專利名稱：切割工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及對(duì)物體有切割作用的系列工具，可以是剪切、旋割、沖裁、穿孔、剝線中的一種或幾種功能為主的工具。
現(xiàn)用以對(duì)物體進(jìn)行切割的工具大多是以刀刃的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，以刀刃相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的(如各種剪刀、剪鉗等)用途最廣，但它們主要一個(gè)缺點(diǎn)是高鉸鏈越遠(yuǎn)，剪切物體時(shí)產(chǎn)生的抗力對(duì)鉸鏈形成的力矩越大，則需作用于手柄的外力也越大，而在鉸鏈附近剪切較大物體時(shí)，則刀口張開(kāi)過(guò)大物體會(huì)打滑，所以仍需要較長(zhǎng)的刀刃，因而剪切較大或較長(zhǎng)物體時(shí)就要施以很大的力。斷線鉗等一些用于較硬物體的剪鉗為了克服這一缺陷又達(dá)到省力的目的，則采用了復(fù)雜的雙杠桿結(jié)構(gòu)。一種刀刃為曲線的剪刀，雖然它對(duì)較大的物體都可在離鉸鏈較近的刀刃上剪切，因而可達(dá)到一定的省力效果，但它對(duì)板狀等物體就不適用。因此它們?cè)谑褂蒙先允艿胶艽蟮南拗啤?br> 本實(shí)用新型的目的是提供一種全新結(jié)構(gòu)的切割工具，能達(dá)到更佳的省力效果而適用面又廣，因而具有更好的適應(yīng)性。
該實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它的兩刀桿均與兩件或兩件以上的連桿以鉸鏈(轉(zhuǎn)動(dòng)副)聯(lián)接，所述的連桿上的兩鉸鏈中心連線之同等長(zhǎng)且平行；兩刀桿中的一件或兩件有刀刃，和/或固聯(lián)刀片，或者以鉸鏈聯(lián)接圓形刀片，并由刀桿或刀片上的刀刃之間，或者由所述的刀刃與刀桿上的支承面之間構(gòu)成刀口；它還包括其上聯(lián)接的和/或直接以所述的構(gòu)件及其擴(kuò)展構(gòu)成的一件或幾件手柄，用以持握和/或操作。
可見(jiàn)，它的結(jié)構(gòu)不同于現(xiàn)有的切割工具，其基本結(jié)構(gòu)是一種平行雙曲柄機(jī)構(gòu)?；谕瑯拥脑?，還可將該機(jī)構(gòu)再予以演變將刀桿與連桿之間的一對(duì)或幾對(duì)鉸鏈聯(lián)接等效演變?yōu)橥牡膱A弧滑槽與圓弧滑軌之間的聯(lián)接(同心圓弧導(dǎo)軌之間兩兩重合，可視為同心的圓孔與圓軸聯(lián)接的一部分)，當(dāng)然所述的滑槽和滑軌的圓弧中心相當(dāng)于所述的兩構(gòu)件之間聯(lián)接的鉸鏈中心，即該圓弧中心與對(duì)應(yīng)的連桿上另一鉸鏈中心的連線之間，或者該連線與所述的其余連桿上的兩鉸鏈中心連線之間等長(zhǎng)且平行。若刀桿的圓弧滑槽通過(guò)對(duì)應(yīng)連桿上的另一鉸鏈中心，則該連桿被縮短為滑塊，再簡(jiǎn)化就成為對(duì)應(yīng)的鉸鏈軸，即可直接以所述的另一刀桿上的或與其以鉸鏈聯(lián)接的軸頸代替該連桿。以該軸頸與所述的圓弧滑槽配接，其軸徑等于滑槽寬度，軸心與滑槽圓弧中心連線之間，或者該連線與所述的其余連桿上的兩鉸鏈中心連線之間等長(zhǎng)且平行。演變后，刀桿間相對(duì)平動(dòng)的特性是一樣的，這時(shí)連桿好象不存在了，其實(shí)軸頸中心與滑槽圓弧中心的連線就相當(dāng)于連桿，所以文中所稱的連桿也包括這一結(jié)構(gòu)。演變前后的機(jī)構(gòu)型式各有其特點(diǎn)，有時(shí)效果也稍有差異，可根據(jù)用途合理地選取。
前述的構(gòu)件的形狀也可任意設(shè)計(jì)，只要滿足所述的構(gòu)件間相互聯(lián)接關(guān)系即行。有時(shí)所述的一構(gòu)件擴(kuò)展(延伸或固聯(lián))后有不同的用途，如刀桿或連桿延伸為手柄等，幾部分可有不同的稱呼。有時(shí)一構(gòu)件由幾部分固聯(lián)而成(包括以套接及其它可卸式固聯(lián))，只要兩部分之間能在工作時(shí)實(shí)現(xiàn)相同的所述的運(yùn)動(dòng)，即認(rèn)作同一構(gòu)件，因此本文所稱的固聯(lián)其實(shí)可認(rèn)為是同一構(gòu)件間的一種聯(lián)接，盡管如套接的兩部分在共同的所述的運(yùn)動(dòng)之外又可相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
