本发明涉及一种充气装置，尤其涉及一种电动马达驱动的电动充气装置。
背景技术：
微型充气装置由于具有体积较小、使用方便的特点，在家居旅行等方向具有广泛的应用。如充气床垫、充气防潮垫、便携充气枕等，通过设置微型充气装置进行充气可以方便用户操作。
目前的微型充气装置多为手动，依靠手动作业对充气床垫、充气防潮垫、便携充气枕等进行充气，耗时较长导致用户有疲累之感。对此，目前亦有出现电动充气装置，但是其或体积较大、或成本较高，在日常居家旅行产品中应用较少。
对此，有必要提供一种体积较小、成本较低的电动充气装置，以日常居家旅行之用。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种体积较小、成本较低的电动充气装置，以日常居家旅行之用。
为了实现上述目的，本发明公开了一种电动充气装置，用于固定连接至可充气设备以对所述可充气设备进行充气，所述电动充气装置包括壳体，所述壳体的轴心处固定设置有驱动电机，至少一充气气囊设置于所述壳体内并绕所述驱动电机的周侧设置，所述充气气囊的出气端口连通所述可充气设备；所述驱动电机的输出端设置有按压机构，所述按压机构在所述驱动电机的驱动下按压所述充气气囊以对所述充气设备进行充气。
与现有技术相比，本发明提供的电动充气装置，将驱动电机设置于壳体的轴心处、将充气气囊设置于驱动电机的周侧，使得壳体内的空间被充分利用，电动充气装置的体积可以大幅度缩小、同时充气气囊的内腔可以设置地较大充气效率显著提升，大大提升了电动充气装置和具有该电动充气装置的可充气设备的便携性和实用性；驱动电机输出的旋转力经由按压机构转化为按压充气气囊的按压力，结构简单且充气可靠。
较佳的，所述驱动电机固定设置于所述壳体一端，所述驱动电机的输出端朝向所述壳体另一端并以所述壳体的轴心为中心旋转，所述按压机构连接至所述驱动电机的输出端，且所述按压机构用于按压所述充气气囊的按压部朝向所述壳体固定设置有所述驱动电机的一端；所述充气气囊位于所述壳体固定设置有所述驱动电机的一端和所述按压部之间；根据该结构，连接于驱动电机输出端的按压机构具有较大的移动空间，可以方便且彻底地按压充气气囊，提升充气效率。
具体的，所述按压机构包括驱动件和按压件，所述驱动件固定连接于所述驱动电机的输出端；所述按压件设置于所述壳体内，并在所述驱动件的带动下沿所述壳体的轴向移动，所述按压件朝向所述充气气囊对应凸伸形成所述按压部；经由驱动件和按压件的设置，可以方便地将驱动电机输出的旋转驱动转化为按压充气气囊的直线驱动。
在一实施例中，所述驱动件套接至所述驱动电机外侧并固定连接于所述驱动电机的输出端，于所述驱动件的周侧开设有沟槽形成导向面；所述按压件的驱动端插接于所述沟槽内，并在所述导向面的带动下沿所述壳体的轴向移动按压所述充气气囊。
具体的，所述按压件连接于所述驱动件外壁并可相对所述驱动件的外壁上下移动。进一步的，所述驱动件可以为凸轮驱动件，通过凸轮驱动件的凸轮导向面带动按压件沿壳体的轴向移动。
在另一实施例中，所述驱动件的轴心处固定连接于所述驱动电机的输出端，所述按压件设置于所述充气气囊和所述驱动件之间，且所述驱动件的外缘侧沿轴向向所述按压件凸伸形成所述驱动件的导向面；所述驱动件在所述驱动电机的驱动下旋转并经由所述导向面带动所述按压件沿所述壳体的轴向移动。进一步的，所述驱动件可以为凸轮结构，通过凸轮驱动件的凸轮导向面带动按压件沿壳体的轴向移动。
具体的，所述壳体内沿所述壳体的轴向固定设置有导向轴，所述按压件通过对应设置的导向孔套接于所述导向轴；所述凸轮驱动件的凸轮导向面朝向所述按压件，以驱动所述按压件沿所述导向轴移动；导向轴的设置可以用于对按压件进行导向定位，提高结构可靠性。较佳的，所述充气气囊为若干个柱状气囊或绕所述驱动电机周侧设置的环状气囊。
较佳的，驱动电机的一端开设有用于对所述可充气设备充气的充气口；所述充气气囊朝向所述壳体固定设置有所述驱动电机的一端设置有充气片，所述充气片的周侧和所述壳体内壁形成密闭结构，且所述充气片和所述壳体固定连接所述驱动电机的一端内侧之间呈间隙设置，所述充气气囊的出气端口开设于所述充气片朝向所述充气口的一侧，于所述出气端口和所述充气口之间形成充气通道。
