專利名稱：物體撞擊器具的減振的制作方法
技術領域：
本發明涉及空心手柄的物體撞擊器具例如錘子和其它器具的減振，尤其是涉及體育運動的物體撞擊器具，例如用于棒球、壘球和年輕人游戲的球棒。這樣的球棒通常由金屬外殼制成，該金屬外殼由鋁或鈦合金或其它金屬形成。
背景技術：
用于器具例如金屬殼球棒的減振的系統包括通常稱為調諧(tuned)質量系統和緩沖墊質量系統的系統。調諧質量振動系統采用活動物體例如位于球棒或其它器具中的空心腔體內的減振擺錘，對該活動物體的尺寸、位置和頻率進行匹配或調節，以便在不與腔體壁接觸的情況下在該腔體內擺動，從而當器具與物體撞擊時有效進行減振。緩沖墊質量系統利用布置在器具的腔體內的彈性體或泡沫塑料墊，該墊與腔體的壁彈性接觸，以便減小通過器具的手柄而傳遞給用戶的手的振動的振幅。調諧質量減振系統由于調諧質量的慣性而使得反應稍微比緩沖墊質量系統更慢，因此，將調諧質量系統選擇為用于對穩態振動進行減振的減振器，而緩沖墊質量減振器通常用于對由沖擊引起的振動進行減振。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種物體撞擊器具，該物體撞擊器具改進了手柄的減振。
本發明提供了一種物體撞擊器具，該物體撞擊器具有管狀手柄；物體撞擊部分，該物體撞擊部分安裝在所述手柄上；以及減振器，該減振器有固定在所述手柄內的支承部分和與該支承部分柔性連接的彈性減振部分。該減振部分沿大致橫切于所述手柄縱向軸線的方向在所述手柄內進行弧形運動，且該減振部分可壓縮，以便使該減振部分與所述手柄緩沖接觸。因此，該減振器的功能具有調諧質量減振系統和緩沖墊質量減振系統這二者的某些特征。
減振器可以整個由彈性材料制成，該彈性材料有未變形形狀和當該減振器布置在手柄內時的變形形狀，該變形形狀與未變形形狀不同。
附圖的簡要說明
圖1是具有減振器的球棒的第一實施例的局部切掉的透視圖。
圖2是用于圖1的實施例中的減振器在處于它的未變形形狀時的透視圖。
圖3是用于圖1中的球棒的止動器的透視圖。
圖4是具有減振器的球棒的第二實施例的軸向局部剖視圖。
圖5是用于圖4的實施例中的減振器在處于它的未變形形狀時的透視圖。
圖6是具有減振器的球棒的第三實施例的軸向局部剖視圖。
圖7是用于圖6的實施例中的減振器在處于它的未變形形狀時的透視圖。
優選實施例的說明盡管本發明通常涉及用于撞擊物體的各種器具的手柄的減振，因此包括錘子、斧子以及其它工具和物體撞擊器具，但是下面將主要參考特別采用了本發明的球棒來介紹本發明。
圖1的透視圖表示了一種包括球棒10的器具(并沒有按比例表示)，該球棒可以由金屬例如鋁或鈦制成，并有管狀手柄12；物體撞擊部分，該物體撞擊部分包括套筒14，該套筒14可以與該手柄形成一體；圓頭20，該圓頭20通過焊接、壓配合或其它方式而安裝在手柄12的近端16上；以及套筒端帽22，該端帽22通過焊接、壓配合或其它方式而牢固安裝在套筒14的遠端18上。該球棒通常由管狀的鋁、鈦或其它金屬制成，或由部分金屬制成，或者該球棒可以由復合結構制成，如本領域公知。當物體撞擊時，尤其是當物體從器具的物體撞擊部分的所需“可受點(sweet spot)”處撞開時，不希望出現的振動通常傳遞給用戶的手，這時，球并不是撞在套筒14的主體部分中。在寒冷天氣下，當物體撞在球棒的手柄部分上或附近時，情況將更糟。
圖1所示的彈性減振器30包括第一和第二細長部件32、42，各細長部件32、42彎曲，因此，當插入球棒10的手柄12中時，它們將大致變形成U形或馬蹄形。盡管在本實施例中表示了兩個U形減振部件32、42，但是也可采用單個減振器，該單個減振器由彈性材料例如彈性體或合成彈性體構成，并且當布置在球棒的管狀手柄12中時從它的原始未變形形狀進行變形。該減振器的一部分(這時為U形的連接部件或橋接裝置38、48)布置在手柄12的內壁中并與該內壁彈性配合，而部件32的支腿34、36(當采用一第二U形部件時還有部件42的支腿44、46)基本沿球棒手柄12的軸向延伸，并靠近手柄壁或稍微與手柄壁接觸，因此當受到由于與球接觸而引起的振動時它們將自由彎曲，這樣，支腿44、46能夠在手柄壁內沿橫切于手柄縱向軸線的方向振動。由附圖可知，與手柄12配合的減振器30的支承部分與減振器30的、可沿橫切于手柄12縱向軸線的方向自由振動的部分例如支腿44、46沿軸向間隔開。
