CN108652459B - 烹饪器具及其设计和校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烹饪器具及其设计和校正方法。该烹饪器具的铰链弹簧的扭矩M满足：

其中，△θ为烹饪器具的开盖角度，W1为由合盖状态到开盖状态阻尼件做的功，W2为由合盖状态到开盖状态盖体组件的重力做的功，W3为由合盖状态到开盖状态蒸汽阀内的残留水的重力做的功，λ的取值范围为0～0.2。本发明提供的烹饪器具，铰链弹簧的扭矩满足

根据该公式能够得到铰链弹簧的扭矩，并根据扭矩M设计铰链弹簧，达到对铰链弹簧的快速设计，且能够使烹饪器具开盖过程中开盖速度适中。

Description

烹饪器具及其设计和校正方法

技术领域

本发明涉及厨房用具领域，更具体而言，涉及一种烹饪器具和该烹饪器具的设计和校正方法。

背景技术

现有的烹饪器具例如电饭煲，基本依靠尾部铰链弹簧完成开合盖，其铰链弹簧参数直接影响到电饭煲的开合盖体验。铰链弹簧开盖力不够，则盖体组件不能自动开盖；铰链弹簧开盖力过大，则盖体组件自动开盖速度过快且导致跳煲，均会导致用户体验差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一个方面的目的在于提供一种烹饪器具。

本发明的第二个方面的目的在于提供一种上述烹饪器具的设计和校正方法。

为实现上述目的，本发明的第一个方面的实施例提供了一种烹饪器具，所述烹饪器具包括盖体组件及与所述盖体组件通过铰链结构相铰接的煲体，所述铰链结构包括铰链轴和套设在所述铰链轴上的铰链弹簧，且在所述盖体组件和所述煲体的铰接端设有阻尼件，所述阻尼件安装在所述盖体组件上，开盖时，所述阻尼件与所述煲体相干涉，其中，所述盖体组件包括上盖和安装在所述上盖上的蒸汽阀，所述铰链弹簧的扭矩M满足：

其中，△θ为所述烹饪器具的开盖角度，W1为由合盖状态到开盖状态所述阻尼件做的功，W2为由合盖状态到开盖状态所述盖体组件的重力做的功，W3为由合盖状态到开盖状态所述蒸汽阀内的残留水的重力做的功，λ的取值范围为0～0.2。

本发明上述实施例提供的烹饪器具，烹饪器具在铰链弹簧的作用下实现开盖。由合盖状态到开盖状态，铰链弹簧释放弹性势能做的功为

且为正功，其中△θ为烹饪器具的开盖角度，也为由合盖状态到开盖状态铰链弹簧的扭臂的扭转角度；由合盖状态到开盖状态，阻尼件做的功为

(其中f为摩擦力并主要和阻尼件与煲体之间的干涉量δ有关，s为开盖行程)，阻尼件因与煲体相干涉，阻尼件做的为负功；由合盖状态到开盖状态，盖体组件的重力做的功为W2，且为负功；为精确的控制开盖速度，还需要考虑蒸汽阀内的残留水的重力从合盖状态到开盖状态下做的功W3。当铰链弹簧做的功W、阻尼件做的功W1、盖体组件的重力做的功W2和蒸汽阀内的残留水做的功W3满足：W+W1+W2+W3＝λ×W1时，其中λ定义为跳煲系数，且λ的取值范围为0～0.2，优选地，λ为0、0.05、0.1、0.15、0.2。既能保证盖体组件能够正常开盖，又能避免开盖速度过快。尤其对于大蒸汽阀，其内部腔体较大，烹饪后残留水较多，在设计铰链弹簧时考虑残留水的重力做的功，能够提高对铰链弹簧的设计精度。大蒸汽阀指的是蒸汽阀覆盖上盖的上表面的至少1/2的蒸汽阀，当然，也可以覆盖上盖上表面小于1/2的区域。

具体地，烹饪器具依靠尾部铰链弹簧完成开合盖，其铰链弹簧参数直接影响到烹饪器具的开合盖体验。铰链弹簧开盖力不够，则盖体组件不能自动开盖；铰链弹簧开盖力过大，则盖体组件自动开盖速度过快且导致跳煲，均会导致不好的用户体验。因而，设计合适的铰链弹簧能够改进开合盖过程中的用户体验。

