Manual shears with power

申请号 JP23082194 申请日 1994-09-27 公开(公告)号 JPH07155481A 公开(公告)日 1995-06-20
申请人 Bettcher Ind Inc; ベッチャー インダストリーズ,インコーポレーテッド; 发明人 REIMANDO JIEI HAAMAN;
摘要 PURPOSE: To control the speed and degree of closing a blade by turning a second blade to a first blade by a fluid driving device, controlling a servo mechanism by the second blade and a turning handle, controlling the operation of the fluid driving device and turning the second blade to the first blade matched with the movement of the turning handle. CONSTITUTION: First and second members 24 and 22 operated corresponding to relative movement from a first position to a second position and a frame 62 for supporting the members 24 and 22 so as to perform the relative movement are equipped. A second handle 66 is supported so as to be moved regardless of the members 24 and 22, the second handle 22 is extended in a direction opposite to the second member 22 and a first handle 64 is extended in the direction opposite to the first member 24. Then, the fluid driving device 88 for moving the first member 24 and the servo mechanism 82 for controlling the fluid driving device 88 by being controlled by the second member 22 and the second handle 66 and operating the second member 22 to the first member 24 matched with the movement of the second handle 66 are equipped.
权利要求 【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 第1位置から第2位置への相対的な動きに応じて作動する第1と第2の部材(24,22)と、 前記相対的な動きを行わせるための上記部材を支承するためのフレーム(62)と、 第1ハンドル(64)及び相対的に可動な第2ハンドル(66)
    で、該第2ハンドルが該部材とは無関係に動くことができるように支承されており、さらに該第2ハンドルが該第2部材とは反対の方向に延びており、該第1ハンドルが該第1部材とは反対の方向に延びている第1ハンドル
    (64)及び第2ハンドル(66)と、 該第1部材に対して該第1部材を動かすための流体駆動装置(88)と、 該第2部材及び該第2ハンドルにコントロールされて該流体駆動装置をコントロールし、該第2ハンドルの動きに合わせて該第1部材に対して該第2部材を作動させるサーボ機構(82)とで構成される動力付手動剪断機(20)。
  • 【請求項2】 流体駆動装置が流体により駆動され、該流体駆動装置の1つの室内に配置されたピストンを含んでおり、該ピストンが該ピストンの一方の側に加圧流体が導入されると動かされるようになっており、該ピストンに接続されたロッド(166)が該ピストンの動きに応じて該第2部材の回転運動を起こさせる請求項1に記載の動力付手動剪断機。
  • 【請求項3】 第2部材が軸(AA)を中心として回動することができ、さらに、第2ハンドル上で、該第2ハンドルを支承して前記軸を中心とする回転運動をできるようにするための回動部分(118)と、該回動部分から前記軸に平行な方向で離れて配置されている指受け入れハンドル部分を含んでおり、指を受け入れるハンドル部分が、第2ハンドルの回動部分を含む面より第2部材が回転する平面により近い面で回転する方向に離れて配置されている請求項1に記載の動力付手動剪断機。
  • 【請求項4】 サーボ機構が第2部材を第1部材に対して、第2部材が第1位置から第2位置に移動するにつれて、該第2部材の該第2ハンドルに対する位置の変化に対応して減少していく速度で回動させるように構成されている請求項1に記載の動力付手動剪断機。
  • 【請求項5】 サーボ機構が、第2ハンドルが横断している角度より大きな角度で第2ブレードを動かすように構成されている請求項1に記載の動力付手動剪断機。
  • 【請求項6】 動力付手動剪断機が手動流体駆動剪断機を含んでおり、その流体駆動剪断機の内部の第1及び第2部材が回動した際に切断を行うための第1及び第2ブレードを有している請求項1に記載の動力付手動剪断機。
  • 【請求項7】 第2ブレード、第2ハンドル、及びサーボ機構に接続され、第2ブレードがその開位置から閉位置に移動するにつれて、第2ブレードを第2ハンドルに対して徐々に遅くなっていく速度で回動させる差動リンクを有する請求項1に記載の動力付手動剪断機。
  • 【請求項8】 差動リンクがほぼL字形部材で、第1脚部が第2脚部より大きな長さを持っており、その第1脚部の長さの第2脚部の長さに対する比が1.3:1から1.
    7:1の範囲である請求項7に記載の動力付手動剪断機。
  • 【請求項9】 第2部材に接続され、第1及び第2部材を回転可能に接続している手段を通じてその軸を中心として回転することができ、さらに、前記回動されるハンドルと部材リンクの間に接続された差動リンクを有しており、サーボ機構が流体駆動装置の動作をコントロールするための可動制御要素(400)を含んでおり、その制御要素が、前記差動リンク(340)が回動されるハンドルと部材リンクに接続される2つの位置の中間点で上記差動リンクに接合されている請求項1に記載の動力付手動剪断機。
  • 【請求項10】 制御要素が差動リンクに接続されている場所が、差動リンクが被回動ハンドルおよび部材リンクに接続される2つの場所の間に延びている直線の一方の側にずれている請求項9に記載の動力付手動剪断機。
  • 【請求項11】 上記制御要素と差動リンクの間の結合部が2つの位置間の直線から、第2部材と第1部材との部材間角度が変化するにつれて、第2部材の第1部材に対する運動の速度も変化するような距離でずれている請求項9に記載の動力付手動剪断機。
  • 【請求項12】 制御要素と差動リンクとの間の結合部が、2つの位置間の直線から、第2部材の第1部材に対する動きが、部材の動きの回動ハンドルの動きに対する比率が、部材間の鋭角が35°から45°程度の範囲の場合の5以上から、部材の鋭角が0°〜8°の範囲の2以下の範囲で変化するような距離だけずれている請求項9に記載の動力付手動剪断機。
  • 【請求項13】 流体駆動装置への電源を選択的に通したり遮断したりするための安全装置(86)とハンドルの1
    つの開口部に延びている安全制御レバー(202)とを含んでおり、該安全制御レバーが、前記流体駆動装置への電源の流れを遮断するために前記開口部内に延びている第1位置、及び流体駆動装置に電源が流れるように、オペレータの親指、あるいはその他の指が上記開口部に受け入れられている場合の、開口部の外側の第2位置から動くことができる請求項1に記載の動力付手動剪断機。
  • 【請求項14】 サーボ機構が流体駆動装置への流体の流れを制御するための制御弁(84)を有しており、該制御弁が細長い室(424)を形成している弁本体(422)を有しており、2つの対抗して向き合ったピストン(426,428)が前記室内部でそれぞれ独立に動くことができ、往復運動できる弁軸(446)が前記ピストンにより部分的に取り囲まれており、前記室への第1ポート(482)が前記ピストン間に配置されていて、前記室への流体取入口としての機能を果たしており、前記室への第2及び第3ポート(4
    84,486)がその室から流体を排出するためのもので対応するピストンにより閉じることができ、そして、その室に対する第4及び第5ポート(502,504)がそれぞれ対応するピストンの外側に縦方向に延びて流体を流体駆動装置に向けて、あるいは流体駆動装置から引き出すように作用し、前記ピストンが、弁軸がニュートラルの第1位置にある時に第4及び第5ポートとの間の流体の流れを阻止し、そして、弁軸が第1位置以外の位置にある時に第4及び第5のポートの流体の行き来を可能にする請求項1に記載の動力付手動剪断機。
  • 【請求項15】 ハンドルと一体化されたフレームを有し、安全弁及び制御弁が前記フレーム内部に配置されている請求項13又は14に記載の動力付手動剪断機。
  • 【請求項16】 安全装置がフレーム内で、安全弁の長さ方向に沿った位置で回動されてかけられた力を増幅する第1級レバーを有し、さらに、前記レバーが前記安全弁によって開口部内部に偏向されている請求項15の動力付手動剪断機。
  • 【請求項17】 第1、第2部材が鋏用の一対の取り替え可能な刃(22,24)で、該刃がハンドルを持っておらず、協同する切断エッジ(42,44)を有しており、該刃の対が1つの支柱に対して固定されるように構成されている第1刃(24)と前記支柱に対して回動されるように構成された第2刃(22)とを含んでおり、第1刃が第2刃上の第2刃の切断部分と第2刃の起動部分(248)との間に位置しており、第2刃の切断及び起動部分がほぼ共通の平面上に存在しており、各刃の前記切断エッジが直線で、
    第2刃の起動部分が切断部分より短く、そこから鈍角
    (B)で切断エッジの1つの部分(247)に延びており、さらに前記第2刃を流体駆動装置に結合させるための前記起動部分の手段と、切断エッジとほぼ位置の揃った第2
    刃の起動部分の一部を形成し、前記第1刃の方向を向いた突き出た面を有するヒール部分(284)と、前記突き出た面に対面する第1刃上の表面(287a)を含んでおり、
    該突出面(288)の1つと対向面とが1つの刃の切断エッジを他の刃の切断エッジと、切断エッジが交差する箇所で相互に接触するように偏向させるための、対応する刃の一般面から他の方向に突き出た部分を有している一対の取り替え可能な刃。
  • 【請求項18】 流体駆動装置(88)への流体の流れを制御するための制御弁で、該弁が弁本体(422)、該弁本体により形成された細長い室(424)、前記弁室内部で縦方向に独立して動くことができ、内側環状の第1弁座(44
    2)と外部環状の第1閉塞面(444)を有する2つの相互に向き合った環状ピストン(426,428)と、該ピストンにより囲まれた往復運動をすることができる弁軸(446)と、
    相互間の距離を固定して前記弁軸により担持された、2
    つの向き合った、相互に間隔を置いて配置された環状の、第2閉塞面(448)を有しており、前記ピストンが第2閉塞面間に配置され、弁軸上で往復運動を行うことができ、第2閉塞面のそれぞれが、内側環状の第1弁座の1つと協同して、ピストンの中間の流体取入口から弁軸に沿った流体の流れを制御するようになっており、2つの、環状の第2弁座(462)が弁本体に固定されていて、
    それぞれ前記2つのピストンの1つの外側環状の第1閉塞面と接触して、ピストンが縦方向で近づいたり離れたりするように動くのを制限し、さらに、外側環状の第1
    閉塞面上の流体の流れを制御するようになっており、ピストンがそれぞれ他方から離れる方向でピストンに力を伝えるための面(447)と、ピストンの間に配置され、その室への流体取入口として機能する前記室への第1ポート(482)と、室から流体を排出するための、そしてピストンにより閉じられることができる第2弁座の1つと関連した室への第2及び第3ポート(484,486)と、そして、それぞれピストンの外側に向けて縦方向に配置された室に対する第4及び第5ポート(502,504)と、そして、流体駆動装置に流体を供給したり、それから流体を受け入れたりするための第2弁座を有しており、前記2
    つの第2閉塞面間の距離D1と前記2つの環状第2弁座間の距離D2とが、弁軸が第1位置にある時に、第4及び第5ポートと同様に第1ポートからの流れを制限するようなピストンの動きを可能にし、さらに、弁軸が第1
    位置以外のところにある場合に、第4あるいは第5ポートと、第2及び第3ポートのうちの1つだけからの優先的な流れを可能にするようになっている制御弁(84)。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【産業上の利用分野】本発明は工業用切断装置に有用な動付手動剪断機に関するものである。 具体的には、本発明による動力付手動剪断機は食肉を切断したりトリミングしたり、特に、家禽を切断するために、食品加工産業において使用するのに適している。

