CN114194654B - 智能垃圾桶用收拢机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了智能垃圾桶用收拢机构，包括：设置通孔的底板，所述通孔用于放置垃圾袋；滑动装配于所述底板上，并对所述垃圾袋进行收口的收拢杆；与所述收拢杆固定连接的连接杆，工作状态，所述连接杆对所述收拢杆施加作用力以实现所述收拢杆对所述垃圾袋进行收口动作；还包括弹性组件，所述弹性组件位于所述连接杆的运动轨迹上，用于将所述连接杆恢复至初始状态；所述初始状态，所述连接杆处于非受力状态，工作状态下所述弹性组件的弹性力小于所述连接杆的施加作用力。本发明，实现了垃圾袋的可靠收拢；同时结合弹性组件，使得收拢杆的控制和装配，具备多样性。

Description

智能垃圾桶用收拢机构

技术领域

本发明涉及生活电器领域，尤其涉及智能垃圾桶用收拢机构。

背景技术

垃圾桶作为生活必备品，存在于每个家庭中，甚至在卧室、客厅、厨房以及卫生间等，随处可见，而除了家庭外，公共场合也有多个垃圾桶，由此可见垃圾桶的使用已经非常普遍。现有的垃圾桶，以人工开盖以及智能开盖为主，仅仅能实现垃圾桶盖体的自动或手动控制，无法满足现代智能化时代的需求。

部分现有技术中，公开了垃圾桶的收拢，通过多个电机和多个同步带或者螺杆等传动单元控制一个收拢杆的移动，通过一个收拢杆实现了垃圾袋的收拢，只能实现将垃圾袋收拢至一侧，在垃圾袋内存放过多垃圾时收拢效果较差。

通过多个收拢杆实现对垃圾袋口部的收拢，需要多个电机及由电机驱动的传动单元实现收拢杆的动作，传动单元和电机占用较多的安装空间，且结构复杂，成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种智能垃圾桶用收拢机构，其通过弹性组件等，能够很好地控制收拢杆，确保收拢杆的联动，提高收拢效率。

为实现上述目的，本发明通过以下技术手段予以实现。

智能垃圾桶用收拢机构，包括：

设置通孔的底板，所述通孔用于放置垃圾袋；

滑动装配于所述底板上，并对所述垃圾袋进行收口的收拢杆；

与所述收拢杆固定连接的连接杆，工作状态，所述连接杆对所述收拢杆施加作用力以实现所述收拢杆对所述垃圾袋进行收口动作；

还包括弹性组件，所述弹性组件位于所述连接杆的运动轨迹上，用于将所述连接杆恢复至初始状态；所述初始状态，所述连接杆处于非受力状态，

工作状态下所述弹性组件的弹性力小于所述连接杆的施加作用力。

本技术方案中，从上述描述可知，为了实现收拢杆对垃圾袋的收口动作，需要保证收拢杆在受力的状态下能进行滑动，根据实际需求对垃圾袋收口的大小；具体施加力的方式，主要通过连接杆对收拢杆施加作用力；连接杆的引入首先能保障收拢杆的有效动作，其次通过连接杆避免驱动组件直接作用收拢杆，充分利用垃圾桶的空间，然后连接杆的设置可以使得使用较小的驱动力能最大化驱动收拢杆；

进一步地，考虑到收拢杆的滑动装配，由于垃圾桶的整体空间有限，在有限空间内，同时保证收拢杆、连接杆的联动性，以及降低成本，本方案引入弹性组件，弹性组件能够促使连接杆回复至初始状态(该状态下，连接杆处于非受力状态，即连接杆不对收拢杆施加作用力)；在工作状态下，连接杆的施加作用力必须大于弹性组件的弹性力，以保证连接杆克服弹性力将动力传输至收拢杆，保证收拢杆的正常动作。

在上述描述可知，弹性组件位于连接杆的运动轨迹，若连接杆对收拢杆仅有一个方向力的时候，弹性组件与连接杆处于同一连接线上；若连接杆在运动过程中，仅有一个分力作用于收拢杆，则弹性组件既可以与连接杆处于同一连接线上，也可以装配于与分力方向处于同一连接线上。

作为本发明的进一步改进，还包括驱动机构，所述驱动机构对所述连接杆提供作用力的来源。

为了更好对连接杆提供驱动力(作用力)，增加了驱动机构，其可以与连接杆一体成型，也可以在垃圾桶上单独设置一个驱动机构，该驱动机构可以任意位置设置，根据需求对连接杆提供动力，间接为收拢杆提供动力。

