專利名稱：清潔器頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于表面處理器具的攪動裝置，且涉及表面處理器具的清潔器頭。在 其優(yōu)選實施例中，本發(fā)明涉及用于真空清潔器具的清潔器頭。
背景技術(shù)：
真空吸塵器通常包括容納灰塵和臟物分離裝置的主體、連接到主體且具有吸入開 口的清潔器頭，和用于通過吸入開口抽吸帶臟物空氣的馬達驅(qū)動風(fēng)扇單元。帶臟物空氣被 傳送到分離裝置，以使得臟物和灰塵在空氣被排到大氣前從空氣中分離。吸入開口被向下指向，以面對要清潔的地面表面。分離裝置可采取過濾器、過濾袋 或已知的旋風(fēng)裝置的形式。本發(fā)明不關(guān)注分離裝置的性質(zhì)且由此可用于使用任意上述裝置 或其它合適的分離裝置的真空吸塵器。被驅(qū)動的攪動器，通常是刷棒的形式，被支撐在清潔器頭中，以從吸入開口突出較 小的程度。刷棒主要在真空吸塵器被用于清潔地毯表面時被啟動。刷棒包括帶鬃毛的細長 圓柱芯，鬃毛從該芯徑向地向外延伸。刷棒可被空氣渦輪驅(qū)動或通過由來自清潔器主體的 電源供電的電馬達驅(qū)動。刷棒可由馬達經(jīng)由驅(qū)動帶驅(qū)動，或可直接由馬達驅(qū)動，以在吸入開 口內(nèi)旋轉(zhuǎn)。刷棒的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致鬃毛沿要清潔的地毯的表面掃掠，以松動臟物和灰塵，且拾取碎 屑。空氣的抽吸導(dǎo)致空氣在底板下且在刷棒周圍流動，以有助于把臟物和灰塵從地毯的表 面升起，然后將它們從吸入開口通過清潔器頭朝向分離裝置傳送。刷棒的鬃毛通常由尼龍形成。雖然尼龍鬃毛的使用提供了在鋪地毯的地面表面上 的可接受的清潔性能，但是我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)孛婀ぞ弑挥迷谝恍┯驳孛姹砻?例如層壓板、木 或乙烯表面)上時尼龍鬃毛的使用產(chǎn)生靜電，其吸引細微的灰塵和粉末(例如爽身粉末) 于這種地面表面上。這可影響清潔器頭在這種地面表面上的清潔性能，因為尼龍鬃毛的掃 掠動作不足以克服把細微灰塵吸附到地面表面的力。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面，本發(fā)明提供一種用于表面處理器具的攪動裝置，包括可旋轉(zhuǎn)本體，該 本體具有包括導(dǎo)電絨毛的外表面。為可旋轉(zhuǎn)本體設(shè)置導(dǎo)電外表面，這可使得要清潔的地面表面上的靜電在本體和地 面表面接觸時被放電。這使得在其他情況下被吸附到地面表面的細微灰塵和粉末被該本體 從地面表面驅(qū)走。如果外表面包括絨毛，該絨毛優(yōu)選地類似于地毯、墊子或布的凸起或帶絨 毛的表面，這可抑制地面表面與旋轉(zhuǎn)的本體接觸時刮擦或刻劃地面表面。絨毛的表面電阻系數(shù)優(yōu)選地從1χ10_5至IxlO12 Ω /sq(歐姆/平方)。這里所述的 表面電阻系數(shù)的數(shù)值是使用測試方法ASTM D257測量。具有該范圍表面電阻系數(shù)的材料的 選擇可確保地面表面上的任意靜電都被攪動裝置有效地放電。絨毛優(yōu)選地覆蓋本體的外表面的至少一半，更優(yōu)選地覆蓋外表面的至少80%，且 甚至更優(yōu)選地基本上覆蓋本體的外表面，以使得包括該裝置的清潔器頭在地面表面上被操縱時不在地面表面上形成灰塵或臟物的圖案。