專利名稱：二英尺柄修枝剪的制作方法
技術領域：
本發明總的涉及例如修枝大剪刀的修剪裝置。
有一對用于繞一可作為樞軸的接點協同接合的細長構件的修枝大剪刀已被廣泛使用。每個這樣的構件一般包括一通常用沖壓或鍛造的金屬或其它適當的材料制成的夾爪，該夾爪有一與長手柄相連的相對的施力端或根部。這種構造為使用者提供了額外的杠桿系統，以進行所需的剪切操作，并延長了對樹枝和類似物的修剪距離。在砧座型的修枝大剪刀中，將一個夾爪做成刀刃，而將另一個夾爪做成砧座的形狀。
修枝大剪刀的手柄必須足夠結實，從而能承受剪切大的生長物時所受到的作用力。盡管這種手柄經常是用木材做成的，以減少前臂的疲勞，但是近年來所使用的二英尺柄修枝剪已經包括了用玻璃纖維或其它的適當材料做成的空心手柄。然而，在這兩種情況下，修枝大剪刀的手柄以一種相當類似的方式固定在夾爪的根部。具體地說，正如1991年6月4日授予Gosselin等人的美國專利No.5,020,222中所公開的那樣，在已經將根部插入手柄之后，使例如鉚釘等的緊固件通過一端蓋和根部的退火部分釘入手柄。在空心手柄的情況下，在手柄的用于接納根部的端部之內設置一管狀的插入物。為了增強舒適感，在一個獨立的操作中形成與使用者的手相吻合并最好用可模制的材料制成的手柄把手，然后將該把手裝入手柄的上述端部。
在1968年3月12日授予Wallace等人的美國專利No.3,372,478和1990年10月23日授予Gosselin的美國專利No.4,964,216中公開了作為現有技術的修枝大剪刀的其它例子。在所有這些例子中，一般通過組裝夾爪和軸銷來進行如上所述的手柄的裝配。
修剪例如直徑為二英寸左右的大樹枝的大型生長物需要很大的力量。為了提供附加的杠桿，修枝大剪刀通常設有相當長的手柄。但是，這種修枝大剪刀會變得過重，難以制造并且成本很高。本技術領域中的技術人員已經認識到了這些局限，并提出了各種建議。授予Gosselin的美國專利No.5,020,222公開了一種有組合運動的修枝大剪刀，其中，與其中一個夾爪連接的附加的杠桿件增加了傳遞給夾爪的切割力，由此有利于切割操作。這種結構提供了所需的附加杠桿系統，但不會過份地增加手柄的長度。還已公知其它的將很大的力傳遞給鉸接工具的夾爪的方法，但是就發明人的經驗而言，這些方法一般并不用于二英尺柄的修枝剪。在1928年10月30日授予Voleske的美國專利No.1,689,648和1933年6月27日接予Clifton的美國專利No.1,915,404中公開了這種能對夾爪施加極大的切割力的其它工具的例子。在這兩種情況下，手柄的繞樞軸的轉動由一對互相嚙合的齒輪部分傳遞給了剪切夾爪。
雖然上述類型的修枝大剪刀適于實施所需的剪切功能，但也可容易地認識到，這些現有技術的結構也有某些缺點。首先，做成用于增加杠桿作用的形狀的現有修枝大剪刀一般包括各種不同的元件，這些元件在某些情況下需要若干個制造工序，然后再進行這些元件的裝配，由此勢必會增加這些裝置的重量和制造成本。另外，在日常的使用中，修枝大剪刀一般由使用者引導著穿過樹枝或植物非常密集的區域，到達所要修剪的大樹枝。因此，這些過多的元件增加了修枝大剪刀被這些樹枝卡住的可能性。
本發明的目的是解決現有技術的上述缺點，提供一種能緩解與那種類型的傳統修枝剪相關聯的問題的二英尺柄修枝剪，即該修枝剪包括較少的元件，從而降低了這種修枝剪的成本和重量并有利于它的組裝，而在修枝剪有增加的杠桿作用的構形時這種組裝是復雜的。另外，這種修枝剪不易在枝葉茂密的區域中被卡住。
另外也認識到，用于制造修枝大剪刀的現有方法有某些明顯的缺點。這些方法通常需要制造各種不同的元件，例如夾爪、杠桿，手柄，把手，端蓋或插入件，然后最好將這些元件組裝成組件，由此提高了材料的加工要求，而這又通常導致較高的裝置成本。
