折叠刀锁定机构及具有其的折叠刀的制作方法

本发明涉及一种折叠刀的设计，该折叠刀设计具有“衬垫锁”型及其变体的锁定机构，特别是“框架锁”，并且可用于其制造。

背景技术：

1、折叠刀锁定机构的各种设计在科学和技术中是已知的。

2、存在一种已知的用于折叠刀的刀片锁定机构，其中由锁定销的接触端接合的锁定表面是凹形部分圆柱体，其中心曲率轴线位于在锁定销从其延伸的手柄的侧面的方向上相对于刀片偏移的位置。锁定表面的凹形部分的曲率半径小于锁定销接触端的路径的曲率半径(us5755035)。

3、存在已知的折叠刀片释放机构，其具有用于闭合刀的弹簧加载的锁定杆。当刀打开时，锁定杆将刀片保持在凹部中(us6256887)。

4、存在一种已知的折叠刀具锁定机构，该折叠刀具锁定机构包含刀片的后部、具有扁平压力弹簧的安全锁，当刀具打开时，该安全锁可以与刀片后部的支撑肩部相互作用(us6834432)。

5、“衬垫锁”型折叠刀锁定机构及其变体(特别是“框架锁”)的共同特征是具有跟部的刀片，其锁定表面在折叠过程中的径向移动期间与锁定板(衬垫)的端面相互作用，该锁定板是弹簧加载的并且位于手柄中或者是其一部分，并且在沿相反方向的径向移动期间折叠刀片也与锁定销相互作用，这限制了其移动。

6、折叠刀锁定机构的最接近的技术方案是一种折叠刀锁定机构，其包含具有支撑部分的刀片的跟部，该支撑部分具有平坦的径向区段的形式，该支撑部分与手柄锁定板的端面相互作用，在该手柄锁定板的侧面上安装有锁定销(https://web.archive.org/web/2019*/https://winauto.ua/articles/knives-rules-for-selection-and-operation/vidy-zamkov-skladnyh-nozhej/)。

7、所有先前描述的折叠刀锁定机构的最常见的缺点是，在刀片上的高负载下，与其相互作用的锁定板被朝向手柄杆推出。在这种情况下，在将锁定板推出之前，锁定板弯曲，并且因此在其弹性或弹簧加载部分的区域中变形。这种变形可导致锁定板的移位、其卡住并破坏刀，这在具有薄锁定板(衬垫)的刀中尤其明显。

8、还存在广泛的已知折叠刀，其配备有两个刀片和各种锁定机构。

9、特别地，存在一种已知的折叠刀，其具有两个独立打开的刀片，并且使用相同的锁定机构将刀片固定在展开(打开)位置。刀还具有将一个或两个刀片固定在折叠(闭合)位置的保持机构(us20140245616)。

10、专利研究还揭示了本技术领域的以下技术方案：cn107866825、cn1285263、fr0724506。

11、存在已知的折叠刀，该刀片在d形轴线上枢转，该d形轴线也固定侧向部分并锁定刀片。用于打开刀片的拇指销也是d形的并且牢固地配合在刀片上。刀片在基部处具有横向凹槽，使得更容易将刀从护套中拉出。刀片由侧向锁定板锁定，侧向锁定板由侧向凸耳固定。侧部优选地由刚性塑料制成，但是沿着侧部具有软嵌体以用于更好地抓握(us5546662)。

12、被选择为原型的最接近的技术方案是折叠刀，其由具有杆的手柄组成，该手柄具有中心板，该中心板具有两个锁定板，该两个锁定板在相反方向上被弹簧加载并且彼此对称地定位；不同方向的折叠刀片，其枢转在手柄中，该折叠刀片可以从折叠(闭合)位置单手柄地打开并且位于杆与中心板之间，其中每个刀片包含具有锁定部分的跟部，该锁定部分具有与对应的锁定板的端面相互作用的径向区段(us5537750)。

13、具有“衬垫锁”锁定机构(包括原型)的折叠刀的最常见缺点是，在刀片上的高负载下，相互作用的锁定板在与刀片处于打开(工作)位置时的锁定板移动方向相反的方向上被推出。在这种情况下，锁定板在被推出之前弯曲，并在弹性或弹簧加载部分中变形。这种变形可导致锁定板的移位、其卡住和破坏刀，这在具有薄锁定板(衬垫)的刀中尤其明显。

