专利名称：具有杆控制手柄的管道阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及诸如水龙头的管道阀。更具体而言，本发明涉及由操纵杆型 手柄控制器控制的这种阀。
背景技术：
已知有各种管道控制阀使用单个杠杆手柄来控制体积和混合。通常，手 柄延伸穿过阀外罩的顶部或前部，其内端被联接到滑动和/或旋转板或其它
控制结构。手柄的外端被设计为由用户抓住。例如，参见美国专利1,798,530， 2,850,042, 3,512,547, 3,548,878, 3,693,660, 4,357,957， 4,916,966, 5,095,934, 6,209,581和6，286，808。
然而，很多这些设计的问题是，致动期间控制手柄上的压力会最终导致 手柄连接的松开，这使得手柄不经意地致动或摇晃。并且，随着时间的流逝， 这些装置中的一些需要相对大的力来使阀部件运动，这会加速阀内部部件的 退化。即使不是这种情况，多数这些设计都不合乎要求地容易磨损。
这些设计中的其它 一些不能有效地防止环境中的水、肥皂和灰尘进入 阀。并且，这对性能有不利影响。
在其它研制中，已具有一些尝试来提供这样的控制手柄其模拟飞行或 视频游戏操纵杆的美学外观和触感。然而，现有技术中的现有设计具有一个或多个缺陷(例如上面所指出的)。
在另一些研制中，已具有一些尝试将水龙头安装在浴室相关的隐藏附件
中。例如，科勒公司投放市场的飘瑞诗(Purist)浴室壁拒，其中用于水龙 头的出口被集成在壁拒内。然而，该系统使用传统的控制手柄控制出口流动。 因此，仍然需要改进的单手柄管道阀，特别是那些呈现操纵杆触感和外 观和/或能够被集成到壁拒或其它盒状外罩中的单手柄管道阔。
发明内容
根据一个方面，本发明提供一种水龙头，其具有外罩；用于向所述水 龙头供水的第一入口端口；用于传递来自所述水龙头的水的出口端口；适于 控制水从所述入口端口到所述出口端口的流动的控制阀；联接到所述控制阀 用于控制所述控制阀的杆；操纵杆手柄，其被连接到所述杆以允许所述操纵 杆手柄和所述杆之间的相对轴向运动；和偏压元件，其被定位在所述外罩外、 所述杆与所述操纵杆之间，以将所述操纵杆弹性地偏压远离所述控制阀。通 常，还具有用于向所述水龙头供水的第二入口端口，该第二入口端口具有的 水温与供应到所述第 一入口端口的水温不同，其中所述控制阀控制来自于所 述第一入口出口与所述第二入口端口的传递到所述出口端口的水的体积和 传递到所述出口端口的水的混合。
在优选形式中，所述操纵杆手柄具有依靠盖元件中的互补凹部的圓顶向 内端部，所述盖元件包括基本中心孔，所述圆顶端部的至少一部分延伸通过 所述基本中心孔，所述杆具有向内端部，该向内端部具有球体。
本发明的一些实施例特别适于被安装在盒体中，且所述手柄(以及可能 的出口喷嘴的一部分)突出到所述盒体的前部之外。所述盒体可以是紧凑的 台式安装盒体，或可以是具有存储架的壁拒。
根据另一方面，本发明提供一种水龙头，其具有外罩；用于向所述水 龙头供水的第一入口端口；用于传递来自所述水龙头的水的出口端口；适于 控制水从所述入口端口到所述出口端口的流动的控制阀；联接到所述控制阀用于控制所述控制阀的杆；连接到所述杆的操纵杆手柄；沿所述杆定位、用 于沿所述杆运动的球体；和偏压元件，其被定位在所述外罩外、所述球体与 所述操纵杆之间，以将所述球体弹性地偏压朝向所述控制阀。并且，这些理 论能够应用于具有多个入口和控制体积和水温的阀的混合阀。
