CN114825758A - 自动开闭装置和马桶 - Google Patents

Abstract

一种自动开闭装置和包括该自动开闭装置的马桶，即使设置对输出轴施加辅助力的扭转弹簧，也有助于提高用于将马达的旋转传递至输出轴的传递机构的传动效率。本发明的自动开闭装置包括：壳体；一端从壳体突出的输出轴；收纳于壳体的马达；以及收纳于壳体并将马达的旋转传递至输出轴的传递机构，其中，还包括：辅助齿轮，该辅助齿轮在壳体内与输出轴沿着垂直于输出轴的中心轴线的方向排列，且与传递机构中的一个齿轮啮合；以及第一扭转弹簧，该第一扭转弹簧绕辅助齿轮的中心轴线设置，第一端设置于壳体，第二端设置于辅助齿轮，第一扭转弹簧在辅助齿轮朝向第一方向旋转时对辅助齿轮施加与第一方向相反的第二方向的作用力。

Description

自动开闭装置和马桶

技术领域

本发明涉及自动开闭装置包括该自动开闭装置的马桶。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对日常生活中使用的产品的要求也越来越多样。

例如，就马桶(有时也称作座便器)而言，除了希望外观简洁美观之外，人们有时还希望马桶盖、马桶座圈相对于马桶座能自动开闭。

针对上述要求，目前市场上有的马桶采用了自动开闭装置，该自动开闭装置包括例如与马桶座固定的壳体、一端从壳体突出且例如与马桶盖和/或马桶座圈固定的输出轴、收纳于壳体的马达以及收纳于壳体并将马达的旋转传递至输出轴的传递机构，由此，通过马达的正转或反转使输出轴正转或反转，能使马桶盖和/或马桶座圈相对于马桶座开闭。

此外，在上述马桶所使用的自动开闭装置中，有时会在输出轴的与从壳体突出的一端相反的基部卷绕扭转弹簧，该扭转弹簧可对输出轴施力以辅助马桶盖和/或马桶座圈的开闭。

不过，在上述马桶所使用的自动开闭装置中，若在输出轴的与从壳体突出的一端相反的基部卷绕扭转弹簧，则需要在输出轴的基部确保配置扭转弹簧的空间，因此，有时不得不在传递机构中设置惰轮，导致齿轮传动效率变差。

发明内容

本发明正是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种自动开闭装置和包括该自动开闭装置的马桶，即使设置对输出轴施加辅助力的扭转弹簧，也有助于提高用于将马达的旋转传递至输出轴的传递机构的传动效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种自动开闭装置，包括：壳体；一端从所述壳体突出的输出轴；收纳于所述壳体的马达；以及收纳于所述壳体并将所述马达的旋转传递至所述输出轴的传递机构，其中，还包括：辅助齿轮，该辅助齿轮在所述壳体内与所述输出轴沿着垂直于所述输出轴的中心轴线的方向排列，且与所述传递机构中的一个齿轮啮合；以及第一扭转弹簧，该第一扭转弹簧绕所述辅助齿轮的中心轴线设置，该第一扭转弹簧的第一端设置于所述壳体，该第一扭转弹簧的第二端设置于所述辅助齿轮，并且，该第一扭转弹簧在所述辅助齿轮朝向第一方向旋转时对所述辅助齿轮施加与所述第一方向相反的第二方向的作用力。

此处，所谓“第一扭转弹簧在辅助齿轮朝向第一方向旋转时对辅助齿轮施加与第一方向相反的第二方向的作用力”，并不要求只要辅助齿轮朝向第一方向旋转，第一扭转弹簧就对辅助齿轮施加与第一方向相反的第二方向的作用力，而是只要第一扭转弹簧能在辅助齿轮朝向第一方向旋转的至少一段时间内对辅助齿轮施加与第一方向相反的第二方向的作用力即可。

根据本发明的自动开闭装置，还包括：辅助齿轮，该辅助齿轮在壳体内与输出轴沿着垂直于输出轴的中心轴线的方向排列，且与传递机构中的一个齿轮啮合；以及第一扭转弹簧，该第一扭转弹簧绕辅助齿轮的中心轴线设置，该第一扭转弹簧的第一端设置于壳体，该第一扭转弹簧的第二端设置于辅助齿轮，并且，该第一扭转弹簧在辅助齿轮朝向第一方向旋转时对辅助齿轮施加与第一方向相反的第二方向的作用力，因此，能通过第一扭转弹簧对辅助齿轮施力而间接地对输出轴施加辅助力，并且，不必为了在输出轴的基部确保配置第一扭转弹簧的空间而在传递机构中设置惰轮，有助于提高用于将马达的旋转传递至输出轴的传递机构的传动效率；并且，通过在用于将马达的旋转传递至输出轴的传递机构之外的位置设置辅助齿轮和第一扭转弹簧，容易有效活用壳体的内部空间，在维持性能的同时节省空间。

