低温烟具
技术领域
本实用新型属于加热不燃烧烟具，具体涉及一种低温烟具。
背景技术
以加热不燃烧低温卷烟为主要代表的新型烟草制品近年来在世界烟草市场上备受关注，加热不燃烧卷烟烟具广泛采用电加热的方式来对烟草制品进行加热。按加热不燃烧卷烟烟具中发热体相对于烟支的位置划分，可将市场上常见的加热不燃烧器具分为两种：一种是中心加热式，一种是包围加热式。其中中心加热式烟具相比于包围加热式烟具具有抽吸时烟气口感好和热量利用率高等优点，因而更易被消费者接受。
中心加热式低温烟器具采用将发热体直接插入烟支的方式进行加热，消费者将烟支插入加热腔的过程中发热体同时插入烟支的发烟材料中，若使用不同品牌的烟支，则烟支插入的阻力不一样，易出现烟支插入不到位的情况，影响使用的体验感。同时烟支加热完成后，发烟材料与烟支粘接在一起，直接拔出烟支将使发烟材料与烟支脱离，残留在器具加热腔中，清理极为不便。目前市场上的片式中心加热的器具多采用提取器结构，烟支抽吸完后先手动推动提取器，使发烟材料与烟支脱离，然后再将烟支拔出；棒状式(针式)中心加热器具则需将烟支先旋转再拔出。以上两种方式皆使烟支拔出的过程变得复杂，增加了消费者的使用负担，操作稍有不当就会造成清理的不便。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是：针对采用中心加热式低温烟具存在的烟支和发热体之间分离操作不便的缺陷，提供一种能够实现烟支和发热体自动分离的低温烟具。
本实用新型采用如下技术方案实现：
低温烟具，其特征在于：所述低温烟具包括用于容纳烟支的烟支套101，所述烟支套101底部设有可移动插入和退出所述烟支套101内部的发热体200；以及推杆300，所述推杆300为U形结构，可在驱动作用下从两侧将所述烟支套101向中心夹紧，使得所述烟支套101内容纳的烟支被抱紧；
还包括驱动发热体200移动以及驱动推杆300移动的驱动装置，所述驱动装置包括具有两个独立移动端的往复机构，所述往复机构其中一个移动端与发热体200直接连接，带动发热体200往复移动插入和退出所述烟支套101，另一个移动端控制推杆300向烟支套101施加夹紧压力。
进一步的，所述推杆300沿烟支套101的轴线导向装配于低温烟具内部，所述推杆300上设有楔面朝向烟支套中心的夹紧楔块301，所述烟支套101的外壁设有夹紧楔面104，所述夹紧楔面104在推杆300的移动方向上与夹紧楔块301楔合。
进一步的，所述夹紧楔块301为楔面相对对称布置的两组。
进一步的，所述夹紧楔面104对应加热腔100的外壁具有向内挤压的弹性余量。
进一步的，所述往复机构包括固定在低温烟具内部的螺母406、穿过螺母406并与之螺接的丝杆405以及驱动丝杆405旋转的驱动电机400，所述丝杆405作为往复机构其中一个移动端与发热体200直接连接，所述驱动电机400的电机输出轴401与丝杆405传动连接，通过丝杆405与螺母406的螺纹配合下带动发热体往复直线运动的同时自转。
进一步的，所述电机输出轴401上设有外螺纹段，所述推杆300上设置有螺接套装在电机输出轴401上的螺纹孔302，形成往复机构的另一个移动端。
进一步的，所述推杆300还与驱动弹簧402连接，所述推杆300上的螺纹孔302与电机输出轴401上的外螺纹段脱离后，触发驱动弹簧402对推杆300的弹性作用力，推动推杆夹紧烟支套101。
进一步的，所述电机输出轴401与驱动架404固定连接，所述丝杆405通过复位支架403滑套装配在驱动架404上，同时所述驱动架404和复位支架403之间具有旋转动力的传动结构。
进一步的，所述驱动架404为U形支架，其底部与电机输出轴401固定，所述复位支架403通过两个导向孔4031同时滑套装配在驱动架404两根平行的驱动导杆4041上，通过两组单独配合的驱动导杆4041和导向孔4031实现电机输出轴401旋转动力的传递，同时通过导向孔4031在驱动导杆4041上的滑动实现丝杆405的移动导向。
进一步的，所述推杆300平行于复位支架403的滑动方向，在位于复位支架403下方的推杆300上设有与复位支架403底部接触的台阶，所述复位支架403推动推杆300至其上的螺纹孔302与电机输出轴401上的外螺纹段复位螺接。
