切换阀单元、流体开关和流体开关的套件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及切换阀单元、流体开关和流体开关的套件。切换阀单元包括：阀座，其限定出具有下侧敞开的端口的阀腔；至少部分可轴向变形的隔膜件，其安装在所述阀腔中并将所述阀腔分隔为上腔部分和下腔部分，所述隔膜件具有彼此隔开并将所述上腔部分和所述下腔部分流体连通的第一孔和第二孔；按钮，其轴向可动地安装在所述阀座上；以及阀杆组件，其随动地连接至按钮并穿过阀座伸入所述上腔部分中，所述阀杆组件具有封堵所述第一孔的第一位置和脱离所述第一孔的第二位置。
【专利说明】
切换阀单元、流体开关和流体开关的套件
技术领域
[0001]本发明涉及流体开关技术领域，尤其涉及切换阀单元、流体开关和流体开关的套件。
【背景技术】
[0002]流体开关例如水龙头一般设有切换阀来调整流量大小、温度等。切换阀自身具有固定的流路，例如限定了流体沿其轴向进入再沿其轴向流出，或者沿其径向流入再沿其径向流出等。
[0003]公开于2014年11月19日且公告号为CN203948677U的中国专利提供了一种按钮式分水器，包括手轮，手轮内套装有第一弹簧座，第一弹簧座的外侧套接有第一弹簧。第一弹簧座内套装有按钮，按钮上连接有切换杆，切换杆上依次安装有制动芯、制动芯座、密封组件和第二弹簧座，且制动芯座、密封组件和第二弹簧座均位于基座内部。第二弹簧座内设有第三弹簧，第二弹簧座底端固定连接有推动塞。密封组件下端抵接有浮动装置，有穿刺件穿过浮动装置。基座的下端连接有用于进水和出水的出水座。
[0004]公开于2014年5月22日且公开号为DE102012221043A1的德国专利提供一种卫生阀，包括具有控制孔的隔膜阀和与所述控制孔相互作用的控制柱塞。控制柱塞和控制开口构成了先导阀。如果打开先导阀，则隔板阀以压力控制方式被打开。所述卫生阀包括用于限制隔膜阀的开口的止挡件。所述止挡件可由同一致动件来调整。借助于该致动件，先导阀和隔膜阀可被打开和封闭。
[0005]公开于2012年12月19日且公告号为CN202612822U的中国专利提供了一种按钮式阀门，包括阀体，阀体设置于阻水件上，阻水件设置于进水管上。阀体的顶部套设有开关键，开关键的顶部活动连接按钮，按钮与开关键之间设置有弹簧。按钮的顶部设置有磁铁。阀体内部活动设置有阀芯杆，阀芯杆的底部固定连接封水件，封水件的底部设置所述进水管。
[0006]公开于2014年6月18日且公告号为CN203656296U的中国专利提供了一种按压开闭调流量阀，包括本体，本体包括进水端以及至少一出水端，本体内对应设有进水腔以及至少一出水腔。进水腔和出水腔之间设有隔腔壁，膜片设于隔腔壁顶端，覆盖或脱离该进水腔与出水腔。膜片与隔腔壁顶端之间形成出水间隙。膜片设有中央通孔，该中央通孔连通出水腔与膜片上表面。膜片还设有连通膜片上表面与进水腔的侧孔。本体内设可轴向移动的密封装置，该密封装置具有第一定位点以及第二定位点。在不同定位点该密封装置封闭或脱离膜片中央通孔顶部的开口。本体上还设有控制膜片上下移动、从而控制出水间隙横截面大小的膜片控制装置。
[0007]这些公开的方案中，形成在阀门内的固定的流路限制了与其适配的安装平台的类型，从而对于不同的安装平台需要制作不同流路的阀门。这样造成了阀门的适应性较低而成本较高。此外，一些方案中，按钮与外观件之间的连接关复杂或者能够产生相对运动，从而不利于安装和从外部观察阀门的状态。
[0008]因此，行业内存在着对流体开关的阀门进行改进以提高其性能的需求。
【发明内容】
[0009]本发明旨在提供一种至少能解决上述部分问题的切换阀单元、流体开关和流体开关的套件。
[0010]根据本发明的一个方面，提供了一种切换阀单元，包括:阀座，其限定出具有下侧敞开的端口的阀腔;至少部分可轴向变形的隔膜件，其安装在所述阀腔中并将所述阀腔分隔为上腔部分和下腔部分，所述隔膜件具有彼此隔开并将所述上腔部分和所述下腔部分流体连通的第一孔和第二孔;按钮，其轴向可动地安装在所述阀座上；以及阀杆组件，其随动地连接至按钮并穿过阀座伸入所述上腔部分中，所述阀杆组件具有封堵所述第一孔的第一位置和脱离所述第一孔的第二位置。
[0011]所提供的切换阀单元借助于其敞开的端口，可以适配于多种的安装平台、管接头组合，以提供各种各样的所需的流体路径。由此，提高了适应性和灵活性。
[0012]在一个实施例中，切换阀单元还包括设置在所述上腔部分中并抵靠在所述隔膜件和所述阀座之间的弹簧结构。这样可以使隔膜件的变形更加平缓，尤其在流路中流体压力骤然变化时，能够有效减少隔膜件的由于变形和震动而产生的噪音。
[0013]在一个实施例中，所述弹簧结构包括第一弹簧和套叠在第一弹簧外的第二弹簧。这样可以提高弹簧结构的稳定性。
