可逆充气系统的制作方法

专利名称：可逆充气系统的制作方法
技术领域：
本发明大致涉及空气泵，且更具体地，涉及可对可充气物体充气 和放气的空气泵。
背景技术：
常规家具需要占据大的空间。常常个人没有足够的空间来存放仅 偶尔使用的家具。同样，常规家具不容易携带，又限制了其满足临时 家具要求的能力。例如，具有较小存储空间的人存放供过夜客人用的 常规的床常常是不可行的。同样，为过夜旅行而运输常规的床也是不 切实际的。因此，存在对不占空间且便携的家具的需要。为满足该需求，已设计了各种类型的可充气家具。可充气家具的 示例之一是充气床垫。但是，可充气床垫的用户已发现了几个缺点。在一般可充气家具中，通常使用泵来对家具充气。要将床垫放气， 通常设有放气阀。使床垫放气时，放气阀打开，空气经放气阀从床垫 中排出。通常，有助于放气的唯一的力是家具顶部的重力产生的力。 仅使用该力放气非常耗时，且可充气家具中常常留有相当的空气量。 不耐心的用户常常通过在放气的家具上走动或在完全放气前折叠家具 从而对家具施加其它的力。这种行为会损坏家具，或者损害家具的气 密性能。另外，家具中残留的空气也增大其存储尺寸。因此，需要有 将可充气家具快速且完全充气和放气的紧凑而又有效系统。可充气家具必须可轻松充气和放气。为有助于存储与运输，家具 也必须重量轻而又耐用。另外，家具必须可折叠至可存储和运输的尺 寸。因此，本发明的目标是提供可方便快速地对可充气家具充气和放 气的有效且紧凑的可逆充气系统。发明内容公开了用于填充空气床垫、其它家具、游泳池、体育用品或其它 物品的空气气囊的可逆充气系统。在优选实施例中，充气系统可逆， 允许单个泵用于空气气囊的充气和放气。充气系统的该实施例包括壳 体、位于所述壳体内的电动机、位于所述壳体内与所述电动机可操作 连接的叶轮、穿过所述壳体第一壁的阀以及位于所述壳体中的孔附近 的滑块；所述滑块具有第一和第二位置，其中在所述第一位置，所述 叶轮将空气从所述孔移至所述阀，在所述第二位置，所述叶轮将空气从所述阀移至所述孔。在另一实施例中，可逆泵机构包括泵壳体、位于所述泵壳体内的 电动机室、位于所述泵壳体内的叶轮室、分隔所述电动机室和所述叶轮室的壁、位于所述壳体中的电动机、位于所述叶轮室中与所述电动机可操作地连接的叶轮以及具有第一和第二位置的滑块，其中所述滑块在所述第一位置将空气引入所述叶轮室，所述滑块在所述第二位置从所述叶轮室开口引出空气。在第三实施例中，可充气家具包括气囊、嵌入所述气囊中的可逆充气系统、充气系统壳体、位于所述充气系统壳体的泵、具有泵进气 口和泵排气口的所述泵壳体、所述泵附近具有第一位置和第二位置的滑块，其中所述滑块在第一位置与所述泵进气口流体连通，所述滑块在第二位置与所述泵排气口流体连通。


图1是使用本发明可逆充气系统的可充气物体示例；图2A是图1所示可逆充气系统的侧视图；图2B是图1所示可逆充气系统的端视图；图2C是图1所示可逆充气系统的俯视图；图3是隔膜阀的分解视图；图4是可逆充气系统的端横剖视图；图5A是图1所示可逆充气系统的侧横剖视图；图5B是图1所示可逆充气系统的另一侧横剖视图；图6A是滑块的侧局部横剖视图；图6B是滑块的俯视图6C是滑块的仰视透视图；图7A是侧面处于充气位置的壳体盖的仰视图；和 图7B是侧面处于放气位置的壳体盖的仰视图。
具体实施方式
图1示出了可充气家具10。在本实施例中，可充气家具IO包括可 充气物体12。目前，可充气物体12为床垫。可充气物体12的当前实 施例具有上壁14、下壁(未示出)、两个侧壁16 (示出一个)以及两 个端壁18 (示出一个)。装置10具有可逆充气系统20，其优选设置在 可充气物体12的端壁18内。电源线22与可逆充气系统20可操作地连接。在电源线22的自由 端有插头24。插头24被设计成与电源插座可操作地连接，如本领域已 知。当与插座连接时，插头24和电源线22向可逆充气系统20供电。 在另一实施例中，由电池向可逆充气系统20供电。例如，位于外部或 嵌入可充气物体12的电池组可与可逆充气系统20电连接。在本发明中，控制装置26位于电源线16上。当前，控制装置26 包括启动可逆充气系统20的电源开关27。电源开关27可以是将两个 导体连接以向使用点供电的很多己知机构中的任何一种。