CN115365019B - 一种出水切换装置及花洒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种出水切换装置及花洒，其中出水切换装置包括出水主体以及安装于出水主体上的驱动机构和步进机构，出水主体内设有转盘，转盘设有导水孔，驱动机构通过步进机构驱动转盘旋转，以使进水口通过导水孔与不同出水口连通，实现出水切换；出水主体设置了加强组件，加强组件可以增加出水主体强度，避免出水主体在长期的高温高压的环境下产生变形，而且出水主体的下主体设有凹陷位，转盘设有与凹陷位相适配的凸台，凸台嵌于凹陷位内，从而使下主体和转盘的径向相对固定，从而避免转盘与花洒壳体卡滞而无法实现切换，其结构紧凑、牢固，操作可靠，有效地防止卡滞和切换失效。
Description
本申请为申请日为“2021.08.16”、申请号为“202110937343.0”、申请名称为“一种出水切换装置及花洒”的分案申请。
技术领域
本发明涉及卫浴产品技术领域，特别涉及一种出水切换装置及花洒。
背景技术
为了实现卫浴产品多种出水方式的切换，需要设计相应的出水切换装置。现有的卫浴产品出水切换装置主要有旋转切换型，通过旋转面板来实现不同出水方式的切换。例如，在花洒上设置出水切换装置，通过旋转花洒上的旋转面板来实现不同出水方式的切换。但是，由于出水切换装置内流动着高温高压的水，会对装置的主体产生一定的作用力，使主体变形向上凸起，使得主体的转盘与花洒的壳体卡滞而无法实现切换，使切换失效，出水切换装置无法正常工作，花洒无法实现出水切换。
发明内容
本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种出水切换装置，结构紧凑、牢固，操作可靠，有效地防止卡滞和切换失效。
本发明还提供一种具有上述出水切换装置的花洒。
根据本发明第一方面实施例的一种出水切换装置，包括出水主体以及安装于出水主体上的驱动机构和步进机构，所述出水主体设有进水口和出水口，所述出水主体内设有转盘，所述转盘设有导水孔，所述驱动机构通过步进机构驱动转盘旋转，以使进水口通过导水孔与不同出水口连通，实现出水切换；所述出水主体上设有用于增加出水主体强度的加强组件，所述步进机构包括用于增强步进机构运作效果的紧驱机构；所述出水主体包括上主体和与上主体固定连接的下主体，所述上主体和下主体之间形成容水腔，所述进水口设于上主体上，所述出水口设于下主体上，所述转盘设于容水腔内；所述加强组件包括分别设于上主体上表面的加强筋环和设于上主体下表面的加强筋条，所述加强筋环的高度大于驱动机构和步进机构的高度，所述加强筋环的外侧壁设有用于支撑加强筋环的加强筋块；所述下主体设有凹陷位，所述转盘设有凸台，所述凸台嵌于所述凹陷位内。
根据本发明实施例的出水切换装置，至少具有如下有益效果：
通过设置出水主体以及安装于出水主体上的驱动机构和步进机构，出水主体内设有转盘，转盘设有导水孔，驱动机构通过步进机构驱动转盘旋转，以使进水口通过导水孔与不同出水口连通，实现出水切换；出水主体设置了加强组件，加强组件可以增加出水主体强度，避免出水主体在长期的高温高压的环境下产生变形，而且出水主体的下主体设有凹陷位，转盘设有与凹陷位相适配的凸台，凸台嵌于凹陷位内，从而使下主体和转盘的径向相对固定，从而避免转盘与花洒壳体卡滞而无法实现切换，其结构紧凑、牢固，操作可靠，有效地防止卡滞和切换失效。其中，加强组件包括加强筋环和加强筋条，出水主体变形而向上凸起时，加强筋环会碰到花洒壳体的内壁，对出水主体起到限位的作用，同时加强筋环的高度大于驱动机构和步进机构的高度，使驱动机构和步进机构不会与壳体卡滞，保证驱动机构和步进机构正常工作。加强筋块的设置可对加强筋环起到支撑作用，增强加强筋环的强度。加强筋条可以加强出水主体的强度，使出水主体不易变形。