作为本发明的进一步改进，所述弹性组件采用弹簧，所述底板内形成凹槽，所述弹簧设置于所述凹槽内，所述连接杆的第一端沿着所述凹槽运动，所述连接杆的第二端接受驱动机构的作用力。

弹性组件采用弹簧，由于弹簧体积小，能适配各个空间，满足垃圾桶的空间要求；具体地在底板上形成凹槽，以用于装配弹簧；

为了实现弹簧配合连接杆的使用，并能充分利用弹簧的弹性势能，将连接杆的其中一端(第一端)卡入凹槽内，这样弹簧能直接作用于连接杆，直接作用力的损失较小；而连接杆的另外一端(第二端)与驱动结构接触，从连接杆的第二端获得的驱动力顺势传递给第一端，同样作用力的损失较小；上述装配方式，综合考虑工艺优化，以及提高使用效率。

作为本发明的进一步改进，初始状态，所述弹簧处于展开状态或部分压缩状态；工作状态，所述弹簧处于部分压缩或全部压缩状态。

本方案给出了在不同状态下，对应弹簧的状态；即弹簧从展开状态或部分压缩状态逐渐变为进一步压缩状态，直至全部压缩状态，为后续将所述连接杆回复至初始状态进行蓄能，最后变为对连接杆的动作；整个过程也是实现收拢杆滑动装配的具体过程。

本技术方案中，通过利用弹簧压缩后复位这一特征，实现了能量的转化，相对而言，使用起来更加环保节能。

作为本发明的进一步改进，所述连接杆与所述收拢杆通过转接件连接，所述转接件分别设置弹簧安装轴以及转轴，所述弹簧安装轴用于装配所述弹簧，所述转轴用于安装所述连接杆的第一端。

进一步地，为了实现产品的优化设计，连接杆与收拢杆之间设置转接件，其中转接件设置弹簧安装轴以及转轴，两个部件加工较为简单，且同时方便分别安装弹簧以及连接杆；

其中弹簧安装轴位于连接件的一侧面，转轴位于连接件的上顶面，连接杆对转接件的上顶面施加作用力同时带动转接件在凹槽内运动，即连接件的一侧面对弹簧施加作用力，其中转接件作为中转部件，不会对连接杆的整体结构进行较大修改，连接杆主要考虑力的传导以及强度，提高使用寿命。

作为本发明的进一步改进，所述转接件与所述收拢杆一体成型。

转接件与所述收拢杆一体成型，在产品装配过程中，零部件越少，相对装配以及可靠性越高；另外一体成型的整体部件占用体积也较小，转接件装配于收拢杆的一端部，对于整个收拢杆的收拢动作没有影响。

作为本发明的进一步改进，所述连接杆的第一端环绕设置于所述转轴上，所述连接杆的第一端留有安装缺口。

本方案给出了连接杆与转接件的具体装配结构，第一端设置安装缺口，其中转轴固定于连接杆上，该安装缺口的设计可以方便将连接杆装配于转轴上，一方面可以将连接杆自上而下装配，或者将连接杆从侧面通过安装缺口将连接杆装配于转接件上；

安装缺口占整个第一端的面积小于三分之一以下，若安装缺口较大，垃圾桶受到外部冲击力的时候，可能收拢杆与连接杆相互脱落；若安装缺口较小，装配难度较大。

作为本发明的进一步改进，所述连接杆采用斜顶杆，所述斜顶杆与所述转接件以及所述底板之间，形成三角形结构。

本方案中连接杆传输过程中，由于整体连接杆采用斜顶杆，对斜顶杆实施作用力，连接杆运动过程中产生至少两个方向的分力，一个方向的分力平行于收拢杆，此分力为直接作用于收拢杆；另一个方向的分力将连接杆从通孔的一侧运动至通孔的另一侧，即提供了连接杆的横向运动。

