TWI478742B

TWI478742B - 耦合機構

Info

Publication number: TWI478742B
Application number: TW101103151A
Authority: TW
Inventors: Anders Holmqvist
Original assignee: Shl Group Ab
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2015-04-01
Also published as: EP2670459A4; US20130313823A1; EP2670459A1; US9700709B2; EP2670459B1; DK2670459T3; TW201302256A; CN103458943A; WO2012105892A1

Description

耦合機構

本發明有關用於使二組件、譬如二外殼零件永久地彼此附接的裝置，其可被包括在藥劑輸送裝置中。

有大量之裝置及產品，在此二或更多組件將以不可逆的方式被彼此連接及附接。這譬如可為用於一包括外部外殼的裝置之案例，該外部外殼具有許多配置在該外殼內之組件。用於各種理由，該外殼可包括許多外殼零件。這能譬如為當將該組件組裝及放置在該外殼內之案例，其係藉由將該外殼分成數個外殼零件所促進或使其可行。

當該等外殼零件將被彼此附接時，其通常想要的是於該等零件之間具有一連接，該連接一方面使其相當易於組裝該等零件，且在另一方面造成該連接不可逆的。亦即，其沒有使用過度之力量將為至少不可能彼此分開該等外殼零件。

在另一方面，僅只舉幾個態樣，當製造由塑膠材料所製成及以標準的射出成形技術所生產之零件時，附接構件之幾何形狀輪廓及設計不可太複雜及/或太多，因為這將不利地影響該等模製形式及模芯之使用及複雜性。

專利文件WO 2005/044348揭示一常見之附接解決方法，在此待連接之零件為具有大致上圓形截面的管狀。一外殼零件被配置，並在其內表面上具有許多周圍延伸的凹部或溝槽，且另一外殼零件被配置成在其外表面上具有許多周圍、徑向地延伸的突出部份，在此該等突出部份具有與該等溝槽之形狀輪廓互補的輪廓。當組裝該二外殼零件時，該二零件被推在一起。該等突出部份將接著被徑向地壓在該外殼零件之具有該等溝槽的內表面上，直至該等突出部份進入該等溝槽，且該二零件被鎖定在一起。

縱使此連接很好地作用，有許多缺點。主要缺點係當該等外殼零件被推在一起時，其需要不少之力量，因為該外殼零件的突出部份及該內表面間之摩擦。此推動作用如此需要該等突出部份以及該等外殼零件於該徑向方向中之某一撓性，以便提供該連接，但雖然如此，由於施加在它們之間的力量，有組件之永久變形的顯著風險。在另一方面，如果該等尺寸被選擇，使得該等突出部份及該外殼零件間之徑向力量被降低，如果該等容差係不夠小，有該最後連接係不夠緊及在此甚至於該連接中可有遊戲的風險。

本發明之目標係補救該尖端技術之缺點及提供一裝置，其以安全及緊密之方式將一裝置之互鎖組件彼此牢固地鎖定，而無組件永久變形之風險，且無隨後拆開之可能性與不會損壞該等組件。

此目標係藉由一具有根據如申請專利範圍之獨立項的特色之裝置所獲得。

本發明之較佳特色形成該等申請專利範圍之附屬項的主題。

根據本發明之主要特色，其特徵為一藥劑輸送裝置中之耦合機構，該耦合機構被設計成適於使第一及第二縱向修長管狀組件永久地彼此附接，其中該耦合機構包括第一正連接機制，其被建構來使該第一及該第二組件彼此鎖定，使得該等組件被鎖定而無法在一縱向中相對於彼此而移動；及第二正連接機制，其被建構來使該第一及該第二組件彼此鎖定，使得該等組件被鎖定而無法相對於彼此繞著該等組件之縱向軸線旋轉。

根據本發明之另一態樣，該第一正連接機制包括第一附接機制、第一止動構件、第二附接機制、及第二止動構件，且其中該第二正連接機制包括第一鎖定機制及第二鎖定機制。

根據本發明之又另一態樣，該第一附接機制、該第一鎖定機制及第一止動構件被配置至第一組件之近側端區段中，且其中該第二附接機制、該第二鎖定機制及該第二止動構件被配置至第二組件之遠側端區段中。

