CN103732961B - 无工具分体龙头组件、成套用具和方法 - Google Patents
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Abstract
本文描述了一种分体龙头组件、安装成套用具和安装方法。分体龙头组件具有喷口组件，该喷口组件具有喷口、尾件以及至少一个流体入口管道它还包括至少一个阀组件，该至少一个阀组件具有柄部、流体入口管道、流体出口管道和阀芯，其中该柄部具有内表面，该内表面具有与阀芯流体连通并与流体出口管道流体连通的流体接收区域，该内表面限定开口，该开口与阀芯流体连通并与阀组件的流体入口管道流体连通，并且该阀芯被定位于该开口中。还包括一种连接器，该连接器用于将至少一个阀组件的流体出口管道与至少一个喷口组件的流体入口管道连接。
Description
相关申请交叉引用
本申请根据美国35U.S.C.§119(e)要求于2011年8月24日提交的美国临时专利申请No.61/527,001的权益，其整体公开内容以参见方式纳入本文。
背景技术
技术领域
本发明涉及一种例如龙头的卫生器具，尤其涉及一种用于龙头组件安装的无工具方法和成套用具，同时还涉及一种新的分体龙头组件。
现有技术
本领域中存在的龙头组件通常包括至少一个阀组件，用于控制热水和冷水流向喷口。该阀组件与喷口和诸如家庭供水的流体供应源流体连通。阀组件和喷口通常安装在使用预成型龙头基座的水池台板上。称为分体龙头组件的其他龙头组件是已知的且设计成无需传统龙头基座来安装。
在美国专利申请公开No.2011/0073205中可以找到分体龙头组件的示例，该示例示出了设计成减少水路中的污染物的分体龙头组件。龙头组件包括与分配喷口流体连通的水控制阀组件。该组件包括防止组件中水路的向上或向下运动的固定器。分配喷口和热和/或冷水阀控制组件（一个或多个）每个具有管道和基座。该管道一端通过夹子固定至连接器。分配喷口可经由具有相关联的安装螺母和垫圈的安装柄固定至水池台板。每个水控制阀组件通过带螺纹的阀体和相关联的安装螺母和垫圈固定至水池台板。每个水控制阀组件具有管道，该管道可具有用于连接到流体供应源的水连接联接螺母。
美国专利No.6405749还公开了一种快速安装的龙头组件。端体阀组件每个通过附连到T型接头连接器的互连软管与喷口流体连通。喷口通过带螺纹的杆和相关联的楔形螺母元件连接到水池平台。每个阀组件通过带螺纹的本体和相关联的楔形螺母安装到水池平台。
欧洲专利申请No.EP1134320A2教导了具有设计成容易安装的喷口和两个龙头的三部分龙头组件。每个龙头通过连接到龙头的软管与喷口流体连通。每个软管被示出包括端部，该端部具有用于配合龙头的螺纹端部的螺母。
卫生器具例如本领域中已知的分体龙头组件的安装通常需要如扳手、钳子、螺丝刀等工具。例如，通常需要扳手用于将喷口和阀组件固定到水池台板或浴缸。通常也需要扳手，用于将阀组件的流体管道上六角螺母连接到流体供应源。这些工具的使用增加了时间、成本和安装诸如分体龙头组件的卫生器具的难度，尤其是在厨房或盥洗室水池台板或浴缸下方的局限空间内。
因此，本领域中仍然存在对具有少数部件的可无工具安装的分体龙头组件的需求。重要的是，安装者可以方便快捷地安装分体龙头组件而无需工具，尤其是在水池台板或浴缸下的小而尴尬的位置。
发明内容
本发明包括一种部件少且可无需工具地安装的分体龙头组件。在一个实施例中，该分体龙头组件包括：喷口组件，该喷口组件具有喷口、尾件和至少一个流体入口管道；至少一个阀组件，该至少一个阀组件具有柄部、流体入口管道、流体出口管道和阀芯，其中柄部具有内表面，内表面具有与阀芯出口流体连通并与流体出口管道流体连通的接收区域，柄部的内表面限定了开口，该开口与通向阀芯的入口流体连通并与阀组件流体的入口管道流体连通，该阀芯被定位于该开口中；以及连接器，该连接器用于将至少一个阀组件的流体出口管道与至少一个喷口组件的流体入口管道连接。
分体龙头组件优选地具有阀组件柄部，该阀组件柄部具有内表面，该内表面限定了子弹形的开口。另外，该喷口组件和该至少一个阀组件中的至少一个优选地包括安装螺母。分头龙头组件的至少一个喷口组件的流体入口管道优选地连接到喷口，且更佳地螺纹连接到该喷口。阀组件的流体入口管道和阀组件的流体出口管道中的至少一个可连接到阀组件的柄部。
在一个实施例中，喷口组件尾件的宽度约等于至少一个阀组件的柄部的宽度。该分体龙头组件优选地包括两个阀组件，第一阀组件用于控制热水流，第二阀组件用于控制冷水流。连接器设计成将两个阀组件的每个出口管道与喷口组件的流体入口管道连接。
该分体龙头组件还优选地包括具有入口端的流体入口管道，入口端具有自转动螺母组件。该自转动螺母组件优选地包括：具有外表面的螺母；以及具有本体的紧固套筒，该本体具有外表面和内表面，该外表面具有至少一个向外延伸的凸出部分，该内表面形状设置成面对配合螺母的外表面，使得当至少一个向外延伸的凸出部分转动时，紧固套筒能够被手动拧紧。紧固套筒优选地可滑动地定位在阀组件的流体入口管道上。自转动螺母组件的螺母优选地包括内螺纹面。在一个实施例中，紧固套筒具有两个相对的向外延伸的凸出部分且紧固套筒优选地包括聚合材料。该聚合材料更佳地是热塑性材料，诸如聚酰胺或聚甲醛。在一个实施例中，该紧固套筒本体还限定侧开口，使得所述紧固套筒能够由横向方向面对配合自转动螺母组件的螺母。
