CN109114492B - 一种利用雨水除尘的路灯 - Google Patents

Abstract

本发明属于路灯领域，尤其涉及一种利用雨水除尘的路灯，它包括灯杆、路灯机构，其中路灯机构安装在灯杆的顶部；除尘条在整个下雨过程中往复滑动于灯罩内壁的底面上，实现了对灯罩内灰尘的清扫；整个路灯的除尘是利用雨水来实现的，大大降低了路灯维护的成本；不需要工人攀登到灯杆顶部进行维修，避免了维修人员因为登高而可能发生的危险。

Description

一种利用雨水除尘的路灯

技术领域

本发明属于路灯领域，尤其涉及一种利用雨水除尘的路灯。

背景技术

目前传统的路灯结构简单，路灯不存在自动除尘的功能；路灯在使用了很长一段时间后，密封损坏，灯罩的内壁会有大量的灰尘累积，进而影响路灯的照明效果；要想清除灯罩里的灰尘，目前只能通过人工借助辅助的机械装置来进行除尘；工人利用工程机械攀登到路灯杆的顶部，打开路灯灯罩再清理里面的灰尘；这种传统的路灯除尘的成本很高，除尘的速度也受到限制；此外，在人工除尘的过程中，工人的人身安全也受到一定的威胁，稍不小心就会造成一定的安全事故，进而造成很大的经济损失。

本发明设计一种利用雨水除尘的路灯解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种利用雨水除尘的路灯，它是采用以下技术方案来实现的。

一种利用雨水除尘的路灯，其特征在于：它包括灯杆、路灯机构，其中路灯机构安装在灯杆的顶部。

上述路灯机构包括灯盖壳、传动腔、第一方孔、第二方孔、传动轴孔、灯罩、第一排水孔、梯形滑槽、保护壳、保护腔、齿条滑孔、方形水容器、第一连通方孔、第二排水孔、四棱锥喇叭筒、触发壳、触发腔、第二连通方孔、第三排水孔、触发槽、限位槽、浮块、导块、齿条、限位块、限位弹簧、L型连杆、挡板、齿轮、单向离合器、第一传动轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第二传动轴、定位块、定位孔、限位斜面、复位斜面、复位板簧、灯座、灯泡，其中灯盖壳中开有传动腔；灯盖壳的上端面开有第一方孔和第二方孔，且第一方孔和第二方孔都与传动腔相通；第一方孔与第二方孔相通；灯盖壳的一个侧端面上开有第一排水孔，且第一排水孔与传动腔的底面相切；传动腔的底面上开有传动轴孔，且传动轴孔与第二方孔相对应；灯盖壳通过其一个侧端面安装在灯杆的顶部；方形水容器的侧端面底部开有第二排水孔；方形水容器上与开有第二排水孔相对的侧端面底部开有第一连通方孔；方形水容器通过其下端面固定安装在传动腔的底面上，且方形水容器的开口端与灯盖壳上的第一方孔相对应；四棱锥喇叭筒的小筒口与方形水容器的开口对接并固定连接；四棱锥喇叭筒的大筒口与第一方孔相配合。

触发壳内开有触发腔；触发腔内壁的一个侧面上开有第二连通方孔；触发腔内未开有第二连通方孔的一个侧面上开有第三排水孔；触发腔的上端面开有触发槽，且触发槽穿过触发壳的上端面；触发槽的一个侧面上限位槽；触发壳通过其下端面固定安装在传动腔的底面上；触发壳的上端自下而上地穿过第二方孔；触发壳上开有第二连通方孔的侧端面与方形水容器上开有第一连通方孔的侧端面固定连接；第一连通方孔与第二连通方孔对接；限位块的一端开有限位斜面和复位斜面；限位块上未开有限位斜面和复位斜面的一端插入限位槽中；限位弹簧位于限位槽中，且限位弹簧的两端分别与限位槽的内壁和限位块的端面连接；浮块安装在触发腔中；导块通过其四个侧面与触发槽内壁的滑动配合嵌入触发槽中，且导块的下端面与浮块的上端面固定连接；导块与限位块相配合；齿条的下端自上而下地插入触发槽中与导块的上端面固定连接；复位板簧一端与齿条的侧端面连接，另一端与触发壳的上端面连接；挡板安装在L型连杆的一端；L型连杆未与挡板连接的一端与齿条的侧端面固定连接；挡板与触发壳的侧端面紧密接触，且挡板与第三排水孔相配合。

定位块的上、下端面之间开有贯通的定位孔；定位块通过其一个侧端面固定安装在触发壳的一个侧端面上；第二传动轴的一端自上而下地依次穿过定位块上的定位孔和传动腔底面的传动轴孔；第二传动轴的外圆面与定位孔的内圆面之间为轴承配合；第二锥齿轮安装在第二传动轴的上端；保护壳中开有保护腔，且保护腔穿过保护壳的下端面；保护壳的上端面开有齿条滑孔，且齿条滑孔与保护腔相通；保护壳通过其下端面安装在灯盖壳的上端面，且保护壳内的保护腔与第二方孔对接；齿条的上端自下而上地穿过保护壳上的齿条滑孔；第一锥齿轮和单向离合器通过第一传动轴安装在保护壳中；第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合；齿轮通过其内圆面嵌套在单向离合器的外圆面上，且齿轮与齿条相啮合；灯座安装在灯盖壳的下端面；灯泡安装在灯座上；灯罩内壁的两个相对的侧面上对称地开有两个梯形滑槽；灯罩通过其上端面安装在灯盖壳的下端面上；除尘条机构安装在灯罩中；除尘条机构与灯罩内壁底面相配合。

