CN216628452U - 一种可升降式扫地机器人拖地刷 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及扫地机器人技术领域，公开了一种可升降式扫地机器人拖地刷，包括拖地刷组件、与拖地刷组件传动连接的驱动组件、套筒、用于对套筒进行限位的限位组件及壳体。设置有本实用新型的可升降式拖地刷的扫地机器人在进行地板清理工作时，如果遇到地板粘连有难以清理的杂物时，通过限位组件对套筒进行限位，然后通过驱动组件实现拖地刷的下降，从而增加拖地刷对地板的压力，使清理更加彻底；需要越障时，通过限位组件对套筒进行限位，然后通过驱动组件实现拖地刷的上升，即可越过障碍物，能够最大限度避免拖地刷与障碍物接触。

Description

一种可升降式扫地机器人拖地刷

技术领域

本实用新型涉及扫地机器人技术领域，具体涉及一种可升降式扫地机器人拖地刷。

背景技术

扫地机器人是一种较为普及的家用智能清洁工具，能够自动在房间内完成地板清理工作，较为常见的一种方式是通过旋转式拖地刷对底板进行刷扫，然后通过负压将刷扫的杂物吸入垃圾收纳箱内，目前这类扫地机器人在进行地板清理工作时，仍然存在一些不足：

1、旋转式拖地刷的高度通常是固定的，清理地板时施加给地面的压力也是固定的，如果旋转式拖地刷的高度较高，施加给地面的压力就较小，难以实现对粘连在地板上的一些杂物和污渍实现清除，需要人为通过拖把施加更大的压力才能将其清除，如果旋转式拖地刷的高度较低，又会影响扫地机器人的越障能力；

2、扫地机器人基本上都具有一定的越障能力，对于一些低于扫地机器人底盘高度的障碍物，扫地机器人可以直接越过，但是在越障过程中，难免会使旋转式拖地刷与障碍物接触，如果遇到一些表面尖锐的障碍物时，可能会对旋转式拖地刷带来损伤，影响旋转式拖地刷的正常使用。

实用新型内容

针对扫地机器人的旋转式拖地刷高度固定而导致的问题，本实用新型提供一种可升降式扫地机器人拖地刷，将拖地刷设置为可升降式，使得扫地机器人在清理地板的过程中，可根据实际情况来调节拖地刷的高度，既能实现对地板上粘连的一些难以清除的杂物和污渍进行清除，又能使其在越障过程中，最大程度的避免与障碍物接触。

本实用新型提出一种可升降式扫地机器人拖地刷，包括：

拖地刷组件，所述拖地刷组件包括拖地刷、旋转轴和第一螺杆，所述旋转轴同轴设置在拖地刷顶部中心，所述旋转轴外缘于轴向上设有两个平行的切面，所述第一螺杆同轴固定设置于旋转轴的顶端；

与所述旋转轴传动连接的驱动组件，所述驱动组件包括驱动电机、驱动齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮以及从动齿轮盘，所述驱动齿轮同轴固定在驱动电机的输出端，所述第一传动齿轮与驱动齿轮啮合，所述第二传动齿轮分别与第一传动齿轮和从动齿轮盘啮合，所述从动齿轮盘同轴滑动装配在旋转轴上，其中心设有与旋转轴横截面形状对应的旋转轴安装孔；

螺纹装配于所述第一螺杆上的套筒，其内部设有与第一螺杆相配的内螺纹，所述套筒外缘上设有一对限位耳；

设置于所述套筒一侧、用于对套筒进行限位的限位组件；及

将所述驱动组件、套筒和限位组件罩住的壳体，所述壳体底部固定在扫地机器人上。

进一步地，所述壳体包括底壳、中壳和顶壳，所述底壳固定在扫地机器人上，所述驱动齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮以及从动齿轮盘分别设置于底壳与中壳之间；

所述驱动电机倒装在中壳上，其输出端向底壳与中壳之间延伸；

所述第一传动齿轮和第二传动齿轮分别转动装配在底壳与中壳之间；

所述从动齿轮盘底部通过第一轴承转动装配在底壳上，所述中壳内设有与旋转轴同轴且抵在从动齿轮盘顶面的环状限位座，所述旋转轴依次贯穿第一轴承和环状限位座竖直向上延伸。

进一步地，所述套筒和限位组件分别位于中壳与顶壳之间，所述套筒下端通过第二轴承与中壳转动连接、上端通过第三轴承与顶壳转动连接。

进一步地，所述限位组件包括固定设置于中壳与顶壳之间且位于套筒一侧的电磁阀，所述电磁阀包括电磁铁阀体、阀杆以及复位弹簧，所述阀杆指向套筒方向；

失电状态下，阀杆远离套筒；

通电状态下，阀杆抵住套筒对限位耳进行限位。

进一步地，所述电磁铁阀体顶部设有多个平行的散热片。

进一步地，还包括上升到位感应模块，所述上升到位感应模块包括设置于顶壳顶部、与第一螺杆同轴的通道以及于通道径向上布置的红外发射器和红外接收器，顶壳顶部设有与通道对应的通孔供第一螺杆通过。

