边刷滚刷联动机构及带有该机构的清洁机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种边刷滚刷联动机构及带有该机构的清洁机器人，其联动该机构包括：电机(1)、联动机构、边刷(3)及滚刷(4)，所述电机(1)的输出轴与联动机构中的蜗杆(27)沿其轴向固定连接，所述联动机构还包括涡轮(28)和斜齿轮(29)，所述涡轮(28)分别与蜗杆(27)和斜齿轮(29)相啮合，所述斜齿轮(29)的输出端与滚刷(4)相连，所述涡轮(28)的输出端与边刷(3)相连，斜齿轮(29)的齿数小于涡轮(28)的齿数。本实用新型清洁机器人的边刷和滚刷使用共同一个驱动电机驱动，减小了机器人内部空间，使得机器人底盘与地面之间的距离增大，提高了清洁机器人的越障能力。
【专利说明】边刷滚刷联动机构及带有该机构的清洁机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种边刷滚刷联动机构及带有该机构的清洁机器人，属于日用电器制造【技术领域】。
【背景技术】
[0002]清洁机器人是新兴的家用电器，又称自动打扫机、智能吸尘器、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，通常使用安装在机器主体内的电机产生的吸力从待清洁表面吸入灰尘。
[0003]清扫机器人一般包括机器主体、电机、滚刷和边刷，滚刷和边刷通过电机驱动进行工作。目前市场上现有的清扫机器人一般在机器主体内部安装有两个电机，两个电机分别驱动滚刷和边刷。显然，这种结构的清扫机器人由于电机数量较多，使得机器主体内部布线十分麻烦；更关键的是，现有结构的清扫机器人的机器主体底盘凸出高度较大，使得机器主体底面与待清扫表面之间的空间变小，影响机器行走时的越障能力。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种边刷滚刷联动机构及带有该机构的清洁机器人，该清洁机器人的边刷和滚刷使用共同一个驱动电机驱动，使清洁机器人内部布线简单并且减小了机器人内部空间，使得机器人底盘与地面之间的距离增大，提高了清洁机器人的越障能力。
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的:
[0006]一种边刷滚刷联动机构，包括:电机、联动机构、边刷及滚刷，所述电机的输出轴与联动机构中的蜗杆沿其轴向固定连接，所述联动机构还包括涡轮和斜齿轮，所述涡轮分别与蜗杆和斜齿轮相啮合，所述斜齿轮的输出端与滚刷相连，所述涡轮的输出端与边刷相连，斜齿轮的齿数小于涡轮的齿数。
[0007]为了达到更好的旋转效果，所述涡轮的输出端通过行星轮组配合锥齿轮组与边刷相连。
[0008]其中，所述行星轮组包括行星架以及与所述涡轮同轴固定连接的直齿轮，所述行星架中心轴的一端穿设于所述直齿轮中，所述行星架上还设有多个行星齿轮，每一个所述行星齿轮与所述直齿轮相啮合，所述行星轮组还包括齿轮箱上设置的内齿轮，所述内齿轮与行星齿轮相啮合。
[0009]其中，所述锥齿轮组包括相啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与行星架中心轴的另一端同轴固定连接，所述第二锥齿轮的输出端与边刷固定连接。
[0010]为了更好的保护联动机构，所述蜗杆、蜗轮、斜齿轮、行星轮组以及锥齿轮组被包覆在齿轮箱中。
[0011]为了使边刷滚刷达到更好的清洁效果，所述蜗杆与涡轮的传动比39:4，所述涡轮与斜齿轮的传动比为20:39。
[0012]本实用新型一种清洁机器人，包括:机体，所述机体上设有驱动单元，行走单元以及清洁单元，所述驱动单元驱动行走单元带动机体行走，所述清洁单元采用上述的边刷滚刷联动机构。
