CN106739696A - 自动清理并收集粉尘的黑板擦 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自动清理并收集粉尘的黑板擦，包括盒体；隔离叶板；滚筒，第一端安装有第一单向齿轮，滚筒的第二端安装有第二单向齿轮；第一毛刷筒和第二毛刷筒，两个毛刷筒的两端均安装有齿轮，第一单向齿轮通过传动件与两个毛刷筒配合，第二单向齿轮通过传动件与两个毛刷筒配合，第一单向齿轮或第二单向齿轮随滚筒转动时，驱动两个毛刷筒向黑板擦内侧转动；集尘盒，集尘盒可拆卸设置在盒体一侧。本申请两个毛刷筒均向黑板擦内侧转动，这样能避免粉尘的飞扬；毛刷筒擦拭后，粉尘通过隔离叶板进入尘通过层，并在重力作用下落入集尘盒；本申请的相较于具有过滤网的电动吸尘结构而言，成本低，结构简单，使用更为方便。

Description

自动清理并收集粉尘的黑板擦

技术领域

本发明涉及教学用具，具体涉及自动清理并收集粉尘的黑板擦。

背景技术

传统简易的黑板擦在使用时面临着粉尘堆积导致黑板擦不干净的问题，且清除粉尘时又会产生二次粉尘飞扬，目前市场上已有针对此类问题的黑板擦，但基本上都是电动吸尘，此类产品价格几百元甚至上千元，使用时还要拖着沉重的电机吸尘，另外滤尘网还需要经常更换，由于成本高、使用不方便未能普及市场，因此亟需开发一种低成本、简易、方便的机械式黑板擦除尘装置。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种自动清理并收集粉尘的黑板擦。

本发明采取的技术方案如下：

一种自动清理并收集粉尘的黑板擦，包括：

盒体；

隔离叶板，设置在盒体中，隔离叶板将盒体内部空间分隔成工作层以及粉尘通过层；

滚筒，转动设置在所述工作层，滚筒的部分外侧壁位于盒体外侧，所述滚筒的第一端安装有第一单向齿轮，滚筒的第二端安装有第二单向齿轮，且第一单向齿轮与第二单向齿轮的驱动方向相反；

第一毛刷筒和第二毛刷筒，转动设置在所述工作层，且分别位于滚筒两侧，两个毛刷筒的两端均安装有齿轮，所述第一单向齿轮通过传动件分别与两个毛刷筒第一端的齿轮配合，所述第二单向齿轮通过传动件分别与两个毛刷筒第二端的齿轮配合，所述第一单向齿轮随滚筒转动时，驱动两个毛刷筒向黑板擦内侧转动，所述第二单向齿轮随滚筒转动时，驱动两个毛刷筒向黑板擦内侧转动；

集尘盒，集尘盒可拆卸设置在盒体一侧，集尘盒用于收集从粉尘通过层落入的粉尘。

本申请所说的单向齿轮指的是滚筒只有一个方向的转动能带动单向齿轮一起转动，另外一个方向转动时单向齿轮能与滚筒相对转动，当单向齿轮能够与滚筒相对转动时，单向齿轮不能对外输出力矩。本申请所说的第一单向齿轮与第二单向齿轮的驱动方向相反，指的是滚筒不管如何转动(顺时针或逆时针)，滚动只带动其中一个单向齿轮同步转动并输出力矩，而与另一个单向齿轮相对转动，不会对外输出扭矩。本申请所说的毛刷筒向黑板擦内侧转动，指的是工作状态下的毛刷(毛刷与黑板配合)，会由远离滚筒的一侧向靠近滚筒的一侧转动。

黑板擦使用时，滚筒与黑板相接触，滚筒采用高摩擦系数材料，与黑板间产生静摩擦基本不发生相对滑动，擦拭过程中有滚筒通过单向齿轮、传动件以及毛刷筒的齿轮，驱动毛刷筒转动；通过设置传动件，使得黑板擦左右擦拭时，由滚筒驱动的两个毛刷筒的转动方向都不变，且两个毛刷筒均向黑板擦内侧转动，这样能避免粉尘的飞扬；毛刷筒擦拭后，粉尘通过隔离叶板进入尘通过层，并在重力作用下落入集尘盒(黑板擦使用时，集尘盒位于下端)；集尘盒设置为可拆卸装置，当集尘盒中的粉尘收集多后，可拔出集尘盒进行清理。

