CN102733467B - 蹲便器清洗机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种厕所清洗装置，特别是一种蹲便器清洗机。本发明包括收放机构、自锁、解锁折叠机构、旋转清洗机构、前后移动机构, 清洗前收放机构动作使旋转清洗机构翻出，罩在蹲便器上，清洗完成后收放机构又将旋转清洗机构收于机架内；自锁、解锁折叠机构是利用自重将旋转清洗机构自动锁定和解锁，实现折叠收缩；前后移动机构是带动旋转清洗机构往复运动，完成对蹲便器的往复清洗。其省时省力、清洗效果好，将人们从繁琐的清厕劳动中解放出来，提高了生活质量。

Description

蹲便器清洗机

技术领域

本发明涉及一种厕所清洗装置，特别是一种蹲便器清洗机。

背景技术

日常工作生活中，家庭、单位宿舍及其它公共场所厕所蹲便器的清洗工作十分频繁又辛苦，但为了工作生活环境舒适优雅，清洗厕所的工作特别是清洗蹲便器的工作又不得不做。于是，人们必须经常性地将宝贵的时间和精力用在清洗蹲便器的工作上。目前清洗蹲便器主要靠手握刷子一点点清洗，不仅费时费力且清洗效果也不佳。

发明内容

本发明目的是提供一种省时省力、清洗效果好的蹲便器清洗机。

本发明技术方案：一种蹲便器清洗机，包括收放机构、旋转清洗机构、自锁、解锁折叠机构、前后移动机构；

一、收放机构

包括：光轴乙11通过轴承及轴承座甲28安装于机架10上，同步轮甲26固定在光轴乙11中间，光轴乙11两端固定有两个单线轮27；另一个同步轮乙30安装在收放电机13输出轴上，收放电机13通过同步带12、同步轮甲26和同步轮乙30将扭矩传递到光轴乙11上；钢丝线乙9的一端固定在单线轮27上，另一端固定在光轴丁24上，每个单线轮27与光轴丁24之间各连接一根钢丝线乙9；

二、旋转清洗机构

包括：旋转清洗电机45安装在中心块23上，空心轴43通过轴承及轴承座乙42安装在中心块23上，旋转清洗电机45与空心轴43之间通过啮合齿轮组乙46传递运动；平刷旋转架41固定安装在空心轴43上，空心轴43上端开有一空心轴槽44，空心轴43内装有圆筒刷旋转架48，圆筒刷旋转架48上端布置有插销孔，通过插销在空心轴槽44处插入圆筒刷旋转架48上端的插销孔，将空心轴43与圆筒刷旋转架48连接在一起，圆筒刷旋转架48和空心轴43之间装有弹簧甲47；

三、自锁、解锁折叠机构

包括：两个齿轮箱7对称固定在连接板25两端，自锁锥齿轮32通过自锁锥齿轮轴40、小轴承37安装在齿轮箱7上端面，自锁锥齿轮32上设置有与自锁锥齿轮轴40轴线平行的槽；齿轮箱7上端面还设置有导向槽，导向槽内安装有摆杆31，摆杆31上端固定摆锤8，摆杆31为折弯状，折弯角130——140度，摆杆31的下端与自锁锥齿轮32上的槽配合，两者配合时自锁锥齿轮32上的槽位于旋转清洗机构的正前方，摆杆31的折弯方向也为正前方；摆杆31固定在摆杆销39上，摆杆销39两端通过轴承及轴承座38安装在齿轮箱7上端面；齿轮箱7前后端面分别固定装有一直线轴承36，直线轴承36在光轴甲6上滑动；齿轮箱7侧面通过大轴承34安装有一与自锁锥齿轮32啮合的锥齿轮33，锥齿轮33大端面固定连接两中心杆35，两中心杆35穿过固定在其上的中心块23连接到另一齿轮箱7的对应锥齿轮上；

四、前后移动机构

包括：光轴丙16通过轴承及轴承座丙52安装在机架10上，移动电机14也安装在机架10上，移动电机14输出轴与光轴丙16的正中间之间安装有齿轮组甲15；大角接块17把光轴丙16两端和光轴甲6后端连接起来，光轴甲6后端与大角接块17固定在一起，光轴丙16与大角接块17通过轴承及轴承座丁53安装在一起；旋转清洗机构固定安装在连接板25上，自锁、解锁折叠机构通过直线轴承36布置在光轴甲6上；光轴甲6 的前端通过小角接块2与光轴丁24两端固定，光轴丁24两端各安装有一个槽轮3；在光轴丙16的两端各固定安装有一个双线轮18，钢丝线甲4的一端固定绕在双线轮18的一个线槽内，另一端绕过光轴丁24同侧上的槽轮3再使钢丝线甲4转向绕回，穿过旋转清洗机构上的连接板25，同时使钢丝线甲4与连接板25固定，最终使钢丝线甲4反向绕在同一双线轮18的另一线槽上，每个双线轮18与同侧上的槽轮3之间连接有一根钢丝线甲4；小角接块2下端安装有支架1。

