CN1066690C - 防止儿童随意打开的容器 - Google Patents

Abstract

一种适用于存放和分配可能危险的材料的容器包括：一有瓶体部分和瓶颈部分的瓶子，瓶颈部分有螺纹外端；以及，连结于瓶颈部分的弹性悬臂，该悬臂有一竖直的锁定面和一沿长度方向间隔设置的推片。其特点是：悬臂位于瓶颈部分的螺纹外端和瓶体部分之间，悬臂部分与瓶颈部分之间的一夹角足够小以致使推片在被压时基本上沿径向移向瓶颈部分。该容器还有一盖，其上内面具有将其旋到瓶颈部分的螺纹外端上的螺纹，还有朝里凸出的齿。只要企图松开盖时此齿就啮合于悬臂的锁定面，从而在不手压推片时能防止盖被卸下。

Description

防止儿童随意打开的容器

发明的领域

本发明涉及一种防止儿童随意能打开而为成年人可容易打开的、适用于在其中储存和分配可能危险的材料的瓶，更具体涉及这种瓶，其中的一刚性盖弹性啮合于瓶的弹性变形部分。

发明的背景

已有技术的防止儿童随意打开的瓶盖通常包括三种“安全盖”。第一种在瓶和盖之间具有一棘齿锁定装置，其棘齿锁定是永久性的。只有当破坏该装置的强度薄弱部分时才能将盖取掉。这种方案是打算掌握被随意破坏的证据时使用，但并不适用于那种在被多次启封后仍使不被儿童可随意打开的瓶子。

第二种防止儿童随意打开的瓶盖有一弹性盖，只要用手将此盖变形即可松开瓶和该之间的棘齿锁定装置。但是，对于一个生有关节炎的成年人来说，打开一只具有用作盖的基本功能的具有足够刚度的盖子常常是困难的。

第三种防止儿童随意打开的瓶盖有一刚性盖，并要求将它弹性变形方可打开。该第三种“安全盖”在多次启闭后仍可防止儿童随意打开而并不为难成年人，因为该特点并不用于其他目的。因为该第三种“安全盖”的刚性盖不会无意地变形，而儿童握住盖子部分并随意拨弄它的目的通常是为了要取到其中的东西，所以儿童最难打开这种“安全盖”。取代将其变形这样的特点的是在该种“安全盖”上的接近于刚性盖的位置设计得可将其压入而方可将盖打开。该第三种“安全盖”和本发明属于同一种盖。

在第三种防止儿童随意打开的瓶盖中有几种其他的可供选择的结构。其中一种结构包括一连结于瓶子的套环，该套环具有两个180°相对且可沿径向被压、从其底部悬挂出的推片。当每个推片被压至其中心附近时，该推片的外端处的一锁定面脱离与其相配的封闭面。

这里的术语“沿径向被压”的意思是两个推片各被主要沿着瓶子的成品表面的径向朝里压向另一个。在用一只手同时将两个推片压入时，最好是沿着径向朝里压。通常用一拇指和一食指施压。沿径向施压于两相对的推片可确保此两推片被同时压入。否则，当松手时推片会逐个返回其闭锁位置。

与本发明较为接近的是美国专利4,948,002A揭示的一种容器，该容器用于储存和分配可能危险的材料，如药品或诸如此类的物品，它能阻止被儿童轻意地打开但能被那怕是手或手指残疾的成年人方便地打开。该容器包括一瓶子。一套在该瓶子的顶部上的套管和一依靠螺纹固定在该瓶子的瓶颈部分上的盖子。该套管包括一对含有诸个当完全拧上盖子后与盖子的最里的表面上的锁定齿啮合的垂直延伸部的弹簧似的推片。为了卸下该盖子，必须在对盖子施加松盖扭矩之前首先手压一对相对的推片，以从盖子上的锁定齿脱开推片延伸部。在一最佳实施例中，在瓶子的瓶颈部分上对该盖子的使用还给使用者一种可听见的确认，即说明此时的瓶子能在下一个分配周期阻止儿童轻意打开盖子。

在上述已有的诸容器中，推片设计的一个明显的缺点是其杠杆作用差。也就是说，在一位于推片悬臂与封闭锁定表面之间的位置上施压所需的力要比朝封闭锁定表面之外面施压所需的力还大。可发现：为了防止儿童随意打开瓶盖，推片的设计必须使其行程较短而加压力大或其行程长而加压力小。但是，较大的加压力对于成年人的操作也是有困难的。对于一个成年人来说，不使人为难的推片加压力应小于2磅。因此，设计的推片最好是长行程而加压力小。当行程和加压力给定时，较有利的是在推片加压力与封闭松开力之间具有杠杆作用。

