CN110701499A - 带有包覆成型握把的手电筒及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明题为“带有包覆成型握把的手电筒及其制造方法”。本发明公开了一种手电筒，所述手电筒可包括手电筒轴、在所述手电筒轴上包覆成型的握把以及连接到所述手电筒轴的发光元件。所述手电筒轴可以具有由两个凸起部分界定的周向握把凹陷部。所述握把凹陷部的表面可以低于围绕所述轴的圆周的所述两个凸起部分。所述轴一体形成为单件。所述握把可以包覆成型到所述握把凹陷部中，使得所述握把覆盖所述握把凹陷部的所述表面并且由所述两个凸起部分界定。所述握把可以由不够柔韧的材料形成，以便在没有损坏的情况下越过所述两个凸起部分。

Description

带有包覆成型握把的手电筒及其制造方法

相关专利申请

本专利申请要求提交于2018年7月10日的美国临时申请No.62/696,227的权益，该申请以引用方式并入本文中。

背景技术

手持式手电筒通常可包括光源诸如灯泡或发光二极管、一个或多个电池以及用于容纳电池和光源的手电筒主体。手电筒主体可以用各种材料制造。通常使用塑料，因为它们的成本低且易于使用。在更高级的手电筒中，金属诸如铝可用于形成手电筒主体。从人体工程学的角度来看，用户可以轻松握持手电筒可能是令人关注的。例如，具有光滑铝制主体的手电筒可能很滑，并且难以握住，而刚性金属外表面也可能不太舒适。为此，手电筒中增加了各种握把。在一些情况下，通过对手电筒主体进行滚花以形成更高的摩擦表面来形成手电筒握把。在其他实施例中，已经添加了柔韧的握把，诸如可以在手电筒主体上拉伸的橡胶套管。尽管有这些选择，但是仍要继续寻求改进，从而提供美学和功能益处的组合。

发明内容

本公开描述了具有包覆成型的握把的手电筒。本公开还扩展到用于包覆成型手电筒握把的系统和方法。在一个实施例中，手电筒可以包括金属手电筒轴，该金属手电筒轴具有由两个凸起部分界定的周向握把凹陷部。握把凹陷部的表面低于围绕轴的圆周的两个凸起部分。该轴一体形成为单件。握把可以直接包覆成型到握把凹陷部中。握把可以覆盖握把凹陷部的表面并且由两个凸起部分界定。握把可以由不够柔韧的材料形成，以便在没有损坏的情况下越过两个凸起部分。发光元件还可以连接到手电筒轴。

一种包覆成型手电筒握把的方法可以包括提供金属手电筒轴，该金属手电筒轴具有由两个凸起部分界定的周向握把凹陷部。握把凹陷部的表面低于围绕轴的圆周的两个凸起部分。该轴一体形成为单件。金属手电筒轴可以定位在模具中，以隔离由握把凹陷部的表面、凸起部分和模具的内部握把表面界定的握把体积。然后可以将聚合物材料注入隔离体积中，以形成覆盖握把凹陷部表面并由两个凸起部分界定的包覆成型握把。聚合物材料可以是不够柔韧的材料，以在没有损坏的情况下越过两个凸起部分。

包覆成型系统可包括适于与金属手电筒轴接合的模具。该模具可以隔离握把体积。金属手电筒轴可以包括中空内部，并且可以具有周向握把凹陷部，其由两个凸起部分界定。握把凹陷部的表面可以低于围绕轴的圆周的凸起部分。握把体积可以由握把凹陷部的表面、凸起区域和模具的内部握把表面界定。该系统还可以包括支撑杆，该支撑杆定尺寸成滑入中空内部，以在模制期间为金属手电筒轴提供结构支撑。聚合物材料注入口可以连接到模具。聚合物材料注入口可以可操作地连接到聚合物材料注射器，以将聚合物材料注入到隔离体积中。

因此，已对本发明的若干特征进行了广义的概述，以更好地理解接下来的本发明的具体实施方式，并且更好地认识本发明对本领域的贡献。通过本发明的以下具体实施方式结合附图和权利要求，本发明的其它特征将变得更清晰，或者可通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本技术实施例的手电筒的俯视图。