该分体龙头组件还优选地包括连接器，该连接器包括至少一个联接件，该联接件能够被手动锁定，且该连接器更佳地包括快速连接联接件，该快速连接联接件具有可手动锁紧的锁定套筒。该分体龙头组件可位于体盥洗室、厨房或浴缸中。
本发明还包括一种用于安装分体龙头组件的成套用具，该成套用具包括：喷口组件，该喷口组件具有喷口、尾件和至少一个流体入口管道；至少一个阀组件，该至少一个阀组件具有柄部、流体入口管道、流体出口管道和阀芯，其中柄部具有内表面，内表面具有与阀芯的出口流体连通并与流体出口管道流体连通的接收区域，柄部的内表面限定了开口，该开口与通向阀芯的入口流体连通并与阀组件的流体入口管道流体连通，且阀芯被定位于该开口中；连接器，该连接器用于将至少一个阀组件的流体出口管道与至少一个喷口组件的流体入口管道连接；以及用于安装分体龙头组件的指令。
该成套用具优选地包括具有龙头手柄的至少一个阀组件。在一个优选实施例中，该成套用具包括预先组装的至少一个阀组件和/或喷口组件。该成套用具优选地用于安装分体盥洗室龙头组件、分体厨房龙头组件或分体浴缸龙头组件之一。
本发明还包括一种用于在安装表面上无工具地安装分体龙头组件的方法。本方法的分体龙头组件包括喷口组件、至少一个阀组件，以及连接器，其中喷口组件具有喷口、尾件、至少一个流体入口管道和安装螺母；该至少一个阀组件具有柄部、流体入口管道、流体出口管道、安装螺母和自转动螺母组件，且其中所述自转动螺母组件包括螺母和紧固套筒。该方法包括：首先将喷口组件的尾件插入穿过安装表面上的孔并将至少一个阀组件的柄部插入穿过该安装表面上的孔。接着，将阀组件的安装螺母定位在所述阀组件的柄部和将喷口组件的安装螺母定位在喷口组件的尾件上。随后，手动拧紧阀组件的安装螺母和喷口组件的安装螺母以将阀组件和喷口组件固定至安装表面上。然后，通过手动锁定连接器将所述至少一个阀组件的流体出口管道和所述喷口组件的流体入口管道连接到该连接器。最后，将自转动螺母组件定位在流体供应连接件上，将所述紧固套筒定位在所述自转动螺母组件的螺母上，并手动旋转所述紧固套筒以将流体入口管道与流体供应连接件连接。
本发明还包括一种阀组件，该阀组件具有柄部、流体入口管道、流体出口管道和阀芯，其中所述柄部具有内表面，所述内表面具有与所述阀芯的出口流体连通并与所述流体出口管道流体连通的接收区域，所述柄部的内表面限定了开口，该开口与通向阀芯的入口流体连通并与阀组件的流体入口管道流体连通，且该阀芯定位在该开口中。
本发明还包括一种自转动螺母组件，该自转动螺母组件包括具有外表面的螺母；以及具有本体的紧固套管，所述本体具有外表面和内表面，所述外表面具有至少一个向外延伸的凸起部分，所述内表面形状设置成以面对配合的方式与所述螺母的外表面接触，使得当所述至少一个向外延伸的凸起部分转动时，紧固套筒能够被手动拧紧。该螺母优选地具有内螺纹面。所述紧固套筒优选地具有两个相对的向外延伸的凸起部分并包括聚合物材料。该紧固套筒更佳地为热塑性材料。在可选的实施例中，紧固套筒本体还限定了侧开口，使得所述紧固套筒能够从横向方向上面对配合所述自转动螺母组件的螺母。
本发明优选地包括一个或更多个预先安装的阀组件和/或喷口组件以方便安装。该阀组件可由几乎没有或没有先前的安装经验的人容易地安装而无需工具，只需通过将预先安装的组件定位在安装表面的安装孔中并用手将合适的管道固定至连接器和使用自转动螺母组件固定至流体供应源。
附图简要说明
在结合附图阅读时将更好地理解本发明的前述概要以及下面的优选实施例的详细说明。为了说明本发明，附图中示出目前优选的多个实施例。但是，应理解，本发明不限于所示的精确布置和手段。附图中：
图1是分体龙头组件的实施例的正视图，其中各种部件没有连接；
图2是图1的分体龙头组件的侧面正视图；
图3是图1的分体龙头组件的俯视平面图；
图4是图1的分体龙头组件的立体图，该组件的阀门和龙头部件安装和坐落于安装表面上；
图5a是图1的分体龙头组件处于未组装形式时的龙头和阀门组件部件的沿图1中剖面A-A截取的纵向剖视图；
图5b是图1的分体龙头组件的龙头和阀门组件部件组装后的沿图1中线 A-A截取的纵向局部剖视图；
图6a是图5a的剖视图的放大部分，示出了根据一个实施例的喷口组件；
图6b是图5a的剖视图的另一放大部分，示出了根据一个实施例的阀组件；
图7a是自转动螺母组件的一个实施例的紧固套筒的仰视平面图；
图7b是沿图7a的线B-B截取的自转动螺母组件的一个实施例的紧固套筒的侧视图；
图7c是自转动螺母组件的一个实施例的紧固套筒的俯视平面图；
图7d的沿图7a的线C-C截取的自转动螺母组件的一个实施例的紧固套筒的另一侧视图；
图7e沿图7a的剖面A-A截取的自转动螺母组件的一个实施例的紧固套筒的纵向剖视图；