此外，在本发明的自动开闭装置中，优选所述输出轴包括：齿轮部，该齿轮部收纳于所述壳体内；以及连接轴部，该连接轴部从所述齿轮部朝所述壳体的外部突出，所述传递机构包括与所述齿轮部啮合的末级齿轮，所述辅助齿轮与所述末级齿轮啮合。

根据本发明的自动开闭装置，输出轴包括：齿轮部，该齿轮部收纳于壳体内；以及连接轴部，该连接轴部从齿轮部朝壳体的外部突出，传递机构包括与齿轮部啮合的末级齿轮，辅助齿轮与末级齿轮啮合，也就是说，辅助齿轮与输出轴之间的中介部件较少，因此，容易减少因中介部件而造成的传递损失，从而有效地利用第一扭转弹簧对输出轴施加辅助力。

此外，在本发明的自动开闭装置中，优选所述辅助齿轮设置成比所述输出轴的转速大。

根据本发明的自动开闭装置，辅助齿轮设置成比输出轴的转速大，因此，第一扭转弹簧的工作区域增加，即便不增加构成第一扭转弹簧的线材的直径或将构成第一扭转弹簧的线材的截面形成为矩形等，而使用利用弹力小的普通弹簧作为第一扭转弹簧，也能对输出轴施加大的辅助力，且能降低第一扭转弹簧的成本，并且，除了改变第一扭转弹簧的弹力之外，还能通过改变辅助齿轮相对于输出轴的增速比来变更辅助力的大小，因此，辅助力的设计自由度增加。

此外，在本发明的自动开闭装置中，优选所述传递机构中的一部分齿轮在所述输出轴的中心轴线的延伸方向上与所述输出轴局部或完全重叠。

根据本发明的自动开闭装置，传递机构中的一部分齿轮在输出轴的中心轴线的延伸方向上与输出轴局部或完全重叠，因此，能将传递机构配置得更紧凑，有助于装置整体的小型化。

此外，在本发明的自动开闭装置中，优选还包括第二扭转弹簧，该第二扭转弹簧绕所述辅助齿轮的中心轴线设置于所述第一扭转弹簧的外周侧，该第二扭转弹簧的第一端设置于所述壳体，该第二扭转弹簧的第二端设置于所述辅助齿轮，并且，该第二扭转弹簧在所述辅助齿轮朝向所述第一方向旋转时对所述辅助齿轮施加所述第二方向的作用力。

根据本发明的自动开闭装置，还包括第二扭转弹簧，该第二扭转弹簧绕辅助齿轮的中心轴线设置于第一扭转弹簧的外周侧，该第二扭转弹簧的第一端设置于壳体，该第二扭转弹簧的第二端设置于辅助齿轮，并且，该第二扭转弹簧在辅助齿轮朝向第一方向旋转时对辅助齿轮施加与第一方向相反的第二方向的作用力，因此，能进一步增大对输出轴施加大的辅助力。

此外，在本发明的自动开闭装置中，优选在所述辅助齿轮朝向所述第一方向旋转时，所述第二扭转弹簧在所述第一扭转弹簧对所述辅助齿轮施加所述第二方向的作用力之后，才对所述辅助齿轮施加所述第二方向的作用力。

根据本发明的自动开闭装置，在辅助齿轮朝向第一方向旋转时，第二扭转弹簧在第一扭转弹簧对辅助齿轮施加第二方向的作用力之后，才对辅助齿轮施加第二方向的作用力，因此，能方便地对输出轴的转速进行调节控制。

此外，在本发明的自动开闭装置中，优选在所述辅助齿轮上设置有第一限位部和第二限位部，所述第一限位部呈以所述辅助齿轮的中心轴线为中心且供所述第一扭转弹簧的第二端***的圆弧槽状或圆弧孔状，所述第二限位部呈以所述辅助齿轮的中心轴线为中心且供所述第二扭转弹簧的第二端***的圆弧槽状或圆弧孔状，且所述第二限位部位于所述第一限位部的外周侧，所述第一限位部仅允许所述第一扭转弹簧的第二端在以所述辅助齿轮的中心轴线为中心的第一预设范围内运动，所述第二限位部仅允许所述第二扭转弹簧的第二端在以所述辅助齿轮的中心轴线为中心的第二预设范围内运动。