图2是根据本技术实施例的手电筒轴的俯视图。

图3是根据本技术实施例的手电筒轴和部分地插入手电筒轴中的支撑杆的俯视图。

图4是根据本技术实施例的手电筒轴的俯视图，其中锁定环放置在每个端部上方。

图5是根据本技术实施例的用于模制手电筒握把的模具底部件的俯视图。

图6是根据本技术实施例的用于模制手电筒握把的模具顶部件的仰视图。

图7是根据本技术实施例的具有裸露的手电筒轴的模具底部件的俯视图，该裸露的手电筒轴在适当的位置用于模制作为具有模具顶部件的互补模具。

图8是根据本技术实施例的具有手电筒轴的模具底部件的俯视图，该手电筒轴在模制之后具有包覆成型的握把。

图9是根据本技术实施例的具有包覆成型握把的手电筒轴的侧视图，其中锁定环放置在任一端上。

提供这些附图以说明本发明的各个方面而不是意图在尺寸、材料、构型、布置或比例方面进行范围的限制，除非权利要求另有限制。

具体实施方式

虽然这些示例性实施方案足够详细地描述以使本领域的技术人员能够实践本发明，但是应当理解，其它实施方案也可以实现并且在不脱离本发明的实质和范围的情况下可对本发明作出各种改变。因此，如权利要求书所要求的，本发明的实施方案的以下更详细的描述并不旨在限制本发明的范围，但是仅仅为了说明而非限制的目的而呈现以描述本发明的特征和特性，阐述本发明的最佳操作模式，并且充分地使本领域的技术人员能够实践本发明。因此，本发明的范围仅由所附的权利要求书来限定。

定义

在描述和要求保护本发明时，将使用下面的术语。

应注意的是，除非上下文清楚地指明，否则在本说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数指代物。因此，例如，提及“脊”包括一个或多个这样的特征，提及“电池”包括提及一个或多个这样的元素，并且提及“模制”包括提及一个或多个这样的步骤。

如本文所用，术语“约”用于提供与给定术语、度量或值相关联的灵活性和不精确性。本领域的技术人员可以容易地确定特定变量的灵活程度。然而，除非另有说明，否则术语“约”通常表示小于2％的灵活性，并且通常小于1％，并且在一些情况下小于0.01％。

如本文所用，术语“基本上”是指动作、特性、性质、状态、结构、物件或结果的完整或接近完整的范围或程度。在某些情况下，与绝对完整性的精确容许偏差度可能取决于具体情况。然而，接近完整的程度通常将具有犹如获得了绝对和完全完整的相同总体结果。“基本上”是指足够小的偏差程度，以致无法测量从所标识的特性或环境的减损。在一些情况下，容许的精确偏差度取决于具体情况。使用“基本上”同样适用于以负面含义来指完全缺乏或接近完全缺乏某个动作、特性、性质、状态、结构、物件或结果的情况。

如本文所用，“相邻”是指两个结构或元件接近。具体地讲，被识别为“相邻”的元件可邻接或连接。此类元件还可以彼此靠近或接近，而不一定彼此接触。在一些情况下，精确的接近度可以取决于具体情况。另外，相邻结构或元件在某些情况下可以由在所述相邻结构或元件之间的额外结构或元件分开。在其他情况下，相邻结构可以“紧邻”，而在相邻结构之间没有任何附加元件。

如本文所用，为方便起见，多个物品、结构元件、组成元件和/或材料可以在相同列表中表示。然而，这些列表应理解为列表的每个构件独立地识别为单独且唯一的构件。因此，在没有相反指示的情况下，不应单独地基于它们在相同组中的表现，将此类列表的任何单个构件理解为相同列表的任何其它构件的实际等同物。

本文可能以范围格式表示浓度、含量和其它数值数据。应当理解，此类范围格式的使用仅仅出于方便和简洁目的，并且应灵活解读为不仅包括明确引用为范围限值的数值，还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子范围，如同明确引用每个数值和子范围。例如，约1至约4.5的数值范围应被理解为不仅包括明确叙述的1至约4.5的限制，而且还包括单个数值(诸如2、3、4)和子范围(诸如1至3、2至4)等。相同原理适用于叙述仅一个数值的范围，诸如“小于约4.5,”，这应被理解为包括所有上述值和范围。另外，这样的解释应不管范围的宽度或所描述的特性而应用。

任何方法或方法权利要求中所引用的任何步骤可以按任何顺序执行并且不限于权利要求中提供的顺序。装置加功能或步骤加功能限制仅仅用在特定的权利要求限制中，在这种限制中满足所有的下列条件：a)明确记载了“用于……的装置”或“用于……的步骤”；以及b)明确引用对应功能。在本文的说明中明确引用了支持装置加功能的结构、材料或行为。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求及其合法等同条件确定，而非由本文给定的描述和示例确定。

现在将参考所示的示例性实施方案，并且本文将使用具体语言来描述这些示例性实施方案。然而应当理解，并不旨在对本技术的范围进行任何限制。本技术的其他特征和优点将通过接下来的具体实施方式显而易见，并且该具体实施方式结合附图一起以举例的方式示出本技术的特征。

