一次性杯子输出装置及汽车中央扶手箱的制作方法

[0001]
本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种一次性杯子输出装置及汽车中央扶手箱。


背景技术：

[0002]
随着汽车的高速发展和普及，人们对汽车舒适性和功能性的要求越来越高。部分车企希望在汽车中央扶手箱中集成一次性杯子输出装置，以便于乘员取用一次性杯子，丰富汽车的功能性。
[0003]
现有的一次性杯子输出装置用于将堆叠的一次性塑料杯或一次性纸杯逐一输出，常用于自动贩卖机，特别是自动贩卖咖啡机和自动贩卖果汁机。这些一次性杯子输出装置受限于自身结构设计，都采用下出杯方式，根本无法应用到汽车中央扶手箱中。
[0004]
并且，由于堆叠的一次性塑料杯或一次性纸杯通常相互之间卡得较紧，取用时常常一次带出多个杯子，取用感受和取用效率不佳，手动分杯和放回多余杯子的过程必然会对杯子造成污染，影响一次性杯子的洁净度。
[0005]
解决以上问题成为当务之急。


技术实现要素：

[0006]
为解决以上的技术问题，本发明提供了一种一次性杯子输出装置及汽车中央扶手箱。
[0007]
其技术方案如下：
[0008]
一种一次性杯子输出装置，其要点在于，包括分杯机构和出杯机构，所述分杯机构包括储杯桶以及至少两组均设置在储杯桶上端面的凸轮分杯组件，所述储杯桶具有上开口的储杯内腔，在该储杯内腔的底部设置有用于向上顶升一次性杯子的杯子顶升组件，各组凸轮分杯组件沿环形分布在储杯内腔的上开口周围，所述凸轮分杯组件包括竖向设置的凸轮驱动电机和安装在凸轮驱动电机的电机轴上端的分杯凸轮，所述分杯凸轮的外周面上具有螺旋分布的胀开凸筋，该胀开凸筋凸出到储杯内腔上开口的上方，所述胀开凸筋下端部的宽度小于堆叠的相邻一次性杯子的间距，且至少有部分宽度大于堆叠的相邻一次性杯子的间距，当分杯凸轮在凸轮驱动电机带动下转动时，胀开凸筋能够将堆叠的一次性杯子从上往下逐一分离；所述出杯机构包括安装在储杯桶上端部的出杯机构支架以及安装在出杯机构支架上的夹持输送组件，所述出杯机构支架具有与储杯内腔连通的杯子输送通道，该杯子输送通道的上部具有杯子承托平台，所述夹持输送组件能够将由分杯凸轮分离且位于最上方的一次性杯子转运到杯子承托平台上。
[0009]
采用以上结构，先通过分杯机构的分杯凸轮转动，胀开凸筋插入相邻一次性杯子的杯缘之间，从而胀开凸筋能够逐一分离堆叠的一次性杯子，避免一次性杯子发生粘粘，后续取用时一次只会取出一个一次性杯子，提高取用感受和取用效率，同时能够保持一次性杯子的卫生情况；再通过出杯机构的夹持输送组件将一次性杯子转运到杯子承托平台上，
供人们使用，实现了上出杯的输出方式，能够应用于房车、商务车以及家庭厨房等场景，稳定可靠。
[0010]
作为优选：所述胀开凸筋从下往上依次包括依次连接的插入段、渐进抬升段和支撑段，所述插入段和渐进抬升段均呈螺旋线在分杯凸轮的外周面上延伸，所述支撑段呈圆弧形凸出于分杯凸轮垂直于轴线的一个平面上，所述插入段至少部分宽度大于堆叠的相邻一次性杯子的间距，所述渐进抬升段的宽度自靠近插入段一端向靠近支撑段一端逐渐增大，该渐进抬升段靠近插入段一端的宽度小于插入段靠近渐进抬升段一端的宽度，以使插入段和渐进抬升段的上侧面之间形成下沉台阶，所述支撑段远离渐进抬升段的一端位于插入段的上方，该支撑段靠近渐进抬升段一端的宽度小于渐进抬升段靠近支撑段一端的宽度，以使渐进抬升段和支撑段的下侧面之间形成上升台阶。采用以上结构，先通过插入段张开相邻的一次性杯子，再通过渐进抬升段进行抬升，最后使一次性杯子置于支撑段上，供夹持输送组件夹持；其中，通过下沉台阶以及渐进抬升段靠近插入段一端的宽度小于插入段的设计，避免一次性杯子发生卡滞，提高了整体的稳定性和可靠性；并且，上升台阶与插入段的端部之间形成凹槽，下一个一次性杯子能够被杯子顶升组件顶入凹槽中，以待插入段插入下一组待分离的一次性杯子的杯缘之间。
