具有滑动齿轮的刀具

技术领域

本公开内容涉及切割工具，例如实用刀具，其包括用于安全和快速地将刀片从刀柄中展开并将刀片收回到刀柄中的装置。

背景技术

切割工具，例如实用刀具，已被用于与制造、包装、运输和施工相关的各种应用，以便从物体或工件上切割或移除材料。包含切割刃的切割工具和刀具通常包括用于在储存和运输过程中固定和保护切割刃的装置。实用刀具通常按照展开刀片的类型和方式来分类。这些类型包括固定刀片式实用刀具、折叠式实用刀具和伸缩式实用刀具。

固定刀片式实用刀具的特点是：刀片相对于其各自的刀柄在位置上固定。切割刃可以固定在相对于刀柄的暴露位置上。固定刀片式实用刀具通常包括单独的皮套、刀鞘或操作防护装置，以便在不使用时覆盖固定刀片。

折叠式实用刀具的特点是：当刀片处于关闭位置时，刀片可至少部分地储存在刀柄内，并可从刀柄的一侧旋转出来而进入暴露和打开的位置。这些刀具通常包括一个杠杆或机构，以将刀片保持或锁定在打开位置。当刀片处于打开位置时，刀柄的凹槽通常是暴露的(例如，刀片在关闭时至少部分地位于其中的凹槽，刀片从该凹槽中旋转到打开位置)。不希望有的材料和/或碎片可能会进入该凹槽，并阻止刀具正确地回到关闭位置。由于刀片通常从刀柄的一侧旋转出来，使用者通常无法在刀片展开或收回时完全握住折叠式实用刀具的刀柄，导致使用者在刀片展开/收回期间只能松散地或不安全地握住刀柄。这可能导致不希望有的结果，例如受伤。

伸缩式或前出式(″OTF″)实用刀具通常被认为更安全和更容易操作，这是因为刀片是从刀柄的前端展开和收回的。大多数伸缩式实用刀具的展开和收回都是通过促动器来实现的，该促动器可以推进和收回容纳刀片的刀片夹。然而，对于传统的伸缩式实用刀具来说，促动器或滑动按钮的行程距离通常等于刀片的行程距离(或者大于刀片的行程距离，如针对卡扣式实用刀具)。为了使促动器越过整个行程距离(特别是对于大型实用刀具来说)，使用者在刀片的展开或收回过程中经常会重新定位他们在实用刀具刀柄上的握持，这可能会给使用者带来危险和/或导致使用者疲劳。另外，使用者用一只手握住刀柄，用另一只手使促动器越过行程距离，这可能会扰乱使用该实用刀具的工作流程。尽管一些伸缩式实用刀具可用弹簧加载以促进刀片的快速展开，但弹簧加载的实用刀具在许多国家是不合法的。

因此，需要提供改进的实用刀具。

发明内容

本文所要求保护的主题并不限于能解决任何缺点的实施例或仅在诸如上述环境中操作的实施例。相反，提供这一背景只是为了说明一个示例性的技术领域，在该领域中可以实施本文所述的一些实施例。

通过提供改进的实用刀具，本公开可实现相对于现有实用刀具的改进，该改进的实用刀具使用小齿轮机构来安全地展开刀片。本实用刀具在固定齿条和相对的移动或滑动齿条上推进和旋转小齿轮，以允许刀片展开和刀片收回。小齿轮安装在促动器上，并围绕着与促动器一起沿外壳线性平移的轴线而旋转。当小齿轮与固定齿条啮合时推进小齿轮，这会使小齿轮在推进时旋转。小齿轮进一步与相对的移动齿条啮合，并且该移动齿条通过小齿轮的移动和旋转在与小齿轮的平移方向相同的方向上推进。

如本文所述的利用小齿轮来进行刀片展开和收回可以实现比现有的实用刀具展开机构更多的优点。例如，使用小齿轮可以实现促动器行程距离小于用于展开或收回的刀片行程距离。这种功能性可以使使用者用手的一个手指轻松地在整个行程距离上驱动促动器，同时保持对实用刀具刀柄的完全握持。使使用者在刀片展开和/或收回过程中保持对实用刀具刀柄的完全握持可以提高使用者的安全性，提高使用者的效率，和/或减少使用者在使用实用刀具时的疲劳和/或劳损。此外，本公开的小齿轮驱动的实用刀具可以实现快速的刀片展开和/或收回，同时避免依赖弹簧加载或其他偏压部件，从而使本公开的实用刀具可以在禁止弹簧加载刀具的国家使用。

在一个实施例中，实用刀具包括刀片、刀片夹、外壳、小齿轮和促动器。促动器可从刀具的刀柄或外壳的外部触及到，并构造为由使用者的拇指或手指来操作。在某些情况下，促动器的长度可延伸过外壳全长的很大一部分，以允许从多个握持位置来操作刀片的展开和收回(促动器的有利地较大的长度可以通过本文所述原则所提供的展开/收回实用刀片所需的较短的促动器行程距离来实现)。

