CN210747862U - 复合工作模式的多刷头清洁刷 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种复合工作模式的多刷头清洁刷，包括旋转机构、万向转轴Ⅱ和带有电源的控制手柄，所述旋转机构的尾端与万向轴Ⅱ的转向端连接，万向轴Ⅱ的固定端与控制手柄的首端连接，清洁刷还包括数个振动清洁机构，所述振动清洁机构包括振动刷头、连接杆Ⅰ、可锁止铰链、连接杆Ⅱ、万向转轴Ⅰ和连接杆Ⅲ，所述振动刷头可拆卸的与连接杆Ⅰ的首端密封连接，所述连接杆Ⅰ的尾端与可锁止铰链的首端固定连接，所述可锁止铰链的尾端与连接杆Ⅱ的首端固定连接，所述连接杆Ⅱ的尾端可拆卸的与万向转轴Ⅰ的转向端连接，所述万向转轴Ⅰ的固定端与连接杆Ⅲ的首端连接，所述连接杆Ⅲ的尾端可拆卸的与所述旋转机构的首端连接。本实用新型具备多级角度调节、清洁力强、成本及能耗低、适用于多个场景的优点。

Description

复合工作模式的多刷头清洁刷

技术领域

本实用新型属于电动清洁刷领域，具体涉及一种复合工作模式的多刷头清洁刷。

背景技术

目前，使用传统清洁刷对餐具、洁具、工业用品等进行清洁时，主要依赖人的感觉进行手动操作，清洁过程力度不均且无法做到全面有效清洁。而市面上的电动清洁刷多基于手钻改造，刷头采用传统刷头，仅有旋转工作模式可选，对于细小缝槽无法做到有效清洁，且旋转力度过大时易损伤器物表面。所以要从根本上解决现有清洁刷存在的问题，需要从清洁刷的工作模式入手进行改进。

现有的清洁方式主要有高压水枪、化学药剂、打磨、超声波清洗、干冰清洁等。但是高压、化学药剂和干冰使用局限性大，存在一定的高能耗和环境污染的隐患，且不适用于手持设备；打磨可以通过微型直流低速减速电机带动刷头旋转，小型直流电机调速板控制旋转速度来实现；而超声清洗，如专利号为CN203245164U的超声波试管刷，使用超声波发声器输出高频电信号，由超声换能器转变为其机械振动，再经变幅杆驱动毛刷做小振幅高频震动；专利号为CN207787115U的超声波干式清洁装置以及专利号为CN207207440U的一种喷墨打印机喷头的超声清洁装置均使用超声波振子作为动力源进行清洁，但使用成本高、能耗高、装置体积大，不便于日常使用。

此外，我们还查到如下专利：

1、专利号：201821248129.4，实用新型名称：试管清洗装置，该试管清洗装置结构简单、使用方便、实用性强，设置有固定杆和限位环，固定效果好，设置有连接块，连接效果好，设置有振动电机和双向电机，清洗效果好，效率高。而该专利的振动电机放置在尾部，如果中间杆较长，就难以实现长距离的振动。

2、专利号：200910031358.X，发明名称：可调电动睫毛刷，其也设置了振动马达和转动马达，但因为睫毛刷并不存在长距离清洗的问题，所以该结构对睫毛刷来说是合理的，但是对于洁具或者工业用品，有时候是需要长杆进行伸入的，该结构的振动马达也设于手持处，当中间杆较长，就难以实现长距离的振动。

3、申请号：201610284608.0，发明名称：一种多功能电动清洁刷，该电源置于旋筒内，旋转杆的一端通过万向转轴连接于旋筒的一端，旋转杆的另一端连接刷头，旋转杆内设有电动机，电动机与电源相连。该发明可对各种器罐进行全方位的清洁，操作简单，省时省力，具有很高的实用价值。但该发明对于细小缝槽无法做到有效清洁。

发明内容

本实用新型的目的是解决上述技术问题，提供一种具备多级角度调节、清洁力强、成本及能耗低、适用于多个场景的复合工作模式的多刷头清洁刷。

为实现上述的目的，本实用新型的技术方案为：

一种复合工作模式的多刷头清洁刷，包括旋转机构、万向转轴Ⅱ和带有电源的控制手柄，所述旋转机构的尾端与万向轴Ⅱ的转向端连接，万向轴Ⅱ的固定端与控制手柄的首端连接，还包括数个振动清洁机构，所述振动清洁机构包括振动刷头、连接杆Ⅰ、可锁止铰链、连接杆Ⅱ、万向转轴Ⅰ和连接杆Ⅲ，所述振动刷头可拆卸的与连接杆Ⅰ的首端密封连接，所述连接杆Ⅰ的尾端与可锁止铰链的首端固定连接，所述可锁止铰链的尾端与连接杆Ⅱ的首端固定连接，所述连接杆Ⅱ的尾端可拆卸的与万向转轴Ⅰ的转向端连接，所述万向转轴Ⅰ的固定端与连接杆Ⅲ的首端连接，所述连接杆Ⅲ的尾端可拆卸的与所述旋转机构的首端连接。

作为进一步的技术方案，以上所述可锁止铰链包括模块Ⅰ和模块Ⅱ，所述模块Ⅰ设在连接杆Ⅰ的尾端，所述模块Ⅱ设在连接杆Ⅱ的首端，所述模块Ⅰ和模块Ⅱ相互铰接；所述模块Ⅰ包括两块相互平行连接的左前连接板和右前连接板，所述左前连接板上插接有锁止按钮，所述右前连接板与锁止按钮对应的位置上固接锁止弹簧，所述锁止弹簧与锁止按钮连接，所述锁止按钮上套接有齿轮卡块；所述模块Ⅱ包括两块相互平行连接的左后连接板和右后连接板，所述左前连接板、右前连接板、左后连接板和右后连接板由铰链铰接在一起，所述左后连接板的铰接端设为齿轮结构，所述齿轮结构与齿轮卡块位置相对应，当锁止弹簧处于自然状态时，齿轮卡块卡接在齿轮结构的两齿之间。

