專利名稱：一種利用兩支點(diǎn)互換改善受力的吸塵器碰撞板結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種吸塵器用碰撞傳感裝置，尤其涉及一種利用兩支點(diǎn)互換改善 受力的吸塵器碰撞板結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的家庭用吸塵器大多數(shù)需要由人工操作，費(fèi)力費(fèi)時(shí)。在二十一世紀(jì)，集人工智 慧于一體的自動(dòng)移動(dòng)吸塵機(jī)器人的出現(xiàn)，給了世界一個(gè)莫大的驚喜，讓掃地徹底的實(shí)現(xiàn)了 自動(dòng)化。自動(dòng)吸塵器一般包括碰撞檢測(cè)裝置，具有檢測(cè)碰撞信號(hào)的功能。碰撞板在碰到障 礙物時(shí)可相對(duì)于自動(dòng)吸塵器本體向后移動(dòng)，使得自動(dòng)吸塵器可以感知到前方有障礙物，便 于自動(dòng)吸塵器采取后退或轉(zhuǎn)向動(dòng)作。它由自身的電機(jī)驅(qū)動(dòng)行走，如遇到障礙物時(shí)，由傳感器 把信號(hào)傳送到電機(jī)的控制電路，通過(guò)改變左右輪的轉(zhuǎn)速，使吸塵器轉(zhuǎn)彎，繞過(guò)障礙物繼續(xù)清 掃。碰撞板作為吸塵器的一部分，既是整個(gè)結(jié)構(gòu)的一部件，又是整個(gè)傳感系統(tǒng)中的一 不可或缺的元件。當(dāng)吸塵器左前方或右前方或正前方位置碰到了障礙物時(shí)，吸塵器所采取 的動(dòng)作是不同的；且如吸塵器在清掃過(guò)程中直接與障礙物發(fā)生碰撞，會(huì)對(duì)吸塵器造成破壞。 故碰撞的結(jié)構(gòu)會(huì)直接影響到位移傳感器的靈敏度、處理器判斷的正確性以及吸塵器的運(yùn)行 性能。現(xiàn)有吸塵器碰撞板有的兩邊利用滑槽導(dǎo)軌與底盤連接，碰撞發(fā)生后所需的回復(fù)力緊 靠?jī)蛇厓H有的兩扭簧提供。此機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是具有較好的靈敏度，缺陷是當(dāng)碰撞發(fā)生在碰撞 板的另一側(cè)時(shí)有可能出現(xiàn)單邊受力的情況，不能提供很好的回復(fù)力，碰撞板有可能會(huì)卡死 在吸塵器上蓋上；還有的吸塵器碰撞板則利用兩連桿機(jī)構(gòu)與底盤連接，但是只有一個(gè)固定 支點(diǎn)，此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是能夠很好的改善碰撞板的受力情況，避免了卡死現(xiàn)象的發(fā)生，缺陷是 在側(cè)面發(fā)生碰撞時(shí)不能提供很好的豎直位移，影響位移傳感器的靈敏度都存在著或多或少 的缺陷，不能很好地滿足實(shí)際清掃過(guò)程當(dāng)中對(duì)吸塵器的各種要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用兩支點(diǎn)互換改善受力 的吸塵器碰撞板結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型能夠很好地改善碰撞板的受力情況，能夠避免卡死現(xiàn)象， 有良好的靈敏度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下一種利用兩支點(diǎn)互換改善受 力的吸塵器碰撞板結(jié)構(gòu)，它包括碰撞板主體、支撐擋桿、滑動(dòng)連桿、鉸鏈連桿、圓柱銷、錐形 銷、V形支撐塊、扭簧和吸塵器底盤；所述碰撞板主體由4個(gè)支點(diǎn)支撐在底盤上面，其中，兩 個(gè)支撐點(diǎn)由支撐擋桿尾部的V形結(jié)構(gòu)與V形支撐塊面接觸形成；另外兩個(gè)支撐點(diǎn)由鉸鏈連 桿上面的圓柱軸與底盤上的圓柱孔配合連接形成。