專利名稱：組合式變力矩直排節水坐便器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種節水坐便器，尤其是一種組合式變力矩直排節水坐便器。
背景技術：
傳統虹吸式坐便器盆腔內設有向上彎曲的防異味裝置，它無論是排污，還是防異 味，都要以大量的水作為代價。在排污時，渣質回流，要反復沖水才可以保證水質清澈無異 味。同時掉入東西難以取出，造成排污管堵塞影響使用。而且沖洗時間長，渦流所形成的微 生物的氣流高達6米左右，達不到家庭健康、靜音、環保之目的。 直排節水坐便器的專利產品通過設置在盆腔排污口的翻斗，并在翻斗后部封裝了 固定配重物(如專利ZL 01218260.5)或變力矩配重物(如專利ZL01247925. X)的平衡裝 置，利用杠桿或力矩平衡原理，在水沖力的作用下，進行快速排污。其結構緊湊、簡單、用水 量少、排污迅速，攻破了傳統座便器用水量太大的技術難題。從而達到節水之目的，大大的 降低了生活用水，用水量在1. 4-4升之間。并且具有無異味、靜音、環保及健康等特點。 目前，此類產品在生產工藝、安裝調試及使用過程中具有很多缺陷，且有些性能不 能滿足國家標準的要求，分析如下 專利號為ZL 01218260. 5及ZL 200620153447. 3的直排(翻斗式)節水坐便器， 在水沖力的作用下，重心前移，翻斗向下傾倒進行排污，在水沖力(沖水量)減少時，重心后 移，翻斗快速恢復到平衡位置，整個排污時間竟需2秒左右，但有時污物排不干凈，造成水 封水污濁，有異味。 而專利號為ZL 01247925. X的直排(翻斗式)節水坐便器，在水沖力的作用下，由 于配重物(配重球)因重力作用會自動從遠端(翻斗后低端)滾到近端(靠近翻斗支點的 高端)，負力矩減少，使得水沖力快耗盡時，翻斗才回到平衡位置，整個排污時間需5秒鐘左 右，翻斗打開時間過長，下水道臭味逸出，不利于健康及環保，另外又造成補水(水封水)不 夠，從而達不到國家標準的要求(5公分水封高度)。 現有技術直排(翻斗式)節水坐便器在使用時，翻斗中的糞便或倒入的垃圾(如 毛發、棉絮等)朝左右兩邊及后面流淌，兩邊的翻斗軸套間易掛臟，導致翻斗不翻，并且使 軸套及支架易腐蝕，降低使用壽命。 現有技術直排式節水坐便器翻斗兩邊設置了直徑較小的轉動軸，易磨損，從而降 低了使用壽命。翻斗、軸套、支架三者裝配時，需扒開支架兩側支撐架，軸套從里向外裝配， 軸套間間隙增大，且不符合機械加工工藝。 由于陶瓷體在高溫燒制時變形大，裝配尺寸難以做到準確及統一，所以直排式節 水坐便器在實際生產調試時，需更換安裝在翻斗底部調整塊的數量來達到試水的目的，但 每次整個支架連同翻斗得裝拆多次，非常麻煩，即浪費了工時，又增加了成本。

發明內容本實用新型提供了一種組合式變力矩直排節水坐便器，從根本上解決現有坐便器所存在的有時污物排不干凈，造成水封水污濁，有異味；配重球翻斗的整個排污時間需5秒 鐘左右，翻斗打開時間過長，下水道臭味逸出，不利于健康及環保，另外又造成補水(水封 水)不夠；兩邊的翻斗軸套間易掛臟，導致翻斗不翻，并且使軸套及支架易腐蝕，降低使用 壽命；翻斗、軸套、支架三者裝配不方便，即浪費了工時，又增加了成本的諸多問題。 本實用新型所采用的技術方案是 本實用新型在直排式節水坐便器陶瓷體下水口處翻斗后部設置了配重物(長方 形)和變力矩配重物(圓球)，形成組合式的平衡裝置，將配重物及變力矩配重物的重量 (或力矩)做成一定的比例，總可以使翻斗傾倒排污的時間控制在2至4秒之間，達到最佳 狀態，不但使污物排放干凈，臭氣不會逸出，又使補水充足，從而使水封水高度達到國家標 準(5cm)。 