CN1470367A - 物体撞击器具的减振 - Google Patents

Abstract

一种物体撞击器具的减振，物体撞击器具例如手持工具或球棒的管状手柄内的振动通过减振器来减振，该减振器有布置在手柄内并与该手柄配合的支承部分。该减振器还有弹性的第二部分，减振器的该第二部分与手柄壁缓冲接触，并可沿基本横切于手柄纵向轴线的方向在手柄内运动。

Description

物体撞击器具的减振

技术领域

本发明涉及空心手柄的物体撞击器具例如锤子和其它器具的减振，尤其是涉及体育运动的物体撞击器具，例如用于棒球、垒球和年轻人游戏的球棒。这样的球棒通常由金属外壳制成，该金属外壳由铝或钛合金或其它金属形成。

背景技术

用于器具例如金属壳球棒的减振的***包括通常称为调谐(tuned)质量***和缓冲垫质量***的***。调谐质量振动***采用活动物体例如位于球棒或其它器具中的空心腔体内的减振摆锤，对该活动物体的尺寸、位置和频率进行匹配或调节，以便在不与腔体壁接触的情况下在该腔体内摆动，从而当器具与物体撞击时有效进行减振。缓冲垫质量***利用布置在器具的腔体内的弹性体或泡沫塑料垫，该垫与腔体的壁弹性接触，以便减小通过器具的手柄而传递给用户的手的振动的振幅。调谐质量减振***由于调谐质量的惯性而使得反应稍微比缓冲垫质量***更慢，因此，将调谐质量***选择为用于对稳态振动进行减振的减振器，而缓冲垫质量减振器通常用于对由冲击引起的振动进行减振。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种物体撞击器具，该物体撞击器具改进了手柄的减振。

本发明提供了一种物体撞击器具，该物体撞击器具有：管状手柄；物体撞击部分，该物体撞击部分安装在所述手柄上；以及减振器，该减振器有固定在所述手柄内的支承部分和与该支承部分柔性连接的弹性减振部分。该减振部分沿大致横切于所述手柄纵向轴线的方向在所述手柄内进行弧形运动，且该减振部分可压缩，以便使该减振部分与所述手柄缓冲接触。因此，该减振器的功能具有调谐质量减振***和缓冲垫质量减振***这二者的某些特征。

减振器可以整个由弹性材料制成，该弹性材料有未变形形状和当该减振器布置在手柄内时的变形形状，该变形形状与未变形形状不同。

附图的简要说明

图1是具有减振器的球棒的第一实施例的局部切掉的透视图。

图2是用于图1的实施例中的减振器在处于它的未变形形状时的透视图。

图3是用于图1中的球棒的止动器的透视图。

图4是具有减振器的球棒的第二实施例的轴向局部剖视图。

图5是用于图4的实施例中的减振器在处于它的未变形形状时的透视图。

图6是具有减振器的球棒的第三实施例的轴向局部剖视图。

图7是用于图6的实施例中的减振器在处于它的未变形形状时的透视图。

优选实施例的说明

尽管本发明通常涉及用于撞击物体的各种器具的手柄的减振，因此包括锤子、斧子以及其它工具和物体撞击器具，但是下面将主要参考特别采用了本发明的球棒来介绍本发明。

图1的透视图表示了一种包括球棒10的器具(并没有按比例表示)，该球棒可以由金属例如铝或钛制成，并有：管状手柄12；物体撞击部分，该物体撞击部分包括套筒14，该套筒14可以与该手柄形成一体；圆头20，该圆头20通过焊接、压配合或其它方式而安装在手柄12的近端16上；以及套筒端帽22，该端帽22通过焊接、压配合或其它方式而牢固安装在套筒14的远端18上。该球棒通常由管状的铝、钛或其它金属制成，或由部分金属制成，或者该球棒可以由复合结构制成，如本领域公知。当物体撞击时，尤其是当物体从器具的物体撞击部分的所需“可受点(sweet spot)”处撞开时，不希望出现的振动通常传递给用户的手，这时，球并不是撞在套筒14的主体部分中。在寒冷天气下，当物体撞在球棒的手柄部分上或附近时，情况将更糟。

