轮胎充注系统 |
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| 申请号 | CN201380015057.2 | 申请日 | 2013-03-12 | 公开(公告)号 | CN104254452B | 公开(公告)日 | 2017-07-07 |
| 申请人 | 阿佩利亚科技公司; | 发明人 | 布兰登·理查森; 戴夫·卡尔伯格; 埃斯·谢兰德; | ||||
| 摘要 | 一种轮胎充注系统，包括具有旋 转轴 的传动机构、位于远离 旋转轴 的径向距离处的 泵 腔、以及使旋转轴与泵腔联接的 力 转换器。该传动机构包括 凸轮 以及与该凸轮联接的偏心 质量 体，凸轮包括具有非均匀 曲率 的弧形 支撑 面，该凸轮围绕旋转轴可旋转，该偏心质量体使传动机构的质心从旋转轴偏移。泵腔与凸轮可旋转地联接，其中泵腔包括致动元件和腔室。力转换器使弧形支撑面与致动元件联接，其中力转换器包括具有弧形 位置 的轴，轴的弧形位置固定于泵腔的弧形位置。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种轮胎充注系统，包括： |
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| 说明书全文 | 轮胎充注系统[0001] 相关申请的交叉引用 [0002] 本申请要求于2012年3月20日提交的美国临时申请号61/613,406、2012年4月23日提交的美国临时申请号61/637,206以及2012年7月16日提交的美国临时申请号61/672,223的权益，其通过引用以其整体并入。 [0003] 本申请还涉及于2012年5月10日提交的美国申请号13/469,007，其通过引用以其整体并入。 技术领域[0005] 背景 [0006] 未最佳加压的轮胎促成低燃料效率。在货车运输业中，特别感觉到这些影响，其中长距离和大负载放大了充注不足的轮胎的影响。然而，对于货车司机而言，不断地停车、检查并且将交通工具的轮胎充注至最佳压力常常是不便的并且低效的，导致在大多数的货车中持续存在低于最佳的燃料效率。这个问题已导致许多自动充注的轮胎系统。常规的自动充注的轮胎系统是居中的或是分散的，但是每个忍受它自己的一套缺陷。居中的充注系统是复杂的且昂贵的，并且对售后安装而言需要大量的工作(钻通轮轴、对现存的空气管线攻丝等)。分散的系统被安装在每个轮子处并且可以较便宜，但是降低的成本的可能性通常以装置的连续更换为代价(装置由于恶劣的轮子环境而发生故障)。 [0007] 此外，被动式加压系统可以对轮胎充注应用是合乎需要的，因为电能存储机构和编程可从该系统中消除。然而，常规的被动式加压系统遭受许多问题。首先，使用往复泵的常规的被动式加压系统由于需求的高压和高数量的泵送循环而时常遭受失效。第二，被动式加压系统可能遭受储存器的过压，其中加压系统甚至在已达到期望的储存器压力之后还不断地将流体泵送到储存器中。常规的系统通常用安全阀(relief valve)解决这个问题，其中当储存器压力超过期望的压力时，该安全阀使储存器的内含物排放到周围环境中。这导致已加压的流体的损失，导致以高达期望的压力的周围压力带动流体的另外的泵循环，因此导致更短的泵的寿命。第三，常规的偏心质量体驱动泵系统，诸如钟摆系统，当与偏心质量体联接的旋转表面以接近用于给定的偏心质量体的激发频率旋转时经历不稳定。更具体地，偏心质量体与系统以该激发频率旋转，导致可能对整个系统或与泵系统联接的旋转表面有害的径向振动。 [0008] 因此，在泵送领域中存在产生一种新型的且有用的泵的需求。 [0010] 图1是与旋转表面联接的泵系统的示意图。 [0011] 图2A和2B分别是在恢复位置和压缩位置的泵系统的变型的示意图。 [0012] 图3A和3B分别是在压缩位置和恢复位置的主泵的变型的剖面图。 [0013] 图4A和4B分别是具有质量体联接件的和其中质量体联接件被去除的泵系统的变型的截面图。 [0014] 图5A、5B和5C分别是在恢复冲程中、在压缩冲程开始时以及在压缩冲程结束时的泵系统的变型的剖面图。 [0015] 图6是泵系统的变型的透视图。 [0016] 图7A和7B分别是其中第一储存器压力等于或低于周围环境压力和其中第一储存器压力高于周围环境压力的泵系统的变型的示意图。 [0017] 图8A和8B分别是在泵送模式和非泵送模式下的扭矩稳定机构的变型的示意图。 [0018] 图9A和9B分别是在泵送模式和非泵送模式下的扭矩稳定机构的第二变型的示意图。 [0019] 图10A和10B分别是在泵送模式和非泵送模式下的稳定机构的变型的示意图。 [0020] 图11A和11B分别是在泵送模式和非泵送模式下的稳定机构的第二变型的示意图。 [0021] 图12A和12B分别是在泵送模式和非泵送模式下的压力调节机构的变型的截面图。 [0022] 图13A和13B分别是在泵送模式和非泵送模式下的压力调节机构的第二变型的截面图。 [0023] 图14A和14B分别是在泵送模式和非泵送模式下的压力调节机构的第三变型的截面图。 [0024] 图15A和15B分别是在泵送模式和非泵送模式下的压力调节机构的变型的示意流程图。 [0025] 图16是在压力调节机构内的阀的剖面图。 [0026] 优选的实施方式的描述 [0027] 本发明的优选的实施方式的以下描述不旨在将本发明限于这些优选的实施方式，而是使本领域任何技术人员能够制造和使用本发明。 [0028] 1.泵系统 [0029] 如图1中所示的，泵系统10包括传动机构100、主泵200以及力转换器(force translator)300，传动机构100包括与偏心质量体140联接的凸轮120，主泵200包括往复元件220和泵体(pump body)240，力转换器300使凸轮120与往复元件220联接。泵系统10起到使旋转运动转换成线性运动的作用。更优选地，该泵系统10起到使主泵200与凸轮120之间的相对运动转换成泵送力的作用，其中当主泵200相对于凸轮120(例如，用旋转表面20)旋转时，偏心质量体140保持凸轮相对于重力矢量的位置。泵系统10优选地另外起到使泵送的流体加压的作用。力转换器300优选将凸轮120与主泵200之间的相对运动转换成泵送力，该泵送力优选地抵着往复元件220施加。更优选地，力转换器300使往复元件220移动通过压缩冲程。力转换器300可另外地促进恢复冲程(返回冲程)。然而，泵系统10可以可选择地将相对运动转换成线性力、电能(例如，经由压电传感器、穿过感应电场的运动等)或者任何其他合适的形式的能量或运动。泵系统10优选地是被动控制的，但是可以可替代地是主动控制的，其中该系统还包括电源、多个传感器和基于传感器的测量控制阀操作的控制器。 [0030] 泵系统10优选地可联接到相对于重力矢量旋转的表面(旋转表面20)。旋转表面20优选地是交通工具的轮子、更优选地货车的轮子，但是可以可替代地是任何合适的旋转系统(诸如风车、水轮)或者任何其他合适的旋转表面20。 [0031] 泵系统10优选地由第一储存器400接收流体并且将该流体泵送到第二储存器500中。由第一储存器400接收的流体优选地具有第一压力，并且泵送到第二储存器500中的流体优选地具有高于第一压力的第二压力，但是可以可选择地具有大体上与第一压力相似的压力。流体优选地是气体，更优选地是周围的空气，但是可以可替代地是任何其他合适的气体、液体或任何其他合适的流体。第一储存器400优选地是周围的环境，但是可以可替代地是流体源(例如，流体罐)、中间储存器或是任何其他合适的储存器。当第一储存器400是中间储存器时，第一储存器400优选地接收来自流体源诸如周围环境或流体罐中的流体。第二储存器500优选地是轮胎内部，但是可以可替代地是任何合适的储存器。泵系统10可以优选地在主泵入口之前但是可替代地在主泵出口之后另外处理泵送的流体。流体优选地被处理(例如，被过滤)以去除流体中的碎片、水或任何其他合适的不期望的成分。当被使用时，流体优选地在中间储存器内进行处理。可替代地，流体可以在主泵入口(例如，其中入口包括过滤器)期间或在流体流动路径内的任何合适的点处进行处理。 [0032] 泵系统10的传动机构100起到产生泵送力并控制泵送力的大小的作用。该泵送力(咬合力)优选地是由传动机构100的旋转轴在径向方向施加的变力，但是可以可替代地是恒力、以任何合适的角度施加到旋转轴的力、或任何其他合适的力。传动机构100优选地包括凸轮120和偏心质量体140。传动机构100包括旋转轴，传动机构100围绕该旋转轴相对于主泵200旋转(相反地，主泵200围绕该旋转轴相对于传动机构100旋转)。