CN209789744U - 地刷组件及扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地刷组件及扫地机器人。所述地刷组件包括第一吸口和第二吸口，第一吸口和第二吸口分别连通第一地刷腔室和第二地刷腔室，并且仅位于扫地机器人前进方向的后侧的第二地刷腔室内设置有滚刷。本实用新型中的扫地机器人在清扫地面的时候，毛发能够首先被位于前侧的第一吸口吸走，而剩余的尘屑则能够被位于后侧的第二地刷腔室内部的滚刷扬起，便于第二吸口将剩余的尘屑吸走。进一步地，本实用新型通过对两个吸口的大小、形状及相对位置的优化设计，进一步提高了除尘能力及进一步降低头发缠绕滚刷的比率；以及，本实用新型中的两个地刷腔室可以连通为一个风道，使得风压损失小，进一步提高了扫地机器人的工作效率。

Description

地刷组件及扫地机器人

技术领域

本实用新型涉及家用电器的技术领域，尤其涉及一种地刷组件及扫地机器人。

背景技术

对于扫地机器人而言，除尘能力是其最重要的性能，而地刷对于扫地机器人的除尘能力有重要的影响。通常，地刷的内部安装有滚刷。滚刷在工作的时候能够以每分钟2000转左右的速度旋转以扬起灰尘，以便扫地机器人更加容易地吸走尘屑。

然而，滚刷旋转的时候遇到头发，非常容易被其缠绕，影响扫地机器人的除尘能力，并且缠绕后难以清理。

已知的扫地机器人避免被头发缠绕的设计方式是采用单吸口的地刷组件。所谓单吸口地刷组件是指，地刷的内部没有滚刷。取消滚刷，也就没有了被头发缠绕的隐患。

但是，上述单吸口地刷组件的设计带来了新的问题：没有滚刷的扫地机器人仅凭吸力很难吸走紧贴地面的灰尘，尤其是地毯内部的尘屑，因而其除尘能力被明显降低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种地刷组件及扫地机器人，使其在避免头发缠绕滚刷的同时又不降低除尘能力。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种地刷组件。所述地刷组件包括第一吸口和第二吸口，以所述地刷组件的工作前进方向而言，所述第一吸口位于所述第二吸口的前侧，所述第一吸口连通第一地刷腔室，所述第二吸口连通第二地刷腔室，并且仅所述第二地刷腔室设置有滚刷。

设置两个吸口，并且仅针对位于扫地机器人前进方向的后侧的吸口设置滚刷，使得扫地机器人在清扫地面的时候，毛发能够首先被位于前侧的第一吸口吸走，而剩余的尘屑则能够被位于后侧的第二地刷腔室内部的滚刷扬起，便于第二吸口将剩余的尘屑吸走。如此设计，使得具有地刷组件的扫地机器人在避免头发缠绕滚刷的同时又不降低其除尘能力。

进一步地，所述第一地刷腔室的上部与所述第二地刷腔室的上部相连通。第一地刷腔室与第二地刷腔室相连通后，上述两个地刷腔室事实上汇合为同一风道，气流可在这一风道中流通。与上述两个地刷腔室以隔离构件(例如隔板)相分隔的设计相比，采用相连通的腔室结构，避免了气流流经腔室遭遇管道截面突变而引发的气压损失，使得扫地机器人的吸力大小不致降低。

进一步地，所述第二吸口的开口面积大于所述第一吸口的开口面积。一般而言，扫地机器人的清扫对象中，毛发的所占比例不大。而第一吸口处与第二吸口处的负压由同一风机生成，风机的功率是一定的，因而应当适当控制第一吸口与第二吸口的开口面积，避免两者的开口面积均过大而风机功率不足而导致吸力不够的问题。考虑到第二吸口的清洁对象是除了毛发之外的全部尘屑，因而设计第二吸口的开口面积大于第一吸口的开口面积。