作为进一步的技术方案，以上所述振动刷头包括刷毛、外壳体、内壳体、卡槽、振动电机和发热片，所述刷毛安装在外壳体上，所述外壳体可拆卸的与内壳体表面连接，所述内壳体的表面为封闭结构，所述内壳体可拆卸的与连接杆Ⅰ的首端密封连接，所述卡槽设于内壳体内，所述振动电机安装在卡槽内；所述发热片安装在内壳体上。

作为进一步的技术方案，以上所述卡槽包括槽体，所述槽体呈弧形笼式结构，所述槽体的前后端设有挡片，安装后的振动电机与内壳体的内壁间距不大于1mm；所述卡槽轴向分布 1-2个。

作为进一步的技术方案，以上所述旋转机构包括连接头、联轴器和旋转器，所述连接头为旋转机构的首端，所述连接杆Ⅲ的尾端可拆卸的与连接头连接；所述联轴器包括轴体，所述轴体首端设有第一联轴端，轴体尾端设有第二联轴端；所述旋转器包括套筒体、套筒体端盖、导电滑环和旋转电机；所述第一联轴端位于套筒体的首端外侧并与连接头连接，所述轴体、第二联轴端、导电滑环和旋转电机位于套筒体内，所述轴体上套接导电滑环，所述导电滑环外周与套筒体固定连接，所述第二联轴端与旋转电机的动力输出轴连接，所述旋转电机与套筒体固定连接；所述套筒体的首端面封闭，上面开设有便于轴体穿过的圆孔，所述套筒体的尾端面由套筒体端盖盖住实现封闭，所述套筒体端盖的外端面与万向转轴Ⅱ的转向端连接，所述万向转轴Ⅱ的固定端与控制手柄的首端连接；所述导电滑环、旋转电机、发热片分别与控制手柄电性连接，所述振动电机与导电滑环电性连接。

作为进一步的技术方案，以上所述控制手柄包括第一螺纹锁紧套、第一伸缩杆、第二螺纹锁紧套、第二伸缩杆、手柄体、手柄端盖和电源及控制器；所述万向转轴Ⅱ的固定端通过第一螺纹锁紧套固定在第一伸缩杆的首端，所述第一伸缩杆伸缩式的设在第二伸缩杆内，第一伸缩杆的尾部由第二螺纹锁紧套锁紧在第二伸缩杆的首端，所述第二伸缩杆的尾端与手柄体连接，所述电源及控制器设于手柄体内，由手柄端盖盖住手柄体实现封闭。

作为进一步的技术方案，以上所述手柄体上设有指令输入旋钮，所述指令输入旋钮包括发热旋钮、旋转旋钮和多个振动旋钮，所述电源及控制器包括直流电源和控制器，所述直流电源与控制器电性连接，所述发热旋钮与控制器的输入端电性连接，所述控制器的相应输出端与导电滑环的输入端电性连接，所述导电滑环的相应输出端与发热片电性连接；所述振动旋钮与控制器的输入端电性连接，所述控制器的相应输出端与导电滑环的输入端电性连接，所述导电滑环的相应输出端与振动电机电性连接；所述旋转旋钮与控制器的输入端电性连接，所述控制器的相应输出端与旋转电机电性连接。

作为进一步的技术方案，以上所述圆孔与轴体的连接处由密封圈进行密封，所述套筒体端盖的外端面还固定连接有螺纹连接块，所述螺纹连接块与万向转轴Ⅱ的转向端螺纹连接。

作为进一步的技术方案，以上所述旋转电机为25GA370直流减速电机；所述振动电机为 FF130振动电机；所述发热片为PTC发热片，所述振动电机和旋转电机的导线连接处采用环氧树脂密封；所述振动电机和旋转电机的表面贴有石墨烯散热贴。

作为进一步的技术方案，以上所述振动清洁机构设为1-6个。

本实用新型中，振动刷头可拆卸的与连接杆Ⅰ的首端密封连接、连接杆Ⅱ的尾端可拆卸的与万向转轴Ⅰ的转向端连接、连接杆Ⅲ的尾端可拆卸的与所述旋转机构的首端中的可拆卸连接方式，均为螺纹连接。本实用新型外壳体可拆卸的与内壳体表面连接，为套接方式。在本实用新型的连接中，都是以密封防水连接为主。

本实用新型的控制器为常用的控制电路，包括并联在电源两端的旋转电路、发热电路以及多个振动电路。

旋转电路：555定时器U1的4脚(reset)和8脚(VCC)被连接到电源正极，1脚(GND)接电源负极，5脚(CONTROL VOLTAGE)与0.01uF的电容C2串联接入电源负极，以防引入干扰；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输出高电平触发脉；7脚为放电端；2、6、7脚与电阻R2，电位计R1以及二极管D1，D2，电容C1相连，构成了占空比可调的PWM发生器Ⅰ；555定时器输出不能直接驱动电机和PTC发热片，因此输出脚3与R3阻尼电阻，和三极管Q1和Q2组成图腾柱驱动电路Ⅰ以提升电流驱动能力，其中Q1为NPN管，集电极接电源正极，Q2为PNP，发射极接电源负极，Q1和 Q2的基极接到一起，和R3串接入输入脚3，Q1的发射极和Q2的集电极接到一起接Q3大电流的N沟道MOS场效应管(MOSFET)，提供1A的驱动能力，驱动电机；D3为续流二极管，在功放管截止期间为电驱电流提供通路，既保证电驱电流的连续性，又防止电驱线圈的自感反电动势损坏功放管；PWM发生器输出脉冲的频率取决于R2和C1的数值，通过调节 R1阻值(接旋转旋钮)即可改变555定时器输出端3脚输出脉冲的宽度，对电机进行调速。