上述除尘条机构包括曲柄圆盘、伸缩外套、伸缩内杆、预紧弹簧、滚轮、除尘条、第一滑槽、梯形滑块、第二滑槽，其中曲柄圆盘安装在第二传动轴的下端；除尘条的上端面开有第一滑槽；第一滑槽的底面上开有第二滑槽；除尘条的两端分别安装有一个梯形滑块；除尘条通过梯形滑块与梯形滑槽的滑动配合安装在灯罩内，且除尘条的下端面与灯罩内壁的底面接触配合；滚轮安装在第二滑槽中；伸缩内杆一端插入伸缩外套；预紧弹簧位于伸缩外套中；预紧弹簧的一端与伸缩外套的内壁连接，另一端与伸缩内杆的端面连接；伸缩内杆为插入伸缩外套的一端自上而下地穿过第一滑槽与滚轮连接；伸缩外套的上端与曲柄圆盘下端面的边沿连接。

作为本技术的进一步改进，上述第一滑槽的长度与曲柄圆盘的直径相等。

作为本技术的进一步改进，上述滚轮的初始位置位于第二滑槽的中心处。

作为本技术的进一步改进，上述预紧弹簧始终处于压缩状态。

作为本技术的进一步改进，上述第三排水孔的外观尺寸大于第二排水孔。

作为本技术的进一步改进，上述第三排水孔的下端面与浮块初始位置时的下端面平齐等高。

作为本技术的进一步改进，上述除尘条下端面具有橡胶涂层。

作为本技术的进一步改进，上述齿条向上运动的行程与齿轮的周长相等。

作为本技术的进一步改进，上述第一锥齿轮与第二锥齿轮的传动比为1:1。

本发明中除尘条机构设计目的是，当方形水容器内被雨水注满时，浮块整体位于雨水中，浮块受到的浮力最大；此时，浮块在浮力的作用下使得导块克服限位块的限制以很高的瞬间加速度沿触发槽向上滑动，复位板簧被拉伸；导块带动齿条向上运动；齿条通过齿轮、单向离合器、第一传动轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第二传动轴带动曲柄圆盘旋转；曲柄圆盘通过伸缩外套和伸缩内杆带动滚轮绕曲柄圆盘的中心轴线摆动；滚轮绕曲柄圆盘的中心轴线摆动的同时滑动于第二滑槽中；滚轮带动除尘条沿梯形滑槽滑动于灯罩内壁的底面上；由于齿条向上运动的行程与齿轮的周长相等，第一锥齿轮与第二锥齿轮的传动比为1:1，所以当齿条向上运动到极限位置时，齿轮通过第一传动轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第二传动轴带动曲柄圆盘刚好旋转了一周；除尘条在灯罩内的滑动刚好完成一个往返回到初始位置；曲柄圆盘、伸缩外套、伸缩内杆、滚轮和除尘条构成了一个曲柄滑块机构；随着曲柄圆盘的旋转，除尘条在灯罩内壁的底面上沿梯形滑槽往复滑动；从而完成除尘条对灯罩内壁灰尘的清理；与此同时，齿条通过L型连杆带动挡板向上运动；第三排水孔被打开；方形水容器和触发腔中的雨水被快速排出；浮块受到的浮力消失，在复位板簧的作用下，齿条带动导块、浮块、L型连杆和挡板一起向下运动回到初始位置；挡板重新挡上第三排水孔；齿条的旋转带动齿轮旋转，齿轮此时不会通过单向离合器带动第一传动轴反向旋转；第一锥齿轮、第二锥齿轮、第二传动轴和曲柄圆盘不会发生反向旋转；除尘条此时经过一个往返的滑动回到了初始位置；当方形水容器内再次快速地被雨水注满时，浮块整体位于雨水中，浮块受到的浮力最大；此时，浮块在浮力的作用下使得导块克服限位块的限制以很高的瞬间加速度沿触发槽向上滑动，复位板簧被拉伸；导块带动齿条向上运动；齿条通过齿轮、单向离合器、第一传动轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第二传动轴带动曲柄圆盘旋转；当齿条向上运动到极限位置时，曲柄圆盘刚好旋转一周；除尘条经过一个往返滑动后回到了初始位置；与此同时，齿条通过L型连杆带动挡板向上运动；第三排水孔被打开；方形水容器和触发腔中的雨水被快速排出；浮块受到的浮力消失，在复位板簧的作用下，齿条带动导块、浮块、L型连杆和挡板一起向下运动回到初始位置；挡板重新挡上第三排水孔；齿条的旋转带动齿轮旋转，齿轮此时不会通过单向离合器带动第一传动轴反向旋转；方形水容器和触发腔中的雨水反复地被注满和被排空；除尘条在灯罩内壁的底面上往复滑动；从而实现了除尘条对灯罩内壁的灰尘进行往复清扫；当雨停止后，方形水容器和触发槽中的雨水被排空；除尘条回到初始位置；在复位板簧的作用下，齿条带动齿轮旋转的同时带动挡板、导块和浮块回到初始位置，挡板重新挡上第三排水孔。

