一种分水阀及其阀芯

技术领域

本文涉及一种阀门技术，尤指一种分水阀及其阀芯。

背景技术

淋浴龙头是卫浴领域中常见的一种出水设备，其内部安装有混水阀和分水阀。混水阀能够将冷水和热水混合后输出给分水阀。分水阀则负责实现多路分水，例如分别将水分配给顶喷、花洒或下方出水管。

然而，现有的分水阀的阀芯体积较大，同时，阀芯的控制方式通常为按键式换挡或旋钮式换挡，控制方式单一。

发明内容

本申请提供了一种阀芯，可以在周向滑动拨动件来对阀芯内的水路进行切换，同时这种阀芯的体积小、结构简单。

本申请提供了一种阀芯，其包括：

壳体，包括

直管，包括在管壁上设置有沿周向延伸的条槽的第一管段以及连接于所述第一管段且在管壁上设置有进水口的第二管段；

隔板，设置有贯通所述隔板的孔道和第一轴孔；所述隔板设置在所述直管内并位于所述第一管段与所述第二管段之间，且垂直于所述直管的轴线；

底座，覆盖在所述第二管段背离所述隔板的一端，设置有第一出水口；

转轴，包括

空心轴段，位于所述第一管段内且与所述第一管段间隙配合，所述空心轴段靠近所述第二管段的一端设置有连通于所述孔道的端口；

实心轴段，与所述空心轴段同轴设置，其一端连接于所述空心轴段、其另一端穿过所述第一轴孔而伸入到所述第二管段内；

拨动件，其一端连接于所述空心轴段，其另一端穿过所述条槽而伸出所述第一管段；以及

切换组件，设置在所述第二管段内且套设在所述实心轴段上；

其中，所述拨动件在沿所述条槽滑动时能通过所述转轴带动所述切换组件转动，所述切换组件转动到第一位置时将所述进水口与所述孔道相接通，所述切换组件转动到第二位置时将所述进水口与所述第一出水口相接通。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例中的一种淋浴套件的结构示意图；

图2为本申请实施例中的一种阀芯的结构示意图；

图3为本申请实施例中的一种阀芯的拆解示意图；

图4为本申请实施例中的一种阀芯的半剖示意图；

图5为图4中A-A面的剖视示意图；

图6为图5中B-B面的剖视示意图；

图7为本申请实施例中的一种底座的结构示意图；

图8为本申请实施例中的一种转轴的结构示意图；

图9为本申请实施例中的一种龙头的局部剖视示意图；

图10为本申请实施例中切换组件在第一位置的阀芯的结构示意图；

图11为本申请实施例中切换组件在第一位置的阀芯的剖视示意图；

图12为本申请实施例中切换组件在第二位置的阀芯的结构示意图；

图13为本申请实施例中切换组件在第二位置的阀芯的剖视示意图；

图14为本申请实施例中切换组件在第三位置的阀芯的结构示意图；

图15为本申请实施例中切换组件在第三位置的阀芯的剖视示意图；

图16为本申请实施例中的第一密封垫的结构示意图；

图17为本申请实施例中的第一密封垫的结构示意图；

图18为本申请实施例中的第一转座的结构示意图；

图19为本申请实施例中的第一转座的结构示意图；

图20为本申请实施例中的限位销的结构示意图；

图21为本申请实施例中的第二密封垫的结构示意图；

图22为本申请实施例中的第二密封垫的结构示意图；

图23为本申请实施例中的第二转座的结构示意图；

图24为本申请实施例中的第二转座的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，图1显示了本实施例中的一种淋浴套件的结构。该淋浴套件包括龙头100、淋浴管106、顶喷108、软管107、花洒109和出水管110。淋浴管106的两端分别连接龙头100和顶喷108。软管107的两端分别连接龙头100和花洒109。出水管110的一端连接于龙头100，另一端向下方延伸。

龙头100包括外壳103、混水阀102和分水阀101。混水阀102和分水阀101均设置在外壳103上。外壳103上设置有热水接头104和冷水接头105，热水接头104用于外接热水管，冷水接头105用于外接冷水管。冷水接头105和热水接头104均接通于混水阀102。热水管通过热水接头104向混水阀102输入热水，冷水管通过冷水接头105相混水阀102输入冷水。混水阀102还接通于分水阀101。冷水和热水在混水阀102中混合均匀后输送到分水阀101。顶喷108、花洒109和出水管110均连通于分水阀101，最后由分水阀101将混合均匀的水选择性地分配给顶喷108、花洒109和出水管110之中的一个。

