CN118488800A - 自提升坐便器座圈 - Google Patents
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Abstract
一种自提升坐便器座圈系统包括坐便器座圈,所述坐便器座圈被配置为供使用者坐在上面。所述系统具有铰链,所述铰链被配置为可旋转地联接所述坐便器座圈和坐便器便缸。所述铰链被配置为使得所述坐便器座圈能从抬起位置转变到放下位置。提升系统被配置为将所述坐便器座圈朝向所述抬起位置升高。密封铰链壳体中具有延迟系统的至少一部分。所述延迟系统被配置为在所述提升系统使所述坐便器座圈朝向抬起位置自提升之前引起时间延迟。所述延迟系统被配置为使得所述时间延迟在所述坐便器座圈上的阈值向下力移除之后开始。
Description
优先权
本专利申请要求于2021年11月15日提交的临时美国专利申请号63/279,646、于2022年1月26日提交的临时美国专利申请号63/303,171、于2022年3月30日提交的临时美国专利申请号63/325,523以及于2022年8月4日提交的临时美国专利申请号63/395,168的优先权,这些申请的公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
例示性实施方式总体涉及坐便器座圈,更具体地,例示性实施方式涉及自提升坐便器座圈。
背景技术
公共卫生间的坐便器座圈经常被弄脏,尤其是男卫生间和无性别卫生间,因为男士经常在坐便器座圈处于放下位置时站着小便。女卫生间中也可能发生坐便器座圈被弄脏的情况。由于卫生间设施不属于使用者,人们往往很少考虑它们造成的脏乱。这意味着使用者在使用前不太可能提升座圈,更有可能弄脏,并且如果弄脏了也不太可能自己清理。相反,在家里,坐便器座圈的使用者经常会提升座圈来小便,但是在使用后却忘记将其降低。
发明内容
根据本发明的一个实施方式,一种自提升坐便器座圈系统包括坐便器座圈,所述坐便器座圈被配置为供使用者坐在上面。所述系统具有铰链,所述铰链被配置为可旋转地联接所述坐便器座圈和坐便器便缸。所述铰链被配置为使得所述坐便器座圈能从抬起位置转变到放下位置。提升系统被配置为将所述坐便器座圈朝向所述抬起位置升高。密封铰链壳体中具有延迟系统的至少一部分。所述延迟系统被配置为在所述提升系统使所述坐便器座圈朝向抬起位置自提升之前引起时间延迟。所述延迟系统被配置为使得所述时间延迟在所述坐便器座圈上的阈值向下力移除之后开始。
在各种实施方式中,当在所述坐便器座圈上施加所述阈值向下力后,所述时间延迟被重置。当在所述坐便器座圈上施加所述阈值向下力后,所述时间延迟可以暂停。所述阈值向下力可以由坐在所述坐便器座圈上的或将所述座圈向下推的使用者施加。在各种实施方式中,所述提升系统包括弹簧。
除此以外,所述延迟系统可以包括吸盘和附接表面。所述吸盘暂时粘附到所述附接表面延迟了所述坐便器座圈自提升至所述抬起位置。为此,所述附接表面可以包括一个或更多个受控泄漏通道。所述吸盘可以被配置为,当所述使用者将所述坐便器座圈降低至所述放下位置时,与所述受控泄漏通道的至少一部分重叠。所述一个或更多个受控泄漏通道可以被配置为当所述吸盘粘附到所述附接表面时定位在所述吸盘下面。
所述受控泄漏通道中的一个或更多个受控泄漏通道可以由限制流体流入所述吸盘中的多孔膜密封。所述附接表面是可以流体可渗透的。因此,所述时间延迟可以是所述吸盘粘附时流体涌入的速率的函数。附加地或另选地,所述吸盘的弹性体可以是流体可渗透的。因此,所述时间延迟可以是所述吸盘粘附到所述附接表面时流体涌入的速率的函数。在各种实施方式中,所述吸盘通过连杆机构与所述坐便器座圈联接。所述系统可以被配置为使得所述时间延迟在约1秒至约5分钟之间。
铰链壳体可以被密封。例如,所述壳体可以相对于外部污染源基本上密封。基本上密封的所述壳体的壁可以包含过滤器,所述过滤器可透气并且被配置为捕获或阻挡污染物。除此以外,所述延迟机构可以密封在所述铰链的壳体中。
所述延迟系统可以密封在所述坐便器座圈中,所述延迟系统可以包括位于所述座圈内部并完全包含在所述座圈内的一个或更多个材料流动回路。各种实施方式可以在所述一个或更多个内部材料流动回路内具有一定量的材料(例如,液体)。此外,实施方式可以在所述一个或更多个材料流动回路中的每一个内包括材料运动限制元件。所述时间延迟可以是材料限制元件的函数。附加地或另选地,一些实施方式可以包括控制时间延迟的齿轮传动的延迟系统。因此,各种实施方式提供了不需要电子电源的无源提升系统和延迟系统。
根据另一实施方式,一种自动地自提升坐便器座圈的方法。所述方法提供坐便器座圈。所述座圈被配置为与铰链联接,所述铰链可旋转地联接所述坐便器座圈和坐便器便缸。所述铰链被配置为使得所述坐便器座圈能从抬起位置转变到放下位置。所述方法将所述坐便器座圈降低到放下位置。降低所述坐便器座圈会接合基本密封的延迟系统,所述延迟系统被配置为在所述坐便器座圈自提升之前引起时间延迟。在所述时间延迟之后使用提升系统自提升所述坐便器座圈。
在一些实施方式中,所述方法将所述坐便器座圈从所述座圈绕所述铰链的任何位置降低到放下状态,以重新启动或暂停所述时间延迟。所述延迟系统可以包括吸盘和附接表面,并且将所述坐便器座圈降低到放下位置导致所述吸盘与所述附接表面联接。此外,受控地准许流体进入所述吸盘中可以使所述吸盘从所述附接表面释放。所述坐便器座圈然后可以使用提升装置自提升。
根据又一实施方式,一种自降低坐便器座圈系统包括坐便器座圈,所述坐便器座圈被配置为供使用者坐在上面。所述系统包括铰链,所述铰链可旋转地联接所述坐便器座圈和坐便器便缸。所述铰链被配置为使得所述坐便器座圈能在放下位置与抬起位置之间转变。降低装置,所述降低装置被配置为使所述坐便器座圈朝向所述放下位置自降低。所述系统包括壳体,所述壳体中具有机械延迟系统。所述延迟系统被配置为在所述降低装置使所述坐便器座圈朝向所述放下位置降低之前引起时间延迟。所述延迟系统由使用者朝向抬起状态升高所述坐便器座圈并从所述坐便器座圈移除其施加的力来触发。所述系统还被配置为,如果所述使用者在所述延迟系统到期之前重新施加升高力,则重新启动所述延迟系统。
在各种实施方式中,所述系统被配置为当使用者施加升高力以将座圈提升到抬起状态时重新启动。
附图说明
本领域技术人员应当从下文参照下面概括的附图讨论的“具体实施方式”中更充分地认识到本发明的各种实施方式的优点。
图1示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的公共卫生间。
图2示意性地示出了根据例示性实施方式的、坐便器座圈从抬起位置到放下位置的转变。
图3A至图3C示意性地示出了根据例示性实施方式的自提升坐便器座圈系统。
图4A示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的、坐便器座圈邻近铰链壳体的部分的特写视图。
图4B示意性地示出了图4A的立体图。
图5A至图5B示意性地示出了图4A的铰链。
图6A示意性地示出了根据例示性实施方式的图5A中的坐便器座圈处于抬起位置的剖面侧视图。
图6B示意性地示出了根据例示性实施方式的处于中立状态的图5A的坐便器座圈的剖面侧视图。
图6C示意性地示出了根据例示性实施方式的图5A的坐便器座圈处于放下状态的剖面侧视图。
图7A至图7B示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的偏置系统的侧视图。
图8示意性地示出了根据例示性实施方式的延迟系统的剖面图。
图9A示意性地示出了根据例示性实施方式的定时板的实施方式。
图9B至图9C示意性地示出了带有快速释放通道的定时板的另选实施方式。
图9D示意性地示出了带有凹槽的定时板的另选实施方式。
图10示意性地示出了根据例示性实施方式的系统和座圈的关联扭矩曲线。
图11A示意性地示出了根据例示性实施方式的自提升和延迟系统的另选实施方式的俯视图。
图11B至图11C分别示意性地示出了图11A中的装置处于抬起位置和放下位置的立体图。
图11D示意性地示出了图11A的装置的延迟系统的立体图。
图12A至图12B分别示意性地示出了处于抬起位置和放下位置的延迟系统的另选实施方式。
图13示意性地示出了根据例示性实施方式的延迟系统的另选实施方式。
图14示出了根据本发明的例示性实施方式的自提升坐便器座圈的方法。
图15示出了根据本发明的例示性实施方式的自降低坐便器座圈的方法。
图16A至图16C示意性地示出了根据例示性实施方式的处于各种位置的提升系统的座圈。
图17示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的座圈与提升系统的扭矩曲线的另选实施方式。
图18示意性地示出了根据例示性实施方式的提升系统的另选实施方式。
图19示意性地示出了根据例示性实施方式的扭矩共享方案。
图20示意性地示出了可旋转地联接到图18的提升系统的延迟系统齿轮传动的局部暴露视图。
图21示意性地示出了根据例示性实施方式的第一行星齿轮传动装置。
图22示意性地示出了根据例示性实施方式的第二行星齿轮传动增加。
图23示意性地示出了根据例示性实施方式的行星齿轮传动增加和定向脱离机构。
图24A示意性示出了根据例示性实施方式的、座圈处于抬起位置时的齿轮。
图24B示意性地示出了根据例示性实施方式的与助力器弹簧单元初始接合的主弹簧单元。
图25A示意性地示出了根据例示性实施方式的通过太阳齿轮死区的行星旋转。
图25B示意性地示出了根据例示性实施方式当座圈到达放下位置时的齿轮。
图26A示意性地示出了根据例示性实施方式的在初始助力器弹簧单元返回时段期间与太阳齿轮接合的行星齿轮。
图26B示意性地示出了根据例示性实施方式的行星齿轮在太阳齿轮死区处从太阳齿轮脱离,同时助力器单元与主弹簧单元接触。
图27A示意性地示出了根据例示性实施方式的助力器弹簧和主弹簧单元将座圈提升至45度位置。
图27B示意性地示出了主弹簧单元将座圈提升至抬起位置。
图28示意性地示出了根据例示性实施方式的棘轮机构。
图29示意性地示出了根据例示性实施方式改装到音乐盒定时器机构的棘轮输入。
图30示意性地示出了根据例示性实施方式的阻尼系统。
图31A示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的坐便器座圈。
图31B示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的具有用于液体流动的内部通道和腔室的部分透明坐便器座圈。
图32示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的自提升坐便器座圈机构的详细视图。
图33A示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的当座圈处于放下位置时图32的起始腔室和回收腔室的相对位置。
图33B示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的当座圈处于抬起位置时图32的起始腔室和回收腔室的相对位置。
图34至图36示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的自提升坐便器座圈的延迟系统的激活过程。
图37示出了根据例示性实施方式绘制的估计时间延迟与回流通道中的节流元件的横截面积的关系图。
图38示意性地示出了根据例示性实施方式的旋转阻尼器系统。
图39示意性地示出了根据例示性实施方式的处于抬起位置的座圈,其中回收腔室相对于起始室竖直地偏移。
图40示意性示出了根据例示性实施方式的连接回收腔室和起始腔室的液体重置通道的特写视图。
