Конструктивный компонент поверхности для технического устройства
Изобретение относится к структуре поверхности захвата технического устройства. Конструктивный компонент поверхности захвата содержит первую область захвата, вторую область захвата, третью область захвата, по меньшей мере один первый элемент, который имеет первую высоту, по меньшей мере один второй элемент, который имеет вторую высоту, и по меньшей мере один третий элемент, который имеет третью высоту. Вторая высота больше, чем третья высота. Центры вторых элементов и центры третьих элементов расположены в узлах пересечений матрицы из точек, а центры первых элементов не расположены в узлах пересечений матрицы из точек. Первая область захвата содержит первые элементы и вторые элементы. Вторая область захвата содержит преимущественно вторые элементы. Третья область захвата содержит преимущественно третьи элементы. В результате обеспечивается надежный захват технического устройства и возможность удерживания его в различных положениях, а также уменьшается передача вибрации от технического устройства к руке пользователя. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область применения
Настоящее изобретение относится к конструктивному компоненту поверхности технического устройства. Предлагаемый конструктивный компонент поверхности предназначен прежде всего для обеспечения хорошего захвата поверхности, в частности, пригоден для использования в качестве поверхности рукоятки. Под техническими устройствами, к которым относится настоящее изобретение, понимаются следующие: устройства с электрическим приводом и без него, рабочий инструмент, бытовые приборы, в особенности бытовые приборы с электрическим приводом (миксеры, блендеры и им подобные приборы, удерживаемые в руке), приборы для влажного бритья, электробритвы, устройства для ухода за волосами (фены, устройства для завивки и выпрямления волос), а также устройства для удаления волос (особенно эпиляторы). Изобретение относится также к техническим устройствам с такой структурой поверхности.
Уровень техники
В патенте США 1690557 описан прибор для влажного бритья с металлической рукояткой. Рукоятка имеет форму цилиндрического прутка, и на ее поверхности имеются выступы. Такие выступы могут быть сформированы путем выполнения на поверхности рукоятки структуры из параллельных линий. Выступы имеют форму небольших пирамид с ромбическим основанием. Такая структура из выступов сформирована равномерно на всей поверхности захвата. Такая структура главным образом подходит для металлических поверхностей. Однако когда рукоятка становится влажной, такая структура поверхности захвата также перестает быть оптимальной. Так как выступы имеют одинаковую высоту, пальцам практически не за что зацепиться. Если палец начинает соскальзывать, сила сцепления еще больше ухудшается.
В патенте DE 102004052681 А1 описана рукоятка, которая может подходить для многих устройств. Предлагаемая рукоятка содержит так называемые акупрессурные элементы, сопрягающиеся с внутренней поверхностью кисти, и обеспечивает удержание ее кистью именно в одном положении. Однако в каком-либо другом положении удерживать устройство с такой рукояткой тяжело, фактически даже менее удобно и менее надежно, чем устройство с гладкой рукояткой. В результате этого удобство захвата в определенном положении достигается за счет меньшего удобства захвата в других положениях.
В патенте ЕР 1127529 A1 описан пылесос с сегментом-ручкой. В предлагаемой ручке используется сочетание двух материалов: более твердой пластмассы и более мягкой, за которую легче ухватиться. В более мягком пластическом материале имеются выступы в виде кнопок, выступающих за контуры поверхности более твердого материала. За счет данных круглых выступов обеспечивается большая надежность захвата ручки рукой. В случае электробытовых устройств удобство захвата является максимальным, когда вибрация, вызываемая работой электрического привода и практически неизбежная, передается к руке в незначительной степени. Однако при этом часть ручки, выполненная из твердой пластмассы по площади значительно больше мягкой части, имеющей текстурированную поверхность, в результате чего вибрация передается к руке пользователя достаточно сильно.
Поэтому настоящее изобретение направлено на устранение недостатков, присущих поверхностям захвата в соответствии с существующим уровнем техники, и обеспечение улучшенного конструктивного компонента захвата технического устройства. Конструктивный компонент поверхности захвата должен обеспечивать надежный захват, позволяя удерживать устройство в различных положениях, обеспечивая при этом некоторое оптимальное положение захвата. Кроме того, упомянутый конструктивный компонент поверхности захвата должен обеспечивать лишь незначительную передачу вибрации от технического устройства к руке.
