CN204813678U - 自动翻盖装置及马桶盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种自动翻盖装置及包括该自动翻盖装置的马桶盖。一种自动翻盖装置，用于打开和关闭盖子，包括：电机，在电机的轴上设置有第一输出齿轮以输出电机的动力；传动系，与第一输出齿轮接合并从其获得动力；输出轴，在输出轴的端部设置有从传动系接收动力输入的第一输入齿轮，输出轴与第一输入齿轮同轴布置并共同旋转，输出轴与盖子关联用于打开和关闭盖子；其中，围绕输出轴设置有扭簧，当自动翻盖装置打开盖子时，扭簧处于释能状态，用于助力盖子的打开，当自动翻盖装置闭合盖子时，扭簧处于蓄能状态，用于延缓盖子的闭合。根据本实用新型的自动翻盖装置，可以实现盖子的平稳地打开和关闭。

Description

自动翻盖装置及马桶盖

技术领域

本实用新型涉及一种自动翻盖装置，特别地用于打开例如马桶盖等具有上盖物体的盖子。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对家用电器自动化的要求越来越高。智能马桶盖在人们生活中越来越普及，随着智能马桶盖被接受及国内企业生产品质能力的提升，带自动翻盖功能的智能马桶盖将具有广阔的发展前景。

当今市场上已经出现应用在智能马桶盖上的自动翻盖装置，但是现有市场上的自动翻盖装置存在体积大、力矩小、控制复杂等问题。

此外，翻动外盖是靠电动方式，如果在使用过程中，突然断电，会导致马桶盖的快速落下，对自动翻盖装置会产生不利的影响，并且马桶盖的快速落下会产生令人不适的声音。

本实用新型所提出的一种自动翻盖装置克服了现有技术中的上述缺点，使得自动翻盖装置在突然断电的状态下仍能有外力辅助打开马桶盖以及使马桶盖缓慢地落下，并且其结构简单。

实用新型内容

本实用新型提出一种自动翻盖装置，其可以应用在例如智能马桶盖等具有盖子且该盖子需要频繁开启或者关闭的物体上。

根据本实用新型的自动翻盖装置的技术方案为：一种自动翻盖装置，用于打开和关闭盖子，包括：

电机，在电机的轴上设置有第一输出齿轮以输出电机的动力；

传动系，与第一输出齿轮接合并从其获得动力；

输出轴，在输出轴的端部设置有从传动系接收动力输入的第一输入齿轮，输出轴与第一输入齿轮同轴布置并共同旋转，输出轴与盖子关联用于打开和关闭盖子；

其中，围绕输出轴设置有扭簧，当自动翻盖装置打开盖子时，扭簧处于释能状态，用于助力盖子的打开，当自动翻盖装置闭合盖子时，扭簧处于蓄能状态，用于延缓盖子的闭合。

根据本实用新型的自动翻盖装置，首先，电机转动的动力通过电机轴输出到第一输出齿轮，接着通过第一输出齿轮与传动系接合，该动力传递到传动系，再接着通过传动系与第一输入齿轮接合，将动力传递到输出轴，该输出轴传递的动力用于打开和关闭盖子。进一步，根据本实用新型的自动翻盖装置，因为在输出轴上设置了扭簧，当自动翻盖装置打开盖子时，扭簧处于释能状态，该扭簧释放的能量所带来的力会与输出轴用于打开盖子的力共同作用，相比没有设置有扭簧的自动翻盖装置，其会减小打开盖子时，输出轴所需输出的动力，从而所需的电机力矩小。当自动翻盖装置关闭盖子时，扭簧处于蓄能状态，其会克服盖子掉下时的受其重力的影响，让盖子得以缓慢地落下，此时，电机反转，输出轴也会输出减缓盖子掉下的力，其与扭簧的力相互作用以使得盖子平稳地关闭。

更具体地，在初始安装时，扭簧保持张开状态，其保有一种始终向上的力，电机启动后，经由传动系，输出轴带动盖子抬起时，扭簧逐步收缩至自然状态，可助力电机；电机反转带动盖子关闭时，盖子在电机传递力矩和自重作用下关闭，此时扭簧逐渐伸展，提供逐渐增大的阻力，使盖子的关闭过程平稳。

