升降装置及清洁机器人的制作方法

1.本发明涉及清洁设备技术领域，尤其提供一种升降装置及清洁机器人。


背景技术：

2.扫拖一体机器人是一种同时具备扫地功能和拖地功能的清洁机器人，其具备清洁方便、省时省力的特点，使人们摆脱了繁琐的家务劳动，大幅提高了人们的生活便利性。
3.然而，当清洁机器人在工作时，若地面铺设有地毯，清洁机器人移动到地毯上会使得地毯被拖布上的污渍弄脏，而且清洁机器人经过一段时间的工作后，拖布上会粘附大量脏污，如果让清洁机器人继续工作，不仅不能起到清洁效果，反而会对地面带来二次污染。
4.鉴于此，市面上出现了具备拖布升降功能的清洁机器人，但是这类清洁机器人需要设置至少两个驱动器，其中一个驱动器用于驱动拖布进行清洁工作，另一个驱动器用于驱动拖布做升降运动，但是采用这样的结构导致清洁机器人的体积增大，使得清洁机器人无法进入狭窄的空间进行清洁工作，实用性大幅下降。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种升降装置及清洁机器人，旨在解决现有技术中具备拖布升降功能的清洁机器人体积大且实用性差的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：一种升降装置，能够应用于清洁机器人以驱动所述清洁机器人的清洁件做升降运动，所述升降装置包括升降机构和驱动器；所述升降机构包括：
7.外壳，具有转动腔并且与所述驱动器相对固定设置；
8.轴套，具有升降腔并且可转动地安装于所述转动腔内，所述轴套的内壁设有螺旋部，所述螺旋部沿所述轴套的轴线螺旋延伸且所述螺旋部的两端均设置为限位端；
9.升降转轴，与所述轴套同轴地设置在所述升降腔内，所述驱动器的输出端与所述升降转轴相连接以驱动所述升降转轴沿第一旋转方向或者与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向转动，所述升降转轴的外壁设有抵靠部，所述抵靠部抵接于所述螺旋部上；当所述升降转轴沿所述第一旋转方向转动时，所述抵靠部沿所述螺旋部的延伸方向朝远离所述驱动器的方向移动，当所述升降转轴沿所述第二旋转方向转动时，所述抵靠部沿所述螺旋部的延伸方向朝靠近所述驱动器的方向移动。
10.本发明实施例提供的升降装置至少具有以下有益效果：通过将轴套可转动地安装于外壳的转动腔内，同时将升降转轴设置在轴套的升降腔内，并且使升降转轴的抵靠部与轴套的螺旋部相抵接；当需要对地面进行清洁时，驱动器驱动升降转轴沿第一旋转方向转动，抵靠部沿螺旋部的延伸方向朝远离驱动器的方向移动，直至抵靠部抵靠在螺旋部远离驱动器的限位端上，使轴套随升降转轴一起转动，此时，清洁件随升降转轴下降至与地面接触并且随升降转轴一起转动，以达到对地面进行清洁的目的；当需要将清洁件抬升时，驱动器驱动升降转轴沿第二旋转方向转动，抵靠部沿螺旋部的延伸方向朝靠近驱动器的方向移
动，直至抵靠部抵靠在螺旋部靠近驱动器的限位端上，此时，清洁件随升降转轴一起上升，以使清洁件与地面分离；由此可见，采用上述升降装置的清洁机器人只需采用一个驱动器即可实现地面清洁功能以及清洁件的升降功能，结构紧凑，能够有效缩小体积，可有效提高实用性。
11.在其中一实施例中，所述轴套的外壁设有第一限位部，所述升降机构还包括弹性限位组件，所述弹性限位组件与所述第一限位部相配合以限制所述轴套沿第二旋转方向转动。
12.在其中一实施例中，所述轴套的外壁上设有过渡连接结构，所述过渡连接结构用于连接所述第一限位部的朝向所述第一旋转方向的一侧；所述弹性限位组件包括限位件和第一弹性件，所述限位件的一端用于与所述第一限位部的朝向所述第二旋转方向的一侧相抵靠，所述第一弹性件用于向所述限位件提供指向所述轴套的推力。
13.在其中一实施例中，所述过渡连接结构为渐开线结构。
14.在其中一实施例中，所述限位件可滑动地安装于所述外壳内。
15.在其中一实施例中，所述升降装置还包括轴承，所述轴承安装于所述转动腔内并且套设于所述轴套的外侧。
