[发明专利]基于惯性平稳工作的储能式人力吸尘器

说明书

所属技术领域

本发明涉及清洁室内外地面、路面，特别是房间内部地板、室外道路两旁、人行道所用的清除、清扫器具。

背景技术

目前，公知的清洁房间内部地板所用的吸尘器是用电能做动力进行工作，电能消耗会给环境带来污染，同时，电动吸尘器要连接电源，还要安装风管和吸头，使用不方便；室外路面使用扫帚清扫，易扬起尘土，污染环境。

发明内容

清洁室内外地板、路面，现有的电动吸尘器工作时消耗能源；扫帚清扫易扬起尘土，给环境带来污染，同时使用也不方便。本发明提供一种基于惯性平稳工作的储能式人力吸尘器，使用时不消耗能源，转动操作柄即可方便地进行。

本发明采用的技术方案是：基于惯性平稳工作的储能式人力吸尘器机体呈撮箕形状，机体内部构成储尘室、进气腔和排气腔；水平隔板和滤网把机体分为上、下两部分，机体下部为储尘室，其前部与喙形吸嘴相连；上部中间位置是横流式风机叶轮，进气腔、排气腔分别位于风机叶轮的前部、后部。风机叶轮旋转时，外部碎屑、灰尘随空气被喙形吸嘴吸入，进入储尘室后空间增大流速变慢，重力作用下碎屑、灰尘沉积下来，空气经滤网进入进气腔，再经风机叶片的抽吸加压进入后部排气腔排出吸尘器壳体。

工作时，操作柄带动往返方式工作的蓄能杆，每个往返周期分为正程时段和返程时段，正程时段向风机叶轮提供动力，蓄能杆转到下止点后进入返程时段反方向复位。蓄能杆一端是扇形齿片，带动两级齿轮进行增速，驱动风机叶轮达到额定或高于额定工作转数。吸尘器分为单次、断续两种工作方式，采用单次模式，希望转动1次蓄能杆风机叶轮尽可能长时间旋转；采用断续模式，也要求每个往返周期尽可能延长且转速变化不大，为此，把风机叶轮的质量增加2-12倍且大部分加在轮的叶片上，或是在轮辋部位加装高密度材料做成的储能环。质量增大的风机叶轮转动惯量随之增大，当蓄能杆处于非正程一定的时段内，质量增大的风机叶轮在惯性作用下，仍可保持额定或接近额定转速工作。

转动蓄能杆，正程时段从开始到结束是一个加速过程，蓄能杆接近下止点时风机叶轮转速最高储备的动能也最大，此刻，采用瞬间分离机构把风机叶轮从传动系统中脱开，即可实现尽可能延长风机叶轮旋转时间。

断续模式工作的吸尘器采用超越离合器装在风机叶轮与传动齿轮之间作为瞬间分离机构，正程时段超越离合器自锁，蓄能杆输入的转矩经超越离合器传递给风机叶轮；进入返程时段，当传动齿轮速率开始滞后风机叶轮瞬间，超越离合器进入超越解脱状态，风机叶轮靠惯性继续旋转。

解脱状态下的超越离合器输入、输出组件之间仍存在一定的摩擦转矩，风机叶轮并不能同传动齿轮完全脱开，为尽可能延长风机叶轮旋转时间，单次模式工作的吸尘器采用了由缓冲牙嵌离合器、扇形齿片拨槽、离合定时套组成的瞬间分离机构。

缓冲牙崁离合器的从动盘与风机叶轮一体，其端面均布有啮合牙嵌；主动盘与传动小齿轮、拨叉环一体，受嵌入拨叉环内的扇形齿片拨槽的推拉，在风机叶轮半轴上滑动。主动缓冲盘的轴向突爪，穿过主动盘的突爪孔后被锁片锁住，主动盘突爪孔内的缓冲弹簧与突爪成45度角顶压其上。分离状态受弹簧力作用，主动缓冲盘轴向外推被锁片限位，旋转方向被推压到主动盘突爪孔的非承力一侧；进入啮合状态时，受扇形齿片拨槽推动的主动盘、主动缓冲盘轴向靠压从动盘，如果从动盘牙崁与主动缓冲盘莰孔对位不正，弹簧力可缓冲被顶靠的冲击力，同时，由于弹簧力作用，旋转方向传递的扭力也有一个平衡过程，起到了缓冲啮合过程中轴向、旋转方向冲击力的作用。

扇形齿片内侧是轴向开有长形拨孔的拨套，外侧是离合定时套，固定成一体后套装在蓄能杆一端，离合定时套装配在装有销钉的销座内，转动蓄能杆，蓄能杆上的销钉带动内侧拨套、扇形齿片和离合定时套转动。一方面，扇形齿片通过大、小连体介轮、传动小齿轮经缓冲牙崁离合器驱动风机叶轮加速旋转；另一方面，离合定时套的凹槽被销座上的销钉引导，使扇形齿片产生轴向位移，推拉缓冲离合器的离合。离合定时套的凹槽线形要符合缓冲牙崁离合器要求的分离、啮合时序规律。

喙形吸嘴前部通过插接软胶套连接活络导流罩，作用是自动适应地面高低保持恒定的离地间隙，导流罩内装植有纤丝的搅动辊，吸尘器前行时与搅动辊一体的橡胶摩擦轮着地，带动其转动。导流罩的后着地罩板、左着地罩板、右着地罩板的下沿与橡胶摩擦轮轮底面齐平，前着地罩板要留有进气间隙，罩板材料要比橡胶摩擦轮柔软一些。

风机叶轮即可是横流式也可采用离心式或轴流式，如果采用离心式或轴流式风机叶轮，水平隔板上部结构要作相应改变。