浮标及其连接杆、自动供水器的制作方法

本发明涉及一种浮标及其连接杆、自动供水器，属于栽培设施领域，用于植物栽培的自动供水。

背景技术：

中国中国专利号为201420391006.1、201420391029.2和201420512607.3的专利公开了一种自动供水器及其阻力开关，所述自动供水器以浮标上下浮动为动力再联动阻力点的连杆上下小幅度运动，以及所述连杆上有容纳腔，容纳腔底部设置有柔性密封件，所述柔性密封件正对喷嘴嘴口；所述喷嘴与水源连接，当浮标上下浮动时，所述柔性密封件也同时对喷嘴的嘴口实现打开或封闭的动作。所述阻力开关的摇杆的动力点与连杆上侧活动连接；所述阻力开关用于实现自动供水器的间歇性供水。所述自动供水器连接水源后，可实现长期对容器内的植物自动浇水。

其不足之处是，现有技术的浮标在结构上存在支点、动力点和阻力点及其相应的活动连接件，其本质还是利用杠杆的原理以浮标为动力点，支架或罩盒为支点，连杆为阻力点，其中运动幅度最大的是动力点。而由于所述浮标在结构上的限制，因此造成浮标的动力点事实上与支点过位置过于接近，其结果是造成浮标出力不足，即浮标无法达到理想的出力状态。

技术实现要素：

本发明的主目的是提供一种出力更加理想、且加力点有活动连接件的浮标。

本发明的第二个目的是提供一种与前述浮标紧配合连接杆。

本发明的第三个目的是提供一种设置有前述浮标和连接杆的自动供水器。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种浮标，用于自动供水器，包括主体，所述浮标有加力点，所述浮标的加力点设置有活动连接件；

优选的，所述浮标的主体包括上盖和下盖；所述上盖和下盖固定连接并形成密封；以及所述浮标的加力点设置有支耳,支耳的上有通孔；

优选的，所述浮标设置有排气件，所述排气件包括支柱，支柱上部固定连接有柔性密封件，柔性密封件与排气孔紧配合；

优选的，所述浮标的内部还设置有最少一个支撑柱；

优选的，所述浮标的主体包括瓶子和瓶盖；所述瓶子和瓶盖固定连接并形成密封；以及所述浮标的加力点包括有支耳,支耳的上有通孔；

优选的，所述浮标包括低密度聚乙烯制造的浮标主体；

优选的，所述浮标的主体包括浮标盖和浮子；所述浮标盖与浮子固定连接；所述浮标的加力点设置有有支耳,支耳的上有通孔；

优选的，所述浮标还设置有重力平衡件；

一种连接杆，所述连接杆有两个或三个连接点，以及各个连接点分别有活动连接件；

一种自动供水器，其特征在于，所述自动供水器设置有浮标和连接杆。

本发明的有益效果：

本发明的浮标解决了现有技术的浮标出力无法达到理想状态的技术问题；本发明的连接杆解决了前述浮标与自动供水器配合的技术问题；本发明的自动供水器安装了前述浮标以及连接杆后，其综合性能得进一步提升。本发明的浮标以连接杆为过渡再活动连接到自动供水器，套用杠杆原理来理解，这种结构形式实际上是延伸了动力点与支点的位置距离，因此在相同质量的情况下，会由于动力臂的加力点不同而产生不同的效果；换言之即本发明浮标作用连杆的出力要相对大于现有技术的浮标。制造本发明的浮标及其连接杆的材料来源广、制造成本低，可采用包括塑料、金属、如铝合金、不锈钢在内的材料制造。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

