CN107928529B - 具有被照亮的座圈铰链的马桶 - Google Patents

Abstract

各种公开的系统涉及固定装置，如马桶，其包括用于照亮所述固定装置的部分的照明机构。一个实施方案涉及一种马桶。所述马桶的座圈总成包括具有铰链外壳的铰链总成和照明机构。所述照明机构至少部分地由所述铰链外壳封装。所述照明机构包括第一光源和电源。所述座圈总成还包括被可枢转地连接至所述铰链总成的盖子。所述座圈总成包括被可枢转地连接至所述铰链总成的环。所述照明机构被配置成在水箱上指引光并将光引至便池中，从而从所述水箱和所述便池的内部反射出光。

Description

具有被照亮的座圈铰链的马桶

本申请是中国申请号为“201410084665.5”，申请日为“2014年3月10日”，申请人为“科勒公司”的发明创造名称为“具有被照亮的座圈铰链的马桶”的发明专利的分案申请。

相关申请案

本申请要求于2013年3月11日提交的序列号为61/776,649且题为“具有被照亮的座圈铰链的马桶”的美国临时专利申请的权益，其出于各种目的以全文引用方式并入本文。

发明概要

一个实施方案涉及一种马桶总成。马桶总成包括具有便池的马桶基座和被耦接至马桶基座的水箱。马桶总成还包括被连接至马桶基座的座圈总成。座圈总成包括具有铰链外壳的铰链总成和照明机构。照明机构至少部分地由铰链外壳封装。照明机构包括第一光源和电源。座圈总成还包括被可枢转地连接至铰链总成的盖子。座圈总成包括被可枢转地连接至铰链总成的环。照明机构被配置成在水箱上指引光并将光引至便池中，从而从水箱和便池的内部反射出光。

另一示例性实施方案涉及一种座圈总成。座圈总成包括具有铰链外壳的铰链总成和照明机构。照明机构至少部分地由铰链外壳封装。照明机构包括第一光源和电源。座圈总成还包括被可枢转地连接至铰链总成的盖子。座圈总成包括被可枢转地连接至铰链总成的环。照明机构被配置成当座圈总成被连接至马桶基座时在马桶的水箱上指引光并将光引至马桶的便池中，从而从水箱和便池的内部反射出光。

