一种双档拍盖式排水阀和水箱装置的制作方法

1.本实用新型涉及卫浴领域，特别是指一种双档拍盖式排水阀和水箱装置。


背景技术：

2.现有的普通马桶排水阀主要分为拍盖阀和筒式阀两种。拍盖阀结构简单，成本低，但通常只有单档冲刷功能。筒式阀通常有双档功能(即具有大档和小档分别对应大便和小便冲刷)，但结构复杂，成本高。
3.目前，大多数用户倾向于选择具有双档冲刷的马桶，因此筒式阀应用广泛。为了降低成本，有尝试在拍盖阀基础上增加双档功能。例如，在溢流管上设置可滑动的全排重量浮筒和半排重量浮筒，拍盖挂于全排重量浮筒上，半排重量浮筒作用于全排重量浮筒上，双排按键机构上对应可滑移的滑板，全排时，通过滑板上的卡勾将半排重量浮筒挂起，同时打开拍盖实现全排；当半排时，水位下降至半排重量浮筒位置时，半排重量浮筒下落作用于全排重量浮筒上，从而使拍盖下落，实现半排。
4.上述的拍盖阀虽然具备双档功能，但增加了过多的零件，导致双档拍盖阀的结构复杂程度不亚于筒式阀，成本上也没有了太多的优势。即便有些结构简单的双档拍盖阀，也因为排水量波动大或大小档排水量相差小等问题导致不实用。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的双档拍盖式排水阀零部件多，结构复杂，排水量波动大的缺陷，提出一种双档拍盖式排水阀和水箱装置。
6.本实用新型采用如下技术方案：
7.一种双档拍盖式排水阀，包括底座、拍盖、固定架、提拉机构和按键机构；该底座设有排水口；该按键机构设有大档按键和小档按键；该提拉机构一端与按键机构传动连接，另一端与拍盖相连以提起或松开拍盖；该拍盖与固定架可转动连接；其特征在于：还包括有配重机构；该配重机构与拍盖为可转动连接，且在拍盖关闭排水口时处于前限位；还设有可相对固定架活动的止挡件，其与大档按键传动相连或接触，以在按压大档按键提起拍盖时，让位配重机构使其转动至后限位，从而维持拍盖处于第一开启位置，实现排水时间长，或者按压小档按键提起拍盖时，阻挡配重机构使其保持前限位，从而维持拍盖处于第二开启位置，实现排水时间短。
8.优选的，所述配重机构设有转杆和配重块，该转杆可转动地穿设于所述拍盖上，该配重块安装于转杆一端。
9.优选的，所述转杆一端设有连接杆，所述配重块安装于该连接杆上，拍盖处于第二开启位置且配重机构位于前限位或后限位时，设置成配重块抵靠于所述止挡件另一端或者位于所述止挡件下方。
10.优选的，所述转杆或拍盖还设有第一限位块和第二限位块，该第一限位块抵靠于拍盖或转杆上使得所述配重机构处于前限位，该第二限位块抵靠于拍盖或转杆上使得所述
配重机构处于后限位。
11.优选的，所述配重机构从前限位转动至后限位时，所述连接杆与所述拍盖前侧的夹角变大。
12.优选的，所述大档按键设有推动杆；所述止挡件一端设有第一传动部，该第一传动部与推动杆抵靠接触，所述止挡件另一端设有止挡面。
13.优选的，所述止挡件可相对所述固定架转动，其转轴靠近所述止挡件与所述大档按键相连或接触的一端。
14.优选的，所述止挡件设有凸块，所述转轴或所述固定架上设有限位槽，该凸块位于限位槽内。
15.优选的，所述止挡件可相对所述固定架滑动，该止挡件还连接有弹性回位件。
16.优选的，所述提拉机构包括传动杆和提拉线，该传动杆可相对所述固定架转动，其一端设有第二传动部，该第二传动部与所述大档按键和小档按键抵靠接触，另一端连接提拉线一端，该提拉线另一端与拍盖相连。
17.优选的，所述按键机构包括支架和弹性件，该支架固定于所述固定架上并设有安装座，所述大档按键和小档按键位于该安装座内，该弹性件张顶于安装座底面与所述大档按键和小档按键之间。
18.优选的，所述拍盖相对所述排水口一侧设有气室。
19.优选的，所述固定架为溢流管，其与所述排水口连通。
20.一种拍盖式水箱装置，包括水箱和进水阀，其特征在于：还包括上述的一种双档拍盖式排水阀,按压大档按键松开后，当水箱水位下降至拍盖局部露出水面时，拍盖开始关闭，配重机构转动至前限位，从而实现大档排水；或者，按压小档按键松开后，拍盖开始关闭，从而实现小档排水。
21.由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
22.1、本实用新型中，采用配重机构和止挡件配合，利用配重机构的前后摆动形成的前限位或后限位来改变拍盖在水中受力的合力方向，配合止挡件传动调整拍盖打开的开度，进而实现排水时间长和排水时间短两种排水模式，使得大小档排水量差异明显，整体零部件少、结构简单，成本低。