进一步地，所述第一螺杆的外径大于旋转轴上两个切面之间的距离。

进一步地，所述第一传动齿轮和第二传动齿轮分别由齿轮轴以及上下同轴设置的大齿盘和小齿盘组成，所述第一传动齿轮的大齿盘在下、小齿盘在上，所述第二传动齿轮的大齿盘在上、小齿盘在下；

所述第一传动齿轮的大齿盘与驱动齿轮啮合、小齿盘与第二传动齿轮的大齿盘啮合；

所述第二传动齿轮的小齿盘与从动齿轮盘啮合；

所述环状限位座上设有与第二传动齿轮的大齿圈对应的缺口。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

设置有本实用新型的可升降式拖地刷的扫地机器人在进行地板清理工作时，如果遇到地板粘连有难以清理的杂物时，通过限位组件对套筒进行限位，然后通过驱动组件实现拖地刷的下降，从而增加拖地刷对地板的压力，使清理更加彻底；

需要越障时，通过限位组件对套筒进行限位，然后通过驱动组件实现拖地刷的上升，即可越过障碍物，能够最大限度避免拖地刷与障碍物接触。

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中记载的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本实用新型可升降式扫地机器人拖地刷的立体结构示意图，

图2为在图1的基础上，移除了壳体5后本实用新型的结构示意图，

图3为图1的爆炸图，

图4为套筒3的结构示意图，

图5为电磁阀41的结构示意图，

图6为中壳52的结构示意图，

图7为顶壳53的结构示意图，

图8为上升到位感应模块6的透视图，

附图标记如下：

拖地刷组件1，拖地刷11，旋转轴12，切面121，第一螺杆13，驱动组件2，驱动电机21，驱动齿轮22，第一传动齿轮23，第二传动齿轮24，从动齿轮盘 25，旋转轴安装孔251，套筒3，限位耳31，限位组件4，电磁阀41，电磁铁阀体411，阀杆412，复位弹簧413，散热片414，阀柄415，壳体5，底壳51，中壳52，顶壳53，避让孔531，第一轴承101，环状限位座521，缺口5211，第二轴承102，第三轴承103，上升到位感应模块6，通道61，红外发射器62，红外接收器63。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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。

请参照图1至图8，本实用新型提供一种可升降式扫地机器人拖地刷，包括拖地刷组件1、驱动组件2、套筒3、限位组件4以及壳体5，其中：

拖地刷组件1包括拖地刷11、旋转轴12和第一螺杆13，如图3，拖地刷11 为较为常见的可旋转式拖地刷，由刷子和刷座组成，刷子可拆卸的装配在刷座上，方便刷子的更换，本实用新型采用的刷子和刷座均为圆形，旋转轴12同轴设置在拖地刷11顶部中心(也就是刷座的顶部中心)，于刷座的顶部中心应设有安装旋转轴12的安装座或者安装孔等结构，旋转轴12与拖地刷11的具体连接形式不作限定，旋转轴12外缘于轴向上(长度方向)设有两个平行的切面121，第一螺杆13同轴固定设置于旋转轴12的顶端向上延伸，如图2和图3；

如图2和图3，驱动组件2与旋转轴12传动连接，包括驱动电机21、驱动齿轮22、第一传动齿轮23、第二传动齿轮24以及从动齿轮盘25，驱动齿轮22 同轴固定在驱动电机21的输出端，第一传动齿轮23与驱动齿轮22啮合，第二传动齿轮24分别与第一传动齿轮23和从动齿轮盘25啮合，从动齿轮盘25同轴滑动装配在旋转轴12上，其中心设有与旋转轴12横截面形状对应的旋转轴安装孔251，如图3，旋转轴安装孔251与旋转轴12对应关系是，旋转轴安装孔251 内部形成有两个平行的平面以及两个弧面，两个平面分别与两个切面121对应，这样设置的目的在于，从动齿轮盘25与旋转轴12同轴装配在一起，由于切面 121的限位，从动齿轮盘25转动就可以带动旋转轴12随动，通过驱动电机21 提供动力使驱动齿轮22转动，经过第一传动齿轮23和第二传动齿轮24的传动，来实现从动齿轮盘25的转动，从而实现旋转轴12转动来带动拖地刷11进行地板清理工作；

