电子水龙头组件和用于电子水龙头组件的电连接组件的制作方法

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1.本发明涉及在水龙头操作期间传递电信号的电子水龙头组件和有助于在这种组件中传递电信号的电连接件。

背景技术：

2.用于控制流体流动的电子水龙头在本领域中是已知的。一些电子水龙头可以包括接近度传感器(比如有源红外(ir)接近度检测器或电容式接近度传感器)以控制水龙头的操作。这种接近度传感器典型地用于检测定位在水龙头附近的用户的手，并且响应于检测到用户的手而自动地开始流体流动通过水龙头。其他电子水龙头可以使用触摸传感器来控制水龙头。这种触摸传感器可以包括位于水龙头的喷管上或手柄上以便控制水龙头的操作的电容式触摸传感器或其他类型的触摸传感器。电子水龙头还可以包括单独的触摸和接近度传感器以及在电子水龙头的操作中有用的各种其他电子电路部件。
3.这种电子水龙头常常需要在控制电路与水龙头组件的物理结构之间进行电连接以促进电信号的传递。
4.本披露内容提供了一种电连接组件，该电连接组件有助于水龙头组件中的电信号传递并且代表了对现有技术的改进。

技术实现要素：

5.根据本发明的说明性实施例，一种被配置成安装在支撑结构上并且联接至流体供应的电子水龙头组件包括水龙头本体；流体通道，所述流体通道由所述水龙头本体支撑；安装柄，所述安装柄机械地联接至所述水龙头本体并且被配置成延伸穿过所述支撑结构，所述安装柄具有靠近所述水龙头本体布置的近侧部分和与所述近侧部分间隔开的远侧部分；至少一个电控阀，所述至少一个电控阀布置在所述流体供应与所述流体通道之间的流体管线中；控制电路，所述控制电路与所述至少一个电控阀通信，所述控制电路包括被配置成控制所述至少一个电控阀的操作的控制器；电路部件，所述电路部件与所述安装柄的近侧部分电通信；弹簧箍圈，所述弹簧箍圈安装在所述安装柄的远侧部分上，其中，所述弹簧箍圈与所述控制电路电通信；并且其中，所述安装柄由铝材料形成并且所述安装柄的远侧部分包括限定光滑圆柱形表面的外表面，并且其中，所述弹簧箍圈安装在所述安装柄的光滑圆柱形表面上，其中，所述弹簧箍圈偏置地接合并且环绕所述光滑圆柱形表面的外圆周的一半以上，使得在所述电路部件与所述控制电路之间传递的电信号通过所述安装柄和所述弹簧箍圈传递。
6.根据本发明的另一说明性实施例，一种被配置成安装在支撑结构上并且联接至流体供应的电子水龙头组件包括水龙头本体；流体通道，所述流体通道由所述水龙头本体支撑；安装柄，所述安装柄机械地联接至所述水龙头本体并且被配置成延伸穿过所述支撑结构，所述安装柄具有靠近所述水龙头本体布置的近侧部分和与所述近侧部分间隔开的远侧部分；至少一个电控阀，所述至少一个电控阀布置在所述流体供应与所述流体通道之间的
流体管线中；控制电路，所述控制电路与所述至少一个电控阀通信，所述控制电路包括被配置成控制所述至少一个电控阀的操作的控制器；电路部件，所述电路部件与所述安装柄的近侧部分电通信；弹簧箍圈，所述弹簧箍圈安装在所述安装柄的远侧部分上，所述弹簧箍圈与所述控制电路电通信；并且其中，所述安装柄由导电金属材料形成并且所述安装柄的远侧部分包括限定光滑圆柱形表面的外表面，并且其中，非导电材料层覆盖所述光滑圆柱形表面，并且其中，所述弹簧箍圈安装在所述安装柄的光滑圆柱形表面上，其中，所述弹簧箍圈偏置地接合并且环绕所述光滑圆柱形表面的外圆周的一半以上，使得在所述电路部件与所述控制电路之间传递的电信号通过所述安装柄和所述弹簧箍圈传递，并且其中，所述电信号在所述安装柄的远侧部分与所述弹簧箍圈之间的传递是通过电容式联接进行的，而在所述安装柄与所述弹簧箍圈之间不存在电流传导。
7.根据本发明的又一说明性实施例，一种用于电子水龙头组件的电连接组件，所述电子水龙头组件具有被配置成安装在支撑结构上的水龙头本体和具有电路部件的控制电路，所述电连接组件包括：安装柄，所述安装柄机械地联接至所述水龙头本体并且被配置成延伸穿过所述支撑结构，所述安装柄具有靠近所述水龙头本体布置的近侧部分和与所述近侧部分间隔开的远侧部分；和弹簧箍圈，所述弹簧箍圈适配成与所述控制电路电通信，所述弹簧箍圈由导电金属片材形成，所述导电金属片材限定环绕中央轴线的周向套环，所述套环具有第一端部部分和相反的第二端部部分，所述第一端部部分限定径向向外延伸的第一握把并且所述第二端部部分限定径向向外延伸的第二握把，所述周向套环围绕所述中央轴线延伸大于360度以由此在所述第一握把与所述第二握把之间限定重叠区域，所述第一端部部分和所述第二端部部分两者都布置在所述重叠区域中，并且其中，在松弛状态下，所述弹簧箍圈限定所述弹簧箍圈的最小内直径，并且其中，将所述第一握把和所述第二握把朝向彼此偏置增加了所述弹簧箍圈的内直径，所述第一端部部分限定第一止动构件并且所述第二端部部分限定第二止动构件，所述第一止动构件和所述第二止动构件的接合防止所述第一握把和所述第二握把进一步朝向彼此移动并且限定偏置打开状态，在所述偏置打开状态下，所述弹簧箍圈限定所述弹簧箍圈的最大内直径；其中，所述安装柄由导电金属材料形成并且所述安装柄的远侧部分包括限定光滑圆柱形表面的外表面，并且其中，所述弹簧箍圈安装在所述安装柄的光滑圆柱形表面上，其中，所述弹簧箍圈偏置地接合并且环绕所述光滑圆柱形表面的外圆周，使得在所述电路部件与所述控制电路之间传递的电信号通过所述安装柄和所述弹簧箍圈传递；并且其中，所述安装柄在所述安装柄的近侧部分与所述光滑圆柱形表面之间限定第一外直径，光滑圆柱形部分限定小于所述第一直径的第二直径，并且其中，所述第二直径至少与所述弹簧箍圈的最小内直径一样大，并且所述第一直径大于所述弹簧箍圈的最大内直径。