优选地，电 源开关27允许向可逆充气系统20供电，以对可充气物体12充气或放 气。在另一实施例中，控制装置26也可包括调节装置(未示出)。调 节装置允许空气从可充气物体12中排出。在另一实施例中，可通过独 立电线将控制装置26与可逆充气系统20可操作地连接，或者可选地， 将控制装置与可逆充气系统20无线连接。如后文中所述，可逆充气系统20可用于对可充气物体12进行充 气。相反地，如后文中所述，充气系统20也可逆转以从可充气物体12 中抽出空气，使得可充气物体12可快速放气以供存储或运输。图2A—C示出了可逆充气系统20的壳体28的实施例。壳体28 具有上部30和下部32。凸缘38位于上部30上。凸缘38封住上部30 的外围。凸缘38被设计成与可充气物体12的气囊39连接。凸缘38 必须以可产生气密密封的方式与气囊39连接。目前，凸缘38通过粘 合剂与气囊39连接。但是在其它实施例中，凸缘39可通过夹具、压
合或其它气密方法与气囊39连接。在本实施例中，下部32具有球形半圆轮廓，如图2B所示。但是 在其它实施例中，下部32的轮廓可为方形或矩形。当前，壳体28的 上部30水平延伸超出壳体28的下部32。如图2C所示，壳体28包括盖34。通过位于盖34的角落的四个 螺钉35将盖34与壳体28连接。盖34具有位于中心附近的孔37。电 源线22穿过盖34。密封36将电源线22与盖34物理连接。密封36 将电源线22穿过盖34处的气流最小化。隔膜阀46位于上部30的一端。隔膜阀46具有四个阀凸缘42。四 个阀凸缘42围绕隔膜阀46的周围等距离地设置。隔膜阀46穿过设置 在上部30中的阀孔43而安装。阀孔43的形状形成为与隔膜阀46相 对应。阀孔43的形状也具有与阀凸缘42相对应的开口 44。将隔膜阀 46插入上部30时，对齐阀凸缘42以使阀凸缘42穿过开口44。当阀 凸缘42已穿过开口44时，隔膜阀46旋转。在本实施例中，阀凸缘42 的横截面为楔形。当旋转隔膜阀46时，阀凸缘42与上部30接触的表 面面积增加，将隔膜阀46锁定到位。可选地，隔膜阀46可通过粘合 剂、螺钉、螺母或其它连接装置与上部30连接。如图3所示，隔膜阀46包括隔膜48。隔膜48与隔膜杆50相邻。 隔膜阀46还包括弹簧52、锁紧螺母54和阀壳57。阀壳57基本为圆柱形。阀壳57包括第一端的阀座56和第二端的 凸缘59。 o形圈55优选地位于阀凸缘44和凸缘59之间。隔膜杆50的一端具有刚性圆形网片51。网片51防止隔膜48弯入 阀壳46，允许气流通过。杆柄47与刚性圆形网片51垂直地连接。隔膜48优选为圆形，直径与阀壳57的直径基本相同。在优选实 施例中，隔膜48由柔性材料，如橡胶等，制成。装配时，杆柄47位于阀座56上的孔53内。弹簧52位于杆柄47 上，且在阀座56和位于杆柄47自由端的锁紧螺母54之间。弹簧52 的位置被设置成将隔膜杆50压向紧靠阀座56。隔膜48和隔膜杆50 处于靠着阀座56的位置时，隔膜48允许空气通过隔膜阀46从壳体28 中排出。然而，隔膜48和隔膜杆59防止空气通过隔膜阀46进入壳体 28。
图4一5B示出了可逆充气系统20的壳体28的内部结构。在壳体 28内，室盖58将电动机室60和叶轮室62与壳体28的其余部分分隔。 在室盖上方，室盖58和壳体28的内部形成了空气通道63。优选地， 室盖58包括两个开口一电动机室开口 65和叶轮室开口 66。滑块67 靠近室盖58上方，通过滑轨69和壳体盖34固定到位。滑块67中的 通风口 90装配在盖的孔中。滑块67包括在盖34的下方延伸的凸缘71 。电动机室60内有电动机70。电动机70通过两个电动机架72固定 在电动机室60内。叶轮室62内包括叶轮74。电动机室60和叶轮室 62之间为分隔壁75。电动机室60与叶轮室62经由位于分隔壁75中 的室孔76连接。传动轴77通过室孔76将电动机70与叶轮74可操作 连接。当电动机70通电时，电动机70转动传动轴77，从而转动叶轮 74。滑块67确定泵是将可充气物体12充气或放气。电动机室60、电 动机70、叶轮室62和叶轮74用作单向泵。在该泵中，电动机室开口 65用作泵进气端口，而叶轮室开口 66用作泵排气端口。