專利名稱：鎖閉帽蓋的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種帽蓋，更確切地說，本發明涉及一種特別用于罐子，如用于油罐的鎖閉帽蓋。
發明內容
在單獨的方面和一些結構中，本發明提供了一種用于閉合例如油罐填料管開口的帽蓋，帽蓋可在鎖緊狀態和非鎖緊狀態之間操作，其中在鎖緊狀態，帽蓋禁止從開口上取下，在非鎖緊狀態，可以將帽蓋從開口上取下。所述帽蓋通常包括可以同開口結構上的互補螺紋相嚙合的螺紋部分，由操作者接合的外蓋，和可在鎖緊狀態和非鎖緊狀態下操作的鎖緊機構，因而在鎖緊狀態，帽蓋禁止從開口上取下，在非鎖緊狀態，允許將帽蓋從開口上取下。
對本領域技術人員來說，本發明單獨的特征和優點將在詳細的說明和附圖中變得更加直觀。
圖1是根據第一實施例的鎖閉帽蓋的透視圖； 圖2是圖1所示鎖閉帽蓋的分解裝配圖； 圖3是沿圖1中線3-3剖開的鎖閉帽蓋的剖面圖； 圖4示出了在非鎖緊狀態下除去蓋的圖1所示鎖閉帽蓋的頂視圖； 圖5示出了在鎖緊狀態下除去蓋的圖1所示鎖閉帽蓋的頂視圖； 圖6是圖1所示鎖閉帽蓋的滑塊的透視圖； 圖7是防塵蓋打開時圖1所示鎖閉帽蓋的透視圖； 圖8是根據第二實施例的鎖閉帽蓋的分解裝配圖； 圖9是圖8所示鎖閉帽蓋的透視圖； 圖10是沿圖9中線10-10剖開的鎖閉帽蓋的剖面圖； 圖11是圖8所示鎖閉帽蓋的外蓋的透視圖； 圖12是圖11所示外蓋的仰視圖； 圖13是圖8所示鎖閉帽蓋的滑塊的透視圖；和 圖14是圖8所示鎖閉帽蓋的致動件的透視圖。
在對本發明的獨立特征和至少一個實施例詳細說明之前，應當理解的是在應用方面，本發明不限于下面所述或附解的組件的詳細結構和布置。本發明能夠以其他實施例和用各種方式實施和實踐。此外，應當理解的是，這里采用的術語和專有名詞僅用于說明的目的，不應當認作是對本發明的限定。
盡管在描述附圖的過程中提及了下述方向的含義，如左、右、上、下、頂部、底部、前面，后面，向前，向后等，但這是為方便起見針對附圖(正常的觀察)提及了所述含義。這些方向并不旨在表示字面上的含義，或者不能以任何方式對本發明構成限定。
這里使用的“包括”、“具有”和“含有”以及它們的變相稱謂表示包括下面所列的項目和與之等同的額外項目。利用字母來識別方法或工藝中的元件，這里也僅用于識別，并不意味著應當以特定的次序執行這些元件。
具體實施例方式帽蓋20帶有鎖緊機構24，其用于使帽蓋20可選擇地進入到鎖緊狀態和非鎖緊狀態，其中在鎖緊狀態，帽蓋20禁止從開口28上取下，而在非鎖緊狀態，則可以將帽蓋20從開口上28上取下。在一實施例中，使用帽蓋20來閉合開口28，所述開口屬于油罐(未示出)填料管32的一部分。在鎖緊的狀態下，帽蓋20不容易受到包括偷竊帽蓋20和/或罐子中容納物之類的破壞。
如圖1-3和圖7所示，帽蓋20包括一外蓋部分36(或稱為“蓋”)，操作者可抓緊外蓋使帽蓋20相對于開口28圍繞軸A轉動。帽蓋20還包括一內螺紋部40。內螺紋部40是一形成有螺紋41的實體或部件，這些螺紋與開口28上形成的互補螺紋嚙合。密封件48設置在蓋36和內螺紋部40之間，墊圈52設置在用于接合開口28的內螺紋部40下面。在一些結構中，密封件48為毛氈防塵密封，該毛氈防塵密封不必是氣密的。