    【0002】

    【従来の技術】食肉や他の食品製品の切断やトリミングのために、手動鋏はこれまでにも用いられている。 従来の鋏は、布、繊維、あるいはその他の薄い金属板などのシート材を切断するために、他の工業分野でも用いられている。 従来型の鋏のオペレータはかなり多大な切断努力を用いることが必要であり、オペレータの手首が不自然な方向に向けられることもしばしばあった。 そうした不自然な方向にしばしば手首を向けたり、多大な切断努力を払うことは、オペレータの手首の損傷につながることもしばしばである。 こうした従来型の鋏を操作するのに必要な努力を減らすために、動力剪断機も用いられている。 よく知られている動力剪断機のほとんどは種々の欠陥を有している。 ほとんどのそうした剪断機は従来型の鋏と同様の物理的構成を有しており、刃の動きは従来の手で駆動する剪断機と同じように、そして同じ方法で制御することができない。 また、手で駆動する剪定用カッターと同様に作動するプラントの剪定用動力カッターも開発されている。

    【0003】

    【発明が解決しようとする課題】動力カッターの構造は、通常、食肉、家禽類、カードボード、重い布などを切断するために用いられる従来の手で駆動する鋏のタイプの構成をとっておらず、刃の動力によって駆動される動きは比較的長い刃を有する鋏にとって理想的な方法で制御されていない。 こうした手により駆動される鋏においては、サム・リングとフィンガー・ループが一対の、
    比較的真っ直ぐな切断用刃の方向に対して横方向に延びている。 また、多くの電源駆動カッターは『スナップ動作』カットを行うようになっており、トリガーの作動によって、一方の刃を他方の刃に対して、あるいはそれを横切るように動かす。 刃が閉じる速度、あるいは刃が閉じる程度、あるいはその両方は、その刃を閉じる動作が一度始まってしまうと、オペレータによって制御することは不可能である。 したがって、従来の手で動かす鋏と同様の方法で構成、操作、制御される動力駆動、あるいは動力を補助として用いる切断用剪断機に対するニーズは存在している。

    【0004】本発明の目的は、上に述べたような公知の動力剪断機その他の欠陥を克服することができ、刃を閉じる速度が制御可能な動力付手動剪断機を提供する。

    【0005】

    【課題を解決するための手段・作用】本発明による剪断機の刃の形状と方向、及びそれらの刃のハンドルの相互関係は従来の鋏のものと同様である。 使用時においては、一方のハンドルが2つの刃、及び他方のハンドルとは無関係に回動する。 それらの刃の相対的回動運動は、
    その動作が従来の手によって駆動される鋏のそれをまったく踏襲するように、結合部及びサーボ機構を介して制御される。 本発明による剪断機の動作中は、刃の動きはそれらの刃が比較的に開いた位置と閉じた位置との間で、ハンドルの動きに追従する。

    【0006】本発明による剪断機の使用形態及び物理的構成は人間工学的にも利点がある。 特に、ハンドルと刃との相対的な位置関係から、標準的に使用している場合、自然の手首の方向からの偏差を最小限にしてくれる。 ハンドルの相対的な位置と動力流体駆動装置によりもたらされる力の倍増効果とは、無理な使用による損傷の除去に役立つ。 刃を閉じるのに必要なハンドルの動きの量が相対的に減少し、オペレータに求められる努力の量を減らしてくれ、そのことは無理な使用による損傷の減少につながるはずである。 刃が閉じる時の力及びスピード特性を変えることにより、より改良された切断制御がもたらされる。 つまり、刃が閉じられた位置に向けて動く時に、刃の動きの速度がハンドルの動きに対して減少する。 それと同時に、刃を閉じる力が増大して、刃が閉じる時の速度の減少を補ってくれる。

    【0007】回動運動をおこさせるためにそれらの刃のひとつを駆動するための、流体駆動装置が設けられている。 制御弁がその流体駆動装置への流体の流れを規制する。 安全弁を作動させるために、剪断機が作動するより前に、オペレータの親指が作動位置になければならない。 流体駆動装置、制御弁、及び安全弁は、ハンドルとしての機能も持つ、コンパクト・フレーム内に組み込まれており、それによって支承されている。 刃及び他のハンドルはそのフレームに支承されて、コンパクトで、軽量であり、そしてバランスがよい。

    【0008】このように、本発明はその幅広い側面で手動動力駆動用具に向けられており、より具体的には、剪断機に向けられている。 このように、本発明は好ましい剪断機との関連で説明されているが、望ましい作業を同様に達成するための他の部材も、これら剪断機の刃と同様、あるいは同じ方法で構成、作動させることができるのは明らかであろう。

    【0009】これら剪断機は第1の開放位置から第2の閉じた位置に相対的な回動動作が行われた場合に切断を行うための第1及び第2刃を有している。 フレームがひとつの軸を中心に相対的な回動動作を行わせるためにこれらの刃を支承しており、第1ハンドルと相対的に回動可能な第2ハンドルが設けられている。 これらのハンドルの1つが、これらの刃とは無関係に軸を中心に回動するように支承されている。 この回動するハンドルは軸を中心として第2刃とは反対の方向に延びている。 これらのハンドルのうちの他方はその軸を中心として第1刃とは反対の方向に延びている。 流体駆動装置は刃の間での切断動作を行うために、第1刃に対して第2刃を回動させる。 サーボ機構は第2刃、及び回動するハンドルによって制御されて、流体駆動装置の動作を制御し、回動するハンドルの動きに合わせて、第1刃に対して第2刃を回動させる。

    【0010】本発明はより具体的には、動力付手動剪断機に向けられたものである。 この剪断機は、第1及び第2刃と、それらの刃を軸を中心に相対的に回動させるための手段とを有している。 1つの親指受け入れハンドル及びフィンガー受け入れハンドルが含まれている。 これらハンドルの1つは、それらの刃とは無関係に回動可能に支承されている。 他方のハンドルは軸に固定されて、
    その軸を中心に第1刃から対線反対方向に延びている。 回動されるハンドルは反対方向に延びており、第2
    刃が十分に開いた位置にある場合、その軸を中心に第2
    刃から対角線方向にずらされる。 流体駆動装置は固定されたハンドルと第2刃との間に結合されて、回動されるハンドルの動きに合わせて第2刃を第1刃に対して移動させる。 流体制御サーボ機構は第2刃及び回動されるハンドルにより制御されて、流体駆動装置の動作を制御する。

    【0011】これらの刃は容易に取り外すことができる。 これらの刃は相対的に回動できるように支承されている。 ひとつのハンドルはほぼ真っ直ぐな切断エッジを有しており、支承フレームに固定されるように構成されている。 他方の刃はほぼ真っ直ぐな切断エッジを有しており、フレームに対して回動可能に構成されている。 この回動可能な刃は、その刃の切断部分から、その切断エッジのひとつの部分に対して120°から170°程度の角度で、回動とは反対の方向に延びた起動部分を有している。

    【0012】この起動部分は流体駆動装置のピストン・
    ロッドに接続されたドライブ・リンクの一部を受け入れるドライブ・スロットを有している。 回動可能な刃の起動部分の長さ及び角度は、及び、そのスロットが延びている長さ、そして、回動の位置は、ドライブ・リンクと調整されて、剪断機のそれらの部分をオペレータの手のひらの中に納まりやすくしている。 この起動部分の長さと角度は、同時に、それらの刃の相対的な回動の切断行程の45°の範囲にわたって、その刃と起動シリンダとの間の相対的に高いてこ作用を生み出す。 比較的高いてこ作用が提供されるので、それらの刃の回動中心での反作用力は低くなる。 反作用力が低いと構造重量が低くてもよく、それだけ耐摩耗性が高くなる。 比較的高いてこ作用はまた、比較的スリムな、そして一般の市販圧搾空気を用いて十分な力を生み出してくれるシリンダの使用を可能にしてくれる。

