CN212521434U - 一种用于水杯的磁极变换的杯盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水杯领域，具体涉及一种用于水杯的磁极变换的杯盖，其包括座体、密封垫以及包裹座体的套，套与座体间隙配合，套在外力作用下相对于座体同轴转动，座体部分向水杯内腔同轴延伸形成第一凸出部，第一凸出部与套组成腔体，腔体容纳磁铁、部分包裹磁铁的转轴以及与转轴啮合传动的转盘，套与转盘联接并带动转盘同轴转动，磁铁的磁极面平行于转轴的轴线，转轴可动联接于第一凸出部并通过转盘的啮合传动使转轴绕自身轴线转动，转轴的轴线与转盘的轴线垂直。本实用新型通过套的转动使磁极发生变化，使得杯体内的固定磁极受到杯盖内的磁铁的吸引力或者排斥力的作用，进而实现杯体内的阀门开启或者关闭，从而实现茶与水分离和隔离。

Description

一种用于水杯的磁极变换的杯盖

技术领域

本实用新型属于水杯领域，具体涉及一种用于水杯的磁极变换的杯盖。

背景技术

在水杯领域，特别是用于泡茶的水杯，例如商务保温杯，杯子通常具有杯体和杯盖，杯体内设置可活动的过滤网，茶叶放置于杯体内，通过过滤网将茶叶保留在杯体内，茶水通过过滤网倒入饮用器皿中或者直接饮用。由于部分茶叶不适宜长时间浸泡，因此，需要将茶叶放置于过滤网上，再用开水冲泡茶叶，茶水进入杯体，茶叶保留于过滤网上，需要饮用茶水时将过滤网提出杯体并放置于适当位置后，再将茶水倒入饮用器皿中或者直接饮用。这样的泡茶方式可能适合于固定场所使用，当需要随身携带，需要将过滤网放回杯体内并旋紧杯盖，当杯子处于非直立状态时，例如倾斜或者平放状态时，杯中的茶叶被茶水重新浸泡。为了在水杯随身携带时避免茶叶被茶水重新浸泡，一种茶水分离的水杯被设计出来，所述水杯具有茶叶仓、茶水仓以及杯盖，茶叶仓和茶水仓之间通过阀门隔离，茶叶在茶叶仓泡好后，通过开启阀门使茶水进入茶水仓，在茶水完全进入茶水仓后关闭阀门，进而实现茶与水隔离避免茶叶被再次浸泡。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种杯盖，通过杯盖内部的磁极变换使茶叶仓和茶水仓之间的阀门开启或者关闭。

为此，本实用新型提供一种用于水杯的磁极变换的杯盖，其包括与水杯的口部螺纹配合的座体、设置于座体与口部之间的密封垫以及部分包裹座体的套，套与座体间隙配合，套在外力作用下相对于座体同轴转动，座体与水杯口部接合的面部分向水杯内腔同轴延伸形成第一凸出部，第一凸出部与套组成腔体，腔体容纳磁铁、部分包裹磁铁的转轴以及与转轴啮合传动的转盘，套与转盘联接并带动转盘同轴转动，磁铁的磁极面平行于转轴的轴线，转轴可动联接于第一凸出部并通过转盘的啮合传动使转轴绕自身轴线转动，转轴的轴线与转盘的轴线垂直。

有益效果

1. 通过套的转动使磁极发生变化，使得杯体内的固定磁极受到杯盖内的磁铁的吸引力或者排斥力的作用，进而实现杯体内的阀门开启或者关闭，从而实现茶与水分离。

2. 由于磁极面平行于转轴的轴线以及转轴的轴线垂直于转盘的轴线，因此在转轴与转盘的齿轮啮合传动作用下，磁铁在套的转动下会绕转轴的轴线翻转，进而实现磁极的变化。

3. 由于杯盖的磁铁的翻转造成磁极的变化，而与阀门联接的磁铁的磁极保持不变，因此，当杯盖的磁极与阀门的磁极不同时，阀门受到吸引力的作用，阀门开启，茶与水分离。当杯盖的磁极与阀门的磁极相同时，阀门受到排斥力的作用，阀门关闭，茶与水隔离。

