一种蓄能压缩式垃圾桶的制作方法

本发明涉及一种垃圾桶，具体涉及一种可以自动压缩垃圾的垃圾桶，属于垃圾桶技术领域。

背景技术：

目前垃圾筒仅具备收集垃圾的功能，一旦垃圾筒满人们就不会再在该垃圾筒中丢垃圾，而是选择其他尚有存物空间的垃圾桶，更有甚者直接丢在垃圾桶旁，实际上，垃圾桶中盛装的垃圾绝大部分为塑料包装袋或纸屑，质轻并且具有一定膨胀性，虽然塞满了垃圾桶，但是重量很小，存在很大的压缩空间，但是由于目前大多数垃圾桶都不具备压缩垃圾的功能，使得垃圾桶容物量有限，为保证环境卫生，市政部门不得不投放更多的垃圾桶以及配套的清洁车，并且也加重了环卫工人的工作量。对于家用的垃圾桶，则增加了垃圾袋的消耗量以及家人丢垃圾的频率，劳力伤财。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有垃圾桶无法压缩垃圾的弊端，而提供一种可蓄积踩踏开启桶盖的踩踏力，并将其转化为垃圾压缩驱动力的蓄能压缩式垃圾桶，实现定时、自动压缩垃圾。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种蓄能压缩式垃圾桶，至少包括桶身、桶盖和驱动桶盖开启的桶盖开启机构，所述桶身上设有由蓄能机构和压缩机构构成的蓄能压缩机构，所述蓄能机构包括第一连杆机构、第一导套、主动棘爪、棘轮、发条、挡板、止回棘爪、滑块、滑槽、第二连杆机构和第二导套，第一连杆机构与第二连杆机构均为由主动杆、中间杆和从动杆顺序铰接构成的三连杆机构，第一连杆机构的主动杆与桶盖开启机构的踏板铰接、从动杆与主动棘爪固连，驱动主动棘爪直线进行往复运动，主动棘爪与止回棘爪均与棘轮啮合，第一导套与桶身固连并且沿竖直方向套于第一连杆机构的中间杆上，所述棘轮通过中心转杆安装于桶身上，发条的内端与棘轮中部固连、外端与桶身固连，所述挡板的一端固定于棘轮表面、另一端突出于棘轮，所述滑块、滑槽和止回棘爪均位于棘轮的上方，滑块活动安装于水平设置的滑槽中并且与止回棘爪的尾端铰接，止回棘爪的形状满足挡板转动至其下方时将止回棘爪向上拨动，所述第二连杆机构的主动杆与止回棘爪固连、从动杆与水平安装的第二导套固连；所述压缩机构包括齿条、双连杆机构和压板，所述齿条沿水平方向设置，其形状满足与棘轮啮合，第二导套套于双连杆机构的主动杆上，双连杆机构的主动杆与齿条固连、从动杆与压板中心突出的连接杆铰接，所述压板位于桶口上方，其最大尺寸小于桶身内径。