Сущность изобретения
Упомянутые выше преимущества имеет конструктивный компонент поверхности в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения. Дополнительные преимущества обеспечивают конструктивные компоненты поверхности в соответствии с зависимыми пунктами.
Так, предлагаемый конструктивный компонент поверхности содержит по меньшей мере три элемента, а именно, первый элемент, второй элемент и третий элемент. Такие элементы могут иметь любую форму, при условии, что они могут быть отличимы от остальных участков поверхности. Элементами могут быть углубления в структуре поверхности, но как правило, ими являются выступающие части поверхности. Элементы имеют поверхность основания. Если элементы выполнены за единое целое с поверхностью, поверхность их основания может рассматриваться как полученная экстраполяцией поверхности в окрестности элементов. Элементы имеют также по меньшей мере одну боковую поверхность. Так, например, элемент может иметь форму шарового сегмента. В таком случае, кроме поверхности основания, такой сегмент имеет только одну ограничивающую его поверхность. Такая поверхность, являющаяся частью сферы, в контексте настоящего изобретения именуется боковой поверхностью. Элемент может также иметь форму пирамиды. В таком случае он может иметь, например, четыре боковых поверхности.
Элементы имеют определенную высоту. Высота элемента измеряется как расстояние от наивысшей его точки до поверхности основания. (Для элементов в виде углублений высотой в контексте настоящего изобретения может считаться расстояние от самой глубокой точки до поверхности основания).
Кроме того, упомянутый конструктивный компонент поверхности имеет различные области захвата. Данные области захвата могут быть расположены в непосредственной близости друг от друга, или на некотором расстоянии друг от друга.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением упомянутые элементы расположены упорядоченным образом относительно матрицы из точек. Такая матрица из точек может, например, быть образована точками пересечения двух наборов параллельных линий. При этом четыре ближайшие друг к другу точки являются вершинами ромба. Если наборы параллельных линий расположены перпендикулярно друг к другу, четыре находящихся в непосредственной близости друг к другу точки ограничивают прямоугольник или квадрат. Матрица из точек может быть также сформирована наборами кривых линий.
В соответствии с настоящим изобретением, центры вторых элементов и центры третьих элементов расположены в узлах матрицы из точек. Под центром элемента понимается центр тяжести элемента, если считать, что масса элемента распределена гомогенно. При этом считается, что элемент ограничен поверхностью его основания, которая в свою очередь может быть получена путем экстраполяции поверхности в окрестности данного элемента.
В отличие от центров вторых и третьих элементов, центры первых элементов не расположены в узлах матрицы из точек. Центры первых элементов могут быть расположены на соединительных линиях между узлами матрицы из точек.
В соответствии с настоящим изобретением, первая область захвата содержит первые элементы и вторые элементы, в то время как вторая область захвата преимущественно содержит вторые элементы, а третья зона захвата преимущественно содержит третьи элементы.
В воплощении по пункту 2 формулы изобретения матрица из точек образована параллельными линиями. Такого типа матрица является легко формируемой, что позволяет легче понять настоящее изобретение и реализовать его механизированным, и поэтому более дешевым способом. Более того, такая матрица из точек обеспечивает особенно легко заметные области захвата и на интуитивном уровне подсказывает пользователю наиболее предпочтительное и эргономичное положение захвата устройства.
В воплощении в соответствии с пунктом 3 формулы изобретения вторая область захвата содержит в три раза больше вторых элементов, чем первых элементов. За счет этого вторая область захвата особенно четко отличается от первой области захвата. Из-за того, что они обеспечивают более сильное сцепление с рукой, первые элементы в первой области захвата обеспечивают особо надежный захват. Однако при этом усиливается передача вибрации. Поэтому предпочтительно, чтобы число первых элементов во второй области захвата было небольшим, или даже чтобы вторая область захвата вовсе не содержала первых элементов.
В воплощении в соответствии с пунктом 4 формулы изобретения третьи элементы являются математически подобными вторым элементам; то есть третьи элементы в сущности являются воплощением вторых элементов в миниатюре. За счет использования подобных элементов может быть обеспечен особо плавный переход между второй и третьей областью захвата. Это обеспечивает надежный и удобный захват даже при не совсем идеальном положении руки относительно рукоятки.