振动电路：

(1)555定时器U5的4脚(reset)和8脚(VCC)被连接到电源正极，1脚(GND) 接电源负极，5脚(CONTROL VOLTAGE)与0.01uF的电容C4串联接入电源负极，以防引入干扰；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输出高电平触发脉；7脚为放电端；2、6、7脚与电阻R5，电位计R4以及二极管D4，D5，电容 C8相连，构成了占空比可调的PWM发生器Ⅱ；555定时器U5输出不能直接驱动电机和PTC 发热片，因此输出脚3与R6阻尼电阻，和三极管Q4和Q5组成图腾柱驱动电路Ⅱ以提升电流驱动能力，其中Q4为NPN管，集电极接电源正极，Q5为PNP，发射极接电源负极，Q4 和Q5的基极接到一起，和R6串接入输入脚3，Q4的发射极和Q5的集电极接到一起接Q6 大电流的N沟道MOS场效应管(MOSFET)，提供1A的驱动能力，驱动电机；D6为续流二极管，在功放管截止期间为电驱电流提供通路，既保证电驱电流的连续性，又防止电驱线圈的自感反电动势损坏功放管；PWM发生器输出脉冲的频率取决于R5和C8的数值，通过调节R4阻值(接振动旋钮)即可改变555定时器U5输出端3脚输出脉冲的宽度，对电机进行调速。

(2)555定时器U6的4脚(reset)和8脚(VCC)被连接到电源正极，1脚(GND) 接电源负极，5脚(CONTROL VOLTAGE)与0.01uF的电容C6串联接入电源负极，以防引入干扰；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输出高电平触发脉；7脚为放电端；2、6、7脚与电阻R8，电位计R7以及二极管D7，D8，电容 C5相连，构成了占空比可调的PWM发生器Ⅲ；555定时器U6输出不能直接驱动电机，因此输出脚3与R9阻尼电阻，和三极管Q7和Q8组成图腾柱驱动电路Ⅲ以提升电流驱动能力，其中Q7为NPN管，集电极接电源正极，Q8为PNP，发射极接电源负极，Q7和Q8的基极接到一起，和R9串接入输入脚3，Q7的发射极和Q8的集电极接到一起接Q9大电流的N沟道MOS场效应管(MOSFET)，提供1A的驱动能力，驱动电机；D9为续流二极管，在功放管截止期间为电驱电流提供通路，既保证电驱电流的连续性，又防止电驱线圈的自感反电动势损坏功放管；PWM发生器输出脉冲的频率取决于R8和C5的数值，通过调节R7阻值(接振动旋钮)即可改变555定时器U6输出端3脚输出脉冲的宽度，对电机进行调速。

(3)555定时器U2的4脚(reset)和8脚(VCC)被连接到电源正极，1脚(GND) 接电源负极，5脚(CONTROL VOLTAGE)与0.01uF的电容C8串联接入电源负极，以防引入干扰；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输出高电平触发脉；7脚为放电端；2、6、7脚与电阻R11，电位计R10以及二极管D10，D11，电容C7相连，构成了占空比可调的PWM发生器Ⅴ；555定时器U2输出不能直接驱动电机和 PTC发热片，因此输出脚3与R12阻尼电阻，和三极管Q10和Q11组成图腾柱驱动电路Ⅴ以提升电流驱动能力，其中Q10为NPN管，集电极接电源正极，Q11为PNP，发射极接电源负极，Q10和Q11的基极接到一起，和R12串接入输入脚3，Q10的发射极和Q11的集电极接到一起接Q12大电流的N沟道MOS场效应管(MOSFET)，提供1A的驱动能力，驱动电机；D12为续流二极管，在功放管截止期间为电驱电流提供通路，既保证电驱电流的连续性，又防止电驱线圈的自感反电动势损坏功放管；PWM发生器输出脉冲的频率取决于R11 和C7的数值，通过调节R10阻值(接振动旋钮)即可改变555定时器U2输出端3脚输出脉冲的宽度，对电机进行调速。

发热电路：555定时器U3的4脚(reset)和8脚(VCC)被连接到电源正极，1脚(GND)接电源负极，5脚(CONTROL VOLTAGE)与0.01uF的电容C2串联接入电源负极，以防引入干扰；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输出高电平触发脉；7脚为放电端；2、6、7脚与电阻R14，电位计R13以及二极管D13，D14，电容C9相连，构成了占空比可调的PWM发生器Ⅵ；555定时器U3输出不能直接驱动PTC发热片，因此输出脚3与R15阻尼电阻，和三极管Q13和Q14组成图腾柱驱动电路Ⅵ以提升电流驱动能力，其中Q13为NPN管，集电极接电源正极，Q14为PNP，发射极接电源负极， Q13和Q14的基极接到一起，和R15串接入输入脚3，Q13的发射极和Q14的集电极接到一起接Q15大电流的N沟道MOS场效应管(MOSFET)，提供1A的驱动能力，驱动PTC发热片；PWM发生器输出脉冲的频率取决于R14和C9的数值，通过调节R13阻值(接发热旋钮) 即可改变555定时器U3输出端3脚输出脉冲的宽度，对并联的发热片F1、发热片F2、发热片F3调温。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型首次将导电滑环引入到清洁刷中，振动电机与导电滑环电性连接后可 360°无限连续旋转，因此本实用新型成功将振动电机设置在刷头内，打破了目前振动电机只能设置在手柄上的技术壁垒，解决了振动电机设置在手柄上时存在的长距离传输振动减弱的技术问题，在保证振动效果的前提下，实现了振动、旋转以及同时振动旋转的技术效果。

