CN112770899B - 具有自动中断功能的充气机 - Google Patents

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Abstract

本披露的各种实施例提供了一种电子充气机，该电子充气机被配置成将加压空气引导到可充气物体中，以监测该可充气物体内部的气压，并且在确定该可充气物体内部的气压已达到预设压力之后，自动停止将加压空气引导到该可充气物体中。

Description

具有自动中断功能的充气机
技术领域
本披露涉及用于将加压空气引导到可充气物体中的充气机，更具体地涉及一种被配置成在可充气物体内部的气压已达到预设压力之后自动停止将加压空气引导到可充气物体中的充气机。
背景技术
可充气衬垫袋用于在货物集装箱的运输期间稳定和限制货物的移动。通常，在一些或所有货物被装载到货物集装箱中之后，未充气的衬垫袋被定位在货物之间的空隙中。接着，使用加压空气将衬垫袋充气到所需压力。可充气衬垫袋填充空隙，以限制货物在运输期间的移动。
发明内容
本披露的各种实施例提供了一种电子充气机，该电子充气机被配置成将加压空气引导到可充气物体中，以监测该可充气物体内部的气压，并且在确定该可充气物体内部的气压已达到预设压力之后，自动停止将加压空气引导到该可充气物体中。
在各种实施例中，本披露的充气机包括：壳体；空气引导器，该空气引导器由该壳体支撑，并限定可流体连接到可充气物体的空气导管；压力传感器，该压力传感器被配置成检测该可充气物体内的压力；扳机，该扳机可从静止位置移动到可使空气入口流体连接到该空气导管的致动位置；移动限制器，该移动限制器可在锁定位置与释放位置之间移动，在该锁定位置中，该移动限制器阻止该扳机从该静止位置移动到该致动位置，并且在该释放位置中，该移动限制器不阻止该扳机从该静止位置移动到该致动位置；以及控制器，该控制器被配置成响应于该可充气物体内的该压力小于预设压力，使该移动限制器从该锁定位置移动到该释放位置。
在各种实施例中，本披露的操作充气机以对可充气物体充气的方法包括：通过压力传感器来检测该可充气物体内的压力；通过控制器来监测该可充气物体内的该压力；以及响应于该可充气物体内的该压力小于预设压力，通过该控制器来使该移动限制器从(1)锁定位置移动到(2)释放位置，在该锁定位置中，该移动限制器阻止扳机从静止位置移动到可使空气入口流体连接到该空气导管的致动位置，并且在该释放位置中，该移动限制器不阻止该扳机从该静止位置移动到该致动位置。
附图说明
图1A和图1B是本披露的充气机的一个示例实施例的透视图。
图1C是基本上沿着图1A的线1C-1C截取的图1A的充气机的截面侧视立视图。
图1D是图1A的充气机的部分分解透视图。
图2A和图2B是图1A的充气机的流量控制组件的透视图。
图2C是图2A的流量控制组件的分解透视图。
图2D是基本上沿着图2A的线2D-2D截取的图2A的流量控制组件的截面侧视立视图。
图2E是图2A的流量控制组件的扳机轴的透视图。
图2F是图2A的流量控制组件的流量控制轴的透视图。
图3A是图1A的充气机的空气引导组件的透视图。
图3B是图3A的空气引导组件的分解透视图。
图3C是基本上沿着图3A的线3C-3C截取的图3A的空气引导组件的截面侧视立视图。
图3D是基本上沿着图3A的线3D-3D截取的图3A的空气引导组件的截面俯视平面图，示出了空气引导组件的止回阀的翼处于其关闭位置。
图3E是基本上沿着图3A的线3D-3D截取的图3A的空气引导组件的截面俯视平面图，示出了空气引导组件的止回阀的翼处于其打开位置。
图4A和图4B是图1A的充气机的控制模块的透视图。
图4C是示出了图3A的流量控制组件和图4A的控制模块的某些部件的框图。
图5A至图5F是图3A的流量控制组件在充气过程期间的截面局部透视图。
图6是在充气过程期间操作图1A的充气机的方法的流程图。
具体实施方式
虽然本文描述的系统、装置和方法可以以各种形式实施，但是附图示出了并且说明书描述了某些示例性且非限制性实施例。可能不是附图中示出的和说明书中描述的所有部件都需要，并且某些实施方式可以包括额外的、不同的或更少的部件。在不脱离权利要求的精神或范围的情况下，可以进行部件布置和类型、部件的形状、大小和材料、以及部件的连接方式方面的变化。除非另有说明，否则说明书中提到的任何方向反映了对应的附图中所示的部件的取向，并且不限制本披露的范围。此外，涉及安装方法的术语(比如联接、安装、连接等)不旨在限于直接安装方法，而是应该广义地解释为包括间接的和可操作地联接、安装、连接等安装方法。本说明书旨在被视为整体，并根据本披露的原理和如本领域普通技术人员所理解的那样进行解释。
本披露的各种实施例提供了一种电子充气机，该电子充气机被配置成将加压空气引导到可充气物体中，以监测该可充气物体内部的气压，并且在确定该可充气物体内部的气压已达到预设压力之后，自动停止将加压空气引导到该可充气物体中。
图1至图4C示出了本披露的充气机10及其部件的一个实施例。图5A至图5F示出了充气机10如何操作以将加压空气引导到可充气物体中，并且在确定可充气物体内部的气压已达到预设压力之后，自动停止将加压空气引导到可充气物体中。在此示例实施例中，可充气物体是衬垫袋，但是充气机10可以用于对任何其他合适的可充气物体充气。
如图1C和图1D最佳地示出，充气机10包括充气机壳体100、流量控制组件200、空气引导组件300、控制组件400、以及电源组件500。
充气机壳体100被配置成支撑和封闭以下组件的至少一部分：流量控制组件200、空气引导组件300、控制组件400、以及电源组件500。如图1A至图1D最佳地示出，充气机壳体100包括第一充气机壳体部分110和第二充气机壳体部分120，该第一充气机壳体部分和该第二充气机壳体部分可经由紧固件(或以任何其他合适的方式)沿着分割线(未标出)相互连接。如下所述，第一充气机壳体部分110和第二充气机壳体部分120一起形成手柄130(图1A和图1B)，该手柄的大小和形状被确定成由用户抓握以操作充气机10。