图7f是自转动螺母组件的一个实施例的紧固套筒的立体图；
图7g是与自转动螺母组件的一个实施例一起使用的螺母的立体图；
图8a是自转动螺母组件的第二实施例的紧固套筒的仰视平面图；
图8b是沿图8a的线B-B截取的自转动螺母组件的第二实施例的紧固套筒的侧视图；
图8c是自转动螺母组件的第二实施例的紧固套筒的俯视平面图；
图8d是沿图8a的线C-C截取的自转动螺母组件的第二实施例的紧固套筒的侧视图；
图8e是沿图8a的剖面A-A截取的自旋转螺母组件的第二实施例的紧固套筒的纵向剖视图；
图8f是自转动螺母组件的第二实施例的紧固套筒的立体图；
图8g是自转动螺母组件的第二实施例的螺母的一个实施例的立体图；以及
图9是分体龙头组件成套用具的未组装的实施例的立体图；
图10是示出根据本发明的一个实施例安装分体龙头组件的方法步骤的流程图。
具体实施方式
本发明包括无需使用工具安装分体龙头组件的成套用具和方法。本发明还包括分体龙头组合件、阀座和自转动螺母组件。如本文所用，使用工具指使用扳手、钳子、棘轮及类似物用于将螺母紧固在软管柄上，将螺母或夹子紧固在连接器上，将螺母紧固在软管接头上，诸如此类，和/或使用任何其他外部的工具，而不是用户的双手来安装。手动调整、紧固等表示分体龙头组件的用户/ 安装者仅使用手工操作来执行某项操作。除非本文另有说明，“分体龙头组件”意指龙头阀组件（一个或多个）被安装并与喷口远远间隔开而无需用于安装的互连基座。
如本文所用，诸如“内”和“外”、“上”和“下”、“内部”和“外部”以及“右”和“左”的词语和类似含义的词语旨在用来结合附图更好地理解本发明，且参考附图中的方向时具有其普通含义。这些词语不旨在限制。
本发明的分体龙头组件提供了在背景中指出所需的功能且符合本领域对这样的功能的需求。在一个实施例中，它可以快速、容易且安全地安装而无需工具，尤其在厨房或盥洗室水槽或浴盆下方的小空间内。该分体龙头组件还包括具有阀座和阀芯的阀组件，其有助于改进流体供应的控制。分体龙头组件还可包括自转动螺母组件，用于将分体龙头组件连接至流体供应源而不使用工具。分体龙头组件可以是，例如，分体盥洗室龙头组件，分体厨房龙头组件或分体浴缸龙头组件。
如图1-4所示，本发明的分体龙头组件100包括至少一个，优选至少两个阀组件10和20，用于控制热流体和冷流体流向喷口组件30。如果使用两个阀组件，一个通常用于热流体且另一个用于冷流体。每个阀组件可配置为顺时针方向或逆时针方向运转或作为热流体或冷流体阀组件使用。分体龙头组件100 还包括连接器40，以允许阀组件（一个或多个）和喷口组件之间的流体连通。
喷口组件30可具有如本领域已知的或有待开发的各种设计和构造。优选地，该喷口组件包括用于排出流体的喷口12。喷口12具有外表面14，外表面 14优选地为管状且形成为J形或其它形状。然而，外表面可形成为任何美观的形状，包括但不限于S形、C形、直的等。喷口12可由各种材料形成，诸如例如金属和金属合金（例如黄铜、镍、钛、不锈钢、电镀钢等）、复合材料、塑料或提供足够的强度和优选地表面质量和摩擦特性以用作喷口的其它任何合适的材料。喷口12优选地由黄铜、不锈钢或如聚甲醛（POM）的塑料形成。
喷口组件30还包括尾件16，尾件16用于将喷口12安装至安装表面15，例如水池台板或浴缸。尾件可以是包括外表面17的标准件或杆，外表面17优选地带有螺纹17且可由任何合适的材料形成，包括但不限于金属和金属合金或聚合材料或硬橡胶材料（例如聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）、聚丙烯腈- 丁二烯-苯乙烯（ABS）、聚酰胺（PA）、聚酰亚胺（PI）、聚亚芳烃（聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酮（PEK）、聚醚酮酮（PEKK）等）、聚砜（PES）、聚醚酰亚胺（PEI）、聚四氟乙烯（PTFE）、氟塑料（FEP和PFA）、烯烃类橡胶、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、如聚甲醛（POM），聚氧乙烯（POE），聚氧丁烯（POB）等的聚氧化烯（即聚缩醛）、苯乙烯- 马来酸酐（SMA））。尾件16可由其他类似的模塑材料、复合材料、这些材料的共混物和/或共聚物形成，只要这些材料提供足够的强度和性能来安装喷口 12。复合材料可包括纤维和颗粒材料，如玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、云母、碳粉，以及本领域中已知的其他填料。尾件优选地由黄铜、镀钢、不锈钢或其他金属或金属合金形成。
喷口组件30还优选地包括用于将喷口12固定到安装表面15的安装螺母 18。安装螺母可包括可由用户以习惯的方式安装的标准内螺纹螺母，例如，通过螺合螺母并拧紧以固定喷口12。然而，安装螺母18优选地是手动操作的快速连接螺母，诸如图5a-5b所示的推进和转动螺母。推动时，推进和转动螺母18 可滑过尾件16直到靠近顶部，且通过用户操作或者冲击上表面（大概是水池台板或浴缸），可用手锁住和转动使得只要几圈，少至1或2圈，即可将螺母在尾件16的优选地带有螺纹的外表面17上固定在位。可使用已知或待开发的任何合适的推进和转动螺母。
