CN109307058B - 齿轮单元、减速装置以及清洁机器人 - Google Patents

齿轮单元、减速装置以及清洁机器人 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供一种齿轮单元、减速装置以及清洁机器人，该齿轮单元包括:罩部件，其具有上罩和下罩；定子，其固定于下罩；转子，其与定子对置，有能够以中心轴线为中心进行旋转的转轴和磁铁；主齿轮，其固定于转轴，随转轴的旋转而旋转；斜齿轮，其与主齿轮啮合，主齿轮和斜齿轮都被收纳于罩部件，上罩具有凸台部，该凸台部具有可收纳转轴的顶端的凹处，转子能够沿轴向移动，当转轴停止旋转时，转轴的顶端处于凸台部的凹处内，当转轴旋转时，斜齿轮对主齿轮施力，转轴的顶端从凸台部的凹处脱离。根据该实施例，能够降低齿轮单元噪音。

Description

齿轮单元、减速装置以及清洁机器人
技术领域
本申请涉及机电领域，尤其涉及一种齿轮单元、减速装置以及清洁机器人。
背景技术
清洁机器人通常具有齿轮单元、主刷部分和侧刷部分。其中，主刷部分和侧刷部分能够被齿轮单元驱动而旋转，从而进行清洁作业。
齿轮单元具有多个齿轮，该多个齿轮被容纳在由上罩和下罩围合成的空间中。在现有的清洁机器人的齿轮单元中，齿轮单元的上罩具有凹处，马达的转轴的顶端可以被容纳于该凹处，从而可以对转轴进行定位。
清洁机器人在进行清洁作业时，齿轮单元中的齿轮通过旋转将马达所产生的驱动力传递给主刷部分和侧刷部分。
发明内容
本申请的发明人发现，由于齿轮的旋转，在齿轮单元的内部产生摩擦，导致清洁机器人产生较大的噪音，尤其是，由于转轴的顶端位于凹处内，转轴在转动时不可避免地使其顶端与凹处的内周面接触，从而产生噪音，该噪音成为清洁机器人所产生的主要噪音。
本申请提供一种齿轮单元、减速装置以及清洁机器人，该齿轮单元中转子的转轴可以沿轴线移动，并且在该转轴旋转时，固定于转轴的主齿轮受到周围与之啮合的斜齿轮对其的作用力，使得该转轴的顶端从上罩的凹处脱离，从而防止由于转轴的顶端与该凹处的内周面的接触所产生的噪音。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种齿轮单元，其包括:
罩部件，其具有上罩和下罩；
定子，其固定于所述下罩；
转子，其与所述定子对置，具有能够以中心轴线为中心进行旋转的转轴和磁铁；
主齿轮，其固定于所述转轴，随所述转轴的旋转而旋转；
斜齿轮，其与所述主齿轮啮合，所述主齿轮和所述斜齿轮都被收纳于所述罩部件，
所述上罩具有凸台部，该凸台部具有可收纳所述转轴的顶端的凹处，所述转子能够沿轴向移动，当所述转轴停止旋转时，所述转轴的顶端处于所述凸台部的所述凹处内，当所述转轴旋转时，所述斜齿轮对所述主齿轮施力，所述转轴的顶端从所述凸台部的所述凹处脱离。
根据本申请实施例的第二方面，其中，在所述转轴的顶端从所述凸台部的所述凹处脱离的状态下，所述磁铁的轴向中心相对于所述定子的轴向中心，在轴向错位配置。
根据本申请实施例的第三方面，其中，所述下罩具有朝向所述上罩凹陷的凹部，
所述转子的至少一部分与所述定子被收纳于所述凹部。
根据本申请实施例的第四方面，其中，该齿轮单元包含有外转子型马达，所述外转子型马达具有所述定子和所述转子，所述磁铁配置在所述定子的径向外侧。
根据本申请实施例的第五方面，其中，与所述转轴的下端轴向对置的所述下罩的上表面配置有推力垫圈。
根据本申请实施例的第六方面，其中，所述上罩与所述下罩通过自攻螺丝配合。
根据本申请实施例的第七方面，其中，所述上罩与所述下罩搭扣配合。
根据本申请实施例的第八方面，提供一种减速装置，其具有上述第一-第七方面中任一项所述的齿轮单元。
根据本申请实施例的第九方面，提供一种清洁机器人，其具有主刷部分、侧刷部分以及上述第八方面所述的减速装置，所述减速装置驱动所述主刷部分和所述侧刷部分。
本发明的有益效果在于：防止由于转轴的顶端与该凹处的内周面的接触所产生的噪音。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本申请实施例1的齿轮单元在没有工作状态下的一个轴向剖面示意图；
图2是本申请实施例1的齿轮单元在转轴旋转状态下的一个轴向剖面示意图；
图3是本申请实施例1的主齿轮和斜齿轮的一个立体图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