因此，在本發(fā)明的第二方面，提供一種用于 表面處理器具的攪動裝置，包括可旋轉(zhuǎn)本體，該本體具有一外表面，該外表基本上被具有從 1χ10_5至IxlO12 Ω/Sq表面電阻系數(shù)的細絲覆蓋。裝置優(yōu)選地包括由金屬、碳纖維、碳復(fù)合材料、導(dǎo)電丙烯酸(例如Thunderon ) 或其它復(fù)合材料中的一種或多種形成的細絲。例如，包括碳顆粒和碳纖維的材料通常具有 從IxlO3至IxlO6 Ω/sq的表面電阻系數(shù)，而金屬材料通常具有相當(dāng)?shù)偷谋砻骐娮柘禂?shù)，通常 低于ΙΩ/sq。其它靜電耗散材料通常具有從IxlO5至IxlO12 Ω/sq的表面電阻系數(shù)。細絲優(yōu)選地被織到繞本體定位的柔性載體構(gòu)件。例如，載體構(gòu)件可以是繞本體纏 繞的條帶的形式，優(yōu)選地使得載體構(gòu)件的匝之間基本上沒有間隙。載體構(gòu)件優(yōu)選地使用粘 接劑附連到本體。細絲的長度優(yōu)選地在從4至IOmm范圍內(nèi)。優(yōu)選地，細絲具有在從5至20 μ m范圍 內(nèi)的直徑?？尚D(zhuǎn)本體可包括其它表面攪動器件。該其它表面攪動器件可被構(gòu)造為從鋪地毯 地面表面攪動灰塵和臟物，且由此優(yōu)選地與導(dǎo)電絨毛或細絲相比相對地更剛硬。例如，該其 它表面攪動器件的鬃毛或細絲可具有比導(dǎo)電絨毛的鬃毛或細絲更大的直徑。該其它表面攪動器件可由電絕緣塑料材料形成，例如尼龍，由此可具有不同于導(dǎo) 電絨毛或細絲的表面電阻系數(shù)。該其它表面攪動器件的表面電阻系數(shù)優(yōu)選地在從IxlO12至 lxl016Q/Sq范圍內(nèi)。替換地，該其它表面攪動器件可由與導(dǎo)電絨毛或細絲類似的材料形成。該其它表面攪動器件可散布在導(dǎo)電絨毛的細絲中。該其它表面攪動器件優(yōu)選地設(shè) 置為沿本體的多排，這些排優(yōu)選地是不連續(xù)的。例如，如果該其它表面攪動器件包括多個鬃 毛，這些鬃毛優(yōu)選地設(shè)置為連接到本體且沿本體間隔的一排或多排鬃毛簇或鬃毛叢。攪動裝置優(yōu)選地是可旋轉(zhuǎn)刷棒的形式。在第三方面，本發(fā)明提供一種用于清潔器具的清潔器頭，該清潔器頭包括殼體和 如上所述的裝置。如果攪動裝置是可旋轉(zhuǎn)刷棒的形式，清潔器頭可包括兩個這種刷棒。這 些刷棒優(yōu)選地沿相反方向旋轉(zhuǎn)。在第四方面，本發(fā)明提供一種表面處理器具，包括如上所述的清潔器頭或攪動裝置。術(shù)語“表面處理器具”具有寬泛的意思，且包括寬范圍的機器，該機器具有主體和 頭以某種方式在表面上工作以清潔或處理該表面。其尤其包括簡單地攪動表面的機器，例 如地毯清掃機；僅施加吸力至表面以從表面吸走材料的機器，例如真空吸塵器(干式、濕式 和干/濕式)；和施加材料至表面的機器，例如拋光/打蠟機器、壓力清洗機和泡沫清洗機。本發(fā)明的第一方面相關(guān)的上述特征同等適用于本發(fā)明的第二至第四方面中的任 一方面，且反之亦然。