[0014]在一个实施例中，所述第二弹簧形成伸入所述第二孔中并可相对于所述隔膜件运动的穿刺件。这样可以借助穿刺件与第二孔之间的有效相对运动来更好地穿刺第二连通孔，以更好地防堵塞。
[0015]在一个实施例中，所述阀座在其顶部具有中央凸台和环绕所述中央凸台的围绕壁，在中央凸台和围绕壁之间限定出容纳按钮的容纳空间，其中，所述中央凸台和/或围绕壁形成有竖向凸脊和/或竖向凹槽，所述按钮具有相对应的竖向凹槽和/或竖向凸脊，在所述按钮与所述阀座之间设置有第三弹簧。这样在阀座与按钮之间形成了简单的防转动和导向结构，避免按压按钮时产生周向窜动，使按钮能够被顺利、平稳压下或弹起。
[0016]在一个实施例中，所述阀座包括:第一座体;第二座体，其可拆地安装在所述第一座体上并与所述第一座体共同限定出所述阀腔;第三座体，其可拆地安装在所述第二座体上并支承阀杆组件的至少一部分；以及第四座体，其罩在第二座体和第三座体上并与第一座体相连接，第四座体内具有与第三座体轴向止挡配合的台阶，其中，所述中央凸台和围绕壁由所述第四座体限定出。
[0017]在一个实施例中，切换阀单元还包括安装在所述按钮上的盖件。
[0018]在一个实施例中，所述盖件和所述按钮之间设有扩径部与卡爪相配合而成的卡接机构以及竖向脊和竖向槽相配合而成的防转动机构。这样盖件与按钮之间的连接配合机构，可以保证盖件在按压过程中不会发生转动，提高盖件的稳定性。同时，盖件与按钮同步运动，便于操作者通过目测对切换阀单元的实际状态进行确认。
[0019]根据本发明的另一个方面，提供了一种切换阀单元，包括:阀座，其限定出阀腔;至少部分可轴向变形的隔膜件，其安装在所述阀腔中并将所述阀腔分隔为上腔部分和下侧敞开形成端口的下腔部分，所述隔膜件具有彼此间隔并将所述上腔部分和所述下腔部分流体连通的第一孔和第二孔;按钮，其轴向可动地安装在所述阀座上；阀杆组件，其随动地连接至按钮并穿过阀座伸入所述上腔部分中，所述阀杆组件具有封堵第一孔的第一位置和脱离第一孔的第二位置；以及盖件，其安装在所述按钮上并与按钮之间设有防转动机构和卡接机构。
[0020]所提供的切换阀单元借助于其敞开的端口，可以与大部分安装平台、管接头组合，不会受到管路流向的限制，具有较高的适应性。此外，盖件以结构紧凑的方式可靠地固定在按钮上。由此可以保证盖件在按压过程中不会发生转动，提高盖件的稳定性。同时，盖件与按钮同步运动，便于操作者通过目测对切换阀单元的实际状态进行确认
[0021]在一个实施例中，所述卡接机构包括:形成在所述盖件上的扩径部；以及形成在所述按钮上的卡接件，其具有轴向延伸的悬伸臂和设在所述悬伸臂的自由端的卡爪。这样提供了一种结构简单的卡接机构。
[0022]在一个实施例中，所述防转动机构包括:形成在所述盖件上的第一竖向脊和在第一竖向脊之间的第一竖向槽；以及形成在所述按钮上的第二竖向脊和在第二竖向脊之间的第二竖向槽，其中第一竖向脊容纳在第二竖向槽中，而第二竖向脊容纳在第一竖向槽中。这样提供了一种结构简单的防转动机构。
[0023]在一个实施例中，所述卡接机构和所述防转动机构沿周向间隔设置。
[0024]根据本发明的又一个方面，提供了一种流体开关，包括:至少一个管接件，其具有外壁和内壁，所述内壁限定出中间腔，所述外壁和内壁之间限定出环形腔;前述的切换阀单元，其中所述阀座容纳在管接件中，所述中间腔与所述第一孔流体连通，所述环形腔与所述第二孔流体连通。这样可以将具有敞开端口的切换阀单元简单地接入各种管接件中，而不会受流路限制。
[0025]在一个实施例中，所述至少一个管接件具有与环形腔流体连通的流入管路和与中间腔流体连通的流出管路。
[0026]在一个实施例中，所述流入管路沿所述内壁的径向延伸。
[0027]在一个实施例中，所述流入管路的至少一部分沿所述内壁的轴向延伸。
[0028]在一个实施例中，所述流出管路与所述内壁同轴地延伸。
[0029]在一个实施例中，所述流出管路沿所述内壁的轴向延伸并与所述内壁轴向错开。
[0030]在一个实施例中，所述流出管路沿所述内壁的径向延伸。
[0031]根据本发明的又一个方面，提供一种流体开关的套件，包括:前述的切换阀单元；以及用于与所述切换阀单元配合安装的管接件，其中所述管接件选自以下至少之一:a.第一管接件，其具有外壁和内壁，所述内壁限定出与第一孔流体连通的中间腔，所述外壁和内壁之间限定出与第二孔流体连通的环形腔，所述外壁一体连接有沿所述内壁的径向延伸并与所述环形腔流体连通的流入管路和与所述内壁同轴延伸并与所述中间腔流体连通的流出管路;b.第二管接件，其具有外壁和内壁，所述内壁限定出与第一孔流体连通的中间腔，所述外壁和内壁之间限定出与第二孔流体连通的环形腔，所述外壁一体连接有沿所述内壁的径向延伸并与所述环形腔流体连通的流入管路和沿所述内壁的径向延伸并与所述中间腔流体连通的流出管路;c.第三管接件，其具有外壁和内壁，所述内壁限定出与第一孔流体连通的中间腔，所述外壁和内壁之间限定出与第二孔流体连通的环形腔，所述外壁一体连接有至少部分沿所述内壁的轴向延伸并与所述环形腔流体连通的流入管路和沿所述内壁的径向延伸并与所述中间腔流体连通的流出管路;d.第四管接件，其具有外壁和内壁，所述内壁限定出与第一孔流体连通的中间腔，所述外壁和内壁之间限定出与第二孔流体连通的环形腔，所述外壁一体连接有沿所述内壁的轴向延伸并与所述环形腔流体连通的流入管路和与所述内壁在轴向上错开并与所述中间腔流体连通的流出管路。
