CN108209771B - 用于清洁机器人的清洁辊 - Google Patents

Abstract

一种可安装到清洁机器人的清洁辊，包括沿着旋转轴线从第一端部延伸到第二端部的伸长轴。第一和第二端部可安装到所述清洁机器人，用于绕旋转轴线旋转。清洁辊进一步包括芯体，其围绕轴附接，并且具有沿着伸长轴定位并临近所述第一和第二端部的外端部。芯体从轴的第一端部附近朝向轴的中心成锥形。所述清洁辊进一步包括护套，护套附接到所述芯体，并延伸超过该芯体的外端部。护套包括第一半部和第二半部，第一半部和第二半部每个都朝向所述轴的中心成锥形。

Description

用于清洁机器人的清洁辊

技术领域

该说明书涉及清洁辊，特别地用于清洁机器人。

背景技术

自动清洁机器人能够在真空抽吸地板表面以从地板表面吸入碎屑时行驶经过地板表面并且避开障碍物。清洁机器人可包括从地板表面拾取碎屑的辊。当清洁机器人运动经过地板表面时，机器人会旋转所述辊，所述辊将碎屑朝向由清洁机器人生成的真空气流导引。在这点上，辊和真空气流可协作以允许机器人吸入碎屑。在辊的旋转期间，辊可接合包括在头发及其它细丝的碎屑。细丝碎屑会缠绕在所述辊周围。

发明内容

在一个方面，可安装到清洁机器人的清洁辊包括沿着旋转轴从第一端部延伸到第二端部的伸长轴。第一和第二端部可安装到清洁机器人，用于绕旋转轴旋转。清洁辊进一步包括芯体，该芯体附接在所述轴周围，并且具有沿着所述伸长轴定位并临近第一和第二端部的外端部。所述芯体从轴的第一端部附近朝向轴的中心成锥形并且从轴的第二端部附近朝向轴的中心成锥形。清洁辊进一步包括护套，其被附接到芯体并延伸超过该芯体的外端部。护套包括第一半部和第二半部，第一半部和第二半部每个都朝向所述轴的中心成锥形。清洁辊进一步包括由芯体的外端部和护套限定的收集井。

在另一个方面，自动清洁机器人包括主体，可操作以使主体移动经过地板表面的驱动器，以及清洁组件。清洁组件包括辊。该辊例如是安装到主体并且绕第一轴线可旋转的第一清洁辊，以及该清洁组件进一步包括安装到主体并绕平行于第一轴线的第二轴线可旋转的第二清洁辊。第一清洁辊的壳和第二清洁辊限定在它们之间的间隔，该间隔沿着第一轴线延伸并且朝向第一清洁辊的长度的中心增大。

在一些实施方式中，清洁辊的长度在20厘米至30厘米范围内。护套例如沿着该护套的长度的75％到90％被附接到伸长轴。

在一些实施方式中，伸长轴被构造为由清洁机器人的电机驱动。

在一些实施方式中，芯体包括围绕所述轴定位并在所述护套内的多个不连续部分。在某些情况下，护套被固定到所述芯体位于所述不连续部分之间。在某些情况下，护套在芯体的不连续部分之间的位置处被粘合到所述轴。

在一些实施方式中，芯体包括远离旋转轴朝向所述护套延伸的多个柱。柱接合所述护套以联接所述护套到所述芯体。

在一些实施方式中，芯体的最小直径在所述轴的中心处。

在一些实施方式中，护套的第一半部和第二半部中的每个包括外表面。该外表面与旋转轴线例如形成在5至20度范围内的角度。

在一些实施方式中，护套的第一半部从第一端部附近到轴的中心成锥形，以及护套的第二半部从轴的第二端部附近朝向所述轴的中心成锥形。

在一些实施方式中，护套包括包围并附接到芯体的壳。该壳包括截头圆锥形半部。

在一些实施方式中，护套包括包围并附接到芯体的壳。所述护套包括，例如，从该壳径向向外延伸的叶片(vane)。临近轴的第一端部的叶片的高度例如小于临近所述轴的中心的叶片的高度。在某些情况下，所述叶片遵循沿着护套的外表面的V形路径。在某些情况下，临近第一端部的叶片的高度在1至5毫米范围内，以及临近轴的中心的叶片的高度在10至30毫米范围内。

在一些实施方式中，收集井之一的长度是清洁辊的长度的5％到15％。

在一些实施方式中，护套的管状部分限定所述收集井。

在一些实施方式中，护套进一步包括包围并附接到芯体的壳，该壳的最大宽度是护套的总直径的80％到95％。

在一些实施方式中，第一清洁辊的壳和第二清洁辊的壳限定所述间隔。

在一些实施方式中，所述间隔在第一清洁辊的长度的中心处在5至30 毫米范围内。

在一些实施方式中，第一清洁辊的长度在20至30厘米范围内。在某些情况下，第一清洁辊的长度大于第二清洁辊的长度。在某些情况下，第一清洁辊的长度等于第二清洁辊的长度。

在一些实施方式中，主体的向前部分具有基本上长方形的形状。第一和第二清洁辊例如被安装到主体的向前部分的下侧。

在一些实施方式中，第一清洁辊和第二清洁辊限定在它们之间的在第一清洁辊的长度的中心处的空气间隙。该空气间隙例如宽度在第一清洁辊和第二清洁辊旋转时变化。

前述的优点可包括，但是不限于，在下面以及在本文的其他地方描述的那些。清洁辊可改进碎屑从地板表面的拾取。扭矩可沿着清洁辊的总长度从驱动轴更容易地传递到清洁辊的外表面。该改进的扭矩传递能使所述清洁辊的外表面在接合所述碎屑时更容易地移动碎屑。与没有在此描述的能实现改进的扭矩传递的特征的其它清洁辊相比，所述清洁辊可在被以给定量的扭矩驱动时能够拾取更多的碎屑。

所述清洁辊可具有增大的长度而没有减小清洁辊从地板表面拾取碎屑的能力。特别地，清洁辊在较长时会需要更大量的驱动扭矩。然而，由于清洁辊的改进的扭矩传递，较小量的扭矩可用来驱动所述清洁辊以获得与其他清洁辊的碎屑拾取能力类似的碎屑拾取能力。如果清洁辊被安装到清洁机器人，那么该清洁辊可具有延伸靠近清洁机器人的侧向侧面的长度，以使得所述清洁辊可够得着在更大范围内的碎屑。

在其它示例中，所述清洁辊可被构造为以没有妨碍清洁辊的清洁特性的方式收集细丝碎屑。细丝碎屑在被收集时可容易地移除。特别地，当清洁辊与来自于地板表面的细丝碎屑接合时，清洁辊可引起细丝碎屑被朝向其中用于细丝碎屑的收集井所在的清洁辊的外端导引。在辊从机器人卸下时，收集井对于用户容易触及，以使得用户可容易地处置细丝碎屑。除了防止对清洁辊的损坏之外，细丝碎屑的改进的收集可例如通过围绕清洁辊的外表面缠绕来减少细丝碎屑将妨碍清洁辊的碎屑拾取能力的可能性。

在进一步的示例中，清洁辊可与另一个清洁辊协作以限定在它们之间的间隔，该间隔改进了由真空组件生成的空气流的特征。所述间隔，通过朝向清洁辊的中心变得更大，可将空气流朝向清洁辊的中心集中。尽管细丝碎屑可趋向于朝向清洁辊的端部收集，但是其他的碎屑可通过其中空气速率最高的清洁辊的中心被更容易地吸入。

该说明书中描述的主题的一个或更多实施方式的细节在附图中和以下描述中进行了阐述。其他潜在的特征、方面和优点从说明书、附图和权利要求书将变得显而易见。

附图说明

图1A是在清洁机器人的清洁操作期间清洁头的仰视图；

图1B是在清洁操作期间图1A的清洁机器人和清洁头的侧剖视图；

图2A是图1B的清洁机器人的仰视图；

图2B是图2A的清洁机器人的侧视分解透视图；

图3A是清洁辊的前视透视图；

图3B是图3A的清洁辊的前视分解透视图；

图3C是图3A的清洁辊的前视图；

图3D是图3A的清洁辊的前剖切视图，其中清洁辊的护套的部分和支撑结构被移除以显示清洁辊的收集井；

图3E是沿着图3C中示出的截面3E-3E截得的图3A的清洁辊的护套的剖视图；

图4A是图3A的清洁辊的支撑结构的透视图；

图4B是图4A的支撑结构的前视图；

图4C是沿着图4B中示出的截面4C-4C截得的图4B的支撑结构的端部的剖视图；

图4D是图示图4A的子组件的端部的在4A中标记的插图4D的放大透视图；

图5A是图示图3C的清洁辊的中心部分的在图3C中标记的插图5A的放大视图；

图5B是沿着图3C中示出的截面5B-5B截得的图3C的清洁辊的端部的剖视图；

图6是图3A的清洁辊的清洁辊的护套的自由部分被移除情况下的示意图。

在各个附图中相同的附图标记和标识表示相同的元件。

具体实施方式

参照图1A和1B，用于清洁机器人102的清洁头100包括清洁辊104a， 104b，该清洁辊被定位成接合地板表面10上的碎屑106。图1A图示了在清洁操作期间的清洁头100，清洁头100与清洁头100安装到其上的清洁机器人102隔离。清洁机器人102在从地板表面10吸入碎屑106时在地板表面 10上到处移动。图1B图示了清洁机器人102通过地板表面10并且旋转所述辊104a，104b以在清洁操作期间从地板表面10吸入碎屑106时的清洁机器人102，其中清洁头100被安装到清洁机器人102。在清洁操作期间，清洁辊104a，104b可旋转以将碎屑106从地板表面10提升到清洁机器人102 中。清洁辊104a，104b的外表面接合碎屑106并且搅动碎屑106。清洁辊 104a，104b的旋转促进碎屑106朝向清洁机器人102的内部运动。

