本實用新型涉及一種汽缸-活塞組件,進一步地,本實用新型的汽缸-活塞組件主要是用于產品分配器,用于從容器向外分配產品。
背景技術:
在日化產品領域中,通常在容納產品的容器上設置有產品分配器。購買了產品的消費者在使用時,通過操作該產品分配器(例如按壓),將容器中的產品分配出來。用于該產品的一種產品分配器結構通常包括塑料制作的汽缸-活塞組件,通過活塞在汽缸中的運動,對產品產生泵送作用,從而實現分配產品的目的。
對于洗滌類或護膚類的日化產品(例如洗發乳、沐浴露等),其產品的有效期較長,通常會達到三年,甚至更長,因此,在消費者購買并使用該產品之前,有可能會經歷較長的存儲時間。在此之前,要求產品分配器也能夠在長期保存的過程中保持其功能有效性。
但是,分配器中使用的汽缸-活塞組件一般都是由塑料制成,在長期保存過程中,活塞會在汽缸內被長期壓縮而屈服。這種材料屈服會導致活塞的外徑減小,造成活塞和汽缸的內孔之間的過盈配合量減小、甚至消失。這進一步使活塞和汽缸之間的密封退化甚至消失,而且,由于活塞和汽缸之間的摩擦力減小,使得活塞和活塞頭之間也密封不良。這樣,在使用過程中,產品分配器在操作時就會沒有吸力,使得無法正常泵出產品。
目前市場上銷售的帶有產品分配器的產品普遍存在上述問題,即,在放置了一段時間之后、汽缸-活塞組件的功能就會退化。在存在較大溫差的存放環境中這種問題還會惡化,加速活塞的屈服變形,使得消費者在購買了產品之后無法對產品進行正常的使用。
因此,在業內存在對于能夠長期保存仍能保持其功能良好的產品分配器的需求。
技術實現要素:
本實用新型是在以上現有技術的基礎上作出的,其目的是克服現有技術所存在的問題,通過避免活塞在儲存過程中因長期受壓而屈服變形,來實現產品分配器的較長的有效期。
本實用新型涉及一種汽缸-活塞組件,該汽缸-活塞組件主要是用于產品分配器,其中,該產品分配器能夠在鎖定狀態和使用狀態之間轉換,且汽缸-活塞組件包括汽缸和可滑動地設置在汽缸內的活塞,其中:
在汽缸的汽缸內孔中形成有至少一個放松圈,汽缸內孔的除放松圈之外的其它部分為本體部分,該本體部分具有第一內徑,放松圈具有第二內徑,第二內徑大于第一內徑;
活塞具有至少一個密封部,至少活塞的密封部的最大外徑大于第一內徑,從而在活塞的密封部與汽缸內孔的本體部分之間能夠形成過盈配合;
當產品分配器處于鎖定狀態時,活塞的密封部處于放松圈內,而當產品分配器被啟用而進入使用狀態時,活塞的密封部離開放松圈而進入汽缸內孔的本體部分,以確保形成活塞的密封部和汽缸內孔的本體部分之間的過盈配合。
這種結構對于由塑料制成的汽缸-活塞組件來說尤其有用。
對于活塞的最大外徑,除了需要大于汽缸內孔的第一內徑之外,可以根據需要任意設置。例如,該最大外徑可以等于或小于放松圈的第二內徑,這樣,當活塞位于放松圈時,活塞基本受壓,從而保持其最大外徑不變。或者,該最大外徑也可略大于第二內徑。此處,所謂的“略大于”以確保能夠將活塞裝配到汽缸內孔中為限。
在活塞的最大外徑略大于放松圈的第二內徑的情形中,雖然活塞會受到放松圈的壓縮,有可能產生屈服變形,但其變形后的最大外徑至少等于放松圈的第二內徑,仍然大于汽缸內孔的第一內徑,因此在使用狀態下,活塞和汽缸內孔中仍會形成密封,從而確保產品分配器的功能得以實現。
可見,在本實用新型中,對活塞最大外徑的要求并不嚴格,這可以降低對活塞制作精度的要求,降低了生產成本,并且能夠提高產品的質量。
