本发明涉及一种自行车打气筒。
背景技术：
许多类型的自行车轮胎打气筒是已知的，例如手动打气筒。每种打气筒都具有一些优点和一些缺点。一种便携式自行车轮胎手动打气筒具有在不使用时存放在伸缩管内部且旋拧就位的柔性软管组件。这种打气筒的一个优点是在不使用时打气筒更紧凑，因此更容易携带；另一个优点是柔性软管能够相对于其中在打气筒端部与气门芯本身之间存在直接连接的打气筒而言允许在气门芯遭到破坏的风险更低的情况下实现打气动作。
为了使用这种打气筒给轮胎打气，首先将柔性软管组件从手柄组件拧下来；然后将柔性软管的一端拧入打气筒本体中，另一端拧到气门芯上。当完成打气时，必须将柔性软管的一端从气门芯上拧下来，将另一端从打气筒本体拧下来，然后将软管插回到手柄中并拧入手柄本身中。因此，整个过程需要拧下和拧上六次连接以对轮胎打气并使打气筒做好存放的准备。此外，对于这种将会携带在自行车车架上的打气筒，手柄不会无意中打开是所需的；为此，一般设置橡胶环，在用于打气时必须使该橡胶环滑出，以及使其归位以通过摩擦保持手柄关闭用于存放。
此外，具有存放在打气筒内部的柔性软管的便携式自行车轮胎手动打气筒设计成使软管与打气筒呈直线连接：在大多数情况下为了打气需要软管弯曲大约90°，并保持打气筒非常靠近正在被打气的轮胎。这样导致使用舒适度较低。
图1-5示出了根据现有技术的自行车打气筒300。根据现有技术的该自行车打气筒300包括外管320、手柄组件370、柔性软管组件330和橡胶端盖340和350。手柄组件370包括手柄372和端部具有活塞360的内管374。当打气筒300不使用时软管组件330存放在手柄组件370内部。软管组件330在一端处包括具有第一螺纹332和第二螺纹334的第一凸缘333，第一螺纹和第二螺纹关于第一凸缘333是相对的。在存放配置中，第二螺纹334将软管组件330连接到手柄组件370。第一螺纹332将软管组件330连接到设置在打气筒300的端部中的第三螺纹322以便打气。在软管组件330的另一端处设置第二凸缘335以及用于选择性连接到打气筒300的端部中的第三螺纹322的第四螺纹336。更详细地，软管组件330的一端与shrader轮胎气门芯配合，另一端与presta轮胎气门芯配合。
简言之，从装载位置开始，用户首先必须打开橡胶端盖340、350，使用第一凸缘333将第二螺纹334拧下，确定将会使用哪种轮胎气门芯(presta(法式气门嘴)或shrader(美式气门嘴))，将适合的软管组件330端部拧到第三螺纹322中，将软管组件330的另一端拧到轮胎气门芯上，然后给轮胎打气。用户必须以相反的顺序重复相同的动作来将软管组件330放回到装载位置。如图1-5中所示以及正如上面所述，这种典型的现有打气筒从存放配置开始就用起来不方便，打气操作的效果也不能令人满意。
技术实现要素：
因此本发明的技术目的是对现有技术进行改进。在该技术目的范围内，各种实施方式提供了一种使用起来更舒适的自行车打气筒、一种在不使用时存放更舒适的自行车打气筒、以及一种在任何情况下防止手柄组件无意中打开的自行车打气筒。
根据本发明的一个实施方式的自行车打气筒包括打气筒本体组件，所述打气筒本体组件包括限定空气腔室的外管和具有空气输出开口的端部组件。该打气筒还包括与本体组件滑动连接且包括活塞的手柄组件，该活塞包括可在外管内部滑动的内管。该打气筒还包括柔性软管组件，该柔性软管组件在打气筒不使用时适于存放在内管内部且在打气过程中适于连接到空气输出开口。该打气筒包括用于以可移除的方式将柔性软管组件连接到端部组件的空气输出开口的磁性连接设施。
