TW201501882A

TW201501882A - 鉗子裝置

Info

Publication number: TW201501882A
Application number: TW102147244A
Authority: TW
Inventors: Nigel Buchanan
Original assignee: Ibt Holdings Llc
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2015-01-16
Also published as: US20150007700A1; CN104275655A; US9242350B2

Abstract

一種鉗子裝置，該裝置包括兩個臂，兩個顎，杆和開關，以允許裝置用作棘輪裝置，鉗子和鉗。

Description

鉗子裝置

本發明涉及鉗子裝置，且更具體地涉及用作多合一(all-in-one)鉗子、棘輪和鉗裝置的鉗子裝置。

現有技術裝置的共同缺點是無論任何原因，如果鉗夾物體稍稍減小其鉗夾寬度，則提供牢固抓握的現有技術裝置失去該裝置繼續保持抓握物體的能力。

在一個實施方式中，本發明涉及鉗子裝置，其包括具有相反兩端的第一臂，第一臂的第一端形成第一手柄，第一臂的第二端包括顎元件，第一臂還包括位於手柄和第一顎元件之間的弧形部分，第一臂包括通道；具有相反兩端的第二臂，第二臂的第一端形成第二手柄；第二顎元件，其可樞轉地連接至第二臂的一部分，第二臂包括至少一個開關和至少一個掣爪；和具有相反兩端的至少一個杆，其第一端樞轉地連接至第二臂的一部分，開關被設計成被致動從而使掣爪與杆接合，從而其用作棘輪裝置並將第一和第二顎鎖定，開關被設計成被停用從而使掣爪與杆脫開，從而裝置用作鉗子。

在另一個實施方式中，杆的第二端包括凸輪件，凸輪件被設計成裝配在裝置的第一臂的通道中。在另一個實施方式中，裝置包括插件，且插件可以是凸輪件、滾子或者任何等同裝置。在另一個實施方式中，插件可被設置在杆，手柄，顎或者其組合中。在另一個實施方式中，第一顎元件具有第一接觸表面。在另一個實施方式中，第一接觸表面的至少一部分包括多個齒。

在另一個實施方式中，弧形部分形成從約40度至約140度的半徑。在另一個實施方式中，弧形部分可以位於杆上，在任一個手柄(固定或移動)上或者兩者之上。在另一個實施方式中，第一顎元件大體與第一臂垂直。在另一個實施方式中，弧形部分的寬度比第一臂的第二端的其它部分細約5%至約80%。

在另一個實施方式中，第二顎元件具有第二接觸表面。在另一個實施方式中，第二接觸表面的至少一部分包括多個齒。在另一實施方式中，通過擠壓第一和第二手柄而移動第一和第二顎元件。

在另一個實施方式中，開關具有至少一個彈簧。在另一個實施方式中，第二臂具有至少一個彈簧。在另一個實施方式中，顎元件是固定顎。在另一個實施方式中，滾子包括至少一個突起。在另一個實施方式中，當顎元件彼此接觸時，滾子在通道中移動。在另一個實施方式中，杆具有與掣爪相互作用的齒。

在另一個實施方式中，裝置還包括至少一個靴座(shoe)，其被設計成幫助讓顎元件彼此基本平行以提供緊密抓握。在另一個實施方式中，凸輪件用作掣爪卡子。在另一個實施方式中，凸輪件是滾子。在另一個實施方式中，所述裝置還包括至少兩個套筒，其被設計成覆蓋手柄。在另一個實施方式中，凸輪包括用於接收輪彈簧的腔。

在另一個實施方式中，本發明提供鉗子裝置，其包括具有相反兩端的第一臂，第一臂的第一端形成第一手柄，第一臂的第二端包括顎元件，第一臂包括通道；具有相反兩端的第二臂，第二臂的第一端形成第二手柄；第二顎元件，其可樞轉地連接至第二臂的部分，第二臂包括至少一個開關和至少一個掣爪；和具有相反兩端的至少一個杆，杆的第一端可樞轉地連接至第二臂的一部分，杆的第二端具有凸輪件，凸輪件被設計成裝配在第一臂的通道中，開關被設計成被致動從而使掣爪與杆接合，從而其用作棘輪裝置並將第一和第二顎鎖定，開關被設計成被停用從而讓掣爪與杆鬆開，從而裝置用作鉗子。

