变速红外检测式鞋底清洁器的制作方法

本发明涉及鞋底清洗设备领域，尤其涉及一种变速红外检测式鞋底清洁器。

背景技术：

随着人们生活水平的不断提高，人们在满足自己物质生活的同时，也开始对室内环境产生了更广泛的关注，为了保持室内的持续清洁卫生，人们在做好室内打扫的同时，也需要控制室外的灰尘来源，而这其中，灰尘的主要来源是人们从外面回家时，鞋底上沾的灰尘或泥土；不仅如此，据美国广播公司《早安，美国》节目在2008年做了检测鞋底细菌的研究，结果发现鞋底90%以上的细菌会转移到地板上，而且地毯甚至藏匿更多细菌，这些细菌都是引起我们肠、胃、肺感染的凶手，可见，鞋底上携带的不只是影响卫生的灰尘，而且还有影响健康的细菌。

过去的人们试图通过入室换鞋或者戴上鞋套来解决该问题，然而，由入室换鞋或者戴上鞋套所引起的麻烦以及一些不必要的尴尬使得这两种解决方式变得名存实亡；在此基础上，人们在进入室内的门口放置有粘性物质，用来吸附鞋底的灰尘或泥土，但该方式需要频繁的更换该粘性物质，使用起来并不方便；另外一种的解决方式为单脚鞋底清洁机，即一只脚站着，起支撑作用，另一只脚放置清洁口，从而完成这只脚的鞋底清洗，然后对换，从而完成两只脚的鞋底清洁，该方式的问题依旧是麻烦，同时花费了两倍的时间。

针对以上问题，专利号200820209977.4的电动清洁踏垫，通过电机带动主动辊和和传动辊同时转动，从而带动清洁带转动，人体的重量由设置在清洁带两侧的条形支持板进行支撑，当清洁带转动时，由于清洁带的高度大于条形支撑板的高度，清洁带会对鞋底进行清理，此后，诸如申请号201120292056.0的全自动鞋底清洁机、申请号201420338490.1的组合式鞋底清洗机均采用支撑杆支撑人体，由位于支撑杆之间的清洁带进行对鞋底的清洁，所不同的是在相同的清洁方式的基础上，一个通过压簧识别人，从而自启动；一个增加了鞋底残留水吸干的功能，即两者都没有采用新的清洁方式，清洁鞋底的方式太过单一。

因此，我们有必要设计一种采用新的清洁方式的鞋底清洁器。

技术实现要素：

本发明为解决上述问题提供一种变速红外检测式鞋底清洁器，通过电机带动齿轮组，齿轮组带动毛刷，使得多个毛刷独立旋转，位于毛刷上的刷毛高于踏板，从而对位于踏板上的鞋底进行旋转清洁。

为实现上述目的，达到上述效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种变速红外检测式鞋底清洁器，包括多个独立转动的毛刷、吸尘装置、机架、电机、控制器，机架包括踏板，踏板上设置有供毛刷穿过的开口；毛刷的底部连接有不同半径的第一齿轮，第一齿轮连接有使其同面旋转的第二齿轮，电机通过第二齿轮带动第一齿轮旋转，从而带动毛刷旋转，位于毛刷上的刷毛高于踏板，从而对位于踏板上的鞋底进行旋转清洁；控制器包括红外传感器，红外传感器包括红外发射器与红外接收器，踏板底部连接有弹性体，在弹性体收缩后，红外接收器接收到红外发射器所发射的光信号，人的鞋体踩上去之后，踏板受到向下的压力，弹性体开始收缩，使得红外接收器接收到红外发射器所发射的光信号，从而使控制器接收到的信号发生变化，由控制器根据信号的变换作出反应，即完成了人检测的功能。

对于不同半径的第一齿轮的一种优选方式，在横向上，半径较大的第一齿轮与半径较小的第一齿轮相邻间隔，且半径较大的第一齿轮所连接的毛刷为硬毛刷，半径较小的第一齿轮所连接的毛刷为软毛刷，半径较大的第一齿轮转速较慢，但力矩大，配合硬毛刷，用来清除附着力比较强的物体，半径较小的第一齿轮转速较快，配合软毛刷，对于附着力比较差的物体能快速清洁。

