CN202484408U - 具有非对称凹槽的人体工学手柄和包含该手柄的控制阀 - Google Patents

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Abstract

一种具有非对称凹槽的人体工学手柄和包含该手柄的控制阀，包括阀体和多个位于阀体上的凹槽，每个凹槽包含凹表面，每个凹表面关于该凹槽的最内部点不对称。第一凹表面比第二凹表面的斜度更大，第一凹表面从最内部点位于收紧方向，第二凹表面从最内部点位于松弛方向。

Description

具有非对称凹槽的人体工学手柄和包含该手柄的控制阀
技术领域
本实用新型一般地涉及手柄。更具体地，本实用新型涉及具有非对称凹槽的手柄。 
背景技术
手柄被用在广泛的应用中，以提供抓握对象或抓握表面。一些手柄用在需要被牵拉的物体上，比如碗柜抽屉。一般来说这些手柄是相对于该物体固定的。此类中的典型的手柄包括一个较大主体部分和一个附着在该物体上的窄颈部组成。用户可以抓握较大主体部分，将手掌置于较大主体部分附近，而手指卷绕该较大主体部分的后部，该窄颈部卡在双指之间。在此类情形中，该较大主体部分一般是具有光滑或有纹路的外部的圆形体或锥形体。 
在另一些情况中，手柄被旋转以操作机械装置，如门闩，或流体阀。对于门闩而言，手柄(或门柄)与上面讨论的固定的手柄的形状类似，但是门柄是与门可旋转地相连的。旋转门柄时，门闩操作以锁上或打开门。在不论是锁上还是打开门的各个方向，需要操作门闩的旋转力实质上是相同的。常常，门柄可以通过偏置部件，例如弹簧，被偏置在锁上的位置。因为旋转力实质上在各个方向相同，并且该旋转力通常很小，所以这类门柄在外表面的形状一般是光滑和对称的。 
对于流体阀而言，阀的操作可需要更大的旋转力作用于手柄。因此，阀手柄可在外表面包括一个或多个对称的突起或凹陷，来增加对该手柄的杠杆或/和抓握作用。 
已知的用于流体控制阀的手柄是建立在各个方向的旋转力都实质上一致的假设下。因此，已知的用于流体阀的手柄通常相对于旋转轴对称。而且，手柄中的任何突起或凹陷也被熟知为：既相对于从旋转轴向手柄外周长延伸的半径对称，又相对于其他的突起或凹陷对称。虽然比起具有光滑表面的手柄，此类手柄提供了更有效地抓握力，但是已知的手柄通常在关闭流体阀的方向不如在打开流体阀的方向那么有效，这是因为，关闭流体阀通常比打开阀需要更多的旋转力来克服流体通过阀的流动。 
实用新型内容
为了解决已知的手柄通常在关闭流体阀的方向不如在打开流体阀的方向那么有效的技术问题，本发明提出了一种用于控制阀的人体工学手柄，包含阀体和多个设置在该阀体上的凹槽，每个凹槽包含凹表面。该凹表面是关于该凹表面的最内部处非对称的。第一凹表面具有比第二凹表面更大的斜度。该第一凹表面从该最内部处位于收紧的方向，第二凹表面从该最内部处位于松弛的方向。 
根据本实用新型的第一方面，提供了一种手柄，其特征在于，包括：柄体，含顶表面，底表面和侧表面；以及多个凹槽，位于该侧表面中，各个凹槽具有凹表面，该凹表面关于由该凹表面的最内部点所限定的槽是非对称的。 
有利地，该凹表面包括第一表面和第二表面，该第一表面位于该手柄的收紧方向，该第二表面位于该手柄的松弛方向。 
有利地，该第一表面限定了第一斜线，该第二表面限定了第二斜线，该第一斜线较该第二斜线倾斜度大。 
有利地，该第一斜线在48度到68度的范围内。 
有利地，该第一斜线在52度到64度的范围内。 
有利地，该第一斜线在56度到60度的范围内。 
有利地，该第二斜线在70度到90度的范围内。 
有利地，该第二斜线在74度到86度的范围内。 
