專利名稱：對(duì)兒童安全的蓋子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及容器用的對(duì)兒童安全的蓋子組件的改進(jìn)，特別涉及所謂“兩件式”或“推扭式”的對(duì)兒童安全的蓋子。
“兩件式”或“推扭式”的對(duì)兒童安全的蓋子在例如美國(guó)專利A-4527701和美國(guó)專利A-5020681中得到描述。這些蓋子的特點(diǎn)是，將蓋子安在容器的帶螺紋的頸部上時(shí)只需將蓋子簡(jiǎn)單地向下擰緊，但為了擰開蓋子，必須向下推壓蓋子并同時(shí)沿?cái)Q開螺旋的方向相對(duì)于容器扭轉(zhuǎn)蓋子。如果僅僅沿?cái)Q開螺旋的方向扭轉(zhuǎn)蓋子而不向下推壓蓋子，那么蓋子的外側(cè)面僅僅轉(zhuǎn)動(dòng)而不會(huì)從蓋子上擰開。
在上面引用的文獻(xiàn)中描述的上述類型的對(duì)兒童安全的蓋子具有下列結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一個(gè)帶有內(nèi)螺紋的內(nèi)蓋子部件，該內(nèi)螺紋用于與容器頸部上的外螺紋進(jìn)行螺紋嚙合；一個(gè)至少部分包圍內(nèi)蓋子部件的外蓋子部件；在內(nèi)外蓋子部件上的相互配合的止動(dòng)凸出部，用于將內(nèi)蓋子部件固定在外蓋子部件中，并用于使內(nèi)蓋子部件能夠在外蓋子部件內(nèi)進(jìn)行有限的軸向移動(dòng)；內(nèi)蓋子部件上的第一組齒形凸塊；外蓋子部件上的第二組齒形凸塊，其被設(shè)置成當(dāng)外蓋子部件沿軸向向著內(nèi)蓋子部件移動(dòng)時(shí)與內(nèi)蓋子部件上的第一組齒形凸塊相互嚙合，從而當(dāng)所述第一和第二組齒形凸塊嚙合時(shí)使得全部的雙向轉(zhuǎn)矩從外蓋子部件傳遞到內(nèi)蓋子部件上；一組從內(nèi)外蓋子部件中的第一個(gè)伸向內(nèi)外蓋子部件中的第二個(gè)的彈性葉片，彈性葉片壓靠所述內(nèi)外蓋子部件中的第二個(gè)，從而沿離開內(nèi)蓋子部件的方向沿軸向推動(dòng)外蓋子部件，使得第一和第二組齒形凸塊通常保持不相互嚙合；每個(gè)所述彈性葉片有一個(gè)遠(yuǎn)端并在該遠(yuǎn)端包括一個(gè)貼靠表面；所述內(nèi)外蓋子部件中的第二個(gè)包括一組棘輪凸出部，每個(gè)棘輪凸出部包括一個(gè)止動(dòng)表面和一個(gè)斜坡表面，該止動(dòng)表面基本上沿徑向并被構(gòu)造和設(shè)置成當(dāng)外蓋子部件沿向下擰緊方向轉(zhuǎn)動(dòng)而將蓋子加到所述容器頸部上時(shí)嚙合一個(gè)彈性葉片的貼靠表面，從而能夠當(dāng)蓋子向下擰緊時(shí)將全部轉(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)蓋子部件；每個(gè)斜坡表面被構(gòu)造和設(shè)置成當(dāng)外蓋子部件沿?cái)Q開螺旋的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)一個(gè)彈性葉片在所述棘輪凸出部上作凸輪式運(yùn)動(dòng)，使得如果外蓋子部件沿?cái)Q開螺旋方向轉(zhuǎn)動(dòng)而第一和第二組齒形凸塊沒有相互嚙合，那么葉片就能夠相對(duì)于棘輪凸出部滑動(dòng)，由于在棘輪凸出部的斜坡表面上滑動(dòng)的彈性葉片的摩擦接合，彈性葉片只將有限的擰開螺旋的轉(zhuǎn)矩傳遞給棘輪凸出部。
從上述結(jié)構(gòu)得出，沿?cái)Q開螺旋的方向轉(zhuǎn)動(dòng)外蓋子部件而不同時(shí)壓下蓋子以嚙合齒形凸塊，這將造成傳遞給內(nèi)蓋子部件的擰開螺旋的轉(zhuǎn)矩相當(dāng)小。只要從容器頸部擰開內(nèi)蓋子部件所需的擰開螺旋的最小轉(zhuǎn)矩大于由彈性葉片和斜坡表面之間的摩擦而傳遞給內(nèi)蓋子部件的擰開螺旋的轉(zhuǎn)矩，那么蓋子就不能夠從容器頸部正常地?cái)Q開，除非外蓋子部件被同時(shí)壓下和擰開螺旋以便嚙合齒形凸塊。
上述容器蓋子組件的一個(gè)缺點(diǎn)是，蓋子不是對(duì)兒童安全的，除非蓋子充分地?cái)Q緊在容器頸部上。如果螺旋擰緊得不夠充分，那么由在斜坡上滑動(dòng)的彈性葉片的摩擦而從外蓋子部件傳遞到內(nèi)蓋子部件上的有限的擰開螺旋的轉(zhuǎn)矩就足以打開蓋子組件，而不需要壓下外蓋子部件以便嚙合齒形凸塊。在實(shí)際中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，上年紀(jì)的人或患關(guān)節(jié)炎的使用者經(jīng)常不能給此種蓋子施加足夠的蓋子轉(zhuǎn)矩以使蓋子對(duì)兒童是安全的。這對(duì)于上年紀(jì)的人適用的蓋子組件所經(jīng)常使用的那種陡直傾斜角的快速關(guān)閉螺紋特別是個(gè)問(wèn)題。
WO93/01098提出一種對(duì)兒童安全的蓋子組件來(lái)克服普通兩件式對(duì)兒童安全的蓋子的上述缺點(diǎn)，這種蓋子組件包括一個(gè)上述的蓋子，且還包括一個(gè)帶有外螺紋并且還帶有第一鎖緊部件的容器頸部；和一個(gè)在蓋子內(nèi)部件上的第二鎖緊部件，用于當(dāng)將蓋子擰入容器頸部上的關(guān)閉位置中時(shí)與容器頸部上的第一鎖緊部件嚙合，以便將蓋子保持在所述關(guān)閉位置；所述第一和第二鎖緊部件被構(gòu)造和設(shè)置成防止所述蓋子從關(guān)閉位置上松開，直到一個(gè)預(yù)定的脫開轉(zhuǎn)矩被加在該內(nèi)蓋子部件上。
