用于阀的横向手柄组件转让专利
申请号 : CN201410448878.1
文献号 : CN104421490B
文献日 : 2017-09-15
发明人 : B·W·马罗茨 , M·B-阿伦森 , M·纳塔拉詹 , M·J·斯特雷格 , J·舒马赫 , J·史密斯 , S·巴蒂格
申请人 : 科勒公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于阀系统的手柄组件,其包含:
第一齿轮,其被耦接至输入轴;
手柄,其被耦接至所述输入轴;
第二齿轮,其被耦接至输出轴,并且被设置为啮合所述第一齿轮;
弹簧,其被相互连接至所述第一齿轮和所述第二齿轮中的一个,并且朝向所述第一齿轮和所述第二齿轮中的另一个将力施加在所述第一齿轮和所述第二齿轮中的所述一个上;
以及
衬套,所述衬套被耦接至所述输出轴,并且被配置为提供所述输出轴上径向力,以促进所述齿轮的齿的啮合,所述衬套包含多个周向间隔开的外构件,其中所述外构件包含轴向形成的并被配置为接合一主体的多个渐缩的肋,所述主体容纳所述输出轴。
2.根据权利要求1所述的手柄组件,其中所述弹簧被耦接至所述输出轴。
3.根据权利要求1所述的手柄组件,其中所述弹簧是波形弹簧。
4.根据权利要求1所述的手柄组件,其中所述第一齿轮和所述第二齿轮中的每一个均是锥齿轮。
5.根据权利要求1所述的手柄组件,其中所述输入轴至少部分地限定第一轴线,所述第一轴线轴向延伸通过所述第一齿轮,所述输出轴至少部分地限定第二轴线,所述第二轴线轴向延伸通过所述第二齿轮,并且所述第一轴线大体横向于所述第二轴线。
6.根据权利要求1所述的手柄组件,其还包含主体,主体限定腔,所述腔接收所述第一齿轮和所述第二齿轮,并且至少部分地接收所述输入轴和所述输出轴。
7.根据权利要求6所述的手柄组件,其还包含键,所述键由所述主体支撑;
其中所述输入轴包含纵向表面,所述纵向表面的一部分限定大体平的 区域,所述区域选择性地接合所述键,由此限制所述输入轴的旋转。
8.根据权利要求6所述的手柄组件,其中所述第一齿轮和所述第二齿轮中的至少一个包含其中具有环形凹槽的轴环;以及还包含O形环,其被固定在所述环形凹槽中,并且接触所述主体的内表面,以便为所述第一齿轮和所述第二齿轮中的至少一个的旋转提供阻力。
9.根据权利要求1所述的手柄组件,其中所述输入轴包含:第一端、与所述第一端相对的第二端和在其之间的点;
在所述点与所述第一端之间被包覆模制在所述输入轴上的结构,所述结构与所述手柄中的孔具有过盈配合。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的手柄组件,其还包含鞍状物,所述鞍状物使所述输入轴与所述输出轴相互连接。
11.一种用于阀系统的手柄组件,其包含:
主体,其限定腔;
输入轴,其被至少部分地布置在所述腔中;
手柄,其被耦接至所述输入轴;
第一齿轮,其被布置在所述腔中,并且被耦接至所述输入轴;
输出轴,其被至少部分地布置在所述腔中;
第二齿轮,其被耦接至所述输出轴,并且被布置在所述腔中,啮合所述第一齿轮;
至少一个键,其由所述主体支撑;
衬套,所述衬套被耦接至所述输出轴,并且被配置为提供所述输出轴上径向力,以促进所述第一齿轮和所述第二齿轮的齿的啮合,所述衬套包含多个周向间隔开的外构件,其中所述外构件包含轴向形成的并被配置为接合所述主体的多个渐缩的肋;以及弹簧,所述弹簧被耦接至所述输入轴和所述输出轴中的一个,并且向所述输入轴和所述输出轴中的所述一个施加力,以便推动所述第一齿轮和 所述第二齿轮中的一个与所述第一齿轮和所述第二齿轮中的另一个啮合;
