清洁设备及扫地机器人的制作方法

本发明涉及清洁设备技术领域，特别是涉及一种清洁设备及扫地机器人。

背景技术：

随着经济的发展与社会的进步，人们对生活的质量要求越来越高，因此一些能够解放人手的清洁设备应运而生。其中，扫地机器人作为清洁设备的一种，在人们的日常生活中发挥越来越重要的作用。

扫地机器人一般包括壳体及装配于壳体上的吸尘系统、行走系统、拖地系统及导航系统等，其中，行走系统装配于壳体的底部以给扫地机器人提供行走的驱动力。

扫地机器人在工作过程中，不可避免地会遇到障碍物，如此需要其具有一定的跨越障碍物的能力。但是，传统的扫地机器人，在越障时受力较大，从而导致扫地机器人的越障效果不好。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统扫地机器人在越障时受力较大从而导致其越障效果不好的问题，提供一种可减少越障受力而提高越障效果的清洁设备及扫地机器人。

一种清洁设备，所述清洁设备包括：

主体；

支架，装配于所述主体上且能够相对于所述主体绕第一轴线旋转；所述支架内设有收容腔，所述支架背向所述主体的一端还设有与所述收容腔连通的开口；

行走轮，安装于所述收容腔，且所述行走轮的部分突伸出所述开口，与所述行走轮突伸出所述开口的部分的外周面相切的切面为第一切面，所述第一切面与所述行走轮的行进平面之间形成的第一夹角大于0°小于等于55°。

在其中一个实施例中，所述支架外形成与所述行走轮突出所述开口的部分的外周面连通的导向面，所述导向面从靠近所述主体的一端到远离所述主体的一端朝向所述开口向内倾斜，所述导向面能够将障碍物导向至所述行走轮突出所述开口的部分的外周面；

其中，与所述导向面上相切的切面为第二切面，所述第二切面与所述行走平面之间形成的第二夹角大于等于23°小于45°。

在其中一个实施例中，所述支架外形成与所述行走轮突出所述开口的部分的外周面连通的导向面，所述导向面从靠近所述主体的一端到远离所述主体的一端朝向所述开口向内倾斜，所述导向面能够将障碍物导向至所述行走轮突出所述开口的部分的外周面；

其中，与所述行走轮突出所述开口的部分的外周面及所述导向面相切的切面为第三切面，所述第三切面所述行走平面之间形成的第三夹角大于0°小于30°。

在其中一个实施例中，所述支架外形成与所述行走轮突出所述开口的部分的外周面连通的导向面，所述导向面从靠近所述主体的一端到远离所述主体的一端朝向所述开口向内倾斜，所述导向面能够将障碍物导向至所述行走轮突出所述开口的部分的外周面；所述导向面为背向所述行走轮向外凸出的弧形面。

在其中一个实施例中，所述支架与所述主体中一者包括装配轴，另一者包括轴套，所述支架还包括与所述装配轴或所述轴套连接的导向架，所述装配轴套设于所述轴套内，所述收容腔及所述开口均形成于所述导向架上，所述装配轴与所述轴套配合能够带动所述导向架及所述行走轮绕所述第一轴线相对于所述主体旋转。

在其中一个实施例中，所述导向架沿周向部分包围所述行走轮，所述行走轮绕第二轴线可转地设于所述导向架内，所述第二轴线与所述第一轴线相互垂直且间隔设置，所述导向架位于所述第一轴线背向所述第二轴线的一侧设有与所述行走轮突出所述开口的部分的外周面连通的导向面，所述导向面能够将障碍物导向至所述行走轮突出所述开口的部分的外周面。

在其中一个实施例中，所述支架上设有第一卡接部，所述主体上设有第二卡接部，所述第二卡接部与所述第一卡接部卡接。

在其中一个实施例中，所述支架与所述主体中一者包括装配轴，另一者包括轴套，所述支架还包括与所述装配轴或所述轴套连接的导向架，所述装配轴套设于所述轴套内，所述收容腔及所述开口均形成于所述导向架上，所述装配轴与所述轴套配合能够带动所述导向架及所述行走轮绕所述第一轴线相对于所述主体旋转；

