容易安装的马桶座圈铰链组件及其使用方法
【专利摘要】描述了一种马桶座圈铰链组件以及安装该组件的方法，其中该组件包括：铰链本体，该铰链本体具有座和纵向延伸穿过该本体的中心开口；具有头部、纵向延伸本体和至少一个锁定销的固定铰链柱；衬套，该衬套具有上凸缘部分和限定穿过其的纵向延伸通道的纵向延伸本体，该本体还具有在衬套本体内或衬套本体上的至少一个横向延伸槽；以及用于将铰链组件固定至马桶的至少一个固定装置。该至少一个锁定销通过在衬套本体的通道内旋转固定铰链柱本体来锁定该组件。
【专利说明】容易安装的马桶座圈铰链组件及其使用方法
[0001]相关申请交叉引用
[0002]本申请根据美国35U.S.C.§ 119(e)要求2013年2月6日提交的美国临时专利申请N0.61/761，580的权益，其公开内容整体以参见方式纳入本文。
【背景技术】【技术领域】
[0003]本申请涉及使用工具或不使用工具附连和释放马桶座圈的铰链组件，且更具体地涉及具有旋转锁定和解锁特征以简化安装和/或移除的马桶座圈铰链组件。
[0004]现有技术
[0005]已知通过将螺栓穿过形成于马桶座圈或马桶座圈与盖组件的延伸凸缘部分中的一个或多个孔，穿过形成于便池后部的孔，并然后通过标准螺母来固定该固定件和/或使用各种铰链连接或铰链柱组件来将便池座圈固定至马桶便池，铰链连接或铰链柱组件中的一些是非常复杂的。很多铰链组件在将座圈和/或座圈和盖组件固定至便池上表现良好，但是清洁铰链组件周围或移除以清洁便池的容易性上存在问题。为了维护，进一步移除以更换座圈也可能存在问题。在复杂的设计中，安装可证明是困难的，或者在移除螺栓/螺母铰链组件上存在困难。随着时间的推移，已经改进了马桶座圈和盖，已经开发了一种铰链组件，其通过使得马桶座圈更容易移除和/或安装在马桶便池上而能够更容易清洁。
[0006]美国专利N0.5，933，875教导了用于可拆卸地将座圈连接至马桶的铰链和闩锁组件，包括容易移除以清洁。其包括底座和铰链支承件。该底座具有向下延伸部分，螺栓穿过盖向下延伸部分。该底座做成从而接纳锁定连接件。然后，铰链支承件安装在底座上方就如盖件以防止旋转并支承铰链连接。一旦底座件入位并由螺栓固定，铰链支承件可以放置在底座件的顶部上且然后将锁定件插入铰链支承件的开口从而以可释放方式锁定该装置。
[0007]美国专利N0.6，070, 295描述了具有螺纹安装柱、铰链柱以及闩锁件的铰链组件。安装柱可固定于马桶便池且铰链柱枢转地连接于安装柱上方的铰链座圈。闩锁件配合环形凹陷中的安装柱头以防止在锁定的同时意外向上移动铰链柱并相对于马桶便池固定马桶座圈。通过将安装柱固定至具有在凸缘下的螺母的马桶而将铰链组件安装至马桶。
[0008] 美国专利N0.7，203，975教导了具有分段底座部分的快速释放铰链连接，该分段底座部分围绕螺栓安装并构造成与一铰链支承件互锁，该铰链支承件具有用于接纳铰链销的延伸部。铰链支承件放置在螺栓上方，从而底座围绕螺栓的头部且底座与铰链支承件互锁。
[0009]虽然已知了这种容易移除铰链支承装置，本领域仍存在着对这些设计改进以提供一种装置的需求，该装置不仅通过减少零件数目而制造成本低，而且容易锁定在位以及容易解锁和释放以清洁和/或更换。本领域中还存在着在容易组装以及将马桶座圈或马桶座圈与盖组件安装至马桶便池方面上，本领域中还存在着为客户和水管工人持续提供改进的需求。
【发明内容】
[0010]本发明包括一种用于马桶便池的马桶座圈铰链组件，包括:固定铰链柱，所述固定铰链柱具有头部和具有至少一个锁定销的纵向延伸本体；具有上凸缘部分、纵向延伸本体以及至少一个横向延伸槽的衬套，所述纵向延伸本体限定穿过其的纵向延伸通道，所述纵向延伸通道构造成接纳固定铰链柱本体和至少一个锁定销，所述横向延伸槽在衬套本体内或衬套本体上并构造成用于接纳所述至少一个锁定销；铰链本体，所述铰链本体限定座，所述座构造成接纳固定铰链柱头部；纵向延伸穿过铰链本体的座的中心开口，其中，所述中心开口构造成接纳穿过其的固定铰链柱本体和所述至少一个锁定销；以及用于将铰链组件固定至马桶的至少一个固定装置，其中，所述至少一个锁定销构造成通过在衬套本体的纵向延伸通道内旋转固定铰链柱本体，直到锁定销定位在所述至少一个横向延伸槽内来锁定。[0011 ] 一个实施例中，锁定销构造成通过在衬套本体的通道内沿与锁定旋转方向相反的方向旋转所述固定铰链柱本体直到锁定销不再定位在所述至少一个横向延伸槽内来解锁。铰链本体可形成为一体结构。铰链本体还可包括构造成接纳铰链销的铰链销接纳部分。
[0012]不管是一体的或通过焊接、卡配或粘接连接在一起的两个部分，铰链本体可形成成包括上部分和下部分，所述上部分包括铰链销接纳部分和座，所述下部分具有与所述上部分的下表面面向配合的上表面并在其下表面上具有固定铰链柱接纳插入部，所述固定铰链柱接纳插入部穿过所述上部分的座延伸到所述下部分的下表面，其中，所述固定铰链柱接纳插入部构造成接纳衬套的上凸缘部分。
[0013]所述铰链销接纳部分较佳地还包括通道，该通道构造成接纳马桶座圈或马桶座圈与盖组件的铰链销。
[0014]固定铰链柱可包括选自由铝、铝合金、铜、铜合金、可模塑的复合材料、可模塑的聚合物材料，以及它们的组合构成的组的材料。优选的实施例中，可模塑的聚合物材料选自由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)、可模塑的氟聚合物，及它们的共混物和共聚物组成的组。另一实施例中，固定铰链柱包括铜。