進(jìn)一步地，所述碰撞板主體為圓弧狀，所包絡(luò)的角度為不大于180度；所連接的4 個(gè)支撐點(diǎn)把碰撞板主體懸浮地支撐在底盤上。進(jìn)一步地，所述滑動(dòng)連桿和鉸鏈連桿通過(guò)圓柱銷形成圓柱副連接；其中，圓柱銷與滑動(dòng)連桿為過(guò)盈配合，圓柱銷與滑動(dòng)連桿為間隙配合。鏈連連桿的另一端有一圓柱孔與底 盤上的圓柱軸形成圓柱副連接，扭簧的中心套在此連接處。進(jìn)一步地，所述支撐擋桿通過(guò)半月形長(zhǎng)條孔用螺釘固定在碰撞板主體上，其尾部 有一 V形結(jié)構(gòu)，此V形結(jié)構(gòu)與底盤上的V形支撐塊配合連接；支撐擋桿上還有一圓孔。進(jìn)一步地，所述支撐擋桿上有一長(zhǎng)條孔，錐形銷連接支撐擋桿和滑動(dòng)連桿，支撐擋 桿和滑動(dòng)連桿之間能夠沿著長(zhǎng)條孔相對(duì)移動(dòng)。本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比，具有的有益的效果是1、具有兩個(gè)可變換支點(diǎn)，通過(guò)支撐擋桿和V形支撐塊實(shí)現(xiàn)。任意一側(cè)的碰撞均會(huì) 使得碰撞板主體圍繞與碰撞發(fā)生點(diǎn)相反的一側(cè)支點(diǎn)為圓心旋轉(zhuǎn)，有效的改善了碰撞板上的 受力情況，防止了碰撞板單側(cè)受力的發(fā)生，同時(shí)也防止了碰撞板發(fā)生碰撞時(shí)發(fā)生卡死的現(xiàn) 象。通過(guò)支點(diǎn)變換的方式，放大了碰撞板在豎直方向的位移，提高了位移傳感器的敏感度。2、碰撞板主體為圓弧狀，所包絡(luò)的角度為180度。在不影響總體設(shè)計(jì)功能的要求 下，其表面允許有局部的形狀變化或者可以鑲嵌有不同材料的飾件以增加美觀性。所連接 的連桿鉸鏈機(jī)構(gòu)通過(guò)兩固定支點(diǎn)把碰撞板主體懸浮的固定在底盤上，減小了碰撞板主體與 底盤發(fā)生相對(duì)移動(dòng)時(shí)的摩擦力，大大的提高碰撞板主體移動(dòng)的靈活性以及敏感度。3、碰撞板主體與底盤連接的關(guān)系不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且制造成本低，能夠很好的提 高結(jié)構(gòu)動(dòng)作的可靠性以及準(zhǔn)確性。

圖1是本實(shí)用新型的原理示意圖；圖2是本實(shí)用新型的前視圖；圖3是本實(shí)用新型的局部視圖；圖4是支撐擋桿、滑動(dòng)連桿和鉸鏈連桿配合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是支撐擋桿和滑動(dòng)連桿配合的放大示意圖；圖6是支撐擋桿和V形支撐塊配合的放大示意圖；圖中1、吸塵器底盤，2、支撐擋桿，3、滑動(dòng)連桿，4、碰撞板主體，5、鉸鏈連桿，6、圓 柱銷，7、圓柱軸，8、錐形銷，9、長(zhǎng)條孔，10、圓孔，11、半月形長(zhǎng)條孔，12、V形支撐塊，13、扭簧。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的利用兩支點(diǎn)互換改善受力的吸塵器碰撞板結(jié)構(gòu)，包括碰撞板主體、 支撐擋桿、滑動(dòng)連桿、鉸鏈連桿、圓柱銷、錐形銷、V形支撐塊、扭簧和吸塵器底盤。碰撞板 主體由4個(gè)支點(diǎn)支撐在底盤上面，其中兩個(gè)支撐點(diǎn)是靠支撐擋桿尾部的V形結(jié)構(gòu)與V形支 撐塊面接觸形成的；鉸鏈連桿上面的圓柱軸與底盤上的圓柱孔配合連接形成另外兩個(gè)支撐 點(diǎn)。碰撞板主體可以繞這四個(gè)支點(diǎn)上下、左右靈活移動(dòng)，與底盤可多自由度滑動(dòng)的連接。復(fù) 位彈簧是扭簧，安裝在底盤的兩側(cè)，一端與上蓋固定，另一端斜向頂緊在鉸鏈連桿的限位鉤 上。