根据本发明的另一个实施方式，该自行车打气筒包括打气筒本体组件，所述打气筒本体组件包括限定空气腔室的外管和具有空气输出开口的端部组件。该打气筒还包括手柄组件，该手柄组件与本体组件滑动连接且包括可以在外管内部滑动的内管和活塞。该打气筒还包括柔性软管组件，该柔性软管组件在打气筒不使用时适于存放在内管内部且在打气过程中适于连接到空气输出开口。此外，该打气筒包括用于以可移除的方式将柔性软管组件连接到端部组件的空气输出开口的磁性连接设施，其中空气输出开口关于活塞的轴线基本呈90°布置，其中端部组件包括适于选择性地将空气输出开口打开或关闭的转动套筒。
根据本发明的另一个实施方式，该自行车打气筒包括打气筒本体组件，所述打气筒本体组件包括限定空气腔室的外管和具有空气输出开口的端部组件。该打气筒还包括与本体组件滑动连接且包括可以在外管内部滑动的内管和活塞。该打气筒还包括柔性软管组件，该柔性软管组件在打气筒不使用时适于存放在内管内部且在打气过程中适于连接到空气输出开口。该打气筒包括用于以可移除的方式将柔性软管组件连接到端部组件的空气输出开口的磁性连接设施。手柄组件包括可以从关闭位置枢转到打开位置的手柄，在关闭位置中手柄组件在存放配置中被锁定到本体组件，在打开位置中手柄组件可以相对于本体组件自由移动。
附图说明
本领域技术人员从作为非限定性示例给出的下面的描述以及附图中可以更好地理解这些和其他优点，其中：
图1是根据现有技术的自行车轮胎打气筒的侧视图，其中柔性软管组件包含在内部；
图2是图1的现有打气筒的侧视图，其中移除了柔性软管组件；
图3是图1的现有打气筒的侧视图，其中安装好了柔性软管组件并为打气做好了准备；
图4是图1的现有打气筒的截面视图，其中端盖打开；
图5是图1的现有打气筒的透视图，其中安装好了柔性软管组件并为打气做好了准备；
图6是根据本发明的一个实施方式的自行车打气筒的侧视图；
图7是根据本发明的一个实施方式的图6的自行车打气筒的侧视图，其中移除了柔性软管组件；
图8是根据本发明的一个实施方式的图6的自行车打气筒的侧视图，其中柔性软管组件基本安装好以用于打气；
图9是根据本发明的一个实施方式的图8中示出的情形中打气筒的特写截面视图；
图10是根据本发明的一个实施方式的图6的打气筒的特写截面视图，其中柔性软管组件磁性地连接到打气筒；
图11是根据本发明的一个实施方式的图6的打气筒的透视图，其中安装好了柔性软管组件并为打气做好了准备；
图12是根据本发明的一个实施方式的图6的打气筒的截面视图；
图13是图12的打气筒的特写截面视图，其中柔性软管组件磁性地将活塞保持关闭；
图14是图12中示出的打气筒的特写截面视图，其中柔性软管组件被部分地从打气筒拉出；
图15是根据本发明的一个实施方式的图6的打气筒的分解视图；
图16是完全拉开的图6的打气筒的侧视图；
图17是图16中示出的打气筒的截面视图；
图18是根据本发明的一个替代性实施方式的自行车打气筒的侧视图；
图19是图18中示出的打气筒的侧视图，其中手柄枢转到打开位置且柔性软管组件存放在其内部；
图20是图19中示出的打气筒的截面视图；
图21是图20的特写；
图22是图19中示出的配置中的打气筒的特写截面视图，其中柔性软管组件被部分地移除；
图23是图18中示出的配置中的打气筒的特写截面视图；
图24是图18中示出的打气筒的透视图；
图25是图19中示出的配置中的打气筒的透视图，其中柔性软管组件存放在内部；
图26是图18的打气筒的透视图，其中手柄枢转到打开位置且柔性软管组件被部分地移除；
图27是根据本发明的一个替代性实施方式的图18的打气筒的分解视图；
图28是根据本发明的一个替代性实施方式的图18的打气筒的端部的特写截面视图，其中套筒处于关闭位置；
图29是图28中示出的打气筒的端部的特写截面视图，其中套筒处于打开位置；
图30是图29中示出的打气筒的特写透视截面视图；
图31是根据一个替代性实施方式的图18的打气筒的侧视图，其中柔性软管组件基本安装到端部组件中；以及
图32是图31中示出的打气筒的特写截面视图，其中柔性软管组件完全安装到端部组件中。
具体实施方式
参照图6-17的示意图，根据本发明的一个实施方式的自行车打气筒整体用10表示。需要注意的是这里描述的各种元件在不同的实施方式中可以省去或者结合。
