专利名称：坐便器坐圈和盖的自动开合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种坐便器坐圈和盖的自动开合装置，属生活需 要之卫生洁具技术领域。
背景技术：
坐便器为向使用者提供清洁的坐落面和掩盖便坑，配置有坐圈和盖，传 统的坐便器坐圈和盖的开合都是使用者手动的，感觉上比较不卫生。由此，有人提出了机械 操作的坐便器盖的开合装置，通过脚踏板和连杆机构使盖翻动，但这种结构过于粗糙而且 不能单独对盖或坐圈进行操作。继尔有人提出了通过电子控制的坐便器坐圈或盖的自动开 合装置，如中国实用新型专利200420063206.0 “电子自动翻动坐便器盖”和中国发明专利 申请“坐便器盖板自动启闭装置(CN1502292)”所公开的。但这些公开的技术方案都存在着 一些问题，譬如开合坐圈和盖都通过人用按键输入指令进行、盖和坐圈都是分别动作等等， 而这些问题会进一步导致指令错误或使两个驱动电机工作不协调而损坏的问题。另有一种 便器自动冲水装置，有以红外线传感器为基础的人接近感应装置并可分别在人接近时和人 离去时向电磁阀发送冲水指令发明内容针对上述不足，本实用新型就是要提供一种自动化程度更高，两个电机 不会相互干扰的坐便器坐圈和盖的自动开合装置。本实用新型提供的坐便器坐圈和盖的自动开合装置，坐圈和盖以轴安装在固定于 坐便器的轴座上，有坐圈驱动电机和盖驱动电机分别与坐圈轴和盖轴连接，两电机各有启 动电路和控制电路，坐圈轴和盖轴在一条轴线上；其中盖轴与盖的一侧固定连接，盖驱动电 机固定安装在坐便器上；坐圈轴由芯轴和套轴经花键轴形式连接构成，套轴以间隙配合穿 过盖的未安装盖轴的一侧并与坐圈以花键轴形式连接，芯轴与坐圈驱动电机轴连接，坐圈 驱动电机固定安装在盖上；坐圈轴与盖轴相对端的端面上各是由楔形齿构成的齿轮，当盖 翻起时，所说两轴上楔形齿齿轮以直面相抵；坐圈轴的芯轴和套轴之间安装有使两者在轴 线方向脱离而使套轴端面与盖轴端面连接的弹簧，而在芯轴一方安装有一电磁铁，电磁铁 通电时的电磁力是对套轴施加一个克服弹簧的弹力并使套轴端面脱离与盖轴端面连接的 力；所说盖驱动电机的启动电路中有倒顺转切换开关和电源通断开关，倒顺开关的初 始状态为顺转电路导通，盖的翻起为顺转；所说坐圈电机的启动电路中有电机的电源开关， 作用于套轴的电磁铁与坐圈电机并联连接；所说盖驱动电机的控制电路中有人接近传感器和人离开传感器，人接近传感器的 信号输出端与盖驱动电机的启动电路中电源通断开关的通电信号接收端和倒顺转切换开 关的顺转信号接收端连接，人离开传感器的信号输出端与盖驱动电机的启动电路中电源通 断开关的通电信号接收端和倒顺转切换开关的倒转信号接收端连接；所说坐圈驱动电机的 控制电路中有一手控信号发送器，手控信号发送器的信号输出端与坐圈驱动电机的启动电 路中的电源开关的开信号接收端连接；各控制电路中各有盖或坐圈到位传感器，传感器的 信号输出端与两电机的断电信号接收端连接。本实用新型提供的坐便器坐圈和盖的自动开合装置，坐圈轴与盖轴相对端面上的 楔形齿是如将棘轮上的齿安置在端面上构成的形式，两者相对并结合坐圈轴上弹簧构成互为棘轮棘牙的机构，而坐圈轴上的电磁铁又使该棘轮棘牙的机构有离合两个状态。使应用本实用新型的坐便器，其原始状态是坐圈及盖都合下的，在控制电路的控制下，当人接近时 盖翻起并带动坐圈一同翻起，如使用者需要将坐圈合下则通过手动控制坐圈合下；人使用 完毕离开后，盖合下，坐圈如未合下则随盖合下。与现有技术相比，本实用新型应用电磁铁 机构原理和棘轮棘牙机构原理，将坐圈设计成可以单独由电机驱动合下而随盖翻起，同时 将盖的翻起合下都设计成由传感器控制的自动进行，坐圈按使用人需要合下而随盖自动翻 起。自动化程度更高，操作更人性化，而结构上两个驱动电机之间不存在需要同时工作的情 况，不会相互干扰。
