CN102016190B - 一种铰接式龙头 - Google Patents

Abstract

铰接式龙头(16)，具有通过多个可移动接头(26)连接的分段(20，22)。每个接头包括一对陶瓷配合(66，68)盘，所述一对陶瓷配合(66，68)盘被布置为面对面地接触，但能够在施加充分的力时相对于彼此旋转。波形弹簧(64)帮助使所述盘保持恒定接触，橡胶半球(72)压靠所述陶瓷盘(66，68)的相对表面，以产生剪切力，从而保持所述接头稳定。在所述龙头(10)中，水借助于被所述接头(26)密封的管道或中空对接螺栓(86)穿过所述接头。所述龙头能够因此将水引导到各种位置，而无需侧向喷洒，同时减小接头泄漏的风险。

Description

一种铰接式龙头

相关申请的交叉引用 

本申请基于2008年3月25日递交的美国临时申请61/039,372要求优先权。 

联邦资助研究或开发的声明 

不适用。 

技术领域

本发明涉及一种具有用于联结流体管路的连接器组件的管道配件。更具体而言，其涉及一种用于连接铰接式龙头的各分段的可移动接头。 

背景技术

浴室盥洗池和厨房水槽通常具有龙头，龙头位于水槽后部平台处或者位于水槽紧后面的柜台上。其中一些水槽，特别是厨房水槽，可能具有相对较宽的单一盆槽，或者可能具有多个盆槽。因此，经常希望与它们一同使用的龙头喷管能够枢转，以能够将水引导在多个盆槽之间，或者引导到宽盆槽的特定部分。即使当盆槽不是非常大时，也可能希望将水引导到盆槽中的或接近盆槽的锅或其他物件，并且枢转喷管是针对此需求的传统方案。 

枢转龙头已被使用多年，且普遍存在于家用厨房中。这种龙头的特征在于具有用于将喷管紧固到龙头主体并允许喷管在使用期间被旋转的连接或联结装置。 

还已知包含可移动接头的龙头。例如，由本转让人提出的HiRise^TM厨房锅浇注器在家用厨房设施中提供商用级功能。也已知诸如美国专利6,425,149中公开的铰接式龙头。这种铰接式龙头通过提供比标准枢转龙头自身更大的 运动柔性来提高功能性和便捷性。 

带接头的铰接式龙头对在水承载部件的可移动连接之间密封以及保持龙头在被操纵到一个希望位置之后的稳定性提出挑战。当龙头具有许多接近无限的铰接位置时，保持龙头在被操纵到一个希望位置之后的稳定性是更为富有挑战的难题。 

因此，希望提供更好地解决上述难题的一种改进的铰接式龙头以及用于其的接头。 

发明内容

本发明提供一种铰接式龙头，包括：竖直支架；具有至少两个摆动臂的分段龙头喷管；以及喷洒喷嘴。多个回转接头连接所述分段，并使这些分段能够旋转和回转。每个回转接头包括被布置为面对面的一对陶瓷配合盘。所述回转接头包括波形弹簧，用于保持压靠所述盘以保持这些盘恒定接触。所述回转接头进一步包括多个橡胶球，所述橡胶球压靠所述陶瓷盘的相对表面，以产生剪切力，从而致使所述陶瓷盘相对于彼此移动。水借助于由所述回转接头密封的管道穿过所述回转接头。 

因此，当所述龙头的分段围绕回转接头旋转时，所述分段能够抵抗重力保持其位置，直到被另一外力再次移动。因此，所述回转接头对旋转提供紧密连接和阻力。 

内部软管或管子(例如，由诸如铜等金属或聚合物制成)可用于承载通过分段的喷管部分的饮用水，以最小化所述喷管中的水的重量。 

本发明的这些以及其他优点通过详细的说明和附图将变得明显。以下仅仅是本发明的一个优选实施例的描述。为了确定本发明的全部范围，应该关注权利要求，这是因为该优选实施例并不致力于成为权利要求范围内的唯一实施例。 