刀桿是傳遞外力使刀刃相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件，刀桿必須有一件以上有刀刃和/或固聯(lián)刀片，也可以鉸鏈聯(lián)接圓形刀片，但可以有一件刀桿無(wú)刀刃或不聯(lián)接刀片，僅對(duì)物體起支承作用(即以一定形狀的支承面支承物體，支承面也可看作前角很小或?yàn)榱愕牡度?，通常兩刀桿上都有刀刃。刀刃可以是直線，也可以是曲線，包括齒狀、波形、圓形和環(huán)形等。兩刀桿上的直線刀刃之間，或者直線刀刃與支承平面之間可以平行，且最后可重合。刀刃之間也可有一較小的交角(一般可在0～20°之間選取)，在切割過(guò)程中相對(duì)平動(dòng)并有一接觸點(diǎn)和/或保持一較均勻的橫向間隙，即對(duì)物體以一恒等的角度進(jìn)行斜切。所述的刀桿或刀片可以有不連續(xù)的刀刃，包括多個(gè)刀刃。刀片與刀桿間的聯(lián)接可以是可卸式的(可更換以新的刀片或者不同形狀和/或尺寸的刀片)和可調(diào)式的(即有多方位聯(lián)接，包括允許有微小的擺動(dòng)，其中一極限位置可調(diào)，如調(diào)節(jié)刀刃間的平行度)，刀桿與連桿之間的鉸鏈聯(lián)接和/或刀桿之間對(duì)應(yīng)地以所述的軸頸和滑槽之間的聯(lián)接也可以是可卸(調(diào))式的聯(lián)接。此外，所述的刀口的中心線可與在預(yù)定運(yùn)動(dòng)中心位置上的連桿兩鉸鏈中心連線和/或所述的軸頸中心和對(duì)應(yīng)的滑槽圓弧中心的連線平行或有較小的交角，可得到張合范圍相對(duì)較大的刀口。
手柄是指與人手接觸，用以持握和/或通過(guò)操作傳遞外力的部分，它的結(jié)構(gòu)也有較多的選擇余地，尤其是所述的構(gòu)件間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)和相對(duì)平動(dòng)的特性，只要通過(guò)手柄帶動(dòng)任意兩構(gòu)件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng)，即可使兩刀桿之間作相對(duì)平動(dòng)。最基本的是以刀桿之一和連桿之一分別擴(kuò)展為兩手柄，可以手的握力或臂力來(lái)實(shí)現(xiàn)刀桿的相對(duì)平動(dòng)來(lái)剪切物體。其它的如與所述的構(gòu)件以鉸鏈聯(lián)接的偏心圓或凸輪上的手柄、與所述的構(gòu)件形成的雙杠桿機(jī)構(gòu)上的手柄等還有增力作用，此外凡現(xiàn)有技術(shù)中能達(dá)到一定效果的手柄都可應(yīng)用到該工具上。
此外，還可增設(shè)輔助裝置以增加功能，改善性能，或形成有相似工作原理的系列工具以滿足各種需要。如1、鎖止裝置在所述的構(gòu)件之一件或幾件上聯(lián)接一鎖止裝置，使所述的構(gòu)件之間的單向相對(duì)運(yùn)動(dòng)可在不同的位置上被鎖止，從而限制刀口在所鎖止的位置上繼續(xù)張大或閉合，如利用螺旋機(jī)構(gòu)、可滑動(dòng)的檔塊等，可使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)及刀口實(shí)現(xiàn)單向自鎖，以控制相互平行的刀刃之間的最大或最小距離，以及控制切割的深度、電線剝皮的切入量、最小刀刃間隙等，有的還可用以直接對(duì)被切物體施力并保持作用力。
2、彈性裝置在工具上聯(lián)接一彈性件，其彈力可使兩構(gòu)件趨向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從面使刀口可自動(dòng)張大，或彈力在切割前后與手的握力保持平衡，便于持握或可連續(xù)快速地進(jìn)行操作。
3、機(jī)動(dòng)裝置以所述的構(gòu)件之一為手柄和機(jī)座，聯(lián)接一電動(dòng)、氣動(dòng)或液動(dòng)裝置，該裝置可將動(dòng)力傳遞到所述的其余一至幾件構(gòu)件上而驅(qū)動(dòng)刀桿相對(duì)平動(dòng)以對(duì)物體實(shí)施切割。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在現(xiàn)有技術(shù)中也有較多的選擇余地。
