省力斷線鉗的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種省力斷線鉗，包括刀頭、聯(lián)臂和手柄，刀頭與聯(lián)臂的上端相連接，手柄與聯(lián)臂的下端相連接，聯(lián)臂包括左聯(lián)臂、第一右聯(lián)臂和第二右聯(lián)臂，左聯(lián)臂的上端從左至右依次設有與左刀頭相連接的左刀頭連接孔、第一孔和第二孔，左聯(lián)臂的下端與手柄相連接，第一右聯(lián)臂的上端設有第三孔和與右刀頭相連接的右刀頭連接孔，第一孔與第三孔之間螺栓連接，第一右聯(lián)臂的下端設有長孔，第二右聯(lián)臂的上端設有第四孔，第四孔與第二孔之間螺栓連接，第二右聯(lián)臂的中部設有銷軸孔，銷軸孔與長孔之間通過銷軸連接，銷軸可沿長孔滑動，第二右聯(lián)臂的下端與手柄相連接。本發(fā)明結構簡單，省力效果明顯，剪切過程中力的范圍為傳統(tǒng)斷線鉗的64?92％。
【專利說明】
省力斷線鉗
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于手動工具領域，尤其是涉及一種省力斷線鉗。
【背景技術】
[0002]斷線鉗，是一種用來剪斷金屬線材、棒料等的工具。斷線鉗的刀頭由優(yōu)質合金鋼制成，有極高的硬度和韌性，可剪斷硬度較高的材料，其刃口鋒利，耐磨，剪切阻力小，采用高強度的堅固螺栓，配合防松螺母，全部經(jīng)過特殊熱處理。
[0003]斷線鉗主要是由刀頭、聯(lián)臂和手柄組成，刀頭和聯(lián)臂通過螺釘相互連接，手柄設置在聯(lián)臂的端部，兩個夾板通過螺栓將兩個刀頭活動連接在一起，兩個聯(lián)臂也通過螺釘相互連接。其工作原理是:需要剪切物件時，張開兩個手柄及聯(lián)臂，兩個刀頭也跟著張開，將物件放進兩個刀頭的刃口之間，然后用力合上，兩個刀頭也跟著合攏，直到將物件剪斷為止。由于上述結構，雖然聯(lián)臂具有一定的杠桿作用，能夠達到省力的功能，但是斷線鉗所能達到的剪切力與手柄的長度成正比。在棒料很硬或直徑很大時，剪切所需的力就非常大，長時間工作的勞動強度很大，現(xiàn)有傳統(tǒng)的斷線鉗基本都存在這種缺陷。
[0004]申請?zhí)?200910047543.8公開了一種省力斷線鉗，包括由左鉗體和右鉗體組成的鉗體、由上鉗口和下鉗口組成的鉗口、由上手柄和下手柄組成的手柄、杠桿、導軌、鍥塊、導槽、推鈕、張力彈簧、壓簧、回位彈簧和限位螺栓。該斷線鉗可多次連續(xù)切割，實現(xiàn)了單手操作，同時具有重量輕、體積小、省力的優(yōu)點。
[0005]申請?zhí)?201510725175.3公開了一種折疊斷線鉗，由刀頭、聯(lián)臂和手柄組成，刀頭和聯(lián)臂通過螺釘相互連接，手柄設置在聯(lián)臂的端部，兩個夾板通過螺栓將兩個刀頭活動連接在一起，兩個聯(lián)臂也通過螺釘相互連接，聯(lián)臂包括前聯(lián)臂和后聯(lián)臂，后聯(lián)臂鉸接在前聯(lián)臂上，所述后聯(lián)臂的前端面中設置有插銷，插銷活動設置在后聯(lián)臂中，并且插銷的前端伸出后聯(lián)臂的前端面，所述前聯(lián)臂的后端面中設置有與插銷相配合的插銷孔。其采用彈簧和插銷的方式實現(xiàn)前聯(lián)臂和后聯(lián)臂之間的鎖定，并且通過插銷與前聯(lián)臂的后端面的配合，實現(xiàn)了前聯(lián)臂和后聯(lián)臂之間的自動插接和鎖定，結構簡單、折疊方便。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種設計合理、結構簡單，成本低、易制造、使用方便、省力效果明顯的省力斷線鉗。
