用于阀的横向手柄组件.pdf

本发明提供了一种用于阀系统的手柄组件。手柄组件包括主体、输入轴、手柄和第一齿轮，主体限定腔，输入轴被至少部分地布置在腔中，手柄被耦接至输入轴，第一齿轮被布置在腔中，并且被耦接至输入轴。手柄组件还包括输出轴、第二齿轮和至少一个键，输出轴被至少部分地布置在腔中，第二齿轮被耦接至输出轴，并且被布置在腔中，啮合第一齿轮，至少一个键由主体支撑。输入轴和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，并且第一部分选择性地接合至少一个键，由此限制输入轴和输出轴中的至少一个的旋转。

权利要求书
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；以及
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。

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.  根据权利要求1-10中任一项所述的手柄组件，其还包含衬套，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，由此减少齿轮间隙。

12.  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；以及
至少一个键，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所述至少一个的旋转。

13.  根据权利要求12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。

14.  根据权利要求12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。

15.  根据权利要求14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。

16.  根据权利要求14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。

17.  根据权利要求12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。

18.  根据权利要求12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。

19.  根据权利要求12-18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。

20.  根据权利要求12-19中任一项所述的手柄组件，其还包含衬套，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，由此减少齿轮间隙。

21.  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；以及
第二齿轮，其被耦接至所述输出轴，并且啮合所述第一齿轮。

22.  根据权利要求21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。

23.  根据权利要求21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。

24.  根据权利要求21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。

25.  根据权利要求21-24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。

26.  根据权利要求21-25中任一项所述的手柄组件，其还包含衬套，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，由此减少齿轮间隙。

27.  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
鞍状物，所述鞍状物使所述输入轴与所述输出轴相互连接。

28.  根据权利要求27所述的手柄组件，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。

29.  根据权利要求28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。

30.  根据权利要求28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。

31.  根据权利要求28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。

32.  根据权利要求28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。

33.  根据权利要求27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27所述的手柄组件，其还包含衬套，所述衬套被耦接至所述输出轴，并且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，由此减少齿轮间隙。

35.  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，并且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。

