БЕЗОПАСНОЕ ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО
SAFE CLAMPING APPARATUS

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к устройствам и способам для декоративного пирсинга частей тела. В частности, настоящее изобретение относится к устройствам и способам для изготовления зажимного устройства, предназначенного для безопасного закрепления штифта для пирсинга тела на пользователе.
2. Описание известного уровня техники
[0002] В последние годы в США и во всем мире пирсинг тела стал все более распространенной практикой. Хотя пирсинг частей тела имеет древнее происхождение, эта практика быстро становится рядовой процедурой, часто выполняемой непрофессионалами без медицинского опыта или медицинской подготовки. Важно также понимать, что развиваемое основное направление пирсинга тела включает пирсинг частей тела, иных нежели только уха. Например, в настоящее время намного более распространен, чем раньше, пирсинг плоти около пупка, бровей, губ и т.д. В настоящее время имеется целый ряд ручных устройств, которые обеспечивают возможность выполнения безопасного, гигиеничного, удобного для пользователя пирсинга частей тела. Примеры таких систем раскрыты в патенте США №4527563 на имя Рейла, опубликованном 9 июля 1985 года, патенте США №4921494 на имя Рейла, опубликованном 1 мая 1990 года, патенте США №5496343 на имя Рейла, опубликованном 5 марта 1996 года, патенте США №5792170 на имя Рейла, опубликованном 11 августа 1998 года, патенте США №5868774 на имя Рейла, опубликованном 9 февраля 1999 года, патенте США №6599306 на имя Рейла, опубликованном 29 июля 2003 года, патенте США №6796990 на имя Рейла, опубликованном 28 сентября 2004 года, патенте США №7955349 на имя Рейла, опубликованном 7 июня 2011 года, и патенте США №8372106 на имя Рейла, опубликованном 12 февраля 2013 года, и др., все эти патенты включены как ссылки.
[0003] Кроме пирсинга, полностью выполняемого вручную иглой, на сегодняшний день имеется целый ряд систем для пирсинга тела. Каждая из этих разнообразных систем для пирсинга частей тела по существу содержит шпильку (иначе называемую серьгой или серьгой для пирсинга), которая включает закрепляемую декоративную деталь со штифтом (иначе называемым шпилькой, иглой или иглой для пирсинга), выступающим от нее, и зажимное устройство (иначе называемое муфтой или замком), которое установлено в картридже. Во время процедуры пирсинга часть тела (например, мочку уха) помещают между штифтом и муфтой и сжимают картридж рукой или в специальной системе для пирсинга тела (или инструменте, агрегате или «пистолете»), в результате чего штифт прокалывает часть тела и входит в зацепление с зажимным устройством.
[0004] Зажимное устройство (иначе называемое муфтой или замком) широко применяется в большинстве систем пирсинга тела для сцепления со штифтом шпильки серьги на задней стороне пирсинга. Зажимное устройство может применяться как часть системы картриджа, такой как упомянутые выше, или может также применяться в качестве заглушки для пирсинга тела, выполненного вручную. Обычное зажимное устройство содержит маленькую металлическую полоску, имеющую сквозное отверстие в средней части и оба конца, отогнутые назад в виде петель, которые контактируют друг с другом сзади отверстия. Штифт для пирсинга тела проходит через отверстие и удерживается за счет силы упругости между контактирующими петлями. За прошедшие годы разработаны и другие разные конструкции для зажимных устройств.
[0005] Некоторые зажимные устройства могут включать, например, защитный экран, который препятствует контакту конца штифта с кожей пользователя, чтобы уменьшить опасность раздражения или инфицирования кожи. Разработаны также различные технологии закрепления штифта в зажимном устройстве. Например, зажимное устройство может содержать элемент с глухим отверстием, где находится мягкий материал какого-либо типа, в который внедряется штифт для обеспечения его удержания. Некоторые зажимные устройства могут фиксироваться на штифте. Некоторые зажимные устройства могут быть сконструированы для взаимодействия со штифтом конкретной конструкции, имеющей, например, канавку на штифте. В различных существующих оригинальных конструкциях зажимного устройства внимание акцентировано, как правило, на достижении конкретного преимущества, например, с точки зрения гигиены или фиксации. Ниже приведены некоторые примеры зажимных устройств, применяемых при пирсинге тела.
[0006] В патенте США №4501050 на имя Фунтулакиса (Fountoulakis), опубликованном 26 февраля 1985 года, описано зажимное устройство для серег со штифтом. Зажимное устройство содержит корпус, открытый на одном конце и имеющий сквозное отверстие на противоположном конце, крышку, надеваемую на открытый конец корпуса и тоже имеющую сквозное отверстие, и пару упругих лепестков, которые входят внутрь корпуса от крышки, выполнены заодно с крышкой и направлены один к другому, так что они предпочтительно сходятся по существу друг с другом в точке на некотором удалении от крышки. Зажимное устройство помещают на серьге со штифтом так, что штифт серьги проходит через отверстие в крышке между обращенными друг к другу участками лепестков и через отверстие в корпусе. Лепестки зажимного устройства при этом упруго охватывают штифт, чтобы удерживать его в зажимном устройстве, что обеспечивает возможность разъемного закрепления зажимного устройства на серьге.
