技术领域
[0001] 本
发明涉及一种自动清洁车，具体是指一种用于泳池
水下池底清洗的泳池自动清洁车。
背景技术
[0002] 目前，用于泳池水下池底清洗的自动清洁车有很多，其结构大多是由车架、车架上的动
力组件、车架前部的前轮和两个分别安装在车架后部两侧的后轮等构成，这两个后轮由动力组件驱动形成主动轮，再配合前轮向前滚动就能推动清洁车的水下行走；同时，自动清洁车还会自带换向结构，可用于帮助清洁车的水下行走换向，常见的换向结构主要分为
电子感应式换向和机械喷水式换向；其中，电子感应式换向是在车架前部设置电子感应元件，当遇到泳池壁等障碍物被感应到后，就能控制以
电机作为动力输出的动力组件驱动两个后轮反转倒退而实现换向，这种换向结构需要安装精密的电子
电路，不但结构设计复杂、生产成本高，而且长期处于水下作业也容易损坏，耐用性能较差，特别是只有遇到泳池壁才会产生换向，故实际使用中不但对于泳池
角落无法进行有效清洗，而且还会集中在一小
块区域进行重复清洗，清洗
覆盖面积较小；机械喷水式换向是一种利用虹吸原理将车架底部进水口的水从车架顶部的出水口吸出，则进水口向出水口流动的水流就能带动车架上的
叶轮转动而形成动力输出，换向结构则是在清洁车的前部和后部分别设有喷出口，这两个喷出口与进水口相连通，并可通过一个切换
挡板来分别切换阻挡，则进水口吸入的水流通过切换挡板就能定时从前部喷出口喷出或后部喷出口喷出，从而实现清洁车的换向，这种换向结构由于需要分担一部分用于作为动力组件的进水口水流，故实际使用中就会发现清洁车的行走动力受到一部分损失，其后果就是导致了清洁车行走速度缓慢，影响了清洁效率。
[0003] 同时，大部分清洁车的前部都是不设计防碰结构的，工作时会直接碰撞泳池壁，较大的碰撞冲击力将直接作用于清洁车上，导致清洁车因碰撞而影响结构装配的紧密性，也影响了使用寿命。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于克服
现有技术的
缺陷而提供一种结构设计简单、生产成本低、耐用性能好、行走速度快、清洁效率高、能通过定时换向来有效清洁泳池角落和覆盖较大的清洁面积、具备防碰撞缓冲功能、使用寿命长的泳池自动清洁车。
[0005] 本发明的技术问题通过以下技术方案实现：一种泳池自动清洁车，包括车架、安装在车架上的动力组件、安装在车架前部的前轮和两个分别安装在车架后部两侧的后轮，该两个后轮受动力组件驱动作同向滚动行走，所述的车架上还设有受动力组件同步驱动转动的
凸轮和换向
齿轮，车架底部设有与其中一个后轮相邻安装的换向轮，该换向轮的换向轮轴一端转动支承在车架底部的U槽内，换向轮轴另一端转动支承在换向座内；所述的换向座底部设有弹性顶推
支撑结构，换向座顶部受换向座底部的弹性顶推支撑而滚动
接触在凸轮的外圆周面上；所述的动力组件驱动凸轮转动并配合弹性顶推支撑结构而推动换向座作升降移动，进而带动换向轮轴和换向
轮作同步升降移动；所述的换向轮上升移动脱离换向齿轮或换向轮下降移动
啮合换向齿轮并代替相邻的其中一个后轮滚动行走，该换向轮与另一个后轮为反向滚动而驱动清洁车形成换向。
[0006] 所述的凸轮外圆周面是由若干条顶弧边和设置在每相邻两条顶弧边之间的底弧边构成，每条所述的顶弧边均具有不同的弧形长度，且该顶弧边的弧形长度控制清洁车的换向角度；每条所述的底弧边均具有不同的弧形长度，且该底弧边的弧形长度控制清洁车在换向后的行走距离。
[0007] 所述的车架前部设有多个前防碰轮，该多个前防碰轮碰撞接触泳池壁而沿着泳池壁滚动，进而控制清洁车的行走换向。
[0008] 所述的弹性顶推支撑结构包括设置在换向座底部并开口朝下的
弹簧孔，该弹簧孔内安装支撑弹簧，且支撑弹簧的上端弹性顶推在换向座上，支撑弹簧的下端弹性顶推在车架底部的固定
