CN108869237B - 利于散热的电动充气泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利于散热的电动充气泵，包括机壳(9)及设于机壳(9)内的充气泵主体，充气泵主体包括外壳(1)、活塞(2)及马达(3)，外壳(1)上设有充气口(131)和进气口(132)，充气口(131)显露出机壳(9)，所述马达(3)通过传动结构与活塞连接；其特征在于：所述外壳(1)的顶壁开有与马达(3)的安装位置对应的并和马达(3)内部相通的冷却孔(111)，所述马达(3)的输出轴上安装有将外壳(1)内气体排向所述冷却孔(111)的排风扇(4)，所述外壳(1)上还设有与连通外壳(1)内腔和外界的进风通道(112)。该电动气泵散热效果明显、马达不会产生过热、且不会消耗额外的能量。

Description

利于散热的电动充气泵

技术领域

本发明涉及一种给充气产品充气且散热效果好的电动充气泵。

背景技术

活塞式电动充气泵具有充气压力大的特点，包括具有充气口的外壳，外壳充气口的前部固定有缸套，缸套前端设有进气口和出气口，出气口和外壳的充气口连通，进气口处设有仅允许外界气体进入缸套内的单向阀结构，出气口处设有仅允许缸套内气体排向充气口的单向阀结构，缸套内设有活塞，活塞周侧与缸套内壁之间设有密封圈密封，外壳内还设有带动活塞在缸套内往复移动的活塞驱动结构。活塞驱动结构包括设置在外壳内的活塞杆、电机、主动齿轮和从动齿轮，从动齿轮通过轴承安装在外壳内，主动齿轮为小齿轮，从动齿轮为大齿轮，主动齿轮与电机的输出轴相连，而主动齿轮则与从动齿轮啮合，活塞杆的前端通过万向球连接结构或铰接结构与活塞的后端面连接，活塞杆的后端从缸套的另一端伸出通过销轴与从动齿轮的端面转动连接。如一专利号为ZL92210139.6(公告号为CN2112705Y)的中国实用新型专利《高压多用往复泵》就公开了一种活塞式电动充气泵。

目前市场上的活塞式电动充气泵，要达到这个压力，都有以下的问题：1、过热，尤其是马达。2、传统电动气泵充气时，气体从外壳的内腔通过活塞上的单向阀或者活塞外周与活塞腔内壁之间产生的间隙进入到前活塞腔充气，马达运作过程中，马达电刷的粉末会通过补气的气流具有前活塞腔进入到充气产品内部，会搞脏或损坏充气产品；另外后活塞腔的空气会通过马达，气流温度较高，不能很好对气缸及活塞进行冷却。

综上所述，现有高低压电动气泵还可做进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构简单合理的利于散热的电动充气泵，该电动气泵散热效果明显、马达不会产生过热、且不会消耗额外的能量。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种利于散热的电动充气泵，包括机壳及设于机壳内的充气泵主体，充气泵主体包括外壳、活塞及马达，外壳上设有充气口和进气口，充气口显露出机壳，所述马达通过传动结构与活塞连接；其特征在于：所述外壳的顶壁开有与马达的安装位置对应的并与马达内部相通的冷却孔，所述马达的输出轴上安装有将外壳内气体排向所述冷却孔的排风扇，所述外壳上还设有与连通外壳内腔和外界的进风通道。

传统的电动气泵补气时，气体从外壳的内腔再通过活塞上的单向阀或者活塞外周与活塞腔内壁之间产生的间隙进入到前活塞腔补气，马达运作过程中，马达电刷的粉末会通过补气的气流具有前活塞腔进入到充气产品内部，会搞脏或损坏充气产品，为避免这一情况的发生，进一步改进，上述外壳包括泵壳、缸套和压盖，缸套通过固定在泵壳上的所述压盖而固定在泵壳的前端开口内，压盖将缸套的开口遮盖，缸套的内腔构成活塞腔，所述活塞设于活塞腔内而能前后滑移，活塞外周与活塞腔内孔壁之间设有密封圈从而将活塞腔分成前活塞腔和后活塞腔，充气口和进气口设置在压盖上并与前活塞腔连通，充气口处设有仅允许前活塞腔内气体排出的第一单向阀片，进气口上设有仅允许外界气体进入前活塞腔内的第二单向阀片，在活塞往复移动过程中，密封圈始终使前活塞腔和后活塞腔之间形成气密封。

