灵活简便擦窗器制造技术

本擦窗器相当于轻便灵活加长的机械手，它根据机械原理在构造、尺寸和材料等方面都保证了；人在室内即可安全、方便、有效的将玻璃窗的里外两面都擦拭清洁。将本器的擦刷换成布条或排笔还可用来打扫尘垢、拖地板或粉刷墙壁，所以它是一器多能的。本器构造轻巧、牢固并且造价低廉，只需钻床、冲床即可批量生产，故作为新产品极易被开发实施。（*该技术在1997年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一、本擦窗器相当于轻便灵活和加长的机械手，人在室内便能安全、方便、有效的将玻璃窗的里外两面都擦拭清洁，当取下本器的擦刷而夹上布条或排笔等物时还可用来打扫尘垢、拖地板或粉刷墙壁和天花板等。所以它是一器多能的但主要用来擦拭玻璃窗的一种民用清洁和粉刷器具，它属于机械
二、至今城镇房屋普遍存在的一个问题是，要将玻璃窗的外面上部擦拭清洁很困难，特别是人攀到窗外擦拭极不安全，因此而失手伤亡者时有所闻，1987年3月5日上海河滨大楼即有为此而丧生的一例。那种脏玻璃的状况甚至北京、上海这样的大城市的许多街区至今未能摆脱，这种状况的存在既不卫生亦有损市容。所以城镇房屋脏玻璃状况的解决随着时代的发展而日益迫切，可是在市场上至今尚未见到足以解决这个问题的、灵活轻便有效价廉的擦窗器出现，究其原因主要是要创造设计这样的擦窗器在技术上尚有相当难度，而决不是有一点构思作一点改进就能解决的。本擦窗器正是为了解决这个问题而创造设计的一种灵活轻便有效价廉的民用清洁和粉刷器具。解决这个问题也是本技术的目的。三、专利申请人是在对现有的擦窗器及其功能、效果进行了必要的调研并从机械原理等角度进行了周密的理论分析，特别是做了四个样器(其中一个是电动的)和若干部件反复进行试验和改进、在实验成功的基础上并考虑到用户和制造厂的利益而完成创造性设计的。所以本擦窗器的实用性、新颖性、创造性经得起严格审查和考核，同时专利申请人抱着严肃认真和实事求是的态度作出说明。四、只要玻璃窗的下部有一扇窗门可以开启，即人在室内便要能安全有效灵活轻便的实现里外面的擦窗并且该器要价廉美观耐用，这是对本擦窗器的总体要求。本器的各个部分包括它的机构、装置、尺寸、材料都是环绕并针对这一总体要求而严密设计的。整个擦窗器相当于轻便灵活加长的机械手，全器的构造如图1所示。这里所说的轻便灵活主要包括以下三方面的内容轻便灵活性(a)，擦窗器末端的擦刷〔I〕相对于下杆〔23〕有必要的自由度和可动范围以及擦刷工作面〔n〕能用任意姿态定位，使得人在室内甚至手也在室内(眼的视线从室内看出)即能方便的擦到玻璃窗里外面的任何地点包括玻璃的边角、甚至擦刷工作面的姿态朝下而擦去某些上表面的尘垢，与此同时擦窗器的其余部分不受到窗架等的阻挡。轻便灵活性(b)，可干擦也可湿擦，换刷、换刷面、换成布条或排笔等的操作均方便、省时。轻便灵活性(c)，全器重量轻、收拢时占据空间小，使得擦窗器的操作、携带均便利、省力以及存放空间小。五、如图1所示，本擦窗器由擦刷〔Ⅰ〕、刷架〔Ⅱ〕、弹簧夹〔Ⅲ〕、弯杆〔21〕、上杆〔22〕、下杆〔23〕、关节〔N〕、〔V〕、〔Ⅵ〕及安全带装置组成。擦刷〔Ⅰ〕相当于机械手的末杆，因此擦刷〔Ⅰ〕相对于下杆〔23〕也有自由度、运动范围、姿态及定位锁紧等问题需要解决和确定，这些问题与擦窗器的机构结构、尺寸配比及锁紧装置有关，其中关节〔N〕、〔V〕、〔Ⅵ〕是为了实现自由度及定位锁紧用的。图2是为了描述擦刷〔Ⅰ〕相对于下杆〔23〕的空间状态的坐标轴位置关系图。