蓋36和內螺紋部40通過鎖緊機構24彼此可選擇地接合在一起。通常，選擇性地操作鎖緊機構24，使帽蓋20處于不能從開口28上取下的狀態。鎖緊機構還能夠可選擇使將罩36和內螺紋部40之間的旋轉傳動連接斷開，這樣，蓋36圍繞軸A的扭矩不會傳遞給內螺紋部40，并且蓋36的轉動也不會導致內螺紋部40產生轉動。在非鎖緊狀態下，為了傳遞扭距，鎖緊機構24連接罩36和內螺紋部40，以允許把帽蓋20從開口28上取下和/或安裝到開口28上。鎖緊機構24不需要罐子或開口28作出改變，它可以與包括標準尺寸在內的各種尺寸的帽蓋和螺紋匹配。
鎖緊機構24包括鎖緊柱組件56(在一些結構中，是現成的鎖緊柱)，該鎖緊柱組件容納在蓋36的孔58內，由保持夾59對其進行定位。鎖緊柱組件56包括凸輪部60，所述凸輪部可相對于蓋36和鎖緊柱組件56的保持件在第一位置(參見圖4)和第二位置(參見圖5)之間移動。在圖示的實施例中，凸輪部60圍繞軸A旋轉。可將一鍵合件(未示出)插入到鎖緊柱組件56中，對其操作從而使凸輪部60在第一位置和第二位置之間樞轉。鎖緊機構24還包括與蓋36連接的滑塊64。滑塊64支撐在蓋36上，從而能夠隨著蓋36圍繞軸A的轉動而旋轉，并且能夠相對于蓋36可選擇地滑動。在圖示的實施例中，滑塊64被支撐著，沿蓋36的徑向即基本垂直于軸A的方向滑動。
滑塊64帶有第一和第二導向突起64A，所述導向突起從滑塊64向蓋36的橫向壁65處伸出。橫向壁65帶有一對導向狹槽65A，用以接收導向突起64A，并允許滑塊64在基本垂直于軸A的方向上相對于蓋36僅沿著一條短徑運動。滑塊64還帶有一凸輪從動面66，該凸輪從動面66同凸輪部60接觸，使滑塊64能夠沿著短徑移動，以下將對此進一步詳細說明。
鎖緊機構24還包括諸如被支撐著與內螺紋部40一同轉動的護圈68結構。例如，可以將護圈68焊接、粘結或扣合到內螺紋部40。在一些實施例中，護圈68成形為與內螺紋部40分離的單獨部件，將其永久地連接于(如通過旋轉焊接)內螺紋部40，這樣就可以把護圈68當作內螺紋部40的一部分。滑塊64和護圈68分別包括齒狀物組72和76，所述齒狀物可選擇地將滑塊64和護圈68彼此連接起來，借此將蓋36連接于內螺紋部40。
在非鎖緊的狀態下(參見圖4)，鎖緊柱組件56的凸輪部60移動到第一位置，這樣就將滑塊64推動到伸出的位置并與護圈68接合在一起，從而滑塊上的一組或多組齒72與護圈上的一組或多組齒76接合在一起。由于滑塊64和護圈68彼此接合固定而抵制了它們之間的轉動，因此操作者可以抓緊蓋36使之旋轉(如以逆時針方向)，從而旋出帽蓋20并將其從填料管32取下。此外，操作者也可以抓緊蓋36使之旋轉(如以順時針方向)，從而旋緊帽蓋20并將其安裝到填料管32上。
在鎖緊狀態下(參見圖5)，鎖緊柱組件56的凸輪部60移動到第二位置，這樣就使滑塊64保持在縮進的位置并斷開與護圈68的連接，從而滑塊上的齒72與護圈上的齒76脫離。在該實施例中，滑塊上的齒72被阻止同護圈上的齒76接合，蓋36可以相對內螺紋部40自由轉動而不會向其傳遞扭矩或旋轉運動。因此，當破壞者試圖在鎖緊的結構下旋出帽蓋20時，蓋36會轉動，但不會把扭矩傳遞給護圈68或內螺紋部40，因此不能將帽蓋20從填料管32上旋出。
應當理解的是，在另外的結構中，鎖緊機構24可以包括不同的部件和域具有能夠以不同方式操作的部件。例如，凸輪部60可以以不同的方式(如側至側側向地、上下豎直地之類的滑動，豎直地樞轉等)在第一和第二位置之間移動。此外，滑塊64還可以以不同的方式(如在伸長和縮進位置之間樞轉，而不是沿著軸線滑動)在伸長位置和縮進位置之間移動以及沿著不同的軸線滑動(如上和下)。
