清潔頭的製作方法
2023-06-13 19:39:36
專利名稱：清潔頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於清潔器具，例如真空吸塵器的清潔頭。
筒式或罐式真空吸塵器的一個例子如圖1所示，通常包括一個主體10，該主體10容納諸如旋風分離器或分離袋的分離裝置11，用於將髒物和灰塵從進入的髒氣流中分離。髒氣流通過與主體10相連的軟管和棒組件15，16進入主體10。當使用者在房間裡移動時，通過軟管15拖曳吸塵器的主體10。軟管和棒組件15，16的遠端連接有清潔工具。真空吸塵器通常可以帶有多種清潔工具，從而使用者可以選擇最合適的工具用於清潔作業。清潔工具的例子有樓梯工具19a和刷子工具19b。但是，對於通常的地板清潔，真空吸塵器通常使用地板工具20。
圖2表示一種戴森公司生產及銷售的公知地板工具。地板工具20包括一個底部地板接觸面30，通常稱為底板，其在使用中沿著地板表面滑動。底板30上具有一個對著地板表面的吸氣孔31，且在使用中向地板表面施加足夠大的吸力，以產生從地板表面上清除灰塵和碎片的氣流。該工具20還包括一個將地板工具連接到棒16(圖1)上的出口41，42，及一個短連接導管45，用於將氣流從底板30輸送到出口41，42。連接導管45具有一對安裝於其上的地板接觸輪35。在使用中，這種布置將使用者推拉棒16的運動轉變成底板30在地板表面上的滑動。
工具20的出口41，42可以相對於工具的剩餘部分在一定位置範圍內移動。這是由於出口41，42和連接導管45之間採用鉸鏈連接。出口的第一部分41可轉動地與連接導管45相連，從而可以圍繞水平軸43旋轉，這使得出口41，42具有通過垂直運動(見圖2中的箭頭A)在一定角度範圍內移動的能力。出口的第二部分42，其包括一個角接頭，可轉動地與第一部分41相連，從而可以圍繞第一部分41的縱軸44旋轉(見圖2中的箭頭B)。在其最低位置中，如圖2所示，出口41，42位於緊挨著地板表面上方，第一部分41的縱軸44大致與地板表面平行。但是，出口41，42可以移動到一個最高位置，在該位置中，第一部分41的縱軸44與地板表面大約成45°角，而第二部分42以一個更大的角度從地板表面上展開。這種運動範圍有助於當使用者沿著地板表面操縱工具20時，使工具20與地板表面保持接觸。其還能允許使用者將工具20調整到一個新的方向。
公知地，可以在真空吸塵器的主體上帶有一個座，在地板工具上帶有一個鉤子，從而使用者可以將棒「收」在一個收存位置中(見圖1中的座18和鉤17)。當棒收起時，其大致垂直以便於使用者握持。通過這種方式，使用者不需要彎腰以從地板上收回棒。在收存真空吸塵器時，使用者也可以選擇用這種方式將棒收起。儘管該特徵很有用，但將真空吸塵器和棒從一個地方拿到另一個地方仍然很麻煩，且在空間有限的區域收存吸塵器仍然不是很容易。在其它情況下，使用者可能簡單地將地板工具和棒放在真空吸塵器主體邊上，這既不整潔又危險。
本發明試圖改善清潔器具清潔頭的收存性。
本發明提供一種用於清潔器具的清潔頭，包括一個具有地板接觸面的殼體，使殼體沿著地板表面移動的裝置，連接至清潔器具的棒上的出口，和用於連接殼體和出口的連接機構，其中連接機構布置成使出口可以在操作位置和收存位置之間移動，其中在操作位置中，出口與清潔頭的地板接觸面平行或成正角，而在收存位置中，出口與清潔頭的地板接觸面成負角。
通過使出口與清潔頭的地板接觸面成負角，可以很方便地在清潔器具的主體旁邊收存清潔頭。這一點在清潔頭與一種清潔器具結合使用時特別有用，在這種清潔器具中，棒位於清潔器具的主體旁邊。在使用中，清潔器具的棒位於清潔器具的主體旁邊，且清潔頭移動到收存位置中。這樣提供了一個整潔、方便和經濟的收存方案。
優選地，出口穩固地保持在收存位置中。這具有以下優點，即在正常使用中，清潔頭不會令人煩惱地「落」入收存位置。穩固地保持清潔頭的方式可以採用手動釋放機構的形式，連接機構布置成只有操作控制裝置才能使出口移動到和/或移出收存位置。這具有可靠和易於製造的優點。