图3是擦刷〔Ⅰ〕和刷架〔Ⅱ〕在长度方向的剖视图，即图1中的A－A剖视。图4是关节〔V〕的剖视图，即图1中的B－B剖视。图5是关节〔V〕中的一个关键零件〔16〕的正视图和俯视图。1.为实现以上方便灵活性(a)，如图1和图2所示，擦刷〔Ⅰ〕相对于下杆〔23〕有五个自由度及其锁紧。现将这些自由度及其锁紧以及擦刷的位置和姿态状况说明如下擦刷〔Ⅰ〕连同刷架〔Ⅱ〕、弹簧夹〔Ⅲ〕相对于弯杆〔21〕的上端轴线(称y轴)能作360°转动的自由度和沿该轴的移动自由度以及利用关节〔N〕的定位锁紧；弯杆〔21〕相对于上杆〔22〕的能作大于180°转动(其转动轴线称x轴)的自由度及利用关节〔V〕的定位锁紧；上杆〔22〕可插入下杆〔23〕里面，上杆相对于下杆对于其共同轴线(称z轴)的移动自由度和转动自由度及利用关节〔Ⅵ〕的定位锁紧。所以擦刷〔Ⅰ〕相对于下杆〔23〕共有五个自由度和三个定位锁紧装置。以上绕z轴转动的自由度可用手持上杆或下杆的姿态来代替。这一自由度的介入有利无弊，并且不必另加防转或定位锁紧装置。以上沿y轴移动的自由度，如图1和如图2所示，它可以改变长度参数S的值(S为y轴与擦刷工作面的交点k至弯杆两垂直轴线的交点O2的距离)，从而可调节半径R的大小(R＝ )。当然我们取定合适的s值而不予调节也是可以的，但这一自由度的介入也有利无弊，并且也不必另加定位锁紧装置。所以在上述五个自由度中，绕y轴转动的自由度、绕x轴转动的自由度、沿z轴移动的自由度是本擦窗器的三个基本自由度。如图1和图2所示，让我们注意到本擦窗器机构的一个重要特征以上x、y、z三轴不交于一点，其中x轴与z轴垂直相交于O1点，而y轴与x轴垂直交叉并由于弯杆〔21〕的构造使其轴距为H。在x、y、z三轴的这种布置情况下，y轴切于在与x轴垂直的平面上的以O1为圆心以H为半径的圆周上，从而y轴与z轴不交于定点甚至这两轴可以平行，如图2的y′轴所示(y′轴与z轴的距离亦为H)。这一特征使得结合手持上杆或下杆可绕z轴转动的自由度而使擦刷工作面上k点在以O1为球心以R为半径的球面上，特别是擦刷工作面〔n〕的姿态很自由，甚至工作面可以朝下而擦去那些朝上表面的尘垢。例如图2所示，当y轴绕x轴转到y′位置时，k点跑到球面上的k′点而擦刷工作面即变为朝下的〔n′〕姿态。同时我们没有忘记，擦刷是可以绕y轴转动的，这就使擦刷工作面的姿态更为多样。在这里让我们特别注意到，上杆〔22〕和下杆〔23〕都是从O1点连接下来的，这就使得擦窗时上杆、下杆和弯杆都不易受到窗架的阻挡。如果按常规，我们采用x、y、z三轴交于一点的布置而欲达到y轴与x轴垂直交叉的同样效果，则势必在弹簧夹〔Ⅲ〕处还需做一个能绕x′轴(x′轴与x轴平行)转动的自由度及其锁紧装置，但这样就增加了装置的麻烦和操作的不便。所以上述y轴与x轴垂直交叉的设计是本技术的一项创造。2.在擦窗器操作时，由于过k点的反力与O1点之间有较大的力臂而使关节〔V〕受到较大的力矩。为了使关节〔V〕易于锁紧和防松，本装置有这样的特征如图4和图5所示，关节〔V〕的两个垫块〔16〕做成与弯杆〔21〕接触相配的一面是半径为r的圆弧面(r是弯杆下端的外半径)而与关节的耳架〔18〕接触的另一面是有着径向辐射齿的圆环面。在关节〔V〕锁紧时，为不使弯杆〔21〕的下端被压坏，在弯杆下端的内壁套有一个加强环〔19〕，当然也可以将弯杆下端的壁厚增大甚至做成实心。3.为实现以上轻便灵活性(b)，如图1所示，由擦刷〔Ⅰ〕、刷架〔Ⅱ〕、弹簧夹〔Ⅲ〕组成一个擦试和夹持装置。弹簧夹〔Ⅲ〕由上爿〔6〕、下爿〔7〕、轴销〔8〕、扭簧〔9〕及锁紧装置〔N〕组成。