其中所述输入轴和所述输出轴中的至少一个包含具有除了圆形外的横截面的第一部分,并且所述第一部分选择性地接合所述至少一个键,由此限制所述输入轴和所述输出轴中的所述至少一个的旋转。
12.根据权利要求11所述的手柄组件,其中所述至少一个键是所述主体的整体形成物。
13.根据权利要求11所述的手柄组件,其中所述横截面包含:大体平的第一侧;以及
第二侧,其从所述第一侧以弧形的方式延伸;
其中所述第一侧接合所述至少一个键以限制旋转。
14.根据权利要求13所述的手柄组件,其中所述横截面还包含:第三侧,其与所述第一侧相对,所述第二侧在所述第一侧与所述第三侧之间延伸;以及第四侧,其与所述第二侧相对,并且在所述第一侧与所述第三侧之间以弧形的方式延伸;
其中所述第二侧和所述第四侧是共同圆的区段,并且由耦接所述主体的支承的内径支撑。
15.根据权利要求13所述的手柄组件,其中所述至少一个键包含楔形,所述楔形具有第一斜面和第二斜面,在所述第一斜面与所述第二斜面之间具有第一角度,所述第一角度大于可操作地耦接至所述输出轴的阀操作旋转角度。
16.根据权利要求11所述的手柄组件,其中所述输入轴包含:被包覆模制在所述输入轴上的结构,所述结构与所述手柄中的孔具有过盈配合。
17.根据权利要求11-16中任一项所述的手柄组件,其还包含鞍状物,所述鞍状物使所述输入轴与所述输出轴相互连接。
18.一种用于阀系统的手柄组件,其包含:
输入轴,其具有第一端和与所述第一端相对的第二端;
被包覆模制在所述输入轴上的结构,其在所述第一端与所述第二端之间至少部分地延伸;
手柄,其被耦接至所述输入轴的所述第一端,并且具有限定孔的内表面,所述内表面与所述结构具有过盈配合;
第一齿轮,其被耦接至所述输入轴;
输出轴;
第二齿轮,其被耦接至所述输出轴,并且啮合所述第一齿轮;以及衬套,所述衬套被耦接至所述输出轴,并且被配置为提供所述输出轴上径向力,以促进所述齿轮的齿的啮合,所述衬套包含多个周向间隔开的外构件,其中所述外构件包含轴向形成的并被配置为接合一主体的多个渐缩的肋,所述主体容纳所述输出轴。
19.根据权利要求18所述的手柄组件,其中所述结构包含多个渐缩的肋,所述肋朝向所述第一端在高度上减小,并且其中当所述手柄被耦接至所述输入轴时,所述多个肋被所述手柄压垮。
20.根据权利要求18所述的手柄组件,其中所述输入轴、所述结构和所述手柄的所述内表面中的每一个均包括具有横截面的部分,所述横截面包含:第一侧;
第二侧,其与所述第一侧相对且大体平行;
第三侧,其在所述第一侧与所述第二侧之间以弧形的方式延伸;以及第四侧,其与所述第三侧相对,并且在所述第一侧与所述第二侧之间以弧形的方式延伸;
其中所述第三侧和所述第四侧是共同圆的区段。
21.根据权利要求18所述的手柄组件,其还包含:弹簧,其被耦接至所述输入轴和所述输出轴中的一个,并且向所述输入轴和所述输出轴中的一个施加力,以便推动所述第一齿轮和所述第二齿 轮中的所述一个与所述第一齿轮和所述第二齿轮中的另一个啮合;
主体,其限定腔,所述腔接收所述第一齿轮和所述第二齿轮,并且至少部分地接收所述输入轴和所述输出轴;以及键,其由所述主体支撑;
其中所述输入轴和所述输出轴中的至少一个包含具有除了圆形外的横截面的第一部分,并且所述第一部分选择性地接合所述至少一个键,由此限制所述输入轴和所述输出轴中的至少一个相对于所述主体的旋转。
22.根据权利要求18-21中任一项所述的手柄组件,其还包含鞍状物,所述鞍状物使所述输入轴与所述输出轴相互连接。
23.一种用于阀系统的手柄组件,其包含:
第一齿轮,其被耦接至输入轴;
手柄,其被耦接至所述输入轴;
