CN111031849A - 具有可印刷衬里的水瓶 - Google Patents

Abstract

一种液体分配容器，包括外壳，外壳包括具有内表面和外表面的壁。内芯连接到该外壳并具有外表面和内表面，该内表面限定构造成用以容纳流体的贮存器，该内芯和外壳共同定义一纵向轴线。衬里定位在外壳和内芯之间。该衬里包括沿纵向轴线被拉伸的可拉伸材料。

Description

具有可印刷衬里的水瓶

相关申请

本申请是基于2017年7月25提交的第62/536,899号美国临时申请，该美国临时申请批露的全部内容以引用方式并入本文，并且本申请主张该美国临时申请的优先权。

背景技术

本发明总体上涉及通常被骑行者用于补液的水瓶，更具体而言，涉及保温水瓶。

运动员和其他人通常使用水瓶来容纳和分配液体，例如水和运动饮料。水瓶通常包括主体、盖子和可相对于盖子在打开位置和关闭位置之间移动的阀。一些水瓶包括外壁、内壁、以及位于外壁和内壁之间的衬里。衬里可包括通过外壁可见的图形(例如，符号、文字、美术图案等)。然而，常规的衬里通常由具有起皱轮廓的箔制成，使得印刷在衬里上的任何图形都具有扭曲的外观。另外，箔衬里通常宽松地定位在内壳与外壳之间，使得挤压外壳仅压缩壳与壳之间的空气，而不会立即挤压内壳以强制分配液体。

附图说明

图1示出了示例性液体分配容器的立体图，该液体分配容器包括壳体和连接至壳体的盖子。

图2示出了壳体的透视图，该壳体包括外壳、内芯以及定位于外壳和内芯之间的衬里。

图3是图1的外壳的立体图。

图4是图1的内芯的立体图。

图5是图1的衬里的立体图。

图6A是图2的外壳的主视图。

图6B是图5A的外壳的上部分的放大剖视图。

图7A是图3的内芯的主视图。

图7B是图7A的内芯的上部分的放大剖视图。

图8A是图1的壳体的剖视图，示出了组装后的外壳、内芯和衬里。

图8B是图8A的壳体的一部分的放大剖视图，示出了组装后的外壳、内芯和衬里。

图9是图1的壳体的上部分的放大剖视图，示出了组装后外壳、内芯和衬里之间的关系。

图10是一示例性衬里在组装之前的平面示意图。

图11是包括外壳和衬里的壳体组装状态的立体图。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施例之前，应理解，本发明的应用不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的构造细节和元件布置。本发明能够具有其他实施例并且能够以各种方式被实施或执行。

根据示例性实施例，一种液体分配容器具有外壳，该外壳包括具有内表面和外表面的壁。内芯连接到外壳，并具有外表面和内表面，该内表面限定了构造成用以容纳流体的贮存器。内芯和外壳共同定义一纵向轴线。衬里定位于该外壳和内芯之间。该衬里包括沿纵向轴线被拉伸的可拉伸材料。

根据另一示例性实施例，一种液体分配容器具有外壳，该外壳包括具有内表面和外表面的壁。内芯连接到外壳，并具有外表面和内表面，该内表面限定了构造成用以容纳流体的贮存器。该内芯和外壳共同定义一纵向轴线。衬里定位于外壳和内芯之间。该衬里在外壳和内芯之间被压缩。

另一个实施例涉及一种使用外壳、内芯和绝缘衬里组装液体分配容器的方法。该衬里***外壳中。该衬里的上端夹设在该内芯和外壳之间。该内芯沿纵向***该衬里中。该衬里被纵向拉伸。该外壳与内芯固定在一起。

图1示出了一示例性液体分配容器10(例如，水瓶)，该液体分配容器10包括壳体15和拧在壳体15上的盖子20。图1所示的盖子20包括具有阀的提升阀25，该阀相对于盖子20的其余部分可在关闭位置和打开位置之间移动。应当理解，盖子20可以具有不同类型的提升阀和/或阀。

参照图2-5，所示的壳体15包括外壳30(图3)、内芯35(图4)以及定位于外壳30和内芯35之间的衬里40(图5)。该外壳30由柔性材料(例如，低密度聚乙烯或“LDPE”)形成，使得使用者可以挤压外壳30以分配流体，尽管外壳30也可以是刚性的。如图3所示，外壳30是半透明的或透明的，使得衬里40可通过外壳30可见。