    【0013】この回動可能な刃はまた、起動部分の一部を構成しているヒール部分も有している。 このヒール部分は固定された刃の向き合った面に対面する突起面を有している。 固定された刃のこの対面する面の一部は、回動可能な刃の突起面に向けて突き出しており、それらの刃の切断エッジを偏向させて、それら切断エッジが交差する箇所で相互に接触させている。

    【0014】このように、本発明はその広い意味で剪断機用のハンドルなしの取り外し可能な一対の刃に向けられている。 これらの刃は協同する切断エッジを有しており、動力付手動剪断機に適している。 これらの刃の対は支柱に固定されるように構成された第1刃と、その支柱及び第2刃のその刃の切断位置とその刃の起動位置との間にあるひとつの点で第1刃に対して回動できるように構成された第2刃とを有している。 この第2刃の切断及び起動部分はほぼ同じ平面上に存在している。 各刃の切断エッジは基本的にはその長さ全体にわたって直線である。 第2刃の起動部分は切断部分より短く、その切断エッジに対して鈍角で延びている。 この起動部分上に配置された手段が第2の作動可能に流体駆動装置と結合させている。 第2刃の起動部分を形成しているヒール部分はその共通平面にほぼ揃えられていて、第1刃の方向に向いた突起面を有している。 第1刃の表面はその突起面に向いている。 その突起面とそれに対面する面のひとつは対応する刃の基本面から他方に向けて突き出た部分を有しており、一方の刃の切断エッジを、それら切断エッジが交差する箇所で他方の刃との相互接触するように偏向させている。

    【0015】流体駆動装置はフレームにより支承されているドライブ・リンクを介して回動可能な刃を作動させる。 好ましい実施例においては、ドライブ・リンクはベル・クランクの形状をしている。 このドライブ・リンクはほぼ固定刃の中心線に沿って、可動刃の回動中心からは一定の距離を置いて配置されており、流体駆動装置のストローク全体で、回動中心及びドライブ・ポイントでの反作用力が低くなるようにされている。 また、刃の回動中心と流体駆動装置出力点との間、及び刃の回動中心とドライブ・リンク回動中心との間のそれぞれの一定の距離の組み合わせにより十分なてこ作用とストロークが提供され、通常の市販圧搾空気で作動する比較的スリムな流体駆動装置の使用が可能になる。

    【0016】このように、その広い側面において、本発明は第1刃の中心線に沿った位置でフレームにより回転可能に支承されたドライブ・リンクを含む動力付手動剪断機に向けられたものである。 このドライブ・リンクは流体駆動装置の可動ロッドに結合された第1脚部を有している。 このドライブ・リンクは流体駆動装置のロッドが動いた時に第2刃を回動させるために第2刃に結合された第2脚部を有している。 このドライブ・リンクは全体としてL字形をしている。 ドライブ・リンクの第1脚部と第2脚部の比率は、回動する刃に対して物理的に有利な比較的高いてこ作用を提供するために、1.15〜1.85
    の範囲になっている。 制御弁であるサーボ弁は回動されるハンドルの動きに追従して、回動可能な刃を開放及び閉じた位置の間で加圧を駆動するために、流体駆動装置への加圧流体の流れを制御する。 この可動刃及び回動可能ハンドルに結合されたリンケージを介して作動される。 このサーボ弁は、中心弁軸上で動くことができる2
    つのピストンを有しており、さらにこの弁軸がそのリンケージによって動かされるようになっている。 ピストン、軸、及び周囲のハウジング上の弁要素は協同して、
    リンケージの相対的な位置に対応して、流体駆動装置への流体の供給及び排出を制御する。

    【0017】その基本的な構成において、本発明によるサーボ弁は弁本体、その本体により形成される細長い室、及び2つの対面する、その本体内で縦方向に独立して動くことができる環状ピストンを有している。 各ピストンは、内側の環状の第1弁座及び外側の環状の第1突起面を有している。 往復運動する弁軸は、ピストンにより取り囲まれている。 2つの対面する、相互に間隔を置いて配置された環状の第2突起面は2つの第2突起面の間に配置され、弁軸上で往復運動できるピストンと一定の距離を置いて配置されている弁軸により担持されている。 第2突起面のそれぞれは内側で環状の第1弁座のひとつと協同して、ピストンの中間の流体取入口からの弁軸に沿って流れる流体の流れを制御するように構成されている。 2つの環状の第2弁座は弁本体内部に固定されている。 これら環状の第2弁座のそれぞれは、2つのピストンの一方の外側環状の第1突起面に接触するように配置されており、それらピストンの相互に離れようとする縦方向の動きを制限し、そして、外側環状の、第1突起面に沿った流体の流れを制御するようになっている。
    これらピストンはそれぞれピストンに対して他方のピストンから離れる方向に力を伝えるための面を含んでいる。 室に対する第1ポートはそれらピストンの間に配置されており、その室に対する流体取入口として機能する。 それぞれ第2弁座のひとつと連係しているその室への第2及び第3ポートはその室から流体を排出し、そしてピストンによって閉じられることができる。 その室に対する第4及び第5ポートは、流体を流体駆動装置との間でやりとりするために、縦方向、ピストン及び流体駆動装置の外側に配置されている。 2つの第2突起面間の距離と、2つの環状の第2の弁座との間の距離は、
    (a)これらピストンが、弁軸が第1またはニュートラル位置にある時に、他のポートのいずれかへの第1ポートからの流れを阻止して、第1位置以外にある時に、第4及び第5のポート及び第1及び第3ポートのうちのひとつだけを通じて流れるようにするか、あるいは(b)
    その代わりに、そして好ましい形態として、弁軸が第1
    位置にある時に第4及び第5ポートと同様に、第1ポートからの制限された流れだけを許容し、第1位置以外にある時に、第4あるいは第5ポートと、第2及び第3のうちの第3ポートのうちのひとつだけを通じて流体が流れるようにする。 この後に述べた代替方法は、弁が第1
    あるいはニュートラル位置にある場合、起動シリンダの両側を加圧することにより、より円滑な作動を可能にしてくれる。

    【0018】回動可能ハンドル及び回動可能刃の両方の動きに合わせてサーボ弁を作動させるリンケージはドライブ・リンク、ブレード・リンク、差動リンク、そして起動装置リンクにより構成されている。 ドライブ・リンクは起動シリンダを回動可能刃に結合している。 ブレード・リンクは刃の動きと共に動き、差動リンクでその動きを終端する。 この差動リンクはその刃の動きと回動可能ハンドルの動きとの差に比例して動く。 起動装置リンクは差動リンクの動きをサーボ弁に伝える。 この動きは回動可能刃の位置と、回動可能なハンドルの位置によって決められる所定の位置との間の差におおよそ比例している。

    【0019】このリンケージの設計及び構造は、それらの刃が開放位置から閉じる際の刃の速度と力の差を決定する。 この差動リンクの構造と構成とにより、刃の速度は、回動可能な刃が閉じる際(つまり、刃の角度が固定された刃に対して減少する時)、回動されるハンドルの速度に対して徐々に低減する。 好ましくは、刃の動きのトリガーに対する動きの比率は、それらの刃が開いている時の5:1以上から、それらの刃が基本的に閉じられている時の2:1以下までの範囲で変化する。 リンケージは回動可能な刃の動きを回動されるハンドルの動きより大きな角度を通じて制御し、それによって、オペレータの手が切断作用を行う時に動かねばならない距離を、
    従来の手により駆動される鋏の場合と比較して減少させる。

    【0020】したがって、その広い側面において、本発明は独立に回動されるハンドルの動きに合わせて、しかし、それらの刃が開放された位置から閉じられた位置に動く際、ハンドルの動きに対して徐々に低下していく、
    固定刃に対しての速度で動力付手動剪断機の回動される刃を動かすリンケージを含むサーボ機構を提供するものである。 本発明はさらに、刃が開放位置から閉じられた位置に動く際に、ハンドルの位置に対する刃の動く速度を徐々に低減させる。 本発明はさらに制御する側のハンドルが動かされるより大きな角度で回動される刃を動かす流体によって駆動されるサーボ機構を提供する。

    【0021】剪断機の固定ハンドルを握った操作側の手の親指によってオペレータが適切に握っていない場合、
    剪断機は動作しないようになっている。 これはその用具のフレーム内に支承されている安全弁を介して行われ、
    この弁は通常閉じられており、駆動流体の起動装置シリンダへの流れを阻んでいる。 弁作動レバーがその弁から固定されたハンドルの親指受け入れ用開口部内に延びており、親指がその開口部に十分に差し込まれていれば、
    安全弁を開く位置まで、その親指によって回動される。
    この安全弁も、安全弁が閉じられている時、バネの力によってレバーをその親指受け入れ用開口部内に偏向させるように機能する。

