一種低壓啟動裝置及使用該裝置的花灑

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，能夠為人們提供很好的視覺效果及淋浴體驗。但是由于旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力大多是依靠水流的噴射力進行驅(qū)動，有些地區(qū)的水壓很低，水流速也很低，因此會導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)功能的失效。物體的轉(zhuǎn)動往往在最開始的時候比較難啟動，原因是物體具有質(zhì)量慣性，靜摩擦等因素存在。而動起來的物體，在其運動方向稍微施加一點力就能夠很好地維持其繼續(xù)運行。

2 花灑切換裝置的工作原理

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計一種低壓啟動裝置及使用該裝置的花灑，該種低壓啟動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并且旋轉(zhuǎn)。

一種低壓啟動裝置，其包括：

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

活動部件：活動設(shè)置在所述啟動腔室內(nèi)，水流從所述進水口一端進入推動所述活動部件運動，當活動部件經(jīng)過一定行程到達所述出水口位置進行泄壓。

傳動部件：活動設(shè)置在所述啟動腔室外，與所述活動部件相聯(lián)動并驅(qū)動后端部件運動。

水壓驅(qū)動與水的直接噴射進行驅(qū)動有巨大的區(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，當水壓很低的時候，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)動機構(gòu)工作，而水壓驅(qū)動方式就不同了，水壓驅(qū)動力來自管道壓力，管道壓力越高，受力面積越大，則壓力能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動力越大。

傳動部件為單向傳動機構(gòu)，當活動部件從起始位置到終點位置，單向傳動機構(gòu)傳遞運動，當活動部件從終點位置復(fù)位到起始位置，單向傳動機構(gòu)不傳遞運動。一般情況下物體被啟動開始轉(zhuǎn)動后，啟動裝置就已經(jīng)完成了其職能，后期就不應(yīng)該阻礙其運作，且由于活動部件依靠的是水壓驅(qū)動的原理，其運動行程有限，因此必須考慮其到達行程終點后與后端運動的斷開，且其復(fù)位是為了下一次啟動。

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

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

驅(qū)動機構(gòu)包括：斜水體、葉輪、傳動軸、減速機構(gòu)；斜水體上設(shè)置斜水孔；葉輪轉(zhuǎn)動設(shè)置在斜水體下方，受斜水孔中噴射出的水力驅(qū)動轉(zhuǎn)動；傳動軸，固定設(shè)置在葉輪上并將動力傳送至減速機構(gòu)內(nèi)驅(qū)動減速機構(gòu)運行。驅(qū)動機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，空間好布置，有利于花灑外觀的輕便化設(shè)計。

3 具體實施方式及工作過程

為了更好說明本裝置在花灑上的應(yīng)用，此處附加圖便于進一步理解。

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

以下結(jié)合附圖對本結(jié)構(gòu)進行進一步詳細說明，使所要解決的技術(shù)問題、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)置啟動腔室130、傳動腔室140、驅(qū)動腔室150，啟動腔室130設(shè)置進水口131、出水口410、隔擋片132，進水口131與水源連通，出水口410與傳動腔室140連通，傳動腔室140底面上設(shè)置螺旋臺面F710，傳動腔室140與驅(qū)動腔室150之間設(shè)置斜水孔720，驅(qū)動腔室150連通面蓋組件200。

活動部件300，活動部件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與啟動腔室130同軸轉(zhuǎn)動設(shè)置，隔離葉片310和隔擋片132將啟動腔室130隔離成前腔室133、后腔室134，進水口131和前腔室133連通，后腔室134和出水口410連通，水流從進水口131進入推動隔離葉片310運動，當隔離葉片310從起始位置經(jīng)過一定行程到達終點位置即出水口410位置進行泄壓。

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

面蓋組件200，轉(zhuǎn)動密封設(shè)置在本體100下方，受驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。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隔離成啟動腔室130、傳動腔室140、驅(qū)動腔室150，出水口410設(shè)置在隔離件400下方，螺旋臺面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)動密封設(shè)置。

彈簧1200預(yù)緊設(shè)置在活動部件300和主動輪500之間，預(yù)緊力方向為主動輪500與從動輪600相互嚙合的方向。

扭簧1100預(yù)緊設(shè)置在斜水體700和主動輪500之間，預(yù)緊力方向為活動部件300的起始位置方向。

本體100設(shè)置轉(zhuǎn)軸160，轉(zhuǎn)軸160位于啟動腔室130內(nèi)并且與第一回轉(zhuǎn)體110同軸設(shè)置，活動部件300設(shè)置與轉(zhuǎn)軸160轉(zhuǎn)動配合的軸孔320，軸孔320上設(shè)置上下貫穿的直槽321，主動輪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通過密封圈轉(zhuǎn)動密封。

如圖7所示，當水流從進水口131進入時，推動活動部件300上的隔離葉片310轉(zhuǎn)動，主動輪500跟隨轉(zhuǎn)動，且由于螺旋臺面E530和螺旋臺面F710的相互作用，主動輪500慢慢往上運動，從動輪600此時處于嚙合狀態(tài)跟隨轉(zhuǎn)動，固定在從動輪600上的傳動軸1000也跟隨轉(zhuǎn)動，從而最終推動面蓋組件200開始轉(zhuǎn)動。

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

4 產(chǎn)品功能驗證

4.1 產(chǎn)品測試標準：

產(chǎn)品在水溫0℃

4.2 功能測試：

4.2.1 測試操作說明：

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

(2)把裝好產(chǎn)品放入試水機夾頭上，啟動按扭；

(3)開關(guān)控制進出水，不同水壓下測試面蓋組件是否轉(zhuǎn)動并保持30s關(guān)閉，每間隔2min一次循環(huán)，每種水壓下測500次，確認面蓋組件是否正常轉(zhuǎn)動且無漏水；

(4)記錄不同測試條件下功能數(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)品放入吹水機上進行吹水，將產(chǎn)品內(nèi)部的殘留水吹凈。

4.2.2 測試數(shù)據(jù)：

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

5 結(jié)語

從測試結(jié)果分析，本低壓啟動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，測試過程無漏水現(xiàn)象，可以滿足日常生活中淋浴需求，結(jié)合目前市場上水花種類較少的狀況，通過這種低壓啟動裝置實現(xiàn)花灑轉(zhuǎn)動，增強大面積螺旋水花效果，提高體驗感，適合推廣使用。