專利名稱：具有雙模式操作的沖洗閥手柄組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于管道附件、例如盥洗池的沖洗閥，更特別地涉及一種對起動手柄組件的襯套的改進，該起動手柄組件將為用戶提供可選擇的沖洗閥的雙模式操作。
背景技術(shù)：
在使用盥洗池時，對水資源的節(jié)約可通過允許使用者選擇清潔該附件設(shè)備所需要的水量來實現(xiàn)。對于液體廢棄物來說，減少的沖洗量是足夠的。對于固體廢棄物來說，完全的沖洗是必需的。基于用戶的決定，對于清潔碗盆，是較多的沖洗量適當還是較少的沖洗量適當，可操作沖洗閥來提供較多的水量或是較少的水量。這種類型的沖洗閥可稱之為雙模式?jīng)_洗閥。
現(xiàn)有技術(shù)中具有雙模式?jīng)_洗閥。美國專利No.2,738,946為一種手柄組件，其允許使用者根據(jù)手柄驅(qū)動的軸線方向來選擇低水量沖洗或者全部水量的沖洗。這種沖洗手柄組件包括具有一U型元件的柱塞，該元件連接至該柱塞的內(nèi)端部。這種U型元件圍繞在具有有不同長度的腿的溢流閥套管的底部。一旦驅(qū)動手柄，U型元件的其中一條腿將與溢流閥套管相接合，并使溢流閥離開閥座。由此引起的溢流閥的向上運動將使套管避開U型元件的腿并復(fù)位。復(fù)位將由于腿的長度不同而在不同的時間發(fā)生。因而，溢流閥將由于接合套管的腿的不同而或早或晚地發(fā)生復(fù)位。溢流閥關(guān)閉的時間是控制沖洗閥的開啟時間長度的因素之一。因此，溢流閥的關(guān)閉可用于在沖洗過程中控制流經(jīng)閥門的水量。在這種結(jié)構(gòu)中，無論手柄如何驅(qū)動，柱塞僅沿著水平軸線移動。同樣，在水平面內(nèi)按壓或提升手柄將不會開啟閥門。
形成雙模式?jīng)_洗閥的另一種嘗試示于美國專利No.4,134,570中。這種閥示出了多種限制起動手柄運動的方法，以便在使用者意欲選擇最小沖洗量時，限制水平柱塞的移動量。但是，這對于改變溢流閥復(fù)位的時間沒有任何措施。無論溢流閥套管略微或大量傾斜，溢流閥依然直到隔片提升套管離開柱塞或使用者釋放手柄時才會復(fù)位。因此，這種結(jié)構(gòu)實際上將不能在流量上產(chǎn)生顯著的差異，或者流量將取決于使用者釋放起動手柄的速度。后者將導(dǎo)致不定且不可預(yù)計的流量，或者導(dǎo)致閥門不完全開啟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種雙模式?jīng)_洗閥，該閥允許使用者根據(jù)清潔的設(shè)備所需要的水量來選擇流動水量。除了手柄的襯套和承窩以外，該閥可為慣用的類型。它包括具有入口和出口的閥體和位于入口與出口之間的閥座。一個閥元件可以移動而與閥座接合和脫開，從而開啟和關(guān)閉所述閥。限定在閥元件和閥體頂部之間的壓力腔控制該閥元件的開啟和閉合。安裝在閥元件上的溢流閥用來開啟和關(guān)閉壓力腔。這種溢流閥包括桿和可伸縮地安裝的套管。這些延伸至一點，在該點上至少該套管靠近通過安裝至閥體的手柄驅(qū)動的柱塞。
該柱塞安裝在襯套中。該襯套具有一套管，該套管中限定了一通道。所述柱塞延伸通過該通道。套管具有內(nèi)端部和外端部。該通道通過部分重疊的第一和第二孔(bore)來限定。該孔在套管的內(nèi)端部處重合，且在套管的外端部處以一個位于另一個的上方而間隔。因而，該通道在內(nèi)端部處具有大體為圓形的開口，在套管的外端部處略呈橢圓形。該孔限定了柱塞移動的水平軸線和柱塞移動的傾斜軸線。在優(yōu)選實施例中，傾斜軸線位于這樣一個垂直平面中，從而使孔的外端部處于比孔的內(nèi)端部高的位置上。因而，當柱塞沿傾斜軸線移動時，柱塞的頂端在一點處接觸溢流閥套管，該點低于柱塞沿水平軸線移動時的情形。接觸點較低使溢流閥套管更早避開柱塞，導(dǎo)致溢流閥更早關(guān)閉并縮短了閥開啟的時間，這當然意味著降低了通過閥的水流量。
