专利名称：关闭装置和其安装方法
技术领域：
本发明涉及一种马桶，尤其涉及一种关闭马桶盖的装置。
背景技术：
现有技术中有很多装置能自动或半自动的降低马桶座圈、马桶盖、和/或马桶座圈和盖组件。因为用户通常在使用之后忘记完全关闭马桶盖，因此能在传统的马桶冲洗之后自动关闭马桶盖的装置就提供了很多的优点。例如，当不使用时，完全关闭的马桶对于防止儿童或者宠物掉进马桶坐便器来说是更安全的。另外，关闭的马桶更卫生，因为它防止宠物在坐便器中饮水以及防止出现马桶的使用者将座圈和盖组件保留在打开的位置，由此导致粗心大意的后面的使用者直接坐在马桶坐便器上而不是马桶座圈上。另外，通过需要男性使用者在小便之前弯腰并至少抬高盖(优选是盖和座圈)，有助于避免男性使用者为了方便而不在小便之前抬高座圈。另外，完全关闭的马桶从美学上来说更令人愉快。
但是，所有这些已知的装置被认为比本发明更加向外突出，因为它们极大的破坏了马桶或其周围区域的通常平滑简单的外观，它们使得马桶的清洁更困难，或者它们影响了传统的马桶功能，例如冲水扳手的使用。大多数装置较为复杂，有时难以安装，因此通常导致更加昂贵的装置。
根据用于启动盖和/或座圈的关闭的促动部件，现有技术的装置可以分为几类。更具体的说，所使用的促动部件可以包括1)脚踏板；2)简单的释放用户的手，用于那些在使用马桶时需要盖和/或座圈要保持打开的情况；3)各种类型的传感器；4)各种类型的计时器；5)马桶现有的冲水扳手；6)来自供应管线或者马桶现有水箱的水；7)电子开关，它主要是启动冲水，但是也导致盖和/或座圈关闭；8)马桶现有的浮子或特定附加的浮子或者浮子/重物或者浮子传感器；和9)马桶现有的冲水扳手。
不幸的是，所有这些促动部件都具有缺点，例如关于它们如何与马桶的盖和座圈相通的问题。更具体的说，例如采用脚踏板的几种装置需要利用沿着马桶坐便器侧面设置的控制杆和/或杆和/或滚筒和/或气管，所有的这些都非常向外突出。例如在US6112336、5289593和5267356中披露的装置采用与安装在马桶坐便器壁架顶部或者所述壁架侧面的突出机构相连的可见的有护套的线缆端。另外，US5781938披露了浮子促动的绳，它移动在所述壁架侧面上可见的突出座圈平衡臂。US5307524披露了在壁架侧面上的电动绳，连接至需要有在马桶坐便器壁架顶部上的微处理器的突出昂贵机构。US5754985和5222260披露了安装在马桶水箱前面顶部上的突出装置。
类似的，那些采用手动释放方法的装置也是向外突出的，它们在使用马桶的时候需要使用者保持盖和/或座圈打开。另外，那些采用计时器的装置通常是可见向外突出的，因为计时器通常装在马桶坐便器壁架顶部安装的尺寸相当大的装置中。而且，计时器在对特定使用者不方便的时候可能会引发关闭动作。
利用部分马桶水箱帮助自动关闭座圈和盖组件的装置也具有一些缺点。例如，采用马桶现有的冲水扳手的装置通常是可见向外突出的，因为链、线缆、杆或控制杆连接至冲水扳手或与其相互作用，它们与冲水扳手的连接会影响扳手冲洗马桶的使用。另外，采用马桶现有的或附加的浮子、悬浮重物或浮子开关的装置被认为比本发明更加可见向外突出，因为它们都采用与座圈或盖相通的部件，这些部件可能在马桶坐便器壁架的侧面上延伸，或可能安装在马桶水箱的前面。那些采用特定附加浮子的装置也降低了水箱的水容量效率，当采用较小较低冲水量的马桶时，这更是一个缺点。
尽管有时不是可见突出的，但是几种其它的装置也难以安装，设计复杂并因此通常价格昂贵。例如采用各种传感器和电子开关来关闭盖和/或座圈的装置被认为是相当复杂和昂贵的。另外，采用来自马桶供应管线或水箱的水的装置需要附加管道装置，因此较难安装。而且，这些装置增加了漏水的危险。
所有上述公开的装置中，只有US6230336披露了使用与马桶冲水臂连接的直接机械连接，作为促动部件。但是，该直接机械连接仅通过线或者绳来启动在马桶坐便器壁架顶部的突出机电装置中的电子开关，这是复杂和昂贵的。许多现有技术的装置中仅有这一种采用这种与冲水臂的连接作为促动部件的原因在于，大多数冲水臂被设计为其强度与升高冲水阀所需的强度一样，它们不能承受相当大的附加负载而不破裂。
所有已知的打开和关闭马桶座圈或者盖的装置中只有以下文献中披露的装置采用了在马桶坐便器壁架上设置的标准盖/座圈组件安装开口，作为一种较不突出的方法在自动关闭促动部件和盖以及座圈之间相通US6230336和6185754披露了利用安装开口作为安装在马桶坐便器壁架顶部上的突出机构的水管路；US5867843披露了使用安装开口作为安装在马桶坐便器壁架顶部上的突出机构的空气管；US5410766和4951323披露了利用安装开口作为升高而不是自动降低座圈或盖的柔性线缆的通道；而US4975988披露了使用安装开口作为与脚踏板相连的降低以及升高座圈的柔性线缆的通道。这些现有技术中没有一种以本发明所提供的方式来利用安装开口或者坐便器壁架。
发明内容
提供一种关闭装置和其安装方法。
