CN103442989A - 带有拇指保持部和弯曲的稳定壁的杯载运件 - Google Patents

Abstract

一种由弹性材料模制的用于保持不同形状和尺寸的杯载运件，该杯载运件包括至少一个杯-保持承窝、至少两个定位于每一承窝周围的稳定柱和被限定在承窝之间的中央空腔。每个承窝包括在每个具有杯接触表面的承窝内的底面，将杯***承窝内时杯可搁置在该杯接触表面上。一个实施例包括具有拇指保持部的稳定柱，拇指保持部设置在稳定柱的顶表面上，以有助于防止使用者的拇指滑下柱的顶表面。每个稳定柱还可包括至少一个向内和向下延伸进相应承窝内的弯曲稳定壁。该模制的杯载运件也可包括周边边缘，其中周边边缘的一部分为向内的弓形。

Description

带有拇指保持部和弯曲的稳定壁的杯载运件

背景技术

用于保持和运送饮料杯的载运托盘（carrying trays）已为公众所知且被广泛用于所有快餐店、运动场、便利店、咖啡店等处。

通常，托盘由设有多个杯保持承窝的主体部分构成。这些杯保持承窝可根据载运托盘的样式改变。已存在有多种设计，每种设计具有不同形状和尺寸的杯保持承窝，这些杯保持承窝对于不同形状和尺寸的饮料杯具有不同程度的适应性。

随着时间的推移，对这些载运托盘的需求有所发展。快餐厅行业不断地增加最大部分的尺寸，包括采用非常大的饮料杯用于软饮料。已非常流行的一类饮料杯具有杯的底部部分的直径小于杯的顶部部分的直径的“阶梯式壁”结构。这些“有阶梯壁的”杯被设计为，在维持基底小到足以放入适当尺寸的杯保持部（如出现于汽车或运动场座椅的扶手中的杯保持部）的同时可盛装大量饮料。这些杯往往具有可盛装32乃至44盎司液体的容量。但是，这些杯的设计仅提供底部附近带有较小夹持面积的载运托盘，同时升高了液体载荷的高度，因此使得杯的顶部沉重。

最近，高端咖啡和茶饮料已被引入很多餐厅并大量涌入市场，这些咖啡和茶饮料通常用比传统的碳酸饮料杯小、窄的杯供应。这些杯只能盛装10盎司乃至更少的液体。

这些组合的流行风格在必需被杯载运件容纳的杯的尺寸范围方面引起了更广泛的需求。

制造商们试图采取一些方式来容纳尺寸大小变化的杯。最常见的方法是在杯保持承窝的两侧设置柔性构件，***杯时该构件挠曲（deflect），力图容纳一系列基底尺寸的杯。该方法的示例被披露在授权于Bixler的美国专利4,208,006号、授权于Vellieux的美国专利4,218,008号及授权于Letourneau的美国专利6,398,056号中。这种方法存在的问题是，由于朝下倾斜的壁，和杯的接触点与杯基底尺寸相关。因此，带有较小的基底尺寸的杯被夹持在非常低的位置处，由此稳定性降低。

解决这种问题的另一方法是增加杯保持承窝的深度。即使杯未被稳固夹持，较深的承窝能够为小杯提供相当的倾翻（tipping）阻力。该方法的一些示例在授权于Cekota的美国专利D438,100号和授权于Sweeney的美国专利7,225,927号中阐明。此方法的一个缺点是需要较高的结构，也妨碍在某些造型机上实现这种设计。该方法的另一缺点是，其增大了载运件的形成（developed）面积。如果产品被制成与较短的载运件的重量相同，单位面积的重量必须较小，因此结构强度减弱。如果为了弥补而增加重量，这将导致更高的材料、能量以及运输费用并增大了自然资源的使用量。该方法的又一缺点是，由于成捆的这种载运件形成较高的载运件堆，因此需要增加存放空间和运输费用。

第三种方法是用短的、柔性的突出件代替有角度的侧壁构件。该方法的一些示例阐明于授权于Brown的美国专利6,679,380号和授权于Hofheins的美国专利6,651,836号中。突出件越长，可通过其接触的杯尺寸范围越广。但是，突出件越长，它们的夹持力越小。而且，承窝结构的刚性也因在靠近承窝基底的材料不足而被削弱。如果杯的底部未被承窝俘获，杯倾翻的可能性可能更大。

第四种方法是在同一杯载运件上提供不同尺寸的承窝，如在授权于Vigue的美国专利D319579号和授权于Vigue的美国专利5,096,065号及授权于Brown的美国专利6,679,380号中所示出的。此方法存在的问题是杯载运件的实用性显著降低。这样的杯载运件被限制为大和小杯的有限数量的组合。这些参考文件中披露的杯载运件具有四个杯保持承窝-其中的两个只能用于大杯，其中的两个只能用于小杯。

