带旋转门的低温烟具的制作方法

本发明属于加热不燃烧烟具，具体涉及一种带旋转门的低温烟具。

背景技术：

以加热不燃烧低温卷烟为主要代表的新型烟草制品近年来在世界烟草市场上备受关注，加热不燃烧卷烟烟具广泛采用电加热的方式来对烟草制品进行加热。按加热不燃烧卷烟烟具中发热体相对于烟支的位置划分，可将市场上常见的加热不燃烧器具分为两种：一种是中心加热式，一种是包围加热式。其中中心加热式烟具相比于包围加热式烟具具有抽吸时烟气口感好和热量利用率高等优点，因而更易被消费者接受。

中心加热式低温烟器具采用将发热体直接插入烟支的方式进行加热，消费者将烟支插入加热腔的过程中发热体同时插入烟支的发烟材料中，若使用不同品牌的烟支，则烟支插入的阻力不一样，易出现烟支插入不到位的情况，影响使用的体验感。同时烟支加热完成后，发烟材料与烟支粘接在一起，直接拔出烟支将使发烟材料与烟支脱离，残留在器具加热腔中，清理极为不便。目前市场上的片式中心加热的器具多采用提取器结构，烟支抽吸完后先手动推动提取器，使发烟材料与烟支脱离，然后再将烟支拔出；棒状式(针式)中心加热器具则需将烟支先旋转再拔出。以上两种方式皆使烟支拔出的过程变得复杂，增加了消费者的使用负担，操作稍有不当就会造成清理的不便。

另外，为了防止异物进入烟具的加热腔中，市场上的烟具大多采用防尘门的结构，烟具使用前需手动将防尘门推开，使用后手动将防尘门关上。这种方式操作不够方便，且易出现忘记将防尘门关闭的情况。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是：针对采用中心加热式低温烟具存在的烟支和发热体之间分离操作不便的缺陷，提供一种能够实现烟支和发热体自动分离的带旋转门的低温烟具。

本发明采用如下技术方案实现：

带旋转门的低温烟具，所述低温烟具包括用于容纳烟支的加热腔100，所述加热腔100底部设置可移动插入和退出所述加热腔100内部的发热体200，顶部设有打开和关闭加热腔的旋转门300，并通过旋转门300夹紧插入加热腔内部的烟支；

还包括共同驱动发热体200移动以及旋转门300开关的驱动装置，所述驱动装置包括沿发热体移动方向往复直线运动的往复机构，所述往复机构具有与所述发热体200直接连接的移动端，以带动发热体往复移动进出加热腔100，所述移动端移动的同时与旋转门的开关控制机构配合：当将烟支插入所述加热腔100时控制旋转门打开加热腔100并将插入加热腔100的烟支抱紧后，移动端带动发热体进入所述加热腔100插入烟支内部；以及，当移动端带动发热体退出所述加热腔100，移动端控制旋转门打开将烟支松开，并在烟支从所述加热腔100拔出后控制旋转门关闭加热腔100。

进一步的，所述旋转门300具有大端和小端，并在大端和小端之间通过旋转轴转动装配在加热腔100外周的限位盘301上，所述旋转门300的小端与转动套装在加热腔100外周的转盘303连接，所述转盘303转动的同时带动旋转门300同步摆动将加热腔打开或关闭。

进一步的，至少两组旋转门300呈圆周阵列布置在限位盘301上，所有旋转门300的小端与转盘303共同连接，带动所有旋转门300同步动作。

进一步的，所述转盘303的转动通过与之连接的杠杆306拨动，所述杠杆306铰装在低温烟具内部，一端与转盘303连接，另一端与一拉杆305连接，所述往复机构的移动端拉动拉杆305带动转盘303转动。