优选地，铰链结构包括多个铰链弹簧，此时，铰链弹簧做功为多个铰链弹簧做功的和。

另外，本发明上述实施例提供的烹饪器具还具有如下附加技术特征：

上述技术方案中，优选地，W2＝－G1×△H1，G1为所述盖体组件的重力，△H1为由合盖状态到开盖状态所述盖体组件的重心的高度变化值。

为方便对盖体组件重心的高度变化值进行测量，可以测量合盖状态下盖体组件的重心与铰链轴的中心水平位置之间的高度差h1，测量开盖状态下盖体组件的重心与铰链轴的中心水平位置之间的高度差h2，从而获得盖体组件的重心的高度变化值△H1＝(h2－h1)，当然，也可以直接测量开盖前后盖体组件的重心的高度变化值。

上述技术方案中，优选地，W3＝－△G2×△H2，△G2为烹饪前后所述蒸汽阀的重力变化，△H2为由合盖状态到开盖状态所述残留水的重心的高度变化值。

利用烹饪后蒸汽阀的重量减去烹饪前蒸汽阀的重量，得出烹饪后蒸汽阀内的残留水的重力△G2；计算残留水在合盖状态下的重心高度，并计算出残留水在开盖状态下的重心高度，两者的差值即为△H2。可以测量合盖状态下残留水的重心与铰链轴的中心水平位置之间的高度差h3，测量开盖状态下残留水的重心与铰链轴的中心水平位置之间的高度差h4，计算开盖前后残留水的重心的高度变化值△H2＝(h4-h3)，当然，也可以直接测量开盖前后残留水的重心的高度变化值。

上述技术方案中，优选地，M＝K×△θ，K为所述铰链弹簧的特性参数。

考虑到实际测量中铰链弹簧的扭矩M并非定值，而是与铰链弹簧的扭臂的扭转角度△θ之间存在M＝K×△θ的关系。在M-△θ曲线(M为纵坐标，△θ为横坐标)上，在确定的△θ下，M-△θ曲线与X轴、x＝△θ所围成的面积即为开盖角度为△θ时铰链弹簧做的功。由合盖状态到开盖状态，铰链弹簧释放弹性势能做的功

根据W1、W2、W3、λ的值计算出K，根据K设计铰链弹簧。影响K的数值的因素包括但不限于铰链弹簧的圈数、中径、扭臂长度、线径。

烹饪器具为电饭煲或电压力锅。

本发明第二个方面的实施例提供一种设计和校正方法，用于设计和校正上述任一实施例所述的烹饪器具，该设计和校正方法包括：计算由合盖状态到开盖状态阻尼件做的功W1；计算由合盖状态到开盖状态盖体组件的重力做的功W2；计算由合盖状态到开盖状态，蒸汽阀内的残留水的重力做的功W3；根据公式

计算铰链弹簧的扭矩M，其中λ的取值范围为0～0.2。

本发明第二个方面的实施例提供的设计和校正方法，包括计算由合盖状态到开盖状态阻尼件做的功W1、盖体组件的重力做的功W2、蒸汽阀内的残留水的重力做的功W3，根据公式

计算铰链弹簧的扭矩M，根据扭矩M设计铰链弹簧。由于在计算扭矩M时，除考虑阻尼件和盖体组件的重力做的功以外，还考虑了蒸汽阀内的残留水做的功，从而达到了对铰链弹簧的准确设计。

优选地，盖体组件上设有安装孔，铰链弹簧的扭臂穿过安装孔，即铰链弹簧的受力点为安装孔与扭臂的连接处。扭臂上距离受力点不同的位置处的扭矩会略有差别，导致铰链弹簧做的功也会略有差别。优选地，

为受力点处铰链弹簧做的功，M为受力点处测得的铰链弹簧的扭矩。

上述技术方案中，优选地，计算由合盖状态到开盖状态盖体组件的重力做的功W2，具体包括：

测量所述盖体组件的重力G1，测量由合盖状态到开盖状态，所述盖体组件的重心的高度变化值△H1，根据公式W2＝－G1×△H1计算所述盖体组件的重力做的功W2。

检测实际设计生产的盖体组件的重心的相对位置和重力G1。具体地，测量出合盖状态下盖体组件的重心相对于铰链轴中心水平位置的高度差h1，测量出开盖状态下盖体组件的重心相对于铰链轴中心水平位置的高度差h2，两个高度差的差值△H1＝(h2－h1)为开盖前后盖体组件的重心的变化值，盖体组件的重力做功W2＝－G1×△H1，并记录下来。当然，也可以直接测量开盖前后盖体组件的重心的高度变化值。