附图简述

图1为根据一个示例性实施方案的具有处于闭合位置的座圈总成的盖子的马桶的视图。

图2为根据一个示例性实施方案的具有处于打开位置的盖子和座圈总成的马桶的视图。

图3为根据一个示例性实施方案的可通过图1所示马桶使用的光总成的示意图。

图4为根据一个示例性实施方案的离开光源并通过透镜进入反射器的光的示意图。

图5为根据一个示例性实施方案的通过反射器的光的示意图。

图6为根据一个示例性实施方案的照明机构控制器的方框图。

图7为根据另一个示例性实施方案的照明机构控制器的方框图。

图8为根据一个示例性实施方案的具有处于闭合位置的座圈总成的盖子和激活的光机构的马桶的视图。

图9为根据一个示例性实施方案的具有处于闭合位置的座圈总成的盖子和激活的光机构的马桶的视图。

图10为根据一个示例性实施方案的具有处于打开位置的座圈总成的盖子、处于闭合位置的座圈总成的环和激活的照明机构的马桶的视图。

图11为根据一个示例性实施方案的具有处于打开位置的座圈总成的盖子、处于闭合位置的座圈总成的环和激活的照明机构的马桶的视图。

图12为根据一个示例性实施方案的具有处于升起位置的座圈总成的盖子和环以及激活的照明机构的马桶的视图。

图13为根据一个示例性实施方案的具有处于升起位置的座圈总成的盖子和环以及激活的照明机构的马桶的视图。

图14为根据一个示例性实施方案的具有处于闭合位置的座圈总成的盖子和激活的光机构的马桶的视图。

图15为根据一个示例性实施方案的具有处于打开位置的座圈总成的盖子、处于闭合位置的座圈总成的环和激活的照明机构的马桶的视图。

图16为根据一个示例性实施方案的具有处于闭合位置的座圈总成的盖子和激活的光机构的马桶的视图。

图17为根据一个示例性实施方案的具有处于升起位置的座圈总成的盖子和环以及激活的照明机构的马桶的视图。

图18为根据另一个示例性实施方案的可通过图1所示马桶使用的光总成的示意图。

具体实施方式

通常参照附图，本文所公开的各种实施方案涉及固定装置，如马桶，其包括用于照亮固定装置的部分以便用户使用固定装置的照明机构或类似的组件。例如，照明机构可被集成至马桶座圈铰链组件中，从而在一个或多个方向上从铰链组件向外传输光(例如：朝向马桶便池和/或朝向马桶水箱)。在低光照条件下，这种照明有用于提供“导向光”以指引用户走向马桶并提供“工作光”以使用户使用马桶。

在一些实施方案中，照明机构包括设置于座圈铰链的基座/外壳中的光导，其中光导具有旨在将光从光源(例如：LED等)引至马桶(例如：便池、水箱等)的外部特征上的几何特征(以“光管”的形式)。可在单一方向或多个不同的方向上指引光，且当各种座圈组件(例如：盖子、边缘/环等)处于打开和/或闭合位置时，可发出光。

本文所公开的马桶和被照亮的铰链总成可提供具有比较容易和免工具安装的稳定和牢固安装的照明机构。例如，可通过突出物等将照明机构保持在马桶座圈总成的铰链(或其一部分)中，从而确保在组件之间的刚性连接。此外，通过充当“导向光”或“工作光”，特别是在低光照的条件下，用户可容易地找到马桶、容易地了解座圈(例如：盖子和/或边缘/环)是否处于打开(例如：升起)位置并清楚地提示可允许使用马桶的区域。

现在参照图1和图2，示出了根据一个示例性实施方案的马桶100。马桶100包括具有便池110的基座101(如图2所示)、被耦接至基座101的水箱102和座圈总成103。座圈总成103包括盖子104、环105和铰链总成106。铰链总成106包括外壳112。铰链总成106将座圈总成103连接至基座101，从而使盖子104和环105可在闭合位置(如图1所示)和打开位置(如图2所示)之间枢转。盖子104和环105可独立地枢转。

铰链总成106包括照明机构107。照明机构107至少部分地被封装在铰链总成106的外壳112中。照明机构107被配置成将光108引向水箱102，从而从水箱102反射出光108。此外，光108将导向光提供至马桶，从而使用户能在黑暗的房间里找到马桶。照明机构107还被配置成将光109引至便池110的内部，从而从便池110的内部反射出光109。被引至便池110中的光109提供了工作光，从而照亮便池110的区域以加强用户在黑暗房间中的瞄准。当盖子104和环105处于闭合位置时，通过基座101、环105和盖子104之间的间隙将光109的一部分引至远离马桶处(例如：从便池的内部反射出来)。

参照图3，示出了根据一个示例性实施方案的照明机构107的示意图。照明机构107包括第一光源和第二光源(被示为第一LED 301和第二LED 302)。在一个实施方案中，第一LED 301和第二LED 302为单一颜色的LED。可替代地，第一LED 301和第二LED 302能根据输入配置而发出不同的颜色。第一LED 301将光引至被示为锯齿形反射器303的第一反射器中。第一锯齿形反射器303通常为楔形，具有第一大致线性侧和具有与第一线性侧交叉的锯齿305的第二侧，以及大致与第一侧平行的短的第三侧(即，具有横截面为矩形的延伸端的楔形)。第一锯齿形反射器303沿产生光条效果的第一锯齿形反射器303的长度分布第一LED301发出的光(例如：从而使照明机构提供细长光源或“光条”的外观)。为了实现光条效果，从第一LED301发出的光108在进入第一锯齿形反射器303前通过透镜304。透镜304使光108弯曲，从而使光线大致平行。因此，当光108进入第一锯齿形反射器303时，其随后会从锯齿305反射出来并反射至水箱102。在一个实施方案中，透镜304和第一锯齿形反射器303可由丙烯酸、聚碳酸酯或另一种光学透明材料制成，其可具有大约为1.56的折射率。

