CN102309302B

CN102309302B - 重力鞋底清洁机

Info

Publication number: CN102309302B
Application number: CN 201110198044
Authority: CN
Inventors: 汪文兵; 谈士力; 李英俊; 王显军; 严文文; 胡亚娟; 李小亮
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2031-07-15
Also published as: CN102309302A

Abstract

本发明涉及一种重力鞋底清洁机。本装置包括一个箱体，有通过固定在箱体底面上的导向机构支撑住刷尘机构的一端，另一端有连接在箱体上的支撑座支撑住，刷尘机构的主动轴是一个齿轮轴，并与弧形齿条啮合组成该装置的齿轮传动机构，棘爪与刷尘机构的齿轮轴上的棘式皮带轮的内齿啮合构成棘轮机构，从而实现刷尘机构上的皮带刷单方向运动。弹簧复位机构固定在靠近刷尘机构从动轮那边的箱体底面上。本发明用于清洁人脚鞋底灰尘，当人的脚底踩在该装置的脚踏板上时，利用人体的重力势能转化为齿轮传动机构的动能，从而驱动齿轮轴引弧形齿条向下运动，带动皮带轮转动，又通过棘轮机构转化为带有毛刷皮带的直线运动，从而完成鞋底清洁任务。本发明利用人体重力势能作为机构的动力来源，即节约了能源，又锻炼了身体，环保卫生，具有较好的市场推广价值。

Description

重力鞋底清洁机

技术领域

本发明涉及一种卫生清洁装置，特别是一种重力鞋底清洁机，属于环境卫生领域。

背景技术

为了保持家庭或公共场所的室内清洁，常用的方法就是在室外设置鞋底清洁设施。一般采用门垫，门垫清洁效果不好且灰尘到处飞扬，污染空气；有的则是进门换鞋，这样需准备较多拖鞋，而且拖鞋互穿不卫生，脚气会互相传染；有的穿塑料鞋套，外加塑料鞋套既不美观又不环保，容易造成二次污染。于是有人提出了用机器实现鞋底自动清洁，也出现了不少有关鞋底清洁器的专利。通过查阅这些专利，我们发现有的是电带动擦鞋装置擦鞋，有的是直接手动水洗，有的是采用特殊材料吸附灰尘等等。

基于以上调查和分析，针对现有技术的缺点和不足，并发明了一种以保护环境、节约能源为主要目的一款新型的利用重力势能来完成驱动的重力鞋底清洁机，当人脚踩清洁机时，就会实现鞋底自动清洁。

本发明克服了现有鞋底清洁方式费事、不卫生、不环保、浪费能源的不足，同时达到了保持室内清洁美观的目的。优点突出：节能环保、结构简单、成本低、使用方便，适用于家庭，而且依照具体的地点，尺寸稍加改动，便能用于超市、商店、宾馆、图书馆等公共场所，有很大的经济和社会效益。

