专利名称：推锁式手柄组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及手柄，特别是，涉及拖把、扫帚和其它产品的手柄，这些手柄由多个可相互连接的段形成。
背景技术：
拖把、扫帚、油漆滚筒手柄、除尘器以及类似器件通常具有长手柄，这样使用者可以在使用该器件够到地板的同时站直身体，并且使用者不需要梯子就可以将该器件使用在天花板上或者沿着墙壁的高处。典型地，手柄的长度要求这种产品以特定的尺寸包装来运输，并且在销售时以占用相对较大的空间的方式来贮存和展示。
另外，当顾客购买了这种非常细长的器件后，该器件可能无法轻易地放入标准的购物车内，并且可能很难放入某些小型汽车的行李箱。因此顾客可能需要手持这些器件到商店的付款处，然后到车内。同样，顾客可能需要把器件放在汽车的乘客区，其结果是占用了必要的乘客空间。
为了减少或者避免这些问题，曾经设计了可折叠的手柄。例如，曾经开发了具有多个同心圆柱部件的伸缩式手柄(特别是在油漆时使用，并且通常用在诸如高尔夫捡球器之类的器件中)。另外，一些手柄设计具有铰接在一起的折叠部件，例如见美国专利5943727。
典型地，这些结构具有相当不稳定的接合部，接合部可能松开(并且可能脱开)，特别是当在手柄上施加转动力时。当受到压力时，这些结构通常易于在接合部弯曲得更厉害，这样就感觉手柄是由分段构成的。
为了克服这些问题曾经作过一些尝试。例如，美国专利4911573披露了用于将手柄部件连接起来的一种卡口式连接的使用情况。每个部件具有与相邻部件的端部配合的凸端和凹端。凸端具有L形沟槽和一个沿着凸端圆周隔开的弹簧元件。
凹端限定了一个具有一个横向突出物的圆柱形开口，当凸端插入并转动进入开口后，该横向突出物搭在L形沟槽上。由于沟槽具有逐渐减小的深度，因此突出物紧紧地保持在沟槽中。凹端还具有一个孔，凸端的弹簧元件卡入该孔中将相邻的部件锁紧在一起。尽管所披露的结构提供一种刚性连接，但由于需要弹簧元件使得制造非常复杂。
同样，真空吸尘器的伸展杆的端部通常具有可相互锁紧的连接器。典型地，伸展杆的各段可伸缩地相互滑入，在伸展杆的一个凸端部分上的弹簧加载式球形突出部分向外卡入凹段上的一个径向孔，以便暂时将这些部件连接在一起。最下方的伸展杆的下端连接在地板处理器件(例如一个刷子)上，最上方的伸展杆的上端连接在一个软管上，该软管往往具有一个把手区域。然而，这种连接系统制造起来有些昂贵，并且在任何情况下都被设计成非永久性连接。
因此，在本领域中需要改进的多部件手柄，特别是，需要这样的手柄，该手柄能够以多段进行运输、贮存和销售，然后顾客能够轻易地并且基本上永久性地完成装配。
发明内容
本发明提供一种多段手柄，该手柄中各部分能够迅速地卡紧在一起，并且沿其长度方向基本上为刚性，就好像是一个整体结构。在一个方面，本发明提供一种手柄组件，该手柄组件具有至少两个细长部件，一个这种细长部件具有一个凸端，而另一个这种细长部件具有一个凹端。如果需要，两个部件可以具有两种类型的端部。
凹端限定了一个内部空腔和一个与该细长部件的末端边缘隔开的凹口，该凹口与该空腔连通。凸端的尺寸允许其在内部空腔中配合，并且凸端具有一个D形弹性突出部分，在凸端开始插入内部空腔时，该D形弹性突出部分向内变形。突出部分和凹口的尺寸使得当凸端位于凹端中并且突出部分与凹口对齐时，突出部分沿径向向外卡入凹口中以便将两个细长部件锁紧在一起。
在优选结构中，凹口通过具有凹端的细长部件的外壁从空腔沿径向延伸，相对于具有凸端的细长部件的多数部分来说，该凸端具有减小的外径并且是中空的，该凸端包括一对在轴向上延伸到凸端的末端边缘的狭缝，并且在凸端上具有两个这种突出部分，而在凹端上具有两个这种凹口。并且更优选地，凹端具有一个从凹端的末端边缘向凹口延伸的轴向沟槽。
