CN114173624A - 包括搅动器的清洁单元 - Google Patents
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Abstract
公开了一种包括可变刷子部分的清洁单元。根据本发明的一个实施方式的清洁单元包括能够沿轴线方向往复运动的轴,其中从轴的外周表面突出有第一凸轮。此外,刷子部分布置在在围绕轴的主体构件的外周表面上,并且刷子部分包括与第一凸轮接合的第二凸轮。当轴在轴线方向上移动时,第一凸轮在径向方向上推动第二凸轮,由此刷子部分可以在径向方向上突起。即,当轴在轴线方向上往复运动时,从主体构件的外周表面突出的刷子部分的长度可以变更。
Description
技术领域
本公开涉及一种清洁单元,更具体地涉及一种具有搅动器的清洁单元,该搅动器能够在清洁器用于地毯时延伸刷子的长度。
背景技术
清洁器是这样一种装置,其创建真空,以将灰尘和污垢与空气一起从地板上吸走。灰尘和污垢在与空气分离后被收集。清洁器配备有吸嘴模块,该模块与待清洁的表面接触,以便将灰尘和污垢与空气一起从该表面吸走。特别地,该清洁器主要用于地板。
吸嘴模块包括搅动器,用于从待清洁的表面提升或拾起灰尘和污垢。刷子或橡胶板配置成从具有圆柱形主体的搅动器的外周表面突出。当搅动器旋转时,刷子或橡胶板一起旋转,以从地板上提升或拾起灰尘和污垢。灰尘和污垢经由吸嘴模块被抽吸,然后与空气分离以被收集。
然而,当待清洁的地板表面是地毯或铺有地毯的地板时,吸嘴模块与地毯的表面分开,因此,搅动器的刷子或橡胶板不能到达地毯表面,造成清洁性能下降。
因此,需要延伸搅动器的刷子或橡胶板的长度。
在中国专利公报CN 207666529U(2018年7月31日公布)中公开了一种具有长度可调节的刷子的搅动器,通过引用将其纳入本文中。在该公报中,搅动器设置有具有不同高度的多个槽的主体部,并且刷子与多个槽组装和从多个槽拆卸,使得可以分步(或逐步的方式)调节刷子的长度。
然而,每当地板表面状况或环境发生变化时,刷子需要与一个槽分离以插入另一槽中。可能还存在其他缺陷。积聚在搅动器上的灰尘或污垢会在用户拆卸和组装刷子时沾到手上。而且,组装和拆卸刷子需要长的时间,这使得它不适合用于自动清洁装置,如机器人清洁器。
为了用户的卫生和方便,应该提供这样一种清洁器,其结构允许根据地板表面状况的变化轻松调节搅动器的刷子或橡胶板的长度。
此外,考虑到自动操作的装置的适用性(如机器人清洁器),应提供这样一种清洁器,其结构允许通过识别地板表面状况的变化来调节搅动器的刷子或橡胶板的长度,而无需用户的操纵。
发明内容
技术问题
本公开描述了一种清洁单元,该清洁单元可以允许响应于地板表面状况的变化来调节刷子的长度。特别地,本公开旨在提供这样一种清洁单元,该清洁单元具有可轻松改变刷子长度而在调节刷子长度时不会触及灰尘或污垢的结构。此外,本公开旨在提供这样一种清洁单元,该清洁单元具有能够响应于地板表面状况而自动改变刷子长度的结构。
本公开还描述了具有这样一种结构的清洁单元,在该结构中,刷子配置成当沿着主体构件的纵长方向插入搅动器的主体构件的中空孔中的轴进行水平运动时从主体构件的外周表面突出。
本公开进一步描述了一种清洁单元,当刷子借助轴的水平运动从主体构件的外周表面突出成延伸时,该清洁单元可以防止刷子与主体构件的外周表面分离。
本公开进一步描述了一种清洁单元,当刷子与搅动器的主体构件一起旋转时,该清洁单元可以防止刷子因离心力而突出成延伸。
本公开进一步描述了一种清洁单元,当刷子借助轴的水平运动从主体构件的外周表面突出成延伸时,该清洁单元可以使刷子能够返回到其原始长度。
本公开进一步描述了一种清洁单元,当搅动器的主体构件与刷子一起旋转时,该清洁单元能够允许主体构件和轴以接合方式一起旋转。
本公开进一步描述了一种清洁单元,其结构可以按压轴的一侧,以允许搅动器的轴在搅动器旋转时进行水平运动。
本公开进一步描述了一种清洁单元,当轴的一侧被按压成进行水平移动时,该清洁单元能够防止轴的按压部分旋转。
本公开进一步描述了一种清洁单元,当刷子借助轴的水平运动延伸时,该清洁单元可以引导刷子的两侧,以防止刷子晃动。
本公开进一步描述了一种清洁单元,该清洁单元可以提供由于轴的水平运动而以突出方式延伸刷子的长度的功能以及通过使用刷子借助轴的水平运动突出成延伸的结构外还使用轴和刷子相互配合的结构来防止刷子由于离心力而突出的功能。
本公开进一步描述了一种清洁单元,该清洁单元可以提供稳定的恢复力,用于在刷子借助轴的水平运动延伸时将刷子返回到其原始长度。
本公开进一步描述了一种清洁单元,该清洁单元可以轻松地在搅动器旋转时在刷子中产生的离心力与用于将刷子返回到其原始长度的恢复力之间设定平衡。
解决问题的方案
根据本申请所述主题的一个方面,一种清洁单元包括:动力模块;主体部,其与所述动力模块连接以进行旋转,并包括限定在其外周表面中的第一通孔;轴,其沿所述主体部的纵长方向插入所述主体部的中空孔中,并在所述主体部的所述纵长方向上在所述主体部内进行往复运动;刷子组件,其沿所述主体部的所述纵长方向与所述主体部的外周表面接触;第一凸轮,其从与所述主体部的外周表面接触的表面穿过所述第一通孔朝所述轴的外周表面延伸;以及第二凸轮,其从所述轴的外周表面朝所述第一凸轮延伸。所述第一凸轮和所述第二凸轮中的一者在其一侧设置有倾斜表面,所述倾斜表面沿所述主体部的所述纵长方向倾斜,并且在所述轴进行所述往复运动时,所述第一凸轮和所述第二凸轮中的其余一者按压所述倾斜表面,从而使所述刷子组件在所述轴的径向方向上向上和向下移动。
根据本方面的实施方式可以包括以下特征中的一者或多者。例如,所述主体部可以包括:主体构件,其设置有所述第一通孔并具有两端开放的中空形状;第一端帽,其从所述主体构件的一端以预定长度插入所述主体构件中,以便覆盖所述主体构件的所述一端并容纳所述轴的一侧;以及第二端帽,其从所述主体构件的另一端以预定长度插入所述主体构件中,以便覆盖所述主体构件的所述另一端并容纳所述轴的另一侧。
在一些实施方式中,所述主体部的所述外周表面中可以限定有第二通孔,并且所述刷子组件可以设置有弹性构件,所述弹性构件从其一侧穿过所述第二通孔延伸到所述主体部的内部,并在所述刷子组件沿径向方向抬起时按压所述主体构件的内表面。
在一些实施方式中,所述弹性构件可以包括:第一弹性部分,其从所述刷子组件的所述一侧穿过所述第二通孔延伸到所述主体部的内部;以及第二弹性部分,其从所述第一弹性部分弯折成沿所述轴的纵长方向延伸。
在一些实施方式中,所述主体部的所述外周表面中可以限定有第三通孔,并且所述刷子组件可以设置有分离防止部分,所述分离防止部分从其一侧穿过所述第三通孔延伸到所述主体部的内部,并且在所述轴的径向方向上至少部分地与所述主体部交叠。
在一些实施方式中,所述刷子组件可以包括:刷子;以及刷子支架,所述刷子支架在所述轴的纵长方向上与所述主体构件的外周表面接触,并且所述刷子支架的一侧设置有所述第一凸轮,其另一侧与所述刷子联接。
在一些实施方式中,所述主体构件可以设置有容纳槽,所述刷子支架沿所述轴的所述纵长方向容纳在所述容纳槽中。所述第一端帽可以覆盖所述容纳槽的一端,并且所述第二端帽可以覆盖所述容纳槽的另一端。所述第一端帽和所述第二端帽中的每一者均可以设置有径向引导槽,所述径向引导槽分别形成在所述第一端帽的覆盖所述容纳槽的所述一端的表面上和所述第二端帽的覆盖所述容纳槽的所述另一端的表面上。所述刷子支架可以设置有径向引导突起,所述径向引导突起分别形成在与所述第一端帽相对的表面和与所述第二端帽相对的表面上。所述径向引导突起可以分别插入所述径向引导槽中,以便在所述轴的所述径向方向上被引导。
在一些实施方式中,从所述第一端帽的一侧朝所述主体构件可以凹陷有腔,并且所述第一端帽的另一侧可以限定有引导孔以容纳所述轴的所述一侧的端部,从而将所述轴的所述一侧的端部引导至所述腔。
在一些实施方式中,所述轴的所述一侧的端部和所述引导孔各自可以具有多边柱形状从而相互接合。
在一些实施方式中,可以进一步设置有传动单元,该传动单元的一侧与所述动力模块连接,另一侧插入所述腔中。所述腔和所述传动单元的所述另一侧可以各自具有多边柱形状从而以相互接合。
在一些实施方式中,从所述第二端帽的一侧朝所述主体构件可以凹陷有腔,并且所述第二端帽的另一侧可以限定有引导孔以容纳所述轴的所述另一侧,从而允许所述轴的所述另一侧突出至所述腔,从而在所述轴的所述径向方向上支撑所述轴的所述另一侧。
在一些实施方式中,可以进一步设置有:轴容纳部,所述轴容纳部包括容纳空间,所述轴的所述另一侧的端部容纳在所述容纳空间中;以及轴承,所述轴承插入所述轴的所述另一侧的端部的外周表面与所述容纳空间的内周表面之间。
在一些实施方式中,所述第一动力模块可以包括:第一动力模块,其配置成使所述轴旋转;第二动力模块,其与所述轴容纳部连接,并配置成根据操作信息按压所述轴容纳部;传感器,其与所述第一动力模块连接,以检测所述第一动力模块的电流值;以及控制器,其配置成计算所述操作信息,与所述第二动力模块电连接以将计算出的操作信息传送至所述第二动力模块,并与所述传感器电连接以接收所述第一动力模块的电流值。所述控制器可以使用所述第一动力模块的所检测到的电流值计算所述操作信息。
在一些实施方式中,所述操作信息可以包括第一操作信息和第二操作信息。所述第二动力模块可以配置成:在接收到所述第一操作信息时停止;以及在接收到所述第二操作信息时以预定的压力按压所述轴容纳部。所述控制器可以配置成:当所述第一动力模块的所检测到的电流值小于第一值时,计算所述第一操作信息;以及当所述第一动力模块的所检测到的电流值大于或等于所述第一值时,计算所述第二操作信息。
在一些实施方式中,所述操作信息可以包括第一操作信息、第二操作信息和第三操作信息。所述第二动力模块可以配置成:在接收到所述第一操作信息时停止;在接收到所述第二信息时以第一压力按压所述轴容纳部;以及在接收到所述第三信息时以第二压力按压所述轴容纳部。所述控制器可以配置成:当所述第一动力模块的所检测到的电流值小于第一值时,计算所述第一操作信息;当所述第一动力模块的所检测到的电流值大于或等于所述第一值时,计算所述第二操作信息;以及当所述第一动力模块的所检测到的电流值大于或等于第二值时,计算所述第三操作信息。所述第二压力可以大于所述第一压力,并且所述第二值可以大于所述第一值。
根据另一方面,一种清洁单元包括:动力模块;主体部,其与所述动力模块连接以进行旋转,并包括限定在其外周表面中的通孔;轴,其沿所述主体部的纵长方向插入所述主体部的中空孔中,并在所述主体部的所述纵长方向上在所述主体部内进行往复运动;刷子组件,其沿所述主体部的所述纵长方向与所述主体部的所述外周表面接触;第一凸轮,其从与所述主体部的所述外周表面接触的表面穿过所述通孔朝所述轴的外周表面延伸;以及第二凸轮,其从所述轴的所述外周表面朝所述第一凸轮延伸。所述第一凸轮和所述第二凸轮中的一者包括:一对壁部分,每个所述壁部分均具有沿所述轴的纵长方向倾斜的端部;以及倾斜部分,所述倾斜部分连接在所述一对壁部分的所述端部之间以形成内部空间。所述第一凸轮和所述第二凸轮中的其余一者包括:插入部分,所述插入部分沿着所述倾斜部分的一个表面能滑动地插入到所述倾斜部分的所述内部空间中;以及按压部分,所述按压部分与所述倾斜部分的另一表面接触,以按压所述倾斜部分的所述另一表面。当所述轴进行所述往复运动时,所述倾斜部分被可以按压,从而使所述刷子组件在所述轴的径向方向上向上和向下移动。
根据本方面的实施方式可以以下特征中的一者或多者。例如,所述主体部可以包括:主体构件,其设置有所述通孔并具有两端开放的中空形状;第一端帽,其从所述主体构件的一端以预定长度插入所述主体构件中,以便覆盖所述主体构件的所述一端并容纳所述轴的一侧;以及第二端帽,其从所述主体构件的另一端以预定长度插入所述主体构件中,以便覆盖所述主体构件的所述另一端并容纳所述轴的另一侧。
在一些实施方式中,所述轴的所述一侧可以设置有边缘部分,所述边缘部分在所述轴的所述径向方向上从所述轴的所述外周表面以预定长度突出。所述轴可以包括弹簧,所述弹簧围绕所述轴的所述一侧,并且其两端分别固定地与所述第一端帽和所述边缘部分联接
在一些实施方式中,从所述第一端帽的一侧朝所述主体构件的内部可以凹陷有腔,并且所述第一端帽的另一侧可以限定有引导孔以将所述轴的所述一侧的端部引导至所述腔。所述引导孔的内周表面与所述轴的所述一侧的所述端部的外周表面可以相互接合。在所述轴的所述一侧的容纳在所述引导孔中的所述端部的外周表面和与所述轴的所述一侧的所述端部连接的连接部分的外周表面之间可以形成有台阶表面。
本发明的有益效果
本公开的实施方式可以提供以下益处。
首先,由于本公开采用了能够将轴的水平运动转化为刷子组件的径向运动的凸轮结构,因此刷子组件的长度可以根据地板表面状况进行调节。这即使当清洁器被用于清洁器与地毯表面分开的地毯上时也能够使刷子通过延伸长度来撞击表面。即,可以在各种地板表面状况下维持清洁器的清洁性能。
此外,用户可以很容易地调节刷子的长度,而不必在调节长度时接触灰尘或污垢。因此,可以清洁各种类型的地板,而不会在用户的手上留下污垢。
根据本公开,当刷子借助轴的水平运动从主体部的外周表面突出成延伸时,具有分离防止部分的刷子不会过度延伸,以防止主体部的外周表面分离,从而提高刷子的长度可调节结构的稳定性。
此外,由于刷子组件设置有弹性构件,因此在刷子组件的延伸运动之前,可以防止刷子组件借助搅动器的离心力延伸。
此外,由于刷子组件包括弹性构件,因此当施加至轴的压力被释放时,处于延伸状态的刷子可以由于弹力而返回到其原始位置。
由于轴容纳部与轴之间设置有容纳并按压轴的轴承,因此在搅动器旋转时,通过按压轴可以延伸刷子组件的长度。
当第一端帽和第二端帽与主体构件配合地联接,并且轴容纳在限定于第一和第二端帽中的引导孔中时,引导孔的内周表面可以形成为多边柱形状,并且轴的外周表面可以形成为多边柱形状。因此,引导孔和轴可以在相互接合的同时一起旋转。
由于第一端帽和第二端帽上分别形成有引导槽,并且刷子组件的引导突起分别容纳在引导槽中以被引导,因此当刷子借助轴的水平运动突出成延伸时,刷子可以在容纳槽中旋转而不在周向方向上晃动。
根据本公开,由于除了刷子借助轴的水平运动突出成延伸的结构之外,还提供了轴和刷子相互配合的组装结构,因此可以提供借助水平运动以突出的方式延伸刷子的长度的功能和防止刷子借助离心力延伸的功能。