第二齿轮,其被耦接至输出轴,并且被设置为啮合所述第一齿轮;
衬套,所述衬套被耦接至所述输出轴,并且被配置为提供所述输出轴上径向力,以促进所述第一齿轮和所述第二齿轮的齿的啮合,所述衬套包含多个周向间隔开的外构件,其中所述外构件包含轴向形成的并被配置为接合一主体的多个渐缩的肋,所述主体容纳所述输出轴;
弹簧,所述弹簧被耦接至所述输入轴和所述输出轴中的一个,并且向所述输入轴和所述输出轴中的所述一个施加力,以便推动所述第一齿轮和所述第二齿轮中的一个与所述第一齿轮和所述第二齿轮中的另一个啮合;
所述主体,所述主体限定腔,所述腔接收所述第一齿轮和所述第二齿轮,并且至少部分地接收所述输入轴和所述输出轴;以及键,其由所述主体支撑;
其中所述输入轴和所述输出轴中的至少一个包含具有除了圆形外的横截面的第一部分,所述第一部分选择性地接合所述键,由此限制所述输入轴和所述输出轴中的所述至少一个相对于所述主体的旋转。
24.根据权利要求23所述的手柄组件,其还包含鞍状物,所述鞍状物 使所述输入轴与所述输出轴相互连接,其中所述鞍状物包含:主体,其具有第一臂和第二臂,所述第一臂和所述第二臂至少部分地限定被配置为接收所述输入轴的沟槽;以及柱,其从所述主体延伸。
25.根据权利要求24所述的手柄组件,其中所述柱被接收在由所述输出轴的顶端所限定的孔中。
26.根据权利要求24所述的手柄组件,其中所述柱限定被配置为接收销的腔,所述销从所述输出轴的顶端延伸。
27.根据权利要求24所述的手柄组件,其中所述第一臂和所述第二臂均包含指状物,并且其中所述第一和第二臂以及各自的指状物围绕所述输入轴的圆周的一半以上延伸,由此防止所述输入轴与所述鞍状物分开。
28.根据权利要求24所述的手柄组件,其中所述输入轴包含直径减小的部分,并且其中所述直径减小的部分被接收在所述沟槽中。
29.根据权利要求23所述的手柄组件,所述弹簧被耦接至所述输出轴,并且向所述输出轴施加力,以便推动所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合。
30.一种用于阀系统的手柄组件,其包含:
第一齿轮,其被耦接至输入轴;
手柄,其被耦接至所述输入轴;
第二齿轮,其被耦接至输出轴,并且被设置为啮合所述第一齿轮;以及衬套,所述衬套被耦接至所述输出轴,使得所述输出轴能够相对于所述衬套旋转,所述衬套包含:内环;
多个周向间隔开的外构件,其中所述外构件包含轴向形成的并被配置为接合一主体的多个渐缩的肋,所述主体容纳所述输出轴;以及多个在所述内环与所述外构件之间延伸的辐;
其中所述衬套被配置为向所述输出轴提供径向力,以促进所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿的啮合。
31.根据权利要求30所述的手柄组件,其还包含主体,主体限定腔;
并且其中所述输出轴被至少部分地布置在所述腔中,使得所述衬套压在所述主体上,并且所述输出轴在衬套中具有滑动配合。
32.根据权利要求30所述的手柄组件,其中所述辐是有弹性的。
33.根据权利要求30所述的手柄组件,其还包含弹簧,所述弹簧被耦接至所述输出轴,并且向所述输出轴施加力,以便推动所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合。
34.根据权利要求30所述的手柄组件,其还包含:弹簧,所述弹簧被耦接至所述输入轴和所述输出轴中的一个,并且向所述输入轴和所述输出轴中的所述一个施加力,以便推动所述第一齿轮和所述第二齿轮中的所述一个与所述第一齿轮和所述第二齿轮中的另一个啮合;
