自潔式貓砂箱的製作方法

2023-05-24 05:48:06 1

專利名稱：自潔式貓砂箱的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種自潔式貓砂箱，且更明確地說，本發明涉及一種自潔式 貓砂箱，在一個實施例中，所述自潔式貓砂箱包括一個一次性的貓砂盒和一 個自動的耙組合。
背景技術：
各種貓砂箱在本領域中已知。可再使用的貓砂箱和一次性貓砂箱都已 知。可再使用的貓砂箱通常由塑料形成，且配置為一個具有3-4英寸側壁的 長方形託盤。通常，所述可再使用的貓砂箱每日或每隔幾日便需要維護。為 便於貓砂箱的照管和清潔，已經發展了 一次性貓砂箱。美國專利第4, 171 ， 680 號、第4， 271， 787號和第6, 065， 429號揭示了所述一次性貓砂箱的實例。所 述一次性貓砂箱通常包括一個填充有吸收材料的一次性箱子或託盤， 一般稱 為吉蒂貓砂(Kitty litter )。
為更利於所述貓砂箱的保養，已發展了自潔式貓砂箱。市場上所售的自 潔式貓砂箱主要使用"粘土"或"結塊"貓砂，且要求定期添加新鮮吉蒂貓 砂並每隔幾日便移除廢物。所述自潔式貓砂箱的實例揭示在美國專利案第 4, 574, 735號、第5, 048, 465號、第5， 477, 812號、第6, 082， 302號、第 6, 378， 461號和第Re. 36， 847號中，這些專利案以引用的方式併入本文中。
美國專利案第4, 574,735號揭示了 一種自潔式貓砂箱，其包括一個通常 為圓形的上腔室、 一個位於下部的一次性容器和一個可旋轉的耙組合。所述 可旋轉的耙組合包括被水平定向並連接到一個中心位置的主軸的複數個齒。 所述主軸又通過傳動裝置由電動機驅動。因此，當電動機通電時，齒旋轉，進而將固體廢物產物推向與下部廢物容器相通的上腔室中的排出開口。不幸 的是，所述構造並不完全有效，因為據已知並非所有廢物都被排入下部廢物 谷奮。
為解決這個問題，已發展了一種依賴耙組合的線性運動而將廢物存積到
位於貓砂箱 一端的廢物隔室的自潔式貓砂箱。例如，美國專利案第5， 048, 465 號揭示了一種自潔式貓砂箱，其包括一個耙組合、 一個可移除且可再使用的 貓砂託盤和一個安置在所述可再使用的貓砂託盤一端的一次性或可再使用 的廢物接受器。所述耙組合包括用於以線性運動方式梳理貓砂箱的複數個 齒。所述齒被樞轉安裝。 一個安裝在所述貓砂託盤一端的止件導致所述齒旋 轉並向上舉起固體廢物且越過分隔貓砂託盤和廢物隔室的壁。 一旦齒的延伸 端在所述壁上方旋轉，耙組合的持續運動使齒的延伸端掀起蓋子並使固體廢 物產物落入廢物隔室。儘管在465專利案中所揭示的自潔式貓砂箱系統易於 貓砂箱的保養，但所述貓砂託盤必須經常再填充，這是一項麻煩的工作。此 外，整個系統必須定期清空和拆卸以進行清潔，這又是一項麻煩的工作。並 且，所述裝置的相對複雜性導致所述裝置的成本相對昂貴。
美國專利案第5,477,812號、第6,082,302號、第6， 378， 461號和第 Re. 36,847號中也揭示了自潔式貓砂箱。如465專利案，這些專利案中所揭 示的自潔式貓砂箱也包括一個可再使用的貓砂託盤和一個一次性廢物容器。
存在與上文提及的美國專利案中所揭示的自潔式貓砂箱相關聯的各種 問題。第一，因為這些箱子經常需要使用結塊貓砂，所以廢物箱快速地被填 充有結塊的尿和固體廢物。因此所述廢物箱必須每隔幾天或更經常地清空， 尤其在多個貓應用中。第二，廢物容器的移除是麻煩的工作且經常需要使用 者接觸廢物。第三，新鮮吉蒂貓砂必須持續添入貓砂託盤。第四，已知在所 述自潔式貓砂箱中的驅動組合包括一個驅動電動機，所述驅動電動機與耙組 合一起在曝露於貓砂區域的有齒軌道內行進。通過將電動機安裝到所述耙， 將電能施加到一個可移動的底盤，從而需要一個用於電繩的巻帶盤，已知這固有地具有風險性且傾向於失敗。當過多貓砂用於貓砂託盤時，電動機可不 足以驅動所述耙通過貓砂，進而導致產生需要主人幹預的堵塞。相反地，如 果使用很少貓砂，或如果貓以特殊的方式再分配貓砂，那麼結塊可凝結到貓 砂盆的底部並阻止所述耙通過貓砂區域。在其它情況下，貓會導致貓砂在軌 道內聚集，從而也導致對驅動系統造成破壞和/或進一步需要使用者的幹預。 此外，電動機並不完全受到保護而免受尿的影響，且可在正常操作中被貓破 壞。同時已知如果箱子緊緊靠近使用者放置，那麼所述電動機聲音吵鬧。第 五，已知的自潔式貓砂箱不適合用於晶體貓砂。特定而言，歸因於晶體貓砂 的不規則形狀和成塊與連結的趨勢，在所述耙組合的前部趨於堆積一個波狀 物，其尤其可阻止耙組合完成一個清潔沖程。因此，需要這樣一種自潔式貓
砂箱其比已知的自潔式貓砂箱更容易使用；更可靠；不會將電組件或機械 組件暴露於汙染物；消除了對巻帶盤的需要；且適合用於諸如晶體貓砂的非 結塊貓砂。

發明內容
本發明涉及一種自潔式貓砂箱，其提供了優於現有技術的各種優點。特 定而言，在一個實施例中，所述自潔式貓砂箱被配置以使用預先填充有貓砂 且被配置為既可提供貓砂又含有廢物的一次性盒，從而消除了使用者需要清 潔貓砂託盤和操縱重的貓砂供給容器。在其它實施例中，所述系統包括配置 有一個驅動組合的耙組合，所述驅動組合受到保護以免於汙染。根據本發明 的另 一個實施例，所述自潔式貓砂箱包括一個含有複數個間隔開的齒的耙組 合，所述耙組合被配置以使得包括晶體型貓砂的所有類型的貓砂都可使用。


參考以下說明和其中附圖將容易理解本發明的這些和其它優點。 圖1為根據本發明一個實施例配置有一個貓砂隔室和一個廢物隔室的 長方形盒的透視圖。
圖2為根據本發明的一個實施例的自潔式貓砂箱的透視圖，其中所述自潔式貓砂箱以耙組合在與廢物存儲位置相對的位置中的方式展示。
圖3為圖2所展示的自潔式貓砂箱的部分側視圖，其詳細說明了側導軌。 圖4為用於圖2所說明的自潔式貓砂箱的驅動組合的分解透視圖。 圖5A為圖2所說明的自潔式貓砂箱的頂視圖，其中所述自潔式貓砂箱 以耙組合在與廢物存儲位置相對的位置中的方式展示。 圖5B為沿圖5A的線5B-5B的截面圖。
圖6A為圖2所說明的自潔式貓砂箱的頂視圖，其中所述自潔式貓砂箱 以耙組合在清潔沖程期間位於中間位置中的方式展示。 圖6B為沿圖6A的線6B-6B的截面圖。
圖7A為圖2所說明的自潔式貓砂箱的頂視圖，其中所述自潔式貓砂箱 以耙組合在清潔衝程末端的一個位置中的方式展示。 圖7B為沿圖7A的線7B-7B的截面圖。
圖8A為根據本發明在圖2中所說明的自潔式貓砂箱的頂視圖，其中所 述自潔式貓砂箱被展示為在其中耙組合舉起廢物隔室上的蓋罩的位置處。 圖8B為沿圖8A的線8B-8B的截面圖。
圖9A為圖2所說明的自潔式貓砂箱的頂視圖，其中所述自潔式貓砂箱 以耙組合在傾卸位置處的方式展示。
圖9B為沿圖9A的線9B-9B的截面圖。
圖IOA為圖2所說明的自潔式貓砂箱的頂視圖，其中所述自潔式貓砂箱 以耙組合在返回沖程期間處於中間位置的方式展示。 圖10B為沿圖10A的線10B-10B的截面圖。
圖IIA為圖2所說明的自潔式貓砂箱的頂視圖，其中所述自潔式貓砂箱 以耙組合在其返回沖程末端的方式展示。
圖11B為沿圖11A的線11A-11A的截面圖。
圖12為用於圖2所說明的自潔式貓砂箱的控制系統的示範性示意圖。 圖13為用於圖2所說明的自潔式貓砂箱的控制系統的流程圖。圖14A-14C說明了根據本發明的貓砂盒的一個替代性實施例。
圖15A-l 5C說明了根據本發明的貓砂盒的另 一個替代性實施例。
圖16為根據本發明的自潔式貓砂箱的一個替代性實施例的等距視圖。
圖17A為展示在使用位置中的圖16所說明的自潔式貓砂箱的另一等距視圖。
圖17B為圖17A所說明的自潔式貓砂箱的側面正視圖。 圖17C為沿圖17A的線17C-17C的截面圖。
圖17D為沿圖17B的線17D-17D的截面圖，其說明了根據本發明一個方 面的示範性迷宮式密封。
圖18A為圖17所說明的自潔式貓砂箱的等距視圖，其中將所述自潔式
貓砂箱展示於在能夠使貓砂託盤移除的位置中。
圖18B為在圖18A所說明的位置中的貓砂箱的截面圖。
圖19為圖16所說明的自潔式貓砂箱分解等距視圖，其說明了包括一個
驅動螺母和一個螺母隨動件的驅動組合的第一實施例。
圖20為圖16所說明的自潔式貓砂箱的等距視圖，其中所述自潔式貓砂
箱以頂部外殼已被移除和圖19所說明的驅動組合的方式展示。
圖21為圖16所說明的頂部外殼已被移除的自潔式貓砂箱的側視圖。 圖22A-C為圖21所說明的系統的部分視圖，其中側導軌已被移除以說
明系統蓋子的舉起機制的元件。
圖23A-D為側導軌已被移除的圖21所說明自潔式貓砂箱的部分視圖，
其說明了耙停靠原位置。
圖24A-C為圖21所說明的自潔式貓砂箱的部分視圖，其說明了在原位
置中的耙停靠和驅動組合的 一 個替代性實施例。