附图说明

图1为本发明的龙头的透视图； 

图2为图1所示龙头的侧视立面图； 

图3为图1所示龙头处于完全折叠或缩回位置的透视图； 

图4为图1所示龙头的一个分段的分解透视图； 

图5为沿图2中的线5-5截取的剖视图； 

图6为能连接到图4所示的分段的图1所示龙头的另一分段的分解透视图； 

图7为沿图2中的线7-7截取的详细剖视图；以及 

图8为沿图7中的弧8-8截取的局部放大视图。 

具体实施方式

图1至3例示出适于与水槽、盥洗池、公用盆槽或其他卫生设备容器，特别是具有大型盆槽(例如，厨房水槽或其他管道盆槽)的卫生设备容器，比如盆槽12，一同使用的铰接式龙头10。管形的分段式喷管组件14和可移动龙头把手16可被安装到盆槽12的安装平台或者安装到环绕支撑表面(例如，柜台顶部，等)。喷管组件14包括竖直支架18、两个可移动摆动臂20、22和喷头组件24。喷管组件14进一步包括使摆动臂20、22和喷头组件24能够枢转的多个接头26A至26C。接头26A和26C各自允许围绕两个轴线的旋转，所述两个轴线处于不同的正交平面中并提供在该不同的正交平面中的运动。接头26B允许围绕一个轴线的旋转。应该注意到，远侧接头26C(与喷头组件24相邻)为浮动接头，这是由于其在空间中的位置可移位，使得旋转的轴线以及相关的平面不相对于竖直或水平固定。 

竖直支架18向上延伸到位于回转螺母28A与回转侧接头半部30A之间的接头26A。接头半部30A和摆动臂20、22以及喷头组件24可围绕延伸通过支架18的轴线Y顺时针或逆时针回转。接头26A将回转侧接头半部30A连接到通孔接头半部32A，通孔接头半部32A联结到第一摆动臂20的上游 端34。第一摆动臂20的下游端36也联结到通孔接头半部32B，通孔接头半部32B通过中间接头26B进一步连接到枢转侧接头半部38，枢转侧接头半部38联结到第二摆动臂22的上游端40。第二摆动臂22的下游端42联结到回转螺母28C并通过远侧接头26C进一步连接到回转侧接头半部30C。回转侧接头半部30C进一步连接到出口接头半部44，出口接头半部44连接到喷头组件24。每个接头26A至26C具有相同的基本设计，并以基本相同的方式运转。 

由于由接头26A至26C提供的多个枢转和回转点，铰接式龙头10可被操纵到几乎无限量的位置，范围从图1所示的局部延伸正常使用位置到图3所示的完全收回位置。因而，喷头组件24能够在水平“x”平面和竖直“y”平面以及在其间倾斜延伸的平面中被操作，且可以在多个平面中同时枢转。进一步，接头26A至26C将管形分段止动在操纵位置，以使使用者能够将龙头移动成各种布置并将水从喷头组件24引导到各种角度的位置。 

尽管未示出但在本领域众所周知的是，冷热水软管从水供应阀延伸到混合控制阀。把手16被倾斜或者移动以通过供应软管(未示出)将水引导到铰接式龙头12。供应软管延伸通过环形喷管安装组件或基部(大体上由图1中的46表示)，并通过螺纹连接内部地紧固到支架18。 

中空的竖直支架18在下面的上游端48(见图2)处固定地连接到喷管组件14的其他部分，并在上端52处固定地连接到回转接头组件50A。本发明的接头26A被提供在回转螺母28A与回转侧接头半部30A之间，以使接头半部30A(扩展地看，使整个铰接式龙头10)能够围绕竖直支架18的轴线Y顺时针或逆时针旋转。第一接头组件50A以及用于中间接头26B的组件分别近似等同于图6和7所示的组件50C，因此在本文中将仅详细描述其中一个，这样，附图标记26、28和30的字母后缀将在后面的段落中省略，除非具体引用特定的接头。 

参照图6和7，回转接头组件50C包括回转螺母28和回转侧接头半部30。回转侧接头半部30包括延伸通过回转螺母28的圆柱形柱54。止动垫圈 56将回转螺母28紧固在从圆柱形柱54径向向外的位置。 

