一种自动充气装置的制作方法

本申请涉及充气装置领域，具体涉及一种自动充气装置。

背景技术：

体育是以发展体力，增强体质为主要任务的教育，通过参加各种运动来实现锻炼人的身体的目的。体育用品是体育活动中不可或缺的一部分。人们运动往往在室外的体育场，例如篮球场、足球场、排球场等。运动前，人们有时会忘记提前向球内充气，而需要临时寻找充气装置。生活中常用的充气装置普遍为打气筒，分为手动打气筒、脚踏打气筒和电力打气筒。其中，手动打气筒和脚踏打气筒需要靠人工抽拉或者脚踩踏板进行打气，需要多人合作才能完成，使用不便，而且对于球内充气的压力难以精确控制，经常出现充气过多，造成球体过硬的情况；电力打气筒虽然省时省力，但是需要电力支持，在运动场上，特别是室外的运动场上又难以找到合适的电源。

现有技术中，部分充气装置采用了太阳能电池板作为获取电能的手段，但是，由于充气装置一般体型不大，难以安装面积足够大的太阳能电池板，造成蓄电池充电较慢；如果在其上面安装较大面积的太阳能电池板则会造成充气装置整体不协调，难以储存和运输。

综上所述，设计一种需要时能够通过变形的方式将太阳能电池板伸出以增大太阳照射面积；不用时又能够将太阳能电池板缩回从而便于运输的充气装置成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种自动充气装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种自动充气装置，包括：

壳体，其内部形成空腔；升降杆，垂直于所述壳体的底部，所述升降杆的一端插设入所述壳体的内部空腔内，另一端向外延伸出一段；所述升降杆内设置有输气孔，所述升降杆的两侧设有主动齿条部；太阳能组件，设置在所述壳体的顶部，包括第一太阳能电池板、第二太阳能电池板和第三太阳能电池板，所述第一太阳能电池板固定设置于所述壳体的顶部，所述第二太阳能电池板、所述第三太阳能电池板分别与所述壳体可水平滑动连接；所述第二太阳能电池板和所述第三太阳能电池板的底部设置有从动齿条部；从动齿轮组，设置于所述壳体的内部，所述主动齿条部通过所述从动齿轮组与所述从动齿条部连接，并且，所述主动齿条部向上运动时，所述第二太阳能电池板和所述第三太阳能电池板朝向相互远离的方向移动；蓄电池，与所述太阳能组件连接，用于储存所述太阳能组件产生的电能；储气罐，设置在所述壳体的内部，所述储气罐内装有压缩气体；气泵，设置在所述壳体的内部，与所述蓄电池连接，所述气泵与所述储气罐连通，用于向所述储气罐内充气；逆变器，与所述蓄电池连接，用于将蓄电池输出的直流电转换为交流电，为所述气泵提供电能；压力传感器，与所述储气罐连接，用于检测所述储气罐内的气压，所述压力传感器与单片机连接，当所述压力传感器检测到所述气压低于第一阈值时，向所述单片机发出信号，所述单片机控制所述气泵向所述储气罐内补充气体；当所述气压高于第二阈值时，所述压力传感器向所述单片机发出信号，所述单片机控制所述气泵停止向所述储气罐补气；输气管，一端与所述储气罐的出气口连通，另一端与所述输气孔连通；以及电磁阀，设置在所述输气管上，所述电磁阀能够控制所述输气管的开通和关闭。

优选地，所述从动齿轮组有两组，对称地设置在所述升降杆的两侧。

优选地，所述壳体上设置有伸缩孔，所述第二太阳能电池板和所述第三太阳能电池板分别与所述伸缩孔刻可水平滑动连接。

优选地，所述升降杆的顶部设置有通气孔，所述通气孔的一端连接有针形部。

优选地，所述升降杆的顶端设置有压力表，所述压力表与所述输气孔连接，用于检测充气时的压力。

优选地，所述升降杆的顶端还设置有环形凹槽、拉环和凹孔；所述拉环设置于所述环形凹槽内，与所述升降杆枢轴连接，所述凹孔设置于所述环形凹槽内。

优选地，所述输气管为橡胶软管。

优选地，所述升降杆的顶端设置有按钮开关，所述按钮开关与所述单片机电连接。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、采用了主动齿条部、从动齿轮组和从动齿条部的组合，使用时可以使太阳能电池板伸出以增大太阳能电池板的接收面积，不需要时可以将太阳能电池板缩回便于运输。