[0007] В патенте США №8365369 на имя Фунтулакиса (Fountoulakis), опубликованном 5 февраля 2013 года, описано зажимное устройство для серег со штифтом, содержащее корпус, открытый на одном конце и имеющий сквозное отверстие на противоположном конце, крышку, надеваемую на открытый конец корпуса и тоже имеющую сквозное отверстие, и вставку в виде упругого листового элемента, имеющего опорную часть, захваченную между фланцем корпуса и крышкой, и пару лепестков, опирающихся на опорную часть. Эти лепестки сходятся один к другому и обращены друг к другу, так что между ними может входить штифт. Штифт вставляют в зажимное устройство так, что он проходит через отверстия крышки и корпуса и размещается между лепестками, удерживаясь за счет трения.
[0008] Заклинивание зажимного устройства нежелательно и происходит тогда, когда штифт для пирсинга тела оказывается запертым в зажимном устройстве и не может быть извлечен. Сила, прикладываемая для извлечения штифта, заставляет пружинные элементы затягиваться аналогично китайской ловушке для пальцев. Изгибание пружинных элементов под действием извлекающего усилия только усугубляет проблему, так как может вызывать их фиксацию на штифте навсегда. Если это произошло, для удаления зажимного устройства требуется его сломать, а это опасно для пользователя. Заклинивание возможно в плохо сконструированных зажимных устройствах, которые не могут хорошо адаптироваться к несогласованности по размерам или трению, или если зажимное устройство вошло в зацепление с конструктивно несовместимым штифтом.
[0009] Ввиду вышеизложенного существует потребность в устройствах и системах, которые обеспечивали бы простой, точный, воспроизводимый и безопасный пирсинг тела. В частности, существует потребность в способах и устройствах, обеспечивающих возможность эффективного и гигиеничного закрепления штифта в пирсинге тела. Существует также потребность в таких способах и устройствах, которые предохраняли бы пользователя от раздражения и/или инфицирования кожи. Кроме того, существует потребность в таких способах и устройствах, которые обладают стойкостью к заклиниванию. Также существует потребность в таких способах и устройствах, которые позволили бы снизить производственные затраты. Как обсуждается ниже, настоящее изобретение удовлетворяет этим и другим потребностям.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0010] Раскрыто зажимное устройство для разъемного закрепления штифта для пирсинга тела. Штифт направляют через отверстие в пластине, чтобы его можно было закрепить (но разъемно) между парой консольных пружинных элементов, отогнутых от краев пластины в требуемое положение на задней стороне пластины. К краю пластины прикреплен также куполообразный защитный экран, чтобы закрыть консольные пружинные элементы на задней стороне зажимного устройства, причем куполообразный защитный экран включает одно или более вентиляционных отверстий для уменьшения накопления влаги внутри куполообразного защитного экрана. Куполообразный защитный экран препятствует контакту конца штифта, проходящего между консольными упругими элементами, с пользователем и возможному прокалыванию кожи, как в случае ювелирного изделия, применяемого для прокалывания кожи, где штифт имеет острый конец для осуществления первоначального прокалывания кожи насквозь. Консольные пружинные элементы могут быть выполнены с канавкой или каналом для поддержания штифта в правильном зафиксированном положении, что обеспечивает увеличение площади контакта для более надежного закрепления штифта в состоянии сцепления. Пластина, куполообразный защитный экран и консольные пружинные элементы могут быть эффективно изготовлены формованием и штамповкой из одной заготовки материала.
[0011] Типичный вариант осуществления изобретения содержит зажимное устройство для закрепления штифта в пирсинге тела, включающее плоскую часть, имеющую сквозное отверстие для штифта и пару консольных пружинных элементов, отходящих от противоположных краев плоской части, расположенных рядом друг с другом и ориентированных так, что консольные пружинные элементы частично пересекают противоположные стороны воображаемой цилиндрической поверхности, отходящей перпендикулярно от отверстия для штифта на задней стороне плоской части, и куполообразный защитный экран для блокировки штифта и охвата консольных пружинных элементов, прикрепленный к плоской части так, что указанная воображаемая цилиндрическая поверхность пересекает куполообразный защитный экран, причем куполообразный защитный экран включает по меньшей мере одно вентиляционное отверстие для уменьшения накопления влаги внутри куполообразного защитного экрана.
