CN111644273B - 一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及摇摆洒水器领域，具体涉及一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器，包括三角稳定架、出水弯管、切换器手动球阀，切换器包括齿轮盒、角度器、固定中壳、切换机构、减速齿轮组、小齿轮组以及主动水轮，切换机构包括随动中壳、方向水轮和切换轴，本发明主要利用涡扇发动机分流原理，把水压动能分成两组动能：第一组推动方向水轮，做切换动力；第二组推动齿轮组主动水轮，使其正常的运转，从而使摇摆摆动。涡扇结构很好的解决了市场中第二种方向水轮和切换轴切换方式的体积大的问题，因为涡扇结构把主动水轮和方向水轮放在了同轴上，把切换轴放在了方向水轮圆内切换，使两个水轮同轴工作时可以各自工作，又不互相干扰。

Description

一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器
技术领域
本发明涉及摇摆洒水器领域，具体涉及一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器。
背景技术
传统摇摆洒水器，洒水时是不停的来回摆动洒水使用的。摇摆洒水器来回摆动是用切换进水方向来实现的。传统摇摆切换进水方向，市场中有两种方式，一种是摆杆与翘板，一种是摆杆与方向水轮。第一种摆杆、翘板一般与直齿轮组搭配使用，这种结构优点齿轮盒体积小，缺点是切换寿命不稳定。第二种摆杆、方向水轮与蜗轮蜗杆齿轮组搭配使用，这种结构优点切换寿命稳定，缺点是齿轮盒体积大。齿轮盒体积和切换寿命都是客人满不满意的重要指标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器，本发明的目的在于结合摇摆齿轮盒体积小和切换寿命稳定两个特点，满足客人对摇摆洒水器齿轮盒体积小和切换寿命稳定两方面的要求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器，包括三角稳定架、出水弯管和切换器，切换器固定设置于三角稳定架的一端，出水弯管的一端与三角稳定架的一端轴接，另一端与切换器相连，三角稳定架与切换器连接的一端固定设置有一个与切换器相连的手动球阀，切换器包括齿轮盒、角度器和设置于齿轮壳内部的固定中壳、切换机构、减速齿轮组、小齿轮组以及主动水轮，齿轮盒通过角度器与三角稳定架的一端相连，角度器与手动球阀同轴相连，切换机构设置于固定中壳远离角度器的一侧，切换机构包括随动中壳、方向水轮和切换轴，方向水轮位于随动中壳与固定中壳之间，随动中壳位于方向水轮与主动水轮之间，切换轴的一端与随动中壳连接，另一端与角度器的内侧滑动相连，并且方向水轮旋转套设于固定中壳的一端，减速齿轮组固定设置于固定中壳的内侧，小齿轮组旋转设置于随动中壳的中心处，并且小齿轮组的两端分别与减速齿轮组的输入端和主动水轮相连，齿轮盒的内侧一端与主动水轮同轴固定连接。
作为一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器的优选方案，固定中壳的外缘设有一圈沿圆周方向均匀分布且用于供水流驱动方向水轮进行单向旋转的倾斜流道，方向水轮的外缘设有三个沿圆周方向均匀分布且与随动中壳贴合的挡水板。
作为一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器的优选方案，切换轴的中部套设有止水圈，齿轮盒与固定中壳的内侧均设有一个供切换轴穿过的穿孔，止水圈与穿孔的孔壁贴合，切换轴靠近方向水轮的一端固定套设有一个切换钩，方向水轮的内缘固定设置有三个沿圆周方向均匀分布且与切换钩配合的钩齿，切换轴与切换钩连接的一端轴接与随动中壳的偏心处，切换轴的另一端为斜杆结构，角度器的内侧设有用于供斜杆结构滑动并撞击的弧形滑槽。
作为一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器的优选方案，随动中壳远离方向水轮的一侧设置有三个沿周向均匀分布的V型水槽，V型水槽的中心线与随动中壳的半径方向重合，V型水槽的尖端朝向随动中壳的圆心处并且该尖端为开口结构，主动水轮位于三个V型水槽的中间位置，并且主动水轮与随动中壳共轴线设置，每个V型水槽的两端槽底处均设置后贯穿随动中壳的水孔，六个水孔呈三个一组分别与三个挡水板间歇性配合。
