CN108945218A - 一种具有清洁功能的运动健身滑板车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有清洁功能的运动健身滑板车，包括了滑板本体，在所述滑板本体的下方设置了前轮和后轮，在滑板本体的底部固定着清洁机构，所述清洁机构包括了底板、扫地滚筒、拖地滚筒，所述底板固定在所述滑板本体的底部，在所述滑板本体的两侧均设置有一块侧板，两块侧板由所述滑板本体垂直向下延伸，在两块侧板之间连接着后轮轴，在所述底板上依次固定着扫地滚筒和拖地滚筒，在所述后轮轴上套设着驱动齿轮，在所述拖地轴的一端套设着拖地链轮，所述链轮与所述驱动齿轮之间通过链条传动，在所述拖地轴的另一端套设着随动齿轮，在扫地轴上套设着扫地链轮，所述随动齿轮与所述扫地链轮之间也通过链条传动。

Description

一种具有清洁功能的运动健身滑板车

技术领域

本发明主要涉及运动器械技术领域，特别是涉及一种具有清洁功能的运动健身滑板车。

背景技术

扫地机器人是近年新兴的智能家居产品，现在市场上已经有众多品牌的扫地机器人，如小米、科沃斯扫地机器人，但现有扫地机器人存在的最大问题是速度较慢，且比较费电，工作一段时间就需要重新充电，造成了一定的能源浪费。另外尽管设置了防碰撞的传感器，但如果一旦其进入死角比如椅子底下、墙脚，就很难转向，不够智能化。而三轮滑板车又是目前深受青少年喜爱的健身器材，如果能将两者进行结合，将具有广阔的市场前景。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明旨在提供一种集娱乐、运动、健身功能于一体的具有清洁功能的运动健身滑板车。

为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

一种具有清洁功能的运动健身滑板车，包括了滑板本体，在所述滑板本体的下方设置了前轮和后轮，当使用者向滑板本体施加驱动力时，能带动后轮转动，同时通过后轮带动前轮随动，在滑板本体的底部固定着清洁机构，所述清洁机构包括了底板、扫地滚筒、拖地滚筒，所述底板固定在所述滑板本体的底部，在所述滑板本体的两侧均设置有一块侧板，两块侧板相互对称，所述的两块侧板由所述滑板本体垂直向下延伸，在两块侧板之间连接着后轮轴，所述所述后轮套设在后轮轴上，在所述底板上依次固定着所述扫地滚筒和拖地滚筒，所述扫地滚筒和拖地滚筒相互平行设置，所述扫地滚筒套设在扫地轴上，拖地滚筒套设在拖地轴上，在所述后轮轴上套设着驱动齿轮，当所述后轮转动时，能带动所述驱动齿轮转动，在所述拖地轴的一端套设着拖地链轮，所述链轮与所述驱动齿轮之间通过链条传动，在所述拖地轴的另一端套设着随动齿轮，在扫地轴上套设着扫地链轮，所述随动齿轮与所述扫地链轮之间也通过链条传动，所述扫地滚筒的转动方向与后轮相同，所述拖地滚筒的转动方向与后轮相反。

作为本发明的改进，在所述底板的两侧均设置了挡板，所述挡板也垂直连接在滑板本体的底部，所述挡板、所述侧板和所述滑板本体围成了向下开口的U型槽，所述链条、所述驱动齿轮、所述随动齿轮和所述扫地链轮、拖地链轮均位于所述U型槽中。

作为本发明的进一步改进，在所述底板的顶面上固定着水箱，所述水箱凸出延伸在所述滑板本体的上方，可以通过外部的水管向水箱内注入清水。

作为本发明的优选，在所述扫地滚筒的表面覆盖着毛刷。

作为本发明的进一步优选，在所述扫地滚筒和拖地滚筒之间设置有垃圾盒，所述垃圾盒朝向所述扫地滚筒的一面的侧壁顶部开口形成了入口槽，在所述入口槽上设置有斜板，所述斜板由垃圾盒的外部朝向垃圾盒的内部逐渐向上倾斜，当所述扫地滚筒转动时，能将毛刷上的垃圾沿斜板扫入垃圾盒中。

作为本发明的进一步改进，还包括了脏水回收机构，所述脏水回收机构设置在拖地滚筒旁，包括了刮板和回收盒，所述拖地滚筒外包裹着胶棉，所述刮板一端与所述胶棉拖地滚筒的外圆弧压紧相切，另一端倾斜连接在回收盒的顶部，所述回收盒的侧面固定在所述挡板上。