較佳地,在放松圈和汽缸內孔的本體部分之間設置有過渡部。這樣,可以實現放松圈與汽缸內孔的其它部分之間的平滑過渡。
該過渡部可選自以下結構中的至少一種:斜面和圓角。
當用于下位鎖定狀態類型的產品分配器時,活塞可包括下外圈,該下外圈具有密封部,且放松圈位于汽缸的下部,從而,當產品分配器處于鎖定狀態時,下外圈中的密封部位于放松圈的位置中。
而當用于上位鎖定狀態類型的產品分配器時,活塞包括上外圈,上外圈具有密封部,且放松圈位于汽缸的上部,當產品分配器處于鎖定狀態時,上外圈中的密封部位于放松圈的位置處。
進一步地,活塞可包括上外圈和下外圈中的至少一個,當產品分配器處于鎖定狀態時,只要上外圈和下外圈中的至少一個位于放松圈的位置處,就能使活塞的至少一部分避免屈服變形,從而達到保持汽缸-活塞組件的有效性的目的。
本實用新型還涉及包括了上述汽缸-活塞組件的產品分配器。
較佳地,產品分配器通過螺紋配合方式而被鎖定在所述鎖定狀態,且只有在鎖定狀態中,活塞位于汽缸內的放松圈處,而在使用狀態時,活塞始終不會到達所述放松圈的位置處。
附圖說明
圖1示出了本實用新型的第一實施例的產品分配器的縱向剖視圖,其中該產品分配器處于鎖定狀態。
圖1a示出了圖1中的部分I的放大圖。
圖2示出了本實用新型的第一實施例的產品分配器的另一縱向剖視圖,其中該產品分配器處于使用狀態。
圖2a示出了圖2中的部分II的放大圖。
圖3示出了安裝在圖1和2的產品分配器中的汽缸的縱向剖視圖。
圖3a示出了圖3中的部分III的放大圖。
圖4a示出了安裝在圖1和2的產品分配器中的活塞的正視圖。
圖4b示出了圖4a所示活塞的縱向剖視圖。
圖5示出了本實用新型的第二實施例的產品分配器的縱向剖視圖,其中該產品分配器處于鎖定狀態。
圖5a示出了圖5中的部分IV的放大圖。
圖6示出了安裝在圖5的產品分配器中的汽缸的縱向剖視圖。
圖7示出了安裝在圖5的產品分配器中的活塞桿和形成在該活塞桿上的活塞的縱向剖視圖。
圖8示出了本實用新型的第三實施例的產品分配器的縱向剖視圖,其中該產品分配器處于鎖定狀態。
圖8a示出了圖8中的部分V的放大圖。
圖9示出了安裝在圖8的產品分配器中的汽缸的縱向剖視圖。
圖10示出了安裝在圖8的產品分配器中的活塞的縱向剖視圖。
圖11示出了本實用新型的第四實施例的產品分配器的縱向剖視圖,其中該產品分配器處于鎖定狀態。
圖11a示出了圖11中的部分VI的放大圖。
圖12示出了安裝在圖11的產品分配器中的活塞的縱向剖視圖。
圖13示出了安裝在圖11的產品分配器中的汽缸的縱向剖視圖。
圖14示出了本實用新型的第五實施例的產品分配器的縱向剖視圖,其中該產品分配器處于鎖定狀態。
圖14a示出了圖14中的部分VII的放大圖。
圖15示出了安裝在圖14的產品分配器中的活塞的縱向剖視圖。
圖16示出了安裝在圖14的產品分配器中的汽缸(容器)的縱向剖視圖。
具體實施方式
下面將參照附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細描述。應當了解,附圖中所示的僅僅是本實用新型的較佳實施例,并不構成對本實用新型的范圍的限制。本領域的技術人員可以在附圖所示的較佳實施例的基礎上對本實用新型進行各種顯而易見的修改、變型、等效替換,并且在不相矛盾的前提下,在以下所描述的不同實施例中的技術特征可以任意組合,而這些都落在本實用新型的保護范圍之內。
<第一實施例>
圖1~4b示出了本實用新型的第一實施例的產品分配器100及其所包括的活塞130和汽缸140的結構。其中,該活塞130和汽缸140較佳地可由塑料制成。
