TW201828873A - 清掃機 - Google Patents

清掃機 Download PDF

Info

Publication number
TW201828873A
TW201828873A TW106146299A TW106146299A TW201828873A TW 201828873 A TW201828873 A TW 201828873A TW 106146299 A TW106146299 A TW 106146299A TW 106146299 A TW106146299 A TW 106146299A TW 201828873 A TW201828873 A TW 201828873A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
roller
motor
cleaning machine
driving
housing
Prior art date
Application number
TW106146299A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI661801B (zh
Inventor
陸炯圭
金相祚
Original Assignee
南韓商Lg電子股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 南韓商Lg電子股份有限公司 filed Critical 南韓商Lg電子股份有限公司
Publication of TW201828873A publication Critical patent/TW201828873A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI661801B publication Critical patent/TWI661801B/zh

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2894Details related to signal transmission in suction cleaners
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/02Floor surfacing or polishing machines
    • A47L11/10Floor surfacing or polishing machines motor-driven
    • A47L11/14Floor surfacing or polishing machines motor-driven with rotating tools
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/02Floor surfacing or polishing machines
    • A47L11/10Floor surfacing or polishing machines motor-driven
    • A47L11/14Floor surfacing or polishing machines motor-driven with rotating tools
    • A47L11/18Floor surfacing or polishing machines motor-driven with rotating tools the tools being roll brushes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/40Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A47L11/4072Arrangement of castors or wheels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/009Carrying-vehicles; Arrangements of trollies or wheels; Means for avoiding mechanical obstacles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2836Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means characterised by the parts which are controlled
    • A47L9/2842Suction motors or blowers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2836Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means characterised by the parts which are controlled
    • A47L9/2852Elements for displacement of the vacuum cleaner or the accessories therefor, e.g. wheels, casters or nozzles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/04Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/06Control of the cleaning action for autonomous devices; Automatic detection of the surface condition before, during or after cleaning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2805Parameters or conditions being sensed
    • A47L9/281Parameters or conditions being sensed the amount or condition of incoming dirt or dust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/46Systems consisting of a plurality of gear trains each with orbital gears, i.e. systems having three or more central gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Vacuum Cleaner (AREA)
  • Nozzles For Electric Vacuum Cleaners (AREA)

Abstract

本發明涉及一種清掃機,包括:一清掃機本體,具有一控制器;一滾輪罩,安裝在該清掃機本體上;一驅動模組,耦接到該滾輪罩並可上下移動;一驅動滾輪,耦接到該驅動模組並且被配置為透過接收來自該驅動模組的驅動力而可旋轉;一懸架,被配置以引導該驅動模組的向上和向下運動並吸收該驅動模組上下移動時的衝擊;一連結構件,可旋轉地安裝在該滾輪罩上,並且當該驅動模組向下移動一預設距離時,該連結構件藉由與該驅動模組的一突起接觸而旋轉;以及一開關,回應該連結構件的旋轉而被按壓以傳送一訊號至該控制器。

