充气装置及其通用气嘴连接器的制作方法

1.本实用新型涉及充气装置，尤其是涉及一种充气装置及其通用气嘴连接器。


背景技术：

2.轮胎作为交通工具中不可缺少的部件，得到全世界的广泛使用，相应的，给轮胎充气的充气装置也成为日常生活离不开的工具之一，但现有的充气装置存在气嘴标准不统一的问题，主要分为美式气嘴与法式气嘴二种，还有一部分是英式气嘴。为了满足不同的消费者需求，甚至是同一个消费者在不同情况下的使用需求，市面上已有可通用美式气嘴与法式气嘴的充气接头，如公告号为cn203809252u的中国实用新型专利等。但是，现有技术的充气接头却存在这样或那样的问题，有的产品成本高，有的可靠性不佳，有的产品使用体验不佳，有的使用寿命短，因此有必要做出改进。比如上述专利的设计中夹持气嘴的活塞较大，高压时所承受的推力非常大，拆卸气嘴时有很大的反弹力，操作体验不佳，且因该设计气嘴活塞复位弹簧在两侧，使得壳体尺寸较大，成本高且携带不便。此外，上述专利的设计只能做到美式气嘴和法式气嘴两用，不能适用于英式气嘴，因此还不是真正的通用充气接头。
3.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

4.为克服上述现有技术的缺陷，本实用新型提供一种使用寿命长且性能稳定可靠的通用气嘴连接器，其包括壳体，枢接于所述壳体顶部的操作手柄，自上而下依次设于所述壳体的内部空腔的柱状塞体、顶轴、活动滑块组件和橡胶夹持件，所述壳体的侧壁还设有用于导入压缩气体至所述壳体的内部空腔的接管部；所述柱状塞体和所述顶轴之间设有可使所述柱状塞体自动复位的第一复位部件，所述活动滑块组件设有可使所述顶轴自动复位的第二复位部件；所述活动滑块组件设有可供所述顶轴下端部穿过的滑块组件通孔，所述橡胶夹持件设有可供所述顶轴下端部穿过的夹持件通孔，并设有开口朝下的夹持腔；所述顶轴和所述活动滑块组件之间设有用于卡紧所述顶轴的滚针，在卡紧状态下，所述滚针与所述活动滑块的内壁是线接触关系；所述操作手柄可通过枢转操作在锁紧和松开两种工作状态下相互切换。
5.本实用新型还可采用如下可选/优选方案：
6.所述活动滑块组件包括柱体部和位于所述柱体部内侧的两个相向的滚针抵触部，所述滚针抵触部是平面；所述滚针成对设于所述顶轴相对的两侧，所述滚针的轴向与所述柱体部的轴向相互垂直，当所述滚针跟所述滚针抵触部靠紧接触时形成线接触关系。
7.所述活动滑块组件包括柱体部和沿所述柱体部向上延伸的两个凸耳部，所述两个凸耳部相向设置，且相向的面均为平面；所述柱状塞体设有两个缺口部，所述两个缺口部分别与所述两个凸耳部相匹配，所述两个凸耳部可进入或退出所述两个缺口部；所述滚针成对设于所述顶轴相对的两侧，所述滚针的轴向与所述柱体部的轴向相互垂直，当所述滚针
跟所述滚针抵触部靠紧接触时形成线接触关系。
8.所述缺口部的底面是斜面，所述两个凸耳部的顶面是斜面，所述缺口部的底面和所述凸耳部的顶面的斜度相匹配，从而能够相互贴合。
9.所述活动滑块组件还包括设于所述柱体部内的内衬，所述内衬是筒状；所述内衬包括内衬上段和内衬下段，所述内衬上段的外径等于所述柱体部的内径，所述内衬下段的外径小于所述柱体部的内径，所述内衬下段的外侧和所述柱体部之间构成可容纳所述第二复位部件的容纳腔；所述内衬的上端面是顶升所述滚针的抵触斜面，所述抵触斜面内高外低。
10.所述柱状塞体与所述壳体之间还设有密封件进行密封。
11.所述顶轴包括顶轴上段和顶轴下段，所述顶轴上段的直径大于所述顶轴下段的直径，所述顶轴上段和所述顶轴下段之间通过一段锥体过渡；所述柱状塞体沿轴向设有开口向下的顶轴容纳腔，所述顶轴容纳腔至少可供容置所述顶轴上段；所述内衬的内径与所述顶轴容纳腔的内径对应一致。
