用於吸塵器的頭部的製作方法
2023-09-16 18:47:50
專利名稱：用於吸塵器的頭部的製作方法
發明內容
本發明涉及一種用於吸塵器的清潔頭部，並且特別涉及一種包括諸如刷棒的可被旋轉驅動的工具元件的頭部。該頭部可以是適於連接到「滾筒」型吸塵器的杆上的類型，或者是整合在「直立」型吸塵器中的類型。
家用吸塵器，更通常地被稱作真空吸塵器，通常為兩種類型頭部通常可旋轉地連接到吸塵器主體上的「直立」吸塵器，和通過軟管和/或杆將諸如頭部的工具連接到吸塵器主體上的「滾筒」吸塵器。在前一種類型的吸塵器中，頭部通常包括諸如刷子和/或拍打棒的從動工具。在後一種類型的吸塵器中，所有的工具最初被一體製成為固定刷，但是近年來已經開發出了整合有可被旋轉驅動的刷子的各種頭部設計。
驅動這種刷子的裝置各不相同。通常在直立吸塵器中，刷棒由電動機提供動力的皮帶所驅動，電動機是用以提供吸力的主電動機或者特別用於該目的的輔助電動機。在滾筒吸塵器中，一些滾筒吸塵器使用主真空吸塵器(main vacuum cleaner)的吸力和頭部中的氣流從動渦輪驅動刷子，而其他的滾筒吸塵器包括由設置在軟管/杆裝置下方的電源提供電力的位於頭部中的電動機。可以通過皮帶或者直接對頭部中的刷子進行驅動。
與從動刷子相關的一個特殊問題是該刷子經常與被吸起的諸如一截線或帶、或乃至人或動物的毛髮之類的長形物體纏繞在一起。由於刷子周圍的受限氣流以及諸如皮帶的活動部件周圍的線、帶或長發的纏繞導致了吸塵器性能明顯降低，其可以使刷子被卡住。
根據本發明的第一方面，其提供了一種用於吸塵器的清潔頭部，該頭部包括
主體；通過支撐裝置連接到主體上的可旋轉工具；驅動裝置；和提供驅動裝置和工具之間的驅動連接的傳動裝置；其特徵在於該支撐裝置容納該傳動裝置，並且在使用中，使工具相對於該主體上下移動。
支撐裝置可以被樞轉地連接到主體上，由於工具與樞轉連接隔開，從而相對於主體可弧形移動。
這樣，當工具接觸地面時，其可以相對於主體移動，從而減少了工具與地面的接觸面處的摩擦。例如，在地毯表面上，工具可以根據地毯絨毛的深度進行移動。當驅動裝置為渦輪時，上述方式特別有利。通過渦輪傳遞給工具的扭矩明顯小於通過電動機傳遞的扭矩，在工具和地毯表面之間的接觸面處過大的摩擦力會使工具停止轉動，這是所不希望的。
通過將傳動裝置容納在支撐裝置內，減少了長形物體在頭部的活動部件中纏結的可能性。這樣，工具很少會被卡住和無法操作。
支撐裝置包括兩個沿工具彼此隔開的支撐元件，從而為工具提供了更多的支撐。
各支撐元件在其一端被樞轉地連接到主體上，並且在其相對端被樞轉地連接到工具上。
傳動裝置可以被設置在一個或兩個支撐元件中。在傳動裝置只被設置在一個支撐元件中的情況下，另一個支撐元件可以沒有任何起作用的傳動部件。支撐元件可以是相同的部件，從而降低了生產成本。
傳動裝置可以包括撓性驅動元件，第一皮帶輪由驅動裝置所驅動並且第二皮帶輪連接到工具上，撓性驅動元件圍繞第一和第二皮帶輪被拖動(entrained)並與它們相嚙合。這樣，當驅動裝置驅動第一皮帶輪時，撓性驅動元件圍繞第一皮帶輪向前運動，該第一皮帶輪依次對第二皮帶輪進行驅動。
