CN113243566A - 一种可增加烟丝密度的自动抱紧装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于加热卷烟烟具领域，具体的涉及一种可增加烟丝密度的自动抱紧装置及其工作方法。所述自动抱紧装置包括：抱紧机构、下压机构(3)、底座(6)、控制机构。本发明首次提出一种可增加烟丝密度的自动抱紧装置，用于自动抱紧烟支，增加烟丝密度、方便用户使用。本发明通过升降马达、升降齿轮和连接下压机构的升降齿条来实现对烟支的自动抱紧功能，同时，配合抱紧机构上的薄膜压力传感器来保证烟支具有一个良好的烟丝密度，从而使得发热元件产生的热量在烟丝中热传递的效率更高，能够极大提升抽吸者的抽吸感受。

Description

一种可增加烟丝密度的自动抱紧装置及其工作方法

技术领域

本发明属于加热卷烟烟具领域，具体的涉及一种可增加烟丝密度的自动抱紧装置及其工作方法。

背景技术

加热不燃烧卷烟的加热工作主要依赖于加热元件，加热元件连接电源之后就可以用于加热烟支从而提供气溶胶供用户抽吸。目前，市场上的加热元件主要由中心加热元件为主导，其具有小巧、升温效率快、成本低等优点。

在实现本发明的过程中，发明人发现：中心加热元件在对烟支进行加热时其烘烤效果由中心向周向逐渐减弱，导致出现烟支中心烘烤明显而外围几乎没有被加热的现象。在抽吸方面，用户常常会发现气溶胶的密度会随抽吸时间的推移而下降，这就是烟支没有得到充分烘烤导致的结果。与加热元件靠近的烟丝部分温度高可以得到充分烘烤，离加热元件远的部分主要依靠烟丝之间进行热传导。而烟丝之间的密度较低、接触面较小，热传导效率低导致传到外围烟丝上的温度较低没有得到充分烘烤。

为了解决以上问题，提出本发明。

发明内容

本发明第一方面提供一种可增加烟丝密度的自动抱紧装置，所述自动抱紧装置包括：抱紧机构、下压机构3、底座6、控制机构；

其中，所述抱紧机构包括：若干个抱紧片2、若干个抱紧机构复位弹簧10；

抱紧片2为弧形片，其横截面为弧形环状，若干个抱紧片2布置组合成空心圆柱，空心圆柱内为烟支容纳腔，彼此相邻的抱紧片2之间具有一定间隙并依靠抱紧机构复位弹簧10连接，所述抱紧片2上端部外壁具有倾斜的承压面21；

所述下压机构3设置在若干个抱紧片2外围；下压机构3的内壁上端从下到上逐渐内凸形成倾斜的环形斜压面31，环形斜压面31与承压面21倾斜方向一致且在轴向方向的高度至少部分重合；

所述底座6设置在所述抱紧机构的正下方，其包括若干个沿着所述烟支容纳腔的半径方向、径向布置的运动导轨64；

每个抱紧片2可活动安装于所述底座6的运动导轨64内，且可在所述运动导轨64中沿着所述烟支容纳腔的半径方向水平往复运动；

控制机构控制下压机构3的轴向往复运动。

所述下压机构3为一体式或分体式。

控制机构控制下压机构3的轴向往复运动运动过程中，所述下压机构3可在轴向方向上位于第一位置或所述第一位置下方的第二位置，且每个抱紧片2可在径向方向上位于第三位置或第四位置；

当所述下压机构3位于第一位置时，所述环形斜压面31与承压面21之间存在间隙，所述抱紧机构复位弹簧10为原长，所述烟支容纳腔直径变为最大；

当所述下压机构3位于第二位置时，所述环形斜压面31与承压面21之间接触且挤压，所述抱紧机构复位弹簧10被压缩，所述烟支容纳腔直径变为最小。

本文中，“轴向”即沿着或者平行于烟支容纳腔的轴向方向。

本文中，“径向”即沿着或者平行于烟支容纳腔任一截面的半径方向。

本文中，“内”指的是靠近烟支容纳腔的中心方向，“外”指的是远离烟支容纳腔的中心方向。

优选地，所述控制机构包括：设置在至少一个抱紧片2内壁的压力传感器9、与所述压力传感器9通信连接的控制模块14、与控制模块14通信连接的至少一个升降马达7，所述升降马达7与所述下压机构3通过齿轮和齿条连接。

