專(zhuān)利名稱(chēng)：清潔器頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于清潔器具的清潔器頭。在其優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種用于 真空清潔器具的清潔器頭。
背景技術(shù)：
立式清潔器典型地包括容納臟物和灰塵分離設(shè)備的主體、安裝在主體上且具有吸 入開(kāi)口的清潔器頭、和用于吸入帶臟物空氣通過(guò)該吸入開(kāi)口的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元。帶臟物 空氣被傳送到分離設(shè)備，以使得臟物和灰塵在空氣被排出到大氣之前被從空氣分離。吸入開(kāi)口向下指向，以面對(duì)要清潔的地面表面。分離設(shè)備可采取過(guò)濾器、過(guò)濾袋或 已知的旋風(fēng)分離設(shè)備的形式。本發(fā)明不關(guān)注分離設(shè)備的性質(zhì)且由此可用于使用任意上述配 置或其它合適的分離設(shè)備的真空吸塵器。被動(dòng)攪動(dòng)器，通常是刷條的形式，被支撐在清潔器頭中以從吸入開(kāi)口突出較小的 程度。刷條主要在真空吸塵器被用于清潔地毯表面時(shí)被激活。刷條包括細(xì)長(zhǎng)圓柱形芯部， 其支撐徑向地從芯部向外延伸的鬃毛。刷條可被空氣渦輪或由清潔器的主體的電源供電的 電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。刷條可由馬達(dá)通過(guò)驅(qū)動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)，或可直接由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，以在吸入開(kāi)口中旋轉(zhuǎn)。 刷條的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致鬃毛掃掠要被清潔的地毯，以把臟物和灰塵松動(dòng)，且拾取碎屑。空氣的吸入 導(dǎo)致空氣在底板下且繞刷條流動(dòng)，以有助于從地毯的表面升起臟物和灰塵，且然后將其從 吸入開(kāi)口通過(guò)清潔器頭朝向分離設(shè)備傳輸。吸入開(kāi)口通常形成在面對(duì)要清潔的地面的底板中。為了輔助底板在硬地面上的操 縱，已知為底板設(shè)置輪子以接合該硬地面。這些輪子還可用于在硬地面上升高刷條，以使得 刷條的鬃毛不接觸硬地面。當(dāng)清潔器頭位于地毯地面上時(shí)，這些輪子沒(méi)入在地面的纖維之 間，以使得刷條的鬃毛能接觸(且由此攪動(dòng))地面的纖維。但是，輪子在地毯的纖維之間的 定位可減弱清潔器頭在地毯地面上的側(cè)向運(yùn)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面，本發(fā)明提供一種用于清潔器具的清潔器頭，包括殼體、帶臟物的空氣 進(jìn)入清潔器頭所通過(guò)的吸入開(kāi)口、和連接到殼體的多個(gè)地面接合支撐構(gòu)件，每個(gè)支承構(gòu)件 包括彎曲的下表面和位于支承構(gòu)件的下表面的凹進(jìn)部分內(nèi)的滾動(dòng)元件，滾動(dòng)元件具有外表 面，該外表面與支承構(gòu)件的下表面所描述的軌跡或虛擬表面基本重合。該軌跡或虛擬表面與支承構(gòu)件的下表面同心且具有相同的曲率。換句話(huà)說(shuō)，滾動(dòng) 元件與地面之間的接觸點(diǎn)優(yōu)選地與支承構(gòu)件的下表面的彎曲形狀的半徑末端基本重合。因 此，支承構(gòu)件的凹進(jìn)部分內(nèi)的滾動(dòng)元件的定位導(dǎo)致對(duì)于支承構(gòu)件的下表面的彎曲形狀的干 擾最小。當(dāng)清潔器頭被定位在硬地面上時(shí)，滾動(dòng)元件將接觸該硬地面以最小化對(duì)于支承構(gòu) 件在硬地面上運(yùn)動(dòng)的阻力。當(dāng)清潔器頭被定位在地毯表面上時(shí)，支承構(gòu)件將沒(méi)入地毯的纖 維，以使得支承構(gòu)件的彎曲的下表面接合地毯表面。支承構(gòu)件的下表面的彎曲形狀，以及滾動(dòng)元件對(duì)于該表面的最小干擾，已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)有益于提供對(duì)于清潔器頭在地毯地面上沿任意 方向的運(yùn)動(dòng)的基部恒定的阻力。每個(gè)滾動(dòng)元件可以是輪子的形式，例如腳輪。替換地，每個(gè)滾動(dòng)元件可以是球形、 圓柱形、或桶形的滾動(dòng)元件。支承構(gòu)件的下表面優(yōu)選地具有大致球形形狀。支承構(gòu)件的下 表面的大致球形形狀已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)有益于最小化對(duì)于清潔球頭在地毯地面上的運(yùn)動(dòng)的阻力。 如這里使用的，術(shù)語(yǔ)“大致球形”包括球形、類(lèi)球形或其它近似球形，例如扁長(zhǎng)球和扁球。在 優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)支承構(gòu)件的下表面優(yōu)選地為基本上半球形的。每個(gè)下表面優(yōu)選地被設(shè)置尺寸，以不沒(méi)入到地毯的纖維中太多，且因此優(yōu)選地具 有從10至20mm范圍的半徑。每個(gè)支承構(gòu)件優(yōu)選地被剛性地連接到殼體。優(yōu)選地，至少一個(gè)支承構(gòu)件被定位在吸入開(kāi)口的后方。在優(yōu)選實(shí)施例中，殼體包括 從其向后延伸的一對(duì)臂，每個(gè)臂都支撐相應(yīng)的支承構(gòu)件。