在优选的形式中，在所述球体与所述外罩之间具有滑动盘，该滑动盘当 所述杆被倾斜时滑动，还具有位于所述外罩与所述滑动盘之间的轴承。最优 选地，所述轴承由乙缩醛共聚物形成。
在其它优选形式中，具有将所述杆轴向固定到所述操纵杆的定位螺丝， 所述水龙头为适于被安装在台面上的盥洗室喷嘴的形式，所述球体具有容纳 螺旋弹簧的空腔。
本发明的一个重要的优点在于，弹簧向操纵杆提供弹性载荷，或接受操 纵杆的弹性载荷。并且，当使用滑动盘覆盖手柄、杆和控制阀之间的连接时， 该盘可被提供具有自润滑轴承。在任何情况下，这有助于密封隔离水、残片 和清洁液。
操纵杆连接器的弹性还使得内部移动部件上的磨损最小化，同时提供审
美愉悦的感觉。重要的是，弹簧在主外罩外侧的位置有利于组装和维修。 弹性连接器的另一优点在于减少壁拒或其它相关支撑盒体破裂的可能
性。例如，壁拒的相关镜子可能稍为易碎。弹簧提供的额外弹性是减少过度 压力的重要安全措施。
本发明又一优点在于，当使用这些具有审美愉悦的壁拒和其它盒状外罩 以及具有适当定位的出口喷嘴的水龙头时，用户可仅看到操纵杆控制器和排 出的水流。特别是在喷嘴产生层流时，这形成高度的令人愉悦的美学外观。
根据下面的详细描述和附图，本发明的这些和其它优点将变得明显。因 此，应该关注下面的权利要求来判断本发明的全部范围。
图1为浴室存储壁拒和相邻的盥洗盆的透视图，其中本发明的管道阀与它们集成在一起；
图2为大致沿图1的线2-2的局部剖视图； 图3为图2的细节部分3-3的放大截面图4为类似于图1的视图，但将图1的壁拒替换为不同的更紧凑的台式 可安装外罩；
图5为图示说明本发明的操纵杆如何控制水流和水温的示意图； 图6为图4的水龙头的分解透视图，但不带喷嘴； 图7为具有操纵杆控制器、邻近盥洗盆定位的水龙头形式的第三实施例 的透视图8为图7的水龙头的分解透视图； 图9为沿图7的线9-9的剖视图；和
图IO为与图9类似的剖视图，但水龙头手柄处于不同的"开"位置。
具体实施例方式
首先参见图1-图6,示出水槽12和壁拒16，壁拒16具有与之相关的水 龙头14。壁拒16的内部中心部分能容纳管件连接器和水龙头的大多数部件。 壁拒的侧部18可以是旋出的隐蔽架子。
水龙头14包括前部20，该前部可以是壁拒16的一部分(例如壁拒16 的安装有镜子的前表面)，或者可以是水龙头外罩的一部分。出口喷嘴22 被连接到水龙头14,混合阀筒24与喷嘴22流体连通。
所使用的精密混合岡并不关键，只要其能够被操纵杆运动控制即可。例 如，通过参考而合并于本文的美国专利6,209,581的混合阀可被用于控制从 热、冷入口到出口喷嘴22的水流。可替换地，操作者可以选择其它商用的 陶资混合阀，例如声称可以与操纵杆控制器共同使用的凯洛士 (Kerox) GN陽40A型。
在任何情况下，所述筒应该能够接纳传统的热水入口连接器26和冷水 入口连接器28,并且可连接到混合水出口管30。并且，阔的控制盘或其它结构应该适于通过操作杆32的枢转而被激活。并且，根据本发明，操纵杆 型的水龙头手柄34随后被安装到操作杆32 (在该实施例中允许这两者之间 的相对轴向运动)。
