专利名称：无溢出的饮用杯装置的制作方法
发明人努利·E·哈其姆路易斯安那州，Monroe相关申请本申请要求1998年8月21日提交的美国专利申请第09/138,588号以及1999年3月18日提交的美国专利申请第09/271,779号的所有优先权，它们的揭示整个援引在此供参考。1997年8月21日提交的美国临时专利申请第60,056,218号也整个援引在此供参考。
本发明的另一目的是提供一种杯子组件，当使用者不饮用时，它可以防止液体从杯子流出。
本发明的另一目的是提供一种杯子组件，它可以尽可能减小和/或消除意外的或不需要的液体流出或溢出杯体。
本发明的另一目的是提供一种杯子组件，它能够调节液体流出杯体的流速。
本发明的另一目的是提供一种杯子组件，它可以给幼儿使用，能够防止液体意外地从杯子溢出。
结合在此的公开描述，本发明的其他目的将会变得很清楚。
按照本发明，提供了一种改进的杯子结构和阀门组件，它提供了能够防止液体从杯子出口意外流出的特别可靠的密封。此外按照本发明，需要时使用者可将他或她的嘴放置在杯子组件的出口，从杯体中吮吸出液体。在杯子出口处吮吸的动作相对杯子出口中的一阀门产生负压或局部真空，致使阀门开始翻转，或使其内部向外翻，由此打开一开口，诸如阀门中的通孔或狭缝。在较佳的实施例中，对阀门顶部施加负压使阀门一部分中的一开口上移离开一延伸通过该开口的突起件的基部。一旦开口被打开，液体可通过阀门和出口自由地流出。
相反，当不使用时，阀门搁置于一停靠、关闭位置，开口被压靠于中央密封部分，由此密封了阀门组件中的开口、狭缝或通孔。因此，在它的放松状态，由于没有施加负压，阀门搁置于一关闭位置，流体开口被中央密封部分密封。在较佳的实施例中，突起件以公-母关系延伸通过开口，使得通孔靠着突起件的底部和中央密封部分或密封件的基部紧密地搁置于突起件上。
在一个实施例中，提供了一种双阀门装置，它具有一邻近的阀门，该阀门在没有施加负压时类似地密封，由此阻塞杯子帽盖中的通气口，进一步防止液体流出的可能性。
在本发明的各实施例中，阀门关闭位置可提供避免流体泄漏的特别可靠的密封，从而可杜绝液体的不慎溢出，甚至使诸如通过将杯子倒置或摇动杯子来有意将液体弄出杯外也不足以得逞。
在本发明的另一个实施例中，该杯子组件允许通过转动阀门组件在杯子帽盖中的位置，在通常的或最大流速和最小流速之间调节液体流动。阀座被构制成两个子单元组件，一子组件支承了一个带有用于流体流通的比第二子单元中的阀门的狭缝或孔要大的较大狭缝或孔的阀门。因此，转动阀门，低速流动阀门或高速流动阀门就都可位于通向出口的孔中。以此方式，提供了一种双重位置阀门组件，允许通常的液体流量状态或最小的液体流量状态。
图1(a)是按照本发明的一无溢出杯子组件的分解主视图。图1(b)是图1(a)所示的无溢出杯子组件的分解立体图。
图2(a)是按照本发明的一无溢出杯子组件的第二实施例的分解主视图。图2(b)是图2(a)所示的无溢出杯子组件的分解立体图。
图3是按照本发明的阀门组件的立体图。
图4是按照本发明的无溢出杯子阀门组件的另一实施例的分解立体图。
图5(a)是本发明的杯子组件的分解主视图，它示出了阀座或组件转动进入可放置在杯子帽盖中的两可替换的位置。图5(b)是一分解立体图，它示出阀座以图5(a)所示两位置中的任意一个位置放置在帽盖中。
图6(a)-(e)是图3的阀座或组件的一系列附加图。图6(a)是该阀座的俯视图。图6(b)是该阀座的主视图。图6(c)是该阀座的侧视图。图6(d)是该阀座的剖视图，其中该阀门处在放松状态，密封了流体的流动。图6(e)是该阀座的剖视图，它示出了处在倒置状态的阀门，允许液体流过该阀门。
图7是按照本发明的无溢出杯子阀门组件的另一实施例的分解立体图。
图8(a)-(e)是图6所示阀门组件的另一实施例的一系列附加图。图8(a)是该阀座或组件的俯视图。图8(b)是该阀座的主视图。图8(c)是该阀座的侧视图。图8(d)是该阀座的剖视图，其中该阀门处在放松状态，密封了流体的流动。图8(e)是该阀座的剖视图，它示出了处在倒置状态的阀门，允许液体流过该阀门。
图9(a)-(e)是图8所示阀门组件的另一实施例的一系列附加图。图9(a)是该阀座或组件的俯视图。图9(b)是该阀座的主视图。图9(c)是该阀座的侧视图。图9(d)是该阀座的剖视图，其中该阀门处在放松状态，密封了流体的流动。图9(e)是该阀座的剖视图，它示出了处在倒置状态的阀门，允许液体流过该阀门。
