阅读说明：本技术 直排式便器球阀的传动控制装置及开闭控制方法 (Transmission control device and opening and closing control method for ball valve of direct-discharge toilet bowl ) 是由 伍海港 于 2019-11-29 设计创作，主要内容包括：本发明属于洁具技术领域,具体涉及一种可应用于直排式便器球阀开闭控制的传动控制装置,以及基于该装置的开闭控制方法。该装置包括底板、手动机构和传动机构,底板和手动机构上分别设有相配合的斜槽机构和顶销,手动机构和输出机构分别包括相配合的第一传动机构和第二传动机构；手动机构可枢转地配合于底板上,以使其转动后能相对底板作圆周位移而产生轴向位移,并使手动机构与输出机构相接合以允许手动操控。本发明的装置和方法,通过物理结构使得作为自动控制装置的动力源与作为手动控制装置的手动机构均与输出端相连接,从而可以分别对阀球的开闭进行操作,在停电、电机损坏等情况下亦能保证便器的正常使用。(The invention belongs to the technical field of sanitary wares, and particularly relates to a transmission control device applicable to open and close control of a ball valve of a direct-discharge toilet bowl and an open and close control method based on the device. The device comprises a bottom plate, a manual mechanism and a transmission mechanism, wherein the bottom plate and the manual mechanism are respectively provided with a chute mechanism and a top pin which are matched with each other, and the manual mechanism and an output mechanism respectively comprise a first transmission mechanism and a second transmission mechanism which are matched with each other; the manual mechanism is pivotally coupled to the base plate for rotational movement relative to the base plate for circumferential displacement and axial displacement, and is coupled to the output mechanism to permit manual manipulation. The device and the method of the invention ensure that the power source as the automatic control device and the manual mechanism as the manual control device are both connected with the output end through the physical structure, thereby respectively operating the opening and closing of the valve ball and ensuring the normal use of the toilet under the conditions of power failure, motor damage and the like.)

直排式便器球阀的传动控制装置及开闭控制方法

技术领域

本发明属于洁具技术领域，具体涉及一种可应用于直排式便器球阀开闭控制的传动控制装置。

背景技术

马桶、便池等便器是日常生活中常用的洁具，对于马桶而言主要可以分为虹吸式和直排式这两种；前是是在马桶内部设置倒“S”形的存水弯，通过内胆中液位的上升而产生虹吸作用而将内胆中的污物排出，是最为成熟和传统的马桶结构。然而，虹吸式马桶也存在冲洗需水量大、主管道堵塞后易倒灌、不能阻挡小动物(虫蝇老鼠等)进入等缺点。

直排式马桶很大程度上克服了虹吸式马桶的上述缺点，但其实现结构上来说却是更为复杂了，其阀结构也是多种多样的。

中国实用新型专利201721308530.8公开了一种升降式***装置，其主要由***口、壳体、排污连接口、升降式***阀、传动装置、驱动装置、操作按钮和控制装置组成，通过升降式***阀4的密封部41的升降移动，来实现对直排机构的开闭。

中国实用新型专利201821343248.8公开了一种直排式马桶球阀机构、直排式马桶***装置和直排式马桶，该球阀机构包括阀座和阀球，阀球设置于阀座内，阀球上设有阀轴和阀孔；阀座包括上阀座和下阀座，阀球配合于上阀腔和下阀腔所形成的阀腔内；球阀还包括磨损补偿装置，其包括弹性器件和密封件，弹性器件设置于下阀座与阀轴之间而密封件设置于阀球和上阀座之间，弹性器件被配置为处于压缩形变状态；其通过在阀球下方设置磨损补偿装置从而使得其球阀机构密封更为严密，寿命更长。

现有的直排式便器大多采用电机驱动，需要冲洗时，用户操作或通过感应产生控制信号，使得电机作动后驱动阀门机构打开；但在实际使用中，如遇到停电、电机损坏等特殊情况，可能会导致阀门机构不能正常打开，而直排式便器的内胆中往往是不存水(或仅在使用前入极少量的水，基本可以忽略)，阀门不能正常打开会使得***物气味严重，不利于日常使用。因此，有必要为直排式便器的阀门机构设置手动控制装置，以及在必要时进行手动操作。

中国实用新型专利201820136926.7公开了一种球阀型阀门和具有该阀门的直排式马桶，其包括阀球和驱动装置，阀球上设有通孔和旋转轴，并且通孔的设置方向与旋转轴相垂直；驱动装置包括连动件和驱动单元；连动件包括固定片、弹簧、活动片和连接条，固定片固定设置而活动片与阀球的旋转轴相固接，并且活动片被配置为可相对于固定片旋转；弹簧两端分别与固定片和活动片相连接，连接条两端分别与活动片和驱动单元相固接；驱动单元为电机，其设置于驱动底座上。该专利手动控制与自动控制之间的切换主要通过常开式电磁离合器来实现，成本高，自动操作有延时(需离合连接后方才驱动)。