具体的，所述充气片开设有用于对所述充气气囊供气的进气端口，所述进气端口设置有限制气体向所述充气气囊内单向流动的第一单向阀，所述充气口设置有限制气体向所述可充气设备内单向流动的第二单向阀。
较佳的，所述充气片和所述充气气囊呈一体结构。
较佳的，所述充气气囊内还设置有沿所述壳体轴向设置的弹性支撑件。
具体的，所述壳体向所述充气气囊内凸伸形成导向定位柱，所述弹性支撑件套接于所述导向定位柱。
在再一实施例中，所述驱动电机固定设置于所述壳体一端，所述驱动电机的输出端朝向所述壳体另一端并以所述壳体的轴心为中心旋转；所述充气气囊位于所述壳体固定设置有所述驱动电机的一端和所述驱动电机的输出端之间；所述充气气囊设置于所述壳体内壁周侧，所述按压机构设置于所述充气气囊和所述驱动电机之间，并在所述驱动电机驱动下绕所述壳体轴心旋转，以挤压所述充气气囊。
具体的，所述充气气囊呈碗装。
具体的，所述按压机构为设置于所述驱动电机外侧的扇体结构，所述扇体结构的外缘侧和所述壳体轴心之间的距离大于所述充气气囊与所述壳体轴心之间的距离。
附图说明
图1为本发明电动充气装置第一实施例的结构示意图。
图2为图1中a-a方向的剖视图。
图3为本发明电动充气装置第一实施例的分解示意图。
图4为本发明电动充气装置第一实施例中按压机构的结构示意图。
图5为图4中b部的放大图。
图6为本发明电动充气装置第二实施例的结构示意图。
图7为图6中c-c方向的剖视图。
图8为本发明电动充气装置第二实施例的分解示意图。
图9为本发明电动充气装置第二实施例中按压机构和驱动电机的结构示意图。
图10为图9中d部的放大图。
图11为本发明电动充气装置第三实施例的结构示意图。
图12为图11中e-e方向的剖视图。
图13为本发明电动充气装置第三实施例的分解示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明提供的电动充气装置，适用于固定连接至可充气设备以对可充气设备进行充气。可充气设备包括且不限于充气床垫、充气防潮垫、便携充气枕。以下分别结合图1-图5所示的第一实施例、图6-图10所示的第二实施例、图11-图13所示的第三实施例，对本发明提供的电动充气装置的结构进行详细说明。
如图1-图5所示的本发明提供的电动充气装置的第一实施例。
如图1-图5所示的本发明提供的电动充气装置的第一实施例，与图6-图8所示的第二实施例、图11-图13所示的第三实施例相同的，包括：壳体100，壳体100的轴心处固定设置有驱动电机200，至少一充气气囊300设置于壳体100内并绕驱动电机200的周侧设置，充气气囊300的出气端口310连通可充气设备；驱动电机200的输出端210设置有按压机构400，按压机构400在驱动电机200的驱动下按压充气气囊300以对充气设备进行充气。本发明提供的电动充气装置，将驱动电机200设置于壳体100的轴心处、将充气气囊300设置于驱动电机200的周侧，使得壳体100内的空间被充分利用，电动充气装置的体积可以大幅度缩小，同时充气气囊300的内腔可以设置地较大、使得充气效率得到显著提升，大大提高了本发明电动充气装置和具有该电动充气装置的可充气设备的便携性和实用性；驱动电机200输出的旋转力经由按压机构400转化为按压充气气囊300的按压力，结构简单且充气可靠。
结合图4和图5所示，具体的：
如图1-图3所示，本发明提供的电动充气装置的第一实施例，包括壳体100、驱动电机200、充气气囊300和按压机构400。其中，壳体100固定连接至可充气设备，且壳体100朝向可充气设备的一端开设有充气口150，以与可充气设备的充气内腔相连通并对可充气设备进行充气。驱动电机200固定连接至壳体100的轴心处，至少一个充气气囊300设置于壳体100内并绕驱动电机200的周侧设置，且充气气囊300的出气端口310经由壳体100的充气口150与可充气设备的充气内腔相连通。驱动电机200的输出端210连接有按压机构400，按压机构400在驱动电机200的驱动下按压充气气囊300，使得充气气囊300内的气体经由壳体100的充气口150进入到可充气设备的充气内腔中，实现对可充气设备进行充气。
