TW201124623A - Manual air pump for inflating e.g. bicycle tire in cycling shop, has recoil unit arranged within area of head, to enable transition of air if volume of chamber is reduced and pressure in chamber reaches threshold value - Google Patents

Description

201124623 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於給諸如自行車輪胎'運動球或甚至氣 墊床之物品充氣的手動空氣幫浦之領域。手動意謂幫浦必 須特別是藉由使用者之手或腳來致動。 【先前技術】 此類手動空氣幫浦將特別由幫浦或與運動領域有關之物 品的製造者應用，且將在體育用品、自行車店中或甚至在 大規模分佈的超級市場中銷售。 熟習此項技術者已開發出眾多的手動空氣幫浦。因而， 在手動二氣幫浦領域中已注意到若干文獻，特別是文獻FR 2,277,616 ； US 5,676,529 ； US 1,484,549 ； US 54,489,197 ； US 6,371,741 ； US 5,583,234 ； US 5,873,705 ； US 6,290,476 及US 6，190，142。此等文獻中所應用的不同設計目的特別 疋在於改良幫浦之能力、使抽汲速率加倍或甚至增加在抽 没期間自幫浦排出之空氣的體積。 具有複雜性較大或較小之設計的此等不同手動空氣幫浦 具有管狀本體、活塞及幫浦頭。管狀本體包含一密封地接 納幫浦頭之第一末端，幫浦頭經調適以便借助於一撓性連 接末端件直接或間接地連接至待充氣之物品之閱上。活塞 包含一活塞頭，該活塞頭滑動地安裝於本體内部且延伸出 一經由本體之第二末端滑動地安裝之捍，此桿特別地以一 操縱手柄終止’該操縱手柄在本體外部且允許藉由手戍甚 至藉由腳來致動該幫浦，以便進行對物品之充氣。 150254.doc -6 · 201124623 管狀本體中之活塞的滑動總成允許具有可變體積的兩個 腔室得以界定於本體内部，該兩個腔室由活塞頭分隔，第 一腔室位於第一末端一側’第一末端經由第一抗回復構件 與幫浦頭連通，該第一抗回復構件經配置以便在抽沒期間 僅允許由該幫浦頭喷出第一腔室中所含有之空氣，而第_ 腔室位於本體之第二末端一側。 【發明内容】 本發明之目標為，將一種新穎設計方法應用於手動空氣 幫浦’藉由該方法，亦有可能改良在致動活塞後對物品之 充氣能力。 因而’本發明係關於一種由至少一管狀本體、一活塞及 一活塞頭組成之手動空氣幫浦。該本體包含一第一末端及 一第二末端《該活塞包含一活塞頭，該活塞頭滑動地安裝 於本體内部且延伸出一經由本體之第二末端滑動地安裝之 桿’活塞之滑動總成允許具有可變體積的兩個腔室得以界 定於本體内部’該兩個腔室由活塞頭分隔，第一腔室位於 第一末端一側且第二腔室位於第二末端一側。幫浦頭經由 第一抗回復構件與第一幫浦連通，該第一抗回復構件經配 置以便在致動活塞後僅允許由該幫浦頭喷出第一腔室中所 含有之空氣。 根據本發明，密封構件配置於活塞頭與本體之内部之 間’其防止在致動活塞後空氣在該活塞頭與本體之内壁之 間的接觸表面處通過。此外，第二抗回復構件配置於本體 之第一末端處，以便僅在第一腔室之體積增加後（亦即， 150254.doc 201124623 當使用者將活塞桿拉出幫浦之本體時）允許將周圍空氣吸 入此第一腔室中。此外，第三抗回復構件配置於本體之第 二末端處’較佳地配置於具有活塞桿之滑動總成處，以便 僅在第二腔室之體積增加後（亦即，在推活塞桿以便使活 塞桿進入幫浦本體之内部後）允許將周圍空氣吸入此第二 腔至中最後，第四抗回復構件配置於第一腔室與第二腔 室之間的活塞頭處，以便僅在第二腔室之體積減少後且此 第二腔室中之壓力一達到臨限值匕就允許自此第二腔室朝 第一腔室的空氣轉移。 