图1为本实用新型一实施例的应用时的示意图，图中1-坐便器，2-坐 圈，3-盖，4-控制电路，5-盖驱动电机，6-坐圈轴，7-轴安装座；图2为本实用新型一实施例的机械结构示意图，图中1-坐便器，2-坐圈，3-盖， 5-盖驱动电机，6-坐圈轴，7-轴安装座，8-坐圈驱动电机，9-电磁铁，10-弹簧，11-盖轴；图3为图2中坐圈轴和盖轴相对的端上的楔形齿示意图，图4为图3的俯视图，图 中a_齿的斜面，b-齿的直面；图5为本实用新型的电路图，图中A-按钮，C-控制电路，G-感应器，Gl-受人接近 信号触发的常开触点，G2-受人离开信号触发的常开触点，J1-继电器甲的线包，Jw-继电器 甲的常开触点之一，坐圈启动电机的电源开关，Jh-继电器甲的常开触点之二，用于J1通电 状态的自锁，J2-继电器乙的线包，Jh-继电器乙的常开触点之一，盖启动电机的电源开关， J2_2-继电器乙的常开触点之二，用于J2通电状态的自锁，J3-继电器丙的线包，J3-!"继电器 丙的常开触点之一，盖驱动电机的电源开关，J2^1和Jh并联安装，J3_2-继电器丙的常开触 点之二，用于J3通电状态的自锁，J3_3-继电器丙的常开触点之三，作为盖驱动电机的倒顺切 换开关,K1-止位开关，常闭，坐圈合下到位时断路，K2-止位开关，常闭，盖翻起到位时断路， K3-止位开关，常闭，盖合下到位时断路；L-电磁铁线包，M1-坐圈驱动电机线圈，M2-盖驱动 电机线圈，Q-启动电路；图6-为本实用新型一盖驱动电机所用止位开关的结构示意图，图中7轴安装座， 11-盖轴，12-动触点之一，用于盖翻起止位，13-定触片，14-动触点之二，用于盖合下止位， 15-动触点底板，16-绝缘层，夹在两动触点之间的。
具体实施方式
本例是本实用新型一具体实施的方案，不排除用现有技术中的起 同样作用的零件、元件替代本例中的具体零件、元件而形成其他实施方案。如图1所示，本例坐便器1上有盖3，盖内有坐圈2，盖和坐圈分别以轴(图中所示 为坐圈轴6)并按同一轴线的方式经轴安装座7安装在坐便器上。盖轴和坐圈轴上各安装 有驱动电机(图中所示为盖驱动电机5)，各电机经控制电路4控制翻起或合下。如图2所示，本例中盖轴11与坐圈轴6的结构是盖轴是盖驱动电机5 (为变速电 机)的输出轴的延伸段，盖轴与盖3的一侧耳襟固定连接，其中盖驱动电机经安装座安装在 坐便器1上。坐圈轴由两部分组成，一是坐圈驱动电机8(为变速电机)的输出轴延伸的芯 轴，另一是与坐圈两侧耳襟作花键结构连接的套轴，套轴与芯轴经花键结构相套，坐圈轴经 以间隙配合的轴安装座7安装在坐便器上。盖驱动电机经端面安装座固定安装在盖上。盖 上未与盖轴连接的一侧耳襟与套轴部分间隙配合。如盖轴与坐圈轴相互没有联系则两电 机分别经两轴各自驱动盖和坐圈2。但在本实用新型中，盖轴与坐圈轴两轴相对端的端面上各是由楔形齿形成的齿轮，是一种将棘轮上在柱面上的齿安置到端面上形成的结构，如图 3、4所示，其各齿有直面b和斜面a。