本申请的黑板擦为机械式结构，相较于具有过滤网的电动吸尘结构而言，成本低，结构简单，使用更为方便。

可选的，隔离叶板包括与滚筒对应的弧形部，隔离叶板与毛刷筒对应处具有多个间隔设置的叶片，叶片之间为供粉尘落入粉尘通过层的通道，所述叶片与毛刷筒的轴线倾斜设置。

毛刷筒的毛刷与黑板接触进出擦除工作，当毛刷运动到盒体内与隔离叶板的叶片相接触时，毛刷与叶片发生碰撞，碰撞过程会抖落毛刷上吸附的粉尘，由于隔离叶板采用了百叶窗的结构，能在一定程度上实现粉尘的单向隔离，致使大部分的粉尘进入粉尘通过层，粉尘通过层的粉尘在重力作用下自动落入下端的集成盒中。

可选的，所述盒体相对的两个侧壁具有凹槽，所述隔离叶板两侧与对应的凹槽滑动配合。

可选的，所述盒体还包括两根横截面为三角形的导向直条，两根导向直条分别设置在滚筒与对应的毛刷筒之间，所述导向直条包括两个弧形面，两个弧形面分别与滚筒以及对应毛刷筒配合。

导向直条上设置弧形面，有利于将擦拭过程中堆积的粉尘导向盒体内。

可选的，所述传动件包括至少一个齿轮，所述盒体下端还固定有支撑板，滚筒、毛刷筒以及位于盒体下端的齿轮均与所述支撑板转动配合；支撑板两端具有卡口，集尘盒具有与所述卡口配合的卡槽。

可选的，第一毛刷筒和第二毛刷筒均包括筒体以及绕筒体外周面设置的毛刷。

可选的，滚筒的第一端、第一毛刷筒的第一端和第二毛刷筒的第一端位于同一侧，滚筒的第二端、第一毛刷筒的第二端和第二毛刷筒的第二端位于同一侧。

可选的，黑板擦还包括隔板、扭簧以及控制机构，所述隔板通过转动轴转动安装在粉尘通过层邻近集尘盒的一侧，所述扭簧用于使隔板保持封闭粉尘通过层的状态，所述控制机构用于在黑板擦工作时，驱动隔板转动，使得粉尘通过层与集尘盒连通。

控制机构不工作时，扭簧能够使隔板保持封闭粉尘通过层的状态，有效防止在取拿黑板擦时，因为握持方向不对，导致集尘盒内的粉尘返回到粉尘通过层并从盒体内流出。在黑板擦使用时，控制机构驱动隔板转动，使得粉尘通过层与集尘盒连通，从而灰尘能够从粉尘通过层落入集尘盒中。

可选的，所述控制机构包括：

滑动通道，设置在盒体与黑板配合的端面上，滑动通道包括两个同轴且相互连通的孔，两个孔分别是位于外侧的第一孔以及位于内侧的第二孔，且第一孔的内径大于第二孔的内径；

控制杆，包括大径部以及小径部，控制杆与滑动通道滑动配合，且大径部与第一孔配合，第二孔与小径部配合，大径部的端部穿出盒体的端面；

复位弹簧，设置在第一孔内且外套在小径部上；

连通孔，设置在盒体上，用于连通粉尘通过层以及第一孔；

拉线，一端与隔板固定，另一端穿过所述连通孔后与小径部固定。

控制机构工作原理如下：黑板擦工作时，大径部的端部与黑板抵靠，从而将控制杆压入滑动通道内，因为拉线与控制杆连接，会带动拉线一起移动，从而拉线带动隔板转动，使粉尘通过层与集尘盒连通；当黑板擦与黑板分离时，在扭簧以及复位弹簧的作用力下，控制杆复位。

