刀具刀片开启机构的制作方法

专利名称：刀具刀片开启机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及装配有提供刀片开启辅助的机构的折叠刀具，且更具 体地涉及一种弹簧作用在刀片上以将刀片从闭合位置驱动到开启位置 的刀具。
背景技术：
大多数折叠刀具合并有将刀片或工作器具保持在闭合位置的某种 机构，在所述闭合位置中，刀片的锋利的刃部被安全地保持在刀柄内。 己知许多用于将刀片保持在闭合位置的机构，且存在为何使用这种机 构的明显原因。除其他原因外，刀片保持机构防止刀具意外开启，且
因此提高了安全性。
自动开启机构和所谓的"开启辅助"机构可以合并到折叠刀具内。 一般而言，在具有自动开启机构的刀具中，通过闭锁的触发机构将刀 片保持在闭合位置。当闭合时，刀片处于来自弹簧机构的恒定的"预 载荷"压力下。当释放触发器时，刀片被弹簧机构自动地驱动到开启 位置。另一方面，对于合并有开启辅助机构的刀具，刀片保持在闭合 位置而无需闩锁件或触发器。开启辅助功能通过在刀片上操作的弹簧 机构提供。当使用者手动将刀片从闭合位置旋转到开启位置时，作用 在刀片上的弹簧机构达到阈值点。在刀片旋转超过阈值点后，弹簧将 刀片驱动到开启位置。
装配有自动机构和开启辅助机构的刀具典型地包括某种类型的锁 定机构，以将刀片锁定为开启，且对于许多开启辅助刀具，驱动刀片 的同一个弹簧机构也使刀片保持闭合。由于多个原因，开启辅助机构变得非常常见。例如，在合适的情 形中且对于合适的使用者，从辅助开启的刀具中得到许多优点，且存 在自动刀具能够有用的许多情况。这些经常包括使用者仅单手空闲的 情况。然而，即使在包括自动开启机构或开启辅助机构的刀具中，安 全性考虑也总是要求刀片保持在闭合位置，直至使用者自愿或有意地 将刀片移动到开启位置。例如，应在刀具掉落时不释放使刀具刀片保 持闭合的机构。随着近期开启辅助刀具的流行，存在许多已开发的新 型机构。
然而，总是存在对于提供刀具的开启辅助特征的机构的需求。

发明内容
本发明包括具有开启辅助机构的折叠刀具。在第一图示的实施例 中，本发明的机构依赖于轴向保持在刀片轴销上的一对扭转弹簧，且
所述扭转弹簧处于相对于刀具刀柄固定的一对衬套内。在刀片的每个 侧向侧上存在 一 个弹簧和 一 个衬套。每个弹簧的 一 个腿部固定到衬套。 弹簧的相对的腿部置于形成在刀片表面上的凹槽中，所述凹槽轴向地 围绕开口，刀片轴线插入穿过该开口。当刀片处于闭合位置时，扭转 弹簧被"加载"但不将其弹簧力施加到刀片，替代地抵抗固定的衬套 施加力。当刀片从闭合位置向开启位置旋转时，弹簧的腿部旋转通过 形成在衬套上的结构且与之协作，以将弹簧压力立即从衬套传递到刀
片，以驱动刀片开启。当刀片因此从闭合位置向开启位置旋转时，一 旦在刀片的旋转移动中经过预定的旋转点或"阈值"点，则本发明的 机构将刀片旋转地驱动到完全开启位置。这以作用在刀片上的成对弹 簧完成，且因此将充分的旋转动能施加到刀片，使得惯性将刀片驱动 到完全开启位置。锁定机构将刀片锁定在开启位置。当刀片从开启位 置旋转到闭合位置时，扭转弹簧被再次加载，且一旦经过希望的旋转 点，则弹簧中每个的一个腿部移动到衬套上的凹槽内，且弹簧的旋转 力从刀片传递到固定的衬套，从而允许刀片保持在闭合位置。
7本发明的机构也可以构建为依赖于仅一个扭转弹簧，该扭转弹簧 在结构上和功能上与以上所述的成对弹簧相同。


通过参考如下对本发明的详细描述并结合参考附图，将更好地理 解本发明且本发明的多个对象和优点将变得显而易见。
图1是合并有根据本发明的开启辅助机构的刀具的第一图示实施 例的透视图。图1中示出的刀具的刀片处于锁定的开启位置。
图2是图1中图示的刀具的侧向正视图。
图3是类似于图2的侧向正视图，其中刀片示出为处于开启位置 与闭合位置之间的中途。
图4是图3中图示的刀具的侧向正视图，图中示出刀片处于完全 闭合的位置。
图5是图1的刀具的分解透视图，图中图示出所选择的部件部分。
图6是扭转弹簧中一个的透视图。
图7是扭转弹簧中相对的一个的透视图。
图8是衬套中一个的透视图。
图9是刀片的柄脚部分的透视图，图中图示出刀片凹槽，扭转弹 簧容纳在该刀片凹槽内。
图10至图13的一系列图半示意性地图示出刀片从开启位置旋转 到闭合位置时发生的结构步骤的次序。
