一种坐便器自动清洁装置的制作方法

本发明涉及家用生活用品技术领域，具体地说是一种坐便器自动清洁装置。

背景技术：

在家庭中，坐便器的设置对于提高使用者如厕时的舒适性起着重要的作用。但是长时间使用后，坐便器的内壁会被污染，进而影响使用者如厕时的心情。现有坐便器的清洁，一般是使用者手持马桶刷直接进行刷洗，一方面清洁效率低，另一方面会使人产生不适的感觉。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种坐便器自动清洁装置，用于方便坐便器的清洁。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种坐便器自动清洁装置，其特征是，它包括机架、第一支架、第二支架和清洁总成，所述第一支架的安装端铰接安装在机架的左侧，所述第二支架的安装端铰接安装在机架的右侧，在第一支架、第二支架和机架的底部分别设有支腿，在所述支腿的底部设有万向轮，在机架的顶部设有一对锁止机构，两锁止机构分别与第一、第二支架相对应且在锁止机构的作用下实现第一支架与机架、第二支架与机架的相对固定；

在所述第一支架的自由端设有箱体，在所述箱体的上壁和前壁上设有长槽，在所述箱体内部转动安装有转轴，在所述转轴上固定有摆臂，在所述箱体内设有驱动转轴转动的第一驱动机构；所述摆臂的安装端与转轴固连，在所述摆臂的自由端固定有固定器，在所述固定器上固定有固定杆，在所述固定杆的内腔中滑动安装有活动杆，在所述固定器上设有驱动活动杆相对固定杆移动的第一电动伸缩杆，在所述活动杆的自由端固定有吸盘，所述吸盘通过负压吸附的原理实现对坐便器坐垫的吸附；

在第一、第二支架的自由端的侧面分别设有第一凹槽和第二凹槽，在所述第一凹槽中固定有第二电动伸缩杆，在第二电动伸缩杆上固定有限位杆，所述限位杆用于与坐便器的后侧接触；在第二凹槽中固定有第三电动伸缩杆，在所述第三电动伸缩杆上固定有顶杆，所述顶杆用于与坐便器的左右侧面接触；在第一、第二支架的安装端的侧面分别固定有第四电动伸缩杆，在所述第四电动伸缩杆上固定有限位块，所述限位块用于与坐便器的前侧接触；

在所述第二支架的顶部设有竖槽，在朝向第一支架的所述第二支架的一侧设有滑槽，所述滑槽与竖槽连通，在所述滑槽中滑动安装有滑块，在所述滑槽中设有驱动滑块移动的平移机构，在所述滑块上铰接安装有清洁臂，在所述滑块的内侧设有驱动清洁臂摆动的第二驱动机构；在所述清洁臂的自由端固定有安装板，在所述安装板的下方设有固定块，在所述安装板与固定块之间设有第五电动伸缩杆，在所述固定块的底部转动安装有转盘，在所述固定块的内腔中设有驱动转盘旋转的旋转机构；在所述转盘的底部铰接安装有刷洗杆，在所述刷洗杆的内腔中滑动安装有伸缩杆，在所述伸缩杆与刷洗杆的内壁之间设有挤压弹簧，在置于刷洗杆外部的伸缩杆上固定有刷洗擦，在所述转盘的底部设有驱动刷洗杆摆动的调节机构；所述调节机构、转盘、刷洗杆、伸缩杆和旋转机构构成了刷洗机构，所述滑块、平移机构、清洁臂、第二驱动机构、安装板、固定块和第五电动伸缩杆构成了清洁总成。

进一步地，所述第一支架和第二支架均包括直线段和圆弧段，且第一、第二支架的圆弧段与机架铰接。

进一步地，所述锁止机构主要包括锁止器、插销、锁止弹簧、滑板和拉环，所述锁止器固定在机架的顶部，在所述锁止器的内腔中滑动安装有滑板，在所述滑板上固定有插销，在所述滑板与锁止器的内壁之间设有锁止弹簧，在所述锁止弹簧的作用下滑板与锁止器的内壁接触且插销的作用端穿出锁止器的内壁后伸入到第一、第二支架上的锁止孔中，在所述插销的驱动端设有拉环。