可选的，所述转动轴偏离隔板的中心线，所述拉线与隔板邻近转动轴的一侧配合，所述隔板相对转动的两侧具有弹性部。

转动轴偏心设置，且拉线与隔板邻近转动轴的一侧配合，这样设置能够在拉线移动较小距离时，隔板转动较大角度；隔板设置弹性部能够在保证较好封闭粉尘通过层的同时，不会产生较大摩擦力导致隔板转动不灵敏。

本发明的有益效果是：黑板擦使用时，滚筒与黑板相接触，滚筒采用高摩擦系数材料，与黑板间产生静摩擦基本不发生相对滑动，擦拭过程中有滚筒通过单向齿轮、传动件以及毛刷筒的齿轮，驱动毛刷筒转动；通过设置传动件，使得黑板擦左右擦拭时，由滚筒驱动的两个毛刷筒的转动方向都不变，且两个毛刷筒均向黑板擦内侧转动，这样能避免粉尘的飞扬；毛刷筒擦拭后，粉尘通过隔离叶板进入尘通过层，并在重力作用下落入集尘盒(黑板擦使用时，集尘盒位于下端)；集尘盒设置为可拆卸装置，当集尘盒中的粉尘收集多后，可拔出集尘盒进行清理；本申请的黑板擦为机械式结构，相较于具有过滤网的电动吸尘结构而言，成本低，结构简单，使用更为方便。

附图说明：

图1是实施例1自动清理并收集粉尘的黑板擦的结构示意图；

图2是实施例1自动清理并收集粉尘的黑板擦的的主视图；

图3是图2中的A-A剖视图；

图4是实施例1集尘盒与盒体分离后的示意图；

图5是实施例1自动清理并收集粉尘的黑板擦的爆炸图；

图6是实施例2集尘盒与盒体分离后的示意图；

图7是实施例2盒体的结构示意图；

图8是图7中B处的局部放大图；

图9是实施例2盒体的主视图；

图10是图9中的C-C剖视图。

图中各附图标记为：

1、盒体；2、集尘盒；3、滚筒；4、第一毛刷筒；5、第二毛刷筒；6、粉尘通过层；7、工作层；8、隔离叶板；9、叶片；10、弧形部；11、筒体；12、毛刷；13、第一单向齿轮；14、齿轮；15、支撑板；16、卡口；17、卡槽；18、第二单向齿轮；19、小齿轮；20、大齿轮；21、凹槽；22、导向直条；23、弧形面；24、隔板；25、控制机构；26、控制杆；27、拉线；28、连通孔；29、转动轴；30、第一孔；31、第二孔；32、大径部；33、小径部；34、复位弹簧。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

实施例1

如图1～5所示，一种自动清理并收集粉尘的黑板擦，包括：

盒体1；

隔离叶板8，设置在盒体1中，隔离叶板8将盒体1内部空间分隔成工作层7以及粉尘通过层6，见图3；

滚筒3，转动设置在工作层7，滚筒3的部分外侧壁位于盒体1外侧，滚筒3的第一端安装有第一单向齿轮13，滚筒3的第二端安装有第二单向齿轮18，且第一单向齿轮13与第二单向齿轮18的驱动方向相反；

第一毛刷筒4和第二毛刷筒5，转动设置在工作层7，且分别位于滚筒3两侧，第一毛刷筒4和第二毛刷筒5均包括筒体11以及绕筒体11外周面设置的毛刷12，滚筒3的第一端、第一毛刷筒4的第一端和第二毛刷筒5的第一端位于同一侧，滚筒3的第二端、第一毛刷筒4的第二端和第二毛刷筒5的第二端位于同一侧；两个毛刷筒的两端均安装有齿轮14，第一单向齿轮13通过传动件分别与两个毛刷筒第一端的齿轮配合，第二单向齿轮18通过传动件分别与两个毛刷筒第二端的齿轮配合，第一单向齿轮13随滚筒3转动时，驱动两个毛刷筒向黑板擦内侧转动，第二单向齿轮18随滚筒3转动时，驱动两个毛刷筒向黑板擦内侧转动；

