СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ
CONNECTION STRUCTURE

Область техники
Изобретение относится к соединительной конструкции для соединения первого элемента и второго элемента, в частности к соединительной конструкции, пригодной для использования для соединения тела крышки с отверстием в теле контейнера, например в пластиковой бутылке и в водяных игрушках, в которых содержится газ или жидкость, и которая соединяет различные элементы в виде пары элементов, запирающихся друг на друге, как замок на пакете и кнопка.
Предшествующий уровень техники
Известны соединительные конструкции для соединения тела крышки с отверстием контейнера и т.п. Например, в не прошедшей экспертизу опубликованной патентной заявке Японии №2004-35011 раскрывается герметичный контейнер с винтовым колпачком, в котором на горлышке пустотелого контейнера сформировано множество спиральных резьб, и начальные участки каждого захода резьбы сформированы с интервалами в окружном направлении горлышка, и ширина резьбы на участке переднего конца, включая начальные участки каждого захода спиральной резьбы, немного уже, чем на участке на заднем конце (Патентный документ 1).
Соединительные конструкции, описанные в не прошедших экспертизу опубликованных патентных заявках Японии №№2000-53150 и 2001-39455, снабжены поверхности множеством выступов на внутренней, проходящей по окружности тела крышки, а на внешней, проходящей по окружности поверхности носика контейнера, сформированы криволинейные канавки, которые направляют эти выступы (Патентные документы 2 и 3). При повороте тела крышки относительно носика каждый из выступов движется по криволинейной канавке для открывания/закрывания тела крышки.
Патентный документ 1: не прошедшая экспертизу опубликованная патентная заявка Японии №2004-35011.
Патентный документ 2: не прошедшая экспертизу опубликованная патентная заявка Японии №000-53150.
Патентный документ 3: не прошедшая экспертизу опубликованная патентная заявка Японии №2001-39455.
Раскрытие изобретения
Проблема, решаемая изобретением
Однако обычные винтовые соединительные конструкции, включая изобретение, описанное в патентном документе 1, отличаются тем, что для открывания/закрывания контейнера крышка навинчивается в заранее определенном направлении. Поэтому, если пользователь не принимает во внимание направление вращения тела крышки для открывания/закрывания контейнера, крышка будет вращаться в противоположном направлении, что вызовет затруднения. В частности, левши в большинстве случаев испытывают трудности при открывании/закрывании крышки. Кроме того, винтовые соединительные конструкции требуют по меньшей мере 2-3 оборота, чтобы полностью закрепить тело крышки, что для детей, престарелых и инвалидов может представить дополнительные затруднения.
В то же время изобретения по патентным документам 2 и 3 описывают крышку, которую можно закрывать небольшим поворотом, при котором выступы направляются по тонкой канавке, а ширина канавки и диаметр выступа выполнены почти идентичными. Во время работы при вращении крышки выступ и канавка могут создавать значительное трение, которое затрудняет плавное открывание/закрывание крышки. Поскольку изобретение по патентному документу 2 специально направлено на скольжение крышки вниз в глубоко посаженное положение при небольшом повороте, канавка, которая направляет выступ, сформирована с крутым наклоном. Следовательно, сопротивление трения в отношении вращения возрастает и крышка легко может выскочить из-за уменьшенного трения относительно направленного вверх усилия.
Кроме того, канавка, описанная в патентных документах 2 и 3, допускает попадание в нее пыли и песка, и такие посторонние вещества трудно удалить. Более конкретно, пыль и песок попадают на контактную поверхность между канавкой и выступом и препятствуют плавному их скольжению, что приводит к проблеме слабо закрытой крышки или к повышению трения при закрывании крышки. Эта проблема может стать более серьезной, если соединительный элемент должен обеспечить воздухонепроницаемость и высокую прочность соединения, например, для контейнера, требующего высокую точность изготовления ширины канавки и ширины выступа. Кроме того, эта проблема должна быть решена, в частности, если соединительный элемент используется в игровом оборудовании для плавания, в клапанах для накачивания автомобильных шин и пр.
Кроме того, все соединительные конструкции в приведенных патентных документах вызывают трудности в определении состояния соединения по внешнему виду, более конкретно, они не позволяют сразу определить, полностью ли закрыта крышка или нет. Внешнему виду крышки не придается функциональный дизайн и не имеется технических инноваций, которые могли бы улучшить эстетику.
Следовательно, для решения вышеперечисленных проблем одной задачей настоящего изобретения является создание соединительной конструкции, которая может вводиться в соединение небольшим поворотом второго элемента относительно первого элемента в любом направлении и которая может использоваться в различных средах, включая песчаные и пыльные среды.
Средства решения проблем
Соединительная конструкция по настоящему изобретению является соединительной конструкцией для соединения первого элемента со вторым элементом. Этот первый элемент содержит соединительный вертикальный участок, имеющий по существу цилиндрическую форму, и множество запирающих фланцев, отходящих наружу и расположенных вдоль окружного направления внешней боковой поверхности соединительного вертикального участка, а второй элемент содержит участок соединительной боковой стенки, который наложен на соединительный вертикальный участок, и множество запирающих выступов, отходящих внутрь от внутренней боковой поверхности участка соединительной стенки. Это множество запирающих фланцев не содержит канавки, и их нижние грани расширяются книзу, приобретая выпуклую криволинейную форму, и расположены непрерывно так, чтобы образовать непрерывную дорожку в направлении окружности этого соединительного вертикального участка. Когда второй элемент наложен на первый элемент, который должен быть повернут, верхние грани запирающих выступов скользят и контактируют с выпуклыми криволинейными верхними гранями запирающих фланцев, направляются в дорожку и запираются в нижнем положении выпуклых криволинейных нижних граней.
В настоящем изобретении запирающие фланцы могут иметь выпуклую криволинейную форму так, что их внешняя кромка наиболее выступает наружу в этом самом нижнем положении, при этом фланцы имеют симметричную форму и сцентрированы вокруг этого самого нижнего положения.
