用于自行车的自动充气装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种充气装置，用于自行车行驶中了自动充气，现有技术的自行车自充气装置受结构限制不能适应不同车速和工况条件下充气，使用性能不可靠。本实用新型专利技术利用摆锤为动力，通过传动机构驱动与齿条啮合的不完全齿轮，齿条与活塞杆为一体，且在齿条端部设置一压簧，由此构成容积式空气压缩机构，为适应不同工况需要，在传动机构中设置了保证不完全齿轮单向转动的齿轮换向组。本实用新型专利技术使用性能可靠，充气效率高。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种自行车的充气装置，用于自行车、尤其是轻便自行车在行驶中自动充气，属于自行车的随车附属用具。在中国专利CN85104884A中公开了一种自充气气门芯。其目的是：设计一种体积小巧，使用寿命长，能对滚动中的车轮自行充气的充气器，并与气门芯设计成一体，成为一种自动充气气门芯。其构成是：靠容积式压缩机构产生的压缩空气的补充来维持轮胎内压，充入空气的能量取自滚动中的车轮上自由悬挂的摆锤和车轮的相对转动；将能量积聚在一个蓄能元件中然后一次性释放，即利用圆柱凸轮顶开两磁性元件，然后，突然释放，靠磁力驱动微型气筒给轮胎充气。其不足之处是：与活塞杆固结在一起的圆柱销上下往复位移由圆柱凸轮的轮廓也即凸轮导程决定。受凸轮的压力角和容积压缩所需驱动力的限制，充气装置体积较大；而且要想使圆柱销突然滑入圆柱凸轮的凹槽，驱动活塞杆充气，圆柱凸轮因轮廓决定只能单向转动，不能适应各种车速情况下工作。实验表明：一定质量自由悬挂的摆锤在一定的车轮转速下，相对参照系作单向转动，离心力可以忽略，当车轮转速升高一定值，受离心力的作用，摆锤相对参照系无相对转动，而在大部分工况条件下，摆锤既有单向转动又有双向摆动，因该结构只能单向转动，便无法适应。再则驱动活塞杆的力为永久磁铁所产生，两磁性元件表面结垢、锈蚀，将不可避免地影响驱动力，导致充气能力下降。本技术的任务在于克服现有技术中的上述不足，而提供一种体积小巧、传动效率高、抗腐蚀性能好，且能双向摆动充气的自行车-->充气装置，以达到充气效率高，使用性能可靠，制造成本低的目的。本技术提出了的任务由下列技术解决方案来完成。本技术采用重力摆锤作为动力，将摆锤固定在机壳的中心转轴上，通过齿轮降速传动机构驱动容积式压缩机构产生的压缩空气补充或维持轮胎内压，并在压缩机构的出气处设置单向阀，防止气体回流。压缩机构的活塞杆与齿条同一轴线，一般可做成一体，齿条的一端用一压缩弹簧顶住，因为齿条由不完全齿轮啮合传动，当啮合传动至不完全齿轮的缺牙部分，齿条在弹簧的作用下，轴向位移压缩导管容积，使导管的内压升高，向轮胎充气。为了在不同的工况条件下，充气装置都能正常工作，在齿轮传动机构中设置了保证从动齿轮单向转动的双向摆动换向齿轮组及限制从动齿轮逆回的棘爪。该换向齿轮组的两齿轮由一中点与机壳铰接的连杆连在一起，并且连杆的两端点与换向齿轮用转动付连接。本技术的齿轮及其它传动另件一般采用工程塑料注塑而成，不但质轻，而且抗锈蚀能力强，以利提高传动效率。附图图面说明如下：图1是本技术的运动结构简图。图2是本技术的运动结构简图的A向视图。图3是本技术的总体装配示意图。图4是本技术双向摆动换向齿轮组Z的运动结构示意图。图5是本技术双联换向齿轮组Z′的装配示意图。图6是本技术双联换向齿轮组逆时针传动上轮示意图。图7是本技术双联换向齿轮组逆时针传动下轮示意图。图8是本技术双联换向齿轮组顺时针传动上轮示意图。-->图9是本技术双联换向齿轮组顺时针传动下轮示意图。本技术将结合附图作进一步详述。如图1～图3所示的本技术的运动结构简图和总体装配示意图。摆锤1固定在中心轴A上，齿轮传动机构Ⅰ主要由双向摆动换向齿轮Z和单、双联齿轮组成因为整个充气装置固定车轮的钢丝上，并绕车轮轴心转动，为分析问题简单起见，以充气装置为运动参照系。则摆锤1和中心轴A一起绕充气装置的机壳转动支点B转动，经齿轮2，传动双向摆动换向齿轮组Z，使齿轮3单向转动，为了防止齿轮3逆向回转，设置了棘爪4。经齿轮5、6、7、8、9传动，最后使不完全齿轮10与齿条11啮合传动。齿条11和活塞杆11′为同一体，也可以分别加工，装配而成，但两者应位于同一轴线。齿条11的一端设有压簧12，不完全齿轮10顺时针转动驱动齿条11向右运动压缩压簧12。当啮合传动至不完全齿轮10的缺牙部分，齿条11在压簧12的作用下突然释放，压缩导管13的容积，使导管13内压骤然升高，冲开单向阀14，通过储气头15与气门芯相连的软管向轮胎充气，构成一容积式空气压缩充气装置。