一种智能马桶边缘清洁装置

本发明涉及马桶清洁领域，，尤其涉及一种智能马桶边缘清洁装置。

背景技术：

目前，针对于男性小便时常会不小心弄脏马桶边缘的清洁问题，并没有什么良好的解决方案。现在市面上的的解决方式主要是使用一次性的和可多次使用的马桶垫圈，一次性的马桶垫圈不仅需要频繁更换，还会对资源造成浪费，十分的不环保；而可多次使用的马桶垫圈无法解决清洁问题，各种致病菌与病毒依然会残留在马桶垫圈上，并没有保护到人们的健康。

一次性马桶坐垫纸，能够较为简单的为使用者在使用马桶时提供一定的卫生保障，但其操作过程基本全为手动，若使用者行动不方便手动操作过程便显得十分困难。一次性马桶坐垫纸，在酒店，公共卫生间，家庭都是较为普遍的，在公共场合，例如酒店，公共卫生间等地方，常发生浪费一次性马桶坐垫纸的情况，而一次性马桶坐垫纸属于一次性消耗品，会对环境造成伤害。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种智能马桶边缘清洁装置，解决家庭或公共厕所中使用马桶后容易弄脏马桶边缘的问题，该发明的结构适配性强，适合各种形状的马桶使用。

为解决上述问题，本发明的技术方案是：一种智能马桶边缘清洁装置，包括马桶盖以及设置在马桶盖内侧的电机、弹簧伸缩杆和可拆卸清洁件，

所述电机与所述马桶盖的内壁固定连接，且所述电机位于所述马桶盖的对称轴上；

所述弹簧伸缩杆的一端与所述电机的输出轴连接连接；

所述可拆卸清洁件与所述弹簧伸缩杆的另一端可拆卸连接，且所述可拆卸清洁件的外壁与所述马桶盖的侧壁接触，当电机驱动所述弹簧伸缩杆旋转时，所述可拆卸清洁件的底面紧贴马桶边缘进行清洁工作。

进一步地，所述电机的输出轴和所述弹簧伸缩杆之间通过联轴器转动连接。

进一步地，所述弹簧伸缩杆包括外杆、弹簧和与所述外杆同轴设置的内杆，所述外杆的自由端部与所述电机的输出轴连接，所述弹簧位于所述外杆内部，所述内杆的一端位于所述外杆内，且与所述弹簧连接，所述内杆的另一端与所述可拆卸清洁件可拆卸连接。

进一步地，还包括卡设件，

所述外杆上沿长度方向上开设有凹槽，所述卡设件卡设在所述凹槽内，且所述卡设件与所述弹簧伸缩杆中的内杆固定连接。设置卡设件可以减少外杆内杆之间的配合而带来轴线偏心和内杆旋转的影响。

进一步地，所述可拆卸清洁件包括卡片和卡盘，所述卡片与所述弹簧伸缩杆的端部通过螺栓连接，所述卡盘和所述卡片之间可拆卸连接。卡盘和卡片之间可拆卸连接，在卡盘磨损或脏污等时，可以方便地直接更换卡盘。进行清洁工作时，盖合马桶盖，卡盘的底面贴合马桶边缘，随着弹簧伸缩杆的旋转进行擦拭清洁工作。

进一步地，所述卡片上设置有凹槽，所述卡盘上相应设置有可卡设进所述凹槽的凸齿。只需要旋转卡盘使其上的凸齿卡紧凹槽中，即可完成将卡盘安装在卡片上，安装方便。

进一步地，还包括单片机和超声波测距模块，所述超声波测距模块固定设置在马桶水箱上，且所述超声波测距模块与所述单片机电连接。通过设置超声波测距模块来检测使用者是否离开。

进一步地，还包括电磁弹射模块，所述电磁弹射模块包括电磁铁和永磁铁，所述电磁铁设置与马桶水箱的正面上，并通过继电器与所述单片机连接，所述永磁铁固定设置在所述马桶盖的外表面，所述电磁铁和所述永磁铁的极性相同。通过设置电磁弹射模块，利用电磁铁和永磁铁之间的同性相斥原理，来自动闭合马桶盖。

