专利名称：一种钢筋剪钳的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械工具，尤指一种钢筋剪钳。
背景技术：
在日常生活中，无论是建筑工地还是修自行车摊，都会经常使用到钢筋剪钳，我们会看到一个很滑稽的现象使用者胖胖的身体整个都压在钳子上，企图用自重进行施力，然后悲剧发生了，钳子断了……无可厚非，这是普通钢筋剪钳使用方式上的弊端(普通钢筋剪钳通过两个杠杆将力量放大，第一个杠杆与第二个杠杆间和杠杆支点均是很细的轴。如有不慎还有可能使钳子中某些小轴断裂)。而且 ，正如我们刚刚提到的，使用者通常长得很彪悍，普通民众或瘦弱的人无法使用。在突发灾难中，我们同样会用到钢筋剪钳进行破拆救援，显然这种粗犷的方式是不合理的，也是低效率的，更是不安全的。现普通钢筋剪钳一般是通过两个杠杆将力量放大，但它是直接施力的，面对稍微粗一点的建筑钢筋是毫无办法的。还有一种钳子是通过很多的连杆将力量放大，这种钳子使用不方便，它需要人们在施力的同时，外界或人手提供一个大小相等方向相反的力，否则钳子就动了。
发明内容本实用新型的目的是提供一种稳定性强且使用效率高的钢筋剪钳。为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案一种钢筋剪钳，其包含有—钳嘴，包括一对钳子头，各钳子头头端内侧具有刀刃，各钳子头分别与同一个钳头横杆活性连接，各钳子头与钳头横杆之间可相对转动以形成该对钳子头内侧的刀刃相互完全张开或完全咬合；一对连接杆，各连接杆与同侧的钳子头固定连接；一千斤顶菱形四连杆机构，包含有两个对称结构的四连杆支臂组及一个丝杠单元；两个四连杆支臂组相互邻接的两支臂间分别通过第一连接件连接且绕该第一连接件上的两个固定支点轴旋转，同时这两个第一连接件又分别与两个连接杆的尾端固定连接；每个四连杆支臂组有两个同长的支臂，该两个支臂分别以支点轴相对转动，且在这两个支点轴的中部分别开有旋向相反的螺纹孔；所述的丝杠单元包括一丝杠头及一根丝杠，该丝杠穿过两个支点轴中部的螺纹孔，且丝杠头卡紧丝杠的一端头。所述的钢筋剪钳中，在丝杠头上直接设置或连接一用于固定连接加力杆的单元装置。所述钢筋剪钳的各连接杆通过第一连接件与同侧的钳子头固定连接。所述钢筋剪钳的第一连接件呈直角状，所述两个固定支点轴固定在第一连接件的内侧直边上，另一边的头端与连接杆的尾端固定连接。所述两个连接杆的尾端通过第二连接件与第一连接件固定连接。[0014]本实用新型产品从原理及使用方式上进行了创新，有效地改变了钢筋剪钳的局限性。本实用新型的优点是大大增加了在救援破障中的使用效率；可以应对建筑钢筋等硬度高、强度大的材料；同时适合大众使用，在灾难中增加了民众自救的可能性，为挽救生命争分夺秒。
图I为本实用新型钢筋剪钳结构示意图。图2为本实用新型钢筋剪钳结构示意图(两种使用状态参考)。图3为本实用新型钢筋剪钳钳子头结构示意图(主视)。图4为本实用新型钢筋剪钳的钳子头结构示意图(俯视)。图5为本实用新型钢筋剪钳的钳子头结构示意图(右视)。图6为本实用新型钢筋剪钳的连接杆结构示意图。图7为本钢筋剪钳的千斤顶菱形四连杆机构结构示意图(钳子头完全咬合)。图8为本钢筋剪钳的千斤顶菱形四连杆机构结构示意图(钳子头完全张开)。图9为本钢筋剪钳轴第一次增力示意图。图中1_第三连接件；2-第二连接件2;3-连接杆；4-第一连接件；5_钳头横杆；6_钳子头；7_第一支点轴；8-支架；8’ -支架；9_第二支点轴；10_丝杆；11-丝杆头；12-加力杆；13_支架；13’ -支架。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
