專利名稱：清潔洗刷器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動衛(wèi)生器械。
目前、機關企事業(yè)單位，飲食服務行業(yè)，以及家庭，人們對日常的清潔衛(wèi)生工作，全靠繁瑣的體力勞動來完成；此外，對各種機動車輛的清洗，人們用膠管聯(lián)接于管道上用水沖洗，對車體的污垢處加大水壓局部地用水噴射沖刷，不僅費時、費力，而且浪費大量的水資源。
人們希望能有一種省時、省力、安全，并能節(jié)約用水的清洗器械，來代替手工洗刷，在它的幫助下，減少體力消耗，能輕松的完成日常的清潔衛(wèi)生工作。
本實用新型的目的，是鑒于上述社會需求，為人們提供一種省時、省力，既安全又能節(jié)約用水的電動衛(wèi)生器械——清潔洗刷器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的清潔洗刷器是一種電動器具，它裝在便攜式的長方體箱內(nèi)，由單相電動機與功率型帶有防水保護層的鋼絲軟軸和手持工作器組裝而成。
電動機固定在箱體上，其殼體上安裝托架，電機軸與鋼絲軟軸的一端直聯(lián)，軟軸接頭端部為固定式(螺紋連接)，軟軸外的軟管接頭用卡箍固定在電機托架上；如附


圖1所示。
鋼絲軟軸的另一端與手持工作器蝸桿軸相聯(lián)接，蝸桿軸端帶有方形內(nèi)孔的聯(lián)軸器，鋼絲軟軸由長方錐體橢圓形階梯式手柄尾部內(nèi)腔中引入，軟軸端部的方形插頭插入聯(lián)軸器方形內(nèi)孔中為滑動式聯(lián)接，鋼絲軟軸外的軟管接頭，與下邊通水柔性膠管的前端，用雙曲面壓板定位，使用螺釘固定在前段長方橢圓形錐體手柄的內(nèi)腔中。如附圖3、附圖4所示。
手持工作器為長方形殼體，內(nèi)腔分兩層中間有隔墻，上層空腔中有蝸桿傳動似減速器，蝸輪軸即是工作主軸，經(jīng)軸承室、密封圈由上層延伸到下層，殼體上層的旋塞閥連通于下層空腔中，通水柔性膠管的前端，經(jīng)長方錐體橢圓形階梯式手柄尾部內(nèi)腔，于鋼絲軟軸下邊引入聯(lián)接于旋塞閥上；通水柔性膠管的末端備聯(lián)接水源管上。使用時、扭動旋塞閥、清潔的冷水流入下層腔內(nèi)，對上層腔中的潤滑油起到強迫冷卻的作用；工作主軸上下端均為空心軸，中間未鉆通，在下端的軸壁上，鉆有雙列(每列3個通孔)6個進水小通孔，密封圈外套周圍鉆4個通水孔，冷水經(jīng)通水孔流進工作軸下端的中心孔，流至圓盤刷頭的中心，在離心力的作用下，水沿刷頭邊緣流淌，用做洗刷時的沖洗水，水的流量大小使用者可用旋塞閥調(diào)節(jié)控制。如附圖2、附圖3所示。
清潔洗刷器具有省時、省力、安全、效率高等特點。按不同需求設計1#、2#、3#(即大、中、小型)三種型號1#清潔洗刷器為大型，工作主軸為(12×12)毫米的方軸頭；2#清潔洗刷器為中型，工作主軸為(10×10)毫米的方軸頭；
3#清潔洗刷器為小型，工作主軸為(8×8)毫米的方軸頭。
