CN102400895A - 打气筒的阀体结构 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种打气筒的阀体结构，主要特征在于打气筒的阀体结构具有一阀座与一顶盖设置于筒身与底座间，该阀座内开设有一容置部及一通道，该顶盖中心开设有一通孔及一腔室，该顶盖的腔室内设有一阀片，并于该阀座的通道内套设一弹簧自底座上向上抵顶该阀片底部，该阀片具有一顶部、至少一个流道及至少一抵靠部，该顶部外围套设有一垫圈，其中该阀片顶部具一止密面积圆径为Ac，该止密面积圆径Ac为至少大于顶盖的通孔孔径，并且同时大于阀片的厚度，以此，达到打气施力轻松且方便维修的功效。
Description
技术领域
本发明为一种阀体，尤指一种于立式打气筒打气进行时具有逆止气流效果的打气筒的阀体结构。
背景技术
请参阅图1及图2所示的市面上销售的自行车立式打气筒的外观结构，一般所指的立式打气筒主要分成两种主流规格，一为小型便携式打气筒，另一种为置放于地板上使用的地板式打气筒，但该两种立式打气筒皆具有共同的特征，如该立式打气筒P具有的筒身10’，该筒身10’具有一长度且内部具有一气缸，该筒身10’下方接设有一阀体结构60，该阀体结构60内具有逆止阀结构，而阀体结构60下接设有一具有较大面积的底座30’，该阀体结构60的一侧连接有一软管50，该软管50另一端则设有一充气嘴51，该充气嘴51可与轮胎的气嘴接合后，自阀体结构60处导通较高压的气流通过该软管50往轮胎的气嘴充气，而该筒身10’的顶端设有一上盖11，该上盖11中心开设有开口，供一打气结构40’的杆体42’穿设后，使该杆体42’可移动于该上盖11中心开口位置，而该上盖11一侧开设有一勾部111，藉以提供该软管50的吊挂使用，该打气结构40’的上端横向接设有一把手41’，该把手41’供使用者打气时以手部握持使用，而杆体42’通过上盖11后于筒身10’内部的气缸内连接有一活塞；当打气进行时，使用者先将充气嘴51接合于轮胎的气嘴上，然后推动把手41’进行打气，使用者可先以脚部踩踏底座30’，使立式打气筒P整体可稳固立于地板上，而后即可以手部驱动打气结构40’的杆体42’于筒身10’内进行上下位移的打气动作，通过杆体42’于筒身10’内部连接的活塞动作使气体自筒身10’内部压出，并通过阀体结构60后自软管50及充气嘴51输出到达轮胎内部加压，达到充气的效果。
其中，如图2所示的中国台湾新型专利号M364772号所揭露的现有立式打气筒的阀体结构，由该专利说明书所揭示的图四(即本文中图2)可清楚得知，过去现有立式打气筒的阀体结构60接设于前述的筒身10’下方，该筒身10’内部为一中空的气缸101’，且该杆体42’下方于该汽缸101’内连接有一活塞43’，其中该阀体结构60由一座体61、一气塞阀62及一气塞63与压力弹簧64构成，其中该阀体结构60主要以一座体61为主要支撑结构，该座体61内开设有套接结构与该气塞阀62相套设，并于气塞阀62套设位置处下方开设有一导通口611，该导通口611于座体61外接设有前述的软管50，座体61再于套设气塞阀62的上方处再螺接前述的筒身10’，使气塞阀62的顶端可嵌入筒身10’内的气缸101’空间中，并贴抵气缸101’内壁形成气密结构。
