葉佳祥

(廈門一豈科技有限公司，福建 廈門 361021)

1 背景技術(shù)

現(xiàn)有花灑中，特別是頂噴類的花灑，已經(jīng)具備旋轉(zhuǎn)的功能，能夠?yàn)槿藗兲峁┖芎玫囊曈X(jué)效果及淋浴體驗(yàn)。但是由于旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力大多是依靠水流的噴射力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，有些地區(qū)的水壓很低，水流速也很低，因此會(huì)導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)功能的失效。物體的轉(zhuǎn)動(dòng)往往在最開始的時(shí)候比較難啟動(dòng)，原因是物體具有質(zhì)量慣性，靜摩擦等因素存在。而動(dòng)起來(lái)的物體，在其運(yùn)動(dòng)方向稍微施加一點(diǎn)力就能夠很好地維持其繼續(xù)運(yùn)行。

2 花灑切換裝置的工作原理

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種低壓?jiǎn)?dòng)裝置及使用該裝置的花灑，該種低壓?jiǎn)?dòng)裝置及使用該裝置的花灑不受水壓的影響，在低壓情況下也能夠正常啟動(dòng)并且旋轉(zhuǎn)。

一種低壓?jiǎn)?dòng)裝置，其包括：

啟動(dòng)腔室：一端設(shè)置進(jìn)水口、一端設(shè)置出水口，所述進(jìn)水口與水源連通。

活動(dòng)部件：活動(dòng)設(shè)置在所述啟動(dòng)腔室內(nèi)，水流從所述進(jìn)水口一端進(jìn)入推動(dòng)所述活動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活動(dòng)部件經(jīng)過(guò)一定行程到達(dá)所述出水口位置進(jìn)行泄壓。

傳動(dòng)部件：活動(dòng)設(shè)置在所述啟動(dòng)腔室外，與所述活動(dòng)部件相聯(lián)動(dòng)并驅(qū)動(dòng)后端部件運(yùn)動(dòng)。

水壓驅(qū)動(dòng)與水的直接噴射進(jìn)行驅(qū)動(dòng)有巨大的區(qū)別，水的直接噴射力依靠的是水流的噴射速度及噴射流量，當(dāng)水壓很低的時(shí)候，水流的流速及流量都很低。因此，依靠水流沖擊力不夠，不能驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，而水壓驅(qū)動(dòng)方式就不同了，水壓驅(qū)動(dòng)力來(lái)自管道壓力，管道壓力越高，受力面積越大，則壓力能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)力越大。

傳動(dòng)部件為單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)活動(dòng)部件從起始位置到終點(diǎn)位置，單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活動(dòng)部件從終點(diǎn)位置復(fù)位到起始位置，單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不傳遞運(yùn)動(dòng)。一般情況下物體被啟動(dòng)開始轉(zhuǎn)動(dòng)后，啟動(dòng)裝置就已經(jīng)完成了其職能，后期就不應(yīng)該阻礙其運(yùn)作，且由于活動(dòng)部件依靠的是水壓驅(qū)動(dòng)的原理，其運(yùn)動(dòng)行程有限，因此必須考慮其到達(dá)行程終點(diǎn)后與后端運(yùn)動(dòng)的斷開，且其復(fù)位是為了下一次啟動(dòng)。

單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一對(duì)相互嚙合的鋸齒形主動(dòng)輪和從動(dòng)輪，主動(dòng)輪正向轉(zhuǎn)動(dòng)、從動(dòng)輪跟轉(zhuǎn)，主動(dòng)輪反轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪不轉(zhuǎn)，主動(dòng)輪與活動(dòng)部件傳動(dòng)連接，從動(dòng)輪與后端部件連接。從動(dòng)輪和主動(dòng)輪構(gòu)成棘輪棘爪機(jī)構(gòu)，只能單向傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。

扭簧主要使活動(dòng)部件恢復(fù)到起始位置，增加了扭簧更有利于活動(dòng)部件的復(fù)位，增強(qiáng)可靠性。啟動(dòng)腔室為圓柱形，圓柱形徑向方向設(shè)置隔擋片；活動(dòng)部件包括圓柱軸、隔離葉片，隔離葉片徑向設(shè)置在圓柱軸上，圓柱軸與啟動(dòng)腔室同軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置。上述結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，類似于阻尼器中的內(nèi)腔，傳動(dòng)最為直接，且壽命可靠。傳動(dòng)部件固定設(shè)置在本體內(nèi)并且與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)；所述面蓋組件，轉(zhuǎn)動(dòng)密封設(shè)置在本體下方，受驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。低壓?jiǎn)?dòng)裝置使面蓋組件在最初啟動(dòng)的時(shí)候可靠地旋轉(zhuǎn)起來(lái)，然后由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)持續(xù)驅(qū)動(dòng)，保證了整個(gè)機(jī)構(gòu)的可靠運(yùn)行，旋轉(zhuǎn)效果好。

