CN102439234A - 具有由不同金属材料制成的组件的耐腐蚀龙头 - Google Patents

Abstract

公开了一种龙头(10)，其具有由锌构成的外壳(16)，其具有下入口(17)、上出口(19)和侧腔(20)。具有供应管线构件(44)，其从所述下入口延伸进入或邻近所述侧腔，以及一位于侧腔内的阀芯(56)。塑料绝缘套筒(26)，位于所述外壳的壁与所述阀芯之间的侧腔内。铜轴环(54)，嵌套入所述绝缘套筒内并位于阀芯的外面。因此，获得了锌外壳的优点，同时避免了起因于铜表面与锌表面之间接触的电化学腐蚀。绝缘套筒还有助于旋转和轴向对准及密封。

Description

具有由不同金属材料制成的组件的耐腐蚀龙头

相关申请的交叉参考

本申请要求基于2009年5月8日提交的美国临时申请61/176,516的优先权。

联邦资助的研究或开发的声明

不适用。

技术领域

本发明涉及具有主外壳和至少一个相邻组件的龙头，所述主外壳具有由一种金属成分制成的表面，所述相邻组件具有由另一种金属成分制成的表面。更具体地，其涉及可以避免电化学腐蚀的结构，否则如果龙头组装后这两个表面彼此接触，就会发生这种电化学腐蚀。

背景技术

通常的龙头包括由铜制成的外壳以及许多内部铜部件。由于其外观、耐用性、强度、机械加工性和支持各种抛光的能力起见，铜是优选的材料。然而，铜的材料成本较高，因此希望为至少一些较大的龙头部件找到可替换的材料。

因此，一些较低成本的龙头将主要由锌制成的表面材料用于其外壳体。然而，这种基于锌的表面在它们长期接触内部铜组件的情况下易受腐蚀。在这点上，当基于锌的表面与铜接触时，尤其是在湿润或潮湿环境下，在金属之间电气性质的不同会引起电化学腐蚀(galvaniccorrosion)。

这会逐渐损坏外壳的结构完整性或者改变其装饰性外观。尽管可以用塑料或者甚至锌来构成全部内部组件，但这会引起诸如长期可靠性和/或强度之类的其他顾虑。

因此，需要可以解决这个问题的改进的龙头。

发明内容

在一个方面，本发明提供了一种龙头，具有：

(a)外壳，具有由第一材料构成的表面，所述外壳具有下入口、上出口和侧腔；

(b)供应管线构件，可从所述下入口延伸进入或邻近所述侧腔；

(c)阀芯，位于所述侧腔内，其适于在为所述供应管线供水的情况下，控制从所述供应管线构件到所述上出口的流量；

(d)绝缘套筒，至少部分位于所述外壳的壁与所述阀芯之间的所述侧腔内；及

(e)轴环，具有由与所述第一材料不同的第二材料制成的表面，及至少部分地嵌套入所述阀芯外的所述绝缘套筒内；

(f)其中，所述绝缘套筒由有助于将所述外壳与所述轴环电绝缘的材料制成。

在优选实施例中，所述第一和第二材料是这样的：如果它们彼此接触，所述外壳与所述轴环的接触表面可以导致其中至少一个的电化学腐蚀。在一个实施例中，所述外壳主要由锌制成，所述轴环主要由铜制成，及所述绝缘套筒大体为圆柱形并由塑料制成。

进一步的细化包括：

(a)所述供应管线构件限定一在其外表面上的脊部；

(b)所述绝缘套筒限定一在内表面上的凸台，并具有弹性夹片；

(c)可以在所述凸台和所述弹性夹片之间捕获所述脊部，用以选择性地将所述供应管线构件连结到所述轴环；

(d)所述供应管线构件包括外螺纹；

(e)所述轴环包括内螺纹，其与所述外螺纹接合，用以将所述轴环连结到供应部件；

(f)具有在所述绝缘套筒的外表面中形成的凹槽；

(g)具有安装在所述凹槽中的O形圈；及

(h)所述O形圈能够抑制所述绝缘套筒在所述外壳内的运动。

在其他形式中：

(a)所述绝缘套筒限定第一锁部；

(b)所述侧腔限定第二锁部，其与所述第一锁部相配合，由此限制所述绝缘套筒在所述外壳中的旋转；

(c)具有端盖，所述端盖接近所述侧腔的一端相接合，以及阀杆，所述阀杆从所述阀芯通过所述端盖延伸；及

(e)手柄，其连结至所述阀杆，从而所述手柄控制所述阀芯的操作。

在再其他的形式中，所述绝缘套筒限定一凸缘，其接近于所述侧腔的第一端，及所述轴环限定一端面，其接近于所述侧腔的第一端。当将所述轴环连结到所述供应管线构件时，在所述凸缘与所述端面之间形成间隙，以使得所述轴环推进所述阀芯与所述供应部件接合。