此外，可以提供各種結構使蓋36與內螺紋部40旋轉連接。例如，可以在蓋36和內螺紋部40之間提供摩擦接合(而不是齒嚙合)。在一些結構中，帽蓋20包括不同類型的齒嚙合，如用以防止帽蓋20被過緊地固定在填料管32上的棘齒組件，這種棘齒組件可以防止對帽蓋20和/或填料管32造成損害，并且向使用者提供了聽覺上和/或觸覺上的反饋，以告知使用者已經達到了足夠等級的扭矩(如達到或大于最小保持扭矩)等。棘齒組件包括在蓋36和內螺紋部40之間形成棘齒嚙合的組件。在這種結構中，滑塊64被構造成能夠與內螺紋部40形成棘齒嚙合。例如，滑塊64可以具有一個或多個柔性接合件，用以在帽蓋20處于非鎖緊狀態下沿帽蓋安裝方向與內螺紋部40形成棘齒嚙合。不管是否提供了棘齒作用，在可選的實施例中，帽蓋20中的齒嚙合可以具有不同的定位、數量和齒形72，76。
在一些實施例中，如圖2，4和5所示，滑塊64包括兩個肋84，這兩個肋與滑塊成為一整體，并且從滑塊64表面88向外凸出。肋84沿著面向著蓋36的方向從平坦表面88伸出。肋84被構造成當滑塊64從鎖緊位置移動到非鎖緊位置以及從非鎖緊位置移動到鎖緊位置時，能夠扣合到蓋36內部相應的肋92上。這就在鎖緊的/非鎖緊的帽蓋20發生變化(即當滑塊64從縮進位置移動到伸出位置，或反之)時，向使用者提供了觸覺和/或聽覺上的反饋。在一些實施例中，滑塊64上的肋84和蓋36上相應的肋92明確地將滑塊64定位在鎖緊位置或非鎖緊位置上，并且還可以防止滑塊64偶然運動離開所要求的位置。
如圖1-3和7所示，在一些實施例中，防塵罩95被可轉動地安裝在蓋36上，用以保護鎖緊機構24不受到粗粒條件和碎屑。防塵罩95包括圖示的實施例中可看到的標記98，其用以表示防塵罩95從密閉位置到打開位置的轉動方向。
在一些實施例中，最好如圖7所示，蓋36包括鄰近鎖緊機構的可看到的標記102，其用以表示鍵合件的轉動方向，以便實現鎖緊操作和相對的解鎖操作。在圖示的實施例中，標記102包括一“鎖緊”的掛鎖符號，一“解鎖”的掛鎖符號和相應的彎箭頭。
至少在圖8-14中示出了根據第二實施例的帽蓋200及其單獨的部分。帽蓋200圍繞軸A’轉動，并可選擇地與開口28接合。帽蓋200包括一些與圖1-7所示的帽蓋20共有的特征，這些特征用同樣的附圖標記表示。這里將詳細說明不同于第一實施例的元件和特征。帽蓋200包括外蓋部分204(或簡單稱作“蓋”)和連接于蓋204用以轉動的滑塊208。滑塊208包括四個凹口212，它們分別與蓋204的橫向壁220內表面上的桿件216接合。滑塊208還包括齒224，用于與帽蓋200的內螺紋部232上互補的齒228嚙合。滑塊的齒224間隔地圍繞在滑塊208外圍的周圍。在圖示的實施例中，滑塊208通常為圓形并且帶有一凸緣236部。凹口212和齒224從凸緣部236徑向伸出。在圖示的實施例中，每個齒224在圓周上間隔在一對相鄰的凹口212之間，反之亦然。滑塊的每個齒224都形成在棘齒件240的遠端。
滑塊208包括形成在中心孔252內壁250上的螺紋248。帽蓋200還包括鎖緊機構256，該鎖緊機構帶有一鎖緊柱組件260和一致動件264。在一些實施例中，鎖緊柱組件260與圖2-5和7所示的鎖緊柱組件56基本相同，其被容納在蓋204的開口262中。致動件264帶有用以同滑塊208的螺紋248相接合的螺紋268。鎖緊柱組件260包括可與致動件264接合的凸輪部272。在一些實施例中，凸輪部272和致動件264彼此恒定地傳動接合在一起，以便在鎖緊柱組件260由鍵合件(未示出)制動時，致動件264的轉動量基本等同于凸輪部272圍繞軸A’的轉動量。在圖示的實施例中，凸輪部272容納在致動件264的凹陷處276，并且凸輪部272和致動件264圍繞軸A’的轉動比為1∶1。
