表面96，以及具有一段平面100的弧形外表面98。墊圈24內(nèi)表面96的尺寸允許軸20的一部分延伸穿過墊圈24?；⌒瓮獗砻?8和平面100的尺寸能夠與彈簧22的弧形部86和平直部90相互配合。彈簧22弧形部86的形狀要能夠容納墊圈24的弧形表面98。墊圈24的外徑要略微大于彈簧22釋放時(shí)的直徑，以保證彈簧22與墊圈24的剛性結(jié)合。通過這種方式使彈簧22和墊圈形成一個(gè)組件102，它們圍繞著軸20一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
現(xiàn)在來描述剪刀14處于伸出位置時(shí)的工具組件10。在較佳實(shí)施例中，剪刀14的第一元件16轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到軸20上，第一元件16的外表面46靠近側(cè)板28a的內(nèi)表面36。彈簧22和墊圈24轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在軸20上并靠近第一元件16的內(nèi)表面42。彈簧22的臂部88沿著第一元件16的內(nèi)表面42延伸。彈簧22的端腳94垂直于彈簧平面延伸并插入到第一元件16的第二孔72中。
彈簧22的端腳94與第一元件16的配合阻止了彈簧/墊圈組件102的獨(dú)自轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)臂部88撓曲時(shí)，彈簧/墊圈組件102相對(duì)于第一元件16是固定的。這樣，第一元件16和彈簧/墊圈組件102一起繞著軸20轉(zhuǎn)動(dòng)。
如上所述，工作元件18通過樞軸76轉(zhuǎn)動(dòng)連接到第一元件16。在較佳實(shí)施例中，工作元件18的內(nèi)表面44靠近第一元件16的內(nèi)表面42，當(dāng)剪刀14位于伸出位置時(shí)，工作元件18的突起84抵靠在彈簧22臂部88的頂面上。
工作元件18的柄部80朝著手柄邊緣40的后上方延伸一段距離。這樣就讓使用者能夠用其姆指按壓柄部80，同時(shí)可用其余的手指握住工具的手柄12。朝著腹板26按壓柄部80導(dǎo)致彈簧22的臂部88發(fā)生撓曲，從而使刀片58、60彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以此剪切物體(見圖3)。一旦釋放柄部80，臂部88推動(dòng)突起84，恢復(fù)到開啟狀態(tài)。特別應(yīng)當(dāng)指出，在剪切工作中，只有當(dāng)按壓柄部80時(shí)彈簧22才受壓。
現(xiàn)在來描述剪刀14收攏到工具手柄12中的轉(zhuǎn)動(dòng)過程。如圖4所示，工作元件18的柄部80繞著樞軸76轉(zhuǎn)動(dòng)，直到刀片60的底緣56與彈簧22的阻擋部92相互接觸。在第一元件16和第二元件18的這種狀態(tài)下，工作元件18相對(duì)于第一元件16大致轉(zhuǎn)過了180度(見圖4)。
一旦工作元件18與彈簧22結(jié)合，繼續(xù)向工作元件18的柄部80施力將導(dǎo)致第一元件16繞著軸20轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)然，如果剪刀14相對(duì)于手柄12被剛性鎖定，就必須解除鎖定以允許第一元件16繞軸20轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，剪刀14就轉(zhuǎn)入到工具手柄12的槽38中，直到工作元件18的柄部80與腹板26的底面32相接觸(見圖5)。在這個(gè)收攏位置時(shí)，剪刀14基本上位于槽38中。
在收攏位置時(shí)，彈簧22不受壓。更具體地說，當(dāng)剪刀處于收攏位置時(shí)，工作元件18的突起84不與彈簧22的臂部88相接觸。如上所述，只有在剪切工作中按壓柄部80時(shí)，彈簧22才受壓。
盡管已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了描述，然而對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，各種替換、修改和變型都將是顯而易見的。例如，彈簧22可以是其它形式?？梢詫椈傻钠街辈?0和阻擋部92結(jié)合為單一的連續(xù)部分，它即能夠起到使彈簧22與墊圈24相互固定的作用，同時(shí)又能夠在剪刀從伸出位置轉(zhuǎn)向收攏位置時(shí)，為刀片60提供止擋作用。
此外，彈簧22的自由端87可以用這樣的方式與工作元件18相接觸，它將工作元件18推離第一元件16。
因此，上述的說明書和權(quán)利要求書旨在包含權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的所有的那些替換，修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種具有彈簧偏置工具的多功能工具，其特征在于，包括工具手柄和延伸穿過該工具手柄的軸；轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在軸上的第一元件；在離該軸一段距離的樞軸處可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到第一元件上的第二元件；以及轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在軸上的彈簧，彈簧具有連接到第一元件的第一端，以及使第二元件偏離第一元件的臂部。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能工具，其特征在于，每個(gè)所述元件包括一個(gè)爪和相連的柄部。
3.如權(quán)利要求2所述的多功能工具，其特征在于，所述爪為鉗爪。
4.如權(quán)利要求2所述的多功能工具，其特征在于，所述爪為刀片。
5.如權(quán)利要求1所述的多功能工具，其特征在于，彈簧包括位于第一端和臂部之間的弧形部，臂部自弧形部沿切向延伸。
6.如權(quán)利要求5所述的多功能工具，其特征在于，還包括轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在軸上的墊圈，彈簧弧形部的形狀可容納墊圈的一部分。