[0007]本發(fā)明的技術方案是:省力斷線鉗，包括刀頭、聯(lián)臂和手柄，刀頭與聯(lián)臂的上端相連接，手柄與聯(lián)臂的下端相連接，所述聯(lián)臂包括左聯(lián)臂、第一右聯(lián)臂和第二右聯(lián)臂，所述左聯(lián)臂的上端從左至右依次設有與左刀頭相連接的左刀頭連接孔、第一孔和第二孔，左聯(lián)臂的下端與手柄相連接，第一右聯(lián)臂的上端設有第三孔和與右刀頭相連接的右刀頭連接孔，第一孔與第三孔之間螺栓連接，第一右聯(lián)臂的下端設有長孔，第二右聯(lián)臂的上端設有第四孔，第四孔與第二孔之間螺栓連接，第二右聯(lián)臂的中部設有銷軸孔，銷軸孔與長孔之間通過銷軸連接，銷軸可沿長孔滑動，第二右聯(lián)臂的下端與手柄相連接。
[0008]當剪切棒料時，分別施力與左手柄和右手柄末端，帶動左聯(lián)臂與第一右聯(lián)臂、第二右聯(lián)臂轉動，左聯(lián)臂與第一右聯(lián)臂繞左聯(lián)臂第一孔內軸旋轉;第二右聯(lián)臂繞左聯(lián)臂第三孔內軸旋轉;第二右聯(lián)臂銷軸孔通過銷軸在第一右聯(lián)臂下端長孔內滑動來帶動第一右聯(lián)臂繞左聯(lián)臂第一孔內軸旋轉，直至剪斷棒料。在剪切過程中，左手柄部分旋轉角度范圍為45至3°，右手柄部分旋轉角度范圍為90至3°。打開過程與剪切過程正相反。在上述運動過程中，第一右連臂與第二右連臂分別與左連臂不同位置的軸相連，并且第一右連臂與第二右連臂通過銷軸滑動連接，這就是本發(fā)明的省力機構。
[0009]分別設定左側手柄部分受力為FO，力臂為LO;右手柄部分受力為F，力臂為L;第二右聯(lián)臂第四孔位置受力為Fl，力臂為LI;第一右聯(lián)臂下端長孔位置受力為F2，力臂為L2;力F1、F2的夾角為α。根據(jù)力的相互作用原理，設定左側手柄部分固定不動，只分析右側手柄部分施力狀態(tài)。
[0010]設定剪切棒料手柄位置所需輸入的轉動力矩為:MO=F0*L0[OO11 ]本設計手柄位置產(chǎn)生的輸入轉動力矩為:M=F*L
[0012]根據(jù)杠桿原理:M1=M,即F1*L1=F*L(I)
[0013]剪切工件輸出的轉動力矩為:M2=F2*L2
[0014]工件剪斷所需滿足的條件是:M0=M=M2，S卩F0*L0=F*L=F2*L2
[0015]由(I)得F0*L0=F1*L1=F2*L2(2)
[0016]由圖8的受力分析圖得F2=Fl*Icosa I (3)
[0017]由(2)、(3)得出F0*L0=F1*| cosa | *L2
[0018]???Fl=F0*L0/L2*|cosa| (4)
[0019]由(I)、(4)得F*L=F0*L0*L1/L2*| cosa |
[0020]???F=F0*L0*Ll/L*L2*|cosa|
[0021]根據(jù)不同規(guī)格設定L0、L、L1均為不同定值，相互關系設定為:
[0022]L=(0.93_0.97)*L0
[0023]???F=F0*L0*Ll/(0.93-0.97)*L0*L2* | cosa |
[0024]=(1.03-1.07)*F0*L1/L2* | cosa |
[0025]其中L2為變量，隨著鉗子開口量大小變化，a角度變化，L2的尺寸也隨之變化，a角度越大，LI /L2比值越大，a角度越小，LI /L2比值越小。
[0026]限定L2的變化范圍為(1.3-1.6)*L1之間，限定a的變化范圍為-15°至30°，即|cosaI 值為0.87-1。
