CN102272390B - 可调节阀组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种穿过墙壁安装的阀组件，墙壁具有第一面和第二面，第一和第二面限定在它们之间的厚度。阀组件包括设有轴向延伸内孔的阀体外壳。阀体可伸缩地承接在阀体外壳的内孔中，因此阀体可相对于阀体外壳轴向移动。阀门被嵌套安装在阀体的凹槽中。锁定元件选择性地在阀体外壳和阀体之间啮合，以锁定阀体相对于阀体外壳的位置。

Description

可调节阀组件

相关申请的交叉引用

无

联邦政府资助研究和发展的声明

无

技术领域

本发明涉及水暖阀门，并且特别地，涉及与之一起使用的可调节安装系统。

背景技术

许多阀组件都穿过墙壁或表面安装。例如，阀组件可用于龙头、淋浴器和类似物被安装至墙壁中。为隐藏安装零件，这些阀组件典型地被锚定紧靠墙壁框架的背面，并向前突出。一旦阀组件在适当位置固定，就附接墙面材料。当然，墙面材料将设有必要的切口以使阀组件延伸穿过。在一些实例中，手柄和/或孔罩可被分离地附接到墙壁的正面上的阀组件。

然而，墙壁的厚度可依照所选择的建筑材料而改变。因此，安装通常包括首先进行粗装和在最后安装期间对深度进行任意校正。

为减少对于单独粗装的需要，已经研发出可调节安装系统。例如，见美国专利3,331,386、4,662,389和6,666,227。许多用于阀组件的可调节安装系统发现了如下事实，即，孔罩覆盖阀门颈部的一部分。通过改变孔罩的定位，可隐藏阀组件距离安装表面的较小的过度延伸或延伸不足。对于许多设有关于固定转轴运动的手柄的阀门而言，孔罩的调节较为有效。

即使在设有固定转轴的阀门中，孔罩的调节量也会受到相当限制。孔罩的调节量会受限于在手柄和阀体之间的间隔或沿与孔罩相连的轴拧紧的量。如果拧紧延伸过远，则会破坏固定装置的外观。

此外，孔罩的调节将不能适用于各种各样的阀门和美学设计。例如，特定类型的混合阀设有须与墙面材料相隔预定距离的枢转中心。通常枢转中心可与孔罩具有某种空间关系，使孔罩作为用于适应不同厚度墙壁安装的工具其沿中轴线的调节不被接受。

因此，存在对于可简单安装到不同厚度墙壁中的改良阀组件的需求。特别地，存在对于阀组件的如下需求，即，提供阀组件使用背面安装将阀构件放置为距离墙壁正面预定距离处，不考虑墙壁厚度。

发明内容

公开一种穿过墙壁安装的阀组件，墙壁具有第一面和第二面，第一面和第二面限定在它们之间的厚度。阀组件包括设有轴向延伸的内孔的阀体外壳。阀体可伸缩地承接在阀体外壳的内孔中，使得阀体可相对于阀体外壳轴向移动。阀门被嵌套安装在阀体的凹槽中。锁定元件选择性地啮合阀体外壳和阀体，以锁定阀体相对于阀体外壳的位置。

在所述阀组件的一种形式中，阀体的径向向外朝向的表面和阀体外壳的内孔的径向向内朝向的表面每一个均设有螺纹。另外，锁定元件可以是螺纹型环，该螺纹型环设有与阀体外壳的螺纹选择性啮合的径向向外朝向的螺纹和与阀体的螺纹选择性啮合的径向向内朝向的螺纹。阀体外壳的内孔可以包括与阀体外壳的内孔上的螺纹相邻近的止块。

在所述阀组件的另一种形式中，阀门可以是设有枢转中心的操纵杆阀。当阀体外壳被安装在墙壁的第一侧时，阀体可以被调节而使得承接在其中的操纵杆阀的枢转中心与壁的第二侧隔开一段预定距离。