更具体的说，在一个实施方案中，该关闭装置适合于安装在具有盖板、坐便器壁架和冲水机构的马桶。该关闭装置包括安装螺栓，该螺栓具有穿过其中而延伸的开口，还包括设置在该螺栓的开口中的杆。该装置还包括弹簧，该弹簧用于由杆变形而由此偏置该杆，还包括可相对于安装螺栓移动的控制杆。也包括与该控制杆连接的闩锁释放机构。当马桶盖打开冲洗马桶的时候，并且当关闭装置安装在坐便器壁架上时，冲水机构使得控制杆的闩锁点相对于安装螺栓移动。这样使得弹簧移动杆，该杆推动盖板，从而关闭该盖板。
该关闭装置还包括调整机构，它将杆和控制杆的闩锁点相啮合。调整机构可以相对于控制杆来调整。该调整机构可以包括停止调整器或者垫圈。
在另一个实施方案中，提供一种马桶，该马桶包括马桶坐便器、设置在该马桶坐便器上的坐便器壁架、以及设置在坐便器壁架后部上的包括冲水机构的水箱。该马桶还包括设置在坐便器壁架的前端上的盖板以及适合于安装在坐便器壁架上的关闭装置。该关闭装置包括具有延伸穿过其中的开口的安装螺栓以及设置在螺栓开口内的由弹簧偏置的杆。该装置还包括用于由杆变形的弹簧以及可以相对于该安装螺栓移动的控制杆。也包括与控制杆相连的闩锁释放机构。在马桶盖打开冲洗马桶的时候，并且当关闭装置安装在坐便器壁架上时，冲水机构使得控制杆的闩锁点相对于安装螺栓移动。这样使得弹簧移动杆，该杆推动盖板，从而关闭该盖板。
在另一个实施方案中，提供适合于安装在马桶上的马桶盖板组件。该马桶盖板组件包括盖板、适合于安装在马桶的坐便器壁架上的铰链架、以及适合于将铰链架安装至马桶坐便器壁架的关闭装置。该关闭装置包括安装螺栓，该螺栓具有穿过其中而延伸的开口，杆设置在该螺栓的开口中，该装置还包括弹簧，该弹簧用于由杆变形而由此偏置该杆。该关闭装置还包括具有闩锁点并且可相对于安装螺栓移动的控制杆，也包括与该控制杆连接的闩锁释放机构。当盖板打开冲洗马桶的时候，并且当关闭装置安装在坐便器壁架上时，冲水机构使得控制杆的闩锁点相对于安装螺栓移动。这样使得弹簧移动杆，该杆推动盖板，从而关闭该盖板。
还提供一种将适合于安装至马桶的关闭装置进行安装的方法。该方法包括将具有穿过其中的纵向开口的安装螺栓固定在马桶的坐便器壁架上；将由弹簧偏置的杆插入到安装螺栓的纵向开口中，设置弹簧并连接可相对于安装螺栓移动的控制杆。该方法还包括将促动部件的第一端连接至控制杆，并将促动部件的第二端连接至该冲水机构。
图1是传统马桶的俯视平面图，显示了座圈和盖组件关闭装置的第一实施方案的一部分；图2是马桶的透视图，其中显示了关闭装置的第一实施方案的几个部分；图3是关闭装置的第一实施方案的侧视图，其中显示了马桶的水箱和坐便器壁架的截面，并且盖处于关闭位置；图4是关闭装置的第一实施方案的侧视图，其中显示了马桶的水箱和坐便器壁架的截面，并且盖处于打开位置；图5是关闭装置的第一实施方案的侧视图，其中显示了马桶的水箱和坐便器壁架的截面，并且马桶的冲水扳手已经被促动；图6A是关闭装置的第一实施方案如图3-5所示部分的俯视平面图；图6B是关闭装置的第一实施方案的一部分沿着图6A中的6B-6B线的截面图；图7是用于关闭装置的第一、第二和第三实施方案的控制杆的透视图；图8A是用于关闭装置的第一、第二和第三实施方案的托架的俯视平面图；图8B是该托架沿着图8A的线8B-8B的截面图；图9是用于关闭装置的第一、第二和第三实施方案的杆的侧视图；图10A显示了关闭装置的第二实施方案的一部分；图10B是关闭装置的第二实施方案沿着图10A的线10B-10B的截面图；图11是用于关闭装置的第二实施方案的垫圈的透视图；图12是关闭装置的第二实施方案的侧视图，其中显示了马桶壁架的截面；图13是关闭装置的第二实施方案的侧视图，其中显示了马桶壁架的截面，控制杆设置在弹簧盘的底部处；图14是关闭装置的第三实施方案的侧视图，其中显示了马桶壁架的截面；图15是用于关闭装置的优选实施方案的杆的侧视图；图16是关闭装置的优选实施方案的部分截面图，其中杆处于伸展位置；图17是关闭装置的优选实施方案的部分截面图，其中杆处于压下位置；图18是关闭装置的优选实施方案的侧视图，其中显示了水箱、坐便器壁架和铰链架的截面，杆处于伸展位置。
具体实施例方式
参考图1-5，与传统的马桶1相结合显示了座圈和盖组件关闭装置的第一实施方案。如图所示，传统的马桶包括安装在坐便器壁架4上的水箱2，它具有与其相连的冲水扳手3。盖板，例如座圈、盖5或者座圈和盖组件连接至设置在坐便器壁架4上的铰链架6上。如图所示，例如在图3中，盖板或者盖5在枢轴点12处绕轴转动。另外，壁架4具有安装开口13，用于安装马桶座圈和盖5的铰链架6。
如图1所示，当俯视马桶和关闭装置时，只能看见该装置的杆8的膨大的头部7。
如图2所示，当从侧视透视图看马桶和关闭装置时，在壁架4之上只能看见杆8的头部7和弹簧9，在壁架4之下只有调整机构的一部分例如停止调整器10和控制杆11是部分可见的。
参考图3-5，关闭装置包括具有设置在壁架4之上的第一端部和设置在壁架4之下的第二端部的杆8。如图9所示，杆8包括设置在其第一端部处的头部7和设置在其第二端部处的一系列阳螺纹18。例如压缩弹簧9的弹簧在杆8的周围设置在其第一端部处。杆8可以由塑料或者不腐蚀金属等材料构成。
