CN1124965C - 铰接的容器 - Google Patents

Abstract

容器(10)从第一打开状态到第二打开状态以及在两种状态之间是铰接的。在第一打开状态，容器(10)可以接收物品。另外，当容器处于第一打开状态时，使用者可从容器(10)中分取或展示物品。在第二关闭状态，容器(10)覆盖或封装物品。关闭状态对于在诸如生产位置到使用或销售位置这两个位置之间储存物品或者传输物品是有用的。容器(10)可以为盘子、碗、碟子、蛤壳式容器、船运容器、展示装置或其它公知的构型。

Description

铰接的容器

                        发明领域

本发明涉及容器，特别是在使用中可以表现为两个状态，即用于接收、展示或者分取容器内含物的第一状态，以及用于封装容器内含物的第二状态。容器可以是一次性的或可再用的。

                        背景技术

一次性容器在本领域中是公知的。一次性容器包括普通包装、船运容器、纸箱、纸盘、蛤壳式容器、袋子等。

在本领域中对制造更有用的低成本容器已经作了许多尝试。特别是，本领域十分关注由纸板、塑料和其它低成本材料制成的一次性容器。这些容器对接收、排列、容纳、传输、储存、展示和分取物品的各种组合用途是有用的。

在本领域中公知的一组这样的容器通常称作折叠纸箱。折叠纸箱通常由单个毛坯制成，毛坯被切割和刻痕而具有多个铰接连接的纸板。折叠时，该纸板形成四面体形状的容器或形成具有本领域中公知的其它形状其中一种的容器。示例性技术包括以下美国专利：1981年9月15日授予Paige的4289268；1983年3月1日授予Crayne等人的43755258，这些专利公开的内容在此引用作为参考；1984年5月15日授予Carver的4448308；1991年8月27日授予McNeill的5042715；1992年9月1日授予warwick等人的5143210；1994年1月4日授予Chung-Piao的5275331。然而，所有本领域中的这些尝试需要错综复杂的图案、高公差切割、以及用粘结剂或其它成功的粘结方式组装。

本领域也十分关注从单一平面制造、模塑和变形通常食品使用的容器。在该后一种方法中提供有毛坯。毛坯可在其周边区域具有径向凹槽。毛坯插入在啮合模具之间并受压。径向凹槽用于由模具变形的材料的积累。示例性技术包括以下美国专利：1962年5月8日授予Carson的3033434；1977年5月31日授予Morris等人的专利4026458，这些专利公开的内容在此引用作为参考；1986年8月19日授予Marx等人的4606496；1986年9月2日授予van Handel等人的4609140；1988年1月26日授予van Handel等人的4721500；1993年7月27日授予Baum的5230939；1993年7月5日授予Cheshire等人的5326020。然而，本领域中的这些尝试没有一个提供以不同于原始的构型采用在此描述的用品的方法。这些用品(如食物容器)通常为大致打开的构形，带有斜的侧壁。斜的侧壁减小了食物从容器中溅出的发生率。

使用者通常享受着可以打开以接收、展示或分取物品的容器的便利性。在其它时候，使用者喜欢可以覆盖或以其它方式封装物品的容器。在许多场合覆盖或封装物品是有用的。通常，这些场合包括物品的存储或传输。本领域中的普通技术人员可以想象其它用途和益处。例如，当容器用作食物容器时，如果食物将要在微波炉中烹饪(或加热)，覆盖或最好封装食物能减少飞溅并控制水分损失。使用者可能希望在烹饪和食用之间的时间段内覆盖食物以保温。使用者还希望在传输食物时覆盖食物，正如可能发生的是食物在第一状态制备和/或供应，而在第二状态食用。