进一步的，所述丝杆405上设有用于固定发热体200的固定架202，所述固定架202上固定有控制发热体通电发热的发热体电路板203，所述发热体电路板203上设有弹性钉204作为电路板的连接电极，所述烟支套101的下方固定设置发热体导电板205，所述发热体导电板205上设有导电区域，所述弹性钉204在发热体200移动插入烟支套101到位后与发热体导电板205的导电区域电性接触。
进一步的，所述发热体导电板205为环形，环绕设置在发热体200移动的路径外周。
在本实用新型的低温烟具中，所述发热体200的顶部设置成便于插入烟支内部的锥形螺纹。
本实用新型将发热体通过固定架固定在丝杆上，丝杆与螺母通过螺纹传动连接，同时通过复位支架和驱动架与驱动电机传动装配。驱动电机驱动丝杆相对于螺母旋转，实现发热体与固定架的边旋转边直线运动。加热腔的烟支套外周通过推杆设置有夹紧楔块，通过驱动电机作为共同驱动单元控制推杆上的夹紧楔块将烟支套内部的烟支夹紧固定。
本实用新型中的低温烟具将驱动电机的转动转化为发热体旋转-直线运动和对推杆实现烟支套夹紧的控制，使发热体与推杆联动，一次操作即可实现低温烟具的“推杆上的夹紧楔块将烟支夹紧后发热体旋转插入烟支中”和“发热体从烟支中旋转退出后推杆上的夹紧楔块将烟支松开”的组合动作。
综上所述，本实用新型的低温烟具具有如下有益效果：
1.发热体自动旋转插入烟支中，防止因不同烟支插入阻力不一样而导致插入不到位或用力过大压扁烟支的情况；发热体自动从烟支中退出，退出的同时自转，使烟草材料与发热体充分脱离，烟支可直接取出，保证了加热腔的清洁，避免了取出烟支时旋转烟支的繁琐操作。
2.推杆具有夹紧烟支的功能，保证发热体插入与退出烟支的过程中烟支被可靠固定，烟支不会随发热体的移动发生直线或旋转运动。
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为实施例中的低温烟具主剖视图。
图2为实施例中的驱动电机实现推杆动作的部件爆炸示意图。
图3为实施例中的驱动电机实现发热体动作的部件爆炸示意图。
图4为实施例中的低温烟具初始工作状态示意图。
图5为实施例中的低温烟具夹紧烟支的工作状态示意图。
图6为实施例中的低温烟具发热体插入烟支的工作状态示意图。
图中标号：100-加热腔，101-烟支套，102-支架，103-壳体，104-夹紧楔面，
200-发热体，201-发热体支架，202-固定架，203-发热体电路板，204-弹性钉，205-发热体导电板；
300-推杆，301-夹紧楔块，302-螺纹孔；
400-驱动电机，401-电机输出轴，402-驱动弹簧，403-复位支架，4031-导向孔，404-驱动架，4041-驱动导杆，405-丝杆，406-螺母；
500-电池，501-PCB控制板，
600-烟支。
具体实施方式
实施例
参见图1，图示中的低温烟具为本实用新型的具体实施方案，该低温烟具的机体设有一个用于烟支插入的烟支套101，烟支套101为一个与烟支大小尺寸匹配的圆筒形结构，烟支套101内部围成的空间即对烟支进行不燃烧加热的加热腔100，通过烟具内部的发热体200对烟支内的烟草材料进行不燃烧加热，产生抽吸的烟雾气体。烟支套101固定在烟具内部的支架102上，顶部开口位于低温烟具的壳体103表面，烟支套101的底部设置有供本实施例的发热体200进出加热腔的通道。发热体200升降移动设置在烟支套101下方的烟具内部，通过驱动装置驱动发热体200可以向上移动进入烟支套101的加热腔100内部并插入到加热腔100内部的烟支内部与烟草材料接触，发热体200通过对烟草材料的接触发热实现低温烟具的不燃烧发烟。同时，在烟支套101的外周设有一个可以对加热腔100内部的烟支施加夹紧压力的推杆300，推杆300通过发热体200的驱动装置一同控制，当烟支插入到烟支套101内部后，推杆300通过烟支套101将烟支夹紧固定在发热腔100内部，避免发热体插入烟支或者从烟支中拔出的过程中烟支发生移位。
具体结合参见图2，本实施例中的推杆300沿烟支套101的轴线导向装配于低温烟具内部，可以直接通过烟具壳体内壁的导槽导向装配，推杆300的顶部设有夹紧楔块301，夹紧楔块301的楔面朝向烟支套101的中心，对应的在烟支套101的外壁上设置有夹紧楔面104，该夹紧楔面104在推杆300的移动方向上与夹紧楔块301的楔面楔合，具体是当推杆300向烟支套101的顶部移动的过程中，通过夹紧楔块301的楔面向烟支套101的夹紧楔面挤压，产生径向的推力将烟支套101内部的烟支夹紧。
