用于固定盘形元件的带有径向可偏转卡爪端的瓣状体

发明领域

本发明涉及用于接收和储放数码盘的盒，特别涉及一种用于将所述盘 固定在所述盒内的改进的接合装置。

现有技术描述

目前使用各种平面状的盘来记录和存储可利用各种装置(例如光装置 或磁装置)读取的信息。压缩盘(CD)是这样一种典型的盘，利用激光 束以数字的方式将信息记录于其中，然后利用一种激光束以光学的方式读 取其中的信息。这样的盘用于记录音频信息(诸如音乐重放)、视频信息 (诸如可视图象)和仅仅作为可读取的数字信息以及用于各种应用(例如 计算机应用)中的其它存储信息。目前，在大多数情况下，这样的盘是和 记录于其上的信息一起出售的。在其它应用中，这样的盘也可是空白的形 式出售的，用户可将信息记录于其上。在后一种情况下，例如所出售的光 盘可用作计算机存储媒体并用于硬盘存储系统中。在这两种情况下，这样 的盘中或表面上的光学缺陷会对将信息记录到盘和从盘上读取信息造成影 响。因此，在这样的盘的储放、移动和操作过程中必须非常小心以避免造 成这样的缺陷。

含有激光记录信息的压缩盘通常被装在可固定一张或多张CD的盘盒 中以在储放和运输过程中保护所述盘。目前所用的盘盒通常包括一个三片 式组件，该组件包括一个基体或底部元件、一个在基体/底部元件中例如 利用一个能够与所述盘的中心孔周边接合的中心凸出部分(通常称之为“瓣 状体”(″rosette″)将所述盘定位和支承在基体/底部元件中的镶嵌片以及 一个与基体/底部元件铰接的盖，当所述盘安装到所述盘盒的托盘上后所 述盖能够封闭在基体/底部元件上。另一种盘盒仅由两片构成，省略了所 述镶嵌片，利用直接位于基体/底部元件上的中心凸出部分使所述盘被定 位和支承。所述盘盒相对于所述盘通常是至少部分透明的和可视的并且所 包含商标和促销信息通常以一种能够透过所述盘盒可以看到的方式插入到 所述盘盒中。

所述瓣状体通常包括一个凸出的毂部，最好利用注射模制的方式使所 述凸出的毂部与基体/底部元件或托盘一体形成。所述毂部包括多个小卡 齿或卡爪以便在径向上与CD的中心孔接合。所述CD的中心孔通常位于所 述瓣状体上方并且轻微地施加一个向下的压力。由于所述中心孔和瓣状体 之间的相对尺寸，所述向下的压力使卡齿或卡爪径向向内倾斜并且以弹性 的方式与CD的中心孔接合。这样，在储放过程中，所述瓣状体能够与CD 接合并使其定位。

利用注射模制方法制作CD盒中的CD接收和支承元件已经越来越普 遍。因此，利用与基体或托盘相同的塑料材料制作瓣状体，所述瓣状体可 与基体或托盘整体地模制在一起。因此，所述基体和/或托盘通常是由抗 冲击性能较好的着色热塑性模制树脂制成以便能够承受伴随安装CD和取 下CD所出现的作用力以及在运输和使用过程中所受到的作用力。

近年来，人们越来越需要在CD盒上附带图形显示空间。因此，人们 需要提供一种透明的可透视的托盘或基体以使消费者可以看到较大的图形 区域。为了获得一种透明的可透视的托盘或基体，必须使用一种透明的塑 料材料。其中可选择的一种材料是晶态聚苯乙烯。尽管可通过已知的注射 模制技术用晶态聚苯乙烯模制一种功能性的CD托盘或基体并且目前的模 型在设计上没有很大的变化，但是晶态聚苯乙烯的脆性为瓣状体带来了很 大的问题。特别是，在安装CD和取下CD以及运输和操作过程中，由于所 述晶态聚苯乙烯的脆性而使模制的卡齿或卡爪表现了一种易于破碎和/或 断裂的趋势。这可使所述瓣状体不能与CD的中心孔很好地接合，使CD在 盘盒内移动并且由于损害存储于其中的记录媒体而使CD被破坏。另外， 断裂的卡齿或卡爪可能会松脱并且在盘盒内来回移动，由于擦伤CD的表 面和损害存储于其中的记录媒体而使CD的表面遭到破坏。