[0015]固定铰链柱本体较佳地能够在所述衬套本体的至少一个横向延伸槽内旋转约±1度至约±90度，且更佳地旋转约±45度至约±90度以锁定组件。该固定铰链柱本体还能够在所述衬套本体的至少一个横向延伸槽内沿与锁定铰链组件的方向相反的方向旋转约±1度至约±90度，更佳地旋转约±45度至约±90度以解锁组件。
[0016]一个实施例中，衬套包括选自由铝、铜、不锈钢、黄铜、青铜、可模塑的复合材料、可模塑的聚合物材料和/或它们的组合构成的组的材料，且较佳地为聚氯乙烯(PVC)，所述可模塑的聚合物材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)和聚四氟乙烯(PTFE)及其共聚物。
[0017]本发明还包括一种将马桶座圈安装在马桶上的方法，包括:(a)提供具有马桶座圈铰链的马桶座圈；(b)提供至少一个马桶座圈铰链组件，所述至少一个马桶座圈铰链组件包括:固定铰链柱，所述固定铰链柱具有头部和具有至少一个锁定销的纵向延伸本体；具有上凸缘部分、纵向延伸本体以及至少一个横向延伸槽的衬套，所述纵向延伸本体具有穿过其的纵向延伸通道，所述纵向延伸通道构造成接纳固定铰链柱本体和至少一个锁定销，所述横向延伸槽在衬套本体内并构造成用于接纳所述至少一个锁定销；铰链本体，所述铰链本体限定座，所述座构造成接纳固定铰链柱头部；纵向延伸穿过铰链本体的座的中心开口，其中，所述中心开口构造成接纳固定铰链柱本体和锁定销穿过其；以及用于将铰链组件固定至马桶的至少一个固定装置，其中，所述至少一个锁定销构造成在衬套本体的通道内旋转所述固定铰链柱本体直到锁定销定位在所述至少一个横向延伸槽内来锁定；(C)将所述衬套定位入马桶的安装孔；(d)通过固定装置将衬套固定在马桶的安装孔内；(e)将铰链本体放置在衬套上方；(f )将固定铰链柱插入穿过铰链本体和衬套本体的纵向延伸通道直到所述固定铰链柱在座内；(g)旋转所述固定铰链柱直到所述至少一个锁定销在所述至少一个横向延伸槽内以锁定所述铰链组件；以及(h)将马桶座圈铰链安装在铰链组件上。
[0018]本方法的一个实施例中，铰链本体可包括构造成接纳衬套的上凸缘部分的下座部分且该方法的步骤(e)还可包括将铰链本体放置在衬套上方从而衬套的上凸缘部分位于铰链本体的下座部分中。
[0019]而且，该方法中，马桶座圈可以是独立式马桶座圈或马桶座圈与盖组件的一部分。
[0020]本方法的步骤(b)可包括提供两个铰链组件，从而对于每个铰链组件执行步骤(C)至(g)。这种实施例中，两个铰链组件的两个铰链本体每个可具有铰链销接纳部分，该铰链销接纳部分构造成接纳铰链销，且马桶座圈较佳地具有铰链销。本方法中，步骤(h)然后还包括将马桶座圈铰链定位在两个铰链本体的铰链销接纳部分中。
[0021]上面方法的一个实施例中，至少一个铰链本体具有铰链销接纳部分，所述铰链销接纳部分构造成接纳铰链销，所述马桶座圈具有铰链销且步骤(h)还包括将马桶座圈铰链定位在铰链本体的铰链销接纳部分中。
[0022]本方法的步骤(g)中，旋转步骤还可包括旋转固定铰链柱约±1度至约±90度，较佳地约±45度至约±90度来锁定。
[0023]该方法还包括解锁铰链组件以移除安装好的马桶座圈的步骤，该步骤通过沿与铰链组件的锁定方向相反的方向旋转所述固定铰链柱来解锁铰链组件，
[0024]其中旋转角度可沿解锁方向在约±1度至约±90度，较佳地约±45度至约±90度范围来解锁。
[0025]附图简要说明
[0026]在结合附图阅读时将更好地理解本发明的前述概要以及下面的优选实施例的详细说明。为了说明本发明，附图中示出目前优选的多个实施例。但是，应理解，本发明不限于所示的精确布置和手段。附图中:
[0027]图1是根据本发明的一个实施例的马桶座圈铰链组件的立体图；
[0028]图2是图1的马桶座圈铰链组件的俯视平面图；
[0029]图3是图1的马桶座圈铰链组件的仰视平面图；
[0030]图4是图1的马桶座圈铰链组件安装在马桶上在安装孔中的纵剖视图，从在锁定销位于横向延伸槽中的位置处穿过组件截取；
[0031]图5A是图1的组件中衬套的立体图；
[0032]图5B是图5A的衬套的俯视平面图；
[0033]图6A是用于本发明的铰链组件的另一替代实施例的衬套和固定铰链柱的纵剖视侧视图，其被截取以示出锁定销在衬套的纵向延伸槽中的定位；
[0034]图6B是图6A的实施例的其上固定有固定件的衬套和铰链柱的纵向延伸本体的横首丨J视图;
[0035]图7A用于与诸如图1的本发明实施例一起使用的固定装置的立体图；
[0036]图7B是用于本发明的实施例的固定装置的立体图；
[0037]图8是根据本发明的另一实施例的铰链本体的立体图；
[0038]图9是根据本发明的另一实施例的固定铰链柱的立体图；
[0039]图10是根据使用图9的铰链柱的铰链组件的实施例的马桶座圈铰链组件在安装于马桶上时的纵剖视图，穿过该组件截取，示出横向延伸槽中的锁定销；
[0040]图1lA是示出图10的组件实施例的衬套定位入马桶上的安装孔中的方法步骤的示意立体图；
[0041]图1lB是将图10的组件的固定铰链柱插入穿过铰链本体和衬套的示意立体图；以及
[0042]图1lC是示出旋转图1lB的固定铰链柱以锁定铰链组件的示意立体图。
【具体实施方式】