Description

清掃機
本發明涉及一種清掃機,具有用於移動清掃機的本體的驅動滾輪。
清掃機是一種可以執行例如擦拭或吸入灰塵或其他異物的清潔功能的裝置。清掃機可以在地板表面上執行清潔功能,且可以包括用於沿著地板表面移動清掃機的本體的滾輪。
一種類型的清掃機可以包括未被驅動並可滾動以使得清掃機移動的滾輪,以便當外力(例如:被使用者推動)施加到清掃機本體時,使得清掃機本體能相對於地板移動。其他類型的清掃機可以是自主推進的。例如,一種類型的清掃機可以具有從動滾輪,該從動滾輪基於接收一方向的輸入,諸如感測使用者對清潔噴嘴的移動,而自動地旋轉以移動本體。在另一個例子中,清掃機器人(也稱為自動清掃機)可以在自身行進的同時執行清潔功能而無需使用者的操縱。這些和其他類型的自主推進式清掃機可以使用驅動滾輪,以基於接收來自驅動馬達的驅動力而旋轉。
為了使清掃機具有穩定的行進性能,即使地板不平整或者清掃機在地板表面發生其他變化時,驅動滾輪仍應保持與地板表面接觸以傳遞驅動力。因此,在清掃機沿著地板表面移動時所產生之對驅動滾輪的衝擊或撞擊可被減弱或緩衝,使得驅動滾輪保持與地板表面接觸。
關於緩衝對清潔器的輪子的衝擊或撞擊,韓國專利公開第10-2016-0121844號(2016年10月21日公開)揭露一種懸架結構,其中驅動滾輪連接到驅動臂,以旋轉軸為中心旋轉,並且彈性構件連接到殼體和驅動臂以彈性地支撐驅動臂。該結構表現出隨著驅動滾輪的旋轉方向而不同的懸架效率。例如,當驅動滾輪沿著某一方向(例如,順時針)旋轉時,該懸架結構可以提 供一定程度的懸架性能,但是當驅動滾輪沿另一方向(例如,逆時針)旋轉時,卻可能提供較低程度的懸架性能。此外,該懸架結構提供驅動馬達,連接到驅動臂的一側並且在其中具有齒輪部,且驅動滾輪連接到驅動臂的另一側,使得驅動馬達、驅動臂和驅動滾輪需要安裝空間,其可能在清掃機中佔據大量體積。
上述參考文獻在此引入作為參考,在適當的情況下適用於附加或替代細節、特徵及/或技術背景的適當教示。
包括驅動滾輪與驅動馬達的驅動單元可以形成為包括連接機構的模組,以將驅動單元連接到清掃機。該驅動單元還可以包括電線連接機構,以將驅動馬達電連接到清掃機的電源。此外,可以在最後組裝時將與驅動單元分離的附加組件(例如,蓋)安裝到驅動單元。這種複雜的組裝結構可能會增加驅動單元的缺陷率,且可能導致不期望的副作用,其中當模組化的驅動單元安裝在清掃機中或從清掃機移除時,清掃機中的其他組件可能受損。
另外,當清掃機本體被障礙物阻擋時,驅動滾輪可能停止旋轉,或者即使清掃機本體被使用者提起,驅動滾輪也可繼續旋轉。這些類型的滾輪移動可能會降低清掃機的穩定性,並可能降低使用者對清掃機的滿意度。
本發明的第一態樣係提供一種清掃機,無論驅動滾輪的旋轉方向為何,該清掃機都能夠表現出相同的懸架性能。
本發明的第二態樣係提供一種具有與驅動滾輪的操作相關聯的小型化結構的清掃機。
本發明的第三態樣係提供一種清掃機,其中與驅動滾輪的操作相關聯的結構可以安裝在清掃機本體上以便電連接到該清掃機本體,且利於維修。
本發明的第四態樣係提供一種清掃機,能夠透過物理性地檢測驅動滾輪未與地板表面接觸的狀態,來控制驅動滾輪的旋轉。
為了實現本發明的第一態樣,提供一種清掃機,包括:一清掃機本體,具有一控制器;一滾輪罩,安裝在該清掃機本體上;一驅動模組,耦接到該滾輪罩而可上下移動;一驅動滾輪,耦接到該驅動模組,並被配置以藉由接收來自該驅動模組的驅動力而可旋轉;一導桿,耦接到該滾輪罩,並沿著一上下方向設置,該導桿被插入穿過該驅動模組以引導該驅動模組的向上和向下 移動;以及一彈性構件,圍繞該導桿並且分別連接到該滾輪罩和該驅動模組,以在該驅動模組上下移動時吸收衝擊。
本發明的第一態樣亦可以透過一種清掃機來實現,該清掃機包括:一清掃機本體,具有一控制器;一驅動模組,設置有一殼體,該殼體耦接到該清掃機本體的一滾輪外殼而可上下移動;一驅動馬達,安裝在該殼體;以及一行星齒輪裝置,用於降低該驅動馬達的旋轉;一驅動滾輪,連接到該行星齒輪裝置而可旋轉;一導桿,耦接到該滾輪罩,並在一上下方向設置,該導桿被插入穿過該殼體以導引該殼體向上與向下運動;以及一彈性構件,圍繞該導桿並分別連接至該滾輪罩和該殼體,以在該殼體上下移動時吸收衝擊。
為了實現本發明的第二態樣,提供一種清掃機,包括:一清掃機本體,具有一控制器;一滾輪罩,安裝在該清掃機本體;一驅動模組,設置有一殼體,該殼體耦接到該滾輪罩而可上下移動;一驅動馬達,安裝在該殼體;以及一行星齒輪裝置,用於降低該驅動馬達的旋轉;一驅動滾輪,連接到該行星齒輪裝置而可旋轉;以及一懸架,被配置以引導該殼體的上下移動並且在該殼體上下移動時吸收衝擊。該驅動馬達的一旋轉軸與該滾輪的一旋轉軸可以同軸地配置,且該驅動滾輪可以設置有一容納部,該容納部形成在該驅動滾輪的一內側以容納該行星齒輪裝置。
本發明的第二態樣亦可以透過一種清掃機來實現,該清掃機包括:一清掃機本體,具有一控制器;一驅動模組,設置有一殼體,該殼體耦接到該清掃機本體的一滾輪外殼而可上下移動;一驅動馬達,安裝在該殼體;以及一行星齒輪裝置,用於降低該驅動馬達的旋轉;一驅動滾輪,連接到該行星齒輪裝置而可旋轉;以及一懸架,被配置以引導該殼體的向上與向下移動並在該殼體上下移動時吸收衝擊。該驅動馬達的一旋轉軸與該驅動滾輪的一旋轉軸可以同軸地配置,且該驅動滾輪可以設置有一容納部,該容納部形成在該驅動滾輪的一內側以容納該行星齒輪裝置。
為了實現本發明的第三態樣,提供一種清掃機,包括:一清掃機本體,具有位在其下部向上凹陷的一安裝部;以及一滾輪組件,可拆卸地安裝在該安裝部上。一第一連接器可以設置在該安裝部的一內表面上,並以面向該安裝部的一開口的方式面對該安裝部的該開口;以及一第二連接器可以設置在該滾輪組件的一上部上,且當該滾輪組件容納在該安裝部中時,該第二連接器 可以連接到該第一連接器。該清掃機還可以包括一耦接單元,當該滾輪組件容納在該安裝部中時,該耦接單元將該滾輪組件耦接到該清掃機本體。
為了實現本發明的第四態樣,提供一種清掃機,包括:一清掃機本體,具有一控制器;一滾輪罩,安裝在該清掃機本體上;一驅動模組,耦接到該滾輪罩而可上下移動;一驅動滾輪,耦接到該驅動模組並且被配置成透過接收來自該驅動模組的驅動力而可旋轉;一懸架,被配置以引導該驅動模組的上下移動並吸收該驅動模組上下移動時的衝擊;一連結構件,可旋轉地安裝在該滾輪罩上,並且當該驅動模組向下移動一預設距離時,該連結構件藉由與形成在該殼體上的一突起接觸而旋轉;以及一開關,回應該連結構件的旋轉而被按壓以傳送一按壓訊號至該控制器。
本發明的第四態樣亦可以透過一種清掃機來實現,該清掃機包括:一清掃機本體,具有一控制器;一驅動模組,設置有一殼體,該殼體耦接到該清掃機本體的一滾輪外殼而可上下移動;一驅動馬達,安裝在該殼體;以及一行星齒輪裝置,用於降低該驅動馬達的旋轉;一驅動滾輪,連接到該行星齒輪裝置而可旋轉;一連結構件,可旋轉地安裝在該滾輪外殼上,並且當該殼體向下移動一預設距離時,該連結構件藉由與形成在該殼體上的一突起接觸而旋轉;以及一開關,回應該連結構件的旋轉而被按壓以傳送一按壓訊號至該控制器。
上述清掃機可以如下配置。該驅動模組可以包括:一殼體,具有讓導桿插入其中的一通孔;一驅動馬達,安裝在該殼體上;以及一行星齒輪裝置,將該驅動馬達與該驅動滾輪彼此連接,並且降低該驅動馬達的轉速,以將減速後的轉速傳遞到驅動滾輪。該行星齒輪裝置可以包括:一第一行星齒輪部,與該驅動馬達的一旋轉軸互鎖;以及一第二行星齒輪部,與該第一行星齒輪部互鎖,並連接到該驅動滾輪。
該殼體可以包括:一主殼體,具有該通孔和安裝在該主殼體上的該驅動馬達,並且在其中容納該第一行星齒輪部;一中間殼體,耦接到該主殼體以覆蓋該第一行星齒輪部並且容納該第二行星齒輪部;以及一前殼體,耦接到該中間殼體以覆蓋該第二行星齒輪部。
該第一行星齒輪部可以包括:一第一太陽齒輪,耦接到該驅動馬達的該旋轉軸;一第一環形齒輪,形成在該主殼體上並將該第一太陽齒輪容納 在其中;複數個第一行星齒輪,與該第一太陽齒輪和該第一環形齒輪嚙合,以與該第一太陽齒輪相反的旋轉方向旋轉,並且以該第一太陽齒輪為中心,沿著與該第一太陽輪旋轉的相同方向公轉;以及一第一支撐架,可旋轉地支撐該複數個第一行星齒輪的每一個的旋轉軸。
該第二行星齒輪部可以包括:一第二太陽齒輪,設置在該第一支撐架上;一第二環形齒輪,形成在該中間殼體上並將該第二太陽齒輪容納在其中;複數個第二行星齒輪,與該第二太陽齒輪和該第二環形齒輪嚙合,並以與該第二太陽齒輪相反的旋轉方向旋轉,並且以該第二太陽齒輪為中心,沿著與該第二太陽齒輪旋轉的相同方向公轉;以及一第二支撐架,可旋轉地支撐該複數個第二行星齒輪的每一個的旋轉軸。
該第二支撐架可以設置有與該驅動滾輪的一耦接槽接合的一耦接突起,以防止該驅動滾輪空轉。該滾輪罩或該滾輪外殼可以包括:一第一固定部,該導桿的一上端固定到該第一固定部;以及一第二固定部,形成為面向該第一固定部,且該導桿的一下端固定到該第二固定部。該殼體可以被配置以藉由該第一固定部與該第二固定部之間的該導桿而可上下移動。
當該殼體向下移動一預定距離時,該殼體可以被該第二固定部鎖定。該彈性構件可以分別連接到該第一固定部和該殼體。當按下該開關時,該控制器可以停止該驅動馬達的操作。
該連結構件可以包括一第一連結構件,暴露於該突起所在的該滾輪罩的一側;以及一第二連結構件,耦接到該第一連結構件,且暴露於該開關所在的該滾輪罩的另一側。
透過上述解決態樣所獲得的本發明的功效如下。