在一个实施例中，刀片夹为刀片提供了安装和引导。刀片夹在由外壳形成的内部通道或空间中运行。刀片夹包括滑动齿条，其由小齿轮的位移和旋转来驱动。刀片夹可包括一个或多个与刀片分开的部件，其构造为选择性地接收和固定刀片(例如，使各种类型的刀片安装到刀片夹上)。

在一个实施例中，刀具的外壳包括第一和第二侧壁(或第一和第二饰片)和间隔件。间隔件为刀片、刀片夹和/或小齿轮在第一和第二侧壁之间发挥作用而提供了空间或通道。间隔件包括固定齿条，当小齿轮被促动器推进或收回时，该固定齿条会诱导小齿轮的旋转。间隔件可以提供空间或通道来接收刀片夹，并允许刀片夹在展开位置和收回位置之间滑动。

在一个实施例中，小齿轮构造为通过外壳的通道而旋转和线性平移，以促进刀片的展开。小齿轮可包括一组或多组齿。小齿轮的一组或多组齿与固定齿条和滑动齿条均啮合。小齿轮可通过配合柱连接到促动器上。小齿轮可定位在第一和第二侧壁之间的间隙空间内，并可通过紧固件连接到配合柱上。

在一个备选实施例中，该实用刀具包括刀片、刀片夹、外壳、具有阶梯式结构(例如，具有多组齿且每组齿包括不同直径)的小齿轮，以及促动器。刀片构造为与所需的工件相互作用，并可具有一个或多个刀刃。刀片包括柄芯，其可具有一个或多个缺口或凹口，以与刀片夹接合。

在一个实施例中，刀片夹为刀片提供了一个支架，并构造为与刀片的柄芯接合(例如，通过与柄芯的缺口或凹口接合)。刀片夹在由外壳形成的内部通道中运行。刀片夹包括滑动齿条，它由小齿轮的位移和旋转来驱动。刀片夹具有杠杆，其构造为选择性地与刀片的柄芯接合和脱离，以允许更换刀片。该杠杆可具有偏压件，例如弹簧或弹性元件，以促进刀片柄芯和刀片夹的连接。在一个实施例中，刀片夹包括磁铁，其构造为将刀片和/或刀片夹偏压成各种状态(例如，关闭/收回状态、打开/展开状态等)。

在一个实施例中，刀具的外壳包括第一和第二侧壁或饰片，其为刀片、刀片夹和小齿轮提供了空间或通道，以便它们在第一和第二饰片之间发挥作用。第一饰片包括固定齿条，其可在小齿轮通过促动器推进时诱发小齿轮的旋转。第一饰片包括细长开口，以促进促动器和小齿轮的啮合。该细长开口为促动器形成了一条路径或轨道，使其能在刀具的开口端和封闭端之间移动。

在一个实施例中，小齿轮具有第一直径的第一组齿，以及具有第二直径的第二组齿。第二直径大于第一直径。第一组齿构造为与固定齿条啮合，而第二组齿构造为与滑动齿条啮合。在一个实施例中，小齿轮位于刀片夹的旁边(同时仍允许小齿轮和刀片夹以不同的速率沿实用刀具的长度平移)，以减少刀具外壳的总长度。阶梯式小齿轮构造成允许刀片行程距离大于或等于促动器行程距离(例如，允许更长的刀片具有较短的促动器行程)。此外，阶梯式小齿轮构造(即小齿轮具有一组以上的齿)允许刀片以大于促动器的位移速度或速率的速度或速率而伸出。阶梯式小齿轮可包括一个或多个中间齿轮，它们由小齿轮驱动，以便相对于促动器行程的距离和速度来进一步增加刀片行程的距离和速度。

在一个实施例中，该实用刀具具有非锁定的保持系统，以在展开和收回的刀片位置提供刀片保持。该实用刀具提供了针对促动器运动的阻力，直到达到所需的力为止，从而提供了快动式的展开和收回。在一些实施例中，如果刀片无意中陷入一个物体或表面内，该保持系统通过允许刀片的自动收回而进一步提供了更高的安全性。非锁定的保持系统可包括(i)刀片夹、刀片和/或促动器与(ii)外壳的部件之间的制动。在一个实施例中，制动特征由刀片夹或刀片上的磁铁和沿外壳上不同位置处的相应的第一和第二磁铁(例如，第一和第二对立磁铁)来提供。磁铁可定位成使得：(i)当刀片夹平移到收回位置时，刀片夹的磁铁被迫朝向外壳的第一对立磁铁；(ii)当刀片夹平移到展开位置时，刀片夹的磁铁被迫朝向外壳的第二对立磁铁。磁铁的构造可以产生针对收回和展开的刀片构造的偏压。在有目的的使用期间，当握住刀柄并在促动器上保持力的使用者在刀片上施加力(例如，通过使用刀片来进行工作)时，可以保持刀片的展开定位。如果在刀片处于展开状态时发生意外事件，例如刀具掉落，则使用者对促动器的施力将不再存在，施加在刀片上的最小力(例如，由地面甚至是使用者的鞋子所施加)会克服刀片夹的磁铁和第二对立磁铁之间的吸引力，从而导致刀片收回，并可能防止在这种事件期间由锁定在展开位置中的刀片所导致的伤害。磁铁的构造可以额外地或替代地促进刀片的快速展开和/或收回。例如，为了展开刀片，使用者可以向促动器施加力，这最初会被刀片夹上的磁铁和第一对立磁铁之间的吸引力所抵消。这就造成了势能的积累，当使用者施加的力克服了该吸引力时，该势能就会被释放出来，这就会使刀片迅速推进到展开状态，造成“啪”的一声打开的效果。在不失一般性的情况下，同样的情况也适用于促进刀片的快速收回。