[0043]本发明包括用于将马桶座圈安装至马桶便池的马桶座圈铰链组件，马桶座圈可以是马桶座圈与盖组件的一部分。本发明还包括使用本文的马桶座圈铰链组件安装或移除马桶座圈的方法。本文描述的马桶座圈铰链组件消除了昂贵工具的需要，且实质上消除了到达马桶上靠近铰链或在铰链下方的区域以完全清洁马桶和马桶座圈的困难性。移除马桶座圈以维护也比标准或常规的座圈更容易。
[0044]本文所使用的马桶座圈旨在包括两件式马桶座圈与盖组件或无盖的座圈，其构造成具有铰链或铰链销，铰链或铰链销构造成用于附连或安装至本文的铰链组件。盖(如果有的话)可以是一体的或单独地附连至座圈。较佳的组件构造成与具有用于安装至该组件的铰链销的标准马桶盖一起工作。
[0045]仅为了方便而不应被认为是限制地，在下面的说明中使用一些术语。例如，词汇“左”、“右”、“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“前”、“后”和“后面”表示所参考的附图中的方向。同样，词汇“向内”和“向外”分别是朝向和远离所参考目标的几何中心的方向。术语包括上面明确提到的词汇、其衍生物以及类似含义的词汇。
[0046]参考图1-11C，马桶通常包括水箱T和便池B (参见图11A)。但是，应理解，安装在管线上和不需要水箱的马桶也受益于本发明。该马桶较佳地与可拆卸的马桶座圈一起使用，如本文所示，马桶座圈是马桶座圈与盖组件10的一部分。马桶座圈与盖组件10包括至少一个马桶座圈铰链组件。图1-5B的组件和图7的固定件在本文中称为铰链组件20且相关的变型实施例在本文中显示和识别为铰链组件120、220和320，每个铰链组件构造用于将马桶座圈，诸如马桶座圈与盖组件10中的马桶座圈，附连至诸如便池B的便池。用于马桶上的上述每一个物件在下面进一步详细描述。
[0047]图1-5B和7A示出本文所述的马桶便池铰链组件的第一实施例。第一马桶组件10的马桶便池铰链组件20具有固定铰链柱22。柱22具有头部24、纵向延伸固定铰链柱本体26和至少一个锁定销28。
[0048]铰链组件20还包括衬套32。衬套具有上凸缘部分34和纵向延伸本体36,该纵向延伸本体36中限定纵向延伸通道38，该纵向延伸通道38从上凸缘部分34延伸穿过整个衬套到衬套本体36的相反端。通道38构造成接纳固定铰链柱本体26。衬套本体36还具有在衬套本体36内或衬套本体36上的至少一个横向延伸槽40。每个这种槽较佳地构造用于当固定铰链柱在组件中锁定旋转之后锁定时，接纳固定铰链柱本体26上的至少一个锁定销28，如下面进一步描述的。
[0049]铰链组件20还包括铰链本体42，其可以是一体本体或以两个或更多个分开部分形成并然后组装在一起。如果分开地形成，则可以使用任何已知的或本领域将开发的方法来将各部分接合，包括超声焊接、粘接、热压焊接或卡配装配。
[0050]如铰链组件20的实施例所示，铰链本体42具有上部分44和下部分46。铰链本体42的上部分44包括限定铰链销接纳部分48的延伸表面47。铰链销接纳部分构造成接纳来自马桶座圈与盖组件10的铰链销。铰链上部分44还包括构造成接纳固定铰链柱22的头部24的至少一个座50。
[0051]如果由分开件形成，则下部分46可具有上表面52，上表面52与铰链本体42的上部分44的下表面54面向配合，并较佳地通过如上所提到的模制、焊接、粘接或其他互锁装置或固定件系统永久附连。下部分46可以可选地还具有优选的固定铰链柱接纳插入部56，该插入部56可延伸穿过上部分44中的座50。固定铰链柱接纳插入部56在其上端构造成在其中头部24接合铰链柱本体26的顶部的位置处接纳固定铰链柱(参见图4)。
[0052]铰链本体42的下部分46的下表面58较佳地还具有构造成接纳衬套32的上凸缘部分34的另一座60。铰链本体42限定中心开口 62，中心开口 62从上部分44中的上铰链座50纵向延伸穿过铰链本体42，并穿过下部分46中的固定铰链柱接纳插入部56。铰链本体42的中心开口 62较佳地大小设置成并构造成接纳穿过其的固定铰链柱22的本体26。
[0053]本文的铰链组件每个还较佳地包括用于将铰链组件固定或连接至马桶的至少一个固定装置。如图7所示，呈螺母形式的固定装置64可用于将铰链组件20连接至马桶，诸如马桶T。图1-5B所示的一个锁定销28构造成在固定铰链柱22定位在衬套32中的纵向延伸通道38内之后，通过在衬套32的本体36的至少一个纵向延伸通道38内旋转固定铰链柱22的本体26直到该锁定销位于衬套本体36内或衬套本体36上的横向延伸槽40中而可逆地锁定。
[0054]固定铰链柱22是可旋转以锁定或解锁铰链组件20以将该铰链组件固定在马桶上的机构。固定铰链柱22可以通过模制形成或以其他方式由较佳地耐流体且还较佳地不容易腐蚀的材料形成，例如铝、铜、及包括例如钢、青铜和黄铜的合金，可模塑复合材料，以及可模塑的聚合物材料，和/或这些材料的组合。合适的可模塑的聚合物材料(其可以被填充以形成复合材料或未填充的材料)包括，但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)和聚四氟乙烯(PTFE)及其共聚物和共混物。优选实施例中，固定铰链柱22由黄铜制成。
