TW201906702A - 剪刀及用於製造剪刀的方法 - Google Patents

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亞歷山大 蓋克
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Abstract

提出一種剪刀，該剪刀包括一刀頭(48)，該刀頭(48)具有帶有一第一刀片(112)的一第一剪切臂(34)及帶有一第二刀片(118)的一第二剪切臂(42)，其中該第一剪切臂(34)及該第二剪切臂(42)係繞著一第一樞轉軸(64)樞轉地彼此連接，且其中該第一剪切臂(34)及該第二剪切臂(42)係由鋼材料製成，其中該第一刀片(112)係一體地形成在該第一剪切臂(34)上及/或該第二刀片(118)係一體地形成在該第二剪切臂(42)上。

Description

剪刀及用於製造剪刀的方法
本發明係有關一種剪刀，該剪刀包含刀頭，該刀頭具有帶有第一刀片的第一剪切臂及帶有第二刀片的第二剪切臂，其中第一剪切臂及第二剪切臂係繞著第一樞轉軸彼此連接，且其中第一剪切臂及第二剪切臂係由鋼材料製成。
本發明也有關一種用於製造剪刀之方法，該剪刀包含刀頭，該刀頭具有帶有第一刀片的第一剪切臂及帶有第二刀片的第二剪切臂，其中第一剪切臂及第二剪切臂係繞著樞轉軸彼此連接。
DE 10 2010 001 161 A1係揭示一種剪刀，該剪刀包括具有第一剪切臂及第二剪切臂的刀頭，第一剪切臂及第二剪切臂係繞著第一樞轉軸樞轉地彼此鉸接，以及包括具有第一手柄及第二手柄的握持裝置，第一手柄及第二手柄係繞著第二樞轉軸樞轉地彼此鉸接。
DE 10 2008 014 836 A1係揭示一種用於切削金屬條的剪刀，該剪刀包括具有第一剪切臂及第二剪切 臂的刀頭，第一剪切臂及第二剪切臂係相關於彼此樞轉。
DE 103 10 259 A1係揭示一種直切剪，其中刀片係固定至相關刀頭臂部之刀片握持區域的單獨部件。
本發明之目的在於提供一種在引言中提到的類型的剪刀，該剪刀可以以簡單的方式製造並且具有高切削性能。
在引言中提到的剪刀之情況下，根據本發明實現此目的，其中第一刀片係一體地形成在第一剪切臂上及/或第二刀片係一體地形成在第二剪切臂上。
由於在各自的剪切臂上一體地形成第一刀片及/或第二刀片，可以簡單且緊湊地構造剪刀。因此，可以避免將單獨製造的刀片固定至各自的剪切臂(例如藉由硬焊)。可以減少生產步驟的數量，且可以以簡化的方式來製造剪刀。
再者，由於在各自的剪切臂上一體地形成第一刀片及/或第二刀片，刀片例如洛氏硬度為67的高位準硬度，可以以簡單的方式生產。此增強了剪刀的切削性能。
另外，在各自的剪切臂上一體地形成至少一個刀片係導致在剪切臂上更大穩定度及強度的刀片。尤其，避免了當刀片隨後固定至剪切臂時可能出現的在刀片及各自的剪切臂之間的過渡區域中的斷裂點或弱點。
另外，在各自的剪切臂上一體地製造至少一 個刀片係導致，當製造剪刀時，具有高位準的至少一個刀片之特性再現性。
例如，第一刀片及/或第二刀片一體地形成在各自的剪切臂的鋼材料中。因此，第一刀片及/或第二刀片以及各自的剪切臂可以由相同的起始材料製成。
有利的是，如果第一刀片及/或第二刀片係一體地連接至各自的剪切臂位於各自刀片之外部的其餘區域。此允許第一刀片及/或第二刀片以技術上簡單的方式一體地形成在各自的剪切臂上。
針對相同原因，有利的是，如果第一刀片及/或第二刀片係與各自的剪切臂一件式地形成。接著，第一刀片及/或第二刀片可以一體地形成在各自的剪切臂上。
尤其，第一刀片及/或第二刀片藉由雷射硬化在各自的剪切臂上一體地製造。在此情況下，第一刀片及/或第二刀片以及各自的剪切臂可以由相同的起始材料製成。此允許實現剪刀的高強度及低磨損。在此情況下，剪刀可以實行例如至少8000次切削程序。
有利地，第一刀片及/或第二刀片係由具有麻田散鐵結構的鋼材料製成。此允許在第一刀片及/或第二刀片中實現高位準的硬度。
有利的是，如果各自的剪切臂位於第一刀片及/或第二刀片之外部的其餘區域係由具有沃斯田結構的鋼材料製成。在此情況下，在其上一體地形成第一刀片或第二刀片的各自剪切臂之特定區域被雷射硬化，尤 其是以標靶式的方式被雷射硬化。
尤其，在第一刀片及/或第二刀片的第一厚度方向上的最小第一厚度係為至少0.8mm，尤其係至少0.9mm，且尤其係至少1.0mm，其中第一厚度方向係垂直於各自刀片的刀刃之縱向延伸方向。此使得能夠實現各自刀片的高穩定度及低磨損。
尤其，在第一刀片及/或第二刀片的第一厚度方向上的最大第一厚度係至多2.0mm，尤其係至多1.5mm，且尤其係至多1.1mm。此使得能夠實現刀片的高穩定度，同時也實現低磨損。
尤其，在第一刀片及/或第二刀片的第二厚度方向上的最小第二厚度係至少0.8mm，尤其係至少0.9mm，且尤其係至少1.0mm，其中第二厚度方向係垂直於各自刀片的刀刃之縱向延伸方向，且其中第二厚度方向係垂直於第一厚度方向。此使得能夠產生各自刀片的高穩定度及各自刀片的低磨損。
尤其，在第一刀片及/或第二刀片的第二厚度方向上的最大第二厚度係至多2.0mm，尤其係至多1.5mm，且尤其係至多1.1mm。此使得能夠實現各自刀片的甚至更高穩定度，同時也實現甚至更低的磨損。
有利的是，如果第一厚度方向與第一樞轉軸之間的角度係小於60°，較佳係小於45°，且尤其較佳係小於30°。此使得刀片能夠以簡單的方式形成在各自的剪切臂上。另外，此導致各自刀片的高穩定度。
非常尤其有利的是，如果第一厚度方向係平 行於各自的剪切臂的接觸區域而定向，其中接觸區域採用至少近似平面的形式。此使得第一刀片及/或第二刀片能夠以尤其簡單的方式形成在各自的剪切臂上。