我们确信：如将推片设置得使儿童不能轻意地压得到推片，则将增大对儿童的阻止力。那种延伸超过盖子的最外表面的推片，比起齐平或凹入地安装的推片，更易被儿童轻意地推压到。齐平或凹入地安装的推片由一与推片的边邻近的刚性表面所保护，这是另一特点，它可通过减少无意的加压而增强了对儿童的阻止力。

发明概要

本发明的目的在于提供一种适用于存放和分配可能危险的材料的容器，它能阻止让儿童轻意打开但能被成年人启闭，尤其是由于省力甚至能被手指残疾人员方便地启闭。

为实现上述目的，按照本发明的技术方案，一种适用于存放和分配可能危险的材料的容器包括：一用于容纳可能危险材料的瓶，该瓶有一瓶体部分和一瓶颈部分，该瓶颈部分有一螺纹外端；以及一弹性可变形的悬臂，它连结于瓶颈部分，该悬臂有一具有一定长度、基本上竖直的锁定面和一沿长度方向间隔设置的推片。其特点是：悬臂位于瓶颈部分的螺纹外端和瓶体部分之间，悬臂部分从瓶颈部分起向下和向外以与瓶颈部分之间成一角度；以及，与瓶颈部分的夹角足够小以致使该推片在被压时基本上沿径向移向瓶颈部分；本发明的该容器还包括一盖，它有一最外面、一上内面和一下内面，该上内面具有将该盖旋转地固定到瓶颈部分的螺纹外端上用的螺纹，盖也有一从该下内面沿径向朝里凸出的齿，该齿的构形和定位使得只要企图松开盖时此齿就啮合于悬臂的该锁定面，从而在不手压推片以将盖的齿脱开悬臂的锁定面时，防止盖被卸下。

在本发明的防止儿童可随意打开的瓶盖的结构设计时，弹性变形的推片最适于和用于具有高的瓶颈部分和长的盖的瓶子。为使每个推片的锁定面位于悬臂的悬出连结端与推片之间，悬臂的悬出连结端应在盖的里面。为了使推片沿径向被压，该悬出连结端不但要在盖的里面，而且要明显地位于盖中的锁定面的上方。

本发明的另一构件是一保护环，它支撑于瓶的瓶颈部分且当装上盖时它位于盖的最外面之下。该保护环有一最外面，最外面上有缺口。该缺口提供了可操作推片所需的空间。该缺口的宽度足以使一成年人将其拇指或食指伸入其中以完全施压于推片上。该保护环也有一底缘，该底缘连同保护环的最外面一起可防止推片被儿童无意地压到。位于保护环的最外面的内部而在推片的后面有一止挡面，使推片可压靠于该止挡面以防止过度打压推片。过度打压会使悬臂产生过应力。

在本发明的防止儿童可随意打开的瓶盖的又一构思中，推片的锁定面位于瓶的瓶颈部分和推片之间，使当压下推片时造成的悬臂的偏移较大而在推片上的偏移力比在锁定面上的小。

在本发明中，当悬臂的锁定面啮合于盖的齿时，推片与盖的最外面沿径向齐平。另一种情况是，当悬臂的锁定面啮合于盖的齿时，推片沿径向朝里凹入盖的最外面。

理想的情况下，瓶颈部分有两从其延伸且彼此以180°相对的弹性变形悬臂；盖有两从下内面沿径向朝里凸出的齿，两齿的构形和定位使得它们啮合于每个悬臂的锁定面。俩个180°相对的推片对儿童有较大的阻碍力。

本发明的主要优点在于其推片是从锁定面和悬臂的悬出连结端(cantileverconnection of the beam)向外延伸，其中推片是悬臂的一部分。这样的设置加大了行程而使施压力最小，同时可保持推片齐平或凹入于盖的最外面。对儿童的阻止力增大了但改善了对成年人的操作性能。由于必须同时压下两个推片，故增强了对儿童的阻止力。

附图的简要说明

尽管说明书以具体指出和区别于现有技术地要求保护的本发明的权利要求书作结尾，相信如通过结合附图对下述实施例的叙述将会更好地理解本发明。附图中的相同的序号表示相同的零件。其附图为：