有利地，该第二斜线在78度到82度的范围内。 
有利地，该第一斜线在48度到68度的范围内。 
有利地，至少一个凹表面由下列数学公式定义： 
y＝7E-05x4+0.002x3+0.0295x2+0.0389x-0.0289。 
有利地，该柄体从顶部到底部呈逐渐变细。 
有利地，该柄体的变细的角度在-20度到20度的范围内。 
有利地，每个凹槽包含两条侧棱，从顶到底彼此收敛。 
有利地，该两条侧棱间的收敛角在5度到55度的范围内。 
有利地，该收敛角由两个角组成，第一角是在由凹表面的最内部点限定的槽线和第一侧棱之间，第二角是该槽线和第二侧棱之间，该第一角比该第二角大。 
有利地，该第一角为18度，该第二角为8度。 
有利地，该些凹槽被齿部所分隔。 
有利地，至少一个凹槽从顶部到底部变浅。 
根据本实用新型的第二方面，提供了一种包含人体工学手柄的控制阀，其特征在于，该控制阀包括：阀体，包括流体入口，流体出口，以及连接该流体入口和该流体出口的流体通道；阀塞，置于该流体通道内，该阀塞与该流体通道内的阀座相互作用，以控制通过该阀体的流体的流动；阀杆，连接至该阀塞；以及手柄，连接至该阀杆，该阀杆相对于该阀座移动阀塞，该手柄包括柄体和多个位于柄体上的凹槽，其中，该多个凹槽关于该凹槽的最内部点不对称，该凹槽包括第一凹表面和第二凹表面，该第一凹表面有第一斜度，该第二凹面有第二斜度，该第一斜度比该第二斜度大。 
由于第一表面和第二表面之间的关系导致更大的杠杆作用，因此，本实用新型的有益效果是当旋转手柄时，在收紧方向导致 更大旋转力的应用，从而使得手柄在关闭流体阀的方向更有效。 
附图说明
图1为根据本实用新型的教导而构成的手柄的一个实施例的侧视图； 
图2为图1所示手柄的俯视图； 
图3为图1所示的手柄的一部分的俯视图； 
图4为包含图1所示的手柄的流体控制阀的截面图。 
具体实施例
虽然下文详细描述了本实用新型的示例的实施例，但是需理解该实用新型的法定范围由本专利最后提出的权利要求书的文字进行限定。该详细的描述被理解为只作示例，而并不描述本实用新型的每种可能的实施例，因为描述每种可能的实施例即使不是不可能的，页是不现实的。通过阅读该公开，本领域技术人员使用当前技术，或自该专利申请日之后研发的技术，可以能够实现一个或多个的替代的实施例。这些附加的实施例仍落入限定了本实用新型的权利要求的范围内。 
现在根据附图所示，图1和图2示出了根据本实用新型的教导而形成的人体工学手柄10的一个实施例。手柄10包含实质上圆柱形的柄体12。在其他实施例中，柄体12可以具有其他形状，如方形柱体，椭圆柱体，圆盘等。柄体12可以包含一个顶表面13，一个底表面15，和一个侧表面17。顶表面13通过斜切面19连接到侧表面17。在其他实施例中，斜切面19可根据需要去除。柄体12可以被连接至致动器杆或其他阀门致动设备21上，并且，可以按箭头A方向所示的收紧方向，以及按照箭头A的相反方向所示的松弛方向被旋转。如图1所示，柄体12从顶部到底部可轻微地逐渐变细。该轻微变细由角B定义，角B范围为约-20度到 约+20度，优选范围为约-10度到约+10度，尤其优选为约3度到约7度。 
柄体12包含一个或多个凹槽14，提供改进的抓握表面。凹槽14由柄体12的挖空或凹陷部分所限定。凹槽14由一个或多个突出物或齿部16分隔。齿部16的外表面可以限定阀体12的大体圆形的边缘18。凹槽14包含最内部点20，该点被定义为凹槽表面22和从手柄10的旋转轴24引出的半径23的交叉点，在此处，凹槽表面22与旋转轴24的间距是围绕阀体12的外周最小的。如图1所示，最内部点20定义了沿着凹槽14的线或槽26，最内部点20还可被定义为凹槽表面22和圆形的边缘18之间的最大距离27。 
