稳定输出的气泵的制作方法

本发明涉及气体压缩设备领域，具体而言，涉及一种稳定输出的气泵。

背景技术：

1、现有气泵在为气袋充气过程中，由于充气压力持续增大，常导致气袋硬度过高，影响用户体验。为解决该问题，部分气泵增设了固定孔径的溢流结构，通过泄放多余气体来限制压力上限。然而，固定溢流孔存在以下缺陷：无气压或低气压状态下，溢流孔始终处于开放状态，导致气泵启动阶段有效气量损失，充气效率降低；且固定孔径无法根据实际工作压力动态调节泄流量，在压力波动工况下稳压精度差，气袋软硬度控制不精准。此外，固定孔结构在气泵停机后无法完全密封，外部灰尘易侵入泵腔，影响气泵使用寿命。

2、因此，亟需一种能够根据充气压力大小自动调节溢流孔开度、无压时自动闭合的气泵结构，以实现充气压力稳定控制、提升气袋舒适度并延长气泵使用寿命。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种稳定输出的气泵，用以缓解现有技术中固定溢流孔无法随气压变化动态调节通流截面、无气压时不能自动闭合导致气量损失与灰尘侵入，以及固定截面稳压精度差、气袋软硬度控制不精准的技术问题。

2、本发明提供了一种气泵，气泵包括驱动机构和压缩机构，所述压缩机构包括压缩组件，和与所述驱动机构及所述压缩组件连接的传动组件，所述压缩机构具有高压腔室和低压腔室，所述高压腔室和所述低压腔室分别与所述压缩组件连通，所述高压腔室和/或所述低压腔室的侧壁上设有可变溢流孔，所述可变溢流孔被配置为：

3、常压状态下，所述可变溢流孔处于闭合或趋于闭合状态，弹性可变孔隙为零或趋于零；

4、高压状态下，在气压作用下，所述可变溢流孔产生弹性变形，所述弹性可变孔隙随气压增大而增大，以调节所述气泵的溢流量。

5、在其中一些实施例中，所述可变溢流孔由设置于弹性件上的弹性可变孔结构形成，所述弹性件构成所述高压腔室和/或所述低压腔室的侧壁的至少一部分。

6、在其中一些实施例中，所述可变溢流孔为内溢流孔或外溢流孔。

7、在其中一些实施例中，所述弹性可变孔结构为形成于所述弹性件上的弹性狭缝，所述弹性狭缝与所述弹性件一体成型，所述弹性狭缝在常压状态下因所述弹性件自身弹性而保持闭合，所述弹性狭缝缝壁在高压状态下向外撑开和/或边缘向一侧弯曲形变，流通截面增大。

8、在其中一些实施例中，所述弹性件在所述弹性可变孔结构周围的厚度从边缘向中心减薄，且所述弹性件在所述弹性可变孔结构中心位置处的厚度小于所述弹性件在所述弹性可变孔结构周围边缘位置处的厚度。

9、在其中一些实施例中，所述高压腔室和/或所述低压腔室的侧壁上设有至少一个单向结构，所述单向结构的至少部分构成所述高压腔室和/或所述低压腔室的侧壁。

10、在其中一些实施例中，所述单向结构为弹性体，所述弹性体包括塞入固定部和与所述塞入固定部一体连接的盘状裙边，所述塞入固定部与安装孔套接配合，所述安装孔设于所述高压腔室和/或所述低压腔室的侧壁上，所述侧壁上位于所述盘状裙边覆盖区域设有过气孔，所述盘状裙边覆盖所述过气孔，且所述盘状裙边的外缘用于贴合或离开所述侧壁；其中，当气流从所述侧壁远离所述盘状裙边的一侧经所述过气孔吹向所述盘状裙边时，所述盘状裙边被吹起以打开所述过气孔，当气流反向时，所述盘状裙边被压紧于所述侧壁以封闭所述过气孔，从而形成单向阀。

11、在其中一些实施例中，所述盘状裙边上对应所述过气孔的位置设有所述可变溢流孔。

12、在其中一些实施例中，所述弹性件由橡胶或硅胶材料制成，所述弹性狭缝的开启压力阈值通过调整材料的硬度、所述弹性件的厚度以及所述弹性狭缝的几何尺寸进行设定。

13、在其中一些实施例中，所述弹性体由橡胶或硅胶材料制成，所述单向阀的开启压力阈值通过调整所述弹性体的材料硬度、所述盘状裙边的厚度和/或所述盘状裙边的有效受压面积进行设定。