作为一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器的优选方案，每两个相邻的V型水槽之间均设有一个贯穿随动中壳的泄压孔，每个泄压孔中均设有一个朝着远离固定中壳的方向延伸的弹性卡扣，每个泄压孔远离固定中壳的一侧均设置有一个用于封闭泄压孔的盖板，每个弹性卡扣上均套设有一个用于使盖板堵住泄压孔的弹簧。
作为一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器的优选方案，方向水轮的内壁上设有六个沿周向均匀分布的接触筋。
作为一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器的优选方案，角度器为两段式分体结构，并且每个角度器分体的外侧均固定设置有一个把手，每个角度器分体的内孔中均设有一截卡齿，手动球阀的出水端设置有一个外齿环，两个角度器的分体均套设与外齿环上，并且每个角度器分体内孔行的卡齿均与外齿环啮合，其中一个角度器分体套设于三角稳定架的一端，另一个角度器分体与齿轮盒同轴套接。
作为一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器的优选方案，减速齿轮组的一端通过小齿轮组与主动水轮连接，另一端通过一个连接轴与手动球阀连接，手动球阀内固定嵌设有一个用于供连接轴固定插设的镂空轴套，连接轴远离减速齿轮组的一端设有一个插设于镂空轴套中的防转环形插齿。
本发明的有益效果：本发明主要利用涡扇发动机分流原理，增加涡扇结构，产生压力差空间(如图2中的空间b)，涡扇结构把水压动能分成两组动能：第一组推动方向水轮，做切换动力；第二组推动齿轮组主动水轮，使其正常的运转，从而使摇摆摆动。涡扇结构很好的解决了市场中第二种方向水轮和切换轴切换方式的体积大的问题，因为涡扇结构把主动水轮和方向水轮放在了同轴上，把切换轴放在了方向水轮圆内切换，使两个水轮同轴工作时可以各自工作，又不互相干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1所示为本发明的立体结构示意图一。
图2所示为本发明的立体结构示意图二。
图3所示为本发明的侧视图。
图4所示为切换器的立体结构示意图。
图5所示为切换器的立体结构分解示意图一。
图6所示为切换器的立体结构分解示意图二。
图7所示为切换器工作时的进水方向示意图。
图8所示为切换器的局部立体结构示意图。
图9所示为图8的立体结构分解示意图。
图10所示为齿轮盒的立体结构示意图。
图11所示为固定中壳的立体结构示意图一。
图12所示为固定中壳的立体结构示意图二。
图13所示为切换机构的立体结构示意图。
图14所示为切换机构的立体结构分解示意图。
图15所示为方向水轮的立体结构示意图。
图16所示为切换轴的立体结构示意图。
图17所示为切换轴的平面结构示意图。
图18所示为随动中壳的立体结构示意图一。
图19所示为随动中壳的立体结构示意图二。
图20所示为随动中壳的平面结构示意图。
图21所示为两组水孔的切换过程示意图一。
图22所示为两组水孔的切换过程示意图二。
图中：1-三角稳定架；2-出水弯管；3-切换器；4-手动球阀；5-穿孔；6-齿轮盒；7-角度器；8-固定中壳；9-减速齿轮组；10-小齿轮组；11-主动水轮；12-随动中壳；13-方向水轮；14-切换轴；15-倾斜流道；16-挡水板；17-止水圈；18-切换钩；19-钩齿；20-斜杆结构；21-弧形滑槽；22-V型水槽；23-水孔；24-泄压孔；25-弹性卡扣；26-盖板；27-弹簧；28-接触筋；29-把手；30-卡齿；31-外齿环；32-镂空轴套；33-防转环形插齿；34-连接轴。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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发明和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。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发明中的具体含义。
