專利名稱：表面處理頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面處理頭，其可用于例如真空吸塵器的表面處理設(shè)備或形成為 例如真空吸塵器的表面處理設(shè)備的一部分。
背景技術(shù)：
真空吸塵器一般提供有用于處理特定類型的清理的一系列工具。這些工具包括用 于一般在地面上清理的地面工具。已經(jīng)進行了努力以改進地面工具在鋪地毯的地面上的拾 取特性。一些工具具有安裝在吸入口中的刷子，該刷子旋轉(zhuǎn)以便以和豎直真空吸塵器的刷 桿相同的方式攪動地面表面。所述刷子可通過使用氣輪機或通過由來自吸塵器主體的電源 供電的電動機予以旋轉(zhuǎn)。然而，這種類型的工具一般比無源(passive)地面工具更昂貴并 且耗電。還已經(jīng)進行了努力以更無源的方式改進地面工具。例如，EP1320317公開了一種 具有吸入通道的地面工具，其中所述吸入通道通過用于接合并攪動地面表面的工作邊緣被 結(jié)合在至少一側(cè)上。工具下側(cè)上的棉絨拾取器用作單向門，以當(dāng)?shù)孛婀ぞ哐刂孛嫱苿訒r 允許頭發(fā)、絨毛和其他纖維材料在棉絨拾取器(lint picker)之下通過，但是當(dāng)?shù)孛婀ぞ呦?后拉動時阻擋棉絨。地面工具穿過地面表面的重復(fù)的向前和向后動作俘獲棉絨并且使棉絨 滾成球以使其被地面工具吸入。另一種改進公開于GB 1，077，574，其公開了一種具有兩個分立的吸入孔的工具， 其中兩個分立的吸入孔具有位于它們之間并且延伸過工具寬度的管道，管道的端部敞開到 大氣。該工具具有良好的拾取特性，但是提供插入的空氣管道使得工具的整個尺寸，特別是 其外形比希望的要大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種表面處理頭，其包括主體；位于主體中的吸入室，其包括第一和 第二吸入通道，每個吸入通道在至少一側(cè)上由工作邊緣所限定；出口 ；以及位于吸入室中 從第一通道延伸到第二通道并從第二通道延伸到出口的流體流動路徑。在GB 1，077，574中，流體被布置成以從第一吸入通道流動到出口并從第二吸入 通道同時流動到出口，需要設(shè)置兩個平行的流動路徑。提供從第一吸入通道延伸到第二吸 入通道并從那里延伸到出口的流體流動路徑，允許制造更為流線型的工具。第二通道優(yōu)選 位于第一通道和出口之間。優(yōu)選地，表面處理頭包括空氣管道，其開口于空氣中并置于第一和第二吸入通道 之間。這允許空氣被吸入到兩個吸入通道的兩個側(cè)面，改進拾取特性。空氣管道優(yōu)選在主 體的上表面和下表面之間延伸以使空氣被向下吸入到吸入通道的邊緣。有利地，空氣管道鄰近至少一個工作邊緣，以便產(chǎn)生空氣在工作邊緣的表面上的 流動。這有助于將通過工作邊緣在例如地毯纖維上的動作移走的臟物和灰塵吸入到吸入室中。
優(yōu)選地，每個吸入通道在兩側(cè)上由相應(yīng)的工作邊緣所限定以使工具的攪動效果增 力口。攪動的進一步增強可通過延伸工作邊緣的至少一個以使其占據(jù)主體的整個寬度來實 現(xiàn)。有利地，部分流體流動路徑由在第一吸入通道和第二吸入通道之間延伸的中間通 道形成。流體流動路徑優(yōu)選包括第一和第二中間通道，它們中的每個會優(yōu)選在工具的主體 的相對側(cè)處相對于吸入通道橫向延伸。優(yōu)選地，流體流動路徑包括沿著流動方向的橫截面面積增加的區(qū)域。橫截面增大 的區(qū)域可包括任何一個吸入通道或者兩個吸入通道。該結(jié)構(gòu)提供了吸入室內(nèi)的壓力平衡以 使空氣穿過通道的整個寬度被均勻地吸入到兩個吸入通道中。