一种外扩式集水装置的制作方法

本发明涉及城市基础建设，具体涉及城市储水和排水设备的设计。

背景技术：

居宅无自来水的时代，居民用容器承接雨水，是一种简单低廉的方法。现代，自来水管道四通八达，居民用水无忧。但是，为了节省水源和能源，能够善用天降雨水，也是一种节能举措。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题：如何使居宅中的居民善用天降雨水。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种外扩式集水装置，房屋侧壁上开设一豁口，所述集水器包括铰接在豁口底部的翻板，房屋侧壁上设有驱动翻板向房屋侧壁外翻的驱动机构，房屋侧壁的内侧设有蓄水容器，蓄水容器的进水口高度低于或等于豁口底平面的高度；翻板形状为方形，翻板的侧壁上开设凹槽，凹槽内活动插设有伸展板，翻板上设有驱动伸展板伸出凹槽的传动机构。

按上述技术方案，所述豁口里外通透，翻板竖立时，翻板完全覆盖并密封豁口。下雨时，驱动机构驱动翻板外翻，翻板倾斜；之后，传动机构驱动伸展板伸出凹槽，扩展翻板承接雨水的面积；雨水降落在翻板和伸展板上，沿翻板流入豁口，再流入蓄水容器。所述蓄水容器可安装在房屋的内侧壁上。

所述伸展板为记忆性材料，伸展板恢复原状时的形状为弯曲状。伸展板伸出凹槽，恢复原状，呈弯曲状，具体地，伸展板向上翘曲，如此，雨水落在伸展板上，沿伸展板流至翻板上，再沿倾斜的翻板流入豁口。

所述传动机构包括枢接在翻板上的螺纹组件，螺纹组件包括枢接在翻板上的螺纹杆、安装在螺纹杆上的传动齿轮，传动齿轮与中转齿轮啮合，中转齿轮安装在驱动机构上；所述伸展板开设螺纹孔，螺纹孔与螺纹杆啮合。驱动机构驱动中转齿轮旋转，中转齿轮驱动传动齿轮旋转，传动齿轮带动螺纹杆旋转，螺纹杆驱动伸展板伸出凹槽各缩进凹槽。其中，所述螺纹杆伸入翻板的凹槽内。

伸展板的数量为两块，两块伸展板活动插设在翻板左右两侧的凹槽中，所述螺纹杆为双向螺纹杆，传动齿轮位于双向螺纹杆的中部。双向螺纹杆，一头的螺纹为左旋螺纹，另一头的螺纹为右旋螺纹。双向螺纹杆旋转，驱动翻板左右两侧的伸展板相向移动或反向移动，两块伸展板反向移动时，两块伸展板分别移出相应的凹槽，翻板的接水面积得到扩展。

豁口底平面上固定一水平设置的基板，翻板的底部铰接在基板上；所述驱动机构安装在基板上。如此设计，从倾斜翻板下流的雨水经基板后流入蓄水容器中。所述基板相当于本发明所述集水器的安装座，用于安装在房屋侧壁的豁口中。

所述翻板通过旋转轴铰接在豁口底部；所述驱动机构包括旋转组件、锁扣组件、驱动组件；所述旋转组件包括旋转座、固定套设在旋转座外围的制动盘和第二齿轮；所述锁扣组件包括固定设置在壳体内的基盘、安装在基盘上的一对制动片、滑动设置在基盘上的解锁滑块；所述一对制动片左右对称设置在制动盘的外围，一对制动片的一端铰接而另一端弹性连接；解锁滑块上设有一对滑行杆，一对制动片弹性连接的一端开设一对滑行槽，滑行槽呈弯折状，一对滑行槽左右对称设置，一对滑行杆滑动配合在一对滑行槽内；所述驱动组件包括由驱动装置驱动而旋转的圆环，圆环旋转的中心线偏离旋转座旋转的中心线，圆环的内侧壁上设有齿段和解锁模块，解锁模块包括一解锁杆，所述解锁滑块开设S形的导向槽，旋转的圆环可驱使解锁杆滑入导向槽，在导向槽内滑动的解锁杆可驱使解锁滑块向基盘中心平移，当解锁杆开始驱使解锁滑块向基盘中心平移时，第二齿轮与齿段开始啮合，当解锁杆脱离与导向槽接触时，解锁滑块复位且第二齿轮与齿段脱离接触；所述旋转轴与旋转座联动，旋转轴的旋转中心线与圆环的旋转中心线重合；所述中转齿轮套设在圆环的外圆周面上。