[0032]本发明的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本申请后显见的，另一部分将在下文的【具体实施方式】中结合附图描述。
【附图说明】
[0033]以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中:
[0034]图1是根据本发明的一个实施例的流体开关的示意图，其中盖件被按下；
[0035]图2是根据图1的流体开关的示意图，其中盖件被弹起；
[0036]图3是根据图1的流体开关的剖视图，其中管接头限定出侧进下出的流路；
[0037]图4是根据图1的流体开关的盖件的透视图；
[0038]图5是根据图1的流体开关的盖件的剖视图；
[0039]图6是根据本发明的实施例的切换阀单元的示意图；
[0040]图7是根据图6的切换阀单元从底部看的示意图，其中示出了切换阀单元的端口；
[0041]图8是根据图6的切换阀单元的示意图，其中将按钮与阀座拆分；
[0042]图9是根据图6的切换阀单元的分解示意图；
[0043]图10是根据图6的切换阀单元的剖视图，其中阀杆组件处于第一位置；
[0044]图11是根据图6的切换阀单元的剖视图，其中阀杆组件处于第二位置；
[0045]图12是根据本发明的实施例的第一切换芯和第二切换芯的示意图；
[0046]图13是根据本发明的实施例的第四座体的局部示意图；
[0047]图14是根据本发明的另一个实施例的流体开关的剖视图，其中管接头限定出下进侧出的流路；
[0048]图15是根据本发明的又一个实施例的流体开关的剖视图，其中管接头限定出侧进侧出的流路；以及
[0049]图16是根据本发明的又一个实施例的流体开关的剖视图，其中管接头限定出下进下出的流路；
[0050]在本发明中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
[0051 ] 附图标记说明:
[0052]1.流体开关;2.管接件;21.流入管路;211.倾斜段;213.第一轴向延伸段;215.第二轴向延伸段;23.流出管路;25.外壁;27.内壁;28.中间腔;29.环形腔;3.盖件;31.第一竖向脊;33.第一竖向槽;35.收缩段;37.扩径部;4.切换阀单元;5.阀座;51.阀腔;510.上腔部分;512.下腔部分;514.端口；53.第一座体;530.密封圈；532.凸齿;55.第二座体;550.第一上凸台；552.第二上凸台；554.凸台；556.密封圈；57.第三座体；571.凸台；58.容纳空间；
59.第四座体;591.竖向凸棱；592.导向结构；593.凹槽;594.定位槽；595.围绕壁;596.肩部;597.中央凸台；599.竖向突脊;6.按钮;61.第三弹簧;63.悬伸臂;631.卡爪;65.第二竖向脊;67.第二竖向槽;69.竖向凹槽;7.隔膜件;71.芯部;710.第一孔;712.第二孔;714.第一下凸台；716.第二下凸台；72.弹性部;720.第一弹性段;722.折弯部分;724.第二弹性段；726.突起;74.第一弹簧;76.第二弹簧;761.穿刺件;8.阀杆组件;81.杆;83.柱塞部;831.空心柱;833.头部;835.突伸部;85.第四弹簧;87.第一切换芯;871.第一斜面;872.垫圈;873.第一竖向面;875.侧突起;89.第二切换芯;891.凸块;893.第三斜面;895.第二竖向面;897.第二斜面;9.套筒。
【具体实施方式】
[0053]现参考附图，详细说明本发明所公开的切换阀单元和流体开关的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本发明的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本发明的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有附图或示例。
[0054]在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“内”、“外”、“上方”、“下方”和其它方向性术语，将被理解为具有其正常含义并且指正常看附图时所涉及的那些方向。除另有指明，本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的常规方向。