传动机构100的旋转轴优选地是凸轮120的旋转轴，但是可以可替代地是偏心质量体140的旋转轴、主泵200围绕其旋转的旋转轴或任何其他合适的旋转轴。泵系统10优选地配置成使得当泵系统10与旋转表面20联接时，传动机构100的旋转轴大体上与旋转表面20的旋转轴对齐，但是泵系统10可以可替代地配置成使得传动机构100的旋转轴从旋转表面20的旋转轴偏移。传动机构100另外地包括质心，该质心由凸轮120和偏心质量体140的质量和位置来确定。偏心质量体140优选地与凸轮120联接以致传动机构100的质心从传动机构100的旋转轴偏移。 [0033] 传动机构100的凸轮120起到控制泵送力的大小的作用。凸轮120优选地起到贯穿压缩冲程提供抵抗往复元件220的大体上恒定的扭矩的作用，但是可以可替代地贯穿压缩冲程或恢复冲程提供抵抗往复元件220的可变的扭矩。凸轮120优选地包括支撑面122，其中支撑面122的轮廓优选地贯穿压缩冲程控制泵送力的大小。支撑面122优选地是连续的，但是可以可替代地是不连续的。支撑面122优选地被界定在凸轮120的外部(外部支撑面或外支撑面)上，但是可以可替代地被界定在凸轮120的内部(内部支撑面或内支撑面)，如图6中所示的，其中支撑面122界定凸轮120内的内腔(lumen)。支撑面122优选地是弧形的，并且优选地具有非均匀的曲率(例如，椭圆形的轮廓或肾形的轮廓，分别如图2和图5中所示)。可替代地，支撑面122可具有均匀的曲率(例如，圆形的轮廓)、成角度的轮廓或任何其他合适的轮廓。支撑面122优选地包括分别对应于主泵200的压缩冲程和恢复冲程的压缩部分和恢复部分(recovery portion)。压缩部分优选地与恢复部分是连续的，但是可以可替代地是不连续的。支撑面122优选地具有第一部分124，第一部分124具有高曲率(优选地正曲率或凸形的，但是可替代地是负曲率或凹形的)，邻近具有低曲率(例如，大体上平的或具有与第一部分124相比的负曲率)的第二部分126。支撑面122优选地另外包括连接第一部分和第二部分的第三部分128，其中该第三部分128优选地通过具有邻近第一部分124的低曲率和邻近第二部分126的高曲率来提供第一部分和第二部分之间的大体上平滑过渡。压缩部分优选地在远离第一部分124的第二部分126的末端开始，沿第三部分128延伸，并且终止于第一部分124的顶端处，如图5B中所示。该压缩部分优选地是凸形的(例如，当支撑面122是外部支撑面时)，但是可以可替代地是凹形的。第一部分124的顶端优选地对应于压缩冲程的顶端(压缩位置222)，如在图5C中所示。恢复部分优选地在第一部分124的顶端开始，沿第二部分126延伸，并且终止于第二部分126的远离第一部分124的末端处，如图5A中所示。恢复部分优选地是大体上平的或凹形的(例如，当支撑面122是外部支撑面122时)，但是可以可替代地是凸形的。第二部分126的末端优选地对应于恢复冲程的底部(恢复位置224)。压缩部分的斜率优选地小于30度，但是可以可替代地具有任何合适的角度。当辊子用作力转换器300时，支撑面122的曲率优选地比辊子曲率或辊子直径至少大三倍，但是可以可替代地更大或更小。然而，支撑面122可具有任何合适的轮廓。凸轮120优选地在垂直于凸轮120的旋转轴的平面中(例如，垂直于凸轮120的宽面)与沿凸轮120的侧面界定的支撑面122是大体上平坦的。支撑面122优选地沿着凸轮侧面的整体来界定，但是可以可替代地沿着凸轮侧面的一部分来界定。产生的泵送力优选地沿旋转轴的径向向外指向，更优选地沿垂直于旋转轴的平面指向。可替代地，凸轮120可具有圆形的或其他仿形的边缘段(在凸轮宽面和凸轮侧面间过渡)，其中支撑面122可包括仿形的边缘。可替代地，弧形表面由凸轮的平行于凸轮120的旋转轴的表面界定，其中产生的泵送力可以以相对于旋转轴的从平行于旋转轴变化至垂直于旋转轴的任何合适的角度指向。压缩部分优选地围绕凸轮轮廓的大部分，但是可以可替代地围绕凸轮轮廓的一半或凸轮轮廓的一小部分。在一种变型中，压缩部分覆盖凸轮轮廓的315度，同时恢复部分覆盖凸轮轮廓的45度。然而，压缩部分和恢复部分可覆盖凸轮轮廓的任何其他的合适的比例。 [0034] 传动机构100的偏心质量体140(悬挂质量体)起到使传动机构100的质心从传动机构100的旋转轴偏移的作用。该偏移可起到大体上保持传动机构100相对于重力矢量的角位置的作用，因此引起传动机构100与泵系统组件间的相对运动，该泵系统组件与(相对于重力矢量旋转的)旋转表面20静态地联接。偏心质量体140优选地是大体上均匀的部件(piece)，但是可以可替代地是非均匀的。偏心质量体140优选地是大体上单一的部件，但是可以可替代地由多个部件或段制成。在后者的变型中，该多个部件优选地大体上形状、角度和径向位置以及质量相似，但是可以可替代地是大体上不同的轮廓、质量、角位置或径向位置。偏心质量体140优选地是分布质量体(distributed mass)(例如，沿着围绕旋转轴定中心的弧形的绝大部分延伸，如图4B中所示)，但是可以可替代地是点质量体。在某些应用中，特别地在具有高旋转速度的那些应用中，分布质量体可以是优选的，因为分布质量体导致低振动频率，因此导致偏心质量体响应于引入该系统中的线性振动(例如，碰撞、系统震动等)而被激发成与该系统一起旋转的较低的可能性。偏心质量体140优选地是弯曲的，但是可以可替代地是大体上平的、成角度的或具有其他合适的形状。偏心质量体的曲率半径优选地是最大的，以致偏心质量体追随泵系统周边的弧形部分。然而，偏心质量体140可具有任何其他的合适的曲率。偏心质量体140优选地围绕传动机构100的旋转轴延伸至少90度，更优选地围绕旋转轴延伸180度，但是可以围绕旋转轴延伸多于或少于180度。偏心质量体140优选地具有实质上比凸轮120多的质量，但是可以可替代地具有大体上相似的质量或更少的质量。偏心质量体140优选地在凸轮12上赋予2in-lb(0.225Nm)的扭矩，但是可以可替代地赋予更多或更少的扭矩。 [0035] 偏心质量体140优选地是与凸轮120分开的单独的部件，并且优选地通过质量体联接件142与凸轮120联接。可替代地，偏心质量体140可以并入到凸轮120中，其中偏心质量体140沿凸轮120的周边并入、并入到凸轮120的半部中、或沿凸轮120的任何其他的合适的部分并入。偏心质量体140可与凸轮120静态地联接或与凸轮120可旋转地联接。在其中偏心质量体140与凸轮120静态地联接的变型中，偏心质量体140可在凸轮120的旋转轴处、在传动机构100的旋转轴(从凸轮120的旋转轴偏移)处、或在凸轮120的任何其他的合适的部分处与凸轮120联接。偏心质量体140可与凸轮120永久地连接。可替换地，偏心质量体140可与凸轮120暂时地连接(可移除地联接)，其中偏心质量体140可在其中偏心质量体140与凸轮120联接的泵送模式与其中偏心质量体140从凸轮120分离的非泵送模式之间可操作的。质量体联接件142优选地具有高的惯性力矩，但是可以可替代地具有低的惯性力矩。质量体联接件 142优选地是盘(如在图4A中所示的)，但是可以可替代地是杠杆臂、板或任何其他的合适的连接件。质量体联接件142优选地与凸轮120的宽面联接，但是可以可替代地与凸轮120的边缘联接、沿着凸轮120的外部支撑面联接、联接到凸轮120的内部支撑面、与从凸轮120延伸的轮轴联接(其中，凸轮120可以静态地固定于或旋转地安装到轮轴)或与凸轮120的任何其他的合适的部分联接。质量体联接件142可通过摩擦力、通过暂时的联接机构(例如，位于凸轮120和质量体联接件142上的互补的电磁体或永磁体、活塞、销和槽机构等)、通过轴承或通过任何其他的合适的联接装置联接到凸轮120。当质量体联接件142通过暂时的联接机构与凸轮120联接时，质量体联接件142优选地在其中质量体联接件142将偏心质量体140连接到凸轮120的联接模式和其中质量体联接件142使偏心质量体140与凸轮120断开的分离模式(decoupled mode)之间可操作的。质量体联接件142可另外充当中断机构，其中质量体联接件142响应于中断事件(例如，储存器压力达到阈值压力)的检测从联接模式切换至分离模式。在一种变型中，质量体联接件142是位于由凸轮120的内部支撑面界定的内腔中的盘，其中该盘可以在分离模式中相对于内部支撑面旋转并且在联接模式中通过摩擦元件与内部支撑面联接。在另一种变型中，质量体联接件142通过轴承可旋转地安装在从凸轮120延伸的轮轴上，其中质量体联接件142可通过从凸轮120和质量体联接件142的邻近的宽面延伸的一组或多组磁铁或活塞与凸轮120静态地联接。 [0036] 泵系统10的主泵200起到用凸轮120和往复元件220之间产生的泵送力对流体加压的作用。主泵200优选地是正排量泵(positive displacement pump)，其包括致动元件和泵腔，并且更优选地是往复泵，其中主泵200包括往复元件220和泵体240。主泵200优选地包括在往复元件220和泵体240之间界定的内腔，其中该内腔优选地是大体上流体不可渗透的。主泵200优选地与传动机构100的旋转轴可旋转地联接。主泵200优选地以置于远离传动机构100的旋转轴的径向距离处，其中主泵200的径向位置优选地是固定的，但是可以可替代地是可调节的。更优选地，主泵200优选地静态地安装到壳体(其中壳体与旋转表面20静态地联接)，但是可以可替代地暂时地安装到壳体(可调节地安装)。在操作中，主泵200优选地围绕旋转轴旋转。贯穿旋转，可变的支撑面轮廓优选地随着支撑面122和泵体底部之间的距离变化而将可变的力施加于往复元件220。主泵200优选地包括致动轴，其中往复元件220优选地沿着致动轴移动通过压缩冲程。往复元件220可另外地在返回冲程期间沿着相同的致动轴移动。主泵200优选地被定向为使得致动轴大体上垂直于旋转轴，但是可以可替代地被定位成使得致动轴处于与旋转轴成任何合适的角度。主泵200和凸轮120优选地共用同一平面，其中泵送力优选地沿着该同一平面传送，但是可以可替代地是实质上偏移的。系统优选地包括一个主泵200，并且更优选地包括两个泵腔。然而，泵系统10可包括任何合适的数量的泵腔。当泵系统10包括多个泵腔时，泵腔优选地大体上围绕旋转轴均匀地分布(例如，具有在各自的角位置之间的大体上相似的距离)，但是可以可替代地是非均匀地分布的。泵腔优选地具有相对于旋转轴大体上相似的径向位置，但是可以可替代地具有不同的径向位置。泵腔可以是大体上不同的(例如，具有不同的内腔容积、不同的致动面积等等)，或者可以是大体上相似的。 [0037] 主泵200的往复元件220起到接收来自凸轮120的泵送力、以及在内腔中平移、相对于泵体240致动的作用。该致动优选地在内腔中产生可变的压力。往复元件220优选地在如图3A和3B中分别显示的压缩位置222和恢复位置224之间可操作的。在压缩位置222，往复元件220的一部分(例如，中心)优选地邻近泵体底部。在恢复位置224，往复元件220的该部分优选地远离泵体底部，并且优选地邻近泵体开口。往复元件220优选地沿着压缩冲程移动以从恢复位置224过渡到压缩位置222，并且沿着恢复冲程移动以从压缩位置222过渡到恢复位置224。往复元件220可另外地置于加压位置，其中往复元件220位于远离泵体底部的第二位置，其中第二位置比恢复位置224离泵体底部更远。当在往复元件220上由内腔压力提供的力超过由凸轮120提供的力时，往复元件220优选地在加压位置处。 [0038] 往复元件220优选地贯穿压缩冲程沿着主泵200内的致动轴平移，并且可以另外地贯穿恢复冲程沿着致动轴平移。往复元件220优选地包括提供加压力的致动面积。致动面积优选地是往复元件220的宽面的表面积，更优选地是邻近内腔的宽面的表面积，但是可替代地是任何其他的合适的宽面。可替代地，致动面积可以是往复元件220的在压缩位置222和恢复位置224之间平移的一部分(例如，该中心部分)的表面积。 [0039] 往复元件220优选地与泵体240、更优选地与界定泵体开口的壁形成流体不可渗透的密封，以致往复元件220大体上密封泵体开口。往复元件220可以由保持机构(retention mechanism)密封于泵体240。保持机构优选地是抵着往复元件边缘和泵体的壁施加压缩力的夹具，但是可以可替代地是穿过往复元件边缘的螺钉或螺栓、在往复元件220和泵体的壁之间或在往复元件220和泵体的壁之上的粘合剂、或者任何其他合适的保持机构。往复元件220还可以通过使往复元件220和泵体的壁之间的接口熔化而抵着泵体的壁密封，或者通过任何其他的合适的方式使往复元件220抵着泵体的壁密封。 [0040] 往复元件220优选地是柔性的隔膜，但是可以可替代地是大体上刚性的活塞、联接至隔膜的活塞、或是响应于泵送力而致动的任何其他的合适的元件。该隔膜优选地是卷绕隔膜(rolling diaphragm)(例如，具有卷绕的周边，其中该隔膜优选地用在内腔的远侧的另外的材料与泵体240联接)，但是也可以是平的隔膜、穹顶形的隔膜(优选地用远离内腔的顶端与泵体240联接，但是可替代地用邻近内腔的顶端与泵体240联接)、或者任何其他合适的隔膜。 [0041] 主泵200的泵体240起到与往复元件220配合地压缩流体的作用。泵体240优选地是大体上刚性的，但是可以可替代地是柔性的。泵体240优选地是具有封闭端的敞开的泵体，其中泵体240优选地包括封闭端(底部)、从封闭端延伸的壁以及与封闭端相对的开口。然而，泵体240可以可替代地具有两个开口端或任何其他合适的配置。封闭端优选地是大体上平的，但是可以可替代地是弯曲的或具有任何其他合适的几何结构。壁优选地是大体上平的，但是可以可替代地是弯曲的或具有任何其他合适的几何结构。壁优选地以一角度、更优选地以直角与封闭端结合，但是壁与封闭端之间的过渡可以可替代地是大体上平滑的(例如，具有钟形的或抛物面形的纵截面)。封闭端优选地大体上平行于由壁界定的开口，但是可以可替代地以相对于开口的一角度定向。泵体240可以是(例如，以纵向方向或横向方向)界定在弧形的或棱柱形的部件中的槽、柱状物、棱柱或任何其他合适的形状。泵体240优选地具有大体上对称的侧向横截面(例如，圆形的横截面、卵形的横截面或矩形的横截面等)，但是可以可替代地具有非对称的横截面。泵体240优选地在泵系统10内定向，以致封闭端大体上垂直于从传动机构100的旋转轴延伸的径向矢量(例如，来自封闭端的法向矢量大体上平行于径向矢量)，但是可以可替代地与封闭端以相对于径向矢量的一角度定向。特别地，当主泵200围绕凸轮外部旋转时，泵体240优选地由在旋转轴的近侧的开口和在旋转轴的远侧的封闭端定向，但是可以可替代地，特别地当主泵200围绕凸轮内部旋转时，由在旋转轴的远侧的开口和在旋转轴的近侧的封闭端定向，或者以相对于旋转轴的任何其他合适的位置定向。 [0042] 主泵200可以另外地包括返回元件(return element)260，该返回元件260的功能是使往复元件220返回至恢复位置224。返回元件260优选地提供恢复力，该恢复力小于由凸轮120的第三部分128提供的压缩力，但是大于由凸轮120在第二部分126中施加的力。恢复力优选地以大体上平行于从传动机构100的旋转轴延伸的径向矢量的方向提供，但是可以可替代地以任何合适的方向提供。返回元件260优选位于往复元件220的泵体240一侧上(在横穿往复元件220的凸轮120的远侧)，其中返回元件260优选地推动往复元件220从压缩位置222经过恢复冲程并且至恢复位置224。可替代地，返回元件260可以位于往复元件的凸轮一侧上(在横穿往复元件220的泵体240的远侧)，其中返回元件260将往复元件220从压缩位置222拉回至恢复位置224。返回元件260优选地与往复元件220的周边或组件(例如，支柱)联接，并且延伸越过泵体的壁，但是可以可替代地与往复元件220的主体(例如，在压缩位置222和恢复位置224之间致动的部分)联接。返回元件260优选地与泵体240外部的往复元件 220联接，但是可以可替代地与泵体240内的往复元件220联接。返回元件260优选地是弹簧，但是还可以包括致动元件或任何其他合适的返回元件260的内在特性(例如，隔膜的弹性)。 [0043] 主泵200优选地另外包括促进流体从第一储存器400进入到内腔中的一个或多个入口和促进流体从内腔流出至第二储存器500的一个或多个出口。可替代地，主泵200可以包括充当入口和出口两者的一个流体歧管，其中所述流体歧管流体地连接到第一储存器和第二储存器并且有选择地允许流体从第一储存器和第二储存器流动。入口和出口优选地通过泵体240的壁界定，但是可以可替代地通过往复元件220界定、通过泵体240和往复元件220之间的接合部界定或者在主泵200的任何其他合适的部分中界定。入口和出口优选地位于相对的壁上，但是可以可替代地是在相同的壁上邻近的、位于封闭端上或位于任何其他合适的位置处。 [0044] 泵200的入口和出口优选地包括控制流体流经各自的流体通道的入口阀和出口阀。阀优选地是被动阀，但是可以可替代地是由控制器基于由传感器产生的系统测量控制的主动阀。阀优选地是单向阀，但是可以可替代地是双向阀或者任何其他合适的阀。