[0027]分別取極限值計算，當a= 30度，L2 = I.3L1，取F= I.07*F0*L1/L2* | cosa | 時，F(xiàn) =1.07*F0*L1/1.3*L1*0.87 = 0.95*F0
[0028]當a= 0度，L2 = I.6L1，取F = I.03*F0*L1/L2* | cosa | 時，
[0029]F = 1.03*F0*L1/1.6*L1*1 =0.64*F0
[0030]所以本設計中斷線鉗在剪切過程中省力效果是變化的，力的范圍為傳統(tǒng)斷線鉗的64-92% 之間。
[0031]優(yōu)選的，所述左刀頭連接孔和右刀頭連接孔對稱設置在省力斷線鉗中線的兩邊，所述第一孔位于省力斷線鉗的中線上，所述第二孔位于省力斷線鉗的中線右邊。
[0032]所述第二孔位于第一孔的右下方，所述第二孔位于右刀頭連接孔的左下方。
[0033]第一孔與銷軸孔之間的距離等于第二孔與銷軸孔之間距離的1.3-1.6倍。
[0034]第一孔、第四孔和銷軸構成一個三角形，隨著銷軸沿長孔滑動，以銷軸為頂點的夾角變化范圍為-15°至30°。
[0035]所述長孔的寬度與銷軸的直徑相配合。
[0036]所述左聯(lián)臂包括兩個平行的平面，兩個平行的平面設置在左聯(lián)臂的上端，兩個平行的平面的下端相連接，左刀頭連接孔、第一孔和第二孔分別設置在兩個平行的平面上，左刀頭下端和第一右聯(lián)臂的第三孔分別設置在兩個平面之間。
[0037]所述第一右聯(lián)臂包括兩個平行平面和一個中間平面，兩個平行平面設置在第一右聯(lián)臂的右上端，兩個平行平面左下端與中間平面相連接，右刀頭連接孔設置在兩個平行的平面上，第三孔和長孔設置在中間平面上，右刀頭的下端設置在兩個平行平面之間。
[0038]所述第二右聯(lián)臂包括兩個平行平面和中間平面，中間平面設置在第二右聯(lián)臂上端，兩個平行平面的上端與中間平面的下端相連接，兩個平行平面的下端相連接，第四孔設置在中間平面上，銷軸孔設置在兩個平行平面上，第四孔位于左聯(lián)臂的兩個平面之間，第一右聯(lián)臂的中間平面設置在第二右聯(lián)臂的兩個平行平面之間。
[0039]所述刀頭還包括兩個壓板，兩個壓板通過螺栓將左刀頭和右刀頭活動連接在一起。
[0040]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:本發(fā)明省力斷線鉗設計合理、結構緊湊，使用方便、省力效果明顯，具有結構簡單，加工安裝方便，加工成本低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0041]圖1是本發(fā)明省力斷線鉗的結構示意圖
[0042]圖2是本發(fā)明省力斷線鉗的左聯(lián)臂主視圖
[0043]圖3是本發(fā)明省力斷線鉗的左聯(lián)臂側視圖
[0044]圖4是本發(fā)明省力斷線鉗的第一右聯(lián)臂主視圖
[0045]圖5是本發(fā)明省力斷線鉗的第一右聯(lián)臂側視圖
[0046]圖6是本發(fā)明省力斷線鉗的第二右聯(lián)臂主視圖
[0047]圖7是本發(fā)明省力斷線鉗的第二右聯(lián)臂側視圖
[0048]圖8是本發(fā)明省力斷線鉗的施力狀態(tài)受力分析示意圖
[0049]圖中:
[0050]1、刀頭 2、左聯(lián)臂 3、第一右聯(lián)臂 4、第二右聯(lián)臂 5、手柄
[0051]11、左刀頭 12、右刀頭13、壓板21、左刀頭連接孔22、第一孔
[0052]23、第二孔 31、第三孔32、右刀頭連接孔33、長孔34、銷軸
[0053]41、第四孔 42、銷軸孔
【具體實施方式】