主体,所述主体限定腔,所述腔接收所述第一齿轮和所述第二齿轮,并且至少部分地接收所述输入轴和所述输出轴;以及键,其由所述主体支撑;
其中所述输入轴和所述输出轴中的至少一个包含具有除了圆形外的横截面的第一部分,所述第一部分选择性地接合所述键,由此限制所述输入轴和所述输出轴中的所述至少一个相对于所述主体的旋转。
说明书 :
用于阀的横向手柄组件
技术领域
背景技术
与阀之间的旋转轴线的齿轮系。
发明内容
转。
内表面,内表面与结构具有过盈配合,第一齿轮被耦接至输入轴。手柄组件还包括输出轴和第二齿轮,第二齿轮被耦接至输出轴,并且啮合第一齿轮。
附图说明
具体实施方式
手柄组件10可以被安装到支撑面204(例如,平台、台面、水槽、盆等)(示意地示出),并且阀
202可以被至少部分地布置在平台下方。通过致动(例如,铰接合、旋转等)耦接至被示为大体平行于支撑面204的输入轴52的第一或近端的手柄40,用户能够允许流体流向龙头(未示
出)。该动作然后通过一组齿轮58、78转移到与阀杆206(示意地示出)相互连接的输出轴72,并且反过来操作阀202。将阀202至少部分地布置在平台下方便于更小的手柄组件10,由此
降低材料成本,并且会增加可能的美学设计。
用中可能被不同地定向。
而实现。这种接合本质上可能是固定的或本质上是可移除的或可释放的。
42,毂42可以支撑握把44和端塞46。
以被耦接至配置为控制体积的阀,而第二手柄组件可以被耦接至配置为控制温度的阀。根
据另一实施例,手柄组件可以被耦接至配置为控制体积和温度的一系列顺序阀。根据另一
实施例,手柄组件10可以被定向为使得手柄40朝向用户(例如,朝向支撑面的前边沿)布置,并且握把44可以被定向为当耦接至手柄组件的阀处于关闭位置时大体平行于支撑面。这样
的定向可以不需要用户的腕关节的扭转,这会便于残疾用户的致动。
装在支撑面204(例如,平台、台面、水槽、盆等)上。固定螺钉可以被接收在基座24的开口26中,用于例如通过接合锚固件12而将主体22固定至支撑面。主体22限定腔27,腔27被示为包括与第二孔39相交的第一孔37,并且腔27至少部分地接收输入轴组件50和输出轴组件70。
线I,根据所示的示例性实施例,第一或输入轴线I延伸通过第一孔37并且大体平行于支撑
面204。输入轴组件50还包括第一或输入齿轮58,第一或输入齿轮58被耦接至输入轴52。输入齿轮58啮合第二或输出齿轮78,第二或输出齿轮78被耦接至输出轴组件70的输出轴72
(例如,竖直轴、阀轴等)。
包括其他类型的齿轮组(例如,直齿锥齿轮、螺旋锥齿轮、蜗轮、准双曲面齿轮等)。
58、78由440C不锈钢制成,440C不锈钢提供耐腐蚀性和更小齿轮在其寿命期间遭受的手柄
负荷所需的强度。如在下面更详细地讨论的,弹簧90可以被用来将齿轮58、78推在一起,由此朝向齿轮58、78的根部移动齿轮58、78的接触点。朝向根部移动接触点减小齿轮齿上的力的矩臂,由此增加齿轮的耐久性,并且便于更小的高齿数齿轮的使用。
实施例,第一部分60的横截面可以是去除区段的大体圆形。根据其他实施例,第一部分60的横截面可以是大体矩形或具有倒圆的棱边的矩形。
66c、66d是共同圆的区段。
(log)、凸台等)中断,突出被示为一般称为键29的第一键29a和第二键29b。支承表面28的圆形或弧形部分被配置为与第一部分60的第三和第四侧66c、66d具有滑动配合。因此,支承表面28充当支承或衬套,允许输入轴52的旋转,同时阻止输入轴52的径向移动。
而第二侧66b抵靠在第二键29b上,由此停止输入轴52的旋转。当手柄40沿第二或逆时针方
