导管弯曲器的制作方法

本申请要求于2017年3月24日提交的共同未决的美国临时专利申请no.62/476,273、于2017年5月5日提交的美国临时专利申请no.62/502,078、于2017年5月17日提交的美国临时专利申请no.62/507,312以及于2018年2月15日提交的美国临时专利申请no.62/631,245的优先权，上述专利申请通过参引并入本文中。

本发明涉及导管弯曲器，更具体地涉及手动导管弯曲器。

背景技术：

导管通常用于隐藏及保护电力布线。通常，导管必须弯曲至相邻表面、比如墙壁或天花板的轮廓。还可以使导管弯曲以使导管沿所需方向定向。用于长形工件如导管的工具(“导管弯曲器”)通常用于使导管弯曲至所需角度而不会使导管壁塌陷。导管弯曲器通常包括长手柄或轴以提供足够的杠杆作用来使导管弯曲。然而，在狭窄空间中操纵手柄可能是困难的。另外，使用者可能需要蹲下或向下弯腰以使手柄朝向地面移动足够的距离以在导管中形成所需的角度。

技术实现要素：

在一个方面，本发明提供了一种用于使长形工件弯曲的工具。该工具包括轴和联接组件，该轴具有第一轴部分和第二轴部分，该联接组件联接第一轴部分和第二轴部分。联接组件具有锁定构型和解锁构型，在锁定构型中，联接组件抑制第一轴部分相对于第二轴部分的运动，在解锁构型中，联接组件允许第一轴部分相对于第二轴部分的运动。该工具还包括联接至第二轴部分的底座。该底座具有弯曲底部部分和钩，该钩构造成将工件保持抵靠于弯曲底部部分。该弯曲底部部分能够与工件接合以使工件弯曲。

在另一方面，本发明提供了一种用于使长形工件弯曲的工具。该工具具有轴，该轴具有限定第一纵向轴线的第一轴部分和限定第二纵向轴线的第二轴部分。联接组件联接第一轴部分和第二轴部分。联接组件能够操作成选择性地允许第一轴部分相对于第二轴部分绕横向于第一纵向轴线和第二纵向轴线定向的枢转轴线枢转。导管弯曲器还包括联接至第二轴部分的底座，该底座包括弯曲底部部分和构造成将工件保持抵靠于弯曲底部部分的钩。该弯曲底部部分能够与工件接合以使工件弯曲。

在另一方面，本发明提供了一种使长形工件弯曲的方法。该方法包括：将工件定位成抵靠于底座的弯曲底部部分；利用底座通过向从底座延伸的轴施加力来使工件弯曲；使轴的第一部分相对于轴的第二部分重新定向，轴的第二部分联接至底座；以及在重新定向之后，利用底座通过向轴施加力进一步使工件弯曲。

通过考虑详细的描述和附图，本发明的其他方面将变得明显。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的导管弯曲器的立体图。

