一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备的制作方法

1.本发明属于清洁设备领域，具体涉及一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备。


背景技术：

2.水下清洁设备是用于清洁水下环境，常见的有泳池清洁机器人。它们的驱动方式有驱动轮行走，还有最新的依靠前后喷水作为动力的行走方式。
3.在优先权号为us201815961314a和us2019028889w的专利，其在中国的同族专利公告号为cn112292314b，发明名称为“可再充电机器人池清洁设备”的专利中(以下简称背景技术1)，就公开了依靠前后喷水作为动力的行走结构。这种可再充电机器人池清洁设备，具有用于提供向下推力的第一水泵，用于至少提供向后推力分量的第二水泵，以及用于至少提供向前推力分量的第三水泵，当泵未被启动时，所述设备是有浮力的并包括可调节瓣阀、挡板和喷嘴，以改变由泵产生的至少一些水射流的流出方向，从而根据挡板和/或喷嘴构件的定位产生竖直、向前、向后和侧向推力分量中的任何一个或多个。至少一个主控制器电联接到可再充电电源，用于以各种组合控制泵的操作，以在水体中竖直和水平地移动设备。
4.在背景技术1中，如专利的说明书附图中的图12所示，当泵启动时，挡板在向前方向和/或竖直方向上引导水，挡板可选择性地调节以改变通过其流出的水射流的攻角或流出角度。瓣阀打开以允许水和/或空气逸出阀。瓣阀铰接在导管构件的一个端部处，并且响应于由通过其中的水流产生的力，以确保在水中运动速度一致。相同的构造与导管构件相关联，该导管构件包括挡板和同样铰接地附接至导管构件上的另一个瓣阀。在此再次，后泵构件包括通过相应的驱动机构联接至其叶轮的dc马达，并且当被启动时，类似地迫使第三水射流穿过挡板，该挡板指向本设备的后部，由此导致在向前方向上的推力分量。瓣阀打开以允许第三水射流从导管构件溢出。瓣阀和也随着功率减小而关闭，以再次确保通过水的恒定速度。
5.上述的意思是：整个设备的移动是依赖两头的泵交替产生水流，来获得各种向前、向后和向下的推力矢量。这种水下清洁设备的结构过于复杂，并且需要至少两个电机作为前后喷水的动力驱动。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供结构简单、仅靠一个电机就能实现前后推进的一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备。
7.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备，包括带动设备前进的第一叶轮和带动设备倒退的第二叶轮，还包括作为动力的电机，电机包括动力输出轴，还设有转盘，与动力输出轴之间通过传动装置传输动力，第一叶轮连有第一轴体，第二叶轮连有第二轴体，转盘与第一轴体之间设有第一单向传动机构，转盘与第二轴体之间设有第二单向传动机构，第一单向传动机构和第二单向传动
机构的传动方向相反。
8.为了表述方便，设转盘通过第一单向传动机构带动第一轴体转动为正转，这时第一轴体同步带动第一叶轮转动，转盘无法带动第二单向传动机构，第二叶轮不工作。当转盘反转时，转盘通过第二单向传动机构带动第二轴体转动，第二轴体同步带动第二叶轮转动，转盘无法带动第一单向传动机构，第一叶轮不工作。
9.转盘的正转和反转是通过控制电机的动力输出轴的正反转来实现。
10.在优选的方案中，第一单向传动机构包括设置在转盘上的第一棘轮本体，以及固定在第一轴体上并且罩设在第一棘轮本体上的第一罩体；第二单向传动机构包括设置在转盘上的第二棘轮本体，以及固定在第二轴体上并且罩设在第二棘轮本体上的第二罩体。
11.转盘正转时，第一棘轮本体能将水体压缩到自身棘齿之间，从而带动第一罩体转动。转盘反转时，第二棘轮本体能将水体压缩到自身棘齿之间，从而带动第二罩体转动。
12.在优选的方案中，第一轴体设有第一轴承，第二轴体设有第二轴承，转盘位于第一轴承和第二轴承的外圈。这样第一轴体和第二轴体也能保证轴心处于同一条线上。
13.在优选的方案中，第一罩体内设有第一棘爪，拥有第一棘爪的优势是：在转盘正转时，能增强第一罩体和第一棘轮本体的联动能力。第二罩体内设有第二棘爪，拥有第二棘爪的优势是：在转盘反转时，能增强第二罩体和第二棘轮本体的联动能力。
14.在优选的方案中，传动装置包括位于动力输出轴上的第一齿轮，以及位于转盘上的第二齿轮。那么，当转盘需要正转时，动力输出轴是反转，当转盘需要反转时，动力输出轴是正转。