授权于Yang等人的美国专利7,762,396号描述了对上述方法的改进，包括被分成两个不同的坡度的稳定壁、上部部分和下部部分。上部部分具有向下倾斜部，此倾斜部比下部部分的向下倾斜部倾斜角小。这种构造是对上述构造的改进，但其仍然限制了这种载运件能够稳固容纳的杯尺寸的范围。具有基部不能装入两个特定的倾斜部（上部部分或下部部分）之一的杯不能获得这种稳定壁构造的全部优点。

除了上面讨论的杯配合的问题外，由于使用较大尺寸的杯，杯载运件还需要支承较重的重量。对于运送杯载运件中放有两个或多个杯的人员来说，尤其他们用一只手舒适而安全地运送附加载荷时，较重的重量往往很难抓住载运件。通常，使用者倾向于在杯之间、载运件的一侧把持载运件。使用者将其拇指放在载运件的顶部上、杯之间并将他们的手或其他手指卷绕在载运件下面的边缘上。现有的载运件包括平坦或凸起的面积用于拇指的支撑抵靠。在这些实施例中，尤其在只用一只手和悬空的重量太重或承载的重量突然移动时，使用者的拇指可能滑动。此外，过载的杯载运件倾向于以可预示的方式翘曲（buckle），沿相邻的杯承窝之间的线，通过托盘中心或在托盘中心附近毁坏。

因此，对于杯载运件存在一种需求，即，该杯载运件能以安全和稳固的方式运送处于宽范围尺寸内的饮料杯，包括大杯、“有阶梯壁的”杯、及小杯。同时对于杯载运件还存在一种需求，即，使用者能舒适而安全地把持和运送杯载运件。对于杯载运件存在的另一种需求是，一次能运送几个装满的杯，而不至于因装满的杯的重量而使杯载运件翘曲或毁坏。对于杯载运件存在的再一需求是，能够使用预先存在的造型机（pre-existing moldingmachines）生产且由较少的材料制造杯载运件。

发明内容

本发明涉及一种杯载运件，该杯载运件由弹性材料制成，具有能够保持和固定带有不同形状和尺寸的各种杯的杯-保持承窝。每个承窝具有稳定柱，稳定柱被定位成间隔地布置于承窝和上面可搁置杯的承窝的底部处的底面周围。稳定壁从每个稳定肩部向内和向下延伸。稳定壁由弯曲部分构成。弯曲部分具有在弯曲部分的上部端附近较小并沿曲线朝下端逐渐增加的切线斜率，使得斜率可以沿曲线的下部端在一点或多点处基本垂直。

这种承窝构造使稳定壁进一步延伸到承窝的上部区域内，由此能使稳定壁在较高的点处接触直径较小的杯。较高的接触点提高了杯的稳定性。在一个实施例中，承窝构造允许稳定壁基本上从最上面的接触点向下到稳定壁的最低边缘与杯接触，由此，提供较大的接触面积，增大脱出（pull out）摩擦面积。在另一实施例中，承窝的稳定壁的曲率允许稳定壁屈挠（flex），使得杯壁正切于稳定壁的曲线伸延，用于宽范围杯尺寸中的每一个，自动调节与杯最佳接触的合适角度。这两种实施例包括能够提高夹持效果和提高杯在承窝内的极限稳定性的元件。

这种承窝构造还允许载运件保持较大的杯，例如，“有阶梯壁的”杯。在一个实施例中，每个稳定壁的整个弯曲部分与较大的杯接触。事实上，弯曲部分的上部部分与较大的杯接触是有利的。因为上部部分最初具有相对小的角度，进而在其通过杯的侧壁向外挠曲时向杯施加更大的夹持力。这在“有阶梯壁的”杯的情况下特别有利，因为，如上所述，这类杯仅提供小的夹持面积，同时升高液体载荷的高度，因而使盛满的杯头部沉重而更容易倾翻。

本杯载运件还包括能提高使用者舒适和安全地保持和运送杯载运件的能力的特征。杯载运件包括在承窝之间或围绕承窝的稳定柱。这是使用者通常把持载运件以运送其的面积。该杯载运件包括在至少一个稳定柱的顶部表面中的凹进的“拇指保持部”，以提供受压表面，以符合人类工程学的方式模仿拇指外部的自然形状并产生增大的摩擦和/或垂直表面的面积，以便在用一只手保持承载的载运件时防止拇指从柱的顶部滑下。此杯载运件可选地包括从拐角部和/或稳定柱的顶部表面向上突出的突起。

本载运件还包括提高强度和刚性的结构特征。例如，载运件可具有阶梯状的中央空腔或壁。中央空腔可包括抗翘曲并提供增大的刚性的阶梯状侧壁。此外，外边缘的一部分可以凹进和/或可带有向内的角度以形成更硬挺的边缘构件。此外，外边缘的一部分可具有较宽的水平顶面，以进一步提高杯载运件的抗扭和抗弯刚度。另一个可为杯载运件提供额外的强度和硬挺度的元件是处于外边缘和稳定柱之间的光滑起伏或弯曲的沟。此构造可用少量的材料提供相同的或更大的硬挺度，或用相同量的材料提供更大的硬挺度。