14、本发明的有益效果是：

15、本发明的稳定输出的气泵，通过在所述高压腔室和/或所述低压腔室的侧壁上设置所述可变溢流孔，使所述可变溢流孔在气压作用下产生被动弹性变形，实现溢流孔隙随气压增大而自适应增大，从而带来以下多方面的技术效果：

16、（1）实现气压的无级被动自稳，省去主动控制环节

17、现有气泵在给气袋充气时，常因缺乏有效的压力调节手段而导致充气压力持续攀升，最终造成气袋过硬甚至损坏气袋。本发明利用所述可变溢流孔的弹性变形特性，将气压信号直接转化为机械形变：当腔内气压升高时，所述弹性可变孔隙自动增大，溢流量随之增加，形成负反馈调节，从而将气泵的输出压力自动钳制并稳定在一定范围内。该过程无需压力传感器、控制芯片、电磁阀或任何外部能源驱动的主动调节机构，实现了真正意义上的被动式无级压力调节，响应迅速且无控制滞后，系统可靠性显著提升。

18、（2）防止过充，显著提升充气舒适度与安全性

19、由于所述可变溢流孔在常压状态下处于闭合或趋于闭合状态，气泵在启动及低压充气阶段几乎无额外泄漏，保证了充气效率；而当气袋内气压接近或达到设定阈值时，所述可变溢流孔自动开启并增大溢流面积，阻止压力继续上升，使气袋软硬度始终保持在人体舒适的适中区间。这不仅避免了因过充导致的气袋硬度过大、触感生硬等问题，还消除了因压力过高可能引发的气袋爆裂或接缝撕裂等安全隐患，特别适用于汽车座椅、医疗气垫、按摩器具等对压力敏感性和安全性要求较高的座舱内气动产品。

20、（3）降低压缩机构负荷，延长气泵使用寿命

21、在现有技术中，气泵电机及皮碗、摆盘等传动部件在高压堵转或近堵转工况下运行，电流大、温升高、机械磨损严重。本发明通过所述可变溢流孔在高压态下的溢流卸荷作用，有效降低了所述高压腔室内的峰值压力，使电机负载趋于平缓，皮碗与摆盘等弹性传动件不再承受剧烈的压力冲击和交变应力。由此，电机的温升得到抑制，皮碗的疲劳老化速度减缓，摆盘与扭轴的机械磨损减少，从而从系统层面延长了气泵的整体使用寿命，降低了产品的全生命周期维护成本。

22、（4）结构紧凑，简化装配，降低制造成本

23、相较于传统的机械式安全阀或电子式压力调节系统，本发明将压力感知、压力比较与溢流执行三大功能集成于一个开设在腔室侧壁上的弹性可变孔结构中，无需额外的阀体、弹簧、密封件或电控模组。所述可变溢流孔可直接成型于构成腔室侧壁的弹性件上，与气泵原有零部件一体成型或简单嵌装即可，不增加气泵的轴向或径向尺寸，有利于气泵的小型化设计。同时，由于零部件数量减少，装配工序简化，模具成本和物料成本均得以降低，具备良好的量产经济性。

24、（5）自适应不同工况，兼容性与通用性强

25、由于所述弹性可变孔隙的开启程度与气压大小呈连续正相关，气泵能够根据气袋的容积大小、材质刚度以及环境温度的变化自动调整溢流量，而无需针对不同规格产品重新标定压力参数。例如，在低温环境下弹性件硬度增加时，需要更高的气压才能产生相同形变，这恰好与气袋在低温下需要稍高充气压力以保持相同支撑性的需求相匹配；反之，在高温环境下弹性件变软，溢流孔提前开启，防止压力过高。这种环境自适应特性使得同一款气泵能够兼容多种应用场景，提高了零部件的通用性和平台化程度。

26、（6）消除压力阶跃突变，充气过程平顺无感

27、传统的开关式溢流阀在达到设定压力时会产生突然的开闭动作，导致气流噪声、压力脉动和机械振动。本发明中的所述可变溢流孔基于弹性材料的连续变形工作，孔隙面积随气压平滑过渡，溢流过程无明显的启闭临界点，从而实现了压力的渐变卸荷。这使得充气末段无突兀的“放气”噪音，气袋硬度变化线性柔和，用户在充气过程中几乎无感，显著提升了高端气动产品的静音性和品质感。