[0055]一个实施例中，固定铰链柱22具有头部24，头部24形状做成安装在铰链本体42的上部分中座50的内部。头部24形状和大小可以以于座50互补且较佳地紧贴地安装在座50内的任何方式来设置，假如座50的形状以容纳头部24并仍然允许头部24旋转以在使用中锁定和解锁来设置，包括诸如大致圆形、方形、矩形、长椭圆形或三角形的形状。优选实施例中，头部24具有圆形形状，该圆形的最长尺寸，例如横跨头部测量的直径dl，该直径dl约为2.0cm至约3.0cm,更佳地约2.0cm至约2.5cm。
[0056]固定铰链柱22的头部24可以具有诸如狭槽30的狭槽以允许头部24易于通过使用本领域已知或待开发的简单工具，诸如螺丝刀、硬币、刀和类似平头装置在铰链组件20中旋转，以施加旋转扭矩。此外，如果需要，也可采用定制形状工具与特定的上铰链本体座和互补的铰链柱头部一起使用。但是，为了便于制造，如果可能，理想的是选择最不复杂设计的工具和铰链柱头部。
[0057]在如图8-1IC所示的铰链组件220的替代实施例中，铰链柱222的头部224，替代于诸如狭槽30的狭槽，包括凸片270，凸片270允许由用户手动抓持头部224并在铰链组件220内旋转到锁定或解锁位置而无需使用工具，但是如果需要也可使用抓持工具，诸如钳子或虎钳。组件220中，相似的附图标记用于全文中具有类似功能的相似的元件并因此可以如本文其他地方所描述的，除非特别区分。
[0058]参考铰链组件20，固定铰链柱22具有纵向延伸本体26，本体26具有长度1，该长度I足够本体26延伸穿过衬套32的本体36直到锁定销28配合横向延伸槽，诸如槽40。较佳地，沿柱22的本体26纵向测量的长度I约2.5cm至约6cm,且更佳地约5cm至约6cm,取决于马桶便池B的后部上安装表面的厚度和宽度。固定铰链柱本体26的宽度在横跨本体测量时必须足以紧贴地安装在衬套32的本体36内部同时仍然允许容易旋转。较佳地，固定铰链柱22具有本体26，本体26是大致圆柱形并具有横跨本体的长度的主要部分测量的直径d2,直径d2约为0.6cm至1.8cm,较佳地约0.6cm至约1.2cm。本体26的直径d2较佳地大致小于固定铰链柱头部24的直径屯。本体26可以固定地附连至铰链柱头部24的下侧中心或更佳地以标准螺栓方式与铰链柱22的头部24 —体形成。
[0059]固定铰链柱22的本体26较佳地还具有至少一个锁定销28，所述至少一个锁定销28形成、附连或横向插入穿过本体26并定位在沿本体26的长度I的某个位置处。锁定销28可以可缩回地安装入固定铰链柱本体26，例如通过将锁定销28弹性装载入固定铰链柱本体26。较佳地，锁定销28由与固定铰链柱22相同或类似的材料制成。锁定销28较佳地大小和形状设置成或以其他方式构造成能够安装穿过和配合锁定衬套32的本体36内和本体36上的横向延伸槽40，或者从该槽40脱开配合以解锁铰链组件20。较佳地，锁定销28具有沿本体26纵向测量的与槽相一致的长度12，长度I2约为6cm至约7cm。
[0060]衬套32是大致圆柱形外壳，构造成待插入马桶便池B的安装孔并具有上凸缘部分，该上凸缘部分安装在设置于铰链本体42的下部分或底部上的座60中。衬套构造成从而将固定铰链柱22的至少一部分保持在组件内，其中头部24位于并放置在铰链本体42上方并在马桶的安装孔和固定铰链柱22的本体26的在衬套内安装孔下方的至少一部分上方。衬套的本体36用于通常通过使用诸如图7所示的固定件将座铰链组件20固定至马桶。衬套32可以由也可作为单独构件分别模制或分开模制的两个半个组装。任一情形中，其形成和/或例如通过机加工钻孔以在衬套本体36内或衬套本体36上包含纵向延伸通道38和至少一个横向延伸槽40。衬套32通过模制或其他成形材料制成，这些材料是耐流体且较佳地不容易腐蚀，例如铝、铜和包括例如不锈钢、青铜、黄铜的合金，或可模塑的复合材料，可模塑的聚合物材料，和/或这些材料的组合，例如填充和未填充的聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)，和聚四氟乙烯(PTFE)以及这些材料的共聚物和共混物。优选的实施例中，衬套32由聚氯乙烯(PVC)制成。
[0061]衬套32包括上凸缘部分34，其构造成补充和安装在铰链本体42的下部分46的下表面58的座60内。上凸缘部分34形状、大小可设置成或以其他方式构造成当横向测量时具有比马桶的标准马桶座圈安装孔的直径宽至少约0.25英寸至约0.5英寸的直径。由此，上凸缘部分34将搁置在马桶便池B的顶部上，而衬套的本体穿过安装孔但该上凸缘部分不穿过安装孔。另外，上凸缘部分34较佳地形状做成安装在铰链本体42的下部分46的下表面58的相对应座60内。座60和上凸缘部分34每个可以是大致圆形、方形、矩形、长椭圆形或三角形。
[0062]一个实施例中，上凸缘部分34具有圆形形状，其横跨凸缘部分测量的最长尺寸，例如直径d3约为2.0cm至约3.0cm,且更佳地约2.0cm至约2.5cm,直径d3较佳地比标准马桶安装孔(其通常为1.3cm)大至少0.25英寸或更大。如果马桶中形成不同大小的安装孔，包含衬套的组件的各部分的大小可被调节以相应地与安装孔的大小匹配。
