CN217735694U - 打气泵机芯及打气泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种打气泵机芯及打气泵，机芯包括：中空的气缸；气缸盖，该气缸盖连接于该气缸的第一端，并具有与该气缸内部连通的出气接头；连杆，该连杆的末端设置有活塞，该活塞自与该气缸的第一端相对的第二端伸入到该气缸的内部；活塞环，该活塞环固定于该活塞，该活塞环的外周边缘与该气缸的内周表面紧密接触，该活塞环具有弹性变形部，该弹性变形部在该气缸内的气压高于外界气压时与该活塞的端面保持紧贴，从而将该气缸的外部与该活塞和该第一端之间的空间隔绝，在弹性变形时，该弹性变形部至少部分与该活塞的端面脱离接触而将该气缸的外部与该活塞和该第一端之间的空间连通。活塞环相比于进气阀结构上更简单，成本更低。

Description

打气泵机芯及打气泵

技术领域

本实用新型涉及打气泵技术领域，具体涉及一种打气泵机芯及采用该机芯的打气泵。

背景技术

气泵是对各种可充气产品(诸如汽车轮胎、摩托车轮胎、自行车轮胎、球类、充气床垫、充气跳床、充气沙发、充气玩具等)进行充气的工具。现有的一些气泵(例如电动气泵)的机芯包括单独的进气阀，在气泵的连杆相对于气缸被向外拉动时，进气阀打开以允许空气进入到气缸内。设置单独的进气阀增加了机芯的结构复杂性，并且增加了成本。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种打气泵机芯以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种打气泵机芯，包括：中空的气缸；气缸盖，该气缸盖连接于该气缸的第一端，并具有与该气缸内部连通的出气接头；连杆，该连杆的末端设置有活塞，该活塞自与该气缸的第一端相对的第二端伸入到该气缸的内部；活塞环，该活塞环固定于该活塞，该活塞环的外周边缘与该气缸的内周表面紧密接触，该活塞环具有弹性变形部，该弹性变形部在该气缸内的气压高于外界气压时与该活塞的端面保持紧贴，从而将该气缸的外部与该活塞和该第一端之间的空间隔绝，在弹性变形时，该弹性变形部至少部分与该活塞的端面脱离接触而将该气缸的外部与该活塞和该第一端之间的空间连通。

可选的，该活塞环包括圆环本体和泵膜，该圆环本体包括一通孔，该泵膜设置于该通孔内，该泵膜包括多个自该泵膜的外周延伸到该通孔的内表面的连接部连接于该圆环本体，该泵膜和该连接部构成该弹性变形部。

可选的，该活塞的端面包括与外界连通的通孔，在该气缸内的气压高于外界气压时，该泵膜与该活塞的端面保持紧贴并覆盖该活塞的通孔，在该气缸内的气压低于外界气压时，该泵膜至少部分脱离接触该活塞的端面而将该活塞的通孔与该活塞和该第一端之间的空间连通。

可选的，打气泵机芯还包括驱动该连杆运动以带动该活塞相对于该气缸运动的驱动装置。

可选的，该驱动装置包括电机和传动装置，该电机固定于该传动装置的第一端，该气缸固定于该传动装置的第二端，该传动装置包括与该电机的输出轴连接的输入元件和与该连杆连接的输出元件。

本实用新型还提供一种打气泵，包括：外壳；设置于该外壳中的机芯，该机芯包括：中空的气缸；气缸盖，该气缸盖连接于该气缸的第一端，并具有与该气缸内部连通的出气接头；连杆，该连杆的末端设置有活塞，该活塞自与该气缸的第一端相对的第二端伸入到该气缸的内部；活塞环，该活塞环固定于该活塞，该活塞环的外周边缘与该气缸的内周表面紧密接触，该活塞环具有弹性变形部，该弹性变形部在该气缸内的气压高于外界气压时与该活塞的端面保持紧贴，从而将该气缸的外部与该活塞和该第一端之间的空间隔绝，在弹性变形时，该弹性变形部至少部分与该活塞的端面脱离接触而将该气缸的外部与该活塞和该第一端之间的空间连通。

可选的，所述的打气泵还包括固定在该机芯并且与该外壳相抵触的减震垫。

本实用新型技术方案，具有如下优点：相比采用进气阀的常规打气泵，根据上述实施例的打气泵采用构造相对简单的活塞环，活塞环在充气过程中起到密封的作用，在返程吸气过程中又起到进气的作用，这样相比于使用进气阀结构上更简单，成本更低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的打气泵的立体图。