36.  根据权利要求35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。

37.  根据权利要求35所述的手柄组件，其中所述衬套包含内环、多个周向间隔开的外构件和多个在所述内环与所述外构件之间延伸的辐。

38.  根据权利要求35所述的手柄组件，其中所述辐是有弹性的。

39.  根据权利要求35所述的手柄组件，其中所述外构件包含多个渐缩的肋。

40.  根据权利要求35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。

41.  根据权利要求35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
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年9月4号提交的美国临时专利申请号61/873/830的权益和优先权，其整个内容被并入本文以供参考。
技术领域
本申请大体涉及阀致动的领域。本申请更具体涉及具有齿轮系的阀致动装置的领域。
背景技术
通常，脸盆龙头手柄的特征为手柄与阀之间的直接驱动。即，手柄围绕阀杆的轴线旋转。这一般会导致手柄在与安装面的平面大体平行的平面中发生旋转。然而，可能希望手柄在与安装面不平行(例如，垂直)的平面中旋转。一种方案是相对于安装面以一角度安装阀，但这需要更大的主体，并且会增加手柄组件的成本。
其他方案(例如，US2007/0145319和DE29504966.9)使用齿轮组改变手柄与阀之间的旋转轴线。然而，这些设计在尺寸、耐久性和用户体验(即，“感觉”)方面具有缺点。因此，存在对用于控制流体控制阀的改善的手柄组件的需要，其中该手柄组件包括用于改变手柄与阀之间的旋转轴线的齿轮系。
发明内容
一个实施例涉及一种用于阀系统的手柄组件。手柄组件包括第一齿轮、手柄、第二齿轮和弹簧，第一齿轮被耦接至输入轴，手柄被耦接至输入轴，第二齿轮被耦接至输出轴，并且被设置为啮合第一齿轮，弹簧被相互连接至第一齿轮和第二齿轮中的一个，并且朝向第一齿轮和第二齿轮中的一个将力施加在第一齿轮和第二齿轮中的另一个上。
另一实施例涉及一种用于阀系统的手柄组件。手柄组件包括主体、 输入轴、手柄和第一齿轮，主体限定腔，输入轴被至少部分地布置在腔中，手柄被耦接至输入轴，第一齿轮被布置在腔中，并且被耦接至输入轴。手柄组件还包括输出轴、第二齿轮和至少一个键，输出轴被至少部分地布置在腔中，第二齿轮被耦接至输出轴，并且被布置在腔中，啮合第一齿轮，键由主体支撑。输入轴和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，并且第一部分选择性地接合至少一个键，由此限制输入轴和输出轴中的至少一个的旋转。
另一实施例涉及一种用于阀系统的手柄组件。手柄组件包括输入轴、被包覆模制在输入轴上的结构、手柄和第一齿轮，输入轴具有第一端和与第一端相对的第二端，结构在第一端与第二端之间至少部分地延伸，手柄被耦接至输入轴的第一端，并且具有限定孔的内表面，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。
另一实施例涉及一种用于阀系统的手柄组件。手柄组件包括第一齿轮、手柄、第二齿轮和鞍状物，第一齿轮被耦接至输入轴，手柄被耦接至输入轴，第二齿轮被耦接至输出轴，并且被设置为啮合第一齿轮，鞍状物使输入轴与输出轴互相连接。
另一实施例涉及一种用于阀系统的手柄组件。手柄组件包括第一齿轮、手柄、第二齿轮和衬套，第一齿轮被耦接至输入轴，手柄被耦接至输入轴，第二齿轮被耦接至输出轴，并且被设置为啮合第一齿轮，衬套被耦接至输出轴，并且被配置为提供输出轴上径向力，以促进第一齿轮和第二齿轮的齿的啮合。
以上内容为概述并且因此必然包含简化、概括和省略。因此，本领域技术人员应认识到，概述仅为说明性的且不意指以任何方式加以限制。在本文中所阐述的非限制性详细描述中并且结合附图考虑，本文中所描述的装置和/或过程的其他方面、发明性特征及优点将会变得显而易见。
附图说明
图1是根据示例性实施例示出的手柄组件的立体图。
图2是根据示例性实施例示出的图1的手柄组件的前视图。
图3是根据示例性实施例示出的通过图1的线A-A的截面视图。
图4是根据示例性实施例示出的图1的去除主体和端盖的手柄组件的前视图。
图5是根据示例性实施例示出的通过图3的线B-B的截面视图。
图6是根据示例性实施例示出的图1的手柄组件的输入轴组件的立体图。
图7是根据示例性实施例示出的图1的手柄组件的后视图。
图8是根据示例性实施例示出的图1的手柄组件的左视图。
图9是根据示例性实施例示出的图1的手柄组件的右视图。
图10是根据示例性实施例示出的图1的手柄组件的顶视图。
图11是根据示例性实施例示出的图1的手柄组件的底视图。
图12是根据示例性实施例示出的根据另一示例性实施例的以透明部件示出的手柄组件的顶前右立体图。
图13是根据示例性实施例示出的根据示例性实施例的以透明部件示出的图12的手柄组件的顶前左立体图。
图14是根据示例性实施例示出的根据示例性实施例的以透明部件示出的图12的手柄组件的的前视图。
图15是根据示例性实施例示出的图12的去除主体和端盖的手柄组件的的前视图。
图16是根据示例性实施例示出的去除主体和端盖并且通过输出轴线O切开的图12的手柄组件的顶前右立体图。
图17是根据示例性实施例示出的通过图1的线A-A切开的图12的手柄组件的前视图。
图18是根据示例性实施例示出的通过输出轴线O切开的图12的手柄组件的右视图。
图19是根据示例性实施例示出的鞍状物的立体图。