有利的是，如果第一刀片及/或第二刀片係藉由雷射硬化在各自的剪切臂上一體地製造，且如果第一刀片及/或第二刀片的最小第一厚度及/或最小第二厚度係對應於進入第一刀片及/或第二刀片之鋼材料中的雷射硬化穿透深度。接著，第一刀片及/或第二刀片可以以技術上簡單的方式一體地形成在各自的剪切臂上。
有利的是，如果第一刀片及/或第二刀片具有刀刃，且刀刃形成各自的剪切臂的邊緣。接著，第一刀片及/或第二刀片可以以簡單的方式一體地形成在各自的剪切臂上。因此，各自的剪切臂可以採用尤其緊湊的形式。另外，此簡化了剪刀的構造。
尤其，第一刀片具有刀刃，該刀刃形成在第一剪切臂面向第二刀片的邊緣上，且第二刀片具有刀刃，該刀刃形成在第二剪切臂面向第一刀片的邊緣上。此對剪刀給予了結構上簡單的構造。
非常尤其有利的，如果第一刀片及/或第二刀片的鋼材料具有至少0.60質量%，尤其是至少0.65質量%，且尤其是至少0.70質量%的碳含量。各自刀片的鋼材料之碳含量係與雷射硬化之後的刀片硬度有關。此允許實現各自刀片的高位準硬度。
針對相同原因，有利的是，如果第一刀片及/或第二刀片的鋼材料具有至多0.80質量%，尤其是至多 0.75質量%，且尤其是至多0.71質量%的碳含量。此實現了在雷射硬化之後各自刀片的尤其高等級之硬度。
例如，第一刀片及/或第二刀片具有至少63且尤其是至少67的洛氏硬度。此給予了剪刀的高切削性能。
尤其，連接至刀頭的握持裝置係包括第一手柄及連接至第一手柄的第二手柄。接著可以以簡單的方式操作剪刀。
在此情況下，有利的是，如果第一手柄繞著第二樞轉軸樞轉地連接至第二手柄。此使得能夠產生高切削性能。
有利的是，如果第一手柄係繞著第三樞轉軸樞轉地連接至第一剪切臂，且如果第二手柄係繞著第四樞轉軸樞轉地連接至第二剪切臂。接著，從第一手柄及第二手柄傳遞至第一剪切臂及第二剪切臂上的各自刀片的力傳遞被最佳化。
尤其，第一樞轉軸、第二樞轉軸、第三樞轉軸及第四樞轉軸中的每一者係彼此平行而定向。此對剪刀給予了結構上簡單及緊湊的構造。
在此情況下，有利的是，如果第一手柄及/或第二手柄係相關於刀頭呈一角度而配置。因此，待切削的工件可以在切削過程之期間與手柄間隔開而定位。此允許以尤其簡單的方式在工件中形成切口。
有利的是，如果剪刀的彈簧裝置係被配置且採用一種形式，使得第二手柄朝向第一手柄樞轉會需要 一力以與彈簧裝置的彈簧力相反的方式被施加。由於彈簧裝置，在沒有施加外力之情況下，第一手柄及第二手柄樞轉分開。此最佳化剪刀的處理。
非常尤其有利的是，如果第一剪切臂係包括採用至少近似平面形式的接觸區域，及/或第二剪切臂係包括採用至少近似平面形式的接觸區域。待切削的工件例如置放在第一剪切臂及第二剪切臂之間的各自接觸區域上。此最佳化在切削過程之期間工件的引導。
尤其，第一剪切臂及/或第二剪切臂的接觸區域與第一樞轉軸之間的角度係小於60°，尤其係小於45°，且尤其係小於30°。此使得能夠進一步最佳化在切削過程之期間工件的引導。另外，此對剪刀給予了結構上簡單的構造。
尤其，第一刀片及/或第二刀片的刀刃係至少大致地位於各自的剪切臂的接觸區域的切線面中。此對剪刀給予了結構上簡單的構造。
非常尤其有利的是，如果第一刀片及第二刀片中的一者之刀刃係位於直線上且另一刀片的刀刃係位於相關於直線凸出的曲線上，其中直線及凸曲線係位於相互平行的平面中，該等平面係垂直於第一樞轉軸而定向。此使得能夠改善刀片及待切削工件之間的力傳遞。此對剪刀給予了改進的切削性能。
根據本發明，在引言中提到的方法中，提供的是，第一剪切臂及第二剪切臂係由鋼材料製成，且第一刀片係藉由雷射硬化在第一剪切臂上一體地製造，及/ 或第二刀片係藉由雷射硬化在第二剪切臂上一體地製造。
根據本發明之方法具有已經結合根據本發明之剪刀說明的優點。
有利的是，如果在一體地製造第一刀片及/或第二刀片之前，在第一剪切臂上製造用於第一刀片的前體區域及/或在第二剪切臂片上製造用於第二刀片的前體區域。接著，可以藉由在各自前體區域的雷射硬化以簡單的方式實行各自刀片的一體製造。
在此情況下，有利的是，如果在各自的剪切臂對第一刀片及/或第二刀片的前體區域之鋼材料熱處理。此改善了各自刀片的穩定度且減少了各自刀片的磨損。
尤其，第一刀片及/或第二刀片以及各自的剪切臂係由相同的起始材料製成。此允許製造剪刀所需的步驟數量被最小化。另外，此減少了製造剪刀所需的材料。
有利的是，如果用於第一刀片及/或第二刀片的鋼材料係平行於至第一穿透深度的第一硬化方向而被雷射硬化及/或平行於至第二穿透深度的第二硬化方向而被雷射硬化，其中第一穿透深度及/或第二穿透深度係至少0.8mm，尤其係至少0.9mm，且尤其係至少1.0mm，其中第一硬化方向及/或第二硬化方向係垂直於各自刀片的刀刃之縱向延伸方向，且其中第二硬化方向係垂直於第一硬化方向。此最佳化各自的刀片的穩定度。
針對相同原因，有利的是，如果第一穿透深度及/或第二穿透深度係至多2.0mm，尤其係至多1.5mm，且尤其係至多1.1mm。
尤其，第一硬化方向與第一樞轉軸之間的角度係小於60°，較佳係小於45°，且尤其較佳係小於30°。此使得能夠改善雷射硬化的刀片的穩定度且實現刀片的低磨損。
非常尤其有利的是，如果第一硬化方向係平行於各自的剪切臂的接觸區域，其中接觸區域採用至少近似平面的形式。此使得能夠以尤其簡單的方式實行在剪切臂上各自刀片的雷射硬化製造。此對雷射硬化的刀片給予了高等級的硬度。
有利的是，如果用於第一刀片及/或第二刀片的鋼材料係相關於平行於第一硬化方向的方向，僅從一硬化方向而被雷射硬化。因此，可以高速地實行藉由雷射硬化來製造第一刀片及/或第二刀片。再者，此導致該方法係以技術上簡單的方式來實行。
例如，用於第一刀片的鋼材料及用於第二刀片的鋼材料係從相反的硬化方向被雷射硬化。因此，可以以尤其簡單的方式藉由雷射硬化在各自的剪切臂上製造第一刀片及/或第二刀片。
