偏心驱动摆动元件的驱动系统和具有驱动系统的湿式清洁设备的制作方法

本发明涉及一种驱动系统，用于偏心地驱动地面处理设备的摆动元件，其中，所述驱动系统具有带有定子、电动机轴的内转子电动机、与该电动机轴连接的转子和与该电动机轴连接的偏心装置，其中，所述偏心装置设置为，将所述电动机轴的旋转运动转变为所述摆动元件的偏心的摆动运动。

此外，本发明还涉及一种湿式清洁设备，其具有容纳清洁元件的摆动板。

背景技术：

在要将旋转运动转化为偏心的摆动运动的地方使用偏心的驱动系统。这例如是在湿式清洁设备中出现的情况，该湿式清洁设备具有构造为面状的摆动元件，该摆动元件用于尤其硬地板、例如瓷砖地板或木地板的清洁。在湿式清洁设备的通常的清洁运行中，摆动元件的偏心的摆动运动与湿式清洁设备在待清洁的表面上的平移运动相叠加。这种湿式清洁设备例如由专利文献ep2578131b1已知。

摆动运动通过电动机实现，在该电动机的电动机轴上布置有偏心装置，摆动元件、即此处湿式清洁设备的清洁元件又与该偏心装置连接。

在这类驱动系统和湿式清洁设备中常见的是，必然对驱动系统的由偏心装置引起的不平衡进行补偿。这在现有技术中通过多个配重进行。

技术实现要素：

从前述现有技术出发，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种特别简单并且需要较少制造耗费的用于补偿不平衡的方案。

为解决上述技术问题，本发明首先建议一种前述类型的驱动系统，在所述驱动系统中，所述转子在垂直于电动机轴的横剖平面内并且在相对所述定子的径向的覆盖区域中为了不平衡补偿相对于电动机轴不对称地设计。为产生电动机的转矩需要的转子自身也被用于产生主要的、用于补偿由摆动元件产生的不平衡的补偿性不平衡。

所述转子的不对称、正如该转子作为功能元件与定子配合作用在以此构成的电动机中规定的那样，引起所提到的补偿性不平衡或者说定义的不平衡，该不平衡补偿、也就是减小或消除总的驱动系统的不平衡。分别根据总的驱动系统的一定的不平衡的可接受度，必要时可以完全省去附加的配重。在大多数情况下不再需要附加地使驱动系统平衡，因为转子的不对称产生不平衡，该不平衡能够绝大部分地补偿由偏心装置引起的不平衡。

所述驱动系统的转子可以关于其部件是转子的电动机的特有的设计以原则上已知的方式设计。因此，所述转子可以尤其关于磁阻电动机由许多彼此相叠布置的、优选冲压的金属板片构成并且优选是可铁磁化的。该转子也可以如同在已知的整流式电动机、例如直流电动机中那样具有绕组和必要时的整流器。详细地，关于转子的形状存在不同的设计方案，这些设计方案可以有利地用于不平衡补偿。尤其地，转子的质心相对于电动机轴的径向可以接近或远离该电动机轴安置。关于磁阻电动机的可能的设计，但在没有此处对转子的特有的调整的情况下，例如参阅专利文献wo2005/020410a2。其中描述的、构造为基本上呈星形的转子可以针对本发明例如(仅)具有缺失或缩短的径向的星形延伸部。关于通过炭刷或炭整流的电动机，也例如参阅专利文献de19606146a1和de10119734a1。在那里描述的、相对于电动机轴的几何轴线对称构造的转子可以根据本发明具有不对称的设计，以便自身产生电动机内的提到的定义的不平衡。

通过本发明减小驱动系统的部件的数量，因为转子自身用作配重并且在大多数情况下不需要用于驱动系统的附加的配重。不需要对驱动系统进行平衡处理，因为驱动系统整体由于转子的尺寸具有相对大的总不平衡度。在此情况下，驱动系统的运转平稳在与被驱动的摆动元件连接时才产生。

更详细地，内转子电动机可以设计为圆盘转子电动机。优选地，所述电动机电子式整流。

此外建议，所述偏心装置具有与所述转子的直接的作用连接，其中，所述偏心装置尤其在中间不布置有传动装置的情况下与该转子连接。通过偏心装置与转子的直接连接大大简化了驱动系统。通过偏心装置的直接驱动省去转子与偏心装置之间的传动装置，由此，一方面改善驱动系统的稳固性，并且另一方面实现明显更高的效率，因为消除了由传动装置引起的功率损失。因此，所建议的驱动系统总共具有相对带有传动装置的驱动系统小大约40％至50％(或者更小)的功耗。因此，所述驱动系统尤其也适合于具有驱动系统的设备的蓄电池运行模式。