根据以上发明内容中陈述的一般性示例，在本公开中应注意的是，当描述系统或相关设备或方法时，各个或单独的描述被认为可适用于另一个，不论是否在特定示例或实施方案的上下文中明确描述。例如，在讨论设备本身时，在这样的讨论中也包括了其他设备、系统和/或方法实施方案，反之亦然。

此外，可以从本公开和说明衍生出各种修改和组合，因此，以下附图不应被认为是限制性的。

带有包覆成型握把的手电筒

本公开描述了具有包覆成型的握把的手电筒，以及用于模制包覆成型握把的系统和方法。先前用于手电筒握把的设计可能具有各种缺点。例如，一些手电筒包括滚花铝制握把，其可以降低手电筒主体的滑动性，但也可能使握住手电筒时不太舒适。在手电筒轴上拉伸的橡胶握把往往更舒适。然而，这种类型的握把可能会随着时间的推移而变得松散。在一些情况下，随时间推移，当橡胶拉伸时，橡胶握把的边缘开始远离手电筒主体卷曲，并且握把开始松动。当橡胶握把松动时，它可能不期望地围绕手电筒轴旋转或甚至从轴上脱落。相比之下，本文描述的包覆成型的握把可以提供舒适的握把，而没有围绕手电筒轴松动和旋转或脱落的风险。

在本技术的一个实施例中，手电筒可以包括金属手电筒轴，其具有包覆成型在轴上的握把。更具体地，金属手电筒轴可以具有轴的表面的凹陷部分，该凹陷部分围绕轴周向延伸。该周向握把凹陷部可以是包覆成型的握把添加到轴上的位置。轴还可包括轴的表面的两个凸起部分，轴的两端各有一个。握把凹陷部可以由这两个凸起部分界定。整个轴，包括握把凹陷部和两个凸起部分，可以一体形成为单件材料，诸如单件机械加工铝。握把可以直接包覆成型到握把凹陷部中。因此，握把不会滑动到握把凹陷部上，而是形成在适当位置。握把可以覆盖握把凹陷部的表面并且由两个凸起部分界定。另外，握把可以是单件模制材料，其作为单个一体模制件围绕手电筒轴的整个圆周延伸，而在模制材料中没有接缝或其他中断。握把本身的形状可以类似于包围手电筒轴的套管。然而，握把可能无法从手电筒轴上移除，因为该握把由轴的两个凸起部分界定。此外，形成握把的材料可能不够柔韧，在越过两个凸起部分时不会损坏握把或手电筒轴。换句话讲，握把可以是不能拉伸到足以通过拉伸从轴上移除的材料。因此，不可能单独制造握把，然后将握把拉伸到轴上。相应地，将握把直接包覆成型在手电筒轴上，并且由轴的任一端处的两个凸起部分界定握把，使得握把不会从轴上脱落。另外，不可能通过围绕轴缠绕一件扁平材料然后使用缝合或胶合或任何其他类型的接缝将材料的两端固定在一起来形成握把，因为包覆成型的握把一体模制成单件，其围绕轴的圆周均匀且连续地延伸。

具有如本文所述的包覆成型握把的手电筒的一个实施例在图1中示出。手电筒100包括手电筒轴110，其握把102在周向握把凹陷部120内取向。周向握把凹陷部120由两个凸起部分114界定。在该实施例中，握把在握把102的边缘115接触凸起部分处与凸起部分齐平。因此，每个端部处的握把区域与轴的凸起部分齐平。与这些齐平区域相邻的是锥形部分，其逐渐变细到握把表面的部分122处，该部分低于轴的凸起部分。在一些实施例中，整个握把可以与轴的凸起部分齐平或者低于轴的凸起部分。该实施例中的握把还包括凸脊124，该凸脊部分地围绕握把周向地延伸，并且凸起标识126沿握把的纵向长度取向。手电筒还包括发光元件130和附接到手电筒轴的相对端的端盖140。发光元件和端盖可以通过螺纹或通过一些其他附接机构附接。在一些实施例中，可以将端盖移除，以进入轴内的电池仓。

如本文所用，“高于”和“低于”是指距手电筒轴的中心轴线的距离。例如，手电筒轴的整体形状可以是圆柱形的。“高于”的特征可以是离轴的中心轴线更远，而“低于”的特征可以是离中心轴线更近(例如，与位于轴横截面的几何中心的轴线的正交径向方向的相对差异)。因此，界定握把凹陷部的轴的凸起部分高于握把凹陷部表面，因为凸起部分离轴的中心轴线更远。

