专利名称：真空吸尘器的制作方法
技术领域：
本发明涉及真空吸尘器领域，更具体地，涉及一般类型的“真空杆(Stick-vac) ”型真空吸尘器，包括手持式真空吸尘器，其附接到细长刚性硬管(wand)且其流体连接到设置在硬管末端的吸尘头。
背景技术：
宽泛地说，有四类真空吸尘器“立式”真空吸尘器、“圆筒式”吸尘器(也称为“罐式(canister)”吸尘器)、“手持式”真空吸尘器和“杆式”真空吸尘器，后一种普遍被称为 “真空杆”吸尘器或者被简称为“真空杆”。立式吸尘器和圆筒式吸尘器是众所周知的。它们趋于电源操作并用于较重型的清洁应用。手持式真空吸尘器是较小的、非常便携的真空吸尘器，最适于较轻型的应用，诸如家里地面和装璜的污点清洁、车船的内部清洁等。与立式吸尘器和圆筒式吸尘器不同，它们被设计成在使用期间被拿在手里，并趋于电池操作。真空杆吸尘器主要提供对立式吸尘器的轻便的功能替代以用于较轻型的地面清洁应用，诸如清洁地面碎屑。宽泛地说，存在两种不同类型的真空杆。在某种意义上，第一类是超细线(ultra slim-line)立式吸尘器，虽然通常是“无电线式操作”而不是电源操作。这类真空杆吸尘器的示例在英国专利申请NO.GB2377880A1中示出，在该情形下，额外地引入可去除的手持式真空吸尘器。第二类真空杆吸尘器是从手持式真空吸尘器的创新产品，包括与刚性、细长的吸气硬管结合的手持式真空吸尘器，该吸气硬管有效地向下延伸至地面使得用户可以在清洁地面表面时保持站立。吸尘扒(floor tool) 一般固定地附接到刚性、细长的吸气硬管的端部，或者替代地可以与硬管的底端集成。该类真空杆吸尘器的设计在USD298875、USD303173 和USD280033中示出。在每种情况下，手持式吸气单元包括电机、风扇和某些分离装置，该分离装置可以是袋或气旋分离系统。本发明涉及第二类真空杆吸尘器。在这些真空杆吸尘器的情形下，硬管和吸尘扒一般被认为是且出售为手持式真空吸尘器的低成本附件，因而与第一类的专用真空杆吸尘器相比，吸尘器的真空杆模式的功能趋于较差。
发明内容
本发明的一目的在于提供上述第二一般类型的改善的杆式真空吸尘器。根据本发明，提供一种杆式真空吸尘器，包括手持式真空吸尘器，该手持式真空吸尘器附接到细长的刚性硬管并且流体连接到设置在所述硬管的端部的吸尘头，其中吸尘头经由机械转向耦合器连接到硬管，该机械转向耦合器用于当硬管绕其轴旋转时在平行接触地面的平面内使吸尘头转向。
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通过在硬管和吸尘头之间提供根据本发明的机械转向耦合器，杆式真空吸尘器的可操纵性相对于传统的第二一般类型的杆式真空吸尘器大大改善。可以使用任何合适的机械转向耦合器。具体地，机械转向耦合器可以配置来约束硬管和吸尘头绕硬管轴共旋转，同时允许硬管和吸尘头绕与硬管轴不平行的轴相对旋转。 此类转向耦合器可以较便宜地实施，同时仍为吸尘器提供高度的可操纵性。吸尘头和硬管可以耦接以沿可旋转的嵌接或经由肘接相对旋转。肘接的使用被认为是特别有利的，因为它在转向期间为清洁头提供机械转向优点。硬管可以被动地铰接连接到吸尘头，以改变在硬管与吸尘头之间的躺角。可变的躺角有助于在吸尘头转向期间保持吸尘头接触地面经过较宽范围的转向角。这里，术语“躺角”有些类似于高尔夫球杆头的底端与球杆的轴之间的躺角。在硬管与清洁头通过肘接耦接的情况下，该肘接可以是用于改变清洁头与硬管之间的躺角的铰接的肘接。含尘空气可以通过硬管被输送到手持式真空吸尘单元。因而硬管有利地提供将吸尘头流体连接到手持式真空吸尘器同时还传输转向转矩到吸尘头的双重目的。