多功能清洁刷的制作方法

本实用新型涉及一种多功能清洁刷。

背景技术：

目前电动清洁刷在人们的日常生活中得到广泛应用，例如家庭清洁和清洗车身等，可以清洁厨卫顽固污渍，还可以给车打蜡以及修复车身浅划痕，极大地提高了工作效率。

一般电动清洁刷上的清洁单元做旋转运动进行清洁工作，但是，不同的清洁环境下清洁单元需要输出不同的旋转速度，例如给车身修复划痕时相对普通清洁工作需要更高的输出转速。此外，有些清洁环境，例如死角边角，旋转的清洁单元不能彻底清洁，需要清洁单元做摆动运动等以实现更好的清洁效果

因此，有必要开发出一种新的多功能清洁刷，以满足多种清洁环境的需求。

技术实现要素：

为克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的问题是：提供一种可输出不同工作模式，可应用于不同工作场景的多功能清洁刷。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案是：一种多功能清洁刷，所述多功能清洁刷包括：工作头，所述工作头包括壳体、设在所述壳体内的电机以及第一动力输出部，所述第一动力输出部具有第一工作模式；操作手柄，与所述工作头连接操控所述工作头；所述多功能清洁刷还包括与所述工作头可拆卸连接的传动箱，所述传动箱包括与所述工作头壳体连接的传动壳体、可由所述第一动力输出部驱动的动力输入部、由所述动力输入部驱动的传动机构以及与所述传动机构连接的第二动力输出部，所述传动机构驱动所述第二动力输出部输出第二工作模式；所述第二工作模式与所述第一工作模式输出的运动速度和/或运动方式不同。

优选的，其特征在于：所述第二工作模式输出的旋转速度大于所述第一工作模式输出的旋转速度。

优选的，其特征在于：所述传动机构为增速机构，包括行星轮、太阳轮和外齿圈；其中所述外齿圈与所述传动壳体固定，所述动力输入部带动所述行星轮转动，所述太阳轮与所述第二动力输出部连接。

优选的，所述动力输入部与所述第一动力输出部之间设连接机构，所述连接机构包括设置在所述动力输入部上的弹性卡接件和所述第一动力输出部上的卡接部；所述弹性卡接件和所述卡接部配合将所述动力输入部与所述第一动力输出部相对固定。

优选的，所述动力输入部和所述第一动力输出部之间还设有止转机构，所述止转机构包括设在所述第一动力输出部外表面的肋筋以及设在所述动力输入部上与所述肋筋配合的凹槽；所述肋筋与所述凹槽配合限制所述动力输入部和所述第一动力输出部的周向运动。

优选的，所述动力输入部和所述第一动力输出部之间还设有止转机构，所述止转机构包括设在所述第一动力输出部边缘处的卡槽以及设在所述动力输入部上与所述卡槽配合的止挡部；所述卡槽与所述止挡部配合限制所述动力输入部和所述第一动力输出部的周向运动。

优选的，所述传动箱壳体与所述工作头壳体之间设限位机构，所述限位机构包括设置在所述传动箱壳体和所述工作头壳体其中之一上的凹陷，以及设置在另外一个上的凸起；所述凹陷和所述凸起配合限定了所述传动箱壳体与所述工作头壳体的相对运动。

优选的，所述传动箱壳体与所述工作头壳体之间设锁紧机构，所述锁紧机构包括置在所述传动箱壳体和所述工作头壳体其中之一上的卡扣，以及设置在另外一个上的卡合部；所述卡扣和所述卡合部配合限定了所述传动箱壳体与所述工作头壳体的相对运动。

所述工作头与所述操作手柄之间设角度调节机构，使所述工作头可围绕旋转轴线相对所述操作手柄旋转和锁定，所述角度调节机构可以使所述工作头的轴线与所述操作手柄轴线之间的夹角在30度到180度之间。

