专利名称：两种材料的工具柄的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及工具，更具体说，涉及一种工具柄。
相关技术的描述现有技术中已知有多种类型的手动工具。至少一种类型的手动工具包含一个能被使用者握住的柄和一个通常安装在柄的一端上的工具。这种手动的工具包括如铁锹，耙子，锄头，镐，及其它工具。
这种工具的柄已经由木头、玻璃纤维材料、塑料和其它材料制成。这种柄的截面通常是大体圆形的。尽管这种工具柄在预期的用途上大体上是有效的，然而这种工具柄并不是没有局限性。
由于木头是一种天然的材料，已经公知的是木质的工具柄会在使用中会折断或者不工作。玻璃纤维材料通常在使用中不会断裂，但公知的是这种玻璃纤维柄在使用期间有疲劳倾向，以至于玻璃纤维被暴露出来，如果这些暴露的玻璃纤维刺穿皮肤会对使用者造成伤害。塑料柄由于许多塑料经受的有限强度而使其在应用中受到限制。因此要求提供一种改进的工具柄，其具有玻璃纤维材料的强度和耐用性而没有潜在的玻璃纤维刺穿使用者的皮肤的危险。
圆形的工具柄在过长时间使用下会感觉不舒服也是公知的。不舒适会发生在有经验的工人和相对无经验的使用者身上，其中有经验的工人需要使用工具八小时或更久而相对无经验的使用者只使用工具一小时。除了形成圆形截面以外的其它截面对木头来说相对较昂贵，人造材料被用来做成工具柄时会具有上述缺点。因此要求提供一种改进的工具柄，其具有符合人体工程学的外形并且既制造起来不贵也不会对使用者造成潜在的伤害。该改进的工具柄和所形成的工具可被有利地构成以改进使用者的抓持。
发明内容
一种改进的工具柄和所形成的工具满足并超越这些和其它需求，如下所要论述的。用于所形成工具的一种改进的工具柄被构成为具有一个符合人体工程学的截面，例如一个圆角的三角形或泪珠形。该改进的工具柄可能包括一股包在塑料粘合剂中的玻璃束的芯部，以及涂在芯部上形成的涂层，其中芯部可防止玻璃束穿过其中。该工具柄的涂层可以由具有两种不同硬度的分离的材料形成以提供一个相对硬的抓持区和一个邻接的相对软的抓持区。该工具柄可以附加地在较硬的抓持区上包括如滚花的粗纹。
本发明的一方面提供一种带有改进的符合人体工程学外形的改进的工具柄。
本发明的另一个方面是提供一种带有改进的抓持面的改进的工具柄。
本发明的再一个方面是提供一种带有一个硬的抓持面以及一个软的抓持面的改进的工具柄，其中硬的和软的抓持面彼此基本上相邻。
本发明的另一个方面是提供一种带有包括纤维束的芯部的改进的工具柄，其中在芯部上涂有涂层，以防止束的穿透。
本发明的另一个方面是提供一种具有大体圆形截面的改进的工具柄。
本发明的再一个方面是提供一种具有大体泪珠形截面的改进的工具柄。
本发明的再一个方面是提供一种外表面上具有粗纹以改进使用者抓持的改进的工具柄。
因此，本发明的一个方面是提供一种细长的工具柄，其中这种柄的大体特性是其包括一个芯部，一个涂在芯部上的涂层，此涂层包括一个第一部分及一个第二部分，所述第一部分为第一材料，所述第二部分为第二材料，第一部分被置于芯部的第一区上，第二部分被置于芯部的第二区上，第一材料具有第一硬度，第二材料具有第二硬度，并且第一硬度不同于第二硬度。
发明的另一个方面是提供一种细长的工具柄，其中这种柄的大体特性是包括一个芯部，此种芯部包括多根纤维束和一种粘合剂，一个涂在芯部上的涂层，所述涂层有一个内表面和一个外表面，内表面被置于芯部上，并且涂层被构成为防止纤维束穿透其外表面。