在該方法的有利變型中，在雷射硬化之期間，平行於第一硬化方向而定向的雷射光束被引導至用於第一刀片及/或第二刀片的鋼材料上，且雷射光束相關於鋼材料在一長度上在刀刃的一區域上移動，待被製造 的各自刀片係在該長度上延伸。因此，可以例如以尤其簡單的方式在各自的剪切臂的刀刃實行雷射硬化。接著，例如藉由第二厚度方向上的雷射光束之空間尺寸來判定第二厚度方向上的各自刀片之厚度。此空間尺寸尤其是雷射光束的直徑。
在該方法的一個實施例中，雷射光束相關於鋼材料在各自刀片的刀刃及平行於刀刃的曲線之間執行相對於刀刃的橫向運動。例如，雷射光束在刀刃及平行於刀刃的曲線之間執行逐行的運動或是擺動運動。以此方式，可以以簡單的方式(具有給定的雷射光束直徑)使各自的刀片的第二厚度更大。
尤其，在雷射硬化之後，藉由熱處理對第一刀片及/或第二刀片的鋼材料回火。由於對鋼材料回火，可以減低刀片的脆性。
用於雷射硬化的雷射之雷射功率係例如大約為6000W。雷射的雷射光束之波長係尤其在910±10nm至980±10nm的範圍內。
雷射器係例如二極體雷射器，其尤其是在CW操作(連續波操作)中操作。
10‧‧‧剪刀
12‧‧‧握持裝置
14‧‧‧第一手柄
16‧‧‧第二手柄
18‧‧‧旋轉軸承
20‧‧‧握持元件
22‧‧‧凸起區域
24‧‧‧握持元件
26‧‧‧凸起區域
28‧‧‧凹部
30‧‧‧彈簧裝置
32‧‧‧螺旋彈簧
34‧‧‧第一剪切臂
36‧‧‧樞轉軸承
38‧‧‧後端
40‧‧‧樞轉軸承
42‧‧‧第二剪切臂
44‧‧‧樞轉軸承
46‧‧‧前端
48‧‧‧刀頭
50‧‧‧區域
52‧‧‧前端
54‧‧‧中心區域
56‧‧‧區域
58‧‧‧中心區域
60‧‧‧前端
62‧‧‧接觸區域
64‧‧‧第一樞轉軸
66‧‧‧第二樞轉軸
68‧‧‧第三樞轉軸
70‧‧‧第四樞轉軸
72‧‧‧環螺栓
74‧‧‧銷元件
76‧‧‧軸環
78‧‧‧鎖緊墊圈
80‧‧‧切削區域
82‧‧‧第一側
84‧‧‧切線面
86‧‧‧第二側
88‧‧‧第三側
90‧‧‧刀尖
92‧‧‧刀刃
94‧‧‧縱向延伸方向
96‧‧‧切削區域
98‧‧‧第一側
100‧‧‧切線面
102‧‧‧接觸區域
104‧‧‧第二側
106‧‧‧第三側
108‧‧‧刀刃
110‧‧‧縱向延伸方向
112‧‧‧第一刀片
114‧‧‧長度
116‧‧‧其餘區域
118‧‧‧第二刀片
120‧‧‧長度
122‧‧‧其餘區域
124‧‧‧第一厚度
126‧‧‧第二厚度
128‧‧‧第一厚度
130‧‧‧第二厚度
132‧‧‧第一硬化方向
133‧‧‧第一硬化方向
134‧‧‧第二硬化方向
135‧‧‧第二硬化方向
136‧‧‧第一穿透深度
138‧‧‧第二穿透深度
較佳實施例的以下敘述結合附圖更詳細地說明本發明。在附圖中：第1圖係顯示剪刀的例示性實施例之平面圖；第2圖係顯示根據第1圖的剪刀在A方向上的側視圖； 第3圖係顯示根據第1圖的剪刀之透視圖；第4圖係顯示根據第1圖的剪刀從第一方向觀看的刀頭之細節圖；第5圖係顯示根據第1圖的剪刀從相反方向觀看的刀頭之細節圖；第6圖係顯示根據第1圖的剪刀處於打開狀態的刀頭之局部剖視圖；以及第7圖係顯示沿著根據第1圖的線2-2之剖視圖。
第1圖至第7圖中所顯示且其中用10來表示的剪刀之例示性實施例，係為一手剪。此包括握持裝置12，藉由握持裝置12可以用單手握持及操作剪刀10。
剪刀10尤其係為一直切剪。
握持裝置12具有第一手柄14及第二手柄16。第一手柄14及第二手柄16藉由旋轉軸承18可樞轉地彼此連接。
通常剪刀10被握持成使得靠近拇指的手掌之區域抵靠第二手柄16而置放。在第二手柄16上係配置例如由塑膠材料製成的握持元件20。此握持元件20具有凸起區域22，拇指及食指之間的區域可置放抵靠凸起區域22。
通常在前指區域抓握第一手柄14，前指區域抵靠著它置放，且接著也可以在某些區域中到達手柄14的周圍。在第一手柄14上係配置例如由塑膠材料製成的握持元件24。此保持元件24具有凸起區域26，其中在 握持元件24上，在從凸起區域26朝向旋轉軸承18延伸的方向上形成凹部28，例如食指的前部區域可插入凹部28中。
當在切削過程之期間執行後續的運動時，凸起區域26防止手滑動。
在旋轉軸承18上係配置具有螺旋彈簧32或扭轉彈簧或腿部彈簧的彈簧裝置30。彈簧裝置30的彈簧力將第一手柄14及第二手柄16推開，達到最大打開角度。為了使第二手柄16能夠朝向第一手柄14樞轉，必須克服彈簧裝置30的彈簧力。
第一剪切臂34係樞轉地配置在第一手柄14上。針對此，提供樞轉軸承36，且樞轉軸承36係配置在旋轉軸承18及握持裝置12的後端38之間。
第二剪切臂42藉由樞轉軸承40樞轉地連接至第二手柄16。此處，樞轉軸承40同樣也位於旋轉軸承18及握持裝置12的後端38之間。
第一剪切臂34及第二剪切臂42藉由樞轉軸承44彼此直接地連接。此樞轉軸承44係位於剪刀10的前端46及旋轉軸承18之間。樞轉軸承36及40係位於剪刀10中與樞轉軸承44不同的一側上，此處，該等側邊係指旋轉軸承18。
第一剪切臂34及第二剪切臂42係形成刀頭48。刀頭48可以藉由使第二手柄16朝向第一手柄14樞轉而閉合，使得可以實行切削運動。
第一剪切臂34從區域50延伸至前端52，在 區域50，第一剪切臂34藉由樞轉軸承36安裝在第一手柄14上。樞轉軸承44係配置在區域50及前端52之間的中心區域54中。
第二剪切臂42藉由區域56從樞轉軸承40穿過中心區域58延伸至前端60。樞轉軸承44係配置在中心區域58中。中心區域58保持接觸區域62，在切削過程之期間可以將工件置放在接觸區域62上。
中心區域58係相關於接觸區域62而橫向地定向。再者，區域56係大致地平行於中心區域58而定向。