人们已经提出了许多方案以加强所述瓣状体的卡齿或卡爪。例如，见 美国专利US5,515,968和美国专利US5,494,156。但是，目前用于重新设 计瓣状体或加强瓣状体的这些方案具有一个或多个缺点，即所得到的瓣状 体用于一个CD盒中是不令人满意或者是不希望的。这是因为在制作上不 经济而使这些瓣状体是不希望的或者在使用中易于断裂以及存在由于盘面 磨损而破坏信息的危险而使这些瓣状体是不令人满意的。因此，人们需要 一种制作简单、成本低且易于使用的用于CD盒的瓣状体，这种用于CD盒 的瓣状体有助于将盘安装到其上和从其上取下，而且还不存在由于盘面磨 损而破坏信息的危险。

发明概述

因此，本发明的一个主要目的在于提供一种用于一个CD盒的瓣状体， 这种瓣状体可以通过注射模制的方法利用冲击强度低的塑料材料(诸如晶 态聚苯乙烯)来生产，并且有助于将盘安全安装到其上和从其上取下，而 且还不存在由于盘面磨损而破坏信息的危险。

本发明的另一个目的在于提供一种用于一个CD盒的改进的瓣状体， 这种瓣状体制作简单、成本低且易于使用。

本发明的另一个目的在于提供一种用于一个CD盒的瓣状体，所述瓣 状体可由一种脆性的塑料材料制成，并且包括很可靠且弹性的卡爪以安全 和有效地与一个CD的中心孔接合，从而使一个CD在一个CD盒内被定位。

本发明能够达到上述和其它目的，本发明提供一种用于固定至少一个 具有一个中心孔的盘形元件的接合装置，所述接合装置包括：(a)一个 凸出的圆形毂部，所述圆形毂部具有一个大体圆柱形侧壁，所述毂部从一 个平面基体向上突出；(b)至少一个与所述毂部一体形成并且沿着所述 毂部的周边延伸的弹性的、弧形的且周向延伸的卡爪，每一个所述卡爪的 一端与所述毂部成为一体，其另一端是自由端，该卡爪的自由端从所述毂 部的周边以弧形形式弹性地向内偏转；(c)从而，当将所述盘放置到所 述毂部上时，所述盘中心孔的周边与所述卡爪接合，使所述至少一个卡爪 从所述毂部的周边以弧形形式向内移动以使所述盘中心孔向下滑到所述毂 部上，所述卡爪以弹性的形式与所述盘中心孔的周边接合以将所述盘定位 在所述毂部上。

所述接合装置最好包括一个在每一个所述卡爪的自由端上的径向延伸 突起，所述突起向外延伸过所述毂部的外径以便当所述盘被放置到所述毂 部上并且使所述卡爪以弧形形式向内移动时能够使所述突起与盘中心孔的 底部周边接合，在所述盘向下滑过所述突起后，所述突起能够以弹性的形 式与所述盘中心孔的顶部周边接合以便能够以可取下的方式将所述盘固定 到所述毂部上。另外，所述接合装置还包括至少一个限定在所述基体中的 孔，所述孔的数量与所述卡爪的数量相同，所述卡爪的自由端悬于所述孔 上方以便当所述盘被插入到所述毂部上时能够使所述自由端基本上自由地 偏转。本发明的瓣状体还可通过在每一个卡爪的与其固定端相邻的下侧上 模制至少一个肋条，以便在不影响所述卡爪自由端的变形性能和自由性能 的前提下对卡爪进行加强。