具体实施方式
参阅图I、图2所示，本实用新型钢筋剪钳主要由一钳嘴、一对连接杆及一千斤顶菱形四连杆机构构成。所述的一钳嘴包括一对钳子头6，各钳子头的结构参见图3、图4和图5，钳子头的头端内侧具有刀刃601，钳子头上还开有一组固定连接孔，其中有一用于与钳头横杆5实现连接的连接孔602，本实施例中，还设有两个用于通过第一连接件4实现钳子头6与连接杆3相连接的孔603。利用一个钳头横杆5将两个钳子头连接起来，钳子头以钳头横杆5上的两个相互独立的支点为转轴转动，以形成该对钳子头内侧的刀刃601的相互完全张开或完全咬合。参见图6，本实用新型钢筋剪钳有一对连接杆3，各连接杆3与同侧的钳子头6固定连接。连接杆3呈弯曲状态，其弯曲度在150°左右为佳；所述连接杆可以通过第一连接件4与钳子头6相连接。所述的千斤顶菱形四连杆机构参见图7、图8所示，包含有两个对称结构的四连杆支臂组及一个丝杠单元。所述的支架8和支架8’为一四连杆支臂组，支架13和支架13’为另一四连杆支臂组，两组构成一个整体支架；所述的丝杠单元包括一丝杠头11及一根丝杠10。两个四连杆支臂组相互邻接的两支臂间(8和13 ;8’和13’)分别通过第三连接件I连接且绕该第一连接件上的两个固定支点轴旋转，同时这两个第三连接件I又分别与两个连接杆的尾端固定连接(参见图I);每个四连杆支臂组各有的两个同长的支臂(8和8’ ；13和13’)分别以第一、第二支点轴7、9相对转动，且在这两个支点轴7、9的中部分别开有旋向相反的螺纹孔(即一为左旋螺纹孔，另一为右旋螺纹孔)，两个支点轴7、9通过螺纹孔与丝杠10相互旋合,形成螺旋运动。当丝杠10沿某一方向旋转时,两个支点轴7、9作方向相反的直线移动，从而两个带动四连杆支臂组的支架分别向相反的方向运动，到达的一个终点状态参见图7，此时一对钳子头内侧的刀刃601相互完全咬合。到达的另一个终点状态参见图8，此时一对钳子头内侧的刀刃601相互完全张开；所述丝杠单元的丝杠10穿过两个支点轴7、9中部分的螺纹孔，且丝杠头11卡紧在丝杠10的一端头。在此菱形四连杆机构的两端产生的很大推力，可以通过第三连接件I传给第二连接件2，再传递到连接杆3上，且力的作用点是在钢筋剪钳右端的连接杆上。由三个连接件(第三连接件I、第二连接件2和第一连接件24)、连接杆3及钳子头6组成的共同体，可以绕着钳头横杆5作相对转动(亦即可以绕着钳子头与钳头横杆的连接处进行转动)，实际上形成了不等臂长的杠杆。当丝杠3沿某一方向旋转时两个支点轴7、9作方向相反的直线移动,从而带动支架I、支架2向相反的方向运动。这样就实现了通过螺纹旋转向两侧施加压力，使得上端和下端产生推力，而且此推力将非常大，如图9所示。此为该设计产品的第一次增力。*此菱形机构的上下端产生的很大推力，通过连接件I传给连接件2，再传递到连接杆上，且力的作用点在连接杆的右端。连接杆通过连接件3与钳子头相连接，两个钳子头又分别与钳头横杆相连接，钳子头与钳头横杆之间可以进行相对转动。这样，由连接件2、连接杆、连接件3及钳子头组成的共同体，可以绕着钳头横杆作相对转动，亦即可以绕着钳子头与钳头横杆的连接处进行转动。实际上形成了不等臂长的杠杆，可以将连接件I处传递来的作用力进一步放大，实现第二次增力。