在一些实施方式中，如在此描述的，清洁辊104a，104b是弹性体辊，其特征在于沿着清洁辊104a，104b的外表面分布的袖章形的叶片224a，224b 的模式(示出在图1A中)。清洁辊104a，104b中的至少一个，例如清洁辊 104a的叶片224a，224b沿着清洁辊104a，104b的长度与地板表面10接触，并且在旋转期间经历一致地施加的摩擦力，该清洁辊不存在具有柔韧硬毛的刷子。此外，与具有从轴径向地延伸的不同硬毛的清洁辊类似，清洁辊104a，104b具有径向地向外延伸的叶片224a，224b。然而，叶片224a，224b还在纵向方向上沿着清洁辊104a，104b的外表面连续地延伸。叶片224a，224b 还沿着清洁辊104a，104b的外表面沿周向延伸，从而限定如在此描述的沿着清洁辊104a，104b的外表面的V形路径。然而，其他适合的构造也是可构想到的。例如，在一些实施方式中，除了叶片224a，224b之外或作为叶片224a，224b的替代选择，后辊和前辊104a，104b中的至少一个可包括用于搅动所述地板表面的硬毛和/或伸长的柔韧挡片。

如图1A中示出的，间隔108和空气间隙109被限定在清洁辊104a和清洁辊104b之间。间隔108和空气间隙109两者都从清洁辊104a的第一外端部110a延伸到清洁辊104a的第二外端部112a。如在此描述的，间隔108对应于在没有清洁辊104a，104b上的叶片的情况下清洁辊104a，104b之间的距离，而空气间隙109对应于包括在清洁辊104a，104b上的叶片的情况下的清洁辊104a，104b之间的距离。空气间隙109的尺寸设置为当辊104a， 104b旋转时容纳由辊104a，104b移动的碎屑106以及当清洁辊104a，104b 旋转时能使空气流被抽吸到清洁机器人102中并且宽度变化。尽管空气间隙 109可在辊104a，104b的旋转期间宽度变化，但是间隔108在辊104a，104b 的旋转期间具有恒定的宽度。间隔108促进由辊104a，104b引起的碎屑106 向上朝向机器人102的内部运动，以使得碎屑被机器人102吸入。如在此描述的，间隔108的尺寸朝向清洁辊104a的长度L1的中心114，例如，沿着清洁辊104a的纵向轴线126a的清洁辊中心114增大。间隔108的宽度朝向清洁辊104a的端部110a，112a减小。这样的间隔108的构造可改进辊104a， 104b的碎屑拾取能力，同时减小由辊104a，104b拾取的细丝碎屑妨碍辊 104a，104b的操作的可能性。

示例性清洁机器人

清洁机器人102是自动地通过地板表面10同时从地板表面10的不同部分吸入碎屑106的自动清洁机器人。在图1B和2A中图示的示例中，机器人102包括横穿地板表面10的可动主体200。主体200在某些情况下包括多个连接结构，清洁机器人102的可动部件被安装到该多个连接结构。该连接结构包括，例如，盖住清洁机器人102的内部部件的外壳体，驱动轮210a， 210b和辊104a，104b被安装到其上的底盘，安装到外壳体的缓冲器等。如图2A中示出的，在一些实施方式中，主体200包括具有基本上长方形形状的前部202a和具有基本上半圆形状的后部202b。前部202a是，例如，清洁机器人102的前三分之一到前二分之一，后部202b是清洁机器人102的后二分之一到三分之二。前部202a包括，例如，基本上垂直于前部202a的前侧206的两个侧向侧面204a，204b。

如图2A中示出的，机器人102包括驱动系统，驱动系统包括致动器208a， 208b，例如，电机，可与驱动轮210a，210b一起操作。致动器208a，208b 被安装在主体200中并且可操作地连接到驱动轮210a，210b，该驱动轮被可旋转地安装到主体200。驱动轮210a，210b支撑主体200在地板表面10上方。致动器208a，208b在被驱动时使驱动轮210a，210b旋转，以能使机器人102自动地移动横穿地板表面10。

机器人102包括控制器212，其操作致动器208a，208b以在清洁操作期间自动地使机器人102在地板表面10到处行驶。致动器208a，208b可操作以在向前驱动方向116(示出在图1B中)上驱动机器人102并使机器人102 转向。在一些实施方式中，机器人102包括支撑主体200在地板表面10上方的脚轮211。脚轮211，例如，支撑主体200的后部202b在地板表面10上方，以及驱动轮210a，210b支撑主体200的前部202a在地板表面10上方。

如图1B和2A中所示的，真空组件118被承载在机器人102的主体200 内，例如，在主体200的后部202b中。控制器212操作所述真空组件118 以生成流过靠近辊104a，104b的空气间隙109、流过主体200并从主体200 中出来的空气流120。真空组件118包括，例如，当旋转时生成空气流120 的推进器。空气流120和旋转时的辊104a，104b协作以将碎屑106吸入机器人102中。安装在主体200中的清洁箱122容纳由机器人102吸入的碎屑 106，在主体200中的过滤器123在空气流120进入真空组件118并从主体 200中排出之前将碎屑106与空气流120分开。在这点上，碎屑106在空气流120从主体200排出之前被捕捉在清理箱122和过滤器123二者中。

如图1A和2A中所示的，清洁头100和辊104a，104b定位在主体200 的前部202a中位于侧向侧面204a，204b之间。辊104a，104b可操作地连接到致动器214a，214b，例如，电机。清洁头100和辊104a，104b位于清洁箱122的前方，清洁箱位于真空组件118的前方。在关于图2A，2B描述的机器人102的示例中，主体200的前部202a的基本上矩形的形状能使辊 104a，104b比用于例如具有圆形形状主体的清洁机器人的辊更长。

辊104a，104b被安装到清洁头100的壳体124并且例如间接地或直接地安装到机器人102的主体200。特别地，辊104a，104b被安装到主体200 的前部202a的下侧，以使得在清洁操作期间当该下侧面向地板表面10时，所述辊104a，104b接合地板表面10上的碎屑106。

在一些实施方式中，清洁头100的壳体124被安装到机器人102的主体 200。在这点上，辊104a，104b也被安装到机器人102的主体200，例如，通过壳体124间接地安装到主体200。替代地或另外地，清洁头100是机器人102的可移除组件，其中壳体124与安装在其中的辊104a，104b被可移除地安装到机器人102的主体200。壳体124和辊104a，104b作为一单元从主体200可移除，以使得清洁头100与替换清洁头容易更换。

在一些实施方式中，不是被可移除地安装到主体200，清洁头100的壳体124不是与主体200分开的部件，而是，对应于机器人102的主体200的整体部分。辊104a，104b被安装到机器人102的主体200，例如，直接地安装到主体200的整体部分。辊104a，104b每个都可从清洁头100的壳体124 和/或从机器人102的主体200独立地移除，以使得辊104a，104b可容易被清洁或用替换辊替换。如在此描述的，辊104a，104b可包括用于细丝碎屑的收集井，所述收集井在辊104a，104b从壳体124拆卸时可由用户容易地触及并且清洁。

辊104a，104b相对于清洁头100的壳体124并且相对于机器人102的主体200可旋转。如图1B和2A中示出的，辊104a，104b围绕平行于地板表面10的纵向轴线126a，126b可旋转。轴线126a，126b彼此平行且分别对应于清洁辊104a，104b的纵向轴线。在一些情况下，轴线126a，126b垂直于机器人102的向前驱动方向116。清洁辊104a的中心114沿着纵向轴线126a定位，并且对应于清洁辊104a的长度L1的中点。在这点上，中心114 沿着清洁辊104a的旋转轴线定位。

