车用智能杯架及汽车的制作方法

本实用新型涉及汽车杯架技术领域，具体而言，涉及一种车用智能杯架及汽车。

背景技术：

汽车杯架用于驾驶员驾驶汽车时放置饮水瓶，而目前驾驶员在行车过程中边开车边拧饮水瓶喝水的行为屡见不鲜，每年司机因为这样的驾驶行为发生的交通事故很多，这样的驾驶行为屡禁不止。

目前的汽车杯架存在以下问题：

1、瓶子不能自动拧开，驾驶员喝水既不方便又不安全。传统的汽车杯架结构类似于凹槽体，只能作为水瓶的承载体，起到放置瓶子的功能，而当驾驶员在行车过程中想饮水时往往很不方便，如果在行车时去拧动瓶盖往往会造成极大的安全隐患。

2、瓶子放置不稳定。传统的汽车杯架往往和瓶子大小不匹配，在汽车行驶过程中，如果遇到紧急刹车等紧急情况，水瓶容易晃动，如果瓶盖是开启状态，瓶中的水会被洒出，影响驾驶员不能集中精神驾驶，存在安全隐患。

有鉴于此，特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一在于提供一种车用智能杯架，该杯架可以稳定地固定瓶子，实现瓶装饮品瓶盖的自动开启和盖紧，避免边开车边拧动瓶子，降低安全隐患。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种车用智能杯架，包括架体和盖体；所述架体包括上底板、下底板、支撑杆和承载台；所述上底板和所述下底板相互平行，所述上底板和所述下底板之间靠近所述下底板外周且垂直于所述下底板平面设置有多个所述支撑杆；所述上底板上设有开口，所述盖体盖设在所述开口处；所述承载台平行设置于所述下底板上方，且套设于多个所述支撑杆上，用于放置瓶体；所述下底板上设置有驱动机构和传动机构，所述盖体上活动连接有从动部，所述从动部用于固定瓶口；所述驱动机构连接有主动部，所述主动部通过所述传动机构与所述从动部传动连接；所述驱动机构连接有控制器，所述控制器用于控制所述驱动机构的运动。

进一步，在本实用新型提供的技术方案的基础上，所述驱动机构为第一电机，所述主动部为第一齿轮，所述从动部为第二齿轮，所述传动机构为丝杠；所述第一电机设置于所述下底板上的中心位置，所述第一电机的转轴垂直于所述下底板平面，并与所述第一齿轮的中心相连；所述承载台外周设有孔，每个所述孔中均插有所述丝杠，所述丝杠一端延伸至所述下底板，另一端延伸至所述上底板；所述第一齿轮的外周齿与多个所述丝杠的螺旋齿相啮合；所述盖体的下表面设置有圆筒状套环，所述套环的外侧壁设置有外螺纹；所述第二齿轮为中空齿轮，所述第二齿轮上设有与所述套环相配合的环形槽，所述环形槽内设有与所述套环外侧壁上的所述外螺纹相配合的内螺纹，所述第二齿轮通过所述内螺纹与所述套环外侧壁上的所述外螺纹活动连接；所述第二齿轮的外周齿与多个所述丝杠的螺旋齿相啮合。

进一步，在本实用新型提供的技术方案的基础上，所述车用智能杯架还包括：夹紧机构和卡口装置；所述夹紧机构设置于所述支撑杆上，用于夹紧瓶身；所述卡口装置设置于所述第二齿轮内侧壁上，用于卡紧瓶口；所述夹紧机构和所述卡口装置均与所述控制器电连接。

进一步，在本实用新型提供的技术方案的基础上，所述夹紧机构包括固定块、微型气缸和弧形板；所述固定块安装于所述支撑杆上，所述固定块内设有所述微型气缸，所述微型气缸的活塞杆端部设有所述弧形板；所述微型气缸与所述控制器电连接。

进一步，在本实用新型提供的技术方案的基础上，所述卡口装置包括伸缩柱和夹紧部，所述伸缩柱一端设置于所述第二齿轮的内壁上，所述伸缩柱另一端与所述夹紧部相连，所述伸缩柱与所述控制器电连接。