关于图1和2所示的接头26A，回转螺母28A的一部分被插入竖直支架18的上端且由O形圈密封。回转螺母28A的柱部分具有类似于图7所示的通道58的轴向孔，该轴向孔延伸通过所述柱部分以将水从竖直支架18引导到回转侧接头半部30A的主体中。但可以设想到，由于支架18的全部容积中的水的额外重量不是问题，因此在竖直支架18中不使用内部管道。 

返回图6和7，回转螺母组件50C进一步包括上述止动垫圈56以及硅垫圈60、回转摩擦垫圈62和O形圈63。螺旋波形弹簧64、一对带凸起的陶瓷盘66、68、注模成型的球环70和多个橡胶球72。这些部件从圆柱形柱54径向向外地被定位。这些部件被一同夹在腔71内，腔71由位于回转螺母28的上表面75中的环形槽73和位于回转侧接头半部30的环形肩部78中的对应环形槽76限定。回转接头26通过圆柱形延伸部和O形圈与穿过该回转接头的水隔离。 

在回转接头26内，陶瓷盘66、68以面对面的布置被放置在一起。波形弹簧64对包括陶瓷盘66、68的部件施加恒定的力。一系列可变形轴承(例如橡胶半球或球72)在盘66、68与相应的槽73、76之间提供阻力。摩擦垫圈80被定位为从盘66、68径向向外并在回转螺母28与接头半部30之间，以防止金属与金属接触并使回转运动容易。 

由波形弹簧64施加在盘66、68上的力与盘66、68之间的分子间(即凡得瓦)力一同使盘66、68能够抵抗旋转并防止接头26运动，除非被外部转动力克服。当施加充分的转动力时，相对于相应的槽73、76固定的盘66、68相对于彼此移动。 

由于制造公差，任何带凸起的陶瓷盘66均没有由于其外直径与承接腔70的内直径相同而通过摩擦配合被保持。相反，存在导致盘66、68的凸起82与腔70的内表面之间有一些量的游隙的间隔。当该间隔足够大时，陶瓷盘66、68在接头26被移动时不会相对于彼此移动。相反，盘66、68一同旋转，从而致使回转接头在外部转动力停止之后返回到先前的位置。上述橡胶 球72通过压缩产生剪切力，该剪切力致使盘66、68随其关联的接头半部旋转且不一同旋转。 

如所述，陶瓷盘66、68形成有多个防旋转凸起82。圆锥形切除部(未示出)形成在每个凸起82中，在所述圆锥形切除部内放置有橡胶球72。球承接腔(未示出)以匹配凸起82的形式也形成在盘68的环形槽73中。当接头28被组装时，橡胶球72被压缩在盘68与环形槽73之间，并根据需要产生剪切力。 

由于波形弹簧64直接压靠回转侧接头半部30的环形槽70，因此环形槽中没有形成球承接腔。相反，注模球环70被提供。球环70也形成有多个凸起84，每个凸起84具有球承接腔(未示出)。当回转接头26被组装时，橡胶球72被固定地紧固在陶瓷盘66与球环70之间，以当回转接头26被操作时产生剪切力。当被压缩时，球环70变形，使得向外的力施加到承接槽76的内表面，从而进一步帮助防止陶瓷盘66旋转。当回转接头26被操作时，球72受到剪切力，致使关联的陶瓷盘66、68分别随接头半部30或回转螺母28移动或不移动。 

如上所述，在第一接头26A处，回转侧接头半部30也联结到通孔接头半部32A，在中间接头26B处，枢转侧接头半部38联结到通孔接头半部38。中空对接螺栓86限定用于穿过接头的水的通道88，并进一步将接头半部紧固在一起，如下文进一步所述。 

对接螺栓86具有轴向延伸的上游端90和与螺栓头部94相邻的下游端92。螺栓86形成有通孔96，该通孔96从轴向定位在上游端90的入口98以及接近下游端92形成的横向钻出的出口100延伸。对接螺栓86具有一系列螺纹102，这些螺纹使螺栓86能够通过包含在回转侧接头半部30内的内部螺纹被固定地紧固到回转侧接头半部30。位于头部94中的销孔104用于驱使对接螺栓86通过通孔接头半部32并进入枢转侧接头半部38中。当螺栓86被驱使到接头半部38中时，波形弹簧64被压缩，使得陶瓷盘66、68之间的阻力变得难以克服。换言之，当螺栓86被进一步驱动时，接头要求更多 的外力来移动。 

