用于跨越行駛障礙物的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于跨越行駛障礙物(8)的裝置(9)，優(yōu)選安置在具有被驅動的行駛輪(3)的可自主行駛的地面清潔設備(1)上。為了對所述類型的裝置進行改進設計，在此建議，在所述行駛輪(3)上可偏心擺動地安置有通過前部端面(12)沿行駛方向(r)超出所述行駛輪(3)的滾動面(7)向外突出的抬升部件(10)，其中，設置有固定在外殼上的對應支架。
【專利說明】用于跨越行駛障礙物的裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于跨越行駛障礙物的裝置，優(yōu)選安置在具有被驅動的行駛輪的可自主行駛的地面清潔設備上。
【背景技術】
[0002]已知可自主行駛的地面清潔設備，尤其是以自主工作的吸塵和/或清掃機器人的形式，還尤其用于在家務范圍內清潔和保養(yǎng)地面覆層。這種吸塵/清掃機器人例如由DE10242257A1已知。這類設備具有至少一個被驅動的行駛輪，進一步優(yōu)選具有兩個這樣的行駛輪，尤其在待清潔地面上尤其自動前進。存在這種需要，即地面清潔設備可自主越過地面上高度較低的、例如最大高度為20mm的障礙物、如門檻。
[0003]就此已知解決方案，其中清潔設備使用抬升裝置，該抬升裝置具有獨立的驅動裝置(參見DE202008017137U1)。抬升裝置在識別到障礙物時被激活，其結果是在地面清潔設備行駛過程中需要對周圍環(huán)境進行監(jiān)控。

【發(fā)明內容】

[0004]針對已知的現(xiàn)有技術，本發(fā)明所要解決的技術問題是，對上述類型的裝置進行改進設計。
[0005]所述技術問題的可行解決方案是，根據(jù)本發(fā)明的第一設想，提供一種裝置，其中規(guī)定，在所述行駛輪上可偏心擺動地安置有通過前部端面沿行駛方向超出所述行駛輪的滾動面向外突出的抬升部件，其中，設置有固定在外殼上的對應支架。根據(jù)這種設計方案提出了一種用于跨越行駛障礙物的裝置，其尤其具有設計上構造簡單的特征。由于所述抬升部件可偏心擺動地支承在行駛輪上，因此在與抬升部件的固定在外殼上的支架的共同作用下，產生有利的動態(tài)運動，用于將地面清潔設備抬升到位于行駛路程上的障礙物上面或上方。通過利用所述可偏心擺動的抬升部件，所述行駛輪以及位于該行駛輪上的地面清潔設備尤其整體被抬升到待跨越的障礙物上面，其中障礙物的跨越以有利的方式與所述行駛輪的直徑無關，這又有利于地面清潔設備的整體設計。所述抬升部件的前部端面至少在擺動位置中(相對于行駛輪軸在延伸方向上的投影)沿設備的通常行駛方向突出超過行駛輪的滾動面，以便能夠探測到行駛輪前方可能存在的障礙物。在此，只要抬升部件通過突出于行駛輪的滾動面的部分接觸到與行駛輪所在地面相比處于更高水平面上的障礙物時，抬升部件便以杠桿方式發(fā)揮作用。
[0006]在一種優(yōu)選的設計方案中規(guī)定，僅通過行駛輪的驅動裝置移動所述抬升部件。在此，所述抬升部件優(yōu)選直接通過行駛輪移動，抬升部件可偏心擺動地安置在該行駛輪上。當優(yōu)選安置有兩個行駛輪并進一步優(yōu)選每個行駛輪均配屬抬升部件時，在優(yōu)選設計方案中，抬升部件分別通過行駛輪移動，抬升部件可偏心擺動地安置在該行駛輪上。備選的是，所述抬升部件也可被間接移動，例如通過兩個或多個抬升部件之間的剛性連接，其中僅有一個抬升部件直接通過行駛輪被移動。[0007]在優(yōu)選的設計方案中，抬升部件的支承軸平行于行駛輪的轉動軸延伸，進一步優(yōu)選垂直于設備的通常行駛運動方向，尤其平行于待駛過地面的平面定向。