樞轉軸承44界定第一樞轉軸64。第一剪切臂34及第二剪切臂42係相關於彼此繞著此第一樞轉軸64而樞轉或可旋轉。旋轉軸承18界定第二樞轉軸66。第一手柄14及第二手柄16係相關於彼此繞著此第二樞轉軸66而樞轉。
樞轉軸承36界定第三樞轉軸68。第一剪切臂34係相關於第一手柄14繞著此第三樞轉軸68而樞轉。樞轉軸承40界定第四樞轉軸70。第二剪切臂42係相關於第二手柄16繞著此第四樞轉軸70而樞轉。
第一樞轉軸64、第二樞轉軸66、第三樞轉軸68及第四樞轉軸70中的每一者係至少大致地彼此平行而定向。
樞轉軸承40包括環螺栓72，環螺栓72具有圓柱形的銷元件74及軸環76，其中軸環具有比銷元件74更大的直徑。銷元件74穿過第二剪切臂42及第二手 柄中16的相對應開口。銷元件74形成樞轉軸，具有第四樞轉軸70作為樞轉軸。鎖緊墊圈78面向第二剪切臂42而位於第二剪切臂42遠離軸環76的一側上。鎖緊墊圈78阻擋環螺栓72在一個方向上的軸向可移動性。軸環76阻擋在相反方向的軸向可移動性。
樞轉軸承36基本上採用與樞轉軸承40相同的形式。
第二剪切臂42的切削區域80係位於中心區域58及前端60之間。在切削區域80中，第二剪切臂42在其外部區域中包括複數個相互鄰近的側邊。
第二剪切臂42的第一側82係採用平面形式。第一側82係至少大致地位於切線面84中。第一樞轉軸64係與第一側82的切線面84形成例如大約30°的角度。
第二剪切臂42的接觸區域62係形成在第一側82上。
鄰接第一側82的是第二剪切臂的相鄰第二側86。第二側86係相關於第一側82橫向地定向。第一側82及第二側86之間的角度係例如大約為60°。第一樞轉軸64係尤其大致地垂直於第二側86。
在第一側82及第二側86之間延伸有第三側88，第三側88鄰接第一側82及第二側86。
第一側82、第二側86及第三側88在第二剪切臂42的前端60匯聚。在前端60形成與第一側82、第二側86及第三側88共用的刀尖90。
在第一側82及第三側88之間的過渡區域，第二剪切臂42具有刀刃92。刀刃92在中心區域58及前端60之間延伸。刀刃92在前端60與刀尖90匯聚。
刀刃92係沿著縱向延伸方向94延伸。縱向延伸方向94至少大致地位於直線上。
第二剪切臂42垂直於縱向延伸方向94的橫截面(參見第6圖、第7圖)具有三角形包絡面。在橫截面中，第一側82及第二側86之截面中的每一者係至少大致地位於直線上。穿過第三側88的橫截面位於第一側82及第二側86之間的凹曲線上(相關於第一側82及第二側86)。此曲線在第一側82及第三側88之間的過渡區域與刀刃92匯聚。
第一剪切臂34具有在第一剪切臂34的中心區域54及前端52之間延伸的切削區域96。在切削區域96，第一剪切臂34在其外部側上包括複數個相互鄰近的側邊，該等側邊的每一者係彼此相鄰。
第一剪切臂34的第一側98採用至少近似平面的形式。第一側98係至少大致地位於切線面100中。切線面100與第一樞轉軸64形成例如大約30°的角度。
接觸區域102係形成在第一側98上。
鄰接第一側98的是相鄰的第二側104。第二側104係相關於第一側98橫向地置放。第一側98及第二側104之間的角度係例如大約為60°。
在第一側98及第二側104之間延伸有第三側106，第三側106鄰接第一側98及第二側104。
在第一側98及第三側106之間的過渡區域，第一剪切臂34具有沿著縱向延伸方向110延伸的刀刃108。
在垂直於縱向延伸方向110的截面中(見第6圖、第7圖)，第一剪切臂34具有三角形包絡面。穿過第一側98的橫截面係至少大致地位於直線上。穿過第二側104的橫截面同樣也至少大致地位於直線上。穿過第三側106的橫截面位於將第一側98連接至第二側104的凹曲線上(相關於第一側98及第二側104)。第三側106在至第二側104之過渡區域與刀刃108匯聚。
第一剪切臂34係相關於第二剪切臂42而配置，使得第一側98係至少大致地平行於第一側82。
在剪刀的閉合狀態下，第二剪切臂42的刀刃92係至少大致地與第一剪切臂34的刀刃108對向。
在所顯示的例示性實施例中，第一剪切臂34的刀刃108之縱向延伸方向110係沿著曲線延伸。縱向延伸方向110的曲線具有相關於第二剪切臂42的刀刃92之縱向延伸方向94的凸曲線；也就是說，刀刃108的縱向延伸方向110係遠離刀刃92的縱向延伸方向94而彎曲。
縱向延伸方向94及縱向延伸方向110係位於兩個相互平行的平面中，該等平面係垂直於第一樞轉軸64而定向。
第二剪切臂42的第一側82之切線面84係平行於刀刃92的縱向延伸方向94而定向。尤其，縱向延 伸方向94係位於切線面84中。
第一剪切臂34的第一側98之切線面100係至少大致地平行於刀刃108的縱向延伸方向110。縱向延伸方向110的切線係平行於切線面100。
第一刀片112包括刀刃108，刀刃108形成第一剪切臂34的邊緣。第一刀片112係尤其形成在長度114上，刀刃108在長度114上延伸。此處，長度114延伸的方向係平行於刀刃108的縱向延伸方向110。
刀刃108的縱向延伸方向110係對應於第一刀片112的縱向延伸方向。
第一刀片112係一體地連接至第一剪切臂34的其餘區域116。其餘區域116係第一剪切臂34位於第一刀片112之外部的區域。其餘區域116係由第一剪切臂34的一部分形成但不包括第一刀片112。
第二刀片118包括刀刃92，刀刃92形成第二剪切臂42的邊緣。第二刀片118係尤其形成在長度120上，刀刃92在長度120上延伸。此處，長度120延伸的方向係平行於刀刃92的縱向延伸方向94。
刀刃92的縱向延伸方向94係對應於第二刀片118的縱向延伸方向。
