具有铰链的一体式泵的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有至少一个铰链的新型一体式泵或流体分配设备。该铰链允许进行流线型制造工艺，这提供了增加的成本效益。此外，该铰链还用来取向或对齐泵元件以便容易且经济地装配成品装置。该铰链可包括一个或多个铰链元件或联接件。
【专利说明】具有铰链的一体式泵
【技术领域】
[0001]该设备一般涉及用于分配流体的泵，它们包含整合的泵机构。更具体地，该设备涉及用于消费品诸如剃刀的泵。
【背景技术】
[0002]用于分配流体的泵可被整合到多种消费装置中。当使用者通过用手指或拇指压缩该装置上的按钮来接合整合的泵组件时，流体能够按增量分配。如图1所示，这些现有技术的泵10 —般是从各个组件12，14，16和18装配的，这可为不可取地复杂的装配并且增加了制造这些泵的花费。一般来讲，为了制造现有技术的泵10，每个组件12，14，16，18必须单独形成；即，将专用模具用于每个组件。此外，所述各个组件还需要手动装配，从而增加了生产时间、以及整合泵的成本。另外，装配还具有添加的复杂性，因为必须用手将各个组件12，14，16，18相对于每个其它组件恰当地对齐，以便正确地操作该泵。
【发明内容】
[0003]在第一具体实施中，流体分配设备包括一体式主体，所述一体式主体具有第一元件和第二元件以及至少一个铰链，所述至少一个铰链整体地将第一元件连接到第二元件。
[0004]可包括以下特征中的一个或多个。流体分配设备的所述至少一个铰链可对齐第一元件和第二元件，可弯曲以允许第二元件位于第一元件的顶部上。所述至少一个铰链可包括一个或多个铰链元件。当它们彼此闭合时，第一元件和第二元件密封在一起。所述至少一个铰链由刚性塑料、柔性塑料、或它们的任何组合制成。
[0005]此外，第一元件和第二元件由刚性塑料、柔性塑料、或它们的任何组合制成。
[0006]第一兀件可包括输入通道、输入阀开口、计量室、输出阀开口、输出通道、或它们的任何组合，并且第二元件包括压缩按钮、输入阀、和输出阀、或它们的任何组合。压缩按钮形成用于保持流体的计量室，其可由弹性体材料制成，可具有穹顶状结构，并且还可包括整体成型的输入阀和整体成型的输出阀。输入阀和输出阀可为瓣阀。当被使用者压下时，压缩按钮将流体分配出输出通道。
[0007]可包括以下特征中的一个或多个。第一元件可包纳在柄部颈部、具有贮存器的柄部、或它们的任何组合内。贮存器可包括流体。
[0008]流体分配设备设置在个人护理产品、家庭护理产品、美容护理产品、保健产品、或宠物护理产品中。所述个人护理产品可为剃刀，并且所述柄部可为剃刀柄部。
[0009]在另一个具体实施中，一种制备一体式流体分配设备的方法包括:提供模具，所述模具被设计成成型第一元件、第二元件和至少一个铰链；使用注塑工艺来形成第一元件、第二元件和所述一个或多个铰链；使用铰链来对齐第一元件和第二元件；以及密封所述分配设备。
[0010]除非另外限定，本文所用的所有科技术语同本发明所属领域的普通技术人员一般理解的术语具有相同的含义。虽然在本发明的实施或测试中可以使用类似于或等于本文所述那些的方法和材料，但是下文描述了合适的方法和材料。本文提及的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献均全文以引用方式并入。如发生矛盾，将以本说明书(包括定义)为准。此外，材料、方法和例子仅为示例性的而不旨在限制。
[0011]通过以下具体描述和权利要求，本发明的其它特征和优点将显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]虽然在说明书之后提供了特别指出和清楚地要求保护本发明的权利要求书，但是据信通过下面的描述并结合附图可以更好地理解本发明，其中类似的标号用于指示大体上相同的元件，并且其中:
[0013]图1为现有技术的泵的分解图。
[0014]图2A为根据本发明的处于打开位置的具有铰链的一体式泵的视图。
[0015]图2B为根据本发明的处于部分地闭合位置的具有铰链的一体式泵的透视顶视图。
[0016]图2C为根据本发明的处于闭合位置的具有铰链的一体式泵的透视顶视图。
[0017]图2D为根据本发明的处于闭合位置的具有铰链的一体式泵的剖面图。
[0018]图3A为根据本发明的一个替代实施例的包含在柄部颈部内的处于打开位置的一体式泵的透视顶视图。
[0019]图3B为根据本发明的一个替代实施例的包含在柄部颈部内的处于闭合位置的一体式泵的透视顶视图。
[0020]图3C为根据本发明的一个替代实施例的包含在柄部颈部内的处于闭合位置的一体式泵的剖面图。
[0021]图4A为根据本发明的另一个替代实施例的剃刀柄部内的处于打开位置的一体式泵的透视图。
[0022]图4B为根据本发明的另一个替代实施例的包含在剃刀柄部内的处于闭合位置的一体式泵的透视图。