由于设置有在纵长方向上按压轴的弹簧,因此当刷子借助轴的水平运动突出成延伸时,可以提供稳定的恢复力,使刷子返回到其原始长度。
此外,在刷子组件延伸之前,安装被以预定长度压缩的弹簧,以便抵消或消除刷子组件中产生的离心力。这可以使刷子组件在轴容纳部按压轴时,在没有弹簧阻力的情况下轻松延伸。即,可以很容易地设定刷子中产生的离心力与使刷子返回到其原始长度的弹力之间的平衡。
由于刷子组件被自动控制成根据流经使搅动器旋转的第一动力模块的电流值而延伸,因此清洁器在进行自动操作时,可以被控制成在清洁地毯时通过延伸刷子组件的长度来操作。
此外,由于刷子组件被自动控制成根据流经使搅动器旋转的第一动力模块的电流值以逐步方式延伸,因此清洁器在自动操作时,可以被控制成在清洁各种地毯或铺有地毯的地板时以逐步方式延伸刷子组件的长度来操作。
附图说明
图1是现有技术的机器人清洁器的立体图。
图2是图1中的清洁器的侧视图。
图3是示出根据本公开的一个实施方式的搅动器的立体图。
图4是图3中的搅动器的分解图。
图5是示出图4中的搅动器的主体部的立体图。
图6a是沿图3中的搅动器的线“I-I”剖切的剖视图。
图6b是示出图6a中的搅动器的刷子组件的延伸状态的剖视图。
图7是示出图6a中的搅动器的部分“II”的剖切立体图。
图8是根据本公开的另一实施方式的搅动器的立体图。
图9是图8中的搅动器的分解图。
图10a是沿图8中的搅动器的线“III-III”剖切的剖切立体图。
图10b是示出图10a中的搅动器的刷子组件的延伸状态的剖视图。
图11a是示出图10a中的搅动器的部分“IV”的剖切立体图。
图11b是示出图11a的搅动器中的刷子组件的延伸状态的剖切立体图。
图12a是示出图10a中的搅动器的变型例的剖切立体图。
图12b是示出图12a中的搅动器的刷子组件的延伸状态的剖切立体图。
图13是示出图10a中的搅动器的部分“V”的剖切立体图。
图14是示出用于控制根据本公开的清洁单元的配置的框图。
图15是示出根据本公开的清洁单元的控制方法的流程图。
图16是示出图15的步骤S20的一个实施例的流程图。
图17是示出图15的步骤S20的另一实施例的流程图。
具体实施方式
在讨论根据本公开的实施方式的搅动器之前,将描述一种可以与搅动器联接的现有技术的清洁器。
图1是现有技术的机器人清洁器的立体图,并且图2是图1中示出的清洁器的侧视图。
机器人清洁器100可以配置成不仅执行从地板上吸起灰尘和污垢的功能,而且还执行拖地板的功能。为了做到这一点,机器人清洁器100包括清洁器主体110和吸嘴模块120。
清洁器主体110和吸嘴模块120限定机器人清洁器100的外观。包括用于控制机器人清洁器100的控制器或控制单元(未示出)在内的各种部件嵌入或安装到机器人清洁器100中。另外,清洁目标区域(待清洁区域)所需的各种部件装设至吸嘴模块120。
清洁器主体110的外观由外盖111和基体112限定。
外盖111和基体112相互联接,以限定清洁器主体110的外观。基体112限定清洁器主体110的底部,并配置成容纳机器人清洁器100的部件。外盖111与基体112的上部联接。
清洁器主体110设置有轮160和160',以使机器人清洁器100能够行进。轮160和160'可以设置在清洁器主体110的下部或吸嘴模块120的下部。机器人清洁器100可以借助轮160和160'向前、向后、向左和向右移动或旋转。
在机器人清洁器100具有自主行进(或行驶)功能的情况下,轮160和160'可以配置为轮模块160,该轮模块通过接收来自驱动马达的驱动力而旋转。另选地,当清洁器主体110通过用户的操纵而移动时,轮160和160'可以只具有相对于地板滚动的典型功能。
清洁器主体110可以包括辅助轮160'。辅助轮160'与轮模块160一起支撑清洁器主体110,该辅助轮可以配置成仅能被动旋转。辅助轮160'配置成协助机器人清洁器100借助轮模块160行进。
清洁器主体110的后部装设有灰尘容器170。清洁器主体110可以具有部分凹陷的形状,以容纳灰尘容器170并维持圆形外观。灰尘容器170可以设置有过滤器和旋风分离器中的至少一者,用于过滤抽吸或吸入的空气中的灰尘和污垢。
机器人清洁器100可以包括用于覆盖灰尘容器170的灰尘容器盖171。当灰尘容器盖171布置成覆盖灰尘容器170的上表面时,灰尘容器盖171可以约束或锁定灰尘容器170。因此,灰尘容器盖171可以防止灰尘容器170与清洁器主体110分离。
图2示出了与清洁器主体110铰链式地联接成可旋转的灰尘容器盖171。灰尘容器盖171可以固定至灰尘容器170或清洁器主体110,使得灰尘容器170的上表面保持被灰尘容器盖171覆盖。
当机器人清洁器100具有自主行进功能时,清洁器主体110可以包括用于检测周围环境的感测单元118。包括主印刷电路板(PCB)的控制器(未示出)可以借助感测单元118感测障碍物或特征,或者以电子方式生成行进区域的地图。
吸嘴模块120以从清洁器主体110的前侧突出的方式联接,呈突出形状。吸嘴模块120的外观由模块装设壳体121限定,并且模块装设壳体121内设置有搅动器装设部分121a。搅动器200可拆卸地装设至搅动器装设部分121a。
吸嘴模块120的外部安装有检测物理碰撞的缓冲器开关122。
在图中,缓冲器开关122设置在吸嘴模块120处。缓冲器开关122可以布置在吸嘴模块120的前侧。在某些情况下,如图中所示,除了吸嘴模块120的前侧外,缓冲器开关122还可以设置在吸嘴模块120的两个横向侧。
如所示,当吸嘴模块120以从清洁器主体110突出的方式布置时,辅助轮160'也可以设置在吸嘴模块120的底部,用于机器人清洁器100的稳定行进。
可拆卸地装设至搅动器装设部分121a的搅动器200配置成清洁目标区域。经由搅动器200抽吸或吸入的空气中的灰尘和污垢借助设置在清洁器主体110或灰尘容器170处的过滤器或旋风分离器分离,然后被收集在灰尘容器170中。与灰尘和污垢分离的空气被排出到清洁器主体110的外部。清洁器主体110内部可以形成有用于引导空气从搅动器装设部分121a流向灰尘容器170的进气通道(未示出)。此外,清洁器主体110内部可以形成有用于引导空气从灰尘容器170流向清洁器主体110外部的排气通道(未示出)。
图1和图2示意性地示出了现有技术的清洁器,根据本公开的搅动器200和300与之联接以进行操作,并且图1和图2示出了搅动器200和300的位置。根据本公开的搅动器200和300不仅可以用于自动操作的机器人清洁器,而且可以用于由用户操纵的清洁器。
下文中,将描述根据本公开的配备有具有长度可调节的刷子的搅动器的清洁单元。
图3是示出根据本公开的一个实施方式的搅动器的立体图。
参照图3,本公开的搅动器200包括主体构件210、轴220(见图4)、刷子组件(或刷子部分)230、传动单元240、第一端帽250、第二端帽260和轴容纳部270。
在描述根据本公开的搅动器200的配置(构成部件)之前,将对本文使用的方向进行定义。
下文中使用的“纵长(或者纵向)方向”是指下文中要描述的轴220(见图4)的轴向方向。即,“纵长方向”是指从第一端帽250到第二端帽260的方向以及从第二端帽260和到第一端帽250的方向。
下文中使用的“径向方向”是指从下文中描述的轴220(见图4)延伸的中心轴线的一点到主体构件210的位于垂直于中心轴线的平面上的外周表面的另一点的最短距离的方向。
下文中使用的“周向方向”是指当垂直于下文中描述的轴220(见图4)的中心轴线的虚拟线沿中心轴线旋转时的旋转方向。
此外,下文中使用的“前”是指朝向第一端帽250的那一侧,而“后”是指朝向第二端帽260的那一侧。
主体构件210可以具有内周表面和外周表面,并配置有两侧开放的中空孔。将在下文中描述的轴220(见图4)可以沿纵长方向插入主体构件210的中空孔中,并且轴220的前侧和后侧(或部分)可以分别容纳在第一端帽250和第二端帽260中。
由于轴220的两侧(见图4)分别容纳在第一端帽250和第二端帽260中,轴220可以在纵长方向上往复运动。稍后将对此进行详细描述。
第一端帽250容纳轴220的前侧(见图4),同时装配至主体构件210的前侧的端部(即前端),以便覆盖主体构件210的前端。
第二端帽260容纳轴220的后侧(见图4),同时装配到主体构件210的后侧的端部(即后端),以便覆盖主体构件210的后端。
轴220(见图4)的后侧穿透第二端帽260以与轴容纳部270连接。
主体构件210可以设置有容纳槽211(见图4),该容纳槽沿纵长方向向其外周表面的径向内部凹陷预定长度,以容纳刷子组件230。刷子组件230可以沿纵长方向向容纳槽211(见图4)的径向内部插入。插入的刷子组件230可以通过在径向方向上突出来延伸。稍后将对此进行详细描述。
刷子组件230可以包括:刷子支架232,其插入到容纳槽211(见图4)中;以及刷子231,其沿纵长方向与刷子支架232联接。
引导突起233分别插入到限定在第一端板251中的第一引导槽251a和限定在第二端板261中的第二引导槽261a。因此,刷子组件230可以被引导成在径向方向上向上和向下移动。
由于引导突起233分别与引导槽251a和261a的内表面接合,当刷子组件230通过在径向方向上突出而延伸时,刷子支架232和容纳槽211之间的接触面积会减小,从而防止刷子支架232在周向方向上晃动。稍后将对此进行详细描述。
即,当主体构件210、第一端帽250和第二端帽260被定义为主体部时,轴220(见图4)沿纵长方向容纳在主体部的中空孔中,允许轴220在主体部中沿纵长方向按预定长度或距离进行往复运动。
刷子组件230可以在纵长方向上与主体部的外周表面接触,以便在周向方向上与主体部一起旋转。
下文中,将详细描述图3中所示的根据本公开的搅动器的构成部件。
图4是图3中的搅动器的分解图。
参照图4,将依次描述主体构件210、轴220、刷子组件230、传动单元240、第一端帽250、第二端帽260和轴容纳部270。
首先,将描述根据本公开的一个实施方式的主体构件210。
主体构件210可以具有内、外周表面,配置成两端开放的中空孔,并且设置有从其外周表面沿纵长方向径向向内凹陷预定长度的容纳槽211。
容纳槽211可以包括:彼此相对并与刷子支架232接触的两个表面,以便使刷子支架232能够滑动地或可滑动地插入;以及底表面,该底表面支撑刷子支架232的插入方向上的表面。该底表面中可以形成有多个通孔213、215和217(见图5)。
轴220可以沿纵长方向容纳在主体构件210的中空孔中。刷子组件230可以插入主体构件210的容纳槽211的径向内部。第一端帽250和第二端帽260可以分别插入主体构件210的两个开放端部。
下文中,将描述根据本公开的一个实施方式的轴220。
轴220可以沿纵长方向容纳在主体构件210的中空孔中,并且其两侧可以分别容纳在第一端帽250和第二端帽260中,以便沿纵长方向往复运动。
轴220具有前端部221、后端部225以及连接部分224,该连接部分224连接前端部221和后端部221。此外,可以从轴220的外周表面径向向外突出有第二凸轮223。
第二凸轮223可以设置成多个,以沿周向方向布置在轴220的外周表面。由于第二凸轮223朝刷子组件230突出,第二凸轮223可以沿周向方向设置在轴220的外周表面,其数量与刷子组件230的数量相同。
此外,第二凸轮223可以沿轴220的纵长方向设置多个。设置在轴220的外周表面的第二凸轮223可以与设置在刷子组件230的第一凸轮235接触。
轴220的前端部221可以容纳在第一端帽250的后侧,并且轴220的后端部225可以容纳在第二端帽260的前侧。
这里,轴220的前端部221和后端部225以及连接这两个端部的连接部分224可以具有不同的形状。
在一些实施方式中,轴220的前端部221可以形成为多边柱形状。因此,当主体构件210、第一端帽250和第二端帽260旋转时,具有多边柱形状的前端部221的外周表面可以与第一端帽250以接合方式一起旋转而不松动。
这里,多边柱形状不一定只包括直线,除了圆柱形形状外,还包括直线和曲线组合的所有不同形状。
此外,轴220的前端部221可以形成为使轴220的插入到第一端帽250的前端部221的长度(插入长度)受到限制。在一些实施方式中,轴220的前端部221的外周表面的至少一部分(或部位)可以相对于连接部分224的外周表面呈径向台阶状。即,当轴220的前端部221插入并容纳在第一端帽250中时,前端部221的插入长度会被轴220的前端部221与连接部分224之间的台阶限制。
轴220的后端部225可以形成为圆柱形形状。轴220的具有圆柱形形状的后端部225通过穿透第二端帽260而容纳在轴容纳部270中。因此,当主体构件210、第一端帽250、第二端帽260、轴220以及刷子组件230一起旋转时,轴容纳部270可以保持非旋转状态。
为此,轴220的后端部225的外周表面与容纳后端部225的外周表面的轴容纳部270之间可以设置有轴承271。
此外,轴220的后端部225可以形成为使通过穿透第二端帽250而插入轴容纳部270中的轴220的后端部225的长度(插入长度)受到限制。在一些实施方式中,轴220的后端部225的外周表面的至少一部分可以相对于连接部分224的外周表面呈径向台阶状。即,当轴220的后端部225插入并容纳在第二端帽260中时,后端部225的插入长度会受轴220的后端部225与连接部分224之间的台阶限制。换句话说,当轴220的后端部225插入到轴容纳部270中时,轴220的后端部225与连接部分224之间的台阶表面按压轴承271的前表面,从而限制后端部225的插入长度。
轴220的连接部分224可以形成为圆柱形或多边柱形状。在一些实施方式中,多边柱形状不一定只包括直线,除了圆柱形形状之外,还包括直线和曲线的组合的所有不同形状。然而,为了使轴220有效地旋转,旋转的中心轴线应该与质量中心重合。
下文中,将描述根据本公开的一个实施方式的刷子组件230。
刷子组件230插入从主体构件210的外周表面沿纵长方向径向向内凹陷预定长度的容纳槽211中。随着轴220在纵长方向上往复运动,刷子组件230可以在径向方向上向上和向下移动。