第二刀片118係一體地連接至第二剪切臂42的其餘區域122，其中其餘區域122位於第二刀片118的外部。其餘區域122以類似於第一其餘區域116的方式，係包括第二剪切臂42的部分區域122但不包括第二刀片118。
第一剪切臂34及第二剪切臂42係由鋼材料製成。第一刀片112及第二刀片118同樣由鋼材料製成。
第一刀片112及第二刀片118的鋼材料具有例如0.70質量%的碳含量。
藉由雷射硬化鋼材料而在各自的剪切臂34、42上一體地製造第一刀片112及第二刀片118。此將在下述詳細地說明。
第一刀片112及第二刀片118具有至少63且尤其是至少67的洛氏硬度。
第一刀片112的第一厚度124係垂直於縱向延伸方向110而定向。另外，在所顯示的例示性實施例中，第一厚度124係平行於第一剪切臂34的第一側98之切線面100。
第一刀片112的第二厚度126係垂直於刀刃108的縱向延伸方向110及垂直於第一厚度124的方向而定向。
第二刀片118的第一厚度128係垂直於第二剪切臂42的刀刃92的縱向延伸方向94而定向。第一厚度128係平行於第一側82的切線面84。
第二刀片118的第二厚度130係垂直於縱向延伸方向94而定向且垂直於第一厚度128的方向。
第一刀片112及第二刀片118的最小第一厚度124、128尤其是1.0mm。第一刀片112及第二刀片118的最小第二厚度126、130尤其是1.0mm。
用於製造剪刀10的方法係如下述操作： 首先，第一剪切臂34及第二剪切臂42係由鋼材料製成。接著，藉由雷射硬化在第一剪切臂34及第二剪切臂42上分別一體地製造第一刀片112及第二刀片118。
第一剪切臂34及第二剪切臂42係例如由具有碳含量為例如0.70質量%的可熱處理碳鋼(C70鋼)來製成。原則上，鋼材料也可以具有更大或更小的碳含量。碳含量係與在雷射硬化時可實現的刀片硬度相關。
例如，在製造第一刀片112及第二刀片118之前，在各自的剪切臂34、42上製造用於第一刀片112及第二刀片118的前體區域。此例如藉由研磨刀刃92、108來完成。
在該方法的一個實施例中，提供的是，在雷射硬化之前，在各自的剪切臂34、42對第一刀片112及第二刀片118的前體區域之鋼材料熱處理。
在隨後的雷射硬化之期間，藉由雷射光束將各自的剪切臂34、42的鋼材料之區域加熱到恰好低於其熔點。接著，雷射光束移動至接續區域，於是加熱區域再次非常快速地冷卻。該區域的加熱及隨後的快速冷卻在該處產生麻田散鐵金屬結構。
雷射硬化係以標靶式的方式在各自剪切臂34、42的刀刃92、108的鋼材料上實行。針對此目的，雷射光束例如以固定速度沿著刀刃92、108在長度114、120上被引導，它延伸在長度114、120上。
由於雷射硬化，在各自剪切臂34、42的刀刃 92、108上形成麻田散鐵金屬結構。具有麻田散鐵金屬結構的鋼材料具有尤其是至少67的洛氏硬度。以此方式，第一刀片112及第二刀片118藉由雷射硬化在各自的剪切臂34、42上一體地製造。
剪切臂34、42的各自其餘區域116、122不藉由雷射硬化處理。它們具有沃斯田金屬結構。
各自剪切臂34、42的第一刀片112及第二刀片118的其餘區域116、122係由相同的起始材料製成。此允許第一刀片112及第二刀片118以簡單的方式與各自的剪切臂34、42一件式地製成。
在每個情況下用於第一刀片112及第二刀片118的鋼材料係從一特定的硬化方向而被雷射硬化。用於雷射硬化的雷射光束係平行於硬化方向延伸。
在該方法的較佳實施例中，有關第一刀片112的第一硬化方向132係垂直於第一刀片112或刀刃108的縱向延伸方向110。另外，第一硬化方向132係平行於第一剪切臂34的第一側98的切線面100而定向。
參照第二剪切臂42的第二刀片118，第一硬化方向133係垂直於第二刀片118或刀刃92的縱向延伸方向94。另外，對於第二剪切臂42之情況，第一硬化方向133係平行於第一側82的切線面84而定向。
作為此處的供選擇例，可以提供的是，第一硬化方向132、133係垂直於各自的縱向延伸方向94、110而定向，以及第一硬化方向132、133與第一樞轉軸64之間的角度係被選擇為小於60°，較佳係小於45°，且尤 其較佳係小於30°。
作為供選擇地或附加地，可以提供的是，用於第一刀片及/或第二刀片的鋼材料係平行於第二硬化方向而被雷射硬化。對於第一刀片112之情況，第二硬化方向134在此情況下係垂直於縱向延伸方向110且垂直於第一硬化方向132。對於第二刀片118之情況，第二硬化方向135係垂直於縱向延伸方向94且垂直於第一硬化方向133。
尤其，在每個情況下用於第一刀片112及第二刀片118的鋼材料係在相關於第一硬化方向132或第二硬化方向134的一側上而被雷射硬化。
例如，對於第一刀片112之情況，從面向第三側106的第一硬化方向132來執行雷射硬化。對於第二刀片118之情況，例如從面向第三側88的第一硬化方向133來執行雷射硬化。
雷射硬化用於第一刀片112及第二刀片118的鋼材料係尤其從兩個相反的方向來執行。例如，對於第一刀片112之情況下的第一硬化方向132係至少大致地逆平行於對於第二刀片118之情況下的第一硬化方向133。
用於第一刀片112及第二刀片118的鋼材料係平行於至第一穿透深度136的第一硬化方向132、133而被雷射硬化。第一穿透深度136係對應於雷射光束進入各自刀刃92、108的鋼材料中的穿透深度。
在所顯示的例示性實施例中，第一穿透深度 136係對應於各自的剪切臂34、42的第三側88、106與各自的剪切臂34、42內部中從已雷射硬化鋼材料到未硬化鋼材料的過渡區域之間的間隔。此對應於從麻田散鐵結構到沃斯田結構的過渡區域。
第一穿透深度136係分別地對應於第一刀片112及第二刀片118的第一厚度124、128。
第一穿透深度136較佳係至少0.8mm。它例如是1.0mm。第一穿透深度136較佳係至多1.2mm。