图1所示的弹性减振器30包括第一和第二细长部件32、42，各细长部件32、42弯曲，因此，当***球棒10的手柄12中时，它们将大致变形成U形或马蹄形。尽管在本实施例中表示了两个U形减振部件32、42，但是也可采用单个减振器，该单个减振器由弹性材料例如弹性体或合成弹性体构成，并且当布置在球棒的管状手柄12中时从它的原始未变形形状进行变形。该减振器的一部分(这时为U形的连接部件或桥接装置38、48)布置在手柄12的内壁中并与该内壁弹性配合，而部件32的支腿34、36(当采用一第二U形部件时还有部件42的支腿44、46)基本沿球棒手柄12的轴向延伸，并靠近手柄壁或稍微与手柄壁接触，因此当受到由于与球接触而引起的振动时它们将自由弯曲，这样，支腿44、46能够在手柄壁内沿横切于手柄纵向轴线的方向振动。由附图可知，与手柄12配合的减振器30的支承部分与减振器30的、可沿横切于手柄12纵向轴线的方向自由振动的部分例如支腿44、46沿轴向间隔开。

优选是，弹性细长部件32、42由天然或合成弹性体例如橡胶而制成，其具有至少0.75的比重，优选是比重为1.0或更高。还优选是，橡胶成分较软，它的肖氏硬度在从5A到60D的范围内。如图2所示，优选是细长部件32有椭圆形截面，该椭圆形的主轴大约等于手柄12的内径的一半。部件32(以及在使用部件42时的部件42)在布置于手柄12内时变形，从而优选是使部件的支腿在手柄12中沿周向均匀间隔开。

因为减振器30在布置于手柄12中时变形，因此，减振器的弹性记忆使得减振器30的变形支承部分与手柄12的内壁牢固接合。在发明的本实施例中，细长部件32的未变形长度可以为椭圆形截面的主轴的大约10倍；不过，也可以采用其它长度，只要不会显著改变球棒的特性即可。

止动器50可以压配合或粘接到球棒壳体上的选定位置处，以防止该减振器30超过它在手柄12中的合适位置而到达球棒的套筒14内，该止动器50优选是由尿烷塑料或功能相同的材料制成，并优选有间隔开的细长肋52和空心内部。减振器30很容易变形并滑入球棒手柄12内。当器具处于静止的非振动状态时支腿34、36、44、46的端头最好轻微接触手柄12，因此，当冲击引起振动时，这些支腿能够沿横切于手柄12纵向轴线的方向向内离开手柄壁而弯曲和振动。由附图可知，部件32、42在手柄中布置成这样，即，在第一部件32的支腿和第二部件42的支腿之间没有接触的情况下使支腿运动，但是在剧烈冲击引起振动的情况下，在减振器30的强烈振动过程中实际上可能产生小的接触。上述减振器30以及本文所述的其它减振器的尺寸、重量和弹性可以根据需要进行调节，以便在物体撞击器具的手柄中对所使用的预期频率进行有效减振。

在金属壳棒球球棒中的冲击引起振动的试验室试验已经证明，利用上述减振器可以明显提高减振(立即获得可允许的振动幅度)，且该减振器自身的重量可以从大约0.43盎司(OZ.)(在使用缓冲球棒减振的现有技术中)减小大约25％，所使用的上述减振器的重量为大约0.3盎司。

再转到图4和5中所示的实施例，在图4和5中，相同的参考标号表示相同的部件，单个弹性减振器60有第一部分62，该第一部分62优选为柱形截面，它通过径向压缩而变形，并与手柄12的内壁接合，以便将减振器保持在手柄12内合适位置处。减振器60的部分62可以胶粘在手柄12上，以便将减振器60保持在选定位置。该减振器60还包括细长的第二和第三部分64、66，优选是，当球棒处于静止状态时，该第二和第三部分的端头65、67分别与手柄的内壁轻轻接触，且当冲击引起振动时能够沿横切于手柄纵向轴线的方向而自由弯曲或振动。尽管如图中所示，减振器的本实施例并不对称，即两端65、67与手柄12的相同侧接合，但是本实施例也可以制成轴向对称形式，只要使两个或三个沿周向等间距隔开的第二和第三部分64、66基本沿轴向相反方向从第一部分62上伸出即可。优选是，部分64、66为弓形结构，且曲率半径可以近似等于手柄12的外径。这保证当减振器60适当布置在手柄12中时，至少一个部分64、66通过与手柄12的内壁接触而稍微变形，且两端65、67能够沿横切于手柄12纵向轴线的方向向内弯曲。并不必须使两端65、67位于手柄12内，因为当壁的半径朝着球棒的套筒逐渐增大时，最靠近球棒套筒端的端头67可以稍微离开球棒壁的内表面。当然，减振器60的弓形结构部分64、66也可以选择其它曲率半径，只要端头65、67与手柄12的内壁弹性配合即可。将减振器60布置成这样，即，使靠近手柄12近端16的端头65并不与端帽20的内表面接触。