本发明中第二排水孔和第一排水孔的作用是，当雨停止后，方形水容器和触发腔中的雨水经第二排水孔排出至灯盖壳中，然后经第一排水孔排出至灯盖壳外；第二排水孔的直径很小，第二排水孔的排水速度远远小于雨水向容器里注水的速度；只要雨不停止，第二排水孔的排水不起任何作用；当雨停止后，方形水容器上的第二排水孔缓慢地将里面的水排出并排空，然后经第一排水孔排出至灯盖壳外。

本发明中第三排水孔的外观尺寸大于第二排水孔，第三排水孔的下端面与浮块初始位置时的下端面平齐等高的设计目的是，第三排水孔的外观尺寸大于第三排水孔是为了增大第三排水孔的排水速度；当方形水容器内被雨水注满时，浮块整体位于雨水中，浮块受到的浮力最大；此时，浮块在浮力的作用下使得导块克服限位块的限制以很高的瞬间加速度沿触发槽向上滑动，复位板簧被拉伸；导块带动齿条向上运动；齿条通过齿轮、单向离合器、第一传动轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第二传动轴带动曲柄圆盘旋转；曲柄圆盘通过伸缩外套、伸缩内杆和滚轮带动除尘条沿灯罩内壁底面往复滑动，除尘条开始除尘；与此同时，齿条通过L型连杆带动挡板向上运动；第三排水孔被打开；方形水容器和触发腔中的雨水被快速排出；浮块受到的浮力消失，在复位板簧的作用下，齿条带动导块、浮块、L型连杆和挡板一起向下运动回到初始位置；挡板重新挡上第三排水孔；齿条的旋转带动齿轮旋转，齿轮此时不会通过单向离合器带动第一传动轴反向旋转；由于第三排水孔的下端面与浮块初始位置时的下端面平齐等高，所以当方形水容器和触发腔中的雨水水位下降到与第三排水孔平齐不再下降；此时，浮块刚好下落回到初始位置并刚好与水面接触且不存在浮力；当方形水容器再次积水并被注满时所需的时间比第一次被雨水注满所需的时间少，从而缩短了除尘条往复滑动的时间间隔。

当下雨时，方形水容器内被雨水注满，浮块整体位于雨水中，浮块受到的浮力最大；此时，浮块在浮力的作用下使得导块克服限位块的限制以很高的瞬间加速度沿触发槽向上滑动，复位板簧被拉伸；导块带动齿条向上运动；齿条通过齿轮、单向离合器、第一传动轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第二传动轴带动曲柄圆盘旋转；曲柄圆盘通过伸缩外套和伸缩内杆带动滚轮绕曲柄圆盘的中心轴线摆动；滚轮绕曲柄圆盘的中心轴线摆动的同时滑动于第二滑槽中；滚轮带动除尘条沿梯形滑槽滑动于灯罩内壁的底面上；由于齿条向上运动的行程与齿轮的周长相等，第一锥齿轮与第二锥齿轮的传动比为1:1，所以当齿条向上运动到极限位置时，齿轮通过第一传动轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第二传动轴带动曲柄圆盘刚好旋转了一周；除尘条在灯罩内的滑动刚好完成一个往返回到初始位置；曲柄圆盘、伸缩外套、伸缩内杆、滚轮和除尘条构成了一个曲柄滑块机构；随着曲柄圆盘的旋转，除尘条在灯罩内壁的底面上沿梯形滑槽往复滑动；从而完成除尘条对灯罩内壁灰尘的清理；与此同时，齿条通过L型连杆带动挡板向上运动；第三排水孔被打开；方形水容器和触发腔中的雨水被快速排出；浮块受到的浮力消失，在复位板簧的作用下，齿条带动导块、浮块、L型连杆和挡板一起向下运动回到初始位置；挡板重新挡上第三排水孔；齿条的旋转带动齿轮旋转，齿轮此时不会通过单向离合器带动第一传动轴反向旋转；第一锥齿轮、第二锥齿轮、第二传动轴和曲柄圆盘不会发生反向旋转；除尘条此时经过一个往返的滑动回到了初始位置。

当方形水容器内再次快速地被雨水注满时，浮块整体位于雨水中，浮块受到的浮力最大；此时，浮块在浮力的作用下使得导块克服限位块的限制以很高的瞬间加速度沿触发槽向上滑动，复位板簧被拉伸；导块带动齿条向上运动；齿条通过齿轮、单向离合器、第一传动轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第二传动轴带动曲柄圆盘旋转；当齿条向上运动到极限位置时，曲柄圆盘刚好旋转一周；除尘条经过一个往返滑动后回到了初始位置；与此同时，齿条通过L型连杆带动挡板向上运动；第三排水孔被打开；方形水容器和触发腔中的雨水被快速排出；浮块受到的浮力消失，在复位板簧的作用下，齿条带动导块、浮块、L型连杆和挡板一起向下运动回到初始位置；挡板重新挡上第三排水孔；齿条的旋转带动齿轮旋转，齿轮此时不会通过单向离合器带动第一传动轴反向旋转；方形水容器和触发腔中的雨水反复地被注满和被排空；除尘条在灯罩内壁的底面上往复滑动；从而实现了除尘条对灯罩内壁的灰尘进行往复清扫；当雨停止后，方形水容器和触发槽中的雨水被排空；除尘条回到初始位置；在复位板簧的作用下，齿条带动齿轮旋转的同时带动挡板、导块和浮块回到初始位置，挡板重新挡上第三排水孔。