[0011]
作为优选：所述插入段的宽度朝着靠近渐进抬升段的方向增大。采用以上结构，逐渐地胀开一次性杯子，避免损坏一次性杯子或使一次性杯子发生变形。
[0012]
作为优选：所述杯子顶升组件包括固定安装在储杯内腔下端部的支撑盘、置于支撑盘上的复位压簧以及弹性地支承在复位压簧上端部的杯子顶升盘，堆叠的一次性杯子能够置于杯子顶升盘上，所述杯子顶升盘能够在复位压簧的作用下具有向上顶升一次性杯子的趋势。采用以上结构，使一次性杯子能够不断地送向凸轮分杯组件，且结构简单可靠。
[0013]
作为优选：所述杯子顶升盘的上端面具有向上凸出的杯子限位凸台，该杯子限位凸台为上小下大的圆台形结构。采用以上结构，能够适用于不同的一次性杯子，提高装置的通用性，不仅能够降低人们使用成本，而且使人们能够根据喜好选择杯子类型。
[0014]
作为优选：所述夹持输送组件包括环形基座、至少两组用于驱动环形基座沿出杯机构支架升降的丝杆升降组、可转动地安装在环形基座上的驱动环、用于驱动驱动环转动的驱动环控制组以及至少两个能够夹持一次性杯子的夹持爪，所述夹持爪包括可转动地安装在环形基座上的连接臂，所述连接臂的内端铰接有夹持块，外端具有引导槽，所述驱动环上具有分别插入对应引导槽中的引导凸起，所述引导凸起与对应的引导槽滑动配合，当驱动环控制组驱使驱动环正转或反转时，各个夹持块能够相互靠近或者远离，以夹持或释放一次性杯子。采用以上结构，结构新颖，设计巧妙，不仅能够稳定可靠地夹紧一次性杯子的外侧杯壁，而且夹持力适中，夹持姿态能够根据一次性杯子的实际大小自适应地进行调节，避免造成一次性杯子变形或损坏。
[0015]
作为优选：所述驱动环控制组包括通过夹持电机支架安装在座环形基座上的夹持驱动电机以及固套在夹持驱动电机电机轴上的主动齿轮，所述驱动环的外周上具有一段与主动齿轮啮合的从动齿。采用以上结构，结构简单，稳定可靠，易于维护。
[0016]
作为优选：所述出杯机构支架的内壁上弹性地安装有至少两个单向限位块，所述单向限位块凸出于出杯机构支架的距离从下往上逐渐增大，各个单向限位块的上端面齐平，以构成所述杯子承托平台。采用以上结构，能够使一次性杯子单向通过的同时，作为一
次性杯子的承托平台，简单可靠，设计巧妙，零部件少，降低了成本和装配难度。
[0017]
一种汽车中央扶手箱，包括扶手箱箱体和能够盖合在扶手箱箱体上的扶手箱箱盖，其要点在于：在所述扶手箱箱体中设置有上述的一次性杯子输出装置，该一次性杯子输出装置通过外壳体安装在手箱箱体中，所述分杯机构和出杯机构均设置在外壳体中，且分杯机构位于出杯机构的下方，所述出杯机构的上端面设置有开关按钮，所述夹持输送组件能够将由分杯凸轮分离且位于最上方的一次性杯子转运到杯子承托平台上，以使一次性杯子凸出于扶手箱箱体的上端面。
[0018]
采用以上结构，扶手箱箱盖打开以后，每按一次开关按钮，先通过分杯机构的分杯凸轮转动，胀开凸筋插入相邻一次性杯子的杯缘之间，从而胀开凸筋能够逐一分离堆叠的一次性杯子，避免一次性杯子发生粘粘，乘员取用时一次只会取出一个一次性杯子，提高取用感受和取用效率，同时能够保持一次性杯子的卫生情况；再通过出杯机构的夹持输送组件将一次性杯子转运到杯子承托平台上，供人们使用；实现了上出杯的输出方式，稳定可靠。