通过下面参考附图对优选实施例的详细描述将凸显出本发明的其他方面和优点。

附图说明

附图组成本说明书的一部分且结合本说明书解读，附图中相似的附图标记表示各视图中的相似部分。附图中：

图1为根据本发明教导的杯载运件的一个实施例的立体图；

图2为根据本发明一个实施例的杯载运件的顶部侧视图；

图3为大体沿图2中线3-3剖切以箭头所示方向观察的杯载运件的承窝部分的片段截面图；

图4为根据本发明一个实施例的接纳较小饮料杯的承窝的片段截面图；

图5为根据本发明一个实施例的接纳较大饮料杯的承窝的片段截面图；

图6为大体沿图2中线6-6剖切以箭头所示方向观察的杯载运件的柱的片段横截面图；

图7为根据本发明教导的杯载运件的一个实施例的立体图；

图8为根据本发明教导的杯载运件的一个实施例的顶视图。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述本发明，这些附图示出了可实施本发明的一些具体实施例。这些实施例力图足够详细地描述本发明的一些方面，使得所属领域技术人员能够实施本发明。在不超出本发明范围的前提下可以采用其他实施例且可以作出一些变换。因此，本发明由所附权利要求限定，这些描述并非用于限制构思，也不应限制由这些权利要求提出的等同物的范围。

因此，所属领域技术人员应理解，本公开文件所基于的构思可以容易地用于作为实现本发明的这些目的其他结构、方法和***的设计基础。

包括于2010年7月27日授权于Keegan Y.Yang等人的名称为“CupCarrier（“‘396专利”）的美国专利7,762,396和于2010年5月16日由KeegenY.Yang等人提交的名称为“Cup Carrier with Thumb Holds and CurvedStabilizing Walls”的美国专利申请61/345,134的全部公开内容作为参考被加入本说明书中。

现在将参考附图详细描述本发明，全部附图中相似的附图标记表示相似的部分。为了清楚地示出本发明的特征，附图中不必保持这些元件的比例关系。

附图标记10总体地表示杯载运件，其由弹性材料、如模压纤维纸浆制成。杯载运件10可以用所属领域公知的工艺和方式通过抵靠铸模或冲模模压纤维纸浆制成。在备选的实施例中，杯载运件10可由其他材料制成，例如，由塑料、泡沫材料、或其他具有期望强度和弹性的材料制成。

杯载运件10具有至少一个模压于其内的杯-保持承窝，以便稳定地保持各种形状和尺寸的饮料杯。这些杯可以是传统式样，具有带圆形横截面的截头圆锥形侧壁和固定于侧壁上的底部壁。这些杯还可包括“有阶梯式壁的”杯，其中杯的底部部分的直径小于杯的顶部部分的直径。这些杯可具有平坦的底部表面或有边缘的底部表面，且可由如塑料、纸板、泡沫材料等之类的材料制成。所述杯可具有各种容量，例如，容量范围可从仅能盛装4盎司（4oz）液体的小型杯到能够盛装44盎司（44oz）液体的非常大的“有阶梯壁的”杯。

图1示出了形状大体为矩形的杯载运件10，其包括四个尺寸基本相同的杯-保持承窝12，载运件10的每个拐角部20中设有一个承窝，承窝之间定位有中央空腔16。然而，载运件10可采取不同构造和数量的承窝12。甚至在图示的包括四个承窝12的载运件10中，可以想到，承窝12的数量可改变为少于或多于四个承窝12。例如，在一个实施例中，载运件10包括一个或两个承窝12，而载运件10的其余部分包括基本上是平坦的食物载运表面。载运件10还可包括具有顶部表面22的向下转向的连续的周边边缘或凸缘18。

每个杯-保持承窝12包括至少两个稳定柱14，它们被定位为间隔地布置于承窝12周围。可将稳定柱14定位于基本与边缘18的顶部表面22相等的高度上，如图1所示，或可定位在高于或低于边缘18的顶部表面22的高度上。每个柱14包括两个大体相对的稳定壁24。另外，如图所示，每个拐角部20还包括从该处向内和向下延伸的稳定壁24。三个稳定壁24围绕每个杯-保持承窝12基本等距地间隔开。如下面进一步详细描述的，三个稳定壁24（图中示出为弯曲结构）的上棱边26限定承窝12开口的尺寸，因此限定可被接纳于承窝12内的最宽的杯的直径。如图1所示，拐角部20和稳定柱14的外棱边26也是稳定壁24的上棱边26。

如图2-3中最清楚地看到的，每个承窝12设有底面28。承窝底面28与侧壁部分30整体模制，侧壁部分30位于承窝12周围在稳定柱14和拐角部20之间。承窝底面28任意地具有与之关联的加强肋32。加强肋32略高于承窝底面28，通常高出1/16英寸到1/4英寸之间的距离。在图2所示的实施例中，有三个加强肋32与每个承窝底面28关联。

在一个实施例中，加强肋32包括水平部分34和大体垂直的部分36，水平部分与承窝底面28关联，大体垂直的部分在该处与至少部分地延伸向上的侧壁30连接，如图3清楚地示出的。这种构造为承窝12提供附加的刚性和强度。