Кроме того, в настоящем изобретении первый элемент содержит две или более группы запирающих фланцев, запирающие усилия которых различны, и каждая группа состоит из множества запирающих фланцев, расположенных так, чтобы иметь возможность входить в зацепление с запирающими выступами. Каждая из групп запирающих фланцев может быть расположена непрерывно так, что все выпуклые криволинейные нижние поверхности образуют непрерывную дорожку в направлении окружности соединительного вертикального участка, и может быть выполнена так, чтобы размер от верхней торцевой поверхности соединительного вертикального участка для самого нижнего положения этих выпуклых криволинейных нижних граней менялся в соответствии с группами запирающих фланцев.
В настоящем изобретении первый элемент может содержать множество вогнутых криволинейных соединяющих участков, сформированных в соответствии с формой и положением выпуклых криволинейных нижних граней множества запирающих фланцев на боковой части основания соединительного вертикального участка, и этот второй элемент может содержать множество выпуклых соединяющих поверхностей, сформированных в соответствии с формой и положением этих вогнутых криволинейных соединяющих поверхностей на нижних гранях участка соединительной боковой стенки.
Кроме того, в настоящем изобретении первый элемент может быть выполнен как контейнерная часть, имеющая отверстие, и может быть сформирован так, что окружная кромка этого отверстия выступает как упомянутый соединительный вертикальный участок, а второй элемент может быть выполнен как съемная крышка на этом отверстии.
Положительный эффект изобретения
Согласно настоящему изобретению предлагается соединительная конструкция, которая может соединяться путем небольшого поворота второго элемента относительно первого элемента в любом направлении и которая допускает использование в различных средах, включая среды, в которых присутствуют песок и пыль.
Лучший вариант осуществления изобретения
Далее со ссылками на чертежи следует описание варианта, применимого к контейнеру и крышечной части, в качестве примера соединительной конструкции по настоящему изобретению. На фиг.1 приведен вид в перспективе, иллюстрирующий соединительную конструкцию 1А по первому варианту.
Как показано на фиг.1, соединительная конструкция 1А по этому первому варианту в основном содержит контейнерную часть 2А, являющуюся первым элементом 2, имеющую отверстие 20, и крышечную часть 3А, являющуюся вторым элементом 3, которая присоединяется к крышечной части 2А или отсоединяется от нее.
В настоящем описании термин «контейнер» по существу означает что-то, предназначенное для хранения в нем чего-то, а в этом первом варианте - что-то для хранения в нем газа, жидкости, твердых веществ и пр., в структурах и т.п., закладываемых через отверстие 20, такое как изделия для водных видов спорта, такие как резиновые лодки и автомобильные камеры, игровой надувной инвентарь, автомобильные шины, велосипедные шины, и контейнеры для напитков, такие как пластиковые бутылки и алюминиевые банки.
Далее следует описание каждого из компонентов. Первый элемент 2 содержит, как показано на фиг.2-4, вертикальный соединительный участок 21, который выступает по существу в цилиндрической форме, и запирающие фланцы 22, которые выступают наружу от внешней боковой поверхности соединительного вертикального участка 21.
Соединительный вертикальный участок 21 соединяет второй элемент 3 и поднимается от контейнерной 2А части по существу в цилиндрической форме. В этом первом варианте, показанном на фиг.1-4, круглая кромка отверстия 20 выступает как соединительный вертикальный участок 21 и имеет по существу цилиндрическую форму. Соединительный вертикальный участок 21 может иметь не идеальную цилиндрическую форму, если такая форма допускает соединение со вторым элементом 3, и может быть соответственно изменен.
Запирающие фланцы 22 запирают второй элемент 3 и выступают наружу от внешней боковой поверхности соединительного вертикального участка 21. В первом варианте, как показано на фиг.2, сформировано два запирающих фланца 22, 22, расположенных симметрично относительно центральной оси отверстия 20. Запирающие фланцы 22 не ограничены этим вариантом по количеству и расположению, при условии что они могут быть сформированы во множественном числе в направлении окружности на внешней боковой поверхности соединительного вертикального участка 21.
Как показано на фиг.3 и 4, каждая нижняя грань запирающих фланцев 22 выполнена как выпуклая криволинейная нижняя грань 23, которая расширяется вниз, создавая выпуклую криволинейную форму. Каждая выпуклая криволинейная нижняя грань 23 имеет почти идентичную высоту. В первом варианте каждая из выпуклых криволинейных нижних граней 23 имеет симметричную форму с центром, расположенным в самой нижней точке, чтобы направлять запирающие выступы 33 второго элемента 3 в самое нижнее положение за счет скользящего контакта с ними, как описано ниже.
В этом первом варианте каждому из запирающих фланцев 22, как показано на фиг.2, придана выпуклая криволинейная форма так, что форма их внешних кромок в наибольшей степени выступает наружу в самом нижнем положении. Другими словами, идеальная форма фланца не проходит между фланцами 22, чтобы легко зацепляться с запирающими выступами 33. Степень их вылета постепенно увеличивается вплоть до самого нижнего положения, по мере того как запирающие выступы направляются в них и наиболее прочно запираются в самом нижнем положении.
В то же время второй элемент 3, как показано на фиг.5-7, содержит по существу дисковидный участок 31 крышки, который закрывает отверстие 20, участок 32 соединительной боковой стенки, отходящий вниз от круглой кромки участка 31 крышки, и запирающие выступы 33, отходящие вниз от внутренней боковой поверхности участка 32 соединительной боковой стенки.