图IO是侧向正视图、半示意图和横截面图，图中图示出刀片处于 完全开启和锁定位置时的自动辅助机构的结构。
图11是侧向正视图、半示意图和横截面图，图中图示出刀片已从 完全闭合位置向开启位置旋转过大约60°时的自动辅助机构的结构。
图12是侧向正视图、半示意图和横截面图，图中图示出刀片已从 完全闭合位置向开启位置旋转过大约4(T时的自动辅助机构的结构。
图13是侧向正视图、半示意图和横截面图，图中图示出刀片处于 闭合位置时的自动辅助机构的结构。图14是图1的刀具的风格化的顶部横截面图，该横截面通过刀柄
的前部分且通过刀片轴线截取，图中图示出刀片处于开启位置。
图15是通过与图14中相同位置的顶部横截面图，但图中图示出 刀片处于闭合位置。
图16至图19是一系列半示意性且半横截面视图，图中图示出刀 片从开启旋转到闭合时发生的情况次序期间的刀片、扭转弹簧和衬套。
图16图示出刀片处于开启位置时的刀片、扭转弹簧和衬套的结构 布置。图16大致对应于图10。
图17图示出刀片从完全开启位置向闭合位置旋转大约120°时刀 片、扭转弹簧和衬套的结构布置。图17大致对应于图11。
图18图示出刀片从完全开启位置向闭合位置旋转大约140°时刀 片、扭转弹簧和衬套的结构布置。图18大致对应于图12。
图19图示出刀片处于闭合时刀片、扭转弹簧和衬套的结构布置。 图19大致对应于图13。
具体实施例方式
图1至图19中示出合并有根据本发明的开启辅助机构的折叠刀具
10的第一图示实施例。折叠刀具10包括伸长的刀柄12和在其一端处
枢转地附接到刀柄的刀片14，所述附接端在此称为刀柄的"前"端。
对应于此惯例，其他相关的方向术语为刀柄的"后"端或底端与前
端相对；刀片的"上"部是钝的非工作部分，且"下"部是刀片的锋 利的工作部分；"内"或"向内"指刀具的结构中心等。图1和图2示
出带有处于开启位置的刀片14的刀具10。图3图示出从开启位置向闭 合位置旋转中途的刀片，且图4中刀片示出为处于闭合位置，在此闭 合位置，部分地以虚线示出的刀片接纳在限定于刀柄12内侧壁之间的 刀片接纳沟槽中。图1中示出X-Y-Z坐标系。X-Y平面限定为与由刀 柄12和刀片14限定的平面平行的平面，刀片在闭合位置与开启位置 之间旋转时在X-Y平面内行进。Z平面是横向于X-Y平面的平面，刀 片枢转销在Z平面内纵向延伸。
9本发明的刀具10的刀片14合并有刀片锁定机构，使得刀片可以 牢固地锁定在开启位置，以防止刀片意外移动到其闭合位置。刀片锁 定机构在下文中描述。
刀具IO的刀柄12包括数个部件，包括一对相对布置的侧壁部分， 所述侧壁部分大致指示为16、 18，它们相互平行且通过间隔件20保持 相互间隔开，图1中仅示出一个所述间隔件20。侧壁部分16和18中 每个包括相互平行保持的内衬垫和外板。特别地，侧壁16通过衬垫17 和外板19限定。类似地，侧壁18通过衬垫21和外板23限定。间隔 件20是圆柱形套筒，它具有带螺纹的内孔，螺钉22旋入所述内孔内。 螺钉因此将间隔件固定在侧壁16和18的衬垫17与21之间，从而以 与保持间隔开关系的侧壁16和18具有固定的关系来维持刀柄12。侧 壁部分16和18可以由任何合适的材料制造，例如强化合成塑料；其 他合适的材料包括金属、其他塑料、木材等。侧壁部分可以制造为单 件或多件。如在图1中示出，如果希望可以包括选择的凹槽夹17，该 凹槽夹17附接到侧壁16的外表面。
刀片14在靠近刀柄12的前端附近枢转地附接到刀柄12。与刀具 IO—起使用的刀片可以是任何已知类型的刀片。附图中示出的刀片14 包括大致示出为24的伸长的工作部分和大致示出为26的柄脚(tang) 部分。刀片14以刀片轴销(在下文中详述)枢转地附接刀柄12。工作 部分24典型地包括锋利的刃部30和钝的刃部32。在刀片14上可以包 括拇指片34，以辅助将刀片开启和闭合。
如上所述，通过间隔件22将刀片接纳沟槽36限定在侧壁16与 18之间。刀片接纳沟槽36限定狭槽，当刀片14移动到其闭合位置时 接纳在所述狭槽内，如图2中示出。当刀片处于闭合位置时，刀片的 锋利刃部30安全地被保持在刀柄的界限内。