    【0022】したがって、そのより広い側面において、
    本発明は、第1及び第2の刃と、相対的な回動運動のためにそれらを回動可能に接続させる手段と、親指受け入れハンドルと、指で作動されるハンドルを含んでおり、
    上記ハンドルのひとつがそれらの刃を相互に独立に回動させるように支承されており、もう一方のハンドルが第1刃に固定されていて、そのハンドルが他方のハンドルに対して往復運動するように他方のハンドルとは無関係に回動されるように支承されており、さらに、固定されたハンドルと第2刃との間で作動する流体駆動装置と、
    その流体駆動装置を作動させる流体の流れを選択的に許容したり遮断したりするための安全弁と、そして、それが親指受け入れハンドルの親指受け入れ用開口部内に延びて上記流れを遮断する第1位置と、オペレータの親指がその開口部内に受け入れられてそれが上記開口部から引き出され、上記流れを許容する第2位置との間で動く部分を有する安全弁制御部とを含んでいる、動力付手動剪断機を提供するものである。 好ましくは、この剪断機は親指受け入れハンドルと一体化されたハウジングを含んでおり、安全弁はそのハウジング内に配置されている。

    【0023】

    【実施例】本発明を具体化した動力付手動剪断機20を図1に示す。 剪断機20は図2に示す十分に開いた位置と図1に示す十分に閉じられた位置との間で他方の第1部材としての刃24に対して往復運動することができる回動可能な刃を含んでいる。 切断あるいは剪断作用は回動可能な第2部材としての刃22が刃24に対して開いた位置から閉じられた位置の方向に向けて動いている間に、それぞれ刃22,24のエッジ42,44(図2参照)の間で行われる。 本発明の利点は、剪断機20が通常の手によって駆動される鋏に非常に類似した外観を有しており、また、それと類似した方法で作動することである。 この従来のタイプの作動は、動力付手動剪断機20を用いる場合にトレーニングや、それに慣れることがほとんど、あるいはまったく必要ではないので有利である。

    【0024】刃22,24はフレーム62内で、軸AAの回りに支承されている。 フレーム62は固定された位置で刃24
    を支承している。 刃22はフレーム62および固定された刃に対して、軸AAを中心として回動可能である。 剪断機
    20を支承し制御するための第1ハンドルとしての親指ハンドル部分64が、フレーム62内部に形成されている。 第2ハンドルとしてのフィンガー・ループ・ハンドル66はフレーム62内に支承されて回動できるようになっている。 したがって、刃22,24およびフィンガー・ループ・
    ハンドル66は、すべてフレーム62内で、軸AAに沿って支承されている。 ハンドル66の親指ハンドル部分64に対する回動に伴って、刃22は動力駆動され、刃24に対して回動する。

    【0025】フレーム62は刃22を回動するためにかけられる動力を制御するためのサーボ機構82(図1〜5参照)も支承している。 このサーボ機構82は制御弁84(図3参照)および安全装置86、流体駆動装置88、ドライブ・リンク102、そしてフィードバック・リンケージ104を有している。 ドライブ・リンク102は流体駆動装置88からの動力を回動可能な刃22に伝える。 このフィードバック・リンケージ104は、フィンガー・ループ・ハンドル6
    6のフレーム62に対する位置と回動可能な刃22のフレームに対する位置との差を判定する。 フィードバック・リンケージ104は刃22の位置とループ・ハンドル66の位置との差を制御弁84に伝える。 制御弁84は流体駆動装置88
    への動力媒体の流れを選択的に許容したり遮断したりする。 動力は好ましくは圧搾空気などの流体によって提供される。 しかしながら、圧、あるいは電気的動力を補助として用いることができる。

    【0026】

    【構造】フレーム62(図8,9参照)は剪断機20の部品のすべてを支承している。 オペレータの親指を受け入れるための親指ハンドル部分64は、フレーム62内に一体的に形成されている。 フレーム62はまた、凹部120(図8
    参照)、凹部122(図6,図9参照)、排出口129(図9
    参照)、シリンダ支え124(図8,9参照)、弁室126,
    128(図9参照)、安全レバー開口部142、および取り付けフック144を含んでいる。 取り付けフック144はフレーム62および剪断機20を、使用中、定常力バネなどの、重量補償装置に接続できるようにしている。

    【0027】フレーム62内部の凹部120(図8参照)はフィードバック・リンケージ104及びフィンガー・ループ・ハンドル66の回動部分を受け入れる。 支柱118はフレーム62上に一体成形されており、基本的に、凹部120
    の一部を形成している側面116から垂直に突き出している。 この支柱118はフィンガー・ループ・ハンドル66の回動部分内の開口部119(図14参照)に、軸AAを中心として回動できるようにしっかり受け入れられている。
    凹部120はフィードバック・リンケージ104及びループ・
    ハンドル66が見えるように、剪断機20の作動中、覆われない状態に保たれる。 この覆われない凹部120はその凹部に入り込み、フィードバック・リンケージ104あるいはフィンガー・ループ・ハンドル66の回動部分と接触する可能性のある破片をすぐ取り出せるようにしている。
    戻しバネ226(図14参照)が凹部120内に配置されており、フィンガー・ループ・ハンドル66及びフレーム62の両方と係合している。 この戻しバネ226は図2に示されているように、ループ・ハンドル66を十分に開放された位置に持続的に偏向する。

    【0028】凹部130(図8参照)は凹部120及び凹部122と連通している空間を構成しており、刃22,24、
    フィンガー・ループ・ハンドル66、サーボ機構82、及びフィードバック・リンケージ104間の相互作用を可能にしている。 この凹部130は凹部120と親指ハンドル部分64
    との間に配置されている。 この凹部130はその内部にドライブ・リンク102(図4,5参照)を受け入れる。 ドライブ・リンク102は凹部130内部の開口部で、その開口部132を通じて延びているピン134によって回動可能に支承されている。 ドライブ・リンク102(図4,5参照)
    は流体駆動装置を回動可能な刃22と接続させている。 ドライブ・リンク102は刃22に力を加えて、フレーム62及び固定された刃24に対して流体駆動装置88の動きに応じて回動させる。

    【0029】フレーム62内の凹部122は刃22,24を受け入れる。 凹部122内部の窪み146(図6及び図9参照)は面116から凹部120の方向に突き出ている支柱118の内側で同軸的に延びている。 開口部146はその上に刃22,24
    が支承されている支柱部材148を受け入れている。 刃22
    は軸AAを中心に回動できるように、支柱部材148の回りにぴったりとはめ込まれている。 刃24はまた支柱部材
    148にもぴったりはめ込まれている。 刃24は凹部122の面
    152,154と係合している刃の面150によってフレーム62
    に固定されており、それによってその刃のフレーム62に対する動きを防いでいる。 凹部122内の面152,154は軸AAに対して刃24の対角線方向反対側に配置されており支柱部材148と接続した固定刃の面150及び150Bと係合して、刃24にかかる反作用力に対応するようにしている。 刃22,24は図2で十分に開いた位置で示されている。 回動可能な第2部材としての刃22は固定された刃24
    に対して、40°から45°の範囲の鋭角Wで配置されている。 しかしながら、鋭角Wは予め設定し、例えば異なったサーボ機構82、刃22、あるいはフレーム62を用いて、
    作業上の特殊な必要性に応じて変えることができる。

    【0030】凹部122は刃22,24がその内部に受け入れられた後、ラッチ・カバー・プレート162(図6,7参照)によって閉じられる。 フレーム62及びラッチ・カバー・プレート162は凹部122に入り込む破片から刃22,24
    を守っている。 このラッチ・カバー・プレート162は凹部122を閉じ、さらに、刃22,24と支柱部材148が軸AA
    に沿った方向で、凹部の外側に向けて横方向に動くのを防ぐための本体部分160を有している。 ラッチ・カバー・プレート162は刃22,24にアクセスできるようにラッチ・カバー・プレートの外部に形成された矢印159(図6参照)で示される方向で、フレーム62に対して動くことができる。 接続部分157は、ラッチ・カバー・プレート162を回動可能そして慴動可能にフレーム62に取りつけるためにその本体部分160から延びている。 接続部分1
    57はピン157Pを受け入れるためにその内部に形成された溝157Sを有している。 この溝157Sはラッチ・カバー・プレート162がピン157Pに対して慴動、及び回動できるようにしている。 この溝157Sはその幅全体が砂時計などのような形状をしており、したがって、その溝を形成している壁部が弾力性を持って、ラッチ・カバー・プレート162を、そのカバーを滑らせて、その閉じられた位置か、あるいは開かれた位置に固定させる方向のうちのひとつの方向にラッチ・カバー・プレート162を圧迫している。 このラッチ・カバー・プレート162は、そのラッチ・カバー・プレートが矢印159によって示される開放位置に向けて動かされると、保持用タブ151,153をそれぞれの受け入れ用溝151S,153Sから開放させることによって、フレーム62の外側に自由に回動することができる。

    【0031】本体部分160の上にラッチ・カバー・プレート162を開放位置に動かして凹部122及び刃22,24にアクセスできるようにするための、フィンガー・グリップ
    155が設けられている。 各保持用タブ151,153はフレーム62内部の対応する溝151S,153Sに受け入れられるランプ151R,153Rを有している。 このランプ151R,153
    Rは先細り形状になっており、タブ151,153を溝151
    S,153S内に比較的容易に挿入できるようにしており、さらに、ラッチ・カバー・プレート162に軸AAに沿った方向で、凹部122に向けて内側の方向に力を加えている。 これによって、ラッチ・カバー・プレート162
    の内側に向いた面が支柱部材148上のブッシング149と係合して、刃22,24及び支柱部材148が凹部122から横方向の動くのを防いでいる。