第二LED 302将光引至被示为第二锯齿形反射器306的第二反射器。第二锯齿形反射器306包括透镜307和锯齿308。第二LED 302和第二锯齿形反射器306以与第一LED 301和第一锯齿形反射器303相同的方式运作，不同的是其设置了第二锯齿形反射器306以将从第二LED 302发出的光109引至便池110中(而不是引向便池102)。

在一些实施方案中，第一LED 301和第二LED 302由电池310供电。在其它实施方案中，也可利用其它类型的电源。在控制或处理电路中，定时器311被耦接至电池310和LED。定时器311被配置成在用户指定的时窗内控制对第一LED 301和第二LED 302的供电。

参照图4，示出了根据一个示例性实施方案的第一LED 301关于透镜304的布置的细节图。第一LED 301发出光108，其大致以光远离第一LED 301的方式传播，这是因为光线不平行。透镜304重新指引或弯曲光108使其成为大致平行的光线，从而使光108不继续以远离第一LED 301的方式传播。第一LED 301和透镜304之间具有间隔距离401。在一个实施方案中，距离401小于1mm。在进一步的实施方案中，距离401可以为0.5mm或另一个适当的距离。透镜304可被弯曲，且在一个实施方案中，其具有大约为8mm的曲率半径。透镜304和第一锯齿形反射器303可由丙烯酸制成，其在一个实施方案中具有大约为1.56的折射率。根据其它的实施方案，可使用替代的合适材料。

参照图5，示出了通过第一锯齿形反射器303的光108的细节图。随着光108通过第一锯齿形反射器303，从锯齿305反射出光108。锯齿与光108行进的方向形成角度θ。在一个实施方案中，角度θ为40-70度。角度θ可大约为48度。由于从第一锯齿形反射器303反射出光108，光离开第一锯齿形反射器303的丙烯酸本体并进入大气。由于丙烯酸具有1.56的折射率(或类似合适的折射率)，对光108进行重新指引或弯曲，如光离开丙烯酸锯齿形反射器303并进入空气一样。选择角度θ，从而使光108以大致垂直于光108进入第一锯齿形反射器303的角度的角度离开第一锯齿形反射器303。在角度θ的齿305、透镜304和使光108通过两种不同材料的折射效果的组合发挥作用以大约为90度的角度重新指引或弯曲光108。

参照图6，示出了根据一个示例性实施方案的照明机构107的方框图。照明机构107由定时器311控制。在一个实施方案中，定时器311不包括时钟。定时器311运行以在用户指定的时间段(例如：1小时、2小时、3小时、4小时等)内打开第一LED 301和第二LED 302。在用户指定的时间段到期后，定时器311在第二指定的时间段内关闭第一LED 301和第二LED302。通过用24小时减去用户指定的时间段而计算出第二指定的时间段，从而在每天大致相同时间打开和关闭LED。用户可通过与用户输入601的交互而对用户指定的时间段编程。用户输入601包括开/关按钮和多输入开关(例如：其中每个位置指示不同的用户指定的时间段的多位置滑动开关、按下可通过一组预先设置的用户指定的时间段而循环的按钮等)。

根据一个实施方案，在照明机构107的设置过程中，用户首先指明用户指定的时间段。如果用户输入601包括多位置滑动开关，用户将开关滑动至与所需的指定时间段相应的位置。如果用户输入601包括用于设置所需的指定时间段的按钮，那么用户则可按下该按钮指定次数。例如，如果以1小时间隔配置定时器311，那么用户则可按下该按钮六次以将指定的时间段设置为六小时。可替代地，如果以一些预先设置的时间段(例如：1小时、3小时和6小时)配置定时器311，每次按下按钮均会通过预先设置的时间段而循环。在一个实施方案中，照明机构107不包括显示器。相应地，照明机构107可被配置成使第一LED 301和/或第二LED 302发生脉动以指示用户指定的时间段。每次脉动指示当前为指定时间段所选的小时数(例如：如果用户选择了3小时的时间段，LED将发生3次脉动)。在用户选择适当的用户指定的时间段后，用户与开/关按钮交互以指示何时应先开启LED。按下开/关按钮开始用户指定的时间段。用户随后可再次按下开/关按钮以改变用户指定的时间段的开始时间。此外，如果用户按下开/关按钮并保持一段特定时间(例如：三秒)，可重新设置定时器311的编程且LED将保持关闭直至重新编程。照明机构107可被配置成使LED发生脉动以指示定时器311已被重新设置。在可替代的配置中，定时器311包括时钟且用户可通过与用户输入601的交互选择打开时间和关闭时间，从而对操作区间进行编程。在可替代的配置中，基于传感器的反馈打开和关闭LED。传感器可以是环境光传感器，在这种情况下，在低环境光的情况下打开LED并在高环境光的情况下关闭LED；传感器可以是运动检测器，在这种情况下，在已检测到运动后打开LED一段时间；或传感器可以是移动检测器，在这种情况下，可在检测到盖子104和/或环105的枢转后开启LED。