8.根据本发明的又一说明性实施例，一种被配置成安装在支撑结构上并且联接至流体供应的电子水龙头组件包括水龙头本体；流体通道，所述流体通道由所述水龙头本体支撑；安装柄，所述安装柄机械地联接至所述水龙头本体并且被配置成延伸穿过所述支撑结构，所述安装柄具有靠近喷管布置的近侧部分和与所述近侧部分间隔开的远侧部分；至少一个电控阀，所述至少一个电控阀布置在所述流体供应与所述流体通道之间的流体管线中；控制电路，所述控制电路与所述至少一个电控阀通信，所述控制电路包括被配置成控制所述至少一个电控阀的操作的控制器；电路部件，所述电路部件与所述安装柄的近侧部分
电通信；弹簧箍圈，所述弹簧箍圈与所述控制电路电通信，所述弹簧箍圈由导电金属片材形成，所述导电金属片材限定环绕中央轴线的周向套环，所述套环具有第一端部部分和相反的第二端部部分，所述第一端部部分限定径向向外延伸的第一握把并且所述第二端部部分限定径向向外延伸的第二握把，所述周向套环围绕所述中央轴线延伸大于360度以由此在所述第一握把与所述第二握把之间限定重叠区域，所述第一端部部分和所述第二端部部分两者都布置在所述重叠区域中，并且其中，在松弛状态下，所述弹簧箍圈限定所述弹簧箍圈的最小内直径，并且其中，将所述第一握把和所述第二握把朝向彼此偏置增加了所述弹簧箍圈的内直径，所述第一端部部分限定第一止动构件并且所述第二端部部分限定第二止动构件，所述第一止动构件和所述第二止动构件的接合防止所述第一握把和所述第二握把进一步朝向彼此移动并且限定偏置打开状态，在所述偏置打开状态下，所述弹簧箍圈限定所述弹簧箍圈的最大内直径；其中，所述安装柄由导电金属材料形成并且所述安装柄的远侧部分包括限定光滑圆柱形表面的外表面，并且其中，所述弹簧箍圈安装在所述安装柄的光滑圆柱形表面上，其中，所述弹簧箍圈偏置地接合并且环绕所述光滑圆柱形表面的外圆周，使得在所述电路部件与所述控制电路之间传递的电信号通过所述安装柄和所述弹簧箍圈传递；并且其中，所述安装柄在所述安装柄的近侧部分与所述光滑圆柱形表面之间限定第一外直径，光滑圆柱形部分限定小于所述第一直径的第二直径，并且其中，所述第二直径至少与所述弹簧箍圈的最小内直径一样大，并且所述第一直径大于所述弹簧箍圈的最大内直径。
附图说明
9.参考本发明的实施例的以下描述并结合附图，本发明的上述和其它特征以及实现它们的方式将变得明显，并且本发明本身将得到更好理解，在附图中：
10.图1是电子水龙头组件的立体图。
11.图2是图1的水龙头组件的示意图。
12.图3是其上安装有弹簧箍圈的安装柄的立体图。
13.图4是图3的安装柄和弹簧箍圈的分解立体图。
14.图5a是沿着图4的线5a-5a截取的截面视图。
15.图5b是图5a的详细视图。
16.图6是弹簧箍圈的立体图。
17.图7是沿图6的线7-7截取的截面视图，其中，弹簧箍圈处于松弛状态。
18.图8是沿图6的线7-7截取的截面视图，其中，弹簧箍圈处于偏置打开状态。
19.图9是电子水龙头组件的截面视图。
20.图10是替代性安装柄和弹簧箍圈的立体图。
21.图11是示出了图10的安装柄安装到水龙头支座的截面视图。
22.图12是另一安装柄和弹簧箍圈的立体图。
23.图13是示出了图12的安装柄安装到水龙头支座的截面视图。
24.在这几个视图中，相应的附图标记指示相应的部分。虽然本文阐述的范例展示了本发明的若干实施例，但是下文所披露的实施例并非旨在穷举或被解释为将本发明的范围限制为所披露的具体形式。
具体实施方式
25.图1和图2中示出了电子水龙头组件20。水龙头组件20包括水龙头本体22，该水龙头本体支撑用于递送流体(例如水)的流体通道28。在所展示的实施例中，水龙头组件20包括用于热水的流体导管24、用于冷水的流体导管26以及用于输出水的流体导管28。热水导管24将热水源25连接至阀组件38并且冷水导管26将冷水源27连接至阀组件38。中间流体导管39将阀组件38与电磁阀30相连接。出口导管28从电磁阀30延伸到水龙头本体22的排放点。
26.电磁阀30由控制器32电控制。在所展示的实施例中，控制器32被配置为打开和关闭电磁阀30以由此打开和关闭流到喷管22的流体流。在替代性实施例中，控制器24可以被进一步配置为成比例地控制电磁阀22以调整流过喷管22的流体的流速。在所展示的实施例中，电磁阀22是先导式操作的电磁阀，然而可以替代性地使用可电动操作的阀或致动器驱动的阀。美国公开号2016/0362877a1中描述了合适的控制器和电磁阀的示例，该美国公开的披露内容通过援引明确并入本文。