在其它结构中，D形突出部分具有一个弯曲前缘和一个直的后缘，该后缘比前缘沿径向向外突出得更远，凹口同样是D形的，突出部分从中间位置到突出部分的前缘沿径向逐渐变小，当突出部分位于凹口中时，突出部分沿径向伸展并低于凹口的厚度。
在另一方面，本发明提供一种手柄组件，该手柄组件具有一个细长的把手部件，该把手部件具有一个适于作为手柄的外表面和下连接器端；至少一个细长杆部件，该细长杆部件具有一个上连接器端和一个下连接器端；以及一个细长的附属物连接部件，该附属物连接部件具有一个上连接器和一个下叉臂结构。该叉臂具有多个臂，用于容纳并连接一个附属物例如拖把头。
上下连接器端的构造使得把手部件可以通过与一个杆部件之间的轴向相对运动而导致一个这种部件上的突出部分沿径向向外移动进入另一个这种部件的凹口中，从而以卡入式锁紧到该杆部件上。进一步地，上下连接器端的构造使得一个杆部件能够通过与一个附属部件之间的轴向相对运动而导致一个这种部件上的突出部分沿径向向外移动进入另一个这种部件的凹口中，从而以卡入式锁紧到该附属部件上。
因此，各部分能够通过简单的轴向运动卡紧在一起。同时由于D形突出部分和凹口的平侧的作用，其结果是，各部分有力地阻止了它们之间发生相对转动。同样，由于突出部分的倾斜结构、“D”形的成形部分的前缘方向、沿着凸出部分的狭缝以及沿着凹端空腔的轴向沟槽，连接各段所需的力并不大。然而，当这些部分相互锁紧时，由于D形突出部分的平侧与凹口的平侧接触，将各段相互分开是非常困难的。
各段可以低成本地模制而成，并且如果每个中间杆段可以加工成相同的(具有一个凹端和一个凸端)，那么中间杆段可以按照任意顺序连接。
本发明的这些和其它优点将在详细描述和附图中变得清楚。
图1是一个地板拖把的立体图，该地板拖把具有一个按照本发明的多段手柄；图2是图1中区域2-2的一个局部侧视图；图3是图1中区域2-2的一个局部俯视图；图4是图2中区域4-4的局部横截面视图；图5是一个局部分解视图，示出了在轴向运动到达图3中的位置之前各部分的位置；图6是图1中器件的上端部分的一个立体分解视图(无拖把)；图7是图6的中间部件的凹端的顶端视图；以及图8是与图3相似的俯视图，只是具有另一种凸连接端。
具体实施例方式
本发明提供一种多段手柄，该多段手柄能够方便地连接在拖把头或者其它器件例如油漆滚筒上。该手柄包括几个、优选为短的部件(长度小于一英尺less then one foot in length)，这些短的部件可以以小包装运输和售卖，这种小包装能够陈列在传统的水平搁架上，也可以由顾客方便地带回家中。
参照图1和6，手柄具有一个上部把手部件12、一个下部附属部件14和一个或多个杆部件16。优选地这些部件由合适的硬质塑料模制而成。
优选地，把手部件12为一个长度近似为10-35cm而直径在5cm以下的模制固体。该把手部件12也可以具有一个人机工程学轮廓，以便用手(例如手指位置)握紧。把手部件12的上端具有一个孔18，以便将手柄10悬挂在钩子、钉子或者类似物上，这些钩子、钉子或类似物或者直接插入孔18中，或者通过一根穿过孔18的合适的环形带(未示出)与之连接。把手部件12的下端可以具有一个凹连接端或者一个凸连接端20。唯一重要的是，与其邻近的杆部件16的部分具有相反类型的端部。
在手柄10的相对端上是附属部件14，在该附属部件14上可以连接各种附属物22，例如硬毛头(如扫帚和刷子中)和湿的或者干的拖把头。附属部件在其下端限定了一个叉臂24，该叉臂24包括两个臂26，优选地，每个臂具有一个可以容纳一个铰链销(未示出)的凹口28(图中示出一个)，如通常的那样，该铰链销穿过附属物22的直立部件30的一侧伸出或者从附属物22的直立部件30的一侧伸出(见图1)。与叉臂24相对，附属部件24限定了一个增大的连接端31。另外，该端部可以为一个凸端，或者为一个凹端，唯一重要的是，与其邻接的杆部件的部分必须具有相反类型的端部。