[0008]在進一步優(yōu)選的設計方案中，抬升部件鉸接在行駛輪上的偏心距與行駛輪-轉動軸之間的比值是行駛輪直徑的I / 20至I / 2，進一步優(yōu)選是該直徑的I / 8至I / 4，進一步優(yōu)選為該直徑的I / 6。
[0009]在優(yōu)選設計方案中，在所述抬升部件沿設備的通常行駛方向從行駛輪的滾動面上的最大伸出位置中，所述抬升部件的前部端面超出所述滾動面向外伸出所述行駛輪的直徑的I / 20至I倍距離，進一步優(yōu)選為I / 3至I / 5，尤其優(yōu)選大約為該直徑的I / 4。
[0010]在一種優(yōu)選的改進設計中規(guī)定，在最大回拉位置中，所述端面與所述滾動面平齊或者(相對于設備的通常行駛方向)保持在所述滾動面的后面。所述端面在最大回拉位置中優(yōu)選相應地不會突出超過在投影中沿行駛輪轉動軸的方向圍繞其環(huán)繞的行駛輪的或滾動面的圓周輪廓，而優(yōu)選是終止于滾動面的環(huán)繞的圓周線，或者位于滾動面的圓周線所限定的投影面內。
[0011]在優(yōu)選的設計方案中，所述抬升部件在其前部末端區(qū)域，進一步優(yōu)選在此包括端面，具有抬升面。當所述抬升部件處于沿通常行駛方向自由突出于滾動面的位置時，所述抬升部件通過該抬升面支承在障礙物(例如待跨越的門檻)上。由此提供抬升部件的設計用于與障礙物共同作用的限定部分。
[0012]在一種設計方案中，為了與該障礙物的朝向面形成摩擦配合或力配合的共同作用，所述抬升面具有防滑設計，因此例如為表面的花紋，還例如為細密交錯的表面。在優(yōu)選的設計方案中，所述抬升面至少部分由柔軟材料、如軟橡膠或軟塑料構成，在與待跨越的障礙物的支承面共同作用時，這形成有利于設備抬升的附著。
[0013]當抬升部件支承在朝向面時，為了進一步支持一個或多個行駛輪以及設備的抬升，在優(yōu)選設計方案中，設置抬升面區(qū)域內的摩擦系數(shù)大于行駛輪滾動面的摩擦系數(shù)。因此，進一步優(yōu)選所述行駛輪的滾動面由一種與抬升面相比更加堅硬的材料構成，例如硬塑料或者硬橡膠。
[0014]在優(yōu)選設計方案中，所述抬升部件在外殼側的支架由拉桿構成，所述拉桿將外殼與抬升部件連接起來。該拉桿優(yōu)選圍繞平行于抬升部件的支承軸以及還優(yōu)選平行于行駛輪的轉動軸延伸的軸，可擺動地連接在設備外殼上或者與設備外殼相連的底盤部分上。拉桿與抬升部件之間的連接軸進一步優(yōu)選同樣平行于上述軸延伸。
[0015]在優(yōu)選設計方案中，外殼側的拉桿支架設置在行駛輪的軸的上方，進一步優(yōu)選位于一個在設備通常行駛狀態(tài)下平行于地面延伸的、至少近乎與行駛輪的滾動面相切的平面內。在備選設計方案中，外殼側的拉桿支架設置在行駛輪軸的下方。
[0016]以上和以下所示出的范圍和值域或多倍范圍在公開內容方面也包括所有中間值，尤其以每個尺寸的十分之一的間距，在可能情況下也可以是無尺度的，尤其1.01倍等，一方面用于界定所述范圍的下和/或上邊界，但備選或附加的還涉及每個范圍的一個或多個單獨數(shù)值的公開內容。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]以下結合附圖進一步闡述本發(fā)明，該附圖僅示出一個實施例。在附圖中:[0018]圖1示出地面清潔設備的局部剖面立體圖；
[0019]圖2示出所述設備的行駛輪的側視圖，所述設備具有支承行駛輪的搖臂和用于在設備沿通常行駛方向行駛時越過行駛障礙物的裝置；
[0020]圖3示出圖2的后續(xù)示圖，涉及所述裝置在設備繼續(xù)行駛時的中間位置；
[0021]圖4不出另一個后續(xù)不圖；
[0022]圖5示出圖4的后續(xù)示圖，在套裝有抬升部件用于將行駛輪抬升到行駛障礙物上；
