專利名稱：具有橫截面縮小的閥座的馬桶沖洗閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制從馬桶水箱到馬桶缽體的水流的沖洗閥。更具體地，本發(fā)明涉及 可安裝到馬桶水箱并且優(yōu)選地與罐式(canister type)沖洗閥一起使用的水箱閥座。
背景技術(shù)：
多種用于控制馬桶水箱水流到馬桶缽體的系統(tǒng)是已知的。這種系統(tǒng)具有連接到 水箱的進(jìn)水閥，所述進(jìn)水閥通常由對(duì)水箱水位產(chǎn)生反應(yīng)的浮子控制。壓下解扣桿(trip lever)或者其它致動(dòng)器移動(dòng)了在水箱出口處的沖洗閥，使得水能從水箱排空到缽體。當(dāng)水 箱水排出時(shí)，進(jìn)水閥浮子隨水箱內(nèi)的水位下降，從而觸發(fā)進(jìn)水水流以再灌充水箱。在足夠的 水箱水離開(kāi)水箱后，沖洗閥關(guān)閉使得水箱中的水位能恢復(fù)。當(dāng)在出水閥關(guān)閉后水箱重新裝 水時(shí)，供水閥浮子隨水上升并且最終關(guān)閉供水閥以切斷水的供給。已經(jīng)設(shè)計(jì)出了多種用于控制從水箱到缽體的水流的沖洗閥。最常見(jiàn)的一種是擋板 (flapper)類沖洗閥。擋板沖洗閥具有支撐大直徑擋塊的樞轉(zhuǎn)軛，該擋塊密封水箱出口直到 解扣桿被致動(dòng)以開(kāi)始沖洗循環(huán)。大擋塊充有空氣，所述空氣減緩擋塊的復(fù)位直到足夠的水 已經(jīng)從水箱排出。有時(shí)，如果擋板不是恰好地落到閥座上，一些這種閥在完成關(guān)閉出口流動(dòng) 方面是有困難的。另一類型的沖洗閥具有一旦被解扣了就筆直地豎直向上移動(dòng)，并且然后筆直地豎 直向下移動(dòng)的專用浮子。舉例來(lái)說(shuō)參見(jiàn)美國(guó)專利US5，329，647、US5，896，593、US6，715，162 和 US6, 728，976。以這種方式工作的特別優(yōu)選的沖洗閥類型是在美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2007/0101485 中所示的罐式?jīng)_洗閥，所述美國(guó)專利申請(qǐng)公布以引用的方式被結(jié)合，如同在這里已完全闡 述。然而，這種類型的罐式設(shè)計(jì)，當(dāng)與它的所示的閥座一起使用時(shí)，呈現(xiàn)很多設(shè)計(jì)約束。例如，為了獲得足夠的初始流量，可能不得不將到達(dá)缽體的后延伸部的直徑增大 到需要非標(biāo)準(zhǔn)零件和/或影響美觀的程度。而且，流動(dòng)特性可能會(huì)限制某些水使用效率，這 必需以其它方式進(jìn)行補(bǔ)償。一個(gè)復(fù)雜因素是為了確保閥體的豎直移動(dòng)，引導(dǎo)件被設(shè)置在閥座上。因?yàn)檫@通常 在通過(guò)閥座的流動(dòng)通道的中心處，所以引導(dǎo)件本身能阻礙流動(dòng)并且使得設(shè)計(jì)修改復(fù)雜化。 盡管美國(guó)專利US5，926，861提議在閥座的周邊處具有用于罐的引導(dǎo)件，但是它需要相對(duì)復(fù) 雜的和昂貴的結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)那個(gè)提議。根據(jù)上面的描述，需要改進(jìn)以解決這些關(guān)注問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面中，本發(fā)明提供一種用于控制通過(guò)馬桶水箱的壁中的孔流出的水流的沖洗閥。所述沖洗閥具有安裝件，該安裝件具有適于便于將所述安裝件安裝成鄰近所述孔 的下端、閥座形式的上端、和從所述閥座向下延伸的貫通通道。還具有引導(dǎo)部分，該引導(dǎo)部 分被安裝在所述貫通通道中并且從其向上延伸。還有閥體，該閥體可定位在所述閥座上方使得當(dāng)處于第一位置時(shí)適于阻止水流過(guò) 所述安裝件并且當(dāng)所述閥體處于第二位置時(shí)適于允許水流過(guò)所述安裝件，當(dāng)處于所述第一 位置時(shí)所述閥體被設(shè)置在所述閥座上，當(dāng)處于所述第二位置時(shí)所述閥體不被設(shè)置在所述閥 座上。