圖25為用於圖16-24和27所說明的實施例的控制器的示意性電氣示意圖。
圖26為圖25所說明的控制器的邏輯圖。圖27A-D為說明圖16的自潔式貓砂箱的一個耙循環的截面圖。
具體實施例方式
本發明涉及一種自潔式貓砂箱。期待本發明的各種實施例。圖1-15說 明了 一個實施例。圖16-27說明了第二個實施例。在所說明的兩個實施例中， 所述自潔式貓砂箱都包括一個貓砂託盤、 一個耙組合和一個驅動組合。本發 明的廣泛原理對一次性貓砂、託盤和可再使用的貓^f少託盤都適用，在圖1-15 所說明的實施例中，提供了一種一次性貓砂託盤，且其配置有兩個隔室一 個貓砂隔室和一個廢物隔室。圖16-27所說明的實施例說明了其中所述貓砂 託盤也為 一次性且不劃分隔室的實施例。
第一實施例
如上所提及，第一實施例在圖1-15中得以說明且包括貓砂託盤、耙組 合、驅動組合和控制器。在那個實施例中，提供了一個一次性貓砂託盤，其 被劃分隔室且包括一個貓砂隔室和一個廢物隔室。所述廢物隔室可具有一個 鉸接蓋罩。所述耙組合包括複數個齒，其由一個適於在清潔衝程期間梳理貓 砂隔室的可移動底盤所攜帶。當所述耙組合完成其清潔衝程時，耙組合在向 著廢物隔室方向上的進一步移動致使舉起臂或槓桿舉起蓋罩從而使得固體 廢物材料存積到廢物隔室中。在存儲位置中，所述耙組合擱在貓砂箱的一端 同時齒在貓砂填充面以下以形成一個緊密的輪廓。
如下面將更詳細地討論，本發明的各種實施例提供了如將在下文詳細討 論的優於現有技術的各種優點。第一，所述自潔式貓砂箱可被配置以用於一 次性貓砂託盤。第二，用於所述耙的驅動組合可被配置以避免遭受汙染。第 三，所述耙可被配置以用於包括晶體貓砂在內的所有類型的貓砂。
貓砂盒
在如圖1所說明的本發明的一個實施例中，所述自潔式貓砂箱;陂配置以 接納一個可為一次性的貓砂盒。但是，儘管自潔式貓砂箱50被說明並描述 成具有一個一次性貓砂盒20，但是本發明的原理也可適用於可再使用的貓砂託盤。
圖1說明了一個限定一個貓砂隔室和一個廢物隔室的被劃分隔室的貓 砂盒。圖1所說明的貓砂盒包括一個在貓砂隔室和廢物隔室之間的分離器 壁。這樣，圖1所說明的貓砂盒必須與可舉起所述耙的耙組合(例如，結合
圖3-13來描述和說明的耙組合)共同使用。
一次性貓砂盒20易於貓砂箱的保養。如圖1A所示， 一次性貓砂盒(通 常以參考數字20表示)可形成為一個具有可限定複數個側壁30和一個底板 32的外圍唇緣21的通常為長方形的託盤。分離器壁22限定一個廢物隔室 24和一個貓^ 少隔室26。助28可形成在貓石少隔室26的底板32中以用於額外 強度。所述廢物隔室24可具有一個鉸接蓋罩34。各種鉸鏈36都適用於這 個應用。例如，鉸鏈36可為活動鉸鏈或其它類型的鉸鏈。鉸鏈類型並不是 關鍵的因素。蓋罩34鉸接在託盤的一端38上。
盒20以及下文所描述的盒206可由諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET) 或聚丙烯的各種塑料材料形成，並通過塑料注射成形或真空成形而形成。所 述盒20可由諸如紙板的其它材料製得，並且排列有(例如)塑料村管。
定下盒20的尺寸以使其被接納於圖2-10所說明的自潔式貓砂箱中。對 齊零件(registration feature)可併入一次性盒20以及貓石少箱內以防止 未經批准的貓砂盒被安裝於貓砂箱中，同時也防止所述盒被不適當地安裝。 例如， 一個或一個以上間隔開的橫槽(未圖示)可在託盤底部形成。所述間 隔開的槽可經配置以接納延伸跨過貓砂箱的杆。也期待其它對齊方法。
在貨架位置中，在本發明的一個實施例中，盒20含有高達填充線40的 貓砂，且其被可移除的蓋罩(未圖示)所密封，並密封到唇緣21。廢物隔 室上的蓋罩34最初也可通過應用於唇緣21的粘合劑而被密封住。
替換盒20與移除舊盒並以一個新的盒替換其一樣簡單。這樣的構造相 對於已知系統提供了許多益處。第一，所述構造消除了需要操縱相對較重的 貓砂供給容器。第二，由於盒20為一次性盒，因此不需要清潔託盤。第三，使用者不會被暴露於通常在將貓砂倒入貓砂託盤時所產生的塵霧雲下。
圖14A-14C和圖15A-15C說明了圖1所說明的一次性盒20的示範性替 代實施例。這些示範性實施例經配置以使零售貨架的空間最小化。第一替代 性實施例在圖14A-14C中得以說明，且以參考數字100表示，並且其包括一 個通常為長方形的託盤，所述託盤配置有可使託盤100能夠一折為二或一折 為三的一條或多條折線102。圖15A-15C的第二替代性實施例(通常以參考 數字104表示)可包括一個限定兩個隔室108和110的單折線106。所述兩 個隔室中的一個可配置有如圖15B所示的可摺疊類型褶皺以使得託盤能夠 如圖15A所示被壓縮。
圖19說明了貓砂盒的另一個替代性實施例。在這個實施例中，貓砂託 盤形成為一個未被劃分隔室且可為一次性的通常為長方形的託盤。所述託盤 在一端可具有一個小蓋以覆蓋廢物並可具有一個更大的蓋罩以封閉整個託 盤從而進行運送。未劃分隔室的貓砂盒的一個重要方面是其簡化了驅動組合 和耙組合。更明確地說，圖19所說明的貓砂盒並不包括一個分離器壁。這 樣，耙組合在所有操作模式期間都可保持在一個水平面上(也就是在單一水 平面內行進)，因為耙組合無須舉過分離器壁。這樣，圖19所說明的貓砂盒 可用於圖19-24所說明的驅動組合。由於耙組合保持在一個水平面，所以驅 動所述耙組合的機構得以簡化，從而改進了可靠性並減少了成本。
未劃分隔室的貓砂託盤的一個額外益處是廢物經常與貓砂接觸。這樣， 臭味得以減少並且使廢物的乾燥最優化。與使用了其它貓砂箱而通常所做的 工作不一樣，並不從貓砂移除固體廢物。
在卸下貨架的位置中，貓砂託盤可含有晶體貓砂或其它貓砂且可被可移 除的覆蓋材料(諸如熱縮塑料包或其類似物)所封閉。通過移除可移除的覆 蓋物並降低在貓砂託盤206上的自潔式貓砂箱200 (如通常展示於圖17A和 18A)，可將託盤206放置成使用狀態。
自潔式貓砂箱根據本發明的自潔式貓砂箱在圖2中得以說明且通常以參考數字50來 識別。自潔式貓砂箱可和或不和一次性貓砂盒20 —起使用。自潔式貓砂箱 50可包括一對間隔開的側導軌52和54、耙組合56和驅動組合58。 一個或 多個連杆61可用來將側導軌52和54連接一起。
耙組合56包括多個齒64，所述齒64可用來梳理過貓砂託盤的貓砂隔 室26或一次性貓砂、盒20、 100或104中的貓砂。齒64相對於耙組合的運動 方向向後成角度，且由橫向安置在貓砂箱50上的底盤或橋狀物66攜帶。底 盤66攜帶複數個間隔開的齒64並由一對間隔開的側板68和70支撐。
驅動組合58可包括一個驅動電動機71 (例如， 一個可逆電動機(圖4 )) 和一個驅動組合。各種驅動組合都合適。例如，驅動組合可包括由驅動電動 機71驅動的一對間隔開的導螺杆72和74。如圖2和3中最佳所示，導螺 杆72和74可安置在側導軌52和54中的延長槽中。 一對延伸軸76和78通 過一對聯軸器80和82被耦接到驅動電動機71。所述軸76和78的延伸端 可附著到蝸輪組合84和86，所述蝸輪組合84和86又用於驅動導螺杆72 和74。蝸輪減速可為(例如)20:1,其結合一個小間距的導螺杆(M6-1.0 螺紋)允許高速電動機和慢速移動的耙之間的高減速比，而無需電動機齒輪 頭。所述耙側板68和70可通過一對螺母88 (圖3 )被樞接到導螺杆72和 74。因此，在電動機71旋轉導螺杆72和74時，螺母88沿著導螺杆"和 74前進，進而使耙組合56前進。其它驅動組合適合用於本發明，諸如傳動 帶、氣壓缸或其類似物。
所述齒64的高度和角度由形成在可限定軌道的側導軌52和54中的一 對上下槽90和92 (圖3)的形狀自動控制。特定而言，導向件或輥(未圖 示)可耦接到側板68。導向件連接到形成在耙側板68和70中的安裝孔69 (圖23)。每一個導向件都經配置以在形成在側導軌52和54中的軌道90 和92中的一個中滑動或滾動。
如圖5B所示，下軌道92使得齒64在清潔衝程期間處於清潔位置，而如(例如)圖IOB所示，上軌道90使得齒在返回衝程期間處於傳送位置。 在清潔衝程後，所述輥且進而耙組合56從下軌道92轉移到上軌道90。為 防止所述輥返回到下軌道92,可提供一個彈簧加載爪93。彈簧加載爪93順 時針樞轉以使得輥從下軌道92轉移到上軌道90。由驅動電動機71所引起 的輥持續向前運動使得輥和耙組合56向左(圖3)移動而到達其中固體廢 物被存積到廢物隔室24中的點100。
一對微型開關94和98可用來倒轉電動機71的方向。特定而言，在固 體廢物被倒到廢物隔室24後，鄰近於下軌道92左端(圖3)的第一微型開 關94被耙組合56脫扣。這個動作使驅動電動機71且進而耙組合56倒轉方 向。特定而言，在第一微型開關94被脫扣後，耙組合56行進到右邊(圖3)。 當耙組合56將鄰近下軌道92右端(圖3)的第二微型開關95脫扣時，驅 動電動機71的方向再次倒轉使得耙組合56在清潔衝程期間將行進到左邊 (圖3)。