上述技术方案中，优选地，计算由合盖状态到开盖状态蒸汽阀内的残留水的重力做的功W3，具体包括：

测量烹饪前后所述蒸汽阀的重力变化值△G2，计算由合盖状态到开盖状态所述残留水的重心的高度变化值△H2，根据公式W3＝－△G2×△H2计算所述蒸汽阀内的残留水的重力做的功W3。

根据煮饭后蒸汽阀的重量减去煮饭前蒸汽阀的重量得到开盖时蒸汽阀内残留水的重量△G2，根据△G2计算出残留水体积V，在三维图纸上计算出蒸汽阀腔内残留水在合盖状态下的高度位置，开盖后蒸汽阀内残留水自然流到蒸汽阀腔体的尾部，重量△G2、体积V不变，在三维图纸上计算出蒸汽阀腔体内残留水在开盖状态下的高度位置，开盖状态下的高度减去合盖状态的高度，得到开盖前后残留水的高度差△H2，残留水做功W3＝－△G2×△H2，并记录下来。可以测量合盖状态下残留水的重心与铰链轴的中心水平位置之间的高度差h3，测量开盖状态下残留水的重心与铰链轴的中心水平位置之间的高度差h4，计算开盖前后残留水的重心的高度变化值△H2＝(h4－h3)，当然，也可以直接测量开盖前后残留水的重心的高度变化值。

上述技术方案中，优选地，计算由合盖状态到开盖状态阻尼件做的功W1，具体包括：

去除所述铰链弹簧，对所述盖体组件施加牵引力，测试所述牵引力做的功W0，根据公式W0+W1+W2＝0，计算W1，其中，所述蒸汽阀内没有残留水。

在烹饪器具上不装配铰链弹簧的情况下，对盖体组件施加外界牵引力。在外界牵引力的作用下，由合盖状态到开盖状态，外界牵引力克服盖体组件的重力势能及阻尼件与煲体之间的摩擦力做功，工装检测外界牵引力做功为W0，记录下来，则W0+W1+W2＝0，W0＝－W1－W2，其中，蒸汽阀内没有残留水。在蒸汽阀内有残留水的情况下，W0+W1+W2+W3＝0。

上述技术方案中，优选地，根据公式M＝K×△θ计算所述铰链弹簧在开盖角度为△θ时的特性参数K。

根据M＝K×△θ，由合盖状态到开盖状态，铰链弹簧做的功

根据W＝(λ-1)×W1-W2-W3，计算得到K。从而根据K合理的设计铰链弹簧，达到合适的开盖速度。根据链弹簧的特性参数K，可以达到准确快速设计铰链弹簧的目的，避免重复打样测试，加快产品开发进度。

上述技术方案中，优选地，测量所述铰链弹簧在不同的扭转角度α下的扭矩M，绘制M-α曲线，得到所述铰链弹簧在扭转角度α＝△θ时的特性参数K1；

若K1与K的偏差大于预设偏差，调整所述阻尼件与煲体之间的干涉量和/或调整所述铰链弹簧的特性参数K1。

根据0.5×K×Δθ²＝(λ-1)×W1-W2-W3，得到特性参数K，并根据K设计铰链弹簧，然而实际制造出来的铰链弹簧的特性参数K1与设计值K可能存在误差，而且不同批次之间的铰链弹簧之间的特性参数K1也可能会存在差别，导致开盖效果不理想，因此需要对设计出来的铰链弹簧进行校正。

具体地校正过程为：在不同的铰链弹簧的扭臂的扭转角度α下，测量铰链弹簧的扭矩，并绘制M-α曲线，在曲线上得到在烹饪器具的预设开盖角度△θ时铰链弹簧的特性参数K1，K1为铰链弹簧的特性参数的真实值。将真实值K1与根据公式0.5×K×Δθ²＝(λ-1)×W1-W2-W3得到的K值进行比较，若两者的偏差大于预设偏差，则调整阻尼件与煲体的干涉量δ，即调整阻尼件做的功W1的大小，修正补偿铰链弹簧设计带来的误差，或者，再次调整铰链弹簧的圈数、中径、扭臂长度、线径等参数，使得K1与K的偏差值不大于预设偏差。通常情况下，当K1与K的偏差较小时，可以微调阻尼件与煲体之间的干涉量δ，当K1与K的偏差较大时，可重新设计铰链弹簧。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的实施例所述的烹饪器具局部在合盖状态下的结构示意图；