自行车打气筒10包括本体组件12。本体组件12包括外管20和端部组件(headassembly)22。外管20限定空气腔室24，空气腔室适于以传统的方式从外部抽取空气并通过轮胎气门芯将它们转移到轮胎中。
打气筒10还包括手柄组件70。手柄组件70与本体组件12滑动连接。手柄组件70包括手柄260、环270、内管280和活塞60；活塞60包括用于在打气过程中与外管20的内表面滑动密封的o形环190。活塞60设计成在拉动行程中能够使o形环190解除密封，从而允许空气能够再次充满空气腔室24。
打气筒10还包括柔性软管组件30。当打气筒10不使用时，柔性软管组件30存放在手柄组件70内部。更详细地，如图12中所示，柔性软管组件30存放在内管280内部。为此，手柄组件70包括第一端盖40。第一端盖40允许容易并快速地进入内管280的内腔。第一端盖40例如由橡胶制成。
在打气过程中本体组件12的端部组件22可以连接到柔性软管组件30。端部组件22包括壳体250。壳体250包括与空气腔室24联通的轴向空气通路254。壳体250连接到外管20的端部；o形环170在壳体250与外管20的该端部之间张紧。壳体250包括管状延伸部252，该管状延伸部252轴向布置并与轴向凸出部122相对(即面对开口52)。端部组件22还包括连接到壳体250的螺纹环240。配件120在壳体250与螺纹环240之间的张紧；o形环150将该配件120与壳体250密封。配件120包括设有o形环130的轴向凸出部122以及轴向空气通道124。在壳体250与配件120之间设置单向阀140。该单向阀140是盘形的。在打气过程中，手柄组件70的活塞60将空气推过壳体250；空气围绕阀盘140流动并流过配件120，从配件120流入柔性软管组件30中并流过轮胎气门芯进入到轮胎中。
端部组件22包括第二端盖50。第二端盖50例如由橡胶制成。第二端盖50选择性地将设置在端部组件22中的空气输出开口52打开和关闭，用于接近配件120；当第二端盖50打开时，柔性软管组件30可以通过开口52连接到配件120。第二端盖50压到螺纹环240内部以在存放时防止污染物进入打气筒。
根据本发明的一些实施方式，打气筒10包括磁性连接设施108，其用于以可移除的方式将柔性软管组件30连接到端部组件22的空气输出开口52(即连接到配件120)。磁性连接设施108包括第一磁体110。第一磁体110容纳在端部组件22中。第一磁体110是环形的，或者基本是环形的。第一磁体110压配合和/或粘结到配件120，并且其面对开口52。详细地，第一磁体110压配合和/或粘结到配件120的轴向凸出部122。
根据本发明的一些实施方式，打气筒10包括在打气筒不使用时在本体组件12内部的手柄组件70的磁性保持设施158。磁性保持设施158包括第二磁体160。第二磁体160是环形的或者基本是环形的。第二磁体160压配合和/或粘结到壳体250，且其面向空气腔室24。更详细地，第二磁体160压配合和/或粘结到自壳体250凸出并面向空气腔室24的管状延伸部252。根据一个实施方式，当柔性软管组件30存放在手柄组件70本身内部时，第二磁体160保持手柄组件70关闭，正如下文中更详细披露的。
柔性软管组件30包括柔性软管230。柔性软管组件30还包括连接到柔性软管230的第一端的配件180。配件180由磁吸金属(例如钢)制成。配件180包括通孔182。柔性软管组件30包括连接到柔性软管组件230的第二端的shrader气门芯适配器组件210。shrader气门芯适配器组件210包括壳体216和针阀214。柔性软管组件30还包括螺纹连接到shrader气门芯适配器组件210的presta气门芯适配器组件220。presta气门芯适配器组件220包括壳体226和o形环222、224。
