CN101653948A - 切割工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种切割工具，该切割工具包括金属板(20)，该金属板包括刀片(22)，该刀片(22)与砧台(4)形成切割钳，金属板(20)在第一枢轴点(6)处以铰接方式与砧台部件(2)连接，并与第一细长元件(12)操作连接，用于响应第一细长元件(12)和第二细长元件(14)分别绕第二和第三枢轴点(8、10)的相对转动而打开和关闭切割钳。

Description

切割工具
技术领域
本发明涉及一种切割工具。
背景技术
在用于切割枝条或类似要切割物体的各种人工操作切割工具中，已知利用能够逐步切割要切割物体的机构。该机构布置成这样工作，当具有第一直径或厚度的要切割物体置于切割工具的切割钳中时，切割通过一个切割运动来进行。而当具有第二直径或厚度(该第二直径或厚度大于第一直径或厚度)的要切割物体置于切割工具的切割钳中时，物体的切割通过两个或更多连续切割运动而逐步进行，因此，各切割运动切割该要切割物体的一部分直径或厚度。这种切割工具通常包括第一和第二细长元件，该第一和第二细长元件进一步包括第一和第二手柄，该第一和第二手柄的相对转动使得切割工具的切割钳能够设置在关闭位置和打开位置。这些切割工具通常还包括固定刀片(即砧台)和活动刀片，该活动刀片响应第一和第二手柄的相对运动而运动。第一或第二手柄还通过用于力传递的杠杆机构而与活动刀片操作连接。因此，杠杆机构中的杠杆的第一端在枢轴点以铰接方式与第一或第二细长元件连接。活动刀片还提供有两个或更多的接合点，杠杆的第二端选择地与这些接合点接合，以便能够逐步切割，如上面所述。这种方案在专利文献US5511314中提出。此外，包括一个活动刀片和一个固定刀片(或砧台)的这些切割工具布置成这样，即砧台或固定刀片成一体或固定地布置于一个手柄中。
上述结构的问题是，在这些现有技术切割机构中，杠杆和接合点的配合是这样进行的，通过手柄的相对运动而施加在刀片上的切割力并不以最佳方式传递给刀片，而是有力损失，因此，不能够在所有切割步骤中使用等量的力。在这种情况下，在现有技术方案中，与杠杆的第二端接合的接合点布置成基本连续远离枢轴点(活动刀片在切割运动过程中绕该枢轴点旋转)。换句话说，接合点布置在基本径向远离枢轴点(活动刀片绕该枢轴点旋转)延伸的线上。在这种情况下，所有的接合点都处于离枢轴点(杠杆使得活动刀片绕该枢轴点转动)明显不同距离处，因此不能在所有接合点都获得良好的杠杆位置，而是在至少一些接合点中，杠杆处于不适合用于向刀片传递力的位置，因此切割变得麻烦，且必须在手柄上施加更大的力。还一问题是，当刀片或砧台中的一个固定地布置在一个手柄上时，两只手的切割运动并不同步，这使得切割更困难。此外，在能够逐步切割的这些现有技术工具中，在每个切割运动开始时所需的力比结束时明显更大。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种切割工具，从而可以解决上述问题。这通过以下的切割工具来实现，它的特征在于包括：
砧台部件，该砧台部件包括在它的远端处的砧台或第一刀片，砧台部件包括第一枢轴点、第二枢轴点和第三枢轴点；
第一细长元件，该第一细长元件包括第一手柄和第一齿轮部件，第一细长元件在第二枢轴点处以铰接方式与砧台部件连接；
第二细长元件，该第二细长元件包括第二手柄和第二齿轮部件，该第二细长元件在第三枢轴点处以铰接方式与砧台部件连接，这样，第一和第二齿轮部件布置成通过该第一和第二齿轮部件而相互接合；