图20是根据示例性实施例示出的图12的手柄组件的部件的立体图。
图21是根据示例性实施例示出的图12的手柄组件的部件的立体图。
图22是根据示例性实施例示出的通过输出轴线O切开的图21的部件的立体图。
图23是根据示例性实施例示出的图12的手柄组件的输入轴组件的的顶前左立体图。
图24是根据示例性实施例示出的图12手柄组件的输入轴组件的顶前右立体图。
图25是根据示例性实施例示出的通过图1的线A-A切开的图12的手柄组件的一部分的前视图。
图26是根据示例性实施例示出的图12的手柄组件的垫圈的立体图。
图27是根据示例性实施例示出的图12的手柄组件的衬套的立体图。
图28是根据另一示例性实施例示出的通过图1的线A-A切开的手柄组件的前视图。
图29是根据示例性实施例示出的通过输出轴线O切开的图28的手柄组件的一部分的右视图。
图30是根据另一示例性实施例示出的通过图1的线A-A切开的图28的手柄组件的一部分的前视图。
图31是根据另一示例性实施例示出的通过输出轴线O切开的图28的手柄组件的一部分的顶前右立体图。
图32是根据另一示例性实施例示出的鞍状物的顶前右立体图。
图33是根据示例性实施例示出的图32的鞍状物的顶前左立体图。
具体实施方式
大体参照附图，由此根据示例性实施例示出了手柄组件10和其部件。手柄组件10允许用户控制通过可操作地耦接至手柄组件10的阀202(示意地示出)的流体(例如，水)流。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。
在讨论手柄组件和/或其部件的进一步细节之前，应当注意，在本说明书中提及的“前”、“后”、“背面”、“向上”、“向下”、“内”、“外”、“右”和“左”仅被用来在各种元件在附图中被定向时识别他们。这些术语并不意味着限制他们所描述的元件，因为各种元件在各种应用中可能被不同地定向。
还应当注意本公开的目的，术语“耦接”意指两个构件直接或间接接合至彼此。此接合可能是固定的或本质上可移动的和/或这种接合可允许两个构件之间的流体、电、电信号或其他类型的信号或通信的流动。这种接合可以两个构件或两个构件与任意额外中间构件彼此一体形成为单个整体、或者两个构件、或两个构件与任意额外中间构件附接至彼此而实现。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。
参照图1和2，示出了根据示例性实施例的手柄组件10。手柄组件10包括主体组件20、端盖组件30和手柄40。主体组件20支撑手柄40中的端盖组件30。手柄40被示为包括毂42，毂42可以支撑握把44和端塞46。
手柄组件10允许用户控制通过耦接至手柄组件10的阀202(在图3中示意地示出)的水流。阀可以是体积控制阀，例如，普遍的脸盆龙头的热或冷水阀。在此类实施例中，其他手柄组件可以以所示的手柄组件的镜像的形式被定向。根据其他实施例，第一手柄组件可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。
进一步参照图3和4，示出了根据示例性实施例的图1的手柄组件的 局部视图。主体组件20包括主体22，主体22在主体22的第一或底端处具有基座24，基座24被配置为用于安装在支撑面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。
输入轴组件50包括第一轴(例如，第一水平轴、横向轴等)，第一轴被示为输入轴52，具有第一或近端54和第二或远端56，第一或近端54被耦接至手柄40，第二或远端56被示为由端盖组件30的端盖36中的支承或衬套34支撑。输入轴52至少部分地限定第一或输入轴线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)。
输入齿轮58和输出齿轮78被示为形成齿轮组14的锥齿轮。根据其他实施例，齿轮组14可以包括多于两个齿轮，齿轮可以是不同类型或尺寸的齿轮，并且齿轮组14可以是或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)。
小齿轮组14(例如，具有更小节径的齿轮)是优选的，由此允许更小的主体22，反过来降低材料成本，并增加可能的美学设计。要解决这个问题，更多数量的齿是优选的。根据所示的实施例，输入齿轮58和输出齿轮78均具有二十个齿。齿轮58、78可以由任何合适的材料制成。然而，利用更牢固的材料允许具有更多齿的更小齿轮(例如，具有更小节径的齿轮)，由此将负荷分布在更多齿上，因此增加齿轮组14的使用寿命。在示例性实施例中，齿轮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。
输入轴52包括第一部分60和第二部分62，第一部分60具有非圆形(或除了圆形外)横截面，第二部分62具有大体圆形横截面。根据所示的示例性实施例，第一部分60和第二部分62被径向延伸的凸缘64分开。第一部分60的横截面可以具有任何合适的形状。根据一个实施例，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。
参照图5所示的示例性实施例，第一部分60具有一般称为侧66的第一至第四侧66a-d。第一侧66a和第二侧66b被示为大体平的且彼此相对。第三侧66c和第四侧66d也彼此相对，并且均在第一侧66a与第二侧66b之间以弧形的方式延伸。如图所示，第三和第四侧66c、66d是共同圆的区段。
