组装简易的夹持元件 【技术领域】
本发明涉及一种用于手持和/或手指操纵的部件的夹持元件。本发明尤其涉及容易组装到例如手持和/或手指操纵部件上的夹持元件。
背景技术
随着人机工程结构的增强，手持和/或手指操纵部件的手柄部分逐渐设计成强化其夹持。例如，手柄的构形和/或纹理通常有助于夹持。这种手柄的结构已经是公知的。日益所希望的是，通过提供由与手柄材料不同的材料制成的夹持元件，从而加强夹持。不同材料可提供独特的特性，形成手柄的主体的所必须使用地材料不能实现该特性。例如，手持和/或手指操纵部件可由坚硬或光滑的材料例如塑料或金属或木材制成。提供由与底层部件材料不同的材料(例如橡胶或泡沫材料)形成的夹持元件日益普遍。这种夹持元件可提供以下优点：光滑性降低(摩擦性增大)、热隔离效果(例如接触时不感到冷的元件)、和/或缓冲效果。
由与底层部件材料不同的材料形成的各种夹持元件在本领域是已知的。例如，橡胶或泡沫材料的夹持元件选择性地组装到手持和/或手指操纵部件上，以便有助于或增强其夹持，这种夹持元件多年来一直在销售。此外，还销售这样的手持和/或手指操纵部件，其中，已经设置在其上的底层材料与其带有的夹持元件的材料不同。可通过将夹持元件的材料模制在夹持元件将要设置于其上的且与其不同的部件底层材料上，从而在该部件上形成这种夹持元件。或者，这种夹持元件可与部件独立地形成，并且随后组装到部件上。夹持元件的后一种制造方式通常比较便宜并且更易于大规模制造，因此是更希望的。
然而，尽管独立地形成夹持元件的实际制造与将夹持元件作为部件的整体来制造相比更简单，但是将夹持元件组装到部件上是困难的。因为夹持元件可增加摩擦或由弹性体元件形成(以便具有弹性和缓冲效果)，所以夹持元件在部件之上不能容易地滑动。因此，已经使用各种技术来帮助将这种夹持元件组装到部件上。例如，空气可送入管状的弹性体夹持元件的内部，以使夹持元件膨胀。由此该夹持元件可插入到部件的夹持部段之上。一旦空气送入中断，夹持元件恢复到其自然构形，其内径通常小于部件的外径，以便夹持元件固定到部件上。相似地，可使用用于机械地使夹持元件伸展的设备。或者，例如矿油精或异丙醇的润滑剂可用于减少夹持元件与部件之间的摩擦。
然而，安装夹持元件的上述方式均具有显著的缺点。使用空气送入的方式是昂贵的，并且通常不是所希望的。应当理解，设备以机械方式使得夹持元件伸展不仅是昂贵的，而且在操作夹持元件和将膨胀开的夹持元件安装到部件上时还需要精确度。最后，在组装的设备附近是易燃的乙醇或其它形式的润滑剂的使用具有明显的固有风险。
因此，希望提供一种将夹持元件安装到部件上的方法，其成本低，在组装中速度和效率均提高。
【发明内容】
本发明涉及一种用于组装到手持的、手指保持的、或手指操纵的部件的自由端上的夹持元件。该夹持元件的一种应用在于，提供一种用于手指操纵部件的舒适的夹持件，该手指操纵部件例如为书写工具、剃毛刀、牙刷、器具、和工具。该夹持元件还可用于保持在使用者手掌中的较大的部件，例如击打工具(例如锤)、各种体育器件(例如球拍、球棒、高尔夫球棒)、和马达驱动的装置(例如动力钻或摩托车)。仅仅是为了简化，在本文中，其上安装有本发明的夹持元件的各种部件在此称为“被夹持部件”，但不限于此。
在本文中的术语“夹持元件”包括夹持表面和在夹持表面之间延伸的接合表面。该接合表面的构形和尺寸确定成由推挤装置来接合，以便在不需要润滑剂或使夹持元件独立膨胀的情况下该推挤装置将夹持元件大致完全地移动到被夹持部件上。例如，该接合表面可以是大致的平的表面，该表面与夹持表面成一角度或成垂直。该接合表面优选为设置在夹持元件的远端处，其位于离该部件的自由近端的最远位置处。由此，该推挤装置将接合表面推挤到被夹持部件上，以便有效地拉该夹持元件的其余部分。
