在一体式手柄中安装轴承的设备和方法与流程

本发明涉及具有可折叠地附接到一体式手柄的器件的工具，并且尤其涉及诸如刀具的工具，其中刀片可折叠地附接到一体式手柄。

背景技术：

用于刀具的单一的一体式手柄已经在消费者中变得越来越受欢迎。对具有一体式手柄的刀具和其它工具的兴趣的增加似乎有各种各样的原因，包括美学、强度以及功能。同时，一些刀具制造者使用围绕枢轴的各种类型的轴承3刀片可折叠地且可旋转地在该枢轴处附接到手柄。轴承在这些情形下具有明显的功能性益处，因为它们使刀片从闭合到打开的旋转移动流畅，并且反之亦然，它们还减小了旋转刀片所需要的力量。

常规的折叠刀具有手柄，手柄具有附接到一起的对置的侧壁或手柄半部，其中在对置的侧壁之间具有空间，刀片接纳凹槽位于侧壁之间的空间中。刀片利用枢轴可旋转地附接到两个手柄半部，所述枢轴延伸穿过刀片的柄脚部。当刀片在闭合和打开(打开和闭合)之间旋转时，刀片围绕枢轴旋转。各种间隔器和螺钉被用于将手柄半部附接在一起。在这种构造中，在刀具组装期间围绕枢轴安装轴承是相对容易的任务，因为能够在正将手柄半部与枢轴和刀片连接时安装轴承。

然而，当手柄是具有在单件中的刀片凹槽的整体单元时，围绕枢轴安装轴承非常困难，因为手柄的侧壁不能分离。

因此，需要允许围绕具有一体式手柄的刀具的枢轴安装轴承的设备和方法。本发明限定了这样的设备和方法。本领域技术人员将容易地理解，虽然本发明以关于具体类型的刀具来实现，但是本发明不限于刀具，而是扩展到具有一体式手柄的任意工具，其具有可旋转地附接到该手柄的器件。

附图说明

当结合下面的附图时，参照下面的本发明的详细描述，本发明将被更好的理解，并且其多个目的以及优点将变得明显，其中：

图1是由本发明的受让人以BALI-SONG商标出售的一种刀具的透视图，其中刀具的两个手柄形成为单一整体件，并且本发明在该刀具中体现；在图1中，刀具的刀片处于两个手柄之间的闭合位置。

图2是图1的刀具的侧视图，其中操作两个单一手柄和刀片以便将刀片移动到打开位置。

图3是图1中示出的刀具的一个手柄的一部分的分解透视图，并且更具体地，是刀片附接到的一个手柄的端部的分解视图。

图4是沿图2的线4-4截取的横截面视图。

图5是根据本发明的替代实施例的横截面视图，其与图4中的横截面视图相似，并且沿结合有该替代实施例的刀具的与图4的刀具相同的截面线截取。

具体实施方式

消费者对一体式手柄表现出强烈期望的一种具体刀具是BALI-SONG刀具，诸如图1中示出的刀具10。在图1中，刀片12在闭合位置，在该位置刀片安全地存放在手柄半部之间。BALI-SONG刀具10是熟知的工具，其中单个刀片12枢转地附接到两个分离的手柄半部14和16。刀片12通过在图1中标记为20和22的两个分离的枢转件在刀片的柄脚端18处枢转地附接到分离的每个手柄半部14和16。这种刀具10的使用是艺术和实战形式，这对于此种工具的行家是熟知的。

在本文描述的以及附图中示出的刀具10的实施例中，每个手柄半部14和16被制作为一体式整体单元。在优选实施例中，手柄半部由铝加工而成。然而，应当理解，存在各种等同的形成单一手柄半部的方法，并且手柄可以由诸如钛、G10等的各种材料制成。

现在参照图2，刀片12展开成展开或工作位置。操作刀片12和手柄半部14及16，以在图1的闭合位置和图2的打开位置之间移动刀片/手柄，这对于本领域技术人员是熟知的，并且如上所指出的，刀具的使用是艺术形式。刀片相对于手柄的流畅的旋转移动非常重要，并且大大地提高了使用者对刀具10的操作。换言之，如果将刀片互连到手柄的枢轴之间的摩擦阻力显著，则根据经久考验的技术，刀具的操作受阻碍。因此，刀具制作者总努力减小刀片和手柄之间的旋转摩擦力。