作为本发明的进一步改进，对所述斜顶杆施加平行于通孔的力为F，平行方向与所述斜顶杆夹角为θ，则对所述斜顶杆施加垂直于通孔的力F1＝F*tanθ。

斜顶杆施加平行于通孔的力即驱动连接杆从通孔的一侧运动至通孔的另一侧的驱动力，该力的大小决定了在工作状态下斜顶杆克服摩擦力后的运动速度。

作为本发明的进一步改进，所述弹簧力f＝K*S，其中K为弹簧系数，S为弹簧被压缩长度。

进一步地，弹簧的弹簧力由弹簧系数以及弹簧被压缩长度决定，其中弹簧被压缩长度的长度越大，则对应弹簧力越大(匹配部分压缩状态或全部压缩状态)；其中弹簧力能直接作用于连接杆，直接作用力的损失较小，弹簧力与连接杆运动过程中平行于收拢杆的分力相互关联，平行于收拢杆的分力直接决定簧被压缩长度的大小。

附图说明

图1为本发明提供的智能垃圾桶用收拢机构的结构示意图；

图2为本发明提供的智能垃圾桶用收拢机构的使用状态图；

图3为本发明提供的转接件的结构示意图；

图4为本发明提供的弹簧的受力分析图；

图5为本发明提供的智能垃圾桶用收拢机构的装配图；

图6为本发明提供的收拢杆的安装示意图；

图中：

2、驱动机构；5、连接杆；51、钩子；6、收拢杆；61、柱状部；62、转动转轴；7、弹性组件；10、底板；101、引导凹槽；11、上壳；12、通孔；13、凹槽；14、转接件；1401、弹簧安装轴；1402、转轴；15、安装缺口。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

实施例1

本实施例中，主要结合安装位置关系进行介绍。

智能垃圾桶用收拢机构，包括：

设置通孔的底板，所述通孔用于放置垃圾袋；

滑动装配于所述底板上，并对所述垃圾袋进行收口的收拢杆；

与所述收拢杆固定连接的连接杆，工作状态，所述连接杆对所述收拢杆施加作用力以实现所述收拢杆对所述垃圾袋进行收口动作；

还包括弹性组件，所述弹性组件位于所述连接杆的运动轨迹上，用于将所述连接杆恢复至初始状态；所述初始状态，所述连接杆处于非受力状态，

工作状态下所述弹性组件的弹性力小于所述连接杆的施加作用力。

本技术方案中，从上述描述可知，为了实现收拢杆对垃圾袋的收口动作，需要保证收拢杆在受力的状态下能进行滑动，根据实际需求对垃圾袋收口的大小；具体施加力的方式，主要通过连接杆对收拢杆施加作用力；连接杆的引入首先能保障收拢杆的有效动作，其次通过连接杆避免驱动组件直接作用收拢杆，充分利用垃圾桶的空间，然后连接杆的设置可以使得使用较小的驱动力能最大化驱动收拢杆；

进一步地，考虑到收拢杆的滑动装配，由于垃圾桶的整体空间有限，在有限空间内，同时保证收拢杆、连接杆的联动性，以及降低成本，本方案引入弹性组件，弹性组件能够促使连接杆回复至初始状态(该状态下，连接杆处于非受力状态，即连接杆不对收拢杆施加作用力)；在工作状态下，连接杆的施加作用力必须大于弹性组件的弹性力，以保证连接杆克服弹性力将动力传输至收拢杆，保证收拢杆的正常动作。

在上述描述可知，弹性组件位于连接杆的运动轨迹，若连接杆对收拢杆仅有一个方向力的时候，弹性组件与连接杆处于同一连接线上；若连接杆在运动过程中，仅有一个分力作用于收拢杆，则弹性组件既可以与连接杆处于同一连接线上，也可以装配于与分力方向处于同一连接线上。

实施例2

本实施例中，主要针对主要部件进行描述。

参照附图1-2所示，本实施例中的智能垃圾桶用收拢机构，包括：

设置通孔12的底板10，所述通孔12用于放置垃圾袋；

滑动装配于所述底板10上，并对所述垃圾袋进行收口的收拢杆6；

与所述收拢杆6固定连接的连接杆5，工作状态，所述连接杆5对所述收拢杆6施加作用力以实现所述收拢杆6对所述垃圾袋进行收口动作；

还包括弹性组件7，所述弹性组件7位于所述连接杆5的运动轨迹上，用于将所述连接杆5恢复至初始状态；所述初始状态，所述连接杆5处于非受力状态，

工作状态下所述弹性组件7的弹性力小于所述连接杆5的施加作用力。

本实施例中，由于弹性组件7的弹性力较小，进而连接杆5对其施加作用力时，能够确保弹性组件7压缩，为后期复位提供基础。

参照附图1所示，本实施例中，还包括驱动机构2，所述驱动机构2对所述连接杆5提供作用力的来源。

本实施例中，为了更好对连接杆提供驱动力(作用力)，增加了驱动机构，其可以与连接杆一体成型，也可以在垃圾桶上单独设置一个驱动机构，该驱动机构可以任意位置设置，根据需求对连接杆提供动力，间接为收拢杆提供动力。