请继续参照图3的现有结构局部放大图所示，该气塞阀62于设计上具有以下的特征，其中该气塞阀62的顶部开设有一通孔621，并于通孔621向下的内部体积中开设有一空间较大的腔室622，而气塞阀62的外环开设有一凹槽并套设有一O形环623后与前述的气缸101’内壁靠合形成气密结构，特别说明的是在现有的气塞阀62设计上，腔室622内皆设有一气塞63，以本现有设计为例，该气塞63为具有一较细小的头端631，该头端631可嵌入该通孔621中移动，气塞63于头端631下方处具有体积较大的塞体632，该塞体632的形体可供抵顶于通孔621与腔室622的连接处开口位置上，形成气密，使得打气行程结束后轮胎内的气压自下方软管50回流时可藉由塞体632抵顶于通孔621与腔室622的连接处开口位置而达到止逆的效果，而塞体632下方则开设有一阶梯状的较小体积的套接部633供一压力弹簧64套设，通过该压力弹簧64支撑于该套接部633下方并形成向上抵顶的弹力，使该气塞63于常态下向上抵靠于通孔621与腔室622的连接处开口位置下方。
因此，当使用者开始打气时，气流会自通孔621位置进入，强大的气压会迫使气塞63的塞体632受压后向下退置而形成开口，使气流得以向下通过后被引导至导通口611处而自软管50输出气流，然而就现有的气塞阀62与气塞63的搭配设计上虽然能实现运作，并产生该有的止密效果，然实际使用时仍有缺点产生，主要的原因在于该塞体632整体为呈圆柱形并以锥尖方式向上垂直抵顶，可知在满足到一定下压力p平衡前提下，当塞体受压面积圆径A2相较于通孔孔径A1’越大，则所需自气缸出气压力F1则越小，其于通孔横截面积上单位面积的作用力即可大于反向压力F2(弹簧弹力+轮胎内压力)于塞体受压面积上单位面积的作用力，进而驱动塞体632向下位移；该气塞63为圆柱状的结构，其体积大部分为塞体632形成的长度所占用，因此现有气塞63形体特征会使其塞体受压面积圆径A2相对较小，又因为塞体632所抵顶通孔621孔缘的部分为头端631与塞体632连接处的锥斜阶级形体，藉以抵靠通孔621与腔室622之间形成的锥斜形体，达到气密的效果，然而当通孔621自气缸101’导入气流时，气流压迫塞体632受压面积圆径A2对应面的力量却因锥斜面的角度随之分散，亦即将塞体632下压于腔室622的行程中，受分力分散的影响，使用者必须施打更大的出气压力F1才可于通孔孔径A1’对应面位置产生大于反向压力F2(压力弹簧弹力+轮胎内压力)进而下压打入气流，因此类似前述塞体632与头端631间的锥斜接触设计，增加了使用者在打气时的力量耗费。
而现有结构的设计中，亦有以球体的气塞作为气密结构使用，就前述的原理下，球体的圆弧表面与通孔形成的气密结构产生的问题相似，因此若加大球体以增加受压面积圆径A2的受力面积则会使得球体过大，且球形塞体于腔室行程仍然因圆弧表面在出气力量下压下而受分力分散的影响；再请参阅图4A及图4B所示的现有阀体结构图，现有结构于图4A中亦有以片状阀片65作为止密于该通孔621下使用，但一般该类的片状阀片65主要皆以单片橡胶等软质材质制造，因此在强大的内压下，经常会于该通孔621下抵压后因来自于轮胎内的气压压力过大，而导致到压迫变形成凸出端651形体的状况，一旦凸出端651被压迫成形，其不论弧度变化大小都可能如图4B所示一般，在反复的打气行程中容易因凸出端651的形体弧度变化而无法完整密实的贴覆于通孔621的开口处并产生气流通过的缝隙，发生泄压的状况，且该状况会随着凸出端651的形体弧度变化越大而越严重；综上所述，现有立式打气筒P的阀体结构60在设计上应有改善的空间。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种打气筒的阀体结构，使其打气时减轻使用者施力且出气更顺畅。
本发明的技术解决方案是：