其它支承構(gòu)件可被設(shè)置在這些支 承構(gòu)件的前方，以防止清潔器頭在使用期間繞這些后支承構(gòu)件樞轉(zhuǎn)和“鑿入”地面，特別是 當(dāng)清潔短絨毛地毯表面時(shí)。該其它支承構(gòu)件可被定位在吸入開(kāi)口的前方，或包括吸入開(kāi)口 的底板的前方。把該其它支承構(gòu)件定位在底板的前方可過(guò)度地增加清潔器頭的前表面和吸 入開(kāi)口的前邊緣之間的距離，且因此替換地該其它支承構(gòu)件可通過(guò)該吸入開(kāi)口突出。底板優(yōu)選地可相對(duì)于殼體運(yùn)動(dòng)。例如，柔性環(huán)形密封件可被定位在底板和殼體之 間以允許殼體和底板之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)空氣流通過(guò)吸入開(kāi)口產(chǎn)生時(shí)，穿過(guò)清潔器頭的空 氣和外部環(huán)境之間的壓力差導(dǎo)致清潔器頭的殼體被向下朝向地面抽吸，而地毯表面的纖維 被朝向清潔器頭的殼體升高。由于柔性環(huán)形密封件的存在，其可以是柔性裙部或隔膜的形 式，位于殼體和底板之間，殼體能相對(duì)于底板運(yùn)動(dòng)。因此，僅相對(duì)小量的力，如果存在的話(huà)， 通過(guò)殼體被施加到底板，由此防止底板被殼體壓入地毯的絨毛。由此，這意味著底板不導(dǎo)致 對(duì)于清潔器頭在地面上的運(yùn)動(dòng)的顯著阻力，且不過(guò)度地限制空氣流入清潔器頭。支承構(gòu)件和地面的接合可限制殼體朝向底板的運(yùn)動(dòng)，由此防止殼體被強(qiáng)壓在底板 上，特別是當(dāng)吸入開(kāi)口處提供的吸入量相對(duì)較高時(shí)和/或當(dāng)?shù)靥旱孛娴慕q毛相對(duì)較深時(shí)。柔性環(huán)形密封件優(yōu)選地繞吸入開(kāi)口延伸，以在底板和殼體之間提供氣密密封。柔 性環(huán)形密封件可由此限定用于把來(lái)自吸入開(kāi)口的帶臟物空氣引導(dǎo)到空氣出口的吸入通道 的一部分。因此，與使用空氣通道通過(guò)允許空氣從外部環(huán)境進(jìn)入吸入通道來(lái)限制作用在清 潔器頭上的力的那種清潔器頭相比，使用柔性環(huán)形密封件可使得增加的空氣流從清潔器頭 的周邊附近進(jìn)入清潔器頭且穿過(guò)其下的地毯表面，以在清潔器頭的殼體內(nèi)實(shí)現(xiàn)給定的空氣 壓力，由此改善拾取性能。進(jìn)入底板的吸入開(kāi)口的大部分空氣流將在底板的邊緣下方經(jīng)過(guò)，且當(dāng)?shù)装逦挥诘?毯表面上時(shí)，穿過(guò)地毯絨毛。由于底板不被清潔器頭的殼體強(qiáng)壓在地面上，在底板的邊緣下 方經(jīng)過(guò)的空氣流可傾向于把底板從地面抬離，特別是當(dāng)吸入開(kāi)口處提供的吸入量相對(duì)較高 時(shí)。這可具有增加清潔器頭內(nèi)的壓力的作用，且由此降低通過(guò)吸入開(kāi)口的空氣流的速度且 折衷清潔器頭的拾取性能。為了抑制底板在使用期間從地面抬離，底板可設(shè)置有足夠的質(zhì)量以抵抗在穿過(guò)底 板下方的空氣流的作用下從地面離開(kāi)的運(yùn)動(dòng)。替換地，柔性環(huán)形密封件可被設(shè)置在殼體和 底板之間，以施加力到底板。在優(yōu)選實(shí)施例中，柔性環(huán)形密封件包括風(fēng)箱式密封元件，以便于清潔器頭被移動(dòng)時(shí)裙部的壓縮和膨脹，例如在硬地面和地毯表面之間移動(dòng)。支承構(gòu)件與地面的接合用于限制柔性環(huán)形密封件和位于殼體與底板之間的任意 額外彈性構(gòu)件的壓縮程度，且由此防止過(guò)多的力被傳遞到底板。作用在底板上的向下的力， 在其自身重量的作用下或結(jié)合通過(guò)柔性環(huán)形密封件和/或其它彈性構(gòu)件(一個(gè)或多個(gè))施 加的力，優(yōu)選地足以最小化底板在使用期間從地面抬離的危險(xiǎn)，同時(shí)最小化了對(duì)清潔器頭 在地面上的操縱的阻力。該力優(yōu)選地小于10N，且在優(yōu)選實(shí)施例中為2至7N之間。清潔器頭優(yōu)選地包括一些特征，其限制底板和殼體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的程度，以避 免柔性構(gòu)件的過(guò)壓縮。底板和殼體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)優(yōu)選地被限制為小于20mm，更優(yōu)選地小 于 15mm0為了輔助清潔器頭在鋪深絨毛地毯的地面上的運(yùn)動(dòng)，在優(yōu)選實(shí)施例中，底板的前 邊緣可相對(duì)于殼體運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)量大于底板的后邊緣的運(yùn)動(dòng)量。這允許當(dāng)?shù)装宓暮筮吘壪?對(duì)于殼體的運(yùn)動(dòng)被抑制時(shí)，前邊緣相對(duì)于殼體運(yùn)動(dòng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，底板的后部相對(duì)于殼 體的運(yùn)動(dòng)被限制到約5. 5至6. 5mm的距離，而底板的前部相對(duì)于殼體的運(yùn)動(dòng)被限制到約6. 5 至8mm的距離。底板包括底部表面，其在使用中面對(duì)要清潔的地面，且其具有位于吸入開(kāi)口的相 對(duì)側(cè)部上的前部區(qū)段和后部區(qū)段。底板還包括前壁和后壁，其每個(gè)都從底板的底部表面直 立，且部分地限定吸入開(kāi)口。后壁優(yōu)選地相對(duì)于底部表面向前傾斜，以在清潔器頭在地面上 操縱時(shí)，引導(dǎo)底板的底部表面的后部區(qū)段下的地毯表面的纖維。