12.所述柱状塞体和所述活动滑块之间还设有限位连接件，以限制所述柱状塞体的复位高度。
13.所述壳体的下端还设有端盖，所述端盖的底壁设有端盖通孔；所述端盖通孔与所述夹持腔相对应。
14.本实用新型还提供一种充气装置，包括充气装置本体和气嘴连接器，所述气嘴连接器是如上文任一项所述的通用气嘴连接器。
15.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，与现有技术相比至少具有如下有益效果：
16.通过将所述滚针与所述活动滑块之间设置为线接触关系，采用所述活动滑块组件等技术特征，解决了现有技术中壳体的内壁容易刮伤磨损问题，从而大大延长了产品的使用寿命，并且能够避免所述滚针被卡死的问题，产品的性能更加稳定可靠。
17.通过在技术方案中采用缺口部和凸耳部等的配合，可使相关部件之间的运动和配合更具指向性，从而可以更顺畅的协同配合，并能提升可靠性。
18.通过在所述柱状塞体设顶轴容纳腔，所述顶轴包括顶轴上段和顶轴下段等的结构进行配合，既可使产品结构更加紧凑，从而减小体积，又能对所述顶轴起到导向作用，提升产品运行的稳定性与可靠性。
19.通过在技术方案中设置限位连接件以限制所述柱状塞体的复位高度，可将相关部件之间的相对位置关系保持在预定的范围内，可方便操作，改善用户的操作体验。
20.通过增加额外的端盖，可更可靠地保持所述橡胶夹持件在壳体中的位置，同时还能增加壳体相应部位的强度，从而保证夹持的稳定可靠，且产品不易损坏。
附图说明
21.图1是一个实施例的通用气嘴连接器的爆炸图；
22.图2a是图1的通用气嘴连接器处于锁紧状态时的剖视结构示意图；
23.图2b是图1的通用气嘴连接器处于松开状态时的剖视结构示意图；
24.图3a是通用气嘴连接器与美式气嘴连接并锁紧操作手柄时的剖视结构示意图；
25.图3b是通用气嘴连接器与美式气嘴连接但松开操作手柄状态时的剖视结构示意图；
26.图4a是通用气嘴连接器与法式气嘴连接并锁紧操作手柄时的剖视结构示意图；
27.图4b是通用气嘴连接器与法式气嘴连接但操作手柄处于松开状态时的剖视结构示意图；
28.图4c通用气嘴连接器与法式气嘴连接且操作手柄处于半锁紧半松开状态(即处于锁紧和松开两个状态之间的某个状态)时的剖视结构示意图；
29.图5a是通用气嘴连接器与英式气嘴连接并锁紧操作手柄时的剖视结构示意图；
30.图5b是通用气嘴连接器与英式气嘴连接但操作手柄处于松开状态时的剖视结构示意图。
具体实施方式
31.下面结合附图1至图5和具体的实施方式对本实用新型作进一步说明，其中相同的附图标记表示相同的部件，除非另外特别说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。
32.本技术的实用新型人研究相关现有技术的产品之后发现，现有技术的通用气嘴连接器之所以可靠性差，容易卡死，使用寿命短等，主要是因为顶轴容易被卡住或卡死，从而导致操作不畅甚至无法操作，出现这种情况时必然导致使用者加大操作力度或进行非常规操作，进而加速了产品的损坏。进一步研究发现，出现这一问题的更深层原因在于，现有技术中用于卡住顶轴的钢珠和顶轴硬度较高，而壳体硬度相对低且壁薄，在接触面小的情况下，壳体很容易被刮花损坏或发生变形而卡壳，最终导致卡住或卡死情况的发生。由此，实用新型人构思了一种可增加壳体的接触面积的卡持顶轴的改良方案，以解决现有技术存在的上述问题。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于耦合或连通作用。
34.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.实施例一