尽管本文描述的实施例集中在具有整体圆柱形横截面的手电筒轴上，但是手电筒轴也可以形成为具有其他横截面形状。例如，手电筒轴可以具有椭圆形的横截面、具有尖角或圆角的正方形或矩形、具有尖角或圆角、部分圆形横截面诸如半圆形横截面或D形横截面或其他横截面形状的六边形或另一多边形。可以使用具有任何这些横截面形状的轴，并且可以添加围绕轴的圆周或周边延伸的包覆成型的握把。在大多数实施例中，轴可以是细长的，轴的长度长于轴的横截面直径或宽度。然而，这可能并非总是如此，并且在一些实施例中，轴从一侧到另一侧的宽度可以等于或大于轴从前到后的长度。无论如何，包覆成型的握把是套管形状，其形成在握把凹陷部内，该握把凹陷部在握把凹陷部的任一端具有凸起部分，其防止包覆成型的握把移动。

图2示出了在将握把包覆成型到轴上之前单独的手电筒轴200。轴一体形成为单件(例如，没有可分段的部件)。在一些实施例中，轴可以由模制或机械加工的金属形成。在一个具体实施例中，轴可以是机械加工的铝。握把凹陷部212由轴的每个端部处的两个凸起部分214界定(例如，类似于图1中的凸起部分114)。当添加包覆成型的握把时，握把凹陷部的整个表面可以被包覆成型的握把覆盖。在该实施例中，轴还包括握把凹陷部表面中的凹入的交叉影线216。当添加包覆成型的握把时，构成握把的材料可以流入交叉影线并硬化，将握把固定在轴上的适当位置。由于握把材料占据凹入的交叉影线，因此握把不会围绕轴自由旋转。在其他实施例中，其他凹入或凸起的特征可以存在于握把凹陷部的表面上。握把可以包覆成型在握把凹陷部的表面上，使得包覆成型的握把形成互补的特征，其与凹入或凸起的保持特征接合，以防止握把围绕轴旋转。这些互补特征形成在握把的内表面上，并且在对应的轴握把保持特征内原位形成。凹入的保持特征可以具有足以防止握把旋转的深度和取向。例如，这些特征通常可包括与轴的纵向轴线和周向方向(即正交于纵向轴线)非正交地延伸的通道。在一些实施例中，凹入特征可具有约0.5mm至约5mm的深度，并且最通常为约0.5mm至约1.5mm。凸起的握把保持特征还可具有足以防止握把旋转的高度，诸如约0.5mm至约5mm，并且最通常为约0.5mm至1.5mm。

在图2所示的实施例中，手电筒轴200的凸起部分214具有一系列围绕轴周向延伸的扁平环的外观。尽管凸起部分可以具有单独环的外观，但是凸起部分和轴的其余部分实际上是单个一体形成件。在其他实施例中，凸起部分可以具有任何其他外观，只要凸起部分可以界定具有比相邻握把凹陷部更大的径向厚度的握把凹陷部区域。此外，手电筒轴200任选地包括沿轴纵向间隔开的多个周向握把凹陷部。

手电筒轴及其部件的尺寸可取决于手电筒的大小而变化。例如，手电筒轴的总直径可以从小口袋手电筒的大约1cm变化到大手电筒的大约7cm。如本文所用，手电筒轴的总直径可以在手电筒轴的最大外径处测量。在其他实施例中，握把凹陷部区域中的轴的最低外径可以为约7mm至约6.5cm。与凸起部分相比，握把凹陷部的深度也可以变化。在某些实施例中，凸起部分与握把凹陷部的最低点之间的高度差可以为约0.5mm至约1cm，并且最通常为约1mm至约5mm。在一些实施例中，握把凹陷部可具有多个阶梯式区域，其具有的不同深度。例如，握把凹陷部可以在中心区域中具有主凹陷部深度，并且在握把凹陷部的端部区域处具有与轴的凸起部分相邻的次级较浅深度。图2示出了此类阶梯式握把凹陷部的一个实施例。握把凹陷部的周向边缘可以位于握把凹陷部的任一端，在与凸起部分的交互处。这些周向边缘可以具有内壁，该内壁从握把凹陷部底板处倾斜。在一些实施例中，周向边缘可以相对于轴的纵向轴线以约40°至约90°的角度倾斜，并且在一些情况下，以约40°至小于80°的角度倾斜，并且在一个实施例中以90°的角度倾斜。