优选地，所述下压机构3为一体式空心圆柱体，其内容纳所述抱紧机构；

或者所述下压机构3为分体式空心圆柱体，其包括若干个下压片，若干个下压片组合形成空心圆柱体，每个下压片的内壁上端从下到上逐渐内凸形成倾斜的斜压面31，斜压面31与承压面21倾斜方向一致且在轴向方向的高度至少部分重合。

优选地，所述底座6包括：上部的抱紧装置底座61、下部的升降马达底座62和连接两者的空心的发热元件预留孔柱63，径向布置的运动导轨64轴向贯穿所述抱紧装置底座61。

所述抱紧装置底座61、发热元件预留孔柱63和升降马达底座62可为但不局限于一体式设计，构成所述底座6。

发热元件预留孔柱63内设置有发热元件4。

优选地，所述抱紧片2底部设置有导轨凸块22，导轨凸块22具有插柱和帽，所述插柱贯穿所述运动导轨64，所述帽将所述插柱限定在所述运动导轨64内。

优选地，所述抱紧片2数量为3个，所述抱紧机构复位弹簧10数量为3个。

优选地，所述抱紧片2材质为金属或陶瓷。

优选地，所述抱紧片2沿着所述运动导轨64方向水平往复运动时，若干个抱紧片2布置组合成空心圆柱的最大直径为8.50mm，最小直径为6.50mm，具体实施根据抱紧机构运动导轨11和导轨凸块13间的距离配合来适配空心圆柱的最大直径和最小直径。

优选地，所述下压机构3为有底的一体式或分体式空心圆柱体，其高度大于所述抱紧片2，所述下压机构3的底部插入有所述发热元件预留孔柱63，且所述下压机构3的底部在可活动设置在所述上部的抱紧装置底座61和下部的升降马达底座62之间。

所述抱紧机构2为耐摩擦耐腐蚀的金属材料，可为但不局限于不锈钢金属。

所述抱紧机构复位弹簧10应具有良好的回弹性和耐腐蚀性，可为但不局限于不锈钢弹簧。

本发明第二方面提供第一方面所述的可增加烟丝密度的自动抱紧装置的工作方法，向所述烟支容纳腔内放入烟支，启动自动抱紧装置；

控制机构控制下压机构3轴向向下运动，使得斜压面31向下运动，直到接触并挤压所述承压面21，使其具有向下和径向向内运动的趋势，则每个抱紧片2沿着所述运动导轨64向内运动，并夹紧烟支，抱紧机构复位弹簧10被压缩；

抽吸完毕后，控制机构控制下压机构3轴向向上运动，使得斜压面31向上运动逐渐与所述承压面21分离，同时抱紧机构复位弹簧10复位，每个抱紧片2沿着所述运动导轨64向外运动，并放松烟支。

优选地，控制机构的控制方法如下：所述压力传感器9用于检测抱紧机构对烟支1的抱紧程度是否达到控制模块14的设定值，所述控制模块14用于控制升降马达7正反转、对薄膜压力传感器9的信号判断和对发热元件4进行控制。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明首次提出一种可增加烟丝密度的自动抱紧装置，用于自动抱紧烟支，增加烟丝密度、方便用户使用。本发明通过升降马达7、升降齿轮8和连接下压机构3的升降齿条5来实现对烟支1的自动抱紧功能，同时，配合抱紧机构2上的薄膜压力传感器9来保证烟支1具有一个良好的烟丝密度，从而使得发热元件产生的热量在烟丝中热传递的效率更高，能够极大提升抽吸者的抽吸感受。

