CN106715806B - 用于水龙头喷头的自动退回机构 - Google Patents

Abstract

自动退回式水龙头喷头具有自动退回机构，该自动退回机构包括设置在水龙头本体的端部处以有利于喷头的自动退回和对接的对接组件。该对接组件包括在与喷头联接的转接器与对接组件接合时自动将喷头与水龙头本体对接的弹簧加载机构。

Description

用于水龙头喷头的自动退回机构

相关申请的交叉引用

本申请要求在2014年9月23日提交的、题为“AUTO-RETRACTING MECHANISM FORFAUCET SPRAY HEAD(用于水龙头喷头的自动退回机构)”的美国临时专利申请62/054,141的权益，其公开内容通过引用整体并入本文中。

技术领域

本发明总的涉及一种用于水龙头的自动退回式喷头。

背景技术

许多商售水龙头配备了能帮助使清洁放置在龙头下的物品的过程容易的拉出式喷头。具有拉出式喷头的典型水龙头使用平衡重来协助软管退回。使用这样的结构，喷头可能由于喷头与喷管之间的软管摩擦和/或对齐问题而不会完全退回至它们的对接位置。可采用棘爪或磁体以辅助将喷头对接至水龙头本体；然而，此类机构可能不是最佳的。

发明内容

一般而言，本发明的一个目的是提供一种避免了现有技术结构的缺点的用于水龙头喷头的自动退回机构。

根据本发明的一个实施例，一种自动退回式水龙头喷头包括与喷头联接的转接器，该转接器可从水龙头的对接组件被拉开。当转接器在退回期间到达对接组件的接合区时，转接器进入夹持机构中，并且可致动卡止弹簧以提供以用于将夹持机构拉入水龙头中的辅助力。随着夹持机构退回到水龙头中，它开始径向地关闭，从而抓住转接器并且拉动它与水龙头接合。

应领会，本发明的自动退回机构可被设置为可容易地安装在水龙头喷管中而不需要对管进行另外的加工的模块，并且转接器可被旋拧到喷头中或以其它方式固定在喷头上。

在一些实施例中，提供了一种构造成附接在水龙头本体上的对接组件。对接组件可包括外壳和可滑动地至少部分容纳在外壳内的夹持部件。夹持部件可包括夹持器本体和从夹持器本体延伸的夹持器环。对接组件还可包括固定在外壳内并且围绕夹持部件的至少一部分同心地布置的转台(turret)。转台可包括具有用于与喷头转接器的对接组件接合部件相互作用的经倒角的内壁的第一端。对接组件还可包括布置在夹持器环与转台的第二端之间的卡止弹簧。卡止弹簧可提供使夹持部件从伸出位置滑动到对接位置的动力。

在一些实施例中，对接组件还可包括可枢转地布置在转台与外壳之间的锁闭爪。锁闭爪可在对接组件处于伸出位置时锁闭在夹持器环上并且在对接组件从伸出位置移动到对接位置时枢转以与夹持器环解锁。每个锁闭爪还可包括转接器接合部件，用于将转接器的对接组件接合部件接纳在转接器接合部件与外壳之间。对接组件接合部件与转接器接合部件之间的相互作用使锁闭爪枢转以使它们与夹持器环分离，这允许卡止弹簧抵抗夹持器环，从而使对接组件移动到对接位置。在一些实施例中，压缩环可被保持在转接器接合部件中形成的孔内，以在转接器接合部件上提供径向向外定向的力，该力可用于将对接组件保持在伸出位置，直至对接组件接合部件与转接器接合部件相互作用并且克服由压缩环提供的径向向外定向的力。

在一些实施例中，转台可包括用作用于锁闭爪的枢接部的枢转点的周向凹部。卡环可同心地布置在锁闭爪的枢接部与外壳之间以保持锁闭爪抵靠转台。转台还可包括在周向凹部的任一侧围绕转台周向地延伸的一系列凸部和空间。锁闭爪可布置成位于空间中以防止潜在的横向或旋转运动。