所述的钢筋剪钳中，在丝杠头上直接设置或连接一用于固定连接加力杆的单元装置，本实施例中，所述的丝杠头设计为一 U型板部件，在U型板部件的两纵向板壁上开设对穿孔,加力杆12穿过此两个孔，可供人们手握持加力杆对钢筋剪钳施力。本实用新型钢筋剪钳核心部分是上述的一个千斤顶菱形四连杆机构，人们摇动加力杆12所用的力通过两个支点轴7、9中部的螺纹可以增大数千倍。使用者转动加力杆一周，两个支点轴7、9各相互反向移动一个螺距，再通过四连杆支臂组8、13的各支架与丝杠3间角度变化(撑开钳子把手的力等于丝杠3对支点轴的推力乘以支架与丝杠间的夹角的正切值)，角度越大越省力，在阻力增大的过程中产生一个抵消增大的效果，也就是说钳嘴部分夹持越紧夹痕越深，而使用者所施力量无需增大很多。最后就是通过一个不等臂杠杆再次将力量放大。最终使得夹断力量远远大于普通大力钳，而人无需使用很大的力。本钢筋剪钳的千斤顶结构的支架(两个四连杆支臂组8、13构成的整体)可以从0°张开到90°
(参见图7、图8)，通过各部分配合，达到了钳嘴从完全张开到完全咬合的状态。在千斤顶张开的过程中，起初是很快的，然后一点一点的变慢，推力正好相反，由小到大。我们利用了千斤顶结构这一性质，可以在最初阻力不是很大的时候快速张开，随着阻力增大，千斤顶结构张开速度略有下降，但推力快速增大，从而继续抵抗阻力进行剪切。由此一来，本钢筋剪钳在不失去效率的同时提高了救援过程中的稳定性，而且大大增强了普通民众进行自救的可能性。普通力钳都是通过将力直接作用于钳子把手上，这样人提供的力是有限的，而本实用新型钢筋剪钳借助一个类似千斤顶的结构，间接施力，使用者不用太大的力，但能获得非常大的剪切力。通过分析一个菱形的四连杆机构的受力便可知“千斤顶”的工作原理。该机构通过两侧受压力，使得上端和下端产生较大推力。如果通过螺纹旋转向两侧施加压力，此推力将非常大，如图9所示。但如果通过螺纹间接施力，将在很大程度上减少使用者提供的力，同时能产生巨大的推力。具体原理如下本实用新型钢筋剪钳的使用方法不同于普通钳子，普通钳子夹断铁丝是直接夹断，而普通大力钳是通过直接施力将钢筋夹到还是薄薄的一点连接，然后将钳子稍微松开再前进一点再用力直到钢筋被撑断，或者直接用手掰断。本实用新型钢筋剪钳利用千斤顶结构是在原理上的创新，其次，在结构上实现了创新。在救援中，我们经常会看到笨重的液压剪钳，一台液压剪钳需要至少三名专业救援人员使用，这是一种人员安排上的浪费，同时局限性很大普通民众不会自己操作液压钳。我们的结构采用相对轻便很多的千斤顶结构作为主要施力结构，从头到尾只需一人操作，而 且不仅限于专业救援人员，普通民众也可轻松使用进行自救或协助救援，特别是比较瘦弱的女性群众。再次，也是最重要的一点，在使用方式上实现了创新。普通钢筋剪钳需要使用者提供很大的力，有时甚至需要使用者整个人压到钳子把手上，这种“粗犷”的使用方式对钳子本身是一种损坏，对使用者也是相当危险的。在救援破障这种高度紧张的环境下，救援人员自身不许犯错误，如果这时使用的工具出现了问题，既浪费时间又可能造成二次伤害。同样像上面说到的液压剪钳，笨重，操作复杂，有局限性。本实用新型钢筋剪钳大大改变了使用方式，方便，快捷，省力，安全。本钢筋剪钳可作为家用，以备不时只需。例如在地震救援中，在等待专业救援人员到达之前，普通民众可以有序的进行自救。专业救援人员配备本钢筋剪钳，一人一个，可快速剪断钢筋，救出被困群众。这样一来，救援方式由“粗放型”转变成“集约型”，提高了救援设备的稳定性和救援效率及救援效果。