沖洗量通過選擇手柄驅(qū)動的方向而加以選擇。手柄沿向上垂直方向的起動將向上傾斜柱塞，并使其在傾斜的柱塞移動軸線上移動。這如剛才所述減少了流量。手柄沿其它任意一個方向的起動將不會使柱塞傾斜，并且該柱塞將沿水平軸線移動，這導(dǎo)致完全的沖洗周期。
這種手柄組件包括與沖洗閥的閥體相接合的承窩。該承窩包括當該手柄組件安裝在閥體上時，可在閥體的外部上見到的外部分。由于常規(guī)的手柄組件是關(guān)于柱塞軸線對稱的，因而該手柄組件可以任意取向安裝在閥體上，而不會影響它的性能。但是，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，該手柄組件不是關(guān)于柱塞軸線對稱的。改為它必需以特定的定位加以安裝，以便如所期望的那樣起作用。問題在于這種手柄組件的非對稱部分對于安裝者來說是不可見的。因而，一方面，本發(fā)明在承窩的可見部分上設(shè)置了一個指示安裝者襯套通道的不對稱部分所在位置的印記。這使安裝者可相對于閥體正確地定位該襯套。
本發(fā)明的優(yōu)點之一在于它允許使用者在襯套與現(xiàn)有閥相匹配的情況下來保存水。另一個優(yōu)點在于它允許閥通過沿大多數(shù)用戶所習慣的任意方向推或拉手柄來驅(qū)動閥門。僅沿特定方向上的驅(qū)動將導(dǎo)致減小水量的沖洗，但所有的其它方向?qū)⑷匀豢捎糜谡；蛲耆康臎_洗。本發(fā)明還在驅(qū)動的過程中，利用這種手柄組件內(nèi)部固有的靜力來偏壓柱塞的橫向。本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于它利用現(xiàn)有的柱塞密封件。在密封件所處位置上的該襯套的幾何形狀與標準襯套的相同。沿傾斜的軸線移動的該柱塞將略微傾斜現(xiàn)有柱塞密封件而不足以對其產(chǎn)生不利的影響。
本發(fā)明的這些和其它預(yù)期的益處，包括它們特征的結(jié)合，將通過隨后的說明變得明顯。但是，應(yīng)該了解到，這種裝置仍可以專用于所要求的發(fā)明，而不是實現(xiàn)所有或者每一個這些預(yù)期的包括從隨后說明中所發(fā)現(xiàn)的益處。所附權(quán)利要求，而不是這些預(yù)期的益處，確定了本發(fā)明的主題。


圖1是一種沖洗閥主體的局部剖視圖。
圖2是本發(fā)明的一種手柄組件的剖視圖。
圖3是手柄襯套的左側(cè)端部立視圖。
圖4是手柄襯套的右側(cè)端部立視圖。
圖5是本發(fā)明手柄襯套的剖視簡圖，示出了用于完全沖洗的手柄和柱塞的行程。
圖6是本發(fā)明手柄襯套的剖視簡圖，示出了用于部分或減少的水量沖洗的手柄和柱塞的行程。
圖7是手柄襯套的套管外端部的端部立視簡圖，說明了位于外端部的通道開口的形狀。
圖8是手柄襯套的套管內(nèi)端部的端部立視簡圖，說明了位于內(nèi)端部的通道開口的形狀。
圖9是去掉手柄組件剩余部分的承窩的替換實施例的平面圖，示出了表示襯套通道的傾斜部分所處位置的印記。
具體實施例方式