可選地，傳動裝置可以包括由驅動裝置驅動的第一齒輪和連接到工具上的第二齒輪，第一和第二齒輪彼此嚙合(可能具有一個或多個中間齒輪)，從而使得驅動可以從第一齒輪向第二齒輪傳遞。
第一和第二皮帶輪以及第一和第二齒輪可以通過各自的軸承裝置被分別支撐在支撐裝置內部。
驅動裝置可以被定位在與主體相連的支撐元件的端部之間。
驅動裝置可以是電動機或者渦輪。當頭部被連接到或安裝在吸塵器上時，渦輪可以由朝吸塵器內部流動的氣流所驅動。
渦輪或電動機的旋轉軸和連接到主體上的兩個支撐元件所圍繞的軸可以是共軸的。
根據本發明的第二個方面，其提供了一種用於吸塵器的清潔頭部，該頭部包括主體；通過支撐裝置連接到主體上的可旋轉工具；驅動裝置；和提供驅動裝置和工具之間的驅動連接的傳動裝置；其特徵在於該支撐裝置包括兩個與工具的相對端相間隔並且沿工具彼此隔開的支撐元件。
通過在工具的相對端部之間支撐工具，而不是在其相對兩端支撐工具，工具的端部可以被定位在非常靠近頭部的相應側壁的位置上。這意味著工具的端部可以提供有用的清潔，從而除了側壁的厚度外，可以在頭部的基本整個寬度上進行清潔。因此，所說的「邊緣清潔」被最大化。
工具可以包括三個部件中心部件和兩個外側部件，中心部件位於支撐元件之間並且外側部件位於支撐元件相對的外側上。
中心部件和兩個外側部件可以被支撐在軸上，該軸由設置在至少一個支撐元件中的軸承裝置支撐。各部件均可以具有孔以容納該軸。
該軸的表面和各孔的相應表面可以具有如平坦段的非圓形部分。這樣，當這些部件被支撐在軸上時，它們不能相對於軸進行旋轉。
中心部件和兩個外側部件可釋放地連接到軸上，從而方便這些部件的清潔，維護或修理。
每個外側部件與各自的支撐元件鄰接的端部可以具有凸緣，並且支撐元件的對應部分可以具有凹槽以容納凸緣，該凸緣可以在凹槽內部轉動。
中心部件的各端部也可以設置有凸緣，並且各支撐件的對應部分也可以設置有凹槽以容納凸緣，各凸緣可以在相應的凹槽內轉動。
這樣，線、帶，長發或類似物很少會被卷繞在軸的周圍。在任何物質可以進入到凸緣外邊緣和凹槽內邊緣之間的任何縫隙中之前，圍繞各部件必然存在物質的大量堆積。
工具不使用任何其他工具或器具就可以被容易地拆卸的性能意味著，除了便於從工具上清除各種纏結物的優點外，如果需要的話，特定類型的工具可以被可選類型的工具所取代以完成不同的功能。例如，被設計用於地毯表面上的刷棒可以被設計用於硬面上使用的不同類型的刷棒所取代，或者被如打磨或拋光工具所取代。
這樣，可以提供適於執行不同功能的多種工具，任何一種工具都可以按照要求被安裝在頭部中。
該頭部可以包括可打開的蓋子，當蓋子打開時，基本使工具的全部都露了出來。
該蓋子可以從主體上被完全地拆下。
這樣，對工具進行清潔，維護或修理更為容易。事實上，工具可以從上面，下面或前面裝入，並且基本上從後面裝入。
蓋子的一部分為透明或半透明的，這樣就允許使用者觀察頭部的工作部件和由諸如線，帶或長發的外來雜物造成的任何堵塞位置。
假設驅動裝置為渦輪，主體可以包括圍繞渦輪的渦輪腔室。渦輪腔室可以具有可連接到抽吸源的第一開口和臨近工具的第二開口，這樣，在使用中，抽吸源使氣流穿過第二開口、渦輪腔室和第一開口，朝抽吸源的方向流動。
渦輪腔室的下部可以由主體內的結構提供並且渦輪腔室的上部可以由可拆卸部件提供。