通常（但并非总是），***杯-保持承窝12内的杯的底部被搁置在杯接触表面上，如图4所示。杯接触表面或者可以是底面28的顶表面，或者若存在加强肋32，则可以是加强肋32的顶表面40。如果杯接触表面是承窝底面28的顶表面，那么杯的底部能直接搁置在承窝底面28上。当加强肋32的顶面40是杯接触表面时，杯的底部略高于承窝底面28。在图4所示的实施例中，杯接触表面是加强肋32的顶面40。

现回到图1和3，从每个稳定柱14和每个拐角部20向下和向内延伸的是稳定壁24，稳定壁继续延伸到承窝底面28之上某一距离。如将在下面进一步详细讨论的，每个稳定壁24具有弯曲的外形（profile）。如图3中所见，弯曲部可以类似于抛物线，该抛物线从非常平坦的切线倾斜角开始，其中切线倾斜角逐渐增加到基本垂直的斜率。每个稳定壁24可任意地包括将壁24垂直等分的槽44。槽44可以从开口46向上延伸，该开口被限定于稳定壁24的下棱边48和承窝底面28之间。槽44可终止于拐角部20或稳定柱14的外棱边26之上或之下处的位置。由开口46和槽44形成的这种结构商业上称为

但是，虽然附图中示出了构造，可以理解，在其他一些实施例中，可以限定出通过稳定壁的不同类型的开口和槽。例如，在其他一些实施例中，被限定出的通过稳定壁的构造可以是三角形、矩形、倒Y形、或任何其他现在已知或今后开发出的合适结构。

将杯***杯-保持承窝12内时，稳定壁24向外挠曲。稳定壁24的挠曲、弹性和刚度可通过调节材料的厚度、密度、性质、和/或稳定壁24的弯曲部分42的曲率来控制。如模压纸浆之类的材料可能具有弹性和纹理，致使挠曲的壁24向***的杯施加夹持力，与杯的尺寸无关。稳定壁24的弯曲形状的作用类似于弹簧，以阻止杯边界（extents）偏移，由此抵靠杯的壁施加阻力。围绕杯并导致壁24的弹簧作用的三个弯曲壁24的结合施加抵靠杯的基本水平的“夹紧”力，提供增加的、抵抗杯在承窝内的移动的摩擦力。这种构造使杯更可靠地就位于杯载运件10的承窝12内。

如上所述，本发明的重要方面是承窝12的构造。为了可靠地保持放置在承窝12内的杯，可将稳定壁24的弯曲部分42设计成在杯的侧面上令人满意的高度上的点处与杯（可变化尺寸）接触。弯曲部分42提供具有增大强度的稳定壁24并允许它们更好地支撑和保持杯。弯曲部分42还使杯载运件具有更有效地保持更大范围的杯直径的能力。这也是为什么类似抛物线形状工作良好的原因。另外，如图4所示，弯曲部分42也可包括上部弯曲的过渡部分42a，该上部弯曲的过渡部分带有向下和向内朝向承窝12的中心延伸的基本平直的（linear）面42b。另一实施例包括的弯曲部分42被构造成使得弯曲部分42在下棱边48处（远离承窝12的中心指向）向下和向外延伸，形成更象“C”形的外形。

弯曲部分42允许横向突出到承窝12内的稳定壁24关于承窝12比已有的杯载运件的双倾斜或单倾斜平直壁高。稳定壁24的这种构造赋予承窝12在杯的侧面的倾斜或垂直高度上较高的点处接触小杯和大杯两者的能力。图4-5展示了这一点。图4示出了保持较小的杯56（类似于用来容纳咖啡的一种）的承窝12。图5示出了保持“有阶梯壁的”杯60的承窝12，如上所述。图4示出了稳定壁24未完全挠曲且在期望高度处接触较小的杯56的同时仍包含弯曲区段的情况。图5示出了载运较大的杯60的杯载运件10，其中可看到很小的弯曲部分42且稳定壁24的相当长的部分与杯的侧壁接触。

稳定壁24的弯曲外形还能使承窝容纳相对大的杯，因为稳定壁24的弯曲部分42的上部端被构造成容易向内挠曲相当大的量。实际上，如图4-5所示，稳定壁24包括必须导致稳定壁24具有上部过渡区（即，弯曲部分42的切线斜率开始改变之处）的弯曲部分42，与具有单倾斜或双倾斜平直稳定壁的现有杯的上部过渡区相比，该上部过渡区离承窝的中央更远，因此允许稳定壁承受离承窝中央更远的向内挠曲，于是，承窝能容纳较大的杯。

图4所示的本发明的杯载运件10的实施例具有稳定壁24，该壁以抛物线-直线外形的形式向下和向内延伸，带有顶部附近相对小的切向角，然后切向角逐步增大。这种设计使稳定壁24进一步延伸到承窝12的顶部部分内，从而能使稳定壁22在杯56的侧面上的相对高的点处接触较小直径的杯56。此构造可使杯56在承窝12内的稳定性提高。如图4所见，杯56的接触点58取决于杯壁的直径和斜率以及壁与稳定壁24的弯曲部分42结合之处。因此，在杯壁上的接触点越高，效果越好。此外，此构造允许稳定壁24从接触点58向下至下棱边48都与杯56接触，以进一步提高稳定性。如图5所示，承窝12始终具有接纳和固定较大的杯、例如“有阶梯壁的”杯60的能力。

