CN219089109U - 一种升降机构和扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种升降机构，用于升降扫地机器人的清洁部，包括壳体、驱动件、主动斜齿轮和升降斜齿轮，驱动件设置于壳体上，主动斜齿轮和升降斜齿轮设置于壳体内部；驱动件用于驱动主动斜齿轮转动，主动斜齿轮与升降斜齿轮相啮合；其中，驱动件驱动主动斜齿轮转动，由于主动斜齿轮与升降斜齿轮相啮合，进而带动升降斜齿轮转动，且驱动升降斜齿轮进行上下移动；清洁部通过转动轴与升降斜齿轮相连接，使得升降斜齿轮带动清洁部进行转动升降；当清洁部升起靠近壳体的下底面且清洁部的下端与地面呈距离时，扫地机器人可越过障碍物，障碍物从清洁部的下方经过，不会影响清洁部。本实用新型还提供了一种扫地机器人。

Description

一种升降机构和扫地机器人

技术领域

本实用新型涉及扫地机器人技术领域，尤其是一种升降机构和扫地机器人。

背景技术

目前，市面上带抹布拖地功能的扫地机，为了过类似台阶的障碍物，抹布转盘都需要设置成可上下升降的结构，将抹布转盘升起以越过障碍物，常见的做法是通过在转盘轴上设置弹簧结构实现的，但是通过弹簧结构实现升降的设置不合理，弹簧的浮动行程的大小直接会影响抹布对地面的压力大小，由胡克定律F＝Kx可推算得知，转盘上下浮动行程越大，抹布对地面的压力越小，抹布对地面的压力大小直接影响了对地面的清洁效果，转盘上的弹簧行程小了则会影响能否顺利过台阶面；而采用电机驱动拖布的结构又过于复杂和不稳定，容易出现升降结构失效的情况。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种升降机构和扫地机器人，其通过驱动件、主动斜齿轮和升降斜齿轮的配合实现清洁部的升降，结构简单、合理、可靠；本实用新型还提供了一种扫地机器人。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案来实现的：

一种升降机构，用于升降扫地机器人的清洁部，所述升降机构包括壳体、驱动件、主动斜齿轮和升降斜齿轮，所述驱动件设置于所述壳体上，所述主动斜齿轮和所述升降斜齿轮设置于所述壳体内部，且所述升降斜齿轮的轴线垂直于所述壳体的底面；

所述驱动件用于驱动所述主动斜齿轮转动，所述主动斜齿轮与所述升降斜齿轮相啮合以将所述主动斜齿轮的正反转运动转化为所述升降斜齿轮沿其自身轴线的升降运动；

所述清洁部设置于所述壳体的外部下端，且所述清洁部通过转动轴与所述升降斜齿轮相连接，且所述转动轴与所述升降斜齿轮之间被限制做相对轴向运动。

具体地，本实用新型中的扫地机器人所跨越的障碍物的高度矮于所述扫地机器人的下底面的高度。

所述升降机构设置于所述扫地机器人的内部，通过所述转动轴的连接，使得所述清洁部位于所述扫地机器人的下方，以使所述扫地机器人工作时，所述清洁部对地面进行清理。

所述转动轴与所述升降斜齿轮之间被限制做相对轴向运动不仅可以实现所述升降斜齿轮的升降以带动所述转动轴的升降；而且不影响所述转动轴的自旋转以带动清洁部的旋转。

采用上述结构，所述驱动件驱动所述主动斜齿轮转动，由于所述主动斜齿轮与所述升降斜齿轮相啮合，进而带动所述升降斜齿轮转动，且驱动所述升降斜齿轮进行上下移动；所述清洁部通过转动轴与所述升降斜齿轮相连接，使得所述升降斜齿轮在转动升降时，也带动所述清洁部进行转动升降；当所述清洁部升起靠近所述壳体的下底面且所述清洁部的下端与地面呈距离时，所述扫地机器人可越过障碍物，障碍物从所述清洁部的下方经过，不会影响所述清洁部，且所述清洁部下降贴合地面时，也不会影响对地面的压力，保证了所述扫地机器人对地面的清洁效果。进一步地，所述升降机构还包括升降弹簧，所述升降弹簧的两端分别与所述升降斜齿轮与所述壳体的内表面相抵接，以使所述升降斜齿轮具有朝上运动的趋势。