技术实现思路

1、本发明的技术问题是提高折叠刀锁定机构的可靠性，包括其在具有两个刀片的折叠刀的设计中的利用，这具有单手交替打开的可能性。

2、本发明的技术结果是由于刀片的跟部的锁定部分与折叠刀的锁定板(衬垫)之间的接触区域中的力的重新分布而增加锁定机构可靠性，包括其在具有两个刀片的折叠刀的设计中的利用，这具有单手交替打开的可能性。

3、另外的技术结果是，所要求保护的设计允许减小折叠刀的重量，因为其允许去除后间隔件并减小刀片锁定区的厚度。

4、本发明所要解决的技术问题在于，所述折叠刀锁定机构包括具有锁定部分的刀片的跟部，所述锁定部分具有与锁定板的端面相互作用的径向区段，被弹簧加载并且位于手柄中或作为其一部分，所述锁定板的侧面上安装有锁定销，其特征在于，所述刀片的跟部的锁定部分具有附加的推力区段，而所述刀片的跟部的推力区段和径向区段的主视图的投影形成一角度，所述角度的顶点指向所述刀片，并且由所述径向区段的主视图的投影和平行于所述锁定板的位移轴线的线穿过所述角度的顶点形成锐相邻角，所述锁定板的端面是平坦的，并且具有通过相应的接触点与所述刀片的跟部的径向区段和推力区段同时相互作用的形状，而所述刀片的跟部的径向区段和推力区段是倾斜的。

5、刀片的跟部的径向区段和推力区段的表面主要以6°-10°的角度倾斜，这在与锁定板平坦端面的接触点处提供锁定连接可靠性。

6、刀片的跟部的径向区段和推力区段的表面可以在刀片的跟部的方向上是平坦的或弯曲的。

7、锁定板主要位于在手柄杆中或者作为其一部分。

8、锁定板平坦端面通过相应接触点与刀片的跟部的锁定部分的径向区段和推力区段同时相互作用的可能性通过以下事实来提供：锁定板端面的投影与刀片的跟部的径向区段和推力区段的投影形成的角度是一致的。

9、径向区段的主视图的投影与平行于锁定板的位移轴线穿过角度的顶点的线形成锐相邻角意味着其值在0到90°的范围内。

10、还通过以下事实来实现技术问题：折叠刀由带有杆的手柄组成，该手柄具有中心板，该中心板具有两个锁定板，该两个锁定板在相反方向上被弹簧加载并且彼此对称地定位，刀片在手柄内枢转并且能够从折叠(闭合)位置单手柄地打开并且位于相应的杆与中心板之间，其中每个刀片包含具有锁定部分的跟部，该锁定部分具有与对应的锁定板的端面相互作用的径向区段，其特征在于，每个刀片的跟部的锁定部分具有附加的推力区段，而刀片的跟部的推力区段和径向区段的主视图的投影形成角度，该角度的顶点指向刀片，并且由径向区段的主视图的投影和平行于锁定板位移轴线的线穿过该角度的顶点形成锐相邻角，锁定板的端面是平坦的并且具有通过相应的接触点提供与刀片的跟部的径向区段和推力区段的同时相互作用的形状，而刀片的跟部的径向区段和推力区段在锁定板的端面的方向上是倾斜的。

11、每个刀片的跟部的径向区段和推力区段在锁定板端面的方向上以6°-10°的角度倾斜。每个锁定板的端面的投影和由刀片的跟部的径向区段和推力区段的投影ab和bc形成的角度(β)是一致的。锐相邻角(α)具有从大于0到小于90°的值。折叠刀片主要配备有鳍片。