刀片14附接到刀柄12，使得当刀片14处于其开启位置(图1)时刀片的工作部分24从刀柄12延伸开，且当刀片处于开启或闭合位 置时，柄脚部分26位于一对刀柄侧壁之间的刀片接纳沟槽36内。艮口， 柄脚部分26总是位于刀柄12的侧壁16与18之间。刀片以刀片轴销 枢转地附接到刀柄，所述刀片轴销横向于刀片的平面延伸且限定刀片 枢转轴。暂时转到图5，通过圆柱形套筒44限定刀片轴销28，所述套 筒44延伸穿过形成在衬垫21内的孔40和形成在衬垫17内的对齐的 孔42。套筒也延伸穿过对齐的枢转孔46，所述枢转孔46穿过刀片14 的柄脚部分26。在组装好的刀具10内，圆柱形套筒44贴合地配合且 固定地穿过刀片14的柄脚部分26内的孔46，使得套筒限定旋转枢转 轴线，用于使刀片相对于刀片平面和侧壁横向延伸。因此，套筒44轴 向地在Z方向对齐，即横向于X-Y平面对齐。继续参考图5，套筒44 的端部中一个具有唇缘45，唇缘45的外周具有压花。套筒44的相对 端接纳在各刀抦中环形埋头凹陷部47内，图5的视图中仅示出一个所 述凹陷部。垫圈50位于刀片14与衬垫17和21之间，使得套筒44延 伸穿过垫圈。
刀片止动销48的相对端锚定在形成于外板19和23内的沉孔52 内，且以螺钉36和54保持就位(图5的视图中示出仅一个沉孔52)。 图5中示出的螺钉38螺旋到衬垫17内的螺纹开口 39内，相同的螺钉 螺旋到衬垫21内的螺纹开口 3 9内。
当刀具10与以上所述且在附图中示出的多个螺钉和间隔件组装 时，圆柱形套筒44的相对端牢固地捕获在凹陷部47内，且刀具非常 稳定。
如先前所提及那样，刀具io合并用于将刀片锁定在开启位置的锁 定机构。参考图5，转让给本发明受让人的美国专利No. 6,574,869中 完全描述大致以附图标记56示出的锁定机构，且在此通过引用合并该 专利的公开内容。更具体地，使用在本发明的刀具10内的锁定机构56 与美国专利No. 6,574,869的图14至图17中描述的且在该专利说明书
11中描述的锁定机构相同。将认识到的是，因为锁定机构56不形成本发
明的部分，所以并非锁定机构的所有部件都以附图中的附图标记示出
或指示。然而，指示出刀片锁定销75;该刀片锁定销75是延伸穿过刀 具刀柄的弹簧加载的销，其相对端部延伸穿过刀柄内的狭槽。销57通 过与柄脚26的专用表面的接触将刀片锁定在开启位置。将进一步认识 到的是，存在许多不同类型的锁定机构，这些锁定机构将与在此所述 的开启辅助机构很好地联合工作，所述锁定机构例如包括衬垫锁和回 锁机构。
参考图5，刀具10合并有包括数个部件的开启辅助机构60。将首 先参考数个附图大致描述机构60，且将然后参考其他附图详述机构60 的结构和操作。如在图9中图示，刀片14的柄脚部分26具有环形地 围绕孔46形成的圆形凹陷部62，刀片轴销28延伸穿过所述孔46。台 部6 2在刀片的柄脚的表面内限定环形凹陷部，所述凹陷部可以通过铣 削刀片或在铸造刀片期间形成。因此，凹陷部62具有基部表面64，所 述基部表面64凹陷到柄脚26的剩余部分的表面66的水平面以下。台 阶68形成基部台部64的外周边缘。凹槽或沟槽70形成在凹陷部62 内，使得沟槽从中心轴线通孔46向外辐射状延伸。沟槽70限定圆柱 形的部分，使得圆柱形的壁是弯曲的。如在下文中详述，因为沟槽的 壁带有角度，所以在刀片旋转期间置于沟槽内的弹簧腿部有时能够转 移到沟槽内或外。带角度或坡度的部分72从沟槽70的一侧在孔46的 边缘处延伸，且在短径向距离内具有向上的斜坡，直至带坡度的部分 遇到基部表面64的水平面。由于下文中将详述的原因，带坡度的部分 72是可选的。最后，圆形凹陷部62包括带有圆齿的外部部分74，所 述外部部分74从沟槽70的最外边缘围绕圆形凹陷部延伸短的径向距 离。带有圆齿的外部部分74的边缘限定直径大于圆形凹陷部62的剩 余部分直径的部分。
虽然图9中示出刀片14的仅一侧，但应理解的是刀片14的相对 的侧包括结构上与在此所述的圆形凹陷部相同的圆形凹陷部，但如下
12文中将详述，在刀片相对侧上的圆形凹陷部的结构相对于图9中图示
的结构轴向地旋转。