如图2、3、9所示，分水阀101包括阀芯10。阀芯10包括壳体1、转轴2、切换组件3和拨动件7。转轴2和切换组件3均设置在壳体1内。

参照图4、5，壳体1包括直管11、隔板13和底座12。直管11为圆管形。直管11包括第一管段111和第二管段112。第一管段111和第二管段112同轴设置。第一管段111的一端连接于第二管段112的一端。第一管段111的管壁上还设置有条槽113，该条槽113径向贯穿第一管段111的管壁。该条槽113在管壁上沿直管11的周向延伸。该条槽113靠近第一管段111背离第二管段112的一端。第二管段112的管壁上设置有进水口114。该进水口114径向贯穿第二管段112的管壁。该进水口114位于该第二管段112的中部区域。该进水口114可以是大致方形的开口。隔板13为平板。隔板13设置在直管11内，且位于第一管段111和第二管段112之间。隔板13垂直于直管11的轴线。如图5、15所示，隔板13上具有孔道133和第一轴孔131。孔道133和第一轴孔131均垂直贯穿隔板13。第一轴孔131与直管11同轴设置。孔道133设置在第一轴孔131的一侧。

如图7所示，底座12构造为大致的圆盘形。底座12上设置有第一出水口121和第二出水口122。第一出水口121和第二出水口122均垂直贯穿底座12。底座12覆盖在第二管段112背离隔板13的一端的端部上。底座12垂直于直管11的轴线。底座12与第二管段112之间可以是可拆卸连接，例如卡扣连接或螺纹连接。

如图8所示，转轴2包括空心轴段21和实心轴段22。实心轴段22的外径小于空心轴段21的外径。空心轴段21与实心轴段22同轴设置。空心轴段21的一端连接于实心轴段22的一端。空心轴段21内具有一流道，该流道在空心轴段21靠近实心轴段22的一端具有一个端口212，该流道在空心轴段21背离实心轴段22的一端具有第三出水口211。

转轴2与直管11同轴设置。空心轴段21位于第一管段111内。空心轴段21与第一管段111间隙配合。在空心轴段21与第一管段111之间的密封为轴密封。空心轴段21在第一管段111内能绕自身轴线转动。如图5、11所示，空心轴段21与隔板13之间相互分开，空心轴段21与隔板13之间形成一个环空腔室210，该环空腔室210将孔道133和空心轴段21上的端口212相连通。实心轴段22从第一管段111穿过隔板13上的第一轴孔131插入到第二管段112。

拨动件7为直条形。拨动件7的一端连接于空心轴段21，拨动件7的另一端穿过第一管段111上的条槽113而伸出第一管段111。拨动件7可以是螺钉。第一管段111的外周面径向向内凹陷而形成一个盲孔215，该盲孔215与第一管段111的条槽113对齐。拨动件7的一端插入到该盲孔215内。沿第一管段111的条槽113推动该拨动件7，该拨动件7能带动转轴2绕自身轴线旋转。

切换组件3设置在第二管段112内。如图2所示，切换组件3包括第一密封垫31、第二密封垫35、第一转座32、第二转座34和第一弹性件33。第一密封垫31和第二密封垫35可以是柔性垫片，例如橡胶垫。第一密封垫31、第二密封垫35、第一转座32和第二转座34都套装在实心轴段22上。第一密封垫31、第二密封垫35、第一转座32和第二转座34均与实心轴段22成形连接，第一密封垫31、第二密封垫35、第一转座32和第二转座34在实心轴段22转动时跟随转动。第一密封垫31、第二密封垫35、第一转座32和第二转座34还可以分别与实心轴段22进行平键连接或花键连接。第一弹性件33可以是螺旋弹簧、波纹管或蝶形弹簧。

第一密封垫31覆盖在隔板13上，第二密封垫35覆盖在底座12上。第一转座32和第二转座34设置在第一密封垫31和第二密封垫35之间。第一转座32抵靠第一密封垫31，第二转座34抵靠第二密封垫35。第一弹性件33可以是套在实心轴段22上。第一弹性件33位于第一转座32和第二转座34之间。第一弹性件33的相对两端分别抵接于第一转座32和第二转座34，第一弹性件33处于压缩状态。第一弹性件33对第一转座32施加一个指向隔板13的弹力以使得第一转座32将第一密封垫31紧压在隔板13上，第一弹性件33对第二转座34施加一个指向底座12的弹力使得第二转座34将第二密封垫35紧压在底座12上。

