变力工具制造技术

变力截枝工具具有齿轮机构，该机构被成型为使得在剪截冲程中的一点达到最大的杠杆作用，该点对应于由正被剪截工件产生最大阻力的点。该机构包括一对啮合齿轮，该齿轮形成在第一和第二细长部件上并与具有向前伸出的剪钳或刀片的板相配合。该板可转动地连接于第一部件。第二部件可转动地连接于该板的向后延伸的柄脚上。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
变力工具本专利技术一般涉及变力工具，具体涉及变力的剪截工具例如长柄剪。剪断粗大植物例如直径1～2英寸(约25～50mm)的大树枝通常需要相当大的力。用于修剪这种粗大植物的截枝剪包括一对细长的围绕一个枢轴点互配合接合的部件。这种截枝剪一般包括一对相对的剪钳，例如与一个砧件相配合的刀片或一对刀片，在这种截枝剪中，该剪钳具有相对的施加力的端部或连接于长手把上的柄脚，该剪钳一般用冲压金属或锻制金属制作，或用其它合适的材料制作。长手把结构给使用者提供了进行截断操作所需要的额外的杠杆作用，并增加了修剪远距离树枝等的修剪范围。具有砧件和刀片的长柄剪大家称作“砧式”长柄剪，而具有一对互配合刀片的长柄剪则称作“双向”长柄剪。为进行剪截操作，使手柄绕枢轴点转动，迫使剪钳合拢，或在双向长柄剪时，迫使其互相越过。为能承受剪截粗大植物所出现的力，长柄剪的相当长的把手一定要非常结实。虽然这些把手通常用木料制作以减少手臂的疲劳，但最近的先有技术长柄剪已经包括用玻璃纤维或其它重量轻但结实的材料作的空心手把。然而在所有情况下，由于实际和成本原因趋向于限制把手的长度。因为不过分加长把手要修剪粗大植物例如直径约2英寸(约50mm)的树枝需要用相当大的力才能产生所需要的剪切力，所以技术人员已将杠杆作用机构所提供的优点应用于截枝或修剪工具上。在Wallace等的于1983年12月20日公布的美国专利No4 420 883中已示出这种杠杆作用机构的例子。在此专利中公开一种通常称作杆式树枝修剪器，其中，刀片与一个钩子配合，该钩子被成形为可以接收待剪切树枝的一部分。与切割刀片连接的联接机构响应使用者拉动驱动绳的拉力使刀片转动，形成一次切割冲程。很明显，在此专利中公开的树枝修剪-->器包括许多构件，而且用起来相当费事。在修枝剪上已应用先有技术复合作用机构，如以下专利所述：Seger等的于1874年2月24日公布的美国专利No.147 868；Drmic的于1945年9月18日公布的美国专利No.2 384 822；Wallace等的于1968年3月12日公布的美国专利3 372 478；和Gosselin等的于1991年6月4日公布的美国专利No.5 020 222。在Wallace的＇478号专利中公开一种复合作用截枝剪，其中，剪钳的枢轴配置在把手枢轴的后面，因而减少了剪钳之间的夹角。尽管这种双枢轴结构改进了剪钳对工作的夹紧，但是它似乎没有改进这种工具的机械效益。如图1所示，树枝修剪技术的技术人员已经认识到，由圆形的纤维植物例如树枝L对切割力F产生的阻力是不均匀的，它作为切割刀片B穿入植物B的深度的函数而变化。通常在约切割冲程的60％的位置P达到最大阻力。这是因为此位置，刀片B进入树枝L的穿透作用导致在刀片B进一步穿透树枝L时压实越来越多数目的纤维，因而增加了树枝L的密度。如图1所示，C代表树脂L纤维压缩的区域，而Fr代表由使用者施加的切割力的摩擦反作用力。超过最大压缩纤维位置P，对切割作用的阻力便因刀片开始切割纤维而降低(如区域B所示，在此区域植物被切割，因而对切割作用的阻力降低，直至树枝完全被切断)。因此，使剪截工具有一种可以在对应于剪截冲程上的最大剪截阻力的位置提供最大杠杆作用的变力机构是有利的。