CN113649183B - 一种开关结构及花洒枪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及开关技术领域，公开了开关结构，包括有管腔、设置在管腔侧壁上的进水口与出水口、设置在管腔内并密封管腔的开关轴，开关轴相对于管腔沿轴向可移动设置，进水口与出水口至少一者设置在开关轴的移动路径上，以实现进水口和出水口的通断。本发明提供的开关结构，通过同一个结构部件及同一种开关操作既能进行管路开闭也能调节开闭大小，简便操作，简化结构，一定程度降低了生产成本，且使得密封易于实现，保证良好的密封效果。

Description

一种开关结构及花洒枪

技术领域

本发明涉及开关技术领域，更具体地说，涉及一种开关结构及花洒枪。

背景技术

在水路产品上，如花洒枪或水龙头，通常是具备两类开关结构，一个是关闭或开启管路的开关结构，另一个是调节开闭大小即水流大小的开关结构，如，水龙头的手柄起抬或下压来开闭水流、旋转手柄来调节水流的大小。这类开关，结构繁杂，零部件多，生产成本较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开关结构，通过同一个结构部件及同一种开关操作既能进行管路开闭也能调节开闭大小，简便操作，简化结构，一定程度降低了生产成本，且使得密封易于实现，保证良好的密封效果。本发明的目的还在于提供一种包括该开关结构的花洒枪。

为实现上述目的，本发明提供的一种开关结构，包括有管腔、设置在所述管腔侧壁上的进水口与出水口、设置在所述管腔内并密封所述管腔的开关轴，所述开关轴相对于所述管腔沿轴向可移动设置，所述进水口与所述出水口至少一者设置在所述开关轴的移动路径上，以实现所述进水口和所述出水口的通断。

优选地，所述管腔内设置有供所述开关轴位移的螺旋轨道，所述开关轴可转动地卡合在所述螺旋轨道上。

优选地，所述开关结构还包括有密封所述管腔端部的第一轴座及与所述第一轴座固定连接并位于所述管腔内的卡合塞，所述第一轴座相对于所述管腔可转动设置，所述开关轴与所述卡合塞卡合连接而随所述第一轴座转动并相对于所述卡合塞轴向可滑动设置。

优选地，沿轴向所述开关轴包括有依次连接的主轴段、密封轴段与轴端段，所述密封轴段上设置有用于密封所述管腔的密封件，所述轴端段的直径小于所述密封轴段、并位于所述密封轴段的靠近所述出水口的一侧，所述主轴段的直径大于所述密封轴段、并位于所述密封轴段的靠近所述进水口的一侧，所述主轴段上设置有呈螺旋状延伸的凹槽，所述螺旋轨道呈凸起状。

优选地，还包括有用于限定所述开关轴转动终点的限位结构。

优选地，所述限位结构包括设置在所述开关轴或轴座上的限位凸块及设置在所述管腔内壁上的限位挡块，所述限位挡块处于所述限位凸块的转动路径上。

本发明还提供了一种花洒枪，包括有喷头、枪管及如上任一项所述的开关结构，所述开关结构设置在所述枪管内。

优选地，所述喷头包括有分别与所述枪管相连通的N个喷嘴，其中，N为大于壹的正整数，各所述喷嘴的喷水口面积逐渐递增。

优选地，所述喷头包括有设在所述枪管内的出水塞、与所述枪管可转动连接的盖帽及覆盖在所述盖帽帽端的出水网，N个所述喷嘴均固定在所述盖帽的帽端上，开口直径最大的所述喷嘴的出水端位于所述出水网内侧并与所述出水网相连通，其余所述喷嘴的出水端均穿过所述出水网并位于所述出水网外侧，所述出水塞供水流出的导水口偏心设置，各所述喷嘴的进水端沿周向分布并均位于所述导水口的相对转动路径上。

