专利名称：自行车全密封全自动圆盘型充气器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于交通运输车随车轮胎全密封全自动充气装置，特别是自行车轮胎全密封全自动充气装置。
自行车轮胎充气的问题一直以来都未得到彻底的解决，给骑车者带来诸多不便。人们一直在设计、研究一种新的产品能使轮胎的充气自动化。最新一项产品“自行车密封式全自动充气器”－专利号91230863.X－基本上实现了自行车自动密封地充气。它是由一个端面凸轮和活塞泵的特殊机械传动关系，以及通过设定的传感机构来实现对自行车轮胎进行自动、密封充气的。但是这种产品还是有其它的不足之处1.上述产品的结构均未达到全密封，自行车充气器仍会有杂物混入传动部分，影响充气器的使用和维修；2.充气主体的重量在车轮转动中还会对轮圈动平衡带来一定的影响。
本实用新型的目的是把中心轮和充气主体设在一个密封的空间内，充气主体的行星齿轮和活塞泵设二套，且对称分布，通过齿轮啮合的传动和活塞泵的往复运动相结合的方式以实现充气器的全密封全自动的充气，同时也解决了自行车轮圈动平衡的问题。
本实用新型由三个部分组成1.具有渐开线齿形的中心齿轮固定安装在自行车车轴一端，位于花鼓筒外侧和车架之间。
一种自行车全密封全自动圆盘型充气器，它包括中心轮、充气主体和气管，其特征在于它由三部分组成
(1)固定在自行车车轴上花鼓筒外侧和车架之间的中心轮为一外圆具有渐开线齿形的中心齿轮；(2)定位于花鼓筒安装固定在车轮上的充气主体为一行星圆盘，它由二套行星齿轮的运动部件、气筒部件和活塞部件组成的二套活塞泵、储气室、二套压力传感器、二套摆臂、外套组成；①行星齿轮的运动部件由定位于行星圆盘心轴上的行星齿轮和与之啮合并随摆臂一起摆动的调压套筒上的行星齿轮组成，它们与中心齿轮构成行星齿轮机械传动关系；②活塞泵的气筒部件由具有充气室、气道、气道输气嘴的气筒座、气道输气嘴的单向阀的橡皮碗以及气筒、气筒座与气筒间的密封橡皮圈组成；③活塞泵的活塞部件由活塞及活塞橡皮碗、固定活塞橡皮碗的垫圈、螺钉、连杆、销轴以及一端固定在行星齿轮上另一端固定在连杆上的行星齿轮偏心小轴组成；④储气室是由外行星圆盘、内行星圆盘、密封圈、螺母、螺塞、外套、套筒构成的处在外行星圆盘和内行星圆盘中间的气室；⑤压力传感器的停止泵浦调压机构由置于圆筒螺塞内的定位钢球、圆筒螺塞固定压紧的橡皮碗、固定在摆臂上的调压套筒、置于调压套筒内的定位销与控压弹簧、与调压套筒上端内螺纹配合安装的调压螺丝以及摆臂上的定位孔所组成；⑥压力传感器的启动泵浦调压机构由固定安装在行星圆盘上的小轴和套在小轴上的扭簧组成，扭簧的自由端自然压紧调压套筒；⑦摆臂上有定位孔；(3)气管的一端密封连接行星圆盘储气室的输气嘴，另一端密封连接自行车车轮圈上的气门芯。
上述所说的充气器用作隔离充气室和储气室的单向阀为皮碗式阀片。它的行星圆盘是定位于花鼓筒上并用固定夹和螺钉、螺母固定安装在自行车车轮之上的。
综上所说的充气器它的气管一端用气动接头与行星圆盘储气室输气咀密封连接；另一端通过气动接头与自行车车轮上的气门芯形成可拆卸的密封连接。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型实施例在自行车中安装结构示意图。
图2是行星圆盘5行星齿轮传动、活塞泵正视图。
图3是行星圆盘5行星齿轮传动、活塞泵O1－O2－O3－C展开图。
图4是行星圆盘5的A－A剖视图、D向视图，K向视图。
图中9为自行车轮胎，8为气门芯，10为气门芯固定螺帽，15为车轴，14为穿钢丝的花鼓筒，1为车架。由图可见，自行车全密封全自动圆盘型充气器由下列三个部分组成中心齿轮4、行星圆盘5和气管13。中心齿轮4固定安装于自行车车轴15一端位于花鼓筒14和车架1之间，该齿轮为渐开线齿形。外星圆盘5应定位于花鼓筒14，通过固定夹18用螺钉16、螺母17与轮圈9固定安装。气管13用气动接头7与行星圆盘5上储气室输气咀541密封连接；气管13的另一端通过气动接头11密封连接气门芯8，气动接头11的内螺纹与密封圈12与气门芯8形成可卸的密封连接。