图2是图1中A部的放大结构示意图；

图3是图1所示的烹饪器具局部的分解结构示意图；

图4是图1所示的烹饪器具局部在开盖状态下的结构示意图；

图5是本发明的实施例所述的烹饪器具局部的剖视结构示意图；

图6是图5中B部的放大结构示意图；

图7是图1所示的烹饪器具局部开盖前后的结构示意图，其中虚线表示处于开盖位置的盖体组件；

图8是图1所示的烹饪器具局部开盖前后的结构示意图，其中虚线表示处于开盖位置的盖体组件；

图9是本发明的实施例所述的铰链弹簧开盖前后的结构示意图，其中虚线表示处于开盖位置的铰链弹簧的一部分。

其中，图1至图9中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1盖体组件，11上盖，12蒸汽阀，13残留水，14安装孔，2煲体，31铰链弹簧，32铰链轴，33铰链轴套，4阻尼件，5杠杆弹簧，6开盖扣板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照附图1至9描述根据本发明一些实施例的烹饪器具及其设计和校正方法。

如图1至图9所示，根据本发明一些实施例提供的一种烹饪器具，烹饪器具包括盖体组件1及与盖体组件1通过铰链结构相铰接的煲体2，铰链结构包括铰链轴32和套设在铰链轴32上的铰链弹簧31，且在盖体组件1和煲体2的铰接端设有阻尼件4，阻尼件4安装在盖体组件1上，开盖时，阻尼件4与煲体2相干涉，其中，盖体组件1包括上盖11和安装在上盖11上的蒸汽阀12，铰链弹簧31的扭矩M满足：

其中，△θ为烹饪器具的开盖角度，W1为由合盖状态到开盖状态阻尼件4做的功，W2为由合盖状态到开盖状态盖体组件1的重力做的功，W3为由合盖状态到开盖状态蒸汽阀12内的残留水13的重力做的功，λ的取值范围为0～0.2。

本发明上述实施例提供的烹饪器具，烹饪器具在铰链弹簧31的作用下实现开盖。由合盖状态到开盖状态，铰链弹簧31释放弹性势能做的功为

且为正功，其中△θ为烹饪器具的开盖角度，也为由合盖状态到开盖状态铰链弹簧31的扭臂的扭转角度；由合盖状态到开盖状态，阻尼件4做的功为

(其中f为摩擦力并主要和阻尼件4与煲体2之间的干涉量δ有关，s为开盖行程)，阻尼件4因与煲体2相干涉，阻尼件4做的为负功；由合盖状态到开盖状态，盖体组件1的重力做的功为W2，且为负功；为精确的控制开盖速度，还需要考虑蒸汽阀12内的残留水13的重力从合盖状态到开盖状态下做的功W3。当铰链弹簧31做的功W、阻尼件4做的功W1、盖体组件1的重力做的功W2和蒸汽阀12内的残留水13做的功W3满足：W+W1+W2+W3＝λ×W1时，其中λ定义为跳煲系数，且λ的取值范围为0～0.2，优选地，λ为0、0.05、0.1、0.15、0.2。既能保证盖体组件1能够正常开盖，又能避免开盖速度过快。尤其对于大蒸汽阀12，其内部腔体较大，烹饪后残留水13较多，在设计铰链弹簧31时考虑残留水13的重力做的功，能够提高对铰链弹簧31的设计精度。大蒸汽阀12指的是蒸汽阀12覆盖上盖11的上表面的至少1/2的蒸汽阀12，当然，也可以覆盖上盖11上表面小于1/2的区域。

具体地，烹饪器具依靠尾部铰链弹簧31完成开合盖，其铰链弹簧31参数直接影响到烹饪器具的开合盖体验。铰链弹簧31开盖力不够，则盖体组件1不能自动开盖；铰链弹簧31开盖力过大，则盖体组件1自动开盖速度过快且导致跳煲，均会导致不好的用户体验。因而，设计合适的铰链弹簧31能够改进开合盖过程中的用户体验。