所述的摆杆31折弯角为135度。

在光轴甲6的前端安装了行程开关甲5，后端安装了行程开关乙20。

在机架10上安装有旋转清洗机构收于机架10内时能与小角接块2触碰的行程开关丙29。

所述弹簧甲47内径大于空心轴43的内径且小于空心轴43的外径。

所述的支架1铰接于小角接块2下端，转动范围为0--90度。

在机架10上安装有喷洒部分，由水箱、电磁阀、水管三部分组成，水箱固定在机架10上，出水管上装有电磁阀，出水口布置在平刷21和圆筒刷22上。

本发明省时省力、清洗效果好。能适用于长宽不同深度各异的各种类型蹲便器的清洗，操作简单方便，代替人们进行最脏的工作，解决了一大生活难题，将人们从繁琐的清厕劳动中解放出来，提高了生活质量。此外，加上单片机控制部分可实现全自动控制。

附图说明

图1为本发明结构示意图（工作状态）。

图2为本发明收放机构结构示意图。

图3为本发明自锁、解锁折叠机构结构示意图。

图4为本发明旋转清洗机构结构示意图。

图5为本发明前后移动机构结构示意图。

图中1—支架，2—小角接块，3—槽轮，4—钢丝线甲，5—行程开关甲，6—光轴甲，7—齿轮箱，8—摆锤，9—钢丝线乙，10—机架，11—光轴乙， 12—同步带，13—收放电机，14—移动电机，15—齿轮组甲，16—光轴丙， 17—大角接块，18—双线轮，19—万向轮， 20—行程开关乙，21—平刷， 22—圆筒刷，23—中心块，24—光轴丁，25—连接板，26—同步轮甲，27—单线轮，28—轴承及轴承座甲，29—行程开关丙，30—同步轮乙，31—摆杆，32—自锁锥齿轮，33—锥齿轮，34—大轴承,35—中心杆，36—直线轴承，37—小轴承，38—轴承及轴承座，39—摆杆销，40—自锁锥齿轮轴，41—平刷旋转架，42—轴承及轴承座乙，43—空心轴，44—空心轴槽，45—旋转清洗电机，46—啮合齿轮组乙，47—弹簧甲，48—圆筒刷旋转架，49—行程开关触控环，50—弹簧乙，51—行程开关安装块，52—轴承及轴承座丙,53—轴承及轴承座丁。

具体实施方式

如附图所示，本发明包括收放机构、自锁、解锁折叠机构、旋转清洗机构、前后移动机构、喷洒机构、单片机控制部分。

一、收放机构

本发明在使用前（非工作状态）旋转清洗机构是收于机架10内的，使用时才需将旋转清洗机构放置出来（如图1），清洗完毕后又要将旋转清洗机构收于机架10内，收放工作由收放机构完成。在收放机构中，光轴乙11通过两个轴承及轴承座甲28安装于机架10上，同步轮甲26通过紧定螺钉固定在光轴乙11中间，使其可以带动光轴乙11转动。光轴乙11两端使用紧定螺钉固定有两个单线轮27。另一个同步轮乙30安装在收放电机13输出轴上，收放电机13通过同步带12、同步轮甲26和同步轮乙30将扭矩传递到光轴乙11上。钢丝线乙9的一端固定在单线轮27上，另一端固定在光轴丁24上，每个单线轮27与光轴丁24之间各连接一根钢丝线乙9。

当需要清洗时，收放电机13转动，带动光轴乙11转动，光轴乙11带动单线轮27转动，两个单线轮27同时开始放线，使得旋转清洗机构平稳地翻出，罩在蹲便器上。当清洗工作完成后，收放电机13反转，使得单线轮27反转，实现收线的动作，当收到一定位置后，前后移动机构上的小角接块2会压在安装于机架10上的行程开关丙29上，使收放电机13停止运动，旋转清洗机构收于机架10内。

