一种可应用于球体充气的自动弹射式气阀的制作方法

本发明涉及一种气阀，特别涉及一种可辅助充气球体完成充气工作的气阀。

背景技术：

现有技术中对充气球体(例如篮球、排气、足球等)进行充气操作时，采用与球体气嘴相匹配的气针与气筒或者其他高压气源连接，即可完成高压气体的注入工作，现有的该种注气方式的弊端在于，(1)气针体积小，易丢失；(2)气针的气管顶端较为尖锐，具有较大的安全使用隐患，容易造成儿童的受伤。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种可实现收纳的充气装置，并且可以实现定压控制功能，并且还可以利用高压气源实现自动拔针的功能。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

一种可应用于球体充气的自动弹射式气阀，其包括阀套体，阀套体内设置有中心轴线相互平行的调控气腔、注气气腔，阀套体内还设置有用于接通调控气腔、注气气腔的气体通道a、气体通道b，调控气腔的两端贯穿于阀套体，调控气腔的两端开口为进气端口、控压端口，调控气腔内还滑动安装有可沿调控气腔中心轴线方向滑动的阀芯，阀套体还连接有用于锁定阀芯的锁合机构，注气气腔的两端部分别为注气端部、排气端部，注气气腔内还滑动匹配有可沿其中心轴线滑动的注气组件，上述的气体通道a一端接通于注气气腔的注气端部、另一端接通于调控气腔的内腔并且临近进气端口，上述的气体通道b的一端接通于注气气腔排气端部、另一端接通于调控气腔的内腔并且临近进气端口，气体通道a与调控气腔的内腔的接通位置相对于气体通道b与调控气腔的内腔的接通位置更临近于调控气腔的进气端口；阀芯包括与调控气腔共轴线布置的芯轴，芯轴的外部固定套接有与其共轴线布置的环套a、环套b，环套a布置于芯轴朝向调控气腔的进气端口的悬置端部，环套b布置于芯轴的中间位置，环套a沿其中心轴线方向滑动时，环套a可阻塞气体通道a与调控气腔的接口，环套b设置于气体通道a与调控气腔接口、气体通道b与与调控气腔接口之间位置时，气体通道a、气体通道b分别与环套b两端气腔接通；环套a上设置有接通其两端侧空腔的透气孔a，芯轴内设置有沿其中心轴线方向延伸并且一端开口的中心排气孔，中心排气孔的开口端朝向调控气腔的控压端口，环套a上设置有沿其径向延伸并且与中心排气孔相接通的泄气孔，泄气孔只有一端开口并且其开口端朝向注气气腔；阀芯还包括设置于芯轴朝向调控气腔的控压端口端侧的环套c，环套c上设置有接通其两端侧空腔的透气孔b，环套c的中心处还设置有与中心排气孔相接通的气孔；调控气腔的控压端口通过螺纹连接有调节套，调节套的中心轴线方向上设置有接通调控气腔内腔与外部大气的排气通道，排气通道始终与中心排气孔、设置于环套c的透气孔b保持接通，调节套的端部与环套c之间安装有用于推动芯轴朝向调控气腔进气端口方向运动的控压弹簧；

注气组件包括滑动设置于注气气腔并且与其共轴线布置的气针座，气针座朝向注气气腔排气端部的一端侧安装有与其共轴线布置的针管，气针座朝向注气气腔注气端部的一端侧安装有与其共轴线布置的延伸轴，气针座上设置有沿其径向方向延伸布置的并且至少一端开口的气孔a、气孔b，气孔a、气孔b相互独立，气针座上设置有沿其中心轴线方向延伸并且用于接通气孔a、针管内腔的气流通道，延伸轴的悬置端部设置有沿其径向方向延伸布置并且至少一端开口的气孔c，延伸轴内还设置有沿其中心轴线方向布置并且接通气孔c、气孔b的中心气道，延伸轴的悬置端部还套接有用于封堵气孔c开口处的闭气环套，延伸轴外部还套接有用于推动闭气环套朝向延伸轴悬置端运动的阻气弹簧；闭气环套沿延伸轴中心轴线朝向针管方向运动并且克服阻气弹簧，可实现气孔c与注气气腔的接通；

注气气腔内还设置有位于排气端部并且用于接通气孔a、气孔b的连通气槽，连通气槽的直径大于注气气腔的直径；

注气气腔的排气端部上设置有与针管相匹配的针孔，气针座、注气气腔的注气端部的壁部、注气气腔的内壁之间围合成密闭的气腔a，气针座、注气气腔的排气端部的壁部、注气气腔的内壁之间围合成密闭的气腔b，气体通道a保持与气腔a的接通状态，气体通道b保持与气腔b的接通状态；