在此建议，所述转子不对称地构造在沿电动机轴的两个不同的横剖平面内，其中，所述转子在两个横剖平面内具有彼此不同的形状和/或该转子的质心的不同的径向位置。通过这种设计产生垂直于电动机轴的纵向延伸的不同的平面内的不平衡，以便减小或消除驱动系统的总不平衡。为此，转子在第一横剖平面内的局部区域构造为不同于与第一横剖平面不同的第二横剖平面内的另一局部区域。转子的不对称性一方面可以通过两个横剖平面内的不同的形状和/或通过质心的不同的径向定位实现。因此，在两个横剖平面内提供总共两个补偿质量块，所述补偿质量块理论上适合用于补偿驱动系统的平面内的不平衡。在此，转子的质心的位置的改变可以例如通过转子在相应的横剖平面内的形状实现，或者备选地通过选择具有不同单位体积重量等的不同的材料实现。

尤其建议，所述转子在第一横剖平面内关于电动机轴的周向所覆盖的角局部区域不同于在第二横剖平面内所覆盖的角局部区域。所述转子可以例如沿周向如此设计，使得，在第一横剖平面内由该转子占据的角局部区域不同于在与第一横剖平面相邻的第二横剖平面内由转子所占据的角局部区域。尤其地，第一横剖平面和第二横剖平面内的转子局部区域也可以相对于电动机轴点对称和/或镜像对称地相对置。

特别优选地，所述转子在第一横剖平面内覆盖0°至180°的角局部区域，并且在第二横剖平面内覆盖180°至360°的角局部区域。在一种特例中可以例如规定，转子的外观的基本形状大致呈柱形，其中，第一半圆形的柱体区段处于与第二半圆形的柱体区段不同的横剖平面内，其中，所述柱体区段彼此间围绕电动机轴旋转180°。当沿电动机轴的纵轴线观察转子时，两个转子局部区域共同构成一个完整的圆形。由此，转子整体如此设计，使得产生沿电动机轴的纵向延伸的不同的横剖平面内的不平衡，所述不平衡减小或消除驱动系统的总不平衡。

此外可以规定，为所述转子配有相对该转子单独布置在电动机轴上的配重。因此，驱动系统不仅具有本身用作配重的转子，而且附加地具有另外的、相对所述转子单独构造的配重。具有布置在其上的清洁元件的摆动元件的质心越靠近转子的质心的横剖平面，则附加的配重可以越小。在此，配重位于与转子的横剖平面不同的、尤其与转子的横剖平面间隔几厘米的横剖平面内。

此外建议，所述驱动系统在转子与偏心装置之间和/或配重与转子之间具有用于电动机轴的支承件。通过将总归存在于电动机轴上的支承件安置在转子与偏心装置之间或配重与转子之间形成相对于该电动机轴的不同的横剖平面内的不平衡。尤其地，通过将支承件安置在转子与配重之间可以实现驱动系统的节省空间的设计。因为尤其由于转子与配重的间隔反正产生电动机轴上的空着的区段，因此可以通过将支承件布置在该区域中实现驱动系统的特别小的结构形式。

在此建议，所述转子在第一横剖平面内关于电动机轴的周向所覆盖的角局部区域不同于所述配重在第二横剖平面内所覆盖的角局部区域。按照该设计方案，转子和配重相对于电动机轴并且相对彼此可以如同先前关于具有在不同的横剖平面内的转子局部区域的转子所描述的那样定向和设计。例如，转子可以关于电动机轴的周向覆盖的角局部区域不同于配重覆盖的角局部区域。例如，转子可以在第一横剖平面内覆盖0°至180°的角局部区域，并且配重在第二横剖平面内覆盖180°至360°的角局部区域。转子和配重就它们各自的横剖平面而言设计为例如半圆形，从而当沿电动机轴的纵向延伸的方向观察转子时得出闭合的圆形。