在一个实施例中，该实用刀具包括具有集成的操作特征的刀片。例如，促动器可形成外壳的一个重要部分，使得外壳的一部分通过与使用者的手接触而相对于外壳的另一部分展开或收回。促动器可沿着外壳的一段重要长度在开口端(刀片在展开/收回期间从中穿过)和封闭端之间延伸。促动器可由使用者的拇指和/或手指操作，因此可包括适合解剖学的抓握形式，以允许多个抓握位置。

在一个实施例中，刀片包括具有滑动齿条的柄芯，使得滑动齿条与刀片一体地形成。这样的实施例可以省略刀片夹。滑动齿条构造成与小齿轮啮合。外壳由第一饰片和第二饰片形成，它们形成了刀片的通道，以便刀片的切割刃可以储存起来。小齿轮通过一组或多组齿与滑动齿条和固定齿条均啮合。小齿轮通过第一饰片的细长开口与促动器啮合，并构造为围绕第一轴线旋转。

在一个实施例中，小齿轮和第一轴线在外壳的开口端和封闭端之间线性地平移，同时小齿轮旋转。在小齿轮与固定齿条啮合时，促动器推进小齿轮，这使得小齿轮在推进时旋转。小齿轮还与滑动齿条啮合，滑动齿条因小齿轮的移动和旋转而前进。小齿轮的第一组齿构造为与固定齿条啮合，小齿轮的第二组齿构造为与滑动齿条啮合。在一个实施例中，第一组齿和第二组齿集成到同一个小齿轮中，并在驱动和操作刀片的期间共享第一轴线。或者，第一组齿和第二组齿可以形成在单独的齿轮上，这些齿轮彼此相邻地定位以形成小齿轮(从而共享第一轴线)。

在一个实施例中，该实用刀具的柄芯包括形成刀片保持系统(例如，非锁定的刀片保持系统)的一部分的磁铁(例如，与固定齿条相结合)。例如，磁铁可与和刀具外壳相关的第一和第二对立磁铁相互作用，以将刀片偏压到展开或收回的状态。这可以提供多种安全性方面的优点(例如，在使用者停止在促动器上保持力的情况下，允许少量的力或接触压力就可在非预期的刀片事件中导致刀片收回)，和/或促进刀片的快速展开和/或收回。

通过阅读以下描述、所附权利要求并参考附图，可以清楚所公开的实用刀具的这些和其他方面、相关结构的元件的操作方法和功能，以及部件的组合和制造的经济性，所有附图构成本说明书的一部分。

为了概述所公开的实用刀具，这里已经描述了本实用刀具的某些方面、优点和新颖特征。应当理解，根据本实用刀具的任何特定实施例不一定要实现所有这些优点。因此，本实用刀具可以实现或优化本文所教导的一个优点或一组优点的方式来体现或实施，而不一定要实现本文所教导或建议的其他优点。

附图说明

下面将参考本公开的实施例，其例子显示于附图中。这些附图旨在进行说明而非限制。尽管在这些实施例的背景下对本公开进行了一般性描述，然而应当理解，本公开的范围并不被限制在这些特定的实施例内。附图中的内容并不一定按比例绘制。

