本發(fā)明屬于刷洗領(lǐng)域，涉及一種針對(duì)鞋底刷洗的裝置。

背景技術(shù)：

從本世紀(jì)開始，在原先的只滿足于衣食住行的基礎(chǔ)上，人們?cè)絹碓阶⒅馗有腋５纳?，清潔一詞逐漸的在人們的腦海里涌出，隨著我國(guó)新式房屋的出現(xiàn)，大部分家庭中都是以大理石地板裝飾，但大理石地板不耐臟的問題隨之而來。在這種情況下，這種家庭急需一種盡可能避免將鞋底塵土帶入房屋的設(shè)備。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中的鞋底刷洗機(jī)，主要使用電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)方式以對(duì)鞋底進(jìn)行刷洗，會(huì)消耗電能，隨著全球二氧化碳排放量逐年增加，為了響應(yīng)21世紀(jì)的節(jié)能減排的號(hào)召，以無能源消耗為主題的無碳式鞋底清潔機(jī)顯得尤為重要。全國(guó)范圍內(nèi)相當(dāng)數(shù)量的大型商場(chǎng)，多以鋁合金除塵地毯為主要鞋底除塵設(shè)備。除塵地毯的效果并不好，并且難清洗，使用周期短，幾乎每半天就需要清洗一次，且清洗復(fù)雜，并且其能除塵的效果極低，商場(chǎng)內(nèi)仍需要頻繁打掃。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了提供一種無需使用電能鞋底刷洗機(jī)，以解決現(xiàn)有清洗機(jī)耗能的問題，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案：

一種鞋底刷洗機(jī)，包括安裝有毛刷的工作板；位于工作板下方并與該所述工作板的平行平板；所述工作板與平行平板垂直接觸于立板，及位于平行平板下方并與該所述立板垂直連接的底板；所述平行平板與底部相對(duì)的一面上安裝有軌道，其上具有沿軌道滑動(dòng)的滑塊，該滑塊與半圓形的內(nèi)齒板鉸接，內(nèi)齒板軸接于立板上，滑塊滑動(dòng)以推動(dòng)內(nèi)齒板沿連接點(diǎn)的切線方向在豎直方向運(yùn)動(dòng)；所述內(nèi)齒板上開有扇形內(nèi)齒圈，齒輪與該內(nèi)齒圈嚙合，齒輪連接水平傳動(dòng)軸，該水平傳動(dòng)軸上連接的主動(dòng)錐齒輪與連接在豎直中心傳動(dòng)軸一端的從動(dòng)錐齒輪形成錐齒輪傳動(dòng)，所述豎直中心傳動(dòng)軸的另一端貫穿平行平板及工作板，并與安裝于工作板上的中央毛刷連接，該豎直中心傳動(dòng)軸為一個(gè)兩段的可伸縮機(jī)構(gòu)；在平行平板及工作板之間的部分豎直中心傳動(dòng)軸，其外周覆有皮帶輪，且該豎直中心傳動(dòng)軸的邊側(cè)分布有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端分別被限位于平行平板與工作板上的邊側(cè)毛刷之間，且轉(zhuǎn)動(dòng)軸外周覆有皮帶輪，每側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸外周的皮帶輪與豎直中心傳動(dòng)軸外周的皮帶輪由皮帶套在一起。

進(jìn)一步的，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸分布于豎直中心傳動(dòng)軸的兩側(cè)，每側(cè)各兩個(gè)，每側(cè)的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸與豎直中心傳動(dòng)軸通過外周覆有的皮帶輪由皮帶套在一起，且皮帶呈封閉三角形。

更進(jìn)一步的，所述的皮帶呈封閉等邊三角形。

進(jìn)一步的，所述的工作板上安裝的中央毛刷與邊側(cè)毛刷之間安裝有支撐架，并且邊側(cè)毛刷與工作板邊緣之間也安裝有支撐架。

進(jìn)一步的，豎直中心傳動(dòng)軸為一個(gè)兩段的伸縮機(jī)構(gòu)，包括下半軸與上半軸，兩段軸之間由滑鍵連接，在下半軸的空腔內(nèi)安裝有彈簧，豎直向下的力消失使彈簧頂起上半軸將豎直中心傳動(dòng)軸回復(fù)為初始狀態(tài)。