連接機構可以包括殼體和出口之間的傳遞力的連接件和一個用於在殼體和出口之間輸送流體流動的彈性軟管。由於流體流動始終由一個在其各端都可靠密封的軟管輸送，因此這種布置可以在主殼體和出口之間提供良好的密封。傳遞力的連接件可以包括一對臂，每個臂位於彈性軟管的每一側。這使軟管可以在必要時自由彎曲到一個新位置。
可選擇地，清潔頭的連接機構可以包括一個中空導管，該導管用於在出口和殼體之間傳遞力，以及在殼體和出口間輸送流體流動。在這種布置中，導管的各端需要提供可靠的密封。
一種具有良好運動範圍的連接形式為殼體和出口之間的筒狀連接，連接的旋轉軸大致平行於地板接觸面平面。運動的範圍大約為180°。
在下面說明的實施例中，工具的形式為用於真空吸塵器的渦輪驅動工具。但是，易於理解，渦輪不是本發明的實質，同樣地，本發明也可以用於完全被動的工具(即，單純依靠吸氣，沒有對地板平面的攪動，例如圖1和2中顯示的工具20)或具有專門用於驅動刷條的電機的工具。
儘管下面將根據一個真空吸塵器詳細說明本發明，但可以理解本發明也可以用於其它形式的清潔器具。術語「清潔器具」具有較寬的含義，並包括一個較寬的機器範圍，只要該機器具有一個主體和一個用於將流體輸送至地板表面或從地板表面吸取流體的棒。其包括僅向表面施加吸力，以從表面上吸取物質的機器，例如真空吸塵器(乾式、溼式和幹/溼變形)；向表面施加物質的機器，例如拋光/打蠟機、壓力清洗機和洗髮機；以及其它的機器。
下面將參考
本發明的實施例，附圖中圖1表示一種公知的真空吸塵器和地板工具；圖2是沿著圖1中地板工具的放大側剖視圖；圖3-5表示根據本發明的地板工具的第一實施例；圖6表示一個機構，其構成圖3-5中工具的一部分；圖7-9表示根據本發明的地板工具的第二實施例；而圖10表示結合真空吸塵器使用根據本發明的地板工具。
圖3-5表示本發明的一個實施例，其採用工具40的形式，該工具適於安裝到真空吸塵器軟管或棒的端部。圖3和4表示處於不同操作位置中的工具40，而圖5表示處於收存位置的工具40。
工具40具有一個容納工具主要部件的主殼體50。殼體50的每一側可轉動地安裝有一個輪子54，使工具40易於沿著地板表面移動。殼體50通常為鉤形的前部51與底板55一起形成一個腔42，該腔容納可轉動地安裝的刷條52。底板55具有一個吸氣口53，當刷條旋轉時，裝在刷條52上的刷毛52a伸出吸氣口53，從而攪動底板表面，並因此增加從底板表面上釋放的汙物和灰塵量。該動作使清潔頭40的吸塵效果達到最佳，尤其是在鋪有地毯的地板表面上。殼體50還容納了一個驅動刷條52的渦輪(圖中未顯示)。進氣口向渦輪輸送環境空氣，而導管將排出的空氣從渦輪向工具40的出口44輸送。皮帶或齒輪連接(圖中未顯示)連接渦輪輸出軸和刷條52。
工具40的出口44包括標號為60至66的部件。第一接頭61可旋轉地安裝在殼體50後部。第一接頭61圍繞軸66旋轉。第二接頭60通過一對剛性臂62和一個彈性軟管65與第一接頭61相連。臂62，彈性軟管的每一側布置一個臂，在接頭60，61之間提供了機械力傳遞連接，同時彈性軟管65在接頭60，61之間輸送氣流，這樣從吸氣口53到接頭60提供了一個連續氣流通道。每個臂62可旋轉地圍繞軸63與第一接頭61相連，並圍繞軸64與第二接頭60相連。如圖1所示，第二接頭60適於與真空吸塵器的棒或軟管相連。圖中第二接頭60與棒具有一個自鎖式連接，但該連接也可以採用簡單的緊配合連接形式或其它合適的形式。
圖3表示工具40位於其最低正常操作位置，當用工具40清潔物體或諸如床等家具下的地板表面時，使用者可以採用這種位置。可以看到出口44，特別是第二接頭60軸線67的長度大致在要清潔的表面旁邊或在其上方。當地板工具40與真空吸塵器的棒相連時，棒將沿著第二接頭60軸線67放置。相反，圖4表示工具40位於其最高正常操作位置，第二接頭60的縱軸67，從而與地板工具40相連的棒的縱軸，大致垂直於地板表面。允許第二接頭60採用該位置的原因是，在清潔過程中使用者可以「收起」棒，即使用者可以將棒置於其直立位置，且棒可以保持在該位置而不會落下。可以看到在圖4中彈性軟管彎曲到一個新位置。
