CN101395387B - 用于连接两个轴的可调节机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可调节机构，包括至少两个轴，其中一个是中空的，其特征在于，该机构包括连接到第一轴上的弹簧，该弹簧的外径尺寸与第二轴的内径尺寸相当，弹簧构造成使得一旦作用力施加到弹簧上时，其外径就会小于第二轴的内径，而当力不再施加到弹簧上时，弹簧则回复到其初始外径，以和第二轴的内径相吻合。

Description

用于连接两个轴的可调节机构
技术领域
本发明涉及摩擦机构。
特别的，本发明涉及用于将两个轴连接在一起的摩擦机构。在优选实施例中，本发明应用于在可变的位置上将两个轴彼此连接。
背景技术
贯穿于整个说明书，将涉及高尔夫推杆描述本发明。然而，应当理解，本发明原理可以应用在其它涉及相对彼此连接轴的方面，高尔夫推杆只是本发明的一个优选实施例。
例如，专利号为2,076,821的加拿大专利涉及伞状轴，其使用弹簧来安置彼此相关联的轴，使得轴可以有效的伸缩。然而，这不是一个结实或固定的接合，因为这依赖于在弹簧端部使用棘爪来使轴定位，它们之间没有强的摩擦接合。
高尔夫是一项受欢迎的娱乐运动，其目标是使高尔夫球进入草坪上的洞中。通常使用专门的高尔夫球棒(称为推杆)来完成上述动作。
这通常是高尔夫运动中最有技巧的部分，一个公理就是“开球是秀，推球是钱”。这个成语突出了其是一个推球运动，决定了高尔夫中的成功。
推杆具有多种形式，通常称为短推杆、中推杆(腹式推杆)或长推杆。当各个不同类型的推杆进行不同的使用时，一个共有的缺点是，依据高尔夫球员的身高，需要不同长度的推杆。
已经有许多尝试来解决这个问题，以下专利是其中具有代表性的。
Middleton的美国专利5,733,203说明了一种可伸缩的具有两个轴的推杆，通过“止动螺丝”来紧固轴。
Harrison的美国专利5,649,870说明了一种可伸缩的轴布置，其中简单的摩擦将两个可伸缩的锥形轴紧固在半固定位置上。
Mazzocco的美国专利4,674,747公开了一种高尔夫球杆，具有可调节长度的轴，在完全延伸开和回缩的位置之间伸缩。该高尔夫球杆具有多个同心的伸缩联锁管状部分，其在完全延伸位置上时，管状部分之间形成摩擦锁定。有一种商业球杆利用这个原理。(http://www.allinoneglofclub.com)。
Sundin的美国专利5,584,769说明了一种轴，其可有两个或多个伸缩可调的或伸缩的部件构成，以允许其调节到不同长度，用于个性差异的高尔夫球员。然而，Sundin没有指出两个轴是如何紧固到适当位置上的。
Lee的美国专利5,569,096说明了“轴插入到手柄中，拧紧弹性环上的锁定螺钉和外部螺纹，直到弹性环挤压轴，防止轴滑动——从而有效的将轴锁定在需要的长度上”。
Napolitano的美国专利5,282,619说明了一种轴，其具有多个可伸缩的部分，其中锁定螺钉和压紧环准许可伸缩部分的邻近部分锁定在彼此相对的固定位置上。
虽然所有上述专利发明在技术上均允许调节，但是没有一个同时在长度上可变，又能够满足高尔夫规则的发明。
高尔夫的规则不允许随意对球杆进行调节，并且直到2002年5月，可调长度的推杆还不是美国高尔夫协会法定的。
美国高尔夫协会对于高尔夫球杆或推杆无意中的调节是非常留意的，并且对需要的通用工具比如螺丝刀或使用硬币或不用工具的任何机构无意中的调节是非常留意的。
现行规则关于可调节推杆部件的限定包括如下内容：
"附录II.1b规定：
木材和铁不可以用于设计调节除重量以外的其他可调节参数因素。推杆重量可以设计为可调节的，除此之外也允许其它形式的可调节设计。现行规则允许的所有可调节方法需要满足：
i.该调节不是可轻易达到的；
ii.所有可调节部件牢固装配，在一轮比赛中不能有部件松散以及，
iii.所有调节结构要符合规则的规定。
在规定赛事中故意改变球杆的比赛特性将受到取消参赛资格的惩罚(规则4-2a)，同样适用于包括推杆在内的所有球杆。
(i)总则