附图简述

图1是本发明所涉及的改进瓣状体的一个实施例的一个透视图。

图2是图1中所示的改进瓣状体的一个平面图。

图3是沿着图2中的3-3线所得到的截面图。

图4是本发明所涉及的改进瓣状体的另一个实施例的一个透视图。

图5是本发明所涉及的改进瓣状体的另一个实施例的一个平面图。

图6是沿着图5中的6-6线所得到的截面图。

图7是图5中所示的改进瓣状体下侧的一个透视图。

图8是本发明所涉及的改进瓣状体的另一个实施例的一个平面图。

图9是沿着图8中的9-9线所得到的截面图。

优选实施方案详述

图1、图2和图3中示出了本发明的一个优选实施例，其中示出了用于 一个CD盒中的一个改进的瓣状体或固定毂14。瓣状体14在CD盒中的位置 大体与现有技术中涉及的瓣状体所处位置相同，即位于三片式盘盒中的镶 嵌片或托盘的大体中心位置处或者位于两片式塑料盘盒和纸板盘盒中的基 体的大体中心位置处。瓣状体14最好与盘盒的基体或托盘整体地模制在一 起。在图1至图3中所示的实施例中，瓣状体14模制在凸出的CD座4上，所 述凸出的CD座4本身模制在基体或托盘2上。凸出的盘座4提供了一个位于 所述基体2上方的圆形表面，CD中紧挨着中心盘孔的环形区域可被支承在 所述圆形表面上。CD的该区域中通常不包含被记录信息，因此CD在该区 域与所述凸出的盘座接触不会对CD造成损伤。作为一种非强制的措施， 所述CD也可在其外边缘(未示出)处沿周向被支承，从而可为避免使CD 中包含被记录信息的区域与CD盒的基体或托盘或盒盖接触提供进一步的 保证，CD的外边缘通常也不包含被记录信息。从盘座4向上延伸的瓣状体 14实质上是一个直立的圆柱形部分，该直立的圆柱形部分被大体L形狭缝50 分成多个弧形的周向延伸的卡爪6。瓣状体14中的每一个L形狭缝50都具有 一个第一支腿式狭缝50a和一个第二支腿式狭缝50b，所述第一支腿式狭缝 50a在大体径向上穿过瓣状体14的周向侧壁11并且在顶壁10中延伸一个较 短的距离，所述第二支腿式狭缝50b在顶壁10中从所述第一支腿式狭缝50a 的端部延伸，所述第二支腿式狭缝50b大体平行于瓣状体14的周向侧壁11。 这样，每一个L形狭缝限定了一个周向延伸的卡爪6，所述卡爪6的径向厚 度是由侧壁11和第二支腿式狭缝50b之间的径向距离限定的，其周向长度 是由第二支腿式狭缝50b的长度限定的。每一个卡爪6在一端6b处与瓣状体 14是一体的，其另一端6a是自由的。每一个卡爪6的自由端6a位于限定在 凸出盘座4中的一个开口12上方以使所述自由端能够在一个弧向上(即， 大体向着瓣状体14的几何中心方向)自由移动，所述瓣状体14位于所述凸 出盘座4上。每一个卡爪6对应于每一个开口12。尽管图中示出了五个卡爪 和五个开口，但是应该理解的是，任何数量的卡爪以及相同数量的开口可 以大体规则的间距沿着瓣状体14的周边分布。瓣状体14优选包括至少两个 卡爪6和相同数量的开口12。瓣状体14最好包括至少四个卡爪6和相同数量 的开口12。开口12可为与其功能相符的任何所需或适合的形状，其功能是 使所述卡爪6的自由端6a在一个变形力作用下能够自由地偏转。由于卡爪6 的端部6b与所述瓣状体是一体的，因此当所述端部6a在安装一个CD的过 程中所施加的力作用下在一个平行于基体2的平面中枢转或偏转时，所述 端部6b是固定的。

在每一个卡爪6的自由端6a处形成一个突起8，在所述卡爪6处于其静 止位置处时，所述突起8径向向外地延伸过所述瓣状体14的外径并且在周 向上沿着侧壁11从自由端6a延伸到固定端6b。从图2中可以看出，突起8最 好沿着侧壁11在周向上仅延伸一个很短的距离，但是它们也可延伸一个较 大的距离，如果需要的话，甚至可延伸卡爪6的整个周长。从图3中可以看 出，突起8在一个垂直平面中(诸如A-A′)形成一个凸出的曲线，该曲线 从卡爪6的轴向顶表面的径向外边缘6c向外且向下弯曲平缓延伸。突起8从 与卡爪顶表面外边缘6c的汇合点8a沿着侧壁11向外和向下延伸到曲线顶点 8b，接着向内和向下延伸到突起8与侧壁11的汇合点8c。以这样一种方式 所形成的突起提供了一个能够使所述CD容易地滑到瓣状体14上的引导曲 率。