15.在优选的方案中，第一轴体包括位于第一轴承上的第一圆柱段，以及位于第一罩体上的第一多面体段，第二轴体包括位于第二轴承上的第二圆柱段，以及位于第二罩体上的第二多面体段。分段设置能避免转盘工作时带动第一轴承和第二轴承轴向移动。
16.在优选的方案中，第一罩体配有第三轴承，第二罩体配有第四轴承。
17.在另一种方案中，传动装置包括位于动力输出轴上的皮带轮，以及连接皮带轮和转盘的传动皮带，转盘上有供传动皮带卡入的环形槽。那么，当转盘需要正转时，动力输出轴是正转，当转盘需要反转时，动力输出轴是反转。
18.在另一种方案中，第一单向传动机构包括设置在第一轴体端部的第一外螺纹段，转盘上设有内螺纹，第一外螺纹段和内螺纹螺纹配接；第二单向传动机构包括设置在第二轴体端部的第二外螺纹段，第二外螺纹段和内螺纹螺纹配接。
19.转盘在正转的过程中会逐渐脱离第二外螺纹段，和第一外螺纹段配合，产生联动，反之，转盘在反转的过程中会逐渐脱离第一外螺纹段，和第二外螺纹段配合，产生联动。
20.在上述优选的方案中，传动装置包括位于动力输出轴上的第一齿轮，以及位于转盘上的第二齿轮，这样的结构更容易使转盘产生轴向滑移，更容易和第一外螺纹段或第二外螺纹段进行配接。
21.综上所述，与现有技术相比，本发明的一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备，包括带动设备前进的第一叶轮和带动设备倒退的第二叶轮，还包括作为动力的电机，电机包括动力输出轴，还设有转盘，与动力输出轴之间通过传动装置传输动力，第一叶轮连有第一轴体，第二叶轮连有第二轴体，转盘与第一轴体之间设有第一单向传动机构，转盘与第二轴体之间设有第二单向传动机构，第一单向传动机构和第二单向传动机构的传
动方向相反。当转盘正转时，第一轴体同步带动第一叶轮转动。当转盘反转时，转盘通过第二单向传动机构带动第二轴体转动，第二轴体同步带动第二叶轮转动。它仅仅依靠一个电机就能作为两个叶轮的动力输出源，从而实现水下清洁设备的前进和后退动作。
附图说明
22.图1是本发明实施例一的结构示意图；图2是图1的内部结构示意图；图3是图1的立体结构示意图；图4是图3的分解示意图；图5是图4另一视角的结构示意图；图6是图4中转盘、第二齿轮和第一棘轮本体的结构示意图；图7是图5中转盘、第二齿轮和第二棘轮本体的结构示意图；图8是实施例二中第一棘爪和第一棘轮本体组合结构示意图；图9是实施例二中第二棘爪和第二棘轮本体组合结构示意图；图10是实施例三的结构示意图；图11是实施例四的结构示意图；图12是实施例五的结构示意图。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
24.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及他的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的产品不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品固有的其它单元。
25.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
26.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
27.此外，术语“设置”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.其中的附图标记为：第一叶轮11、第一轴体12、第一多面体段121、第一圆柱段122、第一外螺纹段123、第一轴承21、第二轴承22、第三轴承23、第四轴承24、第一罩体31、第一棘
爪311、第一棘轮本体32、转盘4、内螺纹41、第二罩体51、第二棘爪511、第二棘轮本体52、第二叶轮71、第二轴体72、第二多面体段721、第二圆柱段722、第二外螺纹段723、电机8、动力输出轴81、传动装置9、第一齿轮91、第二齿轮92、皮带轮93、传动皮带94。
29.实施例一，一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备，如图1至图5所示，包括带动设备前进的第一叶轮11和带动设备倒退的第二叶轮71，还包括作为动力的电机8，如图2所示，电机8包括动力输出轴81，如图2至图5所示，还设有转盘4，与动力输出轴81之间通过传动装置9传输动力，第一叶轮11连有第一轴体12，第二叶轮71连有第二轴体72，转盘4与第一轴体12之间设有第一单向传动机构，转盘4与第二轴体72之间设有第二单向传动机构，第一单向传动机构和第二单向传动机构的传动方向相反。
