CN212291087U - 一种桶盖单向阻尼结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桶盖单向阻尼结构，涉及智能垃圾桶技术领域。包括第一齿轮，第一齿轮与桶体转动连接；第二齿轮，第二齿轮与桶盖同步转动连接，第二齿轮可相对所述桶盖轴向滑动；弹性复位装置，弹性复位装置设置在第二齿轮的轴线方向，弹性复位装置安装在第二齿轮和桶盖之间，第二齿轮可相对弹性复位装置转动；第一齿轮与第二齿轮单向啮合，第一齿轮与第二齿轮单向啮合的转动方向与桶盖打开时的转动方向一致；工作时第一齿轮与桶体单向转动，第一齿轮与桶体的单向转动方向与第一齿轮和第二齿轮的单向啮合转动方向相反。本发明公开了一个结构简单，能够实现打开和/或关闭均产生阻尼效果的单向阻尼结构。

Description

一种桶盖单向阻尼结构

技术领域

本发明涉及智能垃圾桶技术领域，尤其涉及一种桶盖单向阻尼结构。

背景技术

目前市面上的阻尼结构可以分为3种，双向阻尼结构，弹簧单向阻尼结构和单向阀单向阻尼结构；其中，双向阻尼结构结构相对简单，成本低，但因其开关两个方向都有阻尼力，因此其使用性能有时不能满足桶盖开关的特殊需求；弹簧单向阻尼结构依靠桶盖下落关闭时压缩蓄能，提起打开时释放弹力的方式实现单向阻尼功能，结构简单，成本低，但该结构弹簧寿命有限，且若仅靠弹簧单向阻尼结构实现阻尼缓降需要的弹簧力大于重力，因此桶盖不能保持自然关闭状态，需要额外的卡扣结构锁定桶盖位置，因此其使用范围有限；单向阀单向阻尼结构应用最为广泛，因其体积小，重量轻，阻尼力范围大，结构稳定可靠而大量被应用与马桶盖，汽车后备箱等设备上，但其成本较高，不利于在一些追求简单低成本实现单向阻尼缓降效果的产品上。

因此，为解决上述技术问题，需要提出一种新的技术方案来解决这个问题。尤其是提供一种桶盖单向阻尼结构。

发明内容

本发明为解决市场上现有的弹簧式单向阻尼结构寿命有限、双向阻尼结构打开关闭双向均有阻尼力不适用于桶盖开关的特殊需要以及单向阀单向阻尼结构成本高的技术问题，提供了另一种结构简单的桶盖单向阻尼结构。

为实现上述目的提供了如下技术方案：一种桶盖单向阻尼结构，包括以下部件组成：第一齿轮，所述第一齿轮与所述桶体转动连接；第二齿轮，所述第二齿轮与桶盖同步转动连接，所述第二齿轮可相对所述桶盖轴向滑动；弹性复位装置，所述弹性复位装置设置在所述第二齿轮的轴线方向，所述弹性复位装置安装在所述第二齿轮和所述桶盖之间；所述第一齿轮与所述第二齿轮单向啮合，所述第一齿轮与所述第二齿轮单向啮合的转动方向与所述桶盖打开时的转动方向一致；工作时所述第一齿轮与所述桶体单向转动，所述第一齿轮与所述桶体的单向转动方向与所述第一齿轮和所述第二齿轮的单向啮合转动方向相反。

优选地，所述第一齿轮与所述桶体间还设有弹性体，所述弹性体从第一齿轮内向外延伸并与桶体过盈配合，所述弹性体可相对桶体转动，所述第一齿轮与所述弹性体型面配合以实现同步转动。

优选地，所述第一齿轮包括第一齿盘端和第一连接端，所述第一齿盘端与第二齿轮单向啮合连接；所述弹性体卡在所述第一连接端上并穿过第一连接端与桶体过盈配合。

优选地，所述第二齿轮包括第二齿盘端和第二连接端，所述第二齿盘端与第一齿轮单向啮合连接；所述第二连接端与桶盖型面配合，所述弹性复位装置设置在第二连接端内。

优选地，所述第一齿盘端的表面边缘设有第一齿盘，所述第一齿盘端的中间设有空腔；所述第二齿盘端的表面设有第二齿盘，所述第二齿盘端的中间设有与空腔向匹配的限位柱；所述第一齿盘与所述第二齿盘单向啮合连接。