依照本發(fā)明，所述貫通通道在所述閥座下方逐漸變細(xì)。在優(yōu)選形式中，所述貫通通道在所述閥座下方從大于2. 9英寸的直徑弧形地變窄 到小于2. 3英寸，更優(yōu)選為小于2. 1英寸的直徑，所述閥體是罐式閥體，所述引導(dǎo)部分具有 在所述閥體下方弧形地逐漸變細(xì)的下腿結(jié)構(gòu)，并且所述安裝件在所述安裝件的下端處附近 具有外螺紋以便于通過(guò)水箱孔安裝所述安裝件?？蛇x地，當(dāng)一件式馬桶具有連接盲孔時(shí)，替 代結(jié)構(gòu)的螺紋下端，能使用類似于美國(guó)專利US4，433，446中的那樣的卡口式連接系統(tǒng)。將會(huì)認(rèn)識(shí)到，罐式閥一旦被提起至離開(kāi)所述閥座，加大的閥座和相應(yīng)地大罐式閥 就產(chǎn)生進(jìn)入水的大排出流率。閥座下方的通道的逐漸變細(xì)(以及引導(dǎo)部件的相應(yīng)的逐漸變 細(xì))然后允許流動(dòng)，在不阻礙所形成的流率的情況下被平滑地轉(zhuǎn)變到所期望的尺寸。在另一方面中，本發(fā)明提供一種用作這種沖洗閥的組成部分的安裝件。該安裝件 可以具有套筒形式的本體并且具有下端，該下端適于便于將所述本體安裝至鄰近水箱壁的 出水孔。所述安裝件也具有閥座形式的上端，從所述閥座向下延伸的貫通通道，和安裝在所 述貫通通道中并且從其向上延伸的引導(dǎo)柱。所述貫通通道在所述閥座下方逐漸變細(xì)。應(yīng)當(dāng)指出，為了最優(yōu)地引導(dǎo)，能將所述引導(dǎo)柱沿著所述罐式閥體的中心線地居中 設(shè)置。這也是獲得引導(dǎo)的成本有效方式。然而，甚至在低沖力馬桶的情況下，經(jīng)過(guò)所述引導(dǎo) 部分能產(chǎn)生足夠的流動(dòng)。在另一方面中，本發(fā)明提供一種馬桶(具有水箱和缽體)，其中，上面所述的沖洗 閥控制從水箱流出并流到缽體的流動(dòng)。因此，本發(fā)明提高傳統(tǒng)的、高性能的、罐式閥的性能，以允許不降低的水排出流率， 且一旦已經(jīng)開(kāi)始沖洗就快速地流到馬桶中。以相對(duì)低的成本，并且以不需要將缽體的后延 伸部加寬以適應(yīng)更大的流量的方式獲得這一點(diǎn)。通過(guò)詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見(jiàn)的。下文是本發(fā)明 的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式。由于優(yōu)選實(shí)施方式不旨在是本發(fā)明的范圍內(nèi)的僅有的實(shí)施方 式，因此為了確定本發(fā)明的全部范圍，應(yīng)當(dāng)參見(jiàn)權(quán)利要求。


圖1是截面圖，示出了本發(fā)明的沖洗閥，其安裝在本發(fā)明的馬桶水箱中；圖2是圖1的頂視圖，其中去除掉了水箱蓋；圖3是圖1的沖洗閥的透視圖；圖4是圖2的沖洗閥的分解透視圖；圖5是類似于圖4的視圖，但是從不同的角度示出了部件；圖6是沿著圖3的線6-6截取的截面圖；圖7是沿著圖3的線7-7截取的截面圖；4
圖8是圖6的弧8-8部分的放大的詳細(xì)圖；圖9是本發(fā)明的優(yōu)選安裝件的放大的頂部透視圖；圖10是圖9的安裝件的底部透視圖；和圖11是類似于圖6的視圖，但是示出了上升到離開(kāi)閥座的第二位置的罐式閥體。
具體實(shí)施例方式首先參考圖1和2，示出了馬桶10，所述馬桶10包括水箱12和缽體14 (部分用虛 線示出)。可以使用類似于美國(guó)專利US6，728，976的那樣的支架將水箱12連接到缽體14。水箱12包括蓋16和大體上水平的底壁18，所述底壁18具有出水開(kāi)口 20，該出水 開(kāi)口 20通向缽體14的上邊沿(未示出)中的溝道。具有由浮子M操作的供水閥沈的典 型供水管22被安裝在水箱的內(nèi)側(cè)，用以控制進(jìn)入到水箱12中的供應(yīng)水觀的流動(dòng)。在這點(diǎn) 上，當(dāng)浮子下降時(shí)(當(dāng)水已經(jīng)流出水箱時(shí))，水被供給到水箱。