刷子组件230可以包括刷子231、刷子支架232,该刷子支架232容纳刷子231以相互联接。在一些实施方式中,刷子231和刷子支架232在纵长方向上可以具有基本相同的长度。随着主体构件210旋转并且与主体构件210联接的刷子支架232旋转,刷子231也会一起旋转。刷子231可以有预定的径向长度,并且刷子231的径向外端部可以从地板上提升或拾起灰尘或污垢。
刷子支架232可以包括底表面,其与刷子231接触并连接两个彼此相对的壁和两个壁的径向内端部。即,刷子支架232的两个壁可以与供插入的容纳槽211的两个相对的壁接触,并且刷子支架232的底表面可以与容纳槽211的底表面接触。
引导突起233可以分别形成在刷子支架232的底表面的前侧和后侧。引导突起233可以分别插入限定在第一端帽250的第一端板251中的第一引导槽251a和限定在第二端帽260的第二端板261中的第二引导槽261a中。引导突起233可以在径向方向上被第一引导槽251a和第二引导槽261a引导。
刷子支架232的底表面可以与容纳槽211的底表面接触,并且刷子支架232的底表面上可以在对应于多个通孔213、215和217的位置中设置有弹性构件234、第一凸轮235和分离防止部分236。
弹性构件234、第一凸轮235和分离防止部分236可以从刷子支架232的底表面向轴220的外周表面延伸。
当刷子支架232插入容纳槽211中时,弹性构件234可从刷子支架232的底表面穿过第二通孔213(见图5)径向向内延伸预定长度,并弯折成沿纵长方向延伸。可以防止刷子组件230在搅动器200旋转时产生的离心力作用下延伸,并产生恢复力以使刷子组件230返回到延伸时的原始位置。稍后将对此进行详细描述。
弹性构件234可以沿刷子支架232的底表面设置为多个。在一些实施方式中,弹性构件234可以分别与刷子支架232的前侧和后侧间隔开相同的长度。
第一凸轮235可以从刷子支架232的底表面朝轴220的外周表面延伸。
当刷子支架232插入容纳槽211中时,第一凸轮235可以从刷子支架232的底表面穿过第一通孔215(见图5)径向向内延伸预定长度,以便与轴220的第二凸轮223接触。当轴220在纵长方向上朝第一端帽250移动时,第一凸轮235可以被设置在轴220处的第二凸轮223按压成径向向外抬高。稍后将对此进行详细描述。
当轴220的第二凸轮223沿纵长方向设置为多个,多个第一凸轮235可以设置在与第二凸轮223对应的位置。
分离防止部分236可以从刷子支架232的底表面朝轴220的外周表面延伸。
当刷子支架232插入容纳槽211中时,分离防止部分236可以从刷子支架232的底表面穿过第三通孔217(见图5)径向向内延伸预定长度。在刷子支架232插入容纳槽211中的状态下,分离防止部分236的至少一部分可以在径向方向上与主体构件210交叠。当刷子支架232在轴220沿纵长方向朝第一端帽250移动时径向向外抬高时,分离防止部分236的与主体构件210径向交叠的部分按压主体构件210的内表面,从而防止刷子支架232从容纳槽211径向向外移动。稍后将对此详细描述。
下文中,将描述根据本公开的一个实施方式的传动单元240。
传动单元240可以包括:马达连接部分241,其具有与第一动力模块13a(见图14)连接的前侧;以及搅动器连接部分243。马达连接部分241可以与第一动力模块13a(见图14)连接,以便借助第一动力模块13a(见图14)旋转。随着马达连接部分241旋转,与马达连接部分241的后侧结合的搅动器连接部分243可以旋转。搅动器连接部分243可以通过与形成在第一端帽250的前侧的第一腔255的内周表面接合而插入,以使第一端帽250旋转,从而使搅动器200能够旋转。
传动单元240的马达连接部分241可以具有多边柱形状,以便通过与第一动力模块13a(见图14)接合而在不空转的情况下旋转。设置在马达连接部分241的后侧的搅动器连接部分243可以具有多边柱形状。搅动器连接部分243的外周表面可以插入第一腔255中,该第一腔从第一端帽250的前侧向后侧凹陷。
搅动器连接部分243的外周表面可以通过至少部分地与第一腔255的内周表面接合而插入。这可以使第一动力模块13a(见图14)的旋转力能够传递到第一端帽250。即,搅动器连接部分243可以具有与第一腔255的内周表面的至少一部分接合的多边柱形状。
搅动器连接部分243的外周表面上可以形成有联接突起245。当搅动器连接部分243插入第一腔255中时,联接突起245可以插入第一联接槽253a中,该第一联接槽253a形成在限定第一腔255的第一装配部分253中。因此,搅动器连接部分243可以牢固地联接到第一腔255而不与之分离,使得传动单元240与第一端帽250能够相互联接。
下文中,将描述根据本公开的一个实施方式的第一端帽250。
第一端帽250可以容纳轴220的前端部221,以便引导轴220在纵长方向上以预定的距离(或长度)往复运动。第一端帽250可以覆盖主体构件210的一端以及容纳槽211的一端。
第一端帽250可以包括:第一装配部分253,其接合地装配到主体构件210的内周表面中,以便覆盖主体构件210的所述一端;以及第一端板251,其从第一装配部分253的前侧径向向外延伸成覆盖容纳槽211的所述一端。
第一装配部分253可以配置有外壁和底表面,该外壁沿周向方向接合地装配到主体构件210的内周表面中,该底表面沿外壁形成以覆盖主体构件210的所述一端。第一腔255由外壁和底表面限定。
第一装配部分253的底表面中限定有第一引导孔257(见图6a),该第一引导孔容纳轴220的前端部221以将其引导至第一腔255。轴220在纵长方向上的往复运动由第一引导孔257(见图6a)引导。
第一引导孔257(见图6a)可以与轴220的前端部221的外周表面接合,以便将第一端帽250的旋转力传递到轴220的前端部221。稍后将对此进行详细描述。
第一腔255的内周表面可以与传动单元240的搅动器连接部分243的至少一部分外周表面接合。
第一装配部分253的外壁可以从第一装配部分253的底表面在主体构件210的后侧或向后的方向上延伸预定长度。当刷子组件230在径向方向上抬高时,刷子支架232的弹性构件234的端部可以按压第一装配部分253向主体构件210的向后方向延伸的部分,从而产生刷子组件230的恢复力。稍后将对此进行详细描述。
第一引导槽251a可以在与容纳槽211的一个开放端接触的部分(或区域)中,以容纳刷子支架232的引导突起233。
第一引导槽251a可以从第一端板251的后侧向前侧沿径向方向凹陷或穿透预定长度。第一引导槽251a的内周表面可以部分地与刷子支架232的外周表面接合,从而防止刷子支架232在周向方向上晃动。
下文中,将描述根据本公开的一个实施方式的第二端帽260。
第二端帽260可以容纳轴220的后侧,以便引导轴220在纵长方向上以预定的距离(或长度)往复运动,并且覆盖主体构件210的另一端以及容纳槽211的另一端。
第二端帽260可以包括:第二装配部分263,其接合地装配到主体构件210的内周表面中,以便覆盖主体构件210的后端部;以及第二端板261,其从第二装配部分263的后侧径向向外延伸,以便覆盖容纳槽211的后端部。
第二装配部分263可以配置有外壁和底表面,该外壁沿周向方向接合地装配到主体构件210的内周表面中,该底表面覆盖主体构件210的另一端。外壁和底表面限定从第二端帽260的后侧向前侧凹陷的第二腔265。
第二装配部分263的底表面中限定有第二引导孔267(见图6a),该第二引导孔容纳轴220的连接部分224的后侧,并将轴220引导到第二端帽260的第二腔265。轴220在纵长方向上的往复运动由第二引导孔267(见图6a)引导。
第二引导孔267(见图6a)可以与轴220的连接部分224的后侧的外周表面接合,以便将第二端帽260的旋转力传递到轴220的连接部分224的后侧。
当轴220朝第一端帽250的方向移动时,第二腔265容纳轴容纳部270,轴容纳部270中容纳轴220的后端部225。
当第二端帽260旋转时,第二腔265的内周表面可能不会与容纳在第二腔265中的轴容纳部270接触。
第二引导槽261a形成在与容纳槽211的另一个开放端接触的部分(或区域)中,以容纳刷子支架232的引导突起233。
第二引导槽261a可以沿径向方向凹陷或穿透预定长度。第二引导槽261a的内周表面可以部分地与引导突起233的外周表面接合,从而防止刷子支架232在周向方向上晃动。
下文中,将描述根据本公开的一个实施方式的轴容纳部270。
轴容纳部270可以容纳轴220的后端部225,并将轴220的后端部225向前或在轴220的前侧或向前的方向上按压,以使轴220在纵长方向上移动。
轴容纳部270的前侧可以形成有容纳空间273,该容纳空间273容纳轴220的后端部225。容纳空间273可以具有圆柱形形状,以容纳具有圆柱形形状的轴220的后端部225。轴承271插入在容纳空间273的内周表面与轴220的后端部225的外周表面之间,以便在旋转时径向支撑轴220的后端部225。因此,轴容纳部270可以被固定而不与轴220一起旋转。
突出部分从轴容纳部270的内周表面沿周向方向径向向内突出。突出部分可以在纵长方向上支撑轴承271或轴220的后端部225。
图5是根据本公开的一个实施方式的主体构件210的立体图。
图5以不同的角度示出了图4中的主体构件210,用于示出形成在主体构件210的容纳槽211的底表面中的多个通孔213、215和217。
第一通孔215、第二通孔213和第三通孔217可以被限定在容纳槽211的底表面中。
第一通孔215、第二通孔213和第三通孔217可以从主体构件210的外周表面穿透到内周表面。第一凸轮235可以插入第一通孔215中,弹性构件234可以插入第二通孔213中,并且分离防止部分236可以插入第三通孔217中。
第一通孔215、第二通孔213和第三通孔217可以各自沿主体构件210的纵长方向设置为多个。当设置为多个时,第一通孔215、第二通孔213和第三通孔217可以以相同的距离布置在主体构件210的前侧和后侧。在一些实施方式中,当设置两个供插入第一凸轮235的第一通孔215时,两个第一通孔215可以分别与主体构件210的前侧和后侧以相同的距离间隔开。在一些实施方式中,当设置三个供插入第一凸轮235的第一通孔215时,一个可以位于主体构件210在纵长方向上的中间,并且另外两个可以分别与主体构件210的前侧和后侧以相同的距离间隔开。即,它们可以关于主体构件210在纵长方向上的中点对称。因此,当刷子组件230在径向方向上抬高时,由于第一凸轮235被第二凸轮223按压,刷子组件230的前侧和后侧可以被均匀地或一致地按压而向上移动。
容纳刷子组件230并沿纵长方向从主体构件210的外周表面凹陷的容纳槽211可以沿主体构件210的周向方向设置多个。限定在容纳槽211的底表面中的第一通孔215、第二通孔213和第三通孔217也可以沿周向方向设置多个。
下文中,将参照图6a和图6b描述根据本公开的一个实施方式的搅动器200的刷子组件230的长度延伸的过程。
图6a示出了搅动器200的刷子组件230延伸之前的状态,而图6b示出了搅动器200的刷子组件230延伸的状态。
图6a是沿图3中搅动器200的线“I-I”剖切的剖视图。
在图6a中,示出了轴220沿纵长方向在朝第一端帽250的方向上移动前的状态。
轴220沿纵长方向容纳在主体构件210的中空孔中。第一端帽250可以容纳轴220的前端部221并覆盖主体构件210的一端,并且第二端帽260可以容纳轴220的后端部225并覆盖主体构件210的另一端。
轴220的前端部221的外周表面的至少一部分可以与限定在第一端帽250的第一装配部分253中的引导孔257的内周表面接合,以容纳在第一引导孔257中。轴220的前端部221通过贯通第一引导孔257而暴露于第一端帽250的第一腔255。
轴220的连接部分224的外周表面的至少一部分可以容纳在第二端帽260的第二装配部分263中限定的第二引导孔267中。轴220的连接部分224的后侧贯通第二引导孔267,从而暴露于第二端帽260的第二腔265。
轴220的后端部225容纳在轴容纳部270的容纳空间273中。当刷子组件230延伸时,轴容纳部270按压轴220的后端部225,以与轴220的后端部225一起容纳在第二端帽260的第二腔265中。
即,为了延伸刷子组件230的长度,与轴容纳部270连接的按压模块按压轴容纳部270,并且轴容纳部270按压轴220的后端部225。于是,轴220由第一引导孔257和第二引导孔267引导,从而沿纵长方向在主体构件210的向前方向上移动。由于轴220的前端部221在第一腔255中沿着主体构件210的向前方向突出,并且连接轴220的连接部分224和前端部221的台阶表面按压第一端帽250,因此轴220的移动可以被停止。
在一些实施方式中,由于移动的轴220的前端部221通过与插入第一腔255中的传动单元240的搅动器连接部分243的内表面接触而被按压,轴220的移动可以被停止。
在一些实施方式中,可以通过设定轴容纳部270借以按压轴220以使其移动的长度来停止轴220的移动。
沿纵长方向形成的容纳槽211可以在主体构件210的外周表面上沿周向方向设置多个。第一通孔215、第二通孔213和第三通孔217可以通过从主体构件210的外周表面穿透到轴220的外周表面而限定在容纳槽211的底表面中。
刷子组件230的刷子支架232可以插入容纳槽211中。第一凸轮235、弹性构件234和分离防止部分236可以对应于第一通孔215、第二通孔213和第三通孔217的位置从刷子支架232的底表面延伸。
第一凸轮235可以穿过第一通孔215朝轴220的外周表面延伸,以便与从轴220的外周表面朝第一凸轮235延伸的第二凸轮223接触。
