专利名称：用于锤致动装置的力倍增结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及夹紧工具，并且更具体地涉及例如为夹紧或型锻物体而 提供充足的力的力倍增结构。
背景技术：
美国专利6,341,621中描述的装置通过施加到输入轴的相对较小的 力向输出轴或锤输出较大的力。这种装置的许多应用需要相对于锤的行 程非线性增大的力。众所周知的产生非线性增大的杠杆作用的机构是在 中部铰接的双连杆。但是，在这种机构中，连杆端部的枢轴必须承受过 大的载荷从而会发生失效。
需要提供用于使在美国专利6,341,621中公开的那种类型的装置的 输出倍增的力倍增结构，在该结构中，连杆不承受过大的载荷。
发明内容
本发明的一个目的是满足上述的需求。根据本发明的原理，提供一 种用于使从输出轴到工具的力倍增的力倍增结构。所述工具包括第一构 件和第二构件，所述第一和第二构件中的至少一个是可运动构件，以向 物体施加倍增的力。所述第一和第二构件均具有凸轮面。所述力倍增结 构包括与所述输出轴相关联的中央凸轮。第一连杆结构的一端枢轴联接 到所述第一构件，另一端相对于所述中央凸轮枢轴联接。第一辊与所述 第一连杆结构相关联，用于相对于所述第一连杆结构转动。所述第一辊 设置成在所述第一构件的凸轮面上和所述中央凸轮的表面上转动。第二连杆结构的一端枢轴联接到所述第二构件，另一端相对于所述中央凸轮 枢轴联接。第二辊与所述第二连杆结构相关联，用于相对于所述第二连 杆结构转动。所述第二辊设置成在所述第二构件的凸轮面上和所述中央 凸轮的表面上转动。输出轴的运动使所述第一连杆结构和第二连杆结构 运动，从而使所述可运动构件运动并以从由所述输出轴施加的力增大的 力与所述物体接合，所述辊承受施加到所述第一连杆结构和所述第二连 杆结构的载荷。
通过参考附图考虑下面的详细描述和所附的权利要求(所有这些构 成本说明书的一部分)，本发明的其他目的、特点和特征以及结构的相关 元件的操作方法和功能、部件的组合和制造的经济性会更明显。
通过结合附图从对本发明的优选实施方式的以下详细描述可以更好 地理解本发明，附图中
图1为根据本发明的原理提供的力倍增结构的示意性侧视图，该力 倍增机构示出为联接到设置在打开位置的夹紧工具；
图2为图1的夹紧工具和力倍增机构的视图，其中夹紧工具示出为 处于关闭位置；
图3a为图1的夹紧工具的上钳夹和力倍增机构的连杆结构在第一关 闭过程期间示出的示意图，其中在夹紧工具处的力约为4.2磅；
图3b为图1的夹紧工具的上钳夹和力倍增机构的连杆结构在第二关 闭过程期间示出的示意图，其中在夹紧工具处的力约为9磅；
图3c为图1的夹紧工具的上钳夹和力倍增机构的连杆结构在第三关 闭过程期间示出的示意图，其中在夹紧工具处的力约为134磅；
图3d为图1的夹紧工具的上钳夹和力倍增机构的连杆结构在完全关 闭位置示出的示意图，其中在夹紧工具处的力约为2500磅；
图4为根据本发明的另一实施方式提供的与线性运动的夹紧工具联
接的力倍增机构的立体图，示出了处于关闭位置的夹紧工具； 图5为图4的力倍增结构的侧剖面图；图6为图4的力倍增机构的侧剖面图，但示出了处于打开位置的夹 紧工具。
具体实施例方式
如上所述，需要为美国专利6，341，621中公开的那种类型的装置的输 出提供力倍增杠杆结构，这里通过引用将该美国专利的内容结合到本说 明书中。美国专利6，341,621中描述的装置通过施加到输入轴的相对较小 的力向输出轴或锤提供较大的力。或者，利用锤或线性致动器的任何类 型的机器都可以使用下述的力倍增结构来使力倍增。