如圖5B所示，可提供一個槓桿或舉起臂102。舉起臂102以剛性方式 附著至耙側板68、 70中的一個。這樣，當耙組合56上的輥從下軌道92轉 移到上軌道90時，如圖8B所說明，舉起臂102升高，其將舉起臂34升高 至盒20的廢物隔室24上方以使得固體廢物能夠被存積在一次性貓砂盒的廢 物隔室34中。
如圖2所示，可提供一個光學傳感器(例如一個紅外發射器108和一個 紅外檢測器110)來感應貓是否在貓砂箱50中。紅外發射器108可耦接至 一個側導軌54,而紅外檢測器110則可由相對的側導軌56攜帶。如下文將 更詳細地討論，持續監視紅外檢測器110的狀態。在正常操作期間，紅外檢 測器傳感器IIO持續感測紅外光束。當紅外光束中斷時，所述系統認為一貓 在貓砂箱50中。當所述光束恢復(也就是說，傳感器IOO再次檢測到光束) 時，所述系統在一預定時限(可由使用者選擇，例如5分鐘或更多)後啟動 一清潔循環。參考圖4和12,示範性驅動組合58包括一個電子板114 (圖4 )。所述 電子板114用來控制驅動電動機71以及紅外發射器108和紅外檢測器110。 參考圖12,電子板114包括一個微處理器116，例如一8位微控制器(例如 一愛特梅爾(Atmel) 8位ADR微控制器，型號ATTINY 26L-SC)。用於微控 制器116的電力由(例如)國家半導體(National Semiconductor)製造的 型號為LM340T-5. 0-HTOP的電源120提供。所述電源120提供連接至微控制 器116的VCC/AVCC銷的+5伏DC電源。旁路電容器C3耦接在VCC/AVCC銷 和接地之間，以穩定其處所施加的電壓。特定而言，來自接受器(未圖示) 的常規120 VAC電源可施加至電源插座117。通過與提供120 VAC輸入電源 電壓的半波整流的二極體D2串連耦接的一開關(例如單極雙擲開關Sl)， 又可將120 VAC供電施加至電源120。將半波整流的電源電壓施加至提供一 經調節的+5伏DC輸出的電源120的輸入。可分別跨輸入和輸出銷VIN和V0 與接地之間耦接一對旁路電容器C2和C4來穩定其處所施加的電壓。
+5伏電源120也可用來驅動紅外發射器108。特定而言，所述紅外發射 器108通過限流電阻R13而耦接到+5伏電源120。紅外發射器108的陰極通 過電晶體Q2而接地。電晶體Q2的基極連接到微控制器116的埠 PB5。通 常，紅外發射器108持續接通。這樣，電晶體Q2將被埠 PB5持續打開。
紅外檢測器110持續監視來自紅外發射器108的紅外光束。所述紅外檢 測器110可實施為光電電晶體Ql。通過限流電阻R4，所述光電電晶體Ql耦 接在+5伏電源120和系統接地之間。光電電晶體Ql的集電極通過一個耦合 電容器Cl而耦接到比較器121的不倒相輸入。比較器121的不倒相輸入通 過+5伏DC電源和由一對電阻R6和R7形成的分壓器而被參考為預定電壓。 如所示，比較器121的不倒相輸入被參考為+2. 5伏DC。比較器121的倒相 輸入被參考為由複數個分壓器電阻RIO、 Rll和R12以及+5伏DC電源產生 的參考電壓。如所示，參考電壓為+5伏DC或2.38伏DC的10/12。通過一 個上拉電阻R14將比較器121的輸出上拉到+5伏DC。通常，當IR檢測器(也就是光電電晶體Q1)檢測來自IR發射器108的紅外光束時，光電電晶體Q1 導電，從而將比較器121的不倒相輸入接地。施加到比較器121的不倒相輸 入的接地使其輸出變低，所述輸出又可在微控制器116的埠 PB3處讀出。 當IR光束中斷時，光電電晶體Q1停止導電，從而導致比較器121的不倒相 輸入通過上拉電阻R24而被上拉到+2. 5伏DC。施加到比較器的不倒相輸入 的+2. 5伏DC將大於施加到不倒相輸入的+2. 38伏DC參考電壓，^v而致使 比較器121的輸出升高，所述輸出也由埠 PB3處的微控制器116讀出。
假定在紅外光束中斷的任何時候貓就已進入了貓砂箱。微控制器116因 此在啟動自動清潔衝程前啟動一個時間延遲。如所示，所述時間延遲可由使 用者來選擇。例如，可提供開關S3。開關S3可為單極、單擲瞬時按鈕開關。 微控制器116可被程序化以計數按鈕開關被按下的次數。例如，可提供三個 使用者可選擇的時間延遲。開關S3耦接到微控制器116上的埠 PAO。這 個埠 PAO通常維持在由一對電阻R16和R15形成的分壓器所產生的電壓 下，所述分壓器又連接到識別為HV-IN的半波整流器二極體D2的輸出。如 所示，當開關S3打開時，電壓HV-IN的約1/10被施加到微控制器116的端 口 PAO。當開關S3關閉時，埠 PAO處的電壓浮皮接地。因此，每次開關S3 被按下時，微控制器116便感應埠 PAO處的脈衝。如所示，提供三個示範 性時間延遲5分鐘、20分鐘和1小時。因此，開關S3可用於選>#時間延 遲以在紅外光束中斷後啟動自動清潔循環。例如，按下開關S3—次可讀為 5分鐘延遲，而按下開關S3兩次則可讀為20分鐘延遲。最後，按下開關S3 三次可用來表示1小時的時間延遲。為使使用者知道選擇了哪個時間延遲， 可提供複數個紅色LED D3、 D4和D5。這些LED D3、 D4和D5通過複數個限 流電阻R17、 R20和R22而分別連接到微控制器116的埠 PA1、 PA2和PA3， 並連接到5伏電源。因此，使用者可按下開關S3並觀察LED D3、 D4和D5 直到已選擇了所要的時間延遲為止。
由四個功率FET Q5、 Q6、 Q7和Q8來驅動驅動電動才幾71 (圖4 )。將可在識別為HV-IN的半波整流器D2的輸出處得到的電壓施加到通常關閉的功 率電晶體Q5和Q7的源極端子。所述功率電晶體Q5和Q7的漏極端子連接到 通常打開的功率電晶體Q6和Q8的漏極端子。功率電晶體Q5和Q7的漏極端 子也應用到用於連接到驅動電動機71的電動機輸出插座123。
通常關閉的電晶體Q5和Q7的柵極端子G通過一對電阻R29和R33由 HV-IN的半波整流電壓驅動。所述電阻R29和R33又分別串連地耦接到一對 集電極電阻R24和R34。所述集電極電阻R24和R34又耦接到一對電晶體Q3 和Q4的集電極，所述電晶體Q3和Q4之發射極被接地。電晶體Q3和Q4的 基極由0UT-H1-1和0UT-Hl-2信號來驅動，所述信號分別通過限流電阻R23 和R26在微控制器的埠 PA4和PA5處可得到。
齊納二極體D7和D8分別與電阻R29和R33並聯連接。這些齊納二極體 D7和D8用來將施加到電晶體Q5和Q4的集電極的電壓限制到(例如)10伏。
通常關閉的電晶體Q6和Q8的柵極由信號0UT-L0-1和0UT_L0_2來驅動， 所述信號在微控制器116的埠 PA6和PA7的輸出處可得到。埠 PA6和 PA7通常由下拉電阻R18和R19下拉。
電晶體Q5和Q6的串連組合用來在一個方向上驅動驅動電動機71,而 電晶體Q7和Q8的串連組合用來在反方向上驅動驅動電動機71。限位開關 94和95通過上拉電阻Rl和R2 #:通常上拉到+5伏DC,並且^皮施加到孩i控 制器116的埠 PBO和PB1。所述限位開關94和95可具有常開#"點。因此， 當任一個限位開關關閉時，+5伏DC被施加到埠 PBO和PB1。當(例如) 限位開關94關閉以指示耙組合56在貓砂箱50的一端時，埠 PBO被驅動 得較低。低輸出由微控制器116感應，所述微控制器116 (例如)產生信號 0UT-H1-1和OUT—L0-1信號以使得電晶體Q5和Q6導電。在這個情況期間， 電晶體Q7和Q8不導電。耙組合56沿著貓砂箱50而被驅動直到另一微型開 關95脫扣。當所述微型開關95脫扣時，電晶體Q7和Q8用來通過信號 0UT — H1一2和OUT-L0 — 2驅動驅動電動4幾71。不管電動機71的旋轉方向如何，通過那裡的電流均由複數個電流感應
電阻R35-R42感應。這些電流感應電阻R35-R42形成一個具有電阻R32的分 壓器，其又連接到比較器127的倒相輸入。電容器C5也被耦接於倒相輸入 和接地之間以使跨過倒相輸入的電壓穩定。將參考電壓施加到比較器127的 不倒相輸入。所述參考電壓由+5伏DC電源和一個由複數個電阻R25、 R27 和R28形成的分壓器產生。比較器127的輸出由上拉電阻R21拉高。因而， 比較器127的輸出通常變高，且由微控制器116的埠 PB6感應。無論何時 當通過電流感應電阻的電流超過一個預定值(例如1.9安培)時，比較器 127的輸出變低以指示一個預定時期的鎖定轉子條件，而所述鎖定轉子條件 指示(例如)耙組合56被諸如貓的障礙物所卡住。