流量控制组件200被配置成控制加压空气从加压空气源(未示出)到空气引导组件300中(并因此到可充气物体中)的流动。如图1D和图2A至图2F最佳地示出，流量控制组件200包括第一流量控制组件支撑件210、扳机轴220、移动限制器230、移动限制器偏置元件230b、致动器240、扳机轴传感器250、第二流量控制组件支撑件260、流量控制轴270、流量控制轴偏置元件270b、流量控制轴偏置元件保持器285、流量控制轴支撑件287、扳机290和扳机偏置元件290b。
如图2A至图2D最佳地示出，第一流量控制组件支撑件210包括空气引导器安装部分212、连接到空气引导器安装部分212并从其向下延伸的致动器安装部分214、以及连接到空气引导器安装部分212的下侧的扳机轴安装部分216。如下所述，致动器安装部分214限定穿过其中的扳机轴接纳开口(未标出)，该扳机轴接纳开口被确定大小、确定形状、定位、定向、以及以其他方式配置成可滑动地接纳和支撑扳机轴220的一部分。如下所述，扳机轴安装部分216限定穿过其中的扳机轴接纳孔(未标出)，该扳机轴接纳孔被确定大小、确定形状、定位、定向、以及以其他方式配置成可滑动地接纳和支撑扳机轴220的一部分。
如图2E最佳地示出，扳机轴220具有纵向轴线LA220，并且包括：(1)圆柱形扳机连接部分222，该圆柱形扳机连接部分具有圆形流量控制轴接合表面222a，并限定穿过其中的圆柱形扳机安装孔222b；(2)圆柱形第一中间部分223，该圆柱形第一中间部分连接到扳机连接部分222(并且具有比该扳机连接部分小的直径)；(3)圆柱形被感测部分224，该圆柱形被感测部分连接到第一中间部分223(并且具有比该第一中间部分大的直径)；(4)圆柱形第二中间部分225，该圆柱形第二中间部分连接到被感测部分224(并且具有比该被感测部分小的直径)；(5)圆柱形移动限制部分226，该圆柱形移动限制部分连接到第二中间部分224(并且具有比该第二中间部分大的直径)，并且具有环形第一移动限制器接合表面226a和相反的环形第二移动限制器接合表面226b；以及(6)圆柱形端部部分227，该圆柱形端部部分连接到移动限制部分226(并且具有比该移动限制部分小的直径)，并且具有圆柱形外表面227a。
如图2B和图2C最佳地示出，移动限制器230包括由连接器236连接的大体上平行的且间隔开的第一臂232和第二臂234形成的大体上U形的主体。
如图2A至图2D最佳地示出，致动器组件240包括致动器支撑件241和安装到致动器支撑件241的致动器242。在此示例实施例中，致动器242包括线性螺线管致动器，该线性螺线管致动器包括：(1)致动器壳体242a，该致动器壳体安装到致动器支撑件241；(2)螺线管242b(图2D)，该螺线管处于致动器壳体242a内，并限定穿过其中的纵向致动器臂接纳孔(未示出)；(3)圆柱形致动器臂242c，该圆柱形致动器臂可滑动地接纳在螺线管242b的致动器臂接纳孔中，使得致动器臂242c的移动限制器接合端242c1和相反第二端(未标出)在致动器壳体242a的相反端的外部；(4)偏置元件保持器242d，该偏置元件保持器在致动器臂242c的第二端附近安装到致动器臂242c；以及(5)致动器臂偏置元件242e(此处是压缩弹簧)，该致动器臂偏置元件围绕致动器臂242c的一部分并被保持在偏置元件保持器242d与致动器支撑件241之间。
致动器臂偏置元件242e将致动器臂242c偏置到图2D所示的缩回位置。当电流经过螺线管242b(在下文所述的控制器400a的控制下)时，螺线管242b表现得像电磁体，并迫使致动器臂242c从其缩回位置移动到伸展位置(未示出)。如图5C和图5E所示，这使附接到致动器臂242c的偏置元件保持器242d将致动器臂偏置元件242e压靠在致动器支撑件241上。当电流中断时，致动器臂偏置元件242e将致动器臂242c偏置以返回到其缩回位置。这仅仅是致动器的一个示例实施例，并且可以使用任何其他合适的致动器以将移动限制器从其锁定位置移动到其释放位置(如下文参考图5A至图5F所述)。
图2A至图2C最佳地示出的扳机轴传感器250包括被配置成检测扳机轴220的被感测部分224的存在的任何合适的传感器。在此示例实施例中，扳机轴传感器250包括机电微动开关，该机电微动开关包括感测臂，该感测臂被偏置到静止位置并且可(响应于被扳机轴220的被感测部分224接触，如下所述)从静止位置移动到致动位置以致动扳机轴传感器250。作为响应，扳机轴传感器250被配置成将对应信号发送到控制器400a(下文所述)。扳机轴传感器250还被配置成响应于感测臂从致动位置移动回到静止位置(比如，响应于被感测部分224移动脱离与感测臂接触)而将适当信号发送到控制器400a。
如图2A至图2D最佳地示出，第二流量控制组件支撑件260包括空气引导器安装部分262、以及连接到空气引导器安装部分262的下侧的空气引导部分264。空气引导部分264包括主体，该主体限定彼此流体连通的三个孔：(1)空气入口孔264ai，该空气入口孔包括空气入口(用于接收来自加压空气源的空气)；(2)空气出口孔264ao；以及(3)流量控制轴接纳孔264sr。这三个孔具有大体上圆柱形的截面。在此示例实施例中，空气入口孔264ai和流量控制轴接纳孔264sr具有同一纵向轴线。空气入口孔264ai具有比流量控制轴接纳孔264sr大的直径，并且空气引导部分264的主体在这两个孔之间的过渡处包括锥形密封表面264ss。空气出口孔264ao被定向成使得其纵向轴线横向于空气入口孔264ai和流量控制轴接纳孔264sr的纵向轴线(并且在此示例实施例中该空气出口孔的纵向轴线与该空气入口孔和该流量控制轴接纳孔的纵向轴线共面)。