如图1和5a-5b所示，该螺母可包括可形成为一整体件，或者更佳地为两个独立构件的两个互锁件。第一构件是外壳22，第二构件是插入件24。外壳具有构造成用于夹持的外表面26和用于配合插入件24的内表面28。该插入件具有内表面32，内表面32优选地带有螺纹以与尾件16的优选地带有螺纹的外表面 17配合。
安装螺母18可由具有将喷口固定至，例如水池台板或浴缸的合适的强度的任何材料形成。安装螺母优选地由聚合物材料形成。所使用的聚合物材料优选地是热塑性模制材料，如各种尼龙、聚碳酸酯、ABS、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚砜、聚氨基甲酸乙酯、可成型的氟聚合物（例如FEP或PFA）、聚烯烃聚合物，以及可以是均聚物、共聚物、互聚物的聚硅氧烷材料，诸如此类。在一个优选实施例中，安装螺母18为相关部分纳入本文的题为“Push andTurn Nut For Quick Faucet Installation”的美国专利No.8231318B2中描述的类型。
喷口组件30还包括至少一个流体入口管道34。该流体入口管道34具有连接到喷口12的出口端36及通过连接器40与至少一个阀组件10和20流体连通的入口端38。流体入口管道的出口端36具有连接到喷口的内表面42的外表面37。该外表面37优选地螺纹连接到喷口的内表面42上的配合螺纹41。然而，外表面37可由本领域中已知或待开发的任何可接受的方式连接到内表面42。流体入口管道优选地预先连接到喷口，以减少安装难度和时间。
该流体入口管道34可包括软管、管、或导管或它们的任意组合。管道可由任何合适的材料，如塑料、橡胶、金属或金属合金形成。管道优选地是软管，更佳地是用于供给流体至水池或浴缸的软管。软管可以是适于将流体供给到水池或浴缸的编织的、强化的或它们的任意组合。
喷口组件30优选地与如图1-4中所示的排水组件44连通。优选地，使用也易于安装或快速安装的排水组件。然而，排水组件可包括本领域中已知的常规排水组件。快速安装的排水组件可包括连接到缆线48和排水联接件（drain coupling）50的升降杆46。排水联接件50可联接到快速安装排水管52，排水管52容易地落入水池或浴缸的排水孔中。这样的排水联接件50优选地将杆46 的上下运动转换成排水管52中止动件53的往复运动。在美国专利No.7886372 B2中描述了优选的快速安装的排水管，其相关部分纳入本文。排水组件44可由任何对预期用途合适的材料形成。
分体龙头组件100还包括用于控制热水和冷水流动到喷口组件30的至少一个阀组件。如图所示，阀组件10和20各包括柄部54。优选地，安装螺母 58用于将所述阀组件固定到安装表面15。阀组件安装螺母（一个或多个）58 的特征可以与上述的用于喷口组件的螺母（安装螺母18）相同或者不同。优选地，为方便起见，各安装螺母是相同的。
每个阀组件柄部54包括外表面62，外表面62优选地带有螺纹且可由任何合适的材料形成，包括但不限于金属和金属合金或聚合物、复合材料和/或硬质橡胶材料，上文中描述了这些材料的示例。阀组件柄部54优选地由黄铜、不锈钢或诸如热塑性材料的聚合物材料形成。
如图6b中最佳地示出，每个阀组件柄部还包括内表面66。内表面55构造成用于提供具有本文所述特征的阀座。内表面66的上部分包括向内延伸部分70，该向内延伸部分70限定流体接收区域72，流体接收区域72沿阀组件柄部 54的内表面66的一部分延伸。流体接收区域72与阀芯78的出口（一个或多个）75和77流体连通，还与每个阀组件及流体出口管道76的入口端79流体连通。基于在阀组件柄部内部可提供的有限空间，优选地使用如申请人的共同未决的题为“Faucet Valve Cartridge”的美国专利申请No.13/449582（相关部分通过参考纳入本文）中所描述的类型的更小、更紧凑的阀芯78，因为这使得阀芯更容易在柄部内定位。流体接收区域72的形状可以变化，并且优选地尺寸设置成以适应在每平方英寸20磅的压强下约每分钟0.8加仑的最小流体流率。
每个阀组件柄部的内表面66还限定开口室，该开口室用于安置阀芯78并接收来自流体入口管道74的流体。用于安置阀芯78的阀座开口室80从流体接收区域72的上部向下延伸，并且较佳地是向下延伸的开口，如图6b所示。开口可具有各种形状。优选地，形状做成接收流体并将流体均匀地引导入坐落于开口室80上方的阀芯的下入口中。阀座的开口室80还较佳地通过内表面66 中的开口89和阀芯78的入口83与流体入口管道74的出口端82流体连通。阀座开口室80提供了一种流体容器，该流体容器用于改善流过阀组件的流体的控制。如图所示，开口室80大致是子弹形，但也可以是卵形，椭圆形等。阀组件柄部的内表面66限定了额外的通道开口84和86，用于接纳流体入口和出口管道。开口84和86优选地是向上延伸的通道开口，开口的尺寸设计成接纳管道且开口具有优选的端部，该端部用于将流体从管道74导入开口室 80，并将流体从接收区域72的上部导入出口管道76，以及还作为流体容器，用于改善流过阀组件的流体的控制。