图1A是根据本公开的各种实施例的示例性实用刀具的左侧视图，示出了刀柄和处于展开位置的刀片。

图1B是根据本公开的各种实施例的图1A所示实用刀具的左侧视图，示出了刀片处于收回位置时的刀柄。

图2是根据本公开的各种实施例的图1A和1B所示实用刀具的分解透视图。

图3是根据本公开的各种实施例的刀柄的侧壁和相应的促动件的分解透视图。

图4是根据本公开的各种实施例的阶梯式小齿轮的详细视图。

图5A是根据本公开的各种实施例的刀片处于展开位置时的实用刀具的局部剖开的平面视图。

图5B是根据本公开的各种实施例的刀片处于收回位置时的图5A所示实用刀具的局部剖开的平面视图。

图6A是根据本公开的各种实施例的刀片处于展开位置时的实用刀具的局部剖开的平面视图。

图6B是根据本公开的各种实施例的刀片处于收回位置时的图6A所示实用刀具的局部剖开的平面视图。

图7是根据本公开的各种实施例的示例性实用刀具的左侧视图，示出了刀柄和处于展开位置的刀片。

图8是根据本公开的各种实施例的图7所示实用刀具的分解透视图。

图9A是根据本公开的各种实施例的示例性实用刀具的左侧视图，示出了刀柄和处于展开位置的刀片。

图9B是根据本公开的各种实施例的图9A所示实用刀具的左侧视图，示出了刀片处于收回位置时的刀柄。

图10是根据本公开的各种实施例的图9A和9B所示实用刀具的分解透视图。

图11是根据本公开的各种实施例的图9A和9B所示实用刀具的局部剖开的平面视图，示出了处于收回位置的刀片。

图12A到12F示出了根据本公开的各种实施例来使用的实用刀具的刀片构造的各种实施例的侧视平面图。

具体实施方式

从下述描述并参考附图，可以更好地理解本公开的不同实施例，在附图中，类似的附图标记指代类似的元件。

在下文和附图中描述了一些说明性的实施例，但本公开的内容可以进行各种修改和替代结构。然而可以理解，本公开内容并不限制在所公开的具体实施例中。本公开涵盖了属于本公开的精神和范围内的所有修改、替代结构、组合和等效物。

图1A和1B显示了实用刀具100的一个示例性实施例。该实用刀具100包括刀片102，其通过外壳110的开口端120而伸出和收回。该刀具100包括促动器130，其位于外壳110的外表面142上，并构造为用于伸出和收回刀片102。当促动器130向外壳110的开口端120移动时，刀片102通过外壳110的开口端120伸出。当促动器130远离外壳110的开口端120移动时，刀片102通过外壳110的开口端120收回。

在一些实施例中，促动器130形成了外壳110的一个重要部分，使得促动器的促动相当于通过与使用者的手的接合来使外壳110的一部分相对于外壳110的另一部分的促动。在一些实施例中，促动器130在开口端120和封闭端118之间延伸过外壳110的一段重要的长度。例如，促动器130可具有大于与促动器相关的行程距离的长度，以促进刀片102的展开和/或收回。在一些实施例中，促动器的长度处于外壳全长的50％至75％之间。例如，如果外壳的长度是12.7厘米(5英寸)，则促动器的长度可以在6.35厘米(2.5英寸)到9.525厘米(3.75英寸)之间。在一些实施例中，促动器的长度在外壳全长的75％和95％之间。例如，如果外壳的长度是12.7厘米(5英寸)，则促动器的长度可以在9.525厘米(3.75英寸)到12.065厘米(4.75英寸)之间。在一些实施例中，促动器的长度处于这样一个范围内，该范围的端点选自前述数值范围中的任何两个。促动器130构造为可由使用者的拇指或手指操作，因此其可包括适合解剖学的握持形式，以允许多个握持位置。

参照图2，实用刀具100的示例性实施例包括刀片102和刀片夹104。外壳110可由第一侧壁或饰片112和第二侧壁或饰片114构成，它们形成了用于刀片102和刀片夹104的通道116。刀片夹104可在通道116内纵向移动，以利于(i)刀片102的刃141通过开口端120伸出，以及(ii)刀片的刃141收回到通道116内(例如使刀片102的刃141能在不使用时被储存起来)。刀具100可具有尾盖136，其形成通道116的后部。尾盖136可包括口袋夹138，如图2所示，其可布置在刀具100的不包括促动器130的一侧，以避免干扰刀片展开或刀片收回。

刀片夹104包括用于接收刀片102的支架106。刀片夹104可包括用于将刀片102保持在刀片夹104内和用于促进刀片102从刀片夹104中选择性地撤出的各种部件/特征。在图2的例子中，刀片夹104包括杠杆144，其构造为与刀片102的柄芯140接合，以促进刀片102在刀片夹104内的选择性保持(例如，通过与刀片102的柄芯140上的一个或多个缺口啮合)。杠杆144可包括偏压件(例如，弹簧)或与之合作，以与刀片102的柄芯140啮合和脱离，以允许容易地更换刀片102。额外的或替代的刀片保持部件也属于本公开的范围内。

在图2的例子中，刀片夹104包括滑动齿条108(例如，形成于刀片夹104的侧壁内)，其构造为与小齿轮124啮合。图2示出了小齿轮124可通过紧固件125在外壳110内定位，该紧固件将小齿轮124从外壳110内固定到促动器130上(也可使用其他类型的固定手段)。小齿轮124可设置在外壳110的第一和第二饰片112、114之间的小间隙内。小齿轮124可穿过第一饰片112的细长开口134并例如通过紧固件125而与促动器130接合。当布置在外壳110内时，小齿轮124可构造为围绕第一轴线I1旋转，该第一轴线延伸通过小齿轮的一组或多组齿的中心。

小齿轮124通过一组或多组齿与滑动齿条108和固定齿条122均啮合。例如，小齿轮124可包括第一组齿126和第二组齿128，其中，第一组齿构造为与固定齿条122啮合，第二组齿构造为与滑动齿条108啮合(见图4)。