图1是现有技术的自动供水器及其阻力开关的截面视图；

图2是安装有本发明的浮标及其连接杆的自动供水器的视图；

图3是浮标上盖、下盖及其连接杆的分解视图；

图4是图3的浮标组装后立体视图及其局部放大视图；

图5是上盖的仰角视图；

图6是下盖的俯角视图；

图7是图3～6所示浮标的截面视图及其局部放大视图；其中另外增加了重力件；

图8是连接杆的立体视图；

图9是另一种变化后连接杆的立体视图；

图10是一种瓶子和瓶盖的分解视图；

图11是瓶子和瓶盖组装后的视图；

图12是瓶盖的仰角视图；

图13是瓶盖的俯角视图；

图14是另一种瓶子和瓶盖的分解视图；

图15是图14的瓶子和瓶盖组装后的视图；

图16是浮子和浮标盖的分解视图；

图17是图16的组装后的视图；

图18是另一种浮子和浮标盖的分解视图；

图19是一种卡钉的立体视图；

图20公开了另一种浮标与连接杆的安装视图；

图21公开了一种有一对连接杆的自动供水器的部分剖面图；

图22公开了另一种有一对连接杆的自动供水器的部分剖面图；

图23是一种连接杆的立体视图；

图24是另一种连接杆的立体视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

图1是现有技术的自动供水器与阻力开关的截面视图。如图所示，所述自动供水器包括罩盒1，其由盒体3和盒盖2可拆卸连接而成；盒体下设置有多个通孔4以便水的通过，盒盖2的上侧与支架20可拆卸连接。包括垂直设置的支架20，由容纳槽22和槽盖21可拆卸连接而成；容纳槽22的顶部设置有垂直径向的螺纹孔，其配合螺母66固定喷嘴65，所述喷嘴65嘴口朝下正对着容纳腔50的腔体51底部的密封件55。包括浮标10，由发泡塑料的浮子11与浮标盖12结合而成，所述浮标盖12的支点位置13与盒盖2活动连接，阻力点位置14与连杆40活动连接。连杆40设置在支架20的内部，其最上部与容纳腔50是一体结构。所述容纳腔50的腔体51的底部有一个自然倾斜的出水口53，其底部正对喷嘴65处固定有柔性密封件55。包括阻力开关30及其摇杆36、接杆35、摆杆33、阻力件32和罩子34；所述摇杆36的动力点与连杆40靠近上部的位置活动连接，支点位置与容纳槽22活动连接，阻力点位置与接杆35活动连接，接杆的另一端与摆杆33的动力点即其靠近底部位置活动连接；所述摆杆33大致垂直方向设置，其支点位置与靠近罩盒顶部的支柱31活动连接，其阻力点位置与阻力件32固定连接，图中所示阻力件32是金属件，其一端通过螺纹杆与摆杆33固定连接。所述罩子34通过两个支柱31与容纳槽22水平延伸的支柱螺钉连接。此外，容纳槽22与阻力开关30连接处设置有通孔用于穿过摇杆36。

图2是安装有本发明的浮标及其连接杆的自动供水器。与现有技术的图1相比，其变化的之处仅仅在于浮标10和连接杆15，因此以下仅对本发明的浮标10和连接杆15进行描述。如图所示，所述浮标10由浮子11和浮标盖12组成，浮子11可以是方形的发泡塑料（即泡沫塑料）块，浮标盖12向下延伸有凸缘以形成容纳位。所述浮子11嵌入所述容纳位固定或通过胶粘剂固定连接；所述浮标盖12上侧的平衡加力点位置设置有支耳16共一对（详见后续附图），支耳16上有柱销孔45用于与连接杆15活动连接。所述连接杆15包括支点位置的支点孔13，阻力点位置的阻力孔14，动力点位置的动力孔38，所述动力孔38通过柱销26（见后续附图）与浮标盖12上侧的平衡加力点的接耳16活动连接。

在此一提，所述“平衡加力点”一词本发明是这样定义的：以一个标准的圆柱形浮标为例，其“平衡加力点”位于轴心位置，即将浮标放入水中后，从上侧往浮标的轴心位置向下施加压力，由于所述浮标的所有位置向下的压力是相对平衡的，因此所述浮标的底端面的任意一点与水面的距离是相等的。换言之，任意几何形状的浮标从上端面的任意点加力点往下施加压力时其底部端面即同时下沉，那么所述加力点即“平衡加力点”。

