CN106419744A - 一种测速机械轮 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种测速机械轮，从动轮通过中心主轴可活动卡接在安装座体的卡接部上，从而使该从动轮可沿靠近或远离滑动轮的方向上移动，让从动轮处于相对放松状态；压合机构具有朝滑动轮方向的压力并压至传动杆上，使该传动杆的抵触面抵触在离心轴上，压合机构给传动杆一个向离心轴方向上的作用力，保证传动杆在往返运动中能及时回归；同时，压合机构的压力依次通过传动杆及离心轴作用至从动轮上，进而使该从动轮贴合在滑动轮上，一方面，从动轮与滑动轮之间不会因磨损造成打滑，另一方面，滑动轮在滚动过程中遇到颠簸时，从动轮在卡接部的活动空间内达到一定的缓冲作用，保证从动轮与滑动轮之间的配合。其具有结构简单、可靠度高等特点。
Description
技术领域
本发明涉及机械轮领域，主要涉及一种结构简单、装配简便、可实时监控滑动轮的移动速度且可靠度高的测速机械轮结构。
背景技术
家居环境的地面清洁历来是一项脏、累又很繁琐的工作，在生活节奏越来越快的今天，人们为了省时省力地获得一个干净舒适的居住环境，开始使用清洁机器人进行地面清洁。
清洁机器人是一种不需要人们亲自动手即能自动完成地面清洁的家电，其能自动识别房间内的障碍物并能有效的避开障碍物，然而，不同人家房间布局的巨大差别向清洁机器人的障碍物识别能力提出了很高的要求。目前，市面上的清洁机器人所安装的障碍物传感器都还无法做到对障碍物的全方位识别，当遇上凹坑等感应盲区时，清洁机器人就可能会因无法准确识别而被卡住，其内部的控制器未收到障碍物感应信号也不会做出避让指令，从而导致清洁工作无法继续进行。
为了解决这一问题，现阶段常用的解决方案是在清洁机器人的机械轮上设置一可实时监控滑动轮速度的机构。如中国专利公告号为CN201932254公开的一种万向轮测速装置，其通过探测万向轮的运动状态来确认清洁机器人的移动情况，具体方案为：通过与万向轮啮合的凸轮将万向轮的圆周运动转化为活动杆的上下运动，再利用探测装置检测活动杆的上下运动情况，从而对清洁机器人的移动状况进行判断。但是，随着使用时间的延长，万向轮和凸轮的齿会因磨损而相对打滑，造成无法准确反映万向轮的移动状况，造成探测装置的误判，失去测速的作用。
中国实用新型专利申请号为：CN202313115公开了一种清洁机器人的万向轮测速装置，其包括万向轮、活动杆和测速板，活动杆通过连杆机构与万向轮连接，以达到万向轮与活动杆之间的传动。但如此设置，对连杆机构本身的阻力要求就非常严苛，若连杆机构的铰接端阻力大，则会增大万向轮的阻力，进而浪费电源。其次，该连杆机构直接设置在万向轮中，随着万向轮的滚动，其连杆机构会裸露在壳体外与地面近距离接触，极易粘上灰层，导致出现卡固，影响万向轮的正常移动。
发明内容
为此，本发明的目的是提供一种结构简单、装配简便、可实时监控滑动轮的移动速度且可靠度高的测速机械轮结构。
1.为达到上述目的，本发明提供的一种测速机械轮，包括设有滑动轮的安装座体，还包括从动轮机构、压合机构及测速机构，
所述从动轮机构包括：从动轮及该从动轮的转轴，所述安装座体上设有具有一定活动空间的卡接部，所述从动轮通过转轴可活动卡设在安装座体的卡接部，该活动空间使该从动轮可沿靠近或远离滑动轮的方向上活动；
所述测速机构包括：传动杆及探测装置，所述从动轮偏离该从动轮转轴的位置上设有离心轴，所述传动杆的一端具有一抵触面，另一端为与探测装置配合触发的触发部；
所述压合机构具有一朝滑动轮方向的施加压力并压至传动杆上的压力件，通过该压力件使该传动杆的抵触面始终抵触在离心轴上，继而通过离心轴作用至从动轮上，使该从动轮贴合在滑动轮上，所述滑动轮的转动带动从动轮转动，所述从动轮的转动使离心轴带动传动杆做往返运动，所述传动杆的触发部触发所述探测装置，而实现测速。
