CN112277755B - 全自动送杯装置及汽车多功能扶手箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动送杯装置及汽车多功能扶手箱，其中，全自动送杯装置包括外壳体以及设置在外壳体中的分杯机构和出杯机构，所述分杯机构位于出杯机构的下方，所述出杯机构的上端面设置有开关按钮；所述分杯机构包括储杯桶以及至少两组均设置在储杯桶上端面的棘轮分杯组件。采用以上技术方案的汽车多功能扶手箱，结构新颖，设计巧妙，能够稳定可靠地向上输出一次性杯子，便于乘员取用，丰富了汽车的功能性，干净卫生。

Description

全自动送杯装置及汽车多功能扶手箱

技术领域

本发明涉及汽车部件技术领域，具体涉及一种全自动送杯装置及汽车多功能扶手箱。

背景技术

随着汽车的高速发展和普及，汽车已进入千家万户，成为人们的必备工具之一。人们对汽车舒适性和功能性的要求越来越高。部分车企希望在汽车中央扶手箱中集成一次性杯子输出装置，以便于乘员取用一次性杯子(包括纸杯和塑料杯等)，满足乘员饮用饮料的需求，丰富汽车的功能性。

现有的自动送杯装置能够将堆叠的一次性塑料杯或一次性纸杯逐一输出，常用于自动贩卖机，特别是自动贩卖咖啡机和自动贩卖果汁机。但是，这些自动送杯装置受限于自身结构设计，都只能采用下出杯方式，根本无法应用到汽车扶手箱中。

因此，继续设计一款具有上述功能的全自动送杯装置及汽车多功能扶手箱。

发明内容

为解决以上的技术问题，本发明提供了一种全自动送杯装置及汽车多功能扶手箱。

其技术方案如下：

一种全自动送杯装置，其要点在于，包括分杯机构和出杯机构，所述分杯机构包括储杯桶以及至少两组均设置在储杯桶上端面的棘轮分杯组件，所述储杯桶具有上开口的储杯内腔，在该储杯内腔的底部设置有用于向上顶升一次性杯子的杯子顶升组件，各组棘轮分杯组件沿环形分布在储杯内腔的上开口周围，所述棘轮分杯组件包括横向设置的棘轮驱动电机和安装在棘轮驱动电机的电机轴上的分杯棘轮，所述分杯棘轮沿储杯内腔的径向竖直设置，该分杯棘轮的外周面上具有均匀分布的棘齿，该棘齿凸出到储杯内腔上开口的上方，当分杯棘轮在棘轮驱动电机带动下转动时，各个棘齿能够分别将堆叠的一次性杯子从上往下逐一分离；所述出杯机构包括安装在储杯桶上端部的出杯机构支架以及安装在出杯机构支架上的夹持输送组件，所述出杯机构支架具有与储杯内腔连通的杯子输送通道，该杯子输送通道的上部具有杯子承托平台，所述夹持输送组件能够将由分杯棘轮分离且位于最上方的一次性杯子转运到杯子承托平台上。

采用以上结构，先通过分杯机构的分杯棘轮转动，使其棘齿插入相邻一次性杯子的杯缘之间，从而能够逐一分离堆叠的一次性杯子；再通过出杯机构的夹持输送组件将一次性杯子转运到杯子承托平台上，供人们使用，实现了上出杯的输出方式，能够应用于房车、商务车以及家庭厨房等场景，稳定可靠。

作为优选：所述棘轮分杯组件共有两组，两个分杯棘轮对称设置在储杯内腔上开口的两侧。采用以上结构，能够保证稳定可靠地分离一次性杯子。

作为优选：所述夹持输送组件包括环形基座、至少两组用于驱动环形基座沿出杯机构支架升降的丝杆升降组、可转动地安装在环形基座上的驱动环、用于驱动驱动环转动的驱动环控制组以及至少两个能够夹持一次性杯子的夹持爪，所述夹持爪包括可转动地安装在环形基座上的连接臂，所述连接臂的内端铰接有夹持块，外端具有引导槽，所述驱动环上具有分别插入对应引导槽中的引导凸起，所述引导凸起与对应的引导槽滑动配合，当驱动环控制组驱使驱动环正转或反转时，各个夹持块能够相互靠近或者远离，以夹持或释放一次性杯子。采用以上结构，结构新颖，设计巧妙，不仅能够稳定可靠地夹紧一次性杯子的外侧杯壁，而且夹持力适中，夹持姿态能够根据一次性杯子的实际大小自适应地进行调节，避免造成一次性杯子变形或损坏。

