CN101824925B - 带有无端环形履带的水池清洁机 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种带有无端环形履带的能潜水的水池清洁机。该清洁机包括外壳，该外壳具有用于沿水池表面移动该清洁机的部件。该清洁机包括无端环形履带，该履带具有外部和内部，内部具有一系列肋和脊，肋具有预定的宽度和斜度。所述肋位于履带的中央，而脊位于肋的两侧。该清洁机包括用于沿水池表面移动该清洁机的驱动部件。用于移动清洁机的驱动部件和相关部件具有外表面，其带有用于与肋适应地连接的一系列槽和脊。所述肋的宽度实质上小于槽的宽度，履带肋与槽相啮合。

Description

带有无端环形履带的水池清洁机

技术领域

本发明一般来说涉及自动化泳池产品领域。更具体地，本发明涉及一种能潜水的泳池清洁机，其包括用于沿泳池表面移动该清洁机的无端环形履带驱动结构。

背景技术

目前，能潜水的自动化水池清洁装置已经被人们广泛接受，例如自行式水池清洁机对水池的正确维护是必需的，不管该泳池是在地上还是地下。典型的清洁机包括外壳和驱动部件。驱动部件通常通过与底部框架相连而连接到外壳上。在过去，驱动部件包括由设置于外壳中的电动机所驱动的车轮。过去的清洁机包括两轮和四轮驱动的清洁机。此外，过去的清洁机还包括那些由皮带或无端环形履带驱动的清洁机。该履带环绕驱动轮(辊)和/或惰轮(辊)。

应理解的是，清洁机可能具有轮和/或辊的一些结合，并且该清洁机也可能是两轮或四轮驱动的清洁机。无端环形履带可配合安装在任意组合的两轮或四轮驱动清洁机上。

人们已经发现，这种履带是清洁机潜入水中时用于沿水池表面移动该清洁机的有效手段。履带安置在驱动轮和/或辊上。为了移动清洁机，必须有足够的张力来提供足够的转矩以通过驱动轮或辊来移动该履带。

正如人们所熟知的那样，通常履带的横截面是扁平的。由此，清洁机使用这种履带面临的问题在于清洁机运转时使该履带保持在适当的位置，而不横向滑动该履带。现有的清洁机在履带横向上包括一系列鳄口(alligator)。这种现有技术的清洁机的内表面包括一系列这种鳄口，其与驱动轮啮合以便移动该清洁机。

同所有的潜水器一样，它们必须在潮湿环境中运转。因此在潮湿环境中需要更大的张力。皮带张力越高，皮带寿命和发动机寿命就越短。

众所周知，通过在驱动轮附近增加额外的惰轮，增加的摩擦力施加到驱动轮和皮带上。因此转矩因增加的摩擦力而增大。然而，该增大的转矩是以驱动轮和用于驱动部件的支撑支架上的压力增大为代价的。而且，即使有鳄口和额外的惰轮，皮带仍然损失牵引力，因此原来的问题仍然没有解决。

履带的另一个众所周知的优点是，它与驱动轮和惰轮有部分重叠。典型地，驱动轮和惰轮是由高冲击强度和非常结实的塑料制成。没有驱动皮带，这些轮子本身往往碰撞甚至猛撞到水池的垂直侧壁或水池扶梯上。这种表面的重复撞击不仅会造成清洁机的损坏，而且会造成水池本身的损坏。通过使用履带，水池和清洁机之间的接触局限于履带本身。典型地，履带由比车轮的硬塑料软的材料制成。

人们需要的是能潜水的自动化水池清洁机，其能利用履带驱动的优势，而不遭受转矩的损失或零部件过早失效。本发明的能潜水的清洁机提供履带驱动，其不产生引起驱动部件和支撑该驱动部件的结构过早失效的额外张力。此外，本发明的能潜水的清洁机，当它在水池表面游动时为该清洁机提供更高的牵引能力，而不损坏水池的扶梯和垂直表面。