[0012] В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одно вентиляционное отверстие может содержать пару вентиляционных отверстий в противоположных поверхностях куполообразного защитного экрана. Каждое из пары вентиляционных отверстий может иметь сужающуюся форму, проходящую внутрь куполообразного защитного экрана и образующую упор, ограничивающий отклонение консольных пружинных элементов. Кроме того, пара вентиляционных отверстий может быть расположена сзади консольных пружинных элементов так, что штифт загорожен от пары вентиляционных отверстий. Куполообразный защитный экран может быть прикреплен к плоской части с помощью нескольких загнутых лапок, отходящих от краев плоской части. Каждый из консольных пружинных элементов может содержать расширенную зону, отогнутую от оси воображаемой цилиндрической поверхности. Отверстие для штифта в плоской части может быть расположено в основании углубления на передней стороне плоской части.
[0013] В других вариантах осуществления каждый консольный пружинный элемент может включать канал, расположенный согласованно с указанной воображаемой цилиндрической поверхностью. Каждый канал консольных пружинных элементов может иметь радиус, равный по меньшей мере радиусу штифта.
[0014] Кроме того, каждый из консольных пружинных элементов может иметь изгиб, радиус которого равен по меньшей мере половине диаметра отверстия для штифта, и угол наклона к штифту в сцепленном состоянии составляет не более 45 градусов, а в несцепленном состоянии штифта этот угол составляет 105 градусов или более, при этом концы консольных пружинных элементов отогнуты один от другого.
[0015] Еще один вариант осуществления изобретения относится к способу изготовления зажимного устройства для закрепления штифта в пирсинге тела. Пример способа содержит операции штамповки и формования из непрерывной заготовки плоского материала плоской части, имеющей сквозное отверстие для штифта и пару консольных пружинных элементов, и куполообразного защитного экрана, при этом плоская часть и куполообразный защитный экран имеют расположенный между ними соединительный фланец, изгибания пары консольных пружинных элементов, отходящих от противоположных краев плоской части, чтобы они были рядом друг с другом и ориентированы так, что консольные пружинные элементы частично пересекают противоположные стороны воображаемой цилиндрической поверхности, отходящей перпендикулярно от отверстия для штифта на задней стороне плоской части, изгибания соединительного фланца, чтобы охватить консольные пружинные элементы куполообразным защитным экраном так, что воображаемая цилиндрическая поверхность пересекает куполообразный защитный экран, и прикрепления куполообразного защитного экрана к плоской части. Вариант осуществления способа может быть далее модифицирован в соответствии с другими вариантами осуществления устройства, приведенными в настоящем описании.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0016] Обратимся теперь к чертежам, на которых везде одинаковые номера позиций представляют соответствующие части:
[0017] На Фиг. 1А представлен пример осуществления безопасного зажимного устройства согласно изобретению;
[0018] На Фиг. 1В представлен вид спереди примера осуществления безопасного зажимного устройства согласно изобретению;
[0019] На Фиг. 1С представлен вид сбоку примера осуществления безопасного зажимного устройства согласно изобретению;
[0020] На Фиг. 1D представлен вид снизу примера осуществления безопасного зажимного устройства согласно изобретению;
[0021] На Фиг. 1Е представлена изометрическая проекция примера осуществления безопасного зажимного устройства согласно изобретению;
[0022] На Фиг. 2А представлен разрез примера осуществления безопасного зажимного устройства согласно изобретению, на котором показан штифт с канавкой для пирсинга тела в сцепленном состоянии (показано без куполообразного экрана);
[0023] На Фиг. 2В представлен разрез примера осуществления безопасного зажимного устройства согласно изобретению, на котором показан гладкий штифт для пирсинга тела в сцепленном состоянии (показано без куполообразного защитного экрана);
[0024] На Фиг. 2С представлены основные особенности, определяющие конфигурацию консольных пружинных элементов для уменьшения вероятности заклинивания;
[0025] На Фиг. 3А представлен вид примера осуществления предварительно собранного безопасного зажимного устройства согласно изобретению;
[0026] На Фиг. 3В представлен вид спереди примера осуществления предварительно собранного безопасного зажимного устройства согласно изобретению;
[0027] На Фиг. 3С представлен вид сбоку примера конструкции предварительно собранного безопасного зажимного устройства согласно изобретению; осуществления
[0028] На Фиг. 3D представлен вид снизу примера осуществления предварительно собранного безопасного зажимного устройства согласно изобретению;
[0029] На Фиг. 3Е представлена изометрическая проекция примера конструкции предварительно собранного безопасного зажимного устройства согласно изобретению; и
[0030] На Фиг. 4 показана последовательность операций примера осуществления способа согласно изобретению для изготовления безопасного зажимного устройства.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0031] В приведенном ниже описании, включающем предпочтительный вариант осуществления, даны ссылки на прилагаемые чертежи, которые являются его неотъемлемой частью и на которых иллюстративно показаны конкретные варианты практического осуществления изобретения. Следует понимать, что могут быть использованы другие варианты осуществления и могут быть внесены конструктивные изменения, не выходящие за пределы объема настоящего изобретения.