根据本发明的一些实施例，所述下主体的内侧壁设有用于封水的密封圈，所述转盘通过所述密封圈与所述下主体密封连接，所述密封圈的纵截面形状呈中间宽、两端窄。
根据本发明的一些实施例，所述导水孔的上开口边沿设有第一倒圆角，所述导水孔的下开口边沿设有第二倒圆角。
根据本发明的一些实施例，所述上主体的底壁设有限位环，所述转盘嵌于所述限位环内。
根据本发明的一些实施例，所述步进机构还包括第二弹簧和用于阻止棘轮倒转的止动爪，所述第二弹簧两端分别与所述转轴和所述转盘抵触，以使所述转盘贴合于所述下主体。
根据本发明的一些实施例，所述止动爪由弹性材料制成，所述止动爪卡设于棘轮外周。
根据本发明的一些实施例，所述上主体设有第一导向杆和第一限位卡块，所述传动杆设有导向槽和第二限位卡块，所述第一弹簧设于所述导向槽内且套设于第一导向杆外，所述第二限位卡块能卡设于所述第一限位卡块，以防所述传动杆脱离所述上主体。
根据本发明的一些实施例，所述步进机构还包括第二弹簧和用于阻止棘轮倒转的止动爪，所述第二弹簧两端分别与所述转轴和所述转盘抵触，以使所述转盘贴合于所述下主体，所述止动爪卡设于棘轮外周。
根据本发明的一些实施例，所述上主体设有第一导向杆和第一限位卡块，所述传动杆设有导向槽和第二限位卡块，所述第一弹簧设于所述导向槽内且套设于第一导向杆外，所述第二限位卡块能卡设于所述第一限位卡块，以防所述传动杆脱离所述上主体。
根据本发明第二方面实施例的花洒，包括壳体和设于壳体内的以上实施例所述的出水切换装置。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1是本发明出水切换装置的主视图；
图2是图1沿A-A线的剖视图；
图3是图1沿B-B线的剖视图；
图4是图1沿C-C线紧接组件部分的剖视图；
图5是图1的立体图；
图6是本发明棘爪驱动棘轮的状态图；
图7是图5上主体上表面的结构示意图；
图8是图5上主体下表面的结构示意图；
图9是图5上主体侧面的结构示意图；
图10是本发明转盘上表面的结构示意图；
图11是本发明转盘下表面的结构示意图；
图12是本发明密封圈的结构示意图；
图13是本发明棘爪的主视图；
图14是图13的立体图；
图15是本发明花洒的主视图；
图16是图15沿D-D线棘爪部分的剖视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
参见图1-14所示，本发明公开了一种水切换装置，包括出水主体以及安装于出水主体上的驱动机构和步进机构，出水主体设有进水口1a和出水口2a，出水主体内设有转盘4，转盘 4设有导水孔4a，驱动机构通过步进机构驱动转盘4旋转，以使进水口1a通过导水孔4a与不同出水口2a连通，实现出水切换。
出水主体上设有用于增加出水主体强度的加强组件，步进机构包括用于增强步进机构运作效果的紧驱机构。
本发明在出水主体设置了加强组件，加强组件可以增加出水主体强度，避免出水主体在长期的高温高压的环境下产生变形，从而避免安装于出水主体上的切换部件棘爪9和棘轮10 与花洒的壳体100卡滞而无法实现切换。本发明还设置紧驱机构，保证在出水切换的过程中棘爪9与棘轮10不容易分离，棘爪9能有效、可靠地驱动棘轮10旋转，操作可靠，有效地防止切换失效。
