CN204459370U - 一种可自动旋转的水龙头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种可自动旋转的水龙头，包括水龙头立柱；出水弯头，与该水龙头立柱连接并可相对该水龙头立柱进行转动；水泵，该水泵与中央控制系统连接，该水泵的出水口连接出水管，该出水管设置在该水龙头立柱内并延伸至该出水弯头的出水端；还包括驱动所述出水弯头转动的驱动系统，该驱动系统与所述中央控制系统连接，该驱动系统的动力输入端和该驱动系统驱动该出水弯头转动的动力输出端的传动比为50:1～80:1。本实用新型通过合理设置传动比，可以避免出水弯头转动的过快或者过慢，当使用者短时间内快速旋转出水弯头时，出水弯头会带动驱动系统反向传动，不会影响驱动系统反向传动时的正常工作，可以延长水龙头的使用寿命。

Description

一种可自动旋转的水龙头

技术领域

本实用新型涉及水龙头的技术领域，尤其涉及电磁炉或者电热炉上的一种可自动旋转的水龙头。

背景技术

水龙头是水阀的通俗称谓，用来控制水流的大小开关，有节水的功效。在日常生活中人们需要引用开水时，通常需要提着电水壶到水龙头的地方，打开水龙头装满水后再将电水壶放在电磁炉或者电热炉上加热至沸腾，需要经常跑来跑去，很不方便。

为满足人们烧水或者泡茶的需要，人们在电磁炉或者电热炉上直接装有水龙头，通过控制电磁炉或者电热炉上的控制面板，水龙头可以自动旋转，然后给电水壶自动加水。

现有技术中例如CN204071770U公开了一种可自动旋转的加水柱，包括加水柱主体及与其连接的底座机构，所述底座机构内设置有驱动装置，所述驱动装置包括变速器及设置在变速器内的电机，所述变速器上设置有凸起的圆柱转头，加水柱主体呈中空结构，加水柱主体上半部可活动的设置在所述加水柱主体上，所述加水柱主体内部设置有一中空圆柱体，一端与所述加水柱主体上半部固定连接，另一端套设在所述圆柱转头上。本实用新型可以通过按动按键控制板上的按键就可以轻松的实现加水的动作，而且还可以控制加水柱主体进行自动的旋转来选择一个正确的加水位置。

现有技术中又如CN203431945U公开一种带有自动旋转的水龙头电磁炉或电热壶，其包括烧水台面、烧水壶和供水件，烧水台面上设有加热装置，烧水壶与该加热装置相配合，所述烧水壶内设有水位探测器；供水件包括水龙头、储水箱、水泵、电机和机械转动机构，水泵的进水口与储水箱相连，水泵的出水口连接水龙头，水龙头与机械转动机构相连，机械转动机构由电机控制其转动，从而带动水龙头转动；烧水台面设有控制板，所述水泵、加热装置、电机和水位探测器均电性连接至控制板。本实用新型通过电机驱动机械转动结构转动，带动水龙头的转动，再配合水位探测器，从而实现水龙头转动的自动化，简化人工操作，具有很好的实用性。

但是，现有技术仍存在不足和缺点。现有技术是通过电磁炉或者电热炉上的控制面板来控制驱动系统中的电机，该电机驱动一系列互相啮合的齿轮转动实现减速，并带动水龙头上的出水弯头进行一定角度的旋转来实现自动加水，但是现有技术中有的出水弯头的转动速度较慢，使用者需要等待较长时间；有的出水弯头转动速度较快，出水弯头内水管的水容易被甩出来，而且也不容易控制出水弯头停下来的位置；在实际使用中使用者通常在短时间内直接用手快速将水龙头的出水弯头旋转至加水位置，由于人工旋转出水弯头的速度很快，比如能够达到以180°/秒的速度进行旋转，这时出水弯头会带动驱动系统中的齿轮和电机的转子高速旋转，这样很容易超出电机中转子的极限转速，由于电机中的转子跟不上齿轮的旋转，会造成齿轮卡死损坏，从而影响水龙头的使用寿命，甚至影响与水龙头连接电磁炉或者电热炉的使用寿命；此外现有技术中驱动系统没有安装在水龙头立柱内，不便于售后维修。