(2)本实用新型适用于多个场景，可根据设备的大小进行1-6个振动清洁机构的调整安装，并且每个振动清洁机构具有多级角度调节功能。由于现有的导电滑环产品最多支持24条线路连接，因此本实用新型中导电滑环可电性连接6个振动电机，设计了多个振动清洁机构，可根据设备的大小选择数量；每个振动清洁机构配有一个可调节角度的可锁止铰链和万向转轴Ⅰ，可锁止铰链通过齿轮结构的上下转动以及锁止按钮带动齿轮卡块与齿轮结构的离合，实现了振动清洁机构的上下方向或者左右方向的灵活性调节，再配合万向转轴Ⅰ、万向转轴Ⅱ的多向调节，使得本实用新型每一个振动清洁机构都具有3级角度调节功能，当清洗试管等工业设备时，都能与试管保持较优的角度进入试管内清洁。本实用新型的控制手柄采用可伸缩的结构，长度可根据需求进行调整，同时本实用新型的振动电机、旋转电机与控制手柄是分体的，因此控制手柄可以根据使用场景选择刚性结构或者柔性结构，能够应对餐具、洁具、家用电器、玻璃制品等产品内外表面清洁工作，具有非常实用的推广价值，其经济效益、社会效益、应用前景较好。同时，本实用新型还可应用到化工、烟囱、钢铁、制药、生物等领域相关设备的清洁工作，提升工人清洁效率，降低企业使用成本。

(3)本实用新型清洁力强。本实用新型以旋转电机驱动刷头旋转，以振动电机发生振动，以发热片加速不洁物的溶解剥离，振动传导至刷头外表面的刷毛上，振动的清洁刷毛不仅能大范围的旋转清洁器物表面，还能对细小缝槽清洁，实现快速和有效的清洁。通过调节旋钮对旋转电机和振动电机的转速进行调整，进而调整刷头的旋转速率和振动强度，降低对器物表面的损伤。同时，可以通过切换工作模式，选择旋转/振动/旋转+振动/发热+旋转+振动等多种方式进行工作，灵活多变。本实用新型的振动电机和旋转电机与控制手柄是分体的，因此无论手持的手柄有多长，都不会影响本实用新型的旋转及振动效果；本实用新型限定了振动电机与内壳内壁的间隙宽度，避免间隙过大而产生的附加振动(机械噪音)。本实用新型采用 TPR材质的外壳体(软质)和刷毛，具有耐用性强，去污力强，不会打结，柔软坚韧且免伤器物表面等优点，当清洁刷毛使用时间过长，清洁能力下降时，可将外壳体整体剥离，换上新的外壳。

(4)本实用新型成本及能耗低。本实用新型采用廉价低功耗的微型电机，满足使用需求的前提下降低成本及能耗。

(5)本实用新型安全性好。本实用新型的刷头采用内外壳式设计，外壳用于安装刷毛以及刷毛的更换，内壳用于安装振动电机以及防止电机进水，这样刷毛在清洁的时候，内壳就可以有效避免水进入振动电机内。本实用新型将导电滑环引入到清洁刷中，导电滑环支持ip68 防水，所以我们的旋转、发热和振动部分，可以完全浸泡在水中(液体中)作业；同时再配合振动电机和旋转电机的导线连接处采用环氧树脂密封、圆孔与轴体的连接处由密封圈进行密封、将电源和控制器设在远离刷头的手柄体内，有效的避免了电路元器件的进水损坏。为保证电机能够长时间稳定工作，在电机外侧使用石墨烯散热贴，提升电机散热效率。

附图说明

图1为本实用新型复合工作模式的多刷头清洁刷的结构示意图；

图2为本实用新型复合工作模式的多刷头清洁刷的振动刷头结构示意图；

图3为本实用新型复合工作模式的多刷头清洁刷的卡槽结构示意图；

图4为本实用新型复合工作模式的多刷头清洁刷的旋转机构结构示意图；

图5为本实用新型复合工作模式的多刷头清洁刷的控制手柄结构示意图；

图6为本实用新型复合工作模式的多刷头清洁刷的可锁止铰链的结构示意图；

图7为图6的A部放大图；

图8为本实用新型复合工作模式的多刷头清洁刷的电路原理图；

图9为本实用新型复合工作模式的多刷头清洁刷的控制器电路图。

附图标记：

1-振动清洁机构，11-振动刷头，111-刷毛，112-外壳体，113-内壳体，114-卡槽，1141- 槽体，1142-挡片，115-振动电机，116-发热片，12-连接杆Ⅰ，13-可锁止铰链，131-右前连接板，132-右后连接板，133-左后连接板，134-左前连接板，135-锁止按钮，136-齿轮卡块，137- 锁止弹簧，138-铰链，14-连接杆Ⅱ，15-万向转轴Ⅰ，16-连接杆Ⅲ；

2-旋转机构，21-连接头，22-联轴器，221-第一联轴端，222-轴体，223-第二联轴端，23- 旋转器，231-套筒体，232-密封圈，233-导电滑环，234-旋转电机，235-套筒体端盖，24-螺纹连接块；

