CN105179214A - 一种气泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种气泵，由上盖、阀座、气囊座、底座、气囊、曲杆、驱动轴、偏心轮和电机组成，在驱动轴活动连接的一端设有散热装置，散热装置包括通风口，在驱动轴的活动连接孔之孔壁上开设通风口，使驱动轴活动连接的一端通过通风口暴露在外。在高速运转中，驱动轴活动连接的一端与其活动连接孔之间因摩擦产生大量的热量由此通风口散发出去，保护了偏心轮或曲杆的下端不会受热变形或损坏，保证传动顺畅，提高了气泵的使用寿命，据检测，本发明寿命在3000小时以上。

Description

一种气泵

技术领域

本发明涉及一种气泵，适用于汽车座椅腰托系统或按摩椅等设备。

背景技术

现有技术中，运用于汽车座椅腰托系统的气泵，大致由上盖、阀座、气囊座、底座、气囊、曲杆、驱动轴、偏心轮和电机组成。电机固定安装在底座的下方，电机的转轴上安装偏心轮，偏心轮上形成偏心孔，曲杆的下端形成中心孔，驱动轴的两端分别连接在偏心轮的偏心孔和曲杆的下端中心孔中，且驱动轴的一端为固定连接而另一端为活动连接，曲杆的上端由中心向外辐射形成一组支杆；气囊座安装在底座上，气囊座上对应曲杆的支杆形成一组安装孔，各安装孔中密闭安装气囊，气囊底部对应安装在曲杆的支杆上；阀座密闭安装在气囊座上，上盖密闭安装在阀座上，阀座和上盖之间对应气囊形成中心出气通道和外圈进气通道；阀座在外圈进气通道中对应每个气囊都开设进气孔，且进气孔上安装单向进气阀；阀座在中心出气通道中对应每个气囊都开设出气孔，且出气孔上安装单向出气阀；上盖在外圈进气通道中形成进气接口，上盖在中心出气通道中形成出气接口。

工作原理是：启动电机带动偏心轮转动，偏心轮传动于驱动轴，驱动轴再带动曲杆上下弧线摆动，从而使气囊的容积伸缩；气囊的容积变大时，单向出气阀关闭相应的出气孔，单向进气阀则开启进气孔，气体从上盖的进气接口流入外圈进气通道中，通过进气孔和单向进气阀进入气囊，此时气囊抽气；气囊的容积变小时，单向出气阀开启出气孔，单向进气阀则关闭相应的进气孔，气囊将气体通过出气孔和单向出气阀挤压出去，气体流入中心出气通道从上盖的出气接口泵出。随着电机的转动，往复循环上述动作，实现泵的功能。

上述气泵在实际使用中，存在如下缺陷：

一、驱动轴的一端为活动连接，在高速运转中，驱动轴活动连接的一端与偏心孔或中心孔之间会产生摩擦，摩擦产生大量的热量极易造成与之配合的偏心轮或曲杆的下端软化甚至坏损，使得传动中断，直接影响气泵的使用寿命，据检测，现有气泵寿命在1800小时以下；

二、气囊具有顶缘、囊体和底柱，顶缘安装在气囊座的安装孔中，底柱安装在曲杆的支杆上，囊体的上段为空心圆桶囊腔而下段为挤压实体，在打气时，空心圆桶囊腔的外壁与气囊座的内壁之间会产生摩擦，因此气囊的壁厚等尺寸设计十分重要，倘若气囊壁厚太薄则容易破损而影响使用寿命，倘若气囊壁厚太厚则不仅影响气囊的弹性、打气效率低且加工成本高；

三、单向出气阀要么为若干单个的伞形阀，使得构件多，安装不方便，要么为膜片组，具有中心柱和由中心向外辐射的四个膜片，还由中心向外辐射形成定位条，膜片与中心柱连接处形成缩颈段，结构相对复杂。