盖42被定位在操纵杆手柄34和前部20之间，偏压元件38(弹簧形式) 被定位在前部20外、操纵杆手柄34和操作杆32之间。偏压元件38将手柄 34向外偏压，因此将附接到手柄34的圆顶裙缘40偏压抵靠盖42中的相应 凹部。
偏压元件38示出为螺旋弹簧。然而，其它的偏压结构也是可以的，例 如片簧、弹簧垫圈、弹性材料，和诸如气体隔膜的其它弹性可压缩元件。
在前部20与盖42之间还有垫片44。盖42还包括近似的中心孔46，圓 顶裙缘40的至少 一部分延伸通过该孔。
其它元件包括0形环48、环圏50、弹簧垫圈52以及螺母54。螺母54 被螺紋接合到壳体56以向混合阀筒24提供外限制，此外，螺钉58将盖42 固定到壳体56。
对开螺母60向手柄34提供内限制。O形环62降低或消除手柄34中的 任何摇晃，并向用户提供更明确的控制。壳体56还包括将入口连接器26和 28以及出口管30连接到混合阀筒24上的相应端口的联结器(未示出)。
如最佳在图6所示的那样，前部20可包括安装有镜子的表面64和支承 板66,以及相应的支架68,其中带肩螺钉70和弹簧72连接到壳体56以进 一步支撑水龙头14,并消除前部20上的应力。
混合阀筒24可包括三角形开口 74,其允许水龙头手柄34控制温度和 流动。如图5所表明的那样，优选的是混合筒使中心的上杆位置为关闭位置。 随着杆向前/向下移动，体积增加。当杆移动到左边时，得到的水温升高。 当其移动到右边时，温度降低。当然，通过适当选择不同的混合阀，旋转运 动独自、和/或枢转和旋转的各种组合可控制该阀。
在图4的可替换实施例中，水槽82和水龙头84位于被台式安装的更紧 凑的外罩装置86中。除此之外，水龙头84类似于水龙头14，除了这里的喷嘴22优选被稍微不同地定位。因此，"盒体"不必是医药箱或其它大壁
拒型的结构。
在图7-10的实施例中，示出第三独立的水龙头实施例。具有水槽92和 安装在水槽92后部上的水龙头94。
水龙头94具有外罩96和出口喷嘴98。混合阀筒124可与其它实施例 中的混合阀筒24相同。操纵杆型手柄IOO被连接到杆132。
这里，替代弹簧偏压手柄远离所述杆的是，偏压元件104将球体106偏 压抵靠滑动盘110。偏压元件104可以为示出的螺旋弹簧，尽管也可以是其
它弹性元件，诸如片簧、弹簧垫圏、由弹性材料组成的弹性部件，或诸如气 体隔膜的其它可压缩元件和其它偏压元件。
还具有接触球体106和滑动盘110的轴承108。轴岸义108可具有与滑动 盘110的内表面114互补的外表面112。轴承108可由诸如Celcon (聚甲 醛)的乙缩醛共聚物制成，这允许轴承108具有优良的抗磨损性，并具有高 的弯曲疲劳强度、韧性和蠕变阻力。当水龙头手柄100#1致动时，轴承108 和滑动盘110滑动地接合外罩96。定位螺丝116螺紋拧入手柄100，并且被 压缩抵靠杆132。
螺母154被拧进外罩96。联结器118允许热、冷入口管线(120，仅示 出一个)与混合阀筒124底部上的相应端口之间的连接。根据水龙头手柄 IOO的位置，水通过混合阀筒124的底部排放出口和出口喷嘴98被排出。O 形环122防止混合的水在联结器118与出口喷嘴98之间泄露。
这里，在手柄IOO和球体106之间具有弹性。当球体106将滑动盘110 保持就位同时仍然允许容易的滑动以覆盖阀中的开口 ，而不考虑位置的时 候，这是相当重要的。
