专利名称：高性能的冲洗阀组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用在抽水马桶的水箱中的冲洗阀组件。更具体地说，本发明涉及这样的、具有轴向设计的冲洗阀组件，它可提供更大的能量流通量，从而可利用更大的能量来从便盆中去除污物。通过使用更大的孔口直径并在阀开的入口侧有一圆角半径来实现更大的流通量。此外，本发明特别是涉及具有“卡勾释放”或“空动”机构以有效地将阀打开/关闭件从冲洗致动件或冲洗操作杆脱开的冲洗阀组件。
背景技术：
用于去除人体排泄物的坐便器是为人们所熟知的。通常，坐便器包括一起工作以执行冲洗动作的三个系统。这些系统是(1)便盆虹吸装置、(2)冲洗机构以及(3)再注水机构。在正确地工作时，这三个系统能执行坐便器的冲洗功能。
通常，位于便盆背部之上的水箱容纳用于从便盆至污水下水道启动虹吸工作的水，并用新的水再充注便盆。当使用者希望冲洗坐便器时，使用者将水箱外侧上的冲洗操作杆按下，该冲洗操作杆在水箱内部连接至一可动的链条或操作杆。当在水箱外侧按下冲洗操作杆时，冲洗操作杆使水箱内侧的一链条或操作杆运动，后者产生作用以抬升和打开冲洗阀，致使水从水箱流入便盆，从而就开始冲洗坐便器。
在许多坐便器设计中，水既直接流入便盆也分配到便盆的圈边。水相当快地释放到便盆中，从水箱流入便盆一般持续大致两至四秒。水从圈边、向下流至便盆侧面的流道、流入坐便器底部处的大孔，它通常被称为虹吸射流。虹吸射流将大多数水释放到虹吸管中，从而开始虹吸作用。虹吸作用将所有的水和污物吸出便盆并进入到虹吸管中。污物和水穿过被称为存水弯管的一个区域继续流过U形虹吸管的另一端，然后被释放到连接在坐便器底部处的污水管。
一旦水箱或其容纳物(新鲜的水)在冲洗过程中排空，则冲洗阀关闭，并且此时在水箱中跌落到某一残余水量的一浮动机构开始打开充注阀。充注阀通过分开的流道向水箱和便盆两者供应新鲜的水。最后，水箱充注水到一足够高的水位，引起浮子上升，从而关闭充注阀。此时，冲水循环完成。
不过，政府机构已不断地要求城市的用水者减少他们所使用的水量。近年来，很关注减少坐便器冲洗操作所要的用水量。为了阐明这一点，政府机构已将坐便器中每冲所用的水量从7加仑/冲(1950年代之前)减少到5.5加仑/冲(到1960年代末)、再减少到3.5加仑/冲(1980年代)。1995年的国家能量政策法案(The National Energy Policy Act)现已要求在美国出售的坐便器可使用的水量仅为1.6加仑/冲(6升/冲)的水。
过去，坐便器设计已通过各种方法来尝试去满足这个减小了的用水量，但却难以实现很好的冲洗性能。因此，人们希望提供一种有助于冲洗操作能满足所要求的用水量、而同时又能提供强力而出色的冲洗操作的冲洗阀组件。
在众多的产生更可靠、更高效和更有力的1.6加仑(6升)重力排放的坐便器的技术中，一种更有效地从便盆中去除污物的方法是增大在冲洗操作中可用的水力能量。不过，一般的同轴冲洗阀组件的冲洗阀设计方案并不能得到增强了的水力能量，在这种同轴冲洗阀组件中，在动力条件下通过冲洗阀孔的有效流动直径要比冲洗阀孔口直径小。因此，已经发现，希望提供一种冲洗阀组件，它在动力条件下冲洗阀孔的有效流动直径接近进入孔口直径，从而增加可用的冲洗水的水力能量。
政府机构的现行规定还要求冲洗阀组件的致动装置或冲洗操作杆的最短“压下”时间为1秒，且不超过前述的每冲1.6加仑(6升)水的总用水量或排水量。已经发现，如果在短于1秒、较佳的是0.5-0.6秒的放空时间中从水箱中排空水，就可显著地增强冲洗阀的水力性能特征。因此，还希望提供一种冲洗阀组件，它能在超过所要求的冲洗操作杆最小“压下”时间之前解除致动件或冲洗操作杆的作用以能关闭阀孔，且不超过每冲1.6加仑(6升)的总用水量要求。
发明内容
本发明的一个总的优点的是，提供一种能克服已知的现有技术的冲洗阀组件的缺点的冲洗阀组件。
本发明还有一个优点是，提供一种冲洗阀组件，它与现有的冲洗阀组件相比具有更大的冲洗水的能量流通量，从而提供更大的可用来从便盆去除污物的能量。
本发明的再一个优点是，提供一种冲洗阀组件，它使抽水马桶能满足要求冲洗致动件或冲洗操作杆的最短“下压”持续时间为1秒、且最大用水量为每冲1.6加仑(6升)的政府机构规定。
本发明还有一个优点是，提供一种冲洗阀组件，它包括一“卡勾释放”机构，该机构可在阀孔关闭时解除冲洗致动件或冲洗操作杆的作用，以能将预定量的冲洗水很快地输送到便盆，且不超过政府机构的规定要求。
本发明再有一个优点是，提供一种冲洗阀组件，它能提高冲洗阀的冲洗水的流动特性或流量。
本发明涉及一种用在坐便器的水箱中的冲洗阀组件。该新型的冲洗阀组件类似于现有的用于重力排放型抽水马桶的同轴设计的冲洗阀，该冲洗阀有通常用塑料制成的一阀体，该阀体构造成形成带有一入口端和一出口端的管道。入口和出口端使冲洗水能从水箱或抽水马桶区域流到坐便器的便盆部分。
本发明的冲洗阀组件可使安装该组件的水箱保持一预定体积的水，并用经由坐便器内的通道将水输送到存水弯管中的一管道。本发明的冲洗阀组件的一第一阀件包括固定在水箱或抽水马桶上的一基底套筒部分和从基底套筒部分大体垂直延伸的一内圆筒形件。