图3是浮标上盖、下盖及其连接杆的分解视图；图4是图3的浮标组装后立体视图及其局部放大视图；图5是上盖的仰角视图；图6是下盖的俯角视图；图7是图3～6所示浮标的截面视图及其局部放大视图，其中另外增加了重力件。

如图所示，所述浮标包括下盖6、密封件18和上盖5。

所述下盖6包括支柱7、凹槽8和支撑柱9。支柱7位于下盖6的中心位置，当然也可以是任意位置，形状可以是圆柱形构件也可以是方形之外的其它任意形状，支柱7由下盖6底部向上延伸至上盖5的排气孔17的位置并与排气孔17紧配合，结合图7的剖面图可以看到，所述支柱7的轴心是盲孔，所述盲孔在接近端口的位置其孔径以坡口的方式突然变大形成容纳位，所述容纳位用于固定密封件18。凹槽8是长条形构件，共4组，其分别位于下盖6的四个主要垂直壁体：即下盖6上侧端口唇边的内侧；凹槽8与上盖5的凸缘19紧配合并组成扣位连接件。支撑柱9有多个并且均衡分布于下盖底部，如图所示的支撑柱9是从下盖6的底部向上延伸的十字形构件，其与上盖的支撑柱9紧配合，主要是起支撑作用。

所述密封件18是柔性密封件，可以是发泡硅胶和实心硅胶，选择硅胶主要是因为硅胶的耐蚀和耐侯性；除此之外也可是橡胶，塑料。

所述上盖5包括支撑柱9、凸缘19、支耳16和排气孔17。如图5所示，支撑柱9是从上盖5的上侧底部向下延伸的十字形构件，其与下盖的支撑柱9紧配合，主要是起支撑作用。凸缘19是长条形凸起件，共4组，其分别位于上盖6的四个主要垂直壁体：即下侧端口唇边的外侧；凸缘19与下盖5的凹槽8紧配合并组成扣位连接件。支耳16是一对方形凸起件，分别位于排气孔17的两侧，其大致中部的对应位置设置有水平径向的柱销孔45，所述柱销孔配合柱销26用于与连接杆15的动力点位置的动力孔38 活动连接。排气孔17位于上盖的中心位置，其中心的垂直通孔贯穿上盖5，并且与下盖6的支柱7紧配合的同时，二者位于同一条垂直轴线；在排气孔17下部与密封件18紧贴合处有圆形凸缘以利于密封，在排气孔17上部也有高于上盖端面的圆形凸缘以防止水流入浮标10的内部。

如图7所示，所述重力件75的中部有通孔，支柱7穿过通孔将重力件固定。所述重力件75可以是金属构件，也可以是其它任意能产生重力的构件。

图8是连接杆的立体视图。如图所示，所述连接杆15包括动力孔38、阻力孔14和支点孔13，其分别位于连接杆的动力点位置、阻力点位置和支点位置。在实施时，所述动力孔38配合支耳16大致中部的柱销孔再使用柱销26将连接杆与浮标10的平衡加力点活动连接。所述阻力孔14与连杆40的底部活动连接。所述支点孔13与罩盒1或支架20活动连接（详见现有技术公开的多个实施例）。

图9公开了另一种连接杆的立体视图。与图8的实施例相比，本实施例的变化之处在于取消了连接杆位于动力点位置、阻力点位置和支点位置的所有柱销孔，取而代之的是分别位于相应位置的圆柱27。采用圆柱27与各组件活动连接是柱销活动连接的并列选择，其与扣位连接的原理相似，都是利用塑料或金属本身的挠曲变形的特性，经过弹性回复返回原来的形状。