应意识到，本发明允许将相对廉价的外部装饰材料用于龙头主外壳(例如锌)，同时允许继续将优选的铜用于套住阀芯的套筒。以相对低的额外成本提供了绝缘构件，其避免了电化学腐蚀，否则如果铜套筒长期与外壳接触，通常就会发生腐蚀现象。

绝缘套筒还起到多个额外的有价值的效果，诸如旋转和轴向对准，及辅助密封功能。

依据详细说明和附图，这些及其他方面会是显而易见的。以下是对优选的实施例的说明。然而，应参照权利要求书来确定本发明的完整范围。

附图说明

图1是已经安装在常规水槽上的本发明的龙头的立体图；

图2是沿图1中的线2-2截取的局部截面图；及

图3是图1中的龙头的部分的放大局部分解图。

具体实施方式

图1示出安装在常规厨房水槽12上的示例龙头10。应意识到，本专利中在最广泛的含义上使用术语“龙头”，以覆盖宽泛的管道配件，其中，水量和/或温度由邻近喷管的配件控制。因此，应将其解释为覆盖了厨房或浴室龙头，以及具有相关控制阀门的浴盆注水器、具有相关控制阀门的淋浴头等。

龙头10是厨房拉拔喷射型龙头，具有从主外壳16向上延伸的喷管14。在龙头的侧面有控制手柄18，用以控制从外壳16引出，通过喷管14到达相关拉拔喷射头13的水的流量和温度。

外壳16优选地由锌制成，或者含50％或以上的锌的锌合金。可替换地，它可以是电镀了此类基于锌的配方的基体材料。在任何情况下，外壳16具有下入口17、上出口19和侧腔20。侧腔包括内端22和接近手柄18的外端24。

绝缘套筒26嵌套在侧腔20中。它具有在外表面30上形成的凹槽28，在其中安装了O形圈32。在外壳16中形成匹配凹槽34(即，在侧腔20内)，以便在绝缘套筒26嵌套在侧腔20中时，可以将O形圈32安装在绝缘套筒26中的凹槽28和外壳16中的凹槽34中。这有助于将绝缘套筒26固定就位。

这个绝缘套筒26通常优选地是圆柱形，并且由非金属材料制成，诸如塑料(例如，NORYL牌塑料)。得益于本公开文件，本领域技术人员会意识到可以使用各种其它材料，只要它们抑制电化学传递，并由此减少各个组件的电化学腐蚀。

绝缘套筒26还可以锁定到侧腔20上，以使得侧腔20中的绝缘套筒26的方向也旋转受限。在这点上，绝缘套筒26限定了一对凹槽36，所述凹槽锁定在侧腔20中形成的一对突出部38上(如图3所示)。

此外，绝缘套筒26可进一步限定在内表面42上的凸台40。供应管线构件44(例如，入水口管线和“盘(puck)”面)通常具有位于侧腔20的内端22附近的部分，并包括外表面48上的脊部46(仅在图2中示出)，当组装到侧腔20中时，所述脊部与绝缘套筒26的凸台40相接合。

与绝缘套筒26一体地形成弹性夹片50，并在弹性夹片50与凸台40之间可释放地捕获供应部件44的脊部46。并且，一系列对准鳍板52与供应管线构件44上的相配的对准凹槽(未示出)接合，用以在绝缘套筒26中定向供应管线构件44(以及由此定向侧腔20)。

借助于其末端通常位于侧腔20内或与之相邻的供应管线构件44，将铜轴环54至少部分地嵌套在绝缘套筒26中，用以捕获常规阀芯56，以使得阀芯的向内端与供应管线构件44的末端相邻接。

注意在供应管线构件44上还可以有外螺纹58，铜轴环54包括相配的内螺纹60，其与外螺纹58接合，用以将轴环54连结到供应管线构件44，它也可以是铜的(从而捕获阀芯56)。具体地，接近侧腔20的外端24的轴环54的颈部62邻接由阀芯56的阀体66限定的肩部64。

在阀芯56与供应管线构件44之间的紧密接合(尤其是其盘部)是需要的。为此，示例性实施例中，绝缘套筒26限定了接近于侧腔20的第一内端22的凸缘68，轴环54限定端面70(也接近于侧腔20的内端22)，以便当轴环54连结到供应管线构件44时，在凸缘68与端面70之间形成间隙72。

因此，可以将轴环54紧固到足以迫使阀芯56与供应管线构件44接合。O形圈74安装在供应管线构件44中形成的环形凹槽76中，所述O形圈进一步有助于在供应管线构件44与轴环54之间形成密封部。

如所述的，外壳16具有主要由锌形成的内表面，轴环54具有主要由铜形成的相邻外表面。如果所述内表面与相邻外表面彼此接触，在龙头的使用寿命期间有可能会发生电化学腐蚀，尤其是在湿润或潮湿环境中。

然而，提供了塑料或其它电绝缘的套筒以确保这些部件保持分离，以及可靠且准确对齐的装配的布置。因此，抑制了电化学腐蚀，外壳可以由低成本材料构成，而不会有担心被侵蚀的顾虑。