4. 由于第一立柱与第一立壁和第二立壁的限位作用，使得套转动到极限位置时磁极面总是平行于水杯的口部平面，实现了杯盖与阀门之间磁力作用的最大化。

5. 当第一立柱与第一立壁贴合时，继续转动套，第一立柱推动第一立壁，即座体在套的推动下转动，使杯盖旋紧于杯体口部的螺纹。当第一立柱与第二立壁贴合时，继续转动套，第一立柱推动第二立壁，即座体在套的推动下转动，使杯盖旋松，进而使杯盖与杯体分开。

6. 由于固定磁铁的固定座采用敞开式设计，使得杯盖与阀门之间的磁力损耗量降低。

7. 由于转轴的一侧通过齿轮啮合传动，而转轴的另一侧对称位置设置柱面，柱面与转盘的凸面滑动配合，因此通过齿轮啮合传动时，转轴能够平稳地转动。

8. 由于转盘底部设置弹簧，因此在弹力的在作用下，转盘与转轴紧密啮合，转盘的圆柱状结构在座体的环槽内转动，因此转盘转动过程中不倾斜，转轴与转盘平稳啮合传动。

9. 由于在座体上设置齿组且在套上设置弹性元件，例如薄钢片或者细钢丝，当套被转动时，薄钢片或者细钢丝划过齿组，发出声音，增加了人与水杯的互动性。10. 当薄钢片或者细钢丝划入齿组中的间隙时，能使套保持在当前的转动角度，进而使磁铁保持在当前的位置，特别是杯盖中的磁铁的磁极面与水杯口部平面平行的位置，即转盘保持在第三转动角度或者第四转动角度，以使杯体内的阀门持续处于开启状态或者持续处于关闭状态。当阀门持续处于开启状态时，茶叶仓内冲泡好的茶水可以完全流入茶水仓，从而沥干茶叶以避免茶叶长时间浸水造成再次冲泡时口感欠佳。当阀门持续处于关闭状态时，茶叶仓与茶水仓实现长时间隔离，进而保持茶叶的沥干状态。

11. 由于第一唇缘和第二唇缘的间断性分布，使得当座体插入套内时，座体与套能够适当形变进而顺利实现第一唇缘和第二唇缘的顺利扣接。

附图说明

在下面参照附图对作为非限制性实施例给出的实施方式的说明中，本实用新型及其优越性将得到更好的理解，附图如下：

图1是根据本申请一示例性实施例公开的一种用于水杯的磁极变换的杯盖的分解立体图；

图2是图1中的转轴的立体图；

图3是图2中的转轴转动180度后的立体图；

图4是转轴与转盘啮合传动时的立体图；

图5是图4的另一视角的立体图，其中套隐藏；

图6是杯盖的局部剖切立体图，其中套处于第二转动角度；

图7是杯盖的局部剖切立体图，其中套处于第一转动角度；

图8是杯盖的局部剖切立体图，其中套介于第一转动角度与第二转动角度之间的位置；

图9是杯盖另一视角的剖切立体图，其中套处于第二转动角度；

图10是杯盖的局部剖切立体图，其中转盘处于第三转动角度，座体和密封垫隐藏；

图11是杯盖的局部剖切立体图，其中转盘处于第四转动角度，座体和密封垫隐藏；

图12是杯盖的另一视角的剖切立体图，其中转盘位于第四转动角度；

图13是图12的剖切立体图，其中转盘位于第三转动角度；

图14是杯盖的立体图，其中转盘位于第四转动角度；

图15是图14的立体图，其中转盘介于第三转动角度和第四转动角度之间；

图16是图14的立体图，其中转盘位于第三转动角度；

图17是套的第二唇缘与座体的第一唇缘配合时的局部剖视图；

图18是图17中A处的局部放大图；

图19是本发明实施例公开的杯盖运用于水杯的示意图，其中阀门处于关闭状态；

图20是图19的示意图，其中阀门处于开启状态;