如上所提及，齒64擱在貓砂水平面以下。在配置用於一次性貓砂託盤 20的實施例中，可提供一個按鈕S3，例如一個瞬時、單極、單擲按鈕。按 鈕S3被上拉電阻R9拉高，並由微控制器116的埠 PB5感應。無論何時按 下按鈕S2 ，系統都自動致使耙組合5 6移出以利於舊的 一次性託盤的移除和 新的一次性託盤的插入。可在貓砂箱50的一端提供一個限位開關129。所 述限位開關129可為瞬時、單極、單擲開關。限位開關129由上拉電阻R3 拉高，且由微控制器116的埠 PB2感應。限位開關129用來在插入了新的 一次性貓砂盒後致使耙組合56回歸到原來位置。
圖13為一個用於控制驅動組合58的控制邏輯的示範性圖。首先，在步 驟130中，系統不斷循環並檢查在紅外發射器108和紅外檢測器110之間的 紅外光束是否中斷。系統以這個狀態循環直到光束中斷。一旦紅外光束中斷， 那麼在步驟132中開始定時器1。在步驟134中系統再次檢查以確定紅外光 束是否中斷。如果沒有中斷，那麼系統循回到步驟130。如果定時器已超時 (如步驟136所指示)，那麼在步驟138中系統假定貓在箱子裡。如果沒有 超時，那麼系統循回到步驟134並不斷檢查紅外光束是否中斷。 一旦確定定 時器超時並且貓在箱子裡，那麼在步驟140中系統便進行檢查以再次確定紅外光束是否中斷。如果是這樣，那麼系統循回到步驟138。如果不是這樣， 那麼系統便假定貓已經離開箱子並在步驟142中啟動定時器2。如上所討論， 系統啟動使用者可選擇的超時時期，在這裡識別為"CLEAN DELAY (清潔延 遲)"。 一旦完成超過CLEAN DELAY的時間(如步驟144所表示)，那麼在步 驟146中系統便啟動清潔沖程。如果不是這樣，那麼系統循回到步驟145。 系統通過在步驟148中檢查限位開關94的位置而在步驟148中不斷進行檢 查以確定清潔沖程是否完成。 一旦清潔循環完成，那麼在步驟150中系統便 停止驅動電動機71。在驅動電動機71停止後，其方向在步驟152中被反向。 驅動電動機71反向運轉，直到系統檢測到盒更換限位開關129已在步驟154 中脫扣。所述盒更換限位開關129安置在限位開關94和95之間的位置。如 步驟156所確定，當盒更換模式還未啟動時，如步驟158中所表示，驅動電 動機71持續反向運轉直到限位開關95脫扣。當如步驟160中所確定，限位 開關95被脫扣時，驅動電動機71在步驟162中停止。清潔循環完成後，系 統循回到步驟130。
如上文所提到，所述系統包括一個用於重新定位耙組合56以便於一次 性盒20的移除的開關S2 (圖12)。這樣，在步驟164中，系統進行檢查以 確定盒移除開關S2是否已被按下。如果按下，那麼在步驟166中設定更換 模式旗標。 一旦設定了更換模式旗標，耙組合56便循環通過步驟146-150 中的清潔沖程。在清潔衝程期間，耙組合56由側壁52中的下軌道92 (圖3) 導引。為升高耙組合56,在步驟152中驅動電動機的方向^皮反向以將耙組 合56定位在上軌道90中，因而向上升高齒64。耙組合56在反向方向上繼 續直到盒改變限位開關129脫扣，如步驟156所確定。 一旦限位開關129脫 扣，在步驟168中驅動電動機71便停止以使得使用者能夠替換一次性盒20 (圖l)。接著在步驟170中，系統等待直到引起系統將耙組合56回歸原位 置的盒改變開關S2(圖12)再次被按下。特定而言，系統重複步驟158-162。 如上文所提到，用於啟動清潔循環的時間延遲為使用者可選擇的時間延遲。這樣，在步驟172中，系統檢查以確定時間延遲選擇開關S3 (圖12) 是否被按下。如果按下，那麼所選擇的時間延遲在步驟174中由系統確認， 並且在步驟中合適的LED得以更新。如果在步驟144中確定第二定時器 未超時，那麼在步驟150中系統檢查以確定紅外光束是否中斷。如果中斷， 那麼系統循回到步驟138並假定貓再次在貓砂箱中。如果沒有中斷，那麼系 統就循回到步驟144並等待60秒計時器的超時。
圖5-11說明了耙組合56的不同位置。例如，圖5A和5B說明了在清潔 沖程開始時在一個位置處的耙組合56的位置。圖6A和6B說明了在清潔衝 程期間耙組合56的中間位置。圖7A和7B說明了清潔沖程的末尾。圖8A和 8B說明了舉起臂102將蓋罩34舉過廢物隔室24的位置。圖9A和9B說明 了一個傾卸位置，其中齒64的延伸端安置在貓砂盒20的廢物隔室24內。 在這個位置中，由齒64收集的固體廢物材料以及結塊的貓砂存積到廢物隔 室24中。在傾卸位置後，驅動組合58回歸到如圖8B所示的位置。接著耙 組合56回歸到貓砂箱50的遠端，同時齒64和舉起臂112升高，從而限定 了圖IOA和IOB所示的中間返回衝程位置。圖IIA和IIB說明了在返回衝程 位置的末尾時耙組合56的位置。
齒構造
在本發明的一個實施例中，齒64的構造允許貓砂箱50用於晶體貓砂以 及結塊貓砂。特定而言，齒64的構造允許耙組合56移動通過晶體貓砂同時 波狀物且進而電功率最小。特定而言，當齒64移動通過晶體貓砂時，齒64 的構造提供楔作用，從而隨著耙組合56向前移動，通過齒64將貓砂向上舉 起並使其後退。所述齒構造也支持貓砂的再循環以重新分配貓砂從而能夠更 有效地帶走液體廢物和溼氣。
每一齒64可由圓柱形鋼絲(例如，16 AWG)形成，其具有比塑料高得 多的硬度且其進一步允許使用更小直徑的橫截面，其對減少通過晶體貓砂的 拉力很關鍵。圓形橫截面較利於移動通過晶體貓砂的更具流線的形狀也具有小得多的表面積。並且，每對齒64可由彎曲成U形的單根金屬絲製成。U 形消除了耙上的尖端，從而顯示出能保護使用者和貓的圓的、光滑的端。此 外，齒64形成為具有撓性，其在齒移動經過晶體貓砂時通過使齒撓曲以減 少拉力。在清潔衝程期間，齒64前後左右地撓曲以利於移動通過晶體貓砂。 另外，如在(例如)圖5B中最佳所示，耙齒形成為具有兩個腿104和106。 腿106相對於直腿104在10°和60°之間彎曲較佳以45°彎曲。另 一選擇 為，耙齒可具有一個腿106，在這個情況下，所述齒角度在10°和60°之 間，較佳為45° 。在兩種情況下，耙齒角度相對於耙組合的行進方向後傾。 每一個齒64之間的間隔可為3-20 mm。特定而言，每一對齒64可通過 將金屬絲的長度彎曲成U形而形成所述U形具有l到5 mm的彎曲半徑，同 時兩個延伸齒間隔開10 mm，這對於尺寸為4-5 mm的晶體貓石少顆粒較佳。 每一對U形齒和一對鄰近的U形齒間隔10 mm。將齒間的間隔選為貓石少(晶 體貓砂類型和非晶體貓砂類型)的最大顆粒尺寸的函數。例如，所述齒間的 間隔可經選擇以稍微大於貓砂的最大顆粒尺寸到是貓砂的最大顆粒尺寸的 若干倍數。給定貓砂樣品將具有顆粒尺寸的分布，其具有限定的最大值。在 相對於貓砂顆粒尺寸來設定齒間隔時，應達成一個平衡，這個平衡允許耙容 易穿過貓砂還要允許在貓通過非均勻地挖掘和堆積貓砂來分布貓砂床後耙 能夠重新分布並混合貓砂。如果齒間隔相對於貓砂顆粒尺寸太小，那麼耙不 能容易地耙過貓砂且發生過量的犁耕。如果耙后角對於給定的齒間隔和貓砂 顆粒尺寸而言太小，那麼將產生同樣的問題。然而，如果耙齒間隔太大，那 麼耙就不能充分捕獲和移除固體的貓廢物。並且，如果齒間隔相對於貓砂尺 寸太大，那麼貓砂在被貓擾亂後就不能充分地重新分布。通過適當選擇齒間 隔和齒后角，可適應各種尺寸的貓砂。例如，就具有2-5 mm顆粒尺寸分布 的晶體貓砂而言，大約10 mm的齒間隔和45°的后角獲得了良好混合和重 新分布、允許耙以低電功率並以有限波狀物行進穿過貓砂並將貓砂犁耕到所 述床的一邊，並允許耙捕獲和移除所有或大部分存積到貓砂床的固體貓廢物。
汙染防護
根據本發明的一個重要方面，包括電動機71、延伸軸76、 78、聯軸器 80、 82和蝸輪組合84和86的驅動組合58的一部分靜止地安裝在一個鄰近 於自潔式貓砂箱50—端的獨立外殼61 (圖2)中。這樣的構造保護驅動組 合58的這個部分不受汙染。此外，如所討論，導螺杆72和74安置在側導 軌52和54中的槽90和92中。儘管未圖示，但是槽90和92由在側導軌上 延伸的塑料頂或通過迷宮式密封來完全屏蔽驅動組合58的邊蓋罩所覆蓋。 在圖19-24所展示的驅動機制的一個替代性實施例中，頂部外殼提供一個沿 著耙組合行進的整個長度的迷宮式密封(通常以參考數字201表示)，從而 保護所有驅動元件不受貓砂和廢物的汙染。其最佳展示在圖17D中。
此外，如圖3中最佳展示，微型開關94和95如上文所討論安置在側導 軌52和54的腔室97和99中。這樣，不同於已知的自潔式貓砂箱，根據本 發明的驅動組合58受到保護以免於汙染。
替代性實施例
根據本發明的自潔式貓砂箱的替代性實施例在圖16-27中得以說明並 且以參考數字200表示。如所示，自潔式貓砂箱200包括一個頂部外殼"2、 一個樞轉安裝的系統蓋204和一個貓砂託盤206。如下文將更詳細討論，貓 砂託盤206為一次性的且為非劃分的託盤。