該預(yù)定的脫開轉(zhuǎn)矩被選擇為大于由外蓋子部件沿打開方向未嚙合齒形凸塊地轉(zhuǎn)動(dòng)而施加在內(nèi)蓋子部件上的摩擦打開轉(zhuǎn)矩(主要是由在斜坡上滑動(dòng)的彈性葉片產(chǎn)生的摩擦轉(zhuǎn)矩)。
WO93/01098的裝置大大地減小了以非兒童安全方式將蓋子重新緊固在容器頸部上的偶然性失效，特別是在上年紀(jì)的人適用的蓋子組件中。這是因?yàn)槭褂谜吒菀字梨i緊部件什么時(shí)候已經(jīng)嚙合，并且也因?yàn)殒i緊部件可以被設(shè)計(jì)成使得最小打開轉(zhuǎn)矩大于嚙合鎖緊部件所需的最大關(guān)閉轉(zhuǎn)矩。
在廣泛的試驗(yàn)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，上述兩件式對(duì)兒童安全的蓋子的另一缺點(diǎn)是，有時(shí)候一個(gè)有決心的兒童可能克服這種兒童安全性特點(diǎn)，辦法是施加一個(gè)垂直于蓋子組件軸線的彎曲力矩而同時(shí)擰開外蓋子部件的螺旋，但并不壓下外蓋子部件。該問(wèn)題之所以產(chǎn)生是因?yàn)樵搹澢啬軌蚴雇馍w子部件的周壁擠壓內(nèi)蓋子部件，由此增大傳遞到內(nèi)蓋子部件上的摩擦打開轉(zhuǎn)矩。此外，由于施加的彎曲力矩而產(chǎn)生的外蓋子部件在內(nèi)蓋子部件上的搖動(dòng)可能使相應(yīng)蓋子部件一側(cè)的齒形凸塊偶然地嚙合，雖然并沒有施加使它們嚙合的軸向力。而且，這使得蓋子被擰開，由此降低了蓋子的兒童安全性。
因此，本發(fā)明提供一種兩件式對(duì)兒童安全的蓋子，它包括一個(gè)帶有內(nèi)螺紋的內(nèi)蓋子部件，該內(nèi)螺紋用于與容器頸部上的外螺紋進(jìn)行螺紋嚙合；一個(gè)至少部分包圍內(nèi)蓋子部件的外蓋子部件；在內(nèi)外蓋子部件上的相互配合的止動(dòng)凸出部，用于將內(nèi)蓋子部件固定在外蓋子部件中，并用于使內(nèi)蓋子部件能夠在外蓋子部件內(nèi)進(jìn)行有限的軸向移動(dòng)；內(nèi)蓋子部件上的第一組齒形凸塊；外蓋子部件上的第二組齒形凸塊，其被設(shè)置成當(dāng)外蓋子部件沿軸向向著內(nèi)蓋子部件移動(dòng)時(shí)與內(nèi)蓋子部件上的第一組齒形凸塊相互嚙合，從而當(dāng)所述第一和第二組齒形凸塊嚙合時(shí)使得全部的雙向轉(zhuǎn)矩從外蓋子部件傳遞到內(nèi)蓋子部件上；一組從內(nèi)外蓋子部件中的第一個(gè)伸向內(nèi)外蓋子部件中的第二個(gè)的彈性葉片，彈性葉片壓靠所述內(nèi)外蓋子部件中的第二個(gè)，從而沿離開內(nèi)蓋子部件的方向沿軸向推動(dòng)外蓋子部件，使得第一和第二組齒形凸塊通常保持不相互嚙合；每個(gè)所述彈性葉片有一個(gè)遠(yuǎn)端并在該遠(yuǎn)端包括一個(gè)貼靠表面；所述內(nèi)外蓋子部件中的第二個(gè)包括一組棘輪凸出部，每個(gè)棘輪凸出部包括一個(gè)止動(dòng)表面和一個(gè)斜坡表面，該止動(dòng)表面基本上沿徑向并被構(gòu)造和設(shè)置成當(dāng)外蓋子部件沿向下擰緊方向轉(zhuǎn)動(dòng)而將蓋子加到所述容器頸部上時(shí)嚙合一個(gè)彈性葉片的貼靠表面，從而能夠當(dāng)蓋子向下擰緊時(shí)將全部轉(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)蓋子部件；每個(gè)斜坡表面被構(gòu)造和設(shè)置成當(dāng)外蓋子部件沿?cái)Q開螺旋的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使得一個(gè)彈性葉片在所述棘輪凸出部上作凸輪式運(yùn)動(dòng)，使得如果外蓋子部件沿?cái)Q開螺旋方向轉(zhuǎn)動(dòng)而第一和第二組齒形凸塊沒有相互嚙合，那么葉片就能夠相對(duì)于棘輪凸出部滑動(dòng)；而且該蓋子還包括一個(gè)機(jī)構(gòu)，當(dāng)一個(gè)圍繞蓋子軸線的彎曲力矩加在內(nèi)外蓋子部件之間而外蓋子部件沿?cái)Q開螺旋的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該機(jī)構(gòu)減小擰開螺旋的轉(zhuǎn)矩從外蓋子部件向內(nèi)蓋子部件的傳遞。
優(yōu)選的是，該減小轉(zhuǎn)矩傳遞的機(jī)構(gòu)是通過(guò)對(duì)內(nèi)外蓋子部件中一個(gè)或兩個(gè)上面的齒形凸塊的修整和/或倒角來(lái)提供的。齒形凸塊最好這樣倒角，使得齒形凸塊的高度從齒形凸塊中心向著齒形凸塊的徑向外緣減小。這減小了當(dāng)外蓋子部件在內(nèi)蓋子部件上搖動(dòng)時(shí)齒形凸塊將在一側(cè)偶然嚙合的危險(xiǎn)。
