专利名称：自行车自动充气机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及轮胎的充气装置，更为具体地涉及一种自行车自动充气装置。
自行车是我国人民常用的一种交通工具，给人们的生活带来很大的便利，但是给自行车轮胎充气却是一件经常性的麻烦事，需要自备或借用打气筒，用人力来打气。尤其使骑车人头痛的事是自行车轮胎在半路途中被戳破，又找不到打气的地方，骑车人只能推着自行车行走。为了介决自行车自动充气问题，很多发明人都作了努力，并申请了专利。如公告号为CN2055784U的“车胎自动充气装置”。CN2043194U的“自行车自动充气器”、CN87200021U的“通用式自行车自动充气机”和CN86209943U的“小型摩擦打气筒”。这些实用新型专利都是利用自行车轮的转动为驱动力来驱动固定在车轮上的充气装置向轮胎充气。它们存在的一个共同问题是充气装置不能同车轮自动地离合，即当轮胎的压力低于需要值时，充气装置不能自动地和车轮结合，以利用车轮来驱动充气装置向车胎充气，当车胎的压力超出需要值时，充气装置不能和车轮自动脱开，以减轻自行车的驱动力，以及保护车胎不致充气过量而爆裂和减少充气装置的磨损延长使用寿命。上述的这些已有技术都需要人工地实现充气装置和车轮的离合。此外它们之中有的结构很复杂制造成本高，且容易出故障，有的安装困难不利于车轮的装卸，难以为自行车使用者接受。所以虽然已有了很多自行车自动充气装置的发明创造，但至今还没有一个形成商品生产，使用到千家万户拥有的自行车上去。
本实用新型的目的是设计一种固定在自行车轮上的自行车自动充气机，它能自动地在骑行过程中向自行车轮胎充气。
本实用新型的再一个目的是设计一种自行车充气机，它的充气装置能根据轮胎的设定气压值自动地和车轮离合。
本实用新型的再一个目的是设计一种结构简单、制造工艺合理、装卸方便、使用可靠、价格低廉的自行车自动充气机。
本实用新型是通过这样的构思来实现的。
一种自行车自动充气机，它由充气装置、驱动装置、实现充气装置和驱动装置自动离合的控制装置和将自行车自动充气机固定在自行车轮上的固定装置所组成。所述的充气装置是一种活塞式的空气压缩装置，所述的驱动装置是一种凸轮驱动装置，所述的控制装置由压差比较阀和由压差比较阀控制的活塞锁定机构所组成，所述的固定装置是一种对开压环的夹紧装置。
本实用新型的自行车自动充气机与已有技术相比较，其优越性是明显的。它能替代传统的打气筒在自行车行驶过程中自动地向轮胎充气。当车胎气不足时该充气机的空气压缩装置自动地同凸轮驱动装置结合实现向车胎充气功能，当车胎被充足气后该空气压缩装置同凸轮驱动装置自动脱离，减少了自行车的行驶阻力以及保护了车胎和充气机。本实用新型结构简单可靠，经可靠性试验它能在－30℃至＋50℃的环境下长期无故障地工作，工作寿命大于4000充气次(将轮胎压力从0充气至4公斤作为1充气次)，也就是说若最差轮胎每天需充气1次，可使用十多年。也就是说本实用新型自行车自动充气机装到一辆新的自行车上能一直用到自行车报废。
图1是本实用新型自行车自动充气机的纵向剖视图。本图也显示了充气机是怎样安装在自行车上的情况。
图2是沿
图1A－A所示方向作剖切后的剖视图。
现根据附图对本实用新型自行车自动充气机的最佳实施例作具体地叙述，这将使本技术领域的普通技术人员都能理解本实用新型，并且能不作任何创造性的构思，对本实用新型作出一些新的变换形式。
如
图1所示，自行车自动充气机1具有壳体44，它可以是铝合金的，也可以是铸铁或工程塑料制成的。气缸6是一圆柱形的空腔，气缸6内装有圆柱活塞5，圆柱活塞5由活塞4和活塞杆7组成，活塞4和活塞杆7可以如图示那样分离，然后由螺纹结构同轴地连接在一起，也可以制成整体的。分离的结构易于制造和安装。活塞4与气缸6形成较松的动配合，使气流可以通过配合的间隙泄漏。活塞4上开有密封圈环槽3，如