[0019]
作为优选：所述外壳体与出杯机构支架之间形成安装腔室，在该安装腔室中设置有至少一组紫外线消毒灯，所述紫外线消毒灯发出的紫外线能够射入杯子输送通道中。采用以上结构，能够对一次性杯子进行有效地消毒，提高一次性杯子的卫生状况，防止一次性杯子长期储存发生卫生问题。
[0020]
与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0021]
采用以上技术方案的一次性杯子输出装置及汽车中央扶手箱，结构新颖，设计巧妙，稳定可靠，不仅能够避免一次性杯子发生粘粘，后续取用时一次只会取出一个一次性杯子，提高取用感受和取用效率，同时能够保持一次性杯子的卫生情况，还实现了上出杯的输出方式，便于乘员取用，丰富了汽车的功能性。
附图说明
[0022]
图1为汽车中央扶手箱的结构示意图；
[0023]
图2为扶手箱箱体安装有一次性杯子输出装置的示意图；
[0024]
图3为一次性杯子输出装置的示意图；
[0025]
图4为分杯机构与出杯机构的配合关系示意图；
[0026]
图5为分杯机构的结构示意图；
[0027]
图6为分杯机构与一次性杯子的配合关系示意图；
[0028]
图7为分杯凸轮其中一个视角的示意图；
[0029]
图8为分杯凸轮另外一个视角的示意图；
[0030]
图9为出杯机构的结构示意图；
[0031]
图10为环形基座、驱动环和夹持爪的示意图；
[0032]
图11为环形基座、驱动环和夹持爪进行夹持与释放一次性杯子的配合关系示意图；
[0033]
图12为夹持块的结构示意图。
具体实施方式
[0034]
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
[0035]
如图1所示，一种汽车中央扶手箱，其主要包括扶手箱箱体20和能够盖合在扶手箱箱体20上的扶手箱箱盖21，在扶手箱箱体20的容置腔20a中设置有一次性杯子输出装置，该一次性杯子输出装置包括外壳体22、分杯机构和出杯机构，分杯机构和出杯机构均设置在外壳体22中，且分杯机构位于出杯机构的下方，即分杯机构和出杯机构上下排布，且外壳体22包在分杯机构和出杯机构的外部。其中，出杯机构的上端面设置有用于启动分杯机构和出杯机构的开关按钮15。
[0036]
打开扶手箱箱盖21后，按一下开关按钮15，先通过分杯机构逐一分离堆叠的一次性杯子a，再通过出杯机构将分离出的进行一次性杯子a转运，使分离的一次性杯子a向上凸出于整个装置，以供人使用。
[0037]
请参见图3，外壳体22与出杯机构支架4之间形成安装腔室，在该安装腔室中设置有至少一组紫外线消毒灯23，紫外线消毒灯23发出的紫外线能够射入杯子输送通道4a中，能够对一次性杯子a进行消毒，保证一次性杯子的卫生状况。
[0038]
请参见图2-图5，分杯机构包括储杯桶1以及至少两组均设置在储杯桶1上端面的凸轮分杯组件。
[0039]
储杯桶1呈长筒形结构，本实施例中，储杯桶1为圆筒形结构。储杯桶1的内部具有上开口的储杯内腔1a，在储杯内腔1a的底部设置有用于向上顶升一次性杯子a的杯子顶升组件。
[0040]