另一種方式或者此外，該減小轉(zhuǎn)矩傳遞的機(jī)構(gòu)優(yōu)選地包括減小外蓋子部件在內(nèi)蓋子部件上搖動(dòng)的機(jī)構(gòu)。該減小搖動(dòng)的機(jī)構(gòu)可以包括例如在內(nèi)或外蓋子部件的周壁部分上并置于內(nèi)外蓋子部件之間的周邊的或縱向的肋條或凸臺(tái)。更優(yōu)選地是，該減小搖動(dòng)的機(jī)構(gòu)包括一個(gè)在第一或第二蓋子部件之一上的圓筒形插孔，該插孔與蓋子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線同軸；以及一個(gè)在內(nèi)外蓋子部件中另一個(gè)上的圓筒形凸出部，該圓筒形凸出部與蓋子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線同軸并且以滑動(dòng)的配合方式裝入該圓筒形插孔中。除了減小外蓋子部件的搖動(dòng)外，當(dāng)一個(gè)彎曲力矩施加在蓋子上時(shí)，這一特點(diǎn)也有助于保證內(nèi)外蓋子部件精確的軸向?qū)?zhǔn)。
這個(gè)減小擰開螺旋的轉(zhuǎn)矩傳遞的機(jī)構(gòu)可以替代地或另外包括增加內(nèi)或外蓋子部件上的彈性葉片撓性的機(jī)構(gòu)。優(yōu)選地是，彈性葉片設(shè)有縱向的整體形成的加強(qiáng)肋，使葉片具有T形橫截面?？v向加強(qiáng)肋使彈性葉片能夠做得更薄且更有撓性，在重復(fù)的撓曲周期期間彈性損失很小。這種使用壽命的提高歸因于加強(qiáng)肋。更薄且更有撓性的彈性葉片對(duì)內(nèi)蓋子部件施加了較小的恢復(fù)力，因此當(dāng)外蓋子部件沿?cái)Q開螺旋的方向轉(zhuǎn)動(dòng)而齒形凸塊未嚙合時(shí)，該彈性葉片給內(nèi)蓋子部件傳遞了較小的擰開螺旋的摩擦轉(zhuǎn)矩。
另一種方式或者此外，該減小轉(zhuǎn)矩傳遞的機(jī)構(gòu)是利用外蓋子部件周壁部分內(nèi)表面上的第一周邊肋條和內(nèi)蓋子部件周壁部分外表面上的第二周邊肋條而提供的，由此通過(guò)將第二周邊肋條貼靠在第一周邊肋條之下而將外蓋子部件固定在內(nèi)蓋子部件上，除了周邊肋條的貼靠以外，內(nèi)外蓋子部件的相應(yīng)周壁部分之間基本上沒有接觸。這種配置減小了貼靠表面的面積，通過(guò)該表面可以從外蓋子部件向內(nèi)蓋子部件傳遞摩擦轉(zhuǎn)矩。這種配置同時(shí)有助于減小外蓋子部件在內(nèi)蓋子部件上的搖動(dòng)。
最后，該減小轉(zhuǎn)矩傳遞的機(jī)構(gòu)也可以或者另外優(yōu)選地包括減小內(nèi)外蓋子部件貼靠表面之間摩擦系數(shù)的機(jī)構(gòu)。例如，內(nèi)和/或外蓋子部件可以由低摩擦系數(shù)的塑料如PTFE(聚四氟乙烯)制成。更優(yōu)選地是，當(dāng)外蓋子部件在內(nèi)蓋子部件上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在內(nèi)外蓋子部件之間很可能產(chǎn)生摩擦的區(qū)域中在內(nèi)和/或外蓋子部件上涂敷一種潤(rùn)滑劑、如食品準(zhǔn)用的硅酮潤(rùn)滑劑。
本發(fā)明還提供一種包括本發(fā)明的蓋子的對(duì)兒童安全的容器和蓋子組件，其還包括一個(gè)帶有外螺紋并且還帶有第一鎖緊部件的容器頸部；和一個(gè)在蓋子內(nèi)部件上的第二鎖緊部件，用于當(dāng)將蓋子擰入容器頸部上的關(guān)閉位置中時(shí)與容器頸部上的第一鎖緊部件嚙合，以便將蓋子保持在所述關(guān)閉位置；所述第一和第二鎖緊部件被構(gòu)造和設(shè)置成防止所述蓋子從關(guān)閉位置上松開，直到一個(gè)預(yù)定的脫開轉(zhuǎn)矩被加在該內(nèi)蓋子部件上。
優(yōu)選地是，根據(jù)本發(fā)明所述的兩件式對(duì)兒童安全的蓋子構(gòu)成WO93/01098中提出權(quán)利要求并在本文上述的容器蓋子組件的一部分。
下面參照附圖借助于實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體實(shí)施方案，其中

圖1表示用于比較目的的如WO93/01098中提出權(quán)利要求的一種先有技術(shù)兩件式對(duì)兒童安全的蓋子的縱向截面圖；圖2表示圖1的先有技術(shù)蓋子被施加了彎曲力矩時(shí)的縱向截面圖3表示通過(guò)本發(fā)明蓋子的內(nèi)部件的橫向縱向截面圖；圖4表示圖3所示內(nèi)部件的側(cè)視圖；圖5表示圖3和圖4所示內(nèi)部件的俯視圖；圖6表示圖3、圖4和圖5中所示內(nèi)部件的仰視圖；圖7表示通過(guò)本發(fā)明蓋子的外部件的橫向縱向截面圖；圖8表示圖7中所示外部件的仰視圖；圖9表示圖7和圖8的外部件上的一個(gè)彈性葉片的詳細(xì)側(cè)視圖；圖10表示沿圖9中彈性葉片的I-I線的橫截面圖；圖11表示根據(jù)本發(fā)明所述的容器和蓋子組件的部分縱向截面圖，其中根據(jù)本發(fā)明所述的蓋子以對(duì)兒童安全的方式緊固在容器的螺紋頸部上；圖12表示沿圖11中組件的線II-II的部分橫向截面圖；以及圖13表示沿圖11中組件的線III-III的部分橫向截面圖。
參照?qǐng)D1，WO93/01098中描述的容器蓋子組件包括一個(gè)外蓋子部件10，該部件由模制塑料制成(可以使用其它合適的材料)并包括頂部12和周壁部分14。在周壁部分14的自由下端部上設(shè)有一個(gè)向內(nèi)伸出的凸邊20，其目的是將外蓋子部件固定在內(nèi)蓋子部件上，這將在后面描述。