流体经泵进气 端口抽入泵，经电动机室60和叶轮室62，并经泵排气端口排出。图6A—C示出了滑块67的实施例。滑块67包括上壁80、两侧壁 82、前壁84和后壁86。滑块67的底部88敞开。在此实施例中，通风 口 90位于上壁80上。通风口 90优选为由位于格栅102间的孔100组成的格栅式风口。肋92位于侧壁82上方靠近上壁80处。开口 93位于肋92和上壁 80之间。各肋92具有凸起94。肋92和凸起94的功能将在下文进一 步说明。优选地，挡板96位于滑块67内。挡板96为位于通风口 90下方 的L形横挡。在当前优选实施例中，挡板96引导通风口90与后壁86 附近的滑块67内部之间的空气。柱塞104优选位于前壁84的外部。在优选实施例中，柱塞104位 于前壁84底部中心。图5A和5B示出了两个位置，其中滑块67可在该两个位置之间 移动。如图5A所示，滑块67位于充气位置。在此位置，滑块67的底 部88的一部分与电动机室60经电动机室开口 65流体连通。底部88
的剩余部分与室盖58相连。因此，通风口 90与电动机室60流体连通。 柱塞104与隔膜杆50不接触。在此位置，叶轮室62与空气通道63经叶轮室开口 66流体连通。 在充气位置，隔膜48和隔膜杆50靠着阀座56。隔膜48和隔膜杆50 阻止空气从可充气物体12的内部进入空气通道63。但是在此位置，柔 性隔膜48和隔膜杆50允许空气从空气通道63进入可充气物体12的 内部。在第二位置，如图5B所示，滑块67处于放气位置。在此位置， 滑块67的底部88的一部分与叶轮室开口 66流体连通。底部88的其 余部分紧靠室盖58。因此叶轮室62与通风口 90流体连通。电动机室 60经电动机室开口 65与空气通道64流体连通。在此位置，将柱塞104压靠隔膜杆50并将其移动。隔膜杆50移 动时，弹簧52被压縮，隔膜48和刚性圆形网片51不再紧靠阔座56; 从而允许可充气物体12的内部与空气通道63连通。图7A—B示出了如何将滑块67锁定在充气和放气位置。盖的下 侧有四个薄片。第一对薄片106的位置可将滑块67锁定在充气位置。 第二对薄片108的位置可将滑块67锁定在放气位置。在充气位置，如图7A所示，肋92上的凸起94位于第一对薄片 106的外侧。在此位置，肋92处于靠着第一组薄片106的无约束位置， 并保持凸起94与薄片106紧靠。图7B示出了放气位置。在该放气位置，肋92上的凸起94优选位 于第二对薄片108的外侧。肋92处于靠着第二组薄片108的无约束位 置，并保持凸起94与薄片108紧靠。肋92为柔性，可朝向滑块67的 上壁80压縮。在此位置，凸起94发生位移，滑块67可在充气位置和 放气位置间移动。在工作中，同一电动机70和叶轮74被用于将可充气物体12充气 和放气。在该程度上，电动机70和叶轮74仅以一个风向移动空气。 更具体地，电动机70和叶轮74经电动机室开口65吸入空气，经电动 机室60和叶轮室62移动空气，并经叶轮室开口 66排出空气。滑块67的位置确定了泵是对可充气物体12充气或者放气。如图 5A所示，当滑块67处于充气位置时，电动机70和叶轮74将空气从 大气经通风口90抽入。之后挡板96将空气引向滑块67的后壁86。接 着空气被抽入电动机室开口 65并经过电动机室60和叶轮室62。然后， 叶轮74经叶轮室开口 66将空气排出。空气充满空气通道63，且空气 通道63中的压力迫使空气经过隔膜48进入可充气物体12的内部。以 此方式对可充气物体12进行充气。当滑块67移至放气位置时，如图5B所示，柱塞104迫使隔膜杆 50和隔膜50远离阀座56，从而允许可充气物体12的内部与空气通道 63流体连通。当隔膜杆50和隔膜50远离阀座时，重力产生的力使得 空气经隔膜阀46从可充气物体12被排出。电动机70和叶轮74通过 从可充气物体12经打开的隔膜阀46抽出空气，进入空气室63，而辅 助放气。电动机70和叶轮74经电动机室开口 65并经电动机室60和 叶轮室62抽出空气通道63中的空气。之后电动机70和叶轮74经叶 轮室62的开口、经滑块67中的挡板96，并经通风口90排出空气。因此，前述详细说明应认为是说明性而非限制性，且可以理解确 定本发明的实质和范围的是以下权利要求及其所有等效物。