柔性環(huán)形密封件優(yōu)選地在其一個(gè)端部處連接到底板，以環(huán)繞吸入開(kāi)口。柔性環(huán)形 密封件的另一個(gè)端部?jī)?yōu)選地連接到機(jī)架，該機(jī)架可拆卸地連接到殼體。這可使得底板、柔性 環(huán)形密封件和機(jī)架能被作為單獨(dú)的可拆卸單元從清潔器頭去除，例如提供對(duì)于定位在殼體 內(nèi)的攪動(dòng)器的接近，而不折衷機(jī)架和底板之間的密封的整體性。清潔器頭優(yōu)選地包括引導(dǎo)器件，以引導(dǎo)殼體相對(duì)于底板的運(yùn)動(dòng)。引導(dǎo)器件優(yōu)選地 包括多個(gè)引導(dǎo)構(gòu)件，其可以是桿、條、銷(xiāo)或其它細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件的形式，連接到底板和機(jī)架或殼體 中的一個(gè)。在這種情況下，底板和機(jī)架或殼體中的其它可包括多個(gè)引導(dǎo)保持構(gòu)件，其每個(gè)都 用于接收相應(yīng)的引導(dǎo)構(gòu)件且引導(dǎo)構(gòu)件由于殼體朝向或離開(kāi)底板的運(yùn)動(dòng)而在該引導(dǎo)保持構(gòu) 件中運(yùn)動(dòng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，底板包括多個(gè)引導(dǎo)構(gòu)件，其接收在連接到機(jī)架或與機(jī)架為整體 的引導(dǎo)構(gòu)件內(nèi)。引導(dǎo)器件優(yōu)選地還用于抑制底板和殼體之間沿清潔器頭在地面上的運(yùn)動(dòng)方向的 相對(duì)運(yùn)動(dòng)。替換地，分離器件可被設(shè)置以抑制底板和殼體之間沿清潔器頭在地面上的運(yùn)動(dòng) 方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。弓I導(dǎo)器件可優(yōu)選地包括用于限制底板離開(kāi)機(jī)架的運(yùn)動(dòng)的程度的器件，和 /或用于限制底板朝向機(jī)架的運(yùn)動(dòng)程度的器件。清潔器頭優(yōu)選地包括位于殼體內(nèi)的可運(yùn)動(dòng)攪動(dòng)器。攪動(dòng)器優(yōu)選地包括可旋轉(zhuǎn)刷條 組件。當(dāng)清潔器頭位于地毯表面上時(shí)，支承構(gòu)件沒(méi)入地毯的絨毛中，以使得支承構(gòu)件的下表 面低于底板的底部表面。這導(dǎo)致殼體朝向底板運(yùn)動(dòng)。由此，這使得刷條組件運(yùn)動(dòng)得更靠近 地毯表面。當(dāng)清潔器頭被從地毯表面向硬地面運(yùn)動(dòng)時(shí)，支承構(gòu)件的下表面現(xiàn)對(duì)于底板升高 以接合硬地面的表面。這導(dǎo)致殼體運(yùn)動(dòng)離開(kāi)底板，由此刷條組件運(yùn)動(dòng)離開(kāi)吸入開(kāi)口，以把刷 條組件從地面間隔開(kāi)。這可優(yōu)化清潔器頭在硬地面上的性能。柔性環(huán)形密封件優(yōu)選地環(huán)繞 刷條組件。
刷條組件優(yōu)選地由位于馬達(dá)殼體內(nèi)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。刷條組件被驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接到馬 達(dá)，其可包括齒輪或皮帶，位于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體內(nèi)，以使得驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與穿過(guò)吸入開(kāi)口的空氣隔 離。突出通過(guò)吸入開(kāi)口的該其它支承構(gòu)件可被方便地連接到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體或連接到用于刷 頭組件的支承件，以不干涉刷條組件的運(yùn)動(dòng)。在第二方面，本發(fā)明提供一種清潔器具，優(yōu)選地為真空吸塵器，包括如上所述的清 潔器頭。


現(xiàn)在將參考附圖通過(guò)僅為示例的方式描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中
圖1是清潔器頭的前透視圖2是圖1的清潔器頭的后透視圖3是圖1的清潔器頭的下側(cè)視圖4是圖1的清潔器頭的底板和機(jī)架的前透視圖5是圖4的底板和機(jī)架的后透視圖6是圖1的清潔器頭的傾斜下側(cè)視圖，其中刷條被去除；
圖7是沿圖3中的線(xiàn)X-X截取的橫截面視圖8是沿圖3中的線(xiàn)Y-Y截取的橫截面視圖的部分；
圖9是圖1的清潔器頭在位于硬地面上時(shí)的側(cè)視圖10是圖1的清潔器頭當(dāng)位于地毯表面上時(shí)的側(cè)視圖11是用于刷條組件的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的沿圖7中的線(xiàn)Z-Z截取的橫截面視圖；和
圖12是圖11的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的透視圖，其中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的蓋體被去除。
