阅读说明：本技术 用于机器人清洁器的集尘杯闸门 (Dust cup gate for robot cleaner ) 是由 西蒙·威尔斯 于 2020-03-11 设计创作，主要内容包括：一种机器人清洁器可包括本体、本体内的搅动器室、设置于搅动器室内的搅动器、可移除地联接到本体的集尘杯以及闸门,所述集尘杯包括碎屑入口,所述碎屑入口将集尘杯流体地联接至搅动器室,所述闸门构造成响应于搅动器的旋转移动而在清洁位置与排空位置之间转换。(A robotic cleaner may include a body, an agitator chamber within the body, an agitator disposed within the agitator chamber, a dirt cup removably coupled to the body, the dirt cup including a debris inlet fluidly coupling the dirt cup to the agitator chamber, and a gate configured to transition between a cleaning position and an emptying position in response to rotational movement of the agitator.)

具体实施方式

本公开大体上涉及机器人清洁器(例如，机器人真空清洁器)。根据本公开的机器人清洁器的实例包括具有碎屑入口和碎屑出口的集尘杯、构造成推动碎屑通过集尘杯的碎屑入口的搅动器，以及可在排空位置与清洁位置之间可转换的闸门。可以通过搅动器的旋转在排空位置与清洁位置之间推动闸门。当闸门从排空位置转换到清洁位置时，碎屑入口的有效开口面积(例如，空气和/或碎屑可通过其中的碎屑入口的区域)增加。这种构造可以允许在清洁时最大化有效的开口面积，使得碎屑可以更容易地接收在集尘杯中。当闸门从清洁位置转换到排空位置时，有效的开口面积减小。这种构造可以允许使用流体地联接至集尘杯的碎屑出口的外部抽吸源更有效地清空集尘杯(例如，抽吸通过碎屑入口的空气的速度增加，这可引起集尘杯内的碎屑更容易夹带在流过集尘杯的空气中)。

图1A和图1B示出了机器人清洁器100的实例的示意性侧视图。如图所示，机器人清洁器100包括本体102；至少一个从动轮104，所述从动轮联接到本体102并构造为推动本体102越过待清洁的表面106；本体102内的搅拌器室110；搅拌器108(例如，具有一个或多个刷毛条、刷毛簇和/或柔性翼片的刷辊)，其设置在搅拌器腔室110内并且构造为绕平行于待清洁表面106延伸的旋转轴线旋转；集尘杯112，其可移除地联接至本体102并且流体地联接至搅拌器室110，集尘杯112具有将集尘杯112流体地联接至搅拌器室110的碎屑入口114以及碎屑出口116；以及一个或多个传感器118。可移动闸门120在搅拌器室110内延伸，并且构造成响应于搅拌器108的旋转移动而在排空位置(例如，如图1A所示)和清洁位置(例如，如图1B所示)之间转换。当闸门120从排空位置朝向清洁位置转换时，碎屑入口114的有效开口面积增加。换言之，当闸门120处于清洁位置时碎屑入口114的有效开口面积大于当闸门120处于排空位置时碎屑入口114的有效开口面积。碎屑入口114的有效开口面积大体上可以描述为空气和/或碎屑可以通过的碎屑入口114的面积。

如图所示，闸门120包括弓形部分，其具有大体上对应于搅动器108形状的形状。因此，当闸门120在排空位置与清洁位置之间过渡时，闸门120围绕搅动器108的旋转轴线旋转。在一些情况下，闸门120可构造成当在排空位置与清洁位置之间转换时与搅动器108一起旋转。在这些情况下，当闸门120达到排空或清洁位置时，闸门120可以接合止挡件122、搅动器室110的一部分和/或集尘杯112的一部分，其中该接合防止闸门120继续与搅动器108一起旋转。在一些情况下，搅动器室110可包括多个止挡件122，其中止挡件122构造成限制闸门120的移动。例如，第一止挡件122对应于清洁位置，且第二止挡件122对应于排空位置，使得闸门120在清洁位置与排空位置之间转换时的总移动距离由止挡件122限定。