當致動件264在凸輪部272的帶動下轉動時，致動件驅使滑塊208沿平行于軸A’的方向移動。滑塊208經由凹口212和桿216受到固定不能相對于蓋204轉動。因此，致動件264的轉動驅使滑塊208沿軸A’與內螺紋部232上的齒228接合和脫離。
當滑塊的齒224與內螺紋部232的齒228嚙合時，帽蓋200處于非鎖緊狀態，可以使蓋204沿逆時針方向圍繞軸A’轉動，從而將帽蓋200從開口28上取下。經由滑塊的齒224和內螺紋部232的齒228，在蓋204和內螺紋部232之間沿取下帽蓋的方向形成了傳動連接。當帽蓋200處于非鎖緊狀態時，蓋204沿順時針方向(安裝帽蓋的方向)在開口上208轉動，在蓋204和內螺紋部232之間形成了扭矩限制的傳動連接。當沿安裝帽蓋的方向向蓋204施加的扭矩超過預定值時，滑塊208的棘齒件240徑向向內偏斜以允許棘齒件遠端的齒224滑過內螺紋部232的齒228。
當滑塊的齒224與內螺紋部232的齒228脫離時，帽蓋200處于鎖緊狀態，并且在蓋204和內螺紋部232之間的任一方向上都沒有傳動連接。因此，不能通過沿帽蓋取下方向圍繞軸A’的轉動把帽蓋200從開口28上取下。
這里公開的對帽蓋附加的改進包括設置系繩把帽蓋20或200保持在填料管，或諸如車架或車體之類的其它部件上。不同長度和結構的系繩都可以提供給帽蓋20和200。帽蓋20或200可以帶有排氣孔或不帶排氣孔，可以具有外螺紋或內螺紋，并且還可以具有不同尺寸和類型的螺紋。
權利要求
1.一種用于與螺紋開口可選擇地結合的帽蓋，所述帽蓋包括外蓋，該外蓋限定出一軸線，并且可以手動使該外蓋圍繞軸線轉動，所述外蓋還限定出一內部空間并且提供導向部；至少部分位于內部空間的內部，該內部包括可與螺紋開口嚙合的螺紋和一組呈圓周間隔的齒；滑塊，與外蓋恒定驅動接合，并且可選擇地與內部的齒嚙合，把扭矩從外蓋傳遞給內部，該滑塊具有帶螺紋的軸向開口；致動件，其具有可與滑塊的螺紋相嚙合的外螺紋；和鎖緊件，可以從外蓋的外部達到并連接至致動件，其中在帽蓋處于鎖緊狀態時，滑塊通過鎖緊件和致動件可從內部的齒軸向地移除，在帽蓋處于非鎖緊狀態時，滑塊與內部的齒嚙合；其中在鎖緊件和致動件轉動時，通過滑塊與外蓋導向部的滑動接觸來引導滑塊的軸向運動。
2.如權利要求1所述的帽蓋，其中外蓋包括垂直于軸線延伸的橫向壁，導向部包括從橫向壁凸出到內部空間的桿件。
3.如權利要求2所述的帽蓋，其中滑塊包括用來接納桿件的凹口。
4.如權利要求3所述的帽蓋，其中凹口圓周間隔在滑塊的凸緣周圍，并且每個凹口都開在徑向外側上。
5.如權利要求3所述的帽蓋，其中滑塊帶有從凸緣部分徑向向外延伸的棘齒件。
6.如權利要求1所述的帽蓋，其中滑塊帶有棘齒件，所述棘齒件構造成在取下帽蓋的方向上驅動內部而不會產生滑動，并且利用扭矩限制連接在安裝帽蓋的方向上驅動內部。
7.如權利要求1所述的帽蓋，其進一步包括位于鎖緊件上的凸輪凸角，所述凸輪凸角在鎖緊件上的鍵合件轉動時就可旋轉，還包括形成在致動件中的凹陷，該凹陷用于接納凸輪凸角，并且以1∶1的傳動比可轉動地連接到致動件上。
8.如權利要求1所述的帽蓋，其中內部的螺紋形成在內部的內部側壁上。