优选地，铰链结构包括多个铰链弹簧31，此时，铰链弹簧31做功为多个铰链弹簧31做功的和。如图1和图3所示，铰链结构包括两个铰链弹簧31，且盖体组件1与煲体2的外壳罩通过铰链结构相铰接。

优选地，如图7所示，W2＝－G1×△H1，G1为盖体组件1的重力，△H1为由合盖状态到开盖状态盖体组件1的重心的高度变化值。

如图7所示，为方便对盖体组件1重心的高度变化值进行测量，可以测量合盖状态下盖体组件1的重心与铰链轴32的中心水平位置之间的高度差h1，测量开盖状态下盖体组件1的重心与铰链轴32的中心水平位置之间的高度差h2，从而获得盖体组件1的重心的高度变化值△H1＝(h2－h1)，当然，也可以直接测量开盖前后盖体组件1的重心的高度变化值。

优选地，如图8所示，W3＝－△G2×△H2，△G2为烹饪前后蒸汽阀12的重力变化，△H2为由合盖状态到开盖状态残留水13的重心的高度变化值。

利用烹饪后蒸汽阀12的重量减去烹饪前蒸汽阀12的重量，得出烹饪后蒸汽阀12内的残留水13的重力△G2；计算残留水13在合盖状态下的重心高度，并计算出残留水13在开盖状态下的重心高度，两者的差值即为△H2。如图8所示，可以测量合盖状态下残留水13的重心与铰链轴32的中心水平位置之间的高度差h3，测量开盖状态下残留水13的重心与铰链轴32的中心水平位置之间的高度差h4，计算开盖前后残留水13的重心的高度变化值△H2＝(h4-h3)，当然，也可以直接测量开盖前后残留水13的重心的高度变化值。图8中C处所示为合盖状态下残留水13的重心位置。如图8中，D处所示为合盖状态下残留水13的重心位置，E处所示为开盖状态下残留水13的重心位置。

优选地，烹饪器具上还设有杠杆弹簧5、开盖扣板6和铰链轴套33。

上述技术方案中，优选地，M＝K×△θ，K为铰链弹簧31的特性参数。

考虑到实际测量中铰链弹簧31的扭矩M并非定值，而是与铰链弹簧31的扭臂的扭转角度△θ之间存在M＝K×△θ的关系。在M-△θ曲线(M为纵坐标，△θ为横坐标)上，在确定的△θ下，M-△θ曲线与X轴、x＝△θ所围成的面积即为开盖角度为△θ时铰链弹簧31做的功。由合盖状态到开盖状态，铰链弹簧31释放弹性势能做的功

根据W1、W2、W3、λ的值计算出K，根据K设计铰链弹簧31。影响K的数值的因素包括但不限于铰链弹簧31的圈数、中径、扭臂长度、线径。

烹饪器具为电饭煲或电压力锅。

本发明第二个方面的实施例提供一种设计和校正方法，用于设计和校正上述任一实施例的烹饪器具，该设计和校正方法包括：计算由合盖状态到开盖状态阻尼件4做的功W1；计算由合盖状态到开盖状态盖体组件1的重力做的功W2；计算由合盖状态到开盖状态，蒸汽阀12内的残留水13的重力做的功W3；根据公式

计算铰链弹簧31的扭矩M，其中λ的取值范围为0～0.2。

本发明第二个方面的实施例提供的设计和校正方法，包括计算由合盖状态到开盖状态阻尼件4做的功W1、盖体组件1的重力做的功W2、蒸汽阀12内的残留水13的重力做的功W3，根据公式

计算铰链弹簧31的扭矩M，根据扭矩M设计铰链弹簧31。由于在计算扭矩M时，除考虑阻尼件4和盖体组件1的重力做的功以外，还考虑了蒸汽阀12内的残留水13做的功，从而达到了对铰链弹簧31的准确设计。

优选地，如图2所示，盖体组件1上设有安装孔14，铰链弹簧31的扭臂穿过安装孔14，即铰链弹簧31的受力点为安装孔14与扭臂的连接处。扭臂上距离受力点不同的位置处的扭矩会略有差别，导致铰链弹簧31做的功也会略有差别。优选地，