[0023]图5为根据本发明的另一个替代实施例的处于打开位置的具有铰链的一体式泵的顶视图，该铰链具有铰链元件。
[0024]图6为根据本发明的另一个替代实施例的具有两个铰链的一体式泵的顶视图，每个铰链均具有铰链元件。
【具体实施方式】
[0025]本发明涉及一种具有至少一个铰链的新型一体式泵。该铰链允许进行流线型制造工艺，这提供了增加的成本效益。此外，该铰链还用来取向泵元件以便容易且经济地装配成
品装直。
[0026]术语“泵”和“流体分配设备”在本文中互换使用。术语“一体式”是指泵组件初始时互连或耦合在一起。
[0027]如图2A，2B，2C和2D所示，示出了本发明的一体式泵21的第一实施例，其具有主体20，所述主体包括第一元件22、第二元件24、和铰链26。铰链26连接第一元件22和第二元件24，从而形成一体式主体20。如图所示，铰链26优选地在第一元件和第二元件之间提供单一邻接的联接件，虽然也可能期望铰链26包括一个或多个联接件(例如，一组联接件)，如下文参照图5所述。铰链可由弹性体材料或刚性塑料或它们的任何组合形成，并且可为一般与组件整合或耦合的活动铰链。概括地讲，可认为铰链的操作非常类似于任何门铰链，因为其帮助门(类似于第二元件)闭合到门开口(类似于第一元件)上。
[0028]具有铰链26不仅减少了装配成本和时间，而且也提供了意料不到的对齐第一元件22与第二元件的能力。继而，该能力消除了这些元件不对齐的风险，并且无需耗时且辛苦地手工装配众多的各个组件。
[0029]图2A示出了处于打开位置的主体20。如图所示，主体20优选地具有圆形形状，但本发明设想到任何形状，如下文所述。第一元件22被示出包含输入阀开口 29a、输入阀通道28a和输出阀开口 29b。一旦设备20完全形成，这些泵组件就将形成流体路径21的一部分，如图2D所示。
[0030]第一元件22可由多种塑料形成。例子包括聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯或弹性体材料，但其它塑料也可适用于形成第一元件22。
[0031]第二元件24可优选地为如图2A，2B, 2C和2D所示的穹顶状结构，由柔性塑料诸如弹性体材料构成。第二元件24可由柔性塑料材料形成，包括弹性体和热塑性弹性体。Kraton为可商购获得的适用于形成第二元件24的弹性体的一个例子。第二元件24可包括输入阀27a和输出阀27b。在该实施例中，输入阀27a和输出阀27b被示出为瓣阀，但本发明设想到了任何合适的阀，诸如，作为非限制性例子，狭口阀、鸭嘴阀、或本领域已知的其它阀。
[0032]图2B示出了处于部分地闭合位置的主体20，这时铰链26为弯曲或折叠的。使用用于对齐和流线型装配的铰链的优点是显而易见的，如可见到的那样，铰链26定位输入阀27a和输出阀27b以便与输入阀开口 29a和输出阀开口 29b精确地对齐，从而正确地操作栗。
[0033]图2C示出了铰链26已被接合后处于闭合位置的主体20，从而对齐第一元件22和第二元件24并且允许这些元件位于彼此的顶部上或贴近彼此的顶部。就放置方面来讲，这可类似于盒闭合或蛤壳闭合。第一 22元件和第二 24元件被有利地围绕它们的周边21密封。合适的在周边21 (在其闭合位置)处密封主体20的方法包括但不限于粘合剂、热密封、化学密封、或通过机械部件诸如沟槽、狭槽或突出部进行的密封，所述机械部件允许第一元件22和第二元件24牢固地连接。当主体20被密封时，形成了腔室27，其可称作计量室，因为其计量出填充在其中的流体。穹顶状第二元件24形成一种类型的压缩按钮25，其为第二元件24的整体部分并且当使用者压下压缩按钮25 (通常用手指压下)时用来分配流体。
[0034]一旦被密封，第一元件22和第二元件24就可作为功能性整合的泵机构来操作，如图2D所示。在主体20内的腔室27准备就绪并且填充了流体(未示出)之后，所述流体可从附接的贮存器42a诸如小袋或腔体(例如，如图4B所示)递送，该设备将操作以沿着路径21分配流体。当使用者压下压缩按钮25时，流体从计量室27被迫流入到输出阀开口 29b中并且使输出阀27b移位。流体通过输出通道28b流至使用者。当压缩按钮25返回到其初始位置时，输出阀27b返回到其闭合位置。图2D所示的被整体成型为第一元件22的一部分的阀止挡件26b防止输出阀移动到输出阀开口 29b中并且密封计量室27。新充入的流体将使输入阀27a移位并且流体将流入到计量室27中。输入阀止挡件26a防止输入阀27a移位到输入通道28a中并且密封计量室27 (—旦其充入了新流体)。
[0035]有利地，泵主体20可由单一模具制成，而无需使用现有技术的离散的或专用的模具，从而降低了制造成本。取决于预期实施例，可使用一色、二色或三色注塑工艺以在单一模具内制造所有泵组件。如果完全由弹性体材料来制造流体分配主体20，则可使用一色注塑工艺。例如，主体20可由聚烯烃弹性体(诸如DOW ENGAGE)模塑。以该方式，可在热塑性塑料的刚度和热塑性弹性体的柔软性之间提供平衡，从而在单一步骤中生产功能性整合的泵机构的元件，连同铰链26。这继而允许进行流线型装配，其中通过使用如上所述的铰链26进一步降低了成本。