阀优选地各自在开启模式和闭合模式下可操作，并且优选地具有阀从闭合模式切换至开启模式的低阈值压力。位于入口内的入口阀优选地被配置成控制流体进入到主泵200中，并且防止流体从主泵200流出。当内腔压力低于或者等于第一储存器400中内的压力时，入口阀优选地处于开启模式以允许流体进入。可替代地，当内腔压力为负时，入口阀可以处于开启模式。当内腔压力高于或者等于第一储存器400内的压力时，入口阀优选地处于闭合模式。位于出口内的出口阀优选地被配置成控制流体从主泵200中流出，并且防止流体流入至主泵200中。当内腔压力超过第二储存器500内的压力和出口阀阈值压力时，出口阀优选地处于开启模式以允许流体流出。当内腔压力低于或等于第二储存器500内的压力时，出口阀优选地处于闭合模式。 [0045] 泵系统10的力转换器300起到当主泵200围绕旋转轴旋转时，致动往复元件220通过压缩冲程的作用，并且可以另外地起到平移往复元件220通过恢复冲程的作用。力转换器300优选地包括具有弧形位置的轴，轴的弧形位置相对于主泵200的弧形位置固定(力转换器300的轴围绕旋转轴的角位置优选地相对于主泵200的角位置固定)。更优选地，力转换器 300或其一部分具有固定于并且大体上相似于主泵200的围绕旋转轴的角位置的角位置，以致力转换器300与主泵200围绕旋转轴移动。 [0046] 在力转换器300的第一种变型中，力转换器300沿着凸轮120的弧形支撑面122移动。力转换器300优选地保持弧形支撑面122和往复元件220之间的大体上恒定的距离，以致随着力转换器300沿着凸轮120的弧形支撑面122的可变曲率移动，力转换器300抵着往复元件220施加可变的力。力转换器300优选地是大体上刚性的，并且优选地具有大体上固定的尺寸(例如，直径)，该尺寸贯穿力转换器相对于凸轮120的运动保持大体上恒定。力转换器300优选地是辊子或轴承，其中固定于主泵角位置的轴优选地是辊子的旋转轴。力转换器 300优选地与弧形支撑面122处于非滑动接触，但是可以可替代地沿着弧形支撑面122滑动。 力转换器300优选地与往复元件220可旋转地联接，但是可以可替代地与往复元件220以其他方式联接。当往复元件220是活塞时，往复元件220优选在辊子的旋转轴处与辊子可选转地连接，但是可以用使辊子放在杯状物中的半圆形杯状物、或通过任何其他合适的联接机构来连接至辊子。当往复元件220是隔膜时，往复元件220可以直接接触隔膜，通过活塞与隔膜联接或以任何其他合适的方式与隔膜联接。 [0047] 在力转换器300的另一种变型中，力转换器300在凸轮120上的固定位置处与凸轮120可旋转地联接并且可旋转地联接至往复元件220上的固定位置。力转换器300优选地与往复元件220(例如，在活塞处)可旋转地联接，但是可以可替代地与往复元件220可滑动地联接或以其他方式与往复元件220联接。在该变型中，力转换器300优选地将各自的固定端之间的变化的距离转换成可变的咬合力。力转换器300优选地是具有两个或多个联动件的联动装置(linkage)，但是可以可替代地是任何合适的力转换器300。 [0048] 然而，力转换器300可以可替代地是将凸轮相对于主泵200的旋转转换成抵着往复元件220的可变的咬合力的任何合适的机构。 [0049] 泵系统10优选地另外包括壳体，壳体的功能是将泵系统组件联接到旋转表面20。壳体优选地被配置成可移除地静态地联接到旋转表面20，但是可以以其他方式联接到旋转表面20。更优选地，该壳体被配置成(例如，以螺栓、螺钉等)安装到轮胎的毂，但是可以可替代地安装到轮辋、轮轴或轮胎的任何其他合适的组件。壳体优选地与传动机构100可旋转地联接并且优选地与主泵200的泵体240静态地联接，以致主泵200随壳体旋转。壳体可以另外起到机械地保护泵系统组件的作用，其中该壳体优选地大体上封装泵系统组件。壳体优选地是大体上刚性的，但是可以可替代地是大体上柔性的。壳体优选地是实质上流体不可渗透的，但是可以可替代地是流体可渗透的。在泵系统10的一种变型中，壳体充当第一储存器 400，其中主泵200的入口流体地连接到壳体内部并且吸引来自壳体内部的流体。在该变型中，壳体可以包括使壳体内部与周围环境流体地连接的进气歧管(inlet manifold)。如在图7A和7B中所示的，进气歧管优选地包括优先允许气体流动穿过的水选择性膜(例如，穿过水选择性膜的气体的流速高于穿过水选择性膜的水的流速)。水选择性膜优选地是GORETM膜，但是可以可替代地是任何其他合适的膜。进气歧管可以可替代地包括控制流体流入到壳体内部的入口阀，但是可以可替代地不包括任何阀。入口阀优选地是被动的单向阀，该被动的单向阀是在响应于壳体内部压力降至低于或等于周围压力的开启模式与响应于壳体内部压力超过周围压力的闭合模式之间可操作的。然而，入口阀可以是主动阀、双向阀或任何其他合适的阀。 [0050] 2.安全阀 [0051] 泵系统10可以另外地包括安全阀700，该安全阀700的功能是使空气从第二储存器500的内部(例如，轮胎内部)泄漏至泵系统10中，更优选地泄漏至泵系统10的壳体(例如，第一储存器400)中，但是可以可替代地使空气从第二储存器500泄漏到周围的环境。通过安全阀700泄漏空气可以给予许多益处。第一，通过安全阀700泄漏空气可以防止第二储存器500的过压。第二，通过安全阀700泄漏空气可以允许泵系统10直接测量第二储存器500的内部压力。第三，通过安全阀700使空气泄漏到壳体(第一储存器400)中有效地回收已泵送的空气，减少所需的空气处理(例如，干燥)的量。安全阀700优选地通过第二储存器500的Schraeder阀与第二储存器内部连接，但是可以以其他方式与第二储存器500流体地连接。 安全阀700优选地在其中通过安全阀700允许空气流动的开启模式与其中通过安全阀防止空气流动的闭合模式之间可操作的。安全阀优选地包括开启阈值压力，并且优选地是出故障时自动闭合的安全阀(fail closed relief valve)。关闭阈值优选地设置成以大体上接近泵的流量(例如，10立方英寸/分钟)的比率泄漏第二储存器压力，但是可以可替代地以大体上接近正常的第二储存器泄漏率(例如，每月1-3psi)的比率泄漏，但是可以可替代地以更高或更低的比率泄漏第二储存器压力。安全阀700优选地是常闭合的安全阀，但是可以可替代地是保持闭合的常开的安全阀，或是任何其他合适的安全阀。安全阀700优选地是被动的，但是可以可替代地是主动的。安全阀700优选地是止回安全阀，但是可以可替代地是任何其他合适的安全阀700。可以使用的安全阀的实例包括鸭嘴型安全阀、导阀操作安全阀、球形安全阀、提升式安全阀以及隔膜式安全阀。可替代地，可以使用任何其他合适的安全阀。 [0052] 测量元件起到监测操作参数和显示内在的第二储存器压力的测量指示的作用。测量元件优选地位于泵系统10的主体内，但是可以部分地或全部在泵系统10的外部。测量元件优选地与安全阀700流体地联接，并且优选地测量流过安全阀700的流体的参数。测量元件优选地是被动的，但是在替代的实施方案中测量元件可以是主动的。 [0053] 测量元件优选地包括传感器和显示器。传感器优选地测量操作参数，并且可以是压力传感器、流速传感器、温度传感器或任何其他合适的传感器。传感器可以是机械的或数字的(例如，产生电压/电流、被供电、或利用电压/电流测量)。显示器优选地是被动的，并且可以是度盘指示器、标尺或任何其他合适的计量器。然而，显示器可以是主动的(例如，供电的，诸如数字显示器)，其中显示的值可以由控制器计算。 [0054] 在第一变型中，测量元件包括测量储存器和压力计量器。该储存器与安全阀700流体地联接，以致当阀开启时空气从第二储存器内部泄漏到测量储存器中。测量储存器优选地大体上是小的，以致测量储存器压力与第二储存器压力、甚至与被安全阀所允许的低的空气泄漏率平衡。然而，测量储存器可以可替代地是任何合适的大小。测量储存器优选地是增压室(plenum)，但是可以可替代地是管、通道或任何其他合适的储存器。压力表优选地与储存器联接并且测量储存器内部的压力。测得的压力优选地是计示压力，但是可替代地可以是(例如，在储存器内部与第二储存器充注系统外部/周围环境之间的)压差或绝对压力。压力表的显示部分优选地位于泵系统10的外部表面上，更优选地平行于泵系统10安装到的轮子的表面。 [0055] 在第二变型中，测量元件包括联接至显示器的空气质量流量计(mass air flow meter)。流量计优选地测量并且流体地联接于安全阀充注器(inflator)一侧(例如，来自安全阀的下游的)，但是可以可替代地测量流入安全阀的流量(例如，第二储存器500的侧流)或者通过安全阀主体的流量，其中流量计的一部分位于安全阀内。