优选地，还包括有对所述出水塞进行转动角度定位的分隔定位结构。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：本发明提供的技术方案中，进水口与出水口沿管腔轴向分布，密封管腔的密封轴段相对于管腔沿轴向可移动设置，则根据密封轴段在管腔内轴向上的不同位置，可以开闭进水口或出水口，也可以调节水口的开合程度，调节水流大小，如此设置，一个开关结构既可以进行管路开闭也可以调节水流大小，简化了结构，一定程度降低生产成本，且使得密封易于实现，保证良好的密封效果；同时，进行移动轴段这一种动作可以进行两方面的管控调节，也简便了使用操作。

本申请提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中开关结构的第一角度剖视图；

图2为本发明实施例中开关结构的第二角度剖视图；

图3为本发明实施例中开关结构的组成示意图；

图4为本发明实施例中手柄的示意图；

图5为本发明实施例中限位结构的示意图；

图6为本发明实施例中花洒枪的外部示意图；

图7为本发明实施例中喷头的组成示意图；

图8为本发明实施例中分隔定位结构的示意图。

图1-图8中：

1、出水口；2、进水口；3、开关轴；31、轴端段；32、密封轴段；33、主轴段；4、卡合塞；5、第一轴座；6、第二轴座；7、芯轴；8、卡帽；9、螺旋轨道；10、手柄；11、喷水管；12、手握管；13、盖帽；131、定位凹点；14、出水网；15、出水塞；151、导水口；152、固定管柱；16、限位凸块；17、限位挡块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本具体实施方式的目的在于提供一种开关结构，通过同一个结构部件及同一种开关操作既能进行管路开闭也能调节开闭大小，简便操作，简化结构，一定程度降低了生产成本，且使得密封易于实现，保证良好的密封效果。

以下，结合附图对实施例作详细说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明的内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

请参考附图1-8，本实施例提供的一种开关结构，包括有管腔、设置在管腔侧壁上的进水口2与出水口1、设置在管腔内的开关轴3，进水口2与出水口1在管腔内分布，开关轴3能够密封管腔且在管腔内沿轴向可移动设置，即开关轴3在管腔内可以进行轴向位移。进水口2与出水口1二者之至少一者设置在开关轴3的移动路径上，如其中一者设置在管腔的轴向侧壁上或至少部分开口设置在管腔的轴向侧壁上，而另一者可以设在轴向侧壁上，也可以是设在端部的管壁上。当开关轴3在管腔内位移至未遮挡进水口2与出水口1时，进水口2与出水口1连通，且进水口2完全打开，水流最大；当开关轴3位移至部分遮挡住进水口2或出水口1，水流变小；当开关轴3完全遮挡住进水口2，或位于进水口2与出水口1之间，或完全遮挡住出水口1，都可以阻断流动，闭合水流开关。如此设置，本实施例提供的开关结构，通过开关轴3在管腔内轴向上移动，可以开闭进水口2或出水口1，也可以调节水口的开合程度，调节水流大小，相较于现有技术中通过转动开闭管路通过旋转调节开闭大小如水龙头等的水路开关，一个开关结构既可以进行管路开闭也可以调节水流大小，简化了结构，一定程度降低生产成本，且只需要密封一处位置如开关轴3与管腔之间，就可以实现管路的密封，使得密封易于实现，保证良好的密封效果；同时，进行移动开关轴3这一种动作，就可以进行两方面的管控调节，也简便了使用操作。

如图1和图2所示，进水口2与出水口1都设在管腔的轴向延伸的侧壁上，且在开关轴3与管腔的内壁之间设置有密封件，通过密封件，开关轴3可以达到密封管腔的效果。而开关轴3可以是全轴段都可以密封管腔，也可以是部分轴段能够密封管腔，本实施例中，开关轴3为阶梯轴，沿轴向开关轴3包括有依次连接的轴端段31、密封轴段32及主轴段33，密封件设置在密封轴段32上，密封轴段32通过密封件可以实现密封管腔的目的。随着位移，无论密封轴段32在管腔内的轴向位置如何变化，皆可以实现密封，有效防止水从把手等处溢出。如此设置，该密封结构简单、易于实现，且保证了良好的密封效果。具体而言，该密封件可以是套设在密封轴段32上的O型密封圈。