相对于传统的路灯，本发明中除尘条在整个下雨过程中往复滑动于灯罩内壁的底面上，实现了对灯罩内灰尘的清扫；整个路灯的除尘是利用雨水来实现的，大大降低了路灯维护的成本；不需要工人攀登到灯杆顶部进行维修，避免了维修人员因为登高而可能发生的危险；本发明结构简单，具有较好的使用效果。

附图说明

图1是路灯机构及灯杆配合透视示意图。

图2是路灯机构透视示意图。

图3是路灯机构示意图。

图4是路灯机构剖面示意图。

图5是路灯机构局部剖面示意图。

图6是路灯机构内部传动剖面示意图。

图7是保护壳透视示意图。

图8是保护壳剖面示意图。

图9是灯盖壳俯视透视示意图。

图10是灯盖壳剖面示意图。

图11是灯罩透视示意图。

图12是灯罩剖面透视示意图。

图13是灯罩局部剖面示意图。

图14是第一传动轴及第二传动轴配合示意图。

图15是方形水容器透视示意图。

图16是触发壳透视示意图。

图17是触发壳剖面示意图。

图18是保护壳、方形水容器及四棱锥喇叭筒配合示意图。

图19是路灯机构内部传动配合示意图。

图20是挡块、触发壳及除尘条机构配合示意图。

图21是限位块及限位弹簧配合示意图。

图22是定位块透视示意图。

图23是除尘条机构透视示意图。

图24是除尘条机构剖面示意图。

图25是除尘条透视示意图。

图26是除尘条剖面透视示意图。

图27是伸缩外套、伸缩内杆、预紧弹簧及滚轮配合示意图。

图28是灯座、灯泡及灯盖壳配合剖面示意图。

图中标号名称：1、灯杆；2、路灯机构；3、灯盖壳；4、传动腔；5、第一方孔；6、第二方孔；7、传动轴孔；8、灯罩；9、第一排水孔；10、梯形滑槽；11、保护壳；12、保护腔；13、齿条滑孔；14、方形水容器；15、第一连通方孔；16、第二排水孔；17、四棱锥喇叭筒；18、触发壳；19、触发腔；20、第二连通方孔；21、第三排水孔；22、触发槽；23、限位槽；24、浮块；25、导块；26、齿条；27、限位块；28、限位弹簧；29、L型连杆；30、挡板；31、齿轮；32、单向离合器；33、第一传动轴；34、第一锥齿轮；35、第二锥齿轮；36、第二传动轴；37、定位块；38、定位孔；39、曲柄圆盘；40、伸缩外套；41、伸缩内杆；42、预紧弹簧；43、滚轮；44、除尘条；45、第一滑槽；46、梯形滑块；47、灯座；48、灯泡；49、第二滑槽；50、限位斜面；51、复位斜面；52、复位板簧。

具体实施方式

如图1所示，它包括灯杆1、路灯机构2，其中路灯机构2安装在灯杆1的顶部。

如图2、14、19所示，上述路灯机构2包括灯盖壳3、传动腔4、第一方孔5、第二方孔6、传动轴孔7、灯罩8、第一排水孔9、梯形滑槽10、保护壳11、保护腔12、齿条滑孔13、方形水容器14、第一连通方孔15、第二排水孔16、四棱锥喇叭筒17、触发壳18、触发腔19、第二连通方孔20、第三排水孔21、触发槽22、限位槽23、浮块24、导块25、齿条26、限位块27、限位弹簧28、L型连杆29、挡板30、齿轮31、单向离合器32、第一传动轴33、第一锥齿轮34、第二锥齿轮35、第二传动轴36、定位块37、定位孔38、限位斜面50、复位斜面51、复位板簧52、灯座47、灯泡48，其中如图10所示，灯盖壳3中开有传动腔4；如图9所示，灯盖壳3的上端面开有第一方孔5和第二方孔6，且第一方孔5和第二方孔6都与传动腔4相通；第一方孔5与第二方孔6相通；灯盖壳3的一个侧端面上开有第一排水孔9，且第一排水孔9与传动腔4的底面相切；如图10所示，传动腔4的底面上开有传动轴孔7，且传动轴孔7与第二方孔6相对应；如图1所示，灯盖壳3通过其一个侧端面安装在灯杆1的顶部；如图15所示，方形水容器14的侧端面底部开有第二排水孔16；方形水容器14上与开有第二排水孔16相对的侧端面底部开有第一连通方孔15；如图4、5所示，方形水容器14通过其下端面固定安装在传动腔4的底面上，且方形水容器14的开口端与灯盖壳3上的第一方孔5相对应；四棱锥喇叭筒17的小筒口与方形水容器14的开口对接并固定连接；四棱锥喇叭筒17的大筒口与第一方孔5相配合。