因此,当第二凸轮223沿纵长方向在主体构件210的向前方向上移动时,第二凸轮223可以借助与第一凸轮235的接触表面而按压第一凸轮235。第二凸轮223与第一凸轮235之间的接触表面可以配置成使得第一凸轮235利用第二凸轮223在纵长方向上按压第一凸轮235的力而在径向方向上被抬高。在一些实施方式中,第一凸轮235和第二凸轮223可以各自具有倾斜的端面,以相互接合。即,第一凸轮235朝第二凸轮223延伸的端部沿纵长方向以第一倾斜度(或坡度)倾斜,并且第二凸轮223朝第一凸轮235延伸的端部沿纵长方向以第二倾斜度倾斜。第一和第二倾斜度可以基本相同,从而使第一凸轮235和第二凸轮223能够相互接合。
当第二凸轮223的倾斜表面与第一凸轮235的倾斜表面接合时,第二凸轮223和第一凸轮235之间的动态如下。
当在轴220沿纵长方向移动之前,弹性构件234按压主体构件210时,第一凸轮235按压第二凸轮223,并且第二凸轮223的倾斜表面沿纵长方向移动以按压第一凸轮235的倾斜表面。因此,第一凸轮235按压第二凸轮223的力可以被抵消,并且可以引导或诱导第二凸轮235的径向运动。
当第一凸轮235和第二凸轮223之间的接触面积小时,接触区域中会过多地产生压力。随着接触区域中形成的压力增加,每单位面积施加的力的大小增加,摩擦力也相应增加。这可能导致耐久性问题。因此,第一凸轮235的倾斜表面和第二凸轮223的倾斜表面之间需要有足够的接触面积来减少摩擦力。
使用倾斜度的凸轮接触的运动学在本领域是众所周知的,因此将省略其细节。
此外,当第二凸轮223的倾斜表面按压第一凸轮235时,不仅作用使第一凸轮235在径向方向上抬高的力,而且作用使第一凸轮235在纵长方向上移动的力。因此,第一凸轮235和第一通孔215的接触表面可以相互接合,以抵消第二凸轮223在纵长方向上移动第一凸轮235的力。
即,第一通孔215的纵向长度可以基本等于第一凸轮235的纵向长度。
弹性构件234可以穿过第二通孔213朝轴220的外周表面延伸。弹性构件234可以朝轴220的外周表面径向延伸预定的长度,并弯折成沿纵长方向延伸。即,弹性构件234可以包括径向延伸部分和从径向延伸部分弯折的纵向延伸部分。
在轴220被轴容纳部270按压之前的状态下,弹性构件234的纵向延伸部分的端部可以被带入主体构件210的内周表面或第一端帽250的第一装配部分253中。弹性构件234的纵向延伸部分的端部可以在与主体构件210的内周表面或第一端帽250的第一装配部分253接触的同时径向向外按压主体构件210的内周表面或第一装配部分253。即,当弹性构件234的纵向延伸部分通过与刷子支架232径向向内间隔而弯折时,弹性构件234的弹力可以径向向外施加。
换句话说,弹性构件234的纵向延伸部分可以在与刷子支架232间隔开预定长度的同时,与主体构件210的内周表面或主体构件210的第一装配部分253接触,使得弹力径向向外施加到主体构件210的内表面或第一装配部分253。由于主体构件210的内表面或第一装配部分253是固定的,因此反作用力借助主体构件210或第一装配部分253的内表面施加至弹性构件234的纵向延伸部分的端部,从而使刷子组件230被径向向内按压。
即,当搅动器200旋转时,径向向外施加至刷子组件230的离心力被弹性构件234径向向内按压刷子组件230的力抵消,从而防止在搅动器200旋转时轴容纳部270没有对轴220施加压力时刷子组件230延伸。
当轴容纳部270被按压时,轴220沿纵长方向在其向前方向上移动,并且刷子组件230通过借助第二凸轮223在径向方向上抬起而延伸。于是,弹性构件234的纵向延伸部分可以进一步远离刷子组件230,其远离距离与刷子组件230的延伸长度一样,从而产生更强的弹力。因此,当施加至轴容纳部270的力被释放或消失时,刷子组件230可以径向向内返回。
供插入弹性构件234的第二通孔213可以被限定成适合插入弹性构件234的纵向延伸部分。即,第二通孔213的纵向长度可以与弹性构件234的纵向长度基本相同。
分离防止部分236可以穿过第三通孔217径向向内延伸至轴220的外周表面。
在刷子组件230完全插入容纳槽211的状态下,容纳在第三通孔217中的分离防止部分236的纵向长度几乎等于第三通孔217的长度,并且分离防止部分236通过贯通第三通孔217而位于主体构件210中的部分可以与主体构件210的内周表面的至少一部分径向交叠。
当刷子组件230延伸超过预定长度时,分离防止部分236的与主体构件210的内周表面径向交叠的部分可以按压主体构件210的内周表面,从而防止刷子组件230延伸到最大长度或与容纳槽211分离。
下文中,将描述搅动器200的刷子组件230的延伸状态。
图6b是示出搅动器200的刷子组件230的延伸状态的剖视图。
参照图6b,示出了在轴容纳部270按压轴220的后端部225以使轴220沿纵长方向在其向前方向上移动时,刷子组件230延伸的状态。
随着刷子组件230延伸,刷子231可以到达地毯的表面。积聚在地毯表面上的灰尘或污垢可以被提升或拾起,以便被抽吸到吸嘴中。
当轴220沿纵长方向在其向前方向上移动时,从轴220的连接部分224的外周表面延伸的第二凸轮223按压第一凸轮235,从而使刷子组件230径向向外抬起。
轴220的前端部221沿纵长方向在其向前方向上移动,直到与插入第一腔255中的搅动器连接部分243接触。
或者,轴220的前端部221可以具有短的纵向长度并被移动直到连接轴220的连接部分224的外周表面和前端部221的外周表面的台阶表面按压第一端帽250的后侧。
随着轴220移动,刷子组件230在径向方向上抬起。然后,刷子支架232的弹性构件234、第一凸轮235和分离防止部分236在径向方向抬起。
刷子支架232的分离防止部分236被径向向外引导成沿着第三通孔217向上移动,并且分离防止部分236的与主体构件210径向交叠的部分按压主体构件210的内表面,从而防止刷子组件230与容纳槽211分离。
第一端帽250的第一端板251可以覆盖容纳槽211的一端,并且第二端帽260的第二端板261可以覆盖容纳槽211的另一端。在第一端板251中,第一引导槽251a沿径向方向凹陷或穿透预定长度的方式形成在与容纳槽211的前端部接触的表面上。在第二端板261中,第二引导槽261a可以以沿径向方向凹陷或穿透预定长度的方式形成在面对容纳槽211的后侧的表面上。
第一引导槽251a和第二引导槽261a的数量可以等于容纳槽211的数量。
当从刷子支架232的两侧突出的引导突起233分别插入第一引导槽251a和第二引导槽261a,并且刷子组件230沿径向方向向上移动时,引导突起233可以在第一引导槽251a和第二引导槽261a中被径向向外引导。当刷子组件230在径向方向上向下移动时,引导突起233可以在第一引导槽251a和第二引导槽261a中被径向向内引导。
第一引导槽251a和第二引导槽261a可以包括彼此相对的表面,在周向方向上延伸,并通过与引导突起233的外周表面接触来引导引导突起233。
当刷子组件230在径向方向上延伸时,刷子支架232与容纳槽211之间的接触面积减少。于是,刷子支架232可能会在周向方向上晃动。
由于引导突起233通过其外周表面与第一引导槽251a和第二引导槽261a的相对表面之间接触而被插入,因此引导突起233可以被固定而不在第一引导槽251a和第二引导槽261a内在周向方向上移动。当刷子组件230延伸时,刷子支架232可以不在周向方向上晃动。
即,引导突起233以及第一引导槽251a和第二引导槽261a可以使刷子组件230能够径向延伸而不在周向方向上晃动。
弹性构件234可以包括:穿过第二通孔213径向向内形成的径向延伸部分;以及从径向延伸部分弯折成在纵长方向上延伸的纵向延伸部分。弹性构件234设置在刷子支架232的底表面的两侧,使得弹性构件234的纵向延伸部分的端部分别按压第一装配部分253和第二装配部分263。
当刷子组件230在径向方向上向上移动时,弹性构件234的纵向延伸部分弯折或弯曲,并且纵向延伸部分的端部与刷子支架232径向隔开。由于弯折的纵向延伸部分的恢复力,弯折的纵向延伸部分分别按压第一端帽250和第二端帽260。由于纵向延伸部分的端部被固定,因此纵向延伸部分的端部径向向内拉动径向延伸部分,因此刷子组件230被径向向内拉动。
因此,相比刷子组件230延伸之前,从刷子支架232延伸的第一凸轮235的倾斜表面可以用更强的力按压第二凸轮223的倾斜表面,使轴容纳部270能够在按压轴220的力被释放时回到其原始位置。
即,当借助轴容纳部270按压轴220的力被释放时,第一凸轮235的倾斜表面借助弹性构件234按压第二凸轮223的倾斜表面,从而使轴220在其向后方向上移动。
图7是示出图6a中的搅动器200的部分“II”的剖视图,用于示出搅动器200的前部联接结构。为方便起见,省略了一些部件。
插入第一腔255中的传动单元240的搅动器连接部分243中可以限定有内腔,该内腔朝第一端帽250的第一引导孔257开放。搅动器连接部分243的外周表面可以形成为多边柱形状,以与第一腔255的内周表面接合。因此,当传动单元240借助第一动力模块13a旋转时(见图14),旋转力可以借助搅动器连接部分243传递至第一端帽250,并且主体构件210可以随着第一端帽250旋转而旋转。
第一引导孔257允许轴220的前端部221被引入限定在搅动器连接部分243中的内腔。轴220的前端部221在搅动器连接部分243的内腔中沿纵长方向往复运动。
第一引导孔257的内周表面可以具有多边柱形状,并且轴220的前端部221的外周表面也可以具有与之对应的多边柱形状。由于第一引导孔257的内周表面与轴220的前端部221的外周表面接合,因此轴220可以与第一端帽250一起旋转而不空转。
容纳槽211可以形成在主体构件210的外周表面上,并且第二通孔213可以限定在容纳槽211的底表面中。第二通孔213的纵向长度可以小于(或短于)弹性构件234的纵向延伸部分的长度。因此,弹性构件234的纵向延伸部分的至少一部分可以与主体构件210的内表面径向交叠,并在刷子支架232向上移动时按压主体构件210的内表面。
在一些实施方式中,弹性构件234的纵向延伸部分的至少一部分可以与第一端帽250径向交叠。因此,当刷子支架232向上移动时,弹性构件234的纵向延伸部分的至少一部分可以按压第一端帽250。
由于弹性构件234的至少一部分按压主体构件210的内周表面或第一端帽250,因此能够防止刷子支架232借助离心力延伸,并提供使处于延伸状态的刷子支架232回到其原始状态的弹力。
下文中,将描述根据本公开的另一个实施方式的搅动器。
图8是根据本公开的另一实施方式的搅动器的立体图。
参照图8,本公开的搅动器300包括主体构件310、轴320(见图9)、刷子组件330、传动单元340、第一端帽350、第二端帽360和轴容纳部370。
在描述根据本公开的搅动器300的配置(构成部件)之前,将对本文使用的方向进行定义。
下文中使用的“纵长或者纵向方向”是指下文中要描述的轴320(见图9)的轴向方向。即,“纵长方向”是指从第一端帽350到第二端帽360的方向以及从第二端帽360和到第一端帽350的方向。
下文中使用的“径向方向”是指从下文中描述的轴320(见图9)延伸的中心轴线的一点到主体构件310的位于垂直于中心轴线的平面上的外周表面的另一点的最短距离的方向。
下文中使用的“周向方向”是指当垂直于下文中描述的轴320(见图9)的中心轴线的虚拟线沿中心轴线旋转时的旋转方向。
此外,下文中使用的“前”是指朝向第一端帽350的那一侧,而“后”是指朝向第二端帽360的那一侧。
主体构件310可以具有内周表面和外周表面,并配置有两侧开放的中空孔。将在下文中描述的轴320(见图9)可以沿纵长方向插入主体构件310的中空孔中,并且轴320的前侧和后侧(或部分)可以分别容纳在第一端帽350和第二端帽360中。
由于轴320的两侧(见图9)分别容纳在第一端帽350和第二端帽360中,轴320可以在纵长方向上往复运动。稍后将对此进行详细描述。
第一端帽350容纳轴320的前侧(见图9),同时装配至主体构件310的一端,以便覆盖主体构件310的所述一端。
第二端帽360容纳轴320的后侧(见图9),同时装配到主体构件310的另一端,以便覆盖主体构件310的另一端。
轴320(见图9)的后侧穿透第二端帽360以与轴容纳部370连接。
主体构件310可以设置有容纳槽311(见图9),该容纳槽沿纵长方向向其外周表面的径向内部凹陷预定长度,以容纳刷子组件330。刷子组件330可以沿纵长方向向容纳槽311(见图9)的径向内部插入。插入的刷子组件330可以通过在径向方向上突出来延伸。稍后将对此进行详细描述。
刷子组件330可以包括:刷子支架332,其插入到容纳槽311(见图9)中;以及刷子331,其沿纵长方向与刷子支架332联接。
当主体构件310、第一端帽350和第二端帽360被定义为主体部时,轴320(见图9)沿纵长方向容纳在主体部的中空孔中,允许轴320在主体部中沿纵长方向按预定长度或距离进行往复运动。
刷子组件330可以在纵长方向上与主体部的外周表面接触,以便在周向方向上与主体部一起旋转。
图9是图8中的搅动器300的分解立体图。
参照图9,将依次描述主体构件310、轴320、刷子组件330、传动单元340、第一端帽350、第二端帽360和轴容纳部370。
根据本公开的本实施方式的搅动器300与前述实施方式的搅动器200执行相同的功能。由搅动器200改进的搅动器300具有变型的凸轮结构以及变型的弹性构件,因此将聚焦于改进进行描述。
首先,将描述根据本公开的另一个实施方式的主体构件310。
主体构件310可以具有内、外周表面,配置有两端开放的中空孔,并且设置有从其外周表面沿纵长方向径向向内凹陷预定长度的容纳槽311。
容纳槽311可以包括:彼此相对并与刷子支架332接触的两个表面,以便使刷子支架332能够滑动地或可滑动地插入;以及底表面,该底表面支撑刷子支架332的插入方向上的表面。该底表面中可以限定有多个通孔315和317(见图9)。
轴320可以沿纵长方向容纳在主体构件310的中空孔中。刷子组件330可以插入主体构件310的容纳槽311的径向内部。第一端帽350和第二端帽360可以分别插入主体构件310的两个开放端部。
下文中,将描述根据本公开的另一个实施方式的轴320。
设置在轴320处的第二凸轮323包括插入部分323a和按压部分323b,其是根据本公开的先前实施方式的轴220的第二凸轮223的改进形式。稍后将对此进行详细描述。