关闭装置还包括具有开口的安装螺栓15，该开口例如是纵向引导开口14，用于接受杆8的一部分。如图6B所示纵向引导开口14的内直径比杆8的外直径略大，用于作为引导件以在杆8上下移动时将其保持在竖直位置上。更具体的说，杆8首先延伸穿过压缩弹簧9，然后穿过安装螺栓15的纵向引导开口14。安装螺栓15插入到设置在壁架4之上的安装开口13内，并利用具有销17的安装螺母16而固定在壁架上。安装螺栓15和安装螺母16一同将马桶座圈和盖组件的铰链架6固定在马桶壁架4上。安装螺栓15可以由塑料或者不腐蚀金属等材料构成。安装螺母16优选由塑料构成，如同大多数传统的马桶座圈和盖组件的安装螺母一样。
图6A和6B显示了杆8、压缩弹簧9、安装螺栓15(其纵向引导开口14插入到壁架4的开口13中，如图3-5所示)、安装螺母16和部分控制杆11(将在下文详细描述)的布局。另外，在安装螺栓15的顶部上设置狭缝34，以允许所述螺栓被向下拧入到安装螺母16中去。
关闭装置还包括调整机构，例如停止调整器10。如图6B所示，停止调整器10包括具有和设置在杆8的第二端部处的阳螺纹18相啮合的阴螺纹19的顶部。停止调整器10还包括平滑的侧表面区域20和顶表面22。停止调整器10直径大于杆8，可以由塑料、不腐蚀金属等材料构成。
关闭装置还包括控制杆11，如图3-5所示，在图7中可以看得更清楚。控制杆11包括前端46以及用于啮合调整机构的闩锁点21，该前端具有用于容纳安装螺母16的销17的至少一个开口。更具体的说，闩锁点21啮合停止调整器10的顶表面22。控制杆11还包括向后的延伸部33和具有开口24的后端23。它安装在安装螺母16的销17上，并围绕该销17转动。控制杆11优选由非腐蚀性金属构成，并可以由其它材料构成。
在图3中，控制杆11被显示为其后端略微升高，因为停止调整器10的侧表面区域20防止闩锁控制杆11的闩锁点21朝着杆8向内移动。当盖5处在关闭位置而杆8处在伸展或者上升位置时，会存在这种状况。
当杆8和停止调整器10被充分压下时，闩锁控制杆11的闩锁点21通常啮合停止调整器10的顶表面22。当杆8和停止调整器10没有被充分压下时，闩锁控制杆11的闩锁点21在停止调整器10的侧表面20上滑动。停止调整器10和杆8的螺纹啮合使得停止调整器10被调整至发生闩锁以适应其上可以安装关闭装置的壁架4的不同厚度的点处。
关闭装置还包括闩锁释放机构。闩锁释放机构可以包括促动部件，例如线缆25或者尼龙绳，它具有第一端部25a和第二端部25b。第一端部25a连接至控制杆11，第二端部25b连接至冲洗机构，或者响应于马桶冲洗而促动的装置，例如设置在马桶1的水箱2内的冲洗臂23或者浮子臂。更具体的说，线缆25的第一端部25a通过控制杆11的开口24连接至控制杆11的后端23。促动部件还可以包括任何电气或者机电装置。
闩锁释放机构可以还包括托架27，用于接受适合于安装在水箱2后壁上的线缆25，还包括沟槽26。如图8A所示，滑轮28安装在托架27的后端，沟槽26包括在托架27的顶部中。图8B显示了托架27的顶部。更具体的说，线缆25向前，穿过闩锁控制杆11的开口24向上处于水箱2的后面，并穿过设置在托架27中的沟槽26。托架27优选由塑料构成，当装配在水箱2上时，在线缆25和水箱顶部的下侧以及凸缘之间保留小间隙。这样确保线缆25穿过沟槽26自由地前后移动。线缆25从沟槽26继续向下处于在托架27下端设置的滑轮28之下，然后向上，与调整链29相连，与通常用于连接冲水阀瓣和冲水臂的方式一样。调整链29通过紧固件例如S弯31与马桶冲水臂30相连。
或者，闩锁释放机构可以包括螺线管，它安装在马桶水箱2的底侧后部处并与控制杆11的后端23相连。该螺线管可以例如利用设置在代替线缆25的冲水臂30或者浮子臂上的开关机构来启动。
图4显示盖5升高至其完全向上的位置，关于其枢轴点12绕轴转动。其后边缘32啮合和压下杆8，该杆8压迫压缩弹簧9，并将停止调整器10的侧面区域20移动到控制杆11的闩锁点21之下。如图所示，当发生这种情况时，闩锁控制杆11的后延伸部33的重量相对于其在销17处的枢轴点而言顺时针旋转闩锁控制杆11。这样导致闩锁点21与停止调整器10的顶表面相啮合，并且杆8闩锁在其压下位置中，与其相关的压缩弹簧9变形。在这种状态下，闩锁点21与停止调整器10的顶表面22之间的界面、以及控制杆11在销17处的枢轴点都大致与杆8竖直对准，使得该界面变小，同时仍牢固的闩锁杆8，并且能量存储在变形的弹簧9中。
图5显示马桶在冲水，冲水扳手3压下，冲水臂30升起。通过向上拉动调整链29以及线缆25的调整侧面，在滑轮28的相对侧上的线缆25向下移动，在水箱2后面的线缆25向上移动，由此产生施加在控制杆11上的拉力。更具体的说，作用力施加在闩锁控制杆11的连接线缆25的后端23附近的开口24处。因为闩锁点21和停止调整器10的顶表面22(见图4)之间的上述界面小，因此该界面仅存在需要克服的小量摩擦以释放该闩锁状态。另外，因为闩锁控制杆11的后延伸部33相对于其在销17处的枢轴点提供了实质上的杠杆作用，因此只需要由线缆25在其与闩锁控制杆11的开口24的连接点处施加几盎司(小于100g)的拉力来释放该闩锁点21。因此，只需线缆25在闩锁控制杆11的开口24处轻轻拉动，即可使闩锁控制杆11的后端23向上移动，使得闩锁控制杆11逆时针绕销17转动，并使闩锁点21脱离与停止调整器10的顶表面22的啮合(见图4)。