本實用新型在翻斗前方設計有斜半圓臺的傾倒口，在翻斗上邊緣設計了 U形凸邊 (凸邊高于斜半圓臺傾倒口 )，污物只能朝前流出，軸套間不會掛臟，解決了掛臟翻斗不翻、 軸套及支架易腐蝕的缺陷，增加了使用壽命。 本實用新型在翻斗兩側面設計有凸臺，凸臺兩側中心設計了兩個轉動孔，且比現 有技術的軸徑尺寸大，安裝時將軸銷從托架兩邊插入，并用開口銷將軸銷固定在翻斗托架 上，不易顫抖、耐磨損，增加了使用壽命。并符合機械加工工藝的要求。 本實用新型在托架中部支撐橫梁上方兩邊設計有帶齒緩沖墊，在翻斗恢復到平衡 位置時，起到緩沖、減震及消音作用。在翻斗后上部設計有緩沖棒，使翻斗傾倒時成一定的 傾斜角度停止，也起到緩沖、減震及消音作用。 本實用新型將支撐翻斗的支架及安裝支架的背面安裝板設計成整體結構，即托 架，一次注塑成型(而現有技術坐便器的支架及背板是分體的)，減少了連接，即增加了可 靠性，又降低了成本。 本實用新型在托架后面設計了維護及調試窗口，并用窗口蓋板將其密封，調試時 將十字螺絲刀等工具伸入陶瓷體空腔內部，調整翻斗后面變力矩配重物的調節螺母，使變 力矩配重物的力(矩)臂發生變化，從而達到調節的目的，代替了原來的調整塊。解決了產 品在生產調試及現場安裝使用中多次重復拆卸的缺陷，從而大大的縮短了調試及安裝維護 時間，降低了人工成本，且調整精度更高、更可靠。

圖la為本實用新型平衡位置時的裝配圖； 圖lb為圖la的右視圖； 圖2為本實用新型傾倒位置時的裝配圖； 圖3為本實用新型翻斗與托架的裝配圖； 圖4為圖3的俯視圖； 圖5為圖3的右視圖； 圖6為本實用新型的翻斗的主視圖； 圖7為圖6的俯視圖； 圖8為圖6的左視圖(半剖視圖)； 圖9為本實用新型托架的側面視圖；[0028] 圖10為圖9的俯視圖(局部剖視圖)； 圖11為本實用新型軸銷的結構示意圖； 圖12為圖11的左視圖； 圖13a為本實用新型帶齒緩沖墊的結構示意圖； 圖13b為圖13a的A_A剖視圖； 圖14a為本實用新型窗口蓋板一側的結構示意圖； 圖14b為圖14a的左視圖； 圖15a為本實用新型調節螺母的結構示意圖； 圖15b為圖15a的右視圖； 圖16a為本實用新型雙密封螺栓組件結構示意圖； 圖16b為圖16a的軸向裝配剖視圖； 圖16c為圖16a的左視圖； 圖17為本實用新型組合式變力矩翻斗的第二實施例結構示意圖； 圖18為本實用新型組合式變力矩翻斗的第三實施例結構示意圖； 圖19-1 19-4為本實用新型翻斗的力學分析圖。
具體實施方式參照圖1 圖18，本實用新型由水件1 、坐圈2、下水口 3、陶瓷體4、翻斗5、軸銷6、 變力矩配重物7 (圓球)、窗口蓋板8、托架9及配重物10 (長方形)所組成。 參照圖3 圖16，本實用新型在翻斗5后中部的空腔10'內嵌有配重物10、在翻 斗5的后下部向后下角傾斜的圓形封閉軌道中14(帶有螺紋)放置了變力矩配重物7，并用 調節螺母15將其擋住。在翻斗5的前方設置有斜半圓臺的傾倒口 12，在翻斗5的上邊緣 設置有U形凸邊16;在翻斗5后上部中間的孔座11'內嵌有緩沖棒ll(標準件)。在托架 9中部橫梁25上方兩側用螺栓固定有一側帶齒的緩沖墊17(參見圖10)，在托架9后背板 91前粘貼有矩形密封圈18，在托架后背板91中間開有調試及維護窗口 20。軸銷6由外向 里插入托架9兩側通孔23和翻斗5兩側的凸臺21上的中心孔22中，將開口銷13插入軸 銷中通孔26和托架9中的通孔24中，使翻斗5和托架9兩者相連接。 雙密封螺栓組件19由螺母27、小密封圈28、螺套29、密封圈30、墊圈31及螺桿32 所組成。