[0013]本实用新型的边刷滚刷联动机构及带有该机构的清洁机器人，该清洁机器人的边刷和滚刷使用共同一个驱动电机驱动，使清洁机器人内部布线简单并且减小了机器人内部空间，使得机器人底盘与地面之间的距离增大，提高了清洁机器人的越障能力。
[0014]下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细地说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型边刷、滚刷联动机构的结构示意图；
[0016]图2为本实用新型边刷、滚刷联动机构的结构爆炸图。
【具体实施方式】
[0017]图1为本实用新型边刷、滚刷联动机构的结构示意图，图2为本实用新型边刷、滚刷联动机构的结构爆炸图，请参考图1和图2，本实用新型提供一种边刷、滚刷联动机构，包括电机1、联动机构、边刷3、滚刷4，所述边刷3和滚刷4通过联动机构与电机1连接。请再次参考图2，联动机构包括:蜗杆27、蜗轮28、斜齿轮29、行星轮组和锥齿轮组，所述蜗杆27与电机1的输出端沿其轴向固定连接，所述蜗轮28分别与蜗杆27和斜齿轮29相啮合，所述斜齿轮29的输出端与滚刷4相连，即滚刷4沿其轴向与斜齿轮29输出轴固定连接，通过斜齿轮29的旋转带动滚刷4转动。
[0018]涡轮28的输出端通过行星轮组配合锥齿轮组与边刷3相连，带动边刷3转动。具体为:行星轮组包括行星架2101以及与涡轮28同轴固定连接的直齿轮2102，直齿轮2102的中心设有通孔，行星架2101中心轴的一端穿设在直齿轮2102的通孔中，在行星架2101上还枢轴的设有4个行星齿轮2103，这4个行星齿轮2103在垂直于行星架2101中心轴的平面内均匀分布，并与直齿轮2102相啮合，另外，该行星轮组还包括设置在齿轮箱5上的内齿轮2104，内齿轮2104与这4个行星齿轮2103相啮合。
[0019]综上，行星架2101、直齿轮2102、行星齿轮2103以及内齿轮2104按照一定的配合关系组成了行星轮组，该行星轮组的能量输入端为与涡轮28同轴固定连接的直齿轮2102，能量输出端为行星架2101。锥齿轮组中的第一锥齿轮2121与行星架2101中心轴的另一端同轴固定连接，随行星架2101 —起转动，并带动与其相啮合的第二锥齿轮2122 —起转动，又因为边刷3与第二锥齿轮2122同轴固定连接，所以边刷3随第二锥齿轮2122 —起转动。也就是说，由涡轮28的输出端输出的能量经行星轮组和锥齿轮组的传递后最终到达边刷3，带动边刷3旋转。需要说明的是，行星齿轮2103的设置数量并不一定为4个，本领域的技术人员可以根据实际需要设置1个、3个或者其它数量的行星齿轮2103。
[0020]另外，所述蜗杆27、蜗轮28、斜齿轮29、行星轮组以及锥齿轮组被包覆在齿轮箱5中。
[0021]通常情况下，电机1的转速较快，功能单元(即本实施例中的滚刷和边刷)工作时所需的转速较低，因此电机1的输出轴通常通过减速机构与功能单元相连。常用的减速机构有齿轮机构，相啮合的齿轮转速大小与其半径成反比，即半径越大转速越低。在本实施方式中，斜齿轮29与滚刷4同轴相连，如果由于减速比的需求使得斜齿轮29的半径过大势必会导致齿轮箱5过大，清洁机器人地盘凸出高度过大，影响清洁机器人的越障能力。
[0022]值得一提的是，在本实用新型中斜齿轮29的齿数小于蜗轮28的齿数，例如:蜗轮28的齿数设为39个，而斜齿轮29的齿数设为20个(本领域技术人员可根据需要自行调整蜗轮28和斜齿轮29的齿数)，这样可以使斜齿轮29的转速大于蜗轮28的转速，即与滚刷4直接相连的涡轮28斜齿轮29传动机构为增速传动机构，可保证斜齿轮29的半径较小，使得清洁机器人底盘凸出度减小，也就是说清洁机器人底盘与地面之间的距离增大，从而提高清洁器人越障的能力。