Gosselin公开了这样一种复合作用的长柄剪，在这种长柄剪中，连接于一个剪钳的附加杠杆增加了传送到剪钳的剪截力，因此有助于剪截操作。这种结构提供了另外的所需要的杠杆机构而没有过分增加把手的长度。然而，这些已知的复合作用截枝剪有许多方面的缺点。例如在Gosselin的专利中，复合作用要求在第二剪截部件和杠杆之间实现滑动连接。另外，另一先有技术复合作用工具典型地包括各种使刀片张力的调节和刀片的卸下(为了磨块)很难的构件。另外，施加在这些先有技术截枝剪把手上的力矩趋向于传送到剪的刀片上，从而使刀片彼此相对扭歪，因而妨碍了它们的剪截作用，并容易使刀片枢轴过载和损坏。本专利技术人还知道通常用于将高转矩传送到剪截工具剪钳上的其它先-->有技术结构。这些其它工具说明于以下专利：Voleske等的于1928年10月30日公布的美国专利No.1 689 648；Whitney的于1913年6月24日公布的美国专利No.1065 753；Eddleman的于1904年8月9日公布的美国专利No.766 941；Will等的于1870年9月20日公布的美国专利No.107 577；和本专利技术人的于1995年6月7日提出的申请系列No.08/484846。在所有这些情况中，均通过相互啮合的同心扇形齿轮或如Eddleman的专利所示通过齿条和齿轮配置使少一个把手的枢轴运动传送到工具的剪钳上。然而这些已知的齿轮式剪切工具不包括使作用于放在剪钳中预定位置的工件上的剪截力增加到最大所必需的复合作用机构。由于上述原因，很需要提供一种截枝剪，这种剪易于缓和这种常规工具所遇到的问题，即在这种截枝剪中，复合作用在预定位置提供增加的机械效益，而且制造出的截枝剪仍然具有由高转矩齿轮式剪截工具提供的其它优点。本专利技术提供一种特别有利的变力齿轮式杠杆机构，这种机构在剪截冲程中的最需要的位置可以产生最大的机械效益(即最大杠杆作用)，但同时又不过分增加截枝剪的总重量。具体是按照本专利技术的一个方面，变力剪截工具包括具有第一枢轴点的金属板，该枢轴点与第二枢轴点分开预定距离，该板具有向前伸出的刀片和向后伸出的柄脚。该工具还包括通过第一枢轴点可转动地连接于该板的第一细长部件，该第一部件的前部被成形为可与刀片配合的剪钳，从而剪截放在剪钳上弯部中的工件。第一部件包括向后延伸的臂，把手最好装在该臂上，第一扇形齿轮位于剪钳和臂之间。形成于第二细长部件前部的第二扇形齿轮在第二部件绕板上第二枢轴点的枢轴转动时与第一扇形齿轮配合。第二部件最好也包括一个把手，该把手装在向后延伸的部分上。第一和第二扇形齿轮与分另啮合在第一和第二区域中，使得第二枢轴点与第二区域分开的距离随刀片越过弯部的行程而变化。按照本专利技术的另一方面，扇形齿轮被成形为使得第二枢轴点与第二区域分开的距离在刀片越过弯部的行程的预定位置时达到最小。按照本专利技术的再一方面，变力齿轮式工具被成形为截枝剪，该剪可以是砧件式的或双向式的。-->从以下的说明中可以明显看出本专利技术的其它方面。然而应当明白，详细的说明和具体的实施例仅仅是举例，因此本专业的技术人员从该详细说明中可以明显看出在本专利技术精神和范围内的各种改变和变型。下面将参照附图详细说明例示性的优选实施例，附图中相同的编号表示相同的部件。图1是示意图，示出剪截刀片穿入植物中，并示出剪截作用的阻力通常达到最大的位置；图2是本专利技术变力工具的顶视平面图，示出其在完全打开位置和放有工件的优选实施例。