方軸頭上鉆有頂絲用的通孔，刷頭為圓盤形，輪轂為圓柱形內(nèi)有方形孔，并有頂絲；工作主軸下端的方軸頭，插入相應配合的刷頭輪轂方形內(nèi)孔中，頂絲前端的短圓柱頭，頂入方軸頭上頂絲用的通孔中，防止刷頭在洗刷轉動時脫落。
清潔洗刷器平時裝在便攜式長方體箱內(nèi)。使用時，將手持工作器取出，將鋼絲軟軸延伸開，接通電源，將通水柔性膠管末端連接于水源管上，按下電鈕開關，電動機開始旋轉(旋轉方向以鋼絲軟軸最外層鋼絲旋緊方向為基準，確定電機轉動方向與手持工作器，蝸桿軸的旋向)，通過鋼絲軟軸與手持工作器蝸桿軸的直聯(lián)，由蝸桿傳動，蝸輪軸即是工作主軸，主軸下端的方軸頭與刷頭圓盤輪轂上的方形內(nèi)孔相配合，方軸頭插入輪轂方形內(nèi)孔中，它以96轉/分的速度轉動；扭動開啟旋塞閥、通水后，調(diào)節(jié)水流量，手持工作器緩慢移動，刷頭圓盤內(nèi)的毛刷與洗刷物體的接觸面，不是平面，毛刷乃是半徑R較大的球面體，毛刷圓心處是凸起的球面，高于邊緣，它與洗刷物體接觸時，刷頭中心部位首先接觸，故而轉動平穩(wěn)，能輕松的進行洗刷工作。
為滿足洗刷不同物體的需求，清潔洗刷器的各種型號都配有三個材質不同的刷頭第一種用塑料絲制成的毛刷；第二種用豬毛制成的毛刷；第三種用硬泡沫制成的“毛刷”；
使用時，可根據(jù)洗刷的物體與污垢程度，選擇更換理想的刷頭進行洗刷。
欲除物體油垢，須關閉旋塞閥，在刷頭上醮注少許清洗劑進行洗刷效果更佳，最后開啟旋塞閥再用清水沖刷一遍更為潔凈。
刷頭圓盤與輪轂為一體，毛刷為易損件，磨損嚴重時可換新，它與刷頭圓盤為結合體；按清潔洗刷器型號，需特制毛刷，它由注塑的篩孔圓板與塑料絲、豬毛等材料制成的圓形毛刷，篩孔圓板的圓心處帶有一個通水用的通孔，毛刷正面(洗刷時與物體接觸面)是球面形毛面，圓心處無刷毛，毛刷背面中間凹下并通過篩孔圓板的圓心，在邊緣十字線位置設有四個凸臺，中間并有螺紋孔，備與刷頭圓盤相聯(lián)接；毛刷背面凸臺螺紋孔位置，在毛刷正面位置上，呈現(xiàn)一個豁口缺少一束刷毛。如附圖2所示。
刷頭的通稱直徑是指毛刷，在洗刷物品時接觸面的直徑，而不是刷頭圓盤外邊緣輪廓線，也不是毛刷與刷頭結合的直徑尺寸。
刷頭的通稱直徑以下簡稱通徑。刷頭的通徑與圓盤輪轂內(nèi)方形孔相對應1#清潔洗刷器，刷頭通徑Φ125毫米，輪轂內(nèi)方形孔(12×12)毫米；2#清潔洗刷器，刷頭通徑Φ100毫米，輪轂內(nèi)方形孔(10×10)毫米；3#清潔洗刷器，刷頭通徑Φ75毫米，輪轂內(nèi)方形孔(8×8)毫米。
不用時、切斷電源、關閉水源，將柔性膠管與水源管拆開，將手持工作器，鋼絲軟軸、柔性膠管、電纜線、插頭等，按要求擺放于箱體內(nèi)，妥善保管備下次再用。
手持工作器殼體與手柄的聯(lián)接處，設有長方框形凸臺，在凸臺中間四周有凹形溝槽，手柄分兩段前段為兩開件，前端為長方錐形，四周內(nèi)側有凸臺，插入殼體凹形溝槽中，兩開件合為一體后，用長方形金屬卡箍套于前端并用四個螺釘緊固，后端為橢圓形，并帶有半圓環(huán)形溝槽，備聯(lián)接后段手柄用，兩側有凸出的半圓形耳子，并有通孔用兩個長螺栓緊固，如附圖4所示。