为了使闸门120朝向清洁位置转换，搅动器108可以沿前向旋转方向(例如，逆时针)旋转。前向旋转方向可大体上对应于搅动器108的旋转方向，所述旋转方向构造成在清洁操作期间将碎屑推进到碎屑入口114中。为了使闸门120朝向排空位置转换，搅动器108可以反向旋转方向(例如，顺时针)旋转。反向旋转方向与前向旋转方向相反。

图1C示出了机器人清洁系统101的示意性实例，其中机器人清洁器100构造成接合对接台124。对接台124包括排空仓126和抽吸电机128。在一些情况下，对接台124可构造成当机器人清洁器接合对接台124时补充(例如，再充电)机器人清洁器100的一个或多个电源(例如，电池)。抽吸电机128流体地联接至排空仓126，且排空仓126构造成通过仓入口130和碎屑出口116流体地联接至集尘杯112。换言之，排空仓126、抽吸电机128和集尘杯112构造成当机器人清洁器100接合对接台124时彼此流体地联接。因此，当启动抽吸电机128时，储存在集尘杯112中的碎屑可从集尘杯112传送到排空仓126。

如图所示，当机器人清洁器100接合对接台124时，闸门120处于排空位置。可通过搅动器108在反向方向上的旋转将闸门120推动到排空位置。例如，在接合对接台124时但在启动抽吸电机128之前，搅动器108可在反向方向上旋转预定的时间段，以推动闸门120到达排空位置。当闸门120处于排空位置时，抽吸电机128可启动。在一些情况下，当闸门120转换到排空位置时，可启动抽吸电机128。例如，在闸门120转换到排空位置，或者闸门120可以在抽吸电机128的启动同时转换到排出位置之前，抽吸电机128可启动预定的时间段。

当闸门120处于排空位置时，碎屑入口114的有效面积减小。例如，在相比于闸门120处于清洁位置时的碎屑入口114的有效面积时，当闸门120处于排空位置时，碎屑入口114的有效面积可减小小于100％，并且至少50％，60％，70％，80％，90％，95％或99％。当启动抽吸电机128时，这种构造可以增加流过碎屑入口114的空气的速度。这可以允许碎屑在集尘杯112的排空期间更容易地夹带在流过集尘杯112的空气内。在一些情况下，有效面积可减小100％，使得碎屑入口114闭合。当启动抽吸电机128时，这种构造可以防止空气流过碎屑入口114。

图2A示出了机器人清洁器200的透视图，所述机器人清洁器可以是图1A-1C的机器人清洁器100的实例。图2B示出机器人清洁器200的仰视图。如图所示，机器人清洁器200包括本体202、可移动地联接到本体202的缓冲器204、构造成独立受驱动的多个从动轮206、集尘杯208和至少一个搅动器210。如图所示，刷毛条212可以在大体平行于搅动器210的方向上延伸，并且定位在搅动器210的至少一部分与集尘杯208的至少一部分之间。

图3A和图3B示出了图2A和2B的机器人清洁器200的沿图2A的线III-III截取的部分的横截面透视图。如图所示，机器人清洁器200包括搅动器室300。搅动器室300限定流体联接至集尘杯208的碎屑入口304的室出口302。搅动器室300包括搅动器210，且搅动器210构造成在搅动器室300内旋转。搅动器210的一部分从搅动器室300延伸，使得搅动器的一部分可接合(例如，接触)待清洁的表面306。搅动器室300包括可移动闸门308，所述可移动闸门构造成在清洁位置(例如，如图3A所示)和排空位置(例如，如图3B所示)之间转换。

如图所示，闸门308具有弓形部分309，所述弓形部分大体上对应于搅动器210的形状和非弓形部分311。因此，当闸门308在清洁位置与排空位置之间转换时，闸门308围绕搅动器210的旋转轴线310旋转。在一些情况下，闸门308构造成接合搅动器210，使得闸门308与搅动器210一起旋转。例如，非弓形部分311可构造成接合(例如，接触)搅动器210的一部分，使得响应于非弓形部分311与搅动器210之间的接合，可在清洁与排空位置之间推动闸门308。搅动器室300可包括清洁止挡件312，其构造成防止闸门308继续旋转超出搅动器室300内的预定位置。例如，当处于清洁位置时，闸门308可以接合清洁止挡件312，使得防止闸门308与搅动器210进一步旋转。

