CN110051111B - 一种洗车用刷子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车清洁器材设备领域，具体的说是一种洗车用刷子。包括刷体和刷柄，刷体具有底部敞口的空腔，在刷体的空腔中设有多个可转动的刷芯机构、通过齿轮传动机构驱动多个刷芯机构旋转的涡轮驱动机构以及用于吸附污水的吸附机构；本发明能把送来的高压水均匀分配到各处的刷头，并将水的高压能转换为刷头所需的转动机械能，还能将洗车废水及时抽吸走，整个装备的生产成本较低，功能完备，便于市场投放，使用方便重量轻，符合使用者的基本需求，有利于投资者对整个装备进行生产和运营。

Description

一种洗车用刷子

技术领域

本发明涉及汽车清洁器材设备领域，具体的说是一种洗车用刷子。

背景技术

当前我国大小城市在洗车服务领域主要以手工清洗为主，部分洗车行业引进大型全自动洗车机械。据部分使用这类大型全自动洗车机械的客户反映，一些洗车机械存在洗刷不彻底的现象，而且这些全自动洗车机械设备价格昂贵，价格偏低的设备多有功能不齐全，服务不到位，故障多，在洗车时对车体表面车漆有不同程度损伤。这类大型全自动洗车机械均使用较多自来水混合泡沫清洁剂，后期废水处理成本高。而较多的车主喜欢经常对自己的爱车进行清洁，常见较多的车主在家在单位自己使用毛巾清洗车辆。有调查显示，中国市场对小型的，价格低的，功能齐全的，方便使用的洗车装备的需求较大。

发明内容

本发明旨在提供一种洗车用刷子，便捷、实用、环保、成本低廉、且符合使用者的基本需求，有利于投资者进行生产和运营。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种洗车用刷子，包括刷体和刷柄，刷体具有底部敞口的空腔，在刷体的空腔中设有多个可转动的刷芯机构、通过齿轮传动机构驱动多个刷芯机构旋转的涡轮驱动机构以及用于吸附污水的吸附机构；

刷芯机构包括固定在刷体空腔中的下腹板、开设在下腹板上的多个第一轴孔以及分别可转动且可升降设置在对应第一轴孔中的多个内锥面沉头摩擦离合轴，内锥面沉头摩擦离合轴的顶端设有内锥面沉头摩擦孔，内锥面沉头摩擦离合轴的下部设有清洗水容纳腔，在内锥面沉头摩擦离合轴的底端还固定设有与清洗水容纳腔连通的刷头盒，刷头盒的下沿开设有多个透水孔并设置有用于洗车的毛丝，在内锥面沉头摩擦离合轴上位于清洗水容纳腔的上端位置间隔开设有多个轴开口，在下腹板上位于内锥面沉头摩擦离合轴的外周并位于轴开口上方的位置还设有环形槽，以使内锥面沉头摩擦离合轴在外力作用下上移后，可由多个轴开口将环形槽和清洗水容纳腔连通；

涡轮驱动机构包括串联的多个涡轮机，前端的涡轮机的进水口通过设置在刷柄中的高压水管与高压水泵相连，末端的涡轮机的出水口上连接有歧管，歧管上连接有多个分别与下腹板上的环形槽对应连通的进水短管；

齿轮传动机构包括多个第一齿轮、多个第二齿轮以及多根传动齿轮轴，第一齿轮的数量与涡轮机数量相同并分别固定在涡轮机的输出轴上，多个第二齿轮分别与附近位置的第一齿轮传动连接，并由对应第一齿轮驱动转动，齿轮轴与内锥面沉头摩擦离合轴的数量相对应并分别设置在内锥面沉头摩擦离合轴正上方的位置，在齿轮轴的上部固定设有与附近位置的第一齿轮或第二齿轮啮合连接的第三齿轮，齿轮轴的下端设置有与内锥面沉头摩擦孔的形状相对应的锥形摩擦段，锥形摩擦段的外缘可在内锥面沉头摩擦离合轴在外力作用下上移后与内锥面沉头摩擦孔的内缘接触，进而由齿轮轴驱动内锥面沉头摩擦离合轴转动，在内锥面沉头摩擦孔中还设有用于控制锥形摩擦段和内锥面沉头摩擦孔相互分离的复位弹簧；

