CN110588816B - 自移动机器人的轮子、驱动轮组件、缠绕物阻挡件及自移动机器人 - Google Patents
自移动机器人的轮子、驱动轮组件、缠绕物阻挡件及自移动机器人 Download PDFInfo
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Abstract
一种自移动机器人的轮子、驱动轮组件、缠绕物阻挡件及自移动机器人，其中，所述轮子包括：轮胎、轮毂和缠绕物阻挡件；所述轮毂包括侧壁和底壁；所述缠绕物阻挡件包括本体，所述本体呈漏斗状；所述本体的两端分别为大端和小端，所述小端贴近所述底壁，且所述本体的外侧面母线与所述底壁呈锐角设置。本申请的轮子可有效改善或避免缠绕物缠绕在轮子的传动轴而造成驱动轮转动不畅的问题。
Description
技术领域
本申请涉及自移动机器人技术领域，具体涉及一种用于自移动机器人的轮子，本申请还涉及一种驱动轮组件、缠绕物阻挡件以及一种自移动机器人。
背景技术
随着物质生活水平的提高，自移动机器人因为操作简单，使用方便越来越多地走入了人们生活，成为了小家电中重要的一员，深受欢迎。图1为现有的一种自移动机器人的驱动件的剖视图。如图1所示，边轮1-2通过其轮毂1-4连接于传动轴1-5，牙箱盒1-1下盖扣合于轮毂1-4。在自移动机器人运行过程中，头发等赃物容易进入牙箱盒1-1和边轮1-2的间隙1-3，导致边轮1-2被头发缠绕而转动不畅，功耗增大。
发明内容
本申请提供一种用于自移动机器人的轮子，以解决上述现有技术中存在的问题。本申请另外提供一种驱动轮组件、一种缠绕物阻挡件以及自移动机器人。
本申请提供一种用于自移动机器人的轮子，包括：轮胎、轮毂和缠绕物阻挡件；
其中，所述轮毂包括侧壁和底壁；
所述缠绕物阻挡件包括本体，所述本体呈漏斗状；所述本体的两端分别为大端和小端，所述小端贴近所述底壁，且所述本体的外侧面母线与所述底壁呈锐角设置。
可选的，所述侧壁和底壁包围形成轮毂容纳腔，所述轮毂容纳腔用于容纳所述缠绕物阻挡件。
可选的，所述本体两端设置有开口；
在所述轮毂的底壁设置有轮轴固定孔，所述轮轴固定孔壁沿轴向凸出于所述轮毂的底壁，并插入所述本体的小端的开口中。
可选的，所述大端设置有翻边结构，所述翻边结构与所述侧壁有第一预定距离。
可选的，在所述轮毂和本体的小端分别设置有相配合的止口。
可选的，在所述本体接近小端位置沿轴向设置有柱状凸起，所述柱状凸起凸出于所述本体的外表面，所述柱状凸起的端面设置有装配孔；
底壁设置相对应的配合孔。
可选的，所述本体的外侧面母线为直线或弧线。
可选的，所述本体的外侧面母线与所述底壁的角度满足：本体外侧面的缠绕物在受到缠绕预紧力时，该缠绕预紧力的沿所述外侧面的分力可使得缠绕物沿所述外侧面向小端移动。
本申请还提供一种驱动轮组件，其包括：轮子和牙箱盒；
其中，所述轮子包括轮胎、轮毂和缠绕物阻挡件；所述轮毂包括侧壁和底壁；所述缠绕物阻挡件包括本体，所述本体呈漏斗状；所述本体的两端分别为大端和小端，所述小端贴近所述底壁，且所述本体的外侧面母线与所述底壁呈锐角设置；
所述牙箱盒具有下盖；
所述牙箱盒下盖朝向底壁凸出有第一环状凸起；所述侧壁沿轴向远离底壁的一侧设置有环形凹槽，所述第一环状凸起卡位于所述环形凹槽。
可选的，所述缠绕物阻挡件的本体大端设置有翻边结构，所述翻边结构与所述侧壁有第一预定距离。
可选的，在所述牙箱盒下盖朝向底壁凸出有第二环状凸起；
所述第二环状凸起卡位于所述翻边结构与环形凹槽侧壁之间，并与所述环形凹槽侧壁具有第二预订距离。
此外，本申请还提供一种缠绕物阻挡件，其包括：两端设置有开口的呈漏斗状本体；
所述本体的大端设置有翻边结构；靠近本体小端位置设置有与轮子装配的装配结构。
此外，本申请还提供一种自移动机器人，具有轮子，所述轮子包含：
轮胎、轮毂和缠绕物阻挡件；