图2示出了小齿轮124位于刀片夹104的附近，允许小齿轮124从刀片夹104的一侧与刀片夹104的滑动齿条108啮合。小齿轮124和刀片夹104的相邻布置可减少刀具100在开口端120和封闭端118之间的总长。

图3示出了外壳110的侧壁或饰片112相对于小齿轮124和促动器130的关系(为清晰起见，没有显示刀具100的各种其他特征)。图3显示了小齿轮124构造为沿第一轴线I1与促动器130的配合柱132接合(例如，通过紧固件125)。当促动器130线性地平移时(例如，响应于使用者的手所施加的力)，小齿轮124与促动器一起线性地平移，同时通过小齿轮124的齿与外壳110(例如，侧壁或饰片112)的固定齿条122之间的相互作用而围绕第一轴线I1旋转。因此，小齿轮124和第一轴线I1可以在外壳110的开口端120和封闭端118之间线性地平移(同时旋转)。换句话说，促动器130在与固定齿条122啮合时推进小齿轮124，这使得小齿轮124在推进或收回时旋转。当小齿轮124与滑动齿条108进一步啮合时(例如见图4至5B)，滑动齿条108通过小齿轮124的线性平移和旋转而推进或收回(与刀片夹104和刀片102一起)。这样的功能可以使刀片夹104和刀片102的线性平移距离大于促动器130(和小齿轮124)所越过的线性距离。这样的功能可以额外地使刀片夹104和刀片102以比与促动器130(和小齿轮124)相关的线性平移速率更大的速率进行线性平移。

图3示出了促动器130还可包括第二柱133，其构造为延伸到外壳110的细长开口134的一部分(例如，缩小的部分)中。第二柱133和细长开口134之间的接合可以防止促动器130的旋转。

图4提供了与外壳110的固定齿条122和刀片夹104的滑动齿条108相啮合的阶梯式小齿轮124的详细视图。在图4的例子中，小齿轮124包括第一组齿126和第二组齿128。第一组齿126构造为与固定齿条122啮合，第二组齿128构造为与滑动齿条108啮合。阶梯式小齿轮124具有与第一组齿126相关的第一直径D1，以及与第二组齿128相关的第二直径D2。第二组齿128的第二直径D2大于第一组齿126的第一直径D1。在一个实施例中，第一组齿126和第二组齿128集成到同一个小齿轮124中，并在刀片102的驱动和操作期间共享第一轴线I1。备选地，第一组齿126和第二组齿128可以形成在单独的齿轮上，并且彼此相邻地布置以形成小齿轮124(例如，仍然共享第一轴线11)。

图5A和5B示出了具有第一组齿126和第二组齿128的小齿轮124的详细操作。第一直径D1和第二直径D2之间的差异可有助于刀片102的移动距离增加(例如，相对于小齿轮124和/或促动器130所移动的距离，以促进刀片102的运动)。当小齿轮124位移了第一距离X1时，促动器130也位移了同样的第一距离X1。小齿轮124的第一组齿126通过与固定齿条122的啮合而旋转，其旋转弧长等于第一距离X1。小齿轮124的第二组齿128(在平移过程中)旋转的弧长大于第一距离X1(例如，这是由于第一组齿126和第二组齿128之间的直径差异造成的)。滑动齿条108通过第二组齿128和滑动齿条108的相互作用同时地在与促动器130和小齿轮124相同的方向上位移，要么朝向开口端120，要么朝向封闭端118。滑动齿条108被推进的第二距离X2大于第一距离X1。

在一个示例性实施例中，小齿轮124的第一组齿126具有等于9.525毫米(0.375英寸)的第一直径D1，小齿轮124的第二组齿128具有等于12.7毫米(0.5英寸)的第二直径D2。直径D1和D2的差异导致刀片行程距离X2(或第二距离X2)与促动器行程距离X1(或第一距离X1)之比增大，其大于2：1，即2.33。在阶梯式小齿轮124上可以使用其他直径的第一组齿126和第二组齿128，以减少或增加所需的行程比。在另一个实施例中，阶梯式小齿轮124可以有第一直径D1等于9.525毫米(0.375英寸)的第一组齿126，以及第二直径D2等于19.05毫米(0.75英寸)的第二组齿128，以使刀片行程距离X2与促动器行程距离X1的总体比率等于3：1。刀具100可包括一个或多个额外的或中间的齿轮，它们由小齿轮124驱动，以进一步增加刀片行程距离X2(例如，相对于促动器130的促动距离)。一组或多组齿126、128可由一个或多个杠杆代替。滑动齿条108和固定齿条122中的至少一个或两个可包括直径齿轮的分段，其可如所需地提供弯曲的促动路径或弯曲的展开路径。在这些情况下，促动器130或外壳110的相关路径或通道116也可以是弯曲的。