图21是图20中B处的局部放大图。

附图标记说明

0. 杯盖； 1. 座体； 2. 密封垫；

3. 套； 4. 转轴； 5. 转盘；

6. 圆柱压缩弹簧； 7. 弹性元件； 8. 茶叶仓；

9. 茶水仓； 10. 第一凸出部； 11. 环槽；

12. 第一凸耳； 13. 第二凸耳； 14. 第一凹槽；

15. 第二凹槽； 16. 第一立壁； 17. 第二立壁；

18. 齿组； 19. 第一唇缘； 20. 第一斜面；

21. 第二斜面； 22. 第一圆弧面； 30. 第一立柱；

31. 第一凸台； 32. 凹坑； 33. 第二凸台；

34. 第二唇缘 35. 第三斜面； 36. 第四斜面；

37. 第二圆弧面； 40. 第一磁铁； 41. 轴部；

42. 固定座； 43. 钩部； 44. 齿轮；

45. 柱体； 46. 第一磁极； 47. 第二磁极；

50. 第一盲孔； 51. 齿部； 52. 凸面；

53. 第二凸出部； 54. 第三凸出部； 55. 第二盲孔；

56. 第二立柱； 57. 第三立柱； 81. 阀门；

82. 第二磁铁。

具体实施方式

参照图19，展示了一种水杯，其具有杯体以及杯盖0，杯体内设置茶叶仓8、茶水仓9以及位于茶叶仓8和茶水仓9之间的阀门81，阀门81固定联接第二磁铁82，阀门81处于关闭状态时，茶叶仓8和茶水仓9库隔离，当阀门81处于开启状态时候，茶叶仓8和茶水仓9联通，茶叶仓8内泡好的茶水通过过滤网进入茶水仓9，如图20和图21所示。杯盖0旋紧后，设置于杯盖0外层的套3具有一定角度范围的转动量，例如第一转动角度和第二转动角度，本实施例中，第一转动角度设置为0度，第二转动角度设置为45度，套3在0-45度范围内转动的过程中，阀门81对应地在关闭状态和开启状态之间转换。当套3处于0度时，阀门81关闭；当套3厨余45度时，阀门81开启。在套3处于0度时顺时针转动套3，可将杯盖0旋紧于杯口的螺纹。当套3处于45度时，逆时针转动套3，可将杯盖0旋送后撤离杯体。

参照图1，本实施例公开的杯盖0包括座体1、密封垫2以及套3，座体1与水杯口部的螺纹配合，密封垫2用于座体1与水杯口部的密闭联接，套3用于部分包裹座体1。座体1具有与水杯接合的第一侧部以及与套3接合的第二侧部。套3与座体1间隙配合，套3在外力作用下相对于座体1同轴转动，座体1与水杯口部接合的面部分向水杯内腔同轴延伸形成第一凸出部10，即第一凸出部10设置于座体1的第一侧部，密封垫2围绕第一凸出部10的根部设置。第一凸出部10在座体1的第二侧部与套3组成腔体，腔体内容纳第一磁铁40、转轴4以及转盘5，转轴4部分包裹第一磁铁40，转轴4与转盘5通过啮合传动，转轴4的轴线与转盘5的轴线垂直，套3与转盘5联接并带动转盘5同轴转动，如图9所示。

参照图2和图3，转轴4的中部设置固定座42，固定座42具有与第一磁铁40的形状相适应的接纳腔，接纳腔部分包裹第一磁铁40，固定座42对称设置两个用于紧固第一磁铁40的钩部43，固定座42与磁极面对应的端面具有敞开特征以显示磁极面，进而降低磁力损耗量。第一磁铁40的磁极面平行于转轴4的轴线，转轴4可动联接于第一凸出部10并通过转盘5的啮合传动使转轴4绕自身轴线转动。转轴4的轴部41设置与轴部41同轴固定联接的齿轮44以及柱体45，齿轮44与柱体45关于转轴4的中央面对称设置。对称设置使得转轴4的一侧通过齿轮啮合传动，而转轴4的另一侧的柱面通过与转盘5的凸面52滑动配合，实现转轴4的平稳转动，如图4所示。

参照图5，座体1远离其轴线设置第一立壁16以及第二立壁17，第一立壁16和第二立壁17向套3延伸，第一立壁16和第二立壁17垂直设置加强筋以增加第一立壁16和第二立壁17的刚性。当套3处于第一转动角度时，底座的第一立壁16与设置于套3的第一立柱30抵接，如图7所示。当套3处于第二转动角度时，底座的第二立壁17与设置于套3的第一立柱30抵接，如图6所示。当套3在第一转动角度和第二转动角度之间转动时，第一立柱30在第一立壁16和第二立壁17之间转动，如图8所示，当第一立柱30与第一立壁16抵接时，继续转动套3，第一立柱30推动第一立壁16，即座体1在套3的推动下转动，使杯盖0旋紧于杯体口部的螺纹。当第一立柱30与第二立壁17抵接时，继续转动套3，第一立柱30推动第二立壁17，即座体1在套3的推动下转动，使杯盖0旋松，进而使杯盖0与杯体分开。