當從第一硬化方向133、134執行雷射硬化時，第一刀片112及第二刀片118的第二厚度126、130係分別地對應於雷射光束在第二厚度126、130的方向上的空間尺寸。此空間尺寸例如是雷射光束的直徑。
第二厚度126、130可以改變(具有給定的雷射光束直徑)，例如藉由在第二厚度126、130的方向上，在刀刃92、108及平行於刀刃92、108的縱向延伸方向94、110的曲線之間，來回地移動雷射光束。以此方式，在第二厚度方向上且在刀刃92、108下方的鋼材料被附加地硬化，且第一刀片112或第二刀片118的第二厚度92、108係分別地增加。
作為供選擇地或附加地，可以提供的是，用於第一刀片112及第二刀片118的鋼材料係平行於至第二穿透深度138的第二硬化方向134、135而被雷射硬化。第二穿透深度138係分別地垂直於第一刀片112及第二刀片118的縱向延伸方向94、110而定向。另外，第二穿透深度138係垂直於第一穿透深度136。
第二穿透深度138係分別地對應於第一刀片112及第二刀片118的第二厚度126、130。
第二穿透深度138係例如1.0mm。
原則上第一刀片112及第二刀片118可以具有不同的第一厚度124、128及/或不同的第二厚度126、130。在此情況下，用於第一刀片112及第二刀片118的第一穿透深度136及/或第二穿透深度138係選定為不同的。
在該方法的一個實施例中，可以提供的是，在雷射硬化之後藉由熱處理對第一刀片112及/或第二刀片118的鋼材料回火。在回火期間，將鋼材料加熱至約180℃約20分鐘。以此方式，改善了第一刀片112及/或第二刀片118的彈性特性。此減低第一刀片112及/或第二刀片118的鋼材料中的脆性。
剪刀10係如下述操作：在剪刀10的初始位置，由於彈簧裝置30的彈簧力的作用，刀頭48被打開，其中第一手柄14及第二手柄16同樣處於相互打開的位置(見第3圖)。
剪刀10是手動操作的，其中使用者係分別地抓握第一手柄14及第二手柄16的握持元件20、24。此處，通常手掌的一部分，例如拇指球的一部分，係置放在第二手柄16的握持元件20上。握持元件20具有凸起區域22，例如拇指可抵靠該凸起區域22而置放。接著例如將其餘的手指抵靠第一手柄14的握持元件24而置放。此處，尤其是食指係配置在握持元件24的凹部28 中。接著，握持元件24的凸起區域26係例如位於食指及中指之間。
待切削的工件係例如抵靠第一剪切臂34及第二剪切臂42之間的接觸區域62而置放。
為了切削工件，第一手柄14及第二手柄16接著朝向彼此樞轉，其中必須施加特定的力以便克服彈簧裝置30的彈簧力。
因此，第一刀片112的刀刃108朝向第二刀片118的刀刃92樞轉，並且在工件中形成切口。
剪刀10係採用例如直切剪的形式。因此，在切削過程之期間握持裝置12係定位成與工件間隔開。在此情況下，手不會與工件相接觸。
一旦切削已經完成，由於彈簧裝置30的彈簧力的作用，刀頭48再次打開，其中第一手柄14及第二手柄16分開。
在剪刀10的情況下，第一樞轉軸64及第二樞轉軸66靠近在一起。此給予了高切削性能。
由於在各自的剪切臂34、42上一體地形成第一刀片112及/或第二刀片118，可以簡單且緊湊地構造剪刀10。尤其，可以避免將單獨製造的刀片固定至各自的剪切臂34、42(例如藉由硬焊)。
再者，由於在各自的剪切臂34、42上一體地形成第一刀片112及/或第二刀片118，刀片112、118的高位準硬度是可實現的。
另外，在各自的剪切臂34、42上一體地形成 至少一個刀片112、118，係導致刀片112、118在剪切臂34、42上的高穩定度及強度。
至少一個刀片112、118的一體形成尤其藉由雷射硬化來實行。此導致長的使用壽命。因此，剪刀10可以採用具有低磨損的形式。
在測試台上，利用一個例示性實施例，可以實行大約8000次切削循環；此係為一個非常高的切削性能。
另外，藉由雷射硬化一體地形成至少一個刀片112、118，在製造之期間給予高位準的至少一個刀片之特性再現性。
第一刀片112及/或第二刀片118係例如藉由雷射硬化一體地形成在各自的剪切臂34、42的鋼材料上。接著，第一刀片112及/或第二刀片118以及各自的剪切臂34、42可以由相同的起始材料製成。因此，可以以簡單的方式實行剪刀10的生產。因此，可以以低成本執行剪刀10的製造。

Claims (41)

  1. 一種剪刀，包含一刀頭(48)，該刀頭(48)具有帶有一第一刀片(112)的一第一剪切臂(34)及帶有一第二刀片(118)的一第二剪切臂(42)，其中該第一剪切臂(34)及該第二剪切臂(42)係繞著一第一樞轉軸(64)樞轉地彼此連接，且其中該第一剪切臂(34)及該第二剪切臂(42)係由鋼材料製成，其特徵在於下述中的至少一者：(i)該第一刀片(112)係一體地形成在該第一剪切臂(34)上，及(ii)該第二刀片(118)係一體地形成在該第二剪切臂(42)上。
  2. 如請求項1之剪刀，其中該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者係一體地形成在該各自的剪切臂(34、42)的鋼材料中。
  3. 如請求項1至2中任一項之剪刀，其中該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者係一體地連接至該各自的剪切臂(34、42)位於該各自刀片(112、118)之外部的一其餘區域(116、122)。
  4. 如請求項1至3中任一項之剪刀，其中該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者係與該各自的剪切臂(34、42)一件式地形成。