进一步地，所述第一驱动机构主要包括第一摆动蜗杆、第一摆动蜗轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第一摆动电机，所述第一摆动蜗轮与转轴固定连接，所述第一摆动蜗杆与第一摆动蜗轮啮合并转动安装在箱体内，所述第一锥齿轮与第一摆动蜗杆共轴设置，所述第二锥齿轮固定在第一摆动电机的输出端且与第一锥齿轮啮合，所述第一摆动电机固定在箱体内腔中。

进一步地，所述第二驱动机构主要包括第二摆动电机、第二摆动蜗杆、第二摆动蜗轮、第一直齿轮和第二直齿轮，所述第二摆动蜗轮为两个并分别固定在清洁臂的两侧，在所述滑块的内腔中转动安装有共轴设置的第二摆动蜗杆和第一直齿轮，所述第二摆动蜗杆与第二摆动蜗轮啮合，在两所述第一直齿轮之间设有第二摆动电机，在所述第二摆动电机的输出端固定有与两第一直齿轮啮合的第二直齿轮。

进一步地，所述旋转机构包括旋转电机、第三直齿轮和第四直齿轮，所述旋转电机固定在固定块的内腔中，在所述旋转电机的输出端固定有第四直齿轮，在所述转盘上固定有第三直齿轮，所述第三直齿轮与第四直齿轮啮合。

进一步地，所述调节机构包括调节电机、调节蜗杆、调节蜗轮、曲柄和连杆，所述调节电机固定在转盘的底部，在所述调节电机的输出端固定有调节蜗杆，所述调节蜗杆与转动安装在转盘底部的调节蜗轮啮合，在所述调节蜗轮上固定有曲柄，在所述曲柄与刷洗杆的外壁之间设有连杆。

进一步地，所述刷洗擦为钢丝制成的球状，或为毛刷。

进一步地，所述平移机构主要包括平移电机、丝杠、平移蜗轮、平移蜗杆、第三锥齿轮和第四锥齿轮，所述平移电机固定在滑槽中，在所述滑槽中转动安装有与滑块螺纹配合的丝杠，在丝杠上固定有平移蜗轮，所述平移蜗轮与转动安装在滑槽中的平移蜗杆啮合，所述平移蜗杆与第三锥齿轮共轴设置，所述第三锥齿轮与固定在平移电机输出端的第四锥齿轮啮合。

进一步地，在所述插销的作用端设有滚珠，所述滚珠可在插销中转动且插销的一部分露出插销。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种坐便器自动清洁装置，可以自行实现对坐便器内侧的清洁，且进行清洁作业时通过各电机和电动伸缩杆的协同作用下进行，可高效实现对坐便器的内壁的清洁，智能化程度高；刷洗杆上伸缩杆的设置以及伸缩杆与刷洗杆之间挤压弹簧的设置，可以保证刷洗擦与坐便器内壁的紧密接触，进而保证清洁效果。锁止机构的设置，可以实现对第一、第二支架与机架的锁止固定，同时第一支架和第二支架又可以相对机架折叠，以减小占用空间，便于整体的存放放置。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为机架的俯视示意图；