在碰撞板主體前方的任意位置發(fā)生碰撞后，扭簧提供的回復(fù)力會(huì)使碰撞板主體回到原 態(tài)。利用支點(diǎn)變換的原理，當(dāng)碰撞板的任何一側(cè)發(fā)生碰撞時(shí)，都會(huì)使碰撞板圍繞另一側(cè)的支 點(diǎn)動(dòng)作。此實(shí)用新型有效的改善了碰撞板上的受力情況，防止了碰撞板單側(cè)受力的發(fā)生，同 時(shí)也防止了碰撞板發(fā)生碰撞時(shí)發(fā)生卡死的現(xiàn)象。通過(guò)支點(diǎn)變換的方式，放大了碰撞板在豎直方向的位移，提高了位移傳感器的敏感度。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，本實(shí)用新型的目的和效果將 變得更加明顯。如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型包括碰撞板主體4、支撐擋桿2、滑動(dòng)連桿3、 鉸鏈連桿5、圓柱銷6、錐形銷8、V形支撐塊12、扭簧13和吸塵器底盤1。碰撞板主體4為 圓弧狀，所包絡(luò)的角度為不大于180度。碰撞板主體4是由4個(gè)支點(diǎn)支撐在底盤1上面的， 其中兩個(gè)支撐點(diǎn)是靠支撐擋桿2尾部的V形結(jié)構(gòu)與V形支撐塊12面接觸形成的；鉸鏈連 桿5上面的圓柱軸7與底盤1上的圓柱孔10配合連接形成另外兩個(gè)支撐點(diǎn)。碰撞板主體 4可以繞這四個(gè)支點(diǎn)上下、左右靈活移動(dòng)。在碰撞板主體4前方的任意位置發(fā)生碰撞后，扭 簧13提供的回復(fù)力會(huì)使碰撞板主體4回到原態(tài)。所連接的4個(gè)支撐點(diǎn)把碰撞板主體4懸 浮的支撐在底盤1上。滑動(dòng)連桿3和鉸鏈連桿5通過(guò)圓柱銷6形成圓柱副連接，其中，圓柱 銷6與滑動(dòng)連桿3為過(guò)盈配合，圓柱銷6與滑動(dòng)連桿3為間隙配合。鏈連連桿5的另一端 有一圓柱孔與底盤1上的圓柱軸10形成圓柱副連接，扭簧13的中心套在此連接處。支撐 擋桿2通過(guò)半月形長(zhǎng)條孔用螺釘固定在碰撞板主體4上，其尾部有一 V形結(jié)構(gòu)，此V形結(jié)構(gòu) 與底盤1上的V形支撐塊12配合連接。本實(shí)用新型的工作原理及各部分的功用如下如圖4、圖5和圖6所示，碰撞板主體4為圓弧狀，所包絡(luò)的角度為不大于180度。 在不影響總體設(shè)計(jì)功能的要求下，其表面允許有局部的形狀變化或者鑲嵌有不同材料的飾 件以增加美觀性。碰撞板主體4是由4個(gè)支點(diǎn)支撐在底盤1上面的，其中兩個(gè)支撐點(diǎn)是靠 支撐擋桿2尾部的V形結(jié)構(gòu)與V形支撐塊12面接觸形成的；鉸鏈連桿5上面的圓柱軸7與 底盤1上的圓柱孔10配合連接形成另外兩個(gè)支撐點(diǎn)。所連接的4個(gè)支撐點(diǎn)把碰撞板主體4 懸浮的支撐在底盤1上。碰撞板主體4可以繞這四個(gè)支點(diǎn)上下、左右靈活移動(dòng)。復(fù)位彈簧 是扭簧13，安裝在底盤1的兩側(cè)，一端與上蓋固定，另一端斜向頂緊在鉸鏈連桿5的限位鉤 上。在碰撞板主體4前方的任意位置發(fā)生碰撞后，扭簧13提供的回復(fù)力會(huì)使碰撞板主 體4回到原態(tài)。滑動(dòng)連桿3和鉸鏈連桿5通過(guò)圓柱銷6形成圓柱副連接，其中，圓柱銷6與 滑動(dòng)連桿3為過(guò)盈配合，圓柱銷6與滑動(dòng)連桿3為間隙配合。鏈連連桿5的另一端有一圓柱 孔與底盤1上的圓柱軸10形成圓柱副連接，扭簧13的中心套在此連接處。支撐擋桿2通 過(guò)半月形長(zhǎng)條孔用螺釘固定在碰撞板主體4上，其尾部有一 V形結(jié)構(gòu)，此V形結(jié)構(gòu)與底盤1 上的V形支撐塊12配合連接，不僅對(duì)碰撞板主體4有支撐作用，而且同時(shí)也限制了支撐擋 桿2只能向后移動(dòng)而不能向前移動(dòng)。