本发明的另一个方面是提供一种细长的柄，它的大体特性是其具有大体圆角的三角形截面，此大体圆角的三角形截面包括一个第一弧线，一个第二弧线，和一个大体端对端连接的第三弧线。
本发明的另一个方面是提供一种细长的柄，它的大体特性是其具有泪珠形的截面，该大体圆角的泪珠形包括一个第一弧线，一对第二弧线，和一个第三弧线，第一和第三弧线各连接于两条第二弧线上，从而第二弧线大体在第一和第三弧线之间延伸。
另外，本发明的另一个方面是提供一种手动的工具，它的大体特性是其包括一种细长的柄和一个装在柄上的工具，此种柄包括一个芯部和一涂层，此涂层被涂在芯部上，它包括第一和第二部分，第一部分为第一材料，第二部分为第二材料，第一部分被置于芯部的第一区上，第二部分被置于芯部的第二区上，第一材料具有第一硬度，第二材料具有第二硬度，并且第一硬度不同于第二硬度。
当与随附的附图一起阅读时，对本发明的进一步理解可从以下的优选实施例中的描述得到，其中图1是根据本发明第一实施例的改进的柄的部分侧平视图；图2是沿着图1的线2-2所取的剖视图；图3是根据本发明的包含了第一实施例的柄的透视图；图4是根据本发明第二实施例的改进的柄的部分侧平视图；图5是沿着图4的线5-5所取的剖视图；和图6是根据本发明的包含了第二实施例的柄的工具的透视图。
相似的参考标号在整个描述中指的是相似的部件。
具体实施例方式
根据本发明第一实施例的改进的柄4大体标示在图1-3。如图3最好显示，柄4可被结合在根据本发明的工具8里。具体说，该工具8可大体包括柄4和一个装在柄4端部的工具16。工具16作为一个铁锹的头部来说明，但可以理解其它工具可以被装在柄4上以形成工具8。如这里所用的，词“工具”和它的变化应当从广义地解释为大体包括任何应用了柄的结构，并且因而能够包括可能在舵轮上使用柄的轮船，一辆门上装有把手的汽车，使用柄的机器，以及基本上任何使用柄的结构。如将在下面更全面描述的，柄4及其形成的工具8具有改进的符合人体工程学和其它特点。
从图1和2中能最好地理解，柄4是一个细长件，其包括一个细长的芯部12和一层涂层20。所述芯部是中空的，其具有一个外表面24，涂层20基本上被涂在整个外表面上。芯部可以由多条细长的纤维束制成，例如玻璃，碳，聚酰胺等，这些纤维束被置于一个粘合材料中，所述粘合材料可以是一种聚丙烯材料或其它塑料形的材料。芯部12可以由其它材料制成而不会与本发明的主旨脱离。涂层20被有利地构成以防止由于芯部12的老化使芯部的纤维刺穿。
涂层20包括一个第一部分28和第二部分32，其中第一部分28由第一材料制成；第二部分32由第二材料制成。芯部12的外表面24可以被看作包括一个第一区36和一个第二区40，它们大体彼此相邻并且可以是邻接的。第一部分28被置于第一区36上，且第二部分32被置于第二区40上。第一部分28包括一个与芯部12的外表面24相对的第一外表面44，而第二部分32包括一个与芯部12的外表面24相对的第二外表面48。第一和第二部分28和32大体彼此相邻布置和可以是连接的。
根据本发明，有利的是，第一和第二材料具有不同的硬度计硬度等级。具体地说，第一材料具有相对低的硬度计硬度，而第二材料具有相对高的硬度计硬度。从现有技术中可以理解，硬度计为一种装置，其用来测量一种材料在任何级别下的材料的硬度，例如公知的Rockwell硬度等级，肖式硬度等级和Brinell硬度等级，因此能够基于多种不同结构的，用于在这些等级上进行的测量的标准。因此，词语“硬度计硬度”这种表达方式指的是一种材料由硬度计测量的硬度，并且可以被描述为一个绝对值或一个相对值。