本發(fā)明的實施例現(xiàn)在將通過僅示例的方式并參考附圖進行表面，附圖中圖1是地面工具的從上方觀察的前透視圖；圖2是圖1的地面工具的從下方觀察的前透視圖；圖3是圖1的地面工具的底部視圖4是圖1的地面工具的刷棒的分解視圖；圖5是圖4的刷棒的透視圖；圖6是圖4的刷棒的頂部視圖；圖7是當(dāng)?shù)孛婀ぞ呶挥阡伒靥旱牡孛姹砻嫔蠒r沿圖3中所示的線A-A截取的截圖8是當(dāng)?shù)孛婀ぞ呶挥谟驳孛姹砻嫔蠒r沿圖3中所示的線A-A截取的截面；圖9是圖4的刷棒的修改版本的透視圖；和圖10是用于圖1的地面工具的替換刷棒的透視圖。
具體實施例方式首先參考圖1至3，地面工具10包括可旋轉(zhuǎn)地附連到連接器14的清潔器頭12。連 接器14的自由端附連到清潔器具(未示出)的棒，軟管或其它這種管。清潔器頭12包括 殼體16和下板或底板18，底板包括吸入開口 20，帶臟物的空氣通過該吸入開口流進清潔器 頭12。殼體16限定吸入通道，該通道從吸入開口 20延伸到位于殼體16的后部處的出口 管22。殼體16優(yōu)選地包括前保險桿23。底板18包括多個支撐構(gòu)件24，這些構(gòu)件為安裝 在底板18的凹入部分中的滾動元件的形式，用于把清潔器頭12支撐在地面表面上。參考 圖7和8，支撐構(gòu)件24優(yōu)選地設(shè)置為，當(dāng)清潔器頭12位于硬地面表面66上時將底板18支 撐在該地面表面上方，且當(dāng)清潔器頭12位于鋪地毯地面表面64上時沒入地毯的絨毛中以 使得底板18的底面與地毯的纖維接合。底板18優(yōu)選地可相對于殼體16樞轉(zhuǎn)，以允許底板 18在清潔過程中順滑地騎在鋪地毯地面表面64上。連接器14包括由一對輪28、30支撐的導(dǎo)管26。導(dǎo)管26包括連接到出口管22的 前部32、樞轉(zhuǎn)地連接到前部32且連接到清潔器具的棒、軟管或其它這種管的后部34，該清 潔器具包括臟物和灰塵分離裝置和用于把帶臟物的空氣從地面表面抽吸穿過吸入開口 20 的馬達驅(qū)動的風(fēng)扇單元。柔性軟管36在導(dǎo)管26的前部32和后部34之間延伸且保持在前 部32和后部34中。清潔器頭12包括用于攪動位于地面表面上的臟物和灰塵的攪動裝置。在該例子 中，攪動裝置包括可旋轉(zhuǎn)刷棒40，其安裝在殼體16的刷棒腔42中。刷棒腔42部分地由殼 體16的大致半圓柱形部分43限定，該部分優(yōu)選地由透明材料形成。刷棒40由位于殼體16 的馬達殼體44中的馬達(未示出)驅(qū)動。馬達電連接到位于導(dǎo)管26的后部34中的端子， 用于與位于清潔器具的管道中的輪廓相符的端子連接，以使得電能被供應(yīng)到馬達。刷棒40通過驅(qū)動機構(gòu)連接到馬達，該驅(qū)動機構(gòu)至少部分位于驅(qū)動機構(gòu)殼體46中 以使得驅(qū)動機構(gòu)與穿過吸入通道的空氣隔離。刷棒40的一端連接到驅(qū)動機構(gòu)以使得刷棒 40被馬達驅(qū)動，而刷棒40的另一端由安裝在刷棒腔42的側(cè)壁上的端帽48可旋轉(zhuǎn)地支撐。刷棒40在圖4至6中更詳細地示出。刷棒40包括細長本體50，該本體承載兩個 不同類型的攪動器件，以在刷棒40被馬達旋轉(zhuǎn)時從地面表面攪動灰塵和臟物。當(dāng)刷棒40 被馬達驅(qū)動時，不同類型的攪動器件的每個都從底板18的吸入開口 20突出。主軸51被安 裝在本體50的一端上，主軸51又連接到端帽48。安裝在刷棒40的本體50上的第一攪動器件包括相對較短的優(yōu)選地相對較硬的鬃 毛52。這些鬃毛52優(yōu)選地由尼龍形成。在該實施例中，相對較短的鬃毛52設(shè)置為沿本體50延伸的兩個按角度間隔的螺旋排。