1.0 Общие сведения
[0032] Как упомянуто выше, варианты осуществления изобретения направлены на новое безопасное зажимное устройство для разъемного закрепления штифта в пирсинге тела и способ его изготовления. Безопасное зажимное устройство может применяться для пирсинга в любой части тела и может быть установлено любым известным способом, например, с использованием ручного пистолета для пирсинга или посредством пирсинга вручную.
[0033] Новая конструкция дает очень компактное, эффективное зажимное устройство, автоматически выравнивающееся со штифтом и обеспечивающее очень безопасную и надежную, но при этом съемную заглушку для пирсинга тела. При использовании штифт направляют через отверстие для штифта в плоской части для удержания его за счет сжатия парой консольных пружинных элементов, отогнутых от краев плоской части в противоположных положениях на задней стороне пластины. К краю пластины также прикреплен куполообразный защитный экран, закрывающий консольные пружинные элементы на задней стороне зажимного устройства. Куполообразный защитный экран применяется для исключения контакта конца штифта с пользователем и возможного инфицирования и/или прокалывания кожи.
[0034] В вариантах осуществления изобретения могут применяться одно или несколько вентиляционных отверстий в куполообразном защитном экране. Эти вентиляционные отверстия уменьшают накопление влаги внутри закрытого куполообразного защитного экрана. Вентиляционные отверстия могут быть ориентированы так, чтобы располагаться сзади расширенных зон консольных пружинных элементов, которые удерживают штифт. Таким образом, штифт не может быть непреднамеренно вытолкнут за пределы одного из вентиляционных отверстий. Кроме того, вентиляционные отверстия могут быть выполнены сужающейся формы, проходящей внутрь куполообразного экрана. Сужающаяся форма служит также в качестве упора для консольных пружинных элементов, чтобы предотвратить их слишком сильное изгибание под давлением штифта, а также для дополнительной защиты от заклинивания. В одном примере осуществления безопасное зажимное устройство имеет одно отверстие для штифта и два вентиляционных отверстия, расположенных сзади консольных пружинных элементов, как подробно пояснено ниже.
[0035] В вариантах осуществления изобретения могут быть использованы элементы, препятствующие заклиниванию. В консольных пружинных элементах внутри зажимного устройства применены изгибы с большим радиусом. Кроме того, эти изгибы выполнены так, чтобы иметь гладкие переходные поверхности там, где они контактируют со штифтом. В идеальном случае радиус изгиба каждого консольного пружинного элемента по меньшей мере равен половине диаметра отверстия в плоской части. К тому же изгиб каждого из консольных пружинных элементов должен быть таким, что угол наклона к штифту в сцепленном состоянии составляет не более 45 градусов, а угол изгиба составляет 105 градусов или более. Однако концы консольных пружинных элементов должны быть отогнуты один от другого даже в свободном состоянии до сцепления со штифтом. Кроме того, сужающиеся вентиляционные отверстия (которые действуют как упоры, ограничивающие отклонение консольных пружинных элементов), помогают также предотвратить заклинивание. Консольные пружинные элементы, если они входят в контакт с упорами, стремятся распрямиться (вдоль радиуса изгиба), в результате чего радиус изгиба фактически увеличивается и тем самым исключается заклинивание находящегося в сцеплении штифта.
[0036] Другая особенность настоящего изобретения заключается в канале или канавке, выполненной в каждом из консольных пружинных элементов. Каналы в противоположно расположенных консольных пружинных элементах направляют и поддерживают штифт в фиксированном выровненном положении. Кроме того, каналы обеспечивают увеличенную площадь контакта со штифтом, чтобы лучше закрепить штифт, когда он находится в сцепленном состоянии в зажимном устройстве. Каждый канал консольных пружинных элементов может иметь радиус, по меньшей мере равный радиусу штифта. Больший радиус канала гарантирует, что штифт надежно остается внутри канала консольного пружинного элемента.
[0037] Другой важной особенностью настоящего изобретения является пригодность конструкции для автоматизированного производства, так что устройство может быть полностью изготовлено из непрерывной заготовки материала. Плоская часть, куполообразный защитный экран и консольные пружинные элементы могут быть изготовлены из одной непрерывной заготовки листового металла, обрабатываемого в автоматическом режиме в соответствии с последовательностью операций штамповки и формования. Плоская часть и куполообразный защитный экран могут быть выполнены с соединительным фланцем между ними. Этот соединительный фланец облегчает автоматическое выравнивание плоской части и куполообразного защитного экрана, когда соединительный фланец изгибается так, что куполообразный защитный экран располагается над задней стороной плоской части (и над консольными пружинными элементами).