在一些实施方式中，参照图2B中示出的清洁头100的分解视图，辊104a， 104b每个都包括护套220a，220b，该护套包括壳222a，222b和叶片224a， 224b。辊104a，104b每个都还包括支撑结构226a，226b以及轴228a，228b。护套220a，220b在一些情况下是由弹性体材料形成的单个模制件。在这点上，壳222a，222b和它的相应叶片224a，224b是单个模制件的一部分。护套220a，220b从它的外表面朝向轴228a，228b向里延伸，以使得护套220a， 220b的材料量抑制护套220a，220b在响应于接触目标，例如地板表面10 而偏斜。护套220a，220b的高表面摩擦力 能使护套220a，220b接合碎屑106 并导引碎屑106朝向清洁机器人102的内部，例如，朝向清洁机器人102内的空气管道128。

轴228a，228b以及，在一些情况下，支撑结构226a，226b，在辊104a， 104b被安装到机器人102的主体200时被可操作地连接到致动器214a，214b (示意性地示出在图2A中)。当辊104a，104b被安装到主体200时，在轴 228a，228b的第二端部232a，232b上的安装装置216a，216b联接轴228a， 228b到致动器214a，214b。轴228a，228b的第一端部230a，230b被可旋转地安装到清洁头100的壳体124或机器人102的主体200上的安装装置 218a，218b。该安装装置218a，218b相对于壳体124或主体200被固定。在一些情况下，如在此所述的，支撑结构226a，226b的部分与轴228a，228b 协作以旋转地联接清洁辊104a，104b到致动器214a，214b，以及可旋转地安装清洁辊104a，104b到所述安装装置218a，218b。

如图1A中所示的，辊104a和辊104b彼此隔开，以使得辊104a的纵向轴线126a和辊104b的纵向轴线126b限定一间距S1。间距S1，例如，在2 至6厘米范围内，例如，在2至4厘米范围内，在4至6厘米范围内等。

辊104a和辊104b被安装成使得辊104a的壳222a和辊104b的壳222b 限定间隔108。间隔108在壳222a和壳222b之间并且在壳222a，222b之间纵向地延伸。特别地，辊104b的壳222b的外表面和辊的壳222a的外表面由该间隔108分开，该间隔的宽度沿着辊104a，104b的纵向轴线126a，126b 变化。间隔108朝向清洁辊104a的中心114，例如，朝向穿过清洁辊104a， 104b两者的中心并垂直于纵向轴线126a，126b的平面成锥形。间隔108的宽度朝向中心114减小。

间隔108被测量为壳222a的外表面和壳222b的外表面之间的宽度。在一些情况下，间隔108的宽度被测量为在沿着纵向轴线126a的各个点处的壳222a和壳222b之间的最近距离。间隔108的宽度沿着穿过纵向轴线126a， 126b二者的平面被测量。在这点上，所述宽度变化，以使得辊104a，104b 之间在它们的中心处的距离S3大于在它们的端之间的距离S2。

参照图1A中的插图132a，临近辊104a的第一端部110a的间隔108的长度S2在2至10毫米范围内，例如，在2毫米至6毫米范围内，在4毫米至8毫米范围内，在6毫米至10毫米范围内等。间隔108的长度S2，例如，对应于间隔108沿着辊104a的长度L1的最小长度。参照图1A中的插图 132b，临近清洁辊104a的中心114的间隔108的长度S3例如在5毫米至30 毫米范围内，例如在5毫米至20毫米范围内，在10毫米至25毫米范围内，在15毫米至30毫米范围内等。长度S3，例如，比长度S2大3到15倍，例如比长度S2大3到5倍、5到10倍、10到15倍等。间隔108的长度S3，例如，对应于间隔108沿着辊104a的长度L1的最大长度。在一些情况下，间隔108从清洁辊104的中心114朝向端部110a，110b线性地增大。

在辊104a，104b之间的空气间隙109被限定为在相对的辊104a，104b 上的叶片224a，224b的自由末端之间的距离。在某些示例中，该距离根据叶片224a，224b在旋转期间如何对齐而变化。在辊104a，104b的护套220a， 220b之间的空气间隙109沿着辊104a，104b的纵向轴线126a，126b变化。特别地，空气间隙109的宽度的尺寸根据辊104a，104b的叶片224a，224b 的相对位置变化。空气间隙109的宽度由护套220a，220b的外周之间的距离限定，例如，当叶片224a，224b在辊104a，104b的旋转期间彼此面对时，由叶片224a，224b限定。当辊104a，104b二者的叶片224a，224b没有面向另一辊时，空气间隙109的宽度由壳222a，222b的外周之间的距离限定。在这点上，尽管辊104a，104b的外周如在此所述的沿着辊104a，104b的长度是一致的，但是辊104a，104b之间的空气间隙109的宽度随着辊104a，104b旋转而变化。特别地，尽管间隔108在相对的辊104a，104b的旋转期间具有恒定长度，但是限定空气间隙109的距离由于辊104a，104b的叶片 224a，224b的相对运动而在辊104a，104b的旋转期间变化。空气间隙109 的宽度将从当叶片224a，224b面向彼此时的1毫米到10毫米的最小宽度变化到当叶片224a，224b没有对准时的5毫米到30毫米的最大宽度。该最大宽度对应于，例如，在清洁辊104a，104b的中心处的间隔108的长度S3，并且最小宽度对应于在清洁辊104a，104b的中心处的该间隔108的长度减去叶片224a，224b的高度。

参照图2A，在一些实施方式中，为了将碎屑106朝向辊104a，104b清扫，机器人102包括刷子233，其围绕非水平轴线，例如，与地板表面10 成在75度至90度范围内的角度的轴线旋转。非水平轴线，例如，与清洁辊 104a，104b的纵向轴线126a，126b形成在75度至90度范围内的角度。机器人102包括可操作地连接到刷子233的致动器234。刷子233延伸超过主体200的周边，以使得刷子233能够接合辊104a，104b通常不能够着的地板表面10的部分上的碎屑106。

在图1B中示出的清洁操作期间，当控制器212操作致动器208a，208b 以使机器人102横穿地板表面10行驶时，如果刷子233存在，则控制器212 操作致动器234以使刷子233绕非水平轴线旋转以接合辊104a，104b不能够着的碎屑106。特别地，刷子233能够接合靠近环境的壁的碎屑106并且将碎屑106朝向辊104a，104b刷动。刷子233将碎屑106朝向辊104a，104b 清扫以使得碎屑106可穿过辊104a，104b之间的间隔108被吸入。

控制器212操作致动器214a，214b以使辊104a，104b绕轴线126a，126b 旋转。辊104a，104b在当旋转时接合地板表面10上的碎屑106，并使碎屑 106朝向空气管道128运动。如图1B中所示的，辊104a，104b，例如，相对于彼此反向旋转以在碎屑106穿过间隔108并朝向空气管道128运动时协作，例如，辊104a在顺时针方向130a上旋转，而辊104b在逆时针方向130b 上旋转。

控制器212还操作真空组件118以生成空气流120。真空组件118被操作以生成穿过间隔108的空气流120，以使得空气流120能够使由辊104a， 104b收回的碎屑106运动。空气流120将碎屑106带入到收集由空气流120 输送的碎屑106的清洁箱122中。在这点上，真空组件118和辊104a，104b 二者促进碎屑106从地板表面10的吸入。空气管道128接收包含碎屑106 的空气流120并将空气流120导引到清洁箱122中。碎屑106沉积在清洁箱 122中。在辊104a，104b的旋转期间，辊104a，104b施加力到地板表面10 以搅动在地板表面10上的任何碎屑。碎屑106的搅动可引起碎屑106从地板表面10去除，以使得辊104a，104b可更多地接触碎屑106，以使得由真空组件118生成的空气流120可更容易地将碎屑106带向机器人102的内部。如在此所述的，从致动器214a，214b朝向辊104a，104b的外表面的改进的扭矩传递能使辊104a，104b施加更大的力。结果，与具有减小的扭矩传递的辊和刷子或响应于与地板表面10或与碎屑106接触而容易变形的辊和刷子相比，辊104a，104b能够更好地搅动地板表面10上的碎屑106。

示例性清洁辊

关于图2B描述的辊104a，104b的示例可包括如关于图3A-3E、4A-4D 和5A-5B 描述的附加构造。如图3B中示出的，辊300的示例包括护套302、支撑结构303和轴306。辊300，例如，对应于关于图1A，1B，2A和2B 所述的后辊104a。护套302、支撑结构303和轴306类似于关于图2B描述的护套220a、支撑结构226a和轴228a。在一些实施方式中，护套220a、支撑结构226a和轴228a分别是护套302、支撑结构303和轴306。如图3C中所示的，辊300的总长度L2类似于关于辊104a，104b描述的总长度L1。

与清洁辊104a相似，清洁辊300可被安装到清洁机器人102。与清洁机器人102、清洁辊300和它们的部件有关的绝对和相对尺寸在此被描述。一些这些尺寸在图中由附图标记，例如，W1，S1-S3，L1-L10，D1-D7，M1 和M2表示。实施方式中的这些尺寸的示例性值在此例如在“清洁机器人和清洁辊的示例性尺寸”的部分中进行了描述。