如下所述，流量控制轴接纳孔264sr被确定大小、确定形状、定位、定向、以及以其他方式补配置成接纳和支撑流量控制轴270。空气入口孔264ai被确定大小、确定形状、定位、定向、以及以其他方式被配置成接纳和保持流量控制轴支撑件287，并且机械地且流体地连接(比如，经由所展示的螺纹)到被配置成将加压空气引导到空气入口孔264ai中的工具。如下所述，空气出口孔264ao被确定大小、确定形状、定位、定向以及以其他方式被配置成流体连接到空气引导组件300。
如图2F最佳地示出，流量控制轴270具有纵向轴线LA270，并且包括：(1)大体上圆柱形的第一端部部分271；(2)圆柱形第一中间部分272，该圆柱形第一中间部分连接到第一端部部分271(并且具有比该第一端部部分小的直径)；(3)锥形第二中间部分273，该锥形第二中间部分连接到第一中间部分272(并且具有比该第一中间部分大的大直径)；(4)圆柱形第三中间部分274，该圆柱形第三中间部分连接到第二中间部分273(并且具有比该第二中间部分小的直径)；(5)圆柱形第四中间部分275，该圆柱形第四中间部分连接到第三中间部分274(并且具有比该第三中间部分大的直径)；(6)圆柱形第五中间部分276，该圆柱形第五中间部分连接到第四中间部分275(并且具有比该第四中间部分小的直径)；(7)圆柱形第六中间部分277，该圆柱形第六中间部分连接到第五中间部分276(并且具有比该第五中间部分大的直径)；(8)圆柱形第七中间部分278，该圆柱形第七中间部分连接到第六中间部分277(并且具有比该第六中间部分小的直径)；(9)圆柱形第八中间部分270，该圆柱形第八中间部分连接到第七中间部分278(并且具有比该第七中间部分大的直径)，并且具有环形保持器接合表面279a；以及(10)圆柱形第二端部部分280，该圆柱形第二端部部分连接到第八中间部分270(并且具有比该第八中间部分小的直径)，并且包括螺纹(为了清楚起见未示出)圆柱形外表面280a和圆形扳机轴接合表面280b。
第一环形密封元件接纳通道270a形成在第六中间部分277与第八中间部分279之间。第一密封元件接纳通道270a的大小被确定成接纳图2C和图2D最佳地示出的第一密封元件200a。在此示例实施例中，第一密封元件200a包括O形环(但是可以使用任何其他合适的密封元件)。第二环形密封元件接纳通道270b形成在第四中间部分275与第六中间部分277之间。第二密封元件接纳通道270b的大小被确定成接纳图2C和图2D最佳地示出的第二密封元件200b。在此示例实施例中，第二密封元件200b包括O形环(但是可以使用任何其他合适的密封元件)。第三环形密封元件接纳通道270c形成在第一端部部分271与第二中间部分273之间。第三密封元件接纳通道270c的大小被确定成接纳图2C和图2D最佳地示出的第三密封元件200c。在此示例实施例中，第三密封元件200c包括O形环(但是可以使用任何其他合适的密封元件)。
如图2D最佳地示出，流量控制轴偏置元件270b包括压缩弹簧，但是在其他实施例中可以使用任何其他合适的偏置元件。
如图2C和图2D最佳地示出，流量控制轴偏置元件保持器285包括主体，该主体包括环形头部285a、以及连接到头部285a的环形基部285b。穿过主体限定了螺纹流量控制轴接纳孔。如下所述，流量控制轴接纳孔被确定大小、确定形状、定位、定向、以及以其他方式被配置成螺纹接纳流量控制轴270的第二端部部分280。
如图2C和图2D最佳地示出，流量控制轴支撑件287包括主体，该主体具有环形外壁287a和多个径向向内延伸的臂287b，这些臂支撑环形流量控制轴支撑毂287c。流量控制轴支撑毂287c限定开口，该开口被确定大小、确定形状、定位、定向、以及以其他方式被配置成接纳和支撑流量控制轴270的第一端部部分271。穿过流量控制轴支撑件287限定了空气流动路径287fp。
图2D示出了组装好的流量控制组件200。扳机轴220可滑动地安装到第一流量控制组件支撑件210，使得扳机轴220可相对于第一流量控制组件支撑件210沿着纵向轴线LA220在静止位置(图2D)与致动位置(图5D)之间移动。更具体地：(1)扳机轴220的端部部分227被接纳在第一流量控制组件支撑件210的致动器安装部分214中所限定的扳机轴接纳开口中，并由致动器安装部分214支撑；以及(2)扳机轴220的扳机连接部分222被接纳在扳机轴安装部分216中所限定的扳机轴接纳孔中，并由扳机轴安装部分216支撑。
扳机290经由销290p1和290p2在扳机290的中心附近安装到扳机轴220，这些销延伸穿过扳机290中所限定的安装开口，并被螺纹接纳在扳机轴220的扳机连接部分222的扳机安装孔222b中。扳机290在其上端附近可枢转地安装到空气引导组件300的空气引导器310(下文所述)，使得扳机290可在静止位置(图2D)与致动位置(图5D)之间旋转。扳机偏置元件290b(此处是扭簧，但是可以使用任何合适的偏置元件)将扳机290偏置到其静止位置。因为扳机290连接到扳机轴220，所以扳机290的位置控制扳机轴220的位置。更具体地：(1)当扳机290处于其静止位置中时，扳机轴220处于其静止位置中；以及(2)当扳机290处于其致动位置中时，扳机轴220处于其致动位置中。此外，因为扳机偏置元件290b将扳机290偏置到其静止位置，所以扳机偏置元件290b也将扳机轴220偏置到其静止位置。