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：斜水體、葉輪、傳動(dòng)軸、減速機(jī)構(gòu)；斜水體上設(shè)置斜水孔；葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在斜水體下方，受斜水孔中噴射出的水力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；傳動(dòng)軸，固定設(shè)置在葉輪上并將動(dòng)力傳送至減速機(jī)構(gòu)內(nèi)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)構(gòu)運(yùn)行。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，空間好布置，有利于花灑外觀的輕便化設(shè)計(jì)。

3 具體實(shí)施方式及工作過(guò)程

為了更好說(shuō)明本裝置在花灑上的應(yīng)用，此處附加圖便于進(jìn)一步理解。

圖1為一種低壓?jiǎn)?dòng)裝置及使用該裝置的花灑立體圖；圖2為一種低壓?jiǎn)?dòng)裝置及使用該裝置的花灑立體爆炸圖；圖3、4為一種低壓?jiǎn)?dòng)裝置及使用該裝置的花灑立體爆炸剖視圖；圖5為一種低壓?jiǎn)?dòng)裝置及使用該裝置的花灑立體剖視圖；圖6為一種低壓?jiǎn)?dòng)裝置及使用該裝置的花灑啟動(dòng)腔工作原理圖；圖7為一種低壓?jiǎn)?dòng)裝置及使用該裝置的花灑啟動(dòng)狀態(tài)原理圖；圖8為一種低壓?jiǎn)?dòng)裝置及使用該裝置的花灑工作狀態(tài)原理圖。

以下結(jié)合附圖對(duì)本結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，使所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白。

如圖1至圖8所示，其特征在于包括：

本體100，設(shè)置啟動(dòng)腔室130、傳動(dòng)腔室140、驅(qū)動(dòng)腔室150，啟動(dòng)腔室130設(shè)置進(jìn)水口131、出水口410、隔擋片132，進(jìn)水口131與水源連通，出水口410與傳動(dòng)腔室140連通，傳動(dòng)腔室140底面上設(shè)置螺旋臺(tái)面F710，傳動(dòng)腔室140與驅(qū)動(dòng)腔室150之間設(shè)置斜水孔720，驅(qū)動(dòng)腔室150連通面蓋組件200。

活動(dòng)部件300，活動(dòng)部件300包括圓柱軸330、隔離葉片310，隔離葉片310徑向設(shè)置在圓柱軸330上，圓柱軸330與啟動(dòng)腔室130同軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，隔離葉片310和隔擋片132將啟動(dòng)腔室130隔離成前腔室133、后腔室134，進(jìn)水口131和前腔室133連通，后腔室134和出水口410連通，水流從進(jìn)水口131進(jìn)入推動(dòng)隔離葉片310運(yùn)動(dòng)，當(dāng)隔離葉片310從起始位置經(jīng)過(guò)一定行程到達(dá)終點(diǎn)位置即出水口410位置進(jìn)行泄壓。

傳動(dòng)部件，傳動(dòng)部件為單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括主動(dòng)輪500和從動(dòng)輪600，主動(dòng)輪500設(shè)置于傳動(dòng)腔室140，與活動(dòng)部件300同軸固定設(shè)置，并且可相對(duì)活動(dòng)部件300軸向滑動(dòng)，主動(dòng)輪500下端設(shè)置棘齒A520，環(huán)面設(shè)置與螺旋臺(tái)面F710相配合的螺旋臺(tái)面E530；從動(dòng)輪600設(shè)置于傳動(dòng)腔室140，同軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在主動(dòng)輪500下方，從動(dòng)輪600設(shè)置與棘齒A520相嚙合的棘齒B610；主動(dòng)輪500正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)從動(dòng)輪600跟轉(zhuǎn)，主動(dòng)輪500反轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)從動(dòng)輪600不轉(zhuǎn)；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定設(shè)置在本體100上，與傳動(dòng)部件聯(lián)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：斜水體700、葉輪800、傳動(dòng)軸1000、減速機(jī)構(gòu)900；斜水體700上設(shè)置斜水孔720；葉輪800轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在斜水體700下方，受斜水孔720中噴射出的水力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；傳動(dòng)軸1000固定設(shè)置在葉輪800上并將動(dòng)力傳送至減速機(jī)構(gòu)900內(nèi)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)構(gòu)900運(yùn)行。