参照图3B和3C，轴306是具有第一外端部308和第二外端部310的伸长构件。轴306沿着纵向轴线312，例如，辊104a绕其旋转的轴线126a，从第一端部308延伸到第二端部310。轴306是例如由金属材料形成的驱动轴。

轴306的第一端部308和第二端部310被构造为安装到清洁机器人，例如，机器人102。第二端部310被构造为安装到安装装置，例如，安装装置 216a。安装装置联接轴306到清洁机器人的致动器，例如，关于图2A描述的致动器214a。第一端部308可旋转地安装轴306到安装装置，例如，安装装置218a。第二端部310由清洁机器人的致动器驱动。

参照图3B，支撑结构303围绕轴306定位，并且被旋转地联接到轴306。支撑结构303包括附接到轴306的芯体304。如在此所述的，芯体304和轴 306被附接到彼此，在一些实施方式中，通过埋入模制工艺，在该埋入模制工艺期间，芯体304被粘合到轴306。参照图3D和3E，芯体304包括第一外端部314和第二外端部316，其中的每个沿着轴306定位。芯体304的第一端部314定位成临近轴306的第一端部308。芯体304的第二端部316被定位成临近轴306的第二端部310。芯体304沿着纵向轴线312延伸并且封闭轴306的轴。

参照图3D和4A，在一些情况下，支撑结构303进一步包括沿着辊300 的纵向轴312线从芯体304的第一端部314朝向所述轴306的第一端部308 延伸的伸长部分305a。伸长部分305a具有，例如，柱形形状。支撑结构303 的伸长部分305a和轴306的第一端部308，例如，被构造为可旋转地安装到安装装置，例如，安装装置218a。安装装置218a，218b，例如，起到支承表面的作用，以使伸长部分305a，由此辊300能够绕它的纵向轴线312以在由伸长部分305a和安装装置之间的接触引起的相对很小的摩擦力下旋转。

在一些情况下，支撑结构303包括沿着辊300的纵向轴线312从芯体304 的第二端部314朝向所述轴306的第二端部310延伸的伸长部分305b。支撑结构303的伸长部分305b和芯体304的第二端部314，例如，被联接到所述安装装置，例如，安装装置216a。安装装置216a能使辊300被安装到清洁机器人的致动器，例如，旋转地联接到该致动器的电机轴。伸长部分305b 具有例如棱形形状，该棱形形状具有非圆形截面，例如正方形、六边形或其他多边形状，其旋转地联接所述支撑结构303到可旋转的安装装置，例如，安装装置216a。伸长部分305b与所述安装装置216a接合，以旋转地联接所述支撑结构303到所述安装装置216a。

安装装置216a旋转地联接轴306和支撑结构303二者到清洁机器人的致动器，从而改进从致动器到轴306和支撑结构303的扭矩传递。轴306可以以改进从轴306到支撑结构303和护套302的扭矩传递的方式被附连到支撑结构303和护套302。参照图3C和3E，护套302被附接到支撑结构303 的芯体304。如在此所述的，支撑结构303和护套302被附接到彼此，以旋转地联接所述护套302到支撑结构303，特别地，以沿着护套302和支撑结构303之间的接合面的总长度改进从支撑结构303到护套302的扭矩传递的方式。护套302被附接到芯体304，例如，通过其中芯体304和护套302被直接粘合到彼此的包覆模制或埋入模制工艺。另外，在一些实施方式中，护套302和芯体304包括互锁的几何形状，其保证芯体304的旋转运动驱动护套302的旋转运动。

护套302包括第一半部322和第二半部324。第一半部322对应于在穿过辊300的中心326且垂直于辊300的纵向轴线312的中心平面327的一侧上的护套302的部分。第二半部324对应于在中心平面327的另一侧上的护套302的另一部分。中心平面327是例如将辊300分成两个对称半部的二等分平面。在这点上，固定部分331定中心在该二等分平面上。

护套302包括在护套302的第一半部322上的第一外端部318和在护套 302的第二半部324上的第二外端部320。护套302沿着辊300的纵向轴线 312延伸超过支撑结构303的芯体304，特别地超过芯体304的第一端部314 和第二端部316。在一些情况下，护套302沿着辊300的纵向轴线312延伸超过伸长部分305，并且伸长部分305b沿着辊300的纵向轴线312延伸超过护套302的第二端部320。

在一些情况下，沿着芯体304的长度延伸的护套302的固定部分331a 被附接到支撑结构303，而延伸超过芯体304的长度的护套302的自由部分 331b，331c没有被附接到支撑结构303。固定部分331a沿着纵向轴线312 的两个方向从中心平面327延伸，例如，使得固定部分331a关于中心平面 327是对称的。自由部分331b被固定到固定部分331a的一端，并且自由部分331c被固定到固定部分331a的另一端。

在一些实施方式中，固定部分331a趋向于当辊300的护套302接触目标时，例如接触地板表面10和地板表面10上的碎屑时，比自由部分331b， 331c变形相对较小。在一些情况下，护套302的自由部分331b，331c响应于与地板表面10接触而偏斜，而固定部分331a被径向地压缩。固定部分331a 的径向压缩量小于自由部分331b，331c的径向偏斜量，因为固定部分331a 包括朝向轴306径向地延伸的材料。如在此所描述的，在一些情况下，形成固定部分331a的材料接触所述轴306和芯体304。

图3D图示了辊300的剖切视图，护套302的部分被移除。参照图3A， 3D和3E，辊300包括第一收集井328和第二收集井330。收集井328，330 对应于辊300的端部上的容积，由辊300接合的细丝碎屑趋于收集在该容积中。特别地，当在清洁操作期间所述辊300接合地板表面10上的细丝碎屑时，细丝碎屑在护套302的端部318，320上运动，围绕所述轴306缠绕，然后收集在收集井328，330内。细丝碎屑围绕支撑结构303的伸长部分305a， 305b缠绕，并且可由用户从伸长部分305a，305b容易地移除。在这点上，伸长部分305a，305b被定位在收集井328，330内。收集井328，330由护套302、芯体304和轴306限定。收集井328，330由延伸超过芯体304的端部314和316的护套302的自由部分限定。

第一收集井328位于护套302的第一半部322内。第一收集井328，例如，由芯体304的第一端部314、支撑结构303的伸长部分305a、护套302 的自由部分331b和轴306限定。芯体304的第一端部314和护套302的自由部分331b限定第一收集井328的长度L5。

第二收集井330位于护套302的第二半部324内。第二收集井330例如由芯体304的第二端部316、护套302的自由部分331c和轴306限定。芯体 304的第二端部316和护套302的自由部分331c限定第二收集井330的长度 L5。

参照图3E，护套302沿着辊300的纵向轴线312朝向中心326，例如朝向中心平面327成锥形。护套302的第一半部322和第二半部324二者都沿着纵向轴线312朝向中心326，例如朝向中心平面327，分别在第一半部322 和第二半部324的至少一部分之上成锥形。第一半部322从轴306的第一外端部308附近到中心326成锥形，并且第二半部324从轴306的第二外端部 310附近到中心326成锥形。在一些实施方式中，第一半部322从所述第一外端部318到中心326成锥形，以及第二半部324从第二外端部320到中心 326成锥形。在一些实施方式中，不是沿着护套302的总长度朝向中心326 成锥形，护套302沿着护套302的固定部分331a朝向中心326成锥形，护套302的自由部分331b，331c不是成锥形的。护套302的锥度在一些实施方式之间变化。限定所述锥度的尺寸的示例在本文中其他部分被描述。

类似地，为了能使护套302朝向辊300的中心326成锥形，支撑结构303 包括锥形部分。支撑结构303的芯体304例如包括朝向辊300的中心326成锥形的部分。图4A-4D图示了芯体304的示例性构造。参照图4A和4B，芯体304包括第一半部400和第二半部402，第一半部400包括第一端部314，第二半部402包括第二端部316。芯体304的第一半部400和第二半部402 关于中心平面327是对称的。

第一半部400沿着纵向轴线312朝向辊300的中心326成锥形，第二半部402朝向辊300的中心326，例如朝向中心平面327成锥形。在一些实施方式中，芯体304的第一半部400从第一端部314朝向中心326成锥形，芯体304的第二半部402沿着纵向轴线312从第二端部316朝向中心326成锥形。在一些情况下，芯体304沿着芯体304的总长度L3朝向中心326成锥形。在一些情况下，靠近辊300的中心326或在辊300的中心326处的芯体 304的外径D1小于靠近芯体304的第一和第二端部314，316或在芯体304 的第一和第二端部314，316处的芯体304的外径D2，D3。芯体304的外径，例如沿着辊300的纵向轴线312例如，从沿着纵向轴线312的在端部314， 316二者处的位置到中心326线性地减小。

在一些实施方式中，支撑结构303的芯体304从第一端部314和第二端部316朝向辊300的中心326成锥形，并且伸长部分305a，305b整合到芯体304。芯体304沿着芯体304的总长度L3被附接到轴306。通过沿着芯体 304的总长度L3附接到芯体304，施加到芯体304和/或轴306的扭矩可沿着芯体304的总长度L3更均匀地传递。