  5. 如請求項1至4中任一項之剪刀，其中該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者藉由雷射硬化在該各自的剪切臂(34、42)上一體地製造。
  6. 如請求項1至5中任一項之剪刀，其中該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者係由具有一麻田散 鐵結構的鋼材料製成。
  7. 如請求項1至6中任一項之剪刀，其中該各自的剪切臂(34、42)位於該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者之外部的一其餘區域(116、122)係由具有一沃斯田結構的鋼材料製成。
  8. 如請求項1至7中任一項之剪刀，其中在該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者的一第一厚度方向上的一最小第一厚度(124、128)係至少0.8mm，尤其是至少0.9mm，且尤其是至少1.0mm，其中該第一厚度方向係垂直於該各自刀片(112、118)的一刀刃(92、108)的一縱向延伸方向(94、110)。
  9. 如請求項8之剪刀，其中在該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者的該第一厚度方向上的一最大第一厚度(124、128)係至多2.0mm，尤其是至多1.5mm，且尤其是至多1.1mm。
  10. 如請求項8或9之剪刀，其中在該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者的一第二厚度方向上的一最小第二厚度(126、130)係至少0.8mm，尤其是至少0.9mm，且尤其是至少1.0mm，其中該第二厚度方向係垂直於該各自刀片(112、118)的該刀刃(92、108)的縱向延伸方向(94、110)，且其中該第二厚度方向係垂直於該第一厚度方向。
  11. 如請求項10之剪刀，其中在該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者的該第二厚度方向上的一最大第二厚度(126、130)係至多2.0mm，尤其是至多 1.5mm，且尤其是至多1.1mm。
  12. 如請求項8至11中任一項之剪刀，其中該第一厚度方向與該第一樞轉軸(64)之間的一角度係小於60°，較佳係小於45°，且尤其較佳係小於30°。
  13. 如請求項8至12中任一項之剪刀，其中該第一厚度方向係平行於該各自剪切臂(34、42)的一接觸區域(62、102)而定向，其中該接觸區域(62、102)採用至少近似平面的形式。
  14. 如請求項8至13中任一項之剪刀，其中該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者藉由雷射硬化在該各自的剪切臂(34、42)上一體地製造，且其中(i)該第一刀片(112)及(ii)該第二刀片(118)中的至少一者的該最小第一厚度(124、128)及該最小第二厚度(126、130)中的至少一者係對應於該第一刀片(112)及/或該第二刀片(118)之鋼材料中的一雷射硬化穿透深度(136、138)。
  15. 如請求項1至14中任一項之剪刀，其中該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者具有一刀刃(92、108)，且該刀刃(92、108)形成該各自剪切臂(34、42)的一邊緣。
  16. 如請求項1至15中任一項之剪刀，其中該第一刀片(112)具有一刀刃(108)，該刀刃(108)形成在該第一剪切臂(34)面向該第二刀片(118)的一邊緣上，且該第二刀片(118)具有一刀刃(92)，該刀刃(92)形成在該第二剪切臂(42)面向該第一刀片(112)的一邊緣上。
  17. 如請求項1至16中任一項之剪刀，其中該第一刀片(112)及第二刀片(118)中的至少一者之鋼材料具有至少0.60質量%，尤其是至少0.65質量%，且尤其是至少0.70質量%的碳含量。
  18. 如請求項1至17中任一項之剪刀，其中該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者之鋼材料具有至多0.80質量%，尤其是至多0.75質量%，且尤其是至多0.71質量%的碳含量。
  19. 如請求項1至18中任一項之剪刀，其中該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者具有至少63且尤其是至少67的洛氏硬度。
  20. 如請求項1至19中任一項之剪刀，其中連接至該刀頭(48)的一握持裝置(12)係包含一第一手柄(14)及連接至該第一手柄(14)的一第二手柄(16)。
  21. 如請求項20之剪刀，其中該第一手柄(14)繞著一第二樞轉軸(66)樞轉地連接至該第二手柄(16)。
  22. 如請求項20或21之剪刀，其中該第一手柄(14)繞著一第三樞轉軸(68)樞轉地連接至該第一剪切臂(34)，且其中該第二手柄(16)繞著一第四樞轉軸(70)樞轉地連接至該第二剪切臂(42)。
  23. 如請求項20至22中任一項之剪刀，其中該第一樞轉軸(64)、該第二樞轉軸(66)、該第三樞轉軸(68)及該第四樞轉軸(70)中的每一者係彼此平行而定向。
  24. 如請求項20至23中任一項之剪刀，其中該第一手柄(14)及該第二手柄(16)中的至少一者係相關於該刀頭 (48)呈一角度而配置。