现有技术中采用的电机通常为普通的非步进电机，普通非步进电机的转速、位移、停止的位置与电压及负载变化影响很大，若要实现自动旋转出水龙头的精确位移需要在出水龙头上安装位置角度接触片，如果有三个位移要定位，至少需要三个触点才能定位出水位置，接触点使用时间久了会出现接触不良现象，就无法精确定位水龙头的位置。

现有技术中出水弯头与水龙头立柱连接时通常为面接触，在相对于水龙头立柱进行旋转时，摩擦力比较大，不利于出水弯头的旋转；现有技术中出水弯头通常不能相对于水龙头立柱进行360°旋转，当把水龙头立柱安装在电磁炉或者电热炉上时，如果安装的方向不正确，出水弯头的旋转范围不在其工作区域内，造成出水弯头不能旋转至烧水壶位置给烧水壶加水；现有技术中出水弯头进行旋转时，出水管会跟着一起转动，通常出水管会发生弯折、卡死的现象，造成水龙头不能正常出水，影响其工作；现有技术中使用者在泡茶聊天的时候，在水龙头上不能直接对手机等外部设备进行充电，不能满足人们的日常工作生活需要。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一下技术方案：

一种可自动旋转的水龙头，包括：

水龙头立柱，设置在电磁炉或者电热炉的上方；

出水弯头，与该水龙头立柱连接并可相对该水龙头立柱进行转动；

水泵，该水泵与中央控制系统连接，该水泵的出水口连接出水管，该出水管设置在该水龙头立柱内并延伸至该出水弯头的出水端；

还包括驱动所述出水弯头转动的驱动系统，该驱动系统与所述中央控制系统连接，该驱动系统的动力输入端和该驱动系统驱动该出水弯头转动的动力输出端的传动比为50:1～80:1。

进一步地，所述驱动系统设置在所述水龙头立柱内，该驱动系统包括步进电机和齿轮系，该齿轮系的输入轴与该步进电机连接，该齿轮系的输出轴与该出水弯头连接，该步进电机的转子通过驱动该齿轮系从而带动所述出水弯头转动并实现减速，该齿轮系的输入轴为所述驱动系统的动力输入端，该齿轮系的输出轴为所述驱动系统的动力输出端。

进一步地，所述出水弯头可以相对于所述水龙头立柱进行一定角度的转动，在所述出水弯头转动的起点和终点分别设有行程开关，该行程开关与所述中央控制系统连接。

进一步地，在所述水龙头立柱的顶部设有套筒，所述出水弯头包括直立部和伸出臂，在所述直立部的端部设有与该套筒相配合的套管。

进一步地，在所述套筒的内壁上沿其圆周方向竖直设有若干个与所述套管配合的筋条，在所述套管的端面上沿其圆周方向设置若干个球体。

进一步地，所述齿轮系的输出轴位于所述套筒的中心轴上，该齿轮系的输出轴的横截面形状为方形或者切去一部分的圆，在所述出水弯头直立部的端部设置与该齿轮系的输出轴相连接的配合孔。

进一步地，在所述出水弯头的直立部和伸出臂的衔接转弯处设有可以支撑出水管的支撑板。

进一步地，在电磁炉或者电热炉的上方设有水龙头底座，在该水龙头底座上开有至少三个不同大小的卡槽，同时在所述水龙头立柱的底部设有三个与该卡槽配合的连接部。

进一步地，在所述出水管内的底部弯折处设有弹簧。

进一步地，在所述水龙头立柱的底部开有缺口，该缺口处设有USB接口，该USB接口与所述中央控制系统连接。

本实用新型通过合理设置驱动系统的动力输入端和该驱动系统驱动该出水弯头转动的动力输出端的传动比，可以避免出水弯头转动的过快或者过慢，当使用者人为旋转出水弯头时不至于超过电机内转子的极限转速，保证电机的正常工作；本实用新型将驱动系统的电机设为步进电机，可以精确控制出水弯头的旋转位置。