在另一個實施方式中，本發明涉及一種鉗子裝置，包括：具有相反兩端的第一臂，第一臂的第一端形成第一手柄，第一臂的第二端包括顎元件，第一臂還包括位於手柄和第一顎元件之間的弧形部分，第一臂包括通道；具有相反兩端的第二臂，第二臂的第一端形成第二手柄；第二顎元件，其可樞轉地連接至第二臂的一部分，第二臂包括至少一個開關和至少一個掣爪；和具有相反兩端的至少一個杆，第一端可樞轉地連接至第二臂的一部分，杆的第二端具有凸輪件，凸輪件被設計成裝配在所述第一臂的通道中，開關被設計成被致動從而使掣爪與杆接合，從而其用作棘輪裝置並將第一和第二顎鎖定，開關被設計成被停用從而讓掣爪與杆鬆開，這樣裝置用作鉗子，其中通過擠壓第一和第二手柄而將第一和第二顎元件移動且彼此接觸。

1‧‧‧鉗子

200‧‧‧固定顎

201、202‧‧‧顎

201a、201b、202a、202b‧‧‧部件

204‧‧‧移動顎長形部分

207‧‧‧凸輪

208‧‧‧抓握輪廓

209‧‧‧樞軸

210‧‧‧壓縮彈簧

211‧‧‧推杆

212‧‧‧凸部

213、217‧‧‧孔

214‧‧‧固定顎鄰接孔

215‧‧‧固定顎鄰接面

216‧‧‧倒刺楔

218‧‧‧凸輪半徑

219‧‧‧凹部半徑

221‧‧‧固定顎連接形狀

300‧‧‧固定手柄

301‧‧‧鉗條部分

304‧‧‧滾動表面

305‧‧‧固定手柄鄰接面

306‧‧‧分叉

307‧‧‧底座

308‧‧‧間隙

309‧‧‧手柄

310‧‧‧彈性部分

311‧‧‧滑動槽

312‧‧‧手柄形狀

313‧‧‧連接銷孔

400‧‧‧移動手柄

401‧‧‧手柄

500‧‧‧鎖定/解鎖或者轉換部分

501‧‧‧開關

502‧‧‧推杆

503‧‧‧致動彈簧

505‧‧‧旋轉鎖

506‧‧‧旋轉軸

508‧‧‧鎖齒

510‧‧‧凹部鎖定部分

511‧‧‧凹部解鎖部分

60‧‧‧樞轉銷

62‧‧‧滾銷

70‧‧‧樞轉連杆

71‧‧‧樞轉杆齒

75‧‧‧顎銷

90、92‧‧‧緊固件

93‧‧‧金屬件

L‧‧‧鎖定位置

U‧‧‧解鎖位置

C‧‧‧閉合壓力

D、R‧‧‧方向

包括圖式以提供對本發明的進一步理解。圖式被結合於此並構成本說明書的一部分，其示出了本發明的一個或多個實施方式，且與說明書共同用於解釋本發明原理。

圖1是本發明的鉗子處於閉合位置的側視圖；圖2是圖1的鉗子的剖視圖；圖3是鉗子的固定顎的剖視圖；圖4是鉗子內部的剖視圖；圖5是鉗子的杆和內部的剖視圖；圖6是與螺栓接合的鉗子的側視圖；圖7是示出了剖開的顎的鉗子的側視圖；圖8是抓握管的鉗子的側視圖；圖9是作為鉗夾裝置的鉗子的側視圖；圖10是作為鉗夾裝置的具有剖且開的手柄的鉗子的側視圖；圖11是顎元件的透視圖；圖12是顎元件的另一個透視圖；和圖13是相應的固定顎元件的側視圖。

在所公開的這些優點和改進中，根據下文中的說明並參考圖式，本發明的其它目的和優點將更明顯。圖式構成本說明書的一部分，且包括本發明的示例性實施方式並示出了其多種目的和特徵。