具体的，如图2所示，出水主体包括上主体1和与上主体1固定连接的下主体2，上主体1和下主体2之间形成容水腔3，进水口1a设于上主体1上，出水口2a设于下主体2上，转盘4设于容水腔3内。通过旋转转盘4，使导水孔4a与不同的出水口2a连通，使不同的出水口2a与容水腔3连通，使得由进水口1a进入容水腔3内的水通过导水孔4a流向不同的出水口2a。因此，旋转转盘4便能实现不同出水方式的切换。
如图1-9所示，加强组件包括分别设于上主体1上表面的加强筋环1f和设于上主体1下表面的加强筋条1h，加强筋环1f的高度大于驱动机构和步进机构的高度，加强筋环1f的外侧壁设有用于支撑加强筋环1f的加强筋块1g。出水主体变形而向上凸起时，加强筋环1f会碰到壳体100的内壁，对出水主体起到限位的作用，同时加强筋环1f的高度大于驱动机构和步进机构的高度，使驱动机构和步进机构不会与壳体100卡滞，保证驱动机构和步进机构正常工作。加强筋块1g的设置可对加强筋环1f起到支撑作用，增强加强筋环1f的强度。加强筋条1h可以加强出水主体的强度，使出水主体不易变形。
优选地，加强筋环1f沿上主体1的周向设置，加强筋环1f和加强筋块1g均垂直于上主体1所在平面。加强筋条1h设有若干条，且沿上主体1的周向排布设置，每条加强筋条1h的延伸方向与上主体1的径向相同。加强组件的设置可加强上主体1的整体强度，避免上主体1在高温高压的水流下变形而导致切换失效。
如图3所示，驱动机构包括驱动组件和传动组件，驱动组件包括均与上主体1活动连接的驱动件5和曲柄6，传动组件包括设于上主体1上的传动杆7和第一弹簧8，第一弹簧8两端分别与传动杆7和上主体1抵触，驱动件5通过曲柄6驱动传动杆7，传动杆7通过第一弹簧8复位。
优选地，驱动件5和曲柄6分别与上主体1铰接。曲柄6的一端与驱动件5抵接，另一端与传动杆7抵接，驱动件5通过曲柄6驱动传动杆7移动。具体的，曲柄6包括柄部和曲部，柄部的一端与上主体1铰接，另一端与曲部连接，曲部通过柄部做圆周运动。曲部的一端与驱动件5抵接，另一端与传动杆7抵接。驱动件5的一端与上主体1铰接，另一端与曲部抵接。用户只需单手推动驱动件5使其旋转，驱动件5再推动曲部旋转，使曲柄推动传动杆7移动。更佳地，曲部为弧形。
优选地，如图3、7-9所示，上主体1设有第一导向杆1d和第一限位卡块1e，传动杆7设有导向槽7a和第二限位卡块7b，第一弹簧8设于导向槽7a内且套设于第一导向杆1d外，第二限位卡块7b能卡设于第一限位卡块1e上，以防传动杆7脱离上主体1。导向槽7a和第一导向杆1d分别给第一弹簧8起到导向作用，保证第一弹簧8在同一直线上压缩和伸展，从而保证传动杆7在同一直线上来回移动。第一限位卡块1e和第二限位卡块7b的设置，保证传动杆7在第一弹簧8的作用下不会脱离出水主体，对传动杆7起到限位的作用。
如图1-3、5-8所示，步进机构包括棘爪9、棘轮10和转轴11，上主体1设有传动孔1b，转轴11穿设于传动孔1b上，棘轮10设于上主体1的上表面，转盘4和棘轮10套设于转轴 11外，转盘4、棘轮10和转轴11的周向相对固定，棘轮10通过转轴11带动转盘4旋转；棘爪9与传动杆7活动连接且能与棘轮10咬合，以使棘爪9驱动棘轮10旋转。优选地，棘爪9与传动杆7铰接。通过驱动传动杆7来驱动棘爪9，使棘爪9驱动棘轮10旋转，棘轮10 带动转轴11旋转，转轴11再带动转盘4旋转。
优选地，如图2所示，步进机构还包括第二弹簧12，第二弹簧12分别与转轴11和转盘 4抵触，以使转盘4和下主体2贴合。第二弹簧12的设置是为了使转盘4旋转的过程中始终保持与下主体2贴合，从而保证导水孔4a的水流向与其连通的出水口2a。