在此，本发明将支耳16及其通孔称为浮标的活动连接件，其中包括柱销和圆柱27的连接方式。

以上详细描述了本发明的浮标10及其连接杆15的具体实施方法。下面再补充说明其它内容。

关于排气件。与排气件有关的构件包括支柱7、密封件18和排气孔17。排气件的设置原因是因为前述浮标10是密封的中空部件，当环境温度发生变化时，密封在浮标内部的空气也同时发生热胀冷缩，当其内部的空气膨胀至临界值时，就会将浮标的密封壳体胀爆，导致浮标10的功能失效。所述排气件的存在正是为解决这问题而产生，当浮标10内部的的空气膨胀时，上盖和下盖的水平端面的中心位置就会在内部的压力之下向相反方向运动，这时，固定在支柱7的顶端的密封件也同时离开排气孔17，浮标内的压缩空气也随后排至浮标外。换言之，当环境温度下降，浮标内的空气也同时收缩，这时密封件18与排气孔处于密封状态同，此时，由于所述浮标内有多组支撑柱9的支撑，因此浮标外部的压力不足以破坏浮标的结构；

当然，所述排气件也不是必须存在的；比如浮标10的壳体部分可以全部或部分可采用透气性好的低密度聚乙烯制造，也可以增加浮标壳体的受力强度以适应空气的热胀冷缩，在这方面，可以采用铝合金或不锈钢来制造浮标。此外，所述浮标的上盖5或下盖6的内部也可以设置支柱并配合螺钉固定连接，支柱固定连接的同时，还能对浮标的内部起到支撑作用，但是这会增工装成本。还有，也可以将浮标承受应力较大的端面设计成中间高周围低的曲面以增强受力。

关于支撑柱9。前述支撑柱9是十字形构件，并分别从上盖或下盖延伸至彼此接触。在实施中，也可以是十字形以外的任意构件，也可以是从上盖一直延伸至下盖的底部形成支撑点；反之亦然。

关于上盖与下盖的扣位连接。与扣位连接相关的构件包括凹槽8和凸缘19，以及与扣位连接紧配合的上下盖之间的唇边。不难发现，上下盖之间扣位连接的同时必须要形成密封，可选择的方式之一是在其接触处涂抹密封剂；之二是在二者唇边接触处设置容纳位以容纳柔性密封圈密封；之三是如果所述浮标是圆柱形的，可以采用螺纹连接，众所周知，螺纹连接也可以不用密封圈密封；之四是在上下盖接触处采用电热融合形成密封。

以上详细描述了本发明的浮标10及其连接杆15的具体实施方法；下面再结合附图对本发明的其它具体实施方式作进一步详细的的描述。

图10是瓶子和瓶盖的分解视图；图11是瓶子和瓶盖组装后的视图；图12是瓶盖的仰角视图；图13是瓶盖的俯角视图。

如前所述有上下盖的浮标10通常采用注塑法制造。作为一种变化，所述浮标也可以选择其它方法来制造，例如图10～13的瓶子25可采用模腔吹塑成型。其包括瓶子25和瓶盖23，如图所示，所述瓶子25呈扁平形状，自然现实实施时也可以是任意几何形状；其上侧有螺纹瓶口24。所述瓶盖23的上侧有一对支耳16，支耳上有水平径向的柱销孔45用于与连接杆15的活动连接；如图12所示，瓶盖23的内侧有螺纹，所述螺纹与瓶口24的螺纹紧配合。所述瓶盖23与瓶子25螺纹固定连接的同时必须形成密封，因此所述瓶盖还必须设置有密封件。在此，由于现有技术中瓶盖与瓶子固定连接时形成密封的方式有多种，因此在此不再赘述。

此外所述瓶盖23可以采用注塑成型，其与瓶子25的连接方式也可以是螺纹固定连接以外的其它方式，比如在瓶盖23和瓶子25的相应位置设置相应的扣位形成扣位连接。

图14是另一种瓶子和瓶盖的分解视图，其中对瓶盖部分进行了适当的放大处理；图15是图14的瓶子和瓶盖组装后的视图。如图所示的是前述浮标的一种变化，其变化之一是在于所述瓶子25位于瓶口24的位置向瓶子内侧底部凹陷形成圆柱形的凹坑，所述瓶口24设置于圆柱形凹坑之内，瓶口24的端口与瓶子25的上端面基本持平。其变化之二是所述瓶盖23，如图所示，所述瓶盖23的两侧分别有凸起件，其上有柱销孔45用于与连接杆15的动力点活动连接。在此，将所述瓶口24设置于瓶子24的圆柱形凹坑内，主要是基于以下原因，即如果将所述浮标安装在自动供水器的罩盒内部时，由于罩盒内部的空间有限，因此为了节省空间而产生了上述设计。