图10是本发明的带有柔性握持区域的一无溢出杯子的侧视图。
图11(a)-(c)是本发明的盖子的另一实施例的一系列附加图。图11(a)是按照本发明带有一插入模制的或粘合在其中的衬垫的一个盖子的局部剖视图。图11(b)是图11(a)的盖子的侧剖视图。图11(c)是图11(b)的盖子的俯视剖视图。
图12(a)-(c)是本发明的盖子的另一实施例的一系列附加图。图11(a)是按照本发明带有一模制凸缘的一个盖子的局部剖视图，该凸缘楔入该杯子的内表面。图12(b)是图12(a)的盖子的侧剖视图。图12(c)是图12(b)的盖子的俯视剖视图。
图13是按照本发明另一实施例具有一柔性出口的一个盖子的侧剖视图。
图14是按照本发明另一实施例具有减小容积的出口的一个盖子的侧剖视图。
图15(a)-(f)是本发明一较佳实施例的一系列附加图，其中中央止挡经过修改，阀门中的开口为近似圆形的通孔或孔。
图15(a)是本发明的保持经修改的阀门的阀座的俯视图。
图15(b)是图15(a)的阀座的剖视图，其中表示出经修改的阀门，它包括一经修改的中央止挡，该止挡具有一突起件。该阀门中具有一近似圆形的开口，该开口由延伸通过其中的突起件阻塞。
图15(c)是图15(a)的阀座的侧视图。
图15(d)是图15(a)的阀座的端视图。
图15(e)是图15(a)的阀座内的阀门的剖视图，表示出本发明实施例的快速流动阀门，其中中央止挡经修改而具有一从其延伸出来的突起件。
图15(f)是图15(a)的阀座内的阀门的剖视图，表示出本发明实施例的慢速流动阀门，其中中央止挡经修改而具有一从其延伸出来的突起件。
图16(a)-(d)是图15(a)-(f)中所示的阀座的一个阀座子单元的一系列视图。图16(a)是阀座子单元的俯视图，它用于连接于一无溢出杯子的帽盖。图16(b)是图16(a)的阀座子单元的剖视图。图16(c)是图16(a)中所示的阀座子单元的侧视图。图16(d)是该阀座子单元的立体图。
图17(a)-(d)是图15(a)-(f)和图16(a)-(d)中所示的本发明较佳实施例的阀门的一系列视图。图17(a)是该阀门的俯视图，它用于设置于如图16(a)-(d)中所示的一阀座子单元内或设置于如图15(a)-(f)中所示的一阀座内。图17(b)是图17(a)的阀门的剖视图。图17(c)是图17(a)中所示的阀门的侧视图。图17(d)是图17(b)中所示的阀门的一部分的分解图。
本发明及其较佳实施例的详细描述结合附图，将公开一种新颖的杯子组件，以可防止液体的意外溢出。图1(a)和图1(b)分别是按照本发明的杯子组件的一个实施例的主视图和立体图。可依需要调整杯子或组件容纳液体部分的容积。在一个实施例中，如图1所述，提供了一个7盎司的饮用杯。另外，图2所述的是一个9盎司的饮用杯，当然也可以提供一个6.5盎司或其他所需尺寸的杯子。
为了使用者可握住杯子，杯子的边侧可不设置手柄、设置一个手柄、两个手柄或其他数目的手柄。该手柄的尺寸较佳地适应儿童的手。此外，杯子的外表和/或帽盖可以是一种单色，或者印有任何所需的图形。
在本发明的另一实施例中，如图10所示，提供了一种带有柔性握持区域的无溢出杯子。按照该实施例，围绕杯子的外侧设置了一软环102。该环可以是所需的任何宽度，且作为一手指把手，以使容易地牢固握持杯子。较佳地，该环大约为两英寸宽(2”)。在一较佳实施例中，软环102具有切割成的形状或图案106，例如星形、椭圆形等等。而坚硬的杯体具有与这些形状或图案相对应的提升区域或突出部。软环紧密地配合在杯子的这些提升区域上，每一个突出的坚硬形状安装进入软环的切割处，当该环插入在杯子上时，提升区域的表面和软环是齐平的。
在本发明的一个实施例中，杯子是用聚碳酸酯制造的。在另一实施例中，杯子是用聚丙烯制造的。如果需要，可以利用纯净的聚丙烯。另外，可使用其他任何合适材料来制造无溢出杯子的构件。杯子的构件都是用耐用材料制造的，可以防断裂、在洗盘机中使用安全且较佳地不易退色。
按照本发明，杯子7具有无溢出的帽盖或盖子11、一阀座或组件31和杯体22。无溢出的帽盖11具有一个出口14，以从杯子中饮用液体。出口的尺寸设置成可使人能够将嘴放置在出口上，以从那儿饮用。在该较佳实施例中，该出口的尺寸设定成适应儿童的嘴，特别是幼年儿童。