优选地，所述弹性复位装置为弹簧。

优选地，所述弹性体为橡胶或聚氨酯。

本发明的有益效果：通过相互单向啮合的第一齿轮和第二齿轮及弹性复位装置安装在桶体和桶盖之间，实现当桶盖打开时顺着单向啮合齿轮的单向转动方向转动，并压缩弹性复位装置，实现打开桶盖时可以沿着单向齿轮的每个齿轮的圆周角度缓慢打开；关闭桶盖时通过单向齿轮的单向限位迫使第一齿轮通过弹性件与桶体间产生的滑动摩擦产生阻尼力，实现缓慢关闭桶盖的效果。

本发明结构简单，原理清晰但是效果明显。桶盖打开时利用第一齿轮和第二齿轮间的扭力小于弹性体与桶体间的最大静摩擦力，且利用单向齿轮转动时每到一个齿条的底端需要再使力才会继续转动的特点实现桶盖需要持续用力才会打开且每次打开的角度有限，实现阻尼效果。桶盖关闭时利用第一齿轮和第二齿轮间的扭力大于弹性体与桶体间的最大静摩擦力也大于弹性体与桶体间的滑动摩擦力，通过弹性体与桶体间的滑动摩擦力实现阻尼效果。

本发明的结构简单，成本低，阻尼力连续稳定，大小一致。自锁斜面的存在使得该单向阻尼结构对弹性结构的弹力大小、响应时间等要求降低，进一步降低了成本，减小了打开桶盖时的阻力，减小了该单向阻尼结构打开时的运行噪声，减小了单向啮合齿轮组的冲击力，提高了结构寿命，保证了该单向阻尼结构稳定可靠的工作，提高了该单向阻尼结构的可靠性。

附图说明

图1是本发明的零件爆炸结构示意图。

图2是本发明的组装结构示意图。

图3是本发明的齿轮单向啮合结构示意图。

图4是本发明的使用环境结构示意图。

图5是图4中A处的放大结构示意图。

图6是本发明齿轮单向啮合自锁斜面的结构示意图。

其中：

1、弹性复位装置；2、第一齿轮；21、第一齿盘端；211、第一齿盘；22、第一连接端；3、第二齿轮；31、第二齿盘端；311、第二齿盘；312、限位柱；32、第二连接端；4、弹性体；10、桶体；20、桶盖。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、 “上”、 “下”、 “左”、“右”、 “竖直”、 “水平”、 “内”、 “外”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。此外，如出现术语“第一”、 “第二”、 “第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，如出现术语“安装”、 “相连”、 “连接”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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、图4和图5所示，一种桶盖单向阻尼结构，包括以下部件组成：第一齿轮2，所述第一齿轮2与桶体10转动连接，工作时第一齿轮2与桶体10单向转动连接。第二齿轮3，所述第二齿轮3与桶盖20同步转动连接，且所述第二齿轮3可以沿轴向方向在桶盖20内来回滑动。弹性复位装置1，所述弹性复位装置1设置在第二齿轮3轴线方向，所述弹性复位装置1安装在第二齿轮3和桶盖20间，弹性复位装置1使第二齿轮3在桶盖内的来回滑动提供弹性复位力。第二齿轮3可相对所述弹性复位装置1转动，使桶盖打开时，桶盖能够带动第二齿轮相对第一齿轮转动时，弹性复位装置不会对第二齿轮的转动产生较大阻力。第一齿轮2与第二齿轮3单向啮合连接，所述第一齿轮2与第二齿轮3单向啮合的转动方向与桶盖20打开时的转动方向一致。

实现第一齿轮2与桶体10转动连接，工作时第一齿轮2与桶体10单向转动连接的方式优选为：（1）第一齿轮2与桶体10单向啮合转动连接且单向啮合的转动方向与与第二齿轮相对与第一齿轮的单向啮合转动方向相反；（2）通过弹性体提供第一齿轮与桶体间的滑动摩檫阻力实现单向转动连接且弹性体与桶体间的最大静摩擦力小于第一齿轮和第二齿轮间的单向啮合力。

本发明通过上述结构实现在桶盖打开时由于转动方向与第一齿轮和第二齿轮的单向啮合的转动方向相同，第二齿轮能够相对与第一齿轮转动，此时第一齿轮与桶体相对静止，桶盖打开。当关闭桶盖时，第二齿轮与第一齿轮保持相对啮合，转动力矩由桶盖传到至第二齿轮再传至第一齿轮，第一齿轮与桶体相对转动为桶体提供持续转动阻尼。

实施例一：

第一齿轮2包括一体式设计的第一齿盘端21和第一连接端22，第一齿盘端21与第二齿轮3单向啮合连接，第一齿盘端21的表面边缘处圆周设有第一齿盘211，第一齿盘端21的中间即第一齿盘211中间围合处为空腔。第一连接端22为具有弹性结构的材料制成并过盈连接在桶体10内，第一连接端22与桶体10间过盈连接的同时第一连接端还可相对桶体转动。当从第一齿盘端22传导过来的扭力大于第一连接端22与桶体间的最大静摩檫力时，第一齿轮2会相对桶体10圆周转动。第一连接端22的弹性材料优选为橡胶或聚氨酯。