[0063]衬套32还包含纵向延伸本体36，纵向延伸本体36限定穿过其的纵向延伸通道38。通道38较佳地通过模制或形成穿过衬套32的本体36的通孔，从而通道具有相对应横向形状和纵向形状以接纳固定铰链柱22的本体26，来构造成接纳固定铰链柱22的本体26。纵向延伸本体36，类似固定铰链柱本体26，具有足够的长度b以延伸穿过马桶便池B的陶瓷中的安装表面的厚度，并较佳地延伸穿过陶瓷的底部以接纳匹配的固定装置64，以使用该组件20将马桶座圈在马桶上固定或以其他方式固定在位。较佳地，纵向延伸本体36的长度b约4cm至约6cm,更佳地约4cm至约5cm,取决于在马桶便池B的背部上的具有安装孔的马桶安装表面的厚度。
[0064]延伸穿过衬套32的纵向延伸通道38形状做成接纳固定铰链柱本体26。通道38较佳地形状做成具有沿其长度的至少一个横向延伸槽40 (但是，横向延伸槽可形成在通道的尽端处在通道的底部处，从而将该槽定位在从通道延伸的衬套本体上)。如果锁定销是不可缩回的锁定销，通道38也可具有至少两个额外的锁定销通道39，每个锁定销通道39可以沿其长度定位在衬套本体36中通道38的相对侧上从而容易地接纳至少一个锁定销28通过以允许所述至少一个锁定销28在解锁位置纵向滑过衬套32的本体36(如果锁定销是可缩回的锁定销，则锁定销通道36是可选的)。这在图5A和B中最佳地示出。
[0065]当沿垂直于任何锁定销通道39的横向的方向横跨通道38测量时，通道38的直径d4约为0.6cm至约1.9cm,且较佳地约为0.6cm至约1.3cm,这紧密地相对应于固定铰链柱本体26的直径d2，从而在组装时提供紧贴安装。
[0066]衬套32的本体36具有至少一个横向延伸槽40,所述至少一个横向延伸槽40部分地形成在衬套32的本体36的底部69上或者部分地或完全地形成在衬套本体36的内部内(取决于锁定销设计)，槽40构造成接纳至少一个锁定销28，其中，锁定销28固定地和/或可缩回地附连至或安装在铰链柱22的本体26上。
[0067]当本体26在衬套本体36内以在旋转时锁定或解锁锁定销28时，至少一个槽40横向地形成在衬套本体内或衬套本体36上在与固定铰链柱22的本体26上锁定销28的位置对准的位置处。当销转动离开其插入位置，诸如在如所示在纵向延伸通道38的锁定销通道39中时，槽40捕获或释放锁定销28。当锁定销是不可缩回时形成这种通道39以使得销能够滑动进入穿过衬套本体的纵向延伸通道滑动进入。
[0068]如基本上与图1-5B和7所示的组件相同但具有如图6A和6B所示的衬套和铰链柱的替代实施例中组件120最佳所示，横向延伸槽140也可具有至少一组锁定销凹陷141，所述至少一组锁定销凹陷141大小设置成紧贴地安装在固定铰链柱本体126每侧上的锁定销128，和/或所述至少一组锁定销凹陷141沿围绕铰链柱本体的内部刻出的环形槽方式延伸，该延伸的凹陷或环形槽使得它们从通道138向外横向延伸入衬套本体136。一旦转动，锁定销128就配合沿槽140的内部定位的该横向延伸槽凹陷141，或沿环形槽内部滑动直到销128不与衬套本体内的任何锁定销通道39对准(或者在可缩回销情形中，对准以在凹陷141和/或槽140内扩张)。
[0069]较佳地，如图1-5B所示的至少一个横向延伸槽40部分地形成在衬套32的本体36的底部69上并具有曲面构造，从而锁定销28能够旋转入和旋转出该横向延伸槽40或任何其他设置的凹陷41以锁定和解锁。
[0070]替代实施例中，当锁定销28是可缩回地形成从而能够在进入衬套32之前被推入固定铰链柱22的本体26以更容易行进穿过纵向延伸槽38时，横向延伸槽凹陷41或至少一个槽40可以单独形成在衬套本体36的底部69中而无任何内部横向延伸的槽40或凹陷41并可以沿较佳地布置并与锁定销通道39间隔开以容易旋转固定铰链柱本体26和锁定销28的方向形成(一旦锁定销离开衬套32的底部69并从铰链柱22向外扩张以在扩张后的销在凹陷41或槽40中时，锁定和解锁铰链组件20)。该槽凹陷可以是销接纳孔，该销接纳孔设计成当它在缩回形式被压缩时捕获销并扩张入孔以锁定。
[0071]本发明的替代实施例120中，对于马桶组件10，除了这里和上面所提到的，铰链组件在所有方面与实施例20都相同，且全文中相似的附图标记表示相似的元件。如图6A和6B所示，存在着不止一个横向延伸槽140，所述不止一个横向延伸槽140沿上凸缘134下面的衬套132的本体136的内通道138上的任意位置定位，以接纳附连至，较佳地以固定方式附连至铰链柱122的不止一个锁定销128。但是，如果可选的横向延伸槽凹陷141也单独地形成入衬套本体136用于锁定和解锁(或如果如上讨论形成一圆形槽)(参加图6B)，可缩回地形成入铰链柱122的本体126的锁定销128也可用在本实施例的范围内。较佳地，锁定和接纳锁定销的这种凹陷或槽沿偏离形成在衬套中的任何锁定销通道139的方向定位以允许旋转固定铰链柱本体126和锁定销128，从而将铰链组件120在衬套内锁定和解锁和/或如上关于单个锁定销和单个横向延伸槽所讨论地操作。
[0072]固定铰链柱22的本体26在衬套32的本体36内部可旋转以允许所述至少一个锁定销28转动并可逆地配合纵向延伸通道38中的横向延伸槽凹陷41或槽40。在安装马桶座圈10时，固定铰链柱22的本体26能够沿锁定方向旋转(其可以根据设计偏好设置成顺时针或逆时针)直到位于衬套本体36的所述至少一个横向延伸槽40 (或其他凹陷等)内，并较佳地旋转约土 I度至约±90度，更佳地约±45度至约±90度来锁定铰链组件20。固定铰链柱本体也可做成可旋转360°或具有一槽，如需要，该槽具有限制行进穿过某个点的止挡部。
