专利名称：马桶座圈自动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及马桶座圈自动装置。
传统式的手动冲水马桶，在使用时，必需俯身面对马桶用手来升降座圈，常令使用者颇感厌烦和不卫生，尤其是逢前用者忘却冲洗马桶时更是如此。此外，厕所通常为一常须冲洗而潮湿多水的地方，作为马桶自动化的装置，不宜采用电器装置，以便能维持装置的寿命及免于发生漏电等意外事故。
本发明的主要目的在于提供一种摩擦损失减至最低的马桶座圈升降用自动装置，其望尽可能不借外力，而以极低的作动液压作动的机械式装置。
本发明中的主要摩擦来源的控制筒和在该筒内侧滑动的能量受授体之间留有间隙，此间隙不但可消除两物体间的摩擦，又可兼为作动液的排出通路，以简化管路和采用构造简单的单向阀，也能借限制上述间隙来控制能量受授体，进而控制座圈的动作，而且无需研磨控制筒与能量受授体两者的相对表面，制作上省工省时，材料选择容易，可制成适用的任何筒型。如上所述，本装置中所用的控制筒不同于已知的活塞式液压缸，先在此申明。
本发明的马桶座圈自动装置是由能量受授体、主连动机构及控制机构所构成。控制机构由一控制筒，一受作动液驱动而周围保持间隙在控制筒内轴向作动的液压受压板，一管制作动液的供给及遮断的控制阀，连结控制阀进口与液体源的供给管及连结控制阀出口与控制筒进口的连结管所构成。能量受授体采用静重或/及弹簧为主体，并且与也可兼作为静重的一部分及/或弹簧座的受压板相配合，装在控制筒内。虽然并非必需，但也可以在控制筒外分设副能量受授体，以分担控制筒内的能量受授体的功能。倘若，将此设计成尽可能与座圈平衡，控制筒内的能量受授体几乎没有必要，尤其对副能量受授体较座圈为重时而言，仅保留液压受压板即可。主连动机构由操作本及一端连结能量受授体而另一端连结操作体的连锁体所构成。操作体在此是由操作盘及装在盘上的支臂所构成，但这种操作体并非必需，如将连锁体的一端直接连结座圈亦无不可，还有其它已知的构造也可利用。当我们施加外力以开启控制阀，而引导作动液至控制筒，作动液便驱动受压板，释放介由主连动机构对座圈的牵制，座圈便可利用自重下降，并释出其位能，而经由主连动机构传送给能量受授体，在此行程中能量受授体并不驱动座圈，仅行一无效行程，反而将座圈传来的能量及作动液赋给的能量吸收储存于本身内部，直到座圈下降至平盖马桶而停止为止，此时因控制阀仍继续保持开放，能量受授体继续被驱动若干距离(以下将之称作游动行程)以后，始解除外力，使控制阀自动关闭，遮断作动液，于是，能量受授体就释放出在前次行程吸收的能量作为动力，而反向推动受压板，但在尚未反向行完上述游动行程之前，座圈并不会被掀起。在设计上，我们可适当限制作为作动液排出通路的受压板和控制筒间的间隙，以减慢受压板移动速度，故自关闭控制阀到座圈开始上升，能有充分时间，可使使用者从容地坐下，稍后受压板虽然回至游动行程的起点，并收紧连锁体，但由于已有人坐在座圈，因人体重力的关系，能量受授体不能经受压板掀上座圈，待使用者用毕，一旦离座站起，能量受授体便立刻借助主连动机构掀开座圈往上升，直到受压板到达控制筒底端而停止时，设计上座圈也回到稍微倾向前方的直立位置，而恢复原状。若加装一连结能量受授体与装在冲水阀的由嵌合子和固定子组成的嵌脱体的副连动机构，就可利用能量受授体在掀起座圈的同时，自动开启冲水阀。副连动机构由一摇摆自如的横柄，一自横柄的一端吊住嵌合子的吊杆及一连结其另一端至能量受授体的连锁体所构成。但如将该连锁体直接自能量受授体连结至嵌合子也可以。座圈在直立状态时，冲水阀保持关闭状态，由固定子及嵌脱子组成的嵌脱体此时呈脱离状态。当供给作动液以驱动能量受授体，使座圈利用自重下降时，嵌脱子也因自重下降而与固定子嵌成一体，若遮断作动液，能量受授体却行反向行程，借助主连动机构掀起座圈上升，也可借助副连动机构的连动提起冲水阀而开启阀口，冲水阀开至予设的位置就不再上升，但嵌脱子却继续被拉起因而脱离固定子，同时，受压板也到达控制筒底端而停止，随之嵌脱子也停止，于是冲水阀继续保持开启，待水箱内的水排放完毕，冲水阀会自动关闭，一切即可恢复原状。冲水阀的自动关闭是已知技术，不属于本发明范围，在此不另赘述。
下面结合较佳实施例和附图就本发明的一个实施例构造详细说明如下，其中
