CN101137861A - 阀组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流体控制阀，其包括在手柄(12)与阀杆之间的缓冲接头件(18)，该可缓冲接头件(18)允许在壁(31)一侧上的组件构件与在相对侧上的构件出现一定程度的角度失准。由于邻近于所述壁的房间侧的所述构件可安装为垂直于所述壁，因此，当所述壁或所述阀倾斜时，可将装饰性孔罩(22)靠紧安装壁而平齐安装。

Description

阀组件

技术领域

本发明涉及流体控制阀，具体涉及为在与墙壁不垂直或不呈直角的安装场合使用而设计的阀组件。

背景技术

浴缸/淋浴流体控制阀通常通过邻近于浴缸或淋浴间的墙壁进行安装。墙壁可为一体式密封系统的一部分，或可为形成淋浴密封系统一部分的诸如贴砖墙壁的房间墙壁。

这种控制阀通常锚定到后墙柱和/或邻近壁板处，然后联结到在墙壁后面的冷热水供给管线。这些阀通常具有从墙壁开口向外突出的阀杆，手柄连接到阀杆外端以提供对墙壁房间侧的阀的控制。

许多这样的阀为混频管，其承载冷、热水，控制通过其中的水的流量和分配，并在打开阀时将混合的出口水流传送到浴缸过滤器、淋浴头部和/或其他部位。例如参见美国专利No.5,467,799。其他这类阀仅控制单一的冷水或热水供给。另外，其他阀将水流分流至多个装置，例如，洗手器、淋浴头、水龙头、或其他装置。

无论何种情况，这样的阀优选的安装方式是将阀杆以90度角从墙壁突出。这便于将装饰性孔罩紧靠墙壁外侧邻接而对准，从而隐藏墙壁开口并防止空气通过墙壁开口渗漏。

有时在新近安装时，更常见的是在与改造出水口相关的情况下，密封系统的墙壁并非理想垂直(竖直)。或者，即使墙壁竖直，控制阀可能已经安装从而使阀杆并非垂直于墙壁而延伸。当墙壁的厚度大于或小于预期值时，也会出现不少问题。在任何上述的情况下，在阀杆与墙壁之间的角度可大于或小于90度，这对于控制硬件的安装而言出现了许多功能性和外观性的问题。

首先，当阀并未垂直于墙壁时，手柄和相关的装饰性元件可呈现相对于房间内部弯曲和/或未对准的情况。其次，由于墙壁厚度的不同，手柄与墙壁之间的距离会改变，从而也影响了安装的外观。此外，如果孔罩垂直于阀杆而被牢固紧固在阀上，则其背侧/内侧将不能紧靠墙壁而平齐。而是，在墙壁与孔罩之间将存在间隙。此间隙可能不甚雅观，并总会留下开口而使冷气流可经过而进入浴室，而且，房间湿气可从房间墙壁后面的房间中渗漏(可能会导致难以清除的发霉)。

过去，当阀相对于墙壁倾斜时，使孔罩平整紧靠墙壁的一种方法是，将孔罩略微弯曲或在孔罩最先碰到墙壁之处稍微去除墙壁部分。对于一些房间材料(例如瓷砖)而言，这是困难的。进一步地，这总要带来额外的时间和工作量，并且有时会形成不太专业的外观。此外，虽然这种修正消除了关于孔罩的问题，但关于手柄的问题仍然存在。

美国专利No.572,911公开了一种流体控制阀，其具有管部分，所述管部分形成有环状的肩或凸部以限定弯曲表面，该弯曲表面具有比管部分更大的直径，以装配在孔罩内的弯曲凹部中。孔罩可围绕所述肩旋转或枢转，以相对于所述管呈非垂直角度。

美国专利No.1,163,457公开了一种大致类似的组件，不过此处的凸部或肩在环状构件上(分离于塞管)，而且孔罩显示为不具有凹入的凹部。

公开于上述两个专利中的组件均将所述肩和孔罩的配合表面设置为从房间内可见。而且，当孔罩在龙头上以非垂直角度定位时，其有差别地重叠于所述肩的部分，从而使孔罩明显相对于墙壁呈一定角度。而且，修正不会改进手柄安装的外观或应对壁厚所致的差异。