为了简化夹持元件组装到被夹持部件上，夹持元件的内径沿从夹持元件的近端(最接近推挤装置)朝向夹持元件的远端(最远离推挤装置)的方向逐渐增大，或具有向外的锥度。此外，在夹持元件远端处的夹持元件的内径大于在夹持部段近端处的夹持部段的外径，由此允许夹持元件远端在夹持部段的至少一部分上容易地滑动。另外，在夹持元件近端处夹持元件的内径小于在夹持部段近端处的夹持部段的外径，以便有助于在被夹持部件上保持夹持元件。
本发明还涉及装有该夹持元件的被夹持部件。该部件包括用于接收上述夹持元件的夹持部段。
本发明还涉及一种将夹持元件组装到被夹持部件上的方法，该方法包括以下步骤：接触夹持元件的接合表面，并且推挤该接合表面，以便将夹持元件移动到该部件上。该接合表面位于夹持元件的远端，以便使对于接合表面的推挤使得夹持元件的夹持部分大致完全地拉到该部件的夹持部段上。管状件，例如(在夹持元件用于书写工具的情况下的)盖，可滑动到夹持元件上，以便与接合表面接触。该方法还包括与夹持件的最靠近自由端的端部接触并将其大致完全地推挤到该部件上。
本发明的这些和其它的优点通过本发明的以下详细描述将更清晰地呈现出来，本发明的范围由后附的权利要求来限定。
【附图说明】
参照附图可更好地理解本发明的详细描述，相同的附图标记表示相同的部件，在附图中：
图1是本发明的被夹持部件的实施例的立体图，其作为书写工具示出；
图2是图1所示的被夹持部件的正视图；
图3是图1所示的被夹持部件的正视图，盖覆盖该被夹持部件的自由端；
图4是图1所示的被夹持部件的夹持元件的正视图；
图5是是图4所示的夹持元件的截面图；
图6是图1所示的被夹持部件的主体的正视图；
图7是图3所示的盖的正视图；
图8是图7所示的盖的截面图；以及
图9是将夹持元件组装到被夹持部件上的方法的示意图。
【具体实施方式】
本发明涉及一种可应用于任何形式的被夹持部件的夹持元件，该被夹持部件例如为书写工具、剃毛刀、牙刷、器具、和工具。该夹持元件还提供用于将冲击作用传给使用者的部件的夹持或减震部分，该部件例如为击打工具(例如锤)、各种体育器件(例如球拍、球棒、高尔夫球棒)、和马达驱动的装置(例如动力钻或摩托车)。仅仅是为了简化，在本文中，本发明参照用于书写工具的夹持元件来进行描述和示出。
参照图1，被夹持部件的所示实施例在图中用部件20示出，其包括本发明的夹持元件。被夹持部件20通常包括细长主体30，该主体具有设置在其上的夹持元件50。尽管所示的主体30具有大致圆形的截面几何形状，但是其它的几何形状包括矩形、正方形、三角形、椭圆形、和自由形式的形状，这些均在本发明的范围内。
参照图2和6，主体30是大致细长件，其具有第一自由端32、第二端34、和夹持部段36，夹持元件50设置在夹持部段36上。通常，主体30由具有相对刚性的材料制成，例如为聚丙烯。如图所示，夹持部段36位于第一自由端32与第二端34之间，并且优选为更靠近第一自由端32。第二端34可以是自由端或者不是自由端，这取决于夹持元件50的应用场合。夹持元件50可大致定位在第一自由端32附近，以便在部件20使用过程中向使用者提供夹持表面。如图3所示，盖90设置在第一自由端32之上，(第一自由端32在图3中被遮挡住了)。
参照图4和5，其示出了夹持元件50的实施例。夹持元件50由例如橡胶或泡沫材料的弹性体材料制成，但是本领域的普通技术人员已知的适于夹持的其它材料也在本发明的范围内。例如，夹持元件50可由聚丙烯基的热塑性弹性体制成，例如由Teknor Apex ofPawtucket，Rhode Island，销售的QX60，其具有60的肖氏硬度。夹持元件50优选为管状的并且在近端54和远端56之间限定纵向轴线52。如在本文使用的且在图中示出的，“近”大致指的是靠近夹持元件50组装的位置，(靠近推挤装置)，“远”大致指的是与夹持元件50组装的位置间隔开且离开该位置的位置，(离开推挤装置)。