参照图3和图6A，所示的外壳30由聚合物材料形成，例如吹塑塑料材料(例如0.5毫米(0.020英寸)厚)，并且包括具有内表面50和外表面55的环形外壳壁45。可以理解的是，可以使用其他材料来形成外壳30。该外壳壁45设有外壳基部60、外壳顶部65以及位于外壳基部60和外壳顶部65之间的外壳喉部70。该外壳基部60具有外壳基端75，外壳顶部65具有与外壳基端75相反的外壳顶端80，使得外壳30具有在各端75、80之间的高度H1(图6A)。外壳喉部70从外壳基部60和外壳顶部65向内弯曲，并且具有比外壳基部60或外壳顶部65窄的宽度或直径。如图所示，外壳喉部70与外壳基端75之间间隔约为高度H1的50％-75％的距离。外壳喉部70的位置设计成使得容器10可以由连接至自行车的水壶架(图未示)固定，或使得使用者能够容易地抓住容器10。应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，外壳喉部70的位置可以更靠近外壳基端75或更靠近外壳顶端80。

图6A示出了外壳基部60邻近外壳基端75的宽度或直径减小(例如，渐缩)，使得外壳基部60在底部具有倒角外形。参考图6B，外壳壁45具有基本均匀的厚度，并在外壳顶端80处具有从外壳壁45向内延伸的扩大部或扩大突起85(例如，厚度近似为3毫米(0.12英寸))。可以理解地，外壳壁45的边缘可以具有单个连续的突起85，或者沿壳边缘的圆周设置并且彼此间隔开的多个突起85。参考图6A和8A，外壳壁45在外壳基部60和外壳喉部70之间具有基本上恒定的内部宽度或内径D1(例如，近似70毫米(2.76英寸))。如图6A所示，外壳壁45从外壳喉部70至外壳顶端80稍微向内渐缩(例如，从邻近外壳喉部70部位的近似70毫米(2.76英寸)的内部宽度渐缩至外壳顶端80处的近似67.5毫米(2.66英寸)的内部宽度(D2)，对应于相对于竖直方向近似2度的角度，如角度β所示)。在其他实施例中，该外壳壁45的上部可以具有不同的锥角或恒定的内部宽度或内径。

外壳喉部70在外壳基部60和外壳喉部70之间的交界处或过渡处具有第一曲率，该第一曲率具有第一半径R1(例如，近似7毫米(0.275英寸))。外壳喉部70在外壳顶部65和外壳喉部70之间的交界处或过渡处具有第二曲率，第二曲率具有第二半径R2(例如，近似10.5毫米(0.42英寸))。外壳喉部70在外壳喉部70的中央部分具有第三曲率，该第三曲率具有第三半径R3(例如，近似16毫米(0.63英寸))。通常，每个半径R1和R2这样选择，其使得当挤压容器10时，外壳30位于喉部70与外壳基部和外壳顶部60、65之间的过渡区域不会塌陷。相反地，所选择的半径R1、R2为喉部区域中的外壳30提供足够的刚度或强度，使得外壳30的表面在受挤压产生的压力下均匀地变形。第三半径R3限定了使用者可以挤压壳体15以分配流体的区域，并且为使用者提供了舒适的握持。外壳壁45以角度α(例如，在第三半径R3和第二半径R2之间近似30度的角度(相对于垂直方向))向外过渡。应当理解，半径R1-R3也可以采用其它组合，角度α也可以采用其他值。在其他实施例中，半径R1-R3可以省略。

参照图4和图7A，所示的内芯35包括环形内芯壁90，该环形内芯壁90限定了用于容纳流体(例如水、水化饮料(hydration drinks)等)的贮存器95，并且具有内表面100和外表面105。内表面100可包括能够防止污渍和液体或材料迁移的聚合物涂层。内芯壁90设有内芯基部110、内芯顶部115和位于内芯基部110与内芯顶部115之间的内芯喉部120。内芯喉部120从内芯基部110和内芯顶部115向内弯曲，并且具有比内芯基部110或内芯顶部115窄的外部宽度或外径(例如，近似55-56毫米(2.16-2.20英寸))。如图7A和8A所示，内芯喉部120与内芯基端122相距一定距离，使得在组装容器10时，内芯喉部120与外壳喉部70对准。继续参考图6A、7A和8A所示，内芯喉部120的外径D3小于外壳喉部70的内径D4，使得在喉部70、120之间存在间隙125a(例如，近似2.15毫米(0.085英寸))。在其他实施例中，D3、D4和间隙125a可为不同的值。例如，间隙125a可以更大或更小。