23.2、本实用新型中，配重机构设有转杆和配重块，转杆可转动地安装于拍盖上，其可随着拍盖打开或关闭而转动，从而带动配重块摆动，改变拍盖在水中受力的合力方向，配重块的位置或重量还可根据需要调整，结构巧妙，拆装方便、实现容易。
24.3、本实用新型中，可在转杆或拍盖上设置第一限位块和第二限位块，用于限位配重机构处于前限位或后限位，一个是稳定的常态，另一个是不稳定的状态，二种状态可随拍盖动作过程中自动切换。
25.4、本实用新型中，止挡件设置有第一传动部和止挡面，通过第一传动部与大档按键的推动杆传动，按压大档按键时，止挡件转动，止挡面不限制配重机构，此时排水时间长，实现大档排水；按压小档按键时，止挡件不转动，止挡面限制配重机构的位置，此时排水时间短，实现小档排水，止挡件可以是转动方式或直线运动方式等，其除了通过重力复位外，还利用弹簧复位等，实现方式多样。
26.5、本实用新型中，增加了配重机构使得拍盖不容易受水面波动和水流液动力的影响，排水量很稳定。
27.6、本实用新型中，实际使用过程中，当同时按压两个按键时，止挡件转动且止挡面不限制配重机构，此时排水时间长，实现的是大档排水，避免水量不足，影响冲洗效果。
附图说明
28.图1为本实用新型结构图；
29.图2为图1的分解图；
30.图3为拍盖立体图(配重机构位于后限位)；
31.图4为拍盖立体图(配重机构位于前限位)；
32.图5为本实用新型排水阀半排状态图(初始状态)；
33.图6为本实用新型排水阀半排状态图(拍盖位于第二开启位置)；
34.图7为本实用新型排水阀半排状态图(拍盖关闭)；
35.图8为本实用新型排水阀半排状态受力分析图；
36.图9为本实用新型排水阀大档排水状态图(拍盖位于第一开启位置)；
37.图10为本实用新型排水阀大档排水状态图(拍盖局部露出)；
38.图11为本实用新型排水阀大档排水状态图(拍盖下落过程)；
39.图12为本实用新型排水阀大档排水状态图(拍盖关闭)；
40.图13为本实用新型排水阀大档排水状态受力分析图；
41.其中：10、底座，11、排水口，20、拍盖，21、止水垫，22、气室，23、卡槽，30、溢流管，40、提拉机构，41、传动杆，42、提拉线，43、第二传动部，50、按键机构，51、大档按键，52、小档按键，53、支架，54、弹性件，55、安装座，56、推动杆，60、配重机构，61、转杆，62、配重块，63、连接杆，64、第一限位块，65、第二限位块，70、止挡件，71、第一传动部，72、止挡面，73、凸块，74、限位槽。
42.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。
具体实施方式
43.以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。
44.本实用新型中，对于术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于描述中，采用了“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
45.另外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
46.参见图1和图2，一种双档拍盖式排水阀，包括底座10、拍盖20、固定架、提拉机构40和按键机构50；该底座10设有排水口11；该按键机构50设有大档按键51和小档按键52；该提
拉机构40一端与按键机构50传动连接，另一端与拍盖20相连以提起或松开拍盖20；该拍盖20与固定架可转动连接；还包括有配重机构60；该配重机构60与拍盖20为可转动连接，且在拍盖20关闭排水口11时处于前限位；还设有可相对固定架活动的止挡件70，其与大档按键51传动相连或接触，以在按压大档按键51提起拍盖20时，让位配重机构60使其转动至后限位，从而维持拍盖20处于第一开启位置，实现排水时间长，或者按压小档按键52提起拍盖20时，阻挡配重机构60使其保持前限位，从而维持拍盖20处于第二开启位置，实现排水时间短。