泵壳、缸套和压盖可采用不同材质制成，如泵壳和压盖可以采用塑料直接成型，缸套采用低摩擦却高导热性的材料做(比如铝涂层特氟龙)，这样可以减少电流损耗，并快速散发热量。另外该结构通过进气口对活塞腔的前活塞腔进行补气，因此无需从后活塞腔进行补气，避免污物(比如马达的刷子的粉末)搞脏或损坏充气产品，另外气流不从电动泵的泵壳到达，而是直接从外部进入，能更好地冷却活塞腔及活塞。

更进一步改进，所述缸套外周壁与泵壳的前端开口内孔壁之间具有连通泵壳内腔和外界的环状通道，该环状通道形成所述进风通道。进风通道包覆在整个缸套的外周，当空气从外界经由进风通道吸入外壳内，空气会对缸套进行冷却，进入外壳后还可以冷却传动结构(齿轮和活塞杆)，冷却效果进一步提高。

作为优选，上述泵壳的前端开口内孔壁上设有多个沿圆周间隔设置的阶梯型台阶部，所述缸套的内端环面抵靠在阶梯型台阶部的低位面上。阶梯型台阶部给缸套起到安装定位的作用，通过阶梯型台阶部的高位部起到隔开缸套和前端开口内孔壁的作用，利于在缸套外周形成进风通道。

作为优选，上述充气口、进气口和马达的轴线在同一平面内。因充气口要伸出机壳的侧壁，若不在同一平面，为给充气口留有穿出空间，势必要将机壳的高度增加，该设置方式能缩小机壳的高度，让产品整体形状低矮。

上述传动结构包括主动小齿轮、从动大齿轮和活塞杆，所述从动大齿轮的中心固定有旋转轴，旋转轴通过轴承支承在泵壳的顶壁上，主动小齿轮安装在马达的输出轴上并与从动大齿轮直接或间接啮合，所述活塞杆的前端与活塞连接，活塞杆的后端通过带动轴与从动大齿轮的端面转动连接。作为优选，上述主动小齿轮直接与从动大齿轮啮合。该减速齿轮传动结构最为简单，当然，主动小齿轮与从动大齿轮之间还可通过减速齿轮组传动啮合。

进一步改进，上述进气口也显露出所述机壳，并在进气口的外周壁上也成型有用以连接的外螺纹。这样能使本充气泵还具有放弃功能，放弃使将充气产品上的气管与进气口连接即可。

作为优选，上述从动大齿轮偏离其旋转轴线的端面上固定有所述带动轴，带动轴的中轴线与从动大齿轮的旋转轴线平行，所述带动轴通过轴承支承在活塞杆的后端。这样从动大齿轮旋转更顺畅。

作为选择，上述活塞与活塞杆一体成型在一起，活塞的前端面上固定有连接盘，所述密封圈压制在连接盘与活塞之间。该结构便于组装，活塞与活塞杆一体成型在一起，但这样需要将活塞杆稍微做长点，以使工作过程中活塞杆带动活塞偏摆的角度很小，就算有点偏摆，活塞上的密封圈也会起到密封作用，不影响使用，当然也可采用传统的球头连接或铰接的方式。

更进一步改进，上述机壳顶部设有补气口和排气口，补气口与机壳内腔连通，机壳的内部设有与排气口连通的排气腔，所述马达的上部开有连通外界与马达内部的散热孔，排气腔的顶面内凹，马达搁置并通过盖板固定在排气腔顶面的内凹处，散热孔仅通过所述排气腔、排气口后与外界连通。该结构将补气通道和散热通道合理的隔离开。

与现有技术相比，本发明的优点在于：外壳的顶壁开有与马达安装位置对应的并与马达内部相通的冷却孔，马达的输出轴上安装有将外壳内气体排向冷却孔的排风扇，外壳上还设有与连通外壳内腔和外界的进风通道。当电动气泵工作时，马达会带动排风扇旋转，将空气经由进风通道吸入外壳内，冷却传动结构，同时排风扇由将空气推往冷却孔，并经由马达内部排出，对马达起到冷却作用，而且增加了的冷却，却又不会消耗额外的能量，散热效果极佳，保护马达，增加马达的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图；

图2为本发明实施例去掉一半机壳后的立体结构示意图；

图3为本发明实施例的立体分解图；

图4为本发明实施例中充气泵主体的局部立体分解图；

图5为本发明实施例中充气泵主体的剖视图；

图6为本发明实施例中充气泵主体去掉部分泵壳后的立体结构示意图

图7为本发明实施例中中泵壳的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～7所示，为本发明的一个优选实施例。