图7A示出了内芯基部110邻近内芯基端122的宽度或直径减小(例如，弯曲)，使得内芯基部110在底部具有圆形外观。尽管所示的外壳30在外壳基端75附近渐缩，并且内芯35在内芯基端122附近弯曲，但是应当理解，可以在外壳30和内芯35上设置任何锥度或曲率的组合。此外，外壳30和内芯35中的任何一个或两者可以在底部不设置锥度或曲率。

参考图8A中，所示的内芯基部110具有宽度或直径D5(例如，近似71毫米(2.80英寸))，使得内芯壁90呈圆柱形。内芯基部110与外壳基部60之间间隔所述间隙125a。同样，内芯顶部115沿相对于竖直方向的一角度(例如，近似2度)渐缩，使得内芯顶部115与外壳顶部之间间隔所述间隙125a。应当理解，与内芯基部110相比，内芯顶部115可以具有相同、更小或更大的直径，并且内芯顶部115可以以相对于竖直方向不同的角度渐缩或者完全不渐缩。

如图7A、7B和9所示，内芯顶部115包括环形凸脊130、设置在环形凸脊130上方的盖子保持器135以及设置在环形凸脊130下方的壳保持器140。盖子保持器135包括螺纹145。该螺纹145可与盖子20上的螺纹(图未示)配合。环形凸脊130的外部宽度或外径D6(例如，近似70毫米(2.76英寸))与盖子20的外部宽度或外径基本匹配。环形凸脊130的宽度或外径D6也基本与外壳30的外壳顶端80处的外部宽度或外径D7匹配(例如，环形凸脊130和外壳30接合以形成一搭接接头)。壳保持器140具有保持栓(retention cleat)150，该保持栓150的外部宽度或外径D8(例如，近似68毫米(2.68英寸))小于环形凸脊130的外部宽度或外径D6。

环形凸脊130和保持栓150共同形成一通道155，外壳壁45上的扩大凸起85可以以牢固配合(例如，卡扣配合)的方式容纳在该通道155中。参考图8B和9，保持栓150具有面向外的表面，该面向外的表面与外壳壁45的内表面50之间间隔一间隙125b(例如，近似1.9毫米(0.075英寸))。间隙125b朝向外壳30和内芯35的相应顶端变小，使得在将内芯35组装/***到衬里40期间，衬里40的顶部可以保持在外壳30的顶部。保持栓150在其下侧还具有倒角边缘或表面160(例如，相对于由内芯基端122或环形凸脊130的底部或下表面定义的水平方向成近似45°角)(如图7B所示)，使得外壳顶端80能够如下面详细描述的那样滑动越过保持栓150而进入到通道155中。在其他实施例中，倒角边缘或表面160可以以任何其他合适的角度定向，该角度被配置为允许外壳顶端80如下面详细描述的那样滑动越过保持栓150而进入到通道155中。

参照图2、5、8和10，衬里40被夹在或封装在外壳30和内芯35之间，并且包括可印刷表面165。衬里40在外壳30和内芯35之间形成一可印刷的绝缘衬层。如图5和图10所示，衬里40可以由具有对称外边缘170(沿着纵轴线A对称)的单件材料形成。该外边缘170构造成用以通过任何合适的工艺(例如，缝合、焊接等)彼此固定以形成袜子状形状(例如，大体上圆柱形)，使得衬里40具有单个连续的由袜子状配合边缘170形成的接缝175。当然，衬里40可以替代地由分离的多件材料形成，使得存在多个接缝或可以形成为无缝管。

根据各种示例性实施例，衬里40具有静态的、无应力的(即未被拉伸的)长度或高度H2(例如，近似225.5毫米(8.88英寸))。高度H2可以大于外壳35的高度H1(例如，近似203.2毫米(8.00英寸))和内芯35从底部到环形凸脊130底侧的高度H3(例如，近似197毫米(7.76英寸))。所示衬里40的外径约为66毫米(2.60英寸)，内径(例如，内部接缝公差)约为63.5毫米(2.50英寸)。所显示的衬里高度H2是在衬里40缝合在一起并且形成为圆柱形状以放置在外壳35中之前的高度。如图11最佳所示，当衬里40放置在外壳35中时，其高度小于外壳35的高度H1。