一种打气筒的阀体结构，该打气筒具有一筒身、一阀体结构及一底座，其中该筒身内部为一中空气缸，其上端具有一上盖，该上盖内嵌设有一杆体，该杆体上端连接一握把，该杆体于该气缸内部接设有一活塞，该底座外围一侧连接有一充气嘴，其中：该底座上开设有一套合部；该阀体结构具有一阀座与一顶盖，该阀座设置于筒身与底座的套合部之间，该阀座内开设有一容置部及一通道，该顶盖中心开设有一通孔及一腔室，该通孔的孔径为A1，该顶盖的腔室内设有一阀片，该阀片厚度为h，其中该腔室的高度大于阀片整体的厚度h，该顶盖接合定位于该容置部内，该阀座的通道内套设一弹簧，该弹簧自该底座上抵靠并向上抵顶该阀片底部；该阀片具有一顶部、至少一个流道及至少一抵靠部，该顶部的外围套设有一垫圈，该垫圈的顶点位置高度略凸出于该顶部的高度，该垫圈于该阀片的中心线横切面所形成的两端中心间距为一止密面积圆径Ac，该止密面积圆径Ac至少大于该顶盖的通孔孔径A1，并且大于阀片的厚度h。
本发明的一种打气筒的阀体结构，于打气筒的阀体结构具有一阀座与一顶盖设置于筒身与底座间，该阀座内开设有一容置部及一通道，该顶盖中心开设有一通孔及一腔室，其中该顶盖为螺接于该阀座的容置部内定位，该顶盖的腔室内设有一阀片，并于该阀座的通道内套设一弹簧自底座上向上抵顶该阀片底部，该阀片具有一顶部、至少一个流道及至少一个抵靠部，该顶部外围套设有一垫圈，而至少一个以上的流道开设于阀片的外环藉以导通气流，而至少一个以上的抵靠部形成于阀片的底端藉以抵靠该弹簧并流通气流至该通道处，其中该垫圈于该阀片的中心线横切面所形成的两端中心高度间距为一止密面积圆径Ac，阀片具一截面积A3，其中该止密面积圆径Ac为至少大于顶盖的通孔孔径，并且同时大于阀片的厚度；而本发明的次要特征在于该阀片顶部外围套设垫圈后，其垫圈为略凸出于该阀片上顶点位置顶部高度，藉以于打气筒未打气时可受弹簧的推抵与顶盖于通孔的外缘面形成气密，而该垫圈套设于顶部外围后的圆径不大于阀片的最大圆径，该阀座外环开设有一凹槽并套设一O形环，使之与气缸的内壁套接后形成气密，而该阀座底端开设有多个螺孔供相对数目的螺丝自底座穿设后螺接后固定于底座上，又该顶盖的上端面外环处套接一O形环藉以使顶盖螺接于阀座上时与该容置部的顶缘形成气密。
由以上说明得知，本发明确实具有如下的优点：
本发明的打气筒的阀体结构设置于立式打气筒气缸内的活塞与输气管间，通过阀座、顶盖及阀片的结构，达到减低打气时所需的施力，且同时使整体结构组装更方便置换维修，深具产业的利用性。
附图说明
图1为立式打气筒的立体外观图；
图2为现有结构的局部组装侧面剖视图；
图3为现有结构的局部组装放大侧面剖视图；
图4A及图4B为现有结构另一实施例的局部放大剖视动作示意图；
图5为本发明的局部组装侧面剖视图；
图6为本发明的局部结构立体分解图；
图7为本发明的局部组装放大侧面剖视图；
图8为本发明的另一局部组装放大侧面剖视图；
图9A及图9B为本发明其他实施例的局部组装放大侧面剖视图。
主要元件标号说明：
现有技术：
P：打气筒
10’：筒身 101’：汽缸 11：上盖
111：勾部 30’：底座 40’：打气结构
41’：把手 42’：杆体 43’：活塞
50：软管 51：充气嘴 60：阀体结构
61：座体 611：导通口 62：气塞阀
621：通孔 622：腔室 623：O形环
63：气塞 631：头端 632：塞体
633：套接部 64：压力弹簧 65：片状阀片
651：凸出端 F1：汽缸出气压力 F2：反向压力
A1’：通孔孔径 A2：塞体受压面积圆径
本发明：
10：筒身 101：汽缸 20：阀体结构
21：阀座
211：螺孔 212：O形环 213：容置部
214：螺纹 215：通道 22：顶盖
221：通孔 222：腔室 223：外螺纹
224：O形环 23：阀片 231：顶部
232：流道 233：抵靠部 234：垫圈
24：弹簧 25：螺丝 26：阀片
261：凹槽 262：环壁 263：抵靠部
264：垫圈 265：垫片 2651：凸环
30：底座 31：固定部 311：导通孔
32：枢接孔 33：套合部 40：打气结构
41：把手4 2：杆体 43：活塞
431：O形环 A1：通孔孔径 A3：阀片最大圆径
Ac：止密面积圆径 h：阀片厚度