当脱离啮合时，变形的压缩弹簧9强迫杆8向上。然后杆8的顶部7推动盖5的后边缘32，导致盖5关于其枢轴点12向前倾斜至盖5会以其自身的重量和动量持续关闭至其完全关闭位置的点。在某些马桶结构中，盖板可以是软关闭的，而不是因为其自身的重量和动量而有时有力地和响亮的关闭。在任何情况下，当使用者希望冲洗马桶同时坐在座圈上时，尽管该关闭装置不能启动盖板的关闭，但是不会存在足够的力而使得做在马桶上的使用者感到不舒服。通过简单的柔和向后倾斜，使用者可以将盖板或者盖5重新闩锁在打开位置。另外，如果需要，关闭装置不会影响盖板或者盖5在冲洗之前的手动关闭。
参考图3，当冲水扳手3释放时，冲水臂30在调整链29和线缆25上的拉动被释放，闩锁控制杆11的后延伸部33的重量不能将线缆25向下拉动。这样当盖5再次升起时允许立刻重新设定控制杆11。这在一些情况中是有利的，例如当另一个使用者希望在第一个使用者之后并且在马桶水箱完全充满水之前立刻使用马桶的情况以及当使用者坐在马桶座圈上的同时希望冲洗马桶的情况。
参考图10-12，显示了关闭装置的第二实施方案。与关闭装置的第一实施方案相同，图10和12所示的关闭装置包括具有设置在壁架4之上的第一端部和设置在壁架4之下的第二端部的杆8。杆8还包括设置在其第一端部处的头部7和设置在其第二端部处的一系列阳螺纹。还包括具有开口的安装螺栓15，该开口例如是纵向引导开口14，用于接受杆8。
但是该关闭装置与第一实施方案的关闭装置不同。例如关闭装置的第二实施方案不包括如同第一实施方案的在壁架4之上设置在杆8周围的压缩弹簧。如图10A、10B和12所示，在壁架4之下设置弹簧盘38，在其中设置压缩弹簧9。该弹簧盘38还包括有螺纹的顶部，用于啮合螺栓15。弹簧盘38的顶部其作用方式与安装螺母类似。弹簧盘38优选由塑料构成。
另外，如图11所示，关闭装置的第二实施方案的调整机构是垫圈35。垫圈35设置在弹簧盘38中，并可以与控制杆11的闩锁点21相啮合。垫圈35包括适合于拧进杆8的下端的带阴螺纹的中央开口36，以及耳状物37，它优选非腐蚀金属构成。
如图12所示，弹簧盘38还包括侧开口39，垫圈35的耳状物37穿过该开口延伸，由此使得控制杆11的闩锁点21啮合耳状物37，并在杆8拧进它时防止垫圈35旋转。杆8可调整地拧入到垫圈35中，该垫圈35位于弹簧盘38内的压缩弹簧9之上。
如图10A所示，杆8的膨大的头部7(见图10B)位于具有狭缝34的安装螺栓15之上，弹簧盘38的顶部设置有用于安装控制杆11的销17(见图3-6)。
或者如图13所示，控制杆11可以安装在弹簧盘38的底部上。更具体的说，控制杆11可以具有枢轴点17a，在该点处连接至弹簧下的弹簧盘38。此处，控制杆11可以具有用于啮合耳状物37的闩锁点21a。
该关闭装置的闩锁和解除闩锁操作基本与前述的关闭装置的第一实施方案相同，但是压缩弹簧9由垫圈35而不是杆8的头部7压缩。另外，闩锁控制杆11的闩锁点21在垫圈35的耳状物37之上闩锁而不是在停止调整器10(图3-6)的顶表面22之上闩锁，以闩锁和解除闩锁杆8。杆8和垫圈35的有螺纹的界面提供了用于调整杆8的高度的机构，在所述高度处可以产生闩锁以适应其上安装有本实施方案的关闭装置的壁架4的不同厚度。
参考图14，提供关闭装置的第三实施方案。与关闭装置的第一和第二实施方案相同，并且如图14所示，关闭装置的第三实施方案包括具有设置在壁架4之上的第一端部和设置在壁架4之下的第二端部的杆8。杆8还包括设置在其第一端部处的头部7和设置在其第二端部处的一系列阳螺纹。还包括具有开口的安装螺栓15，该开口例如是纵向引导开口14，用于接受杆8。
但是关闭装置的第三实施方案与关闭装置的第一实施方案和第二实施方案的不同。例如关闭装置的第三实施方案包括一套位于壁架4之下的膨胀弹簧40，代替了在关闭装置的第二实施方案中使用的压缩弹簧9。每个膨胀弹簧40包括第一端部40a和第二端部40b。
另外，该关闭装置的调整机构包括与第二实施方案的垫圈35(图11所示)类似的垫圈43。垫圈43具有适合于杆8上的螺纹的带螺纹的中央开口，以及适合于和闩锁控制杆11的闩锁点21相接的耳状物44。在与耳状物44成90度的位置处，也给垫圈43设置臂45，用于连接至膨胀弹簧40的第二端部40b。垫圈43优选由非腐蚀金属等材料构成。
在该实施方案中，除了安装闩锁控制杆11的销17之外，也设置安装螺母41，它设有臂42，膨胀弹簧40的第一端部40a可以在与所述销17成90度的位置处连接至该臂42。
关闭装置的第三实施方案的操作基本与关闭装置的第二实施方案相同，但是该实施方案的关闭装置通过使膨胀弹簧40膨胀而不是压缩来压迫膨胀弹簧40。该关闭装置可以按照与第二实施方案的关闭装置同样的方式来调整。