在所述阀组件的又一种形式中，阀组件可以还包括在阀体外壳上的安装凸缘。

在所述阀组件的再一种形式中，阀组件还可以包括设有贯穿其中的通道的销钉。销钉可相对于阀体外壳固定，并且可滑动承接在阀体中形成的隔室中。销钉中的通道可以使阀门与阀体外壳上的端口流体连通，该端口连接到在阀体外壳中形成的入水口管道。阀体可包括在其中形成的至少一个进口通道，以使隔室与嵌套安装在凹槽中的阀门流体连通。阀体还可包括出口通道，以使阀门与阀体外壳中形成的出水口管道流体连通。销钉和隔室之间设有第一O形环，形成第一可滑动密封。并在阀体和阀体外壳之间设有第二O形环，形成第二可滑动密封。

另外，公开一种用于阀组件安装的多功能工具。多功能工具包括从第一端轴向延伸至第二端的管形体。在第一端上的匹配边缘设有齿状物用于啮合在锁定元件上的对应特征件。多功能工具在墙面材料的安装过程中充当挡泥板。在阀体和阀体外壳间插入多功能材料来选择性啮合锁定元件。

在所述多功能工具的一种形式中，管形体可设有在其中形成的至少一个径向延伸的孔。

还公开一种将阀组件安装到墙内的方法。阀体可伸缩地在阀体外壳的轴向延伸的内孔中移动。阀体外壳被安装到墙壁的第一侧上的墙壁构件。在墙壁构件上铺装墙面材料，以设置壁的第二侧。在阀体外壳中移动阀体，以将阀体相对于墙壁的第二侧定位。然后使用锁定元件将阀体相对于阀体外壳锁定。

在所述方法的一种形式中，多功能工具在墙面材料的铺装过程中可被用作挡泥板。这样可保护阀组件。还可使用多功能工具来操纵锁定元件，以相对于阀体外壳锁定阀体。

在所述方法的另一种形式中，可在壁的第二侧上将手柄安装到阀组件上。

在所述方法的又一种形式中，将阀体在阀体外壳内移动以将阀体相对于所述壁的第二侧定位这一步骤包括：将所述阀门的枢转中心相对于所述壁的第二侧定位。

因此，提供一种可易于在不同厚度墙壁中安装的阀组件。因在安装过程中可在墙内调节阀组件来匹配墙壁的不同厚度，消除了对于粗装的需求。这样节省了安装过程的时间和成本。

此外，所公开的阀组件允许，即使将阀组件安装在墙壁的后侧，阀门的枢转中心也可被放置与墙面材料正面相隔预定距离。这适用于某些类型的阀门(例如，转杆混合阀门)的调节，其中在阀门和孔罩之间可存在空间性和功能性的关系。

本发明的这些和还有的其它优点将从详细的描述和附图中得以了解。接下来的仅仅是本发明的一个优选实施例的描述。为评定本发明的全部范围，应该视权利要求书而定，此优选实施例不应被认为是权利要求范围中的唯一实施例。

附图说明

图1为阀组件和穿过竖直墙壁安装的带关节龙头的立体图；

图2为安装过程的一个步骤中的竖直墙壁的局部剖视图；

图3为阀组件的分解立体图；

图3A为挡泥板的立体图；

图4为沿图2的线4-4截取的墙壁中阀组件的俯视剖视图；

图5为与图4类似的阀组件的俯视剖视图，但其中已经增加了墙面材料的厚度；

图6为图5的阀组件的俯视剖视图，但其中已对阀体进行调节；以及

图7为沿图的线7-7截取的阀组件的侧视剖视图，但如图6所示，其中已调节了阀体。

具体实施方式

首先参照图1，穿过竖直墙壁14安装带关节龙头10和杠杆手柄12。

带关节龙头10包括多个节段16，所述多个节段16联结于关节18处并从竖直墙壁14内侧延伸至远端喷头20。在带关节龙头10内的水道(未示出)经过节段16和关节18延伸至喷头20。关节18设置用于使节段16相对于彼此运动，从而使喷头20可相对于墙14移动到期望的位置。

