專利名稱：形成帶有雙材料手柄的工具的方法
相關(guān)申請的交叉參考本申請是1999年8月9日提交的序列號為09/370829申請的后繼部分，所述序列號為09/370829的申請是1997年9月15日提交的序列號為08/931086的分案申請。
使工具手柄形成一種兩部分結(jié)構(gòu)也是已知的，該兩部分包括由硬質(zhì)或剛性材料形成的內(nèi)部，用來提供所需的手柄強度；以及由較軟的和/或較有彈性或柔性的材料形成的外部持握部分，使得使用者感覺舒服，并通過增加在工具手柄和使用者的手之間的摩擦持握力而改善了持握。但是，迄今為止，這種雙材料的手柄或者是具有較為復(fù)雜和昂貴的結(jié)構(gòu)，或者是外部手握部分相對于內(nèi)部主體部分容易滑動。
而且在現(xiàn)有雙材料手柄的模制中，難以保持外部持握材料的均勻厚度。一般來說，內(nèi)部剛性芯通過其端部作為預(yù)制件支撐在模腔中，外部彈性或柔性持握材料沿著手柄縱長方向的一側(cè)注入，然后沿著基本整個縱向方向在兩個方向圍繞著手柄的周圍流動。這樣會在預(yù)制件上產(chǎn)生彎曲或不均勻的力，它會導(dǎo)致材料厚度不均勻。還有，在該更柔軟材料在其周圍流動的預(yù)制件上具有凸出標識的情況中，這些彎曲力會導(dǎo)致凸出標識頂部和模具之間出現(xiàn)不正確的密封，從而使得流入材料覆蓋和遮蔽了該標識。而且該技術(shù)容易導(dǎo)致在成品手柄中產(chǎn)生在預(yù)制件的縱向上沿著與模具注入口相反的其側(cè)面延伸的冷融合條紋。
發(fā)明概述本申請描述了一種用于提供改進的手工工具的技術(shù)，該手工工具具有的手柄結(jié)構(gòu)避免了現(xiàn)有技術(shù)中工具的缺陷，同時提供了附加的結(jié)構(gòu)和操作優(yōu)點。
本申請描述了一種具有簡單經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的雙材料手柄的手工工具，它帶有硬質(zhì)芯和較軟的外部持握部分。該手柄為使用者提供了改善的持握和舒適，同時為手柄材料提供了優(yōu)異的粘合，防止外部持握部分的滑動。
還披露了一種模制手柄的改進方法，它會在模制預(yù)制插入件上形成平衡的力、在預(yù)制件上的凸出標識周圍形成良好的密封，并且避免在所完成的手柄上形成冷融合條紋。
具體的說，提供一種形成手工工具的方法，包括以下步驟注塑出相對較硬的和剛性的內(nèi)部主體，該內(nèi)部主體具有細長的中央部分和在該中央部分外面圍繞著其整個圓周橫向延伸的兩個端部凸緣，中央部分在端部凸緣附近處形成有圓周溝槽；圍繞內(nèi)部主體注塑出由較軟且有彈性的材料形成的外部持握體，從而該外部持握體環(huán)繞著內(nèi)部主體的中央部分并填充了溝槽。


圖1是手工工具的側(cè)視圖，其中工具刀柄部分斷開；圖2是圖1的工具的略為放大的部分側(cè)視圖，其中除去了外部持握部分；圖3是沿著圖2中的3-3線的垂直剖面視圖；圖4是沿著圖1中的4-4線的部分垂直剖面視圖；圖5是圖4的手刀柄分的部分放大截面圖；圖6是沿著圖1中的6-6線的放大垂直剖面圖；圖7是沿著圖1中的7-7線的放大垂直剖面圖；圖8是用于制造圖1-7的手工工具的手柄的模具組件部分截面圖9A-9C是在圖8的模具組件中流動的材料的示意圖，其中零件的取向與圖8的相反。
優(yōu)選實施方案的詳細說明參考圖1和4-7，其中顯示了由10表示的手工工具，它實際上是一種螺絲起子。工具10包括細長的手柄11和從手柄11一端基本沿其軸向伸出的細長刀柄12，該刀柄12終止于頂端13，例如平刀片形螺絲起子頂端。盡管該工具10是螺絲起子的形式，但是可以理解，本發(fā)明的原理可以用于其它類型的手工工具，特別是可手動旋轉(zhuǎn)的起子類型工具。