如图4和5所示，夹持元件50包括用于由使用者夹持的夹持表面58。夹持表面58可选地设置有纹理，(例如突起或凹进的图样，或者其它形式的不光滑表面)，以便提供加强的夹持效果以及向被夹持部件20的使用者提供舒适性。夹持元件50还包括接合表面70，其构形成便于与组装工具接合，使得组装工具可将夹持元件50组装到或将夹持元件50移动到主体30上。更具体地说，接合表面70相对于夹持表面58以一角度设置，并且具有明显大于(如图4所示的)夹持表面58的外径68的(如图4所示的)外径71，以允许组装工具抵靠接合表面70固定接合。优选的是，接合表面70包括大致平面的部分，其大致横截夹持表面58定向。组装工具由此设置成与接合表面70接触，并且相对于主体30移动以便将夹持元件50推挤到主体30上。优选的是，组装工具或推挤装置抵靠接合表面70的接合是足够充分的，以至于额外的组装工具或推挤装置对于将夹持元件50完全地组装到主体30上而言不是必需的，即，额外的组装工具或推挤装置的帮助不是必需的，并且推挤装置可独立地推挤夹持元件50。当夹持元件50如此定向时，即接合表面70在夹持表面58之前滑动到主体30上时，(即当接合表面70位于夹持元件50的远端时)，只有接合表面70推挤到主体30上，并且夹持表面58有效地拉到主体30上。因为夹持元件50的绝大部分由此被拉到主体30上并且没有被推挤，所以大致避免了夹持元件50的变形，例如聚束和压平。
如图5所示，带60可选地设置在夹持元件50上靠近接合表面70。在设置有带60的情况下，该带优选为从接合表面70朝向远端延伸。带60优选为具有大致等于接合表面外径71的外径66，(如图4所示)。如图5所示，夹持元件50具有总长度62，并且带60具有小于总长度62大约一半的带长度64。优选的是，带长度64是总长度62的大约20％。
夹持表面58和带60可整体地形成，或者作为两个独立的部件形成并且通过粘接、焊接或任何其它适当的方式连接到一起。在夹持表面58和带60作为两个独立的部件形成并且连接到一起的情况下，对于每一部分可使用不同的材料，以便提供对于每一相应部分的所需特性，例如硬度、颜色等。
参照图6，示出了夹持部段36。夹持部段36包括近端38和远端40。夹持元件50的尺寸相对于夹持部段36可如此确定，即，提供以下的优点，使得夹持元件50组装到夹持部段36上简便性增加，这将在以下进行详细描述。更具体地说，参照图5和6，夹持元件内径78的尺寸相对于夹持部段外径42可如此确定，即，使得夹持元件50至少部分地滑动到夹持部段36上，其中这两个部件之间没有过盈。因此，夹持元件50不需按现有技术那样处理或进一步操作。优选的是，这两个尺寸78、42如此确定，即，使得夹持元件50可至少滑动到夹持部段36的中间部分上，其中没有或几乎没有过盈。通过使得夹持元件50在夹持元件远端54处的内径78大于夹持部段36在夹持部段近端38处的外径42，从而可实现以上这种情况。例如，夹持元件内径78从夹持元件近端54朝向夹持元件远端56逐渐增大，或向外具有锥度。相似地，夹持部段外径42从夹持部段近端38朝向夹持部段远端40逐渐增大，或向外具有锥度。
此外，夹持部段外径42至少在靠近夹持部段远端40的夹持部段36的较短范围处小于在夹持元件远端56处的夹持元件内径78。然而，夹持部段外径42在远端处优选为大于在夹持元件远端36处的夹持元件内径78。因此，夹持元件50可定位在夹持部段36上，其中没有或几乎没有过盈，直到夹持元件远端56接近夹持部段远端40为止。随后使用组装工具，以便与接合表面70接合并推挤接合表面70，直到夹持元件远端56完全地移动到夹持部段远端40上为止。因此，由于相应外径与内径之间的差别，在夹持元件远端56和夹持部段远端40处或在其附近的接触部分可基本上将夹持元件50固定在夹持部段36上。在不需要润滑或通过压缩空气或其它机械辅助装置使夹持元件50膨胀的情况下，夹持元件50和夹持部段36的这种构形使得夹持元件50组装到夹持部段36上。以其它方式或以另外的方式，夹持元件内径78在夹持元件近端54的较短范围处小于夹持部段近端38处的夹持部段外径42。因此，夹持元件50以其它方式或以另外的方式通过与夹持部段36在夹持元件近端54和夹持部段近端38处或在其附近接触从而固定到夹持部段36上。