图1表示使用本发明马桶座圈自动装置的抽水马桶一实施例的局部剖开的立体图;
图2是本发明的控制筒的扩大纵剖面图;
图3是图1所示抽水马桶其座圈掀开时的局部纵剖侧视图;
图4及图5是冲水阀开启动作的侧视示意图。
在本实施例中所提示的马桶座圈自动装置，所用能量受授体是以垂直装设在控制筒54内的弹簧22为主体，并以取用方便的自来水作为作动液为例，但控制筒54和弹簧22也可以横向装设，弹簧22也可以静重取代，故兼作弹簧座的受压板55，若加其重量成为静重，即可以此替代弹簧或两者相配而成为能量受授体。
如图1及图3所示，控制机构5是由控制筒54，受压板55，控制阀51，供给管52及连结管53所构成。控制阀51是一种已知的单向阀，例如，脚一踏就开，一放就会自动关闭的单向阀，供给管52用来连结控制阀51的进口至自来水源，连结管53则连结控制阀51的出口至控制筒54的进口541。能量受授体2将弹簧22以受压板55作为其座而周围留以间隙C(如图2所示)装设在控制筒54内部而成。受压板55受作动液驱动而压缩弹簧22，使弹簧22将作动液的能量蓄积于体内。在受压板55和控制筒54内壁之间，所设的间隙C可消除两构件54、55间的摩擦，同时又可兼做作动液的排出道路，因而也可借限制间隙C的大小来控制受压板55的降落速度，因此其不称作液压缸，而以控制筒称之。主连动机构3是由具有从下面支撑座圈12的支臂331的操作盘33及连结受压板55与操作盘33的连结绳31所构成。支臂331可拨出插入自如地设在操作盘33上，若将支臂331拨出，但不限于此方式，只要断绝能量受授体2与座圈12的连结，就可与传统的马桶同样，用手动方式升降座圈。操作盘33及座圈12均转动自动地嵌装在枢轴32上。主连动机构3的构造并不限于上述结构，尚有其他已知方法可代替。在本装置中，停在稍微倾向前方的直立位置的座圈12，虽经常有借其自重下降的倾向，但受制于能量受授体2而不会下降。于是使用者如用脚踏下控制阀51使之开放，自来水就经供给管52，控制阀51，连结管53，再经由控制筒54的进口541进入筒内以驱动受压板55，压缩弹簧22赋予作动液的能量，同时，也释放借主连动机构3对座圈12的牵制，支臂331就不再支撑座圈12，座圈12于是利用自重下降，并借助主连动机构3反向拉起受压板55，压缩弹簧22，而赋予能量，直到座圈12平盖马桶11为止。换句话说，座圈12的下降，仍受制于弹簧22，所以在平盖马桶11时不会产生碰击声音。此时座圈12虽然已不再下降，但使用者仍须继续踏着控制阀51，使受压板55继续上升若干游动行程，随受压板55的上升，连结绳31呈松弛状态后，使用者即可放开控制阀51而遮断作动液，弹簧22即释放出在上述行程所吸收的能量而反向推动受压板55下降，但在尚未回到游动行程的起点之前，连结绳31仍呈松弛状态不能掀开座圈12，且自受压板55的下方经间隙C欲排至上方的积水，受制于作为排出通路的间隙C，所以受压板55的降速缓慢，因而从脚放开控制阀51到座圈12开始上升的时间，有充分的时间延迟，令使用者可从容的坐在座圈12上，但受压板55仍受弹簧22继续往下推动，隧回到游动行程的起点而收紧连结绳31，由于已有人在坐，未能继续下降而停止，待人用毕站起，弹簧22就再放出在上一行程吸收的能量，如图3所示，推动受压板55下降，且如图5所示，反时针方向转动操作盘33，并借装在操作盘33上的支臂331向上拨动座圈12，同时将在上一行程吸收自座圈12的能量传送给座圈12。在本实施例中，虽非必需，便仍有装一平衡弹簧23上在操作盘33与固定架7之间，座圈12在平盖马桶11时，要掀起座圈所需要的初始力矩较大，但平衡弹簧23正在伸长状态，其拉力亦较大，随着座圈12的逐渐上升，拉起座圈12所需的力矩逐渐减小，设计上适巧平衡弹簧23随座圈12上升逐渐拉回缩短而有助于座圈12的掀开动作。当然，此弹簧23也可以静重替代之。待受压板55受弹簧22推压驱动至控制筒54的底端而停止时，座圈12也到达稍微倾向前方的直立位置，并恢复原状，如图3所示。但是为了利用上述控制机构5及能量受授体2的动作同时连动开启冲洗阀61，可加装副连动机构41于能量受授体与冲水阀16之间，如图4中实线所示。