因而，在拉活塞桿期間，第一腔室由通過第二抗回復構 件之空氣填充，而第二腔室中壓力由於第三抗回復構件之 存在而升高，該第三抗回復構件防止此第二腔室中之空氣 朝幫浦外部抽出，此第二腔室中的壓力升高一直發生，直 至此屋力達到臨限值Ps，其接著允許自第二腔室朝第一腔 室的空氣轉移(第一腔室之體積增加），其同時允許 :抗回復構件將空氣吸入第—腔室中且藉由第四抗回復構 件將空風自第二腔室朝第一腔室轉移。相反 後，經由幫浦頭排ψ @ i 基才干 甫貝排出第一腔室令所含有的壓 抗回復構件允許空氣诵坍而笛 > 風弟一 構件被密封，且/第二抗回復構件及第四抗回復 ::二:進腔室由空氣填充，因為第三抗回復構 忏允许工軋進入此第二腔室_。 再 【實施方式j 在閲讀依賴於諸圖對手 以下描述後，本發 一,兩個實施例進行* 〆、他特徵及優點將變得顯而易見。 150254.doc 201124623 如圖！中所說明之手動空氣幫浦由一管狀中空本心及一 活塞3組成，該活塞3由-延伸出一桿8之活塞…組成，桿 8之與頭7相對的末端8a固定至一操縱手柄41。 幫浦頭4附接在管狀本體2之第—末端5處，此幫浦頭續 中空本體2之内部連通且進一步包含一出氣孔仏，該出氣 孔4a經配置以便（例如）借助於一撓性連接末端件直接或間 接地連接至待充氣之物品之閥上。活塞3之桿8穿過本體2 第一末知6處的通孔，其允許此桿8相對於本體2之第 二末端6滑動。又，活塞頭7具有適合於本體2之内徑d的直 徑，使得此活塞頭7在該本體2内部滑動。如圖}中所示意 表示位於本體2内部之活塞頭7允許兩個腔室9、1〇得以 界定，該等腔室之體積可變，第一腔室9位於本體2之第一 末端5側，而第二腔室10位於該本體2之第二末端6一 側在拉或推固定至活塞3之桿8之末端8a的手柄41後，產 生體積之變化。 如圖1中所示意，幫浦1包含配置於彼此連通的本體2之 :端5與幫浦頭4之間的第-抗回復構件11，此等第一抗回 ，構件11級g己置以便僅在第一腔室9之體積減少後（亦即， 田使用者對操縱手柄41施加推力時）允許藉由幫浦頭4噴出 此第一腔室9中所含有的空氣。 又，幫浦1包含配置於與周圍介質連通之該管狀本體2之 壁上（較佳在本體2之第一末端5處）的第二抗回復構件12， °亥等第—&回復構件12僅在第一腔室9之體積增加後允許 將周圍空氣吸入此第-腔室9中。 150254.doc 201124623 —幫浦1包含配置於管狀本體2之第二末端6處之第三抗回 復構件13。較佳地，此等第三抗回復構件丨3配置於第二末 而6_活塞3之桿8之間且僅在第二腔室1〇之體積增加後（亦 *使用者對固定至桿8之手柄4丨施加推力時）允許將周 ^空氣吸入第二腔室1〇中。然而，根據—替代例，將有可 月匕考慮在本體2之第二末端6與活塞3之桿8之間應用密封構 、更允4此杯8相對於此第二末端6密封地滑動及提供直 接-置於本體之第二末端6處並自第二腔室⑺朝周圍介質 直接連通的帛三抗回復構件13。 浦1亦包含第四抗回復構件14，纟配置於活塞頭7處以 Γ ? ί第—腔室10之體積相對於第-腔室9減少期間允許 自此第二腔室1〇朝 、至0朝5亥第一腔室9的空氣轉移，第二腔室中 i 一達到臨限值Ps，此空氣轉移就發生。