轴销〔8〕一方面作为上爿与下爿的转动轴销而另一方面用来套上扭簧〔9〕。扭簧〔9〕的一端顶住上爿〔6〕的后方而另一端顶住下爿〔7〕的后方，从而弹簧夹前方的虎口〔f〕在弹簧力的作用下始终处于能够咬拢的状态。如图1和图3所示，虎口〔f〕的前方在上爿〔6〕和下爿〔7〕上有两排或四个梯形齿〔t〕，这些梯形齿能够咬入刷架〔Ⅱ〕的相应齿槽〔e〕中或者从这些齿槽中退出，从而刷架〔Ⅱ〕连同擦刷〔Ⅰ〕能被弹簧夹〔Ⅲ〕的虎口方便的抓紧咬牢或放脱。下爿〔7〕的后方有小柄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个由擦刷〔Ⅰ〕、刷架〔Ⅱ〕、弹簧夹〔Ⅲ〕、弯杆〔２１〕、上杆〔２２〕、下杆〔２３〕和关节〔Ⅳ〕、〔Ⅴ〕、〔Ⅵ〕组成的擦窗器机构装置，擦刷〔Ⅰ〕相当于机械手的末杆，其特征是擦刷〔Ⅰ〕相对于弯杆〔２１〕上端的轴线（称ｙ轴）能作３６０°的转动和沿该轴的移动及利用关节〔Ⅳ〕的锁紧，弯杆〔２１〕相对于上杆〔２２〕能作大于１８０°的转动（其转动轴线称ｘ轴）及利用关节〔Ⅴ〕的锁紧，上杆〔２２〕可插入下杆〔２３〕里面并可沿着或绕其共同轴线（称ｚ轴）移动、拨出和转动及利用关节〔Ⅵ〕的锁紧，以上ｘ轴与ｚ轴垂直相交于Ｏ↓［１］点而ｙ轴与ｘ轴垂直交叉其轴距为Ｈ（Ｈ＝６０到１５０毫米）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一个由擦刷[Ⅰ]、刷架[Ⅱ]、弹簧夹[Ⅲ]、弯杆[21]、上杆[22]、下杆[23]和关节[N]、[Ⅴ]、[Ⅵ]组成的擦窗器机构装置，擦刷[Ⅰ]相当于机械手的末杆，其特征是擦刷[Ⅰ]相对于弯杆[21]上端的轴线(称y轴)能作360°的转动和沿该轴的移动及利用关节[N]的锁紧，弯杆[21]相对于上杆[22]能作大于180°的转动(其转动轴线称x轴)及利用关节[Ⅴ]的锁紧，上杆[22]可插入下杆[23]里面并可沿着或绕其共同轴线(称z轴)移动、拨出和转动及利用关节[Ⅵ]的锁紧，以上x轴与z轴垂直相交于O1点而y轴与x轴垂直交叉其轴距为H(H=60到150毫米)。2.根据权利要求1的装置，关节〔V〕由垫块〔16〕、螺钉〔17〕、耳架〔18〕、加强环〔19〕、垫片〔20〕、蝶形螺母〔24〕组成，其特征是垫块〔16〕与弯杆〔21〕的下端接触相配的一面是圆弧面而与耳架〔18〕接触的另一面是有着径向辐射齿的圆环面。3.根据权利要求1规定的装置，擦窗时为避免上杆〔22〕、下杆〔23〕受到窗架的阻挡以及擦刷〔I〕能实现高效率的擦窗，擦窗器机构的主要尺寸参数应有合理的定量配比，其特征是上杆长L1＝800到1100毫米，L1与下杆长L2之比、L1与轴距H之比、L1与距离S之比分别为L2／L1＝1、H／L1＝0.07到0.12、S／L＝0.12到0.17，擦刷长l＝170到250毫米。4.根据权利要求1的装置，弹簧夹〔m〕及关节〔N〕由上爿〔6〕、下爿〔7〕、轴销〔8〕、扭簧〔9〕、螺钉〔26〕、蝶形螺母〔25〕组成，其特征是下爿〔7〕的后端有小柄〔d〕，在小柄〔d〕和上爿〔6〕后端的〔P〕处用手指一捏弹簧夹前方的虎口〔f〕即张开而松手时虎口即合拢，在虎口前边的上爿〔6〕和下爿〔7〕上有两排或四个梯形齿〔t〕，梯...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜志仁，
申请(专利权)人：颜志仁，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]