图6A和6B示出了刀具100的侧视图，为清晰起见，刀具的某些内部特征用虚线表示。如图6A和6B所示，刀具100包括保持系统，其具有磁铁146、148、150以作为制动特征。图6A示出了刀具100处于展开位置，而图6B示出了刀具100处于收回位置(图6A示出了刀片移动距离X2，即刀片102和刀片夹104可在图6A的展开位置和图6B的收回位置之间越过的距离)。

刀片夹104包括磁铁146，刀具100的外壳110包括朝向外壳110的封闭端118定位(或与之接近)的第一对立磁铁148以及朝向外壳110的开口端120定位(或与之接近)的第二对立磁铁150。第一对立磁铁148构造成与磁铁146相互作用，以产生朝向收回位置的偏压(而不是把刀具硬锁在收回位置)，如图6B中从磁铁146向磁铁148延伸的箭头所示。第二对立磁铁150构造成与磁铁146相互作用，以产生朝向展开位置的偏压(而不是把刀具硬锁在展开位置)，如图6A中从磁铁146向磁铁150延伸的箭头所示。制动(磁铁)的特征提供了非锁定的刀片展开和收回系统。

为了操作刀具100，使用者向促动器130施加力。该力被储存在使用者的手指中，然后在使用者施加的力超过磁铁146和148的吸引力(或磁铁146和150的吸引力)时迅速释放。这使得刀片102能够以快速的方式打开或闭合。

在有意识地使用处于展开位置的刀片102的期间(此时通过使用刀片102来对刀片102施加反作用力)，使用者可以通过在促动器130上施加或保持力来维持刀片102的展开定位。当促动器130上没有保持力时，刀片102能够响应于对刀片102和/或其刃141的最小接触压力而有利地(和安全地)通过开口端120收回。刀片102构造成可更换的，并且可以通过杠杆144从刀片夹104上移除。

在一些实施例中，对于可磁化的刀片来说，刀片夹104的磁铁146可以有利地提供进一步将刀片102固定在刀片夹104上的额外功能，以在刀片102固定在刀片夹104上时减少刀片102的自由运动(或不希望有的抖动或其他运动)。

尽管图6A和6B的例子至少在某些方面侧重于在刀片夹和外壳上使用极性相反的磁铁，但也可以使用其他类型的制动器。例如，可以使用一个或多个磁铁和一个或多个可磁化部件的组合，例如刀片夹(或刀片本身)上的磁铁与外壳上的铁磁嵌件(外壳的其他部分基本上不可磁化)的组合。根据本公开，也可使用相反的设置(例如，外壳上的磁铁和刀片夹或刀片上的铁磁嵌件)。此外，鉴于本公开内容可以认识到，还可以利用其他类型的制动特征，作为磁铁的附加或替代。例如，制动特征可以额外地或替代性地包括一个或多个弹簧偏压特征，其构造为与相对的制动特征(如制动球)接合。

此外，尽管本公开内容至少在某些方面侧重于实施为具有制动特征的非锁定的保持系统，但根据本文所述的原则也可实施为锁定式保持系统。例如，制动特征可包括一个或多个锁定特征，以确保刀片处于展开或收回位置。这种锁定功能可以自动地锁定(例如，当刀片被移动到展开或收回位置时自动地操作)和/或由使用者通过锁定执行器来手动地驱动(例如，便于解锁)。

图7示出了一个示例性的实用刀具200，其包括具有至少一些集成的操作特征的刀片202。该实用刀具200包括外壳210和具有刃204的刀片202。刀具200包括促动器230，其位于外壳210的外部，并构造为可导致刀片202的展开和收回。当促动器230向外壳210的开口端220移动时，刀片202穿过外壳210的开口端220伸出。当促动器230向外壳210的封闭端218移动时，刀片202穿过外壳210的开口端220收回。在一些实施例中，促动器230在开口端220和封闭端218之间伸出一段相当于外壳210的很大一部分长度的长度。促动器230构造为可由使用者的拇指或手指操作，因此其可包括解剖学上合适的抓握形式，以允许多个抓握位置。

参照图8，实用刀具200的该示例性实施例包括刀片202和外壳210。外壳210可以由第一饰片212和第二饰片214(通过紧固件242保持在一起)形成，其为刀片202形成了通道216，以便刀片202的切割刃204可以存储起来。刀片202包括柄芯206和滑动齿条208(其与刀片202的柄芯206整体形成)，该滑动齿条构造为与小齿轮224啮合。小齿轮224通过紧固件225位于外壳210内。小齿轮224与滑动齿条208和(外壳210的，特别是饰片212的)固定齿条222啮合，并可包含一组或多组齿(例如，第一组齿226和第二组齿228)。滑动齿条208构造成与刀具200的固定齿条222相对(例如，滑动齿条208的齿与固定齿条222的齿基本上相对地定向)。小齿轮224穿过第一饰片212的细长开口234与促动器230啮合，并形成第一轴线I1。第一饰片212另外具有凹槽232，促动器230可在该凹槽内沿第一饰片212平移。