更佳地，如图2、10所示，转轴11设有开口朝向转盘4的第一凹槽11b，转盘4设有开口朝向转轴11的第二凹槽4b，第二凹槽4b内设有第二导向杆4c，第二弹簧12分别设于第一凹槽11b和第二凹槽4b内且套设于第二导向杆4c外。第二弹簧12在第一凹槽11b和第二凹槽4b的限位和导向下，保证第二弹簧12的压缩和伸展在同一直线方向上，从而保证第二弹簧12工作的可靠性。而第二导向杆4c的设置也给第二弹簧12起到导向作用，进一步保证第二弹簧12工作的可靠性。
更佳地，如图2所示，转轴11设有限位台11a和限位块11c，限位台11a卡设于上主体1上，棘轮10卡设于限位块11c上。限位台11a的设置，使转轴11不会脱离传动孔1b，从而保证转轴11不会脱离出水主体。限位块11c的设置，使棘轮10不会脱离转轴11，从而保证切换的可靠性。限位台11a和限位块11c的共同配合，使结构紧凑、可靠，从而保证操作可靠即切换可靠。
优选地，如图2所示，上主体1的底壁设有限位环1c，转盘4嵌于限位环1c内，既保证转盘4与转轴11可靠连接，又保证转盘4与上主体1的径向和轴向相对固定。
优选地，如图2所示，下主体2设有凹陷位2b，转盘4设有凸台4d，凹陷位2b和凸台4d相适配，凸台4d嵌于凹陷位2b内，从而使下主体2和转盘4的径向相对固定。
具体的，步进机构设于加强筋环1f内，如图4所示，紧驱机构包括用于将棘爪9推向棘轮10的紧接组件，紧接组件包括设于棘爪9上的空腔9a以及安装于空腔9a内的第三弹簧9b 和触块9c，空腔9a内设有导向柱9a1，第三弹簧9b套设于导向柱9a1外，触块9c通过第三弹簧9b与加强筋环1f抵触，以使棘爪9向棘轮10方向移动。触块9c在第三弹簧9b的作用下与加强筋环1f抵触，同时棘爪9也在加强筋环1f和第三弹簧9b的作用下向棘轮10方向移动，即紧接组件将棘爪9推向棘轮10，保证棘爪9往棘轮10一侧移动，棘爪9和棘轮10 不分离，防止切换失效。
优选地，为了便于安装，空腔9a的内侧壁设有卡条9a2，触块9c的外侧壁设有卡角9c1，卡角9c1卡设于卡条9a2上，以防触块9c脱离空腔9a。先将第三弹簧9b和触块9c安装在棘爪9上，再将棘爪9安装在上主体1上，安装方便、快捷。卡角9c1和卡条9c2相互作用，防止触块9c脱离空腔9a。
进一步，如图6、13-14所示，紧驱机构包括驱接组件，驱接组件包括设于棘爪9靠近棘轮10一侧的驱齿9d和设于棘轮10外周的外齿10a，棘爪9通过驱齿9d与外齿10a抵触以驱动棘轮10旋转。驱齿9d包括驱齿面9d1和内弧面9d2，外齿10a包括与驱齿面9d1相对设置的外齿面10b1，驱齿面9d1所在平面与棘爪9的参考线成预设夹角α，以使驱齿面9d1和外齿面10b1自动贴合，实现棘爪9和棘轮10自动咬合。
优选地，夹角α为60°-85°。更佳地，夹角α为70°-85°。更佳地，夹角α为80°-85°。更佳地，夹角α为83°-85°。更佳地，夹角α为83°、84°或85°。如果夹角α小于60°，在驱齿面9d1的作用下，棘爪9和棘轮10之间会产生较大的撞击力，且驱齿面9d1和外齿面 10b1无法贴合，造成咬合不稳，棘爪9和棘轮10容易分离，导致切换失效。如果夹角α大于85°，棘爪9和棘轮10无法实现自动咬合，甚至可能导致两者分离，棘爪9无法驱动棘轮10，也导致切换失效。因此，夹角α为60°-85°时，有效地保证棘爪9和棘轮10自动咬合，切换可靠性高。