此外，在本发明的自动开闭装置中，优选所述辅助齿轮包括轴部以及与该轴部连接的筒部，所述轴部以所述辅助齿轮的中心轴线为中心，所述筒部以与所述轴部隔开间隔的方式设置在所述轴部的径向外侧，且外周面具有与所述一个齿轮啮合的齿，所述第一扭转弹簧和所述第二扭转弹簧设置在所述轴部与所述筒部之间。

根据本发明的自动开闭装置，辅助齿轮包括轴部以及与该轴部连接的筒部，轴部以辅助齿轮的中心轴线为中心，筒部以与轴部隔开间隔的方式设置在轴部的径向外侧，且外周面具有与一个齿轮啮合的齿，第一扭转弹簧和第二扭转弹簧设置在轴部与筒部之间，因此，在输出轴的转动过程中，能利用轴部对第一扭转弹簧进行引导，并利用筒部防止第二扭转弹簧与周边的部件干涉，有助于使第一扭转弹簧和第二扭转弹簧正常地动作。

此外，在本发明的自动开闭装置中，优选所述辅助齿轮具有位于所述第一扭转弹簧与所述第二扭转弹簧之间的分隔部。

根据本发明的自动开闭装置，辅助齿轮具有位于第一扭转弹簧与第二扭转弹簧之间的分隔部，有助于避免第一扭转弹簧和第二扭转弹簧在输出轴的转动过程中相互干涉而无法进行正常的弹簧动作，避免产生异常的应力、损害耐久性。

此外，为了实现上述目的，本发明提供一种马桶，包括：马桶座；以及能转动地与所述马桶座连接的马桶盖和/或马桶座圈，其中，还包括上述任一项的自动开闭装置，所述马桶座与所述输出轴和所述壳体中的一方连接，所述马桶盖和/或所述马桶座圈与所述输出轴和所述壳体中的另一方连接。

(发明效果)

根据本发明，自动开闭装置包括：辅助齿轮，该辅助齿轮在壳体内与输出轴沿着垂直于输出轴的中心轴线的方向排列，且与传递机构中的一个齿轮啮合；以及第一扭转弹簧，该第一扭转弹簧绕辅助齿轮的中心轴线设置，该第一扭转弹簧的第一端设置于壳体，该第一扭转弹簧的第二端设置于辅助齿轮，并且，该第一扭转弹簧在辅助齿轮朝向第一方向旋转时对辅助齿轮施加与第一方向相反的第二方向的作用力，因此，能通过第一扭转弹簧对辅助齿轮施力而间接地对输出轴施加辅助力，并且，不必为了在输出轴的基部确保配置第一扭转弹簧的空间而在传递机构中设置惰轮，有助于提高用于将马达的旋转传递至输出轴的传递机构的传动效率；并且，通过在用于将马达的旋转传递至输出轴的传递机构之外的位置设置辅助齿轮和第一扭转弹簧，容易有效活用壳体的内部空间，在维持性能的同时节省空间。

附图说明

图1是示意表示本发明实施方式的自动开闭装置的立体图，其中省略了第一壳体的图示。

图2是示意表示本发明实施方式的自动开闭装置的剖视图，其中省略了第一壳体的图示。

图3是示意表示本发明实施方式的自动开闭装置所包括的马达、输出轴、传递机构、辅助齿轮、第一扭转弹簧和第二扭转弹簧的立体图。

图4是示意表示本发明实施方式的自动开闭装置所包括的辅助齿轮、第一扭转弹簧和第二扭转弹簧的仰视图，且表示与输出轴转动到中途位置时对应的状态。

(符号说明)

