CN214267802U - 履带、履带式行走轮以及扫地机器人 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种履带、履带式行走轮以及扫地机器人，其中，履带式行走轮包括环状主体，所述环状主体的外周壁上沿其宽度方向并排设置设置有多排齿组，每一所述齿组包括沿所述环状主体的周向间隔设置的多个齿部，相邻两排所述齿组的齿部在所述环状主体的宽度方向上错位设置。本实用新型技术方案不仅可以增加履带与地面的摩擦力，解决行走轮在光滑地面的打滑问题，还提升了履带的抓地能力以及越障能力，可以适用于复杂的地形环境。

Description

履带、履带式行走轮以及扫地机器人
技术领域
本实用新型涉及扫地机器人技术领域，特别涉及一种履带、履带式行走轮以及安装有履带式行走轮的扫地机器人。
背景技术
随着智能科技的发展和市场经济的日益增长，人们对追求高生活质量和精神享受的要求也不断提高，越来越多的人选择智能家居产品来提升自己的生活质量，其中很多智能产品已渗入到人们的生活中并逐渐成为不可或缺的一部分，例如，配备扫地机器人用于清洁房间卫生已成为大多数家庭的选择。
目前市场上的扫地机器人普遍采用的是普通的单轮边轮或是双轮边轮，通常由橡胶轮，轮轴，安装支架以及驱动系统组成。这种行走轮机构在大多数家庭瓷砖、木板等光滑的地面上行走或者上斜坡时，橡胶轮与地面的摩擦力不够，容易出现打滑现象；而在经过铺设地毯的地面时，橡胶轮很容易将地毯转入轮轴处，造成行走轮卡滞的情况；在经过有小障碍的地面时，这种橡胶轮碰到障碍处空转停滞，无法越过障碍；此外，此类扫地机器人仅应用于室内平整地形，不能适用于室外复杂的地形环境。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种履带，旨在解决现有扫地机器人的行走轮容易打滑，无法越过障碍以及不能应用于复杂地形环境的问题。
为实现上述目的，本实用新型提出的履带，包括环状主体，所述环状主体的外周壁上沿其宽度方向并排设置设置有多排齿组，每一所述齿组包括沿所述环状主体的周向间隔设置的多个齿部，相邻两排所述齿组的齿部在所述环状主体的宽度方向上错位设置。
可选地，每一所述齿组中，周向相邻的两个齿部远离所述环状主体的一端相对凸设有抓力部。
可选地，所述齿部沿与所述环状主体连接的一端至远离所述环状主体连接的一端分为第一段和第二段，所述第一段沿所述环状主体的周向的横截面宽度自与所述环状主体连接的一端至远离所述环状主体连接的一端渐缩设置，所述第二段沿所述环状主体的周向的横截面宽度自与所述环状主体连接的一端至远离所述环状主体连接的一端渐扩设置。
可选地，所述齿部靠近所述环状主体的一端贯通形成有缓冲孔。
可选地，所述环状主体及齿部的材质为柔性材料。
本实用新型还提出一种履带式行走轮，包括：
轮架；
驱动轮组，所述驱动轮组转动连接于所述轮架；
履带，为如上述任意实施例所述的履带；
所述驱动轮组设于所述环状主体内并与所述环状主体啮合连接。
可选地，所述驱动轮组包括驱动轮和驱动轮轴，所述驱动轮轴与所述轮架转动连接，所述驱动轮固定连接于所述驱动轮轴并与所述环状主体啮合。
可选地，所述轮架安装有驱动电机和传动机构，所述驱动电机与所述传动机构转动连接，所述传动机构与所述驱动轮组转动连接。
可选地，所述轮架还包括有防护罩，所述防护罩盖设于所述履带上方。
本实用新型还提出一种扫地机器人，包括机器人主体和如上述实施例所述的履带式行走轮，其中，所述履带式行走轮还设置有连接板，所述履带式行走轮通过所述连接板固定连接于所述机器人主体上。
本实用新型技术方案通过在履带的环状主体的外周壁上沿其宽度方向并排设置有多排齿组，增加了履带与地面的接触面积，从而增大了履带相对于地面的摩擦力，避免在光滑地面或者斜坡行走时出现打滑现象；每一齿组包括沿环状主体周向间隔设置的多个齿部，相邻两排齿组的齿部在环状主体的宽度方向错位排布，使得履带行进在复杂环境中时，每个履带齿均处于不同的位置，始终有履带齿能提供行进的摩擦力，大大提升了履带的抓地能力和越障能力，可以适应复杂的地形环境。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型履带一实施例的结构示意图；