第二齿轮3包括一体式设计的第二齿盘端31和第二连接端32，所述第二齿盘端31与第一齿轮2的第一齿盘端21单向啮合连接。第二齿盘端31的表面边缘圆周设有第二齿盘311，第二齿盘端31的中间即第二齿盘311中间围合处设有限位柱312，限位柱312与第一齿盘端21的空腔相配合连接，使第一齿轮与第二齿轮的连接结构增加相互间的连接性更稳定。第二齿盘311与第一齿盘211单向啮合连接。第二连接端32与桶盖20同步转动连接，同步转动连接的方式可以是第二连接端32与桶盖型面配合或限位卡合连接，使在打开桶盖20时第二连接端32会随着桶盖20的打开同步转动，同时第二连接端32还可在桶盖20内沿第二齿轮3轴向方向来回移动。弹性复位装置1，优选为弹簧，设置在第二连接端32内，第二连接端32为内部中空的矩形状结构，其内部的中空结构设置弹性复位装置1，弹性复位装置1一端顶在第二齿盘端，另一端顶在桶盖20上。当第二齿盘311相对第一齿盘211圆周转动时会压缩弹性复位装置1，同时在后续的转动过程中弹性复位装置1也会在弹性回复力作用下挤压第二齿轮3使第二齿轮3与第一齿轮2再次相互啮合。

本实施例中，桶盖打开时，第二齿轮与第一齿轮间的啮合力小于第一齿轮与桶体间的最大静摩擦力，使第二齿轮随着桶盖转动且第一齿轮相对桶体静止，并有弹簧实现第二齿轮与第一齿轮的再次啮合。当桶盖关闭时，第二齿轮与第一齿轮间的啮合力大于第一齿轮与桶体间的最大静摩擦力，使第一齿轮和第二齿轮相对静止，桶盖带动第二齿轮和第一齿轮一并相对与桶体转动，由第一齿轮的弹性第一连接端为转动提供持续的滑动摩擦力，实现关闭时的阻尼效果。

如图3所示，第一齿轮与第二齿轮间，不同转动方向时啮合力不同的实现方式主要采用齿轮单向啮合的结构实现，该齿轮间单向啮合的结构采用现有技术，只要能够实现第一齿轮与第二齿轮单向啮合的转动方向与桶盖打开时的转动方向一致的功能的结构均可。如图6所示，本发明中对于单向啮合齿轮齿条的设置优选为第一齿轮采用的齿条一面为与水平面呈倾斜向下的自锁斜面，具体地与水平面的夹角为8度，另一面为向上的倾斜面。自锁鞋面与倾斜面间设有水平圆周面的齿尖。第一齿轮与第二齿轮的自锁角度为8度。

实施例二：

在实施例一的基础上在第一连接端上增设弹性体4，弹性体4采用硬质的弹性材料制成，优选为橡胶或聚氨酯。第一齿轮2与所述桶体10间还设有弹性体4，所述弹性体4从第一齿轮2内向外延伸并与桶体10过盈配合，所述弹性体4可相对桶体10转动，所述第一齿轮2与所述弹性体4型面配合以实现第一齿轮与弹性体间不会发生相对转动，从而同步转动。第一齿轮2的第一连接端22设有中空且外臂具有一定开口的结构，弹性体4的主体部分填充在第一连接端22的中空空间内并且弹性体4的延伸部分设计成与第一连接端22外臂的开口形状相同和大小相同的结构，使延伸部分从第一连接端22外臂的开口处向外延伸并与桶体10过盈配合连接。同时当从第一齿盘端22传导过来的扭力大于弹性体4与桶体间的最大静摩擦力时，第一齿轮2带动弹性体4会相对桶体10圆周转动。

实施例三：

在实施例一的基础上，在桶体10和第一连接端22间通过单向啮合齿轮相互单向啮合连接，第一连接端与桶体间的单向转动方向与第二齿轮和第一齿轮间的单向转动方向相反。

如图3所示，当本发明的桶盖打开时，力自桶盖20传导至第二齿轮3，第二齿轮3的力从第二连接端32传动至第二齿盘端31。由于第一齿盘与第二齿盘间的扭力小于第一连接端/弹性体与桶体间的最大静摩擦力使第一齿轮和桶体不动，桶盖和第二齿轮同步转动。具体表现为：第二齿盘端31上的齿条沿着齿条的倾斜面移动，同时第二齿轮向后位移并挤压弹性复位装置4，当齿条的齿尖相对时对弹性复位装置的挤压达到最大，继续转动时，第二齿盘的齿尖移动至第一齿盘的齿谷处，弹性复位装置在弹性回复力作用下挤压第二齿轮，使第一齿轮和第二齿轮再次相互单向啮合连接。依次下去，最终实现桶盖的缓慢打开。