按上述对驱动机构的说明，所述驱动机构的工作原理如下：

第一，驱动机构中的驱动装置驱动圆环旋转，圆环带动其上的齿段和解锁模块旋转。

第二，当固定设置在圆环上的解锁杆滑入导向槽内并驱使解锁滑块向基盘的中心平移时，解锁滑块上的一对滑行杆以一对一的方式在一对滑行槽内平移，由于滑行槽呈弯折状，因此，向基盘中心直线平移的一对滑行杆可驱使一对制动片弹性连接的一端张开，如此，旋转座由初始的被一对制动片摩擦制动的状态转变为可自由旋转的状态。

第三，与一对制动片不再制动旋转座同步地，圆环内侧壁上的齿段，即圆环内侧壁上的一段齿，与第二齿轮开始啮合，并驱动第二齿轮及与其固定连接的旋转座旋转；当旋转座旋转固定角度，如九十度时，齿段与第二齿轮脱离接触，同时，解锁杆与解锁滑块的导向槽脱离接触，由于导向槽呈S形，因此，解锁杆与导向槽脱离接触时，解锁滑块复位，一对滑行杆随之复位，一对制动片弹性连接的一端亦随之复位，一对制动片重新摩擦制动制动盘，进而制动旋转座。

第四，旋转座每旋转固定角度，即带动旋转轴旋转固定角度，旋转轴带动翻板旋转固定角度，翻板向房屋侧壁的外侧倾斜，或向房屋侧壁的外侧靠拢。

第五，翻板旋转固定角度，如五十度，由竖立状态转变为倾斜状态(接水状态)，或由倾斜状态转变为竖立状态(密封豁口状态)后，锁扣组件即锁定旋转座，进而锁定翻板，使翻板处于倾斜状态或竖立状态。

第六，圆环在驱动旋转座旋转的同时，带动中转齿轮旋转，中转齿轮驱动传动齿轮旋转，伸展板伸出凹槽或缩进凹槽，由于旋转轴的旋转中心线与圆环的旋转中心线重合，因此，翻板随着旋转轴的旋转而翻转的过程中，圆环的中转齿轮与螺纹杆上的传动齿轮保持啮合状态。

上述驱动机构中圆环每旋转一周，其中的旋转座旋转固定角度，如此，翻板每次翻转的角度精确。

上述“旋转轴的旋转中心线与圆环的旋转中心线重合”通过如下方式实现：所述旋转座上设有齿轮一，齿轮一与齿轮二啮合，齿轮二安装在旋转轴上，旋转轴枢接在密封盖板上，密封盖板安装在壳体上。按驱动机构的结构设计，旋转座的旋转中心线必然偏离圆环的旋转中心线，上述齿轮一和齿轮二的设计，可使由旋转座驱动的旋转轴旋转中心线与圆环的旋转中心线重合(或称为旋转轴旋转中心线与圆环的旋转中心线位于同一直线上)。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为安装有本发明一种外扩式集水装置20的房屋侧壁10的结构示意图；

图2为图1中一种外扩式集水装置20的结构示意图；

图3为图1中一种外扩式集水装置20另一视角的结构示意图；

图4为图2中螺纹组件80的结构示意图；

图5为图2中伸展板70展开后的结构示意图；

图6为图5中驱动机构60的结构示意图；

图7为图6中驱动机构60隐去壳体600和密封盖板601后的结构示意图；

图8为图7中齿轮一641和齿轮二642隐去后的结构示意图；

图9为图8中旋转组件61和锁扣组件62的组合结构示意图；

图10为图9中旋转组件61和锁扣组件62的组合结构被剖切后的示意图；

图11为图10中解锁滑块623的结构示意图；

图12为图10中制动片622的结构示意图；

图13为图8中驱动组件63的结构示意图。

图中符号说明：

10、房屋侧壁；101、豁口；

20、集水器；

30、翻板；31、旋转轴；

40、蓄水容器；

50、基板；

60、驱动机构；600、壳体；601、密封盖板；

61、旋转组件；611、旋转座；612、制动盘；613、第二齿轮；

62、锁扣组件；621、基盘；622、制动片；6221、第一伸缩弹簧；6222、定位孔；623、解锁滑块；6230、导向槽；6231、第一弧形导向槽；6232、第二弧形导向槽；6233、第三弧形导向槽；624、滑行杆；626、支柱；627、定位销；629、滑行槽；6291、第一直线型滑行槽；6292、第二直线型滑行槽；

63、驱动组件；631、圆环；632、齿段；633、解锁模块；6331、解锁杆；635、齿环；636、第三齿轮；638、径向杆；

641、齿轮一；642、齿轮二；

70、伸展板；71、螺纹孔；

80、螺纹组件；81、螺纹杆；82、传动齿轮；83、中转齿轮。

具体实施方式

以下具体实施方式参考图1至图13。

一种外扩式集水装置，房屋侧壁10上开设一豁口101，所述集水器20包括铰接在豁口底部的翻板30，房屋侧壁上设有驱动翻板向房屋侧壁外翻的驱动机构60，房屋侧壁的内侧设有蓄水容器40，蓄水容器的进水口高度低于或等于豁口底平面的高度。