[0073]为了移除马桶座圈10，固定铰链柱22的本体26能够沿与锁定方向相反的方向在衬套本体36的至少一个横向延伸槽40内或其他凹陷内可逆地旋转，较佳地在相同的旋转距离上并沿与锁定方向相反的方向旋转，即较佳地约±1度至约±90度，且更佳地约±45度至约±90度来解锁马桶座圈10的铰链组件20。
[0074]衬套32的本体36具有外表面66，在一个实施例中，该外表面66较佳地可以被机械加工或形成成具有螺纹68以啮合固定装置64上的相对应螺纹，诸如螺母、螺帽等，但是，诸如钳、扣钩、夹子、绳子的其他固定件以及本领域已知的或待开发的任何固定件可被用作本文中的固定装置。替代实施例中，衬套本体的外表面可以是光滑的以配合通过卡配或紧配应用的固定装置，诸如替代实施例300中的O形环，实施例300中，除了图7B所示的固定装置364，铰链组件320在所有方面与实施例10和组件20相同。还能够使用可折叠衬套，但对于这样的设计，将需要特定的工具来安装。
[0075]铰链本体42是铰链组件的多个部件的中心毂，且更具体地用于坐落固定铰链柱的头部24以及衬套32的上凸缘部分34，同时还将马桶座圈10附连至铰链组件20以将座圈安装在马桶上。铰链本体42可通过模制或其他成形材料制成，这些材料是耐流体且较佳地不容易腐蚀，例如铝、铜和包括例如钢、青铜、黄铜的合金，或可模塑的复合材料，可模塑的聚合物材料，和/或这些材料的组合，包括填充和未填充的聚丙烯、聚脲、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)，和聚四氟乙烯(PTFE)以及这些材料的共聚物和共混物。优选实施例中，铰链本体42由聚乙烯制成。铰链本体42较佳地具有如图4所示的从上部分44中的座50的壁的顶部穿过下部分46的底部纵向测量的高度Hhb，高度Hhb约为1.2cm至约3.0cm,且更佳地约为1.2cm至约2.5cm，这取决于设计且较佳地适应槽和通道并避免靠近马桶的后部的铰链组件20过度突出，这可能干扰座圈和盖的打开和关闭、座圈和盖的清洁或者影响盖的美学外观。
[0076]一个实施例中，铰链组件20的铰链本体42具有上部分44和下部分46。如上面详细讨论的，各部分可以是粘结或固定在一起的分开件或一体地形成的各部分。上部分44较佳地包括铰链销接纳部分48，该铰链销接纳部分48构造成接纳来自马桶座圈10的铰链销。上部分44还较佳地限定构造成接纳固定铰链柱22的头部24的至少一个座50。较佳地，该铰链销接纳部分48还包括构造用于接纳马桶座圈10的铰链销的通道49。铰链销接纳部分48的通道49构造用于通过本领域已知或待开发的任何连接方式，且较佳地通过滑入、卡配或摩擦配合，更佳地通过卡配来接纳马桶座圈10的铰链销。这还使得在铰链组件保留在原位的同时，能够将马桶座圈10移除，以更好地触及座圈10和便池B的需要彻底清洁的困难区域。
[0077]在其中各部分是分开构件的一个实施例中，铰链本体42的下部分46可以具有上表面52，上表面52以面向配合固定或粘接至上部分44的下表面54。该下部分较佳地还具有如实施例20所示的中心放置的固定铰链柱接纳插入部56，其延伸入上部分44的构造成接纳固定铰链柱头部24的座50。插入部56形状和大小设置成安装在上部分44中座50内部。插入部56还具有穿过其的纵向延伸通道59，其具有与衬套32的本体相同或相似的尺寸，从而也接纳穿过其固定铰链柱22的本体26。下部分较佳地还具有下表面58，下表面58限定座60，座60构造成接纳衬套32的上凸缘部分34。
[0078]铰链本体42具有中心开口 62，该中心开口 62从上部分44的座50纵向延伸贯穿并穿过固定铰链柱接纳部分以及构造成接纳固定铰链柱本体26。
[0079]与马桶组件200 —起使用的替代实施例220也在本发明的范围内，其中，马桶和盖与马桶组件10相同，且除了这里所描述的，铰链组件220相同，其中，全文中相似的附图标记表示相似的元件。如图8-11C所示,铰链本体242形成为一体结构，且可以具有或不具有包含铰链销接纳部分248的倾斜壁280，铰链销接纳部分248还包括铰链销接纳件通道249，该铰链销接纳件通道249构造成用于接纳马桶座圈210上的铰链销。通道249可以形成为在后部完全包围铰链本体242，用于插入马桶座圈210上的铰链销，或者通道可以构造成在倾斜壁280的上表面上可部分触及以通过本领域已知或待开发的任何连接方法，且较佳地通过滑入、卡配或摩擦配合，更佳地通过卡配来接纳马桶座圈与盖组件210的铰链销。但是，对于本体内的通道，铰链销可以是滑动配合。
[0080]铰链本体242的上表面282还限定构造成接纳固定铰链柱222的头部224的至少一个座250。一体铰链本体242的下表面284还限定构造成接纳衬套232的上凸缘部分234的至少一个座260。该实施例还可具有一个或多个固定销228。铰链本体242具有中心开口 262，该中心开口 262从上表面280的座250的顶部纵向延伸穿过铰链本体242并穿过下表面284，其中，铰链本体242的中心开口 262构造成接纳穿过开口 262的固定铰链柱222的本体226。