参考图1和图2，示出了总体表示为10的根据本发明的实施方式的 原理的力倍增结构。结构IO示出为联接到用于夹紧诸如型锻钢索或缆绳 14的物体类型的夹紧工具12。工具12具有诸如上钳夹16的第一构件和 诸如下钳夹18的第二构件，该第一构件和第二构件通过枢轴连接部2Q 联接。力倍增结构10包括第一连杆结构22和第二连杆结构22'。连杆结 构22联接到钳夹16，连杆结构22'联接到钳夹18。连杆结构22和连杆 结构22'具有相同的构造。因此，下面只描述连杆结构22的构造。
连杆结构22通过连接部23在一端24处枢轴联接到钳夹16，而在 另一端26通过连接部25枢轴联接到输出轴28，该输出轴28例如是专利 6,341,621的工具的输出轴或者在共同拥有的美国专利申请No 11/401,314 中描述的工具的输出轴，这里通过引用将美国专利申请No 11/401,314的 内容结合到本说明书中。在本实施方式中，连杆结构22包括间隔设置的 一对连杆(在图1至图3d中仅示出了一个连杆27)，至少一个辊30设置 在该对连杆27之间。
辊30优选为细长柱型，并安装到连杆27以绕轴线A (例如相对于 连杆轴线B为横向)转动。辊30确保连杆结构22的两端处的连接部23 和25不会承受过大的载荷。连杆27优选在其连接部23和25处具有槽 孔，所述槽孔允许辊30而不是连杆承受全部载荷。连杆27的重要之处 在于需要它们来将辊30保持在凸轮面32、 34 (辊30在其上滚动)之间 的中线上。几乎不存在会使辊离开该中线的力。参考图1，由于连杆结构22的连接部25和连杆结构22'的连接部25' 连接到同一物体即轴28，所以这些连接部可认为是同一连接部。此外， 轴28的端部可以认为是中央凸轮，因为它包括与每个辊30、 30'相关联 的凸轮34并用在钳夹16和18之间。
图3a至图3d示出了力倍增结构10在与共同拥有的美国专利申请 No 11/401,314中描述的装置的输出轴联接时在各个操作阶段提供的夹紧 力。因此，由于钳夹16和18运动到物体14周围的闭合位置(图3d)， 所以经由轴28的1000磅的输入力在物体14上产生2500磅的夹紧力。 应当理解，输出轴28可以是如在专利6,341,621中公开的装置的输出轴 的一部分，也可以连接到该输出轴。
虽然图1至图3d中示出的力倍增结构10用于枢转夹紧工具的一对 钳夹，但参考图4，示出了总体表示为100的力倍增结构的另一个实施方 式。力倍增结构100使第一构件或夹紧工具钳夹112朝向固定钳夹113 大致线性地运动，以夹紧例如电终端连接器。因此，结构100包括第一 连杆结构114，该第一连杆结构114在一端处通过连接部116枢轴连接到 钳夹112而在另一端处通过连接部119枢轴连接到第二连杆结构118的 一端。在连接部119处也设置中央凸轮132，其功能将在下面说明。第二 连杆结构118的另一端通过连接部120枢轴连接到诸如夹紧工具122的 固定部分的第二构件。该第二连杆结构还通过连接部124枢轴连接到曲 柄臂125 (图6)，该曲柄臂125通过连接部127枢轴联接到输出轴28， 例如专利6，341，621的工具的输出轴。
在本实施方式中，第一连杆结构114包括间隔设置的一对连杆126 和128。第一辊30'设置在连杆126和128之间，以在钳夹112的凸轮面 130上和中央凸轮132上转动。在本实施方式中，第二连杆结构118包括 间隔设置的一对连杆134和136。第二辊30"设置在连杆134和136之间， 以在夹紧工具122的凸轮面138上和中央凸轮132上转动。