2、采用了按钮开关、单片机、电磁阀和压力表的设置，充气时能够省时省力，同时，能够有效监控充气压力，防止充气过度。

附图说明

图1为本申请提出的一种自动充气装置的结构示意图；

图2为伸缩孔的结构示意图；

图3为升降杆的俯视图；

图4为图3的a-a剖视图；

图5为自动充气装置的使用状态示意图；

图6为充气时气路控制系统流程图。

附图标记说明

1-壳体，2-储气罐，3-气泵，4-压力传感器，5-单片机，6-电磁阀，7-输气管；

8-升降杆，81-第三齿条部，82-第四齿条部，83-输气孔，84-通气孔，85-环形凹槽，86-凹孔，87-拉环；

9-从动齿轮组，91-第一齿轮，92-第二齿轮，93-第三齿轮，94-第四齿轮，95-第五齿轮，96-第六齿轮；

10-第一太阳能电池板，11-第二太阳能电池板，12-第三太阳能电池板，13-第一齿条部，14-第二齿条部，15-伸缩孔，16-压力表，17-按钮开关，18-针形部，19-蓄电池，20-升降槽，21-球，22-逆变器。

具体实施方式

下面为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1-图6示出了本申请提出的一种自动充气装置的结构。如图1-图6所示，一种自动充气装置包括：壳体1、升降杆8、从动齿轮组9、太阳能组件、储气罐2、气泵3、压力传感器4和输气管7。

壳体1，为长方体结构，该壳体1内部形成空腔。

储气罐2，设置在壳体1的内部空腔内。储气罐2为高压储气罐，可以采用q235b材质，能够循环储气使用。储气罐2内储存有压缩气体，作为自动充气装置的气体储存装置。

气泵3，设置在壳体1的内部，气泵3与储气罐2连通，用于将产生的加压气体通过管道传送给储气罐2。管道上设置有供气阀，供气阀与单片机5电连接。储气罐2上设置有压力传感器4，压力传感器4与单片机5电连接，压力传感器4被设置当检测到储气罐2内气体的压力低于第一阈值时，向单片机5发出电信号，单片机5做出控制反应，控制管道上的供气阀打开向储气罐2补充气体；当检测到储气罐2内气体的压力高于第二阈值时，向单片机5发出电信号，单片机5控制供气阀关闭停止补气，保证充气装置的气源供应。

储气罐2的出气口连接有输气管7，输气管7选用橡胶软管，便于收纳在壳体1的内部空间内。

升降杆8，整体垂直设置于壳体1的内部空腔内，升降杆8的一端插设入所述壳体1的内部空腔内，另一端向外延伸出一段。升降杆8的内部设置有输气孔83，输气孔83的一端与输气管7连通，另一端穿过升降杆8的内部延伸到升降杆8的顶部；升降杆8的顶部内设置有通气孔84，通气孔84的一端与输气管7连通，另一端与针形部18连通，使储气罐2内的气体可以通过针形部18与外界连通。针形部18与球21上的气眼契合，能够为球21充气。

壳体1的上端面中心设置有升降槽20，升降杆8缩回壳体1内时，其顶部卡入升降槽20内，起到限位的作用。升降杆8的顶部横截面为圆形，其顶部设置有环形凹槽85、凹孔86和拉环87。环形凹槽85为不封闭的环形。环形凹槽85内设置有拉环87，拉环87与环形凹槽85契合，拉环87的两端与升降杆8枢轴连接；环形凹槽85的中部设置有凹孔86，使拉环87可以方便提起，进而将升降杆8向上拉出。

升降杆8伸入壳体1的部分的左右两侧分别设置有第三齿条部81和第四齿条部82。

从动齿轮组9，设置于所述壳体1的内部，从动齿轮组9分为两组。两组从动齿轮组9对称设置，其位置结构相同，分别与第三齿条部81和第四齿条部82啮合。第一齿轮91、第二齿轮92和第三齿轮93为一组，第四齿轮94、第五齿轮95和第六齿轮96为一组。第一齿轮91与第三齿条部81啮合，第一齿轮91和第二齿轮92同轴设置并相互啮合，第三齿轮93和第二齿轮92啮合。第四齿轮94与第四齿条部82啮合，第四齿轮94和第五齿轮95同轴设置并相互啮合，第五齿轮95和第六齿轮96啮合。两组从动齿轮组9处于同一竖直平面上，使升降杆8上下移动时能够带动所有的从动齿轮组9旋转。

太阳能组件，设置在所述壳体1的顶部，包括第一太阳能电池板10、第二太阳能电池板11和第三太阳能电池板12。第一太阳能电池板10设置在壳体1的上端面，第一太阳能电池板10与壳体1固定连接。第二太阳能电池板11和第三太阳能电池板12的底部分别固定连接有第一齿条部13和第二齿条部14。壳体1的侧面上设置有伸缩孔15，伸缩孔15为t型，使第二太阳能电池板11、第一齿条部13与第三太阳电池板12、第二齿条部14能够沿伸缩孔15左右滑动，可以在壳体1的内部相应于第二、第三太阳能电池板11、12的位置设置滑槽，第二、第三太阳能电池板11、12分别通过滑槽与壳体1可水平滑动连接，实现使用时使太阳能电池板伸出增大照射面积或不用时将太阳能电池板缩回便于运输。第一齿条部13与第三齿轮93啮合，第二齿条部14与第四齿轮94啮合，使升降杆8上下移动时，带动从动齿轮组9旋转，从而带动第一齿条部13和第二齿条部14左右移动，使第二太阳能电池板11和第三太阳能电池板12能够左右滑动。