轴320可以沿纵长方向容纳在主体构件310的中空孔中,并且其两侧可以分别容纳在第一端帽350和第二端帽360中,以便沿纵长方向往复运动。
轴320具有前端部321、后端部325以及连接部分324,该连接部分324连接前端部321和后端部325。此外,可以从连接部分324的外周表面径向向外突出有第二凸轮323。
第二凸轮323可以包括插入部分323a和按压部分323b,它们可以从轴320的连接部分324径向向外延伸。插入部分323a和按压部分323b之间可以在纵长方向上设置有倾斜的引导槽。
插入部分323a和按压部分323b在纵长方向上可以位于同一直线上。插入部分323a的后侧可以沿纵长方向以第一倾斜度倾斜,并且按压部分323b的前侧可以沿纵长方向以第一倾斜度倾斜。按压部分323b可以在轴320的向后方向上与插入部分323a间隔开。
第二凸轮323可以设置成多个,以沿周向方向布置在轴320的外周表面。由于第二凸轮323朝刷子组件330突出,第二凸轮323可以沿周向方向设置在轴320的外周表面,其数量与刷子组件330的数量相同。
此外,第二凸轮323可以沿轴320的纵长方向设置多个。设置在轴320的外周表面处的第二凸轮323可以与设置在刷子组件330处的第一凸轮335接触。
轴320的前端部321可以容纳在第一端帽350的后侧,并且轴320的后端部325可以容纳在第二端帽360的前侧。
这里,轴320的前端部321和后端部325以及连接这两个端部的连接部分324可以具有不同形状。
在一些实施方式中,轴320的前端部321可以形成为多边柱形状。因此,当主体构件310、第一端帽350和第二端帽360旋转时,具有多边柱形状的前端部321的外周表面可以与第一端帽350以接合方式一起旋转而不松动。
这里,多边柱形状不一定只包括直线,除了圆柱形形状外,还包括直线和曲线组合的所有不同形状。
此外,轴320的前端部321可以形成为使轴320的插入到第一端帽350的前端部321的长度(插入长度)受到限制。在一些实施方式中,轴320的前端部321的外周表面的至少一部分可以相对于连接部分324的外周表面呈径向台阶状。即,当轴320的前端部321插入并容纳在第一端帽350中时,前端部321的插入长度会被轴320的前端部321与连接部分324之间的台阶限制。
与根据先前实施方式的轴220不同,根据本实施方式的轴320可以包括边缘部分327,该边缘部分从其前侧的外圆周表面沿周向方向径向突出预定距离。边缘部分327的前表面可以与围绕轴320的前端部321的弹簧390的后侧联接。稍后将对此进行详细描述。
轴320的后端部325可以形成为圆柱形形状。轴320的具有圆柱形形状的后端部325通过穿透第二端帽360而容纳在轴容纳部370中。因此,当主体构件310、第一端帽350、第二端帽360、轴320以及刷子组件330一起旋转时,轴容纳部370可以保持非旋转状态。
为此,轴320的后端部325的外周表面与容纳后端部325的外周表面的轴容纳部370之间可以设置有轴承371。
此外,轴320的后端部325可以形成为使通过穿透第二端帽360而插入轴容纳部370中的轴320的后端部325的长度(插入长度)受到限制。在一些实施方式中,轴320的后端部325的外周表面的至少一部分可以相对于连接部分324的外周表面呈径向台阶状。即,当轴320的后端部325插入并容纳在第二端帽360中时,后端部325的插入长度会受轴320的后端部325与连接部分324之间的台阶所限制。换句话说,当轴320的后端部325插入到轴容纳部370中时,轴320的后端部325与连接部分324之间的台阶表面按压轴承371的前表面,从而限制后端部325的插入长度。
轴320的连接部分324可以形成为圆柱形或多边柱形状。在一些实施方式中,多边柱形状不一定只包括直线,除了圆柱形形状之外,还包括直线和曲线的组合的所有不同形状。然而,为了使轴320有效地旋转,旋转的中心轴线应该与质量中心重合。
下文中,将描述根据本公开的一个实施方式的刷子组件330。
刷子组件330插入从主体构件310的外周表面沿纵长方向径向向内凹陷预定长度的容纳槽311中。随着轴320在纵长方向上往复运动,刷子组件330可以在径向方向上向上和向下移动。
刷子组件330可以包括刷子331、刷子支架332,该刷子支架332容纳刷子331以相互联接。在一些实施方式中,刷子331和刷子支架332在纵长方向上可以具有基本相同的长度。随着主体构件310旋转,并且与主体构件310联接的刷子支架332旋转,刷子331也会一起旋转。刷子331可以具有预定的径向长度,并且刷子331的径向外端部可以从地板上提升或拾起灰尘或污垢。
刷子支架332可以包括底表面,该底表面与刷子331接触并连接两个彼此相对的壁和两个壁的径向内端部。即,刷子支架332的两个壁可以与供插入的容纳槽311的两个相对的壁接触,并且刷子支架332的底表面可以与容纳槽311的底表面接触。
与根据先前实施方式的刷子支架232不同,根据本实施方式的刷子支架332上可以不形成引导突起。这是因为借助下文中描述的改进了的凸轮结构,可以为刷子支架332的上下移动提供足够的稳定性。稍后将对此进行详细描述。
刷子支架332的底表面可以与容纳槽311的底表面接触,并且第一凸轮335和分离防止部分336可以在刷子支架332的底表面处设置在与多个通孔315和317对应的位置中。
与根据先前实施方式的刷子支架232不同,根据本实施方式的刷子支架332不设置弹性构件。这是因为改进了的凸轮结构(将在下文中描述)可以防止刷子组件330由于离心力而被掷出。稍后将对此进行详细描述。
第一凸轮335和分离防止部分336可以分别从刷子支架332的底表面朝轴320的外周表面延伸。
当刷子支架332插入容纳槽311中时,第一凸轮335可以从刷子支架332的底表面朝轴320的外周表面延伸。
当刷子支架332插入容纳槽311中时,第一凸轮335可以从刷子支架332的底表面穿过第一通孔315(见图10a)径向向内延伸预定长度,以便与轴320的第二凸轮323接触。当轴320在纵长方向上朝第一端帽350移动时,第一凸轮335可以被设置在轴320处的第二凸轮323按压以径向向外抬起。
与根据先前实施方式的第一凸轮235不同,根据本实施方式的第一凸轮335可以包括:一对壁部分335a和335b,壁部分335a和335b中的每一者均具有沿轴320的纵长方向倾斜的端部;以及倾斜部分335c,其连接这一对壁部分335a和335b的端部以限定内部空间。
第二凸轮323的插入部分323a可以插入第一凸轮335中形成的内部空间,以沿倾斜部分335c的面向内部空间的一个表面可滑动地插入内部空间中。倾斜部分333b的另一个表面可以由按压部分323b的倾斜表面支撑。
即,倾斜部分335c可以插入形成在插入部分323a与按压部分323b之间的倾斜引导槽中,以便被引导。稍后将对此进行详细描述。
由于轴320的第二凸轮323沿纵长方向设置为多个,因此可以在与第二凸轮323相对应的位置中设置多个第一凸轮335。
分离防止部分336可以从刷子支架332的底表面朝轴320的外周表面延伸。
当刷子支架332插入容纳槽311中时,分离防止部分336可以从刷子支架332的底表面穿过第二通孔317(见图10a)径向向内延伸预定长度。在刷子支架332插入容纳槽311中的状态下,分离防止部分336的至少一部分可以在径向方向上与主体构件310交叠。当刷子支架332在轴320沿纵长方向朝第一端帽350移动时径向向外抬起时,分离防止部分336的与主体构件310径向交叠的部分按压主体构件310的内表面,从而阻止刷子支架332从容纳槽311径向向外移动。稍后将对此进行详细描述。
下文中,将描述根据本公开的另一个实施方式的传动单元340。
传动单元340可以包括:马达连接部分341,其具有与第一动力模块13a(见图14)连接的前侧;以及搅动器连接部分343。马达连接部分341可以与第一动力模块13a(见图14)连接,以便借助第一动力模块13a(见图14)旋转。随着马达连接部分341旋转,与马达连接部分341的后侧连结的搅动器连接部分343可以旋转。搅动器连接部分343可以通过与形成在第一端帽350的前侧的第一腔355的内周表面接合而插入,以使第一端帽350旋转,从而使搅动器300能够旋转。
传动单元340的马达连接部分341可以具有多边柱形状,以便与第一动力模块13a(见图14)接合而在不空转的情况下旋转。设置在马达连接部分341的后侧的搅动器连接部分343可以具有多边柱形状。搅动器连接部分343的外周表面可以插入第一腔355中,该第一腔从第一端帽350的前侧向后侧凹陷。搅动器连接部分343的外周表面可以通过至少部分地与第一腔355的内周表面接合而插入。这可以使第一动力模块13a(见图14)的旋转力能够传递到第一端帽350。即,搅动器连接部分343可以具有与第一腔355的内周表面的至少一部分接合的多边柱形状。
搅动器连接部分343的外周表面上可以形成有联接突起345。当搅动器连接部分343插入第一腔355中时,联接突起345可以插入第一联接槽353a中,该第一联接槽353a形成在限定第一腔355的第一装配部分353中。因此,搅动器连接部分343可以牢固地联接到第一腔355而不与之分离,使得传动单元340与第一端帽350能够相互联接。
下文中,将描述根据本公开的另一个实施方式的第一端帽350。
第一端帽350可以容纳轴320的前端部321,以便引导轴320在纵长方向上以预定距离(或长度)往复运动。第一端帽350可以覆盖主体构件310的一端以及容纳槽311的一端。
第一端帽350可以包括:第一装配部分353,其接合地装配到主体构件310的内周表面中,以便覆盖主体构件310的所述一端;以及第一端板351,其从第一装配部分353的前侧径向向外延伸从而覆盖容纳槽311的所述一端。
第一装配部分353可以配置有外壁和底表面,该外壁沿周向方向接合地装配到主体构件310的内周表面中,该底表面沿外壁形成以覆盖主体构件310的所述一端。第一腔355由外壁和底表面限定。
第一装配部分353的底表面中限定有第一引导孔357(见图10a),该第一引导孔容纳轴320的前端部321以将其引导至第一腔355,并且轴320在纵长方向上的往复运动由第一引导孔357(见图10a)引导。
第一引导孔357(见图10a)可以与轴320的前端部321的外周表面接合,以便将第一端帽350的旋转力传递到轴320的前端部321。稍后将对此进行详细描述。
第一腔355的内周表面可以与传动单元340的搅动器连接部分343的外周表面的至少一部分接合。
然而,根据本实施方式的第一装配部分353的纵向长度可以小于根据先前实施方式的第一装配部分253的纵向长度。
在根据先前实施方式的第一装配部分253的情况下,由于需要供轴220的前端部221插入的空间并且需要与弹性构件234的纵向延伸部分的端部接触的部分,第一腔255的纵向长度应得到保证,并且第一装配部分252应在轴220的向后方向上突出预定长度,以便与弹性构件234的纵向延伸部分的端部接触。
另一方面,根据本实施方式的搅动器300不需要弹性构件,第一装配部分353的长度可以相对较短。由于插入主体构件310的长度减少,因此第一端帽350与主体构件310的一端之间的联接力可能会降低。
为了补偿或防止这一点,第一装配部分353可以包括从第一装配部分353的后侧向轴320的后侧延伸的第一端帽联接部分359。第一端帽联接部分359的端部可以可拆卸地联接到限定在容纳槽311的底表面中的端帽联接孔313,从而防止第一端帽350与主体构件310的一端分离。
下文中,将描述根据本公开的另一个实施方式的第二端帽360。
第二端帽360可以容纳轴320的后侧,以便允许轴320在纵长方向上以预定距离(或长度)往复运动,覆盖主体构件310的另一端以及容纳槽311的另一端。
第二端帽360可以包括:第二装配部分363,其接合地装配到主体构件310的内周表面中,以便覆盖主体构件310的另一端;以及第二端板361,其从第二装配部分363的后侧径向向外延伸,以便覆盖容纳槽311的另一端。
第二装配部分363可以配置有外壁和底表面,该外壁沿周向方向接合地装配到主体构件310的内周表面中,该底表面覆盖主体构件310的另一端。外壁和底表面限定第二腔365。
第二装配部分363的底表面中限定有第二引导孔367(见图10a),该第二引导孔容纳轴320的连接部分324的后侧,并将轴320引导到第二端帽360的第二腔365。第二引导孔367(见图10a)的往复运动允许轴320在纵长方向上的往复运动。
第二引导孔367(见图10a)可以与轴320的连接部分324的后侧的外周表面接合,以便将第二端帽350的旋转力传递到轴320的连接部分324的后侧。
当轴320沿朝第一端帽350的方向移动时,第二腔365容纳轴容纳部370,轴容纳部370中容纳轴320的后端部325。
当第二端帽360旋转时,第二腔365的内周表面可能不会与容纳在第二腔365中的轴容纳部370接触。
下文中,将描述根据本公开的一个实施方式的轴容纳部370。
轴容纳部370容纳轴320的后端部325,并将轴320的后端部325在其向前方向上按压,以使轴320在纵长方向上移动。
轴容纳部370的前侧可以形成有容纳空间373,该容纳空间373容纳轴320的后端部325。容纳空间373可以具有圆柱形形状,以容纳具有圆柱形形状的轴320的后端部325。轴承371插入在容纳空间373的内周表面与轴320的后端部325的外周表面之间,以便在旋转时径向支撑轴320的后端部325。因此,轴容纳部370可以被固定而不与轴320一起旋转。
突出部分从轴容纳部370的内周表面沿周向方向径向向内突出。突出部分可以在纵长方向上支撑轴承371或轴320的后端部325。
下文中,将参照图10a和图10b描述根据本公开的另一个实施方式的搅动器300的刷子组件330的长度延伸的过程。
图10a示出了搅动器300的刷子组件330延伸之前的状态,而图10b示出了搅动器300的刷子组件330延伸的状态。
图10a是沿图8中搅动器300的线“III-III”剖切的剖视立体图。
参照图10a,示出了轴320在沿纵长方向朝第一端帽350的方向上移动前的状态。
