一种清洁头、清洁机及无线充电器的制作方法

1.本发明属于清洁设备领域，特别涉及一种清洁头、清洁机及无线充电器。


背景技术：

2.随着现代科技的发展，地面清洁工具已有多种多样，包括扫帚、拖布、地板擦及吸尘器等。为了减轻工作负担，尤其在大面积持续清洁地面时，人们常常选用电动清洁机来完成清洁工作，为了摆脱插线的束缚，现有电动清洁机工作时采用电池供电，基本上一次家庭的清洁工作得完成数次充电。现有清洁机充电常采用在清洁机底座和充电器上分设弹性接触电极，相配电极完全接触时对清洁机开始充电。现有技术的有线清洁机存在充电过程中裸露电极可能产生电火花引火及小孩或宠物误碰触电等安全问题。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提出一种清洁头、清洁机及无线充电器，旨在提高用户使用清洁机的充电安全性，增强消费者的安全使用体验。
4.为实现上述目的，第一方面，本发明提出一种清洁头，用于清洁机，所述清洁头包括：
5.驱动筒，安装有电驱动模块和给所述电驱动模块供电的无线充放电模块，所述无线充放电模块配设有受电线圈；
6.清洁筒，套设于所述驱动筒外侧且与所述电驱动模块的运动输出端传动连接；
7.其中，所述受电线圈安装于所述驱动筒或所述清洁筒。
8.优选的，所述受电线圈安装于所述清洁筒并通过旋转导电结构与所述无线充放电模块中的受电输入端口电连接，所述清洁头在安装至对应清洁机时，所述驱动筒用于驱动所述清洁筒转动以调节所述受电线圈与清洁机对应无线充电器的送电线圈的相对位置。
9.优选的，所述旋转导电结构为导电滑环，所述导电滑环的定子端套设于所述驱动筒外壁，转子端卡设于所述清洁筒的内壁，所述导电滑环的定子端与所述无线充放电模块中的受电输入端口电连接，转子端与所述受电线圈电连接。
10.优选的，所述清洁头，还包括：
11.第一对位传感器，与电驱动模块的控制电路信号输入端电连接，用于在感应到所述驱动筒驱动清洁筒转动至所述受电线圈与所述送电线圈相配的位置时向电驱动模块发出到位信号。
12.优选的，所述受电线圈安装于所述驱动筒；所述清洁头在安装至对应清洁机时，所述受电线圈与清洁机对应无线充电器的送电线圈位置呈相配设置。
13.优选的，所述受电线圈安装于所述驱动筒，所述驱动筒设有电转动调节机构，由所述电驱动模块的驱动单元驱动，所述电转动调节机构用于驱动所述驱动筒转动。
14.优选的，所述清洁头，还包括：
15.第二对位传感器，与电驱动模块的控制电路信号输入端电连接，用于在感应到所
述受电线圈与清洁机对应无线充电器的送电线圈位置对齐时向电驱动模块发出对齐信号。
16.优选的，所述电驱动模块包括驱动器、驱动电机、变速件及传动件，所述驱动器电源端与所述无线充放电模块的功率输出端电连接，功率输出端与所述驱动电机电连接，所述变速件的输入端与所述驱动电机的转轴连接，所述变速件的输出端与所述传动件的输入端传动连接，所述传动件的输出端与所述清洁筒传动连接。
17.优选的，所述受电线圈的安装方式包括：贴设于所述驱动筒的外壁面、贴设于所述驱动筒的内壁面、嵌设于所述驱动筒的筒壁中；或所述受电线圈的安装方式包括：贴设于所述清洁筒的轴筒的外壁面、贴设于所述清洁筒轴筒的内壁面、嵌设于所述清洁筒轴筒的筒壁中。
18.优选的，所述受电线圈包括多个沿着清洁头的轴线阵列排布的多个子线圈，各所述子线圈串联后与所述无线充放电模块的天线输入端电连接。
19.优选的，所述受电线圈为漆包线圈或印刷线圈，所述受电线圈的形状为圆形、椭圆形、矩形或方形。
20.优选的，所述无线充放电模块为无线磁共振充放电模块或无线磁感应充放电模块。
21.第二方面，本发明还提出一种清洁机，所述清洁机包括如上文所述清洁头。
22.第三方面，本发明还提出一种无线充电器，具有与清洁机适配设置的送电线圈，所述清洁机包括上文所述的清洁头。