在一些实施例中，夹持部件可包括远离夹持器本体延伸并且包括至少部分地径向向内定向的凸缘的带凸缘的指形件。当带凸缘的指形件未承受负载时，它们可能至少部分地延伸超过夹持器本体的外部尺寸。带凸缘的指形件可随着对接组件从伸出位置移动到对接位置而沿转台的经倒角的内壁滑动。随着夹持部件滑动，经倒角的内壁在带凸缘的指形件上提供增加的负载，由此在带凸缘的指形件上提供径向向内定向的力。

在一些实施例中，外壳可包括构造成被保持在水龙头本体内的台阶部。台阶部的有孔端可设置成可滑动地接纳夹持部件的一部分并且形成用于夹持器环的止挡部以防止夹持部件移动超过规定点。

在一些实施例中，可设置用于水龙头喷头的自动退回机构，该自动退回机构包括根据本发明的各种实施例的对接组件和构造成与水龙头喷头联接的转接器。转接器可包括限定出用于将水从软管传送到水龙头喷头的内部管道、从本体延伸并且围绕本体的至少一部分同心地布置的对接组件接合部件、和远离本体径向地延伸的锁闭肋。对接组件接合部件能可滑动地接纳在锁闭爪与外壳之间。对接组件接合部件与锁闭爪之间的相互作用可致使锁闭爪枢转以便启动其中锁闭爪从夹持器环解锁并且卡止弹簧对抗夹持器环的自动退回机构。

在一些实施例中，夹持部件随着自动退回机构从伸出位置移动到对接位置而夹住锁闭肋以拉动转接器与对接组件接合。也可设置布置在邻近锁闭肋的周向凹部中的锁闭O形环以增大夹持部件与锁闭肋之间的摩擦。

在一些实施例中，转接器本体可包括能可滑动地接纳在夹持部件中以与水龙头软管联接的软管联接器和能与水龙头喷头可分离地联接的喷头联接部件。

本发明的再另一些目的和优点将部分显而易见并且部分从说明书显现。

因此，本发明包括全都如文中阐述的结构中例示的结构的特征、元件的组合和零件的布置，并且将在权利要求中指示本发明的范围。

附图说明

为了更充分地理解本发明的实施例，必须参考以下结合附图进行的描述，在附图中：

图1示出根据本发明的一些实施例的具有自动退回式喷头的水龙头的侧视图；

图2示出根据本发明的一些实施例的图1所示的自动退回式喷头的自动退回机构的转接器和对接组件的分解图；

图3示出根据本发明的一些实施例的图1的转接器和对接组件的截面图；

图4和5示出根据本发明的一些实施例的正与对接组件对接的转接器的截面图；

图6和7示出根据本发明的一些实施例的正在与对接组件分离的转接器的截面图；

图8示出根据本发明的一些实施例的具有喷头和与根据本发明的一个实施例的对接组件对接的转接器的水龙头的部分截面图；以及

图9示出根据本发明的一个实施例的另一转接器和对接组件的截面图。

具体实施方式

现在参照附图，图1示出根据本发明的一些实施例的水龙头10的侧视图，水龙头10具有水龙头本体14、软管16以及具有转接器100的自动退回式喷头12和对接组件200。被示出处于伸出位置的自动退回式喷头12可使用对接组件200与水龙头本体14可分离地联接，对接组件200可辅助自动将转接器100(和由此喷头12)与如在下文中详细描述的水龙头本体14自动对接。在运行期间，不论喷头相对于水龙头本体14处于伸出位置还是对接位置，水都能流经软管16、转接器100的内部管道，并从自动退回式喷头12的龙头流出。

图2示出根据本发明的一些实施例的转接器100和对接组件200的分解图，图3示出其截面图。转接器100可包括用于将水从软管(例如图1的软管16)引导到自动退回式喷头(例如图1的自动退回式喷头12)的内部管道102。具体地，自动退回式喷头可与喷头联接器104联接，并且软管可与软管联接器110联接。这些联接器中的每个联接器都可以是固定式联接器(例如，喷头和/或软管可与转接器100一体地形成或永久地附着在转接器100上)或可移除的联接器(例如，喷头和/或软管可利用螺纹联接器、一个或多个紧固件或夹具、压配合联接器等与转接器100联接)。如图2所示，自动退回式喷头可与喷头联接器104联接(例如，与一个或多个紧固件或夹具螺纹连接或联接)，并且软管可与软管联接器110联接(例如在软管夹的辅助下摩擦地接合)。