图示中的夹紧楔块301为两块，分别对称布置在烟支套101的两外侧，对烟支套101形成相向的夹紧力，两个夹紧楔块301分别与两根平行的推杆300连接，两根推杆300的底部连接成一体，设置成U形结构。烟支套101在对应夹紧楔面104的位置弹性设置，使得烟支套101在夹紧楔块301对烟支的夹紧作用下具有向内挤压的弹性余量，对加热腔内部的烟支形成可靠的夹持固定。
本实施例中的驱动装置包括沿发热体升降方向往复直线运动的往复机构，该往复机构形成两个独立的移动端分别来驱动发热体200和推杆300移动，实现发热体200往复进出烟支套101内部插拔烟支以及推杆300对烟支套101内部烟支的夹紧和松开两个动作的联动控制。结合参见图2和图3，往复机构包括驱动电机400、电机输出轴401、驱动弹簧402、复位支架403、驱动架404、丝杆405和螺母406。其中驱动电机400、电机输出轴401、驱动弹簧402与推杆300实现推杆300的往复动作控制，驱动电机400、电机输出轴401、复位支架403、驱动架404、丝杆405以及螺母406实现发热体的往复动作控制，并且通过发热体其中一个方向的回位带动推杆300的一同回位控制。
再次参见图1和图2，图示中的驱动电机400固定安装在烟具内部，驱动电机400采用带减速机的电机，电机输出轴401在外周加工设置有一段外螺纹段，推杆300的底部加工设有一个螺接套装在电机输出轴401外螺纹段上的螺纹孔302，由于推杆300沿烟支套的轴向导向装配，因此当驱动电机400的电机输出轴401旋转，推杆300的底部相当于螺接在电机输出轴401上的螺母，通过螺纹传动实现沿烟支套轴向方向往复直线移动，形成往复机构的其中一个移动端。同时，推杆300的底部通过压缩的驱动弹簧402连接，推杆300的底部中心设有用于套接安装驱动弹簧402的定位柱，螺纹孔302加工在该定位柱中心，驱动弹簧402套接在推杆300底部定位柱和电机输出轴401的电机端面之间。在推杆300底部的螺纹孔302与电机输出轴401螺接时，推杆300完全通过电机输出轴与螺纹孔之间的螺纹控制移动，驱动弹簧402被动压缩；当推杆300底部的螺纹孔302从驱动电机400的电机输出轴401上螺接旋出脱离后，推杆300失去与电机输出轴401之间的螺接接触，此时触发驱动弹簧402通过压缩产生的弹性作用力主动向上推动推杆300，最终通过推杆300将烟支套101内部的烟支夹紧。
参见图1和图3，螺母406通过螺钉固定在烟具内部，丝杆405穿过螺母406并与螺母螺接，丝杆405的顶部与发热体200的固定架202固定连接，底部与驱动电机400的电机输出轴401传动连接，由驱动电机400驱动丝杆405和发热体200一同转动，同时在丝杆405与螺母406的螺纹传动配合下，带动丝杆405和发热体200往复直线运动，最终实现发热体200旋转升降进出烟支套。
具体的，电机输出轴401的端部与驱动架404固定连接，驱动架404随电机输出轴404一同转动，丝杆405通过复位支架403滑套装配在驱动架404上，即复位支架403之间传递旋转动力的同时复位支架403能够相对驱动架404沿丝杆轴向滑移。本实施例中的驱动架404为一个U形支架，包括一个底部和两根固定在底部上并相互平行的驱动导杆4041，复位支架403上开设有两个与驱动导杆4041截面匹配的导向孔4031，复位支架403通过两个导向孔4031同时滑套装配在驱动架404的两根驱动导杆4041上，导向孔4031与驱动导杆4041之间为间隙配合，能够保证相互之间自由滑移。这样，通过两组单独配合的驱动导杆4041和导向孔4031实现电机输出轴401旋转动力从驱动架404传递到复位支架403和丝杆405，同时通过导向孔4031在驱动导杆4041上的滑动实现丝杆405和螺母406之间的螺纹传动产生的轴向移动导向。
实际应用中实现复位支架403和驱动架404之间滑套装配的还包括花键装配结构或者非圆截面的轴孔装配结构。
再次参见图1，本实施例中驱动架404、复位支架403以及丝杆405和螺杆406均相对烟支套101的轴线分布安装，位于两组推杆300之间的空间，推杆300的移动方向与复位支架403以及丝杆405的滑动方向平行。在推杆300夹紧烟支的状态下，推杆300的底部螺纹孔302与电机输出轴401的外螺纹段脱离，复位支架403在驱动架404的驱动导杆4041向下滑移的过程中，会接触到U形的推杆300底部台阶，随着复位支架403的持续下移，会推动推杆300一同向下移动，此时压缩驱动弹簧402，直至推杆300底部的螺纹孔302与电机输出轴401上的外螺纹段复位螺接，将推杆300重新由电机输出轴401主动控制移动。