37.如图1、图2a和图2b所示，本实施例的通用气嘴连接器包括壳体1，枢接于所述壳体顶部的操作手柄2，自上而下依次设于所述壳体1内的柱状塞体3、顶轴4、活动滑块组件5和橡胶夹持件6；所述壳体1的侧壁还设有用于导入压缩气体至所述壳体1内部空腔11的接管
部12，所述操作手柄2可通过枢转操作在锁紧和松开两种状态下相互切换，所述柱状塞体 3和所述顶轴4之间设有可使所述柱状塞体3自动复位的第一复位部件7，所述活动滑块组件5设有可使所述顶轴4自动复位的第二复位部件8，所述活动滑块组件5和所述顶轴4之间还设有用于卡紧所述顶轴4的滚针9，在卡紧状态下，所述滚针9与所述活动滑块组件5之间是线接触关系。
38.所述橡胶夹持件6被所述活动滑块组件5从顶端挤压时，因其底部和外周壁均被所述壳体1阻挡，因而会沿横向向内变形，从而产生夹紧气嘴的效果。
39.所述操作手柄2包括柄部21和位于柄部21一端的压抵部22，所述压抵部22结合枢轴23偏心枢设于所述壳体1顶部的枢接部13，所述压抵部22对应于所述柱状塞体3的顶端。优选地，所述枢轴23采用插销，所述柄部21的另一端向上倾斜上翘以利于操作，所述压抵部22的压抵面221 跟与之相邻的面之间呈弧面平滑过渡，以方便状态的切换并减小磨损。
40.所述柱状塞体3可于所述壳体1内上下往复运动，且所述柱状塞体3 与所述壳体1内壁之间气密封，比如通过在所述柱状塞体3外套设密封圈等密封件38进行密封。
41.如图1、图2a和图2b所示，所述活动滑块组件5包括柱体部51，沿所述柱体部51向上延伸的两个凸耳部53，和位于所述两个凸耳部53的相向侧的滚针抵触部52，所述滚针抵触部52是平面。值得说明的是，在其它具体实施方式中，所述滚针抵触部52也可直接成对设于所述柱体部51 的内侧，而无需设置所述两个凸耳部53，只需所述柱体部51的内侧跟所述滚针抵触部52接触的相应部位是平面即可。本实施例中，所述柱状塞体 3的下端设有两个缺口部33，所述两个缺口部33分别与所述两个凸耳部 53相匹配，所述两个凸耳部53可进入或退出所述两个缺口部33。所述滚针9优选采用圆头滚针，也可是平头滚针，成对设于所述顶轴4相对的两侧，所述滚针9的轴向与所述柱体部51的轴向相互垂直，当所述滚针9 跟所述滚针抵触部52靠紧接触时，二者间形成线接触关系。该结构因为所述柱体部51内侧的滚针抵触部52和滚针9之间的接触是线接触，可承受较大的抵触压力也不会导致所述柱体部51内侧的刮花或变形，也就是说，在所述滚针9提供足够的夹持力以夹紧所述顶轴4的情况下，也不会导致卡住或卡死，大大提升了产品的使用寿命。此外，该结构借助所述两个凸耳部53和所述两个缺口部33的配合作用，可实现导向和定位作用，从而能够增强相关部件在相对运动中的稳定性和可靠性。再者，所述两个缺口部33的设置，大大方便了所述滚针9的安装，以及整体产品的组装。
42.如图2a、图2b所示，所述活动滑块组件5还包括设于所述柱体部51 内部的内衬55，所述内衬55是筒状，包括内衬上段551和内衬下段552，所述内衬上段551的外径等于所述柱体部51的内径，所述内衬下段552 的外径小于所述柱体部51的内径，所述内衬下段552的外侧和所述柱体部 51之间构成可容纳所述第二复位部件8的容纳腔553。通过所述内衬55 及其与相邻部件之间的尺寸配合关系，可使所述第二复位部件8被限制在特定的空间内，避免在工作状态转换过程中出现错位等情况，从而使得产品的工作更稳定可靠。此外，所述内衬55的上端面是顶升所述滚针9的抵触斜面555，所述抵触斜面555内高外低。相对于顶端是平面的情况，该方式更有利于所述滚针9的复位。
