专利名称：磨刀器的制作方法
技术领域：
本发明涉及磨刀器，特别是但不是绝对地涉及刀子和剪子的磨刀器。为了下面描述方便，仅对刀子的磨刀器进行说明，但本发明还具有其它的应用。
美国专利第3，676，961、3，774，350、4，041，651、4，091，691和4，805，350号公开了先有磨刀器的几个例子，在上述每个专利中，磨刀器结合在刀片的保护鞘中。根据本发明的磨刀器不仅能简单地结合在刀鞘中，而且还能分离于刀鞘使用。上述美国专利中的磨刀器的一个共同的特点是，刀片在移入和移出刀鞘的过程中受到磨削。一些使用者发现这种双向磨削是不方便的，因为必须施加力来推动刀片通过磨削机构，而在将刀片拉过磨削机构时不会遇到类似的困难。
很难象通过磨刀器拉出刀片那样平稳地将刀片推过磨刀器。除了使用者感到不便以外，将刀片向里推所遇到的困难会促使刀片被不正常地磨削，例如出现细小的沟纹。
双向磨削是有害的，因为它不必要地降低了刀片的使用寿命。为此，考虑不必让刀片在沿两个方向通过磨刀器的过程中都受到磨削。在许多情况下，仅沿一个方向进行磨削就足够了，而且其优点是每次磨削过程中从刀片上磨削下的材料较少。
先有磨刀器的另一个问题是难于沿着刀片刀刃的全长进行有效的磨削，特别对刀片的刀尖部是如此。
先有磨刀器的再一个问题是有关刀鞘的安装形式，即难于触及到磨削机构，因而不便于对之清洗。而经过一段时间以后，磨削下来的材料会聚集在磨削机构的周围，会影响磨削机构的效能。因此需要定期地清洗，以保持磨削机构处于良好的工作状态，而先有结构的设计不便于触及和清洗磨削机构。
本发明的一个目的是提供一种磨刀器，它仅在一个方向上提供磨削作用，或者在一个方向上提供主要的磨削作用，而在相反的方向上提供低效力的磨削作用。在一个最佳结构中，所述的磨削作用或主要的磨削作用是通过将刀片拉过磨刀器而实现的。
本发明的另一个目的是提供一种磨刀器，它能有效地磨削刀片刀刃的整个长度而且便于清洗。本发明的再一个目的是提供这样一种磨刀器，即使不进行清洗，也不太会降低其效能。
根据本发明的磨刀器的独特点在于，磨削机构具有能实现单向磨削的形状特征。该磨削机构包括两块由碳化钨或其它足够硬的材料制成的交叠的磨削板，该两磨削板设置成在其间形成一个大致为V形的磨削凹槽。凹槽的两相对侧分别由该两磨削板的倾斜边构成。每条倾斜边在相应板的两个宽表面(为方便起见，下面将分别称做前和后表面)之间延伸。上述的形状特征包括一个位于每块板的倾斜边和后表面的结合处的较尖的尖角和一个位于每块板的倾斜边和前表面的结合处的圆形、弧形或其它较钝的钝角。
利用上述结构，当刀片从磨削板的前表面朝着板的后表面移过磨削凹槽时，就不会对刀片进行有效的磨削。这是因为此时磨削板上的钝角构成引入角，而钝角由于其钝而不具有磨削能力。而且，这种钝角对于与之接触的刀片的相对运动提供较小的阻力。相反地，尾端的角较尖并对从板的后表面朝向其前表面移过所述磨削凹槽的刀片进行磨削。
碳化钨或类似坚硬的磨削板是通过从刀片上切或刮削下细小的材料颗粒而对刀片进行磨削的。本发明同样可应用到那种使用具有磨加工作用的磨削部件的磨刀器中。
最好将磨削板装在象座块这样的部件上，座块安装成可绕一根枢轴作有限的前后运动，该枢轴垂直于正由磨刀器加工的刀片所在的平面。可以设置止动装置来限制该座块的枢转范围，使得磨削板可分别前后倾转到该范围的两个极限位置。最好地，处于后倾极限位置时的后倾角度较大，以便使上述的钝角最大限度地丧失其磨削功能。