发明内容

本发明的结构是一种能潜水的水池清洁机，其具有履带驱动和用于稳定该履带并将其固定在驱动器上的装置。

本发明的一个目的是提供这种利用履带驱动的水池清洁机，其不增大对驱动部件的张力。

本发明的另一个目的是提供这种利用履带驱动的水池清洁机，其有足够的转矩使该水池清洁机沿水池表面移动。

本发明的另一个目的是提供这种利用履带驱动的水池清洁机，其在水池表面移动时不会损坏清洁机自身或者水池表面。

根据上述目的，本发明的利用履带驱动的能潜水的水池清洁机包括一外壳，还包括用于沿水池表面移动该清洁机的部件，所述清洁机包括：

一无端环形履带，该履带具有一外部和一内部，所述内部有一系列(或多个)肋和脊，所述肋具有预定的宽度和斜度；

用于沿水池表面移动该清洁机的驱动部件，用于移动该清洁机的该驱动部件具有外表面，所述外表面带有一系列(或多个)槽和脊，用于与所述肋适配地结合；和

所述肋的宽度实质上小于所述槽的宽度，并且所述履带肋与所述槽啮合；

因此，所述履带与用于移动该清洁机的驱动部件和相关部件宽松地配合。

在另一种示范性实施方式中，本发明的带有履带驱动的清洁机包括用于移动该清洁机的驱动部件和相关部件，这些部件的外表面具有与履带肋斜度相同的一系列脊。

在另一种示范性实施方式中，本发明的带有履带驱动的清洁机，所述履带包括履带脊。履带肋位于履带的中央，履带脊位于履带肋的两侧。所述履带肋和履带脊具有相同或不同的斜度。

在另一种示范性实施方式中，本发明的带有履带驱动的清洁机，所述履带是无端环形履带，该履带具有一外部和一内部，所述内部具有一系列肋和脊，所述肋具有预定的宽度和斜度；

用于沿水池表面移动该清洁机的驱动部件，用于移动该清洁机的该驱动部件和相关部件具有外表面，所述外表面带有一系列槽和脊，用于与所述肋适配地结合，所述槽有预定的宽度，并且所述肋的宽度实质上小于所述槽的宽度；和