因此，有必要为直排式便器的阀门开发全新的、更为可靠和便宜的阀门机构，主要是传动控制机构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种的结构更为可靠、成本可控，使用便捷，可对直排式便器阀球的打开与关闭进行控制的传动控制装置，以及基于该装置的控制方法。

作为本发明的第一方面，提供了一种直排式便器球阀的传动控制装置，其包括：

底板，至少设有一个斜槽机构，斜槽机构包括斜面部。

手动机构，设有可与斜槽机构相配合的顶销，手动机构可枢转地配合于底板上，手动机构相对于底板转动时，顶销沿斜面部作圆周位移，使得手动机构相对于底板产生轴向位移而相对接近或远离；手动机构还包括第一传动机构。

传动机构，其一端形成为输出端，输出机构还包括与第一传动机构相配合的第二传动机构，手动机构相对于底板轴向位移后，手动机构经由第一传动机构和第二传动机构而与输出机构相接合。

作为优选，所述传动机构上设有第一耦合部，以供动力源装置与其耦合传动。

进一步地，所述传动机构还包括连接轴，连接轴一端与动力源的输出端相固接，另一端设有第二耦合部，第一耦合部与第二耦合部相耦合地设置；或者，所述连接轴由动力源的输出端形成，其上设有与第一耦合部相耦合的第二耦合部。

作为优选，所述输出机构还包括分离机构，分离机构与第一耦合部相邻地设置且分离机构位于靠近底板一侧；所述传动机构以能进行轴向位移的方式配合于球阀，第二耦合部配合于分离机构时可自由旋转，以使得两者配合后形成分离状态。

进一步地，所述传动机构包括第一传动件、第二传动件和弹性件，输出端设置于第一传动件外侧；第一传动件内侧还设有第三耦合部，第二传动件外侧设有第四耦合部，弹性件设置于第一传动件与第二传动件之间；第一耦合部设置于第二传动件上并靠外侧设置，分离机构设置于第二传动件内侧。

最佳地，所述第三耦合部为设置于第一传动件内侧的跑道形的凹孔，第二传动件呈与凹孔相配合的跑道形以使第二传动件整体上形成为第四耦合部，分离机构则为矩形的凹孔部。

作为优选，传动控制装置还包括前板，前板与底板间隔地固定，以供手动机构与传动机构设置于两者之间。

作为优选，第一传动机构为凹孔或凸块；第二传动机构为与其配合的凸块或凹孔，从而使得第一传动件、第二传动件能相互配合。

作为优选，所述第一耦合部为销孔，第二耦合部为销钉；或者其他形式的传动耦合结构，例如异形孔与异形件、花键等。

作为本发明的第二方面，提供了一种直排式便器球阀的开闭控制方法，该方法基于上述的控制装置，其具有自动控制模式和手动控制模式这两种操作模式。

在自动控制模式下，手机机构不受外力作用，动力源依次经连接轴、第二传动件、第一传动件而与直排式便器的球阀相连接，动力源工作以产生旋转运动，从而驱动球阀相应地旋转，使得便器被打开。

在手动控制模式下，手机机构受外力作用而相对于底板产生枢转运动，使手动机构相对于底板产生轴向位移，手机机构通过第一传动机构和第二传动机构的配合而与输出机构相接合，外力使手动机构枢转从而驱动球阀相应地旋转，使得便器被打开。

作为优选，所述输出机构还包括分离机构，传动机构还包括第一传动件、第二传动件和弹性件，输出端设置于第一传动件外侧；第一传动件内侧还设有第三耦合部，第二传动件外侧设有第四耦合部，弹性件设置于第一传动件与第二传动件之间；第一耦合部设置于第二传动件上并靠外侧设置，分离机构设置于第二传动件内侧。

在自动控制模式下，手机机构不受外力作用，其与传动机构分离而不接合，动力源依次经连接轴、第二传动件、第一传动件而与直排式便器的球阀相连接，动力源工作以产生旋转运动，驱动球阀相应地旋转以打开直排式便器。

在手动控制模式下，手机机构受外力作用而相对于底板产生枢转运动，使手动机构相对于底板轴向位移，使第三耦合部与第四耦合部分离，动力源与传动机构断开连接；手机机构通过第一传动机构和第二传动机构的配合而与第二传动件相接合，外力使手动机构枢转从而驱动球阀相应地旋转以打开。

