CN111762466A - 电动式可变口径易张拉垃圾袋的垃圾桶 - Google Patents

Abstract

电动式可变口径易张拉垃圾袋的垃圾桶，包括横截面为圆形桶体，桶体上端口设有固定环座，固定环座上铰接有至少三根第一连杆，相邻两根第一连杆的外端之间均设置有一根第二连杆，第一连杆的内端铰接一根第一销轴，第一销轴向上穿过一根第二连杆的长槽孔，第一销轴上端与另一根第二连杆的一端铰接，固定环座外部设有防护罩，旋转防护罩与第一连杆的外端传动连接，旋转防护罩的下方设有与固定环座固定连接用于驱动旋转防护罩旋转的动力驱动机构。本发明通过微型电机驱动旋转防护罩的转动方便地改变现有垃圾桶的口径，并通过环形测力传感器监测垃圾袋被撑开并固定牢靠，垃圾袋的安装方便并减少了接触垃圾的机会，更加卫生。

Description

电动式可变口径易张拉垃圾袋的垃圾桶

技术领域

本发明涉及一种垃圾桶，具体涉及一种电动式可变口径易张拉垃圾袋的垃圾桶。

背景技术

家用垃圾桶一般需要将垃圾袋套在其上使用，而生活中大量的商店、超市闲置塑料袋是家庭中重要的垃圾袋来源。日常生活中大多数垃圾桶口径固定，闲置塑料袋口径要稍大于垃圾桶口径才能使用。如果商店、超市塑料袋口径小于垃圾桶口径则难以套在垃圾桶上重复利用，只能丢弃，造成资料浪费，加剧环境污染。并且，目前垃圾桶很少具有张拉垃圾袋的能力，一般垃圾袋在垃圾桶上固定不牢固。因此开发一种可以安装在一般垃圾桶上的具有可变口径和张拉垃圾袋能力的垃圾桶盖或集成该垃圾桶盖的垃圾桶，可以极大提高生活中闲置塑料袋的利用率，减少环境污染。

公告号为CN210259762U、CN203199486U和CN210285482U等专利所公开的可变口径的垃圾桶，能够一定程度解决小口径塑料袋的重复利用问题，但这些垃圾桶还主要存在的问题是：

1）一体式设计，不能充分利用现有垃圾桶；

2）垃圾桶结构复杂，降低了垃圾桶结构耐用性并提高了垃圾桶本身的制造成本；

3）垃圾桶的变形是以垃圾桶体丧失密封性为代价的，垃圾袋中污水易泄露；

4）垃圾桶变形时易撕裂垃圾袋；

5）垃圾桶没有张拉力，垃圾袋易滑落到垃圾桶内。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种方便操作、分体结构便于装拆、可靠性好、具有良好的张紧度、不易撕破垃圾袋的电动式可变口径易张拉垃圾袋的垃圾桶。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：电动式可变口径易张拉垃圾袋的垃圾桶，包括横截面为圆形且顶部敞口的桶体，桶体上端口设有固定环座，固定环座上铰接有至少三根第一连杆，所有第一连杆均水平设置且沿桶体的中心线均匀布置，第一连杆的内端位于桶体内部，第一连杆的外端位于桶体外部，相邻两根第一连杆的外端之间均设置有一根第二连杆，第二连杆上沿长度方向开设有上下通透的长槽孔，第一连杆的内端铰接一根第一销轴，第一销轴向上穿过一根第二连杆的长槽孔，第一销轴上端与另一根第二连杆的一端铰接，固定环座外部设有呈圆环形的旋转防护罩，旋转防护罩与第一连杆的外端传动连接，旋转防护罩的下方设有与固定环座固定连接用于驱动旋转防护罩旋转的动力驱动机构。

固定环座包括固定圆环，固定圆环的下部沿圆周方向均匀设有与第一连杆数量相等的耳板，第一连杆通过第二销轴铰接在耳板上，固定圆环的下部沿圆周方向均匀设有与耳板数量相等的圆锥弧形板，圆锥弧形板与耳板间隔布置，圆锥弧形板的上侧边直径大于下侧边直径，圆锥弧形板的下侧边内侧设有水平限位弧形板，圆锥弧形板的下侧边向下设有装配在桶体上端口内的插接弧形板，水平限位弧形板的底面与桶体上侧边接触。