套筒3螺纹装配在第一螺杆13上，位于从动齿轮盘25上方，如图4，其内部设有与第一螺杆13相配的内螺纹，套筒3外缘上设有一对限位耳31；

限位组件4设置在套筒3一侧，用于对套筒3进行限位；

壳体5的设置为了实现对驱动组件2、套筒3和限位组件4的安装和限位，驱动组件2、套筒3和限位组件4均设置在壳体5内，壳体5底部固定在扫地机器人上，具体的，如图3，壳体5包括从下至上依次装配在一起的底壳51、中壳 52和顶壳53，底壳51固定在扫地机器人上，驱动齿轮22、第一传动齿轮23、第二传动齿轮24以及从动齿轮盘25分别设置于底壳51与中壳52之间；

驱动电机21倒装在中壳52上，其输出端向底壳51与中壳52之间延伸；

第一传动齿轮23和第二传动齿轮24分别转动装配在底壳51与中壳52之间，优选的是，第一传动齿轮23和第二传动齿轮24分别由齿轮轴以及上下同轴设置的大齿盘和小齿盘组成，如图2和图3，具体配合时，第一传动齿轮23的大齿盘在下、小齿盘在上，第二传动齿轮24的大齿盘在上、小齿盘在下，第一传动齿轮23的大齿盘与驱动齿轮22啮合、小齿盘与第二传动齿轮24的大齿盘啮合，第二传动齿轮24的小齿盘与从动齿轮盘25啮合，采用上述的传动方式，能够实现一定的减速效果，通过第一传动齿轮23和第二传动齿轮24的相互限位，可以传动配合更加紧密；

从动齿轮盘25底部通过第一轴承101转动装配在底壳51上，第一轴承101 的外圈固定在底壳51上、内圈与从动齿轮盘25固定连接，底壳51上设有用于固定第一轴承101外圈的环形安装座，中壳52内设有与旋转轴12同轴且抵在从动齿轮盘25顶面的环状限位座521，旋转轴12依次贯穿第一轴承101和环状限位座521竖直向上延伸，底壳51与中壳52上应分别设有供旋转轴12通过的通孔，通过第一轴承101和环状限位座521的配合实现对从动齿轮盘25进行竖直方向的限位；

实际装配时发现采用上述的传动形式，存在第二传动齿轮24的大齿圈与环状限位座521干涉的情况，因此，为了避免干涉发生，在环状限位座521上设有与第二传动齿轮24的大齿圈对应的缺口5211，如图6；

套筒3和限位组件4分别位于中壳52与顶壳53之间，套筒3下端通过第二轴承102与中壳52转动连接、上端通过第三轴承103与顶壳53转动连接，具体的，套筒3的下端与第二轴承102的内圈固定连接、上端与第三轴承103的内圈固定连接，中壳52上设有朝上的、用于固定第二轴承102外圈的环形安装座，顶壳53上则设有朝向的、用于固定第三轴承103外圈的环形安装座，这样即实现了对套筒3的限位，又不会影响到套筒3的转动；

驱动组件2驱动从动齿轮盘25转动时，旋转轴12带动拖地刷11进行地板清理工作，第一螺杆13随动，在套筒3未被限位的情况下，套筒3伴随着第一螺杆13一起转动，旋转轴12与从动齿轮盘25不会发生相对运动，但当套筒3 被限位组件4限位后，在套筒3无法转动的情况下，第一螺杆13于套筒3内转动，二者会发生相对运动，旋转轴12会于从动齿轮盘25的旋转轴安装孔251 内进行滑动，实现旋转轴12和拖地刷11一起于竖直方向上运动，实现拖地刷 11的升降；