作为本发明的更进一步改进，在水箱底部设置了导管，所述导管一端与水箱内部连通，另一端固定在刮板的底部并与拖地滚筒相切，在导管的管壁上开设有若干出水孔，在水箱的水压的作用下，导管内清水喷溅在拖地滚筒上对其进行清洗与湿润。

作为本发明的具体技术方案，在所述滑板本体的顶面上设置了把手杆，所述把手杆的顶部固定着手把。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述把手杆的底部设置了转向齿轮，所述前轮具有前轮轴，所述前轮轴转动连接在所述滑板本体的底部，所述前轮轴表面形成有齿槽，所述转向齿轮与所述齿槽啮合，当使用者转动手把时，能带动转向齿轮转动，从而带动所述前轮轴转动而转向。

与现有技术相比，本发明的优点在于：将滑板车和扫地机器人通过清洁机构结合起来，清洁机构直接利用滑板车的后轮作为扫地滚筒和拖地滚筒的驱动来源，可以由使用者根据地面情况灵活地调整清洁速度、工作频率和方向等，在健身娱乐的同时还能做家务，非常健康环保。

附图说明

图1为本发明实施例中具有清洁功能的运动健身滑板车的整体结构示意图；

图2为图1中清洁机构的剖面图；

图3为图2中清洁机构的传动系统结构示意图；

图4为垃圾在斜板上的运动示意图；

图5为前轮转向机构的示意图。

具体实施方式

参照附图对本发明中具有清洁功能的运动健身滑板车的实施例做进一步说明。

如附图所示，本实施例为一种具有清洁功能的运动健身滑板车，包括了滑板本体1，在滑板本体的下方设置了前轮2和后轮3，后轮共有两个，分别位于滑板本体后部的两侧，前轮只有一个，为滑板本体的前部，前轮位于两个后轮连接的中轴线位置，前轮和两个后轮呈现为三角形排列。当使用者用力蹬踏滑板本体时，可以向滑板施加向后的作用力。滑板本体的顶面上设置了把手杆19，所述把手杆的顶部固定着手把20。在滑板本体的两侧均设置有一块侧板4，两块侧板相互均由滑板本体垂直向下延伸，并且两块侧板呈现为正对设置。当两块侧板上开设着一组正对的安装孔，在两块侧板的安装孔之间固定着后轮轴5，两个后轮均套设在后轮轴上，当使用者向滑板本体施加向后的推力时，可以带动后轮向前转动，进而由后轮带动后轮轴向前快速转动。

在滑板本体的底部固定着清洁机构，所述清洁机构包括了底板6、扫地滚筒7和拖地滚筒8，底板固定在滑板本体的底部，在底板底部依次固定着扫地滚筒和拖地滚筒，扫地滚筒和拖地滚筒相互平行设置，扫地滚筒套设在扫地轴71上，拖地滚筒套设在拖地轴81上，在后轮轴上套设着驱动齿轮51，当后轮轴转动时，能带动驱动齿轮转动，在拖地轴的一端套设着拖地链轮811，拖地链轮与驱动齿轮之间通过链条9传动，在拖地轴的另一端套设着随动齿轮10，在扫地轴上套设着扫地链轮711，随动齿轮与所述扫地链轮之间也通过链条9传动，具体的，链条的内圈形成有齿，通过齿与前述的链轮、齿轮啮合，这样就可以在链轮和齿轮之间进行力的传递。通过对链轮、齿轮以及链条之间的啮合方向、角度进行设置，比如链轮的齿槽朝向是向后的，齿轮的齿槽朝向是向前的，就可以实现链轮和齿轮之间的相反反向转动，通过这个原理，可以使得扫地滚筒的转动方向与后轮相同，拖地滚筒的转动方向与后轮相反。

在底板的两侧均设置了挡板11，所述挡板也垂直连接在滑板本体的底部，所述挡板、所述侧板和所述滑板本体围成了向下开口的U型槽12，所述链条、所述驱动齿轮、所述随动齿轮和所述扫地链轮、拖地链轮均位于所述U型槽中，该U型槽可以将这些传动机构与清洁执行元件隔开，避免垃圾及污水对传动系统产生影响。