主體的底面可設(shè)置有至少一個棉絨拾取器以助于拾取頭發(fā)、絨毛和其他纖維。還可以提供吸氣閥，其設(shè)置成，在使用中，取決于吸入室內(nèi)的壓力(例如當(dāng)壓力降 至低于預(yù)定值時)允許空氣進入到工具中。如果吸入室被臨時堵塞，這防止主體被大氣壓 力降低到地面表面上。撓性軟管優(yōu)選在出口和連接器之間延伸，其中所述連接器用于將工具連接到筒式 (罐式，桶式)、立式或手持式真空吸塵器的棒或軟管的端部。替代地，工具可形成表面處理 設(shè)備自身的一部分，例如立式真空吸塵器或桿式真空吸塵器的清理頭。


現(xiàn)在將參照附圖通過例子描述本發(fā)明，其中圖1是表面處理頭的頂部透視圖；圖2是圖1的表面處理頭的頂部透視圖；圖3是圖1的表面處理頭的側(cè)視圖；圖4是圖1的表面處理頭的截面?zhèn)纫晥D；圖5a是沿著第一方向使用的圖1表面處理頭的部分的示意性側(cè)視圖；圖5b是沿著第二方向使用的圖5a的那部分的示意性側(cè)視圖；圖6是圖1的表面處理頭的底部視圖；圖7a是沿著第一方向使用的，如圖5a所示部分的替代選擇的示意性側(cè)視圖；圖7b是沿著第二方向使用的圖7a那部分的示意性側(cè)視圖；圖8是使用中結(jié)合圖1的表面處理頭的真空吸塵器的側(cè)視圖。
具體實施例方式圖1到4和6圖示了為真空吸塵器地面工具10形式的表面處理頭。地面工具10 包括主體12以及一對布置成以允許地面工具10在地面表面之上被操縱的輪子14。每個輪 子14被可旋轉(zhuǎn)地連接到從主體12向后延 伸的相應(yīng)臂15。地面工具10還包括具有開口端 的連接器16，其中所述開口端能夠連接到真空吸塵器的棒或軟管。地面工具10的底面18， 其可和主體12為一體，限定了地面工具10的吸入室20。在使用中，吸入室20面向要被清 理的地面表面并且允許攜帶灰塵的空氣從地面表面進入到地面工具10中。一對輪子21被 可旋轉(zhuǎn)地安裝在凹槽內(nèi)，該凹槽形成在主體12的底面18中以使地面工具10的底面18從 例如硬地面表面間隔開，其中地面工具10在該硬地面表面上被操縱。
吸入室20包括第一吸入通道22和第二吸入通道24，它們都在地面工具10的主體 12的相對側(cè)邊緣26、28之間延伸。第一吸入通道22定位在地面工具10的前壁30附近， 第二吸入通道24定位在地面工具10的后壁32附近。第一和第二吸入通道22、24具有大 致相似的外部尺寸并且位于相同的平面內(nèi)。第二吸入通道24敞開到出口 34內(nèi)，該出口 34 居中地位于主體12的后壁32中。中間通道36提供了第一吸入通道22和第二吸入通道24 之間的流體連接。設(shè)置了兩個中間通道36，每個通道定位在主體12的相應(yīng)側(cè)邊緣26、28附 近。中間通道36在吸入通道22、24之間橫向延伸。中間通道36的外壁包括地面工具10 的側(cè)邊緣26、28的一部分。吸入通道22、24的每個被由地面工具10的底面18形成的工作邊緣所限定。第一 吸入通道22具有前工作邊緣40和后工作邊緣42。第二吸入通道24也具有前工作邊緣44 和后工作邊緣46。這些工作邊緣被限定為比較銳利從而當(dāng)?shù)孛婀ぞ?0被用于鋪地毯的表 面上時提供有效的攪動動作。在這樣的表面上，輪子21沉入地毯的絨毛中以使工作邊緣接 觸地毯。地面工具10還包括至少一個空氣管道。在該例子中，至少一個空氣管道為兩個狹 槽48的形式，每個狹槽由第一吸入通道22的后工作邊緣42、中間通道36的內(nèi)壁和后吸入 通道24的前工作邊緣44限定。每個狹槽48從地面工具10的上表面52向下延伸到地面 工具10的底面18。每個狹槽48開口于大氣中。圖5a和5b示意性地圖示在使用中空氣狹槽48和工作邊緣的功能。