附图说明

图1为本实施例1中烟具的总示意图；

图2本实施例1中抱紧装置的初始状态示意图；

图3本实施例1中抱紧机构的抱紧状态示意图；

图4本实施例1中抱紧机构俯视图；

图5为本实施例1中抱紧机构的侧视图；

图6为本实施例1中抱紧装置底座示意图；

图7为本实施例1中底座整体的结构图；

图8本实施例1中抱紧装置的控制流图。

附图标记列表：

1-烟支；2-抱紧片，21-承压面；22-导轨凸块；3-下压机构；31-斜压面；4-发热元件；5-升降齿条；6-底座；61-抱紧装置底座；62-升降马达底座；63-发热元件预留孔柱；64-抱紧机构运动导轨；7-升降马达；8-升降马达齿轮；9-薄膜压力传感器；10-抱紧机构复位弹簧；14-控制模块；15-电池模块。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，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元件必须具有特定的方位、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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

实施例1

一种可增加烟丝密度的自动抱紧装置，其特征在于，所述自动抱紧装置包括：抱紧机构、下压机构3、底座6、控制机构。

其中，所述抱紧机构包括：4个抱紧片2、3个抱紧机构复位弹簧10。

抱紧片2为弧形片，其横截面为弧形环状，4个抱紧片2布置组合成空心圆柱，空心圆柱内为烟支容纳腔，彼此相邻的抱紧片2之间具有一定间隙并依靠抱紧机构复位弹簧10连接，所述抱紧片2上端部外壁具有倾斜的承压面21。所述抱紧片2底部设置有导轨凸块22，导轨凸块22具有插柱和帽，插柱贯穿所述运动导轨64，所述帽将所述插柱限定在所述运动导轨64内。

所述下压机构3设置在若干个抱紧片2外围；下压机构3的内壁上端部从下到上逐渐内凸形成倾斜的斜压面31，斜压面31与承压面21倾斜方向一致且在轴向方向的高度至少部分重合。所述下压机构3为有底的空心圆柱体，其高度大于所述抱紧片2，所述下压机构3的底部插入有所述发热元件预留孔柱63，且所述下压机构3的底部在可活动设置在所述上部的抱紧装置底座61和下部的升降马达底座62之间。

所述底座6设置在所述抱紧机构的正下方，其包括4个沿着所述烟支容纳腔的半径方向、径向布置的运动导轨64。所述底座6包括：上部的抱紧装置底座61、下部的升降马达底座62和连接两者的空心的发热元件预留孔柱63，径向布置的运动导轨64轴向贯穿所述抱紧装置底座61。

每个抱紧片2可活动安装于所述底座6的运动导轨64内，且可在所述运动导轨64中沿着所述烟支容纳腔的半径方向水平往复运动；

控制机构控制下压机构3的轴向往复运动。

所述控制机构包括：设置在4个抱紧片2内壁的薄膜压力传感器、与所述薄膜压力传感器通信连接的控制模块14、与控制模块14通信连接的2个升降马达7，2个升降马达7与所述下压机构3通过齿轮和齿条连接。

所述薄膜压力传感器用于检测抱紧机构对烟支1的抱紧程度是否达到控制模块14的设定值。所述控制模块14用于控制升降马达7正反转、对薄膜压力传感器9的信号判断和对发热元件4进行控制。所述控制模块14由电池模块15进行供能。

所述升降马达7为断电后仍能保持力矩的马达，从而对达到抱紧状态的烟支1起到保持该状态的作用，可为但不局限于伺服电机。

两个升降马达7安装在升降马达底座62边缘的两端。所述升降马达7上装有升降马达齿轮8。所述升降马达齿轮8用于和升降齿条5配合，使所述下压机构3可以上下运动。

当所述下压机构3向下运动时，下压机构3顶端的斜面会对抱紧机构顶端的承压面21施加挤压力，使得抱紧机构上的导轨凸块22沿着抱紧机构的运动导轨64径向向内运动；当下压机构3向上运动时，位于抱紧机构两侧的抱紧机构复位弹簧10使抱紧机构能够沿抱紧机构运动导轨64复位到初始位置。

如图1所示为本实施例的总示意图。

自动抱紧装置工作方式如下：

当烟支1插入到烟支容纳腔内部并启动烟具时，由电池模块15供电的控制模块14控制升降马达7正转，所述升降马达7带动升降马达齿轮8在升降齿条5上转动，所述升降齿条5与下压机构3连接，抱紧机构的底座在本实施例中为固定结构，下压机构3可以上下移动，所述下压机构3在升降齿条5的作用下随着升降齿条5一起向下运动。