如图2和图3所示，或当俯视垂直于旋转轴24的横截面时，凹槽表面22可通过下列数学公式进行定义： 
y＝7E-05x4+0.002x3+0.0295x2+0.0389x-0.0289 
其中，以凹槽14的最内部点20为原点。由于手柄12从顶部到底部向内部变细(如图1)，凹槽14靠近底表面15比靠近顶表面13要浅。倾斜角B被定义为侧表面17和平行于旋转轴24且与斜表面19和侧表面17的交叉部分相切的线之间的夹角。该实施例中，线或槽26也实质上平行于旋转轴24。然而，对于其他实施例而言，线或槽26可以被导向为相对旋转轴24可能会有一定夹角；比如夹角范围会可以在约-45度到约+45度间。凹槽14的侧棱30收敛在底表面15附近。侧棱30之间的收敛角C范围可以为约5度到约55度之间，优选范围为约21度到约31度，更优选地为约25度到约27度之间。由于顶表面13位于侧表面17的顶部的上方，侧棱30的顶部可位于最内部点20的下方。虽然侧棱30彼此间以收敛角C收敛，但是侧棱30相对于线或槽26可以倾斜不同的角度。比如，收敛角C可以由角E和角F构成，E角 被定义为在松弛方向的(即图1和图2箭头A的反方向)第一条侧棱30和线或槽26之间，F角被定义为在收紧方向的(即箭头A方向)第二条侧棱30和线或槽26之间。角E可以比角F大。在图1-4所示的实施例中，角E可以大约为18度，角F可以大约为8度。但是，只要保持角C(即角E和F的总和)在上述范围内不变，角E和角F可以相对彼此以实质上任意的组合进行调整。 
各个凹槽14关于线或槽26是非对称的。各个凹槽14包括第一表面40和第二表面42，由线或槽26隔开。第一表面40从半径23位于收紧方向A，第二表面42从半径23位于松弛方向。表面40和42各有一条斜线，该斜线由从最内部点20或槽26引出的到表面40，42与圆形外缘18的交叉点的一条直线所限定。第一表面40的第一斜线46比第二表面42的第二斜线48的倾斜度更大。换言之，第一斜线46相对于圆形外缘18比第二斜线48更加倾斜。第一斜线46和半径23之间的角D的范围为约48度到约68度，优选地范围为约52度到约64度，更优选的范围为约56度到约60度。第二斜线48和半径23的之间的角G的范围为约70度到约90度，优选的范围为约74度到约86度，更优选地范围为约78度到约82度。由于第一表面40和第二表面42之间的关系导致更大的杠杆作用，并且因此当旋转手柄10时，在收紧方向A导致更大旋转力的应用。 
在其他实施例中，当操作手柄时，手柄10可以被可操作地接合行星齿轮系统，以根据需要增加或降低扭转力矩。当收紧手柄10时，手柄10可接合行星齿轮系统以提供更多扭转力矩，而当松弛手柄10时，手柄10可与行星齿轮系统脱开，进入直接驱动状态。 
如图4所示，手柄10连接到流体控制阀100。流体控制阀100包含阀体110，该阀体具有流体入口112和流体出口114。流体通道116连接流体入口112和流体出口114。阀塞118位于流体流 通道116内，阀塞118与阀座120相互作用，以控制阀100中流体的流动。阀塞118连接至阀杆122，阀杆122连接到膜片板124。膜片126连接至膜片板124，膜片126将阀体100中的流体从阀盖128内隔离开。在阀盖128内，弹簧130或其他偏置元件可偏置膜片126，以及因此偏置阀塞118朝向打开或关闭位置。弹簧力可通过调整装置进行调整，比如连接至手柄10的螺杆132。旋转手柄10时，螺杆132调节弹簧130作用于膜片126的力，用以控制阀100中的流体流动速率。当调节阀100时，该手柄10向用户提供了增加的杠杆作用，以及因此提供了增加的旋转力度。 