后段手柄(即手握柄)為橢圓形空腔體，前端帶有一周半圓環(huán)狀的凸圈，被夾持在前段手柄后端的半圓環(huán)形溝槽中，以前端橢圓形手柄的軸線(即前端手柄橢圓形的中心線)為基準，后端手柄慢彎向上翹10度，后端手柄的尾端帶有大小內(nèi)連通孔，大孔在上邊是鋼絲軟軸的穿入孔；小孔在下邊，是通水的柔性膠管穿入孔，如附圖5所示。
以下結合附圖進一步說明附
圖1，為清潔洗刷器的外形圖。其中件1為單相電動機，件2為功率型帶有防水保護層的鋼絲軟軸，件3為手持工作器。
附圖2，為手持工作器的剖視圖。其中件1為刷毛，件2為毛刷篩孔圓板，件3為平頭螺釘，件4為刷頭圓盤，件5為刷頭頂絲，件6為內(nèi)六角螺釘，件7為密封墊，件8為水環(huán)套圈，件9為油位螺釘，件10為密封墊，件11為蝸桿，件12為鍵，件13為密封墊，件14為注油螺釘，件15為端蓋螺釘，件16為軸承端蓋，件17為工作主軸，件18為密封墊，件19為上端滾動軸承，件20為軸套，件21為蝸輪，件22為長方形殼體，件23為下端滾動軸承，件24為軸承室密封墊，件25為軸承室，件26為軸承室緊固螺釘，件27為FB型密封圈，件28為殼體端蓋密封墊，件29為殼體端蓋，件30為FB型密封圈。
附圖3為手持工作器，階梯剖視圖。其中件1為端蓋平頭螺釘，件2為軸承端蓋，件3為蝸桿軸承，件4為蝸桿軸，件5為手持工作器殼體，件6為蝸桿軸軸承，件7為軸承壓圈，件8為FB型密封圈，件9為孔用彈性擋圈，件10為彈性鎖圖，件11為圓柱銷，件12為蝸桿軸方形內(nèi)孔聯(lián)軸器，件13為鋼絲軟軸的軟軸方形插頭，件14為通水柔性膠管，件15為通水旋塞閥。
附圖4為手持工作器殼體與前段長方錐體手柄聯(lián)接的剖視圖。其中件1為工作器殼體，件2為平頭螺釘，件3為長方形金屬卡箍，件4為前段長方橢圓形錐體手柄，件5為雙曲面定位壓板，件6為壓板緊固螺釘，件7為后段橢圓形手柄前端帶有一周半圓環(huán)狀凸圈，與前段長方橢圓形錐體手柄內(nèi)帶有半圓環(huán)形溝槽的結合處；件8為通水柔性膠管，件9為鋼絲軟軸與蝸桿軸聯(lián)接端。
附圖5，為后段橢圓形手柄的另件圖。
主要用于說明以前端橢圓形的軸線(即中心線)為基準，后端手柄慢彎向上翹10度的情形；
后端手柄尾部帶有大小內(nèi)連通孔，大孔在上邊是鋼絲軟軸的穿入孔，小孔在下邊是通水的柔性膠管穿入孔。
清潔洗刷器主要參數(shù)與尺寸選擇如下手持工作器的外殼為長方體，設長度為1·L；則寬度0.9·L；工作主軸的軸線與1·L中線，1#清潔洗刷器偏移12毫米，2#清潔洗刷器偏移10毫米，3#清潔洗刷器偏移8毫米，不對稱；軸線與0.9·L中線而對稱，如附圖3所示。