本发明的设备和方法涉及将刀片12附接到两个手柄半部14和16的双枢转轴20和22。再次，应当理解两个手柄半部14和16中的每一个是整体件。每一个手柄半部包括纵向刀片狭槽24，当刀具10在闭合位置时，刀片接纳在该刀片狭槽24中。在横截面中，两个手柄半部中的每一个限定了大致U形的构件，当在闭合位置时，刀片接纳在该U形刀片狭槽24中。在图1中，纵向狭槽24面向彼此；在图2中，纵向狭槽面向外部，因为当刀片12在打开或展开位置时，手柄半部的相对位置颠倒。

现在参照图3，图3是一个手柄半部(在此情形中是手柄半部14)的一端的分解透视图，图示出在分解定向中的刀片至手柄枢转件的部件。更具体地，图3是在图2中被标记为附图标记26的端部的分解特写透视图，其中包括枢转轴20的部件被分解在图3的视图中。

在组装的刀具10中，刀片12的柄脚端18插入手柄半部14的柄脚狭槽28中，并且通过限定枢转轴20的部件枢转地附接到柄脚狭槽28。柄脚狭槽28由手柄半部14的两个侧部限定，所述手柄半部14的两个侧部位于柄脚狭槽28的两侧上，并且在图3中以附图标记30和32标记。具有直径X的孔34被形成为穿过侧部32。盲沉孔36形成在侧部30的内表面38中；盲沉孔36与孔34轴向对准，并且具有与孔34的直径X一致或非常相近的直径X。本领域技术人员应理解，本文指出的孔和其它结构的直径一致或相同是指非常接近于相同的尺寸并且在正常的制造公差内，但是很少精确地一致。具有直径Y的中央通孔40形成为穿过盲沉孔36的轴向中心，使得通孔40的中心与孔34的轴向中心轴向对准。直径Y小于直径X，因此限定围绕通孔40并且由沉孔36形成的座部41。本文使用的术语通孔是指完全地穿透形成有孔的相关材料的孔。

具有直径Y(或通常稍微大于Y)的枢轴孔42形成为穿过刀片12的柄脚端18。因为有两个手柄半部14和16，所以第二枢轴孔43形成为穿过柄脚端18，用于接纳与手柄半部16相关联的另一枢转轴。枢轴孔43的直径也是Y。

枢转轴20由枢轴44以及一对盒式轴承46和48及防松螺母64限定。盒式轴承46和48中的每个轴承一致，并且是其中多个球体50保持在内外座圈之间的盒式轴承。轴承46和48在市场上商购可得。每一个盒式轴承46、48的外径是X(或通常稍微小于X)，使得轴承(在图3的情况下是盒式轴承46)能够沿图3中的箭头A的方向插入穿过侧部32的孔34，并且坐置在侧部30的座部41中，如上所述，该座部41由沉孔36形成。盒式轴承46的厚度使得当轴承坐置在座部41中时，暴露的球体50被定位成使得当刀片12的柄脚18插入柄脚狭槽28中时，球体50与柄脚18的侧表面接触(图3中示出，有7个球体50围绕轴承46、48的外周间隔开，但应当理解，这些具体的轴承仅是示意性的)。当轴承46坐置在座部41中时，贯穿轴承的中心的开口54与通孔40的轴向中心对准。