关闭装置的每个前述实施方案可以相对较为简单的进行安装。插入有杆8的安装螺栓15按照与传统的马桶盖和座圈安装螺栓同样的方式安装和固定，但该螺栓拧入到安装螺母和所述的闩锁控制杆安装装置的结合之一中，而不是标准的安装螺母中。例如，然后安装螺母16可以连接至安装螺栓15中，从而安装螺母将安装螺栓固定在坐便器壁架4上。然后杆8插入到安装螺栓15的纵向引导开口14中，并拧入到调整机构例如所述的停止调整器10或垫圈35或43中。
也设置弹簧，根据优选实施方案，例如围绕杆8或者在坐便器壁架4之下设置。更具体的说，在关闭装置的第一实施方案中，围绕杆8设置压缩弹簧9。在关闭装置的第二实施方案中，在坐便器壁架4之下设置压缩弹簧9，并且它设置在弹簧盘38中。在第三实施方案中，在壁架4之下设置至少一个膨胀弹簧40，每个弹簧40其一端连接至安装螺母41，其另一端连接至垫圈43。
也设置相对于安装螺栓可以移动的控制杆11。更具体的说，控制杆11可以连接至安装螺母16或者41或者部分弹簧盘38上。
然后促动部件例如线缆25的第一端连接至控制杆11，促动部件的第二端连接至冲水机构。更具体的说，首先除去马桶水箱盖板，将具有沟槽26的托架27安装在马桶水箱2上，例如连接至马桶水箱2的顶部。然后向上并围绕着水箱2的后部拉动例如线缆25的促动部件，该促动部件设置在托架27的沟槽26中。
在促动部件设置在沟槽26中之后，该部件连接至冲水机构。更具体的说，促动部件可以围绕在水箱2中设置的滑轮28来设置，然后该促动部件连接至调整链29。然后调整链29可以连接至马桶现有的冲水臂30，除去任何松弛部分，可以更换水箱2的顶部。或者促动部件可以连接至冲水臂30或者浮子臂，或者设置在马桶水箱2内的其它装置。
参考图15-18，提供关闭装置的优选实施方案。与关闭装置的前述实施方案相同，并且如图16-17所示，关闭装置的优选实施方案包括具有设置在壁架4之上的第一端部和设置在安装螺栓15的纵向开口14中的第二端部的杆47。
但是关闭装置的优选实施方案与关闭装置的前述实施方案不同。例如如图15所示，杆47缺少设置在杆8的第一端部处的头部7，如在前述实施方案所使用的，在其第二端，优选实施方案的杆47设有狭缝48，并且在与其成90度的位置处，设有开口49，代替了在前述实施方案中使用的一系列阳螺纹18。
另外如图16和17所示，设有用于插入到安装螺栓15的纵向开口14内的压缩弹簧9。
另外，可以看出，关闭装置的优选实施方案的安装螺栓15缺少如前述实施方案中的在其顶部的螺栓头。取而代之的是，具有阴螺纹并且用于拧入到安装螺栓15顶端上的锁紧螺母50。另外，优选实施方案的安装螺栓15设有例如一个或者多个凹槽52，它在需要的点处收缩安装螺栓15的纵向开口14的内直径，从而它们可以提供支座，当压缩弹簧9插入到安装螺栓15的纵向开口14中时，压缩弹簧9的底端可以位于该支座上。
另外，该优选实施方案设置了与传统的马桶盖和座圈组件安装螺母类似的安装螺母51。
关闭装置的优选实施方案还包括控制杆53，该控制杆在其前端54的顶部处具有开口55，该控制杆用于穿过弹簧9并插入到在杆47的第二端部处设置的狭缝48中，并通过所提供的销56而可绕轴转动的连接至杆47。销56适合于插入穿过杆47的开口49以及控制杆53的开口55。控制杆53也包括闩锁点57。
参考图18，可以看出，控制杆53类似于前述实施方案的控制杆11，它向后延伸，并在其后端23处设有开口24。
另外，该优选实施方案还包括在其顶端具有沟槽59以及在其下端具有至少一个开口61的前延伸部60的托架58，代替在前述实施方案中使用的滑轮28。
另外，关闭装置的优选实施方案还包括控制杆62，适合于绕轴转动地安装在托架58的前延伸部60中的至少一个开口61，并从其枢轴点起在马桶的冲水臂30之上向前延伸，以及向后延伸至刚好在水箱2的后壁之内。控制杆62在靠近其后端处设有开口63。
该实施方案还设有绳锁64，例如通常在具有束带的衣服上使用的一种类型。
如图18所示，例如线缆25的促动部件在其第二端部25b处连接至控制杆62中的开口63，向前穿过托架58中的沟槽59，向下穿过靠近控制杆53的后端的开口24，然后穿过绳锁64。然后可以挤压和移动绳锁64以调整例如线缆25的促动部件的长度，来适应具有不同高度的水箱以及不同厚度的铰链架的马桶。
该关闭装置的优选实施方案的闩锁操作类似于关闭装置的前述实施方案，但是如图16和17所示，该实施方案的压缩弹簧9由杆47的第二端部压缩，而不是如第一、第二和第三实施方案中的分别由杆8的头部7或者垫圈35或43进行压缩。另外，如图17所示，因为前述的绕轴转动连接至杆47，因此该优选实施方案的控制杆53在杆47受压时向下移动，一旦控制杆53的闩锁点57低于安装螺栓15的底端，控制杆53可以顺时针旋转，从而控制杆53的闩锁点57闩锁在安装螺栓15的底部边缘之上。
该关闭装置的优选实施方案的闩锁释放操作也类似于关闭装置的前述实施方案，但是当马桶进行冲水并且冲水臂30升高时，冲水臂30将控制杆62的前延伸部向上抬高，使得控制杆62的后延伸部向下移动，水箱后面的线缆25以及与其连接的绳锁64向上移动。当绳锁64接触控制杆53的后端23时，它升高控制杆53的后端23，导致控制杆逆时针旋转，释放控制杆53的闩锁点57和安装螺栓15的底端之间的闩锁状态。