作为优选：所述驱动环控制组包括通过夹持电机支架安装在座环形基座上的夹持驱动电机以及固套在夹持驱动电机电机轴上的主动齿轮，所述驱动环的外周上具有一段与主动齿轮啮合的从动齿。采用以上结构，结构简单，稳定可靠，易于维护。

作为优选：所述杯子顶升组件包括固定安装在储杯内腔下端部的支撑盘、置于支撑盘上的复位压簧以及弹性地支承在复位压簧上端部的杯子顶升盘，堆叠的一次性杯子能够置于杯子顶升盘上，所述杯子顶升盘能够在复位压簧的作用下具有向上顶升一次性杯子的趋势。采用以上结构，使一次性杯子能够不断地送向棘轮分杯组件，且结构简单可靠。

作为优选：所述出杯机构支架的内壁上弹性地安装有至少两个单向限位块，所述单向限位块凸出于出杯机构支架的距离从下往上逐渐增大，各个单向限位块的上端面齐平，以构成所述杯子承托平台。采用以上结构，能够适用于不同的一次性杯子，提高装置的通用性，不仅能够降低人们使用成本，而且使人们能够根据喜好选择杯子类型。

一种汽车多功能扶手箱，包括扶手箱箱体和能够盖合在扶手箱箱体上的扶手箱箱盖，其要点在于：在所述扶手箱箱体中设置有上述的一次性杯子输出装置，该一次性杯子输出装置通过外壳体安装在扶手箱箱体中，所述分杯机构和出杯机构均设置在外壳体中，且分杯机构位于出杯机构的下方，所述出杯机构的上端面设置有开关按钮，所述夹持输送组件能够将由分杯棘轮分离且位于最上方的一次性杯子转运到杯子承托平台上，以使一次性杯子凸出于扶手箱箱体的上端面。

采用以上结构，扶手箱箱盖打开以后，每按一次开关按钮，先通过分杯机构的分杯棘轮转动，使对应的棘齿插入相邻一次性杯子的杯缘之间，从而能够逐一分离堆叠的一次性杯子，稳定性高；再通过出杯机构的夹持输送组件将一次性杯子转运到杯子承托平台上，供人们使用；实现了上出杯的输出方式，稳定可靠。

作为优选：在所述扶手箱箱体设置有用于向外抽气的负压风扇。采用以上结构，能够减少扶手箱箱体内部的灰尘淤积，提高扶手箱箱体内部的清洁度。

作为优选：在所述安装腔室中设置有至少一个接近传感器，各个接近传感器均靠近杯子输送通道的上端部，且高于杯子承托平台。采用以上结构，能够准确检测杯子承托平台上是否有一次性杯子；当按动开关按钮，只有检测杯子承托平台上没有一次性杯子时，分杯机构和出杯机构才依次启动，向上输出一次性杯子，避免误操作。

作为优选：所述外壳体与出杯机构支架之间形成安装腔室，在该安装腔室中设置有至少一组紫外线消毒灯，所述紫外线消毒灯发出的紫外线能够射入杯子输送通道中。采用以上结构，能够对一次性杯子进行有效地消毒，提高一次性杯子的卫生状况，防止一次性杯子长期储存发生卫生问题。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

采用以上技术方案的全自动送杯装置及汽车多功能扶手箱，结构新颖，设计巧妙，能够稳定可靠地向上输出一次性杯子，便于乘员取用，丰富了汽车的功能性，干净卫生。

附图说明

图1为汽车多功能扶手箱的结构示意图；

图2为负压风扇的安装示意图；

图3为扶手箱箱体安装有一次性杯子输出装置的示意图；

图4为一次性杯子输出装置的示意图；

图5为分杯机构与出杯机构的配合关系示意图；

图6为分杯机构的结构示意图；

图7为分杯机构与一次性杯子的配合关系示意图；

图8为绞龙分杯组件的结构示意图；

图9为螺旋绞龙的结构示意图；

图10为出杯机构的结构示意图；

图11为环形基座、驱动环和夹持爪的示意图；

图12为环形基座、驱动环和夹持爪进行夹持与释放一次性杯子的配合关系示意图；

图13为夹持块的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种汽车多功能扶手箱，其主要包括扶手箱箱体20和能够盖合在扶手箱箱体20上的扶手箱箱盖21，在扶手箱箱体20的容置腔20a中设置有一次性杯子输出装置，该一次性杯子输出装置包括外壳体22、分杯机构和出杯机构，分杯机构和出杯机构均设置在外壳体22中，且分杯机构位于出杯机构的下方，即分杯机构和出杯机构上下排布，且外壳体22包在分杯机构和出杯机构的外部。其中，出杯机构的上端面设置有用于启动分杯机构和出杯机构的开关按钮15。