在该变型中，安全阀的下游侧优选地保持大约已知的压力，该压力实质上高于周围环境压力，但是稍低于所期望的第二储存器压力。例如，安全阀可以与下游储存器联接，该下游储存器包括具有稍低于所期望的第二储存器压力的阈值开启压力的安全阀，以致下游压力将总是近似于阈值开启压力。在另一个示例性实施方案中，安全阀可以与第二储存器增压泵联接，储存器保持待被泵送至第二储存器500中的空气。流量计优选地产生空气流速的电压或电流指示，其中该电压/电流被馈送到控制器，通过控制器转化成压力测量，并且显示为压力读数。可替代地，流量计可以是被动的并且机械地测量流速，其中计量器或指示器的位置被转变成压力读数。空气流量计可以是叶片式计量传感器(vane meter sensor)、热线传感器、冷线传感器、Karman涡流传感器、膜传感器、层流元件、涡轮流量计、旋转活塞或任何其他合适的流量计。 显示器优选地是数字显示器，但是可以可替代地是模拟显示器。 [0056] 然而，任何其他合适的安全阀可以包括在泵系统10中以促进第二储存器压力的调节。 [0057] 3.扭矩稳定机构 [0058] 泵系统10可以另外地包括扭矩稳定机构600，该扭矩稳定机构600补偿在恢复冲程开始时由主泵200施加到凸轮120的背向力。背向力的补偿可能是合乎需要的，因为背向力可以在凸轮120上提供径向力，其进而可以被传递到偏心质量体140，因此中断该系统。扭矩稳定机构600优选地位于凸轮120上，但是可以可替代地位于力转换器300上(例如，具有响应于所施加的力而改变的可调节的尺寸)、位于主泵200上或位于任何其他合适的泵系统组件上。 [0059] 在泵系统10的一种变型中，凸轮轮廓充当扭矩稳定机构600，其中第二段的低曲率调节背向力。 [0060] 在泵系统10的另一种变型中，质量体联接件142充当扭矩稳定机构600，其中质量体联接件142在压缩冲程期间(经过第三部分128达到第二部分126的顶点)以联接模式可操作的，并且在恢复冲程期间以分离模式可操作的。在一个实例中，如图8A和8B中所示的，扭矩稳定机构600包括在凸轮的内部支撑面和质量体联接件142(例如，其中质量体联接件142是盘)之间由内部支撑面界定的仿形通道610。仿形通道610优选地包括延伸至高间隙部分614的低间隙部分612，其中间隙是质量体联接件面与内部支撑面之间的距离。高间隙部分的顶点优选地与第一部分124大体上径向地对齐，更优选地与第一部分124的顶点大体上径向地对齐，但是可以可替代地与第二部分126的起始部对齐或者与凸轮120的任何其他合适的部分对齐，第二部分126的起始部在第一部分124的顶点稍前处。低间隙部分的起始部优选地与由第三部分128界定的弧径向地对齐，但是可以可替代地与凸轮120的任何合适的部分对齐。扭矩稳定机构600优选地另外包括位于仿形通道610内的移动元件620，该移动元件 620用内部支撑面与质量体联接件142联接和分离。该移动元件优选地以摩擦力联接质量体联接件142与内部支撑面，但是可以可替代地是棘轮机构或任何其他合适的机构。移动元件优选地具有与在低间隙部分处的质量体联接件面和内部支撑面之间的距离大体上相等的尺寸。移动元件优选地当偏心质量体140处于联接模式时，插入低间隙部分中，其中移动元件保持质量体联接件142相对于内部支撑面的位置。移动元件优选地当偏心质量体140处于分离模式时，位于高间隙部分中，其中移动元件大体上摆脱质量体表面和/或内部支撑面，并且允许质量体联接件142和内部支撑面之间的相对运动。移动元件优选地是辊子，但是可以可替代地是圆筒(cylinder)或者任何其他合适的移动元件。在操作中，当主泵200到达第一部分124的顶点(压缩位置222)时，往复元件220在力转换器300上施加径向背向力，推动凸轮120径向地远离主泵200。而且，当到达该点时，凸轮120相对于主泵200的角速度减慢。 该径向运动与更慢的角凸轮速度相结合使移动元件从低间隙部分中摆脱(其中，移动元件仍以更快的角速度移动)，并且随着主泵200在弧形表面的第二部分126上移动，引起移动元件与高间隙部分移动，如在图8B中所示。角凸轮速度优选地随着主泵200在第二部分126上移动而增加，但是可以可替代地保持大体上恒定或减慢。在第二部分126的末端处，角凸轮速度优选地由于在凸轮120、力转换器300和主泵200之间增加的接触力而降低。该降低的角速度优选地引起移动元件插入到低间隙部分中，如图8A中所示。 [0061] 在另一种变型中，扭矩稳定机构600包括在凸轮120内界定的槽630和从质量体联接件142延伸到槽中的销640。优选地，槽的功能是通过将线性背向力转变成凸轮120(相对于主泵200)通过第一部分124的快速旋转来调节径向背向力。销优选地在联接位置(图9A中所示)和分离位置(图9B中所示)之间在槽内可操作的。槽优选地通过凸轮宽面法线方向的凸轮主体界定，但是可以可替代地通过凸轮主体的任何合适的部分界定。槽优选地与弧形支撑面122的第二部分126对齐，但是可以在凸轮120的任何其他合适的部分中界定。槽优选地痕迹为弧形的，但是可以可替代地是大体上线性的、螺旋形的或具有任何其他合适的形状。在操作中，由主泵200施加在凸轮120上的背压迫使销从联接位置到分离位置，有效地使凸轮120相对于偏心质量体140旋转。当主泵200到达第二部分126的末端时，由凸轮120施加在主泵200上的力优选地使销过渡回到联接位置。 [0062] 然而，可以使用对由加压的主泵200施加在凸轮120上的径向力进行调节的任何其他合适的扭矩稳定机构600。 [0063] 4.被动式压力调节机构 [0064] 泵系统10可以另外地包括被动式压力调节机构800，该被动式压力调节机构800优选地起到当达到阈值储存器压力时，被动地中断储存器的增压的作用。这优选地通过被动地中断主泵的泵送来实现。被动式压力调节机构800优选地通过中断对往复元件220的施力来中断泵送，其中施力可以通过使力转换器300与凸轮120分离、使主泵200与凸轮120分离、使力转换器300与主泵200分离或者消除主泵200与凸轮120之间的相对运动而中断，其实例在图15A和15B中显示。泵系统10的被动式压力调节机构800包括二级泵820且另外地包括调节阀860，二级泵820包括泵体240和致动机构840，调节阀860具有开启阈值压力和闭合阈值压力。可替代地，被动式压力调节机构800可以包括调节阀860和主泵200。被动式压力调节机构800优选地与第二储存器500流体地连接，其中调节阀860基于第二储存器500的压力有选择地控制流体流入到二级泵820中。 [0065] 二级泵820优选地是大体上与上文描述的相似的往复泵，其中致动机构840是往复元件。二级泵820更优选地是活塞泵，但是可以可替代地是隔膜泵。二级泵820可以可替代地是任何其他合适的正排量泵。压力调节机构800优选地在加压模式和减压模式下可操作的。当储存器压力超过阈值压力时，优选地实现加压模式。更优选地，当储存器压力超过阀860的开启阈值压力时，实现加压模式。在加压模式下，阀860优选地处于开启位置并且允许流体从储存器流动到泵体240中，其中注入的流体的压力使致动机构840位于加压位置。在加压位置，致动机构840优选地抵着传动机构100、力转换器300或主泵200致动或联接以中断泵送力施加到主泵200。在减压模式下，阀860优选地处于闭合位置并且防止流体从储存器流动到泵体240中，其中返回机构使致动机构840置于减压位置，其中减压位置优选地是恢复位置224，但是可以可替代地是压缩位置222或在恢复位置224和压缩位置222之间的任何其他合适的位置。泵系统10优选地包括至少一个压力调节机构800，但是可以可替代地包括任何合适的数量的压力调节机构。 [0066] 压力调节机构800的位置，更优选地泵体240的位置，优选地与主泵位置静态地联接，但是可以可替代地与主泵200位置可移动地连接。压力调节机构800的角位置优选地相对于主泵位置被保持，但是径向或直线距离可以可替代地被保持。压力调节机构800的致动轴优选地与主泵200的致动轴处于同一平面，但是可以可替代地处于不同的平面、垂直于主泵200的致动轴或以任何其他合适的方式布置。压力调节机构800优选地相对于主泵200布置，以致压力调节机构800的压缩冲程的方向不同于主泵200的压缩冲程的方向。压力调节机构800的压缩冲程的方向直接与主泵200的压缩冲程的方向相反(例如，泵腔的封闭端在泵体240的封闭端的远侧，并且致动元件邻近往复元件220，其中致动轴是对齐的或平行的)，但是可以可替代地与主泵200的压缩冲程的方向成一个角度。