吸附机构包括分布在所有刷芯机构外周部位的环形吸附管，在吸附管上间隔连接有多个用于吸附污水的吸附子管，吸附管靠近刷柄的位置通过设置在刷柄中的负压管与抽水泵相连。

优选的，在下腹板上设有两列内锥面沉头摩擦离合轴，涡轮驱动机构包括两个涡轮机，两个涡轮机间隔设置在两列内锥面沉头摩擦离合轴中间的位置，两个第一齿轮和多个第二齿轮沿两列内锥面沉头摩擦离合轴的中线分布，任意一个第一齿轮或任意一个第二齿轮均与对应位置的两个齿轮轴上的两个第三齿轮啮合连接。

优选的，在相邻的第一齿轮和第二齿轮之间或相邻的两个第二齿轮之间均设有两个用于传动的第四齿轮。

优选的，在刷体内腔中设有供第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮以及第四齿轮均转动的齿轮盒，齿轮轴的下端由开设在齿轮盒下沿位置的第二轴孔中从齿轮盒中伸出。

优选的，在刷体内腔中位于齿轮盒和下腹板之间的位置设有上腹板，上腹板上间隔开设有供齿轮轴的下端与内锥面沉头摩擦离合轴接合的第三轴孔。

优选的，第一轴孔为台阶孔，在第一轴孔中设有供内锥面沉头摩擦离合轴配合转动的轴承，在内锥面沉头摩擦离合轴的中部设有与轴承配合的挡片，并通过挡片下沿与轴承上沿的配合以避免内锥面沉头摩擦离合轴由第一轴孔中脱出。

优选的，高压水管位于刷柄中的部分穿设在负压管中。

优选的，在刷体的下部的内缘设有T形槽，梯形槽中配合安装有毛条。

有益效果

本发明基于实用性，便捷性而设计，具备成本低，功能强的特点：刷子能把送来的高压水均匀分配到各处的刷头，并将水的高压能转换为刷头所需的转动机械能，还能将洗车废水及时抽吸走，整个装备的生产成本较低，功能完备，便于市场投放，使用方便重量轻，符合使用者的基本需求，有利于投资者对整个装备进行生产和运营。

该刷子既能利用高压水压力能，也能均匀分配清洁剂-水混合液和吸附污水进行后续处理的装置，集中解决当前装备的不足之处。

本发明立足于市场需求，旨在满足使用者基本需求和便捷使用需要，结构简约，强制要求使用轻型耐用材料，追求轻质舒适的使用手感。另外，为了便于刷子各零件的加工制造，便于安装维护，本方案经过反复论证和修改而成，能真正满足于市场和用户。

附图说明

图1为发明的立体结构示意图；

图2为本发明主视视角的局部剖面结构示意图；

图3为图2中A部分的局部放大结构示意图；

图4为图2中C-C向剖视图；

图5为图2中B部分的局部放大结构示意图；

图6为本发明中齿轮传动机构部分的立体结构示意图；

图7为图6中D部分的局部放大结构示意图；

图8为本发明的管路部分的立体结构示意图；

图中标记：1、刷体，2、刷柄，3、齿轮盒，4、上腹板，5、吸附管，6、环形槽，7、下腹板，8、轴承，9、刷头盒，10、毛条，11、毛丝，12、第三齿轮，13、第二齿轮，14、齿轮轴，15、锥形摩擦段，16、内锥面沉头摩擦孔，17、内锥面沉头摩擦离合轴，18、复位弹簧，19、轴开口，20、挡片，21、清洗水容纳腔，22、涡轮机，23、第一齿轮，24、第四齿轮，25、进水短管，26、歧管，27、高压水管，28、负压管，29、吸附子管。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种洗车用刷子，包括矩形的盒状刷体1和设置在刷体1一端以便于持握的刷柄2。刷体1具有底部敞口的空腔，在刷体1的空腔中设有多个可转动的刷芯机构、通过齿轮传动机构驱动多个刷芯机构旋转的涡轮驱动机构以及用于吸附污水的吸附机构。其中的蜗轮驱动机构与高压水泵相连，用于将高压水均匀分配到各处的刷头，并将水的高压能转换为刷头所需的转动机械能，以通过旋转的刷头配合高压水进行洗车。吸附机构与抽水泵相连，以吸除洗车污水，利于环保。