Участок 32 соединительной боковой стенки наложен на соединительный вертикальный участок 21 первого элемента 2 для поддержки запирающих выступов 33. В этом первом варианте участок 32 соединительной боковой стенки, как показано на фиг.1 и 5, сформирован в по существу цилиндрической форме, чтобы полностью закрывать внешнюю боковую поверхность соединительного вертикального участка 21. Форма участка 32 соединительной боковой стенки не ограничена цилиндрической, которая полностью закрывает эту внешнюю боковую поверхность, но может быть соответственно модифицирована, например, она может быть образована множеством опускающихся пластинчатых или стержневидных участков 32 соединительной боковой стенки, разнесенных по окружности, как показано в описанном ниже третьем варианте.
Запирающие выступы 33 запирают второй элемент 3 и выступают внутрь от внутренней боковой поверхности участка 32 соединительной боковой стенки. В этом первом варианте запирающие выступы 33 (как показано на фиг.5-7, два запирающих выступа 33, 33) выступают внутрь симметрично относительно центральной оси участка 31 крышки. В этом первом варианте запирающие фланцы 22, 22 первого элемента 2 и запирающие выступы 33, 33 второго элемента 3 расположены относительно друг друга так, чтобы входить в зацепление при взаимных перемещениях.
В этом первом варианте в вышеописанной конструкции, как показано на фиг.2 и 5, первый элемент 2 и второй элемент 3 сформированы так, что размер от центральной оси участка 31 крышки во втором элементе 3 до конца запирающих выступов 33 (R1) больше, чем радиус соединительного вертикального участка 21 в первом элементе 2 (R2), и меньше, чем размер от центральной оси отверстия 20 до конца запирающих фланцев 22 (R3). Поэтому когда участок 31 крышки установлен на отверстие 20, запирающие выступы 33 могут легко входить в зацепление с запирающими фланцами 22 и надежно запираться при повороте.
В этом первом варианте, как показано на фиг.4 и 6, первый элемент 2 и второй элемент 3 сформированы так, что размер от верхней торцевой поверхности соединительного вертикального участка 21 до самого нижнего положения выпуклых криволинейных нижних граней 23 запирающих фланцев 22 (Н1) по существу равен размеру от плоскости потолка участка 31 крышки до верхней торцевой поверхности запирающих выступов 33 (Н2). Таким образом, как будет описано ниже, когда запирающие выступы 33 направляются в самое нижнее положение выпуклых криволинейных нижних граней 23 запирающих фланцев 22, потолочная плоскость участка 31 крышки входит в плотный контакт с отверстием 20 для уплотнения тела 2А контейнера. Установив уплотнение, например уплотнительное кольцо, на потолочную плоскость этого участка 31 крышки, можно улучшить воздухонепроницаемость. В этом случае размер Н1 может определяться соответственно с учетом упругой деформации уплотнения.
Как показано на фиг.1 и 4, первый элемент 2 снабжен множеством вогнутых криволинейных соединяющих участков 24, сформированных на стороне основания проходящей по окружности части соединительного вертикального участка 21, соответствующих по форме и положению множеству выпуклых криволинейных нижних граней 23 запирающих фланцев 22, с которыми происходит соединение. В то же время второй элемент 3 снабжен множеством выпуклых криволинейных соединяющих участков 34, сформированных на нижней грани участка 32 соединительной боковой стенки в соответствии с формой и положением вогнутых криволинейных соединяющих участков 24. Таким образом, когда первый элемент 2 и второй элемент 3 соединены, их внешние боковые поверхности полностью соединены так, что одна внешняя боковая поверхность закрывает другую.
Далее со ссылками на фиг.8 следует описание работы соединительной конструкции 1А по этому первому варианту, имеющему описанную выше структуру. Ниже описывается случай, при котором крышечная часть 3А, являющаяся вторым элементом 3, соединяется с контейнерной частью 2А, являющейся первым элементом 2.
Сначала, когда крышечная часть 3А соединяется с отверстием 20 контейнерной части 2А с помощью соединительной конструкции 1А по этому первому варианту, как показано на фиг.8(а), запирающие выступы 33 расположены на той части, где на внешней боковой поверхности соединительного вертикального участка 21 запирающие фланцы 22 не сформированы, или на части, где выступы выступают незначительно, на границе между запирающими фланцами 22, чтобы закрыть отверстие 20 крышечной частью 3А. В этом случае каждый из запирающих выступов 33 не входит в контакт с, но примыкает к запирающим фланцам 22, и участок 32 соединительный боковой стенки находится на соединительном вертикальном участке 21, и участок 31 крышки расположен на верхней стороне отверстия 20.
Затем, когда крышечную часть 3А поворачивают, как показано на фиг.8(b), каждый из запирающих выступов 33 постепенно направляется вниз, находясь в скользящем контакте с выпуклыми криволинейными нижними гранями 23 каждого запирающего фланца 22. Следовательно, крышечная часть 3А постепенно опускается на отверстие 20. Когда крышечную часть 3А поворачивают влево или вправо, симметричные выпуклые криволинейные нижние грани 23 каждого запирающего фланца 22 работают одинаково. В этом первом варианте, поскольку конец каждого запирающего выступа 33 выступает внутрь на расстояние, большее, чем вылет каждого из запирающих фланцев 22, крышечную часть 3А можно запереть на контейнерной части 2А.
Затем, когда крышечную часть 3А поворачивают в том же направлении на угол приблизительно 90° из положения, показанного на фиг.8(а), каждый из запирающих выступов 33 доходит до самого нижнего положения выпуклых криволинейных нижних граней 23, как показано на фиг.8(с). Следовательно, потолочная плоскость участка 31 крышки вступает в контакт с верхней торцевой поверхностью соединительного вертикального участка 21 и закрывает отверстие 20. Затем нижние грани участка 32 соединительной боковой стенки ложатся на верхние грани проходящего по окружности участка основания соединительного вертикального участка 21, что является индикацией завершения соединения и создает новое эстетическое качество соединенных элементов.
В то же время, когда крышечную часть 3А поворачивают дальше в том же направлении из вышеописанного запертого состояния, каждый запирающий выступ 33 освобождается, выходя из самого нижнего положения на каждом из запирающих фланцев 22. Как и в случае, когда элементы заперты, даже когда крышечную часть 3А поворачивают в противоположном направлении, она открывается. Таким образом, пользователи легко могут открывать и закрывать крышечную часть 3А, не обращая внимания на конкретное направление поворота.