芯轴介于环套b、环套c之间段部的截面形状为非圆形几何形状；上述的阀套体上还开设有垂直于调控气腔中心轴线并且与调控气腔接通的导向槽；

其中锁合机构，其包括与导向槽相匹配并且可沿导向槽导向方向滑动的锁杆，锁杆位于调控气腔的一端侧套接于介于环套b、环套c之间的芯轴，锁杆的外部悬置端安装有压盖，锁杆的外部套接有一端抵向阀套体的外壳、另一端抵向压盖并且用于推动锁杆向外伸展的锁合弹簧，芯轴介于环套b、环套c之间段部开设有锁槽，锁杆上设置有与锁槽相匹配的锁齿；

上述的调控气腔的进气端口处设置有用于限制阀芯朝向进气端口运动的限位件，环套a与限位件相抵时，可使得环套b介于气体通道a与调控气腔的接口、气体通道b与调控气腔的接口之间，气腔a通过气体通道a与调控气腔内腔接通，并经过设置于环套a上的透气孔a，实现气腔a与调控气腔的进气端口接通；气腔b通过气体通道b与调控气腔内腔接通，并经过设置于环套c上的透气孔b，实现气腔b与调控气腔的排气通道接通。

调控气腔的进气端口还螺纹连接有连接套，旋盖螺旋连接于连接套的悬置端部，上述的限位件为设置于连接套中心处的限位柱，限位柱延伸至调控气腔内并且沿调控气腔的中心轴线方向延伸，限位柱用于限制阀芯朝向调控气腔的进气端口运动。

锁槽的截面形状为v形，并且锁槽的槽底部设置有朝向芯轴中心处收缩的制动台阶槽，锁齿为截面为直角三角形的锁块，锁齿的倾斜侧面朝向环套b，锁齿与锁槽可限制芯轴继续朝向调控气腔的进气端口方向移动。

进一步的优化，芯轴介于环套b、环套c之间段部的截面形状为矩形或者三角形。

进一步的优化，注气气腔的注气端部开口设置并且开口处螺纹连接有端盖，端盖上可设置有吊环。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明处于初始状态下的内部结构示意图。

图3为本发明处于初始状态下的内部结构示意图。

图4为阀套体的结构示意图。

图5为本发明处于收纳注气组件状态下的结构示意图。

图6为本发明处于收纳注气组件状态下的内部结构示意图。

图7为本发明处于收纳注气组件状态下的内部结构示意图。

图8为阀芯的结构示意图。

图9为注气组件初始状态下的结构示意图。

图10为注气组件处于通气状态下的结构示意图。

图11为气针座与针管、延伸轴相匹配的结构示意图。

图12为阀芯在初始状态下的结构示意图。

图13为阀芯在缩合状态下的结构示意图。

图中标示为：

10、阀套体；110、旋盖；120、连接套；130、端盖；140、调控气腔；150、注气气腔；160、气体通道a；170、气体通道b；180、连通气槽；190、导向槽；

20、调节套；210、排气通道；

30、锁合机构；310、锁杆；310a、锁齿；320、压盖；330、锁合弹簧；

40、阀芯；410、芯轴；410a、中心排气孔；410b、锁槽；420、环套a；420a、透气孔a；420b、泄气孔；430、环套b；440、环套c；440a、透气孔b；450、控压弹簧；

50、注气组件；510、气针座；510a、气孔a；510b、气孔b；520、针管；530、延伸轴；530a、气孔c；530b、中心气道；540、闭气环套；550、阻气弹簧。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

参见附图1-7，一种可应用于球体充气的自动弹射式气阀，其包括阀套体10，阀套体10内设置有中心轴线相互平行的调控气腔140、注气气腔150，阀套体10内还设置有用于接通调控气腔140、注气气腔150的气体通道a160、气体通道b170，调控气腔140的两端贯穿于阀套体10，调控气腔140的两端开口为进气端口、控压端口，调控气腔140内还滑动安装有可沿调控气腔140中心轴线方向滑动的阀芯40，阀套体10还连接有用于锁定阀芯40的锁合机构30，注气气腔150的两端部分别为注气端部、排气端部，注气气腔150内还滑动匹配有可沿其中心轴线滑动的注气组件50，上述的气体通道a160一端接通于注气气腔150的注气端部、另一端接通于调控气腔140的内腔并且临近进气端口，上述的气体通道b170的一端接通于注气气腔150排气端部、另一端接通于调控气腔140的内腔并且临近进气端口，气体通道a160与调控气腔140的内腔的接通位置相对于气体通道b170与调控气腔140的内腔的接通位置更临近于调控气腔140的进气端口。