优选的，所述角度调节机构包括与工作头连接的第一连接部，与所述操作手柄连接的第二连接部以及锁定件，所述第一连接部和所述第二连接部设有若干个相同的纵长滑槽，所述锁定件呈销状，在周向上设有与所述纵长滑槽匹配的锁定凸起；所述锁定件可以在第一位置与第二位置之间移动，所述锁定件处于所述第一位置时，所述锁定凸起同时所述第一连接部和所述第二连接部的纵长滑槽卡合，所述工作头相对所述操作手柄固定，所述锁定件处于所述第二位置时，所述锁定凸起与所述第一连接部的纵长滑槽错开，所述工作头相对所述操作手柄的角度可调节。

优选的，所述工作头与所述操作手柄可拆卸连接；所述多功能清洁刷包括延长杆，所述延长杆可拆卸的安装在所述连接部与所述操作手柄之间，所述延长杆可伸缩调节并锁紧在任意所需位置。

优选的，所述延长杆包括内管和外管，所述内管插入所述外管内，且相对所述外管可伸缩；所述内管和所述外管之间设锁紧机构，所述锁紧包括解锁状态和锁紧状态，在所述解锁状态时，所述内管相对所述外管可伸缩；在所述锁紧状态时，所述内管相对所述外管固定。

优选的，所述多功能清洁刷由电池包供电，所述电池包倾斜安装在所述手柄末端，且与所述手柄可拆卸连接。

优选的，所述多功能清洁刷还包括电量显示装置，所述电量显示装置安装在所述手柄上用于显示所述电池的电量。

本实用新型的多功能清洁刷的工作头具有第一动力输出部输出第一工作模式，在该模式下工作头配接市面上通用清洁附件等，可在大多数场景下进行清洁工作；此外多功能清洁刷的工作头还可以外接传动箱，传动箱包括传动机构，传动机构连接第二动力输出部输出第二工作模式，第二动力输出部可以获得大于第一动力输出部的旋转速度，清洁附件连接到第二动力输出部上可以在一些特殊场景下进行作业，例如车身划痕修复等；清洁附件的运动方式也可随传动机构的改变而发生变化，例如从旋转运动转变为摆动运动等，可以适应更多的工作场景，提高工作效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型多功能清洁刷的工作头连接清洁单元的立体图。

图2为图1所示多功能清洁刷连接清洁单元的剖面图。

图3为图1所示多功能清洁刷的工作头外接传动箱的立体图。

图4为图3所示多功能清洁刷工作头外接传动箱的剖面图。

图5为图3所示多功能清洁刷的传动箱的立体分解图。

图6为图2所示多功能清洁刷工作头上接口的立体图。

图7为图2所示多功能清洁刷传动箱上接口的立体图。

图8为图1所示多功能清洁刷第一动力输出部的立体图。

图9为图1所示多功能清洁刷的角度调节机构的立体分解图。

图10为图9所示多功能清洁刷工作头与操作手柄夹角等于30度的立体图。

图11为图9所示多功能清洁刷工作头与操作手柄夹角等于135度的立体图。

图12为图1所示多功能清洁刷的工作头与操作手柄接口的立体图。

图13为图1所示多功能清洁刷增加延长杆的立体图。

图14为图10所示多功能清洁刷延长杆的伸缩锁定装置的立体图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，多功能清洁刷200包括工作头10，与工作头10连接进行清洁工作的第一清洁单元40，与工作头10连接并操控工作头10的操作手柄20。

工作头10包括壳体11、置于壳体11内的电机13以及第一动力输出部100，电机13通过减速箱15将旋转运动传递至第一动力输出部100，第一动力输出部100与减速箱15的输出轴153固定连接。第一清洁单元40包括连接部41和清洁部42，第一清洁单元40通过连接部41与第一动力输出部100相对固定，连接部41与第一动力输出部100的具体结构将在下文进行详细描述，清洁部42作用在待清洁物体表面去除污渍，第一动力输出部100驱动第一清洁单元40输出第一工作模式。根据不同的清洁环境和清洁需求可以更换不同类型的第一清洁单元40，不同的清洁单元具有不同清洁部42，例如百洁布适用于清洗车身以及家具表面，球刷适用于清洗瓷砖以及浴缸等表面的顽固污渍，尖刷适用于接触面积小以及角落缝隙等清洁，此处不再赘述。