第一,耦接到驅動滾輪的驅動模組可以沿著導桿上下移動,並且彈性構件可以吸收驅動模組上下移動時所產生的衝擊,可以導致均勻地實現貼地功能和緩衝衝擊功能,而不論驅動滾輪的旋轉方向如何。
第二,用於降低驅動馬達的轉數並且將降低的轉數傳遞到驅動滾輪的齒輪裝置可以被配置為行星齒輪裝置。因此,驅動馬達的旋轉軸和驅動滾輪的旋轉軸可以被同軸地配置,並且行星齒輪裝置可以容納在形成在驅動滾輪內部的容納部中,因此最小化與驅動滾輪操作相關的結構。這可以有助於清掃機的小型化或增加另一個部件(例如:灰塵容器)的體積。
第三,當滾輪組件被插入到形成在清掃機本體內的安裝部中時,設置在安裝部上的第一連接器可以連接到設置在滾輪組件上的第二連接器,因此有利於滾輪組件安裝和電連接到清掃機本體。另外,當滾輪組件出現故障時,僅有滾輪組件可以從清掃機本體上拆下來以進行檢查、修理、更換等。這樣可以有利於維護該滾輪組件。
第四,在驅動滾輪未與地板接觸的情況下,驅動滾輪的旋轉或迴轉可以被一機制所控制(例如:停止):當驅動模組向下移動一預定距離時,驅動模組的突起使連結構件旋轉,且旋轉的連結構件按壓開關。這樣可以提高穩定性和使用者的滿意度。
100‧‧‧清掃機(清掃機器人)
110‧‧‧清掃機本體(本體)
110a‧‧‧安裝部(安裝凹槽、容納艙)
110a'‧‧‧開口
111‧‧‧耦接構件(螺釘)
120‧‧‧滾輪組件(滾輪模組)
121‧‧‧滾輪罩
121a‧‧‧第一固定部(第一固定表面)
121b‧‧‧第二固定部(第二固定表面)
121c‧‧‧安裝部
121d‧‧‧耦接孔
121e‧‧‧旋轉引導件
122‧‧‧驅動模組
122a‧‧‧殼體
122a1‧‧‧主殼體(第一殼體)
122a1'‧‧‧孔
122a2‧‧‧中間殼體(第二殼體)
122a2'‧‧‧孔
122a3‧‧‧前殼體(第三殼體)
122a3'‧‧‧孔
122a1a‧‧‧通孔
122a1b‧‧‧突起
122b‧‧‧驅動馬達
122c‧‧‧行星齒輪裝置(行星齒輪系)
122c1‧‧‧第一行星齒輪部(第一行星齒輪級)
122c1a‧‧‧太陽齒輪(第一太陽齒輪)
122c1b‧‧‧第一環形齒輪
122c1c‧‧‧第一行星齒輪
122c1d‧‧‧第一支撐架
122c2‧‧‧第二行星齒輪部(第二行星齒輪級)
122c2a‧‧‧第二太陽齒輪
122c2b‧‧‧第二環形齒輪
122c2c‧‧‧第二行星齒輪
122c2d‧‧‧第二支撐架
122c2d'‧‧‧耦接突起
122d‧‧‧罩蓋
123‧‧‧驅動滾輪
123a‧‧‧容納部(容納艙)
123b‧‧‧耦接凹槽
124‧‧‧懸架
124a‧‧‧導桿(支柱)
124b‧‧‧彈性構件(彈簧)
125‧‧‧連結構件
125a‧‧‧第一連結構件
125a'‧‧‧耦接突起
125a"‧‧‧彈性插銷
125b‧‧‧第二連結構件
125b'‧‧‧耦接孔
126‧‧‧開關
127‧‧‧第二連接器
128‧‧‧耦接構件(螺釘)
129‧‧‧懸崖感測器
130‧‧‧第一連接器
140‧‧‧輔助輪
150‧‧‧清掃頭
151‧‧‧滾筒
160‧‧‧灰塵容器
170‧‧‧灰塵容器蓋
180‧‧‧感測單元(感測器)
190‧‧‧電池
以下參照附圖詳細描述實施例,在附圖中相同的標記表示相同的元件,其中:圖1是顯示根據本發明的清掃機的一個實施例的立體圖;圖2是顯示圖1中所示的清掃機的側視圖;圖3和圖4是顯示從不同方向觀察圖2的滾輪組件的立體圖;圖5和圖6是顯示滾輪組件可拆卸地耦接到圖2中所示的清掃機本體下部的概念圖;圖7和圖8是顯示從不同方向觀察圖3的滾輪組件的分解立體圖;圖9是顯示沿著圖3的A-A線所截取的滾輪組件的剖面圖;圖10和圖11是顯示在圖3的滾輪組件中,驅動滾輪向上移動的狀態和驅動滾輪向下移動的狀態的概念圖;圖12是顯示圖7中所示的驅動模組的分解立體圖;圖13是顯示沿著圖3的B-B線所截取的滾輪組件的剖面圖;圖14是顯示分別從前表面(a)和後表面(b)觀察在圖3的滾輪組件中驅動模組向上移動的狀態的概念圖;圖15是顯示分別從前表面(a)和後表面(b)觀察在圖3的滾輪組件中驅動模組向下移動的狀態的概念圖;以及圖16是顯示圖14中所示的連結構件的概念圖。
在下文中,將參照附圖詳細描述根據本發明的清掃機。圖1是清掃機(也稱為自動清掃機或清掃機器人)100的一個示例的立體圖,以及圖2是清掃機100的側視圖。清掃機器人100可以執行在沒有使用者控制的情況下,在預定區域行進的同時清潔地板或其他水平表面的功能。清掃機器人100可以透過吸入地板上的灰塵和異物或透過擦拭來清潔地板。
清掃機100可以包括清掃機本體(或本體)110和驅動滾輪123。清掃機本體110可以界定清掃機100的外觀。清掃機本體110可以容納各種組件,例如用於控制清掃機100的操作的控制器(圖中未顯示)。
可以在清掃機本體110上設置一個或多個驅動滾輪123,其旋轉以提供一力來移動清掃機100。驅動滾輪123可以基於接收來自驅動馬達122b的驅動力而旋轉(參見圖9)。在一個示例中,馬達122b可以是可逆轉的,並且驅動馬達122b的旋轉方向可以由控制器控制。因此,驅動滾輪123可以選擇性地沿著一個方向(例如:順時針)或另一個方向(例如:逆時針)旋轉。在另一個示例中,驅動馬達122b可以在單個方向上提供驅動力,並且控制器可以選擇性地啟動一個或多個齒輪或其他中間組件以改變驅動力施加到驅動滾輪123的方向。
在一個示例中,驅動滾輪123可以分別設置在清掃機本體110的左右兩側上。在另一個示例中(圖中未顯示),單一個驅動滾輪123可以設置在清掃機本體110的一個區段處。透過驅動滾輪123的操作,清掃機本體110可以向前、向後、向左或向右移動或旋轉。驅動滾輪123可以被配置以彼此獨立地來驅動。為此,每一個驅動滾輪123可以由不同的驅動馬達122b驅動。在另一個實施方式中,驅動滾輪123可以接收來自單一驅動馬達122b的驅動力。
清掃機100還可以包括至少一個可以滾動且不接收驅動力的輔助輪140。輔助輪140可以與驅動滾輪123一起支撐清掃機本體110,並且可以輔助驅動滾輪123對清掃機100的移動。輔助輪140可以定位在清掃機本體110的前部以支撐清掃頭150。如圖2所示,輔助輪140也可以定位在清掃機本體110的一個或多個其他區域,例如與清掃頭150相對的後部(例如:灰塵容器160下方)。
清掃頭150可以根據清掃機100要執行的清潔功能而包括抽吸單元或擦拭單元中的至少一個。如圖1和圖2所示,清掃頭150可以以從清掃機本體110突出的形式配置,或者可以設置在清掃機本體110的下部。清掃頭150可以設置有開口(圖中未顯示),並且該開口可以形成為面向地板表面。清掃頭150還 可以包括滾筒151,被配置以延伸穿過該開口以旋轉方式接觸和清潔地板。滾筒151可以可拆卸地安裝在該開口中。如前所述,輔助輪140也可以設置在清掃頭150上。
當清掃機100被配置以執行抽吸功能來從地板表面吸入灰塵和異物時,清掃頭150可以對應於抽吸單元。該抽吸單元可以被配置以利用由清掃機100中的馬達(圖中未顯示)和風扇(圖中未顯示)所產生的抽吸力抽吸包含灰塵和異物的空氣。在該抽吸單元中,滾筒151可以對應於刷子單元,該刷子單元包括延伸穿過該開口以接觸或清掃地板表面的一個或多個刷子或葉片。
透過該抽吸單元抽吸,包含在空氣中的灰塵和異物可以被過濾並收集在灰塵容器160中。然後,從灰塵和異物中分離出來之過濾後的空氣可以被排出回到清潔器100的外部。清掃機本體可以設置有入口流路(圖中未顯示),其引導從清掃頭150所吸入的空氣流到灰塵容器160;以及出口流路(圖中未顯示),其引導過濾後的空氣從灰塵容器160流到清掃機100的外部。灰塵容器160可以設置有過濾器或氣旋分離器中的至少一個,以從清掃頭150所吸入的空氣中過濾灰塵和異物。
清掃機100可以包括覆蓋灰塵容器160的灰塵容器蓋170。當灰塵容器蓋170被設置以覆蓋灰塵容器160的上表面時,可以透過灰塵容器蓋170防止灰塵容器160與清掃機本體110分離。在圖2所示的示例中,灰塵容器蓋170可以透過鉸鏈連接到清掃機本體110,並且可以圍繞該鉸鏈旋轉以打開或關閉灰塵容器160。在清掃機100的操作中,灰塵容器蓋170可以固定到灰塵容器160或清掃機本體110以覆蓋灰塵容器160的上表面。
當清掃機100被配置以執行擦拭功能並且擦拭地板時,清掃頭150可以包括擦拭單元或擦拭滾筒。該擦拭單元可以可拆卸地安裝在清掃機本體110的下部上。在一個示例中,清掃機100可以使用一種滾筒151(例如:刷子單元)用於執行吸塵功能,以及使用另一種類型的滾筒151(例如:擦拭單元),以執行擦拭功能。例如,用於該擦拭單元的滾筒151可以包括吸收表面,該吸收表面被設計以保持用於擦拭的清潔液或水。因此,該擦拭單元可以安裝在清掃機本體110上以代替該抽吸單元,或者替代地,用於該擦拭單元的擦拭滾筒可以被附接到清掃頭150的開口以代替該刷子單元。因此,使用者可以根據清潔功能選擇性地安裝不同的清掃頭150,以對應於該抽吸單元或該擦拭單元(或其他類型的 清潔頭)中的一個。應當理解的是,可以使用其他類型的清掃頭150或滾筒151來提供不同的清潔功能。
在某些實施方式中,控制器可以基於清掃頭150是否對應於該抽吸單元或該擦拭單元來修改清掃機100的一個或多個操作。例如,當安裝該裝擦拭滾筒時,控制器可以停用清掃機本體110中的抽吸馬達。在其他示例中,控制器可以基於是否正在執行吸塵功能或擦拭功能來修正滾輪151的轉速。