图2为本实用新型实施例提供的打气泵机芯的立体图。

图3为本实用新型实施例提供的打气泵机芯的部分分解图，其中一些元件被省略。

图4为本实用新型实施例提供的打气泵机芯的立体图，其中一些元件被省略。

图5为本实用新型实施例提供的打气泵机芯在充气过程的剖视图。

图6为本实用新型实施例提供的打气泵机芯在吸气过程的剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参阅图1至图3，本实用新型实施例提供了一种打气泵100，其包括外壳200和设置于该外壳200中的机芯300。该机芯300包括：中空的气缸10、气缸盖20、连杆30和活塞环40。该气缸盖20连接于该气缸10的第一端(即图2中气缸10的右端)，并具有与该气缸10内部连通的出气接头21。该连杆30的末端设置有活塞31，该活塞31自与该气缸10的第一端相对的第二端(即图2中气缸10的左端)伸入到该气缸10的内部。该活塞环40固定于该活塞31，该活塞环40的外周边缘与该气缸10的内周表面紧密接触(见图5)，该活塞环40具有弹性变形部41，该弹性变形部41在该气缸10内的气压高于外界气压时与该活塞31的端面保持紧贴，从而将该气缸10的外部与该活塞31和该第一端之间的空间隔绝(见图5)，在弹性变形时，该弹性变形部41至少部分与该活塞31的端面脱离接触而该气缸10的外部与该活塞31和该第一端之间的空间连通(见图6)。

通过这样的构造，当连杆30受到推动时，活塞31朝向该气缸10的第一端移动，限定在该活塞31和气缸10的第一端之间的空间(以下称“气缸压缩室”)的体积变小，进而导致气缸压缩室的气压升高。当该气缸压缩室内的气压高于外界气压时，该弹性变形部41因该气缸压缩室内的气压而紧紧贴合在活塞31的端面。此时，将该气缸10的外部与该气缸压缩室隔绝。此后，随着活塞31继续朝向该气缸10的第一端移动，该气缸压缩室内的空气通过该出气接头21流动到待充气物(例如轮胎)中。在完成一次如上所述的充气操作后，当连杆30受到拉动时，该活塞31逐渐远离该气缸10的第一端，气缸压缩室的体积变大，进而导致气缸压缩室的气压降低，当该气缸压缩室内的气压低于外界气压时，该弹性变形部41发生弹性变形，该弹性变形部41至少部分与该活塞31的端面脱离接触，使得该气缸10的外部与气缸压缩室相连通，从而允许气10缸的外部的空气流入到气缸压缩室中。

相比采用进气阀的常规打气泵，根据上述实施例的打气泵100采用构造相对简单的活塞环40，降低了机芯的结构复杂性，有利于降低了成本。

参考图5，在一实施方式中，气缸10包括主体11，主体11包括自其左端(即上述第二端)延伸的收容腔12，该主体11的右端(即上述第一端)形成有侧壁13，该侧壁13上设置有与收容腔12连通的通孔14。该气缸盖20连接于该侧壁13。活塞31收容于该收容腔12中，活塞31朝向该侧壁13移动时，收容腔12内的空气通过该通孔14流动到该气缸盖20中。

参考图4，在一实施方式中，主体11的周向外侧面上设置有多个散热鳍片15，其有利于热量的散发，有利于延长机芯的使用寿命。

参考图3，在一实施方式中，连杆30包括杆部32，杆部32的第一端321为受力端，其接收外力而使得连杆30相对于气缸10移动。例如，当打气泵100为手动气泵时，该第一端321接收来自用户的推力/拉力。当打气泵100为电动气泵时，该第一端321与驱动装置相连接，这将在下文中详细描述。

在一实施方式中，活塞31包括大致为扁圆柱状的活塞本体311，该活塞本体311形成于杆部32的与第一端321相对的第二端。该活塞本体311具有与气缸10的收容腔12相应的形状，并小于收容腔12的横截面的尺寸，使得活塞本体311可以在收容腔12中自由地移动。例如，收容腔12的横截面可以为圆形，该活塞本体311的横截面亦为圆形。

在一实施方式中，该活塞环40包括圆环本体42，该活塞本体311的端面凸出有卡合部312，该卡合部312与该活塞本体311的端面之间形成有环槽313，该圆环本体42的内圈边缘恰好卡合在该环槽313中，从而将该活塞环40固定于该活塞30。可以理解地，该活塞环40的固定方式不局限于此，在需要时，其可采用其它的现有技术中的固定方式，例如使用螺钉。

在一实施方式中，该活塞环40包括自圆环本体42的外圈呈放射状向外伸出的侧壁43，该侧壁43的末端边缘(即活塞环40的外周边缘)紧紧的抵触该收容腔12的内周表面。在以实施方式中，该侧壁43具有柔性，能在受到挤压时发生弹性形变，从而使得该侧壁43的末端边缘与该收容腔12的内周表面之间不存在允许空气通过的间隙。