本发明的一种优选方案，所述从动轮均设有二个，二个从动轮之间具有相互对应的内侧及与该内侧相对的外侧，二个从动轮的外侧分别通过转轴连接在安装座体的卡接部上，二个从动轮的内侧通过离心轴连接。
本发明的另一种优选方案，所述安装座体还设有限位部，该限位部向内凹陷设置一凹槽，所述从动轮的转轴沿其旋转方向上设有凸部，所述转轴的凸部卡设在限位部的凹槽内。
本发明的另一种优选方案，所述压力件为压簧，所述压簧的一端限制在安装座体上，其另一端套设在传动杆上并限制该传动杆的抵触面，所述压簧的弹力通过该传动杆作用至从动轮上。
本发明的另一种优选方案，所述从动轮与滑动轮接触的表面设有防滑结构。
本发明的另一种优选方案，所述卡接部的活动空间为一长槽孔，所述从动轮通过转轴卡接在该卡接部上，并可沿该卡接部的长槽孔内活动。
本发明的另一种优选方案，所述卡接部的长槽孔向外延伸形成一渐缩的开口，进而形成一“U”形的弹性卡槽。
本发明的另一种优选方案，所述探测装置包括：检测器，所述检测器为遮断式光电传感器，所述的触发部为传动杆的末端，对遮断式光电传感器进行遮断式触发。
本发明的另一种优选方案，所述安装座体沿传动杆的往返运动方向上设有导向槽，所述传动杆的外周侧沿轴向方向延伸形成导向部，所述导向部卡设限制在导向槽内。
本发明的另一种优选方案，所述传动杆的抵触面还向外周侧延伸形成翼部。
通过本发明的技术方案，具有如下有益效果：
所述安装座体上设有具有一定活动空间的卡接部，所述从动轮通过转轴可活动卡设在安装座体的卡接部，该活动空间使该从动轮可沿靠近或远离滑动轮的方向上活动，让从动轮处于相对放松状态；
所述压合机构具有朝滑动轮方向的压力并压至传动杆上，使该传动杆的抵触面抵触在离心轴上，压合机构给传动杆一个向离心轴方向上的作用力，保证传动杆在往返运动中能及时回归；同时，压合机构的压力依次通过传动杆及离心轴作用至从动轮上，进而使该从动轮贴合在滑动轮上，一方面，从动轮与滑动轮之间不会因磨损造成打滑，另一方面，滑动轮在滚动过程中遇到颠簸产生位移时，从动轮在卡接部的活动空间内达到一定的缓冲作用，保证从动轮与滑动轮之间的配合。其具有结构简单、装配简便、可靠度高等特点。
附图说明
图1所示为实施例中测速机械轮的立体示意图；
图2所示为实施例中测速机械轮的分解示意图；
图3所示为实施例中测速机械轮的部分示意图；
图4所示为实施例中测速机械轮去除下壳体后的内部示意图；
图5所示为实施例中测速机械轮的截面示意图；
图6所示为实施例中测速机械轮的上壳体的截面示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参照图1至图6所示，本实施例提供的一种测速机械轮，包括安装座体、从动轮机构、压合机构及测速机构，所述安装座体包括上壳体11、下壳体12及可转动设置在下壳体12上的滑动轮13，所述上壳体11与下壳体12围合成一容置腔体，所述上壳体11顶部延伸一导向套14，该导向套14设有一贯穿容置腔体内外的通孔（未示出），该通孔的内壁上设有导向槽。所述上壳体11向容置腔体内延伸形成二个对称的具有一定活动空间的卡接部，该卡接部的活动空间为一长槽孔结构，该卡接部的长槽孔向外延伸形成一渐缩的开口，该渐缩的开口自身具有弹性，进而形成一“U”形的弹性卡槽111。所述上壳体11还延伸有二个限位部101，该限位部101向内凹陷设置一凹槽102。
所述从动轮机构包括：从动轮20及设置在该从动轮中心的转轴21，所述从动轮20及转轴21均设有二个，二个从动轮20之间具有相互对应的内侧及与该内侧相对的外侧，二个从动轮的外侧分别通过转轴21连接在上壳体11的U形卡槽111上，二个从动轮20的内侧通过离心轴22连接。所述转轴21可在U形卡槽111内上下移动，从而使从动轮20可沿靠近或远离滑动轮13的上下方向上移动。所述从动轮20的转轴21沿其旋转方向上设有凸部211，所述转轴21的凸部211卡设在限位部101的凹槽102内，防止从动轮20出现左右位移造成的脱位。