如图2、3、4、6以及7所示，刷芯机构包括固定在刷体1空腔中下部位置的下腹板7、开设在下腹板7上的十四个第一轴孔、分别设置在对应第一轴孔中的十四根内锥面沉头摩擦离合轴17以及分别设置在内锥面沉头摩擦离合轴17下端的刷头组件。十四个内锥面沉头摩擦离合轴17呈两列分布于下腹板7上。内锥面沉头摩擦离合轴17均可转动且可升降设置在对应的第一轴孔中，在内锥面沉头摩擦离合轴17顶端开设有内锥面沉头摩擦孔16，通过内锥面沉头摩擦孔16与齿轮传动机构接合或分离。从而可在内锥面沉头摩擦离合轴17与齿轮传动机构接合的情况下，使驱动力依次经齿轮传动机构和内锥面沉头摩擦离合轴17传递至刷头组件，驱动刷头组件旋转并配合刷头组件中喷出的清洗水进行洗车作业。

刷头组件包括固定在内锥面沉头摩擦离合轴17下端位置的圆柱形刷头盒9和固定在刷头盒9下沿位置的刷车用毛丝11。在刷头盒9下沿还间隔开设有多个供刷头盒9内的清洗水喷出以配合转动的毛丝11进行洗车的透水孔。刷头盒9的内腔与开设在内锥面沉头摩擦离合轴17下段部位的清洗水容纳腔21相连通，而在内锥面沉头摩擦离合轴17的轴壁上位于清洗水容纳腔21的上端位置还开设有多个轴开口19，在下腹板7上位于内锥面沉头摩擦离合轴17的外周并位于多个轴开口19上方的位置还设置有环形槽6，且环形槽6与涡轮驱动机构的排水管路相连，以使高压水的高压能转换为驱动刷头组件旋转的机械能后流入环形槽6内，进而在内锥面沉头摩擦离合轴17随外力作用下上移后，由多个轴开口19将环形槽6和清洗水容纳腔21连通，并使环形槽6中的清洗水依次通过轴开口19、清洗水容纳腔21进入刷头盒9中，并最终由透水孔喷出。

本发明中内锥面沉头摩擦离合轴17的升起由刷头组件中的毛丝11与待清洗车辆车体间的作用力提供。毛丝11延伸出刷体1下部的敞口位置，在洗车时，当洗车人手持刷柄2将刷体1按压在车体的待清洗位置时，毛丝11及整个刷头组件被车体的反作用力压入刷体1中，继而使内锥面沉头摩擦离合轴17上升并与齿轮驱动机构相接合，同时蜗轮驱动机构和齿轮传动机构顺次启动，带动刷头组件旋转并喷出清洗水供洗车。

如图3、4以及7中所示，本实施例中在下腹板7的下沿位置设有供内锥面沉头摩擦离合轴17转动配合的轴承8。轴承8的内圈与内锥面沉头摩擦离合轴17以微小间隙配合安装，一方面可保证内锥面沉头摩擦离合轴17灵活的升降，另一方面可辅助内锥面沉头摩擦离合轴17转动过程中局部与轴承8内圈的接触配合，进而保证其旋转的灵活性。在内锥面沉头摩擦离合轴17中部位置还固定设有挡片20，挡片20的下沿抵触在轴承8内圈的上沿，以避免内锥面沉头摩擦离合轴17从第一轴孔中脱出，在下腹板7上对应的位置还开设有供挡片部分升降的腔。