1 自动开闭装置

10 壳体

12 第二壳体

121 中间壁

122 第二周壁

1221 第一卡定部

1222 第二卡定部

13 第三壳体

131 底壁

132 第三周壁

14 支承件

1411 开口

20 输出轴

21 齿轮部

22 连接轴部

30 马达

31 马达主体

32 旋转输出轴

321 蜗杆部

40 传递机构

41 转矩限制器

411 内周部

4111 主体部

4112 轴部

412 外周部

4121 蜗轮部

42 齿轮系

421 第一齿轮

422 第二齿轮

4221 大径齿轮部

4222 小径齿轮部

423 第三齿轮

4231 大径齿轮部

4232 小径齿轮部

50 辅助齿轮

51 轴部

52 筒部

53 连接板

531 第一限位部

532 第二限位部

61 第一扭转弹簧

611 第一扭转弹簧的第一端

612 第一扭转弹簧的第二端

62 第二扭转弹簧

621 第二扭转弹簧的第一端

622 第二扭转弹簧的第二端

71 轴承部件

711 轴状部

CW 顺时针方向

CCW 逆时针方向

L 输出轴的中心轴线

具体实施方式

下面，结合图1至图4对本发明实施方式的自动开闭装置进行说明，其中，示意表示本发明实施方式的自动开闭装置的立体图，其中省略了第一壳体的图示，图2是示意表示本发明实施方式的自动开闭装置的剖视图，其中省略了第一壳体的图示，图3是示意表示本发明实施方式的自动开闭装置所包括的马达、输出轴、传递机构、辅助齿轮、第一扭转弹簧和第二扭转弹簧的立体图，图4是示意表示本发明实施方式的自动开闭装置所包括的辅助齿轮、第一扭转弹簧和第二扭转弹簧的仰视图，且表示与输出轴转动到中途位置时对应的状态。

此处，为方便说明，将相互正交的三个方向设为X方向、Y方向和Z方向，且将X方向的一侧设为X1，将X方向的另一侧设为X2，将Y方向的一侧设为Y1，将Y方向的另一侧设为Y2，将Z方向的一侧设为Z1，将Z方向的另一侧设为Z2，并且，设输出轴的中心轴线L的延伸方向与Z方向一致，设输出轴的中心轴线L的延伸方向的一侧即输出侧与Z1方向一致，设输出轴的中心轴线L的延伸方向的另一侧即输出相反侧与Z2方向一致。

(自动开闭装置的整体结构)

如图1和图2所示，自动开闭装置1包括壳体10、输出轴20、马达30和传递机构40，其中，输出轴20的一端从壳体10突出到外部，马达30收纳于壳体10，传递机构40收纳于壳体10，并将马达30的旋转传递至输出轴20。

此处，如图2和图3所示，传递机构40包括将马达30的旋转减速后传递至输出轴20的齿轮系42。

此外，如图1和图2所示，壳体10包括第一壳体(未图示)、第二壳体12和第三壳体13，第一壳体、第二壳体12和第三壳体13沿Z方向依次层叠并通过螺钉和/或卡合结构连接在一起，从而构成壳体10。

此外，第一壳体例如具有与Z方向垂直的顶壁和从顶壁的周缘朝向Z2方向延伸的第一周壁。并且，如图1和图2所示，第二壳体12具有与Z方向垂直的中间壁121和从中间壁121的周缘朝Z1方向延伸的筒状的第二周壁122。并且，第三壳体13具有与Z方向垂直的底壁131和从底壁131的周缘朝向Z1方向延伸的第三周壁132。并且，在沿Z方向观察时，第一壳体的第一周壁、第二壳体12的第二周壁122和第三壳体13的第三周壁132具有相同的外轮廓。并且，如图2所示，在壳体10内还设置有支承件14，该支承件14与Z方向垂直，且夹设在第一壳体与第二壳体12之间而相对于第一壳体、第二壳体12和第三壳体13固定。并且，第一壳体、第二壳体12和第三壳体13围成供马达30、传递机构40、输出轴20的一部分、下述辅助齿轮50、第一扭转弹簧61和第二扭转弹簧62收纳的空间，马达30例如以其轴向与Z方向垂直的方式设置于第三壳体13，传递机构40中的齿轮系42包括多个彼此啮合的齿轮，这些齿轮以能绕沿Z方向延伸的轴线旋转的方式支承于壳体10。并且，传递机构40还包括转矩限制器41，该转矩限制器41例如在从输出轴20朝马达30传递的转矩大于规定值时切断转矩的传递，以避免马达30受损。

此外，虽未图示，但第一壳体具有开口，输出轴20的一端(具体是输出侧的端部，即图中Z1方向侧的端部)经由开口突出到外部；并且，如图2所示，支承件14大致呈与Z方向垂直的板状，且具有开口1411，输出轴20的中间部贯穿开口1411；并且，如图2所示，在第二壳体12内固定有轴承部件71，输出轴20的另一端(具体是输出相反侧的端部)被轴承部件71支承成能旋转(在图示的例子中，在输出轴20的Z2方向侧的端部形成有朝Z1方向侧凹陷的凹陷部，轴承部件71具有***上述凹陷部而将输出轴20支承为能旋转的轴状部711)。并且，第一壳体、第二壳体12、第三壳体13和支承件14可由金属或树脂制成，输出轴20也可由金属或树脂制成。