为了保持规则4-2(改变比赛特性)的整体性，该规则明确规定对于球员来说在规定赛事中必须不能太随意的进行调节。该规定被解释为调节必须使用专门的工具，例如L形内六角扳手或者十字形螺丝刀。不能够仅用手指或高尔夫球员随身可携带的诸如硬币、节距记号工具等进行调节。
上述限制已包含在规则中，以鼓励球员在发球前就做好对其球杆的所有必要调节，并保护他在赛事中不进行无意或有意的调节……
附录II.1a规定：
(iii)所有部件必须是固定的
该规定被解释为，高尔夫球杆的任何部件都不允许设计为可移动，也不鼓励这种设计。因此，如果球杆的任何部件结合有防滑粉、滚珠、润滑液、抻丝、滑轮、调节叉或者可被认为是“移动部件”的任何数量的其它特性，都将违反本规则。
本发明的发明人试图通过PCT申请PCT/NZ02/00123中的专利来解决这些问题。
本发明是曾经被美国高尔夫协会承认的关于长度可调节推杆的第一个发明。
先前的摩擦机构所存在的问题是，机构的外体积过大，而且伸出轴外，阻碍了被安装(或连接)在机构上的夹持装置。
本发明的目的在于解决上述问题或至少向公众提供有用的选择。
因此所有参考文件，包括任何本说明书中引用的专利或专利申请，都在这里一并参考。不是任何参考文献都被认为构成现有技术。这些参考文献的讨论陈述了其作者所宣称的，申请人保留质疑所述文件的精确性和相关性的权利。可以清楚的理解，尽管这里参考了多个现有技术的公开，但是这些参考并不构成允许这些文献形成在新西兰或任何其它国家中成为公共的现有技术。
已知的是，术语“包括”的含义是，在改变的权限中或者是排它或者是包含的意思。为了说明的目的和除非另外的注释，术语“包括”将表示广泛包含的意思——也就是其将要表明的意思在于，不仅包含其直接参考的所列组件，还包括其它没有说明的组件和元件。当在相关于方法或程序中一个或多个步骤中使用术语“包括”和“包含”的时候，将同样用到这个基本原理。
发明内容
本发明的一个目的在于解决上述问题，或至少提供给公众一个有用的选择。
从通过仅仅是例子给出的确切说明中，本发明的其它方面和优点将会很明显。
本发明一方面，提供一种可调节机构，包括至少两个轴，其中一个是中空的，
其特征在于，该机构包括连接到第一轴上的弹簧，
该弹簧的外径尺寸与第二轴的内径尺寸相当，
弹簧构造成使得一旦力施加到弹簧上，其外径就会小于第二轴的内径，以及
当力不再施加到弹簧上时，弹簧即回复到其初始外径，以与第二轴的内径相吻合。
本发明另一方面，提供一种将两个轴结合在一起的方法，其中一个轴是中空的，
其特征在于，包括以下步骤
a)确保弹簧连接到第一轴的一端，以及
b)将弹簧接合工具插入到第二轴中，以及
c)将弹簧与弹簧接合工具接合，以及
d)利用弹簧接合工具向弹簧施加力，以减小所述弹簧的外径，以及
e)滑动第二轴，其中，弹簧接合工具穿过缩径的的弹簧，以将两轴彼此相对安置，以及
f)从弹簧上分离弹簧接合工具，以使弹簧弹回其初始直径，从而通过贴紧在第二轴的内表面上来提供摩擦配合。
在某些实施例中，最后一步可以是把接合的弹簧再分离开。然而这不是必须的步骤。
在整个说明书用到的术语中，“轴”应当被视为内壁的意思。内壁不考虑周围的材料。
因此应当理解，术语“轴”可包括穿过片材或板/发动机机架的孔。在这种情况下，该孔用于轴上，并且包含允许本发明实施所必须的内径。
在优选实施例中，轴为长度上中空的材料，比如高尔夫球杆手柄。
根据本发明的其它方面，提供一种套件，其包括
至少两个轴，其中一个轴是部分中空的，
一弹簧，其尺寸和外形设为可与至少一个轴的内径呈紧密配合，以及
一弹簧接合工具，能够接合弹簧，并向弹簧施加力。
参照本说明书，本发明可应用于高尔夫推杆。
然而对本发明来说，本发明的应用远远超过这个狭窄的范围，虽然本发明特别适合于高尔夫球杆，但也可以应用于其它领域。这些领域可以包括梯子、脚手架、建筑工业中的支架、自行车座椅杆、家具、步行手杖、帐篷支柱、机器工具固定器/卡盘、滑雪杖和其它消费产品。
虽然本发明描述为将两个轴连接在一起，但是应当理解，本发明也可以用于将多个轴或其它装置连接在一起，两个轴仅仅只是作为本发明的简单实施例。