当此磨削机构装在刀片的保护鞘(即刀鞘)上时，上述枢装的座块结构将有利于刀片插入刀鞘中，尤其是如果刀鞘包括迫使刀片和磨削板接触以增大其间相对运动的摩擦阻力的偏压装置时，情况也是如此。座块的向后倾转运动最初取决于磨削板与向内运动的刀片之间的接触，而且便于让刀片开始连续的插入运动。在此连续运动过程中，刀片接触到向后倾转的磨削板的钝的引入角，而此钝角对与其接触的刀片的相对运动提供小的阻力。
根据本发明的另一方面，在一个优选形式中，磨削机构连接到一个刀鞘式外壳的前部，该前部可从该外壳的其余部分上卸下，以便于清洗和修理磨削机构。
根据本发明的再一方面，在一个优选形式中，磨削机构包括一个可前后摆动的磨削装置和一个压臂，此压臂被偏压到与刀刃由磨削装置加工的刀片的刀背接触。磨削装置和压臂之间的相对布置形式使得沿着由磨削装置加工的刀片的刀刃的全长都存在着有效的磨削。
从下面对本发明的具体实施例的描述中，将会了解本发明的其它方面。该实施例将结合附图进行说明，而且由于它特别适用于刀鞘和磨刀器的组合体中，所以将它作为这种组合体的一部分加以说明。然而如前所述，本发明的磨刀器具有广泛的应用。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。然而，这些附图仅仅表示如何将本发明付诸实施，因此所示的各种特征的具体形式和结构并不构成对本发明的限制。
附图中
图1是可以用在本发明一个实施例中的一种形式的刀鞘的侧面图;
图2是图1所示刀鞘的顶视图;
图3是沿图1中的线Ⅲ-Ⅲ看去的刀鞘的前端图;
图4是沿图中的线Ⅳ-Ⅳ截取的放大剖视图，它表示了刀鞘的前端部分;
图5是沿图4中的线Ⅴ-Ⅴ看去的视图，为清楚起见，其中有些部件没有画出;
图6是沿图5中的线Ⅵ-Ⅵ截取的剖视图;
图7是沿图4中的线Ⅶ-Ⅶ截取的剖视图;
图8是与7类似的视图，但表示了本发明的另一实施例;
图9是图4所示机构的下部视图，表示出刀片插在刀鞘中;
图10是类似于图9的视图，但所示的刀片处于更向前插入的状态;
图11是类似于图10的视图，但表示了刀片正从刀鞘中抽出;
图12是沿图4中的线Ⅻ-Ⅻ截取的剖视图，为清楚起见，其中有些部件没有示出;
图13是一把刀片的侧面图，此刀片特别适用于前面附图所示的磨刀器上;
图14是图1所示的刀鞘主体的下部的前部侧面图;
图15是沿图14中的线ⅩⅤ-ⅩⅤ看去的平面图;
图16是沿图15的线ⅩⅥ-ⅩⅥ截取的剖视图;
图17是图1所示的刀鞘主体的上部的前部侧面图;
图18是沿图17中的线ⅩⅧ-ⅩⅧ看去的平面图;
图19是类似于图6的视图，但表示了本发明的另一个实施例。
图1-3表示了一个典型的刀鞘1，它可结合于本发明的一个实施中。刀鞘1是中空的，以便按纳一把刀的刀片，刀鞘的前端有一个刀片出入口2(如图3所示)。在所示的具体结构中，刀鞘1由一个下主体部件3、一个上主体部件4和一个可取掉的端盖部分5组成，开口2穿过端盖部分5而形成。下面将更详细地描述刀鞘1的结构。
图4表示了用于本发明的一个实施例中的磨削机构的一种形式。此机构安装在刀鞘端盖部分5上，以便可和该部分一起从主体部件3和4上取下。
所示的具体机构包括一个座块6，座块安装成可绕一根轴7枢转，轴7沿着待磨刀片所在的平面的垂直方向延伸。当然也可采用一种非枢转结构，但这不是最可取的。一对磨削板8装在座块6上，在所示的具体结构中，磨削板8由碳化钨或其它适用的硬质材料制成并适于借助刮削作用磨锐刀片。两磨削板8相互交叠(如图5所示)，且各具有一个陡的工作边9。而工作边9设置成在其间形成一个V形的凹槽10。尽管工作边9一般是直的，但也可是弯曲的或偏离一直线。