蝸桿軸軸線與蝸輪寬度的中心水平線，在殼體0.9·L中線上，向1·L中線，由外向內(nèi)平移偏轉5度；蝸桿軸的軸線延長線與殼體1·L中線延長線，在長方形橢圓錐體手柄空腔中相交，如附圖3所示。
鋼絲軟軸與蝸桿聯(lián)軸器聯(lián)接端，在前段長方形橢圓錐體手柄尾部引進，在殼體1·L中線延長線上；后段橢圓形手柄(手握柄)，由殼體1·L中線延長線上慢彎向上翹10度，如附圖5所示。
安裝于手持工作器殼體上的旋塞閥，它與蝸桿軸聯(lián)軸器同殼體1·L中線的距離相同，但角度方向均相反；前段通水柔性膠管的前端，由手柄尾部于鋼絲軟軸下邊引入聯(lián)接于旋塞閥上，如附圖3所示。
采用四極單相電動機，額定轉速n＝1450轉/分，采取蝸桿傳動，傳動比i＝15，清潔洗刷器，圓盤刷頭的工作轉速為96轉/分。
按照結構要求，并參考設計手冊，和《G310085-88》普通蝸桿傳動的m與d搭配值；《GB10085-88》普通蝸桿傳動的參數(shù)匹配，選蝸桿分度圓直徑和模數(shù)的標準值分別為1#清潔洗刷器d1＝20毫米，m＝1.6，蝸桿頭數(shù)Z1＝2，蝸輪齒數(shù)Z2＝30，則蝸輪分度圓直徑d2＝48毫米，中心距a＝34毫米。(詳細計算備索)2#清潔洗刷器d1＝20毫米，m＝1.25，蝸桿頭數(shù)Z1＝2，蝸輪齒數(shù)Z2＝30，則蝸輪分度圓直徑d2＝37.5毫米，中心距a＝28.75毫米。(詳細計算備索)3#清潔洗刷器d1＝14毫米，m＝1，蝸桿頭數(shù)Z1＝2，蝸輪齒數(shù)Z2＝30，則分度圓直徑d2＝30毫米，中心距a＝22毫米。詳細計算備索)1#清潔洗刷器為大型、手持工作器殼體的長度L＝100毫米，寬度則為0.9·L，即90毫米。
2#清潔清刷器為中型，手持工作器殼體與其它部件，都要相應的縮小，1#清潔洗刷器與2#清潔洗刷器的比，為1∶0.85左右。
3#清潔洗刷器為小型，手持工作器殼體與其它部件，比2#清潔洗刷的手持工作器殼體與其它部件，還要相應的縮小，縮小的比例為1∶0.85左右。
采用的鋼絲軟軸，為功率型(G型)，軟軸直徑4-6毫米，帶有防水保護層的鋼絲軟軸。
初步擬定1#清潔洗刷器配用G型6毫米直徑的鋼絲軟軸；2#清潔洗刷器配用G型5毫米直徑的鋼絲軟軸；
3#清潔洗刷器配用G型4毫米直徑的鋼絲軟軸。
各種型號的清潔洗刷器，配用的功率型鋼絲軟軸的長度一般為4米長，如有特殊的長度要求時，可按要求的長度配制。
蝸桿軸端帶有方形內(nèi)孔的聯(lián)軸器，在方形內(nèi)孔的前端聯(lián)軸器上，有大于方形內(nèi)孔的圓柱形內(nèi)孔，深度為h＝35毫米，用來儲備一定長度的軟軸接頭，以補充當軟軸彎曲時，其長度的變化量。清潔洗刷器選用單列向心推力球軸承如下表
電機功率的計算與選擇查《機械設計手冊》，磨擦轉矩的計算公式為T=13μ·F0·d]]>(牛頓·厘米)式中