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
请参阅图5及图6所示本发明较佳实施例的组装剖视图及立体分解图，本发明的打气筒的阀体结构具有一筒身10、一阀体结构20及一底座30，其中该筒身10内部同样具有一中空气缸101，并同样嵌设有一杆体42，其中杆体42上端与现有结构相同连接一握把等结构，杆体42于气缸101内部接设有一活塞43，该活塞43外环套设有一O形环431，以与气缸101壁形成气密结构；其中本发明的底座30上开设有一套合部33，该套合部33套设于一阀体结构20外周，套合部33内底端形成一固定部31，固定部31开设有一导通孔311连通至底座30外部与一软管连通，固定部31开设有多个枢接孔32；该阀体结构20具有一阀座21与一顶盖22，设置于底座30的套合部33所套设的筒身10内，其中该阀座21内开设有一容置部213及一通道215，该阀座21的外环处开设有一凹槽并套设有一O形环212，使阀座21外周缘嵌入气缸101内壁时可以形成气密结构，该容置部213内开设有螺纹，该通道215连通容置部213至底端，阀座21外环开设有螺纹214，供与气缸101内壁下方的筒身10的螺纹螺接固定，该阀座21底端于通道215周围开设有多个螺孔211，供与前述的多个枢接孔32对合后，供对应数目的螺25自底座30的多个枢接孔32穿设后螺接阀座21，使阀座21固定于底座30上的套合部33内；该顶盖22中心开设有一通孔221及一腔室222，其中该顶盖22外环设有外螺纹223，以与该容置部213内开设的螺纹螺接定位，该顶盖22的腔室222内设有一阀片23，其中该腔室222的高度大于阀片23整体的高度，藉以提供足够的移动行程，并于该阀座21的通道215内套设一弹簧24，自底座30的固定部31上端抵靠并向上抵顶该阀片23底部，该通孔221则向上导通至气缸101处，该顶盖22的上端面外环处套接一O形环224，藉以使顶盖22螺接于阀座21上时与该容置部213的顶缘形成气密结构，而顶盖22为可分离于阀座21上的的结构，以使维修更方便。
再请参照图7及图8所示的结构局部放大动作剖视图，该阀片23具有一顶部231、至少一个流道232及至少一抵靠部233，该顶部231外围套设有一垫圈234，而至少一个以上的流道232开设于阀片23的外环处形成内凹的形状，藉以导通气流通过并向下流动，而至少一个以上的抵靠部233形成于阀片23的底端，藉由该抵靠部较凸出的形状而可同时抵靠该弹簧24并导通气流至该通道215外，该阀片23具有一厚度h，该阀片23的顶部231外围套设一垫圈234，该垫圈234套设于阀片23后，其顶端略凸出于顶部231高度，该垫圈234于该阀片23的中心线横切面两端的中心间距为一止密面积圆径Ac，该阀片23下方的最大圆径为A3，在本发明的结构中，该止密面积圆径Ac为至少大于顶盖22的通孔孔径A1，并且同时大于阀片厚度h，使其于打气筒未打气时可受弹簧24的推抵而于通孔221开口下方外缘面与顶盖22形成气密，而该垫圈234套设于顶部231外围后的圆径不大于该阀片最大圆径A3。
于通孔221周围，前述该腔室222的内顶面呈平面，以及对应通孔221并与止密面积圆径Ac对应的面为平面的设计，可于打气筒加压导入气流时，其受力不会产生分力而使气流力量可完全传导于该止密面上，该阀片23是以该垫圈234的环状顶端抵靠通孔221周围的结构，故能产生较佳的气密效果，降低传统以平面抵靠止密所需的表面加工精度，而阀片23的阶梯片体设计，可提供垫圈234下方的支撑而不会产生变形，该止密面积圆径Ac为至少大于顶盖22的通孔孔径A1与阀片23厚度的设计，可使阀片23所需的使用体积降至最低，并同时获得到最大的受压面积，进而使得打气时所需施力降低即可于打气进行时下压该阀片23于该弹簧24上，而该阀片23最大圆径A3可增加止密面积圆径Ac于通孔221下方离开顶盖22后与导入气流的接触面积，使得持续打入的气流得以维持下压阀片23的位置，达到最佳的打气效果。