其中，所述第一卡接部设于所述轴套与所述装配轴中一者上，所述第二卡接部设于所述轴套与所述装配轴另一者上。

在其中一个实施例中，设于所述装配轴上的卡接部为周向槽，设于所述轴套上的卡接部为弹性扣，所述弹性扣与所述周向槽卡接且周向可转。

一种扫地机器人，所述扫地机器人包括：

主体；

支架，装配于所述主体上且能够相对于所述主体绕第一轴线旋转；所述支架内设有收容腔，所述支架背向所述主体的一端还设有与所述收容腔连通的开口；

行走轮，安装于所述收容腔，且所述行走轮的部分突伸出所述开口，与所述行走轮突伸出所述开口的部分的外周面相切的切面为第一切面，所述第一切面与所述行走轮的行进平面之间形成的第一夹角大于0°小于等于55°。

上述清洁设备及扫地机器人，当扫地机器人行走碰到障碍物时，障碍物施加于行走轮上的力与行走轮的行进方向相反，若设定障碍物施加于行走轮上的力为f1，第一夹角为θ1，则阻碍行走轮跨越障碍物主要的力是f1*sinθ1,当设置0°＜θ1≤55°时，保证阻碍行走轮跨越障碍物的力较小，从而提高了扫地机器人的越障效果。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的清洁设备的爆炸图；

图2为图1中所示的清洁设备的装配图；

图3为图1中所示的清洁设备的部分结构的轴测图；

图4为图3中所示结构的正视图；

图5为图1中所示的清洁设备越障时的结构图；

图6为图5中所示的清洁设备的a处放大图；

图7为图3中所示结构的另一视角的结构图；

图8为图3中所示结构所包括的行走轮的结构图；

图9为图1中所示的清洁设备的剖视图；

图10为图9中所示的清洁设备的b处放大图；

图11图3中所示结构与轴套配合的结构图；

图12为图1中所示的清洁设备的轴套与第二卡接部的结构图；

图13为图12中所示结构的剖视图；

图14为图3中所示结构的部分结构图。

100、清洁设备；10、主体；11、壳体；111、装配孔；20、万向轮组件；21、支架；211、第一卡接部；212、装配轴；213、导向架；214、收容腔；215、开口；2131、导向面；22、行走轮；30、轴套；40、第二卡接部；41、连接端；42、悬空端；43、引导面；200、障碍物。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1及图2，本发明一实施例提供一种清洁设备100，该清洁设备100上设有万向轮组件20，具体地，该清洁设备100为扫地机器人。应当理解的是，在另一些实施例中，该清洁设备100也可以为其他设置有万向轮组件20的清洁设备100，如该清洁设备100还可以为爬壁机器人，对于清洁设备100的种类在此不作限定。

下面以清洁设备100为扫地机器人为例，对本申请的技术方案进行详细的说明。本实施例仅用作为范例说明，并不会限制本申请的技术范围。再者实施例中的图式亦省略不必要组件，以清楚显示本申请的技术特点。

扫地机器人包括主体10及万向轮组件20，万向轮组件20装配于主体10上，用于扫地机器人的行走。万向轮组件20包括支架21及行走轮22，支架21装配于主体10上且能够相对于主体10绕第一轴线旋转，即为支架21绕第一轴线360°可转地装配于主体10上，当扫地机器人放置于水平面时，支架21绕第一轴线在水平面内360°可转地装配于主体10上。支架21内设有收容腔214，支架21背向主体10的一端还设有与收容腔214连通的开口215(参阅图3)，行走轮22通过开口215安装于收容腔214内。