图5示出了本发明的接纳较大的杯60的实施例的承窝12。将较大的杯60（例如，32盎司的“有阶梯壁的”杯）***承窝12时，通过稳定壁24的整个弯曲部分42基本沿其长度从接触点向下至下棱边48接触该杯。因为弯曲部分42开始具有相对小的角度，当其因杯的侧壁而向外挠曲时，其在杯60上施加较大的夹持力。这在使用“有阶梯壁的”杯的情况中尤其有利，因为，如上面所提到的，这类杯60只具有小的夹持面积，同时液体载荷的高度升高，因此使得杯60顶部沉重并在装满液体时更容易倾翻（tipping）。

在未示出的另一实施例中，承窝12的稳定壁24的构造和曲率允许稳定壁24屈挠，致使杯壁正切于稳定壁的曲线行进用于宽范围的杯尺寸的每一尺寸，并自动调节到适当的角度以便根据杯56或60的直径与杯最佳地接触。

另外，在又一实施例中，本发明的稳定壁24可以与颁布的‘396专利中公开的那些壁相似，只是它们可以包括三个、四个、五个或更多的具有不同角度的部分，而与如所示出的只有两个角度抗衡，以模仿和重复弯曲部分42的功效。

另外，如图1-3所示，杯载运件10的一个实施例包括凹进或缩进每个稳定柱14的至少一部分（即，一部分或多部分）的上表面52中的“拇指保持部”或“拇指定位部”50。拇指保持部50为使用者提供***位，以便用他/她的拇指（一个或两个）来把持杯载运件10。凹进的拇指保持部50有助于防止使用者的拇指从稳定柱14滑下，当稳定柱14具有平坦的上表面52时可能发生这种滑下。拇指保持部50还为使用者提供更舒适的和符合人类工程学的方式以便把持和保持杯载运件10。例如，如图6所示，使用者可以把持杯载运件10，使得使用者的手掌包围载运件的外周边边缘18的一部分而使使用者的拇指54位于凹进的拇指保持部50内。另外，使用者也可在拇指保持部50的下面和附近找到舒适的和稳定的地方来放置使用者的食指（即，指尖（pointer））。

此外，如图6所示，本发明的杯载运件10的一实施例包括平滑周线（smoothly contoured）或弯曲的沟82。沟82大体处于周边边缘18和稳定柱14之间并跨越承窝12之间。如图7所见，在本发明的该实施例中有四道沟82与四个稳定柱对应。可选地，沟82可具有相似的构造，但具有带更明显的拐角过渡部的成角度的壁。

如图7-8所示，在本发明的杯载运件10的可选实施例中，代替凹进的拇指保持部50或除凹进的拇指保持部50外，拇指保持部50可以包括从稳定柱14的上表面52延伸的一个或多个突起68。例如，一个或多个稳定柱14可以包括从其的最接近杯载运件的周边边缘18的上表面52的外部部分延伸的突起68。这为拇指54提供这样的结构，该结构在使用者运送盛满的杯的杯载运件10时能使拇指倚靠设置的垂直隔离部而防止拇指54从柱14滑下。另外，本发明的杯载运件的一实施例包括升高的拐角部分70。升高的拐角部分70在每个拐角部中提供了拇指保持部，同时提高了拐角区段的刚度。该升高的拐角部分可以包括拇指保持部50的任一实施例（凹陷或突起68）。

带齿的拇指保持部50或***68可以为任何期望的装饰性尺寸、形状和周线。如图1-3所示的拇指50或图7-8所示的***68的具体尺寸、形状和周线可提高托盘式样的美观性，而且也具有如上所述的功能方面的优点。

如图所示，本发明的杯载运件10的一个实施例包括在所有壁过渡部处包括特有的柔软弯曲的周线。与现有的杯载运件不同，杯载运件10的一实施例只包括相对少量的拐角部或尖锐棱边。实际上，在需要容纳最多的具有平坦底部壁的杯时，最合适的面积处于承窝12的底面28与承窝侧壁30相汇合的承窝12的底部处，在该面积中杯载运件10的此实施例包括任何大体非圆形的拐角部。

在下面描述的其他优点中，由模压纤维等制成的在平面过渡部处具有弯曲的周线的杯载运件10能更有效地受压（与具有急拐弯和棱边的杯载运件相比），这可导致较短的干燥时间。这，进而，允许成型杯载运件的设备以较快速度运行且导致在给定的持续时间内生产的杯载运件的产量较高。