30.为了表述方便，设转盘4通过第一单向传动机构带动第一轴体12转动为正转，这时第一轴体12同步带动第一叶轮11转动，转盘4无法带动第二单向传动机构，第二叶轮71不工作。当转盘4反转时，转盘4通过第二单向传动机构带动第二轴体72转动，第二轴体72同步带动第二叶轮71转动，转盘4无法带动第一单向传动机构，第一叶轮11不工作。
31.转盘4的正转和反转是通过控制电机8的动力输出轴81的正反转来实现。
32.实施例中，如图2、4、5、6所示，第一单向传动机构包括设置在转盘4上的第一棘轮本体32，以及固定在第一轴体12上并且罩设在第一棘轮本体32上的第一罩体31；如图2、4、5、7所示，第二单向传动机构包括设置在转盘4上的第二棘轮本体52，以及固定在第二轴体72上并且罩设在第二棘轮本体52上的第二罩体51。
33.转盘4正转时，第一棘轮本体32能将水体压缩到自身棘齿之间，从而带动第一罩体31转动。转盘4反转时，第二棘轮本体52能将水体压缩到自身棘齿之间，从而带动第二罩体51转动。
34.实施例中，如图2、4、5、8所示，第一轴体12设有第一轴承21，如图2、4、5、9所示，第二轴体72设有第二轴承22，转盘4位于第一轴承21和第二轴承22的外圈。这样第一轴体12和第二轴体72也能保证轴心处于同一条线上。
35.实施例中，如图1至5所示，传动装置9包括位于动力输出轴81上的第一齿轮91，以及位于转盘4上的第二齿轮92。那么，当转盘4需要正转时，动力输出轴81是反转，当转盘4需要反转时，动力输出轴81是正转。第二齿轮92、转盘4、第一棘轮本体32和第二棘轮本体52是一体成型结构，为了替换方便也可以是分体拆装结构。
36.实施例中，如图1至5所示，第一轴体12包括位于第一轴承21上的第一圆柱段122，以及位于第一罩体31上的第一多面体段121，第二轴体72包括位于第二轴承22上的第二圆柱段722，以及位于第二罩体51上的第二多面体段721。分段设置能避免转盘4工作时带动第一轴承21和第二轴承22轴向移动。
37.实施例中，如图1至5所示，第一罩体31配有第三轴承23，第二罩体51配有第四轴承24。
38.实施例二，实施例二是在实施例一的基础上进行的优化，如图8所示，第一罩体31内设有第一棘爪311，拥有第一棘爪311的优势是：在转盘4正转时，能增强第一罩体31和第一棘轮本体32的联动能力。如图9所示，第二罩体51内设有第二棘爪511，拥有第二棘爪511的优势是：在转盘4反转时，能增强第二罩体51和第二棘轮本体52的联动能力。
39.实施例三，实施例三的结构和实施例一相似，不同之处在于传动装置9，如图10所
示，实施例三的传动装置9包括位于动力输出轴81上的皮带轮93，以及连接皮带轮93和转盘4的传动皮带94，转盘4上有供传动皮带94卡入的环形槽,整个转盘4相当于一个皮带轮。那么，当转盘4需要正转时，动力输出轴81是正转，当转盘4需要反转时，动力输出轴81是反转。
40.实施例四，实施例四的结构和实施例一相似，不同之处在于第一单向传动机构和第二单向传动机构，具体如图11和图12所示，第一单向传动机构包括设置在第一轴体12端部的第一外螺纹段123，转盘4上设有内螺纹41，第一外螺纹段123和内螺纹41螺纹配接；第二单向传动机构包括设置在第二轴体72端部的第二外螺纹段723，第二外螺纹段723和内螺纹41螺纹配接。
41.转盘4在正转的过程中会逐渐脱离第二外螺纹段723，和第一外螺纹段123配合，产生联动，反之，转盘4在反转的过程中会逐渐脱离第一外螺纹段123，和第二外螺纹段723配合，产生联动。
42.实施例中，如图11和图12所示，传动装置9包括位于动力输出轴81上的第一齿轮91，以及位于转盘4上的第二齿轮92，这样的结构更容易使转盘4产生轴向滑移，更容易和第一外螺纹段123或第二外螺纹段723进行配接。
43.本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

技术特征：