在把手部件12和附属部件14之间是一个或者多个相互连接的杆部件16。杆部件16的数量将取决于手柄10装配后所需的长度和考虑到产品包装希望的尺寸的情况下未装配手柄的所需尺寸。在图1所示的优选结构中，手柄10包括五个相同的杆部件16。合起来，整个手柄为拖把手柄的典型长度。
优选地，每个杆部件16为中空的，并且对于其大部分长度，其外径为一个尺寸，只是有一个较小直径的凹连接端32。该凹连接端具有一个内部空腔33(见图7)，适于容纳一个具有减小直径的相对凸连接端34，只是该凸连接端34的尺寸略大于内部空腔33的直径。
参照图2、3和5，优选地，凸连接端34在外径的过渡处与一个凸起带36模制而成。该带36用来增加凸连接端34的环向强度，从而提供一个更加刚性和统一的连接。凸连接端34包括两个轴向狭缝38，这两个轴向狭缝38间隔180度并从带36处延伸通过凸连接端34的末端边缘。
狭缝38允许凸连接端34向内变形，因此制成两个具有凸块40的弹性突出部分，该凸块40从凸连接端34上沿径向向外伸出。凸块40可以间隔180度并且与狭缝38偏离90度。重要的是，凸块40在平面图上基本上为D形，具有一个朝向末端边缘(优选地为在末端边缘)的弧形侧，一个最靠近带36的长的平侧，该平侧略微横向于轴线。
凸块40甚至在其最厚处也非常浅。凸块40在第一厚度上从平侧延伸到中点42，从该处朝着末端边缘向内逐渐变小。
参照图3和5，凹连接端32包括两个D形凹口44，该D形凹口44与内部空腔33连通，并相互间隔180度，而且其方位与凸连接端34的凸块40轴向对齐，其平侧最靠近凹连接端32的末端边缘。如图7所示，凹连接端32上形成两个浅的平行沟槽46，该沟槽沿轴向从末端边缘延伸到凹口44。
优选地，把手部件12具有一个凸连接端20，该凸连接端20的尺寸和构造与杆部件16的凸连接端34相同，并且优选地，附属部件14具有一个凹连接端31，该凹连接端31与凹连接端32相同。因此，通过把手部件12的端部20与凹连接端32的配合，把手部件12与一个相邻的杆部件16相互锁紧。
附属部件14的端部31与一个相邻杆部件14的凸连接端部34相互锁紧。三个另外的杆部件16相互锁紧在一起并且锁紧在与把手部件12以及附属部件14配合的杆部件16上。
如图2-5所示，相邻部件通过将凸端插入凹端而相互配合。凸块40与轴向沟槽46对齐，从而使相邻部件安装起来。这导致凸端向内弹性变形直到凸块40到达凹口44中。在这点上，产生的弹性力驱动凸块40沿径向向外“卡入”适当的位置。由于图3和4中所示的相应D形平侧的接合，阻止了部件在接合部的扭转和分离。
凸块40比凹口44的厚度更浅，这样凸块40就凹入凹口44内。这一点以及塑料的刚度使得难以压紧凸端以使部件分开。因此，手柄不仅在接合部刚性连接，并且各部件一旦连接就基本上永久性地连接在一起。
因此这种结构提供一种具有多个较小段的手柄，该手柄可以用紧凑的包装来运输并售卖，同时提供一种手柄，该手柄装配完毕后为刚性的且近似为一个整体。然而应当注意，各部件可以加工得更易于分开。
图8示出了把手部件12和杆部件16的凸连接端34A的另一种形式。与前面的实施例一样，此处凸连接端34A具有一个从部件本体处减小的直径，并且包括一个凸起带36A和两个间隔180度的D形凸块40A。然而，在这种形式中狭缝是不同的。特别是，此处有两对狭缝38A。每对狭缝沿轴向延伸的长度近似为靠近凸块40A相对侧的端部长度的一半，并且因此限定了悬臂的弹性突出部分。与上文相似，通过使用一种硬质塑料，这种实施例可以提供一种大体上永久性的连接。然而，这种结构将变形局限在较小的悬臂弹性突出部分上，这样可以减小所需的变形力。因此，凸连接端的这种替代实施例可以用来使手柄更易于拆开，特别是在同时使用较小硬度的塑料以及伸出凹口外的凸块时。