在本实施例中，如图1所示，壳体100大致呈一端敞口的圆柱体结构，壳体100的敞口端100a向外形成用于固定连接至可充气设备的连接法兰140，电动充气装置经由连接法兰140连接至可充气设备时，本发明电动充气装置整体位于可充气设备的充气内腔之中，以使得具有本发明电动充气装置的可充气设备体积较小、嵌入可充气设备的充气内腔之中的电动充气装置不会显得突兀。可以理解的，壳体100的非敞口端100b伸入可充气设备的充气内腔中，充气口150设置于壳体100的该非敞口端100b，如此，设置于壳体100内的驱动电机200、充气气囊300和按压机构400工作产生充气气体直接经由非敞口端100b处的充气口150充入可充气设备的充气内腔中。
可以理解的，本发明提供的电动充气装置作为电力驱动部件，还应当具有电源部件，电源部件具体可以为电池或用于电连接外部电源的电源模块。具体在本实施例中，用于容置电池的电池仓或电源模块可以固定设置于壳体100的敞口端100a处，一方面使得电池仓或电源模块位于可充气设备的外侧方便连接电源或更换电池，另一方面还可以遮蔽于壳体100的敞口端100a。当然，亦可以于壳体100的敞口端100a处设置仅用于遮蔽该敞口端100a的外盖。
进一步的，壳体100不仅限于单层壳体，为方便对内设的驱动电机200、充气气囊300和按压机构400进行安装连接和导向定位，在本实施例中，壳体100包括外层壳体110、内层壳体120和底部定位件130，外层壳体110内、内层壳体120和底部定位件130相互配合围成用于容置驱动电机200、充气气囊300和按压机构400的内腔。
如图1-图3所示，驱动电机200固定设置于壳体100的轴心处，与常规电机相同的，驱动电机200外形结构大致呈较为细长的圆柱体，驱动电机200的一端固定设置于壳体100的非敞口端100b，驱动电机200的输出端210伸向壳体100的敞口端100a。可以理解的，为节约生产费用，驱动电机200为市贩的小型旋转电机。
如图2和图3所示，充气气囊300设置于壳体100内并绕驱动电机200的周侧设置。具体的，壳体100的内径比驱动电机200的外径尺寸大许多，壳体100的内壁和驱动电机200的外壁之间形成环状空隙。充气气囊300设置于壳体100的内壁和驱动电机200的外壁之间的环状空隙内，且充气气囊300位于壳体100固定设置有驱动电机200的一端和驱动电机200的驱动端之间，因而充气气囊300于壳体100轴向方向上，处于与驱动电机200大致持平的位置。
在本实施例中，充气气囊300为绕驱动电机200等距设置的六个圆柱气囊，而在不同于本实施例的其他实施例中，充气气囊300亦可以非等间距地设置、充气气囊300的数量亦可以根据需要进行设置，进一步的，充气气囊300还可以为环状气囊，呈一体结构的环状气囊套设于驱动电机200外侧。
在本实施例中，通过将驱动电机200设置于壳体100的轴心处、六个圆柱气囊300紧密地绕驱动电机200的周侧设置，因而壳体100内的空间被充分利用，使得本发明提供的电动充气装置可以设置地较小，与此同时充气气囊300的内腔亦可以设置地较大，两者尺寸根据需要兼顾调整。
进一步的，结合图2和图3所示，充气气囊300朝向壳体100用于固定连接驱动电机200的一端，即非敞口端100b，设置有充气片500。充气片500的周侧和壳体100内壁形成密闭结构，且充气片500和壳体100固定连接驱动电机200的一端内侧之间呈间隙设置，充气气囊300的出气端口310开设于充气片500朝向充气口150的一侧，于出气端口310和充气口150之间形成充气通道。具体的，在本实施例中，如图3所示，充气片500和充气气囊300为弹性塑胶材质制成，两者呈一体结构；充气片500的外形结构与壳体100内腔相对应，安装于壳体100内腔中的充气片500和壳体100内壁呈过盈配合、充气片500的周侧和壳体100内壁形成密闭结构；充气片500和壳体100的非敞口端100b端壁之间呈间隙设置，且充气气囊300的出气端口310开设于充气片500朝向充气口150的一侧，充气片500和壳体100内侧之间的间隙构成连通出气端口310和充气口150的充气通道。