为了保证充气装置的工作效率，在活塞杆11′的端部套有O型密封圈16。充气装置的充气频率，主要由传动机构中的齿轮传动速比决定。本技术设计成车轮转30转，充气装置充气一次。因自行车实际使用中，不可避免地会受水和泥浆的侵蚀，故充气装置的大部分传动元件采用工程塑料制成，如MC尼龙ABS、聚甲醛等，一则重量轻，制造工艺简单，再则可以在润滑不良或无润滑的条件下工作。以保证传动机构的传动效率。为了尽可能减少传动阻力，在中心轴A与机壳支承处设置滚珠轴承17。-->图4是双向摆动换向齿轮组Z的运动结构示意图。由于自行车在行驶时速度不尽相同，工况条件也有差异。如刹车、路面不平等，所以不可能保证摆锤1始终绕参照系单向转动。一般说来，仅当车轮转速较低时，摆锤1受重力作用始终指向地面，相对参照系单向转动。而在大多数情况下摆锤1既有单向转动也有双向摆动，为了保证在摆锤双向摆动时也能正常充气，本技术设计了两套换向机构。图4所示的双向摆动换向齿轮组Z，将主动齿轮2不同的旋向，通过该换向齿轮组Z转换成从动齿轮3的单向转动，齿轮组Z的齿轮18、18′相互啮合，连杆19的两端点与齿轮18、18′用转动付连接，一般为轴向限位齿轮轴销空套，连杆19的中点与机壳铰接。当齿轮2顺时针转动时，由于齿轮啮合切向力的作用，连杆19绕铰接点逆时针摆动，齿轮18与齿轮3脱开，齿轮2的传动途径为齿轮18→齿轮18′→齿轮3。当齿轮2逆时针转动时，齿轮2的传动途径为齿轮18→齿轮3。两种传动途径都保证齿轮3单向转动，即逆时针转动。为了防止齿轮3的逆向回转，设置了棘爪4，该棘爪4的端部与机壳铰接。图4中齿轮18、18′一般齿数相同，如果齿数不相同，连杆19的铰接点不再是中点，而是两齿轮分度圆的相切点。图5～图9是本技术另一种换向机构双联换向齿轮组Z′的结构示意图。双联换向齿轮组Z′由两个双联齿轮共四个齿轮组成，并且两个双联齿轮的传动方向一正一反，图5～图7所示为逆时针传动的双联齿轮。该双联齿轮由上轮20和下轮21及簧片22构成，弹性卡圈23用以上、下齿轮的轴向限位，装配成双联齿轮后，上、下齿轮同一轴线。下齿轮21设有一内棘轮21′，安装在上齿轮20的簧片22嵌入内棘轮21′，形成单向传动机构，与内棘轮21′传动方向相反，下齿轮21相对上齿轮20空转，其作用相当于一空套齿-->轮。两个内棘轮传动方向相反的双联齿轮组成双联换向齿轮组Z′可以取代图4所示的双向摆动换向齿轮组Z，保证齿轮2单向转动或双向摆动，经换向齿轮组Z或Z′传动后，转换成齿轮3的单向转动，即逆时针传动。图8～图9是顺时针传动双联齿轮的上、下齿轮的示意图。与图6～图7所示的上、下齿轮20、21不同的是内棘轮的传动方向不同，齿轮24的簧片25以及齿轮26的内棘轮26′为顺时针传动。由上齿轮20和下齿轮21组成的双联齿轮取代齿轮18′，由上齿轮24和下齿轮26组成的双联齿轮取代齿轮18。与双向摆动换向齿轮组Z不同的是，双联换向齿轮组Z′的齿轮轴用转动付与机壳连接。本技术与现有技术相比具有下述优点：体积小巧，性能可靠，在各种不同行驶速度都能正常向轮胎本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充气装置，用于自行车行驶时自动充气，摆锤固定在机壳的中心轴上，通过降速传动机构，驱动容积式压缩机构产生的压缩空气补充或维持轮胎内压，并在压缩机构的出气处设置单向阀，其特征在于：压缩机构中的活塞杆１１′和齿条１１同轴，齿条１１的一端有压簧１２，该齿条１１由不完全齿轮１０驱动，摆锤的动力通过传动机构Ⅰ传至不完全齿轮１０，在该传动机构Ⅰ中设置了保证齿轮３单向转动的双联换向齿轮组Ｚ′或双向摆动换向齿轮组Ｚ及限制齿轮３逆回的棘爪４。

【技术特征摘要】
1、一种充气装置，用于自行车行驶时自动充气，摆锤固定在机壳的中心轴上，通过降速传动机构，驱动容积式压缩机构产生的压缩空气补充或维持轮胎内压，并在压缩机构的出气处设置单向阀，其特征在于：压缩机构中的活塞杆11′和齿条11同轴，齿条11的一端有压簧12，该齿条11由不完全齿轮10驱动，摆锤1的动力通过传动机构Ⅰ传至不完全齿轮10，在该传动机构Ⅰ中设置了保证齿轮3单向转动的双联换向齿轮组Z′或双向摆动换向齿轮组Z及限制齿轮3逆回的棘爪4。2、如权利要求1所述的充气装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞青平，俞青松，
申请(专利权)人：建德县新兴仪器厂，俞青松，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]