本发明一个特征在于给每块板8提供了一个形状特征，以便实现所希望的单向磨刃和使刀片较滑顺地(阻力小)进入刀鞘1，在所示的实施例中的，上述特征是通过在由工作边9和板的前端面12构成的拐角处形成一个圆角11而实现的。工作边9和板后端面14之间的拐角13仍保持较为尖锐，以便对刀片进行所需的磨削。
座块6可以任何适当的方式安装，以产生上述枢转效果。在图4-7所示的具体结构中，短轴15连接到座块6的两相对侧或与座块6整体成形，每根短轴15可转动地设置在相应的孔16中，孔16成形在两安装臂17的每一根中。两臂17横向间隔开(如图7所示)并且可与端盖部分5整体成形(如图所示)。每根臂17具有足够的柔性，以便使臂17能被强制分开，以安装座块6，为便于此安装，可以在每根臂17的内侧设置倾斜的滑道表面18。
图8表示了座块6的另一种安装形式。在此结构中，在每个孔16中设置了一个由不锈钢或其它适用材料制成的轴套19，而且一个同样由不锈钢或其它适用材料制成的销轴20穿过座块6并可转动地设置在每个轴套19中。这种结构可以使座块6进行较为自由的运动，避免了全塑料结构中有时会遇到的问题，即塑料零件的制造公差必须使座块6具有足够的运动灵活性，以防在某一位置发生卡住或咬住现象。
还设置了止动装置，以限制座块6的枢转程度，最好是在前后两个方向限制其枢转运动。在所示的结构中，止动装置是由端盖部分5的前壁22的向后突出部21构成的，突出部21可与前壁22整体成形(如图4所示)。在突出部21靠近座块6的地方有两个倾斜的止动面23和24，它们设置来与座块6接触。如图10和11所示，当座块6向后倾转时，座块6碰触止动面23;当座块6向前倾转时，它碰触止动面24。显然，也可采用其它形式的止动结构。具体地说，可以在座块6的相对侧分别设置止动件，以便分别在前后两方向起止动作用。
若以一个假想的垂直平面25作为参照面，则座块6向后倾转的幅度(见图10)最好大于其向前倾转的幅度(见图11)。例如，向后倾转角x可约为20°，而相比之下向前倾转角y约为10°。较大的向后倾转角有助于发挥板8的圆角11的作用，即让磨削机构不工作。要选择角度y，以便在磨刀器的给定使用条件下从磨削板8的尖锐角13处获得最大的磨削利益。
所示的具体磨削机构还包括有保持刀片26和磨削板8之间的压力的装置，根据所示的结构，此装置包括一根可运动的压臂27和一个将压臂27压到图4所示的停靠位置的弹簧28。该停靠位置由阻挡装置确立，在所示的结构中，该阻挡装置包括两个挡块29(见图12)，它们从壁22向后伸出并位于开口2的相对侧。每个挡块29具有一个倾斜的阻挡面30，压臂27可靠在该阻挡面30上。
压臂27最好可绕枢轴31运动(如图4所示)，而且最好枢轴31位于座块6的枢轴7的前方。枢轴31是由销子32确立的，销子32连接在端盖部分5的顶部附近，并且偏压弹簧28可装在销子32上(如图所示)。弹簧28的两条臂33和34分别压在端盖部分5和压臂27上，以便将压臂27压到图4所示的位置上。显然，采用其它的弹簧结构也是可行的。
又如图4所示的，压臂27在其停靠位置时从枢轴31向下后方延伸。其结构是这样的压臂27的下端部分35位于磨削板8的后面并靠近磨削板8，且多少叠盖着磨削板8。出于下面将要解释的理由，下端部分35最好是弯曲的(如图所示)。