另外，杯载运件10的弯曲的周线有利于套叠分离（de-nesting）。如所属领域公知的，一旦载运件成型，多个杯载运件10以堆叠的方式一个放在另一个的顶部，然后将它们压紧以减小载运件堆的高度而便于运输。当使用者（例如快餐店员工）试图从载运件堆中分离出单个杯载运件10时，此过程有时可能导致两个或多个杯载运件10卡在一起。通过具有较少的拐角部或陡峭的相交线，杯载运件10的弯曲周线可减少两个杯载运件卡在一起的几率，由此有利于从堆中套叠分离载运件。

此外，杯载运件10的弯曲周线具有很多优于现有技术的优点，包括提高了强度和更好的杯稳定性、改善了形状保持性、及消除了那些容易使杯载运件10翘曲的可能在杯载运件10的壁内产生的薄弱点或应力集中的拐角部和棱边。

除上面的描述外，在某种程度上，承窝构造可选地可以由两个独立的直径-稳定壁24的上部棱边26处的直径D₁和稳定壁24的下部棱边48处的直径D₂限定（参见图2）。

如上所述，三个稳定壁24的上部棱边26限定出承窝12开口的尺寸，因而限定出承窝12能够容纳的最宽杯的直径。如图2所示，画出的与棱边26相切的圆的直径D₁限定出承窝12开口的尺寸。直径D₁可以为约2英寸（2”）至约4英寸（4”），或可选地为约2.5英寸（2.5”）至约3.5英寸（3.5”）。在一个实施例中，直径D₁可以约为3英寸（3”）。

由画出的与稳定壁24的下部棱边48相切的圆形成另一直径D₂。直径D₂等于或小于直径D₁且可以为约1英寸（1”）至约3英寸（3”），或可选地为约1.5英寸（1.5”）至约2.5英寸（2.5”）。在一个实施例中，直径D₂可以约为2英寸（2”）。承窝构造还可由直径D₂和D₁之比限定。例如，直径D₂与直径D₁之比可从约0.5到0.8，而在一个实施例中约为0.67。

如图3所示，承窝构造也可由杯接触表面28或40和稳定壁24的下部棱边48之间的距离和比率，及杯接触表面28或40和稳定壁24的上部棱边26之间的距离和比率限定。杯接触表面和下部棱边34之间的距离D₃可以为约零英寸（0”）至约1英寸（1”），在一个实施例中其约为半英寸（0.5”）。杯接触表面和上部棱边26之间的距离D₄可以约为1英寸（1”）至约3英寸（3”），在一个实施例中约为1.8英寸（1.8”）。距离D₃和距离D₄的比率可以约为零（0）至0.6，在一个实施例中约为0.3。承窝12的深度维持在可利用现有的造型机生产杯载运件10的深度。载运件10的总高度D₅可以为，例如，约2英寸（2”）。但是，可以理解，高度D₅当然可以大于或小于该值。

另外，如图2和6清楚地示出的那样，外周边边缘或凸缘可以是向内呈弓形或向内弯曲的。弓形部分62可以具有相对大的半径或可包括多个大的半径。向内的弓形部分62形成硬挺的外边缘，这为杯载运件10提供了附加的强度和刚度。此外，如图6所示，边缘18的外凸缘80可以带有沿该边缘的一部分向内朝向杯载运件的角度，其可以带有向内的弓形部分或与向内的弓形部分一致。另外，如图8所示，整个周边边缘18或其的一部分可以包括作为另一元件的较宽部分64，这改善了杯载运件10的弯曲劲度或抗扭刚度。

如图7所示，杯载运件10还可包括从承窝侧壁30延伸的延长了的支肋部（buttresses）66，以改进承窝的形状保持性。

进一步地，为了提供增高的强度和刚性，载运件10可包括独特设计的中央空腔16。如图4清楚地示出的，载运件的中央空腔16可具有阶梯侧壁构造。如图所示，空腔16包括大体垂直的上部侧壁72、大体水平的中间壁74、大体垂直的下部侧壁76、以及底部壁78。这种构造为杯载运件10提供了一种结构，该结构提高了抗扭刚度、抗剪刚度和弯曲劲度，因此提高了抵抗翘曲和破坏的能力。图5示出了另一实施例，其不包括阶梯式侧壁，但仍落入本发明的范围内。尽管有此不同，图4和5主要示出了可接纳两种不同尺寸的杯的杯载运件10。

杯载运件10的全部特征，包括但不限于，承窝、柱、凹进的拇指保持部、弯曲的稳定壁、柔软弯曲的周线、外周边边缘、延伸的支肋部、及可以是任何期望的装饰性尺寸、形状和周线的中央空腔。如图所示的这些特征的具体尺寸、形状和周线改进了托盘的美观性，还提供了如上所述的功能性优点。

为了证明本发明的载运件优于所属领域公知的杯载运件的所述改进的不可预料的好处，对各种物理特征和关键性能质量进行了试验。杯载运件V和W为Huhtamaki America的产品，杯载运件X为Pactiv Corp.的产品，杯载运件Y为Cascade的产品，而杯载运件Z为PrimeLink的产品。试验对杯载运件10的实施例的重量和已有载运件的重量进行了比较。重量较轻的载运件需要较少的材料和能量来制造、干燥、运输和处置。载运件在标准的大气控制实验室中处理至少24小时以后被称重。上述的各种样式的杯载运件的平均重量列举于下表A中。