在其他实施例中，握把的厚度可以为约0.5mm至约1cm，并且最通常为约1mm至约4mm。在一些情况下，整个握把可以低于凸起部分或与凸起部分齐平。在另一方面，包覆成型的握把的外表面可包括各种设计元件，诸如标识、脊等。在一些情况下，凸起的设计元件可以具有高于轴的凸起部分延伸的高度，只要与凸起部分相邻的握把的端部区域不超过凸起部分的高度即可。在此类情况下，这些端部区域的宽度可以不小于约2mm。然而，在一些实施例中，任何凸起的设计元件可以具有不高于轴的凸起部分延伸的高度。在其他实施例中，握把的整个表面可以低于轴的凸起部分。在另选的实施例中，握把可包括在握把的中心部分中的凸起元件，诸如高于轴的凸起部分的脊或标识。在另一个另选方案中，即使在握把的端部处或附近，握把也可以完全或部分地升高到轴的凸起部分上方。在这种情况下，橡胶握把的高度可以超过凸起部分的高度，尽管握把凹陷部仍然创建了锚以防止握把移动。

模制的脊和凹槽可以在握把中结合，以减少手电筒在使用时从手中滑落的可能性。可以在握把的表面中模制各种图案的脊或凹槽。在一些实施例中，握把可包括凸脊，其至少部分地围绕握把周向延伸。在其他实施例中，握把可包括围绕握把周向延伸的模制凹槽。在另外的实施例中，握把可包括沿轴的纵向方向延伸的纵向凸起脊或凹陷凹槽。在一个实施例中，握把可包括周向凸起脊和纵向凹陷凹槽的组合。在其他实施例中，可以使用其他图案，诸如模制交叉影线、模制手指握把等。在某些实施例中，模制标识也可以包括在握把中。模制的标识可以包括文字和/或图片，并且可以在握把上以任何期望的方向取向。在一个实施例中，凸起的标识可以沿握把的纵向长度取向。

手电筒还可以包括连接到手电筒轴的发光元件。在一些实施例中，发光元件可包括其自身的外壳，该外壳连接到手电筒轴的前端。在其他实施例中，发光元件可以适配在手电筒轴的端部内，使得一体形成的手电筒轴本身用作发光元件的外壳。发光元件可包括光源，诸如电灯泡或发光二极管以及对应的电子控制电路。在一些实施例中，发光元件还可以包括用于接通和断开光源的开关。在各种实施例中，开关可以是按钮、扭转开关、滑动开关、翻转开关或任何其他期望类型的开关。在其他实施例中，可以在手电筒的其他地方提供接通/断开开关，诸如在手电筒轴的后端上的端盖上。在一些实施例中，开关可以位于轴本身上，诸如可通过轴中的孔触及的按钮。在一些实施例中，包覆成型的握把还可以包括孔以使开关可触及，但是在一些情况下，柔韧的包覆成型的握把可以覆盖诸如按钮的开关，并且按钮仍然可以通过握把本身操作。可以包括在发光元件中的其他部件可以包括透镜、反射器、可手动调节的聚焦环等。

本技术还扩展到用于制造具有本文所述的包覆成型握把的手电筒的系统的方法。在一个实施例中，可以提供金属手电筒轴，诸如图2中所示的轴200。在一个实施例中，轴可通过机械加工金属管来制备。在另一实施例中，轴可以通过模制制备。合适金属的非限制性实施例可包括铝、钢、钛或其组合。另选地，轴可以由刚性非金属材料形成，诸如但不限于聚碳酸酯、聚乙烯、聚氨酯、其复合材料、碳纤维复合材料、陶瓷等。

在某些实施例中，金属手电筒轴可以由阳极铝或钛制备。阳极化可用于在手电筒轴的表面上提供耐腐蚀和耐磨的氧化物层。阳极化还可赋予金属装饰色。在一些实施例中，在将握把包覆成型到轴上之前，可以对手电筒轴进行阳极化。

在特定实施例中，包覆成型手电筒握把的方法可包括提供金属手电筒轴，该金属手电筒轴具有由两个凸起部分界定的周向握把凹陷部。握把凹陷部的表面低于围绕轴的圆周的两个凸起部分。换句话讲，握把凹陷部的表面的每个部分可以低于凸起部分。该轴一体形成为单件。该轴可以定位在模具中，以隔离由握把凹陷部的表面、凸起部分和模具的内部握把表面界定的握把体积。可以将聚合物材料注入隔离体积中，以形成覆盖握把凹陷部表面并由两个凸起部分界定的包覆成型握把。一旦固化，聚合物材料可能不够柔韧，以在没有损坏的情况下越过两个凸起部分。以这种方式，包覆成型的握把可以固定在适当位置，并且不易松动并从轴上脱落。