有鉴于此，本发明人专门研发了一种气泵，以提高产品寿命，提高打气效率，在保证打气功能的前提下简化结构，本案由此产生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种气泵，以提高产品寿命。

本发明的次要目的在于提供一种气泵，以进一步提高产品寿命，提高打气效率。

本发明的另一目的在于提供一种气泵，在保证打气功能的前提下，简化结构，降低成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种气泵，由上盖、阀座、气囊座、底座、气囊、曲杆、驱动轴、偏心轮和电机组成，在驱动轴活动连接的一端设有散热装置，散热装置包括通风口，在驱动轴的活动连接孔之孔壁上开设通风口，使驱动轴活动连接的一端通过通风口暴露在外，以利于散热。

所述驱动轴活动连接的一端对应通风口形成缩径段，使通风口的边缘位于缩径段上，以增加让位间隙，避免通风口的边缘在加工时产生的毛刺与驱动轴产生摩擦，更利于散热。

所述通风口为径向贯通活动连接孔的两个，或对称分布的三个。

所述驱动轴活动连接的一端为下端，活动连接孔为偏心轮上的偏心孔，即驱动轴的下端与偏心轮上的偏心孔活动连接，在偏心孔的孔壁上开设通风口，在驱动轴的下端形成缩径段，通风口的边缘位于缩径段上。

所述驱动轴活动连接的一端为上端，活动连接孔为曲杆下端的中心孔，即驱动轴的上端与曲杆下端的中心孔活动连接，在中心孔的孔壁上开设通风口，在驱动轴的上端形成缩径段，通风口的边缘位于缩径段上。

所述气囊座上形成对应曲杆支杆的安装孔，安装孔的孔壁向下延伸形成容置腔，气囊的顶缘搭置在气囊座的安装孔的顶沿上，气囊的底柱安装在曲杆的支杆上，囊体上段的空心圆桶囊腔位于气囊座的容置腔中，囊体下段的挤压实体位于容置腔的下方，空心圆桶囊腔的底部通过导角与挤压实体连接，以避免磨损。

所述囊体上段的空心圆桶囊腔之腔壁从上至下由直壁、导角R9.3±0.1mm、导角R1.6±0.1mm组成，空心圆桶囊腔之腔壁厚度为0.35±0.1mm，空心圆桶囊腔的底部与挤压实体的顶部之间通过导角R0.3±0.1mm连接。

所述气囊的顶缘连在一起。

所述阀座的出气孔上的单向出气阀为组合阀，具有方形帽和阀片，方形帽盖在阀座的中心方座上，方形帽的底部向外延伸形成方形片，且方形片的边与方形帽的边形成45度角，方形帽的四个角向外延伸形成定位棱直至方形片的边，相邻两个定位棱之间的方形片部分即为阀片，阀片位于阀座朝上盖的一侧并盖在阀座的出气孔上。

所述阀座的进气孔上的单向进气阀为单个的伞形阀，具有伞棒和伞面，伞棒插置在阀座的安装孔中，伞棒的两端对应阀座的安装孔形成防止伞形阀松脱的挡头，伞面盖在阀座的进气孔上，整个伞面的厚度均匀一致，且伞面的正向与伞棒成锐角。

采用上述方案后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

一、在驱动轴活动连接的一端设置散热装置，在高速运转中，驱动轴活动连接的一端与其活动连接孔之间因摩擦产生大量的热量由此通风口散发出去，保护了偏心轮或曲杆的下端不会受热变形或损坏，保证传动顺畅，提高了气泵的使用寿命，经检测，本发明寿命在3000小时以上；

二、囊体上段的空心圆桶囊腔位于气囊座的容置腔中，容置腔可以起到保护囊体的作用，导角又有利于囊体变形打气，空心圆桶囊腔之腔壁厚度设计和导角R值优化设计，进一步提高了产品的使用寿命；

三、单向出气阀为组合阀，吸气时，阀片在负压作用下盖在出气孔上，打气时，阀片被顶开，使出气孔开起，实现充气；这样，在保证打气功能的前提下，本发明的单向出气阀构件少，加工成本低，安装方便、成本也低，只要方形帽盖在方座上即可。