如圖1和2所示,產品分配器100包括壓頭110和活塞桿120,活塞桿120連接在壓頭110的下端。活塞桿120伸入汽缸140中,且在活塞桿120的下端連接有活塞130。當活塞130的外圈與汽缸140的內壁相接觸時,在活塞130和汽缸140之間形成密封。
<汽缸>
圖3示出了安裝在圖1所示的產品分配器100上的汽缸140的剖視圖,圖3a示出了圖3中的部分III的放大圖。
如圖3所示,汽缸140包括汽缸內孔,汽缸內孔的本體部分141具有第一內徑D。并且,在本實用新型中,汽缸內孔中還設有放松圈142,放松圈142具有第二內徑D1,該第二內徑D1大于本體部分141的第一內徑D。較佳地,在放松圈142與本體部分141之間設置有過渡部143,以實現放松圈142和本體部分141之間的平滑過渡,如圖3a中的放大圖所示。該過渡部143可以采取斜面、圓角等多種形式。
<活塞>
圖4a示出了圖1的產品分配器100中的活塞130的正視圖,圖4b示出了該活塞130的剖視圖。如圖所示,安裝在產品分配器100上的活塞130包括上外圈131和下外圈132,
此外,活塞130中包括至少一個密封部,該密封部可與汽缸內孔的本體部分141之間形成過盈配合,從而構成活塞130和汽缸140之間的密封。具體來說,活塞130的密封部可具有最大外徑D2,且該密封部分可形成在上外圈131上,也可形成在下外圈132上,或者上外圈131和下外圈132都具有該密封部分。
為實現密封,密封部的最大外徑D2大于本體部分141的第一內徑D。此外,較佳地,最大外徑D2小于放松圈142的第二內徑D1。這樣,當活塞130的具有最大外徑D2的部分與本體部分141中具有第一內徑D的部分接觸時,活塞130與汽缸140之間為過盈配合,從而形成密封,而當活塞130的最大外徑D2的部分與具有第二內徑D1的放松圈142相接觸時,活塞130的該部分處于不受壓的狀態。
<工作原理>
下面將結合圖1、1a、2、2a來詳細描述本實用新型的產品分配器100的工作原理。
圖1中所示的產品分配器100處于鎖定狀態。此時,壓頭110處于被下壓的狀態,且被鎖定在該下壓狀態下,該鎖定狀態例如通過壓頭110與汽缸蓋150之間的螺紋連接等方式來實現。通常,當產品分配器100處于鎖定狀態時,產品處于其存儲狀態,例如在產品的儲存、運輸和銷售過程中。因此,產品分配器100的鎖定狀態也可被稱為其存儲狀態。
此時,活塞130隨著活塞桿120被壓在其形成的最下端。并且,如圖1a中的放大圖所清楚地示出的,在該鎖定狀態下,至少活塞130的下外圈132、特別是下外圈中具有最大外徑D2的密封部處于汽缸內孔中的放松圈142的中。由于下外圈132的密封部的最大外徑D2小于放松圈142的第二內徑D1,因此活塞130的下外圈132處于未受壓狀態。
較佳地,可以活塞130的上外圈131和下外圈132都處于汽缸140的放松圈142處,從而整個活塞130都處于未受壓狀態。
當消費者通過例如轉動壓頭110而使壓頭110脫開鎖定時,如圖2所示,活塞130隨著活塞桿120一起在偏置機構(例如彈簧)的作用下向上運動,從而啟用產品分配器100,使產品分配器100開始進入使用狀態。