2.0 Безопасное зажимное устройство
[0038] На Фиг. 1А-1Е представлены виды примера осуществления согласно изобретению безопасного зажимного устройства 100. Следует отметить, что на Фиг. 1В и 1С штриховыми линиями показаны внутренние элементы, находящиеся внутри куполообразного защитного экрана 108. Безопасное зажимное устройство 100 содержит плоскую часть 102, которая образует основание зажимного устройства 100, имеющее сквозное отверстие 104 для штифта. Отверстие 104 для штифта в плоской части 102 расположено в основании углубления 106 на передней стороне плоской части 102.
[0039] От противоположных краев плоской части 102 отходит пара консольных пружинных элементов 110А, 110В. Консольные пружинные элементы 110А, 110В изогнуты так, что располагаются рядом друг с другом, и совмещены так, что консольные пружинные элементы 110А, 110В частично пересекают противоположные стороны воображаемой цилиндрической поверхности 118, отходящей перпендикулярно от отверстия 104 для штифта на задней стороне плоской части 102. Воображаемая цилиндрическая поверхность 118 показана на Фиг. 1В и 1С. По существу, воображаемый цилиндр 118 может быть визуализирован в положении, когда штифт сцеплен с зажимным устройством 100, но выступает дальше в обоих направлениях.
[0040] Каждый консольный пружинный элемент 110А, 110В включает канал 112А, 112В, расположенный на одной оси с воображаемой цилиндрической поверхностью. Каналы 112А, 112В консольных пружинных элементов 110А, 110В находятся в контакте со штифтом для его направления и удержания в правильной ориентации, когда он зацеплен в зажимном устройстве 100, как описано ниже. Канал каждого из консольных пружинных элементов для обеспечения полного сцепления со штифтом имеет радиус, по меньшей мере равный радиусу штифта. В приведенном примере осуществления каждый из консольных пружинных элементов содержит расширенную зону, отогнутую от оси воображаемой цилиндрической поверхности. Расширенная зона обеспечивает возможность начального введения штифта в зажимное устройство под разными углами, так что штифт остается в контакте с пружинными элементами 110A, 110В до момента его автоматического направления в каналы 112А, 112В.
[0041] Над зажимным устройством 100 расположен куполообразный защитный экран, охватывающий консольные пружинные элементы 110А, 110В и прикрепленный к плоской части 102 по ее краям. Куполообразный защитный экран 108 охватывает консольные пружинные элементы 110А, 110В так, что воображаемая цилиндрическая поверхность пересекает куполообразный защитный экран 108. Куполообразный защитный экран 108 может быть прикреплен к плоской части 102 любым подходящим образом. Например, куполообразный защитный экран может быть прикреплен путем приклеивания, обжатия и/или сварки. В одном иллюстративном варианте осуществления куполообразный защитный экран 108 прикреплен к плоской части 102 с помощью нескольких загнутых лапок 114, отходящих от краев плоской части 102. В показанном примере используется восемь лапок 114 в виде пар расположенных напротив друг друга лапок в каждом квадранте края приблизительно кольцевой плоской части 102. Лапки 114 загнуты поверх раструбного конца куполообразного защитного экрана 108 для обеспечения закрепления защитного экрана 108 на одной оси поверх консольных пружинных элементов 110A, 110В.
[0042] Любая влага внутри куполообразного защитного экрана 108 является нежелательной, потому что она может вызвать коррозию металлического зажимного устройства, а также способствовать инфицированию. При новом пирсинге есть период продолжительностью приблизительно от четырех до шести недель, в течение которого пользователь наиболее подвержен инфицированию. Соответственно, для того, чтобы воспрепятствовать присутствию влаги внутри куполообразного защитного экрана 108, в этом куполообразном защитном экране 108 выполнены одно или более вентиляционных отверстий 116А, 116В, способствующих испарению влаги, которая может скапливаться внутри защитного экрана 108. В показанном примере пара вентиляционных отверстий 116А, 116В расположена в противоположных поверхностях куполообразного защитного экрана 108 и на относительно консольных пружинных элементов 110А, 110В. Однако специалисты должны понимать, что по окружности куполообразного защитного экрана 108 может быть выполнено любое количество вентиляционных отверстий. Только верхняя часть куполообразного защитного экрана 108 должна оставаться без вентиляционного отверстия, поскольку эта зона препятствует контакту штифта с пользователем.
[0043] Ориентация вентиляционных отверстий 116А, 116В с консольными пружинными элементами 110А, 110В гарантирует, что штифт нельзя случайно направить через одно из вентиляционных отверстий 116А, 116В, когда его вставляют в зажимное устройство 100. Широкие зоны контакта консольных пружинных элементов 110А, 110В загораживают штифт от вентиляционных отверстий 116А, 116В. Специалистам должно быть понятно, что можно достаточно просто использовать другие конфигурации для вентиляционных отверстий в куполообразном защитном экране 108, включая любую подходящую комбинацию количества, размера, формы и расположения на куполообразном защитном экране.