所述第二连杆机构的主动杆与止回棘爪的爪部固连。

所述挡板固定于棘轮的靠近棘齿的部位，挡板沿棘轮的转动方向倾斜，棘轮圆心与挡板在棘轮齿顶圆上的交点之间的连线与挡板位于棘轮上的部分之间的夹角为锐角。

所述发条的内端与棘轮的中心转杆固连；所述桶身上设有罩壳，蓄能压缩机构封装于罩壳中。

所述第二连杆机构的主动杆呈l型，其短臂与止回棘爪的爪部固连、长臂悬置于棘轮的上方，中间杆与长臂的端部铰接。

本发明还提供了另一种蓄能压缩式垃圾桶，至少包括桶身、桶盖和驱动桶盖开启的桶盖开启机构，所述桶身上设有由蓄能机构和压缩机构构成的蓄能压缩机构，所述蓄能机构包括三连杆机构、第一导套、主动棘爪、棘轮、发条、挡板、止回棘爪、滑块、滑槽、牵引机构和第二导套，三连杆机构由主动杆、中间杆和从动杆顺序铰接构成，其主动杆与桶盖开启机构的踏板铰接、从动杆与主动棘爪固连，驱动主动棘爪直线进行往复运动，主动棘爪与止回棘爪均与棘轮啮合，第一导套与桶身固连并且沿竖直方向套于三连杆机构的中间杆上，所述棘轮通过中心转杆安装于桶身上，所述发条的内端与棘轮中部固连、外端与桶身固连，所述挡板的一端固定于棘轮表面、另一端突出于棘轮，所述滑块、滑槽和止回棘爪均位于棘轮的上方，滑块活动安装于水平设置的滑槽中并且与止回棘爪的尾端铰接，止回棘爪的形状满足挡板转动至其下方时将止回棘爪向上拨动，所述牵引机构长度固定，其一端与止回棘爪固连、另一端与竖直安装的第二导套固连；所述压缩机构包括齿条、杠杆机构和压板，所述齿条沿竖直方向设置，其形状满足与棘轮啮合，第二导套套于齿条上，所述杠杆机构沿水平方向设置，其动力臂与齿条铰接、阻力臂与压板中心突出的连接杆铰接，所述压板位于桶口上方，其最大尺寸小于桶身内径。

所述牵引机构的一端与止回棘爪的爪部固连。

所述挡板固定于棘轮的靠近棘齿的部位，挡板沿棘轮的转动方向倾斜，棘轮圆心与挡板在棘轮齿顶圆上的交点之间的连线与挡板位于棘轮上的部分之间的夹角为锐角。

所述发条的内端与棘轮的中心转杆固连。

所述桶身上设有罩壳，蓄能压缩机构封装于罩壳中。

由上述技术方案可知，本发明是通过不同的机械结构配合实现能量蓄能、能量释放和能量利用，释放的能量实现垃圾压缩。该蓄能步骤是通过蓄能机构实现的，由连接踏板的连杆机构将行人踩踏踏板的动作传递至主动棘爪，主动棘爪与棘轮配合使用，踏板踩下，主动棘爪随之动作，行人离开后，踏板在桶盖和桶盖开启机构的共同作用下复位，在重复的踩踏与复位过程中，主动棘爪进行往复运动，驱动棘轮单向间隔转动，棘轮上安装了发条，棘轮正向转动的过程也是发条上紧的过程，由于止回棘爪的阻碍，棘轮仅能正向转动，发条蓄积踩踏踏板的力；发条蓄积的能量的释放是通过棘轮上的挡板触发的，挡板的一端固定于棘轮表面、另一端突出于棘轮，棘轮在旋转时挡板随之转动，棘轮转动一圈后，挡板恰好转动至止回棘爪下方，此时棘轮若继续转动会使得挡板将止回棘爪向上拨动，止回棘爪脱离棘轮，棘轮反向转动的阻力消失，在发条的作用下迅速反向转动，释放发条蓄积的能量；能量的利用是通过压缩机构实现的，在止回棘爪被向上拨动时，与之连接的第二连杆机构或牵引机构将压缩机构拉向棘轮，使得压缩机构中原本与棘轮分离的齿条与棘轮啮合，将棘轮的快速反向转动转化为单向直线位移，通过连杆机构或杠杆机构将该单向直线位移转化为压板向下压缩的运动，实现垃圾的快速压缩；当能量释放完后，挡板回到初始位置，止回棘爪下落再次抵紧棘轮，止回棘爪的下落牵动压缩机构回复到初始状态，开始下一轮蓄能。

在蓄能机构中，挡板的作用至关重要，要求挡板不会阻碍棘轮旋转以及发条上紧，并且能够在其转动至止回棘爪下方时将止回棘爪向上拨动，因此，对挡板的安装位置提出了十分苛刻的要求，本发明中，挡板固定于棘轮的靠近棘齿的部位，预留出中心较大的空白区供发条安装，挡板沿棘轮的转动方向倾斜，并且棘轮圆心与挡板在棘轮齿顶圆上的交点之间的连线与挡板位于棘轮上的部分之间的夹角为锐角，上述结构可确保挡板在转动至止回棘爪下方时触碰止回棘爪的根部，由于牵引压缩组件的机构与止回棘爪的连接点位于止回棘爪的爪部，由此构成一个费力省距离的杠杆，挡板将止回棘爪的根部向上拨动一个小位移即可使得止回棘爪的爪部与棘轮分离。