7.如權(quán)利要求6所述的多功能工具，其特征在于，彈簧包括靠近弧形部的平直部，以及靠近平直部的阻擋部。
8.如權(quán)利要求7所述的多功能工具，其特征在于，墊圈包括與彈簧的平直部相配合的平廓形。
9.如權(quán)利要求5所述的多功能工具，其特征在于，第一元件和第二元件各包括一個(gè)刀片，第二元件包括遠(yuǎn)離刀片的柄部，該柄部在工具手柄上方距軸一段距離處延伸。
10.如權(quán)利要求9所述的多功能工具，其特征在于，第二元件可圍繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以使第二元件相對(duì)于第一元件基本成180度。
11.如權(quán)利要求10所述的多功能工具，其特征在于，第二元件包括剪切刀和相反一側(cè)的背緣，當(dāng)?shù)诙鄬?duì)于第一元件基本成180度時(shí)，背緣與彈簧的阻擋部相配合，以利于工具圍繞著軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
12.如權(quán)利要求11所述的多功能工具，其特征在于，工具手柄包括一個(gè)腹板和自腹板延伸的一對(duì)側(cè)板，由此確定出一槽；第一元件樞軸連接到軸上，這樣當(dāng)?shù)诙鄬?duì)于第一元件基本成180度，第一元件和第二元件就可位于工具手柄的槽中。
13.一種多功能工具，包括由彈簧偏置的工具，其特征在于，槽形的工具手柄包括手柄邊緣，以及在距手柄邊緣一定距離處延伸穿過該槽的軸，工具手柄有一腹板和從腹板延伸的一對(duì)測(cè)板；樞軸連接的工具包括轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在軸上的第一元件，以及在樞軸處樞軸連接到第一元件上的第二元件，該工具可圍繞著軸從伸出位置轉(zhuǎn)到位于槽中的收攏位置；以及彈簧包括弧形部和從弧形部沿切各延伸的自由端，彈簧還包括與自由端相反方向的連接到第一元件的第二端，其特征在于，當(dāng)該工具處于伸出位置時(shí)，彈簧的自由端使第二元件偏離第一元件。
14.如權(quán)利要求13所述的多功能工具，其特征在于，所述工具是一副剪刀。
15.如權(quán)利要求13所述的多功能工具，其特征在于，所述工具是一副鉗子。
16.如權(quán)利要求13所述的多功能工具，其特征在于，還包括一個(gè)墊圈，墊圈具有弧形內(nèi)表面和外表面，墊圈轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在軸上，彈簧與墊圈的外表面相配合，使彈簧和墊圈可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
17.如權(quán)利要求13所述的多功能工具，其特征在于，第一元件和第二元件各包括一個(gè)刀片，第二元件包括遠(yuǎn)離刀片的柄部，該柄部在腹板上方距軸一段距離處延伸。
18.如權(quán)利要求17所述的多功能工具，其特征在于，第一元件包括一個(gè)位于樞軸和柄部之間的突起，當(dāng)?shù)谝辉偷诙幱谏斐鑫恢脮r(shí)，彈簧的自由端與該突起相配合。
19.如權(quán)利要求18所述的多功能工具，其特征在于，第二元件可繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣使第二元件的柄部靠近第一元件的刀片。
20.如權(quán)利要求19所述的多功能工具，其特征在于，當(dāng)?shù)诙谋靠拷谝辉牡镀瑫r(shí)，第一元件與彈簧相結(jié)合。
21.如權(quán)利要求20所述的多功能工具，其特征在于，第一元件可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣第一元件和第二元件就可位于工具手柄的槽中，第二元件的刀片靠近第一元件的柄部。
22.具有一副剪刀的多功能工具，其特征在于，包括裝有軸的工具手柄；轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在該軸上的第一元件；在離該軸一定距離的樞軸處樞軸連接到第一元件上的第二元件；以及轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在軸上的彈簧，彈簧具有連接到第一元件的第一端，以及鄰近第二端的臂部，臂部使第二元件偏離第一元件。
23.如權(quán)利要求22所述的多功能工具，其特征在于，第一元件和第二元件各包括一個(gè)刀片，第二元件包括遠(yuǎn)離刀片的柄部，該柄部在工具手柄上方距離一段距離處延伸。
24.如權(quán)利要求23所述的多功能工具，其特征在于，工具手柄包括一個(gè)腹板和自腹板延伸的一對(duì)側(cè)板，由此確定出一個(gè)內(nèi)槽，第一元件和第二元件在收藏位置時(shí)基本位于該內(nèi)槽中，并可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)到伸出來的工作位置。
25.如權(quán)利要求24所述的多功能工具，其特征在于，當(dāng)?shù)谝辉偷诙挥趦?nèi)槽中時(shí)，彈簧的臂部不對(duì)第一元件和第二元件施壓。
26.如權(quán)利要求25所述的多功能工具，其特征在于，第二元件的刀片包括剪切刃和相反一側(cè)的背緣，第二元件可繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以使刀片的背緣與彈簧的一部分相配合。
全文摘要
一種多功能工具,包括由彈簧偏置的工具,后者在不使用時(shí)可收藏在多功能工具的手柄中,它包括在樞軸處樞軸連接的第一元件和第二元件,還包括轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在軸上的彈簧。所述的軸延伸穿過多功能工具的槽形手柄。彈簧包括連接到第一元件的第一端,以及包括臂部。臂部使第二元件從第一元件偏離到開啟的工作位置。
文檔編號(hào)B25F1/00GK1200974SQ9810771
公開日1998年12月9日 申請(qǐng)日期1998年1月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月15日
發(fā)明者布拉德福德·J·帕里什 申請(qǐng)人:菲斯卡斯公司