具体地说，请参见图6，杯子顶升组件包括固定安装在储杯内腔1a下端部的支撑盘5、置于支撑盘5上的复位压簧6以及弹性地支承在复位压簧6上端部的杯子顶升盘7，堆叠的一次性杯子a能够置于杯子顶升盘7上，杯子顶升盘7能够在复位压簧6的作用下具有向上顶升一次性杯子a的趋势，即杯子顶升组件能够持续地向上输送一次性杯子a。其中，杯子顶升盘7的上端面具有向上凸出的杯子限位凸台7a，杯子限位凸台7a为上小下大的圆台形结构，从而能够定位不同形状和尺寸的一次性杯子a，提高通用性。
[0041]
请参见图5和图6，本实施例中，采用了两组凸轮分杯组件，两组凸轮分杯组件对称地布置在储杯内腔1a的上开口周围。
[0042]
请参见图6-图8，凸轮分杯组件包括竖向设置的凸轮驱动电机2和安装在凸轮驱动电机2的电机轴上端的分杯凸轮3，即分杯凸轮3的转动轴线为竖直方向。分杯凸轮3的外周面上具有螺旋分布的胀开凸筋3a，胀开凸筋3a凸出到储杯内腔1a上开口的上方，胀开凸筋3a下端部的宽度小于堆叠的相邻一次性杯子a的间距，且至少有部分宽度大于堆叠的相邻一次性杯子a的间距，当分杯凸轮3在凸轮驱动电机2带动下转动时，胀开凸筋3a能够将堆叠的一次性杯子a从上往下逐一分离。其中，各个凸轮驱动电机2分别通过对应的凸轮电机安装座8安装在储杯桶1的上端面，稳定可靠。
[0043]
具体地说，胀开凸筋3a从下往上依次包括依次连接的插入段3a1、渐进抬升段3a2和支撑段3a3，插入段3a1和渐进抬升段3a2均呈螺旋线在分杯凸轮3的外周面上延伸，支撑段3a3呈圆弧形凸出于分杯凸轮3垂直于轴线的一个平面上，插入段3a1至少部分宽度大于堆叠的相邻一次性杯子a的间距，渐进抬升段3a2的宽度自靠近插入段3a1一端向靠近支撑段3a3一端逐渐增大，渐进抬升段3a2靠近插入段3a1一端的宽度小于插入段3a1靠近渐进抬
升段3a2一端的宽度，以使插入段3a1和渐进抬升段3a2的上侧面之间形成下沉台阶3a4，支撑段3a3远离渐进抬升段3a2的一端位于插入段3a1的上方，支撑段3a3靠近渐进抬升段3a2一端的宽度小于渐进抬升段3a2靠近支撑段3a3一端的宽度，以使渐进抬升段3a2和支撑段3a3的下侧面之间形成上升台阶3a5。其中，插入段3a1的宽度朝着靠近渐进抬升段3a2的方向增大，插入段3a1远离渐进抬升段3a2一端的下侧面具有倒角3a11，插入段3a1远离渐进抬升段3a2的一端还进行了圆角处理，从而能更加容易地插入两个相邻的一次性杯子a的杯缘之间，保证分杯的稳定性和可靠性。进一步地，整个支撑段3a3的厚度一致，既能够保证位于最上方的一次性杯子a稳定，又能够很好地支撑下方顶入的一个一次性杯子a。
[0044]
请参见图3和图4，出杯机构包括安装在储杯桶1上端部的出杯机构支架4以及安装在出杯机构支架4上的夹持输送组件，出杯机构支架4具有与储杯内腔1a连通的杯子输送通道4a，杯子输送通道4a的上部具有杯子承托平台，夹持输送组件能够将由分杯凸轮3分离且位于最上方的一次性杯子a转运到杯子承托平台上。
[0045]
请参见图9，出杯机构支架4包括上下分布的支架上支撑环4d和支架下支撑环4b，支架上支撑环4d和支架下支撑环4b之间通过若干支架支撑杆4c连接，本实施例中，采用了两根对称设置的支架支撑杆4c。需要指出的是，储杯桶1上端面的外缘凹陷形成有与支架下支撑环4b相适应的支撑环安装沉台1b，支架下支撑环4b固定安装在支撑环安装沉台1b上，稳定可靠。
[0046]
请参见图9和图10，夹持输送组件包括环形基座9、至少两组用于驱动环形基座9沿出杯机构支架4升降的丝杆升降组10、可转动地安装在环形基座9上的驱动环11、用于驱动驱动环11转动的驱动环控制组12以及至少两个能够夹持一次性杯子a的夹持爪13。
