CN1600220A

CN1600220A - 自动操纵吸尘器的轮组件

Info

Publication number: CN1600220A
Application number: CN 03144390
Authority: CN
Inventors: 朴昌道
Original assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Priority date: 2003-09-27
Filing date: 2003-09-27
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2023-09-27
Also published as: CN100398048C

Abstract

本发明公开了一种自动操纵吸尘器的轮组件。其包括驱动轮、齿轮箱、驱动部、箱体支撑部、连接部件和弹性支撑部。本发明提供的自动操纵吸尘器的轮组件是在主体上形成可弹性支撑起移动主体作用的驱动部的弹性支撑部，从而可在一侧驱动轮处于凹进的地面上时也能使驱动轮接触在地面上，因此可以防止驱动轮出现空转现象，从而可使主体按原定的方向移动。另外，在弹性支撑部的作用下，驱动轮受到的冲击力也会被弹簧所吸收，因而可起到缓冲作用，从而可以防止主体及控制部件受到损伤。

Description

自动操纵吸尘器的轮组件

技术领域

本发明涉及一种自动操纵吸尘器，特别是涉及一种以弹性体作为连接件，可使驱动轮紧密结合在地面上，从而在爬过门槛等障碍物时能够减少冲击力的自动操纵吸尘器的轮组件。

背景技术

自动操纵吸尘器是一种以充电电池为动力源，可按事先输入的程序自动在地面上移动并进行清扫的自动清洁器。这种自动操纵吸尘器可以通过遥控器进行控制，因而使用者清洁地面时不必推动吸尘器，从而可以消除操作上的麻烦，同时还能节省时间。通常，自动操纵吸尘器首先利用设在主体上的超声波检测器来扫描清洁区域的外围后判定出清洁区域，并确定出清洁该区域的清洁路线。然后，通过检测轮子旋转数和轮子旋转角来计算出行程和自身的位置，并驱动轮子按确定的清洁路线进行清洁。由于轮子是固定在吸尘器的主体上，因此轮子与地面的接触状态会直接影响轮子的旋转。另外，主体是在轮子的带动下进行移动，因此主体的移动会受到地面状态的影响。如果地面凹凸不平，有可能出现只一侧的轮子与地面接触，而另一侧的轮子则陷于凹进部位，这时只有与地面接触的轮子旋转，因而会改变主体的移动方向。即此时主体是以架空的另一侧轮子为中心而产生旋转，主体不能向前移动，而是在一个地方继续旋转，因此不能按事先确定的路线进行清洁。另外，在光滑的地面上，由于地面和轮子之间的摩擦力较小，所以轮子与地面的接触状态就有可能不好，因而不能按一定的方向推进主体。在这些非正常情况下就无法完成正常的清洁作业。另外，轮子是直接安装在主体上，因此轮子受到冲击时会直接传给主体。即，自动操纵吸尘器经过凹凸不平的地面时，轮子的振动会直接传给主体上的各部件，其中包括电子检测部件，在这种情况下敏感的检测部件就有可能发生异常动作，从而导致吸尘器的误操作，甚至会使吸尘器停止工作。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可改善驱动轮和地面之间的接触状态，并可防止主体内部的控制部件受到损伤的自动操纵吸尘器的轮组件。

为了达到上述目的，本发明提供的自动操纵吸尘器的轮组件包括驱动轮、齿轮箱、驱动部、箱体支撑部、连接部件和弹性支撑部；其中接触在被清洁地面上的驱动轮可移动主体；作为传动媒介的齿轮箱以可旋转的方式固定住驱动轮，并向驱动轮传送动力；作为动力源的驱动部结合在齿轮箱上，其上具有可产生动力并可转动驱动轮的轮电机；箱体支撑部一体形成在主体的内部，并具有以可旋转的方式支撑住齿轮箱的支撑部件；连接部件的上部形成有可支撑住弹簧的弹簧支撑杆，而其下部则与齿轮箱以可旋转的方式相结合；弹性支撑部是从主体的内部一体形成，其上具有可支撑住套在连接部件弹簧支撑杆上的弹簧的导向轴。

所述的齿轮箱上部一侧形成有铰链部，而上侧面则形成有凸肋，以便其可以随驱动轮的上下移动而进行旋转。

所述的齿轮箱内部设有电机齿轮、与驱动轮相结合的轮齿轮及辅助齿轮；其中可向辅助齿轮传送动力的电机齿轮是与轮电机相结合；辅助齿轮设在电机齿轮和轮齿轮之间，其可将电机齿轮的动力传向轮齿轮。