[0023]圖6示出圖5的后續(xù)示圖，涉及到將行駛輪抬升到障礙物上之后的位置；
[0024]圖7示出與圖4相應的示圖，但是所述設備沿通常行駛方向的反向行駛；
[0025]圖8示出圖7的后續(xù)示圖，涉及將行駛輪或設備抬升到障礙物上的過程中的中間位置。
【具體實施方式】
[0026]首先，圖1示出并描述了一種可自主行駛的地面清潔設備1，其具有底盤，所述底盤在底側具有朝向待保養(yǎng)地面2的、電機驅動的行駛輪3。所述底盤被設備罩殼4罩住。所述設備I優(yōu)選具有電機驅動的、穿過底盤底部5的、用于地面2清掃作業(yè)的、未示出的毛刷，所述毛刷在進一步優(yōu)選的實施方式中穿過吸嘴，經(jīng)由所述吸嘴借助吸氣氣流抽吸地面2。
[0027]所述設備I的各個電動組件的供電是經(jīng)由未示出的、可反復充電的蓄電池實現(xiàn)的。
[0028]行駛輪3的轉動軸X垂直于地面清潔設備I的通常的行駛方向r，其中，所述行駛輪3還優(yōu)選安置在地面清潔設備I的中央的、垂直的設備軸線的兩側。
[0029]每個行駛輪3均被固定在可擺動地鉸接在底盤或設備I上的縱拉桿6上?？v拉桿6圍繞平行于行駛輪3的轉動軸X延伸的擺動軸可擺動地支承。
[0030]每個行駛輪3均具有環(huán)繞的滾動面7，優(yōu)選由堅硬材料、如硬塑料構成。
[0031]為了能夠更好地越過尤其沿行駛方向r、但也沿行駛方向的反向W可能存在的地面上的行駛障礙物8、如門檻，設置有用于越過這種行駛障礙物8的裝置9。這種裝置9優(yōu)選分別配屬一個行駛輪3。
[0032]所述裝置9為此首先具有抬升部件10。在此基本上涉及一種升降桿形狀的臂，其優(yōu)選配屬在行駛輪3的寬側并且支承在該區(qū)域內。備選的是，也可在每個行駛輪3的兩側設置這樣的抬升部件10。
[0033]所述抬升部件10構造為伸長的扁平件，并且在行駛輪3上相對于行駛輪的轉動軸X偏心地可偏轉地安置。擺動軸I被布置在與轉動軸X同心定向的行駛輪3的圓周線上，該圓周線具有的直徑優(yōu)選等于行駛輪直徑d的五分之一至六分之一。
[0034]抬升部件10自擺動軸y起自由伸出尺寸a，該尺寸a約等于行駛輪直徑d的0.5至0.6倍。在與此相反的方向上，抬升部件10優(yōu)選在自由伸出部分的延長段上延伸，其中，相關的末端部分則鉸接地被連接在拉桿11上。所述拉桿11又可擺動地安置在設備I或縱拉桿6上。
[0035]拉桿軸z優(yōu)選位于轉動軸X的上方，進一步優(yōu)選平行于轉動軸X定向，其中，還進一步優(yōu)選擺動軸w在拉桿11與抬升部件10之間與此平行地延伸。[0036]抬升部件10優(yōu)選直接通過所屬的行駛輪3被驅動，其中，擺動軸I以及相應的抬升部件10的前端自由端面12尤其在至少近似橢圓的軌跡上移動。
[0037]在抬升部件10上設計有配屬于端面12的抬升面13。該抬升面首先趨于垂直向下，但優(yōu)選繼續(xù)延伸至端面12內。抬升面13至少優(yōu)選由柔軟材料、如軟橡膠或軟塑料構成，在進一步優(yōu)選的設計中，抬升部件10和拉桿11由硬塑料構成。
[0038]通過抬升部件10偏心地固定在行駛輪3上以及通過拉桿11的擺動式支承，抬升面13尤其在近似橢圓形的軌跡上被引導，其中，當?shù)孛媲鍧嵲O備I沿通常行駛方向r行駛時，抬升部件10在其自身移位的過程中趨于向上和向前地由最大程度地向后位移的位置移動到最大程度地向前位移的、從滾動面7自由突出的位置，進一步優(yōu)選由于所建議的偏心鉸接而位于轉動軸X的上方。
[0039]隨著擺動軸y到達行駛輪轉動軸X下方的區(qū)域內，抬升部件10通過其具有抬升面13的自由端部向下朝向地面2的方向傾斜，抬升部件10同時回移至拉回位置，端面12在該位置上優(yōu)選處于行駛輪3的投影面內。