其中，本发明用于高尔夫球杆(并且优选的是推杆)，正视时轴的宽度和类型与传统的高尔夫球杆类似。
以下以高尔夫推杆作出说明。
应当理解的是，不象其它的高尔夫球杆，最具有决定击球成功(不考虑高尔夫球员的技术)的因素是推杆及其头部的长度，而不是轴的弹性和其它材料特性。
这是因为高尔夫推杆用来从高尔夫球员肩部以小的距离击球。这与其它的球杆相反。其它的球杆的头部都被举高到肩部的上方，它们的运动与轴本身的材料特性结合，提供对高尔夫球所需的冲击。
在本发明的某些实施例中，轴可以是开缝的，但是仍然要能抵抗住外部弹簧力——从而确保获得摩擦配合。
本说明书的术语“锚固”包括弹簧独立制造随后再连接到轴上的实施例，同样包括弹簧与轴一体形成或与轴断开的实施例。
在本发明的一个实施例中，弹簧直接悬挂在一个轴的端部。但这不应当看做是限制性的形式，因为弹簧可以是单独的部件，能够在定位动作中连接一个轴或和两个轴都连接。
另一种选择是，弹簧可以与轴一体形成，或者形成为与轴断开。
如果弹簧是连接到轴的话，那么这可以有多种方式连接。
在一个实施例中，弹簧可以通过焊接，或通过粘合剂粘合，或通过缠绕生成的摩擦结合来接合到轴内或壳体孔上，视具体情况而定。
贯穿本说明书的术语“弹簧”可以为连接式的或一体式的常用螺旋弹簧，也可以是连接式的或一体式的、以通过改变长度和外部尺寸的某种方式起到弹簧作用的部件。
在优选实施例中呈现为，弹簧的一端缠绕到轴内并永久地紧固在其内部。除了粘接或焊接之外，还可以提供一种填充材料以保持弹簧和轴间的接合，或者通过弹簧外径和轴内径之间足够的摩擦配合将弹簧牢固的定位。
在一个实施例中看到，两个轴相对于彼此的内径和外径基本是相等的，使得推杆轴一旦装配后具有相对平滑的外侧，仅显现很小的是由两个或多个轴长组成的迹象。
在其它的实施例中，第二轴的内径可以大于第一轴的外径。这允许第二轴穿越过弹簧和第一轴。这个特定的实施例最适合用于轴在长度方向的伸缩动作。
在另一个实施例中，本发明的目的并不一定是使轴在联合时形成不同长度，而仅仅是提供一种可以容易地装配或拆除高尔夫推杆的方式，在此实施例中，轴的外径相互之间可基本相同，并且当轴套装在弹簧上时，轴的端部可以是邻接的。
可看到，弹簧的外径与其插入并装配在其中的轴的内径相近似。术语“相似直径”可以看成弹簧能够减小其直径用以插入到轴内。并且一旦轴定位后，弹簧的自然外径尺寸将会使其抵靠着轴，形成摩擦配合。对弹簧来说基本不产生变形。
弹簧可制成任何尺寸和形状，只要是在力的作用下它的外径可以缩小，以插入轴内。并且当力释放后，即胀回到与轴内侧相匹配的合适尺寸即可。
可以通过多种方式缩小弹簧的外径。
在一个实施例中，可通过弹簧接合工具拉动弹簧的端部，使得弹簧伸展，同时弹簧的外径减小。
而且在优选实施例中可看到，可以向弹簧施加扭转或扭曲动作，使得弹簧缠绕的更紧，同时其外径减小。
在本发明的某些实施例中，弹簧的一端或两端的外径比弹簧中部的外径小。这可用来将弹簧逐步引导进入轴内侧，使得在弹簧的较大直径部分被引导进入轴内之前，弹簧能够在轴内被压紧。
在本发明的某些实施例中，可提供一种工具，它可向弹簧施加力，从而使得弹簧的外径减小。
在优选实施例中，该工具包括连接到长轴上的手柄，并且在其末端具有弹簧接合机构。
优选的，工具手柄的形状和尺寸使其易于抓持并易于向工具的轴施加扭转或拉拽动作。
优选的，带工具的轴的长度足以使得弹簧接合机构可以穿过被连接的推杆轴的一端，并伸出在另一端，使用者仍可以利用接合工具的手柄来进行扭转。
工具端部的弹簧接合装置可具有多种形式。在本发明的一个实施例中，弹簧接合装置仅仅是工具的轴端部上的一个凹口。这个凹口最好的形状和尺寸是使其能套在其端部附近的弹簧上，并在扭转过程中保证其端部附近的弹簧不掉落。
在本发明的某些实施例中，凹口为钥匙孔形式，在弹簧保持在稍微大一些的凹槽中之前，需要一些力来推动该凹口越过弹簧。
从而可以看到，在本发明的一个实施例中，高尔夫推杆可以以如下方式进行装配。
首先，使用者将弹簧接合工具穿过推杆的一个轴长度(比如推杆手柄)，使得工具端部上的弹簧接合机构从那里开始延伸。接着，使用者放置另一个带有已从其中拉伸出弹簧的轴(比如推杆头部)。然后将此轴与第一个手柄轴大致对齐。
