本發(fā)明涉及生活領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式充氣泵。

背景技術(shù)：

隨著戶外騎行運動的發(fā)展，越來越多的騎行愛好者外出騎行都需要攜帶打氣筒以應對戶外的打氣需求。傳統(tǒng)打氣筒要么尺寸大，不便于攜帶；要么尺寸小，打氣時間會很長；這兩者都有共同的問題，就是不省力。另外，戶外騎行希望攜帶的物品的總體積越小越好，重量越輕越好。

市面現(xiàn)有的小型電動氣泵，功能單一，體積較大而且產(chǎn)品較重，再者輸入多為外接DC12V電源，依賴汽車點煙器或者電瓶或者市電火牛提供電源，不能滿足戶外騎行對充氣的需求。

因此，有必要針對戶外騎行市場的需求設(shè)計一種便攜式多功能充氣泵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服上述缺陷，本發(fā)明的目的即在于提供一種使用方便、工作穩(wěn)定可靠的便攜式充氣泵。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明的一種便攜式充氣泵，包括：外殼、電源組件、控制板組件、散熱組件、充氣組件；電源組件、控制板組件、散熱組件、充氣組件均設(shè)置在外殼上，電源組件為控制板組件、散熱組件、充氣組件供電，控制板組件控制散熱組件、充氣組件工作；散熱組件在充氣組件充氣的同時，帶動外殼內(nèi)的氣體流動。

進一步，散熱組件包括馬達扇葉組件；馬達扇葉組件包括：馬達、馬達扇葉；馬達的轉(zhuǎn)軸的一端與馬達扇葉連接，馬達的轉(zhuǎn)軸的另一端與充氣組件連接；外殼上設(shè)置有隱藏式進風口、微孔進風口及隱藏式出風口。

進一步，充氣組件包括氣缸組件；氣缸組件包括：減速齒輪、偏心軸、活塞連桿、活塞環(huán)、氣缸；馬達的轉(zhuǎn)軸的另一端與減速齒輪驅(qū)動連接，偏心軸設(shè)置在減速齒輪上，活塞環(huán)套裝在活塞連桿后設(shè)置在氣缸內(nèi)，偏心軸與活塞連桿驅(qū)動連接帶動活塞環(huán)在氣缸內(nèi)做往復運動。

進一步，偏心軸與活塞連桿之間設(shè)置有滾針軸承。

進一步，馬達的轉(zhuǎn)軸的另一端設(shè)置有馬達齒，馬達齒與減速齒輪的減速齒輪軸嚙合連接，減速齒輪與減速齒輪軸之間設(shè)置有法蘭軸承。

進一步，氣缸為帶支架氣缸，帶支架氣缸上設(shè)置有支撐筋、拉伸筋、加強筋及散熱鰭片。

進一步，減速齒輪上設(shè)置有減重凹槽及配重凸臺。

進一步，外殼呈手握式的7字形。

進一步，充氣泵還包括設(shè)置在外殼上的LED照明組件。

進一步，電源組件包括：供電的電池組件、與電池組件連接的電源板，電池組件設(shè)置在馬達扇葉的下部；電源板上設(shè)置有Micro USB充電口、USB輸出口和電量指示燈；控制板組件包括：依次連接的氣壓傳感器、LCD實時氣壓顯示表及控制按鍵。

本發(fā)明提供的一種便攜式充氣泵，將充氣組件設(shè)置在外殼內(nèi)，體積小，利于戶外攜帶；同時散熱組件在充氣組件充氣的同時，帶動外殼內(nèi)的氣體流動，為外殼內(nèi)的器件進行散熱，達到連續(xù)工作的目的。

附圖說明

為了易于說明，本發(fā)明由下述的較佳實施例及附圖作以詳細描述。

圖1為本發(fā)明一種便攜式充氣泵的結(jié)構(gòu)分解圖；

圖2為本發(fā)明一種便攜式充氣泵的半剖結(jié)構(gòu)圖；

圖3為圖2的結(jié)構(gòu)分解圖；

圖4為本發(fā)明一種便攜式充氣泵的后視圖；

圖5為本發(fā)明一種便攜式充氣泵一種角度的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本發(fā)明一種便攜式充氣泵另一種角度的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖7為本發(fā)明一種便攜式充氣泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；