参照图1至图22所示的一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器，包括三角稳定架1、出水弯管2和切换器3，切换器3固定设置于三角稳定架1的一端，出水弯管2的一端与三角稳定架1的一端轴接，另一端与切换器3相连，三角稳定架1与切换器3连接的一端固定设置有一个与切换器3相连的手动球阀4，切换器3包括齿轮盒6、角度器7和设置于齿轮壳内部的固定中壳8、切换机构、减速齿轮组9、小齿轮组10以及主动水轮11，齿轮盒6通过角度器7与三角稳定架1的一端相连，角度器7与手动球阀4同轴相连，切换机构设置于固定中壳8远离角度器7的一侧，切换机构包括随动中壳12、方向水轮13和切换轴14，方向水轮13位于随动中壳12与固定中壳8之间，随动中壳12位于方向水轮13与主动水轮11之间，切换轴14的一端与随动中壳12连接，另一端与角度器7的内侧滑动相连，并且方向水轮13旋转套设于固定中壳8的一端，减速齿轮组9固定设置于固定中壳8的内侧，小齿轮组10旋转设置于随动中壳12的中心处，并且小齿轮组10的两端分别与减速齿轮组9的输入端和主动水轮11相连，齿轮盒6的内侧一端与主动水轮11同轴固定连接。打开手动球阀4后水进入切换器3中，如图7中的箭头方向为水流方向，水流经过固定中壳8后分为两部分，第一部分用于驱动方向水轮13旋转，第二部分用于穿过随动中壳12后驱动主动水轮11旋转，主动水轮11通过小齿轮组10和减速齿轮组9来带动整个齿轮盒6旋转；方向水轮13的旋转一定角度后，由于切换轴14的阻挡使其始终具有旋转趋势，切换轴14撞击角度器7，从而使切换轴14松开方向水轮13，并使方向水轮13旋转一定角度后再次被切换轴14阻挡住，此过程中，流经随动中壳12的水流冲击主动水轮11的方向发生改变从而使主动水轮11反转，进而通过小齿轮组10和减速齿轮组9带动整个齿轮盒6反向缓慢旋转，进而齿轮盒6带动出水弯管2在三角稳定架1上进行反复的摇摆喷水。
固定中壳8的外缘设有一圈沿圆周方向均匀分布且用于供水流驱动方向水轮13进行单向旋转的倾斜流道15，方向水轮13的外缘设有三个沿圆周方向均匀分布且与随动中壳12贴合的挡水板16。方向水轮13做成涡轮扇面，使轴向水压力分部分转化成方向水轮13转动力。倾斜流道15可以使水流压改变方向，如图11所示使水流方向d改变成水流方向e，从而水流垂直打向方向水轮13，使方向水轮13动力更强。水流通过固定中壳8时，固定中壳8两边会形成压为差，如图8所示，空间a的水压大于空间b的水压，从而形成推动方向水轮13的动力。
切换轴14的中部套设有止水圈17，齿轮盒6与固定中壳8的内侧均设有一个供切换轴14穿过的穿孔5，止水圈17与穿孔5的孔壁贴合，切换轴14靠近方向水轮13的一端固定套设有一个切换钩18，方向水轮13的内缘固定设置有三个沿圆周方向均匀分布且与切换钩18配合的钩齿19，切换轴14与切换钩18连接的一端轴接与随动中壳12的偏心处，切换轴14的另一端为斜杆结构20，角度器7的内侧设有用于供斜杆结构20滑动并撞击的弧形滑槽21。切换轴14为弯曲型，主要是为避开减速齿轮组9，减少齿轮盒6体积。把止水圈17放中间，因为斜杆结构20在弧形滑槽21中滑动直至撞击角度器7，从而拉动整个切换轴14旋转切换时，弯曲的切换轴14的杠杆点就在止水圈17位置上，这样可以增大力臂，使切换钩18的翘起过程更方便。
随动中壳12远离方向水轮13的一侧设置有三个沿周向均匀分布的V型水槽22，V型水槽22的中心线与随动中壳12的半径方向重合，V型水槽22的尖端朝向随动中壳12的圆心处并且该尖端为开口结构，主动水轮11位于三个V型水槽22的中间位置，并且主动水轮11与随动中壳12共轴线设置，每个V型水槽22的两端槽底处均设置后贯穿随动中壳12的水孔23，六个水孔23呈三个一组分别与三个挡水板16间歇性配合。随动中壳12推动主动水轮11的水孔23共有六个，它们分别三个一组，如图20所示分成f组和g组，从f组或者g组水孔23出来的水流会同时从三个V型水槽22中沿着同一个圆周方向流出从而冲击主动水轮11使其旋转，可以使主动水轮11运行更平稳。随着方向水轮13的旋转，会带动三个挡水板16堵住f组水孔23，如图21所示使f组水孔23不出水，而g组水孔23保持出水，此时会使主动水轮11顺时针旋转；而当三个挡水板16堵住g组水孔23，如图22所示使g组水孔23不出水，而f组水孔23保持出水，则此时会使主动水轮11逆时针旋转，以此方式来切换主动水轮11的正反转。