图1所示环槽3的截面为矩形，若干气孔2从活塞4顶部向里同密封圈环槽3打通，弹性O形密封圈57安装在密封圈环槽3内，密封圈57与气缸6壁成气密封性滑动配合。气缸6底与活塞4顶之间的气缸空间内设有压缩弹簧，以锥形压缩弹簧58为好，能增加活塞的行程，活塞不被压紧后的弹簧所阻挡。活塞杆7上制有截面为不等边锥形的环槽10，活塞杆7的端部制有中心孔11，孔11内装有淬火的钢珠，中心孔端部通过滚压收口，使钢珠12能在中心孔11内转动又掉不出来。滑套9的外圆同气缸6壁较松的动配合，滑套9的内孔同活塞杆7成动配合，紧定螺钉8将滑套9固定在气缸6的端部，滑套9将活塞杆7支承在气缸6的轴线上。一单向阀装置组成在气缸6底部一侧，它包括具有内螺纹的单向阀螺孔37，具有外螺纹的单向阀体38拧入单向阀螺孔37，阀体38的中心有通孔36，通孔36的端部成锥孔，单向阀芯41的底部成锥形，其锥度同通孔36端部锥孔的锥度一致，单向阀 芯的内部是中空的但底部成封闭，单向阀芯41的壁上打有小孔39，单向阀芯41外面套有小橡皮管40，然后装入通孔36内，阀体38的端部开有螺丝刀槽。通孔43将气缸6底部腔与单向阀螺孔37连通。在单向阀体38和通孔43之间设有密封垫圈42。当阀体38被拧紧时，阀芯41就被密封垫圈42通过小橡皮管40紧压在阀体38的内锥孔上，阀芯41的内孔 通过通孔和气缸底部腔相通。闷头螺钉33通过压紧密封圈34将单向阀螺孔37密封。当然这种结构的单向阀装置也可用其它形式的单的阀来替代，这对本技术领域的一般技术人员来说是显而易见的，所以不再详细叙述。
如图2所示，管接头47固定地安装在壳体44的侧面，通过孔道45和单向阀螺孔底部的空腔35相连通。垫圈46为密封垫圈。
如
图1、2所示，控制装置是由压差比较阀和活塞锁定机构组成。压差比较阀具有一圆柱形的空腔52，阀腔52内设有阀芯50，阀芯50端部有一凸起49，阀芯50上有密封圈槽，槽内装有O形密封圈，它和阀腔52壁气密封性滑动配合，阀腔52的开口处制有内螺纹56，中空的调节螺钉55旋入内螺纹56中，阀芯50和调节螺钉55之间装有压缩弹簧54将阀芯向上顶起。阀芯50顶部与阀腔52的底部所形成的空腔51通过孔道48与孔道45相连通。调节螺钉55中制有孔60。
如
图1所示活塞锁定机构包括有圆柱形气缸16，气缸16内装有锁定活塞17，锁定活塞17具有密封槽，槽内有O形密封圈，O形密封圈同气缸16壁气密封性动配合，锁定活塞17带有圆锥顶端的锁定销14，其圆锥和不等边锥形环槽10的一边的锥度相同，锁定销14通过滑套9伸进入气缸6内，锁定活塞17和气缸16底之间设有压缩弹簧15，闷头螺钉19通过压紧密封圈18将气缸16开口封死，气缸16与阀腔52通过通道53连通。
壳体44底部中间制有半园形槽29，其半径与车轮的轴皮21半径相同。在半园形槽29的两侧对称地制有四个螺孔32。两个夹紧环31具有半园形的槽，其半径也与车轮的轴皮的半径相同。螺钉30将夹紧环31固定到壳体44上同时将轴皮21夹在中间，就将壳体44固定地夹在轴皮21上。凸轮是一个平面园盘13，园盘13平面与自行车轮轴28轴线的垂直线的夹角为α，α角的值可以为7°10’～7°30’之间，园盘13的直径需略大于钢珠12和园盘13的接触点。凸轮可以采用冷轧带钢冲压制成。
如
图1所示，自行车上的另件为车架26、轴皮21、钢碗22、夹头24、钢珠23、垫圈25、车轮轴28夹紧螺母27。这些另件都为公知技术，它们相互间的位置关系就不一一详述。
本实用新型自行车自动冲气机通过夹紧环31将壳体44夹紧在车轮的轴皮21上。壳体44随轮的转动而转动。凸轮(即平面园盘13)被夹紧在车轮轴28上固定不动。管接头47通过管子与轮胎的气门相连接。