圖8為本發(fā)明一種便攜式充氣泵一種角度的風路示意圖；

圖9為本發(fā)明一種便攜式充氣泵另一種角度的風路示意圖；

圖10為本發(fā)明一種便攜式充氣泵中充氣組件的結(jié)構(gòu)分解圖；

圖11為本發(fā)明一種便攜式充氣泵中帶支架氣缸一種角度的的結(jié)構(gòu)圖；

圖12為本發(fā)明一種便攜式充氣泵中帶支架氣缸另一種角度的結(jié)構(gòu)圖；

圖13為本發(fā)明一種便攜式充氣泵中減速齒輪的結(jié)構(gòu)圖；

圖14為本發(fā)明一種便攜式充氣泵中減速齒輪的剖視圖；

圖15為本發(fā)明一種便攜式充氣泵中外殼的結(jié)構(gòu)圖；

圖16為本發(fā)明一種便攜式充氣泵中電池組件的結(jié)構(gòu)圖；

圖17為本發(fā)明一種便攜式充氣泵中電源板的結(jié)構(gòu)圖；

圖18為本發(fā)明一種便攜式充氣泵的一電路控制圖；

圖19為本發(fā)明一種便攜式充氣泵的另一電路控制圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參見圖1-19，本發(fā)明的一種便攜式充氣泵，包括：外殼、電源組件、控制板組件8、散熱組件、充氣組件；該電源組件、控制板組件8、散熱組件、充氣組件均設(shè)置在該外殼上，該電源組件為該控制板組件8、散熱組件、充氣組件供電，該控制板組件8控制該散熱組件、充氣組件工作，主要控制泵芯的開啟和監(jiān)控工作狀態(tài)；該散熱組件在該充氣組件充氣的同時，帶動該外殼內(nèi)的氣體流動；外殼由左外殼1及右外殼2組成。

其中，該散熱組件包括馬達扇葉組件；該馬達扇葉組件包括：馬達31、馬達扇葉30；該馬達31的轉(zhuǎn)軸的一端與該馬達扇葉30連接，該馬達31的轉(zhuǎn)軸的另一端與該充氣組件連接。該充氣組件包括氣缸組件10；該氣缸組件10包括：減速齒輪40、偏心軸35、活塞連桿34、活塞環(huán)37、氣缸42；該馬達31的轉(zhuǎn)軸的另一端設(shè)置有馬達齒32，馬達齒32與該減速齒輪40的減速齒輪軸38驅(qū)動連接，該偏心軸35設(shè)置在該減速齒輪40上，該活塞環(huán)37套裝在該活塞連桿34后設(shè)置在該氣缸42內(nèi)，該偏心軸35與該活塞連桿34驅(qū)動連接帶動該活塞環(huán)37在該氣缸42內(nèi)做往復運動。該電源組件包括：供電的電池組件4、與該電池組件4連接的電源板5；該電源板5上設(shè)置有Micro USB充電口503、USB輸出口502和電量指示燈501；該控制板組件8包括：依次連接的氣壓傳感器51、LCD實時氣壓顯示表801及控制按鍵7，支持用戶預設(shè)輸出氣壓。充氣泵還包括設(shè)置在外殼上的LED照明組件13，LED照明組件13由LED照明組件裝飾片14進行裝飾，該LED照明燈組件13靠近出氣口15設(shè)置，便于用戶在晚上照亮被充物體和從出氣口15連接出氣管，同時出氣口15由出氣口減震圈12進行減震。

如圖16所示，電池組件4置于氣缸組件10中的馬達扇葉30的正下方，電池組件4與氣缸組件10恰好構(gòu)成“7”字形布局；該電池組件4有3節(jié)18650圓柱電池（可以為1450圓柱電池、1650圓柱電池）拼為等邊三角形柱體而成。3節(jié)電池串聯(lián)，也可以是并聯(lián)。串聯(lián)可以得到更高的電壓，有利于提高泵芯的工作效率。電池組件4內(nèi)置電池保護板、內(nèi)置過充、過放、短路保護和NTC溫度傳感器。為獲得W1小于50mm，我們選用390型號以及更小型號的馬達31，諸如380馬達、改進型290馬達。即馬達31的截面積最大直徑小于27mm。將控制板組件8置于氣缸組件10的馬達31的右側(cè)，可以有效利用馬達31和帶支架氣缸42構(gòu)成的“┌”型的小夾角空間。同時，此空間恰好是單手抓取時，拇指所能活動的空間范圍，便于用戶單手操作。電源板5對應的放在電池組件4和控制板組件8構(gòu)成的夾角空間里，可以最大限度降低對W1尺寸的影響以及其他尺寸的影響。電池組件4如圖16所示，由3個電芯402組成端面為等腰三角形的三角柱，由保護膜401保護，電芯可以是18650電芯，也可以是1665、1650、1450、1340電芯。配合W1的尺寸選擇上述合適的尺寸電芯。結(jié)合電芯的選擇和馬達的選擇，我們限定H小于等于200mm，W1小于等于50mm，W2小于等于45mm，L小于88.5mm。