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1是本发明散热装置实施例一的立体分解俯视图（驱动轴的下端活动连接在偏心轮的偏心孔中）；

图2是本发明散热装置实施例一的立体分解仰视图；

图3是本发明散热装置实施例一的组合剖视图；

图4是本发明散热装置实施例一中，驱动轴的下端与偏心轮的偏心孔配合的放大示意图；

图5是本发明散热装置实施例二的立体分解图（驱动轴的上端活动连接在曲杆的中心孔中）；

图6是本发明散热装置实施例二中，驱动轴的上端与曲杆的中心孔配合的放大示意图；

图7是本发明散热装置实施例三的立体分解俯视图（驱动轴的下端活动连接在偏心轮的偏心孔中）；

图8是本发明气囊的立体示意图；

图9是本发明气囊的剖视图；

图10是本发明单向出气阀的立体示意图。

标号说明

上盖1，进气接口11，出气接口12，卡簧13；

阀座2，中心出气通道21，外圈进气通道22，进气孔23，出气孔24，中心方座25，安装孔26；

气囊3，气囊座31，安装孔32，挤压实体33，顶缘34，底柱35，空心圆桶囊腔36；

底座4；

曲杆5，中心孔51，支杆52，通风口53；

驱动轴6，缩径段61，缩径段62；

电机7，偏心轮71，转轴72，偏心孔73，通风口74；

单向进气阀8，伞棒81，伞面82，挡头83；

单向出气阀9，方形帽91，阀片92，定位棱93。

具体实施方式

如图1至图10所示，是本发明揭示的一种气泵，由上盖1、阀座2、气囊座31、底座4、气囊3、曲杆5、驱动轴6、偏心轮71和电机7组成。

其中，气泵主要构件之间的配合可以如下所述，但不仅限于下述配合。

电机7固定安装在底座4的下方，电机7的转轴72上安装偏心轮71，偏心轮71上形成偏心孔73，曲杆5的下端形成中心孔51，驱动轴6的两端分别连接在偏心孔73和曲中心孔51中，且驱动轴6的一端为固定连接而另一端为活动连接，曲杆5的上端由中心向外辐射形成一组支杆52（图中所示有四个支杆52）。气囊座31安装在底座4上，气囊座31上对应曲杆5的支杆52形成一组安装孔32（图中所示有四个安装孔32），各安装孔32中密闭安装气囊3，气囊3底部对应安装在曲杆5的支杆51上。阀座2密闭安装在气囊座31上，上盖1密闭安装在阀座2上，阀座2和上盖1之间对应气囊3形成中心出气通道21和外圈进气通道22。阀座2在外圈进气通道22中对应每个气囊3都开设进气孔23，且进气孔23上安装单向进气阀8。阀座2在中心出气通道21中对应每个气囊3都开设出气孔24，且出气孔24上安装单向出气阀9。上盖1在外圈进气通道22中形成进气接口11，上盖1在中心出气通道21中形成出气接口12。为了方便组装拆卸，本发明的上盖1、阀座2、气囊座31和底座4是通过卡簧13固定。

工作原理是：启动电机7的转轴72带动偏心轮71转动，偏心轮71传动于驱动轴6，驱动轴6再带动曲杆5上下弧线摆动，曲杆5的支杆51推拉气囊3，从而使气囊3的容积伸缩。气囊3的容积变大时，气囊3内产生负压（小于外界气压），单向出气阀9受外界气压作用而关闭相应的出气孔24，单向进气阀8受外界气压作用则开启进气孔23，气体从上盖1的进气接口11流入外圈进气通道22中、通过进气孔23和单向进气阀8进入气囊3，此时气囊3抽气。气囊3的容积变小时，气囊3内产生正压（大于外界气压），单向出气阀9受气囊3内气压作用而开启出气孔24，单向进气阀8受气囊3内气压作用则关闭相应的进气孔23，气囊3将气体通过出气孔24和单向出气阀9挤压出去，气体流入中心出气通道21从上盖1的出气接口12泵出。随着电机1的转动，往复循环上述动作，实现泵的打气功能。

