专利名称：马桶座升降装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及马桶，特别地，涉及马桶座的升降装置。
背景技术：
图14显示了现有技术的马桶200。马桶座202枢转地连接于马桶200。女士通常会坐在座202上使用马桶来小便和/或大便。相反，男士在小便前通常会抬起座202，而只有要大便才坐在座上。那么，如果座被抬起了，女士要小便或大便时以及男士要大便时都需放下它。
由于其接近人类的排泄物，所以抬起马桶座的动作可能是潜在有害的。座下面的细菌和排泄物可能会弄到使用马桶的人的手上。为了消除这个问题，现有技术中出现了一些装置，设计成使用者不用使用手就能抬起马桶座。但是，这些装置难于制造并且生产和购买昂贵。而且，由于其低劣的设计、不实用性和缺少管道条例的支持，这些装置在商业上是不可行的。
需要的是更好的马桶座升降装置。
发明内容
本发明提供一种马桶座升降装置，在不用接触座的情况下，将座转到其抬起的位置并将其转回其水平位置。第一杠杆臂在一端刚性地连接于扭矩传递机构的第一部件，并在其另一端连接于脚踏板；第二杠杆臂在一端刚性地连接于扭矩传递机构的第二部件，并在其另一端连接于马桶座。马桶座在其水平位置时，作用在踏板上的向下的力使扭矩传递机构的第一部件产生旋转，扭矩传递机构的第一部件的旋转使扭矩传递机构的第二部件产生相反的旋转，从而使座转到其抬起的位置。优选地通过在踏板下面提供向上的力抬起踏板，将座放下到水平位置。在优选的实施例中，提供了设置在第一杠杆臂上的可换位置的配重，以提供恒定的扭矩来部分地对抗由马桶座的重量围绕其枢轴产生的扭矩。在优选实施例中，扭矩传递机构的第一和第二部件都是凸轮。
图1-4显示了现有技术的第一优选实施例；图5显示了优选的踏板；图6-9显示了现有技术的第二优选实施例；图10显示了另一个优选的踏板；图11-13显示了优选的齿轮和齿轮传动机构；图14-15B显示了现有技术的马桶。
图16A-16B显示了安装第一优选实施例的优选方法；图17-19显示了第三优选实施例；图20-22显示另一个优选的踏板。
具体实施例方式
第一优选实施例图1显示了本发明的第一优选实施例。第一优选实施例包括壳体101、接头支架102和在第一端连接于小齿轮104的第二杠杆臂103。第二杠杆臂103在其第二端滑动连接于座111，位于夹头112内。而且第一优选实施例包括一端连接于踏板108而另一端连接于大齿轮106的第一杠杆臂105。齿轮104和106形成扭矩传递机构，由此将施加于脚踏板108的扭矩通过由杠杆进入孔107延伸进壳体101的第二杠杆臂103传递给马桶座111。
如图2和图3所示，第一杠杆臂105远离壳体101在马桶100的旁边向地面延伸。第一杠杆臂105优选包括踏板108和使用螺钉110的可调配重109。如图3所示，第二杠杆臂在连接于马桶座111下面的夹头112内滑动。
如图4所示，使用者将脚压在踏板108上使座111抬起，将脚放到踏板108的下面使踏板108向上抬起来放下座111。当使用者用脚压下踏板108时，第一杠杆臂105向下旋转(如图4所示的逆时针方向)，导致大齿轮106逆时针方向旋转，其顺次导致小齿轮104和第二杠杆臂103顺时针方向旋转。第二杠杆臂103的顺时针方向旋转产生座111的顺时针方向旋转。向上的力使座111抬起。相反地，马桶座111由使用者将脚放到踏板108下面并向上抬起到踏板108上而放下。
当座111被抬起时，第二杠杆臂103从夹头112的一端滑向另一端。如图4中所示，仅通过第二杠杆臂103的小角度旋转就将座111抬起。
如图1所示，第一优选实施例包括指拧螺钉120。指拧螺钉120从外面穿入壳体101的内部。当使用者踏到踏板108上时，齿轮106逆时针方向旋转，而齿轮104顺时针方向旋转(还是参见图4)。当齿轮104顺时针方向旋转时，短柱130接触螺钉120。这使第二杠杆臂103的旋转停止并防止座111碰撞马桶水箱121(图2和3)。