一旦浮子隨著水向上返回的 足夠遠(yuǎn)，供應(yīng)水自動(dòng)關(guān)掉。依照本發(fā)明的沖洗閥組件30被安裝在水箱12的內(nèi)側(cè)且在出水開(kāi)口 20上方以控 制沖洗循環(huán)期間從水箱12流出到缽體14的水觀的流動(dòng)。解扣桿組件31被連接到水箱12 和沖洗閥組件30的一部分并且能被觸發(fā)以開(kāi)始沖洗循環(huán)。此外參考圖3-5，沖洗閥組件30被豎直直立地安裝在水箱12中與底壁18相鄰。 沖洗閥組件30主要包括安裝件32和閥體34，所述閥體34包括密封件36，所述閥體34大 體上沿著中心軸線38 (在圖2和3中示出了)相對(duì)于所述安裝件32移動(dòng)。安裝件32和閥 體34優(yōu)選為由抗腐蝕性的、化學(xué)穩(wěn)定的材料，例如合適的塑料構(gòu)成。密封件36能由撓性材 料，例如合適的彈性體，諸如乙烯樹(shù)脂、EPDM橡膠或硅制成，其具有尤其良好的抗化學(xué)/腐 蝕性能。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到適于安裝件32、閥體34和密封件36的多種材 料。安裝件32通過(guò)保持螺母39而被連接到水箱12，保持螺母39螺接到形成為鄰近 安裝件32的下部部分42的外螺紋40上，安裝件32的下部部分42延伸通過(guò)水箱出水開(kāi)口 20。環(huán)形凸緣44從所述安裝件32徑向地延伸以將墊圈46夾在水箱12的底壁18和凸緣 44之間(在圖1中最佳所示)。這個(gè)墊圈46防止水從水箱12泄漏并且例如泄漏到浴室的 地面上。在一個(gè)未示出的可選的示例性的構(gòu)造中，安裝件32的下部部分42能具有三個(gè)延 伸通過(guò)三角(trilobular)開(kāi)口并且接合水箱12的爪(prong)。這種連接類似于美國(guó)專利 US4, 433，446中所披露的連接，所述美國(guó)專利轉(zhuǎn)讓給了本發(fā)明的受讓人，并且其披露的內(nèi) 容，尤其是圖2-6和相關(guān)描述，被以引用的方式結(jié)合到這里。此外參考圖6-11，安裝件32限定通道48，該通道48在閥座50和閥出口 52之間 延伸，其中一端在閥座60處并且另一端在閥出口 52處。通道48限定從閥座50朝向閥出 口 52向下逐漸變細(xì)的基本上弧形的表面M，如同在圖6中最好地示出的那樣?；⌒伪砻?54可以是光滑的以使得對(duì)水觀的流動(dòng)的阻止最小化。此外，弧形表面M的輪廓優(yōu)選設(shè)置 為近似于自然水流動(dòng)，使得水觀從水箱12到缽體14的流速最大化。通道48包括在閥出 口 52附近的直線部分56 ；然而，從閥座50到閥出口 52通道48可以都是弧形的。在優(yōu)選的示例性的實(shí)施方式中，閥座50和閥出口 52優(yōu)選為相對(duì)于中心軸線38同心。閥座50是基本上圓形的并且閥座直徑58大于閥出口直徑60 (在圖9和10中示出了)。 閥出口 52也是基本上圓形的。在示例性的實(shí)施方式中，閥座直徑58是大約三英寸以在沖洗循環(huán)的初始流入期 間和沖洗循環(huán)的剩余部分期間都允許足夠量的水28流過(guò)。通道48將較大的閥座直徑58 減小到在閥出口 52附近的大約二英寸的閥出口直徑60。結(jié)果是，在沖洗循環(huán)期間，通道48 將水28朝向缽體14以漏斗方式流過(guò)(funnel)或引導(dǎo)，提供足夠的缽體14清洗和去污水 28,并且允許將安裝件32連接到更傳統(tǒng)的部件和設(shè)備。通道48可以呈現(xiàn)出橫截面減小的多種弧形表面構(gòu)造，其中各自具有在沖洗循環(huán) 期間將水觀從水箱12有效地轉(zhuǎn)移到缽體14的目的。錐形通道48具有使得安裝件32與 標(biāo)準(zhǔn)缽體和其它連接部件兼容，同時(shí)允許增加的水觀流量的額外益處。