行走轮22的部分突伸出开口215(参阅图4)，与行走轮22突伸出开口215的部分的外周面相切的切面第一切面b，第一切面b与行走轮22的行进平面a之间形成的第一夹角θ1大于0°小于等于55°(参阅图5及图6)。也即为，当将扫地机器人放置于水平面上时，第一切面b与水平面之间形成的第一夹角θ1大于0°小于等于55°。

当扫地机器人行走碰到障碍物200时，障碍物200施加于行走轮22上的力与行走轮22的行进方向相反，若设定障碍物200施加于行走轮22上的力为f1，则阻碍行走轮22跨越障碍物200主要的力是f1*sinθ1,当设置0°＜θ1≤55°时，保证阻碍行走轮22跨越障碍物200的力较小，从而提高了扫地机器人的越障效果。同时，由于行走轮22受力较小，则行走轮22的使用寿命较长。

参阅图7及图8，在此需要说明的是，由于行走轮22突伸出开口215的部分越多，则第一夹角θ1越大，若定义在平行于第一轴线的方向上行走轮22突伸出开口215的最大尺寸为a，行走轮22的直径为d，那么e＝a/d的值越大，则第一夹角θ1越大。因此设置行走轮22突伸出开口215的部分不至过大，即为行走轮22突伸出开口215的部分的尺寸不至过大，行走轮22大于1/2的部分容置于容置腔内。在此还需要说明的是，行走轮22的直径d为其最大直径，即为若行走轮22为圆柱状时，上述直径d为圆柱的直径，若行走轮22为在其自身轴线方向上两端凹中间凸的形状时，上述直径d为中间部分的直径。

进一步，设置第一夹角θ1大于20°小于50°，保证行走轮22越障效果的同时，且行走轮22突伸出开口215的部分的尺寸不至过小。应当理解的是，在另一些实施例中，第一夹角θ1的角度不受具体限定，只要处于大于0°小于等于55°的范围内即可。

参阅图9及图10，在一个实施例中，支架21上设有第一卡接部211，主体10上设有第二卡接部40，第一卡接部211与第二卡接部40卡接固定。这样设置，避免了采用外部部件将支架21与主体10连接，支架21与主体10直接通过第二卡接部40与第一卡接部211卡接固定，减少了零部件的数量，从而简化了扫地机器人的装配工序。

支架21与主体10中一者包括轴套30，另一者包括装配轴212，第一卡接部211设于轴套30与装配轴212中一者上，第二卡接部40设于轴套30与装配轴212另一者上，装配轴212套设于轴套30内(参阅图11)，支架21通过装配轴212与轴套30配合带动行走轮22绕一轴线在水平面内360°转动。

进一步，支架21包括装配轴212及导向架213，主体10包括轴套30，第一卡接部211设于装配轴212上，第二卡接部40设于轴套30上(参阅图12及图13)，收容腔214及开口215均形成于导向架213上。应当理解的是，在另一个实施例中，支架21包括轴套30，主体10包括装配轴212，第一卡接部211设于轴套30上，第二卡接部40设于装配轴212上。

在一个实施例中，导向面2131为背向行走轮22向外凸出的弧形面，以便于导向。具体地，导向架213沿周向部分包围行走轮22，行走轮22绕第二轴线可转地设于导向架213内，第二轴线与第一轴线相互垂直且间隔设置，导向面2131位于第一轴线背向第二轴线的一侧设置。

具体地，第一卡接部211为开设于装配轴212上的周向槽，第二卡接部40为设于轴套30上的弹性扣，弹性扣与周向槽卡接且周向可转。如此，在扫地机器人工作时，支架21可带动行走轮22绕装配轴212的轴线在水平面360°转动。

继续参阅图10，弹性扣包括与轴套30连接的连接端41及与连接端41连接的悬空端42，悬空端42面向周向槽的一侧设有凸起，凸起与周向槽卡接。弹性扣包括偶数个，全部弹性扣形成至少一组弹性扣组，每组弹性扣组包括以装配轴212的轴心呈对称设置的两个弹性扣，以保证受力的均匀性。