47.本实用新型中，拍盖20、底座10和固定架可采用常规的结构。底座10的顶面为倾斜结构，从后侧至前侧为倾斜向下延伸，内设排水口11。固定架30可为杆体或管体结构，也可直接采用溢流管30，本实用新型以溢流管30为例，该溢流管30与排水口11连通。拍盖20内侧设置有止水垫21和气室22，后侧设有转动臂，通过转动臂与溢流管30为可转动连接。止水垫21位于气室22外周，气室22内部充满空气，如果拍盖20本身浮力较大，也可不设气室22。常规状态下，拍盖20在重力作用下，自然下落正好关闭底座10的排水口11，止水垫21接触排水口11周缘，起到密封作用，拍盖20也处于倾斜状态。
48.对于按键机构50，可采用常规的按压式按键，其包括支架53和弹性件54，该支架53固定套设于溢流管30上，或者支架53与溢流管30一体设置。支架53一侧设置安装座55，大档按键51和小档按键52可滑动地位于该安装座55内，该弹性件54张顶于安装座55底面与大档按键51和小档按键52之间，使得按键被压后可以复位。大档按键51和小档按键52可设置卡扣，该卡扣可插入安装座55内扣与底座10底面，防止按键被弹出。
49.进一步的，提拉机构40包括传动杆41和提拉线42，该传动杆41相对溢流管30可转动，其一端设有第二传动部43，该第二传动部43与大档按键51和小档按键52抵靠接触，另一端连接提拉线42一端，该提拉线42另一端与拍盖20相连。具体的，安装座55底部可设置有向下延伸的连接件，传动杆41可通过转轴与连接件为可转动连接，该转轴可靠近第二传动部43，即常规状态下，第二传动部43翘起以与两个按键抵靠接触。提拉线42可为链条或绳子，拍盖20靠近前侧设置有孔，用于供提拉线42固定。
50.本实用新型中，配重机构60设有转杆61和配重块62，该转杆61可转动地穿设于拍盖20上，该配重块62安装于转杆61一端。拍盖20可在顶面上设置至少一卡槽23，转杆61可卡入卡槽23内实现可转动连接，转杆61的另一端可设置滚轮，起到导向作用，以使得转杆61的转动更为顺畅和平稳。
51.进一步的，转杆61一端设有连接杆63，配重块62安装于该连接杆63上，拍盖20处于第二开启位置且配重机构60位于前限位或后限位时，设置成配重块62抵靠于止挡件70另一端或者位于止挡件70下方。即拍盖20处于第二开启位置时，若配重机构60位于前限位，则配重块62可恰好被止挡件70阻挡，拍盖20的转动角度被止挡件70限制；若配重机构60位于后限位，则配重块62位于止挡件70下方，不会被止挡件70阻挡，拍盖20的转动范围不受其限制。
52.实际应用中，该连接杆63可设置成螺杆，配重块62与螺杆为螺纹配合，方便调整配重块62的位置，配重块62可选择密度远大于水的配重块62。
53.配重机构60中，可在拍盖20或转杆61上设置限位块或凸起，实现配重机构60的前限位和后限位。具体的，可在转杆61两侧设有第一限位块64和第二限位块65，该第一限位块
64抵靠于拍盖20上使得配重机构60处于前限位，该第二限位块65抵靠于拍盖20上使得配重机构60处于后限位。或者可在拍盖20上设置第一凸起和第二凸起，分别位于转杆61的连接杆63所在端的前侧和后侧，也能实现前后限位。
54.本实用新型中，参见图4，拍盖20关闭底座10状态下，配重机构60处于前限位时，转杆61无法向前旋转，该状态是稳定的常态。参见图3，配重机构60处于后限位时，由于该状态下转杆61相对于水平面来说，略微向前倾斜，因此该状态无法维持，转杆61会在重力作用下向前旋转，最终变成前限位状态。另外，拍盖20转动过程中，配重机构60也会动作，当其从前限位转动至后限位时，连接杆63与拍盖20前侧的夹角变大，连接杆63与拍盖20后侧的夹角为变小。当配重机构60从后限位转动至前限位时，连接杆63与拍盖20前侧的夹角变小，连接杆63与拍盖20后侧的夹角为变大。
55.本实用新型的止挡件70可设置成相对溢流管30转动或滑动，其可用于限制配重机构60的转动范围。若设置成转动，则其转轴可与支架53或溢流管30相连，该转轴可靠近止挡件70与大档按键51相连或接触的一端。若止挡件70设置成可相对溢流管30滑动，则止挡件70还连接有弹性回位件，该弹性回位件一端固定，另一端抵靠于止挡件70上。具体的，大档按键51底部可设有推动杆56，止挡件70一端设有第一传动部71，该第一传动部71与推动杆56抵靠接触，止挡件70另一端设有止挡面72，该止挡面72面积可略大于止挡件70其它部位的截面面积。为了限值止挡件70转动的角度，可在其转轴或支架53或溢流管30上设有限位槽74，止挡件70对应设有凸块73，该凸块73位于限位槽74内，止挡件70转动时，凸块73可在限位槽74内滑动。