在每排中，相對較短的鬃毛52被設(shè)置為沿該排規(guī)律地 間隔的一組束或叢53。每叢53優(yōu)選地包括約100至150根鬃毛，每叢53具有從2至4mm 范圍內(nèi)的直徑。每個鬃毛52的直徑優(yōu)選地在從100至200 μ m范圍內(nèi)。該相對較短的鬃毛 52的長度被選擇為使得，當(dāng)?shù)孛婀ぞ?0被組裝時，這些鬃毛52的末端在刷棒40旋轉(zhuǎn)過程 中不突出到支撐構(gòu)件24的最下端之間延伸的平面之下。安裝在刷棒40的本體50上的第二攪動器件包括相對較長的優(yōu)選地相對較軟的 鬃毛54。如圖7所示，該相對較長的鬃毛54從本體50徑向地向外突出超過相對較短的鬃 毛52。在本體50的旋轉(zhuǎn)過程中，相對較短的鬃毛52掃掠過直徑Dl的圓柱體積，而相對較 長的鬃毛54掃掠過直徑D2的圓柱體積，D2大于Dl。Dl和D2之間的差別優(yōu)選地在從1至 IOmm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在從2至6mm的范圍內(nèi)。與相對較短的鬃毛52相比，相對較長的 鬃毛54的長度被選擇為，在刷棒40的旋轉(zhuǎn)過程中，相對較長的鬃毛54突出超過在支撐構(gòu) 件24的最下端之間延伸的平面。相對較長的鬃毛54由具有比形成相對較短的鬃毛52的材料的表面電阻系數(shù)低 的表面電阻系數(shù)的材料形成。相對較長的鬃毛54的表面電阻系數(shù)優(yōu)選地在從1χ10_5至 IxlO12 Ω /sq的范圍內(nèi)。相對照，相對較短的鬃毛52的表面電阻系數(shù)優(yōu)選地高于IxlO12 Ω / sq。相對較長的鬃毛54可由導(dǎo)電材料形成。鬃毛可由金屬材料、石墨材料、導(dǎo)電丙烯酸材 料或其它復(fù)合材料形成，但是在該例子中，相對較長的鬃毛54包括碳纖維鬃毛。每個鬃毛 54的直徑優(yōu)選地在從5至20 μ m范圍內(nèi)。本體50包括多個按角度間隔、連續(xù)成排的相對較長鬃毛54，其優(yōu)選地還沿本體50 螺旋地延伸。在該實施例中，本體50包括四個連續(xù)成排的相對較長的鬃毛54，每排都與由 相對較短的鬃毛52形成的一排叢53按角度地間隔。每排相對較長的鬃毛54優(yōu)選地每mm 長度包括在20至100個范圍內(nèi)的鬃毛，且具有在從0. 25至2mm范圍內(nèi)的厚度。特別參考圖4，在該實施例中，相鄰排的相對較長的鬃毛54由單個鬃毛條帶56形 成。每個條帶56優(yōu)選地通過把細長的大致矩形的柔性載體構(gòu)件附連到一排鬃毛以使得每 排鬃毛54從載體構(gòu)件的相應(yīng)長側(cè)邊緣向外突出而形成。載體構(gòu)件可通過縫合或通過使用 粘接劑而附連到該排鬃毛。每個條帶56則定位于形成在本體50中的相應(yīng)螺旋溝槽58中， 以使得鬃毛的端部從本體50向外突出。條帶56通過螺旋連接件60連接到本體50，利用擰 入形成在連接件60中的孔中的螺釘62，該螺旋連接件安裝在條帶56上且連接到本體50。 螺釘62可被擠壓通過載體構(gòu)件，或通過形成在載體構(gòu)件中的孔插入。粘接帶可應(yīng)用于每個 載體構(gòu)件的至少一側(cè)，以允許條帶56排列在溝槽58中，以使得鬃毛的端部從本體50突出 一沿本體50長度的規(guī)則量。