发明内容

本发明是针对现有市场上多以电动机带动的鞋底清洁机需要消耗能源，污染环境的不足，提供了一种只依靠人体重力，不需要外界能源的重力鞋底清洁机，解决了节能、环保的问题。

为了解决上述技术问题本发明的构思是：

一种重力鞋底清洁机，它主要由导向机构、齿轮传动机构、棘轮机构、刷尘机构及弹簧复位机构组成，其特征在于：所述的导向机构主要由弧形导轨和弧形滑块组成，所述的弧形导轨固定安装在箱体底面上，所述的弧形滑块与弧形导轨组成滑动副；所述的齿轮传动机构主要由弧形齿条和齿轮轴组成，所述的弧形齿条下端面固定安装在箱体底面上，所述的齿轮轴与弧形齿条啮合；所述的棘轮机构主要由棘爪、棘式皮带轮、转动盘和弹簧1组成，所述的棘爪与转动盘通过销轴连接，所述的弹簧卡在卡在转动盘与棘爪上，所述的棘式皮带轮的内齿与棘爪啮合构成内接棘轮机构；所述刷尘机构主要由棘式皮带轮、从动皮带轮和毛刷皮带组成，所述的毛刷皮带套在棘式皮带轮和从动皮带轮上；所述的弹簧复位机构由挡块、弹簧座及弹簧2组成，所述的弹簧座固定安装在箱体底面上，所述的弹簧2卡在弹簧座和挡块之间。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种重力鞋底清洁机，包括一个向上开口的箱体，其特征在于有一个刷尘机构，前端有主动轴，由一个导向机构滑动引导，而后端有从动轴，由一个支撑座转动支撑，所述主动轴与从动轴间套联的环形毛刷皮带暴露于箱体开口中；脚踏刷尘机构的脚踏板向下摆动，经一个齿轮齿条传动机构驱动所述刷尘机构的主动轴；在主动轴上装有一个棘爪棘轮机构，实现环形毛刷皮带单方向运动；有一个弹簧复位机构安装在靠近刷尘机构从动轴一端的下面，实现刷尘机构的上摆复位。所述导向机构包括弧形导轨、弧形滑块和轴承1，所述的弧形导轨与箱体底面通过螺钉连接，所述的弧形滑块与弧形导轨组成滑动副，弧形滑块沿弧形导轨滑动，所述轴承1外圈与弧形滑块过渡配合在一起。所述轴承1内圈与齿轮轴过渡配合在一起。所述齿轮齿条传动机构包括弧形齿条和齿轮轴，所述弧形齿条与箱体底面通过螺钉连接，所述齿轮轴的齿轮与弧形齿条啮合，齿轮轴的两头与轴承内圈过渡配合在一起所述棘轮机构由棘爪、转动盘、弹簧1、传动键、销轴1、销轴和棘式皮带轮组成。所述棘爪通过销轴1与转动盘连接，所述弹簧1通过销轴2与转动盘连接，且弹簧1卡在转动盘与棘爪间，所述棘式皮带轮的内齿与棘爪啮合，并且棘式皮带轮与轴承的外圈过渡配合在一起，所述转动盘通过传动键安装在齿轮轴上。所述刷尘机构包括棘式皮带轮、毛刷皮带、从动皮带轮、轴用挡圈1、轴用挡圈2、轴承2、转动柄、脚踏板、从动轴、轴承3、轴承4和轴承5，所述棘式皮带轮有一对通过轴承2对称安装在齿轮轴的齿轮两侧，所述毛刷皮带安装在棘式皮带轮和从动皮带轮上，所述从动皮带轮通过轴承3安装在从动轮上，所述轴用挡圈1对轴承3进行轴向定位，所述轴用挡圈2对轴承2进行轴向定位，所述转动柄有二根一头通过轴承4对称安装在齿轮轴的两侧并在两棘式皮带轮之间，转动柄的另一头通过轴承5安装在从动轴上，两根转动柄的上面通过螺钉与脚踏板连接在一起，下面通过螺钉与挡块连接在一起。所述从动轴与固定在箱体底面上的支撑座通过紧定螺钉连接在一起。所述弹簧复位机构包括挡块、弹簧2、弹簧座和销轴3，所述挡块上表面通过螺钉与转动柄连接起来，所述弹簧座通过螺钉与箱体底面连接起来，所述弹簧2通过销轴与弹簧座连接起来，且弹簧2的一头卡在挡块上，另一头卡在弹簧座上。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1、这种鞋底清洁机突破传统鞋底清洁器的依靠电能等能源的驱动方式，只需人体重力势能作为机构的能量来源，大大节省能源，使得产品价廉环保；

2、这种鞋底清洁机巧妙运用棘轮机构的单向运动实现了部分构件空回行程自锁，延长了机构使用寿命。而且使灰尘朝一个方向流动，使灰尘收集得更充分，环保卫生。

附图说明

图1为本重力鞋底清洁机总体结构图。

图2为本重力鞋底清洁机沿四个皮带轮中心轴线剖开图。

图3为本重力鞋底清洁机箱体布局图。

图4为本重力鞋底清洁机滑轨机构结构图。

图5为本重力鞋底清洁机齿轮传动机构结构图。

图6为本重力鞋底清洁机棘轮机构结构图。

图7为本重力鞋底清洁机刷尘机构结的齿轮轴部分沿齿轮轴轴线剖视图。

图8为本重力鞋底清洁机弹簧复位机构结构图。

图9为本重力鞋底清洁机内部结构布局图。

具体实施方式

本发明的优选实施实例结合附图详述如下：

实施例一：

本重力鞋底清洁机包括一个箱体（I），其特征在于有一个刷尘机构（V），前端有主动轴，由一个导向机构（II）滑动引导，而后端有从动轴，由一个支撑座转动支撑，所述主动轴与从动轴间套联的环形毛刷皮带（15）暴露于箱体（I）开口中；脚踏刷尘机构（V）的脚踏板向下摆动，经一个齿轮齿条传动机构(III)驱动所述刷尘机构（V）的主动轴；在主动轴上装有一个棘爪棘轮机构(IV)，实现环形毛刷皮带（15）单方向运动；有一个弹簧复位机构（VI）安装在靠近刷尘机构(V)从动轴一端的下面，实现刷尘机构（V）的上摆复位。

