CN116602583B - 一种适用扫地机的随动轮 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用扫地机的随动轮，其包括：车轮本体、轮轴以及两个限位件，车轮本体转动设于轮轴上，两个限位件设于车轮本体的两侧，轮轴上设有定位槽，限位件卡持于定位槽内。限位件包括限位件本体以及弹性片组件，限位件本体覆盖车轮本体与轮轴之间的间隙，弹性片组件设于限位件本体上并形成一通孔。轮轴穿设于通孔，弹性片组件与轮轴的定位槽卡持配合。该适用扫地机的随动轮，其车轮本体能够在行进过程中正常且顺畅的转动，减小了砂砾或发丝对车轮本体转动的干涉。

Description

一种适用扫地机的随动轮

技术领域

本发明涉及扫地机技术领域，特别是涉及一种适用扫地机的随动轮。

背景技术

环境卫生是影响生活质量的重要因素，因此，伴随着人们对生活质量要求的不断提高，相应地对环境卫生的要求也越来越高；现代人们的工作压力与日剧增，并没有过多的时间用于繁重的环境清洁工作；于是出现了许多清洁地面的设备来改善环境卫生，常用的有吸尘器、自动拖布机、扫地机以及洗地机。

扫地机在行进的过程，除了主动轮输送动力外还需要一个从动轮(随动轮)，确保机器可以自由转向。传统扫地机的随动轮包括车轮本体以及轮轴，轮轴上固定设于卡簧，卡簧用于阻挡车轮本体轴向滑动脱离。但是，车轮本体与轮轴之间存在间隙，卡簧不能阻挡砂砾或发丝进入到该间隙内，这容易造成砂砾或发丝对车轮本体的转动造成卡滞，影响随动轮正常工作。

为此，如何设计一种适用扫地机的随动轮，使其能够在行进过程中正常且顺畅的转动，减小砂砾或发丝对车轮本体转动的干涉，这是该领域工作人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种适用扫地机的随动轮，使其能够在行进过程中正常且顺畅的转动，减小砂砾或发丝对车轮本体转动的干涉。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种适用扫地机的随动轮，其包括：车轮本体、轮轴以及两个限位件，所述车轮本体转动设于所述轮轴上，两个所述限位件设于所述车轮本体的两侧，所述轮轴上设有定位槽，所述限位件卡持于所述定位槽内；

所述限位件包括限位件本体以及弹性片组件，所述限位件本体覆盖所述车轮本体与所述轮轴之间的间隙，所述弹性片组件设于所述限位件本体上并形成一通孔；

所述轮轴穿设于所述通孔，所述弹性片组件与所述轮轴的定位槽卡持配合。

在其中一个实施例中，所述弹性片组件包括多个径向弹性支撑片以及多个轴向弹性阻挡片，多个所述径向弹性支撑片与多个所述轴向弹性阻挡片以所述通孔为中心呈环形交替分布，所述径向弹性支撑片所覆盖的面积小于所述轴向弹性阻挡片所覆盖的面积；

所述径向弹性支撑片的边缘到所述通孔的圆心距离为R1，所述轴向弹性阻挡片的边缘到所述通孔的圆心距离为R2，且R1＜R2；

所述轮轴在定位槽处的半径为R3，且R1＜R3＜R2；

所述轮轴的两端设有接引端部，所述接引端部具有拔模角度，且所述接引端部上形成半摩擦段以及全摩擦段，所述全摩擦段的半径为R4，且R1＜R3＜R2＜R4。

在其中一个实施例中，所述径向弹性支撑片的数量为三个，所述轴向弹性阻挡片的数量与所述径向弹性支撑片的数量相同，所述径向弹性支撑片与所述轴向弹性阻挡片以所述通孔为中心环形分布。

在其中一个实施例中，所述车轮本体上开设有两个避让凹槽，两个所述避让凹槽分别位于所述车轮本体的两侧，所述限位件收容于所述避让凹槽内。

在其中一个实施例中，所述限位件本体为圆形片体结构，所述限位件本体的边缘上设有环形凸起沿边，所述环形凸起沿边朝向所述避让凹槽内。

在其中一个实施例中，两个所述限位件分别位于所述车轮本体的两侧，所述限位件与所述车轮本体之间存在空隙。

在其中一个实施例中，所述轮轴上设有准心辅助槽，所述准心辅助槽位于所述轮轴的中间位置，所述车轮本体上设有贯穿通道，所述贯穿通道沿所述车轮本体的径向延伸，所述贯穿通道的端部与所述准心辅助槽对应。