參考圖7，當(dāng)清潔器頭12位于鋪地毯地面表面64上時，支撐構(gòu)件24沒入地毯的絨 毛中，以使得底板18的底部表面接合地毯的纖維。由于在刷棒40旋轉(zhuǎn)時相對較短的鬃毛 52和相對較長的鬃毛54 二者從吸入開口 20突出，這兩種不同類型的鬃毛能從地面表面攪 動臟物和灰塵。當(dāng)氣流通過清潔器頭12的吸入通道產(chǎn)生時，該臟物和灰塵被夾帶在氣流中 且被傳送通過地面工具12至清潔器具。當(dāng)清潔器頭12從鋪地毯地面表面64移動到硬地面表面66上時，如圖8所示，底 板18與硬地面表面66隔開。由于相對較短的鬃毛52的末端不突出到在支撐構(gòu)件24的最 低端之間延伸的平面之下，這些鬃毛不與硬地面表面66接觸，由此防止這些鬃毛刮擦或刻劃該硬地面表面66。但是，由于相對較長的鬃毛54突出超過該平面，這些鬃毛隨著刷棒40 的旋轉(zhuǎn)接合且掃掠過硬地面表面66。由于相對較長的鬃毛54的相對較低的表面電阻系數(shù)， 硬地面表面66上的任何靜電都在與相對較長的鬃毛54接觸時被放電，由此使得吸附到硬 地面表面66上的細微灰塵和粉末通過這些鬃毛而被從地面表面驅(qū)走并夾帶在氣流中。本發(fā)明不限于上面給出的詳細說明。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說變化是顯而易見 的。例如，在上述實施例中，清潔器頭12包括刷棒40，其由馬達驅(qū)動。但是，清潔器頭 12可包括替換器件，用于攪動或以其它方式作用于要清潔的表面。作為示例，刷棒40可由 空氣渦輪而非馬達驅(qū)動。相對較短的鬃毛52可由與相對較長的鬃毛類似的材料形成，以使得鋪地毯地面 表面上的任何靜電放電，且由此也可具有從1χ10_5至IxlO12 Ω/Sq范圍內(nèi)的表面電阻系數(shù)。每個條帶56可被修改以使得鬃毛僅從載體構(gòu)件的相對較長的側(cè)邊緣中的一個突 出。因此，每個條帶56可以是刷子的形式，鬃毛僅從刷子的一側(cè)向外延伸。刷棒40’的修 改版本，其中每條帶56已經(jīng)如上修改，示出在圖9中。條帶56的該修改導(dǎo)致鬃毛54僅從 每個連接構(gòu)件60的一側(cè)向外突出。因此，該刷棒40’包括僅兩個連續(xù)成排的相對較長的鬃 毛54，其中叢53的排和這些排的相對較長的鬃毛54被交替地繞刷棒40’的本體50設(shè)置。 如同刷棒40，相對較長的鬃毛54從本體50徑向向外突出超過相對較短的鬃毛52。不同類型的鬃毛52、54不是一定要間隔開。刷棒40可包括多排、多團或多叢鬃毛， 其中每叢、每團或每叢包括兩種類型的鬃毛。例如，相對較短的鬃毛52可散布在每排相對 較長的鬃毛54中。替換地，相對較長的鬃毛54可散布在相對較短的鬃毛52的每叢53中。攪動器件可采取不是鬃毛的形式，例如安裝在本體50上的柔性或剛性材料條，或 縫合到連接到本體50的背襯材料中的細絲。在地面工具10不用于地毯表面上時，相對較短的鬃毛52可被省略，使得刷棒40 包括僅包括導(dǎo)電攪動構(gòu)件。因此，刷棒40可單獨包括連續(xù)成排的表面攪動構(gòu)件，其由在圖 2到圖8中的相對較長的鬃毛54限定。替換地，刷棒40可包括不同配置的表面攪動構(gòu)件， 以使得地面表面上的靜電放電。例如，參考圖10，用于地面工具10中的替換刷棒80包括可旋轉(zhuǎn)本體82，其具有外 表面，該外表面包括導(dǎo)電絨毛84。