与现有技术相比，本发明提供的蓄能压缩式垃圾桶可蓄积踩踏开启桶盖的踩踏力，并将其转化为垃圾压缩驱动力，仅通过机械结构实现能量蓄能、能量释放和能量利用，无需使用任何电器元件，也不需要耗费不可再生能源，生产和使用成本低；通过棘轮机构、连杆机构、齿轮齿条机构、杠杆机构实现定时、重复、自动压缩垃圾，具有很强的实用性。

附图说明

图1为本发明提供的蓄能压缩式垃圾桶的整体结构图。

图2为实施例1提供的蓄能压缩机构的结构示意图。

图3为实施例2提供的蓄能压缩机构的结构示意图。

其中，100-桶身，200-桶盖，300-桶盖开启机构，400-罩壳，500-蓄能压缩机构，600-垃圾；1-踏板，2-第一连杆机构主动杆，3-第一连杆机构中间杆，4-第一导套，5-第一连杆机构从动杆，6-主动棘爪，7-发条，8-滑槽，9-滑块，10-止回棘爪，11-第二连杆机构主动杆，12-挡板，13-第二连杆机构中间杆，14-棘轮，15-第二连杆机构从动杆，16-双连杆机构主动杆，17-双连杆机构从动杆，18-连接杆，19-压板，20-第二导套，21-齿条，22-杠杆机构，23-牵引绳，24-滑轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细具体说明，本发明的内容不局限于以下实施例。

实施例1：一种蓄能压缩式垃圾桶，其结构如图1所示，包括桶身100、桶盖200和驱动桶盖200开启的桶盖开启机构300，所述桶身100上设有罩壳400以及由蓄能机构和压缩机构构成的蓄能压缩机构500，蓄能压缩机构500封装于罩壳400中；

参见图2，所述蓄能机构包括第一连杆机构、第一导套4、主动棘爪6、棘轮14、发条7、挡板12、止回棘爪10、滑块9、滑槽8、第二连杆机构和第二导套20，第一连杆机构与第二连杆机构均为由主动杆2、11，中间杆3、13和从动杆5、15顺序铰接构成的三连杆机构，第一连杆机构的主动杆2与桶盖开启机构300的踏板1铰接、从动杆5与主动棘爪6固连，驱动主动棘爪6直线进行往复运动，主动棘爪6与止回棘爪10均与棘轮14啮合，第一导套4与桶身100固连并且沿竖直方向套于第一连杆机构的中间杆3上，所述棘轮14通过中心转杆安装于桶身上，所述发条7的内端与棘轮14的中心转杆固连、外端与桶身100固连，其上紧方向与棘轮的正向旋转方向相同，所述挡板12的一端固定于棘轮14的靠近棘齿的部位固定于棘轮14表面、另一端突出于棘轮14，挡板12沿棘轮14的转动方向倾斜，棘轮14圆心与挡板12在棘轮14齿顶圆上的交点之间的连线与挡板12位于棘轮14上的部分之间的夹角为锐角，所述滑块9、滑槽8和止回棘爪10均位于棘轮14的上方，滑槽8与桶身固连，滑块9活动安装于水平设置的滑槽8中并且与止回棘爪10的尾端铰接，止回棘爪10的形状满足挡板12转动至止回棘爪10下方时将其向上拨动，所述第二连杆机构的主动杆11呈l型，其短臂与止回棘爪10的爪部固连、长臂悬置于棘轮14的上方，第二连杆机构的中间杆13与长臂的端部铰接、从动杆15与水平安装的第二导套20固连；所述压缩机构包括齿条21、双连杆机构和压板19，所述齿条21沿水平方向设置，其形状满足与棘轮14啮合，第二导套20套于双连杆机构的主动杆16上，双连杆机构的主动杆16与齿条21固连、从动杆17与压板19中心突出的连接杆18铰接，所述压板19位于桶口上方，其最大尺寸小于桶身100内径，压板在压缩机构的驱动下可向下运动，压缩垃圾600。

实施例2：一种蓄能压缩式垃圾桶，其结构如图1所示，包括桶身100、桶盖200和驱动桶盖200开启的桶盖开启机构300，所述桶身100上设有罩壳400以及由蓄能机构和压缩机构构成的蓄能压缩机构500，蓄能压缩机构500封装于罩壳400中；