现在参见图6和12-14，当打气筒10不使用时，在存放期间手柄组件70通过磁力保持关闭。更详细地，当柔性软管组件30位于关闭的手柄组件70的内管280内部时，配件180(金属的)通过活塞60的壁62被磁吸到第二磁体160。壁62足够薄以使足够的磁吸力将手柄组件70保持关闭用于存放。此外，因此第二磁体160与配件180之间的磁吸力将柔性软管组件30紧固在内管280内部的存放位置中。因此，在第一端盖40(例如由橡胶制成)与手柄组件70之间不需要牢固的连接。因此利用简单实用的技术方案避免了手柄组件70无意中从本体组件12滑出的风险。
当有意将手柄组件70部分地拉开时，第一磁体160与配件180的之间的距离变得足够大以容易地将柔性软管组件30从手柄组件70移除。现在手柄组件70可以相对于本体组件12自由移动。此外，根据本发明的一个实施方式，当在打气过程中柔性软管组件30连接到端部组件22时，不存在保持手柄组件70关闭的磁吸力：因此使打气更容易。
现在参见图8-11，为了将柔性软管组件30连接到打气筒10的端部组件22，将配件180靠近端部组件22的开口52放置。因此配件180的面184被第一磁体110磁吸引；当面184牢固地粘到第一磁体110时，配件120的o形环130将配件180的孔182密封。同时，配件180的侧表面186接触螺纹环240的内表面242，以在柔性软管组件30与打气筒10之间形成更稳定的连接。
在实施打气之后，配件180与第一磁体110脱开连接，柔性软管组件30被放回到手柄组件70的内管280中存放。因此配件180再次被磁吸到第二磁体160，将手柄组件70安全地保持在存放位置中。因此相比于根据现有技术的方案，这种存放位置更安全且更实用。
图18-32中示出了根据本发明的另一个实施方式的自行车打气筒400。打气筒400包括本体组件402。本体组件402包括外管470和端部组件620。外管470内部限定空气腔室472。打气筒400还包括与本体组件402滑动连接的手柄组件580。打气筒400包括柔性软管组件610。
当打气筒400不使用时，柔性软管组件610存放在手柄组件580内部。更详细地，如图20中所示，柔性软管组件610存放在本体组件402的内管280的内部。根据本发明的一个实施方式，以及正如在下文中更详细披露的，手柄组件580适于从关闭位置(在存放期间)枢转到打开位置以提供接近内管280中的柔性软管组件610的入口，且用于在打气过程中改进的人体工程学特性。
手柄组件580包括活塞570和内管280；活塞570包括在打气过程中与外管470的内表面滑动密封的o形环190。本体组件402的外管470包括连接到其一端的螺纹环690，其接触手柄组件580的内管280。活塞570设计成在拉动行程中使o形环190解除密封，允许空气再次充满空气腔室472。
手柄组件580还包括手柄650和装在手柄650内部的手柄插件670；端盖680将手柄插件670紧固在手柄650内部。手柄650包括第一开口652。第一开口652横向布置在手柄650上。
手柄组件580包括螺纹连接到内管280上的内管盖660。内管盖660包括第二开口662。内管盖660还包括两个圆形凸起部664，它们被约束在手柄650的第一表面656与手柄插件670的相对的第二表面672之间：由于该技术方案，手柄650可以围绕凸起部664从关闭的存放位置(图18、23和24)枢转到打开的打气位置(图19-21和25)，反之亦然。
当手柄650处于存放位置时，由于手柄650的第一唇缘654与螺纹环690的第二唇缘692接合而被保持关闭，因此在这两个部件之间形成卡扣配合。当在打开的打气位置中转动手柄650时，第一开口652与第二开口662对准，允许自由进入内管280的腔体，在打气筒400不使用时柔性软管组件610存放在该腔体中。在这种配置中，柔性软管组件610可以自由容易地从内管280(图22和26)滑出。这样，在存放期间不必需要橡胶盖来将柔性软管组件610紧固在打气筒400内部：因此简化了打气筒端部组件620。此外，可以更有效地实施打气动作，因为手柄650相对于内管280以大约90°布置，且可以更牢固地将其抓住。
