專利名稱：具有由不同金屬材料制成的組件的耐腐蝕龍頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有主外殼和至少一個(gè)相鄰組件的龍頭，所述主外殼具有由一種金屬成分制成的表面，所述相鄰組件具有由另一種金屬成分制成的表面。更具體地，其涉及可以避免電化學(xué)腐蝕的結(jié)構(gòu)，否則如果龍頭組裝后這兩個(gè)表面彼此接觸，就會(huì)發(fā)生這種電化學(xué)腐蝕。
背景技術(shù)：
通常的龍頭包括由銅制成的外殼以及許多內(nèi)部銅部件。由于其外觀、耐用性、強(qiáng)度、機(jī)械加工性和支持各種拋光的能力起見，銅是優(yōu)選的材料。然而，銅的材料成本較高，因此希望為至少一些較大的龍頭部件找到可替換的材料。因此，一些較低成本的龍頭將主要由鋅制成的表面材料用于其外殼體。然而，這種基于鋅的表面在它們長(zhǎng)期接觸內(nèi)部銅組件的情況下易受腐蝕。在這點(diǎn)上，當(dāng)基于鋅的表面與銅接觸時(shí)，尤其是在濕潤(rùn)或潮濕環(huán)境下，在金屬之間電氣性質(zhì)的不同會(huì)引起電化學(xué)腐蝕 (galvanic corrosion)0這會(huì)逐漸損壞外殼的結(jié)構(gòu)完整性或者改變其裝飾性外觀。盡管可以用塑料或者甚至鋅來構(gòu)成全部?jī)?nèi)部組件，但這會(huì)引起諸如長(zhǎng)期可靠性和/或強(qiáng)度之類的其他顧慮。因此，需要可以解決這個(gè)問題的改進(jìn)的龍頭。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種龍頭，具有(a)外殼，具有由第一材料構(gòu)成的表面，所述外殼具有下入口、上出口和側(cè)腔；(b)供應(yīng)管線構(gòu)件，可從所述下入口延伸進(jìn)入或鄰近所述側(cè)腔；(c)閥芯，位于所述側(cè)腔內(nèi)，其適于在為所述供應(yīng)管線供水的情況下，控制從所述供應(yīng)管線構(gòu)件到所述上出口的流量；(d)絕緣套筒，至少部分位于所述外殼的壁與所述閥芯之間的所述側(cè)腔內(nèi)；及(e)軸環(huán)，具有由與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閥芯外的所述絕緣套筒內(nèi)；(f)其中，所述絕緣套筒由有助于將所述外殼與所述軸環(huán)電絕緣的材料制成。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一和第二材料是這樣的如果它們彼此接觸，所述外殼與所述軸環(huán)的接觸表面可以導(dǎo)致其中至少一個(gè)的電化學(xué)腐蝕。在一個(gè)實(shí)施例中，所述外殼主要由鋅制成，所述軸環(huán)主要由銅制成，及所述絕緣套筒大體為圓柱形并由塑料制成。
進(jìn)一步的細(xì)化包括(a)所述供應(yīng)管線構(gòu)件限定一在其外表面上的脊部；(b)所述絕緣套筒限定一在內(nèi)表面上的凸臺(tái)，并具有彈性夾片；(c)可以在所述凸臺(tái)和所述彈性夾片之間捕獲所述脊部，用以選擇性地將所述供應(yīng)管線構(gòu)件連結(jié)到所述軸環(huán)；(d)所述供應(yīng)管線構(gòu)件包括外螺紋；(e)所述軸環(huán)包括內(nèi)螺紋，其與所述外螺紋接合，用以將所述軸環(huán)連結(jié)到供應(yīng)部件；(f)具有在所述絕緣套筒的外表面中形成的凹槽；(g)具有安裝在所述凹槽中的0形圈；及(h)所述0形圈能夠抑制所述絕緣套筒在所述外殼內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。在其他形式中(a)所述絕緣套筒限定第一鎖部；(b)所述側(cè)腔限定第二鎖部，其與所述第一鎖部相配合，由此限制所述絕緣套筒在所述外殼中的旋轉(zhuǎn)；(c)具有端蓋，所述端蓋接近所述側(cè)腔的一端相接合，以及閥桿，所述閥桿從所述閥芯通過所述端蓋延伸；及(e)手柄，其連結(jié)至所述閥桿，從而所述手柄控制所述閥芯的操作。在再其他的形式中，所述絕緣套筒限定一凸緣，其接近于所述側(cè)腔的第一端，及所述軸環(huán)限定一端面，其接近于所述側(cè)腔的第一端。