3-万向转轴Ⅱ；

4-控制手柄，41-第一螺纹锁紧套，42-第一伸缩杆，43-第二螺纹锁紧套，44-第二伸缩杆， 45-手柄体，46-手柄端盖，47-电源及控制器，471-电源，472-控制器；

5-PWM发生器Ⅰ，6-图腾柱驱动电路Ⅰ，7-PWM发生器Ⅱ，8-图腾柱驱动电路Ⅱ，9-PWM发生器Ⅲ，10-图腾柱驱动电路Ⅲ，11-PWM发生器Ⅴ，12-图腾柱驱动电路Ⅴ，13-PWM发生器Ⅵ，14-图腾柱驱动电路Ⅵ。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式并不局限于实施例表示的范围。

实施例1：

如图1-8所示，一种复合工作模式的多刷头清洁刷，包括旋转机构2、万向转轴Ⅱ3和带有电源的控制手柄4，旋转机构2的尾端与万向轴Ⅱ3的转向端连接，万向轴Ⅱ3的固定端与控制手柄4的首端连接，还包括3个振动清洁机构1，振动清洁机构1包括振动刷头11、连接杆Ⅰ12、可锁止铰链13、连接杆Ⅱ14、万向转轴Ⅰ15和连接杆Ⅲ16，振动刷头11可拆卸的与连接杆Ⅰ12的首端密封连接，连接杆Ⅰ12的尾端与可锁止铰链13的首端固定连接，可锁止铰链13的尾端与连接杆Ⅱ14的首端固定连接，连接杆Ⅱ14的尾端可拆卸的与万向转轴Ⅰ15的转向端连接，万向转轴Ⅰ15的固定端与连接杆Ⅲ16的首端连接，连接杆Ⅲ16的尾端可拆卸的与旋转机构2的首端连接。可锁止铰链13包括模块Ⅰ和模块Ⅱ，模块Ⅰ设在连接杆Ⅰ12的尾端，模块Ⅱ设在连接杆Ⅱ14的首端，模块Ⅰ和模块Ⅱ相互铰接；模块Ⅰ包括两块相互平行连接的左前连接板134和右前连接板131，左前连接板134上插接有锁止按钮135，右前连接板131与锁止按钮135对应的位置上固接锁止弹簧137，锁止弹簧137与锁止按钮135 连接，锁止按钮135上套接有齿轮卡块136；模块Ⅱ包括两块相互平行连接的左后连接板133 和右后连接板132，左前连接板134、右前连接板131、左后连接板133和右后连接板132由铰链138铰接在一起，左后连接板133的铰接端设为齿轮结构，齿轮结构与齿轮卡块136位置相对应，当锁止弹簧137处于自然状态时，齿轮卡块136卡接在齿轮结构的两齿之间。振动刷头11包括刷毛111、外壳体112、内壳体113、卡槽114、振动电机115和发热片116，刷毛111安装在外壳体112上，外壳体112可拆卸的与内壳体113表面连接，内壳体113的表面为封闭结构，内壳体113可拆卸的与连接杆Ⅰ12的首端密封连接，卡槽114设于内壳体 113内，振动电机115安装在卡槽114内；发热片116安装在内壳体113上。卡槽114包括槽体1141，槽体1141呈弧形笼式结构，槽体1141的前后端设有挡片1142，安装后的振动电机 115与内壳体113的内壁间距不大于1mm；卡槽114轴向分布1个。旋转机构2包括连接头 21、联轴器22和旋转器23，连接头21为旋转机构2的首端，连接杆Ⅲ16的尾端可拆卸的与连接头21连接；联轴器22包括轴体222，轴体222首端设有第一联轴端221，轴体222尾端设有第二联轴端223；旋转器23包括套筒体231、套筒体端盖235、导电滑环233和旋转电机234；第一联轴端221位于套筒体231的首端外侧并与连接头21连接，轴体222、第二联轴端223、导电滑环233和旋转电机234位于套筒体231内，轴体222上套接导电滑环233，导电滑环233外周与套筒体231固定连接，第二联轴端223与旋转电机234的动力输出轴连接，旋转电机234与套筒体231固定连接；套筒体231的首端面封闭，上面开设有便于轴体 222穿过的圆孔，套筒体231的尾端面由套筒体端盖235盖住实现封闭，套筒体端盖235的外端面与万向转轴Ⅱ3的转向端连接，万向转轴Ⅱ3的固定端与控制手柄4的首端连接；导电滑环233、旋转电机234、发热片116分别与控制手柄4电性连接，振动电机115与导电滑环 233电性连接。控制手柄4包括第一螺纹锁紧套41、第一伸缩杆42、第二螺纹锁紧套43、第二伸缩杆44、手柄体45、手柄端盖46和电源及控制器47；万向转轴Ⅱ3的固定端通过第一螺纹锁紧套41固定在第一伸缩杆42的首端，第一伸缩杆42伸缩式的设在第二伸缩杆44内，第一伸缩杆42的尾部由第二螺纹锁紧套43锁紧在第二伸缩杆44的首端，第二伸缩杆44的尾端与手柄体45连接，电源及控制器47设于手柄体45内，由手柄端盖46盖住手柄体45实现封闭。手柄体45上设有指令输入旋钮，指令输入旋钮包括发热旋钮、旋转旋钮和多个振动旋钮，电源及控制器47包括直流电源471和控制器472，直流电源471与控制器472电性连接，发热旋钮与控制器472的输入端电性连接，控制器472的相应输出端与导电滑环233的输入端电性连接，导电滑环233的相应输出端与发热片116电性连接；振动旋钮与控制器472 的输入端电性连接，控制器472的相应输出端与导电滑环233的输入端电性连接，导电滑环 233的相应输出端与振动电机115电性连接；旋转旋钮与控制器472的输入端电性连接，控制器472的相应输出端与旋转电机234电性连接。圆孔与轴体222的连接处由密封圈232进行密封，套筒体端盖235的外端面还固定连接有螺纹连接块24，螺纹连接块24与万向转轴Ⅱ3的转向端螺纹连接。旋转电机234为25GA370直流减速电机；振动电机115为FF130振动电机115；发热片116为PTC发热片116，振动电机115和旋转电机234的导线连接处采用环氧树脂密封；振动电机115和旋转电机234的表面贴有石墨烯散热贴。本实用新型中，振动刷头11可拆卸的与连接杆Ⅰ12的首端密封连接、连接杆Ⅱ14的尾端可拆卸的与万向转轴Ⅰ15的转向端连接、连接杆Ⅲ16的尾端可拆卸的与旋转机构2的首端中的可拆卸连接方式，均为螺纹连接。本实用新型外壳体112可拆卸的与内壳体113表面连接，为套接方式。在本实用新型的连接中，都是以密封防水连接为主。