В этом первом варианте для направления запирающих выступов 33 используются запирающие фланцы 22, а не обычные канавки. Поэтому, поскольку контейнерная часть 2А не имеет детали, контактирующей с нижним концом запирающих выступов, сопротивление трения при открывании/закрывании можно уменьшить по сравнению с канавками обычного типа. При отсутствии канавок соединительная конструкция 1А по настоящему изобретению может создавать немного грязи, такой как песок и пыль, которая при ее появлении легко удаляется. Даже когда крышечную часть 3А поворачивают при наличии на ней грязи, обеспечивается плавность скольжения, поскольку запирающие выступы 33 легко соскабливают и удаляют такую грязь.
Вышеописанный первый вариант настоящего изобретения дает следующие преимущества:
1. Даже когда второй элемент 3 поворачивают в любом направлении, он прикрепляется к первому элементу 2 или отсоединяется от него при небольшом повороте.
2. Из-за незначительного влияния песка, грязи и т.п. соединительная конструкция 1А может использоваться даже в тех местах, где песок и грязь легко прилипают к соединительному вертикальному участку 21, например на морском берегу.
3. Сопротивление трения для крепления или снятия первого элемента 2 можно уменьшить, и первый элемент может легко закрываться и открываться даже детьми, престарелыми и инвалидами, не способными прилагать большие усилия.
4. Соединен ли первый элемент 2 со вторым элементом 3 или нет, и степень такого соединения легко проверить визуально.
Далее следует описание второго варианта соединительной конструкции 1В по настоящему изобретению. Описание деталей второго варианта, идентичных соответствующим деталям первого варианта, будет дано в тех же терминах и с теми же ссылочными позициями, при этом повторные описания аналогичных деталей опускаются.
Этот второй вариант отличается тем, что, как показано на фиг.9-11, на контейнерной части 2В, являющейся первым элементом 2, сформированы две или более групп запирающих фланцев, размеры которых от верхней торцевой поверхности соединительного вертикального участка 21 до самого нижнего положения выпуклой криволинейной нижней грани 23 различны. Таким образом, высота запирания может меняться, а степень запирания может регулироваться.
Более конкретно, каждая группа запирающих фланцев содержит множество запирающих фланцев 22 с идентичной высотой самого нижнего положения. В этом втором варианте, как показано на фиг.10, группы запирающих фланцев содержат группы слабо запирающих фланцев 25, у которых степень запирания невелика и которые состоят из пары запирающих фланцев 22 с коротким размером Н3, и группы сильно запирающих фланцев 26, степень запирания которых увеличена и которые состоят из пары запирающих фланцев 22 с удлиненным размером Н4. Запирающие фланцы 22, образующие каждую группу, как показано на фиг.11, расположены в симметричных положениях относительно центральной оси и развернуты приблизительно на 90° относительно каждого запирающего фланца 22 другой группы запирающих фланцев.
Далее следует описание работы соединительной конструкции 1В по этому второму варианту настоящего изобретения, имеющему вышеописанную структуру, со ссылками на фиг.12. Описывается случай, когда крышечная часть 3А, являющаяся вторым элементом 3, соединяется с контейнерной частью 2В, являющейся первым элементом 2.
Сначала, когда крышечная часть 3А соединяется с отверстием 20 контейнерной части 2В с использованием соединительной конструкции 1В по этому второму варианту, как показано на фиг.12(а), запирающие выступы 33 расположены на той части, на которой на внешней боковой поверхности соединительного вертикального участка 21 запирающие фланцы 22 не сформированы, или на той части, на которой эти запирающие фланцы почти не выступают, т.е. на границе между запирающими фланцами 22, при этом крышечная часть 3А закрывает отверстие 20.
Затем, когда крышечную часть 3А поворачивают на угол приблизительно 45° в заданном направлении, как показано на фиг.12(b), каждый из запирающих выступов 33 скользит в контакте с выпуклыми криволинейными нижними гранями 32 групп слабо запирающих фланцев 25 в самое нижнее положение этой группы фланцев 25. Следовательно, крышечная часть 3А постепенно опускается на отверстие 20 и каждый из запирающих выступов 33 запирается в неглубоком положении относительно группы слабо запирающих фланцев 25. Таким образом, крышечная часть 3А слабо соединена с контейнерной частью 2В, например, для временного соединения.
В то же время, когда крышечную часть 3А поворачивают на 45° в противоположном направлении из положения, показанного на фиг.12(а), каждый запирающий выступ 33, как показано на фиг.12(с), скользит в контакте с выпуклыми криволинейными нижними гранями 23 группы прочно запирающих фланцев 26 и направляется в самое нижнее положение группы фланцев 26. Следовательно, крышечная часть 3А постепенно опускается в самое глубокое положение относительно группы прочно запирающих фланцев 26. Таким образом, крышечная часть 3А прочно соединяется с контейнерной частью 2В. Состояние, показанное на фиг.12(с), в котором крышечная часть 3А заперта в самом глубоком положении, может быть достигнуто путем поворота крышечной части 3А, как показано на фиг.12(b), на угол приблизительно 45° в том же направлении.
В соединительной конструкции 1В по вышеописанному второму варианту, в дополнение к эффектам первого варианта, угол поворота, необходимый для соединения, можно уменьшить, и степень соединения между первым элементом 2 и вторым элементом 3 можно регулировать.
Состав групп запирающих фланцев не ограничен вышеописанной конструкцией, но может быть соответственно изменен. Например, можно создать три группы запирающих фланцев с разным расстоянием от верхней торцевой поверхности соединительного вертикального участка 21 до самого нижнего положения выпуклых криволинейных нижних граней 23, при этом группы развернуты приблизительно на 60° друг от друга. Следовательно, запирающее усилие между первым элементом 2 и вторым элементом 3 можно регулировать по трем уровням (большое, среднее и слабое).