丝杆405的顶端固定套接用于固定发热体200的固定架202，发热体200设置为圆形截面的圆柱体，顶端设置为便于顺利插入烟支内部的锥形螺纹导入端，另一端设置非圆形截面的法兰并焊接导线，通过法兰与发热体支架201固定，使环形的发热体电路板203固定在发热体支架201上，发热体200上的焊接导线穿过发热体支架与发热体电路板203连接实现发热体的集成电路控制，形成发热体整体组件，发热体整体组件通过螺钉固定在固定架202上，与丝杆405连成一体。在发热体电路板203上设有弹性钉204作为电路板的连接电极，在烟支套101的下方固定设置发热体导电板205，在发热体导电板205上设有导电区域，该导电区域通过导线与烟具内部的电池500和PCB控制板501电路接通，弹性钉204在发热体200移动插入烟支套101到位后与发热体导电板205的导电区域电性接触，实现发热体200与烟具通电发热，同时也可以将发热体200通电的信号作为驱动电机控制发热体是否移动到位的反馈信号。由于弹性钉204与固定架和发热体一同旋转升降，为了保证弹性钉204能够准确对接到到发热体导电板205上的导电区域，发热体导电板205采用环绕设置在发热体200移动的路径外周的环形结构，在其上设置与弹性钉204的径向位置对应的圆环形导电区域。
本实施例中的电池500和PCB控制板501对发热体200的电控方案为低温烟具的常用技术，本实施例在此不对发热体的控制电路进行赘述。
以下结合图4、图5和图6详细说明本实施例的低温烟具的工作过程。
如图4所示，在烟具加热前，插入烟支600，按下按键启动，驱动电机400启动，驱动电机400的电机输出轴401同时驱动发热体200和推杆300，发热体200此时离进入烟支套还存在一定距离，在驱动推杆300向上移动距离A后，推杆300顶部的夹紧楔块301推动弹性的烟支套101朝轴心变形夹紧锁死烟支600，此时推杆300的底部螺纹孔与电机驱动轴401的外螺纹段脱离，失去螺纹咬合控制，与推杆上的螺纹孔中心轴同心的驱动弹簧402保证推杆300继续向上位移的作用力，由驱动弹簧402持续提供推杆300夹紧的作用力。同时由烟具内部的支架限制推杆300继续位移，推杆300因驱动弹簧402和支架的限位保持空间稳定状态，从而保证烟支套101内部的烟支被推杆300上的夹紧楔块为牢靠的锁紧烟支状态。
如图5所示，在图4中的推杆300处于锁紧烟支状态后，驱动电机400继续转动，驱动架404将随电机驱动轴401同步转动，复位支架403被驱动架404驱动作圆周和沿轴向位移，即螺旋直线移动，当推杆移动距离A，复位支架403同样移动距离A，至推杆300停止位移后，驱动电机400继续转动使复位支架403移动距离B，此时，与复位支架403紧固同步位移的丝杆405、固定架202以及发热体同步移动距离B，此时发热体200从下方向上完全插入烟支套内部被锁紧的烟支600内，发热体组件上的弹性钉与发热体导电板电性连接，此时驱动电机400停止转动，发热体电路板开始给出电流驱动发热体加热，实现烘焙烟支。
如图6所示，当完成吸烟加热结束，发热体电路板将停止给发热体200供电，驱动电机400开始向相反的方向转动，与电机输出轴401轴同步转动的驱动架404将驱动复位支架403、丝杆405、固定架202、发热体200螺旋反方向位移，发热体组件的弹性钉将脱离与发热体导电板205的接触且距离越来越远，当移动到距离B的位置，复位支架403与推杆300底部台阶接触，驱动电机400继续转动，复位支架403将驱使推杆300压缩驱动弹簧402向下移动，同时推动推杆300底部的螺纹孔与电机输出轴401的外螺纹段实现螺纹咬合，直到驱动电机400驱动复位支架403继续向下移动到距离A的位置停止，此时推杆300的顶端的夹紧楔块301松开对烟支套101的夹紧楔面弹性特征的挤压，松开对烟支套101内部烟支600的抱紧，使用者可直接从加热腔内抽出烟支600。烟具所有运动零件恢复到起始位置，为下一次工作做准备。
以上仅是本实用新型的具体实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