所述轮毂包括侧壁和底壁；
所述缠绕物阻挡件的两端分别为大端和小端，所述小端安装于所述底壁，所述大端和小端之间设有斜坡。
可选的，所述斜坡的倾斜角度为10-30度。
可选的，所述斜坡为弧形坡，且所述弧形坡具有内凹的弧面。
本申请提供的轮子，通过设置包括漏斗状本体的缠绕物阻挡件，在外侧面与侧壁底壁之间形成缠绕物容纳空间，在轮子转动过程中，通过间隙进入的毛发等缠绕物可容纳在缠绕物容纳空间，并在轮子运动过程中缠绕在缠绕物阻挡件的大端，正在缠绕过程中的毛发的会对已经缠绕的毛发施加一缠绕力(也称为预紧力)，该预紧力沿缠绕物阻挡件本体侧面的分力会使已缠绕的毛发沿本体侧面向小端移动，在毛发连续不断的缠绕过程中，缠绕的毛发会持续向小端移动并聚拢在小端。翻边结构有助于阻止进入到缠绕物容纳空间的毛发缠绕在所述轮子的传动轴上而引起传动轴转动变慢甚至停止转动。
本申请可有效改善或避免缠绕物缠绕在驱动轮的传动轴而造成驱动轮转动不畅的问题。
附图说明
图1是现有的一种的自移动机器人的驱动轮组件的结构示意图。
图2为本申请的实施例的驱动轮组件的结构示意图。
图3为图2的剖视图。
图4为本申请实施例的轮子的结构示意图。
图5为图4的部件分解图。
图6为本申请实施例的驱动轮上的缠绕物阻挡件的结构示意图。
图7为本申请实施例的驱动轮上的缠绕物阻挡件另一种结构示意图。
其中，驱动轮组件3-1，驱动端3-11，间隙(牙箱盒和驱动轮之间)3-14，牙箱盒3-12，牙箱盒上盖3-121，牙箱盒下盖3-122，第一环状凸起3-122a，第二环状凸起3-122b，齿轮传动组件3-123，轮子3-13，轮毂3-131，侧壁3-131a，底壁3-131b，传动轴3-132，轮轴固定孔3-131-1，柱状凸起配合孔3-131-2，凹止口3-131-3，凸止口3-22-1，介子3-133，轴套3-134，缠绕物阻挡件3-2，本体3-20，大端3-21，小端3-22，装配孔3-23，翻边结构3-24，环形沟槽3-24a，圆弧形侧面3-26。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
自移动机器人例如扫地机器人通过设置于其底部的驱动轮实现自移动。本申请的实施例中，提供一种驱动轮组件，该驱动轮组件至少包括有轮子，在轮子上设置缠绕物阻挡件，在轮子上设置所述缠绕物阻挡件可改善或消除由于毛发等缠绕物的缠绕使得轮子运动受阻或甚至无法运动的问题。下面结合附图进行详细描述。
本实施例中，提供一种的用于自移动机器人的驱动轮组件，如图2和图3所示，其中图2为本申请的实施例的驱动轮组件的结构示意图，图3为图2的剖视图。
本实施例中，驱动轮组件3-1包括牙箱盒3-12、驱动端3-11、传动组件3-123、传动轴3-132以及轮子3-13。
驱动端3-11和传动轴3-132的一端分别设置于所述牙箱盒3-12上。传动组件3-123设置于所述牙箱盒3-12内，并连接所述驱动端3-11和传动轴3-132，用于将驱动端3-11的动力传递至所述传动轴3-132。所述牙箱盒3-12、驱动端3-11、传动组件3-123组成的整体可以称之为牙箱、变速箱、传动箱。在所述传动组件3-123为齿轮结构时，也可称之为齿轮箱。
本实施例中，牙箱盒3-12包括牙箱盒上盖3-121和牙箱盒下盖3-122，传动组件3-123采用齿轮传动结构。传动轴3-132外周设置轴套3-134，所述轴套3-134套接于所述传动轴3-132外周，对所述传动轴3-132径向方向起支撑及定位作用。在所述牙箱盒3-12上还设置有介子3-133，所述介子3-133环绕传动轴3-132嵌入所述传动轴3-132上的环槽中，介子使传动轴在轴向方向不会与牙箱盒脱离。
所述驱动端的另一端可与马达等驱动机构相连接，用于将马达等驱动机构的驱动轴的旋转传递至所述传动组件3-123，并通过传动组件3-123传递至所述传动轴3-132，使得传动轴3-132沿其旋转轴转动。