图1是本发明防止儿童随意打开的容器的建议的实施例的分解立体图，其中的瓶盖已离开瓶体；

图2表示图1所示的防止儿童随意打开的容器中的瓶盖一关闭到瓶体上；

图3是图2中的“3-3”线的剖视图，它表示出其中的两个闭合齿(closure teeth)啮合于两个从瓶体的瓶颈部分(bottle finish)上悬挂出的可弹性变形的悬臂的锁定面；

图4和图3相同，只不过表示其中的推片被压而使悬臂向里弯曲致使两闭合齿脱开悬臂的锁定面；以及

图5是一与图3类似的局部剖视正视图，表示了本发明的又一实施例。其中的推片当悬臂的锁定面啮合于瓶盖的齿时沿径向凹入于瓶盖和保护环的最大表面。

发明的详细说明

现在看附图，尤其是图1和2，表示了本发明的一建议的实施例，提供了一防止儿童随意打开的容器，其序号为“10”。该容器10包括一盖12和一瓶14。盖12有其最外面16、上内面18、下内面19、螺纹20和齿22。最好是将两齿22成180°相对设置。

瓶14有一连结于瓶体部分26的瓶颈部分24。该瓶颈部分24有一螺纹外端28和一位于螺纹外端28与瓶体部分26之间的支撑环30。从支撑环28伸出的是一可弹性变形的悬臂32。该悬臂32有一在其外端的推片34和一在该推片34和支撑环30之间的锁定面36。最好是将两可弹性变形的悬臂32设置成180°相对，并且相对于支撑环30成一角度地向下又向外。在一条形成于推片34和悬臂末端之间的连线与一条与瓶颈部分24相平行的中心线之间成一小夹角38(仅在图3中表示)．

从瓶颈部分24还悬伸出一保护环40。该保护环40位于支撑环30和瓶体部分26之间，并使当盖12完全拧到瓶颈部分24上时该保护环40恰居于盖12的下方。保护环40有缺口42以提供成年人的拇指或食指从此伸入而操作推片34。在缺口42中有一止挡面44，用来当施压于推片34时限制推片34的行程。保护环40也有一最外面46和一底缘48。

图1表示盖12启离瓶14。图2表示盖12完全拧到平14的瓶颈部分24上，此时的盖12的最外面16的最大部分基本上与保护环40的最外面46和在缺口42中的推片34齐平。为了打开盖12，将拇指按在一个推片上，最好是将拇指和食指同时按在两相对的推片34上，并施压于推片上同时逆时针转动盖12。当推片的施压力和行程分别为约2磅和约0.09英寸时，可确信能阻止儿童打开瓶盖。保护环40增添了美感，其底缘48成为一凸缘，在其上要包上一条瓶盖收缩带(shrankband)以用作是否有人开过此盖的证明。保护环40还可防止被一儿童无意地压到，而却能为成年人指明如何打开此盖。

一个成年人可容易地打开此盖。他(她)会根据标签上的说明同时压迫推片34并转动盖12，而用的力则比大多数其他的可防止儿童随意打开瓶盖所需的力小。因此，即使生有关节炎的老年人也能顺利地打开本发明的容器。

图3和4两剖视图清楚地表示了防止儿童开盖机构是如何起作用的。图3表示了该容器完全关闭时的两推片34、两锁定面36和两闭合齿22的状态。图4表示的是在压下推片34以使齿22脱开锁定面36但在拧动盖16以将它松开之前的状态。

图3表示了前面提到的小角38。当推片34被压时移动了小角38的一部分。因为角38较小，推片34主要是沿径向移动。推片沿径向移动可使每个推片被压但不会使盖转动。所以，如果一个推片被压而另一个未被压，当松开被压下的推片时该推片就弹回到其最外锁定位置。如推片不沿径向移动，盖子通常会有些转动。然后，在一个推片被压下之前另一个则滞留于一压下位置。这一状态会导致两推片被连续地压下。这时对儿童的阻碍在作用上不如同时压推片时的大。

图3还表示了一个盖子的瓶颈部分的密封垫50，该垫是已有技术中通常用于要求气密性的容器的。其他用于封闭瓶子的瓶颈部分的装置也可用于该容器。从图3中还可看到：为悬臂32所需的支撑环30几乎延伸接触到盖子12的下内面19。该支撑环30可用作安装盖子时的定中装置以防止错牙啮合(cross-threading)。