在其中一个实施例中，所述轮轴的定位槽为多棱槽结构。

在其中一个实施例中，所述车轮本体为橄榄形结构，所述车轮本体的轮面的横截面为圆弧形。

在其中一个实施例中，所述车轮本体为塑胶结构，所述限位件为铝合金结构。

综上，本发明的适用扫地机的随动轮，其车轮本体能够在行进过程中正常且顺畅的转动，减小了砂砾或发丝对车轮本体转动的干涉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为传统的随动轮的结构示意图；

图2为本发明的适用扫地机的随动轮的结构示意图；

图3为图2所示的适用扫地机的随动轮的分解示意图；

图4为图3所示的限位件的结构示意图；

图5为图3所示的轮轴的局部示意图；

图6为限位件在轮轴上滑动的状态示意图；

图7为组装后适用扫地机的随动轮的状态示意图；

图8为当径向弹性支撑片与轴向弹性阻挡片的长度一致时的参考示意图；

图9为另一个实施例中随动轮与外部设备在组装时的配合关系示意图；

图10为另一个实施例中轮轴的局部示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

传统扫地机的随动轮10的结构如图1所示，包括车轮本体11以及轮轴12，轮轴上固定设于卡簧13，卡簧13用于阻挡车轮本体11轴向滑动脱离。在使用过程中，砂砾或发丝容易进入到车轮本体11与轮轴12的间隙中，从而对车轮本体11的转动造成卡滞。而本发明的设计思想是对卡簧13的结构进行改进，使其既可以发挥阻止车轮本体11轴向脱离的作用，又可以阻挡砂砾或发丝进入到车轮本体11与轮轴12的间隙中。

为解决上述技术问题，本发明提供一种适用扫地机的随动轮20，如图2及图3所示，其包括：车轮本体100、轮轴200以及两个限位件300，车轮本体100转动设于轮轴200上，两个限位件300设于车轮本体100的两侧，轮轴200上设有定位槽210，限位件300卡持于定位槽210内。

其中，如图4所示，限位件300包括限位件本体310及弹性片组件320，限位件本体310覆盖车轮本体310与轮轴200之间的间隙，弹性片组件320设于限位件本体310上并形成一通孔330。轮轴200穿设于通孔330，弹性片组件320与轮轴200的定位槽210卡持配合。

组装时，先将轮轴200插接在车轮本体100内，随后将两个限位件300分别套设到轮轴200的两端，接着将限位件300推向定位槽210处，在此过程中，限位件300上的弹性片组件320会与轮轴200发生挤压，进而使得弹性片组件320发生弹性形变，最终弹性片组件320陷入到定位槽210中并与其槽壁卡持配合，从而实现限位件300与轮轴200的连接。使用时，车轮本体100绕着轮轴200转动，限位件300阻止车轮本体100轴向滑动。

与传统的随动轮10相比，本发明的随动轮20中，限位件本体310能够将车轮本体310与轮轴200之间的间隙进行覆盖遮蔽，从而阻止砂砾或发丝进入到车轮本体100与轮轴200的间隙中。

进一步地，与传统的随动轮10相比，本发明的随动轮20在组装时更加方便。传统随动轮的卡簧13需要先套设到轮轴12上，然后再给卡簧13施加径向压力，使其缩紧夹持轮轴12。而在本发明的随动轮20中，限位件300利用了弹性片组件320的弹性形变特点，组装时只需要轴向用力将限位件300推向定位槽210，弹性片组件320发生弹性形变后便可以卡持在定位槽210内，从而简化了组装步骤，提高了工作效率。

在实际生产过程中，工作人员还发现在组装时，限位件300与轮轴200之间会发生摩擦，进而产生铁屑，这些细小的铁屑也会落入到车轮本体310与轮轴200之间的间隙中，进而对车轮本体310的转动造成卡滞。为此，本发明还对限位件300及轮轴200的具体结构做了改进，以减小组装过程中铁屑的产生。

具体地，如图4所示，弹性片组件320包括多个径向弹性支撑片321以及多个轴向弹性阻挡片322，多个径向弹性支撑片321与多个轴向弹性阻挡片322以通孔330为中心呈环形交替分布。并且，径向弹性支撑片321所覆盖的面积小于轴向弹性阻挡片322所覆盖的面积(也就是说，以通孔330为中心，径向弹性支撑片321的弧度要小于轴向弹性阻挡片322的弧度)。