所述履带与用于驱动该清洁机的所述驱动部件和相关部件部分重叠，使得驱动部件及相关部件上的槽与履带的肋以宽松的配合关系相啮合，定义为错位配合，

由此，所述履带与用于驱动该清洁机的驱动部件和相关部件宽松地配合。

本发明能潜水的带有履带的水池清洁机，用于移动该清洁机的所述驱动部件和相关部件包括车轮，例如驱动轮、惰轮等。

所述车轮具有外表面，该外表面具有一系列槽，在各个轮槽的两端形成高的突起，限定为轮脊。

所述轮脊具有与履带肋相同的斜度。

所述轮槽和所述履带肋都具有预定的宽度，其中履带肋的宽度实质上比轮槽的宽度窄，其中履带肋和轮槽啮合时限定出一宽松的配合。

所述车轮是以悬臂的形式连接在外壳和/或辊上。

所述车轮由硬塑料制成，所述履带由比所述硬塑料软的塑料制成。

所述履带与所述车轮是部分重叠的关系。

所述车轮是在所述外壳的外部。

在另一种实施方式中，本发明的能潜水的水池清洁机包括一外壳，外壳内的发电机，以及用于沿水池表面移动该清洁机的包括辊和车轮的驱动部件，该清洁机包括：

一无端环形履带，该履带具有外部和内部，该内部具有一系列肋，该肋具有预定的宽度和斜度；

用于沿水池表面移动该清洁机的驱动辊，该驱动辊围绕驱动轴旋转，并且该驱动轴具有一延伸部件；

安装在所述延伸部件上的驱动轮，所述驱动轮具有外表面，该外表面带有一系列用于与肋适应地连接的槽和脊，该槽具有预定的宽度，并且所述肋的宽度实质上比槽的宽度窄；和

所述履带与用于移动该清洁机的驱动部件和相关部件部分重叠，使得所述槽和履带肋以宽松的配合关系相啮合，限定为错位配合；

由此，履带宽松地与用于移动该清洁机的驱动部件和相关部件相配合。

所述车轮在清洁机外壳的外部。

所述车轮是以悬臂的形式安装在所述外壳和/或辊上。

本发明的水池清洁机的一个优点是能够沿着水池的表面移动而不损坏清洁机本身或水池。

本发明的另一个优点是提供这种履带驱动的清洁机，其能够延长清洁机的驱动部件和相关部件的使用寿命，而不会过早地破坏这些零部件。

附图简要说明

为了进一步理解本发明的目的和优点，应结合附图参考以下详细说明，其中相同的部件用相同的参考数字表示，其中：

图1是本发明显示履带驱动的水池清洁机的透视图。

图2是本发明显示履带驱动的水池清洁机的示范性实施方式的侧视图。

图3-5显示本发明的水池清洁机的履带驱动的不同示范性实施方式。

图6显示本发明具有履带驱动的辊驱动水池清洁机。

图7是详细放大图6清洁机的圆圈部分的放大透视图。

图8是履带的放大透视图。

具体实施方式

参见图1，显示了本发明能潜水的水池清洁机的一种示范性实施方式，通常用数字20表示。清洁机20包括外壳60。连接在外壳60上的是一组车轮22。清洁机20的两侧均包括这种车轮22。如图1-6清楚可见，无端环形驱动皮带或履带30与车轮22部分重叠。

参见图2，清洁机20包括发动机(未显示)，发动机与一个或多个驱动轮24连接。当发动机被发动并驱动该驱动轮24时，驱动轮24转动引起清洁机20的移动。在一种示范性实施方式中，驱动轮24转动，驱动履带30，并引起清洁机移动。

如图2所示，驱动配件包括发动机、驱动轮24、前轮26和一组惰轮28。应理解的是，在另一种示范性实施方式中，前轮和驱动轮可以是辊和轮，图6和7说明了这种原则。

此外，在另一种实施方式中，前轮26也可以是驱动轮。该清洁机上添加第二发动机并直接连接到前轮26上，以便像驱动轮24那样驱动前轮26，或者在原来的发动机上添加传送器，以便供电和驱动前轮26，使它们也成为驱动轮。以上各种实施方式均属于本发明的精神和范围内。

众所周知，惰轮提高了清洁机20提供足够的甚至更高的转矩的能力。为此，如图2所示，添加了三对惰轮28。

如图2-5和图8清楚显示，履带30具有内表面32和外表面34。当能潜水的清洁机沿水池表面移动时，外表面34必须适度地弯曲以提供牵引力，同时提供足够的夹持强度以攀爬水池中的垂直障碍物。因此，与汽车或其他陆基车辆没有什么不同，履带30的外表面设置有适合该目的的轮胎面。这与汽车轮胎的胎面没有不同，就像越野车轮胎成功完成越野旅行。

相比之下，车轮24、26和28是由硬塑料材料制成，能够经受撞击垂直水池表面的重复冲击甚至能够经受坠落的冲击。这种硬塑料不适合用于牵引并且这种硬塑料比制造履带30的材料要硬的多。