清掃機本體110可以設置有感測單元(或感測器)180,其檢測清掃機本體110的周圍環境的情況。感測單元180可以包括,例如:圖像感測器、電磁頻率(EMF)感測器,以檢測清掃機100或另一物體(例如:充電基座)的EMF發射等。控制器可以感測障礙物、檢測地板表面特性,或者基於透過感測單元180檢測到的周圍區域的相關資料來產生行進區域的地圖。儘管圖1和圖2顯示感測單元180被定位在清掃機本體110的前部上,但感測單元180也可以附加地或可選擇地定位在清掃機本體110的後部、側部、頂部和底部表面上。
在下文中,將更詳細地描述設置在清掃機100上的驅動滾輪123。圖3和圖4係顯示從不同方向觀察的滾輪組件120的立體圖,以及圖5和圖6係顯示滾輪組件120可拆卸地耦接到清掃機本體110的下部。
參照圖3至圖6,滾輪組件120可以包括用於產生驅動力的驅動模組122;驅動滾輪123,被配置以基於接收來自驅動模組122的驅動力而可旋轉;以及滾輪罩121,被設置以覆蓋驅動模組122和驅動滾輪123的上部(例如:遠離被清潔的地板表面的方向)。
滾輪組件120可以可拆卸地耦接到清掃機本體110。如圖5和圖6所示,清掃機本體110可以包括安裝部(或安裝凹槽)110a,以接收滾輪組件120。在圖5和圖6所示的示例中,安裝部110a可從清掃機本體110的下部或表面向上打開。
第一連接器130可以設置在安裝部110a的內表面上。第一連接器130可以設置在安裝部110a的內表面上以面對安裝部110a的開口110a'。例如,第一連接器130可以定位在安裝部110a的頂表面或頂部上並且可以朝向地板表面向下延伸。第一連接器130可以電連接到控制器。例如,控制器可以將控制及/或驅動訊號傳送給第一連接器130,且可以從第一連接器130接收識別滾輪組件120的狀態的訊號。
滾輪組件120可以設置有第二連接器127。第二連接器127可以電連接到滾輪組件120的電子組件。例如,第二連接器127可以電連接到驅動模組122。電線(圖中未顯示)可以用於滾輪組件120與該電子組件之間的電連接,並且該電線可以位於滾輪罩121的外部。
當滾輪組件120收納在安裝部110a中時,第二連接器127可以被配置以耦接到第一連接器130。例如,當滾輪組件120收納在安裝部110a中時,第二連接器127可以定位在滾輪罩121上並且與滾輪組件120上部的第一連接器130相對,且第二連接器127可以面向安裝部110a的內表面。
第一連接器130和第二連接器127彼此連接的方向可以對應於滾輪組件120收納在安裝部110a中的方向。例如,安裝部110a可以引導滾輪組件120進入清掃機本體110的運動,使得第一連接器130和第二連接器127被精確地定位成當滾輪組件120插入到安裝部110a中時耦接在一起。
當根據上述結構將滾輪組件120插入到形成在清掃機本體110的底部中的安裝部110a內時,設置在安裝部110a中的第一連接器130可以自動地連接到設置在滾輪組件120上的第二連接器127。例如,第一連接器130可以包括插銷,收納在形成在第二連接器127中的對應插座內。第一連接器130和第二連接器127的連接可以利於滾輪組件120安裝和電連接到清掃機本體110。另外,當滾輪組件120無法正確作用時,滾輪組件120可以從清掃機本體上拆下以進行檢查、修理、更換...等。該配置可以便於滾輪組件120的維護。
當滾輪組件120收納在安裝部110a中並且第一連接器130和第二連接器127彼此連接時,滾輪組件120可以透過耦接單元(或耦合延伸部)牢固地固定到清掃機本體110。耦接單元可以包括例如在滾輪組件120與安裝部110a之間的勾耦合結構、螺釘連接結構,或其他連接結構。圖3至圖6顯示耦接單元,其可以包括通過滾輪罩121所形成的耦接孔121d;以及耦接構件(或螺釘)111,其可以通過耦接孔121d插入清掃機本體110中的凸台或其他收納結構內,以將滾輪罩121耦接到清掃機本體110。
如前所述,第二連接器127可以電連接到驅動模組122,例如以將來自控制器的驅動電流傳送到驅動模組122。第二連接器127也可以電連接到包含在滾輪模組120中的開關126或懸崖感測器129。
開關126可以被配置以檢測驅動滾輪123相對於清掃機本體110的向下移動。開關126可以經由第一連接器130和第二連接器127電連接到控制器以傳送感測訊號(例如,識別由開關126檢測到的下垂量的訊號)。以下將更詳細地描述從開關126傳送給控制器的檢測訊號。
懸崖感測器129可以包括發光部(或發光體)和光接收部(或光感測器)。懸崖感測器129可以被配置以例如藉由測量在從該發光部朝地板發射光與由該光接收部檢測從地板反射的光之間的往返時間延遲來測量到地板表面的距離。當地板遠離清掃機100,使得懸崖感測器129與地板之間的距離增加時,光發射與光接收之間的時間可能急劇增加。此外,當懸崖感測器129下方存在懸崖(例如:地板的一部分超過懸崖感測器129下方的一臨界距離)時,該光接收部可能由於散射光而不能檢測到任何反射光。因此,在滾輪組件120下方的地板表面的物理屬性可以由懸崖感測器129檢測。
控制器可以被配置以基於懸崖感測器129的檢測結果來控制驅動模組122的操作。例如,當懸崖感測器129檢測到與地板表面有關的障礙物為滾輪組件120下方的至少一臨界距離時,控制器可以向驅動模組122施加驅動訊號,使得清掃機100反轉以沿著與檢測到的障礙物相反的方向行進。或者,控制器可以僅將驅動訊號施加到滾輪組件120中的一個的驅動模組122,或者將不同的驅動訊號施加到左右滾輪組件120,使得清掃機100旋轉以轉離障礙物。
雖然此處相對於滾輪模組120描述包含了在清掃機本體110底部上的收納艙110a中的第一連接器130和插入物上的第二連接器127的電連接結構,應當被意會的是,類似的電連接結構也可以與安裝在清掃機本體110上的其他組件一起使用。
例如,清掃機本體110可以收納向清掃機100供電的電池190。電池190可以被配置為可再充電的,並且可以可拆卸地設置在形成在清掃機本體110的下部(參見圖5)上的電池容納部(或電池容納凹槽)中。電池容納部可以形成為與電池190對應的形狀,並且第三連接器(圖中未顯示)可以設置在電池容納部的內表面上以面對電池容納部的開口。與第三連接器配合的第四連接器(圖中未顯示)可以設置在電池190的上表面上,並且當電池190插入電池容納部中時,第四連接器可以面對電池容納部的內表面。藉由該結構,當電池190 收納在電池容納部中時,第三連接器和第四連接器可以彼此耦合以實現電連接,例如提供用於從電池190向清掃機本體110傳送電流的路徑。
圖7和圖8係顯示從不同方向觀察滾輪組件120的分解立體圖,圖9係顯示沿著A-A線所截取的滾輪組件120的剖面圖。參照圖7至圖9,滾輪組件120可以包括滾輪罩121、驅動模組122、驅動滾輪123和懸架124。
滾輪罩121可以設置在滾輪組件120中以覆蓋或封閉驅動滾輪123和驅動模組122的上部(例如,清掃機本體110內的部分),並且滾輪組件120可以可拆卸地耦接到清掃機本體110。如前所述,當滾輪組件120收納在安裝部110a中時,要連接到第一連接器130的第二連接器127可以設置在滾輪罩121的頂部或表面上。耦接孔121d可以穿過滾輪罩121的下部來形成,並且耦接構件111可以插入穿過其中以將滾輪罩121固定到清掃機本體110。
驅動模組122可以被配置以產生驅動力並將驅動力傳遞到驅動滾輪123。驅動模組122可以耦接到滾輪罩121以便可垂直運動,例如相對於滾輪罩121向上或向下運動。驅動模組122的垂直運動可以被懸架124的導桿124a引導。以下將更詳細地描述驅動模組122的詳細配置。
驅動滾輪123可以耦接到驅動模組122,並且驅動滾輪123可以基於接收來自驅動模組122的驅動力而旋轉。驅動滾輪123也可以被配置以與驅動模組122一起在滾輪罩121內垂直運動。
懸架124可以引導驅動模組122的垂直運動並且可以在驅動模組122垂直移動時吸收衝擊。例如,當驅動滾輪123在流暢表面上滾過不平坦部分時,懸架124可以減少施加到清掃機本體110的衝擊。
懸架124可以包括導桿(或支柱)124a和彈性構件(或彈簧)124b。導桿124a可以被配置以引導驅動模組122的垂直運動。導桿124a可以形成為沿著一個方向延伸並且可以透過驅動模組122暴露在滾輪罩121的上方和下方。圖7和圖8顯示可以提供單獨的導桿124a以插入驅動模組122的左側和右側(例如:插入包括在驅動模組122內的通孔122a1a中)。
導桿124a的上端和下端可以固定到滾輪罩121。圖7和圖8顯示導桿124a的上端可以固定到形成在滾輪罩121的頂部上的第一固定部(或第一固定表面)121a,且導桿124a的下端可以固定到形成在輪罩121的底部上的第二固定部(或第二固定表面)121b。第一固定部121a和第二固定部121b形成為在滾輪罩 121的上下方向上彼此面對。導桿124a可以引導驅動模組122在第一固定部121a與第二固定部121b之間垂直運動。例如,驅動模組122可以沿著導桿124a在第一固定部121a與第二固定部121b之間滑動。
彈性構件124b可以被配置以在驅動模組122沿著導桿124a垂直移動時吸收衝擊。彈性構件124b可以分別連接到滾輪罩121和驅動模組122。彈性構件124b可以形成為圍繞導桿124a的螺旋彈簧並且可以連接到滾輪罩121的第一固定部121a和驅動模組122的上部。儘管未顯示,但是滾輪模組120還可以包括另一彈性構件,例如,該彈性構件連接至滾輪罩121的第二固定部124b和驅動模組122的下部。