参照图10，套3具有第一转动角度和第二转动角度，套3处于第一转动角度时，第一磁铁40的第一磁极46朝向第一凸出部10并平行于水杯的口部平面。套3处于第二转动角度时，第一磁铁40的第二磁极47朝向第一凸出部10并平行于水杯的口部平面，如图11所示。套3在外力作用下介于第一转动角度和第二转动角度之间转动，第一磁极46与第二磁极47相反，本实施例中，第一磁极46设置为S极，第二磁极47设置为N极。

参照图4，转盘5设置凸出转盘5的齿部51和凸面52，齿部51与转轴4的齿轮啮合，凸面52与转轴4的柱体45滑动配合，齿部51与凸面52位于同一圆环内。转盘5于齿部51的相对侧依次同轴设置向套3延伸的第二凸出部53和第三凸出部54，第二凸出部53为圆柱结构，第三凸出部54为方柱结构，第二凸出部53同轴设置用于部分接纳转轴4套接第一磁铁40部分的第一盲孔50，如图9所示，当转轴4转动过程中，第一盲孔50部分接纳固定座42，从而顺利实现转轴4的自由转动。

参照图 9，套3同轴设置向转盘5延伸的第一凸台31，第一凸台31同轴设置与转盘5的第三凸出部54的外形相适应的凹坑32，凹坑32部分容纳第三凸出部54，第三凸出部54同轴设置第二盲孔55，第二盲孔55与同轴设置于套3的第一凸台31的凹坑32构成的空间内设置圆柱压缩弹簧6，在弹力的在作用下，转盘5与转轴4紧密啮合，转盘5的圆柱状结构在座体1的环槽11内转动，因此转盘5转动过程中不倾斜，转轴4与转盘5平稳啮合传动。

参照图14，座体1在其第二侧部对称设置第一凸耳12和第二凸耳13，第一凸耳12设置第一凹槽14，第二凸耳13设置第二凹槽15，第一凹槽14和第二凹槽15用于接纳转轴4的轴部41，轴部41与第一凹槽14第二凹槽15间隙配合。转轴4的齿轮44靠近第一凹槽14，转轴4的柱体45靠近第二凹槽15，齿轮44与转盘5啮合传动，柱体45与转盘5滑动配合。由于转轴4的轴部41被限制在第一凹槽14和第二凹槽15内，因此当转盘5转动时，转轴4通过啮合传动使转轴4绕其轴线转动，如图15-16所示。

参照图9，套3远离其轴线设置第一立柱30，第一立柱30向座体1延伸，第一立柱30与座体1的第一立壁16和第二立壁17间歇式配合。套3远离其轴线还设置第二凸台33，第二凸台33向座体1延伸，第二凸台33用于接纳接纳弹性元件7，座体1设置与弹性元件7配合的齿组18，齿组18由多个向套3延伸的齿组18成，弹性元件7包括但不限于薄钢片或者细钢丝，本实施例设置为细钢丝。弹性元件7部分嵌入第二凸台33并与第二凸台33紧固联接，当套3被转动时，弹性元件7划过齿组18，发出声音，这样的设置增加了人与水杯的互动性。当弹性元件7划入齿组18中的间隙时，能使套3保持在当前的转动角度，进而使第一磁铁40保持在当前的位置，特别是杯盖0中的第一磁铁40的磁极面与水杯口部平面平行的位置，即转盘5保持在第三转动角度或者第四转动角度，以使杯体内的阀门81持续处于开启状态或者持续处于关闭状态。当阀门81持续处于开启状态时，茶叶仓8内冲泡好的茶水可以完全流入茶水仓9，从而沥干茶叶以避免茶叶长时间浸水造成再次冲泡时口感欠佳。当阀门81持续处于关闭状态时，茶叶仓8与茶水仓9实现长时间隔离，进而保持茶叶的沥干状态，即使水杯处于非直立状态，例如倾倒或者倒置状态，茶水仓内的茶水仍然无法进入茶叶仓。