因此，上述內容表明，不僅希望提供具有較少元件的修枝大剪刀，使其不易于在枝葉茂密的區域中被卡住，還希望提供這樣的修枝大剪刀，即將它們設計成適于在制造過程中而不是在制造工序之后進行功能性的組裝，要么減少制造這種修枝大剪刀所需的操作工序，同時保持使用者一般要求這些工具所具有的所有必要特性。
本發明通過簡化制造過程并消除這類工具通常所需的二次裝配操作而改進或至少保持這些工具的功能方面的質量，從而便于制造提供增加的杠桿作用的構形的修枝大剪刀。用于制造根據本發明的修枝大剪刀的方法的特點是，在模具部分的模腔內設置一塊包括夾爪的金屬板，通過例如注射成型的方法將未固化的或者是可流動的聚合物，共聚物等注入模腔，以形成一與該板鉸接的整體的第一構件，該第一構件有一手柄，一做成齒輪部分形狀的中部并端接一砧座。也可以將可流動的材料供給模具的第二模腔，以形成一包括手柄的第二細長構件，所述手柄并入一第二齒輪部分。第二構件在偏離第一鉸接點的第二鉸接點處與金屬板鉸接，由此使第一和第二齒輪部分互相嚙合。因此，根據本發明的工具可以不需要在制造之后的裝配操作而構成，除了定位一個銷以限制手柄的開啟度之外。
根據本發明一個方面的二英尺柄修枝剪包括一金屬板，板該金屬板具有相互面對的內表面和外表面以及一中心孔，一向前延伸的刀刃和一向后延伸的根部，該根部設有一位于偏離中心孔的第二孔。形成一個整體的第一細長構件繞中心孔鉸接在金屬板上并在該金屬板的內表面上模制而成。第一構件包括一第一手柄，該手柄并入第一齒輪部分并在末端端接一砧座，該砧座的形狀是與刀刃接合的形狀。根據本發明，該二英尺柄修枝剪還包括一繞偏離中心孔的第二孔與金屬板鉸接的第二細長構件，并且該第二構件也模制在金屬板的內表面上。第二構件包括一并入在構件一端的第二齒輪部分。中心孔和第二孔的相對位置使得齒輪部分相互嚙合，用以根據手柄的繞樞軸的轉動形成刀刃和砧座的剪刀狀運動。
本發明的其它優點可以從隨后的詳細描述中顯而易見。但是，應該理解，詳細的描述和特定的實施例僅是以說明的方式給出的，這是因為，對于本領域中的技術人員而言，從此詳細描述出發，顯然可以在本發明的精神和范圍之內做出各種變動和改進。
下面將參照附圖描述本發明的較佳實施例，其中相同的標號表示相同的元件，附圖中
圖1是根據本發明的一個方面的二英尺柄修枝剪的頂視平面圖，該修枝剪在圖中處于閉合位置；
圖2是圖1所示二英尺柄修枝剪的底視平面圖；圖3是圖1所示二英尺柄修枝剪的鉸接點的局部頂視平面圖；圖4是圖3所示鉸接點的局部底視平面圖；圖5是沿圖2中的線5-5截取的局部剖視圖；圖5a是圖5中所示的鉸接點的放大的局部剖視圖；圖6是用于制造圖1所示二英尺柄修枝剪的模子的一部分的頂視平面圖；圖7是用于制造圖1所示二英尺柄修枝剪的模子的另一部分的頂視平面圖；圖8是用于制造圖1所示二英尺柄修枝剪的模子的正視圖，表示一位于一模腔中的型芯，該模腔的形狀可用以形成一個手柄；圖9是沿圖6中的線9-9截取的局部剖視圖；圖10是圖1所示二英尺柄修枝剪的頂視平面圖，表示模制后裝配的第一步驟；圖11是圖1所示二英尺柄修枝剪的頂視平面圖，表示模制后裝配的第二步驟；圖12是圖1所示二英尺柄修枝剪的底視平面圖，它對應于圖11所示的模制后裝配的第二步驟；以及圖13是圖1所示二英尺柄修枝剪的頂視平面圖，表示用互相嚙合的齒輪部分進行的模制后裝配的最后階段。
參看圖1和2，根據本發明的兩英尺柄修枝剪10相應地包括第一和第二細長構件12和14以及一金屬板16。第一構件12形成整體的一件并包括一第一手柄18，該手柄與第一齒輪部分20匯合，其末端終止于一夾爪22。第二細長構件14包括一匯入第二齒輪部分26中的手柄24。為了給使用者增加舒適感，正如下文將要描述的那樣，修枝剪10的手柄最好是空心的，手柄18和24也分別設有端帽28，30。