根據本發明之進一步態樣，該第一附接機制係以在周圍及縱向中螺旋狀延伸之至少一種第一結構的形式配置，其中該第二附接機制係以在周圍及縱向中螺旋狀延伸之至少一種第二結構的形式配置。

根據本發明之又進一步態樣，該第一止動構件係以面對該近側端方向的第一環狀表面之形式配置，且該第二止動構件係以面對該遠側端方向的第二環狀表面之形式配置。

根據本發明之另一態樣，該至少一種第一結構係以突出部份或溝槽之形式被建構，且其中該至少一種第二結構係以與該第一結構之形式互補的突出部份或溝槽之形式被建構。

根據本發明之又另一態樣，該至少一種第一及至少一種第二結構被以互補的附接表面配置，該等附接表面在大致上相反之縱向中面對彼此，使得當該等組件彼此附接時，該等互補的附接表面彼此緊靠。

根據本發明之進一步態樣，該等互補的附接表面被配置成大致平行於一橫向平面。

根據本發明之又進一步態樣，該等互補的附接表面被配置成相對於該等組件之徑向平面傾斜，以致形成該等底切部。

根據本發明之另一態樣，該第一鎖定機制被建構來形成至少一種第一縱向修長結構，且其中該第二鎖定機制被建構來形成至少一種第二縱向修長結構。

根據本發明之又另一態樣，該等鎖定機制被建構成互補形狀輪廓之形式，使得該等元件能夠互相咬合，以當該等組件彼此附接時形成該第二正連接。

根據本發明之進一步態樣，該第一鎖定機制被建構成公或母結構之形式，且其中該第二鎖定機制被建構成與該第一鎖定機制之形式互補的公或母結構之形式。

根據本發明之又進一步態樣，該第一及該第二鎖定機制被建構成具有互補的形狀輪廓之棘爪的形式。

關於本發明有許多優點。由於該第一附接機制螺旋狀延伸之事實，該等組件間之徑向引導的接觸力量將被分佈於該等組件之縱向中，且關於傳統裝置未僅只沿著該圓周。此特色於附接期間大幅地減少該等組件之永久變形的風險。因為該第一及第二附接機制具有互補的形狀輪廓，該等組件間之第一正連接(形成-鎖定)被獲得，由於該附接機制之螺旋狀延伸，在該縱向中提供一很堅固的附接件。

為了確定該等組件不能藉由相對彼此轉動它們而彼此拆開，鎖定機制被配置在該二組件上。既然這些亦具有互補的形狀輪廓，該等組件間之第二正連接被獲得，亦於該圓周/旋轉方向中提供一堅固之附接件，使得該等組件被鎖定而無法相對於彼此繞著縱向軸線旋轉。

如此，與根據本發明之鎖定機制結合的附接機制提供該二組件的一很堅固之附接。於一較佳實施例中，該附接機制之附接表面大致上被配置成垂直於該等組件之縱向，提供抵靠著彼此的平行之附接表面，用於改善的附接。為了增加該二組件間之附接，該等附接表面可被配置有底切部。這將藉由在該等表面之間提供一鉤扣嚙合進一步增加該二組件間之鎖定作用。

該鎖定機制較佳係地配置有互補的表面，該等表面將於該二組件之間提供一正連接(形成-鎖定作用)，並頂抗任何相對彼此旋轉它們之意圖。該鎖定機制能具有很多不同的形狀輪廓，該等形狀輪廓提供該想要之功能。

本發明之這些及其他態樣及優點將由本發明的以下詳細敘述及由所附圖面變得明顯。

在本申請案中，該“遠側部分/端部/方向”一詞意指該裝置的一特定部分/端部/或至該部分/端部的方向；或其構件之各部分/端部。遠側在圖1中被標示為D。對應地，該“近側部分/端部/方向”一詞意指該裝置的一特定部分/端部，或至該部分/端部的方向；或其構件之各部分/端部，該等部分/端部係位在該裝置相對於該遠側端部之相反端部。近側在圖1中被標示為P。