金属板，该金属板包括第二刀片，该第二刀片与砧台或第一刀片形成切割钳，该金属板在第一枢轴点处以铰接方式与砧台部件或第一刀片连接，并与第一细长元件操作连接，用于响应第一细长元件和第二细长元件分别绕第二和第三枢轴点的相对转动而打开和关闭切割钳。
本发明的优选实施例在从属权利要求中介绍。
本发明基于这样的思想，即第一和第二细长元件以及手柄以铰接方式与砧台或第一刀片连接，并通过齿轮部件而相互连接，第二细长元件还通过杠杆机构而与第二刀片连接，该第二刀片以铰接方式连接成可相对于第一刀片旋转。切割工具还包括接合装置，该接合装置布置在金属板中，并布置成相对于第一枢轴点在两个或更多个接合点处选择地接收第一杠杆的第二端，以便进行逐步切割运动。
本发明的优点是，它提供了一种切割工具，该切割工具有一个固定刀片或砧台以及一个活动刀片，两只手的切割运动基本对称，因为两个手柄分别相对于砧台部件或固定刀片枢轴转动。手柄还通过齿轮部件而相互连接。此外，杠杆机构使得要切割的物体能够通过包括上述特征的切割工具来逐步切割。通过杠杆机构，逐步切割的各步骤的切割力能够通过优化由杠杆机构产生的杠杆臂而很好地施加。换句话说，杠杆机构能够有利于各切割步骤，且因为通常在最后切割步骤中(在该最后切割步骤中切断要切割的物体)需要最大的切割力，因此所述杠杆臂也将有利于完全关闭切割钳的切割步骤。此外，与已知方案相比，在各切割运动中所需的力整个更加相等。
附图说明
下面将结合优选实施例参考附图更详细地介绍本发明，附图中：
图1表示了处于第一打开位置的本发明切割工具实施例；
图2表示了处于第一关闭位置的、图1的切割工具；
图3表示了处于第二打开位置的、图1的切割工具；
图4表示了处于第二关闭位置的、图1的切割工具；
图5表示了处于第三打开位置的、图1的切割工具；以及
图6表示了处于第三关闭位置的、图1的切割工具。
具体实施方式
参考图1至6，图中表示了本发明的切割工具的一个实施例。切割工具包括砧台部件2，该砧台部件2的远端包括砧台4或第一刀片。换句话说，砧台4或第一刀片可以是砧台部件2的整体部分，或者它们可以牢固固定在砧台部件2上。砧台部件2还包括第一枢轴点6、第二枢轴点8和第三枢轴点10。枢轴点6、8和10是布置在砧台部件中的孔，枢轴销可以穿过这些孔***。
切割工具还包括第一细长元件12。第一细长元件12在它的砧台侧2端部处或在它的近侧包括第一齿轮部件16。第一细长元件12还包括第一手柄(未视出)。第一细长元件12在第二枢轴点8处以铰接方式与砧台部件2连接。切割工具还包括第二细长元件14。该第二细长元件14在它的砧台侧2端部处或在它的近侧包括第二齿轮部件18。第二细长元件14还包括第二手柄(未视出)。第二细长元件14还在第三枢轴点10处以铰接方式与砧台部件2连接。第一和第二细长元件12、14以铰接方式与砧台部件连接，这样，第一和第二齿轮部件16、18相互啮合。
切割工具还包括金属板20，该金属板20具有第二刀片22。第二刀片22与砧台4或第一刀片形成切割钳，以便接收要切割的物体。金属板20在第一枢轴点6处以铰接方式与砧台部件2或第一刀片连接，这样，第二刀片22能够相对于砧台4绕第一枢轴点6转动，用于关闭和打开切割钳。金属板20还与第一细长元件12操作连接，用于响应第一细长元件12和第二细长元件14分别绕第二和第三枢轴点8、10的相对转动而打开和关闭切割钳。
金属板20通过杠杆24而与第一细长元件12操作连接。杠杆24有第一端26和第二端28。第一端26与第一细长元件12接合，第二端与金属板20接合，用于响应第一细长元件12和第二细长元件14的相对转动而向刀片22传递力。换句话说，施加在第一和第二细长元件12、14上的力通过齿轮部件16、18而传递给杠杆22，并进一步传递给金属板20。第一细长元件12包括第四枢轴点30，杠杆24在第四枢轴点30处以铰接方式与第一细长元件12连接。