    【0032】流体駆動装置の支柱124(図8参照)はフレーム62から延びており、間隔を置いて配置され、Uリンクを形成している一対のフィンガー125を含んでいる。 この流体駆動装置の支柱124はそれらフィンガー125
    の間で、流体駆動装置88の取り付け部分164(図3参照)を回動可能に受け入れている。 このように、流体駆動装置88はフレーム62に対してその一端で回動可能に固定されている。 流体駆動装置88はそこから取り付け部端
    164とは反対方向に延びたロッド166(図14参照)を有している。

    【0033】ロッド166は流体駆動装置88の円筒型の室1
    82内部で往復運動するようにピストン168(図17参照)
    に固定されている。 ピストン168はこの室を体積が変えられる『開放』室184と体積が変えられる『切断』室188
    とに分割している。 加圧された流体の流れがポート186
    を通じて『開放』室184の方向に向けられ、流体が『切断』室188から排出できるようにされると、『開放』室内のより大きな圧力がピストン168とロッド166に力を加えて、図17に示されているように、刃の開放方向である右方向に、軸方向に沿って移動させる。 刃の開放方向に移動するロッド166は、ドライブ・リンク102を通じて、
    図2に示されているように、十分に開いた位置に向けて第1部材としての刃24を移動させる。 流体圧力がポート
    190を通じて『切断』室188に向けられて、流体が『切断』室188から流出すると、ピストン168及びロッド166
    は、図17に示されているように、刃の切断方向である左側に動かされる。 刃の切断方向に移動するロッド166
    は、第1部材としての刃24を、ドライブ・リンク102を通じて、図1に示されているように、十分に閉じられた位置に向けて移動させる。 流体駆動装置88はフレーム62
    に対して配置されており、剪断機20のオペレータの手のひらにぴったりと入るようなサイズになっている。 流体駆動装置88は、チキンの骨などの品物を切断するのに十分な力を提供してくれる。

    【0034】制御弁84(図3及び図16〜図24参照)はフレーム62全体にわたって広がっている弁室内に受け入れられる。 制御弁84は流体伝導ライン222,224(図3,4
    及び図17参照)によって、流体駆動装置88に作動可能に結合されている。 ライン222,224はフレーム62の内側、
    外側のいずれに配置されてもよい。 好ましくは、ライン
    222,224は外側に配置され、ライン222が刃22,24に面し、それから間隔を置いて配置されている親指ハンドル部分64内の溝にはめ込まれている。 安全装置86はフレーム62の長さの一部だけに延びている弁室129内に受け入れられている。

    【0035】安全制御レバー202(図5参照)はフレーム62内の親指ハンドル部分64にピン204を中心にして回動可能に支承されている。 安全制御レバー202の比較的長い脚部の一端にあるボタン206は、安全装置86の偏向力の影響で、親指ハンドル部分64の親指受け入れ用開口部142内に延びている。 オペレータが親指を親指受け入れ用開口部142に挿入すると、ボタン206は押し込まれ、
    安全制御レバー202がピン204を中心に回動する。

    【0036】安全制御レバー202の短めの方の端部208
    は、安全装置86内のロッド210(図5及び図16参照)を通路212を通じて流体取入口211から制御弁84に流体圧力がかかるようにする位置に移動させる。 圧力206が押し込まれない時は、安全装置86内のチェック弁216がバネ2
    17によって偏向され、通路212及び制御弁84への加圧流体の流れを遮断する。 これによって、流体圧力が流体駆動装置88にかけられて、フレームの親指ハンドル部分64
    内の親指開口部142内にオペレータが親指を入れた時だけ刃24を動かすことができ、剪断機20を制御することができる。

    【0037】図2に示されている位置から図1に示されている位置への切断、あるいは剪断作用は、刃24が刃22
    に対して閉じられている間だけ行われる。 刃22は支柱部材148を中心にフレーム62、及び軸AAに対して回動することができる。 刃22はループ・ハンドル66のフレーム
    62に対する動きに応じて回動することができる。 剪断機
    20が、図1に示されているように、十分の閉じられた位置にある時、刃22,24は側面と側面が係合した状態で相互に重なりあう。

    【0038】この回動できる刃22を図10に詳細に示す。
    回動可能な刃22はその刃を通じて延びた開口部242を含んでおり、部材149にぴったりかさなるようなサイズを有している。 回動可能な刃22は開口部242から延び、その上に形成された切断エッジを有する長めの切断部分24
    4を含んでいる。 回転可能な刃22は、開口部242の真下に位置され、エッジ42に隣接した真っ直ぐな、そして磨きをかけられていないエッジに対して鈍角で、切断部分24
    4から離れる方向に開口部242から延びている起動部分24
    6を含んでいる。 この鈍角Bは120°から170°の範囲で、好ましくは145°である。

    【0039】開口部242の中心からの起動部分246の長さE1は、開口部の中心からの切断部分244の長さE2以下である。 切断部分244の長さE2の起動部分246の長さE1に対する比率は1:1から10:1の範囲であり、好ましくは4.9:1である。 切断部分244の長さE2は好ましくは開口部242の中心から刃の先端に向けて5インチである。 長さE1は好ましくは開口部242の中心から起動部分の端面249に向けて1.020インチである。

    【0040】回動可能な刃22は好ましくはステンレス・
    スチールなどの適切な金属で形成されている。 エッジ42
    はやすりかけ、及び/または研磨などの適切な方法で刃
    22に形成されている。 好ましくは、エッジ42はほぼ真っ直ぐである。 しかしながら、エッジ42は、直線部分、あるいは比較的大きな半径を有する湾曲した端部など、望ましい切断部分を行うのに必要ないずれかの形状に形成することができる。

    【0041】刃22の起動部分246は端面249内に通じており、開口部242の方向に延びている起動部分としての細長い溝248を含んでいる。 この溝248は開口部242の中心から145°の角度で切断エッジ部247に対して延びる線と基本的に平行な方向に延びている2つの側面250,252により形成されている。 起動部分246はまた、起動部分の側面250,252を形成している溝248と平行な方向に延びている一対の、基本的には平行に延びている側面254,2
    56を有している。 溝248はドライブ・リンク102の駆動部材258(図14,15参照)を受け入れて、刃22に力を加えて、ドライブ・リンクが回動した時に固定された刃に対して回動させる。 ヒール部分284は切断部分244から開口部242に対向して、起動部分246上に配置されている。 ヒール部分284は刃22上に突起面288を含んでいる。

    【0042】固定された刃24を図11〜図13に詳細に示す。 この固定された刃24は開口部280、切断部分282、及び取り付け端部290を有している。 開口部280は支柱部材
    148及び149の一部をしっかりと受け入れるように形成されている。 支柱部材148、刃の面150及び150B、及びフレーム152,154は協同して、刃24をフレーム62に対して動かす。 固定された刃24のエッジ44はやすりがけ、あるいは研磨などの方法で切断部分282内に形成されている。 エッジ44は取り付け端部290に隣接した直線部分と、例えば、100〜200インチの範囲の半径の軽い湾曲を有する遠位端部を有している。 それぞれ刃22,24の切断部分244,282はその線端部と開口部242,280の間で相互に離れる方向に軽く反っている。 別の固定第1部材としての刃24A(図11B参照)は切断部分282Aの端部にボール状先端部286を有しており、これは動物の死体を切断する時に役立つ。

    【0043】固定された刃24の取り付け端部290(図1
    2,13参照)は開口部280に対して、切断部分282の直径方向反対側に配置されている。 この取り付け端部290
    は、図12及び13に示されているように、刃24の製造中、
    刃の下側表面292から離れる方向に上向きに曲げられる部分を有している。 この取り付け端部290の湾曲部分287
    によって、湾曲部分287が上側表面294と平行で分かれる方向に延びられるようにしている。 取り付け端部290の湾曲部分287は、好ましくは刃24の上側表面294から0.01
    0インチ延びている。 取り付け端部290の湾曲部分287
    は、基本的には刃24の上側表面294と平行な面を形成するための変形操作の後は、好ましくはグラインドして平坦に形成されている。

    【0044】固定された刃24A(図11B参照)の別の取り付け端部290A(図13B参照)は開口部280に対して、
    切断部分282とは直線方向で反対側に配置されている。
    取り付け端部290Aは図13(B)に示されているように、
    刃24Aの製造中、図13(A)に示されるように刃の上部側面294から離れる方向に変形される部分を有している。
    この取り付け端部290Aの第1刃上の表面287Aは、上部側面294Aに対して平行な方向に延びている下側側面292
    Aをパンチと係合して凹部289を形成することにより形成される。 取り付け端部290Aの変形部分287Aはそのパンチに押されて、好ましくは刃24Aの上側側面294Aから0.010インチ延びている。 取り付け端部290Aの変形部分287Aは好ましくは、変形操作の後、グラインディングで平坦にし、刃24Aの上側側面294Aと基本的に平行な面を形成する。

    【0045】エッジ42,44はそれらの刃がフレーム62内に適切に設置されると、相互に向き合うようになっている。 刃22,24がお互いに対して相対的に回動されると、
    固定された刃4の取り付け端部290の湾曲部分287が回動可能な刃22のヒール部分284の突起面288に係合する。 湾曲部分287と突起面288との間の係合により、エッジ42,
    44が絶えず相互に近付くような方向に偏向されており、
    相互に接触して、刃22が刃24に対して閉じられる間、移動切断ポイントをつくりだすようにする。