端部组件620包括壳体600，壳体600连接到本体组件402的外管470的一端，其间设置有o形环480。壳体600包括使空气腔室472与空气输出开口562联通的通孔602，在打气配置中空气输出开口562可以由柔性软管组件610接合(如图32中所示)，正如在下文中更详细披露的。开口562的轴线关于活塞570的轴线基本以90°布置。这种配置实现了打气操作的更舒适的实施。
根据本发明的一个实施方式，端部组件620包括转动套筒500。转动套筒500适于相对于打气筒400的配置(存放配置或打气配置)选择性地打开或关闭可以由柔性软管组件610接合的开口562。为此，套筒500包括侧开口502。更详细地，套筒500可以围绕活塞570轴线转动。套筒500可以在开口562的至少一个打开位置(图29和30)与开口562的至少一个关闭位置(图28)之间转动。
在打开位置中，壳体600的开口562与套筒500的侧开口502对准。在关闭位置中，壳体600的开口562由套筒500本身阻挡。
根据图27-30中示出的本发明的实施方式，套筒500可以在开口562的单个打开位置与同一开口562的多个关闭位置之间转动。这样能够为实施打气更快地将打气筒400准备好，以及在实施了打气时更快地存储打气筒400自身：事实上，例如从打开位置(图29)开始，用户通过简单地将套筒500转动可以广泛地小于180°的角度来使开口562完全关闭。这同样适用于当用户必须开始实施打气动作时，且他因此必须将套筒500从关闭位置转动到打开位置。
根据本发明的一个实施方式，端部组件620包括套筒500的锁定元件630。更详细地，套筒500通过锁定元件630选择性地被保持在打开位置或关闭位置中。在图27-30中示出的本发明的实施方式中，锁定元件630与壳体600连接；在本发明的其他实施方式中，锁定元件630可以连接到套筒500，而不是连接到壳体600，从而获得等效的技术方案。
套筒500包括第一支座506，当套筒500处于打开配置时锁定元件630可以接合在第一支座506中。此外，套筒500包括至少一个第二支座504，当套筒500处于关闭配置时锁定元件630可以接合在第二支座504中。更详细地，套筒500包括多个第二支座504，当套筒500处于关闭配置时锁定元件630由于之前阐明的原因选择性地接合在所述第二支座504中。如图30中所示，第一支座506在直径方向上与其中一个第二支座504相对。余下的第二支座504关于所述第一支座506对称布置。这意味着用户可以适度地在顺时针或逆时针方向上通过使套筒500转动小于180°的角度来使转动处于打开配置的套筒500，以便于使锁定元件630接合在其中一个第二支座504中。
在图27-30中示出的本发明实施方式中，锁定元件630是弹簧加载的。锁定元件630包括设置在壳体600中的圆筒形支座632。弹簧640容纳在圆筒形支座632中，球634布置在弹簧640上。因此球634在圆筒形支座632内部受到弹簧加载。相应地，设置在套筒500中的第一支座506和第二支座504由沿着活塞570的轴线延伸的平行的沟槽构成。用手指扭转套筒500能够使套筒500“咔哒”关闭到任一第二支座504中(图28)，或者在对准的打开位置中“咔哒”进入第一支座506中(图29和30)。盖510和相应的螺钉520保持套筒500接合到壳体600上。
配件540接合在壳体600的侧腔体542内部；o形环530置于配件540与侧腔体542的底部之间。配件540包括轴向凸出部544和轴向空气通路546。