如图9所示，本实用新型的控制器472为常用的控制电路，包括并联在电源两端的旋转电路、发热电路以及多个振动电路。

旋转电路：555定时器U1的4脚(reset)和8脚(VCC)被连接到电源正极，1脚(GND)接电源负极，5脚(CONTROL VOLTAGE)与0.01uF的电容C2串联接入电源负极，以防引入干扰；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输出高电平触发脉；7脚为放电端；2、6、7脚与电阻R2，电位计R1以及二极管D1，D2，电容C1相连，构成了占空比可调的PWM发生器Ⅰ5；555定时器输出不能直接驱动旋转电机234 和PTC发热片116，因此输出脚3与R3阻尼电阻，和三极管Q1和Q2组成图腾柱驱动电路Ⅰ6以提升电流驱动能力，其中Q1为NPN管，集电极接电源正极，Q2为PNP，发射极接电源负极，Q1和Q2的基极接到一起，和R3串接入输入脚3，Q1的发射极和Q2的集电极接到一起接Q3大电流的N沟道MOS场效应管(MOSFET)，提供1A的驱动能力，驱动电机； D3为续流二极管，在功放管截止期间为电驱电流提供通路，既保证电驱电流的连续性，又防止电驱线圈的自感反电动势损坏功放管；PWM发生器Ⅰ5输出脉冲的频率取决于R2和C1 的数值，通过调节R1阻值(接旋转旋钮)即可改变555定时器U1输出端3脚输出脉冲的宽度，对旋转电机234进行调速。

振动电路：

(1)555定时器U5的4脚(reset)和8脚(VCC)被连接到电源正极，1脚(GND) 接电源负极，5脚(CONTROL VOLTAGE)与0.01uF的电容C4串联接入电源负极，以防引入干扰；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输出高电平触发脉；7脚为放电端；2、6、7脚与电阻R5，电位计R4以及二极管D4，D5，电容 C8相连，构成了占空比可调的PWM发生器Ⅱ7；555定时器U5输出不能直接驱动振动电机 115和PTC发热片116，因此输出脚3与R6阻尼电阻，和三极管Q4和Q5组成图腾柱驱动电路Ⅱ8以提升电流驱动能力，其中Q4为NPN管，集电极接电源正极，Q5为PNP，发射极接电源负极，Q4和Q5的基极接到一起，和R6串接入输入脚3，Q4的发射极和Q5的集电极接到一起接Q6大电流的N沟道MOS场效应管(MOSFET)，提供1A的驱动能力，驱动振动电机115；D6为续流二极管，在功放管截止期间为电驱电流提供通路，既保证电驱电流的连续性，又防止电驱线圈的自感反电动势损坏功放管；PWM发生器Ⅱ7输出脉冲的频率取决于R5和C8的数值，通过调节R4阻值(接振动旋钮)即可改变555定时器U5输出端3 脚输出脉冲的宽度，对振动电机115进行调速。

(2)555定时器U6的4脚(reset)和8脚(VCC)被连接到电源正极，1脚(GND) 接电源负极，5脚(CONTROL VOLTAGE)与0.01uF的电容C6串联接入电源负极，以防引入干扰；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输出高电平触发脉；7脚为放电端；2、6、7脚与电阻R8，电位计R7以及二极管D7，D8，电容 C5相连，构成了占空比可调的PWM发生器Ⅲ9；555定时器U6输出不能直接驱动振动电机 115，因此输出脚3与R9阻尼电阻，和三极管Q7和Q8组成图腾柱驱动电路Ⅲ10以提升电流驱动能力，其中Q7为NPN管，集电极接电源正极，Q8为PNP，发射极接电源负极，Q7 和Q8的基极接到一起，和R9串接入输入脚3，Q7的发射极和Q8的集电极接到一起接Q9 大电流的N沟道MOS场效应管(MOSFET)，提供1A的驱动能力，驱动振动电机115；D9 为续流二极管，在功放管截止期间为电驱电流提供通路，既保证电驱电流的连续性，又防止电驱线圈的自感反电动势损坏功放管；PWM发生器Ⅲ9输出脉冲的频率取决于R8和C5的数值，通过调节R7阻值(接振动旋钮)即可改变555定时器U6输出端3脚输出脉冲的宽度，对振动电机115进行调速。