[0055]本发明中所使用的术语“第一”、“第一个”、“第二”、“第二个”及其类似术语，在本发明中并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个部件与其它部件进行区分。
[0056]参见图1和图2，总体示出了一种流体开关I，其例如可以应用于液体流路如水路或者本领域技术人员可以想到的其它流体流路中从而可以由操作者控制流体的流出或停止流出。尽管图中未示出，但其应用环境中通常会结合有把手、管件、台板等元件或组件。下面将对本发明的流体开关I进行详细说明。
[0057]参考图1至图3，流体开关I主要包括管接头2和容纳在管接头2中的切换阀单元4。如图3所示，管接头2具有大致筒状的外壁25和环形内壁27，其中内壁27限定出中间腔28，而外壁25和内壁27之间限定出环形腔29。管接头2的流入管路21从侧向延伸入外壁25内，并与环形腔29流体连通。管接头2的流出管路23从下端突伸出外壁25并与中间腔28流体连通。在图3所示的实施例中，流入管路21基本沿外壁25的径向延伸，而流出管路23大致与外壁25同轴延伸。
[0058]参考图3，在所示的实施例中，切换阀单元4借助于螺纹接合在管接头2的外壁25上的套筒9被固定在管接头2中。
[0059]参考图6至图9，具体示出了切换阀单元4的结构。如图所示，切换阀单元4包括盖件
4、阀座5、按钮6、隔膜件7和阀杆组件8。阀座5内限定出阀腔51，阀腔51的一侧敞开形成将切换阀单元4接合至管接头2的流入管路21的端口 514(见图7)。盖件6和按钮6相连接且它们轴向可动。隔膜件7在流体压力作用下可轴向变形地安装在阀座5的阀腔51中。阀杆组件8连接至按钮6并穿过阀座5朝向隔膜件7延伸。
[0060]盖件3在外力作用下(例如手动按压)可沿管接头2的轴向运动。图1示出了盖件3被沿轴向按下后的示意图，图2示出了盖件3沿轴向弹起后的示意图。参考图4和图5，具体示出了盖件3的结构。如图所示，盖件3的底部形成收缩段35以容纳在外壁25内，从而在不妨碍盖件3轴向运动的同时尽量缩小流体开关I的轴向长度。
[0061]继续参考图4和图5，盖件3的内孔具有直径较大的下段和直径较小的上段，其中上段的周壁设有周向排列的多个第一竖向脊31，在第一竖向脊31之间形成了第一竖向槽33。而在所述上段中、在第一竖向脊31和第一竖向槽33的轴向上方形成有扩径部37。第一竖向脊31、第一竖向槽33和扩径部37均用于与按钮6形成定位配合。
[0062]按钮6随动地连接至盖件3并安装在阀座5上。参考图6至图8，在按钮6上设有周向布置的多组凹凸结构，其中每组凹凸结构包括多个周向布置的第二竖向脊65，在第二竖向脊65之间形成第二竖向槽67。接合状态下，按钮6的第二竖向脊65容纳在盖件3的第一竖向槽33中，而按钮6的第二竖向槽67中容纳盖件3的第一竖向脊31，从而在按钮6与盖件3之间形成简单的防转动结构。此外，为了使按钮6与盖件3形成同步运动，优选在按钮6上设有轴向突伸出的悬伸臂63，悬伸臂63的自由端设有向外突出的卡爪631，用于卡入盖件3的扩径部37中以形成防止轴向相对运动的卡接结构。或者，在一个未示出的实施例中，卡接结构也可以是形成在悬伸臂63上的凹槽与形成在盖件3上的卡爪相配合。虽然图中示出了按钮6上的凹凸结构与悬伸臂63沿按钮6的周向间隔设置，但本领域技术人员能够想到其它布置方式。例如在一个未示出的实施例中，按钮6的卡爪631位于第二竖向脊65的轴向下方。
[0063]参考图9至图11，阀座5包括相互之间可拆地连接的第一座体53、第二座体55、第三座体57和第四座体59。第一座体53大致呈筒状并置于外壁25内部形成的止挡突起上，其外周设有周向槽以容纳密封圈530，从而封堵第一座体53与管接头2的外壁25之间的间隙。第一座体53靠近其顶面形成有凸齿532。第二座体55安装在第一座体53上并与第一座体53共同限定出阀腔51，从而第一座体53的底侧开口形成前述的端口 514。第二座体55上形成有允许阀杆组件8穿过的开口以及围绕该开口的凸台554，从而可以插入第三座体57并使第三座体57稳定坐放在第二座体55上。在第二座体55与第三座体57之间设有密封圈556。第三座体57上形成有允许阀杆组件8穿过的开口以及围绕该开口的凸台571，以用于安装阀杆组件8的至少一部分。
[0064]第四座体59罩在第二座体55和第三座体57上。在第四座体59底部设有与第一座体53的凸齿532卡接配合的卡口，以压紧固定第二和第三座体并防止它们向顶部脱出。第四座体59的外周形成有与套筒9的底面形成轴向止挡配合的肩部596。此外，第四座体59的顶部形成允许阀杆组件8穿过的开口。在一个未示出的实施例中，阀座5也可以是一体成形的整体件。
