一种三模节水龙头的制作方法

本发明涉及一种三模节水龙头。

背景技术：

水龙头在日常生活和各行各业生产中大量使用。现有水龙头普遍不具节水功能，部分有节水功能的也功能单一，不便使用。如延时阀，当需要汲水或长时间冲洗时很不方便；有些水龙头单纯限流，当需要大水量时则不能适应。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种节水效果明显、使用简单方便的三模节水龙头。

实现本发明目的的技术方案是：一种三模节水龙头，包括本体，本体上设有进水口、出水口、以及位于进水口和出水口之间的阀腔；所述阀腔内设有阀体，阀腔外设有与阀体连接的手柄；所述阀腔的底部设有连通进水口的进口，阀腔的侧面设有连通出水口的出口，阀腔的顶部设有安装口；所述阀体包括固定阀芯片、活动阀芯片、拨爪、阀杆、密封环和定位复位机构；所述固定阀芯片密封固定在阀腔底部的进口上，固定阀芯片的偏心位置设有第一异形孔和第二异形孔；所述活动阀芯片与固定阀芯片的上端面紧密贴合，活动阀芯片上设有多个拨爪安装孔和一个通水孔；所述固定阀芯片的第一异形孔和第二异形孔均位于活动阀芯片转动时通水孔的轨迹圆下方，第一异形孔和第二异形孔沿通水孔的轨迹圆周向的长度均大于通水孔的直径，第一异形孔和第二异形孔之间沿通水孔的轨迹圆周向的距离大于通水孔的直径；所述第一异形孔的截面面积沿通水孔的轨迹圆的周向逐渐减小；所述第二异形孔的截面沿通水孔的轨迹圆的周向分为圆孔部分和圆弧状腰形孔部分，圆孔部分的直径大于圆弧状腰形孔部分的径向宽度；所述第一异形孔的小面积端与第二异形孔的圆弧状腰形孔部分相邻；所述拨爪固定在阀杆底部，并与活动阀芯片上的拨爪安装孔相配合；所述密封环设置在阀腔的出口上方，阀杆通过密封环与阀腔内壁密封联接；所述定位复位机构固定在阀腔的安装口上，并为阀杆提供复位的力使活动阀芯片的通水孔位于固定阀芯片的第一异形孔的小面积端和第二异形孔的圆弧状腰形孔部分之间的区域上方。

所述阀体的固定阀芯片和活动阀芯片均由陶瓷材料制成。

所述阀体的活动阀芯片的通水孔与固定阀芯片的第一异形孔重叠时的最大出水流量为正常出水流量的50％；所述活动阀芯片的通水孔与固定阀芯片的第二异形孔的圆孔部分重叠时的出水流量为正常出水流量的100％；所述活动阀芯片的通水孔与固定阀芯片的第二异形孔的圆弧状腰形孔部分重叠时的出水流量为正常出水流量的30％。

所述阀体的密封环的内壁通过两个密封圈与阀杆密封联接，密封环的外壁通过两个密封圈与阀腔内壁密封联接。

所述阀体的定位复位机构包括固定定位盘、活动定位盘、卷簧、定位拨盘、拨销、调节螺丝、弹簧和定位钢珠；所述固定定位盘和活动定位盘均与阀杆转动连接；所述固定定位盘固定在阀腔的安装口上，活动定位盘位于固定定位盘上方；所述活动定位盘上设有螺纹通孔，固定定位盘上设有与活动定位盘的螺纹通孔位置对应的定位滑槽；所述调节螺丝与活动定位盘的螺纹通孔的上部螺纹连接；所述定位钢珠的上部位于活动定位盘的螺纹通孔内，定位钢珠的下部位于固定定位盘的定位滑槽内；所述弹簧设置在调节螺丝与定位钢珠之间；所述卷簧设置在固定定位盘与活动定位盘之间，卷簧的一端固定在固定定位盘上，另一端固定在活动定位盘上；所述定位拨盘固定在阀杆上，并位于活动定位盘上方；所述拨销的上部固定在定位拨盘上，活动定位盘上设有与拨销滑动连接的弧形槽。