小齿轮224围绕第一轴线I1旋转，同时在外壳210的开口端220和封闭端218之间线性平移。当小齿轮224与固定齿条222啮合时，促动器230推进(或收回)小齿轮224，这使得小齿轮224在推进(或收回)时旋转。小齿轮224进一步与相对的滑动齿条208啮合，被小齿轮224的行进和旋转推进(或收回)。第一组齿226构造为与固定齿条222啮合，第二组齿228构造为与滑动齿条208啮合。

类似于参照图6A和6B讨论的上述保持系统，刀具200可包括这样的保持系统，其包括磁铁236，以及作为制动特征的铁磁嵌件238、240。图8所示的磁铁236不是设置在刀片夹上(例如，如同图6A和6B的例子中的磁铁146一样)，而是设置在刀片202的柄芯206上。铁磁嵌件238和240设于在无磁饰片214中。磁铁236以及嵌件238和240可促进非锁定的刀片展开和收回的功能，其类似于参照图6A和6B描述的由磁铁146、148和150所实现的功能。

图9A和9B示出了实用刀具300的一个示例性实施例。该实用刀具300包括刀片302，其可穿过外壳310的开口端322而展开和收回。刀具300包括促动器334，其位于外壳310的外部，并构造为伸出和收回刀片302。当促动器334向外壳310的开口端322移动时，刀片302通过外壳310的开口端322伸出。当促动器334向外壳310的封闭端320移动时，刀片302通过外壳310的开口端322收回。在一些实施例中，促动器334在开口端322和封闭端320之间沿着外壳310的较大长度延伸。促动器334构造为可由使用者的拇指或手指操作，因此，其可包括解剖学上合适的抓握形式332，以允许多个抓握位置。

参照图10和11，实用刀具300的示例性实施例包括刀片302、刀片夹304和外壳310。外壳310可由第一饰片或侧壁312、第二饰片或侧壁314以及隔板316形成，隔板316形成了用于刀片302和刀片夹304通道318，以便刀片302可安全地储存在通道318内(隔板316在某些情况下可被视为根据本公开的刀具外壳的一部分)。刀片夹304包括用于刀片302的支架306和滑动齿条308，后者构造为与小齿轮328啮合。

小齿轮328设置在外壳110内，位于刀片夹304的滑动齿条308和隔板316的固定齿条324之间。隔板316的固定齿条324可布置在隔板316的内表面326上。小齿轮328可设置在第一侧壁312和第二侧壁314之间的小间隙内。小齿轮328与滑动齿条308和固定齿条324都啮合。小齿轮328穿过第一侧壁312的细长开口338并通过促动器334的柱336而与促动器啮合。小齿轮328构造成在与促动器334连接时围绕第一轴线I1旋转。促动器334还可以具有第二柱337，其构造为沿第二细长开口339平移并通过该开口(例如，防止促动器334的旋转)。刀具300可具有口袋夹330。在图10的例子中，口袋夹330位于第二侧壁314的外表面344上。

图11示出了小齿轮328的详细操作。在图示的实施例中，小齿轮328包括与滑动齿条308和固定齿条324都啮合的单组齿。在一些实施例中，利用小齿轮328的单组齿可以使刀具的结构更薄。为了伸出刀片302，使用者将促动器334向开口端322滑动。当促动器334移动第一距离X1时，促动器334将小齿轮328推进同样的第一距离X1。小齿轮328也因其与固定齿条324的啮合而旋转，小齿轮328在小齿轮328的节径处旋转的弧长等于第一距离X1。滑动齿条308沿同一方向向开口端322推进，并且推进的距离由平移的第一距离X1以及小齿轮328转动的旋转弧长(等于第一距离X1)组成，导致总的移动距离X2(在图示实施例中，它是第一距离X1的两倍)。当使用者将促动器334向封闭端320滑动时，刀片302的收回遵循相反的过程。

基于本公开内容可以理解，本文描述的和图中所示的实施例的部件或特征的特定形状、形式、相对尺寸和/或其他颗粒状方面仅以示例的方式提供，并不限制本文描述的原则。例如，本文所示和描述的刀片并不是对本文所述原理的限制，各种类型的刀片均可在本公开的刀具/刀具系统中实现。例如，图12A至12F提供了可在本公开的实施例中采用的各种示例性刀具的构造/形式。图12A示出了具有沃恩克里夫构造的刀片402的侧视平面图。图12B示出了具有方形端构造的刀片404的侧视平面图。图12C示出了具有直刃式实用刀片构造的刀片406的侧视平面图。图12D示出了具有Tanto构造的刀片408的侧视平面图。图12E示出了具有卡兰比特构造的刀片410的侧视平面图。图12F示出了具有矛头构造的刀片412的侧视平面图。

此外，本文讨论、显示或建议的一个实施例、示例或附图的特征和/或部件可以与本文讨论、显示或建议的其他实施例、示例或附图的特征和/或部件相结合，以提供本文没有明确地描述或显示的实施例、示例或实施变型。