在本领域中提供这种便利性的一个尝试是蛤壳式容器。蛤壳式容器是容器和盖子铰接连接到一起的。容器和盖子啮合表面优选关于铰接线是对称的并可以具有锁扣机构以保持盖子/容器结合体处于关闭状态。蛤壳式容器一般用在快餐店中用于供应汉堡包、鸡块等。然而，使用蛤壳式容器有缺点。例如，蛤壳式容器一般很小，近似于汉堡包的尺寸。如果人们希望有整盘食物，则蛤壳式容器不得不按规定尺寸制作以容纳食物。这就需要食物容器和盖子是相同尺寸使得盖子能覆盖食物。然而，这种安排意味着浪费的材料。通常人们不需要或希望同时覆盖整盘食物。例如，某种食物可能后来添加进食物容器中而不需加热。不需要食物尺寸的盖子/容器结合体。示例性蛤壳式容器在如下美国专利中示出：1998年10月18日授予Alexander的4778439；1993年4月27日授予Sorenson的5205476；和1996年11月29日授予Neary的5577989，上述专利公开的内容在此引用作为参考。1997年1月22日以Knight的名义公布的GB 2302533 A公开了一种具有底板、脊部分和三角形延伸件的密封的容器。

本发明提供了一种可以在两种不同状态使用的容器。该容器可以用在第一打开状态用于接收、展示或分取物品，第二关闭状态用于覆盖或封装物品。最终，该容器在两个不同状态是稳定的。

                     附图的简要说明

图1是本发明容器的透视图，该容器处于打开状态。

图2是图1的容器处于关闭状态的瞬时竖直剖面图。

图3是沿图1线3-3截取的瞬时竖直剖面图，示出了切割平面后的紧固件。

图4是图1-3的容器处于打开和关闭状态之间的中间状态的瞬时竖直剖面图。

图5-6是适用于本发明的两个容器的对称实施例的瞬时竖直剖面图，取切割平面大致平行于脊铰接线，图5的实施例具有一个有两种不同深度的中心区和一个可忽略径向宽度的周边区，图6的实施例其中具有直立隔开物。

图7是本发明容器的顶视平面图，该容器处于打开的状态并具有相对于容器的直径偏离的脊。

图8是图7的容器处于关闭状态的竖直剖面图。

图9是本发明容器的顶视平面图，该容器处于打开的状态并具有以容器的直径为中心的公共点但是脊宽度相对于直径偏离。

图10是图9的容器处于关闭状态的竖直剖面图。

图11是容器的顶视平面图，具有不同的长轴和短轴，并且关于两个轴均是铰接的。

图12A和12B分别为顶视平面图和竖直剖面图的局部示意图，分别示出了当容器在Z向从图12B的水平位置偏离时的容器的过渡区和周边区之间的同位角和瞬时角，以及当过渡区和周边区在图12A中汇聚和发散时的脊的铰接线。

                         发明概述

本发明为一种容器，该容器关于多个多平面铰接线是铰接的。铰接线将容器分成内脊和外翼片。尽管不对称容器也可以考虑，但优选每一个翼片是另一个翼片的异构体(isomere)。

在另一个实施例中，本发明为双稳定容器。该容器在两种状态之间可以转换，第一打开状态下，该容器可以接收或分取物品；第二关闭状态下，该容器覆盖或封装物品。该容器具有中心区和周围的周边区。当容器处于打开的状态时，周边区优选相对于中心区抬高。

                    发明的详细说明

参考图1-3，本发明的容器10可以为较浅的容器，诸如盘子、碗、碟子、化妆箱、医疗分取盒、蛤壳式容器，或者可以为本领域中公知的任何其它构型。

容器10在第一打开状态和第二关闭状态之间是可铰接的。在第一打开状态时，本发明容器10的中心区14可以是宏观单平面的并易于使物品放置在其中。在第二关闭状态时，容器10具有较小的着地面积，并且覆盖或甚至封装物品。第一和第二状态由容器10的结构件限定。第一和第二状态并非随机或偶然发生，不象例如现有技术的容器(诸如纸盘)揉皱以便处理时会发生的那样。