再者，當被使用時，有或沒有“軸線”的“縱向”一詞意指在該裝置或該等組件之最長延伸的方向中經過該裝置或其組件的方向或軸線。

以類似之方式，有或沒有“軸線”的“橫向”一詞意指在大致上垂直於該縱向之方向中經過該裝置或組件的方向、平面、或軸線。

正連接(亦被稱為形成-鎖定)在此中被界定為二組件間之機械式連接，其不依靠摩擦或重力來維持連接。這意指該等組件之互相作用零件的形狀輪廓係使得它們正互相嚙合及至少於一方向中阻斷該等組件之拆開移動。

在此中所使用之“互補的形狀輪廓”一詞被界定為二組件間之機械式連接，該二組件之形狀輪廓被設計成適於例如沿著其表面之相當大部份、諸如多片拼圖之邊緣彼此裝配。

如有其它規定，在該詳細敘述之以下部份中，其中於該裝置之機械式結構及其組件之機械式互連亦被敘述，根據本發明之裝置係於最初之未作動或非操作狀態中。

裝置之實施例的機械式結構

該等圖面顯示二組件或零件10、12，其係藉由本發明相互連接或彼此附接。於該等圖面中所示，該等組件10、12沿著縱向軸線14具有大致上管狀之形式，具有大致上圓形之截面，如在橫向於該縱向軸線之平面、及特別於待彼此附接的組件之個別區域中所視。即使所示組件亦具有圓形截面，其係可想像該等截面可為多少不同的，諸如橢圓形。然而，用於將在下面被說明之理由，其較佳的是該截面之形狀輪廓大致上為圓形。本發明可被利用之組件的一示範型式係用於藥劑輸送裝置的外殼零件，藉此該等組件10、12於以下之敘述中將被分別稱為該第一及該第二外殼零件。

如在該等圖面中所視，該第一外殼零件10被配置有近側端部區段16，其被引導至圖1中之右側，此後命名為該近側端方向，如藉由圖1中之箭頭P所指示。該相反方向將此後被命名為遠側端方向，如藉由圖1中之箭頭D所指示。該第二外殼零件12被配置有遠側端部區段17，其被引導至圖2中之右側。此後敘述的裝置之所有組件及特色將被意指為關於這些方向。於該示範實施例中，該端部區段16之直徑被選擇為多少比該第二外殼零件12之遠側端部區段17的內徑較小，使得該端部區段16可裝入該第二外殼零件12之遠側端部區段17。明顯地，其將同樣可能已選擇該遠側端部區段17之直徑多少比該第一外殼零件10之近側端部區段16的內徑較小，使得該遠側端部區段17將裝入該第一外殼零件10之近側端部區段16。該外徑及內徑之其他組構係亦輕易地可想像的，只要一外殼零件可被插入另一外殼零件中，以建立該連接。

於該示範實施例中，如與該第一外殼零件10之遠側部份的外徑作比較，該端部區段16的外徑間之差異形成面向該近側端方向呈第一環狀表面18之形式的止動構件18。

再者，於該示範實施例中，端部區段16的外表面係配置有第一附接機制、諸如呈突出部份20之形式的第一結構，該突出部份於周圍及縱向中具有某一螺距之螺旋狀延伸。該突出部份20進一步較佳地係具有某一輪廓，如在沿著該裝置的縱向軸線14延伸之平面中所視。如在圖3之截面中所視，該突出部份20之輪廓包含第一大致上遠側地引導之附接表面22，其亦大致上延伸平行於該第一外殼零件10之橫向平面，且第二過渡表面24關於該橫向平面傾斜，藉此該突出部份20之輪廓獲得一般之楔子形狀。