Далее следует описание третьего варианта соединительной конструкции 1С по настоящему изобретению. Описание деталей третьего варианта, идентичных соответствующим деталям первого варианта, будет дано в тех же терминах и с теми же ссылочными позициями, при этом повторные описания аналогичных деталей опускаются.
Этот вариант отличается тем, что, как показано на фиг.13-15, участок 32 соединительной стенки состоит из пары пластинчатых или стержневидных участков 32, 32, а нижние грани участка 31 крышки снабжены уплотняющим элементом 35 в крышечной части 3С, являющейся вторым элементом 3.
В этом третьем варианте пара участков 32, 32 соединительной стенки опускается симметрично относительно центральной оси участка 31 крышки. Затем запирающие выступы 33 выступают внутрь от нижних концов каждого из участков 32 боковой стенки. Участок 32 боковой стенки не ограничивается показанным вариантом по количеству и форме, и таких участков может быть сформировано множество, и они могут быть разнесены по окружности с одинаковым угловым интервалом. Уплотняющий элемент 35 предназначен для улучшения воздухонепроницаемости и водонепроницаемости отверстия 20 и состоит из уплотнительного кольца и т.п., диаметр которого больше, чем диаметр отверстия 20.
Далее со ссылками на фиг.16 следует описание работы соединительной конструкции 1С по третьему варианту настоящего изобретения. В нижеследующем описании приведен пример, где крышечная часть 3С, являющаяся вторым элементом 3, соединена с контейнерной частью 2А, являющейся первым элементом 2.
Сначала, когда крышечная часть 3С соединяется с отверстием 20 контейнерной части 2А с использованием соединительной конструкции 1С по этому третьему варианту, как показано на фиг.16(а), запирающие выступы 33 расположены на той части, в которой на внешней боковой поверхности соединительной вертикальной части 21 запирающие фланцы 22 не сформированы, или на той части, где они выступают незначительно, на границе между запирающими фланцами 22, и крышечная часть 3С закрывает отверстие 20.
Затем, когда крышечную часть 3С поворачивают, как показано на фиг.16(b), каждый запирающий выступ скользит в контакте с выпуклыми криволинейными нижними гранями 23 каждого из запирающих фланцев 22 и направляется ими вниз, и когда крышечная часть 3С повернута на угол приблизительно 90° из положения, показанного на фиг.16(а), каждый их запирающих выступов 33, как показано на фиг.16(с), находится в самом нижнем положении выпуклых криволинейных нижних граней 23. В результате, крышечная часть 3С постепенно опускается на отверстие 20, и каждый запирающий выступ 33 запирается на запирающем фланце 22 для соединения крышечной части 3С с контейнерной частью 2А.
Кроме того, в этом третьем варианте, поскольку каждый участок 32 боковой стенки не полностью закрывает внешнюю боковую поверхность соединительного вертикального участка 21, эта внешняя боковая поверхность постоянно обнажена. Поэтому завершение соединения можно легко определить визуально по положению участков 32 соединительной боковой стенки относительно запирающих фланцев 22. В этом третьем варианте уплотняющий элемент 35, расположенный на нижней грани участка 31 крышки, прижимается к кромке отверстия 20 и улучшает воздухонепроницаемость и водонепроницаемость контейнерной части 2А.
В соединительной конструкции 1С по этому третьему варианту, в дополнение к перечисленным выше эффектам первого варианта, соединение между первым элементом 2 и вторым элементом 3 легко можно проверять визуально, и можно улучшить воздухонепроницаемость и водонепроницаемость контейнерной части 2А.
Пример 1
Далее следует описание конкретного примера 1 соединительной конструкции по настоящему изобретению. В этом примере 1 соединительная конструкция по настоящему изобретению используется как конструкция для соединения инструмента для нагнетания газа с надувной структурой 2D, являющейся первым элементом 2, имеющим устройство 4 плоского клапана (патент №3504945 того же изобретателя), через адаптер 3D, являющийся вторым элементом.
Сначала будет описана конструкция устройства 4 плоского клапана по примеру 1. Устройство 4 плоского клапана, как показано на фиг.17-19, в основном содержит элемент 41 внешней рамы, состоящий из соединительного вертикального участка 21 надувной структуры 2D, корпусной элемент 42, съемно установленный на отверстии 20 элемента 41 внешней рамы, поворотную крышку 43, установленную с возможностью вращения на корпусном элементе 42, и клапанный механизм 44, выполненный внутри корпусного элемента 42.
В этом примере 1 два запирающих фланца 22 выступают симметрично относительно центральной оси от внешней боковой поверхности элемента 41 внешней рамы. Корпусной элемент 42, как показано на фиг.18 и 19, содержит клапанный механизм, расположенный под поворотной крышкой 43, и отверстие 43а для нагнетания газа, которое может сообщаться с клапанным механизмом 44 в поворотной крышке 43. Герметичная крышка 44а упруго удерживается в клапанном механизме 44, и путем барометрического отжимания герметичной крышки 44а вниз надувная структура 2D обеспечивает сообщение между внутренней полостью и окружающим пространством. Таким образом, поворачивая крышку 43 для регулировки положения отверстия 43а для нагнетания газа, газ можно нагнетать, а клапанный механизм 44 можно закрывать.
В то же время адаптер 3D по примеру 1, как показано на фиг.20-22, снабжен отверстием 36 для нагнетания газа, расположенным на стороне крышки и выполненным в крышечной части 3С, в соответствии с вышеописанным третьим вариантом настоящего изобретения. Это отверстие 36 для нагнетания газа проходит от верхней торцевой поверхности адаптера 3D к его нижней грани. Соответствующий инструмент для нагнетания газа (не показан) соединен с верхним концом адаптера 3D через соединительный выступ 37. В то же время на нижней грани адаптера 3D выполнен круглый вогнутый участок 38, позволяющий отверстию 36 для нагнетания газа на стороне крышки сообщаться с отверстием 43а для нагнетания газа в поворотной крышке 43.