美国专利6,807,983公开了一种流体控制阀，其包括旋转接头，用于将装饰性孔罩相对于阀体可枢转地安装，使得当阀不垂直于墙壁时，孔罩可以紧靠安装墙壁而平齐安装。不过，虽然解决了墙壁与孔罩之间的间隙问题，但这种接头并未修正手柄相对于墙壁的距离和角度的不同。

因此，仍然需要一种改进的阀组件，其中，孔罩可按照装饰性方式进行安装而又紧靠安装墙壁而平齐，并需要提供一种手柄，当阀不垂直于墙壁对准时，该手柄垂直于墙壁。

发明内容

本发明提供一种流体阀组件，包括阀壳体，该阀壳体具有可围绕第一轴线转动的阀杆。所述阀连接到可围绕第二轴线转动的手柄，而该手柄连接到所述阀杆，这样，随着所述手柄围绕所述第二轴线转动，所述阀杆围绕所述第一轴线转动。因此，无论在阀杆与手柄之间是否存在未对准现象，所述阀均可开启和关闭，而无论阀杆的角度如何，手柄均可垂直于墙壁定位。

根据本发明，所述手柄和所述阀杆中的至少一个包括多个槽，所述手柄和所述阀杆中的另一个包括多个突起，所述突起的规格和尺寸被设置为容纳于所述槽中。所述槽和所述径向突起可分别设置在连接到阀杆和手柄的杆接合器和杆驱动器中。所述槽与径向突起之间的互连提供缓冲接头，用于在手柄与阀杆之间传送转矩。所述径向突起可为椭圆形。

根据本发明的另一方面，所提供的流体阀组件包括阀壳体。阀杆从所述阀壳体延伸，并可围绕第一轴线转动以控制通过所述流体阀的流体流量。所述阀杆连接到缓冲接头装置，该缓冲接头装置连接到可围绕第二轴线转动的手柄。随着所述手柄围绕所述第二轴线转动，所述缓冲接头装置使所述阀杆围绕所述第一轴线转动。

在本发明的另一方面中，缓冲接头装置可以包括：多个径向延伸的突起，其联结到所述阀杆和所述手柄中的至少一个；和多个槽，其联结到所述阀杆和所述手柄中的另一个，而且其规格和尺寸被设置为容纳所述径向延伸的突起。

在本发明的另一方面中，流体阀可包括装饰性孔罩，该孔罩选择性地可围绕手柄对准。

在又一方面中，本发明提供一种流体阀组件，包括：阀，一可移动阀杆从该阀延伸以控制通过所述流体阀的流体流量；安装板，其适于围绕所述阀杆选择性地定位和安装；和手柄，其通过一缓冲接头装置联结到所述阀杆。如果所述组件被安装为使得阀杆相对于房间墙壁呈第一角度并使得手柄相对于房间墙壁以第二角度安装，则缓冲接头装置在所述手柄与所述阀杆之间传送转矩以开启和关闭所述阀，所述安装板可选择性地定位，从而使所述阀杆在所述安装板中对中。

所述阀可进一步包括：可围绕阀杆安装的孔罩，所述孔罩选择性地定位以围绕阀杆和手柄对中；和围绕所述阀杆安装的裙状部，其具有其中带开口的外端和适于连接到所述安装板中的连接器的内端。

阀组件还可包括：密封板，其适于连接到所述阀并且具有用于容纳所述安装板的孔。所述安装板可包括具有第一平坦壁和第二平坦壁的法兰，所述密封板还可包括具有第一平坦壁和第二平坦壁的法兰，在所述密封板中的壁和在所述安装板中的壁的相互作用防止所述安装板的转动超出预定的位置。

在本发明的另一方面中，所述缓冲接头装置可包括细长的槽，所述槽的规格和尺寸被设置为容纳径向延伸的突起，所述突起可被轴向定位，从而容许设置在所述阀与所述手柄之间的墙壁的厚度变化。

在本发明的又一方面，所述组件可包括：弹性接合件、滑块、可弯曲片、橡胶垫、传统的结合/联结万向接头、挠性梁伺服联结件、波纹管伺服联结件、齿轮类伺服联结件、或球型伺服联结件。