在带关节龙头10的一侧的是杠杆手柄12。杠杆手柄12包括从竖直壁14伸出的杠杆22。孔罩24靠近竖直墙壁14表面环绕杠杆22。在所示停止或关闭位置，杠杆22沿轴线A-A延伸，沿此轴线该杠杆22具有枢转中心。此枢转中心可在轴线A-A与竖直墙壁14的表面平面的交叉点上。

在通常的操作中，由杠杆22控制通过带关节龙头10的水流。在本发明的一种形式中，杠杆22设有“关闭位置”，在此位置杠杆22基本上是水平的并从竖直壁14垂直伸出。当杠杆22关于枢转中心被抬起时，通过带关节龙头10的水流开始流出。随着杠杆22被抬起，其可被向上且向左移动来选择从喷头20流出热水流，或向上且向右移动来选择从喷头20流出冷水流。也可以将杠杆22置于中间位置来选择极热和极冷之间的其它水温。此外，由杠杆22偏离其“停止”位置的距离来确定流速。优选地，当用户将杠杆22移动到预期位置以选择水的温度和流速时，杠杆22设有抵抗装置，此抵抗装置保持杠杆22在其预期位置，直到用户再次移动它，因此杠杆22不会落下和关停水流。

现参照图2，示出竖直壁14的局部剖视图，显示出与杠杆手柄12连接的阀组件26的部分安装。竖直墙壁14具有墙壁框架，该墙壁框架包括两个竖直柱28和一水平柱30，两个竖直柱28被在其间延伸的水平柱30隔开一定距离。墙面材料32覆盖墙壁框架正面放置。用于带关节龙头10的安装孔34和用于杠杆手柄12及其相关阀组件26的安装孔36延伸穿过水平柱30和墙面材料32。

如图2中所示，墙面材料32可设有多个层来构成其总厚度。例如，在所示类型中，墙面材料32包括壁板32a和瓷砖层32b(以虚线示出)。然而，墙面材料32可以潜在地包含壁板、瓷砖、涂料和类似物，或者这些材料项的组合。因此，墙面材料32的厚度将根据构成墙面材料32的所述材料项或材料项的组合改变。

各水管从阀组件26中穿入和穿出。在所示类型中，冷水管38和热水管40使水进入阀组件26中。混合水管42为混合水提供从阀组件26到带关节龙头10的管路。

现参照图3-7，可看到阀组件26中用于杠杆手柄12的各种构件。阀组件26包括阀体外壳44、两个销钉46、阀体48、螺纹型环50、操纵杆阀52和阀盖螺母54。

阀体外壳44大致呈柱状，沿轴线A-A从前端56延伸至后端58，容纳阀组件26的其它大部分零件。在阀体外壳44的外表面64上形成有具有安装孔62的向外径向伸展的安装凸缘60。从阀体外壳44的前端56向内延伸的是轴向延伸的内孔66。内孔66的直径通常随内孔66延伸远离阀体外壳44的前端56而减小，内孔66包括一组径向向内朝向的螺纹68。

热水和冷水输入管道70和水输出管道72紧邻阀体外壳44的后端58设置。管道70和72中的每一个从阀体外壳44的外部延伸穿过阀体外壳44至内孔66。热水和冷水输入管道70在内孔66中的每个末端都设有端口74，端口74承接两个销钉46中的其中之一的末端。

两个销钉46被固紧在端口74中并且每个都设有与进水口管道70流体连通的通道76。O形环78在两个销钉46中的每一个和相应的插有销钉46的端口74之间形成密封。两个销钉46中每一个的另一端延伸进入内孔66中，并且如下文将进一步详细描述的，被滑动承接在阀体48中。

