多功能钳的制作方法

本申请要求2016年6月22日提交的美国临时专利申请62/353,473号的权益，通过引用将其全文合并至本文中。

背景技术：

本申请大体上涉及多功能工具领域。多功能工具通常包括一对手柄以及一个器具（例如扳手、剪刀或钳子），并具有许多用来进行多种任务的辅助工具（包括剪线器）。当被损坏或变钝后，常见的剪线器插件必须用剪切插件替换套件来替换。这就要求使用者在使用工具时必须随时携带额外的剪切插件。此外，常见的多功能工具包括可自由枢转的锁定件，当不需使用工具时它可以进入锁定位置。因此，带有自由枢转锁定件的这种常见多功能工具可能阻碍该工具的功能发挥。

发明概述

一个实施方式涉及一种多功能工具，其包括第一手柄、第二手柄、第一剪切插件和第二剪切插件。第一把手在枢轴（pivotingaxis）处枢转地连接（pivotallycoupled）至第二把手。第一把手和第二把手在开放位置和闭合位置之间彼此相对移动。

第一插件表面形成于第一手柄上靠近枢轴的位置，第二插件表面形成于第二手柄上靠近枢轴的位置。第一剪切插件包括第一前侧、第一后侧（当附接至第一手柄时抵接第一插件表面）、包括第一平砧面的第一左侧和包括第一剪切刃的第一右侧。第二剪切插件包括第二前侧、第二后侧（当附接至第二手柄时抵接第二插件表面）、包括第二平砧面的第二左侧和包括第二剪切刃的第二右侧。

另一个实施方式涉及一种多功能工具，其包括第一手柄（包括具有穴壁的穴）、第二手柄（包括孔）、锁定按钮（可在非锁定位置和锁定位置之间移动）、锁定板（用于将锁定按钮保持在孔内）和偏压元件（用于将锁定按钮偏压向非锁定位置）。第一手柄枢转地连接至第二手柄。第一手柄和第二手柄在打开位置和闭合位置之间相对彼此移动。锁定按钮包括顶部、底部和肩部。肩部位于顶部和底部之间。偏压元件位于锁定按钮的底部上的在锁定板和肩部之间的位置。当处于锁定位置时，锁定按钮的底部滑动地与穴壁接合从而将第一手柄和第二手柄锁定在锁定位置。

另一个实施方式涉及一种多功能工具，其包括第一手柄（包括具有穴壁的穴）、第二手柄（包括孔）、锁定按钮（可在非锁定位置和锁定位置之间移动）、偏压元件（用于将锁定按钮偏压向非锁定位置）以及锁定环。第二手柄枢转地连接至第一手柄。第一手柄和第二手柄在打开位置和闭合位置之间彼此相对移动。锁定按钮包括顶部和底部。当被接合时，锁定环覆盖锁定位置的锁定按钮。当在锁定位置，锁定按钮的底部滑动地与穴壁接合从而将第一手柄和第二手柄锁定在闭合位置。

本发明还可具有其他实施方式并且能够以各种不同的方式实施。要理解的是，本发明并不限于在下述描述或图中阐明的结构或构造的细节。替代性的示例性实施方式涉及权利要求书中上位化引述的其他特征或特征组合。