Далее следует описание способа соединения плоского клапанного устройства 4 и адаптера 3D по этому примеру 1, имеющих вышеописанную конструкцию, и нагнетания газа в надувную структуру 2D.
Сначала поворотную крышку 43, ввинченную в корпусной элемент 42 плоского клапанного устройства 4, поворачивают на заданный угол, чтобы разместить отверстие 43а для нагнетания газа напротив герметичной крышки 44а клапанного механизма 44. В результате клапанный механизм 44 открывает сообщение между отверстием 43а для нагнетания газа и внутренней полостью надувной структуры 2D, поскольку давление воздуха отжимает вниз герметичную крышку 44а, и в полость можно нагнетать газ.
Затем адаптер 3D надевают на поворачиваемый элемент 41 внешней рамы, позволяя тем самым каждому запирающему выступу 33 адаптера 3D скользить по выпуклым криволинейным нижним граням 23 каждого запирающего фланца 22. Затем, как показано на фиг.23 и 24, потолочная плоскость адаптера 3D входит в контакт с верхней торцевой поверхностью корпусного элемента 42, а уплотняющий элемент 35 вставляется в круглый вогнутый участок 38, который уплотняется, при этом отверстие 36 для нагнетания газа на стороне крышки и отверстие 43а для нагнетания газа поворотной крышки сообщаются друг с другом.
В этом состоянии газ подают от инструмента для нагнетания газа в верхний конец отверстия 36 для нагнетания газа, находящееся на стороне крышки. Затем газ через отверстие 36 нагнетается в круглый вогнутый участок 38 и через отверстие 42а подается в клапанный механизм. Затем газ поступает в надувную структуру 2D после того, как герметичная крышка 44а клапанного механизма 44 под действием давления газа будет отжата вниз.
Когда надувная структура 2D будет заполнена газом, подачу газа инструментом для нагнетания газа останавливают. Затем, поворотом адаптера 3D в любом направлении на угол приблизительно 90° соединение между адаптером 3D и элементом 41 внешней рамы разрывают. После отсоединения адаптера 3D поворотную крышку 43 поворачивают в положение, в котором отверстие 43а для нагнетания газа не может сообщаться с клапанным механизмом 44.
Вышеописанный пример 1 позволяет получить следующие преимущества:
1. Соединительная конструкция может работать как адаптер 3D, когда инструмент для нагнетания воздуха соединен с надувной структурой 2D, имеющей плоское клапанное устройство 4.
2. Адаптер 3D можно быстро присоединять или отсоединять от запирающих фланцев 22 элемента 41 внешней рамы.
3. Соединительная конструкция может легко подсоединяться с сохранением воздухонепроницаемости.
Пример 2
Далее следует описание конкретного примера 2 соединительной конструкции по настоящему изобретению. В этом Примере 2 первым элементом 2 является пластиковая бутылка 2Е, а соединительная конструкция по настоящему изобретению используется как конструкция для соединения крышки 3Е, являющейся вторым элементом 3, с отверстием 20 пластиковой бутылки 2Е.
Более конкретно, как показано на фиг.25, горлышко бутылки 2Е в этом примере 2 выполнено по существу аналогично контейнерной части 2А по первому варианту настоящего изобретения. В то же время крышка 3Е выполнена аналогично крышечной части 3А по этому первому варианту и снабжена уплотняющим элементом 35 для улучшения водонепроницаемости.
Согласно этому примеру 2 крышку можно легко и быстро крепить к пластиковой бутылке 2Е или снимать с нее без ухудшения водонепроницаемости.
Пример 3
Далее следует описание конкретного примера 3 соединительной конструкции по настоящему изобретению. В этом примере 3 соединительная конструкция используется как конструкция для соединения пластиковых бутылок.
Более конкретно, как показано на фиг.26, пластиковая бутылка Р по этому примеру 3 снабжена как деталями первого элемента, сформированными на нижней части обычной крышки С, так и деталями второго элемента 3, сформированными на нижней грани пластиковой бутылки Р. В этом примере 3 детали первого элемента выполнены аналогично первому варианту настоящего изобретения. В то же время детали второго элемента 3 сформированы так, что размер (Н2) от потолочной плоскости участка 31 крышки до верхней торцевой поверхности запирающих выступов 33 достаточен для размещения крышки С.
Этот пример С, как показано на фиг.26, позволяет экономить пространство и легко транспортировать пластиковые бутылки, поскольку множество бутылок можно связать друг с другом при необходимости. Например, пластиковая бутылка Р с кофе может быть связана с пластиковой бутылкой Р с чаем, образуя единый комплект, что может создать новый рыночный спрос. Детали первого элемента 2 могут быть расположены не только ниже колпачка С, но и на плечевой области пластиковой бутылки Р.
Пример 4
Далее следует описание конкретного примера 4 соединительной конструкции по настоящему изобретению. В этом примере 4 соединительная конструкция по настоящему изобретению используется как запирающая конструкция для пакетов и используется для запирания клапана пакета.
Более конкретно, как показано на фиг.27, соединительная конструкция содержит тело 2F пакета, являющееся первым элементом 2, и клапан 3F пакета, являющийся вторым элементом 3. В этом примере 4 соединительный участок тела 2F пакета выполнен по существу аналогично первому варианту, описанному выше, но без отверстия 20. В то же время соединительный участок клапана 3F пакета выполнен по существу аналогично первому варианту и установлен на клапане 3F пакета с возможностью вращения, при этом его внешняя окружная поверхность сформирована с вогнутостью и выпуклостью для улучшения работоспособности и улучшения внешнего вида.
Этот пример 4 позволяет создать соединительную конструкцию, обладающую конструктивными признаками, позволяющими запирать клапан 3F на теле 2F пакета.