图41示出了根据例示性实施方式的内部通道几何结构的剖视图。
图42示出了根据例示性实施方式的坐便器座圈的透明正面视图。
图43A至图43B分别示出了根据例示性实施方式的用于前部具有和不具有缺口的坐便器座圈的前部保持腔室的剖视图。
图44示出了根据例示性实施方式的具有两个独立液体流动回路的坐便器座圈的顶部剖面图。
图45示意性地示出了根据例示性实施方式的具有从起始腔室延伸到前部保持腔室的弯曲轮廓的坐便器座圈的侧视图。
图46示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的坐便器座圈的剖视图。
图47示意性地示出了根据例示性实施方式的前部具有缺口的标准坐便器座圈的俯视图。
图48示意性地示出了根据例示性实施方式的坐便器座圈的俯视图。
图49A至图49B示出了根据例示性实施方式的延迟系统的启动。
图50示出了根据例示性实施方式,积聚在前部保持腔室中的液体穿过节流部回到座圈后部的回收腔室。
图51示出了根据例示性实施方式的坐便器座圈处于基本提升位置的另一剖面图,其中积聚在回收腔室中的液体通过重置通道流回起始腔室。
图52A示出了根据例示性实施方式,紧接在座圈到达抬起位置之后回收腔室中的液体积聚。
图52B示出了根据例示性实施方式,在到达抬起位置之后液体通过重置通道移回起始腔室。
图53示出了根据例示性实施方式的从回收腔室通过抬高端口进入起始腔室的重置流(reset flow)的后视剖面图。
图54A至图54C示意性地示出了根据例示性实施方式的处于各种位置的自降低实施方式的座圈。
图55A示意性地示出了根据例示性实施方式的自降低坐便器座圈系统的铰链的后视图,其中座圈处于放下位置。
图55B示意性地示出了根据例示性实施方式的自降低坐便器座圈系统的铰链的前视图,其中座圈处于抬起位置。
图56A示意性地示出了根据例示性实施方式的图55A中的坐便器座圈处于放下位置的剖面侧视图。
图56B示意性地示出了根据例示性实施方式的处于中立状态的图55A的坐便器座圈的剖面侧视图。
图56C示意性地示出了根据例示性实施方式的图55A中的坐便器座圈处于抬起状态的剖面侧视图。
具体实施方式
在例示性实施方式中,坐便器座圈系统被配置为自动将坐便器座圈提升至抬起位置。为此,该系统包括偏置系统,其被配置为将坐便器座圈提升到抬起位置。该坐便器座圈系统也可称为自提升坐便器座圈系统。自提升坐便器座圈系统有利地减小了排泄物(例如尿液)接触坐便器座圈(特别是使用者所坐的表面)的可能性。有利地,当使用者想要坐在坐便器座圈上时,他们可以手动降低坐便器座圈,而无需额外清洁坐便器座圈。当使用者从座圈移除施加的力后,坐便器座圈系统被配置为在将坐便器座圈自提升回到抬起位置之前提供延迟,以减小在准备就座时坐便器座圈意外撞到使用者的可能性,并且给使用者时间离开坐便器座圈,而不会让座圈影响到使用者或其衣服。附加地,坐便器座圈系统可以被配置为使得使用者可以随时将座圈提升回到抬起位置而没有太大困难,并且不会对延迟系统造成损害。因此,各种实施方式有利地提供了坐便器座圈的改善的清洁度和总体改善的用户体验。下面讨论例示性实施方式的细节。
在其他实施方式中,坐便器座圈系统被配置为将坐便器座圈自降低至放下位置。为此,该系统包括偏置系统,其被配置为将坐便器座圈提升到抬起位置。该坐便器座圈系统也可称为自降低坐便器座圈系统。自降低坐便器座圈系统100有利地减小了使用者在使用后忘记降低坐便器座圈的可能性。下面讨论例示性实施方式的细节。
图1示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的公共卫生间38。卫生间38包括一个或更多个隔间39,各个隔间均设有坐便器40。在例示性实施方式中,坐便器40包括自提升坐便器座圈系统100。坐便器40包括可供使用者就坐的坐便器座圈1,以及被配置为接收使用者的排泄物的坐便器便缸44。铰链46将坐便器座圈1与坐便器便缸44联接起来。
图2示意性地示出了根据例示性实施方式的、坐便器座圈1从抬起位置48转变到放下位置42。与许多标准坐便器座圈一样,座圈1被配置为从放下位置42转变到抬起位置48,反之亦然(例如,通过绕铰链46旋转)。放下位置42是坐便器座圈1供使用者坐上去的位置。抬起位置是坐便器座圈1的提升休止位置(例如,在男性使用者小便时经常采用)。一些实施方式还可具有中立位置,当使用者的重量从坐便器座圈1移除后(例如,使用者不再坐在座圈1上),座圈休止在该位置。
铰链46允许座圈1从抬起位置48旋转到放下位置50(例如,座圈1接触便缸44的位置),以及旋转到抬起位置48与放下位置50之间的多个位置。例如,如下文进一步讨论的那样,一些实施方式(例如,自提升)在座圈被手动降低到放下状态并从放下状态释放时(即,将座圈保持在放下状态的力被移除)开始时间延迟,而其他实施方式(例如,自降低)在座圈被手动提升到抬起状态并从抬起状态释放时(即,将座圈保持在抬起状态的力被移除)开始时间延迟。
自提升坐便器座圈系统100在公共卫生间38中具有优势,原因如下。公共卫生间全天可能会有相当多的使用者。例如,在体育赛事、音乐活动和其他公共场所,可能有数百名使用者使用特定的坐便器40。在一整天的时间里,如果坐便器座圈1一直处于放下位置50,则其很可能会被使用者的排泄物弄脏,因此变得不适合坐在上面。大型场所经常需要大量工作人员来维护和清洁坐便器座圈1。有利地,自提升实施方式允许坐便器座圈1比一直水平的坐便器座圈保持更清洁,因为它们抢先将座圈1从所谓的“火线(line of fire)”移开,从而减轻清洁人员的负担并改善用户体验。
尽管例示性实施方式涉及公共卫生间38和大型场所中的坐便器40,但应当理解,例示性实施方式适用于任何环境中的坐便器40。例如,例示性实施方式可以应用于移动式厕所和/或住宅卫生间坐便器座圈40。例示性实施方式提供了一种被动的、非电力驱动的系统,因此特别适合于没有附近电连接的大容量环境(例如,体育赛事/节日的移动式厕所)。电池供电系统维护成本高,需要定期更换电池(并妥善处理),并且电池的连接和接入可能会影响长期可靠性。
此外,如稍后将要讨论的,各种实施方式可以有利地配置为自降低的,其中系统将座圈1自降低到放下位置,并且因此可能特别适合于在使用后优选地降低坐便器座圈1的住宅环境。图2示意性地示出了根据例示性实施方式的、坐便器座圈从抬起位置48转变到放下位置50。
在自提升坐便器座圈系统100的例示性实施方式中,放下位置50是对座圈1位置的一般标示,与系统状态无关。在放下位置50中,座圈1的底平面(例如,如果座圈具有凸块,则为座圈1的凸块5的表面的交集,或任何首先接触便缸44的组件)基本上平行于便缸44的顶平面(例如,约-15度至约25度)。
在例示性实施方式中,抬起位置48是座圈1位置的一般标示,与系统状态无关。在抬起位置48中,座圈的底平面基本上垂直于便缸44的顶平面(例如,与放下位置成约80-115度)。
在放下状态50A中,使用者施加足够的力以将座圈保持在放下位置50(例如,通过坐在座圈1上或将座圈1向下按住)。在放下状态50A中,延迟系统接合,时间延迟在坐便器座圈1进入中立状态之后或同时开始(例如,在使用者从坐便器座圈1移除其施加的力之后)。在各种实施方式中,使用者可以迫使座圈回到放下状态50A来重置或暂停时间延迟。
在自提升实施方式中,中立状态49A是座圈1被手动降低至放下状态之后并且不再有使用者对座圈1施加力的状态。在中立状态49A中,使用者力被移除并且座圈保持在放下位置50直到预定的时间延迟到期。延迟系统54防止提升系统52将坐便器座圈1朝向抬起位置48自提升。将坐便器座圈1“朝向”抬起位置48提升可以包括提升坐便器座圈1直到座圈1到达抬起位置48。在这种加载情况下,座圈1绕铰链46相对于便缸44的顶平面的角位置为中立位置。尽管仍被认为大致处于放下位置50,但在一些实施方式中,中立位置可以与处于放下状态50A的坐便器座圈的位置具有约0度至约20度之间的角度偏移。
对于配置为自提升的例示性实施方式,座圈1可以处于中立状态49A或放下状态50A,并且仍然被视为处于放下位置50。
此外,在各种实施方式中,当提升系统52使座圈1旋转时,座圈会“自提升”,迫使座圈1处于抬起位置(例如,从放下状态经过中立状态再到抬起位置)。此外,手动降低使座圈1从抬起位置转变为放下位置。
图3A至图3C示意性地示出了根据例示性实施方式的自提升坐便器座圈系统100。特别地,图3A示出了处于抬起位置的坐便器座圈1的后视图。图3B示出了坐便器座圈1处于抬起位置的前视立体图。图3C示出了坐便器座圈1处于抬起位置时的侧视图。
坐便器座圈1具有接触表面51,当座圈1处于放下位置时,使用者坐在该接触表面上。另一侧有被配置为与坐便器便缸44接触的一个或更多个凸块5。凸块5可以由耐用材料形成,与坐便器座圈1成一体,或者稍后作为分开的部件附接。这些凸块被夹在坐便器座圈1上的使用者的重量与坐便器便缸46之间。可选地,坐便器座圈1可以包括手柄2,以协助使用者提升和/或降低座圈1。铰链46将坐便器座圈1与坐便器便缸44联接起来(图3A至图3C中未示出)。
在各种实施方式中,铰链46包括基本上防尘和/或密封的铰链壳体3和壳体底座4,其与坐便器便缸44联接。铰链壳体3与壳体底座4之间的连接被密封,以防止在座圈1的正常使用和维护期间液体和灰尘的进入。尽管被认为基本上密封,但是各种实施方式可以允许少量空气泄漏,使得铰链46中的气压可以与环境条件相等。附加地,旋转密封件17也允许铰链壳体3、壳体底座4与旋转轴7之间实现这种密封。
图4A和图4B示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的、坐便器座圈邻近铰链壳体3的部分的特写视图。铰链46具有被配置为与便缸44联接的壳体底座4、以及与座圈1可旋转地联接的轴7。为此,壳体底座4可用螺栓固定或以其他方式固定到便缸44。附加地,轴7可以包括一个或更多个联接部分(例如,螺栓孔、D轴等),其被配置为与座圈联接部分6(例如,对应的螺栓孔、对应的母D轴型材等)对齐并联接。因此,座圈1与铰链46可旋转地联接,并且可以相对于便缸44旋转。
自提升坐便器座圈系统100包括提升系统52,其被配置为将座圈1朝向抬起位置48自提升。系统100还包括延迟系统54,其被配置为延迟提升系统52将坐便器座圈1自提升至抬起位置48。优选地,延迟系统54和/或提升系统52定位在密封的铰链壳体3和壳体底座4内。例如,这防止或减少了可能在吸盘13与附接表面之间积聚的污染物、污垢、排泄物(例如尿液)和/或灰尘的量。这有利地允许延迟系统54更可靠地操作并且相对于未密封的延迟系统54需要减少的组件维护。
图5A至图5B示意性地示出了具有透明壳体3的图4A的铰链46。特别地,图5A示意性地示出了处于抬起位置48(类似于图3B)的坐便器座圈1的前视立体图。图5B示意性地示出了处于抬起位置48的坐便器座圈1的前视图。
在一些实施方式中,自提升坐便器座圈系统100包括提升系统52,其被配置为将坐便器座圈1朝向抬起位置48自提升。在各种实施方式中,提升系统52可以由弹簧9(例如扭簧9)组成,但是也可以由线性压缩或拉伸弹簧和/或螺旋扭簧组成。
如图6A所示,该配置的扭簧9可以联接(例如,经由第一螺栓58)到固定弹簧安装件8。在另一端,扭簧9与轴连杆11联接(例如,经由第二螺栓58,如图6A所示)。轴连杆11固定到轴7,因此,当座圈1旋转时,轴连杆11随轴7一起旋转。因此,当座圈1被手动降低时,扭簧9被加载(例如,经由轴连杆11的连接),并开始沿将座圈1自提升回到抬起位置48的方向施加扭矩。