[0065]在所示出的实施例中，第四座体59具有中央凸台597和环绕该中央凸台597的围绕壁595。在中央凸台597与围绕壁595之间形成容纳空间58，而按钮6罩在中央凸台597上并被容纳在容纳空间58中。在按钮6与第四座体59之间设置有第三弹簧61。这样可以在不妨碍按钮6轴向运动的同时尽量减小切换阀单元4整体的轴向长度。优选地，按钮6的外周设有竖向凹槽69，而第四座体59的围绕壁595设有相应嵌入竖向凹槽69中的竖向凸脊599，从而有助于对按钮6的轴向运动进行竖向引导，以防止转动。或者，在一个未示出的实施例中，竖向凹槽形成在第四座体59的围绕壁595上，而竖向凸脊形成在按钮6的外周。在另一个未示出的实施例中，竖向凹槽形成在按钮6的内壁上，而竖向凸脊形成在第四座体59的中央凸台597的外周。在又一个未示出的实施例中，竖向凹槽形成在中央凸台597的外周，而竖向凸脊形成在按钮6的内壁上。
[0066]参考图9至图11，具体示出了阀杆组件8的结构。如图所示，阀杆组件8包括杆81、柱塞部83、第一切换芯87和第二切换芯89。杆81的第一端伸出阀座5并连接至按钮6从而杆81可以随按钮6—起运动。杆81的第二端穿过第四座体59、第三座体57和第二座体55的开口并伸入阀座5内。柱塞部83安装在杆81的第二端。在示出的实施例中，柱塞部83包括套在杆81上的空心柱831和安装在空心柱831上的头部833。杆81穿进空心柱831中并可相对于空心柱831轴向运动。在杆81的第二端形成径向凸起，而在空心柱831的内壁形成止挡面，以便于在杆81的径向凸起与空心柱831的止挡面之间设置第四弹簧85。在空心柱831的朝向阀座5的阀腔51的一侧形成突伸部，以插入并卡接在头部833上。空心柱831由刚性材料如铜之类的金属制成，头部833由弹性材质例如橡胶制成。在一个未示出的实施例中，空心柱831与头部833—体形成。在另一个未示出的实施例中，空心柱831的朝向阀座5的过水腔51的端面为弹性的从而替代头部833。
[0067]参考图12和图13，第一切换芯87可相对杆81转动地套在杆81上并坐放在第三座体57的凸台571上。借助于将第一切换芯87的侧突起875(见图12)卡入形成在第四座体59的内壁上的定位槽594(见图13)中而使第一切换芯87周向定位。在一个未示出的实施例中，替代该定位槽594的是贯穿第四座体59的壁的开口。在第一切换芯87与第三座体57的凸部571之间设有垫圈872。第一切换芯87的背向第三座体57的顶面形成周向间隔的多个第一斜面871，相邻两个第一斜面871之间连接有第一竖向面873。
[0068]第二切换芯89固定地套设在杆81上并可以随杆81—起运动。参考图12，第二切换芯89的一部分伸入第四座体59的中央凸台597中，这一部分设有周向布置的多个凸块891，凸块891具有形成在其底侧并与第一斜面871对应的第二斜面897、形成在其顶侧并与第二斜面897相交的第三斜面893以及连接在第二斜面897与第三斜面893之间并面向第一竖向面873的第二竖向面895。参考图13，为了配合第二切换芯89，在第四座体59的顶部设有周向布置的多个纵向凸棱591，在纵向凸棱591之间形成凹槽593。优选在凸棱591的底侧由两个相交斜面限定出内凹的导向结构592。
[0069]当第二切换芯89的凸块891抵靠在第四座体59的纵向凸棱591的导向结构592中时，参考图10，此时柱塞部83抵靠隔膜件7，从而整个阀杆组件8处于第一位置。从外观上看，盖件3处于图1所示的压下状态。
[0070]在这一状态下按压盖件3时，带动按钮6、杆81同步向下运动，套在杆81上的第二切换芯89向下运动使得凸块891脱离导向结构592并进而使第二斜面897靠在第一斜面871上。在第一斜面871的导向下，第二切换芯89旋转一个角度直至第二竖向面895被第一竖向面873阻挡。之后松开盖件3，带动按钮6和杆81同步向上运动，第二切换芯89随之远离第一切换芯87直至凸块891进入与纵向凸棱591相邻的凹槽593中。此时柱塞部83由于被杆81拉动而向上运动，从而头部833与隔膜件7分离。参考图11，当盖件3、按钮6和阀杆组件8停止运动后，头部833与隔膜件7之间形成间隙，从而整个阀杆组件8处于第二位置。从外观上看，盖件3处于图2所示的弹起状态。
[0071]当需要切换状态时，只需要再次按压盖件3，带动按钮6、杆81同步向下运动，使第二切换芯89脱离凹槽593后再次靠近第一切换芯87并在第一斜面871导向下旋转一定角度。之后松开盖件3，使按钮6、杆81、第二切换芯89同步向上运动，直至第二切换芯89进入相邻的纵向凸棱591的导向结构592中。这时整个阀杆组件8又切换至第二位置，盖件3也处于图1所示的压下状态。由于整个过程中空心柱831的内壁与杆81的径向凸起之间存在间隙，所以杆81的向上运动不会拉动柱塞部83同步向上运动，从而确保柱塞部83抵靠隔膜件7。