按照要求，這裡公開了本發明的具體實施方式；然而應理解，所公開的實施方式僅僅是本發明的示例，其可以具體化為多種形式。附圖不必按照比例，一些特徵可被放大以示出具體構件的細節。因此，這裡所公開的具體結合和特徵細節不理解為限制性的，而僅作為所請申請專利範圍的基礎和作為向本領域技術人員說明本發明的不同應用的代表性基礎。

圖1示出了一套(a set of)彈簧抓握鉗子1的實施方式，鉗子1處於非工作狀態(at rest)。

圖3示出了固定顎(jaw)201，其一部分被移除以顯示在固定手柄400的鉗條部分301上的顎201的固定方法。儘管可使用很多不同類型的連接，然而所示的示例採用的是普通金屬注射模制(Metal Injection Moulding)(MIM)方法。如圖1至圖3所示，鉗條部分301的連接部分採用分叉306的形狀，其裝配在固定顎鄰接孔214中，從而固定顎鄰接面215與固定手柄鄰接面305相鄰接。固定顎鄰接孔214從鄰接面215、305稍發散，使得當適當傾斜的倒刺楔216被適當地驅動進入分叉306的逐漸變窄的間隙308中時，分叉306有利地變形為牢固楔形，其將固定顎200基本抓握和固定在固定手柄300上。分叉的逐漸變窄間隙308的底座307具有圓形形狀，以防止在使用中的應力疲勞。

進一步示出在其凹部212中的彈性棘凸輪207。通過壓縮彈簧210將該凸輪彈性偏置至所示的向外位置，彈簧210在孔213中作用在可選的推杆211上。棘凸輪207可頂著彈簧210的張力有利地圍繞其樞軸209旋轉，其中當需要時可將凸輪207容易地推入其相應的凹部212中。選擇樞軸209及其孔217之間的公差，從而保證在使用中當向凸輪抓握輪廓208施加力時，其力基本通過凸輪半徑218與相應凹部半徑219之間的鄰靠來傳遞，從而防止過度的力作用在樞軸銷209上。

圖4和5示出了鎖定/解鎖或者轉換部分500，其中機構可被設置成允許固定手柄300和移動手柄400(如圖1與圖2所示)在使用中相對於彼此自由移動或者方便地鎖定在其最後操作位置。

開關501被手動地設置至要求的操作位置，圖4示出了在鎖定位置L的開關501，而由致動彈簧503推壓的推杆502作用在旋轉鎖505致動凹部鎖定部分510上，以使旋轉鎖505圍繞其旋轉軸506彈性地旋轉，使得鎖齒508被彈性地定位，從而如要求有利地牢固地與相應的樞轉連杆70(如圖1所示)樞轉杆齒71接合。隨著手柄309、401相對於彼此閉合，施加在顎201、202之間的抓握力逐漸增大，有利地允許操作者對於遇到的具體的任務方便地施加正確的抓握力。

如圖5中所示，當開關501旋轉至解鎖U位置時，推杆502彈性地作用在致動凹部解鎖部分511上，將旋轉鎖(鎖定掣爪，pawl)505彈性地旋轉至解鎖或打開位置U，而其鎖齒508完全從樞轉杆齒71脫開。由於齒71、508是鋸齒形狀，需要擠壓抓握部分309、401(也就是收柄)來最終地鬆開鎖定/解鎖或者轉換部分500，鎖定/解鎖或者轉換部分500有利地提供進一步的安全鎖定。

圖6示出了部分地啟動的鉗子裝置1，手柄300、400(固定手柄以及移動手柄)已經閉合或可選地部分鎖定直到抓握部分309、401的顎201、202與待操作的緊固件90、92 的周邊鄰接。當在驅動D方向上操作手柄時，彈性棘凸輪(ratchet cams)207作用在操作的緊固件90上，在其物理範圍內且根據緊固件(或工件)90、92的尺寸/輪廓，彈性棘凸輪207由其輪彈簧210彈性地推動從其凹部212突起，直到其與緊固件(或工件)90、92的表面相接靠。如圖6中進一步示出的，當鉗子1在驅動D方向上旋轉時，在彈性棘凸輪207圍繞其樞軸209旋轉時隨著凸輪抓握輪廓208(橢圓形)減少彈性棘凸輪207對之間的間隙，彈性棘凸輪207緊固緊固件(或工件)90、92，從而有利地改進了彈性棘凸輪207在所工作的緊固件90、92上的抓握。