在圖5a中，地 面工具10沿著鋪地毯的地面表面被向前推動，其方向由上表面52之上的大箭頭表示。地 面工具10與產(chǎn)生吸入氣流的真空吸塵器流體連通，這將在后面予以論述。在地面工具10 的向前行程中，各個吸入通道22、24的前工作邊緣40、44開始工作。前工作邊緣40、44疏 開地毯的絨毛以使吸入空氣能圍繞前工作邊緣40、44流動并進入到吸入通道22、24中，如 較小的箭頭所示?？諝獗晃氲街黧w12的前壁30之下、前工作邊緣40之下并進入到吸入 室20的第一吸入通道22之中。空氣從第一吸入通道22流過中間通道36進入到第二吸入 通道24中，并且穿過出口 34從吸入室20中流出?？諝膺€穿過空氣狹槽48從大氣被吸入、 在前工作邊緣44之下吸入并進入到吸入室20的第二吸入通道24中。來自第二吸入通道 24的空氣穿過出口 34從吸入室20流出。出口 34具有漏斗形開口以便在第二吸入通道24 和出口 34之間提供平穩(wěn)過渡。在圖5b中，地面工具10沿著鋪地毯的地面表面被拉回，其方向由上表面52之上 的大箭頭表示。在地面工具10的向后行程中，吸入通道22、24的后工作邊緣42、46開始工 作?？諝膺€從大氣穿過空氣狹槽48被吸入、在后工作邊緣42之下并進入到第一吸入通道 22中。來自第一吸入通道22的空氣流過中間通道36進入到第二吸入通道24中，并穿過出 口 34從吸入室20流出?？諝膺€被吸入到主體12的后壁32之下、后工作邊緣46之下并進 入到第二吸入通道24中。來自第二吸入通道24的空氣穿過出口 34從吸入室20中流出。因此，對于地面工具10的每個行程，多個 工作邊緣發(fā)生作用，以使得與僅具有一 個吸入通道和兩個工作邊緣的傳統(tǒng)地面工具相比，臟物和灰塵的拾取得以改進。通過提供 沿著地面工具10的側(cè)壁26、28延伸的第一和第二通道22、24之間的流體連接，具有多個 吸入通道和工作邊緣的地面工具可被制作成具有和傳統(tǒng)的、單吸入通道地面工具相似的 尺寸。特別地，地面工具10的深度可被做得相對較小以使地面工具10具有低姿態(tài)(lowprofile)。該優(yōu)點在圖3和4中十分清楚。吸入室20的細節(jié)在圖2和6中是可見的，其更詳細地圖示了地面工具10的一部 分的下側(cè)。吸入室20的橫截面不一致。第一吸入通道22具有中心區(qū)域54，該區(qū)域具有吸 入室20的最小的橫截面面積。該橫截面面積沿著流體流動路徑56(圖6所示)的一部分 增加，所述流體流動路徑56的一部分為從中心區(qū)域54沿著第一吸入通道22的其余部分延 伸到其鄰近地面工具10的側(cè)壁26、28的外部邊緣的那部分。吸入室20的橫截面面積沿著 流體流動路徑56從第一吸入通道22沿著中間通道36延伸到第二吸入通道24的那部分大 致不變。吸入室20的橫截面面積還沿著流體流動路徑56從中間通道36沿著第二吸入通 道24延伸到位于主體12的后壁32的中心部分中的出口 34的部分增加。為了容納該形狀 的吸入室20，空氣狹槽48被布置成V字形以與鄰近第一吸入通道22的中心區(qū)域54的頂點 相結(jié)合。通過將吸入室20布置為具有沿著至少部分的流體流動路徑56增加的橫截面，在 整個吸入室20的范圍內(nèi)保持大致恒定的流體壓力。這在性能方面提供另一優(yōu)點，因為其確 ?？諝獯┻^吸入通道22、24的整個寬度被均勻地吸入到兩個吸入通道22、24中。前工作邊緣40和后工作邊緣46跨地面工具10的主體12的寬度延伸。為了進一 步增加鄰近空氣狹槽48的工作邊緣42、44的效果，這些邊緣通過橫穿中間通道36的橋接 件58延伸到側(cè)壁26、28。