进一步的，所述转盘303上设置有与旋转门的小端装配连接的上拨齿3031以及与杠杆306装配连接的下拨齿3032。

进一步的，所述转盘303安装有用于回位的扭簧304，所述旋转门300在扭簧的作用下保持加热腔100为关闭状态或者对插入加热腔100的烟支提供夹紧力。

进一步的，所述往复机构的移动端沿发热体移动方向往复直线运动的同时自转。

进一步的，所述往复机构包括固定在低温烟具内部的螺母405、穿过螺母405并与之螺接的丝杆404以及驱动丝杆404旋转的驱动单元，其中，所述丝杆404作为移动端与发热体200直接连接，所述驱动单元通过传动件与丝杆404传动连接，所述丝杆404同时与传动件之间轴向滑动装配，实现丝杆沿轴向往复直线移动。

进一步的，所述传动件为轮状传动件，所述丝杆404具有一段与轮状传动件装配的光杆，所述光杆通过键结构或者非圆截面与轮状传动件滑套装配。

进一步的，所述丝杆404上设置有安装发热体200的固定座202，所述固定座202在丝杆的圆周方向凸出于丝杆404，并在随丝杆404旋转和往复移动时与拉杆配合。

进一步的，所述拉杆305上设有位于固定座202下方并凸出于固定座202移动路线上的钩体，所述往复机构通过固定座202向下移动与拉杆305钩接，控制旋转门300打开。

进一步的，所述固定座202上设有与发热体200电性连接的弹性电极203，所述加热腔100的下方固定设置导电板204，所述导电板204上设有与烟具控制单元通过电路连接的导电区域，所述弹性电极203在发热体200移动插入加热腔100到位后与导电板204的导电区域电性接触。

进一步的，所述导电板204为环形，环绕设置在发热体200移动的路径外周。

进一步的，所述低温烟具内部还设置有检测往复机构的移动端上下极限位置的行程开关205，所述行程开关205与往复机构的驱动单元反馈连接。

本发明将发热体通过固定座固定在丝杆上，丝杆与螺母通过螺纹传动连接，同时通过传动件与驱动单元滑套装配。驱动单元通过传动件使丝杆相对于螺母旋转，实现发热体与固定座的边旋转边直线运动。加热腔设有数个旋转门，通过转盘使数个旋转门同步旋转，实现加热腔完全的打开和闭合，扭簧使旋转门在不受外力的影响下处于常闭状态。利用杠杆与拉杆使转盘的反向转动与固定座向下的直线运动同步，固定座运动到行程底部时拉动拉杆使转盘反转，旋转门开启，固定座向上运动时松开拉杆，转盘在扭簧的作用下转动使旋转门关闭。

本发明中的低温烟具将驱动装置的转动转化为发热体旋转-直线运动和旋转门的转动，使发热体与旋转门联动，一次操作即可实现低温烟具的“旋转门将烟支夹紧后发热体旋转插入烟支中”和“发热体从烟支中旋转退出后旋转门将烟支松开”的组合动作。低温烟具的数个旋转门在旋转时能实现加热腔完全的闭合与开启，且在转盘的作用下同步运动，在使用过程中(烟支插入)旋转门在扭簧的作用下有将烟支夹紧的功能，在非使用过程中(没有烟支插入)，扭簧使旋转门常闭，防止异物进入加热腔中。

综上所述，本发明的低温烟具具有如下有益效果：

1.发热体自动旋转插入烟支中，防止因不同烟支插入阻力不一样而导致插入不到位或用力过大压扁烟支的情况；发热体自动从烟支中退出，退出的同时自转，使烟草材料与发热体充分脱离，烟支可直接取出，保证了加热腔的清洁，避免了取出烟支时旋转烟支的繁琐操作。

2.旋转门具有夹紧烟支的功能，保证发热体插入与退出烟支的过程中烟支被可靠固定，烟支不会随发热体的移动发生直线或旋转运动。

3.旋转门闭合时能完全覆盖加热腔，有效地防止异物进入，告别了传统手推式的防尘门，实现自动化。同时可以通过程序设置旋转门延时自动关闭，防止忘记关闭的情况。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的低温烟具主剖视图。