底板上；所述的换向座顶部设有滚轮，该滚轮滚动接触在凸轮的外圆周面上。
[0009] 所述的动力组件包括水平横置安装在车架上的叶轮轴和固定在叶轮轴上的叶轮；所述的车架由上、下扣合一体的上盖板和下盖板封闭在内，该叶轮下方的下盖板上设有进水口，叶轮上方的上盖板上设有出水口；所述的叶轮受进水口向出水口流动的水流带动转动，进而驱动叶轮轴形成同步转动。
[0010] 所述的车架上设有与叶轮轴平行的主动轴，该主动轴与叶轮轴之间设有互相啮合并作动力传动的变速齿轮组，主动轴的两端分别设有传动安装的后驱齿轮，两个后轮分别与主动轴两端的后驱齿轮对应啮合，并受两个后驱齿轮驱动作同向滚动行走。
[0011] 所述的车架底部设有平行于主动轴的换向齿轮轴，该主动轴与换向齿轮轴之间设有互相啮合并作动力传动的二级变速双联齿轮组，在二级变速双联齿轮组的
输出轴上设有配合换向座的凸轮；所述的换向
齿轮传动安装在换向齿轮轴上。
[0012] 所述的后轮和换向轮的内端面上均设有同心设置的齿圈，所述的后驱齿轮与后轮内端面的齿圈相啮合，所述的换向齿轮与换向轮内端面的齿圈作啮合或脱离。
[0013] 所述的上盖板上设有集污箱，上盖板后部设有
手柄；所述的下盖板底面设有若干段刷条，该若干段刷条在进水口后侧分布成向前半包围的八字形。
[0014] 所述的前轮是一个设置在车架前部底面居中的万向滚轮，在车架前部底面还设有分别位于万向滚轮两侧的底防碰轮。
[0015] 与现有技术相比，本发明主要设计了一款通过虹吸原理来推动清洁车在泳池水下行走并能定时自动换向的泳池自动清洁装置，其结构包括车架、动力组件、前轮和两个后轮等，同时在车架上还增设了受动力组件同步驱动转动的凸轮和换向齿轮，车架底部设有与其中一个后轮相邻安装的换向轮，该换向轮的一侧设有换向座，且换向座底部设有弹性顶推支撑结构，换向座顶部弹性滚动接触在凸轮的外圆周面上；工作时，动力组件驱动凸轮转动，当凸轮外圆周面上的底弧边滚动接触换向座时，该换向座和换向轮同步上升移动脱离换向齿轮，即该状态下换向轮停转不构成换向；当凸轮外圆周面上的顶弧边滚动接触换向座时，该换向座和换向轮同步下降移动啮合换向齿轮，同时还将相邻的其中一个后轮进行抬升脱离池底，也就是代替相邻的其中一个后轮滚动行走，且换向轮与剩下的另一个后轮为反向滚动，此时反向滚动的一个后轮和一个换向轮就能驱动清洁车形成换向。改进后的泳池自动清洁车具有结构设计简单、生产成本低、耐用性能好、行走速度快、清洁效率高、能通过定时换向来有效清洁泳池角落和覆盖较大清洁面积等使用优点。另外，车架前部设有多个前防碰轮，可在清洁车行走碰到泳池壁时将碰撞冲击力转换成清洁车的行走换向，从而起到碰撞缓冲作用，延长了清洁车的使用寿命。
附图说明
[0016] 图1为本发明的主视图。
[0017] 图2为图1的俯视图。
[0018] 图3为图2的A—A剖视图（逆
时针旋转180°）。
[0019] 图4为图2的B—B剖视图。
[0020] 图5为图2卸去上盖板和下盖板的结构示意图。
[0021] 图6为图1的仰视图。
[0022] 图7为图1的立体图。
[0023] 图8为图1的立体分解图。
[0024] 图9为本发明采用第二种上盖板外形的结构示意图。
[0025] 图10为本发明采用第三种上盖板外形的结构示意图。
[0026] 图11为换向齿轮与换向轮处于脱离状态的结构示意图。
[0027] 图12为换向齿轮与换向轮处于啮合状态的结构示意图。
[0028] 图13为换向座的结构示意图。
[0029] 图14为图13的右视图。
[0030] 图15为图13的其中一个视向立体图。
[0031] 图16为图13的另一个视向立体图。
具体实施方式
[0032] 下面将按上述附图对本发明
实施例再作详细说明。