渦輪腔室的可拆卸部件可以具有第三開口，第三開口當可打開的蓋子連接到主體上時被關閉。蓋子靠近第三開口的部分可以設置有密封裝置以密封第三開口。
可打開的蓋子的透明或半透明的部分可以設置在渦輪腔室的第三開口的上方，從而允許使用者觀察是否有任何異物進入到渦輪腔室內。
蓋子在連接到主體上時可以蓋住工具和頭部的工作部件，頭部的底面僅僅設置有長開口以允許工具從中伸出並且與地面相接合。
殼體或可可拆卸蓋可以設置有放氣孔。這樣，如果長開口被堵塞時，抽吸源仍可以通過渦輪腔室對氣流路徑起作用。
現在將參考附圖對本發明的實施例進行描述，僅僅是為了舉例，其中圖1是根據本發明頭部的示意性分解立體視圖；圖2是圖1所示的頭部的一些裝配好的部件的示意性立體視圖；圖3是圖1中所示的頭部的一些裝配好的部件的又一示意性立體視圖；圖4是根據本發明的工具和支撐裝置的示意性分解立體視圖；和圖5是圖4中所示的支撐裝置的一部分的橫截面平面圖。
具體實施例方式
首先參考圖1至3，其顯示了根據本發明的頭部的示意性立體視圖。該頭部為可連接到「滾筒」吸塵器上的類型，儘管它可以容易地成為「直立」吸塵器的整體的一部分。該頭部具有主體10，通過以一對支撐元件15，16的形式構成的支撐裝置連接到主體10上的可旋轉的工具12，以渦輪14的形式構成的驅動裝置和容納於支撐元件15內部用於從渦輪14向工具12提供驅動的傳動裝置43(圖4和5中所示)。
頭部的主體10從上面觀察時大致呈T形並且具有第一部件11和連接到第一部件11上的橫向元件13。第一部件11支撐渦輪14和各支撐元件15，16的一端，並且具有一對凹槽22，23以分別容納支撐元件15，16。
第一部件11還設置有適於容納渦輪14的渦輪腔室的下部25。下部25在其遠離橫向元件13的一端具有可連接到抽吸源(未顯示)的第一開口26，和基本與第一開口26相對並緊鄰橫向元件13的第二開口27。
橫向元件13容納工具12並具有遠離橫向元件13延伸並與其基本垂直的側壁13a，b。
渦輪腔室的上部(其下部標號為25)由可拆卸部件29提供，可拆卸部件29可連接到主體10的第一部件11上以封閉渦輪腔室25。
接頭24具有空心套管24a，其從位於開口26中的橫向設置的部分圓柱形部件24b伸出，並且被位於部件11，29內部後側內的互補的部分圓柱形表面限制成圍繞橫軸進行受限樞轉運動。接頭24提供頭部和吸塵器的杆或軟管的連接(未顯示)。主體10還帶有輪子28以使得頭部在地面上容易移動。
頭部還具有被製成與主體10的第一部件11和橫向元件13共同接合的可拆卸蓋18以便容納頭部的工作部件。
這樣在使用中，抽吸源使氣流穿過第二開口27、渦輪腔室25和第一開口26朝向抽吸源流動。
被定位在可拆卸部件29的上方的可拆卸蓋18的部件19、或者可能整個蓋18為透明或半透明的，從而允許使用者看到同樣可以是透明的部件29，這樣能夠觀察出是否任何其它外來體都進入到渦輪腔室25內部。
現在參考圖4，其顯示了工具12，支撐元件15，16以及渦輪14的分解立體視圖。
渦輪14包括兩個支撐在軸33上以圍繞該軸轉動的渦輪部件14a，b。軸33穿過渦輪部件14a，b的中心孔延伸並且具有足夠的長度以伸出渦輪部件14a，b的外徑向表面。