如圖2a中的放大圖更加清楚地示出的,在使用狀態下,活塞130的上外圈131和下外圈132都與汽缸內孔的本體部分141相接觸。此時,由于活塞130的最大外徑D2大于本體部分141的第一內徑D,因此在開始啟用之后的使用狀態下、包括在壓頭110被下壓而分配產品以及壓頭110因撤去按壓力而回彈的過程中,活塞130的密封部與汽缸內孔的本體部分141之間處于過盈配合的狀態,從而在活塞130和汽缸140之間形成密封,使得產品能夠被正常地泵出。
對于具有上述結構產品分配器100及其工作原理,可以進行適當的修改,而不會影響本實用新型的基本目的的實現,因而仍然在本實用新型的保護范圍之內。例如,最大外徑D2并不一定要小于第二內徑D1,而是可以略大于第二內徑D1。在此情況下,當產品分配器100處于鎖定狀態而使活塞130的密封部處于放松圈142中時,活塞130的密封部受到放松圈142的壓縮,從而其最大外徑D2被壓縮到與第二內徑D1相同。在此情形中,即使活塞130因長期受壓而屈服變形,其最終變形后的外徑與第二內徑D1相同,仍大于第一內徑D。因此,當產品分配器100離開鎖定狀態而變到使用狀態時,由于屈服變形后活塞130的外徑仍大于本體部分141的第一內徑D,因此仍可在活塞130和汽缸內孔的本體部分141之間形成密封,從而保持產品分配器100的有效性。
由此可知,本實用新型的基本概念是在汽缸內孔中形成具有較大內徑的放松圈142,從而能夠在產品分配器100的鎖定狀態下保持活塞130的密封部的最大外徑D2大于本體部分141的第一內徑D,由此確保在使用過程中能夠在活塞130的密封部和汽缸內孔的本體部分141之間形成過盈配合,從而使產品分配器100的功能保持有效。
也可通過除以上所述的螺紋連接之外的其它方式來實現產品分配器100的鎖定狀態(例如鎖定壓頭110),例如卡配等方式。此外,在采用螺紋連接的情況下,也可在產品分配器100的多個位置處設置螺紋連接裝置,例如可以在壓頭和牙套之間、在壓頭和成一體的牙套-汽缸蓋之間、連接在壓頭上的活塞桿和牙套/氣缸蓋之間,等等。
在一種較佳的結構中,只有當產品分配器100處于鎖定狀態時,活塞130的密封部才能進入放松圈142的位置處,而當產品分配器100處于使用狀態時、包括在活塞130進行泵送產品的整個行程中,活塞130的密封部都不會進入到放松圈142中。
<第二實施例>
圖5~7示出了本實用新型的第二實施例的產品分配器200。該產品分配器200中包括活塞230和汽缸240。
第二實施例的產品分配器200與第一實施例的產品分配器100相同,都是下位鎖定狀態的類型,即在鎖定狀態下,活塞處于其行程的最下端。
圖6示出了汽缸240的剖視圖。其中,在汽缸240的汽缸內孔的下部形成有放松圈242,汽缸內孔的本體部分241的第一內徑D小于放松圈242的第二內徑D1。
如圖7所示,在第二實施例中,活塞230是只包括下外圈,而沒有如第一實施例的活塞130那樣的上外圈。活塞230的密封部具有最大外徑D2。最大外徑D2較佳地小于第二內徑D1,但大于第一內徑D。當然,從以上關于第一實施例的公開內容中可知,在第二實施例中,活塞230也可包括上外圈,最大外徑D2也可等于或大于第二內徑D1,不會影響本實用新型所要實現的效果。
此外,較佳地,在第二實施例中,活塞230一體地形成在活塞桿220上。
與第一實施例類似,當產品分配器200處于鎖定狀態時,活塞230處于其行程的最下端,此時活塞230的密封部處于放松圈242的位置處,如圖5a的放大圖所示。由此,在鎖定狀態下,活塞230的密封部處于未受壓的狀態,從而避免了長期儲存下的屈服變形。