所述的支撑部件的上端具有以可旋转的方式支撑住形成在齿轮箱上的铰链部的导向部。

为将铰链部以可旋转的方式固定在支撑部件上，所述的支撑部件的上部结合有铰链盖。

所述的连接部件的下部形成有可与齿轮箱上的凸肋相结合，并可与之相对旋转的支撑肋。

所述的连接部件的内部形成有可防止弹簧游动的突出件。

为了从上部支撑弹簧，所述的弹性支撑部的上端部形成有凸出件。

本发明提供的自动操纵吸尘器的轮组件是在主体上形成可弹性支撑起移动主体作用的驱动部的弹性支撑部，从而可在一侧驱动轮处于凹进的地面上时也能使驱动轮接触在地面上，因此可以防止驱动轮出现空转现象，从而可使主体按原定的方向移动。另外，在弹性支撑部的作用下，驱动轮受到的冲击力也会被弹簧所吸收，因而可起到缓冲作用，从而可以防止主体及控制部件受到损伤。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明提供的自动操纵吸尘器的轮组件进行详细说明。

图1为本发明提供的自动操纵吸尘器纵向结构剖视图。

图2a为本发明提供的轮组件一实用例正向结构示意图。

图2b为图2a中的轮组件向上移动时状态示意图。

图3为图2a中的轮组件立体结构图。

图4为图2a中的轮组件另一侧面立体结构图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供的自动操纵吸尘器具有半圆形宇宙船形状，其主要包括风扇电机30、驱动轮110、集尘室50、排气管33和排气孔C1。其中风扇电机30可产生吸力。驱动轮110可移动主体C。而集尘室50则可收集由风扇电机30吸入的尘埃。经过风扇电机30的空气可通过排气管33和排气孔C1向外排出。另外，与普通的吸尘器不同，主体C内具有电机70和控制部90。电机70可为吸尘器提供动力。控制部90内装有自动移动所需的各种检测部件和电子部件。风扇电机30设在主体C的中心部位，其入口朝向主体C的后方，并可在电机70产生的驱动力下进行工作。另外，为了减少风扇电机30产生的噪音及按一定的方向引导风扇电机30排出的空气而设置了电机框架31。电机框架31围绕在风扇电机30的外部。空气可通过形成在电机框架31上部的排气管33以及形成在主体C上的排气孔C1向外排出，这样，从电机框架31和排气管33排出的空气就不会流进设有各种电子元件的控制部90，而是直接排向外部。风扇电机30的后方，即朝向风扇电机30的入口设有集尘装置。集尘装置是在风扇电机30的吸力下收集灰尘的部件，其包括吸入头40、吸入管41、集尘室50和滤尘装置53。其中，可吸入灰尘的吸入头40接触在地面上；吸入管41是将吸入头40吸入的灰尘向集尘室50移动的管路；集尘室50可收集灰尘；滤尘装置53可过滤流向风扇电机30的空气；而吸入管41则与设在主体C后方的吸入头40相连通。吸入头40具有一对可扬起灰尘并可将灰尘通过吸入管41吸进集尘室50中的滚动刷43。另外，在向集尘室50内部突出形成的吸入管41上端设有可根据吸力的有无来开闭通道的外罩42。当有吸力时，外罩42将以图中未示出的一侧连接部为中心而向上翻动来开启通路；而没有吸力时，外罩42就会靠自重向下翻动而封闭住吸入管41的上部，以防集尘室50内部的灰尘通过吸入管41向外散落。另外，集尘室50位于主体C的内部，并且吸入管41向集尘室50的内部突出延伸，因此，通过吸入管41吸进的灰尘可以截留在集尘室50内。集尘室50的后方设有便于装卸或移动集尘室50的把手51。集尘室50的内部还具有滤尘装置53。由风扇电机30吸入的空气经滤尘装置53过滤后再流入风扇电机30中。电机70设在主体C的底面，其可为产生吸力的风扇电机30、滚动刷43以及移动主体C的驱动轮110提供驱动力。电机70可以采用充电电池。采用充电电池时，可以连续使用电机70。另外，为给电机70充电，主体C的后面设有充电端子94，而在室内墙壁B1上设有电源端子部95。电源端子部95上具有接触端子97，当充电端子94接触到接触端子97后可为主体C内的电机充电。另外，为将充电端子94引向电源端子部95，电源端子部95的下侧设有可以发光的发光部99，而在充电端子94的下侧则设有可以接收发光部99发射的光信号的接收部98。此外，吸尘器主体C的正面中心部位设有可以发射超声波的超声波发射部91。超声波发射部91的上、下侧则设有可以接收反射的超声波，从而可以检测出障碍物的超声波接收部93。控制部90为可控制所有电子元件和各种检测装置的部件，其主要设在主体C的前方和侧面。在控制部90的控制下，可以完成主体C的移动或停止、产生吸力及对物体的感知等所有功能。如图2a至图4所示，本发明提供的自动操纵吸尘器的轮组件包括驱动部100和弹性支撑部300。驱动部100可移动主体C，而弹性支撑部300则可弹性支撑驱动部100。