一第二阀件(冲洗阀盖或封闭构件)与第一阀件同轴并安装成可相对第一阀件滑动，从而在第二阀件从第一阀件移开时在第一和第二阀件之间形成一阀孔。第二阀件可在一第一静止位置和一第二位置之间滑动，在第一静止位置中，第二阀件安置在第一阀件的基底套筒部分上，以使水无法通过阀孔；而在第二位置中，第二阀件从第一阀件的基底套筒部分移开，以使水能通过阀孔。阀孔的关闭位置阻止冲洗水流入阀孔，直至该阀被致动、通常借助于一冲洗操作杆来致动为止。该打开位置允许冲洗水进入阀孔，并继续流入其上附接该水箱的坐便器的通道内。
根据本发明的一个特定的目的，本发明的冲洗阀组件可实现更大的冲洗水能量流通量，从而提供更大的可用来从便盆去除污物的能量。为了获得该有利的结果，第一阀件的基底套筒部分有一成圆角的入口，从而优化文氏流动并将阀孔的排水系数增加到大致0.95。更具体地说，成圆角的入口的直径大致为4.5英寸，并带有结合到入口的引导边上的一3/4″的圆角半径。
为了减小在第二阀件从其上方的第二位置移动到其第一静止位置时关闭和完全密封阀孔所需的拉力，沿着第二阀件的外周表面设置一环形密封件，当第二阀件处于其第一静止位置时，该环形密封件支靠在设在第一阀件的内周缘上的一环形锯齿状的阀座上。该环形锯齿状的阀座较佳的是直径为3英寸。
通过在本发明的冲洗阀组件中设置一导向件，以在第二阀件在其第一和第二位置之间移动时相对第一阀件正确地导向和对齐第二阀件。该导向件包括固定在第二阀件上的一第二圆筒形管件，该第二圆筒形管件套在第一阀件的第一圆筒形管件上，以在第二阀件于第一静止位置和第二位置之间移动时相对第一阀件正确地导向和对齐第二阀件。
为了减少水力损失并改善冲洗阀组件的流动特性，第一阀件还包括使流动阻力最小的装置。该使流动阻力最小的装置包括多个成锥度的腹板件，它们径向地设置在第一阀件的第一圆筒形管件和基底套筒部分之间。
当冲水阀盖处于其浮动状态以使水冲入打开的冲洗阀孔时，水的回流倾向于在冲洗阀盖的受限空间中上升。为了限制回流的进一步迁移，从第二阀件的外壳体的内周表面延伸出一环形倾斜的导流件。
如果冲洗阀组件的第二阀体没有足够的浮动，就不能充分地排空水箱。因此，为了在第二阀件从其第一静止位置移动到其第二位置时使第二阀件浮动，在第二阀件外壳体的向下悬垂的外壁和内壁件之间的空间中形成一浮动腔室。
如在一般的冲洗阀组件中，第二阀封闭件起初从阀孔关闭的其第一静止位置移动到借助于一冲洗操作杆打开阀孔的一第二位置。使用者可在一第一静止位置和一第二位置之间移置该冲洗操作杆，以在第二阀件的第一静止位置和第二上方位置之间可操作地移动第二阀件。
政府机构的现行规定要求冲洗操作杆的最短“压下”时间为1秒。不过，阀孔在水从水箱排空之前保持打开的时间越长，在冲洗循环中所浪费的能量越多。因此，为了在1秒、较佳的是在0.5-0.6秒中关闭阀孔30，从而保证不超过政府机构规定、相对快速地输送预定量的冲洗水，本发明的冲洗阀组件包括一“卡勾释放”或“空动”机构。当第二阀件到达其第二上方位置时，该卡勾释放机构解除冲洗操作杆在第二阀件上的作用，以使第二阀件在冲洗操作杆回到其第一静止位置之前回到其第一静止位置。
在该冲洗阀组件中，卡勾释放机构包括一凸轮杆和一拉杆，该拉杆可操作地连接至冲洗操作杆并安装成可相对凸轮杆滑动，以使拉杆和凸轮杆可响应冲洗操作杆的运动而运动。在卡勾释放机构中还包括一脱扣组件，该组件能在拉杆和凸轮杆于一第一静止位置和一第二预定位置之间移动时接合第二阀件，并能在拉杆移动超出其第二预定位置时脱开第二阀件。
脱扣组件的接合和脱开件包括翼状定位件，它们在拉杆于其第一位置和第二预定位置之间移动时向外伸出以接合第二阀件，以在第二阀件的第一静止位置与第二位置之间移动第二阀件；并在拉杆移动越过第二预定位置时缩回，以使翼状定位件从第二阀件脱开，从而使第二阀件能回到其第一静止位置。
为了使凸轮杆和拉杆在其第一静止位置和第二预定位置之间协同工作地移动它们，翼状定位件接合在凸轮杆的一中心下压部分中。当拉杆在其第一静止位置和第二预定位置之间移动时，翼状定位件与从第二阀件外壳体的内周表面上伸出的一环形倾斜的导流件接合。当拉杆移动越过其第二预定位置时，翼状定位件缩回，而使翼状定位件从环形倾斜的导流件脱开，从而使第二阀件能回到其第一静止位置。
此外，第一阀件的中心管件在其一端上的包括一环形凸缘，用以在凸轮杆和拉杆回到它们的第一静止位置时将翼状定位件重新定位到一伸出的可接合位置。
通过在本发明中包括“卡勾释放”或“空动”机构，不仅改善了冲洗阀组件的冲洗水流动特性，而且该冲洗阀组件也符合政府机构的规定。
在阅读了下面的详细描述后，本发明的各种其它的优点和特征将变得显而易见，并且，在所附的权利要求书中将特别地指出其新颖的特征。
结合附图可以更好地理解下面的详细描述，该详细描述是以例子的方式给出的，而不是想要将本发明仅局限于所描述的特定实施例。在诸附图中图1是采用根据本发明的冲洗阀组件的一坐便器的前视图。
图2是根据本发明所教授的内容的一冲洗阀组件的较佳实施例的前视立体图，且所示为阀孔处于其关闭位置。
图3是图2所示冲洗阀组件的一前视立体图，且所示为阀孔处于其打开位置。
图4是图2-3所示冲洗阀组件的前视分解图。
图5是图2所示冲洗阀组件的前视截面图。
图6是图2所示冲洗阀组件的前视截面图，且所示为阀孔处于其关闭位置。
图7是图3所示冲洗阀组件的前视截面图，且所示为阀孔处于其打开位置。
图8是图2-3所示冲洗阀组件的卡勾释放机构的前视立体图。
具体实施例方式