蓄电池19，设置于壳体1的内部空腔内，能够储存太阳能电池板转化的电能，为电路系统供电。逆变器22，与蓄电池电连接，用于将蓄电池输出的直流电转换为交流电，为气泵提供电能。

本申请提出的一种自动充气装置还可以包括按钮开关17、压力表16和电磁阀6，按钮开关17设置在升降杆8的顶部，电磁阀6设置在输气管7上，按钮开关17、单片机5、和电磁阀6依次电连接。按钮开关17向单片机5发送相应的电信号，控制电磁阀6的打开和闭合，从而控制输气管7的开通和关闭，进而控制气体的输送。压力表16可以显示充气时的压力，方便人们依据压力表16的压力数值控制对体育用品的充气量。

各电气件之间按先后工作顺序完成电连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不再对电气控制做说明。

下列为本申请实施例中采用的元器件选型及作用：

逆变器22，选用深圳市博瑞丰科技有限公司生产的高频纯正弦波逆变器35brf-300w系列，通过高频dc/ac变换技术，将低压直流电逆变为高频低压交流电，然后经过高频变压器升压后，再经过高频整流滤波电路整流成通常均在300v以上的高压直流电，最后通过工频逆变电路得到220v工频交流电供负载使用。

压力传感器4，选用西门子的型号为pds403智能压力传感器。它能够感受压力信号，并能够按照一定的规律将压力信号转变为可用的输出的电信号。

按钮开关17，选用乐清市硕腾电子有限公司生产的r16-503ad系列的自锁式开关；在开关按钮第一次按时，开关接通并保持，即自锁，在开关按钮第二次按时，开关断开，同时开关按钮弹出来。

单片机5，可以选用51系列单片机。单片机(microcontrollers)是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计数器等功能(还可以包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、a/d转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。

电磁阀6，可以选用齐力金属有限公司生产的ql-ev1011系列直动式电磁阀6。该电磁阀通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。

压力表16，选用无锡泉君仪表有限公司生产的qj001系列的耐震压力表。压力表是以弹性元件为敏感元件，测量并指示高于环境压力的仪表。

本申请一种实施例的工作原理是：需要充气时，操作者提起拉环87，升降杆8上的第三齿条部81带动第一齿轮91逆时针旋转，同时第二齿轮92顺时针旋转带动第三齿轮93逆时针转动，同时第一齿条部13向左移动，带动第二太阳能电池板11向左移动，伸出壳体1；相同的，第四齿条部82带动第四齿轮94顺时针旋转，第五齿轮95逆时针旋转带动第六齿轮96顺时针转动，同时第二齿条部14向右移动，带动第三太阳能电池板12向右移动。此时第二太阳能电池板11和第三太阳能电池板12处于打开状态。太阳能电池板产生的电能储存在蓄电池19中。操作者将针形部18插入球21的气眼内，按下按钮开关17，按钮开关17向单片机5传递相应的电信号，控制电磁阀6打开，输气管7开通；储气罐2内的高压气体依次通过输气管7、输气孔83、通气孔84和针形部18对球21进行充气。

操作者可以依据压力表16显示的数值，确定充气是否完成。充气完成后，操作者再次按动按钮开关17，单片机5控制电磁阀6关闭，完成充气。

当第二、第三太阳能电池板11、12处于伸展状态，可以将自动充气装置置于太阳能够照射的地方对蓄电池19充电。

需要储存或者运输时，拔下针形部18，按下升降杆8，第三齿条部81带动带动第一齿轮91顺时针旋转，第二齿轮92逆时针旋转带动第三齿轮93顺时针转动，同时第一齿条部13向右移动，带动第二太阳能电池板11向右移动；相同的，第四齿条部82带动第四齿轮94逆时针旋转，第五齿轮95顺时针旋转带动第六齿轮96逆时针转动，同时第二齿条部14向左移动，带动第三太阳能电池板12向左移动。此时第二太阳能电池板11和第三太阳能电池板12处于缩回状态。

当压力传感器4检测到储气罐2内的压力小于第一阈值时，向单片机5发出信号，控制气泵3向储气罐2内补充气体；当检测到储气罐2内压力高于第二阈值时，向单片机5发出信号，停止补气。

综上所述，本申请提出的一种自动充气装置采用了主动齿条部、从动齿轮组和从动齿条部的组合，使用时可以使太阳能电池板伸出以增大太阳光的接收面积，不需要时可以将太阳能电池板缩回便于运输。采用了按钮开关、单片机、电磁阀和压力表的设置，充气时省时省力的同时能够有效监控充气压力，防止充气过度。

在本申请中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除