转接器100还可包括对接组件接合部件106，其可构造成与对接组件200相互作用以开始自动对接过程。对接组件接合部件106可以是中空部件，其具有从转接器100的靠近喷头联接器104的部分径向向外延伸的封闭端和靠近软管联接器110并且限定出其间的腔的开口端。如图2所示，对接组件接合部件106可呈圆筒形，但应当理解，对接组件接合部件106(和对接组件200的互补部件)可具有任何合适的截面形状。

在对接组件接合部件106的封闭端与软管联接器110之间可设置有锁闭肋108。锁闭肋108可从转接器100径向向外地延伸，以提供可在自动对接过程期间由对接组件200的一个或多个构件抓住和保持的突出特征。锁闭O形环112可在锁闭肋108与对接组件接合部件106的封闭端之间位于靠近锁闭肋的径向凹部中，以增强转接器100与对接组件200的抓持和保持构件之间的联接。

可通过使转接器100从伸出位置朝对接组件200移动到其接合区域中来开始自动对接过程。对接组件200可包括外壳202、夹持器204、压缩弹簧206、转台208、卡环210、锁闭爪212和压缩环214。

外壳202可以是构造成容纳对接组件200的各种其它构件的端部开口的中空部件，并且根据各种实施例，可以与水龙头本体(例如，图1的水龙头本体14)一体地形成或被设置为能固定地或可移除地与水龙头本体联接的模块(如图2所示)。外壳202的内部尺寸可与对接组件接合部件106的外部尺寸互补并且稍大于所述外部尺寸，以使得外壳202能经由第一开口端以很小的游隙或零游隙接纳对接组件接合部件106。外壳202的第二开口端可确定尺寸成接纳并且可滑动地引导夹持器204。在外壳202与水龙头本体分开并联接的实施例中，外壳202可包括形成在第二端处的台阶部202a。台阶部202a可接纳在水龙头本体的开口端部中并利用压配合、螺纹联接、粘接剂等与其联接。

至少部分地容纳在外壳202内的夹持器204可限定出沿其长度纵向地延伸的内部管道，软管和转接器的至少一部分可随着喷头在其对接位置与其伸出位置之间移动而自由地穿过该内部管道行进。夹持器204在靠近外壳202的第一端配置的第一端可包括从夹持器本体204b延伸的带凸缘的指形件204a，其可构造成在承受径向向内定向的负载时围绕锁闭肋108和锁闭O形环112夹持转接器100。相应地，带凸缘的指形件204a的凸缘可沿径向向内的方向至少部分地延伸以将锁闭肋108保持在夹持器204内。在没有负载的情况下，带凸缘的指形件204a可沿径向延伸超过夹持器本体204b的外尺寸径，以使得带凸缘的指形件204a的截面积可超过夹持器本体204b和锁闭肋108的截面积，由此允许带凸缘的指形件204a使转接器100与对接组件200分离。

夹持器环204c可在沿夹持器本体204b在带凸缘的指形件204a与夹持器204的第二端之间的位置处从夹持器本体204b径向向外突出。夹持器环204c可设置成卡住压缩弹簧206，该压缩弹簧可提供用于将转接器100与对接组件200自动对接的动力。具体地，压缩弹簧206可被卡在夹持器环204c与转台208之间，转台208可配置在外壳202的内壁与夹持器204的外壁之间的空间中。夹持器环204c可包括从卡住压缩弹簧206的壁延伸至夹持器环204c的第二表面的经倒角的边缘(例如是大致垂直于该壁或垂直于大致平行于该壁布置的第二壁布置的顶面，使得经倒角的边缘形成全部顶面)。

转台208的靠近外壳202的第一端和夹持器204的第一端配置的第一端可设置有经倒角的内壁208a(例如，参见图3)。经倒角的内壁208a可随着转接器100相对于对接组件200移动而在夹持器204的带凸缘的指形件204a上提供不同程度的径向朝内的负载。特别地，随着转接器100朝对接组件200移动，夹持器204可靠着经倒角的内壁208a滑动，这可提供抵靠带凸缘的指形件204a的越来越大的径向向内定向的力，从而使指形件围绕锁闭肋108闭合，由此将转接器100保持在对接组件200内。类似地，随着转接器100远离对接组件200移动(例如，由将喷头从水龙头本体拉开的水龙头的使用者)，夹持器204可靠着经倒角的内壁208a滑动，这可减小抵靠带凸缘的指形件204a的径向向内定向的力，从而使指形件弹回到它们的未加载位置，以释放锁闭肋108并使转接器100与对接组件200分离)。