除了前述驱动系统以外，本发明还建议一种湿式清洁设备，其具有容纳清洁元件的摆动板，其中，所述湿式清洁设备具有按照本发明的驱动系统，并且其中，驱动系统的被驱动的摆动元件是湿式清洁设备的容纳清洁元件的摆动板。通过将按照本发明的驱动系统集成在湿式清洁设备中得出先前关于驱动系统所描述的优点，尤其地，驱动系统的总不平衡与湿式清洁设备的摆动元件的不平衡如此补偿，使得，当湿式清洁设备运行时产生最佳的运转平稳。因此，按照本发明的驱动系统的特征相应地也适用于按照本发明的具有这种驱动系统的湿式清洁设备。关于这一点可以参阅前述说明中的单个特征和实施方式。

最后建议，所述内转子电动机如此安装在湿式清洁设备中，使得，所述内转子电动机的电动机轴在湿式清洁设备在水平的平整的表面上实施清洁运行期间的通常的使用位置中基本上竖向定向。据此，电动机竖直地布置在湿式清洁设备中，从而电动机轴垂直于待清洁的表面定向。由于运行湿式清洁设备需要相对大的转矩，因此电动机的直径通常明显大于其长度(高度)。由此，电动机可以特别节省空间地也集成在湿式清洁设备的扁平的附件设备中和/或清洁机器人中。此外，通过将电动机轴竖直定向，与偏心装置作用连接的摆动板也被移动至平行于待清洁的表面布置的平面内。据此，在湿式清洁设备的清洁运行期间，摆动板的平面的侧部以偏心的圆周运动的方式移动至待清洁的表面上，必要时相应地与湿式清洁设备的行进运动、也就是湿式清洁设备的往复运动叠加。

附图说明

以下结合实施例详细阐述本发明。在附图中：

图1示出按照本发明的湿式清洁设备，

图2示出按照图1的湿式清洁设备的具有摆动元件、支承板和清洁元件的局部区域，

图3示出根据第一实施方式的驱动系统，

图4示出根据第二实施方式的驱动系统。

具体实施方式

附图示出作为用于处理设备的实施例的地面处理设备、即如同此处进一步优选的湿式清洁设备3。后续关于湿式清洁设备3的实施方式也以相同的方式适用于具有其它实施方式的摆动元件的处理设备。

图1首先示出湿式清洁设备3，其具有基础设备18和与基础设备18连接的附件设备19。附件设备19具有(参见图2)由摆动元件2、支承板16和清洁元件15构成的清洁单元。清洁元件15此处是纺织的擦拭布。湿式清洁设备3通过柄杆20可由使用者手持。在柄杆20上设有把手21，使用者在清洁运行期间可以握持在把手21上并且导引湿式清洁设备3。另外在把手21上还构造有开关22，开关22在此用于开启和关闭湿式清洁设备3并且必要时选择湿式清洁设备3的不同的运行模式。尽管未详细示出，但湿式清洁设备3在湿式擦拭区域前具备抽吸装置、尤其吸嘴状的设计。为此需要的抽吸空气流通过布置在湿式清洁设备3中的风扇单元产生，该风扇单元的风扇电动机通过湿式清洁设备3的电缆供电。优选地，湿式清洁设备3具备过滤袋或集尘腔，该集尘腔具有用于过滤吸入的空气的永久过滤器。根据图1，湿式清洁设备3支撑在待清洁的表面17上。

图2详细示出湿式清洁设备3的清洁单元，该清洁单元具有摆动元件2、支承板16和清洁元件15。摆动元件2此处设计为平面的摆动板，其具有长形的、呈矩形的基本形状，该基本形状基本上具有大约3:1的长宽比。在湿式清洁设备3在清洁运行、也就是往复运动期间的通常的行进方向上，摆动元件2的长边垂直于行进方向。摆动元件2具有耦连装置26，耦连装置26用于与湿式清洁设备3的驱动系统1连接，其中，驱动系统1可以布置在湿式清洁设备3的或者附件设备19中或者基础设备18中。摆动元件2和支承板16具有相适配的滑轨27、28，支承板16可以通过滑轨27、28固定在摆动元件2上。支承板16用于容纳清洁元件15。为此，支承板16具有固定元件23，这些固定元件23与清洁元件15的对应的固定元件23相适配。固定元件23此处是尼龙搭扣的部件。此外，支承板16还具有两个舌片24，舌片24可以被插入清洁元件15的相适配的容纳区域25中。由此，清洁元件15被如此固定在支承板16上并且最终也被固定在摆动元件2上，使得，一方面可以实现在利用湿式清洁设备3实施通常的清洁运行期间的平面式地贴靠在待清洁的表面17上，并且另一方面同时进行摆动元件2的摆动运动。