一种利于散热的电动充气泵，包括机壳9及设于机壳9内的充气泵主体，充气泵主体包括外壳1、活塞2及马达3，外壳1上设有充气口131和进气口132，充气口131显露出机壳9，充气口131的外周壁上也成型有用以连接的外螺纹，马达3通过传动结构与活塞连接。进气口132也显露出机壳9，并在进气口132的外周壁上也成型有用以连接的外螺纹。气泵外部同时有外露并用以连接的充气口131和进气口132。充气放气均可使用。

外壳1的顶壁具有圆形凹部，凹部正好供马达的下端插入，凹部的底面开有与马达3的安装位置对应的并和马达3内部相通的冷却孔111，马达3的输出轴上安装有将外壳1内气体排向冷却孔111的排风扇4，外壳1上还设有与连通外壳1内腔和外界的进风通道112。机壳9顶部设有补气口91和排气口92，补气口91与机壳9内腔连通，机壳9的内部设有与排气口92连通的排气腔93，马达3的上部开有连通外界与马达3内部的散热孔31，排气腔93的顶面内凹，马达3搁置并通过盖板10固定在排气腔93顶面的内凹处，散热孔31仅通过排气腔93、排气口92后与外界连通。

外壳1包括泵壳11、缸套12和压盖13，缸套12通过固定在泵壳11上的所述压盖13而固定在泵壳11的前端开口内，压盖13将缸套12的开口遮盖，缸套12的内腔构成活塞腔S，所述活塞2设于活塞腔S内而能前后滑移，活塞2外周与活塞腔S内孔壁之间设有密封圈21从而将活塞腔S分成前活塞腔S1和后活塞腔S2，充气口131和进气口132设置在压盖13上并与前活塞腔S1连通，充气口131处设有仅允许前活塞腔S1内气体排出的第一单向阀片5a，进气口132上设有仅允许外界气体进入前活塞腔S1内的第二单向阀片5b。

缸套12外周壁与泵壳11的前端开口内孔壁之间具有连通泵壳11内腔和外界的环状通道，该环状通道形成进风通道112，泵壳11的其它位置不设置与泵壳11内腔连通的孔。

泵壳11的前端开口内孔壁上设有多个沿圆周间隔设置的阶梯型台阶部113，所述缸套12的内端环面抵靠在阶梯型台阶部113的低位面上。

充气口131、进气口132和马达3的轴线在同一平面内。

传动结构包括主动小齿轮6、从动大齿轮7和活塞杆8，从动大齿轮7的中心固定有旋转轴71，旋转轴71通过轴承72支承在泵壳11的顶壁上，主动小齿轮6安装在马达3的输出轴上并与从动大齿轮7直接啮合，活塞杆8的前端与活塞2连接，活塞杆8的后端通过带动轴73与从动大齿轮7的端面转动连接。从动大齿轮7偏离其旋转轴线的端面上固定有所述带动轴73，带动轴73的中轴线与从动大齿轮7的旋转轴线平行，带动轴73通过轴承74支承在活塞杆8的后端。

活塞2与活塞杆8一体成型在一起，活塞2的前端面上固定有连接盘81，密封圈21压制在连接盘81与活塞2之间。在活塞2往复移动过程中，密封圈21始终使前活塞腔S1和后活塞腔S2之间形成气密封。

本电动充气泵的工作原理及过程如下：

马达3工作，带动主动小齿轮6旋转，主动小齿轮6带动从动大齿轮7旋转，从动大齿轮7通过活塞杆8带动活塞2从前往后移动，空气由外界经补气口91补充到机壳9内，机壳9内的空气从第二单向阀片5b进入，这样进入第二单向阀片5b的空气是新鲜干净的，并填满前活塞腔S1，因此无需从后活塞腔S2进行补气，避免污物(比如马达的刷子的粉末)搞脏或损坏充气产品，另外气流不从电动泵的泵壳11到达，而是直接从外部进入，能更好地冷却缸套12、活塞2及压盖13。当活塞杆8上的活塞2从后往前移动的时候，第二单向阀片5b关闭。充气的气从第一单向阀片5a排出。