每两个相邻的V型水槽22之间均设有一个贯穿随动中壳12的泄压孔24，每个泄压孔24中均设有一个朝着远离固定中壳8的方向延伸的弹性卡扣25，每个泄压孔24远离固定中壳8的一侧均设置有一个用于封闭泄压孔24的盖板26，每个弹性卡扣25上均套设有一个用于使盖板26堵住泄压孔24的弹簧27。用三个泄压孔24在高压水冲击下，可以使脏东西直接通过打开的泄压孔24冲掉，起到一定的高压清洗齿轮的效果。
方向水轮13的内壁上设有六个沿周向均匀分布的接触筋28。为减少转动时的摩擦力，转动时改圆面接触为六条筋接触。
角度器7为两段式分体结构，并且每个角度器7分体的外侧均固定设置有一个把手29，每个角度器7分体的内孔中均设有一截卡齿30，手动球阀4的出水端设置有一个外齿环31，两个角度器7的分体均套设与外齿环31上，并且每个角度器7分体内孔行的卡齿30均与外齿环31啮合，其中一个角度器7分体套设于三角稳定架1的一端，另一个角度器7分体与齿轮盒6同轴套接。由于两个角度器7分体内侧的弧形滑槽21重叠，因此通过把手29分别转动两个角度器7的分体，从而使两个角度器7的分体相向转动，进而调节角度器7的弧形滑槽21的总长度，弧形滑槽21的长度越长，则切换轴14每次撞击角度器7的时间则越长，则出水弯管2每次摆动的时间间隔越长，反之弧形滑槽21的长度越短，则积水弯管每次摆动的时间间隔越短。角度器7内侧卡齿30用于保证角度器7能够稳定通过外齿环31设置在三角稳定架1的一端，在对弧形滑槽21的总长进行调节时，两手用力摆动两个角度器7的分体，从而使卡齿30在外齿环31上发生角度转动。
减速齿轮组9的一端通过小齿轮组10与主动水轮11连接，另一端通过一个连接轴34与手动球阀4连接，手动球阀4内固定嵌设有一个用于供连接轴34固定插设的镂空轴套32，连接轴34远离减速齿轮组9的一端设有一个插设于镂空轴套32中的防转环形插齿33。镂空轴套32用于供水流通过并进入齿轮盒6内侧，防转环形插齿33用于将连接轴34固定不动，而减速齿轮组9的另一端则通过小齿轮组10与主动水轮11连接，主动水轮11又与齿轮盒6连接，齿轮盒6又与出水弯管2连接，因此能够使齿轮盒6带着出水弯管2进行往复摆动洒水作业。
工作原理：水流入固定中壳8后，由固定中壳8外缘上的倾斜流道15改变水流方向，如图5所示，使水流方向d改变成水流方向e，从而使水流垂直冲向方向水轮13，使方向水轮13一直有转动趋势或转动势能，如图21所示由于切换轴14的阻挡而使方向水轮13不能转动。水流过方向水轮13分成两部分进入图8的空间c，第一部分是通过随动中壳12上的第一组进水口图20中的g，冲击主动水轮11，使主动水轮11顺时针方向转动，主动水轮11通过小齿轮、减速齿轮组9带动整个齿轮盒6顺时针方向转动，也带动切换轴14撞向角度器7；当切换轴14碰到角度器7时，使切换轴14从图21切换成图22，从而使方向水轮13从图21的位置转化为图22的位置，从而使方向水轮13挡住随动中壳12出水口从图21变成图22，按图22的出水口方向冲击主动水轮11使其逆时针方向转动，主动水轮11通过小齿轮、减速齿轮组9带动整个齿轮盒6逆时针方向转动，也使切换轴14反向撞向角度器7，从而使方向水轮13和切换轴14从图22转化成图21，这样就会使齿轮盒6来回的反复摆动。通过方向水轮13的第二部分水流是经过泄压孔24进入图8的空间c，泄压孔24上的弹簧27和盖板26会跟据水压高低的变化，自动调节泄压孔24的开口大小使水流通过，保证水流无时无刻如图8所示从空间a进入空间c，使方向水轮13无时无刻有转动趋势或转动势能，使切换结构切换时保持稳定。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (6)