(传递机构的结构)

如上所述，传递机构40收纳于壳体10，并将马达30的旋转传递至输出轴20。

此处，如图2和图3所示，马达30具有马达主体31和从马达主体31突出的旋转输出轴32。并且，马达主体31大致呈长方体状，旋转输出轴32沿与Z方向垂直的方向延伸，在旋转输出轴32的前端形成有蜗杆部321。

此外，如图2和图3所示，输出轴20包括：齿轮部21，该齿轮部21收纳于壳体10内；以及连接轴部22，该连接轴部22从齿轮部21朝壳体10的外部突出。并且，齿轮部21能与连接轴部22一体地绕沿着Z方向延伸的轴线旋转(在图示的例子中，齿轮部21通过卡合结构与连接轴部22连接成不能相对旋转，但齿轮部21也可通过粘接剂等与连接轴部22连接成不能相对旋转，还可与连接轴部22一体形成)。

此外，如图2至图4所示，传递机构40包括转矩限制器41和齿轮系42。并且，转矩限制器41包括内周部411和从径向外侧包围内周部411的外周部412；内周部411能绕沿着Z方向延伸的轴线旋转，且具有主体部4111和从主体部4111朝Z1方向侧突出的轴部4112，外周部412能绕沿着Z方向延伸的轴线旋转，该外周部412的外周面具有与蜗杆部321配合的蜗轮部4121；并且，在内周部411与外周部412设置有联动结构，该联动结构使得内周部411在通常情况下能与外周部412一起旋转，但在对内周部411和/或外周部412施加的转矩大于预设值时使内周部411和外周部412中的一方相对于另一方空转。并且，齿轮系42是一部分齿轮在输出轴20的中心轴线的延伸方向即Z方向上与输出轴20局部或完全重叠的减速齿轮系，包括第一齿轮421、第二齿轮422和第三齿轮423；第一齿轮421同轴地固定于内周部411的轴部4112，在输出轴20的中心轴线的延伸方向上与输出轴20局部或完全重叠；第二齿轮422能绕沿着Z方向延伸的轴线旋转，在输出轴20的中心轴线的延伸方向上与输出轴20局部或完全重叠，且具有与第一齿轮421啮合的大径齿轮部4221以及一体形成于大径齿轮部4221的Z1方向侧的小径齿轮部4222；第三齿轮423能绕沿着Z方向延伸的轴线旋转，且具有与第二齿轮422啮合的大径齿轮部4231以及一体形成于大径齿轮部4231的Z1方向侧的小径齿轮部4232，第三齿轮423构成与输出轴20的齿轮部21啮合的末级齿轮。并且，第一齿轮421、第二齿轮422和第三齿轮423分别通过沿Z方向延伸的支轴以能旋转的方式支承在壳体10内。

(辅助齿轮、第一扭转弹簧和第二扭转弹簧的结构)

如图1至图3所示，在壳体10内还设置有：辅助齿轮50，该辅助齿轮50与输出轴20沿着垂直于输出轴20的中心轴线L的方向排列，且与传递机构40中的一个齿轮啮合；以及第一扭转弹簧61，该第一扭转弹簧61绕辅助齿轮50的中心轴线设置，该第一扭转弹簧61的第一端611设置于壳体10，该第一扭转弹簧61的第二端612设置于辅助齿轮50，并且，该第一扭转弹簧61在辅助齿轮50朝向第一方向旋转时对辅助齿轮50施加与第一方向相反的第二方向的作用力。

此处，如图1至图3所示，辅助齿轮50在沿与Z方向垂直的方向观察时与输出轴20部分重叠，并且，辅助齿轮50与传递机构40中的第三齿轮423啮合，以能绕沿着Z方向延伸的中心轴线旋转的方式支承在壳体10内(例如被第二壳体12的中间壁121支承)；辅助齿轮50设置成比输出轴20的转速大。并且，如图2和图3所示，在第二壳体12的第二周壁122上设置有第一卡定部1221，第一扭转弹簧61的第一端611卡定于第一卡定部1221(在图示的例子中，第一扭转弹簧61具有大致呈筒状的主体部、从主体部的Z1方向侧的端部突出的第一端611和从主体部的Z2方向侧的端部突出的第二端612，第一扭转弹簧61的第一端611具有末端部和连接部，末端部沿Z方向延伸，连接部沿与Z方向垂直的方向延伸，并将末端部与主体部连接，第一卡定部1221由在第二壳体12的第二周壁122中的Y2方向的侧壁部分处沿Z方向延伸的槽部构成，且供第一扭转弹簧61的第一端611的末端部嵌入)。