本发明的容器10被认为是双稳定的。“双稳定的”意味着容器10可以无限的保持在第一状态或者第二状态。在无外界影响下，容器10不从第一状态运动到第二状态、从第二状态运动到第一状态或者从任一个状态运动到中间状态。在无外界影响下，容器10也不会表现为如图4所示的其它状态或构型。此外，容器10在处于第一状态时具有料想不到的刚度。

详细观察图1-3的容器10，容器10包括中心区14和周围的周边区16。中心区14和周边区16处于两个不同的平面中。中心区14限定了容器10的XY平面。容器10的Z向垂直于X-Y平面。当然，普通技术人员将认识到容器10必须含有从中心区14到周边区16的过渡区。在正常使用中，周边区16通常相对于中心区14升高。周边区16以非直角结合到中心区上。

周边区16的边界和形状由容器10的边缘18限定。可以认识到容器10的周边区16和中心区14的尺寸和相对比例将根据容器10的确切尺寸和预期用途而变化。尽管圆形容器10在图1中说明，普通技术人员将认识到容器10的任何合适形状和深度可以选择用于本发明，并且本发明并不局限于此。其它合适形状包括方形、长方形、椭圆形、各种多边形等。

中心区14或者周边区16不必为扁平的、平行于X-Y平面或者大致同一平面。普通技术人员将认识到例如，具有大致凹形底的碗将适用于本发明。只需要中心区14和周边区16在Z向上间隔开。从中心区14的底表面(当容器10处于打开、大致水平位置时量取)到周边区16的顶表面的Z向距离称作容器10的Z向深度19。如果在容器10的不同部分有不同Z向深度19，则Z向深度19在脊铰接线20的顶点50量取，如下文所述。可以认识到不同顶点50可以确定不同Z向深度19。图5说明了具有双重Z向深度19的容器。

往回参考图3，本发明的容器10由多个(优选两个)铰接线20分开。优选的构型具有称作脊铰接线20的间隔开的第一铰接线和第二铰接线20。

脊铰接线20将容器10分成两个翼片22和位于翼片22之间的脊24。翼片22是脊24的外部(outboard)。常规的是，每个翼片22是另一个翼片的异构体。然而，可以认识到如图5-10所示的轴对称构型是理想的并在所要求保护的本发明范围之内。

脊铰接线20使翼片22关于每一个脊铰接线20是铰接的。优选铰接处是可反转的并更优选能承受多次循环，从而容器10可以打开和关闭多次。

容器10的两个部分，即翼片22和脊24关于脊铰接线20铰接。当然，铰接处在大致垂直于脊铰接线20的方向上。

脊铰接线20优选相互大致平行并对称。然而，可以认识到脊铰接线20相对彼此稍微凸起或相互稍微凹进或者为这两种情况的结合。如果容器10选择的是蛤壳式容器，则脊铰接线20应该大致垂直于蛤壳式容器铰接处。

参考图1和2并详细观察脊24，脊24具有宽度26，其大致垂直于脊铰接线20的主方向量取。如果脊铰接线20不是直的，则脊24的宽度26直接垂直于脊铰接线20在脊铰接线20与周边区16交叉的点上量取。当容器10处于图2的关闭状态时，脊24的宽度26沿着该垂直方向从第一脊铰接线20的中心线到第二脊铰接线20的中心线沿着容器10的外表面测量。

脊24的宽度26对提供容器10的双稳定特征是重要的。优选的是，从上述的顶点50量取，脊24的宽度26近似于从中心区14到周边区16的Z向深度19的两倍。通过确定脊24的宽度尺寸为Z向深度19的近似两倍，容器10可以保持在关闭的状态，不会受到过度压力或处于不稳定状态。如果Z向深度19在直径上相对的顶点50之间变化，脊宽度26将逐渐减小。

参考图7-8，不必要的是：脊24在容器10上对中或以圆形容器10的直径D为中心。例如，脊24相对于圆形容器的直径D偏离。这种构型是合理的并在所要求保护的本发明范围之内。该配置允许部分覆盖容器的内含物。该实施例在需要增加通风或内含物和大气之间接触的情况中是有用的。