前述二种吹塑成型的瓶子25都是扁平且圆柱形的，在实施中也可以根据环境视需要任意设置不同几何的形状。此外，所述瓶子25或瓶盖23可采用低密度聚乙烯制造以增加透气性。

图16是浮子和浮标盖的分解视图；图17是图14的组装后的视图。包括浮标盖12和浮子11；所述浮标盖12上侧有支耳16一对，同时支耳16有水平轴向通孔45，其通过柱销与连接杆15的动力点活动连接，浮标盖12的下侧延伸有凸缘并形成容纳腔体以容纳浮子10；所述浮子11是发泡塑料件，其嵌入浮标盖12下侧的容纳腔体即完成固定连接。

图18是另一种发泡塑料的浮子和浮标盖的分解视图；图19是一种卡钉的立体视图；包括浮标盖12、和浮子11；所述浮标盖12的中心位置有通孔82，上侧有与连接杆活动连接的支耳16（未示出），下侧周边外沿延伸有凸板84共四块，同时，凸板84由上而下向内侧呈一定角度收缩，凸板84上分别有通孔83；所述浮子11中部有通孔82，所述通孔82与浮标盖12的通孔82位于同一中轴线并孔径一致。所述卡钉85的一端有顶盖，另一端有扣位，所述扣位中间有缺口86；所述卡钉85采用弯曲强度好的塑料制造。

如前所述，浮标盖12与浮子11的连接方式包括如下：

一、胶粘剂粘接，在浮子11与浮标盖14连接处涂抹胶粘剂粘接；二、适当延伸浮标盖12下侧的凸缘84并且让凸缘呈一定角度向内侧收缩，这样当浮子11嵌入时就不易脱落；三、在浮标12相应位置设置最少一组的垂直轴向的通孔82，所述通孔82贯穿浮标盖12和浮子11，然后采用卡钉85固定连接，连接时，扣位部分扣在浮标盖12的通孔82；四、浮子11嵌入浮标盖后，可通过柱销或纤维线穿过凸板84的通孔83与浮子11固定连接。上述四种固定连接方式可视情况择一使用也可以配合使用。

图20公开了另一种浮标与连接杆的安装视图。如图所示，所述浮标10的平衡加力点在浮标10的下侧，所述连接杆15也折弯以配合浮标的变化。此实施例中，所述连接杆15的支点位置可活动连接在罩盒1的盒体3。平衡着力点设置在浮标10的下侧，意味着所述浮标10在工作状态时的平衡稳定性会更好。

图21公开了一种有一对连接杆的自动供水器的部分剖面图。如图所示，所述浮标10的上侧水平设置有至少两组支耳16，分别与支耳16活动连接是连接杆15和连接杆15b，其中连接杆15b与盒盖2下侧延伸的支耳16活动连接。通过附图可以看出，所述浮标10与连接杆15、连接杆15b及盒盖2组成了可运动的平行四边形，因此，在工作状态时所述浮标10能配合两组连接杆平行运动。让浮标10随着连接杆15平行运动的目的之一是提高浮标运行的稳定性，因为在单组连接杆15与浮标的平衡加力点活动连接时，浮标10的侧向摆动可以通过加大一对支耳10的相对距离来提高稳定性，但是，浮标的绕柱销运动只能通过平衡加力点来实现相对的稳定。也就是说，实际上浮标10的绕柱销运动易受环境的影响而产生绕轴摆动。而增加连接杆15b则可保证浮标10运动时的绝对稳定。