闸门308可构造成响应于搅动器210在前向旋转方向上的旋转(即，用于清洁目的的搅动器210的旋转方向)而从排空位置朝向清洁位置旋转。非弓形部分311可构造成接合(例如，接触)搅动器210，使得接合引起闸门308转换到清洁位置。在一些情况下，非弓形部分311可包梳状物314，其具有间隔开分隔距离的多个齿316。齿316构造成接合搅动器210，使得在搅动器210上缠结的纤维碎屑(例如，毛发或线)在搅动器210的旋转期间从其移除。在紧邻的齿316之间延伸的分隔距离可以构造成使得当闸门308处于排空位置时，集尘杯208的碎屑入口304的有效开口面积至少部分地(例如，完全地)由在齿316之间延伸的分隔距离限定。

闸门308可构造成响应于搅动器210在反向旋转方向上(即，与前向旋转方向相反的方向)旋转而从清洁位置朝向排空位置旋转。当处于排空位置时，闸门308的非弓形部分311接合(例如，接触)搅动器室300的一部分，使得防止闸门308与搅动器210进一步旋转。例如，梳状物314的齿316可在排空止挡件318处接合(例如，接触)搅动器室300，使得气流路径限定于紧邻的齿316与搅动器室300的限定排空止挡件318的内表面320之间。因此，当闸门308转换到排空位置时，碎屑入口304的有效开口面积减小。当集尘杯208由外部抽吸源排空时，这种构造可以增加流过碎屑入口304的空气的速度。增加气流速度可以改善从集尘杯208移除碎屑的效率和/或改善纤维碎屑从梳状物314去除的效率。

在操作中，当机器人清洁器200与能够排空集尘杯208的对接台对接时(例如，图1C的对接台124)，在对接台开始排空集尘杯208之前或在集尘杯208的排空期间，闸门308可从清洁位置转换到排空位置。当闸门308在排空集尘杯208期间转换到抽空位置时，通过碎屑入口304吸入的空气在至少一部分排空中经历动态速度变化，这可以帮助从集尘杯208排空碎屑。

图4示出了闸门400的透视图，所述闸门可以是图3A和3B的闸门308，其可旋转地连接到搅动器402，所述搅动器可以是图2B的搅动器210的实例。图5示出从搅动器402移除的闸门400的透视图。如图所示，闸门400包括弓形部分403和非弓形部分404。非弓形部分404界定具有间隔开分隔距离410的多个齿408的梳状物406。在紧邻齿408之间测量分隔距离410。闸门400的纵向远端区域412和414限定具有开口417的套环416，所述开口构造成可旋转地接收搅动器402的一部分。搅动器402构造成经由套环416联接到闸门400，使得闸门400与搅动器402一起旋转预定旋转距离(例如，直到闸门接合清洁止挡件312或排空止挡件318)，并且在旋转预定距离之后，搅动器402相对于闸门400旋转。当闸门400和搅动器402一起旋转时，闸门400和搅动器402可以不同速率旋转(例如，闸门400的旋转速率可能测得为比搅动器402的旋转速率更小)。

如图所示，搅动器402包括从动端418和非从动端420。从动端418构造成连接到驱动电机，且非从动端420构造成可旋转地连接到搅动器室300。例如，从动端418可包括构造成接收连接至驱动电机的驱动轴的插座422(例如，经由多个齿轮)，并且非从动端420可旋转地联接至连接构件424，其中连接构件424构造成固定地(不可旋转地)联接到搅拌器室300。

图6示出了闸门400和搅动器402沿图4的线VI-VI截取的横截面视图。如图所示，连接构件424限定用于接收搅动器402的非从动端420的连接器腔600。连接构件424可包括设置于连接器腔600内的轴承602，所述轴承构造成围绕搅动器402的一部分延伸。连接构件424还可包括提升凸片604，其构造成便于搅动器402与搅动器室300的联接，以及从搅动器室300移除搅动器402。