行星圆盘5由二套行星齿轮的运动部件、气筒部件和活塞部件组成的二套活塞泵、储气室、二套压力传感器、二套摆臂532和外套519组成。
行星齿轮的运动部件由固定在外行星圆盘517、内行星圆盘518上心轴508上的行星齿轮531和固定在摆臂532上调压套筒539上转动的行星齿轮535组成。
气筒部件由具有充气室E、气道G、阀片式单向阀的橡皮碗513、气筒座522和气筒523以及它们之间的密封圈511组成，气筒座由螺钉540固定。
储气室F是由外行星圆盘517、内行星圆盘518、密封圈502、515、螺母503、螺塞516、外套519，套筒501构成的处在外行星圆盘517和内行星圆盘518中间的气室。根据车型可适当更换套筒501的尺寸。储气室F一端被圆筒螺塞507压紧的橡皮碗504所密封；另一端则通过气动接头7经储气室F输气咀541引出至气管13中。
活塞部件由活塞524，用垫圈525和螺钉527固定安装于活塞524上的活塞皮碗526，连杆529，销轴528，以及用挡圈533定位的小轴534所组成。活塞部件的往复运动由安装于行星齿轮531的小轴534经行星齿轮531转动偏心所致。
停止泵浦调压机构由置于圆筒螺塞507内的定位钢球505、圆筒螺塞507所压紧的橡皮碗504、固定在摆臂532上的调压套筒539、置于该调压套筒539内的定位销506、控压弹簧537、配合安装在调压套筒539上端的调压螺丝538所形成。定位钢球505能在橡皮碗504受气压变形和控压弹簧537通过定位销506的推动变形情况下作前后运动。
启动泵浦调压机构由置于内行星圆盘518上的扭簧542和固定轴543所组成。
本实用新型是这样实现的当自行车车轮转动时，与车轮9固定的行星圆盘5也随之旋转，均布的两对行星齿轮535、531即产生公转和自转；公转使与行星圆盘5、储气室F连接的气管13与气门芯8同步旋转，自转则使行星齿轮531通过小轴534驱动连杆529使活塞部件在气筒部件内作往复直线运动。当活塞压缩充气室E的空气时，充气室E内的高压气体由气道G通过单向阀的橡皮碗513进入储气室F，并经输气咀541、气管13、气动接头11和自行车气门芯8向轮胎9充气。储气室F的高压空气另一方面对橡皮碗504施以压力，这个压力在充气过程中与轮胎内气压相当。随着车轮不断旋转，均布的两个活塞泵不断泵气，轮胎内气压不断增高，橡皮碗504受压力变形不断顶推定位钢球505向前运动，定位销506也被迫向前运动，并压缩控压弹簧537。当定位销506向前运动脱离圆筒螺塞507内孔时，则调压套筒539上的行星齿轮535将以心轴508为轴心，以摆臂532上行星齿轮531、535中心距为长度与摆臂一起向行星齿轮535与中心齿轮4啮合相反方向摆动，克服扭簧542的扭矩，使行星齿轮535与中心齿轮4脱开啮合，摆臂上的定位孔Q即被定位钢球505所定位，扭簧542蓄能。这时行星齿轮535、531停止自转，泵气也就自动停止。
当轮胎中气压下降或因储气室F内的气体自然泄漏后，橡皮碗504失去压力，定位钢球505失出推力，启动泵浦调压机构的扭簧542推动调压套筒539，迫使摆臂532上的定位孔Q脱出定位，并使行星齿轮535重新与中心齿轮4进入啮合状态，定位销506在控压弹簧537推动下亦随之进入圆筒螺塞507的孔之中，摆臂532与行星齿轮535的中心又被定位销506锁定于内行星圆盘518上。这时行星齿轮传动关系又即建立，两个活塞泵又开始工作。
车轮胎中最高气压由停止泵浦调压机构设定，据此选用适当的控压弹簧537。启动泵浦调压机构设定轮胎中最低气压，并由此选定扭簧542。当轮胎中气压低于最低气压，启动泵浦调压机构投入工作，充气器开始充气。当轮胎内气压高于最高气压时停止泵浦调压机构开始工作，充气器停止充气。车轮胎中最高气压可利用调压螺钉538进行调节，最低气压利用扭簧542进行调节，可利用内行星圆盘518上选定扭簧542的初始位置决定，使用十分方便。