=’為使此等不同抗回復構件u、12、13、Μ可適當 地操作’有必i A 構件，此等密頭2之内壁2a之間應用密封 滑動，從而防止頭7相對於管狀本體2之内壁 頭7與管狀本 與第二腔室之間在活塞 移。以較佳且：之間的接觸面處的任何空氣轉 槽29來應用此等 活塞頭7上之一凹 之大小的密封二 槽29接納一適合於凹槽29 所說明。 （特別是〇形環密封塾），如圖！及圖2中 如圖2 _所說明 體2之第一末端5之 ’幫浦1包含-配置於幫浦頭4與管狀本 間的中間部件…中間部件】5較佳地安 150254.doc 201124623 裝於本體2之第一末端5處，借助於將幫浦頭4旋進到該第 一末端5上而將此中間部件15固定在適當位置，如圖2中所 說明。此中間部件15包含一開放之孔16，其在第一腔室9 與幫浦頭4之間連通。因而’活塞頭包含一與開放孔丨6連 通之孔4b ,以便允許第一腔室9之空氣朝幫浦頭4之内部排 出且允許該空氣經由排氣孔4a被排出，如圖2中所說明。 此外，借助於密封墊17(較佳為扁平的密封墊）而應用第一 抗回復構件11 ’密封墊丨7位於一外殼丨8中，該外殼丨8配置 於幫浦頭4與中間部件丨5之各別相鄰面丨9與2〇之間，孔仆 穿過面19，開放孔16穿過面20。第一腔室9之壓力一變得 低於幫浦頭4中之壓力，此密封墊π就封閉孔16。相反， 在對活塞桿8施加推力後，第一腔室9中之壓力一變得大於 幫浦頭4中之壓力，此密封墊17就使孔16暢通。當然，可 提供額外回復構件’確保密封墊17回復至用於封閉開放孔 16之位置。 根據圖1及圖2中所說明之較佳實施例，亦在中間部件1 $ 處應用第二抗回復構件12。為此，幫浦頭4之末端4c被旋 進到本體2之第一末端5上且包含至少一向外開放之孔2 i， 此開放孔2 1經由一通道22連通，該通道22配置於中間部件 15與本體2之間，以便允許引入在拉活塞桿8期間通過該孔 21且通過該通道22之空氣，使得該空氣滲透至第一腔室9 内部。此外，此等第二抗回復構件12包含一密封墊23(較 佳為0形環密封墊），其可浮動地位於一配置於中間部件i 5 上的凹槽24中。根據此設計，第一腔室9中之壓力一大於 150254.doc •11 · 201124623 外11卩壓力，密封墊23就允許封閉該通道22。相反，當第一 腔至9中之壓力低於外部壓力時，密封墊使通道暢通 以允許空氣滲透至第一腔室9之内部中。 田可想到此等第二抗回復構件之其他替代實施例，且 幻士可直接在本體2之末端5上提供一配置以使空氣在周圍 介質與第一腔室9之間直接通過。 車乂佳地，圖i及圖2中所說明之第三抗回復構件Η係由一 配置於本體2之第二末端6處的末端部件（endpiece part)25 形成。此末端部件25可例如安裝於第二末端6處或旋進到 第一末端6上。此末端部件25為活塞之桿8提供通道❺為 此末端。卩件25包含一孔26，活塞3之桿8穿過該孔26 ^孔 26之直徑係相對於桿8之直徑d來設定尺寸，以便允許該桿 8滑動通過此孔26’同時保持一用於空氣之通道。末端部 件=包含-外殼28…密封㈣(較佳為唇式密封塾）位於 外η又28中’在拉活塞桿8後’第二腔室⑺中之壓力一變得 大於外4壓力’ g $封墊27就允許封閉孔％與桿8之間的 通道。相反’在推活塞桿8後，#第二腔室1〇中之壓力變 得小於外職力時，此唇式密” 27使孔26與活塞之桿8 之間的通道暢通’其允許將關空氣引人第二腔室ι〇之内 部中。較佳地，且如圖2中所說明’ &末端部件25由旋進 在一起的兩個料25a、25b^，此等部件皆允許唇式密 封墊27位於外殼28内部以便在本體2之第二末端遠將元件 置於適當位置。 如圖2至圖4中所說明’第四抗回復構件μ係由在活塞頭 I50254.doc -12- 201124623 7上應用之一空腔31形成’此空腔3ι向第—腔室9開放。此 外’空腔31之底部32包含—借助於至少—通道娜第二腔 室10連通的孔33。此外，壓力限制器35配置於空腔31中， 只要第二腔室1〇中之壓力仍低於壓力臨限值Η，此壓力限 制器35就封閉孔33。城，當第二腔室1Q中之壓州變得 大於此臨限值Ps時’壓力限制器35使孔33暢通且允許第二 至10中所3有的空氣通過及該空氣朝第一腔室9轉移。 此壓力限制器35由一密封部件36a、36b組成，此密封部 件位於空腔31之底部32中且允許封閉孔33。此外，較佳為 彈簧型之回復構件37在此密封部件36a、36b上提供一力以 使此密封部件36a、3613緊貼著孔33。