转台208还可设置有从其主体径向向外延伸的一定数量的第一凸部208b和一定数量的第二凸部208c。第一凸部208b和第二凸部208c可由可将卡环210保持在其间的周向凹部208d分隔开。凸部208b和208c中的每个凸部都可通过一空间(space)与其相邻的凸部分隔开。第一凸部208b之间的空间可对应于第二凸部208c之间的空间。

在图2中被图示为锁闭爪212的一定数量的杠杆可接合在第一凸部208b之间和第二凸部208c之间的空间中，使得每个锁闭爪处于两个第一凸部208b之间和两个第二凸部208c之间。锁闭爪212各自都可包括：在靠近外壳202、夹持器204和转台208的第一端布置的第一端处形成的转接器接合部件212a；在靠近外壳202、夹持器204和转台208的第二端布置的第二端处形成的锁闭部件212b；和居中地配置在转接器接合部件212a与锁闭部件212b之间的枢接部212c。

枢接部212c可接合在周向凹部208d中以用作用于锁闭爪212的支点，锁闭爪212在径向定向的力作用在其上时围绕枢接部212c旋转。因此，枢接部212c可将锁闭爪212的臂提升到转台208的外表面上方。

转接器接合部件212a可被倒圆或倒角以与转接器100的对接组件接合部件106相互作用。当转接器100朝对接组件200移动时，对接组件接合部件106的前缘可进入转接器接合部件212a与外壳202之间的空间，该空间借助于转接器接合部件的倒圆或倒角形状开放。随着转接器100继续移动成与对接组件200接合，转接器接合部件212a的倒圆或倒角形状可径向向内迫压锁闭爪212的第一端，由此使锁闭爪212围绕枢接部212c旋转并沿径向向外的方向迫压锁闭部件212b。

转接器接合部件212a可设置有用于接纳压缩环214的孔212aa。压缩环214可穿过孔212aa以在转接器接合部件212a上提供径向向外定向的力，使得当转接器100与对接组件接合部件106分离时，转接器接合部件212a被径向向外迫压并且锁闭部件212b被径向向内迫压。由压缩环214提供的径向向外定向的力可随着对接组件接合部件106与转接器接合部件212a接合而被克服。

可利用压配合、螺纹联接、粘接剂等中的一者或多者来将转台208保持在外壳202内。另外，第一凸部208b可包括可与外壳的相应特征(例如，如图3所示的外壳202的肋或如图9所示的外壳402的边缘)相互作用的凸缘，该凸缘可防止转台208在外壳的内部沿朝向水龙头本体的方向移动。

图4和5示出与对接组件200对接的转接器100的截面图。在图4中，对接组件接合部件106被示出正在与转接器接合部件212a的经倒圆的边缘相互作用。具体地，对接组件接合部件106被示出正下压在转接器接合部件212a，由此使锁闭爪212围绕枢接部212c枢转。该枢转动作允许锁闭部件212b径向向外移动并与夹持器环204c分离。

一旦夹持器环204c不再由锁闭部件212b限制，压缩弹簧206便可对着夹持器环204c的壁膨胀，由此迫使夹持器204在外壳202内朝外壳的第二端纵向移动。随着夹持器204相对于外壳202移动，带凸缘的指形件204a沿经倒角的内壁208a滑动，这沿径向向内的方向迫压带凸缘的指形件204a以夹住转接器100的锁闭肋108。在转接器100被可靠地保持在夹持器204中并且锁闭部件212b不再保持夹持器环204c的情况下，压缩弹簧206的膨胀致使转接器100移动到图5所示的完全对接位置。

在完全对接位置，转接器接合部件212a可滞留在对接组件接合部件106的中空部内。在以下中的一者或多者发生之前，压缩弹簧206可继续膨胀，从而限定出对接位置：夹持器环204c到达外壳202的第二端，外壳202用作止挡部以防止夹持器204相对于外壳202的进一步移动；压缩弹簧206到达其平衡位置；或对接组件接合部件106到达转台208的第一凸部208b。