轴320沿纵长方向容纳在主体构件310的中空孔中。第一端帽350可以容纳轴320的前端部321并覆盖主体构件310的一端,并且第二端帽360可以容纳轴320的后端部325并覆盖主体构件310的另一端。
轴320的前端部321的外周表面的至少一部分可以与限定在第一端帽350的第一装配部分353中的引导孔357的内周表面接合,以容纳在第一引导孔357中。轴320的前端部321通过贯通第一引导孔357而暴露于第一端帽350的第一腔355。
连接部分324的外周表面的至少一部分可以容纳在第二装配部分363中限定的第二引导孔367中。连接部分324的后侧贯通第二引导孔367,从而暴露于第二端帽360的第二腔365。
轴320的后端部325容纳在轴容纳部370的容纳空间373中。当刷子组件330延伸时,轴容纳部370按压轴320的后端部325,以与轴320的后端部325一起容纳在第二端帽360的第二腔365中。
即,为了延伸刷子组件330的长度,与轴容纳部370连接的按压模块按压轴容纳部370,并且轴容纳部370按压轴320的后端部325。于是,轴320由第一引导孔357和第二引导孔367引导,从而沿纵长方向在主体构件310的向前方向上移动。由于轴320的前端部321在第一腔355中沿主体构件310的向前方向突出,并且连接轴320的连接部分324和前端部321的径向台阶表面按压第一端帽350,因此轴320的移动可以被停止。
在一些实施方式中,由于轴320的移动的前端部321通过与插入第一腔355中的传动单元340的搅动器连接部分343的内表面接触而被按压,轴320的移动可以被停止。
在一些实施方式中,可以通过设定轴容纳部370借以按压轴320以使其移动的长度来停止轴320的移动。
沿纵长方向形成的容纳槽311可以在主体构件310的外周表面上沿周向方向设置多个。第一通孔315和第三通孔317可以通过从主体构件310的外周表面穿透到轴320的外周表面而限定在容纳槽311的底表面中。
刷子组件330的刷子支架332可以插入容纳槽311中。第一凸轮335和分离防止部分336可以对应于第一通孔315和第三通孔317的位置从刷子支架332的底表面延伸。
第一凸轮335可以穿过第一通孔315朝轴320的外周表面延伸,以便与从轴320的外周表面朝第一凸轮335延伸的第二凸轮323接触。
第一凸轮335可以包括:一对壁部分335a和335b,其各自具有沿轴320的纵长方向倾斜的端部;以及倾斜部分335c,其连接一对壁部分335a和335b的端部以形成内部空间。
此外,第二凸轮323可以包括:在纵长方向上位于同一直线上的插入部分323a和按压部分323b。插入部分323a的后侧可以沿纵长方向以预定的倾斜度倾斜。按压部分323b的前侧可以沿纵长方向以预定的倾斜度倾斜,并且按压部分323b可以在轴320的向后方向上与插入部分323a间隔开。即,插入部分323a与按压部分323b之间可以形成有以预定倾斜度倾斜的倾斜引导槽。
第一凸轮335的倾斜部分335c可以与倾斜引导槽的倾斜度基本相同,并且插入到插入部分323a的倾斜后侧与按压部分323b的倾斜前侧之间的倾斜引导槽中以被引导。
因此,当第二凸轮323沿纵长方向在主体构件310的向前方向上移动时,第二凸轮323的按压部分323b可以借助与倾斜部分335c的接触表面按压第一凸轮335。第一凸轮335可以通过使用第二凸轮323的按压部分323b在纵长方向上按压第一凸轮335的倾斜部分335c的力而在径向方向上抬起。
按压部分323b的倾斜前侧与倾斜部分335c之间在相互接合时的动态与先前实施方式相同,因此将省略其描述。
当倾斜部分335c插入第二凸轮323的倾斜引导槽中时,第二凸轮323的插入部分323a可以装配到由第一凸轮335的壁部分335a和335b以及倾斜部分335c形成的内部空间中。
因此,当由于搅动器300的旋转在刷子组件330中产生离心力时,插入部分323a的倾斜后侧将倾斜部分335c从第一凸轮335的内部空间径向向内按压,从而防止刷子组件330因旋转而延伸。
因此,可以在没有弹性构件的情况下防止刷子组件330借助离心力而延伸。
然而,在先前实施方式中,弹性构件234的作用是允许被按压和延伸的刷子组件230返回到其原始长度或位置,并防止刷子组件230借助离心力延伸。
当如在该实施方式中那样,刷子组件330处没有设置弹性构件时,需要单独的或额外的部件来使延伸的刷子组件330返回到其原始位置。
因此,可以在轴320的前侧处设置弹簧390。
边缘部分327可以从轴320的前侧的外周表面沿周向方向径向突出。围绕轴320的前端部321的弹簧390可以具有与第一端帽350联接的前侧以及与边缘部分327的前表面联接的后侧。
当轴320的后侧被轴容纳部370按压时,轴320可以沿纵长方向在其向前方向上移动,并且由于轴320的第二凸轮323的按压部分323b按压刷子组件330的第一凸轮335的倾斜部分335c,刷子组件330可以在径向方向上抬起以延伸。
当轴320沿纵长方向向前移动时,弹簧390被边缘部分327的前表面按压,从而弹簧390的长度减小。弹簧390的弹力在轴320的向后方向上施加至边缘327的前表面。
当待清洁的地板表面从地毯变为硬表面地板,并且由轴容纳部370施加至轴320的力被释放时,轴320可以借助施加至边缘部分327的前表面的弹力在其向后方向上移动。
当轴320在其向后方向上移动时,插入到第一凸轮335的内部空间中的第二凸轮323的插入部分323a的倾斜后侧按压第一凸轮335的倾斜部分323c。因此,倾斜部分323c可以沿着第二凸轮323的倾斜引导槽被径向向内引导。
即,当待清洁的地板表面从地毯变为硬表面地板,并且由轴容纳部370施加的力消失时,借助弹簧390的弹力延伸的刷子组件330可以径向向内返回。
与弹性构件234相比,弹簧390的优点如下。
当弹性构件234施加至主体构件210或第一端帽250的弹力和弹性构件234与刷子支架232的底表面间隔的分离距离之间的相关性被定义为函数时,弹力和分离距离可以由几何非线性函数表示。
关于弹性构件234,不仅纵向延伸部分是弯折的,而且与纵向延伸部分连接的径向延伸部分也是弯折的。按压主体构件210或第一端帽250的位置也可能变更。因此,有许多变量需要考虑。
即,可能难以根据弹性构件234与刷子支架232的底表面之间的分离距离准确计算施加至主体构件210或第一端帽250的弹力。
当弹性构件234由具有高弹性的材料制成以防止刷子组件230由于搅动器200的离心力延伸时,由轴容纳部270施加至轴220以延伸刷子组件230的长度的力可能被不必要地增大,或者可能发生弹性构件234的塑性变形。
另一方面,当弹性构件234由具有低弹性的材料制成时,刷子组件230在随着搅动器200旋转而延伸后或者在由轴容纳部270施加至轴220的力被释放后,可能不会返回到其原始位置并保持在延伸状态。
关于弹簧390,在弹簧390的纵长方向上被压缩的长度和因此产生的弹力可以用线性函数表示。如果弹簧390的弹性系数是“k”,弹簧390在纵长方向上被压缩的长度是“x”,并且由弹簧390产生的弹力是“f”,则弹力和压缩长度之间的相关性可以定义为f=-k*x。
即,弹簧390可以在与压缩方向相反的方向上提供与压缩长度成比例的弹力。
利用这种线性,可以调节作用在刷子支架332上的离心力与弹力之间的张力,允许有效地设定轴容纳部370按压轴320的力。在本实施方式中,当搅动器300设定成使刷子组件330以预定旋转速度延伸时,可以规定在预定旋转速度下搅动器300的刷子组件330中产生的离心力之和。
规定的离心力之和经由刷子组件330的倾斜部分335c施加至轴320的插入部分323a的倾斜后侧,并且从倾斜后侧施加至径向方向外部的离心力被转换为纵向力,该纵向力将轴320在其向前方向上按压。
如果在预定旋转速度下离心力将按压轴320在其向前方向上按压的纵向力是“F1”,那么当F1和弹力f之和成为0时,这两个力被抵消,并且刷子组件330可以设定为不在径向上向外突出,直到达到预定旋转速度。
F1+f=0..................(1)
F1-k*x=0............(2)
F1=k*x..................(3)
x=F1/k............(4)
即,弹簧390可以被压缩的长度“x”是通过使用借助在预定旋转速度下产生的离心力将轴320在其向前方向上按压的纵向力F1和弹簧390的弹性系数k计算出来的,以便弹簧390位于第一端帽350和边缘部分327之间。
因此,在达到刷子组件330延伸的预定旋转速度之前,由弹簧390向后按压轴320的力大于由刷子组件330中产生的离心力向前按压轴320的力,从而防止刷子组件330延伸。
此外,在刷子组件330延伸的预定旋转速度下,由刷子组件330中产生的离心力在将轴320在其向前方向上按压的力和由弹簧390将轴320在其向后方向上按压的力之和变为0(零)。因此,当轴容纳部370按压轴320的后端部325时,刷子组件330可以很容易地延伸,而不会受到弹簧390的阻力。
此外,在本实施方式中,通过采用围绕轴320的弹簧390,而不是采用弹性构件,可以更有效地使用刷子支架332的底表面。即,设置更多的第一凸轮335以使力得以分配,从而减少在第一凸轮335和第二凸轮323中每一者之间施加的负荷。因此,耐久性可得到改善。通过设置更多的第一凸轮335和分离防止部分336,可以以更稳定的方式进行刷子组件330的长度延伸。
分离防止部分336可以穿过第二通孔317朝轴320的外周表面径向内延伸。
根据本实施方式的分离防止部分336的操作原理与先前实施方式的分离防止部分236的操作原理相同,因此将省略其详细描述。
下文中,将描述搅动器300的刷子组件330延伸的状态。
图10b是示出搅动器300的刷子组件330的延伸状态的剖视图。
参照图10b,示出了当轴容纳部370按压轴320的后端部325以使轴320沿纵长方向在其向前方向上(或向前)移动时,刷子组件330延伸的状态。
随着刷子组件330延伸,刷子331可以到达地毯的表面。积聚在地毯表面上的灰尘或污垢可以被提升或拾起,以便被抽吸到吸嘴中。
当轴320沿纵长方向向前移动时,从轴320的连接部分324的外周表面延伸的第二凸轮323按压第一凸轮335,使刷子组件330能够径向向外抬起。
轴320的前端部321沿纵长方向向前移动,直到它与插入第一腔355中的搅动器连接部分343接触。
或者,轴320的前端部321可以具有较短的纵向长度并被移动直到连接轴320的连接部分324的外周表面和前端部321的外周表面的台阶表面按压第一端帽350的后侧。
随着轴320移动,刷子组件330在径向方向上抬起。然后,第一凸轮335和刷子支架332的分离防止部分336在径向方向上抬起。
刷子支架332的分离防止部分336被径向向外引导成沿第二通孔317向上移动,并且分离防止部分336的与主体构件310径向交叠的部分按压主体构件310的内表面,从而防止刷子组件330从容纳槽311分离。
此外,当刷子支架332与容纳槽311之间的接触面积随着刷子组件330延伸而减少时,第一凸轮335的一对壁部分335a和335b与轴320的插入部分323a接触,以在周向方向上固定而不晃动,从而防止刷子支架332在周向方向上晃动。
如上所述,当轴320在其向前方向上移动并且刷子组件330延伸时,弹簧390可以被压缩。然后,被压缩的弹簧390可以在轴320的向后方向上按压边缘部分327的前表面。
当待清洁的地板表面从地毯变为硬的平坦表面时,施加至轴320的后端部325的力被释放。然后,延伸的刷子组件330可以借助按压边缘部分327的前侧表面的力返回到先前的状态(或其原始位置)。
图11a是示出图10a中搅动器300的部分“IV”的剖视立体图,而图11b是示出图11a中搅动器300的刷子组件330的延伸状态的剖视立体图。
图11a和图11b中,示出了刷子组件330随着轴320被从其向后方向按压而延伸的机构。为方便起见,省略了一些部件。
第一凸轮335可以设置有:一对壁部分335a和335b,每个壁部分均具有沿轴320的纵长方向倾斜的端部;以及倾斜部分335c,其连接一对壁部分335a和335b的端部以便形成内部空间。
即,第一凸轮335的内部空间形成为具有梯形截面的柱形形状,梯形截面中四个边中的一者是倾斜的。
第一凸轮335的内部空间可以容纳第二凸轮335的插入部分323a。插入部分323a的倾斜部分沿倾斜部分335c的面向倾斜部分335c的内部空间的表面滑动接触,并且插入部分323a在周向方向上固定地插入第一凸轮335的内部空间中。
当第一凸轮335的一对壁部分335a和335b与插入部分323a之间的间隙(或距离)过大时,插入第一凸轮335的内部空间中的插入部分323a可能在周向方向上晃动。结果,在刷子组件330延伸时,摩擦力可能会增加。
面向倾斜部分335c的内部空间的表面的相对表面可以与按压部分323b的倾斜部分滑动接触。这可以允许第一凸轮335的倾斜部分335c在插入部分323a与按压部分323b的倾斜部分之间可滑动地移动。
由于第一凸轮335借助第一通孔315在纵长方向和周向方向上固定,因此第一凸轮335可以仅在径向方向上向上和向下移动。
当按压部分323b的倾斜部分按压倾斜部分335c时,倾斜部分335c可以在插入部分323a与按压部分323b的倾斜部分之间沿按压部分323b的倾斜部分径向向外抬起。
此外,插入部分323a的倾斜部分和按压部分323b的倾斜部分以基本相同的倾斜度倾斜。形成在插入部分323a的倾斜部分和按压部分323b的倾斜部分之间的倾斜引导槽可以形成为使第一凸轮335的倾斜部分335c在径向方向上固定。即,倾斜部分335c与插入部分323a之间的间隙以及倾斜部分335c与按压部分323b之间的间隙可以形成为使倾斜部分335c在径向方向上固定。
当搅动器300旋转时,离心力径向向外施加至第一凸轮335的倾斜部分335c,因此,倾斜部分335c可以与容纳在内部空间中的插入部分323a的倾斜部分接触。在此,如果倾斜部分335c的倾斜部分与按压部分323b的倾斜部分之间的间隙较大,则当轴320被按压时,按压部分323b的倾斜部分可能撞击或碰撞倾斜部分335c。