出于简便操作的目的，开关轴3整体位移，来调整密封轴段32在管腔内的轴向位置。开关轴3可以是进行滑动设置，通过推拉操作来进行移动。或者，管腔内设置有供开关轴3位移的螺旋轨道9，开关轴3卡合在螺旋轨道9上并相对于螺旋轨道9可转动地设置；如此设置，当开关轴3转动时，受螺旋轨道9推动，会产生轴向上的位移，从而使密封轴段32产生轴向位置的变化，来调节水流大小或开闭水流。转动操作简便，易于实现，开关轴3转动设置来实现轴向位移，零部件占地空间小，密封配合更易于实现。

螺旋轨道9可以是由开设在管腔内壁上的螺旋状延伸的凹槽或凸起形成，而对应的，开关轴3的外壁上设置有螺旋状延伸的凸起或凹槽，凸起与伸入凹槽内使开关轴3与螺旋轨道9卡合，同时，凸起与凹槽的尺寸过渡配合，使开关轴3可以相对于螺旋轨道9、相对于管腔进行转动。

开关轴3的轴端段31的直径小于密封轴段32、并位于密封轴段32的靠近出水口1的一侧，主轴段33的直径大于密封轴段32、并位于密封轴段32的靠近进水口2的一侧。管腔的对应主轴段33的内壁上设置螺旋轨道9，位于进水口2与出水口1之间的内壁上设置有环形凸起、来对应密封轴段32的O型密封圈，出水口1设置在靠近轴端段31的一侧。管腔内的螺旋轨道9呈凸起状，而主轴段33上设置有呈螺旋状延伸的凹槽、来对应卡合螺旋轨道9。而轴端段31的直径小于密封轴段32，并在位移时，对应出水口1的区域，能够扩大出水口1处的空间，则当密封轴段32部分阻挡进水口2时，也可以保证水流的快速顺畅流出。

开关轴3的转动，可以通过外部的转动手柄10来操作。如图2和图3所示，开关结构还包括有密封管腔一端的第一轴座5及与第一轴座5的内端相连接的卡合塞4，第一轴座5相对于管腔可转动设置，开关轴3的一端与卡合塞4卡合连接并相对于卡合塞4的轴向可滑动设置。卡合塞4与开关轴3相套设，其中一者上设置卡合凹槽、另一者上对应设置卡合凸起；同时，卡合凸起与卡合凹槽均沿轴向延伸、呈条状，且二者相对可滑动设置。则随第一轴座5转动，卡合塞4带动开关轴3转动，同时，开关轴3在螺旋轨道9的作用下沿轴向位移。第一轴座5的外端可以露在管腔外、充当手柄10，也可以是与手柄10进行连接。

当开关结构应用花洒或各类水枪枪头处时，开关结构位于管路的中部，径向两侧均连接管道，此类情况中，开关结构还包括密封管腔另一端的第二轴座6及设置在管腔内的芯轴7，芯轴7沿管腔轴向延伸并位于第一轴座5与第二轴座6之间，开关轴3及卡合塞4均套设在芯轴7上，卡合塞4与开关轴3均相对于芯轴7可转动设置。开关结构还包括设置在管腔两端的两个卡帽8，芯轴7的两端分别贯穿两个轴座，而后通过卡簧固定在卡帽8上，卡帽8与管壁相固定连接。本实施例中手柄10设置在第一轴座5及第二轴座6之间，手柄10的两端分别连接第一轴座5与第二轴座6，当手柄10转动时，至少第一轴座5随之转动，也可以是手柄10、第一轴座5及第二轴座6三者呈一体式结构。第一轴座5与第二轴座6与管腔的内壁之间都设置有密封圈。