[0040]如果在行駛路程中沒有行駛障礙物8，則抬升部件10、尤其是其抬升面13便不與地面2發(fā)生接觸，因此地面清潔設備I能夠不受阻礙地通過行駛輪3繼續(xù)前行。
[0041]但如果在行駛路徑(沿通常行駛方向r)上存在例如圖4所示的例如門檻形式的行駛障礙物8，則抬升部件10通過抬升面13在沿行駛方向r前行以及抬升部件10下降過程中接觸障礙物8。由于相應行駛輪3繼續(xù)被電機驅動地轉動，因此由產生的動態(tài)運動和抬升面13在行駛障礙物8上的摩擦配合的支承，使行駛輪3被抬升，進而使整個設備I被抬升(參見圖6)。
[0042]在優(yōu)選的設計中，所述滾動面7設計有比抬升面13更小的摩擦系數(shù)。此外，優(yōu)選如此選擇滾動面7，使得隨著滾動面7接觸到障礙物的邊緣(例如圖4所示)，由于障礙物8相應地阻止了繼續(xù)行駛，則行駛輪3必要時在該位置轉動。但通過行駛輪3在該位置上的繼續(xù)轉動，使抬升部件10移動至抬升行駛輪3的位置。
[0043]當抬升部件10繼續(xù)行駛時，抬升部件10必要時將行駛輪3抬升到障礙物8上，使得行駛輪3可從一個合適的切入角行駛到障礙物8上。
[0044]在向后行駛(行駛方向r')中，也就是說當所述設備I沿著與通常行駛方向r相反的方向行駛時，隨著滾動面7如圖8所示碰到障礙物的邊緣，行駛驅動機構或縱拉桿6就這樣向上擺動，使得相應行駛輪3進一步從底盤底部5伸出，從而引起底部空間的增大，也就是地面2與底盤底部5之間的間隔增大。
[0045]通過縱拉桿6變化的定向和位置以及拉桿11在縱拉桿6上的擺動固定，使得在行駛輪3轉動過程中，抬升部件10的抬升面13到達地面2，然后抬升部件10在行駛輪3繼續(xù)轉動的過程中將其抬升，從而行駛輪3可行駛到障礙物8上。
[0046]對于有兩個行駛輪3的布置方式，兩個抬升部件10可以機械地相互耦連。優(yōu)選設計方案是，每個抬升部件10均直接通過所屬行駛輪3被驅動，使得在遇到相應的障礙物時，由此可實現(xiàn)行駛輪3的抬升。
[0047]通過安置一個或多個抬升部件10，可使用直徑相對較小的行駛輪3，這有利于設備的整體高度。
[0048]上述實施方式用于闡明由本申請所獲得的本發(fā)明，其至少通過以下特征組合而各自獨立地對現(xiàn)有技術加以擴展，即:
[0049]一種裝置9，其特征在于，在所述行駛輪3上偏心地、可擺動地安置有通過前部端面12沿行駛方向！超出所述行駛輪3的滾動面7向外突出的抬升部件10，其中，設置有固定在外殼上的支架。
[0050]一種裝置，其特征在于，僅通過所述行駛輪3的驅動裝置移動所述抬升部件10。
[0051]一種裝置，其特征在于，所述抬升部件10的支承軸y平行于所述行駛輪3的轉動軸X延伸。
[0052]一種裝置，其特征在于，所述偏心距是所述行駛輪3的直徑d的I / 20至I / 2。
[0053]一種裝置，其特征在于，在所述抬升部件10的最大伸出位置中，所述前部端面12從所述滾動面7向外伸出所述行駛輪3的直徑d的I / 20至I倍距離。
[0054]一種裝置，其特征在于，在最大回拉位置中，所述端面12與所述滾動面7平齊或者退縮處于所述滾動面7的后面。
[0055]一種裝置，其特征在于，所述抬升部件10在其前部區(qū)域具有抬升面13。
[0056]一種裝置，其特征在于，所述抬升面13至少部分由柔軟材料、如軟橡膠或軟塑料構成。
[0057]—種裝置，其特征在于，所述行駛輪3的滾動面7由堅硬材料、如硬塑料構成。
[0058]一種裝置，其特征在于，所述固定在外殼上的支架通過將該外殼與所述抬升部件10連接起來的拉桿11構成。
