CN207734093U - 一种新型的马桶自动翻盖装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型的马桶自动翻盖装置，包括减速箱，所述减速箱内设有马达、控制单元、减速机构以及输出轴。马达带电机输出齿轮；减速机构主要由相互啮合并依次传动的一段减速齿轮组、二段减速齿轮组、三段减速齿轮组及输出端齿轮组构成，其中，一段减速齿轮组与电机输出齿轮啮合，输出端齿轮组与输出轴连接并驱动输出轴转动以实现翻盖。控制单元用于控制马达启停或正反转。本实用新型的减速比增大，可采用市面上的标准电机，大幅度降低电机的成本、采购周期和采购难度，有效降低马桶自动翻盖装置的成本，同时提高使用寿命。

Description

一种新型的马桶自动翻盖装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于马桶坐垫圈及马桶盖的自动翻盖装置。

背景技术

当今社会,智能家居发展势头迅猛,各类智能家用电器争相面世，智能马桶属于其中发展最快、最受消费者欢迎的智能家居产品。现有的智能马桶，均是采用减速机来实现自动翻盖，现有的马桶翻盖减速机在额定电压DC12V下,空载转速达到22RPM,堵转扭矩达到55Kgf.cm,减速比为245,五段减速,电机的尺寸只有φ21mm*L30.5mm,经计算和验算,电机在额定电压DC12V下,空载转速要达到5400RPM,堵转扭矩要达到350gf.cm。电机要在如此小的体积内要做到这么强的性能，导致电机需要特殊定制，磁石要使用强磁材料，硅钢片要使用低铁损等级的材料，并且硅钢片的极数要尽可能多，以上举措虽然可以提升电机的性能，但是导致的问题就是：开发成本和采购成本高、开发周期长、采购难度高等。并且，现有的马桶翻盖减速机出力轴上的扭簧是只允许单向旋转的，只能安装在设定位置，共通性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种传动效率高的，能实现双向控制的，电机采购难度低且采购成本低的马桶自动翻盖装置。

本实用新型的一种新型的马桶自动翻盖装置，包括减速箱，所述减速箱内设有马达、控制单元、减速机构以及输出轴，其中：

所述马达带电机输出齿轮；

所述减速机构主要由相互啮合的一段减速齿轮组、二段减速齿轮组、三段减速齿轮组及输出端齿轮组构成，其中，一段减速齿轮组与电机输出齿轮啮合并受其驱动而依次带动二段减速齿轮组、三段减速齿轮组及输出端齿轮组，所述输出端齿轮组与输出轴连接并驱动输出轴转动以实现翻盖；

所述控制单元包括用于感应输出轴旋转角度的电位器以及用于感应减速机构旋转角度和转速的霍尔检测器，所述电位器设于输出端齿轮组上，所述霍尔检测器包括信号齿轮、感应磁石以及通过感应磁石的磁场变化判断减速机构旋转角度和转速的感应电路板，所述感应磁石设于信号齿轮上，所述信号齿轮与二段减速齿轮组啮合并受其带动。

进一步地，所述一段减速齿轮组主要由同轴设置的一段大齿轮及一段小齿轮构成；所述一段小齿轮包括连接部及带外齿的轮轴，该连接部设有若干条旋向相同的棘爪；所述一段大齿轮设有与电机输出齿轮啮合的外齿及与所述棘爪卡接的内凸齿。

进一步地，所述减速箱包括底盖及面盖，其内设第一空腔及第二空腔，所述第一空腔与底盖之间设有第一隔板，第一空腔与第二空腔之间设有第二隔板。

进一步地，所述一段减速齿轮组设于第一空腔内，所述马达设于第二隔板上并贯穿该第二隔板以使电机输出齿轮与一段大齿轮啮合并驱动一段大齿轮转动。

进一步地，所述二段减速齿轮组为同轴设置的大小齿轮组成的双联齿轮，其设于第二隔板上并贯穿第二隔板上下两侧。

进一步地，所述信号齿轮设于第一空腔内部并与二段减速齿轮组的双联大齿轮啮合而受该双联大齿轮带动，所述感应电路板设于第一隔板上并位于感应磁石下方，所述感应磁石设于信号齿轮上。