於該示範實施例中，該第一外殼零件10係在圖1中進一步配置有二個第一鎖定機制26。每一個第一鎖定機制 26係藉由縱向修長結構、諸如翼片所形成，該修長結構在該近側端方向中由該止動構件18延伸某一段距離並進入該端部區段16。如在圖4中所視，該翼片26的側表面28、30多少關於該縱向傾斜，藉此該翼片26具有截頭楔子的外觀，如在圖4中所視。該二翼片26係繞著該端部區段16之圓周相對彼此隔開180度。

圖2之第二外殼零件12的遠側地引導之端部區段17係配置有二個呈縱向修長結構之形式的第二鎖定機制，於此示範實施例中被稱為切口34，該等切口34係繞著該第二外殼零件12之遠側端部區段17的圓周相對彼此隔開180度。每一切口34被配置成與對應的翼片26互相作用，且係因此設有一與該等翼片26之形狀互補的形狀，藉此該等切口34亦被配置有圖2之側表面36、38，該等側表面多少關於該等外殼零件之縱向傾斜。明顯地係，該第一及第二鎖定機制可被以很多不同方式建構，只要它們為縱向修長的且具有互補的形狀、諸如公及母結構。

該第二外殼零件12在該遠側端部區段17的內表面係進一步配置有呈第二結構之形式的第二附接機制40，於此示範實施例中被稱為溝槽，於周圍及縱向中具有螺旋狀延伸，且其螺距對應於該第一外殼零件10之端部區段16的突出部份20之螺距的。該溝槽40可具有一輪廓，如在沿著該縱向軸線14的截面中所視，其係與該突出部份20之輪廓互補的；亦即，譬如具有圖3之附接表面42的楔子形。然而，當然該溝槽40之輪廓可與該突出部份的輪廓不同，如將在下面變得明顯者。

該第一及第二附接機制20、40之配置可被變化，使得該突出結構被配置在該內表面上，且該溝槽結構可被配置在該外表面上。

該實施例之功能及操作的敘述

本發明之示範實施例係意欲起作用如下。當該二外殼零件10、12將被永久地連接及彼此附接時，該第一外殼零件10之近側端部區段16被導引進入該第二外殼零件12的遠側端部區段17。該突出部份20之最近側端部份及其徑向地最外邊將與該第二外殼零件12之遠側端部的內表面造成接觸，藉此某一彈性變形將發生，使得該第二外殼零件之遠側端部將獲得某一橢圓形狀，如在橫向於該縱向軸線之截面中所視。在圖4中所視，由於該突出部份20之螺旋狀延伸，在每一截面上之接觸力量將造成該遠側外殼部分成橢圓形，在此該橢圓之軸線將具有不同方向，視該截面之位置及該突出部份20與該第二外殼12之遠側端部的內表面間之接觸點而定。

這被示意地顯示於圖4中，在此該左側部份顯示想像之截面I至III，且該右側部份顯示該等橢圓及其在該等不同截面I至III的軸線。如此，對比於傳統之圓周突出部份，如在每一截面中所視，根據本發明之螺旋狀突出部份將施加一點、或有限之力量，代替在每一截面中全面環繞該圓周的力量。此特色有效地防止、或大幅地減少該第二外殼零件12由於來自該突出部份的力量而永久變形的風險。

當最初連接該二外殼零件時，該第一外殼零件10之翼片26較佳地係與該第二外殼零件12的切口34對齊。

然而，該二外殼零件亦可在該連接順序期間關於彼此轉動朝該順序之末端，使得該等翼片26係與該等切口34對齊。在這方面，由於該突出部份20之螺旋狀延伸，該轉動係多少有利的。當該等零件已被集合在一起，使得該第一外殼零件10的第一止動構件18與該第二止動構件32造成接觸時，該突出部份20將裝入該溝槽40，使得該二附接表面22、42將彼此緊靠，且由此在該二外殼零件之間形成極強固的連接，該第二止動構件在此中藉由該第二外殼零件12之遠側引導的第二環狀表面所舉例說明，如圖6a所示，其不能沒有損壞該等外殼零件或其組件地被釋放。除了該二外殼零件之間因為該突出部份及該溝槽之極強固的連接以外，該等翼片26現在已被插入該等切口34；如圖5所示，在此該等翼片26之導引進入該等切口34已藉由該等翼片之傾斜側表面28、30與該等切口的側表面36、38所促進。該二零件間之二正連接現在於該縱向中以及於該周圍方向中被獲得。