每个凸起的内侧设有与周向槽导向配合的引导面43，通过设置引导面43便于弹性扣与周向槽相卡接或脱离。

从连接端41到悬空端42，弹性扣的厚度逐渐减薄，如此保证了弹性扣具有良好的弹性，以便于弹性变形以与周向槽卡接或脱离周向槽。

在一个实施例中，主体10包括壳体11及轴套30，壳体11上开设有装配孔111，轴套30设于装配孔111内，从连接端41到悬空端42，弹性扣的厚度逐渐减薄，且悬空端42不突出轴套30的外周面。如此设置，当将支架21从轴套30内拆卸下来或者将支架21装配于轴套30内时，在保证弹性扣具有良好弹性的情况下，且可以避免弹性扣变形时与装配孔111的内壁发生干涉，便于支架21的拆装。

进一步，连接端41的外表面与轴套30的外周面平齐，如此设置，可以保证弹性扣的连接端41的外表面及轴套30的外周面均与装配孔111的内壁接触，以使壳体11可以限制轴套30及第二卡接部40的外周面，从而保证轴套30及第二卡接部40与壳体11的固定牢固性。

在一个实施例中，导向架213外形成与行走轮22突伸出开口215的部分的外周面连通的导向面2131，导向面2131从靠近主体10的一端到远离主体10的一端朝向开口215向内倾斜，导向面2131能够将障碍物200导向至行走轮22突伸出开口215的部分的外周面。即为，当扫地机器人在工作时，若障碍物200较高，则导向架213的导向面2131首先触碰到障碍物200，在导向面2131的作用下，行走轮22突伸出开口215的部分的外周面再触碰到障碍物200。

参阅图14，与导向面2131相切的切面为第二切面c，第二切面c与行走平面之间形成的第二夹角θ2大于等于23°小于45°。同行走轮22触碰到障碍物200的原因相同，当导向架213碰到障碍物200时，障碍物200施加于导向架213的力与扫地机器人的行进方向相反，若设定障碍物200施加于导向架213上的力为f2，则阻碍行走轮22跨越障碍物200主要的力是f2*sinθ2,当设置则当设置23°≤θ2＜45°时，保证阻碍导向架213将障碍物200导向至行走轮22的力较小，从而提高了扫地机器人的越障效果。同时，导向架213的受力较小，相应地导向架213的使用寿命较高。

继续参阅图7，进一步，与行走轮22突伸出开口215的部分的外周面及导向面2131相切的切面为第三切面d，第三切面d行走平面之间形成的第三夹角θ3大于0°小于30°，保证阻碍导向架213将障碍物200导向至行走轮22的力较小，且保证阻碍行走轮22跨越障碍物200的力较小，从而提高了扫地机器人的越障效果。

本发明另一实施例还提供一种扫地机器人，扫地机器人包括主体10、支架21及行走轮22，支架21绕第一轴线360°可转地装配于主体10上，当扫地机器人放置于水平面时，支架21绕第一轴线在水平面内360°可转地装配于主体10上。支架21内设有收容腔214，支架21上背向主体10的一端还开设有与收容腔214连通的开口215，行走轮22从开口215部分容置于收容腔214内。

行走轮22具有突伸出开口215的部分，与行走轮22突伸出开口215的部分的外周面相切的切面第一切面b，第一切面b与行走轮22的行进平面a之间形成的第一夹角θ1大于0°小于等于55°。也即为，当将扫地机器人放置于水平面上时，第一切面b与水平面之间形成的第一夹角θ1大于0°小于等于55°。

当扫地机器人行走碰到障碍物200时，障碍物200施加于行走轮22上的力与行走轮22的行进方向相反，若设定障碍物200施加于行走轮22上的力为f1，则阻碍行走轮22跨越障碍物200主要的力是f1*sinθ1,当设置0°＜θ1≤55°时，保证阻碍行走轮22跨越障碍物200的力较小，从而提高了扫地机器人的越障效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。