圖10係顯示驅動滾輪123相對於滾輪罩121在滾輪組件120中向上移動的狀態,以及圖11係顯示驅動滾輪123相對於滾輪罩121在滾輪組件120中向下移動的狀態。參照圖10和圖11,如前所述,驅動模組122可以被配置以沿著懸架124的導桿124a相對於滾輪罩121垂直移動。驅動滾輪123可以耦接到驅動模組122,並且因此可以與驅動模組122一起移動。也就是說,當驅動滾輪123的頂部被滾輪罩121覆蓋時,驅動滾輪123可以被配置以與驅動模組122一起可垂直向上移動。驅動模組122和驅動滾輪123的向上或向下的垂直運動可以幫助緩衝驅動滾輪123從地板表面接收的力,以使得驅動滾輪123可以保持與地板表面接觸。
如前所述,圖10顯示了驅動滾輪123相對於滾輪罩121向上移動並朝向清掃機本體110以壓縮彈性構件124b的第一(壓縮)狀態。例如,圖10可以顯示清掃機本體110的重量被加載在驅動滾輪123上的狀態,使得來自清掃機本體110的重量的力使驅動滾輪123移動相對地靠近滾輪罩121內的清掃機本體110。例如,在正常操作中,當驅動模組122施加驅動力以使清掃機本體110沿著地板表面移動時,清掃機本體可以由驅動滾輪123支撐。如圖10所示,驅動滾輪123的中心可以位於滾輪罩121內,並且在某些情況下,驅動滾輪123可以向上移動以完全被容納在滾輪罩121中。
圖11顯示了驅動滾輪123完全向下延伸的第二(延伸)狀態。例如,圖11可以顯示驅動滾輪123不與地板接觸使得彈性構件124b完全延伸並且未被壓縮的狀態(例如:驅動模組122透過彈性構件124b移動以接觸第二固定部121b)。此第二狀態可以被理解為對應於,例如,由於清掃機本體110被障礙物(例如,地板中的突起)牽制而使驅動滾輪123被提起,或者由使用者將清掃機 本體110抬離地板表面。在該第二狀態下,驅動滾輪123以相對最小的高度被容納在滾輪罩121中。例如,如圖11所示,驅動滾輪123的中心可以位於滾輪罩121的下方。
驅動滾輪123相對於地板在滾輪組件120內的特定定位可以根據清掃機本體110行進時地板的狀態或狀況而變化。驅動滾輪123可以在圖10所示的第一壓縮狀態與圖11所示的第二狀態之間上下移動,例如,根據清掃機本體110行進時驅動滾輪123是否與地板表面接觸。在該示例中,彈性構件124b也可以彈性地支撐連接到驅動滾輪123的驅動模組122。透過該結構,不管驅動滾輪123的旋轉方向如何,都可以同時進行貼地功能(例如,保持驅動滾輪123與地板表面的接觸)和緩衝對驅動滾輪123的衝擊的衝擊緩衝功能。因此,可以提高清掃機100的行進穩定性。
圖12是驅動模組122的分解立體圖,以及圖13是沿著B-B線所截取的滾輪組件120的剖面圖。參照圖12和圖13,驅動模組122可以包括殼體122a、驅動馬達122b、以及行星齒輪裝置(或行星齒輪系)122c。
驅動馬達122b可以安裝在殼體122a的一側上,且驅動馬達122b可以電連接到第二連接器127,使得驅動馬達122b可以從清掃機本體110接收驅動力(例如:從控制器)。如前所述,可以穿過殼體122a形成供導桿124a插入穿過的通孔122a1a。通孔122a1a可以分別形成在殼體122a的右側和左側上。殼體122a可以被配置以沿著導桿124a可垂直移動。
行星齒輪裝置122c可以連接驅動馬達122b和驅動滾輪123,並且行星齒輪裝置122c可以修正由驅動馬達122b產生的驅動力。例如,驅動馬達122b可以具有以特定轉速(例如:每分鐘轉數(RPM))旋轉以輸出驅動力的旋轉軸,且行星齒輪裝置122c可以修正旋轉速度並施以減小的旋轉速度至驅動滾輪123。行星齒輪裝置122c可以設置在殼體122a的另一側。行星齒輪裝置122c可以包括一個或多個級。在圖12所示的例子中,行星齒輪裝置122c可以包括兩個級。
太陽齒輪122c1a可以安裝在驅動馬達122b的旋轉軸上,並且驅動滾輪123可以安裝在可旋轉地支撐複數個行星齒輪中的每一個的旋轉軸的殼體122a上。藉由此種結構,驅動馬達122b的旋轉軸和驅動滾輪123的旋轉軸可以同軸設置。
回頭參照圖6和圖8,可以在驅動滾輪123內形成容納或收納驅動模組122的至少一部分的容納部(或容納艙)123a。行星齒輪裝置122c可以完全收納在容納部123a中,使得行星齒輪裝置122c的周邊可以被驅動滾輪123包圍。在行星齒輪裝置122c位於容納部123a內的示例中,行星齒輪裝置122c從驅動滾輪123的外側無法被看見。
如此,用於降低驅動馬達122b的旋轉速度並將減小的旋轉速度傳遞到驅動滾輪123的齒輪裝置可以被配置為行星齒輪裝置122c,使得驅動馬達122b的旋轉軸和驅動滾輪123的旋轉軸或軸線可以同軸地配置。此外,該結構還可以使行星齒輪裝置122c容納在形成在驅動滾輪123內部的容納部123a內,從而可以使與驅動滾輪123的操作關聯結構的寬度或其他尺寸小型化。這種行星齒輪裝置122c的尺寸的最小化可以有助於清掃機100的整體尺寸的小型化或者能夠增加清掃機100的另一個組件(例如,灰塵容器160)的體積。
為了獲得適當的合理的減速比,行星齒輪裝置122c可以包括第一行星齒輪部(或第一行星齒輪級)122c1和第二行星齒輪部(或第二行星齒輪級)122c2。第一行星齒輪部122c1可以與驅動馬達122b的旋轉軸相互鎖定。第二行星齒輪部122c2可以與第一行星齒輪部122c1互鎖並連接到驅動滾輪123。
如圖12所示,殼體122a可以包括主殼體(或第一殼體)122a1、中間殼體(或第二殼體)122a2、以及前殼體(或第三殼)122a3。如上所述,主殼體122a1可以具有通孔122a1a,以供導桿124a插入。驅動馬達122b可以安裝在主殼體122a1的一側上,並且第一行星齒輪部122c1可以容納在主殼體122a1的另一側中。驅動馬達122b的旋轉軸上的太陽齒輪122c1a可以插入穿過主殼體122a1。罩蓋122d可以被設置以覆蓋驅動馬達122b並且可以耦接到主殼體122a1。
第一行星齒輪部122c1可以包括第一太陽齒輪122c1a、第一環形齒輪122c1b、複數個第一行星齒輪122c1c、以及第一支撐架122c1d。第一太陽齒輪122c1a可以耦接到驅動馬達122b的旋轉軸並且可以通過孔122a1'暴露於主殼體122a1的另一側。在一個示例中,第一太陽齒輪122c1a可以被配置以根據從控制器施加的驅動訊號雙向旋轉。
第一環形齒輪122c1b可以設置在主殼體122a1的另一側上(例如:與驅動馬達122b相對)以收納第一太陽齒輪122c1a。第一太陽齒輪122c1a可以設 置在第一環形齒輪122c1b的中心。如圖12所示,第一環形齒輪122c1b可以替代地形成在主殼體122a1本身上。
複數個第一行星齒輪122c1c可以與第一太陽齒輪122c1a和第一環形齒輪122c1b嚙合,以便自己旋轉並且同時圍繞第一太陽齒輪122c1a旋轉。在第一環形齒輪122c1b被固定的結構中,複數個第一行星齒輪122c1c中的每一個的旋轉方向可以與第一太陽齒輪122c1a的旋轉方向相反,並且其公轉方向可以與第一太陽齒輪122c1a的旋轉方向相同。
第一支撐架122c1d可旋轉地支撐複數個第一行星齒輪122c1c的每一個的旋轉軸。第一支撐架122c1d可以被設置以覆蓋複數個第一行星齒輪122c1c中的每一個的一部分。第一支撐架122c1d可以被設置以覆蓋第一太陽齒輪122c1a,並且在這種情況下,還可以被配置以可旋轉地支撐第一太陽齒輪122c1a的旋轉軸。
中間殼體122a2可以耦接到主殼體122a1。中間殼體122a2的一側可以覆蓋第一行星齒輪部122c1,並且第二行星齒輪部122c2可以容納在中間殼體122a2的另一側中。孔122a2'可以形成穿過中間殼體122a2,使第一行星齒輪部122c1與第二行星齒輪部122c2之間能夠連接。
第二行星齒輪部122c2可以包括第二太陽齒輪122c2a、第二環形齒輪122c2b、複數個第二行星齒輪122c2c、以及第二支撐架122c2d。第二太陽齒輪122c2a可以從第一支撐架122c1d突出並且可以通過孔122a2'暴露在中間殼體122a2的另一側。
第二環形齒輪122c2b可以設置在中間殼體122a2的另一側上以圍繞第二太陽齒輪122c2a。第二太陽齒輪122c2a可以設置在第二環形齒輪122c2b的中心。如圖12所示,第二環形齒輪122c2b可以形成在中間殼體122a2本身的內部徑向表面上。
複數個第二行星齒輪122c2c可以與第二太陽齒輪122c2a和第二環形齒輪122c2b嚙合,以便自己旋轉並且同時圍繞第二太陽齒輪122c2a旋轉。當第二環形齒輪122c2b被固定時,複數個第二行星齒輪122c2c中的每一個的旋轉方向可以與第二太陽齒輪122c2a的旋轉方向相反,並且其公轉方向可以與第二太陽齒輪122c2a的旋轉方向相同。
第二支撐架122c2d可以可旋轉地支撐複數個第二行星齒輪122c2c的每一個的旋轉軸。第二支撐架122c2d可以覆蓋第二行星齒輪122c2c。第二支撐架122c2d可以覆蓋第二太陽齒輪122c2a,並且在這種情況下,還可以可旋轉地支撐第二太陽齒輪122c2a的旋轉軸。
前殼體122a3可以耦合到中間殼體122a2以覆蓋第二行星齒輪部122c2。孔122a3'可以形成穿過中間殼體122a3,使第二行星齒輪部122c2與驅動滾輪123之間能夠連接。