当刀片26通过开口2插入刀鞘1时，刀片的顶端36将首先接触到座块6或磨削板8，如图9所示。由于刀片沿箭头A的方向运动，所以上述的接触使座块6绕枢轴7向后摆动，直到座块6碰到止动面23(如图10所示)。刀片26沿箭头A的方向的继续运动导致刀片26的后边缘37(刀背)接触到压臂27，因此压臂27将被迫绕枢轴31向后上方摆动(如图10所示)。
当座块6处于图10所示的位置时，刀片26的刀刃部分38接触到磨削板8的圆角11，并在其上滑动。其结果是磨削板8不对刀片进行磨削并且给刀片的相对运动提供小的阻力。因此刀片26可完全推入刀鞘1中，而不受磨削，并且对其运动的阻力不会大到让使用者感到不便，尽管压臂27在刀片26和磨削板8之间施加了压力。当刀片26向里运动到终点时，压壁27的下端部分35靠近刀鞘1的顶壁39。
在将刀片26沿箭头B的方向从刀鞘1中开始抽出时(见图11)，座块6将转到图4和图11所示的位置。在此位置，磨削板8对刀片26进行磨削，因为每块磨削板上的尖锐边13接触到刀片的刀刃部分38。刀片26沿箭头B的方向的继续运动(见图11)使刀片26受到磨削。如图11所示，通过利用压臂27向刀片26的刀背37施加力，而加强了这种磨削作用。
当刀片26到达抽出的最后阶段时，压臂27的弯曲的下端部35压在刀片26顶端36的刀背37上(如图11所示)。通常这一区域上的刀背37是弯曲的。因此，压臂27向刀片26施加一个力，此力的作用线F(见图11)一般是朝向磨削板8的。所以，压臂27的弯曲的下端部分35和刀背37的弯曲的顶端部分相配合，将刀刃部分38压到磨削板8上，并且一直维持这种状态直至刀片26的最顶端。
有几个因素影响着在刀片26的整个长度上进行这种磨削。它们包括枢轴7和31的相对位置，压臂27在其停靠位置时与磨削板8的搭叠状态，当压臂27处于其停靠位置时位于磨削板8后面附近的压臂下端部分35的位置，以及该下端部分35的弯曲特性。
已经发现，当刀片26基本上具有图13所示的形状时，可以达到理想的磨削效果。与此形状有关的一个因素是在顶端区域40上的刀刃部分38的弯曲较平，而在顶端区域41上的刀背37的弯曲较为明显或尖锐。区域41的弯曲部分与压臂27的弯曲端部35有效地配合，以达到所希望的结果。
将能意识到，具有不同于图13所示形状的刀片也能获得满意的磨削结果。
图示的刀鞘具有的优点是承载磨削机构的端盖部分5以一种特殊的固定方式连接到刀鞘1的主体部分上。这种连接的一个特征是在刀鞘1的上下两侧设有协同操作的紧固装置。在所示的结构中，刀鞘1的主体部分由上下部件4和3构成。部件4和3可以任何适宜的方式固定起来，例如用内部卡接爪(未示出)，这些卡接爪沿刀鞘1两侧设置并在部件4和3之间的分离线42(见图1)上工作。可以对这些卡接爪的数量和间距加以选定，以满足要求。
端盖部5的连接装置最好具有图4和图14-18所示的结构和布置形式。所示的上部连接装置包括一个弹性指44，它与刀鞘上部件4的顶壁39整体成形并从壁39向前伸出(如图17和18所示)。在弹性指44的外端有一个向下伸出的卡爪46。