配重配重109优选可在踏板108和第一杠杆臂折角114之间的第一杠杆臂105的长度上上下移动。一旦配重109已被适当地定位，其位置就通过紧固螺钉110固定。配重109的作用是提供与由马桶座的重力绕马桶座的枢转位置产生的扭矩的相反扭矩。例如，当将配重109移动得更靠近踏板108时，第二杠杆臂103向马桶座111的下面施加更大的角向力。配重109的优选位置是这样的位置在该位置，配重109和大杠杆臂105产生的扭矩几乎(但不是完全)抵消由马桶座111的重力产生的扭矩，以在座的放下装置时，只需要向踏板上施加小的向下的力，就能将座抬起到其完全向上的位置。因此，当马桶座111被放下时，由第二杠杆臂103提供的力和由配重109提供的额外重量有助于减缓座111的下降，并因此有助于防止马桶座111撞击到马桶的边缘上。
踏板踏板108形成为允许踏板的上表面下的空间122能放置脚以抬起踏板108。踏板优选具有多个孔123(图5)，其允许第一杠杆105的插入。使用者可以选择插入第一杠杆臂105的孔。当马桶座111被抬起时，由此可以调整在地面之上踏板108安置的距离。
安装第一优选实施例的优选方法图14、15A和15B显示了现有技术的马桶200。现有技术的马桶200包括边缘201、螺栓203、铰链207和座202。
安装第一优选实施例的方法非常简单，能非常快速地完成，并能用于各种马桶类型、形状和尺寸。例如，图16A-16B示出了安装第一优选实施例的优选方法。
优选地，先将夹头112旋进座202。再将第二杠杆臂103设置在夹头112和座202之间。接着，用预先存在的螺栓203将接头支架102固定在边缘201的下面。
现在第一优选实施例根据与上述步骤相似的步骤已准备好。
第二优选实施例第二优选实施例包括壳体301(图6)和凸轮304和306。应注意的是，凸轮304和306已由第一优选实施例所示的齿轮104和106进行了修改。(读者应注意到，凸轮304和306还可以适当地称为单齿齿轮或凸轮齿轮。虽然凸轮304和306与齿轮104和106的形状不同，但是由于其都具有从第一杠杆臂105向第二杠杆臂103传递旋转运动的相似功能，凸轮304和306与齿轮104和106相似。)壳体除了容纳凸轮304和306，壳体301还用于将座111连接于马桶100(图7)。因此，利用壳体301，不需包括单独的接头支架，例如第一优选实施例中所示的接头支架102。优选地，橡胶垫圈279布置在壳体301和马桶100之间(图8)。
凸轮第二优选实施例包括销连接于上凸轮304的第二杠杆臂103和销连接于下凸轮306的第一杠杆臂105。如图6、9和11-13所示，凸轮304优选为具有单齿304a的单齿齿轮的通常形状，凸轮306具有容纳单齿304a的单槽306a。第二优选实施例的凸轮304和306替换第一优选实施例的齿轮104和106。和齿轮104和106一样，凸轮304和306相互啮合并能使第一杠杆臂105向第二杠杆臂103传递旋转运动。与齿轮104和106相反，凸轮304具有一个大的单齿，凸轮306具有一个大的单槽。因此，凸轮304和306在长期的使用后，不易折断或磨损。其也比齿轮的制造费用更低。例如估计来自工厂/供应商的凸轮304和306的成本每个约0.15美元。比较起来，齿轮104和106的成本每个约4.00美元。
在第二优选实施例中，第一杠杆臂105远离壳体301在马桶100旁边向地面延伸，如图7和8中所示。具有拐杖/手杖接收部208的踏板126连接于第一杠杆臂105的端部。第二杠杆臂103通过连接槽312插入马桶座111的侧面中。连接槽312代替了第一优选实施例的夹头112。
如图9所示，用脚压踏板126将座111抬起。当使用者用脚下压踏板126时，第一杠杆臂105逆时针方向旋转，从而使第二杠杆臂103顺时针方向旋转。第二杠杆臂103的顺时针方向旋转使第二杠杆臂103将向上的力施加到座111上。向上的力使座111抬起。相反，通过使用者将脚放置在踏板凹部122内并向上抬到踏板126上将马桶座111放下。
当座111被抬起时，第二杠杆臂103从连接槽312的一端滑向另一端，使在第一杠杆臂105仅小角度旋转α的情况下，座111抬起至β角。该角度旋转表示在图11-13中。
如图9和11-13所示，指拧螺钉125从外面穿入壳体101的内部。指拧螺钉125用于当座111被抬起时控制第二杠杆103的停止位置。通过控制停止位置，能防止座111碰撞马桶水箱121。锁紧螺母125b用于辅助确保指拧螺钉125的位置在使用中不会意外地移动。