再参照图5和6，凹部74形成在夹持元件50中并且限定凹部内径76，其大于夹持元件内径78。凹部74可设置在夹持元件远端56附近并且提高了夹持元件50组装到夹持部段36上的简便性。以其它方式或以另外的方式，支座44可设置在夹持部段远端40附近，并且支座外径46大于夹持部段外径42。支座外径46大致等于或稍大于凹部内径76，以便进一步地将夹持元件50固定到夹持部段36上。支座44具有支座长度48，其优选为大致等于凹部74的凹部长度75(如图5所示)。
夹持元件50可如此构形，即，在组装到主体30上的过程中该夹持元件本身不被压平。另外的是或以另一方式，夹持元件50可如此构形成，以便当其组装到主体30上时大致阻止变形。这可通过以下方式实现，即，用具有足够硬度或弹性减小的材料制成夹持元件50和/或通过使夹持元件50的构形具有足够的壁厚度80(如图5所示)。已经发现，具有大约50-70肖氏硬度的材料适于防止变形。此外，带60优选为如此选择，即，在其推挤到夹持部段36上从而将夹持元件50安装到夹持部段36上时使得带60不被压平或以其它方式变形。例如，(如图5所示)，对于由肖氏硬度大约60的热塑性弹性体制成的夹持件而言，带60的厚度61优选为大约1毫米。通常，带60的有效长度与厚度61之间的比率为10∶1，这对于防止带60在组装过程中变形来说是优选的。
参照图7和8，其示出了盖90的实施例，当作为书写工具形成时，该盖定位在主体30的第一自由端32上。盖90优选为具有稍微大于(如图4所示的)夹持部分58的外径68的(如图8所示的)内径94，由此允许盖90自由地滑动到主体30的第一自由端32上，例如隐藏书写工具100。当盖90完全地安置在主体30上时，夹持元件50的至少一部分在盖90外侧延伸。例如，如图2所示，如果设置有带60，则带60在盖90外侧延伸，并且被夹持部件20的使用者可看见并触摸到。
盖90可通过仅与主体30的第一自由端32接合并且不与夹持元件50接合从而保持在主体30上。例如，如图6-8所示，弹性件97(为了简化示出其仅作为弹性环97示出)可与盖90结合，并且弹性件的构形和尺寸如此确定，即，使得其卡合到形成在第一自由端32上的盖接收部段98上。依据这种构形，(如图8所示的)盖90的内径94大于(如图4所示的)夹持部分58的外径68，由此可防止当盖90从主体30上取下和放回到主体上时对于夹持元件50的任何磨损或摩擦。本领域的普通技术人员应当理解和已知，本发明的特征不限于弹性件97和盖接收部段98，并且可采用其它构形以便在第一自由端32上保持盖90。
仍参照图6-8，如图7、8所示，气密件96可选地设置在盖90上，以便密封被夹持部件90的第一自由端32。当书写工具100包括可挥发的标记介质时，这是必需的。在设置有气密件96的情况下，弹性件97可设置在气密件96上，以便气密件96与盖接收部段98接合并且在主体30上保持盖90。本领域的普通技术人员还应当理解和已知，气密件96和弹性件97可彼此独立地设置，(即，尽管盖90通过装接到除第一自由端32之外的某一位置从而保持在主体30上，弹性件97仍可直接设置在盖90上，或者气密件96可设置在盖90上)。