Пример 5
Далее следует описание конкретного примера 5 соединительной конструкции по настоящему изобретению. В этом примере 5 соединительная конструкция по настоящему изобретению используется как конструкция для соединения отсоединяемых принадлежностей, таких как запонки или серьги.
Более конкретно, как показано на фиг.28, соединительная конструкция содержит участок 2G основания, являющийся первым элементом 2, и орнаментальный участок 3G, являющийся вторым элементом 3. В этом примере 5 участок 2G основания выполнен по существу так же, как и описанный выше первый вариант настоящего изобретения, и работает как «базовая» часть кнопки на школьной форме, где торцевая часть основания расширена. Орнаментальный участок 3G также выполнен как описанный выше первый вариант, и на его лицевой поверхности нанесены требуемые орнаменты и украшения.
Этот пример 5 может использоваться для аксессуаров, таких как запонки и серьги, которые можно легко и быстро надевать и снимать, или для колец, орнаментальную часть которых можно менять.
Пример 6
Далее следует описание конкретного примера 6 соединительной конструкции по настоящему изобретению. В этом примере 6 соединительная конструкция по настоящему изобретению используется для соединения кабелей, применяемых в электронных устройствах, таких как персональные компьютеры.
Более конкретно, как показано на фиг.29, электрический прибор 2Н, являющийся первым элементом 2, выполнен по существу так же, как и описанный выше первый вариант настоящего изобретения, и в центре соединительного вертикального участка 20 выполнено гнездо 27. Соединительная вилка 3Н, являющаяся вторым элементом 3, снабжена металлическим фитингом для электрического проводника 39, который вставляется под напряжением в гнездо 27.
Вышеприведенный пример 6 может являться соединительным устройством для электроприборов и т.п. и устраняет возможность отсоединения в результате натяжения.
Пример 7
Далее следует описание конкретного примера 7 соединительной конструкции по настоящему изобретению. В этом примере 7 соединительная конструкция по настоящему изобретению используется в качестве пуговиц на одежде, такой как рубашки и пиджаки.
Более конкретно, как показано на фиг.30, основания 2I пуговицы, являющиеся первым элементом 2, установлены с определенными интервалами внутри передней открытой части предмета одежды. Поворотные пуговицы 3I в качестве второго элемента 3, соответствующие каждому из оснований 2I пуговиц, установлены снаружи на передней открытой части. В этом примере 7 основание 2I пуговицы выполнено почти так же, как и контейнерная часть 2А вышеописанного первого варианта настоящего изобретения, и вращающаяся пуговица 3I выполнена почти так же, как крышечная часть 3А описанного выше первого варианта настоящего изобретения, с идентичной базовой структурой для соединения. Каждая вращающаяся пуговица 3I установлена с возможностью поворота на опорном элементе S, закрепленном на передней открытой части.
Когда пуговицу застегивают с помощью соединительной конструкции по этому примеру 7, поворотная пуговица 3I вставляется в основание 2I для поворота поддерживающего элемента S, и запирающие выступы 33 входят в зацепление с запирающими фланцами 22 для соединения. Следовательно, такой способ проще и требует меньших усилий, чем в случае, когда пуговицу продевают в петлю, и даже дети и инвалиды легко могут застегнуть такие пуговицы. Кроме того, поскольку такие поворотные пуговицы 3I не должны вставляться в петли, дизайн такой пуговицы 3I не ограничен и может иметь обычную круглую, квадратную форму и множество других форм.
Другой вариант этого примера 7 показан на фиг.31, где петля обычной передней открытой части может быть снабжена поворотной пуговицей 3I. Более конкретно, поворотная ручка Т на виде размером с петлю Н расположена на поверхности поворотной пуговицы 3I, так что она не падает с пуговицы 3I. Когда эта поворотная пуговица 3I проходит сквозь петлю Н и ложится на внутреннее основание 2I пуговицы, при повороте ручки Т запирающие выступы 33 поворотной пуговицы 3I входят в зацепление с запирающими фланцами 22 основания 2I.
Вышеприведенный пример 7 применим к пуговицам для одежды, которые могут застегиваться и расстегиваться детьми и инвалидами. В этом примере 7 запирающие фланцы 22 выполнены на основании 2I пуговицы, но конструкция может быть реверсирована, если это целесообразно. Это относится и к другим примерам.
Соединительная конструкция по настоящему изобретению не ограничена описанными вариантами и может быть соответственно модифицирована.
Например, каждый из вышеописанных вариантов не снабжен механизмом, поддерживающим состояние соединения, но настоящее изобретение не ограничено таким решением, и состояние соединения может поддерживаться шаровым запирающим механизмом.
Более конкретно, как показано на фиг.32, в каждый запирающий выступ вставлен поджимающий элемент 51, например витая пружина, и на конце поджимающего элемента 51 установлен запирающий шарик 52. Следовательно, запирающий шарик 52 поджимается так, что выступает из торцевой поверхности запирающих выступов 33. В то же время, как показано на фиг.33, соединительный вертикальный участок 21 первого элемента 2 снабжен запорным отверстием 53 для входа запирающего шарика 52, расположенным на внешней боковой поверхности, в положении, соответствующем самому нижнему положению запирающих фланцев 22.
Как показано на фиг.34, запирающий шарик 52 удерживается поджимающим элементом 51 так, что он выступает из верхних граней каждого из запирающих выступов 33. С другой стороны, как показано на фиг.35, соединительный вертикальный участок 21 имеет запорное отверстие 53 для приема шарика 52, которое сформировано в самой нижней точке запирающих фланцев 22. Запирающий шарик 52 удерживается для плавного качения и скольжения известными способами.
