[发明专利]用于自行车的气体压缩装置

说明书

本发明涉及压缩气体的压缩和存储领域。更具体地，本发明通过采用用于将压缩气体压缩并存储以供后续使用的踏板装置(le movement de pédalage)而应用于自行车。

已知地，自行车车轮内胎的充气通过手动操作活塞形式的泵来实现。该操作费时且消耗体力。为了便于充气的操作，含有压缩气体的筒体能使对内胎的充气快速且不费力。然而，一旦排空，该筒体变得无法使用直到对其进行再充气或更换。

基于此情况，人们设计在使用自行车时使用踏板装置，从而压缩并存储压缩气体，所述压缩气体将后续地用于对内胎充气。

考虑的一种解决方案包括使用自行车本身的框架以形成压缩气体罐，该框架包括焊接在一起的空心管。FR2624085和FR459989公开了形成该框架的管体的至少一段的用途，该框架制成气密的从而用作压缩气体罐。该段设有孔，该孔中安装有允许充入和抽出压缩气体的阀门。此外，可在此段的水平高度安装压力表，从而指示压力因而指示该罐中所含的气体量。

该解决方案的主要缺陷在于对框架的填充，其须由外部的气体压缩系统操作。此外，该框架必须整体地作此用途，因而其并不与所有型号的自行车相匹配。

WO96/22216试图通过加入由踏板驱动的气体压缩装置来解决此缺陷，然而是为了填充由自行车框架的一部分所形成的气密容器。更具体地，该压缩装置由与自行车曲柄系统铰链连接的单个阀门形成，形成依据机械曲柄系统的凸轮，从而将曲柄组的转动转化为所述阀门的平移移动，以填充成一体的罐体。

除了此处亦将框架作为罐体使用，该方法显现出一个重大技术问题：驱动活塞从而将气体压缩至足够压力(高于10巴(1,000,000Pa)所需的力过高，因此对骑车人踩踏板产生过多的阻力。此外，这样的压缩力将会需要长度太长或直径太大的活塞。最后，压缩力将会导致过高的热应力，特别是可能伤害或烫伤使用者的活塞变热。

EP0507007描述了另一个用曲柄组转动来驱动活塞并填充压缩气体罐但用作充气动力以促进踏板装置运动(尤其在上坡时)的气体压缩系统，。该单活塞显现出如上所述相同的问题，使得这种系统在技术上不可行。

本发明的目的在于通过提供用于自行车的气体压缩装置来解决现有技术的缺陷，该气体压缩装置使用至少“高压”和“低压”两个压缩活塞，在低压活塞中的压缩气体被传入高压活塞，从而促进其压缩。

由此，这样的装置与安装在该自行车上的曲柄组件配合，且包括至少一个压缩气体存储筒以及连接至筒体的压缩装置，并包括：

-用于与该曲柄组件啮合的装置，和

-至少第一和第二压缩室，各室提供有一活塞，其中齿轮传动(啮合)装置连接至各个活塞并驱动其平移移动从而使各室分别受压缩，

且在其中，第一室与第二室连接，从而在第二室压缩的过程中将第一室内的压缩气体传送至第二室。

如此的解决方式使用2个或多个活塞使得压缩所需的力降低，从而在几十巴的压力下(优选25-35巴)实现气体的压缩。此外，使用2个活塞减小了来自压缩力的热应力并将其分配到各活塞。

此外，依据其它附加特征，

该齿轮传动装置包括至少一个用于驱动该第一活塞的第一轮和至少一个用于驱动该第二活塞的第二轮，该轮经安装并通过与曲柄组件啮合的轮转动，各个活塞与相应的驱动轮偏心地铰接安装，以构成机械连杆-曲柄系统。

优选地，齿轮啮合装置可包括传动圆盘，该传动圆盘设有用于紧固至曲柄组装置，该圆盘为形成有钝锯齿部形的齿部，且该齿部的形状和尺寸与该啮合轮设有的齿部互补。

在本发明的一个实施例中，该装置可包括用于控制啮合轮与圆盘的啮合联接、并允许手动接合或分离所述联接的装置。

在本发明另一个实施例中，控制装置可包括用于测量该筒体的内部压力、并在超过预定的阈值时自动地控制该联接的分离的装置。

此外，该第一室的尺寸使得气体压力低于被该第二室压缩的气体的压力。

此外，该的第一室通过止回阀连接至第二室，该止回阀仅允许压缩气体从所述第一室传输至所述第二室。

在本发明的另一个实施例中，啮合轮为单轮的形式，该单轮具有特定且互补的形状，从而与该盘的齿部直接配合(啮合)，该轮的齿为长圆形(de forme oblongue)，如瓣状(lobe)。

根据相似但不相同的实施例，啮合轮可以为具有齿部的轮的形式，缠绕该轮的具有链板的小链条与齿部配合。

经下文中参考附图的本发明非限定性实施例的具体描述，本发明进一步的特征和优点将变得更为清楚，其中：