如图17所示，触发壳18内开有触发腔19；如图16所示，触发腔19内壁的一个侧面上开有第二连通方孔20；如图17所示，触发腔19内未开有第二连通方孔20的一个侧面上开有第三排水孔21；触发腔19的上端面开有触发槽22，且触发槽22穿过触发壳18的上端面；触发槽22的一个侧面上限位槽23；如图6所示，触发壳18通过其下端面固定安装在传动腔4的底面上；触发壳18的上端自下而上地穿过第二方孔6；如图18所示，触发壳18上开有第二连通方孔20的侧端面与方形水容器14上开有第一连通方孔15的侧端面固定连接；第一连通方孔15与第二连通方孔20对接；如图21所示，限位块27的一端开有限位斜面50和复位斜面51；如图5所示，限位块27上未开有限位斜面50和复位斜面51的一端插入限位槽23中；限位弹簧28位于限位槽23中，且限位弹簧28的两端分别与限位槽23的内壁和限位块27的端面连接；如图6所示，浮块24安装在触发腔19中；导块25通过其四个侧面与触发槽22内壁的滑动配合嵌入触发槽22中，且导块25的下端面与浮块24的上端面固定连接；如图5所示，导块25与限位块27相配合；齿条26的下端自上而下地插入触发槽22中与导块25的上端面固定连接；复位板簧52一端与齿条26的侧端面连接，另一端与触发壳18的上端面连接；如图20所示，挡板30安装在L型连杆29的一端；L型连杆29未与挡板30连接的一端与齿条26的侧端面固定连接；如图5、6所示，挡板30与触发壳18的侧端面紧密接触，且挡板30与第三排水孔21相配合。

如图22所示，定位块37的上、下端面之间开有贯通的定位孔38；如图6所示，定位块37通过其一个侧端面固定安装在触发壳18的一个侧端面上；第二传动轴36的一端自上而下地依次穿过定位块37上的定位孔38和传动腔4底面的传动轴孔7；第二传动轴36的外圆面与定位孔38的内圆面之间为轴承配合；第二锥齿轮35安装在第二传动轴36的上端；如图8所示，保护壳11中开有保护腔12，且保护腔12穿过保护壳11的下端面；如图7所示，保护壳11的上端面开有齿条滑孔13，且齿条滑孔13与保护腔12相通；如图5所示，保护壳11通过其下端面安装在灯盖壳3的上端面，且保护壳11内的保护腔12与第二方孔6对接；齿条26的上端自下而上地穿过保护壳11上的齿条滑孔13；如图5、6所示，第一锥齿轮34和单向离合器32通过第一传动轴33安装在保护壳11中；第一锥齿轮34与第二锥齿轮35相啮合；如图5所示，齿轮31通过其内圆面嵌套在单向离合器32的外圆面上，且齿轮31与齿条26相啮合；如图28所示，灯座47安装在灯盖壳3的下端面；灯泡48安装在灯座47上；如图11、12、13所示，灯罩8内壁的两个相对的侧面上对称地开有两个梯形滑槽10；如图3、4所示，灯罩8通过其上端面安装在灯盖壳3的下端面上；如图4、6所示，除尘条44机构安装在灯罩8中；除尘条44机构与灯罩8内壁底面相配合。

如图23、24所示，上述除尘条44机构包括曲柄圆盘39、伸缩外套40、伸缩内杆41、预紧弹簧42、滚轮43、除尘条44、第一滑槽45、梯形滑块46、第二滑槽49，其中如图14所示，曲柄圆盘39安装在第二传动轴36的下端；如图25所示，除尘条44的上端面开有第一滑槽45；如图26所示，第一滑槽45的底面上开有第二滑槽49；如图23所示，除尘条44的两端分别安装有一个梯形滑块46；如图4所示，除尘条44通过梯形滑块46与梯形滑槽10的滑动配合安装在灯罩8内，且除尘条44的下端面与灯罩8内壁的底面接触配合；如图24、27所示，滚轮43安装在第二滑槽49中；伸缩内杆41一端插入伸缩外套40；预紧弹簧42位于伸缩外套40中；预紧弹簧42的一端与伸缩外套40的内壁连接，另一端与伸缩内杆41的端面连接；伸缩内杆41为插入伸缩外套40的一端自上而下地穿过第一滑槽45与滚轮43连接；伸缩外套40的上端与曲柄圆盘39下端面的边沿连接。