(3)555定时器U2的4脚(reset)和8脚(VCC)被连接到电源正极，1脚(GND) 接电源负极，5脚(CONTROL VOLTAGE)与0.01uF的电容C8串联接入电源负极，以防引入干扰；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输出高电平触发脉；7脚为放电端；2、6、7脚与电阻R11，电位计R10以及二极管D10，D11，电容C7相连，构成了占空比可调的PWM发生器Ⅴ；555定时器U2输出不能直接驱动振动电机115和PTC发热片116，因此输出脚3与R12阻尼电阻，和三极管Q10和Q11组成图腾柱驱动电路Ⅴ以提升电流驱动能力，其中Q10为NPN管，集电极接电源正极，Q11为PNP，发射极接电源负极，Q10和Q11的基极接到一起，和R12串接入输入脚3，Q10的发射极和 Q11的集电极接到一起接Q12大电流的N沟道MOS场效应管(MOSFET)，提供1A的驱动能力，驱动振动电机115；D12为续流二极管，在功放管截止期间为电驱电流提供通路，既保证电驱电流的连续性，又防止电驱线圈的自感反电动势损坏功放管；PWM发生器输出脉冲的频率取决于R11和C7的数值，通过调节R10阻值(接振动旋钮)即可改变555定时器U2 输出端3脚输出脉冲的宽度，对振动电机115进行调速。

发热电路：555定时器U3的4脚(reset)和8脚(VCC)被连接到电源正极，1脚(GND)接电源负极，5脚(CONTROL VOLTAGE)与0.01uF的电容C10串联接入电源负极，以防引入干扰；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输出高电平触发脉；7脚为放电端；2、6、7脚与电阻R14，电位计R13以及二极管D13，D14，电容C9相连，构成了占空比可调的PWM发生器Ⅵ13；555定时器U3输出不能直接驱动PTC 发热片116，因此输出脚3与R15阻尼电阻，和三极管Q13和Q14组成图腾柱驱动电路Ⅵ14 以提升电流驱动能力，其中Q13为NPN管，集电极接电源正极，Q14为PNP，发射极接电源负极，Q13和Q14的基极接到一起，和R15串接入输入脚3，Q13的发射极和Q14的集电极接到一起接Q15大电流的N沟道MOS场效应管(MOSFET)，提供1A的驱动能力，驱动 PTC发热片116；PWM发生器Ⅵ13输出脉冲的频率取决于R14和C9的数值，通过调节R13 阻值(接发热旋钮)即可改变555定时器U3输出端3脚输出脉冲的宽度，对并联的发热片 116F1、发热片116F2、发热片116F3调温。

本实用新型的工作原理：

1、旋转：顺时针转动旋转旋钮一周，旋转电机234得电，控制器472驱动旋转电机234 转动，导电滑环233不通电，旋转电机234通过联轴器22带动连接头21旋转，进而带动多个振动清洁机构1旋转；继续转动旋转旋钮，可对旋转转速进行调整；将旋转旋钮逆时针旋回原位，旋转电机234失电停止工作；

2、振动：顺时针转动任一振动旋钮一周，导电滑环233通电，对应的振动电机115得电，控制器472驱动振动电机115振动；继续转动振动旋钮，可对振动频率进行调整；将振动旋钮逆时针旋回原位，导电滑环233失电，振动电机115停止工作；

3、发热：顺时针转动发热旋钮一周，导电滑环233通电，控制器472驱动所有振动清洁机构1的发热片116得电发热。

4、旋转+振动：同时对旋转旋钮和任何振动旋钮进行调节，可同时实现刷头旋转速度调节和振动频率调节。

5、发热+旋转+振动：同时对发热旋钮、旋转旋钮和振动旋钮进行调节，可在加热状态下同时实现刷头旋转速度调节和振动频率调节。

角度调节方式：

第一级角度调节：通过转动万向转轴Ⅱ3实现多个振动清洁机构1的方向调节；

第二级角度调节：通过转动万向转轴Ⅰ15实现单个振动清洁机构1的方向调节；

第三级角度调节：按下锁止按钮135，锁止弹簧137被压缩，套接在锁止按钮135上的齿轮卡块136从两齿之间移出，左后连接板133的齿轮结构解除锁定，连接杆Ⅰ12可根据铰接方向进行上下或者左右转动，当转到合适的角度后，松开锁止按钮135，锁止弹簧137复位，齿轮卡块136卡回齿轮结构的两齿之间进行锁定，即完成第三级角度的调节。

长度调节：

通过松开第二螺纹锁紧套43，第一伸缩杆42在第二伸缩杆44内伸缩进行长度调节，当调节到合适长度后，扭紧第二螺纹锁紧套43即可。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“首”、“尾”、“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保护范围的限制。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接；可以是拆卸连接；也可以是点连接；可以是直接连接；可以是通过中间媒介间接连接，可以使两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本实用新型中未详尽说明的设备连接方式，均按本领域的常规连接方式理解。

上述实施例，仅为对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本实用新型并非限定于此。凡在本实用新型公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合工作模式的多刷头清洁刷，包括旋转机构、万向转轴Ⅱ和带有电源的控制手柄，所述旋转机构的尾端与万向轴Ⅱ的转向端连接，万向轴Ⅱ的固定端与控制手柄的首端连接，其特征在于：还包括数个振动清洁机构，所述振动清洁机构包括振动刷头、连接杆Ⅰ、可锁止铰链、连接杆Ⅱ、万向转轴Ⅰ和连接杆Ⅲ，所述振动刷头可拆卸的与连接杆Ⅰ的首端密封连接，所述连接杆Ⅰ的尾端与可锁止铰链的首端固定连接，所述可锁止铰链的尾端与连接杆Ⅱ的首端固定连接，所述连接杆Ⅱ的尾端可拆卸的与万向转轴Ⅰ的转向端连接，所述万向转轴Ⅰ的固定端与连接杆Ⅲ的首端连接，所述连接杆Ⅲ的尾端可拆卸的与所述旋转机构的首端连接。

