[發(fā)明專利]一種鍋具開合蓋用彈簧的設(shè)計方法及鍋具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710719030.1
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107485299B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳群;林康桂;左雙全;肖彪
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: A47J36/06
• 分類號: A47J36/06;A47J36/12
• 代理公司: 北京博訊知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 11593
• 代理人: 柳興坤

1.一種鍋具開合蓋用彈簧的設(shè)計方法，所述鍋具包括鍋體和與所述鍋體鉸接的鍋蓋，所述彈簧包括第一彈簧和第二彈簧，在所述鍋蓋進行開蓋動作時，所述第一彈簧向所述鍋蓋提供使得鍋蓋向開蓋方向運動的偏置力，所述第二彈簧向所述鍋蓋提供使得鍋蓋向合蓋方向運動的偏置力，其特征在于，所述設(shè)計方法包括：將鍋蓋在開蓋狀態(tài)下的最大打開角度定義為θ，所述第一彈簧產(chǎn)生的扭矩為T₁，所述第二彈簧產(chǎn)生的扭矩為T₂，所述鍋蓋的自身重力產(chǎn)生的力矩為T_G，

在鍋蓋的打開角度β在(0°，θ)的整個范圍內(nèi)，所述第一彈簧和所述第二彈簧始終滿足第一條件：T₁+T₂-T_G>0，

所述第一彈簧為扭簧，所述第一彈簧產(chǎn)生的扭矩T₁由如下公式獲得：

T₁＝T₁’(α-α’-β)，

其中，T₁’為第一彈簧的剛度；

α為鍋蓋處于鎖合狀態(tài)時第一彈簧的臂角；

α’為第一彈簧在不受力狀態(tài)下的臂角；

和/或，

所述第二彈簧為扭簧，所述第二彈簧產(chǎn)生的扭矩T₂由如下公式獲得：

T₂＝T₂’(γ-β)，

其中，T₂’為第二彈簧的剛度；

γ為鍋蓋處于鎖合狀態(tài)時第二彈簧的臂角；

和/或，

所述鍋蓋的自身重力所產(chǎn)生的力矩T_G由如下公式獲得：

T_G＝m’glcosβ，

其中，m’為鍋蓋的質(zhì)量；

g為重力加速度；

l為鍋蓋的重心到鍋蓋的轉(zhuǎn)軸之間的距離；

其中，根據(jù)第一彈簧、第二彈簧產(chǎn)生的扭矩的求解公式、鍋蓋的自身重力產(chǎn)生的扭矩的求解公式以及條件T₁+T₂-T_G>0得到第一彈簧的剛度T₁’和第二彈簧的剛度T₂’的最優(yōu)值，將所述第一彈簧、第二彈簧產(chǎn)生的扭矩的求解公式以及所述鍋蓋的自身重力產(chǎn)生的扭矩的求解公式代入公式T₁+T₂-T_G>0中，得到

另函數(shù)

函數(shù)y₂＝cosβ

根據(jù)如下方程得到第一彈簧的剛度T₁’和第二彈簧的剛度T₂’的最優(yōu)值：

其中，Sy₁為β在[0，θ]范圍內(nèi)y₁函數(shù)曲線與x軸和y軸圍成的圖形的面積，Sy₂為β在[0，θ]范圍內(nèi)y₂函數(shù)曲線與x軸和y軸圍成的圖形的面積。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)計方法，其特征在于，在鍋蓋的打開角度為θ時，將所述鍋蓋、所述第一彈簧和所述第二彈簧等效為杠桿結(jié)構(gòu)，所述第一彈簧和所述第二彈簧還滿足第二條件：所述第一彈簧與所述第二彈簧對所述鍋蓋的施力力矩小于或等于鍋蓋的自身重力所產(chǎn)生的力矩。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)計方法，其特征在于，所述第一彈簧與所述第二彈簧對所述鍋蓋的施力力矩由公式F×X1獲得，其中，F(xiàn)為第一彈簧與第二彈簧的合力，X1為合力F的施力力臂；

和/或，

所述鍋蓋的自身重力所產(chǎn)生的力矩由公式G'×X2獲得，其中，G’為鍋蓋的重力，X2為重力G’在鍋蓋重心處的施力力臂。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)計方法，其特征在于，合力F由如下公式獲得：

其中，l’為合力F在所述鍋蓋上的施力點到鍋蓋的轉(zhuǎn)軸之間的距離。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)計方法，其特征在于，合力F在所述鍋蓋上的施力點等效為所述鍋蓋的重心點。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)計方法，其特征在于，將所述杠桿結(jié)構(gòu)的支點等效為所述鍋蓋的轉(zhuǎn)軸。