12、要求保护的发明组涉及基于折叠刀锁定机构的设计的单个发明构思，其与已知设计的不同之处在于以下特征：

13、-刀片的跟部的锁定部分具有附加的推力区段；

14、-推力区段和径向区段的主视图的投影形成角度；

15、-角度的顶点指向刀片；

16、-径向区段的主视图的投影与平行于锁定板的位移轴线的线穿过该角度的顶部形成锐相邻角；

17、-每个锁定板的端面是平坦的，并且具有通过相应接触点提供与相应刀片的跟部的径向区段和推力区段的同时相互作用的形状；

18、-刀片的跟部的推力区段和径向区段沿锁定板端面的方向倾斜。

19、因此，具有上述锁定机构的要求保护的折叠刀与已知设计的不同之处在于以下特征：

20、-刀片的跟部的每个锁定部分具有附加的推力区段；

21、-每个刀片的跟部的推力和径向区段的主视图的投影形成角度，其顶点指向刀片；

22、-所述径向区段的投影与平行于所述锁定板位移轴线的线经过所述角度的顶点形成锐相邻角；

23、-每个锁定板的端面是平坦的并且具有通过相应接触点提供与相应刀片的跟部的径向区段和推力区段的同时相互作用的形状；

24、-每个刀片的跟部的径向区段和推力区段在锁定板端面的方向上倾斜。

25、要求保护的折叠刀锁定机构和与具有该锁定机构的折叠刀可以使用已知的加工方法和技术来制造。

26、实施本发明的最佳方式

27、下面将参考附图作为示例来描述本发明的关于折叠刀锁定机构和具有其的折叠刀的变型。

28、图1-5示出了用于折叠单刀片刀的要求保护的锁定机构的方案。

29、图1示出了具有要求保护的锁定机构的处于工作位置的折叠单刀片刀的主视图(平面)，其示出了放大区域i和对应力矢量的位置；

30、图2示出了锁定部分放大区域i的局部视图；

31、图3示出了平坦刀片的跟部的推力区段和相应的锁定板端面区段的接触区域的截面a-a；

32、图4示出了平坦刀片的跟部的径向区段和相应的锁定板端面区段的接触区域的截面n-n；

33、图5示出了处于折叠状态的所要求保护的折叠刀锁定机构的位置；

34、图6示出了处于工作位置的已知的“衬垫锁”型锁定机构，并且示出了刀片的跟部与锁定板的接触区域中产生的力矢量的方向以进行比较。

35、所要求保护的折叠刀锁定机构(图1)包含枢转的单个刀片(2)和手柄(10)(未完全示出)。刀片(2)被设计成具有跟部(1)，该跟部(1)具有呈平坦的径向区段(3)(图2，图4，图5)形式的锁定部分和平坦的推力区段(4)(图2，图4，图5)，该平坦的推力区段(4)与锁定板(6)(衬垫)端面相互作用，被弹簧加载在具有水平移动能力(垂直于位移轴线o-o)的区段(5)(未完全示出)上，并且位于手柄(10)的杆(8)中。锁定板(6)的端面具有区段(11)和(12)，区段(11)和(12)与刀片(2)的锁定部分的跟部(1)的相应径向区段(3)和推力区段(4)相互作用(图3，图4)。跟部(1)的径向区段(3)和推力区段(4)以6°至10°的角度倾斜，这在与锁定板(6)端面的相应区段(11，12)的接触点处提供锁定连接可靠性。在锁定板(6)的侧表面上，存在以球的形式制成的刚性锁定销(7)，当刀折叠时，刚性锁定销(7)放置在跟部(1)上的相应狭槽(14)中。刀片(2)在与折叠方向相反的方向上的移动由销(13)限制。图1示出了推力区段(4)的投影bc和径向区段(3)的投影ab，其与指向刀片2的顶点形成角度β。径向区段(3)的投影ab与平行于锁定板(6)位移轴线o-o的线穿过角度β的顶点形成锐相邻角α。锁定板(6)端面具有与刀片(2)的跟部(1)的锁定部分的推力区段(4)和径向区段(3)同时相互作用的区段(11)和(12)，锁定板(6)端面的投影与跟部(1)的径向区段(3)和推力区段(4)的投影ab和bc形成的角度一致。

36、在原型制造期间提供以下条件：

37、-锁紧板的材料为40×13级耐腐蚀钢；

38、-角度α-40°；

39、-角度β-90°；

40、要求保护的单刀片折叠刀锁定机构如下工作。

41、当折叠时，刀片(2)位于手柄(10)中(未完全示出)，而锁定销(7)防止刀片(2)从手柄(10)掉出，因此折叠刀不能无意地打开(图5)。

42、为了打开折叠刀，需要转动刀片(2)，刀片(2)在枢轴(9)上枢转直到销(13)的端面止挡件，其中凹部(未示出)位于手柄(10)的杆(8)中，因此跟部(1)的径向区段(3)和推力区段(4)与锁定板(6)端面的相应区段(11，12)接触。