43.如图1、图2a、图2b所示，所述顶轴4包括顶轴上段41和顶轴下段 42，所述顶轴上段41的直径大于所述顶轴下段42的直径，所述顶轴上段 41和所述顶轴下段42之间通过一段锥体过渡。所述柱状塞体3沿轴向设有开口向下的顶轴容纳腔31，所述顶轴容纳腔31至少可
供容置所述顶轴上段41，所述内衬55的内径与所述顶轴容纳腔31的内径对应一致。所述第一复位部件7位于所述顶轴容纳腔31内，两端分别抵靠所述顶轴容纳腔 31的底部和所述顶轴4的上端面。如此，可使所述顶轴上段41被导向和限位，避免在上下移动时跑偏，增加产品的稳定性和可靠性。所述第一复位部件7和所述第二复位部件8优选采用弹簧，也可使用弹片等其它合适的弹性体代替。当所述第二复位部件8采用弹簧时，所述顶轴容纳腔31 的底壁上还设有弹簧导向柱37，所述顶轴上段41设有开口朝上的复位部件容纳腔411，通过所述弹簧导向柱37导向作用和所述复位部件容纳腔411 限位作用相互配合，可确保弹簧伸缩变形的方向，从而能够可靠顺畅地工作。
44.如图1、图2a、图2b所示，所述壳体1的下端还设有端盖10，所述端盖10的底壁设有端盖通孔101，所述橡胶夹持件6的下段设有开口朝下的夹持腔61，所述端盖通孔101与所述夹持腔61相对应，从而可使气嘴顺利插入和取出。此外，所述端盖通孔101周围的端盖底壁可为所述橡胶夹持件6的底端接触部位提供支撑作用，通过增加额外的端盖10，可更可靠地保持所述橡胶夹持件6在壳体1中的位置，同时还能增加壳体1下端部位的强度，既能保证夹持的稳定可靠，又使得产品不易损坏。
45.所述柱体部51和所述橡胶夹持件6相互抵触的端部可以均为平面，也可以是相互匹配的凹凸配合面，如图2a、图2b所示那样，所述柱体部 51的下部设有凹槽，所述橡胶夹持件的顶端设有与所述凹槽匹配的凸台，或者所述凹槽和所述凸台的设置位置互换，这样的配合结构可使操作更可靠，更顺畅。
46.以下结合附图就该通用气嘴连接器在连接不同气嘴、处于不同状态下的各主要部件的相互配合关系进行具体的描述如下：
47.如图3a所示，是通用气嘴连接器与美式气嘴连接并处于锁紧状态时的剖视结构示意图，此时，所述操作手柄2的压抵部21压紧所述柱状塞体 3的顶端面使之顶压所述活动滑块组件5，并通过所述柱状塞体3、所述活动滑块组件5和所述滚针9的相互配合下压所述顶轴4，此时，所述滚针9 在所述柱状塞体3和所述活动滑块组件5的共同作用下向中间靠拢，从而夹持住所述顶轴上段41，所述活动滑块组件5在所述压抵部21作用下顶压所述橡胶夹持件6，使所述橡胶夹持件6产生沿径向方向的变形，进而夹紧所述美式气嘴和所述顶轴下段42，所述顶轴下段42的端部顶开所述美式气嘴的气门芯，从而可以为轮胎等充气。如图3b所示，是通用气嘴连接器与美式气嘴连接但处于松开状态时的剖视结构示意图，此时，所述柱状塞体3和所述顶轴4分别在所述第一复位部件7和所述第二复位部件8 的作用下复位，所述活动滑块组件5在所述橡胶夹持件6的作用下复位，在所述第二复位部件8的推力及所述滚针9的自身重力作用下，所述滚针 9自然向外滑动，从而松开所述顶轴4，使得所述顶轴4能够复位，且所述橡胶夹持件6也恢复自然状态，从而松开所述美式气嘴和所述顶轴下段42，此时可方便的移除所述美式气嘴。
48.如图4a所示，是通用气嘴连接器与法式气嘴连接并处于锁紧状态时的剖视结构示意图，此时，法式气嘴插入后顶开所述顶轴4，而所述顶轴下段42较细，因此所述滚针9不会对所述顶轴下段42施加夹紧力，所述操作手柄2的压抵部21压紧所述柱状塞体3的顶端面使之顶压所述活动滑块组件5，并通过所述柱状塞体3、所述活动滑块组件5和所述滚针9的相互配合下压所述顶轴4，所述活动滑块组件5在所述压抵部21的作用下顶压所述橡胶夹持件6，使所述橡胶夹持件6产生沿径向方向的变形，进而夹紧所述法式气嘴，所述顶轴下段42的