图6A至图6C示意性地示出了座圈1被使用者降低时的侧视图。在图6A中,座圈处于抬起位置48。在图6B中,座圈1处于中立状态49A。在图6C中,座圈1处于放下状态50A。尽管座圈1的位置在放下状态50A和中立状态49A中显示为略有不同,但应理解的是,一些实施方式可以针对坐便器座圈1在放下位置和中立位置中具有相同的位置。
图7A至图7B示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的提升系统52的侧视图。图7A示出了延迟系统54未接合时的提升系统52(例如,当坐便器42处于抬起位置48时)。图7B示出了延迟系统54接合时的提升系统52(例如,当坐便器座圈1处于放下位置50时)。
图7A的侧视图更清楚地示出了与轴7以及与弹簧9的一端联接的轴连杆11。当座圈1被朝向放下位置50(如图7B所示)手动降低时,弹簧9受到加载并且朝向未加载的抬起位置48的方向施加反向扭矩。由于弹簧9与轴连杆11联接,因此弹簧9的扭矩施加到轴连杆11,轴连杆11将该扭矩中继到轴7,从而到座圈1。将坐便器座圈朝向放下位置50降低可以包括降低坐便器座圈直到座圈1到达放下位置50。
图11A至图11D示意性地示出了根据例示性实施方式的提升系统52的另选实施方式。在各种实施方式中,提升系统52可以包括扭簧9(如图5A至图5C所示),但在另选实施方式中,可以包括杠杆臂上的线性弹簧9(如图11A所示)。图10示意性地示出了根据例示性实施方式的线性弹簧的关联扭矩曲线。对于线性弹簧9的实施方式,可以产生座圈1与弹簧9扭矩的相对紧密匹配,这减小了座圈1致动时所有下游组件所经受的净扭矩。附加地,也可以使用螺旋扭簧、压缩弹簧和其他类型。
图6B和图6C示意性地示出了根据例示性实施方式的处于放下位置50的坐便器座圈1的侧视图。如前所述,在坐便器座圈1的自提升中设置延迟是期望的。因此,例示性实施方式提供了延迟系统54,其被配置为延迟和/或减缓由提升系统52实现的坐便器座圈1的自提升。优选地,延迟系统54提供足够的延迟以允许使用者准备好使用坐便器40,以及完成使用坐便器40并准备离开隔间39。在例示性实施方式中,延迟系统54将坐便器座圈1向抬起位置48的自提升延迟和/或减缓约1秒至约5分钟之间。
当坐便器座圈1被手动降低至放下状态50A(例如,由希望坐在座圈1上的使用者)时,座圈1的运动会引起对应运动,该对应运动接合延迟系统54(例如,在壳体3和壳体底座4内)。例如,如图6B和6C所示,延迟系统54被配置成使得当坐便器座圈1接近或到达放下位置50时,吸盘13联接到附接表面56。
在例示性实施方式中,当座圈接近放下位置50时,吸盘13与附接表面56接触。随着座圈1进入放下状态50A,吸盘13压缩到表面56上并排出吸盘13与表面56之间的大部分流体(例如,空气或油)。这就造成了压力不平衡,使得当座圈1受到来自提升系统52朝向抬起位置48的扭矩时,吸盘13能够利用该压力不平衡来“粘”到表面并延迟座圈1的自提升。
延迟系统54对座圈1的自提升的延迟是通过这样的方式来实现的:将受控泄漏通道18(下面将详细讨论)集成到吸盘13或板14中,以允许流体缓慢泄漏回到吸盘13中。由于分离吸盘13和板14的力从提升系统52通过连杆机构组件10、11和12传递到延迟系统54(以及吸盘的弹性体记忆),流体被迫泄漏到吸盘13中。一旦有足够的流体进入从而基本均衡吸盘13的内部和外部压力,吸盘13和板14就很容易分离。小心地控制回流到吸盘13中的流动允许形成可调节的延迟系统54,使得当足够的流体重新进入吸盘13以均衡压力时,吸盘13不再具有任何保持力并且弹簧9简单地将座圈1自提升回到抬起位置48。当这种情况发生时,吸盘13通过连杆机构被驱动回到其起始位置。因此,与板14联接的吸盘13用作延迟系统54,并且坐便器座圈1在使用者移除降低力之后不会立即自提升,从而让使用者有时间在延迟到期之前坐下或站起。
有利地,将吸盘13压向板14的基于压力差的力允许使用者在延迟系统54的持续时间期间的任何时间将座圈1自提升到抬起位置48。如果使用者对座圈1施加的力传递到延迟系统54的力大于吸盘13在板14上的保持力,那么延迟系统54将脱离并允许使用者将座圈自提升到抬起位置。因此,使用者能够相对轻松地克服吸盘13在板14上的保持力,因为与铰链46内部的吸盘13的相对较短的杠杆臂相比,使用者在座圈1的尖端处具有长得多的杠杆臂。附加地,吸盘13的弹性意味着吸盘13能够在来自使用者的相对较小的提升力下轻易地与板14脱离,从而不会对使用者造成任何伤害,也不会对座圈和内部连杆机构组件造成损坏(如下所述)。
吸盘13可以相对于轴7安装成使得来自坐便器座圈1的旋转运动通过轴7中继到吸盘13。尽管吸盘13被示为在坐便器座圈1靠近放下位置50时与板14接合,但应当理解,板14的位置和/或尺寸以及内部连杆机构(例如,10、11、12)、吸盘13的位置和大小可以调整,以在沿着座圈1从抬起位置48转变到放下位置50的任何点处接合。
在当前实施方式中,轴连杆11可以联接到固定到延迟系统54(例如,吸盘13和板14)的互连件12(例如,通过旋转连杆15),如下文进一步讨论的。因此,坐便器座圈1的移动可通过轴7和各种连杆(例如,10、11、12等)中继到延迟系统54。在一些实施方式中,第二连杆10联接到互连件12(例如,通过旋转连杆16),以维持延迟系统54的期望取向。
此外,一些实施方式可以包括连杆机构(例如,10、11、12)以将座圈1的旋转运动传递到吸盘13,因为吸盘在线性行进并且法向地施加到接触表面(例如定时板14的表面56)时可以最有效地发挥作用。该连杆机构可以由驱动连杆11(也称为轴连杆)和可旋转地固定到枢轴点21的次级连杆10组成。这两个连杆可以经由可旋转的连接点15和16可旋转地固定到另一中间连杆12,从而形成四连杆机构。这种配置的优点在于吸盘13可以固定到中间连杆12,从而当座圈1移动到放下位置50并接触定时板14时,实现吸盘13的基本线性运动,但当座圈1处于任何其他位置时,吸盘13会旋转。这允许壳体3的紧凑设计,以及吸盘13与板14之间的坚固、低摩擦的联接。
在另选实施方式中,座圈1保持固定到座圈1的壳体底座处的旋转轴7的轴。如图11A所示,轴7将座圈1的旋转运动传递至可旋转地固定到轴7的轴连杆11。如图11B和图11C所示,轴连杆11又驱动连杆32,连杆32又驱动连杆33,延迟系统54安装于连杆33上。连杆33被约束为线性地行进,因此,在一些实施方式中,图11A至图11C所示的连杆机构将座圈1的旋转运动转换为线性运动(例如,类似于线性活塞致动)。该方法有利地适用于延迟系统54与粘性流体的集成。
图11B至图11C示意性地示出了图11A的装置的立体图。图11D示意性地示出了图11A的装置的后视立体图。在图11B中,延迟系统54脱离。在图11C中,延迟系统54接合。当座圈1降低时,轴连杆11经由销接连杆32和33使吸盘13相对畅通地通过流体介质移动,直到座圈1接近放下位置50。
其他连杆机构,例如图12A和图12B所示的平面变化连杆机构30、图13所示的六连杆机构31,以及诸如筒形凸轮连杆机构、齿条齿轮式连杆机构等其他连杆机构是此运动传递系统的其他实施方式,其允许在吸盘13接近并接触板14时该吸盘进行线性或基本线性运动。在一些其他实施方式中,座圈1与延迟系统54之间是直接连接的,其中吸盘13直接固定至轴连杆11。因此,延迟系统54可能由于座圈1的旋转而具有非法向拉脱力,因此吸盘13也会产生非法向拉脱力。虽然这可以有利地简化连杆机构,但由于延迟系统54的末端执行器13随座圈旋转整整90度或更多,因此需要更高的壳体来容纳末端执行器13,这是不可取的。非法向力也可能会扭曲吸盘的形状,导致不可预测/不一致的定时延迟,这是不期望的。
在各种实施方式中,延迟系统54可以包括一个或更多个吸盘13,其被配置为与具有接触表面56的定时板14联接。在各种实施方式中,吸盘13的形状、硬度和/或定位与流体泄漏通道18的大小和位置结合来配置,以提供期望的时间延迟。具体地,当吸盘13脱离接触表面56时,座圈1由于来自提升系统52的扭矩而开始自提升。优选地,接触表面56和吸盘13两者都保持清洁,没有表面污染物,以允许时间延迟的一致性。例如,接触表面56或吸盘13上的排泄物和/或灰尘会导致不可靠和/或过早的时间延迟。因此,各种实施方式经由旋转密封件17将接触表面56和/或吸盘13密封在防尘壳体3内。
然而,如下文进一步讨论的那样,吸盘13和/或定时板14可以包括一个或更多个受控泄漏通道18。在一些实施方式中,可以使用具有已知且适当的体积孔隙率的材料将受控泄漏通道18集成到吸盘13中。以相同的方式,当用于板14的材料具有适当的体积孔隙率时,定时板14本身可以充当受控泄漏通道18。如果受控泄漏通道本身不足以实现期望的时间延迟,也可以用附加过滤器或其他流量减少装置来覆盖受控泄漏通道18。在其他实施方式中,如图9B所示,可以将精心配置的凹槽57安装到板14上,使得当吸盘13与板14接触时,凹槽57跨越吸盘内外侧之间的距离,从而允许受控量的流体流入吸盘中,并充当受控泄漏通道18。从大规模制造的角度来看,这种配置具有简单的优势,因为板14可以直接集成到壳体底座4中。在进一步的实施方式中,板14或吸盘13可以涂覆有粘合剂物质,使得当吸盘13接触板14时,其利用暂时的粘合力粘附于板14。在这样的实施方式中,吸盘13可以由刚性材料构成。
图9A示意性地示出了根据例示性实施方式的定时板14。在一些实施方式中,定时板14具有光滑的表面56,以确保吸盘13与表面56之间的强密封。各种实施方式可以由例如光滑、有光泽的塑料形成板14或表面56。一些其他实施方式可以由亚克力(acrylic)、HDPE、特氟隆(Teflon)、玻璃和/或抛光金属形成板14或表面56。
如前所述,定时板14可以包括一个或更多个受控泄漏通道18。受控泄漏通道18可以是板14中的一个或更多个小孔/通孔,其被配置为当吸盘13与板14接合时,允许流体(例如,空气、粘性油)在吸盘13与板14之间缓慢且受控地流动。将这些受控泄漏通道18放置在板14中使得它们与吸盘13的中心对齐,允许当连杆机构经由提升弹簧9拉动吸盘13时,流体不断地被抽吸回到吸盘13中。优选地,各种实施方式使用直径为0.1mm至0.5mm的若干孔来实现5至45s的优选定时范围,然而一些实施方式可以具有较大的孔(例如,直径>0.5mm),这有利地降低了受控泄漏通道18被灰尘颗粒或其他污染物堵塞的可能性。附加地或另选地,受控泄漏通道18可以包括凹槽57、多孔材料和/或纹理材料。
为了协助防止灰尘颗粒穿过受控泄漏通道18,以及协助减少通过受控泄漏通道的流体流动,一些实施方式可以在受控泄漏通道18上方包括过滤器。过滤材料的示例包括Tyvek、烧结特氟隆粉末(如Porex)、密织织物和蒸汽渗透型空气阻隔带。通道18的直径以及过滤器的渗透性对定时有很大影响。虽然孔/过滤器布置对于延迟系统有利,但是用于控制延迟系统54的通过受控泄漏通道引起受控流动的其他方法包括针阀、纹理表面、多孔表面56、多孔吸盘13等。
图9B至图9C示意性地示出了根据例示性实施方式的板14的另一实施方式。板14可以包括快速释放通道18B,其与受控泄漏通道18A相距指定距离。由于因压力不平衡以及粘合剂的粘滞,吸盘13会粘到板14,因此很难控制吸盘13的确切释放点。当座圈1处于中立状态并且延迟系统54即将到期时,吸盘13可能仅通过其最外边缘顽强地保持到板14上。此时,释放点的不确定性可能很高。为了避免处理这种不确定性,可以在距受控泄漏通道18A特定的径向距离处将快速释放通道18B添加至板14。当吸盘13首次被压缩时,这些孔18B被吸盘13的材料覆盖,因此无法将任何流体传输到吸盘13中。然而,在足够的流体通过受控泄漏通道18A流入后,当吸盘13偏斜到一定水平时,快速释放通道18B(可选地由过滤器覆盖)暴露于在吸盘13的中心汇集的流体。快速释放通道18B允许较大的流率(flow rate)并且基本上立即允许足够的流量以均衡压力并快速释放吸盘13。