如图23所示，上述第一滑槽45的长度与曲柄圆盘39的直径相等。

如图4所示，上述滚轮43的初始位置位于第二滑槽49的中心处。

如图24所示，上述预紧弹簧42始终处于压缩状态。

如图18所示，上述第三排水孔21的外观尺寸大于第二排水孔16。

如图6所示，上述第三排水孔21的下端面与浮块24初始位置时的下端面平齐等高。

如图25所示，上述除尘条44下端面具有橡胶涂层。

如图5所示，上述齿条26向上运动的行程与齿轮31的周长相等。

如图6所示，上述第一锥齿轮34与第二锥齿轮35的传动比为1:1。

本发明中除尘条44机构设计目的是，当方形水容器14内被雨水注满时，浮块24整体位于雨水中，浮块24受到的浮力最大；此时，浮块24在浮力的作用下使得导块25克服限位块27的限制以很高的瞬间加速度沿触发槽22向上滑动，复位板簧52被拉伸；导块25带动齿条26向上运动；齿条26通过齿轮31、单向离合器32、第一传动轴33、第一锥齿轮34、第二锥齿轮35和第二传动轴36带动曲柄圆盘39旋转；曲柄圆盘39通过伸缩外套40和伸缩内杆41带动滚轮43绕曲柄圆盘39的中心轴线摆动；滚轮43绕曲柄圆盘39的中心轴线摆动的同时滑动于第二滑槽49中；滚轮43带动除尘条44沿梯形滑槽10滑动于灯罩8内壁的底面上；由于齿条26向上运动的行程与齿轮31的周长相等，第一锥齿轮34与第二锥齿轮35的传动比为1:1，所以当齿条26向上运动到极限位置时，齿轮31通过第一传动轴33、第一锥齿轮34、第二锥齿轮35和第二传动轴36带动曲柄圆盘39刚好旋转了一周；除尘条44在灯罩8内的滑动刚好完成一个往返回到初始位置；曲柄圆盘39、伸缩外套40、伸缩内杆41、滚轮43和除尘条44构成了一个曲柄滑块机构；随着曲柄圆盘39的旋转，除尘条44在灯罩8内壁的底面上沿梯形滑槽10往复滑动；从而完成除尘条44对灯罩8内壁灰尘的清理；与此同时，齿条26通过L型连杆29带动挡板30向上运动；第三排水孔21被打开；方形水容器14和触发腔19中的雨水被快速排出；浮块24受到的浮力消失，在复位板簧52的作用下，齿条26带动导块25、浮块24、L型连杆29和挡板30一起向下运动回到初始位置；挡板30重新挡上第三排水孔21；齿条26的旋转带动齿轮31旋转，齿轮31此时不会通过单向离合器32带动第一传动轴33反向旋转；第一锥齿轮34、第二锥齿轮35、第二传动轴36和曲柄圆盘39不会发生反向旋转；除尘条44此时经过一个往返的滑动回到了初始位置；当方形水容器14内再次快速地被雨水注满时，浮块24整体位于雨水中，浮块24受到的浮力最大；此时，浮块24在浮力的作用下使得导块25克服限位块27的限制以很高的瞬间加速度沿触发槽22向上滑动，复位板簧52被拉伸；导块25带动齿条26向上运动；齿条26通过齿轮31、单向离合器32、第一传动轴33、第一锥齿轮34、第二锥齿轮35和第二传动轴36带动曲柄圆盘39旋转；当齿条26向上运动到极限位置时，曲柄圆盘39刚好旋转一周；除尘条44经过一个往返滑动后回到了初始位置；与此同时，齿条26通过L型连杆29带动挡板30向上运动；第三排水孔21被打开；方形水容器14和触发腔19中的雨水被快速排出；浮块24受到的浮力消失，在复位板簧52的作用下，齿条26带动导块25、浮块24、L型连杆29和挡板30一起向下运动回到初始位置；挡板30重新挡上第三排水孔21；齿条26的旋转带动齿轮31旋转，齿轮31此时不会通过单向离合器32带动第一传动轴33反向旋转；方形水容器14和触发腔19中的雨水反复地被注满和被排空；除尘条44在灯罩8内壁的底面上往复滑动；从而实现了除尘条44对灯罩8内壁的灰尘进行往复清扫；当雨停止后，方形水容器14和触发槽22中的雨水被排空；除尘条44回到初始位置；在复位板簧52的作用下，齿条26带动齿轮31旋转的同时带动挡板30、导块25和浮块24回到初始位置，挡板30重新挡上第三排水孔21。

本发明中第二排水孔16和第一排水孔9的作用是，当雨停止后，方形水容器14和触发腔19中的雨水经第二排水孔16排出至灯盖壳3中，然后经第一排水孔9排出至灯盖壳3外；第二排水孔16的直径很小，第二排水孔16的排水速度远远小于雨水向容器里注水的速度；只要雨不停止，第二排水孔16的排水不起任何作用；当雨停止后，方形水容器14上的第二排水孔16缓慢地将里面的水排出并排空，然后经第一排水孔9排出至灯盖壳3外。

本发明中第三排水孔21的外观尺寸大于第二排水孔16，第三排水孔21的下端面与浮块24初始位置时的下端面平齐等高的设计目的是，第三排水孔21的外观尺寸大于第三排水孔21是为了增大第三排水孔21的排水速度；当方形水容器14内被雨水注满时，浮块24整体位于雨水中，浮块24受到的浮力最大；此时，浮块24在浮力的作用下使得导块25克服限位块27的限制以很高的瞬间加速度沿触发槽22向上滑动，复位板簧52被拉伸；导块25带动齿条26向上运动；齿条26通过齿轮31、单向离合器32、第一传动轴33、第一锥齿轮34、第二锥齿轮35和第二传动轴36带动曲柄圆盘39旋转；曲柄圆盘39通过伸缩外套40、伸缩内杆41和滚轮43带动除尘条44沿灯罩8内壁底面往复滑动，除尘条44开始除尘；与此同时，齿条26通过L型连杆29带动挡板30向上运动；第三排水孔21被打开；方形水容器14和触发腔19中的雨水被快速排出；浮块24受到的浮力消失，在复位板簧52的作用下，齿条26带动导块25、浮块24、L型连杆29和挡板30一起向下运动回到初始位置；挡板30重新挡上第三排水孔21；齿条26的旋转带动齿轮31旋转，齿轮31此时不会通过单向离合器32带动第一传动轴33反向旋转；由于第三排水孔21的下端面与浮块24初始位置时的下端面平齐等高，所以当方形水容器14和触发腔19中的雨水水位下降到与第三排水孔21平齐不再下降；此时，浮块24刚好下落回到初始位置并刚好与水面接触且不存在浮力；当方形水容器14再次积水并被注满时所需的时间比第一次被雨水注满所需的时间少，从而缩短了除尘条44往复滑动的时间间隔。