在图1中示出了根据本发明所教授内容的一冲洗阀组件10，且该组件结合在一坐便器组件2中。如在下文中会更加详细地说明的那样，设置在一水箱4中的冲洗阀组件10与现有的冲洗阀组件相比，具有更大的冲洗水能量流通量，从而提供可用来从诸如5之类的便盆中去除污物的更大的能量。此外，该冲洗阀组件可获得满足政府机构要求的抽水马桶，它所需要的冲水致动件或冲洗操作杆的最短“压下”持续时间为1秒，且最大用水量为每冲1.6加仑(6升)。此外，该冲洗阀组件可提高冲洗阀组件的冲洗水流动特性和流量。
如图2至4所示，本发明的冲洗阀组件10包括一阀体12、一预定长度的冲水盖件14以及一“卡勾释放”或“空动”机构16。冲洗阀组件10使装有其的水箱能保持一预定体积的水，且将其用作经由坐便器内的通道将重新封存的水输送到坐便器存水弯管中的一管道。阀体12包括一基底套筒部分18，该部分由沿着阀体12的一个基底支承部分21的外周表面20设置的一螺纹件19固定至水箱或抽水马桶。
阀体12还包括一第一圆筒形管件26，该管件从基底套筒部分18垂直地延伸。为了将通气管12正确地密封至水箱，将一密封件或垫圈22装配在螺纹件19之上，使其邻靠基底套筒部分18的一环形凸缘表面23。一密封轴承24螺纹连接在螺纹件19上，以将密封件22牢固地定位在环形凸缘23与密封轴承24之间，并相对水箱定位住冲洗阀组件。
相对阀体12同轴且可滑动地安装冲洗阀盖或封闭件14，以致在冲洗阀盖14从阀体12移开时阀体12和冲洗阀盖14之间产生一阀孔30。冲洗阀盖14可在一第一静止位置和一第二位置之间滑动，在第一静止位置中，冲洗阀盖14安置在阀体12的基底套筒部分18的一内周凸缘件32上，以使水无法通过阀孔30(参见图2和6)；而在第二位置中，冲洗阀盖14从阀体12的基底套筒部分18的内周凸缘座32移开，以使水能通过阀孔30(参见图3和7)。阀孔30的关闭位置阻止冲洗水流入阀孔，直至借助于一冲洗操作杆7(参见图1)将该阀致动为止。阀孔30的打开位置允许冲洗水进入阀孔，并继续流入其上附接有该水箱的坐便器的通道内。
如下文所提出的，本发明的冲洗阀组件10实现了更大的冲洗水能量流通量，这又产生了更大的可用来从便盆去除污物的能量。为了获得这个有利的结果，通气管的基底套筒部分18包括一成圆角的入口38，该入口的直径a大致为4.5英寸，且结合到入口的引导边38a上的圆角半径b(参见图5)为3/4″。
结果，基底套筒部分18的成圆角的入口38产生一为0.95的阀孔排放系数。该排放系数是孔区域的真实流动面积与静态的孔面积之间的比值。实际上，排放系数越高，通过孔的水的水力能量越大。如果没有像本发明这样在阀孔处设有一引入角成圆角的入口，则典型的现有技术的阀孔的排放系数大致为0.6。因此，通过冲洗阀组件10的阀孔的冲洗水的能量流通量比通过如上所述的现有的现有技术阀组件的冲洗水的能量流通量大。由于如上所述的阀体12的基底套筒部分18的成圆角的入口38，提高了本发明的冲洗阀组件的冲洗水流动特性和流量。因此，可在通过该冲洗阀组件以去除便盆中的污物的冲洗水中产生更大的能量。
为了在水箱中提供无限制的溢流，冲水阀盖14在冲洗水进入孔口40处包括一漏斗状入口39。该漏斗状入口与冲洗阀盖的水平轴线成一预定的引导角β。
如图所示，特别是如图2所示，冲洗阀盖14可包括一上部14′、一下部14″以及位于它们之间的一个部分14，该部分14可以是一台阶状或倾斜的部分。上部14′的直径可以比下部14″的直径小。此外，沿着冲水阀盖14的底表面设置的环形密封件44的直径可以比下部14″的直径大。
倾斜部分14和环形密封件44的直径可以设计和/或选择成能在注水操作的过程中在冲水阀盖14上施加一个力，该力足以下拉冲水阀盖14，并形成完全的密封。这个力可以是下拉冲水阀盖14并提供完全的密封所需的最小的力。此外，下部14″的直径选择成使冲水阀盖14具有所要的浮力。这样的浮力可能会影响冲水阀盖14保持打开的时间段。
因此，冲水阀盖14可具有所要的浮力，并在它移动到其第一静止位置时能在其上施加一最小的拉动力，且同时提供完全的密封状况。此外，还通过减小在冲水阀盖14从其第二位置移动到其第一静止位置时关闭和完全密封阀孔30所需的拉动力，也可提高本发明的冲洗阀组件10的冲洗水流动特性和流量。
据此，在本发明的冲洗阀组件10中，在阀孔30中的成圆角的入口38的下游设置一环形阀座32。如图4和5所示，沿着冲水阀盖14的外周表面43设置环形密封件44，当冲水阀盖14处于其第一静止位置时，该密封件44支靠在环形锯齿状的阀座32上。
为了在冲水阀盖14于其第一静止和第二上方位置之间运动时相对阀体12正确地导向和对齐冲水阀盖14，冲水阀盖14可包括一第二内圆筒形管件48，该管件借助于多个径向设置的腹板件(未示出)固定在冲水阀盖14的一向下悬垂的内垂直壁件50的内周表面上，所述腹板件在内壁件50与第二圆筒形管件48之间桥接第二管件48。第二圆筒形管件48套在阀体12的第一圆筒形管件26上，以使在冲水阀盖14在其第一静止位置和第二上方位置之间移动时正确地导向冲水阀盖14并使其与阀体12精确地对齐。
分别包括第一和第二圆筒形管件26和48的该导向组件还在冲水阀盖14回到其第一静止位置时有助于完全密封阀孔30。导向组件保证套在冲水阀盖14上的环形密封件44在冲水阀盖14处于第一静止位置时正确地安置在通气管12上。