进一步，在本实用新型提供的技术方案的基础上，所述盖体与所述上底板通过转轴连接，所述转轴连有第二电机，所述第二电机与所述控制器电连接。

进一步，在本实用新型提供的技术方案的基础上，所述车用智能杯架外侧设有壳体，所述壳体外侧设有开关，所述开关与所述控制器电连接。

进一步，在本实用新型提供的技术方案的基础上，所述第二齿轮上表面设有红外传感器，所述红外传感器与所述控制器电连接。

进一步，在本实用新型提供的技术方案的基础上，所述车用智能杯架还包括：制冷装置和加热装置；所述制冷装置安装于所述承载台下方；所述加热装置为加热管，所述加热管盘绕于多个所述支撑杆内侧。

与已有技术相比，本实用新型提供的车用智能杯架具有如下有益效果：

(1)本实用新型实现了瓶装饮品的开启和盖紧，方便司机饮水，避免边开车边拧动瓶子，降低安全隐患。本实用新型可以减少司机在行车过程中主动拧水瓶的过程，增加安全筹码，降低安全风险。

(2)本实用新型杯架通过控制可以自动拧瓶盖，实现瓶装饮品开启的自动化控制。

(3)水瓶放置于架体中更加稳固，开车遇到紧急情况时水瓶内的水不容易洒出。

本实用新型的目的之二在于提供一种汽车，该汽车包括上述任一项所述的车用智能杯架。

所述汽车与上述车用智能杯架相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型提供的车用智能杯架的内部结构示意图；

图2为本实用新型提供的车用智能杯架的盖体的结构示意图；

图3为本实用新型提供的车用智能杯架的第二齿轮的俯视图；

图4为本实用新型提供的车用智能杯架的第二齿轮的仰视图；

图5为图1中P处的局部放大图；

图6为本实用新型提供的车用智能杯架的外部结构示意图；

图7为本实用新型提供的车用智能杯架的系统控制原理框图。

图标：100-架体；110-上底板；111-开口；120-下底板；130-支撑杆；140-承载台；200-盖体；210-套环；300-第一电机；400-第一齿轮；500-第二齿轮；510-环形槽；600-丝杠；700-夹紧机构；710-固定块；720-微型气缸；730-弧形板；800-卡口装置；810-伸缩柱；820-夹紧部；900-壳体；910-开关；920-制冷装置；930-加热装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种车用智能杯架，其中：图1为本实用新型提供的车用智能杯架的内部结构示意图；图2为本实用新型提供的车用智能杯架的盖体的结构示意图；图3为本实用新型提供的车用智能杯架的第二齿轮的俯视图；图4为本实用新型提供的车用智能杯架的第二齿轮的仰视图；图5为图1中P处的局部放大图；图6为本实用新型提供的车用智能杯架的外部结构示意图；图7为本实用新型提供的车用智能杯架的系统控制原理框图。

如图1～7所示，一种车用智能杯架，包括架体100和盖体200，架体100包括上底板110、下底板120、支撑杆130和承载台140，上底板110和下底板120相互平行，上底板110和下底板120之间靠近下底板120外周且垂直于下底板120平面设置有多个支撑杆130；上底板110上设有开口111，盖体200盖设在开口111处；

承载台140平行设置于下底板120上方，且套设于多个支撑杆130上，用于放置瓶体；

下底板120上设置有驱动机构和传动机构，盖体200上活动连接有从动部，从动部用于固定瓶口；驱动机构连接有主动部，盖体200闭合后从动部通过传动机构与主动部传动连接；

驱动机构连接有控制器，控制器用于控制驱动机构的运动。

在一种优选的实施方式中，驱动机构为第一电机300，主动部为第一齿轮400，从动部为第二齿轮500，传动机构为丝杠600；

第一电机300设置于下底板120上的中心位置，第一电机300的转轴垂直于下底板120平面，并与第一齿轮400的中心相连；承载台140外周设有孔，每个孔中均插有丝杠600，丝杠600一端延伸至下底板120，另一端延伸至上底板110；第一齿轮400的外周齿与多个丝杠600的螺旋齿相啮合；盖体200的下表面设置有圆筒状套环210，套环210的外侧壁设置有外螺纹，第二齿轮500为中空齿轮，第二齿轮500上设有与套环210相配合的环形槽510，环形槽510内设有与套环210外侧壁上的外螺纹相配合的内螺纹，第二齿轮500通过内螺纹与盖体200套环210外侧壁上的外螺纹活动连接；盖体200闭合时，第二齿轮500的外周齿与多个丝杠600的螺旋齿相啮合。