在此，图21所述浮标10，其与连接杆15b活动连接的支耳16及其柱销孔45，是浮标的活动连接件，相对于前述浮标“平衡加力点”的活动连接件，与连接杆15b活动连接的活动连接件并不在浮标的“平衡加力点”，为了与“平衡加力点”区分，本发明将浮标10与连接杆15b活动连接的位置定义为“自由加力点”，所在位置的活动连接件即“自由加力点”的“活动连接件”。所谓“自由加力点”是指浮标的“平衡加力点”以外的任意点接触点；所述“活动连接件”自然包括支耳16及其柱销孔45、柱销26。

在此一提，本发明将浮标的“平衡加力点”和“自由加力点”统称为浮标的“加力点”。

图22公开了另一种有一对连接杆的自动供水器的部分剖面图。与前述实施例相比，本实施例虽然也有两组连接杆，但是前者的连接杆是水平方向对边平行，而后者是垂直方向对边平行。实际上现时实施中，浮标10与连接杆连接的活动连接件，其具体位置的设置不局限于上述两种，也就是说，浮标的活动连接件的位置可以视需要设置在浮标的任意点；以及，其平行运动的具体方式也是根据现场实施的情况来决定的，比如前述的平行运动是水平平行运动的，如果有必要，自然也可以是其方式。此外，由于至少两组连接杆的稳定作用，实际上所述平衡加力点可以不存在，这也意味着所述连接杆15的动力点与支点的位置可以有更大的自由度的来任意设置。此外，本实施例的连接杆15b如图23所示。

图23是一种连接杆的立体视图；本实施例的连接杆15b是图22的连接杆15b。包括多个柱销孔46，分别位于连接杆的两个端点。如图所示，连接杆15b与浮标活动连接的一侧有很大的缺口用于容纳浮标的主体，另一侧与盒体3活动连接的两个柱销孔46也距离较远，其外侧与盒体3接触的部分呈凸起状。

图24是另一种连接杆的立体视图。包括动力点38的柱销孔，支点13的柱销孔、阻力点14的柱销孔。与前述图8和图9所示的连接杆15不同的是，本实施例的支点13的柱销孔相距较远；实际上，本实施的连接杆的支点13是与罩盒1活动连接的。

在此一提，所述浮标设置有重力平衡件，如图7所示，支柱7穿过重力件75中心通孔将重力件75固定在浮标内部。设置重力件75的原因是：当自动供水器设置有阻力开关30时，所述阻力开关是要在一定程度的正负压力之下才能执行打开或关闭的动作，在实践中发现，阻力开关在执行打开或关闭的动作时所需要的压力基本持平是最理想的选择之一，只有这样，所述阻力开关才能正常合理的工作。而问题在于，由于所述浮标10制造工艺的差异，因此造成浮标10的整体质量存在很大的差别。当所述浮标应用于到自动供水器时，会出现阻力开关只能关闭不能打开或只能打开不能关闭的情况。这就是因为阻力开关所需要的打开压力和关闭压力差距过大造成的。 要解决这个问题的简单办法就是设置重力平衡件以平衡阻力开关的打开压力和关闭压力。而重力件75就是为解决这一问题而存在的。当然维持重力平衡的方法绝不止设置重力件75，实际上可以选择的还有：一，增加浮标的整体重量，比如采用铝合金或不锈钢来制造浮标10；二、在前述浮标内注水或放入砂石等等；三、在浮标外侧的平衡加力点、或自由加力点设置重力件；比如在浮标的上部设置支柱配合螺钉以固定重力件。当然所述重力件75可以是圆形、方形之外的任意几何形状，其视需要而定。制造重力件的材料也可以是包括金属、混凝土、陶瓷在内的材料。在此，本发明将平衡阻力开关的、打开压力和关闭压力的构件称为“重力平衡件”。

在此一提，所谓浮标的主体，即构成浮标的主要部件。

此外，所述瓶盖23可设置多组支耳16以活动连接连接杆，或在瓶子上设置二个瓶口24和二个瓶盖以利于连接连接杆。

以上实施例是本发明的优选实施例，仅仅是为了方便说明，并不用于限制本发明，对于普通技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应在本发明的保护范围之内。