專利名稱：新型安全、潔凈、便捷打氣筒的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及手動打氣筒及氣泵安全充氣嘴的設計及制造技術領域。
本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的，其附加成本低廉、實施過程極其簡單實用，只需在傳統(tǒng)手動打氣筒出氣道及氣泵出氣嘴處增設一可調(diào)限壓閥，便可保證在胎壓達到預定值時即時迅速自動泄氣并同時報警，對于動力泵，還可即時反饋信號截止泄氣，以節(jié)省能耗。它簡化了以往的“邊打邊捏”工序，使胎壓控制定量數(shù)字化，大大提高精度，一次性完成精量充氣，取消了用戶最不愿干的“捏胎”環(huán)節(jié)。對于充氣軟管及充氣嘴。則采用可回縮型方案設計，克服了傳統(tǒng)充氣軟管的擺晃、占地、污染等缺陷。
本實用新型的優(yōu)點是結構合理、操作簡捷、潔凈環(huán)保、安全精確、實施簡便、造價低廉，只需在現(xiàn)有打氣筒基礎上稍加改進，即可實現(xiàn)全部功能。該打氣筒結構緊湊、造型雅觀，不用時充氣管自動回縮，存取方便，同時這一結構特性使得其整體重心集中下移，增大豎向穩(wěn)度，很易保證筒身直立放置或懸掛放置，從而使筒壁永保清潔，雅觀、時尚，一改傳統(tǒng)氣筒“橫臥縱置、骯臟礙手”的不衛(wèi)生形象，提高氣筒身價檔次及用戶消費心理品味。更主要者其操作過程極其簡便快捷，使用前，用戶只需預先根據(jù)自身車輛類型及冬夏氣溫情況查看氣壓表盤，如與自己情況不符，應先撥動旋鈕設定檔位，而后便可放心充氣，一次性精確完成對輪胎的充氣過程，達到預定值時便自動泄氣報警，整個環(huán)節(jié)用戶絲毫不必接觸輪胎，且能保證胎壓達到最佳狀態(tài)，不必去憑經(jīng)驗粗略感知，此優(yōu)越性還在于可保護輪胎，延長輪胎使用壽命。對于氣泵充氣者以及自行車打氣者，有了此安全限壓保護裝置后，用戶不必擔心發(fā)生“爆胎危險”，大可放心一次性“充氣到底”，達到氣壓理想值時自動即時泄氣報警，并同時截止氣源，實現(xiàn)全自動充氣(也可不加此反饋閥)。
如圖2所示為該限壓閥調(diào)壓表盤布局示意圖，該界面友好，將較專業(yè)的充氣壓力值語言文字通俗化，給用戶一種貼近生活的自然親切感，任何一個只要識字的用戶朋友都能正確掌握、熟練使用。另外，該盤面還可進一步細化設計，標定在單前溫度下一個格位的單位壓力值，以便讓用戶對不同車位輪胎進行不同壓力充氣及測定當前胎壓，表盤刻度扇區(qū)還可按溫度由高到底次序依次設計為“紅橙黃綠藍靛紫”的七彩自然過度霓虹色，隱含一種春夏秋冬四季氣溫變化的標識象征，美觀大方、直觀親切。此外，該表盤上還可進一步增添諸如三輪車、助力車，不同重量級載重車及球類等充氣設備專用刻度扇道，以迎合用戶消費心理，贏得市場。
圖3所為多節(jié)可彎折型充氣管布置結構示意圖，用此可彎折型硬管替代現(xiàn)有橡膠軟管，優(yōu)點在于其自由度隨人所意，想怎樣就彎成怎樣，不用時彎回至充氣管夾扣(8)中鎖定，不會隨意擺晃，存放拿取方便利落。另外，本實用新型將打氣筒手柄(7)設計成兩端帶彎鉤型，可以安全地將氣筒懸掛存放，此氣筒在充氣管扣入夾扣(8)中鎖定后，整個氣筒便成為一整體，活塞桿不會在重力作用下自由伸長，便于懸掛存放，也可以在筒壁上另設一專門小巧掛鉤(6)便于掛接于其它特定場合。
圖4所示為三維自由度軟硬組合擺管布置結構示意圖，該方案通過三維空間內(nèi)可自由擺動的硬管附接一小段軟管實現(xiàn)與任一空間位置處的待充氣物氣嘴銜接，結構緊湊，剛柔并濟、相得益彰，擺動自如快捷，是在吸取前一方案優(yōu)勢基礎上的另一造型。