在一实施方式中，该活塞环40还包括泵膜44，该圆环本体42包括一通孔421，该泵膜44设置于该通孔421内，该泵膜44包括多个自该泵膜44的外周边缘延伸到该通孔421的内表面的连接部45连接于该圆环本体42，该泵膜44和该连接部45构成该弹性变形部41。如此，在受到外力作用时，该弹性变形部41能发生弹性形变。在本实施方式中，上述卡合部312的数量为两个，该两个卡合部312相互间隔以提供容纳该泵膜44和该连接部45的空间。

在一实施方式中，活塞环40可采用软质橡胶材料制成，但不局限于此，在需要时，可以选择其它合适的能产生弹性变形的材料。

参考图5，在一实施方式中，该活塞31的端面(即活塞本体311的端面)包括与外界连通的通孔314，在该气缸10内的气压高于外界气压时，该泵膜44与该活塞31的端面保持紧贴并覆盖该通孔314。此时，气缸压缩室16与待充气物(例如轮胎)的内部连通，并与气缸10的外部隔绝。从而使得气缸压缩室16的空气不会外泄。

参考图6，在该气缸10内的气压低于外界气压时，该弹性变形部41发生弹性形变。该泵膜44至少部分脱离接触该活塞31的端面而将该活塞31的通孔314与该气缸压缩室16连通。

由上可知，活塞环40在充气过程中起到密封的作用，在返程吸气过程中又起到进气的作用，这样相比于使用进气阀结构上更简单，成本更低。

在一实施方式中，机芯还包括驱动该连杆30运动以带动该活塞31相对于该气缸10运动的驱动装置50。

参考图2，在一实施方式中，该驱动装置50包括电机51和传动装置52，该电机51固定于该传动装置52的第一端(即图2中的左端)，该气缸10固定于该传动装置52的第二端(即图2中的右端)，该传动装置52包括与该电机51的输出轴连接的输入元件53和与该连杆30连接的输出元件54。

参考图2和图4，在一实施方式中，传动装置52还包括支架55，该输入元件53和输出元件54均为锥形齿轮。参考图2和图3，该输出元件54固定于轴541，轴541插入到固定于支架55的轴承542的内圈中，如此，该输出元件54转动连接于该支架55。

在一实施方式中，连杆30的一端转动连接于该输出元件54，其该连杆30的末端的转动轴线与输出元件54的转动轴线大致平行。例如，输出元件54上固定有轴543，该轴543插入到固定于连杆30的第一端321的轴承544的内圈中。通过这样的构造，该输出元件54、连杆30、气缸10、活塞31/活塞环40构成类似于曲柄滑块机构的连杆机构，即该输入元件53将电机轴的转动传递至该输出元件54，该输出元件54进而带动连杆30摆动，该连杆30的摆动带动该活塞环40在该气缸10的收容腔12中滑动。

参考图2，在一实施方式中，打气泵还包括固定在该机芯300并且与该外壳200相抵触的多个减震垫60。多个减震垫60很好的起到了减震和隔热的作用。

参考图5和图6，在一实施方式中，打气泵还包括单向阀70，该单向阀70设置于该气缸盖20中，该单向阀70包括可移动的阀芯71。该单向阀70关闭时，该阀芯71在弹性件72的推力作用下覆盖气缸10的通孔14，此时，气缸10的气缸压缩室16与气缸盖20相隔绝。该单向阀70打开时，该阀芯71在气缸压缩室16的空气的推动下而移动，使得气缸压缩室16和气缸盖20通过通孔16相连通。

在一实施方式中，单向阀70可采用硅胶材料制成。在高频率的开/闭过程中，相对于很多不锈钢片单向阀，噪音会适当减弱，并且硅胶是可以反弹的，不锈钢一旦折弯将无法恢复原状的特性。

参考图5，在充气时，首先将该出气接头21与待充气物(例如轮胎)相连，然后启动打气泵，驱动装置50驱动连杆30移动，进而带动活塞31和活塞环40相对于气缸10移动。在充气过程中，即活塞31和活塞环40逐渐向气缸的第一端移动时，气缸压缩室16的体积变小，使得气压升高，当气压高于待充气物内部的气压和外界气压时，活塞环40在压力作用下恢复原形，该泵膜44与该活塞31的端面保持紧贴并覆盖该通孔314，气缸压缩室16和外界的气流通道关闭，能够阻止气缸压缩室16内的空气外泄。同时，单向阀70在气缸压缩室16内气压的作用下被打开，待充气物和气缸压缩室16的气流通道导通，使得气缸压缩室16内的空气通过出气接头21流动至待充气物内。