根据本发明的一个实施方式，打气筒400包括用于以可移除方式将柔性软管组件610连接到端部组件620的空气输出开口562的磁性连接设施548。磁性连接设施548包括第一磁体550。第一磁体550容纳在端部组件620中。第一磁体550是环形的，或者基本是环形的。第一磁体550压配合和/或粘结到配件540，且其面对开口562。磁体550还由间隔件560保持就位。
详细地，第一磁体550压配合和/或粘结到配件540的轴向凸出部544。间隔件560容纳在壳体600的侧腔体542内部；间隔件560由盖510保持就位。间隔件560的面564接触第一磁体550的面552的外周部。间隔件560限定了上述开口562，柔性软管组件610可以接合在该开口562中。
柔性软管组件610包括柔性软管230。柔性软管组件610包括连接到柔性软管230端部的shrader气门芯适配器组件210。柔性软管组件610还包括螺纹连接到shrader气门芯适配器组件210的presta气门芯适配器组件220。
柔性软管组件610还包括连接到柔性软管230另一端的配件组件590。根据本发明的一个实施方式，配件组件590包括连接器410(直接连接到柔性软管230)和接合在连接器410内部的配件440，其间设置o形环430。配件440由磁吸金属(例如钢)制成。在连接器410与配件440之间布置单向阀420。单向阀420是盘形的，例如由橡胶制成。这意味着柔性软管组件610可以甚至在磁性连接到本体组件402之前就安装到轮胎气门芯上，而没有任何空气损失。此外，如果与打气筒本体组件402的磁性连接在强力打气过程中意外断开，那么柔性软管组件610也不会泄漏空气。柔性软管组件610还可以与根据之前描述的实施方式的打气筒10一起使用：在该种情况下，单向阀140不再是必要的。
在打气过程中，手柄组件580的活塞570将空气推过壳体600的孔602；空气转过直角并流过配件540进入到软管组件610中，然后通过轮胎气门芯进入轮胎中。更具体地，空气流过配件440，围绕阀420，通过连接器410并通过软管组件610的余下部分。
图31示出了基本安装好的柔性软管组件610，其中其配件组件590基本插入到端部组件620中。配件440被磁吸到第一磁体550。当使配件组件590更靠近间隔件560的开口562移动时，配件440通过磁力连接到第一磁体550，配件540的o形环130将盖440的内表面444密封，以便于允许增压的空气流通过盖440。
将配件440保持到第一磁体550的磁吸力足够大以克服打气过程中的空气压力，但是要足够小以在完成打气时被容易地移除。例如，正如在打气筒400中示出的钕磁体具有0.625英寸的外径、0.25英寸的内径和0.125英寸的厚度。密封的连接具有0.200英寸的直径，从而形成0.0314平方英寸的表面积。由ndfeb、graden42制成的该磁体具有8.02磅的拉伸强度，这足以在释放之前经受255psi(p＝f/a，或者p＝8.02/0.0314)。手动打气筒很少用于将轮胎增压超过120psi，因此显然这种磁性连接是足够大的。
根据本发明的另一个实施方式，打气筒10、400可以是坐地打气筒而不是手动打气筒。所披露的与本发明的之前的实施方式相关的所有特征也可以设置在坐地打气筒中，而没有任何限制：仅有的不同是打气筒10、400的本体组件12、402在该种情况下适于以直立位置搁置在地面上(例如其包括底座)。
在下文中披露的实施方式中，结合这些特定实施方式给出的各个特征实际上可以与其他实施方式中存在的其他不同特征进行互换。例如，打气筒400中披露的折叠手柄组件580可以与打气筒10一起使用；打气筒10的手柄组件70可以与打气筒400一起使用。像打气筒10中的通过磁力保持手柄组件70关闭可以用在打气筒400的手柄组件580上。根据打气筒400的单向阀可以与打气筒10一起使用。
已经根据各个实施方式对本发明进行了描述，但是可以构想到等效的变型而不脱离由后面的权利要求提供的保护范围。