進(jìn)一步的，所述的毛刷為輪刷。

進(jìn)一步的，內(nèi)齒板與立板軸接的位置位于半圓形直線邊的中央位置。

有益效果：本發(fā)明是一種無碳鞋底刷洗機(jī)，以實(shí)現(xiàn)不耗費(fèi)額外能源對(duì)鞋底清洗。借助于人的重力，在人向下踩壓工作板的過程中，通過滑道、滑塊、齒輪之間的配合，將豎直直線運(yùn)動(dòng)的力轉(zhuǎn)化為曲線運(yùn)動(dòng)，并通過合成運(yùn)動(dòng)將直線運(yùn)動(dòng)距離放大，再經(jīng)過傳動(dòng)軸的作用，將力傳動(dòng)到一個(gè)錐齒輪組上，將力平面化，帶動(dòng)連有輪刷的帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣實(shí)現(xiàn)的效果就是，人直接站在產(chǎn)品的指定位置處，隨著產(chǎn)品工作面的下降帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過一系列的齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)輪刷轉(zhuǎn)動(dòng)，就可以完成鞋底的清潔。在完成一次清理后在工作平臺(tái)支撐軸的中間有一壓縮彈簧可將工作平面彈起，等待下次工作的開始。從而實(shí)現(xiàn)無需提供電源也可以利用人的踩壓力對(duì)鞋底清洗，節(jié)約了能源，并降低了清洗成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明鞋底刷洗機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明鞋底刷洗機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為滑道、滑塊及內(nèi)齒板連接的局部示意圖；

圖4為齒輪傳動(dòng)的局部示意圖；

圖5為毛刷傳動(dòng)的示意圖；

圖6為工作板與平行平板分離示意圖；

圖7為豎直中心傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為滑塊與半圓形的內(nèi)齒板鉸接連接點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)分解示意圖；

圖9為滑塊與半圓形的內(nèi)齒板鉸接連接點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)分析圖；

圖10為鞋底刷洗機(jī)使用流程示意圖。

其中：1.工作板，2.平行平板，3.立板，4.底板，5.軌道，6.滑塊，7.內(nèi)齒板，8.內(nèi)齒圈，9.齒輪，10.主動(dòng)錐齒輪，11.豎直中心傳動(dòng)軸，12.中央毛刷，13.皮帶輪，14.轉(zhuǎn)動(dòng)軸，15.皮帶，16.從動(dòng)錐齒輪，17.邊側(cè)毛刷，18.支撐架。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：

本實(shí)施例公開了一種鞋底刷洗機(jī)，一種鞋底刷洗機(jī)，包括

安裝有毛刷的工作板1；

位于工作板1下方并與該所述工作板1的平行平板2；

所述工作板1與平行平板2垂直接觸于立板3，及

位于平行平板2下方并與該所述立板3垂直連接的底板4；

所述平行平板2具有位于四角的支架，以對(duì)工作板1支撐；

所述平行平板2與底部相對(duì)的一面上安裝有軌道5，其上具有沿軌道5滑動(dòng)的滑塊6，該滑塊6與半圓形的內(nèi)齒板7鉸接，內(nèi)齒板7軸接于立板3上，滑塊6滑動(dòng)以推動(dòng)內(nèi)齒板7沿連接點(diǎn)的切線方向在豎直方向運(yùn)動(dòng)；所述內(nèi)齒板7上開有扇形內(nèi)齒圈8，齒輪與該內(nèi)齒圈8嚙合，齒輪9連接水平傳動(dòng)軸，該水平傳動(dòng)軸上連接的主動(dòng)錐齒輪10與連接在豎直中心傳動(dòng)軸11一端的從動(dòng)錐齒輪16形成錐齒輪傳動(dòng)，所述豎直中心傳動(dòng)軸11的另一端貫穿平行平板2及工作板1，并與安裝于工作板1上的中央毛刷12連接，該豎直中心傳動(dòng)軸11為一個(gè)兩段的可伸縮機(jī)構(gòu)；在平行平板2及工作板1之間的部分豎直中心傳動(dòng)軸11，其外周覆有皮帶輪13，且該豎直中心傳動(dòng)軸11的邊側(cè)分布有轉(zhuǎn)動(dòng)軸14，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14兩端分別被限位于平行平板2與工作板1上的邊側(cè)毛刷17之間，且轉(zhuǎn)動(dòng)軸14外周覆有皮帶輪13，每側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸14外周的皮帶輪13與豎直中心傳動(dòng)軸11外周的皮帶輪13由皮帶15套在一起。

