CN107131110A - 丝杆式气泵结构及气垫鞋 - Google Patents

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吴金攀
鄢勇
彭达武
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    • A43B13/14—Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form
    • A43B13/18—Resilient soles
    • A43B13/20—Pneumatic soles filled with a compressible fluid, e.g. air, gas
    • A43B13/203—Pneumatic soles filled with a compressible fluid, e.g. air, gas provided with a pump or valve

Abstract

本发明公开了一种丝杆式气泵结构及气垫鞋，其包括电机、活塞杆、齿轮组、活塞头、气缸，所述活塞头设置在所述活塞杆的端部，所述电机驱动所述齿轮组转动，所述活塞杆与所述齿轮组配合的部分设有丝杆，所述丝杆与所述齿轮组螺接配合并将所述齿轮组的转动运动转换为所述活塞杆的轴向往复运动，所述活塞杆带动所述活塞头在所述气缸内进行轴向往复运动；本发明的丝杆式气泵结构不仅体积小巧，而且充气效率高，能够在鞋底受到冲击时快速提供缓冲力，缓冲效果更好。

Description

丝杆式气泵结构及气垫鞋
技术领域
本发明涉及一种丝杆式气泵结构及采用该气泵结构的气垫鞋。
背景技术
气垫鞋通常是在鞋底上部和鞋底下部之间设置有可形成气垫的储气腔，通过气泵对该储气腔进行充气，使其形成缓冲效果。因此，气泵的充气性能对气垫鞋的缓冲性能具有决定性作用。
现有的普通气泵通常是通过电机驱动曲柄连杆机构来带动活塞运动，运动空间较大，使得气泵体积较大。一方面，通过曲柄连杆机构来带动活塞运动，使得活塞的导向性不好，活塞容易磨损而影响密封效果，从而影响充气效率；另一方面，气泵体积较大导致鞋底需要提供较大的容纳空间，从而使得鞋底较笨重，而气垫鞋通常是用于运动鞋，与轻便性的要求相冲突。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供了一种丝杆式气泵结构及气垫鞋，不仅体积小巧，而且充气效率高，能够在鞋底受到冲击时快速提供缓冲力，缓冲效果更好。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种丝杆式气泵结构，其包括电机(20)、活塞杆(30)、齿轮组(40)、活塞头(50)、气缸(60)，所述活塞头(50)设置在所述活塞杆(30)的端部，所述电机(20)驱动所述齿轮组(40)转动，所述活塞杆(30)与所述齿轮组(40)配合的部分设有丝杆，所述丝杆与所述齿轮组(40)螺接配合并将所述齿轮组(40)的转动运动转换为所述活塞杆(30)的轴向往复运动，所述活塞杆(30)带动所述活塞头(50)在所述气缸(60)内进行轴向往复运动。
优选的，还包括安装座(10)，该安装座(10)包括相互连接的第一安装座(11)和第二安装座(12)，所述齿轮组(40)设置在所述第一安装座(11)的内侧与第二安装座(12)的内侧之间，所述气缸(60)设置在所述第一安装座(11)或所述第二安装座(12)的外侧。
优选的，所述气缸(60)包括两个，并分别设置在所述第一安装座(11)的外侧和所述第二安装座(12)的外侧；对应的，所述活塞头(50)包括两个，并分别设置所述活塞杆(30)的两端。
优选的，所述第一安装座(11)与所述第二安装座(12)之间通过上下布置的第一支撑轴(13)和第二支撑轴(14)进行连接，所述齿轮组(40)转动装接在所述第一支撑轴(13)和/或所述第二支撑轴(14)上。
优选的，所述齿轮组(40)包括丝杆齿轮(41)和至少一传动齿轮(42)，所述丝杆齿轮(41)与所述活塞杆(30)的丝杆部分螺接配合，所述传动齿轮(42)与所述电机(20)的动力输出轴(21)传动配合。
进一步的，所述丝杆齿轮(41)的中心孔处嵌设有螺母(411)，所述活塞杆(30)的丝杆部分与该螺母(411)螺接配合将所述丝杆齿轮(41)的转动运动转换为所述活塞杆(30)的轴向往复运动。
优选的，所述活塞头(50)设有通气口(53)，所述气缸(60)设有对应的出气口(61)，且所述活塞头(50)的通气口(53)处设有第一单向阀，所述出气口(61)处设有第二单向阀。