В воплощении в соответствии с пунктом 5 формулы изобретения высота вторых элементов во второй области захвата непрерывно уменьшается по мере их удаления от первой области захвата. Такое непрерывное уменьшение высоты элементов в свою очередь обеспечивает особо плавный переход областей захвата, и в то же время обеспечивает некоторый диапазон допустимых отклонений положения руки относительно рукоятки от идеального. Особенно в тех случаях, когда пользователь берется за устройство быстро, его рука не всегда сразу найдет идеальное положение для захвата.
В воплощении в соответствии с пунктом 6 формулы изобретения высота h1 первых элементов меньше, чем высота h2 вторых элементов. Такое воплощение обеспечивает особенно предпочтительный переход между второй областью захвата и первой областью захвата. Самыми высокими элементами в первой области захвата являются элементы, имеющие высоту h2. Вторые элементы определяют максимальную высоту элементов как в первой, так и во второй областях захвата. Однако рука, крепко держащаяся за рукоятку, будет также касаться первых элементов. Поэтому, даже если высота h1 меньше, чем высота h2, первая область захвата наверняка будет обеспечивать особенно прочный захват.
В воплощении в соответствии с пунктом 7 формулы изобретения высота h1 первых элементов в свою очередь больше высоты h3 третьих элементов. Иными словами, высота h3 третьих элементов меньше высоты h1 первых элементов, и, следовательно, меньше высоты h2 вторых элементов. Поэтому упомянутые третьи элементы скорее работают как вспомогательные элементы, позволяющие дополнительно уменьшить скользкость поверхности. Пользователь устройства с такой структурой поверхности рукоятки интуитивно не возьмется за рукоятку в области третьих элементов, из-за того, что их высота особенно мала.
В воплощении в соответствии с пунктом 8 формулы изобретения высота третьих элементов в третьей области захвата непрерывно уменьшается по мере увеличения их удаленности от первой области захвата. За счет этого может быть обеспечена эстетически привлекательная поверхность, которая, однако, не является подходящей для ее захвата только или преимущественно в третьей области захвата.
В воплощении в соответствии с пунктом 9 формулы изобретения угол между поверхностью основания и по меньшей мере одной боковой поверхностью первых, вторых и/или третьих элементов меньше 45°. Данное условие предпочтительно должно быть выполнено для тех углов между поверхностью основания и боковой поверхностью элементов, которые являются самыми дальними по отношению к центру первой области захвата. В соответствии с настоящим изобретением, упомянутые углы могут быть также меньше 30°, меньше 20° или меньше 10°. Данное условие предпочтительно должно быть также выполнено для тех углов между поверхностью основания и боковой поверхностью элементов, которые являются самыми дальними по отношению к вершине кривой. В соответствии с настоящим изобретением, такие углы также могут быть меньше 30°, меньше 20° или меньше 10°.
В воплощении в соответствии с пунктом 10 формулы изобретения возможно также использование элементов, которые на виде сверху имеют в сущности полукруглую форму, или расположены симметрично вокруг сегмента круга или полукруга. Как было показано, за такие элементы легко ухватиться, и в то же время они обеспечивают высокую надежность захвата.
В воплощении в соответствии с пунктом 11 формулы изобретения форма первых элементов подобрана таким образом, что они симметричны относительно своей продольной оси. Такие элементы также обеспечивают надежность захвата и являются эстетически привлекательными.
Краткое описание чертежей
Фиг.1. Аксонометрический вид сверху поверхности, которая, однако, еще не обладает всеми свойствами конструктивного компонента поверхности в соответствии с настоящим изобретением.
На Фиг.2 изображена поверхность такого же типа, как изображенная на фиг.1, также не обладающая всеми свойствами конструктивного компонента поверхности в соответствии с настоящим изобретением, на которой показана матрица из точек.
Фиг.3. Аксонометрический вид сверху конструктивного компонента поверхности в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.4. Поперечное сечение конструктивного компонента поверхности, изображенного на фиг.3.
Фиг.5. Поперечное сечение альтернативного воплощения конструктивного компонента поверхности в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.6. Аксонометрический вид сверху, дающий представление о внешнем виде настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
На фиг.1 показана поверхность, пригодная для расположения на ней первых элементов 11, вторых элементов 12 и третьих элементов 13 в первой области 21 захвата, второй области 22 захвата и третьей области 23 захвата (данные элементы на данном чертеже еще не показаны). Для расположения упомянутых элементов в различных областях захвата сначала необходимо выполнить на поверхности матрицу из точек. Данная матрица из точек может быть выполнена с помощью наборов параллельных линий. На данном чертеже показаны первый набор 31 параллельных линий и второй набор 32 параллельных линий. Линии первого набора перпендикулярны линиям второго набора и расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. В полученной таким образом матрице из точек любые четыре ближайших друг к другу точки являются вершинами квадрата. Изображенная поверхность имеет направление W, вдоль которого она имеет кривизну, и направление F, вдоль которого она не имеет кривизны.