无溢出的帽盖11形成了可放置在杯体22上的一个盖子。当固定在杯体22上时，就形成了一牢固的密封，因此不会有液体从帽盖11和杯体22之间溢出。在使用中，帽盖11足够牢固地固定在杯体22上，所以摇晃杯子组件，杯子掉在地板上，或者杯子组件的剧烈运动，或者对其施加冲击力，都不足以使帽盖从杯体上分离。
在一实施例中，无溢出的帽盖11和杯体22具有相匹配的阴阳螺纹，因此帽盖11是一个螺纹式帽盖，它可以容易地旋在杯体22之上，如图2所示。在另一实施例中，如图1所示，使用了一个揿锁式帽盖。在该实施例中，帽盖11的弹性环部分可牢固地装配在杯体22的凸缘10上，这在本领域中是众所周知的。尽管示出了螺纹式和揿锁式帽盖作为两个较佳实施例，但是，另外也可以使用其他任何可将帽盖固定在杯体上的合适机构。
不论螺纹式帽盖还是揿锁式帽盖都可在杯体和帽盖之间再设置一个密封圈110，以进一步密封杯体和帽盖之间的连接。该密封圈可以是杯体22或帽盖11的一部分，或者是插在帽盖和杯体之间的一个单独构件。在一较佳实施例中，如图11(a)-(c)所示，密封圈110是帽盖11的一部分。
另一方案是，在帽盖内侧可设置一个较小的环形内凸缘，该凸缘起到密封圈的作用。如图12(a)-(c)所示，当帽盖拧在或放置在杯体上时，该凸缘就楔入杯体内部。该凸缘可进一步防止液体从杯体和帽盖之间的接触处流出。
在一较佳实施例中，帽盖的外侧设置有手指握持部分，例如凹槽或类似物。这些握持部分方便了帽盖的拆下和装上，特别是在需要将帽盖拧在杯体上和拧下的实施例中。
该帽盖也较佳地通用于各种不同尺寸的杯体。在该实施例中，尽管各杯体本身是不同的容积，但各杯体的轮缘具有相同的直径。例如，相同尺寸的帽盖可使用在6.5盎司、7盎司和/或9盎司等的杯体上。
在帽盖的另一实施例中，如图13所示，帽盖具有一个柔性出口130。较佳地，出口是用热弹性材料制造的。出口130可以模制嵌入在一聚丙烯帽盖上，以提供一种具有用以连接在杯体上的一坚硬部分和一柔性出口部分的组合帽盖。较佳地，出口具有从中通过延伸的较小的通道，以减小滞留在出口部分中的液体容量。
在帽盖的另一实施例中，帽盖具有一个如图14所示容积减小的出口。容积减小的出口140被设计为可减小滞留在出口中的液体容量。容积减小的出口140具有一个插入其内的减容积件144，以减小出口的内部容积，且提供一个供液体流通的通道148。较佳地，阀门组件子单元142向上延伸进入出口140中，以进一步减小可滞留在出口140中的液体量。例如阀门组件子单元142可延伸进入减容积件144中。因此，该实施例减小了阀门和饮用出口的开口之间的空间，以减小有可能滞留在该区域的液体量。
如图1(b)所示，无溢出帽盖11具有阀门组件支座16和18。在该较佳实施例中，阀门组件支座16和18是设置在帽盖下侧上的锥形孔。阀门组件支座18或锥形孔18通向一开放的出口14，给液体流动提供了一通道。因此，阀门组件支座或孔18在其两侧是完全开放的，它的顶面通向出口14，它的底面与杯体22相对，以使液体可从杯体22中流出，通过孔18和出口14进入到使用者的嘴中。
相对而言，阀门组件支座或锥形孔16提供了在使用中空气进入杯体的通道，以使液体可通过相对的孔18和出口14流出。孔16在其一侧、即相对杯体22的下表面是开放的。在相反一侧，孔16汇合于帽盖11的内表面。帽盖11的内表面还设置一个或多个较佳地是较小的供空气流动的通气口或孔，以使空气可在使用中通过帽盖11的通气口和孔16进入到杯子组件中。
如图1和2所示，无溢出杯子7还具有阀座或组件31。阀座31较佳地用耐高温的ABS材料制造，且其尺寸可使其紧密地装配在帽盖11中。在该较佳实施例中，阀座是装配在帽盖11中的一单独组件。另外，阀座也可以设置成与帽盖11和/或杯子7成为一体的一部分。例如，阀座31可模制成帽盖11的一部分，所以该阀座与帽盖是不可分的。
在该较佳实施例中，阀座31是通过桥接部分34连接的两子单元组件。两子单元组件的每一子单元的尺寸可使其摩擦地装配进入且支承在各个锥形孔16和18中的一个之中。锥形孔16和18之间的距离与阀座31的各子单元之间的距离相等，因此可容易地将阀座固定在帽盖11中。孔16和18的大小和锥度和阀座31的大小被设定成合适的尺寸，以提供阀门组件和锥形孔之间的一个牢固、紧密的配合。在一较佳实施例中，阀座的顶部(即面向出口的一侧)和阀门的底部(即面向杯体的一侧)具有不同的直径。顶部的大小可使其紧密地装配在锥形孔中，底部的大小则使其不能够插入到孔16或18中。以此方式，提供了一种可防止阀座以错误的方位、即上下倒置地插入到孔中的机构。