本实施例中，在所述传动轴3-132的另一端固定有轮子3-13，所述传动轴3-132的旋转可带动轮子3-13一起旋转。将所述驱动轮3-1装配于扫地机器人等自移动机器人的底部，即可实现自移动机器人的行走。
下面结合图4、图5和图6对本申请实施例的轮子进行详细说明。其中，图4为本申请实施例的轮子的结构示意图，图5为图4的部件分解图，图6为本申请实施例的轮子上的缠绕物阻挡件的结构示意图。
请参考图4、图5和图6，本实施例的轮子3-13包括轮胎(未标示)、轮毂3-131和缠绕物阻挡件3-2。所述轮毂3-131包括侧壁3-131a和底壁3-131b，所述侧壁3-131a和底壁3-131b包围形成轮毂容纳腔；所述轮胎套接于所述侧壁3-131a。在轮胎外周还可以设置外齿，以增加行走的摩擦力。
所述缠绕物阻挡件3-2包括本体3-20，本体3-20呈漏斗状，所述本体3-20的两端分别为大端和小端；所述本体3-20的小端比大端在径向更贴近底壁3-131b，所述本体3-20的两端可以设置开口。所述缠绕物阻挡件3-2的本体3-20外侧面母线与所述底壁3-131b呈锐角设置。例如，本实施例中，所述本体3-20外侧面母线与所述底壁3-131b斜坡的倾斜角度为10度-30度。在该角度范围，中，倾斜角度为30度时，缠绕物阻挡件具有更好的防缠绕效果。
所述轮毂与所述缠绕物阻挡件为分体式结构。为便于理解，图4示出了传动轴3-132的一端与轮子3-13固定的情形。
如图5示出的所述轮毂3-131的侧壁3-131a以及底壁3-131b。在所述底壁3-131b上设置有轮轴固定孔3-131-1。在与传动轴3-132连接时，所述传动轴3-132的端部插入所述轮轴固定孔3-131-1中固定连接。为实现传动轴3-132和轮子3-13同轴转动，所述轮轴固定孔3-131-1可以为三棱柱形孔、方孔、菱形孔、多棱柱形孔或椭圆形孔，相应的传动轴3-132的端部为与所述轮轴固定孔3-131-1配合的形状。所述轮轴固定孔壁3-131-1沿轴向凸出于所述轮毂的底壁3-131b，并插入下面所述缠绕物阻挡件的本体3-20小端的开口中。所述轮轴固定孔3-131-1凸出于轮毂的底壁部分的外壁与所述本体3-20的小端的开口间隙配合或过盈配合。
在所述底壁3-131b上设置凹止口3-131-3，所述凹止口3-131-3为环绕轮轴固定孔3-131-1的环状凹槽，该凹止口3-131-3用于与下述的缠绕物阻挡件3-2的本体3-20上设置的凸止口配合，用于在装配时进行定位。
请参考图5和图6，本实施例中，所述本体3-20呈漏斗形，两端设置开口，设置开口的两端分别为大端3-21和小端3-22。所述本体3-20侧面母线为直线段。此外，所述本体3-20侧面母线也可以为弧形线段，如图7中所示的凹弧形侧面3-26。本实施例中以前者为例进行说明。
在本实施例中，所述大端3-21还设置有翻边结构3-24，所述翻边结构3-24可以是所述大端3-21一次翻边而形成，也可以经一次翻边后翻边部分沿同方向再次翻边而形成的，再次翻边后的边缘与所述未翻边本体部分形成环形沟槽3-24a。此外，所述翻边可以是注塑形成的，翻边和未翻边本体一体注塑形成。所述翻边结构3-24与所述轮毂3-131侧壁3-131a有第一预定距离。
在本实施例中，所述小端3-22的开口尺寸不小于前述传动轴3-132的尺寸，以便于所述传动轴3-132可以穿过所述小端的开口。在所述本体3-20的接近小端位置沿轴向还设置有柱状凸起，所述柱状凸起贯穿该本体3-20，柱状凸起的一端凸出于本体3-20的内表面，柱状凸起的另一端凸出于本体3-20的外表面，凸出于本体3-20外表面的端部具有与底壁3-131b固定的装配孔3-23，该装配孔3-23为螺纹孔。本实施例中，所述柱状凸起为两个，每一柱状凸起凸出于本体3-20外表面的端部均设置有装配孔3-23。
