專利名稱：兼作自行車提梁的擺缸式增力充氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種自行車輪胎充氣裝置，同時又可作車提梁用。
現(xiàn)有自行車手動充氣器具主要是非便攜式的手壓打氣筒。由于它■不可便攜，所以不能應(yīng)急，而且因操作太費(fèi)力，婦幼和老弱者難以使用。
極少數(shù)自行車產(chǎn)品也配有便攜式打氣筒，其結(jié)構(gòu)與普通手壓打氣筒基本相同，它靠彈簧的壓力使自身掛在車架鋼管上特制的兩個彎鉤之上。這種打氣筒雖能隨時取下進(jìn)行充氣，但操作費(fèi)力問題仍未解決。更重要的是它的效率極低，打二百下充不足一個輪胎的氣。此外還有易丟失的缺點(diǎn)，而且普通自行車因車架鋼管上無彎鉤而無法攜帶。
近年來新發(fā)明和設(shè)計(jì)的幾十種自行車便攜式充氣裝置，總的可分為自動和非自動二類。自動類充氣裝置安裝在車輪上隨車輪滾動，其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且前后輪須各安一個，車圈在使用中的變形會使自動充氣裝置的性能可靠性大為降低。特別是使用者必須騎著癟了氣的車進(jìn)行充氣，這對輪胎是一種破壞。非自動類充氣裝置多以車架立管為缸體，其力學(xué)原理與普通手壓打氣筒無異。這種充氣裝置對車架立管及座墊結(jié)構(gòu)有特殊要求，自行車產(chǎn)品要配上這種裝置，廠家必須改變自行車生產(chǎn)工藝，而改變的結(jié)果破壞了原有工藝的合理性，這是此類充氣裝置至今得不到應(yīng)用的主要原因。此外，這類充氣裝置也仍未完善解決操作費(fèi)力問題，而且普通自行車也無法配用。
中華人民共和國專利局1988年1月13日公報(bào)的，申請?zhí)枮?7200114，名稱為“自行車便攜省力打氣筒”的實(shí)用新型屬于擺缸式打氣筒，具有增力效果。但它是安裝在車后輪橫叉梁與單腳支之間，這種安裝位置和形式?jīng)Q定了打氣筒在工作時其搖柄(即單腳支)與活塞桿所夾的內(nèi)角θi在約0°到約90°之間從小到大變化。根據(jù)下文的式(1)可知，其增力倍數(shù)隨著活塞的推進(jìn)而減小，這是一種事與愿違的結(jié)果。此外由于空間的制約使氣缸容積受限，效率很低。
值得一提的是，現(xiàn)有自行車附加的各種充氣裝置均未能兼而解決搬車費(fèi)力問題。
本實(shí)用新型的目的是提供一種既有較好增力效果和較高的效率，又能兼作車提梁的自行車充氣裝置，為自行車使用者提供充氣和搬車的方便。
現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容及特點(diǎn)。


圖1本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。
圖2
圖1中A－A面的放大旋轉(zhuǎn)剖視圖。
圖3本實(shí)用新型的應(yīng)用安裝示意圖。
圖4本實(shí)用新型的機(jī)構(gòu)原理圖。
圖5本實(shí)用新型的增力倍數(shù)M與θi關(guān)系曲線圖。θi為搖柄(3)與活塞桿(7)所夾的內(nèi)角。
如
圖1所示，將搖柄(3)做成彎曲狀，其首端與固定在車架下管上的固定卡(1)鉸接，中部與活塞桿(7)的一端鉸接?；钊麠U(7)的另一端穿過缸蓋(4)與帶有O型密封圈或密封皮碗的活塞(8)聯(lián)接，并插入缸體(2)。缸體(2)的底端與固定在車架下管上的固定卡(11)鉸接，缸蓋與缸體以螺紋旋合。缸體(2)底端側(cè)面有一出氣孔通氣管(9)，在出氣孔與氣管(9)之間聯(lián)接一止回閥(10)，以阻止氣管內(nèi)的壓縮空氣返回氣缸。氣管(9)在非工作狀態(tài)時用一彈簧卡扣在車架的立管上。搖柄(3)的末端向車架立管方向延伸，并可用銷釘(6)銷在固定于車架立管上的固定卡(5)之上。銷釘(6)的末端開有一槽，鉚釘(13)將長方形的閂片(12)鉸接于槽內(nèi)(如圖2所示)。閂片(12)橫置時可以防止銷釘(6)脫落。彈簧(11)起張緊作用，防止閂片(12)轉(zhuǎn)動。用手指將銷釘(6)輕輕壓進(jìn)，并將閂片(12)旋轉(zhuǎn)90°，便可取出銷釘(6)。
當(dāng)銷釘(6)銷住搖柄(3)時，搖柄(3)便能作提梁用(如圖3所示)；當(dāng)取出銷釘(6)時，充氣裝置即可進(jìn)行充氣作業(yè)。