27.控制器32布置在控制电路58中，该控制电路还与可电动操作的阀30、电容式传感器34、电极36和指示器42电通信。控制器32基于至少一个传感器(比如接近度传感器和/或触摸传感器)的输出来控制电磁阀30的打开和关闭。在所展示的实施例中，电容式传感器34与控制器32通信，用于向控制器32提供指示检测到在水龙头本体22上或附近有物体(例如，用户的手)的信号。在此示例性实施例中，电容式传感器34的电极36联接至水龙头本体22以检测该物体。电极36还可以定位在水龙头组件20上的替代性位置处以检测该物体(例如用户的手)的存在。
28.水龙头组件20被示出为由常规支撑结构21(比如，台面板或水槽台板)支撑在水盆或水槽23上方。说明性电子水龙头组件20包括水龙头上部本体，该水龙头上部本体具有喷管46，该喷管由安装在水槽台板21上的支座(hub)48支撑。喷管46支撑出水口50以用于将水配到水槽或水盆23中。喷管46可围绕竖直轴线相对于支座48旋转，由此可以调节出水口50在水槽水盆23上方的位置。出水口50可以由支撑在拉出式杆中的常规曝气器限定，然而也可以使用替代性构型。喷管46说明性地由导电材料形成，该导电材料比如是压铸锌、黄铜或镀铬聚合物。
29.手动阀38说明性地由支座48支撑，并且流体联接到热水源25和冷水源27。热水源25和冷水源27可以由常规水阀止动件限定，其中，柔性热水入口管24将热水源25流体联接到手动阀38，并且柔性冷水入口管26将冷水源27流体联接到手动阀38。在说明性实施例中，可电动操作的电磁阀30与手动阀38流体串联，并位于该手动阀的下游。可电动操作的阀30说明性地是控制单元52的一部分。说明性控制单元52包括壳体，阀30、控制器32、电容式传感器34和呈电池形式的电源44容纳在该壳体中。
30.尽管所展示的实施例使用呈电池形式的电源44，但也可以使用其他直流(dc)电源。替代性地，控制器32可以包括用于插入壁装插座的电源线或用于向水龙头组件20供电的交流(ac)电源。在这种实施例中，电源线还可以包括整流器以将ac电流转换成具有适当电压和电流强度的dc电流。
31.两个阀30、38之间的中间导管39可以采取柔性连接管的形式。出口导管28限定将可电动操作的阀30流体联接到出水口50的流体通道。出口导管可以是可滑动地接纳在支座
48和喷管46内的柔性管。管24、26、28和39可以由聚合物形成，该聚合物说明性地为交联聚乙烯(pex)或其他适合材料。
32.在图2的实施例中，外螺纹安装柄60与水龙头本体22机械联接并且从水龙头支座48向下延伸。安装螺母61螺纹固定至安装柄60并且将水龙头组件20固定到支撑结构21。绝缘体基座54说明性地定位在水龙头支座48与支撑结构21(例如水槽台板)之间。绝缘体基座54由电绝缘材料(比如，聚合物)形成，并且可以支撑指示器灯42。绝缘体基座54使水龙头本体22与支撑结构21电绝缘。
33.在说明性实施例中，电容式传感器34和电极36用于触摸操作模式和免手动操作模式中的至少一种。在触摸操作模式中，电容式传感器34用于在用户的手或其他物体与水龙头本体22的表面接触时检测该用户的手或其他物体。在免手动操作模式中，电容式传感器34用于在水龙头本体22附近的检测区域内检测用户的手或其他物体。例如，检测区域可以包括水的液流从喷管46排放到的区域以及紧邻的周围区域。在任一模式中，当检测到用户的手或其他物体时，可电动操作的阀30被控制器32打开以启动水流穿过在所展示的实施例中呈出口导管28形式的流体通道。控制器32随后使得阀30关闭并且由此关闭水流。例如，在触摸模式中，控制器32可以响应于与喷管46的接触来切换水流的打开和关闭。在免手动模式中，控制器32可以在开启水流过去预定时间段之后将水流切换到关闭。也可以使用各种其他控制方案来确定何时切换水流的打开和关闭。控制器32也可以被配置成做出逻辑决定以控制水龙头组件20的不同操作模式，比如在手动操作模式与自动操作模式(比如免手动操作模式和/或触摸操作模式)之间改变。
34.在所展示的实施例中，联接至手动阀38的手动阀手柄40有助于水龙头组件20的手动操作。在示例性水龙头组件中，可电动操作的阀30位于手动阀组件38下游并且中间流体导管39将流体从阀组件38传送至可电动操作的阀30。手动手柄40允许用户在可电动操作的阀30打开并且允许流体流动穿过出口导管28之后手动调节从喷管46排出的水的温度和流速。在所展示的实施例中，提供了单个手柄40并且该手柄操纵手动阀组件38来调节来自热水导管24和冷水导管26的流体流的流速和相对比例这两者。也可以使用替代性布置。例如，可以为热水导管和冷水导管这两者提供单独的手动阀，或者水龙头组件20可以是不带任何手动阀手柄的完全自动水龙头。