[0044] Вентиляционные отверстия 116А, 116В выполнены сужающейся формы, проходящей внутрь куполообразного защитного экрана 108. Сужающаяся форма служит также упором для консольных пружинных элементов, чтобы предотвратить их слишком большое изгибание под действием давления штифта. См., например, Фиг. 1В, где показан промежуток между концом каждого консольного пружинного элемента 110A, 110В и соседним с ним сужающимся продолжением вентиляционного отверстия 116А, 116 В. Поскольку консольные пружинные элементы контактируют с сужениями вентиляционных отверстий на их концах, эти упоры стремятся сгладить или распрямить консольные пружинные элементы. Это сглаживание или распрямление консольных пружинных элементов 110A, 110В упорами вентиляционных отверстий 116А, 116В дополнительно защищает от заклинивания, так как оно вызывает увеличение угла изгиба в, как описано ниже.
[0045] Следует отметить, что для функционирования достаточно, чтобы защитный экран 108 занимал зону, пересекающую воображаемый цилиндр (представляющий вставленный штифт), как описано выше. Соответственно, боковая часть конструкции может быть довольно небольшой, занятой главным образом вентиляционными отверстиями; необходимо только, чтобы боковая часть конструкции была достаточной для поддержания зоны защитного экрана в верхней части купола для блокировки конца штифта.
[0046] Штифт в пирсинге тела в общем случае является цилиндрическим. Однако штифты для пирсинга тела могут быть разными, в частности на конце штифта, где он проникает в тело и сцепляется с зажимным устройством. Возможны варианты осуществления изобретения с различными конфигурациями штифта. Каналы 112А, 112В консольных пружинных элементов 110A, 110В автоматически направляют и ориентируют штифт в зажимном устройстве в широком диапазоне конфигураций штифта, например с канавкой или без нее и в диапазоне диаметров штифта.
[0047] Например, на Фиг. 2А представлен разрез примера осуществления безопасного зажимного устройства 100 согласно изобретению, где показан штифт 202 с канавкой для пирсинга тела в сцепленном состоянии (показано без куполообразного защитного экрана 108). Штифт 202 с канавкой может входить в зацепление с изгибами 206А, 206В вдоль консольных пружинных элементов 110А, 110В, чтобы зафиксировать сцепление штифта на заданной глубине. В то же время каналы 112А, 112В консольных пружинных элементов 110А, 110В удерживают штифт 202 перпендикулярно отверстию 104 зажимного устройства 100. Штифт 202 может иметь заостренный конец, как показано на чертеже, или тупой конец. Как упомянуто выше, воображаемая цилиндрическая поверхность, используемая для описания расположения консольных пружинных элементов 110А, 110В, может быть визуально показана в положении штифта, например штифта 204 на Фиг. 2В.
[0048] В другом примере, на Фиг. 2В, представлен разрез примера осуществления безопасного зажимного устройства 100 согласно изобретению, на котором показан гладкий штифт 204 для пирсинга тела в сцепленном состоянии (показано без куполообразного защитного экрана 108). В данном случае отсутствует канавка, используемая для сцепления с изгибами 206А, 206В, вдоль консольных пружинных элементов 110A, 110В. Штифт 204 закреплен за счет трения под действием давления консольных пружинных элементов 110А, 110В. Глубина сцепления штифта 204 может регулироваться. Однако каналы 112А, 112В консольных пружинных элементов 110А, 110В все еще поддерживают штифт 204 в положении, ориентированном перпендикулярно отверстию 104 зажимного устройства 100. Кроме того, каналы 112А, 112В улучшают фиксацию за счет трения консольных пружинных элементов 110A, 110В путем увеличения площади контакта со штифтом 204. Штифт 204 может иметь тупой конец, как показано на чертеже, или заостренный конец.
[0049] На Фиг. 2А и 2В представлены разрезы примера осуществления безопасного зажимного устройства согласно изобретению, на которых показаны в сцепленном состоянии соответственно штифт с канавкой и гладкий штифт для пирсинга тела (показано без куполообразного защитного экрана). На этих разрезах показано, что в двух изгибах 208А, 208В, где каждый консольный пружинный элемент 110А, 110В соединяется с плоской частью 102, возникает сила упругости, действующая на штифт. Величина силы упругости может определяться толщиной t и шириной w материала в зоне двух изгибов 208А, 208В в сочетании со средним расстоянием от двух изгибов 208А, 208В до зоны контакта со штифтом (то есть приблизительно у изгибов 206А, 206В консольных пружинных элементов 110А, 110В), что должно быть понятно специалистам. См. ниже описание Фиг. 2С, где показана толщина t консольных пружинных элементов 110А, 110В. См. ниже описание Фиг. 3В, где показана ширина w пружинного элемента 110В и разность по ширине с расширенной зоной, где штифт входит в контакт. Следует отметить, что критическая ширина w для определения силы упругости в месте соединения консольного пружинного элемента 110A, 110В с плоской частью 102 значительно меньше ширины расширенной зоны, где штифт входит в контакт с консольным пружинным элементом 110A, 110В. Таким образом, силу упругости можно регулировать независимо от размеров расширенной зоны и канала для контакта со штифтом.