圖5所示為管體回轉型螺旋盤繞充氣管布置結構示意圖，它在原有軟充氣管的優(yōu)勢基礎上改進一步，充氣完畢后，軟充氣管可自由快速回旋緊緊盤繞于筒壁四周，緊湊穩(wěn)固，消除了傳統(tǒng)氣筒總是拖一長軟管的缺憾。為保證螺旋盤繞的正常進行及與氣筒出氣底座的可靠銜接，該方案采用了氣筒出氣底座與腳踏底板分離的結構模式，二者之間通過一復位底簧(16)銜接，這使得其在拉出充氣軟管時筒身也會隨之旋轉，這是該氣筒的不便之處(下文方案彌補了這一點)。圖中充氣管限位移動副滑套(13)及二維轉動副(14)對充氣管進行約束定位，是保證軟管實現(xiàn)正常盤繞的約束附件，另外，也可采用長窄縫式或伸縮移動副式替代二維轉動副(14)對軟管進行約束定位(詳見圖5上方附圖A、B)。
圖6為反向螺簧型充氣管布置結構示意圖，它采用彈性復位簧管(17)與充氣管融合一體的結構模式，使用時拉出充氣管后，只是盤繞在旋轉隔離套(18)上的一段充氣軟管(15)伸出，而與彈性簧管(17)融合一體的一段通氣管則不被拉出，它僅僅是隨簧管的彈性形變軌跡而發(fā)生位移，從而確保了氣路與出氣底盤的一體貫通，又不影響上部軟管的旋轉運動，為減小作旋轉運動部分的軟管與筒壁發(fā)生相對滑動磨損，中間增設隔離套(18)，隔離套與軟管間無相對滑動，而與氣筒壁形成一轉動副聯(lián)接，在此轉動副間隙內(nèi)可以通過設計潤滑油道及油槽等方式來形成潤滑油膜，減小磨損及阻尼。
圖7與圖6不同之處在于圖6采用反向接頭將旋轉可伸出軟管部分(15)與彈性回動非伸出部分(17)銜接，改變了其旋繞方向，從而使彈性回動部分(17)的復位回縮常態(tài)是一種縮緊狀態(tài)，即只有在上部分軟管伸出使用過程中，螺簧(17)才處于擴散張馳態(tài)，一旦用完則緊緊回縮于筒壁四周，體積小巧，便于存放。
圖8所示為內(nèi)藏充氣管型腳踏板布置結構示意圖，它創(chuàng)造性地將充氣軟管與腳踏板合體一處，形成類似卷尺原理結構模式，更加節(jié)省空間，美觀大方、整潔利落、精巧便攜，它的另一優(yōu)勢在于消除了復位彈簧產(chǎn)生的反向扭矩與筒體軸線的干涉，從而使扭矩轉化為系統(tǒng)內(nèi)力，對外界不顯現(xiàn)扭矩特性，方便用戶操作、使用。(充氣軟管采用隱藏內(nèi)置方式后，應盡量選用高強度細徑薄壁非彈性軟管，以進一步減小所占空間)。
圖9、


圖10、
圖11、
圖14、
圖15、
圖18所示的充氣管結構形式均可采取此隱藏于腳踏板內(nèi)部的方式設計，圖9、
圖10分別為反向、順向發(fā)條回縮型充氣管布置結構示意圖，該方案與圖6、圖7所示方案不同之處在于，它將其立體空間結構壓縮于一個二維平面內(nèi)布置，結構緊湊，便于內(nèi)置于腳踏板內(nèi)，所以，為進一步縮小體積，該方案中充氣軟管采用無伸縮柔性材料制造，(也可采用雙層復合材料制造)，該材料具有泄氣后可壓扁卷繞存放及耐高壓、無彈性形變等特性，加之所配發(fā)條型卷簧為薄型彈簧條，經(jīng)過這樣組合則可大大壓縮體積，縮小占用空間，將充氣管象鋼卷尺一樣，卷繞壓縮存放，能很好地滿足存放于腳踏板內(nèi)的設計要求。
圖11所示結構中采用了可旋轉型氣路密封接口件，解決了相對旋轉與氣路密封二者間的相互矛盾，從而取消了圖9、
圖10中與發(fā)條一體并行的充氣管，節(jié)省長度一半以上，大大縮小體積，更利于優(yōu)化氣筒整體造型設計。
圖12、
圖13分別為兩種可旋轉密封接頭件結構原理圖，