[0033] 如图1 图16所示，1.上盖板、11.出水口、12.手柄、13.集污箱、2.下盖板、21.刷条、~22.底防碰轮、23.固定底板、24.进水口、25.U槽、3.车架、31.前轮、32.后轮、321.防碰凸、
33.前防碰轮、4.主动轴、41.后驱齿轮、42.变速齿轮组、5.二级变速双联齿轮组、51.输出轴、6.凸轮、7.换向齿轮轴、71.换向齿轮、8.换向座、81.滚轮、82.支撑弹簧、83.换向轮轴、
84.换向轮、85.弹簧孔、9.动力组件、91.叶轮轴、92.叶轮。
[0034] 泳池自动清洁车，如图1 图8所示，涉及一种通过虹吸原理来推动清洁车在泳池水~下行走并能定时自动换向的泳池自动清洁装置，其结构包括车架3、安装在车架上的动力组件9、安装在车架3前部的前轮31和两个分别安装在车架3后部两侧的后轮32。
[0035] 其中，车架3是由上、下扣合一体的上盖板1和下盖板2封闭在内而形成清洁车的外形，该上盖板1和下盖板2均为高品质塑料制成，而上盖板1的外形在本实施例中可设计为三种款式，如图7、图9、图10所示，其中图10所示的上盖板1上还设有集污箱13，可用于临时存放吸入水流中过滤的污垢，上盖板1后部设有手柄12，可方便用户轻松提拿整个清洁车。
[0036] 所述的动力组件9包括水平横置安装在车架3上的叶轮轴91和固定在叶轮轴中部的叶轮92，该叶轮下方的下盖板2上设有进水口24，叶轮92上方的上盖板1上设有出水口11，则只需在出水口11施加吸力，该叶轮92就能受进水口24向出水口11流动的水流带动进行转动，进而驱动叶轮轴91形成同步转动，也就是实现了动力组件9的动力输出。
[0037] 同时，下盖板2底面设有若干段刷条21，本实施例一共设计了三段刷条21，即一根居中，两根分设在两侧，且三段刷条21在进水口24后侧分布成向前半包围的八字形，故当清洁车向前行走时，三段刷条21构成的八字形就能扫起泳池池底的污垢，再通过进水口24随同水流一起吸入清洁车进行过滤
净化。
[0038] 所述的车架3上设有位于叶轮轴91后方并与叶轮轴平行的主动轴4，该主动轴的两端分别转动支承在车架3的
轴承上，在主动轴4与叶轮轴91之间设有互相啮合的变速齿轮组42，故叶轮轴91的输出动力就能通过变速齿轮组42传动至主动轴4上而带动主动轴转动；所述的主动轴4两端分别设有传动安装的后驱齿轮41，这两个后驱齿轮可被主动轴4驱动同步转动。
[0039] 并且，两个后驱齿轮41分别与两个后轮32对应，每个后轮32的内端面上均设有同心设置的齿圈，故两个后驱齿轮41分别啮合对应后轮32内端面的齿圈，从而驱动两个后轮32同向滚动，也就是两个后轮32由动力组件9驱动形成同向滚动，再配合前轮31一起向前滚动就能推动清洁车的水下行走。
[0040] 所述的两个后轮32外侧面上均设有一圈贴近轮沿的、并由多个防碰凸321构成的防撞圈，它能起到后轮32外侧面碰撞泳池壁的缓冲作用，从而更好的保护外轮32。
[0041] 所述的车架3底部设有平行于主动轴4的换向齿轮轴7，该换向齿轮轴通过车架3上的一对轴承作转动支承，在主动轴4与换向齿轮轴7之间设有互相啮合的二级变速双联齿轮组5，故主动轴4的输出动力就能通过二级变速双联齿轮组5传动至换向齿轮轴7，而在换向齿轮轴7的端部设有传动安装的换向齿轮71，则换向齿轮可被换向齿轮轴7驱动同步转动。
[0042] 所述的二级变速双联齿轮组5的其中一根输出轴51上设有传动安装的凸轮6，故实际上凸轮6和换向齿轮71也是受动力组件9同步驱动转动的。
[0043] 所述的车架3底部设有与其中一个后轮32相邻安装的换向轮84，即图3、图5、图6所示靠近右侧的后轮32作相邻安装，该换向轮84的换向轮轴83一端，即内端转动支承在车架3底部、具体是下盖板2的U槽25内，并且限于U槽的结构特殊性，该换向轮轴83一端既能在U槽25内转动，又能在U槽25内进行升降移动；换向轮轴83另一端，即外端转动支承在换向座8内；换向轮84相邻换向齿轮71的内端面上设有同心设置的齿圈，且换向齿轮71与换向轮84内端面的齿圈作啮合或脱离。