移动限制器230可枢转地安装到第一流量控制组件支撑件210，使得移动限制器230可相对于第一流量控制组件支撑件210在锁定位置(图2D)与释放位置(图5C和图5E)之间枢转。更具体地，移动限制器230经由枢轴销230p而可枢转地安装到第一流量控制组件支撑件210的空气引导器安装部分212的下侧，该枢轴销延伸穿过了穿过空气引导器安装部分212限定的合适的安装开口(未示出)、以及穿过移动限制器230的臂232和234限定的安装开口(未标出)。移动限制器偏置元件230b(此处是扭簧，但是可以使用任何合适的偏置元件)将移动限制器230偏置到其锁定位置。
当移动限制器230处于其锁定位置中并且扳机轴220处于其静止位置中时，移动限制器230阻止扳机轴220从其静止位置移动到其致动位置。具体地，如图5B所示，移动限制器230的第二臂234处于扳机轴220的移动限制部分226的路径中，使得扳机轴220从其静止位置朝向其致动位置的移动使移动限制部分226的第一移动限制器接合表面226a接触移动限制器230的第二臂234。这阻止扳机轴220移动到其致动位置。当移动限制器230处于其锁定位置中并且扳机轴220处于其致动位置中时，移动限制器230阻止扳机轴220从其致动位置移动到其静止位置。具体地，如图5D所示，移动限制器230的第二臂234处于扳机轴220的移动限制部分226的路径中，使得扳机轴220从其致动位置朝向其静止位置的移动使移动限制部分226的第二移动限制器接合表面226b接触移动限制器230的第二臂234。这阻止扳机轴220移动到其静止位置。当移动限制器230处于其释放位置中时，扳机轴220可以在其静止位置与致动位置之间自由移动。
致动器组件240安装到第一流量控制组件支撑件210的致动器安装部分214，使得当致动器臂242c处于伸展位置中时，致动器组件240的致动器242的致动器臂242c的移动限制器接合端242c1可以(直接或间接)接触移动限制器230(比如，臂232和234中的一个、或连接器236)，以将移动限制器230从其锁定位置移动到其释放位置。更一般地，致动器242可操作地连接到移动限制器230，以将移动限制器230从其锁定位置移动到其释放位置。
扳机轴传感器250安装到第一流量控制组件支撑件210，使得扳机轴传感器250可以检测扳机轴220何时已从其静止位置移动到中间位置(在扳机轴到达其致动位置之前)。更具体地，扳机轴传感器250安装到第一流量控制组件支撑件210的空气引导器安装部分212的下侧，并且被定位成使得随着扳机轴220到达中间位置，扳机轴220的被感测部分224接触并致动扳机轴传感器250的感测臂。在此示例实施例中，扳机轴220刚好在扳机轴220的移动限制部分226的第一移动限制器接合表面226a到达移动限制器230的第二臂234之前或随着这过程到达中间位置。
流量控制轴支撑件287被螺纹接纳在第二流量控制组件安装支撑件260的空气引导部分264的空气出口孔264ao中，使得流量控制轴支撑毂287c中所限定的开口大体上与流量控制轴接纳孔264sr对准，并且空气流动路径287fp与空气引导部分264中所限定的空气入口孔264ai流体连通。
流量控制轴270可滑动地安装到第二流量控制组件支撑件260，使得流量控制轴270可相对于第二流量控制组件支撑件260沿着纵向轴线LA270在静止位置(图2D)与致动位置(图5D)之间移动。更具体地：(1)流量控制轴270的第一端部部分271被接纳在流量控制轴支撑件287的流量控制轴支撑毂287c中所限定的开口中，并由流量控制轴支撑件287支撑；以及(2)流量控制轴270的第二端部部分280被接纳在第二流量控制组件支撑件260中所限定的流量控制轴接纳孔264sr中，并由第二流量控制组件支撑件260支撑。
当流量控制轴270处于其静止位置和致动位置中时，第一密封元件200a和第二密封元件200b密封地接合限定流量控制轴接纳孔264sr的第二流量控制组件支撑件260的壁。当流量控制轴270处于其静止位置中时，第三密封元件200c密封地接合第二流量控制组件支撑件260的密封表面264ss，使得空气入口孔264ai和空气流动路径287fp不与空气出口孔264ao流体连通。当流量控制轴270处于其致动位置中时，第三密封元件200c与密封表面264ss间隔开(即，不密封地接合该密封表面)，使得空气入口孔264ai和空气流动路径287fp与空气出口孔264ao流体连通。
流量控制轴偏置元件保持器285螺纹安装到流量控制轴270的第二端部部分280。流量控制轴偏置元件270b围绕流量控制轴偏置元件保持器285的主体285b和流量控制轴270的第二端部部分280的一部分，并被保持在流量控制轴偏置元件保持器285的头部285a的下侧(未标出)与第二流量控制组件支撑件260的保持表面264r之间。流量控制轴偏置元件270b将流量控制轴270偏置到其静止位置。
第一流量控制组件支撑件210和第二流量控制组件支撑件260安装到空气引导组件300的空气引导器310的下侧(下文所述)，使得扳机轴220的纵向轴线LA220和流量控制轴270的纵向轴线LA270同轴(即，使得扳机轴220和流量控制轴270具有同一纵向轴线)。
空气引导组件300被配置成从流量控制组件200接收加压空气，并将加压空气引导到可充气物体中。如图3A至图3D最佳地示出，空气引导组件300包括空气引导器310、端盖320和止回阀330。
空气引导器310包括细长环形主体312、隔板314和喷嘴316。隔板314跨越主体312的内径径向延伸，并且纵向定位在主体312的后端附近。如图3C和图3D最佳地示出，隔板314限定具有大体上圆形截面的L形空气导管314a，该空气导管被确定大小、确定形状、定位、定向以及以其他方式被配置成导引从流量控制组件200接收的加压空气。喷嘴316被定位在主体312的相反前端处，并被配置成使得可流体连接到可充气物体的充气头部(未示出)可以机械地安装到喷嘴316。