端部顶开法式气嘴气门芯，从而可以为轮胎等充气。如图4b所示，是通用气嘴连接器与法式气嘴连接但处于松开状态时的剖视结构示意图，此时，所述柱状塞体3和所述顶轴4分别在所述第一复位部件7和所述第二复位部件8的作用下复位，所述活动滑块组件5也在所述橡胶夹持件6的作用下复位，所述橡胶夹持件6恢复自然状态，从而松开所述法式气嘴，此时可方便的移除所述法式气嘴。如图 4c所示，是通用气嘴连接器与法式气嘴连接且操作手柄2处于半锁紧半松开状态(即处于锁紧和松开两个状态之间的某个状态)时的剖视结构示意图，此时，所述橡胶夹持件6的变形量处于中间状态，因此对所述法式气嘴的夹持力也是中间状态。
49.如图5a所示，是通用气嘴连接器与英式气嘴连接并处于锁紧状态时的剖视结构示意图，所述操作手柄2的压抵部21压紧所述柱状塞体3的顶端面使之顶压所述活动滑块组件5，并通过所述柱状塞体3、所述活动滑块组件5和所述滚针9的相互配合下压所述顶轴4，此时，所述滚针9夹持住所述顶轴上段41，所述活动滑块组件5在所述压抵部21作用下顶压所述橡胶夹持件6，使所述橡胶夹持件6产生沿径向方向的变形，进而夹紧所述英式气嘴，所述顶轴下段42的端部顶开所述英式气嘴的气门芯，从而可以为轮胎等充气。如图3b所示，是通用气嘴连接器与英式气嘴连接但处于松开状态时的剖视结构示意图，此时，所述柱状塞体3和所述顶轴4分别在所述第一复位部件7和所述第二复位部件8的作用下复位，所述活动滑块组件5在所述橡胶夹持件6的作用下复位，所述滚针9松开所述顶轴 4，且所述橡胶夹持件6恢复自然状态，从而松开所述英式气嘴，此时可方便的移除所述英式气嘴。
50.需要说明的是，该通用气嘴连接器与英式气嘴连接进行充气时，所述橡胶夹持件6在壳体1内的安装方向跟该通用气嘴连接器与美式气嘴/法式气嘴连接进行充气时的安装方向不同，是上下颠倒的，即所述夹持腔61 在与英式气嘴连接进行充气时是朝上的，如图5a和图5b所示。
51.实施例二
52.本实施例与前述实施例一的主要区别在于，所述缺口部33的底面是斜面，所述两个凸耳部53的顶面是斜面，所述缺口部33的底面和所述凸耳部53的顶面的斜度相匹配，从而能够更好地相互贴合。
53.实施例三
54.本实施例与前述实施例一或二的主要区别是，所述柱状塞体3和所述活动滑块组件5之间还设有限位连接件，以限制所述柱状塞体3的复位高度，如此，可方便用户后续的状态转换操作，改善用户的操作体验。如图1所示，所述柱状塞体3设有可供所述限位连接件安装的限位件安装孔一36，所述活动滑块组件5设有可供所述限位连接件安装的限位件安装孔二 56，所述限位连接件通过所述限位件安装孔一36和所述限位件安装孔二 56安装后，可将所述活动滑块组件5与所述柱状塞体3之间的相对位置进行限制，比如可通过所述限位件安装孔二56的大小来进行限制，从而实现对所述柱状塞体3的复位高度的限制。
55.实施例四
56.本实施例的充气装置，用于给轮胎等充气，其包括充气装置本体和气嘴连接器，所述气嘴连接器是如前文任一实施例所述的通用气嘴连接器，通过所述接管部与所述充气装置本体连接。
57.以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不
能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本实用新型的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离专利申请的保护范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。