在其他实施例中，支撑杆可放置在金属手电筒轴内。图3示出了滑入轴200的支撑杆300。支撑杆可在模制期间为中空金属轴提供结构支撑。这可以防止轴在将握把模制到轴上时施加的高压下塌缩或变形。在一些实施例中，支撑杆的直径可以略小于轴的内径。在一个实施例中，支撑杆可以与轴具有紧密公差，使得支撑杆的直径比轴的内径小0.01mm至0.1mm。支撑杆通常可以由金属或合适的刚性材料形成，诸如陶瓷、碳纤维等。

图4示出了轴200，其中锁定帽400放置在轴的凸起部分上，任选地使支撑杆在轴内取向。这些锁定帽或环可以是任何合适的形状，其流体地隔离握把模具体积。在一些实施例中，此类锁定帽可以在轴的凸起部分上滑动，以帮助减少握把边缘处的多余握把材料的闪光。锁定帽的内径可以非常接近轴的凸起部分的直径。例如，锁定环的内径可以比轴的凸起部分的外径大0.01mm至0.1mm。当在模制过程中将握把材料注入模具中时，在锁定环与凸起部分之间具有紧密的公差可以减少或消除在与握把凹陷部的交互处的闪光。

在轴内具有支撑杆的轴以及在轴的端部上滑动的锁定帽然后可以放置在模具组件中，以将握把模制到轴上。在一些实施例中，模具组件可包括由模具底部和模具顶部构成的两件式模具。模具底部和模具顶部可以成形为利用锁定环接收轴，并且当两个模具件彼此对准时在围绕轴的握把凹陷部留下模具腔，使得通过将材料注入腔中来形成握把。

图5示出了模具底部500，其被设计成同时握住两个手电筒轴。模具底部包括内部握把表面502，其是反向图案，形成了包覆成型握把的期望表面。模具的内部握把表面可包括希望模制到握把表面中的任何特征，诸如标识、脊、凹槽等。锁定环可以适配到模具底部中的锁定帽凹陷部506中。模具底部还可包括对准孔504。对准孔可以与模具顶部上的对准杆对齐，以确保模具的两半在模制期间正确对准。然而，可以使用其他模具对准系统。

尽管图中所示的实施例涉及用于一次制造两个包覆成型的握把的模具，但是模具可以设计成制造任何其他数量的握把。例如，模具可以设计成接受单个手电筒轴并制备单个包覆成型的握把。另选地，可以将模具设计成接受三个或多个手电筒轴并在每个手电筒轴上制备包覆成型的握把。另外，图中所示的模具使用对准孔和杆来对准半模，但是也可以使用任何其他类型的套准标记来对准半模。此外，用于制备包覆成型握把的模具不一定包括两个半模，但是模具可以是单件式模具或多件式模具。

图6示出了模具顶部600，其可以与图5中所示的模具底部适配在一起。模具顶部还包括内部握把表面602和锁定环凹陷部606。对准杆604位于滑入模具底部上的对准孔中。

图7示出了模具底部500，其中两个手电筒轴200放置在模具底部凹陷部中。手电筒轴的每个端部上的锁定帽400适配到模具底部的锁定环凹陷部中。如图所示，在手电筒轴的握把凹陷部的表面与模具底部的内部握把表面之间存在小体积210。在模制期间，该体积将填充聚合物材料以形成包覆成型的握把。

模具顶部和模具底部可以用内部的两个手电筒轴压在一起。另选地，取决于期望的生产量，模具可以形成为具有任何数量的手电筒凹陷部(例如，一个、两个、三个等)。然后可以通过材料入口(未示出)将材料注入模具腔中。材料入口可以位于任何方便的位置处，以允许材料进入模具腔。例如，聚合物材料注入口可以连接到模具。聚合物材料注入口可以连接到聚合物材料注射器，以将聚合物材料注入到模具中。

在一些实施例中，包覆成型的握把可以由聚合物材料形成。在某些实施例中，聚合物材料可以是热塑性或热固性的。聚合物材料的非限制性示例可包括热塑性橡胶、热塑性聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚氯乙烯等。在某些实施例中，材料可能不够柔韧，以在越过手电筒轴的凸起部分时不会破坏或撕裂材料。这可以防止包覆成型的握把拉伸并从手电筒轴上掉落。在某些实施例中，聚合物材料可具有至少0.1GPa的弹性模量，最通常大于2GPa，并且在一些情况下大于约5GPa。

将聚合物材料注入模具中可以在大气压或高压下进行。在一些情况下，被注入的聚合物材料的温度取决于所用特定材料的熔化温度。

在包覆成型的握把已经形成并固化之后，可以从模具中移除手电筒轴。图8示出了在包覆成型的握把220已经在轴上形成之后具有两个手电筒轴的模具底部500。包覆成型的握把覆盖轴上的握把凹陷部，该握把凹陷部延伸到轴的任一端上的锁定环400。