當(dāng)將所述軸環(huán)連結(jié)到所述供應(yīng)管線構(gòu)件時(shí)，在所述凸緣與所述端面之間形成間隙，以使得所述軸環(huán)推進(jìn)所述閥芯與所述供應(yīng)部件接合。應(yīng)意識(shí)到，本發(fā)明允許將相對(duì)廉價(jià)的外部裝飾材料用于龍頭主外殼(例如鋅)，同時(shí)允許繼續(xù)將優(yōu)選的銅用于套住閥芯的套筒。以相對(duì)低的額外成本提供了絕緣構(gòu)件，其避免了電化學(xué)腐蝕，否則如果銅套筒長(zhǎng)期與外殼接觸，通常就會(huì)發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。絕緣套筒還起到多個(gè)額外的有價(jià)值的效果，諸如旋轉(zhuǎn)和軸向?qū)?zhǔn)，及輔助密封功能。依據(jù)詳細(xì)說明和附圖，這些及其他方面會(huì)是顯而易見的。以下是對(duì)優(yōu)選的實(shí)施例的說明。然而，應(yīng)參照權(quán)利要求書來確定本發(fā)明的完整范圍。


圖1是已經(jīng)安裝在常規(guī)水槽上的本發(fā)明的龍頭的立體圖；圖2是沿圖1中的線2-2截取的局部截面圖；及圖3是圖1中的龍頭的部分的放大局部分解圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出安裝在常規(guī)廚房水槽12上的示例龍頭10。應(yīng)意識(shí)到，本專利中在最廣泛的含義上使用術(shù)語“龍頭”，以覆蓋寬泛的管道配件，其中，水量和/或溫度由鄰近噴管的配件控制。因此，應(yīng)將其解釋為覆蓋了廚房或浴室龍頭，以及具有相關(guān)控制閥門的浴盆注水器、具有相關(guān)控制閥門的淋浴頭等。龍頭10是廚房拉拔噴射型龍頭，具有從主外殼16向上延伸的噴管14。在龍頭的側(cè)面有控制手柄18，用以控制從外殼16引出，通過噴管14到達(dá)相關(guān)拉拔噴射頭13的水的
流量和溫度。外殼16優(yōu)選地由鋅制成，或者含50%或以上的鋅的鋅合金?？商鎿Q地，它可以是電鍍了此類基于鋅的配方的基體材料。在任何情況下，外殼16具有下入口 17、上出口 19和側(cè)腔20。側(cè)腔包括內(nèi)端22和接近手柄18的外端24。絕緣套筒沈嵌套在側(cè)腔20中。它具有在外表面30上形成的凹槽觀，在其中安裝了 0形圈32。在外殼16中形成匹配凹槽34(即，在側(cè)腔20內(nèi))，以便在絕緣套筒沈嵌套在側(cè)腔20中時(shí)，可以將0形圈32安裝在絕緣套筒沈中的凹槽觀和外殼16中的凹槽34 中。這有助于將絕緣套筒沈固定就位。這個(gè)絕緣套筒沈通常優(yōu)選地是圓柱形，并且由非金屬材料制成，諸如塑料(例如， NORYL牌塑料)。得益于本公開文件，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到可以使用各種其它材料，只要它們抑制電化學(xué)傳遞，并由此減少各個(gè)組件的電化學(xué)腐蝕。絕緣套筒沈還可以鎖定到側(cè)腔20上，以使得側(cè)腔20中的絕緣套筒沈的方向也旋轉(zhuǎn)受限。在這點(diǎn)上，絕緣套筒沈限定了一對(duì)凹槽36，所述凹槽鎖定在側(cè)腔20中形成的一對(duì)突出部38上(如圖3所示)。此外，絕緣套筒沈可進(jìn)一步限定在內(nèi)表面42上的凸臺(tái)40。供應(yīng)管線構(gòu)件44(例如，入水口管線和“盤(puck)”面)通常具有位于側(cè)腔20的內(nèi)端22附近的部分，并包括外表面48上的脊部46 (僅在圖2中示出)，當(dāng)組裝到側(cè)腔20中時(shí)，所述脊部與絕緣套筒沈的凸臺(tái)40相接合。與絕緣套筒沈一體地形成彈性夾片50，并在彈性夾片50與凸臺(tái)40之間可釋放地捕獲供應(yīng)部件44的脊部46。并且，一系列對(duì)準(zhǔn)鰭板52與供應(yīng)管線構(gòu)件44上的相配的對(duì)準(zhǔn)凹槽(未示出)接合，用以在絕緣套筒26中定向供應(yīng)管線構(gòu)件44 (以及由此定向側(cè)腔20)。借助于其末端通常位于側(cè)腔20內(nèi)或與之相鄰的供應(yīng)管線構(gòu)件44，將銅軸環(huán)M至少部分地嵌套在絕緣套筒沈中，用以捕獲常規(guī)閥芯56，以使得閥芯的向內(nèi)端與供應(yīng)管線構(gòu)件44的末端相鄰接。