要说明的是，径向弹性支撑片321主要为弹性片组件320整体提供径向支撑，防止弹性片组件320在轮轴200上发生径向跳动；而轴向弹性阻挡片322主要为弹性片组件320整体提供轴向阻挡力，防止弹性片组件320轻易地从轮轴200中轴向滑出。弹性片组件320包括了多个径向弹性支撑片321以及多个轴向弹性阻挡片322，将多个径向弹性支撑片321与多个轴向弹性阻挡片322以通孔330为中心呈环形交替分布，这样的结构设计，是综合了各方面的技术问题而得到的一种相对平衡的解决方案，具体将在下方进行论述。

如图4所示，径向弹性支撑片321的边缘到通孔330的圆心距离为R1，轴向弹性阻挡片322的边缘到通孔330的圆心距离为R2，且R1＜R2。其中，边缘指的是径向弹性支撑片321或轴向弹性阻挡片322指向通孔330圆心的一端。

如图5所示，轮轴200在定位槽210处的半径为R3，且R1＜R3＜R2。轮轴200的两端设有接引端部220，接引端部220具有拔模角度，进而在接引端部220上形成半摩擦段L1以及全摩擦段L2。全摩擦段L2更靠近定位槽210，且接引端部220半径尺寸从全摩擦段L2向着半摩擦段L1逐渐减小。全摩擦段L2的半径为R4，且R1＜R3＜R2＜R4。

在本实施例中，优选的，如图4所示，径向弹性支撑片321的数量为三个，轴向弹性阻挡片322的数量与径向弹性支撑片321的数量相同，径向弹性支撑片321与轴向弹性阻挡片322以通孔330为中心环形分布。

下面结合随动轮20的组装过程，对本发明的限位件300(特别是弹性片组件320)的状态变化进行说明：

如图6所示，在随动轮20组装时，限位件300从轮轴200的边缘位置被推向定位槽210处，首先，限位件300会经过接引端部220的半摩擦段L1，初始时，弹性片组件320并不会与接引端部220接触，随着限位件300轴向滑动，径向弹性支撑片321会优先与接引端部220接触并产生摩擦；

然后，当限位件300滑动到全摩擦段L2时，轴向弹性阻挡片322才会与接引端部220接触。也就是说，只有在全摩擦段L2，径向弹性支撑片321与轴向弹性阻挡片322才会同时与接引端部220接触摩擦；

最后，弹性片组件320越过全摩擦段L2并陷入在定位槽210内(如图7所示)。

这样，通过设置半摩擦段L1以及全摩擦段L2，减小了弹性片组件320在接引端部220上的摩擦距离。在半摩擦段L1，仅有径向弹性支撑片321能与接引端部220接触摩擦，轴向弹性阻挡片322与接引端部220不接触摩擦，这样，组装过程中产生的铁屑较少，铁屑进入车轮本体100与轮轴200的间隙的概率也会大幅降低。

如图7所示，弹性片组件320陷入在定位槽210内时，径向弹性支撑片321的边缘位置会挤压到定位槽210的底部，并发生弹性形变；而轴向弹性阻挡片322并不会与定位槽210的底部挤压(因为R3＜R2)。这样的结构设计，是基于如下因素的考虑：

一方面，径向弹性支撑片321的最主要作用在于保持限位件300在轮轴200上的径向位置，其边缘发生弹性形变能够更稳定地支撑限位件300，径向弹性支撑片321与定位槽210的底部之间没有间隙，这样限位件300也就不会径向抖动；并且，变形后的径向弹性支撑片321能够尽可能填充定位槽210，也可以在一定程度上减小限位件300的轴向抖动。若没有径向弹性支撑片321，只有轴向弹性阻挡片322，则组装后的限位件300便容易出现抖动或倾斜的现象；

另一方面，轴向弹性阻挡片322的最主要作用在于阻挡限位件300从定位槽210内脱离。由于R3＜R2＜R4，则轴向弹性阻挡片322的边缘会受到定位槽210的槽壁的阻挡，又由于轴向弹性阻挡片322的尺寸较大，其需要更大的力才能发生弹性形变，从而使得限位件300不容易从定位槽210内脱离。若没有轴向弹性阻挡片322，只需要较小的力就可以使径向弹性支撑片321发生形变，进而使得限位件300从定位槽210内脱离。