此外，支撐擋桿2上還有一圓孔10，位移傳感器發(fā)射的紅外光可通過(guò)此孔用于檢 測(cè)碰撞板主體4是否發(fā)生碰撞。支撐擋桿2上有一長(zhǎng)條孔，錐形銷8用于連接支撐擋桿2和 滑動(dòng)連桿3，兩者之間能夠沿著長(zhǎng)條孔9發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。如果正前方有障礙物，碰撞板主體 4向后移動(dòng)，能夠推動(dòng)支撐擋桿2、滑動(dòng)連桿3和鉸鏈連桿5同時(shí)向后移動(dòng)，此時(shí)位移傳感器 所發(fā)射的紅外光由于撐擋桿2上的圓孔10被V形支撐塊12擋住而不能通過(guò)，故采集到支 撐擋桿2的工作信號(hào)，控制自動(dòng)吸塵器大角度轉(zhuǎn)彎。轉(zhuǎn)彎后，在扭簧13的作用下，碰撞板主 體4恢復(fù)到常態(tài)；如左側(cè)有障礙物，碰撞板主體4右側(cè)向移動(dòng)，支撐擋桿2和滑動(dòng)連桿3之 間會(huì)沿著長(zhǎng)條孔9發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，并且滑動(dòng)連桿3和鉸鏈連桿5由于是圓柱副連接，兩者之間會(huì)發(fā)生微小的位移和扭轉(zhuǎn)，左右兩側(cè)的作用相反；而此時(shí)支撐擋桿2由于受到V形支撐塊 12的限制，導(dǎo)致左側(cè)的支撐擋桿2只能向后移動(dòng)，右側(cè)的支撐擋桿2不能移動(dòng)，這就類似于 碰撞板主體4以右側(cè)支撐擋桿2和V形支撐塊12形成的接觸面為可變換支點(diǎn)，并以此為旋 轉(zhuǎn)中心向右側(cè)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。故在左側(cè)發(fā)生碰撞時(shí)，對(duì)于左側(cè)來(lái)說(shuō)增大了旋轉(zhuǎn)半徑，起到了很好 的位移放大的效果。 當(dāng)繞開(kāi)障礙物后，在扭簧13的作用下，支撐擋桿2、滑動(dòng)連桿3和鉸鏈連桿5恢復(fù) 到原位，碰撞板主體4恢復(fù)到常態(tài)。同理，如右側(cè)有障礙物，碰撞板主體4左側(cè)向移動(dòng)，支撐 擋桿2和滑動(dòng)連桿3之間會(huì)沿著長(zhǎng)條孔9發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，并且滑動(dòng)連桿3和鉸鏈連桿5由 于是圓柱副連接，兩者之間會(huì)發(fā)生微小的位移和扭轉(zhuǎn)，左右兩側(cè)的作用相反；而此時(shí)支撐擋 桿2由于受到V形支撐塊12的限制，導(dǎo)致右側(cè)的支撐擋桿2只能向后移動(dòng)，左側(cè)的支撐擋 桿2不能移動(dòng)，這就類似于碰撞板主體4以左側(cè)支撐擋桿2和V形支撐塊12形成的接觸面 為可變換支點(diǎn)，并以此為旋轉(zhuǎn)中心向左側(cè)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。故在右側(cè)發(fā)生碰撞時(shí)，對(duì)于右側(cè)來(lái)說(shuō)增 大了旋轉(zhuǎn)半徑，起到了很好的位移放大的效果。當(dāng)繞開(kāi)障礙物后，在扭簧13的作用下，支撐 擋桿2、滑動(dòng)連桿3和鉸鏈連桿5恢復(fù)到原位，碰撞板主體4恢復(fù)到常態(tài)。