如图2所示，当本发明的桶盖关闭时，力自桶盖20传导至第二齿轮3，第二齿轮3的力从第二连接端32传动至第二齿盘端31。由于弹簧将第二齿轮挤压使第二齿轮的齿尖与第一齿轮的齿谷相对应，此时第一齿盘与第二齿盘间的扭力大于第一连接端/弹性体与桶体间的最大静摩擦力也大于第一连接端/弹性体与桶体间的滑动摩擦力，使第一齿轮和第二齿轮均不动，但第一连接端/弹性体相对垃圾桶体做圆周转动，并产生滑动摩擦力，利用此滑动摩擦力作为阻尼力，实现垃圾桶盖的缓慢关闭。

本发明的桶盖单向阻尼结构，不仅可以使用者智能垃圾桶领域，还可以使用者其他的桶、箱、柜或门等技术领域。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种桶盖单向阻尼结构，其特征在于，包括以下部件：

第一齿轮（2），所述第一齿轮（2）与桶体（10）转动连接；

第二齿轮（3），所述第二齿轮（3）与桶盖（20）同步转动连接，所述第二齿轮（3）可相对所述桶盖（20）轴向滑动；

弹性复位装置（1），所述弹性复位装置（1）设置在所述第二齿轮（3）的轴线方向，所述弹性复位装置（1）安装在所述第二齿轮（3）和所述桶盖（20）之间；

所述第一齿轮（2）与所述第二齿轮（3）单向啮合，所述第一齿轮（2）与所述第二齿轮（3）单向啮合的转动方向与所述桶盖（20）打开时的转动方向一致；

工作时所述第一齿轮（2）与所述桶体（10）单向转动，所述第一齿轮（2）与所述桶体（10）的单向转动方向与所述第一齿轮（2）和所述第二齿轮（3）的单向啮合的转动方向相反。

2.如权利要求1所述的一种桶盖单向阻尼结构，其特征在于：所述第一齿轮（2）与所述桶体（10）间还设有弹性体（4），所述第一齿轮（2）通过弹性体（4）与桶体（10）紧压连接，所述弹性体（4）从第一齿轮（2）内向外延伸并与桶体（10）过盈配合，所述弹性体（4）可相对所述桶体（10）转动，所述第一齿轮（2）与所述弹性体（4）型面配合以实现同步转动。

3.如权利要求2所述的一种桶盖单向阻尼结构，其特征在于：所述第一齿轮（2）包括第一齿盘端（21）和第一连接端（22），所述第一齿盘端（21）与第二齿轮（3）单向啮合连接；所述弹性体（4）卡在所述第一连接端（22）上并穿过第一连接端（22）与桶体（10）过盈配合。

4.如权利要求1或2所述的一种桶盖单向阻尼结构，其特征在于：所述第二齿轮（3）包括第二齿盘端（31）和第二连接端（32），所述第二齿盘端（31）与所述第一齿轮（2）单向啮合连接；所述第二连接端（32）与所述桶盖（20）型面配合，所述弹性复位装置（1）设置在所述第二连接端（32）内。

5.如权利要求3所述的一种桶盖单向阻尼结构，其特征在于：所述第二齿轮（3）包括第二齿盘端（31）和第二连接端（32），所述第二齿盘端（31）与所述第一齿盘端（21）单向啮合连接；所述第二连接端（32）与所述桶盖（20）型面配合，所述弹性复位装置（1）设置在所述第二连接端（32）内。

6.如权利要求5所述的一种桶盖单向阻尼结构，其特征在于：所述第一齿盘端（21）的表面边缘设有第一齿盘（211），所述第一齿盘端（21）的中间设有空腔；所述第二齿盘端（31）的表面设有第二齿盘（311），所述第二齿盘端（31）的中间设有与空腔向匹配的限位柱（312）；所述第一齿盘（211）与所述第二齿盘（311）单向啮合连接。

7.如权利要求1所述的一种桶盖单向阻尼结构，其特征在于：所述弹性复位装置（1）为弹簧。

8.如权利要求2所述的一种桶盖单向阻尼结构，其特征在于：所述弹性体（4）为橡胶或聚氨酯。

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