所述测速机构包括：传动杆40及探测装置，所述传动杆40呈一杆状结构，所述传动杆40的下端向径向方向向外延伸形成一抵触部41，该抵触部41的底面作为抵触面，所述传动杆40的顶端作为与探测装置配合触发的触发部，所述传动杆40的外周侧沿轴向方向延伸形成导向部42，所述传动杆40以自身重力使该抵触部41的抵触面抵触在离心轴22上，另一端穿设导向套14的通孔内，其导向部42卡设在导向套14的导向槽内，进而限制传动杆40的旋转，同时，所述抵触部41的抵触面还向外延伸形成翼部43，以增加抵触面的面积。
所述压合机构具有一朝滑动轮方向的施加压力并压至传动杆上的压力件，所述压合机构的压力件为一压簧30，所述压簧30的上端抵触限制在导向套14的导向槽的槽壁141上，其下端套设在传动杆40上并抵触限制在传动杆40的抵触部41上，所述压簧30具有向下的弹力，该弹力作用在传动杆40上，通过该传动杆40作用至从动轮20上。所述压簧30的弹力向下压从动轮20，使从动轮20紧密贴合在滑动轮13上，使二者具有足够的摩擦力。
所述探测装置包括：检测器及处理器，所述检测器为具有发射端51与接收端52的遮断式光电传感器，所述光电传感器设置在导向套14的顶部开口处，所述光电传感器的发射端51及接收端52设置在导向套14的顶部开口处的两侧，所述检测器的输出端连接处理器的输入端。
其工作原理如下：所述滑动轮13的转动带动从动轮20转动，所述从动轮20的转动带动离心轴22转动，进而离心轴22在竖直方向上做上下运动，进而使传动杆40做上下的往返运动。当从动轮20带动离心轴22向上运动时，离心轴22顶触传动杆40使其向上运动，传动杆40的顶端伸出导向套14的顶部开口，进而遮挡住光电传感器的发射端51与接收端52之间的信号传输；当从动轮20带动离心轴22向下运动时，传动杆40失去离心轴22的顶触力，并通过压簧30的压力及自身重力向下运动，传动杆40的顶端缩进至导向套14内，光电传感器的发射端51与接收端52之间的信号恢复传输，所述光电传感器将断开与恢复信号传输的频率周期输出至处理器，处理器根据预先设置的滑动轮13、离心轴22等的转动半径等固有信息，再根据接收到的频率，进而计算出当前滑动轮13的速度（处理器的详细计算方式为现有技术，在此不再详述）。
在装配时，首先将压簧30套在传动杆40上，再将传动杆40套设在上壳体11的导向套14内，从动轮20的转轴21直接通过该U形卡槽111的开口越位卡设在U形卡槽111内，最后将上壳体11连接在下壳体12上，即完成安装，其装配简便。
本实施例中，所述压合机构的压力件为一压簧30，结构简单。在其它实施例中，压合机构可以是其它结构的弹性件，如弹片等。
本实施例中，所述压合机构直接作用在传动杆40，通过传动杆40再作用至从动轮20上，如此设置，可同时压合传动杆40与从动轮20，给传动杆40一个向下的压力，使传动杆40更好的向下运动。在其它实施例中，所述压合机构可直接作用在从动轮20上，传动杆40可根据自身重力下降抵触在离心轴22上实现上下运动，但该种方式对传动杆40的要求较为严苛。
本实施例中，所述从动轮20与滑动轮13接触的表面设有凸起的防滑凸部201，进一步达到防滑作用。在其它实施例中，从动轮20的表面也可以是凹凸不平的粗糙结构，进而形成防滑结构。
本实施例中，所述卡接部为具有一开口的U形卡槽111。从动轮20的转轴21可直接通过该U形卡槽111的开口卡设在U形卡槽111内，结构简单，安装方便。
本实施例中，所述检测器为具有发射端51与接收端52的光电传感器，在其它实施例中，也可以采用其它形式的感应器，如超声波、红外线等均可达成检测效果，其具体的方式是本领域内的技术人员早已掌握的，在此不再详述。
本实施例中，处理器为现有技术中用于处理数据的模块，如由单片机等处理芯片集成的CPU（中央处理器）等均可实现，在此不再详述。