优选地，所述第一吸口的开口面积为所述第二吸口的开口面积的 1/4～1/3。更优选地，第一吸口的开口面积为第二吸口的开口面积的 1/3左右。第一吸口的开口面积不能过小，否则吸力过大，容易将大体积的灰尘吸走而堵塞吸口；此外，第一吸口的开口面积过小也无法将全部毛发吸完，残余毛发仍会缠绕滚刷。

进一步地，所述第二吸口长度方向上的两端延伸至所述地刷组件的外壳底部的轮廓边缘或靠近所述轮廓边缘的位置。所述靠近轮廓边缘的位置是指距轮廓的边缘小于5cm的位置，优选小于3cm的位置，更优选小于2cm的位置，最优选小于1cm的位置。吸口的长度两端延伸至扫地机器人的外壳的轮廓边缘，使得吸口的长度尽可能最大。吸口的长度越大，越容易吸入更多的毛发或尘屑，尤其是第二吸口的长度越长，滚刷的工作长度也越长。相应地，扫地机器人工作时的清洁面积将会越大，越不容易有清扫的死角。

优选地，所述第一吸口长度方向上的两端延伸至所述地刷组件的外壳底部的轮廓边缘或靠近所述轮廓边缘的位置。所述靠近轮廓边缘的位置是指距轮廓的边缘小于5cm的位置，优选小于3cm的位置，更优选小于2cm的位置，最优选小于1cm的位置。同样地，第一吸口的长度越长，越容易吸入更多的毛发，越不容易有清扫的死角。

优选地，所述第二吸口平行于所述第一吸口。优选地，所述第二地刷腔室也平行于所述第一地刷腔室。平行设置的吸口以及平行设置的地刷腔室，能够使得前后配置的第一吸口与第二吸口更容易协调工作，覆盖更广阔的清扫区域。

进一步地，所述第一吸口与所述第二吸口的间距在2mm～200mm 之间；优选在5mm～20mm之间。更优选地，所述间距在6mm～15mm 之间。一方面，若第一吸口与第二吸口相隔较近，则第一吸口未全部吸走的毛发很快将被第二吸口吸入，而第二吸口相连通的第二地刷腔室设置有滚刷，这样无法避免毛发缠绕滚刷的问题。另一方面，第一吸口与第二吸口两者的相对距离又受限于扫地机器人的整体尺寸。

进一步地，所述第一吸口和/或所述第二吸口的开口形状呈长条形。优选地，第一吸口和/或第二吸口的开口形状可以为长条的矩形、梯形或跑道形等。长条形的形状的长度较长，使得清扫区域相对无死角；而宽度较窄，使得整个吸口的开口面积不致过大。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种扫地机器人。所述扫地机器人具有前述任一技术方案所述的地刷组件。显然地，该扫地机器人具有前述任一技术方案的地刷组件所具有的有益效果，在此不再赘述。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施方式中的扫地机器人的部分结构示意图，其中该扫地机器人的面盖被隐藏；

图2为本实用新型的一个实施方式中的扫地机器人的底部的结构示意图，其中箭头方向为扫地机器人工作时的前进方向；

图3为本实用新型的一个实施方式中的扫地机器人的仰视图，其中箭头方向为扫地机器人工作时的前进方向；

图4为图3的M-M向剖视图，其中箭头方向为扫地机器人工作时的前进方向；

图5为图4的局部放大图，其中箭头方向为扫地机器人工作时的前进方向。

附图标记：图中，10-地刷组件；110-第一吸口；120-第二吸口； 130-第一地刷腔室；140-第二地刷腔室；150-滚刷；20-外壳；30-电机； 40-分离器；50-尘杯；60-海帕过滤器。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”以及“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。

以下文字将参考说明书附图描述一些实施方式中的扫地机器人。

图1为一些实施方式中扫地机器人的部分结构示意图，图1的视角接近俯视视角，且该扫地机器人的面盖被隐藏。如图1所述，扫地机器人具有地刷组件10、外壳20、电机30、分离器40、尘杯50和海帕(High Efficiency Particle Air，简写为HEPA)过滤器60，其中地刷组件10、电机30、分离器40、尘杯50和海帕过滤器60均位于外壳 20的内部；地刷组件10具有地刷腔室，地刷腔室与分离器70通过管路形成气路连接，分离器40分别与尘杯50和海帕过滤器60相连通；海帕过滤器60与电机30的电机罩所限定的腔室相连通。