如圖15，左外殼1和右外殼2對稱設(shè)計，分別設(shè)置了銘牌粘貼倉19、電池倉20、電源板倉21、控制板組件倉22、氣缸組件倉24，實現(xiàn)每個組件的相對物理隔離，同時內(nèi)部布局更清晰；銘牌粘貼倉19安裝銘牌裝飾片3，控制按鍵7由按鍵裝飾片6裝飾。兩個外殼通過馬達減震墊固定槽23和氣缸減震墊固定槽25，以馬達減震墊9和氣缸減震墊11為緩沖，將氣缸組件10的馬達31和帶支架氣缸很好的固定住，也將氣缸組件10緊固在兩個外殼構(gòu)成的氣缸組件倉24內(nèi)，既實現(xiàn)了固定又很好地隔離了泵芯工作時產(chǎn)生的震動傳遞給外殼；兩外殼通過緊配柱26與緊配筒27的配合、母扣28與公扣29的配合進行扣合固定。減震墊可以有效衰減氣缸組件工作時產(chǎn)生的震動和噪音。另外，減震墊將氣缸組件和外殼之間墊出一定的空間，可用于散熱風道，有利于帶走氣缸組件工作時產(chǎn)生的熱量。

風路示意如圖8-9所示，當馬達31高速轉(zhuǎn)動時，帶動馬達扇葉30也高速旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的扇葉將驅(qū)動從外殼隱藏式進風口17和微孔進風口18進入的空氣沿圖示風路走向，分別經(jīng)過馬達31、帶支架氣缸、氣缸蓋46、氣壓傳感器51，分別對部件冷卻后，再經(jīng)過隱藏式出風口16將熱空氣排除。讓系統(tǒng)可以長時間工作，而不至于因為熱堆積造成部件高溫損壞或者加速老化。

如圖10為氣缸組件拆解示意圖，馬達31的工作電壓范圍為7.4V~12.6V，工作電流在7A以內(nèi)（在同等功率下，以提高馬達工作電壓為方法，來降低工作電流）。馬達31的轉(zhuǎn)軸末端安裝有馬達扇葉30。馬達31的轉(zhuǎn)軸始端裝有馬達齒32，馬達31轉(zhuǎn)動，帶動馬達齒32同步轉(zhuǎn)動，馬達齒32與減速齒輪40相嚙合，在減速齒輪40上設(shè)有偏心軸35，偏心軸35通過內(nèi)置在活塞連桿34一段的滾針軸承33帶動活塞連桿34驅(qū)動套在活塞連桿34上的活塞環(huán)37在氣缸42內(nèi)做反復的活塞運動，實現(xiàn)空氣壓縮的目的。止回閥彈簧44推動止回閥43在活塞37的非壓縮行程內(nèi)快速堵住氣缸42，防止輸出的高壓氣體倒灌回氣缸42中。氣壓傳感器51通過氣壓傳感器密封圈50密封在氣缸蓋46中，氣缸蓋46使用氣缸蓋密封圈45進行密封，使用屏蔽罩41對減速齒輪40進行屏蔽保護；對偏心軸35使用梅花卡環(huán)36進行固定；實時反饋氣缸蓋46以及氣道中的實時氣壓。出氣嘴密封圈47、美嘴銅螺母48和出氣嘴49共同構(gòu)成氣管的美嘴接口，便于外接氣管的接入；使用氣壓傳感器加強固定片52及氣壓傳感器固定螺絲53對氣壓傳感器51進行固定。

為了降低氣缸組件10的磨損功耗和噪音，特意在活塞連桿34和偏心軸35之間加入滾針軸承33，降低活塞連桿34在運轉(zhuǎn)中的擺動和與偏心軸的摩擦系數(shù)。在減速齒輪40和減速齒輪軸38的配合間加入2個法蘭軸承39，有效的降低了減速齒輪40在運轉(zhuǎn)中的擺動幅度以及由此而產(chǎn)生的噪音以及摩擦系數(shù)。由此，可以降低氣缸組件10整體的無益摩擦損耗、發(fā)熱以及噪音。

另外參見圖11-12，創(chuàng)新的為帶支架氣缸增加了氣缸42與支架之間的支撐筋422和氣缸42與支架之間的拉伸筋424，用以抗擊活塞以及活塞連桿高速活塞運動時氣缸42和支架之間產(chǎn)生的沖擊力與拉扯力。使氣缸42更堅固，能承受高壓壓縮時產(chǎn)生的系統(tǒng)應力，提高機構(gòu)的工作壽命。另外，創(chuàng)新設(shè)計了支架加強筋423，提高支架強度，放置氣缸支架沿氣缸軸向的扭曲變形。另外，創(chuàng)新設(shè)計了氣缸的正面散熱鰭片425和氣缸的背面散熱鰭片426，外加支架加強筋423，提高了整個氣缸42的散熱面積，可以將空氣壓縮過程中產(chǎn)生的熱量快速帶走，不至于讓整個支架溫度分布差異過大；帶支架氣缸由氣缸定位柱421固定在外殼內(nèi)。