向完全旋转(例如,旋转至开启位置)时,输入轴52的第一部分60的第一侧66a抵靠在键29a
的第二斜面31b上,而第二侧66b抵靠在第二键29b上,由此停止输入轴52的旋转。
于齿轮组14或阀202。根据其他实施例,键29的斜面之间的角度可以是不同的角度,由此允许输入轴52的更大或更小旋转,但键29的斜面之间的角度可以被选择为防止手柄组件10的
操作角度超过阀202的操作角度。根据另一实施例,输入齿轮58与输出齿轮78之间的齿轮比可以选择为使得,输入轴52的可操作旋转角度只引起输出轴72的小于阀202的内部硬止挡
件的窗口的旋转角度。根据另一实施例,支承表面28和至少一个键29可以被形成在端盖组
件30的端盖36中。在此实施例的变体中,端盖36可以被形成为主体组件20的主体22的主要
部分。根据另一实施例,支承表面28和至少一个键29可以沿着第一孔37形成,以便键29与输出轴72的非圆形部分相互作用。此类实施例可以允许齿轮组14上的过度载荷,或防止过度
负荷施加于阀202的硬止挡件。
成为主体22的一部分。根据示例性实施例,主体22可以由实心铜制成,以提供牢固的还耐腐蚀的整体主体。
的圆,从而在其之间提供滑动配合。因此,衬套33可以允许输入轴52的旋转,同时阻止其径向移动。因为衬套33的内径提供与主体22的支承表面28类似的输入轴52的径向支撑,所以
考虑到,在各种实施例中,这可能是不需要的,并且衬套33和支承表面28的内径中仅一个需要被形成或被机械加工为这样的紧密容限。
的点98朝向近端54延伸。结构94被配置为与手柄40的毂42的内表面48具有过盈配合。根据
一个实施例,结构94包括至少一个肋96。根据所示的示例性实施例,多个渐缩的肋96随着它们朝向近端54轴向或纵向延伸而在高度上减小。肋96随着它们被插入由手柄40的内表面48
限定的孔49而被压扁,由此在手柄40与输入轴52之间提供紧密的(例如,紧贴的、不晃动的)耦接。紧固件45可以被用来将手柄40固定至输入轴52,并且装饰端塞46可以隐藏紧固件45。
204大体竖直地延伸。根据各种实施例,输入轴52和输出轴72相对于彼此成角度延伸。根据一个实施例,输入轴线I大体横过输出轴线O。根据所示的示例性实施例,输入轴52和输出轴
72大体垂直于彼此。
载荷或束缚的倾向。将锁紧螺母92螺纹耦接至主体22便于通过拧紧或松开锁紧螺母92来调
整由弹簧90施加于输出轴72的弹簧力,由此减轻主体组件20与输出轴组件70的制造容限。
任何合适的材料都可以用于弹簧90。由于其强度、弹性和耐腐蚀性,不锈钢可以是优选的。
弹簧90被示为处于向输出轴72的底端施加力的压缩状态。根据其他实施例,弹簧90可以处
于拉伸状态,可以向输出轴72(例如,凸缘80)的不同部分施加力,或可以向输入轴52施加
力。
10成为可能,这会降低成本,并且会增加美学可能性。
式衬套的情况下会发生的收聚(pinching)的可能性。衬套82可以由任何合适的材料制成,
例如尼龙、聚乙烯或聚甲醛(例如,Celcon、Delrin、Hostaform等)。
连接,以改善输入齿轮158与输出齿轮178的对齐。
106b向内延伸。轴向延伸的沟槽101由臂106至少部分地限定。沟槽101可以进一步由指状物
108限定。根据所示的示例性实施例,沟槽101由主体102、臂106和指状物108至少部分地限定。主体102、臂106和指状物108被示为大致形成“U”形;然而,其他实施例(例如,“C”形)是可预期的。鞍状物100可以由任何合适的(优选低摩擦)材料制成由任何合适的(优选低摩
擦)材料制成(例如,注塑模制、机械加工等),例如尼龙、聚乙烯或聚甲醛(例如,Celcon、Delrin、Hostaform等)。