附图说明

图1为水龙头和电磁炉或者电热炉连接的整体结构示意图；

图2为水龙头的剖视图；

图3为水龙头立柱顶部的结构示意图；

图4为出水弯头的直立部端部的结构示意图；

图5为水龙头底座的结构示意图；

图6为水龙头立柱底部的结构示意图；

图7为出水弯头整体的结构示意图。

附图标记说明：

11：水龙头立柱；              111：套筒

112：筋条；                   113：连接部

13：出水弯头；                131：直立部；

132：伸出臂；                 133：套管；

134：配合孔；                 135：球体；

14：水泵；                    15：出水管；

16：齿轮系的输出轴；          17：行程开关；

19：支撑板；                  20：弹簧；

21：水龙头底座；              211：卡槽；

22：USB接口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例

图1为水龙头和电磁炉或者电热炉连接的整体结构示意图，图2为水龙头的剖视图，一种可自动旋转的水龙头，包括：

图1中所示的水龙头立柱11，如图1所示，该水龙头立柱11设置在电磁炉或者电热炉的上方；

图1中所示的出水弯头13，如图1所示，该出水弯头13与该水龙头立柱11连接并可相对该水龙头立柱11进行转动；

图2中所示的水泵14，如图2所示，该水泵14与中央控制系统连接，该水泵14的出水口连接出水管15，该出水管15设置在该水龙头立柱11内并延伸至该出水弯头13的出水端；

还包括驱动图2中所述出水弯头13转动的驱动系统，该驱动系统与所述中央控制系统连接，该驱动系统的动力输入端和该驱动系统驱动图2中该出水弯头13转动的动力输出端的传动比为50:1～80:1，优选地，该驱动系统的动力输入端和该驱动系统驱动图2中该出水弯头13转动的动力输出端的传动比可以为50:1、55:1、60:1、64:1或者70:1。

本实施例中通过合理设置驱动系统的动力输入端和该驱动系统驱动该出水弯头转动的动力输出端的传动比，可以避免出水弯头转动的太慢，使用者不用等待很长时间出水弯头就可以给烧水壶加水；可以避免出水弯头转动的太快，出水弯头出水口的水不会被甩出来，也比较容易控制出水弯头停下来的位置；当使用者在短时间内直接用手将水龙头的出水弯头旋转至加水位置时，出水弯头会带动驱动系统反向传动，通过合理设置传动比，不会影响驱动系统反向传动时的正常工作，从而延长驱动系统和整个水龙头的使用寿命。

在上述实施例的基础上，具体地，如图2所示，所述驱动系统设置在所述水龙头立柱11内，该驱动系统包括步进电机和齿轮系，优选地，该步进电机的型号为24BYJ48或28BYJ48，该齿轮系是由一系列互相啮合的齿轮组成，该齿轮系的输入轴与该步进电机连接，该齿轮系的输出轴16与该出水弯头13连接，该步进电机的转子通过驱动该齿轮系从而带动所述出水弯头13转动并实现减速，该齿轮系的输入轴为所述驱动系统的动力输入端，该齿轮系的输出轴16为所述驱动系统的动力输出端。

所述步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。

本实施例通过将驱动系统的电机设为步进电机，可以通过在出水弯头内设置至少一个定位点就可以实现多个位置的精确转动，具体地，当使用者用手旋转出水弯头时，出水弯头并不是每一次都回到起点位置，使用者可以通过操作电磁炉或者电热炉上的控制面板旋转出水弯头将出水弯头旋转至起点位置，然后中央控制系统输出一定频率的脉冲信号控制出水弯头转动的角位移，从而精确地实现将出水转头转至烧水壶位置。

本实施例中驱动系统包括步进电机和齿轮系，该步进电机的转子通过驱动该齿轮系从而带动所述出水弯头转动并实现减速，在实际使用中，当使用者在短时间内直接用手将水龙头的出水弯头旋转至加水位置时，例如出水弯头能够达到以180°/秒的速度进行旋转，在出水弯头的带动下，齿轮系中一系列互相啮合的齿轮反向带动步进电机的转子旋转，通过上述实施例中合理设置的传动比，电机的转子不会超过其极限转速，这样电机的转子可以跟着齿轮正常转动，不会影响电机和齿轮的正常工作，从而延长电机、齿轮以及整个水龙头的使用寿命；此外本实施例将驱动系统设置在水龙头主体内，由于水龙头可以从电磁炉或者电热炉上拆卸，从而方便对驱动系统的维修和检查。