在所示的结构中，刀鞘的下部件3带有一个镫形部分47(见图4和图14)，该镫形部分在刀鞘1的全长上延伸并具有一个顶壁48。如图4清楚所示，镫形部分的顶壁48收容在端盖部分5和刀鞘上部件4的顶壁39之间，并通过将弹性指44的卡爪46卡入设置在端盖部分5的两侧板52的上边51的凹口50(见图4)而固定住。两侧板52侧向分开以接收压臂27，并且在所示结构中两侧板为枢转销32提供了安装架。
所示的下连接装置包括一个弹性指或卡子53，它与刀鞘下部件3的底壁54整体成形(见图4、图14和图15)。一个卡爪55从弹性指53的外端向下伸出并卡在端盖部分5的底壁57中的开口或凹口56内。
上下连接装置的联合作用是将端盖部分5牢固地连接在刀鞘部件3和4上。上连接装置还有助于将刀鞘部件3和4保持在一起。
为了松开端盖部分5的下侧，通过向上推压弹性指或卡子53就可以使连接装置松开。然后将端盖部分的下侧向外远离镫形部分47运动，就能使卡爪46脱开，由此使端盖部分5完全脱离。以相反的方式操作就可使端盖部分5回到原位。
图19表示了图6所示结构的一种变型形式，其中每块磨削板8是由一块叠层板构成的。叠层板的一层58由碳化钨或其它适用材料制成，并且具有尖角13。另一层59由一种磨料制成，它将对沿箭头A的方向通过磨削凹槽10的刀片26的刀刃部分38进行细磨或清理。
从上述说明中可以清楚地知道，本发明提供了一种改进的磨刀器，并且所述的特殊刀鞘形外壳具有结构简单的优点，且不会降低其强度和寿命。
在不超出本发明范围的情况下，可以对上述各部件的结构和布置进行各种变形、修改和(或)补充。
权利要求
1.一种磨刀器，包括一个磨削机构，磨削机构用于磨削与其接触并相对于其纵向运动的刀片的刀刃，该磨削机构具有一对磨削板，每块磨削板具有一个前表面、一个后表面和一条在这前后两表面之间延伸的工作边，所述两磨削板设置成在其间存在一交叠区，而且在所述两工作边之间形成一个大致V形的磨削凹槽，每块磨削板具有形成在所述工作边和所述后表面之间的较尖锐的尖角以及形成在所述工作边和所述前表面之间的较钝的钝角，所述尖角在工作中用于当刀片沿朝着所述前表面的方向移过所述尖角时对位于所述磨削凹槽中并与所述尖角接触的刀片的刀刃进行磨削，而所述钝角对位于所述磨削凹槽中并与所述钝角接触的刀片的刀刃的相对运动提供较小的阻力，由此使得在刀片朝着所述后表面移过所述钝角时不存在对刀刃的有效的磨削。
2.根据权利要求1的磨刀器，其特征是每个所述工作边基本上是直的，所述一对磨削板基本上相互平行地设置，而每个所述钝角在横截面上看是弯曲的。
3.根据权利要求1或2的磨刀器，其特征是所述一对磨削板连接在一个枢装于一个支座上的部件上，以便相对地前后运动。
4.根据权利要求3的磨刀器，其特征是所述前后运动由止动装置限制，所述止动装置安装成使所述磨削板向后的最大倾转角度大于其向前的最大倾转角度。
5.一种磨刀器，包括一个具有一个前侧和一个后侧的磨削机构，磨削机构具有一对磨削板，每块磨削板具有一个面向所述前侧的宽的前表面、一个面向所述后侧的后表面以及一个在所述前后表面之间延伸的工作边，所述一对磨削板布置成相互交叠，以便在所述两工作边之间形成一个大致为V形的凹槽，每个所述磨削板具有分别形成在所述工作边和所述后表面与前表面之间的一个较尖的尖角和一个较钝的钝角，所述尖角可由朝向所述前侧通过所述凹槽纵向运动的刀片的刀刃接触并由此磨削该刀刃，所述钝角可有向所述后侧通过所述凹槽纵向运动的刀片的刀刃接触并对刀刃的运动提供较小的阻力。