参考图9-10，脊24的公共点30还可在直径D上对中，脊铰接线20在宽度方向从该直径非均等间隔。在该构型中，公共点30在直径上相对，不象图7-8的实施例中公共点30位于弦上。在图9-10的实施例中，翼片22不是另一个翼片的异构体。相反，一个翼片22在宽度方向比另一个翼片22短。然而，可以认识到如图10所示，当容器10铰接到关闭状态时，脊24不会垂直于翼片22。相反，脊24将相对于翼片22以非垂直关系设置。

参考图1、7和9，当脊铰接线20接近容器10的周边区16时，脊铰接线20可以朝向彼此汇聚。在汇聚过程中，脊铰接线在公共点30相互交叉，公共点与容器10的周边区16并置。公共点30优选与周边16的最高Z向高度重合。

参考图12A和12B，铰接线20以预定的方位角(azithmuthal angle)32A朝向该公共点30汇聚。瞬时方位角32A作为脊铰接线20之间的夹角测量，瞬时方位角近似等于在Z向量取的瞬时角32B的两倍，在该处，容器10的周边区16从容器10的中心区14抬高。

参考图1、7、9、11和12A，脊铰接线20可以通过本领域中公知的任何方式形成。优选的是，脊铰接线20为强度减弱线，其降低跨过该铰接线20的弯曲力并使容器10以预定方式折叠。脊铰接线20可以位于容器10的拉伸侧36或压缩侧38。在预期用途不涉及液体的情况下，合适的脊铰接线20包括刻痕线以及穿孔。材料可以从容器10中切割掉或者去除来形成脊铰接线20。然而，优选的是，材料被压缩或致密来形成脊铰接线20。刻痕设计和技术在本领域中是公知的。如果容器10由塑料制成，则脊铰接线20优选是活动铰接(living hinges)，如同本领域中众所周知的。

本发明的脊铰接线20被认为是多平面的。“多平面的”意味着脊铰接线20跨越单一方向，并且在具有垂直于第一方向的矢量分量的方向上延伸至少一段可察觉到的距离。

优选的是，脊铰接线20偏离第一方向的点与容器10的外表上的(topographical)和结构上的特征重合。如在附图中所示，脊铰接线20大致从脊铰接线20与容器10的周边区16交叉的点偏离平面。

在这些点上，可以有具有大致垂直于脊铰接线20主方向的一个或多个连结件铰接线40。优选具有两个这样的连接件铰接线40并在直径上关于容器10的中心相对，如图1所示。连结件铰接线40可以与容器10的周边区16并置并接近其向内设置的部分。优选的是，连结件铰接线40与其一致，并由此对着相当于脊24的宽度26的弧。

连结件铰接线40与脊铰接线20在两个顶点50交叉。顶点50置于中心区14径向最外的部分上，与中心区14的Z向高度重合。两个顶点50和其相应的公共点30(脊铰接线20相互交叉处)形成大致三角形的片52。无需理论证明，据信三角片52从向内凹状态到向外凹状态弯曲，并帮助容器10保持在第一状态和第二状态。然而，已经发现材料在三角形片52中存在对于所要求的本发明并不是关键性的，尽管缺少材料会导致泄漏。

本发明的容器10可以由刚性材料制成，特别是为三角片52可以弯曲而提供的材料，如上所述。合适的刚性材料包括泡沫、塑料和各种其它合成材料。容器10可以由纤维素制成，并且在这种情况下，可以由固态漂白亚硫酸盐或包括回收纤维素的各类纤维层片制成。如果需要的话，可以由选择用于容器10的材料提供附加刚度和热绝缘性。例如，容器10可以由金属或波纹状板制成。