注意在供應(yīng)管線構(gòu)件44上還可以有外螺紋58，銅軸環(huán)M包括相配的內(nèi)螺紋60， 其與外螺紋58接合，用以將軸環(huán)M連結(jié)到供應(yīng)管線構(gòu)件44，它也可以是銅的(從而捕獲閥芯56)。具體地，接近側(cè)腔20的外端M的軸環(huán)M的頸部62鄰接由閥芯56的閥體66限定的肩部64。在閥芯56與供應(yīng)管線構(gòu)件44之間的緊密接合(尤其是其盤部)是需要的。為此，示例性實(shí)施例中，絕緣套筒沈限定了接近于側(cè)腔20的第一內(nèi)端22的凸緣68，軸環(huán)M 限定端面70 (也接近于側(cè)腔20的內(nèi)端22)，以便當(dāng)軸環(huán)M連結(jié)到供應(yīng)管線構(gòu)件44時(shí)，在凸緣68與端面70之間形成間隙72。因此，可以將軸環(huán)M緊固到足以迫使閥芯56與供應(yīng)管線構(gòu)件44接合。0形圈74 安裝在供應(yīng)管線構(gòu)件44中形成的環(huán)形凹槽76中，所述0形圈進(jìn)一步有助于在供應(yīng)管線構(gòu)件44與軸環(huán)M之間形成密封部。如所述的，外殼16具有主要由鋅形成的內(nèi)表面，軸環(huán)M具有主要由銅形成的相鄰
6外表面。如果所述內(nèi)表面與相鄰?fù)獗砻姹舜私佑|，在龍頭的使用壽命期間有可能會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，尤其是在濕潤(rùn)或潮濕環(huán)境中。然而，提供了塑料或其它電絕緣的套筒以確保這些部件保持分離，以及可靠且準(zhǔn)確對(duì)齊的裝配的布置。因此，抑制了電化學(xué)腐蝕，外殼可以由低成本材料構(gòu)成，而不會(huì)有擔(dān)心被侵蝕的顧慮。在示例性實(shí)施例中，閥芯56的閥體66優(yōu)選地由塑料制成。借助于連結(jié)至供應(yīng)管線構(gòu)件44的軸環(huán)M (例如通過使用工具接合軸環(huán)M的頸部62上的平坦面(land) 78并旋轉(zhuǎn)軸環(huán)54)，端蓋80接近于側(cè)腔20的外端M接合。閥桿82從閥芯56延伸并通過端蓋80 的開口 81。在示例性實(shí)施例中，手柄18由電鍍鋅或涂鋅來制成(類似于外殼16)，手柄18包括用于容納閥桿82的腔體84，并通過與閥桿82橫向定向的定位螺釘86固定于所述閥桿 82。因此，把手18的運(yùn)動(dòng)控制閥芯56的操作以及由此的來自龍頭10的水流。為了幫助將端蓋80固定到外殼16附近，端蓋80限定一內(nèi)凹槽88，在其中安裝了 0形圈90，并且軸環(huán)M包括匹配凹槽92，其在端蓋80接合至側(cè)腔20時(shí)與0形圈90接合。 為了使端蓋80能夠相對(duì)平齊地安裝到外殼16，在絕緣套筒沈的端面94 (靠近側(cè)腔20的外端24)與端蓋80的端面96 (靠近側(cè)腔20的第二外端24)之間形成間隙98。在示例性實(shí)施例中，端蓋80優(yōu)選地由塑料(例如，丙烯腈(“ABS”))制成，并且是電鍍的，以提供穩(wěn)固且美觀的外觀。已經(jīng)相當(dāng)詳細(xì)地說明了優(yōu)選示例性實(shí)施例，包括說明了最優(yōu)選的材料。然而，優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)選材料及其他方面并非旨在舉例說明權(quán)利要求的全部范圍。得益于本公開文件，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到能夠使用的各種其它材料以及變化的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)這些原理。這樣，優(yōu)選示例性實(shí)施例的許多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)是顯而易見的。因此，本發(fā)明不應(yīng)局限于所述的示例性實(shí)施例。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明提供了具有絕緣結(jié)構(gòu)的龍頭，其抑制了在由不同金屬制成的兩個(gè)相鄰龍頭部件之間的電化學(xué)腐蝕。
權(quán)利要求