在一个优选实施例中，每个阀组件柄部54和喷口尾件16具有大约相同的宽度。因此，阀组件10和20以及喷口组件30可以定位在龙头组件的任何位置上。例如，阀组件可以位于传统上预留给喷口组件的中央位置。每个阀组件的安装螺母和喷口组件也优选地为相同的类型和尺寸，这样它们变得可互换，从而进一步降低了安装难度和时间。
如图4、5a、5b、6a和6b所示，流体出口管道76的入口端79和流体入口管道74的出口端82连接到阀组件柄部54。流体出口管道76通过联接件40 与喷口12流体连通，该联接件40固定至喷口组件30。流体出口管道的入口端 79和流体入口管道的出口端82连接到阀组件柄部54的内表面66。流体出口管道的入口端79和流体入口管道外表面的出口端82优选地螺纹连接到阀组件柄部54的内表面66的配合螺纹88和90。然而，管道端部可通过本领域中已知或有待开发的任何可接受的方式连接到内表面66。流体入口管道74和流体出口管道76优选地预先连接到阀组件以减少安装难度和时间。管道也优选地编码以方便安装。在一优选实施例中，每个阀组件的流体入口管道包括沿其外表面的彩色条纹以与流体出口管道相区别。
阀组件的流体入口和出口管道74和76可以包括软管、管、或导管或它们的任意组合。管道可以由任何合适的材料，如塑料、橡胶、金属或金属合金形成。管道优选地是软管，更佳地为用于将流供给输到厨房龙头、洗手间龙头或浴缸的软管。软管可以是适于将流体供给到水池或浴缸的编织的、强化的或它们的任意组合。
阀组件的流体入口管道74进一步包括用于连接到流体供应源73，例如家庭供水的入口端92。如图5a-5b所示，入口端92优选地具有自转动螺母组件94，以无需工具地将流体入口管道连接到流体供应源。在本文中使用的术语“自转动螺母组件”指的是可以通过手而无需工具拧紧的螺母组件。如图7a-7g中最佳地示出，自转动螺母组件94包括螺母96和紧固套筒98。螺母96的特征取决于流体供应连接的类型。螺母96优选地具有带螺纹的内表面101和具有六边形形状的外表面102。
图7a-7f中示出自转动螺母组件94的紧固套筒98中的一个实施例。在本实施例中，紧固套筒优选地定位在阀组件的流体入口管道74上，但是可以作为单独的元件被包括。紧固套筒98设计成将螺母96固定至流体供应连接器81 而无需使用工具。紧固套筒98包括具有外表面106的本体104，该外表面包括至少一个向外延伸的凸出部分108。在一优选的实施例中，该外表面优选地包括两个相对的向外延伸的凸出部分。本体104还包括内表面110，内表面110 的形状设置成以面对配合的方式与螺母96的外表面102接触，从而当至少一个的向外延伸的凸出部分108转动时，紧固套筒能够由手拧紧。内表面110可以包括如图7a所示的向内延伸的部分112。内表面110可构造成具有任何合适于锁定配合螺母的外表面102的形状，包括但不限于圆形、正方形、矩形、六边形等。
紧固套筒可由任何合适的材料形成，包括但不限于金属和金属合金或聚合材料或硬质橡胶材料，上文中描述了这些材料的示例。所述紧固套筒98可由其他类似的模塑材料、复合材料、这些材料的共混物和/或共聚物形成，只要这些材料提供足够的强度和性能以紧固螺母。紧固套筒98优选地由热塑性材料形成。更佳地由PA或POM形成。
图8a-8f中示出了自转动螺母组件的紧固套筒200的第二可选实施例。图 8g示出了具有螺母96的特征的螺母202，该特征包括带螺纹的内表面204和具有六边形形状的外表面206。第二实施例的紧固套筒200的特征通常与第一实施例的紧固套筒98的特征相匹配。然而，紧固套筒200的本体210限定了侧开口220，从而紧固套筒200能够从横向或侧向上与螺母面对配合。第二实施例的紧固套筒200可以作为单独的元件被包括在龙头组件中。因此，一个紧固套筒可用于将不止一个螺母连接到流体供应源连接件，从而减少龙头组件中所需的零件数量。
每个阀组件还包括阀芯78，阀芯78用于控制通过阀组件的流体的流动。阀芯78定位在阀座开口室80中，从而其出口75和77与阀组件柄部54内的流体接收区域72流体连通。阀芯78优选地包括本体114、主轴116、可移动盘118、静止盘120和密封环122。本体114具有内表面125以及至少一个侧开口126，内表面125限定贯穿其的纵向延伸通道124，侧开口横向延伸通过本体。主轴116构造成以可旋转的关系与本体的内表面配合。可移动盘118被定位在本体内的主轴116下方，并构造成使得其可被旋转以与本体的至少一个侧开口126对准从而允许流体从本体的至少一个侧开口126流出并进入流体接收区域72。静止盘120定位在可移动磁盘118下方，密封环122定位在阀座开口室80上方和可移动磁盘118下方，以在将可移动盘和静止盘保持在阀体内。