如所敘述，極強固的連接被獲得，其係相當易於組裝，而不會使用過度之力量將該二零件推在一起。該附接及鎖定機制亦可藉由用於射出成形之相當簡單及直接的工具被獲得。由該上面，其非常清楚的是於該縱向中之強固的附接係藉由該等附接機制之附接表面所獲得。如果一甚至更強固之連接被需要，該等附接表面可被製成為關於一徑向平面44傾斜的，使得底切部被建立，如在圖6b中所說明。在本發明之範圍內，突出部份/溝槽之數目、以及該螺距可被修改，視待獲得之想要的最終結果而定。在這方面，其可施行的是具有環繞該端部區段16的外表面螺旋狀延伸之二或三個突出部份。在此接著在每一截面處，於該等突出部份及該第二外殼零件的內表面之間將有超過一個的接觸點，但該結果之力量係仍然比來自周圍之突出部份的力量較小。

摘要而言，該第一正連接機制包括該第一附接機制20、該第一止動構件18、該第二附接機制40、及該第二止動構件32。該第二正連接機制包括該第一鎖定機制26及該第二鎖定機制34。

如由該等圖面所視及如由該敘述所了解，用於形成該二外殼零件間之極強固的第一正連接，該等附接表面係很重要的。然而，該等過渡表面係未如此重要，且可能非必定互補的，但視該應用而定可具有其他形狀。

在本發明之範圍內，其當然可能以其他方式設計該鎖定機制，而當該二外殼零件被附接在一起時，該鎖定機制仍可於該周圍方向中在該二外殼零件之間施行鎖定作用。代替二翼片及二切口，該等鎖定機制26、34可被配置在很多不同的公-母組構中，諸如棘爪結構，其能與該第二外殼零件12的遠側引導端部表面上之對應棘爪合作。

另一解決方法係使該第二外殼零件的內表面設有許多朝內引導之鎖定機制，當該二外殼零件被附接在一起時，該鎖定機制裝入該端部區段16的外表面上之對應孔洞或凹部。該突出部份20可接著被配置有中斷部或切去部，以致該等朝內引導之鎖定機制可通過。在這樣的背景下，當然該突出部份20以及該溝槽40可具有中斷部，亦即沿著其整個延伸部不須為連續的，而不會喪失其根據本發明之鎖定與附接能力。

該連接結構之配置、亦即該附接機制、該鎖定機制、及該止動構件可在很多不同組構中被變化，諸如在一外殼零件的內表面上之突出部份與在另一外殼零件的外表面上之溝槽咬合，而未由本發明之精神脫離。

當然如所敘述及所顯示之本發明亦可在藉由該等申請專利範圍所界定的保護範圍內於許多其他方面被修改，而未由本發明之概念脫離。

10‧‧‧組件

12‧‧‧組件

14‧‧‧縱向軸線

16‧‧‧近側端部區段

17‧‧‧遠側端部區段

18‧‧‧第一環狀表面

20‧‧‧突出部份

22‧‧‧附接表面

24‧‧‧過渡表面

26‧‧‧第一鎖定機制

28‧‧‧側表面

30‧‧‧側表面

32‧‧‧第二止動構件

34‧‧‧切口

36‧‧‧側表面

38‧‧‧側表面

40‧‧‧第二附接機制

42‧‧‧附接表面

44‧‧‧徑向平面

於本發明之以下詳細敘述中，將參考所附圖面，其中圖1係配置有本發明之二組件的立體圖；圖2係對應於圖1的立體圖，但轉動180度；圖3係沿著圖2之縱向軸線的詳細截面視圖；圖4示意地顯示二組件於附接期間的效果；圖5係圖1之二組件當彼此附接時的詳細截面視圖；及圖6a，b係圖5、區域VI之詳細的另一選擇實施例。