本實用新型涉及清潔工具,特別是一種掃地機器人用同步軸及掃地機器人。
背景技術:
現有的掃地機器人,都會在前部設置兩個邊刷,分別位于左右兩側,但是由于掃地機器人內部的零部件較多,空間非常有限,因此很少通過兩個驅動電機分別驅動兩個邊刷,而是通過一個驅動電機同時驅動兩個邊刷。驅動電機經過減速器直接驅動其中一個邊刷,而另一個邊刷則需要同步軸來傳遞動力,但是由于兩個邊刷之間有一定的距離,因此對同步軸的抗彎扭強度提出較高的要求。而一般的圓柱軸在抗扭性能方面較差,特別是與孔配合時,需要鍵配合來與孔固定,由于尺寸較小,不利于加工,也給安裝帶來不便。
技術實現要素:
本實用新型所要達到的目的就是提供一種掃地機器人用同步軸,簡化結構的同時提高抗扭性能。
為了達到上述目的,本實用新型采用如下技術方案:一種掃地機器人用同步軸,包括軸體,軸體的橫截面為圓形,在軸體兩個端部的外圓周面上設有多個凸筋,凸筋從軸體的外圓周面向外圓周面的外切正多邊形的角凸起。
作為優選的方案,所述凸筋的橫截面邊緣不超過外切正多邊形的邊。
進一步優選的方案,所述凸筋從軸體的外圓周面向外圓周面的外切正三邊形的角凸起,凸筋與外切正三邊形的角一一對應。
進一步優選的方案,所述凸筋從軸體的外圓周面向外圓周面的外切正四邊形的角凸起,凸筋與外切正四邊形的角一一對應。
進一步優選的方案,所述凸筋從軸體的外圓周面向外圓周面的外切正四邊 形的角凸起,凸筋設有兩個且在軸體的外圓周面上均布。
進一步優選的方案,所述凸筋從軸體的外圓周面向外圓周面的外切正六邊形的角凸起,凸筋與外切正六邊形的角一一對應。
作為優選的方案,在軸體的周向上,凸筋的兩側與軸體的外圓周面形成緩沖凹槽;或者,在軸體的周向上,凸筋的一側面與軸體的外圓周面相切,凸筋的另一側面與軸體的外圓周面形成緩沖凹槽。
作為優選的方案,所述軸體兩個端部的凸筋一對一連接為一體。
進一步優選的方案,所述凸筋在軸體的外圓周面上螺旋設置。
采用上述技術方案后,本實用新型具有如下優點:圓柱狀的軸體容易加工,凸筋可以承受扭矩而傳遞給軸體,從而使軸體可以被帶動旋轉,而不需要在軸體上固定齒輪等傳動零件,使同步軸的結構得到簡化,同時凸筋在軸體1的軸向上具有一定的長度,因此可以提高軸體的抗彎曲強度。
本實用新型還提供一種掃地機器人,包括機體,機體設有兩個邊刷,機體內設有驅動電機、第一變速機構和第二變速機構,驅動電機通過第一變速機構帶動一個邊刷旋轉,第一變速機構和第二變速機構之間通過傳動軸傳動連接,驅動電機通過第一變速機構、同步軸和第二變速機構帶動另一個邊刷,所述傳動軸為上述技術方案中任一所述的同步軸,第一變速機構和第二變速機構具有分別與軸體兩個端部配合的連接孔,連接孔的形狀為軸體外圓周面的外切正多邊形,凸筋抵在連接孔的角上。
采用上述技術方案后,本實用新型具有如下優點:由于軸體上不需要設置鍵類結構,直接與連接孔裝配即可實現扭矩的傳遞,能夠實現一個電機同時驅動兩個邊刷的目的,同時軸體所占用的空間較小,不會影響機體內其他零部件的設計及安裝,讓機體內的結構更加緊湊;同步軸結構簡化,容易加工,同時 強度提高,性能提升,有利于提升掃地機器人的清潔能力。
附圖說明
下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
圖1為本實用新型實施例一的結構示意圖;
圖2為本實用新型實施例一中軸體與凸筋的橫截面示意圖;
圖3為本實用新型實施例二中軸體與凸筋的橫截面示意圖;
圖4為本實用新型實施例三中軸體與凸筋的橫截面示意圖;
圖5為本實用新型實施例四中軸體與凸筋的橫截面示意圖;
圖6為本實用新型實施例四參考實施例三進行改進的示意圖。
圖7為本實用新型實施例五中軸體與凸筋的橫截面示意圖;
圖8為本實用新型實施例六的結構示意圖;
圖9為本實用新型實施例六中第一變速機構、同步軸與第二變速機構的裝配示意圖。
具體實施方式
實施例一:
本實用新型首先提供一種掃地機器人用同步軸,如圖1和圖2所示,包括軸體1,軸體1的橫截面為圓形,在軸體1兩個端部的外圓周面上設有四個凸筋2,凸筋2從軸體1的外圓周面向外圓周面的外切正四邊形的角凸起,凸筋2與外切正四邊形的角一一對應。外切正四邊形如圖2中虛線所示。
圓柱狀的軸體1容易加工,凸筋2可以承受扭矩而傳遞給軸體1,從而使軸體1可以被帶動旋轉,而不需要在軸體1上固定齒輪等傳動零件,使同步軸的結構得到簡化,同時凸筋2在軸體1的軸向上具有一定的長度,因此可以提高軸體1的抗彎曲強度。軸體1可以采用空心軸,減少材料用量,減輕重量,提 高強度。