关闭装置的该优选实施方案除锁紧螺母50之外可以以完全组装的形式提供，以便于安装。通过将安装螺栓15向上穿过坐便器壁架4中的安装开口13的底部并穿过马桶座圈和盖组件的铰链架6插入，将锁紧螺母50拧在安装螺栓15的顶部上，然后用手将安装螺母51固定在坐便器壁架4之下，就可以安装该关闭装置。在从水箱2除去顶部之后，托架58可以安装在水箱2后壁的顶部上，控制杆62的前延伸部可以位于冲水臂30的顶部上，水箱2的顶部可以更换。当盖5抬高(如图4所示)以将关闭装置闩锁在闩锁位置(该位置对应于控制杆53的后端23的最低位置)上时，可以挤压和移动绳锁至刚好在靠近控制杆53的后端23的开口24之下。
从前面的描述可以看出，提供了一种较为简单和廉价的机械关闭装置，它在例如以传统的方式使用冲水扳手冲洗马桶的时候可以自动关闭马桶盖。关闭装置可以容易地安装而不需要使用工具。它可以由能够抬高盖并利用冲水扳手冲洗马桶的任何人来使用。
从前面的描述中可以看出，提供了一种较不突出的关闭装置。为了最不妨碍使用者，杆8或者47例如设置成穿过铰链架仅为盖板例如盖5之后的一英寸左右(2.54厘米)，座圈枢转轴线12与在使用者通常会抓住盖板(例如盖5、座圈或者盖和座圈组件)的轴线之前10-14英寸(25.4-35.6厘米)之处的点相对。这种结构为使用者提供了极大的机械优势，需要使用者压下杆8或者47并压迫相关的一个或多个弹簧以及升高盖板的附加力是最小的。另外，如此构成的闩锁机构使得释放闩锁点21、21a或57的作用力是最小的。闩锁控制杆11或者53直接设置在壁架安装开口之下，在高于或低于其闩锁点21或57的点处绕轴转动，并朝着马桶水箱2后方向后延伸大约9英寸(22.9厘米)。它在马桶水箱2的后方与闩锁释放机构相接触。
这种结构能利用具有小摩擦力的闩锁界面，避免了使用必须克服其阻力以释放闩锁点21或57的闩锁偏置弹簧的需要，为闩锁释放机构提供了极大的机械优势，并通过避免例如马桶水箱安装螺栓的障碍物和绕水箱后底边角的大角度拉动而减少了闩锁释放机构的路径。相应的，闩锁释放机构需要最小的作用力，例如只需几盎司(小于100g)的力来移动闩锁控制杆11或53的后端。因此，例如通过直接机械连接至冲水机构，例如马桶现有的浮子臂或者冲水臂30，可以促动闩锁释放机构，而不用过度压迫冲水机构，仅需要使用者向冲水扳手3施加很小的额外作用力。
利用冲水机构，例如冲水臂30，以这种方式在使用者释放了冲水扳手3之后允许闩锁控制杆11或者53立刻被重新设置，这对于例如在前一个使用者时候之后并且在马桶水箱2已经充满水之前另一个使用者希望立即使用马桶1的情况是有利的。
尽管已经参考了特定实施例描述了该关闭装置，但是这只是用于进行说明而不是用于限制了，该领域的技术人员自然可以对所披露的实施方案进行改变、增加或者削减，而不脱离本发明的精神和范围。例如，杆8或者47可以是刚性的管状机构，而不是实心杆结构，可以是方形或者矩形而不用是圆形，只要在安装螺栓15中纵向引导开口14可以适配地形成为引导这种杆8或者47的替换结构即可。另外，线缆25可以是线、绳或者带，可以通过将线缆25连接至马桶浮子臂或者附加的浮子/重物来代替马桶冲水臂，来促动闩锁释放机构，这不会脱离本发明的精神。
权利要求
1.一种用于安装在马桶上的关闭装置，该马桶具有盖板、坐便器壁架和冲水机构，该关闭装置包括安装螺栓，具有延伸穿过其中的开口；杆，设置在安装螺栓的开口内；弹簧，适合于由杆变形以由此偏置杆；控制杆，可以相对于安装螺栓移动，该控制杆包括闩锁点；以及闩锁释放机构，与控制杆连接；其中当关闭装置安装在坐便器壁架上时，当盖板打开并冲洗马桶时，冲水机构促动闩锁释放机构，导致控制杆的闩锁点相对于安装螺栓移动，使得弹簧移动杆，杆推动盖板，由此使盖板关闭。
2.如权利要求1的关闭装置，还包括啮合杆和控制杆的闩锁点的调整机构，其中该调整机构可以相对于控制杆来调整。
3.如权利要求2的关闭装置，其中调整机构包括具有用于和杆啮合的顶部、平滑侧面区域以及顶表面的停止调整器。
4.如权利要求3的关闭装置，其中控制杆还包括其上设置有闩锁点的前端、后延伸部和后端，其中当盖板打开时，闩锁点啮合停止调整器的顶表面。
5.如权利要求4的关闭装置，其中停止调整器的顶部包括用于啮合杆的阳螺纹的阴螺纹，由此使得停止调整器被调整，以改变控制杆的闩锁点与停止调整器的顶表面啮合的位置。
6.如权利要求2的关闭装置，其中调整机构包括垫圈，该垫圈具有用于啮合杆的带螺纹开口，以及用于啮合控制杆的闩锁点的耳状物，由此使得垫圈被调整以改变闩锁点与垫圈啮合的位置。
7.如权利要求6的关闭装置，其中弹簧包括一个或者多个膨胀弹簧，每个膨胀弹簧包括第一端部和第二端部，从而该一个或者多个膨胀弹簧的第一端部连接至安装螺母，而该一个或者多个膨胀弹簧的第二端部连接至垫圈。
8.如权利要求1的关闭装置，还包括弹簧盘，该弹簧盘具有用于啮合安装螺栓的带螺纹开口。
9.如权利要求8的关闭装置，其中弹簧是压缩弹簧，设置在弹簧盘中。
10.如权利要求1的关闭装置，其中杆还包括第一端部和第二端部，从而当杆设置在安装螺栓的开口内并且该安装螺栓处于竖直位置时，该第一端部在安装螺栓的顶部之上延伸，该第二端部设置在安装螺栓的顶部之下。