橋接件58從空氣狹槽48的相對邊緣延伸到側(cè)壁26、28并且還 為流體提供了較小的通道以便流體從側(cè)壁在工作邊緣42、44的由橋接件58形成的那部分 之下并沿著工作邊緣42、44的由橋接件58形成的那部分流動。橋接件58可形成地面工具 10的底面18的一體部分。通過提供大致沿著地面工具10整個寬度延伸的工作邊緣，能實 現(xiàn)更大的攪動效果。棉絨拾取器60設(shè)置在地面工具10的底面18上地面工具10的前部和后部處，并 與工作邊緣40、46間隔開。每個棉絨拾取器60包含材料條，條中固定了多簇細纖維。地面 工具10跨地面表面的重復(fù)的向前和向后動作俘獲了頭發(fā)、絨毛和其他纖維材料并將其滾 成球以使其能被吸入到吸入室20中。使用棉絨拾取器60導(dǎo)致用戶跨地面表面推動或拉動 地面工具10所需的力增加?？梢允姑藿q拾取器60的寬度大致增加到地面工具的寬度，然 而這會使用戶要求的推力增加。吸氣閥62設(shè)置在地面工具10的上表面52中。在吸入室20例如被吸入到吸入通 道22、24中的纖維阻塞的情況下，吸入室20內(nèi)的壓力將會下降。當(dāng)吸入室20內(nèi)的壓力下 降到預(yù)定值之下時，大氣壓力作用在吸氣閥62上并促使其向內(nèi)抵抗彈簧64的彈力，因此提 供了大氣進入到地面工具10的開口。當(dāng)消除堵塞之后，彈簧64的彈力促使吸氣閥62返回 到其初始位置 ，與上表面52齊平。為了從地面工具10獲得盡可能好的性能，重要的是當(dāng)?shù)孛婀ぞ?0沿著地面表面 被拉動和推動時，工作邊緣保持接觸地面。為了實現(xiàn)此目的，鉸接部設(shè)置在出口 34和連接 于真空吸塵器的棒或軟管的連接器16之間?？蓪q接部設(shè)置為柔性內(nèi)部軟管66的形式。 內(nèi)部軟管66的一個端部68具有一寬口，該寬口套在吸入室20的狹槽形出口 34之上并密 封抵靠該狹槽形出口 34。內(nèi)部軟管66的另一端部70具有圓形的橫截面并且被布置成套在 頸部72之上并密封抵靠頸部72，其中所述頸部72進而套在連接器16內(nèi)。頸部72被連接 至IJ，優(yōu)選一體于，朝向地面工具10的主體12延伸的第二對臂74。每個臂74在其一端附近 被樞轉(zhuǎn)地連接到第三對臂76的相應(yīng)一個的第一端。這提供了地面工具10的第一鉸接接頭78。每個臂76的第二端被樞轉(zhuǎn)地連接到地面工具10的主體12的相應(yīng)臂15。這提供了地 面工具10的第二鉸接接頭80。第一和第二接頭78、80圍繞平行于地面表面的軸樞轉(zhuǎn)。內(nèi) 部軟管66提供出口 34和連接器16之間的氣道的可靠密封同時允許運動和彎曲。連接器16被布置成圍繞正交于第一和第二接頭78、80的軸線的軸線相對于頸部 72旋轉(zhuǎn)。頸部72和連接器16的可旋轉(zhuǎn)連接形成了第三接頭82，其允許工具側(cè)向移動。在 使用中，這三個接頭允許地面工具10被操控同時保持工作邊緣與地毯的接觸，以使工具的 拾取性能提高。第一和第二接頭78、80的雙鉸接結(jié)構(gòu)允許由用戶施加到地面工具10的力 穿過地面工具10的輪子14被傳遞。這有助于減小移動阻力并且還允許用戶完成更長的行 程同時使地面工具10相對地面表面保持平直。圖7a和7b圖示了圖5a和5b所示的部件的鉸接替代例。在該替代例中，第一和 第二吸入通道22、24相對于彼此鉸接。柔性接頭84將第一吸入通道22連接到第二吸入通 道24。在圖7a中，地面工具10沿著鋪地毯的地面表面被向前推動，其方向由上表面52之 上的大箭頭表示。在地面工具10的向前行程中，柔性接頭84允許第一和第二吸入通道22、 24向前樞轉(zhuǎn)，使工作邊緣40、44降低以使它們接合地面表面。