照明机构107由电源310供电。电源310可包括可再充电电池或不可充电电池。电池可以是市售的标准尺寸(例如：AA、AAA、C、D等)。电源310可由用户进行更换。在操作过程中，当电源310接近其寿命结束并需要更换时，照明机构107可被配置成使第一LED 301和/或第二LED 302发生脉动以提醒用户电池电量不足。可替代地，照明机构107可被配置成改变第一LED 301和第二LED 302之一或两个的颜色(例如：LED通常发出蓝光，但在低电池电量条件下，LED发出红光)。

参照图7，示出了根据一个可替代示例性实施方案的照明机构107的方框图。照明机构107包括处理电路701。处理电路701包括处理器702和存储器703。存储器703存储编程指令，当处理器702执行编程指令时，其控制照明机构107的操作。处理电路701与第一LED301、第二LED 302、可选的传感器704和用户输入705进行通信。用户输入705包括至少一个开/关按钮和多输入开关。在该布置中，电源310还将操作功率提供至处理电路701。

处理电路701被配置成基于用户编程的时间表、用户编程的时间间隔和/或源自传感器704的反馈打开或关闭LED。相应地，可对处理电路701进行编程以与上面关于定时器311所讨论的相同的方式控制LED。然而，也可对处理电路701进行编程以基于天的时间和/或基于传感器705的反馈而打开和关闭LED。传感器705可以是环境光传感器，其被配置成将反馈信号提供至处理电路701。相应地，当环境光下降至阈值水平以下时，处理电路701打开LED，且当环境光位于阈值水平以上时，处理电路701关闭LED。可替代地，传感器705可以是运动检测器，其被配置成在检测到运动时将反馈信号提供至处理电路701。运动检测器可以是被动红外运动检测器、超声波运动检测器或另一种合适类型的检测器。处理电路701被配置成在已检测到运动后激活LED且在预先设置的时间段(例如：5分钟)内未检测到运动后停用LED。在另一个替代方案中，传感器705可以是移动检测器，其被配置成在检测到盖子104和/或环105的枢转时将反馈信号提供至处理电路701。处理电路701被配置成在已检测到盖子104和/或环105的移动后激活LED并在预先设置的时间段(例如：5分钟)内未检测到移动时停用LED。使用处理电路701能比使用定时器311实现更复杂的LED激活和停用程序。例如，用户可结合传感器705的触发器对用于LED激活的用户指定的时间段进行编程(如上面关于定时器311所讨论的)。相应地，只有当时间处于用户指定的时间段内且当传感器705被触发时，才能激活LED。这样的布置可允许在用户指定的时间段内检测到低环境光的环境时最初打开LED，且在用户指定的时间段内环境光高时关闭LED(例如：浴室用户打开浴室灯)。

参照图8和图9，示出了具有处于闭合位置的盖子104和激活的照明机构107的马桶100的额外视图。参照图10和图11，示出了具有处于升起位置的盖子104、处于降下位置的环105和激活的照明机构107的马桶100的额外视图。参照图12和图13，示出了具有处于升起位置的盖子104和环105且同时激活照明机构107的马桶100的额外视图。

在可替代的布置中，通过沿盖子104(如图14和图15所示)和/或环105(如图16和图17所示)的下侧放置或集成至其中的光机构(例如：灯绳、荧光油墨、发光油墨等)实现照明效果。这样额外的光机构可包括与光机构107类似的特性且可使用相同或不同的控制电路来进行控制。