进一步地，还包括阻尼器，所述阻尼器安装在所述马桶盖和马桶的连接处。为了使马桶盖不大力闭合减少机械寿命，设置阻尼器来配合电磁弹射模块使用，利用阻尼结构产生的阻力与马桶盖的重力平衡，使马桶盖缓慢闭合。

进一步地，还包括电机驱动器，电机驱动器的输入端与所述单片机连接，输出端与所述电机连接。

与现有技术相比，本发明能够实现的有益效果至少如下：

(1)通过设置弹簧伸缩杆，使得本清洁装置可以适配不同尺寸、形状的马桶盖/马桶，适用范围广，从而减少因/马桶盖马桶尺寸、形状各异产生的开发经费；弹簧伸缩杆与可拆卸清洁件连接，且可拆卸清洁件与马桶盖侧壁接触，弹簧的弹力和马桶盖侧壁给予可拆卸清洁件的力是一对相反的作用力，使得可拆卸清洁件始终位于马桶盖内，并在工作时，随着弹簧伸缩杆的转动而擦拭马桶边缘。清洗方式和拆卸方式方便快捷，用性价比更高的方式实现自动闭合马桶盖及清洁功能。

(2)本发明采用弹簧伸缩杆作为清洁装置，该装置成本相对较低，且结构简单。由于杆的中间是中空设计，空心件强度大于实心件，且重量相对较低，结构轻便，增强了清洁结构的可靠性。

(3)在信号检测环节采用超声波检测模块，利用声波反射的原理检测是否马桶是否有人离开马桶，实现清洁过程全自动，方便又智能。

(4)在马桶盖的自动闭合问题上，本产品采用阻尼结构配合电磁弹射，当用户声波信息产生电信号传递至单片机，依靠已经烧录的程序，开始触发工作，在电磁力的作用下，马桶盖开始闭合，为了使马桶盖不大力闭合减少机械寿命，利用阻尼结构产生的阻力与马桶盖的重力平衡，使马桶盖缓慢闭合。在无需电机的基础上仍能够实现马桶盖的闭合，大大节约了材料成本，性价比极高。

(5)本产品的清洁装置置于马桶盖内，不仅节省空间，且不影响美观。其次，清洁装置采用可拆卸清洁件，使得更换和清洁更为方便。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种智能马桶边缘清洁装置的外部结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种智能马桶边缘清洁装置的内部结构示意图(图中为了看到内部结构，省略显示部分马桶盖)。

图3为本发明实施例提供中弹簧伸缩杆结构示意图。

图4为本发明实施例提供的一种智能马桶边缘清洁装置的内部结构示意图。

图5为本发明实施例中卡片安装示意图。

图6为本发明实施例中卡盘结构示意图。

图7为本发明实施例中卡片结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

一种智能马桶边缘清洁装置，包括马桶盖1以及设置在马桶盖1内侧的电机8、弹簧伸缩杆和可拆卸清洁件、单片机、超声波测距模块、电磁弹射模块和电机驱动器。本实施例中的电机8为步进电机。

请参阅图1、图2，电机8通过螺栓2和螺母3固定在马桶盖1的内壁上，且位于马桶盖1的对称轴位置上。电机驱动器安装在马桶盖1外侧，电机驱动器的输入端与单片机连接，输出端与电机连接。本实施例中的电机驱动器采用tb6600。马桶盖闭合的同时，在单片机的计时结束后，单片机启动程序，通过电机驱动器tb6600驱动电机工作。

请参阅图2、图3，弹簧伸缩杆包括外杆6、弹簧9、与外杆6同轴设置的内杆5以及卡设件，外杆6与内杆5均为空心杆，其公差配合为间隙配合。外杆6上沿长度方向上开设有凹槽602，卡设件卡设在所述凹槽602内，且卡设件与弹簧伸缩杆中的内杆5固定连接，通过设置凹槽602和与其配合的卡设件，在内杆进行伸缩时，卡设件随着内杆的伸缩而在凹槽602内移动，可以防止内杆的轴线偏移，本实施例的卡设件采用机牙螺丝4。弹簧9位于外杆6内部，内杆5的一端位于外杆6内，且与弹簧9连接，内杆5的另一端开设有安装孔501，通过该安装孔501安装可拆卸清洁件。外杆6的自由端部处固定设置有圆柱轴601，通过联轴器7与步进电机8连接，启动电机，电机的输出轴转动，通过联轴器带动弹簧伸缩杆旋转，进而可以带动固定在弹簧伸缩杆上的可拆卸清洁件擦拭马桶边缘。另外，由于外杆、内杆的中间是中空设计，空心件强度大于实心件，且重量相对较低，结构轻便，增强了清洁结构的可靠性。