    【0046】ドライブ・リンク102は基本的にはL字形のベル・クランク部材である。 図14及び図15に示されているように、ドライブ・リンク102はピン134を中心に回動できるように接続されている。 ピン134はフレーム62
    の開口部内に受け入れられており、固定された刃24の縦方向中心線にほぼ沿って配置されている。 ドライブ・リンク102はフレーム62内で、流体駆動装置88のロッド166
    と回動可能な刃22の溝248との間の箇所で回動する。 ドライブ・リンク102の相対的により長い方の脚部302はピン306によってロッド166と接続されている。 ピン134と3
    06の中心間の距離は好ましくは1.24インチである。 ドライブ・リンク102の相対的により短い方の脚部304は回動可能な刃22の起動部分246と接続されている。 脚部304と回動可能な刃22の溝248との間のリンケージは、その刃と慴動可能に係合しているピン258を介して行われる。
    ピン258と134の中心間の距離は、好ましくは0.83インチである。 長めの脚部302の短めの脚部304に対する長さの比は1.15:1から1.85:1の範囲であり、好ましくは1.
    50:1程度である。 この「脚部比」が1.0より大きなことから、刃22の起動部分246に伝えられる力がロッド166
    によりドライブ・リンク102にかけられる力と比較して、大きくなる。 ドライブ・リンク102によってもたらされる物理的な利点による力の増大により、刃22,24の間に、比較的大きな切断力がかかることになる。 同時に、その刃が閉じられる時、刃22の移動角度が長めの脚部302の移動角と比較して減少することになる。 移動角度が減少すると刃22にかかる力の量がそれに反比例して増大し、一部には、切断ポイントが刃の端部の方向に移動するにつれて起きる切断力の低下を補ってくれる。

    【0047】ドライブ・リンク102とピン134を中心としての回動により、ピン258によるその刃の溝248への係合を介して、刃22を軸AAの回りに回動させる。 例えば、
    流体駆動装置88のロッド166に、図15に示されるように、軸方向左側に向けて力が加えられると、ドライブ・
    リンク102の長めの脚部302がピン134を中心に時計方向に回動して、脚部304をそのピンを中心とした時計方向の回動に追従させる。 しかしながら、ピン258の正確な動きはピン306でのアーチ形の動き以下である。 これは、ピン134からピン258への中心距離がピン134の中心からピン306の中心への距離以下であるからである。

    【0048】フィンガー・ループ・ハンドル66はフレーム62内の凹部120内に受け入れられている。 フィンガー・ループ・ハンドル66は、刃24が回動すると、同じ軸A
    Aを中心として、支柱118に対して回動する。 フィンガー・ループ・ハンドル66は図2に示されている十分に開いた位置と図1に示されている十分に閉じられた位置との間でフレーム62に対して20°〜25°程度、あるいは回動可能な刃22の湾曲動作の半分程度回動する。 フィンガー・ループ・ハンドル66はオペレータの親指以外の最大4本の指をその内部に受け入れるためのフィンガー・ハンドル部分322を有している。 このフィンガー・ハンドル部分322は好ましくはつながっており、かつ、閉じられていて、そうすればオペレータの指がループ・ハンドル66を支柱118を中心として回動運動させるために両方の方向に動かせるようにし、さらに指のガードとしても役立つ。

    【0049】ループ・ハンドル66の回動部分320は支柱1
    18の回りを取り囲んでおり、フィンガー・ハンドル部分
    322の幅よりは狭くなっている。 戻しバネ226はフィンガー・ループ・ハンドル66の回動部分320上の端面と係合して、図2に示すように、フィンガー・ループ・ハンドル部分322を十分に開いた位置の方向に持続的に偏向させるようにしている。

    【0050】ブレード・リンク340(図14参照)は、フィードバック・リンケージ104の一部を形成している。
    このブレード・リンク340も軸AAを中心に回動運動ができるように、支柱部材118上で、開口部338で受け入れられている。 ブレード・リンク340はフレーム62の凹部1
    20内に配置されている。 ブレード・リンク340はループ・ハンドル66の回動部分320から軸方向にずれている。

    【0051】ブレード・リンク340は回動可能な刃22の動きを探知し、その動きをフィードバック・リンケージ
    104内の差動リンク362に伝える。 ブレード・リンク340
    は、そのブレード・リンクの溝342を通じて延びるドライブ・リンク102内のピン258との係合によって、一端で、回動可能な刃22の動きを探知する。 ブレード・リンク340の動きは、開口部338に対して基本的には溝342と反対側にある箇所で、ピン344を介して差動リンク362に伝えられる。 ピン258がブレード・リンク340の溝342を形成している表面と係合している軸AAからの距離は、
    0.73〜0.96インチの範囲である。 軸AAからのピン344
    の中心への距離は0.46インチである。 したがって、ピン
    258はピン344が移動するカーブした距離より大きく、1.
    5:1から2.1:1の範囲の比率で比例的により大きなカーブした距離を移動する。

    【0052】差動リンク362はブレード・リンク340のピン344と、フィンガー・ループ・ハンドル66上のピン366
    との間に接続されている。 差動リンク362はフィードバック・リンケージ104の一部を形成しており、刃24の回動運動とフィンガー・ループ・ハンドル66の回動運動との間を差を制御弁84に伝える。

    【0053】差動リンク362は頂点で会合している脚部3
    74,376により形成された全体としてL字形の部材である。 開口部370内のピン382はその頂点で、その頂点の動きを制御弁84の起動装置リンク386に伝える。 差動リンク362はその脚部374にブレード・リンク340のピン344を受け入れるための溝364と、また、フィンガー・ループ・ハンドル66のピン366を受け入れるための開口部368をその脚部376に有している。 差動リンク362にひとつの脚部376の開口部368の中心から頂点の開口部370の中心までの距離は開口部370の中心から他方の脚部374の溝364
    の平均的中心までの距離より短くなっている。 差動リンク362の脚部374の長さの脚部376の長さに対する比は1.
    3:1から1.7:1の範囲である。 したがって、フィンガー・ループ・ハンドル66の動きが、回動可能な刃22の動きよりも大きな割合で制御弁84に伝えられる。 差動リンク362の脚部374の脚部376の長さに対する比は、刃22が閉じられた位置に近づく際、動きの速度の減少をもたらす。 刃22の動きの速度がハンドル66の動きに対して減少することは、図18の『ブレード・ゲイン比』で、曲線30
    0で示されている。 このブレード・ゲイン比は刃22,24
    の間の角度の関数として示されている。 この特徴のあるゲイン比は刃22,24間の角度の変化のハンドル66とフレーム62の間の角度の変化に対する比が十分に開かれた位置での6:1から閉じられた位置での1:1程度に減少することを意味している。 このことは曲線310での通常の鋏の比が1:1に保たれているのと対照的である。 この可変『ブレード・ゲイン比』は十分の閉じられた刃の位置の近くで比較的ゆっくりした閉じ速度で切断を行う時に特に有利である。

    【0054】差動リンク362の頂点で開口部370内に受け入れられるピン382は起動装置リンク386の開口部384内に延びている。 起動装置リンク386はその開口部384とは反対の端部に開口部388を含んでいる。 この開口部388は制御弁84内の可動制御要素400と接続されたピン390を受け入れている。 起動装置リンク386は差動リンク362の動きを制御弁84内の可動制御要素400に伝える。 差動リンク386はループ・ハンドル66と回動可能刃22との間の回動運動における差を反映し、起動装置リンク386を動かし、そして、制御弁84内の可動制御要素400を動かすので、制御弁に対して差動フィードバック信号を提供する。

    【0055】例えば、フィンガー・ループ・ハンドル66
    は、刃22,24が、図2に示すような十分に開かれた位置にある時に、オペレータによって開放位置からフレーム
    62により近い閉じられた位置に動かされる。 すると、差動リンク362はフィンガー・ループ・ハンドル66内のピン366によって、ピン344を中心に時計方向に回動される。 ピン382は起動装置リンク386に力を加えて、制御弁
    84内部で、回動可能な刃22をその閉じられた位置に向けて動かせる方向で、可動制御要素400を軸方向内側に動かす。 ピストン168と流体駆動装置88の動力ロッド166が回動可能な刃22に力を加えて、図1に示されている閉じられた位置に向けて回動させるまでには一定の時間差がある。 この時間差の間に、刃22が回動を開始するまでに、差動リンク362はブレード・リンク340内に支承されているピン344を中心にしてのみ回動しているだけである。 刃22が一旦回動を開始すると、差動リンク362の位置がピン366を中心に回動しようとする傾向を反映する。 フィンガー・ループ・ハンドル66が刃22の動きの直前まで動き続けると、ピン366,344の動きが差動リンク
    362に対するそれらの影響を打ち消してしまい、ピン382
    を中心とした見かけの回転をつくりだしてしまう。 起動装置リンク386は基本的にはその位置を保持し、回動を継続する。 刃22の動きがフィンガー・ループ・ハンドル
    66の動きについていく傾向があると、差動リンク362がピン366を中心に回動し、起動装置リンク386が可動制御要素400を弁の軸方向外側に動かしてしまい、流体駆動装置88に対する流体の流れを減らし、それによって、刃
    22の回動をおこなわせたり、停止させたりしがちである。