参照图18，示出了根据一个示例性实施方案的照明机构1800的示意图。照明机构1800类似于照明机构107。可在照明机构107的位置将照明机构1800和马桶100一同使用。照明机构1800可按与上面关于照明机构107所述的类似方式位于铰链总成106中。通常，照明机构1800被配置成将光引至便池110的内部并将光引向水箱102。

照明机构1800包括第一光源和第二光源(被示为第一LED 1801和第二LED 1802)。在一个实施方案中，第一LED 1801和第二LED1802为单一颜色的LED。可替代地，第一LED1801和第二LED 1802能根据输入配置而发出不同的颜色。第一LED 1801将光引至第一反射器1803中。第一反射器1803通常为楔形，具有与第二大致线性侧1805交叉的第一大致线性侧1804，以及大致与第一侧垂直的短的第三侧1806。在可替代的布置中，第二大致线性侧包括短延伸部，其大致平行于第一大致线性侧1804(即：形成具有与照明机构107类似的横截面为矩形的延伸端的楔形)。与照明机构107不同的是，第二大致线性侧1805大致是平滑的且不包括锯齿。然而，与照明机构107相类似，第一反射器1803沿产生光条效果的第一大致线性侧1804的长度分布第一LED 1801发出的光1807(例如：从而使照明机构提供细长光源或“光条”的外观)。照明机构1800的光条效果可实现比照明机构107更弱的光条效果，其导致产生被引向水箱102的发光效果的光1807。在一个实施方案中，第一反射器103可由丙烯酸、聚碳酸酯或另一种光学透明材料制成，其可具有大约为1.56的折射率。

第二LED 1802将光引至第二反射器1808中。第二反射器1808与第一反射器1803的构造、大小和形状类似。第二LED 1802和第二反射器1808以与第一LED 1801和第一反射器1803相同的方式运作，不同的是第二反射器1807被设置成将第二LED 1802发出的光1809引向便池110(而不是引向水箱102)。

在一些实施方案中，第一LED 1801和第二LED 1802由电池1810供电。在其它实施方案中，也可利用其它类型的电源。定时器1811被耦接至电池1810和LED。定时器1811是控制或处理电路的一部分(例如：如上面关于图6所描述的)。定时器1811被配置成在用户指定的时窗内以与上面关于定时器311和LED 301和302所描述的类似方式控制至第一LED 1801和第二LED 1802的供电。

在这里所使用的术语“大约”、“约”、“大致”和“类似的”是广义的，其与熟悉本说明书领域中的技术人员通常允许的使用一致。本领域的技术人员将理解，在阅读本说明书时，这些术语用于允许描述某些描述的和要求保护的特性，而不是将那些特性的范围限制于精确的数值。因此，这些术语应被解释为表示所描述和要求保护的实施方案的修改或演进仍被包括在如权利要求中所限定的本发明的范围中。

术语“实例”和“示例性”用于描述几个实施方案并表示这些实施方案是不同实施方案的可能的实例、描述和/或图示(这些术语不用于表示某些实施方案必须是特别的实例或是高质量的实例)。

在这里，术语“耦接”、“连接”和类似的术语是指两个元件彼此之间直接或间接地接合。该结合可以是固定的(即：永久性的)或可移动的(即：可拆卸的或可分离的)。这种结合可由在两个元件和任何额外的中间元件完全形成为单一整体的情况下的两个元件或在两个元件和任何额外的中间元件彼此紧固的情况下的两个元件所实现。

关于元件的位置而使用的参照(例如：“上面”、“下面”、“上方”、“下方”等)只是用于描述附图中各元件的取向。这些不同元件的取向可随不同实施方案的功能而变化，且该变化被包括在本说明书的范围之中。

不同实施方案的构造和布置仅是说明性的。虽然在本说明书中仅对一些实施方案进行了详细描述，但本领域的技术人员将容易明白，在阅读本说明书时，可在不超出本说明书范围的情况下进行可能的修改(例如：不同元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、组装类型、材料使用、颜色、取向等的变化)。例如，被示为具有单体的元件可由多个零件或元件构建，可翻转或修改元件的位置且可修改或改变基本元件或位置的性质和数量。在不超出本说明书的范围的情况下也可对不同实施方案的操作条件和布置进行其它替换、修改、变化和删除。

Claims (16)