参照图17和图18，座体1远离第一凸出部10侧径向向外设置第一唇缘19，套3径向向内设置与第一唇缘19滑动配合的第二唇缘34，第一唇缘19的外径略大于第二唇缘34的内径，第一唇缘19间断分布于座体1的外柱面，如图15所示，第二唇缘34间断分布于套3的内柱面，如图11所示，第一唇缘19设置第一斜面20、第二斜面21以及联接第一斜面20和第二斜面21的第一圆弧面22，第二唇缘34设置第三斜面35、第四斜面36以及联接第三斜面35和第四斜面36的第二圆弧面37，当座体1插入套3时，座体1的第二斜面21与套3的第三斜面35抵接，由于斜面的相互作用，套3的配合部略微径向向外胀大，座体1的配合部也略微径向向内缩小，当座体1的第一圆弧面22与套3的第二圆弧面37接触时，座体1的第一唇缘19划入套3的第二唇缘34，在弹簧的弹力作用下，第一唇缘19的第二斜面21与第二唇缘34的第四斜面36抵接，实现套3相对于座体1转动而不脱离座体1，为了方便第一唇缘19与第二唇缘34的相互扣接，将第一唇缘19和第二唇缘34设置成间断式分布，使得当座体1插入套3内时，座体1与套3具有适当的形变量，进而顺利实现第一唇缘19和第二唇缘34的顺利扣接。

参照图12和图13，为了使转轴4与转盘5具有适当的装配角度，转盘5远离其轴线设置第二立柱56和第三立柱57，第二立柱56和第三立柱57向第一凸出部10延伸，转盘5的第二立柱56与座体1的第一凸耳12配合，转盘5的第三立柱57与座体1的第二凸耳13配合。先将转轴4放入第一凹槽14和第二凹槽15内，使转轴4的磁极面平行于杯口平面，再将转盘5的第三立柱57抵接座体1的第二凸耳13以及将转盘5的第二立柱56抵接座体1的第一凸耳12后，将转盘5压入座体1，转盘5的齿部51与转轴4的齿轮啮合，这样的装配方式使得当转盘5处于第三转动角度或者第四转动角度时，转轴4的磁极面处于平行于杯口平面状态。因此，当套3转动到第一转动角度时，转轴4的第一磁铁40的第一磁极46对准阀门81。当套3转动到第二转动角度时，转轴4的第一磁铁40的第二磁极47对准阀门81。即套3在第一转动角度和第二转动角度之间转动时，阀门81在磁力的作用下相应地关闭或者开启。

Claims (10)

1.一种用于水杯的磁极变换的杯盖，其包括与水杯的口部螺纹配合的座体（1）、设置于座体（1）与口部之间的密封垫（2）以及部分包裹座体（1）的套（3），其特征在于套（3）与座体（1）间隙配合，套（3）在外力作用下相对于座体（1）同轴转动，座体（1）与水杯口部接合的面部分向水杯内腔同轴延伸形成第一凸出部（10），第一凸出部（10）与套（3）组成腔体，腔体容纳磁铁、部分包裹磁铁的转轴（4）以及与转轴（4）啮合传动的转盘（5），套（3）与转盘（5）联接并带动转盘（5）同轴转动，磁铁的磁极面平行于转轴（4）的轴线，转轴（4）可动联接于第一凸出部（10）并通过转盘（5）的啮合传动使转轴（4）绕自身轴线转动，转轴（4）的轴线与转盘（5）的轴线垂直。

2.根据权利要求1所述的一种用于水杯的磁极变换的杯盖，其特征在于，所述套（3）具有第一转动角度和第二转动角度，套（3）处于第一转动角度时，磁铁的第一磁极（46）朝向第一凸出部（10）并平行于水杯的口部平面，套（3）处于第二转动角度时，磁铁的第二磁极（47）朝向第一凸出部（10）并平行于水杯的口部平面，套（3）在外力作用下介于第一转动角度和第二转动角度之间转动，第一磁极（46）与第二磁极（47）相反。