各支撐元件15，16的一端連接到軸33的相應端上，在相對端連接到軸50上，軸50支撐工具12。除了支撐元件15還包含用於在渦輪14和工具12之間提供驅動的傳動裝置43外，支撐元件16是支撐元件15的鏡像。因此，將只對支撐元件15進行描述。
支撐元件15具有一對支撐部件15a，b，其可通過螺紋緊固件(未顯示)、互補接合(例如，按扣接合)結構、或者任何其他適當的緊固裝置彼此連接。當沿軸33或軸50觀察時，部件15a，b基本上為淚珠狀。部件15b在其為淚珠形狀的較窄端的一端具有孔36以容納軸33的端部。在部件15b的相對端也具有孔37以接收軸50。
部件15a在與孔36相對的位置處具有凹槽38，該凹槽38延伸為成形部(formation)39。該凹槽38被成形以便容納軸承40，軸承40接收軸33的端部。軸承40具有球形外表面以使其自定位以吸收兩個支撐元件15，16之間的任何角度的運動。潤滑墊40a被設置在成形部39內部用於潤滑軸承40。
成形部39大致成圓柱形並且延伸遠離與其基本垂直的部件15a。位於部件15a上的成形部39和部件16a上的相應的成形部被容納和支撐在主體10的第一部件11上的各自的成形部中。這樣就允許支撐元件15，16和工具12相對於主體10轉動。
部件組件12，14-16可以具有與主體10和/或部件29協同配合的一個成形部或多個成形部從而保證組件只能相對於主體以正確的方向進行安裝(即，不會顛倒，顛倒會使得渦輪14的輪葉朝向錯誤的方向)。例如，部件15a，16a可以被分別模製而成為帶有肋部，在工廠裝配期間可以將其中一個肋部去掉從而使部件15a或16a相對於主體10被正確地裝配。然而，在部件15a，16a的其它部件上的剩餘肋部可以防止支撐元件15，16在相反的位置上被裝配。
部件15a具有與孔37相對的孔41以容納軸承42，軸承42接收並支撐軸50。
容納在支撐元件15內部並且在圖5中詳細顯示的為傳動裝置43。傳動裝置43包括支撐在軸33上用於圍繞其轉動的第一帶齒皮帶輪44和支撐在軸50上用於圍繞其轉動的第二帶齒皮帶輪45。第一和第二帶齒皮帶輪44，45通過以帶齒皮帶(46)的形式構成的撓性驅動元件連接在一起，帶齒皮帶圍繞皮帶輪44，45被拖動。
當渦輪14在朝抽吸源方向流動的氣流作用下轉動時，軸33和第一皮帶輪44也轉動。由於皮帶與第一和第二齒輪44，45相嚙合，皮帶輪44的轉動也引起第二帶齒皮帶輪45轉動，其依次導致工具12的轉動。
工具12包括三個基本為圓柱形的部件在支撐部件15a，16b之間設置的中心部件12b、和兩個外側部件12a，12c。外側部件12a與支撐部件15a的外表面鄰接並遠離該外表面延伸，外側部件12c與支撐部件16a的外表面鄰接並遠離該外表面延伸。
部件12a，b，c分別具有孔以接收軸50。孔的橫截面和軸50被成形為可防止它們之間相對轉動，例如，軸50和部件12a，b，c中的孔可以大致為D形。然而，軸50可以與部件12a，b，c的孔為幹涉配合，從而排除了採用非圓橫截面的必要。部件12a，b，c還可以從軸50上被拆下用於保養，維護或修理。
中心部件12b在其兩相對端具有環形凸緣52，53。凸緣52，53分別與支撐部件15b，16b的外表面中的環形槽54，55相接合。