如图3和图4所示，多功能清洁刷200还包括与工作头10可拆卸连接的传动箱30。传动箱30包括与工作头10的壳体11连接的传动壳体31、由第一动力输出部100驱动的动力输入部300、由动力输入部300驱动的传动机构33以及第二动力输出部302，动力输入部300以及第二动力输出部302分别与传动机构33的两端固定连接，作为传动机构33的动力输入源和输出源，其中第二动力输出部302与传动机构33的输出轴337固定连接。传动箱30与工作头10可拆卸连接，当传动箱30与工作头10连接时，传动箱30传动壳体31与工作头10壳体11连接，动力输入部300与第一动力输出部100连接，将第一动力输出部100的运动作为输入传递至所述传动机构33，此时，第二动力输出部302驱动第二清洁单元46输出第二工作模式。第二动力输出部可以获得大于第一动力输出部的旋转速度，第二清洁单元46连接到第二动力输出部上可以在一些特殊场景下进行作业，例如车身划痕修复等。

如图5所示，传动机构33包括3个行星轮331、外齿圈333、太阳轮335以及输出轴337，其中动力输入部300作为行星架连接支撑行星轮331，外齿圈333固定在传动箱30的传动壳体31上，太阳轮335与输出轴337固定连接，动力输入部300的旋转运动通过传动机构33增速后传递至输出轴337和第二动力输出部302。本实施例中，传动机构33仅为增速齿轮结构，目的在于使第二动力输出部302的旋转速度大于第一动力输出部100的旋转速度，即第二工作模式的在输出的转速上区别于第一工作模式，因此第二清洁单元42具有更高的转速，适用于一些特定的清洁场景，例如车身划痕修复等。在其他实施方式中，可以考虑将传动机构33设置为将第一输出部100的旋转运动转变为第二输出部302的摆动运动或者往复运动，或者其他所需要的运动方式，带动第二清洁单元46以该种运动方式进行工作，即第二工作模式的在输出的运动方式上区别于第一工作模式。同样的，第二清洁单元46包括连接部47和清洁部48，连接部47与第二动力输出部302的具体结构将在下文进行详细描述。

如图6和图7所示，第一动力输出部100呈环形壁状固定在减速箱15的输出轴153上。动力输入部300由一对同心设置的环形壁构成，该对同心壁之间的间隙可以收容第一动力输出部100。动力输入部300与第一动力输出部100之间设连接机构，连接机构包括设置在动力输入部300上的弹性卡接件34和第一动力输出部100上的卡接部14；弹性卡接件34在外力作用下朝向动力输入部300中心移动，如图4所示，弹性卡接件34的末端外缘有延伸的倒角结构341，卡接部14为第一动力输出部100上的容纳槽，动力输入部300与第一动力输出部100连接时，第一动力输出部100挤压弹性卡接件34，弹性卡接件34的倒角结构341滑入卡接部14，弹性卡接件34和卡接部14卡合将动力输入部300与第一动力输出部100相对固定。当需要脱开时，对工作头10与传动箱30向脱开的方向施力，卡接部14的边缘挤压倒角结构341的倾斜面，使弹性卡接件34朝向动力输入部300中心移动，倒角结构341滑出卡接部14，实现脱离。

如图6和图7所示，动力输入部300和第一动力输出部100之间还设有止转机构，止转机构包括设在第一动力输出部100外表面上的肋筋16以及设在动力输入部300上与肋筋16配合的凹槽36，优选地肋筋16围绕第一动力输出部100呈周向对称，凹槽36的位置与个数应与肋筋16相对应，肋筋16可沿互连方向移动地嵌入凹槽36内，限制动力输入部300和第一动力输出部100的周向运动，为传动箱30的动力输入部300跟随工作头10的第一动力输出部100旋转提供扭力。