为了减少本发明的冲洗阀组件10的液力损失并进一步改善其流动特性，阀体12包括使流动阻力最小的装置。该使流动阻力最小的装置包括多个成锥度的腹板件52a、52b、52c，它们径向地设置在第一圆筒形管件26与阀体12的基底套筒部分18的一内周部分53之间。如图5中最清楚地所示，各成锥度的腹板件52a、52b、52c形成有在朝向第一圆筒形管件26的端部处一高度较低的部分55a，该高度较低的部分55a通过一成锥度的部分55b而高度增加，直至在朝向基底套筒部分18的内周表面53的一端部处到达高度加大的部分55c。采用这种设计，可使通过冲洗孔30的冲洗水的湍流最少。
当冲洗阀盖处于其第二(浮起)位置以致冲洗阀孔30打开时，水的回流倾向于在冲水阀盖14的内部空间中迁移(上升)。为了限制回流进一步向上迁移，从第二阀件14的内周表面延伸出一环形倾斜的导流件80。
为了在冲水阀盖14从其第一静止位置移动到其第二静止位置时为冲水阀盖14提供浮动以实现正确的冲洗水排出，在冲水阀盖14的分别向下悬垂的内、外壁件50和58之间形成一浮动空腔56。
如在通常的冲洗阀组件中那样，冲水阀盖14起初从阀孔30关闭的其第一静止位置移动到借助一冲洗操作杆7打开阀孔30的一第二位置。使用者在一第一静止位置和一第二位置之间移置该冲洗操作杆7，以可操作地在冲水阀盖14的第一静止位置和第二上方位置之间移动冲水阀盖14。政府机构现行规定要求冲洗操作杆的最短“压下”时间是一秒。不过，阀孔在水从水箱排空之前保持打开的时间越长，在冲洗循环中所浪费的能量越多。
本发明的冲洗阀组件可实现在1秒、较佳的是在0.5-0.6秒中关闭阀孔30，以增加可用的冲洗水的水力能，从而保证不超过政府机构规定地、相对快速地输送预定量的冲洗水。据此，本发明的冲洗阀组件10包括一“卡勾释放”或“空动”机构16，如下所述，当冲水阀盖14到达其第二位置时，该机构解除冲洗操作杆在冲水阀盖14上的作用，以使冲洗阀盖在冲洗操作杆回到其第一静止位置之前回到其第一静止位置。
如图中所示，卡勾释放机构16包括一凸轮杆60，一拉杆62在端部62a处可操作地连接至冲洗操作杆，并安装成可相对凸轮杆60滑动，以使拉杆和凸轮杆60可响应冲洗操作杆的运动而运动。在卡勾释放机构16中还包括一脱扣组件70，该组件能在拉杆62和凸轮杆60在一第一静止位置和一第二预定位置之间移动时接合冲水阀盖14，并能在拉杆62移动超出其第二预定位置时脱开冲水阀盖14。
如在图4至8中最清楚地所示，拉杆60包括多个延伸件、如57a和57b，所述延伸件包括一宽度较窄的部分59a，该宽度较窄的部分59a宽度逐渐增大到一宽度增加的部分59b。该宽度增加的部分59b向外伸出到这样的程度，即它们可被接纳在由一环形倾斜的导流圈80的内周表面所形成的接纳孔80a中，这将在下面更加详细地加以说明。各宽度增加的部分59b在其下端处包括一接合孔59a。
脱扣组件70的接合和脱开件包括支承在延伸件57a和57b的宽度增加的部分59b中的接合孔59c中的翼状定位件72a、72b。如图6中所示，翼状定位件72a、72b向外伸出，以在凸轮杆60和拉杆62于它们的第一位置和一第二预定位置之间一起移动时接合冲水阀盖14，以在冲水阀盖14的第一静止位置与第二位置之间移动冲水阀盖14。要限制凸轮杆60越过第二预定位置的进一步移动，如下面将更加详细地描述的那样。当限制凸轮杆60的移动时，图7示出翼状定位件72a、72b在拉杆62移动越过其第二预定位置时缩回，以使翼状定位件72a、72b从冲水阀盖14脱开，这又使冲水阀盖14能回到其第一静止位置。
更具体地说，如图6中所示，在凸轮杆60和拉杆62的第一位置中，各翼状定位件72a和72b的一第一抓挡件73邻靠凸轮杆60的一中心下压凸轮部分74的一引导倾斜表面74a上。翼状定位件72a、72b的一第二抓挡件75的引导边75a邻靠在拉杆60的中心下压凸轮部分74的一直径减小的部分上。
各翼状定位件72a、72b还包括一接合部分77，该接合部分枢转成向外伸出，从而在凸轮杆60和拉杆62回到它们的第一静止位置时藉此重新定位。当冲洗操作杆起初从凸轮杆60和拉杆62的初始静止位置移动它们时，翼状定位件的第一和第二抓挡件73和75被容纳在凸轮杆60的中心下压凸轮部分74内。当凸轮杆60和拉杆62由于冲洗操作杆的进一步下压而进一步组合地运动时，各定位件72a和72b的接合部分77与从冲水阀盖14的内周表面上伸出的一环形倾斜的导流件80(参见图5)接合，从而将冲水阀盖14从阀孔30关闭的其第一静止位置抬升到阀孔30打开的一第二上方位置。当凸轮杆60和拉杆62在冲洗操作杆下压时已移动到第二预定高度位置时，设置在凸轮杆60的一基底部分60b上的一环形基底凸缘60a邻靠在设置在阀体12的第一圆筒形管件26的顶端26b处的一向内延伸的凸缘26a上(参见图7)。这就限制了凸轮杆60在进一步下压冲洗操作杆时随着拉杆62的进一步移动。
当拉杆62在冲洗操作杆进一步下压的作用下移动越过该第二预定位置时，拉杆受到一弹簧件84所施加的附加的偏压力，所述弹簧件套在凸轮杆60的一上部上，并位于拉杆62的一中心孔件86(参见图5)与设置在凸轮杆60的上端处的一弹簧凸钮88(参见图6和7)之间。由于阻止凸轮杆60进一步移动，所以，当拉杆62移动越过第二预定高度位置且偏压力开始施加在其上时，第一和第二抓挡件73和75顶出(ride out)凸轮杆60的中心下压凸轮部分74。这又使翼状定位件72a和72b枢转(参见图7)，以致定位件72a和72b的接合部分77朝向拉杆62缩回并从冲水阀盖14的环形倾斜的导流件80脱开。结果，由于冲洗阀连接至拉杆，所以冲水阀盖14不再受到冲洗操作杆的作用。因为冲洗阀盖是不受限制的，所以冲水阀盖14能回到其第一静止位置。拉杆62继续向上移动越过第二预定位置，直至中心孔件86邻靠在弹簧凸钮88上。此时，就限制拉杆62的进一步移动。