現在參看圖1-5，第一構件12在中心鉸接點32處鉸接到板16上。同樣，第二構件14在第二鉸接點34處鉸接到板16上。板16通常用鋼材制造并有彼此隔開并相互面對的內表面36和外表面38。板16包括一向前延伸的呈切割刃40形狀的夾爪，一與切割刃相對的施力端或根部42以及一在板16上處在中間爪40和根部42中間形成的中心孔46。板16也包括一在板16上形成的并偏離中心孔46的第二開孔50。
更特別地參看圖3，4，5和5a，中心鉸接點32由與中心孔46相配合的齒輪部分20的鉸接區44形成。特別地，中心鉸接區44包括一塑料的鉸接柱52，該鉸接柱與齒輪部分20整體成型，而齒輪部分20與手柄18和砧座22是一體的。在原處，即在容放板16的模腔內形成的柱52實際上從板16的內表面36延伸穿過孔46，與孔46的內表面54形成非常適合的接合。柱52的末端56最好與外表面38幾乎平齊。鉸接點32還包括一例如螺釘58的緊固件，該螺釘有一直徑加大的螺釘頭60和一固定在柱52上的中心螺紋孔64內的有螺紋的桿62。因為柱52僅延伸到外表面38和孔46的接合處，所以螺釘頭60位于外表面38和柱52的端部56附近，并且在實際上是與它們接觸的。可以擰緊或松開將細長的構件12鉸接地固定在板16上的螺釘58，從而控制在鉸接點32處施加到細長構件12上的壓力。在形成鉸接點32時，可將螺釘58插入模腔，使其與板16一起處于其的理想位置，這樣塑料可圍繞它灌注，從而形成螺紋孔64。
同樣地，第二鉸接點34由與第二孔50相配合的第二鉸接區48形成。由于鉸接區48最好在結構上與中心鉸接區44基本相同，即它包括一在容放板16的模腔內在原地形成的柱，因此在此就不再重復對鉸接點34的詳細描述。而上一自然段中對與鉸接點32相關聯的元件和結構的描述同樣也適用于鉸接點34。
現在將更詳細地描述齒輪部分并請參看圖1-5和9，二英尺柄修枝剪10的每個細長構件設有一與相應的手柄18，24形成一整體的齒輪部分20，26。這些齒輪部分中的每一個是弧形的并包括多個向外延伸的相互嚙合的齒80，82。齒80在具有合適形狀的型腔中形成，這些型腔與手柄18流體連通，從而使齒80和手柄18一起整體地成形。同樣地，齒82與手柄24一起整體地形成。在本技術領域中的專業人員也可以認識到，齒80，82可以采取其它的形式，只要它們能根據手柄18，24的繞樞軸的轉動相配合，從而形成砧座22相對于切割刃40的剪刀運動即可。為了限制手柄18，24的打開，手柄24設有一鎖銷84，該銷84與在板16的根部42上形成的向外延伸的區域86相配合。
參看圖1，2，5a和6-13，修枝剪10是在一個包括兩個模塊的模子中并在一個模制操作過程里形成的，每個模塊總的用標號88，90標出。更特別地參看圖6和7，修枝剪10是在原地，即在容放板16的模腔內形成的。為此，如圖7所示，其構形用以形成構件12和14的模塊88，90的模腔是流體連通的。由于構件12和14是在板16的內表面36上形成的，相應齒輪部分20，26的內表面92，94便在實際上與內表面36接觸。結果，分別地與齒輪部分20，26整體成形的柱52，66從內表面36穿過孔46，50伸至基本上與外表面38平齊的部位。
在一個較佳實施例中，修枝剪10設有空心的手柄。這不僅減少了工具10的重量，而且還顯著地縮短了在將工具10從模子中取出之前所需的冷卻時間，由此降低了制造該工具的成本。為此，在模塊88，90中以與導向銷100，102成抵靠的關系插入一對可取出的型芯96，98，以便形成有預定大小的內部空腔的空心手柄18和24。一且完成模制操作，在從模子中取出修枝剪10之前，取出型芯96，98。