[0050] На Фиг. 2С показаны основные параметры, определяющие конфигурацию консольных пружинных элементов 110A, 110В, чтобы уменьшить вероятность заклинивания. Основными параметрами являются средняя длина l, толщина консольного пружинного элемента t, угол изгиба θ, угол наклона к штифту θ', радиус изгиба r наружной поверхности консольного пружинного элемента и радиус канавки r' штифта. Новое безопасное зажимное устройство имеет много особенностей, делающих его, в частности, устойчивым к заклиниванию.
[0051] Изгибы 206А, 206В консольных пружинных элементов 110А, 110В выполнены с гладкими переходными поверхностями в местах контакта со штифтом для предотвращения зацеплений за заусенец или за край штифта. Кроме того, в конфигурации консольных пружинных элементов 110А, 110В есть два важных угла, а именно угол наклона к штифту (или к воображаемой цилиндрической поверхности 118) θ' и угол изгиба в. Начальный угол наклона θ' консольных пружинных элементов 110А, 110В к воображаемой цилиндрической поверхности 118, то есть до вставки штифта, определяется формой углубления 106 в плоской части 102. Как показано на фиг. 1В, консольные пружинные элементы 110А, 110В опираются непосредственно на заднюю сторону углубления 106. Соответственно форма углубления 106 задает начальный угол θ'. Однако когда штифт вставлен, угол θ' уменьшается, поскольку консольные пружинные элементы 110А, 110В отжимаются штифтом наружу. Это можно видеть при сравнении Фиг. 1В с Фиг. 2А и 2В. Угол изгиба θ является полным углом между линией, находящейся под углом к штифту, и концом консольного пружинного элемента 110А, 110В. Больший угол изгиба уменьшает вероятность заклинивания. Однако некоторый угол изгиба все же желателен для лучшего удержания штифта. Если бы угла изгиба не было, то есть в случае использования прямолинейных пружинных элементов, зажимное устройство фактически могло бы препятствовать удержанию штифта или даже выталкивать его.
[0052] Точно так же, как радиус канала должен быть больше радиуса штифта, очень важна величина радиуса изгиба 206А, 206В. Радиус r изгибов 206А, 206В должен быть большим. В частности, он должен быть больше радиуса r' канавки 210 штифта. В случае остроугольного изгиба, то есть складчатого изгиба, значительно возрастает вероятность заклинивания, поскольку канавка штифта легко может зацепиться за складку и вызвать сжатие консольных пружинных элементов вместе при извлечении штифта, что должно быть понятно специалисту.
[0053] Варианты осуществления изобретения могут использовать новую комбинацию элементов, чтобы уменьшить вероятность заклинивания в зажимном устройстве. Угол наклона θ' в состоянии сцепления со штифтом должен быть не более 45 градусов. В примере осуществления консольные пружинные элементы 110A, 110В вначале, до сцепления со штифтом, имеют угол наклона θ' относительно задней стороны углубления 106 приблизительно 45 градусов. При сцеплении со штифтом консольные пружинные элементы 110А, 110В отжимаются наружу, в результате чего угол наклона θ' становится приблизительно равен 40 градусам. Кроме того, изгибы 206А, 206В каждого консольного пружинного элемента 110А, 110В должны иметь угол в больше 90 градусов. Предпочтительно изгибы 206А, 206В имеют углы 105 градусов или более. В этом примере осуществления используются углы изгиба в, приблизительно равные 110 градусам. И наконец, радиус изгиба г должен быть равен по меньшей мере половине диаметра отверстия 104 в плоской части 102. Это соотношение размеров между радиусом изгиба и отверстием обеспечивает возможность плавного извлечения штифта без зацепления за тот или другой консольный пружинный элемент 110А, 110В, могущий вызвать заклинивание зажимного устройства. В случае использования штифта с канавкой радиус изгиба r также должен быть больше радиуса выемки r' ножки.
[0054] Следует отметить, что относительные размеры, показанные на фигурах, являются лишь иллюстративными; специалисты могут разработать конкретные конструкции, имеющие любые разумные размеры, применяя описанные здесь принципы приемлемого варианта осуществления изобретения.
3.0 Изготовление безопасного зажимного устройства
[0055] Новая конструкция безопасного зажимного устройства без затруднений способствует эффективному изготовлению. Обычно безопасное зажимное устройство может быть изготовлено из листового металла, например, содержащего серебро или золото, или любого другого подходящего материала, известного в этой области. Безопасное зажимное устройство может быть изготовлено из полосы листового металла, непрерывно обрабатываемой последовательными операциями штамповки и формования, что должно быть понятно специалисту. Процесс изготовления устройства вполне подходит для автоматизации. Существенной особенностью новой конструкции зажимного устройства является то, что оно может быть изготовлено из непрерывной заготовки материала.