優選是，彈性細長部件32、42由天然或合成彈性體例如橡膠而制成，其具有至少0.75的比重，優選是比重為1.0或更高。還優選是，橡膠成分較軟，它的肖氏硬度在從5A到60D的范圍內。如圖2所示，優選是細長部件32有橢圓形截面，該橢圓形的主軸大約等于手柄12的內徑的一半。部件32(以及在使用部件42時的部件42)在布置于手柄12內時變形，從而優選是使部件的支腿在手柄12中沿周向均勻間隔開。
因為減振器30在布置于手柄12中時變形，因此，減振器的彈性記憶使得減振器30的變形支承部分與手柄12的內壁牢固接合。在發明的本實施例中，細長部件32的未變形長度可以為橢圓形截面的主軸的大約10倍；不過，也可以采用其它長度，只要不會顯著改變球棒的特性即可。
止動器50可以壓配合或粘接到球棒殼體上的選定位置處，以防止該減振器30超過它在手柄12中的合適位置而到達球棒的套筒14內，該止動器50優選是由尿烷塑料或功能相同的材料制成，并優選有間隔開的細長肋52和空心內部。減振器30很容易變形并滑入球棒手柄12內。當器具處于靜止的非振動狀態時支腿34、36、44、46的端頭最好輕微接觸手柄12，因此，當沖擊引起振動時，這些支腿能夠沿橫切于手柄12縱向軸線的方向向內離開手柄壁而彎曲和振動。由附圖可知，部件32、42在手柄中布置成這樣，即，在第一部件32的支腿和第二部件42的支腿之間沒有接觸的情況下使支腿運動，但是在劇烈沖擊引起振動的情況下，在減振器30的強烈振動過程中實際上可能產生小的接觸。上述減振器30以及本文所述的其它減振器的尺寸、重量和彈性可以根據需要進行調節，以便在物體撞擊器具的手柄中對所使用的預期頻率進行有效減振。
在金屬殼棒球球棒中的沖擊引起振動的試驗室試驗已經證明，利用上述減振器可以明顯提高減振(立即獲得可允許的振動幅度)，且該減振器自身的重量可以從大約0.43盎司(OZ.)(在使用緩沖球棒減振的現有技術中)減小大約25％，所使用的上述減振器的重量為大約0.3盎司。
再轉到圖4和5中所示的實施例，在圖4和5中，相同的參考標號表示相同的部件，單個彈性減振器60有第一部分62，該第一部分62優選為柱形截面，它通過徑向壓縮而變形，并與手柄12的內壁接合，以便將減振器保持在手柄12內合適位置處。減振器60的部分62可以膠粘在手柄12上，以便將減振器60保持在選定位置。該減振器60還包括細長的第二和第三部分64、66，優選是，當球棒處于靜止狀態時，該第二和第三部分的端頭65、67分別與手柄的內壁輕輕接觸，且當沖擊引起振動時能夠沿橫切于手柄縱向軸線的方向而自由彎曲或振動。盡管如圖中所示，減振器的本實施例并不對稱，即兩端65、67與手柄12的相同側接合，但是本實施例也可以制成軸向對稱形式，只要使兩個或三個沿周向等間距隔開的第二和第三部分64、66基本沿軸向相反方向從第一部分62上伸出即可。優選是，部分64、66為弓形結構，且曲率半徑可以近似等于手柄12的外徑。這保證當減振器60適當布置在手柄12中時，至少一個部分64、66通過與手柄12的內壁接觸而稍微變形，且兩端65、67能夠沿橫切于手柄12縱向軸線的方向向內彎曲。并不必須使兩端65、67位于手柄12內，因為當壁的半徑朝著球棒的套筒逐漸增大時，最靠近球棒套筒端的端頭67可以稍微離開球棒壁的內表面。當然，減振器60的弓形結構部分64、66也可以選擇其它曲率半徑，只要端頭65、67與手柄12的內壁彈性配合即可。將減振器60布置成這樣，即，使靠近手柄12近端16的端頭65并不與端帽20的內表面接觸。