具体地，所述升降弹簧可位于所述升降斜齿轮的上方，或者位于所述升降斜齿轮的下方。

采用上述结构，所述升降弹簧的设置使得所述升降斜齿轮具有朝上运动的趋势，即所述主动斜齿轮和所述升降弹簧共同驱动所述升降斜齿轮向上运动。该结构增加了所述升降斜齿轮上升的驱动力，所述升降弹簧能够平衡所述清洁部的重力，使得所述升降斜齿轮和所述清洁部上升更加顺畅，避免出现卡顿的情况发生，进而有利于保证所述扫地机器人顺利通过障碍物。

进一步地，所述升降斜齿轮朝向所述壳体内表面底面的一侧凹陷形成第一弹簧槽，所述壳体的内表面底面对应位置处凹陷形成第二弹簧槽，所述升降弹簧的一端设置于所述第一弹簧槽内，所述升降弹簧的另一端设置于所述第二弹簧槽内。

采用上述结构，所述第一弹簧槽和所述第二弹簧槽的设置，为所述升降弹簧提供安装空间，且也有利于增加所述弹簧两端分别和所述升降斜齿轮以及所述所述壳体内表面之间的连接。

进一步地，所述升降斜齿轮的中部具有连接筒，所述转动轴贯穿所述连接筒并与所述连接筒连接，所述升降弹簧套接于所述连接筒的外部，所述第一弹簧槽、所述第二弹簧槽、所述升降弹簧和所述连接筒同轴设置。

采用上述结构，所述连接筒用于将所述升降斜齿轮连接在所述转动轴上，且所述升降弹簧套接于所述连接筒的外部，所述第一弹簧槽、所述第二弹簧槽、所述升降弹簧和所述连接筒同轴设置，该结构对所述升降弹簧有导向作用，有利于防止所述升降弹簧在伸缩时发生位置偏移。

进一步地，所述驱动件包括驱动电机和蜗杆，所述驱动电机设置于所述壳体上，所述蜗杆设置于所述壳体内部，所述蜗杆与所述驱动电机的驱动轴相连接，且所述蜗杆与所述主动斜齿轮相啮合以驱动所述主动斜齿轮转动。

采用上述结构，所述驱动电机驱动所述蜗杆转动，所述蜗杆转动能够驱动所述主动斜齿轮转动，进而促使所述升降斜齿轮和所述清洁部实现升降。

在其他实施例中，所述驱动件还可以是工作电机的输出轴直接与所述主动斜齿轮相连接，所述工作电机转动带动所述主动斜齿轮转动。

进一步地，所述主动斜齿轮包括同轴设置的驱动部和升降斜齿部，所述驱动部与所述蜗杆啮合，所述升降斜齿部与所述升降斜齿轮啮合，即所述主动斜齿轮为双联齿轮。

进一步地，

所述主动斜齿轮的轴线处贯穿设置有限位轴，且所述限位轴的两端与所述壳体相连接。

具体地，所述壳体的内顶部在所述主动斜齿轮的轴线对应位置处设置有限位部，所述限位部包括下端为开口状槽型的限位筒，所述限位轴插接于所述限位筒中并与所述限位筒转动连接，且所述限位筒的下端与所述主动斜齿轮间隙配合；所述壳体的内底面正对所述限位部处设置有凹槽，所述限位轴的下端插接于所述凹槽内并与所述凹槽转动连接。

采用上述结构，所述限位部的设置一方面用于安装所述限位轴，另一方面所述限位部对所述主动斜齿轮的轴向有限制作用，防止所述主动斜齿轮发生轴向位移。

进一步地，所述升降斜齿轮设置有与所述转动轴相匹配的连接孔，所述转动轴插设于所述连接孔中，所述转动轴的外壁设置有限位槽，所述连接孔的内壁设置有限位凸起，所述限位凸起用于卡接于所述限位槽内。