具体地，驱动结构，可以是电机或者油泵等，但是为了方便，也为了更适合于家庭等环境，故优选电机。

进一步地，参照附图1或2所示，所述弹性组件7采用弹簧，所述底板10内形成凹槽13，所述弹簧设置于所述凹槽13内，所述连接杆5的第一端沿着所述凹槽13运动，所述连接杆5的第二端接受驱动机构2的作用力。

本实施例中，弹性组件采用弹簧，由于弹簧体积小，能适配各个空间，满足垃圾桶的空间要求；具体地在底板上形成凹槽，以用于装配弹簧；

为了实现弹簧配合连接杆的使用，并能充分利用弹簧的弹性势能，将连接杆的其中一端(第一端)卡入凹槽内，这样弹簧能直接作用于连接杆，直接作用力的损失较小；而连接杆的另外一端(第二端)与驱动结构接触，从连接杆的第二端获得的驱动力顺势传递给第一端，同样作用力的损失较小；上述装配方式，综合考虑工艺优化，以及提高使用效率。

参照附图1-6所示，本实施例中，还可以在收拢杆6上设置柱状部61，柱状部61伸入弹簧内；连接杆的一端设有钩子51，收拢杆6上设有转轴1402，钩子51与转轴1402连接从而实现连接杆5与收拢杆6的连接。收拢杆6上的柱状部61是在底板10上的引导凹槽101内运动的。

进一步地，初始状态，所述弹簧处于展开状态或部分压缩状态；工作状态，所述弹簧处于部分压缩或全部压缩状态。

本方案给出了在不同状态下，对应弹簧的状态；即弹簧从展开状态或部分压缩状态逐渐变为进一步压缩状态，直至全部压缩状态，为后续将所述连接杆回复至初始状态进行蓄能，最后变为对连接杆的动作；整个过程也是实现收拢杆滑动装配的具体过程。

本技术方案中，通过利用弹簧压缩后复位这一特征，实现了能量的转化，相对而言，使用起来更加环保节能。

实施例3

本实施例，主要结合安装进行阐述。

为了便于进行安装，参照附图3所示，所述连接杆5与所述收拢杆6通过转接件14连接，所述转接件14分别设置弹簧安装轴1401以及转轴1402，所述弹簧安装轴1401用于装配所述弹簧，所述转轴1402用于安装所述连接杆5的第一端。

进一步地，为了实现产品的优化设计，连接杆与收拢杆之间设置转接件，其中转接件设置弹簧安装轴以及转轴，两个部件加工较为简单，且同时方便分别安装弹簧以及连接杆；

其中弹簧安装轴位于连接件的一侧面，转轴位于连接件的上顶面，连接杆对转接件的上顶面施加作用力同时带动转接件在凹槽内运动，即连接件的一侧面对弹簧施加作用力，其中转接件作为中转部件，不会对连接杆的整体结构进行较大修改，连接杆主要考虑力的传导以及强度，提高使用寿命。

本实施例中，转接件14上的弹簧安装轴以及转轴通过模具，一体加工而成，提高效率，充分利用设计调整尺寸，进而实现结构的紧凑。

为了便于生产，所述转接件14与所述收拢杆6一体成型。

转接件与所述收拢杆一体成型，在产品装配过程中，零部件越少，相对装配以及可靠性越高；另外一体成型的整体部件占用体积也较小，转接件装配于收拢杆的一端部，对于整个收拢杆的收拢动作没有影响。

进一步地，所述连接杆5的第一端环绕设置于所述转轴1402上，所述连接杆5的第一端留有安装缺口15。

本方案给出了连接杆与转接件的具体装配结构，第一端设置安装缺口，其中转轴固定于连接杆上，该安装缺口的设计可以方便将连接杆装配于转轴上，一方面可以将连接杆自上而下装配，或者将连接杆从侧面通过安装缺口将连接杆装配于转接件上；