图2为实施例中的低温烟具侧剖视图。

图3为实施例中的旋转门打开状态示意图。

图4为实施例中的旋转门关闭状态示意图。

图5为实施例中的转盘结构示意图。

图6为实施例中的驱动装置带动发热体下降和旋转门打开的机构示意图。

图7为实施例中的驱动装置带动发热体上升和旋转门关闭的机构示意图。

图中标号：100-加热腔，101-基座，102-上支架，103-下支架，104-底板，105-外壳；

200-发热体，201-发热体座，202-固定座，203-弹性电极，204-导电板，205-行程开关；

300-旋转门，301-限位盘，302-第一旋转轴，303-转盘，3031-上拨齿，3032-下拨齿，304-扭簧，305-拉杆，306-杠杆，307-第二旋转轴，308-销钉；

400-驱动电机，401-第一锥齿轮，402-第二锥齿轮，403-轴承，404-丝杆，405-螺母；

500-电池，501-pcb控制板。

具体实施方式

实施例

参见图1和图2，图示中的低温烟具为本发明的具体实施方案，该低温烟具的机体上设有加热腔100，将烟支插入导加热腔100内部，通过烟具内部的发热体对烟支内的烟草材料进行不燃烧加热，产生抽吸的烟雾气体。该加热腔100为一个深度不超过烟支烟草长度的基座101形成，基座101为一个与烟支外径尺寸匹配的圆筒构件，基座101内部的圆柱空间即加热腔100，基座101固定在低温烟具内部的上支架102上，顶部开口位于低温烟具的外壳105表面，基座101的底部设置有供本实施例的发热体200进出加热腔的通道。发热体200升降设置在加热腔100的下方，通过驱动装置驱动发热体可以向上移动进入加热腔100内部并插入到加热腔100内部的烟支内部与烟草材料接触，通过对烟草材料的接触发热实现低温烟具的不燃烧发烟。在加热腔100的顶部设有旋转门300，打开旋转门300将加热腔100暴露，如图3所示，此时可以将烟支自由插入加热腔或者从加热腔中拔出，关闭旋转门300将加热腔100封闭，如图4所示，此时旋转门将加热腔100和外界隔离开来，避免外部杂物进入到加热腔内部，同时，当加热腔100内部插入烟支进行工作的过程中，还可以通过旋转门300的关闭夹紧作用力将烟支夹紧固定在加热腔100内部。

具体结合参见图1-4，本实施例中的旋转门300如图3和图4中所示，三组旋转门300呈圆周阵列均匀安装在加热腔100的顶部外周，在加热腔100的基座101顶部外周固定套装有用于安装旋转门300的限位盘301，三组旋转门300分别通过第一旋转轴302转动装配在限位盘301的顶面。旋转门300具有大端和小端，其中大端作为旋转门300打开和关闭加热腔的部分，其面积大于小端的面积，小端用于驱动大端绕第一旋转轴302摆动，旋转门300在大端和小端之间的位置转动装配在限位盘301的第一旋转轴302上。在加热腔100的外周还转动装配有与限位盘301同轴的转盘303，所有旋转门303的小端均与转盘303连接，转盘303转动的同时带动所有的旋转门300朝同一个方向摆动。转盘303的具体结构如图5所示，转盘303的顶部设置有三组与旋转门300的小端一一对应连接的上拨齿3031，上拨齿3031的高度凸出至与旋转门300的小端平齐，旋转门300的小端能够嵌入到上拨齿3031内部，旋转门300的小端在上拨齿3031之间具有一定的摆动角度。转盘303的底部设置有下拨齿3032，低温烟具的驱动装置通过该下拨齿3032控制转盘303转动，最终实现旋转门300的打开和关闭控制。

实际应用中，旋转门300的数量可以为一个，要保证旋转门300的大端能够全部遮住加热腔100，也可采用两个以上的旋转门，旋转门300相互之间的连接形状要保证在关闭状态下能够完整拼合。