具體實(shí)施例方式參考圖1和2，用于真空吸塵器的清潔器頭10包括殼體12和下板或底板14，該底 板14包括吸入開(kāi)口 16，其中帶臟物的流體通過(guò)該吸入開(kāi)口進(jìn)入清潔器頭10。殼體12限定 吸入通道17 (在圖7中示出)，該通道從吸入開(kāi)口 16延伸到位于殼體12的后部的流體出口 18。流體出口 18被設(shè)定尺寸以連接到立式真空吸塵器的軟管或主體。底板14在圖3至5中更詳細(xì)示出。如下詳述，底板14包括底部表面，底部表面 在使用中面對(duì)要清潔的地面并接合鋪地毯的地面的表面。底板14的底部表面為大致平面 的，且包括兩個(gè)相對(duì)的側(cè)部區(qū)段20、前部區(qū)段(leadingSecti0n)22和后部區(qū)段(trailing section) 24，這些區(qū)段繞吸入開(kāi)口 16延伸。吸入開(kāi)口 16的形狀為大致矩形，且由相對(duì)短的側(cè)壁26、相對(duì)長(zhǎng)的前壁28和相對(duì) 長(zhǎng)的后壁30界定，這些壁的每個(gè)都從底板14的底部表面直立。這些壁還限定穿過(guò)清潔器 頭10的吸入通道17的起始部。用于引導(dǎo)清潔器頭10在鋪毛毯或深絨毛地毯的地面上的 運(yùn)動(dòng)的多個(gè)毛毯條32跨吸入開(kāi)口 16從前壁28延伸到后壁30，且基本上與側(cè)壁26平行。吸入開(kāi)口 16的前壁28基本上正交于底板14的底部表面。底板14的前工作邊緣 34位于底部表面的前部區(qū)段22和前壁28之間的相交處，且基本上不間斷地在側(cè)壁26之間 延伸。傾斜前唇部36從前部區(qū)段22的前部向上和向前延伸，且在使用中在清潔器頭10在 地面上被操縱時(shí)掃掠前部區(qū)段22下方的鋪毛毯或深絨毛地毯的地面的纖維，由此降低對(duì)
6于清潔器頭10的運(yùn)動(dòng)的阻力。吸入開(kāi)口 16的后壁30也相對(duì)于底板14的底部表面向前傾斜，以在清潔器頭10被 在地面上操縱時(shí)掃掠后部區(qū)段24之下的鋪毛毯或深絨毛地毯的地面的纖維。后壁30相對(duì) 于底部表面的傾斜角度基本上與前唇部36相對(duì)于底部表面的傾斜角度相同，且優(yōu)選地在 從40到50°的范圍內(nèi)。底板14的后工作邊緣38位于底部表面的后部區(qū)段24和后壁32 之間的相交處，且基本上不間斷地在側(cè)壁26之間延伸。兩個(gè)后唇部40從后部區(qū)段24的后 部向上和向后彎曲，且被定位在流體出口 18的相對(duì)兩側(cè)上。底板14連接到機(jī)架50。機(jī)架50是基本上矩形形狀，且包括相對(duì)短的側(cè)壁52、相 對(duì)長(zhǎng)的前壁54和相對(duì)長(zhǎng)的后壁56。機(jī)架50是環(huán)形形狀，其中這些壁限定基本矩形的孔，用 于接收通過(guò)吸入開(kāi)口 16吸入清潔器頭10的帶臟物的流體流，且由此還限定通過(guò)清潔器頭 10的吸入通道17的一部分。該孔具有類(lèi)似于吸入開(kāi)口 16的尺寸。機(jī)架50可釋放地連接到清潔器頭10的殼體12。仍參考圖8，機(jī)架50包括從機(jī)架 50的壁52、54、56的上表面直立的環(huán)形突出部58，其定位在由繞清潔器頭10的殼體12周 圍延伸的L形凸緣62限定的環(huán)形溝槽60內(nèi)。環(huán)形密封構(gòu)件，優(yōu)選地為繩狀密封件，可被定 位在溝槽60內(nèi)，以與突出部58接合以確保殼體12和機(jī)架50之間形成氣密密封。機(jī)架50 的前壁54包括多個(gè)向前延伸的凸耳64。為了把機(jī)架50附連到殼體12，機(jī)架50相對(duì)于殼 體12成角度，以允許這些凸耳64的每個(gè)都定位于形成在殼體12的前部的相應(yīng)凹部中。機(jī) 架50然后繞這些凸耳64朝向殼體12樞轉(zhuǎn)，以把環(huán)形突出部58插入溝槽60內(nèi)。機(jī)架50 還包括連接到后壁56的第一對(duì)環(huán)形凸耳66，其每個(gè)都設(shè)置為當(dāng)環(huán)形突出部58完全插入環(huán) 形溝槽60中時(shí)與連接到殼體12的后部的一對(duì)凸耳68中的相應(yīng)一個(gè)接合。螺釘69被插入 每個(gè)接合的凸耳對(duì)66、68中，以把機(jī)架50連接到殼體12。底板14通過(guò)柔性環(huán)形密封件連接到機(jī)架50，柔性環(huán)形密封件在該例子中為柔性 裙部70的形式。裙部70的一個(gè)端部連接到底板14的壁26、28、30的上表面，以環(huán)繞吸入 開(kāi)口 16，而裙部70的另一端部連接到機(jī)架50的壁52、54、56的下表面，以環(huán)繞機(jī)架50的 孔。因此，裙部70還限定通過(guò)清潔器頭10的吸入通道17的一部分，且機(jī)架50、裙部70和 底板14 一起形成一個(gè)單元，該單元可從清潔器頭10的殼體12拆卸。裙部70的存在允許 在清潔操作期間殼體12和底板14之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，如下詳述。參考圖7，底板14的后壁30 具有升高部分71，以防止尖銳碎屑通過(guò)吸入開(kāi)口 16進(jìn)入殼體12破壞或以其它方式不利于 底板14和裙部70之間的密封的整體性。清潔器頭10被設(shè)置為限制底板14和殼體12之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)到基本上正交于底 板14的底部表面延伸的方向。參考圖4和5，底板14包括從底板14的前部向上延伸的矩 形引導(dǎo)構(gòu)件72。每個(gè)矩形引導(dǎo)構(gòu)件72穿過(guò)形成在從機(jī)架50的前壁54向前突出的相應(yīng)引 導(dǎo)保持構(gòu)件76中的孔74。矩形引導(dǎo)構(gòu)件72和引導(dǎo)保持構(gòu)件76被成形為使得它們之間能 沿基本上正交于底板14的底部表面延伸的方向相對(duì)滑動(dòng)，且阻止機(jī)架50和底板14之間的 相對(duì)旋轉(zhuǎn)以及機(jī)架50和底板14的前部之間的沿清潔器頭10在地面上的運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì) 運(yùn)動(dòng)兩者。每個(gè)矩形引導(dǎo)構(gòu)件72優(yōu)選地具有從其向前突出的且位于其引導(dǎo)保持構(gòu)件76上方 的頭部78。頭部78被成形為接合引導(dǎo)保持構(gòu)件76的上表面，且由此限制底板14的前部 離開(kāi)殼體12的運(yùn)動(dòng)。底板14的前部朝向殼體12的運(yùn)動(dòng)可通過(guò)底板14的前唇部36與引