4、座式結(jié)構(gòu)所述的構(gòu)件之一件或幾件有支座，或者有可被安裝、夾持的結(jié)構(gòu)，使該工具成為座式工具，或可在需要時(shí)用作座式工具。
該工具由于刀桿相當(dāng)于平行雙曲柄機(jī)構(gòu)的兩平行對(duì)邊，其上及刀片上的刀刃作相對(duì)平動(dòng)，對(duì)物體進(jìn)行切割時(shí)抗力通過(guò)它們傳遞到連桿上。若所有連桿無(wú)外力作用，則它們只受到拉力或壓力，它們的合力和被切物體的抗力與外作用力相平衡，由于前兩者的方向已由工具的結(jié)構(gòu)所確定，所以只要選擇一方向也由工具的結(jié)構(gòu)所決定的且基本不變的外作用力(如凸輪機(jī)構(gòu)等的作用力方向可以基本一致)，即可達(dá)到省力的效果，并且與剪切點(diǎn)位置和被切物體長(zhǎng)度或刀刃長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。若外力僅作用于一連桿上，并不計(jì)摩擦力，剪切物體所需的作用力對(duì)鉸鏈中心的力矩等于以抗力大小、方向相同的力作用在該連桿的另一鉸鏈中心上形成對(duì)前述的鉸鏈中心的力矩，即它僅與抗力的大小、方向及連桿的兩鉸鏈中心距(或稱連桿長(zhǎng)度)有關(guān)，也與剪切點(diǎn)位置和被切物體長(zhǎng)度或刀刃長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。由于連桿相對(duì)于刀桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角度可較大，則在滿足刀口張開(kāi)的最大尺寸情況下連桿的長(zhǎng)度可以較小，所以傳動(dòng)比大或者傳動(dòng)比相同的情況下，手柄可以較短。此外，由于直線刀刃之間，或者直刃與支承平面之間可以平行或有較小的交角，可得到矩形及其它對(duì)被切物體形狀適應(yīng)性好并能有效利用的刀口，而且物體在刀刃的任一點(diǎn)上均不會(huì)打滑，即使對(duì)板狀等物體也可以一較小的恒等的角度和較均勻的外作用力進(jìn)行斜切，以及刀刃間相對(duì)平動(dòng)的特性尤適合于對(duì)物體的切割。所以該工具省力效果好(即力的作用效果比其它結(jié)構(gòu)的工具好)，且對(duì)被切物的形狀、尺寸、材料的適應(yīng)性很好，使用范圍廣，結(jié)構(gòu)又簡(jiǎn)單、緊湊，制造成本仍較低。
此外，它可以合理地設(shè)計(jì)構(gòu)件的形狀、結(jié)構(gòu)參數(shù)，以及增設(shè)輔助裝置等，能提高省力效果或可對(duì)物體施以更大的作用力，并改善使用性能，增加功能，使該工具有更廣的使用面，或能夠一具多用，因此可以制成有合理結(jié)構(gòu)的系列工具替代現(xiàn)有工具應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，滿足不同的需要。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為一實(shí)施例的主視圖。
圖2為另一些實(shí)施例的局部主視圖(縱向剖視)。圖中雙點(diǎn)劃線表示附設(shè)和替換的結(jié)構(gòu)。
圖3為圖2所示的實(shí)施例的刀口部分替換例的主視圖。
在
圖1所示的實(shí)施例中，兩刀桿1、13分別通過(guò)鉸鏈軸4和9、11和12與兩連桿3、10聯(lián)接，它們構(gòu)成了一平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。兩刀桿分別有一相互平行的刀刃2和14。以刀桿1和連桿3分別延伸為手柄8和5，通過(guò)對(duì)它們施力可使兩刀桿1和13作相對(duì)平動(dòng)，以其上的刀刃剪切物體。在連桿3(或手柄5)上以螺旋副聯(lián)接一調(diào)節(jié)螺釘6，當(dāng)它頂?shù)搅硪贿B桿10時(shí)，兩刀刃則不能繼續(xù)相向運(yùn)動(dòng)，可調(diào)節(jié)形成一最小的刀口或間隙，該鎖止裝置可用以控制刀刃的切入量，若握緊手柄稍加轉(zhuǎn)動(dòng)，可將導(dǎo)線的絕緣層精確地切斷并可剝離，即可當(dāng)剝線用，對(duì)扁平導(dǎo)線絕緣層的剝離性能也佳。