所示的衬里40包括三层-具有绝缘特性并被夹在两层之间的一中间层或中央层，该两层有利于印刷或接收印刷的图形。例如，这些外层可以包括相同或不同的材料(例如，聚酯)，而中间层可以包括泡沫(例如，闭孔泡沫)。在所示的实施例中，衬里40具有近似3毫米(0.12英寸)的厚度，但是根据外壳30与内芯35之间的相对直径，其他厚度在这里也是可能并被考虑的。形成衬里40的材料通常是透气的(即允许空气通过)，并且该材料提供至少双向拉伸(例如，沿纵向或竖直方向)。如图所示，衬里40具有四向拉伸性(即，沿纵向或竖直方向，以及沿横向或周向)。衬里40可以使用升华工艺(sublimation process)印刷有图形(例如，图2和5中的图形175)。通过该工艺，首先将图形数字印刷在转印纸上，然后通过升华转印到衬里40上。应当理解，可以使用其他印刷工艺将图形或其他信息印刷在衬里40上。

衬里40可以在衬里40形成为图5所示的袜子状形状之前或之后被印刷。参考图11，将完成的衬里40(例如，在印刷和缝合之后)***外壳30中。由于外壳30和衬里40之间的相对宽松的关系以及衬里40的透气性，在安装过程中空气容易从组装后的元件中逸出。例如，外壳30和衬里40之间可能存在一个或多个有助于允许空气逸出的间隙。

在将衬里40定位在外壳30内的情况下，将内芯35***至衬里40的内部空间中，直到扩大突起85固定在通道155内并与环形凸脊130的下侧接合为止。当将内芯35压入外壳-衬里组件中时，由于内芯35的***，外壳30可能略微膨胀(例如，一毫米或几毫米)。在内芯35的***过程中，该膨胀也有助于该外壳-衬里组件中的空气的逸出。构成衬里40的材料的透气性也有助于在装配过程中逸出空气。结果，因为在组装期间空气能够通过透气衬里40从容器10中排出，并且内芯35通过上述方式***到外壳-衬里组件中，因此外壳30的内表面50是光滑的(即，没有常规容器中提供的内部支座(internal standoff))。

随着内芯35被***衬里40中，由于内芯35与外壳-衬里组件之间因为保持栓150和内表面50之间的较小间隙125b而产生紧配合，衬里40的顶部保持在外壳30的顶部。随着内芯35继续***，由于外壳30的内径、内芯35的外径和衬里40的厚度之间的相对紧的公差，衬里40被纵向(即，沿容器10的长度)拉伸。

在组装期间，随着顶端80朝环形凸脊130移动(由于外壳30和内芯35之间的相对运动)，当顶端80和突起85碰到保持栓150上的倒角边缘160时，顶端80和突起85向外偏置。进一步的相对运动使突起85卡入通道155中，其紧压顶端80使其与环形凸脊130接合并压缩在间隙125a、125b内的衬里40。在内芯35被如此定位的情况下，环形凸脊130与外壳顶端80之间的接头或接缝被接合在一起(例如，通过激光焊接工艺或另一种合适的接合工艺)。外壳30与内芯35之间的所示接头允许外壳30的内表面50嵌入至内芯35上的通道155中。内芯35上的倒角边缘160允许外壳顶端80滑动越过保持栓150以与通道155和环形凸脊130接合。焊接的接头提供了密封衬里40的气密性密封。

衬里40的可拉伸性允许衬里40符合壳体30和内芯35的轮廓，而不会使图形挤在一起和打乱，这有助于衬里40在组装后的光滑外观，与其他容器中起皱的外观形成鲜明对比。更具体地，从外壳30的顶部到喉部区域70、120并到内芯35的底部，衬里40都被压缩在外壳30与内芯35之间，使得在组装之后外壳30、内芯35和衬里40之间不存在直径方向上的空间。结果，衬里40在整个喉部区域以及在容器的顶部和底部区域都是光滑的。在一些实施例中，衬里40可沿容器10的底部挤在一起(在外壳30与内芯35之间的竖直空间180中，如图8A所示)。衬里40在该区域中的任何褶皱都可以利用外壳30上的不太透明(即更不透明)的底端隐藏。

间隙125a、125b为容器10提供结构或稳定性，使得当使用者挤压容器10时，衬里40通常垂直地保持在适当位置(即，衬里40不会起皱或从外壳30的顶部缩回)。另外，间隙125a、125b被设计或选择为使得衬里在横向方向上被完全压缩。这种横向压缩也有助于用户在使用时体验到“立即反应”。更具体而言，当容器10被挤压时，外壳30、衬里40和内芯35立即反应以分配流体。也就是说，使用者可能希望并且容器10可以有利地提供一旦容器10受到挤压就可以一起移动的外壳30、衬里40和内芯35。如果外壳30和内芯35之间的空气间隙太大(即使衬里40仍与外壳30和内芯35中的至少一些部位接触)，使用者将经历对挤压容器10的延迟响应。