打开扶手箱箱盖21后，按一下开关按钮15，先通过分杯机构逐一分离堆叠的一次性杯子A，再通过出杯机构将分离出的进行一次性杯子A转运，使分离的一次性杯子A向上凸出于整个装置，以供人使用。

请参见图4，外壳体22与出杯机构支架4之间形成安装腔室，在该安装腔室中设置有至少一组紫外线消毒灯23，紫外线消毒灯23发出的紫外线能够射入杯子输送通道4a中，能够对一次性杯子A进行消毒，保证一次性杯子的卫生状况。

并且，在安装腔室中设置有至少一个接近传感器24，各个接近传感器24均靠近杯子输送通道4a的上端部，且高于杯子承托平台,具体地说，接近传感器24均安装在外壳体22的内壁上。通过这一设计，能够准确检测杯子承托平台上是否有一次性杯子A；当按动开关按钮15，只有检测杯子承托平台上没有一次性杯子A时，分杯机构和出杯机构才依次启动，向上输出一次性杯子A，避免误操作。

请参见图2和图3，在扶手箱箱体20设置有用于向外抽气的负压风扇25，能够减少扶手箱箱体内部20的灰尘淤积，提高扶手箱箱体20内部的清洁度，从而保证一次性杯子A的卫生状况。

请参见图6-图9，分杯机构包括储杯桶1以及至少两组均设置在储杯桶1上端面的棘轮分杯组件。

储杯桶1呈长筒形结构，本实施例中，储杯桶1为圆筒形结构。储杯桶1的内部具有上开口的储杯内腔1a，在储杯内腔1a的底部设置有用于向上顶升一次性杯子A的杯子顶升组件。

具体地说，请参见图7，杯子顶升组件包括固定安装在储杯内腔1a下端部的支撑盘5、置于支撑盘5上的复位压簧6以及弹性地支承在复位压簧6上端部的杯子顶升盘7，堆叠的一次性杯子A能够置于杯子顶升盘7上，杯子顶升盘7能够在复位压簧6的作用下具有向上顶升一次性杯子A的趋势，即杯子顶升组件能够持续地向上输送一次性杯子A。其中，杯子顶升盘7的上端面具有向上凸出的杯子限位凸台7a，杯子限位凸台7a为上小下大的圆台形结构，从而能够定位不同形状和尺寸的一次性杯子A，提高通用性。

请参见图6和图7，本实施例中，采用了两组棘轮分杯组件，两组棘轮分杯组件呈环形均匀地布置(对称布置亦可)在储杯内腔1a的上开口周围。

请参见图6-图9，棘轮分杯组件包括横向设置的棘轮驱动电机2和安装在棘轮驱动电机2的电机轴上的分杯棘轮3，即分杯棘轮3的转动轴线为水平方向，且与储杯内腔1a的径向垂直。

分杯棘轮3的外周面上均匀分布有棘齿3a。本实施例中，棘齿3a之间具有间隔，以利于插入一次性杯子A的杯缘之间，避免发生干涉。两个分杯棘轮3对称设置在储杯内腔1a上开口的两侧，能够保证分离一次性杯子A的过程稳定可靠。当分杯棘轮3在棘轮驱动电机2带动下转动时，棘齿3a能够将堆叠的一次性杯子A从上往下逐一分离。其中，各个棘轮驱动电机2分别通过对应的棘轮电机安装座8安装在储杯桶1的上端面，能够简单可靠地安装固定棘轮驱动电机2。

请参见图4和图5，出杯机构包括安装在储杯桶1上端部的出杯机构支架4以及安装在出杯机构支架4上的夹持输送组件，出杯机构支架4具有与储杯内腔1a连通的杯子输送通道4a，杯子输送通道4a的上部具有杯子承托平台，夹持输送组件能够将由分杯棘轮3分离且位于最上方的一次性杯子A转运到杯子承托平台上。

请参见图10，出杯机构支架4包括上下分布的支架上支撑环4d和支架下支撑环4b，支架上支撑环4d和支架下支撑环4b之间通过若干支架支撑杆4c连接，本实施例中，采用了两根对称设置的支架支撑杆4c。需要指出的是，储杯桶1上端面的外缘凹陷形成有与支架下支撑环4b相适应的支撑环安装沉台1b，支架下支撑环4b固定安装在支撑环安装沉台1b上，稳定可靠。