刀具、刀片和外壳的其他构造可用于纳入构造为旋转和线性平移的小齿轮，以促进本文所述的刀片的展开。本领域的技术人员基于本公开的内容可容易地想到这些和其他替代方案，它们均包含在本公开的主题中。

根据本公开，实用刀具的一个示例性实施例可包括刀片和小齿轮，该小齿轮构造为能够旋转和线性平移，以促进刀片的展开。

在一些实施例中，该实用刀具还可包括刀片夹，其包括用于刀片的支架，并且还包括滑动齿条。

在一些实施例中，实用刀具还可包括外壳，其包括用于接收刀片和刀片夹的通道，该通道从外壳的封闭端延伸到外壳的开口端，其中，该外壳包括固定齿条。

在一些实施例中，实用刀具还可包括促动器，其中，小齿轮包括一组或多组齿，其构造为与刀片夹的滑动齿条和外壳的固定齿条啮合，并且促动器构造为与小齿轮啮合，以允许刀片通过外壳的开口端展开和收回。

在一些实施例中，小齿轮包括具有第一直径的第一组齿和具有第二直径的第二组齿，第一组齿构造为与固定齿条啮合，而第二组齿构造为与滑动齿条啮合。

在一些实施例中，促动器在外壳的封闭端和开口端之间的第一距离的位移导致了刀片的大于第一距离的第二距离的位移。

在一些实施例中，刀片夹包括磁铁，外壳包括靠近外壳的封闭端的第一对立磁铁以及靠近外壳的开口端的第二对立磁铁。

在一些实施例中，磁铁和第一对立磁铁产生朝向刀片收回的第一偏压，而磁铁和第二对立磁铁产生朝向刀片展开的第二偏压。

在一些实施例中，刀片可选择性地从外壳中移除。

在一些实施例中，促动器构造为在外壳的封闭端和开口端之间沿着外壳的第一饰片的外表面促动。

在另一个实施例中，实用刀具包括：刀片，其包括切割刃和柄芯，柄芯包括滑动齿条；外壳，其包括用于接收刀片及其柄芯的通道，该通道从外壳的封闭端延伸到外壳的开口端，其中，外壳包括固定齿条；小齿轮，其包括一组或多组齿，并构造为与刀片柄芯的滑动齿条和外壳的固定齿条啮合；以及促动器，其构造为与小齿轮啮合，以允许刀片通过外壳的开口端展开和收回。

在一些实施例中，小齿轮包括具有第一节径的第一组齿和具有第二节径的第二组齿，第一组齿构造为与固定齿条啮合，第二组齿构造为与滑动齿条啮合。

在一些实施例中，促动器在外壳的封闭端和开口端之间的第一距离的位移同时使开口端处的刀片发生大于第一距离的第二距离的位移。

在一些实施例中，柄芯包括磁铁，外壳包括靠近外壳的封闭端的第一对立磁铁以及靠近外壳的开口端的第二对立磁铁。

在一些实施例中，磁铁和第一对立磁铁产生用于刀片收回的第一偏压，而磁铁和第二对立磁铁产生用于刀片展开的第二偏压。

在一些实施例中，促动器在外壳的封闭端和开口端之间沿着外壳的外表面延伸。

在另一个实施例中，实用刀具包括：刀片；刀片夹，其包括用于刀片的支架，并且进一步包括滑动齿条；外壳，包括第一侧壁、第二侧壁和隔板，隔板位于第一和第二侧壁之间，并且形成用于接收刀片夹和刀片的通道，该通道从外壳的封闭端延伸到外壳的开口端，其中隔板包括位于隔板的内表面上的固定齿条；小齿轮，包括一组或多组齿，并构造为与刀片夹的滑动齿条和隔板的固定齿条啮合；以及促动器，其构造为与小齿轮啮合，以允许刀片通过外壳的开口端展开和收回。

在一些实施例中，小齿轮包括具有第一直径的第一组齿和具有第二直径的第二组齿。

在一些实施例中，第一组齿啮合固定齿条，而第二组齿啮合滑动齿条。

在一些实施例中，促动器在外壳的封闭端和开口端之间的第一距离的位移同时使刀片产生大于第一距离的第二距离的位移。

在一些实施例中，实用刀具还可包括具有磁铁的刀片夹，而外壳包括靠近外壳的封闭端的第一对立磁铁和靠近外壳的开口端的第二对立磁铁，其中，磁铁和第一对立磁铁产生用于刀片收回的第一偏压，磁铁和第二对立磁铁产生用于刀片展开的第二偏压。

在一些实施例中，促动器在外壳的封闭端和开口端之间沿着外壳的外表面延伸。

应当理解，即使已经在前述描述中阐述了本公开的各实施例的许多特征和优点，以及各实施例的结构和功能的细节，然而该详细描述只是说明性的，并且可以在本公开的原则范围内、特别是结构和部件的方面进行具体的改变，以适于所附权利要求中表达的术语的广泛的一般的含义所表明的全部范围。