第二齿轮500可以通过螺纹连接的方式配合在盖体200上，盖体200处于闭合状态时，驱动机构第一电机300带动主动部第一齿轮400转动，第一齿轮400带动丝杠600转动，丝杠600带动第二齿轮500转动，而第二齿轮500一方面作为从动部在丝杠600的作用下作旋转运动，另一方面，由于第二齿轮500通过螺纹连接于盖体200上，所以第二齿轮500在旋转的同时也会沿着盖体200的圆筒状套环210而升降，达到升降的目的。

在一种优选的实施方式中，支撑杆130至少为三个，丝杠600至少为三个。三个支撑杆130较为稳固，三个丝杠600能取得较好的传动效果。

在一种优选的实施方式中，车用智能杯架还包括：夹紧机构700和卡口装置800；夹紧机构700设置于支撑杆130上，用于夹紧瓶身；卡口装置800设置于第二齿轮500内侧壁上，用于卡紧瓶口；

夹紧机构700和卡口装置800均与控制器电连接。

通过控制器控制，可以实现自动夹紧瓶身和卡紧瓶口的动作。

在一种优选的实施方式中，夹紧机构700包括固定块710、微型气缸720和弧形板730，固定块710安装于支撑杆130上，固定块710内设有微型气缸720，微型气缸720的活塞杆端部设有弧形板730；微型气缸720与控制器电连接。

控制器控制微型气缸720的活塞杆的伸缩运动，从而带动弧形板730夹紧瓶身。

在一种优选的实施方式中，卡口装置800包括伸缩柱810和夹紧部820，伸缩柱810一端设置于第二齿轮500的内壁上，伸缩柱810另一端与夹紧部820相连，伸缩柱810与控制器电连接。

控制器控制伸缩柱810的伸缩运动，从而带动夹紧部820夹紧瓶口。

夹紧部820可采用橡胶等弹性材料制成。

在一种优选的实施方式中，盖体200与上底板110通过转轴连接，转轴连有第二电机(图中未示出)，第二电机与控制器电连接。

通过控制器控制转轴的转动，从而控制盖体200的开启与闭合。

在一种优选的实施方式中，车用智能杯架外侧设有壳体900，壳体900外侧设有开关910，开关910与控制器电连接。

在一种优选的实施方式中，第二齿轮500上表面设有红外传感器(图中未示出)，红外传感器与控制器电连接。

通过红外传感器检测瓶口位置，当第二齿轮500旋转并沿着盖体200的圆筒状套环210升降时，红外传感器检测到瓶口位置到达，将检测信号传递给控制器，控制器控制第一电机300停止运动，继而开始下一个动作。

为了更好的理解本实用新型，对本实用新型的工作过程进行如下描述：

使用该车用智能杯架前，盖体200处于打开状态，第二齿轮500可以通过旋转螺纹连接于盖体200上的套环210上，使用时，将瓶装饮料瓶放入架体100的承载台140上，盖体200关闭后，第二齿轮500位于多个丝杠600之间，第二齿轮500的外周齿与多个丝杠600的螺旋齿相啮合。通过控制器控制可以实现整个过程的自动化。

当司机想喝水时，杯架的工作过程包括：1、放入瓶子，按下开关910的开启键，控制器控制第二电机转动，从而带动转轴转动盖体200闭合，同时第二齿轮500的外周齿与丝杠600的螺旋齿啮合；2、控制器控制夹紧机构700的微型气缸720的活塞杆作伸缩运动，弧形板730夹紧瓶身；3、控制器控制第一电机300顺时针转动，这时第一电机300带动第一齿轮400顺时针运动，第一齿轮400与丝杠600啮合，丝杠600逆时针运动，丝杠600与第二齿轮500啮合，第二齿轮500顺时针转动，转动的同时第二齿轮500沿盖体200的圆筒状套环210的螺纹下降；随着第二齿轮500的转动下降，下降到瓶口位置时，红外传感器检测到有遮挡，把检测信号传输至控制器，控制器控制第一电机300停止转动；4、控制器控制卡口装置800的伸缩柱810作伸缩运动，夹紧部820夹紧瓶口；5、控制器控制第一电机300逆时针转动，第一电机300带动第一齿轮400逆时针转动，第一齿轮400与丝杠600啮合，丝杠600顺时针转动，丝杠600与第二齿轮500啮合，第二齿轮500逆时针转动，因为此时第二齿轮500已经夹紧瓶口，转动时瓶盖被拧开，同时第二齿轮500夹着瓶盖沿盖体200的圆筒状套环210的螺纹上升；6、控制器控制第二电机转动，从而带动转轴转动，盖体200开启，盖体200上连着第二齿轮500和第二齿轮500夹紧的瓶盖；7、控制器控制夹紧机构700的微型气缸720的活塞杆作伸缩运动，弧形板730松开瓶身，这个过程结束。此时，人便可拿起水瓶直接饮用。