1.一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备，包括带动设备前进的第一叶轮(11)和带动设备倒退的第二叶轮(71)，还包括作为动力的电机(8)，所述的电机(8)包括动力输出轴(81)，其特征是：还设有转盘(4)，与所述的动力输出轴(81)之间通过传动装置(9)传输动力，所述的第一叶轮(11)连有第一轴体(12)，所述的第二叶轮(71)连有第二轴体(72)，所述的转盘(4)与所述的第一轴体(12)之间设有第一单向传动机构，所述的转盘(4)与所述的第二轴体(72)之间设有第二单向传动机构，所述的第一单向传动机构和第二单向传动机构的传动方向相反。2.根据权利要求1所述的一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备，其特征是：所述的第一单向传动机构包括设置在所述的转盘(4)上的第一棘轮本体(32)，以及固定在第一轴体(12)上并且罩设在所述的第一棘轮本体(32)上的第一罩体(31)；所述的第二单向传动机构包括设置在所述的转盘(4)上的第二棘轮本体(52)，以及固定在第二轴体(72)上并且罩设在所述的第二棘轮本体(52)上的第二罩体(51)。3.根据权利要求2所述的一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备，其特征是：所述的第一轴体(12)设有第一轴承(21)，所述的第二轴体(72)设有第二轴承(22)，所述的转盘(4)位于所述的第一轴承(21)和第二轴承(22)的外圈。4.根据权利要求3所述的一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备，其特征是：所述的第一罩体(31)内设有第一棘爪(311)，所述的第二罩体(51)内设有第二棘爪(511)。5.根据权利要求4所述的一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备，其特征是：所述的传动装置(9)包括位于动力输出轴(81)上的第一齿轮(91)，以及位于转盘(4)上的第二齿轮(92)。6.根据权利要求5所述的一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备，其特征是：所述的第一轴体(12)包括位于第一轴承(21)上的第一圆柱段(122)，以及位于第一罩体(31)上的第一多面体段(121)，所述的第二轴体(72)包括位于第二轴承(22)上的第二圆柱段(722)，以及位于第二罩体(51)上的第二多面体段(721)。7.根据权利要求6所述的一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备，其特征是：所述的第一罩体(31)配有第三轴承(23)，所述的第二罩体(51)配有第四轴承(24)。8.根据权利要求4所述的一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备，其特征是：所述的传动装置(9)包括位于动力输出轴(81)上的皮带轮(93)，以及连接皮带轮(93)和转盘(4)的传动皮带(94)，转盘(4)上有供传动皮带(94)卡入的环形槽。9.根据权利要求1所述的一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备，其特征是：所述的第一单向传动机构包括设置在第一轴体(12)端部的第一外螺纹段(123)，转盘(4)上设有内螺纹(41)，所述的第一外螺纹段(123)和内螺纹(41)螺纹配接；所述的第二单向传动机构包括设置在第二轴体(72)端部的第二外螺纹段(723)，所述的第二外螺纹段(723)和内螺纹(41)螺纹配接。10.根据权利要求9所述的一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备，其特征是：所述的传动装置(9)包括位于动力输出轴(81)上的第一齿轮(91)，以及位于转盘(4)上的第二齿轮(92)。

技术总结
本发明公开了一种仅靠单电机驱动双向喷水行走的水下清洁设备，包括带动设备前进的第一叶轮和带动设备倒退的第二叶轮，还包括作为动力的电机，电机包括动力输出轴，还设有转盘，与动力输出轴之间通过传动装置传输动力，第一叶轮连有第一轴体，第二叶轮连有第二轴体，转盘与第一轴体之间设有第一单向传动机构，转盘与第二轴体之间设有第二单向传动机构，第一单向传动机构和第二单向传动机构的传动方向相反。当转盘正转时，第一轴体同步带动第一叶轮转动。当转盘反转时，转盘通过第二单向传动机构带动第二轴体转动，第二轴体同步带动第二叶轮转动。它仅仅依靠一个电机就能作为两个叶轮的动力输出源，从而实现水下清洁设备的前进和后退动作。后退动作。后退动作。


技术研发人员：曹鑫
受保护的技术使用者：淮安普乐菲智能科技有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/6/3