图7示出了闸门700的透视图，闸门可以是图1A-1C的闸门120的一个实例。图8示出了闸门700的透视端视图。如图所示，闸门700包括弓形部分702和非弓形部分704。弓形部分702构造成具有大体上对应于搅动器(例如，搅动器108)形状的形状，使得闸门700可围绕搅动器的旋转轴线旋转。非弓形部分704包括具有多个齿708的梳状物706，所述多个齿将部分间隔开分隔距离710。非弓形部分704还可包括具有第一侧壁714和第二侧壁716的护罩712。第一侧壁714和第二侧壁716限定通道718的至少一部分。通道718在第二侧壁716与梳状物706的至少一部分之间延伸。如图所示，第二侧壁716可以以非垂直角θ(例如，大于90°的角度)从第一侧壁714延伸。这样，通道718大体可以描述为具有带至少一个开口侧的非矩形横截面(例如，梯形横截面)。

护罩712可以构造成重新引导入射到其上的空气。例如，当闸门700处于排空位置时，护罩712可以构造成在集尘杯的碎屑入口的一部分上延伸。这样，通过第二侧壁716朝向碎屑入口的有效开口面积推动入射在第二侧壁716上的空气。

如图所示，闸门700的纵向远侧区域720和722限定套环724，所述套环构造成接收搅动器的一部分。套环724构造成使得闸门700可在排空位置与清洁位置之间转换时与搅动器一起旋转，且使得当闸门700处于排空位置或清洁位置中的一个时，搅动器可相对于套环724旋转。如图所示，套环724具有开口端726，使得套环724具有围绕搅动器的一部分延伸的半圆形形状。在一些情况下，当搅动器接收于套环724的开口端726内时，套环724延伸搅动器的圆周的约50％或更小。备选地，当搅动器接收于套环724的开口端726内时，套环724延伸大于搅动器圆周的50％但小于100％，使得搅动器由于围绕搅动器延伸的套环724而可旋转地联接到闸门700。换言之，套环724大体可以描述为仅围绕搅动器的一部分延伸。

在一些情况下，闸门700可以可移动地联接到搅动器室(例如，搅动器室110)，使得闸门700可在在排空位置与清洁位置之间转换时相对于搅动器室移动。在一些情况下，闸门700可构造成在搅动器与搅动器室之间浮动。换言之，闸门700通过定位在搅动器与搅动器室的内表面之间而保持在适当位置。

图9示出了闸门900的侧视图，该闸门可以是图7的闸门700的实例，其可移动地联接到搅动器902，所述搅动器可以是图1A-1C所示的搅动器108的实例。如图所示，闸门900包括梳状物904并且可移动地联接到搅动器902，使得闸门900可以在清洁位置与排空位置之间转换。闸门900限定在闸门900的相对远端区域908和910处具有开口端907的套环906。套环906构造成接收搅动器902的一部分，使得当闸门900处于清洁位置或排空位置中的一个时，搅动器902相对于套环906旋转。

套环906仅围绕搅动器902的一部分延伸且限定凸缘911。凸缘911可以构造成将闸门900可移动地联接到搅动器室(例如，搅动器室110)。例如，第一凸缘911可以至少部分地接收在连接构件912内，并且第二凸缘911可以至少部分地接收在搅动器室的驱动腔内(例如，如关于图10所述)。因而，闸门900大体上可描述为构造成在搅动器902与搅动器室之间浮动。作为另外的实例，凸缘911可以通过接收在搅动器室或搅动器902内限定的对应槽内而将闸门900可滑动地联接到搅动器室或搅动器902。连接构件912构造成可旋转地联接到搅动器902的非从动端914，且固定地(不可旋转地)连接到搅动器室，使得搅动器902可相对于搅动器室旋转。驱动腔构造成至少部分地接收搅动器902的从动端916，使得可引起搅动器902旋转。