这样，本发明提供一种组件，其包括缓冲接头装置，用于将阀杆连接到手柄，使得当所述阀不垂直于墙壁对准时，手柄可垂直于墙壁安装，且孔罩可紧靠安装壁平齐安装。

因此，在安装流体阀时，所述组件提供了快速简单的方式以实现清洁而专业的外观。这消除了在孔罩与墙壁之间的间隙或间距(不需要弯曲孔罩、去除墙壁或插入填充物)。这种思路还可用于安装在水平支撑表面上(例如在浴盆安装边缘上)的控制阀。在这种情况下，术语“外”将表示“上”，而术语“内”将表示“下”。

而且，即使当所述阀垂直于墙壁时，也可使用所述组件。另一优点在于，当所述组件完全装配时，转动点基本被隐藏，使得很难或无法看出所述安装不成直角。

本发明的这些和另外的其他优点将通过详细描述和各附图而变得明显。虽然在下文中公开特定的优选实施例，但应认识到的是，本发明并不仅限于此。而是，应参照各权利要求来判定本发明的完整范围。

附图说明

图1是本发明的流体控制阀组件的横截面图，该阀组件将被定位以安装在竖直墙壁上，并带有外形完全垂直的组件；

图2是所述流体控制阀组件的分解立体图；

图3是所述流体控制阀组件的横截面图，其中所述阀以一定角度安装到墙壁上；

图4是将所述流体控制阀组件的安装板装配到其密封板的立体图；

图5是图1中的杆接合器的局部视图；

图6是图5中的杆接合器的剖视透视图，其中杆接合器以第一角度对准并容纳于杆驱动器中；和

图7是图5中的杆接合器的局部透视图，其中杆接合器以第二角度对准并容纳于杆驱动器中。

具体实施方式

现在参见各附图，尤其参见图1和图2，本发明的阀组件(通常标记为10)包括：手柄12、裙状部14、杆驱动器16、杆接合器18、密封板40、夹具42、装饰性孔罩22、安装板24和主阀26。美国专利No.5,467,799中描述了一种可用于壳体部分中的阀机构，该专利的公开内容通过引用并入于此并得到详尽阐释。

阀26可包括含孔28的壳体或者说主体30。孔28容纳诸如螺纹紧固件44的连接装置，从而将设置在墙壁31的与阀24相反的房间侧上的密封板40栓接到阀26。

现在参见图4，密封板40包括凸起法兰61，凸起法兰61具有在孔45的相反侧上的第一平坦壁60和第二平坦壁62。孔45容纳安装板24，安装板24被密封板40保持靠紧于墙壁31。安装板24包括：法兰68(图4)，其具有第一平坦壁64和第二平坦壁66；和螺纹轴25，其从法兰68伸出以容纳如下文所述的手柄组件。

螺纹轴25穿过密封板40中的孔45延伸，并被夹具42保持在与密封板40相同的平面中的适当位置，夹具42在密封板40的法兰61上延伸。孔45的规格和尺寸被设置为允许安装板24“悬浮”，从而使板24能够选择性地定位在孔45内，从而将轴25相对于阀杆32对中，如下文所述。在密封板40中的法兰61和在安装板24中的法兰68协作而将安装板24保持处于适当位置。在密封板40中的平坦壁60和62与在安装板24中的平坦壁64和66相互作用，从而限制轴25的转动。根据安装板24在孔45中的位置，在安装板24与密封板40之间形成尺寸可变的间隙46和48。

再次参见图1和2，组装时，阀杆32从阀26的主体30延伸，穿过墙壁31，穿过密封板40中的孔45，并穿过螺纹轴25进入所述房间中。阀杆32的端部连接杆接合器18，杆接合器18包括多个径向延伸的突起20，用于与手柄12进行连接。水供给管线可经标准连接结构连接到主体30，以控制流量，并在某些情况下控制所提供的水的温度。

手柄12通过诸如轴向螺钉34的螺纹紧固件连接到裙状部14和杆驱动器16，以形成手柄组件。杆驱动器16包括带多个槽13的圆筒状中空端，槽13优选为如图所示的细长状且其规格和尺寸设置为容纳杆接合器18中的径向延伸突起20。如果希望，可以在手柄12与裙状部14之间插入垫圈36，以便易于转动手柄12。可选地，可在此位置处设置润滑剂，并且/或者可以选择材料以允许滑动接触。