[0023]但是，根据工作需要，电机I与滚刷4之间需满足一定的减速比，在涡轮28与斜齿轮29增速的前提下，为了满足电机I与滚刷4之间的减速需求，应使蜗杆27和涡轮28之间具有较大的减速比。在本实施方式中，可以将蜗杆27与蜗轮28的传动比设定为39:4。显然，这样的传动设计使得电机I到滚刷4是先减速后增速的一个变速过程，即电机I转动时，蜗杆27的转速大于蜗轮28的转速，蜗轮28的转速小于斜齿轮29的转速。通过先减速后增速的一个变速过程，在保证滚刷4正常运转的基础上减小了斜齿轮29的外径尺寸，使得清扫机器人底盘凸出高度减小(斜齿轮9部分是从机器主体底面凸出的，斜齿轮9做的越小，其从清扫机器人底盘凸出的就越少)，从而达到提高清扫机器人越障能力的效果。当然，蜗杆27与蜗轮28的传动比不一定限定为39: 4，本领域技术人员可根据实际需要自行设定蜗杆27与蜗轮28的传动比。
[0024]本实用新型还提供一种清洁机器人，包括:机体，所述机体上设有驱动单元，行走单元以及清洁单元，所述驱动单元驱动行走单元带动机体行走，所述清洁单元采用上述的边刷滚刷联动机构。
[0025]综上所述，本实用新型的清洁机器人，使用了边刷、滚刷联动机构，使该机器人的边刷和滚刷使用共同一个驱动电机驱动，减小了机器人内部空间，使得机器人底盘与地面之间的距离增大，提高了清洁机器人的越障能力。
【权利要求】
1.一种边刷滚刷联动机构，包括:电机(I)、联动机构、边刷(3)及滚刷(4)，所述电机(I)的输出轴与联动机构中的蜗杆(27)沿其轴向固定连接，所述联动机构还包括涡轮(28)和斜齿轮(29)，所述涡轮(28)分别与蜗杆(27)和斜齿轮(29)相啮合，其特征在于，所述斜齿轮(29)的输出端与滚刷(4)相连，所述涡轮(28)的输出端与边刷(3)相连，斜齿轮(29)的齿数小于涡轮(28)的齿数。
2.如权利要求1所述的边刷滚刷联动机构，其特征在于，所述涡轮(28)的输出端通过行星轮组配合锥齿轮组与边刷(3)相连。
3.如权利要求2所述的边刷滚刷联动机构，其特征在于，所述行星轮组包括行星架(2101)以及与所述涡轮(28)同轴固定连接的直齿轮(2102)，所述行星架(2101)中心轴的一端穿设于所述直齿轮(2102)中，所述行星架(2101)上还设有多个行星齿轮(2103)，每一个所述行星齿轮(2103)与所述直齿轮(2102)相啮合，所述行星轮组还包括齿轮箱(5)上设置的内齿轮(2104)，所述内齿轮(2104)与行星齿轮相啮合。
4.如权利要求3所述的边刷滚刷联动机构，其特征在于，所述锥齿轮组包括相啮合的第一锥齿轮(2121)和第二锥齿轮(2122)，所述第一锥齿轮(2121)与行星架(2101)中心轴的另一端同轴固定连接，所述第二锥齿轮(2122)的输出端与边刷(3)固定连接。
5.如权利要求4所述的边刷滚刷联动机构，其特征在于，所述蜗杆(27)、蜗轮(28)、斜齿轮(29)、行星轮组以及锥齿轮组被包覆在齿轮箱(5)中。
6.如权利要求5所述的边刷滚刷联动机构，其特征在于，所述蜗杆(27)与涡轮(28)的传动比39:4，所述涡轮(28)与斜齿轮(29)的传动比为20:39。
7.一种清洁机器人，包括:机体，所述机体上设有驱动单元，行走单元以及清洁单元，所述驱动单元驱动行走单元带动机体行走，其特征在于，所述清洁单元采用如权利要求1-6任一项所述的边刷滚刷联动机构。
【文档编号】B08B1/04GK204074580SQ201420403577
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】王寿木 申请人:科沃斯机器人有限公司