Ручной инструмент и способ его изготовления
Изобретение относится к ручному инструменту и способу изготовления такого ручного инструмента. Инструмент содержит рабочий элемент (1), выполненный из первого материала, удлиненную рукоять (2), выполненную из второго материала, и соединительный элемент (3), выполненный из третьего материала, содержащего пластик. Удлиненная рукоять дополнительно содержит захватную часть (4) на первом конце (2-1) и вставную часть (5) на втором конце (2-2). Ручной инструмент дополнительно содержит уплотнительное кольцо (6), окружающее вставную часть (5) для предотвращения вытекания третьего материала в процессе изготовления. Способ включает в себя размещение уплотнительного кольца (6) вокруг вставной части (5), размещение вставной части (5) и рабочего элемента (1) в форме, введение материала, содержащего пластик, в полость (9) таким образом, чтобы сформировать соединительный элемент (3), и извлечение ручного инструмента из формы. Технический результат заключается в повышении надежности прикрепления рабочего элемента инструмента к рукояти. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к ручному инструменту и способу его изготовления.
Уровень техники
Ручной инструмент с рукоятью, содержащей пластик, известен из предшествующего уровня техники. Однако пользователю удобнее пользоваться рукоятью, содержащей натуральный материал. Одной из проблем, связанных с рукоятями, изготовленными из натурального материала, является надежное прикрепление рабочего элемента инструмента к рукояти.
Раскрытие сущности изобретения
Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение ручного инструмента и способа его изготовления, позволяющих решить по меньшей мере некоторые из описанных проблем. Указанные задачи решены ручным инструментом и способом его изготовления, охарактеризованные в независимых пунктах прилагаемой формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления описаны в зависимых пунктах прилагаемой формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Ниже более подробно описано настоящее изобретение с помощью предпочтительных вариантов его осуществления и со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 представлен общий вид ручного инструмента в соответствии с первым вариантом осуществления.
На фиг. 2 представлена вставная часть удлиненной рукояти ручного инструмента.
На фиг. 3 представлена блок-схема способа изготовления ручного инструмента.
На фиг. 4 представлен пример размещения рабочего элемента инструмента, удлиненной рукояти и уплотнительного кольца в форме.
На фиг. 5 представлен пример размещения удлиненной рукояти и уплотнительного кольца в форме в увеличенном масштабе.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 представлен общий вид ручного инструмента в соответствии с первым вариантом осуществления. Ручной инструмент по фиг. 1 содержит рабочий элемент 1, выполненный из первого материала, удлиненную рукоять 2, выполненную из второго материала, и соединительный элемент 3, выполненный из третьего материала, содержащего пластик. Удлиненная рукоять 2 дополнительно содержит захватную часть 4 на первом конце 2-1 и вставную часть 5 на втором конце 2-2. Соединительный элемент 3 расположен между рабочим элементом 1 инструмента и удлиненной рукоятью 2 с возможностью вставления вставной части 5, выполненной из второго материала, в первую выемку 13 соединительного элемента 3 и соединения рабочего элемента 1 с удлиненной рукоятью 2.
Ручной инструмент дополнительно содержит уплотнительное кольцо 6. Уплотнительное кольцо 6 выполнено с возможностью охватывания вставной части 5 таким образом, чтобы входить в контакт со вставной частью 5 и третьим материалом соединительного элемента 3, предотвращая вытекание третьего материала в процессе изготовления мимо уплотнительного кольца 6 на материал удлиненной рукояти 2. Кроме того, вставная часть 5 и соединительный элемент 3 прикрепляют уплотнительное кольцо 6 к ручному инструменту. Уплотнительное кольцо 6 может быть изготовлено, например, из металла или пластика.
Предпочтительно часть рабочего элемента 1 входит во вторую выемку 14 соединительного элемента 3. Альтернативно, первая выемка 13 и вторая выемка 14 соединительного элемента 3 могут быть одной и той же выемкой, и вставная часть 5 удлиненной рукояти 2 и рабочий элемент 1 входят в разные концы этой выемки. Иными словами, соединительный элемент 3 может быть, например, насквозь полым и вмещать рабочий элемент 1 и удлиненную рукоять 2 в разных концах полой части. Кроме того, соединительный элемент 3 может содержать выемку 12 вблизи уплотнительного кольца 6.