瓣状体14到卡爪6的径向边缘之间所测得的外径略大于盘中心孔的直 径。突起8从卡爪的径向边缘径向向外延伸使得在所述突起处的外径大于 瓣状体14的外径。在使用中，当所述CD被安装到位于所述瓣状体上的卡 爪上方时，卡爪6的自由端6a在施加到与突起8接触的盘中心孔周边上的压 力作用下从其静止位置轻微地向着瓣状体14的中心向内偏转。当所述CD 被垂直地压到卡爪6上并与卡爪顶表面6c的径向外边缘以及在上汇合点8a 和顶点8c之间的突起8接触时，所施加压力使卡爪6的自由端6a沿着一个向 内的弧径向向内地移动。这样，所述瓣状体的有效直径暂时减小以适应所 述盘中心孔的略小直径。在所述盘通过所述突起8的顶点8b后，卡爪6开始 以弹性的形式回复到其静止位置。当所述盘通过汇合点8c时，所述瓣状体 14的侧壁11与盘中心孔的周边接合以使所述盘定位。在这点上，因为瓣状 体的外径略大于所述盘中心孔的直径，因此所述卡爪6不能完全地回复到 其支承位置处，这样所述卡爪6被弹性地偏压并且在所述盘中心孔的周边 上施加了一个轻的、可靠的且方向向外的压力。当所述盘完全座落在凸出 的盘座4上时，所述盘在弹性卡爪6所施加的径向向外的压力以及突起8沿 着所述盘中心孔周边的上表面所施加的压力作用下被定位在瓣状体14上。 通过在所述盘的边缘处轻微地施加一个向上的压力可简单地使一个盘与瓣 状体14脱离。盘的压力再次施加在汇合点8c和顶点8b之间的突起8上使卡 爪6的自由端6a沿着一个向内的弧径向向内地移动。因此，所述瓣状体的 有效直径再次暂时减小以适应所述盘中心孔的略小直径。在所述盘通过突 起8的顶点8b后，连续轻微的向上压力使其脱离所述瓣状体14。如果需要 的话，本发明所涉及的瓣状体的高度能够使两张或多张CD固定地支承在 其上，例如以一个叠加在另一个之上的方式。

图4中示出了本发明所涉及的瓣状体的第二实施例，它与图1-3中所 示的瓣状体14基本上相同，不同之处在于，在图4中瓣状体18基本上是一 个其中心部分中具有一个中心开口16的直立圆柱形部分。特别是，瓣状体 18从盘座24向上延伸，而所述盘座24凸出在基体或托盘28上。瓣状体18包 括多个弧形的周向延伸的卡爪20，每一个卡爪20的自由端20a处在形成于 凸出盘座24中的一个相应开口26上。在每一个卡爪20的自由端20a处形成 一个突起22，在所述卡爪22处于其静止位置处时，所述突起22径向向外地 延伸过所述卡爪20的外径并且在周向上沿着瓣状体18的侧壁29从卡爪20的 自由端20a延伸到固定端20b。在使用中，与瓣状体14类似，当所述CD被 安装到位于所述瓣状体上的卡爪上方时，卡爪22的自由端22a在施加到与 突起22接触的盘中心孔周边上的压力作用下从其静止位置轻微地向着瓣状 体18的中心向内偏转。当所述CD被垂直地压到卡爪20上时，所施加压力 使卡爪20的自由端20a沿着一个向内的弧径向向内地移动。这样，所述瓣 状体18的有效直径暂时减小以适应所述盘中心孔的略小直径。在所述盘通 过所述突起22的顶点后，卡爪20开始以弹性的形式回复到其静止位置直至 瓣状体18的侧壁29与盘中心孔的周边接合以使所述盘定位。