На фиг.2 показана матрица 34 из точек, полученная с помощью параллельных линий, изображенных на фиг.1, однако на фиг.2 данные линии уже не показаны.
На фиг.3 показан конструктивный компонент 10 поверхности в соответствии с настоящим изобретением. Данный конструктивный компонент выполнен на поверхности, изображенной на фиг.1 и 2, имеющей кривизну в направлении W и не имеющей кривизны вдоль направления F. В центре изображенного фрагмента поверхности расположена первая область 21 захвата. В непосредственной близости к ней находится вторая область 22 захвата, и в непосредственной близости ко второй области 22 захвата находится третья область 23 захвата.
Первая область 21 захвата содержит некоторое количество первых элементов 11, имеющих форму пирамид с квадратной поверхностью основания. Центр поверхности основания каждого из первых элементов расположен в одном из узлов матрицы из точек. В первой области 21 захвата первые элементы 11 расположены на линиях, соединяющих соседние точки матрицы. Первые элементы 11 по высоте меньше, чем вторые элементы 12. Первые элементы 11 симметричны относительно своей продольной оси, и их продольные оси ориентированы таким образом, что они связывают между собой два узла матрицы из точек.
Вторая область 22 захвата содержит только вторые элементы 12 и не содержит первых элементов 11. Изображенные вторые элементы 12 во второй области 22 захвата по форме идентичны вторым элементам 12 в первой области 21 захвата.
Третья область 23 захвата содержит третьи элементы 13. Данные элементы также имеют форму пирамид. Подобно вторым элементам 12, третьи элементы 13 также являются пирамидами с квадратной поверхностью основания. Третьи элементы 13 являются подобными вторым элементам 12 даже в математическом смысле, в сущности являясь миниатюрным воплощением вторых элементов 12.
На фиг.4 показано поперечное сечение поверхности, изображенной на фиг.3. Нормаль N к поверхности проходит через центр первой области 21 захвата. В ней расположены первые элементы 11, имеющие высоту h1, и вторые элементы 12, имеющие высоту h2. Высота h2 больше, чем высота h1. В смежной с ней второй области 22 захвата имеются только вторые элементы 12. Они имеют такую же высоту h2, как вторые элементы в первой области 21 захвата. В третьей области 23 захвата, смежной со второй областью захвата, выполнены третьи элементы 13, имеющие высоту h3. Высота h3 меньше, чем высота h2.
В показанном воплощении высота h2 является постоянной по всей второй области захвата, а высота h3 является постоянной по всей третьей области захвата. Возможно также выполнение соответствующих элементов с непрерывным уменьшением их высоты. Так, высота вторых элементов может непрерывно уменьшаться уже в пределах первой области 21 захвата, и данное уменьшение может продолжаться во второй области 22 захвата. Высота вторых элементов может также непрерывно уменьшаться в направлении перехода второй области 22 захвата в третью область 23 захвата таким образом, что в месте перехода второй области в третью третьи элементы 13 будут иметь такую же высоту, как смежные с ними вторые элементы.
На фиг.5 представлен вид, аналогичный представленному на фиг.4, иллюстрирующий другое воплощение изобретения. В первой области 21 захвата расположены первые элементы 11. Во второй области 22 захвата расположены первые элементы 11 и вторые элементы 12. Первые элементы 11 имеют угол β между поверхностью основания и боковой поверхностью. Угол β в каждом из элементов измеряется при боковой поверхности, расположенной дальше от центра первой области захвата. Во второй области 22 захвата показаны также вторые элементы 12. В них соответствующие углы β1 меньше, чем углы β в первой области захвата. Кроме того, показаны третьи элементы 13, расположенные в третьей области захвата. У данных элементов соответствующие углы β2 еще меньше, чем углы β1 во второй области захвата. То есть, значение угла β уменьшается по мере удаления вершины угла от центра первой области захвата. Данное удаление может быть измерено как угол α. В контексте настоящего изобретения может быть предпочтительным, чтобы угол β уменьшался на величину соответствующего угла α по мере удаления от вершины кривой.