[0054]如圖1所示，本發(fā)明省力斷線鉗，包括刀頭1、聯(lián)臂和手柄5，刀頭I與聯(lián)臂的上端相連接，手柄5與聯(lián)臂的下端相連接，聯(lián)臂包括左聯(lián)臂2、第一右聯(lián)臂3和第二右聯(lián)臂4，左聯(lián)臂2的上端從左至右依次設有與左刀頭11相連接的左刀頭連接孔21、第一孔22和第二孔23，左聯(lián)臂2的下端與手柄5相連接，第一右聯(lián)臂3的上端設有第三孔31和與右刀頭12相連接的右刀頭連接孔32，第一孔22與第三孔31之間螺栓連接，第一右聯(lián)臂3的下端設有長孔33，第二右聯(lián)臂4的上端設有第四孔41，第四孔41與第二孔23之間螺栓連接，第二右聯(lián)臂4的中部設有銷軸孔42，銷軸孔42與長孔33之間通過銷軸34連接，銷軸34可沿長孔33滑動，第二右聯(lián)臂4的下端與手柄5相連接。
[0055]當剪切棒料時，分別施力與左手柄和右手柄末端，帶動左聯(lián)臂2與第一右聯(lián)臂3、第二右聯(lián)臂4轉動，左聯(lián)臂2與第一右聯(lián)臂3繞左聯(lián)臂I第一孔22內軸旋轉;第二右聯(lián)臂4繞左聯(lián)臂2第三孔31內軸旋轉；第二右聯(lián)臂4銷軸孔42通過銷軸34在第一右聯(lián)臂3下端長孔33內滑動來帶動第一右聯(lián)臂3繞左聯(lián)臂2第一孔22內軸旋轉，直至剪斷棒料。在剪切過程中，左手柄部分旋轉角度范圍為45至3°，右手柄部分旋轉角度范圍為90至3°。打開過程與剪切過程正相反。在上述運動過程中，第一右連臂3與第二右連臂4分別與左連臂2不同位置的軸相連，并且第一右連臂3與第二右連臂4通過銷軸34滑動連接。
[0056]優(yōu)選的，左刀頭連接孔21和右刀頭連接孔32對稱設置在省力斷線鉗中線的兩邊，第一孔22位于省力斷線鉗的中線上，第二孔23位于省力斷線鉗的中線右邊。
[0057]進一步的，第二孔23位于第一孔22的右下方，第二孔22位于右刀頭連接孔32的左下方。
[0058]第一孔22與銷軸孔42之間的距離等于第二孔23與銷軸孔42之間距離的1.3-1.6倍。
[0059]第一孔22、第四孔41和銷軸34構成一個三角形，隨著銷軸34沿長孔33滑動，以銷軸34為頂點的夾角變化范圍為-15°至30°。
[0060]長孔33的寬度與銷軸34的直徑相配合。
[0061]左聯(lián)臂2包括兩個平行的平面，兩個平行的平面設置在左聯(lián)臂2的上端，兩個平行的平面的下端相連接，左刀頭連接孔21、第一孔22和第二孔23分別設置在兩個平行的平面上，左刀頭11下端和第一右聯(lián)臂3的第三孔31分別設置在兩個平面之間。
[0062]進一步的，第一右聯(lián)臂3包括兩個平行平面和一個中間平面，兩個平行平面設置在第一右聯(lián)臂3的右上端，兩個平行平面左下端與中間平面相連接，右刀頭連接孔32設置在兩個平行的平面上，第三孔31和長孔33設置在中間平面上，右刀頭12的下端設置在兩個平行平面之間。
[0063]第二右聯(lián)臂4包括兩個平行平面和中間平面，中間平面設置在第二右聯(lián)臂4上端，兩個平行平面的上端與中間平面的下端相連接，兩個平行平面的下端相連接，第四孔41設置在中間平面上，銷軸孔42設置在兩個平行平面上，第四孔41位于左聯(lián)臂2的兩個平面之間，第一右聯(lián)臂4的中間平面設置在第二右聯(lián)臂4的兩個平行平面之間。
[0064]刀頭I還可以包括兩個夾板13，兩個夾板13通過螺栓將左刀頭11和右刀頭12活動連接在一起。