图6和7示出与对接组件200分离的转接器100的截面图。如图6所示，转接器100从对接机构200被拉开，对接组件接合部件106减小其在转接器接合部件212a上的径向向内的力，由此使压缩环214能够沿径向向外的方向迫压转接器接合部件212a。随着转接器接合部件开始移动，锁闭爪212可围绕枢接部212c枢转，枢接部212c可沿径向向内的方向迫压锁闭部件212b。

随着转接器100继续从对接组件200被拉开，锁闭部件212b的经倒角的边缘可靠着夹持器环204c的经倒角的边缘滑动。一旦夹持器环204c经过锁闭部件212b，锁闭部件212b则可锁闭在夹持器环上，从而将夹持器环和压缩弹簧206卡在锁闭部件212b与转台208之间。当处于锁闭位置时，对接组件200可再次准备进行图4和5所示的对接流程。

此外，随着转接器100从对接组件200被拉开，带凸缘的指形件204a可靠着经倒角的内壁208a滑动，这容许带凸缘的指形件204a返回它们的卸载状态，在此状态下凸缘可被过宽地分离以继续夹住锁闭肋108。一旦带凸缘的指形件204a与锁闭肋108分离，转接器100便可如图7所示从对接组件200被自由拉开。软管16然后可伸出以有利于放置在水龙头下方的物品的灵活清洗。

图8示出根据本发明的实施例的具有自动退回式喷头12和与对接组件200对接的转接器100的水龙头10的部分截面图。

图9示出根据本发明的一个实施例的转接器300和对接组件400的截面图。转接器300和对接组件400可与图2-8的转接器100和对接组件200相似，具有一定的明显差别。为了简短，以下将仅讨论差别；转接器100和对接组件200的附图标记1xx和2xx已由用于转接器300和对接组件400的附图标记3xx和4xx替代。

对接组件400包括仅一直延伸到转台408的第一凸部408b的外壳402。与外壳202相比，较短的外壳例如可容许锁闭爪412的转接器接合部件412a打开得比在受外壳约束的情况下宽。在转接器接合部件412a打开得较宽的情况下，锁闭部件412b可更有力地锁闭在夹持器环404c上。

此外，对接组件400的枢接部412c可在锁闭爪412的任一侧向外突出以形成爪的枢转点。这样，例如，可以不需要诸如卡环210的单独卡环来允许锁闭爪412枢转。

再者，转接器300的锁闭O形环312可在通过间隙将O形环与锁闭肋308分隔开的凹部中就位。O形环312与锁闭肋308之间的间隙可容许夹持器404的带凸缘的指形件404a直接并以更大的表面积与锁闭肋308接触，从而潜在地改善转接器300上的夹持器404的夹持。

应当理解，有效地获得了与以上明显不同地形成的方面、特征和优点，并且由于可在所公开的发明实施例中做出某些变更而不脱离本发明的精神和范围，预期本文中包含的所有事项都应当在说明而不是限制的意义上进行解释。

还应理解，以下权利要求旨在涵盖本文中描述的发明的全部上位特征和下位特征，以及在语言上可被表示为落入其间的本发明的范围的所有陈述。

Claims (21)

1.一种能附接至水龙头本体的对接组件，所述对接组件包括：

外壳；

能滑动地至少部分容纳在所述外壳内的夹持部件，所述夹持部件包括夹持器本体和从所述夹持器本体延伸出的夹持器环；

固定在所述外壳内并且围绕所述夹持部件的至少一部分同心地布置的转台，所述转台包括具有经倒角的内壁的第一端；和

卡止弹簧，所述卡止弹簧布置在所述夹持器环与所述转台的与所述第一端相对的第二端之间，所述卡止弹簧构造成提供使所述夹持部件从伸出位置移动到对接位置的动力，其中所述动力包括所述卡止弹簧的膨胀。