另外，在套轴上用以插入芯轴的空腔和芯轴轴端之间 安装有弹簧10，两者相套后有将套轴推向盖轴方向的力。所说楔形齿齿轮和弹簧构成了一 种棘轮棘牙机构，当两端齿轮相合时，斜面与斜面相抵的方向不能传递转动，而直面与直面 相抵的方向能传递转动。本例中，当盖驱动电机顺转(设定将盖翻起是顺转)时，所说两轴 上楔形齿齿轮以直面相抵。这样，当盖驱动电机顺转时盖与坐圈同时被翻起，而倒转时则坐 圈轴不因盖轴的转动而转动。芯轴与套轴相套位置，在芯轴一侧安装有一电磁铁9而套轴 一侧是以白铁制成的，当电磁铁通电时产生磁力将套轴吸合使与盖轴连接的齿轮分离，此 时坐圈轴与盖轴相互独立。如图5所示，本例电路有电源U、用来探测人接近或离开的感应器G、电机启动电路 Q和控制电路C，还有冲水装置S。其中电源向各装置电路提供各种电源。感应器采用现有 的自动冲水装置中的感应器，既有人接近传感器和人离开传感器作用，本例从中提取一对 由人接近信号触发的常开触点Glfl—对由人离开信号触发的常开触点G2为其人接管信号输 出端及人离开信号输出端。电机启动电路包括盖驱动电机启动电路和坐圈驱动电机启动电 路，其中坐圈驱动电机的启动电路有坐圈驱动电机线圈M1与电磁铁 线圈L并联后经一作 为电源开关的常开触点Jh连接在电源上，盖驱动电机线圈M2经倒顺切换开关J3_3和由两 个常开触点Jh、J3-!并联构成的电源开关连接在电源上，倒顺切换开关是双联的在常闭触 点和常开触点之间切换的触点组，其中常闭触点连接在盖驱动电机的顺转电路中，常开触 点连接在盖驱动电机的倒转电路中。控制电路包括盖驱动电机控制电路和坐圈驱动电机控 制电路，其中坐圈驱动电机控制电路是由按钮A、坐圈合下止位开关K1和继电器甲线包J1 串联构成的，坐圈驱动电机启动电路中的电源开关是继电器甲的常开触点之一，继电器甲 另有一个常开触点作为继电器甲线包通电的自锁开关与按钮并联。盖驱动电机控制电 路包括顺转控制电路和倒转控制电路，顺转控制电路是人接近信号触发的常开触点G1、盖 翻起止位开关K2和继电器乙线包J2串联构成的，盖驱动电机启动电路中的电源开关Jh是 继电器乙的常开触点之一，继电器乙另有一个常开触点J2_2作为继电器乙线包通电的自锁 开关与人接近信号触发的常开触点并联；倒转控制电路是人离开信号触发的常开触点G2、 盖合下止位开关K3和继电器丙线包J3串联构成的，盖驱动电机启动电路中的电源开关J3_2 是继电器乙的常开触点之一，倒顺切换开关J3_3也是继电器乙的触点组，继电器乙还有一个 常开触点J3_2作为继电器乙线包通电的自锁开关与人离开信号触发的常开触点并联。三个 控制电路并联连接。其中止位开关的结构可以是常用的滑片式开关，如盖翻起合下的止位开关结构如 图6所示的，以轴安装座7上固定半环形的定触片13，在盖轴11上固定安装一绝缘的动触 点底板15，动触点底板上安装用于盖翻起止位的动触点之一 12和用于盖合下止位的动触 点之二 14两动触点之间垫有绝缘层16，两动触点同时与定触片接触并可在其上滑动。当盖 合下时，动触点之二超出定触片前端(假设动触片设置在轴线上方，坐便器前方即为定触 片前方)而动触点之一与定触片连接；当盖翻起时，动触点之一超出定触片后端而动触片 之二与定触片连接。定触片连接电源，动触点之一连接盖驱动电机顺转控制电路，动触点之 二连接盖驱动电机倒转控制电路。工作时，当人接近坐便器并保持预定时间后，感应器发出人接近信号，G1导通一J2通电一J2-Pl2导通一M2得电顺转，盖并坐圈翻起、J2自锁，当翻起到位时K2断路一J2掉电—M2失电停止。