电机30为无刷电机，无刷电机由永磁体转子、多极绕组定子和位置传感器等元件组成。电机30的高速旋转使得扫地机器人的内部形成真空，地面的尘屑或毛发在负压气流的驱使下，由扫地机器人底面的吸口进入扫地机器人的除尘风道。可选地，电机30也可以为有刷电机。有刷电机的定子与转子之间的电磁转矩使得整个电机旋转并带动负载。

分离器40设有分离腔，分离腔与除尘风道相连通。除尘风道包括地刷腔室以及连接地刷腔室与分离器的管路两者相连通所组成的风道。扫地机器人除尘风道内部的含尘气流进入分离腔内后，在离心力的作用下含尘气流中的灰尘与空气相分离。

尘杯50与分离器40的分离腔通过槽状的通道相连通，且尘杯 50位于分离器40的正下方。含尘气流中的灰尘与空气相分离后，灰尘直接落入下方的尘杯。尘杯50与分离器40为固定连接，固定连接包括可拆卸连接和不可拆卸连接，可拆卸连接例如卡扣方式。可选地，尘杯50与分离器40为一体成型。

海帕过滤器60的过滤网表面呈褶皱形式即波纹状，以增加透气面积，从而过滤更多的空气。请参阅图1，分离器40、尘杯50与海帕过滤器60的正上方有一共同的盖体。打开该盖体，可进行更换海帕过滤器60以及清理尘杯50等操作。

参考图1，扫地机器人的基本工作原理为：电机30抽风提供负压气流，地刷组件10用于将粘附地面的灰尘扬起。含尘气流通过地刷组件10的吸口进入扫地机器人的内部，并流向分离器40。分离器 40通过离心作用将灰尘甩入尘杯50中，而空气则通过海帕过滤器60进入电机罩所限定的腔室中，其中海帕过滤器60能够过滤没有被甩入尘杯50中的灰尘。

以下文字将参考说明书附图更加详细地描述一些实施方式中的扫地机器人的地刷组件10。

图2为一些实施方式中的扫地机器人的底部的结构示意图，图2 的视角近似仰视视角，以更直观地展示地刷组件10；图3为扫地机器人的仰视图；图4为图3的M-M向剖视图；图5为图4的局部放大图。图2-5中，箭头所指方向为扫地机器人工作时的前进方向。结合图2-5，描述扫地机器人的地刷组件10。

如图2所示，地刷组件10包括第一吸口110、第二吸口120和滚刷150，第一吸口110和第二吸口120均位于外壳20的底部。第一吸口110相对于第二吸口120处于扫地机器人的前进方向的前侧，并且仅第二吸口120所连通的腔室内部设置有滚刷150。

一般而言，扫地机器人的滚刷容易被毛发缠绕。单吸口地刷结构的扫地机器人，又称为吸口型的扫地机器人，能够省去清理滚刷的步骤，易于维护保养。但是，缺失了滚刷的扫地机器人，其无法将粘附地面的灰尘扬起，更难以清扫地毯中的碎屑，因而除尘能力不及滚刷型的扫地机器人。不仅如此，吸口型的扫地机器人没有了滚刷对地面的抛光作用，使用效果显然不及滚刷型的扫地机器人。

参考图2描述本实施方式中的地刷组件10的工作原理及技术效果：设置两个吸口，并且仅针对位于扫地机器人前进方向的后侧的吸口设置滚刷，兼具吸口型扫地机器人与滚刷型扫地机器人两者的优势。扫地机器人在清扫地面的时候，毛发能够首先被位于前侧的第一吸口110吸走，而剩余的尘屑则能够被位于后侧的第二吸口120所连通的腔室内部的滚刷扬起，便于第二吸口120将剩余的尘屑吸走。如此设计，使得具有地刷组件的扫地机器人在避免头发缠绕滚刷的同时又不降低其除尘能力。