所述阀体的定位复位机构的固定定位盘上的定位滑槽的槽底两端的深度大于定位钢珠的半径；所述定位钢珠位于定位滑槽的一端时，活动阀芯片的通水孔与固定阀芯片的第一异形孔的最大出水位置重叠；所述定位钢珠位于定位滑槽的另一端时，活动阀芯片的通水孔与固定阀芯片的第二异形孔的圆孔部分位置重叠；所述定位滑槽的槽底中部设有一个凹坑和一个圆弧台阶；所述凹坑的深度小于定位钢珠的半径，定位钢珠位于凹坑内时，活动阀芯片的通水孔与固定阀芯片的第一异形孔的小面积端和第二异形孔的圆弧状腰形孔部分之间的位置重叠；所述圆弧台阶的高度小于定位钢珠的半径的位置，定位钢珠位于圆弧台阶底部时，活动阀芯片的通水孔与固定阀芯片的第二异形孔的圆孔部分和圆弧状腰形孔部分的连接处的位置重叠；所述凹坑的一端与定位滑槽的一端平滑过渡，凹坑的另一端与圆弧台阶的底部平滑过渡，圆弧台阶的顶部与定位滑槽的另一端平滑过渡。

所述阀体的定位复位机构的拨销位于活动定位盘上的弧形槽的一端内时，活动阀芯片的通水孔与固定阀芯片的第一异形孔的最大出水位置重叠；所述拨销位于弧形槽的另一端并且卷簧处于自然状态时，活动阀芯片的通水孔与固定阀芯片的第一异形孔的小面积端和第二异形孔的圆弧状腰形孔部分之间的位置重叠。

所述阀体的密封环与定位复位机构的固定定位盘之间设有平面缓冲垫片。

所述手柄的一端罩住本体的阀腔的安装口；所述手柄上对应阀体的阀杆的位置设有凹槽，凹槽内设有将手柄固定在阀杆上的沉头螺钉，凹槽的槽口卡接有饰面片。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明集三种不同的出水模式于一身，包括可变小流量连续出水模式，小流量短暂出水模式和大流量强制出水模式；当需要较长时间冲洗，如洗衣、洗菜等时，采用可变小流量连续出水模式；当需要洗手时采用小流量短暂出水模式；当需要汲水或冲刷时，则选用大流量强制出水模式；三种模式以及关闭状态均采用同一操作手柄，一个动作即可完成。

(2)本发明节水效果明显，使用简单方便，且符合人们使用习惯，具有广阔的市场前景。

(3)本发明结构非常巧妙，纯机械结构不需电源，节能环保。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的截面结构示意图。

图2为本发明处于关闭状态时手柄的位置示意图。

图3为本发明处于关闭状态时阀体的固定阀芯片与活动阀芯片的位置示意图。

图4为图3的a-a剖视图。

图5为本发明处于小流量连续出水模式时手柄的位置示意图。

图6为本发明处于小流量连续出水模式时阀体的固定阀芯片与活动阀芯片的位置示意图。

图7为图6的b-b剖视图。

图8为本发明处于小流量短暂出水模式时手柄的位置示意图。

图9为本发明处于小流量短暂出水模式时阀体的固定阀芯片与活动阀芯片的位置示意图。

图10为图9的c-c剖视图。

图11为本发明处于大流量强制出水模式时手柄的位置示意图。

图12为本发明处于大流量强制出水模式时阀体的固定阀芯片与活动阀芯片的位置示意图。

图13为图12的d-d剖视图。

图14为本发明阀体的定位复位机构的活动定位盘与固定定位盘配合的示意图。

图15为图14的e-e剖视图。

图16为本发明阀体的定位复位机构的固定定位盘的结构示意图。

图17为本发明阀体的定位复位机构的卷簧与固定定位盘配合的示意图。

图18为图17的f-f剖视展开图。

附图中的标号为：

本体1、进水口1-1、出水口1-2之间的阀腔1-3；

阀体2、固定阀芯片2-1、第一异形孔2-1-1、第二异形孔2-1-2、活动阀芯片2-2、拨爪安装孔2-2-1、通水孔2-2-2、拨爪2-3、阀杆2-4、密封环2-5、定位复位机构2-6、固定定位盘2-6-1、定位滑槽2-6-1-1、活动定位盘2-6-2、弧形槽2-6-2-1、卷簧2-6-3、定位拨盘2-6-4、拨销2-6-5、调节螺丝2-6-6、弹簧2-6-7、定位钢珠2-6-8、密封圈2-7、平面缓冲垫片2-8；

手柄3、沉头螺钉3-1、饰面片3-2。

具体实施方式

(实施例1)

见图1至图18，本实施例的三模节水龙头，包括本体1，本体1上设有进水口1-1、出水口1-2、以及位于进水口1-1和出水口1-2之间的阀腔1-3。阀腔1-3内设有阀体2，阀腔1-3外设有与阀体2连接的手柄3。