旋转防护罩内部的环形中空结构，旋转防护罩的内圈敞口设置，旋转防护罩的外侧边将第一连杆外端部和固定圆环罩在内部；旋转防护罩包括上罩壳和下罩壳，上罩壳的外圈内壁开设有至少三个卡槽，下罩壳的外圆周边缘处设有与卡槽一一对应的卡块，上罩壳和下罩壳之间通过卡块卡接在卡槽内连接为一体，下罩壳的底部设有与驱动轴数量相同的驱动槽，所有的驱动槽沿下罩壳的圆周方向均匀布置，每个驱动槽的长度方向沿下罩壳的径向方向设置，第一连杆位于耳板下方 ,第一连杆的外端下部固定设有一根驱动轴，驱动轴的下端伸入装配到驱动槽内。

动力驱动装置包括安装盒、微型电机、PLC微型控制器、可充电锂电池、触摸开关、环形测力传感器、内齿圈和齿轮，安装盒和微型电机关于桶体中心线对称设置，安装盒和微型电机的内侧面通过连接板与圆锥弧形板底面固定连接，PLC微型控制器和可充电锂电池设置在安装盒内，下罩壳底部沿圆周方向开设有弧形导孔，内齿圈设置在上罩壳的圆周内壁，微型电机的主轴垂直向上穿过弧形导孔伸入到旋转防护罩内，齿轮安装到微型电机的主轴上并与内齿圈啮合，可充电锂电池通过导线分别于微型电机和PLC微型控制器连接，触摸开关设置在安装盒的外侧面，环形测力传感器套设在第一销轴上端部，触摸开关和环形测力传感器均与PLC微型控制器通过信号线连接，第一销轴为上端封堵的空心结构，第一销轴径向开设有穿线孔，第一连杆为空心结构，与环形测力传感器连接的信号线穿过穿线孔、再经第一销轴和第一连杆内部隐藏到旋转防护罩内。

弧形导孔和内齿圈的弧心角均为60-90°，弧形导孔的两端部分别设有限位传感器，限位传感器与PLC微型控制器通过数据线传输连接。

采用上述技术方案，本发明在使用时，操作者用手指按下触摸开关，可充电锂电池为微型电机供电，微型电机驱动齿轮转动，齿轮驱动内齿圈和旋转防护罩顺时针旋转，下罩壳上的驱动槽水平顶压驱动轴，驱动第一连杆以第二销轴为支点向外转动，第一连杆的内端通过第一销轴带动第二连杆转动，第一销轴在第二连杆上的长槽孔内移动，所有的第一销轴同时向桶体的中心线移动，当第一销轴合围成的正多边形小于垃圾袋的口径时，再按下触摸开关，微型电机断电自锁，然后操作者的双手将垃圾袋的开口处套到所有的第一销轴外，然后再按下触摸开关，微型电机得电反向旋转，微型电机驱动齿轮转动，齿轮驱动内齿圈和旋转防护罩逆时针旋转，下罩壳上的驱动槽水平顶压驱动轴，驱动第一连杆以第二销轴为支点向外转动，第一连杆的内端通过第一销轴带动第二连杆转动，第一销轴在第二连杆上的长槽孔内移动，所有的第一销轴同时向远离桶体的中心线移动，从而使垃圾袋撑开，当撑开的环形测力传感器受到垃圾袋的压力大于设定值时，说明垃圾袋已张紧，环形测力传感器将信号传输给PLC微型控制器，PLC微型控制器向微型电机发出断电的指令，微型电机断电自锁，对垃圾袋的保持张力，从而使垃圾袋的口部张紧固定住，然后将垃圾袋向下穿过若干根第二连杆合围成的正多边形孔放入到桶体内，完成垃圾袋的快速套装。

当触摸开关不灵敏或损坏时，为了避免第一连杆和第二连杆的损坏，特地在弧形导孔的两端部设置限位传感器，当微型电机的主轴触碰到限位传感器时，限位传感器将信号传输给PLC微型控制器，PLC微型控制器向微型电机发出断电的指令，微型电机断电自锁。

本发明的结构具有以下特点：

（1）利用第一连杆沿桶体的径向时所有第一销轴连接长度的周长大于第一连杆扭向一边时的所有第一销轴连接长度的特点，在桶体的上端口外圆周（圆锥弧形板外侧）设置动力驱动装置，利用第一连杆以第二销轴为支点的杠杆结构，微型电机具有断电自锁的功能，从而使若干根第一销轴能始终张拉垃圾袋。