图3是本发明的阀座的放大分解立体图。阀座31由通过桥接部分34连接在一起的两个阀座子单元37和39组成。每一个阀座子单元在其内支承了一单个阀门。如图所示，阀门或阀门件42适于放置在子单元37中，阀门或阀门件45适于放置在子单元39中。阀门42和45都具有供液体流通的一个狭缝或通孔。该狭缝或通孔较佳地通过阀门的中部，且其尺寸按需要被设定为可使液体以预定的流速通过。
阀座子单元37和39打开后方分别为密封单元37a和39(a)和阀门保持圈或端盖37b和39(b)。将子单元37作为每个子单元功能的一个例子，如图3所示，子单元最初处在一开启位置，其中密封单元和气门盘已被拉开或铰接分开。在一个实施例中，密封单元和气门盘具有连接它们的一个小片60，以防止构件因意外永久地分开。另外，如图4和图7所示，气门盘可通过焊接定位(例如通过声波焊接(sonic welding))。密封单元各具有至少一个畅开部分58，所以，在阀门组件的拆开状态，流体可以无阻碍地流过密封单元，因为阀门不在其位。相似地，气门盘在两侧都是开放的，当阀门不在其位时，在拆开状态使流体无阻碍地通过气门盘。
为了装配阀门组件，通过将阀门42放置在密封单元37a和气门盘37b之间，将阀门插入到阀座中。当一个阀门已经放置到一个或两个子单元中后，气门盘可围绕小片60折回或铰接返回，在密封单元37之上(或在密封单元39之下，如图所示的位置)且卡合到位以关闭子单元，如图5所示。密封单元的弹性使得可在气门盘和密封单元之间建立紧密的密封。当关闭时，每一个子单元牢固地密封或封装了其内的一个阀门，将该阀门保持在阀座中的适当位置。清楚起见，主要叙述子单元37，不过除了阀门开口的尺寸之外，子单元37、39较佳地具有相同的特征。为了目前讨论的目的，假定子单元37是打算最初放置在孔18中的子单元。
如图5、6、8和9所示，关闭一子单元时(例如图3中的子单元37)，阀门42牢固地置靠于密封单元37a中的中央密封止挡或中央止挡52上，阀门42中的开口70与中央密封止挡52平齐。阀门42具有一个顶部、面向帽盖出口的近侧和当阀门放置在阀座31中时搁置在中央密封止挡上的一远端侧。
中央止挡52的功能是作为阀门组件的密封部分或阻挡部件，它可以密封或阻挡流过阀门的流体。在一较佳实施例中，中央止挡52包括一实心的中心区域或部分56，流动的液体不能穿过该部分。在另一个较佳实施例中，中央止挡或密封部分101具有一从中央密封部分的基部延伸出来的突起件108，如图15所示。
环绕中心区域或部分56，可提供一周边区域或部位58，它具有开放的区域，例如沟槽等等，供液体通过，例如，如图8(a)所示。中心区域56或中央止挡52还具有杆74。如图9所示，杆74还加固有拉条(brace)72，拉条72是加固部分，它提供了杆和阀座之间连接的额外的材料强度。
当处在正常的停靠位置时，阀门42放松而紧密置靠在中央止挡52上，如图8(d)所示。在该停靠位置，阀门42的开口或通孔70牢固地压靠于中央止挡52的中心区域56上，防止液体流过阀门，将阀门保持在关闭的形态。在另一实施例中，通孔可牢固地置靠于一突起件108上，如图15所示。
为了从杯子中饮用，使用者将杯子举到他或她的嘴旁并通过出口14吮吸液体。在该过程中，使用者在子单元37中相对阀门42的顶部产生了负压力或一局部真空。在一个实施例中，阀门42是用弹性材料构造的，因相对阀门42的顶部产生了一局部真空，阀门42可完全翻转且使内部向外，或者开始翻转且使内部向外，如图8(e)所示。例如，阀门42全部或部分是一个隔膜。较佳地，阀门是用克拉通(Kraton)或硅酮制造的。如果使用硅酮，硬度计测量值为45的硅酮、例如Lims 6045是较佳的，它可从通用电气公司或德国的韦克(Wacker)(拜耳(Bayer)的子公司)得到。用作阀门组件及其构件的材料是很耐用且耐高温，所以整个阀门组件可放置在洗盘机中或进行煮沸。
在一个实施例中，阀门材料是用单一材料构制的，密封在中央止挡上的中心区域材料厚度较大，在侧壁上是材料的较薄部分。提供一较薄的侧壁部分有利于阀门在其边缘的弹性，这进一步有助于阀门的翻转，在那儿施加负压时致使阀门首先在侧壁处弯曲。阀门厚度的较佳尺寸在侧壁大约是0.4mm，在中心区域大约是0.9mm。