首先將四對雙密封螺栓組件19的螺母27、小密封圈28、螺套29擰緊在陶瓷體4 背后的四個通孔41中，將安裝好翻斗托架總成(包括翻斗5、托架9及配重物10以及相關 的部件)伸進陶瓷體4背后的窗口 42并倒扣在下水口 3上，保持3mm以下的間隙，然后把 穿入密封圈30和墊圈31的螺桿32旋入螺套29中將翻斗托架總成固定在陶瓷體4上(參 見圖16)。坐便器沖水調試完成后，用螺釘將窗口蓋板8封住托架窗口 20。 按下坐便器的沖水開關，在水沖力及翻斗5及相關部件水重力的共同作用下(利 用杠桿或力矩平衡原理)，克服了配重塊10和變力矩配重物(圓球)7的合力(負力)矩， 重心前移，使翻斗5瞬時向下傾倒，當翻斗5上的緩沖棒11碰到下水口時，翻斗5成傾斜角 度停止，此時圓球7從后端滾到前端(見圖2)，合力(負力)矩減少，，此時排污完全排放， 待水沖力(沖水量減少)減弱時，在配重塊10及圓球7的負力矩作用下，翻斗5回落到帶 齒緩沖墊17的平衡位置，此時圓球7滾回到翻斗5的后低端位置上，待翻斗水封水補滿后，沖水工作完成。 當坐便器沖水出現小檔不翻、大檔翻兩次、傾倒時間快或慢時，此時可以打開窗口 蓋板8，用螺絲刀調整調節螺母15，使變力矩配重物圓球7的力臂(力矩)增加或減少，以 上問題就能得到解決。 參照圖17，是本實用新型第二種配重物和變力矩配重物組合形式，翻斗5后中部 內嵌有配重物IO，在翻斗5的后下部向后下角傾斜的圓形或方形封閉空腔141中灌注了變 力矩配重液體34，用封門33將液體封閉，打開封門注入或抽出液體數量可起到調節作用。 參照圖18，是本實用新型第三種配重物和變力矩配重物組合形式，翻斗后中部內 嵌有配重物10，在翻斗后下部向后下角傾斜的圓形導桿37上放置了變力矩配重物圓盤35， 并用螺母36將圓盤托住，旋動螺母可起到調節作用。 參照圖19，是針對本實用新型所采用的技術方案中第一實施例(圖1 圖4)內容 作力學分析(假設翻斗重量忽略不計)，圖19-1為翻斗在平衡位置時的力學圖，圖19-2是 專利號為ZL 01218260. 5及ZL 200620153447. 3的直排節水坐便器翻斗在傾倒位置時的力 學圖，圖19-3是專利號為ZL01247925. X的直排節水坐便器翻斗在傾倒位置時的力學圖，圖 19-4是本實用新型翻斗在傾倒位置時的力學圖。圖中f為沖水力、W為水封水的重量、F為 配重物或變力矩配重物的重量，F2為本實用新型變力矩配重物的重量，F3為本實用新型配 重物的重量，且F = F2+F3。圖中的L、L1、L2、L3、L4為力臂。A點為水封水重心，B點為配 重物和變力矩配重物重心，C點為專利號為ZL01247925. X和本實用新型變力矩配重物近端 時的重心，0點為翻斗軸銷支點。設力矩FXL3 = N(見圖13-2) ;F2XL4 = Nl，F3XL3 = N2(見圖13-4) ;FXL4 = N3(見圖13-3)，由于L3 > L4， 貝U :FX L3 = (F2+F3) X L3 > F2 X L4+F3 X L3 > F2 X L4+F3 X L4 = FX L4 則N > Nl+N2 > N3。 所以翻斗同樣在傾倒位置時，專利號為ZL01218260. 5及ZL2006620153447. 3的直 排節水坐便器負力矩比本實用新型負力矩大、本實用新型負力矩比專利號為ZL01247925. X 的直排節水坐便器大，因此，專利號為ZL01218260. 5及200620153447. 3的直排節水坐便器 翻斗回復時間比本實用新型快、本實用新型翻斗回復時間又比專利號為ZL01247925.X的 直排節水坐便器快。所以，本實用新型不但使污物排放干凈，臭氣不會逸出，又使補水充足， 從而使水封水高度達到國家標準(5cm)。 本實用新型和實用新型專利產品的內水箱《一種坐便器內水箱，專利號 ZL2008201461522》配合，小檔沖水小于1. 2升水，大檔沖水小于3. 5升水。其節水效果優于 現有技術直排(翻斗式)節水坐便器。