[0081]本发明在本文的任何实施例中还可包括至少一个螺纹固定装置64 (例如参加图7A)，用于通过与在衬套32的相对应本体36上的螺纹或其他相容固定机构啮合来将铰链组件20固定至马桶。固定装置的典型硬件是本领域已知的或待开发的任何固定装置，诸如螺母(如图7A所示)、螺帽、钳、扣钩、夹子以及绳子。或者，如图7B所示的固定装置364可以是滑动连接件或如图7B所示的在衬套本体形成为在其外部是光滑时使用的O形环。固定装置，诸如本领域已知的那些，也可以通过模制形成或以其他方式由耐流体且还较佳地不容易腐蚀的材料形成，例如铝、铜、及包括例如不锈钢、青铜和黄铜的合金，可模塑复合材料，以及可模塑的聚合物材料，和/或这些材料的组合。合适的可模塑的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)和聚四氟乙烯(PTFE)以及这些材料的共聚物以及共混物。一个实施例中，固定装置64由聚氯乙烯(PVC)制成。优选的替代实施例中，固定装置64由黄铜制成。
[0082]本文中本发明的方法的实施例中，在诸如通过制造提供马桶座圈10 (其可以是单个马桶座圈或者马桶座圈与盖组件)并提供马桶座圈铰链组件20，诸如本文所述和在本发明的范围内的任何铰链组件实施例之后，现将参考实施例20在其他步骤中描述本方法。铰链组件20的衬套32定位入马桶T的安装表面上的安装孔中。这在图1lA中示出。铰链组件20然后可在附连马桶座圈10之前或之后，使用至少一个固定装置64，固定在安装表面下方和安装孔下方。接下来，铰链本体42放置在衬套上方，较佳地使得上凸缘部分34定位在铰链本体的下部分中的座内部并覆盖安装孔，如图1lB所示。然后将固定铰链柱22经由中心开口 62插入穿过铰链本体42且直到铰链柱头部在铰链本体的上座50内，于是，铰链柱22的本体26将在衬套32的本体36内且铰链柱22的至少一个锁定销28靠近横向延伸槽对准(以缩回形式或在锁定销通道内)。当放置在位时，固定铰链柱22通过使用抓持凸片或在槽中的工具等旋转，直到至少一个锁定销在至少一个横向延伸槽40内。铰链柱头部的用户旋转旋转了固定铰链柱本体26和锁定销28，从而销可以自身定位在衬套本体36内的锁定销凹陷41内或者定位在衬套本体内或衬套本体上的槽40内或定位在本体内的圆形凹陷内。图1lC示出用于锁定的旋转。在锁定时，组装后的铰链组件20在马桶上安装在位。马桶座圈(或座圈和盖组件)10安装在铰链组件上，例如通过使用匹配机构，例如通过将马桶座圈10上的铰链销插入铰链本体42的铰链销接纳部分48的通道49中而将盖定位在所述至少一个马桶座圈铰链组件22上。
[0083]为了在安装之后移除铰链组件20及马桶座圈与盖组件10，固定铰链柱22的头部24然后沿与锁定方向相反的方向旋转，这将从槽40移除锁定销和/或从衬套内的任何锁定销凹陷41或槽脱开配合锁定销28。这可逆地旋转固定铰链柱本体26和锁定销28并解锁铰链组件20。然后，如果需要进一步清洁，座圈可被移除且铰链组件分离。
[0084]如果锁定销的360°旋转是优选的，这种锁定可通过使用止挡件或凹坑和槽布置来实现锁定和解锁位置。
[0085]对于清洁，如果需要，衬套本体32和固定装置64可以保留在位，从而一旦该组件下方区域已经完成清洁可重新附连铰链组件20或者更换铰链组件或马桶盖。
[0086]本文的方法可以在这里的任何实施例中实践；但是，为了方便，这里参考图1-5B和7A中实施的铰链组件20描述本方法的示例性实施例。如果通过其他实施例实践本发明，也可使用替代实施例中相似的部件。不同于现有方法和组件，马桶座圈铰链组件可以与含有这种装置的现有技术马桶和其他现有方法、成套工具或组件一起使用。但是，这里所描述的方法是优选的方法且不意在是限制性的。
[0087]本领域的技术人员应理解可对上述的各实施例进行改变而不脱离其宽泛的发明构思。因此，可以理解的是本发明不限于所公开的特定实施例，而是旨在覆盖由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的变型。
【权利要求】
1.一种用于马桶便池的马桶座圈铰链组件，包括: 固定铰链柱，所述固定铰链柱具有头部和具有至少一个锁定销的纵向延伸本体； 具有上凸缘部分、纵向延伸本体以及至少一个横向延伸槽的衬套，所述纵向延伸本体限定穿过其的纵向延伸通道，所述纵向延伸通道构造成接纳固定铰链柱本体和至少一个锁定销，所述横向延伸槽在衬套本体内或衬套本体上并构造成用于接纳所述至少一个锁定销； 铰链本体，所述铰链本体限定座，所述座构造成接纳固定铰链柱头部； 纵向延伸穿过铰链本体的座的中心开口，其中，所述中心开口构造成接纳穿过其的固定铰链柱本体和所述至少一个锁定销；以及 用于将铰链组件固定至马桶的至少一个固定装置， 其中，所述至少一个锁定销构造成通过在衬套本体的纵向延伸通道内旋转固定铰链柱本体，直到锁定销定位在所述至少一个横向延伸槽内来锁定。
2.如权利要求1所述的用于马桶便池的马桶座圈铰链组件，其中，所述锁定销构造成通过在衬套本体的通道内沿与锁定旋转方向相反的方向旋转所述固定铰链柱本体直到锁定销不再定位在所述至少一个横向延伸槽内来解锁。
3.如权利要求1所述的用于马桶便池的马桶座圈铰链组件，其中，所述铰链本体形成为一体结构。
4.如权利要求1所述的用于马桶便池的马桶座圈铰链组件，其中，铰链本体还包括构造成接纳铰链销的铰链销接纳部分。
5.如权利要求4所述的用于马桶便池的马桶座圈铰链组件，其中，所述铰链本体包括上部分和下部分，所述上部分包括铰链销接纳部分和所述座，所述下部分具有与所述上部分的下表面面向配合的上表面并在其下表面上具有固定铰链柱接纳插入部，所述固定铰链柱接纳插入部穿过所述上部分的座延伸到所述下部分的下表面，其中，所述固定铰链柱接纳插入部构造成接纳衬套的上凸缘部分。