集尘盒2，集尘盒2可拆卸设置在盒体1一侧，集尘盒2用于收集从粉尘通过层6落入的粉尘。

本申请所说的单向齿轮指的是滚筒3只有一个方向的转动能带动单向齿轮一起转动，另外一个方向转动时单向齿轮能与滚筒3相对转动，当单向齿轮能够与滚筒3相对转动时，单向齿轮不能对外输出力矩。本申请所说的第一单向齿轮13与第二单向齿轮18的驱动方向相反，指的是滚筒3不管如何转动(顺时针或逆时针)，滚动只带动其中一个单向齿轮同步转动并输出力矩，而与另一个单向齿轮相对转动，不会对外输出扭矩。本申请所说的毛刷筒向黑板擦内侧转动，指的是工作状态下的毛刷12(毛刷12与黑板配合)，会由远离滚筒3的一侧向靠近滚筒3的一侧转动。

黑板擦使用时，滚筒3与黑板相接触，滚筒3采用高摩擦系数材料，与黑板间产生静摩擦基本不发生相对滑动，擦拭过程中有滚筒3通过单向齿轮、传动件以及毛刷筒的齿轮，驱动毛刷筒转动；通过设置传动件，使得黑板擦左右擦拭时，由滚筒3驱动的两个毛刷筒的转动方向都不变，且两个毛刷筒均向黑板擦内侧转动，这样能避免粉尘的飞扬；毛刷筒擦拭后，粉尘通过隔离叶板8进入尘通过层，并在重力作用下落入集尘盒2(黑板擦使用时，集尘盒2位于下端)；集尘盒2设置为可拆卸装置，当集尘盒2中的粉尘收集多后，可拔出集尘盒2进行清理。

如图4和5所示，于本实施例中，第一单向齿轮13通过两个小齿轮19与第二毛刷筒5第一端的齿轮配合，第一单向齿轮13通过一个大齿轮20与第一毛刷筒4第一端的齿轮配合；第二单向齿轮18通过一个大齿轮20与第二毛刷筒5第二端的齿轮配合，第二单向齿轮18通过两个小齿轮19与第一毛刷筒4第二端的齿轮配合；这样设置使得，当第一单向齿轮或者第二单向齿轮随滚筒转动时，能够驱动第一毛刷筒4和第二毛刷筒5向黑板擦内侧转动。具体而言，于本实施例中，如图5所示角度，当滚筒3顺时针转动时，能够带动第一单向齿轮13同步转动，因为第一单向齿轮13与第二单向齿轮18的驱动方向相反，在滚筒3做顺时针转动时，滚筒3与第二单向齿轮18相对转动配合，第一单向齿轮13驱动对应的大齿轮20逆时针转动，该大齿轮与第一毛刷筒4第一端的齿轮14啮合，驱动第一毛刷筒顺时针转动(即第一毛刷筒4向黑板擦内侧转动)，第一单向齿轮13还驱动对应的两个小齿轮19转动，并最终传动至第二毛刷筒5第一端的齿轮14上，驱动第二毛刷筒5逆时针转动(即第二毛刷筒5向黑板擦内侧转动)；当滚筒3做逆时针转动时，能够带动第二单向齿轮18同步逆时针转动，因为第一单向齿轮13与第二单向齿轮18的驱动方向相反，在滚筒3做逆时针转动时，滚筒3与第一单向齿轮13相对转动配合，第二单向齿轮18驱动对应的两个小齿轮19转动，并最终传动至第一毛刷筒4第二端的齿轮14上，驱动第一毛刷筒4顺时针转动(即第一毛刷筒4向黑板擦内侧转动)，第二单向齿轮18逆时针转动时，带动对应的大齿轮20做顺时针转动，该大齿轮与第二毛刷筒5第二端的齿轮14啮合，驱动第二毛刷筒5做逆时针转动(即第二毛刷筒5向黑板擦内侧转动)。

如图4和5所示，于本实施例中，隔离叶板8包括与滚筒3对应的弧形部10，隔离叶板8与毛刷筒对应处具有多个间隔设置的叶片9，叶片9之间为供粉尘落入粉尘通过层6的通道，叶片9与毛刷筒的轴线倾斜设置。