第一部分28的第一外表面44对于使用者来说是相对软的，第二部分32的第二外表面48是相对硬的。相对软的第一外表面44加强了使用者抓持柄4的能力，因为当施加给定的力时，使用者的手能够用于比第二部分32更深程度地使第一部分28变形。第一部分28很可能具有相对第二部分32来说更大的静摩擦力和动摩擦力系数，尽管这是不必要的。第一和第二部分28和32的第一和第二外表面44和48硬度计硬度的区别对使用者来说，相对具有单一硬度计硬度的柄来说，可额外地提供了整体上更复杂的感知感，其结果是使用者可以在使用手柄4感觉疲劳和麻木而需要休息前相对长时间地使用柄4。例如，第一部分28可以由TPE材料制成，其具有如肖式”A”等级为75的硬度，尽管也可以使用其它材料和硬度。例如，第二部分32可以由聚丙烯材料制成，其具有如Rockwell“R”等级为88的硬度，尽管也可以使用其它材料和硬度。
第一和第二部分28和32在图1-3里被描绘成彼此相邻并沿一条连接线50邻接。然而，在其它实施例中，其有可能或可期望的沿着硬度计硬度变化的过渡区将第一和第二区36和40邻接，以进一步改善柄4的感觉。可替换的，第一和第二部分28和32彼此隔开也是所期望的。可以理解将第一和第二部分28和32的具体位置，以及由第一和第二部分28和32覆盖的外表面24上的相对比例进行改变以配合特殊应用的具体需要。
在图1和2中可以进一步看到，第二外表面48可以包括粗纹52，例如，滚花。粗纹52可以在图1和2的图解描绘中被理解。该粗纹52进一步提高了柄4和使用者的手之间的抓持。可以理解，第一外表面44可以为附加地或可替换地包括粗纹。
从图2可以最好地理解，柄4的截面型能够被描绘成一个圆角的三角形。具体说，柄4沿截面可以被视为包括一个第一弧线56，一个第二弧线60，和一个大体上以端对端方式彼此相连的第三弧线64。更具体说，第一、第二，和第三弧线56，60和64之间的连接线为圆弧线的以避免柄4外表面上的锋利的边缘。如这里使用的，柄4的第一、第二，和第三弧线56，60和64的每一个弧线沿着涂层20中与其相结合的部分包括芯部12的一个扇形区。从图2中可以进一步理解，第一弧线56在涂层20的外表面上的那部分具有以第一中心68为中心测量的大体固定的半径72。类似的，第二弧线60在涂层20的外表面的那部分具有以第二中心76为中心测量的大体固定的第二半径80。同样的，第三弧线74在涂层20的外表面的那部分具有以第三中心84为中心延伸的大体固定的第三半径88。
在图2中的示范性的柄4中，第一和第二半径72和80彼此基本上相等。第一和第二半径72和80被描绘成与第三半径88相等，尽管可以理解的是其它实施例中(未显示)此种关系可能不存在。而且，第一，第二，和第三中心68，76和84彼此隔开，一起限定一个三角形的角，例如一个等腰三角形或一个等边三角形。并且，此种具体关系可能在其它实施例中(未显示)不存在。
可以确定的是，在使用者的手的长时间使用下，大体圆角的三角形截面的柄4比其它公知的截面形状、例如圆形更舒适。而且，第一部分28可以在柄4上定位成这样一个位置，即在使用者使用工具8时调整到最舒适的位置。例如，示例的工具8被描绘成一个铁锨，其可以被认为是一种撬具。更具体地，铁锨通常是需要踩在一个适当的台阶面上以将锹具推进地面而使用，柄4然后被向着使用者的方向旋转以撬走一部分土地。第一部分28可以被定位成将撬的力主要施加在相对软的第一部分28上，这增加了对使用者的舒适性。在这方面，可以理解依据预期被施加到柄4上的力，基于其上安装的具体锹具16，柄4能够包括多个占主要位置的第一部分28。