另外，在本发明的下述说明中，为了说明的方便，将以转子的转轴的中心轴线为中心的半径方向称为“径向”，将以所述中心轴线为中心的圆周方向称为“周向”，将沿该中心轴线的方向称为“轴向”，将该“轴向”的指向上罩的方向称为“上”方向，与“上”方向相反的方向称为“下”方向。
实施例1
本申请实施例提供一种齿轮单元。图1是本申请实施例1的齿轮单元在没有工作状态下的一个轴向剖面示意图，图2是本申请实施例1的齿轮单元在转轴旋转状态下的一个轴向剖面示意图。
如图1和图2所示，齿轮单元100包括：罩部件101，定子102，转子103，主齿轮104和斜齿轮105。
在本实施例中，罩部件101可以包括上罩1011和下罩1012；定子102可以固定于下罩1012；转子103可以与定子102对置，具有能够以中心轴线C为中心进行旋转的转轴1031和磁铁1032；主齿轮104固定于转轴1031，随转轴1031的旋转而旋转；斜齿轮105与主齿轮104啮合，主齿轮104和斜齿轮105都被收纳于上罩1011和下罩1012围合而形成的收纳空间A中。
在本实施例中，上罩1011可以具有凸台部10111，凸台部10111可以具有凹处10112，凹处10112可收纳转轴1031的顶端10311。
在本实施例中，斜齿轮105可以被轴向固定，转子103能够沿轴向移动。如图1所示，当转轴1031停止旋转时，转轴1031的顶端10311处于凸台部10111的凹处10112内。如图2所示，当转轴1031旋转时，斜齿轮105对主齿轮104施力，转轴1031的顶端10311从凸台部10111的凹处10112脱离。
通过本实施例，转轴在旋转时，其顶端从上罩的凹处脱离，从而防止由于转轴的顶端与该凹处的内周面的接触所产生的噪音，由此，能够减少齿轮单元所产生的噪音。
图3是本实施例的主齿轮和斜齿轮的一个立体图。在图3中，示出了主齿轮104、斜齿轮105和下罩1012，没有示出上罩1011。
如图3所示，主齿轮104的齿1041可以与斜齿轮105的齿1051啮合，由此，在主齿轮104旋转时，能够通过齿1041来驱动齿1051，从而带动斜齿轮105旋转，并且，齿1041受到齿1051的反作用力，这种反作用力在轴向的分量可以驱动主齿轮104沿轴向向下移动，从而带动转子103沿轴向向下移动。
如图3所示，斜齿轮105的齿1051可以沿轴向倾斜，主齿轮104的齿1041也可以沿轴向倾斜，由此，当主齿轮104在被从上到下观察的情况下沿逆时针方向UC旋转时，斜齿轮的齿1051能够对主齿轮1041的齿1041施加沿轴向向下的力。此外，图3所示的仅是主齿轮104的齿1041和斜齿轮105的齿1051的形态的一种实施方式，本实施例可以不限于此，例如，可以结合转轴旋转时的方向来设置斜齿轮105的齿1051的倾斜方向，以及主齿轮104的齿1041的形态，从而使得主齿轮104在旋转时，斜齿轮105能够对主齿轮104施加沿轴向向下的力。
在本实施例中，如图1所示，在转轴1031停止旋转的情况下，磁铁1032和定子102之间产生磁相互作用，该磁相互作用使得转子103受到沿轴向向上的作用力，该作用力能够克服转子1031的重力而使转子103处于悬浮状态。转子103在悬浮状态下，顶端1031能够处于凹处10112内，由此，在装配齿轮单元100时，能够对转轴的顶端进行定位。
在本实施例中，如图2所示，在转轴1031旋转的情况下，转子103受到斜齿轮105施加的沿轴向向下的作用力，并且向下移动到顶端1031脱离凹处10112的位置。
如图2所示，在转轴1031的顶端10311从凸台部的凹处10112脱离的状态下，磁铁1032的磁力中心D1相对于定子102的磁力中心D2，在轴向错位配置，即，由于斜齿轮105向转子103施加沿轴向向下的作用力，使得转子的磁铁1032的磁力中心D1与定子102的磁力中心D2之间产生一定的轴向距离d。
在本实施例中，齿轮单元100也可以通过其它的结构为转子103提供沿轴向向上的作用力，例如：齿轮单元100中可以设置有弹簧等弹性体，该弹性体能够为转子103提供沿轴向向上的作用力，并且，在斜齿轮105对主齿轮104施加沿轴向向下的力的情况下，该弹性体可以发生弹性变形，从而使转子103沿轴向向下移动。
在本实施例中，如图1所示，下罩1012可以具有凹部1013，凹部1013朝向上罩1011凹陷。在凹部1013中形成有容纳空间E，转子103的至少一部分与定子101被收纳于该凹部1013，由此，下罩1012可以对凹部进行保护。