35.水龙头组件20还可以包括温度传感器，该温度传感器定位成感测从喷管46排出的流体的温度并且与控制器32通信。这种温度传感器可以用于将排出的水的温度传递到用户，如下文讨论的。这种温度传感器也可以用于向水龙头系统中的控制器提供反馈，该水龙头系统具有电控混合阀而不是完全手动的混合阀组件。在这种系统中，控制器32可以用于控制混合阀并且因此控制用于产生排放流体的热水和冷水的相对比例。在美国专利号7,458,520和pct申请序列号pct/us2007/060512中披露了这种电控混合阀的示例，该美国专利和该pct申请的披露内容通过援引而明确地并入本文。
36.水龙头组件20还可以包括一个或多个显示器或指示器，该一个或多个显示器或指示器由控制器32控制以用于向水龙头组件的用户以视觉和/或听觉的方式传递信息，如图2中的指示器42所示。例如，指示器42可以采取一个或多个发光二极管(led)的形式以指示水龙头组件20的当前操作模式。不同颜的led或单个多led的选择性照明也可以用于指示水龙头组件20分配的流体的温度。也可以使用替代性指示器，例如，控制器32可以替代地控
制液晶显示器(lcd)来将信息传递给用户。控制器24还可以用于控制各种其他附件，比如远程分配装置(例如肥皂分配器)。
37.安装柄60机械地联接至水龙头本体22并且延伸穿过支撑结构21。安装柄的近侧部分62布置在水龙头本体22附近并且支撑在水龙头本体22上的电路部件36与安装柄60的近侧部分62电通信。例如，电路部件36可以是电极、即电容式传感器34的感测元件。在所展示的实施例中，喷管46和支座48具有由导电材料限定的暴露表面，并且喷管46和支座48的暴露表面限定电容式传感器34的感测元件36。
38.安装柄60的远侧部分64与近侧部分62相反布置并且具有限定了光滑圆柱形表面66的外表面。外部螺旋螺纹68在安装柄60的近侧部分62与远侧部分64之间延伸。弹簧箍圈70安装在安装柄60的远侧部分64的光滑圆柱形表面66上。弹簧箍圈70偏置地接合并且环绕光滑圆柱形表面66的外圆周的一半以上。在所展示的实施例中，弹簧箍圈70完全环绕光滑圆柱形表面66。铲形连接器56联接至弹簧箍圈70以提供弹簧箍圈70与控制电路58之间的电通信。在示例性实施例中，弹簧箍圈70由不锈钢材料形成。在电路部件36与控制电路58之间传递的电信号通过安装柄60和弹簧箍圈70传递。
39.电容式传感器34被配置成检测人何时触摸感测元件36。更具体地，控制电路58通过弹簧箍圈70和安装柄60将电势施加到感测元件36，并且电容式传感器34监测在弹簧箍圈70与安装柄60之间传递的电信号以检测用户对感测元件36的触摸。如上文所提及的，在所展示的实施例中，喷管46和支座48具有由导电金属材料形成的外表面，并且喷管46和支座48的外表面形成感测元件36。电容式传感器用于检测用户对物体的触摸的用途对于本领域普通技术人员来说是已知的。
40.施加到感测元件36的电势有利地不大于5v。用于施加电势的电流强度也是最小的(例如小于100微安)并且有利地不超过50微安或不超过20微安。最小电压是操作电容式传感器34的全部所需并且在最小电流强度下使用这种最小电压不会对水龙头组件20的用户造成危险。
41.在安装柄60与弹簧箍圈70之间传递的电信号是通过电容式联接传递的，而在安装柄60与弹簧箍圈70之间不存在电流传导。为了提供此联接件，安装柄60由导电材料104形成并且具有覆盖光滑圆柱形表面66的非导电材料层106，弹簧箍圈70安装在该非导电材料层上。换言之，由弹簧箍圈70和/或安装柄60的导电材料104中的电流产生的电磁场在弹簧箍圈70或导电材料104中的另一者中感应出电流，而不传导电流跨越由非导电材料限定的非导电间隙。
42.在所展示的实施例中，电容式传感器34产生具有不超过5v的电压的ac电流，该ac电流传递到弹簧箍圈70以便由此将电势施加到水龙头本体22，用于检测用户触摸水龙头本体。然而，其他实施例可以在安装柄60与弹簧箍圈70之间传递电信号以用于替代性目的。
43.在说明性示例中，安装柄60由铝材料104形成并且具有布置在其上的非导电的氧化铝层106。氧化铝层106在安装柄60的导电材料104与形成弹簧箍圈70的导电材料之间形成环形非导电环形间隙。在所展示的实施例中，弹簧箍圈70由不锈钢形成。
44.尽管示例性柄由铝材料形成，但是也可以使用替代性导电材料(比如黄铜或导电聚合物)，这些替代性导电材料具有施加至柄的非导电材料(例如环氧树脂)的涂层以提供非导电表面层，弹簧箍圈安装在该非导电表面层上。
45.当使用铝材料来形成安装柄60时，氧化铝层106可以以多种不同方式形成在圆柱形表面66上。例如，生铝表面可以简单地暴露于环境空气并且生铝表面将在暴露于环境空气后自然形成一层氧化铝。
46.暴露于环境空气的生铝表面上的氧化铝层会随时间持续增长，但是以对数尺度增长，其中，初始厚度将在约4nm时达到峰值并且然后增长速度将逐渐减慢。例如，图10和图12中所示的安装柄60a、60b具有光滑圆柱形表面66a、66b，这些光滑圆柱形表面是具有厚度不超过10nm的氧化铝层的生铝表面。