16.在其中一实施例中，所述轴套的外壁设有第二限位部，所述第二限位部用于与所述轴承的端面相抵靠。
17.在其中一实施例中，所述螺旋部为螺旋槽或者螺旋凸缘。
18.在其中一实施例中，所述升降装置还包括第二弹性件，所述第二弹性件用于向所述升降转轴提供指向所述清洁件的推力。
19.在其中一实施例中，所述螺旋部的数量为至少两个，所述抵靠部的数量为至少两个，各个所述螺旋部相互平行设置，各个所述抵靠部与各个所述螺旋部一一对应设置。
20.在其中一实施例中，所述驱动器具有两个所述输出端，所述升降机构的数量为两个，各个所述升降机构的所述升降转轴与各个所述输出端一一对应连接。
21.在其中一实施例中，所述升降转轴的一端设有轴接腔，所述轴接腔的横截面和所述输出端的横截面均呈非圆结构，所述输出端插接于所述轴接腔内并且与所述轴接腔的腔壁间隙配合。
22.为实现上述目的，本发明还提供一种清洁机器人，包括清洁件和上述任一个或者多个实施例所述的升降装置，所述升降装置的升降转轴远离所述升降装置的驱动器的一端与所述清洁件相连接。
23.由于上述清洁机器人采用了上述升降装置的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，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。
25.图1为本发明实施例提供的清洁机器人的结构示意图；
26.图2为图1所示清洁机器人中的升降机构的爆炸图；
27.图3为图2所示升降机构中的轴套的结构示意图；
28.图4为图3所示轴套的俯视图；
29.图5为图2所示升降机构中的升降转轴的结构示意图；
30.图6为图1所示清洁机器人中的升降机构的结构示意图；
31.图7为图6所示升降机构沿a
‑
a方向的剖视图；
32.图8为图1所示清洁机器人中的升降机构的一个工作状态的结构示意图；
33.图9为图1所示清洁机器人中的升降机构的另一个工作状态的结构示意图。
34.其中，图中各附图标记：
35.100、清洁机器人；110、升降装置；111、升降机构；1111、外壳；11111、转动腔；1112、轴套；11121、升降腔；11122、螺旋部；11123、第一限位部；11124、过渡连接结构；11125、第二限位部；1113、升降转轴；11131、抵靠部；11132、轴接腔；11133、连接部；1114、弹性限位组件；11141、限位件；11142、第一弹性件；1115、第二弹性件；1116、轴承；112、驱动器；120、清洁件。
具体实施方式
36.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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。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发明中的具体含义。
40.相关技术中，为了避开障碍物以及避免对地面造成二次污染，市面上出现了具备拖布升降功能的清洁机器人，但是该种清洁机器人需要采用至少两个驱动器，其中一个驱动器用于驱动拖布进行清洁工作，另一个驱动器用于驱动拖布做升降运动，采用这样的结构会导致清洁机器人的体积增大，使得清洁机器人无法进入狭窄的空间进行清洁工作，实用性大幅下降。
41.鉴于此，本发明的第一方面提供了一种升降装置110，能够应用于清洁机器人100
以驱动清洁机器人100的清洁件120做升降运动，其中，清洁件120包括但不仅限于拖布、毛刷等。
42.下面结合附图对上述升降装置110进行详细描述。