图3为机架的正面示意图；

图4为第一支架的俯视图；

图5为第一支架上各结构的示意图；

图6为图5中的A向局部向视图；

图7为第二支架的示意图；

图8为第二支架上的结构示意图；

图9为机架的内部示意图；

图10为插销的示意图；

图11为图8中的B处局部放大图；

图12为图8中的C处局部放大图；

图13为第二支架上的滑槽示意图；

图14为清洁总成的示意图；

图15为刷洗机构的示意图；

图16为刷洗杆的内部结构示意图；

图17为第二驱动机构的示意图；

图18为本发明夹持住坐便器时的示意图；

图中：1机架，11安装槽，12支腿，13万向轮，14锁止器，141滑板，142插销，143锁止弹簧，144拉环，145滚珠，15铰接轴，2第一支架，21铰接孔，22锁止孔，23箱体，231长槽，24摆动轴，241摆臂，242第一摆动蜗轮，243第一摆动蜗杆，244第一锥齿轮，245第二锥齿轮，246第一摆动电机，25固定器，251固定杆，252活动杆，253吸盘，26第一电动伸缩杆，261固定耳板，27限位杆，271橡胶垫，272第二电动伸缩杆，28第三电动伸缩杆，281顶杆，29第四电动伸缩杆，291限位块，3第二支架，31竖槽，32第一凹槽，33第二凹槽，34滑槽，4滑块，41丝杠，411平移蜗轮，412平移蜗杆，413第三锥齿轮，414第四锥齿轮，415平移电机，416蜗杆耳板，42清洁臂，421第二摆动蜗轮，422第二摆动蜗杆，423第一直齿轮，424第二直齿轮，425第二摆动电机，43安装板，44第五电动伸缩杆，45固定块，451转盘，452第三直齿轮，453第四直齿轮，454旋转电机，455转盘耳板，46刷洗杆，461第一支耳，462第二支耳，463伸缩板，464挤压弹簧，465伸缩杆，466刷洗擦，467端盖，47调节电机，471调节蜗杆，472调节蜗轮,473曲柄，474连杆，5支座，51轴承，6坐便器，61坐垫。

具体实施方式

如图1至图18所示，本发明主要包括机架1、第一支架2、第二支架3和清洁总成，下面结合附图对本发明进行详细描述。

如图2、图3所示，机架1为圆弧形的金属件，在机架的内侧设有安装槽11，在机架的底部固定有一对支腿12，在支腿的底部设有万向轮13。在安装槽的上壁和下壁上分别固定有铰接轴15，且安装槽上壁上的铰接轴为两个，安装槽下壁上的铰接轴为两个，安装槽上壁和下壁上的铰接轴为一对且上下对齐，在机架的顶部设有一对锁止器14，如图9所示，在机架的顶部设有一对圆孔，在每一圆孔中分别固定有一个锁止器14，锁止器为中空的圆柱形结构，在锁止器的内腔中滑动安装有滑板141，在滑板上固定有插销142，在滑板与锁止器的内壁之间设有锁止弹簧143，在锁止弹簧的作用下插销的作用端穿过锁止器的内壁后伸入到安装槽中，如图10所示，在插销的作用端设有滚珠145，滚珠的大部分嵌在插销中，滚珠可在插销中自由转动。在插销的驱动端设有拉环144，锁止器、滑板、插销、锁止弹簧和拉环构成了锁止机构。插销置于不同的锁止孔中时，机架与第一支架、机架与第二支架之间的相对位置不同，当插销插入中间的锁止孔中时，第一支架、第二支架和机架构成一个U字形。