如图6中所示，在所述小端的开口边缘还设置有凸止口3-22-1，该凸止口3-22-1与前述凹止口3-131-3相配合，用于在所述缠绕物阻挡件3-2与底壁3-131b装配时进行定位。所述缠绕物阻挡件3-2与所述轮毂通过连接件固定装配为一体，具体而言，请参考图5，缠绕物阻挡件3-2限定于所述轮毂容纳腔，所述缠绕物阻挡件3-2的本体3-20的小端3-22朝向所述轮毂3-131的底壁3-131b，并使小端3-22的开口与所述底壁3-131b上的轮轴固定孔3-131-1相对准，凸止口3-22-1与所述凹止口3-131-3相扣合，进行定位。所述柱状凸起插入设置于底壁3-131b上的柱状凸起配合孔3-131-2中。所述柱状凸起配合孔3-131-2底部设置通孔，该通孔称为安装孔，螺栓穿过所述安装孔，旋入所述装配孔3-23中，从而将所述缠绕物阻挡件3-2与轮毂3-131固定在一起。所述缠绕物阻挡件3-2的本体3-20的大端3-21的外径小于所述轮毂3-131的侧壁3-131a内径。
请参考图3，所述轮子3-13固定于所述传动轴3-132的端部，传动轴的另一端穿过牙箱盒下盖3-122，深入牙箱盒3-12内部，并与牙箱盒3-12内部的传动组件3-123相连接。在所述牙箱盒下盖3-122朝向轮毂3-131底壁凸出有两个环状凸起，其中，沿轮毂3-131径向远离传动轴3-132的环状凸起称为第一环状凸起3-122a，沿轮毂3-131径向接近传动轴3-132的环状凸起称为第二环状凸起3-122b，所述两个环状凸起之间的间隙形成凹槽。且所述第一环状凸起在所述牙箱盒下盖3-122上相应于轮毂的侧壁位置设置。
请参考图3和图4，在轮子3-13径向方向上，在轮毂3-131的侧壁沿轴向远离底壁的一侧设置有环形凹槽3-131c。所述第一环状凸起3-122a卡位于环形凹槽3-131c，为了防止头发进入，第一环状凸起3-122a和环形凹槽3-131c之间的间隙应尽量小。第二环状凸起3-122b卡位于所述翻边结构3-24与所述轮毂3-131的侧壁3-131a之间间隙中，且所述第二环状凸起3-122b与所述翻边结构3-24之间具有第二预订距离。
此外，所述第二环状凸起3-122b也可以没有，所述翻边结构3-24靠近所述环形凹槽3-131c，缠绕物容纳空间尽量大。
本实施例中，通过设置具有呈漏斗状本体的缠绕物阻挡件，在所述本体外侧面与所述轮毂之间形成缠绕物容纳空间。在轮子转动过程中，通过间隙3-14进入的毛发等缠绕物可被容纳在所述缠绕物容纳空间。
为使缠绕物容纳空间尽量大，凹止口3-131-3靠近固定孔3-131-1，同时缠绕物阻挡件靠近传动轴3-132转动，可减少功耗损失。
在扫地机器人行走过程中，毛发会通过前述的间隙3-14进入到所述缠绕物容纳空间，并在轮子3-13运动过程中缠绕在缠绕物阻挡件3-2的大端3-21，正在缠绕过程中的毛发的会对已经缠绕的毛发施加一缠绕力，该缠绕力也称为预紧力。所述预紧力沿缠绕物阻挡件3-2的本体3-20侧面的分力会使已缠绕的毛发沿本体3-20侧面向小端3-22移动，在毛发连续不断的缠绕过程中，缠绕的毛发持续向小端3-22移动并会聚拢在小端3-22。本体的光滑外侧面，也有助于缠绕物向所述本体的小端聚拢，避免毛发缠绕在本体3-20的大端3-21。翻边结构形成环形沟槽3-24a，当毛发在小端3-22位置缠绕满后，毛发会渐渐往大端3-21位置缠绕，环形沟槽3-24a的设置使得毛发挡在沟槽内，避免毛发从缠绕物阻挡件3-2和牙箱盒下盖3-122的间隙进入，进而缠绕传动轴3-132，造成驱动轮停止转动。从而可有效改善或避免缠绕物缠绕在所述驱动轮的传动轴3-132造成驱动轮转动不畅的问题。
此外，缠绕物阻挡件与轮毂会一起旋转，缠绕物容纳空间中的缠绕物也会一起旋转，而由于毛发等缠绕物本身质量很小，不会增加功耗。