在上述实施例的基础上，进一步地，如图1所示，所述出水弯头13可以相对于所述水龙头立柱11进行一定角度的转动，图3为水龙头立柱顶部的结构示意图，如图3所示，在图1中所述出水弯头13转动的起点和终点分别设有行程开关17，该行程开关17与所述中央控制系统连接。

本实施例中出水弯头可以相对于水龙头立柱进行一定角度的转动，具体地，当使用者用手旋转出水弯头时，出水弯头并不是每一次都回到起点位置，使用者可以操作电磁炉或者电热炉上的控制面板旋转出水弯头，安装在起点位置的行程开关感应到出水弯头转至起点位置时，出水弯头就停止转动，然后中央控制系统输出一定频率的脉冲信号控制出水弯头转动的角位移，从而精确地实现将出水转头转至烧水壶位置。通过在出水弯头转动的终点设置行程开关可以避免出水弯头超出其极限旋转范围，特别是使用者手动旋转出水弯头的时候，从而可以避免对水龙头造成损害，延长水龙头的使用寿命。

在上述实施例的基础上，进一步地，图3为水龙头立柱顶部的结构示意图，如图3所示，在所述水龙头立柱11的顶部设有套筒111，图7为出水弯头整体的结构示意图，如图7所示，所述出水弯头13包括直立部131和伸出臂132，在所述直立部131的端部设有与图3中该套筒111相配合的套管133。

在上述实施例的基础上，进一步地，图3为水龙头立柱顶部的结构示意图，如图3所示，在所述套筒111的内壁上沿其圆周方向竖直设有若干个与图7中所述套管133配合的筋条112，图4为出水弯头的直立部端部的结构示意图，如图4所示，在所述套管133的端面上沿其圆周方向设置若干个球体135。

本实施例中出水弯头的直立部端部的套管和水龙头立柱顶部的套筒相互配合，通过在套管的端面上设置若干个球体和在套筒的内壁上设置若干个若干个与所述套管配合的筋条，可以减少出水弯头相对与水龙头立柱转动时的摩擦力，相对转动更灵活。

在上述实施例的基础上，优选地，图3为水龙头立柱顶部的结构示意图，如图3所示，所述齿轮系的输出轴16位于所述套筒111的中心轴上，该齿轮系的输出轴16的横截面形状为方形或者切去一部分的圆，图4为出水弯头的直立部端部的结构示意图，如图4所示，在所述出水弯头13直立部131的端部设置与图3中该齿轮系的输出轴16相连接的配合孔134。

本实施例通过将齿轮系的输出轴设置套筒的中心轴上，出水弯头可以绕着套筒的中心轴进行旋转，避免旋转时产生偏差；通过将齿轮系的输出轴的横截面形状设为方形或者切去一部分的圆，这样齿轮系的输出轴与出水弯头的配合更牢固、更可靠。

图2为水龙头的剖视图，图7为出水弯头整体的结构示意图，如图2或图7所示，在所述出水弯头13的直立部131和伸出臂132的衔接转弯处设有可以支撑出水管15的支撑板19。

本实施例中当出水弯头转动时，出水弯头内的出水管会跟着转动，通过设有支撑出水管的支撑板，可以避免出水管发生弯折、扭曲的状况，保证出水弯头的正常转动。

在上述实施例的基础上，进一步地，图5为水龙头底座的结构示意图，如图5所示，在电磁炉或者电热炉的上方设有水龙头底座21，在该水龙头底座21上开有至少三个不同大小的卡槽211，图6为水龙头立柱底部的结构示意图，如图6所示，同时在所述水龙头立柱11的底部设有三个与图5中该卡槽211配合的连接部113。

本实施例通过设置至少三个不同大小的卡槽和与该卡槽配合的连接部，一方面设置三个配合点使得水龙头立柱和底座以及电磁炉或者电热炉的配合更牢固，在出水弯头转动的情况下，结构更稳定；另一方面，通常出水弯头并不是相对于水龙头立柱进行360°旋转，在水龙头的使用过程中出水弯头不一定处于起始位置，如果每个卡槽的大小都相同，当把水龙头立柱安装在水龙头底座上时，出水弯头的旋转范围可能不在其工作范围内，在其转动范围内不能够转至给烧水壶加水的位置，容易产生安装问题，造成不必要的麻烦和不便，如果卡槽的大小不同，这样就不会产生安装误差，可以使出水弯头转动范围处于其工作区域内，在其旋转范围内，可以自动旋转至加水位置给烧水壶加水。