图8中图示出作为开启辅助机构60的部件的下一个结构，且该结 构包括衬套80。衬套80大致是圆柱形构件82，该构件82具有围绕衬 套的外壁按间隔形成的三个平坦部分84、 86和88。平坦部分中每个部 分地沿衬套80的圆柱形壁89延伸，从而限定用于每个平坦部分的止 动件85。如在下文中将详述，将衬套插入到衬垫内相应地成形的圆形 开口内，所述开口具有对应于衬套上的三个平坦部分84、 86和88的 三个平坦部分。衬套的三个平坦部分与衬垫内的开口的三个平坦部分 协作，以将衬套相对于衬垫固定，且因此防止衬套相对于衬垫旋转。 衬套80的"内部"限定图8中的第一直径Dl，且在衬套的"封闭" 端部83处的开口 81限定小于D1的第二直径D2。内部圆柱形壁89限 定高度L1。最后，在圆柱形壁89的内环形边缘94内形成有第一凹口 90和第二凹口92。第二凹口 92小于第一凹口 90。垫圈50内的内部开 口的直径大于衬套80的外径，使得在组装刀具时，衬套延伸穿过垫圈， 如在下文中将详述。
现在转到图6和图7，图中图示使用在开启辅助机构60内的两个 扭转弹簧96和98。弹簧96和98相百.间成镜像，且其体长L2略微小 于衬套80的圆柱形壁89的高度Ll，而其直径D3略微小于衬套80的 直径D1。弹簧96是左旋弹簧，而弹簧98是右旋弹簧。将认识到的是， 存在足以用于本发明的许多不同类型的扭转弹簧。在此图示的扭转弹 簧96和98是扁线类型的弹簧，它们具有螺旋体部分101以及限定弹 簧端部的直腿部100和102。
参考一个衬套和一个扭转弹簧来描述开启辅助机构的组装。然而， 从本文的描述和图示实施例的附图认识到，开启辅助机构依赖于刀片 每侧上的衬套和扭转弹簧。然而，开启辅助机构可以基于仅使用一个 扭转弹簧的本公开构建。换言之，根据本发明的开启辅助机构可以仅使用刀片的一个侧面侧上的一个弹簧来制造。虽然刀片每侧上的弹簧 是优选的实施例，但单弹簧机构也是合适的。
参考图5，刀具10组装有接纳在刀片16的相对侧上的圆形凹陷 部62内的扭转弹簧96和98，使得弹簧的最内边缘102接纳在凹陷部 内。每个扭转弹簧的最外腿部IOO放置在衬套80内的凹口卯内。衬 套80插入穿过衬垫17内的孔42，使得平坦部分84、 86和88与形成 在衬垫内的相应的平坦部分对齐。衬套可以插入穿过孔42，直至止动 件85邻接衬垫的外壁。如上所述，衬套80的平坦部分与穿过衬垫17 的孔42的平台部分协作，以相对于衬垫固定衬套。换言之，衬套80 不能旋转。弹簧98捕获在衬套80的内部内，且因为衬套80的直径 D2小于弹簧的直径D3而保持在衬套内。在刀片14的相对的侧向侧上 的弹簧96和衬套80与衬垫21以相同的方式组装。弹簧96的"外" 腿部IOO捕获在衬套内的凹口 90内。因为衬套不能旋转且弹簧的腿部 100捕获在凹口90内，所以弹簧的一个腿部相对于刀柄12固定。圆柱 形套筒44插入穿过衬套、弹簧和刀片，且衬套的相对端分别保持在刀 柄侧壁16和18的相应外板19和23内的沉入部分47内。套筒44的 一端上的带有压花的外唇缘防止套筒相对于刀柄旋转。将认识到的是， 因为套筒44轴向插入穿过弹簧中心，所以套筒用作弹簧的支撑架。
如上文所指示，弹簧96的体长L2略微小于衬套80的长度Ll。 当完全组装刀具且刀柄半部被螺钉固定到一起时，如在上文中所述相 对于刀柄12固定的套筒80将弹簧96和98的最内腿部102保持在刀 片的两侧上的沟槽70内。套筒80的内环形边缘94紧贴表面64。
参考回图9，当刀具10己组装时，至少在刀片从闭合到开启且从 开启到闭合旋转期间的某时段，弹簧96的腿部102容纳在沟槽70内， 如在下文中将详述。腿部102的长度大于圆形凹陷部62的带坡度的部 分72的长度(例如图10中所示出)。因此，当弹簧96与其他相关部 件组装时，腿部102的端部经过带坡度的部分72结束的点在沟槽70内延伸。当弹簧96在X-Y平面内处于旋转扭转下时，即当弹簧被"加 载"时，沟槽70的带角度的表面造成Z平面内的力向量、即横向于刀 片平面的力向量，该力向量将弹簧96的腿部102向外推动，离开圆形 凹陷部62内的沟槽，离开通过刀片的纵向中心线。换言之，因为腿部 102被推向的沟槽70的表面总是带有角度，所以在Z平面内存在力， 该力向着衬套80将腿部推出沟槽。带坡度的部分72提供机械释放， 该释放允许弹簧腿部102完全向下落座到沟槽70内。如上所述且如在 附图中示出，弹簧96和98是扁线类型的弹簧。在弹簧腿部与沟槽70 的侧之间的相对几何构造是重要的，使得弹簧腿部移动到沟槽内和沟 槽外。将认识到的是，在此所述的相对几何形状可以修改为带有所实 现的相同的功能特征。