踏板踏板126优选重约1.5磅。除了作为使用者放脚的地方，踏板的额外重量也可使踏板作为配重。和第一优选实施例中所述的配重109一样，作为配重的踏板126有助于减慢座111的下降，并因此有助于防止马桶座碰撞到马桶的边缘上。
如图9和10中所示，踏板126形成为包括空间122以放置脚来抬起踏板。与第一优选实施例一样，踏板126具有允许第一杠杆臂105插入的多个孔123。踏板126的顶部包括拐杖/手杖接收部208，其能容纳拐杖或手杖的尖端，使残疾人更容易压下踏板。
第三实施例第三优选实施例显示在图17-19中。和第一优选实施例一样，座202通过铰链207连接于马桶210，并且接头支架102用螺栓固定于边缘201。但是，在第三优选实施例中，不需要使用夹头或连接槽。
在图19中，使用者已踏到踏板108上，并且第二杠杆臂103已经以参照前面的实施例与上面描述的相似的方式将向上的力施加到座202上。铰链207使座202容易地围绕铰链在图18中所示的位置和图19中所示的位置之间枢转。应注意的是，在图19中，座202没有完全垂直，而是略向左倾斜。
为了放下座202，使用者以参照前面的实施例与上面描述的相似的方式将脚放到踏板108下面。当第二杠杆臂103到达图18所示的位置时，作用在座202上的重力使座放下。而且，应注意的是第三优选实施例也优选包括与锁紧螺母125b(图11-13所示)相似的锁紧螺母，而且优选包括与垫圈279(图8所示)相似的垫圈。
优选的踏板图20-22显示了优选的踏板261。优选的踏板261包括内部的平衡块262。在一个优选的实施例中，平衡块262重大约2磅。踏板261可以通过上孔263或下孔264连接于第一杠杆臂105。对于较高的马桶(即17英寸的马桶)，优选通过上孔263(图21)将踏板261连接于第一杠杆臂105，而对于较低的马桶(即14英寸的马桶)，优选通过下孔264(图22)将踏板261连接于第一杠杆臂105。踏板261还包括水平部268下面的延伸的垂直部267。当向上抬起到踏板261上以放下马桶座时，垂直部267给予使用者额外的空间放脚。
虽然已详细描述了上面优选的实施例，但是本领域的技术人员可能理解，可以对上面公开的具体实施例进行许多改变，而不脱离本发明的精神。因此，附加的权利要求和其法定的等同物应确定本发明的范围。
权利要求
1.一种马桶座升降装置，用于抬起和放下旋转连接于马桶的马桶座，包括A脚踏板；B扭矩传递机构，包括第一部件和第二部件；C第一杠杆臂，在一端刚性地连接于所述扭矩传递机构的所述第一部件，在另一端连接于所述脚踏板；D第二杠杆臂，在一端刚性地连接于所述扭矩传递机构的所述第二部件，在另一端连接于所述马桶座；其中，所述马桶座在其水平位置时，作用在所述脚踏板上的向下的力使所述扭矩传递机构的所述第一部件产生旋转，所述扭矩传递机构的所述第一部件的旋转使所述扭矩传递机构的所述第二部件产生相反的旋转，从而使所述马桶座旋转到其抬起位置；并且所述马桶座在其抬起位置时，作用在踏板下面的向上的力使所述扭矩传递机构的所述第一部件产生旋转，所述扭矩传递机构的所述第一部件的旋转使所述扭矩传递机构的所述第二部件产生相反的旋转，从而使所述马桶座旋转到其水平位置。
2.根据权利要求1所述的马桶座升降装置，其中，所述扭矩传递机构的所述第一部件是第一齿轮，并且所述扭矩传递机构的所述第二部件是第二齿轮，其中所述第一齿轮与所述第二齿轮物理啮合。
3.根据权利要求2所述的马桶座升降装置，其中，所述第一齿轮和所述第二齿轮中的一个包括单齿，而所述第一齿轮和所述第二齿轮中的另一个包括容纳所述单齿的单槽。
4.根据权利要求1所述的马桶座升降装置，其中，所述扭矩传递机构的所述第一部件是第一凸轮，并且所述扭矩传递机构的所述第二部件是第二凸轮，其中所述第一凸轮与所述第二凸轮物理啮合。
5.根据权利要求4所述的马桶座升降装置，其中，所述第一凸轮和所述第二凸轮中的一个包括单齿，而所述第一凸轮和所述第二凸轮中的另一个包括容纳所述单齿的单槽。
6.根据权利要求1所述的马桶座升降装置，进一步包括连接于所述第一杠杆臂的配重。