充氣時先把氣管(9)末端的氣咀旋入輪胎氣門芯，然后上下擺動搖柄(3)即可。三角車架所圍的空間恰好供搖柄(3)活動(如圖3)。搖柄(3)上提時，活塞(8)退出；下壓時活塞(8)推進(jìn)。在此過程中缸體(2)繞其底端的鉸鏈擺動。整個裝置實(shí)際上是一個搖塊機(jī)構(gòu)(如圖4所示)，車架的下管為機(jī)架，搖柄(3)為搖桿，活塞桿(7)和活塞(8)組成導(dǎo)桿，缸體(2)為搖塊，其中搖桿為主動件。機(jī)構(gòu)的增力倍數(shù)可按下式計(jì)算M＝ (c)/(bsinθi) (1)式中M——增力倍數(shù)，等于活塞桿(7)的推力與施加在搖柄(3)末端的壓力之比。
θi——搖柄(3)與活塞桿(7)所夾的內(nèi)角(參見圖4)。
b——搖柄(3)上AB段的長度(見圖4)。
c——搖柄(3)兩端點(diǎn)A和C的直線距離(見圖4)。
從圖4不難看出，θi的增大意味著活塞(8)的推進(jìn)，顯然，氣缸內(nèi)的空氣壓力也隨之提高。若要使充氣裝置有效地省力，則裝置的增力倍數(shù)M也應(yīng)隨氣缸內(nèi)空氣壓力的提高而增大，亦即M應(yīng)隨θi的增大而遞增。圖5是根據(jù)式(1)并設(shè)b＝10，c＝20作出的M－θi曲線圖。由圖可見，當(dāng)θi處于90°至180°之間時，M隨θi的增大而增大。所以θi的合理范圍自然是90°≤θi≤180°，其初始值θ1和終止值θ2宜分別在90°≤θ1≤120°和170°≤θ2≤180°的范圍內(nèi)選取。但考慮到氣缸容積(關(guān)系到充氣效率)，裝置的工作空間限制以及在θi＝90°附近M對θi的變化不敏感等因素，θ1也不妨在70°≤θ1≤120°的范圍內(nèi)選取。
當(dāng)壓縮空氣開始進(jìn)入輪胎之時，氣缸內(nèi)的空氣壓力為一次充氣過程中的最大壓力。假設(shè)此時θi＝θj，則裝置在θj處的增力倍數(shù)Mj才是充氣省力效果的真正標(biāo)志?，F(xiàn)將此時的活塞位置與缸底的距離以Sj表示，顯然，活塞的初始位置與缸底的距離S0越短，亦即活塞回程越短，則Sj越小，而θj則越大，根據(jù)式(1)和圖5可知Mj也越大。這就是說，縮短活塞回程(即降低搖柄的上提高度)可提高裝置在θj處的增力倍數(shù)。這是本實(shí)用新型的又一獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，它可以使一位未成年女中學(xué)生在兩分鐘之內(nèi)輕松地充好兩個輪胎的氣。
本實(shí)用新型還有一特點(diǎn)是，對自行車無任何特殊要求，普通自行車無論新舊，也不需對車架進(jìn)行任何處理，均能安裝配用。
權(quán)利要求1.一種安裝在自行車架上的擺缸式增力充氣裝置，由缸體(2)、缸蓋(4)、搖柄(3)、活塞桿(7)、活塞(8)、氣管(9)和止回閥(10)組成，本實(shí)用新型的特征是搖柄(3)的首端和缸體(2)的底端分別鉸接于固定在車架下管上的固定卡(1)和固定卡(11)上，搖柄(3)的中部與活塞桿(7)的一端鉸接，搖柄(3)與活塞桿(7)所夾內(nèi)角的初始值θ1的取值范圍為70°≤θ1≤120°，終止值θ2的取值范圍為170°≤θ2≤180°。
2.按權(quán)利要求1所述的充氣裝置，其特征是搖柄(3)的末端向車架立管方向延伸，構(gòu)成提車用的提梁。
3.按權(quán)利要求1和2所述的充氣裝置，其特征是，當(dāng)裝置不在進(jìn)行充氣作業(yè)時，有一銷釘(6)將搖柄(3)的末端銷在固定于立管上的固定卡(5)之上，以實(shí)現(xiàn)搖柄(3)作為提梁的功能。
專利摘要一種安裝在自行車架下管之上的擺缸式充氣裝置，其特征是搖柄的末端向車架立管方向延伸，并用活動銷釘銷在固定于車架立管上的固定卡之上，構(gòu)成提車用的提梁。更主要的是，裝置的搖柄與活塞桿所夾的內(nèi)角在70°～180°內(nèi)由小到大變化，省力效果顯著，未成年的女中學(xué)生使用本裝置可在兩分鐘之內(nèi)輕松地充好兩個輪胎的氣。本裝置安裝時無需對車架進(jìn)行任何處理，新舊車均可配用，并有一定的裝飾效果，充氣時先取出銷住搖柄的銷釘，再對好氣嘴，而后上下擺動搖柄即可，非常方便。
文檔編號B62J99/00GK2046155SQ89203910
公開日1989年10月18日 申請日期1989年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月30日
發(fā)明者傅乃建 申請人:傅乃建