结合图6及图8所示，本发明的涡轮驱动机构包括串联的两个涡轮机22，两个涡轮机22间隔设置在两列内锥面沉头摩擦离合轴17的中线位置。位于前端（即图6和8中右侧）的涡轮机22的进水口通过设置在刷柄2中的高压水管27与高压水泵相连，排水口与位于后端（即图6和8中左侧）的涡轮机22的进水口相连。位于后端的涡轮机22的排水管上连接有歧管26，歧管26上连接有十四个分别与下腹板7上的环形槽6对应连通的进水短管25，歧管26与十四、根进水短管25呈鱼骨形分布。歧管26下部平面对称，歧管26内腔越远离与后端涡轮机22排水口的连接位置截面面积越小，使得歧管26中的清洗水可均匀的通过进水短管25进入到对应的环形槽6中。涡轮机22中均设置有可转动的叶轮，叶轮的转轴作为涡轮机22的输出轴分布于涡轮机22机壳的外部，在高压水由涡轮机22进水口进入并从排水口排出的过程中，高压水带动叶轮及叶轮轴旋转，通过叶轮轴输出驱动力。高压水经过两个涡轮机22降压后依次由歧管26、进水短管25、环形槽6、轴开口19、清洗水容纳腔21进入到刷头盒9中喷出。

如图3及6所示，齿轮传动机构包括齿轮盒3和转动设置在齿轮盒3中的两个第一齿轮23、五个第二齿轮13以及十四根传动齿轮轴14。十四根齿轮轴14分别对应设置在十四根内锥面沉头摩擦离合轴17的正上方，在齿轮轴14的上部均固定设有第三齿轮12。两个第一齿轮23分别固定在两个涡轮机22的输出轴上，剩余五个第二齿轮13沿两列内锥面沉头摩擦离合轴17的中线分布，用于由各自附近位置的第一齿轮23驱动转动，然后带动前后两侧的两个第三齿轮12转动，进而带动齿轮轴14转动。在相邻的第一齿轮23和第二齿轮13之间或相邻的两个第二齿轮13之间均设有两个相互啮合并用于传动的第四齿轮24。以图6中左端的两个第四齿轮24为例，其中的一个第四齿轮24与最左端的一个第二齿轮13啮合，另一个第四齿轮24与最左端的第一齿轮23啮合。另外五组第四齿轮与上述结构相似。

齿轮轴14的下端通过开设在齿轮盒3上的第二轴孔设置在齿轮盒3的外部，并在齿轮轴14的下端固定设有与内锥面沉头摩擦孔16的形状相对应的锥形摩擦段15。在刷体1内腔中位于齿轮盒3和下腹板7之间的位置设有上腹板4，上腹板4上间隔开设有供齿轮轴14的下端与内锥面沉头摩擦离合轴17接合的第三轴孔。在第三轴孔和第二轴孔中均设有与齿轮轴14的下段配合的密封圈，以避免清洗水进入到齿轮盒3中或齿轮轴14与内锥面沉头摩擦离合轴17的接合位置。锥形摩擦段15的外缘可在内锥面沉头摩擦离合轴17在外力作用下上移后与内锥面沉头摩擦孔16的内缘接触，进而使齿轮轴14和内锥面沉头摩擦离合轴17相接合，由齿轮轴14驱动内锥面沉头摩擦离合轴17转动。在内锥面沉头摩擦孔16中还设有用于控制锥形摩擦段15和内锥面沉头摩擦孔16相互分离的复位弹簧18，以使刷头组件在不与车体接触受力情况下，通过复位弹簧18将内锥面沉头摩擦离合轴17与齿轮轴14分离，并切断清洗水容纳腔21和环形槽6之间的通路，关闭涡轮机22和齿轮传动机构，同步关闭刷头组件的旋转动力和喷水。