司机喝完水后，杯架的工作过程包括：1、放入瓶子，按下开关910的关闭键，控制器控制第二电机转动，从而带动转轴转动盖体200闭合，同时第二齿轮500的外周齿与丝杠600的螺旋齿啮合；2、控制器控制夹紧机构700的微型气缸720的活塞杆作伸缩运动，弧形板730夹紧瓶身；3、控制器控制第一电机300顺时针转动，第一电机300带动第一齿轮400顺时针运动，第一齿轮400与丝杠600啮合，丝杠600逆时针运动，丝杠600与第二齿轮500啮合，第二齿轮500顺时针转动，转动的同时第二齿轮500沿盖体200的圆筒状套环210的螺纹下降；随着第二齿轮500的转动下降，下降到瓶口位置时，红外传感器检测到有遮挡，把检测信号传输至控制器，控制器控制第一电机300停止转动；4、控制器控制第一电机300顺时针转动，第一电机300带动第一齿轮400顺时针运动，第一齿轮400与丝杠600啮合，丝杠600逆时针运动，丝杠600与第二齿轮500啮合，第二齿轮500顺时针转动，转动的同时第二齿轮500沿盖体200的圆筒状套环210的螺纹继续下降，同时瓶盖逐渐被拧紧，当第二齿轮500停止转动(即瓶盖被拧紧后第二齿轮500被卡住)，控制器检测到停止转动的信号后控制第一电机300停止运动；5、控制器控制卡口装置800的伸缩柱810作伸缩运动，夹紧部820松开瓶口；6、控制器控制第一电机300逆时针转动，第一电机300带动第一齿轮400逆时针转动，第一齿轮400与丝杠600啮合，丝杠600顺时针转动，丝杠600与第二齿轮500啮合，第二齿轮500逆时针转动，同时第二齿轮500沿盖体200的圆筒状套环210的螺纹上升；7、控制器控制夹紧机构700的微型气缸720的活塞杆作伸缩运动，弧形板730松开瓶身；8、控制器控制第二电机转动，从而带动转轴转动，盖体200开启，这个过程结束。等待下一次重复上述开瓶盖和拧瓶盖过程。

通过上述整个过程可以看出，司机想喝水时，只需按动开关910，等待一会，第一个过程结束后便可直接拿起水瓶饮水；喝完水后，将瓶子放回原位置，再按动开关910，不用再进行任何操作，自动会完成拧瓶盖过程。如此反复，十分方便，只需手动按动按钮，剩下过程均可实现自动化。

为了进一步增加杯座功能，在一种优选的实施方式中，如图1所示，车用智能杯架还包括：制冷装置920和加热装置930；

制冷装置920安装于承载台140下方；制冷装置920可以为风扇或其他方式。

加热装置930为加热管，加热管盘绕于多个支撑杆130内侧。

为了进一步增加杯座的智能化，在一种优选的实施方式中，车用智能杯架还包括面板；面板与控制器电连接；面板上设有力度输入单元，用于对夹紧机构700和卡口装置800的夹紧力进行控制；

面板上设有速度调节单元，用于对第一电机300的转速进行控制。

根据本实用新型的另一个方面，还提供一种汽车，包括上述任一方案的车用智能杯架。

此外，需要说明的是：本实用新型并不提倡司机驾驶过程中喝水，但能够增加在驾驶过程中不遵守安全驾驶规则的驾驶员的安全筹码，同时使整个饮水过程更加方便和智能化，本文阐述中出现的驾驶员驾驶过程中喝水现象均为驾驶员的主动行为。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。