[其他]摆锤式自动充气装置

说明书

一种夹固在车轮幅条上的摆锤式自动充气装置，能够在车轮的转动中自动地向轮胎补充气体。它根据自动手表的原理，利用摆锤的偏心力矩通过齿轮传动机构增力后把能量积聚在蓄能元件中，然后再由蓄能元件一次释放能量并推动微型气筒中的活塞打气，压缩后的气体通过软管进入气门嘴，如此周而复始运动，维持了轮胎压力，免除人们给轮胎充气的麻烦。

本发明涉及轮胎充气装置，特别涉及经常需要补充气体的如自行车等轮胎的自动充气装置。以往人们为了对这类轮胎补充气体，通常使用由活塞、气缸组成打气筒，费力又费时，即使改用电泵，也必须在车辆停驶状态中充气，不甚方便，此外，自行车是一种流动性极大的交通工具，而电泵的普及率是有限的，所以直至今日仍不能满意解决充气问题给人们带来的麻烦。

本发明的任务是设计一种小巧轻便的充气装置，把它夹固在车轮的幅条上，在随车轮转动的过程中，能不断获得能量，并把能量转化为压缩空气充入内胎，达到在轮子转动中即能自行给轮胎充气目的，维持轮胎压力，从而免除人们给轮胎充气的麻烦。

本发明任务的解决方案是根据自动手表的原理，在充气装置内部设置一个摆锤，摆锤的偏心力矩通过齿轮传动机构增力后，把能量在蓄能元件中积聚到一定强度，再由蓄能元件将集中起来能量一次性释放，推动活塞在缸筒内压缩空气充入轮胎，如此周而复始，维持轮胎气压。

图1是本发明的一个实施例，1是一个摆锤，摆锤的质量很小，以致于它对车轮前进产生的阻力可以忽略不计，摆锤1紧固在蜗杆2上，蜗轮3的内孔中安装了一个端面凸轮4，凸轮4的斜面上紧靠着圆柱销5，圆柱销5被紧固在活塞7上，活塞7和缸筒8构成了微型气筒，磁性元件6和经过充磁的蜗轮3构成一对蓄能元件，10为出气口孔，小橡皮9起单向阀作用，上述的所有零件全部被安装在一个盒子内，并且通过该盒子被固定在车轮的幅条上，压缩后的气体由塑料软管导入气门嘴，整个充气装置随着轮子一起旋转，由于摆锤1始终受到重力作用，在车轮转动中始终是朝下指向地面的，取充气装置为参考系来分析问题，则摆锤相对于整个充气装置来说是在盒内旋转，通过蜗杆2和蜗轮3的传动后，蜗轮3也转动起来，于是带动凸轮4轮动，紧贴在凸轮4斜面上的圆柱销5则沿着斜面作上下往复移动，即通过凸轮机构把旋转运动换成直线运动，当活塞上升时两块磁性元件3和6拉大距离积聚能量，而在突然吸合中带动活塞7压缩空气并通过出气口10排出。由于活塞7和缸筒8之间留有一定间隙，空气是通过间隙而进入缸筒8内部的，但是活塞7的打气速度极快，是一种特殊的弹射式充气，所以微小的缝隙对气体泄漏并不明显。改变凸轮4斜面的升角可使摆锤受到的阻力矩为恒量。磁性元件6与活塞7通过具有自锁性质的螺纹机构紧配合，用起子伸入一字槽15调节磁性元件6与蜗轮3的距离，可以改变充气装置的出气压力，以适应不同压力的轮胎，由于磁性元件的吸合力是有限的，所以当轮胎充到一定的压力之后，活塞7就不可能冲到缸筒8底部，摆锤式自动充气装置自动停止向饱满的轮胎再充入气体。

图2是本发明的又一实施例，它采用谐波齿轮传动，1是摆锤，同是又作谐波传动中的波生生器，钢轮13兼作一个盒子，右半边有一个罩壳16作密封盖，保护盒子内的谐波齿轮等零件免受泥浆的侵蚀，通过钢轮13可以将整个充气装置紧固在车轮的辐条上。缸筒8和钢轮13是固连的，缸筒8的端面上有一个凸轮4，柔轮12与星形蝶弹簧11的边缘相连，星形蝶弹簧11中心点和活塞7垂直铆接，活塞7和缸筒8构成微型气筒，圆柱销5被紧固在活塞7上，凸轮4的斜面上紧靠着圆柱销5，钢球14嵌在摆锤1的底部凹坑中，使柔轮12和钢轮13之间保持合理间隙，使摆锤1的转动摩擦最小，当摆锤1转动一圈时，柔轮12即相对于钢轮13转过一个齿的角度（一齿差传动），活塞7在弹簧11的带动下与圆柱销5也沿着端面凸轮4的斜面转动一个齿角度，如此旋转不已导致圆柱销5沿凸轮4斜面左右直线运动，致使活塞7往复运动充气，当活塞7右移时使弹簧11变形而积聚能量，而在突然左移的时候压缩缸筒8内气体对轮胎充气，由于弹簧11的负荷变形图是预定设计好的，故它可以输出恒定的气压，轮胎一旦充足气后，弹簧11是弹射不动活塞7的，自动充气装置亦就停止输出气体。

整个充气装置用螺丝夹固在幅条上的位置如图3所示。

综上所述，在摆锤式自动充气装置的发明思想中，能量来源是采用摆锤唯一方案，蓄能可用弹簧或磁性元件两种技术方案，但传动装置上则可以有各种变化，可以采用轮系，也可以采用星形传动，并通过凸轮机构，或缺牙齿轮齿条机构将摆锤旋转运动转化为活塞7的往复运动，结构上可以千变万化，总之，一切机械上的减速传动从原理上来说都可以采用，本发明有限的实施例是不可能给予一一例举的。