作为电机带动第一齿轮组的一种优选方式，第二齿轮与换向斜齿轮连接，换向斜齿轮与垂直旋转的减速齿轮连接，减速齿轮与驱动齿轮啮合连接，电机通过驱动轴带动驱动齿轮转动，通过换向斜齿轮，将垂直转动的方向变换为水平转动的方向，使得电机可以水平放置在机架内，减小该清洁器的整体高度。

作为红外发射器和红外接收器设置位置的一种优选方式，红外接收器设置在踏板的底部，红外发射器设置在与踏板相交的机架上，即红外发射器保持不动，红外接收器随着弹性体的收缩而下降，直至能接收到红外发射器所发射的光信号。

作为红外发射器和红外接收器设置位置的另一种优选方式，红外发射器设置在踏板的底部，红外接收器设置在与踏板相交的机架上，即红外接收器保持不动，红外发射器随着弹性体的收缩而下降，直至能所发射出的光信号能被红外接收器接收到。

为了保护该清洁器的内部洁净，机架还包括有盖板，盖板内置于踏板的两侧，在盖板上设置有把手，通过把手拉出盖板，然后往中间放下，两边的盖板合起来刚好盖住清洁器的工作区域。

作为对人检测的进一步优化，控制器包括有设置在机架表面的显示屏与扬声器，所述机架表面在与扬声器的相对应处设置有音孔，控制器可以适时将清洁器内部的工作状态以语音的方式来提醒人们，人们也可以通过显示屏来读取清洁器的相关信息。

作为对电机带动第一齿轮组的一种优选方式，横向相邻的第一齿轮相邻之间啮合连接，且分别组成第一齿轮组，纵向相邻的第一齿轮组之间上下错开，从而避免相互之间干涉；纵向相邻的第二齿轮相邻之间啮合连接，且组成第二齿轮组，第一齿轮组中的任一第一齿轮与第二齿轮组的任一第二齿轮连接，与第二齿轮连接的第一齿轮处于同一纵向上，换向斜齿轮与第二齿轮组中的任一第二齿轮连接，即第二齿轮组中的任一第二齿轮在换向斜齿轮的带动下，使得第二齿轮组中的每一个第二齿轮都旋转，从而带动每一行的第一齿轮组进行旋转，从而使每一个毛刷都独立旋转。

为了避免灰尘与齿轮组的接触，在毛刷与齿轮组之间设置有隔离板。

本发明的有益效果是：

一种变速红外检测式鞋底清洁器，与现有技术的相比，采用了新的清洁方式，通过电机带动齿轮组旋转，从而带动多个独立的毛刷进行旋转，位于毛刷上的刷毛高于踏板，从而对位于踏板上的鞋底进行旋转清洁；通过红外传感器来检测人是否站在踏板上，从而由控制器来控制是否启动，增加语音提醒功能，使得本发明在提供了不同清洁方式的同时，也使得该清洁器更加安全智能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后，本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明涉及的变速红外检测式鞋底清洁器的第一实施例；

图2为在图1的基础上切除部分机架后的内部结构示意图；

图3为在图1的基础上切除底部外壳后的仰视图；

图4为本发明涉及的齿轮组的结构示意图；

图5为本发明涉及的红外传感器的位置关系示意图。

其中，上述附图包括如下附图标记：毛刷1、第一齿轮11、换向斜齿轮12、第二齿轮13、减速齿轮14、工作轴15、控制器2、显示屏21、红外传感器22、弹性体23、音孔24、机架3、开关31、盖板32、把手33、踏板34、隔离板35、电机4、驱动齿轮41、驱动轴42。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明：