具体的，所述连接筒的内孔形成为所述连接孔，所述限位槽为环形槽，所述限位凸起为环形凸起；

采用上述结构，所述限位凸起卡接于所述限位槽内，该结构有利于加强所述连接筒与所述转动轴之间的连接，防止所述升降斜齿轮和所述转动轴两者在轴向上发生相对位移。

进一步地，所述壳体底面和顶面分别设置有第一转动孔和第二转动孔，所述转动轴的一端穿过所述第一转动孔后贯穿所述升降斜齿轮以与所述第二转动孔连接，且所述转动轴与所述第一转动孔和第二转动孔滑动连接。

采用上述结构，所述第一转动孔和第二转动孔的设置为所述转动轴提供安装空间，供所述转动轴转动，并为所述升降斜齿轮和所述转动轴升降提供导向，防止所述升降斜齿轮和所述转动轴在升降时发生位置偏移。

本实用新型还提供一种扫地机器人，包括机体、清洁部以及如上述所述的升降机构。

进一步地，所述清洁部包括转盘支架和旋转抹布，所述升降机构的转动轴的下端连接所述转盘支架，所述旋转抹布与所述转盘支架固定连接且设置于所述转盘支架的底部。

具体地，所述清洁部包括转盘支架和旋转抹布或地刷。

进一步地，所述扫地机器人还包括感应器，所述驱动电机与所述感应器电连接。

采用上述结构，在过障碍物时，转动的清洁部与障碍物侧壁接触摩擦，增加了一个额外的阻力，使得所述驱动电机电流变大，反应给所述感应器，以感知到障碍物，所述感应器控制所述驱动电机反向转动，实现所述清洁部升起，以便于扫地机器人越过障碍物。

在扫地机器人电量不足时，需移动返回基站充电，如果清洁部与地面接触而导致摩擦力过大，会使得驱动轮的电流变大，影响回充路上的电池效率，此时可通过升降结构使得清洁部升高，减小清洁部与地面的摩擦力，从而降低回充路上的电池损耗。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型的升降机构和扫地机器人，驱动件驱动主动斜齿轮转动，由于主动斜齿轮与升降斜齿轮相啮合，进而带动升降斜齿轮转动，且驱动升降斜齿轮进行上下移动；清洁部通过转动轴与升降斜齿轮相连接，使得升降斜齿轮在转动升降时，也带动清洁部进行转动升降；当清洁部升起靠近壳体的下底面且清洁部的下端与地面呈距离时，扫地机器人可越过障碍物，障碍物从清洁部的下方经过，不会影响清洁部，且清洁部下降贴合地面时，也不会影响对地面的压力，保证了扫地机器人对地面的清洁效果。

(2)本实用新型的升降机构和扫地机器人，其中利用齿轮之间的传动加之升降弹簧一起驱动，增加了所述升降斜齿轮上升的驱动力，所述升降弹簧能够平衡所述清洁部的重力，使得所述升降斜齿轮和所述清洁部上升更加顺畅，避免出现卡顿的情况发生，进而有利于保证所述扫地机器人顺利通过障碍物。

附图说明

图1为本实用新型的扫地机器人的整体仰视结构示意图；

图2为本实用新型的扫地机器人的整体侧视炸结构示意图；

图3为本实用新型的升降机构爆炸图；

图4为本实用新型的升降机构剖面结构示意图。

附图标记：1壳体；101第二弹簧槽；102限位部；103第一转动孔；104第二转动孔；2驱动件；201驱动电机；202蜗杆；3主动斜齿轮；301限位轴；302驱动部；303升降斜齿部；4升降斜齿轮；401第一弹簧槽；402连接筒；403限位凸起；404连接孔；5升降弹簧；6转动轴；601限位槽；7清洁部；701转盘支架；702旋转抹布；8障碍物；9机体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1-4所示，一种升降机构，用于升降扫地机器人的清洁部7，所述升降机构包括壳体1、驱动件2、主动斜齿轮3和升降斜齿轮4，所述驱动件2设置于所述壳体1上，所述主动斜齿轮3和所述升降斜齿轮4设置于所述壳体1内部，且所述升降斜齿轮4的轴线垂直于所述壳体1的底面；