端盖320包括具有环形外壁322和止回阀保持元件324的主体。止回阀保持元件324跨越外壁322的内径径向延伸，并限定凹槽(未标出)，该凹槽的大小被确定成接纳止回阀330的一部分。
止回阀330包括弹性主体，该弹性主体具有安装部分332、安装部分332的一侧上的第一翼334、以及安装部分332的相反侧上的第二翼336。翼334和336可相对于安装部分332在打开位置与关闭位置之间枢转。
如图3C和图3D最佳地示出，端盖320安装到空气引导器310的后端，以将止回阀330保持在适当位置中。具体地，止回阀330的安装部分332被接纳在端盖320的止回阀保持元件324的凹槽中，并经由过盈配合而保持在适当位置中。端盖320(止回阀330安装到该端盖)附接到空气引导器310的主体312的后端(比如，经由紧固件)，使得隔板314的后端邻近止回阀330的安装部分332，以阻止止回阀330意外地从端盖320移除。
图3D示出了止回阀330的处于关闭位置中的第一翼334和第二翼336。当处于其关闭位置中时，第一翼334和第二翼336接合端盖320的环形唇缘(未标出)，并阻止空气从空气导管312a的后开口流出(即，在图3D中，从左向右)。第一翼334和第二翼336可从其关闭位置移动到图3E所示的打开位置(比如，经由文丘里效应，如下文所解释)。
空气引导器310和端盖320一起限定空气导管312a，该空气导管从端盖320中所形成的开口(当止回阀330的翼334和336处于其关闭位置中时，这些开口关闭，并且当这些翼处于其打开位置中时，这些开口打开)延伸到喷嘴316中所形成的开口。隔板314中所限定的空气导管314a与空气导管312a流体连通。
控制组件400被配置成控制充气机10的自动中断功能，将信息输出给用户，从用户接收输入，并与外部装置通信。如图4A至图4C最佳地示出，控制组件400包括控制器400a、通信接口400b、壳体410、显示装置420、输入装置430、灯440和压力传感器450。
控制器400a可以封闭在壳体410内，并且可以是包括任何合适的(多个)处理装置(比如，微处理器、基于微控制器的平台、集成电路或专用集成电路)和任何合适的(多个)存储器装置(比如，随机存取存储器、只读存储器或闪存存储器)的任何合适类型的控制器(比如，可编程逻辑控制器)。(多个)存储器装置存储可由(多个)处理装置执行以控制充气机10的某些部件的操作的指令。
通信接口400b封闭在壳体410内，并被配置成建立和促进控制器400a与外部装置(比如，计算装置(例如，膝上型计算机、平板计算机或移动电话，未示出))之间的双向通信。在操作中，一旦通信接口400b与计算装置建立通信，控制器400a就可以将与充气机10的操作相关联的数据发送到外部装置(经由通信接口400b)，并从外部装置接收数据(经由通信接口400b)。通信接口400b可以是任何合适的无线通信接口，该无线通信接口具有任何合适的架构并利用任何合适的协议，比如(但不限于)：802.11(WiFi)；802.15(包括蓝牙)；802.16(WiMax)；802.22；蜂窝标准，比如，CDMA、CDMA2000和WCDMA；射频(例如，RFID)；红外线；以及近场通信(NFC)协议。
显示装置420由壳体410支撑，并且可以包括任何合适类型的显示装置，比如(但不限于)：等离子体显示器、液晶显示器(LCD)、基于发光二极管(LED)的显示器、基于多个有机发光二极管(OLED)的显示器、基于聚合物发光二极管(PLED)的显示器、基于多个表面传导电子发射器(SED)的显示器、包括投影和/或反射图像的显示器、或任何其他合适的电子装置或显示机构。显示装置420可以具有任何合适的大小、形状和配置。
输入装置430由壳体410支撑，并被配置成接收来自用户的输入。在此示例实施例中，输入装置430包括机械按钮。输入装置430可以是任何其他合适的输入装置，比如(但不限于)机械开关、机械转盘或触摸面板。
灯440由壳体410支撑，并且是任何合适类型的灯，比如发光二极管。
压力传感器450由壳体410支撑，并且是任何合适类型的压力传感器，比如，硅微机械压阻式压力感测芯片，该压力传感器响应于施加到其上的压力提供成比例的电压输出。
如图4C所示，控制器400a可操作地连接到显示装置420，以控制显示装置420显示内容。控制器400a通信连接到输入装置430，以响应于输入装置430的致动而从输入装置430接收信号。控制器400a可操作地连接到灯440，以控制灯440的操作(即，将灯440打开和关闭)。控制器400a通信连接到压力传感器450，以从压力传感器450接收指示由压力传感器450感测的压力的信号。控制器400a可操作地连接到致动器242，以控制致动器臂242c从其静止位置到其伸展位置的移动(经由将电流引导到螺线管242b)。控制器400a通信连接到扳机轴传感器250，以响应于扳机轴传感器250的致动和去致动，从扳机轴传感器250接收信号。
壳体410安装到空气引导组件300的空气引导器310的上部部分，使得压力传感器450被定位成检测由空气引导器310的主体312限定的空气导管312a内的压力(在充气机与可充气物体流体连通之后，该压力与可充气物体内的压力相同)。
电源组件500包括、被电连接到、或被配置成接纳电源(比如，一个或多个可更换或可充电电池)，该电源被配置成给流量控制组件200和控制组件400的电子部件(例如，致动器242、控制器400a、通信接口400b、显示装置420、灯440和压力传感器450)供电。在此示例实施例中，电源组件500包括电源壳体，该电源壳体可移除地附接到充气机壳体100的手柄130上，并被配置成容纳电源。