在調(diào)節(jié)螺釘6和連桿10之間聯(lián)接一壓縮彈簧7(彈性裝置)，其彈力作用于它們后可使刀口或手柄自動(dòng)張大，或?qū)κ直a(chǎn)生一力在切割前后與手的握力相平衡以便于手的持握或可連續(xù)地進(jìn)行操作。如各刀刃旁有一平面則可用以軋接等。故該工具作電工工具尤佳。若兩手柄加長(zhǎng)到一定的尺寸，則可用作斷線鉗，與現(xiàn)有的斷線鉗相比，省掉了一級(jí)杠桿機(jī)構(gòu)而可取得相近的效果。
在圖2所示的實(shí)施例中，刀桿1和12均與連桿10以鉸鏈軸8和11鉸接，刀桿1上有一軸頸4(可與刀桿以鉸鏈聯(lián)接或固聯(lián)，包括與其連為一體)與刀桿12上的圓孤滑槽3配接，軸頸直徑等于滑槽寬度，軸頸中心與滑槽圓弧中心的連線與連桿10上的兩鉸鏈中心連線等長(zhǎng)且相互平行，它們其實(shí)也是構(gòu)成了一平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。刀刃2和13(或其中有一為平面)之間有較小的交角，即對(duì)物體以一恒等的角度斜切。兩刀桿之間的以連桿10的聯(lián)接也可以所述的軸頸與圓弧滑槽之間相配接，不過(guò)前者結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、緊湊。手柄可以刀桿2和連桿10的擴(kuò)展構(gòu)成，同樣可達(dá)到所述的目的和效果。若以刀桿1為手柄，并以與刀桿1以鉸鏈軸6鉸接的凸輪或偏心圓5所構(gòu)成的機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作也可(回程可通過(guò)聯(lián)接在刀桿1和12之間的拉伸彈簧9的彈力帶動(dòng))，凸輪或偏心圓5也可以電力驅(qū)動(dòng)(還可再通過(guò)變速、換向機(jī)構(gòu)傳動(dòng))，又如通過(guò)與刀桿1以移動(dòng)副聯(lián)接的推桿7(可以是活塞的延伸)在液壓或氣壓的驅(qū)動(dòng)下往復(fù)移動(dòng)可實(shí)現(xiàn)刀刃間的相對(duì)平動(dòng)，則變成手持的機(jī)動(dòng)工具。
在圖2所示的實(shí)施例中，刀桿1和12的頭部分別以鉸鏈軸15和18、20聯(lián)接一件和二件圓形刀片16和17、19，則刀口部分變成圖3所示的結(jié)構(gòu)。此時(shí)可以刀桿1為手柄，在其上以螺紋副聯(lián)接的螺釘(位置可同推桿7)可對(duì)刀口和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行鎖止(也構(gòu)成鎖止裝置)，當(dāng)圓形刀片切入圓形物體(圓管等)后通過(guò)工具整體及刀片的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行切割。也可以連桿10、刀桿1以及附設(shè)的另兩連桿構(gòu)成曲柄搖桿或雙搖桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)來(lái)對(duì)刀口以大力鎖緊(鎖止)，以較大的作用力對(duì)圓形物體進(jìn)行旋割，附設(shè)的連桿之一與刀桿1(或其延伸的手柄)之間的鉸鏈聯(lián)接位置可通過(guò)與刀桿以螺旋副聯(lián)接的螺釘調(diào)節(jié)，就可以改變所鎖止的刀口的大小，該機(jī)構(gòu)即與“大力鉗”類似的鎖止裝置。