下面具体介绍本钢筋剪钳的使用方法及功能特点。本钢筋剪钳操作简单。使用者一手握住钳子把手，夹好被夹物体，另一只手快速转动加力杆直至夹紧物体。这时进入正式施力阶段。使用者一只手托住钳子把手，另一只手稍微用力快速转动加力杆，建议使用一根手指齐着根部搅动加力杆，这样会转得更快，而且力量足够。随着钳子头进一步夹紧，阻力会缓慢的增大，当使用者用一根手指转动感觉困难时，可采用手握加力杆的方式继续施力。转到一定程度会感觉阻碍减小，这说明钢筋快被剪断了。随后钢筋被撑断。作为一款全新的破障救援器械，本钢筋剪钳势必将掀起一股潮流，将救援方式从以往的粗犷型向集约型、高效型转化。本钢筋剪钳具有很好的市场前景及生产价值，适用人群广泛，使用方便，成本较低。上述各实施例可在不脱离本实用新型的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为例示性，而非用以限制本实用新型申请专利的保护范围。
权利要求1.一种钢筋剪钳，其特征在于包含有 一钳嘴，包括一对钳子头，各钳子头头端内侧具有刀刃，各钳子头分别与同一个钳头横杆活性连接，各钳子头与钳头横杆之间可相对转动以形成该对钳子头内侧的刀刃相互完全张开或完全咬合； 一对连接杆，各连接杆与同侧的钳子头固定连接； 一千斤顶菱形四连杆机构，包含有两个对称结构的四连杆支臂组及一个丝杠单元；两个四连杆支臂组相互邻接的两支臂间分别通过第一连接件连接且绕该第一连接件上的两个固定支点轴旋转，同时这两个第一连接件又分别与两个连接杆的尾端固定连接；每个四连杆支臂组有两个同长的支臂，该两个支臂分别以支点轴相对转动，且在这两个支点轴的中部分别开有旋向相反的螺纹孔；所述的丝杠单元包括一丝杠头及一根丝杠，该丝杠穿过两个支点轴中部的螺纹孔，且丝杠头卡紧丝杠的一端头。
2.根据权利要求I所述的钢筋剪钳，其特征在于在丝杠头上直接设置或连接一用于固定连接加力杆的单元装置。
3.根据权利要求I所述的钢筋剪钳，其特征在于所述各连接杆通过第一连接件与同侧的钳子头固定连接。
4.根据权利要求I所述的钢筋剪钳，其特征在于所述连接杆呈弯曲状，其弯曲度为150。。
5.根据权利要求I所述的钢筋剪钳，其特征在于所述第一连接件呈直角状，所述两个固定支点轴固定在第一连接件的内侧直边上，另一边的头端与连接杆的尾端固定连接。
6.根据权利要求I或5所述的钢筋剪钳，其特征在于所述两个连接杆的尾端通过第二连接件与第一连接件固定连接。
专利摘要一种钢筋剪钳，包含一钳嘴，包括一对钳子头，各钳子头分别与同一个钳头横杆活性连接，两者间可相对转动以形成该对钳子头相互张开或咬合；一对连接杆，各连接杆与同侧的钳子头固定连接；一千斤顶菱形四连杆机构，包含有两个对称结构的四连杆支臂组及一个丝杠单元；两组相互邻接的两支臂间分别通过第一连接件连接且绕其上的两个固定支点轴旋转，同时这两个连接件又分别与两个连接杆固定连接；每组中的两支臂分别以支点轴相对转动，且在这两个支点轴的中部分别开有旋向相反的螺纹孔；所述丝杠单元的丝杠穿过两个支点轴中部的螺纹孔，丝杠头卡紧丝杠的一端头。其适合大众使用，在灾难中增加了民众自救的可能性，为挽救生命争分夺秒。
文档编号B21F11/00GK202438640SQ20122005118
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月17日 优先权日2012年2月17日
发明者张昊, 王璐, 程子鉴, 胡水兰, 谷勇霞, 赵秋燕, 郭舜福 申请人:北京工商大学