图6和7表示了本发明的第三实施例，其中，手柄12有锥度，形成靠近近端16和圆头20的放大部分15。在本实施例中，优选是使弹性减振器70的未变形形状为环形，这样，当在手柄12中进行变形时，该减振器70有：第一部分72，该第一部分72被压缩，并与手柄弹性接合；以及第二部分74，该第二部分可沿横切于手柄纵向轴线的方向在手柄12的放大部分15中自由振动，该第一部分72在手柄中与第二部分74沿轴向隔开。

在图4-7的实施例中，象图1-3的实施例那样，都用于减小球棒的振动，减振器优选包括具有至少0.75比重的弹性体或合成弹性体，优选是比重为1.0或更高，且将其配制成使它们的肖氏硬度在从5A到60D的范围内。

本领域技术人员由前述可知，除了所示和所述的实施例外，还可采用各种其它结构的减振器。例如，可以使用蛇形、螺旋形或其它弯曲结构或弯曲结构的组合减振器。该减振器可以整体或部分由弹性材料制成。减振器的一部分与器具的手柄的内壁配合，而该减振器的沿轴向间隔开的另一弹性部分布置成可以在手柄的内壁内振动并与该手柄内壁碰撞，从而导致组合的缓冲和调谐重量减振，以便使振动消散。

本领域技术人员应当知道，本发明的上述优选实施例可以进行各种变化，且保护范围只能由下面的权利要求限定。

Claims (39)

1.一种物体撞击器具，其具有：管状手柄；物体撞击部分，该物体撞击部分安装在所述手柄上；以及弹性减振器，该弹性减振器有布置在所述手柄内并与所述手柄配合的第一部分，所述减振器有未变形形状和当所述减振器布置在手柄内时的变形形状，该变形形状与所述未变形形状不同，所述减振器有第二部分，该第二部分可沿横切于所述手柄纵向轴线的方向在所述手柄内自由振动，所述第一部分进行变形，并与所述第二部分沿轴向间隔开。

2.根据权利要求1所述的器具，其中：所述减振器包括具有变形形状的第一细长部件，该第一细长部件基本包括具有支腿的U形，该支腿基本平行于所述手柄的中心轴线而延伸。

3.根据权利要求2所述的器具，其中：所述减振器还包括具有变形形状的第二细长部件，该第二细长部件基本包括具有支腿的U形，该支腿基本平行于所述轴线而延伸。

4.根据权利要求3所述的器具，其中：所述第一细长部件的所述支腿朝着所述器具的手柄端延伸，所述第二细长部件的所述支腿远离所述手柄端。

5.根据权利要求4所述的器具，其中：当所述器具处于静止状态时，至少某些所述支腿与所述手柄接触。

6.根据权利要求5所述的器具，其中：所述部件包括具有不小于0.75的比重的弹性体或合成弹性体。

7.根据权利要求5所述的器具，其中：所述部件包括肖氏硬度在从5A到60D范围内的弹性体或合成弹性体。

8.根据权利要求5所述的器具，其中：所述管状手柄有基本恒定的内径，所述部件的未变形横截面包括椭圆形，该椭圆形的主轴近似等于所述内径的一半。

9.根据权利要求8所述的器具，其中：所述支腿在所述手柄内彼此沿周向间隔开。

10.根据权利要求9所述的器具，还包括：止动器，该止动器布置在所述器具内，以便限制所述部件沿所述手柄的轴向的运动。

11.根据权利要求10所述的器具，其中：所述止动器的位置离所述手柄近端的距离大于所述部件的轴向变形长度。

12.根据权利要求11所述的器具，其中：所述部件布置在所述手柄内，以便能够在所述第一部件和所述第二部件之间并不接触的情况下使所述支腿运动。

13.根据权利要求12所述的器具，其中：所述器具是球棒。

14.一种物体撞击器具，其具有：管状手柄；物体撞击部分；以及弹性减振器，该弹性减振器有布置在所述手柄内并与所述手柄配合的第一部分，所述减振器有未变形形状和当所述减振器布置在手柄内时的变形形状，该变形形状与所述未变形形状不同，所述减振器有细长的第二和第三部分，该第二和第三部分各自的端头可沿横切于所述手柄纵向轴线的方向自由弯曲，所述第一部分沿轴向布置在所述第二和第三部分之间，并与所述第二和第三部分沿轴向间隔开。