本发明的改进点一是：在驱动轴6活动连接的一端设有散热装置，散热装置包括通风口，在驱动轴6的活动连接孔（偏心孔73或中心孔51）之孔壁上开设通风口，通风口最好为径向贯通活动连接孔的两个，或对称分布的三个，使驱动轴6活动连接的一端通过通风口暴露在外，在高速运转中，驱动轴6活动连接的一端与其活动连接孔之间因摩擦产生大量的热量可以由此通风口散发出去，保护了偏心轮71或曲杆5的下端不会受热变形或损坏，保证传动顺畅，提高了气泵的使用寿命，经检测，本发明寿命在3000小时以上，而且，3000小时使用后，填充在活动连接孔和驱动轴6之间的润滑油无变色、挥发现象，散热良好，工作温度较低，达不到润滑油的滴点，工作状态良好，活动连接孔无异常状态。

具体地说，如图1至图4所示，驱动轴6活动连接的一端为下端，活动连接孔为偏心轮71上的偏心孔73，即驱动轴6的下端与偏心孔73活动连接，那么，散热装置设置在偏心轮71上，在偏心孔73的孔壁上开设通风口74，在驱动轴6的下端对应通风口74形成缩径段61，通风口74的边缘位于缩径段61上，缩径段61结构可以增加让位间隙，避免通风口74的边缘在加工时产生的毛刺与驱动轴6产生摩擦，更利于散热。

如图5至图6所示，驱动轴6活动连接的一端为上端，活动连接孔为曲杆5下端的中心孔51，即驱动轴6的上端与中心孔51活动连接，那么，散热装置设置在曲杆5下端，在中心孔51的孔壁上开设通风口53，在驱动轴6的上端对应通风口53形成缩径段62，通风口53的边缘位于缩径段62上，缩径段62结构可以增加让位间隙，避免通风口53的边缘在加工时产生的毛刺与驱动轴6产生摩擦，更利于散热。

气囊3除采用现有结构外，更可以采用本发明的的特定结构，即本发明的改进点二：气囊座31对应曲杆5支杆52的安装孔32孔壁向下延伸形成容置腔，气囊3的顶缘34搭置在气囊座31的安装孔32的顶沿上，为了减化结构，方便组装，所有气囊3的顶缘34可以连在一起。气囊3的底柱35安装在曲杆5的支杆52上，囊体上段为空心圆桶囊腔36位于气囊座31的容置腔中，容置腔可以起到保护囊体的作用，空心圆桶囊腔36之腔壁厚度最佳值为0.35mm，空心圆桶囊腔36之腔壁从上至下由直壁、导角R9.30mm、导角R1.65mm组成，囊体3下段为挤压实体33位于容置腔的下方，空心圆桶囊腔36的底部通过导角R0.30mm与挤压实体33的顶部连接，多段导角R结构有利于囊体变形打气，可以避免磨损，进一步提高了产品的使用寿命。经检测，本发明在空载至负载40kPa时气囊3与周围都无摩擦，这样，就可以保证在正常工作负载范围内不会产生摩擦，从而实现气泵的高寿命。

至于单向进气阀8，可以为单个的伞形阀，具有伞棒81和伞面82，伞棒81插置在阀座2的安装孔26中，伞棒81的两端对应阀座2的安装孔26形成防止伞形阀松脱的挡头83，伞面82盖在阀座2的进气孔23上，整个伞面82的厚度均匀一致，且伞面82的正向与伞棒81成锐角。