请参见图10和图11，夹持输送组件包括环形基座9、至少两组用于驱动环形基座9沿出杯机构支架4升降的丝杆升降组10、可转动地安装在环形基座9上的驱动环11、用于驱动驱动环11转动的驱动环控制组12以及至少两个能够夹持一次性杯子A的夹持爪13。

请参见图10，丝杆升降组10包括丝杆10a和驱动丝杆10a转动的丝杆电机10b，丝杆电机10b安装在支架下支撑环4b上，丝杆10a与环形基座9组成丝杆螺母副(即丝杆10a与环形基座9上的螺纹孔9a螺纹配合)，通过各根丝杆10a的同步转动，能够带动环形基座9升降。

请参见图10-图12，夹持爪13包括可转动地安装在环形基座9上的连接臂13a，连接臂13a的内端铰接有夹持块13b，外端具有引导槽13c，驱动环11上具有分别插入对应引导槽13c中的引导凸起11a，引导凸起11a与对应的引导槽13c滑动配合，当驱动环控制组12驱使驱动环11正转或反转时，各个夹持块13b能够相互靠近或者远离，以夹持或释放一次性杯子A。需要指出的是，在支架上支撑环4d上表面设置有开关按钮15，每按一次开关按钮15，本上出杯式一次性杯子输出装置输出一个一次性杯子A。

驱动环控制组12包括通过夹持电机支架12a安装在座环形基座9上的夹持驱动电机12b以及固套在夹持驱动电机12b电机轴上的主动齿轮12c，驱动环11的外周上具有一段与主动齿轮12c啮合的从动齿11b。通过驱动电机12b带动主动齿轮12c正转或反转，能够带动驱动环11正转或反转，从而由于引导凸起11a与对应引导槽13c的配合以及夹持块13b与连接臂13a铰接配合，能够实现同步打开或收纳各个夹持爪13。

请参见图12，在打开夹持爪13的过程中，夹持块13b的一端先触碰一次性杯子A，然后继续趋使连接臂13a转动，夹持块13b也会相对连接臂13a转动，直到夹持块13b可靠地夹持一次性杯子A。在收纳夹持爪13的过程中，夹持块13b的一端亦会先触碰驱动环11，然后继续趋使连接臂13a转动，夹持块13b也会相对连接臂13a转动，直到夹持块13b和连接臂13a几乎完全收纳到环形基座9和驱动环11上，避免发生干涉。

请参见图13，夹持块13b在竖向上的宽度较宽，既利于提高夹持一次性杯子A的可靠性，又利于收纳夹持爪13的过程中，与驱动环11的配合。并且，夹持块13b为圆弧形，且曲率大于驱动环11和环形基座9的曲率，能够更好地夹紧一次性杯子，同时，夹持块13b靠近连接臂13a的一侧凹陷形成有与连接臂13a相适应的让位沉槽13b1，从而能够在收纳过程中起到让位的作用，使夹持块13b和连接臂13a在收纳状态时，更靠近驱动环，避免发生干涉。

进一步地，请参见图11和图13，夹持块13b远离连接臂13a的一侧设置有若干弹性摩擦条13d，通过弹性摩擦条13d的设置，既利于可靠地夹紧一次性杯子A，又利于夹持不同尺寸的一次性杯子A。

请参见图10，出杯机构支架4的内壁上弹性地安装有至少两个单向限位块14，单向限位块14凸出于出杯机构支架4的距离从下往上逐渐增大，各个单向限位块14的上端面齐平，以构成杯子承托平台。一次性杯子A只能从下往上单向通过单向限位块14，一次性杯子A通过单向限位块14后，各个夹持爪13相互远离，释放一次性杯子A，一次性杯子A能够支承在单向限位块14的上端面上，此时，一次性杯子A的大半部分已经向上凸出于支架上支撑环4d，且一次性杯子A的大半部分已经向上凸出于扶手箱箱体20的上端面，人们已经能够很方便地取用一次性杯子A。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动送杯装置，其特征在于：包括分杯机构和出杯机构，所述分杯机构包括储杯桶(1)以及至少两组均设置在储杯桶(1)上端面的棘轮分杯组件，所述储杯桶(1)具有上开口的储杯内腔(1a)，在该储杯内腔(1a)的底部设置有用于向上顶升一次性杯子(A)的杯子顶升组件，各组棘轮分杯组件沿环形分布在储杯内腔(1a)的上开口周围，所述棘轮分杯组件包括横向设置的棘轮驱动电机(2)和安装在棘轮驱动电机(2)的电机轴上的分杯棘轮(3)，所述分杯棘轮(3)沿储杯内腔(1a)的径向竖直设置，该分杯棘轮(3)的外周面上具有均匀分布的棘齿(3a)，该棘齿(3a)凸出到储杯内腔(1a)上开口的上方，当分杯棘轮(3)在棘轮驱动电机(2)带动下转动时，各个棘齿(3a)能够分别将堆叠的一次性杯子(A)从上往下逐一分离；所述出杯机构包括安装在储杯桶(1)上端部的出杯机构支架(4)以及安装在出杯机构支架(4)上的夹持输送组件，所述出杯机构支架(4)具有与储杯内腔(1a)连通的杯子输送通道(4a)，该杯子输送通道(4a)的上部具有杯子承托平台，所述夹持输送组件能够将由分杯棘轮(3)分离且位于最上方的一次性杯子(A)转运到杯子承托平台上。