頂部12的內(nèi)表面設(shè)有十六個(gè)等距離的基本上矩形的齒形凸塊22和四個(gè)等距離的斜的彈性葉片24。當(dāng)從蓋子部件的中心觀看時(shí)，彈性葉片24沿周邊從左上端26向右下方自由端28伸出。
該容器蓋子組件還包括一個(gè)內(nèi)蓋子部件50，該部件由模制塑料制成(可以使用其它合適的材料)，它包括頂部52和周壁部分54。周壁部分54的內(nèi)表面設(shè)有方形截面的粗距螺紋(未示出)和垂直肋條(未示出)，其功用是作為第一鎖緊部件來(lái)嚙合容器頸部上的互補(bǔ)的第二鎖緊部件。該周壁部分54的頂端具有漸窄的表面(未示出)，它與容器頸部上的互補(bǔ)的漸窄表面形成壓配合密封。
從內(nèi)蓋子部件周壁部分54的下端垂下一個(gè)撕裂顯示環(huán)(tamper-evident ring)70，其類似于下面本發(fā)明實(shí)施方案中描述的那種環(huán)。
頂部52圍繞其周邊設(shè)有十六個(gè)向上直立的基本上矩形的齒形凸塊60。這些齒形凸塊60適合于嚙合外蓋子部件10上的互補(bǔ)的齒形凸塊22。周壁部分54的外周邊包括一個(gè)凸出的脊62，當(dāng)內(nèi)蓋子部件50和外蓋子部件10裝配時(shí)，外蓋子部件10上的凸邊20就固定在該脊62的下邊。外蓋子部件10可以相對(duì)于內(nèi)蓋子部件進(jìn)行一定程度的軸向移動(dòng)，以便嚙合或脫開兩組齒形凸塊60、22。
在內(nèi)蓋子部件的上表面設(shè)有十六個(gè)等距離的斜坡64。當(dāng)從蓋子部件的中心觀察時(shí)，每個(gè)斜坡64基本上為直角三角形截面，它具有水平底邊、垂直的左側(cè)邊和終止于右側(cè)的斜邊。
當(dāng)外蓋子部件10安裝在內(nèi)蓋子部件50上并且順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)外蓋子部件10時(shí)，彈性葉片24的自由端28緊靠其相應(yīng)斜坡的垂直側(cè)面，從而使內(nèi)蓋子部件50與外蓋子部件10一起轉(zhuǎn)動(dòng)。但是，假定內(nèi)蓋子部件50例如通過(guò)一個(gè)關(guān)閉轉(zhuǎn)矩合理且緊緊地固定就位，那么逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)外蓋子部件10將僅僅使彈性葉片24以棘輪機(jī)構(gòu)方式在斜坡64上作凸輪運(yùn)動(dòng)。
為了使內(nèi)蓋子部件50逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，必須壓下外蓋子部件10克服彈性葉片24的作用力，以使互補(bǔ)的齒形凸塊22、60相互嚙合。
如上所述和在WO93/01098中更詳細(xì)地?cái)⑹龅?，上述容器和蓋子裝置有許多優(yōu)點(diǎn)。但是在廣泛的試驗(yàn)過(guò)程中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，上述容器和蓋子裝置有時(shí)可以無(wú)需壓下外蓋子部件以嚙合內(nèi)外蓋子部件上的齒形凸塊就能被打開。當(dāng)使用者對(duì)外蓋子部件同時(shí)施加彎曲力矩和擰開螺旋的轉(zhuǎn)矩時(shí)，這種情況就可能發(fā)生。
圖2例示施加彎曲力矩是如何有時(shí)候能夠使上述容器和蓋子裝置對(duì)兒童的安全性不起作用的。彎曲力矩使外蓋子部件10在內(nèi)部件50上搖動(dòng)，由于內(nèi)外部件的周壁部分14、54一起擠壓在周壁部分一側(cè)的區(qū)域72、74中，這導(dǎo)致這兩個(gè)周壁部分14、54之間的摩擦增大。外蓋子部件的搖動(dòng)也可能使內(nèi)外蓋子部件上的齒形凸塊22、60如圖2所示地在一側(cè)偶然地嚙合，即使并沒有軸向向下的力施加在外蓋子部件10上。摩擦力增大和/或齒形凸塊偶然嚙合的效果是增加了擰開螺旋的轉(zhuǎn)矩從外蓋子部件到內(nèi)蓋子部件50的傳遞，在某些情況下這足以造成蓋子的偶然擰開。
參照?qǐng)D3-11，本發(fā)明的實(shí)施方案借助于許多緊密相關(guān)的新穎特征減輕了現(xiàn)有對(duì)兒童安全的蓋子的上述缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的容器蓋子包括內(nèi)部件100和外部件200。內(nèi)部件100詳細(xì)示于圖3～6。內(nèi)部件100包括一個(gè)頂部102和一個(gè)周壁部分104。內(nèi)部件優(yōu)選地由聚丙烯等熱塑性塑料注塑制成。周壁部分104設(shè)有內(nèi)螺紋106，用于與容器頸部上的互補(bǔ)螺紋嚙合。內(nèi)螺紋106為四開始點(diǎn)(4-start)、1/4轉(zhuǎn)型，以用于可由上年紀(jì)的人或關(guān)節(jié)炎患者容易地開關(guān)蓋子。內(nèi)螺紋106為自由運(yùn)轉(zhuǎn)(free-running)或平行型，以便通過(guò)提供一個(gè)恒定的非常低的關(guān)閉轉(zhuǎn)矩直到鎖緊部件(參見下面)嚙合，從而進(jìn)一步簡(jiǎn)化內(nèi)螺紋106在容器頸部上的嚙合。內(nèi)螺紋106可以是任何截面，但優(yōu)選地是方形或梯形截面(圖3中示的梯形截面使內(nèi)蓋子部件更易于“撞開”注塑模件芯棒)。