而當產品分配器200解開鎖定而進入使用狀態時,活塞230的密封部與汽缸240的具有第一內徑D的部分相接觸,從而在活塞230和汽缸240之間形成密封。
<第三實施例>
圖8~10示出了本實用新型的第三實施例的產品分配器300。如圖8所示,該產品分配器300包括活塞330和汽缸340。
圖9示出了汽缸340的剖視圖。在第三實施例中,產品分配器300屬于上位鎖定狀態的類型,即,在鎖定狀態下,活塞330處于其行程的最上端。因此相應地,在汽缸340汽缸內孔的上部設置具有第二內徑D1的放松圈342,該第二內徑D1大于汽缸340的汽缸內孔的本體部分341的第一內徑D。
圖10示出了活塞330的剖視圖,其中,活塞330的密封部具有最大外徑D2,該最大外徑大于汽缸本體341的第一內徑D,較佳地小于放松圈342的第二內徑D1。在第三實施例中,活塞330可以如第一實施例的活塞130那樣具有上外圈和下外圈,也可只具有上外圈。
當產品分配器300處于鎖定狀態時,活塞330處于其行程的最上端,且其具有最大外徑D2的密封部位于放松圈342的位置處,從而在鎖定狀態下,活塞330處于未受壓的狀態,如圖8a所示。
而在產品分配器300解開鎖定而進入使用狀態時,活塞330向下運動,其密封部離開放松圈342,并與汽缸內孔的本體部分341相接觸,從而在活塞330和汽缸340之間形成密封。
<第四實施例>
圖11~13示出了本實用新型的第四實施例的產品分配器400。如圖11所示,該產品分配器400包括活塞430和汽缸440。
第四實施例的產品分配器400也是上位鎖定狀態的類型,因此,如圖11a所示,放松圈442位于汽缸440的上部,對應于活塞430的行程的最上端的位置。
當產品分配器400處于鎖定狀態時,活塞430處于其行程的最上端,且其具有最大外徑的密封部位于放松圈442的位置處,從而在鎖定狀態下,活塞430處于未受壓的狀態,如圖11a所示。
而在產品分配器400被開啟而進入使用狀態時,活塞430向下運動,其密封部離開放松圈442,并與汽缸內孔的本體部分441相接觸,從而在活塞430和汽缸440之間形成密封。
<第五實施例>
圖14~16示出了應用本實用新型的原理的第五實施例的產品分配器500。從圖14中可見,在第五實施例中,用來容納產品的容器540充當汽缸,在該容器540中可滑動地設置有活塞530。
活塞530將容器540的內部容積分成兩部分,其一是活塞530下方的部分,該下方部分通過容器540底部的通氣孔543與外部空氣連通,另一個是活塞530上方的部分,該上方部分中容納有產品。
當產品處于未使用的狀態時,產品分配器500處于鎖定狀態,此時活塞530的具有最大外徑的密封部處于容器540中的放松圈542的位置中。在圖14所示的具體結構中,放松圈542是設置在容器內孔541的下部,且較佳地,活塞530的密封部形成在活塞530的下外圈。在此狀態下,活塞530的密封部中的最大外徑小于放松圈542的內徑,因此活塞530處于未受壓的狀態。
當消費者打開產品分配器500并開始使用產品時,活塞530將在泵送作用下向上運動,其密封部離開與放松圈542的接觸,并開始與容器540的容器內孔的本體部分541相接觸。此時,由于活塞530的密封部的最大外徑大于容器內孔541的內徑,因此與容器540產生過盈配合,從而在活塞530和容器540之間形成密封。
在活塞530向上運動的過程中,外界空氣將通過通氣孔543進入活塞530下方的容積中,以補償因活塞530下方容積的增加而產生的負壓。