为受力点处铰链弹簧31做的功，M为受力点处测得的铰链弹簧31的扭矩。如图9所示，铰链弹簧的受力点为F处。

优选地，如图7所示，计算由合盖状态到开盖状态盖体组件1的重力做的功W2，具体包括：

测量盖体组件1的重力G1，测量由合盖状态到开盖状态，盖体组件1的重心的高度变化值△H1，根据公式W2＝－G1×△H1计算盖体组件1的重力做的功W2。

检测实际设计生产的盖体组件1的重心的相对位置和重力G1。具体地，如图7所示，测量出合盖状态下盖体组件1的重心相对于铰链轴32中心水平位置的高度差h1，测量出开盖状态下盖体组件1的重心相对于铰链轴32中心水平位置的高度差h2，两个高度差的差值△H1＝(h2－h1)为开盖前后盖体组件1的重心的变化值，盖体组件的重力做功W2＝－G1×△H1，并记录下来。当然，也可以直接测量开盖前后盖体组件1的重心的高度变化值。如图7中C处为合盖状态下盖体组件的重心位置。

优选地，如图8所示，计算由合盖状态到开盖状态蒸汽阀12内残留水13做的功W3，具体包括：

测量烹饪前后蒸汽阀12的重力变化值△G2，计算由合盖状态到开盖状态残留水13的重心的高度变化值△H2，根据公式W3＝－△G2×△H2计算蒸汽阀内的残留水的重力做的功W3。

根据煮饭后蒸汽阀12的重量减去煮饭前蒸汽阀12的重量得到开盖时蒸汽阀12内残留水13的重量△G2，根据△G2计算出残留水13体积V，在三维图纸上计算出蒸汽阀12腔内残留水13在合盖状态下的高度位置，开盖后蒸汽阀12内残留水13自然流到蒸汽阀12腔体的尾部，重量△G2、体积V不变，在三维图纸上计算出蒸汽阀12腔体内残留水13在开盖状态下的高度位置，开盖状态下的高度减去合盖状态的高度，得到开盖前后残留水13的高度差△H2，残留水13做功W3＝－△G2×△H2，并记录下来。如图8所示，可以测量合盖状态下残留水13的重心与铰链轴32的中心水平位置之间的高度差h3，测量开盖状态下残留水13的重心与铰链轴32的中心水平位置之间的高度差h4，计算开盖前后残留水13的重心的高度变化值△H2＝(h4－h3)，当然，也可以直接测量开盖前后残留水13的重心的高度变化值。如图8中，D处所示为合盖状态下残留水13的重心位置，E处所示为开盖状态下残留水13的重心位置。

优选地，如图5和图6所示，计算由合盖状态到开盖状态阻尼件4做的功W1，具体包括：

去除铰链弹簧31，对盖体组件1施加牵引力，测试牵引力做的功W0，根据公式W0+W1+W2＝0，计算W1，其中，蒸汽阀12内没有残留水13。

在烹饪器具上不装配铰链弹簧31的情况下，对盖体组件1施加外界牵引力。在外界牵引力的作用下，由合盖状态到开盖状态，外界牵引力克服盖体组件的重力势能及阻尼件4与煲体2之间的摩擦力做功，工装检测外界牵引力做功为W0，记录下来，则W0+W1+W2＝0，W0＝－W1－W2，其中，蒸汽阀12内没有残留水13。在蒸汽阀12内有残留水13的情况下，W0+W1+W2+W3＝0。

优选地，阻尼件44为硅胶件或橡胶件。

优选地，根据公式M＝K×△θ计算铰链弹簧31在开盖角度为△θ时的特性参数K。

根据M＝K×△θ，由合盖状态到开盖状态，铰链弹簧31做的功

根据W＝(λ-1)×W1-W2-W3，计算得到K。从而根据K合理的设计铰链弹簧31，达到合适的开盖速度。根据链弹簧的特性参数K，可以达到准确快速设计铰链弹簧31的目的，避免重复打样测试，加快产品开发进度。

因此，铰链弹簧释放弹性势能W，主要克服阻尼件摩擦做功W1、盖体组件重力势能W2和蒸汽阀内残留水做功W3，则铰链弹簧做功W计算如下：

W+W1+W2+W3＝λ×W1

W＝λ×W1-W1-W2-W3＝(1-λ)(W0+W2)-W2-W3

＝(1-λ)(W0-G1×(h2-h1))+G1×(h2-h1)+G2×(h4-h3)