而单向出气阀9除可以采用与单向进气阀8相同的结构（为单个的伞形阀）外（如图7），更可以采用本发明的特定结构（如图1和图2），即本发明的改进点三：单向出气阀9为组合阀，具有方形帽91和阀片92，方形帽91盖在阀座2的中心方座25上，方形帽91的底部向外延伸形成方形片，且方形片的边a与方形帽91的边b形成45度角，方形帽91的四个角向外延伸形成定位棱93直至方形片的边a，相邻两个定位棱93之间的方形片部分即为阀片92，阀片92位于阀座2朝上盖的一侧并盖在阀座2的出气孔24上。在打气过程中，吸气时，阀片92在负压作用下盖在出气孔24上，打气时，阀片92被顶开，使出气孔24开起，实现充气。这样，在保证打气功能的前提下，本发明的单向出气阀8构件少，加工成本低，安装方便、成本也低，只要方形帽91盖在方座25上即可。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种气泵，由上盖、阀座、气囊座、底座、气囊、曲杆、驱动轴、偏心轮和电机组成，其特征在于：在驱动轴活动连接的一端设有散热装置，散热装置包括通风口，在驱动轴的活动连接孔之孔壁上开设通风口，使驱动轴活动连接的一端通过通风口暴露在外。

2.如权利要求1所述的一种气泵，其特征在于：所述驱动轴活动连接的一端对应通风口形成缩径段，使通风口的边缘位于缩径段上。

3.如权利要求1所述的一种气泵，其特征在于：所述通风口为径向贯通活动连接孔的两个，或对称分布的三个。

4.如权利要求1所述的一种气泵，其特征在于：所述驱动轴活动连接的一端为下端，活动连接孔为偏心轮上的偏心孔，即驱动轴的下端与偏心轮上的偏心孔活动连接，在偏心孔的孔壁上开设通风口，在驱动轴的下端形成缩径段，通风口的边缘位于缩径段上。

5.如权利要求1所述的一种气泵，其特征在于：所述驱动轴活动连接的一端为上端，活动连接孔为曲杆下端的中心孔，即驱动轴的上端与曲杆下端的中心孔活动连接，在中心孔的孔壁上开设通风口，在驱动轴的上端形成缩径段，通风口的边缘位于缩径段上。

6.如权利要求1所述的一种气泵，其特征在于：所述气囊座上形成对应曲杆支杆的安装孔，安装孔的孔壁向下延伸形成容置腔，气囊的顶缘搭置在气囊座的安装孔的顶沿上，气囊的底柱安装在曲杆的支杆上，囊体上段的空心圆桶囊腔位于气囊座的容置腔中，囊体下段的挤压实体位于容置腔的下方，空心圆桶囊腔的底部通过导角与挤压实体连接。

7.如权利要求6所述的一种气泵，其特征在于：所述囊体上段的空心圆桶囊腔之腔壁从上至下由直壁、导角R9.3±0.1mm、导角R1.6±0.1mm组成，空心圆桶囊腔之腔壁厚度为0.35±0.1mm，空心圆桶囊腔的底部与挤压实体的顶部之间通过导角R0.3±0.1mm连接。

8.如权利要求6所述的一种气泵，其特征在于：所述气囊的顶缘连在一起。

9.如权利要求1所述的一种气泵，其特征在于：所述阀座的出气孔上的单向出气阀为组合阀，具有方形帽和阀片，方形帽盖在阀座的中心方座上，方形帽的底部向外延伸形成方形片，且方形片的边与方形帽的边形成45度角，方形帽的四个角向外延伸形成定位棱直至方形片的边，相邻两个定位棱之间的方形片部分即为阀片，阀片位于阀座朝上盖的一侧并盖在阀座的出气孔上。

10.如权利要求1所述的一种气泵，其特征在于：所述阀座的出气孔上的单向进气阀为单个的伞形阀，具有伞棒和伞面，伞棒插置在阀座的安装孔中，伞棒的两端对应阀座的安装孔形成防止伞形阀松脱的挡头，伞面盖在阀座的进气孔上，整个伞面的厚度均匀一致，且伞面的正向与伞棒成锐角。