在底板的顶面上固定着水箱13，所述水箱凸出延伸在所述滑板本体的上方，可以通过外部的水管向水箱内注入清水。在水箱底部设置了出水口，在出水口上设置有开关阀，通过设置在水箱外部的旋钮来控制开关阀的启闭，即可实现水箱的出水及停水操作，在出水口上连接着导管，导管一端与水箱内部连通，另一端固定在刮板15的底部并与拖地滚筒相切，拖地滚筒外包裹着胶棉，回收脏水的刮板一端与胶棉滚筒上圆弧压紧相切，擦洗过地面的胶棉滚筒圆弧面不断转向与刮板接触，通过与接触处的挤压和刮擦，表面污水沿刮板流入脏水回收盒16，回收盒呈抽屉状，可从滑板车一侧抽出来处理脏水。在导管的管壁上开设有若干出水孔，在水箱的水压的作用下，导管内的清水可以喷溅在拖地滚筒上对其进行清洗与湿润。

在扫地滚筒的表面覆盖着毛刷。在扫地滚筒和拖地滚筒之间设置有垃圾盒17，所述垃圾盒朝向所述扫地滚筒的一面的侧壁顶部开口形成了入口槽，在所述入口槽上设置有斜板18，斜板由垃圾盒的外部朝向垃圾盒的内部逐渐向上倾斜，当所述扫地滚筒转动时，能将毛刷上的垃圾沿斜板扫入垃圾盒中。要使垃圾能够顺利通过斜板进入垃圾盒，对扫地毛刷的尺寸及转速、斜板的长度和仰角都有一定的要求，现对运动过程分析如下：

垃圾在斜板上的运动示意图如附图所示。静止物体在斜板上的运动状态有如下2种:①物体静止在板面上；②物体沿板面滑下。考虑扫地功能的可靠性，以状态①来设计:

mg×sinθ≤μ×mg×cosθ，其中μ为摩擦系数，它由斜板的材料决定，不同材料的μ不同，θ为斜板与地面的夹角，由上述公式可衍生出μ≥tanθ＝h/l，h为斜板高度，l为斜板在水平面上的投影距离。设物体进入斜板时的速度为v，斜板材料为铝，查相关技术手册得知铝与绝缘物摩擦系数为0.26，arctan0.26＝14.6°，考虑斜板与地面夹角θ＞14.6°，则μ≤tanθ。物体运动状态为②(物体沿板面滑下，α＝－g(sinθ－μcosθ)，要使物体进入垃圾盒，则v²－0＝2αs，s为斜板长度，即s≤v²/2α＝v²/2g(μcosθ－sinθ)，考虑垃圾质量较轻，取v等于毛刷轮转速，在综合考虑清洁滑板车与地面高度及机构结构的紧凑性，取θ＝30°，l＝60mm，则h＝35mm，求得物体临界速度v＝0.62m/s。根据毛刷实际生产工艺条件，毛刷材质采用尼龙材料，取毛刷滚筒刷芯直径为38mm，毛刷直径d为96mm，毛长为28mm，单根直径为1mm，接地长度为3mm。垃圾能扫入垃圾盒内，毛刷滚筒最低转速为n＝≈123.3(r/min)。

清洁滑板车后轮驱动扫地毛刷滚筒的传动比(齿轮传动比，可以通过对驱动齿轮和扫地链轮的齿数比进行设置而取得额定的传动比)设计为1∶2，要使小车能正常扫地，则后轮转速n0＝2n＝2×123.3＝246.6r/min，小车后轮直径D为100mm，小车前进速度为:

v0＝2vD/d＝≈1.29(m/s)

查相关手册得橡胶与固体的静摩擦系数为1.0-4.0，清洁滑板车工作场所多为地板砖路面且有水润滑，取摩擦系数为1.2，滑板车通过胶棉滚筒的反转拖地与地面产生静摩擦力，这是滑板车前进阻力的最大来源，为便于计算，其他滚动摩擦力忽略不计。滑板车本体采用材料为1.7mm的厚不锈钢板制成，把手杆、齿轮采用球墨铸铁制成，链条、轴采用45#钢制成，滑板车本体的整体质量约为15kg，根据摩擦力公式可知滑板车在前进过程中的阻力f＝μmg＝176.4N。