在圖3和4所示的兩個位置中，出口相對於清潔頭的地板接觸面延伸在一個這裡所說的術語「正角」上。這表示，當地板工具用在一個通常的水平地板表面上時，出口向上延伸離開該表面。
圖5表示工具40處於收存位置。在該位置中，第二接頭60從如圖3中所示的位置順時針旋轉，使得出口44相對於工具40的底板55指向下方。儘管第二接頭60的縱軸67相對於底板55完全有可能處於小於90°或大於90°的角，但圖示中第二接頭60的縱軸67大致垂直於底板55平面。重要的是第二接頭60的縱軸67相對於底板55平面所處的角已經大大減小。但是，在使用過程中，底板平面和出口44之間的夾角通常至少應為180°，以適應要清潔的地板表面，在收存位置中，出口44和底板55之間的夾角應該顯著減小。儘管直到30°的夾角變化都可以接受，但優選地採取大致為90°的夾角。
在圖5所示的位置中，出口相對於清潔頭的地板接觸面延伸在一個這裡所說的術語「負角」上。這表示，當地板工具放置在一個通常的水平地板表面上時，出口向下延伸通過該表面。
上述清潔頭40還可以具有一個安裝在第二接頭60上的釋放機構。圖6詳細表示了該釋放機構。釋放機構具有多個用途它限制第二接頭60相對於臂62旋轉的角度，從而限定出圖3和5所示的位置，且其還形成對工具收存位置的限制。
如上所述，臂62圍繞軸64可轉動地安裝到第二接頭60上。每個臂62靠近第二接頭60的末端接合了一個基本成盤形的部分62a，該部分中形成一個槽62b。槽62b具有第一面62c和第二面62d。兩個突起70，72在平行於軸64的方向從第二接頭60上向外突出。突起72對著臂62的邊緣73形成工具40在收存位置中的限位器。當第二接頭60旋轉到收存位置時，邊緣73緊挨著臂62的最低側71。
鎖止部件74圍繞平行於軸64的軸75可旋轉地裝在接頭60上。鎖止部件74具有第一臂74a和第二臂74b。壓縮彈簧76作用在第一臂74a和突起70之間，從而將鎖止部件順時針旋轉到圖6所示的位置中。在該位置中，第二臂74b突入槽62b中。第二臂74b末端的形狀為，當第二臂74b伸入槽62b時，臂62可以相對於鎖止部件74自由轉過一個預定角度X。在運動範圍的極限處，第一和第二面62c，62d之一將緊挨著第二臂74b的邊緣。圖3和4中所示的位置將作為兩個極限位置。
當清潔頭處於收存位置時，第一臂74a克服彈簧76的偏置力壓向突起70。這導致鎖止部件74圍繞軸75逆時針旋轉。從而第二臂74b的末端移出槽62b，因而使盤狀部分62a移過如圖6所示的位置。從而第二接頭60可以相對於臂62旋轉直到突起72的邊緣73緊挨著臂62的底側71。
可以拆除鎖止部件74使工具40可以在操作位置和收存位置之間自由移動，而無需使用者操作諸如鎖止部件74的釋放機構，但我們發現這會使工具難以使用，因為只要棒指向上方，則工具就會落入收存位置。
圖7-9表示地板工具的一個第二實施例99，其可以安裝到真空吸塵器棒或軟管的端部。
圖7和8表示工具99處於操作位置，而圖9表示工具100處於收存位置。
如前所述，工具99具有一個容納工具主要部件的主殼體81，殼體81的每一側可轉動地安裝有一個輪子82。但是，工具99的出口與上文所述不同。在這種布置中，出口包括第一管83和第二管84。第一管83通過筒狀連接可轉動地連接至殼體81的後部，其在圖8的俯視圖中顯示得最清楚。氣流通過第一管83側部上的一個圓孔進入第一管83。圓孔由環形法蘭87限定。一個形狀相似的環形法蘭88在殼體81後部形成，而一個環形密封89位於兩個法蘭87，88之間。兩個法蘭87，88以及密封89以氣密的方式一個挨著一個地容納在殼體60中。第一管83可以圍繞平行於工具99底板的軸94相對於殼體81旋轉，並在垂直平面內具有一定的運動範圍。第二管84圍繞第一管83的縱軸可旋轉地與第一管83相連。