尽管涂层20在图1中被描述成在整个外表面24上具有基本上相同的厚度，可以理解涂层20的厚度可以根据需要而变化。例如，第一部分28可以比第二部分32相对厚一些。这种厚度的变化可以用许多方式提供，包括提供厚度间平稳的过渡或这种厚度的阶段过渡。
一种根据本发明的第二实施例的改进的柄104被标示在图3-6中。柄104能够类似地被应用在根据本发明的改进的工具108上。该工具108包括一个装在柄104一端上的工具116。从图6中可以看到，示范性的工具108是一个耙子，尽管它可以是其它工具，如上所解释的。
柄104同柄4相似，其包括一芯部112和涂层120，涂层120被涂在芯部112的外表面124上，并包括由第一材料制成的第一部分128和由第二材料制成的第二部分132。第一部分128被置于外表面124的第一区136上，第二部分132被置于外表面124的第二区140上。
第二材料比第一材料相对硬，因此比第一材料的硬度计硬度高。相应地，第一部分128包括一个第一外表面144，其比第二部分132的第二外表面148相对软些。相对硬度计硬度可以在同一硬度等级上或在不同的硬度等级上。第一和第二材料可以与上面所描述的相同或不同而不会背离本发明。第一和第二部分128和132基本上被彼此相邻的布置并邻接，从而第一和第二外表面144和148给工具108提供一个基本上邻接的外表面。第二外表面148可以包括粗纹152，像棱纹或滚花，并附加地或可替换地使第一外表面144制成粗纹的。
然而柄104是不同的，其截面大体为泪珠形的结构。如图5最好示出，柄104沿截面包括一个第一弧线156，一对第二弧线160，和一个连接部分164。第一弧线156和连接部分164与两个第二弧线160连接，从而每个第二弧线160大体在第一弧线156和连接部分164之间延伸。在第一和第二弧线156和160之间的连接区和连接部分164是圆弧线的以避免涂层120的外表面带任何锋利的边缘。
第一和第二弧线156和160以及连接部分164一起使柄104具有大体泪珠形的截面。可以看到的是第一弧线156在涂层120的外表面的那部分基本上具有以第一中心168为中心的固定的第一半径172。每一个弧线160在涂层120的外表面的那部分具有一个大体以第二中心176为中心的固定的第二半径180，且第二半径180大体具有相同的长度。连接部分164在涂层120的外表面部分是平的，但可以在其它示例中是弓形的(未显示)。第一半径172和第二半径180的长度不同。
柄104被描绘为沿着第一弧线156包括第一部分128。在这点上，第一弧线156，与所包含的第一部分128可以为柄104的一个扇形区，使用者在使用工具108时压住该扇形区。柄104和由其形成的工具108提供了与柄4和由其形成的工具8相似的好处。柄104通常为泪珠形的截面而不是通常为圆角的三角形截面以使柄104能被应用于稍微不同于柄4的应用中。
尽管本发明的具体的实施例已经被细致地描绘了，本领域技术人员可以理解的是根据本发明所公开的总体教导，可以进行不同的改进和替换。因此，本发明所公开的具体布置仅是示例性的，并不限于随附的权利要求书和其它任何等同物所给出的本发明的范围内。
权利要求
1.一种细长的工具柄，所述柄包括一芯部；一涂在芯部上的涂层；涂层包括第一部分和第二部分；第一部分为第一材料；第二部分为第二材料；第一部分被置于芯部的第一区；第二部分被置于芯部的第二区；第一材料具有第一硬度；第二材料具有第二硬度；并且第一硬度不同于第二硬度。