棘爪9在传动杆7的作用下驱动棘轮10旋转，具体是通过驱齿9d与外齿10a抵触来实现。在驱动的过程中，外齿10a先与驱齿面9d1抵触，由于驱齿面9d1所在平面与棘爪9的参考线成预设夹角α，外齿10a在驱齿面9d1的作用下其外齿10a齿尖滑向驱齿面9d1内侧，使得驱齿面9d1与外齿面10b1贴合，实现驱齿9d与外齿10a自动咬合，即棘爪9和棘轮10 自动咬合，从而使得棘爪9和棘轮10在驱动的过程中不易分离，保证切换的可靠性，避免切换失效。其中，内弧面9d2为向棘爪9内部凹陷所形成的面，内弧面9d2的设置可起到避位的作用，有效地防止棘爪9和棘轮10干涉而造成卡滞，从而避免切换失效。驱接组件的设置使棘爪9和棘轮10自动咬合，进一步保证棘爪9和棘轮10连接的可靠性，从而保证操作切换的可靠性。
优选地，如图1、6所示，步进机构还包括用于阻止棘轮10倒转的止动爪13，止动爪13 由弹性材料制成，止动爪13卡设于棘轮10外周。由于止动爪13始终卡设于棘轮10，且止动爪13具有弹性，在棘轮10旋转时止动爪13能变动与棘轮10卡设的位置。但是，如果棘轮10向相反方向转动时止动爪13会与外齿面10b1抵触，从而可起到防止棘轮10倒转的作用，保证棘轮10只能正转而不能反转，避免切换失效。
进一步，如图2、12所示，下主体1的内侧壁设有用于封水的密封圈14，转盘4通过密封圈14与下主体1密封连接，密封圈14的纵截面形状呈中间宽、两端窄。密封圈14的上下两端均比中间部分要窄，即上下两端对称设置，使得转盘4与密封圈14的接触面积减小，减少摩擦力，使得切换手感更轻，操作容易。同时，上下两端均窄可给安装带来方便，无须识别安装方向。
优选地，如图10、11所示，导水孔4a的上开口边沿设有第一倒圆角4a1，下开口边沿设有第二倒圆角4a2。本发明利用了柯恩达效应，通过第一倒圆角4a1将转盘4上表面的水导向导水孔4a，实现快速出水。第二倒圆角4a2的设置，可使转盘4在转动的过程中，避免导水孔4a的边沿刮伤密封圈14而造成密封圈14损坏，减弱封水效果。
相应地，如图15-16所示，本发明还公开一种花洒，包括壳体100和设于壳体100内的上述出水切换装置。出水切换装置的具体结构如上，在此不再赘述。其中，加强筋环1f的顶端与壳体100内壁之间的距离是1mm，转轴11顶端与壳体100内壁之间的距离是2mm。
本发明出水切换装置的工作原理是：手动按压驱动件5，驱动件5推动曲柄6，曲柄6再推动传动杆7向棘轮10方向移动，棘爪9随之向棘轮10方向移动。同时，棘爪9在紧驱机构的作用下与棘轮10自动咬合，使得棘爪9驱动棘轮10旋转。棘轮10通过转轴11带动转盘4旋转，使导水孔4a与不同的出水口2a连接，实现出水切换。松开手，传动杆7在第一弹簧8的作用下复位，棘爪9、曲柄6和驱动件5同时随之复位，棘轮10在止动爪13的作用下没被棘爪9带动。这样，便可进行下一次的切换操作。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明在出水主体设置了加强组件，加强组件可以增加出水主体强度，避免出水主体在长期的高温高压的环境下产生变形，从而避免安装于出水主体上的切换部件棘爪9和棘轮10 与壳体100卡滞而无法实现切换。其中，加强组件包括加强筋环1f和加强筋条1h，出水主体变形而向上凸起时，加强筋环1f会碰到壳体100的内壁，对出水主体起到限位的作用，同时加强筋环1f的高度大于驱动机构和步进机构的高度，使驱动机构和步进机构不会与壳体100 卡滞，保证驱动机构和步进机构正常工作。加强筋块1g的设置可对加强筋环1f起到支撑作用，增强加强筋环1f的强度。加强筋条1h可以加强出水主体的强度，使出水主体不易变形。