固定的衬套80将腿部102保持在沟槽70内，但当刀片旋转且将 弹簧巻绕、即将弹簧加载时，腿部102沿套筒80的内环形边缘94滑 动，直至腿部的内部开始置于沟槽70的带角度的侧上。当继续旋转且 腿部102向凹口 92旋转时，在Z平面的方向上通过沟槽70的环形边 缘存在有施加到腿部102的力向量。当腿部102与衬套80内的凹口 92 对齐时，促使腿部非常快速地进入凹U内。当腿部102转移到凹U 92 内时，弹簧的旋转力从刀片立即移除且转移到衬套，该衬套如上所述 是固定的。
现在将详述开启辅助机构60的操作，以处于闭合位置的刀片14 (例如图4、图13和图15)开始描述。当刀片14处于闭合位置时， 开启辅助机构60不使压力施加到刀片。当刀片处于闭合位置时，弹簧 96和98被扭转巻绕且加载，但它们的旋转力通过腿部102施加到固定 的衬套80。因此，开启辅助机构60不会将力施加到刀片，且刀片通过 由锁定机构56施加到刀片的柄脚的力而保持在闭合位置。美国专利 No. 6,574,869中完全描述了锁定机构56的此特征。由销57施加到刀 片14的力足以将刀片保持在闭合位置，且刀片即使掉落时或受到强的 "挥腕"型运动时也不会开启。然而，可能有益的是包括"安全"机构，所述安全机构防止刀片处于闭合位置时开启刀片。
如前所陈述，垫圈内的内部开口的直径大于衬套80的外径。如图 14中最佳地可见，这导致衬套80延伸穿过组装的刀具内的垫圈。
从前面的描述、附图和随后的更详细的描述中将认识到，衬套80 如所描述那样可以通过任何个数的等价结构替代。作为一个示例，衬 套的功能和结构特征以及衬套与扭转弹簧的交界方式可以使用作为衬 垫或刀柄的整体部分的"衬套"复现，这与分开件的方式相反。作为 另一个示例，刀柄可以制造为单件，且衬套可以是一体化刀柄半部的 部分。
图10至图13的附示出当刀片14从闭合位置(图13)移动 到开启位置(图10)时发生的次序。典型地，刀片通过使用者施加压 力到拇指片34而旋转。当刀片14旋转时，作为柄脚26的结构特征的 圆形凹陷部62旋转。这导致与圆形凹陷部62相关的结构相对于固定 的衬套80旋转。刀片、衬套和以固定到衬套的一个腿部而保持在衬套 内的弹簧之间的这种相对旋转产生开启辅助机构的功能性操作。
从图13开始，如在前文中描述，刀片14示出为通过锁定机构56 的销57向前的压力而保持在此闭合位置。因此，销57处于弹簧张力 下，该张力在以箭头A图示的向前的方向上推动销。弹簧98的腿部 100总是被捕获且引导固定在衬套80的凹口 90内，且衬套80通过衬 套上与衬套穿过延伸的衬垫21内的孔的平坦部分匹配的平坦部分来保 持固定。在图13中，弹簧98巻绕且因此具有明显的势能。然而，腿 部102处于凹口 92内，且因此弹簧的势能支承在固定的衬套80上， 且不向刀片14施加任何旋转压力(即在X-Y平面内)，但在Z平面方 向上通过凹口 92的弯曲边缘将力施加到刀片。
转到次序中的下一个图示、即图12，刀片已开始其向开启位置的
16旋转(箭头B)。在此，弹簧98的腿部102保持在凹口 92内。于是， 弹簧的势能已释放且仍向着衬套80施力。同时，当销57置于刀片的 柄脚的表面上时，销57已被向后向着刀柄12的底端推动。因为凹口 92的侧是弯曲的，所以腿部102总是支承在弯曲的表面上。这是与以 上参考置于沟槽70内的腿部102所描述的相同的机械特征。于是，因 为弹簧正将明显的压力施加在凹口的侧上，所以在Z平面方向上存在 力，该力将腿部在向着刀片的柄脚的方向上推动，即推出凹口 92。这 将一些压力在Z平面内施加在腿部102与刀片之间，但这不是驱动刀 片开启的旋转压力。
在图11中，刀片已在图中逆时针方向上旋转，使得腿部102刚好 在促使离开衬套80内的凹口 92的阈值上。当腿部102被促使离开凹 口 92时，腿部立即移动到在沟槽70内且接合沟槽70。因为弹簧巻绕 且加载，所以弹簧腿部向沟槽70内的移动导致势能从固定的衬套80 立即转移到可旋转的刀片14。因此，弹簧当展开到刀片时立即施加其 力，以将刀片迅速推动到开启位置。