现参考图6所示的流程图的充气过程600以及示出了充气机10的一部分的图5A至图5F来描述充气机10对衬垫袋充气的操作。此处，虽然未示出，但与加压空气源流体连通的工具机械地且流体地连接到空气引导部分264，使得加压空气源与空气引导部分264的空气入口孔264ai和流量控制轴支撑件287的空气流动路径287fp流体连通。而且，空气导管310与衬垫袋流体连通。
最初，如图5A所示，扳机290、扳机轴220和流量控制轴处于其相应静止位置中。用户开始将扳机290从其静止位置旋转到其致动位置，这使扳机轴220开始从其静止位置移动到其致动位置，如方框602所指示。如方框604所指示，随着扳机轴220到达其中间位置，扳机轴传感器250检测扳机轴220。更具体地，随着扳机轴220到达其中间位置，扳机轴220的被感测部分224致动扳机轴传感器250，该扳机轴传感器将对应信号发送到控制器400a。
如菱形606所指示，响应于接收到此信号，控制器400a确定可充气物体内的压力是否小于预设压力。在此示例实施例中，控制器400a使用从压力传感器450接收的反馈来确定可充气物体内的压力，并将该压力与所存储的预设压力进行比较。如果可充气物体内的压力不小于预设压力，则过程600结束。换句话说，移动限制器230保持在其锁定位置中，并阻止扳机轴220从其中间位置移动到其致动位置。
另一方面，如果可充气物体内的压力小于预设压力，则致动器242将移动限制器230从其锁定位置移动到其释放位置，以使扳机290和扳机轴220能够继续移动到其致动位置，如方框608所指示并且如图5C所示。更具体地，控制器400a将电流引导穿过螺线管242b，这使螺线管242b迫使致动器臂242c从其缩回位置移动到其伸展位置，以接触移动限制器230的臂234，并将移动限制器230从其锁定位置移动到其释放位置。
随着移动限制器230移开，扳机290的继续旋转使扳机轴220接触流量控制轴270，并开始将流量控制轴从其静止位置移动到其致动位置，如方框610所指示，这使第三密封元件200c与密封表面264ss脱离接合，并使加压空气能够开始从流量控制组件200流动到空气引导组件300中，并从空气引导组件300流动到可充气物体中，如方框610所指示。当发生这种情况时，文丘里效应使第一翼334和第二翼336从其关闭位置移动到打开位置(图3E)，以从大气抽取空气，并将此空气引导到可充气物体中以加速充气。扳机290、扳机轴220和流量控制轴270最终到达其致动位置，如方框612所指示并且如图5D所示。
致动器242使移动限制器230能够从其释放位置移动到其锁定位置，从而将扳机290、扳机轴220和流量控制轴270锁定在其致动位置中，如方框614所指示并且如图5D所示。具体地，在预设时间段之后，控制器400a停止将电流引导穿过螺线管242b，这使致动器臂偏置元件242e将致动器臂242c移动回到其缩回位置。此时，用户释放扳机290，并且扳机290和扳机轴220朝向其相应静止位置稍稍移回，直到扳机轴220的移动限制部分226的第二移动限制器接合表面226b接触移动限制器230的第二臂234，这阻止扳机轴220(并且因此阻止扳机290和流量控制轴270)朝向其静止位置的进一步移动。
此时，控制器400a继续相对于预设压力而监测可充气物体内的压力，并且可充气物体内的压力最终达到预设压力，如方框616所指示。作为响应，致动器242将移动限制器230从其锁定位置移动到其释放位置(如上所述)，以使扳机290、扳机轴220和流量控制轴270能够返回到其静止位置，如方框618所指示并且如图5E所示。在没有移动限制器230阻止这种移动的情况下，相应偏置元件将扳机290、扳机轴220和流量控制轴270偏置到其相应静止位置，以停止加压空气到可充气物体中的流动，如方框620所指示并且如图5F所示。致动器仅需要使移动限制器枢转以能够充气和稍后停止充气的事实意味着，与使用在充气期间主动保持孔口打开的致动器的已知的电池供电的充气机相比，该致动器在每个充气周期需要较少电力，这延长了电池寿命。
如图1D所示，充气机10包括手动超控部件，该手动超控部件，该手动超控部件使用户能够将充气机10配置为纯手动操作，即，没有自动中断功能。手动超控部件包括具有指状物15a的转盘15以及具有移动限制器接合器18a的内部部件18。手动超控部件由第一充气机壳体部件110支撑。更具体地，转盘15和内部部件18经由紧固件19而彼此附接，使得转盘和内部部件将第一充气机壳体部件110夹住，其中，转盘15定位在充气机壳体110外部并且内部部件18定位在充气机壳体110内部。转盘15和内部部件18作为一个整体在标准位置(图1D)和超控位置(未示出)之间旋转。当手动超控部件处于标准位置中时，内部部件18的移动限制器接合器18A与移动限制器230间隔开。将手动超控部件从标准位置到超控位置的旋转使移动限制器接合器18A接触移动限制器230，并将移动限制器203从其锁定位置移动到其释放位置。这使用户能够拉动扳机，而不管可充气物体内的压力是否处于或高于预设压力。
预设压力可以按任何合适的方式设定。在某些实施例中，输入装置430被配置成使用户能够选择预设压力。在其他实施例中，用户可以使用外部装置来选择预设压力，外部装置稍后经由通信接口400b而将此预设压力发送到控制器400a。
在各种实施例中，显示装置可以显示各种信息中的任何一种，比如(但不限于)：预设压力、可充气物体内的检测到的压力、和/或剩余电池寿命。
在各种实施例中，响应于扳机轴传感器检测到扳机轴已到达其中间位置，控制器在控制致动器将移动限制器从其锁定位置移动到其释放位置之前，确定是否剩余足够的电池寿命(例如，确定剩余电池寿命是否高于阈值)。如果控制器确定没有剩余足够的电池寿命，则控制器不将移动限制器从其锁定位置移动到其释放位置。这防止了当可充气物体内的压力达到预设压力时充气机没有足够的电力来自动停止充气的情形，此情形可能导致过度充气。