如图4所示，第二管段112上的进水口114位于第一转座32和第二转座34之间，进水口114连通于第一转座32和第二转座34之间的腔室。

如图16所示，第一密封垫31上设置有第一通孔314。第一通孔314轴向贯穿第一密封垫31。第一通孔314到转轴2轴线的距离等于隔板13的孔道133到转轴2轴线的距离。如图18所示，第一转座32上设置有第二通孔322。第二通孔322轴向贯穿第一转座32。第一通孔314与第二通孔322相互对齐。

如图21所示，第二密封垫35上设置有第三通孔354。第三通孔354轴向贯穿第二密封垫35。第三通孔354到转轴2轴线的距离、底座12的第一出水口121到转轴2轴线的距离以及底座12的第二出水口122到转轴2轴线的距离均相等。如图23所示，第二转座34上设置有第四通孔342。第四通孔342轴向贯穿第二转座34。第三通孔354与第四通孔342相互对齐。

从阀芯10的侧面推动拨动件7沿条槽113滑动，拨动件7带动转轴2转动，转轴2转动时能带动切换组件3整体转动，使得切换组件3能切换阀芯10中的水路。

如图10、11所示，在切换组件3转动到第一密封垫31上的第一通孔314和隔板13上的孔道133对齐的第一位置时，从进水口114注入的水流能依次通过第二通孔322、第一通孔314、孔道133、环空腔室210、端口212、空心轴段21内的流道而到达第三出水口211。此时，第二密封垫35上的第三通孔354与底座12上的第一出水口121和第二出水口122相互错开，第二密封垫35封闭第一出水口121和第二出水口122。

如图12、13所示，在切换组件3转动到第二密封垫35上的第三通孔354和底座12上的第一出水口121对齐的第二位置时，从进水口114注入的水流能依次通过第四通孔342、第三通孔354而到达第一出水口121。此时，第二密封垫35上的第三通孔354与底座12上的第二出水口122相互错开，第二密封垫35封闭第二出水口122，同时，第一密封垫31上的第一通孔314与隔板13上的孔道133相互错开，第一密封垫31封闭隔板13的孔道133。

如图14、15所示，在切换组件3转动到第二密封垫35上的第三通孔354和底座12上的第二出水口122对齐的第三位置时，从进水口114注入的水流能依次通过第四通孔342、第三通孔354而到达第二出水口122。此时，第二密封垫35上的第三通孔354与底座12上的第一出水口121相互错开，第二密封垫35封闭第一出水口121，同时，第一密封垫31上的第一通孔314与隔板13上的孔道133相互错开，第一密封垫31封闭隔板13的孔道133。

由此，通过滑动拨动件7能将进水口114选择性地仅与第一出水口121、第二出水口122和第三出水口211中的任意一个相接通。

在本实施例中，分水阀101的进水口114通过龙头100外壳103内的流道连通于混水阀102，混水阀102向该进水口114注入水流。第一出水口121通过淋浴管106接通于出水管110，第二出水口122通过软管107连通于花洒109，第三出水口211连通于顶喷108。

当进水口114与第一出水口121相连通时，水流依次通过进水口114、第一出水口121而到达出水管110；当进水口114与第二出水口122相连通时，水流依次通过进水口114、第二出水口122和软管107而到达花洒109；当进水口114与第三出水口211相连通时，水流依次通过进水口114、第三出水口211和淋浴管106而到达顶喷108。

在一个示意性实施例中，如图16、17所示，第一密封垫31包括第一垫板311和多个第一凸棱317。第一垫板311构造为大致的圆形平板。第一垫板311覆盖在隔板13上。第一密封垫31的直径等于第二管段112的内径。第一垫板311的中部设置有第一装配孔312。在本实施例中，实心轴段22的横截面为大致的半圆形，第一装配孔312的形状与实心轴段22的横截面的形状相匹配，实心轴段22贯穿该第一装配孔312。第一通孔314设置在第一垫板311上，且位于第一装配孔312的外侧。

第一凸棱317设置在第一垫板311靠近第一转座32的一侧。第一凸棱317为条形凸起。第一凸棱317的数量可以是4个。多个第一凸棱317呈辐射状分布在第一装配孔312的周围。

如图18、19所示，第一转座32包括第一基座323和多个第一凸起部324。第一基座323为大致的圆盘结构。第一基座323的中部设置有第二装配孔321。第二装配孔321的形状与实心轴段22的横截面的形状相匹配。实心轴段22贯穿该第二装配孔321。

第一凸起部324可以弧形的凸台。第一凸起部324设置在第一基座323靠近第一垫板311的一侧。第一凸起部324与第一垫板311相抵。多个第一凸起部324均匀分布在第二装配孔321的周围。第一凸起部324的数量可以是4个。第二通孔322设置在其中一个第一凸起部324上。每相邻的两个第一凸起部324之间具有一个间隙，每个第一凸棱317伸入到一个间隙中。