最外面的工具部件12a，12c在其與支撐部件15a，16a的相應外表面鄰接的端部分別具有環形凸緣57，58，環形凸緣57，58被分別容納在支撐部件15a，16a的外表面中的相應的環形凹槽59，60中。
設置凸緣52，53，57，58和它們各自的凹槽54，55，59，60，使得任何線、帶、長發或類似物幾乎不會被卷到軸50上。在任何物質可以進入到凸緣52，53，57，58的圓周邊緣和凹槽54，55，59，60的圓周表面之間的任何縫隙中之前，圍繞部件12a，b，c必然存在外來雜物的大量堆積。
工具12的部件12a，b，c被顯示為在其上具有硬毛或刷。其他的攪拌裝置可以被設置在工具12的部件12a，b，c上以便與諸如地毯表面的表面相接合。
儘管軸33，50優選為金屬的，但是圖1至5中顯示的頭部最好由諸如ABS的塑料材料製造。皮帶優選為由具有帘布加強層的彈性體材料製成。還有，即使如上所述的傳動裝置43以第一和第二皮帶輪44，45和圍繞皮帶輪拖動的皮帶的形式構成，但是諸如嚙合齒輪的其他傳動裝置也可以被使用。
在上述描述，或下列權利要求或附圖中所公開的、以它們的具體形式或按照用於執行所公開功能的裝置，或者用於獲得所公開結果的方法或工藝所表示的部件，視情況而定，可以對這些部件分別地或以任何組合的方式進行使用以便以各種形式實現本發明。
權利要求
1.一種用於吸塵器的清潔頭部，該頭部包括主體；通過支撐裝置連接到該主體上的可轉動的工具；驅動裝置；和提供該驅動裝置和該工具之間的驅動連接的傳動裝置；其特徵在於該支撐裝置包含有該傳動裝置，並且在使用中，使得該工具相對於該主體上下移動。
2.如權利要求1所述的清潔頭部，其特徵在於支撐裝置被樞轉地連接到主體上，工具與樞轉連接隔開從而相對於主體可弧形移動。
3.如權利要求1或2所述的清潔頭部，其特徵在於該支撐裝置包括兩個沿工具彼此隔開的支撐元件。
4.如權利要求3所述的清潔頭部，其特徵在於各支撐元件在一端被樞轉地連接到該主體上，在相對端被樞轉地連接到該工具上。
5.如權利要求3或4所述的清潔頭部，其特徵在於該傳動裝置被設置在其中一個支撐元件中。
6.如權利要求5所述的清潔頭部，其特徵在於該傳動裝置包括撓性驅動元件、由該驅動裝置驅動的第一皮帶輪和連接到該工具上的第二皮帶輪，撓性驅動元件圍繞與其嚙合的該第一和第二皮帶輪被拖動。
7.如權利要求5所述的清潔頭部，其特徵在於該傳動裝置包括由該驅動裝置驅動的第一齒輪和連接到該工具上的第二齒輪，該第一和第二齒輪彼此驅動連接。
8.如權利要求6或7所述的清潔頭部，其特徵在於該皮帶輪或齒輪被各自的軸承裝置支撐在支撐裝置內部。
9.如權利要求3至8中任一項所述的清潔頭部，其特徵在於該驅動裝置位於連接到該主體上的該支撐元件的端部之間。
10.如前述權利要求中任一項所述的清潔頭部，其特徵在於該驅動裝置為電動機。
11.如權利要求1至9中任一項所述的清潔頭部，其特徵在於該驅動裝置為渦輪。
12.如權利要求10或11所述的清潔頭部，其特徵在於該渦輪或電動機的旋轉軸和連接到主體上的兩個支撐元件所圍繞的軸是共軸的。
13.如權利要求3或任何一個其從屬權利要求所述的清潔頭部，其特徵在於該支撐元件將工具支撐在與該工具的相對端隔開的位置上。