喉部70、120的直径，更重要的，喉部70、120之间的间隔帮助衬里40放下(laydown)并与外壳30和内芯35的轮廓相一致。这消除了衬里40在用户通常可见的区域中的起皱，以及衬里40上图形的变形或扭曲。衬里40的可拉伸性还有助于在使用时(例如，当容器10被挤压时)保持衬里40的光滑外表面。以这种方式，衬里40可有利地提供360°、从顶部到底部的、平滑的表面区域，该表面区域可以印刷有定制图形，同时保持免受磨损。

本发明的各种特征和优点在以下权利要求中阐述。

Claims (20)

1.一种液体分配容器，包括：

外壳，所述外壳包括具有内表面和外表面的壁；

内芯，所述内芯连接到所述外壳并具有外表面和内表面，所述内表面限定构造成用以容纳流体的贮存器，所述内芯和外壳共同定义一纵向轴线；以及

衬里，所述衬里定位在所述外壳和内芯之间，其中所述衬里包括沿所述纵向轴线被拉伸的可拉伸材料。

2.如权利要求1所述的液体分配容器，其中，所述衬里在所述外壳和所述内芯之间被压缩。

3.如权利要求1所述的液体分配容器，其中，所述衬里与所述内芯的所述外表面的形状基本一致。

4.如权利要求1所述的液体分配容器，其特征在于，所述衬里与所述外壳的所述内表面的形状基本一致。

5.如权利要求1所述的液体分配容器，其中，所述内芯包括环形凸脊，并且所述外壳具有与所述环形凸脊齐平的顶端。

6.如权利要求5所述的液体分配容器，其中，所述外壳的顶端与所述环形凸脊之间的接头被焊接以将所述衬里密封于所述外壳与所述内芯之间。

7.如权利要求5所述的液体分配容器，其中，所述内芯包括设置在所述环形凸脊下方的保持栓，所述环形凸脊和所述保持栓共同形成一通道，并且所述外壳的顶端卡扣配合于所述通道内。

8.如权利要求1所述的液体分配容器，其中，所述内芯包括螺纹部分，所述螺纹部分构造成用以与一盖子接合以封闭所述贮存器。

9.如权利要求1所述的液体分配容器，其中，所述外壳包括第一喉部，并且所述内芯包括与所述第一喉部的轮廓相符的第二喉部，所述第二喉部与所述第一喉部之间间隔一间隙，所述衬里在所述间隙内被压缩。

10.如权利要求1所述的液体分配容器，其中，所述衬里包括三层，所述三层具有夹在透气聚酯层之间的闭孔泡沫。

11.一种液体分配容器，包括：

外壳，所述外壳包括具有内表面和外表面的壁；

内芯，所述内芯连接到所述外壳并具有外表面和内表面，所述内表面限定构造成用以容纳流体的贮存器，所述内芯和外壳共同定义一纵向轴线；以及

衬里，所述衬里定位于所述外壳和内芯之间，其中所述衬里在所述外壳和内芯之间被压缩。

12.如权利要求12所述的液体分配容器，其中，所述衬里与所述内芯的所述外表面的形状基本一致。

13.如权利要求12所述的液体分配容器，其中，所述衬里与所述外壳的所述内表面的形状基本一致。

14.如权利要求12所述的液体分配容器，其中，所述外壳包括第一喉部，并且所述内芯包括与所述第一喉部的轮廓相一致的第二喉部，所述第二喉部与所述第一喉部之间间隔一间隙，所述衬里在所述间隙内被压缩。

15.如权利要求12所述的液体分配容器，其中，所述衬里包括三层，所述三层具有夹在透气聚酯层之间的闭孔泡沫。

16.一种使用外壳、内芯和绝缘衬里组装液体分配容器的方法，所述方法包括：

将所述绝缘衬里***所述外壳中；

将所述绝缘衬里的上端夹在所述内芯和外壳之间；

将所述内芯沿纵向***所述绝缘衬里中；

纵向拉伸所述绝缘衬里；以及

将所述外壳固定到所述内芯上。

17.如权利要求16所述的方法，还包括在所述内芯和外壳之间径向压缩所述绝缘衬里。

18.如权利要求16所述的方法，其中，所述绝缘衬里包括透气材料，所述方法还包括允许空气通过所述透气材料从所述外壳内逸出。

19.如权利要求16所述的方法，其中将所述绝缘衬里***所述外壳中发生在将所述内芯***所述绝缘衬里中之前。

20.如权利要求16所述的方法，其中，固定包括将所述外壳的上边缘焊接至所述内芯的一部分。

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