所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸14分布于豎直中心傳動(dòng)軸11的兩側(cè)，每側(cè)各兩個(gè)，每側(cè)的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸14與豎直中心傳動(dòng)軸11通過外周覆有的皮帶輪13由皮帶15套在一起，且皮帶15呈封閉三角形。三角形皮帶連接在傳動(dòng)過程中比較穩(wěn)定，在一個(gè)實(shí)施例中，所述的皮帶15呈封閉等邊三角形，而等邊三角形對(duì)稱式的皮帶連接方式，使得刷洗過程均勻。

所述的工作板1上安裝的中央毛刷12與邊側(cè)毛刷17之間安裝有支撐架18，并且邊側(cè)毛刷17與工作板1邊緣之間也安裝有支撐架18。豎直中心傳動(dòng)軸11為一個(gè)兩段的伸縮機(jī)構(gòu)，包括下半軸與上半軸，兩段軸之間由滑鍵連接，在下半軸的空腔內(nèi)安裝有彈簧，豎直向下的力消失使彈簧頂起上半軸將豎直中心傳動(dòng)軸11回復(fù)為初始狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述的毛刷為輪刷。內(nèi)齒板7與立板3軸接的位置位于半圓形直線邊的中央位置。該種連接，使得滑塊與內(nèi)齒板的水平方向移動(dòng)更為流暢。

所述鞋底刷洗機(jī)的刷洗方法為，在工作板底部有一滑道，滑塊連接在傳動(dòng)下一級(jí)的內(nèi)齒板的一端，當(dāng)工作板向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)內(nèi)齒板上內(nèi)齒圈沿連接點(diǎn)的切線方向向下運(yùn)動(dòng)，該部分的運(yùn)動(dòng)原理說明如下：

如圖所示，o為齒圈的中心點(diǎn)，p為齒圈與與滑塊的接觸點(diǎn)，人踩壓的重力g作用在p點(diǎn)，此時(shí)將重力g分解為在圓周方向上的徑向力fr和切向力fv，徑向力fr指向圓心o，與速度v的方向垂直，并與由內(nèi)齒圈與立板的連接軸產(chǎn)生的反作用力相抵消，因此只有切向力fv對(duì)p點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向有影響。此時(shí)將fv再分解為分別沿豎直方向的力f1和沿水平方向上的力f2，這兩個(gè)力分別使p點(diǎn)進(jìn)行豎直和水平運(yùn)動(dòng)，從而合成速度v。

經(jīng)過上一級(jí)傳動(dòng)，內(nèi)齒圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與其嚙合的齒輪發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪與其中心軸之間由鍵連接，因此在齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也帶動(dòng)與其同軸的錐齒輪組發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，錐齒輪組將力的方向進(jìn)行改變；經(jīng)過錐齒輪組中的從動(dòng)輪的輸出，經(jīng)過中心軸的傳動(dòng)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)再次傳遞到平行平板，并經(jīng)過皮帶和皮帶輪的聯(lián)動(dòng)作用，將單一的轉(zhuǎn)動(dòng)均勻的分散到工作板上的各個(gè)部位，再由與皮帶輪的同軸的毛刷完成鞋底的清理工作。

在該實(shí)施例中，在踩壓對(duì)鞋底進(jìn)行刷洗后，還需要工作板等的復(fù)位，以使得進(jìn)行下一次清洗，即達(dá)到循環(huán)使用的目的，因此在每次使用完成之后需要將產(chǎn)品自動(dòng)恢復(fù)到初始狀態(tài)，所以使用要一個(gè)回彈機(jī)構(gòu)，此回彈機(jī)構(gòu)安裝在豎直中心傳動(dòng)軸中，因此豎直中心傳動(dòng)軸為一個(gè)兩段的伸縮機(jī)構(gòu)，在下半軸的空腔內(nèi)安裝有彈簧，在豎直向下的力消失時(shí)，彈簧就會(huì)將上半軸頂起使之回到初始狀態(tài)，并且兩段軸之間有滑鍵連接，既滿足兩軸之間的同步轉(zhuǎn)動(dòng)又滿足兩軸的相對(duì)滑動(dòng)，結(jié)構(gòu)如圖4所示。