在一些实施方式中，支撑结构303是单个单体部件，其中芯体304沿着支撑结构303的总长度延伸而没有任何不连续。芯体304整合到第一端部314 和第二端部316。替代地，参照图4B，芯体304包括围绕所述轴306定位、定位在护套302内以及附接到护套302的多个不连续部分。芯体304的第一半部400包括例如多个部分402a，402b，402c。部分402a，402b，402c彼此是不连续的，以使得芯体304包括在部分402a，402b和部分402b，402c 之间的间隙403。多个部分402a，402b，402c中的每个都被附接到轴306，以便改进从轴306到芯体304和支撑结构303的扭矩传递。在这点上，轴306 将多个部分402a，402b，402c中的每个机械地联接到彼此，以使得部分402a， 402b，402c共同地随轴306旋转。多个部分402a，402b，402c中的每个都朝向辊300的中心326成锥形。多个部分402a，402b，402c，例如，每个都远离芯体304的第一端部314成锥形，并且朝向中心326成锥形。支撑结构 303的伸长部分305a被固定到芯体304的部分402a，例如，整合到芯体304 的部分402a。

类似地，芯体304的第二半部402包括例如彼此不连续的多个部分404a， 404b，404c，以使得芯体304包括在部分404a，404b之间和部分404b，404c 之间的间隙403。多个部分404a，404b，404c中的每个被附接到轴306。在这点上，轴306将多个部分404a，404b，404c中的每个机械地联接到彼此，以使得部分404a，404b，404c共同地随轴306旋转。芯体304的第二半部 402因此与芯体304的第一半部400共同地旋转。多个部分404a，404b，404c 中的每个都朝向辊300的中心326成锥形。多个部分404a，404b，404c，例如，每个都远离芯体304的第二端部314成锥形，并且朝向中心326成锥形。支撑结构303的伸长部分305b被固定到芯体304的部分404a，例如，整合到芯体304的部分404a。

在一些情况下，最靠近中心326的第一半部400的部分402c和最靠近中心326的第二半部402的部分404c彼此是连续的。第一半部400的部分 402c和第二半部402的部分404c形成从中心326向外朝向芯体304的第一端部314和第二端部316二者延伸的连续部分406。在这样的示例中，芯体 304包括五个不同的、不连续部分402a，402b，406 404a，404b。相似地，支撑结构303包括五个不同的、不连续部分。这些部分中的第一个包括伸长部分305a和芯体304的部分402a。这些部分中的第二个对应于芯体304的部分402b。这些部分中的第三个对应于芯体304的连续部分406。这些部分中的第四个对应于芯体304的部分404b。这些部分中的第五个包括伸长部分 305b和芯体304的部分404a。尽管芯体304和支撑结构303被描述为包括五个不同且不连续部分，但是在一些实施方式中，芯体304和支撑结构303 包括更少或附加的不连续部分。

参照图4C和4D二者，芯体304的第一端部314包括交替的肋408，410。肋408，410每个都远离辊300的纵向轴线312径向地向外延伸。肋408，410 彼此是连续的并且形成部分402a。

横向肋408相对于纵向轴线312横向地延伸。横向肋408包括被固定到轴306的环部分412和从该环部分412径向地向外延伸的凸部414a-414d。在一些实施方式中，凸部414a-414d关于环部分412是轴对称的，例如，关于辊300的纵向轴线312是轴对称的。

纵向肋410沿着纵向轴线312纵向地延伸。肋410包括被固定到轴306 的环部分416和从环部分416径向地向外延伸的凸部418a-418d。凸部 418a-418d关于环部分416是轴对称的，例如，关于辊300的纵向轴线312 是轴对称的。

肋408的环部分412具有大于肋410的环部分416的壁厚度的壁厚度。肋408的凸部414a-414d具有大于肋410的凸部418a-418d的壁厚度的壁厚度。

凸部414a-414d的自由端415a-415d限定肋408的外径，凸部418a-418d 的自由端419a-419d限定肋410的外径。自由端415a-415d，419a-419d和纵向轴线312之间的距离限定肋408，410的宽度。在一些情况下，这些宽度是肋408，410的外径。自由端415a-415d，419a-419d是与中心沿着纵向轴 312的圆一致的弧，例如是这些圆的圆周的部分。这些圆彼此同心并且与环部分412，416同心。在一些情况下，较靠近所述中心326的肋408，410的外径大于较远离中心326的肋408，410的外径。肋408，410的外径从第一端部314到中心326，例如，到中心平面327线性地减小。特别地，如图4D 中所示的，肋408，410形成沿着部分402a的长度延伸的连续纵向肋411。该肋从纵向轴线312径向地向外延伸。肋411相对于纵向轴线312的高度朝向中心327减小。肋411的高度例如朝向中心327线性地减小。

在一些实施方式中，还参照图4B，支撑结构303的芯体304包括远离辊300的纵向轴线312延伸的柱420。柱420例如从平行于辊300的纵向轴线312延伸并延伸穿过该辊300的纵向轴线312的平面延伸。如在此所述的，柱420可改进护套302和支撑结构303之间的扭矩传递。柱420延伸到护套 302中以改进扭矩传递以及改进护套302和支撑结构303之间的粘合强度。柱420可通过平衡在整个辊300上的质量分布来稳定和减轻辊300中的振动。

在一些实施方式中，柱420垂直于芯体304的肋，例如，垂直于凸部418a， 418c延伸。凸部418a，418c例如远离辊300的纵向轴线312垂直地延伸，并且柱420从凸部418a，418c延伸并垂直于凸部418a，418c。柱420具有例如在0.5至4毫米范围内的长度L6，例如，0.5到2毫米范围内的长度，1 毫米到3毫米范围内的长度，1.5毫米到3毫米范围内的长度，2毫米到4 毫米范围内的长度等。

在一些实施方式中，芯体304包括在沿着辊300的纵向轴线312的多个位置处的多个柱420a，420b。芯体304包括例如从垂直于辊300的纵向轴线 312的单个横向平面延伸的多个柱420a，420c。柱420a，420c例如沿着平行于辊300的纵向轴线312延伸并且延伸穿过该辊300的纵向轴线312的纵向平面彼此对称。所述纵向平面不同于并垂直于柱420a，420c从其延伸的横向平面。在一些实施方式中，在横向平面处的柱420a，420c关于辊300的纵向轴线312轴对称地布置。

尽管对于肋408，410中的每个图示了四个凸部，但是在一些实施方式中，肋408，410包括更少或附加的凸部。尽管图4C和4D关于第一端部314 和芯体304的部分402a被描述，但是第二端部316和芯体304的其他部分 402b，402c和404a-404c的构造可类似于关于图4C和4D中的示例描述的构造。芯体304的第一半部400例如关于中心平面327与第二半部402对称。

围绕芯体304定位的护套302具有若干适当的构造。图3A-3E图示了一个示例性构造。护套302包括包围并附接到芯体304的壳336。壳336包括关于中心平面327对称的第一半部338和第二半部340。护套302的第一半部322包括壳336的第一半部338，护套302的第二半部324包括壳336的第二半部340。

在一些实施方式中，壳336的第一半部338和第二半部340包括截头圆锥体部分341a，341b和筒形部分343a，343b。截头圆锥体部分341a，341b 和筒形部分343a，343b的中心轴线中的每个都平行于且穿过辊300的纵向轴线312延伸。

护套302的自由部分331b，331c包括筒形部分343a，343b。在这点上，筒形部分343a，343b延伸超过芯体304的端部314，316。筒形部分343a，343b是具有内表面和外表面的管状部分。收集井328，330由筒形部分343a， 343b的内表面限定。

护套302的固定部分331a包括壳336的截头圆锥体部分341a，341b。截头圆锥体部分341a，341b从中心平面327沿着纵向轴线312朝向护套302 的端部318，320延伸。截头圆锥体部分341a，341b被布置在支撑结构303 的芯体304上，以使得壳336的外径朝向辊300的中心326，例如，朝向中心平面327减小。在中心平面327处的壳336的外径D4例如小于在护套302 的外端部318，320处的壳336的外径D5，D6。然而，筒形部分343a，343b 的内表面是自由的，截头圆锥体部分341a，341b的内表面被固定到芯体304。在一些情况下，壳336的外径朝向中心326线性地减小。

尽管护套302被描述为具有筒形部分343a，343b，但是在一些实施方式中，部分343a，343b是截头圆锥体部分341a，341b的一部分，且也是成锥形的。截头圆锥体部分341a，341b沿着护套302的总长度延伸。在这点上，收集井328，330由截头圆锥体部分341a，341b的内表面限定。