7.根据权利要求6所述的马桶座升降装置，其中，所述配重滑动地连接于所述第一杠杆臂。
8.根据权利要求1所述的马桶座升降装置，进一步包括连接于所述马桶的壳体单元，所述壳体单元用于容纳所述第一杠杆臂、所述第二杠杆臂和所述扭矩传递机构。
9.根据权利要求1所述的马桶座升降装置，其中，所述马桶包括边缘，其中所述第一杠杆臂、所述第二杠杆臂和所述扭矩传递机构刚性地连接于所述边缘。
10.根据权利要求1所述的马桶座升降装置，进一步包括夹头，用于接纳所述第二杠杆臂。
11.根据权利要求1所述的马桶座升降装置，进一步包括连接槽，用于接纳所述第二杠杆臂。
12.根据权利要求8所述的马桶座升降装置，进一步包括接头支架，用于将所述壳体单元连接于所述马桶。
13.根据权利要求1所述的马桶座升降装置，其中，所述脚踏板包括拐杖/手杖接收部。
14.根据权利要求1所述的马桶座升降装置，其中，所述马桶座由所述第二杠杆臂向下拉到所述水平位置。
15.根据权利要求1所述的马桶座升降装置，其中，所述马桶座由重力向下推到所述水平位置。
16.根据权利要求2所述的马桶座升降装置，其中，所述第一齿轮包括第一轮齿，所述第二齿轮包括第二轮齿，其中所述第一轮齿与所述第二轮齿啮合。
17.根据权利要求5所述的马桶座升降装置，其中，所述单齿与所述单槽啮合。
18.一种马桶座升降装置，用于抬起旋转连接于马桶的马桶座，包括A第一杠杆臂装置，包括第一杠杆臂第一端和第一杠杆臂第二端；B传递旋转运动的第一装置，连接于所述第一杠杆臂第一端；C传递旋转运动的第二装置，与传递旋转运动的所述第一装置物理地接合；和D第二杠杆臂装置，在第二杠杆臂第一端连接于传递旋转运动的所述第二装置，所述第二杠杆臂装置在第二杠杆臂第二端与所述马桶座接触；其中，在所述第一杠杆臂第二端向所述第一杠杆臂施加力使所述第二杠杆臂第二端向所述旋转连接的马桶座施加力，以抬起所述旋转连接的马桶座。
19.一种抬起旋转连接的马桶座的方法，包括步骤A将马桶座抬起装置连接于马桶，所述马桶抬起装置包括(1)第一杠杆臂装置，包括第一杠杆臂第一端和第一杠杆臂第二端；(2)传递旋转运动的第一装置，连接于所述第一杠杆臂第一端；(3)传递旋转运动的第二装置，与传递旋转运动的所述第一装置物理地接合；和(4)第二杠杆臂装置，在第二杠杆臂第一端连接于传递旋转运动的所述第二装置，所述第二杠杆臂装置在第二杠杆臂第二端与所述马桶座接触；B在所述第一杠杆臂第二端向所述第一杠杆臂施加力使所述第二杠杆第二端向所述旋转连接的马桶座施加力，以抬起所述旋转连接的马桶座。
20.一种马桶座升降装置，用于抬起和放下旋转连接于马桶的马桶座，包括A第一杠杆臂，包括第一杠杆臂第一端和第一杠杆臂第二端；B第一杠杆臂齿轮，连接于所述第一杠杆臂第一端；C第二杠杆臂齿轮，与所述第一杠杆臂齿轮物理地啮合；和D第二杠杆臂，在第二杠杆臂第一端连接于所述第二杠杆臂齿轮，所述第二杠杆臂在第二杠杆臂第二端与所述马桶座接触；其中，在所述第一杠杆臂第二端向所述第一杠杆臂施加力使所述第二杠杆第二端向所述旋转连接的马桶座施加力，以抬起所述旋转连接的马桶座。
全文摘要
一种马桶座升降装置，在不用接触座的情况下，将座转到其抬起的位置并将其转回其水平位置。第一杠杆臂在一端刚性地连接于扭矩传递机构的第一部件，并在其另一端连接于脚踏板；第二杠杆臂在一端刚性地连接于扭矩传递机构的第二部件，并在其另一端连接于马桶座。马桶座在其水平位置时，作用在踏板上的向下的力使扭矩传递机构的第一部件产生旋转，扭矩传递机构的第一部件的旋转使扭矩传递机构的第二部件产生相反的旋转，从而使座转到其抬起的位置。优选地通过在踏板下面提供向上的力抬起踏板，将座放下到水平位置。在优选的实施例中，提供了设置在第一杠杆臂上的可换位置的配重，以提供恒定的扭矩来部分地对抗由马桶座的重量围绕其枢轴产生的扭矩。在优选实施例中，扭矩传递机构的第一和第二部件都是凸轮。
文档编号A47K13/04GK101083930SQ200580043641
公开日2007年12月5日 申请日期2005年10月28日 优先权日2004年11月2日
发明者威廉姆·P.·潘托斯, 柯蒂斯·斯沃德 申请人:威廉姆·P.·潘托斯, 柯蒂斯·斯沃德