  25. 如請求項20至24中任一項之剪刀，其中一彈簧裝置(30)係被配置且採用一種形式，使得該第二手柄(16)朝向該第一手柄(14)樞轉會需要一力以與該彈簧裝置(30)的彈簧力相反的方式被施加。
  26. 如請求項1至25中任一項之剪刀，其中下述中的至少一者：(i)該第一剪切臂(34)包括採用至少近似平面形式的一接觸區域(102)，及(ii)該第二剪切臂(42)包括採用至少近似平面形式的一接觸區域(62)。
  27. 如請求項26之剪刀，其中該第一剪切臂(34)及該第二剪切臂(42)中的至少一者的接觸區域(62、102)與該第一樞轉軸(64)之間的一角度係小於60°，尤其是小於45°，且尤其是小於30°。
  28. 如請求項26或27中任一項之剪刀，其中該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者的一刀刃(92、108)至少大致地位於該各自剪切臂(34、42)的接觸區域(62、102)的一切線面(84、100)。
  29. 如請求項1至28中任一項之剪刀，其中該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的一者的一刀刃(92、108)係位於一直線上，且另一刀片(112、118)的一刀刃(92、108)係位於相關於該直線凸出的一曲線上，其中該直線及該凸曲線係位於垂直於該第一樞轉軸(64)定向的相互平行的平面中。
  30. 一種用於製造一剪刀的方法，該剪刀包含一刀頭(48)，該刀頭(48)具有帶有一第一刀片(112)的一第一 剪切臂(34)及帶有一第二刀片(118)的一第二剪切臂(42)，其中該第一剪切臂(34)及該第二剪切臂(42)係繞著一樞轉軸(64)樞轉地彼此連接，其中該第一剪切臂(34)及該第二剪切臂(42)係由鋼材料製造，且其中下述中的一者：(i)該第一刀片(112)藉由雷射硬化在該第一剪切臂(34)上一體地製造，及(ii)該第二刀片(118)藉由雷射硬化在該第二剪切臂(42)上一體地製造。
  31. 如請求項30之方法，其中在一體地製造該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者之前，下述中的至少一者：(i)在該第一剪切臂(34)上製造該第一刀片(112)的一前體區域，及(ii)在該第二剪切臂(42)上製造該第二刀片(118)的一前體區域。
  32. 如請求項31之方法，其中在該各自的剪切臂(34、42)處對該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者之該前體區域的鋼材料熱處理。
  33. 如請求項30至32中任一項之方法，其中該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者之鋼材料係平行於下述中的至少一者而被雷射硬化：(i)至一第一穿透深度(136)的一第一硬化方向(132、133)，及(ii)至一第二穿透深度(138)的一第二硬化方向(134、135)，其中該第一穿透深度(136)及該第二穿透深度(138)中的至少一者係至少0.8mm，尤其是至少0.9mm，且尤其是至少1.0mm，其中該第一硬化方向(132、133)及該第二硬化方向(134、135)中的至少一者係垂直於該各自刀片(112、118)的一刀刃(92、108)的一縱向延伸方 向(94、110)，且其中該第二硬化方向(134、135)係垂直於該第一硬化方向(132、133)。
  34. 如請求項33之方法，其中該第一穿透深度(136)及該第二穿透深度(138)中的至少一者係至多2.0mm，尤其是至多1.5mm，且尤其是至多1.1mm。
  35. 如請求項33或34之方法，其中該第一硬化方向(132、133)與該第一樞轉軸(64)之間的一角度係小於60°，較佳係小於45°，且尤其較佳係小於30°。
  36. 如請求項33至35中任一項之方法，其中該第一硬化方向(132、133)係平行於該各自剪切臂(34、42)的一接觸區域(62、102)，其中該接觸區域(62、102)採用至少近似平面的形式。
  37. 如請求項33至36中任一項之方法，其中用於該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者之鋼材料相關於與該第一硬化方向(132、133)平行的一方向，僅從一硬化方向(132、133、134、135)而被雷射硬化。
  38. 如請求項33至37中任一項之方法，其中用於該第一刀片(112)的鋼材料及用於該第二刀片(118)的鋼材料係從相反的硬化方向(132、133、134、135)而被雷射硬化。
  39. 如請求項33至38中任一項之方法，其中在該雷射硬化之期間，平行於該第一硬化方向(132、133)定向的一雷射光束被引導至用於該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者之鋼材料，且其中該雷射光束相關於該鋼材料在一長度(114、120)上在該刀刃(92、 108)的一區域上移動，待被製造的該各自刀片(112、118)係在該長度(114、120)上延伸。
  40. 如請求項39之方法，其中該雷射光束相關於該鋼材料在該各自刀片(112、118)的刀刃(92、108)及平行於該刀刃(92、108)的一曲線之間執行相對於該刀刃(92、108)的一橫向運動。
  41. 如請求項30至40中任一項之方法，其中在該雷射硬化之後，藉由熱處理對該第一刀片(112)及該第二刀片(118)中的至少一者之鋼材料回火。
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