第二支撐架122c2d可以包括插入到孔122a3'中的突出部,並且該突出部可以包括接合驅動滾輪123的耦接凹槽123b的耦接突起122c2d'。由於耦接突起122c2d'與耦接凹槽123b接合,所以驅動滾輪123可以透過行星齒輪裝置122c接收驅動力並且基於接收驅動力而旋轉。耦接構件(或螺釘)128可以通過驅動滾輪123耦接到第二支撐架122c2d,以將驅動滾輪123牢固地固定到行星齒輪裝置122c。
圖14的(a)部分係顯示從前表面(例如,與驅動馬達122b相對)觀察的驅動模組122在滾輪組件120中向上移動,以及圖14的(b)部分係顯示從後表面(例如,對應於驅動馬達122b的位置)觀察的驅動模組122在滾輪組件120中向上移動。圖15的(a)部分係顯示從前表面觀察的驅動模組122在滾輪組件120中向下移動,以及圖15的(b)部分係顯示從後表面觀察的驅動模組122在滾輪組件120中向下移動。圖16是顯示圖14所示之連結構件125的概念圖。圖14可以對應於圖10中所示的第一狀態,以及圖15可以對應於圖11中所示的第二狀態。應當注意的是,在圖14的(a)部分和圖15的(a)部分中,為了便於解釋,省略了驅動滾輪123。
參照圖14至圖16,驅動模組122可以被配置以沿著懸架124的導桿124a垂直移動。驅動滾輪123可以連接到驅動模組122,並且因此可以與驅動模組122一起移動。
圖14顯示了驅動模組122向上移動的第一狀態,例如基於支撐清掃機本體110的重量而向上移動。因此,圖14顯示了驅動滾輪123接觸地板表面並支撐清掃機本體110的情況。在該第一狀態下,行星齒輪裝置122c可以完全容納在滾輪罩121中。如圖14所示,行星齒輪裝置122c的中心可以位於滾輪罩121中。
在第一狀態下,驅動模組122的殼體122a的上端可以定位成與第二固定部121b隔開最大距離。殼體122a的上端可以定位成與第一固定部121a相鄰。在第一狀態下,分別連接到第一固定部121a和殼體122a的彈性構件124b可以被最大程度地壓縮,從而被壓縮抵靠第一固定部121a。
圖15顯示了驅動模組122向下移動到最大的第二狀態。該位置可以顯示驅動滾輪123不接觸地板表面。在第二狀態下,行星齒輪裝置122c可以最小程度地容納在滾輪罩121中。如圖15所示,行星齒輪裝置122c的中心可以位於滾輪罩121下。在第二狀態下,驅動模組122的殼體122a可以延伸至第二固定部121b允許的程度。也就是說,殼體122a可以接觸第二固定部121b,由此限制驅動模組122的進一步向下運動。殼體122a的上端可以與第一固定部121a隔開至最大距離。
在第二狀態下,分別連接到第一固定部121a和殼體122a的彈性構件124b可以被拉至最大距離。例如,驅動模組122的殼體122a被配置以能夠透過導桿124a在固定導桿124a的上端的第一固定部121a與固定導桿124a的下端的第二固定部121b之間垂直移動。由於彈性構件124b的最大壓縮,殼體122a的向上移動可能受到限制,並且由於殼體122a被第二固定部121b鎖定,殼體122a的向下移動可能受到限制。
同時,清掃機100可以被配置以透過物理檢測驅動滾輪123何時未與地板接觸來控制驅動滾輪123的旋轉。具體而言,連結構件125可以可旋轉地安裝在滾輪罩121上。在圖15所示的示例中,連結構件125可以可旋轉地安裝在連接第一固定部121a和第二固定部121b的安裝部121c上。
連結構件125可以包括連接在一起的第一連結構件125a和第二連結構件125b。第一連結構件125a可以設置在安裝部121c的一個表面上,而第二連結構件125b可以設置在安裝部121c的另一個表面上。第一連結構件125a和第二連結構件125b可以彼此耦接並且可以一起旋轉。對於耦接,耦接部可以從第一連結構件125a和第二連結構件125b中的一個突出,且耦接孔125b'可以形成在第一連結構件125a和第二連結構件125b中的另一個上,該耦接部則插入於該耦接孔125b'中。
耦接孔125b'可以較佳地形成為非圓形形狀,以防止當耦接部插入耦接孔中時鬆脫。耦接部可以設置有耦接突起125a',突出成對應於耦接孔125b' 的形狀而被插入耦接孔125b'中;以及彈性插銷125a",當插通耦接孔125b'時從耦接突起125a'突出並鎖定,以防止第一連結構件125a和第二連結構件125b的分離。
基於驅動滾輪123在滾輪組件120內的垂直運動,連結構件125可以在被按壓或以其他方式接觸時旋轉。例如,當按壓的連結構件125被釋放時,由於彈性構件(圖中未顯示)施加的力,連結構件125可以沿相反的方向旋轉以返回原始位置。
限制第一連結構件125a的旋轉範圍的旋轉引導件121e可以形成在安裝部121c的一個表面上以圍繞第一連結構件125a的一部分。亦即,第一結構件125a可以被旋轉引導件121e鎖定,並且其旋轉範圍可以相應地受到限制。
當驅動模組122的殼體122a向下移動一預設距離時,第一連結構件125a可以旋轉以與形成在殼體122a上的突起122a1b接觸。突起122a1b可以從驅動模組122的殼體122a的側部突出,並且可以傾斜以平穩地按壓第一連結構件125a。
如圖14所示,當殼體122a的上端與第二固定部121b間隔一預定距離時,突起122a1b和第一連結構件125a可以彼此間隔開。隨著殼體122a逐漸向下移動,突起122a1b和第一連結構件125a可以逐漸彼此靠近。當突起122a1b與第一連結構件125a彼此接觸,殼體122a進一步向下移動時,突起122a1b可以壓靠並且旋轉第一連結構件125a。
如圖15所示,該旋轉可以繼續直到殼體122a被第二固定部121b鎖定。如上所述,當殼體122a被第二固定部121b鎖定時,表示驅動滾輪123未接觸地板並且不支撐清掃機本體110的重量,也就是說,驅動滾輪123完全伸出而沒有與地板接觸。
開關126可以回應第二連結構件125b的旋轉而被按壓,並且可以被設置在第二連結構件125b所在的安裝部121c的另一個表面上。開關126可以安裝在滾輪罩121上並且可以電連接到第二連接器127。當殼體122a被第二固定部121b鎖定時,連接到第一連結構件125a的第二連結構件125b可以按壓或以其他方式啟動開關126,並且被按壓的開關126可以將按壓訊號傳遞到控制器。
當開關126被按壓時,控制器可以控制驅動馬達122b的操作。例如,當開關126被按壓時,控制器可以停止驅動馬達122b的操作以防止驅動滾輪123的旋轉。例如,控制器可以執行為:當設置在清掃機本體110的相應左右驅 動滾輪123上的開關126全部被按壓時(例如:沒有滾輪123接觸地板)。這可以理解為當清掃機本體110被使用者舉起時停止驅動滾輪123的旋轉。
如同另一示例,當設置在清掃機本體110的左右驅動滾輪123的其中一個上的開關126被按壓時,控制器可以沿著相反方向操作驅動馬達122b,使得驅動滾輪123往相反的方向旋轉。這可以理解為,當由於清掃機本體110被障礙物牽制住,而導致其中一個驅動滾輪123空轉時脫離障礙物的一種控制。例如,清掃機本體110的一部分可能被障礙物抬起,使得一個驅動滾輪123不與地板表面接觸,而另一個驅動滾輪123接觸地板表面,且控制器可以僅將驅動力導向接觸地板表面的驅動滾輪123。
如上所述,當一個驅動滾輪123失去與地板的接觸時,驅動滾輪123之失去與地板的接觸可以被一機制所檢測:當驅動模組122向下移動一預定距離時,驅動模組122的突起使連結構件125旋轉,並且旋轉的連結構件125按壓開關126。因此,可以控制(例如:停止)不接觸地板表面的驅動滾輪123,從而可以提高清掃機的穩定性並且可以提高使用者的滿意度。
以上描述係基於滾輪組件120可拆卸地耦接到清掃機本體110的結構給出了滾輪組件120的詳細結構。然而,諸如驅動模組122、懸架124、連結構件125、開關126及/或懸崖感測器129的特定組件可以安裝在清掃機本體110上,且不包括在滾輪組件110中。在該替代構造中,滾輪罩121的功能可以由清掃機本體110的滾輪外殼代替。例如,該滾輪外殼可以形成為圍繞驅動滾輪123的上部。
例如,滾輪外殼可以設置有第一固定部121a和第二固定部121b,導桿124a可以安裝在第一固定部121a和第二固定部121b上。連結構件125可以可旋轉地安裝在滾輪外殼的安裝部121c上,並且開關126也可以安裝在滾輪外殼的安裝部121c上。懸崖感測器129可以設置在滾輪外殼或靠近滾輪外殼的清掃機本體110的下部上。
以上描述也已經示例性地給出本發明的清掃機器人的應用。清掃機器人僅僅是說明性的,以幫助理解應用本發明的示例,但是不應該理解為本發明僅被應用於清掃機器人。亦即,上述結構可以應用於具有驅動滾輪123的任何結構,驅動滾輪123透過驅動力在臥式、直立式等各種類型的清掃機中旋轉。
在本說明書中對「一個實施例」、「實施例」、「示例實施例」等的任何引用意味著結合該實施例描述的特定特徵,結構或特性被包括在本發明的至少一個實施例中。說明書中各處出現的這樣的片語不一定都指相同的實施例。此外,當結合任何實施例描述特定的特徵、結構或特性時,被認為實現與其他特徵、結構或特性有關的特徵,結構或特性實施例在本領域技術人員的能力範圍內。
儘管已經參考多個說明性實施例描述了實施例,但是應該被理解的是,本領域技術人員可以設計出落入本發明原理的精神和範圍內的許多其他修改和實施例。更具體地,在本發明、附圖和申請專利範圍的範疇內,可以對组件及/或附件组合設置中的排列進行各種變化和修改。除了對组件及/或附件组合設置中的排列進行各種變化和修改,對於本領域技術人員而言,替換使用也將是顯而易見的。