在图10中，刀片示出为处于开启和锁定位置。在此位置，刀片的 柄脚上的边缘邻接止动销48，所述止动销48使刀片的旋转止动。刀片 通过销57锁定，所述销57横向延伸越过柄脚的上边缘且楔入在刀柄 侧壁与刀片之间。在图10中可见，腿部102安放在沟槽70内，在图 中逆时针方向从凹口 92旋转开。理想地，在此位置，弹簧98将在刀 片上施加压力，以维持此位置。
现在注意图14，图中图示刀片14处于开启位置的刀具，且此图 是通过刀片附接到刀柄处的刀柄和刀片部分的放大的截面视图。当刀 片14处于开启位置时，扭转弹簧96和98的腿部102安放在形成在柄 脚26的两侧内的圆形凹陷部62的沟槽70内。通过衬套80的内环形 边缘94将弹簧维持在沟槽70内。在此位置，弹簧96和98仍略微巻 绕或加载，使得弹簧96和98继续在刀片上施加一些压力，且因此促使刀片靠着止动销48。两个弹簧的固定的腿部100可见捕获在衬套80 的凹口 90内，且当然未占据凹口 92。因为当刀片处于开启位置时弹簧 继续将压力施加到刀片，所以锁定机构确保强制锁定。这可以与驱动 刀片开启但在刀片旋转中的一定点后不施加压力到刀片的许多开启辅 助机构形成对照。所述许多开启辅助机构导致锁定失效的可能性。
图15类似于图14，不同在于图15中刀具10的刀片14处于闭合 位置。在此，弹簧96和98完全巻绕且因此完全以势能加载。然而， 在此位置，已促使腿部102离开与刀片14的接触且因此腿部102安放 在凹口92内，在凹口 92处腿部102将其势能施加在固定衬套80上。
将认识到的是，当刀片处于开启位置时，锁定机构可以被解锁且 刀片可以旋转到闭合位置。通过图10至图13的一系列附图示出刀片 从开启移动到闭合时发生的情况的次序。从图10开始，通过将锁定机 构56的销向后向着刀具的底端移动使得销从刀片的柄脚分离而将刀片 解锁。刀片然后在图IO中的顺时针方向(即与箭头B相反的方向)上 旋转。当发生此情况时，腿部02被沟槽70的边缘推动，因此弹簧98 巻绕。
当刀片在顺时针方向上继续旋转时，弹簧继续巻绕或加载，从而 将更大的势能施加到弹簧。在图11中，腿部102仍处于沟槽70内， 但腿部102的位置正在接近腿部与凹口 92对齐的点。在图12中，腿 部102已与凹口 92对齐，且从沟槽70到凹口 92促使腿部102，因此 将弹簧压力从刀片转移到套筒。导致从沟槽70到凹口 92促使腿部102 的主要结构是沟槽70的斜坡侧，该斜坡侧趋向于在Z平面内向凹口 92 "提升"腿部。带斜坡的部分72有助于促使腿部处在Z平面内且进入 凹口 92内的附加"提升"动作，但如上所述，带斜坡的部分72的主 要功能是允许腿部102完全安放在沟槽70内。
在图13中，可见腿部102在凹口 92内。且如上所述，施加到锁
18定机构56的弹簧压力将机构的销向前推动，从而将刀片保持在闭合位置。
现在注意图16至图19的系列，所述系列包括一系列示出开启辅 助机构的结构和功能属性的半示意性图示。在此一系列图中，所示出 的仅有的部件是衬套80、弹簧96和98的腿部102、和刀片14的小部 分。这些图是半示意图，因为它们为清晰起见忽略了通常在这些视图 中可见的某些结构。此外，如上所述，刀片的每侧上的圆形凹陷部62 内的结构相互轴向旋转。换言之，刀片一侧上的沟槽70不处于与刀片 相对的侧上的沟槽70相同的位置。结构的这种相对旋转的主要原因是 维持刀片的强度和完整性。但是因此，如果这些横截面视图在结构上 是准确的，则并非图16至图19中示出的结构全都实际上可见。然而， 它们在此以所示方式展示，以便于详细解释本发明以及详细解释本发 明如何工作。
从图16开始，刀片14处于开启位置。两个扭转弹簧(96和98) 的腿部102保持在沟槽70内，因为衬套80的内环形边缘94保持在紧 邻刀片的柄脚26的表面。弹簧略微加载，且以箭头A示出弹簧施加到 刀片的力的方向。箭头B表示力施加到刀片14以将其从开启位置向闭 合位置移动的向量方向。在此刀片开启位置中，未占据凹口92。
在图17中，刀片已开始从开启位置向闭合位置旋转。当此情况发 生时，弹簧96和98巻绕、即加载。即，当刀片旋转时(由箭头B表 示，该箭头B对应于图IO至图13的视图中刀片的顺时针旋转)，腿部 102被沟槽70携带且推动，以巻绕弹簧。仍未占据凹口92，但凹口的 位置正在接近腿部102的位置。