图4包含有图3中的全部零件，只不过在推片34处增加了压力52。在压力52的作用下悬臂32产生弯曲。在约2磅的力作用下，被压下的推片34顶靠于保护环40中的缺口42的止挡面44上。在这种状态下，盖12的齿22脱开于悬臂32的锁定面36，使可自由地启开盖12。

图4也表示保护环40的最外面46与盖子12的最外面16的最大部分齐平。当盖12完全装上后，它和保护环40之间只有一小间隙。保护环40具有为推片34所需的缺口42。保护环40不必是连续的。它可以由瓶子的一部分或一单独的零件模制出，这要取决于其形状。

图5表示了本发明的又一实施例60。该实施例60有一带两从其上悬伸出的推片66的瓶体64，当悬臂32的锁定面36啮合于瓶盖12的齿22时沿径向凹入于瓶盖12和保护环40的最大表面。

在本发明的一建议的实施例中，盖12是一35毫米标准螺纹帽，它是用以均聚物或共聚物形式的聚丙烯(polypropylene in either a homo or co-polymer form)所制成。最好是该材料的弹性模量为200000磅/平方英寸或更高些，这样，使齿22不会被轻意破坏或被一企图打开瓶盖的儿童在未压推片的情况下将其松开。因此，盖子的刚度是很重要的。盖12是由通常的喷射铸造法制成，其中的模子有一拧松的芯子(unscrewingcore)以在盖子的内部上成型出阴螺纹。为了提供为支撑环30和向下延伸的悬臂32所需的空间，该盖子最好做成为其顶部外直径约1.56英寸、底部约2英寸的锥形。盖的高度约1.93英寸。该盖子最好要有一内裙以固定瓶子的直的瓶颈部分的螺纹。如用双螺纹设计，整个盖子的锥度比用其他的更大些。

瓶子14有一标准的阳螺纹瓶颈部分，其高度从推片34的底部到其敞开的顶端为约2.25英寸。悬臂32的宽度为约0.31英寸。悬臂的总长度为约1.1英寸。从支撑环30到锁定面36的中心的长度为约0.65英寸，而从支撑环30到推片34的中心的距离为约0.9英寸。平均说来，悬臂的厚度为约0.09英寸。由于从锁定面起推片向外而形成的杠杆作用为约1.38∶1。因此，只要在推片上施加2磅压力，就可在锁定面产生2.75磅的力以脱开0.06齿啮合量(tooth engagement)，角38近似为10°。对于这样的几何结构，制瓶14的最好的结构材料是具有弹性模量为约375000磅/平方英寸的热塑性聚酯(PET)，而最好的制造方法是喷射铸造(injection mold)其瓶颈部分直到保护环，同时保护环以下的是一圆筒形预制部分(preform)。然后，将该预制部分送到一吹模后将其向外吹成一外部瓶模(external bottle mold)的形状。该工艺通常被称之为“喷射吹模法(injection blow molding)”。喷射铸造部分最好是在一分腔模(split cavity mold)中制造。但是，所示的保护环的外形要求一刚体的分螺纹腔模方案(split thread cavitymold arrangement)。

为使将已卸下的盖在不压压片的情况下重新装上，在本发明的最佳实施例中，盖子12的两齿22上有倾斜面。尽管在图1中未表示出来，这样的倾斜面包括一从啮合于锁定面36的齿22的凸缘与内表面19之间的平缓的过渡部。因此，当盖12顺时针拧到瓶上时，该斜面象凸轮一样将悬臂32朝里压，与此同时齿旋转地通过锁定面。一旦齿通过锁定面，悬臂就弹回到其预先偏斜位置(pre-deflected position)，从而将盖锁定到位。

尽管图示并描述了本发明的具体实施例，很显然，只要不离开本发明的精神和范围，本技术领钺的技术人员可作种种变化和修改，而这些修改均被所附的权利要求所覆盖，都在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1．一种适用于存放和分配可能危险的材料的容器，所述容器被用来阻止让儿童可随意打开而为成年人很易启闭，所述容器包括：