为了将手柄12连接到阀杆32，手柄组件的裙状部14螺纹连接到第一安装板24的轴25上，杆接合器18的径向延伸突起20接合于杆驱动器16里的细长槽13中。在径向延伸突起20与槽13之间的相互连接形成缓冲接头，或者说在很大程度上类似于“万向接头”，这样，即使杆驱动器32与手柄12之间存在实质性的角度失准，手柄12也能够将转矩传送到杆驱动器32。进一步，杆接合器18上的径向延伸突起20适于在槽13中轴向移动，以针对墙壁31的厚度进行调节，墙壁31的厚度确定杆驱动器16与阀杆32之间的相对距离。

径向延伸突起20可构造成包括圆形在内的多种不同形状。现在参见图5-7，在本发明的一个实施例中，径向延伸突起20形状呈椭圆形，该椭圆的长轴70在组装时与杆驱动器16中的槽13大致侧向正交延伸，而其短轴72大致沿槽13的长度方向延伸。长轴70的规格和尺寸设置为允许突起20装配在槽13中，该装配在紧密公差之内但具有足够的缝隙进行移动。现在具体参见图6，当杆驱动器16和阀杆32的转动轴线重合时，突起20a和20b垂直于杆驱动器16的转动轴线50平齐，杆驱动器16的转动导致突起20a和20b与相应的槽13的侧面在转动方向上的接触。现在参见图7，当杆驱动器16与阀杆32的轴线变得不重合时，突起20a和20b的相反侧到达一点，在该点处突起20b的每侧均接触槽13的侧面，从而形成一限制点来防止进一步的角度失准。实验显示，较之使用圆形结构，使用椭圆形结构来进行转矩传送所允许的手柄12与阀杆32之间的角度失准范围更宽。因此显然，通过调整槽13和突起20的尺寸，通过改变椭圆形长轴和短轴的相对尺寸，或者通过改变突起20的形状，可实现角度失准的范围变化。径向延伸突起还可形成为其他形状，包括抛物线形、花键形、或其他配置。

再次参见图1和2，在密封板40和安装板24上方安装有装饰性孔罩22。孔罩22的唇缘50容纳于裙状部14中的安装槽52中，并防止水进入孔罩22下方，而不需要另行设置密封元件。组装时，轴25与裙状部14之间的螺纹连接使孔罩22固定在合适位置。孔罩22的规格和尺寸被设置为：允许孔罩22在密封板40周围重新定位，并且即使在阀组件中的各部件未对准时也可围绕阀杆32和手柄12对中。孔罩22的对中使得密封板40与孔罩22之间的间距或者说间隙54和56发生变化，如下文所述。

现在参见图1和3，所示的阀组件10安装到墙壁31，如图3中所示，当在阀杆32与邻近的周围墙壁之间的成角大于或小于90度时，即当其外形(rough-in)与墙壁不呈直角或不垂直时，会出现不对准的情况。

现在具体参见图1，此处的阀组件10在墙壁31的房间侧上的部分与其在墙壁31的相反侧上的部分均垂直于墙壁31，并沿水平线50对准。杆驱动器16与杆接合器18之间所设置的缓冲接头沿同一水平线50对准，安装板24的螺纹轴25因而在密封板40的孔45中大致对中。因此在这里，密封板40与安装板24之间形成的间隙46和48基本相同。而且，孔罩22在密封板40上方大致对中，而所示的间隙56和58也基本相同。因此，手柄12的转动使阀杆32转动以调节流速，并在某些情况下调节流经阀26的水的温度。

现在参见图3，此处的阀组件10在墙壁31与房间相反的一侧上的部分从水平线50偏移了角度52。不过，由于杆驱动器16与杆接合器18之间设置的缓冲接头，阀组件10在墙壁31的房间侧上的部分可保持垂直于墙壁31并对准水平线50。随着手柄12转动，即使杆驱动器32沿角度52处的线53对准，所述缓冲接头依然允许杆驱动器16和手柄12沿着水平线50所限定的轴线对准。当手柄12转动时，即使手柄12和阀杆32未对准并围绕不同轴线转动，但由于实质上“万向接头”的作用，转矩也能够传送至阀杆32。