在第一实施例中，因阀门42的翻转，开口或通孔70从中央止挡52的中心区域56处移开。阀门的翻转打通了开口70，使液体流过该子单元。如负压施加在邻近出口的阀门42的顶部一样，负压相似地施加在另一子单元中的相邻阀门的底部，该子单元位于杯盖的另一锥形孔中。因此，通过使另一阀门中的开口从其中央止挡处移开，该负压也开启了第二阀门。阀门42的翻转使流体可流过组件的两个子单元。液体将会流过阀门组件的一个连接到出口的子单元，同时空气流过组件的另一个连接在通气口的子单元。以此方式，液体平稳且容易地流过阀门组件、出口，并从杯体中流出。
在另一较佳实施例中，阀门组件设置有一个流通桥84。流通桥84阻挡阀门42的运动或伸展超过某个最大距离，以防止阀门自身过于伸展，或者防止它承受太大的应力或膨胀，如图8(e)所示。因此，流通桥可防止阀门的翻转超过某个位置，超过此位置它不再能够容易地返回到其初始位置。此外，流通桥提供了一种屏障或护罩，可防止阀门受到伤害。因此，在洗盘机中或其他地方，它能够阻挡勺子等物体轻易地损伤阀门。
当在出口消失或消除了负压时，阀门返回到其停靠位置，流体不能够流过阀门中关闭的狭缝或通孔。在停靠位置，将不会有液体溢出或溅出杯体。
阀座和组件的其他实施例示出在图4、7-9和15-17中。如图4所示，不是图3所示的气门盘，而是提供一种可拆卸的揿锁式气门盘81。或者，如图7所示，也可以提供一种气门盘94。气门盘81和94具有同气门盘37b和39(b)相同的功能，将阀门支承且固定在阀门组件中。不论利用了那一个实施例，较佳的是用声波焊接的气门盘，以确保阀门不会从阀座上移去或脱离。
因此按照本发明，提供了在不使用杯子时可保持紧密密封流体流动的系统。提供了一种特别可靠的密封，所以剧烈的摇动也不会使流体流出杯子。显著地，所公开的阀门结构比已有技术中的无溢出杯子组件具有更紧密的密封。按照本发明，除非使用者通过出口吮吸，液体不会流过阀门。
在该较佳实施例中，除了阀门42中的通孔或狭缝以及阀门45中的通孔或狭缝的尺寸，子单元37和39较佳地在各个方面是相同的。一个阀门比另一阀门较佳地设置有较大的开口，例如一阀门中比另一阀门更长的狭缝或较大的通孔。在一个实施例中，一阀门设置有狭缝形式的开口，该狭缝的长度大约为一英寸的千分之二百(200/1000)，第二阀门设置有大约千分之五十英尺的狭缝。另外，按照本发明，当然也可以使用其他的长度和尺寸。
通过改变阀门中开口的尺寸和/或形状，本发明人还提供了一种新颖的用以调节流体流量的双重作用流动系统。在该系统中，在使用中可容易地调节从杯子中流出液体的流动程度。简单地转动阀门组件就可进行调节，使杯子可在一较快或较高的液体流量和一较慢或较低的流动系统之间转换。
如图5所示，阀座31可用两种结构中的任一结构插入到帽盖11中。在第一结构中，具有较大开口或通孔或狭缝的阀门45放置在与出口14相通的孔18中。在该结构中，当使用者通过出口吮吸液体时，因使用了其内具有较大开口的阀门，这就建立了流过阀门的液体的第一较高流动程度。通过从孔16和18移开阀座31，并将阀座31翻转一百八十度(180°)，可将具有较小开口的另一阀门42插入到孔18中。该阀门42提供了第二较低的流动状态，其中液体仍然可以流出出口，但比流过第一阀门的流速低。以此方式，可由父母调节液体流出杯子的流速。尽管公开了两种流动程度的系统，通过改变其内具有阀门的所连接的子单元的数目，或者通过调换其内具有不同尺寸开口70的阀座，可提供较高或较低的流动程度。但是，在所有的结构中，如以上所公开的，只有当使用者通过出口吮吸时，液体才能流过阀门。
在阀门中可利用适合于所需液体流动程度的通道的任何所需形式的开口。开口70可以是例如一狭缝、一槽口、一通孔(包括任何形式的孔)等等。同样地，对于“开口”一词，也可以设置多个这些类型的开口或其他形式的开口。
在一个实施例中，如图7所示，开口70是一个“X”形的槽口78。在另一较佳实施例中，也如图7所示，开口是一个“T”形槽口76。使用图7所示的X形槽口78，将会提供比所示的T形槽口76更高的流速。当然，流速取决于槽口的总长度，总之，取决于开口的尺寸。因此，X形槽和T形槽都可使用在单个阀门组件中，各放置在其各个子单元中。在该较佳实施例中，如上述的讨论，提供了一个具有两种流动程度的系统。
在另一实施例中，两开口都是X形的，一个开口比另一个大。一个7mm(“X”的每个交叉臂端至端的长度)的开口可用在较快侧，而一个6mm的开口用在较慢侧。