6.如权利要求4所述的用于马桶便池的马桶座圈铰链组件，其中，所述铰链销接纳部分包括通道，所述通道构造成接纳马桶座圈或马桶座圈与盖组件的铰链销。
7.如权利要求1所述的用于马桶便池的马桶座圈铰链组件，其中，所述固定铰链柱包括选自由铝、铝合金、铜、铜合金、可模塑的复合材料、可模塑的聚合物材料，以及它们的组合构成的组的材料。
8.如权利要求7所述的用于马桶便池的马桶座圈铰链组件，其中，所述可模塑的聚合物材料选自由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)、可模塑的氟聚合物，及它们的共混物和共聚物组成的组。
9.如权利要求7所述的用于马桶便池的马桶座圈铰链组件，其中，所述固定铰链柱包括铜。
10.如权利要求1所述的用于马桶便池的马桶座圈铰链组件，其中，所述固定铰链柱本体能够在所述衬套本体的至少一个横向延伸槽内旋转约±1度至约±90度以锁定组件。
11.如权利要求10所述的用于马桶便池的马桶座圈铰链组件，其中，所述固定铰链柱本体能够在所述衬套本 体的至少一个横向延伸槽内旋转约±45度至约±90度以锁定组件。
12.如权利要求10所述的用于马桶便池的马桶座圈铰链组件，其中，所述固定铰链柱本体还能够在所述衬套本体的至少一个横向延伸槽内沿与锁定铰链组件的方向相反的方向旋转约±1度至约±90度以解锁组件。
13.如权利要求12所述的用于马桶便池的马桶座圈铰链组件，其中，所述固定铰链柱本体能够在所述衬套本体的至少一个横向延伸槽内沿与锁定铰链组件的方向相反的方向旋转约±45度至约±90度以解锁组件。
14.如权利要求1所述的用于马桶便池的马桶座圈铰链组件，其中，所述衬套包括选自由铝、铜、不锈钢、黄铜、青铜、可模塑的复合材料、可模塑的聚合物材料和/或它们的组合构成的组的材料，所述可模塑的聚合物材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯(PVC )和聚四氟乙烯(PTFE)及其共聚物。
15.如权利要求14所述的铰链组件，其中所述衬套包括聚氯乙烯(PVC)。
16.一种将马桶座圈安装在马桶上的方法，包括: (a)提供具有马桶座圈铰链的马桶座圈； (b)提供至少一个马桶座圈铰链组件，所述至少一个马桶座圈铰链组件包括: 固定铰链柱，所述固定铰链柱具有头部和具有至少一个锁定销的纵向延伸本体； 具有上凸缘部分、纵向延伸本体以及至少一个横向延伸槽的衬套，所述纵向延伸本体具有穿过其的纵向延伸通道，所述纵向延伸通道构造成接纳固定铰链柱本体和至少一个锁定销，所述横向延伸槽在衬套本体内并构造成用于接纳所述至少一个锁定销； 铰链本体，所述铰链本体限定座，所述座构造成接纳固定铰链柱头部； 纵向延伸穿过铰链本体的座的中心开口，其中，所述中心开口构造成接纳穿过其的固定铰链柱本体和锁定销；以及 用于将铰链组件固定至马桶的至少一个固定装置，其中，所述至少一个锁定销构造成在衬套本体的通道内旋转所述固定铰链柱本体直到锁定销定位在所述至少一个横向延伸槽内来锁定； (C)将所述衬套定位入马桶的安装孔； (d)通过固定装置将衬套固定在马桶的安装孔内； Ce)将铰链本体放置在衬套上方； (f)将固定铰链柱插入穿过铰链本体和衬套本体的纵向延伸通道直到所述固定铰链柱在座内； (g)旋转所述固定铰链柱直到所述至少一个锁定销在所述至少一个横向延伸槽内以锁定所述铰链组件；以及 (h)将马桶座圈铰链安装在所述铰链组件上。
17.如权利要求16所述的安装马桶座圈的方法，其中，铰链本体包括构造成接纳衬套的上凸缘部分的下座部分且步骤(e)还包括将铰链本体放置在衬套上方从而衬套的上凸缘部分位于铰链本体的下座部分中。
18.如权利要求16所述的安装马桶座圈的方法，其中，马桶座圈是马桶座圈与盖组件的一部分。
19.如权利要求16所述的安装马桶座圈的方法，其中，有两个铰链组件且步骤(b)包括提供两个铰链组件以及对于每个铰链组件执行步骤(c )至(g )。
20.如权利要求19所述的安装马桶座圈的方法，其中，两个铰链组件的两个铰链本体每个具有铰链销接纳部分，所述铰链销接纳部分构造成接纳铰链销，所述马桶座圈具有铰链销且步骤(h)还包括将马桶座圈铰链定位在铰链本体的铰链销接纳部分中。
21.如权利要求16所述的安装马桶座圈的方法，其中，铰链本体具有铰链销接纳部分，所述铰链销接纳部分构造成接纳铰链销，所述马桶座圈具有铰链销且步骤(h)还包括将马桶座圈铰链定位在铰链本体的铰链销接纳部分中。
22.如权利要求16所述的安装马桶座圈的方法，其中，步骤(g)还包括旋转所述固定铰链柱约±1度至约±90度。
23.如权利要求22所述的安装马桶座圈的方法，其中，步骤(g)还包括旋转所述固定铰链柱约±45度至约±90度。
24.如权利要求16所述的安装马桶座圈的方法，还包括解锁铰链组件以移除安装好的马桶座圈的步骤，该步骤通过沿与铰链组件的锁定方向相反的方向旋转所述固定铰链柱来解锁铰链组 件。
【文档编号】A47K13/12GK103961011SQ201410045423
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年2月7日 优先权日:2013年2月6日
【发明者】R·M·詹森 申请人:As知识产权控股有限公司