毛刷筒的毛刷12与黑板接触进出擦除工作，当毛刷12运动到盒体1内与隔离叶板8的叶片9相接触时，毛刷12与叶片9发生碰撞，碰撞过程会抖落毛刷12上吸附的粉尘，由于隔离叶板8采用了百叶窗的结构，能在一定程度上实现粉尘的单向隔离，致使大部分的粉尘进入粉尘通过层6，粉尘通过层6的粉尘在重力作用下自动落入下端的集成盒中。

于本实施例中，盒体1相对的两个侧壁具有凹槽21，隔离叶板8两侧与对应的凹槽21滑动配合。

如图3所示，于本实施例中，盒体1还包括两根横截面为三角形的导向直条22，两根导向直条22分别设置在滚筒3与对应的毛刷筒之间，导向直条22包括两个弧形面23，两个弧形面23分别与滚筒3以及对应毛刷筒配合。导向直条22上设置弧形面23，有利于将擦拭过程中堆积的粉尘导向盒体1内。

于本实施例中，盒体1下端还固定有支撑板15，滚筒3、毛刷筒以及位于盒体1下端的齿轮均与支撑板15转动配合；支撑板15两端具有卡口16，集尘盒2具有与卡口16配合的卡槽17。

实施例2

如图6～10所示，本实施例与实施例1的区别在于，黑板擦还包括隔板24、扭簧以及控制机构25，隔板24通过转动轴29转动安装在粉尘通过层6邻近集尘盒2的一侧，扭簧用于使隔板24保持封闭粉尘通过层6的状态，控制机构25用于在黑板擦工作时，驱动隔板24转动，使得粉尘通过层6与集尘盒2连通。

控制机构25不工作时，扭簧能够使隔板24保持封闭粉尘通过层6的状态，有效防止在取拿黑板擦时，因为握持方向不对，导致集尘盒2内的粉尘返回到粉尘通过层6并从盒体1内流出。在黑板擦使用时，控制机构25驱动隔板24转动，使得粉尘通过层6与集尘盒2连通，从而灰尘能够从粉尘通过层6落入集尘盒2中。

于本实施例中，控制机构25包括：

滑动通道，设置在盒体1与黑板配合的端面上，滑动通道包括两个同轴且相互连通的孔，两个孔分别是位于外侧的第一孔30以及位于内侧的第二孔31，且第一孔30的内径大于第二孔31的内径；

控制杆26，包括大径部32以及小径部33，控制杆26与滑动通道滑动配合，且大径部32与第一孔30配合，第二孔31与小径部33配合，大径部32的端部穿出盒体1的端面；

复位弹簧34，设置在第一孔30内且外套在小径部33上；

连通孔28，设置在盒体1上，用于连通粉尘通过层6以及第一孔30；

拉线27，一端与隔板24固定，另一端穿过连通孔28后与小径部33固定。

控制机构25工作原理如下：黑板擦工作时，大径部32的端部与黑板抵靠，从而将控制杆26压入滑动通道内，因为拉线27与控制杆26连接，会带动拉线27一起移动，从而拉线27带动隔板24转动，使粉尘通过层6与集尘盒2连通；当黑板擦与黑板分离时，在扭簧以及复位弹簧34的作用力下，控制杆26复位。

于本实施例中，转动轴29偏离隔板24的中心线，拉线27与隔板24邻近转动轴29的一侧配合，隔板24相对转动的两侧具有弹性部。转动轴29偏心设置，且拉线27与隔板24邻近转动轴29的一侧配合，这样设置能够在拉线27移动较小距离时，隔板24转动较大角度；隔板24设置弹性部能够在保证较好封闭粉尘通过层6的同时，不会产生较大摩擦力导致隔板24转动不灵敏。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动清理并收集粉尘的黑板擦，其特征在于，包括：