7導(dǎo)保持構(gòu)件76的下表面的鄰接而被限制。替換地，其它特征部可定位在殼體12的前部，以 接合底板14的前唇部36，以限制底板14的前部朝向殼體12的運(yùn)動(dòng)。在該例子中，底板14 的前唇部36相對(duì)于殼體12的運(yùn)動(dòng)范圍被限制到約6. 5至8mm的距離。底板14還包括從底板14的后部向上延伸的一對(duì)圓柱形引導(dǎo)構(gòu)件80。每個(gè)圓柱形 引導(dǎo)構(gòu)件80被從機(jī)架50的后壁56向后突出的相應(yīng)引導(dǎo)保持構(gòu)件82保持。每個(gè)引導(dǎo)保持 構(gòu)件82優(yōu)選地包括繞圓柱形引導(dǎo)構(gòu)件延伸的一對(duì)肋。再者，圓柱形引導(dǎo)構(gòu)件80和引導(dǎo)保 持構(gòu)件82被成形為使得它們之間能沿基本上正交于底板14的底部表面延伸的方向相對(duì)滑 動(dòng)。每個(gè)圓柱形引導(dǎo)構(gòu)件80優(yōu)選地具有從其向前突出的且位于其引導(dǎo)保持構(gòu)件82上方的 頭部84。頭部84被成形為接合引導(dǎo)保持構(gòu)件82的上表面，由此限制底板14的后部離開(kāi)殼 體12的運(yùn)動(dòng)。底板14的后部朝向殼體12的運(yùn)動(dòng)通過(guò)從每個(gè)圓柱形引導(dǎo)構(gòu)件80徑向向外 延伸的鰭部86與引導(dǎo)保持構(gòu)件82的下表面的鄰接而被限制。當(dāng)機(jī)架50被連接到殼體12 時(shí)，圓柱形引導(dǎo)構(gòu)件80的頭部84的每個(gè)都接收在第二對(duì)環(huán)形凸耳88的相應(yīng)一個(gè)內(nèi)，該第 二對(duì)環(huán)形凸耳88從第一對(duì)環(huán)形凸耳68向內(nèi)地定位于殼體12的后部，且圓柱形引導(dǎo)構(gòu)件80 的該頭部84可在環(huán)形凸耳88中滑動(dòng)。引導(dǎo)保持構(gòu)件82和環(huán)形凸耳88優(yōu)選地被成形為抑 制機(jī)架50和底板14的后部之間沿清潔器頭10在地面上的運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。殼體12 包括安裝在殼體12的前部上的緩沖器90，以降低在清潔操作期間底板14和例如家具或墻 壁的物體之間碰撞的危險(xiǎn)，這種碰撞還可導(dǎo)致對(duì)引導(dǎo)構(gòu)件72、80和引導(dǎo)保持構(gòu)件76、82的 損壞。在該例中，底板14的后唇部40相對(duì)于殼體12的運(yùn)動(dòng)范圍被限制到約5. 5至6. 5mm 的距離，即，短于底板14的前唇部36相對(duì)于殼體12的運(yùn)動(dòng)范圍。因此，一旦底板14的后 部朝向殼體12的運(yùn)動(dòng)已被限制，底板14的前部能稍微繞引導(dǎo)保持構(gòu)件82和鰭部86之間 的接觸點(diǎn)樞轉(zhuǎn)。裙部70優(yōu)選地為風(fēng)箱式元件的形式，以便于裙部70在清潔操作期間由于底板14 和殼體12之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而反復(fù)壓縮和伸展。裙部70優(yōu)選地由彈性材料形成，且優(yōu)選地 包括乳膠(latex)?，F(xiàn)在參考圖3和7，清潔器頭10包括攪動(dòng)器，以攪動(dòng)位于地面上的臟物和灰塵。在 該例子中，攪動(dòng)器包括可旋轉(zhuǎn)刷條組件100，其安裝在殼體12的刷條腔室102內(nèi)。機(jī)架50和 裙部70繞刷條組件100延伸。機(jī)架50從殼體12的去除使得使用者能接近刷條組件100， 例如用于清潔和/或從刷條腔室102中去除。刷條組件100由位于殼體12的馬達(dá)殼體106內(nèi)的馬達(dá)104驅(qū)動(dòng)。刷條組件100 通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)107連接到馬達(dá)104，如下詳述，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體108內(nèi)以使得 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)107與穿過(guò)吸入通道17的空氣隔離。為了提供平衡的清潔器頭10，其中馬達(dá)104 的重量被均勻地分布在底板14的底部表面周?chē)?，馬達(dá)殼體106居中地定位在刷條腔室102 的上方和后方。因此，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)107在刷條腔室102的側(cè)壁110、112之間、與側(cè)壁112相比 更靠近側(cè)壁110處延伸到刷條腔室102。因此，刷條組件100包括位于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體108和刷條腔室102的側(cè)壁112之間 的相對(duì)長(zhǎng)的第一刷條114，和與第一刷條114共軸線(xiàn)且位于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體108和刷條腔室 102的側(cè)壁110之間的相對(duì)短的第二刷條116。