其中，λ为跳煲系数，取值范围为0～0.2。

铰链弹簧扭矩为M，偏转△θ，M＝K×△θ,铰链弹簧释放弹性势能W^C＝∫M dθ＝0.5K×△θ²；其中K为铰链弹簧特性参数。

W^C＝W；0.5K×△θ²＝(1-λ)(W0-G1×(h2-h1))+G1×(h2-h1)+G2×(h4-h3)，计算出铰链弹簧特性参数K。

优选地，测量铰链弹簧31在不同的扭转角度α下的扭矩M，绘制M-α曲线，得到铰链弹簧31在扭转角度为△θ时的特性参数K1；

若K1与K的偏差大于预设偏差，调整阻尼件4与煲体2之间的干涉量和/或调整铰链弹簧31的特性参数K1。

根据0.5×K×Δθ²＝(λ-1)×W1-W2-W3，得到特性参数K，并根据K设计铰链弹簧31，然而实际制造出来的铰链弹簧31的特性参数K1与设计值K可能存在误差，而且不同批次之间的铰链弹簧31之间的特性参数K1也可能会存在差别，导致开盖效果不理想，因此需要对设计出来的铰链弹簧31进行校正。

具体地校正过程为：在不同的铰链弹簧31的扭臂的扭转角度α下，测量铰链弹簧31的扭矩，并绘制M-α曲线，在曲线上得到在烹饪器具的预设开盖角度△θ时铰链弹簧31的特性参数K1，K1为铰链弹簧31的特性参数的真实值。将真实值K1与根据公式0.5×K×Δθ²＝(λ-1)×W1-W2-W3得到的K值进行比较，若两者的偏差大于预设偏差，则调整阻尼件4与煲体2的干涉量δ，即调整阻尼件4做的功W1的大小，修正补偿铰链弹簧31设计带来的误差，或者，再次调整铰链弹簧31的圈数、中径、扭臂长度、线径等参数，使得K1与K的偏差值不大于预设偏差。通常情况下，当K1与K的偏差较小时，可以微调阻尼件4与煲体2之间的干涉量δ，当K1与K的偏差较大时，可重新设计铰链弹簧31。

综上所述，本发明实施例提供的铰链弹簧31，铰链弹簧31的扭矩满足

根据该公式能够得到铰链弹簧31的扭矩，并根据扭矩M设计铰链弹簧31，达到对铰链弹簧31的快速设计，且能够使烹饪器具开盖过程中开盖速度适中。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“多个”是指两个或两个以上；除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种烹饪器具，所述烹饪器具包括盖体组件及与所述盖体组件通过铰链结构相铰接的煲体，所述铰链结构包括铰链轴和套设在所述铰链轴上的铰链弹簧，且在所述盖体组件和所述煲体的铰接端设有阻尼件，所述阻尼件安装在所述盖体组件上，开盖时，所述阻尼件与所述煲体相干涉，其中，所述盖体组件包括上盖和安装在所述上盖上的蒸汽阀，其特征在于，

所述铰链弹簧的扭矩M满足：

其中，△θ为所述烹饪器具的开盖角度，W1为由合盖状态到开盖状态所述阻尼件做的功，W2为由合盖状态到开盖状态所述盖体组件的重力做的功，W3为由合盖状态到开盖状态所述蒸汽阀内的残留水的重力做的功，λ的取值范围为0～0.2。

2.根据权利要求1所述的烹饪器具，其特征在于，

W2＝－G1×△H1，G1为所述盖体组件的重力，△H1为由合盖状态到开盖状态所述盖体组件的重心的高度变化值。

3.根据权利要求1所述的烹饪器具，其特征在于，

W3＝－△G2×△H2，△G2为烹饪前后所述蒸汽阀的重力变化，△H2为由合盖状态到开盖状态所述残留水的重心的高度变化值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的烹饪器具，其特征在于，