在机架的左端铰接安装有第一支架2，在机架的右端铰接安装有第二支架3，如图4所示，第一支架包括固定连接的直线段和圆弧段，在第一支架的底部固定有一对支腿12，在支腿的底部设有万向轮13，在第一支架的安装端设有与铰接轴配合的铰接孔21，在第一支架的安装端还设有三个沿周向均匀设置的锁止孔22，三个锁止孔所在的圆周的圆心与铰接孔的圆心重合，当插销的作用端插入到锁止孔中时，可以实现第一支架与机架的相对锁止固定。当当需要调节第一支架与机架的相对位置时，可以向上拉动拉环使得插销的作用端从锁止孔中拔出，然后绕铰接轴转动第一支架即可。在第一支架的自由端固定有箱体23，在箱体的上壁和前壁上设有长槽231，如图5所示，在箱体的内部转动安装有转轴24，在转轴上固定有摆臂241，摆臂为杆件，为驱动摆臂的摆动，在转轴上固定有第一摆动蜗轮242，在箱体内还转动安装有第一摆动蜗杆243，第一摆动蜗杆与第一摆动蜗轮啮合，第一摆动蜗杆与第一锥齿轮244共轴设置，在箱体内固定有第一摆动电机246，在第一摆动电机的输出端固定有第二锥齿轮245。如图6所示，在摆臂的自由端固定有固定器25，固定器的实质为一个块状金属件或塑料件，在固定器上固定有固定杆251，在固定杆的内腔中滑动安装有活动杆252，在置于固定杆外部的活动杆的一端固定有吸盘253，在固定杆上固定有第一电动伸缩杆26，在活动杆上固定有固定耳板261，固定耳板与第一电动伸缩杆固连，通过第一电动伸缩杆驱动活动杆相对固定杆的移动。第一摆动蜗轮、第一摆动蜗杆、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第一摆动电机构成了第一驱动机构。在第一支架的自由端的内侧滑动安装有限位杆27，在限位杆与第一支架之间设有第二电动伸缩杆，通过第二电动伸缩杆驱动限位杆相对第一支架的移动，在限位杆的侧面设有方形的缺口，在缺口中固定有橡胶垫271，使用时限位杆用于与坐便器的后侧接触，限位杆上橡胶垫的设置可以放置限位杆与坐便器接触时对坐便器的擦伤。在第一支架自由端的内侧还固定有第三电动伸缩杆28，在第三电动伸缩杆上固定有顶杆281，在顶杆上粘接有橡胶垫271，顶杆的作用是与坐便器的侧面接触，防止该清洁装置与坐便器之间左右方向的移动。在第一支架的安装端的内侧固定有第四电动伸缩杆29，在第四电动伸缩杆上固定有半球形的限位块291，限位块可以为塑料件，在限位块的外部包裹橡胶，限位块与坐便器的前侧接触，并与限位杆配合作用防止该清洁装置与坐便器之间前后方向的相对移动。

吸盘的作用为通过负压吸附的原理吸住坐便器6上的坐垫61，然后在第一驱动机构的作用下使得摆臂摆动90度，转轴24的要与坐垫的铰接轴共轴线设置，这样摆臂摆动90度后，坐垫由水平状态处于竖直状态。

如图7、图8所示，第二支架3也包括直线段和圆弧段，在第二支架的底部也固定有一对支腿12，在支腿的底部也设有万向轮13，在第二支架的安装端也设有铰接孔21和三个锁止孔22，且第一支架与第二支架上铰接孔的结构、位置和作用均相同，第一支架与第二支架上锁止孔的结构、位置和作用均相同。如图8所示，在第二支架的顶部设有竖槽31，如图13所示，在第二支架的自由端的内侧设有第一凹槽32和第二凹槽33，在第一凹槽中固定有第二电动伸缩杆272，在该第二电动伸缩杆上固定有顶杆，如图11所示，在该顶杆上也设有橡胶垫271，在第二凹槽中固定有第三电动伸缩杆28，在该第三电动伸缩杆上固定有限位块，如图12所示，在该限位块上也粘接有橡胶垫271；在第一支架自由端的内侧也设有第一凹槽和第二凹槽，且在第一支架的第一凹槽中固定有第二电动伸缩杆272，在第一支架的第二凹槽中固定有第三电动伸缩杆28。在第二支架的内侧设有滑槽34，滑槽与竖槽相连通。

在第二支架的滑槽中设有清洁总成，如图14至图17所示，清洁总成主要包括滑块4、平移机构、清洁臂、第二驱动机构和刷洗机构，滑块为长方体形结构并滑动安装在滑槽中，为驱动滑块在滑槽中的移动，在滑槽中设有平移机构，如图14所示，平移机构主要包括丝杠41、平移蜗轮411、平移蜗杆412、第三锥齿轮413、第四锥齿轮414和平移电机415，丝杠通过支座5转动安装在滑槽中且丝杠与滑块螺纹连接，在丝杠上固定有平移蜗轮411，平移蜗轮与转动安装在滑槽中的平移蜗杆啮合，平移蜗杆与第三锥齿轮共轴设置，第三锥齿轮与固定在平移电机输出端的第四锥齿轮啮合，平移蜗杆和第三锥齿轮转动安装在蜗杆耳板416上。