可替代地，压力调节机构800可以被布置以致压力调节机构800的压缩冲程和压力调节机构800的压缩冲程具有大体上相同的方向(例如，致动轴是对齐的或平行的)。 [0067] 在压力调节机构800的一种变型中，当在加压位置时，致动机构840使主泵200或主泵组件与传动机构100分离，并且在减压位置时，允许主泵200与传动机构100联接(如图12A和12B所示)。致动机构840优选地使力转换器300与传动机构100分离，但是可替代地使往复元件220或主泵200的整体与传动机构100分离。当从减压位置过渡到加压位置时，致动机构840优选地沿着主泵200的致动轴移动主泵组件远离凸轮120。然而，致动机构840可以对主泵200的致动轴成一个角度地移动主泵组件远离凸轮120(例如，以垂直方向)。致动机构840优选地在包含致动轴或泵体240的平面内平移主泵组件，但是可以可替代地使主泵组件平移离开所述平面。由二级泵820的返回元件260施加于致动机构840上的力优选地使主泵组件与传动机构100联接，同时使致动机构840返回至减压位置，但是泵系统10可以可替代地包括使主泵组件与传动机构100联接的第二返回元件260(例如，弹簧偏置以使弹簧与致动机构840移动主泵组件的方向相反，等)。当致动机构的分离力降至由第二返回元件提供的返回力以下时，第二返回元件260优选地使主泵组件返回到与传动机构100接触。 [0068] 致动机构840的一部分优选地与主泵200的一部分静态地联接，其中致动机构的致动引起主泵200或主泵组件的位置改变。更优选地，当致动机构840分别在减压位置和加压位置时，致动机构的致动优选地有选择地使主泵200与传动机构100联接和分离。致动机构840与力转换器300静态地联接，但是可以可替代地与往复元件220静态地联接、与作为整体的主泵200静态地联接或与任何其他合适的主泵组件静态地联接。致动机构840优选地通过框架880与主泵组件静态地联接，但是可以可替代地通过封装泵系统10的壳体或通过任何其他合适的联接机构来联接。框架880可以在包含主泵200的致动轴的平面内、在包含压力调节机构800的致动轴的平面内对齐，延伸离开所述两个平面中的任一个，或以其他方式相对于泵系统10定向。在特定的实例中，力转换器300是辊子，其中致动机构840通过与包含压力调节机构800的致动轴和主泵200的致动轴两者的平面对齐的框架880与辊子的旋转轴联接，其中压力调节机构800和主泵200优选地共用同一平面。可替代地，当在加压位置时，致动机构840与主泵组件暂时联接，并且在减压位置时，缩回离开主泵组件。 [0069] 在压力调节机构800的另一种变型中，致动机构840在加压位置使力转换器300与主泵200分离，并且当在减压位置时允许力转换器300与主泵200联接。致动机构840优选地当在加压位置时连接到力转换器并相对于传动机构100移动力转换器的线性位置，但是可以可替代地连接至主泵并相对于力转换器300和传动机构100移动主泵的线性位置。致动机构840优选地移动力转换器300离开由主泵200和传动机构100共用的同一平面，但是可以可替代地移动力转换器300不与致动轴在一条线上(例如，垂直、在同一平面内)。致动机构840可以通过框架880、焊接、粘合剂或任何其他合适的联接机构与力转换器300或主泵200静态地联接。可替代地，致动机构840可以与力转换器300或主泵200暂时联接，其中致动机构840可以是通过联接特征部(例如，槽)或摩擦力与力转换器300或主泵200暂时联接的活塞或杆。 [0070] 在压力调节机构800的另一种变型中，致动机构840中断力的产生。在一个替代方案中，压力调节机构800使传动机构100的角位置静态地联接到主泵200，通过消除传动机构100和主泵200之间的相对运动中断力的产生(如图13A和13B中所示)。例如，致动机构840可以在加压位置使凸轮120的角位置静态地联接到主泵200的角位置，并且在减压位置使凸轮 120的角位置与主泵200的角位置分离。在特定的实例中，致动机构840是通过摩擦力与凸轮宽面联接的杆。在另一个特定的实例中，致动机构840是当在加压位置时延伸进入凸轮宽面(例如，邻近壳体的宽面或在壳体远侧的宽面)中的槽并且当在减压位置时从槽中缩回的杆。在另一个特定的实例中，致动机构840与凸轮120的弧形支撑面122静态地联接。然而，暂时保持凸轮角位置的其他机构可以被使用。在另一个实例中，致动机构840可以使偏心质量体140的角位置与主泵200的角位置静态地联接。在一个特定的实例中，致动机构840可以包括通过摩擦力与偏心质量体140的宽面或与质量体联接件142联接的杆。在另一个特定的实例中，致动机构840是当在加压位置时延伸进入偏心质量体面中的槽并且当在减压位置时从槽中缩回的杆。然而，暂时保持偏心质量体角位置的其他机构可以被构想。在另一个实例中，主泵200的泵体240可以与传动机构100静态地联接，以致往复元件220和泵体240之间的相对运动被中断(例如，当使用线性的或旋转的致动器时)。在另一个替代方案中，压力调节机构800使力产生器与传动机构100的传动界面分离。例如，当凸轮120和偏心质量体140通过暂时的联接机构暂时地联接时，致动机构840可以致动凸轮120、偏心质量体140或联接机构以使凸轮120与偏心质量体140分离。在如图14A和14B中所示的一个特定的实例中，凸轮 120与偏心质量体140沿着各自的宽面通过环绕旋转轴的磁铁环842联接，并且致动机构840延伸穿过凸轮120(或偏心质量体140)中的孔并且抵着偏心质量体140(或凸轮120)的宽面推动以使偏心质量体140与凸轮120分离。致动机构840可以与力转换器300或主泵200通过框架880或其他联接机构静态地联接。可替代地，致动机构840可以与力转换器300或主泵 200暂时联接，其中致动机构840可以是联接至力转换器300或主泵200的活塞或杆。 [0071] 在压力调节机构的另一种变型中，压力调节机构800从泵送模式和锁定模式间切换主泵200。主泵200优选地在泵送模式下泵送流体并且在锁定模式下不泵送流体。更优选地，泵系统10的组件在锁定模式下相对于彼此保持静态关系，以致往复元件220保持大体上静态的。当第二储存器500的压力超出阀860的开启阈值压力时，主泵200优选地置于锁定模式下，并且当第二储存器500的压力降到阀860的闭合阈值压力以下时，主泵200优选地置于泵送模式下。更特别地，当第二储存器500的压力超过开启阈值压力时，阀860开启，允许加压空气从第二储存器500流入到主泵200的压缩容积中，大体上保持往复元件220处于压缩冲程的初始位置(例如，处于恢复位置)。以该方式，当往复元件220位于凸轮轮廓的第二部分126处时，往复元件220上的加压空气的增加的力大体上对抗凸轮运动，但是当往复元件220位于凸轮轮廓的第一部分124或第三部分128处时，往复元件220上的加压空气的增加的力可以可替代地或另外地对抗凸轮运动。因为凸轮120优选地配置成在第二部分126处仅将小的力施加到往复元件220，所以凸轮120不能克服由回流施加在往复元件220上的大的背向力。泵系统10的这些方面有效地中断主泵200内的泵送。由回流施加的力防止凸轮相对于主泵200移动，引起凸轮120并且随后引起偏心质量体140与泵系统10一起旋转。当泵系统10包括多个泵时，所有的泵优选地充满加压空气。可替代地，单级泵可以注满加压空气，交替的泵可以注满加压空气，或是泵的任何其他合适的子集可以被注满以中断泵送。 [0072] 然而，可以使用中断施加到往复元件220的泵送力的任何其他合适的装置。 [0073] 压力调节机构800的阀860起到有选择地允许流体流到二级泵820的泵体240中的作用。阀860优选地具有大体上与所期望的储存器压力相等的开启阈值压力(例如，所期望的储存器压力范围的上限)，并且可以另外地具有低于、超过或等于所期望的储存器压力的闭合阈值压力(例如，所期望的储存器压力范围的下限)。阀860可以另外地充当定时器，并且具有泵送恢复压力(pumping resumption pressure)，主泵泵送在泵送恢复压力下恢复。泵送恢复压力优选地通过在阀内的第一加压面积与第二加压面积的比率来确定。可替换地，压力调节机构800可以包括定时器，该定时器的功能是在达到闭合阈值压力后延迟泵送的恢复。阀860优选地位于使第二储存器500和泵体240流体地联接的流体歧管中。然而，阀 860可以位于第二储存器500内或泵体入口内。开启阈值压力优选地是比闭合阈值压力高的压力，其中开启阈值压力和闭合阈值压力优选地通过由返回元件施加的返回力来确定。