圖6和7表示了本發明的第三實施例，其中，手柄12有錐度，形成靠近近端16和圓頭20的放大部分15。在本實施例中，優選是使彈性減振器70的未變形形狀為環形，這樣，當在手柄12中進行變形時，該減振器70有第一部分72，該第一部分72被壓縮，并與手柄彈性接合；以及第二部分74，該第二部分可沿橫切于手柄縱向軸線的方向在手柄12的放大部分15中自由振動，該第一部分72在手柄中與第二部分74沿軸向隔開。
在圖4-7的實施例中，象圖1-3的實施例那樣，都用于減小球棒的振動，減振器優選包括具有至少0.75比重的彈性體或合成彈性體，優選是比重為1.0或更高，且將其配制成使它們的肖氏硬度在從5A到60D的范圍內。
本領域技術人員由前述可知，除了所示和所述的實施例外，還可采用各種其它結構的減振器。例如，可以使用蛇形、螺旋形或其它彎曲結構或彎曲結構的組合減振器。該減振器可以整體或部分由彈性材料制成。減振器的一部分與器具的手柄的內壁配合，而該減振器的沿軸向間隔開的另一彈性部分布置成可以在手柄的內壁內振動并與該手柄內壁碰撞，從而導致組合的緩沖和調諧重量減振，以便使振動消散。
本領域技術人員應當知道，本發明的上述優選實施例可以進行各種變化，且保護范圍只能由下面的權利要求限定。
權利要求
1.一種物體撞擊器具，其具有管狀手柄；物體撞擊部分，該物體撞擊部分安裝在所述手柄上；以及彈性減振器，該彈性減振器有布置在所述手柄內并與所述手柄配合的第一部分，所述減振器有未變形形狀和當所述減振器布置在手柄內時的變形形狀，該變形形狀與所述未變形形狀不同，所述減振器有第二部分，該第二部分可沿橫切于所述手柄縱向軸線的方向在所述手柄內自由振動，所述第一部分進行變形，并與所述第二部分沿軸向間隔開。
2.根據權利要求1所述的器具，其中所述減振器包括具有變形形狀的第一細長部件，該第一細長部件基本包括具有支腿的U形，該支腿基本平行于所述手柄的中心軸線而延伸。
3.根據權利要求2所述的器具，其中所述減振器還包括具有變形形狀的第二細長部件，該第二細長部件基本包括具有支腿的U形，該支腿基本平行于所述軸線而延伸。
4.根據權利要求3所述的器具，其中所述第一細長部件的所述支腿朝著所述器具的手柄端延伸，所述第二細長部件的所述支腿遠離所述手柄端。
5.根據權利要求4所述的器具，其中當所述器具處于靜止狀態時，至少某些所述支腿與所述手柄接觸。
6.根據權利要求5所述的器具，其中所述部件包括具有不小于0.75的比重的彈性體或合成彈性體。
7.根據權利要求5所述的器具，其中所述部件包括肖氏硬度在從5A到60D范圍內的彈性體或合成彈性體。
8.根據權利要求5所述的器具，其中所述管狀手柄有基本恒定的內徑，所述部件的未變形橫截面包括橢圓形，該橢圓形的主軸近似等于所述內徑的一半。
9.根據權利要求8所述的器具，其中所述支腿在所述手柄內彼此沿周向間隔開。
10.根據權利要求9所述的器具，還包括止動器，該止動器布置在所述器具內，以便限制所述部件沿所述手柄的軸向的運動。
11.根據權利要求10所述的器具，其中所述止動器的位置離所述手柄近端的距離大于所述部件的軸向變形長度。
12.根據權利要求11所述的器具，其中所述部件布置在所述手柄內，以便能夠在所述第一部件和所述第二部件之間并不接觸的情況下使所述支腿運動。
13.根據權利要求12所述的器具，其中所述器具是球棒。
14.一種物體撞擊器具，其具有管狀手柄；物體撞擊部分；以及彈性減振器，該彈性減振器有布置在所述手柄內并與所述手柄配合的第一部分，所述減振器有未變形形狀和當所述減振器布置在手柄內時的變形形狀，該變形形狀與所述未變形形狀不同，所述減振器有細長的第二和第三部分，該第二和第三部分各自的端頭可沿橫切于所述手柄縱向軸線的方向自由彎曲，所述第一部分沿軸向布置在所述第二和第三部分之間，并與所述第二和第三部分沿軸向間隔開。
15.根據權利要求14所述的器具，其中所述第一部分為柱形，所述第二和第三部分為弓形，當所述器具處于靜止狀態時，所述第二和第三部分的至少一端與所述手柄接觸。
16.根據權利要求15所述的器具，其中所述手柄有基本恒定的內徑，所述第二和第三部分有圓形橫截面，該圓形橫截面的直徑大約等于所述手柄的內徑的一半。
17.根據權利要求16所述的器具，其中所述減振器包括具有不小于0.75的比重的彈性體或合成彈性體。