2.根据权利要求1所述的复合工作模式的多刷头清洁刷，其特征在于：所述可锁止铰链包括模块Ⅰ和模块Ⅱ，所述模块Ⅰ设在连接杆Ⅰ的尾端，所述模块Ⅱ设在连接杆Ⅱ的首端，所述模块Ⅰ和模块Ⅱ相互铰接；所述模块Ⅰ包括两块相互平行连接的左前连接板和右前连接板，所述左前连接板上插接有锁止按钮，所述右前连接板与锁止按钮对应的位置上固接锁止弹簧，所述锁止弹簧与锁止按钮连接，所述锁止按钮上套接有齿轮卡块；所述模块Ⅱ包括两块相互平行连接的左后连接板和右后连接板，所述左前连接板、右前连接板、左后连接板和右后连接板由铰链铰接在一起，所述左后连接板的铰接端设为齿轮结构，所述齿轮结构与齿轮卡块位置相对应，当锁止弹簧处于自然状态时，齿轮卡块卡接在齿轮结构的两齿之间。

3.根据权利要求1所述的复合工作模式的多刷头清洁刷，其特征在于：所述振动刷头包括刷毛、外壳体、内壳体、卡槽、振动电机和发热片，所述刷毛安装在外壳体上，所述外壳体可拆卸的与内壳体表面连接，所述内壳体的表面为封闭结构，所述内壳体可拆卸的与连接杆Ⅰ的首端密封连接，所述卡槽设于内壳体内，所述振动电机安装在卡槽内；所述发热片安装在内壳体上。

4.根据权利要求3所述的复合工作模式的多刷头清洁刷，其特征在于：所述卡槽包括槽体，所述槽体呈弧形笼式结构，所述槽体的前后端设有挡片，安装后的振动电机与内壳体的内壁间距不大于1mm；所述卡槽轴向分布1-2个。

5.根据权利要求4所述的复合工作模式的多刷头清洁刷，其特征在于：所述旋转机构包括连接头、联轴器和旋转器，所述连接头为旋转机构的首端，所述连接杆Ⅲ的尾端可拆卸的与连接头连接；所述联轴器包括轴体，所述轴体首端设有第一联轴端，轴体尾端设有第二联轴端；所述旋转器包括套筒体、套筒体端盖、导电滑环和旋转电机；所述第一联轴端位于套筒体的首端外侧并与连接头连接，所述轴体、第二联轴端、导电滑环和旋转电机位于套筒体内，所述轴体上套接导电滑环，所述导电滑环外周与套筒体固定连接，所述第二联轴端与旋转电机的动力输出轴连接，所述旋转电机与套筒体固定连接；所述套筒体的首端面封闭，上面开设有便于轴体穿过的圆孔，所述套筒体的尾端面由套筒体端盖盖住实现封闭，所述套筒体端盖的外端面与万向转轴Ⅱ的转向端连接，所述万向转轴Ⅱ的固定端与控制手柄的首端连接；所述导电滑环、旋转电机、发热片分别与控制手柄电性连接，所述振动电机与导电滑环电性连接。

6.根据权利要求5所述的复合工作模式的多刷头清洁刷，其特征在于：所述控制手柄包括第一螺纹锁紧套、第一伸缩杆、第二螺纹锁紧套、第二伸缩杆、手柄体、手柄端盖和电源及控制器；所述万向转轴Ⅱ的固定端通过第一螺纹锁紧套固定在第一伸缩杆的首端，所述第一伸缩杆伸缩式的设在第二伸缩杆内，第一伸缩杆的尾部由第二螺纹锁紧套锁紧在第二伸缩杆的首端，所述第二伸缩杆的尾端与手柄体连接，所述电源及控制器设于手柄体内，由手柄端盖盖住手柄体实现封闭。

7.根据权利要求6所述的复合工作模式的多刷头清洁刷，其特征在于：所述手柄体上设有指令输入旋钮，所述指令输入旋钮包括发热旋钮、旋转旋钮和多个振动旋钮，所述电源及控制器包括直流电源和控制器，所述直流电源与控制器电性连接，所述发热旋钮与控制器的输入端电性连接，所述导电滑环的相应输出端与发热片电性连接；所述振动旋钮与控制器的输入端电性连接，所述控制器的相应输出端与导电滑环的输入端电性连接，所述导电滑环的相应输出端与振动电机电性连接；所述旋转旋钮与控制器的输入端电性连接，所述控制器的相应输出端与旋转电机电性连接。

8.根据权利要求5所述的复合工作模式的多刷头清洁刷，其特征在于：所述圆孔与轴体的连接处由密封圈进行密封，所述套筒体端盖的外端面还固定连接有螺纹连接块，所述螺纹连接块与万向转轴Ⅱ的转向端螺纹连接。

9.根据权利要求5所述的复合工作模式的多刷头清洁刷，其特征在于：所述旋转电机为25GA370直流减速电机；所述振动电机为FF130振动电机；所述发热片为PTC发热片，所述振动电机和旋转电机的导线连接处采用环氧树脂密封；所述振动电机和旋转电机的表面贴有石墨烯散热贴。

10.根据权利要求1所述的复合工作模式的多刷头清洁刷，其特征在于：所述振动清洁机构设为1-6个。

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