通过本发明提供的技术方案，所述安装座体上设有具有一定活动空间的卡接部，所述从动轮通过转轴可活动卡设在安装座体的卡接部，该活动空间使该从动轮可沿靠近或远离滑动轮的方向上活动，让从动轮处于相对放松状。所述压合机构具有朝滑动轮方向的压力并压至传动杆上，使该传动杆的抵触面抵触在离心轴上，压合机构给传动杆一个向离心轴方向上的作用力，保证传动杆在往返运动中能及时回归；同时，压合机构的压力依次通过传动杆及离心轴作用至从动轮上，进而使该从动轮贴合在滑动轮上。本发明的测速机械轮通过了和压合机构和从动轮机构的该活动空间共同配合下，一方面，保证了从动轮与滑动轮之间不会因磨损造成打滑，提高检测精度，另一方面，滑动轮在滚动过程中遇到颠簸产生位移时，从动轮在卡接部的活动空间内达到一定的缓冲作用，保证从动轮与滑动轮之间的可靠配合，对于地面不平的情况下的检测精度得到保障，克服了现有技术不能解决的技术问题。尤其的，本发明的测速机械轮通过压合机构和从动轮机构的结构改进，具有了适量的位移空间，使得测速机械轮可以无需采用现有技术的转轴固定式的滑动轮，可以适用于上下弹性活动的滑动轮转轴结构，进一步提升对于颠簸地面的检测精度。此外，本发明的测速机械轮的上述结构还具有使用寿命长、结构简单可靠、装配简便的特点。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种测速机械轮，包括设有滑动轮的安装座体，其特征在于：还包括从动轮机构、压合机构及测速机构，
所述从动轮机构包括：从动轮及该从动轮的转轴，所述安装座体上设有具有一定活动空间的卡接部，所述从动轮通过转轴可活动卡设在安装座体的卡接部，该活动空间使该从动轮可沿靠近或远离滑动轮的方向上活动；
所述测速机构包括：传动杆及探测装置，所述从动轮偏离该从动轮转轴的位置上设有离心轴，所述传动杆的一端具有一抵触面，另一端为与探测装置配合触发的触发部；
所述压合机构具有一朝滑动轮方向的施加压力并压至传动杆上的压力件，通过该压力件使该传动杆的抵触面始终抵触在离心轴上，继而通过离心轴作用至从动轮上，使该从动轮贴合在滑动轮上，所述滑动轮的转动带动从动轮转动，所述从动轮的转动使离心轴带动传动杆做往返运动，所述传动杆的触发部触发所述探测装置，而实现测速。
2.根据权利要求1所述的测速机械轮，其特征在于：所述从动轮和其转轴均设有二个，二个从动轮之间具有相互对应的内侧及与该内侧相对的外侧，二个从动轮的外侧分别通过转轴连接在安装座体的卡接部上，二个从动轮的内侧通过离心轴连接。
3.根据权利要求1或2所述的测速机械轮，其特征在于：所述安装座体还设有限位部，该限位部向内凹陷设置一凹槽，所述从动轮的转轴沿其旋转方向上设有凸部，所述转轴的凸部卡设在限位部的凹槽内。
4.根据权利要求1或2所述的测速机械轮，其特征在于：所述压力件为压簧，所述压簧的一端限制在安装座体上，其另一端套设在传动杆上并限制该传动杆的抵触面，所述压簧的弹力通过该传动杆作用至从动轮上。
5.根据权利要求1或2所述的测速机械轮，其特征在于：所述从动轮与滑动轮接触的表面设有防滑结构。
6.根据权利要求1或2所述的测速机械轮，其特征在于：所述卡接部的活动空间为一长槽孔，所述从动轮通过转轴卡接在该卡接部上，并可沿该卡接部的长槽孔内活动。
7.根据权利要求6所述的测速机械轮，其特征在于：所述卡接部的长槽孔向外延伸形成一渐缩的开口，进而形成一“U”形的弹性卡槽。
8.根据权利要求1或2所述的测速机械轮，其特征在于：所述探测装置包括：检测器，所述检测器为遮断式光电传感器，所述的触发部为传动杆的末端，对遮断式光电传感器进行遮断式触发。
9.根据权利要求1或2所述的测速机械轮，其特征在于：所述安装座体沿传动杆的往返运动方向上设有导向槽，所述传动杆的外周侧沿轴向方向延伸形成导向部，所述导向部卡设限制在导向槽内。
10.根据权利要求9所述的测速机械轮，其特征在于：所述传动杆的抵触面还向外延伸形成翼部。
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