第一管83可以相對於主殼體81轉過大約180°。它可以在操作位置和類似於如圖9所示的位置之間運動，其中在操作位置中，第一管83指向上方，第二管84的縱軸86大致向上延伸，遠離要清潔的表面；而在類似於如圖9所示的位置中，第一管83指向下方，第一管83的縱軸與工具的底面大致成小於180°的夾角。每個輪82支撐在從殼體81後部向外突出的短軸95上。殼體81後部的形狀使得第一管83能旋轉到圖9中的收存位置，而不會接觸到殼體81。
圖7-9中所示的工具99為一個渦輪工具。第一空氣出口導管90從吸氣口通向第一管83，而第二空氣出口導管91從渦輪96通向第一管83。第一管83的每一端都具有布置成如上所述的圓孔和法蘭。在一個沒有渦輪的簡化工具中，或在來自於吸氣口的氣流用於驅動渦輪的工具中，第一管83的每一側只需一個圓孔和法蘭。在這種情況下，出口管83的一側將只形成第一管83側壁的一部分。
圖10表示一種結合了圖3-6中所示清潔工具40的真空吸塵器形式的清潔器具。該真空吸塵器具有一個支撐真空吸塵器主要部件的主體100。以常用的方式，主體100具有一個底盤110，其支撐分離及收集設備120和馬達驅動的風扇(圖中未顯示)9，該風扇用於產生將混有髒物的空氣抽入分離裝置的吸力。主體100還具有兩個主輪112，底盤110的每一側上具有一個，和一個位於底盤110前部下方的腳輪113，其使主體100可以沿著地板表面移動。應當理解，輪112，113可以增加，或用其它可以使主體100沿著表面移動的裝置代替，例如滑塊。分離設備120的形式對於本發明來說不重要。儘管優選地採用將髒物、灰塵和碎片從氣流中旋轉分離的旋風分離器，但也可以使用其它形式的分離器。分離器技術的合適例子包括慣性分離器、過濾袋、多孔容器、靜電分離器或基於液體的分離器。
在圖10所示的實施例中，分離設備120包括兩個彼此靠著的大致成圓柱形的分離腔。分離設備120可拆除地安裝到底盤110上以便於倒空分離設備及檢查位於分離設備120下面的其它部件。
彈性軟管150在其第一端與位於主體100上的進氣口151相連，而棒組件160與軟管150的第二端相連。當使用者在房間裡移動時，通過軟管150拖動吸塵器的主體100沿著地板表面移動。軟管150的結構足夠堅固可以承受這種牽引作用和當軟管與房間裡的障礙物摩擦時產生的任何正常磨損。
底盤110上的導管連接進氣口151和分離設備120的入口。對於旋風分離設備120，分離設備的入口布置成在切線方向引導吸入的氣流通過旋風分離器腔的側壁。
在我們的共同待審國際專利申請WO 02/071913中說明了一種合適的棒組件160。該棒包括一組三個直徑連續減小的管。這些管可以在彼此的內部伸縮並且可收回地容納在收存管165的內部。這三個管可以在收存結構和伸展結構之間運動，在伸展結構中每個管都從另一個管中伸出使得只有管的端部彼此覆蓋。固定機構將管固定在伸展位置中。
棒組件160的末端具有一個接頭280，其適於容納上述地板工具。地板工具可以通過緊配合、卡口式固定連接、卡扣連接、螺紋圈和套，或其它任何合適的裝置與接頭280相連。手柄200與收存管165相連，以允許使用者移動棒160。彈性軟管150通過能圍繞X-X』軸旋轉的出口接頭168與收存管165相連。棒160的這部分在我們的國際專利申請WO 01/50940中有更詳細的說明。
為了便於收存，和便於運輸，棒組件160可以附在真空吸塵器的主體100上。收存管165的長度大致等於主體100收存棒組件160的部分的長度。以這種方式，當棒組件160完全收回並收存在主體100上時，其基本不會突出於主體100之外。
棒組件160沿著主體100最上方的表面收存。在該實施例中，分離設備120的上表面為主體固定棒160的部分，該表面本身可以從底盤110剩餘部分上拆除以倒空分離設備。位於棒組件160收存管165上的裝置與位於分離設備120上表面上的配套裝置將收存管165固定在收存位置中。