结合图4、5以及8所示，吸附机构包括分布在所有刷芯机构外周部位的环形吸附管5，在吸附管5上间隔连接有多个用于吸附污水和由刷头组件甩出的水雾的吸附子管29。吸附子管29插设在分布于刷体1下部敞口位置的带状间隙中。在刷体1的下部的内缘设有T形槽，梯形槽中配合安装有毛条10，毛条10用于防止水从毛丝11间流出后经过刷头组件旋转被过多甩出刷子外而溅湿使用者的衣服。

吸附管5靠近刷柄2的位置通过设置在刷柄2中的负压管28与抽水泵相连。如图5所示，本实施例中的负压管28和高压水管27为双层套管结构，在刷柄2位置中，高压水管27套设在负压管28内，二者互不干涉。位于刷柄2外部后，高压水管27从负压管28的管壁上穿出，使高压水管27和负压管28可分别与高压水泵和抽水泵相连。

在本发明的具体应用中，高压水从高压水管27流进前涡轮机22，带动前涡轮机22转动，高压水流出前涡轮机22再流进后涡轮机22，带动后涡轮机22转动，高压水流出后涡轮机22后进入歧管26分流，通过歧管26分配高压水从各内锥面沉头摩擦离合轴17内流向各刷头组件，从而使水均匀地流到被清洗车体表面。齿轮传动机构因两个涡轮机22提供动力而转动，啮合的齿轮传动机构有两处动力输入端互补推动各齿轮单向转动，动力从直线排列的七个个大齿轮传递到七个大齿轮两边的十四个齿轮轴14，从而使刷头上齿轮轴14转动（齿轮轴14在上，内锥面沉头摩擦离合轴17在下（下端连接刷头）），当整个刷子放到车体表面时，因上部重力或下压刷体1挤压装在齿轮轴14和内锥面沉头摩擦离合轴17之间的复位弹簧18，刷头组件上移连通内锥面沉头摩擦离合轴17的轴开口19与歧管26对接，形成流水通路（相当于接触开关），继而刷头转动。需要强调的是，只有存在某个（些）与刷头连接的内锥面沉头摩擦离合轴17上移，并与环形槽6（在歧管26出口处）相连通，才能形成水流通路，刷子启动运转。当某一刷头组件转动时，其他刷头可能表现为不转动，但不影响在转动的刷头工作。未形成水流通路时，涡轮机22停转，齿轮传动机构停转，刷头受弹簧弹力和挡圈作用停止于最下端位置。

Claims (8)

1.一种洗车用刷子，包括刷体（1）和刷柄（2），刷体（1）具有底部敞口的空腔，在刷体（1）的空腔中设有多个可转动的刷芯机构、通过齿轮传动机构驱动多个刷芯机构旋转的涡轮驱动机构以及用于吸附污水的吸附机构；其特征在于：

刷芯机构包括固定在刷体（1）空腔中的下腹板（7）、开设在下腹板（7）上的多个第一轴孔以及分别可转动且可升降设置在对应第一轴孔中的多个内锥面沉头摩擦离合轴（17），内锥面沉头摩擦离合轴（17）的顶端设有内锥面沉头摩擦孔（16），内锥面沉头摩擦离合轴（17）的下部设有清洗水容纳腔（21），在内锥面沉头摩擦离合轴（17）的底端还固定设有与清洗水容纳腔（21）连通的刷头盒（9），刷头盒（9）的下沿开设有多个透水孔并设置有用于洗车的毛丝（11），在内锥面沉头摩擦离合轴（17）上位于清洗水容纳腔（21）的上端位置间隔开设有多个轴开口（19），在下腹板（7）上位于内锥面沉头摩擦离合轴（17）的外周并位于轴开口（19）上方的位置还设有环形槽（6），以使内锥面沉头摩擦离合轴（17）在外力作用下上移后，可由多个轴开口（19）将环形槽（6）和清洗水容纳腔（21）连通；

涡轮驱动机构包括串联的多个涡轮机（22），前端的涡轮机（22）的进水口通过设置在刷柄（2）中的高压水管（27）与高压水泵相连，末端的涡轮机（22）的出水口上连接有歧管（26），歧管（26）上连接有多个分别与下腹板（7）上的环形槽（6）对应连通的进水短管（25）；