在一個(gè)實(shí)施例中，在毛刷周圍分布四個(gè)支撐架以承擔(dān)人的重量，使鞋底與毛刷之間產(chǎn)生足夠的間隙以使毛刷更好的發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。

本實(shí)施例所述的鞋底刷洗機(jī)，其工作板所限定上下運(yùn)動(dòng)的距離在0～90mm范圍內(nèi)，且連線與水平方向夾角為80°，所述連接是起始位置內(nèi)齒板與滑塊的連接點(diǎn)(點(diǎn)1)與內(nèi)齒圈回轉(zhuǎn)中心(內(nèi)齒板與立板的軸接位置)的連線，運(yùn)動(dòng)到達(dá)點(diǎn)1’(1’點(diǎn)為內(nèi)齒板與滑塊的連接點(diǎn)的極限運(yùn)動(dòng)位置)后垂直距離為90mm，點(diǎn)1到回轉(zhuǎn)中心的距離為130mm，如圖所示，由此計(jì)算可得

ad＝sin80°*130＝128mm

cd＝ad-ac＝38mm

o點(diǎn)為齒圈的運(yùn)動(dòng)中心，點(diǎn)a(點(diǎn)1)為內(nèi)齒板與滑塊的連接點(diǎn)的初始點(diǎn)，點(diǎn)b(1’)為內(nèi)齒板與滑塊的連接點(diǎn)的極限運(yùn)動(dòng)位置，直線ac為連接點(diǎn)1豎直方向運(yùn)動(dòng)的距離，∠x為連接點(diǎn)1繞點(diǎn)o運(yùn)動(dòng)的夾角。

由上可知，運(yùn)動(dòng)一次，內(nèi)齒圈的運(yùn)動(dòng)角為63°，內(nèi)齒圈的齒數(shù)z1為160，齒輪的齒數(shù)z2為12，因此當(dāng)工作板向下運(yùn)動(dòng)90mm時(shí)，齒輪旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)

此后經(jīng)過錐齒輪組加速，錐齒輪的傳動(dòng)比為1：4，因此，最后豎直中心傳動(dòng)軸每次工作轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)

經(jīng)由計(jì)算可得每次工作每個(gè)毛刷都可正轉(zhuǎn)9圈，足以將鞋底的贓物洗刷干凈。

本實(shí)施例中所述鞋底刷洗機(jī)，使用速度合成原理，將直線運(yùn)動(dòng)通過滑塊與齒輪的配合轉(zhuǎn)化為曲線運(yùn)動(dòng)，并在此過程中將直線運(yùn)動(dòng)放大，使機(jī)構(gòu)在足夠小的范圍內(nèi)能夠帶動(dòng)更大的，更好的工作效率。并通過齒輪加速，將本來不夠大的運(yùn)動(dòng)再次極大化，并通過皮帶的傳輸，將一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為多個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，將機(jī)械效率成倍的提升。并通過使用齒輪及皮帶配合使用，既能滿足原有的工作過程，同時(shí)皮帶的安全性又能保證作品在超負(fù)荷工作時(shí)可以自動(dòng)停止毛刷的轉(zhuǎn)動(dòng)，以防止毛刷的損壞。

由此，可以知道，本實(shí)施例所述鞋底刷洗機(jī)具有以下好處：

1)自動(dòng)化：只需要使用者踩在產(chǎn)品的工作品臺(tái)上，隨著平臺(tái)的下降就可以完成鞋底的清潔

2)無碳：完全使用重力作為能源，在過程中沒有能源消耗，沒有有害氣體排放。

3)安全：將設(shè)備嵌入地下，完全不會(huì)影響人們?cè)诘孛嫔系男凶?/p>

4)低成本：純機(jī)械結(jié)構(gòu)完成，添加大量的機(jī)械結(jié)構(gòu)，加入大連的機(jī)械專業(yè)知識(shí)，以低價(jià)的材料來完成高效的工作

以上所述，僅為本發(fā)明創(chuàng)造較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明創(chuàng)造披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。