47.替代性地，布置在光滑圆柱形表面66上的氧化铝层可以是阳极氧化表面。例如，安装轴60由铝材料形成并且经受常规阳极氧化处理，由此安装轴60的所有暴露表面都是阳极氧化表面，包括螺旋螺纹68和光滑圆柱形表面66。阳极氧化表面将由类似于生铝表面上的氧化铝层的非导电氧化铝层形成。然而，阳极氧化表面的氧化铝层通常比自然形成在生铝表面上的氧化铝层更致密且具有更大强度。它通常还具有更大厚度。例如，典型的阳极氧化表面将由具有的厚度至少约1775nm的氧化铝层形成，该厚度远大于生铝表面上的氧化铝层。
48.因为阳极氧化表面提供了更耐用的产品，所以所展示的安装柄60a、60b由铝材料形成，该铝材料随后经受阳极氧化处理以在安装柄60a、60b的所有暴露表面上产生阳极氧化表面。在阳极氧化处理之后，采用机加工过程以将阳极氧化表面从安装柄60a、60b的远侧部分去除并且形成光滑圆柱形表面66a、66b，其中，这些表面中的每一个表面都是生铝表面而螺旋螺纹68a、68b保留它们的阳极氧化表面。
49.在安装柄60与弹簧箍圈70之间传递电信号部分地取决于非导电间隙的尺寸，该非导电间隙在所展示的实施例中由氧化铝层形成。为了在传递电信号时保持相同的效率，可以将较大间隙与增加的电信号的电压或增加的弹簧箍圈与安装柄接触的表面积相结合。
50.间隙的尺寸将主要由氧化铝层的厚度确定，然而，光滑圆柱形表面和弹簧箍圈上的表面不规则性也可能是一个因素。在图10和图12中所展示的实施例中，光滑圆柱形表面66a、66b是生铝表面，该生铝表面具有布置在其上的厚度108不超过10nm的氧化铝层。在这些实施例中，使用不锈钢弹簧箍圈70a来传递不超过5v的电信号，该不锈钢弹簧箍圈具有不超过0.64cm(0.25英寸)的纵向或轴向长度72a、带有不超过约3.8cm2(0.59平方英寸)的与安装柄接触的总表面积。在这种实施例中，可以期望的是通过向上调节接触表面积来考虑潜在的表面不规则性。
51.在图1至图9中的实施例中，光滑圆柱形表面66是阳极氧化表面，该阳极氧化表面具有布置在其上的厚度108至少为1775nm的氧化铝层。与本实施例一起使用以传递具有不超过5v的电压的电信号的不锈钢弹簧箍圈70具有不超过2.54cm(1英寸)的纵向或轴向长度以及不超过约12.9cm2(2平方英寸)的与安装柄接触的总表面积。
52.在这些示例性实施例60、60a、60b中的每一个中，弹簧箍圈安装在安装柄的光滑圆柱形表面上，其中，弹簧箍圈偏置地接合并且环绕光滑圆柱形表面的外圆周的一半以上，并且具有不超过5v的电压的电信号通过电容式联接在安装柄与弹簧箍圈之间传递，而在安装柄与弹簧箍圈之间不存在电流传导。
53.弹簧箍圈70、70a的轴向长度72、72a和光滑圆柱形表面(弹簧箍圈安装在该光滑圆柱形表面上)的轴向长度大致相等。示例性安装柄60、60a、60b是中空管并且柔性出口导管
28延伸穿过这些示例性安装柄。当与拉出式杆一起使用时，增加安装柄的长度会缩短如果导管28的长度不增加时拉出式杆可以被拉出的相同的量的长度。安装柄上的螺旋螺纹68的轴向长度通常由支撑结构的预期厚度决定。通常期望具有较短的圆柱形表面(弹簧箍圈安装至该圆柱形表面)从而避免安装轴加长。
54.在示例性实施例中，弹簧箍圈70、70a由导电金属片材、并且更具体地不锈钢材料形成。此片材限定周向套环74，该周向套环环绕中央轴线71并且完全环绕安装柄的光滑圆柱形表面。套环74还限定与光滑圆柱形表面接触的表面积。
55.套环74具有第一端部部分76和相反的第二端部部分78。第一端部部分76限定径向向外延伸的第一握把80，以及第二端部部分78限定径向向外延伸的第二握把82。铲形连接器56固定至握把之一(例如弹簧箍圈70的第一握把80)以在控制电路58与弹簧箍圈之间提供电连接件。
56.周向套环74围绕中央轴线71延伸超过360度并且在第一握把80与第二握把82之间限定重叠区域84，第一端部部分76和第二端部部分78两者都布置在该重叠区域中。弹簧箍圈70可在松弛状态(图7)与限定弹簧箍圈的最大内直径86b的偏置打开状态(图8)之间移动，在该松弛状态下弹簧箍圈限定弹簧箍圈的最小内直径86a。
57.在没有施加任何力的情况下，弹簧箍圈70将呈现其松弛状态。将第一握把80和第二握把82朝向彼此偏置增加了弹簧箍圈的内直径。可以由安装者通过手或使用钳子或其他合适工具来将握把挤压到一起来施加此偏置力。将握把挤压到一起将逐渐增大弹簧箍圈的内直径直到它到达与弹簧箍圈的最大内直径86b相对应的偏置打开状态。在所展示的实施例中，弹簧箍圈70具有布置在第一端部部分76上的第一止动构件90和布置在第二端部部分78上的第二止动构件92。当弹簧箍圈70处于其偏置打开状态时(在该偏置打开状态下，弹簧箍圈限定最大内直径86b)，第一止动构件90和第二止动构件92彼此接合并且防止第一握把80和第二握把82进一步朝向彼此移动。在图6中，止动构件90、92的实线描绘示出了它们处于弹簧箍圈70的松弛状态，而止动构件90、92的虚线描绘示出了它们处于限制握把80、82进一步朝向彼此运动的接合位置。