手柄11是兩部件式結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)部主體20和外部持握體35。參考圖2和3，內(nèi)部主體20優(yōu)選圍繞著刀柄12的端部注塑，并由適當?shù)乃芰喜牧侠缇郾┬纬桑斎灰部梢允褂闷渌牟牧?。?yōu)選的是，該模制的內(nèi)部主體20是一個較硬和剛性的部件，包括與刀柄12同軸的長條形中央部分21。該中央部分21具有主體后部22、向前傾斜的部分23、截面減小的頸部24以及變寬的部分25。中央部分2 1在其后端與端部凸緣26成為整體，所述端部凸緣26從中央部分21圍繞著其整個圓周橫向向外延伸，并具有彎曲的端面27。中央部分21在其前端與端部凸緣28成為整體，所述端部凸緣28從中央部分21圍繞著其整個圓周橫向向外延伸，并終止于基本平的端面29。
在中央部分21和前端凸緣28之間的結(jié)合處，在內(nèi)部主體20的外表面中形成有圓周溝槽30。必要時，可以靠近后端凸緣26設(shè)置類似的溝槽。內(nèi)部主體20所具有的橫截面形狀從一端向著另一端變化。因此主體或后部22的橫截面通常為帶有圓角的三角形(見圖6)，而在頸部24的截面通常為三葉形(見圖7)。凸出標識32可以從主體后部22的外表面上向外橫向突出。
外部持握體35優(yōu)選圍繞著內(nèi)部主體20注塑，由適當?shù)臒崴苄詮椥圆牧现瞥?，當然也可以使用其它材料。?yōu)選的是，如此選擇持握體35的材料，從而在其模制好的條件下，該材料相對柔軟而有韌性，從而為使用者的手提供改善的持握表面和改善的舒適度。外部持握體35完全覆蓋內(nèi)部主體20在端部凸緣26和28之間的中央部分21，但是外部持握體35的外表面基本與突出的標識32的頂部齊平，從而填補了標識32之間的所有空間，如從圖4-6中可以最清楚地看出。外部持握體35也填充了內(nèi)部主體20上的溝槽30，以利于外部持握體35不滑動地粘接在內(nèi)部主體20上。外部持握體35具有端部36和37，這些端部其厚度使得它們不會橫向向外延伸而基本超過端部凸緣26和28的圓周。在優(yōu)選實施方案中，前端部分37基本與前端凸緣28的外表面相齊平，而后端部分36可以橫向向外延伸，略微高過后端凸緣28的外表面，并與其略微重疊，如圖1和4所示。可以理解，端部凸緣26和28與外部持握體35相配合，以阻止外部持握體35相對于內(nèi)部主體20縱向滑動。
優(yōu)選的是，外部持握體35的厚度沿著其長度并且圍繞著手柄的圓周基本是恒定的，也可以略有變化。但是可以理解，通過適當設(shè)計模制工具，從而所完成的手工工具10的外表面可以沿其長度在任何地方都具有任意所想要的截面形狀。
這就形成這樣一種手工工具，它具有牢牢固定在工具刀柄12上的硬質(zhì)剛性內(nèi)部主體20，從而為高扭矩應(yīng)用提供了必須的強度，同時設(shè)置相對較軟和柔性的外部持握體35，用來與使用者的手相接觸，以提供舒適的摩擦持握表面。