为实现充气循环通道，进一步的，于充气片500上开设用于对充气气囊300供气的进气端口(图中未示)，进气端口设置有第一单向阀(图中未示)，以限制外部气体经由进气端口向充气气囊300’内单向流动。具体的，经由外部气体通过第一单向阀后来到充气片500和壳体100内侧之间的间隙，随后进入其中的气体可以进入到充气气囊300内、充气气囊300得以回弹。更进一步的，充气口150设置有限制气体向可充气设备内单向流动的第二单向阀151。
如图2和图3所示，较佳的，充气气囊300内还设置有沿壳体100轴向设置的弹性支撑件320，弹性支撑件320的设置，一方面对充气气囊300进行定型，使得充气气囊300无论处于被按压状态抑或伸展状态均非常稳定，另一方面从内向外推顶充气气囊300使得充气气囊300被按压后可以迅速回弹，进一步提高充气效率。可以理解的，弹性支撑件320为与充气气囊300内腔尺寸相对应的直线弹簧320。优选的，壳体100向充气气囊300内凸伸形成导向定位柱160，弹性支撑件320套接于导向定位柱160；可以理解的，在本实施例中，导向定位柱160位于充气片500和壳体100内侧之间的间隙处，六个导向定位柱160分别从壳体100内侧向充气气囊300内凸伸，且导向定位柱160的长度小于弹性支撑件320伸展状态的长度、不足弹性支撑件320的1/4，如此在直线弹簧320被压缩时，长度较短的导向定位柱160不会对其造成阻碍。
如图2和图3所示，按压机构400连接至驱动电机200的输出端210，并在驱动电机200的驱动下沿壳体100的轴向移动以按压充气气囊300实现对可充气设备进行充气。如图4和图5所示，更具体的，在本实施例中，按压机构400包括驱动件410和按压件420，其中，驱动件410套接至驱动电机200外侧并固定连接于驱动电机200的输出端210，于驱动件410的周侧开设有沟槽411形成导向面412；按压件420套设于驱动件410外壁，且按压件420周向被壳体100限位、仅可在驱动件410外壁的导向作用下沿壳体100的轴向上下移动。按压件420的驱动端421插接于沟槽411内，并在导向面412的带动下沿壳体100的轴向移动按压充气气囊300。
再请结合图3-图5所示，在本实施例中，驱动件410可以为凸轮驱动件：凸轮驱动件410呈与驱动电机200外形结构相对应的一端敞口的圆柱状结构，凸轮驱动件410套接于驱动电机200外侧；按压件420大体呈环状结构，按压件420环状结构的内缘套接至凸轮驱动件410的外壁，按压件420环状结构的外缘朝向六个充气气囊300分别对应凸伸形成按压部422；凸轮驱动件410的凸轮导向面412带动按压件420沿壳体100的轴向移动。充气气囊300位于壳体100固定设置有驱动电机200的一端和按压部422之间，并在按压部422的按压下实现充气。
结合图1-图5，对本发明电动充气装置第一实施例的工作过程做一详细说明：
驱动电机200旋转，带动凸轮驱动件410以壳体100的轴心为中心发生旋转；可相对壳体100轴向移动的按压件420在驱动端421的带动下沿凸轮驱动件410的外壁移动、按压部422向壳体100的非敞口端100b移动按压充气气囊300；充气气囊300被按压后，向壳体100的非敞口端100b收缩、直线弹簧320挤压变形，充气气囊300内的气体经由出气端口310、进入充气片500和壳体100内侧之间的充气通道后，经由进入充气口150进入可充气设备的充气内腔中；