    【0056】このように、制御弁84は、差動リンク362
    の動きを介して、図17に示されている位置から、図18に示されている位置を通じて起動される。 サーボ制御弁84
    内部での可動制御要素400の移動限度は図20に図示されている通りである。 可動制御要素400が制御弁84内部での、矢印396(図16参照)に示されているような、軸方向内側への動き、あるいは切断信号発生中は、流体がライン222に沿ってポート190に、そして、流体駆動装置88
    内の『切断』室へと向かわせる。 これにより、ピストン
    168とそれに組み合わされたロッド166が切断方向に動かされ、刃22を開放位置から閉じられた位置に動かされる。 ロッド166はドライブ・リンク102に力を加えて、回動可能な刃22を固定された刃24の方向に移動させ、切断動作を行わせる。

    【0057】回動可能な刃22が固定されている刃22の方向に回動している間、ブレード・リンク340は回動可能な刃の動きを差動リンク362に伝える。 差動リンク362はピン366を中心に時計方向に回動し、起動装置リンク386
    に可動制御要素400を制御弁84の軸方向外側に引っ張らせる。 回動可能な刃22はフレーム62に対してのフィンガー・ループ・ハンドル66の位置で示されている望ましい位置まで移動しようとする。 差動リンク362はピン366を中心として時計方向に回動し続けようとする。 回動可能な刃22は最終的にはループ・ハンドル66のフレーム62に対する位置によって示されている望ましい刃の位置まで移動する。

    【0058】差動リンク362は刃24あるいはフレーム62
    に対する回動可能な刃22の位置がフレーム62に対するループ・ハンドル66の位置によって示される望ましい位置と重なったことを検出する。 差動リンク362はピン366または344を中心にして回転し続ける。 このように、起動装置リンク386には何の動きも伝えられず、可動制御要素400は図23に示される『ニュートラル』ポジションにあって、刃22を、軸がニュートラル位置に到着した時にそれがあった位置から先には回動させようとしない。 刃
    24が動きを中止したときに、十分に開いた位置と十分に閉じた位置との間に存在している限り、刃22が停止した位置から、その後で開いたり、閉じたり、あるいは、刃
    24に対して静止した位置を保持したりできることは明らかであろう。

    【0059】刃22を図2の位置に移動させるためには、
    逆の手順での作動が必要となる。 ループ・ハンドル66がフレーム62から離れて図2に示されている十分に開いた位置の方向に回動される。 これにより、ピン366に力が加えられて、開口部368でピン344を中心に反時計方向に差動リンク362を回動させる。 この差動リンク362に回動動作は可動制御要素400を制御弁84から軸方向外側の図2
    4に示されている位置の方向に引っ張る力を起動装置リンク386に伝える。

    【0060】こうした軸方向外側への動作は流体をライン224を通じてポート186及び『開放』室184へと流れさせる。 流体の圧力はピストン168及びロッド166を流体駆動装置88の取り付け端部164の方向に移動させる。 この流体駆動装置88内でのロッド166の軸方向内側への動きは、ドライブ・リンク102をピン134を中心として時計方向に回動させ、それによって、刃22の起動部分246を軸AAを中心として時計方向に回動させる。 ドライブ・リンク102の時計方向への回動は刃22を図1に示されている固定された刃24に対して閉じられた位置から、図2に示されている開放位置へと移動させる。

    【0061】このように、可動制御要素400は図23に示されている制御弁84内部の位置から図24に示されている位置へ徐々に移動する。 図24に示されている位置は逆転移動位置あるいは刃22の開放動作が起こる位置である。

    【0062】制御弁84(図16参照)は流体駆動装置88への流体の流れを制御する。 制御弁84は細長い室424を形成する弁本体422を含んでいる。 相互に向き合ったピストン426,428は弁本体422の室424内部で縦方向に独立に動くことができる。 各ピストン426,428は内側環状の第1弁座442及び外側環状の閉塞面としての第1突起面444
    を有している。 往復運動できる弁軸446はピストン426,
    428を通じて延びており、少なくとも部分的に、それらピストン426,428によって取り囲まれている。 弁軸446
    は可動制御要素400に接続されており、一部である。 ピストン426,428のそれぞれは、ピストンに対して相互に離れる方向に力を伝えるための面447を有している。 制御弁84はオプションとして、それぞれのピストン426,4
    28の間に配置され、それらのピストンと組み合わされた力伝達面447に対して同時並行的に作用する圧縮バネ445
    を含んでいてもよい。

    【0063】相互に向き合った、間隔を置いて配置された環状の閉塞面としての第2突起面448は決められた距離D1で、向き合った端部で弁軸446によって担持されている。 ピストン426,428は2つの第2突起面448間に配置されており、弁軸446に対して往復運動することができる。 第2突起面448のそれぞれは内側の環状第2弁座442のひとつと協同して、ピストン426,428の中間にある流体取入口212からの弁軸446に沿った流体の流れを制御するように構成されている。

    【0064】2つの環状の第2弁座462は弁本体422内に固定されている。 第2弁座462のそれぞれは、ピストン4
    26,428の外側環状の第1突起面444と接触するように配置されている。 この接触によって、ピストン426,428の相互に離れる方向への縦方向の動きを制限し、外側環状の第1突起面444上の流体の流れを制限する。

    【0065】室424への第1ポート482はピストン426,4
    28の間に配置されており、その室への流体取入口として機能する。 第2ポート484と第3ポート486はライン22
    2,224を通じて室184,188とそれぞれ流体導通している。 第2ポート484及び第3ポート486は制御弁84からの流体を排出するためのフレーム62内部の共通通路488及び排出ポート129の剪断機20とそれぞれ独立に連通している。 第2ポート484及び第3ポート486は室184,188からの流体を排出するために、第2弁座462のうちの対応するひとつと組み合わされている。 第2ポート484は図1
    6に示されているように、右側のピストン426により閉じられ、室188から共通通路488への流体の流れを遮断する。 第3ポート486は図16に示されているように左側のピストン428により閉じられ、室184から共通通路488への流体の流れを遮断する。

    【0066】室424への第4ポート502と第5ポート504
    はそれぞれピストン426,428及びそれらが組み合わされている第2弁座462から縦方向外側に配置されている。
    第4ポート502は流体駆動装置88の『切断』室188に流体を供給したり、それからの流体を受け入れたりする。 第5ポート504は流体駆動装置88の『開放』室184に流体を供給したり、それからの流体を受け入れたりするためのものである。 2つの第2突起面448間の距離D1と2つの環状の第2弁座462間の距離D2は、ピストン426,42
    8が、弁軸446が『ニュートラル』あるいは第1位置にある時に、第4ポート502及び第5ポート504と等しく、第1ポート482からの制限された流体の流れ、あるいは『制御された漏れ』だけを許すように構成されている。
    距離D1と距離D2は、弁軸446が第1位置以外の位置にある時に、また、ピストン426,428が第4ポート50
    2、または第5ポート504、及び第2ポート484及び第3
    ポート486のうちのひとつだけを通じての優先的な流体の流れを許容するように構成されている。 距離D1と距離D2が、ピストン426,428が、弁軸446が第1位置にある時に、第4ポート502及び第5ポート504への流体の流れを完全に遮断するように構成してもよいことは明らかであろう。

    【0067】

    【操作】本発明を具体化した剪断機20を操作するためには、以下の手順が必要である。 オペレータが布、紙、厚紙、あるいは食肉など何かを切断するのを望んでいると仮定すると、剪断機20は通常、刃22,24が図2に示されている十分に開放された位置にある状態から、操作が開始される。 刃22,24を図2に示されている開放位置から図1に示されている閉じられた位置に動かすためには、
    オペレータは、先ず、親指をフレーム62内の親指ハンドル部分64内の親指用開口部142に差し込む。 オペレータの親指が開口部64内にしっかり固定されると、安全ボタン206が押されて、加圧流体が安全弁86を通じて制御弁8
    4内に流れ込む。 少なくとも、オペレータの指のひとつがフィンガー・ループ・ハンドル66内のフィンガー・ハンドル部分322内に受け入れられる。 次にオペレータは手で、フィンガー・ループ・ハンドル66を図2に示されている開放位置から、図1に示されている閉じられた位置に向けて動かす。 オペレータはフィンガー・ループ・
    ハンドル66の回動動作を開放位置と閉じられた位置の間のいずれの位置で停止してもよいし、移動限度、あるいは図1に示されている閉じられた位置まで引き続き回動動作を続けてもよい。

    【0068】フィンガー・ループ・ハンドル66の回動動作が開始されると、差動リンク362に力が加えられ、
    ピン344を中心に時計方向に回動させる(図14参照)
    と同時に、起動装置リンク382に力が加えられて、可動制御要素400を図17に示されている位置から図18に示される位置に向けて、制御弁84の軸方向内側に移動させる。 可動制御要素400のこの動きは流体がポート502の通じて流体駆動装置88の『切断』室に流れられるようにし、それによって、ピストン168を、ロッド166を流体駆動装置の軸方向外側に動かす方向に作動させる。 つまり、突起面448がピストン426上の弁座442から外れて、
    第1ポート482を第4ポート502に連通させ、『切断』室
    188に流体が流れられるようにする。 同時に、左側のポート504が第3ポート486と流体導通して、『開放』室18
    4から流体を排出する。 第2ポート484はピストン426によって遮断された状態に保持される。 このように、ドライブ・リンク102はピン134を中心に反時計方向に回動し、回動可能な刃22を固定された刃24の方向に駆動する。