阀芯可由各种材料形成，诸如，例如金属和金属合金以及聚合物或硬质橡胶材料，上文中描述这些材料的示例。可以使用其他类似的模塑材料、复合材料、这些材料的共混物和/或共聚物，以及其他材料，只要这些材料提供足够的强度及优选地提供表面质量和摩擦特性以起到作为阀芯的功能。阀芯优选地包括PPS、PPO、PA或POM共聚物，例如泰科纳（Ticona）（塞拉尼斯公司（Celanese）的一个部门）公司市售的M90CF-2001或者EI杜邦公司市售的可以制备复合材料，该复合材料包括如上所述的与一种或多种热塑性塑料或橡胶相容的这些材料，以减少磨损和提高摩擦性能。如上所述，阀芯78优选地为共同未决的题为“Faucet Valve Cartridge”的美国专利申请No.13/449582中所描述的类型，该专利申请的相关部分以参考的形式纳入本文。
每个阀组件还包括定位在所述阀芯主轴116上的龙头手柄128。如图6b 所示，龙头手柄可通过传统的带螺纹的螺钉129被固定到阀芯。然而，可以使用其它设计和手柄连接件。龙头手柄128可采用用于旋转阀芯的任何功能性的形状，龙头手柄128可由各种材料形成，例如金属、金属合金和塑料，上文中描述了这些材料的示例，或者由提供足够的强度以起到作为龙头手柄的功能的任何其他合适的材料形成。
如图1、4、5a和5b所示，龙头组件进一步包括连接器40，连接器40用于将各阀组件的流体出口管道76的出口端固定到喷口组件的流体入口管道的入口端38。连接器优选地是可手动锁定以便于无工具安装的快速连接联接件 132。快速连接联接件132优选地包括具有至少一个凸起部分135的母部分134。母部分134优选地连接到流体管道的端部，而相应的公部分136取决于和/或连接到三通138或类似的多头配件。排水联接件132优选地还包括一个锁定件 140，例如锁定套筒，锁定件140定位在母部分且当插入公部分时能够沿母部分滑动，从而配合至少一个凸起部分与公部分，并将母部分和公部分可释放地锁定在一起。在图5a和5b所示的优选实施例中，母连接部分被固定到每一个阀组件流体出口管道和喷口流体入口管道的端部，而三个公连接部分被固定到三通。公连接部分可被插入到母连接部分，且母部分上的锁定件可用于手动锁定连接器，从而将阀组件管道与喷口组件管道连接。
连接器可使用各种材料形成，例如金属和金属合金以及聚合物或硬质橡胶材料，上文中描述了这些材料的示例。可使用其他类似的模塑材料、复合材料、这些材料的共混物和/或共聚物，只要这些材料提供足够的强度及优选地表面质量和性能以起到作为流体连接器部件的作用。复合材料可包括纤维和颗粒材料，如玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、云母、碳粉，以及本领域中已知的其他填料。公部分136和锁定件140优选地由复合材料制成，复合材料包括玻璃纤维增强的PA，更佳地约33％玻璃纤维增强的PA，母部分134优选地由POM形成。在如图5a-5b所示的优选实施例中，连接器40包括在共同未决的题为“Quick Connection Coupling”的美国专利申请No.13/328900（相关部分以参考的形式纳入本文）中所描述的类型的三通和三个联接件。其他快速连接或可手动锁紧的连接器也可被使用，如本领域中已知的。
一旦龙头组件被安装，每个阀组件控制流体至喷口12的流动。龙头手柄 128的旋转允许流体流过阀组件流体入口管道74和阀座开室80，通过阀芯78 的底部接着通过阀芯的侧开口126。然后，流体在阀组件柄部54的流体接收区域72中大致沿圆周行进，并进入阀组件流体出口管道76。流体接着流经连接器40，通过喷口组件的流体入口管道34并进入喷口12。
本发明还包括在图9中所示的成套用具300以及图10中所示的无需工具地安装分体龙头组件的方法。成套用具300包括上文中描述的龙头组件的部件，龙头组件包括喷口组件、至少一个阀组件、连接器，以及安装分体龙头组件的指令302。阀组件包括沿着阀组件柄部的内表面和阀座开口室的流体接收区域，如上文中描述的。此外，管道优选地预先安装在喷口和阀组件中以减少安装时间。该成套用具还优选包括如上所述的自转动螺母组件，并且可包括一个或多个这样的组件和安装螺母。
指令302优选地描述本文中的安装方法。图10的流程图也包含并示出了无需工具地安装如上述的具有喷口组件、至少一个阀组件和连接器的的分体龙头组件的方法。该方法包括将喷口组件的尾件插入穿过例如水池台板或浴缸的安装表面上的孔的步骤400。这样的孔可以以用于典型的水池安装的普通方式形成，但是，因为该组件的各部分可分开，安装的位置可以改变并应该被准确地测量。该方法还包括将至少一个阀组件的柄部插入穿过在安装表面上的另一个孔的步骤402。进一步的步骤404和406包括将安装螺母定位在阀组件柄部和喷口组件尾件上，及手动拧紧安装螺母以将阀组件和喷口组件固定至安装表面上。在步骤408中，接着较佳地通过手动锁紧连接器，较佳地通过在连接器或联接件的至少一个公配件上滑动每个管道的锁定件，将阀组件的流体出口管道和喷口组件的流体入口管道固定至连接器。