当座圈12掀开呈直立状态时，作为嵌合子的磁石421及作为固定子的磁石422之间保持有距离而呈分开状，同时冲水阀61保持关闭，水箱6内即借已知给水阀(不属本发明，故未图示)给水而充满至实线所示水位。但是如果如前述用脚踏下控制阀51，作动液即进入控制筒54内以驱动受压板55上升，而使座圈12下降，此时，磁石421便借自重下降而与磁石422相吸成为一体，横柄411受吊杆412顶住而不再转动。便受压板55继续上升，连结绳413便随之逐渐松弛，积留在受压板55上面的存水及自间隙C逃至受压板55上面的水随受压板55的上升而经排出口542被排入水箱6，逐使水箱6内的水量增加至如虚线所示水位。当使用者用毕站起时，因为此时控制阀51已关闭而作动液已被遮断，所以如图5中实线所示，受压板55便开始下降，并掀开座圈12，待受压板55下降至接近控制筒54底端时，才能收紧原呈松弛状态的连结绳413，随后，借横柄411及吊杆412将吸成一体的磁石421及磁石422连同冲水阀61一起向上拉起而开放阀口，于是开始冲洗马桶11。如前所述，受压板55受制于作为作动液排出通路的间隙C而降速缓慢，所以从使用者用毕站立到开始冲水，也能有充分的时间延迟，可给使用者更大方便。而且，冲水阀61被拉开至预设开度时，便不再开大，但磁石421却被尚在下降中的受压板55经由副连动机构41往上拉，终于自固定在冲水阀61的磁石422脱开，此时，受压板55也恰好到达控制筒54底端，磁石421也停止而不再上升，呈如图5中实线所示。至于冲水阀61的关闭及水箱6的再充水是已知技术，恕不在此赘述。
上述内容是举大便时为例的使用情形加以说明，若用于男性的小便时，应在小便后，稍踏下控制阀51片刻，作动液供给量不充分，受压板55仅上升少许，磁石421便马上与磁石422吸成一体，于是脚一放开控制阀51后，片刻内冲水阀61就被拉开而冲水。如上所述，因受压板55没有什么上升，所以不太会增加水箱6内的水量，符合男性小便时冲洗水量可较少而达节水的目的。
综上所述，本马桶座圈自动装置的优点，从使用上来说，自动操作简单，不用手，所以很卫生。若从构造上来说，设在控制筒和受压板之间的间隙，能将本装置的摩擦减至最小，故可使用取用方便，低压力的自来水作为作动液，尤其上述的间隙且兼作作动液排出通路，也能简化构造，堪称实用新颖。
权利要求
1.一种马桶座圈自动装置，其由一利用收放能量促使座圈升降的能量受授体，一连结于能量受授体与座圈之间的连动机构及一借助外力操作而赋予上述能量受授体以能量并控制其作动的控制机构所构成，其特征为上述能量受授体受外力驱动而储存能量于体内，并使座圈借自重下降盖于马桶上，当外力消失时，上述能量受授体则释放出所储存的能量经由连动机构掀开座圈。
2.根据权利要求1所述的马桶座圈自动装置，其特征在于能量受授体由兼作受压板的静重所构成。
3.根据权利要求1所述的马桶座圈自动装置，其特征在于能量受授体由弹簧与兼作受压板的弹簧座所构成。
4.根据权利要求1所述的马桶座圈自动装置，其特征在于控制机构由一控制筒，一周围留有间隙在上述控制筒内侧轴向移动的受压板，一控制阀及一组相关配管所构成。
5.根据权利要求1所述的马桶座圈自动装置，其特征在于由控制筒的一端进入控制筒内的作动液由该筒的另一端排出筒外。
6.根据权利要求1所述的马桶座圈自动装置，其特征在于可另设一副能量受授体于控制筒外。
7.根据权利要求1所述的马桶座圈自动装置，其特征在于能量受授体可附设一副连动机构，借此以连结能量受授体与对装在冲水阀的固定子嵌脱自如的嵌合子，而于能量受授体在掀上座圈的同时被连动，而自动开启冲水阀。
8.根据权利要求1所述的马桶座圈自动装置，其特征在于座圈支臂装卸自如地装在操作盘上。
全文摘要
一种马桶座圈自动装置，其由一利用收放能量促使座圈升降的能量受授体，一连结于能量受授体与座圈之间的连动机构及一借助外力操作而赋予上述能量受授体以能量并控制其作动的控制机构所构成，其特征为上述能量受授体受外力驱动而储存能量于体内，并使座圈借自重下降盖于马桶上，当外力消失时，上述能量受授体则释放出所储存的能量经由连动机构掀开座圈。
文档编号A47K13/10GK1089122SQ9211533
公开日1994年7月13日 申请日期1992年12月31日 优先权日1992年12月31日
发明者蔡维彰 申请人:蔡维彰