本發(fā)明的這種沖洗閥包括具有入口12和出口14的主體10。當安裝時入口連接至供水源，出口連接至一個附件，例如盥洗池或小便池。閥門元件通常以16表示。在說明性實施例中，閥門元件為一隔片組件，此外它可以是其它裝置，例如活塞組件。這種閥門元件包括其周邊通過內(nèi)蓋20保持在主體10上的隔片18。這種隔片坐落在主體10上端的肩部22上，并且該隔片的外周邊緣52通過內(nèi)蓋20夾緊在這里。外蓋24通過螺紋擰在主體上以便將內(nèi)蓋保持在適當?shù)奈恢谩?br> 如圖1所示，隔片組件16閉合于形成在圓筒28上端的閥座26上。該圓筒28形成了連接閥座和出口14的流體導(dǎo)管。該隔片組件16包括具有向下延伸桿32的溢流閥30，該桿32可伸縮地攜帶可移動的套管34。套管34被定位以便在手柄38操作柱塞36時與柱塞36接觸。手柄38是在下文中將進一步詳細說明的手柄組件的一部分。手柄組件通過螺母39保持在閥體上。
除隔片18和溢流閥30以外，隔片組件16還包括保持盤40，回填環(huán)(refill ring)42和流量控制環(huán)44。保持盤40的下側(cè)螺紋連接至頸圈46，該頸圈46又在外側(cè)螺紋連接至承載回填環(huán)42的套管48。元件的上述組件將隔片18牢固地保持在回填環(huán)42的上表面和頸圈46的面對的下表面之間。在隔片組件16的上方是壓力腔50，當不使用沖洗閥時，該壓力腔50將隔片組件保持在閉合位置。
如在現(xiàn)有技術(shù)中所知，當操作手柄38時，柱塞36將接觸套管34，使溢流閥30傾斜離開位于保持盤40上的位置。這將允許壓力腔50中的水向下通過套管48流出。隨后內(nèi)部壓力將使隔片向上離開其閥座26，從而允許入口12和出口14之間通過隔片組件的底部和閥座26之間的空間而直接連通。隔片16的提升也提高了溢流閥套管34，即使是使用者將手柄38保持在驅(qū)動狀態(tài)下，也允許該套管34避開柱塞36。一旦套管避開柱塞，溢流閥就在保持盤40上復(fù)位。這種操作一發(fā)生，壓力腔50就通過位于隔片組件中的過濾器和旁通孔54開始充水。隨著水流持續(xù)進入壓力腔50，隔片組件將向下向它的閥座26回退，當它到達該位置時，沖洗閥關(guān)閉。
圖2-4示出了本發(fā)明的手柄組件56。該手柄組件通過閥體上的開口裝配，并通過螺母39以常規(guī)方式(圖1)保持于其中。手柄組件包括內(nèi)端部具有面板58的手柄38。該面板保持在由手柄承窩60形成的腔室內(nèi)部。承窩外端向內(nèi)延伸的凸緣62保持手柄面板58。套管64可將承窩腔和凸緣62對齊。承窩的內(nèi)端部螺紋連接至本發(fā)明的襯套66。該襯套66具有通過壁72連接的中央套管68和外裙部70。外裙部70螺紋連接至承窩60。套管的內(nèi)端部具有用于安裝手柄襯墊或密封件76的有斜面的鼻狀構(gòu)造74。該套管具有一通道78，通過該通道接收柱塞36的柄80。該通道78的更多細節(jié)將在下文中進行描述。柱塞柄的外端部上有一頭部82。該頭部82接合手柄的面板58。壓縮彈簧84或其他適當?shù)钠珘貉b置裝配于襯套和頭部82之間，以便促使柱塞與手柄38的面板58相接合。壁72上還可具有一標記，該標記表明襯套的哪一側(cè)具有傾斜的軸線。該標記可以凹陷86的形式位于所述壁中。其他的標記也是可能的。這將有助于安裝者適當?shù)囟ㄎ辉撘r套。