再请参阅图9A及图9B所示的其它实施例结构设计图，该阀片除前述较佳实施例的设计外，另一形态的阀片26开设有一凹槽261，并于外环形成一环壁262，其下方同样设有至少一抵靠部263，同时于该环壁262外环及该至少一抵靠部263之间具有相同的流道设计，藉以导通气流；其中凹槽261内可套设如图9A的垫圈264或如图9B的垫片265的结构，其中该垫片265上方环设有一凸环2651，该垫圈264及该凸环2651于该阀片26的中心横切面两端顶部位置略高于该阀片26的顶端位置，并形成一止密面积圆径Ac，所述实施例的阀片26及止密面积圆径Ac与其它结构关系相同。
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出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种打气筒的阀体结构，该打气筒具有一筒身、一阀体结构及一底座，其中该筒身内部为一中空气缸，其上端具有一上盖，该上盖内嵌设有一杆体，该杆体上端连接一握把，该杆体于该气缸内部接设有一活塞，该底座外围一侧连接有一充气嘴，其特征在于：
该底座上开设有一套合部；
该阀体结构具有一阀座与一顶盖，该阀座设置于筒身与底座的套合部之间，该阀座内开设有一容置部及一通道，该顶盖中心开设有一通孔及一腔室，该通孔的孔径为A1，该顶盖的腔室内设有一阀片，该阀片厚度为h，其中该腔室的高度大于阀片整体的厚度h，该顶盖接合定位于该容置部内，该阀座的通道内套设一弹簧，该弹簧自该底座上抵靠并向上抵顶该阀片底部；
该阀片具有一顶部、至少一个流道及至少一抵靠部，该顶部的外围套设有一垫圈，该垫圈的顶点位置高度略凸出于该顶部的高度，该垫圈于该阀片的中心线横切面所形成的两端中心间距为一止密面积圆径Ac，该止密面积圆径Ac至少大于该顶盖的通孔孔径A1，并且大于阀片的厚度h。
2.如权利要求1所述的打气筒的阀体结构，其特征在于，该套合部内底端形成一固定部，该固定部开设有一导通孔连通至底座外部而与该充气嘴连通，该固定部开设有多个枢接孔。
3.如权利要求2所述的打气筒的阀体结构，其特征在于，该底座外部以一软管输气管与该充气嘴连接导通。
4.如权利要求1所述的打气筒的阀体结构，其特征在于，该阀座的外环处开设有一凹槽并套设有一O形环，使阀座外环嵌入气缸内壁时形成气密结构。
5.如权利要求1所述的打气筒的阀体结构，其特征在于，该阀座外环开设有螺纹，供与所述气缸内壁下方的该筒身的螺纹螺接固定，该阀座底端于所述通道周围开设有多个螺孔，所述多个螺孔与前述的多个枢接孔对合设置，以供对应数目的螺丝自该底座的多个枢接孔穿设后螺接于所述多个螺孔，而将该阀座固定于该底座上的套合部内。
6.如权利要求1所述的打气筒的阀体结构，其特征在于，该顶盖外环设有外螺纹，以与该容置部内开设的螺纹螺接而定位。
7.如权利要求6所述的打气筒的阀体结构，其特征在于，该顶盖的上端面外环处套接一O形环，以使该顶盖螺接于该阀座上时与该容置部的顶缘形成气密结构。
8.如权利要求1所述的打气筒的阀体结构，其特征在于，该阀片的至少一个以上的流道开设于该阀片的外环处，藉以导通气流通过并向下流动，该阀片的至少一个以上的抵靠部形成于该阀片的底端，该抵靠部为较凸出的形状，以抵靠于该弹簧上，并使气流流通至所述通道外。
9.如权利要求1所述的打气筒的阀体结构，其特征在于，该阀片最大圆径为A3，该阀片最大圆径A3大于该阀片的止密面积圆径Ac。
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