[0065]本實例的工作過程:當剪切棒料時，分別施力與左手柄與右手柄的末端，帶動左聯(lián)臂2與第一右聯(lián)臂3、第二右聯(lián)臂4轉動，左聯(lián)臂2與第一右聯(lián)臂3繞左聯(lián)臂2第一孔22內軸旋轉;第二右聯(lián)臂3繞左聯(lián)臂2第三孔23內軸旋轉;第二右聯(lián)臂4銷軸孔42通過銷軸34在第一右聯(lián)臂3下端長孔33內滑動來帶動第一右聯(lián)臂3繞左聯(lián)臂2第一孔22內軸旋轉，直至剪斷棒料。
[0066]以上對本發(fā)明的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內。
【主權項】
1.省力斷線鉗，包括刀頭、聯(lián)臂和手柄，刀頭與聯(lián)臂的上端相連接，手柄與聯(lián)臂的下端相連接，其特征在于:所述聯(lián)臂包括左聯(lián)臂、第一右聯(lián)臂和第二右聯(lián)臂，所述左聯(lián)臂的上端從左至右依次設有與左刀頭相連接的左刀頭連接孔、第一孔和第二孔，左聯(lián)臂的下端與手柄相連接，第一右聯(lián)臂的上端設有第三孔和與右刀頭相連接的右刀頭連接孔，第一孔與第三孔之間螺栓連接，第一右聯(lián)臂的下端設有長孔，第二右聯(lián)臂的上端設有第四孔，第四孔與第二孔之間螺栓連接，第二右聯(lián)臂的中部設有銷軸孔，銷軸孔與長孔之間通過銷軸連接，銷軸可沿長孔滑動，第二右聯(lián)臂的下端與手柄相連接。2.根據(jù)權利要求1所述的省力斷線鉗，其特征在于:所述左刀頭連接孔和右刀頭連接孔對稱設置在省力斷線鉗中線的兩邊，所述第一孔位于省力斷線鉗的中線上，所述第二孔位于省力斷線鉗的中線右邊。3.根據(jù)權利要求2所述的省力斷線鉗，其特征在于:所述第二孔位于第一孔的右下方，所述第二孔位于右刀頭連接孔的左下方。4.根據(jù)權利要求3所述的省力斷線鉗，其特征在于:第一孔與銷軸孔之間的距離等于第二孔與銷軸孔之間距離的1.3-1.6倍。5.根據(jù)權利要求4所述的省力斷線鉗，其特征在于:第一孔、第四孔和銷軸構成一個三角形，隨著銷軸沿長孔滑動，以銷軸為頂點的夾角變化范圍為-15°至30°。6.根據(jù)權利要求5所述的省力斷線鉗，其特征在于:所述長孔的寬度與銷軸的直徑相配入口 ο7.根據(jù)權利要求1-6任意一項所述的省力斷線鉗，其特征在于:所述左聯(lián)臂包括兩個平行的平面，兩個平行的平面設置在左聯(lián)臂的上端，兩個平行的平面的下端相連接，左刀頭連接孔、第一孔和第二孔分別設置在兩個平行的平面上，左刀頭下端和第一右聯(lián)臂的第三孔分別設置在兩個平面之間。8.根據(jù)權利要求6所述的省力斷線鉗，其特征在于:所述第一右聯(lián)臂包括兩個平行平面和一個中間平面，兩個平行平面設置在第一右聯(lián)臂的右上端，兩個平行平面左下端與中間平面相連接，右刀頭連接孔設置在兩個平行的平面上，第三孔和長孔設置在中間平面上，右刀頭的下端設置在兩個平行平面之間。9.根據(jù)權利要求7所述的省力斷線鉗，其特征在于:所述第二右聯(lián)臂包括兩個平行平面和中間平面，中間平面設置在第二右聯(lián)臂上端，兩個平行平面的上端與中間平面的下端相連接，兩個平行平面的下端相連接，第四孔設置在中間平面上，銷軸孔設置在兩個平行平面上，第四孔位于左聯(lián)臂的兩個平面之間，第一右聯(lián)臂的中間平面設置在第二右聯(lián)臂的兩個平行平面之間。
【文檔編號】B23D29/02GK105834509SQ201610331588
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】王偉剛
【申請人】威海市威力高檔工具有限公司