Удлиненная рукоять 2 предпочтительно изготовлена из натурального материала, такого как древесина пекана, ясеня, пробкового дерева или березы, а также может быть изготовлена из керамических материалов. Удлиненная рукоять 2 также может быть изготовлена из других материалов, таких как многослойная фанера, сталь, пластик, пластик с мягким захватом или композиционный материал. Кроме того, в качестве примера на фиг. 1 ручной инструмент изображен в виде топора. Однако ручной инструмент может быть любым ручным инструментом, предназначенным для ручной работы и содержащим рабочий элемент и рукоять, таким как кухонный нож, вилка, молоток, кривой садовый нож или сучкорез. Первым материалом рабочего элемента может быть металл, например такой как сталь.
На фиг. 2 представлена вставная часть 5 удлиненной рукояти 2 ручного инструмента, которая может быть использована в варианте осуществления по фиг. 1. Вставная часть 5 удлиненной рукояти 2 содержит уступ 7 для уплотнительного кольца 6, таким образом, что площадь поперечного сечения удлиненной рукояти 2 в месте размещения уплотнительного кольца 6 меньше, чем площадь поперечного сечения захватной части 4 удлиненной рукояти 2 в непосредственной близости от уплотнительного кольца 6. Вставная часть 5 удлиненной рукояти 2 предпочтительно содержит блокирующий рельеф, который может быть, например, по меньшей мере одной канавкой 8, способствующий механической блокировке между соединительным элементом 3 и удлиненной рукоятью 2. На фиг. 2 вставная часть 5 содержит несколько таких канавок. Кроме того, вставная часть 5 удлиненной рукояти 2 может содержать по меньшей мере один участок, форма поперечного сечения которого отличается от остальной вставной части. Например, один участок может иметь прямоугольное поперечное сечение, тогда как остальная вставная часть имеет овальное поперечное сечение.
На фиг. 3 представлена блок-схема способа изготовления ручного инструмента, который может использоваться для изготовления ручного инструмента по фиг. 1 и 2. Этот способ включает в себя (А) размещение уплотнительного кольца 6 вокруг вставной части 5 на втором конце 2-2 удлиненной рукояти 2 и (В) размещение вставной части 5 удлиненной рукояти 2 и рабочего элемента 1 в форме таким образом, чтобы уплотнительное кольцо 6 контактировало с формой и вставной частью, изолируя полость 9, определенную уплотнительным кольцом 6, вставной частью 5 удлиненной рукояти 2, рабочим элементом 1 и внутренней поверхностью стенки формы 11. Затем осуществляется (С) введение материала, содержащего пластик, в полость 9 таким образом, чтобы получить соединительный элемент 3 для соединения удлиненной рукояти 2 и рабочего элемента 1, и, наконец, (D) извлечение ручного инструмента из формы после отверждения введенного материала соединительного элемента 3.
На фиг. 4 представлен пример размещения рабочего элемента 1, удлиненной рукояти 2 и уплотнительного кольца 6 в форме, как части способа изготовления по фиг. 3. Также показана полость 9. Способ может включать в себя обеспечение вставной части 5 с уступом 7 для размещения уплотнительного кольца 6. В процессе изготовления удлиненная рукоять 2 может поддерживаться для ее удержания на своем месте. Кроме того, удлиненная рукоять 2 может прижиматься к форме путем приложения силы F. В представленном примере сила F прижимает удлиненную рукоять вверх. На этом этапе уплотнительное кольцо 6 и рабочий элемент 1 удерживаются на месте за счет контакта со стенками формы 11. Контакт между удлиненной рукоятью 2 и стенками формы 11 не требуется. Вместо этого, уплотнительное кольцо упирается в стенки формы 11, и удлиненная рукоять 2 опирается на уплотнительное кольцо 6. Таким образом исключается непосредственный контакт между стенками формы 11 и материалом удлиненной рукояти 2, а также исключены образующиеся вследствие этого контакта с формой неудаляемые отметины на удлиненной рукояти 2.
Кроме того, способ изготовления может включать в себя снабжение вставной части 5 удлиненной рукояти 2 блокирующим рельефом. Этот блокирующий рельеф может представлять собой, например, по меньшей мере одну поперечную канавку 8, способствующую механической блокировке между соединительным элементом 3 и удлиненной рукоятью 2. Блокирующий рельеф может также содержать, например, отверстие или поднутрение. Способ может дополнительно включать в себя обеспечение на вставной части 5 удлиненной рукояти 2 по меньшей мере одной части, форма поперечного сечения которой отличается от остальной рукояти 2. Кроме того, способ изготовления может также включать в себя обеспечение удлиненной рукояти 2, содержащей натуральный материал, такой как дерево.