切割工具还包括布置在金属板20中的接合装置32、34、36、38、40，并布置成相对于第一枢轴点6在两个或更多个接合点34、36、38处选择地接收第一杠杆24的第二端28，以便进行逐步切割运动。接合点34、36、38连续布置在与从第一枢轴点6朝着一个接合点或多个接合点34、36、38径向延伸的线垂直延伸的线上。上述线可以是直的，或者它可以形成环绕第一枢轴点6或螺线形朝着第一枢轴点而弯曲的弧线。在优选方案中，接合点34、36、38基本布置在离第一枢轴点6相同距离处，或者接合点34、36、38布置在金属板20中，使得最靠近第四枢轴点30的接合点34离第一枢轴点6的距离比第二和/或第三靠近第四枢轴点30的接合点36、38离第一枢轴点6的距离更长，和/或接合点34、36、38布置在金属板20中，使得第二靠近第四枢轴点30的接合点36离第一枢轴点6的距离比第三靠近第四枢轴点30的接合点38离第一枢轴点6的距离更长。在图1至6的实施例中，接合点38比接合点34、36更靠近第一枢轴点6，该接合点34、36离第一枢轴点6基本相同距离。
接合点34、36、38还可以布置在金属板20中，使得在各切割运动结束时，在经过最靠近第四枢轴点30的接合点34及最远离第四枢轴点30的接合点38延伸的线和经过第一枢轴点6和最靠近第三枢轴点30的接合点34延伸的线之间的角度基本相同，而不管杠杆24的第二端28与哪个接合点34、36、38接合。在优选实例中，接合点布置在金属板20中，使得在各切割运动结束时，在经过最靠近第四枢轴点30的接合点34及最远离第四枢轴点30的接合点38延伸的线和经过第一枢轴点6及最靠近第三枢轴点30的接合点34延伸的线之间的角度最大90度，优选是最大75度，最优选是最大60度。接合点的分布还可以实施为这样，即接合点34、36、38布置在金属板20中，使得在各切割运动结束时，在经过两个相邻或连续的接合点34、36、38延伸的线和经过第一枢轴点6及该相邻接合点34、36、38中的、更靠近第三枢轴点24的接合点32、34延伸的线之间的角度基本相同，而不管杠杆24的第二端28与哪个接合点34、36、38接合，和/或在各切割运动结束时，该角度最大90度，优选是最大75度，最优选是最大60度。
如图1中所示，接合点是凹槽34、36、38，它们布置成选择地接收在杠杆24的第二端28处的销40，以便使杠杆24与金属板4接合，并从第一和第二细长元件12、14向第二刀片22传递力。接合点34、36、38可以布置在金属板20的边缘上。不过，金属板优选是提供有孔32，在杠杆24的第二端28处的销40通过该孔32***，在该孔32的边缘上提供有接合点34、36、38，如图1至6中所示。孔32包括前表面44，该前表面44相对于第一枢轴点4为螺线形，且销40与该前表面44接合，用于当切割钳打开时控制金属板20。接合点34、36、38布置在孔32的、与前表面44相对的后表面上。换句话说，当切割钳打开时，在杠杆24的第二端28处的销40沿均匀前表面44移动，因此，当切割钳关闭时，销40沿孔32的后表面移动，接合点位于该后表面上。
切割工具还包括弹簧装置42，用于将金属板20预拉伸至使得杠杆24的第二端28与最靠近第四枢轴点30的接合点34接合的位置。在图中所示的实施例中，弹簧装置42包括在金属板20和杠杆24之间连接的螺旋弹簧。因此，弹簧装置42布置成这样，它们将使切割钳关闭至使得销40与最靠近第四枢轴点30的接合点34接合的位置。