所述驱动件2用于驱动所述主动斜齿轮3转动，所述主动斜齿轮3与所述升降斜齿轮4相啮合以将所述主动斜齿轮3的正反转运动转化为所述升降斜齿轮4沿其自身轴线的升降运动；

所述清洁部7设置于所述壳体1的外部下端，且所述清洁部7通过转动轴6与所述升降斜齿轮4相连接，且所述转动轴6与所述升降斜齿轮4之间被限制做相对轴向运动。

具体地，本实用新型中的扫地机器人所跨越的障碍物8的高度矮于所述扫地机器人的下底面的高度。

所述升降机构设置于所述扫地机器人的内部，通过所述转动轴6的连接，使得所述清洁部7位于所述扫地机器人的下方，以使所述扫地机器人工作时，所述清洁部7对地面进行清理。

所述转动轴6与所述升降斜齿轮4之间被限制做相对轴向运动不仅可以实现所述升降斜齿轮4的升降以带动所述转动轴6的升降；而且不影响所述转动轴6的自旋转以带动清洁部7的旋转。

采用上述结构，所述驱动件2驱动所述主动斜齿轮3转动，由于所述主动斜齿轮3与所述升降斜齿轮4相啮合，进而带动所述升降斜齿轮4转动，且驱动所述升降斜齿轮4进行上下移动；所述清洁部7通过转动轴6与所述升降斜齿轮4相连接，使得所述升降斜齿轮4在转动升降时，也带动所述清洁部7进行转动升降；当所述清洁部7升起靠近所述壳体1的下底面且所述清洁部7的下端与地面呈距离时，所述扫地机器人可越过障碍物8，障碍物8从所述清洁部7的下方经过，不会影响所述清洁部7，且所述清洁部7下降贴合地面时，也不会影响对地面的压力，保证了所述扫地机器人对地面的清洁效果。

进一步地，所述升降机构还包括升降弹簧5，所述升降弹簧5的两端分别与所述升降斜齿轮4与所述壳体1的内表面相抵接，以使所述升降斜齿轮4具有朝上运动的趋势。

具体地，所述升降弹簧5可位于所述升降斜齿轮4的上方，或者位于所述升降斜齿轮4的下方。

采用上述结构，所述升降弹簧5的设置使得所述升降斜齿轮4具有朝上运动的趋势，即所述主动斜齿轮3和所述升降弹簧5共同驱动所述升降斜齿轮4向上运动。该结构增加了所述升降斜齿轮4上升的驱动力，所述升降弹簧5能够平衡所述清洁部7的重力，使得所述升降斜齿轮4和所述清洁部7上升更加顺畅，避免出现卡顿的情况发生，进而有利于保证所述扫地机器人顺利通过障碍物8。

进一步地，所述升降斜齿轮4朝向所述壳体1内表面底面的一侧凹陷形成第一弹簧槽401，所述壳体1的内表面底面对应位置处凹陷形成第二弹簧槽101，所述升降弹簧5的一端设置于所述第一弹簧槽401内，所述升降弹簧5的另一端设置于所述第二弹簧槽101内。

采用上述结构，所述第一弹簧槽401和所述第二弹簧槽101的设置，为所述升降弹簧5提供安装空间，且也有利于增加所述弹簧两端分别和所述升降斜齿轮4以及所述所述壳体1内表面之间的连接。

进一步地，所述升降斜齿轮4的中部具有连接筒402，所述转动轴6贯穿所述连接筒402并与所述连接筒402连接，所述升降弹簧5套接于所述连接筒402的外部，所述第一弹簧槽401、所述第二弹簧槽101、所述升降弹簧5和所述连接筒402同轴设置。

采用上述结构，所述连接筒402用于将所述升降斜齿轮4连接在所述转动轴6上，且所述升降弹簧5套接于所述连接筒402的外部，所述第一弹簧槽401、所述第二弹簧槽101、所述弹簧和所述连接筒402同轴设置，该结构对所述升降弹簧5有导向作用，有利于防止所述升降弹簧5在伸缩时发生位置偏移。