2.如权利要求1所述的柄，其中，第一部分是粗纹的。
3.如权利要求1所述的柄，其中，芯部包括多根纤维和一个粘合剂；此涂层被构成以防止纤维刺穿。
4.如权利要求1所述的柄，其中，柄的截面大体为圆角的三角形。
5.如权利要求4所述的柄，其中，大体圆角的三角形包括一个第一弧线，一个第二弧线和一个大体端对端连接的第三弧线。
6.如权利要求5所述的柄，其中，第一弧线有一个第一中心和一个第一半径，第二弧线有一个第二中心和一个第二半径，以及第三弧线有一个第三中心和一个第三半径，第一、第二和第三中心以及半径间的关系包括以下关系中的至少一种第一、第二和第三半径中的至少两个具有不相等的长度；和第一、第二和第三中心中的至少两个彼此分开设置。
7.如权利要求1所述的柄，其中，柄的截面大体为圆角的泪珠形。
8.如权利要求7所述的柄，其中，大体圆角的泪珠形包括一个第一弧线，一对第二弧线和一个连接部分，第一弧线和连接部分各连接两个第二弧线，从而每个第二弧线大体在第一弧线和连接部分之间延伸。
9.如权利要求8所述的柄，其中，每个第二弧线都具有一个半径和一个中心；半径基本上具有相同的长度；中心被彼此分开。
10.一种细长的工具柄，所述柄包括一芯部；芯部包括许多纤维和一个粘合剂；一涂在芯部上的涂层；涂层具有一个内表面和一个外表面，内表面靠着芯部设置；并且涂层被构成以防止纤维刺穿外表面。
11.如权利要求10所述的柄，其中，涂层包括一个第一部分和一个第二部分；第一部分为第一材料；第二部分为第二材料；第一部分被置于芯部的第一区上；第二部分被置于芯部的第二区上；第一材料具有第一硬度；第二材料具有第二硬度；第一硬度不同于第二硬度。
12.如权利要求10所述的柄，其中，至少一部分涂层是粗纹的。
13.如权利要求10所述的柄，其中，柄的截面大体是圆角的三角形。
14.如权利要求13所述的柄，其中，大体圆角的三角形包括一个第一弧线，一个第二弧线和一个大体端对端连接的第三弧线。
15.如权利要求14所述的柄，其中，第一弧线有一个第一中心和一个第一半径，第二弧线有一个第二中心和一个第二半径，第三弧线有一个第三中心和一个第三半径，第一、第二和第三中心以及半径间的关系包括以下关系中的至少一种第一、第二和第三半径中的至少两个具有不相等的长度；和第一、第二和第三中心中的至少两个彼此分开设置。
16.如权利要求10所述的柄，其中，柄的截面大体是圆角的泪珠形。
17.如权利要求16所述的柄，其中，大体圆角的泪珠形包括一个第一弧线，一对第二弧线和一个连接部分，第一弧线和连接部分各连接两个第二弧线，从而每个第二弧线大体在第一弧线和连接部分之间延伸。
18.如权利要求17所述的柄，其中，每个第二弧线具有一个半径和一个中心；半径基本上具有相同的长度；中心被彼此分开。
19.一种细长的工具柄，柄的截面大体为圆角的三角形，该大体圆角的三角形包括一个第一弧线，一个第二弧线和一个大体端对端连接的第三弧线。
20.如权利要求19所述的柄，其中，第一弧线有一个第一中心和一个第一半径，第二弧线有一个第二中心和一个第二半径，第三弧线有一个第三中心和一个第三半径，第一、第二和第三中心以及半径间的关系包括以下关系中的至少一种第一、第二和第三半径中的至少两个具有不相等的长度；和第一、第二和第三中心中的至少两个彼此分开设置。
21.如权利要求19所述的柄，其中，柄包括一芯部和一涂层；涂层被涂在芯部上。