尽管在上面已描述和/或在附图中描绘了本发明的优选实施例，本发明 可在该公开的精神和范围内做进一步的修改。因此，应该关注权利要求以判
断本发明的全部范围。 工业适用性本发明提供具有带有改进特性的操纵杆型控制器的水龙头。
权利要求
1、一种水龙头，包括外罩；用于向所述水龙头供水的第一入口端口；用于传递来自所述水龙头的水的出口端口；适于控制水从所述入口端口到所述出口端口的流动的控制阀；联接到所述控制阀用于控制所述控制阀的杆；操纵杆手柄，其被连接到所述杆以允许所述操纵杆手柄和所述杆之间的相对轴向运动；偏压元件，其被定位在所述外罩外、所述杆与所述操纵杆之间，以将所述操纵杆弹性地偏压远离所述控制阀。
2、 如权利要求1所述的水龙头，其中还具有用于向所述水龙头供水的 第二入口端口，该第二入口端口具有的水温与供应到所述第一入口端口的水 温不同，其中所述控制阀控制来自于所述第一入口出口与所述第二入口端口 的传递到所述出口端口的水的体积和传递到所述出口端口的水的混合。
3、 如权利要求1所述的水龙头，其中所述操纵杆手柄具有依靠盖元件 中的互补凹部的圆顶向内端部。
4、 如权利要求3所述的水龙头，其中所述盖元件包括基本中心孔，所 述圆顶端部的至少一部分延伸通过所述基本中心孔。
5、 如权利要求1所述的水龙头，其中所述杆具有向内端部，该向内端 部具有球体。
6、 如权利要求1所述的水龙头，其中所述水龙头被安装在盒体中，所 述操纵杆手柄突出到所述盒体的前部之外。
7、 如权利要求6所述的水龙头，其中所述盒体为具有存储架的壁拒。
8、 一种水龙头，包括外罩；用于向所述水龙头供水的第一入口端口；用于传递来自所述水龙头的水的出口端口；适于控制水从所述入口端口到所述出口端口的流动的控制阀；联接到所述控制阀用于控制所述控制间的杆；连接到所述杆的操纵杆手柄；沿所述杆定位、用于沿所述杆运动的球体；偏压元件，其被定位在所述外罩外、所述球体与所述操纵杆之间，以将 所述球体弹性地偏压朝向所述控制阀。
9、 如权利要求8所述的水龙头，其中还具有用于向所述水龙头供水的 第二入口端口，该第二入口端口具有的水温与供应到所述第一入口端口的水 温不同，其中所述控制阀控制来自于所述第 一入口出口与所述第二入口端口 的传递到所述出口端口的水的体积和传递到所述出口端口的水的混合。
10、 如权利要求8所述的水龙头，其中在所述球体与所述外罩之间具有 滑动盘，该滑动盘当所述杆被倾斜时滑动。
11、 如权利要求10所述的水龙头，其中具有位于所述外罩与所述滑动盘之间的轴7 义。
12、 如权利要求11所述的水龙头，其中所述轴承由乙缩醛共聚物形成。
13、 如权利要求9所述的水龙头，进一步包括将所述杆轴向固定到所述 操纵杆的定位螺丝。
14、 如权利要求13所述的水龙头，其中所述水龙头为适于被安装在台 面上的盥洗室喷嘴的形式。
15、 如权利要求8所述的水龙头，其中所述球体具有容纳螺旋弹簧的空腔。
全文摘要
水龙头(14)被提供有操纵杆型控制手柄。操纵杆(34)被提供具有弹簧(38)，该弹簧位于主阀外罩外，或者位于操纵杆手柄和操作杆(32)之间，或者位于操纵杆手柄与相关的球体之间。在后一种情况下，所述球体保持滑动盘。
文档编号F16K31/60GK101548124SQ200780045186
公开日2009年9月30日 申请日期2007年10月17日 优先权日2006年12月5日
发明者加里·A·弗莱希曼 申请人:科勒公司