进一步地，所述驱动件2包括驱动电机201和蜗杆202，所述驱动电机201设置于所述壳体1上，所述蜗杆202设置于所述壳体1内部，所述蜗杆202与所述驱动电机201的驱动轴相连接，且所述蜗杆202与所述主动斜齿轮3相啮合以驱动所述主动斜齿轮3转动；。

采用上述结构，所述驱动电机201驱动所述蜗杆202转动，所述蜗杆202转动能够驱动所述主动斜齿轮3转动，进而促使所述升降斜齿轮4和所述清洁部7实现升降。

在其他实施例中，所述驱动件2还可以是工作电机的输出轴直接与所述主动斜齿轮3相连接，所述工作电机转动带动所述主动斜齿轮3转动。

进一步地，所述主动斜齿轮3包括同轴设置的驱动部302和升降斜齿部303，所述驱动部302与所述蜗杆202啮合，所述升降斜齿部303与所述升降斜齿轮4啮合，即所述主动斜齿轮3为双联齿轮。

进一步地，

所述主动斜齿轮3的轴线处贯穿设置有限位轴301，且所述限位轴301的两端与所述壳体1相连接。

具体地，所述壳体1的内顶部在所述主动斜齿轮3的轴线对应位置处设置有限位部102，所述限位部102包括下端为开口状槽型的限位筒，所述限位轴301插接于所述限位筒中并与所述限位筒转动连接，且所述限位筒的下端与所述主动斜齿轮3间隙配合；所述壳体1的内底面正对所述限位部102处设置有凹槽，所述限位轴301的下端插接于所述凹槽内并与所述凹槽转动连接。

采用上述结构，所述限位部102的设置一方面用于安装所述限位轴301，另一方面所述限位部102对所述主动斜齿轮3的轴向有限制作用，防止所述主动斜齿轮3发生轴向位移。

进一步地，所述升降斜齿轮4设置有与所述转动轴6相匹配的连接孔404，所述转动轴6插设于所述连接孔404中，所述转动轴6的外壁设置有限位槽601，所述连接孔404的内壁设置有限位凸起403，所述限位凸起403用于卡接于所述限位槽601内。

具体的，所述连接筒402的内孔形成为所述连接孔404，所述限位槽601为环形槽，所述限位凸起403为环形凸起；

采用上述结构，所述限位凸起403卡接于所述限位槽601内，该结构有利于加强所述连接筒402与所述转动轴6之间的连接，防止所述升降斜齿轮4和所述转动轴6两者在轴向上发生相对位移。

进一步地，所述壳体1底面和顶面分别设置有第一转动孔103和第二转动孔104，所述转动轴6的一端穿过所述第一转动孔103后贯穿所述升降写齿轮4以与所述第二转动孔104连接，且所述转动轴6与所述第一转动孔103和第二转动孔104滑动连接。

采用上述结构，所述第一转动孔103和第二转动孔104的设置为所述转动轴6提供安装空间，供所述转动轴6转动，并为所述升降斜齿轮4和所述转动轴6升降提供导向，防止所述升降斜齿轮4和所述转动轴6在升降时发生位置偏移。

本实用新型还提供一种扫地机器人，包括机体9、清洁部7以及如上述所述的升降机构。

进一步地，所述清洁部7包括转盘支架701和旋转抹布702，所述升降机构的转动轴6的下端连接所述转盘支架701，所述旋转抹布702与所述转盘支架701固定连接且设置于所述转盘支架701的底部。

具体地，所述清洁部7包括转盘支架701和旋转抹布702或地刷。

进一步地，所述扫地机器人还包括感应器，所述驱动电机201与所述感应器电连接。

采用上述结构，在过障碍物8时，转动的清洁部7与障碍物8侧壁接触摩擦，增加了一个额外的阻力，使得所述驱动电机201电流变大，反应给所述感应器，以感知到障碍物8，所述感应器控制所述驱动电机201反向转动，实现所述清洁部7升起，以便于扫地机器人越过障碍物8。