權利要求一種組合式變力矩直排節水坐便器，包括陶瓷體、坐圈、下水口、翻斗、軸銷、托架和配重物，在陶瓷體上安裝坐圈，在陶瓷體內設有下水口，在該下水口的下面安裝翻斗，該翻斗中部的兩側通過軸銷與托架鉸接，在該翻斗的后部裝有配重物，該托架與陶瓷體連接，其特征在于，所述的配重物由固定配重物與變力矩配重物組合構成，該變力矩配重物為內置或外置的在所述的翻斗后部前后移動的可移動物體，該固定配重物安裝在所述的翻斗后部上面，該變力矩配重物置于該翻斗后部下面。
2. 根據權利要求1所述的組合式變力矩直排節水坐便器，其特征在于，在所述翻斗前 部設置有斜半圓臺傾倒口 ，在該翻斗的上邊緣兩側和后端設有U形防污物流出的凸邊，該 凸邊高于所述的斜半圓臺傾倒口的上端；在所述的翻斗的后部上面裝有緩沖棒。
3. 根據權利要求1所述的組合式變力矩直排節水坐便器，其特征在于，所述托架為H 結構，其一端連接在一后背板的內側，該托架和后背板為一體的注塑成型結構，該后背板與 所述的陶瓷體的后側連接；在該托架中部橫梁上面靠近兩端處設置有帶齒或不帶齒的緩沖 墊。
4. 根據權利要求3所述的組合式變力矩直排節水坐便器，其特征在于，在所述的托架 后背板的中間開有調試及維護窗口 ，并裝有窗口蓋板。
5. 根據權利要求3所述的組合式變力矩直排節水坐便器，其特征在于，所述托架的后 背板與陶瓷體后側采用雙密封螺栓組件相互連接，該雙密封螺栓組件包括螺母、密封圈、螺 套、大密封圈、墊圈及螺桿，螺母、小密封圈及螺套擰緊在陶瓷體后側的通孔中，帶有密封圈 和墊圈的螺桿旋入螺套中，將托架的后背板固定在陶瓷體的后側。
6. 根據權利要求1所述的組合式變力矩直排節水坐便器，其特征在于，在所述的翻斗 的兩側設有凸臺，在每一該凸臺頂端中心設有轉動孔，將所述的軸銷由外向里插入所述的 托架兩側的通孔和翻斗兩側的該轉動孔，并用開口銷將該軸銷固定在該托架上。
7. 根據權利要求1所述的組合式變力矩直排節水坐便器，其特征在于，所述的固定配 重物安裝在所述的翻斗后部上面，所述的變力矩配重物為球體，并置于該翻斗后下部向后 下角傾斜的圓形孔的軌道中，在該軌道設有內螺紋，并用調節螺母將該球體擋住。
8. 根據權利要求1所述的組合式變力矩直排節水坐便器，其特征在于，所述的固定配 重物安裝在所述的翻斗后部上面，所述的變力矩配重物為在所述的翻斗的后下部向后下角 傾斜的圓形或方形封閉空腔中灌注變力矩配重液體，用封門將液體封閉。
9. 根據權利要求1所述的組合式變力矩直排節水坐便器，其特征在于，所述的固定配 重物安裝在所述的翻斗后部上面，所述的變力矩配重物為在所述的翻斗后下部向后下角傾 斜的圓形導桿上放置可以沿該圓形導桿滑動的圓盤，并用螺母將該圓盤擋住。
專利摘要一種組合式變力矩直排節水坐便器，包括陶瓷體、坐圈、下水口、翻斗、軸銷、托架和配重物，在陶瓷體上安裝坐圈，在陶瓷體內設有下水口，在該下水口的下面安裝翻斗，該翻斗中部的兩側通過軸銷與托架鉸接，在該翻斗的后部裝有配重物，該托架與陶瓷體連接，其特征在于，所述的配重物由固定配重物與變力矩配重物組合構成，該變力矩配重物為內置或外置的在所述的翻斗后部前后移動的可移動物體。優點是翻斗傾倒排污的時間控制在2至4秒之間，達到最佳狀態，使污物排放干凈，臭氣不會逸出，又使補水充足，使水封水高度達到國家標準；克服了翻斗掛臟不翻、顫抖、軸間磨損、噪音大、調試麻煩、成本高的缺點；增加了直排節水坐便器的可靠性和使用壽命。
文檔編號E03D11/10GK201495609SQ200920167120
公開日2010年6月2日 申請日期2009年7月31日 優先權日2009年7月31日
發明者吳小江 申請人:吳小江