在本实施例中，齿轮单元100包括外转子型马达，该外转子型马达具有定子102和转子103，其中，磁铁1032配置在定子102的径向外侧。此外，该外转子型马达的其它部件也可以被包括于齿轮单元100中。
在本实施例中，在与转轴1031的下端10312轴向对置的下罩1012的上表面还可以配置有推力垫圈106。推力垫圈106能够对转轴1031的下端10312产生支撑，由此，在转轴1031旋转的情况下，在斜齿轮105施加的向下的作用力、磁铁1032与定子之间的磁相互作用力、转子103的重力以及推力垫圈106的支撑力这四种力的作用下，转子103在轴向上保持受力平衡。
此外，在本实施例中，转轴1031的下端10312与推力垫圈以较低压力接触，因此能够降低转轴1031的下端10312与下罩1012之间的摩擦，延长齿轮单元的寿命。
在本实施例中，上罩1011与下罩1012之间可以通过自攻螺丝进行配合，由此，使上罩和下罩牢固地配合。但本实施例可以不限于此，二者之间也可以通过其它的方式进行配合，例如，通过搭扣进行配合等。
在本实施例中，如图1所示，斜齿轮105可以被固定在转轴1052上，从而和转轴1052一起旋转。转轴1052可以被设置为在轴向固定，由此，在转轴1031旋转时，斜齿轮105可以对主齿轮104稳定地施力。
在本实施例中，齿轮单元100中可以包括有多个齿轮，该多个齿轮可以包括主齿轮104和斜齿轮105，此外，该多个齿轮还可以包括其它的齿轮。通过该多个齿轮，能够将转轴1031的旋转传递给其它的部件，以带动其它的部件运动，该其它的部件例如可以是主刷部分和/或侧刷部分。
根据本实施例，该齿轮单元中转子的转轴可以沿轴线移动，并且在该转轴旋转时，固定于转轴的主齿轮受到周围与之啮合的斜齿轮对的作用力，使得该转轴的顶端从上罩的凹处脱离，从而防止由于转轴的顶端与该凹处的内周面的接触所产生的噪音。
实施例2
本申请实施例2提供一种减速装置，其具有实施例1所述的齿轮单元100。由于在实施例1中，已经对该齿轮单元进行了详细说明，其内容被合并于此，此处省略说明。
根据本实施例，能够降低减速装置的噪音。
实施例3
本申请实施例3提供一种清洁机器人，其具有主刷部分、侧刷部分以及实施例2所述的齿轮单元减速装置，其中，所述减速装置驱动所述主刷部分和所述侧刷部分。由于在实施例3中，已经对该减速单元进行了说明，其内容被合并于此，此处省略说明。
根据本实施例，清洁机器人的齿轮单元中转子的转轴在旋转时，该转轴的顶端从上罩的凹处脱离，从而防止由于转轴的顶端与该凹处的内周面的接触所产生的噪音，进而降低清洁机器人所产生的噪音。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种齿轮单元，其包括:
罩部件，其具有上罩和下罩；
定子，其固定于所述下罩；
转子，其与所述定子对置，具有能够以中心轴线为中心进行旋转的转轴和磁铁；
主齿轮，其固定于所述转轴，随所述转轴的旋转而旋转；
斜齿轮，其与所述主齿轮啮合，
所述主齿轮和所述斜齿轮都被收纳于所述罩部件，
所述上罩具有凸台部，该凸台部具有可收纳所述转轴的顶端的凹处，
其特征在于，
所述转子能够沿轴向移动，
所述斜齿轮被轴向固定，
当所述转轴停止旋转时，所述转轴的顶端处于所述凸台部的所述凹处内，
当所述转轴旋转时，所述斜齿轮对所述主齿轮施力，所述转轴的顶端从所述凸台部的所述凹处脱离。
2.根据权利要求1所述的齿轮单元，其特征在于，
在所述转轴的顶端从所述凸台部的所述凹处脱离的状态下，所述磁铁的轴向中心相对于所述定子的轴向中心，在轴向错位配置。
3.根据权利要求1所述的齿轮单元，其特征在于，
所述下罩具有朝向所述上罩凹陷的凹部，
所述转子的至少一部分与所述定子被收纳于所述凹部。
4.根据权利要求3所述的齿轮单元，其特征在于，
该齿轮单元包含有外转子型马达，所述外转子型马达具有所述定子和所述转子，所述磁铁配置在所述定子的径向外侧。
5.根据权利要求1所述的齿轮单元，其特征在于，
与所述转轴的下端轴向对置的所述下罩的上表面配置有推力垫圈。
6.根据权利要求1所述的齿轮单元，其特征在于，
所述上罩与所述下罩通过自攻螺丝配合。
7.根据权利要求1所述的齿轮单元，其特征在于，
所述上罩与所述下罩搭扣配合。
8.一种减速装置，其具有权利要求1-7中任一项所述的齿轮单元。
9.一种清洁机器人，其具有主刷部分、侧刷部分以及权利要求8所述的减速装置，所述减速装置驱动所述主刷部分和所述侧刷部分。
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