本发明的传动控制装置通过物理结构使得作为自动控制装置的动力源与作为手动控制装置的手动机构均与输出端相连接，从而可以分别对阀球的开闭进行操作，在停电、电机损坏等情况下亦能保证便器的正常使用。在最佳结构中，初始情况下，电机等动力源与阀球直接相连从而可以控制其开闭，此时手动机构是与其分离的，这对于绝大部分情况下是由电机驱动的使用场景来说是非常便捷且有利的；施力于手动机构后，手动机构与阀球连接的同时，电机与其分离，使得手动操作的施力不及于电机，从而可以减小阻力并保护电机。

本发明的控制方法是基于上述控制装置的，因而亦当然地具有上述优点。

附图说明

图1是本发明某一实施例的传动控制装置的结构示意图；

图2是图1实施例的结构分解示意图；

图3是图1实施例的底板结构示意图；

图4是图1实施例的手动机构的结构示意图；

图5是图4手动机构的俯视图；

图6是图4手动机构的结构分解示意图；

图7是图1实施例的传动机构的结构分解示意图；

图8是图1实施例中第二传动件的结构示意图；其中，图8a为其立体结构示意图，图8b为其侧视图，而图8c为剖视图；从中可以看出，第二传动件320整体轮廓至跑道形，其中间设有输出轴孔和第一耦合部304，靠近内侧凹陷以形成为分离机构306；当作为第二耦合部的销钉305配合于第一耦合部304中时，两者共同旋转，当两者相对位移后，销钉305配合于分离机构306中，使得两者分离；

图9是图1实施例的传动控制装置应用于某一直排式便器球阀的结构示意图；

图10是图9实施例的主要部件结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明，从而对本发明要求保护的范围作出更清楚地限定，下面就本发明的某些具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，以下仅是本发明构思的某些具体实施方式仅是本发明的一部分实施例，其中对于相关结构的具体的直接的描述仅是为方便理解本发明，各具体特征并不当然、直接地限定本发明的实施范围。本领域技术人员在本发明构思的指导下所作的常规选择和替换，均应视为在本发明要求保护的范围内。

一种传动控制装置，可用于直排式马桶的球阀控制，也可以用于其他类似场景下的传动控制；其包括底板100、手动机构200和传动机构300。底板100是固定的，其上至少设有一个斜槽机构101，斜槽机构包括斜面部1011、顶部和底部。

手动机构200上设有可与斜槽机构110相配合的顶销201，手动机构200枢转地配合于底板100上，以使手动机构200相对于底板100转动时，顶销201可沿斜面部111作圆周位移，即从斜面部1011的顶部位移至底部或是由底部位移至顶部；从而使得手动机构200相对于底板100产生轴向位移而接近或远离。最佳地，斜面部1011具有两个，两者间形成为底孔1012。

此外，手动机构200还包括第一传动机构202，第一传动机构202可以为设置于其表面上的凹孔或凸块；例如，如图6所示，第一传动机构202为设置于其表面上的通孔。

传动机构300的一端形成为输出端301以供待驱动部件与其相连接，例如本发明某一实施例中的直排式马桶球阀；输出机构300还包括第二传动机构302，第二传动机构302为可与第一传动机构202配合的凸块或凹孔，从而可以在手动机构200相对于底板100进行轴向位移后使得手动机构200与输出机构300接合在一起，手动机构200因而能直接驱动输出机构300进以对待驱动的部件(例如球阀)进行操作。

为与电机、气泵等动力源装置相连接，所述传动机构300上设有第一耦合部304，以供动力源装置与其耦合传动；传动机构300还包括连接轴303，连接轴303一端与动力源的输出端相固接，另一端设有第二耦合部305，第一耦合部304与第二耦合部305相耦合地设置。当然，所述连接轴303也可以是由动力源的输出端形成的，其上设有与第一耦合部304相耦合的第二耦合部305。动力源可以为电机12。

例如，所述第一耦合部304为销孔，而第二耦合部305为销钉；当然，连接轴303与传动机构300的配合关系(即第一耦合部304与第二耦合部305)并不局限于销钉和销孔，也可以是异形结构(例如矩形块与矩形孔)、花键等能实现轴传动的其他方式。

在某些实施例中，为降低手动操作时的阻力以及避免手动操作时对电机的损害，输出机构300还包括分离机构306，分离机构306与销孔305相邻地设置且分离机构306位于靠近底板100一侧；同时，所述传动机构300也是以能轴向位移的方式设置的。当手动机构200相对于底板100枢转以产生轴向位移后，手动机构200与传动机构300接合在一起形成整体，传动机构300被传动机构300带动以作轴向的位移，使得销钉305由配合与销孔304中而转移至配合于分离机构306中，销钉305在分离机构306内以能自由旋转而不会带动传动机构300相应旋转的方式设置。