附图简述

图1是根据一个示例性实施方式的多功能钳的前视图。

图2是图1的多功能钳的爆炸图。

图3是图1的多功能钳的俯视图。

图4是图1的多功能钳的部分3的更详细视图。

图5是图1的多功能钳的一部分的立体图。

图6a是根据一个示例性实施方式的剪切插件的立体图。

图6b是图6a的剪切插件的前视图。

图6c是图6a的剪切插件的后视图。

图7a是根据一个示例性实施方式的剪切插件的立体图。

图7b是图7a的剪切插件的前视图。

图7c是图7a的剪切插件的后视图。

图8是根据一个示例性实施方式的处于打开位置的多功能钳的前视图。

图9是图8的多功能钳的部分9的更详细视图。

图10是图9的多功能钳沿10-10线的剖视图。

图11是图1的多功能钳的立体图（移除了一个手柄）。

图12是图8的多功能钳处于闭合位置的前视图。

图13是图12的多功能钳的部分13的更详细视图。

图14是图13的多功能钳沿14-14线的剖视图。

图15是图13的多功能钳沿14-14线的剖视图，其中锁定构件被接合。

图16是图1的多功能钳在闭合位置的前视图，锁定环处于脱离位置。

图17是图16的多功能钳的部分17的更详细视图。

图18是图17的多功能钳沿线18-18的剖视图。

图19是图1的多功能钳在闭合位置的前视图，锁定环处于接合状态。

图20是图19的部分20的更详细视图。

详细描述

参考图1至图3，其显示了根据一个示例性实施方式的多功能工具（显示并描述为钳100）。多功能钳100具有第一手柄102和第二手柄104。如图1和3所示，第一手柄和第二手柄102、104都具有手持部分113和工作部分114。工作部分114可包括不同工具，如钳、剪、扳手、夹或任何其他合适的工具。多功能钳100的各种不同实施方式包括具有不同形状的手持部分113。手柄102、104在枢轴120（图1）处枢接，从而使用者可以转动手持部分113来移动工作部分114。在一个实施方式中，枢轴120的位置更靠近工作部分114，从而从手持部分113向工作部分114提供扭矩。在其他实施方式中，枢轴120可位于钳100的任何位置。当使用者闭合手持部分113时，工作部分114闭合，当使用者打开手持部分113时，工作部分114也打开。如图2所示，钳包括偏压元件（显示为扭力弹簧121），其将手柄102、104偏压在打开方向（即，朝向打开位置）。

轮轴（axle）103沿着枢轴120连接至轮轴紧固件105，以将第一手柄102和第二手柄104固定在一起。在一些实施方式中，轮轴103被压入第一手柄102内。如图1所示，各种不同垫圈可被放置在手柄102、104之间以及轮轴103和轮轴紧固件105之间。在一个实施方式中，轮轴103沿着枢轴120从第二手柄104的前侧接合至第二手柄104，而轮轴紧固件105沿着枢轴102从第一手柄102的后侧接合至轮轴103，从而将两个手柄102、104配合在一起。在其他实施方式中，第一和第二手柄102、104可通过其他合适的机制枢接在一起。

该多功能钳100还包括一对钳口108。虽然在图1和2中显示为平钳口型钳，但钳口108可为任何其他形式，包括但不限于，尖嘴型（needle-nose）、平滑钳型（smooth-jaw）、c状夹型（c-clamp）和螯型。如图1和2所示，钳口108借助通用紧固件（显示为按钮式紧固件）紧固至手柄102、104。因此，在一些实施方式中，钳口108可以是可移除的和可更换的，从而钳口的类型可改变，并且如果钳口被损坏或磨损，可用新的钳口替换它。

多功能钳100还包括一对剪切插件（cuttinginserts）106。剪切插件106设置用来切割工件，例如电线、绳索、光缆等。如图4和5所示，剪切插件106附接至多功能钳100使得闭合手柄102、104也使剪切插件106相对彼此闭合。当手柄102、104打开时，剪切插件106彼此远离。在一个实施方式中，如图1所示，剪切插件106通过一个或多个紧固件安装在多功能钳100上。在其他实施方式中，剪切插件106通过其他方式（例如通过卡接特征）连接至多功能钳100。

如图6a-6c所示，剪切插件106包括前侧116和后侧118。后侧118包括狭槽132。当剪切插件106被附接至钳100时，狭槽132抵接在每个手柄102、104的插件表面130（图2示出）。所示每个剪切插件106具有位于前侧116的凹口128，通孔126用于容纳上述紧固件。凹口128可被设置用于容纳埋头螺栓、有头螺钉或其他类型紧固件。剪切插件106还包括剪切刃122和平砧面124。如图6a和6c所示，剪切插件106包括从后侧118延伸出的剪切刃突出部123和砧面突出部125。剪切刃突出部123顺着剪切刃122的有角度的轮廓延展，而砧面突出部125顺着平砧面124的平整轮廓延展。狭槽132形成于剪切刃突出部123、砧面突出部125和后侧118之间。在另一实施方式中，如图7a-7c所示，剪切插件106包括砧面突出部125，但没有剪切刃突出部123。在该实施方式中，砧面突出部125和后侧118抵接插件表面130。当剪切插件106附接至多功能钳100时，一个剪切插件106的剪切刃122被设置用来在闭合位置向另一个剪切插件106的平砧面124提供剪切力、压缩力和/或切力（如图4和5所示）。