履带30的内表面32具有一系列肋40和脊42，如图8清楚显示。肋40是从内表面32突起并伸向履带环的中心部分。肋位于履带30的中央。

脊42位于肋40的两边。脊42为履带提供额外的支撑以防止横向滑移。

各个肋40和脊42均有预定的斜度和宽度。在图8的示范性实施方式中，肋40和脊42具有相同的斜度。

如图1-3和图5所示的为驱动轮24的优选结构。驱动轮的外表面25带有一系列槽27。驱动轮槽27的斜度与肋40的斜度相匹配。

驱动轮24的槽27是以正弦样式形成。槽27两端有直立壁29。相邻的直立壁29形成槽脊31。所述槽的宽度定义为槽脊31之间的距离。

为了提供驱动轮槽27和履带30之间的宽松配合，履带肋32的宽度实质上小于槽27的宽度。以这种方式，车轮槽和履带肋之间为不整齐的或者错位配合。这种错位造成宽松配合，其防止本发明的清洁机中的驱动发动机、驱动部件和其他相关的车轮和驱动元件上的压力过大。

通过槽和脊的啮合提供了足够的扭矩。因此履带和驱动轮之间的这种积极的和直接的形式使清洁机能够保持足够甚至更高的转矩，同时保持这种宽松配合。

具体参见图3，显示水池清洁机20的一种示范性实施方式，其中驱动轮24位于履带环的中心。该实施方式包括位于清洁机20前部和后部的、相关的前移动轮和后移动轮(和/或辊)50。

具体参见图5，显示水池清洁机20的另一种示范性实施方式，其中当清洁机沿水池的表面移动时，驱动轮24位于履带环的后部。可以理解，根据这种后轮驱动的实施方式可以容易地想到前轮驱动的实施方式。

在另一种示范性实施方式中，图5所示的清洁机20还可以是一种四轮驱动的清洁机，具有第二组驱动轮24a。

具体参见图6和7，显示了本发明能潜水的履带驱动清洁机的辊驱动实施方式，通常用数字60表示。能潜水的清洁机60包括外壳62和前驱动辊配件64。驱动配件64通过驱动装配支架(通常用数字70表示)连接在外壳上。

驱动配件64围绕驱动轴(未显示)旋转。驱动轴具有延长部分72。与前述实施方式的驱动轮24对应的驱动轮配件74与该延长部分72相连。

延长部分72从驱动轴延长并通过延长的支撑支架76支撑在外壳62上。支架76通过本领域熟知的手段固定在外壳62上。

支架76包括球轴承配件78，延长部分72在轴承配件78内自由旋转，有效地将驱动辊产生的转矩传送至驱动轮配件64。应理解的是，在本发明的清洁机的另一种示范性实施方式中，该球轴承配件可被滑动轴承装配或类似轴承替换。

驱动轮配件74与前述的驱动轮24相似，具有一系列槽80和脊82。并且，同前面所述的类似，履带的肋与驱动轮74相匹配。

在图6和7的示范性实施方式中可以明显看出，驱动轮74是在外壳62的外部。应理解的是，驱动轮74是以悬臂的形式安装在辊配件64上。由于延伸的支撑支架76和球轴承配件78的支撑，有足够的支撑力以这种悬臂的方式安装驱动轮。事实上，不仅驱动轮能够以悬臂的方式安装，而且所有轮，包括前轮、后轮和惰轮都可这样安装。而且还为外壳节约更多的内部空间。

此外，如图6和7所看到的，驱动轮配件74从外壳62伸出。履带30实质上与驱动轮配件74部分重叠。如上所述，履带由比驱动轮和相关轮的硬塑料软的材料制成。当清洁机与水池表面接触时，硬塑料会损坏水池表面。与此相反，当与本发明的清洁机履带的软材料接触时，履带30不可能损坏其本身、清洁机或水池表面。而且，因为履带30实质上与驱动轮部分重叠，并且在外壳的外部，履带30实质上更可能首先与水池表面接触。