初始状态时，下压机构3和抱紧机构相邻的斜面即斜压面31与承压面21之间留有1mm的间隙，当下压机构3向下运动时所述间隙逐渐缩小，最终下压机构3的斜压面31与抱紧机构的四个承压面21相接触，随着所述下压机构3继续向下运动，所述下压机构3的斜面对抱紧机构的斜面施加一个向内的挤压力，使得抱紧机构整体径向向内移动，并对烟支1施加均匀的抱紧力。

当所述抱紧机构的内侧的薄膜压力传感器9感受到抱紧机构对烟支1的挤压力时，所述薄膜压力传感器9会将信号传给控制模块14，控制模块14内预先设定有设定压力，由控制模块14对当前压力和设定压力进行对比，当前压力等于设定压力时，控制升降马达7停止转动。本实施例中的升降马达7为伺服电机，在没有转动信号时仍能保持当前的扭力，确保此时烟支1烟丝的密度不会因为电机断电而改变对烟支1的抱紧力。

图2所示为本实施例中抱紧机构在初始状态的示意图。

图3所示为本实施例中抱紧机构在抱紧状态的示意图。

所述抱紧状态主要由升降马达7带动升降齿轮8配合升降齿条5将下压机构3向下拉，在抱紧机构固定不动的情况下，下压机构3的两个斜面在向下运动的过程中，对抱紧机构施加了一个向内挤压的力，使得抱紧机构对烟支1起到一个夹紧的作用，使得烟支的烟丝密度发生了改变，从而提升了抽吸感受。

如图4所示为本实施例抱紧机构俯视图，所述抱紧机构由3个弧形的抱紧片2构成，抱紧片2的两侧均安装了抱紧机构复位弹簧10，抱紧片2在初始状态下，抱紧机构的最大内径为8.50mm，被下压机构挤压后，抱紧机构的最小内径为6.50mm。

图5所述为本实施例抱紧机构的侧视图。

所述抱紧片2的形状在侧视图中为上半部分一侧为具有斜面的形状，下半部分为该斜面垂直向下的延伸，在抱紧片2的内部固定粘贴薄膜压力传感器9，在抱紧片2的底部有一个用于与抱紧机构运动导轨64配合让抱紧机构有一致运动轨迹的导轨凸块22。

图6所述为本实施例底座整体中的抱紧装置底座61俯视图。

所述抱紧装置底座61内部为中空结构，中空结构用于发热元件、发热元件线路和薄膜压力传感器的线路穿过，中空结构内可以在内侧设置理线槽。抱紧装置底座61的上表面有抱紧机构运动导轨64的开槽，配合抱紧机构下端的导轨凸块22对抱紧的最大允许直径和最小允许直径进行限位。

图7所示为本实施例中底座6整体示意图。

所示底座6包括抱紧装置底座61和升降马达底座62，中间由发热元件预留孔柱63连接。在所述升降马达底座62的两端安装升降马达7，配合与下压机构3连接的升降齿条5来完成下压机构3的下压与复位。

如图8所述为本发明实施例的控制流图。

所述控制流图为针对本实施例一种可增加烟丝密度的自动抱紧装置。当烟支1插入到本实施例中的烟具并启动烟具后，升降马达7和薄膜压力传感器9开始工作，并由薄膜压力传感器9将烟丝1受到的压力传给控制模块14。控制模块14将此压力与设定压力进行对比，当检测到烟支1所受压力等于设定压力时，让升降马达7停止工作。此时烟支1的烟丝密度已经达到抽吸感受较好的一个状态，并由发热元件4对烟支1进行加热。当加热完成后，由控制模块14控制升降马达7并配合抱紧机构复位弹簧10使抱紧装置放松达到初始状态，至此完成一个工作周期。取出烟支即可。

Claims (9)