現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖5-8，示出了襯套通道78的細節(jié)。該通道可被認為是由延伸穿過套管68的第一孔88和第二孔90限定的。該孔中心優(yōu)選地在同一垂直平面中。第一孔88為水平的，其限定了柱塞的水平移動軸線A。第二孔90并不水平。該孔在套管的外端部處向上傾斜，并限定了柱塞的傾斜移動軸線B。第二孔被認為是襯套通道78的傾斜部分。優(yōu)選地每一個孔具有稍大于柱塞柄80直徑的直徑。該孔在套管的內(nèi)端部處重疊且合并在一起，以使得它們在內(nèi)端部處限定了基本上圓形的開口92。在套管的外端部處，第二孔90位于第一孔88的上方。如圖7所示，位于套管外端部處的開口94包括上弧形部分96，下弧形部分98，和一對連接上弧形部分和下弧形部分的延伸部分100和102。結(jié)果雖然不是絕對的橢圓形，但是呈略微的卵形開口94。如圖8所示，位于套管內(nèi)端部的開口92包括上弧形部分104和下弧形部分106。在優(yōu)選實施例中，位于開口處的延伸部分的高度收縮至基本為零，所以上弧形部分104和下弧形部分106彼此相連。
可以看出，柱塞的直徑恰好略小于內(nèi)部開口92的直徑。因而，柱塞可在開口92內(nèi)滑動且自由傾斜，但它不能略微向上、向下或橫向移動。在這一點上，這與可允許柱塞略微上下移動的開口94形成對照。兩個套管孔及它們的開口相結(jié)合的結(jié)果是柱塞可上下傾斜以及沿軸線方向滑動。
現(xiàn)在說明手柄組件的操作。圖5示出了處于驅(qū)動位置中的手柄，在該位置該手柄被用戶向下移動。手柄的向下運動導(dǎo)致面板58繞板的上部(其保持與承窩凸緣62接觸)樞轉(zhuǎn)，同時板58的下部向右移動，如圖5所示。這將力Fhandle施加至柱塞頭部82的下部。通過施加至柱塞的力Fbushing，該柱塞仍然以柱塞水平移動軸線A為中心。柱塞柄的端部簡圖表示以108。圖6示出了處于驅(qū)動位置的手柄，在該位置該手柄被用戶向上移動。手柄的向上移動導(dǎo)致面板58繞板的下部樞轉(zhuǎn)，同時板58的上部向右移動，如圖6所示。這將力Fhandle施加至柱塞頭部82的上部。通過施加至柱塞上的力Fbushing，該柱塞左端向上傾斜而右端向下傾斜，將柱塞置于第二孔90中，在此柱塞與柱塞的傾斜移動軸線B對正。這使柱塞的內(nèi)部頂端降低。柱塞的頂端位于軸線B時的端部簡圖示于圖6中以110表示。水平軸線A上的柱塞頂端108的端部視圖也示于圖6，以說明與柱塞在軸線A上移動相比，柱塞頂端位于軸線B上的垂直下落距離D。
通過查看圖1可以了解到，通過轉(zhuǎn)動柱塞柄的角度將柱塞頂端下降到位置1-10，這將允許溢流閥的套管34比柱塞在水平軸線上移動且該頂端位于位置108時的情況下更早地避開柱塞頂端。作為柱塞較早避開的結(jié)果，溢流閥30將很快關(guān)閉。這使腔體50中的壓力很快恢復(fù)，并導(dǎo)致較早關(guān)閉隔片，及每一個沖洗循環(huán)中的水量較少。因此，當使用者向上推動手柄38時，柱塞將向下轉(zhuǎn)動一個角度，且這將導(dǎo)致減小沖洗量。當使用者以除向上之外的任意方向推動柱塞時，柱塞將在水平軸線上移動，這將導(dǎo)致全部水量的沖洗。
該襯套通道的替換結(jié)構(gòu)是可能的。例如，作為在套管外端部具有通道的加寬開口的替代，該開口可位于內(nèi)端部上?；蛘撸鳛樗镜耐ǖ赖淖畹瓦吘壥撬降亩罡哌吘壥莾A斜的替代，這種布置可以顛倒過來。另一個替換是提供一具有水平軸線和傾斜軸線的套管通道，其中柱塞的內(nèi)端部在水平面之上呈一定角度。在這種情況下，由手柄的向上驅(qū)動導(dǎo)致的水平移動將提供較少的沖洗量。同樣，由手柄的向下驅(qū)動所導(dǎo)致的向上傾斜的移動將提供較多的沖洗量。結(jié)合這種結(jié)構(gòu)，可能需要將溢流閥套管縮短少許。此外，套管通道的其他可能的替換結(jié)構(gòu)是使套管通道的內(nèi)徑略大于柱塞的外徑。這將導(dǎo)致無論手柄的驅(qū)動方向如何，柱塞均略微傾斜，但僅在垂直平面中的傾斜將影響沖洗量。