3.根据权利要求2所述的一种用于水杯的磁极变换的杯盖，其特征在于，所述套（3）远离其轴线设置第一立柱（30），第一立柱（30）向座体（1）延伸，座体（1）远离其轴线设置第一立壁（16）以及第二立壁（17），第一立壁（16）和第二立壁（17）向套（3）延伸，当套（3）处于第一转动角度时，套（3）的第一立柱（30）抵接座体（1）的第一立壁（16），当套（3）处于第二转动角度时，套（3）的第一立柱（30）抵接座体（1）的第二立壁（17）。

4.根据权利要求3所述的一种用于水杯的磁极变换的杯盖，其特征在于，所述座体（1）在其第一凸出部（10）位于腔体侧对称设置第一凸耳（12）和第二凸耳（13），第一凸耳（12）设置第一凹槽（14），第二凸耳（13）设置第二凹槽（15），第一凹槽（14）和第二凹槽（15）用于接纳转轴（4）的轴部（41），轴部（41）与第一凹槽（14）第二凹槽（15）间隙配合。

5.根据权利要求4所述的一种用于水杯的磁极变换的杯盖，其特征在于，所述转轴（4）的中部设置用于部分包裹磁铁的固定座（42），固定座（42）具有与磁铁的形状相适应的接纳腔，固定座（42）对称设置两个用于紧固磁铁的钩部（43），固定座（42）与磁极面对应的端面具有敞开特征以显示磁极面。

6.根据权利要求5所述的一种用于水杯的磁极变换的杯盖，其特征在于，所述转轴（4）的轴部（41）设置与轴部（41）同轴固定联接的齿轮（44）以及柱体（45），齿轮（44）与柱体（45）关于转轴（4）的中央面对称设置，齿轮（44）靠近第一凹槽（14），柱体（45）靠近第二凹槽（15），齿轮（44）与转盘（5）啮合传动，柱体（45）与转盘（5）滑动配合。

7.根据权利要求6所述的一种用于水杯的磁极变换的杯盖，其特征在于，所述转盘（5）设置凸出转盘（5）的齿部（51）和凸面（52），齿部（51）与转轴（4）的齿轮（44）啮合，凸面（52）与转轴（4）的柱体（45）滑动配合，齿部（51）与凸面（52）位于同一圆环内，转盘（5）依次同轴设置向套（3）延伸的第二凸出部（53）和第三凸出部（54），第二凸出部（53）为圆柱结构，第三凸出部（54）为方柱结构，第二凸出部（53）同轴设置用于部分接纳转轴（4）套接磁铁部分的第一盲孔（50）；套（3）同轴设置向转盘（5）延伸的第一凸台（31），第一凸台（31）同轴设置与转盘（5）的第三凸出部（54）的外形相适应的凹坑（32），凹坑（32）部分容纳第三凸出部（54），第三凸出部（54）同轴设置第二盲孔（55），第二盲孔（55）与同轴设置于套（3）的第一凸台（31）的凹坑（32）构成的空间内设置圆柱压缩弹簧（6）。

8.根据权利要求7所述的一种用于水杯的磁极变换的杯盖，其特征在于，所述套（3）远离其轴线设置用于接纳弹性元件（7）的第二凸台（33），第二凸台（33）向座体（1）延伸，座体（1）设置与弹性元件（7）配合的齿组（18），齿组（18）由多个向套（3）延伸的齿组（18）成。

9.根据权利要求8所述的一种用于水杯的磁极变换的杯盖，其特征在于，所述座体（1）远离第一凸出部（10）侧径向向外设置第一唇缘（19），所述套（3）径向向内设置与第一唇缘（19）滑动配合的第二唇缘（34），第一唇缘（19）的外径略大于第二唇缘（34）的内径，第一唇缘（19）间断分布于座体（1）的外柱面，第二唇缘（34）间断分布于套（3）的内柱面。

10.根据权利要求7所述的一种用于水杯的磁极变换的杯盖，其特征在于，转盘（5）远离其轴线设置第二立柱（56）和第三立柱（57），第二立柱（56）和第三立柱（57）向第一凸出部（10）延伸，转盘（5）的第二立柱（56）与座体（1）的第一凸耳（12）配合，转盘（5）的第三立柱（57）与座体（1）的第二凸耳（13）配合。

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