權(quán)利要求一種利用兩支點(diǎn)互換改善受力的吸塵器碰撞板結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括碰撞板主體(4)、支撐擋桿(2)、滑動(dòng)連桿(3)、鉸鏈連桿(5)、圓柱銷(6)、錐形銷(8)、V形支撐塊(12)、扭簧(13)和吸塵器底盤(1)；所述碰撞板主體(4)由4個(gè)支點(diǎn)支撐在底盤(1)上面，其中，兩個(gè)支撐點(diǎn)由支撐擋桿(2)尾部的V形結(jié)構(gòu)與V形支撐塊(12)面接觸形成；另外兩個(gè)支撐點(diǎn)由鉸鏈連桿(5)上面的圓柱軸(7)與底盤(1)上的圓柱孔(10)配合連接形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用兩支點(diǎn)互換改善受力的吸塵器碰撞板結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述碰撞板主體(4)為圓弧狀，所包絡(luò)的角度為不大于180度；所連接的4個(gè)支撐點(diǎn)把碰撞 板主體(4)懸浮地支撐在底盤(1)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用兩支點(diǎn)互換改善受力的吸塵器碰撞板結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述滑動(dòng)連桿(3)和鉸鏈連桿(5)通過(guò)圓柱銷(6)形成圓柱副連接；其中，圓柱銷(6)與滑 動(dòng)連桿(3)為過(guò)盈配合，圓柱銷(6)與滑動(dòng)連桿(3)為間隙配合；鏈連連桿(5)的另一端有 一圓柱孔與底盤(1)上的圓柱軸(10)形成圓柱副連接，扭簧(13)的中心套在此連接處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用兩支點(diǎn)互換改善受力的吸塵器碰撞板結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述支撐擋桿(2)通過(guò)半月形長(zhǎng)條孔用螺釘固定在碰撞板主體(4)上，其尾部有一 V形結(jié) 構(gòu)，此V形結(jié)構(gòu)與底盤⑴上的V形支撐塊(12)配合連接；支撐擋桿⑵上還有一圓孔 (10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3和4所述利用兩支點(diǎn)互換改善受力的吸塵器碰撞板結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述支撐擋桿(2)上有一長(zhǎng)條孔，錐形銷(8)連接支撐擋桿(2)和滑動(dòng)連桿(3)，支撐 擋桿(2)和滑動(dòng)連桿(3)之間能夠沿著長(zhǎng)條孔(9)相對(duì)移動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種利用兩支點(diǎn)互換改善受力的吸塵器碰撞板結(jié)構(gòu)，它主要由碰撞板主體、支撐擋桿、滑動(dòng)連桿、鉸鏈連桿、圓柱銷、錐形銷、V形支撐塊、扭簧和吸塵器底盤組成；本實(shí)用新型利用支點(diǎn)變換的原理，使得吸塵器在向前行駛的過(guò)程中，當(dāng)碰撞板的任何一側(cè)發(fā)生碰撞時(shí)，都會(huì)使碰撞板圍繞另一側(cè)的支點(diǎn)動(dòng)作；本實(shí)用新型是一種基于支點(diǎn)變換的吸塵器碰撞板結(jié)構(gòu)，有效地改善了碰撞板上的受力情況，防止了碰撞板單側(cè)受力的發(fā)生，同時(shí)也防止了碰撞板發(fā)生碰撞時(shí)發(fā)生卡死的現(xiàn)象；通過(guò)支點(diǎn)變換的方式，放大了碰撞板在豎直方向的位移，提高了位移傳感器的敏感度，可廣泛應(yīng)用于各式自主移動(dòng)吸塵器。
文檔編號(hào)A47L9/00GK201602714SQ20092020165
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者龐作偉, 張學(xué)群, 朱世強(qiáng), 楊立忠, 賴小波 申請(qǐng)人:杭州明強(qiáng)智能科技有限公司