[0056] На фиг. 3А-3Е представлены виды примера осуществления предварительно собранного безопасного зажимного устройства 300 согласно изобретению. Как показано на чертежах, плоская часть 102 (включая консольные пружинные элементы 110А, 110В) и куполообразный защитный экран 108 выполнены в виде единой детали. Это состояние сборки показывает сформованные куполообразный защитный экран 108 и плоскую часть 102 с консольными пружинными элементами 110А, 110В в виде одной единой детали, соединенной фланцем 302. Предварительно собранное безопасное зажимное 300 показано с консольными пружинными элементами 110А, 110В, которые отштампованы, сформованы и изогнуты в требуемое положение, и с куполообразным защитным экраном, также сформованным с вентиляционными отверстиями 116А, 116В.
[0057] В ходе последующих операций загибают соединительный фланец 302 так, что куполообразный защитный экран 108 охватывает консольные пружинные элементы 110А, 110В, а лапки 114, отходящие от краев плоской части 102, отгибают поверх раструбного конца куполообразного защитного экрана 108 для его прикрепления к плоской части 102. Специалистам должно быть понятно, что формование предварительно собранного иллюстративного зажимного устройства 300 из одной непрерывной заготовки материала с соединительным фланцем 302 позволяет автоматически ориентировать компоненты для последующей сборки. Когда соединительный фланец 302 загибают для установки куполообразного защитного экрана в требуемое положение поверх плоской части (и консольных пружинных элементов), его положение выравнивается автоматически. Благодаря этому значительно повышается эффективность изготовления устройства. По окончании сборки загнутый фланец 302 может быть срезан, но это необязательно. Даже если загнутый фланец срезается, плоская часть 102 и пружинные элементы 110A, 110В все равно остаются выполненными из одной непрерывной заготовки материала.
[0058] Получаемое в результате безопасное зажимное устройство 100, например такое, как показано на фиг. 1А-1Е, может быть изготовлено из плоского листового металла посредством последовательных операций штамповки и формования, при этом предварительно собранное безопасное зажимное устройство 300 является ключевым промежуточным состоянием сборки. Специалисты могут легко разработать необходимые предшествующие и последующие операции на основе приведенного описания для получения в результате безопасного зажимного устройства 100 без ненужных экспериментов.
[0059] На Фиг. 4 приведена последовательность операций примера осуществления способа 400 согласно изобретению для изготовления безопасного зажимного устройства. Способ начинается с операции 402 штамповки и формования из непрерывной заготовки плоского материала плоской части, имеющей сквозное отверстие и пару консольных пружинных элементов, и куполообразного защитного экрана. Плоская часть и куполообразный защитный экран имеют расположенный между ними соединительный фланец. При выполнении операции 404 изгибают пару консольных пружинных элементов так, что они отходят от противоположных краев плоской части, чтобы быть рядом друг с другом и ориентированными так, что консольные пружинные элементы частично пересекают противоположные стороны воображаемой цилиндрической поверхности, отходящей перпендикулярно от отверстия на задней стороне плоской части. После этого, при выполнении операции 406, загибают соединительный фланец, чтобы охватить консольные пружинные элементы куполообразным защитным экраном, так что воображаемая цилиндрическая поверхность пересекает куполообразный защитный экран. И наконец, при выполнении операции 408, прикрепляют куполообразный защитный экран к плоской части.
[0060] Описанные операции могут быть выполнены в любом подходящем порядке, что должно быть понятно специалистам. Как обсуждается выше, способ изготовления поддается автоматизации; так что можно легко разработать автоматизированное производство, использующее описанный способ, с применением металлической полосы, из которой штампуют и формуют элементы безопасного зажимного устройства как из непрерывной заготовки материала, отделяя каждое зажимное устройство от металлической полосы в качестве последней операции. Специалисты могут легко автоматизировать осуществление способа так, как описано здесь.
[0061] Это завершает описание, включающее предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. Приведенное выше описание предпочтительного варианта осуществления изобретения представлено только для иллюстрации и описания. Оно не предназначено для того, чтобы быть исчерпывающим или ограничивающим изобретение рамками описанной здесь формы его осуществления. В свете изложенного выше могут быть сделаны множество модификаций и изменений.
[0062] Предполагается, что объем изобретения ограничивается не приведенным здесь подробным описанием, а прилагаемой формулой изобретения. Приведенные выше описание изобретения, примеры и данные предоставляют полное описание изготовления и применения предлагаемых согласно изобретению устройства и способа. Поскольку могут быть реализованы многие варианты осуществления изобретения, не выходящие за пределы объема изобретения, изобретение содержится в прилагаемой формуле изобретения.