本领域的技术人员应理解可对上述的各实施例进行改变而不脱离其宽泛的发明构思。因此，可以理解的是本发明不限于所公开的特定实施例，而是旨在覆盖由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的变型。
Claims (31)
1.一种分体龙头组件，包括：
(a)喷口组件，所述喷口组件具有喷口、尾件和至少一个流体入口管道，其中所述喷口、尾件和至少一个流体入口管道是预安装的；
(b)至少一个阀组件，所述至少一个阀组件具有柄部、流体入口管道、流体出口管道和阀芯，其中所述柄部、流体入口管道、流体出口管道和阀芯是预安装的，其中
所述柄部具有内表面，所述内表面具有与所述阀芯的出口流体连通并与所述流体出口管道流体连通的接收区域，
所述柄部的内表面限定了开口，所述开口与通向阀芯的入口流体连通并与所述阀组件的流体入口管道流体连通；且
所述阀芯被定位于所述开口中；以及
(c)连接器，所述连接器选自快速连接连接器或可手动锁紧的连接器并配置成能够手动将所述至少一个阀组件的所述流体出口管道与至少一个喷口组件的流体入口管道连接；
其中，所述组件还包括至少一个自转动螺母组件，以及其中所述分体龙头组件构造成完全手动安装而不使用工具，
其中所述自转动螺母组件定位在所述至少一个阀组件的流体入口管道的入口端，以及所述自转动螺母组件包括：
具有外表面的螺母；以及
具有本体的紧固套筒，所述本体具有外表面和内表面，所述外表面具有至少一个向外延伸的凸出部分，所述向外延伸的凸出部分向外延伸超过所述紧固套筒的最外缘，所述内表面形状设置成以面对配合方式接触所述螺母的外表面，使得所述紧固套筒配置成能够在所述至少一个向外延伸的凸出部分转动时完全通过手动拧紧，而所述紧固套筒可滑动地定位在所述阀组件的流体入口管道上并完全环绕阀组件的流体入口管道。
2.根据权利要求1所述的分体龙头组件，其中所述柄部的内表面限定了子弹形的开口。
3.根据权利要求1所述的分体龙头组件，其中所述喷口还包括第一可手动操作的安装螺母，该安装螺母配置成完全通过手来转动而不使用工具，且所述至少一个阀组件包括第二安装螺母，其中所述第二安装螺母与所述第一可手动操作的安装螺母可互换。
4.根据权利要求1所述的分体龙头组件，其中所述至少一个喷口组件的流体入口管道连接到所述喷口。
5.根据权利要求4所述的分体龙头组件，其中所述至少一个喷口组件的流体入口管道螺纹连接到所述喷口。
6.根据权利要求1所述的分体龙头组件，其中所述阀组件的流体入口管道和所述阀组件的流体出口管道中的至少一个连接到所述阀组件的柄部。
7.根据权利要求6所述的分体龙头组件，其中所述阀组件的流体入口管道和所述阀组件的流体出口管道中至少一个螺纹连接到所述阀组件的柄部。
8.根据权利要求1所述的分体龙头组件，其中所述喷口组件尾件的宽度约等于所述至少一个阀组件的柄部的宽度。
9.根据权利要求1所述的分体龙头组件，还包括两个阀组件。
10.根据权利要求9所述的分体龙头组件，还包括用于控制热水流的第一阀组件和用于控制冷水流的第二阀组件。
11.根据权利要求10所述的分体龙头组件，其中所述连接器将两个阀组件的每个出口管道与所述喷口组件的流体入口管道连接。
12.根据权利要求1所述的分体龙头组件，其中所述螺母还包括内螺纹面。
13.根据权利要求1所述的分体龙头组件，其中所述紧固套筒具有两个相对的向外延伸的凸出部分。
14.根据权利要求1所述的分体龙头组件，其中所述紧固套筒包括聚合材料。
15.根据权利要求14所述的分体龙头组件，其中所述聚合材料是热塑性材料。
16.根据权利要求15所述的分体龙头组件，其中所述聚合材料是聚酰胺或聚甲醛。
17.根据权利要求1所述的分体龙头组件，其中所述紧固套筒本体还限定侧开口，使得所述紧固套筒能够由横向方向面对配合所述自转动螺母组件的螺母。
18.根据权利要求1所述的分体龙头组件，其中所述连接器包括至少一个联接件，所述至少一个联接件能够被手动锁定。
19.根据权利要求18所述的分体龙头组件，其中所述连接器包括快速连接联接件，所述快速连接联接件具有可手动锁紧的锁定套筒。
20.根据权利要求1所述的分体龙头组件，其中所述分体龙头组件是分体盥洗室龙头组件、分体厨房龙头组件或分体浴缸龙头组件之一。
21.一种用于安装分体龙头组件的成套用具，包括：
分体龙头组件，所述分体龙头组件包括：
(a)喷口组件，所述喷口组件具有喷口、尾件和至少一个流体入口管道，其中所述喷口、尾件和至少一个流体入口管道是预安装的；
(b)至少一个阀组件，所述至少一个阀组件具有柄部、流体入口管道、流体出口管道和阀芯，其中所述柄部、流体入口管道、流体出口管道和阀芯是预安装的，其中
所述柄部具有内表面，所述内表面具有与所述阀芯的出口流体连通并与流体出口管道流体连通的接收区域，
所述柄部的内表面限定了开口，所述开口与通向阀芯的入口流体连通并与阀组件的流体入口管道流体连通；且
所述阀芯被定位于所述开口中；以及