根據本發明的替代性實施例的一個方面，可為一次性的貓砂託盤206形 成此處不具任何機械耦接的自潔式貓砂箱200的底板。這樣的構造大大地利 於移除貓砂託盤206和將其再次插入自潔式貓砂箱200中。更明確地說，如 圖17A和18A中最佳展示，自潔式貓砂箱200置於底板上，且圍繞貓砂託盤 206。因此，為移除貓砂託盤206,(例如)繞軸208 (圖16)簡單地向上舉 起自潔式貓砂箱200,(例如)如圖18A和18B所說明。另一個選擇為，可 筆直地向上舉起自潔式貓砂箱200。這樣的構造也有助於維持貓砂箱的整潔，因為貓砂箱在貓砂託盤上方， 並且可使表面在託盤邊緣上方延伸以使得所有廢物、分散貓砂或導向錯誤的 貓尿被導引回託盤。託盤的垂直移除將不允許突出的表面、將要求耙具有一 個機動化停靠位置並將要求更麻煩的使用者動作以抓住盒的唇緣從而進行 垂直移除。託盤的側面移除將要求更大的工作區域和底板空間以進行盒的移
除。因此，如圖18A和18B所說明的舉起貓砂箱是有利的。
在本發明的一個實施例中，如圖16所示，外殼202的一個面板210可 形成為具有有一對間隔開的腳212和214。這些間隔開的腳212和214被配 置以使得自潔式貓砂箱200在垂直方向上受到支撐(也就是說212和214筆 直地立在地面上)，如通常在圖18A和18B所示。由於貓砂託盤206並不是 機械地耦接到自潔式貓砂箱200而是簡單地置於底板上，所以一旦自潔式貓 砂箱200被舉起或豎直放置(如圖18A和18B所示)，便可簡單地移除貓砂 託盤206並用新的貓砂託盤206來替換。在將新的貓砂託盤206置於底板上 後，接著將自潔式貓砂箱200放在底板上的位置，使得外殼202圍繞貓砂託 盤206，如通常於圖17A-17C所示。
通過如上文所描述移除貓砂盒，如圖1-15中所說明的實施例中，並不 需通過機動化構件將耙組合從貓砂區域移到貓砂外的停靠位置。
在圖16-24所說明的實施例中，耙齒可一直以一個水平面以原位置而保 持在貓砂中，從而允許簡化驅動機制和控制耙組合的控制器。此外，移除盒 所需的使用者動作得以簡化，因為使用者不須命令所述耙移入或移出不同於 正常原位置的停靠位置。
回到圖19,其說明了自潔式貓砂箱200連同貓砂託盤206的分解透視 圖。自潔式貓砂箱200包括一個頂部外殼202、 一個底盤組合216、 一個驅 動組合218、 一個舉起臂220、 一個系統蓋204、 一個耙組合222和一個控 制器310(圖25)。所述驅動組合218用來將耙組合222從鄰近末端面板210 (圖16)的原位置224 (圖20)驅動到鄰近系統蓋204的廢物位置232 (圖20)。特定而言，如下文將更詳細討論，耙組合222 (圖19)定期循環。在 箭頭226的方向上的前進衝程期間(圖27A和27B),從原位置224向廢物 位置232，耙組合222被配置以與垂直成負角e從而在前進衝程期間允許 耙通過大顆粒尺寸的貓砂並最小化耙組合222上的拉力。當耙組合222在前 進衝程期間前進時，貓砂中的固體廢物被耙向廢物位置232。
當耙組合222向著廢物位置232前進時，驅動組合218嚙合舉起臂220 從而引起系統蓋204向上旋轉(圖22A-22C、 27A-27B)。在一返回沖程中， 如箭頭234所表示(圖27C-27D)，驅動組合218將方向反轉(如下文所討 論)，從而引起耙組合222翻轉(也就是說，以逆時針方向旋轉)使得耙組 合222與垂直軸成負角e 。
根據本發明的一個方面，貓砂盒206可具有一個託盤蓋228 (圖19)。 更明確的說，貓砂盒206限定一個具有鉸接蓋罩228的廢物端232。所述鉸 接蓋罩228用來覆蓋廢物材料，從而提供改進的臭味控制、保護貓砂箱系統 蓋不受汙染並為使用者提供一個清潔區域以在移除時能抓住所述盒從而進 行處理。如下文所討論，蓋罩228可形成為具有一個活動鉸鏈，並包括一個 磁性吸引盤236或由與安置在系統唇緣204下面的一個或多個磁鐵配合的磁 性吸引材料形成。所述託盤也可具有一個覆蓋託盤整個表面的大蓋罩。在運 送期間，這個蓋罩含有貓砂、硬化所述盒以便於搬運並且利於處理用過的盒。
系統蓋204和託盤蓋228可磁性耦接到一起使得當系統蓋204向上旋轉 時，託盤蓋228同樣向上旋轉。另一個選擇為，期待用於耦接系統蓋204和 託盤蓋228的各種機械耦接方法。例如， 一端緊固到託盤蓋228的鬆緊繩圏 可由使用者套在形成在系統蓋204中的延伸銷上(未圖示)。各種其它構件 也可用來耦接系統蓋204和託盤蓋228，諸如夾具、膠帶、掛鈎和類似物。
磁耦合允許自潔式貓砂箱200快速並容易地去耦並從貓砂託盤206分 離。特定而言，系統蓋204在其下部可具有^f茲鐵207 (圖27C)。託盤蓋228 可具有磁性材料236並被定位以在貓砂託盤206對齊在自潔式貓砂箱200內時與由系統蓋204所攜帶的一個或多個磁鐵對準。這樣，當系統蓋204向上 旋轉時，磁性吸引將使託盤蓋228以同一方向旋轉。設定磁鐵207的力度大 小以使得當自潔式貓砂箱200被撿起或傾斜時系統蓋204容易從託盤蓋228 磁性去耦，進而貓砂託盤206容易被移除和替換。
在系統蓋204和貓砂託盤206上的對應託盤蓋228旋轉到一個位置後， (例如)如圖27B所示，耙組合222能夠向著貓砂託盤206的廢物端232盡 可能遠地推動廢物。在前進衝程期間，當驅動組合218在箭頭226方向(圖 27B)上到達行程端時，隨著耙組合222在反向沖程期間在箭頭234 (圖27C) 的方向上行進，耙組合222以逆時針旋轉。
替代性實施例組成部分的描述
底盤組合
轉向圖19，底盤組合216包括一對間隔開的側導軌238、 240,其通過 前導軌242而被一起連接到廢物端232上。後導軌244用來在原端224 (圖 20)處連接側導軌238和240。當組合時，底盤組合216形成一個具有周長 稍大於貓砂託盤206的周長的底開式長方形結構。
驅動組合
驅動組合218包括由側導軌238和240所攜帶的一對導螺杆246。導螺 杆246的一端由廢物端232上的託架軸承248和在相對原端224上的軸承 250攜帶。
導螺杆246形成部分驅動組合218。所述驅動組合的平衡由後導軌244 支持。特定而言，後導軌244通過電動機安裝件254攜帶緊固於後導軌244 的驅動電動機252。蝸杆256配合一個蝸杆和滑輪組合258以驅動一個由側 導軌238所攜帶的導螺杆246。 一個間隔開的滑輪260耦接到另一個由側導 軌240所攜帶的導螺杆246。
皮帶262用來使滑輪260且接著使側導軌240上的另 一導螺杆246轉向。 在一個實施例中，螺母隨動件264可用來將耙組合222耦接到驅動組合218以使得耙組合222在前進衝程和反向衝程期間掃過貓砂託盤206。如T文將 更詳細討論，驅動螺母263和螺母隨動件264通過一個傾斜臂296 (圖26B ) 和一個偏動彈簧308 (圖28B)而得以機械地耦接在一起。 舉起臂
轉向圖22A-C，隨著耙組合222接近廢物端232,舉起臂220用來舉起 系統蓋204。更明確地說，當螺母隨動件264在前進沖程中向廢物端232前 進時，致使舉起臂220舉起，其又以逆時針方向旋轉系統蓋204，如圖22B 和22C所示。
如圖21所示，舉起臂220被配置為一個通過一銷267而樞接至側導軌 240 —端的槓桿。通過另一銷268和延長槽270來限制舉起臂220的旋轉運 動。所述延長槽270接納銷268並允許舉起臂220沿著由所述槽270界定的 弓形路徑旋轉。舉起臂220也包括一個向內突出的銷272。所述銷272配合 形成在系統蓋204底面上的凸輪表面278 (圖2"),並且用來控制系統蓋的 舉起。
如圖22A-C所示，隨著螺母隨動件264向著廢物端232前進，舉起臂 220以逆時針方向旋轉，使得系統蓋204舉起並以逆時針方向旋轉。特定而 言，舉起臂220的一部分形成為具有一凸輪表面274。舉起臂"0上的凸輪 表面274適於將凸輪表面276嚙合在螺母隨動件264上。這樣，當螺母隨動 件246沿箭頭226 (圖20)的方向上移動時，螺母隨動件264上的凸輪表面 276使凸輪表面274嚙合在舉起臂220上，從而使得舉起臂2"舉起，如圖 22B和22C所示。凸輪表面274的形狀使得其隨著螺母隨動件264的橫嚮往 返移動提供一個恆定的舉起率。隨著螺母隨動件264在箭頭226 (圖20)的 方向上繼續移動，銷272沿著形成在系統蓋204底面上的凸輪表面278前進。 隨著螺母隨動件264在箭頭226的方向上繼續移動得更遠，舉起臂2"繼續 向上移動，此使得系統蓋204以逆時針方向旋轉。當螺母隨動件264在一前 進衝程期間到達其行程末端時，舉起臂220繼續舉起，進而使得系統蓋204以逆時針方向旋轉。由於系統蓋204被以磁性方式或以另外的機械方式耦接 至託盤蓋228，所以系統蓋的舉起也引起託盤蓋228的舉起，如圖27B中最 佳所示。當螺母隨動件264在前進衝程期間到達其行程位置末端時， 一個 "末端"限位開關脫扣，如下文所討論，其導致驅動電動機252的旋轉方向 被反向。在驅動電動機252的方向被反向後，驅動螺母263反轉方向並在返 回衝程期間(也就是從廢物端232到原位置224 )在箭頭234 (圖20)的方 向上行進。當驅動螺母263反轉方向(也就是，在箭頭234的方向上行進) 時，螺母隨動件264也將由於其間的機械耦接而反轉方向，從而導致舉起臂 220下降到其初始位置(如圖22A所示)，其又致使系統蓋204和託盤蓋228 旋轉回到其初始位置(如圖22A所示)。在返回衝程期間螺母隨動件264的 持續運動致使螺母隨動件264的凸輪表面276脫離舉起臂220的凸輪表面 274。