第一清洁单元40的连接部41与第一动力输出部100之间的连接与上述连接机构与止转结构相同，第一清洁单元40的连接部41的具体结构参照动力输入部300的结构。同样的第二清洁单元46的连接部47和第二动力输出部302之间可以采用与上述连接机构相同的结构。第二清洁单元42与第二动力输出部302之间也可以采用与上述连接机构不同的连接方式，例如螺纹连接，或者不可拆卸的固定连接方式。值得说明的是，如图4所示，当第二动力输出部302输出旋转运动且第二清洁单元46与第二动力输出部302之间采用螺纹连接时，为了防止安装和拆卸第二清洁单元42进行旋转操作时第二动力输出部302发生止转，工作头10内的电机13需要有自锁结构，即在不通电的状态下电机13的输出轴被锁定而不能转动，从而使第二动力输出部302被锁定而不能转动，此时第二清洁单元46可相对第二动力输出部302旋转，实现安装和拆卸。

如图6和图7所示所示，在另一种更优化的实施方式中，动力输入部300和第一动力输出部100之间的止转机构还可以包括设在第一动力输出部100边缘处的卡槽17以及设在动力输入部300上与卡槽17配合的止挡部37，止挡部37位于动力输入部300两个环形壁形成的间隙中，优选地卡槽17围绕第一动力输出部100呈周向对称，止挡部37的位置与个数应与卡槽17相对应，止挡部37嵌入卡槽17之中配合限制动力输入部300和所述第一动力输出部100的周向运动，为传动箱30的动力输入部300跟随工作头10的第一动力输出部100旋转提供扭力。

如图6和图7所示，工作头10壳体11与传动箱30传动壳体31之间设限位机构，限位机构包括设置在工作头10外端盖111与传动箱30传动壳体31其中之一上的凹陷12，以及设置在另外一个上的凸起32；本实施例中，凹陷12围绕第一动力输出部100周向分布在工作头10外端盖111上，凸起32设置在传动箱30传动壳体31的内表面，凹陷12的形状、位置和个数可在不影响工具工作的情况下任意设置，优选地凹陷12应以第一动力输出部100位中心对称设置，而凸起32的个数、形状和位置均应与凹陷12对应。当工作头10连接传动箱30时，凸起32插入凹陷12中限制了传动箱30壳体相对工作头10壳体在周向上的运动。

如图4、图6和图7所示，工作头10壳体11与传动箱30的传动壳体31之间设锁紧机构，锁紧机构包括置在工作头10壳体11与传动箱30传动壳体31其中之一上的卡扣38，以及设置在另外一个上的卡合部18。本实施例中，卡扣38设置在传动箱30传动壳体31上，卡扣38包括设在端部的延伸凸台381，卡合部18设置在工作头10壳体11上，卡合部18为可与延伸凸台381卡合的凹槽。当工作头10连接传动箱30时，延伸凸台381与卡合部18卡合限制了传动箱30壳体相对工作头10壳体的运动。卡扣38被设置为相对传动箱30传动壳体31可活动，实现延伸凸台381与卡合部18的卡合与脱离。可在卡扣38与传动箱30传动壳体31之间设偏压件(未示出)，偏压件将延伸凸台381朝向卡合部18偏压，在外力作用下则可使延伸凸台381远离卡合部18，或者采用其他为本领域技术人员所熟知的常规结构。

在具体实施过程中，当工作头10连接传动箱30时，动力输入部300和第一动力输出部100之间设有连接机构的基础上，限位机构和锁紧机构可以只选择其中一种即可达到将工作头10与传动箱30固定的目的，为了有更好的效果，优选同时采用限位机构和锁紧机构对工作头10与传动箱30进行连接固定。