该冲洗操作只是阀孔在大致0.5-0.6秒的时间中关闭，形成一相对较快的冲洗操作，这使冲洗水在冲洗操作过程中的能量浪费减少。即使冲水阀盖14回到其第一静止位置以关闭阀孔30，拉杆62仍继续向上移动直至冲洗操作杆符合其要求的1秒“压下”时间。
此外，冲水阀盖14的第二圆筒形管件48在其上端处包括一环形延伸的凸缘84(参见图5)。当凸轮杆60和拉杆62在一随后的冲洗操作中回到它们的第一静止位置并且解除了冲洗操作杆的作用之后，缩回的定位件72a和72b的凸轮表面89a和b邻靠在第二圆筒形管件48的环形延伸的凸缘84上。当凸轮表面89a和89b从上顶出时，翼状定位件72a、72b凸轮运动到一延伸的接合位置，以使各翼状定位件72a和72b的第一抓挡件73邻靠在凸轮杆60的中心下压凸轮部分74的引导倾斜表面上，并且翼状定位件72a和72b枢转到一位置，藉此，接合件77能在一随后的冲洗操作中接合冲水阀盖14的环形倾斜的导流件80。
通过包括“卡勾释放”或“空动”机构16并结合上述的其它特征，就可提高冲洗阀组件的冲洗水流动特性和流量，而同时又符合政府机构的规定。
因此，出于上述的原因，已设计出一种冲水阀组件，它与现有的冲水阀组件相比实现了更大的能量流通量，从而提供更大的以从便盆去除污物的冲洗水能量。此外，本发明的冲洗阀组件使抽水马桶能满足政府机构的规定、即要求冲洗致动件或冲洗操作杆的最短“压下”持续时间为一秒及每冲的最大用水量为1.6加仑(6升)，并且同时在关闭阀孔时解除冲洗致动件或冲洗操作杆的作用，以能将预定量的冲洗水很快地输送到便盆中且几乎不损失能量。此外，本发明的冲洗阀组件可提高冲洗水的流动特性和流量。
尽管已参照某些较佳的实施例具体地示出和描述了本发明，但那些熟悉本技术领域的人们易于理解的是，可不超出本发明的保护范围而作出各种修改和变型。所希望的是，能将所附的权利要求理解为包括前述的内容以及其它的各种修改和变型。
权利要求
1.一种用于抽水马桶的水箱的冲洗阀组件，该冲洗阀组件包括可固定至水箱的一第一阀件，所述第一阀件有一基底套筒部分；与所述第一阀件同轴的一第二阀件，所述第二阀件安装成可相对所述第一阀件滑动，从而在第二阀件不安置在第一阀件上时在所述第一和第二阀件之间形成一阀孔；并且其中，所述第一阀件的所述基底套筒部分有一成圆角的入口，从而增大阀孔的排水系数。
2.如权利要求1所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第一阀件的所述基底套筒部分的所述成圆角的入口实现大致为0.95的排水系数。
3.如权利要求1所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述成圆角的入口的直径大致为4.5英寸。
4.如权利要求1所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第一阀件是一管状体件，所述管状体件包括从所述基底套筒部分大体垂直延伸的一内圆筒形件，并且所述第二阀件包括一外壳体件，其可在一第一静止位置和一第二位置之间滑动，在第一静止位置中，第二阀件安置在所述第一阀件的所述基底套筒部分上，以使水无法通过所述阀孔；而在第二位置中，第二阀件从所述第一阀件的所述基底套筒部分移开，以使水能通过所述阀孔。
5.如权利要求4所述的冲洗阀组件，其特征在于，还包括密封装置，用以在所述第二阀件处于其所述第一位置并安置在所述第一阀件的所述基底套筒部分上时密封阀孔。
6.如权利要求5所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第一阀件的所述基底套筒部分包括设置在其内周缘上的一环形锯齿状的阀座，当所述第二阀件处于其所述第一静止位置时，所述密封装置支靠在该阀座上。
7.如权利要求6所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述环形锯齿状的阀座的环形直径大致为3英寸。
8.如权利要求4所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第一阀件包括从所述基底套筒部分大体垂直延伸的一第一圆筒形管件。
9.如权利要求8所述的冲洗阀组件，其特征在于，还包括导向装置，用于在所述第二阀件于其所述第一和第二位置之间移动时相对所述第一阀件正确地导向和对齐所述第二阀件。
10.如权利要求8所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述导向装置包括固定在所述第二阀件上的一第二圆筒形管件，该第二圆筒形管件可滑动地套在所述第一圆筒形管件上，以在所述第二阀件于其所述第一静止位置和第二位置之间移动时正确地导向所述第二阀件并使其与所述第一阀件精确地对齐。
11.如权利要求8所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第一阀件包括使流动阻力最小的装置。
12.如权利要求11所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述使流动阻力最小的装置包括多个成锥度的腹板件，它们径向地设置在所述第一圆筒形管件和所述基底套筒部分之间。