參見圖13-14，為了降低減速齒輪40帶動偏心軸35高速旋轉(zhuǎn)因為質(zhì)量中心不在幾何中心造成的偏心震動，特意在減速齒輪40上增加減重凹槽403和配重凸臺404，以使質(zhì)量中心回到減速齒輪軸38的軸心上；減速齒輪40上設(shè)置有安裝偏心軸35的偏心軸固定槽410及安裝減速齒輪軸38的減速齒輪軸固定槽402。

整個系統(tǒng)的控制原理如圖18和圖19。圖18為電源組件和氣壓控制分離式的控制原理圖，圖19為電源組件和氣壓控制二合一的控制原理圖。本實例采用了圖18的控制原理。具體為：

輸入通過電源板5的Micro USB充電口503進入升壓電路的輸入口。微處理器檢測到Micro USB 充電口503輸入后，檢測充電環(huán)境是否合適（環(huán)境溫度是否在0~45度范圍內(nèi)；氣缸組件10是否在工作，如果在工作需要關(guān)閉氣缸組件10），如果都合適，微處理器開啟升壓電路和充電IC電路；如有異常，則關(guān)閉升壓電路和充電IC電路，防止充電異常。充電IC電路對3串電池pack進行充電管理，直至完成充電。整個充電過程的電量指示由電源板上的電量指示燈501全程指示。在充電完成后，微處理器關(guān)閉升壓電路和充電IC電路。電池組通過放電電路對馬達31、LED照明組件13和USB輸出口502供電。整個供電過程，微處理器會全程監(jiān)測NTC信息，即電池組件4的溫度。另外，電池組件4內(nèi)置的保護電路可以保護電池組不至于過充、過放、正負極短路以及異常大電流輸出。在充電結(jié)束后，通過長按on/off鍵705開啟原理圖中的電子開關(guān)，氣缸組件10開始工作?？梢酝ㄟ^U鍵702選擇適合的氣壓單位（提供了PSI、KPA、BAR和kg/cm2可供選擇），而后通過-鍵701或者+鍵703設(shè)置需要的輸出氣壓值，而后輕點啟動鍵704即可開啟氣缸組件10。在充氣過程中，氣壓傳感器51向氣缸組件10回傳實時氣壓，氣缸組件10時刻對比當前輸出氣壓值和用戶設(shè)置的氣壓值是否靠近或者一致。如果一致，則關(guān)閉氣缸組件10的馬達31，停止充氣。當然，在充氣過程中，用戶也可以通過點擊啟動鍵704實現(xiàn)關(guān)閉馬達31，或者再次點擊啟動鍵704再開啟馬達31。

本發(fā)明提供的一種便攜式充氣泵，將充氣組件設(shè)置在外殼內(nèi)，體積小，利于戶外攜帶；同時散熱組件在充氣組件充氣的同時，帶動外殼內(nèi)的氣體流動，為外殼內(nèi)的器件進行散熱，達到連續(xù)工作的目的。本發(fā)明提供的便攜式充氣泵，依靠內(nèi)置電池為泵芯供電，也為USB輸出、控制板和電源板提供電源。利用Micro USB作為充電口，可以最大限度提高充電的便捷性，降低充電器的重復配置。泵芯自帶的扇葉可以在泵芯工作時帶動腔體內(nèi)的風快速流動，為泵芯和相關(guān)器件散熱，以達到連續(xù)工作的目的。

提供重量小于500g的充氣泵，體積小，并且利于固定在自行車車架上，利于戶外騎行攜帶?！?”字造形，更便于單手手持操作產(chǎn)品。內(nèi)置升壓電路，可以將USB電壓轉(zhuǎn)換為大于12V的電壓，儲存在內(nèi)置電池中，即實現(xiàn)了利用USB充電又能為馬達提供更高的電壓。采用工作電壓（7.4V~12V）的電機，充氣速度更快，針對26*1.95的山地車胎，從0~60psi只需2分鐘。同時也能為摩托車輪胎、轎車輪胎、球類充氣。輸出氣壓可以達到120psi。輸出氣壓實時顯示，并且支持預設(shè)輸出氣壓值，極大的方便用戶充氣。支持用戶利用攜式充氣泵檢測被充氣物體的氣壓，測量范圍（0~150psi）。

電源控制和充氣管理分離設(shè)計，降低設(shè)計難度、節(jié)約成本。優(yōu)良的風通道設(shè)計，很容易帶走空氣壓縮產(chǎn)生的高溫。集成USB移動電源，可以讓騎行者少帶一個獨立的移動電源。集成照明LED，便于用戶晚上照明。滿足戶外騎行對充氣的需求。讓戶外充氣變得省時、省力、直觀可視實時氣壓值，明顯提升了充氣速度，體積小、重量輕，利于戶外騎行攜帶。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。