43.请结合图1至图7所示，升降装置110包括升降机构111和驱动器112。升降机构111包括外壳1111、轴套1112和升降转轴1113；轴套1112、升降转轴1113和驱动器112的输出端均同轴设置；外壳1111具有转动腔11111并且与驱动器112相对固定设置，可以理解的，外壳1111可与驱动器112固定连接，也可和驱动器112一起固定安装在清洁机器人100的机体(图中未示)上；轴套1112具有升降腔11121并且可转动地安装于转动腔11111内，轴套1112的内壁设有螺旋部11122，螺旋部11122沿轴套1112的轴线螺旋延伸且螺旋部11122的两端均设置为限位端；升降转轴1113设置在升降腔11121内，驱动器112的输出端与升降转轴1113相连接以驱动升降转轴1113沿第一旋转方向x或者第二旋转方向y转动，第二旋转方向y与第一旋转方向x相反，升降转轴1113的外壁设有抵靠部11131，抵靠部11131抵接于螺旋部11122上，可以理解的，抵靠部11131抵接于螺旋部11122与驱动器112相对的一侧，以支撑升降转轴1113；当升降转轴1113沿第一旋转方向x转动时，抵靠部11131沿螺旋部11122的延伸方向朝远离驱动器112的方向移动，当升降转轴1113沿第二旋转方向y转动时，抵靠部11131沿螺旋部11122的延伸方向朝靠近驱动器112的方向移动。
44.为提高升降装置110的结构紧凑度，驱动器112采用减速电机，当然，驱动器112的种类包含多种，如高速电机、恒速电机等，在此不作具体限定。
45.上述升降装置110的工作原理如下：
46.请结合图8所示，当需要对地面进行清洁时，驱动器112驱动升降转轴1113沿第一旋转方向x转动，抵靠部11131沿螺旋部11122的延伸方向朝远离驱动器112的方向移动，直至抵靠部11131抵靠在螺旋部11122远离驱动器112的限位端上，使轴套1112随升降转轴1113一起转动，此时，清洁件120随升降转轴1113下降至与地面接触并且随升降转轴1113一起转动，以达到对地面进行清洁的目的；
47.请结合图9所示，当需要将清洁件120抬升时，驱动器112驱动升降转轴1113沿第二旋转方向y转动，抵靠部11131沿螺旋部11122的延伸方向朝靠近驱动器112的方向移动，直至抵靠部11131抵靠在螺旋部11122靠近驱动器112的限位端上，此时，清洁件120随升降转轴1113一起上升，以使清洁件120与地面分离。
48.由此可见，采用上述升降装置110的清洁机器人100只需采用一个驱动器112即可实现地面清洁功能以及清洁件120的升降功能，结构紧凑，能够有效缩小体积，可有效提高实用性。
49.在一个实施例中，请结合图3和图4所示，轴套1112的外壁设有第一限位部11123，升降机构111还包括弹性限位组件1114，弹性限位组件1114与第一限位部11123相配合以限制轴套1112沿第二旋转方向y转动。
50.具体地，请结合图3和图4所示，轴套1112的外壁上设有过渡连接结构11124，过渡连接结构11124用于连接第一限位部11123的朝向第一旋转方向x的一侧(即轴套1112沿第一旋转方向x转动时第一限位部11123迎风的一侧，以下简称第一侧)；请结合图2、图6和图7所示，弹性限位组件1114包括限位件11141和第一弹性件11142，限位件11141的一端用于与第一限位部11123的朝向第二旋转方向y的一侧(即轴套1112沿第二旋转方向y转动时第一
限位部11123迎风的一侧，以下简称第二侧)相抵靠，第一弹性件11142用于向限位件11141提供指向轴套1112的推力，可以理解的，第一弹性件11142包括但不仅限于弹簧、弹片。
51.具体地，请结合图7所示，第一弹性件11142的一端抵靠在限位件11141的一端上且另一端与外壳1111的内壁相抵靠，在第一弹性件11142的弹性作用下，限位件11141的另一端保持与轴套1112的与第一限位部11123处于同一高度位置的外周壁相抵接。
52.请结合图8所示，当驱动器112驱动升降转轴1113沿第一旋转方向x转动，抵靠部11131沿螺旋部11122的延伸方向朝远离驱动器112的方向移动，直至抵靠部11131抵靠在螺旋部11122远离驱动器112的限位端上，使轴套1112随升降转轴1113一起沿第一旋转方向x转动，此时，升降转轴1113下降至最低位置，在过渡连接结构11124的过渡作用下，限位件11141远离第一弹性件11142的一端能够越过第一限位部11123，使得限位件11141的限位作用失效，从而使轴套1112能够随升降转轴1113沿第一旋转方向x连续转动，以达到清洁件120对地面进行清洁的目的；