Согласно вышеописанной конструкции, когда запирающие выступы 33 направляются в самое нижнее положение выпуклых криволинейных нижних граней 23 запирающих фланцев 22, запирающий шарик 52 входит в запирающее отверстие 53. Таким образом, пользователь может легко почувствовать завершение создания соединения между первым элементом 2 и вторым элементом 3 по щелчку, возникающему, когда запирающий шарик 52 входит в отверстие 53. Даже если к соединенным первому элементу 2 и второму элементу 3 будет приложено неожиданное усилие, можно предотвратить разъединение этих элементов. При повороте и скольжении запирающего шарика 52 по внешней боковой поверхности соединительного вертикального участка 21 или по выпуклым криволинейным нижним граням 23 первый элемент можно плавно поворачивать, прилагая небольшое усилие.
В каждом из описанных вариантов примерами первого элемента 2 и второго элемента 3 являются контейнерная часть и крышечная часть, однако настоящее изобретение этим не ограничено, и если при использовании соединяются два элемента, размер и прочность соединительной конструкции можно соответственно менять для соединения различных предметов. Например, помимо вышеописанных примеров соединительная конструкция по настоящему изобретению может использоваться для соединения крышки заправочной горловины автомобиля и пр., шланга подачи топлива, для буксировочного приспособления для буксировки автомобилей, в качестве соединительной конструкции для игрушек, например кубиков, для соединения труб, пряжек ремней, для установки знаков и в качестве соединительной конструкции с ручкой, заменяющей отвертки разного диаметра и пр.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид в перспективе первого варианта соединительной конструкции по настоящему изобретению.
Фиг.2 - вид сверху первого элемента по первому варианту.
Фиг.3 - вид сбоку по фиг.2.
Фиг.4 - вид сбоку по фиг.2.
Фиг.5 - вид снизу второго элемента по первому варианту.
Фиг.6 - сечение по линии 6А-6А на фиг.5.
Фиг.7 - вид сбоку по фиг.5.
Фиг.8 - чертеж, поясняющий соединение первого элемента со вторым элементом по первому варианту.
Фиг.9 - вид в перспективе второго варианта соединительной конструкции по настоящему изобретению.
Фиг.10 - увеличенный вид первого элемента по второму варианту.
Фиг.11 - вид сверху по фиг.10.
Фиг.12 - чертеж, поясняющий соединение первого элемента со вторым элементом по второму варианту.
Фиг.13 - второй элемент по третьему варианту настоящего изобретения.
Фиг.14 - вид сбоку по фиг.13.
Фиг.15 - вид снизу по фиг.13.
Фиг.16 - чертеж, поясняющий соединение первого элемента со вторым элементом по третьему варианту.
Фиг.17 - вид сверху плоского клапанного устройства по примеру 1.
Фиг.18 - сечение по линии 18А-18А на фиг.17.
Фиг.19 - сечение по линии 19А-19А на фиг.17.
Фиг.20 - вид сбоку адаптера по примеру 1.
Фиг.21 - вид сверху адаптера по примеру 1.
Фиг.22 - сечение по линии 22А-22А на фиг.20.
Фиг.23 - сечение, иллюстрирующее соединение адаптера с надувной структурой по примеру 1.
Фиг.24 - сечение в ортогональном направлении по фиг.23.
Фиг.25 - иллюстрация примера 2, где соединительная конструкция по настоящему изобретению использована для соединения пластиковой бутылки и крышки.
Фиг.26 - иллюстрация примера 3, в котором соединительная конструкция по настоящему изобретению использована для соединения пластиковых бутылок.
Фиг.27 - иллюстрация примера 4, в котором соединительная конструкция по настоящему изобретению использована для соединения пакета с клапаном.
Фиг.28 - иллюстрация примера 5, в котором соединительная конструкция по настоящему изобретению использована в запонках.
Фиг.29 - иллюстрация примера 6, в котором соединительная конструкция по настоящему изобретению использована в электроприборе.
Фиг.30 - иллюстрация примера 7, в котором соединительная конструкция по настоящему изобретению использована в пуговицах.
Фиг.31 - иллюстрация другого примера 7, в котором соединительная конструкция по настоящему изобретению использована в пуговицах.
Фиг.32 - вид снизу второго элемента, в котором используется механизм запирающего шарика.
Фиг.33 - вид сбоку первого элемента, в котором используется механизм запирающего шарика.
Фиг.34 - сечение, иллюстрирующее второй элемент с другим механизмом запирающего шарика.
Фиг.35 - вид сбоку первого элемента с другим механизмом запирающего шарика.
Позиции на чертежах
1А, 1B, 1С - соединительная конструкция
2 - первый элемент
2А, 2В - контейнерная часть
2D - надувная структура
2Е - пластиковая бутылка
2F - тело пакета
2G - участок основания
2Н - электроприбор
2I - основание пуговицы
3 - второй элемент
3А, 3С - крышечная часть
3D - адаптер
3E - колпачок
3F - закрывающая крышка
3G - орнаментальный участок
3H - соединительная вилка
3I - поворотная пуговица
4 - плоское клапанное устройство
20 - отверстие
21 - соединительный вертикальный участок
22 - запирающие фланцы
23 - выпуклые криволинейные нижние грани
24 - выгнутая криволинейная соединительная поверхность
25 - группы слабо запирающих фланцев
26 - группы сильно запирающих фланцев
27 - гнездо
31 - участок крышки
32 - участок соединительной боковой стенки
33 - запирающие выступы
34 - выпуклая криволинейная соединительная поверхность
36 - отверстие для нагнетания газа на стороне крышки
37 - соединительный выступ
38 - круглый вогнутый участок
39 - металлический фитинг для проводника
41 - элемент внешней рамы
42 - тело
43 - поворотная крышка
43а - отверстие для нагнетания газа
44 - клапанный механизм
44а - герметичная крышка
51 - поджимающий элемент
52 - запирающий шарик
53 - запорное отверстие
В1 - тело пакета
В2 - закрывающий клапан
С - колпачок
Н - петля
Р - пластиковая бутылка
S - поворотный опорный элемент
Т - поворотная рукоятка