[发明专利]压缩机

说明书

一种用于排出轮胎密封剂或对轮胎泵送的压缩机，包括：具有用于引入轮胎密封剂或空气的入口和用于排出轮胎密封剂的出口的本体(16)；固定在本体(16)内的电动机(1)；用于压缩轮胎密封剂或空气的活塞(13)；用于将电动机的输出转变成活塞(13)的往复移动的驱动机构，驱动机构包括具有双向螺纹的驱动杆(5)。以及一种用于排出轮胎密封剂或对轮胎泵送的压缩机的系统，包括：线性运动致动器(1)，其与压缩机本体(16)固定。

技术领域

本发明涉及修补汽车、卡车、自行车和其它类似车辆中使用的轮胎的领域，更具体地涉及一种用于排出轮胎密封剂或将空气泵入轮胎来用于密封和充气使用的装置。

背景技术

汽车、卡车、自行车和其它类似的车辆由环形轮支承，轮由填充有高压空气的橡胶轮胎包绕。在轮的寿命循环期间，一个最常见的问题在于轮胎的失效，这可由各种因素引起，如，老化、橡胶蠕变或只是被一些尖锐物体撞击。当轮胎的完整性受损时，其不能再保持高压空气，轮胎将变扁平且不可使用。这将对于汽车、卡车、自行车或其它类似车辆带来不方便或甚至危险，尤其是在其行驶过程期间。

几十年来，先前的研究人员和发明人已经提出了一些解决方案，这些解决方案中的一种是提供一种小型的便携轮胎修补装置，其可由没有专业技能或训练的普通驾驶员或乘客操作来很容易地使轮胎密封和充气。例如，美国专利号6283174、美国专利号6345650和美国专利号6412524。

在所有以上参考文献中，现有技术基于压缩机-密封剂系统。由电动机驱动的压缩机提供高压和高速的压缩空气流，这可在压缩机直接地连接至轮胎时将空气泵入轮胎中；如果用于容纳密封剂的密封剂瓶插入压缩机-轮胎系统的流动通道中，则空气流将用于将轮胎密封剂排入轮胎中。在此情形中，当容纳在轮胎内的压缩空气的泄漏速度低于出自压缩机的空气的通气速度，则损坏的轮胎可仍保持充气状态，以便获得更多补救时间。

总之，一种适合的压缩机可为这种便携式轮胎修补装置的一个关键点，其应能够生成足够的功率来用于充气和密封，但尺寸小而便于携带和方便使用。

在所有以上参考文献和现有技术中，具有小体积的可生成足够功率和高压的压缩机是活塞泵结构。压缩机的活塞向前和向后移动，将存在于缸中的空气经由管路或通道推入轮胎，且从外界抽取新鲜空气进入缸中。相比于其它结构如离心压缩机、膜片压缩机和螺杆压缩机，活塞压缩机可以以小尺寸和简单结构实现高压，这是现有技术中广泛使用的。

活塞压缩机的移动基于活塞的往复运动。总体解决方案是通过典型的曲柄结构与旋转电动机和活塞的组合。旋转电机驱动一个或多个减速齿轮单元，以便减小回转和增大转矩，然后最终的齿轮将驱动典型的曲柄结构来将旋转运动转变成往复运动。

根据工作原理，明显的是，活塞移动的位移是曲柄两倍那样长，这是压缩机动态性能中的最重要参数之一。在标准气缸系统中，移动位移乘以横截面面积等于扫掠容积，较大的位移意味着更多压缩空气在一个运动周期期间泵入轮胎中，这意味着以较少数量的运动周期就可将轮胎充气到高压。减少工作循环有助于减少泄漏和损失，提高效率，延长工作寿命。但在此情况下，将需要长曲柄，且这导致较大的压缩机，这在一些尺寸受限的情形中不实际。

此外，曲柄机构将带来一些其它问题。当连接杆驱动活塞向前和向后移动时，推力与移动轨迹之间的前进角存在，约束力在角很小时可忽略且不关键，但随着角增大，约束力将更显著，且将给机械系统带来大量不利影响如振动和摩擦。根据分析，即使可增大旋转曲柄的尺寸，但如果杆的距离不增大，则压缩机的性能将没有显著差异，这将违背小型化的目标。

为了解决这些问题，应重新设计机构结构。曲柄结构的限制是固有问题，所以应该用新的替换解决方案来替代原来的曲柄设计。鉴于以上分析，本发明的目的在于创造一种活塞压缩机，其在电机驱动活塞时具有较大的活塞移动距离和高传动效率。

发明内容