驱动部100包括驱动轮110、轮电机WM和齿轮箱130。其中，驱动轮110可移动主体C，轮电机WM可转动驱动轮110，而齿轮箱130则可将轮电机WM的旋转力传送给驱动轮110。驱动轮110接触在地面上，其可将主体C按原定的方向推进。驱动轮110设在主体C的两侧面，在控制部90的控制下两个驱动轮可以独立旋转。即，当主体C碰到墙壁等障碍物而不能前进时，一侧的驱动轮110停止不动，只转动另一侧的驱动轮110就可将主体C按所需的角度旋转。另外，为使主体C向前或向后移动，驱动轮110可以进行正转或反转。当一侧驱动轮110正转而另一侧驱动轮110反转时，主体C可在原地旋转360度。驱动轮110设在齿轮箱130上。齿轮箱130具有三个作用。第一个作用是为驱动轮110提供安装部。第二个作用是将轮电机WM的旋转力传送给驱动轮110。第三个作用是当驱动轮110上下颠簸时缓冲该冲击力。齿轮箱130的内部设有电机齿轮131、轮齿轮135和辅助齿轮133。其中，电机齿轮131与轮电机WM相结合，其可向辅助齿轮133传送动力。轮齿轮135与驱动轮110相结合。辅助齿轮133位于电机齿轮131和轮齿轮135之间，其可将电机齿轮131的动力传送给轮齿轮135。通过上述三个齿轮就可将轮电机WM的动力传向驱动轮110。另外，齿轮箱130的上部形成有向外突出的铰链部132。铰链部132是与齿轮箱130一体形成，其以可旋转的方式安装在后面将要叙述的支撑部件210上。另外齿轮箱130的上侧面突出形成有半圆状凸肋137，凸肋137的中心形成有结合孔。设在主体C内部齿轮箱130上的轮电机WM可向驱动轮110提供动力。轮电机WM的旋转力依次通过与轮电机WM结合的电机齿轮131、辅助齿轮133及与驱动轮110结合的轮齿轮135而传向驱动轮110。另外，主体C内部还具有箱体支撑部200。箱体支撑部200设有以可旋转的方式支撑齿轮箱130的支撑部件210。圆筒状的支撑部件210是从主体C的底面向上突出延伸而形成，其上端为可支撑齿轮箱130铰链部132的半圆形导向部211。另外，支撑部件210的上部设有可防止结合在支撑部件210上端的铰链部132脱离开支撑部件210的铰链盖230。可用螺丝将铰链盖230和支撑部件210结合在一起。铰链盖230与支撑部件210结合后，齿轮箱130就可以铰链部132为中心按一定的角度进行旋转。为了弹性支撑与驱动轮110相连的齿轮箱130而设置了弹性支撑部300。弹性支撑部300包括连接部件310和导向轴330。连接部件310可与齿轮箱130的凸肋137作相对旋转。导向轴330支撑并固定住连接部件310。连接部件310的上部形成有可以支撑弹簧S的弹簧支撑杆311。弹簧支撑杆311的下部形成有可与齿轮箱130的凸肋137相结合并可与之相对旋转的支撑肋313，其具有上部开放的圆筒形状，内部中心部位形成有可以支撑弹簧S的突出件316。另外，弹簧支撑杆311向下延伸后形成了与弹簧支撑杆311一体的支撑肋313。支撑肋313一侧的中心部位形成有可通过轴P与齿轮箱130的凸肋137相结合并可与之相对旋转的结合孔。导向轴330从上部支撑住弹簧支撑杆311上的弹簧S，从而可起到弹性支撑驱动轮110的作用。导向轴330具有“Γ”字母形状，沿与主体C底面相平行的部位向下弯曲而形成凸出件331，从而可从上部支撑住弹簧S。在弹性支撑部300上弹簧S的弹力作用下，可将驱动轮110推向主体C的下方。图2a示出的是主体C悬在空中的状态示意图，这时，主体C的底面和驱动轮110下端部之间的距离保持在18mm左右。而图2b示出的是主体C放在地面上的状态示意图，此时，在主体C的重力作用下，弹簧S被压缩，主体C的底面和驱动轮110下端部之间的距离保持在8mm左右，这样，在弹簧S的作用下，主体C就能弹性支撑住驱动轮110。具有如上结构的轮组件作用过程如下：为了驱动主体C需要首先驱动轮电机WM。在轮电机WM的带动下，齿轮箱130内的电机齿轮131、辅助齿轮133和轮齿轮135将依次转动。随着轮齿轮135的旋转，驱动轮110也将进行旋转。在驱动轮110的带动下，主体C可按一定的方向移动。吸尘器移动时，有可能出现一侧驱动轮110位于正常地面，而另一侧驱动轮110处于凹面中的情况，在这种情况下，位于凹面中的驱动轮110将在弹簧S的弹力作用下被推向主体C的外部，从而可以与凹面保持良好的接触，以保持原有的移动方向。另外，当主体C在凸出的地面上移动时，如图2所示，驱动轮110会上升，此时齿轮箱130将沿顺时针方向略微旋转。这是因为齿轮箱130是与驱动轮110相连接的，而其又与箱体支撑部200以可旋转的方式相结合。另外，随着齿轮箱130的旋转，弹簧S被压缩，从而产生缓冲作用。在这种缓冲作用下，驱动轮110的冲击力不会直接传向主体C以及控制部90，从而可以防止控制部以及吸尘器主体受到冲击力的影响。