表A-托盘重量

	处理后的重量（克）
		实施例1（本杯载运件）	32.1
实施例2（本杯载运件）	36.6
		杯载运件V	34.1
杯载运件W	33.7
		杯载运件X	35.1
杯载运件Y	37.1
		杯载运件Z	36.7

如上所述，在某些情况中，杯载运件10被用来载运四个具有32盎司（32oz）或更大容量的大杯60。在这样的情况下，载运件易于在其中央区段翘曲。例如，当承载盛满的杯时，特别是使用者试图用一只手保持载运件时，载运件经受相当大的扭转应力和弯曲应力。在这样的情况下，载运件的中央壁或空腔周围可能发生材料损坏或翘曲。

为了比较新杯载运件10的实施例与市场上已有的杯载运件的刚性，进行了刚性试验。刚性试验测量在杯载运件被支撑于中心底部处和相对的边缘的顶部处时使杯载运件的悬臂式的边缘向下弯曲0.5英寸（1/2”）所需的力。载荷被施加到载运件的边缘上且数值越高，载运件的刚性也大。在下表B中列出了刚性试验结果。

表B–刚性

	挠曲力（克力（gf））
		实施例1（本杯载运件）	638
实施例2（本杯载运件）	803
		杯载运件V	548
杯载运件W	498
		杯载运件X	277
杯载运件Y	405
		杯载运件Z	274

由此证明，本发明杯载运件10的两个实施例具有比已有杯载运件更高的刚性。具体地说，实施例1具有最低的重量，但有第二高的刚性，因此，在最少材料和较低运输费用方面的性能优于已有杯载运件。

为了比较杯载运件10与现存的杯载运件的强度和刚性的其他试验，进行了挠曲试验，由此测试载运件支撑盛满32盎司液体的杯的能力。在试验过程中，载运件的一侧被夹到一个装置上以便模拟用手保持的情况。两个未被支撑的杯-保持承窝（即，离夹紧装置最远的承窝）承载32盎司的盛满液体的“有阶梯壁的”杯。针对上面已经提到的原因，可以认为32盎司的“有阶梯壁的”杯是需求最大的大杯。一旦施加有载荷，在30秒和180秒时测量每个载运件的挠曲，其中杯载运件有效地起悬臂梁的作用。如果在30秒或180秒期间载运件损坏，结果被注明为“损坏”且不进行测量。但是，如果在整个30秒或180秒经受住载荷，测试仪测量持续载荷下杯载运件的未支撑棱边向下挠曲的距离。挠曲越小的载运件被认为强度越高。在一类载运件中部分通过试验但不是全部通过试验的情况中，测试仪仅测量通过的载运件的挠曲。这些试验的结果记录于下表C中。

表C–刚性试验

数据显示，新的载运件10的实施例2具有第二最低损坏率（其没有损坏），和所有被试验的杯载运件中的第二最小挠曲（13mm）。具有较小挠曲的只有杯载运件Y，然而，其却是最重的杯载运件，因此制造和运输费用较高。此外，新的载运件的实施例1重量最轻，而其具有可与两个重得多的载运件相比的挠曲特性。从表A-C中的测试数据可以看出，总的来说，本发明的杯载运件不仅每单位重量强度较高，而且可由比被试的每种已有载运件更轻的材料制成，而且还能获得更好的性能特征。

为了比较杯载运件10与业主所持有的现存杯载运件（杯载运件V和W）和适合承受挠曲试验的其他品牌的杯载运件Y的杯保持能力，对倾翻角进行了测试。所有其他杯载运件具有单一角度或斜率的侧壁。盛满液体的杯被放置在载运件的杯-保持承窝内。每个载运件承载两个32盎司（32oz）的有阶梯壁的杯和两个12盎司（12oz）咖啡杯。然后使每个被承载的载运件倾斜直到至少一个杯移出（dislodged）为止。测量杯挪动的角度并记录，直到45度（45°）。如果在载运件倾斜45°时没有杯移出，则停止试验，并记录45°的结果。这些倾斜试验的结果记录于下表D中。

表D–最大的安全倾翻角

	倾翻角
		实施例1（本杯载运件）	40°
实施例2（本杯载运件）	40°
		杯载运件V	30°
杯载运件W	33°
		杯载运件Y	35°

倾翻试验的结果表明，与所有其他被试的现有杯载运件进行比较时，本发明的杯载运件具有增大的杯抗翻倒性（cup tipping over）。总体而言，本发明的杯载运件的性能超过了其他各种载运件。从这些试验可以看出，制造中重量可与竞争产品相比时，杯载运件10具有显著改善的杯载运件强度和能够稳固地保持而不倾翻的杯尺寸范围的优势。而且，杯载运件10的所述特征提供了对现有杯载运件的相当大的改进，因为本发明的杯载运件可以额外地降低每个载运件的重量达10%以上并仍然具有等同的或在大多数情况下更优的性能特征。