(c)连接器，所述连接器选自快速连接连接器或可手动锁紧的连接器并配置成能够手动将所述至少一个阀组件的流体出口管道与所述至少一个喷口组件的流体入口管道连接，
其中，所述用具还包括至少一个自转动螺母组件，以及其中所述分体龙头组件构造成完全手动安装而不使用工具，
其中所述自转动螺母组件定位在所述至少一个阀组件的流体入口管道的入口端，以及所述自转动螺母组件包括：
具有外表面的螺母；以及
具有本体的紧固套筒，所述本体具有外表面和内表面，所述外表面具有至少一个向外延伸的凸出部分，所述向外延伸的凸出部分向外延伸超过所述紧固套筒的最外缘，所述内表面形状设置成以面对配合方式接触所述螺母的外表面，使得所述紧固套筒配置成能够在所述至少一个向外延伸的凸出部分转动时完全通过手动拧紧，而所述紧固套筒可滑动地定位在所述阀组件的流体入口管道上并完全环绕阀组件的流体入口管道；以及
用于安装分体龙头组件的指令。
22.根据权利要求21所述的成套用具，其中所述至少一个阀组件还包括龙头手柄。
23.根据权利要求21所述的成套用具，其中所述成套用具用于安装分体盥洗室龙头组件、分体厨房龙头组件或分体浴缸龙头组件之一。
24.一种用于在安装表面上无工具地安装分体龙头组件的方法，其中所述分体龙头组件包括预安装喷口组件、至少一个预安装阀组件，以及连接器，所述连接器选自快速连接连接器或可手动锁紧的连接器，其中所述喷口组件具有喷口、尾件、至少一个流体入口管道和可手动操作的安装螺母，该安装螺母配置成完全通过手来转动而不使用工具；所述至少一个阀组件具有柄部、流体入口管道、流体出口管道、安装螺母和自转动螺母组件，且其中所述自转动螺母组件包括螺母和紧固套筒，其中所述紧固套筒具有本体，所述本体具有外表面和内表面，所述外表面具有至少一个向外延伸的凸出部分，所述向外延伸的凸出部分向外延伸超过所述紧固套筒的最外缘，所述内表面形状设置成以面对配合方式接触所述螺母的外表面，使得所述紧固套筒配置成能够在所述至少一个向外延伸的凸出部分转动时完全通过手动拧紧；所述方法包括：
(a)将所述喷口组件的尾件插入穿过安装表面上的孔；
(b)将所述至少一个阀组件的柄部插入穿过所述安装表面上的第二孔；
(c)将所述阀组件的安装螺母定位在所述阀组件的柄部上和将所述喷口组件的安装螺母定位在所述喷口组件的尾件上；
(d)手动拧紧所述阀组件的安装螺母和所述喷口组件的安装螺母以将所述阀组件和所述喷口组件完全固定至所述安装表面上而不使用工具；
(e)通过手动锁定所述连接器将所述至少一个阀组件的流体出口管道与所述喷口组件的流体入口管道连接；
(f)将所述自转动螺母组件定位在流体供应连接件上；
(g)将所述紧固套筒定位在所述自转动螺母组件的螺母上；以及
(h)手动旋转所述紧固套筒以将所述流体入口管道与所述流体供应连接件完全地和固定地连接而不使用工具，而所述套筒可滑动地定位在所述阀组件的流体入口管道上并完全环绕阀组件的流体入口管道。
25.一种阀组件，包括：
柄部、流体入口管道、流体出口管道和阀芯，其中
所述柄部具有内表面，所述内表面具有与所述阀芯的出口和所述流体出口管道流体连通的接收区域，
所述柄部的内表面限定了开口，所述开口与通向所述阀芯的入口流体连通并与所述阀组件的流体入口管道流体连通，
所述阀芯定位于所述开口中，以及
所述流体入口导管具有入口端，该入口端具有自转动螺母组件，所述自转动螺母组件包括：
具有外表面的螺母；以及
具有本体的紧固套筒，该本体具有外表面和内表面，该外表面具有至少一个向外延伸的凸出部分，所述向外延伸的凸出部分向外延伸超过所述紧固套筒的最外缘，该内表面形状设置成面对配合螺母的外表面，使得当至少一个向外延伸的凸出部分转动时，紧固套筒能够被手动拧紧，而所述紧固套筒可滑动地定位在所述阀组件的流体入口管道上并完全环绕阀组件的流体入口管道。
26.一种自转动螺母组件，包括：
具有外表面的螺母；以及
具有本体的紧固套管，所述本体具有外表面和内表面，所述外表面具有至少一个向外延伸的凸起部分，所述向外延伸的凸出部分向外延伸超过所述紧固套筒的最外缘，所述内表面形状设置成以面对配合的方式接触所述螺母的所述外表面，使得当所述至少一个向外延伸的凸起部分转动时，所述紧固套筒能够被手动拧紧，而所述紧固套筒可滑动地定位在阀组件的流体入口管道上并完全环绕阀组件的流体入口管道，在旋紧所述螺母以及所述螺母保持紧固时，所述紧固套筒可从所述螺母释放。
27.根据权利要求26所述的自转动螺母组件，其中所述螺母还包括内螺纹面。
28.根据权利要求26所述的自转动螺母组件，其中所述紧固套筒有两个相对的向外延伸的凸起部分。
29.根据权利要求26所述的自转动螺母组件，其中所述紧固套筒包括聚合物材料。
30.根据权利要求29所述的自转动螺母组件，其中所述聚合物材料是热塑性材料。
31.根据权利要求26所述的自转动螺母组件，其中所述紧固套筒本体还限定了侧开口，使得所述紧固套筒能够从横向方向上面对配合所述自转动螺母组件的螺母。
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