在本发明的一较佳实施例中，阀门包括一阀门件126和一带有一突起件的中央止挡或密封部分。阀门的较佳结构和尺寸示于图15-17中。
如图17(a)中所示，阀门件126包括一诸如通孔或孔118之类的开口，并最好是一隔膜或柔性材料部分。阀门件以及突起件可以由合适的柔性或塑性材料制成，诸如硅酮、克拉通、乳胶或ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)。
阀门件126最好封装于一阀门组件子单元114、116或130内，阀门组件子单元示于图15(a)和16中。阀门组件子单元130具有通过它的开口，供在阀门处于打开位置时液体通过子单元的一侧，然后通过阀门，再通过子单元的另一侧，允许使用者在对阀门施加负压或吮吸时能够饮用。该阀门子单元或设置于阀门件附近的另一合适的防翻转件或流通桥可进一步用于阻止阀门件的过度翻转。按照该实施例，阀门子单元或防翻转件的侧部设置成足够靠近于阀门件，使得在对阀门件施加负压或吮吸时，阀门件在完全翻转之前撞击子单元的侧部。
在较佳的实施例中，中央止挡或密封件101具有一从一基部104上延伸出来的突起件108，如图15(b)和图15(e)-(f)所示。突起件108是一公密封或突起件，它在阀门关闭状态延伸通过通孔118。最好是使用一圆形的或近似圆形的通孔，但也可使用符合本发明的任何形状的通孔。
而且，公密封或突起件108最好是一根杆或销，诸如一截头锥形的或锥形的杆，或是一指状件。公密封或突起件108作为一突起或突出部分从基部104朝通孔118延伸。最好，密封或突起件108呈锥形。具体而言，在较佳实施例中，突起件108在其底部(靠近中央密封部分的基部104)处的直径大于其顶部处的直径。在较佳实施例中，基部104基本为平的。
按照本发明的较佳实施例，突起件108相对于母通孔118而设置，使突起件108和中央密封部分中的通孔118形成一公-母配合关系。在放松状态，若没有施加负压，则中央密封部分101压靠于通孔118，突起件108紧密地延伸通过通孔并形成一阻止流体流过阀门的密封。由于密封件与通孔之间的配合，并由于在突起件的基部处直径较大的密封件的逐渐变细，通孔贴靠于突起件108的大直径底部，从而形成一阻止流体流过的非常可靠的密封。另外，在较佳实施例中，突起件108延伸超过通孔118，也就是在阀门关闭状态，突起或密封件108的顶部延伸通过并延伸过通孔118，从而进一步阻止流体流过阀门，并防止通孔过分移动而移动离开突起件。按照本发明，即使用力摇动带有该阀门的杯子，也不会有流体流过阀门。实际上，摇动杯子可进一步使突起件108楔合入通孔118，从而进一步加强突起件与通孔周边之间的密封。
在该较佳实施例中，当儿童或使用者使杯子向后倾斜而饮用并吮吸阀门的顶部时，他或她施加于阀门顶部的负压会将含有开口的阀门件向上拉而离开阀门和突起件，从而打开阀门。因此，若开口或通孔被拉动离开突起件，开口或通孔将打开，液体可通过开口流入使用者的嘴。
按照本发明的较佳实施例，提供一可变流率阀门，使得使用者在出口上的吮吸力度越大，通过阀门流出的液体的流量就越大。由于阀门件最好是搁置于一锥形突起件上，诸如锥形或截头锥形件，因而阀门件顶部上的负压越高，也就是使用者在出口上的吮吸力度越大，阀门件就被拉动离开锥体越厉害。随着阀门件被进一步拉动离开突起件108的基部并向上经过其高度(例如向上经过锥体的高度)，阀门件中的开口或通孔因锥形的突起件108而逐渐打开，从而暴露出一逐渐变大横截面积供流体流过。
进一步按照图15-17中所示的实施例，对阀门顶部施加负压可造成阀门部分翻转，从而将阀门提升离开突起件，但最好不是完全翻转。随着阀门开始翻转，通孔被提升离开突起件，从而部分打开通孔，使流体流过，如以上所揭示的。
在较佳实施例中，阀门件124中的通孔呈圆形，对于慢速阀门侧其直径约为3/32英寸+/-1/16英寸，对于快速流动阀门其直径约为1/8英寸+/-1/16英寸。最好，在快速流动阀门上，突起件在其基部处的直径略大于1/8’，在其顶部处的直径约为1/16英寸，在慢速流动阀门上，在基部处的直径超过3/32，在顶部处的直径约为1/32英寸。阀门件124中的开口或孔最好也在表面上倒成圆弧，如图17(b)以及图17(d)的通孔的放大细节图中所示，以使阀门件124能更容易地沿突起件上下运动，并使其在操作过程中不会粘附于突起件上。在较佳实施例中，圆弧半径为0.0100英寸。