请参阅图3，第二吸口120平行于第一吸口110。请参阅图4-5，第一吸口110连通第一地刷腔室130，第二吸口120连通第二地刷腔室140，仅第二地刷腔室140内部设有滚刷。平行设置的吸口以及平行设置的地刷腔室，能够使得前后配置的第一吸口与第二吸口更容易协调工作，覆盖更广阔的清扫区域。

如图3所示，第一吸口110和/或第二吸口120的开口形状呈长条形。长条形的形状的长度较长，使得清扫区域相对无死角；而宽度较窄，使得整个吸口的开口面积不致过大。

具体地，第一吸口110和/或第二吸口120的开口形状可以为矩形、梯形或跑道形等。在此声明，梯形包括两腰为曲线的类等腰梯形，也即由两条长度不等的平行线所夹的两曲线所组成的封闭图形，其中两平行线的中线重合，两曲线关于该中线呈轴对称。跑道形的形状为两条长度相等的平行线所夹的两曲线所组成的封闭图形，其中两平行线的中线重合，两曲线关于该中线呈轴对称。

图3还示出，第二吸口120的开口面积大于第一吸口110的开口面积。一般而言，扫地机器人的清扫对象中，毛发的所占比例不大。而第一吸口处与第二吸口处的负压由同一风机生成，风机的功率是一定的，因而应当适当控制第一吸口与第二吸口的开口面积，避免两者的开口面积均过大而风机功率不足而导致吸力不够的问题。考虑到第二吸口的清洁对象是除了毛发之外的全部尘屑，因而设计第二吸口的开口面积大于第一吸口的开口面积。

优选地，第一吸口110的开口面积为第二吸口120的开口面积的 1/4～1/3。由上可知，第一吸口的开口面积应当小于第二吸口。然而，第一吸口的开口面积不能过小，否则吸力过大，容易将大体积的灰尘吸走而堵塞吸口；此外，第一吸口的开口面积过小也无法将全部毛发吸完，残余毛发仍会缠绕滚刷。综合考虑上述两方面因素，设计第一吸口的开口面积为第二吸口的开口面积的1/4～1/3。更优选地，第一吸口的开口面积为第二吸口的开口面积的1/3左右。在一些实施方式中，第一吸口的宽度为第二吸口的宽度的1/4～1/3，两者长度可设置为相等。第一吸口的长度越长，越容易吸入更多的毛发，越不容易有清扫的死角。

请继续参阅图3，第一吸口110长度方向上的两端与第二吸口120 长度方向上的两端均延伸至地刷组件10的底部靠近轮廓边缘的位置。所述靠近轮廓边缘的位置是指距轮廓的边缘小于5cm的位置，优选小于3cm的位置，更优选小于2cm的位置，最优选小于1cm的位置。可选地，上述长度方向上的两端也可以更远地延伸至地刷组件 10的底部轮廓边缘的位置，而非靠近轮廓边缘的位置。所属领域技术人员可根据需要，选择第一吸口110长度方向上的两端与第二吸口 120长度方向上的两端两者中的任一者或者两者延伸至地刷组件10的底部轮廓边缘的位置或靠近轮廓边缘的位置。

吸口的长度两端延伸至扫地机器人的外壳的轮廓边缘，使得吸口的长度尽可能最大。吸口的长度越大，越容易吸入更多的毛发或尘屑，尤其是第二吸口的长度越长，滚刷的工作长度也越长。相应地，扫地机器人工作时的清洁面积将会越大，越不容易有清扫的死角。吸口的长度两端尽可能延伸，直至抵接外壳的底面与侧面的过渡弯折处，保留必要的外壳壁厚即可。