这可能不必要地增加倾斜部分335c、插入部分323a和按压部分323b之间的摩擦。因此,倾斜部分335c和插入部分323a之间的间隙以及倾斜部分335c和按压部分323b之间的间隙应被最小化。
图12a和12b是示出图10a和图10b中搅动器300的凸轮结构的变型例的剖视图。
图12a和图12b的变型例具有这样的结构,其中第一凸轮和第二凸轮与图10a和图10b中示出的搅动器300相反,除第一凸轮353和第二凸轮323外的其余配置相同。
除第一凸轮335和第二凸轮323之外,部件的附图标记也有数量100的不同。例如,图12a和图12b中示出的主体构件410可以与图10a和图10b中示出的主体构件310具有同等功能。
下文中,将描述变型的凸轮结构。
在图12a和图12b中示出的变型例中,轴420可以设置有第二凸轮423,该第二凸轮从其外周表面朝刷子组件430延伸。
第二凸轮423可以设置有:一对壁部分423a和423b,每个壁部分均具有沿轴420的纵长方向倾斜的端部;以及倾斜部分423c,其连接这一对壁部分423a和423b的端部以形成内部空间。
即,第二凸轮423的内部空间形成为具有梯形截面的柱形形状,梯形截面中四个边之一是倾斜的。
刷子组件430的刷子支架432可以设置有第一凸轮435,该第一凸轮435从刷子支架432朝第二凸轮423延伸。
第一凸轮435可以包括插入部分435a和按压部分435b。插入部分435a和按压部分435b可以从轴420的连接部分424径向向外延伸,并且插入部分435a与按压部分435b之间可以沿纵长方向形成有倾斜引导槽。
插入部分435a和按压部分435b在纵长方向上可以位于同一直线上。插入部分435a的前侧可以沿纵长方向倾斜,并且按压部分435b的后侧可以沿纵长方向倾斜。插入部分435a可以在轴420的向前方向上与按压部分435b间隔开预定距离。
第二凸轮423的内部空间可以容纳第一凸轮435的插入部分435a。插入部分435a的倾斜部分可以沿面向倾斜部分423c的内部空间的表面滑动接触,并且插入部分435a可以沿周向方向固定地插入第二凸轮435的内部空间中。
第二凸轮423的倾斜部分423c可以与倾斜引导槽的倾斜度基本相同,并且插入形成在插入部分435a的倾斜前侧和要被引导的按压部分435的倾斜后侧之间的倾斜引导槽中。
因此,当第二凸轮423沿纵长方向在主体构件410的向前方向上移动时,第二凸轮423的倾斜部分423c可以经由与第一凸轮435的按压部分435b的接触表面按压第一凸轮435。当第二凸轮423的倾斜部分423c在纵长方向上按压第一凸轮435的按压部分435b时,第一凸轮435可以在径向方向上抬起。
按压部分435b的倾斜后侧与倾斜部分423c之间在相互接合时的动态与一个(或第一)实施方式相同,因此将省略其描述。
此外,当借助搅动器400的旋转在刷子组件430中产生离心力时,插入部分435a的倾斜前侧被倾斜部分423c从第二凸轮423的内部空间径向向内按压,从而防止刷子组件430借助离心力延伸。
因此,刷子组件430可以不借助离心力延伸,而不必在刷子组件430处设置弹性构件。
弹簧490和分离防止部分436的操作方式与图10a和图10b中示出的搅动器300的弹簧390和分离防止部分336相同,因此将省略其描述。
即,变型的主体构件410、刷子支架432和轴420可以与另一(或第二)实施方式的搅动器300的其余部件结合操作。
图13是示出图10a中搅动器的部分“V”的剖视立体图。
插入第一腔355中的传动单元340的搅动器连接部分343中可以限定有朝向第一端帽360的第一引导孔357开放的内腔。搅动器连接部分343的外周表面可以具有多边柱形状,以与第一腔355的内周表面接合。因此,当传动单元340借助第一动力模块13a(见图14)旋转时,旋转力借助搅动器连接部分343传输给第一端帽350。随着第一端帽350旋转,主体构件310可以旋转。
第一引导孔357允许轴320的前端部321被引入到搅动器连接部分343的内腔中。轴320的前端部321在搅动器连接部分343的内腔中沿纵长方向往复运动。
第一引导孔357的内周表面可以具有多边柱形状,并且轴320的前端部321的外周表面也可以具有与其对应的多边柱形状。由于第一引导孔357的内周表面与前端部321的外周表面相互接合,因此轴320可以与第一端帽350一起旋转而不空转。
边缘部分327在与轴320的前端部321连接的连接部分324的外周表面处设置成与轴320的前端部321间隔开预定距离。边缘部分327从连接部分324的外周表面沿周向方向径向延伸。围绕轴320的弹簧390插入边缘部分327和第一端帽350之间。弹簧390的前侧与第一端帽350联接,并且弹簧390的后侧与边缘部分327联接。
当轴320的前端部321移动到搅动器连接部分343的内腔时,弹簧390在第一端帽350与边缘部分327之间被压缩。然后,弹簧390在轴320的向后方向上按压轴320的边缘部分327。
下文中,将参照图14至图17详细描述包括用于控制本公开的搅动器的部件的清洁单元以及控制该清洁单元的方法。
在以下描述中,为了阐明本公开的技术特征,可以省略对一些部件的描述。
图14是示出根据本公开的用于控制清洁单元的配置的框图。
参照图14,具有用于控制本公开的搅动器的部件的清洁单元包括外壳组件10、传感器20、控制器30和数据库40。
首先,将描述外壳组件10。
外壳组件10限定本公开的清洁单元的外壳。
例如,外壳组件10可以是图1中示出的描述现有技术机器人清洁器的清洁器主体110。
外壳组件10中形成有预定空间。传感器20、控制器30和数据库40可以设置在该空间内。
另外,外壳组件10包括驱动(或行驶)模块11和动力模块13。
驱动模块11可以由动力模块13驱动。即,由动力模块13产生的驱动力可以传输给驱动模块11。
在一些实施方式中,驱动模块11可以包括旋转模块11a和按压模块11b。根据本公开的搅动器200和300可以用于旋转模块11a,并且根据本公开的轴容纳部270和370可以用于按压模块11b。
动力模块13可以包括第一动力模块13a和第二动力模块13b。第一动力模块13a是产生旋转力的模块,其可以连接到旋转模块11a以旋转该旋转模块11a。第二动力模块13b是在特定方向上施加压力的模块,其可以连接到按压模块11b以操作按压模块11b。
在一些实施方式中,可以为第一动力模块13a使用产生旋转力的伺服马达,并且可以为第二动力模块13b使用在特定方向上施加压力的线性伺服马达。然而,除了伺服马达和线性伺服马达之外,还可以采用能够产生旋转力和在特定方向上施加压力的其他已知动力装置。
第一动力模块13a可以允许与之连接的搅动器200或300旋转。在旋转过程中,轴容纳部270或370可以被第二动力模块13b按压,以使轴220或320在其向前方向上移动,从而允许刷子组件230或330在径向方向上延伸。
在一些实施方式中,动力模块13可以从外部接收动力。动力模块13可以由设置在清洁器主体110处的电池(未示出)供电。动力模块13可以与电池(未示出)电连接。
第一动力模块13a和第二动力模块13b可以被独立驱动。即,第一动力模块13a和第二动力模块13b的旋转、转数等可以彼此被独立地控制。为此,第一动力模块13a和第二动力模块13b可以各自与控制器30电连接。
下文中,将描述传感器20。
传感器20可以感测旋转模块11a借助第一动力模块13a旋转时产生的电流值。即,传感器20可以感测搅动器200或300借助第一动力模块13a旋转时产生的电流值。
由传感器20感测或检测到的信息传输至控制器30,从而允许控制器30产生适合给定条件或情况的控制信息。
可以以能够感测第一动力模块13a的电流值的形式设置传感器20。
传感器20可以与电池(未示出)电连接。传感器20操作所需的动力可由电池(未示出)供应。
传感器20包括能够检测电流值的电流值感测模块21。在一些实施方式中,电流值感测模块21可以通过使用电连接到电路的电流计或通过测量磁场来测量电流值。
当电流值感测模块21感测到第一动力模块13a的电流值时,清洁器当前操作的地板的状况可以被感测到。
当清洁器在地毯而不是硬地板上进行清洁时,清洁器的轮埋在地毯的预定深度之下,并且第一动力模块13a旋转搅动器200或300所需的电流值相应地增加。
控制器30可以通过比较由电流值感测模块21检测到的电流值与预定(或预设)的电流值来确定清洁器位于地毯上,从而产生适当或正确的操作信息。
电流值感测模块21可以连接到第一动力模块13a以测量第一动力模块13a的电流值。
下文中,将描述控制器30。
控制器30从传感器20接收电流值并计算用于操作第二动力模块13b的操作信息。
此外,控制器30与传感器20电连接,以接收由传感器20检测到的电流值。
控制器30可以使用所接收的感测信息计算操作信息。此外,控制器30可以基于计算出的操作信息控制第二动力模块13b。为此,控制器30与第二动力模块13b电连接。
控制器30与数据库40电连接。由传感器20检测到的信息和由控制器30计算的信息可以存储在数据库40中。
下文中描述的控制器30的各种模块相互电连接,使得输入到一个模块的信息或由一个模块计算的信息可以传输到另一个模块。
可以以能够输入、输出和计算信息的形式提供控制器30。在一些实施方式中,控制器30可以以微处理器、中央处理单元(CPU)、印刷电路板(PCB)等形式提供。
控制器30位于形成在清洁器主体110中的预定空间处。控制器30可以以气密密封方式容纳在该空间中,以便不受外部水分等的影响。
控制器30包括感测信息接收模块32、操作信息计算模块33和操作控制模块31。
操作信息计算模块33计算用于操作第二动力模块13b的操作信息。
操作信息计算模块33可以使用传输到感测信息接收模块32的第一动力模块13a的电流值来计算操作信息。操作控制模块31与操作信息计算模块33电连接。
操作信息可以由操作控制模块31实现。操作控制模块31配置成控制对应于计算出的操作信息的第二动力模块13b。
详细地说,操作信息是指由第二动力模块13b按压轴容纳部270或370的信息。由于轴容纳部270或370被第二动力模块13b按压,在搅动器200或300旋转的同时,刷子组件230或330可以延伸。
下文中,将描述数据库40。
数据库40存储关于清洁器的操作信息。
可以以能够输入、输出和存储信息的形式提供数据库40。在一些实施方式中,数据库40可以以SD卡、微型SD卡、USB存储器、SSD等的形式提供。
数据库40与操作信息计算模块33电连接。由操作信息计算模块33计算的操作信息可以传输至数据库40以进行存储。
数据库40经由感测信息接收模块32与传感器20电连接。由传感器20检测到的电流值可以传输至数据库40以进行存储。
数据库40包括感测信息存储模块41和操作信息存储模块42。模块41和42可以相互电连接。
操作信息存储模块42存储由操作信息计算模块33计算的操作信息。操作信息存储模块42与操作信息计算模块33电连接。
感测信息存储模块41可以根据具体的操作信息来存储感测信息。感测信息存储模块41与操作信息存储模块42电连接。
传感器20的感测过程、控制器30的信息处理和计算过程以及在数据库40中存储信息的过程可以实时进行。
下文中,将参照图15至图17详细描述根据本公开的清洁单元的刷子组件的长度延伸的控制方法。
图15是示出根据本公开的清洁单元的控制方法的流程图。
当清洁器在地板上操作时,传感器20检测第一动力模块13a的电流值(S10)。
第一动力模块13a连接至清洁器的搅动器200或300,以使搅动器200或300旋转。搅动器200或300与吸嘴模块120连接。当吸嘴模块120在地板上可滑动地移动时,搅动器200或300暴露于地板以进行旋转。
当吸嘴模块120借助轮模块160从移动离开地板预定距离并且清洁器在硬的地板表面上行进时,设置在吸嘴模块120处的搅动器200或300以远离地板特定距离旋转。
当清洁器从硬地板表面移动至地毯时,轮模块160埋入地毯的预定深度之下,这使得搅动器200或300能够相比硬地板表面的情况位于更靠近地毯的位置。
因此,与硬地板表面相比,搅动器200或300的刷子231或331接收到更多的阻力,导致在使搅动器200或300旋转的第一动力模块13a中流动更多的电流。
流经第一动力模块13a的电流值可以由包括在传感器20中的电流值感测模块21检测。
当电流值感测模块21检测到流经第一动力模块13a的电流值时,控制器30使用第一动力模块13a的电流值计算操作信息(S20)。
由电流值感测模块21测得的第一动力模块13a的电流值被控制器30的感测信息接收模块32接收,并且操作信息计算模块33使用由感测信息接收模块32接收的电流值计算操作信息。
当操作信息计算模块33计算出操作信息时,基于计算出的操作信息控制第二动力模块13b(S30)。
由操作信息计算模块33计算出的操作信息传输至操作控制模块31,并且操作控制模块31根据该操作信息操作第二动力模块13b。
操作信息包括由第二动力模块13b以预定压力向轴容纳部270或370施加压力或停止第二动力模块13b的信息。
将参照图16和图17详细描述由操作信息计算模块33计算操作信息的过程。
图16是示出图15的步骤S20的一个实施例的流程图。
第一动力模块13a的电流值被输入,以使控制器30使用该电流值计算操作信息(S201)。
第一动力模块13a的电流值传输至控制器30的感测信息接收模块32,并且操作信息计算模块33将其与预定的(或预设的)第一值进行比较(S202)。
当传输的电流值小于预定的第一值时,操作信息计算模块33计算第一操作信息(S203)。
第一值是当第一动力模块13a在地毯上被驱动时在第一动力模块13a中流动的电流的设定值。当传输的电流值小于第一值时,操作信息计算模块33确定清洁器是在硬地板表面而不是地毯上使用或操作。
即,第一操作信息包括使第一动力模块13a停止而不操作的信息。
第一操作信息传输至操作控制模块31,并且操作控制模块31控制成使第二动力模块13b不被操作。
当传输的电流值大于预定的第一值时,操作信息计算模块33计算第二操作信息(S204)。
第一值是当第一动力模块13a在地毯上被驱动时在第一动力模块13a中流动的电流的设定值。当传输的电流值大于第一值时,操作信息计算模块33确定清洁器在地毯上操作。