[0072]虽然以上示出了具体的阀杆组件8，但这仅是为了公开本发明而做出的示例性描述。本领域技术人员能够想到采用其它的阀杆组件。
[0073]参考图10和图11，隔膜件7位于阀座5的阀腔51中并将阀腔51分为上腔部分510和下腔部分512。在示出的实施例中，隔膜件7包括芯部71和围绕该芯部71的弹性部72。弹性部72包括夹在第一座体53与第二座体55之间的第一弹性段720、围绕芯部71的第二弹性段724以及连接在第一弹性段720与第二弹性段724之间的折弯部分722。如图所示，优选在第一弹性段720上设有突起726，而在第一座体52的顶面设有对应的凹槽以容纳该突起726。该突起726可以是多个周向间隔的小突块，也可以是周向延伸的长形突起。在一个未示出的实施例中，第一弹性段720形成有凹槽而第一座体52的顶面设有对应的突起。第二弹性段724悬垂在过水腔51中。
[0074]芯部71安装在第二弹性段724中。优选将芯部71卡接在第二弹性段724中以防止中间部分71与弹性部72脱离。在一个未示出的实施例中，隔膜件7为一体件，其外周形成弹性变形部。芯部71设有与中间腔28连通的第一孔710和与环形腔29流体连通的第二孔712。优选地，第一孔710位于隔膜件7的中部，而第二孔712偏离中部。再优选地，第一孔710的靠近柱塞部83的一端的直径小于其另一端的直径，而第二孔712的靠近柱塞部83的一端的直径大于其另一端的直径。当阀杆组件8位于第一位置时，柱塞部83封堵第一孔710。而当阀杆组件8位于第二位置时，柱塞部83脱离第一孔710从而使上腔部分510与下腔部分512经由第一孔710流体连通。
[0075]在优选的实施例中，第二座体55与芯部71之间抵靠有第一弹簧74，用以减小隔膜件7变形时产生的噪音。在所示实施例中，第二座体55具有朝向隔膜件7突伸并环绕第一孔710的第一上凸台550，芯部71具有对应于第一上凸台550的第一下凸台714，第一弹簧74套在第一上凸台550和第一下凸台714上。
[0076]由于第二孔712直径较小并容易被流体中的杂质堵塞，优选在第二孔712中安装除杂件。在所示的实施例中，第二座体55与芯部71之间抵靠有第二弹簧76，在第二弹簧76靠近第二座体55的端部设有穿过第二孔712的穿刺件761，穿刺件761的直径小于第二孔712的直径。芯部71在弹性部72产生变形时可相对于穿刺件761运动，从而使穿刺件761起到防止第二孔712堵塞的作用。为了便于安装第二弹簧76，优选第二座体55具有朝向隔膜件7突伸并环绕第一上凸台550的第二上凸台552，芯部71具有对应于第二上凸台552的第二下凸台716，第二弹簧76套在第二上凸台552和第二下凸台716上，从而套叠在第一弹簧76外侧。
[0077]这里仅以示例的方式示出了除杂件的形式，但本领域技术人员可以想到其它替代结构。例如，在一个未示出的实施例中，第二座体55朝向隔膜件7的端面一体形成有插入第二孔712的穿刺件。在另一个未示出的实施例中，第二座体55的第二上凸台552上固定套有一环圈，环圈上一体形成有插入第二孔712的穿刺件。不论采用哪种形式，只要能够穿过第二孔712并与隔膜件7之间存在相对运动，都可以作为除杂件落入本发明的范围。
[0078]下面结合上述示例具体描述本发明实施例的流体开关I的工作方式。
[0079]参考图3，当盖件3被压下时，阀杆组件8处于第一位置，此时柱塞部83封堵隔膜件7的第一孔710。这样，从流入管路21进入的流体经环形腔29进入阀座5的端口 514后，通过第二孔712缓慢进入上腔部分，使上腔部分510内的流体压力逐渐增加，将浮动装置7压靠在内壁27上端，此时流体无法进入中间腔28和流出管路23。
[0080]当盖件3弹起时，阀杆组件8处于第二位置，此时柱塞部83脱离浮动装置7的第二孔710，从而上腔部分510中的流体可以经第一孔712进入中间腔28，以此对上腔部分510泄压，使上腔部分510与下腔部分512的流体压力趋于平衡。这时从流入管路21进入的流体经环形腔29进入阀座5的端口 514之后，能够冲击隔膜件7使其弹性部72轴向变形并与内壁27的上端之间形成间隙。这样，流体可经由隔膜件7与内壁27上端之间的间隙流入中间腔28。
[0081]以上的图1至图13示例性示出了流体开关的多个实施例。在这些实施例中，切换阀单元4与具有“侧进下出”流路的管接头2相匹配，但由于该切换阀单元4的端口 514是开放性的，因此可以与具有任意方向流路的管接头相匹配而无需进行重新设计。