在各种实施方式中,吸盘13的特性可以消除非理想吸盘13中出现的不确定释放点所带来的问题。各种实施方式均可以使用具有低标称偏斜的扁平吸盘13。还应当注意,在各种实施方式中,吸盘13和连杆机构在室温空气中移动。然而,一些实施方式提供了新的环境流体,例如粘性油。因此,在吸盘13弹性体受到保护以免被氧化的同时,实现与空气相同的流率所需的受控泄漏通道18尺寸变得更大。这也有利地解决了像灰尘堵塞系统这样的问题。附加地,如果吸盘13安装在通过充满油的缸致动的活塞的端部上,则可以将圆形板14固定到活塞,其外径与缸的内径相似。这样做会产生阻尼效果,从而消除座圈1在到达抬起位置48(例如,通过提升系统52)的过程中发生的任何潜在撞击,并且进一步可以消除对附加阻尼器组件(例如,阻尼器19)的需要。
应当理解,各种实施方式可以提供被动打开系统52和/或延迟系统54。偏置系统52和/或延迟系统54可以在不使用电动组件的情况下操作。因此,打开系统52和/或延迟系统54有利地在不需要电源连接或更换电池的情况下操作。因此,打开系统52和/或延迟系统54减少了维护的需要,并且附加地,允许在不靠近电连接的坐便器40中使用(例如,移动式厕所)。此外,例示性实施方式提供了用于启动提升系统52和延迟系统54的单一动作(例如,降低坐便器座圈1)。
图14示出了根据本发明的例示性实施方式的坐便器座圈1的自提升过程。该过程开始于步骤1402:提供如本文所述的坐便器座圈系统100。在各种实施方式中,坐便器座圈系统100包括坐便器座圈1、坐便器便缸44和铰链46。在一些实施方式中,坐便器便缸44可能已经安装在期望位置处。因此,该系统可以包括坐便器座圈1和铰链46,其可以被改装以与坐便器便缸44联接。在各种实施方式中,铰链46(例如,壳体3和壳体底座4)可以被配置为用螺栓或以其他方式与坐便器便缸44联接。如下所述,铰链46也联接至座圈1,并且优选地允许座圈1相对于便缸44移动和/或旋转。
在各种实施方式中,铰链46优选地包括壳体3和壳体底座4。优选地,壳体3和壳体底座4是密封和防水的。优选地,轴7的旋转也经由旋转密封件17来密封。壳体3和壳体底座4的内部是延迟系统54。附加地,壳体3和壳体底座4可以包含提升系统52和连杆机构(例如,10至12、30至33)。在一些实施方式中,如图8所示,吸盘13和板14利用波纹管55或其他密封件在该壳体3内被进一步隔离,该密封件以完全防尘的方式封闭板14和吸盘13,同时继续允许吸盘13的全范围运动。
在步骤1404,使用者降低坐便器座圈1。当坐便器座圈1被手动降低时,提升系统52开始向座圈1提供朝向抬起位置48的反向扭矩。在座圈1降低期间的某个点处,优选地当座圈接近放下状态50A时,延迟系统54接合,导致坐便器座圈1保持在放下状态50A直到使用者从座圈1移除其施加的力。
然后,过程继续进行到步骤1406:一旦使用者施加的降低力被移除,就开始时间延迟。当使用者施加的降低力被移除时,座圈将由于提升系统52施加到系统的扭矩而转变到中立状态49A,该扭矩被配置为在延迟系统54的时间延迟到期时克服座圈1的扭矩。如前所述,延迟系统54可以包括吸盘13和板14。在一些其他实施方式中,延迟系统54可以包括一些其他类型的粘合剂。此外,一些实施方式可以包括基于齿轮的延迟系统54或基于流体通道的延迟系统54,如下面另选实施方式中所述。
在步骤1408,该过程询问使用者是否在时间延迟到期之前坐下或施加降低力?如果是的话,在一些实施方式中,时间延迟被重置。然而,在一些其他实施方式中,当使用者坐下时,时间延迟会暂停。因此,如果使用者在延迟系统到期之前坐在坐便器座圈1上,或者以其他方式对坐便器座圈1施加阈值降低力,坐便器座圈1将不会经由提升系统52自提升至抬起位置48。相反,该过程移动到步骤1410,其中延迟系统54将经历重置或暂停其延迟。
当使用者坐在座圈1上时,其重量就施加到坐便器座圈1。虽然延迟系统54可以由坐在坐便器座圈1上的使用者接合,但是使用者的重量优选地不直接作用在延迟系统54上。例如,一些实施方式可以将吸盘13定位在坐便器座圈1的下面,使得吸盘13接合坐便器便缸44的表面。然而,由于多种原因,这并不是优选的。首先,随着时间的推移,使用者的重量可能会损坏吸盘13。而且,坐便器便缸44的表面没有密封,并且随着时间的推移很可能被污染,从而随着时间的推移降低时间延迟的质量和可靠性。因此,例示性实施方式在坐便器座圈1与延迟系统54之间具有连杆机构,以间接地利用使用者在坐便器座圈1上的重量来接合延迟系统54。
此外,在使用者使用完坐便器40之后,在步骤1412,使用者从坐便器座圈1站起来。通过站起来,使用者将阈值重量从座圈1移除。在一些实施方式中,从座圈1移除重量会导致座圈转变到中立位置49A。图16A至图16C示意性地示出了处于不同位置的座圈1。图16A示意性地示出了处于抬起位置48的座圈1。图16B示意性地示出了处于放下状态50A的座圈1,而图16C示意性地示出了处于中立状态49A的座圈1。为此,一些实施方式可以包括这样的组件:使用者一起身(即,在时间延迟到期之前),该组件就将座圈1推回到中立位置49A。附加地或另选地,延迟系统54可以具有一些松弛度,使得座圈1在使用者起身时移动到中立位置49A。
在步骤1412中使用者从座圈1站起来之后,系统循环回到步骤1406并且延迟系统54恢复或重新启动,之后该过程再次询问使用者是否提升座圈。如果没有,则系统会再次询问使用者是否在时间延迟到期之前就坐。如果是,则循环如上所述继续,然而,如果使用者在延迟系统54到期之前没有坐下或者以其他方式对坐便器座圈1施加阈值降低力,则过程移动到步骤1414 14,并且坐便器座圈1自提升至抬起位置,并且过程在步骤1416处完成,其中座圈处于抬起位置。
附加地,使用者可以在循环中的任何点处将座圈1提升至抬起位置,例如在中间步骤1405或1409处。然而,一些其他实施方式可能不允许使用者提升座圈1。
图14描述了根据本发明的例示性实施方式的提升坐便器座圈1的方法。应注意的是,该方法相对于通常可能使用的较长过程大大简化。因此,图14所示的方法可以具有本领域技术人员可能会使用的许多其他步骤。另外,某些步骤可能按照与所示顺序不同的顺序执行,或者同时执行。此外,这些步骤中的一些步骤在某些实施方式中可能是可选的。因此,过程1400仅仅是根据本发明的例示性实施方式的一个过程的示例。因此,本领域技术人员可以对该过程进行适当的修改。
在自提升坐便器座圈系统100的另选实施方式中,呈现出不同的配置。这里,提升系统52的弹簧9为线性弹簧9,除了在座圈靠近放下位置50的区域中之外,线性弹簧的扭矩始终略大于座圈的扭矩。在靠近放下位置50中,用于自提升座圈的提升系统52的弹簧9扭矩低于座圈的扭矩,这意味着座圈将由于扭矩不平衡而“锁定”或“保持”自身放下,并且如果没有其他系统作用于它,它将无限期地保持放下。图17示意性地示出了根据这种例示性实施方式的座圈1相对于提升系统52的扭矩曲线。与图10相比,图17示出了主弹簧9和座圈1的扭矩曲线使得当座圈1处于放下位置50时,主弹簧9无法提升座圈。因此,例示性实施方式依靠助力器弹簧单元62来帮助提升座圈1,例如,如图19所示。
图18示意性地示出了根据例示性实施方式的提升系统52的另选实施方式。各种实施方式可以包括主弹簧单元66,其包括直接可旋转地联接到座圈1的弹簧,使得对于座圈1的任何新位置,主弹簧单元66的弹簧都会有新的偏转。因此,主弹簧单元66的弹簧中不存在空动(lost motion)。在本实施方式中,弹簧66是杠杆臂上的线性弹簧,但也可以是扭簧或任何其他类型的弹簧。
各种实施方式可以包括助力器弹簧单元62,该助力器弹簧单元是可旋转地联接到座圈1的弹簧62,使得其仅在座圈1行进期间在座圈1靠近放下位置50时接合。在本实施方式中,在与放下位置50成45度的座圈角度处,助力器弹簧62通过主弹簧66与助力器弹簧62单元之间的爪型联轴器(例如,63、67)接合。由于主弹簧单元66与助力器弹簧单元62之间的爪型联轴器以及座圈1的“自”锁定,无论任何内部铰链46组件的状态如何,使用者都能够将座圈1自提升到抬起位置48。附加地,无需进一步的离合或脱离系统即可实现此类功能。然而,对于该系统的其他实施方式,弹簧62的类型、联轴器类型和联轴器位置可以变化。
各种实施方式可以包括中立弹簧单元64,该中立弹簧单元是可旋转地联接到座圈1的弹簧64,使得其仅当座圈1在中立状态49A与放下状态50A之间行进时才接合。在各种实施方式中,中立位置49A可以比放下状态50A高出约3度。然而,这两个值可以基于所需的实现方式而变化。附加地,系统中的齿隙(backlash)可以使座圈从放下状态升高到中立状态,而无需中立弹簧单元64。
在各种实施方式中,座圈1从抬起位置48手动降低,直到主弹簧单元64与助力器弹簧单元62接合。座圈1从主弹簧64和助力器弹簧62单元的接合点手动降低直至中立状态49A(例如,高于便缸44的顶平面3度)。然后,座圈1被手动降低至放下状态50A,从而完全接合主弹簧66、助力器弹簧62和中立弹簧64单元。然后,中立弹簧单元64将座圈1和主弹簧64单元从放下状态50A旋转到中立状态49A。由于设计的扭矩不平衡,主弹簧64无法将座圈从中立状态49A自提升,因此座圈1保持在中立状态49A。由于助力器弹簧单元62独立于主弹簧单元64,因此当座圈1被手动降低到放下状态50A时,助力器弹簧单元62保持在其被座圈1所放置的位置中。然而,当座圈1从放下状态50A转变到中立状态49A时,助力器弹簧单元62不再由座圈1经由主弹簧单元66的接触加载,并且自由地开始返回其原始位置。助力器弹簧单元62的旋转通过大型齿轮系减缓,从而与主弹簧单元66的卡爪63(仍然处于中立位置49A)重新接合。
在一些实施方式中,在时间延迟(例如,约30秒)之后,助力器弹簧单元62与主弹簧单元62接触。使助力器弹簧单元62减速的齿轮系(例如,68至80)在接触的这一时刻附近释放,从而允许助力器弹簧单元62快速返回到其未压缩状态。在此过程中,助力器弹簧单元62将座圈自提升至助力器弹簧单元62首次被主弹簧单元66接合的位置(例如45度)。然后,座圈通过提升系统52的主弹簧单元66从中间助力器接合位置自提升至抬起位置。
当座圈1处于放下状态50A时,助力器弹簧62完全接合,并且中立弹簧64将座圈1自提升到中立位置49A。这允许座圈1坐在稍微抬高的中立位置49A处,同时助力器弹簧单元62使延迟系统54的定时器逐步结束(winds down)并接近主弹簧单元66。这样布置的优点在于,在助力器弹簧单元62旋转的同时,座圈1在中立状态49A中完全保持静止。在没有中立弹簧单元64的情况下,座圈1将会随着延迟系统54的逐步结束而与助力器弹簧单元62一起缓慢地向上爬升。然而,如果在齿轮传动系统中有足够的齿隙,座圈1可以简单地自行提升至中立状态49A,甚至提升得更远。在这种情况下,可以移除中立弹簧系统64。
为了克服当座圈1靠近放下状态50时的扭矩不平衡,助力器弹簧62接合以协助将座圈1自提升到主平衡弹簧66可以自行提升座圈的点。图19示意性地示出了根据例示性实施方式的扭矩共享方案。回到图18,助力器弹簧单元62可以是附接到杠杆臂的线性弹簧,其固定到座圈的主旋转轴,并且经由爪连接件65联接到主平衡弹簧。在其他实施方式中,可以采用扭簧或其他离合机构。
在座圈1降低期间的某个点处,在座圈1的扭矩超过主弹簧单元66的扭矩之前,助力器弹簧62会接合。在座圈被完全手动降低到放下状态50A之后,助力器62和主弹簧单元66都完全接合,并且将座圈自提升回到抬起位置(假设没有其他力施加到系统)。然而,从这里开始会发生两件事,让座圈1长时间保持降低状态:
1.中立弹簧单元64将座圈1自提升几度,使得主弹簧单元66与助力器弹簧单元62之间的爪连接件63和67不再接触。
2.助力器弹簧单元62可旋转地联接至定时机构。该联接通过棘轮机构(例如75、76)联接到大型齿轮减速器78,该大型齿轮减速器被布置成使得当助力器弹簧单元62试图返回到未拉伸状态时,助力器弹簧单元62会将整个齿轮系与其一起卷回,这导致助力器弹簧单元62的爪连接件67与主弹簧单元66的爪连接件63重新接触时的延迟。助力器弹簧单元62赶上主弹簧单元66(处于中立状态49A)需要的时间是造成座圈在放下位置50中的延迟的原因。然后,齿轮系由于特殊的齿轮系脱离机构(71至74)而脱离,并允许助力器弹簧单元62迅速返回其未拉伸状态,这将座圈1自提升到主弹簧单元66可以将其一直自提升回到抬起位置48的点。
图20示意性地示出了可旋转地联接到图18的提升系统52的延迟系统54齿轮传动的局部暴露视图。延迟系统54允许助力器弹簧62从座圈处于放下状态50A时的位置缓慢返回到座圈1处于中立状态49A时的位置,以产生期望的座圈延迟时段。延迟系统54在循环的返回部分接合,并且在助力器弹簧单元62的爪连接件67几乎与主弹簧单元66的爪连接件63接合或刚开始与主弹簧单元66的爪连接件63接合之后脱离。为了实现此功能,延迟系统由若干齿轮传动级构成:
图21示意性地示出了根据例示性实施方式的第一行星齿轮传动装置。第一行星齿轮传动增加(例如,因为在该第一组齿轮中增加了齿轮组的输入与输出之间的齿轮比)以可旋转地固定到助力器弹簧单元62的行星齿轮68作为输入,并输出太阳齿轮70的旋转。太阳齿轮70的输出旋转得比输入多(例如,3.75倍),但可以通过修改齿圈72、行星齿轮68或太阳齿轮70的相对直径来修改齿轮比以用于其他定时方案。
图22示意性地示出了根据例示性实施方式的第二行星齿轮传动增加。第一行星组的太阳齿轮70输出至第二行星齿轮组的行星架输入端70。齿圈72保持固定,并且第二行星齿轮组的输出是太阳齿轮69,如第一组那样。在当前实施方式中,输出速度是(例如3.75倍)输入速度,但是这也可以根据需要进行调节。
图23示意性地示出了根据例示性实施方式的行星齿轮传动增加和定向脱离齿轮71。第二行星齿轮组的太阳齿轮69的输出用作第三行星齿轮组的齿圈输入69。在该第三行星齿轮组中,有两个固定的行星齿轮68。太阳齿轮71为有若干缺齿的扇形齿轮。这些缺齿用作定向脱离机构的一部分,这允许助力器弹簧单元62的返回轮廓(return profile)在非常短的距离内是缓慢的,接着是更长、更快的运动。该功能是通过添加固定至太阳齿轮71的偏置凸台71A(在图24A至图27B中最佳示出)以及双向偏置弹簧73来实现的。
图24A示意性示出了根据例示性实施方式当座圈处于抬起位置48时第三齿轮组的齿轮。图24B示意性地示出了根据例示性实施方式的与助力器弹簧单元62接合的主弹簧单元66。图24A示出了座圈1处于抬起位置48时的初始取向。在此取向中,助力器62和主弹簧单元66处于相同位置。当座圈1被手动降低时,主弹簧单元66随之绕轴7的中心轴线沿逆时针方向旋转。当座圈1被手动降低得足够远使得主弹簧单元66与助力器弹簧单元62接合之后,如图24B所示,助力器弹簧单元62也将开始随座圈1沿逆时针方向旋转。这将导致齿圈69以及因此该区段的行星齿轮68也沿逆时针方向旋转。此后,太阳齿轮71沿顺时针方向旋转,导致太阳齿轮71上的偏置凸台71A与偏置弹簧73接合,从而在行星齿轮68落入太阳齿轮71的死区时,导致向太阳齿轮71施加顺时针的扭矩。
图25A示意性地示出了根据例示性实施方式的行星齿轮68旋转通过太阳齿轮71的死区。随着座圈继续降低,太阳齿轮71上的逆时针扭矩以及行星齿轮68位于死区中的位置意味着,对于座圈1的任何进一步降低,太阳齿轮71几乎保持静止。行星齿轮68上的每个接下来的齿都只是撞击太阳齿轮71并保持旋转,而不会真正啮合。该位置如图25A所示。图25B示意性地示出了根据例示性实施方式的当座圈1到达放下位置时的行星齿轮68。随着座圈进入放下状态,太阳齿轮71保持在同一位置。
图26A示意性地示出了根据例示性实施方式的在初始助力器弹簧单元62返回时段期间与太阳齿轮71接合的行星齿轮68。图26B示意性地示出了根据例示性实施方式的行星齿轮在死区处从太阳齿轮71脱离,同时助力器弹簧单元62与主弹簧单元66接触。
在座圈1被手动降低之后,来自使用者的压力被移除(例如,当使用者准备坐在座圈1上时)。因此,助力器弹簧单元62的返回力迫使助力器弹簧单元62沿顺时针方向运动。在图26A和图26B中,假设中立弹簧单元64已经将座圈1自提升到中立位置49A,并且当助力器弹簧单元62沿顺时针方向缓慢旋转时,座圈1静止。助力器弹簧单元62的顺时针旋转迫使该区段的齿圈69和行星齿轮68也沿顺时针方向旋转。由于太阳齿轮71被偏置到逆时针方向,并且行星齿轮现在沿顺时针方向旋转,因此它们能够彼此重新啮合。因此,太阳齿轮71被行星齿轮68沿逆时针方向驱动,直到到达下一太阳齿轮71死区。该行进距离转换为助力器弹簧单元62从放下状态50A到中立状态49A的横越,并且意味着主弹簧单元66和助力器弹簧62单元现在经由爪连杆机构63和67重新接触。如图26B所示,在太阳齿轮71的最后一个齿几乎脱离之后,偏置块74将与偏置弹簧73的另一端接触,从而将太阳齿轮71偏置到顺时针方向。由于行星齿轮68沿顺时针方向转动,因此行星齿轮68的齿简单地跳过顺时针偏置的太阳齿轮71。因此,太阳齿轮71下游的齿轮系不再接合,并且抵抗助力器弹簧单元62扭矩的力很小。
图27A示意性地示出了根据例示性实施方式的助力器弹簧单元62将座圈1自提升至45度位置。图27B示意性地示出了主弹簧单元66将座圈1自提升至抬起位置48。由于下游齿轮系的其余部分已脱离,并且不会抵抗助力器弹簧单元62的自提升扭矩,因此助力器弹簧单元62迅速恢复到其原始位置,将主弹簧单元66(以及因此将座圈1)自提升到45度位置,如图27A所示。从这里开始,主弹簧单元66具有足够的扭矩来将座圈1自提升到完全抬起的位置,并且循环准备再次运行。从图27A至图27B可以看出,图示的齿轮系组件没有移动,因为助力器弹簧单元62在座圈1自提升的最后45度内保持静止。
在脱离机构的下游,图28示意性地示出了根据例示性实施方式的棘轮机构(75、76)。各种实施方式包括单向棘轮。在三个行星齿轮系之后,存在进一步的齿轮传动增加,因为三个行星齿轮系独自无法促成足够大的传动装置增加以实现所需的定时。然而,为了避免使用过大的力来降低座圈,前面提到的棘轮(75、76)被放置在三个行星齿轮系与下游的进一步齿轮传动之间。这样,当手动降低座圈1后,棘轮会发出咔哒声并避免与任何进一步的物体接合,但是在自提升方向上,棘轮接合并迫使整个下游齿轮系旋转,从而为助力器弹簧单元62的返回提供较长的延迟。
图29示意性地示出了根据例示性实施方式的被改装成音乐盒定时器机构78的棘轮输出端76。棘轮输出端76通过齿轮77直接馈送到音乐盒定时器78中。这造成了最终的齿轮系组件——音乐盒空气阻尼器79的期望的显著速度增加。也可以使用摩擦阻尼器,但它可能会因过度使用而磨损,并可能产生一些不良噪音。音乐盒齿轮系78的优势在于其紧凑的设计产生了显著的齿轮传动增加。然而,也可以使用定制的齿轮传动解决方案以及任何其他阻尼或抑制机构。
图30示意性地示出了根据例示性实施方式的阻尼系统80。当助力器弹簧单元62和主弹簧单元66将座圈1自提升到抬起位置48时,阻尼系统80是优选的,以便减缓座圈1的自提升。在本实施方式中,该阻尼器80由平行板构成,这些板连续堆叠,使得一个板固定到阻尼器壳体,而下一个板固定到旋转轴7。各个板之间的空间填充有润滑脂,这样就形成了旋转剪切阻尼器。任何其他阻尼方法都是可以接受的,例如线性阻尼器19,并且优选地,阻尼仅在导致座圈1自提升的旋转期间发生,使得使用者不必与阻尼器系统80对抗来手动降低座圈1。
应当理解,上述齿轮机构描述了一种用来实现所要求保护的功能的具体机构。还有可能同样有效的另选实施方式。例如,在本实施方式中,由于主弹簧单元66与座圈1之间的扭矩不平衡,座圈1会自行锁定。另选地,主弹簧单元66可以是双稳态弹簧,其不是简单地缓慢地减小其扭矩,而是在座圈1降低期间的一点处改变其扭矩的方向性。另选地,可以使用磁性压紧机构以及物理锁定机构。可以实现多种机械闩锁。
在一些实施方式中,时间延迟是经由长齿轮系末端的空气阻尼器实现的。也可以使用标准旋转或线性阻尼器、泄漏减震器、摩擦阻尼器以及其他选项。所呈现的齿轮系也可以修改。蜗轮配置、摆线齿轮传动配置以及许多其他配置也是可能的。也可以改变齿轮比,以便改变延迟系统54的时间延迟的持续时间。而且,在当前实施方式中,没有发生真正的定时器的逐步结束,而是仅仅发生驱动和非驱动阶段。这可以重新配置,使得定时器本身具有弹簧功能(sprung),而不是让助力器弹簧单元62从外部驱动整个机构。然而,也可以将助力器弹簧62以及下游的所有部件视为单个定时器单元,因此在这种情况下,定时器确实由主弹簧单元66缠绕(wound)。
一些实施方式按照允许座圈1被手动提升并且对延迟系统没有影响的方式将助力器弹簧单元62与主弹簧单元66联接。出于这个原因,爪型联轴器(63、67)是优选的,然而,如果有人过早地提升座圈,定时器将不会立即返回到其原始状态,而必须像以前一样逐步结束。在某些情况下,这可能不是优选的,因此,可以使用另选的连杆机构。筒形凸轮型连杆机构、四连杆机构以及这里未列出的许多其他连杆机构也可用于有利的配置。
图31A示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的自提升坐便器座圈系统100的另选实施方式。在各种实施方式中,在重力作用下移动的液体会改变座圈的质心,导致座圈朝向或远离放下位置旋转。各种实施方式可以使用机械元件的组合,包括弹簧加载的铰链9和液体流动通道。一些实施方式可以包括气动提升装置,以增强或取代弹簧加载的铰链9和液体流动通道(例如,81至87)。还应当理解,可以使用其他手段来使座圈的质心移位,例如配重系统。然而,使用弹簧加载的铰链9和液体流动通道的例示性实施方式有利地降低了实现权利要求1的系统的复杂性和费用。
如下文将更详细地讨论的那样,可以使用液体89的受控流动来调节延迟系统54的到期时间,以暂时抵消由提升系统52的弹簧9提供的自提升扭矩,从而在座圈1开始上升之前提供时间延迟。该基于液体的延迟系统54可以提供自提升坐便器座圈系统100的简单且被动的实施方式。因此,本公开不存在电气或液压控制的复杂性,其可以提供固定的时间延迟,并且可以不需要使用者交互来升高座圈(例如,按下脚踏开关)。因此,各种实施方式可以提供被动激活的机制。
图31B示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的具有用于液体流动的内部流动回路的部分透明坐便器座圈1。在一些实施方式中,如图32所示,内部流动回路可以包括起始腔室81、前向流动通道82、前部保持腔室83、回流通道85、回收腔室86和重置通道87。
坐便器座圈包括液控延迟系统54。例示性实施方式可以提供用于延迟座圈1的自提升动作的方法和设备。
图32示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的自提升坐便器座圈系统100的详细视图。提升系统52可以定位在坐便器座圈1的铰链壳体3内或坐便器座圈1本身内(例如,图31B所示的透明壳体内)。
图33A示意性地示出了当座圈1处于放下位置50时,起始腔室81和回收腔室86的相对位置。起始腔室81相对于回收腔室86竖直地偏移。当座圈1被手动降低时,该高度差会产生驱动力,使液体89朝向座圈前部远离铰链流动。
