气囊弹性力装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供气囊弹性力装置与方法。本发明专利技术涉及机械技术，具体是一种利用气囊压缩产生弹性力的技术与方法。本发明专利技术给出的气囊弹性力，具有结构简单、性价比高的优势。所采用的技术方案要点是：在受约束空间内填充气囊，压缩受约束空间而使气囊随之被压缩，利用气囊回复原始体积所产生的作用力，获取所需的弹性力。

【技术实现步骤摘要】
气囊弹性力装置与方法
本专利技术涉及机械领域，具体是一种利用气囊获取弹性力的技术。
技术介绍
弹性作用力具有广泛的用途。通常，弹性力是采用弹簧等各种由弹性材料制作的装置来产生的；还可以采用诸如气体压缩作用来获得，例如空气弹簧。但现有弹性装置，在某些场合下，并不能满足弹力大小、回弹速度、可用性、安全性等各方面的要求。例如，采用气缸与活塞的结构，通过活塞来压缩气缸内的气体，可以获得弹性力，但存在一个难以克服的问题，即漏气的问题；由于活塞与气缸壁之间必然存在缝隙，所以，被压缩的气体总会发生泄漏，从而使得弹性力的获取无法处于“待机”状态；也就是，不能在完成压缩做功后，等待一段时间才使用，从而限制了这种结构在某些场合的应用。为此，需要新的技术来满足不同场合下的特定要求。
技术实现思路
本专利技术提供气囊弹性力装置与方法，实现弹性力的优化获取。本专利技术采用如下技术方案：气囊弹性力装置，其特征是：具有气缸、活塞、气囊；气缸内壁与活塞所围成的空间构成气缸的工作空间，该工作空间的容积大小随活塞沿气缸内壁的滑动而改变；气囊是由柔性材料制作的密封体，内部填充有气体；气缸的工作空间中装入至少一个气囊，气囊的位置并不予以固定，所装入的全部气囊能够基本充满在最大容积时的气缸工作空间；通过活塞压缩气缸的工作空间而减小气缸工作空间的容积，并使气囊随之被压缩而气囊体积减小；压缩完成后，锁止活塞，使活塞不可移动；解除对活塞的锁止，气囊回复被压缩前的体积，并由此产生推动活塞运动的作用力。所述的气囊弹性力装置，其特征是：所述气缸的工作空间，是圆柱体状空间，且圆柱体的直径是不变的。3.根据权利要求1所述的气囊弹性力装置，其特征是：所述的气囊，是圆球体形状的。所述的气囊弹性力装置，其特征是：所述的气囊，是圆柱体形状的。所述的气囊弹性力装置，其特征是：所述的气囊，是圆环体形状的。所述的气囊弹性力装置，其特征是：所述的气囊，在未被压缩前，内部具有至少一个标准大气压强的气压。所述的气囊弹性力装置，其特征是：所述的气缸，在内部填装具有润滑作用的粉剂。所述的气囊弹性力装置，其特征是：所述的气缸，在内壁表面涂抹具有润滑作用的油剂。气囊弹性力方法，其特征是：具有气缸、活塞、气囊；气缸内壁与活塞所围成的空间构成气缸的工作空间，该工作空间的容积大小随活塞沿气缸内壁的滑动而改变；气囊是由柔性材料制作的密封体，内部填充有气体；气缸的工作空间中装入至少一个气囊，气囊的位置并不予以固定，所装入的全部气囊能够基本充满在最大容积时的气缸工作空间；通过活塞压缩气缸的工作空间而减小气缸工作空间的容积，并使气囊随之被压缩而气囊体积减小；压缩完成后，锁止活塞，使活塞不可移动；解除对活塞的锁止，气囊回复被压缩前的体积，并由此产生推动活塞运动的作用力。本专利技术的有益效果在于：（1）完成压缩做功后，能够长时间处于蓄能待发状态，可用性好；（2）通过调节气囊气压或装填个数，即可调节弹力大小；（3）由于气囊质量轻，回弹速度快；（4）易于维持安全，只需保障气缸壁的耐压即可。可用于广泛的用途，比如，用于制作儿童玩具、弩箭的发射装置等。附图说明图1是本专利技术气囊弹性力的一种实施例的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明。图1是本专利技术气囊弹性力的一种实施例的结构示意图。气缸110的内壁与活塞120构成气缸110的工作空间；该工作空间的容积随活塞120沿气缸110内壁的移动而改变，并在活塞120移动到左侧最大行程时达到容积的最大值。本实施例中，假定气缸110的工作空间是圆柱体形状的，气缸110的内直径是不变的、不随气缸100内部压力的变化而变化。活塞120与气缸110的内壁相贴合，但并不需要在活塞120与气缸110内壁之间保持对气体的密封性，从而使得活塞120能够更自由地沿着气缸110的内壁左右滑动，也有助于降低活塞的结构复杂性和质量。