參看圖10-13，為了完成修枝剪10的組裝，一旦從模子中取出了修枝剪，就使手柄24繞鉸接點34沿箭頭A的方向(圖10)從手柄18轉開，同時使板16繞鉸接點32沿箭頭B(也在圖10中示出)的方向轉動。這使齒輪部分26變成與齒輪部分20相面對，如圖11所示。此時，手柄24沿箭頭C(如圖12所示)的方向轉向手柄18，從而使齒80和82互相嚙合。最后，由于已經知道對修枝工具的手柄的開口度進行限制將有利于它的使用，因此一旦手柄18，24基本上平行，銷84就裝在一個在齒輪部分26的內表面94上形成的形狀適當的孔104內，如圖13所示。
根據本發明的二英尺柄修枝剪可以以提高了的方便性進行制造，并消除了根據現有技術這類工具一般需要進行的二次裝配操作。根據本發明的工具的制造成本可以明顯地降低，并可改善這些工具的外觀的協調性和功能特性。
應當理解，上面的描述是針對本發明的較佳實施例的，而且本發明并不局限于所述的特定形式。例如，根據本發明的帶有齒的手柄和整體的鉸接結構的工具可包括一對相對的切割刃，就像在并聯的剪枝刀中一樣，以替代上述較佳實施例中與砧座相配合的刀刃。在這種情況下，第一齒輪部分可以模制在第二刀刃的根部上。另外，即使本發明的較佳實施例示出了具有特殊構形的相互嚙合的齒，那些本技術領域中的技術人員也應理解，在不背離本發明的范圍的前題下，可以以其它方式提供相互嚙合的功能。這些其它的構造可以認為是落在本發明的范圍之內的。在不脫離所附權利要求書的范圍的前提下，可以在元件的設計和配置方面以及在在這里所公開的制造過程方面可做出上述的和其它的替換，改進，變動和省略。
權利要求
1.一種兩英尺柄修枝剪，包括一金屬板，該金屬板有相互面對的內表面和外表面以及一個中心孔，一個向前延伸的刀刃和一個向后延伸的根部，所述根部有一偏離中心孔的第二孔；一做成一整體的第一細長構件，該第一構件包括一并入第一齒輪部分并端接一砧座的第一手柄，該砧座的形狀是與刀刃接合的形狀；以及一第二細長構件，它包括一在其一端并入第二齒輪部分的第二手柄；第一和第二構件分別在中心孔和第二孔處與所述板鉸接，這樣各齒輪部分相互嚙合從而使刀刃和砧座根據第一和第二手柄的分別繞中心孔和第二孔作樞軸的轉動形成剪刀狀的運動。
2.如權利要求1所述的修枝剪，其特征為，第一和第二構件用可模制的材料在金屬板的內表面上模制而成。
3.如權利要求2所述的修枝剪，其特征為，第一和第二手柄是空心的。
4.如權利要求1所述的修枝剪，其特征為，每個齒輪部分是弧形的并包括多個向外延伸的齒。
5.如權利要求1所述的修枝剪，其特征為，所述板還包括一在根部的一區域上形成的向外延伸的區域，并且第二手柄還包括一從第二部分向板延伸一預定距離的制動裝置，將所述制動裝置和所述根部延伸區域的形狀制成使其相互配合，以限制手柄的開口度。
6.如權利要求5所述的修枝剪，其特征為，所述制動裝置是一個銷，它的一部分容放在一個孔中，該孔在朝向所述板的內表面的第二部分的一個表面上形成。
7.如權利要求2所述的修枝剪，其特征為，每個構件分別包括與其形成一整體并伸入一相應的孔中以形成一鉸接點的圓柱，每個柱與相應的一個孔的內表面非常符合地接合。
8.如權利要求7所述的修枝剪，其特征為，每個柱子與一有頭的緊固件相配合，以使構件與所述板連接起來。
9.如權利要求7所述的修枝剪，其特征為，每個柱子從所述板的內表面延伸到位于大致接近但低于其外表面的部位。
10.如權利要求8所述的修枝剪，其特征為，每個柱子上有一軸向開口，所述緊固件固定在該軸向開口中，與金屬板接合，從而將第一和第二細長構件固定在該金屬板上。