Claims

1、一种自动操纵吸尘器的轮组件，其特征在于：所述的自动操纵吸尘器的轮组件包括驱动轮(110)、齿轮箱(130)、驱动部(100)、箱体支撑部(200)、连接部件(310)和弹性支撑部(300)；其中接触在被清洁地面上的驱动轮(110)可移动主体(C)；作为传动媒介的齿轮箱(130)以可旋转的方式固定住驱动轮(110)，并向驱动轮(110)传送动力；作为动力源的驱动部(100)结合在齿轮箱(130)上，其上具有可产生动力并可转动驱动轮(110)的轮电机(WM)；箱体支撑部(200)一体形成在主体(C)的内部，并具有以可旋转的方式支撑住齿轮箱(130)的支撑部件(210)；连接部件(310)的上部形成有可支撑住弹簧(S)的弹簧支撑杆(311)，而其下部则与齿轮箱(130)以可旋转的方式相结合；弹性支撑部(300)是从主体(C)的内部一体形成，其上具有可支撑住套在连接部件(310)弹簧支撑杆(311)上的弹簧(S)的导向轴(330)。

2、根据权利要求1所述的自动操纵吸尘器的轮组件，其特征在于：所述的齿轮箱(130)上部一侧形成有铰链部(132)，而上侧面则形成有凸肋(137)，以便其可以随驱动轮(110)的上下移动而进行旋转。

3、根据权利要求1或2所述的自动操纵吸尘器的轮组件，其特征在于：所述的齿轮箱(130)内部设有电机齿轮(131)、与驱动轮(110)相结合的轮齿轮(135)及辅助齿轮(133)；其中可向辅助齿轮(133)传送动力的电机齿轮(131)是与轮电机(WM)相结合；辅助齿轮(133)设在电机齿轮(131)和轮齿轮(135)之间，其可将电机齿轮(131)的动力传向轮齿轮(135)。

4、根据权利要求1所述的自动操纵吸尘器的轮组件，其特征在于：所述的支撑部件(210)的上端具有以可旋转的方式支撑住形成在齿轮箱(130)上的铰链部(132)的导向部(211)。

5、根据权利要求1或4所述的自动操纵吸尘器的轮组件，其特征在于：为将铰链部(132)以可旋转的方式固定在支撑部件(210)上，所述的支撑部件(210)的上部结合有铰链盖(230)。

6、根据权利要求1所述的自动操纵吸尘器的轮组件，其特征在于：所述的连接部件(310)的下部形成有可与齿轮箱(130)上的凸肋(137)相结合，并可与之相对旋转的支撑肋(313)。

7、根据权利要求1或6所述的自动操纵吸尘器的轮组件，其特征在于：所述的连接部件(310)的内部形成有可防止弹簧(S)游动的突出件(316)。

8、根据权利要求1所述的自动操纵吸尘器的轮组件，其特征在于：为从上部支撑弹簧(S)，所述的弹性支撑部(300)的上端部形成有凸出件(331)。