13.如权利要求4所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第二阀件包括用于在所述第二阀件初始地从其所述第一静止位置移动到其所述第二位置而所述阀孔开始打开时限制向上回流迁移的装置。
14.如权利要求13所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述回流限制装置包括从所述第二阀件的外壳体的内周表面延伸出的一环形倾斜的导流件。
15.如权利要求4所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第二阀件的所述外壳体包括用于在所述第二阀件从其所述第一静止位置移动到其所述第二位置时使所述第二阀件浮动的装置。
16.如权利要求15所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述浮动装置包括在所述第二阀件的一外壁件和一内壁件之间的空间中形成的一浮动腔室。
17.如权利要求4所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第二阀件包括一漏斗状的入口，该漏斗状的入口有一预定的引入角，以补偿水的溢流。
18.一种用于抽水马桶的水箱的冲洗阀组件，该冲洗阀组件包括可固定至水箱的一第一阀件，所述第一阀件有一基底套筒部分；与所述第一阀件同轴的一第二阀件，所述第二阀件安装成可相对所述第一阀件滑动，从而在第二阀件从所述第一阀件移开时在所述第一和第二阀件之间形成一阀孔；所述第二阀件可在一第一静止位置和一第二位置之间滑动，在第一静止位置中，第二阀件安置在所述第一阀件的所述基底套筒部分上，以使水无法通过所述阀孔；而在第二位置中，第二阀件从所述第一阀件的所述基底套筒部分移开，以使水能通过所述阀孔；以及密封装置，用以在所述第二阀件处于其所述第一位置并安置在所述第一阀件的所述基底套筒部分上时密封阀孔；其中，所述第一阀件的所述基底套筒部分在其内周缘上包括一环形锯齿状的阀座，当所述第二阀件处于其所述第一静止位置时，所述密封件支靠在该阀座上。
19.如权利要求18所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述环形锯齿状的阀座的环形直径大致为3英寸。
20.一种用于抽水马桶的水箱的冲洗阀组件，该冲洗阀组件包括可固定至水箱的一第一阀件；与所述第一阀件同轴的一第二阀件，所述第二阀件安装成可相对所述第一阀件滑动，从而在第二阀件从所述第一阀件移开时在所述第一和第二阀件之间形成一阀孔，所述第二阀件可在一第一静止位置和一第二位置之间滑动，在第一静止位置中，所述第二阀件安置在所述第一阀件的所述基底套筒部分上，以使水无法通过所述阀孔；而在第二位置中，第二阀件从所述第一阀件的所述基底套筒部分移开，以使水能通过所述阀孔；以及导向装置，用于在所述第二阀件于其所述第一和第二位置之间移动时相对所述第一阀件正确地导向和对齐所述第二阀件。
21.如权利要求20所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第一阀件包括从其所述基底套筒部分大体垂直地延伸的一第一圆筒形管件。
22.如权利要求21所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述导向装置包括固定在所述第二阀件上的一第二圆筒形管件，该第二圆筒形管件可滑动地套在所述第一圆筒形管件上，以在所述第二阀件在其所述第一和第二位置之间移动时正确地导向所述第二阀件并使其与所述第一阀件精确地对齐。
23.一种用于抽水马桶的水箱的冲洗阀组件，该冲洗阀组件包括可固定至水箱的一第一阀件，所述第一阀件有一基底套筒部分；包括一外壳体的一第二阀件，该第二阀件与所述第一阀件同轴并安装成可相对所述第一阀件滑动，从而在第二阀件从第一阀件移开时在所述第一和第二阀件之间形成一阀孔，所述第二阀件可在一第一静止位置和一第二位置之间滑动，在第一静止位置中，第二阀件安置在所述第一阀件的所述基底套筒部分上，以使水无法通过所述阀孔；而在第二位置中，第二阀件从所述第一阀件的所述基底套筒部分移开，以使水能通过所述阀孔；并且其中，所述第二阀件包括用于在所述第二阀件起初从其所述第一静止位置移动到其所述第二位置而所述阀孔开始打开时限制回流迁移的装置。
24.如权利要求23所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述回流限制装置包括从所述第二阀件的外壳体的内周表面延伸出的一环形倾斜的导流件。
25.如权利要求23所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第二阀件的所述外壳体包括用于在所述第二阀件从其所述第一静止位置移动到其所述第二位置时使所述第二阀件浮动的装置。
26.如权利要求25所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述浮动装置包括在所述第二阀件的所述外壳体的一外壁件和一内壁件之间的空间中形成的一浮动腔室。