进一步的，所述活塞头(50)包括活塞本体(51)、密封件(54)、外端面(52)，所述活塞本体(51)与所述活塞杆(30)固定连接，所述密封件(54)获得装接在所述活塞本体(51)和所述外端面(52)之间并与所述气缸(60)的内壁密封连接；所述通气口(53)设置在所述外端面(52)，所述活塞头(50)向前运动时，所述密封件(54)向后变形与所述外端面(52)分离从而打开所述通气口(53)，所述活塞头(50)向后复位时，所述密封件(54)向前变形与所述外端面(52)贴合从而封闭所述通气口(53)。
优选的，所述第一安装座(11)与第二安装座(12)分别设有用于转动安装所述活塞杆(30)的轴承座(15)，所述活塞杆(30)穿过所述齿轮组(40)且其两端分别向所述第一安装座(11)的外侧和所述第二安装座(12)的外侧延伸。
另外，本发明还提供一种气垫鞋，其包括上述任一项所述的丝杆式气泵结构。
本发明的有益效果是：
(1)、本发明通过所述电机正反转驱动所述齿轮组转动，所述活塞杆的丝杆与所述齿轮组螺接配合并将所述齿轮组的转动运动转换为所述活塞杆的轴向往复运动，所述活塞杆带动所述活塞头在所述气缸内进行轴向往复运动，不仅体积小巧，而且充气效率高，能够在鞋底受到冲击时快速提供缓冲力，缓冲效果更好；
(2)、本发明的气缸和活塞头设有两组，并分别设置在活塞杆的两端，使得电机正转或反转时通过两侧的气缸进行轮流充气，结构简单紧凑，充气效率更高；
(3)、本发明通过丝杆齿轮与活塞杆的丝杆螺接配合，从而将齿轮组的转动运动转换为活塞杆的轴向往复运动，结构简单紧凑，传动效率高。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的丝杆式气泵结构的组装结构示意图；
图2为本发明的丝杆式气泵结构的分解结构示意图；
图3为本发明的丝杆式气泵的活塞结构示意图；
图中：
10-安装座；11-第一安装座；12-第二安装座；13-第一支撑轴；14-第二支撑轴；15-轴承座；
20-电机；21-动力输出轴；
30-活塞杆(丝杆)；
40-齿轮组；41-丝杆齿轮；411-螺母；42-传动齿轮；
50-活塞头；51-活塞本体；52-外端面；53-通气口；54-密封件；
60-气缸；61-出气口。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3所示，本发明的一种丝杆式气泵结构，其包括安装座10、电机20、活塞杆30、齿轮组40、活塞头50、气缸60，所述活塞头50设置在所述活塞杆30的端部，所述电机20驱动所述齿轮组40转动，所述活塞杆30与所述齿轮组40配合的部分设有丝杆，所述丝杆与所述齿轮组40螺接配合并将所述齿轮组40的转动运动转换为所述活塞杆30的轴向往复运动，所述活塞杆30带动所述活塞头50在所述气缸60内进行轴向往复运动。
所述安装座可采用封闭式的一体化结构，也可采用半开放式结构，例如，本实施例中，所述安装座10包括相互连接的第一安装座11和第二安装座12，所述齿轮组40设置在所述第一安装座11的内侧与第二安装座12的内侧之间，所述气缸60设置在所述第一安装座11或所述第二安装座12的外侧。本实施例中，所述第一安装座11与所述第二安装座12之间通过上下布置的第一支撑轴13和第二支撑轴14进行连接，所述齿轮组40转动装接在所述第一支撑轴13和/或所述第二支撑轴14上。并且，所述第一安装座11与第二安装座12分别设有用于转动安装所述活塞杆30的轴承座15，所述活塞杆30穿过所述齿轮组40且其两端分别向所述第一安装座11的外侧和所述第二安装座12的外侧延伸。所述安装座10的具体结构可根据电机20、活塞杆30、齿轮组40、气缸60的实际布局进行调整，不以此为限。
为了充分利用空间和提高充气效率，本实施例中，所述气缸60包括两个，并分别设置在所述第一安装座11的外侧和所述第二安装座12的外侧；对应的，所述活塞头50包括两个，并分别设置所述活塞杆30的两端。
所述齿轮组40包括丝杆齿轮41和至少一传动齿轮42，所述丝杆齿轮41与所述活塞杆30的丝杆部分螺接配合，所述传动齿轮42与所述电机20的动力输出轴21传动配合。本实施例中，所述丝杆齿轮41的中心孔处嵌设有螺母411，所述活塞杆30的丝杆部分与该螺母411螺接配合将所述丝杆齿轮41的转动运动转换为所述活塞杆30的轴向往复运动。
所述活塞头50设有通气口53，所述气缸60设有对应的出气口61，且所述活塞头50的通气口53处设有第一单向阀，所述出气口61处设有第二单向阀。单向阀的结构可采用独立结构直接装接在所述通气口53或所述出气口61上，也可以采用与所述活塞头50或所述气缸60相结合的结构，如图3所示，本实施例中，所述活塞头50包括活塞本体51、密封件54、外端面52，所述活塞本体51与所述活塞杆30固定连接，所述密封件54获得装接在所述活塞本体51和所述外端面52之间并与所述气缸60的内壁密封连接；所述通气口53设置在所述外端面52，所述活塞头50向前运动时，所述密封件54向后变形与所述外端面52分离从而打开所述通气口53，所述活塞头50向后复位时，所述密封件54向前变形与所述外端面52贴合从而封闭所述通气口53。