在阀体外壳44的内孔66中，可伸缩地承接有阀体48。阀体48在内孔66中的轴向位置可通过沿轴线A-A移动阀体48来调节。螺纹型环50可被插入于阀体外壳44和阀体48之间，以锁定阀体48相对于阀体外壳44的位置。特别地，螺纹型环50具有一组径向向外朝向的螺纹80和一组径向向外朝内的螺纹82，所述一组径向向外朝向的螺纹80啮合在内孔66上的所述一组径向向内朝向的螺纹68，所述一组径向向内朝向的螺纹82啮合在阀体48上的一组径向向外朝向的螺纹84。

尽管螺纹型环50已显示为将阀体48和阀体外壳55锁定在一起，也可以利用其它锁定元件来将阀体48和阀体外壳44相关于彼此固定。

多功能工具86，如在图3A中所见，可被用于在阀体48和阀体外壳44之间将螺纹型环50可旋转地拧紧直至在阀体外壳44的内孔66上形成的止块87。多功能工具86设有从第一端90延伸至第二端92的管形体88，并在第二端92上的啮合边缘96上设有一副齿状物94或其它特征件，以啮合在螺纹型环50上形成的匹配特征件(例如切口98)。一旦多功能工具86上的那副齿状物94啮合螺纹型环50上的匹配特征件，可以旋转多功能工具86来推动螺纹型环50进入在阀体48和阀体外壳44之间的位置，以锁定这些部件相对于彼此的轴向位置。一组孔100径向延伸穿透管形体88，因此可经由此插入管或杆，用作在拧紧过程中在多功能工具86上的扭矩臂。

除在阀体48和阀体外壳44之间推动螺纹型环50之外，多功能工具86还可被插入于阀体48和阀体外壳44之间来充当在墙面材料32安装过程中的挡泥板。多功能工具86设有向内朝向的螺纹101，其可被拧紧到阀体48上的向外朝向的螺纹84上，以将多功能工具86在用作挡泥板时固定在适当位置。

在阀体外壳44上形成有凹槽102，该凹槽102承接操纵杆阀52。利用阀盖螺母54将操纵杆阀52固紧在凹槽102中，其中阀盖螺母54具有径向向外朝向的螺纹104，螺纹104啮合凹槽102中的径向向内朝向的螺纹106。可枢转的阀杆108延伸穿过阀盖螺母54中的孔110。可枢转的阀杆108被杠杆22或其它手柄或覆盖物覆盖以呈现最终的外观。如果阀门是可轴向旋转的阀门，可以使用适合旋转的手柄。

在阀体48的一末端上，此末端朝向阀体外壳44的后端58，在阀体48中形成有两个隔室112以在平行于轴线A-A的方向上滑动地承接两个销钉46。两个O形环114在两个销钉46中每一个的径向向外朝向的表面和两个隔室112中的一个的表面之间形成可滑动密封。在这种方式下，阀体48可相对于两个销钉46移动，同时保持销钉46和两个隔室112之间的密封。

虽然未示出，两个销钉46可相对于阀体48固定并与阀体外壳44形成滑动密封。

在阀体48中的一对进口通道116将两个隔室112与放置在凹槽102中的操纵杆阀52流体连通。因此，来自热水和冷水输入管道70的水流经两个销钉46中的通道76，流过阀体48中的一对进口通道116，并流入操纵杆阀52。

如图7最佳所示，出口通道118也从操纵杆阀52延伸穿过阀体48至阀体48的相对一侧上的开口120。将出口通道118的开口120优选地定位为大体与在阀体48的内孔66中的出水口管道72的开口122对准，这样，如果阀体48被完全插入内孔66中，则阀体48中的出口通道118和阀体外壳44中的出水口管道72将保持与彼此流体连通。然而，即使开口120和开口122没有对准，可以假定出口通道118的开口120与出水口管道72的开口122与彼此流体连通。

如图6和7中所示，阀体48可以定位在阀体外壳44中，方式为使得在阀体48和阀体外壳44之间靠近内孔66后端形成腔室124。当腔室124形成时，腔室124使阀体48中的出口通道118与阀体外壳44上的出水口管道72流体连通。一对同轴的O形环126在阀体48和阀体外壳44上内孔66的壁之间形成滑动密封，以将任何向外流的混合水容纳在腔室124中。此滑动密封，与两个销钉46和阀体48之间的滑动密封相组合，允许阀体48相对于阀体外壳44移动，同时保持在阀构件之间正常的流体连通，尽管构件中的许多相对于彼此运动。