阀腔1-3的底部设有连通进水口1-1的进口，阀腔1-3的侧面设有连通出水口1-2的出口，阀腔1-3的顶部设有安装口。阀体2包括固定阀芯片2-1、活动阀芯片2-2、拨爪2-3、阀杆2-4、密封环2-5和定位复位机构2-6。固定阀芯片2-1和活动阀芯片2-2均由陶瓷材料制成。固定阀芯片2-1密封固定在阀腔1-3底部的进口上，固定阀芯片2-1的偏心位置设有第一异形孔2-1-1和第二异形孔2-1-2。活动阀芯片2-2与固定阀芯片2-1的上端面紧密贴合，活动阀芯片2-2上设有多个拨爪安装孔2-2-1和一个通水孔2-2-2。固定阀芯片2-1的第一异形孔2-1-1和第二异形孔2-1-2均位于活动阀芯片2-2转动时通水孔2-2-2的轨迹圆下方，第一异形孔2-1-1和第二异形孔2-1-2沿通水孔2-2-2的轨迹圆周向的长度均大于通水孔2-2-2的直径，第一异形孔2-1-1和第二异形孔2-1-2之间沿通水孔2-2-2的轨迹圆周向的距离大于通水孔2-2-2的直径。第一异形孔2-1-1的截面面积沿通水孔2-2-2的轨迹圆的周向逐渐减小。第二异形孔2-1-2的截面沿通水孔2-2-2的轨迹圆的周向分为圆孔部分和圆弧状腰形孔部分，圆孔部分的直径大于圆弧状腰形孔部分的径向宽度。第一异形孔2-1-1的小面积端与第二异形孔2-1-2的圆弧状腰形孔部分相邻。

活动阀芯片2-2的通水孔2-2-2与固定阀芯片2-1的第一异形孔2-1-1重叠时的最大出水流量为正常出水流量的50％。活动阀芯片2-2的通水孔2-2-2与固定阀芯片2-1的第二异形孔2-1-2的圆孔部分重叠时的出水流量为正常出水流量的100％。活动阀芯片2-2的通水孔2-2-2与固定阀芯片2-1的第二异形孔2-1-2的圆弧状腰形孔部分重叠时的出水流量为正常出水流量的30％。

拨爪2-3固定在阀杆2-4底部，并与活动阀芯片2-2上的拨爪安装孔2-2-1相配合。密封环2-5设置在阀腔1-3的出口上方。密封环2-5的内壁通过两个密封圈2-7与阀杆2-4密封联接，密封环2-5的外壁通过两个密封圈2-7与阀腔1-3内壁密封联接。

定位复位机构2-6固定在阀腔1-3的安装口上，并为阀杆2-4提供复位的力使活动阀芯片2-2的通水孔2-2-2位于固定阀芯片2-1的第一异形孔2-1-1的小面积端和第二异形孔2-1-2的圆弧状腰形孔部分之间的区域上方。定位复位机构2-6包括固定定位盘2-6-1、活动定位盘2-6-2、卷簧2-6-3、定位拨盘2-6-4、拨销2-6-5、调节螺丝2-6-6、弹簧2-6-7和定位钢珠2-6-8。固定定位盘2-6-1和活动定位盘2-6-2均与阀杆2-4转动连接。固定定位盘2-6-1固定在阀腔1-3的安装口上，活动定位盘2-6-2位于固定定位盘2-6-1上方。活动定位盘2-6-2上设有螺纹通孔，固定定位盘2-6-1上设有与活动定位盘2-6-2的螺纹通孔位置对应的定位滑槽2-6-1-1。调节螺丝2-6-6与活动定位盘2-6-2的螺纹通孔的上部螺纹连接。定位钢珠2-6-8的上部位于活动定位盘2-6-2的螺纹通孔内，定位钢珠2-6-8的下部位于固定定位盘2-6-1的定位滑槽2-6-1-1内。弹簧2-6-7设置在调节螺丝2-6-6与定位钢珠2-6-8之间。卷簧2-6-3设置在固定定位盘2-6-1与活动定位盘2-6-2之间，卷簧2-6-3的一端固定在固定定位盘2-6-1上，另一端固定在活动定位盘2-6-2上。定位拨盘2-6-4固定在阀杆2-4上，并位于活动定位盘2-6-2上方。拨销2-6-5的上部固定在定位拨盘2-6-4上，活动定位盘2-6-2上设有与拨销2-6-5滑动连接的弧形槽2-6-2-1。密封环2-5与定位复位机构2-6的固定定位盘2-6-1之间设有平面缓冲垫片2-8。