為了便于軸體1進行裝配連接,凸筋2的橫截面邊緣不超過外切正多邊形的邊。軸體1的兩端均是同樣的結構,裝配時沒有針對性,具有互換通用性。
在本實施例中,凸筋2的橫截面上遠離軸體1的端角與外切正四邊形的角都是直角,因此與軸體1裝配的連接孔可以設置成外切正四邊形的形狀,使得凸筋2在連接孔的角上都到定位,同時軸體1的外圓周面又會與連接孔的內壁相接,確保裝配后的穩定性。
在本實施例中,在軸體1的周向上,凸筋2的兩側與軸體1的外圓周面形成緩沖凹槽3,緩沖凹槽3可以在傳遞扭矩時吸引對軸體1的剛性沖擊,另外可以在連接孔上設置相應的凸起與緩沖凹槽3配合,提高扭矩傳遞的效率。
為了增加整根同步軸的抗彎扭強度,可以將軸體1兩個端部的凸筋2一對一連接為一體。還可以進一步的將凸筋2在軸體1的外圓周面上螺旋設置。
實施例二:
除了圖2中設置四個凸筋2,也可以如圖3所示,僅設置兩個凸筋2,兩個凸筋2位于相對位置,形成均布結構,不僅強度能夠滿足要求,可以有效傳遞扭矩,而且結構得到簡化,容易加工。
實施例三:
可以在實施例一的基礎上提高凸筋2的強度,如圖4所示,在軸體1的周向上,凸筋2的一側面21與軸體1的外圓周面相切,凸筋2的另一側面22與軸體1的外圓周面形成緩沖凹槽3。扭矩從緩沖凹槽3所在的一側傳遞給凸筋2,凸筋2的一側面與軸體1的外圓周面相切后能夠形成強大的支撐效果,凸筋2不易出現斷裂等情況。
實施例二也可以進行同樣的改進。
實施例四:
除了外切正四邊形,也可以按照外切正三邊形結構來設置凸筋2,如圖5所示,軸體1的外圓周面上設置了三個凸筋2,工作原理與實施例一相同。本實施例也可以參考實施例三進行相應的改進,如圖6所示。
實施例五:
本實施例按照外切正六邊形結構來設置凸筋2,見圖7,軸體1與凸筋2結合形成一個正六棱柱,為了便于區別,用虛線圓來表示軸體1的橫截面。正六邊形在傳遞扭矩方面的效率是比較好的,將六角螺栓、六角螺母和內六角螺栓等標準件,都是利用了正六邊形。由于凸筋2的兩側直接與軸體1的外圓周面相切,因此凸筋2的強度很高。
雖然可以按照數量更多的邊來設置凸筋2,但是隨著外切正多邊形的邊數增加,就會越接近于軸體1的外圓周面,導致傳遞扭矩的效率下降,因此一般不按照正七邊形或更多邊數的正多邊形來設置凸筋2。當然可以按照正五邊形來設置凸筋2。
實施例六:
本實用新型還提供一種掃地機器人,如圖8所示,包括機體9,機體9設有兩個邊刷8,邊刷8一般設置在機體9底部的前側,機體9內設有驅動電機7、第一變速機構6和第二變速機構5,驅動電機7通過第一變速機構6帶動一個邊刷8旋轉,第一變速機構6和第二變速機構5之間通過傳動軸傳動連接,驅動電機7通過第一變速機構6、同步軸和第二變速機構5帶動另一個邊刷8,本實施例中的傳動軸采用實施例一的同步軸,第一變速機構6和第二變速機構5具有分別與軸體1兩個端部配合的連接孔4,連接孔4的形狀為軸體1外圓周面的外切正多邊形,凸筋2抵在連接孔4的角上。
第一變速機構6和第二變速機構5一般采用齒輪箱,結構緊湊,占用空間小。而第一變速機構6具有兩個輸出端,其中一個輸出端與邊刷8連接,另外一個輸出端則與同步軸連接,另外一個輸出端采用的是齒輪,齒輪中心設有連接孔4,可以結合圖9看,連接孔4為正方形,并且與軸體1的外圓周面相接,而四個凸筋2分別與連接孔4的四個角相抵,從而使齒輪能夠很好地向軸體1傳遞扭矩。連接孔4的結構非常簡單,容易加工,而且軸體1與連接孔4容易裝配,裝配后,軸體1的外圓周面與連接孔4的孔壁相接,因此穩定性也高。
由于多個凸筋2與連接孔4分別相接,同時有緩沖凹槽3的存在,驅動電機7啟動時,齒輪與軸體1的剛性沖擊可以由凸筋2吸收掉一部分,從而降低對軸體1的剛性沖擊,可以減少連接孔4的磨損,提高零部件的使用壽命。
當然除了實施例一之外,傳動軸也可以采用上述其他實施例的同步軸,相應將連接孔4改變成與凸筋2相對應的正多邊形即可。
除了將連接孔4設置成軸體1外圓周面的外切正多邊形外,也可以在連接孔4的孔壁設置凸起與凸筋2兩側的緩沖凹槽3配合,凸起與緩沖凹槽3互補,增加受力面積,提高傳遞扭矩的效率。
除上述優選實施例外,本實用新型還有其他的實施方式,本領域技術人員可以根據本實用新型作出各種改變和變形,只要不脫離本實用新型的精神,均應屬于本實用新型權利要求書中所定義的范圍。