图3示出驱动系统1的第一实施方式，该驱动系统1主要是电动机。在此示出转子5和定子s，其中，在此处示出的内转子电动机中围绕转子5构造定子s。转子5与电动机轴4连接或者可以被电动机轴4贯穿。另外构造有偏心装置6。可以设有配重12，配重12在该实施例中并且优选地布置在相对定子s的沿电动机轴4的几何轴线的方向观察径向的覆盖区域之外。

电动机轴4通过优选两个支承件13、14、但必要时也仅通过一个支承件13或支承件14可转动地固持在湿式清洁设备3内。在此，第一支承件13可以位于电动机轴4的位于转子5与偏心装置6之间的局部区域上。第二支承件14可以在电动机轴4上位于转子5与必要时设置的配重12之间，但至少关于转子5在该设计方案中优选与第一支承件13相对置。

与电动机轴4连接的偏心装置6将电动机轴4的旋转运动转化为与偏心装置6连接的摆动元件2的偏心的摆动运动，摆动元件2通过耦连装置26与偏心装置6连接。转子5相对于垂直于电动机轴4的纵向延伸方向定向的横剖平面7设计为半圆形并且在电动机轴4旋转和因此转子5旋转时引起驱动系统1的不平衡。配重12在同样垂直于电动机轴4的横剖平面9内同样设计为半圆形，其中，被配重12的半圆形状覆盖的角局部区域11(涉及电动机轴4的周向)不同于在横剖平面7内被转子5的半圆形状覆盖的角局部区域10。

在此处示出的实施例中，转子5的角局部区域10相对于驱动系统1的沿电动机轴4的纵向延伸的投影例如在0°至180°的区域中延伸，同时配重12的角局部区域11位于180°至360°的区域中。必要时设置的配重12由于其相对于电动机轴4的不对称设计也产生不平衡。因此，驱动系统1具有必要时在两个不同的横剖平面7、9内产生两个不平衡的重块，所述重块与布置在偏心装置6上的摆动元件2相结合在湿式清洁设备3的运行期间引起湿式清洁设备3的最佳的运转平稳性。在此情况中，横剖平面中的一个、此处优选横剖平面7存在于相对定子s的径向覆盖区域之内，同时另一横剖平面、此处为横剖平面9优选存在于相对定子s的径向覆盖区域之外。转子5、配重12和摆动元件2的不平衡在此最佳地完全补偿。

图4示出驱动系统1的第二实施方式，其中，在电动机轴4上布置有转子5，转子5在两个不同的横剖平面7、8内覆盖彼此不同的角局部区域10、11。在此，转子5的第一局部区域在第一横剖平面7内覆盖0°至180°的角局部区域，并且转子5的第二局部区域在第二横剖平面8内覆盖180°至360°的角局部区域。因此，在两个横剖平面7、8内总共产生两个不平衡，这两个不平衡与摆动元件2的不平衡如此抵消，使得驱动系统1包括摆动元件2在内的总不平衡度等于零。按照第二实施例，转子5也设计为相对于电动机轴4不对称。

尽管在实施例中未示出，但不言而喻的是，转子5或配重12的形状可以不同。尤其可以通过不同的形状实现转子5或配重12的质心相对于电动机轴4的不同的径向位置。此外，除了转子5的形状以外，例如所使用材料的材料参数、尤其相应材料的单位体积重量或重量分布也是重要的。

在图3的实施例中示出的设计方案被视为是特别优选的，在该设计方案中，偏心装置6直接地、此处作为电动机轴4的延伸部在中间不布置有传动装置的情况下与转子5连接，传动装置又会引起驱动系统1的功率损失。该设计方案也关于图4的实施例有意义。

附图标记列表

1驱动系统

2摆动元件

3湿式清洁设备

4电动机轴

5转子

6偏心装置

7横剖平面

8横剖平面

9横剖平面

10角局部区域

11角局部区域

12配重

13支承件

14支承件

15清洁元件

16支承板

17表面

18基础设备

19附件设备

20柄杆

21把手

22开关

23固定元件

24舌片

25容纳区域

26耦连装置

27滑轨

28滑轨

s定子