优选地，所述自动翻盖装置还包括位置传感器，位置传感器传感盖子的零度角度以及打开角度。

优选地，所述位置传感器包括感位齿轮以及旋转位置角度传感器。通常，感位齿轮设置为与第一输入齿轮啮合。

将感位齿轮设置为与第一输入齿轮啮合可以容易地感知输出轴的位置，并从而得知盖子的相应位置。

优选地，传动系为多级齿轮传动系。

优选地，多级齿轮传动系中包括打滑机构，打滑机构为离合机构，包括第一齿轮、离合环和第二齿轮，共用轴；第一齿轮的中心孔与共用轴转动连接；离合环设置于第一齿轮和第二齿轮之间，沿离合环的外周向外扩展出至少一个向外倾斜的离合爪；第一齿轮与离合环邻接的端面上设置有与离合爪配合的凸筋；第二齿轮和离合环固定在共用轴上，该共用轴为多级齿轮传动系中的一根传动轴，第一齿轮和第二齿轮为多级齿轮传动系中的两个传动齿轮。

优选地，该离合环和第二齿轮一体形成。

当第一齿轮驱动离合环向一个方向转动时，离合爪与第一齿轮的凸筋配合传递转动力，驱动离合环转动，离合环带动驱动轴转动，从而第二齿轮转动，进而驱动被驱动装置转动，在此被驱动装置为与第二齿轮啮合的齿轮；当被驱动装置的转动力大于传递给第二齿轮的动力时，第二齿轮的转速大于第一齿轮的转速，因为，第二齿轮和离合环固定在共用轴上，即离合环的转速大于第一齿轮的转速，离合爪与第一齿轮的凸筋因弹性打滑而不传递动力，从而有效保护自动翻盖装置。

使用该打滑机构，其沿圆周方向正向，反向均可带动齿轮旋转。当存在外力时，例如，人用手打开或者关闭盖子时，若外力过大，则产生打滑现象，其会保护自动翻盖装置在大的外力情况下不会损坏。

优选地，该自动翻盖装置还包括微控制系统。

优选地，微控制系统接收所述位置传感器所传感的角度。

该微控制系统与电机、传动系以及输出轴关联，微控制系统通过有线和无线的方式，更甚至于通过声控的方式接收指令，并将指令根据预先设定的工作程序经过相应的处理再发送给电机、传动系以及输出轴让其进行相应的动作。在此的微控制系统相当于一个中央控制系统，其通过预先设定的程序，接收和发出指令，并让电机、传动系以及输出轴进行相应的动作。

根据本实用新型的自动翻盖装置，可以实现盖子的平稳地打开和关闭。并且，在有大的外力施加在盖子上时，也可以有效地保护自动翻盖装置免于受到损坏。

此外，本实用新型还提供一种马桶盖，其包括上述的自动翻盖装置。

根据本实用新型的马桶盖具有上述自动翻盖装置的优点，迎合了市场需求，结构简单，成本效益高。

附图说明

本实用新型的其它优点和特征将从接下来的仅以非限制性示例的目的给出的并表示在附图中的本实用新型的特定实施例的说明变得更加清楚明显，在附图中：

图1是根据本实用新型的自动翻盖装置的分解透视图；

图2是根据本实用新型的自动翻盖装置的主要部分的透视图，包括电机，传动系，输出轴以及扭簧；

图3是图2中所示的自动翻盖装置的主要部分的另一个方向的透视图，还包括：线路板，感位齿轮以及旋转位置角度传感器。

图4和图5分别示出了打滑机构的组合和分解视图。

附图标记说明

1输出轴

2扭簧

3电机

4第一输出齿轮

5打滑机构

6第一齿轮

7第二齿轮

8离合环

9第一输入齿轮

10线路板

11旋转位置角度传感器

12感位齿轮

13共用轴

14离合爪

15凸筋

具体实施方式

下面结合图1至图5对本实用新型的自动翻盖装置进行详细地说明。

图1示出了根据本实用新型的自动翻盖装置的分解透视图。图2和图3分别示出了根据本实用新型的自动翻盖装置的主要部分，具体地其示出了输出轴1，扭簧2，传动系，电机3，第一输出齿轮4，打滑机构5，第一输入齿轮9，线路板10，旋转位置角度传感器11以及感位齿轮12。