一用于容纳所述可能危险材料的瓶，所述瓶有一瓶体部分和一瓶颈部分，所述瓶颈部分有一螺纹外端；以及

一弹性可变形的悬臂，它连结于所述瓶颈部分，所述悬臂有一具有一定长度、基本上竖直的锁定面和一沿长度方向间隔设置的推片，

其特征在于，

所述悬臂位于所述瓶颈部分的螺纹外端和所述瓶体部分之间，所述悬臂部分从所述瓶颈部分起向下和向外以与所述瓶颈部分之间成一角度；以及，与所述瓶颈部分的所述夹角足够小以致使所述推片在被压时基本上沿径向移向所述瓶颈部分；

所述容器还包括一盖，它有一最外面、一上内面和一下内面，所述上内面具有将所述盖旋转地固定到所述瓶颈部分的所述螺纹外端上用的螺纹，所述盖也有一从所述下内面沿径向朝里凸出的齿，所述齿的构形和定位使得只要企图松开所述盖时此齿就啮合于所述悬臂的所述锁定面，从而在不手压所述推片以将所述盖的所述齿脱开所述悬臂的所述锁定面时，防止所述盖被卸下。

2．如权利要求1所述的容器，其特征在于，所述瓶颈部分有两从其延伸且彼此以180°相对的弹性变形悬臂；所述盖有两从所述下内面沿径向朝里凸出的齿，所述两齿的构形和定位使得它们能够啮合于每个悬臂的所述锁定面。

3．如权利要求1所述的容器，其特征在于，当所述悬臂的锁定面啮合于所述盖的所述齿时，所述推片与所述盖的所述最外面沿径向齐平。

4．如权利要求1所述的容器，其特征在于，当所述悬臂的锁定面啮合于所述盖的所述齿时，所述推片沿径向朝里凹入所述盖的所述最外面。

5．如权利要求1所述的容器，其特征在于，它还包括d)一保护环，它支撑于所述瓶的所述瓶颈部分且当装上所述盖时它位于所述盖的所述最外面之下，所述保护环有一最外面，所述最外面上有一缺口，所述缺口提供了所述推片所需的空间以使所述推片可被成年人的拇指或食指压到，所述保护环也有一底缘，该底缘连同所述保护环的所述最外面一起可防止所述推片被儿童无意地压到。

6．如权利要求5所述的容器，其特征在于，当所述悬臂的锁定面啮合于所述盖的所述齿时，所述推片与所述保护环的所述最外面沿径向齐平。

7．如权利要求5所述的容器，其特征在于，当所述悬的锁定面啮合于所述盖的所述齿时，所述推片沿径向朝里凹入所述保护环的所述最外面。

8．如权利要求5所述的容器，其特征在于，所述保护环有一位于其所述最外面的内部而在所述推片的后面的止挡面，使所述推片可压靠于所述止挡面以防止过度打压所述推片。

9．如权利要求1所述的的容器，其特征在于，所述锁定面位于所述瓶颈部分和所述推片之间。

10．如权利要求9所述的容器，其特征在于，所述瓶颈部分有两从其延伸且彼此以180°相对的弹性变形悬臂；所述盖有两从所述下内面沿径向朝里凸出的齿，所述两齿的构形和定位使得它们啮合于每个悬臂的所述锁定面。

11．如权利要求9所述的容器，其特征在于，当所述悬臂的锁定面啮合于所述盖的所述齿时，所述推片与所述盖的所述最外面沿径向齐平。

12．如权利要求9所述的容器，其特征在于，当所述悬臂的锁定面啮合于所述盖的所述齿时，所述推片沿径向朝里凹入所述盖的所述最外面。

13．如权利要求9所述的容器，其特征在于，它还包括d)一保护环，它支撑于所述瓶的所述瓶颈部分且当装上所述盖时它位于所述盖的所述最外面之下，所述保护环有一最外面，所述最外面上有一缺口，所述缺口提供了所述推片所需的空间以使所述推片可被成年人的拇指或食指压到，所述保护环也有一底缘，该底缘连同所述保护环的所述最外面一起可防止所述推片被儿童无意地压到。

14．如权利要求13所述的容器，其特征在于，当所述悬臂的所述锁定面啮合于所述盖的所述齿时，所述推片沿径向齐平于所述保护环的所述最外面。

15．如权利要求13所述的容器，其特征在于，当所述悬臂的所述锁定面啮合于所述盖的所述齿时，所述推片沿径向朝里凹入于所述保护环的所述最外面。

16．如权利要求13所述的容器，其特征在于，所述保护环有一位于其所述最外面的内部而在所述推片的后面的止挡面，使所述推片可压靠于所述止挡面以防止过度打压所述推片。

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