豁口101底平面上固定一水平设置的基板50，翻板30的底部铰接在基板上；所述驱动机构60安装在基板上。

翻板形状为方形，翻板的侧壁上开设凹槽，凹槽内活动插设有伸展板70，翻板上设有驱动伸展板伸出凹槽的传动机构。所述传动机构包括枢接在翻板30上的螺纹组件80，螺纹组件包括枢接在翻板上的螺纹杆81、安装在螺纹杆上的传动齿轮82，传动齿轮与中转齿轮83啮合，中转齿轮安装在驱动机构60上；所述伸展板70开设螺纹孔71，螺纹孔与螺纹杆啮合。

伸展板70的数量为两块，两块伸展板活动插设在翻板30左右两侧的凹槽中，所述螺纹杆81为双向螺纹杆，传动齿轮82位于双向螺纹杆的中部。

所述伸展板70为记忆性材料，伸展板恢复原状时的形状为弯曲状。

所述翻板30通过旋转轴31铰接在豁口101底部。

所述驱动机构包括旋转组件61、锁扣组件62、驱动组件63。

所述旋转组件61包括旋转座611、固定套设在旋转座外围的制动盘612和第二齿轮613。

所述锁扣组件62包括固定设置在壳体内的基盘621、安装在基盘上的一对制动片622、滑动设置在基盘上的解锁滑块623；所述一对制动片左右对称设置在制动盘的外围，一对制动片的一端铰接而另一端弹性连接；解锁滑块上设有一对滑行杆624，一对制动片弹性连接的一端开设一对滑行槽629，滑行槽呈弯折状，一对滑行槽左右对称设置，一对滑行杆滑动配合在一对滑行槽内。

所述驱动组件63包括由驱动装置驱动而旋转的圆环631，圆环旋转的中心线偏离旋转座旋转的中心线，圆环的内侧壁上设有齿段632和解锁模块633，解锁模块包括一解锁杆6331，所述解锁滑块开设S形的导向槽6230，旋转的圆环可驱使解锁杆滑入导向槽，在导向槽内滑动的解锁杆可驱使解锁滑块向基盘中心平移，当解锁杆开始驱使解锁滑块向基盘中心平移时，第二齿轮与齿段开始啮合，当解锁杆脱离与导向槽接触时，解锁滑块复位且第二齿轮与齿段脱离接触。

所述旋转轴31与旋转座611联动，旋转轴的旋转中心线与圆环的旋转中心线重合，具体地，所述旋转座611上设有齿轮一641，齿轮一与齿轮二642啮合，齿轮二安装在旋转轴31上，旋转轴枢接在密封盖板601上，密封盖板安装在壳体600上。所述中转齿轮83套设在圆环631的外圆周面上。

锁扣组件62中，所述基盘621上设有一支柱626，支柱上设有铰接销；所述一对制动片622包括位于左侧的第一制动片和位于右侧的第二制动片，第一制动片的左端与第二制动片的左端铰接在铰接销上，第一制动片的右端与第二制动片的右端通过第一伸缩弹簧弹性6221连接；第一制动片的右端设有第一顶柱，第二制动片的右端设有第二顶柱，第一顶柱和第二顶柱相向设置，第一顶柱和第二顶柱位于第一伸缩弹簧内；所述第一制动片和第二制动片均呈半圆形，第一制动片和第二制动片包围制动盘612。按上述说明，第一伸缩弹簧具有使第一制动片和第二制动片合拢的趋势，而第一顶柱和第二顶柱的设置则具有阻挡该种趋势的作用。

锁扣组件62中，所述一对滑行槽629包括第一滑行槽和第二滑行槽，第一滑行槽开设在第一制动片的右端，第二滑行槽开设在第二制动片的右端，第一滑行槽和第二滑行槽左右对称设置，其中，第一滑行槽包括连通的第一直线型滑行槽6291和第二直线型滑行槽6292，第一直线型滑行槽和第二直线型滑行槽之间的夹角界于九十度和一百八十度之间。按上述说明，当解锁滑块向基盘的中心直线平移时，在一对滑行槽中滑行的一对滑行杆具有使第一制动片的右端和第二制动片的右端分离的趋势。