图2是图1的导管弯曲器的部分的立体图。

图3是图1的导管弯曲器的联接组件的分解图。

图4是图3的联接组件处于锁定构型、同时导管弯曲器处于直线构型的立体图。

图5是图3的联接组件处于解锁构型、同时导管弯曲器处于直线构型的立体图。

图6是图3的联接组件处于解锁构型、同时导管弯曲器处于枢转构型的立体图。

图7是图3的联接组件处于锁定构型、同时导管弯曲器处于枢转构型的立体图。

图8是图1的导管弯曲器的立体图。

图9是图1的导管弯曲器的部分的立体图，其中，第一轴部分和齿轮壳体被移除。

图10是根据另一实施方式的联接组件的分解图，该联接组件能够与图1的导管弯曲器一起使用。

图11a是沿着图10中的线11a-11a截取的图10的联接组件的横截面图，其中，联接组件处于锁定构型同时导管弯曲器处于直线构型。

图11b是沿着图10中的线11a-11a截取的图10的联接组件的横截面图，其中，联接组件处于解锁构型同时导管弯曲器处于直线构型。

图11c是沿着图10中的线11a-11a截取的图10的联接组件的横截面图，其中，联接组件处于锁定构型同时导管弯曲器处于枢转构型。

图12是根据另一实施方式的联接组件的立体图，该联接组件能够与图1的导管弯曲器一起使用。

图13是图12的联接组件处于锁定构型同时导管弯曲器处于直线构型的立体图。

图14是图12的联接组件的致动器的立体图。

图15是根据本发明的实施方式的导管弯曲器的立体图。

图16是沿着图15中的线16-16截取的图15的导管弯曲器的横截面图。

图17是根据另一实施方式的导管弯曲器的横截面图。

图18是根据另一实施方式的导管弯曲器的横截面图。

图19是根据另一实施方式的导管弯曲器的立体图。

图20是根据另一实施方式的导管弯曲器的立体图。

在详细解释本发明的任何实施方式之前，应当理解的是，本发明的应用不限于以下描述中所阐述的或在以下附图中所示出的部件的构造和布置结构的细节。本发明能够具有其他实施方式并且能够以各种方式实践或实施。而且，应当理解的是，本文中使用的措辞和术语是为了描述的目的，并且不应当被认为是限制性的。

具体实施方式

图1示出了导管弯曲器10，导管弯曲器10可以用于使各种不同材料(例如，黄铜、铜、铝、钢、pvc等)的长形工件(例如，导管、管道等；未示出)弯曲。导管弯曲器10包括手柄或轴12以及联接组件22，手柄或轴12具有第一轴部分14和第二轴部分18，联接组件22将第一轴部分14和第二轴部分18联接在一起。第二轴部分18的与联接组件22相反的端部联接至导管弯曲器10的头部或底座102。在所示出的实施方式中，第二轴部分18通过螺纹连接部19(图2)联接至底座102，但是第二轴部分18可以以其他方式联接至底座102。

参照图9，底座102包括弯曲底部部分106并包括顶部部分110。通道114以底部部分106的长度延伸。通道114构造成部分地环绕工件。底座102还包括位于通道114的端部处的钩118，钩118将工件保持抵靠于通道114中的底部部分106。底座102优选地通过铸造(例如，由铸铁)制成，但是可以经由其他过程和其他材料制成。底座102可以是粉末涂层的，以增加耐用性并抑制腐蚀。

在所示出的实施方式中，底座102还包括形成刻度的多个标记部122。标记部122可以指示例如从10度至60度范围的弯曲角度，并且便于使用导管弯曲器10来使长形工件弯曲至所期望的角度。标记部122被着色，以便相对于底座102的其余部分提供高可见度或高对比度。例如，标记部122可以是与底座102的其余部分不同和/或比底座102的其余部分更明亮的颜色，从而在各种照明条件下提供清晰的可见度。标记部122优选地被压印(凸起)并与底座102一体地形成。在这样的实施方式中，可以用第一种颜色(例如白色)对整个底座102进行粉末涂覆，然后随后用第二种颜色(例如黑色)进行粉末涂覆。然后可以在干燥或固化之前从凸起的标记部122擦去第二颜色，使得标记部122保持第一颜色。

第一轴部分14形成轴12的大部分长度，并且第一轴部分14可以用于通过使底座102(图1)枢转来提供杠杆作用以使工件弯曲。第一轴部分14限定纵向轴线a，并且第二轴部分18限定纵向轴线b(图2)。联接组件22允许第一轴部分14相对于第二轴部分18、并因此相对于底座102以可调节的方式绕枢转轴线c枢转，如下面更详细描述的。枢转轴线c横向于第一轴部分14的纵向轴线a和第二轴部分18的纵向轴线b两者延伸。

参照图3，所示出的联接组件22包括齿轮壳体30、后壳体板34、楔形构件38、第一外面齿轮42和第二外面齿轮46(或第一带齿构件)以及内面齿轮50(或第二带齿构件)。外面齿轮42、46和内面齿轮50可以是例如“端面齿(hirth)”齿轮。齿轮壳体30固定地联接至第一轴部分14的端部(图2)。楔形构件38包括楔形轴58和两对臂部62，每个臂部在臂部的远端部上具有凸轮表面66(图3)。楔形轴58延伸出壳体30并进入到第一轴部分14的中空内部，并且楔形轴58能够沿着第一轴部分14的纵向轴线a在壳体30内滑动。