主体组件20还包括支承表面28，其被配置为支撑输入轴52的第一部分60。根据一个实施例，支承表面28可以被耦接至主体22。根据所示的实施例，支承表面28具有在主体22中形成或机械加工的大体圆形横截面，该横截面被至少一个突出(例如，止挡件、锚定件(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。
键29被示为具有第一斜面31a和第二斜面31b的楔形，在第一斜面31a与第二斜面31b之间具有角度。根据图5所示的实施例，当手柄40沿第一或顺时针方向完全旋转(例如，旋转至关闭位置)时，输入轴52的第一部分60的第一侧66a抵靠在键29a的第一斜面31a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。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。
根据所示的示例性实施例，键29的第一斜面31a与第二斜面31b之间的角度约为100度，这略微大于阀202的操作旋转角度(例如，硬止 挡件之间的90度)。换句话说，键29的角度将输入轴52的旋转限制为大约80度，这在阀202中的内部硬止挡件的窗口内。因此，输入轴52的第一部分60与键29之间的相互作用用作硬止挡件，由此防止过度或外部负荷施加于齿轮组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。
主体22可以由任何合适的材料制成。将主体22形成为单个整体件减少装配差异，由此提供输入齿轮58与输出齿轮78之间的更好啮合。由牢固材料形成主体22使键29能被形成为主体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。
返回到图3和4，手柄组件10可以还包括被耦接至主体22和第一孔37的支承或衬套33。衬套33的内径大体等于由输入轴52的第一部分60的第三和第四侧66c、66d的弧形限定的圆，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。
衬套33还包括纵向或轴向端面32，端面32紧靠输入轴52的凸缘64。因此，可以通过输入轴52的远端56与衬套34之间的相互作用沿一 个方向轴向地限制输入轴52，并且可以通过凸缘64与衬套33之间的相互作用沿另一个方向轴向地限制输入轴52。
根据所示的实施例，输入齿轮58包括毂67，毂67限定凹口68(例如，凹槽、密封套/衬垫(gland)等)。如图所示，摩擦构件69(例如，O形环)可以固定在凹口68中，并且与输入齿轮58的毂67和主体22摩擦接合。因此，摩擦构件69可以为输入轴52的旋转提供可选阻力，由此改善用户在操作期间的感觉。
进一步参照图6，输入轴组件50还包括包覆模制在输入轴52上的结构94，结构94在近端54和远端56之间至少部分地延伸。根据示例性实施例，结构94从近端54与远端56之间的点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。
返回到图3和4，输出轴组件70包括第一或顶端74和第二或底端76。输出轴72至少部分地限定第二或输出轴线O，根据所示的示例性实施例，第二或输出轴线O垂直于支撑面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。
输出轴72的底端76被示为由弹簧90支撑，弹簧90反过来由耦接至主体22的锁紧螺母92支撑。根据所示的实施例，锁紧螺母92用作弹簧90倚着其压缩的平台。反过来，弹簧90将向上力施加在输出轴72上，由此推动输出齿轮78与输入齿轮58的更深啮合。齿轮58、78的更深啮合提供更好的用户感觉(即，减少齿轮晃荡)，产生齿与齿接触的更长持续时间，并通过将力传递更深地移动到齿轮齿内来增加齿轮组14的耐久性和长寿命。
弹簧90可以是任何合适类型的弹簧，例如，螺旋形或螺旋弹簧、锥盘形弹簧弹簧(贝氏垫圈)、悬臂弹簧等。根据所示的示例性实施例，弹簧90是波形弹簧。波形弹簧通常允许工作高度降低，并提供更均匀分布的力，这会增加对齐以及减少输出轴72的径向或横向载荷或束缚的倾向。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。
输出轴72可以被直接耦接至阀202的阀杆206，或可以例如利用适配器208相互连接至其上。利用适配器208可以便于将阀202布置在支撑面204下方，由此使更小的手柄组件10成为可能，这会降低成本，并且会增加美学可能性。
输出轴组件70被进一步示为包括沿着输出轴72的长度设置的支承或衬套82。提供实心塑料衬套可以维持轴同心度同时减少支承表面摩擦。实心衬套进一步降低在使用分离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)。
参照图12-27，示出了另一示例性实施例。手柄组件110包括输入轴152和输出轴172。输入轴152的轴线I被示为与输出轴172的轴线O相交。根据各种实施例，输入轴152和/或输出轴172可以由黄铜制成。示作鞍状物100的支承被示为使输入轴152与输出轴172相互连接，以改善输入齿轮158与输出齿轮178的对齐。
更具体地参照图19，鞍状物100包括主体102和从主体102向下延伸的柱104(例如，销、立柱、凸台、突出等)。第一臂106a和第二臂106b(一般被称为臂106)被示为从主体102向上延伸。指状物108a和108b(一般被称为指状物108)被示为分别从第一臂106a和第二臂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)。