如图1-5所示，一种变速红外检测式鞋底清洁器，为本发明的第一实施例，包括毛刷1、控制器2、机架3、电机4。

如图1所示的是本实施例的整体示意图，机架3包括开关31、盖板32、把手33、踏板34，其中踏板34的水平高度低于毛刷1，在踏板34上设置有多个与毛刷1数量相对应的开口，该开口供毛刷1穿过；其中盖板32内置于踏板34的两侧，且在盖板32上设置有把手33，通过把手33将32拉出，然后往中间放下，两边的盖板32合起来刚好盖住清洁器的工作区域，避免在闲置中，灰尘或其他物质通过开口落入清洁器的内部。

结合图2-4可知，完成鞋底清洗的传动结构主要由齿轮组和轴配合完成，在本实施例中，齿轮组包括第一齿轮11、换向斜齿轮12、第二齿轮13、减速齿轮14和驱动齿轮41，轴包括工作轴15和驱动轴42，毛刷1通过工作轴15与第一齿轮11连接，第一齿轮11通过工作轴15与第二齿轮13连接，第二齿轮13通过换向斜齿轮12与减速齿轮14连接，减速齿轮14啮合连接有驱动齿轮41，驱动齿轮41通过驱动轴42与电机4连接，值得说明的是，换向斜齿轮12共有两个，一个与第二齿轮13连接，一个与减速齿轮14连接，两个换向斜齿轮12之间啮合连接，从而完成换向。

以图4的方向为准，处于同一行的第一齿轮11相邻之间啮合连接，且分别组成第一齿轮组，相邻的第一齿轮组位于不同的水平面，形成上下错开，处于同一列的第二齿轮13相邻之间啮合连接，且组成第二齿轮组，第二齿轮组仅有一列，且该列中的第一个第二齿轮13与换向斜齿轮12连接，第二齿轮组中的第二齿轮13分别与每一行的第一齿轮组中的第一个第一齿轮11连接，图5中，第一、三、五、七共四行的第一齿轮组处于同一平面，第二、四、六、八共四行的第一齿轮组处于同一平面，两者之间有一定的高度差，不会互相干涉。

同时，以图4的方向为准，第一个第一齿轮11的半径比同一行中第二个第一齿轮11的半径要大，且在该行中，第一齿轮11的半径为一大一小间隔排列；第一个第一齿轮11的半径与同一列的第一齿轮11的半径均为较大半径，即第一齿轮11的半径在横向上为一大一小间隔排列，在纵向上为相同半径；其中，毛刷1分为刷毛较硬的硬毛刷和刷毛较软的软毛刷，半径较大的第一齿轮11连接的毛刷1为硬毛刷，半径较小的第一齿轮11连接的毛刷1为软毛刷。

同时，如图2所示，在毛刷1与齿轮组之间设置有隔离板35，从而避免毛刷1上的灰尘与齿轮组的接触。

结合图1、图5可知，用来构成人检测的器件包括红外传感器22，通过图5可知，在踏板34的底部连接有弹性体23，红外接收器设置在踏板34的底部，且处于弹性体23的上方，在与踏板34相交的机架3上设置有红外发射器，由红外发射器发射信号，由红外接收器接收信号。

结合图1、2所示，控制器2包括有设置在机架表面的显示屏21与扬声器，在机架3的表面与扬声器的相对应处设置有音孔24。

结合上述对于该实施例的结构描述，该实施例为达到不同技术效果的过程描述如下：

该实施例完成鞋底清洁的过程如下：

（1）、按下开关，启动机器，鞋底踩在踏板34上；

（2）、踏板34受到向下的压力，使弹性体23收缩，红外接收器随着踏板34的下降而下降，直至与红外发射器相对应，从而接收到红外发射器所发射的光信号，使得控制器2接收到的光信号发生了变化，从而由控制器2控制电机4启动；

（3）、电机启动后，通过驱动轴42带动驱动齿轮41旋转，驱动齿轮41通过减速齿轮14、换向斜齿轮12带动第二齿轮13转动，第二齿轮13通过工作轴15带动第一齿轮11转动，第一齿轮11通过工作轴15带动毛刷1进行转动，位于毛刷1上的刷毛对鞋底进行旋转清洁；

（4）、在未达到设定的时间时，人将鞋底从踏板34出移开，使得红外发射器和红外接收器之间的光信号恢复正常，控制器2接收到的光信号发生了变化，由控制器2控制电机4停止工作；