安裝件32包括一系列從通道48向內(nèi)延伸并且在中心軸線38附近會(huì)聚的、弧形逐 漸變細(xì)的腿形式的支撐件62，在會(huì)聚處它們限定開(kāi)口 64。所述支撐件62在所述閥座50的 下面朝著閥出口 52逐漸變細(xì)以使得通過(guò)通道48的水觀的流量最大化。所述開(kāi)口 64被構(gòu) 造成接收柱形式的引導(dǎo)部分66。所述引導(dǎo)部分66具有形成在下端70附近的一對(duì)腿68，其 選擇性地鎖定到開(kāi)口 64中以防止引導(dǎo)部分66的軸向移動(dòng)。引導(dǎo)部分66也包括向上延伸的錐形角板(gusset) 72，所述角板72終止在中空 上端74，所述中空上端74被構(gòu)造成接收再灌充噴嘴76和停止墊圈78，其將閥體34捕獲 (capture)到引導(dǎo)部分66。在沖洗循環(huán)期間，再灌充噴嘴76經(jīng)由管80從供水閥沈接收 水觀。再灌充噴嘴76允許水在沖洗循環(huán)期間灌充閥體34和水箱12的一部分，以影響 (influence)沖洗循環(huán)的持續(xù)時(shí)間并且以將缽體水恢復(fù)到初始水位?；旧媳蔚拈y體34是浮子類型，其在頂部35處是朝向周圍環(huán)境開(kāi)口并且包括 外壁85和內(nèi)管86，在沖洗循環(huán)期間所述內(nèi)管86大體上沿著引導(dǎo)部分66行進(jìn)。內(nèi)管86基 本上是圓錐形的并且朝向管86的上邊沿88逐漸變細(xì)。內(nèi)管86的圓錐形構(gòu)造起作用以在 閥體34從上升位置下沉到下降位置時(shí)使閥體34相對(duì)于安裝件32居中。如果水觀使閥體 34的上邊沿82出現(xiàn)開(kāi)口(breach)，水28開(kāi)始灌充形成在內(nèi)管86和外壁85之間的圓形容 器84。水觀首先通過(guò)開(kāi)口 73排出并且如果進(jìn)入的溢流率是足夠高的然后上升到內(nèi)管86 的上邊沿88。注意也到角板72。解扣桿組件31包括鏈98，該鏈98被鉤在形成在閥體34的側(cè)凸片102中的孔100 和解扣臂104之間，結(jié)果是，解扣桿組件31的致動(dòng)從下降位置(圖6中示出了)朝著上升 位置(在圖11中示出了)移動(dòng)閥體34。尤其參考圖6-8，當(dāng)閥體34處于下降位置時(shí)，密封件36防止水28在安裝件32的 周邊96附近從水箱12泄漏到的缽體14。典型的盤形密封件36被固定在形成于閥體34的 下端92附近的環(huán)形凹槽90中。在優(yōu)選的示例性的實(shí)施方式中，密封件36至少部分地接合 脊94，所述脊94在閥座50的周邊96附近從閥座50向上延伸(在圖8中最好地示出)以 幫助建立密封件36和閥座50之間的水密封。更進(jìn)一步地，環(huán)形密封件支持(backing)凸 緣106與密封件36間隔開(kāi)并且增強(qiáng)密封件36的操作和密封。此外，一系列狹槽108被形 成在密封件支持凸緣106中以在沖洗循環(huán)期間增強(qiáng)閥體34的操作。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì) 認(rèn)識(shí)到可用來(lái)將密封件36保持到閥體34的多種構(gòu)造。在轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人的、申請(qǐng)?zhí)枮?007/0101485的美國(guó)專利申請(qǐng)中討論了放水開(kāi)口 73、密封件支持凸緣106、狹槽108和其它額外的結(jié)構(gòu)，所述美國(guó)專利申請(qǐng)以引用 的方式被結(jié)合，如同在這里完全闡述。在沖洗循環(huán)之前，沖洗閥處于圖1、3、6和7中所示的不活動(dòng)位置，其中閥體34和 密封件36位于閥座50上并且“裝滿的”水箱12水28是可用的。解扣桿組件31的致動(dòng)將 閥體34向上地拉足夠的距離以使得密封件36離開(kāi)閥座50。當(dāng)密封件36開(kāi)始離開(kāi)閥座50 時(shí)，通道48的張開(kāi)的閥座50部分允許流入到缽體14的水28的初始涌入等于閥座50的直徑一致的閥。通過(guò)閥體34的浮力，閥體34被進(jìn)一步地朝著圖11中所示的上升位置移動(dòng)。水箱 12中的水28繼續(xù)通過(guò)安裝件32沿著通道48的弧形表面朝著缽體14流動(dòng)，通道48的弧形 表面近似于水28的自然流動(dòng)。此外，逐漸變細(xì)的支撐件62使得通道48中的水48的流動(dòng) 阻力最小化。