驱动电机200继续旋转，带动凸轮驱动件410以壳体100的轴心为中心继续旋转；可相对壳体100轴向移动的按压件420在驱动端421的带动下沿凸轮驱动件410的外壁移动、按压部422向壳体100的敞口端100a移动释放对充气气囊300的按压；充气气囊300在直线弹簧320的驱动下从内向外推顶充气气囊300，使得充气气囊300迅速回弹、外部气体在压差作用下经由进气端口510进入充气气囊300。
本发明电动充气装置第一实施例中，凸轮驱动件410套接至充气气囊300外侧、按压件420套接于凸轮驱动件410外侧，被壳体100周向限位的按压件420在驱动端421和凸轮导向面412的驱动作用下沿凸轮驱动件410的外壁移动进而挤压充气气囊300实现充气，通过驱动电机200、凸轮驱动件410和按压件420的逐个套接使得本发明电动充气装置的结构紧凑且连接可靠性较高。
如图6-图10所示的本发明提供的电动充气装置的第二实施例。
图6-图10所示的本发明提供的电动充气装置的第二实施例，与图1-图5所示的第一实施例、图11-图13所示的第三实施例相同的，包括：壳体100’，壳体100’的轴心处固定设置有驱动电机200’；至少一充气气囊300’设置于壳体100’内并绕驱动电机200’的周侧设置，充气气囊300’的出气端口310’连通可充气设备；驱动电机200’的输出端210’设置有按压机构400’，按压机构400’在驱动电机200’的驱动下按压充气气囊300’以对充气设备进行充气。本发明提供的电动充气装置，将驱动电机200’设置于壳体100’的轴心处、将充气气囊300’设置于驱动电机200’的周侧，使得壳体100’内的空间被充分利用，电动充气装置的体积可以大幅度缩小、同时充气气囊300’的内腔可以设置地较大充气效率显著提升。
与第一实施例不同的，本发明提供的电动充气装置的第二实施例中，如图8-图10所示，壳体100’内固定设置有导向轴170’，按压件420’通过对应设置的导向孔423’套接于导向轴170’上；凸轮驱动件410’可以为凸轮驱动件，凸轮驱动件410’的横截面呈圆形，凸轮驱动件410’的圆心固定连接至驱动电机200’的输出端210’，凸轮驱动件410的外缘侧向充气气囊300’的方向凸伸形成凸轮导向面412’；按压件420’设置于充气气囊300’和凸轮驱动件410’之间，且按压件420’被导向轴170’所限仅可相对导向轴170’移动；驱动电机200’转动带动凸轮驱动件410’旋转，凸轮导向面412’驱动与之相对的按压件420’沿导向轴170’移动按压充气气囊300’。
较佳的，按压件420’具有两个，两个按压件420’相互独立、分别与充气气囊300’的位置相对应以按压对应的充气气囊300’。按压件420’朝向凸轮导向面412’的一侧中心处固定设置有滚轮424’，该滚轮424’的设置用于减少按压件420’和凸轮导向面412’之间的摩擦。
进一步的，在本实施例中，充气气囊300’的数量为四个，四个充气气囊300’两两分组并被对应的按压件420’所驱动；充气片500’于两组充气气囊300’之间的空隙处开设有进气端口510’,进气端口510’设置有第一单向阀520’，以限制外部气体经由进气端口510’向充气气囊300’内单向流动。充气口150’设置有限制气体向可充气设备内单向流动的第二单向阀151’。
结合图6-图10，对本发明电动充气装置第二实施例的工作过程做一详细说明：
驱动电机200’旋转，带动凸轮驱动件410’以壳体100’的轴心为中心发生旋转；凸轮驱动件410’经由凸轮导向面412’推顶与之相对的按压件420’沿导向轴170’移动，进而按压充气气囊300’；充气气囊300’被按压后，向壳体100’的非敞口端100b’收缩、直线弹簧320’挤压变形，充气气囊300’内的气体经由出气端口310’、进入充气片500’和壳体100’内侧之间的间隙构成的充气通道后，经由进入充气口150’进入可充气设备的充气内腔中；