μ——刷頭磨擦系數(shù)，取μ＝0.3；F0——作用在刷頭上的正壓力；取F0＝1.5千克×9.8＝14.7牛頓d——刷頭直徑；1#刷頭直徑d1＝12.5厘米2#刷頭直徑d2＝10厘米3#刷頭直徑d3＝7.5厘米經(jīng)計算，對于1#刷頭，磨擦轉矩T1＝18.4牛頓·厘米對于2#刷頭，磨擦轉矩T2＝14.7牛頓·厘米對于3#刷頭，磨擦轉矩T3＝11牛頓·厘米查《機械設計手冊》，蝸輪軸轉矩的計算公式為T＝9549P1·ч/n2(牛頓·米)式中P1——輸入功率KW；ч——蝸桿傳動效率。
n2——蝸輪轉速。
初步確定，采用4極單相電動機，其轉速n1＝1450轉/分；傳動比i＝15，n2＝1450/15＝96轉/分。
當1#清潔洗刷器選60瓦電機時，蝸輪軸轉矩T60＝477牛頓·厘米；當2#清潔洗刷器選40瓦電機時，蝸輪軸轉矩T40＝398牛頓·厘米；當3#清潔洗刷器選30瓦電機時，蝸輪軸轉矩T30＝238牛頓·厘米；由于T30＞＞T1上述選擇基本可行。
權利要求1.一種電動清潔洗刷器，其特征在于它裝于便攜式長方體箱內(nèi)，由單相電動機與功率型鋼絲軟軸和手持工作器組裝構成；電動機殼體上安裝托架，電機軸與鋼絲軟軸的一端直聯(lián)，軟軸接頭為固定式螺紋聯(lián)接，軟管接頭用卡箍固定在托架上；鋼絲軟軸的另一端與工作器的蝸桿軸聯(lián)接，蝸桿軸端帶有方形內(nèi)孔的聯(lián)軸器，軟軸端部的方形插頭，插入方孔內(nèi)為滑動式聯(lián)接，軟管接頭固定在手持工作器的錐柄內(nèi)；工作器殼體上設有旋塞閥，安裝于錐柄內(nèi)，鋼絲軟軸、前段通水柔性膠管、由手柄尾部內(nèi)腔引入，水管前端連接于旋塞閥上，后端備連接于水源管上。
2.根據(jù)權利要求1所述的清潔洗刷器，其特征在于手持工作器的外殼為長方體，內(nèi)分兩層，上層似減速器，蝸輪軸即工作軸，軸線距殼體長度方向的中線，1#清潔洗刷器偏移12毫米、2#清潔洗刷器偏移10毫米、3#清潔洗刷器偏移8毫米、不對稱；軸線與殼體寬度中線而對稱。
3.根據(jù)權利要求1所述的清潔洗刷器，其特征在于蝸桿軸軸線與蝸輪寬度的中心水平線，在殼體寬度中線上，蝸桿沿蝸輪寬度中心線，由外向內(nèi)平移偏轉5度，使蝸桿軸軸線延長線與殼體中線延長線在錐形手柄內(nèi)腔中相交；在錐柄尾部內(nèi)腔引進的鋼絲軟軸，在工作器殼體的中線延長線上。
4.根據(jù)權利要求1所述的清潔洗刷器，其特征在于安裝于手持工作器殼體上的旋塞閥，它與蝸桿聯(lián)軸器距工作器殼體中線的距離相同，角度方向相反，前段柔性膠管的前端，于錐柄尾部內(nèi)腔引進的鋼絲軟軸下邊引入，聯(lián)接于旋塞閥上。
5.根據(jù)權利要求1所述的清潔洗刷器，其特征在于工作器殼體內(nèi)部分上下兩層，中間有隔墻，上層系蝸桿傳動，蝸輪軸即工作主軸，經(jīng)軸承室、密封圈、穿過下層空腔，方軸頭延伸到殼體外；殼體上的旋塞閥與下層內(nèi)腔連通，使用時，開啟閥門冷水流入空腔內(nèi)，對上層腔中的潤滑油起到強迫冷卻作用；工作軸內(nèi)為空心，在下端軸壁上鉆有雙列6個進水小通孔，密封圈外套周圍鉆4個通水孔，水經(jīng)所有通水孔流入空心軸內(nèi)至圓盤刷頭中心，在離心力的作用下水沿刷頭邊緣流淌，用做洗刷時的沖洗水。