综上所述，可以看出，本发明的杯载运件特别适用于所提出的使用目的。另外，由于在不超出本发明范围的前提下可以作出某些变换，因此，上面描述或附图所示的所有内容只用于图示说明目的而并非限制。还可以理解的是，所附权利要求涵盖本说明书中描述的具体特征和某些一般特征。

Claims (24)

1.一种由弹性材料制成的杯载运件，包括：

至少一个杯-保持承窝以保持不同形状和尺寸的杯；

定位于承窝周围的至少两个稳定柱；

杯接触表面，将杯***承窝内时杯可搁置在该杯接触表面上；及

至少一个稳定壁，其从每个所述稳定柱向内和向下延伸进承窝，每个所述稳定壁包括弯曲部分，其中所述弯曲部分包括弯曲部的切线、上部端和下部端，该切线具有斜率，其中斜率沿弯曲部从上部端到下部端增加。

2.如权利要求1所述的杯载运件，其中，所述斜率在弯曲部分的上部端处大体水平，而在弯曲部分的下部端处大体垂直。

3.如权利要求1所述的杯载运件，其中，所述弯曲部分具有大体抛物线的形状，以提供位于所述承窝的上部区域内的杯-接触点。

4.如权利要求1所述的杯载运件，其中，所述稳定壁的弯曲部分被构造成当饮料杯被接纳于承窝内时向饮料杯施加期望量的夹持力。

5.如权利要求1所述的杯载运件，还包括至少两个杯-保持承窝，带有向下延伸的限定于它们之间的中央空腔。

6.如权利要求1所述的杯载运件，其中，至少一个稳定柱具有顶表面并包括设置在该顶表面上的拇指保持部。

7.如权利要求6所述的杯载运件，其中，所述拇指保持部是顶表面的凹进部分。

8.如权利要求6所述的杯载运件，其中，所述拇指保持部是从顶表面向上延伸的突起。

9.如权利要求1所述的杯载运件，还包括周边边缘，其中所述边缘具有至少一个向内成弓形的部分。

10.如权利要求1所述的杯载运件，其中，每个稳定壁限定出通过其的槽，该槽从相应的开口向上延伸并终止于邻近稳定壁的上部棱边的点处。

11.如权利要求1所述的杯载运件，其中，所述杯载运件至少部分地由模压纸浆形成。

12.一种由弹性材料制成的杯载运件，包括：

至少一个杯-保持承窝以保持不同形状和尺寸的杯；

至少两个定位于承窝周围的稳定柱，其中至少一个柱包括顶表面和设置在该顶表面上的拇指保持部；

杯接触表面，将杯***承窝内时杯可搁置在该杯接触表面上；及

至少一个稳定壁，其从每个所述稳定柱向内和向下延伸进承窝内。

13.如权利要求12所述的杯载运件，其中，所述拇指保持部是至少一个稳定柱的顶表面的凹进部分。

14.如权利要求12所述的杯载运件，其中，所述拇指保持部的轮廓为接纳拇指。

15.如权利要求12所述的杯载运件，其中，所述拇指保持部适用于防止使用者的拇指从稳定柱滑下。

16.如权利要求12所述的杯载运件，其中，所述拇指保持部是从至少一个稳定柱上的顶表面向上延伸的突起。

17.如权利要求12所述的杯载运件，其中，每个所述稳定壁包括弯曲部分，该弯曲部分包括弯曲部的切线、上部端和下部端，该切线具有斜率，其中斜率沿弯曲部从上部端到下部端增加。

18.如权利要求17所述的杯载运件，其中，所述切线斜率在弯曲部分的上部端附近大体水平，而在弯曲部分的下部端处大体垂直。

19.如权利要求17所述的杯载运件，其中，所述弯曲部分具有抛物线形状。

20.如权利要求12所述的杯载运件，其中，所述杯载运件至少部分地由模压纸浆形成。

21.一种由弹性材料模制的杯载运件，以保持不同形状和尺寸的杯，该杯载运件包括：

至少两个杯-保持承窝；

至少两个定位于每一所述承窝周围的稳定柱，其中至少一个柱包括顶表面和设置在该顶表面上的拇指保持部，以防止使用者的拇指滑下所述柱的顶表面；

处于每个所述具有杯接触表面的承窝内的底面，将杯***承窝内时杯可搁置在该杯接触表面上；

从每个稳定柱向内和向下延伸进相应承窝中的至少一个弯曲的稳定壁；及

限定在承窝之间的向下延伸的中央空腔。

22.如权利要求21所述的杯载运件，还包括多个拐角部，其中至少两个承窝被设置在所述拐角部中的一个附近，每个拐角部具有顶表面且顶表面的一部分向外延伸，其中稳定壁从每个拐角部向内和向下延伸到相应的承窝内。

23.如权利要求22所述的杯载运件，还包括在围绕所述载运件的周边的多个拐角部之间隔开的周边边缘，其中所述周边边缘的一部分为向内的弓形。

24.如权利要求21所述的杯载运件，其中，所述杯载运件至少部分地由模压纸浆制成。

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