此外，如图1至图3所示，在壳体10内还设置有第二扭转弹簧62，该第二扭转弹簧62绕辅助齿轮50的中心轴线设置于第一扭转弹簧61的外周侧，该第二扭转弹簧62的第一端621设置于壳体10，该第二扭转弹簧62的第二端622设置于辅助齿轮50，并且，该第二扭转弹簧62在辅助齿轮50朝向第一方向旋转时对辅助齿轮50施加与第一方向相反的第二方向的作用力。并且，在辅助齿轮50朝向第一方向旋转时，第二扭转弹簧62在第一扭转弹簧61对辅助齿轮50施加第二方向的作用力之后，才对辅助齿轮50施加第二方向的作用力。

此外，如图1和图2所示，在第二壳体12的第二周壁122上设置有第二卡定部1222，第二扭转弹簧62的第一端621卡定于第二卡定部1222(在图示的例子中，第二扭转弹簧62具有大致呈筒状的主体部、从主体部的Z1方向侧的端部突出的第一端621和从主体部的Z2方向侧的端部突出的第二端622，第二扭转弹簧62的第一端621具有末端部和连接部，末端部沿Z方向延伸，连接部沿与Z方向垂直的方向延伸，并将末端部与主体部连接，第二卡定部1222由在第二壳体12的第二周壁122中的Y2方向的侧壁部分处沿Z方向延伸的槽部构成，且与构成第一卡定部1221的槽部在X方向上并排，且供第二扭转弹簧62的第一端621的末端部嵌入)。

此外，如图1至图3所示，辅助齿轮50包括轴部51以及与该轴部51连接的筒部52。并且，轴部51以辅助齿轮50的中心轴线为中心；筒部52以与轴部51隔开间隔的方式设置在轴部51的径向外侧，且外周面具有与传递机构40中的一个齿轮(在图示的例子中是第三齿轮423)啮合的齿；第一扭转弹簧61和第二扭转弹簧62设置在轴部51与筒部52之间。

此外，如图4所示，在辅助齿轮50上设置有第一限位部531和第二限位部532；第一限位部531和第二限位部532分别呈以辅助齿轮50的中心轴线为中心的圆弧槽状或圆弧孔状，且第二限位部532位于第一限位部531的外周侧；第一限位部531仅允许第一扭转弹簧61的第二端612在以辅助齿轮50的中心轴线为中心的第一预设范围(可根据需要适当设定)内运动，第二限位部532仅允许第二扭转弹簧62的第二端622在以辅助齿轮50的中心轴线为中心的第二预设范围(可根据需要适当设定)内运动。

此外，如图2所示，辅助齿轮50包括将轴部51与筒部52连接的连接板53，该连接板53将轴部51的Z2方向侧的端部与筒部52的Z2方向侧的端部连接，在该连接板53上设置有第一限位部531和第二限位部532。

(自动开闭装置1的动作的一例)

假设在初始状态下(在将自动开闭装置1应用于马桶的情况下，该初始状态例如对应于马桶盖和/或马桶座圈相对于马桶座完全打开的状态)，第一扭转弹簧61的第二端612和第二扭转弹簧62的第二端622分别位于第一限位部531和第二限位部532的图4中的上端处。

在上述状态下，使输出轴20朝预设方向(在将自动开闭装置1应用于马桶的情况下，该预设方向对应于马桶盖和/或马桶座圈相对于马桶座关闭的方向)旋转。由此，如图4所示，辅助齿轮50沿顺时针方向CW旋转，但此时第一扭转弹簧61和第二扭转弹簧62均不对辅助齿轮50施力。

接着，在辅助齿轮50旋转了一定角度时，第一扭转弹簧61的第二端612开始与第一限位部531的图4中的下端抵接，由此，第一扭转弹簧61开始对辅助齿轮50朝向逆时针方向CCW施力，但此时第二扭转弹簧62的第二端622仍未与第二限位部532的图4中的下端抵接，因此第二扭转弹簧62仍不对辅助齿轮50施力。

接着，在辅助齿轮50继续旋转了一定角度时(在将自动开闭装置1应用于马桶的情况下，例如对应于马桶盖和/或马桶座圈相对于马桶座即将关闭的角度)，第二扭转弹簧62的第二端622也开始与第二限位部532的图4中的下端抵接，由此，第二扭转弹簧62也开始对辅助齿轮50朝向逆时针方向CCW施力，也就是说，此时第一扭转弹簧61和第二扭转弹簧62同时对辅助齿轮50施力。