在将传动箱30连接至工作头10的过程中，首先必须旋转第一动力输出部100的朝向以使肋筋16嵌入动力输入部300的凹槽36内，之后再逐渐将第一动力输出部100朝向动力输入部300推动以使弹性卡接件34扣入卡接部14内，此时限位机构的凸起32插入凹陷12内，如有锁紧结构，再将卡扣38与卡合部18卡紧，至此完成整个连接过程。

由于工作头10在进行清洁工作时，经常接触液体，有时甚至要完全伸入水中，因此工作头10需要有良好的密封性。如图4所示，工作头10的壳体11与壳体11的外端盖111之间设有橡胶密封垫113，如图12所示，电机走线孔115还要注密封胶，以防止工作头10进水。但保证良好密封性的同时也要解决电机13与减速箱15的散热问题，增设温度感应开关133以便在温度过高时切断电机13的电源，停止工作；此外减速箱外壳151、包裹电机13的减速箱端盖131以及壳体11的外端盖111采用铝材质，增大散热面积，快速传导热量，可以有效的散发电机13及减速箱15工作时产生的热量。如图8所示，第一动力输出部100后端设有扇叶结构19，在第一动力输出部100做旋转运动时产生气流，利于热量疏散。

如图9至图11所示，工作头10与操作手柄20之间设角度调节机构50，通过角度调节机构50可改变工作头10与操作手柄20之间的角度，以满足清洁不同角度工作面的需求。工作头10围绕轴线“x”相对操作手柄20转动。角度调节机构50包括与工作头10连接的第一连接部54、与操作手柄20连接的第二连接部56以及锁定件52。第一连接部54末端以轴线“x”为中心有圆形通孔541，圆形通孔边缘设若干个纵长滑槽543，第二连接部56末端结构与第一连接部54相同，包括通孔561大小、纵长滑槽563个数以及位置均与第一连接部54的相同。锁定件52整体呈柱销状，包括锁定部523和操作部521，锁定部523包括与纵长滑槽543和563卡合的锁定凸起32。第一连接部54的圆形通孔541和第二连接部56的圆形通孔561沿轴线“x”对齐，锁定件52穿过圆形通孔541和561，其锁定部523同时与第一连接部54的纵长滑槽543和第二连接部56的纵长滑槽563卡合，其末端与固定螺母58连接，此时锁定件52处于锁定位置，工作头10和操作手柄20相对固定，偏压件57将锁定件52保持在锁定位置。按压操作部521，锁定件52沿轴线“x”移动，锁定部523与第一连接部54的纵长滑槽543脱开，此时锁定件52处于解锁位置，工作头10和操作手柄20可相对旋转，当调节到所需角度，松开锁定件52，将工作头10和操作手柄20重新锁定。

纵长滑槽543和563的个数和间隔大小决定了可调角度的个数和大小，可以根据需求设置，采用这种结构，在围绕旋转轴线“x”的圆周上，可考虑设置更多角度调节的档位，增加了角度调节的范围。

本实施例中，两个第一连接部54对称的设置在第二连接部56两侧，也可以考虑只采用一个第一连接部54。

如图10和图11所示工作头10的壳体11具有沿输出轴153延伸的纵向轴线“x3”；在轴线“x3”的延伸方向上，旋转轴线“x”相对于工作头10的顶部更靠近外端盖111，即外端盖111和旋转轴线“x”之间沿轴线“x3”方向上的距离不超过工作头10高度的一半，设纵向轴线“x3”与操作手柄20轴线“x2”之间的夹角为“β”，即工作头10与操作手柄20之间的角度为“β”，通过上述布局关系，可以使“β”有更大的调节范围，30°≤β≤180°。如图10所示，为“β＝50°”的示意图。如图11所示，为“β＝130°”的示意图，可以根据需要调节工作头10与操作手柄20之间的角度。当工作头10与操作手柄20之间的夹角“β”小于90°时，多功能清洁刷200适用于清洁较高且视线不易触及的地方，而无须抬高手臂，例如车顶等。