[0082]例如参考图14，具体示出了流体开关I的另一个实施例，其应用前述的切换阀单元4，区别在于匹配有不同流路的管接头2。如图所示，管接头2的流出管路23基本沿径向突伸出外壁25。流入管路21具有第一轴向延伸段213和第二轴向延伸段215，在这两个轴向延伸段之间连接有倾斜段211。从而使上述的切换阀单元4与具有“下进侧出”流路的管接头2相匹配。
[0083]参考图15，具体示出了流体开关I的又一个实施例，其应用前述的切换阀单元4，区别在于匹配有不同流路的管接头2。如图所示，管接头2的流出管路23和流入管路21各自沿径向突伸出外壁25，从而使上述的切换阀单元4与具有“侧进侧出”流路的管接头2相匹配。
[0084]参考图16，具体示出了流体开关I的又一个实施例。如图所示，管接头2的流出管路23沿轴向突伸出外壁25，并且与内壁27在轴向上错开。进水管路21形成在外壁25内，从而使上述的切换阀单元4与具有“下进下出”流路的管接头2相匹配。
[0085]尽管示出了所示实施例的管接件2与切换阀单元4的配合，可以想到其它的管接件实施例，其中可具有不同的流体管路。
[0086]应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。
[0087]以上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。
【主权项】
1.一种切换阀单兀(4)，其中，包括: 阀座(5)，其限定出具有下侧敞开的端口(514)的阀腔(51); 至少部分可轴向变形的隔膜件(7)，其安装在所述阀腔(51)中并将所述阀腔(51)分隔为上腔部分(510)和下腔部分(512)，所述隔膜件(7)具有彼此隔开并将所述上腔部分(510)和所述下腔部分(512)流体连通的第一孔(710)和第二孔(712); 按钮(6)，其轴向可动地安装在所述阀座(5)上；以及 阀杆组件(8)，其随动地连接至按钮(6)并穿过阀座(5)伸入所述上腔部分(510)中，所述阀杆组件(8)具有封堵所述第一孔(710)的第一位置和脱离所述第一孔(710)的第二位置。2.根据权利要求1所述的切换阀单元(4)，其中，还包括设置在所述上腔部分(510)中并抵靠在所述隔膜件(7)和所述阀座(5)之间的弹簧结构。3.根据权利要求2所述的切换阀单元(4)，其中，所述弹簧结构包括第一弹簧(74)和套叠在第一弹簧(74)外的第二弹簧(76)。4.根据权利要求3所述的切换阀单元(4)，其中，所述第二弹簧(75)形成伸入所述第二孔(712)中并可相对于所述隔膜件(7)运动的穿刺件(761)。5.根据权利要求1所述的切换阀单元(4)，其中，所述阀座(5)在其顶部具有中央凸台(597)和环绕所述中央凸台(597)的围绕壁(595)，在中央凸台(597)和围绕壁(595)之间限定出容纳按钮(6)的容纳空间(58)，其中，所述中央凸台(597)和/或围绕壁(595)形成有竖向凸脊(599)和/或竖向凹槽，所述按钮(6)具有相对应的竖向凹槽和/或竖向凸脊，在所述按钮(6)与所述阀座(5)之间设置有第三弹簧(61)。6.根据权利要求5所述的切换阀单元(4)，其中，所述阀座(5)包括: 第一座体(53); 第二座体(55)，其可拆地安装在所述第一座体(53)上并与所述第一座体(53)共同限定出所述阀腔(51); 第三座体(57)，其可拆地安装在所述第二座体(55)上并支承阀杆组件(8)的至少一部分；以及 第四座体(59)，其罩在第二座体(55)和第三座体(57)上并与第一座体(53)相连接，第四座体(59)内具有与第三座体(57)轴向止挡配合的台阶，其中，所述中央凸台(597)和围绕壁(595)由所述第四座体(59)限定出。7.根据权利要求1所述的切换阀单元(4)，其中，还包括安装在所述按钮(6)上的盖件⑶。8.根据权利要求7所述的切换阀单元(4)，其中，所述盖件(3)和所述按钮(6)之间设有扩径部(37)与卡爪(631)相配合而成的卡接机构以及竖向脊和竖向槽相配合而成的防转动机构。9.一种切换阀单元(4)，其中，包括: 阀座(5)，其限定出阀腔(51); 至少部分可轴向变形的隔膜件(7)，其安装在所述阀腔(51)中并将所述阀腔(51)分隔为上腔部分(510)和下侧敞开形成端口(514)的下腔部分(512)，所述隔膜件(7)具有彼此间隔并将所述上腔部分(510)和所述下腔部分(512)流体连通的第一孔(710)和第二孔(712); 按钮(6)，其轴向可动地安装在所述阀座(5)上； 阀杆组件(8)，其随动地连接至按钮(6)并穿过阀座(5)伸入所述上腔部分(510)中，所述阀杆组件(8)具有封堵第一孔(710)的第一位置和脱离第一孔(710)的第二位置;以及 盖件(3)，其安装在所述按钮(6)上并与按钮(6)之间设有防转动机构和卡接机构。10.