当开关轴3转动至端部与轴座相抵时，不会在产生轴向位移，但操作者无法感知。故，本实施例中，开关结构还包括有用于限定开关轴3转动终点的限位结构。通过限位结构，当操作者转动至转动终点，会无法继续转动，可以给操作者提供感知，也可以防止开关轴3过度转动，影响密封性，影响使用寿命。

具体而言，如图5所示，限位结构包括设置在开关轴3或第二轴座6上的限位凸块16及设置在管腔内壁上的限位挡块17，限位挡块17处于限位凸块16的转动路径上。优选方案中，限位挡块17设置有周向分布的两个，对应于开关轴3的正反转动，当开关轴3转动至限位凸块16碰到限位挡块17时，会被限位挡块17阻挡而无法转动，操作者也会得知，已经转动到转动终点。

本实施例还提供了一种花洒枪，包括有喷头、枪管及如上实施例中所述的开关结构，该开关结构设置在枪管内。如图6所示，枪管分为呈角度连接的手握管12及喷水管11，开关结构设置在两个管路的连接处，上述管腔及开关轴3的轴向为两个管路连接处的宽度方向、也算是管路的径向，而非管路的轴向。手握管12的连接端对应设置进水口2，喷水管11的连接端对应设置上述出水口1，喷水管11的另一端设置喷头。如此设置，本实施例提供的花洒枪，通过一个转动操作，既可以进行开闭与调节水流的两项管控，操作便捷，且结构简单，一定程度降低了生成成本。该有益效果的推导过程与上述开关结构所带来的有益效果的推导过程大体类似，本文不再赘述。

喷头包括有分别与枪管相连通的N个喷嘴，其中，N为大于壹的正整数，各喷嘴的开口直径逐渐递增。则该花洒枪具备多种不同水流的喷洒效果，使用时，可以根据需求进行具体选择。图中示例了四个喷嘴，四个喷嘴的喷水口的开口面积逐渐递增，形成四种喷水效果。

各喷嘴可以是分别通过管路及阀门与喷水管11相连通，但，处于简便结构的目的，如图7所示，喷头包括有出水塞15、盖帽13及出水网14；出水塞15盖合在喷水管11的喷水端，且出水塞15上设置有供水流出的导水口151，导水口151偏心设置；盖帽13可转动地套设在喷水管11上，N个喷嘴均固定在盖帽13的帽端上且进水端沿周向分布，整体形成一个圆形排列，且各喷嘴的进水端均位于导水口151的相对转动路径上；出水网14覆盖在盖帽13帽端，同时，开口直径最大的喷嘴的出水端位于出水网14内侧(即靠近盖帽13的一侧)并与出水网14相连通，其余喷嘴的出水端均穿过出水网14并位于出水网14外侧。则，当盖帽13转动，各个喷嘴相对于导水口151进行转动，当转动到其中一个喷嘴与导水口151对正连通时，该喷嘴导通，可以出水，而其余喷嘴闭合。根据使用需求，将所需要的喷嘴转动至与导水口151相通，即可调节出水效果。

出水塞15可以是呈罩盖状，如此，便于固定在管内。而出水塞15还可以设置有导水管，导水管的管口形成导水口151，导水管内、导水口151处还可以设置有密封塞环，如此，当导水口151与任意一个喷嘴对正连通时，都可以实现密封，防止漏水。

由于导水口151位于枪管内部，外部无法看到，操作者无法判断喷嘴是否旋转到合适位置，因此，本实施例中，花洒枪还包括有对出水塞15进行转动角度定位的分隔定位结构。可以是一个喷嘴对应一个定位点，当操作者转动时，通过定位点的提醒，可以得知各喷嘴是否与导水口151对正。