为容纳未对准的部件，在密封板40的孔45中已经放置安装板24和相关的轴25，以在轴25中对中杆驱动器16与杆接合器18之间的缓冲接头。由于角度失准，此位置偏离于如图1所示的中心，因此，安装板24的位置和孔罩22均要进行调节。参看密封板与安装板24之间形成的间隙46和48，可以看出上述偏离。

在密封板40与安装板24之间在组件10的第一侧上提供的间隙46，明显小于相反侧上的间隙48。由于孔罩22连接到裙状部14，而裙状部14与安装板24和手柄12对准定位，因此在密封板40与孔罩22之间的间隙54和56也不相等。裙状部14和孔罩22覆盖密封板40的位置，因此，这些偏移导致如下情况，即无论出现任何对准和/或角度偏移，手柄总在所述阀中对中。

因此，本发明提供一种尤其适于设计用于浴盆/淋浴控制阀的组件，其提供快速简单的方式来实现清洁而专业的外观，而且在孔罩与墙壁之间不存在间隙或间距(不需要弯曲孔罩、去除墙壁或插入填充物)。

本发明兼顾针对阀安装的功能方面和美学方面的改进，并且即使在阀26与手柄12的转动轴线出现实质性角度失准的情况下，也可应用于手柄12与阀26之间。在功能方面，本发明提供一种缓冲接头或实质上的万向接头，以允许即使在阀的未对准的情况下也可以对阀正确对准和操作。而且，由于被设置在杆驱动器16中的槽13明显长于在杆接合器18中的径向延伸突起20，因此，杆驱动器16可重新轴向定位，以应对薄厚不一的墙壁并进而应对一定范围的外形深度。

在美学方面，如上文所述，本发明针对阀安装中的变化进行内部补偿，并因此使所述组件的外观与墙壁的房间侧垂直且实现恰当的美学效果，即使安装时阀与墙壁形成倾角的情况下亦是如此。由于墙壁房间侧上的各部件可垂直于墙壁安装，因此，在墙壁与孔罩之间不存在间隙，而且，本发明不存在未对准引发的可视特征，因而可以进行美学安装。而且，无论阀的角度如何均可进行装饰性饰件对中。

此外，无论墙壁厚度如何，从手柄至墙壁距离固定。

虽然在上文中已经描述了具体的缓冲接头，但显然的是，可使用多种不同的机械连接以在阀与手柄之间提供实质上的万向接头连接。也可以使用允许在非平行轴件之间传送转矩的任何可弯曲驱动连接，例如包括，弹性接合件、滑块、可弯曲片、橡胶垫，或者传统的结合/连结万向接头。此外，可使用挠性梁、波纹管、齿轮型和球型伺服联结件。还可使用其他连接，例如将薄片容纳于开槽插座中。其他各种这类连接对于本领域普通技术人员而言是公知的。

此外，虽然图示的阀杆与手柄之间的连接由分离的杆接合器和驱动器进行，不过显然，这些部件可直接附加于阀和/或手柄或另行构造。此外，对于本领域普通技术人员而言显而易见的是，根据在此涵盖的公开内容，可对优选实施例进行其他修改和变化，这也将落在本发明的精神和范围内。因此，本发明不应仅限于所描述的实施例。为了确认本发明的完整范围，应参照下面的各权利要求。

工业应用：

本发明提供一种流体控制阀组件，其尤其适合于调节相对于安装表面有倾角的组件。

Claims (20)

1.一种流体阀组件，包括：

阀壳体；

从所述阀壳体延伸的阀杆，所述阀杆可围绕第一轴线转动，以控制通过所述流体阀的流体流量；和

手柄，其可围绕不同于所述第一轴线的第二轴线转动，并且连接到所述阀杆，使得随着所述手柄围绕所述第二轴线转动，所述阀杆围绕所述第一轴线转动。

2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述手柄和所述阀杆中的至少一个联结到多个槽，而所述手柄和所述阀杆中的另一个联结到多个突起，所述突起的规格和尺寸被设置为容纳于所述槽中。