参照图3D，壳336包括芯体固定部分350，其附接到芯体304的凸部，例如，凸部414a-414d，418a-418d。特别地，芯体固定部分350固定所述截头圆锥体部分341a，341b到芯体304。每个芯体固定部分350从壳336的外表面向内径向地延伸，并且被附接到芯体304的凸部。例如，芯体固定部分 350与芯体304互锁以能实现从芯体304到截头圆锥体部分341a，341b的均匀的扭矩传递。特别地，芯体固定部分350位于芯体304的凸部414a-414d， 418a-418d之间，以使得芯体304在芯体304旋转时可更容易地驱动所述壳 336，由此驱动护套302。芯体固定部分350例如是楔形部分，其在芯体304 的相邻的凸部414a-414d，418a-418d之间周向地延伸并且朝向芯体304的环部分412，416向内径向地延伸。

参照图3E，壳336进一步包括轴固定部分352，其从壳336的外表面朝向轴306向内径向地延伸。轴固定部分352将截头圆锥体部分341a，341b 固定到轴306。特别地，轴固定部分352在不连续部分402a，402b，402c之间向内延伸到轴306，使轴固定部分352能将护套302固定到轴306。在这点上，护套302通过芯体304被附接到支撑结构303，并且护套302通过芯体304的不连续部分之间的间隙403(示出在图4B中)被附接到轴306，间隙403能实现护套302和轴306之间的直接接触。在一些情况下，如在此所述的，轴固定部分352在包覆模制过程期间被直接粘合到轴306以形成护套 302。

因为轴306被附接到芯体304和轴306二者，传送到轴306的扭矩可容易地传递到护套302。增加的扭矩传递可改进护套302从地板表面10拾取碎屑的能力。扭矩传递由于护套302和芯体304之间的互锁接合面可沿着辊300 的长度是恒定的。特别地，壳336的芯体固定部分350与芯体304互锁。壳 336的外表面可以与轴306相同或相似的速率沿着壳336和芯体304之间的接合面的整个长度旋转。

在一些实施方式中，辊300的护套302是单体部件，其包括壳336和从壳336的外表面基本上径向地延伸的悬臂式叶片。每个叶片具有被固定到壳 336的外表面的一端，并且另一端是自由的。每个叶片的高度被限定为从壳 336处，例如附连到壳336的点处的固定端到自由端的距离。该自由端在辊 300的旋转期间扫过护套302的外周。该外周沿着辊300的长度是一致的。因为从轴线312到壳336的外表面的半径从护套302的端部318，320到中心327减小，每个叶片的高度从护套302的端部318，320到中心327增大，以使得辊300的外周在辊300的长度上是一致的。在一些实施方式中，叶片是臂章形状的，以使得每个叶片的两个支腿中的每个在护套302的相对端 318，320处开始，两个支腿以一定角度在辊300的中心327处相遇以形成“V”形状。V的末端在旋转方向上在所述支腿之前。

图5A和5B图示了在壳336的外表面上的包括一个或更多个叶片的护套302的一个示例。参照图3C，尽管在此描述了单个叶片342，但是辊300 在一些实施方式中包括多个叶片，多个叶片中的每个类似于叶片342，但是布置在沿着壳336的外表面的不同位置处。叶片342是护套302的可偏斜部分，其在辊300在一些情况下在清洁操作期间旋转时与地板表面10接合。叶片342沿着壳336的截头圆锥体部分341a，341b和筒形部分343a，343b 的外表面延伸。叶片342从护套302并远离辊300的纵向轴线312向外径向地延伸。叶片342在当它随着辊300旋转接触地板表面300时偏斜。

参照图5B，叶片342从被固定到壳336的第一端500延伸到第二自由端502。叶片342的高度对应于例如从第一端500到第二端502测量的高度 H1，例如，从壳336的外表面测量的叶片342的高度。临近辊300的中心 326的叶片342的高度H1大于临近轴306的第一端部308和第二端部310 的叶片342的高度H1。临近辊300的中心的叶片342的高度H1在一些情况下是叶片342的最大高度。在一些情况下，叶片342的高度H1从辊300的中心326朝向轴306的第一端部308线性地减小。在一些情况下，叶片342 的高度H1在壳336的筒形部分343a，343b上是均一的，并且沿着壳336的截头圆锥体部分341a，341b高度线性地减小。在一些实施方式中，叶片342 相对于辊300的旋转方向503向后成角度，以使得叶片342响应于与地板表面10接触更容易地偏斜。

参照图5A，叶片342例如遵循沿着壳336的外表面的V形路径504。V 形路径504包括第一支腿506和第二支腿508，每个支腿都分别从中心平面 327朝向护套302的第一端部318和第二端部320延伸。第一和第二支腿506， 508沿着壳336的外表面，特别地在辊300的旋转方向503上周向地延伸。叶片342的高度H1沿着路径504的第一支腿506从中心平面327朝向第一端部318减小，并且叶片342的高度H1沿着路径504的第二支腿508从中心平面327朝向第二端部320减小。在一些情况下，叶片342的高度从中心平面327朝向第二端部320线性地减小，并且从中心平面327朝向第一端部 318线性地减小。

在一些情况下，护套302的外径D7对应于布置在穿过辊300的纵向轴线312的平面的相对侧上的叶片342a，342b的自由端502a，502b之间的距离。护套302的外径D7在一些情况下在护套302的总长度上是均一的。在这点上，尽管壳336的截头圆锥体部分341a，341b成锥形，但是由于变化护套302的叶片342a，342b的高度因此使得护套302的外径在护套302的长度上是均一的。

当辊300与另一个辊，例如，辊104b成对时，辊300的壳336的外表面和另一个辊的壳336的外表面限定在它们之间的间隔，例如在此描述的间隔108。这些辊限定了在它们之间的空气间隙，例如，在此描述的空气间隙 109。由于截头圆锥体部分341a，341b成锥形，因此间隔的尺寸朝向辊300 的中心326增大。截头圆锥体部分341a，341b，由于向内朝向辊300的中心 326成锥形，促进了由辊300拾取的细丝碎屑朝向护套302的端部318，320 的运动。细丝碎屑因此能够被收集到收集井328，330中，以使得用户可从辊300容易地移除细丝碎屑。在某些示例中，用户从清洁机器人卸下辊300 以能使收集在收集井328，330内的细丝碎屑被移除。

在一些情况下，空气间隙的尺寸由于截头圆锥体部分341a，341b成锥形而变化。特别地，空气间隙的宽度取决于是否辊300的叶片342a，342面对另一个辊的叶片。尽管在辊300的护套302和另一个辊的护套之间的空气间隙的宽度沿着辊300的纵向轴线312变化，但是这些辊的外周是一致的。如关于辊300所述的，叶片42a，342b的自由端502a，502b限定辊300的外周。相似地，另一个辊的叶片的自由端限定另一个辊的外周。如果叶片 342a，342b面对另一个辊的叶片，则所述空气间隙的宽度对应于辊300和另一个辊之间的最小宽度，例如，辊300的壳336的外周和另一个辊的壳的外周之间的距离。如果该辊的叶片342a，342b和另一个辊的叶片被定位成以使得所述空气间隙由这些辊的壳之间的距离限定，那么所述空气间隙的宽度对应于这些辊之间的最大宽度，例如在辊300的叶片342a，342b的自由端502a，502b和另一个辊的叶片的自由端之间的最大宽度。

清洁机器人和清洁辊的示例性尺寸

清洁机器人102、辊300和它们的部件的尺尺寸在一些实施方式之间变化。参照图3E和图6，在某些示例中，辊300的长度L2对应于轴306的外端部308，310之间的长度。在这点上，轴306的长度对应于辊300的总长度L2。长度L2例如在10厘米至50厘米范围内，例如在10厘米至30厘米范围内，在20厘米至40厘米范围内，在30厘米至50厘米范围内。辊300 的长度L2例如在机器人102的总宽度W1的70％至90％范围内(示出在图 2A中)，例如，在机器人102的总宽度W1的70％至80％范围内，75％至85％范围内，以及80％至90％范围内等。机器人102的宽度W1例如在20厘米至60厘米范围内，例如，在20厘米至40厘米范围内，在30厘米至50厘米范围内，在40厘米至60厘米范围内等。

参照图3E，芯体304的长度L3在8厘米至40厘米范围内，例如在8 厘米至20厘米范围内，在20厘米至30厘米范围内，15厘米至35厘米范围内，25厘米至40厘米范围内等。芯体304的长度L3对应于例如壳336的截头圆锥体部分341a，341b的组合长度和护套302的固定部分331a的长度。芯体304的长度L3在辊300的长度L2的70％至90％范围内，例如，在辊 300的长度L2的70％至80％范围内，70％至85％范围内，75％至90％范围内等。护套302的长度L4在9.5厘米至47.5厘米范围内，例如在9.5厘米至30厘米范围内，15厘米至30厘米范围内，20厘米至40厘米范围内，20 厘米至47.5厘米范围内等。护套302的长度L4在辊300的长度L2的80％至99％范围内，例如，在辊300的长度L2的85％至99％范围内，并且在90％至99％范围内等。