进一步地，所述三段减速齿轮组设于第二空腔并与二段减速齿轮组的双联小齿轮啮合。

进一步地，所述输出端齿轮组与三段减速齿轮组啮合并受其带动，其前端以缺齿为嵌合点与输出轴嵌合固定以驱动输出轴输出扭矩。

进一步地，所述电位器为角度传感器，其与输出端齿轮组同轴设置以随输出端齿轮组同步转动。

进一步地，所述减速箱的面盖上设有供输出轴穿出的通孔，该通孔内壁设有卡位；所述输出轴外套设扭力弹簧，该扭力弹簧末端设有卡柱，该卡柱与所述卡位卡接在马达断电后利用扭力弹簧的复位作用力辅助输出轴复位。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要表现为：

1.减速机构的减速比增大，从而可采用市面上的标准电机，大幅度降低电机的成本、采购周期和采购难度。

2.将传统的五段减速优化为四段减速，利用减速齿轮组的优化组合，达到更大的减速比。同时由于减少齿轮组点数，降低成本，并且减少传动过程中的效率损耗。

3.特别是，输出轴部分，采用可提供双向驱动力的扭力弹簧结构，使产品更灵活，适用于安装在马桶的任何一侧。

4.结构设计上，兼容双向电位器结构和霍尔元件感应结构，实现双向控制。

附图说明

图1是本实用新型的外观结构图；

图2是本实用新型的内部结构示意图；

图3是本实用新型减速箱的内部结构爆炸图；

图4是本实用新型的结构剖示图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构作详细的解释和说明，但并非是对本实用新型结构的限定。

请参阅图1～3，为本实施方式中马桶自动翻盖装置的结构示意图，其中所述马桶盖包括马桶外盖及坐垫圈。

本实施方式中的新型的马桶自动翻盖装置，包括减速箱100、马达200、控制单元、减速机构以及输出轴500。

请参阅图2，减速箱100包括底盖101及面盖102，其内设置第一空腔103及第二空腔104。第一空腔103与底盖101之间设有第一隔板105，第一空腔103与第二空腔104之间设有第二隔板106。

请参阅图3及图4，马达200带电机输出齿轮201，其设于第二隔板106上，并且贯穿该第二隔板106，使得电机输出齿轮201位于第一空腔103内。电机输出齿轮201与一段大齿轮啮合并驱动一段大齿轮转动。

请参阅图3，减速机构主要由相互啮合的一段减速齿轮组410、二段减速齿轮组420、三段减速齿轮组430及输出端齿轮组440构成。其中，一段减速齿轮组410受电机输出齿轮201驱动后，依次带动二段减速齿轮组420、三段减速齿轮组430及输出端齿轮组440转动，最后通过输出端齿轮组440驱动输出轴500转动以实现翻盖。

请参阅图3及图4，一段减速齿轮组410设于第一空腔内，主要由同轴设置的一段大齿轮411及一段小齿轮412构成。一段小齿轮412包括连接部及带外齿的轮轴412A，该连接部设有若干条旋向相同的棘爪412B，一段大齿轮411设有与电机输出齿轮啮合的外齿及与所述棘爪412B卡接的内凸齿413。通过棘爪412B与内凸齿413的配合，一段大齿轮411及一段小齿轮412组成跳齿双联齿轮结构，当反向作用力超负载时，棘爪412B与内凸齿413相互滑动，失去原本带动整个齿轮组的作用，防止电机输出齿轮201磨损，起到很好的保护作用。

二段减速齿轮组420为同轴设置的大小齿轮组成的双联齿轮，设于第二隔板上并贯穿第二隔板106上下两侧。二段减速齿轮组420受一段大齿轮411驱动，并带动三段减速齿轮组430。

三段减速齿轮组430设于第二空腔104内并与二段减速齿轮组的双联小齿轮啮合，受二段减速齿轮组420驱动并带动输出端齿轮组440转动。

请参阅图3及图4，输出端齿轮组440与三段减速齿轮组430啮合并受其带动，其前端以缺齿为嵌合点与输出轴嵌合固定以驱动输出轴500输出扭矩。

输出轴500外套设扭力弹簧510，扭力弹簧510末端设有卡柱511。减速箱100的面盖102上设有供输出轴500穿出的通孔102A，该通孔102A内壁设有卡位，卡柱511与所述卡位卡接，在马达断电后可利用扭力弹簧的复位作用力辅助输出轴500复位。