图2为水龙头的剖视图，如图2所示，在所述出水管15内的底部弯折处设有弹簧20。

本实施例中通过在出水管内的底部弯折处设有弹簧，可以防止出水管转弯部分折死造成水流不通畅。

图6为水龙头立柱底部的结构示意图，如图6所示，在所述水龙头立柱11的底部开有缺口，该缺口处设有USB接口22，该USB接口22与所述中央控制系统连接。

本实施例通过设置USB接口，这样人们泡茶聊天的时候，方便对手机等设备进行充电，可以实现水龙头的充电功能，方便人们日常的生活需要。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，但是本实用新型并不限于此实施方式，在所属技术领域的技术人员所具备的的知识范围内，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以做出各种变化。所属技术领域的技术人员从上述的构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可自动旋转的水龙头，包括：

水龙头立柱，设置在电磁炉或者电热炉的上方；

出水弯头，与该水龙头立柱连接并可相对该水龙头立柱进行转动；

水泵，该水泵与中央控制系统连接，该水泵的出水口连接出水管，该出水管设置在该水龙头立柱内并延伸至该出水弯头的出水端；

其特征在于，还包括驱动所述出水弯头转动的驱动系统，该驱动系统与所述中央控制系统连接，该驱动系统的动力输入端和该驱动系统驱动该出水弯头转动的动力输出端的传动比为50:1～80:1。

2.根据权利要求1所述的一种可自动旋转的水龙头，其特征在于，所述驱动系统设置在所述水龙头立柱内，该驱动系统包括步进电机和齿轮系，该齿轮系的输入轴与该步进电机连接，该齿轮系的输出轴与该出水弯头连接，该步进电机的转子通过驱动该齿轮系从而带动所述出水弯头转动并实现减速，该齿轮系的输入轴为所述驱动系统的动力输入端，该齿轮系的输出轴为所述驱动系统的动力输出端。

3.根据权利要求2所述的一种可自动旋转的水龙头，其特征在于，所述出水弯头可以相对于所述水龙头立柱进行一定角度的转动，在所述出水弯头转动的起点和终点分别设有行程开关，该行程开关与所述中央控制系统连接。

4.根据权利要求3所述的一种可自动旋转的水龙头，其特征在于，在所述水龙头立柱的顶部设有套筒，所述出水弯头包括直立部和伸出臂，在所述直立部的端部设有与该套筒相配合的套管。

5.根据权利要求4所述的一种可自动旋转的水龙头，其特征在于，在所述套筒的内壁上沿其圆周方向竖直设有若干个与所述套管配合的筋条，在所述套管的端面上沿其圆周方向设置若干个球体。

6.根据权利要求5所述的一种可自动旋转的水龙头，其特征在于，所述齿轮系的输出轴位于所述套筒的中心轴上，该齿轮系的输出轴的横截面形状为方形或者切去一部分的圆，在所述出水弯头直立部的端部设置与该齿轮系的输出轴相连接的配合孔。

7.根据权利要求6所述的一种可自动旋转的水龙头，其特征在于，在所述出水弯头的直立部和伸出臂的衔接转弯处设有可以支撑出水管的支撑板。

8.根据权利要求7所述的一种可自动旋转的水龙头，其特征在于，在电磁炉或者电热炉的上方设有水龙头底座，在该水龙头底座上开有至少三个不同大小的卡槽，同时在所述水龙头立柱的底部设有三个与该卡槽配合的连接部。

9.根据权利要求1～8任一权利要求所述的一种可自动旋转的水龙头，其特征在于，在所述出水管内的底部弯折处设有弹簧。

10.根据权利要求1～8任一权利要求所述的一种可自动旋转的水龙头，其特征在于，在所述水龙头立柱的底部开有缺口，该缺口处设有USB接口，该USB接口与所述中央控制系统连接。