齿轮传动机构包括多个第一齿轮（23）、多个第二齿轮（13）以及多根传动齿轮轴（14），第一齿轮（23）的数量与涡轮机（22）数量相同并分别固定在涡轮机（22）的输出轴上，多个第二齿轮（13）分别与附近位置的第一齿轮（23）传动连接，并由对应第一齿轮（23）驱动转动，齿轮轴（14）与内锥面沉头摩擦离合轴（17）的数量相对应并分别设置在内锥面沉头摩擦离合轴（17）正上方的位置，在齿轮轴（14）的上部固定设有与附近位置的第一齿轮（23）或第二齿轮（13）啮合连接的第三齿轮（12），齿轮轴（14）的下端设置有与内锥面沉头摩擦孔（16）的形状相对应的锥形摩擦段（15），锥形摩擦段（15）的外缘可在内锥面沉头摩擦离合轴（17）在外力作用下上移后与内锥面沉头摩擦孔（16）的内缘接触，进而由齿轮轴（14）驱动内锥面沉头摩擦离合轴（17）转动，在内锥面沉头摩擦孔（16）中还设有用于控制锥形摩擦段（15）和内锥面沉头摩擦孔（16）相互分离的复位弹簧（18）；

吸附机构包括分布在所有刷芯机构外周部位的环形吸附管（5），在吸附管（5）上间隔连接有多个用于吸附污水的吸附子管（29），吸附管（5）靠近刷柄（2）的位置通过设置在刷柄（2）中的负压管（28）与抽水泵相连。

2.根据权利要求1所述的一种洗车用刷子，其特征在于：在下腹板（7）上设有两列内锥面沉头摩擦离合轴（17），涡轮驱动机构包括两个涡轮机（22），两个涡轮机（22）间隔设置在两列内锥面沉头摩擦离合轴（17）中间的位置，两个第一齿轮（23）和多个第二齿轮（13）沿两列内锥面沉头摩擦离合轴（17）的中线分布，任意一个第一齿轮（23）或任意一个第二齿轮（13）均与对应位置的两个齿轮轴（14）上的两个第三齿轮（12）啮合连接。

3.根据权利要求2所述的一种洗车用刷子，其特征在于：在相邻的第一齿轮（23）和第二齿轮（13）之间或相邻的两个第二齿轮（13）之间均设有两个用于传动的第四齿轮（24）。

4.根据权利要求3所述的一种洗车用刷子，其特征在于：在刷体（1）内腔中设有供第一齿轮（23）、第二齿轮（13）、第三齿轮（12）以及第四齿轮（24）均转动的齿轮盒（3），齿轮轴（14）的下端由开设在齿轮盒（3）下沿位置的第二轴孔中从齿轮盒（3）中伸出。

5.根据权利要求4所述的一种洗车用刷子，其特征在于：在刷体（1）内腔中位于齿轮盒（3）和下腹板（7）之间的位置设有上腹板（4），上腹板（4）上间隔开设有供齿轮轴（14）的下端与内锥面沉头摩擦离合轴（17）接合的第三轴孔。

6.根据权利要求1所述的一种洗车用刷子，其特征在于：第一轴孔为台阶孔，在第一轴孔中设有供内锥面沉头摩擦离合轴（17）配合转动的轴承（8），在内锥面沉头摩擦离合轴（17）的中部设有与轴承（8）配合的挡片（20），并通过挡片（20）下沿与轴承（8）上沿的配合以避免内锥面沉头摩擦离合轴（17）由第一轴孔中脱出。

7.根据权利要求1所述的一种洗车用刷子，其特征在于：高压水管（27）位于刷柄（2）中的部分穿设在负压管（28）中。

8.根据权利要求1所述的一种洗车用刷子，其特征在于：在刷体（1）的下部的内缘设有T形槽，梯形槽中配合安装有毛条（10）。

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