[0036]在图3A，3B和3C所示的本发明的一个替代实施例中，示出了在柄部颈部30内呈现的一体式泵。柄部颈部30可耦合到任何消费型产品(其中期望经由泵进行流体分配)诸如剃刀或牙刷中的柄部。一体式泵可为与上文参照图2A至2D所述的泵类似的类型，但可修改泵的第一元件以将其成型为柄部颈部的一部分。参见图3A，3B和3C，第一元件包括将流体运载至输入阀开口 39a的输入通道38a、和将流体引导至输出通道38b的输出阀开口39b。第二元件34由整体成型的输入阀37a和整体成型的输出阀37b构成，并且被成型为使得其形成计量室37和压缩按钮35以使得能够操作泵(当装配有第一元件32时)。第一元件32由铰链36整体地连接到第二元件34。铰链36被成型为使得其对齐第二元件34与第一元件32以便进行装配。
[0037]图3B示出了处于其闭合位置的主体30，其中接合该铰链36形成功能性泵机构。图3C为图3B所示一体式分配设备的第二实施例的剖面图，绘出了流体路径31。
[0038]图4A示出了处于打开位置的主体40，其中第一元件42在本发明的另一个实施例中采用了剃刀柄部的形式。如上所述，主体40可连接到合适的用流体填充的贮存器42a，诸如腔体或小袋。铰链46的使用允许从单一模具模塑主体40，甚至当主体40由多于一种类型的材料构成时也是如此。
[0039]例如，如果主体40是由两种不同的材料制成的，则可优选地使用二色注塑工艺。在这种情况下，第一元件42可在初始模塑步骤中由聚丙烯模塑。然后，在第二注塑步骤中，柔性的第二元件44和铰链46可由弹性体材料诸如Kraton G (SEBS)模塑。
[0040]以非限制性例子的方式，第一元件42也可由单一材料诸如聚丙烯模塑，而第二元件44可由两种不同的材料模塑，以便为第二元件44提供所期望的形状和性能。在这种情况下，第二元件44的一部分和铰链46可在初始注塑步骤(或多个步骤，如果需要多个注塑步骤以提供所期望的形状的话)期间由刚性塑料材料(诸如聚丙烯)模塑。因此在该例子中，在最终注塑步骤期间，仅压缩按钮45将由弹性体材料诸如Kraton G (SEBS)模塑。
[0041]图4A所示的本发明的实施例示出了将流体运载至输入阀开口 49a的输入通道48a、和将流体引导至输出通道48b的输出阀开口 49b。图4A不出了第一兀件42的仅一种可能的形状，所述第一元件可采用多种形状。第二元件44也可包括整体成型的输入阀47a和整体成型的输出阀47b。第二元件被成型为使得其形成计量室47和压缩按钮45以使得能够操作泵(当装配有第一元件42时)。
[0042]图4B示出了处于闭合位置的主体40，其中图4A的第一元件42包括剃刀柄部。第二元件44被示出处于其闭合位置，这时铰链46已被接合以产生计量室47。在该实施例中，在剃刮期间，通过压下压缩按钮45启动泵来方便地从贮存器42a将流体分配至剃刀头部43。
[0043]参见图5，根据本发明的另一个实施例，主体50由通过铰链56连接的第一元件52和第二元件54构成。该实施例示出了主体50的设计可有变化且可采用许多形状，并且铰链56的位置和构型也可有变化。在该例子中，铰链56由一组铰链元件56’或联接件构成，它们整体地连接第一元件和第二元件。以该方式，在制造期间形成了非邻接的或间歇型的铰链。
[0044]此外，第二元件54还包括更大的框架部分54a以及压缩按钮55。出于美观原因或为了获得一种具有以不同方式成型的第一元件和第二元件的更好的泵机构，压缩按钮55在尺寸、形状或位置上可有变化。例如，压缩按钮55可包纳第二元件54的一小部分，如压缩按钮55所示；或作为另外一种选择包纳第二元件54的一大部分，如压缩按钮55a所示(以虚线示出)。在任一实施例中，铰链56将第一元件52连接到第二元件54,并且提供如前所述的更经济的制造和装配有益效果。
[0045]现在参见图6，示出了本发明的一个替代实施例，其中泵主体60包括两个铰链65和66,它们各自分别具有一组铰链兀件65’和66’，其中铰链65和66稱合第一兀件62和第二元件64。
[0046]希望压缩按钮55，55a被设计成在使用者每次压下压缩按钮55，55a之后回弹至其初始未压缩位置。就这一点而言，可通过改变压缩按钮55，55a的不同区域的厚度来实现进一步最优化泵的性能。例如，参见图2B，元件24的压缩按钮25的侧壁24a可被模塑成略微厚于按钮25的顶部且比所述顶部更有回弹力。也可通过其它方法来最优化泵的性能，诸如在压缩按钮25的内侧上提供肋(未示出)。