在內(nèi)蓋子部件100的周壁部分104內(nèi)表面上的螺紋106下面安置四個(gè)沿徑向等距離的縱向肋條108。當(dāng)蓋子向下擰在容器上時(shí)，這些肋條是與容器頸部上互補(bǔ)的如凹槽等第二鎖緊部件嚙合的第一鎖緊部件。具有這些鎖緊部件提供了許多優(yōu)點(diǎn)，如下所述(1)這些鎖緊部件可以設(shè)計(jì)成提供一個(gè)最小打開轉(zhuǎn)矩，該最小打開轉(zhuǎn)矩超過(guò)以對(duì)兒童安全的方式緊固蓋子所需的最大關(guān)閉轉(zhuǎn)矩，而且該最小打開轉(zhuǎn)矩也超過(guò)由沒有嚙合齒形凸塊的外蓋子部件的轉(zhuǎn)動(dòng)沿?cái)Q開螺旋方向傳遞給內(nèi)蓋子部件的摩擦轉(zhuǎn)矩，由此減小了偶然擰開蓋子的危險(xiǎn)；(2)這些鎖緊部件消除了蓋子會(huì)從關(guān)閉位置松開的危險(xiǎn)(這個(gè)特點(diǎn)當(dāng)使用陡峭傾斜角的和/或自由運(yùn)轉(zhuǎn)的平行螺紋時(shí)特別重要)；(3)這些鎖緊部件的嚙合帶有可以聽見的和/或可以感知的“卡嗒”聲，向使用者指示蓋子已經(jīng)以對(duì)兒童安全的方式緊固在容器頸部上的時(shí)刻；(4)這些鎖緊部件在蓋子的所限定的角度位置在容器頸部嚙合，這也減小了蓋子會(huì)在頸部上擰緊不夠的危險(xiǎn)；(5)這些頸部上的鎖緊部件與貼靠機(jī)構(gòu)聯(lián)用而貼靠在頸部的鎖緊部件上，由此防止蓋子在容器頸部上的過(guò)分?jǐn)Q緊。
在內(nèi)蓋子部件100上的縱向肋條鎖緊部件108下面設(shè)置一個(gè)在PCT/英國(guó)專利GB93102341中描述和提出權(quán)利要求的那種類型的撕裂顯示環(huán)110。簡(jiǎn)言之，該撕裂顯示環(huán)110與內(nèi)蓋子部件100的其余部分整體形成并由易斷裂的橋接件112連接于其上。圍繞撕裂顯示環(huán)110間隔設(shè)置多個(gè)向內(nèi)伸出的環(huán)止動(dòng)卡子114，后者具有向上伸出的前緣116，以用于緊靠容器上的周邊止動(dòng)凸緣的下側(cè)。環(huán)止動(dòng)卡子114沿徑向是撓性的，當(dāng)內(nèi)蓋子部件100第一次緊固在容器頸部上時(shí)，該環(huán)止動(dòng)卡子使得撕裂顯示環(huán)110能夠卡扣配合在容器的止動(dòng)凸緣上。然后當(dāng)內(nèi)蓋子部件100第一次從容器頸部上擰開時(shí)，前緣116緊靠周邊凸緣的下側(cè)，使得撕裂顯示環(huán)110在易斷裂的橋接件處與內(nèi)蓋子部件100的其余部分分離。
內(nèi)蓋子部件100的周壁部分104的外表面設(shè)有周邊肋條118，用于將外蓋子部件200固定在內(nèi)蓋子部件100上。
參照?qǐng)D5，本發(fā)明蓋子的內(nèi)部件100的頂部102在其上表面設(shè)有多個(gè)沿徑向等距離的斜坡120。這些斜坡120的數(shù)目、結(jié)構(gòu)和功用基本上與上述WO93/01098的組件上的斜坡64相同。簡(jiǎn)言之，當(dāng)從內(nèi)蓋子部件100的中心觀察時(shí)，每個(gè)斜坡120為基本上直角三角形截面，它有一個(gè)水平底邊、一個(gè)垂直左側(cè)邊122和一個(gè)斜邊，該垂直左側(cè)邊122用于當(dāng)蓋子被向下擰緊時(shí)緊靠在外蓋子部件上一個(gè)彈性葉片的前緣，而該斜邊形成一個(gè)斜坡表面124，當(dāng)外蓋子部件200沿?cái)Q開螺旋的方向相對(duì)于內(nèi)蓋子部件100轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，外蓋子部件上的彈性葉片在該斜坡表面124上作凸輪運(yùn)動(dòng)。
內(nèi)蓋子部件100的頂部102的頂端表面還設(shè)有十六個(gè)沿徑向等距離的齒形凸塊126。本發(fā)明的一個(gè)重要方面是齒形凸塊126被倒角，使得齒形凸塊的高度隨離開內(nèi)蓋子部件100軸線的徑向距離的增大而減小。這與現(xiàn)有此種類型的對(duì)兒童安全的蓋子上的齒形凸塊明顯不同，后者只是方形邊緣的齒形凸塊。
內(nèi)蓋子部件100的頂部102的頂端表面還設(shè)有一個(gè)環(huán)形的向上凸出的肋條128，它形成一個(gè)與內(nèi)蓋子部件100的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線同軸的圓筒形插孔130。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7和圖8，外蓋子部件200包括一個(gè)頂部202和一個(gè)周壁部分204。外蓋子部件優(yōu)選由如聚丙烯等熱塑性塑料注塑形成。周壁部分204的外表面被滾壓上花紋，以有助于抓住和轉(zhuǎn)動(dòng)蓋子。周壁部分204的內(nèi)表面設(shè)有沿周邊向內(nèi)凸出的肋條206，用于將外蓋子部件200固定在內(nèi)蓋子部件上。
外蓋子部件200的周壁部分204包括一個(gè)截面較厚的上周壁208和一個(gè)位于向內(nèi)凸出的肋條206下面的截面較薄的下周壁210，因此周壁部分204的內(nèi)腔在向內(nèi)凸出的肋條206以下的部分要比在該肋條206以上的部分明顯地大。這樣做的原因?qū)⒃诤竺孢M(jìn)一步討論。