當使用者希望收藏真空吸塵器時，使用者將棒組件160收存管165置於其完全縮回的結構中，沿著主體100最上方的表面放置，並將棒組件160固定在主體100上的位置中。地板工具40可以保持與棒組件160末端相連。然後使用者通過按下鎖止部件74的第一臂74a，操作如圖6中所示的釋放機構，從而將工具的主殼體50旋轉到如圖10中所示的收存位置。從而地板工具40的底部位於真空吸塵器主體100的後表面旁邊。地板工具40可以位於收存在主體100上的其它工具170旁邊。顯然，鎖止機構允許的地板工具運動範圍與當要收藏真空吸塵器時，為了使地板工具位於主體100旁邊，工具40所需要旋轉的角度相等。
可選擇地，如果真空吸塵器結合圖7-9中所示的清潔工具99，則第一管83和殼體81之間的筒狀連接允許在操作位置和收存位置之間的運動不受限制。筒狀連接，包括環形密封89的性質，提供了剛性相對較大的連接，從而當棒組件160從地板平面抬起時，地板工具99更不可能「落」入收存位置。但是，如果需要，可以將與圖6中所示相似的機構與筒狀連接結合，以提供在工具99從操作位置移動到收存位置前，使用者必須操作的釋放機構。
權利要求
1.一種用於清潔器具的清潔頭，包括一個具有地板接觸面的殼體，使殼體沿著地板表面移動的裝置，一個用於連接至清潔器具的棒上的出口，該出口包括用於連接殼體和棒的連接機構，其中連接機構布置成使出口可以在操作位置和收存位置之間移動，其中在操作位置中，出口與清潔頭的地板接觸面平行或成正角，而在收存位置中，出口與清潔頭的地板接觸面成負角。
2.如權利要求1所述的清潔頭，還包括一個手動操作的釋放機構，且其中連接機構布置成只能通過操作釋放機構移至和/或移出收存位置。
3.如權利要求1或2所述的清潔頭，其中連接機構包括一個在殼體和出口之間傳遞力的連接件和一個用於在殼體和出口之間輸送流體流動的彈性軟管。
4.如權利要求3所述的清潔頭，其中傳遞力的連接件包括一對臂，彈性軟管的每一側具有一個臂。
5.如權利要求1或2所述的清潔頭，其中連接機構包括一個在殼體和出口間輸送流體流動的中空導管。
6.如權利要求5所述的清潔頭，其中連接機構包括一個殼體和出口之間的筒狀連接，該連接的旋轉軸大致平行於地板接觸面。
7.一種筒式清潔用具，包括一個主體和一個棒組件，在使用中，流體可以通過該棒組件輸送至和/或離開主體，主體和棒包括將棒固定在主體上一個位置中的固定裝置，在該位置中棒的主要部分位於主體旁邊，該清潔器具還包括一個如上述權利要求中任意一項所述的清潔頭，其中的清潔頭，當處於收存位置時，可以與棒保持連接並位於清潔器具主體旁邊。
8.如權利要求7所述的清潔器具，其中棒組件包括一些可伸縮地連接的管，這些管可以在縮回構造和伸出構造中運動，且其中在縮回構造中，棒長度的主要部分位於主體旁邊。
9.如權利要求8所述的清潔器具，其中基本上所有的棒，在縮回構造中，位於主體旁邊。
10.如權利要求7-9中任意一項的清潔器具，其中固定裝置將棒固定在主體的上部表面上。
11.如權利要求10所述的清潔器具，其中固定裝置將棒固定在大致沿著主體縱軸的位置中，並將清潔頭固定在其收存位置中，位於清潔器具主體的前部或後部旁邊。
12.如權利要求7-11中任意一項的清潔器具採用真空吸塵器的形式。
13.一種參考附圖所示任意一個實施例，大體上如上文所述的清潔頭或清潔器具。
全文摘要
一種用於清潔器具的清潔頭，例如一種地板工具，包括一個具有地板接觸面的殼體(50)。該清潔頭具有一個用於連接至清潔器具的棒上的出口(44)，該出口包括用於連接殼體(50)和棒的連接機構(60，61，62，65)，連接機構(60，61，62，65)可以在操作位置和收存位置之間移動，其中在操作位置中，出口(44)與清潔頭的地板接觸面平行或成正角，而在收存位置中，出口(44)與清潔頭的地板接觸面成負角。連接機構可以選擇性地採用筒狀連接的形式。該清潔頭可以用於一種清潔器具中，其中棒固定在主體旁邊。在收存位置中，清潔頭可以與棒保持連接並位於清潔器具主體的旁邊。
文檔編號A47L9/00GK1791346SQ200480013428
公開日2006年6月21日 申請日期2004年5月21日 優先權日2003年5月29日
發明者M·J·R·阿拉德, J·戴森, J·W·斯帊文 申請人:戴森技術有限公司