此等為該彈簣型之回 復構件3 7借助於一支撐部件38而在空腔3丨中保持在適當位 置，此支撐部件38較佳由彈簧之負載環形成。為此，該空 腔包含攻絲螺紋且該支撐部件38有螺紋，其允許如圖3及 圖4中所說明而將支撐部件38旋進到空腔3丨内部。視此支 撑部件3 8之位置的調整及為彈簧型之回復構件3 7之剛度常 數而定’將有可能變動壓力臨限值Ps。 圖3及圖4說明密封部件36a、36b之兩個實施例。根據圖 3 ’密封部件36a包含一圓錐形接合部分39，其朝孔33定向 且具有允許封閉孔33以便阻擋空氣通過此通道34的合適尺 寸。此检封部件36a包含一圓柱形部分39，，其允許如圖3 中所說明而固定彈簧3 7之末端。根據圖4中所說明之替代 貫施例，密封部件36b包含一扁平接合部分4〇，其朝孔33 定向且替換第一實施例之接合部分39。此扁平接合部分4〇 150254.doc -13- 201124623 之尺寸將因此經調適以便允許適當封閉孔33。 較佳地/舌塞頭7包含一如圖2至圖4中所說明的配置於 第腔至10一側的攻絲部分42，此攻絲部分42允許接納圖 _所說明之螺紋43 ’螺紋43 8己置於活塞3之桿8的末端8b 處，藉此，有可能確保桿8與活塞頭7之間的連接。 較佳地’幫浦之致動手柄41包含—圓柱形部分W a，其 經配置以便相對於本體2之外部圓柱形部分2b滑動，如圖2 斤說月此具有在致動期間相對於本體2引導桿的優 點。 在不脫離本發明之料的情況下，可想到其他實施例， 特別是關於抗回復構件n、12、13及14之應用。 【圖式簡單說明】 圖1為根據本發明之手動空氣幫浦的示意圖； 圖2以橫截面圖說明根據_較佳實施例之幫浦，特別是 關於在幫浦本體之第-末端之末端處的第二抗回復構件； 圖3及圖4說明應用於活塞頭處且可以應用於圖之中所說 明之幫浦上的第四抗回禮媒彳生^ 牛之兩個較佳實施例。 【主要元件符號說明】 1 幫浦 2 管狀本體 2a 本體之内壁 2b 本體之外部圓杈形部分 3 活塞 4 幫浦頭 150254.doc 出氣孔/排氣孔 孔 幫浦頭之末端 本體之第一末端 本體之第二末端 活塞頭 桿 桿之末端 桿之末端 第一腔室 第二腔室 第一抗回復構件 第二抗回復構件 第三抗回復構件 第四抗回復構件 中間部件 開放孔 密封墊 外殼 面 面 孔 通道 密封墊 -15- 201124623 24 凹槽 25 末端部件 25a 部件 25b 部件 26 子L 27 密封墊 28 外殼 29 凹槽/密封構件 30 密封構件/密封墊 31 空腔 32 空腔之底部 33 子L 34 通道 35 壓力限制器 36a 密封部件 36b 密封部件 37 回復構件/彈簧 38 支撐部分 39 圓錐形接合部分 39， 圓柱形部分 40 扁平接合部分 41 操縱手柄 41a 圓柱形部分 42 攻絲部分 43 螺紋 I50254.doc -16-

Claims (1)

1. 201124623 七、申請專利範圍· 1. 一種手動空氣幫浦（1)，其由至少一管狀本體（2)、一活 塞（3)及一幫浦頭（4)組成，該本體（2)包含一第一末端（5) 及一第二末端（6)，該活塞（3)包含一活塞頭（7)，該活塞 頭（7)滑動地安裝於該本體（2)内部且延伸出一經由該第 二末端（6)滑動地安裝之桿（8)，該活塞（3)之滑動總成允 許具有可變體積之兩個腔室（9，10)得以界定於該本體 (2)内部，該兩個腔室（9，10)由該活塞頭（7)分隔，第一 腔室（9)位於該第一末端（5)—側且第二腔室（10)位於該第 二末端（6) —側，該幫浦頭（4)經由第一抗回復構件（11)與 該第一腔室（9)連通，該等第一抗回復構件經配置以 便僅允許由該幫浦頭喷出此第一腔室（9)中所含有之空 氣’其特徵在於密封構件（29，30)配置於該活塞頭（7)與 該本體之内部（2a)之間，特徵在於第二抗回復構件（12)配 置於s亥第一末端（5)處以用於僅在此第一腔室（9)中之體 積的一增加後允許將周圍空氣吸入該第一腔室（9)中，特 徵在於第三抗回復構件（丨3)配置於該第二末端（6)處以用 於僅在此第一腔至（1〇)中之體積的一增加後允許將周圍 空氣吸入該第二腔室（1〇)中，且特徵在於第四抗回復構 件（丨4)配置於該活塞頭（7)處以用於僅在該第二腔室（1〇) 之體積的一減少期間且此第二腔室（1〇)中之壓力一達到 -臨限值Ps就允許自該第二腔室⑽朝該第一腔室(9)的 空氣轉移。 