27.一种用于抽水马桶的水箱的冲洗阀组件，该冲洗阀组件包括可固定至水箱的一第一阀件，所述第一阀件有一基底套筒部分；与所述第一阀件同轴的一第二阀件，所述第二阀件安装成可相对所述第一阀件滑动，从而在第二阀件从所述第一阀件移开时在所述第一和第二阀件之间形成一阀孔，所述第二阀件可在一第一位置和一第二位置之间滑动，在第一位置中，第二阀件安置在第一阀件的基底套筒部分上，以使水无法通过所述阀孔；而在第二位置中，第二阀件从所述第一阀件的所述基底套筒部分移开，以使水能通过所述阀孔；一冲洗操作杆，可由使用者在一第一静止位置和一第二位置之间移置，以在所述第二阀件的所述第一静止位置和其所述第二位置之间可操作地移动第二阀件；以及一卡勾释放装置，当所述第二阀件到达其所述第二位置时，该卡勾释放装置解除所述冲洗操作杆在所述第二阀件上的作用，以使所述第二阀件在所述冲洗操作杆回到其所述第一静止位置之前回到其所述第一静止位置。
28.如权利要求27所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述卡勾释放装置是相对第一和第二阀件同轴地安装的一卡勾释放机构。
29.如权利要求27所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述卡勾释放机构包括一凸轮杆；一拉杆，它可操作地连接至所述冲洗操作杆并安装成可相对所述凸轮杆滑动，以使所述拉杆和所述凸轮杆可响应所述冲洗操作杆的运动而运动；以及一脱扣组件，该组件包括用来在所述拉杆和凸轮杆于一第一静止位置和一第二预定位置之间移动时接合所述第二阀件的装置、和用来在所述拉杆移动超出其所述第二预定位置时脱开所述第二阀件的装置。
30.如权利要求29所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述卡勾释放机构的所述凸轮杆安装在所述第一阀件的一导向管内。
31.如权利要求29所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第一阀件的所述导向管包括一向内延伸的环形凸缘，以限制所述凸轮杆移动越过其所述第二预定位置。
32.如权利要求29所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述脱扣组件的接合和脱开装置包括所述翼状定位件，它们在所述拉杆于其第一位置和第二预定位置之间移动时向外伸出以接合所述第二阀件，以在所述第二阀件的所述第一静止位置与第二位置之间移动所述第二阀件；并在所述拉杆移动越过所述第二预定位置时缩回，使所述翼状定位件从所述第二阀件脱开，从而使所述第二阀件能回到其所述第一静止位置。
33.如权利要求32所述的冲洗阀组件，其特征在于，当拉杆在其所述第一静止位置和第二预定位置之间移动时，所述翼状定位件与从所述第二阀件外壳体的内周表面上伸出的一环形倾斜的导流件接合。
34.如权利要求33所述的冲洗阀组件，其特征在于，当所述拉杆移动越过其所述第二预定位置时，所述翼状定位件缩回，从而使所述翼状定位件从所述环形倾斜的导流件脱开，从而使所述第二阀件能回到其所述第一静止位置。
35.如权利要求32所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述翼状定位件接合在所述凸轮杆的一中心下压部分中，以在所述凸轮杆和所述拉杆的所述第一静止位置和第二预定位置之间协同工作地移动它们。
36.如权利要求32所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第二阀件包括一中心导向管，该中心导向管在所述第二阀件于其所述第一静止位置和第二位置之间移动时帮助所述第二阀件相对所述第一阀件正确地对齐，所述中心导向管在其一端上有一环形凸缘，该环形凸缘在凸轮杆和拉杆回到它们的第一静止位置时将翼状定位件重新定位到一伸出的可接合位置。
37.如权利要求29所述的冲洗阀组件，其特征在于，相对所述凸轮杆弹簧加载所述拉杆。
38.一种用于抽水马桶的水箱的冲洗阀组件，该冲洗阀组件包括可固定至水箱的一第一阀件，所述第一阀件有一基底套筒部分，该基底套筒部分包括一成圆角的入口，从而增大阀孔的排水系数；与所述第一阀件同轴的一第二阀件，所述第二阀件安装成可相对所述第一阀件滑动，从而在第二阀件从所述第一阀件移开时在所述第一和第二阀件之间形成一阀孔；所述第二阀件可在一第一静止位置和一第二位置之间滑动，在第一静止位置中，第二阀件安置在所述第一阀件的所述基底套筒部分上，以使水无法通过所述阀孔；而在第二位置中，第二阀件从所述第一阀件的所述基底套筒部分移开，以使水能通过所述阀孔；密封装置，用以在所述第二阀件处于其所述第一位置并安置在所述第一阀件的所述基底套筒部分上时密封阀孔；导向装置，用于在所述第二阀件于其所述第一和第二位置之间移动时相对所述第一阀件正确地导向和对齐所述第二阀件；一冲洗操作杆，可由使用者在一第一静止位置和一第二位置之间移置，以在所述第二阀件的所述第一静止位置和其所述第二位置之间可操作地移动第二阀件；以及一卡勾释放装置，当所述第二阀件到达其所述第二位置时，该卡勾释放装置解除所述冲洗操作杆在所述第二阀件上的作用，以使所述第二阀件在所述冲洗操作杆回到其所述第一静止位置之前回到其所述第一静止位置。
39.如权利要求38所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第一阀件的所述基底套筒部分的所述成圆角的入口实现大致为0.95的排水系数。