第一外面齿轮42和第二外面齿轮46中的每一者均具有带有齿的侧部和带有两个凸轮凹部74的相反侧部。每个凸轮凹部74设置成滑动地接纳楔形构件38的臂部62中的一个臂部。每个外面齿轮42、46支承在壳体30内，以便能够沿着枢转轴线c移动。内面齿轮50联接至第二轴部分18的与底座102相反的端部。在所示出的实施方式中，内面齿轮50与第二轴部分18一体地形成。内面齿轮50具有第一面86和相反的第二面90，第一面86和相反的第二面90分别具有与第一外面齿轮42和第二外面齿轮46的相应齿接合的齿。内面齿轮50以可旋转的方式支承在销78上，以将第二轴部分18绕枢转轴线c枢转地联接至第一轴部分14。

第一外面齿轮42和第二外面齿轮46能够沿着枢转轴线c在联接组件22的锁定构型(图4)与解锁构型(图5)之间移动。在锁定构型中，第一外面齿轮42的齿与内面齿轮50的第一面86的齿接合，而第二外面齿轮46的齿接合内面齿轮50的第二面的齿以确保第一轴部分14和第二轴部分18免于相对于彼此绕枢转轴线c枢转。在解锁构型中，第一外面齿轮42和第二外面齿轮46与内面齿轮50的第一面86和第二面90间隔开以允许第一轴部分14和第二轴部分18相对于彼此以可调节的方式绕枢转轴线c枢转。

第一轴部分14的纵向轴线a和第二轴部分18的纵向轴线b可以是排成一条直线的、处于直线构型(图1以及图4至图5)的，或者它们可以形成角度、处于枢转构型(图6至图7)。楔形构件38能够沿着第一轴部分14的纵向轴线a移动，以使外面齿轮42、46在锁定构型与解锁构型之间移动。在锁定构型(图4)中，楔形构件38相对于外面齿轮42、46升高以使得臂部62的凸轮表面66不与凸轮凹部74内的相应凸轮表面(未示出)接合，从而允许外面齿轮42、46与内面齿轮50接合，以抑制第一轴部分14和第二轴部分18相对于彼此绕枢转轴线c的枢转(即，固定)。在一些实施方式中，当处于锁定构型时，外面齿轮42、46可以偏置成与内面齿轮50接合。

在解锁构型(图5)中，楔形构件38朝向外面齿轮42、46移动以使得臂部62的凸轮表面促使外面齿轮42、46远离内面齿轮50并与内面齿轮50脱开接合以允许第一轴部分14和第二轴部分18相对于彼此以可调节的方式绕枢转轴线c枢转。可以经由致动器98(图1和图8)使楔形构件38沿着纵向轴线a移动，致动器98设置在第一轴部分14的与联接组件22相反的端部处。在所示出的实施方式中，致动器98包括按钮。致动器98通过连接器100(图9)穿过第一轴部分14的中空内部连接至楔形构件38的楔形轴58。在一个实施方式中，连接器100包括螺纹轴100a和鲍登缆线100b。在其他实施方式中，可以使用允许使用者移动致动器98来提升楔形构件38的其他类型的连接器。在所示出的实施方式中，当致动器98被按压时，机械连杆提升楔形构件38以分离面齿轮42、46，从而允许第一轴部分14相对于第二轴部分18枢转。当按钮98被释放时，面齿轮42、46与内面齿轮50重新接合，从而防止第一轴部分14与第二轴部分18之间的枢转，并且通过向轴12施加力来允许导管弯曲。

在操作中，在第一轴部分14和第二轴部分18处于直线构型(图1)并且联接组件22处于锁定构型(图4)中时，使用者可以使用第一轴部分14来提供杠杆作用以用于使长形工件弯曲。一旦第一轴部分14已经枢转了一定程度，就可能变得更难以实现必需的杠杆作用来施加力并进一步使工件弯曲。然后，使用者可以经由致动器98(例如，通过推动致动器98)来使楔形构件38移动以接合外面齿轮42、46并使外面齿轮42、46沿着枢转轴线c移动远离内面齿轮50。这导致外面齿轮42、46的齿与内面齿轮50脱开接合，从而使联接组件22置于解锁构型(图5)。

然后，使用者可以以所需的量或角度使第一轴部分14相对于第二轴部分18绕枢转轴线c枢转成枢转构型(图6)，从而提供改进的杠杆作用。然后，使用者可以经由致动器98使楔形构件38移动以与外面齿轮42、46脱开接合，从而允许外面齿轮42、46(例如，经由比如弹簧的偏置力)朝向内面齿轮50移动成使得相应的齿接合以确保第一轴部分14和第二轴部分18处于枢转构型中，在该枢转构型中，联接组件22处于锁定构型(图7)。然后，使用者可以进一步继续使工件弯曲。必要时可以重复该过程直到弯曲完成。为了使第一轴部分14和第二轴部分18移动返回至直线构型(图1)，使用者简单地反向执行前述步骤。