要强调说明的是，本发明将径向弹性支撑片321与轴向弹性阻挡片322的长度设置成不相等(如图4所示)，这样可以使得其具备以下益处：

其一，减少铁屑产生。相比于将径向弹性支撑片321与轴向弹性阻挡片322的长度设置成一样的方案(如图8所示)，轴向弹性阻挡片322较短能够缩短其与接引端部220的摩擦距离。同时，轴向弹性阻挡片322较短，其与接引端部220接触挤压后所产生的弹性形变较小，这也意味着弹性形变所需的力较小，因此轴向弹性阻挡片322与接引端部220之间的相互作用力越小，两者之间的摩擦力较小，产生的铁屑也较少；

其二，保持限位件300的稳定。相比于将径向弹性支撑片321与轴向弹性阻挡片322的长度设置成一样的方案(如图8所示，若它们的边缘到通孔330的圆心距离均为R2)，虽然限位件300在推动过程中的所需的推力也较小(全摩擦段L2才开始接触摩擦)，产生的铁屑较少，但是，组装后，弹性片组件320无法压持在定位槽210的底部，这样导致限位件300容易抖动。而设置不同的长度后，卡接后，径向弹性支撑片321可以与定位槽210的底部抵持接触，从而保持限位件300的稳定；

其三，适当减小限位件300与轮轴200之间的摩擦力。相比于将径向弹性支撑片321与轴向弹性阻挡片322的长度设置成一样的方案(如图8所示，若它们的边缘到通孔330的圆心距离均为R1)，这样，轴向弹性阻挡片322与轮轴200接触摩擦时发生的弹性形变程度较大，限位件300在推动过程中所需的推力也较大，产生的铁屑也会较多。而设置不同的长度后，组装过程中，轴向弹性阻挡片322只有在全摩擦段L2才开始接触摩擦，并且轴向弹性阻挡片322较短，其弹性形变程度也会相应变小，如此限位件300与轮轴200之间的摩擦力也相应减小。

在本实施例中，如图7所示，车轮本体100上开设有两个避让凹槽110，两个避让凹槽110分别位于车轮本体100的两侧，限位件300收容于避让凹槽110内。这样，在随动轮20行进的过程中，限位件300不容易受到磕碰，也不容易被撬开。

优选的，如图4及图7所示，限位件本体310为圆形片体结构，限位件本体310的边缘上设有环形凸起沿边311，环形凸起沿边311朝向避让凹槽110内。环形凸起沿边311具有如下几方面的作用：一方面，提高了限位件本体310的强度，使得限位件本体310不容易出现褶皱或者弯曲；另一方面，组装后的随动轮20，其环形凸起沿边311朝向避让凹槽110内，不但整体更加规整美观，而且环形凸起沿边311的毛刺不容易刮手。

优选的，在本实施例中，两个限位件300分别位于车轮本体100的两侧，限位件300与车轮本体100之间存在空隙。该空隙的设置是为了使得车轮本体100的侧面与限位件300不接触，这样，车轮本体100在轮轴200的轴线方向上能够有微小的活动空间，车轮本体100在转动过程中也就不会受到限位件300的摩擦，从而不会产生卡滞。

进一步地，组装时，需要先将轮轴200插接到车轮本体100内，然后在安装两侧的限位件300(通过气缸400完成)。而且，插接时车轮本体100需要正好处在轮轴200的中间位置，否则容易导致限位件300卡持不到位(限位件300未能与定位槽210配合)。为了使得轮轴200能够准确地抵达指定位置，确保限位件300卡持到位，在其中一个实施例中，如图9所示，轮轴200上设有准心辅助槽230，准心辅助槽230位于轮轴200的中间位置，车轮本体100上设有贯穿通道101(如图9所示)，贯穿通道101沿车轮本体100的径向延伸，贯穿通道101的端部与准心辅助槽230对应。

使用时，工作人员先将车轮本体100固定，然后将外界的弹性卡针500探入贯穿通道101内，随后插接轮轴200；当轮轴200插接到指定位置时(中间位置)，其上的准心辅助槽230会与弹性卡针500卡持在一起，如此，工作人员便可以直观感受到车轮本体100已经插接到位。要说明的是，虽然在车轮本体100上开设了贯穿通道101，但是该贯穿通道101的直径非常小，其并不影响车轮本体100的正常使用。而为了使得车轮本体100的外观更加规整，可以在完成组装后，在贯穿通道101的端口处注入一小滴密封胶，将贯穿通道101的端口密封住。