阀的状态优选地由第二储存器500内的压力来确定。泵送恢复压力优选地低于闭合阈值压力，但是可以可替代地高于闭合阈值压力或是任何合适的压力。阀860优选地在开启模式和闭合模式之间可操作的，开启模式是当第二储存器500的压力超过开启阈值压力时，其中阀 860允许流体从第二储存器500流至泵体240中，闭合模式是当第二储存器500的压力低于闭合阈值压力时，其中阀860防止流体从第二储存器500流至泵体240中。通过主泵200的泵送优选地当在第二泵820内的压力降到泵送恢复压力以下时恢复，但是可以可替代地当储存器压力降到闭合阈值以下时恢复。阀860优选地是快速作用阀(snap-action valve)，但是可以可替代地是任何其他合适的阀860。阀860优选地是被动的，但是可以可替代地是主动的。阀860优选地包括位于阀体862内的阀构件864，且可以另外地包括使阀构件864抵着阀体862偏置的返回机构(例如，弹簧)。阀构件864和阀体862可以是不同的材料(例如，由于温度的变化补偿材料膨胀)，或可以由相同的材料或具有相似膨胀系数的材料制造。 [0074] 在压力调节机构800的一种变型中，快速作用阀860大体上与2012年5月10日提交的美国申请号13/469,007中描述的阀相似。 [0075] 在压力调节机构800的另一种变型中，如在图16中所示，快速作用阀860包括阀体862、阀构件864、弹簧865、第一体积866、第二体积867、储存器通道868以及歧管通道869。弹簧或返回元件865使阀体862抵着阀构件864偏置。弹簧的弹簧常数优选地基于所期望的储存器压力(阈值压力或开启压力)和所期望的阀的操作特性来选择。第一体积优选地在阀体 862和阀构件864之间界定，并且优选地具有与弹簧施力的方向垂直的第一加压面积。第二体积优选地也在阀体862和阀构件864之间界定，并且优选地具有与弹簧施力的方向垂直的第二加压面积。第二储存器通道优选地使第一体积与第二储存器500流体地连接。歧管通道优选地通过阀体862界定，并且优选地与压力调节机构800流体地连接。歧管通道优选地沿着返回施力的轴、相对横穿阀构件864的返回元件260界定，但是可以可替代地在任何其他合适的位置界定。阀860可以另外地包括使第二体积与周围环境流体地联接的计时通道，其中计时通道具有基于所期望的泄漏率选择的横截面。第一加压面积与第二加压面积的比率优选地基于阀860恢复至闭合位置所期望的时间量来选择，但是可以可替代地是任何合适的比率。第一体积和第二体积的结合的体积优选地是相对于第二储存器体积实质上无关紧要的。阀860优选地在开启位置和闭合位置之间可操作的。在开启位置，阀体862和阀构件 864配合地界定使第一体积与第二体积流体地连接的连接通道，其中阀构件864位于阀体 862的远侧。开启位置优选地当由第一体积内的压力产生的压力克服了由阀体862上的弹簧施加的弹簧弹力时实现。在闭合模式下，阀构件864和阀体862配合地密封连接通道并且阀构件864大体上密封歧管通道，其中阀构件864抵靠在阀体862上。闭合模式优选地当压力低于施加的弹簧弹力时实现。在阀860的一个替代方案中，阀构件864具有对称的横截面，该横截面包括配置成装配在歧管通道内的阀杆(stem)、从阀杆延伸的第一突出部(overhang)以及从第一突出部延伸的第二突出部。阀体862包括与阀构件横截面互补的横截面，阀体862的横截面包括界定歧管通道的第一台阶、从第一台阶延伸的第二台阶以及从第二台阶延伸的壁。第一体积优选地在第二台阶和第二突出部之间界定，第二体积优选地在第一台阶和第一突出部之间界定，且连接通道优选地在从第一突出部到第二突出部的过渡部与第一台阶到第二台阶之间的过渡部之间界定。阀860还可以包括邻接并配合界定第一体积和第二体积的衬垫。在阀860的一个替代方案中，阀860包括位于连接通道内的第一衬垫，该第一衬垫与阀构件864在闭合模式下形成第一大体上流体不可渗透的密封和在第二突出部和壁之间界定的第二流体不可渗透的密封。阀860可以另外地包括歧管通道内的衬垫，当阀860在闭合模式下时，该衬垫与阀杆形成流体不可渗透的密封(例如，以配合地界定第二体积)，并且当阀860在开启模式下，该衬垫允许流体流动穿过。 [0076] 5.稳定机构 [0077] 泵系统10可以另外地包括稳定机构900，该稳定机构900起到当偏心质量体140受到激发(例如，开始旋转)，泵系统10以偏心质量体140的激发频率或接近偏心质量体140的激发频率旋转时，降低旋转表面失衡的作用。稳定机构900优选地是偏心质量体140，其中偏心质量体140由多个部分共同形成。然而，稳定机构900可以可替代地是任何其他合适的稳定机构900。当偏心质量体140开始旋转时，偏心质量体的组合部分分开。这当系统振动引起偏心质量体140(和定位机构)围绕轴旋转时是特别有用的；离心力引起分离的偏心质量体140的多个部分分离并且围绕系统旋转的轴均匀分布，如图10A和10B中所示。这不但有使该系统和/或旋转表面20动态地平衡的效果，而且偏心质量体140在系统内的均匀分布也终止系统泵送。后者的影响可以允许偏心质量体140另外地起到作为控制机构的作用，其中偏心质量体的共振频率可以被调整以致当达到预确定的旋转速度或振动频率时中断泵送。多个部分优选地各自被置于远离旋转轴相同的径向距离(偏心质量体140被径向地分成多个部分，其中多个部分具有不同的角位置)，但是可以可替代地被置于不同的径向距离(例如，其中多个部分具有大体上相似的角位置等)处。多个部分优选地共用同一平面，其中该同一平面优选地大体上平行于旋转表面。多个部分可以共同形成与该同一平面相交的、围绕旋转轴定中心的弧形(例如，多个部分是沿着弧形邻近的)，形成与同一平面相交的块，或共同形成任何其他合适的结构。可替换地，多个部分可以沿着该部分的厚度堆叠，其中该部分的厚度优选地平行于旋转轴。多个部分优选地具有大体上相同的质量，但是可以可替代地具有不同的质量。每个偏心质量体部分的质心优选地从用于每个偏心质量体部分的质量体联接件的连接点偏移，并且优选地被布置成接近邻近的偏心质量体部分。在操作中，偏心质量体部分分离直到偏心质量体部分的质心横穿旋转轴彼此相对。 [0078] 当偏心质量体140由多个部分共同形成时，质量体联接件142优选地还包括多个部分，其中每个质量体联接件部分与偏心质量体部分静态地联接。质量体联接件部分优选地与凸轮120可旋转地联接，但是可以可替代地与凸轮120静态地联接。每个质量体联接件部分优选地与其余的质量体联接件部分可旋转地联接，但是可以可替代地与其余的质量体联接件部分中的一个或多个静态地联接。在如图11A和11B中所示的一种变型中，每个质量体联接件部分的与偏心质量体部分相对的末端与壳体可旋转地联接。质量体联接件部分末端的角位置优选地相对于壳体是静态的，其中质量体联接件部分末端优选地围绕旋转轴均匀分布。在另一种变型中，每个质量体联接件部分的与偏心质量体部分相对的末端包括轴承，其中该轴承可滑动地接合于环形槽内，该环形槽静态地联接至凸轮120并且围绕旋转轴。当旋转表面20的旋转频率低于或高于配合地界定的偏心质量体140的激发频率时，旋转的离心力优选地使偏心质量体部分(以及质量体联接件部分)保持在大体上邻近的位置。当旋转表面20的旋转频率处于激发频率时，离心力优选地引起轴承在槽内滑动，使多个偏心质量体部分大体上围绕旋转轴均匀地分布。轴承和/或偏心质量体部分可以各自另外地包括以对邻近的磁铁排斥的关系布置的磁铁，该磁铁响应于系统振动的接收而促进偏心质量体分离。在另一种变型中，质量体联接件部分沿着从凸轮120延伸的轮轴的纵轴可旋转地联接(例如，质量体联接件部分沿着轮轴堆叠)。在另一种变型中，一个质量体联接件部分与凸轮120静态地连接，而其余的质量体联接件部分与凸轮120可旋转地连接。然而，质量体联接件部分可以以其他方式与凸轮120连接。 [0079] 当质量体联接件142在旋转轴处与凸轮120联接时，质量体联接件142优选地在其中质量体联接件142将偏心质量体140连接到凸轮120的联接模式和其中质量体联接件142使偏心质量体140与凸轮120分离的分离模式之间可操作的。在一种变型中，质量体联接件142是位于由凸轮120的内部支撑面界定的内腔中的盘，其中该盘可以在分离模式下相对于内部支撑面旋转并且在联接模式下通过摩擦元件与内部的支撑面联接。质量体联接件部分优选地与该盘可旋转地联接，但是可以可替代地是盘的部分(例如，同心圆、弧形部件等)。 摩擦元件可以是沿着内部支撑面的高摩擦力涂层、沿着质量体联接件142外部的高摩擦力涂层、辊子或楔子、或能够在内部支撑面和质量体联接件142之间提供摩擦力的任何其他合适的元件。