43、为了闭合折叠刀，需要将被弹簧加载的锁定板(6)压出，因此其端面与跟部(1)的径向区段(3)和推力区段(4)脱离接合，并且使刀片(2)返回到其在手柄(10)中的初始位置。

44、实验数据表明，利用要求保护的锁定机构设计，考虑到刀片的跟部和锁定板的配合表面的磨损，可以制造锁定区宽度高达1.5-2mm的折叠刀，这又减小了折叠刀的尺寸及其金属消耗。

45、对已知的“衬垫锁”型锁定机构(图6)的分析表明，在打开位置，当刀片上在径向区段ab的点a处的负载m时，力px和py产生，因此合力p将锁定板从与径向区段ab的接触位置朝向手柄杆推出，因为径向区段被制成斜面，并且同时沿着锁定板施加压力，这使得其在端面区域中失去稳定性并且导致其在弹簧加载区域中针对大m值的变形。此类变形可使得刀完全不可用。

46、在所要求保护的锁定机构(图1)中，刀片(2)的跟部(1)的锁定部分被制成两个区段的形式—径向区段(3)，其投影在主视图(图1)中被标记为ab，以及推力区段(4)，其投影在主视图(图1)中被标记为bc，这增加了跟部(1)与锁定板(6)端面的接触面积。此外，区段的投影ab和bc形成一角度，该角度的顶点指向刀片(2)，由于通过bc投影实现了力p的一部分到推力区段(4)的这种重新分布，因此，考虑到该因素和接触面积的增加，将锁定板(6)朝向手柄(10)的杆(8)推出变得更加困难。还应注意，力p被引导以提升锁定板(6)，并且该负载被具有bc投影的推力区段(4)吸收，因此锁定板(6)从所产生的力显著地卸载，这降低了其变形的可能性。

47、图7-15示出了要求保护的具有两个刀片的折叠刀和要求保护的锁定机构的示例。

48、图7示出了处于工作位置的折叠刀的主视图(平面)，其中一个刀片打开并且没有杆。该视图另外示出了放大区域b和相关力矢量的位置；

49、图8示出了具有一个打开的刀片和杆的折叠刀的俯视图；

50、图9示出了具有沿相反方向弹簧加载的两个锁定板的中心板；

51、图10示出了两个折叠刀开口变型-刀片2a和刀片2b的侧视图，其中箭头m指示刀片开口的方向；

52、图11示出了表示放大区域b的局部视图；

53、图12示出了截面e-e，其表示刀片的跟部平坦的推力区段与相应的锁定板端面的接触面积；

54、图13示出了截面f-f，其表示刀片的跟部平坦的径向区段与相应的锁定板端面的接触面积；

55、图14示出了具有配备有鳍片的刀片的刀；

56、图15示出了要求保护的处于折叠状态的折叠刀。

57、要求保护的折叠刀包含在枢轴(9)上枢转的两个刀片(2a)和(2b)(图7，图8)，并且配备有手柄，在杆(16)和(8)之间具有中心板(15)。刀片(2a和2b)配备有鳍片(18，19)(图14)和销(13，20)(图7和图10)。中心板(15)具有两个锁定板(17和6)，所述两个锁定板(17和6)沿相反方向弹簧加载(图9)并且彼此对称地定位，这在刀片(2a和2b)沿不同方向打开时固定刀片(图10)。两个刀片(2a和2b)的锁定机构是相同的，因此以下描述提供给刀片(2a)。刀片(2a)构造有跟部(1)，跟部(1)具有呈平坦的径向区段(3)(图11)和平坦的推力区段(4)(图11)形式的锁定部分，锁定部分与锁定板(6)(衬垫)的端面相互作用。锁定板(6)(衬垫)以弹簧加载在具有水平移动能力(垂直于位移轴线o-o)的区段(5)(未完全示出)上，并且位于刀片(2a)和(2b)之间。锁定板(6)端面具有与刀片(2a)的跟部(1)的相应径向区段(3)和推力区段(4)相互作用的区段(11和12)(图12和图13)。跟部(1)的径向区段(3)和推力区段(4)以6°至10°的角度倾斜，这在与锁定板(6)端面的相应区段(11，12)的接触点处提供锁定连接可靠性。在锁定板(6)的侧表面上，存在以球的形式制成的刚性锁定销(7)，当刀被折叠时，刚性锁定销(7)被放置在跟部(1)上的相应的槽中(图7)。刀片(2a)在与折叠方向相反的方向上的移动由销(13)限制。图7示出了推力区段(4)的投影bc和径向区段(3)的投影ab，其形成角度β。角度β的顶点指向刀片2a或刀片2b。径向区段(3)的投影ab与平行于锁定板(6)位移轴线o-o的线穿过角度β的顶点形成锐相邻角α。锁定板(6)端面的投影与由跟部(1)的径向区段(3)和推力区段(4)的投影ab和bc形成的角度是一致的。