23.本发明，通过在清洁头的驱动筒安装电驱动模块和给所述电驱动模块供电的无线充放电模块，由电驱动模块驱动清洁筒转动；并将无线充放电模块配设的受电线圈安装于驱动筒或清洁筒。使得清洁机在充电或使用过程中，清洁机的电气部分全可以密封安装于驱动筒，避免了充电电极、驱动筒连接线使用过程中裸露导致的安全问题，增加了清洁机的使用安全性。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
25.图1为本发明提供的清洁头安装至清洁机的简化示意图；
26.图2为清洁头安装至清洁后隐去受电线圈的截面示意图；
27.图3为清洁头一实施例中旋转导电结构的截面示意图；
28.图4为清洁头与无线充电器配合使用的简化示意图；
29.图5为清洁头中一实施例中电转动调节机构的接线示意图；
30.图6为本发明提供的清洁头的驱动筒正视图；
31.图7为清洁头中清洁筒的截面示意图；
32.图8为本发明中子线圈的安装结构示意图。
33.附图标号说明：
34.标号名称标号名称
100清洁头a清洁机200驱动筒201电驱动模块2011驱动器2012驱动电机2013变速件2014传动件202无线充放电模块203电转动调节机构204受电线圈2041子线圈300清洁筒400旋转导电结构400a导电滑环b无线充电器b1送电线圈500第一对位传感器600第二对位传感器
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35.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.需要理解的是，在本发明实施例中描述，所有方向性指示的术语，如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系基于附图所示的方位、位置关系或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述本发明，而不是明示或暗示所指的装置、元件或部件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造，不应理解为对本发明的限制。仅用于解释在附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，当该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也可能随之改变。
38.此外，本发明中序数词，如“第一”、“第二”等描述仅用于区分目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或隐含指示所指示的技术特征的数量。由此限定“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含和至少一个该技术特征。在本发明描述中，“多个”的含义是至少两个，即两个或两个以上，除非另有明确体的限定外；“至少一个”的含义是一个或一个以及上。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，既可以是部件之间的位置关系相对固定，也可以是部件之间存在物理上固定连接，既可以是可拆卸连接，或成一体结构；既可以是机械连接，也可以是电信号连接；既可以是直接相连，也可以通过中间媒介或部件间接相连；既可以是两个元件内部的连通，也可以是两个元件的相互作用关系，除非说明书另有明确的限定，可作其他理解时不能实现相应的功能或效果外，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。
40.本发明如有涉及的控制器、控制电路是本领域技术人员常规的控制技术或单元，如控制器的控制电路可以由本领域普通的技术人员采用现有，如简单编程即可实现。涉及与硬件配合实现控制结果的软件或程序，如说明未作详细说明表示涉及的软件或程序控制过程，则属于采用现有技术或本领域普通的技术人员常规技术。电源也采用所述属本领域
现有技术，并且本发明主要发明技术点在于对机械装置改进，所以本发明不再详细说明具体的电路控制关系和电路连接。