图2为图1中履带的俯视图；
图3为图2中履带沿A-A截面的剖视图；
图4为图3中Ⅰ处的放大图；
图5为本实用新型履带式行走轮一实施例的结构示意图；
图6为图5中履带式行走轮的爆炸图；
图7为图6中履带式行走轮的轮架的结构示意图；
图8为图6中履带式行走轮的驱动轮的结构示意图；
图9为图6中履带式行走轮的驱动轮轴的结构示意图；
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
1 履带式行走轮 230 防护罩
10 履带 240 连接板
110 环状主体 30 驱动轮组
120 齿部 310 驱动轮
121 第一段 311 连接孔
122 第二段 312 抵接槽
130 齿间槽 313 限位部
140 抓力部 320 驱动轮轴
150 缓冲孔 321 连接轴端
20 轮架 3211 抵接部
210 轴孔 3212 连接部
220 牙箱 322 齿轮轴端
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提出一种履带10，具体而言，该履带10可以作为移动载具的行走装置，可以用于多种场合，例如户外复杂地形作业，室内家庭卫生清洁等，其中履带10可作为扫地机器人的行走装置，下面将以扫地机器人为例进行详细说明。
参照图1至4，图1为本实用新型履带10一实施例的结构示意图；图2为图1中履带10的俯视图；图3为图2中履带10沿A-A截面的剖视图，图4为图3中Ⅰ处的放大图。
在本实用新型实施例中，该履带10包括环状主体110，如图1所示，环状主体110的外周壁上沿其宽度方向并排设置设置有多排齿组，例如可以是两排、三排或者更多，齿组的排数可根据用户的需求人性化定制，以适应不同用户的作业环境。
其中，每排齿组包括沿环状主体110的周向间隔设置的多个齿部120，相邻齿部120之间形成有齿间槽130，且每相邻两排齿组的齿部120在环状主体110的宽度方向上错位设置。
本实用新型技术方案通过在履带10的环状主体110的外周壁上沿其宽度方向并排设置有多排齿组，增加了履带10与地面的接触面积，从而增大了履带10相对于地面的摩擦力，在室内铺设瓷砖或者木板的光滑地面或者斜坡行走时，可避免出现打滑现象；此外，每一齿组包括沿环状主体110周向间隔设置的多个齿部120，相邻两排齿组的齿部120在环状主体110的宽度方向错位排布，使得履带10行进在复杂环境中时，例如在凹凸不平的地面或者有微小障碍的地面，每个履带10齿均处于不同的位置，始终有履带10齿能提供行进的摩擦力，大大提升了履带10的抓地能力和越障能力，可以适应复杂的地形环境。
参照图1至图4，在每一排齿组中，周向相邻的两个齿部120远离环状主体110的一端相对凸设有抓力部140，抓力部140可以呈锐角设置，当履带10行走在凹凸不平的地面，或者有障碍物的地面，抓力部140可以牢牢抓住地面上的凸起或者障碍，为履带10提供行进的推力，如此提升了履带10的抓地能力与越障能力。
可选地，参照图3和图4，每一齿部120沿与环状主体110连接的一端至远离环状主体110连接的一端分为第一段121和第二段122，所述第一段121沿环状主体110的周向的横截面宽度自与环状主体110连接的一端至远离环状主体110连接的一端渐缩设置，所述第二段122沿环状主体110的周向的横截面宽度自与环状主体110连接的一端至远离环状主体110连接的一端渐扩设置。如此，第二段122沿环状主体110周向的横截面渐扩设置，形成类似“倒钩”的结构，可以增大齿部120与地面的接触面积，且第一段121沿环状主体110周向的横截面渐缩，使得齿间槽130两头窄，中间宽，当齿部120承受扫地机器人的纵向压力时，齿部120发生弹性变形，第二段122向外伸长，从而使每相邻齿部120的第二段122相互靠拢，形成抓合力，可以牢牢抓住地面。