应当清楚的是，尽管腔室124已经显示为使阀体48的出口通道118与阀体外壳44中的出水口管道72连通，带有贯穿其中的通道的销钉也可以将使二者彼此流体连通，方式上类似于所述两个销钉46使热水和冷水进水口管道70与一对进口通道116连通。

可采用以下动作将阀组件26安装在墙壁14中。通过水平柱30钻出尺寸适于承接阀组件26的孔36。将阀体外壳44插入孔36中，直到向外伸展安装的凸缘60与水平柱30的后侧齐平。通过使用适当的安装零件(例如，螺钉或类似物)将安装凸缘60固定到水平柱30的后侧。根据需要采用多步骤铺装墙面材料32。铺装墙面材料30可包括安装壁板32a和随后装设瓷砖层32b、涂料或类似物。设置穿过墙面材料32的孔来允许接入阀组件26。

在安装墙面材料32的过程中，多功能工具86可插入到阀体48和阀体外壳32之间来用作挡泥板。在所示形式中，这种插入通过将多功能工具86上的向内朝向的螺纹101拧紧到阀体48上的向外朝向的螺纹84上而实现。这就保护阀组件26防止碎屑或类似物进入。

一旦墙面材料32被安装好，相对于阀体外壳44调节阀体48。在阀体外壳44中移动阀体48以将阀体48相对于墙面材料32的正面定位。这可包括将操纵杆阀52的枢转中心相对于墙面材料32的正面定位。在一些形式中，其可包括定位阀体48以使阀体48的特定边缘与墙壁14的正面基本齐平。

在将阀体48相对于壁14的正面定位后，使用螺纹型环50或另一锁定元件将阀体48相对于阀体外壳44锁定。在所示形式中，如上文所述，螺纹型环50被插入到阀体48和阀体外壳44之间并使用多功能工具86将其拧紧到此二者内。

可在图4-6中观察到此调节过程，其中构建了墙面材料32，螺纹型环50暂时被移开，从而可在阀体外壳44上的内孔66中移动阀体48，以将阀体48相对于墙面材料32的正面再定位，并且再次在阀体48和阀体外壳44之间插入螺纹型环50来使两者相对于彼此锁定。

最后，可铺装任何附加的外部覆盖物。例如，孔罩24和杠杆22或其它手柄可附接到阀组件26或墙14，来提供预期的外观。

因此，所公开的阀组件可被安装到墙壁的后侧，但可被调节以适用于多种墙壁厚度。与其它依靠可变孔罩的位置的可调节阀组件不同，所公开的阀组件设有伸缩式连接零件以允许一些功能阀组件的调节。例如，可相对于墙壁正面调整操纵杆阀的旋转中心。因此，所公开的阀组件提供一种适用于各种类型阀的改良调节方式，并且不只用于设有可关于旋转轴线旋转的转柄的阀。此外所公开的阀组件允许不进行粗装，节省了在安装过程中的时间和花费。

另外，所公开的多功能工具可充当用于将阀组件的各零件锁定在一起的工具并且也可在安装墙面材料过程中充当挡泥板。

应当清楚的是，可在本发明的精神和范围内对优选实施例作出各种改造和变化。因此，本发明不应局限于所描述的实施例。为确定本发明的全部范围，应参照以下权利要求。

工业实用性

本发明提供一种可调节阀组件，其设有可伸缩地承接在阀体外壳中的阀体，在其中，阀体外壳可被安装到墙壁的后侧并且可调节阀体进行位置调节来适用于各种厚度的墙面材料。

Claims (17)