（2）第一连杆内端的第一销轴在第二连杆的长槽孔内滑动实现所有第一销轴合围成的口径变化，实现了旋转防护罩转动时运动一致性，使载荷均匀分布，提高了对垃圾袋的支撑强度。

（3）第一连杆、第二连杆的数量相同且沿圆周方向均匀布置，旋转防护罩旋转使所有的第一连杆旋转同步角度，防止与第一销轴与长槽孔构成的机构卡死。

（4）旋转防护罩还起到隐藏数据线和信号线的作用。为了增强旋转防护罩的强度，在旋转防护罩的内部及驱动槽的附近设置加强筋。旋转防护罩采用上罩壳和下罩壳扣合卡接的连接方式，方便装拆，且固定牢靠。

（5）配有旋转止回机构，在旋转防护罩转动到第一销轴合围成的正多边形小于垃圾袋的口径时，松手后旋转防护罩不反转，从而可以腾出双手操作安装垃圾袋。

（6）固定圆环起到导向旋转防护罩定心旋转的作用，旋转防护罩旋转的扭矩不传递到垃圾桶上，从而不必用脚夹住固定住垃圾桶体，操作更加方便。

综上所述，本发明利用杠杆及曲柄连杆机构的原理实现调节垃圾桶桶口的大小,桶体可以为现有的圆形垃圾桶，只需在桶体的上端口设置本发明的方案即可实现套装不同大小的垃圾袋，这样可以充分利用垃圾桶。本发明通过微型电机驱动旋转防护罩的转动方便地改变现有垃圾桶的口径，并通过环形测力传感器监测垃圾袋被撑开并固定牢靠，使口径小于垃圾桶的塑料袋也可套在其上作为垃圾袋重复使用。操作者只用手操控触摸开关，节约人力，方便了垃圾袋的安装并减少了安装垃圾袋时接触垃圾的机会，更加卫生。

附图说明

图1是本发明的整体装配结构示意图；

图2是本发明的侧视平面示意图；

图3是本发明的爆炸图；

图4是图1中去掉上罩壳的结构示意图；

图5是固定环座的立体结构示意图；

图6是固定环座的侧视图；

图7是旋转防护罩的上罩壳的立体结构示意图；

图8是旋转防护罩的下罩壳的立体结构示意图。

具体实施方式

如图1-图8所示，本发明的电动式可变口径易张拉垃圾袋的垃圾桶，包括横截面为圆形且顶部敞口的桶体1，桶体1上端口设有固定环座2，固定环座2上铰接有至少三根第一连杆3，所有第一连杆3均水平设置且沿桶体1的中心线均匀布置，第一连杆3的内端位于桶体1内部，第一连杆3的外端位于桶体1外部，相邻两根第一连杆3的外端之间均设置有一根第二连杆4，第二连杆4上沿长度方向开设有上下通透的长槽孔5，第一连杆3的内端铰接一根第一销轴6，第一销轴6向上穿过一根第二连杆4的长槽孔5，第一销轴6上端与另一根第二连杆4的一端铰接，固定环座2外部设有呈圆环形的旋转防护罩7，旋转防护罩7与第一连杆3的外端传动连接，旋转防护罩7的下方设有与固定环座2固定连接用于驱动旋转防护罩7旋转的动力驱动机构。

固定环座2包括固定圆环8，固定圆环8的下部沿圆周方向均匀设有与第一连杆3数量相等的耳板9，第一连杆3通过第二销轴21铰接在耳板9上，固定圆环8的下部沿圆周方向均匀设有与耳板9数量相等的圆锥弧形板10，圆锥弧形板10与耳板9间隔布置，圆锥弧形板10的上侧边直径大于下侧边直径，圆锥弧形板10的下侧边内侧设有水平限位弧形板11，圆锥弧形板10的下侧边向下设有装配在桶体1上端口内的插接弧形板12，水平限位弧形板11的底面与桶体1上侧边接触。