且在扫地机器人电量不足时，需移动返回基站充电，如果清洁部7与地面接触而导致摩擦力过大，会使得驱动轮的电流变大，影响回充路上的电池效率，此时可通过升降结构使得清洁部7升高，减小清洁部7与地面的摩擦力，从而降低回充路上的电池损耗。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种升降机构，用于升降扫地机器人的清洁部(7)，其特征在于，所述升降机构包括壳体(1)、驱动件(2)、主动斜齿轮(3)和升降斜齿轮(4)，所述主动斜齿轮(3)和所述升降斜齿轮(4)设置于所述壳体(1)内部，且所述升降斜齿轮(4)的轴线垂直于所述壳体(1)的底面；

所述驱动件(2)用于驱动所述主动斜齿轮(3)转动，所述主动斜齿轮(3)与所述升降斜齿轮(4)相啮合以将所述主动斜齿轮(3)的正反转运动转化为所述升降斜齿轮(4)沿其自身轴线的升降运动；

所述清洁部(7)设置于所述壳体(1)的外部下端，且所述清洁部(7)通过转动轴(6)与所述升降斜齿轮(4)相连接，且所述转动轴(6)与所述升降斜齿轮(4)之间被限制做相对轴向运动。

2.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于，还包括升降弹簧(5)，所述升降弹簧(5)的两端分别与所述升降斜齿轮(4)和所述壳体(1)的内表面相抵接，以使所述升降斜齿轮(4)具有朝上运动的趋势。

3.根据权利要求2所述的升降机构，其特征在于，所述升降斜齿轮(4)朝向所述壳体(1)内表面底面的一侧凹陷形成第一弹簧槽(401)，所述壳体(1)的内表面底面对应位置处凹陷形成第二弹簧槽(101)，所述升降弹簧(5)的一端设置于所述第一弹簧槽(401)内，所述升降弹簧(5)的另一端设置于所述第二弹簧槽(101)内。

4.根据权利要求3所述的升降机构，其特征在于，所述升降斜齿轮(4)的中部具有连接筒(402)，所述转动轴(6)贯穿所述连接筒(402)并与所述连接筒(402)连接，所述升降弹簧(5)套接于所述连接筒(402)的外部，所述第一弹簧槽(401)、所述第二弹簧槽(101)、所述升降弹簧(5)和所述连接筒(402)同轴设置。

5.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于，所述驱动件(2)包括驱动电机(201)和蜗杆(202)，所述蜗杆(202)设置于所述壳体(1)内部，所述蜗杆(202)与所述驱动电机(201)的驱动轴相连接，且所述蜗杆(202)与所述主动斜齿轮(3)相啮合以驱动所述主动斜齿轮(3)转动；

所述主动斜齿轮(3)包括同轴设置的驱动部(302)和升降斜齿部(303)，所述驱动部(302)与所述蜗杆(202)啮合，所述升降斜齿部(303)与所述升降斜齿轮(4)啮合。

6.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于，

所述主动斜齿轮(3)的轴线处贯穿设置有限位轴(301)，且所述限位轴(301)的两端与所述壳体(1)相连接。

7.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于，所述升降斜齿轮(4)设置有与所述转动轴(6)相匹配的连接孔(404)，所述转动轴(6)插设于所述连接孔(404)中，所述转动轴(6)的外壁设置有限位槽(601)，所述连接孔(404)的内壁设置有限位凸起(403)，所述限位凸起(403)用于卡接于所述限位槽(601)内。

8.根据权利要求4所述的升降机构，其特征在于，所述壳体(1)底面和顶面分别设置有第一转动孔(103)和第二转动孔(104)，所述转动轴(6)的一端穿过所述第一转动孔(103)后贯穿所述升降斜齿轮(4)以与所述第二转动孔(104)连接，且所述转动轴(6)与所述第一转动孔(103)和第二转动孔(104)滑动连接。

9.一种扫地机器人，其特征在于，包括机体(9)、清洁部(7)以及如权利要求1至8中任一项所述的升降机构。

10.根据权利要求9所述的扫地机器人，其特征在于，所述清洁部(7)包括转盘支架(701)和旋转抹布(702)，所述升降机构的转动轴(6)的下端连接所述转盘支架(701)，所述旋转抹布(702)与所述转盘支架(701)固定连接且设置于所述转盘支架(701)的底部。

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