在一个实施例中，阀门是用于连接于无溢出的饮用杯子或其帽盖的一阀门组件120的一或多个子单元114和/或116的一部分。在本发明的另一实施例中，阀门是饮用杯子的帽盖或罩盖的一体部分。在该实施例的一较佳形式中，阀座模制于杯子的帽盖或罩盖，或者罩盖模制成里面插设有阀门。在该实施例的另一较佳形式中，仅使用一单个的阀门，该阀门具有一锥度约为七(7)度的突起件。
在本发明的一实施例中，提供了两个阀门，分别位于杯子的盖子或帽盖的每一侧。在该实施例中，快速流动侧的突起件的锥度约为七(7)度，慢速流动侧的突起件的锥度约为九(9)度。在本发明的另一较佳实施例中，使用一单个的阀门，该阀门具有一锥度约为七(7)度的突起件。
在本发明的各实施例中，最好还对阀座进行标记，以表明哪一个子单元适合于液体以高流量流过它，哪一个适合于液体以低流量流过它。因此，阀座可清楚地标明“快速”和“慢速”，分别如图7和9所示。另一种方法，或者另外地，子单元或阀座可标有一野兔或兔子而表示快速流动，并标有一乌龟或海龟而表示慢速流动，分别如图7和9中所示。连接于出口的子单元当然是控制液体流率的子单元。阀座可以例如在子单元本身上标注，或在桥接部分上于紧临子单元的区域内标注，如图中所示。在一个实施例中，阀座在顶部和底部上标注(分别就是面对出口和杯子的侧部)，因而在插入阀座时，可从顶部看到符号和/或文字，并且一旦插入后，可从底部看到符号和/或文字，从而确定何种速度的阀门处于出口中。在另一实施例中，文字和/或符号仅位于阀门的底部上，因而使用者在插入阀座时可以从底部看到它们，并且一旦插入后，也可以从底部看到阀座。
通过具体的实施例已描述了本发明，应予理解，这些描述并不意味着是对本发明有所限制，因为对它们的进一步修改是一目了然的，或者对本技术领域中的技术人员是显而易见的。本申请应当涵盖所有这样的修改和改进。
权利要求
1．一种在饮用过程中防止溢出的装置，所述装置包括一阀门，所述阀门包括一突起件和一开口，所述阀门具有一关闭位置和一打开位置，所述关闭位置是这样一种配置，其中所述突起件延伸通过所述开口而阻塞液体通过所述开口，所述打开位置是这样一种配置，其中所述突起件和所述开口比所述关闭位置更为分开，以允许液体通过所述开口。
2．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述突起件至少部分呈锥形，所述开口位于一柔性阀门件内，并且所述阀门件在有负压施加于所述阀门件后开始翻转而提升起离开所述锥形突起件。
3．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括一用于一杯子的帽盖。
4．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括一饮用杯子。
5．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括一阀门组件。
6．一种在饮用过程中防止溢出的装置，所述装置包括一阀门，所述阀门包括一突起件和一阀门件，所述阀门件包括一开口，所述阀门具有一关闭位置和一打开位置，所述关闭位置是这样一种配置，其中所述突起件延伸通过所述阀门件的所述开口而阻塞液体通过所述开口，所述阀门还可移动到一打开位置，在该打开位置中所述阀门件被拉动离开所述突起件而供液体通过所述开口，所述阀门在有负压施加于所述阀门件后从所述关闭位置移动到所述打开位置。
7．如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置包括一用于一杯子的帽盖。
8．如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置包括一用于杯子。
9．如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置包括一阀门组件。
10．如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置包括一阀门组件和一杯子，所述阀门是所述阀门组件的一部分，所述阀门组件和帽盖构制成使所述阀门组件可连接于所述帽盖。
11．如权利要求6所述的装置，其特征在于，它还包括一密封件，所述密封件包括所述突起件和一基部，所述突起件连接于所述基部。
12．如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述基部基本为平坦的。