如图12所示，工作头10和操作手柄20之间可拆卸连接，具体的在第二连接部56上面向操作手柄20一侧的插接口564、位于操作手柄20上的固定座22，固定座22设有电源插座222，插接口564设有电源插头565，插接口564内的电源插头565插在电源插座222中实现电连接。本实施例中，固定座22位于操作手柄20一端，插接口564位于第二连接部56一端，也可考虑将固定座22设在第二连接部56，将插接口564设在操作手柄20上。插接口564与固定座22还需设锁紧结构(未示出)，例如在插接口564外侧边缘设弹簧偏压的按钮，按钮上有凸起，固定座22表面设可与凸起配合的卡槽，或其他为本领域技术人员熟知的锁紧结构。

如图13所示，多功能清洁刷200还包括延长杆60，延长杆60安装在工作头10和操作手柄20中间。可在延长杆60一端设置插接口(未示出)，另一端设置固定座(未示出)，延长杆60内置弹簧线，将延长杆60的插接口和固定座分别与手柄上的固定座22和第二连接部56的插接口564连接。为了防尘防水，可以在第二连接部56、延长杆60以及操作手柄20的连接处增设密封橡胶圈(未示出)。

不加延长杆60时，操作手柄20与工作头10直接连接，多功能清洁刷200为短手柄，增加延长杆60后，使清洁刷变成长手柄，延长杆60可拆卸，便于包装、携带，节约空间。

如图14所示，延长杆60还可伸缩调节，延长杆60包括内管62和外管64，内管62插入外管64内，且相对外管64可伸缩；在内管62和外管64交界处设伸缩锁紧装置66，伸缩锁紧装置66包括第一套接部660、第二套接部662和锁紧件668；第一套接部660与第二套接部662固定连接。第一套接部660与第二套接部662分别套接内管62和外管64。第一套接部660为半开放形的套接腔，半开放形的套接腔可以是圆形或圆弧形的环状结构，在环状结构的边缘部分设置开口，并由开口延伸形成两个凸耳661。两个凸耳661之间的距离决定了第一套接部660的套接腔的横截面的大小，同时也决定了套接腔的锁紧程度。锁紧件668包括凸轮部665和手柄663。锁紧轴664穿过凸耳661与转动轴666相连，凸轮部665设在转动轴666上并可绕转动轴666枢转。在使用过程中，通过手柄663带动凸轮部665转动，使锁紧轴664移动，并压紧凸耳661。采用这种结构，可以使内管62和外管64在任意位置快速锁紧。通过延长杆60的伸缩结构，进一步扩大了延长杆60长度的调节范围。

本实施例中，延长杆60既可相对操作手柄20拆卸，又具有伸缩结构，也可以考虑选择只采取某一种方式，即延长杆60相对操作手柄20不可拆卸但具有伸缩结构，或者延长杆60可拆卸但不具有伸缩结构。

如图10、图11和图13所示，多功能清洁刷200采用电池包70作为动力源。电池包70安装在操作手柄20末端，且相对手柄可拆卸。电池包70相对手柄倾斜安装，在高度上可以节省空间。优选电池包70的长轴线“x1”与操作手柄20的轴线“x2”之间的夹角“α”小于90度，优选范围是20度至50度，这样在进行按电池包70压顶端的电池包70解锁钮71拆装电池包70的操作更符合人体力学。

如图13所示，为了在使用前获得电池的剩余电量，判断电池能否持续供电至清洁结束，多功能清洁刷200还包括电量显示模块73以及电量采集模块(未示出)，电量显示模块73设在操作手柄20上，电量采集模块与电池包70连接，将采集到的电量信息传递给电量显示模块73进行显示，常用的显示方式可以有多种选择，例如led灯的亮灯个数、led灯的颜色、数字等，此处不再赘述。

本实用新型并不限于前述实施例中的实施方式，本领域技术人员在本实用新型技术精髓的启示下还可能做出其他变更，但只要其实现的功能与本实用新型相同或相似，均应涵盖于本实用新型保护范围内。