18.根據權利要求16所述的器具，其中所述減振器包括肖氏硬度在從5A到60D范圍內的彈性體或合成彈性體。
19.根據權利要求18所述的器具，其中所述器具是球棒。
20.一種物體撞擊器具，其具有管狀手柄，該管狀手柄有放大部分；物體撞擊部分，該物體撞擊部分安裝在所述手柄上；以及彈性減振器，該彈性減振器有布置在所述手柄內并與所述手柄配合的第一部分，所述減振器有未變形形狀和當所述減振器布置在手柄內時的變形形狀，該變形形狀與所述未變形形狀不同，所述減振器有第二部分，該第二部分可沿橫切于所述手柄縱向軸線的方向在所述手柄的所述放大部分內自由彎曲，所述第一部分與所述第二部分沿軸向間隔開。
21.根據權利要求20所述的器具，其中所述減振器的未變形形狀基本包括環形。
22.根據權利要求21所述的器具，其中所述減振器包括具有不小于0.75的比重的彈性體或合成彈性體。
23.根據權利要求22所述的器具，其中所述減振器包括肖氏硬度在從5A到60D范圍內的彈性體或合成彈性體。
24.根據權利要求23所述的器具，其中所述器具包括球棒。
25.一種物體撞擊器具，其具有管狀手柄；物體撞擊部分，該物體撞擊部分安裝在所述手柄上；以及減振器，該減振器有安裝在所述手柄內的支承部分和與所述支承部分柔性連接的彈性減振部分，所述減振部分可在所述手柄內沿基本橫切于所述手柄縱向軸線的方向進行弓形運動，所述減振部分可壓縮，以便使所述減振部分與所述手柄緩沖接觸。
26.根據權利要求25所述的器具，其中所述減振器完全由彈性材料制成。
27.根據權利要求26所述的器具，其中所述減振器有未變形形狀和當所述減振器布置在手柄內時的變形形狀，該變形形狀與所述未變形形狀不同。
28.根據權利要求27所述的器具，其中所述減振器包括具有變形形狀的第一細長部件，該第一細長部件基本包括具有支腿的U形，該支腿基本平行于所述手柄的中心軸線而延伸。
29.根據權利要求28所述的器具，其中所述減振器還包括具有變形形狀的第二細長部件，該第二細長部件基本包括具有支腿的U形，該支腿基本平行于所述軸線而延伸。
30.根據權利要求29所述的器具，其中所述第一細長部件的所述支腿朝著所述器具的手柄端延伸，所述第二細長部件的所述支腿遠離所述手柄端。
31.根據權利要求30所述的器具，其中當所述器具處于靜止狀態時，至少某些所述支腿與所述手柄接觸。
32.根據權利要求31所述的器具，其中所述部件包括具有不小于0.75的比重的彈性體或合成彈性體。
33.根據權利要求31所述的器具，其中所述部件包括肖氏硬度在從5A到60D范圍內的彈性體或合成彈性體。
34.根據權利要求31所述的器具，其中所述管狀手柄有基本恒定的內徑，所述部件的未變形橫截面包括橢圓形，該橢圓形的主軸近似等于所述內徑的一半。
35.根據權利要求34所述的器具，其中所述支腿在所述手柄內彼此沿周向間隔開。
36.根據權利要求35所述的器具，還包括止動器，該止動器布置在所述器具內，以便限制所述部件沿所述手柄的軸向的運動。
37.根據權利要求36所述的器具，其中所述止動器的位置離所述手柄的近端的距離大于所述部件的軸向變形長度。
38.根據權利要求37所述的器具，其中所述部件布置在所述手柄內，以便能夠在所述第一部件和所述第二部件之間并不接觸的情況下使所述支腿運動。
39.根據權利要求38所述的器具，其中所述器具是球棒。
全文摘要
一種物體撞擊器具的減振，物體撞擊器具例如手持工具或球棒的管狀手柄內的振動通過減振器來減振，該減振器有布置在手柄內并與該手柄配合的支承部分。該減振器還有彈性的第二部分，減振器的該第二部分與手柄壁緩沖接觸，并可沿基本橫切于手柄縱向軸線的方向在手柄內運動。
文檔編號A63B59/06GK1470367SQ0314259
公開日2004年1月28日 申請日期2003年6月13日 優先權日2002年6月13日
發明者喬恩·赫布羅, 杜威·肖萬, 伊恩·蒙哥馬利, 喬恩 赫布羅, 肖萬, 蒙哥馬利 申請人:賈斯·D·伊斯頓公司, 賈斯 D 伊斯頓公司