在示例性实施例中，阀芯56的阀体66优选地由塑料制成。借助于连结至供应管线构件44的轴环54(例如通过使用工具接合轴环54的颈部62上的平坦面(land)78并旋转轴环54)，端盖80接近于侧腔20的外端24接合。阀杆82从阀芯56延伸并通过端盖80的开口81。

在示例性实施例中，手柄18由电镀锌或涂锌来制成(类似于外壳16)，手柄18包括用于容纳阀杆82的腔体84，并通过与阀杆82横向定向的定位螺钉86固定于所述阀杆82。因此，把手18的运动控制阀芯56的操作以及由此的来自龙头10的水流。

为了帮助将端盖80固定到外壳16附近，端盖80限定一内凹槽88，在其中安装了O形圈90，并且轴环54包括匹配凹槽92，其在端盖80接合至侧腔20时与0形圈90接合。为了使端盖80能够相对平齐地安装到外壳16，在绝缘套筒26的端面94(靠近侧腔20的外端24)与端盖80的端面96(靠近侧腔20的第二外端24)之间形成间隙98。在示例性实施例中，端盖80优选地由塑料(例如，丙烯腈(“ABS”))制成，并且是电镀的，以提供稳固且美观的外观。

已经相当详细地说明了优选示例性实施例，包括说明了最优选的材料。然而，优选实施例的优选材料及其他方面并非旨在举例说明权利要求的全部范围。

得益于本公开文件，本领域技术人员会意识到能够使用的各种其它材料以及变化的结构来实现这些原理。这样，优选示例性实施例的许多修改和变化对于本领域普通技术人员会是显而易见的。因此，本发明不应局限于所述的示例性实施例。

工业实用性

本发明提供了具有绝缘结构的龙头，其抑制了在由不同金属制成的两个相邻龙头部件之间的电化学腐蚀。

Claims (12)

1.一种龙头，包括：

外壳，具有由第一材料构成的表面，所述外壳具有下入口、上出口和侧腔；

供应管线构件，可从所述下入口延伸进入或邻近所述侧腔；

阀芯，位于所述侧腔内，其适于在为所述供应管线供水的情况下，控制从所述供应管线构件至所述上出口的流量；

绝缘套筒，至少部分位于所述外壳的壁与所述阀芯之间的所述侧腔内；及

轴环，具有由与所述第一材料不同的第二材料制成的表面，并且至少部分地嵌套入所述阀芯外的所述绝缘套筒内；

其中，所述绝缘套筒由有助于将所述外壳与所述轴环电绝缘的材料制成。

2.如权利要求1所述的龙头，其中，所述第一和第二表面这样设置，如果它们彼此接触，就会导致其中至少一个的电化学腐蚀。

3.如权利要求2所述的龙头，其中，所述外壳的表面主要由锌制成，以及所述轴环的表面主要由铜制成。

4.如权利要求1所述的龙头，其中，所述绝缘套筒由塑料制成。

5.如权利要求4所述的龙头，其中，所述绝缘套筒大体为圆柱形。

6.如权利要求1所述的龙头，

其中，所述供应管线构件在其外表面上限定一脊部；及

其中，所述绝缘套筒在内表面上限定一凸台，并具有弹性夹片；并且

由此在所述凸台和所述弹性夹片之间能够捕获所述脊部，以选择性地将所述供应管线构件连结到所述轴环。

7.如权利要求1所述的龙头，其中：

所述供应管线构件包括外螺纹；及

所述轴环包括内螺纹，所述内螺纹接合所述外螺纹，以将所述轴环连结到供应部件。

8.如权利要求1所述的龙头，进一步包括：

在所述绝缘套筒的外表面中形成的凹槽；及

安装在所述凹槽中的O形圈；

其中，所述O形圈能够抑制所述绝缘套筒在所述外壳内的运动。

9.如权利要求1所述的龙头，其中：

所述绝缘套筒限定第一锁部；及

所述侧腔限定第二锁部，所述第二锁部能够与所述第一锁部相配合，以由此限制所述绝缘套筒在所述外壳中的旋转。

10.如权利要求1所述的龙头，进一步包括端盖，所述端盖接近所述侧腔的一端接合。

11.如权利要求10所述的龙头，进一步包括：

阀杆，所述阀杆从所述阀芯通过所述端盖延伸；及

手柄，所述手柄连结至所述阀杆，以使所述手柄控制所述阀芯的操作。

12.如权利要求1所述的龙头，其中：

所述绝缘套筒限定一凸缘，所述凸缘接近于所述侧腔的第一端；及

所述轴环限定一端面，所述端面接近于所述侧腔的所述第一端；

其中，当所述轴环连结至所述供应管线构件时，在所述凸缘与所述端面之间形成间隙，以使得所述轴环推进所述阀芯与所述供应部件接合。

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