1.一种可增加烟丝密度的自动抱紧装置，其特征在于，所述自动抱紧装置包括：抱紧机构、下压机构(3)、底座(6)、控制机构；

其中，所述抱紧机构包括：若干个抱紧片(2)、若干个抱紧机构复位弹簧(10)；

抱紧片(2)为弧形片，其横截面为弧形环状，若干个抱紧片(2)布置组合成空心圆柱，空心圆柱内为烟支容纳腔，彼此相邻的抱紧片(2)之间具有一定间隙并依靠抱紧机构复位弹簧(10)连接，所述抱紧片(2)上端部外壁具有倾斜的承压面(21)；

所述下压机构(3)设置在若干个抱紧片(2)的外围；下压机构(3)的内壁上端从下到上逐渐内凸形成倾斜的环形斜压面(31)，环形斜压面(31)与承压面(21)倾斜方向一致且在轴向方向的高度至少部分重合；

所述底座(6)设置在所述抱紧机构的正下方，其包括若干个沿着所述烟支容纳腔的半径方向、径向布置的运动导轨(64)；

每个抱紧片(2)可活动安装于所述底座(6)的运动导轨(64)内，且可在所述运动导轨(64)中沿着所述烟支容纳腔的半径方向水平往复运动；

控制机构控制下压机构(3)的轴向往复运动；

所述下压机构(3)为一体式或分体式。

2.根据权利要求1所述的可增加烟丝密度的自动抱紧装置，其特征在于，所述控制机构包括：设置在至少一个抱紧片(2)内壁的压力传感器(9)、与所述压力传感器(9)通信连接的控制模块(14)、与控制模块(14)通信连接的至少一个升降马达(7)，所述升降马达(7)与所述下压机构(3)通过齿轮和齿条连接。

3.根据权利要求1所述的可增加烟丝密度的自动抱紧装置，其特征在于，所述下压机构(3)为一体式空心圆柱体，其内容纳所述抱紧机构；

或者所述下压机构(3)为分体式空心圆柱体，其包括若干个下压片，若干个下压片组合形成空心圆柱体，每个下压片的内壁上端从下到上逐渐内凸形成倾斜的斜压面(31)，斜压面(31)与承压面(21)倾斜方向一致且在轴向方向的高度至少部分重合。

4.根据权利要求1所述的可增加烟丝密度的自动抱紧装置，其特征在于，所述底座(6)包括：上部的抱紧装置底座(61)、下部的升降马达底座(62)和连接两者的空心的发热元件预留孔柱(63)，径向布置的运动导轨(64)轴向贯穿所述抱紧装置底座(61)。

5.根据权利要求1所述的可增加烟丝密度的自动抱紧装置，其特征在于，所述抱紧片(2)底部设置有导轨凸块(22)，导轨凸块(22)具有插柱和帽，插柱贯穿所述运动导轨(64)，所述帽将所述插柱限定在所述运动导轨(64)内。

6.根据权利要求1所述的可增加烟丝密度的自动抱紧装置，其特征在于，所述抱紧片(2)数量为3个，所述抱紧机构复位弹簧(10)数量为3个。

7.根据权利要求1所述的可增加烟丝密度的自动抱紧装置，其特征在于，所述抱紧片(2)材质为金属或陶瓷。

8.根据权利要求4所述的可增加烟丝密度的自动抱紧装置，其特征在于，所述下压机构(3)为有底的一体式或分体式空心圆柱体，其高度大于所述抱紧片(2)，所述下压机构(3)的底部插入有所述发热元件预留孔柱(63)，且所述下压机构(3)的底部在可活动设置在所述上部的抱紧装置底座(61)和下部的升降马达底座(62)之间。

9.权利要求1所述的可增加烟丝密度的自动抱紧装置的工作方法，其特征在于，向所述烟支容纳腔内放入烟支，启动自动抱紧装置；

控制机构控制下压机构(3)轴向向下运动，使得斜压面(31)向下运动，直到接触并挤压所述承压面(21)，使其具有向下和径向向内运动的趋势，则每个抱紧片(2)沿着所述运动导轨(64)向内运动，并夹紧烟支，抱紧机构复位弹簧(10)被压缩；

抽吸完毕后，控制机构控制下压机构(3)轴向向上运动，使得斜压面(31)向上运动逐渐与所述承压面(21)分离，同时抱紧机构复位弹簧(10)复位，每个抱紧片(2)沿着所述运动导轨(64)向外运动，并放松烟支。

Images