通过使用这种悬臂式安装，驱动轮74位于外壳62的外部，而外壳的拥挤内部可以容纳清洁机的其他元件或者使清洁机60能变得更小。

虽然前面的具体描述已经说明了本发明的水池清洁机的几种实施方式，然而可以理解的是，以上描述仅是说明性的，并不是限制本发明的公开内容。具体地，本发明的清洁机可以成功地使用各种不同的轮和/或辊的组合。各种这样的组合都属于本发明的精神和范围内。还应理解的是，履带的内部和外部的各种改变都属于本发明的精神和范围内，并且尤其关注的是清洁机潜水运动期间履带外部提供抗水池表面的牵引力以及履带内部为履带提供足够的转矩传递以引起这种运动的能力。因此，本发明仅通过以下提出的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种能潜水的水池清洁机，该清洁机包括一外壳，该外壳包括用于沿水池表面移动该清洁机的部件，该清洁机包括：

一无端环形履带，该履带具有外部和内部，该内部具有多个肋和脊，所述肋具有预定的宽度和斜度；所述履带肋位于履带的中央；所述履带脊位于所述履带肋的两侧，以防止履带横向滑移；

用于沿水池表面移动该清洁机的驱动部件，用于驱动该清洁机的驱动部件和相关部件具有外表面，该外表面带有多个槽和脊，用于与所述肋适配地接合；和

所述肋的宽度实质上小于所述槽的宽度，所述履带与用于移动该清洁机的驱动部件和相关部件部分重叠，使得槽和履带肋以宽松的配合关系相啮合，限定为错位配合；

由此，履带宽松地与用于移动该清洁机的驱动部件和相关部件配合。

2.如权利要求1所述的水池清洁机，其中所述用于移动该清洁机的驱动部件和相关部件的脊具有与履带肋相同的斜度。

3.如权利要求1所述的水池清洁机，其中所述履带脊与所述履带肋的斜度相同。

4.如权利要求1所述的水池清洁机，其中所述履带脊与所述履带肋的斜度不同。

5.如权利要求1所述的水池清洁机，其中用于驱动清洁机的所述驱动部件和相关部件包括车轮。

6.如权利要求5所述的水池清洁机，其中所述车轮具有外表面，该外表面有多个轮槽和轮脊，其中所述轮脊具有与履带肋相同的斜度，其中所述轮槽和所述履带肋具有预定的宽度，并且所述履带肋的宽度实质上小于车轮的宽度，并且所述履带与车轮部分重叠，使得履带肋和轮槽以宽松的配合关系相啮合，限定为错位配合。

7.如权利要求5所述的水池清洁机，其中所述车轮是以悬臂的形式连接在所述外壳上。

8.如权利要求5所述的水池清洁机，其中所述车轮位于所述外壳的外部。 

9.如权利要求5所述的水池清洁机，其中所述车轮由硬塑料制成，所述履带由较软的塑料制成。

10.一种能潜水的水池清洁机，该清洁机包括一外壳，外壳内的电动机，以及用于沿水池表面移动该清洁机的包括辊和车轮的驱动部件，该清洁机包括：

一无端环形履带，该履带具有外部和内部，该内部具有一系列肋和脊，该肋具有预定的宽度和斜度；所述履带肋位于履带的中央；所述履带脊位于所述履带肋的两侧，以防止履带横向滑移；

用于沿水池表面移动该清洁机的驱动辊，该驱动辊围绕驱动轴旋转，并且该驱动轴具有一延伸部件；

安装在所述延伸部件上的驱动轮，所述驱动轮具有外表面，该外表面带有一系列用于与肋适应地连接的槽和脊，该槽具有预定的宽度，并且所述肋的宽度实质上比槽的宽度窄；和

所述履带与用于移动该清洁机的驱动部件和相关部件部分重叠，使得所述槽和履带肋以宽松的配合关系相啮合，限定为错位配合；

由此，履带宽松地与用于移动该清洁机的驱动部件和相关部件相配合。

11.如权利要求10所述的水池清洁机，其中所述车轮为偏心的，并在所述外壳的外部。

12.如权利要求10所述的水池清洁机，其中所述车轮是以悬臂的形式安装在所述外壳和/或辊上。 

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