22.如权利要求21所述的柄，其中，芯部包括多根纤维和一种粘合剂；此涂层被构成以防止纤维刺穿。
23.如权利要求22所述的柄，其中，涂层包括一个第一部分和一个第二部分；第一部分为第一材料；第二部分为第二材料；第一部分被置于芯部的第一区上；第二部分被置于芯部的第二区上；第一材料具有第一硬度；第二材料具有第二硬度；第一硬度不同于第二硬度。
24.一种细长的工具柄，柄的截面大体是圆角的泪珠形，大体圆角的泪珠形包括一个第一弧线，一对第二弧线和一个连接部分，第一弧线和连接部分各连接两个第二弧线，从而每个第二弧线大体在第一弧线和连接部分之间延伸。
25.如权利要求24所述的柄，其中，每个第二弧线具有一个半径和一个中心；半径基本上具有相同的长度；中心被彼此分开。
26.如权利要求25所述的柄，其中，柄包括一芯部和一涂层；涂层被涂在芯部上。
27.如权利要求26所述的柄，其中，芯部包括多根纤维和一种粘合剂；涂层被构成以防止纤维刺穿。
28.如权利要求27所述的柄，其中，涂层包括一个第一部分和一个第二部分；第一部分为第一材料；第二部分为第二材料；第一部分被置于芯部的第一区上；第二部分被置于芯部的第二区上；第一材料具有第一硬度；第二材料具有第二硬度；第一硬度不同于第二硬度。
29.一种手动操作的工具，包括一细长的柄；和一个装在柄上的工具；柄包括一芯部和一涂层，涂层被涂在芯部上；涂层包括一个第一部分和一个第二部分；第一部分为第一材料；第二部分为第二材料；第一部分被置于芯部的第一区上；第二部分被置于芯部的第二区上；第一材料具有第一硬度；第二材料具有第二硬度；第一硬度不同于第二硬度。
30.如权利要求29所述的工具，其中，第一部分是粗纹的。
31.如权利要求29所述的工具，其中，芯部包括多根纤维和一种粘合剂；涂层被构成以防止纤维刺穿。
32.如权利要求29所述的工具，其中，柄的截面大体为圆角的三角形。
33.如权利要求32所述的工具，其中，大体圆角的三角形包括一个第一弧线，一个第二弧线，和一个大体端对端连接的第三弧线。
34.如权利要求33所述的工具，其中，第一弧线有一个第一中心和一个第一半径，第二弧线有一个第二中心和一个第二半径，第三弧线有一个第三中心和一个第三半径，第一、第二和第三中心以及半径间的关系包括以下关系中的至少一种第一、第二和第三半径中的至少两个具有不相等的长度；和第一、第二和第三中心中的至少两个彼此分开设置。
35.如权利要求29所述的工具，其中，柄的截面大体是圆角的泪珠形。
36.如权利要求35所述的工具，其中，大体圆角的泪珠形包括一个第一弧线，一对第二弧线和一个连接部分，第一弧线和连接部分各连接两个第二弧线，从而每个第二弧线大体在第一弧线和连接部分之间延伸。
37.如权利要求36所述的工具，其中，每个第二弧线具有一个半径和一个中心；半径基本上具有相同的长度；中心被彼此分开。
全文摘要
一种用于所形成的工具的改进的工具柄，其构成为具有符合人体工程学的截面，如圆角的三角形或泪珠形。改进的工具柄可包括塑料粘合剂内的玻璃束的芯部和在芯部上的涂层，其中涂层用来防止玻璃束的穿透。这种工具柄的涂层可由具有两种硬度计硬度的两种分开的材料形成，以提供相对硬的抓持区和相对软的抓持区，这两个区是邻接的。这种工具柄在较硬的抓持区上可附加的包括如滚花的粗纹。
文档编号B25G1/10GK1741876SQ200380101774
公开日2006年3月1日 申请日期2003年11月13日 优先权日2003年2月7日
发明者M·L·里特罗瓦托, K·里希温 申请人:亚美斯特鲁坦普公司