1.一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器，包括三角稳定架(1)、出水弯管(2)和切换器(3)，切换器(3)固定设置于三角稳定架(1)的一端，出水弯管(2)的一端与三角稳定架(1)的一端轴接，另一端与切换器(3)相连，三角稳定架(1)与切换器(3)连接的一端固定设置有一个与切换器(3)相连的手动球阀(4)，其特征在于，切换器(3)包括齿轮盒(6)、角度器(7)和设置于齿轮壳内部的固定中壳(8)、切换机构、减速齿轮组(9)、小齿轮组(10)以及主动水轮(11)，齿轮盒(6)通过角度器(7)与三角稳定架(1)的一端相连，角度器(7)与手动球阀(4)同轴相连，切换机构设置于固定中壳(8)远离角度器(7)的一侧，切换机构包括随动中壳(12)、方向水轮(13)和切换轴(14)，方向水轮(13)位于随动中壳(12)与固定中壳(8)之间，随动中壳(12)位于方向水轮(13)与主动水轮(11)之间，切换轴(14)的一端与随动中壳(12)连接，另一端与角度器(7)的内侧滑动相连，并且方向水轮(13)旋转套设于固定中壳(8)的一端，减速齿轮组(9)固定设置于固定中壳(8)的内侧，小齿轮组(10)旋转设置于随动中壳(12)的中心处，并且小齿轮组(10)的两端分别与减速齿轮组(9)的输入端和主动水轮(11)相连，齿轮盒(6)的内侧一端与主动水轮(11)同轴固定连接；
固定中壳(8)的外缘设有一圈沿圆周方向均匀分布且用于供水流驱动方向水轮(13)进行单向旋转的倾斜流道(15)，方向水轮(13)的外缘设有三个沿圆周方向均匀分布且与随动中壳(12)贴合的挡水板(16)；
切换轴(14)的中部套设有止水圈(17)，齿轮盒(6)与固定中壳(8)的内侧均设有一个供切换轴(14)穿过的穿孔(5)，止水圈(17)与穿孔(5)的孔壁贴合，切换轴(14)靠近方向水轮(13)的一端固定套设有一个切换钩(18)，方向水轮(13)的内缘固定设置有三个沿圆周方向均匀分布且与切换钩(18)配合的钩齿(19)，切换轴(14)与切换钩(18)连接的一端轴接与随动中壳(12)的偏心处，切换轴(14)的另一端为斜杆结构(20)，角度器(7)的内侧设有用于供斜杆结构(20)滑动并撞击的弧形滑槽(21)。
2.根据权利要求1所述的一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器，其特征在于，随动中壳(12)远离方向水轮(13)的一侧设置有三个沿周向均匀分布的V型水槽(22)，V型水槽(22)的中心线与随动中壳(12)的半径方向重合，V型水槽(22)的尖端朝向随动中壳(12)的圆心处并且该尖端为开口结构，主动水轮(11)位于三个V型水槽(22)的中间位置，并且主动水轮(11)与随动中壳(12)共轴线设置，每个V型水槽(22)的两端槽底处均设置后贯穿随动中壳(12)的水孔(23)，六个水孔(23)呈三个一组分别与三个挡水板(16)间歇性配合。
3.根据权利要求2所述的一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器，其特征在于，每两个相邻的V型水槽(22)之间均设有一个贯穿随动中壳(12)的泄压孔(24)，每个泄压孔(24)中均设有一个朝着远离固定中壳(8)的方向延伸的弹性卡扣(25)，每个泄压孔(24)远离固定中壳(8)的一侧均设置有一个用于封闭泄压孔(24)的盖板(26)，每个弹性卡扣(25)上均套设有一个用于使盖板(26)堵住泄压孔(24)的弹簧(27)。
4.根据权利要求1所述的一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器，其特征在于，方向水轮(13)的内壁上设有六个沿周向均匀分布的接触筋(28)。
5.根据权利要求1所述的一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器，其特征在于，角度器(7)为两段式分体结构，并且每个角度器(7)分体的外侧均固定设置有一个把手(29)，每个角度器(7)分体的内孔中均设有一截卡齿(30)，手动球阀(4)的出水端设置有一个外齿环(31)，两个角度器(7)的分体均套设与外齿环(31)上，并且每个角度器(7)分体内孔行的卡齿(30)均与外齿环(31)啮合，其中一个角度器(7)分体套设于三角稳定架(1)的一端，另一个角度器(7)分体与齿轮盒(6)同轴套接。
6.根据权利要求1所述的一种具有长寿命切换结构的摇摆洒水器，其特征在于，减速齿轮组(9)的一端通过小齿轮组(10)与主动水轮(11)连接，另一端通过一个连接轴(34)与手动球阀(4)连接，手动球阀(4)内固定嵌设有一个用于供连接轴(34)固定插设的镂空轴套(32)，连接轴(34)远离减速齿轮组(9)的一端设有一个插设于镂空轴套(32)中的防转环形插齿(33)。
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