具体实施方式：当下雨时，方形水容器14内被雨水注满，浮块24整体位于雨水中，浮块24受到的浮力最大；此时，浮块24在浮力的作用下使得导块25克服限位块27的限制以很高的瞬间加速度沿触发槽22向上滑动，复位板簧52被拉伸；导块25带动齿条26向上运动；齿条26通过齿轮31、单向离合器32、第一传动轴33、第一锥齿轮34、第二锥齿轮35和第二传动轴36带动曲柄圆盘39旋转；曲柄圆盘39通过伸缩外套40和伸缩内杆41带动滚轮43绕曲柄圆盘39的中心轴线摆动；滚轮43绕曲柄圆盘39的中心轴线摆动的同时滑动于第二滑槽49中；滚轮43带动除尘条44沿梯形滑槽10滑动于灯罩8内壁的底面上；由于齿条26向上运动的行程与齿轮31的周长相等，第一锥齿轮34与第二锥齿轮35的传动比为1:1，所以当齿条26向上运动到极限位置时，齿轮31通过第一传动轴33、第一锥齿轮34、第二锥齿轮35和第二传动轴36带动曲柄圆盘39刚好旋转了一周；除尘条44在灯罩8内的滑动刚好完成一个往返回到初始位置；曲柄圆盘39、伸缩外套40、伸缩内杆41、滚轮43和除尘条44构成了一个曲柄滑块机构；随着曲柄圆盘39的旋转，除尘条44在灯罩8内壁的底面上沿梯形滑槽10往复滑动；从而完成除尘条44对灯罩8内壁灰尘的清理；与此同时，齿条26通过L型连杆29带动挡板30向上运动；第三排水孔21被打开；方形水容器14和触发腔19中的雨水被快速排出；浮块24受到的浮力消失，在复位板簧52的作用下，齿条26带动导块25、浮块24、L型连杆29和挡板30一起向下运动回到初始位置；挡板30重新挡上第三排水孔21；齿条26的旋转带动齿轮31旋转，齿轮31此时不会通过单向离合器32带动第一传动轴33反向旋转；第一锥齿轮34、第二锥齿轮35、第二传动轴36和曲柄圆盘39不会发生反向旋转；除尘条44此时经过一个往返的滑动回到了初始位置。

当方形水容器14内再次快速地被雨水注满时，浮块24整体位于雨水中，浮块24受到的浮力最大；此时，浮块24在浮力的作用下使得导块25克服限位块27的限制以很高的瞬间加速度沿触发槽22向上滑动，复位板簧52被拉伸；导块25带动齿条26向上运动；齿条26通过齿轮31、单向离合器32、第一传动轴33、第一锥齿轮34、第二锥齿轮35和第二传动轴36带动曲柄圆盘39旋转；当齿条26向上运动到极限位置时，曲柄圆盘39刚好旋转一周；除尘条44经过一个往返滑动后回到了初始位置；与此同时，齿条26通过L型连杆29带动挡板30向上运动；第三排水孔21被打开；方形水容器14和触发腔19中的雨水被快速排出；浮块24受到的浮力消失，在复位板簧52的作用下，齿条26带动导块25、浮块24、L型连杆29和挡板30一起向下运动回到初始位置；挡板30重新挡上第三排水孔21；齿条26的旋转带动齿轮31旋转，齿轮31此时不会通过单向离合器32带动第一传动轴33反向旋转；方形水容器14和触发腔19中的雨水反复地被注满和被排空；除尘条44在灯罩8内壁的底面上往复滑动；从而实现了除尘条44对灯罩8内壁的灰尘进行往复清扫；当雨停止后，方形水容器14和触发槽22中的雨水被排空；除尘条44回到初始位置；在复位板簧52的作用下，齿条26带动齿轮31旋转的同时带动挡板30、导块25和浮块24回到初始位置，挡板30重新挡上第三排水孔21。

综上所述，本发明的有益效果：除尘条44在整个下雨过程中往复滑动于灯罩8内壁的底面上，实现了对灯罩8内灰尘的清扫；整个路灯的除尘是利用雨水来实现的，大大降低了路灯维护的成本；不需要工人攀登到灯杆1顶部进行维修，避免了维修人员因为登高而可能发生的危险。

Claims (9)

1.一种利用雨水除尘的路灯，它包括灯杆、路灯机构，其中路灯机构安装在灯杆的顶部；其特征在于：

上述路灯机构包括灯盖壳、传动腔、第一方孔、第二方孔、传动轴孔、灯罩、第一排水孔、梯形滑槽、保护壳、保护腔、齿条滑孔、方形水容器、第一连通方孔、第二排水孔、四棱锥喇叭筒、触发壳、触发腔、第二连通方孔、第三排水孔、触发槽、限位槽、浮块、导块、齿条、限位块、限位弹簧、L型连杆、挡板、齿轮、单向离合器、第一传动轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第二传动轴、定位块、定位孔、限位斜面、复位斜面、复位板簧、灯座、灯泡，其中灯盖壳中开有传动腔；灯盖壳的上端面开有第一方孔和第二方孔，且第一方孔和第二方孔都与传动腔相通；第一方孔与第二方孔相通；灯盖壳的一个侧端面上开有第一排水孔，且第一排水孔与传动腔的底面相切；传动腔的底面上开有传动轴孔，且传动轴孔与第二方孔相对应；灯盖壳通过其一个侧端面安装在灯杆的顶部；方形水容器的侧端面底部开有第二排水孔；方形水容器上与开有第二排水孔相对的侧端面底部开有第一连通方孔；方形水容器通过其下端面固定安装在传动腔的底面上，且方形水容器的开口端与灯盖壳上的第一方孔相对应；四棱锥喇叭筒的小筒口与方形水容器的开口对接并固定连接；四棱锥喇叭筒的大筒口与第一方孔相配合；