图33B示出了当座圈1处于抬起位置48时,起始腔室81和回收腔室86的相对位置。两个腔室的相对位置反转,回收腔室86现在高于起始腔室81。此位置处的该高度差为重置流通过重置通道87产生了驱动力。
在本公开中,液体流动回路(例如,81至87)被集成到座圈1中,并且部分地填充有液体89(例如,含有消毒剂和表面活性剂的水)。该液体89通过该回路的通道向前或向后流动的速度(取决于座圈1的位置)为延迟系统54在座圈1的自提升过程中提供了所需的延迟。应当理解,还有许多其他液体89可供使用。
在各种实施方式中,该系统尤其可以包括:
-坐便器座圈铰链46,其具有基本常规尺寸的附接块,允许将座圈用螺栓固定至坐便器便缸44的主体。
-提升弹簧9,其靠近铰链46的轴7。当座圈前部缺乏足够质量的液体89时,弹簧9的强度刚好足以将座圈从放下位置50提升。在优选实施方式中,弹簧9可以是与铰链46的轴线同心的螺旋弹簧,或者是杠杆臂上的线性弹簧。
-基本上常规形状的坐便器座圈1,其具有基本上在该座圈1内形成流动回路的内部通道。在例示性实施方式中,这些内部通道不会延伸超过常规销售的商用或家用坐便器座圈1的尺寸范围,例如图31B所示。这些通道相对于水平面成角度,如下所述(图34和图35),以便允许液体89根据座圈1的取向向前或向后流动。
本公开的自提升坐便器座圈1可以根据不同应用的需要包含一个或更多个完整的流动回路。对于需要全圆形设计的应用(最常见于住宅洗手间),单流动回路将是优选的,如图32所示。对于需要前部有缺口的应用(例如商业洗手间),使用两个完整且独立的流动回路系统将是优选的,如图41至图44所示。
一些实施方式包括:
-基本位于基本上常规形状的坐便器座圈1内的一个或更多个液体流动回路。
-形成起始腔室81和回收腔室86的两段内部液体流动回路。
-形成前部保持腔室83的另一段内部液体流动回路。
-形成前向流动通道82和回流通道85的两段内部液体流动回路(图44)。
-重置通道87(图40和图44),当座圈1处于抬起位置48时,该重置通道允许从回收腔室86到起始腔室81的流动。该重置通道87的入口88可以被抬高,以便当使用者开始自降低座圈1时防止到回收腔室86的回流(图40和图53)。
-液体流动回路中的一定量液体89。该液体89可以是水,和/或可以含有表面活性剂和抗菌剂。
-节流元件84,其位于前部保持腔室83与回收腔室85之间的流动通道中,如图36和图49A至图49B所示。节流元件84可以包括具有基本圆形或矩形横截面的节流孔口。节流部84的横截面积被设定(或通过实验确定,图37)为在使用者施加的压力从座圈1移除之后座圈1自提升之前提供所需的预定延迟时间(通常为5到60秒,具体取决于应用)。
-诸如聚合物缓冲器之类的装置,其可以并入座圈凸块5中,用于将座圈1部分地自提升至中立状态49A(当使用者释放向下的压力时)并启动延迟系统54。
-可选的阻尼器元件19、80,其用于控制座圈1在自提升时的上升速率,并阻止座圈1在自提升至抬起位置48时严重撞击坐便器便缸的后部区域。
上述组件可以被配置成提供具有简单构造和操作的自提升坐便器座圈系统100,其提供延迟系统54来延迟座圈1的自提升,从而防止坐便器座圈1自提升时与使用者的二次接触。
应当理解,例示性实施方式可以用作现有坐便器座圈1的替代品。坐便器座圈1通过间隔开5.5”(行业标准)的两个简单的螺栓附接到坐便器便缸44的主体。本公开可以以相同的方式安装,因此可改装至几乎所有现有的坐便器便缸44。
应当理解,提供所述功能的上述元件的任何配置在外观、尺寸和形状上都不会与标准的商用或住宅用市售坐便器座圈有显著偏差。通过图47和图48的比较可以看出坐便器座圈系统100的各种实施方式与标准商用坐便器座圈1的一致性。
应当理解,可以使用类似的元件或者可以与上面列出的元件类似地执行功能的元件,而不脱离本公开的范围。此外,在各种实施方式中,上面列出的组件中的一些或全部可以被修改和/或是可选的。此外,以单数列出的一些组件可能包括一个或更多个组件。
图34至图36示意性示出了根据本发明的例示性实施方式的激活延迟系统54的过程。图34示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的处于放下状态50A的座圈1。在此位置,流动通道略微向下倾斜,以使液体能够从起始腔室81流向前部保持腔室83。
为了描述自提升座圈系统100的操作,可以假设座圈1最初处于抬起位置48。要开始所述过程,使用者抓住座圈1(或座圈上的手柄2,或脚踏板)并将其向下自降低到图34所示的放下位置50。随着座圈接近放下状态50A,来自起始腔室81的液体89由于前向流动通道82的倾斜以及重力的作用,可以比较快速地(约0.5至2秒的时段内)朝向座圈1的前部流至前部保持腔室83。向座圈1的前部集中的液体89的质量产生了足以抵消降低系统52的弹簧9的自提升扭矩的扭矩。这允许座圈1(暂时)保持在放下位置50,从而为使用者提供足够的时间坐在座圈1上,而不会因座圈太早开始自提升而感到烦恼。附加地,由于没有物理闩锁将座圈1保持在放下位置50,因此使用者能够在座圈1的操作期间的任何点处轻松地将座圈1自提升到抬起位置48。
在各种实施方式中,当使用者停止对座圈1施加向下的压力时,并且在坐下之前,座圈将移动到中立状态49A,并且因此稍微自提升(优选地高于坐便器便缸的边缘约0.5至2.0英寸)。在该实施方式中,自提升至非常特定的中立状态49A是必要的,以确保通道最终处于正确的取向以促进流体流动。因此,弹性体(例如,橡胶或其他材料)缓冲器可以被有利地靠近铰链46定位,或者作为凸块5的一部分,使得该缓冲器在其处于未压缩状态的点处将座圈1自提升到期望的中立状态49A。
在图35的中立状态49A中,基于液体的延迟系统54被激活。中立状态49A改变了返回通道85的倾斜度,使得液体89开始通过流动孔口84流回回收腔室86,如图36所示。这样,当足够量的液体89被转移到座圈1后部的回收腔室86时,前部保持腔室83中剩余的液体89将不再足以克服弹簧9的自提升扭矩,并且座圈1开始自提升。因此,时间延迟指的是座圈开始朝向抬起位置48自提升之前的延迟,不一定是座圈1到达抬起位置48所需的总时间。
该机构的延迟系统54的延迟时间由许多工程因素决定,包括液体89的回流速率。一般来说,液体回流速率越高,延迟时间越短,反之亦然。在一些实施方式中,液体89的流动速率(以及因此延迟时间)在系统中由定位在前部保持腔室83与回收腔室85之间的有限面积的节流部84(实际上是小孔口)来设定,例如如图36和图50所示。
图37示出了测得和推断的时间延迟数据与矩形横截面的节流孔口84的横截面积的关系图。在这种情况下,例如4平方毫米(mm2)的收缩面积将产生约50秒的延迟时间。更大的12mm2面积将产生约10秒的延迟时间。
应当理解,尽管本公开讨论了坐便器座圈1提供1至120秒的时间延迟(优选范围为5至60秒)的坐便器座圈1,但是也可以使用其他延迟时间而不脱离本公开(例如,多达几分钟,如果需要的话)。
图38示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的旋转阻尼器19。旋转阻尼器19可以借助于连接齿轮连接到坐便器座圈铰链46的轴7。当液体89从前部保持腔室83中排出并且座圈1开始自提升时,可能会存在座圈由于提升系统52(例如,弹簧)的作用而自提升过快的情况。为了控制自提升速率,可以使用阻尼器19。
图39示意性地示出了根据例示性实施方式处于抬起位置48的座圈。在此位置,回收腔室86相对于起始腔室81竖直地偏移,以向重置流提供到起始腔室81的驱动力,为下一循环做准备。
图40示意性地示出了根据例示性实施方式的连接回收腔室86与起始腔室81的液体重置通道87的特写视图。在该视图中,座圈1处于放下位置50。当座圈1稍后自提升至抬起位置48时,来自回收腔室86的液体89将穿过该重置通道87到达起始腔室81以准备进行下一循环。
可以采用回收腔室86和起始腔室81的三维几何布置,使得当座圈1处于放下位置50时,起始腔室81的高度高于回收腔室86的高度(图33A);当处于抬起位置48时,相对高度被反转,使得回收腔室86的高度变得高于起始腔室81的高度(图33B和图39)。
该设计的一示例特征是来自重置通道87的流量可以通过抬高端口88进入起始腔室81。该端口88的形状可以形成倒置的“J”,如图40所示。当座圈1处于抬起位置48时,抬高端口88可以不影响重置流,但是它提供了一种有效的手段来防止液体回流到回收腔室86,否则当座圈随后在下一使用循环开始时降低到放下位置50时就会发生这种情况。
例示性实施方式提供基于液体的延迟系统54,以实现座圈1自提升至抬起位置48之前的时间延迟。如上所述,延迟系统54可以在使用者对座圈1施加的向下的力释放时开始,座圈自提升至中立状态49A,从而具有初始自提升量(例如,0.5至2英寸)。初始自提升启动了液体89从座圈1的前部通过小开口84(或孔口)朝向铰链46的流动。就像沙漏的颈部一样,孔口的大小控制着流率。
总体延迟系统54的定时可以通过孔口84的大小以及流动的液体89的量和粘度来设定。该“转移量”是足以改变重心以抵消自提升弹簧9的扭矩的液体89的量。转移量将根据不同的应用而变化,本领域技术人员可以通过简单的方法确定。一般来说,转移量是诸如弹簧9的扭矩、液体89的密度以及当座圈1在其循环中移动时液体89从前到后流动的位移之类的变量的函数。
自提升坐便器座圈系统100的液体流动回路的各种实施方式可以包括:
·单向旋转阻尼器:如前所述,在例示性实施方式中使用的旋转阻尼器19可以是单向阻尼器。它们可以定向成使得它们仅在坐便器座圈1自提升时提供有效阻尼,并且当坐便器座圈被手动降低时不提供阻尼(或非常低的阻尼)。阻尼器19不应影响铰链46周围的力的分布,而是仅仅减缓座圈1的运动。
·手柄或脚踏板:各种实施方式中使用的坐便器座圈可以包含一个或两个手柄2或者一个或两个脚踏板,以使使用者能够手动降低座圈1而无需接触座圈1的主体。
·顶部止动件:各种实施方式中使用的壳体结构可以在抬起位置48处为座圈的向上运动提供正向止动。该止动件防止座圈1在自提升时旋转过度。
此外,各种实施方式可以使用多种液体89。应当理解,液体89的密度越高,所需的足以改变座圈1的扭矩以压制提升系统52的体积就越小。水是优选的液体89,因为它的质量密度相对较高、无毒且价格低廉。水也无法渗透通过制造坐便器座圈1所用的大多数塑料材料。在一些实施方式中,可以在水中添加消泡剂或表面活性剂,以降低液体表面张力,并且可以添加消毒剂以防止细菌在座圈1内部增殖。
一些实施方式还可以使用液体89本身来帮助自提升坐便器座圈(例如,除了提升系统52的弹簧9之外或作为其替代)。各种实施方式将回收腔室86定位在坐便器座圈铰链46的轴7后面一定距离处。通过这样的定位,进入回收腔室86的液体89的质量提供了扭矩,该扭矩与由提升系统52的弹簧9提供的扭矩相加。然而,在这样的实施方式中,可以设想,回收腔室86从坐便器座圈1的侧面向外延伸,以便在座圈1与坐便器便缸底座44之间提供足够的间隙,从而使座圈1能够进行全范围的角运动。
·与前部敞开的坐便器座圈1一起使用:在一些实施方式中,本公开的延迟系统54可用于前部敞开的坐便器座圈1,如在许多商业应用中使用所要求的以及如图47所示。在这种实现方式中,将起始腔室81和回收腔室86连接至前部保持腔室83的流动通道82和85两者可以沿着座圈1的同一侧(左侧或右侧)并入。在其他实现方式中,可以有两对这样的通道,一对沿着座圈1的左侧延伸,另一对沿着座圈1的右侧延伸。