6.根據(jù)權利要求1所述的清潔洗刷器，其特征在于手持工作器殼體與錐柄的結合系階梯式連接，殼體與錐柄聯(lián)接處設有長方框形凸臺，在凸臺中間四周有凹形溝槽，手柄分兩段，前段是兩開件，前端為長方錐形四周內(nèi)壁有凸臺，插入殼體凹形溝槽中，兩開件合為一體后，用長方形卡箍套于前端用螺釘緊固；后端為橢圓形，并帶有半圓環(huán)形溝槽備于后段手柄聯(lián)接，兩側有凸出的半圓形耳子，并有通孔用兩個螺栓緊固；后段的手握柄為橢圓形空腔體，前端帶有一周半圓環(huán)狀的凸圈，被夾持在前段錐柄半圓環(huán)形的溝槽中，以前端橢圓形內(nèi)壁中心線為基準，后端手柄慢彎向上翹10度，尾端帶有大小內(nèi)連通孔，大孔在上邊是鋼絲軟軸的引入孔，小孔在下邊是通水柔性膠管的引入孔。
7.根據(jù)權利要求1所述的清潔洗刷器，其特征在于工作軸的下端、1#清潔洗刷器是12×12毫米的方軸頭；2#清潔洗刷器是10×10毫米的方軸頭；3#清潔洗刷器是8×8毫米的方軸頭；方軸頭上鉆有頂絲孔，刷頭為圓盤形，輪轂為圓柱形內(nèi)有方形孔，輪轂上有頂絲；工作軸下端的方軸頭插入相應配合的刷頭輪轂方形內(nèi)孔中，頂絲前端的短圓柱頭頂入方軸頭上的頂絲通孔中，防止刷頭在洗刷轉動時脫落；每種型號的清潔洗刷器，都配有3個材質不同的刷頭，可任意調(diào)換使用；刷頭的通稱直徑是指毛刷在洗刷物休時接觸面的直徑，刷頭通徑與圓柱形輪轂內(nèi)方形孔相對應1#清潔洗刷器刷頭通徑Φ125毫米，輪轂內(nèi)方形孔是12×12毫米；2#清潔洗刷器刷頭通徑Φ100毫米，輪轂內(nèi)方形孔是10×10毫米；3#清潔洗刷器刷頭通徑Φ75毫米，輪轂內(nèi)方形孔是8×8毫米。
8.根據(jù)權利要求1所述的清潔洗刷器，其特征在于刷頭圓盤與輪轂為一體，毛刷為易損件磨損嚴重時可換新，毛刷與刷頭圓盤為結合體；按清潔洗刷器的型號需特制毛刷，它由塑料制成的篩孔圓板與塑料絲、豬毛等材料而制成，與1#、2#、3#清潔洗刷器相配套的圓形毛刷；篩孔圓板的圓心處帶有一個通水用的通孔，毛刷的正面是洗刷物體的接觸面，刷毛是球面形毛面，圓心處無刷毛；毛刷背面中間凹下，通過篩孔圓板的圓心在邊緣十字線位置設有四個凸臺，中間并有螺紋孔備與刷頭圓盤相聯(lián)接；毛刷背面凸臺螺紋孔位置，在毛刷的正面對應位置上呈現(xiàn)一個豁口，缺少一束刷毛。
專利摘要清潔洗刷器涉及一種電動衛(wèi)生器具，裝于便攜式箱內(nèi)，由單相電機與鋼絲軟軸和手持工作器內(nèi)蝸桿軸直聯(lián)構成。工作器為長方體，內(nèi)分兩層，上層似減速器，蝸輪軸即工作軸，軸線距殼體中線、文檔編號A47L11/24GK2235266SQ95205450
公開日1996年9月18日 申請日期1995年3月10日 優(yōu)先權日1995年3月10日
發(fā)明者張德玉 申請人:張德玉