每個(gè)刷條114、116都具有一個(gè)端部，該端部 連接到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)107以使得刷條114、116可以被馬達(dá)104驅(qū)動(dòng)。刷條114、116的另一端部由安裝在刷條腔室102的側(cè)壁110、112上的端帽118可旋轉(zhuǎn)地支承。每個(gè)刷條114、116都 包括相對(duì)長(zhǎng)和剛硬的第一組鬃毛120和相對(duì)短和軟的第二組鬃毛122。每組鬃毛120、122 都包括多簇，它們沿刷條114、116以規(guī)律的間隔設(shè)置為螺旋形的樣式，第二組鬃毛122的簇 的螺旋圖案與第一組鬃毛120的簇的螺旋圖案成角度地間隔。刷條腔室102提供從吸入開(kāi)口 16延伸到位于殼體12的后部處的流體出口 18的 吸入通道17的一部分。因此，刷條腔室102包括腔室空氣出口 130，空氣流通過(guò)該出口離 開(kāi)刷條腔室102，且進(jìn)入在馬達(dá)殼體106下延伸的用于把空氣流傳送到流體出口 18的導(dǎo)管 132。參考圖6，其中刷條114、116為了清楚而被省略，第一刷條114被定位在刷條腔室102 的第一區(qū)段102a內(nèi)，第二刷條116被定位在刷條腔室102的第二區(qū)段102b內(nèi)。為了使得 空氣流能從刷條腔室102的每個(gè)區(qū)段102a、102b快速地進(jìn)入導(dǎo)管132，空氣出口 130是細(xì)長(zhǎng) 孔的形式，其在刷條腔室102的兩個(gè)區(qū)段102a、102b之間延伸并延伸到兩區(qū)段中。刷條腔 室102的空氣出口 130優(yōu)選地是槽的形式，其優(yōu)選地具有至少3 1的縱橫比，更優(yōu)選地至 少為5 1。相反，流體出口 108是基本上圓形孔的形式，且因此導(dǎo)管132被成形為其橫截 面從細(xì)長(zhǎng)形狀向圓形形狀逐漸地且平滑地改變。清潔器頭10的流體出口 18連接到清潔器具的主體(未示出)，該主體容納臟物 和灰塵分離設(shè)備和用于通過(guò)吸入開(kāi)口從地面抽吸帶臟物空氣的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元。在使用 中，帶臟物空氣穿過(guò)吸入通道17且進(jìn)入清潔器具的主體，其中臟物和灰塵在空氣被排放到 大氣之前被從空氣中分離。當(dāng)通過(guò)吸入通道17產(chǎn)生空氣流時(shí)，在穿過(guò)清潔器頭10的空氣和外部環(huán)境之間產(chǎn) 生壓力差。該壓力差產(chǎn)生力，該力朝向地面向下作用在清潔器頭10的殼體12上。由于殼 體12和底板14之間的柔性裙部70的存在，殼體12相對(duì)于底板14運(yùn)動(dòng)。因此，僅相對(duì)小 的力值，如果存在的話(huà)，通過(guò)殼體12被施加到底板14，這防止底板14被殼體12壓靠在地面 上。因此，從底板14的底部表面下進(jìn)入吸入開(kāi)口 16的空氣流不被過(guò)度地限制，且底板14 不會(huì)導(dǎo)致對(duì)于清潔器頭10在地面上的運(yùn)動(dòng)的顯著阻力。為了防止殼體12通過(guò)裙部70的大范圍壓縮而被壓靠在底板14上，清潔器頭10包 括多個(gè)地面接合支承構(gòu)件，用于限制殼體12朝向底板14運(yùn)動(dòng)?；氐綀D2和3，該多個(gè)地面 接合支承構(gòu)件包括一對(duì)后支承構(gòu)件140。后支承構(gòu)件140的每個(gè)都連接到臂142的端部，該 臂142剛性地連接到刷條腔室102的相應(yīng)側(cè)壁110、112且從刷條腔室102的相應(yīng)側(cè)壁110、 112向后延伸，以使得每個(gè)后支承構(gòu)件140被定位在底板14后方。多個(gè)地面接合支承構(gòu)件 還包括位于后支承構(gòu)件140的前方的其它支承構(gòu)件143，以防止清潔器頭10在使用期間繞 這些后支承構(gòu)件140樞轉(zhuǎn)和“掘入”地面。在該例子中，該其它支承構(gòu)件143安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)殼體108上，以通過(guò)清潔器頭10的吸入開(kāi)口 16突出。每個(gè)支承構(gòu)件140、143包括支承件，該支承件具有圓柱形上部144和彎曲的優(yōu)選 基本上半球形的下部146。每個(gè)支承構(gòu)件140、143還包括地面接合滾動(dòng)元件148，該元件安 裝在形成在下部146的外表面中的凹部?jī)?nèi)，以從支承件突出。滾動(dòng)元件148優(yōu)選地為圓柱 形滾動(dòng)元件的形式，在清潔操作期間，當(dāng)清潔器頭被在地面上操縱時(shí)，該滾動(dòng)元件沿地面滾 動(dòng)，以最小化對(duì)于支承構(gòu)件140、143的運(yùn)動(dòng)阻力，特別是在硬地面上的運(yùn)動(dòng)阻力。滾動(dòng)元件 148優(yōu)選地被設(shè)置為使得滾動(dòng)元件148和地面之間的接觸點(diǎn)基本上與通過(guò)支承構(gòu)件140、 143的下表面所限定的軌跡149重合。換句話(huà)說(shuō)，滾動(dòng)元件148的外表面優(yōu)選地基本上與虛擬半球形的最低點(diǎn)重合，該虛擬半球形與支承件的下部146同心且具有相同的曲率半徑。當(dāng)清潔器頭10被定位在硬地面160上時(shí)，如圖9所示，僅支承構(gòu)件140、143的滾 動(dòng)元件148接合硬地面160。