(本实施方式的主要效果)

根据本实施方式的自动开闭装置1，包括：辅助齿轮50，该辅助齿轮50在壳体10内与输出轴20沿着垂直于输出轴20的中心轴线L的方向排列，且与传递机构40中的一个齿轮啮合；以及第一扭转弹簧61，该第一扭转弹簧61绕辅助齿轮50的中心轴线设置，该第一扭转弹簧61的第一端611设置于壳体10，该第一扭转弹簧61的第二端612设置于辅助齿轮50，并且，该第一扭转弹簧61在辅助齿轮50朝向第一方向旋转时对辅助齿轮50施加与第一方向相反的第二方向的作用力，因此，能通过第一扭转弹簧61对辅助齿轮50施力而间接地对输出轴20施加辅助力，并且，不必为了在输出轴20的基部(图中的Z2方向侧的端部)确保配置第一扭转弹簧61的空间而在传递机构40中设置惰轮，有助于提高用于将马达30的旋转传递至输出轴20的传递机构40的传动效率；并且，通过在用于将马达20的旋转传递至输出轴20的传递机构40之外的位置设置辅助齿轮50和第一扭转弹簧61，容易有效活用壳体10的内部空间，在维持性能的同时节省空间。

此外，根据本实施方式的自动开闭装置1，辅助齿轮50设置成比输出轴20的转速大，因此，第一扭转弹簧61的工作区域增加，即便不增加构成第一扭转弹簧61的线材的直径或将构成第一扭转弹簧61的线材的截面形成为矩形等，而使用利用弹力小的普通弹簧作为第一扭转弹簧61，也能对输出轴20施加大的辅助力，且能降低第一扭转弹簧61的成本，并且，除了改变第一扭转弹簧61的弹力之外，还能通过改变辅助齿轮50相对于输出轴20的增速比来变更辅助力的大小，因此，辅助力的设计自由度增加。

此外，根据本实施方式的自动开闭装置1，还包括第二扭转弹簧62，该第二扭转弹簧62绕辅助齿轮50的中心轴线设置于第一扭转弹簧61的外周侧，该第二扭转弹簧62的第一端621设置于壳体10，该第二扭转弹簧62的第二端622设置于辅助齿轮50，并且，该第二扭转弹簧62在辅助齿轮50朝向第一方向旋转时对辅助齿轮50施加与第一方向相反的第二方向的作用力，因此，能进一步增大对输出轴20施加大的辅助力。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明的具体实现并不受上述实施方式的限制。

例如，在上述实施方式中，壳体10包括第一壳体、第二壳体12和第三壳体13，但并不局限于此，壳体10的具体结构可根据需要适当变更。

此外，在上述实施方式中，辅助齿轮50与传递机构40中的末级齿轮啮合，但并不局限于此，辅助齿轮50也可与传递机构40中的其它齿轮啮合。

此外，在上述实施方式中，辅助齿轮50设置成比输出轴20的转速大，但并不局限于此，也可将辅助齿轮50设置成输出轴20的转速以下。

此外，在上述实施方式中，第二扭转弹簧62在第一扭转弹簧61对辅助齿轮50施加第二方向的作用力之后，才对辅助齿轮50施加第二方向的作用力，但并不局限于此，也可设置成第一扭转弹簧61在第二扭转弹簧62对辅助齿轮50施加第二方向的作用力之后，才对辅助齿轮50施加第二方向的作用力，或者设置成第二扭转弹簧62与第一扭转弹簧61同时开始对辅助齿轮50施加第二方向的作用力。

此外，在上述实施方式中，辅助齿轮50也可具有位于第一扭转弹簧61与第二扭转弹簧62之间的分隔部。

此外，在上述实施方式中，也可省略第二扭转弹簧62。

此外，在上述实施方式中，辅助齿轮50的具体形状也不局限于图中所示的形状，可根据需要适当变更。

此外，在上述实施方式中，传递机构40中的一部分齿轮在输出轴20的中心轴线的延伸方向上与输出轴20局部或完全重叠，但并不局限于此，也可设置成传递机构40中的齿轮在输出轴20的中心轴线的延伸方向上与输出轴20不重叠。