[0059]一種裝置，其特征在于，所述固定在外殼上的拉桿支架設置在所述行駛輪3的轉動軸X的上方。
[0060]附圖標記列表
[0061]I 地面清潔設備
[0062]2 地面
[0063]3 行駛輪
[0064]4 設備罩殼
[0065]5 底盤底部
[0066]6 縱拉桿
[0067]7 滾動面
[0068]8 行駛障礙物
[0069]9 裝置
[0070]10抬升部件
[0071]11 拉桿
[0072]12 端面
[0073]13抬升面
[0074]a 尺寸
[0075]d 直徑
[0076]r 行駛方向
[0077]r' 行駛方向
[0078]w 擺動軸軸軸軸
動承桿
轉支拉
Xyz
1-1 1-1 1-1
9 0 17 8 8Ooo
000
1_I I_I I_I
【權利要求】
1.一種用于跨越行駛障礙物(8)的裝置(9)，優(yōu)選安置在具有被驅動的行駛輪(3)的可自主行駛的地面清潔設備(I)上，其特征在于，在所述行駛輪(3)上可偏心擺動地安置有以前部端面(12)沿行駛方向(r)超出所述行駛輪(3)的滾動面(7)向外突出的抬升部件(10)，其中，設置有固定在外殼上的對應支架。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，僅通過所述行駛輪(3)的驅動裝置移動所述抬升部件(10)。
3.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述抬升部件(10)的支承軸(y)平行于所述行駛輪(3)的轉動軸(X)延伸。
4.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述偏心距是所述行駛輪(3)的直徑(d)的I / 20至I / 2。
5.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在所述抬升部件(10)的最大伸出位置上，所述前部端面(12)超出所述滾動面(7)向外伸出所述行駛輪(3)的直徑(d)的I / 20至I倍距離。
6.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在最大回拉位置上，所述端面(12)與所述滾動面(7)齊平或者處于所述滾動面(7)的后面。
7.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述抬升部件(10)在其前部區(qū)域具有抬升面(13)。
8.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述抬升面(13)至少部分由柔軟材料、如軟橡膠或軟塑料構成。
9.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述行駛輪(3)的滾動面(7)由堅硬材料、如硬塑料構成。
10.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述固定在外殼上的支架通過將該外殼與所述抬升部件(10)連接起來的拉桿(11)構成。
11.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述固定在外殼上的拉桿支架設置在所述行駛輪(3)的轉動軸(X)的上方。
12.一種裝置，其特征在于，具有上述權利要求中任一項所述特征中的一項或多項。
【文檔編號】A47L11/40GK103860109SQ201310757424
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權日:2012年12月17日
【發(fā)明者】H·溫多弗 申請人:德國福維克控股公司