在底板140的重量作用下，引導(dǎo)構(gòu)件72、80的頭部78、84接觸 它們相應(yīng)的引導(dǎo)保持構(gòu)件76、82的上表面，以限制底板14朝向硬地面160的運(yùn)動(dòng)，以使得 底板14與硬地面160隔開(kāi)。這允許帶臟物的空氣在底板14的底部表面下不受限制地流動(dòng) 且通過(guò)吸入開(kāi)口 16進(jìn)入吸入通道17。當(dāng)清潔器頭10在鋪地毯的地面170上移動(dòng)時(shí)，如圖10所示，作用在殼體12上的 力把支承構(gòu)件140、143推入地毯的纖維中，以使得支承構(gòu)件140、143的下部146的半球形 表面接合鋪地毯的地面170。支承構(gòu)件140、143的下部146的半球形形狀提供了對(duì)于清潔 器頭10在鋪地毯的地面170上沿任意方向的運(yùn)動(dòng)的基部恒定的阻力，且使清潔器頭10在 鋪地毯的地面上的運(yùn)動(dòng)阻力最小。由于滾動(dòng)元件148不突出超過(guò)支承構(gòu)件140、143的下部 146的彎曲形狀所限定的軌跡，滾動(dòng)元件148提供對(duì)于清潔器頭10在地面170上的運(yùn)動(dòng)的 最小阻力。由于支承構(gòu)件140、143沒(méi)入地毯，底板14的底部表面與鋪地毯的地面170接觸。 由于位于殼體12和底板14之間的柔性裙部70的壓縮，支承構(gòu)件140、143進(jìn)一步?jīng)]入地毯， 導(dǎo)致引導(dǎo)保持構(gòu)件76、82 (其通過(guò)機(jī)架50連接到殼體12)向下運(yùn)動(dòng)離開(kāi)連接到底板14的 引導(dǎo)構(gòu)件72、80的頭部78、84。因此，殼體12相對(duì)于底板14運(yùn)動(dòng)，其保持位于鋪地毯的地 面170的上表面上。依賴(lài)于鋪地毯的地面170的絨毛，當(dāng)?shù)装?4在其自身重量下稍微沒(méi)入 地毯中時(shí)，地毯的一些纖維可突出通過(guò)吸入開(kāi)口 16。這些纖維內(nèi)的臟物和灰塵可通過(guò)位于 殼體12內(nèi)的刷條組件100的旋轉(zhuǎn)而被攪動(dòng)且?jiàn)A帶在抽吸到吸入通道17內(nèi)的空氣流中。因此，僅相對(duì)小的力值通過(guò)殼體12被施加在底板14，由此防止底板14被殼體12 推入地毯的絨毛中。而這意味著底板14沒(méi)有導(dǎo)致對(duì)于清潔器頭10在鋪地毯的地面170上 的運(yùn)動(dòng)的顯著阻力，且不會(huì)過(guò)度地限制進(jìn)入清潔器頭10的空氣的流動(dòng)。支承構(gòu)件140、143 的下部146優(yōu)選地具有從10至20mm范圍的半徑，從而不會(huì)沒(méi)入地毯纖維太多，而使得當(dāng)鰭 部86鄰接引導(dǎo)保持構(gòu)件82的下表面時(shí)，殼體12開(kāi)始施加顯著的力在底板14上。為了防止在流過(guò)底板14下方的空氣流的作用下把底板14從鋪地毯的地面170抬 高，柔性裙部70優(yōu)選地具有彈性，該彈性被選擇為使得作用在清潔器頭10的殼體12上的 一定量的力通過(guò)柔性裙部70的壓縮而被傳遞到底板14。該力的數(shù)值優(yōu)選地小于10N，且在 本優(yōu)選實(shí)施例中是2至7N。這把底板14推入鋪地毯的地面，導(dǎo)致地毯纖維通過(guò)吸入開(kāi)口 16突出，以被刷條組件100攪動(dòng)。用于把刷條組件100連接到馬達(dá)104的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)107現(xiàn)在將參考圖11和12予以 描述。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)107包括可旋轉(zhuǎn)輸入驅(qū)動(dòng)構(gòu)件180，優(yōu)選地為皮帶輪的形式，安裝在馬達(dá)104 的驅(qū)動(dòng)軸182上以繞驅(qū)動(dòng)軸182的縱向軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)107還包括可旋轉(zhuǎn)輸出驅(qū)動(dòng)構(gòu) 件184，還優(yōu)選地為皮帶輪的形式，通過(guò)驅(qū)動(dòng)帶186連接到輸入驅(qū)動(dòng)構(gòu)件180。輸出驅(qū)動(dòng)構(gòu) 件184的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)基本上平行于輸入驅(qū)動(dòng)構(gòu)件180的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)。輸出驅(qū)動(dòng)構(gòu)件184被滾動(dòng) 軸承188可旋轉(zhuǎn)地支承在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體108內(nèi)。第一驅(qū)動(dòng)頭190安裝在輸出驅(qū)動(dòng)構(gòu)件184 的一側(cè)上用于連接到第一刷條114，且第二驅(qū)動(dòng)頭192安裝在輸出驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的相對(duì)側(cè)上，以 連接到第二刷條116。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體108可相對(duì)于馬達(dá)104沿基本上正交于驅(qū)動(dòng)構(gòu)件180、184的旋轉(zhuǎn)軸