根据权利要求9所述的切换阀单元(4)，其中，所述卡接机构包括: 形成在所述盖件(3)上的扩径部(37);以及 形成在所述按钮(6)上的卡接件，其具有轴向延伸的悬伸臂(63)和设在所述悬伸臂(63)的自由端的卡爪(631)。11.根据权利要求9所述的切换阀单元(4)，其中，所述防转动机构包括: 形成在所述盖件(3)上的第一竖向脊(31)和在第一竖向脊(31)之间的第一竖向槽(33);以及 形成在所述按钮(6)上的第二竖向脊(65)和在第二竖向脊(65)之间的第二竖向槽(67)，其中第一竖向脊(31)容纳在第二竖向槽(67)中，而第二竖向脊(65)容纳在第一竖向槽(33)中。12.根据权利要求9至11中任一项所述的切换阀单元(4)，其中，所述卡接机构和所述防转动机构沿周向间隔设置。13.一种流体开关(I)，其中，包括: 至少一个管接件(2)，其具有外壁(25)和内壁(27)，所述内壁(27)限定出中间腔(28)，所述外壁(25)和内壁(27)之间限定出环形腔(29); 权利要求1至8中任一项所述的切换阀单元(4)，其中所述阀座(5)容纳在管接件(2)中，所述中间腔(28)与所述第一孔(710)流体连通，所述环形腔(29)与所述第二孔(712)流体连通。14.根据权利要求13所述的流体开关(I)，其中，所述至少一个管接件(2)具有与环形腔(29)流体连通的流入管路(21)和与中间腔(28)流体连通的流出管路(31)。15.根据权利要求14所述的流体开关(I)，其中，所述流入管路(21)沿所述内壁(27)的径向延伸。16.根据权利要求14所述的流体开关(I)，其中，所述流入管路(21)的至少一部分沿所述内壁(27)的轴向延伸。17.根据权利要求14至16中任一项所述的流体开关(I)，其中，所述流出管路(23)与所述内壁(27)同轴地延伸。18.根据权利要求14至16中任一项所述的流体开关(I)，其中，所述流出管路(23)沿所述内壁(27)的轴向延伸并与所述内壁(27)轴向错开。19.根据权利要求14至16中任一项所述的流体开关(I)，其中，所述流出管路(23)沿所述内壁(27)的径向延伸。20.一种流体开关(I)的套件，其中，包括: 权利要求1至8中任一项所述的切换阀单元(4);以及 用于与所述切换阀单元(4)配合安装的管接件(2)，其中所述管接件(2)选自以下至少之一: a.第一管接件，其具有外壁(25)和内壁(27)，所述内壁(27)限定出与第一孔(710)流体连通的中间腔(28)，所述外壁(25)和内壁(27)之间限定出与第二孔(712)流体连通的环形腔(29)，所述外壁(25) 一体连接有沿所述内壁(27)的径向延伸并与所述环形腔(29)流体连通的流入管路(21)和与所述内壁(27)同轴延伸并与所述中间腔(28)流体连通的流出管路(23); b.第二管接件，其具有外壁(25)和内壁(27)，所述内壁(27)限定出与第一孔(710)流体连通的中间腔(28)，所述外壁(25)和内壁(27)之间限定出与第二孔(712)流体连通的环形腔(29)，所述外壁(25) 一体连接有沿所述内壁(27)的径向延伸并与所述环形腔(29)流体连通的流入管路(21)和沿所述内壁(27)的径向延伸并与所述中间腔(28)流体连通的流出管路(23); c.第三管接件，其具有外壁(25)和内壁(27)，所述内壁(27)限定出与第一孔(710)流体连通的中间腔(28)，所述外壁(25)和内壁(27)之间限定出与第二孔(712)流体连通的环形腔(29)，所述外壁(25)—体连接有至少部分沿所述内壁(27)的轴向延伸并与所述环形腔(29)流体连通的流入管路(21)和沿所述内壁(27)的径向延伸并与所述中间腔(28)流体连通的流出管路(23); d.第四管接件，其具有外壁(25)和内壁(27)，所述内壁(27)限定出与第一孔(710)流体连通的中间腔(28)，所述外壁(25)和内壁(27)之间限定出与第二孔(712)流体连通的环形腔(29)，所述外壁(25) 一体连接有沿所述内壁(27)的轴向延伸并与所述环形腔(29)流体连通的流入管路(21)和与所述内壁(27)在轴向上错开并与所述中间腔(28)流体连通的流出管路(23)。
【文档编号】F16K7/17GK106051208SQ201610597641
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月27日 公开号201610597641.9, CN 106051208 A, CN 106051208A, CN 201610597641, CN-A-106051208, CN106051208 A, CN106051208A, CN201610597641, CN201610597641.9
【发明人】叶立明, 周建平, 白双林
【申请人】路达(厦门)工业有限公司, 百路达（厦门）工业有限公司