换句话说,第二操作信息包括由第一动力模块13a以预定压力按压轴容纳部270或370以延伸旋转的搅动器200或300的刷子组件230或330的长度的信息。
即,第二操作信息传输至操作控制模块31,并且操作控制模块31控制第二动力模块13b以预定压力按压按压模块11b。
另选地,在步骤S20的另一实施例中,搅动器200或300的刷子组件230或330可以被控制成分步或以逐步方式延伸。
由于家中使用的地毯的织物(或纹理)、长度和形状不同,因此通过为搅动器200或300的刷子231或331提供多种长度调节选项,可以更有效地进行清洁。
图17示出了图15中步骤S20的另一实施例的流程图。
第一动力模块13a的电流值被输入,以使控制器30使用该电流值计算操作信息(S211)。
第一动力模块13a的电流值传输至控制器30的感测信息接收模块32,并且操作信息计算模块33将其与预定的(或预设的)第一值进行比较(S212)。
当传输的电流值小于预设的第一值时,操作信息计算模块33计算第一操作信息(S213)。
大于或等于第一值的电流值是当第一动力模块13a在地毯上被驱动时流经第一动力模块13a的电流的设定值。当传输的电流值小于第一值时,操作信息计算模块33确定清洁器在硬地板表面而不是地毯上使用或操作。
即,第一操作信息包括使第一动力模块13a停止而不操作的信息。
第一操作信息传输至操作控制模块31,并且操作控制模块31控制成使得第二动力模块13b不操作。
当传输的电流值大于预定的第一值时,操作信息计算模块33将其与预定的第二值进行比较(S214)。
第二值大于第一值。当传输的电流值小于第二值时,操作信息计算模块33计算第二操作信息(S215)。
即,当传输的电流值大于或等于第一值且小于第二值时,操作信息计算模块33计算第二操作信息。
大于或等于第一值且小于第二值的电流值是当第一动力模块13a在地毯上被驱动时流经第一动力模块13a的电流的设定值。当传输的电流值大于或等于第一值且小于第二值时,操作信息计算模块33确定清洁器是在硬地板表面而不是在地毯上操作。
换句话说,第二操作信息包括由第一动力模块13a以预定的第一压力按压轴容纳部270或370以延伸旋转的搅动器200或300的刷子组件230或330的长度的信息。
即,第二操作信息传输至操作控制模块31,并且操作控制模块31控制第二动力模块13b以预定的第一压力按压按压模块11b。
当传输的电流值大于或等于第二值时,操作信息计算模块33计算出第三操作信息。
大于或等于第二值的电流值是当第一动力模块13a在第二(另一)地毯上被驱动时流经第一动力模块13a的电流的设定值。当传输的电流值大于或等于第二值时,操作信息计算模块33确定清洁器是在第二地毯上操作。
第三操作信息包括由第一动力模块13a以预定的第二压力按压轴容纳部270或370以延伸旋转的搅动器200或300的刷子组件230或330的长度的信息。
即,第三操作信息传输至操作控制模块31,并且操作控制模块31控制第二动力模块13b以预定的第二压力按压按压模块11b。
第二压力大于第一压力,并且被按压模块11b以第二压力按压时刷子231或331的延伸长度大于被按压模块11b以第一压力按压时刷子231或331的延伸长度。
即,第二地毯是比第一地毯需要更强的冲程力的环境,从而通过基于电流值的大小来确定刷子231或331延伸得更长。
在图17中,刷子231或331的长度以两步(或阶段)延伸,然而刷子231或331可以被控制为以不止两步延伸。
例如,在电流的值被划分为第一值、第二值和第三值的情况下。
操作信息计算模块33可以配置成:计算用于在感测或检测到的电流值小于第一值时停止按压模块11b的第一操作信息;计算用于在检测到的电流值大于或等于第一值且小于第二值时以第一压力按压按压模块11b的第二操作信息;计算用于在检测到的电流值大于或等于第二值且小于第三值时以第二压力按压按压模块11b的第三操作信息;以及计算用于在检测到的电流值大于第三值时以第三压力按压按压模块11b的第四操作信息。
第二值可以设定为大于第一值且小于第三值的值,并且第二压力可以设定为大于第一压力且小于第三压力的值,从而允许刷子231或331以三步延伸。类似地,刷子可以以四步、五步或更多步延伸。
虽然没有示出,但在清洁器处设置有用于允许用户输入控制信号的控制信号输入模块,使得刷子组件配置成根据用户输入的控制信号延伸。
例如,当用户输入第一信号时,由操作信息计算模块计算用于停止第二动力模块的第一操作信息。当用户输入第二信号时,计算出用于以预定的压力按压按压模块的第二操作信息。类似地,当用户输入控制信号时,刷子组件可以依次延伸。控制信号输入模块可以配置成由用户手动输入,或者可以配置成允许用户经由终端等输入控制信号。在一些实施方式中,终端可以是智能电话等。
清洁地毯时,可以通过延伸刷子231或331的长度来改善地毯上的清洁性能。
由于刷子231或331的长度是根据地毯环境或状况以逐步方式延伸的,因此可以改善地毯的清洁性能,并且可以更有效地使用清洁器。
如上所述,根据本公开的清洁单元可以用于自动操作的装置(例如机器人清洁器)中,以便被自动控制,使得刷子组件的长度可以根据地板状况延伸。
具有根据本公开的搅动器200或300的清洁单元的刷子组件230或330不仅可以通过自动控制来延伸,而且还可以借助与可以按压轴220或320的轴容纳部270或370连接的机械部件来延伸。例如,刷子组件230或330可以根据用户的按钮操纵而机械地延伸。
以上描述已经给出了优选的实施方式,但是对于本领域的技术人员来说,显然可以在不脱离所附权利要求书中限定的本公开的范围的情况下对本公开进行各种变型和变更。
Claims (19)
1.一种清洁单元,所述清洁单元包括:
动力模块;
主体部,其与所述动力模块连接以进行旋转,并包括限定在其外周表面中的第一通孔;
轴,其沿所述主体部的纵长方向插入所述主体部的中空孔中,并在所述主体部的所述纵长方向上在所述主体部内进行往复运动;
刷子组件,其沿所述主体部的所述纵长方向与所述主体部的外周表面接触;
第一凸轮,其从与所述主体部的外周表面接触的表面穿过所述第一通孔朝所述轴的外周表面延伸;以及
第二凸轮,其从所述轴的外周表面朝所述第一凸轮延伸,
其中,所述第一凸轮和所述第二凸轮中的一者在其一侧设置有倾斜表面,所述倾斜表面沿所述主体部的所述纵长方向倾斜,并且
其中,在所述轴进行所述往复运动时,所述第一凸轮和所述第二凸轮中的其余一者按压所述倾斜表面,从而使所述刷子组件在所述轴的径向方向上向上和向下移动。
2.根据权利要求1所述的清洁单元,其中,所述主体部包括:
主体构件,其设置有所述第一通孔并具有两端开放的中空形状;
第一端帽,其从所述主体构件的一端以预定长度插入所述主体构件中,以便覆盖所述主体构件的所述一端并容纳所述轴的一侧;以及
第二端帽,其从所述主体构件的另一端以预定长度插入所述主体构件中,以便覆盖所述主体构件的所述另一端并容纳所述轴的另一侧。
3.根据权利要求1所述的清洁单元,其中,所述主体部的外周表面中限定有第二通孔,并且
其中,所述刷子组件设置有弹性构件,所述弹性构件从其一侧穿过所述第二通孔延伸到所述主体部的内部,并在所述刷子组件沿径向方向抬起时按压所述主体构件的内表面。
4.根据权利要求3所述的清洁单元,其中,所述弹性构件包括:
第一弹性部分,其从所述刷子组件的所述一侧穿过所述第二通孔延伸到所述主体部的内部;以及
第二弹性部分,其从所述第一弹性部分弯折成沿所述轴的纵长方向延伸。
5.根据权利要求1所述的清洁单元,其中,所述主体部的外周表面中限定有第三通孔,并且
其中,所述刷子组件设置有分离防止部分,所述分离防止部分从其一侧穿过所述第三通孔延伸到所述主体部的内部,并且在所述轴的径向方向上至少部分地与所述主体部交叠。
6.根据权利要求2所述的清洁单元,其中,所述刷子组件包括:
刷子;以及
刷子支架,所述刷子支架在所述轴的纵长方向上与所述主体构件的外周表面接触,并且所述刷子支架的一侧设置有所述第一凸轮,所述刷子支架的另一侧与所述刷子联接。
7.根据权利要求6所述的清洁单元,其中,所述主体构件设置有容纳槽,所述刷子支架沿所述轴的所述纵长方向容纳在所述容纳槽中,
其中,所述第一端帽覆盖所述容纳槽的一端,
其中,所述第二端帽覆盖所述容纳槽的另一端,
其中,所述第一端帽和所述第二端帽中的每一者均设置有径向引导槽,所述径向引导槽分别形成在所述第一端帽的覆盖所述容纳槽的所述一端的表面上和所述第二端帽的覆盖所述容纳槽的所述另一端的表面上,
其中,所述刷子支架设置有径向引导突起,所述径向引导突起分别形成在与所述第一端帽相对的表面和与所述第二端帽相对的表面上,并且
其中,所述径向引导突起分别插入所述径向引导槽中,以便在所述轴的所述径向方向上被引导。
8.根据权利要求2所述的清洁单元,其中,从所述第一端帽的一侧朝所述主体构件凹陷有腔,并且所述第一端帽的另一侧限定有引导孔以容纳所述轴的所述一侧的端部,从而将所述轴的所述一侧的端部引导至所述腔。
9.根据权利要求8所述的清洁单元,其中,所述轴的所述一侧的端部和所述引导孔各自具有多边柱形状,以相互接合。
10.根据权利要求9所述的清洁单元,所述清洁单元进一步包括传动单元,所述传动单元的一侧与所述动力模块连接,另一侧插入所述腔中,
其中,所述腔和所述传动单元的所述另一侧各自具有多边柱形状,以相互接合。
11.根据权利要求2所述的清洁单元,其中,从所述第二端帽的一侧朝所述主体构件凹陷有腔,并且所述第二端帽的另一侧限定有引导孔以容纳所述轴的所述另一侧,从而允许所述轴的所述另一侧突出至所述腔,从而在所述轴的所述径向方向上支撑所述轴的所述另一侧。
12.根据权利要求11所述的清洁单元,所述清洁单元进一步包括:轴容纳部,所述轴容纳部包括容纳空间,所述轴的所述另一侧的端部容纳在所述容纳空间中;以及轴承,所述轴承插入所述轴的所述另一侧的端部的外周表面与所述容纳空间的内周表面之间。
13.根据权利要求12所述的清洁单元,其中,所述动力模块包括:
第一动力模块,其配置成使所述轴旋转;
第二动力模块,其与所述轴容纳部连接,并配置成根据操作信息按压所述轴容纳部;
传感器,其与所述第一动力模块连接,以检测所述第一动力模块的电流值;以及
控制器,其配置成计算所述操作信息,与所述第二动力模块电连接以将计算出的操作信息传送至所述第二动力模块,并与所述传感器电连接以接收所述第一动力模块的电流值,并且
其中,所述控制器使用所述第一动力模块的所检测到的电流值计算所述操作信息。
14.根据权利要求13所述的清洁单元,其中,所述操作信息包括第一操作信息和第二操作信息,
其中,所述第二动力模块配置成:
在接收到所述第一操作信息时停止;以及
在接收到所述第二操作信息时以预定的压力按压所述轴容纳部,并且
其中,所述控制器配置成:
当所述第一动力模块的所检测到的电流值小于第一值时,计算所述第一操作信息;以及
当所述第一动力模块的所检测到的电流值大于或等于所述第一值时,计算所述第二操作信息。
15.根据权利要求13所述的清洁单元,其中,所述操作信息包括第一操作信息、第二操作信息和第三操作信息,
其中,所述第二动力模块配置成:
在接收到所述第一操作信息时停止;
在接收到所述第二信息时以第一压力按压所述轴容纳部;以及
在接收到所述第三信息时以第二压力按压所述轴容纳部,
其中,所述控制器配置成:
当所述第一动力模块的所检测到的电流值小于第一值时,计算所述第一操作信息;
当所述第一动力模块的所检测到的电流值大于或等于所述第一值时,计算所述第二操作信息;以及
当所述第一动力模块的所检测到的电流值大于或等于第二值时,计算所述第三操作信息,并且
其中,所述第二压力大于所述第一压力,并且所述第二值大于所述第一值。
16.一种清洁单元,所述清洁单元包括:
动力模块;
主体部,其与所述动力模块连接以进行旋转,并包括限定在其外周表面中的通孔;
轴,其沿所述主体部的纵长方向插入所述主体部的中空孔中,并在所述主体部的所述纵长方向上在所述主体部内进行往复运动;
刷子组件,其沿所述主体部的所述纵长方向与所述主体部的所述外周表面接触;
第一凸轮,其从与所述主体部的所述外周表面接触的表面穿过所述通孔朝所述轴的外周表面延伸;以及
第二凸轮,其从所述轴的所述外周表面朝所述第一凸轮延伸,
其中,所述第一凸轮和所述第二凸轮中的一者包括:
一对壁部分,每个所述壁部分均具有沿所述轴的纵长方向倾斜的端部;以及
倾斜部分,所述倾斜部分连接在所述一对壁部分的所述端部之间以形成内部空间,
其中,所述第一凸轮和所述第二凸轮中的其余一者包括:
插入部分,所述插入部分沿着所述倾斜部分的一个表面能滑动地插入到所述倾斜部分的所述内部空间中;以及
按压部分,所述按压部分与所述倾斜部分的另一表面接触,以按压所述倾斜部分的所述另一表面,并且
其中,当所述轴进行所述往复运动时,所述倾斜部分被按压,从而使所述刷子组件在所述轴的径向方向上向上和向下移动。
17.根据权利要求16所述的清洁单元,其中,所述主体部包括:
主体构件,其设置有所述通孔并具有两端开放的中空形状;
第一端帽,其从所述主体构件的一端以预定长度插入所述主体构件中,以便覆盖所述主体构件的所述一端并容纳所述轴的一侧;以及
第二端帽,其从所述主体构件的另一端以预定长度插入所述主体构件中,以便覆盖所述主体构件的所述另一端并容纳所述轴的另一侧。
18.根据权利要求17所述的清洁单元,其中,所述轴的所述一侧设置有边缘部分,所述边缘部分在所述轴的所述径向方向上从所述轴的所述外周表面以预定长度突出,并且
其中,所述轴包括弹簧,所述弹簧围绕所述轴的所述一侧,并且所述弹簧的两端分别固定地与所述第一端帽和所述边缘部分联接。
19.根据权利要求18所述的清洁单元,其中,从所述第一端帽的一侧朝所述主体构件的内部凹陷有腔,
其中,所述第一端帽的另一侧限定有引导孔以将所述轴的所述一侧的端部引导至所述腔,
其中,所述引导孔的内周表面与所述轴的所述一侧的所述端部的外周表面相互接合,并且
其中,在所述轴的所述一侧的容纳在所述引导孔中的所述端部的外周表面和与所述轴的所述一侧的所述端部连接的连接部分的外周表面之间形成有台阶表面。
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