13．如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述突起件是一杆。
14．如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述突起件呈锥形。
15．如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述杆的至少一部分呈锥形。
16．一种无溢出的饮用装置，包括一阀门，所述阀门包括一密封件和一柔性阀门件，所述密封件包括一突起件和一基部，所述阀门件中包括一开口；所述阀门具有一关闭位置和一打开位置，所述关闭位置是这样一种配置，其中所述阀门件搁置于靠近所述基部处，使所述突起件延伸通过所述开口而阻塞液体通过所述开口；所述阀还可移动到一打开位置，所述打开位置是一个所述阀门件远离所述基部的位置，使所述开口至少部分打开，从而允许液体通过所述阀门。
17．如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述阀门搁置于所述关闭位置，并在有负压施加于所述阀门件时开始翻转而从所述关闭位置移动到所述打开位置。
18．一种无溢出的饮用装置，包括一阀门，所述阀门包括一密封件和一阀门件，所述密封件包括一突起件和一基部，所述阀门件中包括一基部呈圆形的开口，所述突起件具有一上部和一下部，所述上部的直径小于所述下部；所述阀门具有一关闭位置和一打开位置，所述关闭位置是这样一种配置，其中所述阀门件搁置于靠近所述基部处，使所述突起件延伸通过所述开口而阻塞液体通过所述开口；所述阀门在使用者为将液体吸出所述装置而用嘴对所述开口施加负压时移动到一的位置，所述打开位置是一个所述阀门件移动到远离所述基部处而与所述开口分开的位置，使得所述开口至少部分打开而允许液体通过所述开口和所述阀门。
19．如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置包括一用于一杯子的帽盖。
20．如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置包括一饮用杯子。
21．如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置包括一阀门组件。
22．如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述突起件呈锥形。
23．如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述突起件的至少一部分的锥度为七(7)度。
24．如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述突起件的至少一部分的锥度为九(9)度。
25．如权利要求18所述的装置，其特征在于，在所述关闭位置，所述突起件延伸通过所述开口并延伸到其以外。
26．如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置还包括一防翻转件，所述防翻转件设置于足够靠近该阀门件处，使得该阀门件在完全翻转之前将撞击所述防翻转件而被阻止进一步翻转。
27．如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述阀门件包括一柔性材料。
全文摘要
一种无溢出的杯子(22)和阀门组件(31),它提供防止液体意外流出的一密封。在杯子出口处的吮吸作用对靠着一位于出口(14)附近的阀门件(37,39)产生一负压,出口中具有一开口,从而造成阀门件(37,39)和开口移动离开一突起件,由此打开阀门中的开口。当开口被打开时,液体可自由流过阀门和出口。在未处于使用状态时,阀门搁置于一关闭位置,使阀门中的开口搁置于一突起件上并压靠于突起件的基部,从而密封阀门组件(31)中的开口。关闭位置提供在不慎溢出过程中防止流体泄漏的密封。该杯子组件通过转动阀门组件在杯子罩盖(11)中的位置而可实现变化的液体流率。
文档编号B65D41/04GK1324226SQ99812329
公开日2001年11月28日 申请日期1999年8月20日 优先权日1998年8月21日
发明者努利·E·哈其姆 申请人:努利·E·哈其姆