如图1至图3所示，用于打开和关闭盖子的自动翻盖装置，包括：电机3，在电机3的轴上设置有输出电机3的动力的第一输出齿轮4；由多个传动齿轮构成的传动系，即，多级齿轮传动系，该多级齿轮传动系与第一输出齿轮4接合并从其获得动力；输出轴1，在输出轴1的端部设置有第一输入齿轮9，其从多级齿轮传动系接收动力输入，输出轴1与第一输入齿轮9同轴布置并共同旋转，输出轴1与盖子(未示出)关联用于打开和关闭盖子；扭簧2围绕输出轴1设置，扭簧2配置为当自动翻盖装置打开盖子时，扭簧处于释能状态，用于助力盖子的打开，当自动翻盖装置闭合盖子时，扭簧处于蓄能状态，用于延缓盖子的闭合。

如图2所示，根据本实用新型的自动翻盖装置，电机3转动的动力通过电机轴输出到第一输出齿轮4，接着通过第一输出齿轮4与传动系接合，该动力传递到传动系，再接着通过传动系与第一输入齿轮9接合，将动力传递到输出轴1，该输出轴1传递的动力用于打开和关闭盖子。进一步，因为在输出轴1上设置了扭簧2，当自动翻盖装置打开盖子时，扭簧2处于释能状态，该扭簧2释放的能量所带来的力会与输出轴1用于打开盖子的力共同作用，相比没有设置有扭簧的自动翻盖装置，其会减小打开盖子时，输出轴所需输出的动力，从而所需的电机力矩小。当自动翻盖装置关闭盖子时，扭簧2处于蓄能状态，其会克服盖子掉下时的受其重力的影响，让盖子得以缓慢地落下，此时，电机反转，输出轴2也会输出减缓盖子掉下的力，其与扭簧的力相互作用以使得盖子平稳地关闭。

通常，在初始安装时(在此实施方式中，在初始安装时，盖子为闭合状态)，扭簧保持张开状态，其保有一种始终向上的力，电机启动后，经由传动系，输出轴带动盖子抬起时，扭簧逐步收缩至自然状态，可助力电机；电机反转带动盖子关闭时，盖子在电机传递力矩和自重作用下关闭，此时扭簧逐渐伸展，提供逐渐增大的阻力，使盖子的关闭过程平稳。

更具体地，例如，根据本实用新型的一种实施方式，扭簧的两个端部分别固定在可相互回转的盖子和底座上，初始安装状态下，盖子闭合，此时扭簧保持张开状态，有向自然状态回复的力矩。盖子处于打开状态时，扭簧处于自然状态，通常情况下，盖子位于相对于底座所能打开的最大位置时，扭簧处于自然状态；盖子处于闭合状态时，扭簧处于张开状态，在盖子从打开状态到闭合状态的过程中，扭簧伸展，蓄力。当盖子完全打开时，扭簧处于自然状态，不受力。

如图3所示，自动翻盖装置还包括位置传感器，位置传感器传感盖子的零度角度以及打开角度。

位置传感器包括感位齿轮12以及旋转位置角度传感器11。旋转位置角度传感器11固定在线路板10上。通常，感位齿轮12设置为与第一输入齿轮9啮合，其通常设置在多级齿轮传动系的最后一个齿轮上。

将感位齿轮12设置为与第一输入齿轮9啮合可以容易地感知输出轴1的位置，并从而得知盖子的相应位置。

多级齿轮传动系中包括打滑机构。图4和图5分别示出了打滑机构的组合和分解视图。打滑机构为离合机构，包括第一齿轮6、离合环8和第二齿轮7，共用轴13，第一齿轮6的中心孔与共用轴13转动连接，离合环8设置于第一齿轮6和第二齿轮7之间，沿离合环8的外周向外扩展出至少一个向外倾斜的离合爪14，第一齿轮6与离合环8邻接的端面上设置有与离合爪14配合的凸筋15；第二齿轮7和离合环8固定在共用轴13上，该共用轴13为多级齿轮传动系中的一根传动轴，第一齿轮6和第二齿轮7为多级齿轮传动系中的两个传动齿轮。