枢转轴20的组装的下一步是将刀片12的柄脚18滑入侧部30和32之间的柄脚狭槽28，直至枢轴孔42与通孔40轴向对准为止。然后将第二盒式轴承48沿箭头A的方向插入手柄半部14的侧部32的孔34中，直至轴承48的球体50停留在刀片的柄脚18的表面19上为止，并且使得开口54与通孔40轴向对准。然后将枢轴销44沿箭头A的方向插入穿过对准的孔和开口，即，枢轴销44的远端62依次序地插入穿过侧部32中的孔34并且穿过轴承48中的开口54，穿过刀片12的柄脚18中的枢轴孔42，并且穿过轴承46中的开口54以及穿过侧部30中的通孔40。枢轴销44具有在组装的刀具10中支承盒式轴承48的球体50的轴承接触表面或座部45，这在图4的横截面视图中最好地观察到。枢轴销44的近端56限定了较大直径的法兰60，该法兰60被接纳在形成于侧部32的外表面上并且围绕孔34的座部58中。枢轴销44的远端延伸穿过整个组件，并且防松螺母64利用例如螺纹附接件或允许枢转轴的部件的压紧的其它附接件附接到远端62。防松螺母64包括圆柱形向内突出的凸台66，该凸台66被装配到侧部30的外侧中的圆筒形凹部52中(在图3中不可见，但是在图4中可见)。凸台66具有形成为贯穿该凸台66的螺纹孔，该螺纹孔适合于接纳枢轴销44的螺纹端部。因此，如图4中所示出的，当防松螺母64螺纹旋紧在枢轴销44上时，螺母的凸台66可以被紧固从而固定组件。

对于枢转轴22的部件，重复与刚刚描述的枢转轴20一致的相同过程，除了在下面指出的内容之外：

图4是沿图2的线4-4截取的横截面视图。应当理解，枢转轴20的部件的定向与枢转轴22的部件颠倒，但是实际上，如果需要，这些部件可以以相同的方式定向。

当如图4中所示组装时，刀片12的柄脚18倚靠(ride on)在轴承46、48的暴露的球体50上，并且被球体50支撑，刀片围绕枢转轴20、22的旋转非常流畅和容易。更具体地，防松螺母64被紧固到枢轴销44，使得轴承46和48的暴露的球体50在(手柄半部的侧部30、32的)座部41以及枢轴销44的座部45之间被压紧。防松螺母64将枢轴销引向结构的中心，从而在轴承、刀片和手柄上生成压紧预载荷。

枢转轴20和22的部件以及它们与手柄半部12和14组装的结构特征允许轴承容易地安装在整体手柄中。

在图1至图4中示出的刀具10的实施例中，用于限定手柄的材料限定与轴承46的球体50接触的表面中的一个表面。更具体地，如图3和图4最好地示出的，轴承46的球体50在座部41处与手柄14的材料直接接触。在一些情况中，用于制造手柄14和16的材料可能不能限定与球体接触的适当表面。例如，如果手柄材料相对软，则球体可能在座部上比期望的更加迅速地磨损，这可能随着时间而负面地影响刀片的性能。

这种磨损现象可以用多种方式减轻或消除。第一个方法是在座部41中积附相对较硬的表面，例如，利用积附涂层或诸如垫片的限定较硬表面的插入件，球体50在该相对较硬的表面上旋转。另一个解决方法在图5中示出，图5是刀具100的横截面视图，除了图示出枢转轴20和22被图4中示出的那些枢转轴的替换结构限定的替换物之外，该视图类似于图4中示出的刀具10的视图。更具体地，在图5中，枢转轴20和22被三个部件块限定，然而图4中示出的枢转轴20和22具有两个类似的部件，即，枢轴销44和防松螺母64。

在图5中，分别穿过侧部30和32的孔34和36都是具有直径X的通孔。防松螺母70螺旋安装在枢轴销74的远端72上，并且螺母70的面向内的表面限定了在轴承的外侧上支承盒式轴承48的球体50的支承表面，并且限定轴承的外座部(柄脚18的表面19继续限定球体50在轴承的相反侧上抵靠的座部)。枢轴销74包括径向法兰78，该径向法兰78具有外径X，并且该径向法兰78被接纳在孔34中，并且该径向法兰78的面向内的表面80抵靠盒式轴承46的球体。柄脚18的表面19限定了盒式轴承46的球体50在其相反侧上倚靠的支承表面。第二防松螺母82螺旋安装在枢轴销74的螺纹端84上，并且第二螺母82抵靠径向法兰78。除了第二防松螺母82用于调节枢转件20和22的部件的松紧之外，图5中示出的刀具10s以与上面描述的刀具10相似的方式组装。

虽然已经根据优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应理解，本发明的精神和范围不限于那些实施例，而是扩展到所附权利要求书中限定的各种改进和等同。