具体地，分隔定位结构包括与出水塞15相连接的弹簧顶杆及设在盖帽13上的定位凹点131，弹簧顶杆包括弹簧及连接在弹簧一端的锥帽，弹簧的另一端与出水塞15相连，出水塞15上还可以设置有供弹簧插入并固定的固定管柱152；定位凹点131也呈锥形、并设置有多个，多个定位凹点131沿周向分布并与各喷嘴一一对应设置。锥帽受弹簧作用、与盖帽13的帽壁相抵。当盖帽13转动至锥帽卡入一个定位凹点131内，与该定位凹点131对应的喷嘴与导水口151对正连通。

该有益效果的推导过程需要说明的是，本文所表述的“第一”“第二”等词语，不是对具体顺序的限制，仅仅只是用于区分各个部件或功能。所阐述的“水平”“竖直”“上”“下”“左”“右”“内”“外”是在该开关结构处于自然摆放状态时之所指。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本发明提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种开关结构，其特征在于，包括有管腔、设置在所述管腔侧壁上的进水口(2)与出水口(1)、设置在所述管腔内并密封所述管腔的开关轴(3)，所述开关轴(3)相对于所述管腔沿轴向可移动设置，所述进水口(2)与所述出水口(1 )至少一者设置在所述开关轴(3)的移动路径上，以实现所述进水口(2)和所述出水口(1)的通断；

所述管腔内设置有供所述开关轴(3)位移的螺旋轨道(9)，所述开关轴(3)可转动地卡合在所述螺旋轨道(9)上；

所述开关结构还包括有密封所述管腔端部的第一轴座(5)及与所述第一轴座(5)固定连接并位于所述管腔内的卡合塞(4)，所述第一轴座(5)相对于所述管腔可转动设置，所述开关轴(3)与所述卡合塞(4)卡合连接而随所述第一轴座(5)转动并相对于所述卡合塞(4)轴向可滑动设置。

2.如权利要求1所述的开关结构，其特征在于，沿轴向所述开关轴(3)包括有依次连接的主轴段(33)、密封轴段(32)与轴端段(31)，所述密封轴段(32)上设置有用于密封所述管腔的密封件，所述轴端段(31)的直径小于所述密封轴段(32)、并位于所述密封轴段(32)的靠近所述出水口(1)的一侧，所述主轴段(33)的直径大于所述密封轴段(32)、并位于所述密封轴段(32)的靠近所述进水口(2)的一侧，所述主轴段(33)上设置有呈螺旋状延伸的凹槽，所述螺旋轨道(9)呈凸起状。

3.如权利要求2所述的开关结构，其特征在于，还包括有用于限定所述开关轴(3)转动终点的限位结构。

4.如权利要求3所述的开关结构，其特征在于，所述限位结构包括设置在所述开关轴(3)或轴座上的限位凸块(16)及设置在所述管腔内壁上的限位挡块(17)，所述限位挡块(17)处于所述限位凸块(16)的转动路径上。

5.一种花洒枪，其特征在于，包括有喷头、枪管及如权利要求1-4任一项所述的开关结构，所述开关结构设置在所述枪管内。

6.如权利要求5所述的花洒枪，其特征在于，所述喷头包括有分别与所述枪管相连通的N个喷嘴，其中，N为大于壹的正整数，各所述喷嘴的喷水口面积逐渐递增。

7.如权利要求6所述的花洒枪，其特征在于，所述喷头包括有设在所述枪管内的出水塞(15)、与所述枪管可转动连接的盖帽(13)及覆盖在所述盖帽(13)帽端的出水网(14)，N个所述喷嘴均固定在所述盖帽(13)的帽端上，开口直径最大的所述喷嘴的出水端位于所述出水网(14)内侧并与所述出水网(14)相连通，其余所述喷嘴的出水端均穿过所述出水网(14)并位于所述出水网(14)外侧，所述出水塞(15)供水流出的导水口(151)偏心设置，各所述喷嘴的进水端沿周向分布并均位于所述导水口(151)的相对转动路径上。

8.如权利要求7所述的花洒枪，其特征在于，还包括有对所述出水塞(15)进行转动角度定位的分隔定位结构。

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