在一些实施方式中，第一轴部分14通过棘齿机构来代替上面参照图1至图7描述的联接组件22联接至第二轴部分18并因此联接至底座102。在这样的实施方式中，当使用者使第一轴部分14沿第一方向绕枢转轴线c移动时，第一轴部分14被允许相对于底座102自由地枢转(ratchet)。当使用者试图使第一轴部分14沿与第一方向相反的第二方向绕枢转轴线c移动时，棘齿机构锁定并抑制第一轴部分14相对于第二轴部分18以及底座102移动，使得使用者在使第一轴部分14沿第二方向移动时经由底座102来使工件弯曲。

图10至图11c示出了根据另一实施方式的联接组件222，该联接组件222能够与导管弯曲器10一起使用(例如，代替上面参照图1至图7描述的联接组件22)。联接组件222包括固定至第一轴部分14的附接部分226(例如，经由螺纹连接部)和固定至第二轴部分(并因此固定至底座102)的外壳体230。附接部分226包括中央板234和轴238，轴238从中央板234的相反侧沿着枢转轴线c延伸(图10)。

继续参照图10，外壳体230包括第一壳体元件242和第二壳体元件246。壳体元件242、246中的每一者包括形成有内齿轮齿254的凹部250。第一壳体元件242的凹部250接纳位于中央板234的一侧上的轴238，并且第二壳体元件246的凹部250接纳位于中央板234的相反侧上的轴238。销(未示出)延伸穿过轴238和壳体元件242、246，以枢转地联接附接部分226和外壳体230。所示出的联接组件222还包括齿258和致动轴266，齿258以可滑动的方式接纳在轴238中的径向延伸槽262内，致动轴266联接至齿258。致动轴266延伸出附接部分226并进入第一轴部分14的中空内部，并且致动轴266能够沿着第一轴部分14的纵向轴线a以可滑动的方式移动(例如，响应于使用者对致动器98的操纵；图8)。致动轴266可以直接连接至致动器98，或者致动轴266可以经由连接器联接至致动器98。

在操作中，齿258能够与致动轴266一起沿着纵向轴线a在联接组件226的锁定构型(图11a和图11c)与解锁构型(图11b)之间移动。在锁定构型中，齿258(或第一带齿构件)接合外壳体230(或第二带齿构件)的内齿轮齿254，以确保第一轴部分14和第二轴部分18免于相对于彼此绕枢转轴线c枢转。在解锁构型中，齿258径向向内移动到轴238中，从而使齿258与外壳体230的内齿轮齿254脱开接合。这允许附接部分226和第一轴部分14相对于外壳体230和第二轴部分18以可调节的方式枢转。使用者通过按压致动器98使联接组件222从锁定构型致动至解锁构型，致动器98连接至致动轴266。联接组件222优选地朝向锁定构型偏置(例如，通过作用在致动器98、致动轴266或齿258上的弹簧)。

图12和图13示出了根据另一实施方式的联接组件322，联接组件322能够与导管弯曲器10一起使用。联接组件包括固定至第一轴部分14的u形夹326和固定至第二轴部分18(并因此固定至底座102)的齿轮构件330。u形夹326和齿轮构件330中的一者或两者可以分别与第一轴部分14和第二轴部分18一体地形成。然而，在其他实施方式中，u形夹326和齿轮构件330中的一者或两者可以是以各种方式固定至相应的第一轴部分14和第二轴部分18的单独部件。

齿轮构件330定位在u形夹326的侧板334之间。销338延伸穿过侧板334和齿轮构件330，以使u形夹326沿着枢转轴线c枢转地联接至齿轮构件330。所示出的联接组件322还包括锁定构件342和联接至锁定构件342的致动轴346(图13)。锁定构件342包括齿轮齿350，齿轮齿350能够选择性地与齿轮构件330的周缘上的齿轮齿354接合。致动轴346延伸到第一轴部分14的中空内部中并且致动轴346能够沿着第一轴部分14的纵向轴线a以可滑动的方式移动(例如，响应于使用者对致动器98的操纵；图8)。