外蓋子部件200的頂部202的下表面設(shè)有十六個(gè)齒形凸塊212，用于當(dāng)壓下外蓋子部件時(shí)嚙合內(nèi)蓋子部件100上的齒形凸塊126。在該具體的實(shí)施方案中，外蓋子部件的齒形凸塊212為矩形截面，但可以理解，在其它實(shí)施方案中，外蓋子部件的齒形凸塊可以以與該實(shí)施方案中內(nèi)蓋子部件的齒形凸塊126相似的方式倒角。
外蓋子部件200的頂部202的下表面上還設(shè)有下垂的環(huán)形肋條214，它形成一個(gè)與外蓋子部件200的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線同心的圓筒，其尺寸可以以滑動(dòng)配合方式裝入內(nèi)蓋子部件100的頂部102的頂端表面上的圓筒形插孔130中。
外蓋子部件200的頂部202的下表面上還設(shè)有四個(gè)彈性葉片216，每個(gè)葉片有一個(gè)前緣218，用于緊靠?jī)?nèi)蓋子部件100上的斜坡120，這在下面將進(jìn)一步描述。彈性葉片的詳細(xì)形狀示于圖9和圖10。彈性葉片216通常做成片簧形狀。彈性葉片216的底部較厚，向其自由邊緣218逐漸變薄。彈性葉片216與外蓋子部件200的結(jié)合部成圓角。最后，一個(gè)整體形成的加強(qiáng)肋220在彈性葉片216的背上向下延伸。也就是說(shuō)，如圖10所示，彈性葉片216具有T形橫截面。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，彈性葉片的這種結(jié)構(gòu)使其具有高度撓性而在許多個(gè)壓縮和釋放周期中仍然保持可以接受的彈性。高度撓性的彈性葉片當(dāng)其受到彎曲時(shí)施加較小的恢復(fù)力，因此當(dāng)彈性葉片由于外蓋子部件200沿?cái)Q開螺旋的方向未嚙合齒形凸塊126、212地轉(zhuǎn)動(dòng)而在斜坡120上作凸輪運(yùn)動(dòng)時(shí)，該彈性葉片對(duì)內(nèi)蓋子部件100施加較小的擰開螺旋的摩擦轉(zhuǎn)矩。由彈性葉片216施加的較小的恢復(fù)力同時(shí)使蓋子更易于被上了年紀(jì)的人或患關(guān)節(jié)炎的使用者打開，當(dāng)他們擰開蓋子時(shí)只能對(duì)外蓋子部件施加相當(dāng)微弱的向下力來(lái)嚙合齒形凸塊126、212。迄今為止，還不可能提供此種類型的具有高度撓性的彈性葉片126的蓋子，因?yàn)楸匾乇椥匀~片往往在多個(gè)壓縮和釋放周期后將失去彈性。此外，當(dāng)向下擰緊蓋子時(shí)，薄的彈性葉片可能由于施加的過(guò)大關(guān)閉轉(zhuǎn)矩而永久性彎曲變形。彈性葉片216的T形截面大大地減少了這些問(wèn)題。
參照?qǐng)D11，通過(guò)將外蓋子部件200卡扣配合在內(nèi)蓋子部件100上而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明蓋子的裝配。外蓋子部件200通過(guò)內(nèi)外蓋子部件周壁部分104、204上的周邊肋條118、206之間的貼靠而被固定在內(nèi)蓋子部件100上。彈性葉片216使外蓋子部件200沿軸向向上移動(dòng)，因此內(nèi)外蓋子部件上的齒形凸塊126、212不會(huì)嚙合，除非有一個(gè)軸向向下的力被施加到外蓋子部件200上來(lái)克服葉片216的彈性。應(yīng)當(dāng)指出，內(nèi)外蓋子部件100、200只有在周邊肋條118、206的區(qū)域和彈性葉片216的前緣接觸內(nèi)蓋子部件頂部的地方才緊靠。特別是，外蓋子部件200的下周壁210的較大內(nèi)腔確保在該下周壁210和內(nèi)蓋子部件100的周壁104之間不會(huì)緊靠。內(nèi)外蓋子部件之間的小的總貼靠面積減小了當(dāng)外蓋子部件沿?cái)Q開螺旋方向未嚙合齒形凸塊126、212地轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)傳遞到內(nèi)蓋子部件上的擰開螺旋的摩擦轉(zhuǎn)矩。這減小了偶然擰開蓋子的危險(xiǎn)。內(nèi)外蓋子部件100、200之間的摩擦通過(guò)將一層食品準(zhǔn)用的硅酮潤(rùn)滑劑(未示出)至少涂敷在內(nèi)外蓋子部件的貼靠區(qū)域而被進(jìn)一步減小。
圖11還示出外蓋子部件200的頂部202下側(cè)上的環(huán)形下垂肋條214，該肋條214以滑動(dòng)的配合方式裝在內(nèi)部件100頂端表面上形成的圓筒形插孔130中。這種配合有助于使外蓋子部件200精確地定中在內(nèi)蓋子部件100上，并有助于當(dāng)一個(gè)彎曲力矩施加在外蓋子部件200上時(shí)減小外蓋子部件200的搖動(dòng)。
再參照?qǐng)D11至圖13，根據(jù)本發(fā)明所述的容器和蓋子組件還包括一個(gè)容器頸部300，其上設(shè)有外螺紋302，該外螺紋302與內(nèi)蓋子部件100的周壁部分104上的內(nèi)螺紋106互補(bǔ)。容器頸部300在外螺紋下面還設(shè)有鎖緊部件304。當(dāng)蓋子位于容器頸部300上其關(guān)閉位置上時(shí)，鎖緊部件304嚙合蓋子內(nèi)部件100上的縱向肋條108。鎖緊部件304和肋條108之間的嚙合防止蓋子的擰開，直到有一個(gè)預(yù)定的最小打開轉(zhuǎn)矩施加到內(nèi)蓋子部件100上。