58.为了安装弹簧箍圈70，握把80、82被挤压到一起并且弹簧箍圈70滑动到光滑圆柱形表面66上。然后释放握把80、82并且弹簧箍圈70将朝向其松弛状态返回。弹簧箍圈70由弹性柔性材料制成并且将呈现它在其偏置打开状态与其松弛状态之间所能达到的最小直径，只要光滑圆柱形表面的外直径与弹簧箍圈的最小内直径一样大，那么该最小直径将与光滑圆柱形表面的外直径相同。
59.在示例性实施例中，弹簧箍圈70的最小内直径86a和最大内直径86b被选择成使得弹簧箍圈70必须安装在安装柄的光滑圆柱形表面上。光滑圆柱形表面66限定的外直径67至少与弹簧箍圈的最小内直径86a一样大，以确保弹簧箍圈70偏置地接合光滑圆柱形表面。外部螺旋螺纹68限定外直径69，该外直径大于光滑圆柱形表面的外直径67。螺旋螺纹的外直径69大于弹簧箍圈的最大内直径86b，以防止弹簧箍圈如在现有技术中典型地那样安装在螺旋螺纹上。弹簧箍圈70a比弹簧箍圈70具有更小的轴向长度，但是其作用方式与上文针对弹簧箍圈70所描述的相同。
60.在所展示的实施例中，水龙头本体22包括水龙头支座48和喷管46这两者，其中，水龙头支座48布置在安装柄60与喷管46之间。水龙头支座具有由导电材料(例如锌、黄铜或镀
铬聚合物)形成的本体，其中，安装柄60的近侧部分62直接接合并且固定至水龙头支座48的本体并且喷管46支撑在水龙头支座48上。在所展示的实施例中，水龙头支座在布置在喷管上的电路部件与安装柄的近侧部分之间传递电信号。这可以通过形成水龙头支座48和喷管46的导电材料之间的直接接触或通过一个或多个中间部件来建立电通信来实现。
61.附图中示出了安装柄的三个不同实施例。安装柄60包括延伸至安装柄60的近端的阳极氧化螺旋螺纹68。在此实施例中(图1、图3和图9中最佳所见)，安装柄60的近端与由水龙头支座48的本体49限定的螺纹孔螺纹接合。电信号跨越该螺纹接合部进行传递。在此实施例中，柄60的远端可以有利地包括两个直径上对置的槽，这些槽可以与工具接合以由此促进柄与水龙头支座的本体49的螺纹接合。
62.图10和图11的实施例包括具有近侧部分的安装柄60a，该近侧部分限定具有一对开孔98的安装凸缘96。使用螺纹紧固件(未示出)来将凸缘96在开孔98处固定到水龙头支座48a的本体49a。
63.图12和图13的实施例包括具有近侧部分的安装柄60b，该近侧部分限定周向套环100，其中，套环100与水龙头支座48b的本体49b接合。使用卡接环102来将套环100保持在水龙头支座本体49b中。
64.应注意，当所展示的安装柄具有阳极氧化铝表面时，阳极氧化表面可以在水龙头支座本体固定到安装轴期间去除或穿透以提供水龙头支座本体和安装柄的导电材料之间的直接接触。例如，安装柄60与支座本体49之间的螺纹接合可以引起这种直接接触以由此跨越在两个部件的界面上传递电流来提供两个部件之间的电通信。替代性地，如果保留阳极氧化表面，那么安装柄的近侧部分的与水龙头支座本体接触并且仅被氧化铝层的厚度隔开的表面积将足够大以允许通过电容式联接来传递电信号。
65.也可以使用各种其他构型来将安装柄固定至水龙头本体和/或提供电信号到安装柄的近侧部分的通信。例如，安装柄可以与水龙头本体一体地形成。
66.尽管已经将本发明描述为具有示例性设计，但是可以在本披露内容的精神和范围内进一步修改本发明。因此，本技术旨在覆盖本发明的使用了其一般原理的任何变体、用途或适配方案。

技术特征：

1.一种电子水龙头组件，所述电子水龙头组件被配置成安装在支撑结构上并且联接至流体供应，所述电子水龙头组件包括：水龙头本体；流体通道，所述流体通道由所述水龙头本体支撑；安装柄，所述安装柄机械地联接至所述水龙头本体并且被配置成延伸穿过所述支撑结构，所述安装柄具有靠近所述水龙头本体布置的近侧部分和与所述近侧部分间隔开的远侧部分；至少一个电控阀，所述至少一个电控阀布置在所述流体供应与所述流体通道之间的流体管线中；控制电路，所述控制电路与所述至少一个电控阀通信，所述控制电路包括被配置成控制所述至少一个电控阀的操作的控制器；电路部件，所述电路部件与所述安装柄的所述近侧部分电通信；弹簧箍圈，所述弹簧箍圈安装在所述安装柄的所述远侧部分上，其中，所述弹簧箍圈与所述控制电路电通信；以及其中，所述安装柄由铝材料形成并且所述安装柄的所述远侧部分包括限定光滑圆柱形表面的外表面，并且其中，所述弹簧箍圈安装在所述安装柄的所述光滑圆柱形表面上，其中，所述弹簧箍圈偏置地接合并且环绕所述光滑圆柱形表面的外圆周的一半以上，使得在所述电路部件与所述控制电路之间传递的电信号通过所述安装柄和所述弹簧箍圈传递。2.如权利要求1所述的电子水龙头组件，其中，所述光滑圆柱形表面是生铝表面。3.如权利要求2所述的电子水龙头组件，其中，所述安装柄在所述安装柄的所述远侧部分与近侧部分之间限定外部螺旋螺纹，所述外部螺旋螺纹具有阳极氧化表面。4.如权利要求1所述的电子水龙头组件，其中，所述弹簧箍圈完全环绕所述安装柄的所述光滑圆柱形表面并且所述电路部件是电容式传感器的感测元件。5.如权利要求4所述的电子水龙头组件，其中，所述水龙头本体具有由导电材料限定的暴露表面并且所述暴露表面形成所述感测元件。6.如权利要求5所述的电子水龙头组件，其中，控制电路进一步包括电容式传感器，其中，所述电容式传感器被配置成检测人何时触摸所述暴露表面。