[发明专利]一种锅具开合盖用弹簧的设计方法及锅具

摘要

本发明提供一种锅具开合盖用弹簧的设计方法及锅具。锅具包括锅体和与锅体铰接的锅盖，弹簧包括第一弹簧和第二弹簧，在锅盖进行开盖动作时，第一弹簧向锅盖提供使得锅盖向开盖方向运动的偏置力，第二弹簧向锅盖提供使得锅盖向合盖方向运动的偏置力，设计方法包括：将锅盖在开盖状态下的最大打开角度定义为θ，第一弹簧产生的扭矩为T₁，第二弹簧产生的扭矩为T₂，锅盖的自身重力产生的力矩为T_G，在锅盖的打开角度β在(0°，θ)的整个范围内，第一弹簧和第二弹簧始终满足第一条件：T₁+T₂‑T_G>0，使得锅具在开盖过程中的任意位置均能够保证受到的动力大于阻尼力，通过这种设计方法保证锅盖能够顺利开启到位。

主权项

1.一种锅具开合盖用弹簧的设计方法，所述锅具包括锅体和与所述锅体铰接的锅盖，所述弹簧包括第一弹簧和第二弹簧，在所述锅盖进行开盖动作时，所述第一弹簧向所述锅盖提供使得锅盖向开盖方向运动的偏置力，所述第二弹簧向所述锅盖提供使得锅盖向合盖方向运动的偏置力，其特征在于，所述设计方法包括：将锅盖在开盖状态下的最大打开角度定义为θ，所述第一弹簧产生的扭矩为T₁，所述第二弹簧产生的扭矩为T₂，所述锅盖的自身重力产生的力矩为T_G，在锅盖的打开角度β在(0°，θ)的整个范围内，所述第一弹簧和所述第二弹簧始终满足第一条件：T₁+T₂‑T_G>0，所述第一弹簧为扭簧，所述第一弹簧产生的扭矩T₁由如下公式获得：T₁＝T₁’(α‑α’‑β)，其中，T₁’为第一弹簧的刚度；α为锅盖处于锁合状态时第一弹簧的臂角；α’为第一弹簧在不受力状态下的臂角；和/或，所述第二弹簧为扭簧，所述第二弹簧产生的扭矩T₂由如下公式获得：T₂＝T₂’(γ‑β)，其中，T₂’为第二弹簧的刚度；γ为锅盖处于锁合状态时第二弹簧的臂角；和/或，所述锅盖的自身重力所产生的力矩T_G由如下公式获得：T_G＝m’glcosβ，其中，m’为锅盖的质量；g为重力加速度；l为锅盖的重心到锅盖的转轴之间的距离；其中，根据第一弹簧、第二弹簧产生的扭矩的求解公式、锅盖的自身重力产生的扭矩的求解公式以及条件T₁+T₂‑T_G>0得到第一弹簧的刚度T₁’和第二弹簧的刚度T₂’的最优值，将所述第一弹簧、第二弹簧产生的扭矩的求解公式以及所述锅盖的自身重力产生的扭矩的求解公式代入公式T₁+T₂‑T_G>0中，得到另函数函数y₂＝cosβ根据如下方程得到第一弹簧的刚度T₁’和第二弹簧的刚度T₂’的最优值：其中，Sy₁为β在[0，θ]范围内y₁函数曲线与x轴和y轴围成的图形的面积，Sy₂为β在[0，θ]范围内y₂函数曲线与x轴和y轴围成的图形的面积。