此时如需要使用坐圈，可按一下按钮，A导通一J1通电一J1^1,导通一M1 得电旋转，L得电使两轴分离，坐圈合下,J1自锁，当合下到位时K1断路一J1掉电一Mi失电 停止。使用完毕人离开后，感应器发出人离开信号，G2导通一J3通电一J3_2、J3-3导通 —M3得电倒转，盖合下、J3自锁，当合下到位时K3断路一J3掉电M2失电停止。此时如坐圈 是翻起的，由于坐圈驱动电机安装在盖上，则跟坐圈可随盖同时合下且坐圈相对盖的位置、 相对电机轴的角度都不会变化；如是合下的则两轴端以斜面相可抵作滑动而容许盖与坐圈 作相对转动。由于切换开关中常闭位是对应于顺转导通的，所以电源接通盖驱动电机即顺 转，而要倒转时则在接通电源的同时要使切换开关动作导通常开位。
权利要求一种坐便器坐圈和盖的自动开合装置，坐圈和盖以轴安装在固定于坐便器的轴座上，有坐圈驱动电机和盖驱动电机分别与坐圈轴和盖轴连接，两电机各有启动电路和控制电路，坐圈轴和盖轴在一条轴线上；其特征是盖轴与盖的一侧固定连接，盖驱动电机固定安装在坐便器上；坐圈轴由芯轴和套轴经花键轴形式连接构成，套轴以间隙配合穿过盖的未安装盖轴的一侧并与坐圈以花键轴形式连接，芯轴与坐圈驱动电机轴连接，坐圈驱动电机固定安装在盖上；坐圈轴与盖轴相对端的端面上各是由楔形齿构成的齿轮，当盖翻起时，所说两轴上楔形齿齿轮以直面相抵；坐圈轴的芯轴和套轴之间安装有使两者在轴线方向脱离而使套轴端面与盖轴端面连接的弹簧，而在芯轴一方安装有一电磁铁，电磁铁通电时的电磁力是对套轴施加一个克服弹簧的弹力并使套轴端面脱离与盖轴端面连接的力；所说盖驱动电机的启动电路中有倒顺转切换开关和电源通断开关，倒顺开关的初始状态为顺转电路导通，盖的翻起为顺转；所说坐圈驱动电机的启动电路中有电机的电源开关，作用于套轴的电磁铁与坐圈驱动电机并联连接；所说盖驱动电机的控制电路中有人接近传感器和人离开传感器，人接近传感器的信号输出端与盖驱动电机的启动电路中电源通断开关的通电信号接收端和倒顺转切换开关的顺转信号接收端连接，人离开传感器的信号输出端与盖驱动电机的启动电路中电源通断开关的通电信号接收端和倒顺转切换开关的倒转信号接收端连接；所说坐圈驱动电机的控制电路中有一手控信号发送器，手控信号发送器的信号输出端与坐圈驱动电机的启动电路中的电源开关的开信号接收端连接；各控制电路中各有盖或坐圈到位传感器，传感器的信号输出端与两电机的断电信号接收端连接。
专利摘要本实用新型提供的坐便器坐圈和盖的自动开合装置，坐圈[2]和盖[3]以同一轴线安装在坐便器[1]上，有坐圈驱动电机[8]和盖驱动电机[5]分别与坐圈轴[6]和盖轴[11]连接并分别安装在坐便器和盖上，两电机各有启动电路和控制电路，坐圈轴和盖轴由楔形齿构成的齿轮连接，坐圈轴的芯轴和套轴之间安装有弹簧[10]，芯轴一方安装有一电磁铁[9]。与现有技术相比，本实用新型应用电磁铁机构原理和棘轮棘牙机构原理，将坐圈设计成可以单独由电机驱动合下而随盖翻起，同时将盖的翻起合下都设计成由传感器控制的自动进行，坐圈按使用人需要合下而随盖自动翻起。自动化程度更高，操作更人性化和可靠。
文档编号A47K13/10GK201759473SQ20092019998
公开日2011年3月16日 申请日期2009年11月11日 优先权日2009年11月11日
发明者费凡 申请人:费凡