实施例二：

本实施实例与实施例一基本相同，特别之处在于：导向机构(II)由弧形导轨（3）、弧形滑块（4）和轴承1（5）组成。所述的弧形导轨（3）与箱体底面通过螺钉连接，所述的弧形滑块（4）与弧形导轨（3）组成滑动副，弧形滑块（4）沿弧形导轨（3）滑动，所述轴承1（5）的外圈与弧形滑块（4）过渡配合在一起，它的内圈与齿轮轴过渡配合在一起，并用挡圈4（30）进行轴向定位。所述齿轮传动机构(III)由弧形齿条（6）和齿轮轴（7）组成。所述弧形齿条（6）与箱体底面通过螺钉连接，所述齿轮轴（7）与弧形齿条（6）啮合，齿轮轴（7）的两头与轴承（7）内圈过渡配合在一起。所述齿轮传动机构(III)由弧形齿条（6）和齿轮轴（7）组成。所述弧形齿条（6）与箱体底面通过螺钉连接，所述齿轮轴（7）与弧形齿条（6）啮合，齿轮轴（7）的两头与轴承（7）内圈过渡配合在一起。所述棘轮机构（IV）由棘爪（8）、转动盘（9）、弹簧1（10）、传动键（11）、销轴1（12）、销轴（13）和棘式皮带轮（14）组成。所述棘爪（8）通过销轴1（12）与转动盘（9）连接，所述弹簧1（10）通过销轴2（13）与转动盘（9）连接，且弹簧1（10）卡在转动盘（9）与棘爪（8）间，所述棘式皮带轮（14）的内齿与棘爪（8）啮合，并且棘式皮带轮（14）与轴承（18）的外圈过渡配合在一起，所述转动盘（9）通过传动键（11）安装在齿轮轴上。所述刷尘机构(V)由棘式皮带轮（14）、毛刷皮带（15）、从动皮带轮（16）、轴用挡圈1（17）、轴用挡圈2（18）、轴承2（19）、转动柄（20）、脚踏板（21）、从动轴（22）、轴承3（23）、轴承4（24）和轴承5（25）组成。所述棘式皮带轮（14）有一对通过轴承2（19）对称安装在齿轮轴（6）的齿轮两侧，所述毛刷皮带安装在棘式皮带轮（14）和从动皮带轮（16）上，所述从动皮带轮（16）通过轴承3（23）安装在从动轮上，所述轴用挡圈1（17）对轴承3（23）进行轴向定位，所述轴用挡圈2（18）对轴承2（19）进行轴向定位，所述转动柄（20）有二根一头通过轴承4（24）对称安装在齿轮轴（6）的两侧并在两棘式皮带轮之间，转动柄（20）的另一头通过轴承5（25）安装在从动轴（22）上，两根转动柄（20）的上面通过螺钉与脚踏板（21）连接在一起，下面通过螺钉与挡块（26）连接在一起。所述从动轴（22）与固定在箱体底面上的支撑座通过紧定螺钉连接在一起。所述弹簧复位机构(VI)有挡块（26）、弹簧2（27）、弹簧座（28）和销轴3（29）组成。所述挡块（26）上表面通过螺钉与转动柄（20）连接起来，所述弹簧座（28）通过螺钉与箱体底面连接起来，所述弹簧2（27）通过销轴（3）与弹簧座（28）连接起来，且弹簧2（27）的一头卡在挡块（26）上，另一头卡在弹簧座（28）上。

重力鞋底清洁机具体工作过程如下：

以家庭为例，在进门厅的门前左右两侧各放一个重力鞋底清洁机，大头朝前或朝后放。使用前通过打开侧门（2）在清水盒（32）里面盛满清水，随后关闭侧门（2）。

人进门时，擦右脚鞋底：左脚站立，右脚抬起踏在脚踏板（21）上，在重力驱动下，齿轮传动机构中的齿轮轴（7）以弧线轨迹向下运动，转动柄沿从动轴（16）旋转，齿轮轴上的棘轮也随之旋转运动，棘轮机构上的棘爪（8）带动棘式皮带轮7旋转，并带动上面的毛刷皮带（15）沿齿轮轴与从动轴两中心点做直线运动，皮带毛刷在运动的过程中会附上清水盒（32）中的清水，这样并可完成鞋底的清洁工作。随后灰尘并可带到箱体底部。日积月累的工作，箱体灰尘收集到一定程度，并可打开前门（1）将灰尘清扫出去。擦左脚鞋底时：右脚站立，左脚抬起踏在脚踏板（21）上，随后清洁鞋底的动作流程与擦右脚鞋底一样。