3.根据权利要求2所述的组件，进一步包括：联结到所述阀杆的杆接合器和联结到所述手柄的杆驱动器，其中，所述杆接合器和所述杆驱动器中的至少一个包括多个槽，而所述杆接合器和所述杆驱动器中的另一个包括多个突起，所述突起的规格和尺寸被设置为容纳于所述槽中。

4.根据权利要求3所述的流体阀组件，其中，径向延伸的所述突起为椭圆形。

5.根据权利要求1所述的流体阀组件，进一步包括：连接在所述阀杆与所述手柄之间的缓冲接头装置。

6.一种流体阀组件，包括：

阀壳体；

从所述阀壳体延伸出的阀杆，所述阀杆可围绕第一轴线转动，以控制通过所述流体阀的流体流量；

连接到所述阀杆的缓冲接头装置；和

手柄，其可围绕不同于所述第一轴线的第二轴线转动，并且连接到所述缓冲接头装置，其中随着所述手柄围绕所述第二轴线转动，所述缓冲接头装置使所述阀杆围绕所述第一轴线转动。

7.根据权利要求6所述的流体阀组件，其中，所述缓冲接头装置包括：多个径向延伸的突起，其联结到所述阀杆和所述手柄中的至少一个；和多个槽，其联结到所述阀杆和所述手柄中的另一个，而且所述槽的规格和尺寸被设置为容纳所述径向延伸的突起。

8.根据权利要求6所述的流体阀，其中，所述缓冲接头装置包括：连接到所述阀杆的杆接合器和连接到所述手柄的杆驱动器。

9.根据权利要求6所述的流体阀，进一步包括安装板，其包含用于安装所述手柄的连接器，所述安装板可围绕所述阀杆选择性地定位，从而使所述阀杆在所述安装板中对中并终止于该安装板。

10.根据权利要求9所述的流体阀，进一步包括装饰性孔罩，该装饰性孔罩围绕所述手柄的转动轴线对准。

11.一种流体阀组件，包括：

阀，从该阀延伸出一可移动阀杆以控制通过所述流体阀的流体流量；

安装板，其围绕所述阀杆定位；和

手柄，其通过一缓冲接头装置联结到所述阀杆；

即使在所述手柄和所述阀杆正转动于不同轴线上时，所述缓冲接头装置也能够在所述手柄与所述阀杆之间传送转矩以开启和关闭所述阀，并且所述安装板可以选择性地定位，以使所述阀杆在所述安装板中对中。

12.根据权利要求11所述的阀组件，进一步包括：孔罩，其可围绕所述阀杆安装。

13.根据权利要求11所述的阀组件，进一步包括：裙状部，其围绕所述阀杆安装，并具有其中带开口的外端和适于连接到所述安装板中的连接器的内端。

14.根据权利要求13所述的组件，进一步包括：螺纹紧固件，用于将所述裙状部连接到所述手柄。

15.根据权利要求11所述的组件，进一步包括适于连接到所述阀的密封板，所述密封板包括用于容纳所述安装板的一部分的孔。

16.根据权利要求15所述的组件，其中，所述安装板包括具有第一平坦壁和第二平坦壁的法兰，所述密封板包括具有第一平坦壁和第二平坦壁的法兰，在所述密封板中的所述壁限制在所述安装板中的所述壁转动超过预定位置。

17.根据权利要求11所述的组件，其中，所述缓冲接头装置包括：连接到所述手柄的杆驱动器和连接到所述阀杆的杆接合器。

18.根据权利要求17所述的组件，其中，所述杆接合器和所述杆驱动器中的一个包括多个细长的槽，而所述杆接合器和所述杆驱动器中的另一个包括多个径向延伸的突起，所述突起的规格和尺寸被设置为容纳于所述槽中。

19.根据权利要求18所述的组件，其中，所述细长的槽的规格和尺寸设置为允许所述径向延伸的突起轴向定位，以应对设置在所述阀与所述手柄之间的壁的厚度变化。

20.根据权利要求11所述的组件，其中，所述缓冲接头装置包括以下部件中的至少一个：弹性接合件、滑块、可弯曲片、橡胶垫、传统的结合/联结万向接头、挠性梁伺服联结件、波纹管伺服联结件、齿轮类伺服联结件和球型伺服联结件。

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