摩擦元件优选地被选择为使得在联接模式下的偏心质量体140共同的离心力将足够的力施加到质量体联接件142以致质量体联接件142与内部支撑面之间的摩擦力保持质量体联接件相对于凸轮120的位置。摩擦元件优选地被选择为使得在分开或分离的模式下偏心质量体部分的共同的离心力不再将足够的力提供到界面摩擦以保持质量体联接件相对于凸轮120的位置，因此允许自由的质量体联接件旋转。在另一种变型中，质量体联接件142通过轴承可旋转地安装在从凸轮120延伸的轮轴上，其中质量体联接件142可以通过从凸轮120和质量体联接件142的邻近的宽面延伸的一组或多组磁铁或活塞与凸轮120静态地联接。然而，静态质量体联接件与凸轮120连接以实现联接模式可以由任何其他合适的被动或主动装置有选择地控制。 [0080] 偏心质量体140可以另外地包括连接机构，该连接机构起到使多个部分联接在一起的作用。连接机构优选地位于邻近部分的界面上，但是可以可替代地位于该部分主体内、邻近质量体联接件部分的界面上、或者在任何其他合适的位置处。连接机构的联接力优选地被选择为使得其大体上等于或低于当系统以激发频率旋转时由单独的偏心质量体部分经受的角分离力。然而，联接力可以具有任何其他合适的大小。连接机构可以是具有大体上等于联接力的分离力的机械连接件(例如，粘合剂、夹子、魔术贴等)、其中邻近的偏心质量体或质量体联接件部分包括互补的磁铁的磁性连接件、或者可以使邻近的偏心质量体部分有选择地连接在一起的任何其他合适的机构。 [0081] 在一个替代方案中，偏心质量体140由第一部分和第二部分共同形成(例如，偏心质量体140被径向地分成两个部分)，其中第一部分是第二部分的反射的复制。在操作中，第一部分和第二部分优选地直径上相对的，并且当系统振动达到偏心质量体140的共振频率时围绕定位机构的旋转轴旋转。在第二替代方案中，偏心质量体140由具有大体上相同质量的第一部分、第二部分以及第三部分共同形成，其中当系统的旋转速度达到偏心质量体140的共振频率时，第一部分、第二部分以及第三部分优选地大体上围绕旋转轴均匀分布。然而，偏心质量体140可以由任何数量的构成部分以任何合适的配置形成。可替代地，稳定机构900可以是任何其他合适的机构。 [0082] 泵系统10可以另外地包括阻尼机构，该阻尼机构起到使系统内的偏心质量体140的振动最小化的作用。偏心质量体140的振动可以引起偏心质量体的激发，其中偏心质量体140在系统内旋转，而不是保持相对于重力矢量大体上静止。振动可以起因于波动表面(rolling surface)(例如，道路)的不规则、动态不平衡(例如，由于轮子质量的分布)、泵送脉冲(例如，当泵送脉冲发生在激发该质量体的频率下)，或是可以起因于可以使偏心质量体140产生振动的任何合适的机构。 [0083] 在第一变型中，阻尼机构包括位于环绕旋转轴的内部通道内的戴诺磁珠(Dynabead)或其他动态平衡机构。在第二变型中，阻尼机构是扭转的质量体弹簧系统，其中质量体弹簧系统的共振振动周期优选地匹配于偏心质量体140的振动在重力上引起的共振频率。扭转弹簧优选地与凸轮120联接，以致偏心质量体140的振动引起惯性转移，这将扭转的质量体弹簧系统激发成以180度外的相位的相位移与偏心质量体140的振动共振。扭转弹簧优选地联接在扭转的质量体和凸轮120之间，但是可以可替代地位于凸轮120和质量体联接件142之间，或在任何合适的位置。 [0084] 6.示例性泵系统 [0085] 在泵系统10的一个实施方案中，如图12A和12B中所示，该泵系统10包括第一往复泵和第二往复泵(分别为200a和200b)、传动机构100、分别连接到第一往复泵和第二往复泵的第一力转换器和第二力转换器(分别为300a和300b)、使第二往复泵与储存器500流体地连接的流体歧管202、以及位于流体歧管202内的阀860，第一力转换器和第二力转换器分别具有处于固定关系的第一轴和第二轴。第一泵200a优选地包括与第二储存器500流体地连接的出口，其中第一泵200a使流体泵送至第二储存器500并且使第二储存器500加压。第一泵200a优选地包括与流体源流体地连接的入口，其中该流体源可以是周围环境、壳体(例如，其中该壳体封装干燥的空气)、或任何其他合适的流体源。第二泵200b可以另外地包括分别与流体源和储存器流体地连接的入口(与联接到流体歧管202的入口分开，但是可替代地是同一个)和出口，其中第二泵200b可以将流体泵送至第二储存器200并且使第二储存器500加压。可替代地，第二泵200b的入口和出口可以分别与流体源和第一泵200的入口流体地连接，因此形成两级泵。在该替代方案中，流体在第二泵200b内被加压到第一压力并且在第一泵200a处被加压到第二压力。第一往复泵和第二往复泵优选地分别包括第一泵体和第二泵体(240a和240b)，并且分别包括第一往复元件和第二往复元件(220a和220b)。第一往复泵和第二往复泵优选地共用同一平面(例如，各自的致动轴共用同一平面)，但是可以可替代地位于不同平面中。第一往复泵和第二往复泵优选地围绕传动机构100均匀地径向分布，更优选地围绕传动机构100的旋转轴均匀地分布。然而，泵可以以其他方式分布。第一泵体和第二泵体的位置优选地通过壳体或其他组件静态地固定，其中壳体使泵系统10与旋转表面20静态地联接并且可以另外地封装泵系统10。第一往复泵和第二往复泵优选地彼此相对，其中第一泵体240a的封闭端在第二泵体240b的封闭端的远侧，并且第一往复元件220a在第二往复元件220b的近侧。第一往复元件220a优选地具有第一加压面积(接收或产生压力的面积)，并且第二往复元件220b优选地具有第二加压面积。第一加压面积优选地小于第二加压面积，但是可以可替代地更大或更小。传动机构100优选地包括旋转轴102、围绕旋转轴旋转的凸轮120、以及使传动机构100的质心从旋转轴偏移的联接到凸轮120的偏心质量体140，该凸轮120具有支撑面122。第一力转换器300a优选地以非滑动接触与凸轮120的支撑面122可联接的，并且优选地沿着轴(例如，旋转轴)与第一泵的往复元件220静态地连接。 第二力转换器300b优选地相对于凸轮120的支撑面122滑动，但是可以可替代地以非滑动接触与支撑面122联接。第二力转换器300b优选地沿着轴(例如，旋转轴)与第二泵的往复元件 220静态地连接。第一力转换器和第二力转换器可以各自是辊子、活塞、在旋转轴处联接到辊子的活塞、或者任何其他合适的力转换器。第一力转换器和第二力转换器的位置优选地由框架880静态地保持，但是可以可替代地由任何其他合适的机构保持。框架880优选地封装传动机构100，以致传动机构100位于由框架880定界的区域内。然而，框架880可以以其他方式相对于传动机构100布置。框架880优选地位于由第一泵和第二泵共用的同一平面内，但是可以可替代地位于单独的平面中(例如，垂直于所述平面延伸和沿着平行于第一平面的第二平面延伸)。在操作中，当第二往复元件220从减压位置移动到加压位置时，框架880的径向和线性位置优选地相对于传动机构100(例如，旋转轴)上的一个点从第一位置相应地移动到第二位置。第一位置和第二位置之间的距离优选地大体上相似于加压位置和减压位置之间的距离，但是可以可替代地更大(例如，其中框架880放大往复元件位置的变化)或更小。框架880的移动优选地引起第一力转换器和第二力转换器同时移动，在第一位置使第一力转换器300a与传动机构100联接，并且在框架的第二位置使第一力转换器300a与传动机构100分离。可替代地，框架的移动可以引起第一往复泵和第二往复泵相对于传动机构 100移动，其中框架880静态地连接第一泵体和第二泵体的位置。然而，力转换器可以以其他方式与传动机构100连接和分离。框架880可以另外地包括特征部，诸如在框架880的邻近传动机构100的表面上的弧形槽，其有利于第二力转换器300b相对于支撑面122滑动。流体歧管优选地使第二储存器500与第二泵的入口流体地连接，但是可以另外地使第二储存器500与第一泵的入口流体地连接。在后一种替代方案中，阀优选地位于三个流体连接件之间的接合部的上游或接合部内。在该后一种替代方案中，阀同时开启使第一往复泵和第二往复泵两者的内腔充满。因为第二往复泵优选地具有大于第一往复泵的加压面积，第二往复泵优选地在框880上施加线性(例如，径向)分离力，该分离力通过框架880转换成第一力转换器300a的位置远离传动机构100的移动，有效地使第一力转换器300a与传动机构100分离。 |
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