图10示出了闸门1000的透视图，闸门可以是图7的闸门700的实例，其接收在搅动器室1002内，搅动器室可为图1A-1C的搅动器室110的实例。如图所示，闸门1000包括梳状物1004和护罩1006。闸门1000限定套环1008，且每个套环1008包括从其延伸的对应凸缘1010。凸缘1010构造成将闸门1000保持在搅动器(例如，搅动器108)与搅动器室1002之间的浮动接合中。例如，第一凸缘1010可构造成接收在连接构件内(例如，如关于图9所述)，并且第二凸缘1010可以构造成接收在限定在搅动器室1002中的驱动腔1012内。驱动腔1012包括驱动轴1014，所述驱动轴构造成接合搅动器的从动端，使得搅动器与驱动轴1014一起旋转。

还如图所示，闸门1000包括弓形部分1016和非弓形部分1018。弓形部分1016构造成具有大体上对应于搅动器的形状。这样，闸门1000可围绕搅动器的旋转轴线在排空位置与清洁位置之间旋转。在一些情况下，且如图所示，弓形部分1016在套环1008的开口端1020的相对侧1021之间延伸。换言之，弓形部分1016可与开口端1020的两侧1021间隔开。在其它情况下，弓形部分1016在开口端1020的第二侧1021的方向上从套环1008的开口端1020的第一侧1021延伸。换言之，弓形部分1016可与开口端1020的仅一侧1021间隔开(参见例如图7)。

图11示出了与闸门1102接合的机器人清洁器的集尘杯1100的顶部部分(例如，可打开的盖)的侧视图，该闸门可以是图7的闸门700的实例。当转换至排空位置时，闸门1102相对于集尘杯1100的顶部部分旋转，直到闸门1102的至少一部分(例如，梳状物1103的至少一部分)与集尘杯1100的顶部部分的内表面1104接合。集尘杯1100的入口孔口1106在闸门1102与集尘杯1100的顶部部分的接合处之下。闸门1102构造成通过在排空位置与清洁位置之间转换来调整入口孔口1106的有效开口面积。

图12和图13示出了靠近搅动器室1200的机器人清洁器1201的一部分的横截面视图，机器人清洁器可以是图1A-1C的机器人清洁器100的实例。图14示出了对应于图13的区域XIV的放大视图。搅动器室1200包括闸门1202，其可以是图10的闸门1000。闸门1202构造成响应于搅动器1204的旋转移动而在清洁位置(例如，如图12中所示)与排空位置(例如，如图13中所示)之间转换。

闸门1202包括弓形部分1206和非弓形部分1208。弓形部分1204具有大体上对应于搅动器1204形状的形状，使得闸门1202可围绕搅动器1204的旋转轴线在清洁位置与排空位置之间旋转。如图所示，弓形部分1206仅围绕搅动器1204的一部分延伸(例如，弓形部分1206可围绕搅动器1204的小于25％、30％、35％、40％或45％延伸)。

非弓形部分1208包括梳状物1210和护罩1212。梳状物1210包括间隔开分隔距离的多个齿1214，使得空气可在紧邻的齿之间传递。这样，当闸门1202处于排空位置时，空气可沿着在齿1214之间延伸的气流路径1218流动并且进入由护罩1212限定的通道1216。通道1216定形为将其上入射的空气推入流体地联接至搅动器室1200的集尘杯1222的碎屑入口1220。换言之，护罩1212构造成在集尘杯1222的碎屑入口1220的有效开口面积的方向上重新引导其上入射的空气。

如图所示，当闸门1202从清洁位置转换到排空位置时，护罩1212接近集尘杯1222的底表面1224，使得碎屑入口1220的有效开口面积减小。例如，在处于排空位置时，护罩1212可以与集尘杯1222的底表面1224间隔开，使得有效的开口面积高度1226测量为在1毫米(mm)至5mm的范围内。作为进一步的实例，当处于排空位置时，有效的开口面积高度1226可以测量为1mm。如图所示，当闸门从排空位置转换到清洁位置时，护罩1212远离集尘杯1222的底表面1224移动，使得碎屑入口1220的有效开口面积增大。有效的开口面积宽度可测量为40mm到153mm的范围内。在一些情况下，多个碎屑入口1220可以在集尘杯1222的任一侧上与闸门1202接合。例如，如图15所示，集尘杯1500可以包括由分隔件1504分开的多个碎屑入口1502，使得碎屑入口1502设置在集尘杯1500的相对侧上。