在下一个次序的图18中，当刀片14继续在由箭头B表示的方向 上旋转时，凹口 92现在已旋转到开始与弹簧的腿部102对齐的点处， 且腿部102同时在Z轴的方向上被沟槽70的弯曲侧"提升"，如箭头C所表示。 一旦腿部102能够接纳在凹口 92内，则腿部102被沟槽70 的弯曲侧推入凹口，且弹簧力(箭头A)立即从刀片14转移到衬套80。 刀片在此点不受到由开启辅助机构施加的弹簧力，且因此可自由旋转 到闭合位置。当例如以上所述的锁定机构用于刀具时，横向销57在此 点处继续向闭合位置推动刀片。
在此次序的最后的图19中，刀片14处于闭合位置且不存在由弹 簧96和98施加的弹簧力。如上所述，弹簧96和98具有明显的势能， 但此能量(箭头A)仅引导到衬套80。腿部102在此位置安放在圆形 凹陷部62的带有圆iS的外部部分74内。
从前述描述将认识到，参考图1至图19描述的开启辅助机构可以 应用于多个其他的等价机械结构。如上所述，将认识到，通过用于将 扭转弹簧连接到衬垫或刀柄的任何结构和方法可以取消和替代衬套 80。衬套80可以在此意义上视作可选结构，它能够通过用于执行功能 的任何等价的结构替代。存在能够执行功能的许多结构等价物。作为 一个示例，由衬套限定的结构可形成为衬垫或刀柄的整体部分，而非 如上在优选实施例中所描述的分开的结构。另外，衬套可通过形成在 衬垫内的凹陷部替代，所述凹陷部用于容纳弹簧、固定一个弹簧腿部 且限定另一个弹簧腿部可置于其中的凹口，以将弹簧压力从刀片移除 且将弹簧压力转移到衬垫。在此情况中，在此使用的词语"衬套"不 限于与衬垫或刀柄分开的结构，而是替代地应解释为包括便于实现此 处衬套功能的任何结构。
虽然本发明己结合优选实施例描述，但本领域一般技术人员将认 识到的是本发明的精神和范围不限于这些实施例，而是延伸到附属权 利要求中限定的各种修改和等同物。
权利要求
1.一种用于折叠刀具的开启辅助机构，包括刀柄，所述刀柄具有第一刀柄半部和第二刀柄半部，所述第一刀柄半部和第二刀柄半部以间隔开的关系保持，以在两者之间限定出刀片沟槽；刀片，所述刀片利用一枢转轴枢转地连接在所述两个刀柄半部之间，使得所述刀片能够在开启位置与闭合位置之间沿旋转路径移动，所述枢转轴延伸穿过所述刀片的柄脚部分内的孔，所述刀片具有围绕所述孔的环形凹陷部和从所述孔延伸出的径向沟槽；扭转弹簧，所述扭转弹簧围绕所述枢转轴，所述扭转弹簧具有相对于刀柄固定的第一腿部和仅在旋转路径的一部分中处于所述径向沟槽内的第二腿部。
2. 根据权利要求1所述的开启辅助机构，包括固定到所述刀柄的衬套，并且所述衬套具有处在所述环形凹陷部中的内边缘。
3. 根据权利要求1所述的开启辅助机构，其中所述刀片在第一平面内枢转，并且所述第二腿部构造成在与所述第一平面平行的平面内的第一方向上移动。
4. 根据权利要求3所述的开启辅助机构，其中所述第二腿部构造为在大体上横向于所述第一平面的第二方向上移动。
5. 根据权利要求1所述的开启辅助机构，其中所述刀片从开启位置旋转到闭合位置使得所述弹簧巻绕。
6. 根据权利要求1所述的开启辅助机构，其中所述刀片具有在所述刀片的每侧上的围绕所述孔的环形凹陷部，每个孔具有从所述孔延伸出的径向沟槽，以及处于所述刀片的每侧上的衬套，每个衬套具有接纳在所述环形凹陷部内的内边缘，以及处于每个衬套内且围绕所述枢转轴的扭转弹簧，每个扭转弹簧具有固定到所述衬套的第一腿部和处于所述径向沟槽内的第二腿部。
7. 根据权利要求2所述的开启辅助机构，其中所述衬套的内边缘包括凹口，当所述刀片处于预定的旋转位置时，所述弹簧的所述第二腿部容纳在所述凹口内。
8. 根据权利要求6所述的开启辅助机构，其中每个衬套的内边缘包括凹口，当所述刀片处于预定的旋转位置时，所述弹簧的所述第二腿部容纳在所述凹口内。
9. 根据权利要求7所述的开启辅助机构，其中当所述刀片处于闭合位置时，所述弹簧的所述第二腿部处于凹口内，并且所述弹簧被巻绕且所有弹簧力被施加到所述衬套。
10. 根据权利要求9所述的开启辅助机构，其中当所述刀片从闭合位置向开启位置旋转预定距离时，所述第二腿部移出所述凹口且将弹簧力施加到所述刀片，以使所述刀片移动到完全开启位置。
11. 根据权利要求6所述的开启辅助机构，其中所述第一刀柄半部包括第一衬垫且所述第二刀柄半部包括第二衬垫，其中所述第一衬套延伸穿过所述第一衬垫内的孔且所述第二衬套延伸穿过所述第二衬垫内的孔。