在其中一个实施例中，如图7所示，车轮本体100为橄榄形结构，车轮本体100的轮面的横截面为圆弧形。这样的结构设计可以使得车轮本体100在转向时，其轮面受到的地面摩擦力较小。

在其中一个实施例中，如图10所示，轮轴200的定位槽210为多棱槽结构，这样，当弹性片组件320与定位槽210卡持时，多棱槽的结构能够使得弹性片组件320更稳定地抵持在定位槽210内，且限位件300不会以轮轴200为轴发生旋转。

在其中一个实施例中，优选的，车轮本体100为塑胶结构，限位件300为铝合金结构。相比于金属材质，塑胶材质的车轮本体100能够降低生产成本，还可以降低随动轮20整体的重量。铝合金结构的限位件300能够确保其在卡持过程中容易发生弹性形变，且弹性片组件320不会轻易被折断。

综上所述，本发明的适用扫地机的随动轮20，其车轮本体100能够在行进过程中正常且顺畅的转动，减小了砂砾或发丝对车轮本体100转动的干涉。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种适用扫地机的随动轮，其特征在于，包括：车轮本体、轮轴以及两个限位件，所述车轮本体转动设于所述轮轴上，两个所述限位件设于所述车轮本体的两侧，所述轮轴上设有定位槽，所述限位件卡持于所述定位槽内；

所述限位件包括限位件本体以及弹性片组件，所述限位件本体覆盖所述车轮本体与所述轮轴之间的间隙，所述弹性片组件设于所述限位件本体上并形成一通孔；

所述轮轴穿设于所述通孔，所述弹性片组件与所述轮轴的定位槽卡持配合;

所述弹性片组件包括多个径向弹性支撑片以及多个轴向弹性阻挡片，多个所述径向弹性支撑片与多个所述轴向弹性阻挡片以所述通孔为中心呈环形交替分布，所述径向弹性支撑片所覆盖的面积小于所述轴向弹性阻挡片所覆盖的面积；

所述径向弹性支撑片的边缘到所述通孔的圆心距离为R1，所述轴向弹性阻挡片的边缘到所述通孔的圆心距离为R2，且R1＜R2；

所述轮轴在定位槽处的半径为R3，且R1＜R3＜R2；

所述轮轴的两端设有接引端部，所述接引端部具有拔模角度，且所述接引端部上形成半摩擦段以及全摩擦段，所述全摩擦段的半径为R4，且R1＜R3＜R2＜R4。

2.根据权利要求1所述的适用扫地机的随动轮，其特征在于，所述径向弹性支撑片的数量为三个，所述轴向弹性阻挡片的数量与所述径向弹性支撑片的数量相同，所述径向弹性支撑片与所述轴向弹性阻挡片以所述通孔为中心环形分布。

3.根据权利要求1所述的适用扫地机的随动轮，其特征在于，所述车轮本体上开设有两个避让凹槽，两个所述避让凹槽分别位于所述车轮本体的两侧，所述限位件收容于所述避让凹槽内。

4.根据权利要求3所述的适用扫地机的随动轮，其特征在于，所述限位件本体为圆形片体结构，所述限位件本体的边缘上设有环形凸起沿边，所述环形凸起沿边朝向所述避让凹槽内。

5.根据权利要求1所述的适用扫地机的随动轮，其特征在于，两个所述限位件分别位于所述车轮本体的两侧，所述限位件与所述车轮本体之间存在空隙。

6.根据权利要求1所述的适用扫地机的随动轮，其特征在于，所述轮轴上设有准心辅助槽，所述准心辅助槽位于所述轮轴的中间位置，所述车轮本体上设有贯穿通道，所述贯穿通道沿所述车轮本体的径向延伸，所述贯穿通道的端部与所述准心辅助槽对应。

7.根据权利要求1所述的适用扫地机的随动轮，其特征在于，所述轮轴的定位槽为多棱槽结构。

8.根据权利要求1所述的适用扫地机的随动轮，其特征在于，所述车轮本体为橄榄形结构，所述车轮本体的轮面的横截面为圆弧形。

9.根据权利要求1所述的适用扫地机的随动轮，其特征在于，所述车轮本体为塑胶结构，所述限位件为铝合金结构。