На фиг. 5 представлен в увеличенном масштабе фрагмент А фиг 4, демонстрирующий пример размещения в форме удлиненной рукояти 2 и уплотнительного кольца 6, которое может использоваться для изготовления рабочего инструмента по фиг. 1 и 2. Детали, представленные на фиг. 5, даны не в масштабе, и некоторые из них увеличены для ясности.
На фиг. 5 можно видеть, что уплотнительное кольцо 6 окружает вставную часть 5 таким образом, что первая уплотняющая боковая поверхность 6-1 уплотнительного кольца 6 контактирует с третьим материалом соединительного элемента 3 и выступом 10, расположенным вблизи уплотнительного кольца 6, входящим в зацепление с этим кольцом и выступающим внутрь от стенки 11 к центру полости. Кроме того, вторая уплотняющая боковая поверхность 6-2 уплотнительного кольца 6 контактирует со вставной частью 5 в месте расположения уступа 7, предназначенного для размещения уплотнительного кольца 6. Таким образом, выступ 10 стенки формы и уступ 7 вставной части 5 действуют как места соединения для уплотнительного кольца 6. На фиг. 5 также можно видеть, что первый зазор может быть расположен между наружной поверхностью 6-3 уплотнительного кольца 6 и стенкой формы 11, а второй зазор может быть расположен между внутренней поверхностью 6-4 уплотнительного кольца 6 и вставной частью 5 удлиненной рукояти 2.
В процессе изготовления первая уплотняющая боковая поверхность 6-1 уплотнительного кольца 6 находится в контакте с выступом 10 стенки формы 11, а вторая уплотняющая боковая поверхность 6-2 уплотнительного кольца 6 находится в контакте со вставной частью 5 для предотвращения вытекания третьего материала в процессе изготовления мимо второй уплотняющей боковой поверхности 6-2 на материал удлиненной рукояти 2.
Натуральный материал, такой как дерево, часто является мягким и подверженным колебаниям размеров, например, из-за изменений содержания влаги в окружающей среде. Преимущество использования уплотнительного кольца и обеспечения зазоров состоит в том, что при изготовлении ручного инструмента, в котором сочетаются, например, пластик и натуральный материал, допустимы увеличенные допуски.
На фиг. 5 выступ 10 расположен на внутренней стороне стенки формы 11 таким образом, что уплотнительное кольцо 6 прижимается к выступу 10 при изготовлении ручного инструмента. Когда вставная часть 5 удлиненной рукояти 2, содержащей уплотнительное кольцо 6 вокруг вставной части 5, и рабочий элемент 1 расположены в форме, и форма закрыта, этот выступ 10 находится в контакте с первой уплотняющей боковой поверхностью 6-1 уплотнительного кольца 6, а вторая уплотняющая боковая поверхность 6-2 уплотняющего кольца 6 находится в контакте с уступом 7 вставной части 5.
Выступ 10 является предпочтительным, поскольку он удерживает уплотнительное кольцо 6 на своем месте и не позволяет ему перемещаться на этапе литья под давлением. Кроме того, в соответствии с этим вариантом осуществления, не требуется контакт между стенками формы 11 и материалом удлиненной рукояти 2, что исключает образование неудаляемых отметин на удлиненной рукояти 2 или уплотнительном кольце в процессе изготовления.
В примере по фиг. 5 между наружной поверхностью 6-3 уплотнительного кольца 6 и стенкой формы 11, и внутренней поверхностью 6-4 уплотнительного кольца 6 и вставной частью 5 образован зазор. Иными словами, наружная поверхность 6-3 и внутренняя поверхность 6-4 уплотнительного кольца 6 не контактируют со стенкой формы 11 и вставной частью соответственно. Альтернативно, наружная поверхность 6-3 и/или внутренняя поверхность 6-4 уплотнительного кольца 6 могут контактировать со стенкой формы 11 и вставной частью 5 соответственно. В том случае, когда форма прижимается к наружной поверхности 6-3 уплотнительного кольца, а внутренняя поверхность 6-4 уплотнительного кольца 6 входит в контакт со вставной частью 5, необходимо прижимать удлиненную рукоять 2 к форме путем приложения силы F.