图9示出了在从模具移除之后具有包覆成型的握把220和两个锁定环400的手电筒轴。锁定环可以从轴的端部滑出，并且支撑杆可以从轴内部移除。然后可以将带有成品包覆成型握把的轴与其他手电筒部件组装在一起，以制备完整的手电筒。在一个实施例中，发光元件可以附接到手电筒轴的前端，并且端盖可以附接到手电筒轴的后端。在其他实施例中，某些部件可以放置在手电筒轴内部，诸如电池端子。

在本技术的其他实施例中，包覆成型系统可包括上述任何部件和特征。例如，包覆成型系统可包括适于与金属手电筒轴接合的模具。当模具与金属手电筒轴接合时，模具可以隔离握把体积。金属手电筒轴可以具有中空内部和周向握把凹陷部，该凹陷部由外部的两个凸起部分界定。握把凹陷部的表面可以低于围绕轴的圆周的凸起部分。握把体积可以由握把凹陷部的表面、凸起区域和模具的内部握把表面界定。该系统还可包括支撑杆，该支撑杆定尺寸成滑入轴的中空内部，以在模制期间为轴提供支撑。该系统还可包括连接到模具的聚合物材料注入口。聚合物材料注入口可以可操作地连接到聚合物材料注射器，以将聚合物材料注入到隔离体积中。

在另一实施例中，模具可以包括锁定环，该锁定环定尺寸成适配在金属手电筒轴的两个凸起区域上。在又一个实施例中，模具可包括模具顶部和模具底部。模具顶部和底部可以与锁定环接合。界定隔离体积的模具的内部表面可以是模具顶部和模具底部的内部表面。这些表面也可以称为模具顶部和模具底部的内部握把表面。

实施例

通过首先从实心铝块加工手电筒轴来制造具有图1所示设计的手电筒。对轴进行阳极化以形成黑色暴露表面。如图2所示，轴在握把凹陷部中具有交叉影线，并且在握把凹陷部的任一端处具有凸起部分。然后使用包覆成型系统在手电筒轴上形成包覆成型的握把。该包覆成型系统包括支撑杆，该支撑杆是实心钢筋，其定尺寸成适配于轴的内部。钢筋的直径小于轴的内径，小于0.2mm。在插入支撑杆之后，将锁定环放置在轴的端部上。锁定环也由钢制成，并包括圆形凹陷部，其定尺寸成接收轴的端部。轴的端部的外径与锁定环的圆形凹陷之间的公差足以防止闪光。然后将附有锁定环的轴的组件放置在钢模具底部中，如图7所示。将钢模具顶部靠着模具底部放置，以隔离握把体积。将聚合物注入模具。冷却材料，以在手电筒轴上形成包覆成型的握把。

在模制之后，将轴与锁定环和支撑杆的组装从半模中移除。移除锁定环和支撑杆，以产生具有包覆成型握把的轴。然后将照明元件附接到轴的前端。照明元件包括位于外壳中的LED，其具有开/关按钮。将端盖拧到轴的后端以制备成完整的手电筒。

所述的特征、结构或特性可以采用任何合适的方式在一个或多个示例中组合。在前面的描述中，提供了许多具体细节(诸如各种构造的示例)以提供对所述技术的实例的全面理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，该技术可以在没有一个或多个特定细节的情况下实践或者与其他方法、组件、设备等一起实践。在其他情况下，未示出或详细描述公知的结构或操作以避免模糊该技术的一些方面。

上述具体实施方式参照具体示例性实施方案描述了本发明。然而，应当理解，在不脱离如所附权利要求中所述的本发明的范围的情况下，可进行各种修改和更改。具体实施方式和附图应视为仅仅是示例性的，而非限制性的，并且所有此类修改或更改(如果有的话)旨在落入如本文所述和示出的本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种手电筒，包括：

手电筒轴，所述手电筒轴具有由两个凸起部分界定的周向握把凹陷部，其中所述握把凹陷部的表面低于围绕所述轴的圆周的所述两个凸起部分，所述轴一体形成为单件；

握把，所述握把包覆成型到所述握把凹陷部中，使得所述握把覆盖所述握把凹陷部的所述表面，并且由所述两个凸起部分界定，所述握把由不够柔韧的材料形成，以便在没有损坏的情况下越过所述两个凸起部分；和