Claims (20)

  1. 一種清掃機,包括:一清掃機本體,具有一控制器;一滾輪罩,安裝在該清掃機本體;一馬達,連接至該滾輪罩,並產生一驅動力;一驅動滾輪,耦接到該馬達,並基於接收自該馬達的該驅動力旋轉;一懸架,引導該馬達的垂直運動,並吸收該馬達垂直運動期間的衝擊;一連結構件,可旋轉地安裝在該滾輪罩上,並且當該馬達向下移動一指定距離時,該連結構件基於與連接至該馬達的一突起接觸而旋轉;以及一開關,在該連結構件旋轉期間被啟動,並於被啟動時向該控制器傳送一訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的清掃機,其中,當該開關被啟動時,該控制器停止該馬達的操作。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的清掃機,其中,該連結構件包括:一第一連結構件,暴露於該突起所在之該滾輪罩的一外表面;以及一第二連結構件,耦接到該第一連結構件,且暴露於該開關所在之該滾輪罩的一內表面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的清掃機,其中,該懸架包括:一導桿,耦接到該滾輪罩,並垂直地延伸,且導引該馬達的垂直運動;以及一彈簧,圍繞該導桿,並分別支撐該滾輪罩與該馬達,以在該馬達的垂直運動期間吸收衝擊。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的清掃機,進一步包括:一殼體,具有一通孔,該導桿插入該通孔中,其中該馬達安裝到該殼體;以及一行星齒輪系,連接該馬達與該滾輪,並被配置以接收來自該馬達的驅動力,並將該驅動力傳遞給該滾輪。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的清掃機,其中,該馬達的一旋轉軸與該滾輪的一旋轉軸同軸地配置。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的清掃機,其中,該滾輪罩包括:一第一固定表面,該導桿的一上端固定到該第一固定表面;以及一第二固定表面,形成為面對該第一固定表面,並且該導桿的一下端固定到該第二固定表面;其中,該導桿引導該殼體在該第一固定表面與該第二固定表面之間垂直運動。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的清掃機,其中,該第二固定表面阻止該殼體向下移動超過一規定距離。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的清掃機,其中,該彈簧分別連接到該第一固定表面和該殼體。
  10. 如申請專利範圍第5項所述的清掃機,其中,該行星齒輪系包括:一第一行星齒輪級,與該馬達的一旋轉軸相互鎖定;以及一第二行星齒輪級,與該第一行星齒輪級相互鎖定,並連接至該滾輪。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的清掃機,其中,該殼體包括:一第一殼體,具有該通孔和安裝有該馬達,並且在其中容納該第一行星齒輪級;一第二殼體,耦接到該第一殼體,用以覆蓋該第一行星齒輪級並容納該第二行星齒輪級;以及一第三殼體,耦接到該第二殼體,並用以覆蓋該第二行星齒輪級。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的清掃機,其中,該第一行星齒輪級包括:一第一太陽齒輪,耦接到該馬達的該旋轉軸;一第一環形齒輪,形成在該第二殼體上並將該第一太陽齒輪容納在其中;複數個第一行星齒輪,與該第一太陽齒輪和該第一環形齒輪嚙合,以與該第一太陽齒輪相反的旋轉方向旋轉,且以該第一太陽齒輪為中心,沿著與該第 一太陽齒輪旋轉的相同方向公轉;以及一第一支撐架,可旋轉地支撐該複數個第一行星齒輪的旋轉軸。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的清掃機,其中,該第二行星齒輪級包括:一第二太陽齒輪,設置在該第一支撐架上;一第二環形齒輪,形成在該中間殼體上並將該第二太陽齒輪容納在其中;複數個第二行星齒輪,與該第二太陽齒輪和該第二環形齒輪嚙合,以與該第二太陽齒輪相反的旋轉方向旋轉,且以該第二太陽齒輪為中心,沿著與該第二太陽齒輪旋轉的相同方向公轉;以及一第二支撐架,可旋轉地支撐該複數個第二行星齒輪的旋轉軸。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的清掃機,其中,該第二支撐架包括一耦接突起,其與該滾輪的一耦接凹槽相接。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的清掃機,其中,該驅動滾輪包括形成在其內側的一容納凹槽,以容納至少部分的該馬達。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的清掃機,其中,該清掃機本體包括:一安裝凹槽,由其下部向上延伸,其中,一第一連接器電連接到該控制器,且被設置在該安裝凹槽的一內表面上,以面對該安裝凹槽的一開口,以及其中,一第二連接器電連接到該馬達,被設置在該滾輪罩的一上端部上,當該滾輪罩收納在該安裝部內時,該第二連接器與該第一連接器連接。
  17. 一種清掃機,包括:一殼體,耦接到一清掃機本體的一滾輪外殼,且在該滾輪外殼中垂直移動;一馬達,安裝到該殼體;一行星齒輪系,接收來自該馬達的一驅動力;一滾輪,連接到該行星齒輪系,並基於透過該行星齒輪系接收來自該馬達的該驅動力旋轉;一連結構件,可旋轉地連接到該滾輪外殼,並且當該殼體向下移動一規定距離時,該連結構件藉由與形成在該殼體上的一突起接觸而旋轉,以及 一開關,在該連結構件旋轉期間被啟動,並於被啟動時向該清掃機的該控制器傳送一訊號。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的清掃機,其中,該連結構件包括:一第一連結構件,面對該突起所在之該滾輪外殼的一外表面;以及一第二連結構件,耦接到該第一連結構件,且面向該開關所在之該滾輪外殼的一內表面。
  19. 如申請專利範圍第17項所述的清掃機,其中,該控制器基於接收來自該開關的該訊號修正該馬達的操作。
  20. 如申請專利範圍第17項所述的清掃機,進一步包括:一導桿,耦接到該滾輪外殼,並在垂直方向上延伸,且被插入穿過該殼體以導引該殼體的垂直運動;以及一彈簧,設置以圍繞該導桿並分別支撐該滾輪外殼和該殼體,以在該殼體垂直地移動時吸收衝擊。
TW106146299A 2016-12-30 2017-12-28 清掃機 TWI661801B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160184441A KR101897732B1 (ko) 2016-12-30 2016-12-30 청소기
??10-2016-0184441 2016-12-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201828873A true TW201828873A (zh) 2018-08-16
TWI661801B TWI661801B (zh) 2019-06-11