2. 如6月求項丨之空氣幫浦⑴’其中_中間部件⑴）配置於 150254.doc 201124623 該幫浦頭（4)與該本體（2)之該第一末端（5)之間，該中間 部件（15)包含一開放之允許該空氣通過的孔（16)，該等 第'一抗回復構件（11)係由一密封塾（17)，特別是—扁平密 封墊形成’該密封墊（17)位於一配置於該幫浦頭（句與該 中間部件（15)之相鄰面（19，20)之間的外殼（18)中，該第 一腔室（9)之壓力一變得低於該頭（4)中之壓力，該密封 墊（17)就封閉該孔（16) ’且相反，該第一腔室（9)中之該 壓力一變得大於該頭（4)中之該壓力，該密封墊（17)就使 該孔（16)暢通。 3.如請求項2之空氣幫浦（1)，其中該等第二抗回復構件 (12)係由向外開放之至少一孔（21)形成，該至少—孔（21) 配置於該幫浦頭（4)上且經由配置於該中間部件（15)與該 本體（2)之間的至少一通道（22)連通，第一腔室（9)中之該 壓力一變得低於外部壓力，就藉由可浮動地位於該中間 部件（15)上之一凹槽（24)中的一密封墊（23)，特別是一 〇 形環密封墊使此通道（22)暢通，且相反’該第一腔室（9) 中之該壓力一變得大於該外部壓力，就藉由該密封墊 (23)封閉該通道（22)。 4·如請求項1至3中任一項的空氣幫浦⑴，其中該等第三抗 回復構件（13)係由-末端部件（25)形成，該末端部件⑽ 寸接至忒本體（2)之该第二末端（6)且包含一孔，該活 塞0)之該桿（8)穿過此孔（26)，同時保持—用於該空氣之 通道，Μ :腔室⑽之該壓力—變得大於該外部壓 力，就藉由配置於該末端部件（25)上之—外殼中的 150254.doc 201124623 -密封墊(27) ’特別是一唇式密封墊封閉該通道，且相 反，此第二腔室（10)中之該壓力一變得小於該外部壓 力，就藉由該密封墊（27)使該通道暢通。 5.如靖求項1之二氣幫浦（丨），其中該活塞頭（？）包含一可調 正地接納岔封墊（30)，特別是一 〇形環密封墊之凹槽 (29) ’此密封塾（30)在該活塞之該頭⑺與該本體⑺之該 内部之間提供—密封。 6_如。月求項！之空氣幫浦⑴，其中該等第四抗回復構件 (H)係由該活塞頭⑺上之一空腔（31)形纟此空腔叫通 向及第腔至（9)，該空腔（31)之底部（32)包含一借助於 '、通道（34)與5玄第二腔室（10)連通之孔（33), —壓力 限制益（35)位於該空腔⑴）中以便只要該第二腔室（⑺）甲 之該壓力低於該臨限值Ps就封閉該孔（33)。 7·如請求項6之空氣幫浦⑴，其十㈣力限制器⑼由以 下各者組成：一密封部件（36a，规），其位於該空腔⑴） 之該底部⑽中彈簧（37)，其在該密封部件⑽， 36b)上提供_力以便使該密封部件⑽，地）緊貼著該 中的該孔（33); 一部件（38)，其用於將該彈箸 (7)、准持於該空腔（31)中。 8 ·如睛求項7之空氣幫.-者r n . ^ 圓錐形接:’ 部件陶包含— ，封鬥 （）’其朝該孔(33)定向且具有用於允 δ午封閉此孔（33)之合適尺寸。 9 之空氣幫浦(1)’其中該密封部件(36b)包含-&部分（40) ’其朝該孔（33)定向且具有用於允許 150254.doc 201124623 封閉此孔（33)之合適尺寸。 10.如請求項7之空氣幫浦（1)，其中該空腔（31)係由一鑽孔 部分形成且該支撐部件（38)係由該彈簧之一負載環形 成。 150254.doc