耙組合
將耙組合222最佳展示在圖19中。如所示，耙組合222包括被剛性緊 固到接線框286的複數個齒284。所述接線框286包括一對垂直腿288和290。 例如，如圖21所示，所述垂直腿288和290在樞軸294 (圖25B)處被樞轉 耦接到位於自潔式貓砂箱200的每一側上的螺母隨動件264。樞軸點294允 許耙組合222繞垂直軸223 (圖27A和27D)樞轉正的e °和負的e ° ，例 如正的45°或負的45° 。特定而言，通過在耙組合222底部樞轉耙組合222， 耙組合222穿過貓砂的線性運動致使耙組合222在返回衝程234期間樞轉 (例如)正的45。(通常如圖27C和27D所示)，並且在(例如)前進衝程 226期間相對於垂直軸223樞轉負的45° (如圖27A和27B所示)。耙組合 222與側導軌238和240頂部的接觸限制了旋轉量。因此，隨著耙組合222 改變方向(如圖27B和27C所示)，耙組合222翻轉位置。耙組合222也能 通過沿著行進長度在樞軸點上的任何位置引入阻力而在如所見適於功能要 求的預定位置處翻轉。所述齒284的構造可為如另外在上文中所描述。就諸如晶體貓砂的大尺寸貓砂而言，耙齒相對於行進方向的向后角度的 重要性為其消除了耙組合前的波狀物，進而允許自潔式貓砂箱使用晶體貓 砂。自我翻轉式耙設計的另一個重要益處為耙自動地反轉角度並在耙行進方 向上發生改變。這個作用利於兩個方向上的耙動，從而增加了貓砂混合的程 度。由於進行了更好地貓砂混合，所以貓砂更好地吸收尿臭味而且更加持久， 從而在使用者幹預之前允許操作周期更長。此外，自我翻轉式耙在兩個耙行 進方向上均 一地分布貓石少，/人而阻止了隨著時間的推移貓砂、偏向貓砂、盒一 端。此外，在貓已經通過非均勻地挖掘和堆積貓砂來分布貓砂床後，齒完全 被安置於貓砂中的雙方向耙動可以重新分布並弄平貓砂床。
驅動螺母和驅動隨動件
如上文所提到，驅動組合218 (圖19)包括一對導螺杆246。驅動組合 218也包括一個耦接到電動機252的軸(未圖示)的蝸杆256。蝸杆256與 蝸輪258配合，所述蝸輪258或者整體形戍或者直接耦接到一個被直接耦接 到一個導螺杆246的滑輪258。第二滑輪260被直接耦接到另一導螺杆246。 皮帶260耦接兩個滑輪258和260。張力臂291和張力滑輪292 (圖17 )可 用來保持皮帶262中的張力。導螺杆246用來驅動驅動螺母263和機械耦接 的螺母隨動件264。
隨著驅動電動機252 (圖19)通電，驅動電動機252的旋轉引起蝸杆 256和蝸輪258的旋轉，其又驅動一個導螺杆246和滑輪258。滑輪258通 過皮帶262來驅動滑輪260。滑輪258、 260的旋轉引起另 一導螺杆246的 旋轉。當這些導螺杆246在向前方向上旋轉時，驅動螺母263和螺母隨動件 264在前進衝程期間向著廢物端232前進。當這些導螺杆246在反向上旋轉 時，驅動螺母262和螺母隨動件263在返回衝程期間反向行進至原位置。
如圖23A所示，耙組合222的垂直腿288和290在一端處通過樞軸294 而被樞接到螺母隨動件264。傾斜臂296通過樞軸298而被樞接到驅動螺母 263。傾斜臂296用來從驅動螺母263分離螺母隨動件264，其又從驅動螺母263拆分耙組合222,如圖23A-D所示。傾斜臂296包括一個與形成在螺 母隨動件264中的凸輪面302配合的桂鉤300。更明確地說，如圖23A所示， 傾斜臂296上的掛鈎300在正常位置嚙合螺母隨動件264上的凸輪面302以 驅動耙組合222，例如，如圖23A所示。如上文所提到，當驅動螺母263在 原位置224 (圖20)處接近其行進端時，傾斜臂296上的接線夾將一個止件 嚙合於側導軌上且使傾斜臂296以順時針方向旋轉，如圖23B所示。傾斜臂 296順時針旋轉致使掛鈎300從傾斜臂296上的凸4侖面302分離，如所示。 如圖23B所示，在側導軌240中形成的止件304進一步使螺母隨動件264的 線性行進停止。導螺杆246持續旋轉致使驅動螺母263以及舉起臂296向著 原位置進一步前進。在傾斜臂296的一端形成的銷306嚙合耙組合222的垂 直腿290中的一個以使其以順時針方向旋轉。驅動螺母263在箭頭234 (圖 20 )的方向上持續移動致使驅動螺母263進一步前進到右邊，如圖23C所示。 這個作用允許耙組合222停止線性行進且然後旋轉，從而最小化將耙組合放 置在原位置所需的力，並減少處於原位置的耙組合後的貓砂聚集。當驅動螺 母263到達其行進端時，將螺母隨動件264連接到驅動螺母263的偏動彈簧 308被偏向，如閨23C所示。當重複所述循環(也就是說再次啟動前進衝程) 時，偏動彈簧308中的張力致使掛鈎300鎖住傾斜臂296的凸輪面302。 翻轉臂
圖24A-C說明了驅動組合218的一個替代性實施例。在這個實施例中， 所述驅動組合218包括一個驅動螺母267 (不具有對應的螺母隨從件)和一 個翻轉臂309以代替(例如)圖23A中所說明的驅動螺母263和螺母隨從件 264。在這個實施例中，耙組合222的垂直腿288、 290在樞軸點269處^皮樞 接到驅動螺母267。翻轉臂309繞樞軸點312 (圖24A)被樞接到驅動螺母 267。翻轉臂309形成為一個L形部件，其一端形成有一個銷314。在返回 衝程期間，耙組合的垂直腿290靠在銷314上。形成在側導軌240中的止件 316嚙合翻轉臂309的一端。在返回衝程方向上的持續移動致使翻轉臂309繞樞軸線312旋轉。這致使翻轉臂309以順時針方向翻轉。翻轉臂309以順 時針方向旋轉致使銷314嚙合耙組合的垂直腿290從而使其也以順時針方向 移動來迫使耙組合到達如通常圖31A所示的停靠位置。當耙組合22 2旋轉時， 翻轉臂309不會停止耙組合222的線性行進。 控制器
用於自潔式貓砂箱200的控制器在圖25中得以說明，且通常以參考數 字310表示。控制器310包括一個微處理器，例如型號為ATTINY26-SC。控 制器310包括一個在前進衝程期間在第一方向上和在返回沖程期間在反向 上驅動驅動電動機252的電動機驅動電路312。電動機控制器312包括複數 個電晶體Q1、 Q2、 Q3、 Q4、 Q6和Q7。另外，電動機控制器電路312也包括 複數個二極體D2、 D3、 D5、 D6、電阻R7、 R8、 RIO、 Rll、 R13、 R14、 R15、 R19、 R20、 R21和電容器C10和Cll。電晶體Ql、 Q3和Q7控制在一個方向 上到電動機的DC功率，而電晶體Q2、 Q4和Q6控制在反向上到驅動電動機 252的DC功率。更明確地說，電晶體Ql和Q2通常打開。在加電時，信號 M0T0R-0UT_1、 MOTOR_OUT—2、 M0T0R — 0UT-3和MOTOR-OUT—4都低，從而導致 驅動電晶體Ql-Q7都關閉。並且，驅動電動機252可通過使驅動信號 M0T0R-0UT-1、 M0T0R_0UT—2、 MOTOR—0UT_3和MOTOR—0UT—4變低而停止。
二極體D2、 D3、 D5和D6提供電動機電源電壓HV-IN的全波整流。特定 而言，二極體D2、 D3、 D5和D6在二才及管D2和D5之間的節點處產生+電源 電壓並在二極體D3和D6之間的節點處產生0伏電壓。
在前進方向中，驅動信號M0T0R-0UT-1和M0T0R_0UT —4變高。高的 M0T0R-0UT-1信號致使電晶體Q3關閉，其又致使電晶體Q1關閉。當電晶體 Ql轉換成關閉時，用於驅動電動機252的電源電壓被連接到M0T0R-0UT-A 端子，且0伏被連接到M0T0R-0UT-B端子上，所述端子又被連接到驅動電動 機252。
在反向上，信號M0T0R-0UT —2和M0T0R-0UT—3變高。高的M0T0R_0UT_2信號致使驅動電晶體Q4關閉，其又致使驅動電晶體Q2關閉。逸樣使得正的 電源電壓通過電晶體Q2而被連接到電動機端子MOTOR-OUT-B。高的 M0T0R-0UT—3信號致使驅動電晶體Q6關閉，其將Q伏電壓連接到電動機端 子M0T0R-A。