1.一種龍頭，包括外殼，具有由第一材料構(gòu)成的表面，所述外殼具有下入口、上出口和側(cè)腔； 供應(yīng)管線構(gòu)件，可從所述下入口延伸進(jìn)入或鄰近所述側(cè)腔；閥芯，位于所述側(cè)腔內(nèi)，其適于在為所述供應(yīng)管線供水的情況下，控制從所述供應(yīng)管線構(gòu)件至所述上出口的流量；絕緣套筒，至少部分位于所述外殼的壁與所述閥芯之間的所述側(cè)腔內(nèi)；及軸環(huán)，具有由與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閥芯外的所述絕緣套筒內(nèi)；其中，所述絕緣套筒由有助于將所述外殼與所述軸環(huán)電絕緣的材料制成。
2.如權(quán)利要求1所述的龍頭，其中，所述第一和第二表面這樣設(shè)置，如果它們彼此接觸，就會(huì)導(dǎo)致其中至少一個(gè)的電化學(xué)腐蝕。
3.如權(quán)利要求2所述的龍頭，其中，所述外殼的表面主要由鋅制成，以及所述軸環(huán)的表面主要由銅制成。
4.如權(quán)利要求1所述的龍頭，其中，所述絕緣套筒由塑料制成。
5.如權(quán)利要求4所述的龍頭，其中，所述絕緣套筒大體為圓柱形。
6.如權(quán)利要求1所述的龍頭，其中，所述供應(yīng)管線構(gòu)件在其外表面上限定一脊部；及其中，所述絕緣套筒在內(nèi)表面上限定一凸臺(tái)，并具有彈性夾片；并且由此在所述凸臺(tái)和所述彈性夾片之間能夠捕獲所述脊部，以選擇性地將所述供應(yīng)管線構(gòu)件連結(jié)到所述軸環(huán)。
7.如權(quán)利要求1所述的龍頭，其中 所述供應(yīng)管線構(gòu)件包括外螺紋；及所述軸環(huán)包括內(nèi)螺紋，所述內(nèi)螺紋接合所述外螺紋，以將所述軸環(huán)連結(jié)到供應(yīng)部件。
8.如權(quán)利要求1所述的龍頭，進(jìn)一步包括 在所述絕緣套筒的外表面中形成的凹槽；及安裝在所述凹槽中的0形圈；其中，所述0形圈能夠抑制所述絕緣套筒在所述外殼內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求1所述的龍頭，其中 所述絕緣套筒限定第一鎖部；及所述側(cè)腔限定第二鎖部，所述第二鎖部能夠與所述第一鎖部相配合，以由此限制所述絕緣套筒在所述外殼中的旋轉(zhuǎn)。
10.如權(quán)利要求1所述的龍頭，進(jìn)一步包括端蓋，所述端蓋接近所述側(cè)腔的一端接合。
11.如權(quán)利要求10所述的龍頭，進(jìn)一步包括 閥桿，所述閥桿從所述閥芯通過所述端蓋延伸；及手柄，所述手柄連結(jié)至所述閥桿，以使所述手柄控制所述閥芯的操作。
12.如權(quán)利要求1所述的龍頭，其中所述絕緣套筒限定一凸緣，所述凸緣接近于所述側(cè)腔的第一端；及所述軸環(huán)限定一端面，所述端面接近于所述側(cè)腔的所述第一端；其中，當(dāng)所述軸環(huán)連結(jié)至所述供應(yīng)管線構(gòu)件時(shí)，在所述凸緣與所述端面之間形成間隙，以使得所述軸環(huán)推進(jìn)所述閥芯與所述供應(yīng)部件接合。
全文摘要
公開了一種龍頭(10)，其具有由鋅構(gòu)成的外殼(16)，其具有下入口(17)、上出口(19)和側(cè)腔(20)。具有供應(yīng)管線構(gòu)件(44)，其從所述下入口延伸進(jìn)入或鄰近所述側(cè)腔，以及一位于側(cè)腔內(nèi)的閥芯(56)。塑料絕緣套筒(26)，位于所述外殼的壁與所述閥芯之間的側(cè)腔內(nèi)。銅軸環(huán)(54)，嵌套入所述絕緣套筒內(nèi)并位于閥芯的外面。因此，獲得了鋅外殼的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)避免了起因于銅表面與鋅表面之間接觸的電化學(xué)腐蝕。絕緣套筒還有助于旋轉(zhuǎn)和軸向?qū)?zhǔn)及密封。
文檔編號(hào)E03C1/04GK102439234SQ201080019497
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2010年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者史蒂文·T·拉德, 約翰·C·埃舍 申請(qǐng)人:科勒公司