該手柄11在兩次注入的模制過程中形成，在第一次注入中形成內(nèi)部主體20，在第二次注入中形成外部持握體35。第一次注入是常規(guī)的，因此不需要詳細描述。參考圖8，顯示了用于進行第二次注入的模具組件40。該模具組件40包括下模具部分41和上模具部分42，它們相互配合形成了模腔43。在操作中，當形成內(nèi)部主體20之后，將其移入模腔43內(nèi)作為預(yù)制件，在所示實施方案中，該內(nèi)部主體20在其前端模制有軸向孔112A。更具體的說，內(nèi)部主體20固定在夾具44上，該夾具軸向伸入模腔43內(nèi)，并容納在軸向孔12A內(nèi)，用于準確的定位和臨時支撐內(nèi)部主體20。然后關(guān)閉模具組件40。如圖8所示，模具組件40包括直接位于圓周溝槽30之上的入口45，用于將模制料裝入其中。可以看出，當模具組件40關(guān)閉時，它緊緊地夾在內(nèi)部主體20的端部凸緣26和28周圍，用于在其相對的端部支撐內(nèi)部主體20。而且，模腔40被設(shè)計成其在關(guān)閉的條件下下模具部分41沿著密封面48緊密地密封在標識32的遠端上。
圖9A-9C示意表示模制料50穿過模腔43的漸進過程。從圖9A中可以看出，模制料起初被引進到圓周溝槽30中，并圍繞其周圍流動，從而形成材料環(huán)51并且填充該溝槽30。
然后參考圖9B，模制料沿著內(nèi)部主體20圍繞著材料環(huán)51的整個長度向后縱向移動，從而形成前進的前部52。該前部沿著圖9C所示方向連續(xù)向后移動，從而圍繞著突出標識32流動，并最終停止在端部凸緣26。因為模制料以材料的連續(xù)環(huán)形式前進，因此它在內(nèi)部主體20上在圍繞著其圓周的所有點上施加了大致相等的壓力，由此防止模腔53的內(nèi)部主體20發(fā)生彎曲或偏轉(zhuǎn)。因此以均勻的方式形成了具有理想厚度的外部持握體35，并且保持了下模具部分41和突出標識32之間的密封。在完成模具的第二次注入之后，打開模具組件40，取出完成的手柄11，然后將刀柄12壓配進入孔12A或利用其它方法例如用適當?shù)恼澈蟿┑壤喂痰毓潭ㄔ谄渲小?br> 但是，可以理解，在工具10的形成中，或者可以在第一次模制注入中圍繞著刀柄12的端部注塑內(nèi)部主體20，然后在內(nèi)部主體20周圍注塑外部持握體35。在這種情況下，不使用夾具44，并且對模具組件40作輕微的改變以容納刀柄12。而且可以理解，可以采用其它的技術(shù)來形成和施加外部持握體35，并且如果需要，可以通過使用適當?shù)恼澈蟿┑仍谶m當?shù)奈恢眠M行預(yù)成形和固定。
從前面的描述中，可以看見已經(jīng)提供了一種改善的手柄和其制造方法，其中手柄具有高強度以及與使用者手相接觸的舒適持握表面。
已經(jīng)通過示例而不是限制的方式提供了前面描述和附圖中所述的主題。盡管已經(jīng)顯示和描述了特定的實施方案，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，很清楚本發(fā)明可以作出改變和改進，而不會脫離該申請的廣義方面?；诂F(xiàn)有技術(shù)，從如下權(quán)利要求的適當觀點而言，所要保護的范圍希望限制在如下的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種形成手工工具的方法，包括以下步驟注塑一個相對較硬且剛性的內(nèi)部主體，該內(nèi)部主體具有一個細長的中央部分以及在該中央部分的外面圍繞其整個圓周橫向延伸的兩個端部凸緣；所述中央部分具有一個形成在一端部凸緣附近的圓周溝槽；以及圍繞所述內(nèi)部主體注塑一個由較軟且有彈性的材料形成的外部持握體，以使該外部持握體環(huán)繞所述內(nèi)部主體的所述中央部分并填充所述溝槽。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中，所述內(nèi)部主體具有通常為三角形的橫截面。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中，所述外部主體模制成這樣一個厚度，從而其分別靠近所述端部凸緣的部分與所述端部凸緣大致橫向地共同延伸。