剪切插件106是可置换的，因而在一种结构中，第一插件106的剪切刃122在闭合位置时抵接第二插件106的平砧面124，而在另一结构中，第二插件106的剪切刃122在闭合位置时抵接第一插件106的平砧面124。因此，当第一插件106的剪切刃122变钝或损坏时，这些插件可从钳100中移出并反向放置，使得第二插件106的剪切刃122抵住第一插件106的平砧面124。在其他实施方式中，剪切插件106在两侧都包括剪切刃，因而这些剪切刃在闭合位置位于一起从而以切运动（slicingmotion）或剪运动（shearingmotion）来切割工件。因此，当剪切插件106变钝或损坏时，在第一种情况下就不需要独立的替换插件了。

多功能钳100还包括锁定构件112、偏压元件136、锁定板139和锁定环110。锁定构件112包括顶部133和底部134。在一个示例性实施方式中，顶部133的直径向底部134逐步增加。在其他预期的实施方式中，顶部133的直径与底部134的直径相同。锁定构件112和偏压元件136通过锁定板139附接至第二手柄104，锁定板139通过至少一个紧固件141紧固至第二手柄104。

如图10和11所示，锁定构件112包括位于顶部133和底部134之间的肩部145，因而肩部145与锁定板139接触，锁定构件112因而被锁定板139固定在第二手柄104上。锁定板139包括孔143，孔143被设置成滑动地接合至锁定构件112的底部134。如下文所讨论的，锁定板139的孔143使得底部134能够与第一手柄102的穴140相互作用。第二手柄104还包括孔138，锁定构件112的顶部133滑动地与之接合。如图10所示，孔138的形状使得顶部133的直径安装在孔138内的脱离位置，从而锁定构件112被固定在第二手柄104的脱离位置。孔128具有靠近手柄104的外侧面的第一直径和靠近手柄104的与手柄102接触的面的更大的第二直径。第一直径小于肩部145，从而阻止锁定构件112从孔138内移出。

偏压元件136环绕底部134并与顶部133的肩部145接合。偏压元件136在锁定构件112的底部134上的定位将锁定构件112偏压远离第一手柄102。当处于非锁定位置，偏压元件136使底部134处于第一手柄102的穴140之外。在图10中，偏压元件136图示为一个弹簧。在其他实施方式中，偏压元件136可为任何向锁定构件112提供偏压力的特征。

锁定构件112被设置成锁定闭合位置的手柄102、104。在一个示例性实施方式中，锁定环110被设置用作安全特征以确保锁定构件112被固定在锁定位置。在一些实施方式中，不包括锁定环110，不需使用锁定环110，仅借助锁定构件112的底部134与第一手柄102的穴140（pocket）之间的摩擦即可将锁定构件112固定在锁定位置。在一些这样的实施方式中，扭力弹簧121施加的偏压力使得底部134抵着穴140的一个壁，产生对抗偏压元件136的偏压力的足够摩擦力。当手柄102、104移动（例如使用者捏住）时，扭力弹簧121的偏压力减少，偏压元件136迫使锁定构件112进入非锁定位置。

在一些实施方式中，如图8-10所示，多功能钳100的使用不需要锁定环110。在图8中，手柄102、104是打开的，钳口108彼此相对打开，剪切插件106彼此分离。如图9所示，剪切插件106分离开，因而它们之间存在一个空间可供插入要被剪切的工件（如电线、绳索、电缆等）。图10显示了沿图9中10-10线的截面图。在该结构中，手柄102、104是打开的，因而锁定构件112处于非锁定位置。锁定构件112被显示在第二手柄104的孔138内部并与之滑动接合。如图所示，当处于非锁定位置时，由于偏压元件136的偏压力，锁定构件112的顶部133从孔138突出。