40.如权利要求38所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述成圆角的入口的直径大致为4.5英寸。
41.如权利要求38所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第一阀件的所述基底套筒部分包括设置在其内周缘上的一环形锯齿状的阀座，当所述第二阀件处于其所述第一静止位置时，所述密封装置支靠在该阀座上。
42.如权利要求41所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述环形锯齿状的阀座的环形直径大致为3英寸。
43.如权利要求38所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第一阀件包括从所述基底套筒部分大体垂直延伸的一第一圆筒形管件。
44.如权利要求43所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述导向装置包括固定在所述第二阀件上的一第二圆筒形管件，该第二圆筒形管件可滑动地套在所述第一圆筒形管件上，以在所述第二阀件于其所述第一静止位置和第二位置之间移动时正确地导向所述第二阀件并使其与所述第一阀件精确地对齐。
45.如权利要求38所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第二阀件包括用于在所述第二阀件起初从其所述第一静止位置移动到其所述第二位置而所述阀孔开始打开时限制回流迁移的装置。
46.如权利要求44所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述回流限制装置包括从所述第二阀件的外壳体的内周表面延伸出的一环形倾斜的导流件。
47.如权利要求38所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述第二阀件包括用于在所述第二阀件从其所述第一静止位置移动到其所述第二位置时使所述第二阀件浮动的装置。
48.如权利要求47所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述浮动装置包括在所述第二阀件的一外壁件和一内壁件之间的空间中形成的一浮动腔室。
49.如权利要求38所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述卡勾释放装置是相对第一和第二阀件同轴地安装的一卡勾释放机构。
50.如权利要求49所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述卡勾释放机构包括一凸轮杆；一拉杆，它可操作地连接至所述冲洗操作杆并安装成可相对所述凸轮杆滑动，以使所述拉杆和所述凸轮杆可响应所述冲洗操作杆的运动而运动；以及一脱扣组件，该组件包括用来在所述拉杆和凸轮杆于一第一静止位置和一第二预定位置之间移动时接合所述第二阀件的装置、和用来在所述拉杆移动超出其所述第二预定位置时脱开所述第二阀件的装置。
51.如权利要求50所述的冲洗阀组件，其特征在于，所述脱扣组件的接合和脱开装置包括所述翼状定位件，它们在所述拉杆于其第一位置和第二预定位置之间移动时向外伸出以接合所述第二阀件，以在所述第二阀件的所述第一静止位置与第二位置之间移动所述第二阀件；并在所述拉杆移动越过所述第二预定位置时缩回，使所述翼状定位件从所述第二阀件脱开，从而使所述第二阀件能回到其所述第一静止位置。
52.如权利要求51所述的冲洗阀组件，其特征在于，当拉杆在其所述第一静止位置和第二预定位置之间移动时，所述翼状定位件与从所述第二阀件外壳体的内周表面上伸出的一环形倾斜的导流件接合。
53.如权利要求51所述的冲洗阀组件，其特征在于，当所述拉杆移动越过其所述第二预定位置时，所述翼状定位件缩回，而使所述翼状定位件从所述环形倾斜的导流件脱开，从而使所述第二阀件能回到其所述第一静止位置。
全文摘要
一种用于抽水马桶的水箱的冲洗阀组件，该冲洗阀组件包括可固定至水箱的一第一阀件，该第一阀件有一基底套筒部分，该基底套筒部分包括一成圆角的入口，从而增大阀孔的排水系数。一第二阀件与第一阀件同轴，并安装成可相对所述第一阀件滑动，从而在第二阀件从第一阀件移开时在第一和第二阀件之间形成一阀孔。第二阀件可在一第一静止位置和一第二位置之间滑动，在第一静止位置中，第二阀件安置在第一阀件的基底套筒部分上，以使水无法通过阀孔；而在第二位置中，第二阀件从第一阀件的基底套筒部分移开，以使水能通过阀孔。设置一密封件，用以在第二阀件处于其第一静止位置并安置在第一阀件的基底套筒部分上时密封阀孔。还设置了一导向组件，用于在第二阀件在其第一和第二位置之间移动时相对第一阀件正确地导向和对齐第二阀件。该冲洗阀组件还包括一卡勾释放机构，当第二阀件到达其第二位置时，该卡勾解除装置释放冲洗操作杆在第二阀件上的作用，以使第二阀件在冲洗操作杆回到其第一静止位置之前回到其第一静止位置。
文档编号E03D1/30GK1688774SQ03824572
公开日2005年10月26日 申请日期2003年8月21日 优先权日2002年8月30日
发明者J·U·汉 申请人:美国标准国际公司