在反向行程中，如圖7b所示， 柔性接頭84允許第一和第二吸入通道22、24向后樞轉(zhuǎn)，使工作邊緣42、46朝向地面表面降 低。該實施例使工作邊緣在地面工具10的各個工作位置保持接合于地面表面，即使出口 34 和連接器16之間的連接為剛性。圖8表示地面工具10作為旋風(fēng)式真空吸塵器86形式的表面處理設(shè)備的一部分。 真空吸塵器86具有容納馬達和風(fēng)扇單元(未示出)的主體88。主體88包括用于允許真空 吸塵器86跨地面表面運行的設(shè)備，在該實施例中，該設(shè)備包括一對輪子90。旋風(fēng)分離器92 形式的分離設(shè)備被可釋放地連接到主體88。柔性軟管94能夠被連接到主體88上的入口。 軟管94的另一端能夠被連接到棒96，棒的遠端適合于接收地面工具10的連接器16。連接 器16還能被直接連接到軟管94。在使用中，當(dāng)用戶繞房間走動時，真空吸塵器86的主體 88通過柔性軟管94沿著地面表面被拉動。當(dāng)用戶啟動真空吸塵器86時，馬達通電并驅(qū)動 風(fēng)扇以便通過地面工具10吸入污濁的空氣。污濁的空氣、攜帶的臟物和來自地面表面的灰 塵穿過棒96和軟管94并經(jīng)由入口被吸入到旋風(fēng)分離器92中。旋風(fēng)分離器92包括上游旋風(fēng)器，其后為多個下游旋風(fēng)器。進入到旋風(fēng)分離器92 的空氣被促使沿著圍繞旋風(fēng)器內(nèi)部的螺旋通道運動。臟物和灰塵從空氣的回旋流分開。干 凈的空氣然后從旋風(fēng)分離器92進入到真空吸塵器86的主體88中。干凈的空氣然后依次 穿過馬達前過濾器、馬達和風(fēng)扇單元以及隨后的馬達后過濾器，然后穿過排出口 98從真空 吸塵器86離開。地面工具10的低姿態(tài)允許其用于較低的家具和其他障礙物之下。由于提供了從 第一吸入通道22延伸到第二吸入通道24并從那里延伸到出口 34的流體流動路徑56，因此 能夠制造該低姿態(tài)工具。工作邊緣和空氣 狹槽48—起產(chǎn)生了有效的攪動動作，其在使來自 地毯絨毛的臟物和灰塵移動方面是有益的。該攪動動作至少和能夠通過被驅(qū)動的刷桿實現(xiàn) 的攪動動作一樣好。所述設(shè)備不一定是旋風(fēng)式真空吸塵器。本發(fā)明能夠應(yīng)用到真空吸塵器的其他類 型的表面處理頭，例如立式機器、桿式真空吸塵器或手持式吸塵器的頭和工具。另外，本發(fā) 明還能夠應(yīng)用到其他類型的清潔頭，例如，干濕機器或地毯洗滌器的頭，和通常的表面處理頭，例如用于拋光/打蠟機、壓力洗滌機、地面標志機和割草機的那些處理頭。已經(jīng)參照無源工具描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明同樣適合于和采用由馬達或渦輪機 驅(qū)動的攪動器、例如刷桿或攪拌器的工具相結(jié)合。還可設(shè)置另一些吸入通道，其中的每個通道被至少一個，優(yōu)選兩個工作邊緣所限 定。每個額外的吸入通道可通過另一些大氣管道與其相鄰的吸入通道分隔開。所述(或每 個)大氣管道可包括單個開口或多個更小的狹槽、噴嘴或管道。提供尺寸相對較小的大氣 通道可有助于形成在工作邊緣附近的空氣的高壓噴射以使碎屑從地毯進一步地移出。通過 提供幾個大氣管道而不是單個的不間斷的管道，可改進地面工具的耐用性。另一些變化對本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將是顯 而易見的。例如，棉絨拾取器的至少一 個可被省去或被多條氈、一排排的鬃毛或梳子所代替。
權(quán)利要求