由于第一凸棱317伸入到相邻两个第一凸起部324之间的间隙中，在转轴2带动第一转座32转动时，第一凸起部324通过推动第一凸棱317转动来带动整个第一密封垫31转动。

在一个示意性实施例中，如图17所示，第一密封垫31还包括第一套筒316。第一套筒316从第一垫板311的第一装配孔312的周边向第一转座32方向延伸。第一套筒316可以是圆筒。第一套筒316套装在实心轴段22上，第一套筒316的内周面紧贴实心轴段22的外周面。第一套筒316加强了第一垫板311与实心轴段22之间密封，使得水流难以通过第一垫板311与实心轴段22之间的间隙。

在一个示意性实施例中，第一密封垫31还包括第一圆筒315。第一圆筒315从第一垫板311的外边缘向第一转座32方向延伸。第一圆筒315与第一套筒316同轴设置。第一圆筒315的外周面抵接于第二管段112的内周面，第一凸起部324朝外的侧壁抵接于第一圆筒315的内周面。第一圆筒315加强了第一垫板311与第二管段112之间的密封，使得水流难以通过第一垫板311与第二管段112之间的间隙。

在一个示意性实施例中，第一凸棱317的相对两端分别连接第一套筒316和第一圆筒315。这样连接后，第一凸棱317、第一套筒316和第一圆筒315相当于相互连接的加强筋板，加强了第一密封垫31整体的结构强度，使得第一密封垫31不容易变形。

在一个示意性实施例中，如图22所示，第二密封垫35包括第二垫板351和多个第二凸棱357。第二垫板351构造为大致的圆形平板。第二垫板351覆盖在底座12上。第二密封垫35的直径等于第二管段112的内径。第二垫板351的中部设置有第三装配孔352。在本实施例中，实心轴段22的横截面为大致的半圆形，第三装配孔352的形状与实心轴段22的横截面的形状相匹配，实心轴段22贯穿该第三装配孔352。第三通孔354设置在第二垫板351上，且位于第三装配孔352的外侧。

第二凸棱357设置在第二垫板351靠近第二转座34的一侧。第二凸棱357为条形凸起。第二凸棱357的数量可以是4个。多个第二凸棱357呈辐射状分布在第二装配孔321的周围。

第二转座34包括第二基座343和多个第二凸起部344。第二基座343为大致的圆盘结构。第二基座343的中部设置有第四装配孔341。第四装配孔341的形状与实心轴段22的横截面的形状相匹配。实心轴段22贯穿该第四装配孔341。

第二凸起部344可以弧形的凸台。第二凸起部344设置在第二基座343靠近第二垫板351的一侧。第二凸起部344与第二垫板351相抵。多个第二凸起部344均匀分布的分布在第四装配孔341的周围。第二凸起部344的数量可以是4个。第四通孔342设置在其中一个第二凸起部344上。每相邻的两个第二凸起部344之间具有一个间隙，每个第二凸棱357伸入到一个间隙中。

由于第二凸棱357伸入到相邻两个第二凸起部344之间的间隙中，在转轴2带动第二转座34转动时，第二凸起部344通过推动第二凸棱357转动来带动整个第二密封垫35转动。

在一个示意性实施例中，如图22所示，第二密封垫35还包括第二套筒356。第二套筒356从第二垫板351的第三装配孔352的周边向第二转座34方向延伸。第二套筒356可以是圆筒。第二套筒356套装在实心轴段22上，第二套筒356的内周面紧贴实心轴段22的外周面。第二套筒356加强了第二垫板351与实心轴段22之间密封，使得水流难以通过第二垫板351与实心轴段22之间的间隙。

在一个示意性实施例中，第二密封垫35还包括第二圆筒356。第二圆筒356从第二垫板351的外边缘向第二转座34方向延伸。第二圆筒356与第二套筒356同轴设置。第二圆筒356的外周面抵接于第二管段112的内周面，第二凸起部344朝外的侧壁抵接于第二圆筒356的内周面。第二圆筒356加强了第二垫板351与第二管段112之间的密封，使得水流难以通过第二垫板351与第二管段112之间的间隙。

在一个示意性实施例中，第二凸棱357的相对两端分别连接第二套筒356和第二圆筒356。这样连接后，第二凸棱357、第二套筒356和第二圆筒356相当于相互连接的加强筋板，加强了第二密封垫35整体的结构强度，使得第二密封垫35不容易变形。