圖7示出了在反方向R上致動的工具1，從而通過緊固件(或工件)90端(extremity)靠在彈性棘凸輪207上頂著其彈簧210的張力旋轉，彈性棘凸輪207被合適地收回至其凹部212(腔)中。

圖9和10示出了彈簧鉗子1，其中工具1可進一步有利地用作鉗裝置。有許多原因，將裝置從用於鉗夾和抓握以轉動緊固件90，特別是磨損或損壞的緊固件，轉換成用於在焊接之前來將兩個金屬件93鉗夾在一起。在現有技術裝置的共同缺點是無論任何原因如果鉗夾物體即使僅稍稍減小其鉗夾寬度，由提供牢固抓握的現有技術裝置失去裝置繼續保持抓握物體的能力。

為了克服這些缺點，本裝置1有意地結合了極有效的方法，即通過它的顎201、202彈性閉合或者進一步彈性鎖定閉合工具1對工作物體的抓握。

在一個示例中，彈性部分310(此彈性部分也就是弧形部分)在抓握部分309(也就是手柄)和鉗夾條301(鉗條部分)之間結合至固定手柄300，彈性部分310還可或者進一步結合至樞轉連杆70或者移動手柄400。仔細地選擇鉗夾彈性部分310的形狀、材料和厚度，從而提供可重複的彈力，其中在重複使用過程中應力裂紋的出現概率最小。形狀優選為在閉合手柄300、400的力的方向上的緩和曲綫或者弧度310(弧形部分或彈性部分)。

進一步如圖4中所示，為了提供對顎201、202所施加的鉗夾壓力進行調節的方法，當手柄300、400將顎201、202夾緊在工件90等上時，樞轉連杆70可圍繞其樞軸銷506(也就是旋轉軸)旋轉。隨著手柄300、400繼續致動，移動手柄400圍繞其樞轉銷60樞轉，且裝配在樞轉連杆70末端上的滾銷62(如圖6所示)由滑動槽311引導沿著固定手柄300滾動表面304(如圖2所示)滾動。根據所施加的閉合壓力C，樞轉杆齒71“轉(ratchet)”過致動彈簧503旋轉鎖505上的相應鎖齒508。當操作者到達所要求的鉗夾C的水平並且從手柄抓握部分309、401釋放所施加的抓握C時，樞轉杆齒71、鎖齒508以鎖定方式接合。彈性部分310產生的彎曲和顎201、202對金屬件93的鉗夾由連杆70的角度以及接合在滑動槽311中的滾銷62保持。弧形部分310，連杆70，移動手柄400的內部分和移動顎長形部分204形成類似菱形的框，其中張力可被保持以將顎201、202放置在有利的彈性抓握張力下。如果金屬件93移動或振動，其將消除現有技術裝置的固定鉗夾效果，而儘管件更小，本裝置1仍可保持其抓握。

圖11和12示出了顎201、202，其中顎201、202沿長度方向分開，從而其優選地由作為一種新的2D方法的高壓模制方法來金屬模制，或者在極高壓下的金屬顆粒與增塑劑混合的開閉注射模制(open and shut injection moulding)，其中如果需要則在真空電爐中進一步處理。此方法比現有的金屬模制(MIM)方法節約大約30%費用。

將顎201、202分為至少兩個部件201A、201B、202A、202B讓凹部212(腔)更容易形成且比另外可製造的更複雜。

如圖13中所示，將固定顎201連接至固定手柄300可進一步由相應的固定顎連接形狀221和手柄形狀312製成。另外的鉚釘的顎銷75可用於其連接銷孔313以有助於根據需要機械地固定顎201、202。

根據上述公開，可對本發明進行多種改變和變化。因此可理解，在所附申請專利範圍內，可與這裡所具體地公開不同地實現本發明。