本实用新型自行车自动冲气机的工作原理说明如下锁定活塞17在压缩弹簧15的作用下向下移动，将锁定销14从不等边园锥槽10中拔出。活塞5在锥形弹簧58的作用下向右移动而使钢珠12顶住平面园盘13。随着冲气机1绕车轮轴28旋转，斜置的平面园盘13和园锥弹簧58就迫使活塞5作往复运动。当活塞5向右移动时，O形圈57因摩擦力而靠向密封圈槽3左壁，空气就通过活塞4与气缸6壁的间隙、O形圈57和密封圈槽3的间隙以及气孔2进入气缸左侧，完成吸气冲程。活塞向左移动，O形圈57因磨擦作用靠向密封圈槽3的右侧壁将气孔2诸塞，就完成压缩冲程。压缩空气通过阀芯41壁上的小孔39将小橡皮管40涨形只能单向地进入通孔36而不能倒流。一路压缩空气通过通道45向车胎充气，另一路通过通道48进入腔51对活塞50加压，当压力超出压缩弹簧 的弹力时阀芯50向下移动，直至腔51和通道53相通，压缩空气进入腔59，迫使销定活塞17向上移动销定销14插入不等边圆锥槽10中，而将活塞杆7与平面园盘13分开。而压缩弹簧 的弹力是可以通过调节螺钉55来设定的。当轮胎的气压低于一定值时，而使通孔45、腔51的压力也减低，阀芯50在弹簧54的作用下向上移动，使腔59和调节螺钉上的孔60相通，因此腔59中的压力降低，锁紧活塞17向下移动，拔出锁紧销14，活塞5在锥形弹簧58的作用下又顶到平面园盘13上，自行车自动充气装置又重新开始工作。
权利要求1.一种涉及轮胎充气装置的自行车自动充气机，包括有充气装置、驱动装置、固定装置，其特征在于还包括有自动离合装置，所述的充气装置是带有单向阀的活塞式气缸，所述的驱动装置是一平面凸轮，所述的自动离合装置是由压差比较阀和由压差比较阀所控制的活塞锁定机构组成，所述的固定装置是对开压环的夹紧装置。
2.根据权利要求1所述的自行车自动充气机其特征在于所述的带有单向阀的活塞式气缸，包括有圆柱形的气缸6，气缸6内装有圆柱活塞5，活塞5和气缸6底之间置有锥形压缩弹簧58，圆柱活塞5可以是整体式的也可以是由活塞4和活塞杆7分离组合的形式，活塞杆7带有不等边锥形槽10并在端部装有钢珠12，活塞上具有密封圈环槽3，气孔2从活塞顶部向里同密封圈环槽3打通，密封圈环槽3内装有弹性O形密封圈57。
3.根据权利要求2所述的自行车自动充气机，其特征在于所述的单向阀，包括单向阀螺孔(37)，和螺孔(37)螺纹连结的单向阀体38，阀体38中心有的通孔36，其端部成锥孔，单向阀芯41的底部成锥形，其锥度同通孔36端部锥孔锥度相同，单向阀芯41的内部是中空的，底部成封闭，壁上有小孔39，单向阀芯41外面套有小橡皮管40，然后装入通孔36内，然后阀体38拧入内螺纹 中将阀芯41顶紧在密封垫圈42上，闷头螺钉33将单向阀螺孔37密封。
4.根据权利要求1或2或3所述的自行车自动充气机，其特征在于所述的压差比较阀具有一圆柱形的阀腔52，阀腔52内设有阀芯50，阀芯50上有密封圈槽和O形密封圈，调节螺钉55与阀腔52螺纹连接，阀芯50与调节螺钉55之间置有压缩弹簧54。
5.根据权利要求4 所述的自行车自动充气机，其特征在于所述的活塞锁定机构，包括有圆柱形气缸16，气缸16内装有锁定活塞17，锁定活塞17具有密封圈环槽和O形密封圈，其顶部带有锁定销14，锁定活塞17和气缸16底之间设有压缩弹簧15，闷头螺钉19将气缸16开口封死。
6.根据权利要求5所述的自行车自动充气机，其特征在于所述的平面凸轮是自行车轮轴28的轴线的垂直线夹角为α的一个平面园盘13。
7.如权利要求6所述自行车自动充气机其特征在于所述的夹角α为7°10’至7°30’。
8.如权利要求6所述的自行车自动充气机，其特征在于所述对开压环夹紧装置是在壳体44底部中间制有的半圆形槽29和带有半圆形槽的夹紧环31组成，所述半圆形槽的半径等于车轮轴皮的半径。
专利摘要一种自行车自动充气机，由活塞式空气压缩装置，平面凸轮驱动装置，由压差比较阀和活塞锁定机构组成的控制装置和固定装置所组成。充气机固定在车轮上绕轮轴转动，在平面凸轮的作用下在骑行过程中自动地向车胎送气。当轮胎气压低于额定值时，空气压缩装置自动和凸轮驱动装置结合使充气机工作反之两者则自动脱开使充气机停止工作，保证了不增加自行车额外的行驶阻力，也提高了充气机的寿命。此外还具有结构简单、工作可靠，零件工艺性好的特点。
文档编号B60C23/00GK2086215SQ9022692
公开日1991年10月9日 申请日期1990年12月29日 优先权日1990年12月29日
发明者曹大阴, 杨玉龙 申请人:曹大阴, 杨玉龙