同时，当电动气泵工作时，马达3会带动排风扇4旋转，首先空气由补气口91补充到机壳9内，将空气经由进风通道112吸入泵壳11内，因进风通道112包裹着整个缸套12的外周，这个过程中，通过进风通道112的空气起到冷却缸套12的作用，进入泵壳11内的空气起到冷却齿轮和活塞杆8的作用，同时排风扇4由将空气推往冷却孔111，并经由马达3内部通过散热孔31排出，排出的热空气经由排气腔93、排气口92后排出机壳9外，这样对马达3起到冷却作用，本气泵增加了冷却，却又不会消耗额外的能量，散热效果极佳，保护马达，增加马达3的使用寿命。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利于散热的电动充气泵，包括机壳(9)及设于机壳(9)内的充气泵主体，充气泵主体包括外壳(1)、活塞(2)及马达(3)，外壳(1)上设有充气口(131)和进气口(132)，充气口(131)显露出机壳(9)，所述马达(3)通过传动结构与活塞连接；其特征在于：所述外壳(1)的顶壁开有与马达(3)的安装位置对应的并和马达(3)内部相通的冷却孔(111)，所述马达(3)的输出轴上安装有将外壳(1)内气体排向所述冷却孔(111)的排风扇(4)，所述外壳(1)上还设有与连通外壳(1)内腔和外界的进风通道(112)；所述机壳(9)顶部设有补气口(91)和排气口(92)，补气口(91)与机壳(9)内腔连通，机壳(9)的内部设有与排气口(92)连通的排气腔(93)，所述马达(3)的上部开有连通外界与马达(3)内部的散热孔(31)，排气腔(93)的顶面内凹，马达(3)搁置并通过盖板(10)固定在排气腔(93)顶面的内凹处，所述散热孔(31)仅通过所述排气腔(93)、排气口(92)后与外界连通。

2.根据权利要求1所述利于散热的电动充气泵，其特征在于：所述外壳(1)包括泵壳(11)、缸套(12)和压盖(13)，所述缸套(12)通过固定在泵壳(11)上的所述压盖(13)而固定在泵壳(11)的前端开口内，所述压盖(13)将缸套(12)的开口遮盖，所述缸套(12)的内腔构成活塞腔(S)，所述活塞(2)设于活塞腔(S)内而能前后滑移，活塞(2)外周与活塞腔(S)内孔壁之间设有密封圈(21)从而将活塞腔(S)分成前活塞腔(S1)和后活塞腔(S2)，所述充气口(131)和进气口(132)设置在压盖(13)上并与前活塞腔(S1)连通，充气口(131)处设有仅允许前活塞腔(S1)内气体排出的第一单向阀片(5a)，进气口(132)上设有仅允许外界气体进入前活塞腔(S1)内的第二单向阀片(5b)。

3.根据权利要求2所述利于散热的电动充气泵，其特征在于：所述缸套(12)外周壁与泵壳(11)的前端开口内孔壁之间具有连通泵壳(11)内腔和外界的环状通道，该环状通道形成所述进风通道(112)。

4.根据权利要求2所述利于散热的电动充气泵，其特征在于：所述泵壳(11)的前端开口内孔壁上设有多个沿圆周间隔设置的阶梯型台阶部(113)，所述缸套(12)的内端环面抵靠在阶梯型台阶部(113)的低位面上。

5.根据权利要求2所述利于散热的电动充气泵，其特征在于：所述充气口(131)、进气口(132)和马达(3)的轴线在同一平面内。

6.根据权利要求2所述利于散热的电动充气泵，其特征在于：所述传动结构包括主动小齿轮(6)、从动大齿轮(7)和活塞杆(8)，所述从动大齿轮(7)的中心固定有旋转轴(71)，旋转轴(71)通过轴承(72)支承在泵壳(11)的顶壁上，所述主动小齿轮(6)安装在马达(3)的输出轴上并与从动大齿轮(7)直接或间接啮合，所述活塞杆(8)的前端与活塞(2)连接，活塞杆(8)的后端通过带动轴(73)与从动大齿轮(7)的端面转动连接。

7.根据权利要求1所述利于散热的电动充气泵，其特征在于：所述进气口(132)也显露出所述机壳(9)，并在进气口(132)的外周壁上也成型有用以连接的外螺纹。

8.根据权利要求6所述利于散热的电动充气泵，其特征在于：所述从动大齿轮(7)偏离其旋转轴线的端面上固定有所述带动轴(73)，带动轴(73)的中轴线与从动大齿轮(7)的旋转轴线平行，所述带动轴(73)通过轴承(74)支承在活塞杆(8)的后端。

9.根据权利要求8所述利于散热的电动充气泵，其特征在于：所述活塞(2)与活塞杆(8)一体成型在一起，活塞(2)的前端面上固定有连接盘(81)，所述密封圈(21)压制在连接盘(81)与活塞(2)之间。

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