参照图4B，支撑结构303的伸长部分305a，305b之一的长度L8例如在1厘米至5厘米范围内，例如在1至3厘米范围内，2至4厘米范围内， 3至5厘米范围内等。伸长部分305a，306b具有一组合长度，其例如在支撑结构303的总长度L9的10％至30％范围内，例如，在总长度L9的10％至20％范围内，15％至25％范围内，20％至30％范围内等。在某些示例中，伸长部分305a的长度不同于伸长部分305b的长度。伸长部分305a的长度例如是伸长部分305b的长度的50％到90％，50％到70％，70％到90％。

芯体304的长度L3例如在总长度L9的70％至90％范围内，例如，在总长度L9的70％至80％范围内，75％至85％范围内，80％至90％范围内等。总长度L9例如在辊300的总长度L2的85％至99％范围内，例如，在辊300 的总长度L2的90％至99％范围内，95％至99％范围内等。轴306延伸超过伸长部分305a一长度L10，该长度例如为0.3毫米到2毫米，例如，在0.3毫米至1毫米范围内，0.3毫米至1.5毫米范围内等。如在此所述的，在一些情况下，辊300的总长度L2对应于轴306的总长度，其延伸超过支撑结构 303的长度L9。

参照图3E，在一些实施方式中，收集井328，330之一的长度L5例如在1.5厘米至10厘米范围内，例如，在1.5厘米至7.5厘米范围内，在5厘米至10厘米范围内等。长度L5例如对应于壳336的筒形部分343a，343b 的长度和护套302的自由部分331b，331c的长度。收集井328，330之一的长度L5例如是辊300的长度L2的2.5％到15％，例如，在辊300的长度L2 的2.5％至10％范围内，5％至10％范围内，7.5％至12.5％范围内，10％至15％范围内。收集井328，330的总组合长度例如在3厘米至15厘米范围内，例如，在3至10厘米范围内，10至15厘米范围内等。该总组合长度对应于护套302的自由部分331b，331c的总组合长度和壳336的筒形部分343a，343b 的总组合长度。收集井328，330的总组合长度例如在辊300的长度L2的5％至30％范围内，例如，在辊300的长度L2的5％至15％范围内，5％至20％范围内，10％至25％范围内，15％至30％范围内等。在某些示例中，收集井 328，330的组合长度在芯体304的长度L3的5％至40％范围内，例如，在芯体304的长度L3的5％至20％范围内，20％至30％范围内，以及30％至 40％范围内等。

在一些实施方式中，如图6中所示的，在护套302的端部318和端部320 之间的辊300的宽度或直径对应于护套302的直径D7。直径D7在一些情况下从护套302的端部318到端部320是均一的。在端部318的位置和端部320 的位置之间沿着辊300的纵向轴线312的不同位置处的辊300的直径D7是相等的。直径D7例如在20毫米至60毫米范围内，在20毫米至40毫米范围内，在30毫米至50毫米范围内，在40毫米至60毫米范围内等。

参照图5B，叶片342的高度H1例如在0.5毫米至25毫米范围内，例如，在0.5至2毫米范围内，5至15毫米范围内，5至20毫米范围内，5 至25毫米范围内等。在中心平面327处的叶片342的高度H1例如在2.5至 25毫米范围内，例如，在2.5至12.5毫米范围内，7.5至17.5毫米范围内， 12.5至25毫米范围内等。在护套302的端部318，320处的叶片342的高度 H1例如在0.5至5毫米范围内，例如，在0.5至1.5毫米范围内，0.5至2.5 毫米范围内等。在中心平面327处的所述叶片342的高度H1例如比在护套 302的端部318，320处的叶片342的高度H1大1.5到50倍，例如，比在所述端部318，320处的叶片342的高度H1大1.5到5倍，5到10倍，10到20倍，10到50倍等。在中心平面327处的叶片342的高度H1例如对应于叶片342的最大高度，在护套302的端部318，320处的叶片342的高度H1 对应于叶片342的最小高度。在一些实施方式中，叶片342的最大高度是护套302的直径D7的5％到45％，例如，护套302的直径D7的5％到15％， 15％到30％，30％到45％等。

尽管直径D7在护套302的端部318，320之间可以是均一的，但是芯体 304的直径可在沿着辊300的长度的不同点处变化。沿着中心平面327的芯体304的直径D1例如在5毫米至20毫米范围内，例如，在5至10毫米范围内，10至15毫米范围内，15至20毫米范围内等。靠近芯体304的第一和第二端部314，316或在芯体304的第一和第二端部314，316处的芯体304的直径D2，D3例如在10毫米至50毫米范围内，例如，在10至20毫米范围内，15至25毫米范围内，20至30毫米范围内，20至50毫米范围内。直径D2，D3例如是芯体304的最大直径，而直径D1是芯体304的最小直径。直径D2，D3例如比护套302的直径D7小5到20毫米，例如，比直径D7小5到10毫米、5到15毫米、10到20毫米等。在一些实施方式中，直径 D2，D3是护套302的直径D7的10％到90％，例如，是护套302的直径D7 的10％到30％，30％到60％，60％到90％等。直径D1例如比护套302的直径D7小10到25毫米，例如，比护套302的直径D7小10至15毫米，10至20毫米，15至25毫米等。在一些实施方式中，直径D1是护套302的直径D7的5％到80％，例如，是护套302的直径D7的5％到30％，30％到55％， 55％到80％等。

类似地，尽管由叶片342a，342b的自由端502a，502b限定的护套302 的外径可以是均一的，但是护套302的壳336的直径可在沿着壳336的长度的不同点处变化。沿着中心平面327的壳336的直径D4例如在7毫米至22 毫米范围内，例如，在7至17毫米范围内，12至22毫米范围内等。沿着中心平面327的壳336的直径D4例如由壳336的壁厚度限定。在护套302的外端部318，320处的壳336的直径D5，D6例如在15毫米至55毫米范围内，例如，在15至40毫米范围内，在20至45毫米范围内，在30毫米至 55毫米范围内等。在一些情况下，直径D4，D5和D6比沿着中心平面327 的芯体304的直径D1，D2和D3大1到5毫米，例如，比直径D1大1至 3毫米，大2至4毫米，大3至5毫米等。壳336的直径D4例如在护套302 的直径D7的10％至50％范围内，例如，在直径D7的10％至20％范围内， 15％至25％范围内，30％至50％范围内等。壳336的直径D5，D6例如在护套302的直径D7的80％至95％范围内，例如，在护套302的直径D7的80％至90％范围内，85％至95％范围内，90％至95％范围内等。

在一些实施方式中，直径D4对应于沿着壳336的长度的壳336的最小直径，直径D5，D6对应于沿着壳336的长度的壳336的最大直径。直径 D5，D6对应于例如壳336的筒形部分343a，343b的直径和壳336的截头圆锥体部分341a，341b的最大直径。在图1A中图示的示例中，间隔108的长度S2由清洁辊104a，104b的壳的最大直径限定。间隔108的长度S3由清洁辊104a，104b的壳的最小直径限定。

在一些实施方式中，芯体304的直径沿着芯体304的长度线性地变化。从在芯体304的长度范围内的最小直径到最大直径，芯体304的直径以例如在0.01到0.4mm/mm范围内，例如在0.01到0.3mm/mm范围内，在0.05 毫米到0.35mm/mm范围内等的斜坡M1增大。在这点上，由芯体304的外表面限定的斜坡M1和纵向轴线312之间的角度例如在0.5度至20度范围内，例如，在1至10度范围内，5至20度范围内，5至15度范围内，10至20 度范围内等。

参照图3E，类似地，在一些示例中，壳336的直径沿着壳336的长度也线性地变化。从沿着壳336的长度的最小直径到最大直径，芯体304的直径以类似于关于芯体304的直径描述的斜坡的斜坡M2增大。斜坡M2在例如在0.01到0.4mm/mm范围内，例如，在0.01到0.3mm/mm范围内，0.05 毫米到0.35mm/mm范围内等。由壳336的外表面限定的斜坡M2和纵向轴线之间的角度类似于芯体304的斜坡M1。在斜坡M2和纵向轴线312之间的角度例如在0.5度至20度范围内，例如，在1至10度范围内，在5至20 度范围内，在5至15度范围内，在10至20度范围内等。特别地，斜坡M2 对应于壳336的截头圆锥体部分341a，341b的斜坡M2。

用于清洁辊的示例性制作过程

辊300的护套302、支撑结构303和轴306的具体构造可使用若干适当过程之一制作。轴306例如是由金属制作过程，例如机械加工、金属注射成型等形成的单体部件。为了附接支撑结构303到轴306，支撑结构303例如由塑料材料在注射成型过程在形成，在所述注射成型过程中，熔化的塑料材料被注射到用于支撑结构303的模具中。在一些实施方式中，在埋入注射成型过程中，在熔化的塑料材料被注射到所述模具中之前，轴306被插入到用于支撑结构303的模具中。熔化的塑料材料在冷却时与轴306粘合并在模具内形成所述支撑结构303。结果，支撑结构303被附接到所述轴306。如果支撑结构303的芯体304包括不连续部分402a，402b，402c，404a，404b， 404c，那么模具的表面在不连续部分402a，402b，402c，404a，404b，404c 之间的间隙403处接合所述轴306，以抑制支撑结构303形成在间隙403处。