（5）、在达到设定的时间后，电机4停止工作，即完成了鞋底清洁的作业。

在该清洁过程中，用户可以通过挪脚来使脚底的每个部分都能得到软毛刷和硬毛刷的清洁。

该实施例进行语音提醒的过程如下：由控制器2内部的程序进行判断是否需要语音提醒，在需要语音提醒时，控制器2控制扬声器发出相应的声音，经音孔24传递到人。

通过上述对于该实施例的结构描述和工作过程描述，可知，本实施例能实现的技术效果有：

1、第一齿轮组内的第一齿轮11因为啮合连接，相邻之间第一齿轮11转动的方向刚好相反，即在同一行上相邻之间的毛刷1转动方向相反；第二齿轮组内的第二齿轮13因为啮合连接，相邻之间第二齿轮13转动的方向刚好相反，即相邻之间的第一齿轮组上的第一齿轮11转动的方向也刚好相反，即在同一列上相邻之间的毛刷1转动方向相反；综上所述，即每个毛刷1与相邻毛刷1的转动方向均相反，在本实施例中，整个踏板上共有64个毛刷1，其中32个毛刷1同向，32个毛刷1反向，且同向和反向的毛刷1、硬毛刷和软毛刷、半径较大和半径较小的第一齿轮11均匀分布，使得64个毛刷作用于脚底的作用力相互抵消，达到相对平衡，较之现有技术中清洁带朝一个方向转动来说，更加安全可靠。

2、半径较大的第一齿轮11转速较慢，但力矩大，配合硬毛刷，用来清除附着力比较强的物体，半径较小的第一齿轮11转速较快，配合软毛刷，对于附着力比较差的物体能快速清洁，用户通过挪脚来使脚底的每个部分都能得到软毛刷和硬毛刷的清洁，从而使鞋底达到更理想的清洁效果。

3、通过红外传感器22来检测人是否站在踏板34上，从而由控制器2来控制是否启动电机4，并通过语音提醒功能来提醒人们，使得这样的控制更加安全智能。

本发明的第二实施例，在第一实施例的基础上，将红外发射器和红外接收器的位置相调换，使得红外发射器设置在踏板34的底部，且处于弹性体23的上方，在与踏板34相交的机架3上设置有红外接收器，弹性体23收缩后，红外发射器随着踏板34的下降而下降，直至与红外接收器相对应，使红外接收器能接收到红外发射器所发射的光信号，从而完成人检测。

本发明的第三实施例，在第一实施例的基础上，将驱动第一齿轮11、第二齿轮13的方式进行变换，即图2中原本水平放置的电机4变换成垂直放置，电机4带动驱动齿轮41水平旋转，驱动齿轮41带动减速齿轮14水平旋转，在此实施例中，减速齿轮14直接与第二齿轮13连接，带动第二齿轮13，从而使第一齿轮11水平旋转，即删去了换向斜齿轮12。

本发明的第四实施例，在第一实施例的基础上，将在纵向上相邻的毛刷1之间的距离拉长，使得与毛刷1相连的第一齿轮11在同一水平面时，横向相邻的第一齿轮11啮合连接，纵向相邻的第一齿轮11互不干涉，即使得第一齿轮组均位于同一水平面，在此情况下，第二齿轮13为了保持啮合，采用了较第一齿轮11更大外径的齿轮，使得保证了纵向相邻的第二齿轮13啮合连接，而与之相连的纵向相邻的第一齿轮11之间保持一定的距离，互不干涉。

本发明的第五实施例，在第一实施例的基础上，将与第二齿轮13连接的第一个第一齿轮11由较大半径替换为较小半径，即第一个第一齿轮11的半径比同一行中第二个第一齿轮11的半径要小，且在该行中，第一齿轮11的半径为一小一大间隔排列；第一个第一齿轮11的半径与同一列的第一齿轮11的半径均为较小半径，即第一齿轮11的半径在横向上为一小一大间隔排列，在纵向上为相同半径。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。