二、旋转清洗机构

在本机构中，旋转清洗电机45通过螺栓安装在中心块23上，空心轴43通过轴承及轴承座乙42固定安装在中心块23上，旋转清洗电机45与空心轴43之间通过啮合齿轮组乙46传递运动。平刷旋转架41固定安装在空心轴43上，空心轴43上端开有一段空心轴槽44，空心轴43内装有圆筒刷旋转架48，通过插销在空心轴槽44处插入，将空心轴43与圆筒刷旋转架48连接在一起，空心轴43能将运动传递给圆筒刷旋转架48。圆筒刷旋转架48上端沿轴向布置有三个插销孔，通过将插销插入不同的孔上，就能够清洗不同深度的蹲便器。圆筒刷旋转架48和空心轴43之间装有弹簧甲47，弹簧甲47内径大于空心轴43的内径且小于空心轴43的外径，因此，当固定安装在圆筒刷旋转架48上的圆筒刷22下端受力时，圆筒刷22和圆筒刷旋转架48能整体向上运动，并压缩弹簧甲47，不受力时在弹簧甲47的恢复力作用下向下运动，即弹簧甲47能使圆筒刷22根据蹲便器底部的走势进行上下调整。

工作时，旋转清洗电机45通过啮合齿轮组乙46传动，驱动空心轴43旋转，带动平刷21转动，对蹲便器外围四周进行清洗；同时旋转清洗电机45通过插销传递扭矩，带动圆筒刷22旋转工作，对蹲便器内侧进行清洗，从而实现对蹲便器的全方位清洗。

三、自锁、解锁折叠机构

自锁、解锁折叠机构是为了让旋转清洗机构在收于机架10内时（非工作状态，此时已解锁），平刷21和圆筒刷22及其传动部件能逆时针转动90度，使之紧贴于机架10内，进一步减小所占空间；当前后移动机构放置于水平状态时（工作状态，此时已自锁），平刷21和圆筒刷22正常清洗。在本机构中，两个齿轮箱7对称固定在连接板25两端，齿轮箱7上端面布置有小轴承37，小轴承37内圈套在自锁锥齿轮轴40上，自锁锥齿轮轴40的下端与自锁锥齿轮32固定连接在一起，自锁锥齿轮轴40与自锁锥齿轮32能一起转动，自锁锥齿轮32上设置有与自锁锥齿轮轴40轴线平行的槽；齿轮箱7上端面还设置有导向槽，导向槽内安装有摆杆31，摆杆31上端焊有摆锤8，摆杆31为折弯状，折弯角135度，便于摆锤8向前、向后摆动，摆杆31的下端与自锁锥齿轮32上的槽配合，两者配合时自锁锥齿轮32上的槽位于旋转清洗机构的正前方，摆杆31的折弯方向也为正前方；摆杆31固定在摆杆销39上，摆杆销39两端通过轴承及轴承座38和螺栓固定在齿轮箱7上端面。齿轮箱7前后端面分别固定装有一直线轴承36，直线轴承36在光轴甲6上滑动。齿轮箱7侧面固定装有一大轴承34，大轴承34内圈套有一与自锁锥齿轮32啮合的锥齿轮33，锥齿轮33大端面固定连接两中心杆35，两中心杆35穿过固定在其上的中心块23连接到另一齿轮箱7的对应锥齿轮上。

当前后移动机构收起成竖直状态时（非工作状态），摆锤8向后翻，摆杆31下端从自锁锥齿轮32的槽中脱离，自锁锥齿轮32自由，自锁锥齿轮32与锥齿轮33啮合解锁，旋转清洗机构在自重作用下逆时针转动90度变为竖直状态；当前后移动机构被放下工作成水平状态时，摆锤8向前翻，自锁锥齿轮32被摆杆31锁住，旋转清洗机构不能晃动。利用自重成功实现了旋转清洗机构的自动锁定和解锁，巧妙实现了折叠收缩功能。