在各种实施例中，如果控制器确定电池寿命在充气期间下降到低于预设阈值，则控制器控制致动器将移动限制器从其锁定位置移动到其释放位置以终止充气。这防止了当可充气物体内的压力达到预设压力时充气机没有足够的电力来自动停止充气的情形，此情形可能导致过度充气。
在各种实施例中，本披露的充气机包括：壳体；空气引导器，该空气引导器由该壳体支撑，并限定可流体连接到可充气物体的空气导管；压力传感器，该压力传感器被配置成检测该可充气物体内的压力；扳机，该扳机可从静止位置移动到可使空气入口流体连接到该空气导管的致动位置；移动限制器，该移动限制器可在锁定位置与释放位置之间移动，在该锁定位置中，该移动限制器阻止该扳机从该静止位置移动到该致动位置，并且在该释放位置中，该移动限制器不阻止该扳机从该静止位置移动到该致动位置；以及控制器，该控制器被配置成响应于该可充气物体内的该压力小于预设压力，使该移动限制器从该锁定位置移动到该释放位置。
在某些这样的实施例中，该充气机进一步包括可操作地连接到该移动限制器的致动器。该控制器被配置成使该致动器将该移动限制器进行以下移动中的至少一种：(1)从该锁定位置移动到该释放位置；以及(2)从该释放位置移动到该锁定位置。
在某些这样的实施例中，该控制器被配置成使该致动器将该移动限制器进行以下移动中的仅一种：(1)从该锁定位置移动到该释放位置；以及(2)从该释放位置移动到该锁定位置。
在某些这样的实施例中，该充气机进一步包括移动限制器偏置元件，该移动限制器偏置元件将该移动限制器偏置到以下位置中的另一个：(1)该锁定位置；以及(2)该释放位置。
在某些这样的实施例中，该充气机进一步包括扳机轴，该扳机轴可在静止位置与致动位置之间移动，其中：(1)该扳机从其静止位置到其致动位置的移动使该扳机轴从其静止位置移动到其致动位置；以及(2)该扳机从其致动位置到其静止位置的移动使该扳机轴从其致动位置移动到其静止位置；以及扳机轴传感器，该扳机轴传感器被配置成感测该扳机轴何时已到达该静止位置与该致动位置之间的中间位置。
在某些这样的实施例中，该扳机轴传感器被配置成当该扳机轴已到达该中间位置时直接感测该扳机轴。
在某些这样的实施例中，该控制器被进一步配置成，当该扳机轴传感器感测到该扳机轴已到达该中间位置时，响应于该可充气物体内的该压力小于该预设压力，控制该致动器将该移动限制器移动到其释放位置。
在某些这样的实施例中，该充气机进一步包括流量控制轴，该流量控制轴包括密封元件，其中该流量控制轴可在静止位置与致动位置之间移动，在该静止位置中，该密封元件密封地接合密封表面，使得空气无法从该空气入口流动到该空气导管，并且在该致动位置中，该密封元件不密封地接合该密封表面，使得该空气入口与该空气导管流体连通。
在某些这样的实施例中，该扳机从其静止位置到其致动位置的移动使该流量控制轴从其静止位置移动到其致动位置。
在某些这样的实施例中，该充气机进一步包括致动器，该致动器可操作地连接到该移动限制器，其中该控制器被配置成使该致动器将该移动限制器进行以下移动中的至少一种：(1)从该锁定位置移动到该释放位置；以及(2)从该释放位置移动到该锁定位置。
在某些这样的实施例中，该充气机进一步包括扳机轴，该扳机轴可在静止位置与致动位置之间移动，其中：(1)该扳机从其静止位置到其致动位置的移动使该扳机轴从其静止位置移动到其致动位置；以及(2)该扳机从其致动位置到其静止位置的移动使该扳机轴从其致动位置移动到其静止位置；以及扳机轴传感器，该扳机轴传感器被配置成感测该扳机轴何时已到达该静止位置与该致动位置之间的中间位置。
在某些这样的实施例中，该控制器被进一步配置成，当该扳机轴传感器感测到该扳机轴已到达该中间位置时，响应于该可充气物体内的该压力小于该预设压力，控制该致动器将该移动限制器移动到其释放位置。
在某些这样的实施例中，该扳机轴从其静止位置到其致动位置的移动使该流量控制轴从其静止位置移动到其致动位置。
在某些这样的实施例中，当该扳机轴处于其中间位置中时，该流量控制轴处于其静止位置中。
在某些这样的实施例中，该充气机进一步包括将该流量控制轴偏置到其静止位置的流量控制轴偏置元件、将该扳机和该扳机轴偏置到其相应静止位置的扳机偏置元件、以及将该移动限制器偏置到其锁定位置的移动限制器偏置元件。
在某些这样的实施例中，该控制器被进一步配置成响应于该可充气物体内的该压力达到该预设压力，使该移动限制器从该锁定位置移动到该释放位置。
在各种实施例中，本披露的操作充气机以对可充气物体充气的方法包括：通过压力传感器来检测该可充气物体内的压力；通过控制器来监测该可充气物体内的该压力；以及响应于该可充气物体内的该压力小于预设压力，通过该控制器来使该移动限制器从(1)锁定位置移动到(2)释放位置，在该锁定位置中，该移动限制器阻止扳机从静止位置移动到可使空气入口流体连接到该空气导管的致动位置，并且在该释放位置中，该移动限制器不阻止该扳机从该静止位置移动到该致动位置。
在某些这样的实施例中，使该移动限制器从该锁定位置移动到该释放位置包括通过该控制器来控制致动器将该移动限制器从该锁定位置移动到该释放位置。
在某些这样的实施例中，该方法进一步包括通过该控制器来监测该扳机轴传感器的致动；以及响应于可操作地连接到该扳机的扳机轴致动该扳机轴传感器，通过该控制器来确定该可充气物体内的该压力是否小于该预设压力。
在某些这样的实施例中，该方法进一步包括响应于该可充气物体内的该压力达到该预设压力，通过该控制器来使该移动限制器从该锁定位置移动到该释放位置。

Claims (20)

1.一种充气机，包括：
壳体；
空气引导器，所述空气引导器由所述壳体支撑，并限定可流体连接到可充气物体的空气导管；
压力传感器，所述压力传感器被配置成检测所述可充气物体内的压力；