限位组件4的形式可以是多样的，作为一种优选的实施方式，如图5，本实用新型采用的限位组件4包括固定设置于中壳52与顶壳53之间且位于套筒3 一侧的电磁阀41，电磁阀41包括电磁铁阀体411、阀杆412以及复位弹簧413，阀杆412指向套筒3方向，具体的，阀杆412贯穿电磁铁阀体411滑动装配在一起，阀杆412的一端指向套筒3、远离套筒3的一端设有阀柄415，复位弹簧413 套装在阀杆412上且位于阀柄415与电磁铁阀体411之间，通电状态下，电磁铁阀体411产生磁力对阀柄415产生吸力，驱使阀杆412靠近并抵住套筒3从而对限位耳31进行限位，失电状态下，电磁铁阀体411磁力消失，则在复位弹簧413 的作用下使阀杆412远离套筒3；

为了避免电磁阀41过热导致限位组件4发生故障，在电磁铁阀体411顶部设有多个平行的散热片414，这些散热片穿过顶壳53顶部竖直向上延伸，顶壳 53顶应对应设有避让孔531，如图7；

当需要对套筒3限位来实现拖地刷11的升降时，电磁铁阀体411通电对阀柄415产生吸力，驱使阀杆412靠近并抵住套筒3从而对限位耳31进行限位，再驱动电机21提供动力驱动从动齿轮盘25转动，使带动旋转轴12和第一螺杆 13转动，阀杆412未将套筒3外缘上的限位耳31挡住之前，套筒3随动，待阀杆412将套筒3外缘上的限位耳31挡住后，套筒3无法随着第一螺杆13转动，则第一螺杆13与套筒3发生相对运动，从而实现拖地刷11的升降，拖地刷11 的升和降时通过改变驱动电机21的转动方向来实现的。

实际应用时，应配制一个控制器进行统一控制，驱动组件2的驱动电机21 和限位组件4的电磁铁阀体411均与该控制器电连接。

为了精确控制拖地刷11的升降到位，还设有与控制器电连接的上升到位感应模块6，如图2、图3和图8，上升到位感应模块6包括设置在顶壳53顶部、与第一螺杆13同轴的通道61以及于通道61径向上布置的红外发射器62和红外接收器63，顶壳53顶部设有与通道61对应的通孔供第一螺杆13通过，红外发射器62和红外接收器63分别与控制器电连接，在拖地刷11上升过程中，一旦第一螺杆13的顶端上升进入通道61中并将红外发射器62和红外接收器63之间的红外线切断，则红外接收器63无法接收红外发射器62的信号，控制器接收到失电信号表示拖地刷11上升到位，控制器控制驱动电机21停止，使拖地刷11 停止上升；

而拖地刷11的下降到位是通过如下方式实现的：

第一螺杆13的外径需大于旋转轴12上两个切面121之间的距离，并通过控制器对连接驱动电机21的电路电流进行感应，拖地刷11下降过程中，第一螺杆 13于套筒3内向下运动，旋转轴12则于从动齿轮盘25的旋转轴安装孔251内向下滑动，当第一螺杆13底端下降至旋转轴安装孔251处时，由于第一螺杆13 上未设有与切面121类似的结构，则第一螺杆13无法通过旋转轴安装孔251将会被卡住，此时，驱动电机21驱动阻力增大，连接驱动电机21的电路中电流增大，控制器感应到电流增大信号，则控制驱动电机21停止，使拖地刷11停止下降；

实际应用时，通常一个扫地机器人上应配置两个本实用新型的可升降式拖地刷，两个拖地刷可以按照上述的结构形式，分别采用独立的驱动电机21进行驱动，但是采用两个驱动电机21来分开驱动可能会占据扫地机器人较大的安装空间，也可以采用一个共用的驱动电机21分别驱动两个可升降式拖地刷，这样可以减少安装空间。

工作原理：设置有本实用新型的可升降式拖地刷的扫地机器人在进行地板清理工作时，如果遇到地板粘连有难以清理的杂物时，先通过限位组件4对套筒3 进行限位，然后通过驱动组件2实现拖地刷11的下降，从而增加拖地刷11对地板的压力，下降到位后，先解除限位组件4对套筒3的限位，再通过驱动组件2 实现拖地刷11的旋转来清理杂物；

在行进过程中，需要越障时，先通过限位组件4对套筒3进行限位，然后通过驱动组件2实现拖地刷11的上升，当拖地刷11上升到位后，即可越过障碍物，继续工作。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种可升降式扫地机器人拖地刷，其特征在于，包括：

拖地刷组件(1)，所述拖地刷组件(1)包括拖地刷(11)、旋转轴(12)和第一螺杆(13)，所述旋转轴(12)同轴设置在拖地刷(11)顶部中心，所述旋转轴(12)外缘于轴向上设有两个平行的切面(121)，所述第一螺杆(13)同轴固定设置于旋转轴(12)的顶端；