图3是图2长柄剪的底视平面图；图4是图2所示长柄剪底视平面图，图中示出刀片达到剪截冲程的约60％；图5是图2所示长柄剪的底视平面图，图中示出刀片达到剪截冲程的端部；图6是图2所示长柄剪的顶视平面图，图中示出在剪截冲程的端部；图7是图2所示长柄剪的前视图，图中示出在剪截冲程的端部；图8是图2所示长柄剪的第一细长部件的顶视平面图；图9是图2所示长柄剪刀片的顶视平面图；图10是图2所示长柄剪第二细长部件的顶视平面图；图11是大体沿图6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变力长柄剪，包括： 金属板，具有第一枢轴点、向前伸出的刀片和向后伸出的柄脚，该柄脚具有与第一枢轴点分开一定距离的第二枢轴点； 第一细长部件，通过第一枢轴点可转动地连接于金属板，第一部件具有向前延伸的剪钳，该剪钳可与刀片配合而切断放在由剪钳形成的弯部中的工件，第一部件还具有向后延伸的臂和位于剪钳与臂中间的第一扇形齿轮； 第二细长部件，具有向后延伸的部分和相对的第二扇形齿轮，第二部件在第二枢轴点可转动地连接于金属板，使得第一和第二扇形齿轮分别相互啮合在第一和第二区域中。 其中第二扇形齿轮被成形为使得在刀片移入弯部的行程的预定位置第二枢轴点与第二区域之间的第二距离最小。

【技术特征摘要】
US 1996-8-20 7021221.一种变力长柄剪，包括：金属板，具有第一枢轴点、向前伸出的刀片和向后伸出的柄脚，该柄脚具有与第一枢轴点分开一定距离的第二枢轴点；第一细长部件，通过第一枢轴点可转动地连接于金属板，第一部件具有向前延伸的剪钳，该剪钳可与刀片配合而切断放在由剪钳形成的弯部中的工件，第一部件还具有向后延伸的臂和位于剪钳与臂中间的第一扇形齿轮；第二细长部件，具有向后延伸的部分和相对的第二扇形齿轮，第二部件在第二枢轴点可转动地连接于金属板，使得第一和第二扇形齿轮分别相互啮合在第一和第二区域中。其中第二扇形齿轮被成形为使得在刀片移入弯部的行程的预定位置第二枢轴点与第二区域之间的第二距离最小。2.如权利要求1所述的长柄剪，其特征在于，第一扇形齿轮被成形为约在刀片开始剪截工件的位置，第一枢轴点和第一区域之间的第一距离是最短的。3.如权利要求1所述的长柄剪，其特征在于，第一和第二扇形齿轮被成形为使得在刀片剪截工件时，预定位置约在刀片穿过弯部的行程的约60％的位置。4.如权利要求1所述的长柄剪，其特征在于，剪钳被成形为第二刀片，该第二刀片与上述刀片配合。5.如权利要求1所述的长柄剪，其特征在于，第一细长部件用金属制作。6.如权利要求1所述的长柄剪，其特征在于，第一和第二细长部件用金属制作。7.如权利要求1所述的长柄剪，其特征在于，第一细长部件用塑料制作。8.如权利要求1所述的长柄剪，其特征在于，第一和第二细长部件用可模制的材料制作。9.如权利要求1所述的长柄剪，其特征在于，第一部件中至少第一扇形齿轮用可模制材料制作。10.如权利要求1所述的长柄剪，其特征在于，在第二部件中至少第二扇形齿轮用可模制的材料制作。11.一种变力长柄剪，包括：金属板，具有第一枢轴点、向前伸出的刀片和向后延伸的柄脚，该柄脚上具有与第一枢轴点分开的第二枢轴点；第一细长部件，通过第一枢轴点可转动地连接于金属板，第一部件具有向前伸出的剪钳、向后伸出的臂和位于该剪钳和臂中间的第一扇形齿轮，该剪钳与刀片配合，从而剪截放在由剪钳形成的弯部中的工件；第二细长部件，具有向后延伸的部分和相对的第二扇形齿轮，第二部件通过第二枢轴点可转动地连接于金属板上，使得第一和第二扇形齿轮分别相互啮合在第一和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃尔基奥拉维林登，
申请(专利权)人：菲思卡斯日用消费品公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]