参考图6，在吸气过程中，即即活塞31和活塞环40逐渐向气缸的第二端移动时，气缸压缩室16的体积变大，使得气压降低，当气压低于待充气物内部的气压和外界气压时，活塞环40在外界压力作用下发生弹性形变，使得该泵膜44至少部分脱离接触该活塞31的端面而将该活塞31的通孔314与该气缸压缩室16连通，进而外界的空气通过通孔314进入到气缸压缩室16中。同时，单向阀70在待充气物内气压的作用下被关闭，待充气物和气缸压缩室16的气流通道被关闭，能阻止待充气物内的空气流动至气缸压缩室16中。

通过使用合理的选用材料，能延长机芯的使用寿命，如活塞环选用耐磨性好及耐温高的硅胶，气缸及气缸盖选用锌合金代替塑胶，使其工作寿命能达到300个循环以上，大大高于很多常规机芯的使用寿命(100个循环以内)。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种打气泵机芯，其特征在于，包括：

中空的气缸；

气缸盖，该气缸盖连接于该气缸的第一端，并具有与该气缸内部连通的出气接头；

连杆，该连杆的末端设置有活塞，该活塞自与该气缸的第一端相对的第二端伸入到该气缸的内部；

活塞环，该活塞环固定于该活塞，该活塞环的外周边缘与该气缸的内周表面紧密接触，该活塞环具有弹性变形部，该弹性变形部在该气缸内的气压高于外界气压时与该活塞的端面保持紧贴，从而将该气缸的外部与该活塞和该第一端之间的空间隔绝，在弹性变形时，该弹性变形部至少部分与该活塞的端面脱离接触而将该气缸的外部与该活塞和该第一端之间的空间连通。

2.根据权利要求1所述的打气泵机芯，其特征在于，该活塞环包括圆环本体和泵膜，该圆环本体包括一通孔，该泵膜设置于该通孔内，该泵膜包括多个自该泵膜的外周延伸到该通孔的内表面的连接部连接于该圆环本体，该泵膜和该连接部构成该弹性变形部。

3.根据权利要求2所述的打气泵机芯，其特征在于，该活塞的端面包括与外界连通的通孔，在该气缸内的气压高于外界气压时，该泵膜与该活塞的端面保持紧贴并覆盖该活塞的通孔，在该气缸内的气压低于外界气压时，该泵膜至少部分脱离接触该活塞的端面而将该活塞的通孔与该活塞和该第一端之间的空间连通。

4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的打气泵机芯，其特征在于，还包括驱动该连杆运动以带动该活塞相对于该气缸运动的驱动装置。

5.根据权利要求4所述的打气泵机芯，其特征在于，该驱动装置包括电机和传动装置，该电机固定于该传动装置的第一端，该气缸固定于该传动装置的第二端，该传动装置包括与该电机的输出轴连接的输入元件和与该连杆连接的输出元件。

6.一种打气泵，其特征在于，包括：

外壳；

设置于该外壳中的机芯，该机芯包括：

中空的气缸；

气缸盖，该气缸盖连接于该气缸的第一端，并具有与该气缸内部连通的出气接头；

连杆，该连杆的末端设置有活塞，该活塞自与该气缸的第一端相对的第二端伸入到该气缸的内部；

活塞环，该活塞环固定于该活塞，该活塞环的外周边缘与该气缸的内周表面紧密接触，该活塞环具有弹性变形部，该弹性变形部在该气缸内的气压高于外界气压时与该活塞的端面保持紧贴，从而将该气缸的外部与该活塞和该第一端之间的空间隔绝，在弹性变形时，该弹性变形部至少部分与该活塞的端面脱离接触而将该气缸的外部与该活塞和该第一端之间的空间连通。

7.根据权利要求6所述的打气泵，其特征在于，该活塞环包括圆环本体和泵膜，该圆环本体包括一通孔，该泵膜设置于该通孔内，该泵膜包括多个自该泵膜的外周延伸到该通孔的内表面的连接部连接于该圆环本体，该泵膜和该连接部构成该弹性变形部。

8.根据权利要求7所述的打气泵，其特征在于，该活塞的端面包括与外界连通的通孔，在该气缸内的气压高于外界气压时，该泵膜与该活塞的端面保持紧贴并覆盖该活塞的通孔，在该气缸内的气压低于外界气压时，该泵膜至少部分脱离接触该活塞的端面而将该活塞的通孔与该活塞和该第一端之间的空间连通。

9.根据权利要求6所述的打气泵，其特征在于，还包括固定在该机芯并且与该外壳相抵触的减震垫。

10.根据权利要求6所述的打气泵，其特征在于，还包括驱动该连杆运动以带动该活塞相对于该气缸运动的驱动装置。

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