1.一种穿过墙壁安装的阀组件，其中所述墙壁具有第一面和第二面，第一面和第二面限定在它们之间的厚度，所述阀组件包括：

设有轴向延伸的内孔的阀体外壳；

伸缩地承接在阀体外壳的内孔中的阀体，阀体能够相对于阀体外壳轴向移动；

嵌套安装在阀体的凹槽中的阀门；以及

锁定元件，该锁定元件选择性地接合在阀体外壳和阀体之间，以锁定阀体相对于阀体外壳的位置。

2.根据权利要求1所述的阀组件，其特征在于，阀体的径向向外朝向的表面和阀体外壳的内孔的径向向内朝向的表面每一个均设有螺纹，并且，锁定元件是螺纹型环，该螺纹型环设有径向向外朝向的螺纹和径向向内朝向的螺纹，所述径向向外朝向的螺纹选择性地啮合阀体外壳的螺纹，所述径向向外朝向的螺纹选择性地啮合阀体的螺纹。

3.根据权利要求2所述的阀组件，其特征在于，阀体外壳的内孔包括与阀体外壳的内孔上的螺纹相邻近的止块。

4.根据权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述阀门是设有枢转中心的操纵杆阀。

5.根据权利要求4所述的阀组件，其特征在于，当阀体外壳被安装到墙壁的第一侧时，可调节阀体而使得承接在其中的操纵杆阀的枢转中心与墙壁的第二侧隔开一段预定距离。

6.根据权利要求1所述的阀组件，其特征在于，还包括在阀体外壳上的安装凸缘。

7.根据权利要求1所述的阀组件，其特征在于，还包括销钉，所述销钉设有贯穿该销钉的通道，销钉相对于阀体外壳固定并可滑动地承接在阀体中所形成的隔室内。

8.根据权利要求7所述的阀组件，其特征在于，销钉中的通道使所述阀门与阀体外壳上的端口流体连通，该端口连接到形成于阀体外壳中的入水口管道。

9.根据权利要求8所述的阀组件，其特征在于，所述阀体包括在其中形成的至少一个进口通道，以使隔室与嵌套安装在凹槽中的阀门流体连通。

10.根据权利要求9所述的阀组件，其特征在于，所述阀体还包括出水口通道，以使阀与形成在阀体外壳上的出水口管道流体连通。

11.根据权利要求7所述的阀组件，其特征在于，还包括在销钉和隔室之间的形成第一可滑动密封的第一O形环以及在阀体和阀体外壳之间的形成第二可滑动密封的第二O形环。

12.一种用于安装如权利要求1所述的阀组件的多功能工具，所述多功能工具包括：

管形体，该管形体沿轴线从第一端延伸至第二端；和

在第一端上的匹配边缘，该匹配边缘具有齿状物，所述齿状物用于与在锁定元件上的对应特征件啮合；

其中，所述多功能工具插入于阀体和阀体外壳之间，以选择性地接合所述锁定元件；

其中，所述多功能工具用作在安装墙面材料的挡泥板。

13.根据权利要求12所述的多功能工具，其特征在于，所述管形体具有在其中形成的至少一个径向延伸的孔。

14.一种将包含阀体和阀体外壳的阀组件安装到墙壁中的方法，所述墙壁具有第一侧和第二侧，第一侧和第二侧限定在其间的厚度，所述方法包括：

将阀体可伸缩地移动到阀体外壳的径向延伸的内孔中；

将阀体外壳安装到在墙壁的第一侧上的墙壁构件；

将墙面材料附装于墙壁构件，以设置墙壁的第二侧；

将阀体在阀体外壳内移动以将阀体相对于墙壁的第二侧定位；以及

使用锁定元件将阀体相对于阀体外壳锁定。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括：在附装所述墙面材料期间使用多功能工具作为挡泥板来保护阀组件，并进一步使用所述多功能工具来操作所述锁定元件以将阀体锁定到阀体外壳。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括：在墙壁的第二侧上将手柄安装到所述阀组件。

17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，将阀体在阀体外壳内移动以将阀体相对于墙壁的第二侧定位这一步骤包括：将所述阀门的枢转中心相对于墙壁的第二侧定位。

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