另外，为了操控滑板车的转向，在所述把手杆的底部设置了转向齿轮21，前轮具有前轮轴22，前轮轴转动连接在所述滑板本体的底部，所述前轮轴表面形成有齿槽，所述转向齿轮与所述齿槽啮合，当使用者转动手把时，能带动转向齿轮转动，从而带动所述前轮轴转动而转向。

以上所述使本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有清洁功能的运动健身滑板车，包括了滑板本体，在所述滑板本体的下方设置了前轮和后轮，当使用者向滑板本体施加驱动力时，能带动后轮转动，同时通过后轮带动前轮随动，其特征在于：在滑板本体的底部固定着清洁机构，所述清洁机构包括了底板、扫地滚筒、拖地滚筒，所述底板固定在所述滑板本体的底部，在所述滑板本体的两侧均设置有一块侧板，两块侧板相互对称，所述的两块侧板由所述滑板本体垂直向下延伸，在两块侧板之间连接着后轮轴，所述所述后轮套设在后轮轴上，在所述底板上依次固定着所述扫地滚筒和拖地滚筒，所述扫地滚筒和拖地滚筒相互平行设置，所述扫地滚筒套设在扫地轴上，拖地滚筒套设在拖地轴上，在所述后轮轴上套设着驱动齿轮，当所述后轮转动时，能带动所述驱动齿轮转动，在所述拖地轴的一端套设着拖地链轮，所述链轮与所述驱动齿轮之间通过链条传动，在所述拖地轴的另一端套设着随动齿轮，在扫地轴上套设着扫地链轮，所述随动齿轮与所述扫地链轮之间也通过链条传动，所述扫地滚筒的转动方向与后轮相同，所述拖地滚筒的转动方向与后轮相反。

2.根据权利要求1所述的具有清洁功能的运动健身滑板车，其特征在于：在所述底板的两侧均设置了挡板，所述挡板也垂直连接在滑板本体的底部，所述挡板、所述侧板和所述滑板本体围成了向下开口的U型槽，所述链条、所述驱动齿轮、所述随动齿轮和所述扫地链轮、拖地链轮均位于所述U型槽中。

3.根据权利要求2所述的具有清洁功能的运动健身滑板车，其特征在于：在所述底板的顶面上固定着水箱，所述水箱凸出延伸在所述滑板本体的上方，可以通过外部的水管向水箱内注入清水。

4.根据权利要求1所述的具有清洁功能的运动健身滑板车，其特征在于：在所述扫地滚筒的表面覆盖着毛刷。

5.根据权利要求4所述的具有清洁功能的运动健身滑板车，其特征在于：在所述扫地滚筒和拖地滚筒之间设置有垃圾盒，所述垃圾盒朝向所述扫地滚筒的一面的侧壁顶部开口形成了入口槽，在所述入口槽上设置有斜板，所述斜板由垃圾盒的外部朝向垃圾盒的内部逐渐向上倾斜，当所述扫地滚筒转动时，能将毛刷上的垃圾沿斜板扫入垃圾盒中。

6.根据权利要求3所述的具有清洁功能的运动健身滑板车，其特征在于：还包括了脏水回收机构，所述脏水回收机构设置在拖地滚筒旁，包括了刮板和回收盒，所述拖地滚筒外包裹着胶棉，所述刮板一端与所述胶棉拖地滚筒的外圆弧压紧相切，另一端倾斜连接在回收盒的顶部，所述回收盒的侧面固定在所述挡板上。

7.根据权利要求6所述的具有清洁功能的运动健身滑板车，其特征在于：在水箱底部设置了导管，所述导管一端与水箱内部连通，另一端固定在刮板的底部并与拖地滚筒相切，在导管的管壁上开设有若干出水孔，在水箱的水压的作用下，导管内清水喷溅在拖地滚筒上对其进行清洗与湿润。

8.根据权利要求1所述的具有清洁功能的运动健身滑板车，其特征在于：在所述滑板本体的顶面上设置了把手杆，所述把手杆的顶部固定着手把。

9.根据权利要求8所述的具有清洁功能的运动健身滑板车，其特征在于：在所述把手杆的底部设置了转向齿轮，所述前轮具有前轮轴，所述前轮轴转动连接在所述滑板本体的底部，所述前轮轴表面形成有齿槽，所述转向齿轮与所述齿槽啮合，当使用者转动手把时，能带动转向齿轮转动，从而带动所述前轮轴转动而转向。