1.一种马桶总成，其包括：

包括便池的马桶基座；

被耦接至所述马桶基座的水箱；

被连接至所述马桶基座的座圈总成，所述座圈总成包括：

具有铰链外壳的铰链总成；

包括产生光条效果的第一光源的照明机构；

被可枢转地连接至所述铰链总成的盖子；

被可枢转地连接至所述铰链总成的环；

其中所述照明机构还包括第二光源、透镜和反射器，其中所述第一光源被配置成发出在所述水箱上被指引的第一光，且所述第二光源被配置成发出被引至所述便池中的第二光，

所述照明机构被配置成使所述第一光源和所述第二光源发出的光在进入所述反射器之前穿过所述透镜，所述反射器被配置成沿其长度分布由所述第一光源和所述第二光源发出的光以产生所述光条效果，其中光以大致垂直于光进入所述反射器的角度的角度离开所述反射器，以在马桶的水箱上指引光，并将光引至所述马桶的便池中，从而从所述水箱和所述便池的内部反射出光。

2.根据权利要求1所述的马桶总成，其还包括定时器，其被配置成根据时间表激活和停用所述第一光源，其中所述定时器不包括时钟。

3.根据权利要求1所述的马桶总成，其中所述反射器包括多个成角度的表面，所述反射器被配置成将从所述第一光源发出的光弯曲约90度。

4.根据权利要求3所述的马桶总成，其中从所述第一光源发出的光沿一条线以大致为线性的方式穿过所述反射器，且其中所述成角度的表面与所述光行进的所述线成处于40度和70度之间的角度。

5.根据权利要求4所述的马桶总成，其中所述成角度的表面与所述光行进的所述线所成的角度大约为48度。

6.根据权利要求3所述的马桶总成，其中所述反射器由丙烯酸或聚碳酸酯所制成。

7.根据权利要求1所述的马桶总成，其中当所述盖子和所述环处于闭合位置时，光从所述座圈总成外围的一部分的周围向外传送。

8.根据权利要求1所述的马桶总成，其中所述盖子处于打开位置，所述光照亮在所述环下方的所述便池的内部。

9.根据权利要求1所述的马桶总成，其中当所述盖子和所述环处于打开位置时，所述光照亮所述便池的内部以及限定所述便池内部周界的所述便池的内部及上部的外周部分。

10.根据权利要求1所述的马桶总成，其中所述照明机构至少部分地由所述铰链外壳封装。

11.一种马桶座圈总成，其包括：

铰链总成；

照明机构，包括：

第一光源；

透镜，其使所述第一光源发出的光弯曲，从而使光线是平行的；以及

反射器，其配置成沿所述反射器的长度分布由所述第一光源发出的光，从而产生光条效果；

被可枢转地连接至所述铰链总成的盖子；以及

被可枢转地连接至所述铰链总成的环；

所述照明机构还包括第二光源，其中所述第一光源被配置成发出在所述水箱上被指引的第一光，且所述第二光源被配置成发出被引至所述便池中的第二光，

其中，所述照明机构被配置成使所述第一光源和所述第二光源发出的光在进入所述反射器之前穿过所述透镜，使光以大致垂直于光进入所述反射器的角度的角度离开所述反射器，以在马桶的水箱上指引光，并将光引至所述马桶的便池中，从而从所述水箱和所述便池的内部反射出光。

12.根据权利要求11所述的马桶座圈总成，其还包括定时器，其被配置成根据用户可配置的时间表激活和停用所述第一光源，其中所述定时器不包括时钟。

13.根据权利要求11所述的马桶座圈总成，其中所述反射器包括多个成角度的表面，所述反射器被配置成将从所述第一光源发出的光弯曲约90度。

14.根据权利要求13所述的马桶座圈总成，其中从所述第一光源发出的光沿一条线以大致为线性的方式穿过所述反射器，且其中所述成角度的表面与所述光行进的所述线成处于40度和70度之间的角度。

15.根据权利要求14所述的马桶座圈总成，其中所述成角度的表面与所述光行进的所述线所成的角度大约为48度。

16.根据权利要求11所述的马桶座圈总成，其中所述反射器为由丙烯酸或聚碳酸酯所制成的锯齿形反射器。

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