再次参见图1和图2，转盘303通过杠杆306拨动实现一定角度的旋转，杠杆306的支点通过第二旋转轴307铰接装配在烟具内部的上支架102上，杠杆306的一端直接嵌装到转盘303的下拨齿3032之间，杠杆306端部在下拨齿3032之间具有一定的摆动角度，杠杆306的另一端通过销钉308连接到一拉杆305，拉杆305与低温烟具的往复机构连接，利用杠杆原理拨动转盘303实现一定角度的旋转，与杠杆306一同构成旋转门的开关控制机构。本实施例中将杠杆306采用一定角度折弯的异形杠杆，由于拉杆305竖直导向设置，便于与驱动装置的往复机构对接，而杠杆306与转盘303的连接端尽量保持竖直，便于摆动拨动转盘，通过折弯的异形杠杆能够保证杠杆306与拉杆305之间的可靠连接。

旋转门300与基座301之间装配有使旋转门300回位的扭簧304，在没有外力的驱动时，旋转门300在扭簧304的作用下保持加热腔100在没有烟支插入时为关闭状态或者在加热腔插入烟支时对烟支提供夹紧力。

再次参见图1和图2，本实施例中的旋转门300通过驱动烟具内部发热体200升降移动的驱动装置共同驱动，该驱动装置包括沿发热体200升降方向往复直线运动的往复机构，往复机构的移动端与发热体200直接连接，带动发热体往复移动进出加热腔100，移动端移动的同时与控制旋转门开关的拉杆配合。

以下先具体说明该驱动装置与发热体200之间的具体方案。

往复机构具体包括驱动电机400、第一锥齿轮401、第二锥齿轮402、轴承403、丝杆404和螺母405，其中螺母405固定设置在低温烟具内部的下支架103上，丝杆404穿过螺母405并与螺母通过螺纹传动装配，丝杆404竖直设置，与发热体200的升降方向重合或者平行，丝杆404作为往复机构的移动端直接与发热体200固定连接，通过丝杆404与固定的螺母405之间的螺纹传动，实现丝杆404沿发热体移动方向往复直线运动的同时自转，带动发热体200旋转插入烟支内部，防止因不同烟支插入阻力不一样而导致插入不到位或用力过大压扁烟支的情况，发热体200在旋转退出烟支，使烟支内部的烟草材料与发热体充分脱离。驱动电机400作为往复机构的驱动单元提供丝杆404自转的旋转动力，驱动电机400固定安装在低温烟具内部的底板104上，为了节省低温烟具的安装空间，可将驱动电机400横置安装，然后通过第一锥齿轮401和第二锥齿轮402组成的锥齿轮传动副将横向的旋转动力变向为竖直方向的旋转动力传递到丝杆404。作为动力传动件的第二锥齿轮402与丝杆404套装，第二锥齿轮402通过轴承403转动装配在低温烟具内部的下支架103上，并与连接到驱动电机400的第一锥齿轮401啮合，第二锥齿轮402同时实现丝杆404的动力传递和升降导向，丝杆404上设置有一段没有螺纹的光杆，通过光杆与第二锥齿轮402轴向滑动装配，丝杆404的该端杠杆截面可以加工成花键结构或者非圆截面与第二锥齿轮402之间滑套装配，即第二锥齿轮402能够将旋转动力传递到丝杆404带动其旋转的同时，丝杆404能够在第二锥齿轮402的轴孔内轴向滑移。