上述切割工具布置成这样操作，当切割具有第一厚度或直径的物体时，杠杆24的第二端28与最靠近第四枢轴点30的接合点34接合，以便进行切割运动，如图5中所示。然后，当第二刀片22和砧台4设置成基本相互抵靠时，如图6中所示，进行的切割运动完全切断要切割的物体。
而且，本发明的切割工具布置成这样操作，当切割具有第二厚度或直径(该第二厚度或直径大于第一厚度或直径)的物体时，杠杆24的第二端28与第二靠近第四枢轴点30的接合点36接合，以便根据图3进行第一逐步切割运动。然后，当第一和第二细长元件12、14彼此相向移动时，如图4中所示，进行的切割运动切割要切割物体的厚度或直径的第一部分。当细长元件12、14释放时，杠杆24的第二端28与最靠近第四枢轴点30的接合点34接合，如图5中所示，以便进行第二逐步切割运动，该第二逐步切割运动切割要切割物体的厚度或直径的第二部分，从而结束要切割物体的切割，如图6中所示。
切割工具还布置成这样操作，当切割具有第三厚度或直径(该第三厚度或直径大于第二厚度或直径)的物体时，杠杆24的第二端28与第三靠近第四枢轴点30的接合点38接合，以便进行第一逐步切割运动，如图1中所示。然后，当第一和第二细长元件12、14彼此相向移动时，如图2中所示，进行的第一切割运动切割要切割物体的厚度或直径的第一部分。当细长元件12、14释放时，杠杆24的第二端28与第二靠近第四枢轴点30的接合点36接合，如图4中所示，用于当第一和第二细长元件12、14彼此相向移动时进行第二逐步切割运动，该第二逐步切割运动切割要切割物体的厚度的第二部分，如图3中所示。当细长元件12、14释放时，杠杆24的第二端28与最靠近第四枢轴点30的接合点34接合，如图5中所示，用于进行第三逐步切割运动，该第三逐步切割运动切割要切割物体的厚度或直径的第三部分，从而结束要切割物体的切割，如图6中所示。
如上所述，本发明的切割工具布置成这样操作，当切割物体时，杠杆24的第二端28与接合点34、36、38(该接合点34、36、38离第四枢轴点30的距离与要切割物体的厚度相对应)接合，以便进行逐步切割运动，然后，在随后的切割运动中，杠杆24的第二端28与下一个最靠近第四枢轴点30的接合点34、36接合，以便进行下一个逐步切割运动。
如上所述，弹簧装置42的目的是，当在切割运动之后细长元件12、14通过相互移开而释放时，弹簧装置使得销40沿孔32的后表面移动至下一个最靠近第四枢轴点30的接合点36、34。
如上所述，应当知道，在本发明的不同实施例中，接合点的数目可以从两个变化至多个。此外，本发明的上述实施例表示了清除剪，但是本发明也可以用于其它人工操作的切割工具中。所述实施例还表示了切割工具将由两只手来操作，但是本发明的方案也可以用于由一只手来操作的切割工具中，例如修枝剪。
本领域技术人员显然知道，随着技术进步，本发明的基本思想可以以多种方式来实施。因此，本发明和本发明实施例并不局限于上述实例，而是它们可以在权利要求的范围内变化。

Claims (21)

1.一种切割工具，其特征在于包括：
砧台部件(2)，该砧台部件包括在它的远端处的砧台(4)或第一刀片，砧台部件(2)包括第一枢轴点(6)、第二枢轴点(8)和第三枢轴点(10)；
第一细长元件(12)，该第一细长元件包括第一手柄和第一齿轮部件(16)，第一细长元件(12)在第二枢轴点(8)处以铰接方式与砧台部件(2)连接；
第二细长元件(14)，该第二细长元件包括第二手柄和第二齿轮部件(18)，该第二细长元件在第三枢轴点(10)处以铰接方式与砧台部件(2)连接，这样，第一和第二齿轮部件(16、18)布置成通过该第一和第二齿轮部件(16、18)而相互啮合；