圖9還說明了本發(fā)明另一特征。正如從上述說明書中所了解到的那樣，第二孔90提供了套管通道78的傾斜部分。與僅具有一個位于88處的水平孔相比，這將使通道產(chǎn)生非對稱結(jié)構(gòu)。這一點在圖7中可見。為了提供在圖6中說明的垂直柱塞頂端下落距離D，同時伴隨較少的沖洗量，套管66必須安裝在閥體上，以使得第一孔88和第二孔90定位在大體上垂直的平面中使第二孔90位于頂部。然而，由于孔位于套管的內(nèi)部，一旦套管進入閥體，安裝者就見不到孔也見不到標記86。本發(fā)明通過提供一個外部可見的印記或標記112解決了這個問題，該標記示出了第二孔的位置。在說明實施例中，印記是適當?shù)赜≡跇撕炆系囊粭l簡單的線，該標簽貼在承窩60的外部114上。該標簽可隨意承載額外的圖示116以指示使用者關(guān)注可選的減少沖洗的可行性。印記112可代替標簽刻在或以其他的方式直接形成于承窩上。印記112可與襯套66上的標記一起使用。即，在將手柄組件安裝在閥體上時，安裝者可注意確保印記112旋轉(zhuǎn)對正標記86，而后確保在擰緊螺母39時，印記112位于手柄組件的頂部。這將導(dǎo)致襯套通道78相對于閥體10和溢流閥套管34具有正確的定位。可通過將平面118置于襯套的外緣上來進一步確保正確的對正。在裝配手柄的過程中將印記112與平面116對正，而后在安裝手柄組件的過程中將印記置于手柄的頂部，這將產(chǎn)生正確的定位。
盡管本發(fā)明的優(yōu)選形式于此已經(jīng)加以示出和說明，但是應(yīng)該認識到，此外還可以有許多修改，替換和變更。例如，弧形部分96和/或98可為完全的半圓形，或者它們可稍微延伸小于完全的180°的范圍。此外，盡管柱塞柄和開口92的圓形橫截面是優(yōu)選的，但是它還可以是其他的形狀，只要柱塞能夠隨意滑動。
權(quán)利要求
1.一種雙模式?jīng)_洗閥，包括具有入口和出口的主體，位于所述入口和出口之間的閥座，可移動至所述閥座上的閉合位置以控制所述入口和出口之間水流量的閥元件，限定在所述主體內(nèi)位于所述閥元件之上的壓力腔，安裝在所述閥元件上用于在就座位置和離開就座位置的位置之間移動的溢流閥，其中所述就座位置和離開就座位置的位置分別用來關(guān)閉和開啟所述壓力腔，安裝在所述主體上并包括可驅(qū)動手柄的手柄組件，具有套管和柱塞的襯套，所述套管具有穿過其限定的通道，所述柱塞被安裝以便在所述襯套通道中滑動和傾斜，所述柱塞具有與所述手柄接合的外端部和可與溢流閥接合的內(nèi)端部，所述柱塞是可移動的以便使溢流閥離開就座位置，所述通道限定了柱塞移動的水平軸線和柱塞移動的傾斜軸線。
2.如權(quán)利要求1所述的沖洗閥，其特征在于，所述套管具有內(nèi)端部和外端部，并且所述通道由第一和第二孔限定，所述孔在所述套管的內(nèi)端部處重合并且在所述套管的外端部處間距隔開。
3.如權(quán)利要求2所述的沖洗閥，其特征在于，所述第一孔是水平的，并且所述第二孔在所述套管外端部處部分地位于所述第一孔之上。
4.如權(quán)利要求1所述的沖洗閥，還包括位于襯套外部的標記，用于識別柱塞移動的傾斜軸線的位置。
5.如權(quán)利要求1所述的沖洗閥，其特征在于，所述水平軸線和所述傾斜軸線限定了一垂直平面。