可拆卸清洁件与弹簧伸缩杆的另一端可拆卸连接，当电机8驱动弹簧伸缩杆旋转时，可拆卸清洁件的底面紧贴马桶边缘进行清洁工作。可拆卸清洁件包括卡片10和卡盘12，卡片10内部开孔且孔内固定有轴承15，通过将塞打螺丝14依次穿过内杆5上的安装孔501、轴承15后与自锁螺母14配合，以实现卡片10和弹簧伸缩杆之间的固定。在自锁螺母14和卡片10之间还设置有垫片13，该固定方式中的塞打螺丝11、垫片13、自锁螺母14和轴承15均为标准件。卡片10其内装配轴承，用于减小摩擦，使工作顺畅，卡盘、卡片、轴承、内杆上均有一大小相同的孔，由标准件将各零件组装在一起。卡片10上均匀设置有多个凹槽，卡盘12上相应设置有多个可分别卡设进卡片上凹槽的凸齿1201，使用时，旋转卡盘12使其凸齿1201相应卡设进卡片10上的凹槽内，以将卡盘12安装在卡片10上。本实施例的可拆卸清洁件结构简单，整体作为一个可清洗和可更换的模块，拆装方便，便于操作。

弹簧9的弹力始终处于压缩状态，弹簧9的弹力与马桶盖1侧壁给予可拆卸清洁件的力是一对相反的作用力，使得外杆6旋转时弹簧9会处于伸缩状态，使得可拆卸清洁件不会脱离轨道，能够适配不同的马桶形状/尺寸。实际使用时，马桶形状各异的问题可通过经定性计算得出弹簧9的参数后定制弹簧9来解决，使卡盘12能够紧贴马桶边缘旋转清洁马桶边缘。超声波测距模块连接单片机io口，向单片机发送距离信号。

本实施例中，电磁弹射模块包括电磁铁和永磁铁，电磁铁设置与马桶水箱的正面上，并通过继电器与单片机连接，永磁铁固定设置在马桶盖1的外表面，马桶盖打开时永磁铁和电磁铁相对，电磁铁和永磁铁的极性相同。在马桶盖1和马桶的连接处设置有阻尼器。电磁铁通过继电器接入到单片机，以实现用单片机控制电磁铁的通断电，工作时，当单片机向继电器发送高电平时，常开触头闭合，电磁铁通电。当上完厕所后，超声波测距模块检测到人的离开，自动向单片机发送信号，单片机控制继电器常开触头闭合，电磁铁所在的电路形成闭合回路，电磁铁通电，利用电磁铁与永磁铁磁性相同、同性相斥的原理，附在马桶盖背上的永磁铁对马桶盖施加一个促使闭合的作用力，同时，马桶盖在重力以及阻尼器的反作用力下缓慢下落，自动闭合马桶盖。

超声波测距模块固定设置在马桶水箱上，且超声波测距模块连接单片机io口，向单片机发送距离信号。本实施例中，使用的超声波测距模块型号为hc-sr04,该超声波模块性能稳定，测度距离精确，模块高精度，其集成了超声波发生器、接收器与控制电路，超声波发生器持续不断的发出超声波，超声波经反射被接收器接受后，该过程所需的时间与单片机距离信号比较，决定需要执行的清洁方案。

本实施例的使用全程无需用到人力，当人使用完马桶离开后，超声波测距模块会向单片机发出信号，工作开始。在电磁弹射模块和阻尼器的配合下自动闭合马桶盖后，电池将能量传递给电机8，电机8将动力传递给弹簧伸缩杆，弹簧伸缩杆带动可拆卸清洁件沿着马桶盖壁旋转并擦拭马桶边缘。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

以上所述仅为本发明的优先实施例，而非对本发明作任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化和修饰，均应落入本发明的保护范围之内。