根据前述的描述，本实用新型的大量的修改和改进的实施例对于本领域技术人员而言是明显的。相应地，本说明书应被理解为仅用于示例，并且是处于将本实用新型的最佳模式教导给本领域技术人员的目的。在不违背本实用新型的精神的前提下，可以对本公开的细节进行修改，并且，在权利要求书范围之内的修改的专有使用是受保护的。 

Claims (20)

1.一种手柄，其特征在于，包括：
柄体，含顶表面，底表面和侧表面；以及
多个凹槽，位于该侧表面中，各个凹槽具有凹表面，该凹表面关于由该凹表面的最内部点所限定的槽是非对称的。
2.根据权利要求1所述的手柄，其特征在于，该凹表面包括第一表面和第二表面，该第一表面位于该手柄的收紧方向，该第二表面位于该手柄的松弛方向。
3.根据权利要求1所述的手柄，其特征在于，该第一表面限定了第一斜线，该第二表面限定了第二斜线，该第一斜线较该第二斜线倾斜度大。
4.根据权利要求3所述的手柄，其特征在于，该第一斜线在48度到68度的范围内。
5.根据权利要求4所述的手柄，其特征在于，该第一斜线在52度到64度的范围内。
6.根据权利要求4所述的手柄，其特征在于，该第一斜线在56度到60度的范围内。
7.根据权利要求3所述的手柄，其特征在于，该第二斜线在70度到90度的范围内。
8.根据权利要求7所述的手柄，其特征在于，该第二斜线在74度到86度的范围内。 
9.根据权利要求8所述的手柄，其特征在于，该第二斜线在78度到82度的范围内。
10.根据权利要求7所述的手柄，其特征在于，该第一斜线在48度到68度的范围内。
11.根据权利要求1所述的手柄，其特征在于，至少一个凹表面由下列数学公式定义：
y＝7E-05x4+0.002x3+0.0295x2+0.0389x-0.0289。
12.根据权利要求1所述的手柄，其特征在于，该柄体从顶部到底部呈逐渐变细。
13.根据权利要求12所述的手柄，其特征在于，该柄体的变细的角度在-20度到20度的范围内。
14.根据权利要求1所述的手柄，其特征在于，每个凹槽包含两条侧棱，从顶到底彼此收敛。
15.根据权利要求14所述的手柄，其特征在于，该两条侧棱间的收敛角在5度到55度的范围内。
16.根据权利要求14所述的手柄，其特征在于，该收敛角由两个角组成，第一角是在由凹表面的最内部点限定的槽线和第一侧棱之间，第二角是该槽线和第二侧棱之间，该第一角比该第二角大。
17.根据权利要求16所述的手柄，其特征在于，该第一角为18度，该第二角为8度。 
18.根据权利要求1所述的手柄，其特征在于，该些凹槽被齿部所分隔。
19.根据权利要求1所述的手柄，至少一个凹槽从顶部到底部变浅。
20.一种包含人体工学手柄的控制阀，其特征在于，该控制阀包括：
阀体，包括流体入口，流体出口，以及连接该流体入口和该流体出口的流体通道；
阀塞，置于该流体通道内，该阀塞与该流体通道内的阀座相互作用，以控制通过该阀体的流体的流动；
阀杆，连接至该阀塞；以及
手柄，连接至该阀杆，该阀杆相对于该阀座移动阀塞，该手柄包括柄体和多个位于柄体上的凹槽，
其中，该多个凹槽关于该凹槽的最内部点不对称，该凹槽包括第一凹表面和第二凹表面，该第一凹表面有第一斜度，该第二凹面有第二斜度，该第一斜度比该第二斜度大。 
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