在实际应用中，根据低温烟具内部的结构布置，也可以采用柱状齿轮等其他轮状传动件替代第一锥齿轮和第二锥齿轮，本实施例在此不做赘述。

丝杆404的顶部固定连接一个固定座202，发热体200底部的发热体座201直接固定嵌装在固定座202上，与丝杆404形成一体运动的结构件。固定座202的顶部设有与发热体200电性连接的弹性电极203，所述加热腔100的下方固定设置导电板204，所述导电板204上设有与烟具控制单元通过电路连接的导电区域，当弹性电极203随固定座202一同上升移动至发热体200插入加热腔100到位后，弹性电极203与导电板204的导电区域电性接触，实现发热体200与烟具控制单元通电连接。由于弹性电极203与固定座和发热体一同旋转升降，为了保证弹性电极203能够准确对接到到导电板204上的导电区域，导电板204采用环绕设置在发热体200移动的路径外周的环形结构，在其上设置与弹性电极203的径向位置对应的圆环形导电区域。

这里所指的烟具控制单元即本实施例中的电池500和pcb控制板501，关于低温烟具的发热体电控方案为低温烟具的常用技术，本实施例在此不对发热体的控制电路进行赘述。

固定座202为一个圆盘结构，在丝杆的圆周方向凸出于丝杆404，在固定座202随丝杆404一同升降运动的过程中，与旋转门300的拉杆305配合，实现对旋转门的打开控制。在拉杆305的底部设有位于固定座202下方并凸出于固定座202移动路线上的钩体，固定座202向下移动至与拉杆305钩接，向下拉动拉杆305，通过杠杆306控制旋转门300打开。

低温烟具内部还设置有检测往复机构的移动端极限位置的行程开关205，行程开关205通过检测凸出于丝杆设置的固定座202实现位置检测，对应发热体200在加热腔100内部伸出到位和收回到位对应设置两组，行程开关205与往复机构的驱动单元反馈连接，当任意一个形成开关检测到固定座202的位置信号，即反馈信号到驱动电机控制停转，在发热体200在加热腔内部伸出到位后，弹性电极203与导电板204的同步接通，将发热体200的电路接通；在发热体200完全退出加热腔运动至下极限位置时，固定座同时拉动拉杆控制旋转门300打开。

有关行程传感器与电机的反馈控制为常见的自动控制技术，本实施例在此不对行程开关与驱动电机的反馈控制电路进行赘述。

以下结合图6和图7详细说明本实施例的低温烟具具体工作过程。

1)烟具接收到旋转门开启指令后，驱动电机400反转带动丝杆404和固定座202向下运动，固定座202向下运动的同时拉动拉杆305使转盘303向扭簧扭矩增大的方向转动，旋转门300开启。固定座202向下运动至触碰位于下止点的行程开关205时，驱动电机400停止转动，此时加热腔100被打开。

2)将烟支放入基座101的加热腔100中，给烟具一个加热指令。

3)驱动电机400正转，丝杆404向上运动的过程中先后发生如下动作：固定座202向上松开拉杆305，转盘303在扭簧的作用下转动，使旋转门300关闭，由于加热腔内已经插入烟支，旋转门300夹住烟支；丝杆404继续向上运动，发热体200旋转插入烟支中；直至弹性电极203与导电板204接触，发热体200电路接通；同时固定座202运动至触碰上止点的行程开关205时，驱动电机400停止转动。

4)发热体200开始加热过程，烘焙烟支。

5)烟支抽吸完成后，给烟具一个换烟指令，驱动电机400反转，丝杆404向下运动的过程中先后发生如下动作：固定座202离开上止点的行程开关205；弹性电极203与导电板204脱离，发热体200的电路断开；发热体200边旋转边从烟支中脱离；固定座202向下拉动拉杆305，拉杆305通过连接的杠杆306使转盘303转动，旋转门300松开烟支；固定座202运动至触碰下止点的行程开关205时，驱动电机停止转动。

6)将烟支从基座101的加热腔100中取出，给烟具一个旋转门关闭指令。

7)驱动电机400正转，丝杆404向上运动一段距离使固定座202松开拉杆305即可，旋转门300关闭，将加热腔100封闭，防止灰尘进入。此段运动距离不需精确控制，由pcb控制板控制驱动电机运动时间即可。

以上仅是本发明的具体实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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