车轮每转一圈的充气量取决于两个气筒523的内径，小轴534与行星齿轮531的偏心距和行星齿轮531与中心齿轮4之间的变速比。由于行星齿轮531与535齿数相同，而中心齿轮的齿数要大得多，如果行星齿轮齿数为N，中心齿轮齿数为M，因此车轮9每转一圈每个活塞泵的活塞往复充气频率为M／N，远远大于1，由于气筒部件等结构小，活塞部件每次往复充气作功值较通常气筒为小，所以骑行时充气阻力甚小。
本实施例根据目前加工工艺，达到如下性能1.轮胎充气压力在3～4.5公斤／平方厘米范围内随意调节。
2.一般行驰速度下对完全放气的轮胎充气量4公斤／平方厘米，需3～4分钟。
3.如果轮胎漏气，在行驰过程中，气压低于设定的最低气压值时，本充气器会自动进行充气至设定最高压力值，并自动停止。
4.如果轮胎漏气速率小，泵停止工作后30～36小时也会对轮胎进行试控性充气，因为储气室自然漏气率为经30～36小时后将低于最低气压。因此本充气器保证了轮胎气压始终是处于控制状态。
本实用新型的优点是结构对称紧凑不影响车轮的动平衡，充气压力高，压力可根据需要随意调节，所有工作部件密封在外套内，实现了全密封、全自动工作，不受外界环境的影响。可靠性高，使用寿命长，本充气器经一次安装后，常年自动工作，维持轮胎内最佳气压状态。
本实用新型的充气器批量生产中可大量采用注塑件、冲压件，大大降低生产成本，其生产成本为15～16元／件(每付分前后轮用2只)。
本实用新型的自动充气和压力传感机构不仅适用于自行车骑行中充气，根据本实用新型的原理，稍作结构和尺寸变更，即可用于其他车辆轮胎的自动充气。
权利要求1.一种自行车全密封全自动圆盘型充气器，它包括中心轮、充气主体和气管，其特征在于它由三部分组成(1)固定在自行车车轴上花鼓筒外侧和车架之间的中心轮为一外圆具有渐开线齿形的中心齿轮；(2)定位于花鼓筒安装固定在车轮上的充气主体为一行星圆盘，它由二套行星齿轮的运动部件、气筒部件和活塞部件组成的二套活塞泵、储气室、二套压力传感器、二套摆臂、外套组成；①行星齿轮的运动部件由定位于行星圆盘心轴上的行星齿轮和与之啮合并随摆臂一起摆动的调压套筒上的行星齿轮组成，它们与中心齿轮构成行星齿轮机械传动关系；②活塞泵的气筒部件由具有充气室、气道、气道输气嘴的气筒座、气道输气嘴的单向阀的橡皮碗以及气筒、气筒座与气筒间的密封橡皮圈组成；③活塞泵的活塞部件由活塞及活塞橡皮碗、固定活塞橡皮碗的垫圈、螺钉、连杆、销轴以及一端固定在行星齿轮上另一端固定在连杆上的行星齿轮偏心小轴组成；④储气室是由外行星圆盘、内行星圆盘、密封圈、螺母、螺塞、外套、套筒构成的处在外行星圆盘和内行星圆盘中间的气室；⑤压力传感器的停止泵浦调压机构由置于圆筒螺塞内的定位钢球、圆筒螺塞固定压紧的橡皮碗、固定在摆臂上的调压套筒、置于调压套筒内的定位销与控压弹簧、与调压套筒上端内螺纹配合安装的调压螺丝以及摆臂上的定位孔所组成；⑥压力传感器的启动泵浦调压机构由固定安装在行星圆盘上的小轴和套在小轴上的扭簧组成，扭簧的自由端自然压紧调压套筒；⑦摆臂上有定位孔；(3)气管的一端密封连接行星圆盘储气室的输气嘴，另一端密封连接自行车轮圈上的气门芯。
2.按照权利要求1的充气器，其特征在于所说的用作隔离充气室和储气室的单向阀为皮碗式阀片。
3.按照权利要求1的充气器，其特征在于所说的行星圆盘是定位于花鼓筒上并用固定夹和螺钉、螺母固定安装在自行车车轮之上的。
4.按照权利要求1至3之一的充气器，其特征在于所说的气管一端用气动接头与行星圆盘储气室输气咀密封连接；另一端通过气动接头与自行车车轮上的气门芯形成可拆卸的密封连接。
专利摘要一种自行车全密封全自动圆盘型充气器，通过中心齿轮和充气主体一行星圆盘上的二对行星齿轮啮合传动，将车轮的旋转运动转换为行星圆盘上对称的二个活塞泵的活塞往复运动以实现充气；通过压力传感机构自动探知轮胎内气压，并对活塞泵的充气工作实行全自动控制。本实用新型的特点是工作部件全密封能全自动地充气，不受外界影响，外形对称，对车轮动平衡无影响；胎内气压可调，工作可靠，可常年维持胎内气压为设定的最佳气压状态。
文档编号B60C23/00GK2199076SQ9322633
公开日1995年5月31日 申请日期1993年9月18日 优先权日1993年9月18日
发明者施启南 申请人:施启南