在該例子中，絨毛84類似于地毯、墊子或布的凸起或蓬 松表面，且包括織在附連(例如利用粘接劑)到本體82的纖維載體構(gòu)件86上的細絲。絨 毛84的細絲的長度優(yōu)選地在從4至15mm范圍內(nèi)，且細絲具有優(yōu)選地從5至20 μ m范圍內(nèi) 的直徑。這些細絲優(yōu)選地由碳纖維形成，但是替換地它們可由金屬材料、導(dǎo)電丙烯酸材料 或其它復(fù)合材料形成。因此，絨毛84的細絲的表面電阻系數(shù)優(yōu)選地從1χ10_5至IxlO12 Ω / sq。纖維載體構(gòu)件86可以是纏繞在本體82上的條帶的形式，以使得絨毛84基本上連續(xù)、 基本上覆蓋本體82的外表面。替換地，載體構(gòu)件86可以是圓周套筒的形式，本體82被插 入該套筒。如果希望的話，相對較硬的鬃毛的叢可散布在絨毛84中。替換地，絨毛條帶84可 纏繞在預(yù)先附連到本體82的一個或多個螺旋排的相對較硬的鬃毛周圍。這些鬃毛可類似 于刷棒40的相對較短的鬃毛52，且因此可被設(shè)置為不徑向向外突出超過絨毛84的細絲。
權(quán)利要求
一種用于表面處理器具的攪動裝置，包括可旋轉(zhuǎn)本體，該本體具有一外表面，該外表基本上被具有在從1x10 5至1x1012Ω/sq范圍內(nèi)的表面電阻系數(shù)的細絲覆蓋。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述細絲由金屬材料、碳纖維材料、導(dǎo)電丙烯酸材 料和復(fù)合材料中的一種形成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，所述細絲被織到繞所述本體定位的柔性載體構(gòu) 件上。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述載體構(gòu)件繞所述本體纏繞。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述載體構(gòu)件被粘附到本體。
6.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，本體基本上是圓柱形。
7.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，所述細絲具有在從5至20y m范圍內(nèi)的直徑。
8.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其為可旋轉(zhuǎn)刷棒的形式。
9.一種用于清潔器具的清潔器頭，包括如前述任一項權(quán)利要求所述的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于表面處理器具的攪動裝置，且涉及表面處理器具的清潔器頭。一種用于表面處理器具的攪動裝置(80)，包括可旋轉(zhuǎn)本體(82)，該本體具有一外表面，該外表基本上被具有從1×105至1×1012Ω/sq表面電阻系數(shù)的導(dǎo)電絨毛(84)覆蓋。
文檔編號A46D1/00GK101919669SQ20101020107
公開日2010年12月22日 申請日期2010年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者托馬斯·J·D·福洛斯, 斯蒂芬·B·科特尼 申請人:戴森技術(shù)有限公司