11.如權利要求10所述的修枝剪，其特征為，所述緊固件包括一螺釘，并且軸向開口帶有螺紋，用于接納螺釘，其方式使得有效地控制在位于所述構件和板之間的鉸接處施加到細長構件上的壓力。
12.一種具有一對用可模制的材料制成的細長構件的二英尺柄修枝剪，該修枝剪包括一金屬板，它有相互面對的內表面和外表面以及一個中心孔，一個向前延伸的刀刃，一個向后延伸的根部，所述根部設有一形成于其上的第二孔，該孔處于偏離中心孔的位置；一整體的第一細長構件，它與所述板鉸接并模制在所述板的內表面上，該第一構件包括一并入第一齒輪部分并在末端端接一砧座的第一手柄，使所述砧座具有與刀刃接合的形狀；以及一與所述板鉸接并模制在該板的內表面上的第二細長構件，該第二構件包括一在構件的一端并入第二齒輪部分的第二手柄；中心孔和第二孔的相對位置使得齒輪部分相互嚙合，用以根據手柄的繞樞軸的轉動而形成刀刃和砧座的剪刀狀運動。
13.如權利要求12所述的修枝剪，其特征為，每個構件由一圓柱鉸接到所述金屬板上，該圓柱與一個相應的齒輪部分整體地成形并從所述板的內表面延伸穿過一個相應的孔，與該孔的內表面形成非常符合的接合，然后延伸到一位于板的外表面附近并處于其下方的部位。
14.如權利要求12所述的修枝剪，其特征為，第一和第二手柄是空心的。
15.如權利要求12所述的修枝剪，其特征為，每個齒輪部分是弧形的并包括多個齒。
16.如權利要求12所述的修枝剪，其特征為，所述金屬板還包括一在根部的一區域上形成的向外延伸的區域，而第二手柄還包括一從第二部分朝向金屬板延伸一預定距離的制動裝置，該制動裝置和上述根部延伸區域的構形使得它們可以相互配合，以限制手柄的開啟。
17.如權利要求13所述的修枝剪，其特征為，每個柱與一有關的緊固件相配合，從而使所述構件與板連接在一起。
18.一種用于制造有一可與刀刃相配合的砧座的二英尺柄修枝剪的方法，上述刀刃由一對用可模制的材料制成的細長構件致動，第一構件是一整體并包括一并入一第一齒輪部分的第一手柄，所述第一齒輪部分有一與之成一整體的中心柱，所述第一構件在其末端端接一砧座，第二細長構件包括一并入位于第二構件一端的第二齒輪部分的第二手柄，所述第二齒輪部分有一與之成一整體的第二柱，第一和第二構件繞所述柱鉸接到一金屬板上，所述方法包括以下步驟將一金屬板放置在一模子中，該金屬板有一向前延伸的刀刃和一朝后延伸的根部，并且還具有一中心孔和一偏離該中心孔的第二孔，每個孔有一插入其中的有頭的緊固件；以及在所述金屬板上用可模制的塑料模制第一和第二細長構件，這樣通過在中心孔中灌注而形成中心柱，并通過在第二孔中灌注而形成第二柱。
19.如權利要求18所述的方法，其特征為，模制步驟還包括在模制構件之前，將兩個可取出的型芯放入用以形成手柄的模腔中，這樣所述構件可以設有空心的手柄。
20.如權利要求18所述的方法，其特征為，所述修枝剪還包括一構形為一銷的制動裝置，并且金屬板還包括一與銷相配合的向外延伸的區域，用以限制手柄的開啟，所述方法還包括下述步驟，即一旦齒輪部分相互嚙合，就將所述銷插入一在第二構件上形成的孔中。
全文摘要
一種具有可與刀刃相配合的砧座的二英尺柄修枝剪，刀刃由一對用可模制的材料做的細長構件致動，第一構件是一整體并包括并入有一整體的中心柱的第一齒輪部分的第一手柄，其還端接一砧座，第二細長構件包括一并入位于該構件一端的第二齒輪部分的第二手柄，第二齒輪部分有一第二柱，第一和第二構件在中心柱和第二柱處與一金屬板鉸接。可模制的材料最好是塑料，但也可采用其它的可模制的物質。
文檔編號B29C45/14GK1142885SQ96102259
公開日1997年2月19日 申請日期1996年6月6日 優先權日1995年6月7日
發明者埃爾基·奧拉維·林登 申請人:菲思卡斯公司