權(quán)利要求1.一種切割工具，其特征是，兩刀桿均與兩件或兩件以上的連桿以鉸鏈聯(lián)接，所述的連桿上的兩鉸鏈中心連線之間等長(zhǎng)且平行；所述的兩刀桿中的一件或兩件有刀刃和/或固聯(lián)刀片，或者以鉸鏈聯(lián)接圓形刀片，并由刀桿或刀片上的刀刃之間，或者由所述的刀刃與刀桿上的支承面之間構(gòu)成刀口；它還包括其上聯(lián)接的和/或直接以所述的構(gòu)件及其擴(kuò)展構(gòu)成的一件或幾件手柄，用以持握和/或操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切割工具，其特征是，所述的刀桿與連桿之間的一對(duì)或幾對(duì)鉸鏈聯(lián)接為同心的圓弧滑槽與圓弧滑軌之間的聯(lián)接，該滑槽或滑軌的圓弧中心與對(duì)應(yīng)連桿上的另一鉸鏈中心連線之間，或者該連線與所述的其余連桿上的兩鉸鏈中心連線之間等長(zhǎng)且平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的切割工具，其特征是，所述的與刀桿的同心圓弧滑槽及另一刀桿以鉸鏈連接的連桿以所述的另一刀桿上的或與其以鉸鏈聯(lián)接的軸頸代替，即該軸頸與所述的圓弧滑槽配接，其直徑等于滑槽寬度，中心與滑槽圓弧中心的連線之間，或者該連線與所述的其余連桿上的兩鉸鏈中心連線之間等長(zhǎng)且平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的切割工具，其特征是，所述的刀刃之一或若干為直線刀刃，該直線刀刃之間，或者該刀刃與所述的支承平面之間平行，并可重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的切割工具，其特征是，所述的刀刃之一或若干為直線或近似直線的刀刃，該刀刃之間，或者該刀刃與所述的支承平面之間有一較小的恒等的交角，在切割過(guò)程中相對(duì)平動(dòng)并有一接觸點(diǎn)和/或保持一較均勻的橫向間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的切割工具，其特征是，所述的一件或二件刀桿上的刀刃分別為一組不連續(xù)的刀刃，或者所述的構(gòu)件之間的聯(lián)接為可卸式的和/或可調(diào)節(jié)位置的聯(lián)接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的切割工具，其特征是，所述的刀口中心線與在預(yù)定運(yùn)動(dòng)中心位置上的連桿兩鉸鏈中心連線和/或滑槽的圓弧中心與對(duì)應(yīng)的軸頸中心的連線之間平行或有較小的交角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的切割工具，其特征是，在所述的構(gòu)件之一件或幾件上聯(lián)接一鎖止裝置，使所述的構(gòu)件之間的單向相對(duì)運(yùn)動(dòng)可在不同的位置上被鎖止，從而限制刀口在所鎖止的位置上繼續(xù)張大或閉合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的切割工具，其特征是，它聯(lián)接一彈性裝置，其上彈性件的彈力使所述的兩構(gòu)件趨向相對(duì)運(yùn)動(dòng)從而可使刀口張大。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的切割工具，其特征是，以所述的構(gòu)件之一為手柄和機(jī)座，聯(lián)接一電動(dòng)、氣動(dòng)或液動(dòng)裝置，該裝置可將動(dòng)力傳遞到所述的其余一至幾件構(gòu)件上而驅(qū)動(dòng)刀桿相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的切割工具，其特征是，所述的構(gòu)件之一件或幾件有支座，或有可被安裝、夾持的結(jié)構(gòu)，使該工具成為座式工具，或在需要時(shí)可用作座式工具。
專利摘要該切割工具涉及一種對(duì)物體有切割作用的系列工具。它的兩刀桿均與兩件或兩件以上的連桿以鉸鏈聯(lián)接,所述的連桿上的兩鉸鏈中心線之間等長(zhǎng)且平行,外力直接或間接地作用于所述的構(gòu)件并以刀桿上或其聯(lián)接的刀片上的刀刃對(duì)物體進(jìn)行剪切、旋割、沖裁等為主的切割,省力效果和適應(yīng)性好。此外對(duì)輔助裝置及結(jié)構(gòu)參數(shù)、構(gòu)件形狀進(jìn)行較好的設(shè)計(jì),使該剪切工具達(dá)到更好的使用性能,可作更多的用途。
文檔編號(hào)B23D29/00GK2377031SQ9920985
公開(kāi)日2000年5月10日 申請(qǐng)日期1999年5月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月5日
發(fā)明者胡文明 申請(qǐng)人:胡文明