Family

ID=62708615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106146299A TWI661801B (zh) 2016-12-30 2017-12-28 清掃機

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10905301B2 (zh)
EP (1) EP3562368B1 (zh)
KR (1) KR101897732B1 (zh)
CN (1) CN211212930U (zh)
AU (1) AU2017389340B2 (zh)
TW (1) TWI661801B (zh)
WO (1) WO2018124691A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020134391A1 (zh) * 2018-12-29 2020-07-02 北京石头世纪科技股份有限公司 智能清洁设备
TWI715292B (zh) * 2019-11-18 2021-01-01 燕成祥 具有風扇剎車裝置之清潔機器人

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102170415B1 (ko) * 2019-04-02 2020-10-28 (주)아이포바인 로봇 청소기용 구동휠 승강장치

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM250637U (en) 2004-01-16 2004-11-21 Cheng-Shiang Yan Transmission device
TWM254994U (en) * 2004-03-10 2005-01-11 Gooten Innolife Corp Structure of remote controlled floor sweeping machine
KR101074937B1 (ko) * 2005-12-02 2011-10-19 아이로보트 코퍼레이션 모듈형 로봇
ES2706729T3 (es) * 2005-12-02 2019-04-01 Irobot Corp Sistema de robot
KR100779195B1 (ko) 2006-11-14 2007-11-23 주식회사 대우일렉트로닉스 로봇청소기 및 로봇청소기용 서스펜션 모듈
KR20090007907A (ko) * 2007-07-16 2009-01-21 엘지전자 주식회사 로봇 청소기
KR20090028359A (ko) * 2007-09-14 2009-03-18 삼성광주전자 주식회사 이동체의 휠구동장치
KR101018720B1 (ko) * 2008-06-12 2011-03-04 주식회사 한울로보틱스 로봇청소기의 구동장치
JP6523636B2 (ja) * 2014-08-29 2019-06-05 東芝ライフスタイル株式会社 走行体
TWI627609B (zh) 2014-12-04 2018-06-21 微星科技股份有限公司 狀態檢測方法、機器人及移動裝置
TWM501827U (zh) * 2014-12-08 2015-06-01 Xing-Hua Dong 掃地或清潔機器人結構改良
KR102320199B1 (ko) 2015-04-13 2021-11-02 삼성전자주식회사 구동유닛 및 이를 구비하는 로봇청소기
CN106200645B (zh) 2016-08-24 2019-07-26 北京小米移动软件有限公司 自主机器人、控制装置和控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020134391A1 (zh) * 2018-12-29 2020-07-02 北京石头世纪科技股份有限公司 智能清洁设备
TWI715292B (zh) * 2019-11-18 2021-01-01 燕成祥 具有風扇剎車裝置之清潔機器人

Also Published As

Publication number Publication date
EP3562368B1 (en) 2023-09-13
KR20180079069A (ko) 2018-07-10
AU2017389340B2 (en) 2021-03-11
CN211212930U (zh) 2020-08-11
TWI661801B (zh) 2019-06-11
US10905301B2 (en) 2021-02-02
EP3562368A4 (en) 2020-12-30
AU2017389340A1 (en) 2019-08-15
EP3562368A1 (en) 2019-11-06
WO2018124691A1 (en) 2018-07-05
US20180184869A1 (en) 2018-07-05
KR101897732B1 (ko) 2018-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI665996B (zh) 清掃機
US11744429B2 (en) Cleaner
US20190038101A1 (en) Cleaner
EP2574263B1 (en) Robot cleaner
CN102599849B (zh) 机器人吸尘器
JP2019213911A (ja) 自律走行型掃除機
TWI657788B (zh) 清掃機
TW201832713A (zh) 清掃機
TWI661801B (zh) 清掃機
KR102460609B1 (ko) 청소기
EP3000368A1 (en) Robot cleaner
CA2955650A1 (en) Vacuum cleaner
WO2020153192A1 (ja) 電子機器
KR101953640B1 (ko) 청소기
JP6609410B2 (ja) 自走式電子機器
JP5698095B2 (ja) 電気掃除機
JP2016123821A (ja) 自走式電子機器
JP2003125992A (ja) 電気掃除機の吸口体及びこの吸口体を備えた電気掃除機
JP2000093364A (ja) 電気掃除機
JPH0759678A (ja) 電気掃除機