此外，本申请还提供一种自移动机器人，该自移动机器人具有轮子，所述轮子包含：轮胎、轮毂和缠绕物阻挡件；所述轮毂包括侧壁和底壁；所述缠绕物阻挡件的两端分别为大端和小端，所述小端安装于所述底壁，所述大端和小端之间设有斜坡。所述斜坡的倾斜角度为10-30度。所述斜坡为弧形坡，且所述弧形坡具有内凹的弧面。
应用场景
扫地机器人轮子上设置有缠绕物阻挡件。在扫地机器人沿地面行走，地面的毛发会通过侧壁和牙箱盒下盖之间的间隙进入到本体外侧面与所述轮毂之间形成缠绕物容纳空间，并被容纳在其中。在扫地机器人行走过程中，毛发会通过前述的间隙3-14进入到所述缠绕物容纳空间，并在驱动轮运动过程中缠绕在缠绕物阻挡件的大端，正在缠绕过程中的毛发的会对已经缠绕的毛发施加一缠绕力(也称为预紧力)，该预紧力沿缠绕物阻挡件的本体侧面的分力会使已缠绕的毛发沿本体侧面向小端移动，在毛发连续不断的缠绕过程中，毛发会聚拢在小端。从而可避免毛发缠绕在本体大端。并避免毛发缠绕在所述驱动轮的传动轴上引起传动轴转动变慢甚至停止转动。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (12)
1.一种用于自移动机器人的轮子，其特征在于，包括：轮胎、轮毂和缠绕物阻挡件；
其中，所述轮毂包括侧壁和底壁，所述侧壁和底壁包围形成轮毂容纳腔，所述轮毂容纳腔用于容纳所述缠绕物阻挡件；
所述缠绕物阻挡件包括本体，所述本体呈漏斗状；所述本体的两端分别为大端和小端，所述小端贴近所述底壁，且所述本体的外侧面母线与所述底壁呈锐角设置；所述大端设置有翻边结构，所述翻边结构与所述侧壁有第一预定距离；所述翻边结构形成环形沟槽结构。
2.根据权利要求1所述的用于自移动机器人的轮子，其特征在于，所述本体两端设置有开口；
在所述轮毂的底壁设置有轮轴固定孔，所述轮轴固定孔壁沿轴向凸出于所述轮毂的底壁，并插入所述本体的小端的开口中。
3.根据权利要求1所述的用于自移动机器人的轮子，其特征在于，在所述轮毂和本体的小端分别设置有相配合的止口。
4.根据权利要求1所述的用于自移动机器人的轮子，其特征在于，在所述本体接近小端位置沿轴向设置有柱状凸起，所述柱状凸起凸出于所述本体的外表面，所述柱状凸起的端面设置有装配孔；
底壁设置相对应的配合孔。
5.根据权利要求1所述的用于自移动机器人的轮子，其特征在于，所述本体的外侧面母线为直线或弧线。
6.根据权利要求1所述的用于自移动机器人的轮子，其特征在于，所述本体的外侧面母线与所述底壁的角度满足：本体外侧面的缠绕物在受到缠绕预紧力时，该缠绕预紧力的沿所述外侧面的分力可使得缠绕物沿所述外侧面向小端移动。
7.一种驱动轮组件，其特征在于，包括：轮子和牙箱盒；
所述轮子采用权利要求1～6任意一项所述的轮子；
所述牙箱盒具有下盖；
所述牙箱盒下盖朝向底壁凸出有第一环状凸起；所述侧壁沿轴向远离底壁的一侧设置有环形凹槽，所述第一环状凸起卡位于所述环形凹槽。
8.根据权利要求7所述的驱动轮组件，其特征在于，在所述牙箱盒下盖朝向底壁凸出有第二环状凸起；
所述第二环状凸起卡位于所述翻边结构与环形凹槽侧壁之间，并与所述环形凹槽侧壁具有第二预订距离。
9.一种缠绕物阻挡件，其特征在于，包括：两端设置有开口的呈漏斗状本体；靠近本体小端位置设置有与权利要求1～6任意一项所述的轮子装配的装配结构。
10.一种自移动机器人，其特征在于，包含权利要求1～6任意一项所述的轮子，所述轮子的缠绕物阻挡件包含的大端和小端之间设有斜坡。
11.如权利要求10所述的自移动机器人，其特征在于，所述斜坡的倾斜角度为10-30度。
12.如权利要求10所述的自移动机器人，其特征在于，所述斜坡为弧形坡，且所述弧形坡具有内凹的弧面。
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