15.根据权利要求14所述的器具，其中：所述第一部分为柱形，所述第二和第三部分为弓形，当所述器具处于静止状态时，所述第二和第三部分的至少一端与所述手柄接触。

16.根据权利要求15所述的器具，其中：所述手柄有基本恒定的内径，所述第二和第三部分有圆形横截面，该圆形横截面的直径大约等于所述手柄的内径的一半。

17.根据权利要求16所述的器具，其中：所述减振器包括具有不小于0.75的比重的弹性体或合成弹性体。

18.根据权利要求16所述的器具，其中：所述减振器包括肖氏硬度在从5A到60D范围内的弹性体或合成弹性体。

19.根据权利要求18所述的器具，其中：所述器具是球棒。

20.一种物体撞击器具，其具有：管状手柄，该管状手柄有放大部分；物体撞击部分，该物体撞击部分安装在所述手柄上；以及弹性减振器，该弹性减振器有布置在所述手柄内并与所述手柄配合的第一部分，所述减振器有未变形形状和当所述减振器布置在手柄内时的变形形状，该变形形状与所述未变形形状不同，所述减振器有第二部分，该第二部分可沿横切于所述手柄纵向轴线的方向在所述手柄的所述放大部分内自由弯曲，所述第一部分与所述第二部分沿轴向间隔开。

21.根据权利要求20所述的器具，其中：所述减振器的未变形形状基本包括环形。

22.根据权利要求21所述的器具，其中：所述减振器包括具有不小于0.75的比重的弹性体或合成弹性体。

23.根据权利要求22所述的器具，其中：所述减振器包括肖氏硬度在从5A到60D范围内的弹性体或合成弹性体。

24.根据权利要求23所述的器具，其中：所述器具包括球棒。

25.一种物体撞击器具，其具有：管状手柄；物体撞击部分，该物体撞击部分安装在所述手柄上；以及减振器，该减振器有安装在所述手柄内的支承部分和与所述支承部分柔性连接的弹性减振部分，所述减振部分可在所述手柄内沿基本横切于所述手柄纵向轴线的方向进行弓形运动，所述减振部分可压缩，以便使所述减振部分与所述手柄缓冲接触。

26.根据权利要求25所述的器具，其中：所述减振器完全由弹性材料制成。

27.根据权利要求26所述的器具，其中：所述减振器有未变形形状和当所述减振器布置在手柄内时的变形形状，该变形形状与所述未变形形状不同。

28.根据权利要求27所述的器具，其中：所述减振器包括具有变形形状的第一细长部件，该第一细长部件基本包括具有支腿的U形，该支腿基本平行于所述手柄的中心轴线而延伸。

29.根据权利要求28所述的器具，其中：所述减振器还包括具有变形形状的第二细长部件，该第二细长部件基本包括具有支腿的U形，该支腿基本平行于所述轴线而延伸。

30.根据权利要求29所述的器具，其中：所述第一细长部件的所述支腿朝着所述器具的手柄端延伸，所述第二细长部件的所述支腿远离所述手柄端。

31.根据权利要求30所述的器具，其中：当所述器具处于静止状态时，至少某些所述支腿与所述手柄接触。

32.根据权利要求31所述的器具，其中：所述部件包括具有不小于0.75的比重的弹性体或合成弹性体。

33.根据权利要求31所述的器具，其中：所述部件包括肖氏硬度在从5A到60D范围内的弹性体或合成弹性体。

34.根据权利要求31所述的器具，其中：所述管状手柄有基本恒定的内径，所述部件的未变形横截面包括椭圆形，该椭圆形的主轴近似等于所述内径的一半。

35.根据权利要求34所述的器具，其中：所述支腿在所述手柄内彼此沿周向间隔开。

36.根据权利要求35所述的器具，还包括：止动器，该止动器布置在所述器具内，以便限制所述部件沿所述手柄的轴向的运动。

37.根据权利要求36所述的器具，其中：所述止动器的位置离所述手柄的近端的距离大于所述部件的轴向变形长度。

38.根据权利要求37所述的器具，其中：所述部件布置在所述手柄内，以便能够在所述第一部件和所述第二部件之间并不接触的情况下使所述支腿运动。

39.根据权利要求38所述的器具，其中：所述器具是球棒。

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