在容器頸部300的鎖緊部件304下方設(shè)置一個(gè)周邊止動(dòng)凸緣306，內(nèi)蓋子部件100的撕裂顯示環(huán)110上的撓性止動(dòng)卡子115的向上凸出的前緣116緊靠在該凸緣306的下側(cè)。容器頸部300同時(shí)設(shè)有如PCT/GB93/02341中描述的棘輪凸出部308。該棘輪凸出部308阻止撕裂顯示環(huán)沿?cái)Q開螺旋方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而有助于保證當(dāng)蓋子第一次從容器頸部300擰開時(shí)撕裂顯示環(huán)110從內(nèi)蓋子部件100的其余部分撕開。
上面僅借助于實(shí)施例對(duì)實(shí)施方案進(jìn)行了描述。對(duì)于技術(shù)人員顯而易見，可以有許多落入附屬權(quán)利要求書范圍內(nèi)的其它實(shí)施方案。
權(quán)利要求
1.一種以對(duì)兒童安全的方式螺旋嚙合在一個(gè)容器的螺紋頸部上的蓋子，所述蓋子包括一個(gè)帶有內(nèi)螺紋的內(nèi)蓋子部件，該內(nèi)螺紋用于與容器頸部上的外螺紋進(jìn)行螺紋嚙合；一個(gè)至少部分包圍內(nèi)蓋子部件的外蓋子部件；在內(nèi)外蓋子部件上的相互配合的止動(dòng)凸出部，用于將內(nèi)蓋子部件固定在外蓋子部件中，并用于使內(nèi)蓋子部件能夠在外蓋子部件內(nèi)進(jìn)行有限的軸向移動(dòng)；內(nèi)蓋子部件上的第一組齒形凸塊；外蓋子部件上的第二組齒形凸塊，其被設(shè)置成當(dāng)外蓋子部件沿軸向向著內(nèi)蓋子部件移動(dòng)時(shí)與內(nèi)蓋子部件上的第一組齒形凸塊相互嚙合，從而當(dāng)所述第一和第二組齒形凸塊嚙合時(shí)使得全部的雙向轉(zhuǎn)矩從外蓋子部件傳遞到內(nèi)蓋子部件上；一組從內(nèi)外蓋子部件中的第一個(gè)伸向內(nèi)外蓋子部件中的第二個(gè)的彈性葉片，彈性葉片壓靠所述內(nèi)外蓋子部件中的第二個(gè)，以便于沿離開內(nèi)蓋子部件的方向沿軸向推動(dòng)外蓋子部件，使得第一和第二組齒形凸塊通常保持不相互嚙合；每個(gè)所述彈性葉片有一個(gè)遠(yuǎn)端并在該遠(yuǎn)端包括一個(gè)貼靠表面；所述內(nèi)外蓋子部件中的第二個(gè)包括一組棘輪凸出部，每個(gè)棘輪凸出部包括一個(gè)止動(dòng)表面和一個(gè)斜坡表面，該止動(dòng)表面基本上沿徑向并被構(gòu)造和設(shè)置成當(dāng)外蓋子部件沿向下擰緊方向轉(zhuǎn)動(dòng)而將蓋子加到所述容器頸部上時(shí)嚙合一個(gè)彈性葉片的貼靠表面，從而能夠當(dāng)向下擰緊蓋子時(shí)將全部轉(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)蓋子部件；以及每個(gè)斜坡表面被構(gòu)造和設(shè)置成當(dāng)外蓋子部件沿?cái)Q開螺旋的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使一個(gè)彈性葉片在所述棘輪凸出部上作凸輪式運(yùn)動(dòng)，使得如果外蓋子部件沿?cái)Q開螺旋方向轉(zhuǎn)動(dòng)而第一和第二組齒形凸塊沒有相互嚙合，那么葉片就能夠相對(duì)于棘輪凸出部滑動(dòng)；而且還包括一個(gè)機(jī)構(gòu)，當(dāng)一個(gè)彎曲力矩施加在內(nèi)外蓋子部件之間且外蓋子部件沿?cái)Q開螺旋的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該機(jī)構(gòu)減小擰開螺旋的轉(zhuǎn)矩從外蓋子部件向內(nèi)蓋子部件的傳遞。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓋子，其特征在于，該減小轉(zhuǎn)矩傳遞的機(jī)構(gòu)是通過(guò)內(nèi)外蓋子部件中一個(gè)或兩個(gè)上面的齒形凸塊的修整和/或倒角來(lái)提供的。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓋子，其特征在于，這些齒形凸塊是這樣倒角的，使得齒形凸塊的高度從齒形凸塊中心向著齒形凸塊的徑向外緣減小。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的蓋子，其特征在于，該減小轉(zhuǎn)矩傳遞的機(jī)構(gòu)包括減小外蓋子部件在內(nèi)蓋子部件上的搖動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓋子，其特征在于，該減小搖動(dòng)的機(jī)構(gòu)包括在內(nèi)蓋子部件周壁部分外側(cè)和/或外蓋子部件周壁部分內(nèi)側(cè)上的一個(gè)或多個(gè)周邊肋條。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的蓋子，其特征在于，該減小搖動(dòng)的機(jī)構(gòu)包括一個(gè)在第一或第二蓋子部件之一的頂部上的圓筒形插孔，該插孔與蓋子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線同軸；和一個(gè)在第一或第二蓋子部件的另一個(gè)的頂部上的圓筒形凸出部，該圓筒形凸出部以滑動(dòng)的配合方式裝入圓筒形插孔中。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求4至6中任何一項(xiàng)所述的蓋子，其特征在于，該減小搖動(dòng)的機(jī)構(gòu)包括彈性葉片上的一個(gè)或多個(gè)縱向加強(qiáng)肋。