应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下,一个或更多个组件可以是可选的。此外,应当理解,尽管例示性实施方式中坐便器座圈1具有缺口,但是一些其他实施方式的坐便器座圈1可以不具有缺口。
图41示意性地示出了根据例示性实施方式的内部通道几何结构的剖开视图。这里,与前部封闭的设计(图31B)相比,坐便器座圈1在前部具有缺口(图31A)。朝向座圈前部的缺口符合监管规则(ADA和IPC)的规定。先前设计的单个液体流动回路被重新分配到座圈1的两个分开的侧边,缺口的每一侧上各有一个完整的回路。在一些实施方式中,这两个回路是完全分开的,各个回路本身作为封闭的环境(因此,液体89不会在两个回路之间混合)。在其他实施方式中,两个回路可以共享共同的起始腔室81和/或回收腔室86。
图42示出了根据例示性实施方式的坐便器座圈1的透明视图。与封闭式座圈设计中使用的单流动回路相比,缺口模型更加坚固,因为前部保持腔室83中的容积更小,不足以让液体89来回晃动。这种晃动运动可能会导致座圈1在被使用者首次降低时暂时性地上下弹跳,从而迫使使用者继续对座圈1施加力一段时间,直到液体89的运动平息。由于容积的减小,预计座圈1在大多数情况下会在1秒或更短的时间内变得稳定(同时保持在放下状态50A)。
图43A至图43B示出了图41的前部保持腔室83的剖视图,其中坐便器座圈1具有敞开的前部。
图44提供了可用于一些实施方式的两个独立流动回路的剖视图。图中,示出了液体89位于其中一个起始腔室81中,并且座圈1处于抬起位置48。在该位置中,座圈已为使用者开始降低座圈1做好准备。
图45示意性地示出了根据例示性实施方式的具有从起始腔室81到前部保持腔室83的曲线的侧视图。坐便器座圈1的前向流动通道82的形状可以近似于“最大下降曲线”(也称为最速降线(Brachistochrone curve)),如图中蓝色曲线所示。这种形状的优点在于,当座圈1降低时,起始腔室81中的液体89会更快地流到前部保持腔室83,从而最大限度地缩短了延迟系统54起作用之前使用者按住座圈1的时间。
图46示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的坐便器座圈1的剖开视图。如图所示,内部流动回路的形状可以与座圈1的形状相符。这提供了一致的壁厚,有利于在商业座圈制造中采用的成型工艺。对于熟悉注塑成型工艺的人来说,众所周知,一致的壁厚为成品提供了尺寸稳定性(即,冷却时的收缩和翘曲最小)。一致的壁厚还减少了制造座圈1所需的塑料量以及成品的重量。
图47示意性地示出了行业标准形状的坐便器座圈1的俯视图。图53示意性地示出了根据本发明的例示性实施方式的坐便器座圈1的俯视图。从比较中可以看出,例示性实施方式具有与现有坐便器座圈类似的形状,并且可改装到现有坐便器40上。
可以使用多种方法来制造各种实施方式。例如,可以采用蛤壳法(clamshellmethod),其中座圈1的顶部和底部部分分开模制,然后结合在一起以创建成品座圈1。其他方法包括包覆成型,其中内部流动通道在吹塑成型工艺中形成正确的形状,然后用第二种塑料包覆成型以形成完整的座圈1。另一种方法可以包括夹层法(sandwich method),这是一种组合方法,其中将吹塑成型的内部通道封闭在外壳的(分开模制)的顶部和底部部分内。
图49A至图53示意性示出了根据例示性实施方式的使用坐便器座圈1的液体流动89过程。值得注意的是,这个过程比使用自提升坐便器座圈通常所用的较长过程大大简化。因此,坐便器座圈1的自提升过程可能具有本领域技术人员可能会使用的许多步骤。另外,某些步骤可能按照与所示顺序不同的顺序执行。附加地或另选地,一些步骤可以同时执行,或者完全跳过。因此,本领域技术人员可以对该过程进行适当的修改。
图49A示出了座圈1处于放下状态50A且由使用者施加压力。该压力可能是使用者(坐下之前)用手施加的压力,也可能是使用者坐在座圈1上时的重量。在此状态下,来自起始腔室81的液体89在重力作用下通过前向流动通道82朝向座圈1的前部流动,并积聚在前部保持腔室83中。在放下状态49A中,前部保持腔室83在竖直方向上低于起始腔室82或回收腔室86。因此,液体89由于重力而保持汇集在前部保持腔室83中,直到使用者的压力从座圈上移除。
在一些实施方式中,前向流动通道82或前部保持腔室83可以包含一个或更多个挡板90,以在座圈1被降低以供使用者使用时限制液体89通过前向流动通道82的流率。在一些实施方式中,已发现这种挡板90适合用于防止液体89在通过前向流动通道82向前冲入前部保持腔室83时过度晃动。已经发现,在某些情况下,液体89的这种晃动可能会导致在座圈1首次降低以供使用之后发生不期望的上下弹跳。
图49B示出了在使用者施加的压力移除之后(例如当使用者站起来时)处于中立状态49A的座圈。在此位置,延迟系统54起作用,并且座圈1由于前部保持腔室83中所含液体89的重量而暂时无法自提升。在这种状况下,前部保持腔室83中的液体89的重量足以克服提升系统52的弹簧9的自提升扭矩。
当座圈处于中立状态49A时,前部保持腔室83中的液体89开始(相对较慢地)通过限流孔口84流动到位于座圈1的铰链46附近的回收腔室86,如图50所示。当足够量的液体89从座圈前部转移到回收腔室86时,前部保持腔室83中剩余的液体89的扭矩不足以抵消提升系统52的自提升扭矩,并且座圈1自提升至抬起位置48,图51。因此,延迟系统54的持续时间由流率控制,因而由限流孔口83的尺寸控制。
如果在足够的液体89从前部保持腔室83流到重置腔室86以允许提升系统52自提升座圈之前,座圈1被手动降低到放下状态50A,那么液体89将流回前部保持腔室83中。当座圈1处于放下状态50A时前部保持腔室83相对于所有其他通道的竖直位移是这种“重置”流背后的驱动原因。因此,延迟系统54可以通过使用者对座圈1施加力来重置。
图52A示出了紧接在座圈1上升到抬起位置48之后,回收腔室86中的液体89的积聚。由于回收腔室86相对于起始腔室81的抬高位置,使得液体的“重置”流通过重置通道87到达起始腔室81,为下一使用循环做准备。液体89汇集或停留在起始腔室81中,如图52B所示。
图53是示出紧接在座圈1被降低以准备下一使用循环之后起始腔室81中的液体89的后视剖面图。由于重置通道87的入口88相对于起始腔室81抬高(如图所示),所以液体89无法回流到回收腔室86中,因此被迫按预期朝向座圈前部的前部保持腔室83流动。
应当理解,各种实施方式提供了许多优点。例示性实施方式有利地消除了在液体位移方法的现有技术实现方式中采用的侧罐的需要。此外,各种优点包括:一旦座圈被手动降低,系统可以防止座圈1自提升。各种实施方式不需要使用者交互来在使用后自提升座圈1(例如,系统100可以是被动的),从而减少了将来使用者弄脏座圈的可能性。此外,各种实施方式提供了一种简化且优雅的解决方案,其不涉及昂贵且易受耐久性相关故障影响的复杂电子元件。从美学角度来看,坐便器座圈1可能看起来与普通坐便器座圈相似,而不需要使用无法装入到产品的铰链46中的大型变速箱或其他提升系统52。在一些实施方式中,坐便器座圈1可改装至标准坐便器40,因为其具有行业标准安装点。因此,一些实施方式可以仅仅提供可改装的坐便器座圈1(而不是整个坐便器系统)。
如本公开开头所提到的,存在坐便器座圈系统100的另一实施方式,其中提升系统52变成降低系统52。提升系统52和/或延迟系统54可以翻转取向,这样当座圈1处于抬起位置48时延迟系统54接合,并且提升系统52被实例化为降低系统,而不是提升系统。降低系统52可能在家庭和住宅环境中是优选的,其中使用者可能更有可能手动提升座圈1来小便,但在使用后又没有手动降低座圈1。因此,在一些实施方式中,当座圈被手动提升至抬起位置48时,吸盘13接合并将其保持在抬起位置48从1秒至5分钟不等,此后延迟机构54脱离,并且降低系统52将座圈1自降低至放下位置50。通过简单地将座圈手动降低至放下位置,使用者可以在循环中的任何点处重置时间延迟。可以添加阻尼系统(例如,19、80)以防止座圈1在自降低时撞到坐便器便缸44,例如单向旋转阻尼器。
与吸盘13和板14自提升实施方式一样,应该理解,板14的位置和/或尺寸以及内部连杆机构(例如,10、11、12)、吸盘13的位置和大小可以调整,以在沿着座圈1从自降低实施方式的放下位置50到抬起位置48的转变的任何点处接合。
在例示性实施方式中,抬起位置48是座圈1位置的一般标示,与系统状态无关。在各种实施方式中,在抬起位置48,座圈1的底平面基本垂直于便缸44的顶平面(例如,竖直或与竖直方向成锐角——与放下位置成约80-115度)。
放下位置50是对座圈1位置的一般标示,与系统状态无关。在放下位置,座圈1的底平面基本平行于便缸44的顶平面(例如,与水平面成约-15度至约25度)。对于自降低配置,在放下位置50中,座圈1处于其休止位置,除非施加外力(例如,使用者坐下或提升坐便器座圈1)。
在抬起状态48A中,使用者施加足够的力以将座圈1保持在抬起位置48。在抬起状态48A中,延迟系统54被接合,并且时间延迟在坐便器座圈1进入中立状态49B之后或同时开始(例如,在使用者从坐便器座圈1上移除其施加的力之后)。在各种实施方式中,时间延迟54可以通过使用者迫使座圈回到抬起状态48A来重置或暂停。
在自降低实施方式中,中立状态49B是座圈1被手动提升到抬起状态48A之后并且不再有使用者对座圈1施加力的状态。在中立状态49B中,使用者力被移除并且延迟系统54施加力以将座圈1保持在抬起位置48直到预定的时间延迟到期。延迟系统54暂时防止降低系统52将坐便器座圈1自降低至放下位置50。在这种加载情况下,座圈1绕铰链46相对于便缸44的顶平面的角位置为中立位置。尽管仍被认为处于抬起位置48,但在一些实施方式中,中立状态49B可以与坐便器座圈在抬起状态48A中的位置具有约0度至约20度之间的角度偏移。
对于配置为自降低的例示性实施方式,座圈1可以处于中立状态49B或抬起状态48A并且仍然被视为处于抬起位置48。对于自降低坐便器座圈系统100而言,当降低系统52施加足够的力以使座圈1从抬起位置48转变到放下位置50时,座圈“自降低”。当使用者将座圈1从放下位置50提升并且迫使其到达抬起状态48A时,这被称为“手动提升”座圈。
图15示出了根据本发明的例示性实施方式的坐便器座圈1的自降低过程。该过程开始于步骤1502:提供如本文所述的坐便器座圈系统100。在各种实施方式中,坐便器座圈系统100包括坐便器座圈1、坐便器便缸44和铰链46。在一些实施方式中,坐便器便缸44可能已经安装在期望位置处。因此,该系统可以包括坐便器座圈1和铰链46,其可以被改装以与坐便器便缸44联接。在各种实施方式中,铰链46(例如,壳体3和壳体底座4)可以被配置为用螺栓或以其他方式与坐便器便缸44联接。如下所述,铰链46也联接至座圈1,并且优选地允许座圈1相对于便缸44移动和/或旋转。
在各种实施方式中,铰链46优选地包括壳体3和壳体底座4。优选地,壳体3和壳体底座4是密封和防水的。优选地,轴7的旋转也经由旋转密封件17来密封。壳体3和壳体底座4内部是延迟系统54。附加地,壳体3和壳体底座4可以包含提升系统52和连杆机构(例如,10至12、30至33)。在一些实施方式中,如图8所示,吸盘13和板14利用波纹管55或其他密封件在该壳体3内被进一步隔离,该密封件以完全防尘的方式封闭板14和吸盘13,同时继续允许吸盘13的全范围运动。
在步骤1504,使用者提升坐便器座圈1。当坐便器座圈1被手动提升时,降低系统52开始向座圈1提供朝向放下位置50的反向扭矩。在座圈1提升期间的某个点处,优选地当座圈接近或达到抬起状态48A时,延迟系统54接合,导致坐便器座圈1保持在抬起状态48A直到使用者从座圈1上移除其施加的力。