参照图14，致动轴346通过连杆358连接至致动器98。连杆358包括第一连杆362和第二连杆366，第一连杆362枢转地联接至致动器98，第二连杆366枢转地联接至轴346和第一连杆362两者。所示出的连杆358构造为偏心连杆，并且连杆358将致动器98的在第一方向370上的运动转换成致动轴346的在与第一方向370相反的第二方向374上的运动。在所示出的实施方式中，致动器98和致动轴346两者都沿着纵向轴线a轴向移动。

在操作中，锁定构件342能够与致动轴346一起沿着纵向轴线a在联接组件322的锁定构型(图13)与解锁构型(未示出)之间移动。在锁定构型中，锁定构件342(或第一带齿构件)的齿轮齿350接合齿轮构件330(或第二带齿构件)上的齿轮齿354，以确保第一轴部分14和第二轴部分18免于相对于彼此绕枢转轴线c枢转。在解锁构型中，致动轴346和锁定构件342沿箭头374的方向移动，使锁定构件342的齿轮齿350与齿轮构件330的齿轮齿354脱开接合。这允许第一轴部分14相对于齿轮构件330和第二轴部分18以可调节的方式枢转。使用者通过将致动器98从初始位置向内按压至致动位置而将联接组件322从锁定构型致动至解锁构型。联接组件322可以朝向锁定构型偏置(例如，通过作用在致动器98、轴346或连杆358上的弹簧；图14)。另外，在所示出的实施方式中，连杆358的偏心构型抑制锁定构件342与齿轮构件330脱开接合，直到致动器98被按压为止。

图15至图16示出了根据另一实施方式的导管弯曲器410的一部分。导管弯曲器410与上面参照图1至图14描述的导管弯曲器10类似，除了第二轴部分18通过多个紧固件420联接至底座102之外。所示出的紧固件420是沿横向于纵向轴线b的方向插入穿过底座102和第二轴部分18的螺纹螺栓。紧固件420可以定位在底座102的同一侧部上，如图15和图16中所示，或者紧固件420可以定位在底座102的相反侧部上。在第二轴部分18中设置有螺纹凸台424以接纳紧固件420(图16)。螺纹凸台424优选地是通过铆接固定在第二轴部分18中的孔内的内螺纹铆螺母(例如，rivnuts)。替代性地，螺纹凸台424可以压配合或焊接就位在第二轴部分18中的孔内。在其他实施方式中，螺纹凸台424可以是例如使用流钻过程然后进行攻丝过程形成的第二轴部分18的一体部分。

图17示出了根据另一实施方式的导管弯曲器510的一部分。导管弯曲器510与上面参照图15至图16描述的导管弯曲器410类似，除了螺纹凸台424被省略之外。反而，在第二轴部分18内设置有塞528，并且将紧固件520旋拧到塞528中。通过将塞528压入第二轴部分18中，塞528可以固定在第二轴部分18内。在所示出的实施方式中，塞528通过销532至少部分地固定在第二轴部分18中。销532防止塞528在第二轴部分18内旋转(例如，如果紧固件520被移除，则销532防止塞528在第二轴部分18内旋转)。在替代实施方式中，塞528可以从底座102延伸，并且第二轴部分18可以在组装期间在塞528上滑动。然后可以插入销532以将塞528固定在塞528的最终位置。

图18示出了根据另一实施方式的导管弯曲器610的一部分。导管弯曲器610与上面参照图17描述的导管弯曲器510类似，除了塞528被延伸穿过第二轴部分18的中央部的杆636代替之外。紧固件620直接旋拧到杆636中。杆636比塞528薄，使得导管弯曲器610的总重量可以降低。杆636可以经由压配合、销(例如，上述销532)、焊接或以各种其他方式固定在第二轴部分18内。替代性地，杆636可以从底座102延伸，并且第二轴部分18可以在组装期间在杆636上滑动。

图19示出了根据另一实施方式的导管弯曲器710的一部分。导管弯曲器710与上面参照图1至图14描述的导管弯曲器10类似，除了第二轴部分18通过单个开口销716联接至底座102之外。这有利地允许无工具地将第二轴部分18从底座102方便地移除。

图20示出了根据另一实施方式的导管弯曲器810的一部分。导管弯曲器810与上面参照图19描述的导管弯曲器710类似，除了开口销716被螺纹紧固件816(例如，有头螺钉)和螺母817代替之外。

在以上权利要求中阐述了本发明的各种特征。