8.一種根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的蓋子，其特征在于，外蓋子部件周壁部分的厚度是不均勻的，由此內(nèi)外蓋子部件的相應(yīng)周壁部分之間的貼靠表面面積被盡可能減小。
9.一種根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的蓋子，其特征在于，該減小轉(zhuǎn)矩傳遞的機(jī)構(gòu)包括減小內(nèi)外蓋子部件貼靠表面之間的摩擦系數(shù)的機(jī)構(gòu)。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求9所述的蓋子，其特征在于，該減小摩擦系數(shù)的機(jī)構(gòu)包括一種涂敷在內(nèi)外蓋子部件的貼靠表面上的潤(rùn)滑劑。
11.一種包括根據(jù)上述任何權(quán)利要求所述蓋子的容器和蓋子組件，其還包括一個(gè)帶有外螺紋并且還帶有第一鎖緊部件的容器頸部；和一個(gè)在內(nèi)蓋子部件上的第二鎖緊部件，用于當(dāng)將蓋子擰入容器頸部上的關(guān)閉位置時(shí)與容器頸部上的第一鎖緊部件嚙合，以便將蓋子保持在所述關(guān)閉位置；所述第一和第二鎖緊部件被構(gòu)造和設(shè)置成防止所述蓋子從關(guān)閉位置上松開，直到一個(gè)預(yù)定的脫開轉(zhuǎn)矩被加在該內(nèi)蓋子部件上。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的容器和蓋子組件，其特征在于，該第二鎖緊部件包括一個(gè)在內(nèi)蓋子部件周壁部分內(nèi)側(cè)上的縱向肋條。
13.一種根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的容器和蓋子組件，其特征在于，該蓋子通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)約180°或更小的角度在相對(duì)于所述頸部的完全關(guān)閉位置和完全脫開位置之間運(yùn)動(dòng)。
14.一種根據(jù)權(quán)利要求13所述的容器和蓋子組件，其特征在于，該蓋子通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)約90°或更小的角度在相對(duì)于所述頸部的完全關(guān)閉位置和完全脫開位置之間運(yùn)動(dòng)。
15.一種參照附圖基本上如上所述的容器和蓋子組件。
16.一種參照附圖基本上如上所述的蓋子。
全文摘要
本發(fā)明提供對(duì)兒童安全的蓋子,它包括:一個(gè)帶內(nèi)螺紋(106)的內(nèi)蓋子部件(100),用于與容器頸部的螺紋嚙合;一個(gè)固定在內(nèi)蓋子部件(100)上的外蓋子部件(200);內(nèi)部件(100)上的第一組齒形凸塊(126);外部件(200)上的互補(bǔ)的第二組齒形凸塊(212);在內(nèi)外部件之一上的一組彈性葉片(216),使得內(nèi)外部件(100、200)隔開,因而齒形凸塊(126、212)不互相嚙合,除非在內(nèi)外部件之間施加一軸向壓力;以及內(nèi)外部件之另一個(gè)上的棘輪凸出部(120),適合于只有當(dāng)外部件沿向下擰緊的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才嚙合彈性葉片(216)。改進(jìn)包括當(dāng)彎曲力矩加在內(nèi)外部件之間而外部件(200)沿?cái)Q開螺旋的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)減小從外部件(200)到內(nèi)部件(100)的擰開轉(zhuǎn)矩的傳遞的機(jī)構(gòu)。優(yōu)選的該機(jī)構(gòu)包括:(i)對(duì)一或兩組齒形凸塊(126,212)沿徑向倒角;(ii)減小外部件在內(nèi)部件上搖動(dòng)的機(jī)構(gòu),特別是內(nèi)外部件之一上的一個(gè)圓筒形凸出塊(214)可滑動(dòng)地裝入內(nèi)外部件之另一個(gè)上的一個(gè)圓筒形插孔(130)中,凸出部(214)和插孔(130)與蓋子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線同軸;(iii)在彈性葉片(216)上提供整體形成的加強(qiáng)肋(220);(iv)在內(nèi)外蓋子部件的貼靠表面之間提供潤(rùn)滑劑。
文檔編號(hào)B65D50/00GK1175931SQ9619206
公開日1998年3月11日 申請(qǐng)日期1996年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月24日
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