不管驅動電動才幾252的3走轉方向如何，電動才幾驅動電流由包括如所示並 聯連接的複數個電流感應電阻R35、 R32的電流感應電路312感應。這些電 流感應電阻R35-R42形成一個具有電阻R23的分壓器，其又連接到比較器 314的倒相輸入。將參考電壓施加到比較器314的倒相輸入。參考電壓由從 電阻R28、 R29形成的分壓器中的+5伏DC電源產生。旁路電容器C4可耦接 到比較器314的倒相輸入以穩定輸出。比較器314的輸出由上拉電阻R26拉 高。比較器314的輸出通常較高，且由微控制器311的PB6/INT0感應。每 當電動機驅動電流超過一個預定值(例如550毫安)時，施加到倒相輸入的 電壓將足夠高以觸發比較器314,從而表示預定時間的鎖定轉子條件，此指 示(例如)耙組合222被卡住並且驅動電動機252處於鎖定轉子條件，從而 表示貓可能正在阻擋耙組合222。比較器314的脫扣設定點由電阻R28和R32 確定。當比較器314被觸發時，其輸出變低。這個低的信號CUR-LIM—IN被 應用到微處理器311，所述微處理器311關閉高的驅動信號M0T0R—0UT-3或 M0T0R_0UT_4的任何一個並在(例如)250微秒後，再次啟動信號。如果550 毫安的條件持續一個預定時期，例如200毫秒，那麼假定驅動電動機252失 速且其被關閉。
控制器310也包括一個用來檢測貓是否在自潔式貓砂箱200中的紅外 (IR)電路檢測器。所述IR檢測器電路包括一個紅外二極體(未圖示)、一 個光電電晶體(未圖示)、 一個電晶體Q5、 一對限流電阻R9和R12、 一個比 較器316、複數個電阻R27、 R34、 R31、 R33、 R25和R30。通過5伏電源和 在端子IR_0UT_1處的電阻R2 (連接器Jl的銷8),恆定地向紅外二極體和 光電電晶體提供電能。紅外傳感器控制信號IR-LED —OUT通常較低。定期地，這個紅外傳感器 控制信號IR-LED-0UT變高(例如，歷時10微秒)，以打開電晶體Q5。這樣 引起相對大的電流(例如〉250微安)通過端子IR_0UT-2而流經IR二極體 (未圖示)。這樣引起IR二極體閃光，其又由被連接到連接器Jl的銷5的 光電電晶體(未圖示)檢測。所述光電電晶體的輸出為一個連接到連接器 317上的端子5且被應用到比較器316的不倒相輸入的脈衝信號 IR_SENSE_IN。當光束沒有被中斷時，表示貓不存在，不倒相輸入被拉低脫 扣比較器316從而引起比較器輸出316變低。在IR-SENSE-IN脈衝通過(也 就是光電電晶體被切斷)後，比較器314的不倒相輸入變高，其使得電容器 C6的電壓浮回其正常水平，從而導致比較器316回歸到高狀態。
微處理器311持續監視IR檢測器活動甚至當驅動電動機252運轉的時 候也如此。如果微處理器311持續接收IR—SENSE-IN脈沖，那麼系統假定光 束沒有被中斷。如果沒有接收到脈衝，例如3或更多的時期，那麼認為光束 被中斷，表示貓在貓砂箱中。
也存在到微控制器311的兩種其它系統輸入。特定而言，存在兩個限位 開關，表示為在廢物端232的"末"限位開關和在原位置224的"原"限位 開關。將這些限位開關輸入應用到連接器37的銷1和3，且又應用到微處 理器311埠 PB3和PB4/XTAL1。這些輸入通過上拉電阻R16和R17而淨皮上 拉。所述限位開關用來向微控制器311提供一個信號以在前進循環端停止驅 動電動機252,並將其方向反向。所述系統也可包括一個任選的循環開關Sl, 其允許耙組合222和驅動組合218循環通過一個操作循環。所述循環開關耦 接到微控制器311的埠 PA1/ADC1。所述循環開關被上拉電阻Rl拉高。
用於電路的電能由電源319 (例如，型號為LM78M05CT的國家半導體) 產生。旁路電容器C10和Cll可用來視情況穩定電源。
可提供LED 320以表示如下文所討^侖的耙組合中的各個狀態。所述LED 320通過限流電阻R12連4妄到埠 PA2/ADC2。圖26說明了用於控制器310的邏輯圖。最初，系統在步驟350中進行 初次檢查以確定循環開關Sl是否已被按下。如果被按下，那麼系統在步驟 352中使LED 320以8 HZ閃光並循環回步驟350。如果循環開關Sl還未被 按下，那麼系統在步驟353中接著進行檢查以確定"原"限位開關是否打開 以表示螺母隨動件264已到達原位置224。如果這樣，LED 320在步驟354 中常亮。在步驟356中系統接著檢查以確定紅外光束是否中斷。如果沒有中 斷，那麼LED 320在步驟358中常亮，且系統進4亍到步驟360以確定循環開 關Sl是否已被按下。如果循環開關Sl未被按下，那麼系統循回到步驟356。 如果循環開關已被按下，那麼如下文所討論系統啟動循環。如果紅外光束已 經中斷，那麼LED 320在步驟362中以第二閃光率閃光。由於在步驟364中 紅外光束中斷，所以系統接著測量時間。如果過去的時間不到3秒，那麼系 統循回到步驟356。如果過去的時間超過了 3秒，那麼系統進行到步驟366 並使LED 320以4 Hz閃光。系統接著在步驟368中進行檢查以判定紅外光 束是否清晰，如果不清晰，那麼其循回到步驟366並使LED 320繼續以4 Hz 閃光。如果紅外光束清晰，那麼在步驟370中系統重設定時器，且進行到步 驟372以再次檢查紅外光束是否中斷。如果這樣，那麼LED 320在步驟374 中以4 Hz的速率閃光，且系統循回到步驟370。如果紅外光束未中斷(如 步驟372中所確定)，那麼在步驟376中系統使LED以1 Hz閃光。系統接著 檢查定時器以觀察在步驟378中是否過去了大於一個預定時期的時間，諸如 20分鐘。如果這樣，那麼如下文將討論系統啟動清潔循環。如果不是這樣， 那麼系統進行到步驟380並檢查循環開關Sl是否被按下。如果已被按下， 那麼系統循回到步驟354。如果循環開關Sl未被按下，那麼系統循回到步 驟372。
每當啟動了清潔循環時，微處理器311在前進方向上通過產生信號 M0T0R-0UT-1或MOTOR —OUT-2來運轉主驅動電動機252以在步驟382中關閉 電晶體Q1或Q7。在步驟382中向前驅動驅動電動機252後，在步驟384中LED 320以l Hz的速率閃光。在步驟386中系統接著檢查以確定循環Sl是 否按下。如果循環開關SI已被按下，那麼系統退出清潔循環並進行到步驟 388而且停止電動機。如果循環開關SI未被按下，那麼系統在步驟390中 接著檢查以確定如上文所討論的失速電動機情形是否出現。如果出現，那麼 系統在步驟388中停止電動機。如果在步驟390中未檢測到失速電動機情形， 那麼系統在步驟392中檢查以確定表示驅動組合218和耙組合222已到達前 進衝程末端的廢物端限位開關是否打開。如果未打開，那麼系統持續循回到 步驟382並持續運轉驅動電動機252。如果廢物端限位開關打開，那麼系統 在步驟394中停止電動機並在步驟396中暫停一個預定時期，例如1秒。其 後，系統通過使合適的M0T0R-0UT-1和MOTOR—OUT—3變低並使信號 M0T0R_0UT—2和M0T0R-0UT—4變高來將驅動電動機252的方向反向。如上文 所討論，這樣致使電晶體Q2和Q6關閉，其在步驟398中將驅動電動機252 的方向反向。在驅動電動機252在反向上被驅動(也就是在返回衝程中)之 後，LED 320在步驟400中以1 Hz的速率閃光。系統接著在步驟402中檢 查以確定循環開關SI是否已被按下。如果已按下，那麼系統在步驟388中 停止電動機。如果系統在步驟402中確定循環開關SI未被按下，那麼在步 驟404中檢查失速電動機情形。如果在步驟404中檢測到失速電動機情形(如 上文所討論)，那麼驅動電動機252在步驟388中被停止。如果在步驟404 中未檢測到停止電動機情形，那麼系統在步驟406中檢查以確定表示驅動組 合218和耙組合222已回歸到原位置224的"原"限位開關是否打開。如果 未打開，那麼系統循回到步驟398並持續在反向上運轉驅動電動機252。如 果原限位開關打開，那麼在步驟408中電動機停止且在410中系統暫停一個 預定時期，例如1秒。接著系統循回到步驟354。在步驟388中停止了電動 機後，在步驟412中LED 320以8 Hz的速率閃光。其後，在步驟414中系 統檢查以確定循環開關Sl是否按下。如果未按下，那麼系統循回到步驟388。 如果已按下，那麼系統循回到步驟398並在反向上循環驅動電動機252。信號IPS一MOSI、 ISP一RST、 ISP一SCK和ISP—MIS0可用來初次程序化控制器310。 這些信號IPS—M0SI、 ISP一RST、 ISP-SCK和ISP-MISO為外部程序化信號，其 被應用到連接器JPl,且由複數個上拉電阻R3、 R4、 R5和R6拉高並被分別 應用到微控制器311的埠 POl、 P02、 P03和P04。連接器JP1以及上拉電 阻R3、 R4、 R5和R6僅需用於控制器310的初次程序化，而且不需要用於商 業性實施例，因為系統將被預先程序化。顯然地，根據上述講授，本發明的 許多修改和變化都可行。因此，應了解，在上述權利要求書的範圍內，可以 與上述特定描述不同的方式實施本發明。