9.一種鎖緊或松開螺紋帽的方法，該螺紋帽具有可手動旋轉的外蓋和螺紋部，通過滑塊使所述外蓋和螺紋部可選擇地彼此連接以實現扭矩的傳遞，該方法包括在外蓋和滑塊之間提供至少一種外/內螺紋連接，其中這種連接允許沿帽蓋的中心軸在外蓋和滑塊之間滑動，并且可以防止外蓋和滑塊之間的任何相對轉動；提供致動件，其與鍵合操作的鎖緊件相連接并隨其旋轉，和利用內接合螺紋與滑塊相連接；沿第一方向轉動鎖緊件和致動件，以便使滑塊沿中心線移動并與螺紋部接合，以及在外罩和螺紋部之間形成傳動連接，借此松開帽蓋；和沿與第一方向相反的第二方向轉動鎖緊件和致動件，以便使滑塊沿中心線移動并與螺紋部脫離，切斷在外蓋和螺紋部之間傳動連接，借此鎖緊帽蓋。
10.如權利要求9所述的方法，還包括在松開和/或鎖緊帽蓋的過程中沿中心軸方向將致動件保持在一預定位置的步驟。
11.如權利要求9所述的方法，其中松開帽蓋的步驟包括使滑塊的齒與螺紋部的齒相嚙合的步驟。
12.如權利要求9所述的方法，其中鎖緊帽蓋的步驟包括使滑塊的齒與螺紋部的齒脫離嚙合的步驟。
13.如權利要求9所述的方法，還包括通過內嚙合螺紋將帽蓋的轉動轉換成滑塊的線性運動的步驟。
14.一種通過使外蓋和螺紋部件可選擇地連接和/分離來改變螺紋帽的鎖緊/松開狀態的鎖緊機構，該鎖緊機構包括具有鎖緊狀態和松開狀態的鎖緊件；連接到鎖緊件的一部分，用于使鎖緊件轉動并帶有螺紋的致動件；和帶有螺紋用于同致動件的螺紋嚙合的滑塊，所述滑塊被固定不能相對于外蓋轉動；其中當鎖緊件處于鎖緊狀態時，滑塊和螺紋部件分離，當鎖緊件處于非鎖緊狀態時，滑塊與螺紋部件連接，滑塊可沿軸向移動，并且相對于外蓋和螺紋件固定在轉動方向和橫向位置上；和其中致動件相對于外蓋和螺紋部件軸向和橫向是靜止的。
15.如權利要求14所述的鎖緊機構，其中滑塊包括與外蓋上的多個凸起相接合的多個導軌。
16.如權利要求15所述的鎖緊機構，其中所述凸起是沿外蓋的橫向壁軸向伸出的與外蓋成為一體的桿件。
17.如權利要求14所述的鎖緊機構，其中致動件帶有接納鎖緊件凸輪凸角的凹陷，用以實現1∶1的轉動比。
18.如權利要求14所述的鎖緊機構，其中致動件的螺紋形成在致動件的外表面，滑塊的螺紋形成在滑塊的內表面。
19.如權利要求14所述的鎖緊機構，其中滑塊和螺紋部件之間的連接是由滑塊上的棘齒部件產生的扭矩限制以防止過緊。
20.一種同燃料管或罐子開口螺紋嚙合的可鎖緊燃料帽蓋，其包括外蓋，具有一橫向壁和從橫向壁伸出到外蓋內部空間的多個桿件；滑塊，具有多個沿滑塊外圍開口的凹口，用于同所述的多個桿件接合，所述滑塊還具有多個柔性棘齒件，每個棘齒件的遠端都形成有棘輪齒；鎖緊件，可通過具有鎖緊狀態和松開狀態的鍵合件來操作該鎖緊件，該鎖緊件包括凸輪凸角；螺紋致動件，其與凸輪凸角連接以便通過鎖緊件的轉動實現的轉動驅動，該螺紋致動件可通過內接合的螺紋與滑塊連接；和基本設置在外罩中的螺紋部，該螺紋部具有一組面向內的棘輪齒；其中所述棘輪齒通過滑塊的棘輪齒可選擇的接合，從而在外蓋和螺紋部之間形成傳動連接，所述螺紋部用于燃料帽蓋的的取下和/或安裝。
全文摘要
一種可選擇地安裝到帶有螺紋的開口上的帽蓋，其包括外蓋和內部，所述內部至少部分位于外蓋內，并具有可與螺紋開口嚙合的螺紋和一組呈圓周間隔的齒，所述齒被布置成可選擇地接收來自于手動旋轉外蓋的扭矩。以恒定的方式傳動接合于外蓋的滑塊可選擇地與內部的齒嚙合，以便把扭矩從外蓋傳遞給內部。致動件用于使滑塊與內部的齒嚙合或脫離。鎖緊件可以從外蓋的外部達到，并與致動件連接。帽蓋的鎖緊狀態是指滑塊通過鎖緊件和致動件與內部的齒脫離嚙合的狀態，帽蓋的非鎖緊狀態是指滑塊與內部的齒嚙合的狀態。
文檔編號F16L55/115GK101067469SQ20071008790
公開日2007年11月7日 申請日期2007年1月19日 優先權日2006年1月20日
發明者R·D·塔普, M·J·霍爾茲 申請人:比米斯制造業公司