Специалисту в данной области техники ясно, что по мере развития технологии могут появляться различные пути осуществления изобретения. Настоящее изобретение и варианты его осуществления не ограничены описанными выше примерами и могут меняться без отклонения от объема изобретения, охарактеризованного формулой изобретения.
1. Ручной инструмент, содержащий:
рабочий элемент (1), выполненный из первого материала, удлиненную рукоять (2), выполненную из второго материала, содержащую захватную часть (4) на первом конце (2-1) и вставную часть (5) на втором конце (2-2), отличающийся тем, что
соединительный элемент (3), выполненный из третьего материала, содержащего пластик, расположен между рабочим элементом (1) и удлиненной рукоятью (2) для приема вставной части (5), выполненной из второго материала, в первую полость соединительного элемента (3) и соединения рабочего элемента (1) и удлиненной рукояти (2), и приема части рабочего элемента (1) в другой конец этой полости или во вторую полость в соединительном элементе (3), причем
уплотнительное кольцо (6) расположено вокруг вставной части (5), причем уплотнительное кольцо (6) находится в контакте со вставной частью (5) и третьим материалом соединительного элемента (3) для предотвращения вытекания третьего материала на материал удлиненной рукояти (2) в процессе изготовления, причем вставная часть (5) и соединительный элемент (3) фиксируют уплотнительное кольцо (6) на ручном инструменте, при этом
удлиненная рукоять (2) содержит натуральный материал.
2. Ручной инструмент по п.1, в котором соединительный элемент (3) содержит выемку (12) вблизи уплотнительного кольца (6).
3. Ручной инструмент по п.1 или 2, в котором вставная часть (5) удлиненной рукояти (2) содержит уступ (7) для уплотнительного кольца (6), такой что площадь поперечного сечения в месте расположения уплотнительного кольца (6) меньше, чем площадь поперечного сечения захватной части (4) удлиненной рукояти (2), расположенной в непосредственной близости от уплотнительного кольца (6).
4. Ручной инструмент по любому из пп.1-3, в котором вставная часть (5) удлиненной рукояти (2) снабжена блокирующим рельефом для улучшения механической блокировки между соединительным элементом (3) и удлиненной рукоятью (2).
5. Ручной инструмент по любому из пп.1-4, в котором вставная часть (5) удлиненной рукояти (2) содержит по меньшей мере одну часть, форма поперечного сечения которой отличается от остальной вставной части.
6. Ручной инструмент по п.1, в котором указанный натуральный материал является деревом.
7. Способ изготовления ручного инструмента по п.1, отличающийся тем, что он содержит следующие шаги:
размещают уплотнительное кольцо (6) вокруг вставной части (5) на втором конце (2-2) удлиненной рукояти (2),
размещают вставную часть (5) удлиненной рукояти (2) и рабочего элемента (1) в форме таким образом, чтобы уплотнительное кольцо (6) контактировало с формой и вставной частью (5), изолируя полость (9), определенную уплотнительным кольцом (6), вставной частью (5) удлиненной рукояти (2), рабочим элементом (1) и внутренней поверхностью стенки формы (11),
вводят содержащий пластик материал в полость (9) таким образом, чтобы сформировать соединительный элемент (3) для соединения удлиненной рукояти (2) и рабочего элемента (1), и
извлекают ручной инструмент из формы после отверждения введенного материала соединительного элемента (3).
8. Способ изготовления ручного инструмента по п.7, в котором выполняют вставную часть (5) с уступом (7) для размещения уплотнительного кольца (6).
9. Способ изготовления ручного инструмента по п.7 или 8, в котором выполняют вставную часть (5) удлиненной рукояти (2) с блокирующим рельефом (8) для улучшения механической блокировки между соединительным элементом (3) и удлиненной рукоятью (2).
10. Способ изготовления ручного инструмента по любому из пп. 7-9, в котором выполняют вставную часть (5) удлиненной рукояти (2) с по меньшей мере одним участком, форма поперечного сечения которого отличается от остальной вставной части.
11. Способ изготовления ручного инструмента по любому из пп. 7-10, в котором выполняют форму с выступом (10) вблизи уплотнительного кольца (6) для вхождения в зацепление с уплотнительным кольцом (6).
12. Способ изготовления ручного инструмента по любому из пп. 7-11, в котором удлиненная рукоять содержит натуральный материал.
13. Способ изготовления ручного инструмента по п.12, в котором указанным натуральным материалом является дерево.