主体30、夹持元件50、和带60(如果其设置的话)的内径和/或外径的尺寸彼此相对地可选地如此确定，即，提供被夹持部件20的相对平滑的渐缩的外表面。例如，如果盖90与带60抵靠，则盖90的外径92可大致等于带60的外径66，以便在盖90与带60之间提供平滑的过渡部分。此外，主体30可在第二端34处具有主体外径49，其尺寸确定成使得盖90可紧贴地在其上滑动并固定到其上以便保存。因为带60具有的直径大于主体30的近端部分(包括夹持部段36)，并且盖90必需装配在该近端部分和第二远端34上，所以带60的直径66大于第二远端34和夹持部段36的直径。因此，主体30可具有主体过渡外径49，如图3所示，以便在主体30的第一自由端32与带60之间提供平滑的过渡部分，使得当盖90覆盖书写工具100时提供总体上流线型的外观。而且，主体过渡外径49可沿从带60朝向第二端34的方向逐渐减小，例如朝向第二端34渐缩。
参照图9，示出了将夹持元件50组装到被夹持部件的夹持部段36上的方法。为了有助于被夹持部件20的组装，夹持元件50可至少部分地安装到夹持部段36上并且不费力地与夹持部段36适当对准以便安置在其上，由此提供“导向”。这可通过以下方式实现，即例如在第一自由端32上对准夹持元件50并且使夹持元件落到其上。(由于夹持元件50和夹持部段36的相对尺寸)，夹持元件50优选为自由地至少滑动到夹持部段36的中间部分上，并不需要任何移动力施加到接合表面70上，由此提供用于以高速组装的长距离“导向”。这种长距离“导向”对于高速组装是特别希望的，因此在任何力施加到夹持元件50上以使夹持元件50完全安置之前部件装配在一起并且安置成适当的对准状态。接着，组装工具与接合表面70接触并推挤接合表面70，以便沿夹持部段36使接合表面70移动。其结果为，夹持表面58被拉到夹持部段36上。该组装工具包括管状部分，其接收在夹持表面58上并与接合表面70接触并推靠接合表面70，以便将夹持元件50推挤到夹持部段36上。在这种情况下，如果外径42在夹持部段36的近端38处即接近第一自由端32位置处大于在夹持元件50的近端54处的内径78，(如图6所示)，则优选的是，接触夹持元件50的近端54并将其推挤到夹持部段36上，以便完全地将夹持元件50安置在夹持部段36上。
依据替代实施例，盖90可用于将夹持元件50组装到夹持部段36上。例如，盖90可具有壁厚度和/或内径94，其尺寸确定成使得与接合表面70充分接触，以便将夹持元件50推挤到夹持部段36上。因此，如上所述，在夹持元件50至少部分地安装到夹持部段36上之后，盖90可至少部分地置于夹持元件50之上并与接合表面70接触。盖90可随后进一步移动，以便将夹持元件50完全地推挤到夹持部段36上。如果盖90设置有气密件96，如图7和8所示，则气密件96的尺寸和构形确定成使得与夹持元件50的近端54接合，并且完全地使夹持元件50安置在夹持部段36上。通过将盖90用作组装工具，可通过在单个操作中将夹持元件50和盖90安装到主体30上从而提高了被夹持部件20的组装效率。
尽管以上的方法是参照书写工具的部件来描述和示出的，但是这仅仅是为了便于示出，并且本发明不限于这种描述的结构。因此，依据本发明的原理，可制成和组装用于任何被夹持部件的夹持元件。
另外，尽管在以上的详细描述中参照优选实施例描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应当理解，本发明不限于所示的实施例，并且在不脱离由后附的权利要求限定的本发明的范围内的情况下，可进行许多附加和变型。本领域的普通技术人员应当理解，在本发明的实施过程中，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，结构、布置、比例、材料、零件等的变型特别地适于特定的环境和操作要求。因此，本发明仅由后附的权利要求及其等效形式来限定。