图12-14显示在闭合位置的多功能钳100，其不包括锁定环110。在图12中，手柄102、104是闭合的，钳口108相对彼此闭合，并且剪切插件106闭合，使得一个剪切插件106的剪切刃122抵着另一插件106的平砧面124。图14显示了沿图13的14-14线的截面图。如图14所示，当钳100处于上述闭合位置时，第二手柄104的孔138与第一手柄102的穴140对齐，使得当钳100闭合时，锁定构件112的底部134可以滑入和滑出穴140。如图14所示，在非锁定结构中，锁定构件112的顶部133突出孔138之外并且底部134不与穴140接合。

如图15所示，在锁定结构中，底部134插入穴140内，使得手柄102、104不能转到打开位置。穴140的壁与锁定构件112的底部134之间的接触限制了手柄102、104的移动。为接合锁定构件，使用者压在锁定构件112的顶部133上，使底部134进入并接合第一手柄102的穴140的壁。

现参考图16-18，显示了处于闭合位置的多功能钳100，其包括处于脱离位置的锁定环110。锁定环110通过轮轴103枢转地连接至第一手柄102。锁定环110被设置成围绕枢轴120转动，并且包括突出部111，突出部111被设置成当锁定环110处于接合位置时覆盖处于锁定位置的锁定构件112。但是，如图16所示，当锁定环110处于脱离位置时，突出部111不覆盖锁定构件112，锁定构件112暴露出来。在一些实施方式中，即使当锁定环未被接合，锁定构件112仍然处于锁定位置，直至手柄102、104被转动。在这个实施方式中，锁定构件112的底部与穴140的壁之间的摩擦将锁定构件112保持在锁定位置。在其他实施方式中，不接合锁定环110，锁定构件112处于与底部134的非锁定位置且不与第一手柄102的穴接合。

参考图19-21，当锁定环110处于接合位置，锁定环110覆盖或部分覆盖锁定构件112，锁定构件112未暴露出来。锁定环110的突出部111确保锁定构件112处于锁定位置，从而锁定构件112的底部134插入第一手柄102的穴140并与之接合。因此，当锁定环110被接合时，手柄102、104则被锁定在闭合位置。

如图16-21所示，锁定环110的突出部111和锁定构件112的顶部133具有相对应的倒棱（chamfers），当锁定环110接合时倒棱彼此接触。当锁定环110转动时，倒棱表面彼此推动，一部分作用力用作将锁定环110转入锁定构件112。这部分作用力将锁定构件112推向锁定位置。相互匹配的倒棱表面有利于当锁定环110被接合时的自动锁定。

在该结构中，锁定环110对于将锁定构件112固定在其位置可能不是必需的，但其作为一个备用特征。例如，如果钳100无人照管时，钳100无法被打开以露出钳或剪切插件106，除非锁定环110被移出接合位置。作为另一个例子，如果钳100掉落，锁定环将锁定构件112保持在锁定位置，因而手柄102、104保持闭合。

在一个示例性实施方式中，使用者可从钳100拆除锁定环110，而不需要拆除钳100的其他部件。例如，使用者可能想移除锁定环以清洁被锁定环110盖住而可能被碎屑或其他物体堵住的部分。不同于具有锁定构件的常规钳，钳100使得使用者能够移除一部分锁定组件而不需要拆解钳100的锁定构件112或其他部件。

重要的是要注意，在几个示例性实施例中所示的多功能钳仅是说明性的。尽管在本公开中仅描述了少数，但是本领域技术人员容易意识到其各种修改都是可能的（如各种元件的尺寸、维度、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料使用、颜色、方向等），而不实质上脱离本主题的新颖教导和优点。虽然给出了详细的附图、具体实例和特定配方，但它们仅用于说明目的。本发明不限于所示的具体形式。多功能工具的结构可以根据多功能工具的部件的所选择的性能特征和物理特性而变化。例如，根据于用户的需要，器具可以采用各种配置和执行不同的功能。此外，在不脱离如所附权利要求中表达的本发明的范围的情况下，可以在示例性实施例的设计、操作条件和结构安排中进行其他替代、修改、变化和省略。显示为整体形成的元件可以由多个零件或元件构成，元件的位置可颠倒或以其他方式改变，并且可以改变离散的元件的性质或数量。在不脱离如所附权利要求中表达的本发明的范围的情况下，可以在示例性实施例的设计、操作条件和结构安排中进行其他替代、修改、变化和省略。