2.根据权利要求1所述的全自动送杯装置，其特征在于：所述棘轮分杯组件共有两组，两个分杯棘轮(3)对称设置在储杯内腔(1a)上开口的两侧。

3.根据权利要求1所述的全自动送杯装置，其特征在于：所述夹持输送组件包括环形基座(9)、至少两组用于驱动环形基座(9)沿出杯机构支架(4)升降的丝杆升降组(10)、可转动地安装在环形基座(9)上的驱动环(11)、用于驱动驱动环(11)转动的驱动环控制组(12)以及至少两个能够夹持一次性杯子(A)的夹持爪(13)，所述夹持爪(13)包括可转动地安装在环形基座(9)上的连接臂(13a)，所述连接臂(13a)的内端铰接有夹持块(13b)，外端具有引导槽(13c)，所述驱动环(11)上具有分别插入对应引导槽(13c)中的引导凸起(11a)，所述引导凸起(11a)与对应的引导槽(13c)滑动配合，当驱动环控制组(12)驱使驱动环(11)正转或反转时，各个夹持块(13b)能够相互靠近或者远离，以夹持或释放一次性杯子(A)。

4.根据权利要求3所述的全自动送杯装置，其特征在于：所述驱动环控制组(12)包括通过夹持电机支架(12a)安装在座环形基座(9)上的夹持驱动电机(12b)以及固套在夹持驱动电机(12b)电机轴上的主动齿轮(12c)，所述驱动环(11)的外周上具有一段与主动齿轮(12c)啮合的从动齿(11b)。

5.根据权利要求1所述的全自动送杯装置，其特征在于：所述杯子顶升组件包括固定安装在储杯内腔(1a)下端部的支撑盘(5)、置于支撑盘(5)上的复位压簧(6)以及弹性地支承在复位压簧(6)上端部的杯子顶升盘(7)，堆叠的一次性杯子(A)能够置于杯子顶升盘(7)上，所述杯子顶升盘(7)能够在复位压簧(6)的作用下具有向上顶升一次性杯子(A)的趋势。

6.根据权利要求1所述的全自动送杯装置，其特征在于：所述出杯机构支架(4)的内壁上弹性地安装有至少两个单向限位块(14)，所述单向限位块(14)凸出于出杯机构支架(4)的距离从下往上逐渐增大，各个单向限位块(14)的上端面齐平，以构成所述杯子承托平台。

7.一种汽车多功能扶手箱，包括扶手箱箱体(20)和能够盖合在扶手箱箱体(20)上的扶手箱箱盖(21)，其特征在于：在所述扶手箱箱体(20)中设置有权利要求1-6中任一项所述的一次性杯子输出装置，该一次性杯子输出装置通过外壳体(22)安装在扶手箱箱体(20)中，所述分杯机构和出杯机构均设置在外壳体(22)中，且分杯机构位于出杯机构的下方，所述出杯机构的上端面设置有开关按钮(15)，所述夹持输送组件能够将由分杯棘轮(3)分离且位于最上方的一次性杯子(A)转运到杯子承托平台上，以使一次性杯子(A)凸出于扶手箱箱体(20)的上端面。

8.根据权利要求7所述的汽车多功能扶手箱，其特征在于：在所述扶手箱箱体(20)设置有用于向外抽气的负压风扇(25)。

9.根据权利要求7所述的汽车多功能扶手箱，其特征在于：所述外壳体(22)与出杯机构支架(4)之间形成安装腔室，在该安装腔室中设置有至少一组紫外线消毒灯(23)，所述紫外线消毒灯(23)发出的紫外线能够射入杯子输送通道(4a)中。

10.根据权利要求9所述的汽车多功能扶手箱，其特征在于：在所述安装腔室中设置有至少一个接近传感器(24)，各个接近传感器(24)均靠近杯子输送通道(4a)的上端部，且高于杯子承托平台。

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