圖12中采用壓簧(29)對密封圈(28)預壓，首先對聯(lián)接件(27)密封端面進行密封，當拉出充氣管充氣時，密封圈(28)便在充氣壓力作用下緊緊貼壓于出氣接口(26)密封端面，從而給出氣接口(26)、進氣接口(30)之間構成了一體封閉型密封腔，完成密閉氣流輸送。
圖13所示結構更為簡潔，其密封原理巧妙利用了抽拉充氣管時的卷繞旋轉運動，該運動軌跡牽引出氣接口(26)、進氣接口(30)作相對轉動，當全部拉出充氣管時，則二者間螺紋正好旋轉到位，從而壓緊密封圈(28)形成密封腔。
圖14、
圖15、
圖16所示為浮動滑輪組框架式可伸縮型充氣管結構原理示意圖。
圖14、
圖15所示結構均可以內(nèi)置于腳踏板中，如圖所示，當拉緊充氣管自由端時，上下兩組滑輪組在充氣軟管牽引力作用下克服彈條彈力相互靠近，從而將大量內(nèi)置充氣管輸出，前者為橫向伸縮，伸縮尺度較小，后者為縱向伸縮，伸縮尺度較大。
圖16所示為盤繞型空間結構，從原理圖顯見，其特點是存儲空間大，可以對現(xiàn)有軟充氣管進行收縮存放。上述幾種方案中，也可視其耐磨性，壽命等條件去掉滑輪組，直接靠軸間滑動潤滑，完成工況要求，簡化設計，縮小空間。
圖17所示為重力錘復位式結構，其優(yōu)點在于，在抽拉充氣管全過程中回縮力始終保持恒定，且成本低廉，不易損壞，壽命長久。但其使用條件為復位動作必須在豎立狀態(tài)下才能完成，且在一定程度上增大氣筒整體重量，所以也可采用人為干預型，用手動或腳踏動作推動把柄(38)牽動滑輪組相互分離，完成充氣軟管的回縮過程。
圖18、
圖19所示機構為齒紋嚙合回縮型，其優(yōu)點在于充氣管不參于旋轉運動，齒紋型充氣管(40)與主動壓輪(39)通過齒紋嚙合呈現(xiàn)類似齒輪齒條的嚙合關系，實現(xiàn)等線位移運動。這樣當抽拉充氣管(40)時，便牽動壓輪(39)運動，同步記錄著充氣管的出入行程，并被復位卷簧(42)以彈性勢能貯存，以便完成回收充氣管復位動作。
圖(19)中共列出三種控制鎖定機構，實施時選其一即可，其過程分別簡述如下(一)卡槽鎖止式由止轉卡槽(45)、止轉凹槽(48)、壓簧(43)等機構組成，當將充氣軟管全部拉出時，在充氣管尾部有一小段短粗硬管區(qū)，以保證可靠壓緊嚙合的同時將上下兩邊復位壓簧(43)壓縮并同時推動主動壓輪(39)上移，于是止轉凹槽(48)與卡槽(45)嚙合，從而起到止轉鎖定作用，此時，指示標(44)從孔中顯露，告知用戶鎖定到位。充氣完畢后，按動復位按鈕(47)，牽引壓緊輪(41)下移，止轉卡槽(45)、止轉凹槽(48)在上部壓簧(43)作用下分離，鎖止解除，于是在復位卷簧(42)作用下回收充氣軟管。(二)凸臺擋塊鎖止式由止轉凸臺(49)，止轉擋塊(46)等組成，該方案優(yōu)勢在于可在拉伸中途位置鎖止，止轉凸臺(49)共4塊，分90度間隔布置，壓輪(49)每轉90度便有一個鎖止位，操作得心應手。充氣完畢后，按動復位按鈕(47’)，牽引止轉擋塊(46)上移，止轉凸臺(49)鎖止解除，于是在復位卷簧(42)作用下回收充氣軟管。(三)單向楔塊鎖止式該結構更具優(yōu)勢，可以實現(xiàn)近乎任意位置的無級鎖定，結構簡單、性能優(yōu)越，是上述三種方案中的建議首選。楔塊(50)具有單向鎖止性，使充氣管可出不可進，預回縮充氣管時必按動復位按鈕(47”)。(注本實用新型中涉及的每一充氣管回收實施方案中，均含鎖止定位機構，在此一并介紹，別處不再提及。)圖20為自由膨脹彈簧回縮型充氣管結構原理圖，其優(yōu)點在于安裝調(diào)試簡單、零部件少、成本低廉，僅一根螺旋彈簧(51)外加一束縛殼體(53)即可。螺旋彈簧(51)中空部分內(nèi)置充氣軟管(32)，其結構類似于自行車閘的牽引拉線，但不同之處在于，此螺旋彈簧(51)可以自由伸縮，于是便形成了可壓縮的彈性空間，限徑通孔(52)只讓充氣管(32)自由通過而將彈簧(51)卡止束縛于殼體(53)之內(nèi)。充氣前，拉動充氣軟管(32)則壓縮彈簧(51)，于是其環(huán)繞半徑減小，內(nèi)空間隨之減小，充氣管從殼體內(nèi)伸出。充氣完畢后，解除鎖定，則彈簧(51)自由膨脹，均勻分布于殼體(53)內(nèi)壁束縛圈界，內(nèi)空間增大，重新將充氣管拉回螺旋簧(51)內(nèi)部，完成充氣管的復位回縮。