M＝K×△θ，K为所述铰链弹簧的特性参数。

5.一种烹饪器具上铰链弹簧的扭矩的设计方法，用于设计如权利要求1至4中任一项所述的烹饪器具，其特征在于，包括：

计算由合盖状态到开盖状态阻尼件做的功W1；

计算由合盖状态到开盖状态盖体组件的重力做的功W2；

计算由合盖状态到开盖状态，蒸汽阀内的残留水的重力做的功W3；

根据公式

计算铰链弹簧的扭矩M，其中λ的取值范围为0～0.2。

6.根据权利要求5所述的烹饪器具上铰链弹簧的扭矩的设计方法，其特征在于，

计算由合盖状态到开盖状态盖体组件的重力做的功W2，具体包括：

测量所述盖体组件的重力G1，测量由合盖状态到开盖状态，所述盖体组件的重心的高度变化值△H1，根据公式W2＝－G1×△H1计算所述盖体组件的重力做的功W2。

7.根据权利要求5所述的烹饪器具上铰链弹簧的扭矩的设计方法，其特征在于，

计算由合盖状态到开盖状态蒸汽阀内的残留水的重力做的功W3，具体包括：

测量烹饪前后所述蒸汽阀的重力变化值△G2，计算由合盖状态到开盖状态所述残留水的重心的高度变化值△H2，根据公式W3＝－△G2×△H2计算所述蒸汽阀内的残留水的重力做的功W3。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的烹饪器具上铰链弹簧的扭矩的设计方法，其特征在于，

计算由合盖状态到开盖状态阻尼件做的功W1，具体包括：

去除所述铰链弹簧，对所述盖体组件施加牵引力，测试所述牵引力做的功W0，根据公式W0+W1+W2＝0，计算W1，其中，所述蒸汽阀内没有残留水。

9.根据权利要求5至7中任一项所述的烹饪器具上铰链弹簧的扭矩的设计方法，其特征在于，

根据公式M＝K×△θ计算所述铰链弹簧在开盖角度为△θ时的特性参数K。

10.根据权利要求9所述的烹饪器具上铰链弹簧的扭矩的设计方法，其特征在于，

测量所述铰链弹簧在不同的扭转角度α下的扭矩M，绘制M-α曲线，得到所述铰链弹簧在扭转角度α＝△θ时的特性参数K1；

若K1与K的偏差大于预设偏差，调整所述阻尼件与煲体之间的干涉量和/或调整所述铰链弹簧的特性参数K1。

11.一种烹饪器具上铰链弹簧的扭矩的校正方法，用于校正如权利要求1至4中任一项所述的烹饪器具，其特征在于，包括：

计算由合盖状态到开盖状态阻尼件做的功W1；

计算由合盖状态到开盖状态盖体组件的重力做的功W2；

计算由合盖状态到开盖状态，蒸汽阀内的残留水的重力做的功W3；

根据公式

计算铰链弹簧的扭矩M，其中λ的取值范围为0～0.2。

12.根据权利要求11所述的烹饪器具上铰链弹簧的扭矩的校正方法，其特征在于，

计算由合盖状态到开盖状态盖体组件的重力做的功W2，具体包括：

测量所述盖体组件的重力G1，测量由合盖状态到开盖状态，所述盖体组件的重心的高度变化值△H1，根据公式W2＝－G1×△H1计算所述盖体组件的重力做的功W2。

13.根据权利要求11所述的烹饪器具上铰链弹簧的扭矩的校正方法，其特征在于，

计算由合盖状态到开盖状态蒸汽阀内的残留水的重力做的功W3，具体包括：

测量烹饪前后所述蒸汽阀的重力变化值△G2，计算由合盖状态到开盖状态所述残留水的重心的高度变化值△H2，根据公式W3＝－△G2×△H2计算所述蒸汽阀内的残留水的重力做的功W3。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的烹饪器具上铰链弹簧的扭矩的校正方法，其特征在于，

计算由合盖状态到开盖状态阻尼件做的功W1，具体包括：

去除所述铰链弹簧，对所述盖体组件施加牵引力，测试所述牵引力做的功W0，根据公式W0+W1+W2＝0，计算W1，其中，所述蒸汽阀内没有残留水。

15.根据权利要求11至13中任一项所述的烹饪器具上铰链弹簧的扭矩的校正方法，其特征在于，

根据公式M＝K×△θ计算所述铰链弹簧在开盖角度为△θ时的特性参数K。

16.根据权利要求15所述的烹饪器具上铰链弹簧的扭矩的校正方法，其特征在于，

测量所述铰链弹簧在不同的扭转角度α下的扭矩M，绘制M-α曲线，得到所述铰链弹簧在扭转角度α＝△θ时的特性参数K1；

若K1与K的偏差大于预设偏差，调整所述阻尼件与煲体之间的干涉量和/或调整所述铰链弹簧的特性参数K1。

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