[0047]
请参见图9，丝杆升降组10包括丝杆10a和驱动丝杆10a转动的丝杆电机10b，丝杆电机10b安装在支架下支撑环4b上，丝杆10a与环形基座9组成丝杆螺母副(即丝杆10a与环形基座9上的螺纹孔9a螺纹配合)，通过各根丝杆10a的同步转动，能够带动环形基座9升降。
[0048]
请参见图9-图11，夹持爪13包括可转动地安装在环形基座9上的连接臂13a，连接臂13a的内端铰接有夹持块13b，外端具有引导槽13c，驱动环11上具有分别插入对应引导槽13c中的引导凸起11a，引导凸起11a与对应的引导槽13c滑动配合，当驱动环控制组12驱使驱动环11正转或反转时，各个夹持块13b能够相互靠近或者远离，以夹持或释放一次性杯子a。需要指出的是，在支架上支撑环4d上表面设置有开关按钮15，每按一次开关按钮15，本上出杯式一次性杯子输出装置输出一个一次性杯子a。
[0049]
驱动环控制组12包括通过夹持电机支架12a安装在座环形基座9上的夹持驱动电机12b以及固套在夹持驱动电机12b电机轴上的主动齿轮12c，驱动环11的外周上具有一段与主动齿轮12c啮合的从动齿11b。通过驱动电机12b带动主动齿轮12c正转或反转，能够带动驱动环11正转或反转，从而由于引导凸起11a与对应引导槽13c的配合以及夹持块13b与连接臂13a铰接配合，能够实现同步打开或收纳各个夹持爪13。
[0050]
请参见图11，在打开夹持爪13的过程中，夹持块13b的一端先触碰一次性杯子a，然后继续趋使连接臂13a转动，夹持块13b也会相对连接臂13a转动，直到夹持块13b可靠地夹持一次性杯子a。在收纳夹持爪13的过程中，夹持块13b的一端亦会先触碰驱动环11，然后继续趋使连接臂13a转动，夹持块13b也会相对连接臂13a转动，直到夹持块13b和连接臂13a几乎完全收纳到环形基座9和驱动环11上，避免发生干涉。
[0051]
请参见图12，夹持块13b在竖向上的宽度较宽，既利于提高夹持一次性杯子a的可靠性，又利于收纳夹持爪13的过程中，与驱动环11的配合。并且，夹持块13b为圆弧形，且曲率大于驱动环11和环形基座9的曲率，能够更好地夹紧一次性杯子。同时，夹持块13b靠近连接臂13a的一侧凹陷形成有与连接臂13a相适应的让位沉槽13b1，从而能够在收纳过程中起到让位的作用。
[0052]
进一步地，请参见图10和图12，夹持块13b远离连接臂13a的一侧设置有若干弹性摩擦条13d，通过弹性摩擦条13d的设置，既利于可靠地夹紧一次性杯子a，又利于夹持不同尺寸的一次性杯子a。
[0053]
请参见图9，出杯机构支架4的内壁上弹性地安装有至少两个单向限位块14，单向限位块14凸出于出杯机构支架4的距离从下往上逐渐增大，各个单向限位块14的上端面齐平，以构成杯子承托平台。一次性杯子a只能从下往上单向通过单向限位块14，一次性杯子a通过单向限位块14后，各个夹持爪13相互远离，释放一次性杯子a，一次性杯子a能够支承在单向限位块14的上端面上，此时，一次性杯子a的大半部分已经向上凸出于支架上支撑环4d，且一次性杯子a的大半部分已经向上凸出于扶手箱箱体20的上端面，人们已经能够很方便地取用一次性杯子a。
[0054]
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

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