53.请结合图9所示，当驱动器112驱动升降转轴1113沿第二旋转方向y转动，抵靠部11131沿螺旋部11122的延伸方向朝靠近驱动器112的方向移动，在抵靠部11131与螺旋部11122之间的摩擦力作用下，轴套1112随升降转轴1113一起沿第二旋转方向y转动一定角度，直至限位件11141与第一限位部11123相抵靠，此时，限位件11141与第一限位部11123相配合以限制轴套1112沿第二旋转方向y转动，抵靠部11131继续沿螺旋部11122的延伸方向朝靠近驱动器112的方向移动，直至抵靠部11131抵靠在螺旋部11122靠近驱动器112的限位端上，抵靠部11131与螺旋部11122靠近驱动器112的限位端相配合以限制升降转轴1113沿第二旋转方向y转动，亦即轴套1112和升降转轴1113均停止转动，此时升降转轴1113上升至最高位置，如此，可防止升降转轴1113在上升过程中因轴套1112持续转动而导致升降转轴1113的上升速度减慢的情况发生，可有效提高升降装置110的工作响应速度。
54.在本实施例的一个具体示例中，请结合图4所示，过渡连接结构11124为渐开线结构，换言之，轴套1112的与第一限位部11123处于同一高度位置的部分外周壁的外周半径自第一限位部11123的第二侧向第一侧逐渐增大，在轴套1112转动过程中，限位件11141能够与轴套1112的该部分外周壁顺滑配合，可有效提高升降装置110的工作稳定性。
55.在本实施例的一个具体示例中，限位件11141可滑动地安装于外壳1111内，具体地，外壳1111内设有滑轨(图中未示)，滑轨朝轴套1112的外周壁的方向延伸，限位件11141可滑动地安装在滑轨上，以使限位件11141能够在外壳1111内稳定移动。
56.在一个实施例中，请结合图2和图7所示，为提高轴套1112的转动稳定性，升降装置110还包括轴承1116，轴承1116安装于转动腔11111内并且套设于轴套1112的外侧。
57.具体地，轴套1112的外壁设有第二限位部11125，第二限位部11125用于与轴承1116的端面相抵靠，以限制轴套1112沿自身轴向移动。
58.在本实施例的一个具体示例中，轴承1116的数量为一个，轴套1112的外壁设有两个第二限位部11125，一个第二限位部11125与轴承1116的上端面相抵靠，另一个第二限位部11125与轴承1116的下端面相抵靠，如此可有效限定轴套1112的上、下部的位置，从而可进一步提高轴套1112的转动稳定性。
59.在本实施例的另一个具体示例中，轴承1116的数量为两个，一个轴承1116套设于轴套1112的上部，另一个轴承1116套设于轴套1112的下部。轴套1112的外壁设有两个第二
限位部11125，一个第二限位部11125与一个轴承1116的下端面相抵靠，另一个第二限位部11125与另一个轴承1116的上端面相抵靠，如此可有效限定轴套1112的上、下部的位置，从而可进一步提高轴套1112的转动稳定性。
60.在一个实施例中，请结合图3所示，螺旋部11122为螺旋槽，螺旋槽可沿其深度方向贯穿轴套1112的壁体，也可不贯穿轴套1112的壁体，抵靠部11131抵靠在螺旋槽与驱动器112相对的槽壁上，螺旋槽的两个槽端分别封闭，以形成上述两个限位端。
61.在另一个实施例中，螺旋部11122为螺旋凸缘(图中未示)，抵靠部11131抵靠在螺旋凸缘与驱动器112相对的一侧，螺旋凸缘的两端分别设有限位凸部，两个限位凸部分别用作上述两个限位端。
62.在一个实施例中，请结合图2和图7所示，升降装置110还包括第二弹性件1115，第二弹性件1115用于向升降转轴1113提供指向清洁件120的推力，其中，第二弹性件1115包括但不仅限于弹簧、弹片。