    【0069】フィンガー・ループ・ハンドル66をフレーム62に対してさらに回動させると、刃24がフィンガー・
    ループ・ハンドルによって示されている位置に追いつく前に、差動リンク362がさらにピン344を中心に時計方向に回動する。 これによって、可動制御要素400が図18に示されている位置から制御弁84のさらに内側の図19に示されている位置まで移動される。 突起面448はピストン4
    26上の弁座442から間隔をおいて配置されており、ピストン428は環状弁座462から、図18に示されている位置よりさらに離れて配置されている。 これにより、第1ポート482と第4ポート502及び第5ポート504と第3ポート4
    86との間でより多くの流体が流れることができるようになる。 流体駆動装置88の『切断』室188により多く流体が流れると、ピストン168及びロッド166に力がかかり、
    刃22を閉じられた位置にさらに速く回動させる。

    【0070】制御弁84の最大切断位置は図20に示されている。 この位置は、頑丈な対象物を切断する際、フィンガー・ループ・ハンドル66をフレーム62の方へ素早く回動することによって到達できる。 差動リンク362はピン3
    44を中心に時計方向に回動し、可動制御要素400を軸方向内側の限界まで移動させる。 突起面448はピストン426
    の弁座442から最大の距離でへだてられており、ピストンは室424内の流体圧力によって環状弁座462に押しつけられている。 同時に、ピストン428の突起面444が環状弁座462からは間隔を置いて配置されている。 この位置により、第1ポート482と第4ポート502との間、及び第5
    ポート504と第3ポート486の間の流体の流れは最大になる。 この流れが刃22を迅速に作動させて、頑丈な対象物を切断させる。 刃22の回動された位置がフィンガー・ループ・ハンドル66によって示された位置に追いつき始めると、差動リンク362が回動可能な刃のフィンガー・ループ・ハンドルの位置に対しての回動動作に伴って、ピン366を中心に回動する。 差動リンク362は可動制御要素
    400を、図19または図20に示されている位置から図21に示されている位置まで制御弁84の軸方向外側に移動させる。 突起面448はピストン426に近づき、ピストン428は弁座462に近づく。 第1ポート482から第4ポート502への流体の流れ、及び第5ポート504から第3ポート486への流体の流れは継続されるが、ただし速度は低下する。
    刃22には依然として力が加えられ、閉じられるが、ただしその閉じ速度はゆっくりした速度である。

    【0071】刃22,24の切断作用はその移動限度範囲内のいずれかの位置でフィンガー・ループ・ハンドル66を停止させることによって、随時止めることができる。 そうすると、刃22はフィンガー・ループ・ハンドル66の位置に対応する位置で停止する。 これにより、差動リンク
    362はニュートラル位置に保持され、流体駆動装置88の室184,188のいずれかにかけられる流体圧力は増大しない。

    【0072】図1に示されている位置から図2に示されている位置の方向に剪断機20を開くためには、オペレータは手作業でループ・ハンドル66をフレーム62から離れる方向に回動させる。 差動リンク362はピン344を中心として反時計方向に回動し、起動装置リンク386に力を加えて、可動制御要素400を制御弁84の外側に引っ張らせる。 この動作により、制御弁から流体駆動装置88内の開放室に流体が流れることになる。 室184内の流体圧力はパワー・ロッド166に力を加えて、流体駆動装置88の軸方向内側に移動させ、ドライブ・リンク102をピン134を中心に時計方向に回動させる。 これにより、刃22を固定された刃24に対して開放位置の方向へ軸AAを中心に反時計方向に回動させる力が伝えられる。

    【0073】差動リンク362がピン344を中心に反時計方向に回動すると、可動制御要素400は図21に示されている位置から図21に示されている位置へ、制御弁84の軸方向外側に移動させる。 右側の突起面448はピストン426に係合して、第4のポート502を通じての『切断』室188への流体の流れを遮断する。 第2のポート484はピストン4
    26によって遮断されたままの状態に維持される。 左側の突起面448はピストン428との係合を解除して、第5のポート504を通じて流体が『開放』室184に流れられるようにする。 第3ポート486はピストン428によって閉じられる。 室184及び188内の圧力はピストン168の両方の側で均衡して、ロッド166及び刃22の動きを停止する。

    【0074】差動リンク362及び可動制御要素400はそれぞれのニュートラル位置に戻される。 可動制御要素400
    は、制御弁84内部の、図17の場合と同じ図23に示されているように、再び、第1の位置に芯出しされる。 第1ポート482から第4のポート502及び第5のポート504に均衡な流体の流れが発生するか、あるいは流体の流れが発生しない。 必要があれば、第2及び第3ポート484,486
    へ流体が排出される。

    【0075】刃22が、切断動作中、フィンガー・ループ・ハンドル66によって示される望ましい位置を行き過ぎてしまった場合、制御弁84が、図24に示されるように、
    その補正を行う。 差動リンク362は刃22の過剰な動きによって、ピン366を中心に時計方向に回動する。 可動制御要素400は図24に示されている位置に向けて、制御弁8
    4の軸方向外側に動かされる。 ピストン426は環状弁座46
    2から間隔を置いて配置されており、『切断』室188から第4のポート502を通じて流体を第2ポート484から排出できるようになっている。 ピストン426は突起面448と係合して、第1ポート482からの流体の流れを遮断する。
    同時に、ピストン428は環状弁座462と係合しているが、
    左側の突起面448からは間隔をおいて配置されている。
    これにより第3ポート486を通じての流体の流出は遮断されるが、第5ポート504を通じての第1取り入れ口482
    から『開放』室184への流れは許容される。 この流れにより、ピストン168及びロッド166を流体駆動装置88の内側に移動させ、回動可能な刃22の切断動作を停止したり、あるいは逆転させたりする。

    【0076】

    【発明の効果】本発明による用具を用いれば、動力付手動剪断機以外の使用も可能である。 例えば、動力駆動プライア、クリンパー、クランプ、コーキング・ガン、あるいは、その他の、部材間での相対的な動きをする端部、逆転させたり、制御したり、力を倍増させたり、あるいは速度をゆるめたりさせることが必要な用具で、制約なしに用いることが可能である。

    【図面の簡単な説明】

    【図1】本発明を具体化した動力付手動剪断機の平面図で、そのハンドルおよび刃は十分に閉じられた位置にある。

    【図2】図1と同様の図であり、部分が十分に開放された位置にある。

    【図3】図1の動力付手動剪断機の部分俯瞰図で、主な可動部分を明確に示すために、部品を除去してある。

    【図4】図3と同様の図で、動力付手動剪断機のいくつかの部品の相対的な位置を図示している。

    【図5】図1の動力付手動剪断機のフレーム及びハンドル部分の拡大俯瞰図である。

    【図6】図1の動力付手動剪断機の一部の展開俯瞰図で、上記フレーム及び刃を図示している。

    【図7】図6の動力付手動剪断機の部分の展開図で、部品が組み込まれた状態が示されている。

    【図8】動力付手動剪断機のフレーム及びハンドルの拡大俯瞰図である。

    【図9】角度から見た図8のフレーム及びハンドルの拡大俯瞰図である。

    【図10】動力付手動剪断機のひとつの取り外し可能な刃の平面図である。

    【図11】(A)は動力付手動剪断機の他の取り外し可能な刃の平面図である。 (B)は(A)に図示されている刃の別の実施例の平面図である。

    【図12】図11(A)の線12−12に沿って取った、図11
    (A)に図示されている刃の側面図である。

    【図13】(A)は図12の刃の軸端部分の拡大図である。
    (B)は、刃の別の軸端部分を図示している(A)と同様の図である。

    【図14】図1の動力付手動剪断機の主な可動部分の拡大俯瞰図である。

    【図15】動力付手動剪断機の流体駆動装置、ドライブ・リンク及び刃の平面図である。

    【図16】動力付手動剪断機の制御弁及び安全弁の縦方向拡大断面図である。

    【図17】部品が異なった作動位置で図示されている図
    16の制御弁の概略縦方向断面図である。

    【図18】部品が異なった作動位置で図示されている図
    16の制御弁の概略縦方向断面図である。

    【図19】部品が異なった作動位置で図示されている図
    16の制御弁の概略縦方向断面図である。

    【図20】部品が異なった作動位置で図示されている図
    16の制御弁の概略縦方向断面図である。

    【図21】部品が異なった作動位置で図示されている図
    16の制御弁の概略縦方向断面図である。

    【図22】部品が異なった作動位置で図示されている図
    16の制御弁の概略縦方向断面図である。

    【図23】部品が異なった作動位置で図示されている図
    16の制御弁の概略縦方向断面図である。

    【図24】部品が異なった作動位置で図示されている図
    16の制御弁の概略縦方向断面図である。

    【図25】刃間の相対的角度の関数としてのハンドル角度における変化に対しての刃の角度の変化の比率を示すグラフである。

    【符号の説明】

    20 動力付手動剪断機 22 第2部材 24 第1部材 42,44 エッジ 62 フレーム 64 第1ハンドル 66 第2ハンドル 82 サーボ機構 84 制御弁 86 安全装置 88 流体駆動装置 118 回動部分 166 ロッド 202 安全制御レバー 247 切断エッジ部 248 起動部分 284 ヒール部分 287A 第1刃上の表面 400 可動制御要素 422 弁本体 424 細長い室 426,428 ピストン 444,448 閉塞面 446 弁軸 447 面 462 第2弁座 482 第1ポート 484 第2ポート 486 第3ポート 502 第4ポート 504 第5ポート AA 軸

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