权利要求
1.一种用于气囊的可逆充气系统，包括壳体；位于所述壳体内的电动机；位于所述壳体内的与所述电动机连接的叶轮；穿过所述壳体的第一壁的阀；以及与所述壳体中的孔相邻的滑块；所述滑块具有第一和第二位置，其中在所述第一位置，所述叶轮将空气从所述孔移至所述阀，且在所述第二位置，所述叶轮将空气从所述阀移至所述孔。
2.如权利要求l所述的用于气囊的可逆充气系统，还包括与所述 电动机连接的电源，其中所述电源向所述电动机供电，且所述电动机 旋转所述叶轮。
3. 如权利要求1所述的用于气囊的可逆充气系统，其中所述壳体 还包括容纳所述电动机的电动机室； 位于所述电动机室中的第一开口； 容纳所述叶轮的叶轮室； 位于所述叶轮室中的第二开口 ； 将所述电动机室与所述叶轮室连通的第三开口 ； 位于所述壳体内并与所述阀连通的至少一条空气通道；以及 与所述滑块内部连通的第四开口 。
4. 如权利要求3所述的用于气囊的可逆充气系统，其中所述滑块 在所述第一位置将所述第四开口与所述第一开口连接，且所述滑块在 所述第二位置将所述第二开口与所述第四开口连接。
5. 如权利要求4所述的用于气囊的可逆充气系统，其中当所述滑 块处于所述第一位置时，所述叶轮将空气从所述第四开口移动经过所述第一开口、所述第三开口、所述第二开口并经所述阀排出；且当所 述滑块处于所述第二位置时，所述叶轮将空气从所述阀移动经过所述 第二开口、所述第三开口、所述第一开口并经所述第四开口排出。
6. 如权利要求1所述的用于气囊的可逆充气系统，其中所述电动 机为单向的。
7. 如权利要求2所述的用于气囊的可逆充气系统，还包括与所述 电动机连接的控制开关。
8. 如权利要求1所述的用于气囊的可逆充气系统，还包括与所述 滑块连接的柱塞。
9. 如权利要求8所述的用于气囊的可逆充气系统，其中所述柱塞 打开所述阀。
10. —种可逆泵机构，包括 泵壳体；位于所述泵壳体内的电动机室； 位于所述泵壳体内的叶轮室； 将所述电动机室与所述叶轮室分隔的壁； 位于所述电动机室中的电动机；位于所述叶轮室中的与所述电动机连接的叶轮；以及 具有第一位置和第二位置的滑块，其中所述滑块在所述第一位置将空气引入所述叶轮室，且所述滑块在所述第二位置从所述叶轮室的 开口引出空气。
11. 如权利要求10所述的泵机构，还包括位于所述滑块上的通风 口，其中所述通风口与大气流体连通。
12. 如权利要求11所述的泵机构，还包括位于所述滑块内的挡板。
13. 如权利要求10所述的泵机构，其中所述泵壳体位于可逆充气 系统壳体内。
14. 如权利要求13所述的泵机构，还包括穿过所述可逆充气系统 壳体的隔膜阀。
15. 如权利要求14所述的泵机构，还包括位于所述滑块上的柱塞， 其中当所述滑块处于所述第二位置时所述柱塞打开所述隔膜阀。
16. —种可充气家具，包括 气囊；以及嵌在所述气囊中的可逆充气系统，所述可逆充气系统包括 充气系统壳体；位于所述充气系统壳体中的泵，所述泵的壳体具有泵进气口和泵 排气口；和与所述泵相邻的滑块，该滑块具有第一位置和第二位置，其中所 述滑块在所述第一位置处与所述泵进气口流体连通，且所述滑块在所 述第二位置处与所述泵排气口流体连通。
17. 如权利要求16所述的可充气家具，还包括阀，其中所述阀穿 过所述充气系统壳体。
18. 如权利要求17所述的可充气家具，其中当所述滑块处于所述 第一位置时所述阀允许流体单向流动，且当所述滑块处于第二位置时 所述阀允许流体双向流动。
19. 如权利要求16所述的可充气家具，还包括与所述泵连接的电源。
20. 如权利要求19所述的可充气家具，还包括控制从所述电源至 所述泵的电流的开关。
全文摘要
允许单个泵用于对空气气囊的充气与放气的可逆充气系统。充气系统的本实施例包括位于具有隔膜阀(47)和滑块(67)的壳体(28)内的电动机(60)和叶轮(74)。目前，滑块确定流体流经壳体的方向，使得在第一位置，系统使流体流入气囊，且在第二位置，系统使流体流出气囊。
文档编号A47C27/08GK101163427SQ200680013803
公开日2008年4月16日 申请日期2006年3月16日 优先权日2005年3月18日
发明者T·C·钟 申请人:安诺产品国际有限公司