14.一種用於吸塵器的清潔頭部，該頭部包括主體；通過支撐裝置連接到該主體上的可旋轉的工具；驅動裝置；和提供該驅動裝置和該工具之間的驅動連接的傳動裝置；其特徵在於該支撐裝置包括兩個與該工具的相對端隔開並且沿工具彼此隔開的支撐元件。
15.如權利要求13或16所述的清潔頭部，其特徵在於該工具包括三個部件中心部件和兩個外側部件，該中心部件位於支撐元件之間並且該外側部件位於支撐元件的相對的外側上。
16.如權利要求15所述的清潔頭部，其特徵在於該中心部件和兩個外側部件被支撐在軸上，該軸由設置在至少一個支撐元件中的軸承裝置支撐。
17.如權利要求16所述的清潔頭部，其特徵在於該中心部件和兩個外側部件可釋放地連接到該軸上。
18.如權利要求15至17中任一項所述的清潔頭部，其特徵在於每個外側部件與各自的支撐元件鄰接的端部具有凸緣，並且該支撐元件的對應部分具有凹槽以容納該凸緣，該凸緣可以在凹槽內部轉動。
19.如權利要求15至18中任一項所述的清潔頭部，其特徵在於該中心部件的各端部具有凸緣，並且各支撐件的對應部分具有凹槽以容納該凸緣，各凸緣可以在相應的凹槽內轉動。
20.如前述權利要求中任一項所述的清潔頭部，其特徵在於該頭部包括可打開的蓋子，當蓋子打開時，基本使工具的全部露出。
21.如權利要求20所述的清潔頭部，其特徵在於該蓋子可從該主體上拆下。
22.如權利要求20或21所述的清潔頭部，其特徵在於該蓋子的一部分為透明或半透明的。
23.如權利要求20至22中任一項所述的清潔頭部，其特徵在於該驅動裝置為渦輪，並且該主體包括圍繞該渦輪的渦輪腔室。
24.如權利要求23所述的清潔頭部，其特徵在於該渦輪腔室具有可連接到抽吸源的第一開口和臨近該工具的第二開口，這樣，在使用中，抽吸源使氣流穿過該第二開口、渦輪腔室和第一開口，朝向抽吸源。
25.如權利要求23或24所述的清潔頭部，其特徵在於該渦輪腔室的下部由該主體內的成形部提供，並且該渦輪腔室的上部由可拆卸部件提供。
26.如權利要求25所述的清潔頭部，其特徵在於該渦輪腔室的可拆卸部件具有第三開口，當可拆卸蓋連接到該主體上時該第三開口被關閉。
27.如權利要求22至26中任一項所述的清潔頭部，其特徵在於該可拆卸蓋的透明或半透明部分位於該渦輪腔室的第三開口的上方。
28.如權利要求20至27中任一項所述的清潔頭部，其特徵在於該可拆卸蓋在連接到該主體上時蓋住該工具和頭部的工作部件，該頭部的底面僅設置有長開口以允許工具通過該開口伸出並且與地面相接合。
29.一種用於吸塵器的清潔頭部，基本上為參考附圖所描述的和附圖中所顯示的那樣。
30.此處和/或附圖中所描述的任何新穎的特徵或新穎的特徵的組合。
全文摘要
一種用於吸塵器的清潔頭部，該頭部包括主體(10)；可旋轉工具(12)通過支撐裝置(15，16)連接到主體上；驅動裝置(14)；和提供驅動裝置和工具之間的驅動連接的傳動裝置(43)；其特徵在於支撐裝置(15，16)容納傳動裝置(43)，並且在使用中，使得工具相對於主體(10)上下移動。
文檔編號A47L11/00GK1806740SQ20061000583
公開日2006年7月26日 申請日期2006年1月10日 優先權日2005年1月12日
發明者本特·I·A·伊瓦爾斯森, 魯本·普勞德 申請人:瓦克瑟有限公司