对接螺栓86的外表面进一步具有被设计为承接O形圈108的环形槽106。O形圈108密封螺栓86的外表面而抵靠接头半部的内表面，以将入口98与出口100隔离并保持对接螺栓86的孔88中的水。通孔接头半部32可围绕对接螺栓86旋转，并保持与配合的接头半部流体连通。当通孔接头半部38被旋转时，螺栓头部94与通孔接头半部38之间的硅垫圈110防止金属与金属的接触。 

参照图4和5，第一摆动臂20包括紧固在两个通孔接头半部32A、32B之间的内管112。水被承载在管122内以限制第一摆动臂20中的水量以及重量。如前所述，水穿过通孔接头半部32B和枢转侧接头半部38，进入在第二摆动臂22内部延伸的第二内管124中。如上文所述，第二摆动臂22的下游端42包括回转螺母28C和回转侧接头半部30C。回转侧接头半部30C通过接头26C连接到出口接头半部44。喷头组件24通过定位螺丝(未示出)被固定地紧固到出口接头半部44。 

喷管分段的外表面可由合成物(例如铝合金玻璃纤维/碳纤维)或其他非近似材料(例如塑料、木头、玻璃等)制成。这种材料的使用进一步最小化喷管的总重量，同时还提供装饰特征，例如光亮、带有色彩或透明的外观。 

本领域技术人员将理解和意识到，水龙头构造中传统的各种部件和构件可被应用为为本发明的各种组件和子组件提供密封、旋转、组装和固定。典型应用的部件包括用于密封的O形圈和/或垫片、例如螺母、螺纹固定件、垫圈等的各种固定元件、用于固定喷嘴头部的位置的定位螺丝，等等。 

因此，本发明提供一种铰接式龙头，其具有多重分段回转能力。应该意识到，以上描述了本发明的优选实施例。然而，该优选实施例的许多修改和变型对本领域技术人员是明显的，其将被包含在本发明的精神和范围内。 

因此，本发明不应被仅仅限制于具体描述的实施例。为了确定本发明的全部范围，应该参照所附权利要求。 

工业应用性 

本发明提供铰接式龙头以及用于其的接头，其允许分段及其喷头被操纵和保留在多个方位。 

Claims (3)

1.一种铰接式龙头，包括：

竖直支架；

多个摆动臂；

喷头；以及

多个接头，其通过所述摆动臂将所述喷头与所述支架互连，并允许所述喷头相对于所述支架运动，其中所述多个接头引起内部旋转阻力，使得所述喷头保持在固定位置，直到所述多个接头中的至少一个被除重力以外的外力克服；

所述接头中的至少一个包括：

第一和第二接头部件，其能够相对于彼此旋转，并被配置为允许流体从所述第一接头部件传送到所述第二接头部件；

第一和第二盘形摩擦构件，所述第一盘形摩擦构件与所述第一接头部件关联，所述第二盘形摩擦构件与所述第二接头部件关联，所述第一和第二盘形摩擦构件能够以面对面的关系配合；以及

弹簧构件，其施加力以将所述盘形摩擦构件偏压为彼此接触，使得所述第一和第二盘形摩擦构件保持所述第一和第二接头部件的相对位置，直到达到阈值旋转力为止。

2.根据权利要求1所述的铰接式龙头，其中所述盘形摩擦构件为陶瓷盘。

3.根据权利要求2所述的铰接式龙头，其中所述第一接头部件包括第一槽，所述第二接头部件包括第二槽，所述第一槽和所述第二槽限定回转接头腔；并且

其中所述盘具有带有球承接腔的凸起，且所述铰接式龙头进一步包括：

球环；以及

紧固在所述球承接腔与所述球环之间的多个橡胶球；

其中所述弹簧构件、盘形摩擦构件、球环和橡胶球被一同夹在所述回转接头腔中。

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