图16和17示出了构造成在清洁位置(例如，如图16所示)和排空位置(例如，如图17所示)之间转换以改变碎屑入口1602的有效开口面积的闸门1600的实例。当闸门1600处于清洁位置时，碎屑入口1602的有效开口面积最大化。当闸门1600处于排空位置时，闸门1600阻塞碎屑入口1602，使得有效的开口面积相对于清洁位置减小。

根据本公开的示例性机器人清洁器可包括本体、本体内的搅动器室、设置于搅动器室内的搅动器、可移除地联接到本体的集尘杯，集尘杯包括碎屑入口，碎屑入口将集尘杯流体地联接至搅动器室，以及构造成响应于搅动器旋转移动而在清洁位置与排空位置之间转换的闸门。

在一些情况下，闸门可包括弓形部分，其具有大体上对应于搅动器形状的形状。在一些情况下，闸门可包括非弓形部分，所述非弓形部分构造成接合搅动器，使得搅动器与非弓形部分之间的接合在清洁位置与排空位置之间推动闸门。在一些情况下，非弓形部分可包括梳状物。在一些情况下，搅动器室可包括构造成限制闸门移动的多个止挡件。在一些情况下，闸门的纵向远端区域可限定构造成可旋转地接收搅动器的一部分的套环。在一些情况下，套环可具有开口端，使得套环围绕搅动器的仅一部分延伸。在一些情况下，每个套环可限定凸缘，所述凸缘构造成保持闸门在搅动器与搅动器室之间的浮动接合。在一些情况下，闸门可包括弓形部分和非弓形部分，所述非弓形部分包括构造成在碎屑入口的有效开口面积的方向上重新引导其上入射的空气的护罩。在一些情况下，集尘杯可以包括由分隔件分开的多个碎屑入口。

根据本公开的示例性机器人清洁系统可包括对接台和构造成接合对接台的机器人清洁器。对接台可包括排空仓和抽吸电机。机器人清洁器可包括本体、本体内的搅动器室、设置于搅动器室内的搅动器、可移除地联接到本体内且构造成流体地联接至排空仓和抽吸电机的集尘杯，所述集尘杯包括碎屑入口，碎屑入口将集尘杯流体地联接至搅动器室，以及闸门，其响应于搅动器的旋转移动而在清洁位置与排空位置之间转换。

在一些情况下，闸门可包括弓形部分，其具有大体上对应于搅动器形状的形状。在一些情况下，闸门可包括非弓形部分，所述非弓形部分构造成接合搅动器，使得搅动器与非弓形部分之间的接合在清洁位置与排空位置之间推动闸门。在一些情况下，非弓形部分可包括梳状物。在一些情况下，搅动器室可包括构造成限制闸门移动的多个止挡件。在一些情况下，闸门的纵向远端区域可限定构造成可旋转地接收搅动器的一部分的套环。在一些情况下，套环可具有开口端，使得套环围绕搅动器的仅一部分延伸。在一些情况下，每个套环可限定凸缘，所述凸缘构造成保持闸门在搅动器与搅动器室之间的浮动接合。在一些情况下，闸门可包括弓形部分和非弓形部分，所述非弓形部分包括构造成在碎屑入口的有效开口面积的方向上重新引导其上入射的空气的护罩。在一些情况下，集尘杯可以包括由分隔件分开的多个碎屑入口。

除非另有明确说明，否则如本文中所使用的接合可指直接或间接接合。

虽然已经在本文中描述了本发明的原理，但本领域技术人员应当理解，本描述仅作为实例而非作为对本发明范围的限制。除了本文所示和所述的示例性实施例之外，在本发明的范围内可设想其它实施例。本领域普通技术人员所做的修改和替换被认为属于本发明的范围内，本发明的范围除以下权利要求外不受限制。