接着，把弹簧接合凹口推过推杆头部轴上弹簧的端部，然后相对于该端部旋转凹口。这个旋转或扭转使得弹簧的外径减小，尤其是在如果是从第二轴拉动弹簧接合工具的情况下。
弹簧外径的减小使得手柄轴能够向下滑动越过弹簧接合工具和弹簧本身。接着，使用者可以选择手柄轴与弹簧两者之间的相对关系来定位，然后把弹簧接合工具从弹簧上分离开，这使得弹簧能够回复到其初始外径。放置在手柄轴中的弹簧通过挤靠在手柄轴的内径上来获得牢靠的摩擦配合。
附图说明
下面仅通过对实施例的说明并参考附图，可以清楚地了解本发明。其中：
图1为根据本发明一个实施例的推杆的示意图，以及
图2为根据本发明一个实施例的连接机构关闭的图，以及
图3为根据本发明一个实施例的两个轴配合在一起的示意图。
具体实施方式
图1示出了本发明的一个实施例，它与整体标记(1)代表的推杆一起使用。
该推杆具有头部(2)，第一轴(3)连接到该头部。
从第一轴(3)伸延的是永久固定在第一轴上的弹簧(4)。
在弹簧(4)的端部是可移动的弹簧接合工具(5)。
弹簧接合工具(5)包括手柄(6)、轴(7)和用整体标记(8)代表的弹簧接合装置。
图2更清晰的示出了与弹簧(4)相关的弹簧接合装置(8)。
在这个图示中可以清楚的看到，弹簧接合装置(8)为钥匙孔形状的凹口形式。这个凹口的尺寸和构造可以使得在向弹簧(4)施加扭转动作期间，该凹口能很容易地被推动越过弹簧端部，并紧固的保持在那里。
图3示出了本发明的另一个可选实施例，显示与两个待连接的轴(3)和轴(9)相关的弹簧接合工具(5)的操作。
在这个实施例中，轴(9)的内径比轴(3)的外径大。这允许轴(9)在连接到轴(3)的时候穿过弹簧(4)和轴(3)。
轴(9)还具有螺旋形的开缝(10)，它使得轴(9)能够容易的套装在轴(3)之上，然后一旦处于合适位置就放松，使其抵靠在轴(3)上。
从而可以看到，本发明提供一个容易的方式来提供可变长度的摩擦配合机构，可以用于高尔夫推杆和其它装置的轴。
本说明书仅通过实施例说明了本发明，应当理解的是，可以对本发明做出各种变化和附加，而不脱离所附权利要求中限定的范围。

Claims (7)

1.一种可调节机构，包括至少两个轴，其中一个轴是中空的，
其特征在于，该机构包括：
或连接到第一轴上、或与第一轴一体形成的弹簧，
该弹簧的外径尺寸与第二轴的内径尺寸相当，
弹簧构造使得一旦作用力施加到弹簧上时，其外径就会小于第二轴的内径，并插入到空心的第二轴内，以及
当力不再施加到弹簧上时，弹簧即回复到其初始外径，以和第二轴的内径相吻合。
2.根据权利要求1所述的机构，其中，至少一个轴上带有裂缝。
3.根据权利要求1或2所述的机构，其中，弹簧或连接到第一轴的端部、或与第一轴的端部一体形成。
4.根据权利要求1或2中所述的任一个的可调节机构，其中，弹簧的至少一个端部的外径小于弹簧中部的外径。
5.一种高尔夫球杆，其包括根据权利要求1至4中任一个的可调节机构。
6.一种将两个轴结合在一起的方法，其中一个轴是中空的，
其特征在于，包括以下步骤
a)确保弹簧连接到第一轴的一端或与第一轴的一端一体形成，以及
b)将弹簧接合工具插入到第二轴中，以及
c)将弹簧接合工具与弹簧接合，以及
d)利用弹簧接合工具向弹簧施加力，以减小所述弹簧的外径，以及
e)滑动第二轴，其中，弹簧接合工具穿过缩径的的弹簧，以将两轴彼此相对应安置，以及
f)从弹簧上分离弹簧接合工具，以使弹簧弹回其初始直径，摩擦吻合倚靠在第二轴的内表面。
7.一种套件，其包括
至少两个轴，其中一个是部分中空的，
一弹簧，该弹簧的外径尺寸与部分中空轴的内径尺寸相当，其尺寸和构造设为：一旦力施加到弹簧上，其外径就会小于部分中空轴的内径，并插入 到部分中空轴的轴内，以及当力不再施加到弹簧上时，弹簧即回复到其初始外径，以与部分中空轴的内径呈紧密配合，以及
一弹簧接合工具，能够接合弹簧，并向弹簧施加力。 
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