6.如權(quán)利要求1所述的沖洗閥，其特征在于，所述手柄組件還包括可與閥體接合的承窩，所述承窩在其上具有可從閥體外部看到并且用于表示傾斜軸線的位置的印記。
7.一種用于在沖洗閥中的手柄組件的襯套，所述襯套包括具有內(nèi)端部和外端部的套管，穿過所述套管的通道，所述通道在所述套管的外端部處限定了第一開口，在所述套管的內(nèi)端部處限定了第二開口，所述開口中的一個具有下弧形部分，上弧形部分和一對連接所述上下弧形部分的延伸部分，所述開口中的另一個具有基本上相互連接的下弧形部分和上弧形部分。
8.如權(quán)利要求7所述的襯套，其特征在于，所述延伸部分的長度從所述一個開口處的最大值均勻減小至所述另一個開口處的基本上零值。
9.如權(quán)利要求7所述的襯套，其特征在于，所述一個開口位于所述套管的外端部，并且另一個開口位于所述套管的內(nèi)端部。
10.在下述類型的沖洗閥中，所述沖洗閥包括具有入口和出口的主體，位于所述入口和出口之間的閥座，可移動至所述閥座上的閉合位置以控制所述入口和出口之間水流量的閥元件，限定在所述主體內(nèi)并且位于所述閥元件之上的壓力腔，安裝在所述閥元件上用于在就座位置和離開就座位置的位置之間移動的溢流閥，所述就座位置和離開就座位置的位置分別用來關(guān)閉和開啟壓力腔，安裝在所述主體上并且包括可驅(qū)動手柄的手柄組件，具有套管和柱塞的襯套，所述套管具有穿過其限定的通道，所述柱塞被安裝以便在所述襯套通道中滑動和傾斜，所述柱塞具有與手柄接合的外端部和可與溢流閥接合的內(nèi)端部，所述柱塞可以移動以使所述溢流閥離開就座位置，一種用于以雙模式操作沖洗閥的方法，包括通過傾斜柱塞的內(nèi)端部以改變該內(nèi)端部接觸溢流閥的位置來調(diào)整沖洗量的步驟。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述傾斜步驟通過向下傾斜柱塞的內(nèi)端部以減少沖洗量。
12.在包括閥體的沖洗閥中，手柄組件包括可以與閥體接合的承窩，當手柄組件連接至閥體時，所述承窩具有可從閥體外部見到的外部分；樞轉(zhuǎn)地與所述承窩接合的手柄；可以與所述承窩接合并具有套管的襯套，所述套管具有穿過其限定的通道，所述通道包括傾斜部分；被安裝以便在所述襯套通道中滑動和傾斜并具有與手柄接合的外端部的柱塞，所述承窩在所述外部分上具有表示襯套通道的傾斜部分所處位置的印記。
13.如權(quán)利要求12所述的手柄組件，還包括位于襯套套管上的用于表示襯套通道傾斜部分所處位置的標記。
14.如權(quán)利要求13所述的手柄組件，其特征在于，所述印記和所述標記相互對正。
全文摘要
一種雙模式?jīng)_洗閥，包括具有手柄、襯套和柱塞的手柄組件。該襯套具有一套管，所述套管具有用于安裝柱塞以使其滑動和傾斜的穿過其限定的通道。該通道由部分重疊的第一和第二孔來限定，該孔在套管的內(nèi)端部重合并且在套管的外端部處以一個位于另一個之上的方式間隔。該孔限定了柱塞的水平移動軸線和柱塞的傾斜移動軸線。根據(jù)使用者驅(qū)動手柄的方向，柱塞將沿這些軸線中的一條移動。沿傾斜軸線的移動將使該柱塞的頂端降低，與柱塞沿水平軸線移動的驅(qū)動相比，這允許更早地避開溢流閥并且減少了通過沖洗閥的水流量。
文檔編號F16K31/44GK1920360SQ20061012128
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月25日
發(fā)明者約翰·R·威爾遜 申請人:斯洛文閥門公司