然后,过程继续进行到步骤1506:一旦使用者施加的提升力被移除,就开始时间延迟。当使用者施加的提升力被移除时,座圈将由于降低系统52施加到系统的扭矩而转变到中立状态49B,该扭矩被配置为当延迟系统54的延迟时间到期时克服座圈1的扭矩。如前所述,延迟系统54可以包括吸盘13和板14。在一些其他实施方式中,延迟系统54可以包括一些其他类型的粘合剂。此外,一些实施方式可以包括基于齿轮的延迟系统或基于流体通道的延迟系统54,如下面另选实施方式中所述。
在步骤1507,该过程询问使用者是否决定将座圈降低回到放下位置?如果是的话,则使用者将坐便器座圈系统转变回到放下位置并且过程在步骤1516处完成。如果不是,则过程继续进行至步骤1508。在步骤1508,该过程询问使用者是否在时间延迟到期之前重新施加提升力?如果是的话,在一些实施方式中,时间延迟被重置。然而,在一些其他实施方式中,当使用者重新施加力时,时间延迟会暂停。因此,如果使用者在延迟系统54到期之前提升坐便器座圈1,或者以其他方式对坐便器座圈1施加阈值提升力,则坐便器座圈1将不会经由降低系统52自降低到放下位置50。相反,该过程移动到步骤1510,其中延迟系统将经历重置或暂停其延迟。
在步骤1512中使用者完成对坐便器40重新施加提升力之后,使用者可以继续使用坐便器40。这导致座圈1向下转变到中立位置49B。图54A至图54C示意性地示出了座圈1处于不同位置。图54A示意性地示出了座圈1处于抬起状态48A。图54B示意性地示出了座圈1处于中立状态49B,并且图54C示意性地示出了座圈1处于放下位置50。为此,一些实施方式可以包括这样的组件:一旦使用者移除其手动提升力(即,在时间延迟到期之前),该组件就将座圈1移回中立位置49B。附加地或另选地,延迟系统54可以具有一些松弛度,使得当使用者移除其提升力时座圈1移动到中立位置49B。
在步骤1512中使用者从座圈上移除力之后,系统循环回到步骤1506并且延迟系统54恢复或重新启动,此后该过程再次询问使用者是否降低了座圈。如果没有,则系统会再次询问使用者是否在时间延迟到期之前施加力。如果是,则循环如上所述继续,然而,如果使用者在延迟系统54到期之前没有以其他方式向坐便器座圈1施加阈值提升力,则过程移动到步骤1514,并且坐便器座圈1将自降低到放下位置50,并且过程在步骤1516处完成,其中座圈处于放下位置。
附加地,使用者可以在循环中的任何点处将座圈1重置到放下位置,例如在中间步骤1505或1509处。
图15描述了根据本发明的例示性实施方式的自降低坐便器座圈1的方法。值得注意的是,该方法比通常可能使用的较长过程大大简化。因此,图15所示的方法可以具有本领域技术人员可能会使用的许多其他步骤。另外,某些步骤可能按照与所示顺序不同的顺序执行,或者同时执行。此外,这些步骤中的一些步骤在某些实施方式中可能是可选的。因此,过程1500仅仅是根据本发明的例示性实施方式的一个过程的示例。因此,本领域技术人员可以对该过程进行适当的修改。
在图55A中,示出了处于放下位置50的座圈1的后视立体图。图55B示出了处于抬起位置48的座圈1的前视立体图。
图56A至图56C示意性地示出了自降低坐便器座圈系统100从图56A中的放下位置50提升至图56C中的中立状态49B,再提升至图56C中的抬起状态48A。
本说明书和权利要求书中使用的单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”也指代复数对象,除非上下文另有明确规定。例如,单数形式的“吸盘”包括多个吸盘,单数形式的“板”包括一个或更多个板以及本领域技术人员已知的等效物。因此,在各种实施方式中,任何对单数的引用均包括复数,并且任何对超过一个组件的引用均可以包括单数。
尽管本文已描述并示出了各种发明实施方式,但本领域的普通技术人员将容易地设想出用于执行功能和/或获得结果和/或本文所述的一个或更多个优点的各种其他手段和/或结构,并且这种变化和/或修改中的每一个均被视为在本文所述的发明实施方式的范围内。更一般地,本领域技术人员将容易地理解,本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置仅是示例性的,并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于本发明教导所针对的特定应用。本领域技术人员将认识到,或者能够仅使用常规实验就确定本文所述特定发明实施方式的许多等效方案。
因此,应当理解,前述实施方式仅以示例的方式呈现,并且在所附权利要求和其等同物的范围内,可以以不同于具体描述和要求保护的方式实践本发明的实施方式。本公开的例示性实施方式针对本文描述的各个单独的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法。另外,两个或更多个这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合(如果这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法不相互矛盾)均包含在本公开的发明范围内。所公开的实施方式或其部分可以以上面未列出和/或未明确要求保护的方式组合。因此,可以以各种方式组合来自各种公开的示例和实施方式的一个或更多个特征。例如,应当理解,本公开设想,在可能的范围内,任何实施方式的一个或更多个特征可以与任何其他实施方式的一个或更多个特征组合。
各种发明构思可以体现为一种或更多种方法,其中已经提供了这些方法的示例。作为该方法的一部分所执行的动作可以以任何合适的方式排序。因此,可以构建实施方式,其中动作按照与所示顺序不同的顺序执行,其可以包括同时执行一些动作,即使在例示性实施方式中被示为连续动作。
尽管上述讨论公开了本发明的各种例示性实施方式,但应该明白,本领域技术人员可以进行各种修改,以实现本发明的一些优点,而不会背离本发明的真实范围。
Claims (27)
1.一种自提升坐便器座圈系统,所述自提升坐便器座圈系统包括:
坐便器座圈,所述坐便器座圈被配置为供使用者坐在上面;
铰链,所述铰链被配置为可旋转地联接所述坐便器座圈和坐便器便缸,所述铰链被配置为使得所述坐便器座圈能从抬起位置转变到放下位置;
提升系统,所述提升系统被配置为将所述坐便器座圈朝向所述抬起位置升高;
密封铰链壳体,所述密封铰链壳体中具有延迟系统的至少一部分,所述延迟系统被配置为在所述提升系统使所述坐便器座圈朝向抬起位置自提升之前引起时间延迟,所述延迟系统被配置为使得所述时间延迟在所述坐便器座圈上的阈值向下力移除之后开始。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,当在所述坐便器座圈上施加所述阈值向下力后,所述时间延迟被重置。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,当在所述坐便器座圈上施加所述阈值向下力后,所述时间延迟暂停。
4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述阈值向下力是由坐在所述坐便器座圈上的或将所述座圈向下推的使用者施加的。
5.根据权利要求1所述的系统,其中,所述提升系统包括弹簧。
6.根据权利要求1所述的系统,其中,所述延迟系统包括吸盘和附接表面,其中,所述吸盘暂时粘附到所述附接表面防止了所述坐便器座圈自提升至所述抬起位置。
7.根据权利要求2所述的系统,其中,所述壳体是密封的。
8.根据权利要求6所述的系统,其中,所述吸盘通过连杆机构与所述坐便器座圈联接。
9.根据权利要求6所述的系统,其中,所述附接表面包括一个或更多个受控泄漏通道。
10.根据权利要求9所述的系统,其中,所述吸盘被配置为,当所述使用者将所述坐便器座圈降低至所述放下位置时,与所述受控泄漏通道的至少一部分重叠。
11.根据权利要求6所述的系统,其中,所述一个或更多个受控泄漏通道被配置为当所述吸盘粘附到所述附接表面时定位在所述吸盘下面。
12.根据权利要求11所述的系统,其中,所述受控泄漏通道中的一个或更多个受控泄漏通道由限制流体流入所述吸盘中的多孔膜密封。
13.根据权利要求6所述的系统,其中,所述附接表面是流体可渗透的,并且所述吸盘粘附时流体涌入的速率决定了所述时间延迟。
14.根据权利要求6所述的系统,其中,所述吸盘的弹性体是流体可渗透的,并且所述吸盘粘附到所述附接表面时流体涌入的速率决定了所述时间延迟。
15.根据权利要求1所述的系统,其中,所述壳体相对于外部污染源基本上密封。
16.根据权利要求7所述的系统,其中,基本上密封的所述壳体的壁包含过滤器,所述过滤器可透气但被配置为捕获或阻挡污染物。
17.根据权利要求1所述的系统,其中,所述时间延迟在约1秒至约5分钟之间。
18.根据权利要求1所述的系统,其中,所述提升系统是无源的。
19.根据权利要求1所述的系统,其中,所述延迟机构密封在所述铰链的壳体中。
20.根据权利要求1所述的系统,其中,所述延迟系统密封在所述坐便器座圈中,所述延迟系统包括位于所述座圈内部并完全包含在所述座圈内的一个或更多个材料流动回路,在所述一个或更多个内部材料流动回路内具有一定量的材料,并且在所述一个或更多个材料流动回路中的每一个内具有材料运动限制元件,其中,所述材料限制元件产生期望的时间延迟。
21.根据权利要求1所述的系统,其中,齿轮传动的延迟系统控制所述时间延迟。
22.一种自动地自提升坐便器座圈的方法,所述方法包括:
提供坐便器座圈,所述座圈被配置为与铰链联接,所述铰链可旋转地联接所述坐便器座圈和坐便器便缸,所述铰链被配置为使得所述坐便器座圈能从抬起位置转变到放下位置;
将所述坐便器座圈降低到放下位置,其中,降低所述坐便器座圈会接合基本密封的延迟系统,所述延迟系统被配置为在所述坐便器座圈自提升之前引起时间延迟;
在所述时间延迟之后使用提升系统自提升所述坐便器座圈。
23.根据权利要求22所述的方法,所述方法还包括将所述坐便器座圈从所述座圈绕所述铰链的任何位置降低到放下状态,以重新启动或暂停所述时间延迟。
24.根据权利要求22所述的方法,其中,所述延迟系统包括吸盘和附接表面,并且将所述坐便器座圈降低到放下位置导致所述吸盘与所述附接表面联接。
25.根据权利要求22所述的方法,其中,受控地准许流体进入所述吸盘中使所述吸盘从所述附接表面释放,并且所述坐便器座圈使用提升装置自提升。
26.根据权利要求22所述的方法,其中,所述附接表面包括由流体可渗透膜覆盖的一个或更多个受控泄漏通道,所述受控泄漏通道被配置为准许流体进入所述吸盘与所述附接表面之间,使得所述吸盘从所述附接表面释放并且所述坐便器座圈使用提升装置进行提升。
27.一种自降低坐便器座圈系统,所述自降低坐便器座圈系统包括:
坐便器便缸;
坐便器座圈,所述坐便器座圈被配置为供使用者坐在上面;
铰链,所述铰链可旋转地联接所述坐便器座圈和所述坐便器便缸,所述铰链被配置为使得所述坐便器座圈能在放下位置与抬起位置之间转变;
降低装置,所述降低装置被配置为使所述坐便器座圈朝向所述放下位置自降低;
壳体,所述壳体中具有机械延迟系统,所述延迟系统被配置为在所述降低装置使所述坐便器座圈朝向所述放下位置降低之前引起时间延迟,所述延迟系统由使用者朝向抬起状态升高所述坐便器座圈并从所述坐便器座圈移除该使用者施加的力来触发;
重置系统,所述重置系统被配置为,如果所述使用者在所述延迟系统到期之前重新施加升高力,则重新启动所述延迟系统。
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