41.本发明的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，本发明中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
42.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
43.现有电动清洁机a工作时采用电池供电，基本上一次家庭的清洁工作得完成数次充电。现有清洁机a充电常采用在清洁机a底座和充电器上分设弹性接触电极，相配电极完全接触时对清洁机a开始充电。现有技术的有线清洁机a存在充电过程中裸露电极可能产生电火花引火及小孩或宠物误碰触电等安全问题；由于现有的有线清洁机a在机身内还是会存储一定量的水，充电触点一般都设置在有线清洁机a的低处，充电过程中若发生漏液可能会导致短路，日常使用中机身外部滴、粘的水也会对充电触点造成腐蚀。
44.为了解决上述问题，本发明提出一种清洁头。
45.在本发明实施例中参见图1、图2及图4所示，图1为为本发明提供的清洁头安装至清洁机a的简化示意图，图2为清洁头安装至清洁后隐去受电线圈的截面示意图，图4为清洁头与无线充电器配合使用的简化示意图。
46.所述清洁头100用于清洁机a，所述清洁机a可以为无人自动清洁机a器人、手持式拖扫一体机等，如图1所示，所述清洁机a具有机壳及安装于所述机壳上的清洁头100，所述清洁头100具有驱动筒200和清洁筒300，所述驱动筒200内安装有电驱动模块201和给所述电驱动模块201供电的无线充放电模块202所述无线充放电模块202配设有受电线圈204；所述清洁筒300套设于所述驱动筒200外侧且与所述电驱动模块201的运动输出端传动连接；所述无线充放电模块202配设的受电线圈204安装于所述驱动筒200或所述清洁筒300。当所述受电线圈204安装于所述清洁筒300时，可以通过安装于驱动筒200和清洁筒300之间的旋转导电件与无线充放电模块202的天线输入端电连接；当所述受电线圈204安装于驱动筒200内壁时，驱动筒200的壳体最好采用绝缘透磁材料，如塑料等制成，当然如果所述无线充放电模块202采用的是磁共振式的无线充电方式，那么驱动筒200的壳体也可采用金属材料制成。由于不需要外接连接线，驱动筒200的两端可以设置密封结构，保证驱动筒200内部电气结构的防水特性。
47.具体地说，如图2所示，通过在清洁头100的驱动筒200安装电驱动模块201和给所述电驱动模块201供电的无线充放电模块202，由电驱动模块201驱动清洁筒300转动；并将无线充放电模块202配设的受电线圈204安装于驱动筒200或清洁筒300。使得清洁机a在充电或使用过程中，清洁机a的电气部分全可以密封安装于驱动筒200，避免了充电电极、驱动筒200连接线使用过程中裸露导致的安全问题，增加了清洁机a的使用安全性。
48.具体地说，如图3所示，为了在充电时，受电线圈204与无线充电器b的送电线圈b1充分耦合；在本发明实施例中，所述受电线圈204安装于所述清洁筒300并通过旋转导电结
构400与所述无线充放电模块202中的受电输入端口电连接，所述清洁头100在安装至对应清洁机a时，所述驱动筒200用于驱动所述清洁筒300转动以调节所述受电线圈204与清洁机a对应无线充电器b的送电线圈b1的相对位置。所述旋转导电结构400可以为导电圈与导电针的配合也可以采用导电滑环400a；清洁头100内部可以设置位置感应开关(附图未标出)，如干簧管等，在将清洁头100放置对应无线充电器b后，位置感应开关向驱动筒200的电驱动模块201中的控制电路发出开关信号控制驱动筒200转动，即可调整受电线圈204的位置。
49.具体地说，在本发明实施例中如图3所示，所述旋转导电结构400为导电滑环400a，所述导电滑环400a的定子端(附图未标出)套设于所述驱动筒200外壁，导电滑环400a的转子端(附图未标出)卡设于所述清洁筒300的内壁，所述导电滑环400a的定子端与所述无线充放电模块202中的受电输入端口电连接，转子端与所述受电线圈204电连接。需要说明的是所述导电滑环400a可以是两输入两输出的导电滑环400a，也可以是两个一输入一输出的导电滑环400a，所述导电滑环400a的选择，可以保证安装于清洁筒300的受电线圈204转动调节后与无线充放电模块202电连接的可靠性。