滑块为中空结构，在滑块上铰接安装有清洁臂42，清洁臂为杆件，如图17所示，清洁臂的安装端转动安装在滑块内腔中的支座上，在清洁臂的安装端固定有一对第二摆动蜗轮421，在滑块的内腔中转动安装有共轴设置的第二摆动蜗杆422和第一直齿轮423，第二摆动蜗杆与第二摆动蜗轮啮合，在两第一直齿轮之间设有固定在第二摆动电机425输出端的第二直齿轮424，第二直齿轮与两第一直齿轮啮合，第二摆动电机、第一直齿轮、第二直齿轮、第二摆动蜗杆和第二摆动蜗轮构成了第二驱动机构，在第二驱动机构的作用下清洁臂可以摆动。

在清洁臂的自由端固定有安装板43，如图15所示，在安装板的底部固定有竖向的第五电动伸缩杆44，在第五电动伸缩杆上固定有固定块45，固定块的下部为中空结构，在固定块的内腔中固定有轴承51，在轴承的内圈上固定有转盘451，在转盘的顶部固定有第三直齿轮452，在固定块的内腔中固定有旋转电机454，在旋转电机的输出端固定有第四直齿轮453，第四直齿轮与第三直齿轮啮合。旋转电机、第三直齿轮和第四直齿轮构成了旋转机构。在转盘的底部固定有转盘耳板455，在转盘耳板上铰接有刷洗杆46，如图16所示，在刷洗杆上固定有第一支耳461和第二支耳462，刷洗杆通过第一支耳与转盘耳板铰接。刷洗杆的下部为中空结构，在刷洗杆的内腔中滑动安装有伸缩板463，在伸缩板与刷洗杆的内壁之间设有挤压弹簧464，在刷洗杆的底部设有端盖467，端盖对伸缩板起到限位的作用。在挤压弹簧的作用下伸缩板与端盖接触，在伸缩板上固定有伸缩杆465，伸缩杆的下端伸出刷洗杆，在端盖上设有与刷洗杆对应的通孔。在伸缩杆的底部固定有刷洗擦466，刷洗擦可以为毛刷，也可以为钢丝捆绑成的球状。为驱动刷洗杆的摆动，在刷洗杆的外壁上固定有第二支耳462，在转盘的底部固定有调节电机47，在调节电机的输出端固定有调节蜗杆471，在转盘的底部还转动安装有调节蜗轮472，在调节蜗轮上固定有曲柄473，在曲柄与第二支耳之间设有连杆474。调节电机、调节蜗杆、调节蜗轮、曲柄和连杆构成了驱动刷洗杆摆动的调节机构，调节机构、转盘、刷洗杆、伸缩杆、刷洗擦和旋转机构构成了刷洗机构。通过转盘的旋转带动刷洗擦在水平面内的旋转，刷洗擦与坐便器内壁接触后便可实现对坐便器的清洁，当需要清洁不同深度的坐便器内壁时，调节刷洗杆的倾斜角度或驱动第五电动伸缩杆动作即可。挤压弹簧的设置，可以保证刷洗擦与坐便器内壁的紧密接触，保证清洁效果。当需要清洁坐便器不同长度位置的内壁时，驱动丝杠转动带动滑块在滑槽中移动即可。

如图18所示，清洁坐便器时，通过该清洁装置将坐便器包围起来，此时机架设置在坐便器的前侧，第一支架设置在坐便器的左侧，第二支架设置在坐便器的右侧，第一支架、机架和第二支架构成U形结构，并使得限位杆与坐便器后侧接触，顶杆与坐便器的左、右侧面接触，限位块与坐便器的前侧接触，以此实现清洁装置与坐便器的相对固定；然后驱动清洁臂摆动、刷洗杆摆动，使得刷洗擦从坐垫正上方移开；然后使得通过吸盘吸住坐垫，将坐垫翻折至竖直状态，随后清洁臂反向动作使得刷洗杆置于坐便器内侧，驱动刷洗杆动作使得刷洗擦与坐便器内壁紧密接触，然后驱动转盘旋转即可对坐便器内壁进行清洁。

为便于电气控制，在机架上设有驱动第一至第五电动伸缩杆、第一摆动电机、第二摆动电机、平移电机、旋转电机和调节电机动作的开关。