在一个示意性实施例中，阀芯10还包括两个第一密封圈4。第一密封圈4可以是O形密封圈。两个第一密封圈4均套装在空心轴段21上。第一密封圈4的内缘抵接于空心轴段21的外周面，第一密封圈4的外缘抵接于第一管段111的内周面。两个第一密封圈4分布在条槽113的相对两侧。这样就能避免第一管段111中的水从条槽113中漏出。

在一个示意性实施例中，如图4、8所示，空心轴段21上还设置有两个环形凹槽214。环形凹槽214与空心轴段21同轴设置。两个第一密封圈4分别部分嵌入到这两个环形凹槽214内。

第一密封圈4部分嵌入到环形凹槽214内能避免第一密封圈4在空心轴段21的轴向窜动。

在一个示意性实施例中，如图18所示，第一凸起部324的顶端设置安装盲孔325。第一凸起部324的顶面向背离第一垫板311方向凹陷形成该安装盲孔325。安装盲孔325的开口朝向第一垫板311。如图16所示，第一垫板311上还设置有第五通孔313。该第五通孔313与该安装盲孔325相互对齐。第五通孔313的直径与安装盲孔325的直径相同。

如图3、4所示，阀芯10还包括限位销5和第二弹性件6。第二弹性件6设置在安装盲孔325内。第二弹性件6可以是螺旋弹簧。限位销5为大致的柱状结构。限位销5的轴线平行于转轴2的轴线，如图20所示，限位销5包括大直径段51和小直径段52。大直径段51和小直径段52同轴设置，大直径段51的一端连接于小直径段52的一端。大直径段51的直径大于小直径段52的直径。限位销5的小直径段52插入到安装盲孔325中，限位销5的大直径段51穿过第五通孔313而与隔板13相抵。第二弹性件6套在小直径段52上。第二弹性件6的一端抵接于大直径段51朝向小直径段52的一端的端部，第二弹性件6的另一端抵接于安装盲孔325的孔底。大直径段51背离小直径段52的端面为球面，该球面与隔板13相抵。

如图4所示，隔板13朝向限位销5的一面上设置有3个凹槽132。3个凹槽132到转轴2的轴线的距离均与限位销5到转轴2的轴线距离相等。

在切换组件3转动到第一密封垫31上的第一通孔314和隔板13上的孔道133对齐的第一位置时，限位销5的大直径段51部分陷入到第一个凹槽132内。在切换组件3转动到第二密封垫35上的第三通孔354和底座12上的第一出水口121对齐的第二位置时，限位销5的大直径段51部分陷入到第二个凹槽132内。在切换组件3转动到第二密封垫35上的第三通孔354和底座12上的第二出水口122对齐的第三位置时，限位销5的大直径段51部分陷入到第三个凹槽132内。这就使得切换组件3旋转到第一位置、第二位置和第三位置中的任意一个位置上时限位销5都能插入到凹槽132内，使得切换组件3不易再次转动，从而锁定阀芯10。

在限位销5陷入到凹槽132内后，转轴2对第一转座32施加一个较大的转矩，该球面与凹槽132的开口边缘相互挤压而使得凹槽132的开口边缘对限位销5施加一个挤压力，由于限位销5与隔板13相抵的端面为球面，该挤压力具有一个轴向的分力，该分力指向安装盲孔325的孔底。当该分力大于第二弹性件6对限位销5所施加的弹力时，限位销5将第二弹性件6压缩，限位销5最终能脱离凹槽132而解除对阀芯10的锁定。另外，在进行水路切换时启动手感较大，能提升用户体验。

在一个示意性实施例中，如图7所示，底座12上还设置有第二轴孔123，第二轴孔123为盲孔。第二轴孔123设置在底座12朝向隔板13的一端。该第二轴孔123与转轴2同轴设置。转轴2的实心轴段22插入到该第二轴孔123内，并与该第二轴孔123间隙配合。

实心轴段22背离空心轴段21的一端被第二轴孔123约束，使得转轴2在转动时更加平稳。

在一个示意性实施例中，如图9所示，分水阀101还包括手柄9和第三套筒8。第三套筒8为圆筒，套装在第一管段111上。第三套筒8能绕第一管段111转动。拨动件7朝外的一端连接于第三套筒8。拨动件7可以是螺钉，第三套筒8上设置有一个螺孔81，拨动件7拧入该螺孔81而插入到空心轴段21的盲孔内。手柄9设置在第三筒体外，且连接于第三筒体。

可以通过推动手柄9的转动来带动拨动件7沿条槽113滑动，进而带动转轴2和切换组件3转动，从而实现阀芯10内的水路的切换。第三套筒8覆盖条槽113，使得分水阀101外观更加美观。

本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。