四、前后移动机构

在本机构中，光轴丙16通过两个轴承及轴承座丙52安装在机架10上，移动电机14也安装在机架10上，移动电机14输出轴与光轴丙16的正中间之间安装有齿轮组甲15。用大角接块17把光轴丙16两端和光轴甲6后端连接起来，光轴甲6后端与大角接块17通过紧定螺钉固定，光轴丙16与大角接块17通过轴承及轴承座丁53连接在一起，使其可以相对转动。旋转清洗机构通过螺栓固定安装在连接板25上，使其一起能被拉动；另外，自锁、解锁折叠机构通过直线轴承36布置在光轴甲6上，使其可以在光轴甲6上滑动，并在一根光轴甲6的前端安装了行程开关甲5，在另一根光轴甲6的后端安装了行程开关乙20，行程开关甲5和行程开关乙20前增设了行程开关触控环49和弹簧乙50。光轴甲6 的前端通过小角接块2与光轴丁24两端连接，都用紧定螺钉固定，光轴丁24两端各安装有一个槽轮3，通过卡簧保持其在光轴丁24 的位置不变。在光轴丙16的两端各安装有一个双线轮18，并使用紧定螺钉固定。钢丝线甲4的一端固定绕在双线轮18的一个线槽内，另一端绕过光轴丁24上的同侧槽轮3再使钢丝线甲4转向绕回，穿过旋转清洗机构上的连接板25，同时用铆钉使钢丝线甲4与连接板25固定，最终使钢丝线甲4反向绕在同一双线轮18的另一线槽上。

当移动电机14转动时，通过齿轮组甲15带动光轴丙16转动，光轴丙16带动两端的双线轮18旋转，由于双线轮18上的两个线槽上钢丝线甲4是正反绕线的，当双线轮18上一槽绕线的时候另一槽是放线的，绕线和放线同步进行便可通过拉动钢丝线甲4使得固定在连接板25上的旋转清洗机构实现前后移动。当旋转清洗机构前移到一定位置后会压缩套在光轴甲6上的弹簧乙50，从而给行程开关触控环49一个压在行程开关甲5上的力。当弹簧乙50压缩到一定程度时就会使行程开关甲5闭合，从而使移动电机14的转动方向改变，从而使得旋转清洗机构的移动方向改变。当旋转清洗机构移到光轴甲6 的另一端时，同样会通过触控行程开关乙20，改变旋转清洗机构的移动方向。从而实现旋转清洗机构往复运动，完成对蹲便器的往复清洗。

在本机构的小角接块2下端铰接有支架1，支架1转动范围限制在0--90度；支架1下端设计成圆弧状，确保其在一定角度误差内仍能确定所需要的高度。当前后移动机构收起成竖直状态时（非工作状态），支架1由于重力作用与光轴甲6保持成0度夹角；当前后移动机构逐渐放置于水平状态时，由于重力作用，支架1与光轴甲6之间的夹角从0度逐渐增大至90度；当支架1与光轴6之间的夹角到达90度时，支架1与地面接触，起到了支撑作用。

五、喷洒部分

由水箱、电磁阀、水管三部分组成，水箱安装在机架10上，出水管上装有电磁阀，出水口布置在平刷21和圆筒刷22上。通过单片机控制电磁阀的通断电，进而控制阀的通断，完成清洗液的喷洒与不喷洒的切换。

六、单片机控制部分（现有技术）

本发明采用单片机模块控制，通过单片机控制电机，进而控制旋转运动和前后移动的速度、时间，保证对蹲便器清洗的充分有效性。使用时只需一键启动，就能自动进行其它全部工作，并能在工作结束后自行收起，完全人性化设计。

电路主要分为：电源及切换电源部分，单片机部分，驱动部分，执行机构和信号采集部分。

电源由8V、24V和一个电源适配器组成。8V电池为单片机部分、信号采集部分，部分驱动部分提供供电；24V电池和电源适配器为执行机构供电。

单片机是电路的核心，它收集采集来的信号，做出相应的动作。利用pwm波控制电机的转速，利用高低电平信号控制电磁阀的通断。

驱动部分将弱电和强电在电气上隔离，同时将弱电的信号放大驱动执行机构。

信号的采集部分是将在特定时间段的特定信号进行采集供单片机实时处理。

Claims (6)

1.一种蹲便器清洗机，其特征是：包括收放机构，旋转清洗机构，自锁、解锁折叠机构，前后移动机构；

一、收放机构

包括：光轴乙（11）通过轴承及轴承座甲（28）安装于机架（10）上，同步轮甲（26）固定在光轴乙（11）中间，光轴乙（11）两端固定有两个单线轮（27）；另一个同步轮乙（30）安装在收放电机（13）输出轴上，收放电机（13）通过同步带（12）、同步轮甲（26）和同步轮乙（30）将扭矩传递到光轴乙（11）上；钢丝线乙（9）的一端固定在单线轮（27）上，另一端固定在光轴丁（24）上，每个单线轮（27）与光轴丁（24）之间各连接一根钢丝线乙（9）；