12. —种用于折叠工具的开启辅助装置，所述折叠工具具有刀片和带相对侧壁的刀柄，每个侧壁由内衬垫和外板形成，所述侧壁以间隔开的关系保持且在其间带有狭槽，所述刀片利用延伸穿过所述刀片内的孔的枢转轴在所述侧壁之间枢转地连接到刀柄，使得所述刀片能够在开启位置与闭合位置之间围绕所述枢转轴移动，所述开启辅助装置包括第一环形凹陷部以及径向沟槽，所述第一环形凹陷部围绕所述孔 形成在所述刀片的第一侧内，所述径向沟槽从所述孔延伸出，所述第 一径向沟槽限定出弯曲的壁；第二环形凹陷部以及径向沟槽，所述第二环形凹陷部围绕所述孔 形成在所述刀片的第二侧内，所述径向沟槽从所述孔延伸出，所述第二径向沟槽限定出弯曲的壁；第一弹簧保持器，所述第一弹簧保持器不能够相对于所述第一侧壁移动，并且具有处于所述第一环形凹陷部内的边缘；第二弹簧保持器，所述第二弹簧保持器不能够相对于所述第二侧壁移动，并且具有处于所述第二环形凹陷部内的边缘；第一扭转弹簧，所述第一扭转弹簧处于所述第一弹簧保持器内，并且具有固定到所述第一弹簧保持器的第一腿部和处于所述径向沟槽内的第二腿部；以及第二扭转弹簧，所述第二扭转弹簧处于所述第二弹簧保持器内， 并且具有固定到所述第二弹簧保持器的第 一 腿部和处于所述径向沟槽内的第二腿部。
13. 根据权利要求12所述的开启辅助装置，其中每个弹簧保持器进一步包括本体，所述本体具有接纳在所述环形凹陷部内的环形边缘； 且其中每个弹簧保持器的环形边缘包括凹口，当所述刀片处于预定旋转位置时，所述弹簧的第二腿部容纳在所述凹口中。
14. 根据权利要求13所述的开启辅助机构，其中当弹簧的第二腿 部容纳在凹口内时，所述弹簧将力施加在所述弹簧保持器的本体上。
15. 根据权利要求14所述的开启辅助机构，其中当所述刀片处于 闭合位置时，所述弹簧的第二腿部处于所述凹口内，并且所述弹簧巻 绕且所有弹簧力施加到所述衬套。
16.根据权利要求15所述的开启辅助机构，其中所述刀柄限定出 刀柄平面，且当所述刀片从闭合位置向开启位置旋转预定距离时，所 述第二腿部在横向于刀柄平面的方向上移动，且将弹簧力施加到刀片， 以使所述刀片移动到完全开启位置。
17， 一种用于折叠刀具的开启辅助机构，包括刀柄，所述刀柄具有第一刀柄半部和第二刀柄半部，所述第一刀 柄半部和第二刀柄半部以间隔开的关系保持，以在两者之间限定出刀片沟槽；刀片，所述刀片利用一枢转轴连接在所述两个刀柄半部之间，使 得所述刀片能够在开启位置与闭合位置之间以一路径旋转，所述枢转 轴延伸穿过所述刀片的柄脚部分内的孔，所述刀片具有围绕所述孔的环形凹陷部和从所述孔延伸出的径向沟槽；扭转弹簧，所述扭转弹簧围绕所述枢转轴，所述扭转弹簧具有相 对于刀柄固定的第一腿部和仅在旋转路径的一部分中处于所述径向沟 槽内的第二腿部，且当所述第二腿部处于所述径向沟槽内时，所述弹 簧相对于所述刀片施加力，以将所述刀片向开启位置移动。
18. 根据权利要求17所述的开启辅助机构，其中当所述第二腿部不处于所述径向沟槽中时，所述弹簧不会相对于所述刀片施加力而将 所述刀片向开启位置移动。
19. 根据权利要求18所述的开启辅助机构，包括扭转弹簧保持装 置，所述扭转弹簧保持装置用于在所述刀片处于预定旋转位置时向所 述刀片和从所述刀片传 递弹簧力。
20. 根据权利要求19所述的开启辅助机构，其中所述扭转弹簧保 持装置进一步包括固定到所述刀柄的衬套，并且其中所述衬套具有处 于所述环形凹陷部中的内边缘。
全文摘要
一种合并有开启辅助机构的折叠刀具，该开启辅助机构用于将刀片从闭合位置驱动到开启位置。本发明的机构依赖于轴向保持在刀片轴销上且保持在相对于刀具刀柄固定的一对衬套内的一对扭转弹簧。当刀片从闭合位置向开启位置旋转时，弹簧的腿部旋转经过形成在衬套上的结构且与该结构协作，以将弹簧压力立即传递到刀片，从而驱动刀片开启。当刀片因此从闭合位置向开启位置旋转时，一旦经过刀片旋转移动中的预定旋转点或“阈值”点，则本发明的机构将刀片旋转地驱动到完全开启位置。
文档编号B26B1/02GK101687324SQ200880021621
公开日2010年3月31日 申请日期2008年8月7日 优先权日2007年9月5日
发明者韦斯·杜埃伊 申请人:门特集团有限责任公司