盒体；

隔离叶板，设置在盒体中，隔离叶板将盒体内部空间分隔成工作层以及粉尘通过层；

滚筒，转动设置在所述工作层，滚筒的部分外侧壁位于盒体外侧，所述滚筒的第一端安装有第一单向齿轮，滚筒的第二端安装有第二单向齿轮，且第一单向齿轮与第二单向齿轮的驱动方向相反；

第一毛刷筒和第二毛刷筒，转动设置在所述工作层，且分别位于滚筒两侧，两个毛刷筒的两端均安装有齿轮，所述第一单向齿轮通过传动件分别与两个毛刷筒第一端的齿轮配合，所述第二单向齿轮通过传动件分别与两个毛刷筒第二端的齿轮配合，所述第一单向齿轮随滚筒转动时，驱动两个毛刷筒向黑板擦内侧转动，所述第二单向齿轮随滚筒转动时，驱动两个毛刷筒向黑板擦内侧转动；

集尘盒，集尘盒可拆卸设置在盒体一侧，集尘盒用于收集从粉尘通过层落入的粉尘。

2.如权利要求1所述的自动清理并收集粉尘的黑板擦，其特征在于，隔离叶板包括与滚筒对应的弧形部，隔离叶板与毛刷筒对应处具有多个间隔设置的叶片，叶片之间为供粉尘落入粉尘通过层的通道，所述叶片与毛刷筒的轴线倾斜设置。

3.如权利要求2所述的自动清理并收集粉尘的黑板擦，其特征在于，所述盒体相对的两个侧壁具有凹槽，所述隔离叶板两侧与对应的凹槽滑动配合。

4.如权利要求1所述的自动清理并收集粉尘的黑板擦，其特征在于，所述盒体还包括两根横截面为三角形的导向直条，两根导向直条分别设置在滚筒与对应的毛刷筒之间，所述导向直条包括两个弧形面，两个弧形面分别与滚筒以及对应毛刷筒配合。

5.如权利要求1所述的自动清理并收集粉尘的黑板擦，其特征在于，所述传动件包括至少一个齿轮，所述盒体下端还固定有支撑板，滚筒、毛刷筒以及位于盒体下端的齿轮均与所述支撑板转动配合；支撑板两端具有卡口，集尘盒具有与所述卡口配合的卡槽。

6.如权利要求1所述的自动清理并收集粉尘的黑板擦，其特征在于，第一毛刷筒和第二毛刷筒均包括筒体以及绕筒体外周面设置的毛刷。

7.如权利要求1所述的自动清理并收集粉尘的黑板擦，其特征在于，滚筒的第一端、第一毛刷筒的第一端和第二毛刷筒的第一端位于同一侧，滚筒的第二端、第一毛刷筒的第二端和第二毛刷筒的第二端位于同一侧。

8.如权利要求1所述的自动清理并收集粉尘的黑板擦，其特征在于，黑板擦还包括隔板、扭簧以及控制机构，所述隔板通过转动轴转动安装在粉尘通过层邻近集尘盒的一侧，所述扭簧用于使隔板保持封闭粉尘通过层的状态，所述控制机构用于在黑板擦工作时，驱动隔板转动，使得粉尘通过层与集尘盒连通。

9.如权利要求8所述的自动清理并收集粉尘的黑板擦，其特征在于，所述控制机构包括：

滑动通道，设置在盒体与黑板配合的端面上，滑动通道包括两个同轴且相互连通的孔，两个孔分别是位于外侧的第一孔以及位于内侧的第二孔，且第一孔的内径大于第二孔的内径；

控制杆，包括大径部以及小径部，控制杆与滑动通道滑动配合，且大径部与第一孔配合，第二孔与小径部配合，大径部的端部穿出盒体的端面；

复位弹簧，设置在第一孔内且外套在小径部上；

连通孔，设置在盒体上，用于连通粉尘通过层以及第一孔；

拉线，一端与隔板固定，另一端穿过所述连通孔后与小径部固定。

10.如权利要求9所述的自动清理并收集粉尘的黑板擦，其特征在于，所述转动轴偏离隔板的中心线，所述拉线与隔板邻近转动轴的一侧配合，所述隔板相对转动的两侧具有弹性部。