58、在原型制造期间提供以下条件：

59、-锁紧板的材料为40×13级耐腐蚀钢；

60、-角度α—33°；

61、-角度β—116°。

62、要求保护的折叠刀如下工作。

63、当折叠时，刀片(2a，2b)位于手柄中(图15)，而锁定销(7)防止刀片(2a，2b)从手柄中脱落，因此折叠刀不能被无意地打开(图11)。

64、为了单手操作地打开折叠刀的一个刀片(2a)，转动刀片(2a)的销13(或按压翻转器18)就足够了。刀片(2a)在枢轴(9)上枢转直到销(13)的端面止挡件，其中凹部位于手柄的杆(8)中，因此跟部(1)的径向区段(3)和推力区段(4)与锁定板(6)端面的相应区段(11，12)接触。

65、为了闭合折叠刀的刀片(2a)，需要按压被弹簧加载的锁定板(6)，因此其端面与跟部(1)的径向区段(3)和推力区段(4)脱离接合，并使刀片(2a)返回到其在手柄中的初始位置。

66、第二刀片(2b)以相同的方式打开和关闭。图10中示出了分别用于端面止动销(20)到折叠位置和展开位置的锁定凹部(21)和(22)。

67、实验数据表明，利用要求保护的折叠刀设计，考虑到刀片的跟部和锁定板的配合表面的磨损，可以制造一个刀片的锁定区宽度高达1.5-2.0mm的刀，这又减小了刀的尺寸及其金属消耗。

68、对已知的“衬垫锁”型锁定机构(图6)的分析显示，在展开(打开)位置，当刀片在刀片的跟部的径向区段和锁定板之间的接触点处加载时，产生合力。这导致当刀片处于打开(工作)位置时，在与锁定板移动方向相反的方向上推动锁定板脱离与径向区段的接触，因为径向区段被制成斜面。同时，高负载沿着锁定板施加压力，这使得其在端面区域中失去稳定性并导致其在弹簧加载区域中变形。此类变形可使得刀完全不可用。

69、在所要求保护的折叠刀(图7)中，刀片(2a)的跟部(1)的锁定部分被制成两个区段—径向区段(3)的形式，其投影在主视图中被标记为ab(图7)，以及推力区段(4)，其投影在主视图中被标记为bc(图11)。每个刀片(2a，2b)锁定机构上的两个部分增加了它们的跟部(1)与锁定板(6)端面的接触面积。此外，区段的投影ab和bc形成一个角度，该角度的顶点指向刀片(2a)，由于通过bc投影实现了部分力p向推力区段(4)的重新分布，因此，考虑到该因素和接触面积的增加，当刀片处于打开(工作)位置时，在与锁定板移动方向相反的方向上推动锁定板(6)变得更加困难。还应注意，力p被引导以提升锁定板(6)，并且该负载被推力区段(4)吸收，因此锁定板(6)从所产生的力显著地卸载，这降低了其变形的可能性。

70、工业适用性

71、要求保护的折叠刀锁定机构和带有它的折叠刀可以使用已知的加工方法和材料制造，因此它满足“工业适用性”标准。

72、所要求保护的技术方案通过分配负载并增加刀片的跟部的锁定部分与锁定板(衬垫)端面的接触面积来提高锁定机构的可靠性和具有一个或两个刀片的折叠刀的耐久性(使用寿命)。此外，所要求保护的技术方案使得可以减小折叠刀的尺寸，同时保持锁定连接的可靠性。