图6示出了夹紧工具中使用的力倍增结构100，其中钳夹112和113 处于打开位置。当输出轴28在箭头C的方向上运动时，曲柄臂25使第 二连杆结构118绕连接部120枢转，从而使连接部24在图6中向下运动，并使中央凸轮132向上运动(图5)。在夹紧操作中，该运动又使钳夹112 向固定钳夹113运动。如同图l至图3d的实施方式中一样，辊30'、 30" 确保在每个连杆结构114、 118的端部处的连接部116和120不承受过大 的载荷。如图5最佳示出，在连接部116、 119和120中设置槽140，以 允许辊30'、 30"而不是连杆机构114、 118承受全部载荷。
由于曲柄臂125与输出轴28连接，所以它可以被认为是与输出轴相 关联或是输出轴的一部分。此外，由于中央凸轮132与第二连杆结构118 (其连接到曲柄臂125)连接，所以中央凸轮132可以被认为是与输出轴 28相关联。
图1和图4的实施方式均可被认为是双连杆结构，该双连杆结构在 中部铰接有设置在每个连杆结构中的辊。辊构造并布置成有利地承受施 加在第一和第二连杆结构上的全部载荷。
为了例示本发明的结构和功能原理以及例示使用上述优选实施方式 的方法的目的而示出并描述了上述优选实施方式。在不背离这种原理的 前提下可以对上述优选实施方式进行改变。因此，本发明包括包含在所 附权利要求的精神内的所有修改。
权利要求
1、一种用于使从输出轴到工具的力倍增的力倍增结构，该工具包括第一构件和第二构件，且所述构件中的至少一个为可运动构件以在物体上施加倍增的力，所述第一构件和第二构件均具有凸轮面，所述力倍增结构包括中央凸轮，所述中央凸轮与所述输出轴相关联；第一连杆结构，该第一连杆结构的一端枢轴联接到所述第一构件，另一端相对于所述中央凸轮枢轴联接；第一辊，该第一辊与所述第一连杆结构相关联，用于相对于所述第一连杆结构转动，所述第一辊设置成在所述第一构件的凸轮面上和所述中央凸轮的表面上转动；第二连杆结构，该第二连杆结构的一端枢轴联接到所述第二构件，另一端相对于所述中央凸轮枢轴联接；第二辊，该第二辊与所述第二连杆结构相关联，用于相对于所述第二连杆结构转动，所述第二辊设置成在所述第二构件的凸轮面上和所述中央凸轮的表面上转动；由此，所述输出轴的运动使所述第一连杆结构和第二连杆结构运动，从而使所述可运动构件运动并以从由所述输出轴施加的力增大的力与所述物体接合，且所述辊承受施加在所述第一连杆结构和第二连杆结构上的载荷。
2、 根据权利要求1所述的结构，其中，所述第一构件和所述第二构 件枢轴连接，从而可以彼此朝向或彼此远离地运动，由此，所述输出轴 的线性运动使所述第一构件和第二构件转动。
3、 根据权利要求2所述的结构，该结构与所述工具组合，其中所述 第一构件和所述第二构件构造并布置成当所述第一构件和第二构件朝向彼此运动时夹紧放置在所述第一构件和第二构件之间的物体。
4、 根据权利要求2所述的结构，其中，所述中央凸轮是所述输出轴的一部分。
5、 根据权利要求1所述的结构，其中，所述第一连杆结构和所述第 二连杆结构均包括一对连杆，且相关联的辊设置在该对连杆的连杆之间。
6、 根据权利要求5所述的结构，其中，所述第一辊和所述第二辊均 为细长柱形。
7、 根据权利要求1所述的结构，其中，所述第一构件为可运动构件， 且所述输出轴的线性运动使所述第一构件线性运动。
8、 根据权利要求7所述的结构，该结构与所述工具组合，所述工具 包括固定的钳夹构件，所述第一构件包括一钳夹构件，该钳夹构件构造 并布置成当所述第一构件朝向所述固定的钳夹构件线性运动时夹紧位于 所述钳夹构件之间的物体。
9、 根据权利要求8所述的结构，其中，所述第一连杆结构和所述第 二连杆结构的相对于所述中央凸轮联接的端部与所述中央凸轮共用公共 的枢轴连接部。
10、 根据权利要求9所述的结构，该结构还包括枢轴联接在所述输 出轴和所述第二连杆结构之间的曲柄臂，使得所述输出轴沿某个方向的 运动允许所述曲柄臂使所述第二连杆结构相对于所述第二构件转动，从 而使所述中央凸轮大致向上运动，因而导致所述第一连杆结构使所述第 一构件线性运动。