金属板(20)，该金属板包括第二刀片(22)，该第二刀片与砧台(4)或第一刀片形成切割钳，该金属板(20)在第一枢轴点(6)处以铰接方式与砧台部件(2)或第一刀片连接，并与第一细长元件(12)操作连接，用于响应第一细长元件(12)和第二细长元件(14)分别绕第二和第三枢轴点(8、10)的相对转动而打开和关闭切割钳。
2.根据权利要求1所述的切割工具，其特征在于还包括：杠杆(24)，该杠杆有第一端(26)和第二端(28)，第一端(26)与第一细长元件(12)接合，第二端(28)与金属板(20)接合，用于响应第一细长元件(12)和第二细长元件(14)的相对转动而向刀片(22)传递力。
3.根据权利要求2所述的切割工具，其特征在于：第一细长元件(12)包括第四枢轴点(30)，杠杆(24)在第四枢轴点(30)处以铰接方式与第一细长元件(12)连接。
4.根据权利要求2或3所述的切割工具，其特征在于：切割工具包括接合装置(32、34、36、38、40)，该接合装置布置在金属板(20)中，并布置成相对于第一枢轴点(6)在两个或更多接合点(34、36、38)处选择地接收第一杠杆(24)的第二端(28)以便进行逐步切割运动。
5.根据权利要求4所述的切割工具，其特征在于：接合点(34、36、38)连续布置在与从第一枢轴点(6)朝着所述接合点或多个接合点(34、36、38)径向延伸的线垂直延伸的线上。
6.根据权利要求4或5所述的切割工具，其特征在于：接合点(34、36、38)在形成弧线的线上连续地布置在舌状物(8)中，该弧线环绕第一枢轴点(6)弯曲。
7.根据权利要求4至6中任意一个所述的切割工具，其特征在于：接合点(34、36、38)基本布置在离第一枢轴点(6)相同距离处。
8.根据权利要求4至6中任意一个所述的切割工具，其特征在于：接合点(34、36、38)布置在金属板(20)中，使得最靠近第四枢轴点(30)的接合点(34)离第一枢轴点(6)的距离比第二和/或第三靠近第四枢轴点(30)的接合点(36、38)离第一枢轴点(6)的距离更长，和/或接合点(34、36、38)布置在金属板(20)中，使得在各切割运动结束时，第二靠近第四枢轴点(30)的接合点(36)离第一枢轴点(6)的距离比第三靠近第四枢轴点(30)的接合点(38)离第一枢轴点(6)的距离更长。
9.根据权利要求1至8中任意一个所述的切割工具，其特征在于：接合点布置在金属板(20)中，使得在各切割运动结束时，在经过最靠近第四枢轴点(30)的接合点(34)及最远离第四枢轴点(30)的接合点(38)延伸的线和经过第一枢轴点(6)及最靠近第三枢轴点(30)的接合点(34)延伸的线之间的角度基本相同，而不管杠杆(24)的第二端(28)与哪个接合点(34、36、38)接合。
10.根据权利要求1至9中任意一个所述的切割工具，其特征在于：接合点布置在金属板(20)中，使得在各切割运动结束时，在经过最靠近第四枢轴点(30)的接合点(34)及最远离第四枢轴点(30)的接合点(38)延伸的线和经过第一枢轴点(6)及最靠近第三枢轴点(30)的接合点(34)延伸的线之间的角度最大90度，优选是最大75度，最优选是最大60度。
11.根据权利要求1至10中任意一个所述的切割工具，其特征在于：接合点布置在金属板(20)中，使得在各切割运动结束时，在经过两个相邻或连续的接合点(34、36、38)延伸的线和经过第一枢轴点(6)及该相邻接合点(34、36、38)中的、更靠近第三枢轴点(24)的接合点(32、34)延伸的线之间的角度基本相同，而不管杠杆(24)的第二端(28)与哪个接合点(34、36、38)接合，和/或在各切割运动结束时，该角度最大90度，优选是最大75度，最优选是最大60度。