发光元件，所述发光元件连接到所述手电筒轴。

2.根据权利要求1所述的手电筒，其中所述握把由聚丙烯、聚乙烯或其组合形成。

3.根据权利要求1所述的手电筒，其中所述握把在所述握把的边缘接触所述两个凸起部分处与所述两个凸起部分齐平。

4.根据权利要求3所述的手电筒，其中所述握把包括锥形部分，所述锥形部分与在与所述两个凸起部分齐平的所述边缘处的所述握把区域相邻，使得所述锥形部分之间的所述握把的表面的一部分低于所述凸起部分。

5.根据权利要求1所述的手电筒，其中所述握把包括模制的凸脊，所述凸脊至少部分地围绕所述握把周向延伸。

6.根据权利要求1所述的手电筒，其中所述握把包括沿所述握把的纵向长度取向的凸起标识。

7.根据权利要求1所述的手电筒，其中所述握把凹陷部的所述表面包括在所述握把凹陷部的所述表面中的凹进或凸起特征，以防止所述握把围绕所述手电筒轴旋转，并且所述握把的下侧具有与所述凹进或凸起特征接合的互补特征。

8.根据权利要求7所述的手电筒，其中所述凹进或凸起特征是凹入的交叉影线。

9.根据权利要求1所述的手电筒，其中所述两个凸起区域被成形为凸起的扁平环，所述凸起的扁平环围绕所述手电筒轴周向延伸。

10.根据权利要求1所述的手电筒，其中所述手电筒轴是刚性的并且由金属形成。

11.一种包覆成型手电筒握把的方法，包括：

提供手电筒轴，所述手电筒轴具有由两个凸起部分界定的周向握把凹陷部，其中所述握把凹陷部的表面低于围绕所述轴的所述圆周的所述两个凸起部分，所述轴一体形成为单件；

将所述手电筒轴定位在模具中，以隔离由所述握把凹陷部的所述表面、所述凸起部分和所述模具的内部握把表面界定的握把体积；以及

将聚合物材料注入到所述隔离体积中，以形成覆盖所述握把凹陷部的所述表面并由所述两个凸起部分界定的包覆成型握把，所述聚合物材料是不够柔韧的材料，以在没有损坏的情况下越过两个凸起部分。

12.根据权利要求11所述的方法，其中提供所述手电筒轴包括用铝模制或机械加工所述手电筒轴。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述手电筒轴是刚性的并且由金属、刚性聚合物、陶瓷、碳纤维及其复合物中的一种或多种形成。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述手电筒轴包括中空内部，并且其中所述方法还包括在注入所述热塑性材料之前将支撑杆插入所述中空内部，以在模制期间为所述手电筒轴提供结构支撑。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述支撑杆与所述手电筒轴的内部一致，具有0.01mm至0.1mm的公差。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述手电筒轴的所述中空内部的形状基本为圆柱形。

17.根据权利要求11所述的方法，其中所述模具包括：

锁定环，所述锁定环定尺寸成适配在所述手电筒轴的所述两个凸起区域上；

模具顶部；和

模具底部，其中所述模具顶部和所述模具底部与所述锁定环接合，并且界定所述隔离体积的所述模具的所述内部表面是所述模具顶部和所述模具底部的所述内部表面，其中将所述手电筒轴定位在所述模具中包括使所述锁定环在所述两个凸起区域上滑动，并将所述手电筒轴和所述锁定环放置在所述模具顶部与所述模具底部之间。

18.根据权利要求11所述的方法，其中所述聚合物材料在30℃至150℃的温度以及10kpsi至50kpsi的压力下注入。

19.一种包覆成型系统，包括：

模具，所述模具适于与手电筒轴接合并隔离握把体积，所述手电筒轴包括中空内部并具有由两个凸起部分界定的周向握把凹陷部，其中所述握把凹陷部的表面低于围绕所述轴的所述圆周的所述凸起部分，并且所述握把体积由所述握把凹陷部的所述表面、所述凸起区域和所述模具的内部握把表面界定；

支撑杆，所述支撑杆定尺寸成滑入所述中空内部，以在模制期间为所述手电筒轴提供结构支撑；和

聚合物材料注入口，所述聚合物材料注入口连接到所述模具，所述聚合物材料注入口能够操作地连接到聚合物材料注射器，以将聚合物材料注入到所述隔离体积中。

20.根据权利要求19所述的包覆成型系统，其中所述模具包括：

锁定环，所述锁定环定尺寸成适配在所述手电筒轴的所述两个凸起区域上；

模具顶部；和

模具底部，其中所述模具顶部和所述模具底部与所述锁定环接合，并且界定所述隔离体积的所述模具的所述内部表面是所述模具顶部和所述模具底部的所述内部表面。

Images