图5-7中示出了本发明所涉及的瓣状体的第三实施例，它与图1-3中 所示的瓣状体14基本上相同，不同之处在于，图5-7中的瓣状体34包括多 个整体模制在每一个卡爪36的下侧上的肋条44。特别是，瓣状体34从盘座 42向上延伸，而所述盘座42凸出在基体或托盘40上。瓣状体34具有一个封 闭的顶壁30并且包括多个弧形的周向延伸的卡爪36，每一个卡爪36的自由 端36a处在形成于凸出盘座42中的一个相应开口32上。在每一个卡爪36的 自由端36a处形成一个突起38，在所述卡爪36处于其静止位置处时，所述 突起38径向向外地延伸过所述卡爪36的外径并且在周向上沿着瓣状体34的 侧壁39从卡爪36的自由端36a延伸到固定端36b。在每一个卡爪36下侧上设 置一个模制肋条44以使所述肋条44在径向上从一个处在所述卡爪36内径的 径向向内位置处穿过所述卡爪36的固定端36b延伸到一个处在卡爪36外径 的径向向外位置处，以便能够在不影响所述卡爪36的自由端36a的变形性 能和自由性能的前提下对每一个卡爪进行加强。在使用中，与瓣状体14类 似，当所述CD被安装到位于所述瓣状体上的卡爪上方时，卡爪36的自由 端36a在施加到与突起38接触的盘中心孔周边上的压力作用下从其静止位 置轻微地向着瓣状体34的中心向内偏转。当所述CD被垂直地压到卡爪36 上时，所施加压力使卡爪36的自由端36a沿着一个向内弧径向向内地移动。 这样，所述瓣状体34的有效直径暂时减小以适应所述盘中心孔的略小直 径。在所述盘通过所述突起38的顶点后，卡爪36开始以弹性的形式回复到 其静止位置直至瓣状体34的侧壁39与盘中心孔的周边接合以使所述盘定 位。

图8-9中示出了本发明所涉及的瓣状体的第四实施例，它与图5-7中 所示的瓣状体34基本上相同，不同之处在于，在图8-9中的瓣状体34基本 上是一个其中心部分中具有一个中心开口46的直立圆柱形部分。

本发明不仅涉及上述的改进瓣状体而且还涉及一种用于固定和储放一 个或多个CD的改进镶嵌片或托盘，所述镶嵌片或托盘特别用作CD盒的一 个元件。这样一个镶嵌片或托盘通常包括一个大体平面，本发明所涉及的 改进瓣状体从所述平面向上凸出。所述镶嵌片或托盘最好包括一个凸出的 环形盘座，瓣状体从所述盘座伸出并且CD中紧挨着中心盘孔的环形区域 可被支承在所述盘座上。CD的该区域中通常不包含被记录信息，因此CD 在该区域与所述凸出的盘座接触不会对CD造成损伤。所述镶嵌片或托盘 也可包括一个用于沿着所述CD的外边缘沿周向支承所述CD的凸出支承表 面，CD的所述外边缘通常也不包含被记录信息，因此所述外边缘与托盘 接触将不会对CD造成损伤。本发明所涉及的瓣状体通常位于所述镶嵌片 或托盘的中心处。但是，如果所述镶嵌片或托盘比CD大许多，用于储放 其它的CD或者是用于储放物品而不是用于储放CD，或者由于其它原因， 所述瓣状体不是必须位于所述镶嵌片或托盘的中心处。三片式CD盒通常 还包括一个基体或底部元件以及一个盒盖，所述镶嵌片或托盘可以能够被 取下的方式固定在所述基体或底部元件中，所述盒盖与所述基体或底部元 件铰接在一起并且在将所述盘安装到盘盒的瓣状体上后可关闭在基体或底 部元件上。在所述CD盒为两片式的情况下，所述托盘或镶嵌片通常包括 所述盘盒的基体或底部元件，所述盒盖铰接在所述基体或底部元件上。

本发明所用的模制材料最好是脆性的和抗冲击性能低的透明热塑性树 脂。但是也可使用任何可模制的热塑性树脂作为模制材料，无论是透明的、 半透明的、不透明的、着色的或染色的，或者抗冲击性能低或高的树脂。 本发明特别适用于晶态的聚苯乙烯或者其它苯乙烯聚合物(诸如利用其它 单体或其它脆性聚合物共聚的包含苯乙烯的共聚物和三元共聚物)注射模 制。

尽管上述内容是对本发明的特定实施例进行的描述，但是应该理解的 是，本发明并不仅限于上述结构和设计的细节，本发明的保护范围是由后 面的权利要求限定的。

发明背景 相关申请交叉引用

本申请是于1997年3月3日提交的，申请号为No.08/808,020的未审定 申请的后续申请。