7.如权利要求6所述的电子水龙头组件，其中，所述电信号通过电容式联接在所述安装柄与所述弹簧箍圈之间传递，而在所述安装柄与所述弹簧箍圈之间不存在电流传导。8.如权利要求7所述的电子水龙头组件，其中，所述控制电路通过所述弹簧箍圈和安装柄将电势施加到所述感测元件，并且所述电容式传感器监测在所述弹簧箍圈与安装柄之间传送的电信号以检测用户对所述感测元件的触摸，并且其中，施加到所述感测元件的所述电势不超过5v。9.如权利要求8所述的电子水龙头组件，其中，所述光滑圆柱形表面是生铝表面，所述生铝表面具有布置在其上的厚度不超过10nm的氧化铝层，并且其中，所述弹簧箍圈由不锈钢形成并且具有不超过0.64cm的纵向长度。10.如权利要求8所述的电子水龙头组件，其中，所述光滑圆柱形表面是阳极氧化表面，所述阳极氧化表面具有至少1775nm的氧化铝层，并且所述弹簧箍圈由不锈钢形成并且具有不超过2.54cm的纵向长度。
11.如权利要求1所述的电子水龙头组件，其中，所述光滑圆柱形表面是生铝表面，所述生铝表面具有布置在其上的厚度不超过10nm的氧化铝层，并且其中，所述电信号具有不超过5v的电压并且通过电容式联接在所述安装柄与所述弹簧箍圈之间传递，而在所述安装柄与所述弹簧箍圈之间不存在电流传导。12.如权利要求8所述的电子水龙头组件，其中，所述光滑圆柱形表面是阳极氧化表面，所述阳极氧化表面具有至少1775nm的氧化铝层，并且其中，所述电信号具有不超过5v的电压并且通过电容式联接在所述安装柄与所述弹簧箍圈之间传递，而在所述安装柄与所述弹簧箍圈之间不存在电流传导。13.如权利要求1所述的电子水龙头组件，其中，所述弹簧箍圈完全环绕所述安装柄的所述光滑圆柱形表面，并且所述水龙头本体包括水龙头支座和喷管，所述水龙头支座布置在所述安装柄与所述喷管之间，所述水龙头支座包括由导电金属形成的本体，其中，所述安装柄的所述近侧部分直接接合并且固定至所述水龙头支座的所述本体，并且所述喷管支撑在所述水龙头支座上，并且其中，所述水龙头支座的所述本体在所述电路部件与所述安装柄的所述近侧部分之间传递所述电信号。14.如权利要求13所述的电子水龙头组件，其中，所述安装柄限定具有阳极氧化表面的外部螺旋螺纹，所述螺旋螺纹与所述水龙头支座的所述本体螺纹接合，并且其中，所述电信号从所述水龙头支座的所述本体跨越所述螺纹接合部传递到所述安装柄。15.如权利要求13所述的电子水龙头组件，其中，所述安装柄的所述近侧部分限定安装凸缘，并且其中，所述水龙头支座的所述本体固定至所述安装凸缘。16.如权利要求13所述的电子水龙头组件，其中，所述安装柄的所述近侧部分限定周向套环，其中，所述套环与所述水龙头支座的所述本体接合。17.如权利要求1所述的电子水龙头组件，其中，所述弹簧箍圈完全环绕所述安装柄的所述光滑圆柱形表面并且所述安装柄在所述安装柄的所述近侧部分与所述光滑圆柱形表面之间限定外部螺旋螺纹，所述外部螺旋螺纹限定第一直径并且所述光滑圆柱形表面限定比所述第一直径小的第二直径，并且其中，所述弹簧箍圈可在松弛状态与向所述弹簧箍圈施加力时的偏置打开状态之间移动，在所述松弛状态下弹簧箍圈限定所述弹簧箍圈的最小内直径，所述偏置打开状态限定所述弹簧箍圈的最大内直径，并且其中，由所述光滑圆柱形表面限定的所述第二直径至少与所述弹簧箍圈的所述最小内直径一样大，并且所述螺旋螺纹的所述第一直径大于所述弹簧箍圈的所述最大内直径。18.如权利要求17所述的电子水龙头组件，其中，所述光滑圆柱形表面是生铝表面并且所述外部螺旋螺纹具有阳极氧化表面。19.一种电子水龙头组件，所述电子水龙头组件被配置成安装在支撑结构上并且联接至流体供应，所述电子水龙头组件包括：水龙头本体；流体通道，所述流体通道由所述水龙头本体支撑；安装柄，所述安装柄机械地联接至所述水龙头本体并且被配置成延伸穿过所述支撑结构，所述安装柄具有靠近所述水龙头本体布置的近侧部分和与所述近侧部分间隔开的远侧部分；至少一个电控阀，所述至少一个电控阀布置在所述流体供应与所述流体通道之间的流
体管线中；控制电路，所述控制电路与所述至少一个电控阀通信，所述控制电路包括被配置成控制所述至少一个电控阀的操作的控制器；电路部件，所述电路部件与所述安装柄的所述近侧部分电通信；弹簧箍圈，所述弹簧箍圈安装在所述安装柄的所述远侧部分上，所述弹簧箍圈与所述控制电路电通信；以及其中，所述安装柄由导电金属材料形成并且所述安装柄的所述远侧部分包括限定光滑圆柱形表面的外表面，并且其中，非导电材料层覆盖所述光滑圆柱形表面，并且其中，所述弹簧箍圈安装在所述安装柄的所述光滑圆柱形表面上，其中，所述弹簧箍圈偏置地接合并且环绕所述光滑圆柱形表面的外圆周的一半以上，使得在所述电路部件与所述控制电路之间传递的电信号通过所述安装柄和所述弹簧箍圈传递，并且其中，所述电信号在所述安装柄的所述远侧部分与所述弹簧箍圈之间的传递是通过电容式联接进行的，而在所述安装柄与所述弹簧箍圈之间不存在电流传导。20.如权利要求19所述的电子水龙头组件，其中，所述导电金属材料是铝材料并且所述非导电材料是氧化铝。