第一吸口110与第二吸口120两者之间的相对距离越大，第二吸口120越不容易将毛发吸入，更容易避免滚刷被毛发缠绕的问题。然而，两者相对距离过大，将造成整个扫地机器人的尺寸过于庞大。本领域技术人员可根据需要，设置第一吸口与第二吸口两者之间的相对距离。

因此，请参阅图3，在本实用新型的一些实施方式中，第一吸口110与第二吸口120的间距在5mm～20mm之间。优选地，上述间距在6mm～15mm之间。更优选地，上述间距为10mm。可选地，第一吸口110与第二吸口120的间距在3mm～100mm之间。一方面，若第一吸口与第二吸口相隔较近，则第一吸口未全部吸走的毛发很快将被

第二吸口吸入，而第二吸口相连通的第二地刷腔室设置有滚刷，这样无法避免毛发缠绕滚刷的问题。另一方面，第一吸口与第二吸口两者的相对距离又受限于扫地机器人的整体尺寸。

请参阅图4-5，第一地刷腔室130的上部与第二地刷腔室140的上部相连通。

第一地刷腔室与第二地刷腔室相连通后，上述两个地刷腔室事实上汇合为同一风道，气流可在这一风道中流通。与上述两个地刷腔室以隔离构件(例如隔板)相分隔的设计相比，采用相连通的腔室结构，避免了气流流经腔室遭遇管道截面突变而引发的气压损失。采用隔板将第一地刷腔室与第二地刷腔室分隔后，在隔板与腔室壳体的交界处不可避免地有转角、拐角或尖角等截面突变的结构。截面突变的部位，流经气体的气流速度将发生突变形成漩涡，气流相互碰撞，加剧了气流质点之间的相互摩擦，造成气压损失。本实施方式中的技术方案，第一地刷腔室的上部与第二地刷腔室的上部相连通，避免了截面突变，因而风压损失小，使得扫地机器人的吸力大小不致降低。

在本实用新型的另一些实施方式中，外壳20的底部还具有边刷 (图中未示出)。具体地，第一吸口110的长度方向的两侧和/或第二吸口120长度方向上的两侧设置有边刷，第一吸口110的长度方向与第二吸口120的长度方向均垂直于所述扫地机器人的前进方向。吸口长度方向上的两侧的边刷能够进一步地增大清扫面积，提升扫地机器人的工作效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“另一实施方式”或“某些实施方式”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种地刷组件，其特征在于，所述地刷组件包括第一吸口和第二吸口，以所述地刷组件的工作前进方向而言，所述第一吸口位于所述第二吸口的前侧，所述第一吸口连通第一地刷腔室，所述第二吸口连通第二地刷腔室，并且仅所述第二地刷腔室设置有滚刷。

2.根据权利要求1所述的地刷组件，其特征在于，所述第一地刷腔室的上部与所述第二地刷腔室的上部相连通。

3.根据权利要求1所述的地刷组件，其特征在于，所述第二吸口的开口面积大于所述第一吸口的开口面积。

4.根据权利要求3所述的地刷组件，其特征在于，所述第一吸口的开口面积为所述第二吸口的开口面积的1/4～1/3。

5.根据权利要求1所述的地刷组件，其特征在于，所述第二吸口长度方向上的两端延伸至所述地刷组件的外壳底部的轮廓边缘或靠近所述轮廓边缘的位置。

6.根据权利要求5所述的地刷组件，其特征在于，所述第一吸口长度方向上的两端延伸至所述地刷组件的外壳底部的轮廓边缘或靠近所述轮廓边缘的位置。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的地刷组件，其特征在于，所述第二吸口平行于所述第一吸口。

8.根据权利要求7所述的地刷组件，其特征在于，所述第一吸口与所述第二吸口的间距在5mm～20mm之间。

9.根据权利要求1所述的地刷组件，其特征在于，所述第一吸口和/或所述第二吸口的开口形状呈长条形。

10.一种扫地机器人，其特征在于，所述扫地机器人具有根据权利要求1-9中任一项所述的地刷组件。