2.根据权利要求1所述的对接组件，还包括：

能枢转地布置在所述转台与所述外壳之间的多个锁闭爪。

3.根据权利要求2所述的对接组件，其中，所述多个锁闭爪中的每个锁闭爪都包括：

在第二端处形成的锁闭部件，所述锁闭部件构造成在所述对接组件处于所述伸出位置时锁闭在所述夹持器环上。

4.根据权利要求3所述的对接组件，其中，所述多个锁闭爪中的每个锁闭爪都能枢转以在所述对接组件从所述伸出位置移动到所述对接位置时与所述夹持器环解锁。

5.根据权利要求4所述的对接组件，其中，所述多个锁闭爪的每个锁闭爪还包括：

转接器接合部件，所述转接器接合部件包括用于将转接器接纳在所述转接器接合部件与所述外壳之间的经倒圆或经倒角的边缘，使得所述转接器与所述转接器接合部件之间的相互作用使所述多个锁闭爪枢转。

6.根据权利要求5所述的对接组件，还包括：

压缩环，所述压缩环被保持在形成于所述多个锁闭爪中的每个锁闭爪的所述转接器接合部件中的孔内，其中所述压缩环构造成在每个转接器接合部件上提供径向向外定向的力。

7.根据权利要求2所述的对接组件，其中，所述转台还包括周向凹部。

8.根据权利要求7所述的对接组件，其中，所述多个锁闭爪中的每个锁闭爪还包括：

枢接部，所述枢接部至少部分地布置在所述周向凹部中，其中所述枢接部为所述锁闭爪提供枢转点。

9.根据权利要求8所述的对接组件，还包括：

同心地布置在所述枢接部与所述外壳之间的卡环。

10.根据权利要求7所述的对接组件，还包括：

由第一多个空间分隔开的第一多个凸部；

由第二多个空间分隔开的第二多个凸部，其中所述周向凹部布置在第一多个凸部与所述第二多个凸部之间，并且其中所述多个锁闭爪中的每个锁闭爪配置在所述第一多个空间中的一个空间和所述第二多个空间中的一个空间中。

11.根据权利要求1所述的对接组件，其中，所述夹持部件包括：

从所述夹持器本体延伸出的多个带凸缘的指形件，所述多个带凸缘的指形件中的每个带凸缘的指形件包括至少部分径向向内定向的凸缘，其中所述多个带凸缘的指形件在没有外部负载的情况下至少部分地延伸超出所述夹持器本体的外部尺寸。

12.根据权利要求11所述的对接组件，其中，所述多个带凸缘的指形件随着所述对接组件从所述伸出位置移动到所述对接位置而沿所述经倒角的内壁滑移，所述经倒角的内壁随着所述夹持部件朝所述对接位置移动而在所述多个带凸缘的指形件上提供增大的负载。

13.根据权利要求1所述的对接组件，其中，所述外壳包括：

台阶部，所述台阶部构造成被保持在所述水龙头本体内；和

配置所述台阶部的一端处以可滑动地接纳所述夹持器本体的有孔端，其中所述有孔端形成用于所述夹持器环的止挡部。

14.一种用于水龙头喷头的自动退回机构，包括：

根据权利要求1所述的对接组件；和

转接器，所述转接器构造成与所述水龙头喷头联接。

15.根据权利要求14所述的自动退回机构，其中，所述转接器包括：

本体，所述本体限定出内部管道；

从所述本体延伸并且围绕所述本体的至少一部分同心地布置的对接组件接合部件；和

远离所述本体径向地延伸的锁闭肋。

16.根据权利要求15所述的自动退回机构，其中，所述对接组件接合部件能可滑动地接纳在所述外壳中。

17.根据权利要求15所述的自动退回机构，其中，所述本体包括能可滑动地接纳在所述夹持部件中的软管联接器。

18.根据权利要求15所述的自动退回机构，其中，所述夹持部件随着自动退回机构从所述伸出位置移动到所述对接位置而夹住所述锁闭肋以拉动所述转接器与所述对接组件接合。

19.根据权利要求18所述的自动退回机构，还包括：

布置在邻近所述锁闭肋的周向凹部中的锁闭O形环。

20.根据权利要求18所述的自动退回机构，其中，所述本体还包括：

能与所述水龙头喷头可分离地联接的喷头联接部件。

21.一种水龙头，包括：

水龙头本体；

能与配置在所述水龙头本体中并且能移动通过所述水龙头本体的水源连接的软管；和

根据权利要求14所述的自动退回机构，其中，所述软管与所述转接器流体联接。