驱动电机200’继续旋转，带动凸轮驱动件410’以壳体100的轴心为中心继续旋转；凸轮导向面412’释放对按压件420’的推顶，充气气囊300’在直线弹簧320’的驱动下从内向外推顶充气气囊300’，使得充气气囊300’迅速回弹、外部气体在压差作用下经由进气端口510’进入充气气囊300’，同时驱动按压件420’向凸轮驱动件410’的方向移动。
本发明电动充气装置第二实施例中，被驱动电机200’驱动的凸轮驱动件410’经由凸轮导向面412’和滚轮424’推顶按压件420’按压充气气囊300’，与前一实施例相比，结构简单且对部件精度要求不高，有效降低成本。
如图11-图13所示的本发明提供的电动充气装置的第三实施例。
图11-图13所示的本发明提供的电动充气装置的第三实施例，与图1-图5所示的第一实施例、图6-图10所示的第二实施例相同的，包括：壳体100”，壳体100”的轴心处固定设置有驱动电机200”，至少一充气气囊300”设置于壳体100”内并绕驱动电机200”的周侧设置，充气气囊300”的出气端口310”连通可充气设备；驱动电机200”的输出端210”设置有按压机构400”，按压机构400”在驱动电机200”的驱动下按压充气气囊300”以对充气设备进行充气。本发明提供的电动充气装置，将驱动电机200”设置于壳体100”的轴心处、将充气气囊300”设置于驱动电机200”的周侧，使得壳体100”内的空间被充分利用，电动充气装置的体积可以大幅度缩小、同时充气气囊300”的内腔可以设置地较大、充气效率显著提升。
与前两实施例不同的，本发明提供的电动充气装置的第三实施例中，如图12和图13所示，充气气囊300”连接于壳体100”内壁周侧，充气气囊300”的出气端口310”朝向壳体100”，并于出气端口310”和壳体100”的充气口160”之间设置有进气通道。较佳的，充气口160”设置有限制充气气囊300”内的气体经由充气口160”向可充气设备内单向流动的第二单向阀161”。
按压机构400”为在驱动电机200”驱动下绕壳体100”轴心旋转的扇体结构，扇体结构400”的外侧距离壳体100”轴心的距离大于充气气囊300”的顶端与壳体100”轴心的距离；扇体结构400”在驱动电机200”驱动下绕壳体100”轴心旋转，按压充气气囊300”。
更具体的，如图12-图13所示，壳体100”从外向内依次为第一壳体110”、第二壳体120”、第三壳体130”、第四壳体140”、及第五壳体150”。其中，最外侧的第一壳体110”构成本发明电动充气装置的外壳，具有用于固定连接可充气设备的连接法兰；第二壳体120”设置于第一壳体110”内侧，设置有用于对可充气设备通气的充气通道；第三壳体130”设置于第二壳体120”内，且分别对应第二壳体120”的充气通道开设有单向进气口，具体的，该单向进气口设置有第一单向阀121”；第四壳体140”设置于第三壳体130”内侧，用于连接和定位充气气囊300”；第五壳体150”位于壳体100”的底部，并与第二壳体120”的充气通道相接。再请参阅图12-图13所示，充气气囊300”呈碗装，若干个充气气囊300”分别连接第四壳体140”的内壁周侧、充气气囊300”的出气端口310”朝向第二壳体120”和第三壳体130”。按压机构400”在驱动电机200”驱动下绕壳体100”轴心旋转，在经过充气气囊300”的过程中按压充气气囊300”，并在通过充气气囊300”后释放对充气气囊300”的按压，从而实现对可充气设备进行充气。可以理解的，相比前两实施例中的柱状气囊300和300’，本实施例中碗装的充气气囊300”本身有较大的强度，不再需要另设弹性支撑件。
本发明电动充气装置第三实施例中，若干个呈碗装的充气气囊300”分别设置于壳体100”的内壁上，驱动电机200”驱动扇体结构经过充气气囊300”的过程中按压充气气囊300”，并在通过充气气囊300”后释放对充气气囊300”的按压，从而实现对可充气设备进行充气。与前两实施例相比，其结构更加简单、成本更低。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。