11.如权利要求10的关闭装置，其中杆还包括设置在第一端部处的头部以及设置在第二端部处的一系列阳螺纹。
12.如权利要求1的关闭装置，其中弹簧是压缩弹簧，环绕杆设置。
13.如权利要求1的关闭装置，其中安装螺栓的开口是纵向开口，用于接受杆的一部分，其中安装螺栓适合于穿过坐便器壁架上设置的开口而插入。
14.如权利要求13的关闭装置，还包括适合于啮合安装螺栓的安装螺母，该安装螺母具有一系列螺纹，其中安装螺母适合于将安装螺栓固定在马桶的坐便器壁架上，其中当关闭装置安装在马桶上时，安装螺母和安装螺栓一同将盖板的铰链架固定在壁架上。
15.如权利要求1的关闭装置，其中闩锁释放机构包括促动部件，该促动部件的第一端部与控制杆啮合，第二端部连接至冲水机构。
16.如权利要求15的关闭装置，其中冲水机构包括冲水臂，促动部件的第二端部连接至该冲水臂，从而在盖板打开冲洗马桶时，该冲水臂移动促动部件。
17.如权利要求16的关闭装置，其中促动部件包括线缆。
18.如权利要求15的关闭装置，其中闩锁释放机构还包括托架，该托架包括滑轮和沟槽，适合于安装在马桶水箱的后壁上，其中当关闭装置安装在马桶上时，促动部件在马桶水箱后面从控制杆向上前进，穿过沟槽，向下延伸到滑轮下面。
19.如权利要求18的关闭装置，其中促动部件从滑轮下面继续延伸至与冲水臂连接的调整链。
20.如权利要求1的关闭装置，其中安装弹簧从而在盖板处于打开位置时使得杆处于压下位置，而安装弹簧从而在盖板处于关闭位置时使得杆处于伸展位置。
21.如权利要求1的关闭装置，其中杆被弹簧偏置在伸展位置上。
22.如权利要求1的关闭装置，其中控制杆是柔性的。
23.如权利要求1的关闭装置，其中杆的下端设置在安装螺栓的开口内，控制杆绕轴转动地安装至杆的下端。
24.如权利要求23的关闭装置，其中弹簧保持在安装螺栓的开口内，并被对着杆的下端偏置。
25.如权利要求1的关闭装置，其中当盖板打开时，闩锁点啮合螺栓的底端。
26.如权利要求1的关闭装置，其中闩锁释放机构包括线缆，线缆的一端连接至马桶冲水机构，线缆的另一端可调整地连接至控制杆。
27.一种适合于安装在马桶上的关闭装置，该马桶具有冲水机构，所述关闭装置包括安装螺栓，其中具有开口；杆，具有设置在安装螺栓的开口内的下端，以及从该安装螺栓内的开口延伸出的上端；弹簧，处于安装螺栓的开口之内，并对着杆的下端偏置；控制杆，绕轴转动地安装在杆的下端，该控制杆包括可释放地闩锁至安装螺栓底端的闩锁点；以及闩锁释放机构，可调整地连接至控制杆，并连接至马桶冲水机构。
28.一种马桶，包括马桶坐便器；坐便器壁架，设置在马桶坐便器上，该壁架具有前端、后端和至少一个开口；水箱，设置在坐便器壁架的后端上，具有冲水机构；盖板，设置在坐便器壁架的前端上；以及关闭装置，适合于安装在马桶的坐便器壁架上，该关闭装置包括安装螺栓，具有延伸穿过其中的开口；杆，设置在安装螺栓的开口内；弹簧，适合于由杆变形以由此偏置杆；控制杆，可以相对于安装螺栓移动，该控制杆包括闩锁点；以及闩锁释放机构，与控制杆连接；其中当关闭装置安装在坐便器壁架上时，当盖板打开并冲洗马桶时，冲水机构促动闩锁释放机构，导致控制杆的闩锁点相对于安装螺栓移动，使得弹簧移动杆，杆推动盖板，由此使盖板关闭。
29.如权利要求28的马桶，其中关闭装置还包括啮合杆和控制杆的闩锁点的调整机构，其中该调整机构可以相对于控制杆来调整。
30.如权利要求29的马桶，其中调整机构包括具有用于和杆啮合的顶部、平滑侧面区域以及顶表面的停止调整器。
31.如权利要求25的马桶，其中控制杆还包括其上设置有闩锁点的前端、后延伸部和后端，其中当盖板打开时，闩锁点啮合停止调整器的顶表面。
32.如权利要求31的马桶，其中停止调整器的顶部包括用于啮合杆的阳螺纹的阴螺纹，由此使得停止调整器被调整，以改变控制杆的闩锁点与停止调整器的顶表面啮合的位置。
33.如权利要求29的马桶，其中调整机构包括垫圈，该垫圈具有用于啮合杆的带螺纹开口，以及用于啮合控制杆的闩锁点的耳状物，由此使得垫圈被调整以改变闩锁点与垫圈啮合的位置。
34.如权利要求23的马桶，其中弹簧包括一个或者多个膨胀弹簧，每个膨胀弹簧包括第一端部和第二端部，从而该一个或者多个膨胀弹簧的第一端部连接至安装螺母，而该一个或者多个膨胀弹簧的第二端部连接至垫圈。
35.如权利要求28的马桶，还包括弹簧盘，该弹簧盘具有用于啮合安装螺栓的带螺纹开口。
36.如权利要求35的马桶，其中弹簧是压缩弹簧，设置在弹簧盘中。
37.如权利要求28的马桶，其中闩锁释放机构包括促动部件，该部件的第一端部连接至控制杆，第二端部连接至冲水机构。
38.如权利要求37的马桶，其中闩锁释放机构还包括托架，该托架包括滑轮和沟槽，适合于安装在马桶水箱的后壁上，其中当关闭装置安装在马桶上时，促动部件在马桶水箱后面从控制杆向上前进，穿过沟槽，向下延伸到滑轮下面。
39.如权利要求28的马桶，其中盖板包括马桶座圈。
40.如权利要求28的马桶，其中盖板包括马桶盖。
41.如权利要求28的马桶，其中盖板包括马桶座圈和马桶盖组件。