10線(xiàn)的方向運(yùn)動(dòng)，且因此輸出驅(qū)動(dòng)構(gòu)件184類(lèi)似地相對(duì)于輸入驅(qū)動(dòng)構(gòu)件180運(yùn)動(dòng)。引導(dǎo)構(gòu)件 (未示出)可被提供用于限制殼體108相對(duì)于馬達(dá)104向該方向的運(yùn)動(dòng)。帶張緊構(gòu)件194被定位在驅(qū)動(dòng)構(gòu)件180、184之間，以通過(guò)把輸出驅(qū)動(dòng)構(gòu)件184迫 動(dòng)遠(yuǎn)離輸入驅(qū)動(dòng)構(gòu)件180而張緊該帶186。帶張緊構(gòu)件194是環(huán)形的，且被安裝在連接到 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體108且位于驅(qū)動(dòng)構(gòu)件180、184的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的凸出部196。凸出部196基 本上平行于驅(qū)動(dòng)構(gòu)件180、184的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)延伸。帶張緊構(gòu)件194可沿凸出部196運(yùn)動(dòng)。帶 張緊構(gòu)件194的環(huán)形外表面的部分被設(shè)置形狀，以限定楔形部分198，該楔形部分相對(duì)于凸 出部196的縱向軸線(xiàn)傾斜。帶張緊構(gòu)件194的楔形部分198通過(guò)定位在帶張緊構(gòu)件194和 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體108的蓋體206之間的彈性構(gòu)件204被壓靠到安裝板202的相符合的楔形部 分200，該安裝板連接到馬達(dá)104。這導(dǎo)致彈性構(gòu)件204通過(guò)安裝板202的楔形部分200而 被迫使遠(yuǎn)離輸入構(gòu)件180。由于帶張緊構(gòu)件194繞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體108的部分(S卩，凸出部 196)延伸，這導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體108、以及由此支承的輸出驅(qū)動(dòng)構(gòu)件184被迫使遠(yuǎn)離輸入驅(qū) 動(dòng)構(gòu)件180，以把帶186保持在完全張緊的狀態(tài)中。本發(fā)明不限于上述給出的詳細(xì)說(shuō)明。變化對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是明顯的。
權(quán)利要求
一種用于清潔器具的清潔器頭，包括殼體、帶臟物的空氣進(jìn)入清潔器頭所通過(guò)的吸入開(kāi)口、和連接到殼體的多個(gè)地面接合支撐構(gòu)件，每個(gè)支承構(gòu)件包括彎曲的下表面和位于支承構(gòu)件的下表面的凹進(jìn)部分內(nèi)的滾動(dòng)元件，滾動(dòng)元件具有外表面，該外表面與支承構(gòu)件的下表面所定義的軌跡基本重合。
2.如權(quán)利要求1所述的清潔器具，其中，每個(gè)支承構(gòu)件的下表面具有大致球形或類(lèi)球 形曲率。
3.如權(quán)利要求1所述的清潔器頭，其中，每個(gè)支承構(gòu)件具有基本上半球形的下表面。
4.如權(quán)利要求1所述的清潔器頭，其中，每個(gè)滾動(dòng)元件都包括輪子。
5.如權(quán)利要求1所述的清潔器頭，其中，每個(gè)支承構(gòu)件都被剛性地連接到殼體。
6.如權(quán)利要求1所述的清潔器頭，其中，至少一個(gè)支承構(gòu)件被定位在吸入開(kāi)口的后方。
7.如權(quán)利要求6所述的清潔器頭，其中，殼體包括從其向后延伸的一對(duì)臂，每個(gè)臂包括 所述多個(gè)支承構(gòu)件中的相應(yīng)一個(gè)。
8.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的清潔器頭，其中，吸入開(kāi)口被定位在底板中，該底板能 相對(duì)于殼體運(yùn)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的清潔器頭，包括引導(dǎo)器件以引導(dǎo)底板相對(duì)于殼體的運(yùn)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求9所述的清潔器頭，其中，引導(dǎo)器件被設(shè)置為阻止底板和殼體之間的沿 清潔器頭在地面上的運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
11.如權(quán)利要求9所述的清潔器頭，其中，引導(dǎo)器件包括用于限制底板離開(kāi)殼體的運(yùn)動(dòng) 程度的部件。
12.如權(quán)利要求9所述的清潔器頭，其中，引導(dǎo)器件包括用于限制底板朝向殼體的運(yùn)動(dòng) 范圍的部件。
13.一種清潔器具，包括如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的清潔器頭。
全文摘要
一種用于清潔器具的清潔器頭，包括殼體(12)、帶臟物的空氣進(jìn)入清潔器頭所通過(guò)的吸入開(kāi)口(16)、和連接到殼體(12)的多個(gè)地面接合支撐構(gòu)件(140，143)。每個(gè)支承構(gòu)件包括彎曲的下表面(146)和位于支承構(gòu)件的下表面的凹進(jìn)部分內(nèi)的滾動(dòng)元件(148)。滾動(dòng)元件的外表面與支承構(gòu)件的下表面所描述的軌跡(149)或虛擬表面基本一致。
文檔編號(hào)A47L9/02GK101862158SQ201010163189
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者安德魯·J·鮑爾, 斯科特·A·馬圭爾 申請(qǐng)人:戴森技術(shù)有限公司