本实施例的气泵的充气过程简述如下：
电机20正向转动时，通过动力输出轴21驱动齿轮组40顺时针转动，对应的，所述活塞杆30通过丝杆与齿轮组40的丝杆齿轮41螺接配合将所述丝杆齿轮41的转动运动转换为轴向向前运动，活塞杆30进一步带动左侧活塞头50沿着左侧的气缸60轴向向前运动，从而实现左侧气缸60的充气。
电机20反向转动时，通过动力输出轴21驱动齿轮组40逆时针转动，对应的，所述活塞杆30通过丝杆与齿轮组40的丝杆齿轮41螺接配合将所述丝杆齿轮41的转动运动转换为轴向向后运动，活塞杆30进一步带动左侧活塞头50沿着左侧的气缸60轴向向后复位，左侧气缸60不充气；同时，活塞杆30带动右侧活塞头50沿着右侧的气缸60向前运动，从而实现右侧气缸60的充气。
另外，本发明还提供一种气垫鞋，其包括上述任一项所述的丝杆式气泵结构。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种丝杆式气泵结构，其特征在于，包括电机(20)、活塞杆(30)、齿轮组(40)、活塞头(50)、气缸(60)，所述活塞头(50)设置在所述活塞杆(30)的端部，所述电机(20)驱动所述齿轮组(40)转动，所述活塞杆(30)与所述齿轮组(40)配合的部分设有丝杆，所述丝杆与所述齿轮组(40)螺接配合并将所述齿轮组(40)的转动运动转换为所述活塞杆(30)的轴向往复运动，所述活塞杆(30)带动所述活塞头(50)在所述气缸(60)内进行轴向往复运动。
2.根据权利要求1所述的一种丝杆式气泵结构，其特征在于：还包括安装座(10)，该安装座(10)包括相互连接的第一安装座(11)和第二安装座(12)，所述齿轮组(40)设置在所述第一安装座(11)的内侧与第二安装座(12)的内侧之间，所述气缸(60)设置在所述第一安装座(11)或所述第二安装座(12)的外侧。
3.根据权利要求2所述的一种丝杆式气泵结构，其特征在于：所述气缸(60)包括两个，并分别设置在所述第一安装座(11)的外侧和所述第二安装座(12)的外侧；对应的，所述活塞头(50)包括两个，并分别设置所述活塞杆(30)的两端。
4.根据权利要求2所述的一种丝杆式气泵结构，其特征在于：所述第一安装座(11)与所述第二安装座(12)之间通过上下布置的第一支撑轴(13)和第二支撑轴(14)进行连接，所述齿轮组(40)转动装接在所述第一支撑轴(13)和/或所述第二支撑轴(14)上。
5.根据权利要求1所述的一种丝杆式气泵结构，其特征在于：所述齿轮组(40)包括丝杆齿轮(41)和至少一传动齿轮(42)，所述丝杆齿轮(41)与所述活塞杆(30)的丝杆部分螺接配合，所述传动齿轮(42)与所述电机(20)的动力输出轴(21)传动配合。
6.根据权利要求5所述的一种丝杆式气泵结构，其特征在于：所述丝杆齿轮(41)的中心孔处嵌设有螺母(411)，所述活塞杆(30)的丝杆部分与该螺母(411)螺接配合将所述丝杆齿轮(41)的转动运动转换为所述活塞杆(30)的轴向往复运动。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种丝杆式气泵结构，其特征在于：所述活塞头(50)设有通气口(53)，所述气缸(60)设有对应的出气口(61)，且所述活塞头(50)的通气口(53)处设有第一单向阀，所述出气口(61)处设有第二单向阀。
8.根据权利要求7所述的一种丝杆式气泵结构，其特征在于：所述活塞头(50)包括活塞本体(51)、密封件(54)、外端面(52)，所述活塞本体(51)与所述活塞杆(30)固定连接，所述密封件(54)获得装接在所述活塞本体(51)和所述外端面(52)之间并与所述气缸(60)的内壁密封连接；所述通气口(53)设置在所述外端面(52)，所述活塞头(50)向前运动时，所述密封件(54)向后变形与所述外端面(52)分离从而打开所述通气口(53)，所述活塞头(50)向后复位时，所述密封件(54)向前变形与所述外端面(52)贴合从而封闭所述通气口(53)。
9.根据权利要求2所述的一种丝杆式气泵结构，其特征在于：所述第一安装座(11)与第二安装座(12)分别设有用于转动安装所述活塞杆(30)的轴承座(15)，所述活塞杆(30)穿过所述齿轮组(40)且其两端分别向所述第一安装座(11)的外侧和所述第二安装座(12)的外侧延伸。
10.一种气垫鞋，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的丝杆式气泵结构。
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