6.根据上述任意一项权利要求的磨刀器，其特征是包括一个外壳，该外壳内有一长形通道，用于接纳并存放一个刀片，在外壳的前端有一出入口，刀片可通过出入口移入和移出所述通道，所述磨削机构连接在所述处壳上且靠近所述出入口和所述外壳的一个底壁，还包括连接在所述外壳上的弹簧装置，该弹簧装置设置成与位于所述凹槽中的刀片的刀背相接触，由此迫使刀片的刀刃与所述磨削板接触。
7.根据权利要求6的磨刀器，其特征是所述弹簧装置包括一根枢装在所述外壳上靠近外壳顶壁的部件上的臂，该臂从枢装点悬垂到靠近所述磨削机构，还包括一个弹簧件，该弹簧件迫使所述臂到达一个向前的位置，在此位置，所述臂的尾端叠放于所述磨削板之上且位于磨削板的后面。
8.根据权利6中7的磨刀器，其特征是所述外壳包括一个主体部分和一个端盖部分，端盖部分可取掉地连接在所述主体部分的前端，所述磨削机构安装在所述端盖部分上，以便能和所述端盖部分一起脱离所述主体部分。
9.根据权利要求8的磨刀器，其特征是所述弹簧装置安装在所述端盖部分上，以便能和端盖部分一起脱离所述主体部分。
10.根据权利要求8或9的磨刀器，其特征是所述端盖部分包括一个前壁，所述出入口穿过该前壁而形成，所述弹簧装置和磨削机构都位于所述前壁的后面。
11.根据权利要求7-10中任意一项的磨刀器，其特征是所述臂的下端是弯曲的。
12.根据权利要求7-11中任意一项的磨刀器，其特征是所述杆的枢装点位于所述磨削板的前面，而所述臂的尾端在臂处于任何枢转位置时都位于所述磨削板的后面。
13.根据权利要求8或9或10的磨刀器，其特征是所述端盖部分通过上和下连接装置可脱开地连接到所述主体部分上，所述上连接装置包括分别位于所述端盖部分和所述主体部分的一个顶壁上的联合工作的部件，而所述下连接装置包括一个整体成形在所述主体部分的底壁上的可变形的卡爪和一个位于所述端盖部分上可由所述卡爪接合的联合工作部件。
14.根据权利要求8或9或10或13的磨刀器，其特征是所述主体部分包括上和下部件，所述下部件的前端有一个镫形部分，该镫形部分构成所述顶壁的一部分。
15.一种刀片和磨刀器的组合物，其特征是磨刀器是根据前述任意一项权利要求的磨刀器，而所述刀片具有一个刀刃和一个刀背，刀刃和刀背自刀尖扩散开来，刀刃和刀背在刀片上以所述刀尖为终点的一个端部区域中是弯曲的，刀刃在该端部区域中的弯曲段较为平坦，而刀背在该端部区域中的弯曲段较为陡峭。
16.一种磨刀器，包括一对磨削板，每块磨削具有一个前表面、一个后表面和一个在前后两表面间延伸的工作边，所述磨削板布置成相互交叠，以便在所述工作边之间形成一个大致为V形的凹槽，在每条工作边和相应的后表面之间形成一个较尖的尖角，而在每条工作边和相应的前表面之间形成一个较钝的钝角，所述尖角可由朝向所述前表面通过所述凹槽纵向运动的刀片的刀刃接触并由此磨削该刀刃，而所述钝角可由朝向所述后表面通过所述凹槽纵向运动的刀片的刀刃接触并对该刀刃的运动提供较小的阻力。
全文摘要
一种磨刀器，具有一对交叠的板，两板间形成V形磨削凹槽，凹槽的两相对倾斜侧分别由两板的工作边构成，每条工作边在相应板的前后端面间延伸。在相应板的工作边和后端面之间形成一尖角，而在板的工作边和前端面之间形成一钝角，如圆角。两板装在能带其在两位置间前后倾转的部件上。弹簧装置与凹槽中的刀片的刀背接触，将刀刃压在两板上。
文档编号B24D15/08GK1059862SQ91108998
公开日1992年4月1日 申请日期1991年9月17日 优先权日1990年9月17日
发明者大卫德·M·威镰姆 申请人:姆斯菲尔逊有限公司