参见图3，所述蓄能机构包括三连杆机构、第一导套4、主动棘爪6、棘轮14、发条7、挡板12、止回棘爪10、滑块9、滑槽8、牵引机构和第二导套20，三连杆机构由主动杆2、中间杆3和从动杆5顺序铰接构成，其主动杆2与桶盖开启机构300的踏板1铰接、从动杆5与主动棘爪6固连，驱动主动棘爪6直线进行往复运动，主动棘爪6与止回棘爪10均与棘轮14啮合，第一导套4与桶身100固连并且沿竖直方向套于第一连杆机构的中间杆3上，所述棘轮14通过中心转杆安装于桶身上，所述发条7的内端与棘轮14的中心转杆固连、外端与桶身100固连，其上紧方向与棘轮的正向旋转方向相同，所述挡板12的一端固定于棘轮14的靠近棘齿的部位固定于棘轮14表面、另一端突出于棘轮14，挡板12沿棘轮14的转动方向倾斜，棘轮14圆心与挡板12在棘轮14齿顶圆上的交点之间的连线与挡板12位于棘轮14上的部分之间的夹角为锐角，所述滑块9、滑槽8和止回棘爪10均位于棘轮14的上方，滑槽8与桶身固连，滑块9活动安装于水平设置的滑槽8中并且与止回棘爪10的尾端铰接，止回棘爪10的形状满足挡板12转动至其下方时将止回棘爪10向上拨动，所述牵引机构为定滑轮机构，由牵引绳23和与罩壳固连的滑轮24构成，牵引绳23的长度固定，其一端与止回棘爪10的爪部固连、另一端与竖直安装的第二导套20固连；所述压缩机构包括齿条21、杠杆机构22和压板19，所述齿条21沿竖直方向设置，其形状满足与棘轮14啮合，第二导套20套于齿条21上，所述杠杆机构22沿水平方向设置，其动力臂与齿条21铰接、阻力臂与压板19中心突出的连接杆18铰接，所述压板19位于桶口上方，其最大尺寸小于桶身100内径，压板在压缩机构的驱动下可向下运动，压缩垃圾600。

该蓄能压缩式垃圾桶的具体工作过程如下：

一、能量蓄积：丢垃圾时，行人向下踩踏踏板，由连接踏板的连杆机构将行人踩踏踏板的动作传递至主动棘爪，主动棘爪与棘轮配合使用，踏板踩下，主动棘爪滑过棘轮表面，棘轮不转动，行人离开后，踏板在桶盖和桶盖开启机构的共同作用下复位，主动棘爪上升，推动棘轮沿顺时针方向转动过几个棘齿的弧长，在重复的踩踏与复位过程中，主动棘爪进行往复运动，驱动棘轮沿顺时针方向单向间隔转动，棘轮上安装了发条，棘轮正向转动(顺时针方向)的过程也是发条上紧的过程，由于止回棘爪的阻碍，棘轮仅能正向转动，发条上紧，蓄积踩踏踏板的力；

二、能量释放：发条蓄积的能量释放是通过棘轮上的挡板触发的，挡板的一端固定于棘轮表面、另一端突出于棘轮，棘轮在旋转时挡板随之转动，棘轮转动一圈后，挡板恰好转动至止回棘爪下方，棘轮继续转动，挡板将止回棘爪向上拨动，止回棘爪脱离棘轮，棘轮反向转动的阻力消失，在发条的作用下迅速反向转动，释放发条蓄积的能量；

三、能量利用(垃圾压缩)：能量的利用是通过压缩机构实现的，在止回棘爪被向上拨动时，与之连接的第二连杆机构或牵引机构将压缩机构拉向棘轮，使得压缩机构中原本与棘轮分离的齿条与棘轮啮合，将棘轮的快速反向转动转化为单向直线位移，通过连杆机构或杠杆机构将该单向直线位移转化为压板向下压缩的运动，实现垃圾的快速压缩；当能量释放完后，挡板回到初始位置，止回棘爪下落再次抵紧棘轮，止回棘爪的下落牵动压缩机构回复到初始状态，开始下一轮蓄能。