56.常规状态下，止挡件70的第一传动部71翘起，当大档按键51被按压时，其底部下压传动杆41的第二传动部43，该推动杆56下压该止挡件70的第一传动部71，止挡面72上升。本实用新型还提出一种拍盖式水箱装置，包括水箱和进水阀，还包括上述的一种双档拍盖式排水阀，当按压大档按键51松开后，当水箱水位下降至拍盖20局部露出水面时，拍盖20开始关闭，配重机构60转动至前限位，从而实现大档排水；或者，当按压小档按键52松开后，拍盖20开始关闭，从而实现小档排水。
57.本实用新型的排水阀和水箱装置，初始状态下，参见图,5，水箱的水位为工作水位，拍盖20、底座10和配重机构60位于水位下方，配重机构60位于前限位，拍盖20关闭排水口11。止挡件70的第一传动部71翘起，止挡面72自然下垂，传动杆41的第二传动部43均翘起，传动杆41另一端的提拉线42为松弛状态。
58.排水阀小档排水功能：
59.参见图6和图8，按下小档按键52，其下压传动杆41的第一传动部71，传动杆41另一端翘起，拉紧提拉线42将拍盖20提起，拍盖20打开到第二开启位置时，配重机构60的配重块62受到止挡件70的止挡面72的阻挡，停止旋转，拍盖20受到第一限位块64的阻挡也停止旋转，水经排水口11排出。
60.由于该状态配重块62的重力相对于拍盖20转轴的力臂很大，导致其转矩大于拍盖20和气室22的浮力产生的转矩，因此按键松开后，拍盖20就会下落，下落后回到初始状态。
61.具体参见图8，g表示配重块62和连接杆63的净重(扣去浮力)，f表示拍盖20和气室22整体(除去配重机构外)浮力减去重力后的合力，l1表示g的力臂，l2表示f的力臂，则满足：
62.g
·
l1>f
·
l2
63.即由于配重块62净重力的转矩大于拍盖20和气室22净浮力的转矩，因此拍盖20会下落。
64.小档排水结束后，拍盖20下落到底座10的排水口11处停下，水位停止下降，称为小档排后水位，参见图7，此时，转杆61处于前限位的稳定状态，水箱的进水阀工作进水，水位上升至工作水位。
65.排水阀大档排水功能：
66.按下大档按键51，其分别下压传动杆41的第一传动部71和第二传动部43，传动杆41另一端翘起，拉紧提拉线42将拍盖20提起，止挡件70的止挡面72抬起，则不会阻挡到配重机构60的配置块。由于配重机构60不受阻挡，则拍盖20开到最大开度即第一开启位置，配重机构60的转杆61在惯性作用下继续旋转，从前限位状态转到后限位状态，参见图9。
67.由于这种状态下配重块62重力相对于拍盖20转轴的力臂很小，导致其转矩小于拍盖20和气室22的浮力产生的转矩(如果配重跑到转轴另一边，甚至两者转矩变成一个方向)，因此拍盖20会维持最大开度的开启状态，水从排水口11排出，水位开始下降。
68.松开大档按键51后，大档按键51在弹性件54的作用下弹起复位，则传动杆41另一端在重力作用下下垂，提拉线42松开拍盖20，止挡件70的止挡面72也在重力作用下落下。
69.水位持续下降，参见图10和图11，当拍盖20部分露出水面，导致浮力下降，拍盖20开始下落，由于配重机构60处于后限位状态，配重块62高度较低，因此下落过程中不会被止挡件70的止挡面72阻挡。
70.具体参见图13，g表示配重块62和连接杆63的净重(扣去浮力)，f表示拍盖20和气室22整体(除去配重机构外)浮力减去重力后的合力，l3表示g的力臂，l4表示f的力臂，则有：
71.g
·
l3<f
·
l4
72.即由于配重块62净重力的转矩小于拍盖20和气室22净浮力的转矩，因此拍盖20会一直保持最大开度，直到水位下降到拍盖20部分露出水面导致浮力减小，才会开始下落。
73.参见图12，拍盖20下落到底座10的排水口11处停下，水位停止下降，称为大档排后水位；配重机构60处于后限位的不稳定状态，在重力作用下会向前旋转，最终会变成前限位状态，水箱的进水阀进水，水位上升至工作水位。
74.另外，当大档按键51和小档按键52同时按压时，其启动的是大档排水功能。
75.本实用新型中，利用配重机构60和止挡件70配合，转动巧妙地将大挡按键51、小档按键52和拍盖的两种排水模式联系起来，按压小档按键52时，止挡件70不转动，限制配重机构60的位置，此时排水时间短，实现小档排水；按压大档按键51时，止挡件70转动，配重机构60的位置没有被限制，此时排水时间长，实现大档排水，大小档排水量差异明显，结构简单，成本低。
76.上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。