参照图20-22，柱104被配置为被接收在由输出轴172的顶端174限定的孔171中。在工作期间，输出轴172将会相对于鞍状物100旋转。因此，柱104的直径与孔171的直径之间的容限应当足够紧以防止摆动，但也应当足够松以允许输出轴172相对于柱104的旋转(例如，滑动配合等)。进一步优选的是，柱具有足够长的纵横比，以便阻止鞍状物100与输出轴172之间的摆动。
简略地参照图28-33，根据另一示例性实施例，鞍状物300可以不包括柱。相反，鞍状物300的主体304限定腔303。输出轴372被示为不包括孔371。相反，输出轴372包括从输出轴372的顶端374延伸的销373(例如，凸台、立柱、突出、柱等)。销373被接收在鞍状物的腔303中。销373和腔303被配置为允许输出轴372相对于鞍状物300的旋转，同时阻止输出轴372与鞍状物300之间的摆动。
返回到图23-24，输入轴152可以具有直径减小的部分151。示作第一肩153a和第二肩153b的肩153可以在直径减小的部分151的任一端上被轴向间隔开，并且至少部分地限定在其之间的狭槽155。
返回到图17-18，直径减小的部分151被接收在鞍状物100的沟槽101中。根据所示的实施例，鞍状物100的臂106和指状物108围绕直径减小的部分151的圆周的一半以上延伸，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。
弹簧190朝向输入轴152推动输出轴172，由此推动输出齿轮178与输入齿轮158啮合。在稳定状态下，输出轴172的顶端174顶着鞍状物的主体102的底面105。根据其他实施例，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。
弹簧190推动输出齿轮178与输入齿轮158啮合，这会减小齿轮之间的齿轮系，由此为用户提供更满意的感觉，并且提供齿与齿接触的更长持续时间。鞍状物100防止输出齿轮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。
此外，弹簧190的力可以被配置为使得在静止时弹簧力将输出齿轮178和输入齿轮158保持在一起，由此提供可以阻止手柄的非故意的旋转的增加的摩擦。然而，当输入轴152被故意旋转时，弹簧190可以被压缩(例如，顺从、变形(give)等)，这允许输出齿轮178与输入齿轮158的齿略微脱离，以允许齿轮之间的点接触。
根据一些实施例，鞍状物100的轴向长度L(在图19中示出)可以被配置为类似于(但略微小于)肩153a、153b之间的直径减小的部分151的轴向长度L’(在图24中示出)。例如，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。
参照图25-26，垫圈191可以被布置在弹簧190与输出轴172之间。垫圈191可以由任何合适的(优选低摩擦)材料制成，例如尼龙、聚乙烯或聚甲醛(例如，Celcon、Delrin、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。
参照图27，示出了根据示例性实施例的衬套182。衬套182被示为包括内环183，内环183限定被配置为接收输出轴172的孔181。多个辐184从内环183轴向向外延伸。根据所示的实施例，多对辐184由外构件185连接。衬套182可以由任何合适的(优选低摩擦)材料制成，例如尼龙、聚乙烯或聚甲醛(例如，Celcon、Delrin、Hostaform等)。
衬套182被安装在输出轴172上，优选具有滑动配合以允许具有有限摆动的旋转，并且输出轴组件然后安装到主体122，使得衬套182压在主体122上。沿着外构件185轴向形成的渐缩的肋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。
辐184和外构件185被配置为充当弹簧(例如，为了提供径向弹簧力)，由此允许输出轴172自动对齐，例如，通过鞍状物100的柱104、输出齿轮178与输入齿轮158之间的相互作用、和/或阀杆206或适配器208而被轴向对齐，而非相对于主体122被对齐。衬套182的自动对齐能力减少了输出轴172的摇动，可以促进输出轴的同心度，并且促进输入齿轮158与输出齿轮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)。
另外，因为鞍状物100能够相对于直径减小的部分151周向旋转，并且衬套182提供弹簧作用，所以输出轴172可以以非竖直的位置方式被定向，以补偿阀杆206或适配器208与输入轴152之间的未对齐。
应当注意，在各种实施例中，图28-33所示的实施例的部件可以与图1-11和/或图12-27的实施例的部件一起使用，并且图12-27所示的实施例的部件可以与图1-11的实施例的部件一起使用。
在示例性实施例中示出的手柄组件的元件的结构和布置仅是说明性 的。虽然仅本公开的一些实施例已经被详细描述，但查阅本公开的本领域技术人员会很容易认识到，在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。
任意过程或方法步骤的顺序或次序可根据替代实施方案变化或重新排序。任意装置加功能语句(means-plus-function clause)旨在涵盖本文中描述为执行所述功能的结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。