波纹状板包括大致扁平层片和波纹状层片。波纹状层片不是在所有地方都结合到扁平层片上，肋与扁平层片分开而槽结合到扁平层片上。肋和槽通常是直的并平行的，但可以是正弦波形的。在剖面上，肋可以是S形、C形、Z形或本领域中公知的任何其它构型。此外，如果需要的话，第二扁平板可以结合到波纹状介质上并相对第一扁平板设置。

容器10可以由纸浆悬浮液模塑成或者由毛坯在啮合成形的压模之间压制成。两种生产方法在本领域中是公知的。

如果需要的话，一个或多个紧固件60可以添加到容器10上以帮助容器10处于关闭的第二状态。紧固件60在本领域中是公知的。对于在此描述的具有大致圆形形状的实施例，在容器10上可以有两个紧固件60。紧固件60可以设置在对着60°或更大夹角的位置。对于在此描述的实施例，在容器10处于关闭状态时，90°夹角使得紧固件60位于公共点30和离脊24最远的容器10边缘18上的点之间的一半上。

合适的紧固件60包括那些具有两个互补部分的紧固件，这两个互补部分在周边上间隔开并优选相对设置。在容器10的各异构体设置各一部分。合适的紧固件60包括带扣、制动销、压敏粘结剂、选择性激活粘结剂、钩圈紧固件、接头槽口紧固件、粘结性地紧固件和其它本领域中公知的紧固件。如果人们希望根据本发明的容器10彻底密封以进行较长期的物品储存，则可以使用选择性激活的粘结剂。紧固件60通常可以根据与本发明具有共同受让人的如下美国专利制造：1990年12月25日授予Mclaughlin等人的美国专利4979613；1992年5月26日授予Thomas等人的51116563；1993年7月27日授予Thomas的5230851；或1997年9月2日授予Hammilton等人的5662758，各专利公开的内容在此引用作为参考。如果需要的话，可以利用压花和变形啮合接头紧固件，其中容器10的一个翼片锁入或机械插进容器10的另一个翼片。

尽管已经描述了一次性容器10，但可以认识到耐久的和可再用的容器也在所要求的本发明范围之内。另外，自始至终制造容器10的材料可以不必是相同的。例如，容器10的脊24可由比翼片22重的材料制造。而且，如果(例如)需要第二翼片22主要起到第一翼片22盖子的作用，则一个翼片22可以比另一个翼片22大、重或不同形状。另外，翼片22不必相互为异构体。如图5-10所示的不对称构型(当平行且垂直脊24截取时)，也在所要求的本发明的范围之内。另外，如图6所示，容器10可包括直立隔开物，以在容器10中形成分离的隔室。直立隔开物可与脊铰接线20相交。

容器10可以为多种构型和几何形状。然而，普通技术人员将认识到对于可能的几何形状有实际限制。例如对于圆形食物容器，由于中心区14的半径接近容器10的Z向深度19，故容器10处于关闭状态时容积将受到限制。

此外，当容器10处于关闭状态时，容器10的各翼片22的周边区16不必与另一翼片22的周边区16对齐。尽管示出了这些实施例，但普通技术人员将认识到如图8所示这样的容器10也是理想的，即在关闭状态时容器翼片22的周边16相互偏离。这种构型使得在容器处于关闭状态并且其中有物品时可以通风。

参考图11，本发明的容器10可以是椭圆形和其它非轴对称形状的容器10。例如，容器可以具有不等的长轴A和短轴I。在这种构型中，脊24和脊铰接线20可以在与长轴A和短轴I重合的两个相互垂直的方向上。当然，人们将认识到脊24和脊铰接线20可以在容器10的长轴A和短轴I中间的方向上。

图11的实施例具有如下优点：依据选择用于从打开状态到关闭状态铰接的方向，容器10可在关闭位置具有不同的横纵比。因此，不同形状的内含物或物品可以容易地被容器10容纳。另外，容器10塑形成具有不止一个轴，容器10关于这些轴是对称的，这种容器可具有多个脊24。当容器10处于关闭状态时脊24的不同取向形成不同形状(如椭圆的情况)，这一点特别有用。例如，与两侧平行铰接的打开的方形容器10在关闭状态时是长方形容器10。当同样方形容器10关于其对角线轴铰接时，形成的容器10在处于关闭状态时是三角形的。另外，圆形容器10可以具有数个脊24及相关的脊铰接线20。