另外，本发明还设置紧驱机构，保证在出水切换的过程中棘爪9与棘轮10不容易分离，棘爪9能有效、可靠地驱动棘轮10旋转，操作可靠，有效地防止切换失效。具体的，紧驱机构包括紧接组件和驱接组件，紧接组件将棘爪9推向棘轮10，保证棘爪9往棘轮10一侧移动，棘爪9和棘轮10不分离，防止切换失效。而驱接组件的设置使棘爪9和棘轮10自动咬合，进一步保证棘爪9和棘轮10连接的可靠性，从而保证操作切换的可靠性。
综上，本发明提供一种出水切换装置和花洒，结构紧凑、牢固，操作可靠，有效地防止卡滞和切换失效。
以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种出水切换装置，其特征在于，包括出水主体以及安装于出水主体上的驱动机构和步进机构，所述出水主体设有进水口和出水口，所述出水主体内设有转盘，所述转盘设有导水孔，所述驱动机构通过步进机构驱动转盘旋转，以使进水口通过导水孔与不同出水口连通，实现出水切换；
所述出水主体上设有用于增加出水主体强度的加强组件，所述步进机构包括用于增强步进机构运作效果的紧驱机构；
所述出水主体包括上主体和与上主体固定连接的下主体，所述上主体和下主体之间形成容水腔，所述进水口设于上主体上，所述出水口设于下主体上，所述转盘设于容水腔内；
所述加强组件包括分别设于上主体上表面的加强筋环和设于上主体下表面的加强筋条，所述加强筋环的高度大于驱动机构和步进机构的高度，所述加强筋环的外侧壁设有用于支撑加强筋环的加强筋块；
所述下主体设有凹陷位，所述转盘设有凸台，所述凸台嵌于所述凹陷位内。
2.如权利要求1所述出水切换装置，其特征在于，所述下主体的内侧壁设有用于封水的密封圈，所述转盘通过所述密封圈与所述下主体密封连接，所述密封圈的纵截面形状呈中间宽、两端窄。
3.如权利要求2所述出水切换装置，其特征在于，所述导水孔的上开口边沿设有第一倒圆角，所述导水孔的下开口边沿设有第二倒圆角。
4.如权利要求1所述出水切换装置，其特征在于，所述上主体的底壁设有限位环，所述转盘嵌于所述限位环内。
5.如权利要求1所述出水切换装置，其特征在于，所述步进机构还包括转轴、第二弹簧和用于阻止棘轮倒转的止动爪，所述第二弹簧两端分别与所述转轴和所述转盘抵触，以使所述转盘贴合于所述下主体。
6.如权利要求5所述出水切换装置，其特征在于，所述止动爪由弹性材料制成，所述止动爪卡设于棘轮外周。
7.如权利要求5所述出水切换装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动组件和传动组件，所述驱动组件包括均与所述上主体活动连接的驱动件和曲柄，所述传动组件包括设于所述上主体的传动杆和第一弹簧，所述第一弹簧两端分别与所述传动杆和所述上主体抵触，所述驱动件通过所述曲柄驱动所述传动杆；所述上主体设有第一导向杆和第一限位卡块，所述传动杆设有导向槽和第二限位卡块，所述第一弹簧设于所述导向槽内且套设于第一导向杆外，所述第二限位卡块能卡设于所述第一限位卡块，以防所述传动杆脱离所述上主体。
8.如权利要求7所述出水切换装置，其特征在于，所述止动爪卡设于棘轮外周。
9.如权利要求8所述出水切换装置，其特征在于，所述上主体设有第一导向杆和第一限位卡块，所述传动杆设有导向槽和第二限位卡块，所述第一弹簧设于所述导向槽内且套设于第一导向杆外，所述第二限位卡块能卡设于所述第一限位卡块，以防所述传动杆脱离所述上主体。
10.一种花洒，其特征在于，包括壳体和设于壳体内的如权利要求1至9中任一项所述出水切换装置。
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