水觀和缽體14中的廢物通過(guò)存水彎(trap)(未示出)被排到通常形式的衛(wèi) 生廢物管。與通過(guò)開(kāi)口 73控制的設(shè)計(jì)流出率相結(jié)合，閥體34沿著引導(dǎo)部分66向下行進(jìn)直 到密封件36靠座在閥座50中。在水箱12被水觀再灌充到足夠啟動(dòng)供水閥沈之后完成 沖洗循環(huán)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。然而，優(yōu)選實(shí)施方式的多種 修改和變化對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，其將在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。因 此，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)被限定到所描述的實(shí)施方式。為了確定本發(fā)明的全部范圍，應(yīng)當(dāng)參考下面 的權(quán)利要求。工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明提供用在控制從馬桶水箱流到馬桶缽體的水的流動(dòng)中的改進(jìn)閥，以及具有 這些閥的馬桶。
權(quán)利要求
1.一種沖洗閥，用于控制通過(guò)馬桶水箱的壁中的孔流出的水流，所述沖洗閥包括安裝件，所述安裝件具有適于便于將所述安裝件安裝成鄰近所述孔的下端、閥座形式 的上端、從所述閥座向下延伸的貫通通道，和安裝在所述貫通通道中并且從其向上延伸的 引導(dǎo)部分；和閥體，所述閥體可定位在所述閥座上方，從而當(dāng)處于第一位置時(shí)適于阻止水流過(guò)所述 安裝件，并且當(dāng)所述閥體處于第二位置時(shí)適于允許水流過(guò)所述安裝件，當(dāng)處于所述第一位 置時(shí)所述閥體被定位在所述閥座上，當(dāng)處于所述第二位置時(shí)所述閥體不被定位在所述閥座 上；其中所述貫通通道在所述閥座下方逐漸變細(xì)。
2.如權(quán)利要求1所述的沖洗閥，其中所述貫通通道在所述閥座下方弧形地變窄。
3.如權(quán)利要求1所述的沖洗閥，其中所述貫通通道在所述閥座下方從大于2.9英寸的 直徑弧形地變窄到小于2. 3英寸的直徑。
4.如權(quán)利要求1所述的沖洗閥，其中所述閥體是罐式閥體。
5.如權(quán)利要求1所述的沖洗閥，其中所述引導(dǎo)部分具有在所述閥座下方弧形地逐漸變 細(xì)的下腿結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的沖洗閥，其中所述安裝件具有在所述安裝件的下端附近的外螺 紋，從而便于通過(guò)所述水箱的所述孔安裝所述安裝件。
7.一種用作沖洗閥的組成部分的安裝件，所述沖洗閥用于控制通過(guò)馬桶水箱的壁中的 孔流出的水流，所述安裝件包括套筒形式的本體，所述本體具有適于便于將所述本體安裝成鄰近所述孔的下端、閥座 形式的上端、從所述閥座向下延伸的貫通通道、和安裝在所述貫通通道中并且從其向上延 伸的引導(dǎo)柱；其中所述貫通通道在所述閥座下方逐漸變細(xì)。
8.如權(quán)利要求7所述的安裝件，其中所述貫通通道在所述閥座下方弧形地變窄。
9.一種馬桶，包括 缽體；用于存儲(chǔ)水的水箱，所述水箱具有用于允許水從所述水箱流到所述缽體的下出水孔;和安裝到所述出水孔的如權(quán)利要求1所述的沖洗閥。
全文摘要
披露了一種罐式?jīng)_洗閥，該罐式?jīng)_洗閥具有被改進(jìn)成在不影響沖洗性能的情況下提供更大的初始流動(dòng)沖擊的閥座。在馬桶水箱的底部處有安裝件，該安裝件連接到水箱的出水孔并且形成閥座。通過(guò)安裝件的通道以弧形的方式在閥座下方逐漸變細(xì)。在通道中，優(yōu)選為在通道的中心，也有引導(dǎo)支撐結(jié)構(gòu)。引導(dǎo)支撐結(jié)構(gòu)也具有逐漸變細(xì)的腿。
文檔編號(hào)E03D1/35GK102046893SQ200980120059
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日
發(fā)明者丹尼爾·N·哈洛倫, 羅納德·L·斯米斯 申請(qǐng)人:科勒公司