尽管已经示出并描述了用于容器10的各种形状和材料，但可以认识到容器10的各种尺寸也在本发明的考虑之内。例如，容器10可以足够小以适于小包或者口袋。这种容器10对于携带如药品、美容护理工具和用作卫生和私人清洁等物品的私人物件是有用的。

另一种方案是，容器10可以按规定尺寸制作以适应扁平底盘拖车(bedtrailer)并由半卡车运输。这种容器10可以用来运输结构材料、机械、工具等，而在运输过程中保持其干燥和清洁。比刚描述的那些容器尺寸小、大和在之间的容器10也在考虑之内且是合适的。

另外，部件可添加到容器10上以适应尺寸、容器10的特殊物品或内含物、其最终预期用途。例如，容器10可以具有把手(未示出)以在便携方面或携带重的内含物时有所帮助。把手可以附着到翼片22、脊24或者这两者上。另外，小脚轮可被添加到脊24上使得容器可以用作如行李箱在使用者远离家时来运载衣物等。

另外，容器的内部可以具有部件以适应所需的最终用途。例如，容器10的内部可以具有不同的隔室以容纳多种小型的不同形状的物品或内含物。另一种方案是，翼片22的内部可以具有挂钩或者其它附着物以保持多种小物品或内含物。这种配置在当容器10在最终目的达到后用作展示箱以展示物品时有用的。多种其它组合和变型也是合理的并在所附的权力要求范围之内。

Claims (14)

1.一种容器，所述容器具有中心区和周边区，所述周边区围绕所述中心区并且从中心区向外延伸，所述周边区终止于限定所述容器边界的边缘，所述容器限定第一平面，所述容器关于间隔开的第一和第二多平面铰接线是铰接的，所述多平面铰接线位于所述第一平面中并且在位于所述第一平面之内的第一方向上延伸，所述多平面铰接线还在具有垂直于所述第一方向并垂直于所述第一平面的矢量分量的第二方向上延伸一段可察觉到的距离，所述第一和第二铰接线在与所述边缘并置的两个间隔开的点上汇聚。

2.如权利要求1所述的容器，其中所述铰接线将所述容器分成异构的两部分。

3.如权利要求1所述的容器，其中所述铰接线包括横越所述容器并相互间隔开的平行的第一铰接线和第二铰接线。

4.如权利要求3所述的容器，其中所述容器是长方形的。

5.如权利要求3所述的容器，其具有两种多个多平面铰接线，所述两种多个铰接线在方位上相互偏离。

6.如权利要求3所述的容器，其中所述多个铰接线包括间隔开的第一铰接线和第二铰接线并还包括两个连接件铰接线，所述两个连接件铰接线连接间隔开的所述第一和第二铰接线。

7.如权利要求6所述的容器，其中所述连接件铰接线垂直于所述第一和第二铰接线。

8.如权利要求3所述的容器，其中所述第一和所述第二铰接线的至少一部分是平行的。

9.如权利要求1所述的容器，其中所述铰接线包括在所述容器中的虚线。

10.如权利要求3所述的容器，还包括直立隔开物。

11.如权利要求10所述的容器，其中所述隔开物与所述铰接线中的至少一个交叉。

12.如权利要求1所述的容器，其中所述容器在第一打开状态和第二关闭状态之间是铰接的，所述容器还包括封闭物，当容器使用时所述封闭物保持所述容器处于所述第二关闭状态。

13.如权利要求1所述的容器，其中所述容器包括纤维素。

14.如权利要求1所述的容器，其中所述铰接线还在与所述边缘并置的隔开的点上分散。

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