4.如權(quán)利要求3的方法，其中，所述外部主體形成為這樣一個厚度，從而其靠近至少一個所述端部凸緣的部分基本上與該端部凸緣齊平。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中，所述注塑所述內(nèi)部主體的步驟包括圍繞工具刀柄模制所述主體，從而該刀柄從所述內(nèi)部主體的端部基本上與之同軸地伸出。
6.一種形成手工工具的方法，包括如下步驟提供一個相對較硬和剛性的內(nèi)部主體，該內(nèi)部主體具有一個細長的中央部分以及在該中央部分的外面圍繞其整個圓周橫向延伸的兩個端部凸緣，并且提供一個形成在該中央部分上靠近一個端部凸緣的圓周溝槽；通過使流體狀態(tài)的模制料首先沿著所述圓周溝槽流動以形成填充該溝槽的材料環(huán)，該材料環(huán)鄰接一個所述端部凸緣，然后使該模制料沿著中央部分縱向地流向另一個所述端部凸緣，從而圍繞所述內(nèi)部主體注塑外部持握體；所述模制料能夠冷卻成為固體狀態(tài)的相對柔軟且有彈性的材料。
7.如權(quán)利要求6的方法，其中，所述模制料在沿著中央部分的長度流動時圍繞該中央部分的整個圓周在其上施加基本相等的壓力。
8.一種形成手工工具的方法，包括如下步驟提供一個相對較硬和剛性的內(nèi)部主體，該內(nèi)部主體具有一個帶兩個端部的細長中央部分以及在該中央部分外面圍繞其整個圓周橫向延伸的兩個端部凸緣，并且提供一個形成在該中央部分上靠近一個端部凸緣的圓周溝槽；在模腔內(nèi)只在端部處支撐著該內(nèi)部主體；以及通過將流體狀態(tài)的模制料引入到靠近一個端部凸緣的模腔內(nèi)，從而該模制料首先沿著所述圓周溝槽的長度流動而形成填充該溝槽的材料環(huán)，該材料環(huán)鄰接一個所述端部凸緣，然后該模制料沿著中央部分縱向地流向另一個所述端部凸緣，從而圍繞所述內(nèi)部主體注塑外部持握體；所述模制料能夠冷卻成為固體狀態(tài)的相對柔軟且有彈性的材料。
9.如權(quán)利要求8的方法，其中，所述模制料在沿著中央部分的長度流動時圍繞該中央部分的整個圓周在其上施加基本相等的壓力。
10.如權(quán)利要求8的方法，其中，所述內(nèi)部主體在其中央部分上具有凸出的標識；該方法還包括提供對該標識末端的密封，從而模制料圍繞著該標識流動但是不會覆蓋其末端；該模制料在沿著中央部分的長度流動時圍繞該中央部分的整個圓周在其上施加基本相等的壓力，從而不會破壞對該標識的密封。
全文摘要
一種起子工具，例如螺絲起子，具有一手柄(11)，該手柄具有注塑的較硬且剛性的內(nèi)部主體(20)，它圍繞著刀柄(12)模制，該內(nèi)部主體(20)具有一個細長的中央部分以及圍繞該中央部分的圓周的兩個端部凸緣。該中央部分還包括一個形成在靠近一個端部凸緣處的溝槽(30)、一個后部(22)和一個彎曲的端面(27)。圍繞內(nèi)部主體(20)注塑由較軟且有彈性的材料制成的外部持握體(35)，該外部持握體具有端部(36，37)并填充了溝槽(30)，在內(nèi)部主體(20)上靠近后部(22)處形成有凸出的標識(32)。
文檔編號B25G1/10GK1422203SQ01807622
公開日2003年6月4日 申請日期2001年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月30日
發(fā)明者約瑟夫·R·赫普夫爾, 克里斯托弗·D·湯普森 申請人:斯耐普昂技術(shù)公司