63.具体地，第二弹性件1115的一端与驱动器112相抵靠且另一端与升降转轴1113相抵靠，可选地，第二弹性件1115的远离升降转轴1113的一端与驱动器112的输出端相抵靠，使得第二弹性件1115能够与驱动器112的输出端和升降转轴1113一同转动。第二弹性件1115保持压缩状态，当升降转轴1113朝靠近驱动器112的方向移动(即升降转轴1113上升)时，第二弹性件1115被进一步压缩，使得第二弹性件1115产生更大弹性势能，当升降转轴1113朝远离驱动器112的方向移动(即升降转轴1113下降)时，第二弹性件1115的弹性势能逐渐释放，以向升降转轴1113提供向下的推力，从而提高了升降转轴1113的下降速率；当清洁件120与地面接触时，第二弹性件1115仍保留部分弹性势能，以将升降转轴1113下压，从而确保清洁件120与地面之间存在足够的接触力，从而提高清洁机器人100的清洁效果。
64.具体地，请结合图5所示，升降转轴1113的一端开设有具有腔口的轴接腔11132，轴接腔11132为沿升降转轴1113的轴线延伸的长条形腔体，并且轴接腔11132的横截面呈非圆结构，如长方形、椭圆形等，相应地，驱动器112的输出端的横截面呈非圆结构，以使驱动器112的输出端能够与轴接腔11132形状配合，驱动器112的输出端经腔口插接于轴接腔11132内，并且驱动器112的输出端与轴接腔11132的腔壁之间具有间隙，以使驱动器112的输出端能够带动升降转轴1113转动的同时，可与升降转轴1113沿竖直方向相对活动。第二弹性件1115的一端与腔口的边缘相抵靠且另一端与驱动器112相抵靠。
65.具体地，为提高升降转轴1113与驱动器112的输出端沿竖直方向相对活动时的顺畅度，驱动器112的输出端与轴接腔11132的腔壁之间的间隙内设有润滑剂。
66.具体地，升降转轴1113靠近驱动器112的端部设有限位槽，限位槽环绕腔口设置，第二弹性件1115的一端抵靠在限位槽内。
67.在一个实施例中，请结合图3所示，螺旋部11122的数量为至少两个，抵靠部11131的数量为至少两个，各个螺旋部11122相互平行设置，各个抵靠部11131与各个螺旋部11122一一对应设置。
68.以螺旋部11122和抵靠部11131的数量均为两个的情形为例，两个螺旋部11122以升降转轴1113的轴心为对称中心中心对称设置，两个抵靠部11131以升降转轴1113的轴心为对称中心中心对称设置，在各个抵靠部11131分别抵靠在对应的螺旋部11122上后，升降转轴1113不论在做升降运动还是做旋转运动都能达到整体受力平衡，可有效避免升降转轴
1113侧倾，确保升降装置110的运行稳定性。
69.在一个实施例中，请结合图1所示，驱动器112具有两个输出端，可以理解的，驱动器112为双轴电机，升降机构111的数量为两个，相应地，清洁机器人100具有两个清洁件120，各个升降机构111的升降转轴1113与各个输出端一一对应连接，各个清洁件120与各个升降机构111的升降转轴1113一一对应连接。通过采用上述技术方案，可进一步提高升降装置110的结构紧凑度，从而进一步降低清洁机器人100的体积，提高了清洁机器人100的实用性。
70.请结合图1所示，本发明的第二方面还提供一种清洁机器人100，包括清洁件120和上述任一个或者多个实施例的升降装置110，升降装置110的升降转轴1113远离升降装置110的驱动器112的一端与清洁件120相连接。
71.由于上述清洁机器人100采用了上述升降装置110的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。
72.在一个实施例中，请结合图5所示，升降转轴1113远离驱动器112的一端设有连接部11133，清洁件120与连接部11133相连接，具体地，为方便对清洁件120进行更换，清洁件120与连接部11133可拆卸连接，可以理解的，可拆卸连接方式包括但不仅限于卡扣连接方式、紧固连接方式、磁吸连接方式。
73.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。