42.一种适合于安装在马桶上的马桶盖板组件，该马桶具有坐便器壁架和冲水机构，马桶盖板组件包括盖板；铰链架，适合于安装在坐便器壁架上；以及关闭装置，适合于将铰链架安装在坐便器壁架上，该关闭装置包括安装螺栓，具有延伸穿过其中的开口；杆，设置在安装螺栓的开口内；弹簧，适合于由杆变形以由此偏置杆；控制杆，可以相对于安装螺栓移动，该控制杆包括闩锁点；以及闩锁释放机构，与控制杆连接；其中当关闭装置安装在坐便器壁架上时，当盖板打开并冲洗马桶时，冲水机构促动闩锁释放机构，导致控制杆的闩锁点相对于安装螺栓移动，使得弹簧移动杆，杆推动盖板，由此使盖板关闭。
43.如权利要求42的马桶盖板组件，该关闭装置还包括啮合杆和控制杆的闩锁点的调整机构，其中该调整机构可以相对于控制杆来调整。
44.如权利要求43的马桶盖板组件，其中调整机构包括具有用于和杆啮合的顶部、平滑侧面区域以及顶表面的停止调整器。
45.如权利要求44的马桶盖板组件，其中控制杆还包括其上设置有闩锁点的前端、后延伸部和后端，其中当盖板打开时，闩锁点啮合停止调整器的顶表面。
46.如权利要求45的马桶盖板组件，其中停止调整器的顶部包括用于啮合杆的阳螺纹的阴螺纹，由此使得停止调整器被调整，以改变控制杆的闩锁点与停止调整器的顶表面啮合的位置。
47.如权利要求43的马桶盖板组件，其中调整机构包括垫圈，该垫圈具有用于啮合杆的带螺纹开口，以及用于啮合控制杆的闩锁点的耳状物，由此使得垫圈被调整以改变闩锁点与垫圈啮合的位置。
48.如权利要求47的马桶，其中弹簧包括一个或者多个膨胀弹簧，每个膨胀弹簧包括第一端部和第二端部，从而该一个或者多个膨胀弹簧的第一端部连接至安装螺母，而该一个或者多个膨胀弹簧的第二端部连接至垫圈。
49.如权利要求42的马桶盖板组件，其中闩锁释放机构包括促动部件，该促动部件的第一端部连接至控制杆，第二端部连接至冲水机构。
50.如权利要求49的马桶盖板组件，其中闩锁释放机构还包括托架，该托架具有滑轮和沟槽，适合于安装在马桶水箱的后壁上，其中当关闭装置安装在马桶上时，促动部件在马桶水箱后面从控制杆向上前进，穿过沟槽，向下延伸至滑轮下面。
51.如权利要求42的马桶盖板组件，其中盖板包括马桶座圈。
52.如权利要求42的马桶盖板组件，其中盖板包括马桶盖。
53.如权利要求42的马桶盖板组件，其中盖板包括马桶座圈和马桶盖组件。
54.一种对适合于安装在马桶上的关闭装置进行安装的方法，该马桶具有盖板、坐便器壁架和冲水机构，该方法包括如下步骤将安装螺栓固定在马桶的坐便器壁架上，该安装螺栓具有穿过其中的纵向开口；将弹簧偏置的杆插入到安装螺栓的纵向开口中；将调整机构连接至杆；安装具有闩锁点的控制杆，从而该控制杆可以相对于安装螺栓移动；将促动部件的第一端部连接至控制杆；以及将促动部件的第二端部连接至冲水机构，从而当关闭装置安装在马桶的坐便器壁架上并且当盖板处于打开位置时，控制杆的闩锁点与调整机构啮合，弹簧偏置的杆处于压下位置。
55.如权利要求54的方法，其中固定安装螺栓的步骤还包括将安装螺母连接至安装螺栓的步骤。
56.如权利要求55的方法，其中连接控制杆的步骤还包括将控制杆连接至安装螺母的步骤。
57.如权利要求54的方法，其中将促动部件的第二端部连接至冲水机构的步骤还包括如下步骤除去马桶水箱盖板；将带有沟槽的托架安装在马桶水箱的顶部；向上和围绕着马桶水箱的后部拉动促动部件；将促动部件的一部分放置于在水箱上安装的托架沟槽内；将促动部件的第二端部连接至设置在马桶内的调整链；以及更换马桶水箱盖板。
58.如权利要求57的方法，还包括将促动部件围绕滑轮设置的步骤。
59.一种对适合于安装在马桶上的关闭装置进行安装的方法，该马桶具有盖板、坐便器壁架和冲水机构，该方法包括如下步骤提供关闭装置，该关闭装置包括安装螺栓、从螺栓的顶端延伸的杆、从螺栓的底端延伸的控制杆、以及具有与控制杆连接的第一端部的促动部件，该控制杆具有与螺栓的底端可释放地啮合的闩锁点；将安装螺栓固定在马桶的坐便器壁架上；将促动部件的第二端部连接至冲水机构，从而当关闭装置安装在马桶的坐便器壁架上并且当盖板处于打开位置时，控制杆的闩锁点与螺栓的底部啮合。
60.如权利要求59的方法，其中促动部件包括线缆，还包括调整线缆长度的步骤。
全文摘要
提供一种关闭装置和其安装方法。该关闭装置适合于安装在马桶上，该马桶包括盖板(5)、坐便器壁架(4)以及冲水机构(3，30)。关闭装置包括具有延伸穿过其中的开口的安装螺栓(15)，以及设置在安装螺栓的开口内的杆(8)。该装置还包括适合于由杆变形以由此偏置杆的弹簧(9)，以及可以相对于安装螺栓移动的控制杆(11)。也包括与控制杆连接的闩锁释放机构(25，27)。其中当关闭装置安装在坐便器壁架上时，当盖板打开并冲洗马桶时，闩锁释放机构使得控制杆的闩锁点相对于安装螺栓移动使得弹簧移动杆，杆推动盖板，由此导致盖板关闭。
文档编号A47K13/10GK1555239SQ02818149
公开日2004年12月15日 申请日期2002年7月25日 优先权日2001年7月27日
发明者罗伯特·安德森, 罗伯特 安德森 申请人:罗伯特·安德森, 罗伯特 安德森