在某些情况下，护套302由埋入注射成型过程形成，其中在形成护套302 的熔化的塑料材料被注射到所述模具中之前，轴306与附接到该轴306的支撑结构303被插入到用于护套302的模具中。熔化的塑料材料在冷却时与支撑结构303的芯体304粘合并在模具内形成护套302。通过在注射成型过程期间与芯体304粘合，护套302通过芯体304被附接到所述支撑结构303。在一些实施方式中，用于护套302的模具被设计成使得截头圆锥体部分341a，341b被粘合到芯体304，而筒形部分343a，343b没有被粘合到芯体 304。相反地，筒形部分343a，343b没有被附连并且自由地延伸超过芯体304 的端部314，316，以限定所述收集井328，330。

在一些实施方式中，为了改进护套302和芯体304之间的粘合强度，芯体304包括结构特征，该结构特征在用于护套302的熔化的塑料材料冷却时增大护套302和芯体304之间的粘合区域。在一些实施方式中，芯体304的凸部，例如，凸部414a-414d，418a-418d，增大护套302和芯体304之间的粘合区域。芯体固定部分350和芯体304的凸部与其中芯体304具有例如均匀筒形或均匀棱柱形的其他示例相比具有增大的粘合区域。在进一步的示例中，柱420延伸到护套302中，从而进一步增大芯体固定部分350和护套302 之间的粘合区域。柱420接合护套302以旋转地联接护套302到芯体304。在一些实施方式中，不连续部分402a，402b，402c，404a，404b，404c之间的间隙403能使形成护套302的塑料材料朝向所述轴306径向地向内延伸，以使得护套302的一部分位于间隙403内的不连续部分402a，402b，402c，404a，404b，404c之间。在某些情况下，轴固定部分352接触所述轴306，并且在本为描述的埋入成型过程期间直接地粘合到轴306。

该示例制作过程可进一步促进从轴306到支撑结构303和到护套302的均匀的扭矩传递。这些结构之间的增强的粘合可减小扭矩没有从驱动轴线，例如辊300的纵向轴线312向外朝向护套302的外表面传递的可能性。因为扭矩被有效地传递到所述外表面，因此碎屑拾取可增强，因为辊300的更大部分的外表面施加更大量的扭矩以使碎屑在地板表面上运动。

此外，因为护套302向内朝向芯体304延伸并且与芯体304互锁，因此护套302的壳336可在响应于与地板表面接触而保持圆形形状。尽管叶片 342a，342b可响应于与地板表面接触和/或与碎屑接触而偏斜，但是壳336 可偏斜得相对较小，从而能使壳336施加更大量的力到它接触的碎屑。该增大的施加到碎屑的力可增大碎屑的搅动量，以使得辊300可更容易地吸入碎屑。此外，碎屑的增大的搅动可有助于由真空组件118生成的空气流120将碎屑带到清洁机器人102中。在这点上，不是响应于与地板表面接触而偏斜，辊300可保持它的形状并且更容易地传递力到所述碎屑。

替代实施方式

已经描述了若干实施方式。然而，将理解到，可进行各种修改。

尽管一些以前的示例是关于单个辊300或辊104a被描述的，但是辊300 类似于前辊104b，除了辊300的叶片342的布置不同于前辊104b的叶片224b 的布置之外，如在此所述的。特别地，因为辊104b是前辊，并且辊104a是后辊，因此用于辊104a的叶片224a的V形路径与用于辊104b的叶片224b 的V形路径对称，例如，关于到辊104a，104b的纵向轴线126a，126b等距离的竖直平面是对称的。用于叶片224b的V形路径的支腿沿着辊104b的壳 222b的外表面在逆时针方向130b上延伸，而用于叶片224a的V形路径的支腿沿着辊104a的壳222a的外表面在顺时针方向130a上延伸。

在一些实施方式中，辊104a和辊104b具有不同的长度。辊104b例如比辊104a短。辊104b的长度例如是辊104a的长度的50％到90％，例如，是辊104a的长度的50％到70％，60％到80％，70％到90％。如果辊104a， 104b的长度是不同的，那么辊104a，104b在某些情况下被构造为使得辊 104a，104b的壳222a，222b的最小直径沿着垂直于辊104a，104b的两个纵轴线126a，126b的相同平面。结果，壳222a，222b之间的间隔由在该平面处的壳222a，222b限定。

因此，其它实施方式在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种可安装到清洁机器人的清洁辊，该清洁辊包括：

伸长轴，该伸长轴沿着一旋转轴线从第一端部延伸到第二端部，第一和第二端部可安装到清洁机器人，用于绕旋转轴线旋转；

芯体，该芯体被围绕所述轴附接，并且具有沿着所述轴且临近所述轴的第一和第二端部定位的外端部，所述芯体从所述轴的第一端部附近朝向沿着所述旋转轴线定位的所述轴的中心成锥形；

护套，该护套附接到所述芯体并且延伸超过所述芯体的外端部，其中所述护套包括第一半部和第二半部，第一半部和第二半部每个都朝向所述轴的中心成锥形；以及

收集井，该收集井由芯体的外端部和护套限定。

2.如权利要求1所述的清洁辊，其中清洁辊的长度在20厘米至30厘米范围内，并且护套沿着该护套的长度的75％到90％被附接到所述轴。

3.如权利要求1所述的清洁辊，其中芯体包括围绕所述轴并且在所述护套内定位的多个不连续部分。

4.如权利要求3所述的清洁辊，其中护套在所述芯体的不连续部分之间的位置处延伸到所述轴。

5.如权利要求1所述的清洁辊，其中芯体包括远离所述旋转轴线朝向所述护套延伸的多个柱，所述柱接合所述护套以将所述护套联接到所述芯体。

6.如权利要求1所述的清洁辊，其中第一半部和第二半部中的每个都包括一外表面，该外表面与旋转轴线形成在5至20度范围内的角度。

7.如权利要求1所述的清洁辊，其中所述护套的第一半部从第一端部附近到所述轴的中心成锥形，所述护套的第二半部从所述轴的第二端部附近朝向所述轴的中心成锥形。

8.如权利要求1所述的清洁辊，其中护套包括包围并附接到芯体的壳，该壳包括截头圆锥体半部。

9.如权利要求1所述的清洁辊，其中护套包括：

包围并附接到芯体的壳，以及

从所述壳径向地向外延伸的叶片，其中临近所述轴的第一端部的叶片的高度小于临近所述轴的中心的叶片的高度，该高度由从叶片到所述壳的附连点到叶片的自由端的距离限定。

10.如权利要求9所述的清洁辊，其中所述叶片遵循沿着护套的外表面的一V形路径。

11.如权利要求9所述的清洁辊，其中临近所述第一端部的叶片的高度在1毫米至5毫米范围内，并且临近所述轴的中心的叶片的高度在10毫米至30毫米范围内。

12.如权利要求1所述的清洁辊，其中收集井之一的长度是所述清洁辊的长度的5％到15％。

13.如权利要求1所述的清洁辊，其中护套的管状部分限定所述收集井。

14.如权利要求1所述的清洁辊，其中护套进一步包括包围并附接到所述芯体的壳，该壳的最大宽度是护套的总直径的80％至95％。

15.一种自动清洁机器人，包括：

主体；

驱动器，其可操作以使所述主体横穿地板表面运动；

清洁组件，包括：

第一清洁辊，该第一清洁辊被安装到所述主体并且绕第一轴线可旋转；

第二清洁辊，该第二清洁辊被安装到所述主体并且绕平行于第一轴线的第二轴线可旋转，

其中第一清洁辊的壳和第二清洁辊在它们之间限定间隔，该间隔沿着第一轴线延伸并且朝向第一清洁辊的长度的中心增大，

其中所述第一清洁辊是如权利要求1-14中任一项所述的清洁辊。

16.如权利要求15所述的机器人，其中第一清洁辊的所述壳和第二清洁辊的壳限定所述间隔。

17.如权利要求15所述的机器人，其中所述间隔在第一清洁辊的长度的中心处在5毫米至30毫米范围内。

18.如权利要求15所述的机器人，其中第一清洁辊的长度在20厘米至30厘米范围内。

19.如权利要求15所述的机器人，其中所述主体的向前部分具有基本上长方形的形状，第一和第二清洁辊被安装到所述主体的向前部分的下侧。

20.如权利要求15所述的机器人，其中第一清洁辊和第二清洁辊在它们之间在第一清洁辊的长度的中心处限定空气间隙，该空气间隙的宽度在第一清洁辊和第二清洁辊旋转时变化。

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