旋转防护罩7内部的环形中空结构，旋转防护罩7的内圈敞口设置，旋转防护罩7的外侧边将第一连杆3外端部和固定圆环8罩在内部；旋转防护罩7包括上罩壳13和下罩壳14，上罩壳13的外圈内壁开设有至少三个卡槽15，下罩壳14的外圆周边缘处设有与卡槽15一一对应的卡块16，上罩壳13和下罩壳14之间通过卡块16卡接在卡槽15内连接为一体，下罩壳14的底部设有四个驱动槽17，四个驱动槽17沿下罩壳14的圆周方向均匀布置，每个驱动槽17的长度方向沿下罩壳14的径向方向设置，第一连杆3位于耳板9下方 ,第一连杆3的外端下部固定设有一根驱动轴18，驱动轴18的下端伸入装配到驱动槽17内。

动力驱动装置包括安装盒19、微型电机20、PLC微型控制器、可充电锂电池、触摸开关、环形测力传感器、内齿圈23和齿轮24，安装盒19和微型电机20关于桶体1中心线对称设置，安装盒19和微型电机20的内侧面通过连接板25与圆锥弧形板10底面固定连接，PLC微型控制器和可充电锂电池设置在安装盒19内，下罩壳14底部沿圆周方向开设有弧形导孔26，内齿圈23设置在上罩壳13的圆周内壁，微型电机20的主轴垂直向上穿过弧形导孔26伸入到旋转防护罩7内，齿轮24安装到微型电机20的主轴上并与内齿圈23啮合，可充电锂电池通过导线分别于微型电机20和PLC微型控制器连接，触摸开关设置在安装盒19的外侧面，环形测力传感器套设在第一销轴6上端部，触摸开关和环形测力传感器均与PLC微型控制器通过信号线连接，第一销轴6为上端封堵的空心结构，第一销轴6径向开设有穿线孔，第一连杆3为空心结构，与环形测力传感器连接的信号线穿过穿线孔、再经第一销轴6和第一连杆3内部隐藏到旋转防护罩7内。信号线的这种连接方式不裸露在外，也不受力，也确保控制的可靠性。

弧形导孔26和内齿圈23的弧心角均为60-90°，弧形导孔26的两端部分别设有限位传感器，限位传感器与PLC微型控制器通过数据线连接。

PLC微型控制器、可充电锂电池、触摸开关、环形测力传感器和限位传感器在图中未示意出来。

本发明在使用时，操作者用手指按下触摸开关，可充电锂电池为微型电机20供电，微型电机20驱动齿轮24转动，齿轮24驱动内齿圈23和旋转防护罩7顺时针旋转，下罩壳14上的驱动槽17水平顶压驱动轴18，驱动第一连杆3以第二销轴21为支点向外转动，第一连杆3的内端通过第一销轴6带动第二连杆4转动，第一销轴6在第二连杆4上的长槽孔5内移动，所有的第一销轴6同时向桶体1的中心线移动，当第一销轴6合围成的正多边形小于垃圾袋的口径时，再按下触摸开关，微型电机20断电自锁，然后操作者的双手将垃圾袋的开口处套到所有的第一销轴6外，然后再按下触摸开关，微型电机20得电反向旋转，微型电机20驱动齿轮24转动，齿轮24驱动内齿圈23和旋转防护罩7逆时针旋转，下罩壳14上的驱动槽17水平顶压驱动轴18，驱动第一连杆3以第二销轴21为支点向外转动，第一连杆3的内端通过第一销轴6带动第二连杆4转动，第一销轴6在第二连杆4上的长槽孔5内移动，所有的第一销轴6同时向远离桶体1的中心线移动，从而使垃圾袋撑开，当撑开的环形测力传感器受到垃圾袋的压力大于设定值时，说明垃圾袋已张紧，环形测力传感器将信号传输给PLC微型控制器，PLC微型控制器向微型电机20发出断电的指令，微型电机20断电自锁，对垃圾袋的保持张力，从而使垃圾袋的口部张紧固定住，然后将垃圾袋向下穿过若干根第二连杆4合围成的正多边形孔放入到桶体1内，完成垃圾袋的快速套装。

当触摸开关不灵敏或损坏时，为了避免第一连杆3和第二连杆4的损坏，特地在弧形导孔26的两端部设置限位传感器，当微型电机20的主轴触碰到限位传感器时，限位传感器将信号传输给PLC微型控制器，PLC微型控制器向微型电机20发出断电的指令，微型电机20断电自锁。