本发明的优选实施例已经描述得非常详细。对于本领域中普通技术人员来说，对优选实施例的修改和变化会非常清楚，这些修改和变化落入本发明的思想和范围之内。例如，尽管优选使用多个短的杆部件，该组件可以只包括一个杆部件(具有任意长度)而不会偏离本发明的范围。因此，本发明不应限于所描述的实施例。为了确定本发明的全部范围，应当参照所附的权利要求。
工业应用本发明提供一种改进的手柄组件。
权利要求
1.一种手柄组件，其包括至少两个细长部件，一个这种细长部件具有一个凸端，另一个这种细长部件具有一个凹端；所述凹端限定了一个内部空腔和一个与所述细长部件的末端边缘隔开的凹口，所述凹口与所述空腔连通；所述凸端的尺寸使其能够配合在内部空腔中，凸端具有D形弹性突出部分，该D形弹性突出部分在凸端开始插入内部空腔的过程中向内弯曲；所述突出部分和凹口的尺寸使得凸端位于凹端中并且突出部分和凹口对齐时，突出部分能够沿径向向外卡入凹口中以便将两个细长部件锁紧在一起。
2.如权利要求1所述的手柄组件，其中，所述凹口从空腔处通过具有凹端的细长部件的外壁沿径向延伸。
3.如权利要求1所述的手柄组件，其中，凸端相对于具有该凸端的细长部件的大部分具有一个减小的外径。
4.如权利要求1所述的手柄组件，其中，凸端是中空的。
5.如权利要求1所述的手柄组件，其中，凸端包括一对沿轴向向凸端的末端边缘延伸的狭缝。
6.如权利要求1所述的手柄组件，其中，在凸端上有两个这种突出部分，在凹端上有两个这种凹口。
7.如权利要求1所述的手柄组件，其中，凹端具有一个从凹端的末端边缘延伸到凹口的轴向沟槽。
8.如权利要求1所述的手柄组件，其中，D形突出部分具有一个弯曲的前缘和一个直的后缘，该后缘比前缘沿径向向外突出得更远。
9.如权利要求1所述的手柄组件，其中，凹口为D形。
10.如权利要求1所述的手柄组件，其中，突出部分沿径向从中间位置到突出部分的前缘逐渐变小。
11.如权利要求1所述的手柄组件，其中，当突出部分位于凹口内时，突出部分沿径向的延伸小于凹口的厚度。
12.一种手柄组件，其包括一个细长的把手部件，该把手部件具有一个适于作为手柄的外表面和下连接器端部；至少一个细长的杆部件，该细长的杆部件具有一个上连接器端部和一个下连接器端部；以及一个细长的附属物连接部件，该附属物连接部件具有一个上连接器和一个下叉臂结构，该下叉臂结构具有多个用于容纳附属物的臂；将上连接器端部和下连接器端部构造成使得把手部件可以通过与一个杆部件之间的轴向相对运动而导致一个这种部件上的突出部分径向向外移动到另一个这种部件的凹口中，从而将把手部件卡入式锁紧到该杆部件上；以及将上连接器端部和下连接器端部构造成使得一个杆部件能够通过与一个附属部件之间的轴向相对运动而使一个这种部件上的突出部分径向向外移动到另一个这种部件的凹口中，从而将该杆部件卡入式锁紧到该附属部件上。
全文摘要
一种推锁式手柄组件(10)，包括段(12、14、16)，这些段(12、14、16)使用卡入式D形突出部分(40)和凹口(43)的轴向运动相互连接。狭缝和沟槽允许突出部分(40)在插入过程中轻微向内变形。在另一种结构中具有一个把手部件(12)、至少一个杆部件(16)、以及一个附属物连接部件(14)。简单的轴向运动使各部件以卡入式锁紧在一起。
文档编号B25G1/04GK1671518SQ03817387
公开日2005年9月21日 申请日期2003年6月18日 优先权日2002年6月20日
发明者彼得·M·纽曼, 肯尼思·H·克洛特 申请人:约翰逊父子公司