一種表面處理頭包括主體；在該主體中的吸入室，該吸入室包括第一和第二吸入通道，每個吸入通道在至少一側(cè)上由工作邊緣所限定；出口；以及在所述吸入室內(nèi)的流體流動路徑，該流體流動路徑從所述第一通道延伸到所述第二通道并且從所述第二通道延伸到所述出口。
2.如權(quán)利要求1所述的表面處理頭，其中所述第二通道位于所述第一通道和所述出口 之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的表面處理頭，包括空氣管道，該空氣管道敞開到大氣并且被 插入在所述第一和第二吸入通道之間。
4.如權(quán)利要求3所述的表面處理頭，其中所述空氣管道在所述主體的上表面和下表面 之間延伸。
5.如權(quán)利要求3所述的表面處理頭，其中所述空氣管道位于至少一個工作邊緣附近。
6.如權(quán)利要求1或2所述的表面處理頭，其中每個吸入通道在其兩側(cè)上由相應(yīng)的工作 邊緣所限定。
7.如權(quán)利要求1或2所述的表面處理頭，其中至少一個工作邊緣大致延伸過所述主體 的整個寬度。
8.如權(quán)利要求1或2所述的表面處理頭，其中所述流體流動路徑包括在所述第一和第 二吸入通道之間的中間通道。
9.如權(quán)利要求8所述的表面處理頭，其中所述流體流動路徑包括在所述第一和第二吸 入通道之間的第二中間通道。
10.如權(quán)利要求9所述的表面處理頭，其中所述中間通道相對于所述第一和第二吸入 通道橫向延伸。
11.如權(quán)利要求9所述的表面處理頭，其中所述中間通道定位在所述主體的相對側(cè)部 分上。
12.如權(quán)利要求1或2所述的表面處理頭，其中所述流體流動路徑包括沿著流動方向橫 截面增加的區(qū)域。
13.如權(quán)利要求12所述的表面處理頭，其中所述橫截面增加的區(qū)域包括所述第一吸入通道。
14.如權(quán)利要求12所述的表面處理頭，其中所述橫截面增加的區(qū)域包括所述第二吸入通道。
15.如權(quán)利要求1或2所述的表面處理頭，包括具有至少一個棉絨拾取器的底面。
16.如權(quán)利要求1或2所述的表面處理頭，包括吸氣閥，該吸氣閥被布置成在使用中取 決于所述吸入室內(nèi)的壓力而允許大氣進入到所述工具。
17.如權(quán)利要求1或2所述的表面處理頭，包括在所述出口和連接器之間延伸的柔性軟管。
18.如權(quán)利要求17所述的表面處理頭，其中所述連接器被布置成能夠連接到表面處理 設(shè)備的軟管或棒。
19.一種結(jié)合了如權(quán)利要求1所述的表面處理頭的表面處理設(shè)備。
20.一種如權(quán)利要求19所述的表面處理設(shè)備，其為真空吸塵器的形式。
全文摘要
用于真空吸塵器的地面工具(10)形式的表面處理頭包括主體(12)、吸入室(20)以及出口(34)。吸入室(20)包括第一和第二吸入通道(22，24)，其在兩側(cè)上由相應(yīng)工作邊緣(40，42，44，46)所限定。流體流動路徑(56)從所述第一吸入通道(22)延伸到第二吸入通道(24)并且從那里延伸到出口(34)。多個吸入通道允許有效的拾取臟物，其可通過為狹槽(48)形式的空氣管道得到進一步地增強，該狹槽在工作邊緣(42，44)的一部分之上吸入空氣。與在各通道和出口之間提供分離的流動路徑所能實現(xiàn)的相比，本發(fā)明允許具有更低姿態(tài)的工具被制造。
文檔編號A47L9/04GK101836845SQ20101013652
公開日2010年9月22日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
發(fā)明者亨利·L·蘭伯恩 申請人:戴森技術(shù)有限公司