继续参照图3和图4，为了进一步增大履带10与地面的摩擦力，提升履带10的抓地能力和防滑能力，每一齿部120靠近环状主体110的一端贯通形成有缓冲孔150，齿部120在扫地机器人重量挤压下发生柔性变形，相应地，缓冲孔150在挤压下压缩变小，缓冲孔150孔壁各自朝向其相对的方向靠拢，使得齿部120更容易发生弹性变形，从而增大了履带10与地面的接触面积，增大了摩擦力。
可以理解地，环状主体110和齿部120的材质为柔性材料，例如可以是橡胶、硅胶等，采用柔性材料制作的履带10容易发生形变，当履带10置于地面上时，在扫地机器人本体的重量挤压下，相邻齿部120朝各自相对的方向发生柔性形变，从而增大了履带10齿与地面之间的接触面积，进而增大了摩擦力，且两相邻履带10齿的抓力部140发生柔性形变后距离更近，抓地能力更强。
具体的，为了使履带10充分发挥其柔性材料的弹性变形变能力，环状主体110与齿部120采用一体注塑成型。环状主体110内部还设有传动齿(未标示)，传动齿的材质可以与环状主体110相同，也可以不同，当传动齿的材质与环状主体110不同，传动齿与环状主体110采用二次注塑成型。
本实用新型还提出一种履带式行走轮1，其包括轮架20，驱动轮组30以及上述实施例所述的履带10，该履带10的具体结构参照上述实施例，由于本履带式行走轮1采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。如图5和图6所示，驱动轮组30转动连接于轮架20，且驱动轮组30设于履带10的环状主体110内并与环状主体110啮合连接。
其中，轮架20的形状可以有多种，其可以是方形，椭圆形或者是不规则型，本实用新型实施例中，轮架20的形状如图7所示。轮架20转动连接有驱动轮组30，轮架20用于支撑驱动轮组30，并为驱动轮组30安装有动力系统以提供促使驱动轮组30转动的驱动原力。可以理解地，轮架20要有足够的强度、弹性和抗震性，以承受动力系统产生的震动和驱动轮组30在复杂地形环境中行进产生的震动。轮架20的材质可以是热塑性材料，例如PP(聚丙烯)、PA(聚酰胺)、PC(聚碳酸酯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PS(聚苯乙烯)或PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。
进一步地，参照图6，驱动轮组30包括驱动轮310和驱动轮轴320，驱动轮轴320与轮架20转动连接，驱动轮310固定连接于驱动轮轴320，驱动轮310设置有啮合齿(未标示)与环状主体110相啮合。其中，驱动轮310至少设置有两个，例如可以是两个、三个或者更多；驱动轮310可以包括传动轮和导向轮，传动轮设置于环状主体110的两端用于提供动力，导向轮设置于环状主体110中部用于对履带10起导向作用，传动轮与导向轮可以根据用户的环境需求配置。在本实用新型实施例中，驱动轮310以两个传动轮为例设置(应用于简单家庭卫生清洁可以不设置导向轮)。
参照图6和图7，驱动轮310包括传动轮A(未标示)和传动轮B(未标示)，传动轮A与传动轮B分别与履带10啮合并驱动履带10相对地面滑动。轮架20上开设有轴孔210，传动轮A与传动轮B分别通过驱动轮轴320与轮架20转动连接，可以理解地，传动轮A与传动轮B可以均为主动轮，也可以是传动轮A与传动轮B其中之一为主动轮，另一为从轮轮。当传动轮A与传动轮B均为主动轮时，传动轮A和传动轮B两者均与传动系统连接，两者均为履带10提供行进的驱动力，动力充足，推进力更大，更容易越过障碍；当传动轮A与传动轮B两者之一为主动轮，另一为从动轮时，为主动轮者与传动系统连接并提供驱动力使履带10转动，从动轮在履带10的啮合作用下同步转动并对履带10起支撑作用，一主一从设置可以简化传动系统，节省轮架20内部的安装空间。