12.根据权利要求4至11中任意一个所述的切割工具，其特征在于：接合点是凹槽(34、36、38)，它们布置成选择地接收在杠杆(24)的第二端(28)处的销(40)，以便使杠杆(24)与金属板(4)接合，并从第一和第二细长元件(12、14)向第二刀片(22)传递力。
13.根据权利要求4至12中任意一个所述的切割工具，其特征在于：接合点(34、36、38)布置在金属板(20)的边缘上。
14.根据权利要求4至12中任意一个所述的切割工具，其特征在于：在金属板(20)中提供有孔(32)，在杠杆(24)的第二端(28)处的销(40)通过该孔(32)***，在该孔(32)的边缘上提供有接合点(34、36、38)。
15.根据权利要求14所述的切割工具，其特征在于：孔(32)包括相对于第一枢轴点(4)的螺线形前表面(44)，销(40)与该前表面(44)接合，用于当切割钳打开时控制金属板(20)。
16.根据权利要求1至15中任意一个所述的切割工具，其特征在于：切割工具还包括弹簧装置(42)，用于将金属板(20)预拉伸至使得杠杆(24)的第二端(28)与最靠近第四枢轴点(30)的接合点(34)接合的位置。
17.根据权利要求15所述的切割工具，其特征在于：弹簧装置(42)包括在金属板(20)和杠杆(24)之间连接的螺旋弹簧。
18.根据权利要求1至17中任意一个所述的切割工具，其特征在于：切割工具布置成这样操作，当切割具有第一厚度或直径的物体时，杠杆(24)的第二端(28)与最靠近第四枢轴点(30)的接合点(34)接合，以便进行切割运动，该切割运动完全切断要切割的物体。
19.根据权利要求1至18中任意一个所述的切割工具，其特征在于：切割工具布置成这样操作，当切割具有大于第一厚度或直径的第二厚度或直径的物体时，杠杆(24)的第二端(28)与第二靠近第四枢轴点(30)的接合点(36)接合，以便进行第一逐步切割运动，该第一逐步切割运动切割要切割物体的厚度或直径的第一部分，然后，在随后的切割运动中，杠杆(24)的第二端(28)与最靠近第四枢轴点(30)的接合点(34)接合，用于进行第二逐步切割运动，该第二逐步切割运动切割要切割物体的厚度或直径的第二部分，从而结束要切割物体的切割。
20.根据权利要求1至19中任意一个所述的切割工具，其特征在于：切割工具布置成这样操作，当切割具有大于第二厚度或直径的第三厚度或直径的物体时，杠杆(24)的第二端(28)与第三靠近第四枢轴点(30)的接合点(38)接合，用于进行第一逐步切割运动，该第一逐步切割运动切割要切割物体的厚度或直径的第一部分，然后，在随后的切割运动中，杠杆(24)的第二端(28)与第二靠近第四枢轴点(30)的接合点(36)接合，用于进行第二逐步切割运动，然后，在随后的切割运动中，杠杆(24)的第二端(28)与最靠近第四枢轴点(30)的接合点(34)接合，用于进行第三逐步切割运动，该第三逐步切割运动切割要切割物体的厚度或直径的第三部分，从而结束要切割物体的切割。
21.根据权利要求1至20中任意一个所述的切割工具，其特征在于：切割工具布置成这样操作，当切割物体时，杠杆(24)的第二端(28)与接合点(34、36、38)接合，该接合点(34、36、38)离第四枢轴点(30)的距离与要切割物体的厚度相对应，以便进行逐步切割运动，然后，在随后的切割运动中，杠杆(24)的第二端(28)与下一个最靠近第四枢轴点(30)的接合点(34、36)接合，用于进行下一个逐步切割运动。
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