参见附图2、3、5-8，阀芯40包括与调控气腔140共轴线布置的芯轴410，芯轴410的外部固定套接有与其共轴线布置的环套a420、环套b430，环套a420布置于芯轴410朝向调控气腔140的进气端口的悬置端部，环套b430布置于芯轴410的中间位置，环套a420沿其中心轴线方向滑动时，环套a420可阻塞气体通道a160与调控气腔140的接口，环套b430设置于气体通道a与调控气腔接口、气体通道b与与调控气腔接口之间位置时，气体通道a、气体通道b分别与环套b430两端气腔接通；环套a420上设置有接通其两端侧空腔的透气孔a420a，芯轴410内设置有沿其中心轴线方向延伸并且一端开口的中心排气孔410a，中心排气孔410a的开口端朝向调控气腔140的控压端口，环套a420上设置有沿其径向延伸并且与中心排气孔410a相接通的泄气孔420b，泄气孔420b只有一端开口并且其开口端朝向注气气腔150；阀芯40还包括设置于芯轴410朝向调控气腔140的控压端口端侧的环套c440，环套c440上设置有接通其两端侧空腔的透气孔b440a，环套c440的中心处还设置有与中心排气孔410a相接通的气孔；调控气腔140的控压端口通过螺纹连接有调节套20，调节套20的中心轴线方向上设置有接通调控气腔140内腔与外部大气的排气通道210，调节套20的端部与环套c440之间安装有用于推动芯轴410朝向调控气腔140进气端口方向运动的控压弹簧450；通过调整调节套20与阀套体10的旋合位置，并改变控压弹簧450、阀芯40在调控气腔140内位置，使得阀芯40克服控压弹簧450阻力实现气体通道a与阀芯40接通或者气体通道b与阀芯40接通所做的功不同。

参见附图2、3、5-7、9-11，注气组件50包括滑动设置于注气气腔150并且与其共轴线布置的气针座510，气针座510朝向注气气腔150排气端部的一端侧安装有与其共轴线布置的针管520，气针座510朝向注气气腔150注气端部的一端侧安装有与其共轴线布置的延伸轴530，气针座510上设置有沿其径向方向延伸布置的并且至少一端开口的气孔a510a、气孔b510b，气孔a510a、气孔b510b相互独立并且互不接通，气针座510上设置有沿其中心轴线方向延伸并且用于接通气孔a510a、针管520内腔的气流通道，延伸轴530的悬置端部设置有沿其径向方向延伸布置并且至少一端开口的气孔c530a，延伸轴530内还设置有沿其中心轴线方向布置并且接通气孔c530a、气孔b510b的中心气道530b，延伸轴530的悬置端部还套接有用于封堵气孔c530a开口处的闭气环套540，延伸轴530外部还套接有用于推动闭气环套540朝向延伸轴530悬置端运动的阻气弹簧550，闭气环套540沿延伸轴530中心轴线朝向针管520方向运动并且克服阻气弹簧550，可实现气孔c530a与注气气腔150的接通。

参见附图2-7，注气气腔150内还设置有位于排气端部并且用于接通气孔a510a、气孔b510b的连通气槽180，连通气槽180的直径大于注气气腔150的直径；气针座510与注气气腔150的内壁相匹配，使得气孔a、气孔b的相互独立、互不接通，当气针座510运动至注气气腔150的排气端部时，气孔a、气孔b可通过连通气槽180进行接通。

注气气腔150的排气端部上设置有与针管520相匹配的针孔，气针座、注气气腔150的注气端部的壁部、注气气腔150的内壁之间围合成密闭的气腔a，气针座、注气气腔150的排气端部的壁部、注气气腔150的内壁之间围合成密闭的气腔b，气体通道a160保持与气腔a的接通状态，气体通道b170保持与气腔b的接通状态。