[0044] 所述的换向座8底部设有弹性顶推支撑结构，该弹性顶推支撑结构如图13 图16所~示，包括两个设置在换向座8底部并开口朝下的弹簧孔85，且这两个弹簧孔85的
位置正好以安装后的换向轮轴83为中心对称分布在换向座8底部的两侧，每个弹簧孔85内均安装支撑弹簧82，该支撑弹簧的上端均弹性顶推在换向座8上，支撑弹簧82的下端均弹性顶推在车架
3底部的固定底板23上；因此，常态下整个换向座8就会被底部的两个支撑弹簧82共同作弹性向上顶推支撑；所述的换向座8顶部设有滚轮81，该滚轮与上述凸轮6的外圆周面进行弹性滚动接触。
[0045] 所述的凸轮6外圆周面是由若干条顶弧边62和设置在每相邻两条顶弧边之间的底弧边61构成，本实施例一共设计了三条顶弧边62和三条底弧边61，而且每条顶弧边62均具有不同的弧形长度，且该顶弧边62的弧形长度主要用于控制清洁车的换向角度；每条底弧边61也均具有不同的弧形长度，且该底弧边61的弧形长度主要用于控制清洁车在换向后的行走距离。
[0046] 所述的动力组件9驱动凸轮6转动并配合弹性顶推支撑结构而推动换向座8作升降移动，进而带动换向轮轴83和换向轮84作同步升降移动，也就是产生竖向位移。
[0047] 具体工作过程如下：动力组件9驱动凸轮6转动，当凸轮外圆周面上的底弧边61如图11所示滚动接触换向座8的滚轮81时，该换向座8和换向轮84受弹性顶推支撑结构的向上顶推而同步上升移动脱离换向齿轮71，即该状态下换向轮84停转不构成换向，此时换向轮84能够起到底部防碰的作用；当凸轮6外圆周面上的顶弧边62如图12所示滚动接触换向座8的滚轮81时，该换向座8和换向轮84将同步下降移动而啮合换向齿轮71形成转动，同时还将相邻的其中一个后轮32进行抬升脱离池底，使其失去抓地力，也就是代替相邻的其中一个后轮32滚动行走，并且换向轮84与剩下的另一个后轮32为反向滚动，此时一个换向轮84向后滚动行走，另一个后轮32仍然向前滚动行走，两股力相互作用就能导致清洁车的旋转换向，从而实现自动换向的功能。
[0048] 上述凸轮6通过平稳输入的动力形成转动，故清洁车就能在泳池内进行定时自动换向和定时自动更换轨迹，并达到清洗整个泳池、增加清洗覆盖面积的目的。
[0049] 所述的车架3前部设有多个前防碰轮33，本实施例一共设计了三个前防碰轮33，分别位于车架3前部正中和车架前部两侧，当行走中的清洁车前部三个前防碰轮33碰撞接触泳池壁时，就能通过这三个前防碰轮33将清洁车的前进碰撞冲击力转换成旋转换向力，具体是：先由正中的前防碰轮33碰撞接触泳池壁，该正中的前防碰轮33就会按照冲撞角度将碰撞冲击力转换成旋转换向力，接着在换向调整位置的过程中，其中一个侧部的前防碰轮33就会靠近泳池壁而随同正中的前防碰轮33一起沿着泳池壁滚动，最终控制清洁车完成行走时的灵活换向，还起到碰撞缓冲作用，延长了清洁车的使用寿命，而清洁车在贴合泳池壁滚动行走时，又能将泳池角落也清洗干净，使泳池清洗更全面。
[0050] 所述的前轮31设计成一个设置在车架3前部底面居中的万向滚轮，它能提高清洁车行走换向的灵活性，车架3前部底面、具体是在下盖板2前部底面还设有分别位于万向滚轮两侧的底防碰轮22，每个底防碰轮均以螺钉作紧固安装，可用于保护万向滚轮的行走。
[0051] 本发明能够在泳池水下池底进行自动行走和自动清洗污垢，并实现定时自动换向，还具有结构设计简单、生产成本低、耐用性能好、行走速度快、清洁效率高、能有效清洁泳池角落等使用优点。
[0052] 以上所述仅是本发明的具体实施例，本领域技术人员应该理解，任何与该实施例等同的结构设计，均应包含在本发明的保护范围之内。