50.具体地说，请再参阅图3，本发明实施例中，所述的清洁头100，还包括：安装于所述驱动筒200的第一对位传感器500，与电驱动模块201的控制电路信号输入端电连接，用于在感应到所述驱动筒200驱动清洁筒300转动至所述受电线圈204与所述送电线圈b1相配的位置时向电驱动模块201发出到位信号。所述第一对位传感器500可以是霍尔传感器，当所述第一对位传感器500安装于清洁筒300的轴筒上时，所述与电驱动模块201的控制电路信号输入端电连接可以通过旋转导电结构如导电滑环实现(未图示)，此时在无线充电器b上可以设置位置标记磁体(附图未标出)，当霍尔传感器识别到位置标记磁体时，向电驱动模块201的控制电路发出到位信号，电驱动模块201停止驱动清洁筒300转动，此时清洁筒300上的受电线圈204和无线充电器b上的送电线圈b1位置呈较佳耦合位置。当然所述第一对位传感器500还可以安装于驱动筒的筒壳上，通过在此时在清洁筒300的轴筒上可以设置位置标记磁体，当霍尔传感器识别到位置标记磁体时，向电驱动模块201的控制电路发出到位信号。电驱动模块201停止驱动清洁筒300转动，此时清洁筒300上的受电线圈204和无线充电器b上的送电线圈b1位置呈较佳耦合位置。本发明实施例中所述第一对位传感器500的设置，保证了驱动筒200能将设置于清洁筒300上的受电线圈204较为准确地由驱动筒驱动转动至与无线充电器b受电线圈204较佳的耦合位置，保证了无线充电器b对清洁头100充电的效率为较佳充电效率。
51.具体地说，本发明另一实施例中，请参阅图5，所述受电线圈204安装于所述驱动筒200；所述清洁头100在安装至对应清洁机a时，所述受电线圈204与清洁机a对应无线充电器b的送电线圈b1位置呈相配设置。所述受电线圈204与清洁机a对应无线充电器b的送电线圈b1位置呈相配设置可以通过在驱动筒200两端安装定位结构实现，即在每次将清洁头100安装至清洁机a的壳体时，所述定位结构保证驱动筒200相对清洁机a壳体的位置固定不变，此时只要预先将受电线圈204安装至驱动筒200与送电线圈b1相对应位置即可以实现，所述定位结构可以是定位筋和定位槽的配合亦可以时其他结构。所述受电线圈204与清洁机a对应无线充电器b的送电线圈b1位置呈相配设置。既可以保证受电线圈204安装于所述驱动筒200，不受清洁筒300的转动影响，又能保证受电线圈204充电时能与无线充电器b较好地耦合。
52.具体地说，在本发明实施例中，请进一步参阅图5，所述受电线圈204安装于所述驱动筒200，所述驱动筒200设有电转动调节机构203，由所述电驱动模块201的驱动单元驱动，所述电转动调节机构203用于驱动所述驱动筒200转动。所述电转动调节机构203可以是电机与齿轮配合结构亦可以是电机转臂结构等，如图所示为电机齿轮结构，电机可以固定于驱动筒200的固定轴上，电机驱动齿轮组带动驱动筒200筒壳转动，进而可以调节安装于驱动筒200壳体上的受电线圈204运动以调节受电线圈204与无线充电器b送电线圈b1的耦合位置。
53.具体地说，请参阅图5至图7，所述的清洁头100，还包括：第二对位传感器600，与电驱动模块(201)的控制电路信号输入端(附图未标出)电连接，图5中为第二对位传感器600安装于驱动筒200，所述第二对位传感器600用于在感应到所述受电线圈204与清洁机a对应无线充电器b的送电线圈b1位置对齐时向电驱动模块201发出对齐信号。所述第二对位传感器600可以是霍尔传感器，无线充电器b上可以设置位置标记磁体，当霍尔传感器识别到位置标记磁体时，向电驱动模块201的控制电路发出到位信号，电驱动模块201停止驱动电转动调节机构203驱动带动驱动筒200筒壳转动，此时驱动筒200筒壳上的受电线圈204和无线充电器b上的送电线圈b1位置呈较佳耦合位置。本发明实施例中所述第二对位传感器600的设置，保证了电转动调节机构203能将设置于驱动筒200筒壳上的受电线圈204较为准确地转动至与无线充电器b受电线圈204较佳的耦合位置，保证了无线充电器b对清洁头100充电的效率为较佳充电效率。