在气缸110内壁与活塞120所形成的工作空间内，装有气囊910。气囊910是由柔性材料（比如橡胶）所制作的密封体，里面填充有气体。本实施例中，假定每个单独的气囊是圆球体形状的；并且，在活塞120达到左侧最大行程时，也就是气缸110达到其工作空间的最大容积时，恰好可以装入三个同样的气囊；也就是，总共有三个单独的气囊被装入而基本充满了气缸110的最大工作容积。工作时，在外力的作用力，活塞120沿气缸110内壁而向右侧运动。由于气缸110工作空间的容积随活塞120的右移而减小，装在气缸110工作空间内的三个气囊都将受到压缩而体积减小。假定在未进行压缩前，每个气囊内部填充气体的压强为两个标准大气压强，则在压缩完成后，每个气囊内的气体压强将大于两个标准大气压强，从而具有回复原始体积的趋势。完成压缩后，可通过锁止器130而将活塞120锁止以固定其位置，并撤消推动活塞右移的外力，以进入“待发”状态。由于气囊本身是密封的，因此，即使长时间锁止活塞120、即使活塞120与气缸110内壁的贴合处存在缝隙、甚至即使气缸110本身具有缝隙，都能够持久保持气囊回复原始体积的趋势；或者说，一直能够保持压缩做功的蓄能而处于待发状态。因此，当锁止器130释放锁止而允许活塞120自由运动后，活塞120将随着三个气囊回复原始体积所产生的推动力向左侧运动，从而获得由气体压缩而导致的弹性力。更多的调整、变化和优化可以包括：气囊的形状，还可以是圆柱体、或者是圆环体；气缸的形状，可以是立方柱体等；活塞的配置，可以是两个活塞，从左右两侧相对运动而压缩气缸容积；通过增大气囊的原始气压，以便获得更大弹力；通过在同样的气缸容积内装填入更多数目的气囊，也可以获得更大弹力；使用“气缸＋活塞”以外的其它形式的装置作为容纳气囊并压缩气囊的工作空间，只要该工作空间能够在压缩时约束气囊而不会因为气囊的挤压导致体积增大；等等。这些变化都可以由本
人员，在本专利技术所描述技术方案的基础，通过相应的调整与优化而实现。上述各实施例，只是按照本专利技术的技术方案所进行的具体实施方式；在本专利技术技术方案范围内进行的通常性变化和替换，都应当包含在本专利技术的保护范围内。本专利技术适用于所有的依据本专利技术的内容而构造的装置与方法，以及不需其它专利技术性质的能力而可获得的变化形式。因此，本专利技术适用于同这里所描述的原理与特征相一致的最广的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
气囊弹性力装置，其特征是：具有气缸、活塞、气囊；气缸内壁与活塞所围成的空间构成气缸的工作空间，该工作空间的容积大小随活塞沿气缸内壁的滑动而改变；气囊是由柔性材料制作的密封体，内部填充有气体；气缸的工作空间中装入至少一个气囊，气囊的位置并不予以固定，所装入的全部气囊能够基本充满在最大容积时的气缸工作空间；通过活塞压缩气缸的工作空间而减小气缸工作空间的容积，并使气囊随之被压缩而气囊体积减小；压缩完成后，锁止活塞，使活塞不可移动；解除对活塞的锁止，气囊回复被压缩前的体积，并由此产生推动活塞运动的作用力。

【技术特征摘要】
1.气囊弹性力装置，其特征是：具有气缸、活塞、气囊；气缸内壁与活塞所围成的空间构成气缸的工作空间，该工作空间的容积大小随活塞沿气缸内壁的滑动而改变；气囊是由柔性材料制作的密封体，内部填充有气体；气缸的工作空间中装入至少一个气囊，气囊的位置并不予以固定，所装入的全部气囊能够基本充满在最大容积时的气缸工作空间；通过活塞压缩气缸的工作空间而减小气缸工作空间的容积，并使气囊随之被压缩而气囊体积减小；压缩完成后，锁止活塞，使活塞不可移动；解除对活塞的锁止，气囊回复被压缩前的体积，并由此产生推动活塞运动的作用力。2.根据权利要求1所述的气囊弹性力装置，其特征是：所述气缸的工作空间，是圆柱体状空间，且圆柱体的直径是不变的。3.根据权利要求1所述的气囊弹性力装置，其特征是：所述的气囊，是圆球体形状的。4.根据权利要求1所述的气囊弹性力装置，其特征是：所述的气囊，是圆柱体形状的。5.根据权利要求1所述的气囊弹性力装置，其特征是：所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯瀚云，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：侯方勇，
类型：发明
国别省市：北京,11