注本文給出的氣管伸縮型結構同樣適用于其它行業(yè)，凡屬此技術范疇的各種不同領域均屬該專利產(chǎn)權保護范圍。
權利要求1.新型安全、潔凈、便捷打氣筒，由筒身、底座、充氣管、活塞、活塞桿、手柄等組成，其特征是在充氣管路中串聯(lián)有可調(diào)限壓閥，該限壓閥包括調(diào)壓旋鈕(1)、指針(2)調(diào)壓表盤(3)、螺紋接口(5)；限壓閥泄氣口處安置有報警汽笛(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的打氣筒，其特征是該可調(diào)限壓閥調(diào)壓表盤為可直觀讀取車輛類型及氣溫數(shù)值的文字數(shù)字型調(diào)壓表盤(3)。
3.根據(jù)權利要求1所述的打氣筒，其特征是充氣管為多節(jié)可彎折型充氣管(9)或由軟管(10)、硬管(11)、球關節(jié)(12)組合而成的三維自由度軟硬組合擺管型充氣管。
4.根據(jù)權利要求1所述的打氣筒，其特征是充氣管回縮結構是由筒身、腳踏底板、充氣軟管(15)、復位底簧(16)及限位移動副滑套(13)、二位轉動副(14)約束附件組成的筒體回轉型螺旋盤繞充氣管；其約束附件也可以是長窄縫式(A)或伸縮移動副式(B)。
5.根據(jù)權利要求1所述的打氣筒，其特征是充氣管回縮結構是由內(nèi)含充氣管路的彈性復位簧管(17)、順向(20)或反向(19)接頭、充氣軟管(15)等組成的可回縮機構；其空間結構可以是立體旋繞型，也可以是平面卷繞型。
6.根據(jù)權利要求1所述的打氣筒，其特征是充氣管內(nèi)至于腳踏板內(nèi)。
7.根據(jù)權利要求1所述的打氣筒，其特征是充氣管通過一可旋轉氣路密封接頭(24)與筒體非旋轉氣路相連。
8.根據(jù)權利要求1所述的打氣筒，其特征是充氣軟管通過可伸縮型滑輪組件實現(xiàn)軟管伸縮存放，其滑輪組復位方式可以是彈條(34)、矩形彈簧(35)、圓柱螺旋彈簧(36)復位，重力錘(37)復位或手動把柄(38)復位；其滑輪(32)也可去掉直接靠軸心滑動面支承充氣軟管(32)。
9.根據(jù)權利要求1所述的打氣筒，其特征是可回縮型充氣管是由齒紋型主動壓輪(39)、齒紋型充氣軟管(40)、壓緊輪(41)、復位卷簧(42)、壓簧(43)等組成。
10.根據(jù)權利要求1所述的打氣筒，其特征是充氣軟管(32)內(nèi)至于螺旋彈簧(51)中空部分，螺旋彈簧(51)擱置于束縛殼體(53)內(nèi)，充氣軟管(32)由限徑通孔(52)伸出殼外。
專利摘要新型安全、潔凈、便捷打氣筒屬于手動打氣筒及氣泵安全充氣嘴的設計及制造技術領域。采用可調(diào)限壓閥對氣筒輸出壓力加以限制，使用時，僅需根據(jù)車輛類型及氣溫狀況設定相應檔位，便可準確一次性完成恒壓充氣，整個過程不必人為觸摸輪胎去感測胎壓；另外，其充氣管采用可回縮性設計，停止使用時，充氣管自動回縮，操作簡便、潔凈安全。
文檔編號B60C29/00GK2521073SQ0126950
公開日2002年11月20日 申請日期2001年10月1日 優(yōu)先權日2001年10月1日
發(fā)明者王國斌 申請人:王國斌