Claims

1.一种重力鞋底清洁机，包括一个向上开口的箱体（I），其特征在于有一个刷尘机构（V），前端有主动轴，由一个导向机构（II）滑动引导，而后端有从动轴，由一个支撑座转动支撑，所述主动轴与从动轴间套联的环形毛刷皮带（15）暴露于箱体（I）开口中；刷尘机构（V）的脚踏板向下摆动，经一个齿轮齿条传动机构(III)驱动所述刷尘机构（V）的主动轴；在主动轴上装有一个棘爪棘轮机构(IV)，实现环形毛刷皮带（15）单方向运动；有一个弹簧复位机构（VI）安装在靠近刷尘机构(V)从动轴一端的下面，实现刷尘机构（V）的上摆复位；

所述导向机构（II）包括弧形导轨（3）、弧形滑块（4）和轴承1（5），所述的弧形导轨（3）与箱体面通过螺钉连接，所述的弧形滑块（4）与弧形导轨（3）组成滑动副，弧形滑块（4）沿弧形导轨（3）滑动，所述轴承1（5）外圈与弧形滑块（4）过渡配合在一起；所述轴承1（5）内圈与主动轴过渡配合在一起，该主动轴为齿轮轴（7）；

所述齿轮齿条传动机构(III)包括弧形齿条（6）和齿轮轴（7），所述弧形齿条（6）与箱体底面通过螺钉连接，所述齿轮轴（7）的齿轮与弧形齿条（6）啮合，齿轮轴（7）的两头与轴承4（24）内圈过渡配合在一起。

2.根据权利要求1所述的重力鞋底清洁机，其特征在于：所述棘爪棘轮机构（IV）包括棘爪（8）、转动盘（9）、弹簧1（10）、传动键（11）、销轴1（12）、销轴2（13）和棘式皮带轮（14），所述棘爪（8）通过销轴1（12）与转动盘（9）铰接，所述弹簧1（10）通过销轴2（13）与转动盘（9）连接，且弹簧1（10）卡在转动盘（9）与棘爪（8）间，所述棘式皮带轮（14）的内齿与棘爪（8）啮合，并且棘式皮带轮（14）与轴承2（19）的外圈过渡配合在一起，轴承2（19）的内圈与齿轮轴（7）过渡配合，所述转动盘（9）通过传动键（11）安装在齿轮轴（7）上。

3.根据权利要求1所述的重力鞋底清洁机，其特征在于：所述刷尘机构(V)包括棘式皮带轮（14）、毛刷皮带（15）、从动皮带轮（16）、轴用挡圈1（17）、轴用挡圈2（18）、轴承2（19）、转动柄（20）、脚踏板（21）、从动轴（22）、轴承3（23）、轴承4（24）、轴承5（25）、挡圈3（32）及端盖（31），所述棘式皮带轮（14）有一对通过轴承2（19）对称安装在齿轮轴（7）的齿轮两侧，所述毛刷皮带（15）安装在棘式皮带轮（14）和从动皮带轮（16）上，所述从动皮带轮（16）通过轴承3（23）安装在从动轮上，所述轴用挡圈1（17）对轴承3（23）的内圈进行轴向定位，所述轴用挡圈2（18）对轴承2（19）的内圈进行轴向定位，所述转动柄（20）有二根一头通过轴承4（24）对称安装在齿轮轴（7）的两侧并在两棘式皮带轮之间，转动柄（20）的另一头通过轴承5（25）安装在从动轴（22）上，两根转动柄（20）的上面通过螺钉与脚踏板（21）连接在一起，下面通过螺钉与挡块（26）连接在一起。

4.根据权利要求3所述的重力鞋底清洁机，其特征在于：所述挡圈3（32）对轴承4（24）进行轴向定位，所述端盖（31）对轴承2（19）的外圈进行轴向定位，所述从动轴（22）与固定在箱体底面上的支撑座通过紧定螺钉连接在一起。

5.根据权利要求1所述的重力鞋底清洁机，其特征在于：所述弹簧复位机构(VI)包括挡块（26）、弹簧2（27）、弹簧座（28）和销轴3（29），所述挡块（26）上表面通过螺钉与转动柄连接起来，所述弹簧座（28）通过螺钉与箱体（1）底面连接起来，所述弹簧2（27）通过销轴3（29）与弹簧座（28）连接起来，且弹簧2（27）的一头卡在挡块（26）上，另一头卡在弹簧座（28）上。