触发壳内开有触发腔；触发腔内壁的一个侧面上开有第二连通方孔；触发腔内未开有第二连通方孔的一个侧面上开有第三排水孔；触发腔的上端面开有触发槽，且触发槽穿过触发壳的上端面；触发槽的一个侧面上限位槽；触发壳通过其下端面固定安装在传动腔的底面上；触发壳的上端自下而上地穿过第二方孔；触发壳上开有第二连通方孔的侧端面与方形水容器上开有第一连通方孔的侧端面固定连接；第一连通方孔与第二连通方孔对接；限位块的一端开有限位斜面和复位斜面；限位块上未开有限位斜面和复位斜面的一端插入限位槽中；限位弹簧位于限位槽中，且限位弹簧的两端分别与限位槽的内壁和限位块的端面连接；浮块安装在触发腔中；导块通过其四个侧面与触发槽内壁的滑动配合嵌入触发槽中，且导块的下端面与浮块的上端面固定连接；导块与限位块相配合；齿条的下端自上而下地插入触发槽中与导块的上端面固定连接；复位板簧一端与齿条的侧端面连接，另一端与触发壳的上端面连接；挡板安装在L型连杆的一端；L型连杆未与挡板连接的一端与齿条的侧端面固定连接；挡板与触发壳的侧端面紧密接触，且挡板与第三排水孔相配合；

定位块的上、下端面之间开有贯通的定位孔；定位块通过其一个侧端面固定安装在触发壳的一个侧端面上；第二传动轴的一端自上而下地依次穿过定位块上的定位孔和传动腔底面的传动轴孔；第二传动轴的外圆面与定位孔的内圆面之间为轴承配合；第二锥齿轮安装在第二传动轴的上端；保护壳中开有保护腔，且保护腔穿过保护壳的下端面；保护壳的上端面开有齿条滑孔，且齿条滑孔与保护腔相通；保护壳通过其下端面安装在灯盖壳的上端面，且保护壳内的保护腔与第二方孔对接；齿条的上端自下而上地穿过保护壳上的齿条滑孔；第一锥齿轮和单向离合器通过第一传动轴安装在保护壳中；第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合；齿轮通过其内圆面嵌套在单向离合器的外圆面上，且齿轮与齿条相啮合；灯座安装在灯盖壳的下端面；灯泡安装在灯座上；灯罩内壁的两个相对的侧面上对称地开有两个梯形滑槽；灯罩通过其上端面安装在灯盖壳的下端面上；除尘条机构安装在灯罩中；除尘条机构与灯罩内壁底面相配合；

上述除尘条机构包括曲柄圆盘、伸缩外套、伸缩内杆、预紧弹簧、滚轮、除尘条、第一滑槽、梯形滑块、第二滑槽，其中曲柄圆盘安装在第二传动轴的下端；除尘条的上端面开有第一滑槽；第一滑槽的底面上开有第二滑槽；除尘条的两端分别安装有一个梯形滑块；除尘条通过梯形滑块与梯形滑槽的滑动配合安装在灯罩内，且除尘条的下端面与灯罩内壁的底面接触配合；滚轮安装在第二滑槽中；伸缩内杆一端插入伸缩外套；预紧弹簧位于伸缩外套中；预紧弹簧的一端与伸缩外套的内壁连接，另一端与伸缩内杆的端面连接；伸缩内杆为插入伸缩外套的一端自上而下地穿过第一滑槽与滚轮连接；伸缩外套的上端与曲柄圆盘下端面的边沿连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用雨水除尘的路灯，其特征在于：上述第一滑槽的长度与曲柄圆盘的直径相等。

3.根据权利要求1所述的一种利用雨水除尘的路灯，其特征在于：上述滚轮的初始位置位于第二滑槽的中心处。

4.根据权利要求1所述的一种利用雨水除尘的路灯，其特征在于：上述预紧弹簧始终处于压缩状态。

5.根据权利要求1所述的一种利用雨水除尘的路灯，其特征在于：上述第三排水孔的外观尺寸大于第二排水孔。

6.根据权利要求1所述的一种利用雨水除尘的路灯，其特征在于：上述第三排水孔的下端面与浮块初始位置时的下端面平齐等高。

7.根据权利要求1所述的一种利用雨水除尘的路灯，其特征在于：上述除尘条下端面具有橡胶涂层。

8.根据权利要求1所述的一种利用雨水除尘的路灯，其特征在于：上述齿条向上运动的行程与齿轮的周长相等。

9.根据权利要求1所述的一种利用雨水除尘的路灯，其特征在于：上述第一锥齿轮与第二锥齿轮的传动比为1:1。

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