11、 一种用于从输出轴向工具施力的力倍增结构，该工具包括第一 构件和第二构件，所述构件中的至少一个为可运动构件，以在物体上施加倍增的力，所述第一构件和第二构件均具有凸轮面，所述力倍增结构 包括中央凸轮，该中央凸轮与所述输出轴相关联；第一连杆结构，该第一连杆结构的一端枢轴联接到所述第一构件， 另一端相对于所述中央凸轮枢轴联接；第一装置，该第一装置与所述第一连杆结构相关联，用于相对于所 述第一连杆结构转动，所述第一装置设置成在所述第一构件的所述凸轮 面上和所述中央凸轮的表面上转动；第二连杆，该第二连杆的一端枢轴联接到所述第二构件，另一端相对于所述中央凸轮枢轴联接；以及第二装置，该第二装置与所述第二连杆结构相关联，用于相对于所 述第二连杆结构转动，所述第二装置设置成在所述第二构件的所述凸轮 面上和所述中央凸轮的表面上转动；由此，所述输出轴的运动使所述第一连杆结构和所述第二连杆结构 运动，从而使所述可运动构件运动并以从由所述输出轴施加的力增大的 力与所述物体接合，且所述第一装置和第二装置承受施加在所述第一连 杆结构和第二连杆结构上的载荷。
12、 根据权利要求ll所述的结构，其中，所述第一构件和所述第二 构件枢轴连接，以可以彼此朝向或彼此远离地运动，由此，所述输出轴 的线性运动使所述第一构件和第二构件转动。
13、 根据权利要求12所述的结构，该结构与所述工具组合，其中， 所述第一构件和所述第二构件构造并布置成当所述第一构件和第二构件 朝向彼此运动时夹紧放置在所述第一构件和第二构件之间的物体。
14、 根据权利要求13所述的结构，其中，所述中央凸轮是所述输出 轴的一部分。
15、 根据权利要求ll所述的结构，其中，所述第一连杆结构和所述 第二连杆结构均包括一对连杆，且用于转动的相关联装置设置在该对连 杆的连杆之间。
16、 根据权利要求15所述的结构，其中，用于转动的所述第一装置 和所述第二装置均为细长柱形。
17、 根据权利要求ll所述的结构，其中，仅所述第一构件可运动， 且所述输出轴的线性运动使所述第一构件线性运动。
18、 根据权利要求17所述结构，该结构与所述工具组合，所述工具 包括固定的钳夹构件，所述第一构件包括一钳夹构件，该钳夹构件构造 并布置成当所述第一构件朝向所述固定的钳夹构件线性运动时夹紧位于 所述钳夹构件之间的物体。
19、 根据权利要求18所述的结构，其中，所述第一连杆结构和所述 第二连杆结构的相对于所述中央凸轮联接的端部与所述中央凸轮共用公共的枢轴连接部。
20、根据权利要求19所述的结构，该结构还包括枢轴联接在所述输 出轴和所述第二连杆结构之间的曲柄臂，使得所述输出轴沿某个方向的 运动允许所述曲柄臂使所述第二连杆结构相对于所述第二构件转动，从 而使所述中央凸轮大致向上运动，因而导致所述第一连杆结构使所述第 一构件线性运动。
全文摘要
一种力倍增结构，其包括与输出轴(28)相关联的中央凸轮(132)。第一连杆结构(114)的一端枢轴联接到工具的第一构件(112)，另一端枢轴联接到中央凸轮(132)。第一辊(30’)在第一构件(112)的凸轮面(130)上和中央凸轮(132)的表面上转动。第二连杆结构(118)的一端枢轴连接到工具的第二构件(122)，另一端枢轴联接到中央凸轮(132)。第二辊(30”)在第二构件的凸轮面(138)上和中央凸轮(132)的表面上转动。输出轴的运动使连杆结构运动，从而使第一构件(112)运动并以从由输出轴施加的力增大的力与物体接合。辊承受施加在第二连杆结构上的载荷。
文档编号B25B7/12GK101296782SQ200680039753
公开日2008年10月29日 申请日期2006年10月23日 优先权日2005年10月24日
发明者米伦·D·塔珀 申请人:闩锁工具集团公司