可以将该离合环和第二齿轮一体形成，也可以单独制造离合环和第二齿轮，再将离合环和第二齿轮组装在共用轴上。

当第一齿轮驱动离合环向一个方向转动时，离合爪与第一齿轮的凸筋配合传递转动力，驱动离合环转动，离合环带动驱动轴转动，从而第二齿轮转动，进而驱动被驱动装置转动，在此被驱动装置为与第二齿轮啮合的齿轮；当被驱动装置的转动力大于传递给第二齿轮的动力时，第二齿轮的转速大于第一齿轮的转速，因为，第二齿轮和离合环固定在共用轴上，即离合环的转速大于第一齿轮的转速，离合爪与第一齿轮的凸筋因弹性打滑而不传递动力，从而有效保护自动翻盖装置。

使用该打滑机构，其沿圆周方向正向，反向均可带动齿轮旋转。当存在外力时，例如，人用手打开或者关闭盖子时，若外力过大，则产生打滑现象，其会保护自动翻盖装置在大的外力情况下不会损坏。

此外，该自动翻盖装置还可以包括微控制系统(未示出)，微控制系统接收所述位置传感器所传感的角度。

除了接受位置传感器所传感的角度，该微控制系统还可以与电机、传动系以及输出轴关联，微控制系统通过有线和无线的方式，更甚至于通过声控的方式接收指令，并将指令根据预先设定的工作程序经过相应的处理再发送给电机、传动系以及输出轴让其进行相应的动作。在此的微控制系统相当于一个中央控制系统，其通过预先设定的程序，接收和发出指令，并让电机、传动系以及输出轴进行相应的动作。

根据本实用新型的自动翻盖装置，可以实现盖子的平稳地打开和关闭。并且，在有大的外力施加在盖子上时，也可以有效地保护自动翻盖装置免于受到损坏。

本实用新型还提供一种马桶盖，其包括上述的自动翻盖装置。

根据本实用新型的马桶盖具有上述自动翻盖装置的优点，迎合了市场需求，结构简单，成本效益高。

以上对本实用新型进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上的改变不应认为偏离了本实用新型保护的范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种自动翻盖装置，用于打开和关闭盖子，包括：

电机(3)，在电机(3)的轴上设置有第一输出齿轮(4)以输出电机的动力；

传动系，与所述第一输出齿轮(4)接合并从其获得动力；

输出轴(1)，在输出轴(1)的端部设置有从传动系接收动力输入的第一输入齿轮(9)，输出轴(1)与第一输入齿轮(9)同轴布置并共同旋转，输出轴(1)与盖子关联用于打开和关闭盖子；

其特征在于：

围绕输出轴(1)设置有扭簧(2)，当自动翻盖装置打开盖子时，扭簧(2)处于释能状态，用于助力盖子的打开，当自动翻盖装置闭合盖子时，扭簧(2)处于蓄能状态，用于延缓盖子的闭合。

2.根据权利要求1所述的自动翻盖装置，其特征在于：所述自动翻盖装置还包括位置传感器，位置传感器传感盖子的零度角度以及打开角度。

3.根据权利要求2所述的自动翻盖装置，其特征在于：所述位置传感器包括感位齿轮(12)以及旋转位置角度传感器(11)。

4.根据权利要求3所述的自动翻盖装置，其特征在于：传动系为多级齿轮传动系。

5.根据权利要求4所述的自动翻盖装置，其特征在于：多级齿轮传动系中包括打滑机构(5)，打滑机构为离合机构，包括第一齿轮(6)、离合环(8)和第二齿轮(7)，共用轴(13)；第一齿轮(6)的中心孔与共用轴(13)转动连接；离合环(8)设置于第一齿轮(6)和第二齿轮(7)之间，沿离合环(8)的外周向外扩展出至少一个向外倾斜的离合爪(14)；第一齿轮(6)与离合环(8)邻接的端面上设置有与离合爪(14)配合的凸筋(15)；第二齿轮(7)和离合环(8)固定在共用轴(13)上，该共用轴(13)为多级齿轮传动系中的一根传动轴，第一齿轮(6)和第二齿轮(7)为多级齿轮传动系中的两个传动齿轮。

6.根据权利要求5所述的自动翻盖装置，其特征在于：该离合环(8)和第二齿轮(7)一体形成。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的自动翻盖装置，其特征在于：还包括微控制系统。

8.根据权利要求7所述的自动翻盖装置，其特征在于：所述微控制系统接收所述位置传感器所传感的角度。

9.一种马桶盖，其特征在于：包括根据权利要求1至8中任一项所述的自动翻盖装置。