本实施方式中，控制单元用于控制马达启停及正反转，其包括用于感应输出轴500旋转角度的电位器310以及用于感应减速机构旋转角度和转速的霍尔检测器。电位器310为角度传感器，其与输出端齿轮组440同轴设置，并随输出端齿轮组同步转动，用于探测输出轴500的旋转角度，同时反馈给控制单元，控制单元根据输出轴的转动角度控制马达启动或停止。霍尔检测器包括信号齿轮320、感应磁石340以及通过感应磁石的磁场变化判断减速机构旋转角度和转速的感应电路板330。如图4，感应磁石340为环形，设于信号齿轮320上。信号齿轮320设于第一空腔103内部并与二段减速齿轮组的双联大齿轮啮合，受该双联大齿轮带动而转动。感应电路板330设于第一隔板105上并位于感应磁石下方，用于根据感应磁石的磁场变化，探测出减速机构的转速以及输出轴500的旋转角度，从而控制马达启停。控制单元采用上述两种探测方式，实现双向控制，达到更精准控制输出轴500的旋转角度，从而更精准的控制马桶盖的打开角度。

以上仅仅是对本实用新型的其中两种实施方式做详细的解释说明，本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型的意图也包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种新型的马桶自动翻盖装置，包括减速箱，所述减速箱内设有马达、控制单元、减速机构以及输出轴，其特征在于：

所述马达带电机输出齿轮；

所述减速机构主要由相互啮合的一段减速齿轮组、二段减速齿轮组、三段减速齿轮组及输出端齿轮组构成，其中，一段减速齿轮组与电机输出齿轮啮合并受其驱动而依次带动二段减速齿轮组、三段减速齿轮组及输出端齿轮组，所述输出端齿轮组与输出轴连接并驱动输出轴转动以实现翻盖；

所述控制单元包括用于感应输出轴旋转角度的电位器以及用于感应减速机构旋转角度和转速的霍尔检测器，所述电位器设于输出端齿轮组上，所述霍尔检测器包括信号齿轮、感应磁石以及通过感应磁石的磁场变化判断减速机构旋转角度和转速的感应电路板，所述感应磁石设于信号齿轮上，所述信号齿轮与二段减速齿轮组啮合并受其带动。

2.根据权利要求1所述的马桶自动翻盖装置，其特征在于：所述一段减速齿轮组主要由同轴设置的一段大齿轮及一段小齿轮构成；所述一段小齿轮包括连接部及带外齿的轮轴，该连接部设有若干条旋向相同的棘爪；所述一段大齿轮设有与电机输出齿轮啮合的外齿及与所述棘爪卡接的内凸齿。

3.根据权利要求2所述的马桶自动翻盖装置，其特征在于：所述减速箱包括底盖及面盖，其内设第一空腔及第二空腔，所述第一空腔与底盖之间设有第一隔板，第一空腔与第二空腔之间设有第二隔板。

4.根据权利要求3所述的马桶自动翻盖装置，其特征在于：所述一段减速齿轮组设于第一空腔内，所述马达设于第二隔板上并贯穿该第二隔板以使电机输出齿轮与一段大齿轮啮合并驱动一段大齿轮转动。

5.根据权利要求3所述的马桶自动翻盖装置，其特征在于：所述二段减速齿轮组为同轴设置的大小齿轮组成的双联齿轮，其设于第二隔板上并贯穿第二隔板上下两侧。

6.根据权利要求5所述的马桶自动翻盖装置，其特征在于：所述信号齿轮设于第一空腔内部并与二段减速齿轮组的双联大齿轮啮合而受该双联大齿轮带动，所述感应电路板设于第一隔板上并位于感应磁石下方，所述感应磁石设于信号齿轮上。

7.根据权利要求5所述的马桶自动翻盖装置，其特征在于：所述三段减速齿轮组设于第二空腔并与二段减速齿轮组的双联小齿轮啮合。

8.根据权利要求7所述的马桶自动翻盖装置，其特征在于：所述输出端齿轮组与三段减速齿轮组啮合并受其带动，其前端以缺齿为嵌合点与输出轴嵌合固定以驱动输出轴输出扭矩。

9.根据权利要求8所述的马桶自动翻盖装置，其特征在于：所述电位器为角度传感器，其与输出端齿轮组同轴设置以随输出端齿轮组同步转动。

10.根据权利要求3所述的马桶自动翻盖装置，其特征在于：所述减速箱的面盖上设有供输出轴穿出的通孔，该通孔内壁设有卡位；所述输出轴外套设扭力弹簧，该扭力弹簧末端设有卡柱，该卡柱与所述卡位卡接在马达断电后利用扭力弹簧的复位作用力辅助输出轴复位。