本发明中的微型电机20、PLC微型控制器、可充电锂电池、触摸开关、环形测力传感器和限位传感器均为现有成熟技术，市场上可购置，具体构造不再赘述。

PLC微型控制器、微型电机20、触摸开关、环形测力传感器和限位传感器之间的控制为简单的、常规的控制方式，并不需要的新的计算机程序。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.电动式可变口径易张拉垃圾袋的垃圾桶，包括横截面为圆形且顶部敞口的桶体，其特征在于：桶体上端口设有固定环座，固定环座上铰接有至少三根第一连杆，所有第一连杆均水平设置且沿桶体的中心线均匀布置，第一连杆的内端位于桶体内部，第一连杆的外端位于桶体外部，相邻两根第一连杆的外端之间均设置有一根第二连杆，第二连杆上沿长度方向开设有上下通透的长槽孔，第一连杆的内端铰接一根第一销轴，第一销轴向上穿过一根第二连杆的长槽孔，第一销轴上端与另一根第二连杆的一端铰接，固定环座外部设有呈圆环形的旋转防护罩，旋转防护罩与第一连杆的外端传动连接，旋转防护罩的下方设有与固定环座固定连接用于驱动旋转防护罩旋转的动力驱动机构。

2.根据权利要求1所述的电动式可变口径易张拉垃圾袋的垃圾桶，其特征在于：固定环座包括固定圆环，固定圆环的下部沿圆周方向均匀设有与第一连杆数量相等的耳板，第一连杆通过第二销轴铰接在耳板上，固定圆环的下部沿圆周方向均匀设有与耳板数量相等的圆锥弧形板，圆锥弧形板与耳板间隔布置，圆锥弧形板的上侧边直径大于下侧边直径，圆锥弧形板的下侧边内侧设有水平限位弧形板，圆锥弧形板的下侧边向下设有装配在桶体上端口内的插接弧形板，水平限位弧形板的底面与桶体上侧边接触。

3.根据权利要求2所述的电动式可变口径易张拉垃圾袋的垃圾桶，其特征在于：旋转防护罩内部的环形中空结构，旋转防护罩的内圈敞口设置，旋转防护罩的外侧边将第一连杆外端部和固定圆环罩在内部；旋转防护罩包括上罩壳和下罩壳，上罩壳的外圈内壁开设有至少三个卡槽，下罩壳的外圆周边缘处设有与卡槽一一对应的卡块，上罩壳和下罩壳之间通过卡块卡接在卡槽内连接为一体，下罩壳的底部设有与驱动轴数量相同的驱动槽，所有的驱动槽沿下罩壳的圆周方向均匀布置，每个驱动槽的长度方向沿下罩壳的径向方向设置，第一连杆位于耳板下方 ,第一连杆的外端下部固定设有一根驱动轴，驱动轴的下端伸入装配到驱动槽内。

4.根据权利要求3所述的电动式可变口径易张拉垃圾袋的垃圾桶，其特征在于：动力驱动装置包括安装盒、微型电机、PLC微型控制器、可充电锂电池、触摸开关、环形测力传感器、内齿圈和齿轮，安装盒和微型电机关于桶体中心线对称设置，安装盒和微型电机的内侧面通过连接板与圆锥弧形板底面固定连接，PLC微型控制器和可充电锂电池设置在安装盒内，下罩壳底部沿圆周方向开设有弧形导孔，内齿圈设置在上罩壳的圆周内壁，微型电机的主轴垂直向上穿过弧形导孔伸入到旋转防护罩内，齿轮安装到微型电机的主轴上并与内齿圈啮合，可充电锂电池通过导线分别于微型电机和PLC微型控制器连接，触摸开关设置在安装盒的外侧面，环形测力传感器套设在第一销轴上端部，触摸开关和环形测力传感器均与PLC微型控制器通过信号线连接，第一销轴为上端封堵的空心结构，第一销轴径向开设有穿线孔，第一连杆为空心结构，与环形测力传感器连接的信号线穿过穿线孔、再经第一销轴和第一连杆内部隐藏到旋转防护罩内。

5.根据权利要求4所述的电动式可变口径易张拉垃圾袋的垃圾桶，其特征在于：弧形导孔和内齿圈的弧心角均为60-90°，弧形导孔的两端部分别设有限位传感器，限位传感器与PLC微型控制器通过数据线传输连接。

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