与所述旋转轴(12)传动连接的驱动组件(2)，所述驱动组件(2)包括驱动电机(21)、驱动齿轮(22)、第一传动齿轮(23)、第二传动齿轮(24)以及从动齿轮盘(25)，所述驱动齿轮(22)同轴固定在驱动电机(21)的输出端，所述第一传动齿轮(23)与驱动齿轮(22)啮合，所述第二传动齿轮(24)分别与第一传动齿轮(23)和从动齿轮盘(25)啮合，所述从动齿轮盘(25)同轴滑动装配在旋转轴(12)上，其中心设有与旋转轴(12)横截面形状对应的旋转轴安装孔(251)；

螺纹装配于所述第一螺杆(13)上的套筒(3)，其内部设有与第一螺杆(13)相配的内螺纹，所述套筒(3)外缘上设有一对限位耳(31)；

设置于所述套筒(3)一侧、用于对套筒(3)进行限位的限位组件(4)；及

将所述驱动组件(2)、套筒(3)和限位组件(4)罩住的壳体(5)，所述壳体(5)底部固定在扫地机器人上。

2.根据权利要求1所述的一种可升降式扫地机器人拖地刷，其特征在于，所述壳体(5)包括底壳(51)、中壳(52)和顶壳(53)，所述底壳(51)固定在扫地机器人上，所述驱动齿轮(22)、第一传动齿轮(23)、第二传动齿轮(24)以及从动齿轮盘(25)分别设置于底壳(51)与中壳(52)之间；

所述驱动电机(21)倒装在中壳(52)上，其输出端向底壳(51)与中壳(52)之间延伸；

所述第一传动齿轮(23)和第二传动齿轮(24)分别转动装配在底壳(51)与中壳(52)之间；

所述从动齿轮盘(25)底部通过第一轴承(101)转动装配在底壳(51)上，所述中壳(52)内设有与旋转轴(12)同轴且抵在从动齿轮盘(25)顶面的环状限位座(521)，所述旋转轴(12)依次贯穿第一轴承(101)和环状限位座(521)竖直向上延伸。

3.根据权利要求2所述的一种可升降式扫地机器人拖地刷，其特征在于：所述套筒(3)和限位组件(4)分别位于中壳(52)与顶壳(53)之间，所述套筒(3)下端通过第二轴承(102)与中壳(52)转动连接、上端通过第三轴承(103)与顶壳(53)转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种可升降式扫地机器人拖地刷，其特征在于，所述限位组件(4)包括固定设置于中壳(52)与顶壳(53)之间且位于套筒(3)一侧的电磁阀(41)，所述电磁阀(41)包括电磁铁阀体(411)、阀杆(412)以及复位弹簧(413)，所述阀杆(412)指向套筒(3)方向；

失电状态下，阀杆(412)远离套筒(3)；

通电状态下，阀杆(412)抵住套筒(3)对限位耳(31)进行限位。

5.根据权利要求4所述的一种可升降式扫地机器人拖地刷，其特征在于，所述电磁铁阀体(411)顶部设有多个平行的散热片(414)。

6.根据权利要求2所述的一种可升降式扫地机器人拖地刷，其特征在于，还包括上升到位感应模块(6)，所述上升到位感应模块(6)包括设置于顶壳(53)顶部、与第一螺杆(13)同轴的通道(61)以及于通道(61)径向上布置的红外发射器(62)和红外接收器(63)，顶壳(53)顶部设有与通道(61)对应的通孔供第一螺杆(13)通过。

7.根据权利要求1所述的一种可升降式扫地机器人拖地刷，其特征在于，所述第一螺杆(13)的外径大于旋转轴(12)上两个切面(121)之间的距离。

8.根据权利要求2所述的一种可升降式扫地机器人拖地刷，其特征在于：所述第一传动齿轮(23)和第二传动齿轮(24)分别由齿轮轴以及上下同轴设置的大齿盘和小齿盘组成，所述第一传动齿轮(23)的大齿盘在下、小齿盘在上，所述第二传动齿轮(24)的大齿盘在上、小齿盘在下；

所述第一传动齿轮(23)的大齿盘与驱动齿轮(22)啮合、小齿盘与第二传动齿轮(24)的大齿盘啮合；

所述第二传动齿轮(24)的小齿盘与从动齿轮盘(25)啮合；

所述环状限位座(521)上设有与第二传动齿轮(24)的大齿圈对应的缺口(5211)。

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