扳机，所述扳机可从静止位置移动到可使空气入口流体连接到所述空气导管的致动位置；
移动限制器，所述移动限制器可在锁定位置与释放位置之间移动，在所述锁定位置中，所述移动限制器阻止所述扳机从所述静止位置移动到所述致动位置，并且在所述释放位置中，所述移动限制器不阻止所述扳机从所述静止位置移动到所述致动位置；以及
控制器，所述控制器被配置成响应于所述可充气物体内的所述压力小于预设压力，使所述移动限制器从所述锁定位置移动到所述释放位置。
2.如权利要求1所述的充气机，进一步包括致动器，所述致动器可操作地连接到所述移动限制器，其中所述控制器被配置成使所述致动器将所述移动限制器进行以下移动中的至少一种：(1)从所述锁定位置移动到所述释放位置；以及(2)从所述释放位置移动到所述锁定位置。
3.如权利要求1所述的充气机，进一步包括致动器，所述致动器可操作地连接到所述移动限制器，其中，所述控制器被配置成使所述致动器将所述移动限制器进行以下移动中的仅一种：(1)从所述锁定位置移动到所述释放位置；以及(2)从所述释放位置移动到所述锁定位置。
4.如权利要求3所述的充气机，进一步包括：移动限制器偏置元件，所述移动限制器偏置元件将所述移动限制器偏置到以下位置中的另一个：(1)所述锁定位置；以及(2)所述释放位置。
5.如权利要求2所述的充气机，进一步包括：
扳机轴，所述扳机轴可在静止位置与致动位置之间移动，其中：(1)所述扳机从其静止位置到其致动位置的移动使所述扳机轴从其静止位置移动到其致动位置；以及(2)所述扳机从其致动位置到其静止位置的移动使所述扳机轴从其致动位置移动到其静止位置；以及
扳机轴传感器，所述扳机轴传感器被配置成感测所述扳机轴何时已到达所述静止位置与所述致动位置之间的中间位置。
6.如权利要求5所述的充气机，其中，所述扳机轴传感器被配置成当所述扳机轴已到达所述中间位置时直接感测所述扳机轴。
7.如权利要求5所述的充气机，其中，所述控制器被进一步配置成，当所述扳机轴传感器感测到所述扳机轴已到达所述中间位置时，响应于所述可充气物体内的所述压力小于所述预设压力，控制所述致动器将所述移动限制器移动到其释放位置。
8.如权利要求1所述的充气机，进一步包括流量控制轴，所述流量控制轴包括密封元件，其中所述流量控制轴可在静止位置与致动位置之间移动，在所述静止位置中，所述密封元件接合密封表面，使得空气无法从所述空气入口流动到所述空气导管，并且在所述致动位置中，所述密封元件不接合所述密封表面，使得所述空气入口与所述空气导管流体连通。
9.如权利要求8所述的充气机，其中，所述扳机从其静止位置到其致动位置的移动使所述流量控制轴从其静止位置移动到其致动位置。
10.如权利要求9所述的充气机，进一步包括致动器，所述致动器可操作地连接到所述移动限制器，其中所述控制器被配置成使所述致动器将所述移动限制器进行以下移动中的至少一种：(1)从所述锁定位置移动到所述释放位置；以及(2)从所述释放位置移动到所述锁定位置。
11.如权利要求10所述的充气机，进一步包括：
扳机轴，所述扳机轴可在静止位置与致动位置之间移动，其中：(1)所述扳机从其静止位置到其致动位置的移动使所述扳机轴从其静止位置移动到其致动位置；以及(2)所述扳机从其致动位置到其静止位置的移动使所述扳机轴从其致动位置移动到其静止位置；以及
扳机轴传感器，所述扳机轴传感器被配置成感测所述扳机轴何时已到达所述静止位置与所述致动位置之间的中间位置。
12.如权利要求11所述的充气机，其中，所述控制器被进一步配置成，当所述扳机轴传感器感测到所述扳机轴已到达所述中间位置时，响应于所述可充气物体内的所述压力小于所述预设压力，控制所述致动器将所述移动限制器移动到其释放位置。
13.如权利要求12所述的充气机，其中，所述扳机轴从其静止位置到其致动位置的移动使所述流量控制轴从其静止位置移动到其致动位置。
14.如权利要求13所述的充气机，其中，当所述扳机轴处于其中间位置中时，所述流量控制轴处于其静止位置中。
15.如权利要求13所述的充气机，进一步包括流量控制轴偏置元件、扳机偏置元件和移动限制器偏置元件，所述流量控制轴偏置元件将所述流量控制轴偏置到其静止位置、所述扳机偏置元件将所述扳机和所述扳机轴偏置到其相应静止位置、以及所述移动限制器偏置元件将所述移动限制器偏置到其锁定位置。
16.如权利要求1所述的充气机，其中，所述控制器被进一步配置成响应于所述可充气物体内的所述压力达到所述预设压力，使所述移动限制器从所述锁定位置移动到所述释放位置。
17.一种操作充气机以对可充气物体充气的方法，所述方法包括：
通过压力传感器来检测所述可充气物体内的压力；
通过控制器来监测所述可充气物体内的所述压力；以及
响应于所述可充气物体内的所述压力小于预设压力，通过所述控制器来使移动限制器从(1)锁定位置移动到(2)释放位置，在所述锁定位置中，所述移动限制器阻止扳机从静止位置移动到可使空气入口流体连接到空气导管的致动位置，并且在所述释放位置中，所述移动限制器不阻止所述扳机从所述静止位置移动到所述致动位置。
18.如权利要求17所述的方法，其中，使所述移动限制器从所述锁定位置移动到所述释放位置包括通过所述控制器来控制致动器将所述移动限制器从所述锁定位置移动到所述释放位置。
19.如权利要求17所述的方法，进一步包括：
通过所述控制器来监测扳机轴传感器的致动；以及
响应于可操作地连接到所述扳机的扳机轴致动所述扳机轴传感器，通过所述控制器来确定所述可充气物体内的所述压力是否小于所述预设压力。
20.如权利要求17所述的方法，进一步包括响应于所述可充气物体内的所述压力达到所述预设压力，通过所述控制器来使所述移动限制器从所述锁定位置移动到所述释放位置。
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