權利要求
1.一種使用一具有一貓砂間隔間和一單獨的廢物間隔間的貓砂盒的自潔式貓砂箱，所述自潔式貓砂箱包含一外殼組件；一耙組合，其包含耦合到一框的複數個齒，用於梳理過所述貓砂間隔間；和一底盤組件，其由所述外殼組件攜帶，所述底盤組件用於攜帶所述耙組合；一驅動組件，其由所述外殼組件攜帶，用於在一清潔衝程期間在從一原位置到一廢物位置的一清潔衝程期間驅動所述底盤組件並在一返回衝程期間返回到所述原位置；一廢物蓋，其樞轉安裝至所述外殼組件且臨近所述廢物隔間；一舉起臂組件，其經配置以當所述耙組合接近所述廢物位置時舉起所述廢物蓋以使廢物可被放入所述廢物間隔間並且當所述耙組合向所述原位置移動時使所述廢物蓋關閉。
2. —種使用一貓砂託盤的自潔式貓砂箱，其在一端界定一原位置並在 一相對端界定一廢物位置，所述自潔式貓砂箱包含一外殼組件；一耙組合，其包含複數個齒，用於梳理過所述貓砂盒； 一底盤組件，其用於攜帶所述耙組合；和一驅動組件，其由所述底盤組件攜帶，用於在一清潔沖程期間在從一原 位置到一廢物位置的一清潔衝程期間驅動所述耙組合併在一返回沖程期間 返回到所述原位置，其中所述驅動組件包含一具有至少一個驅動軸的電動 機，所述電動機安裝至所述底盤組件，所述外殼組件用於容納所述底盤組件。
3. 根據權利要求2所述的自潔式貓砂箱，其中所述電動機是可逆的。
4. 根據權利要求3所述的自潔式貓砂箱，其進一步包含一具有至少兩個狀態且臨近於所述廢物位置設置的第一限制開關，所述第一限制開關經設 置以當所述底盤組件到達所述廢物位置時改變狀態。
5. 根據權利要求3所述的自潔式貓砂箱，其中所述驅動組件包含一控 制器，所述控制器經配置以當所述第 一 限制開關由於所述底盤組件到達所述 廢物位置而改變狀態時使所述電動機逆轉方向。
6. 根據權利要求5所述的自潔式貓砂箱，其進一步包含一具有至少兩 個狀態且臨近於所述原位置設置的第二限制開關，所述第二限制開關經設置 以當所述底盤組件到達所述原位置時改變狀態。
7. 根據權利要求6所述的自潔式貓砂箱，其中所述控制器經配置以當 所述第二限制開關由於所述底盤組件到達所述原位置而改變狀態時使所述 電動才幾逆轉方向。
8. 根據權利要求2所述的自潔式貓砂箱，其中所述電動機被安裝以使 所述驅動軸大體上垂直於所述底盤組件行進的方向。
9. 根據權利要求8所述的自潔式貓砂箱，其中所述驅動組件包含至少 一個導螺杆組件，所述導螺杆組件耦合至所述驅動軸和所述底盤組件，以用 於在一清潔衝程期間將所述底盤組件從所述原位置驅動到所述廢物位置並 在一返回衝程期間將所述底盤組件從所述廢物位置驅動到所述原位置。
10. 根據權利要求9所述的自潔式貓砂箱，其中所述驅動組件包含至少 一個蝸輪組合，所述蝸輪組合機械地耦合在所述驅動軸和所述導螺杆組件之 間，以用於將輸出功率從所述驅動軸耦合至所述導螺杆組件。
11. 根據權利要求2所述的自潔式貓砂箱，其中所述驅動組件和所述耙 組合經配置以使所述底盤組件在一清潔衝程和一返回衝程期間沿一線性路 徑移動。
12. —種使用一貓砂盒的自潔式貓砂箱，其在一端界定一原位置並在一 相對端界定一廢物位置，所述自潔式貓砂箱包含一外殼組件；一耙組合，其包含複數個齒，用於梳理過所述貓砂盒； 一底盤組件，其用於攜帶所述耙組合；和一驅動組件，其由所述底盤組件攜帶，用於在一清潔衝程期間在從一原 位置到一廢物位置的一清潔沖程期間驅動所述耙組合併在一返回衝程期間 返回到所述原位置，其中所述耙組合包含耦合至一接線框的複數個U形齒，所述外殼組件用於容納所述底盤組件。
13. 根據權利要求12所述的自潔式貓砂箱，其中所述U形齒是均勻的。
14. 根據權利要求12所述的自潔式貓砂箱，其中所述U形齒之間的空 間是均勻的。
15. 根據權利要求12所述的自潔式貓砂箱，其中所述U形齒由圓柱形 金屬絲形成。
16. —種使用一貓砂盒的自潔式貓砂箱，其在一端界定一原位置並在一 相對端界定一廢物位置，所述自潔式貓砂箱包含一外殼組件；一耙組合，其包含複數個齒，用於梳理過所述貓砂盒； 一底盤組件，其用於攜帶所述耙組合；和一驅動組件，其用於在一清潔衝程期間在從一原位置到一廢物位置的一 清潔衝程期間驅動所述耙組合併在一返回衝程期間返回到所述原位置，其中 所述外殼組件經配置作為一相對於所述貓砂盒的迷宮式密封，並且其中所述 驅動組件及其組件相對於所述迷宮式密封設置以防止所述貓砂盒中的貓砂 進入到所述驅動組件。
17. —種使用一貓砂盒的自潔式貓砂箱，其經配置以接收最高至一貓砂 水平的貓砂，所述自潔式貓砂箱包含一外殼組件，其經配置以接納一貓砂盒；一耙組合，其包含一界定一樞轉軸的可樞轉耙，其用於在一清潔衝程期 間在從一原位置到一廢物位置的一清潔衝程期間梳理過所述貓砂盒並在一返回衝程期間返回到所述原位置；一底盤組件，其用於在所述清潔衝程期間和所述返回沖程期間在一相同 高度攜帶所述耙組合的一部分，所述底盤組件經配置以當所述底盤組件被放 置於所述貓砂盒之上時維持所述樞轉軸位於所述貓砂填充線之下。
18. 根據權利要求17所述的自潔式貓砂箱，其中所述耙組合圍繞一樞 轉軸樞轉安裝。
19. 根據權利要求17所述的自潔式貓砂箱，其中所述底盤組件經配置 以在所述清潔沖程期間和所述返回衝程期間維持所述樞轉軸處於一相同高度。
20. 根據權利要求17所述的自潔式貓砂箱，其中所述底盤組件經配置 以維持所述樞轉軸在一原位置處於所述相同高度。
21. 根據權利要求17所述的自潔式貓砂箱，其中所述底盤組件經配置 以維持所述樞轉軸在一廢物位置處於所述相同高度。
22. 根據權利要求18所述的自潔式貓砂箱，其中安裝所述耙以使所述 耙在一清潔沖程期間的運動造成所述耙圍繞所述樞轉軸在一第一方向樞轉。
23. 根據權利要求22所述的自潔式貓砂箱，其中安裝所述耙以使所述 耙在一返回衝程期間的運動造成所述耙圍繞所述樞轉軸在一第二方向樞轉， 所述第二方向與所述第一方向相對。
24. 根據權利要求17所述的自潔式貓砂箱，其中所述樞轉軸低於所述 貓砂填充線。
25. —種使用一貓砂盒的自潔式貓砂箱組件，所述貓砂盒界定一貓砂填 充線，所述自潔式貓砂箱包含一外殼組件，其具有一開放底部以接納一貓砂盒；一耙組合，其包含一耙，用於在從一原位置到一廢物位置的一清潔衝程 期間梳理過所述貓砂盒以在一清潔衝程期間將廢物耙到所述廢物位置並隨 後在 一 返回衝程期間返回到所述原位置；一驅動組件，其用於驅動所述耙組合；和一底盤組件，其用於攜帶所述耙組合和所述驅動組件，所述驅動組件和 所述底盤組件由所述外殼組件攜帶；其中所述耙組合包含一接線框和耦合至所述接線框的複數個齒，並且其 中所述貓砂箱組件經配置以攜帶所述耙組合以使所述齒的至少 一部分在一 返回衝程期間保持位於所述貓砂填充線之下。
26. —種使用一貓砂盒的自潔式貓砂箱組件，其界定一貓砂填充線，所 述自潔式貓砂箱包含一外殼組件，其具有一開放底部以接納一貓砂盒；一耙組合，其包含一具有複數個齒的耙，用於在從一原位置到一廢物位 置的 一 清潔衝程期間梳理過所述貓砂盒以在 一 清潔衝程期間將廢物耙到所 述廢物位置並隨後在一返回沖程期間返回到所述原位置；一驅動組件，其用於驅動所述耙組合；和一底盤組件，其用於攜帶所述耙組合和所述驅動組件，其中所述齒的至 少 一部分在 一原位置保持位於所述貓砂填充線之下。
全文摘要
本發明揭示了一種自潔式貓砂箱(50)，其提供了優於現有技術的各種優點。特定而言，在一個實施例中，所述自潔式貓砂箱(50)被配置以使用一個可包括一個貓砂隔室(26)和一個廢物隔室(24)的盒(20)。在另一個實施例中，所述盒(20)可不劃分隔室。由於所述盒(20)為一次性盒，所以消除了使用者清潔貓砂託盤和處理沉重貓砂容器的需要。在其它實施例中，所述系統包括一個配置有一受到防汙染保護的驅動組合(58)的耙組合(56)。根據本發明的另一個實施例，所述自潔式貓砂箱(50)被配置以用於包括晶體貓砂在內的所有類型的貓砂。
文檔編號A01KGK101300960SQ20081012665
公開日2008年11月12日 申請日期2004年9月30日 優先權日2003年9月30日
發明者克裡斯汀·威廉·格魯貝, 卡爾·柴契爾·烏爾裡克, 姚志臨, 託馬斯·愛德華·德芙林, 傑夫·裡德·格裡森, 納坦·柴契爾·烏爾裡克, 艾倫·傑伊·庫克 申請人:幸運廢棄物有限公司