[0047]如上文参照图2至5所述，流体分配设备或泵可整合到消费品中，其中在使用所述消费品的过程中方便地分配流体，潜在地以计量增量来分配。此类产品可包括任何类型的个人护理产品，诸如剃刀、家庭护理产品、美容护理产品、保健产品、宠物护理产品、或用于如下任何其它产品内，其中经济型一体式分配设备有利地用于分配流体。因此，该设备可分配如下流体，包括但不限于剃刮凝胶、洗剂、洗发剂或调理剂、液体肥皂、宠物护理或其它清洁产品。
[0048]本文所公开的量纲和值不应被理解为严格限于所引用的精确值。相反，除非另外指明，每个上述量纲旨在表示所引用值以及该值附近的函数等效范围。例如，所公开的量纲“40_”旨在表示“约40_”。
[0049]除非明确地不包括在内或换句话讲限制，本文所引用的每篇文献，包括任何交叉引用的或相关的专利或专利申请，均特此以引用方式全文并入本文。任何文献的引用不是对其作为本文所公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术，或者其单独地或者与任何其它参考文献的任何组合，或者参考、提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
[0050]尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，但是对那些本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的实质和范围的情况下可作出许多其它的改变和变型。因此，随附权利要求书旨在涵盖本发明范围内的所有这些改变和变型。
【权利要求】
1.一种流体分配设备，包括: 一体式主体，所述一体式主体具有第一元件和第二元件以及至少一个铰链，所述至少一个铰链整体地将所述第一元件连接到所述第二元件。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个铰链将所述第一元件与所述第二元件对齐。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个铰链弯曲以允许所述第二元件位于所述第一元件的顶部上。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个铰链还包括一个或多个铰链元件。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一元件和第二元件密封在一起。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个铰链由刚性塑料、柔性塑料、或它们的任何组合构成。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一元件和第二元件由刚性塑料、柔性塑料、或它们的任何组合构成。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一元件还包括输入通道、输入阀开口、计量室、输出阀开口、输出通道、或它们的任何组合，并且所述第二元件包括压缩按钮、输入阀、和输出阀、或它们的任何组合。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述压缩按钮具有以下特征中的一个或多个: a.形成用于保持流体的计量室； b.弹性体材料； c.穹顶状结构； d.整体成型的输入阀和整体成型的输出阀；或 e.当被使用者压下时，将流体分配出所述输出通道。
10.根据权利要求8所述的设备，其中所述输入阀为瓣阀，并且所述输出阀为瓣阀。
11.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一元件包纳在颈部、具有贮存器的柄部、或它们的任何组合内，其中所述贮存器包含流体。
12.根据权利要求1所述的设备，其中所述流体分配设备设置在个人护理产品、家庭护理产品、美容护理产品、保健产品、或宠物护理产品中。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述个人护理产品为剃刀。
14.根据权利要求11所述的设备，其中所述柄部为剃刀柄部。
15.一种制备一体式流体分配设备的方法，包括: 提供模具，所述模具被设计成成型第一元件、第二元件和至少一个铰链，所述至少一个铰链整体地将所述第一元件连接到所述第二元件； 使用注塑工艺来形成所述第一元件、所述第二元件和所述至少一个铰链； 使用所述至少一个铰链来对齐所述第一元件和所述第二元件；以及密封所述流体分配设备。
【文档编号】F04B37/10GK103608154SQ201280030852
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2012年6月19日 优先权日:2011年6月24日
【发明者】A·A·什切潘斯诺瓦斯基, V·佩斯克夫 申请人:吉列公司