372与鞍状物300之间的摆动。
在其之间的狭槽155。
伸,由此防止输入轴152与鞍状物100分开(例如,弹出)。在示例性实施例的装配过程中,输入轴152被插入(例如,安装、压等)到主体122内。然后,具有耦接至其上的鞍状物100的输出轴172被插入到主体122内,直至鞍状物100卡接在输出轴的减小的部分151上。减小的部分
151的直径与沟槽101的直径之间的容限优选足够紧以防止摆动,但也足够松以允许输入轴
152相对于鞍状物100的旋转(例如,滑动配合等)。如图所示,鞍状物100的臂106可以是轴向渐缩的,以便于鞍状物100插入到输入轴152的肩153之间的狭槽155内。
例,柱104的底部可以被孔171中的唇状物或凸耳的底部顶着。沟槽101的底部顶着直径减小的部分151。因此,输出轴172的顶端174到直径减小的部分151的直径之间的距离被限制为
底面105与鞍状物100的沟槽101的底部的之间的距离D(在图19中示出)。因此,极大地减小
了部件之间累积的容限。另外,因为输入轴152与输出轴之间的关系大体由鞍状物100上的
距离D的容限控制,衬套133和134的径向位置变得不那么至关重要,由此降低制造成本并且改善品质。
178和输入齿轮158被过近推在一起,这会引起输入轴152并且因此引起手柄142不能令人满
意地难以被用户转动。如果输出齿轮178和输入齿轮158被过近推在一起,用户还会不能令
人满意地感觉到齿轮齿。因此,鞍状物100通过简化累积的容限来改善齿轮对齐,以便于更好地控制输出齿轮178与输入齿轮158的齿之间的接触点的位置。
如,长度L与长度L’之间的容限可以是滑动配合,以便进一步相对于输出轴172布置输入轴
152,并且因此布置输入齿轮158,以及因此布置输出齿轮178。根据其他实施例,输入轴152的直径减小的部分151可以不具有减小的直径(例如,参见输入轴52),并且鞍状物100的沟
槽101的尺寸可以被设置为容纳更大的直径。
Hostaform等)。垫圈191便于输出轴172相对于弹簧190的旋转,由此减少磨损并且改善用户感觉。
成,例如尼龙、聚乙烯或聚甲醛(例如,Celcon、Delrin、Hostaform等)。
成的渐缩的肋186便于衬套182与主体122之间的接合。衬套182可以由凸缘180(在图21中示
出)支撑。
输出齿轮178的啮合,由此减少可能会另一些用户不满意的齿轮间隙(例如,晃荡等)。
的部件一起使用。
没有实质上脱离所陈述的主体的新颖性教导和优点的情况下,许多更改是可能的(例如,各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料使用、颜色、定向等的变化)。例如,示出的一体形成的元件可以由零件或元件构成。元件或组件可以由提供足够强度或持久性的多种材料中的任一种材料以多种颜色、质地与组合中的任一种的方式构成。
此外,在主体描述中,词语“示例性”被用来表示充当示例、实例或例证。在本文中被描述为“示例性”的任何实施例或设计不一定被理解为比其他实施例或设计优选或有利。更确切地说,词语“示例性”的使用意图是以具体方式提出概念。因此,所有这类更改意图是被包括在本公开的范围内。在没有脱离所附权利要求的范围的情况下,可以对优选和其他示例性实
施方案的设计、操作条件和配置进行其他替代、修改、变化和省略。
构且不仅涵盖结构等效物,而且涵盖等效结构。在没有脱离所附权利要求的范围的情况下,可以对优选和其他示例性实施方案的设计、操作条件和配置进行其他替代、修改、变化和省略。