На фиг.6 показан аксонометрический вид фрагмента конструктивного компонента поверхности в соответствии с настоящим изобретением. На этом фрагменте видно, что область 21 особенно пригодна для использования в качестве области захвата. Она может, например, служить для помещения на нее большого пальца. Большой палец, будучи приложен к данной области, как правило, оказывает большее давление, чем остальные части кисти. Остальные части кисти располагаются на областях 22 и 23, что обеспечивает еще более надежное удержание устройства в руке. Однако в областях, более удаленных от центра первой области 21 захвата, сила сцепления между устройством и частями кисти меньше. Это дает преимущество в виде меньшей передачи вибрации к кисти. Такой способ захвата устройства пользователь, как правило, выбирает интуитивно, так как именно на область 21 пользователь скорее всего положит большой палец и приложит в данном месте большое давление на поверхность. С другой стороны, возможно также помещение на область 21 другого пальца или другого участка кисти, то есть такой конструктивный компонент поверхности обеспечивает множество положений захвата.
1. Конструктивный компонент (10) поверхности захвата для технического устройства, содержащий по меньшей мере один первый элемент (11), который имеет первую высоту (h1), по меньшей мере один второй элемент (12), который имеет вторую высоту (h2), и по меньшей мере один третий элемент (13), который имеет третью высоту (h3), причем вторая высота (h2) больше, чем третья высота (h3), при этом конструктивный компонент (10) содержит также первую область (21) захвата, вторую область (22) захвата и третью область (23) захвата, причем упомянутые элементы расположены в матрице (34) из точек, характеризующийся тем, что центры вторых элементов (12) и центры третьих элементов (13) расположены в узлах пересечений матрицы (34) из точек, а центры первых элементов (11) не расположены в узлах пересечений матрицы (34) из точек, при этом первая область (21) захвата содержит первые элементы (11) и вторые элементы (12), вторая область (22) захвата содержит преимущественно вторые элементы (12), а третья область (23) захвата содержит преимущественно третьи элементы (13).
2. Конструктивный компонент (10) поверхности захвата по п.1, отличающийся тем, что упомянутый конструктивный компонент (10) сформирован точками пересечения первого набора параллельных линий (31) и второго набора параллельных линий (32).
3. Конструктивный компонент (10) поверхности захвата по п.1, отличающийся тем, что во второй области (22) захвата расположено более чем в три раза больше вторых элементов (12), чем первых элементов (11).
4. Конструктивный компонент (10) поверхности захвата по п.1, отличающийся тем, что упомянутый по меньшей мере один третий элемент (13) математически подобен упомянутому по меньшей мере одному второму элементу (12).
5. Конструктивный компонент (10) поверхности захвата по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что высота вторых элементов во второй области захвата непрерывно уменьшается с увеличением их удаленности от первой области захвата.
6. Конструктивный компонент (10) поверхности захвата по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что высота h1 упомянутого по меньшей мере одного первого элемента меньше, чем высота h2 упомянутого по меньшей мере одного второго элемента.
7. Конструктивный компонент (10) поверхности захвата по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что высота h1 упомянутого по меньшей мере одного первого элемента больше, чем высота h3 упомянутого по меньшей мере одного третьего элемента.
8. Конструктивный компонент (10) поверхности захвата по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что высота третьих элементов в третьей области захвата непрерывно уменьшается с увеличением их удаленности от первой области захвата.
9. Конструктивный компонент (10) поверхности захвата по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что по меньшей мере одна боковая поверхность упомянутого по меньшей мере одного второго элемента (12) и/или боковая поверхность упомянутого по меньшей мере одного третьего элемента (13) образует угол с поверхностью основания соответствующего элемента, меньший 45°.
10. Конструктивный компонент (10) поверхности захвата по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что упомянутый по меньшей мере один второй элемент (12) имеет полукруглую форму.
11. Конструктивный компонент (10) поверхности захвата по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что упомянутый по меньшей мере один первый элемент (11) симметричен относительно своей продольной оси.
12. Техническое устройство, в котором по меньшей мере одна из внешних поверхностей содержит конструктивный компонент (10) поверхности захвата по любому из пп.1-11.