这样，当外力作用于手动机构200使其相对于底板100产生轴向位移后，手动机构200与传动机构300接合并共同轴向位移适当距离以使传动机构300与连接轴303分离(即实现传动机构300与动力源分离)，从而使得手动操作时动力源被分离出来，一方面可以减小阻力另一方面也可以保护动力源。当然，在这样的情况下，传动机构与待驱动的球阀之间需要允许一定的轴向位移，这是容易可以实现的，例如通过花键、异形结构等轴向允许位移而旋转方向始终配合的相关结构，这是成熟且常规的技术，在此不作限定。

在另一些较佳实施例中，所述传动机构300包括第一传动件310、第二传动件320和弹性件330，输出端301设置于第一传动件310外侧，第二传动机构302为凸块，其设置于第一传动件310内侧；同时，第一传动件310内侧还设有跑道形的凹孔311。第二传动件320整体呈跑道形，其能容置于凹孔311内，弹性件330可以为弹簧，其设置于第一传动件310与第二传动件320之间；销孔305设置于第二传动件320上，其靠近外侧设置，分离机构306设置于第二传动件320内侧，其为矩形的凹孔部。

此外，该传动控制装置还包括前板110，前板110与底板100间隔固定，传动控制装置的其他部件被设置于前板110与底板100之间。例如，如图2所示，前板100与底板110被两上下两螺丝固定，并于前板110与底板100之间设有隔离柱140，以实现两者的间隔固定。

前板110上设有通孔以供输出端301穿过，第一传动件310的主体部分被前板100阻挡，由于弹性件330的作用，使得第一传动件310基本不产生轴向位移；施力使手动机构200相对于底板100枢转后，手动机构200与第二传动件320共同向前板110方向轴向位移(位移量可能不同)。在前述位移之前，动力源依次经连接轴303、第二传动件320、第一传动件310而与球阀相连接，实现动力的传动过程，此时，手动机构200是处于分离状态的，不与其他部件有传动连接关系；手动机构200相对于底板100枢转后，外力依次经手动机构200、第一传动件310而与球阀相连接，以实现动力的传动过程，此时，连接轴303和第二传动件320是处于分离状态的，不与其他部件有传动连接关系。

在其他一些实施例中，该传动控制装置还包括限位机构，限位机构包括限位片401、限位柱402和限位触点403。限位片与第一传动件310相固接以随其一同枢转，限位柱402设置于限位片401以随其旋转而作圆周位移，限位触点403设置于底板100或电机座13等固定部件上，以对第一传动件310的旋转角度进行控制，当旋转角度达到设定值(例如90度)后，其被触发使电机停止。当然，限位机构是可选的装置，对于具有旋转角度控制功能的电机而言，其可以不设置。

在另一些实施例中，所述手动机构200还包括拉绳件203、拉绳15以及其他辅助性的拉绳导向件。拉绳件203包括第一外片2031、第二外片2033和内片2032，第一外片2031、第二外片2033和内片2032依次设置，且三者之间形成为拉绳槽2034。拉绳件203一端还设有手动复位件14，例如弹簧，其一端固定而另一端连接于拉绳件203的一端处，拉绳15同样连接于该端；当拉动拉绳15后，手动机构200枢转以驱动阀球11，手动复位件14形变蓄能以及在撤去外力后复位手动机构200。

一种直排式便器球阀的开闭控制方法，该方法基于上述任一实施例的控制装置，其具有自动控制模式和手动控制模式这两种操作模式。

在自动控制模式下，手机机构不受外力作用，动力源依次经连接轴、第二传动件、第一传动件而与直排式便器的球阀相连接，动力源工作以产生旋转运动，从而驱动球阀相应地旋转，使得便器被打开。

在手动控制模式下，手机机构受外力作用而相对于底板产生枢转运动，使手动机构相对于底板产生轴向位移，手机机构通过第一传动机构和第二传动机构的配合而与输出机构相接合，外力使手动机构枢转从而驱动球阀相应地旋转，使得便器被打开。

作为优选，所述输出机构还包括分离机构，传动机构还包括第一传动件、第二传动件和弹性件，输出端设置于第一传动件外侧；第一传动件内侧还设有第三耦合部，第二传动件外侧设有第四耦合部，弹性件设置于第一传动件与第二传动件之间；第一耦合部设置于第二传动件上并靠外侧设置，分离机构设置于第二传动件内侧。

在自动控制模式下，手机机构不受外力作用，其与传动机构分离而不接合，动力源依次经连接轴、第二传动件、第一传动件而与直排式便器的球阀相连接，动力源工作以产生旋转运动，驱动球阀相应地旋转以打开直排式便器。

在手动控制模式下，手机机构受外力作用而相对于底板产生枢转运动，使手动机构相对于底板轴向位移，使第三耦合部与第四耦合部分离，动力源与传动机构断开连接；手机机构通过第一传动机构和第二传动机构的配合而与第二传动件相接合，外力使手动机构枢转从而驱动球阀相应地旋转以打开。