阀体2的定位复位机构2-6的固定定位盘2-6-1上的定位滑槽2-6-1-1的槽底两端的深度大于定位钢珠2-6-8的半径。定位钢珠2-6-8位于定位滑槽2-6-1-1的一端(图18中的b点)时，活动阀芯片2-2的通水孔2-2-2与固定阀芯片2-1的第一异形孔2-1-1的最大出水位置重叠。定位钢珠2-6-8位于定位滑槽2-6-1-1的另一端(图18中的d点)时，活动阀芯片2-2的通水孔2-2-2与固定阀芯片2-1的第二异形孔2-1-2的圆孔部分位置重叠。定位滑槽2-6-1-1的槽底中部设有一个凹坑(图18中的a点)和一个圆弧台阶(图18中的c点右侧)。凹坑的深度小于定位钢珠2-6-8的半径，定位钢珠2-6-8位于凹坑内时，活动阀芯片2-2的通水孔2-2-2与固定阀芯片2-1的第一异形孔2-1-1的小面积端和第二异形孔2-1-2的圆弧状腰形孔部分之间的位置重叠。圆弧台阶的高度小于定位钢珠2-6-8的半径的位置，定位钢珠2-6-8位于圆弧台阶底部时，活动阀芯片2-2的通水孔2-2-2与固定阀芯片2-1的第二异形孔2-1-2的圆孔部分和圆弧状腰形孔部分的连接处的位置重叠。凹坑的一端与定位滑槽2-6-1-1的一端平滑过渡，凹坑的另一端与圆弧台阶的底部平滑过渡，圆弧台阶的顶部与定位滑槽2-6-1-1的另一端平滑过渡。

阀体2的定位复位机构2-6的拨销2-6-5位于活动定位盘2-6-2上的弧形槽2-6-2-1的一端(图16中的b’点)时，活动阀芯片2-2的通水孔2-2-2与固定阀芯片2-1的第一异形孔2-1-1的最大出水位置重叠；拨销2-6-5位于弧形槽2-6-2-1的另一端(图16中的a’点)并且卷簧2-6-3处于自然状态时，活动阀芯片2-2的通水孔2-2-2与固定阀芯片2-1的第一异形孔2-1-1的小面积端和第二异形孔2-1-2的圆弧状腰形孔部分之间的位置重叠。

手柄3的一端罩住本体1的阀腔1-3的安装口。手柄3上对应阀体2的阀杆2-4的位置设有凹槽，凹槽内设有将手柄3固定在阀杆2-4上的沉头螺钉3-1，凹槽的槽口卡接有饰面片3-2。

当手柄3处于图16中的a’点左侧时，拨销2-6-5在活动定位滑盘2-6-2的弧形槽2-6-2-1内滑动，定位组件不起作用，此时为小流量可调模式，需手动关闭，即普通节水模式；当手柄处于a’点右侧任意位置时，活动定位滑盘2-6-2在卷簧2-6-3的作用下通过拨销2-6-5带动定位拨盘2-6-4并驱动阀杆2-4旋转，实现自动关闭。

当手柄3处于图2所示位置时，定位钢珠2-6-8处于定位滑槽2-6-1-1的图18中的b点，由于b点左侧有一高于定位钢珠2-6-8半径的台阶，因此b点为行程终点；由于b点右侧与a点平滑过渡，可方便地手动关闭。

当手柄3处于图3所示位置时，定位钢珠2-6-8处于图18中的c点，由于c点右侧为圆弧台阶，使用者会感受到明显阻力，即洗手等短暂用水时手柄开到图3位置即可，由于c点的左侧为平滑过渡，活动定位盘2-6-2在卷簧2-6-3的作用下，通过拨销2-6-5带动定位拨盘2-6-4驱动阀杆2-4回归图1所示的关闭状态，回归的速度或时间长短可通过调整调节螺丝2-6-6改变弹簧2-6-7的压力来调节。

当手柄3处于图4所示位置时，定位钢珠2-6-8位于图18中的d点，由于d点右侧有一高于定位钢珠2-6-8半径的台阶，因此该位置为行程终点；由于d点左侧为平滑过渡，活动定位盘2-6-2在卷簧2-6-3的作用下，通过拨销2-6-5带动定位拨盘2-6-4驱动阀杆2-4回归图1所示的关闭状态，并且此时卷簧2-6-3的压缩量最大，弹力最大，当操作外力消失时可驱使阀体2快速关闭，即实现强制大流量状态时的自动快速关闭。

本实施例的三模节水龙头根据大部分人的使用习惯，将小流量短暂出水模式安排在最方便的位置，即将手柄3向右轻转至图3所示位置(出现较大阻力)；将可变小流量连续出水模式安排在小流量短暂出水模式的反向对称位置，即将手柄3向左轻转至图3所示位置(终点)；而将大流量强制出水模式安排为必须用较大力量越过图18中c点处的台阶，并必须用手持续保持手柄3的位置，即强制开启大流量强制出水模式，松开手，手柄3即自动回归图1所示的关闭状态。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。