21.如权利要求20所述的电子水龙头组件，其中，所述光滑圆柱形表面是生铝并且所述氧化铝层具有不超过10nm的厚度，并且其中，所述电信号的电压不大于5v。22.如权利要求20所述的电子水龙头组件，其中，所述光滑圆柱形表面是阳极氧化表面并且所述氧化铝层至少为1775nm，并且其中，所述电信号的电压不大于5v。23.如权利要求19所述的电子水龙头组件，其中，所述安装柄在所述安装柄的所述远侧部分与近侧部分之间限定外部螺旋螺纹，所述外部螺旋螺纹限定第一直径并且所述光滑圆柱形表面限定比所述第一直径小的第二直径，并且其中，所述弹簧箍圈可在松弛状态与向所述弹簧箍圈施加力时的偏置打开状态之间移动，在所述松弛状态下弹簧箍圈限定所述弹簧箍圈的最小内直径，所述偏置打开状态限定所述弹簧箍圈的最大内直径，并且其中，由所述光滑圆柱形表面限定的所述第二直径至少与所述弹簧箍圈的所述最小内直径一样大，并且所述螺旋螺纹的所述第一直径大于所述弹簧箍圈的所述最大内直径。24.一种用于电子水龙头组件的电连接组件，所述电子水龙头组件具有被配置成安装在支撑结构上的水龙头本体和具有电路部件的控制电路，所述电连接组件包括：安装柄，所述安装柄机械地联接至所述水龙头本体并且被配置成延伸穿过所述支撑结构，所述安装柄具有靠近所述水龙头本体布置的近侧部分和与所述近侧部分间隔开的远侧部分；以及弹簧箍圈，所述弹簧箍圈适配用于与所述控制电路电通信，所述弹簧箍圈由导电金属片材形成，所述导电金属片材限定环绕中央轴线的周向套环，所述套环具有第一端部部分和相反的第二端部部分，所述第一端部部分限定径向向外延伸的第一握把并且所述第二端部部分限定径向向外延伸的第二握把，所述周向套环围绕所述中央轴线延伸大于360度以由此在所述第一握把与第二握把之间限定重叠区域，所述第一端部部分和所述第二端部部分两者都布置在所述重叠区域中，并且其中，在松弛状态下，所述弹簧箍圈限定所述弹簧箍圈的最小内直径，并且其中，将所述第一握把和第二握把朝向彼此偏置增加了所述弹簧箍圈的所述内直径，所述第一端部部分限定第一止动构件并且所述第二端部部分限定第二止
动构件，所述第一止动构件和第二止动构件的接合防止所述第一握把和第二握把进一步朝向彼此移动并且限定偏置打开状态，在所述偏置打开状态下，所述弹簧箍圈限定所述弹簧箍圈的最大内直径；其中，所述安装柄由导电金属材料形成并且所述安装柄的所述远侧部分包括限定光滑圆柱形表面的外表面，并且其中，所述弹簧箍圈安装在所述安装柄的所述光滑圆柱形表面上，其中，所述弹簧箍圈偏置地接合并且环绕所述光滑圆柱形表面的外圆周，使得在所述电路部件与所述控制电路之间传递的电信号通过所述安装柄和所述弹簧箍圈传递；以及其中，所述安装柄在所述安装柄的所述近侧部分与所述光滑圆柱形表面之间限定第一外直径，光滑圆柱形部分限定小于第一直径的第二直径，并且其中，所述第二直径至少与所述弹簧箍圈的所述最小内直径一样大，并且所述第一直径大于所述弹簧箍圈的所述最大内直径。25.如权利要求24所述的电连接组件，其中，所述安装柄在所述近侧部分与所述光滑圆柱形表面之间限定外部螺旋螺纹，所述外部螺旋螺纹限定所述第一外直径。26.如权利要求24所述的电连接组件，其中，所述安装柄由铝材料形成并且所述弹簧箍圈由不锈钢材料形成。27.如权利要求24所述的电连接组件，其中，所述安装柄由铝材料形成并且所述光滑圆柱形表面是生铝表面。28.如权利要求27所述的电连接组件，其中，所述弹簧箍圈具有不超过0.64cm的轴向长度以及不超过3.8cm2的与所述安装柄接触的总表面积，所述光滑圆柱形表面的生铝表面具有布置在其上的厚度不超过10nm的氧化铝层，所述电信号具有不超过5v的电压并且所述电信号通过电容式联接在所述安装柄与所述弹簧箍圈之间传递，而在所述安装柄与所述弹簧箍圈之间不存在电流传导。29.如权利要求24所述的电连接组件，其中，所述安装柄由铝材料形成并且所述光滑圆柱形表面是阳极氧化铝表面。30.如权利要求29所述的电连接组件，其中，所述弹簧箍圈具有不超过2.54cm的轴向长度以及不超过12.9cm2的与所述安装柄接触的总表面积，所述光滑圆柱形表面的所述阳极氧化铝表面具有布置在其上的厚度至少为1775nm的氧化铝层，所述电信号具有不超过5v的电压并且所述电信号通过电容式联接在所述安装柄与所述弹簧箍圈之间传递，而在所述安装柄与所述弹簧箍圈之间不存在电流传导。

技术总结

本申请涉及一种电子水龙头组件和用于电子水龙头组件的电连接组件。该电子水龙头组件具有水龙头本体和安装柄。至少一个电控阀布置在流体供应与由水龙头本体支撑的流体通道之间的流体管线中。控制器被配置成控制阀的操作。支撑在水龙头本体上的电路部件与安装柄的近侧部分电通信。与控制电路电通信的弹簧箍圈安装在安装柄的远侧部分的光滑圆柱形表面上。安装柄可以是在光滑圆柱形表面上具有氧化铝层的铝。电信号可以通过电容式联接在弹簧箍圈与安装柄之间传导，而在弹簧箍圈与安装柄之间不存在电流传导。弹簧箍圈的尺寸可以被确定成防止安装柄上的不正确安装。防止安装柄上的不正确安装。防止安装柄上的不正确安装。