二、旋转清洗机构

包括：旋转清洗电机（45）安装在中心块（23）上，空心轴（43）通过轴承及轴承座乙（42）安装在中心块（23）上，旋转清洗电机（45）与空心轴（43）之间通过啮合齿轮组乙（46）传递运动；平刷旋转架（41）固定安装在空心轴（43）上，空心轴（43）上端开有一空心轴槽（44），空心轴（43）内装有圆筒刷旋转架（48），圆筒刷旋转架（48）上端布置有插销孔，通过插销在空心轴槽（44）处插入圆筒刷旋转架（48）上端的插销孔，将空心轴（43）与圆筒刷旋转架（48）连接在一起，圆筒刷旋转架（48）和空心轴（43）之间装有弹簧甲（47），所述弹簧甲（47）内径大于空心轴（43）的内径且小于空心轴（43）的外径；

三、自锁、解锁折叠机构

包括：两个齿轮箱（7）对称固定在连接板（25）两端，自锁锥齿轮（32）通过自锁锥齿轮轴（40）、小轴承（37）安装在齿轮箱（7）上端面，自锁锥齿轮（32）上设置有与自锁锥齿轮轴（40）轴线平行的槽；齿轮箱（7）上端面还设置有导向槽，导向槽内安装有摆杆（31），摆杆（31）上端固定摆锤（8），摆杆（31）为折弯状，折弯角130——140度，摆杆（31）的下端与自锁锥齿轮（32）上的槽配合，两者配合时自锁锥齿轮（32）上的槽位于旋转清洗机构的正前方，摆杆（31）的折弯方向也为正前方；摆杆（31）固定在摆杆销（39）上，摆杆销（39）两端通过轴承及轴承座（38）安装在齿轮箱（7）上端面；齿轮箱（7）前后端面分别固定装有一直线轴承（36），直线轴承（36）在光轴甲（6）上滑动；齿轮箱（7）侧面通过大轴承（34）安装有一与自锁锥齿轮（32）啮合的锥齿轮（33），锥齿轮（33）大端面固定连接两中心杆（35），两中心杆（35）穿过固定在其上的中心块（23）连接到另一齿轮箱（7）的对应锥齿轮上；

四、前后移动机构

包括：光轴丙（16）通过轴承及轴承座丙（52）安装在机架（10）上，移动电机（14）也安装在机架（10）上，移动电机（14）输出轴与光轴丙（16）的正中间之间安装有齿轮组甲（15）；大角接块（17）把光轴丙（16）两端和光轴甲（6）后端连接起来，光轴甲（6）后端与大角接块（17）固定在一起，光轴丙（16）与大角接块（17）通过轴承及轴承座丁（53）安装在一起；旋转清洗机构固定安装在连接板（25）上，自锁、解锁折叠机构通过直线轴承（36）布置在光轴甲（6）上；光轴甲（6）的前端通过小角接块（2）与光轴丁（24）两端固定，光轴丁（24）两端各安装有一个槽轮（3）；在光轴丙（16）的两端各固定安装有一个双线轮（18），钢丝线甲（4）的一端固定绕在双线轮（18）的一个线槽内，另一端绕过光轴丁（24）同侧上的槽轮（3）再使钢丝线甲（4）转向绕回，穿过旋转清洗机构上的连接板（25），同时使钢丝线甲（4）与连接板（25）固定，最终使钢丝线甲（4）反向绕在同一双线轮（18）的另一线槽上，每个双线轮（18）与同侧上的槽轮（3）之间连接有一根钢丝线甲（4）；小角接块（2）下端安装有支架（1）。

2.根据权利要求1所述的一种蹲便器清洗机，其特征是：所述的摆杆（31）折弯角为135度。

3.根据权利要求1所述的一种蹲便器清洗机，其特征是：在光轴甲（6）的前端安装了行程开关甲（5），后端安装了行程开关乙（20）。

4.根据权利要求1所述的一种蹲便器清洗机，其特征是：在机架（10）上安装有旋转清洗机构收于机架（10）内时能与小角接块（2）触碰的行程开关丙（29）。

5.根据权利要求1所述的一种蹲便器清洗机，其特征是：所述的支架（1）铰接于小角接块（2）下端，转动范围为0--90度。

6.根据权利要求1所述的一种蹲便器清洗机，其特征是：在机架（10）上安装有喷洒部分，由水箱、电磁阀、水管三部分组成，水箱固定在机架（10）上，出水管上装有电磁阀，出水口布置在平刷（21）和圆筒刷（22）上。

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