面蓋組件200，轉(zhuǎn)動(dòng)密封設(shè)置在本體100下方，受驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。本體100下方設(shè)置由內(nèi)到外的第一回轉(zhuǎn)體110、第二回轉(zhuǎn)體120；第一回轉(zhuǎn)體110內(nèi)順序的由上至下設(shè)置隔離件400、斜水體700將第一回轉(zhuǎn)體110隔離成啟動(dòng)腔室130、傳動(dòng)腔室140、驅(qū)動(dòng)腔室150，出水口410設(shè)置在隔離件400下方，螺旋臺(tái)面F710、斜水孔720設(shè)置在斜水體700上；第二回轉(zhuǎn)體120與面蓋組件200轉(zhuǎn)動(dòng)密封設(shè)置。

彈簧1200預(yù)緊設(shè)置在活動(dòng)部件300和主動(dòng)輪500之間，預(yù)緊力方向?yàn)橹鲃?dòng)輪500與從動(dòng)輪600相互嚙合的方向。

扭簧1100預(yù)緊設(shè)置在斜水體700和主動(dòng)輪500之間，預(yù)緊力方向?yàn)榛顒?dòng)部件300的起始位置方向。

本體100設(shè)置轉(zhuǎn)軸160，轉(zhuǎn)軸160位于啟動(dòng)腔室130內(nèi)并且與第一回轉(zhuǎn)體110同軸設(shè)置，活動(dòng)部件300設(shè)置與轉(zhuǎn)軸160轉(zhuǎn)動(dòng)配合的軸孔320，軸孔320上設(shè)置上下貫穿的直槽321，主動(dòng)輪500設(shè)置與軸孔320配合的軸柱510，軸柱510上設(shè)置與所述直槽321配合的直筋511。

面蓋組件200包括上蓋210、下蓋220，上蓋210和下蓋220環(huán)向密封固定，中間構(gòu)成出水腔，并且上蓋210上方設(shè)置環(huán)形開口211，環(huán)形開口211與第二回轉(zhuǎn)體120通過(guò)密封圈轉(zhuǎn)動(dòng)密封。

如圖7所示，當(dāng)水流從進(jìn)水口131進(jìn)入時(shí)，推動(dòng)活動(dòng)部件300上的隔離葉片310轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪500跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，且由于螺旋臺(tái)面E530和螺旋臺(tái)面F710的相互作用，主動(dòng)輪500慢慢往上運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)輪600此時(shí)處于嚙合狀態(tài)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在從動(dòng)輪600上的傳動(dòng)軸1000也跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，從而最終推動(dòng)面蓋組件200開始轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖8所示，當(dāng)隔離葉片310繼續(xù)旋轉(zhuǎn)直到主動(dòng)輪500和從動(dòng)輪600相互脫離嚙合時(shí)，從動(dòng)輪600不再受主動(dòng)輪500制約，固定在從動(dòng)輪600上的傳動(dòng)軸1000可在葉輪800的轉(zhuǎn)動(dòng)下自由持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，即面蓋組件200可自由持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

4 產(chǎn)品功能驗(yàn)證

4.1 產(chǎn)品測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：

產(chǎn)品在水溫0℃

4.2 功能測(cè)試：

4.2.1 測(cè)試操作說(shuō)明：

(1)將試水機(jī)出水溫度分別設(shè)定為：5℃～75℃，壓力為：0.05 MPa、0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa進(jìn)行測(cè)試；

(2)把裝好產(chǎn)品放入試水機(jī)夾頭上，啟動(dòng)按扭；

(3)開關(guān)控制進(jìn)出水，不同水壓下測(cè)試面蓋組件是否轉(zhuǎn)動(dòng)并保持30s關(guān)閉，每間隔2min一次循環(huán)，每種水壓下測(cè)500次，確認(rèn)面蓋組件是否正常轉(zhuǎn)動(dòng)且無(wú)漏水；

(4)記錄不同測(cè)試條件下功能數(shù)據(jù)，Y表示功能正常，N表示功能不正常；

(5)將試水OK后的產(chǎn)品放入吹水機(jī)上進(jìn)行吹水，將產(chǎn)品內(nèi)部的殘留水吹凈。

4.2.2 測(cè)試數(shù)據(jù)：

溫度壓力0.05MPa0.1MPa0.2MPa0.3MPa0.4MPa0.5MPa5℃YYYYYY25℃YYYYYY45℃YYYYYY75℃YYYYYY

5 結(jié)語(yǔ)

從測(cè)試結(jié)果分析，本低壓?jiǎn)?dòng)裝置及使用該裝置的花灑可以在常溫、高溫及不同水壓情況下保證正常轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)試過(guò)程無(wú)漏水現(xiàn)象，可以滿足日常生活中淋浴需求，結(jié)合目前市場(chǎng)上水花種類較少的狀況，通過(guò)這種低壓?jiǎn)?dòng)裝置實(shí)現(xiàn)花灑轉(zhuǎn)動(dòng)，增強(qiáng)大面積螺旋水花效果，提高體驗(yàn)感，適合推廣使用。