安装缺口占整个第一端的面积小于三分之一以下，若安装缺口较大，垃圾桶受到外部冲击力的时候，可能收拢杆与连接杆相互脱落；若安装缺口较小，装配难度较大。

进一步地，所述连接杆5采用斜顶杆，所述斜顶杆与所述转接件4以及所述底板10之间，形成三角形结构。

本方案中连接杆传输过程中，由于整体连接杆采用斜顶杆，对斜顶杆实施作用力，连接杆运动过程中产生至少两个方向的分力，一个方向的分力平行于收拢杆，此分力为直接作用于收拢杆；另一个方向的分力将连接杆从通孔的一侧运动至通孔的另一侧，即提供了连接杆的横向运动。

进一步地，参照附图4所示，对所述斜顶杆施加平行于通孔的力为F，平行方向与所述斜顶杆夹角为θ，则对所述斜顶杆施加垂直于通孔的力F1＝F*tanθ。

斜顶杆施加平行于通孔的力即驱动连接杆从通孔的一侧运动至通孔的另一侧的驱动力，该力的大小决定了在工作状态下斜顶杆克服摩擦力后的运动速度。

具体地，所述弹簧力f＝K*S，其中K为弹簧系数，S为弹簧被压缩长度。

进一步地，弹簧的弹簧力由弹簧系数以及弹簧被压缩长度决定，其中弹簧被压缩长度的长度越大，则对应弹簧力越大(匹配部分压缩状态或全部压缩状态)；其中弹簧力能直接作用于连接杆，直接作用力的损失较小，弹簧力与连接杆运动过程中平行于收拢杆的分力相互关联，平行于收拢杆的分力直接决定簧被压缩长度的大小。

实施例4

参照附图5所示，设置与底板10匹配的上壳11，进而形成一个可置于垃圾桶上的组件，使用时，将组件置于或匹配与垃圾桶上，通过通孔12实现垃圾桶的套设，垃圾袋的外周与收拢杆靠近，或相贴设置。

当收拢垃圾袋时，通过驱动机构2提供动力，间接或直接带动斜杆的连接杆5移动，当连接杆5移动至一定位置时，带动收拢杆6进行垃圾袋的收拢，此时弹性组件7被压缩；当收拢结束后，驱动机构2停止施力，收拢杆6不动，此时，压缩的弹性组件7在压缩力作用下要复位，进而带动弹性组件以及收拢杆进行反向运动，以实现收拢杆6的回位。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.智能垃圾桶用收拢机构，其特征在于，包括：

设置通孔的底板，所述通孔用于放置垃圾袋；

滑动装配于所述底板上，并对所述垃圾袋进行收口的收拢杆；

与所述收拢杆固定连接的连接杆，工作状态，所述连接杆对所述收拢杆施加作用力以实现所述收拢杆对所述垃圾袋进行收口动作；所述连接杆与所述收拢杆通过转接件连接，所述转接件分别设置弹簧安装轴以及转轴；

还包括弹性组件，所述弹性组件采用弹簧，所述弹性组件位于所述连接杆的运动轨迹上，用于将所述连接杆恢复至初始状态；所述初始状态，所述弹簧处于展开状态或部分压缩状态，所述连接杆处于非受力状态；工作状态，所述弹簧处于部分压缩或全部压缩状态，此时所述弹性组件的弹性力小于所述连接杆的施加作用力；

还包括驱动机构，所述驱动机构对所述连接杆提供作用力的来源；

所述连接杆采用斜顶杆，并与所述转接件以及所述底板之间形成三角形结构；

所述底板上设置凹槽，所述弹簧设置于所述凹槽内，并装配于所述弹簧安装轴，所述连接杆的第一端留有安装缺口，所述第一端环绕设置于所述转轴上，工作状态下所述连接杆的第二端接受所述驱动机构的作用力，所述连接杆的第一端沿着所述凹槽运动以对所述垃圾袋进行收口动作。

2.根据权利要求1所述的智能垃圾桶用收拢机构，其特征在于，所述转接件与所述收拢杆一体成型。

3.根据权利要求1所述的智能垃圾桶用收拢机构，其特征在于，对所述斜顶杆施加平行于通孔的力为F，平行方向与所述斜顶杆夹角为θ，则对所述斜顶杆施加垂直于通孔的力F1＝Ftanθ。

4.根据权利要求1所述的智能垃圾桶用收拢机构，其特征在于，所述弹簧的弹力f＝KS，其中K为弹簧系数，S为弹簧被压缩长度。

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