锁扣组件62中，所述解锁滑块623上设有一对定位销627，所述一对定位销包括左右对称设置的第一定位销和第二定位销，所述第一制动片的右端设有第一定位孔6222，第二制动片的右端设有第二定位孔，当第一顶柱与第二顶柱相抵时，平移的解锁滑块上的第一定位销和第二定位销可相应地插入第一定位孔和第二定位孔内；所述一对滑行杆包括第一滑行杆和第二滑行杆，第一滑行杆固定设置在第一定位销的上方，第二滑行杆固定设置在第二定位销的上方，第一滑行杆的中心线与第一定位销的中心线垂直。按上述说明，当解锁杆推动解锁滑块向基盘的中心平移时，第一滑行杆首先在第一直线型滑行槽内平移，当第一定位销和第二定位销脱离第一定位孔和第二定位孔时，第二滑行杆才进入第二直线型滑行槽，一对滑行杆将第一制动片的右端和第二制动片的右端张开；在解锁杆随着圆环的旋转而离去后，解锁滑块复位，一对滑行杆随之复位，第一定位销和第二定位销相应地插入第一定位孔和第二定位孔，以锁定一对制动片。

锁扣组件62中，解锁滑块623上的导向槽6230包括连通的第一弧形导向槽6231、第二弧形导向槽6232、第三弧形导向槽6233，其中，第二弧形导向槽的弧形圆心位于圆环631的中心线上；驱动组件63中，所述解锁模块633包括固定在圆环631内侧壁上的径向内凸块、固定在径向内凸块上且指向圆环圆心的径向杆638；所述解锁杆6331安装在径向杆的端部。随着圆环的旋转，解锁杆首先滑入第一弧形导向槽，并驱使解锁滑块向基盘621的中心平移，同时，第二齿轮613与齿段632开始啮合，之后，解锁杆进入第二弧形导向槽，解锁滑块与基盘中心的距离保持不变，之后，解锁杆进入第三弧形导向槽，并驱使解锁滑块向远离基盘中心的方向平移，当解锁杆脱离第三弧形导向槽时，第二齿轮与齿段脱离接触。

按上述说明，在圆环旋转的前提下，当解锁杆在第一弧形导向槽内移动时，解锁杆即推动解锁滑块向基盘的中心直线平移，解锁杆在第一弧形导向槽内移动的过程中，第一滑行杆首先在第一直线型滑行槽内平移，之后在第二直线型滑行槽内平移，第一制动片右端和第二制动片右端相互分离，同步地，第一定位销和第二定位销逐步从第一定位孔和第二定位孔中拔出；当解锁杆在第二弧形导向槽内移动时，由于径向杆端部指向圆环的圆心且第二弧形导向槽的弧形圆心位于圆环的中心线上，因此，当解锁杆在第二弧形导向槽内移动时，解锁滑块与圆环的中心距离保持不变，进而，解锁滑块与基盘中心的距离保持不变，一对制动片保持张开状态，使旋转座自由旋转；当解锁杆在第三弧形导向槽内移动时，解锁杆即推动解锁滑块向远离基盘中心的方向直线平移，解锁杆在第三弧形导向槽内移动的过程中，第一滑行杆由第二直线型滑行槽平移入第一直线型滑行槽，第一制动片右端和第二制动片右端相互靠拢以锁定制动盘，同步地，第一定位销和第二定位销逐步插入第一定位孔和第二定位孔以锁定第一制动片和第二制动片。上述说明中，当解锁杆在第一弧形导向槽内移动时，第二齿轮与齿段啮合，当解锁杆脱离与第三弧形导向槽接触时，第二齿轮与齿段脱离接触，在解锁杆与导向槽开始接触至解锁杆脱离与导向槽接触，第二齿轮驱动旋转座旋转固定角度，如一百八十度。

驱动组件63中，所述圆环631枢接在壳体600内，所述驱动装置包括固定套设在圆环内侧壁上的齿环635、与齿环啮合的第三齿轮636、与第三齿轮联接且安装在壳体内的第一电机。按上述说明，第一电机驱动第三齿轮旋转，第三齿轮通过驱动齿环而驱动圆环旋转。

实际操作中，未下雨时，翻板30竖立，两块伸展板70缩在翻板30左右两侧的凹槽中，翻板被驱动机构60中的锁扣组件62锁定，翻板30完全覆盖并密封房屋侧壁上的豁口101。

下雨时，驱动机构60首先驱动翻板30外翻，翻板倾斜，翻板与基板50的夹角大于九十度但小于一百八十度；之后，驱动机构60通过其上的中转齿轮83驱动传动齿轮82，传动齿轮带动螺纹杆81旋转，进而，两块伸展板70伸出各自的凹槽，并恢复至原状，即弯曲状，以扩展翻板的接水面积，提高蓄水容器的蓄水效率。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。