54.作为一种进一步改进的实施方式，所述驱动筒200筒壳上可以同时配置第一对位传感器500和第二对位传感器600，只有两个传感器都发出到位信号时，电驱动模块201才停止驱动电转动调节机构203驱动带动驱动筒200筒壳转动，此时驱动筒200筒壳上的受电线圈204和无线充电器b上的送电线圈b1位置呈较佳耦合位置。这种方案可以防止单个传感器失灵的情况下出现的误判，导致驱动筒200筒壳上的受电线圈204和无线充电器b上的送电线圈b1位置不能处于较佳的耦合位置。
55.作为一种进一步改进的实施方式，所述驱动筒200筒壳上可以同时配置两个以上对位传感器(附图未标出)，通过软件算法判断多个传感器中一定数量的传感器都发出到位信号时，电驱动模块201才停止驱动电转动调节机构203驱动带动驱动筒200筒壳转动，此时驱动筒200筒壳上的受电线圈204和无线充电器b上的送电线圈b1位置呈较佳耦合位置。这种方案可以防止一定数量传感器失灵的情况下出现的误判，导致驱动筒200筒壳上的受电线圈204和无线充电器b上的送电线圈b1位置不能处于较佳的耦合位置。
56.具体地说，如图2所示，所述电驱动模块201包括驱动器2011、驱动电机2012、变速件2013及传动件2014，所述驱动器2011电源端与所述无线充放电模块202的功率输出端电连接，功率输出端与所述驱动电机2012电连接，所述变速件2013的输入端与所述驱动电机2012的转轴连接，所述变速件2013的输出端与所述传动件2014的输入端传动连接，所述传动件2014的输出端与所述清洁筒300传动连接。需要说明的是所述电驱动模块201还可以包括控制电路板(附图未标出)，所述驱动器2011可以与控制电路板呈一体设置；具体可以根据需要调节设置。
57.具体地说，所述受电线圈204的安装方式包括：贴设于所述驱动筒200的外壁面、贴设于所述驱动筒200的内壁面、嵌设于所述驱动筒200的筒壁中或所述受电线圈204的安装
方式包括：贴设于所述清洁筒300的轴筒的外壁面、贴设于所述清洁筒300轴筒的内壁面、嵌设于所述清洁筒300轴筒的筒壁中。
58.具体地说，在本发明实施例中，如图8所示，所述受电线圈204包括多个沿着清洁头100的轴线阵列排布的多个子线圈2041，各所述子线圈2041串联后与所述无线充放电模块202的天线输入端(附图未标出)电连接。多个所述子线圈2041的串联设置，增加了受电线圈204与无线充电器b送电线圈b1的位置容错度，提高了清洁头100无线充电的便利性，需要说明的是，多个所述子线圈2041也可以按照其他方式排布，也在本发明的保护范围内。
59.具体地说，所述受电线圈204为漆包线圈或印刷线圈，所述受电线圈204的形状为圆形、椭圆形、矩形或方形。所述受电线圈204的形状可以根据驱动筒200或清洁筒300的具体结构适配选用。
60.具体地说，所述无线充放电模块202为无线磁共振充放电模块或无线磁感应充放电模块。当所述无线充放电模块202采用的是磁共振式的无线充电方式，那么驱动筒200的壳体可采用金属材料制成。当所述无线充放电模块202采用的是磁感应式的无线充电方式，那么驱动筒200的壳体需要采用透磁材料如塑料制成。
61.第二方面，本发明还提出一种清洁机a，所述清洁机a包括如上文所述清洁头100。所述清洁头100的具体结构参照上述实施例，由于清洁机a采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
62.第三方面，本发明还提出一种无线充电器b，具有与清洁机a适配设置的送电线圈b1，所述清洁机a包括上文所述的清洁头100。
63.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。