参见附图8，芯轴410介于环套b430、环套c440之间段部的截面形状为非圆形几何形状，例如该截面的形状可以为矩形、三角形等，优选地，该截面形状为矩形。

参见附图1-8、12、13，上述的阀套体上还开设有垂直于调控气腔140中心轴线并且与调控气腔140接通的导向槽190，上述的锁合机构30，包括与导向槽190相匹配并且可沿导向槽190导向方向滑动的锁杆310，锁杆310位于调控气腔140的一端侧套接于介于环套b430、环套c440之间的芯轴410，锁杆310的外部悬置端安装有压盖320，锁杆310的外部套接有一端抵向阀套体10的外壳、另一端抵向压盖320并且用于推动锁杆310向外伸展的锁合弹簧330，芯轴410介于环套b430、环套c440之间段部开设有锁槽410b，锁杆310上设置有与锁槽410b相匹配的锁齿310a；更为优化的，参见附图12、13，锁槽410b的截面形状为v形，并且锁槽410b的槽底部设置有朝向芯轴410中心处收缩的制动台阶槽，锁齿310a为截面为直角三角形的锁块，锁齿310a的倾斜侧面朝向环套b430，锁齿310a与锁槽410b可限制芯轴410继续朝向调控气腔140的进气端口方向移动；通过设置制动台阶槽可避免芯轴410的晃动，还可以避免因控压弹簧450的过大弹力造成锁齿310a从锁槽410b内跳出并导致芯轴继续朝向调控气腔140的进气端口方向移动。

利用上述的自动弹射式气阀实现球体充气的方法，其步骤包括：

s1：初始状态下，环套b430介于气体通道a160与调控气腔140的接口、气体通道b170与调控气腔140的接口之间，气腔a通过气体通道a160与调控气腔140内腔接通，并经过设置于环套a420上的透气孔a420a，实现气腔a与调控气腔140的进气端口接通；气腔b通过气体通道b170与调控气腔140内腔接通，并经过设置于环套c440上的透气孔b440a，实现气腔b与调控气腔140的控压端接口接通；

s2：高压气源自调控气腔140的进气端口进入，并通过环套a420上的透气孔a、调控气腔140内腔、气体通道a160，流入至注气气腔150的气腔a内；高压气源推动注气组件50朝向注气气腔150的排气端部方向运动，注气组件50在运动过程中，使得注气气腔150的气腔b内的空间被压缩，使得气腔b内的气体通过气体通道b、调控气腔140内腔、设置于环套c440的透气孔b440a、设置于调节套20中心处的排气通道210排入至外部大气内；

s3：注气组件50持续运动至注气气腔150的排气端部的顶端时，气孔a510a、气孔b510b通过连通气槽180接通，并且高压气源推动闭气环套540克服阻气弹簧550的阻力并沿延伸轴530的中心轴线朝向注气气腔150的排气端部方向运动，使得气孔c530a的开口端部与注气气腔150接通，位于注气气腔150内的高压气体经过气孔c530a、气孔b510b、气孔a510a进入至针管520的内腔中，实现针管520的自动伸展动作，并可开始进行充气操作；

s4：当充气球体内的气压值达到预设值时，高压气源将推动阀芯40朝向调控气腔140的控压端口方向运动，并实现环套a420封堵气体通道a160，与此同时，气体通道b170与调控气腔140内腔接通并且高压气源经过设置于环套a上的透气孔a、调控气腔140内腔、气体通道b170进入至注气气腔150的气腔b内，与此同时，气体通道a与泄气孔420b、中心排气孔410a、排气通道210接通，实现注气气腔150的气腔a与外部大气接通，气腔a内不存在高压气体，使得阻气弹簧550推动闭气环套540封堵气孔c530a；

s5：在上述步骤s4中，持续施加的高压气体将进入至注气气腔150的气腔b内并由高压气体推动注气组件50的气针座510向内收缩，并将气腔a内的气体排入至大气内，即可完成自动收纳针管520的动作。

在上述的步骤s4中，阀芯40朝向调控气腔140的控压端口方向运动过程中，触发锁合机构30与其相匹配，实现对锁合机构30对阀芯40的锁定。

当完成整改充气工作时，只需要按压锁合机构30的压盖320即可实现自动弹射式气阀的复位，在此过程中，锁杆310垂直与芯轴410中心轴线方向向内收缩，使得锁齿310a与锁槽410b脱离啮合关系，在控压弹簧450的作用下，推动阀芯复位。

更为完善地，调控气腔140的进气端口螺纹连接有旋盖110，更为具体地，调控气腔140的进气端口还螺纹连接有连接套120，旋盖110螺旋连接于连接套120的悬置端部，连接套120中心处设置有延伸至调控气腔140内腔并且用于限制阀芯40朝向调控气腔140的进气端口运动的限位柱，其作用是为了避免阀芯40在控压弹簧450的作用下发生脱离，并且可以确定阀芯40的初始状态。

更为完善地，注气气腔150的注气端部开口设置并且开口处螺纹连接有端盖130，端盖130上可设置有吊环；通过拆卸端盖130便于注气组件50的装卸。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明；对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本发明中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限定于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。