参照图7，轮架20包括牙箱220，牙箱220内安装有驱动电机，驱动电机和传动机构转动连接，传动机构与驱动轮组30转动连接。可以理解地，传动机构可以是齿轮传动，也可以是带传动，还可以是链传动。在本实用新型实施例中，为了节省安装空间，传动稳定和减小传动过程产生的噪音，优选传动机构为齿轮传动。其中，当传动轮A与传动轮B均为主动轮时，传动机构分别与传动轮A与传动轮B转动连接；当传动轮A与传动轮B两者之一主动轮，另一为从轮轮时，传动机构与为主动轮者转动连接。
可选地，驱动轮310与驱动轮轴320可以通过键连接，也可以是轴孔过盈配合连接，还可以是如本实用新型实施例中的连接方式，参照图8和图9，驱动轮轴320包括与驱动轮310连接的连接轴端321和与齿轮连接的齿轮轴端322，连接轴端321包括连接部3212和抵接部3211，连接部3212呈两相互平行的平面。驱动轮310开设有连接孔311和抵接槽312，连接孔311包括与连接部3212配合的限位部313，限位部313使得驱动轮轴320稳定的连接于驱动轮310，抵接槽312与抵接部3211抵接，抵接部3211对驱动轮的轴向方向起限位作用。
参照图7，轮架20还包括有防护罩230，防护罩230盖设于履带10上方，防护罩230对轮架20其隔离和保护作用，防止履带10齿上缠绕的细线、毛发或者碎石被卷入至轮架20壳体中，而对传动机构造成破坏，当然，轮架20还可以起到美观的效果。
本实用新型还提出一种扫地机器人，该扫地机器人包括机器人主体和履带式行走轮1，该履带式行走轮1的具体结构参照上述实施例，由于本扫地机器人采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，履带式行走轮1还设置有连接板240，连接板240位于轮架20上，连接板240上开设有安装孔(未标示)，可以通过在安装孔内穿设有连接销或者连接螺栓，使得履带式行走轮1与机器人主体固定连接。
以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种履带，其特征在于，包括：
环状主体，所述环状主体的外周壁上沿其宽度方向并排设置设置有多排齿组，每一所述齿组包括沿所述环状主体的周向间隔设置的多个齿部，相邻两排所述齿组的齿部在所述环状主体的宽度方向上错位设置。
2.如权利要求1所述的履带，其特征在于，每一所述齿组中，周向相邻的两个齿部远离所述环状主体的一端相对凸设有抓力部。
3.如权利要求1所述的履带，其特征在于，所述齿部沿与所述环状主体连接的一端至远离所述环状主体连接的一端分为第一段和第二段，所述第一段沿所述环状主体的周向的横截面宽度自与所述环状主体连接的一端至远离所述环状主体连接的一端渐缩设置，所述第二段沿所述环状主体的周向的横截面宽度自与所述环状主体连接的一端至远离所述环状主体连接的一端渐扩设置。
4.如权利要求1所述的履带，其特征在于，所述齿部靠近所述环状主体的一端贯通形成有缓冲孔。
5.如权利要求1所述的履带，其特征在于，所述环状主体及齿部的材质为柔性材料。
6.一种履带式行走轮，用于扫地机器人，其特征在于，包括：
轮架；
驱动轮组，所述驱动轮组转动连接于所述轮架；
履带，为如权利要求1-5任意一项所述的履带；
所述驱动轮组设于所述环状主体内并与所述环状主体啮合连接。
7.如权利要求6所述的履带式行走轮，其特征在于，所述驱动轮组包括驱动轮和驱动轮轴，所述驱动轮轴与所述轮架转动连接，所述驱动轮固定连接于所述驱动轮轴并与所述环状主体啮合。
8.如权利要求6所述的履带式行走轮，其特征在于，所述轮架安装有驱动电机和传动机构，所述驱动电机与所述传动机构转动连接，所述传动机构与所述驱动轮组转动连接。
9.如权利要求6所述的履带式行走轮，其特征在于，所述轮架还包括有防护罩，所述防护罩盖设于所述履带上方。
10.一种扫地机器人，其特征在于，包括机器人主体和如权利要求6-9任意一项所述的履带式行走轮，其中，所述履带式行走轮还设置有连接板，所述履带式行走轮通过所述连接板固定连接于所述机器人主体上。
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