此外，在上述实施方式中，传递机构40包括转矩限制器41，但根据情况，也可省略转矩限制器41。

此外，本发明的自动开闭装置1也可应用于包括马桶座以及能转动地与马桶座连接的马桶盖和/或马桶座圈的马桶。具体而言，例如可以将马桶座与输出轴20和壳体10中的一方连接，并将马桶盖和/或马桶座圈与输出轴20和壳体10中的另一方连接。

应当理解，本发明在其范围内，能将实施方式中的各个部分自由组合，或是将实施方式中的各个部分适当变形、省略。

Claims (10)

1.一种自动开闭装置，包括：壳体；一端从所述壳体突出的输出轴；收纳于所述壳体的马达；以及收纳于所述壳体并将所述马达的旋转传递至所述输出轴的传递机构，其特征在于，还包括：

辅助齿轮，该辅助齿轮在所述壳体内与所述输出轴沿着垂直于所述输出轴的中心轴线的方向排列，且与所述传递机构中的一个齿轮啮合；以及

第一扭转弹簧，该第一扭转弹簧绕所述辅助齿轮的中心轴线设置，该第一扭转弹簧的第一端设置于所述壳体，该第一扭转弹簧的第二端设置于所述辅助齿轮，并且，该第一扭转弹簧在所述辅助齿轮朝向第一方向旋转时对所述辅助齿轮施加与所述第一方向相反的第二方向的作用力。

2.如权利要求1所述的自动开闭装置，其特征在于，

所述输出轴包括：

齿轮部，该齿轮部收纳于所述壳体内；以及

连接轴部，该连接轴部从所述齿轮部朝所述壳体的外部突出，

所述传递机构包括与所述齿轮部啮合的末级齿轮，

所述辅助齿轮与所述末级齿轮啮合。

3.如权利要求1所述的自动开闭装置，其特征在于，

所述辅助齿轮设置成比所述输出轴的转速大。

4.如权利要求1所述的自动开闭装置，其特征在于，

所述传递机构中的一部分齿轮在所述输出轴的中心轴线的延伸方向上与所述输出轴局部或完全重叠。

5.如权利要求1所述的自动开闭装置，其特征在于，

还包括第二扭转弹簧，该第二扭转弹簧绕所述辅助齿轮的中心轴线设置于所述第一扭转弹簧的外周侧，该第二扭转弹簧的第一端设置于所述壳体，该第二扭转弹簧的第二端设置于所述辅助齿轮，并且，该第二扭转弹簧在所述辅助齿轮朝向所述第一方向旋转时对所述辅助齿轮施加所述第二方向的作用力。

6.如权利要求5所述的自动开闭装置，其特征在于，

在所述辅助齿轮朝向所述第一方向旋转时，所述第二扭转弹簧在所述第一扭转弹簧对所述辅助齿轮施加所述第二方向的作用力之后，才对所述辅助齿轮施加所述第二方向的作用力。

7.如权利要求6所述的自动开闭装置，其特征在于，

在所述辅助齿轮上设置有第一限位部和第二限位部，

所述第一限位部呈以所述辅助齿轮的中心轴线为中心且供所述第一扭转弹簧的第二端***的圆弧槽状或圆弧孔状，

所述第二限位部呈以所述辅助齿轮的中心轴线为中心且供所述第二扭转弹簧的第二端***的圆弧槽状或圆弧孔状，且所述第二限位部位于所述第一限位部的外周侧，

所述第一限位部仅允许所述第一扭转弹簧的第二端在以所述辅助齿轮的中心轴线为中心的第一预设范围内运动，

所述第二限位部仅允许所述第二扭转弹簧的第二端在以所述辅助齿轮的中心轴线为中心的第二预设范围内运动。

8.如权利要求5所述的自动开闭装置，其特征在于，

所述辅助齿轮包括轴部以及与该轴部连接的筒部，

所述轴部以所述辅助齿轮的中心轴线为中心，

所述筒部以与所述轴部隔开间隔的方式设置在所述轴部的径向外侧，且外周面具有与所述一个齿轮啮合的齿，

所述第一扭转弹簧和所述第二扭转弹簧设置在所述轴部与所述筒部之间。

9.如权利要求8所述的自动开闭装置，其特征在于，

所述辅助齿轮具有位于所述第一扭转弹簧与所述第二扭转弹簧之间的分隔部。

10.一种马桶，包括：马桶座；以及能转动地与所述马桶座连接的马桶盖和/或马桶座圈，其特征在于，

包括权利要求1至9中任一项所述的自动开闭装置，

所述马桶座与所述输出轴和所述壳体中的一方连接，

所述马桶盖和/或所述马桶座圈与所述输出轴和所述壳体中的另一方连接。

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