手持式真空吸尘器可以包括手枪式握柄。在根据本发明的杆式真空吸尘器中，在手持式真空吸尘器上设置手枪式握柄被认为是特别有利的，因为其趋于将使用者的前臂与硬管对准(硬管类似于手枪的枪管)。因此，吸尘器的转向能主要通过前臂的外旋和内旋而得以控制，这对于使用者来说是自然和舒适的。手枪式握柄还提供良好的杠杆以用于手柄和清洁头之间(经由硬管)的转向转矩的有效传输，尤其是降低了旋转把手以使清洁头转向时使用者的手在手柄顶上滚转的趋势。垂直于硬管延伸的直手枪式握柄的提供被认为在该方面特别有利。手枪式握柄的提供不使使用扳机(trigger)成为必须，虽然使用扳机例如用于开关手持式吸尘器当然是便利的。手持式真空吸尘器将包括一些形式的电机，其将是手持式真空吸尘器中较重的部件。有利地是，该电机可以位于手枪式握柄的上端处或附近，从而电机的重量可以被更舒适地支撑在使用者的手上。手持式真空吸尘器可以包括气旋分离系统，在该情形下硬管可以与到气旋分离系统的切向进口轴对准。因而含尘空气沿优选的入口轴直接输送到气旋分离系统中。这降低了硬管与分离系统之间的“不连续性”压强损失，因为(较长的)硬管的两端的较大的压力降，所以其在当前情形下特别有利。
现在将参考附图描述本发明的实施方式，在附图中图1是示出使用中的真空杆吸尘器的透视图；图2是图1中的真空杆吸尘器的一部分的特写透视图；图3是图1所示的真空杆吸尘器的吸尘扒形成部分的透视图；图4是对应于图1的视图，但示出了与使真空杆吸尘器越过地面转向相关的旋转的各种操作轴；图5是透视图，示出可形成根据本发明的真空杆吸尘器的一部分的备选吸尘扒；以及图6是图5所示的扒的横截面侧视图。
具体实施例方式图1示出使用中的真空杆吸尘器，包括被拿在手中的手持式真空吸尘器3、附接到手持式吸尘器3并向下达到地面的细长硬管5以及设置在硬管5的端部的吸尘头7，吸尘头 7与地面接触(地面本身未明确示于图1中，虽然绝对有)。参考图2，手持式真空吸尘器3包括布置在电机外壳9内的电机驱动风扇，用于经位于手持式真空吸尘器3前部的吸气嘴11吸入空气。细长硬管5连接到吸气嘴11，吸尘头 7又连接到硬管5的下端。使用时，含尘空气通过吸尘头7下侧的吸气口 12(图3)吸入，并通过硬管5输送到手持式真空吸尘器3上的吸气嘴11。在较干净的空气然后经由一个或多个精细颗粒过滤器(不可见)被排回到大气之前，进入吸气嘴11的含尘空气经过气旋分离系统13，在该处灰尘从空气分离。在气旋分离系统13内与气流分离的灰尘被收集在用于处理的桶(bin) 15中。手持式真空吸尘器3通过放在电池包17中的多单元可再充电电池供电。吸尘头7形成吸尘扒19的一部分，吸尘扒19可借助于卡扣(catch) 21与硬管5 分开。硬管5又可借助于卡扣23与手持式吸尘器3分开。因而，手持式吸尘器3能通过拆掉硬管5而单独用作独立的手持式真空吸尘器，或者替代地，手持式真空吸尘器3和硬管5 能通过拆掉吸尘扒19而组合地用作“长距离(long reach)”手持式真空吸尘器。可拆的吸尘扒的使用不是必须的例如，吸尘头7可以永久地固定到硬管5。与硬管5拆开的吸尘扒19在图3中被更详细地示出。吸尘扒19包括用作硬管5与吸尘头7之间的机械转向耦合器(mechanical steering couple)的链接颈部分25。颈部分25包括前部27和后部四，前部27的前端连接到吸尘头7，后部四的后端结合卡扣21以用于可拆卸地连接到硬管5。前部27枢轴连接到后部四，从而约束前部27 和后部四绕轴A相对运动。因而，前部27和后部四有效地形成铰链肘接合，铰链肘接合允许当吸尘扒连接到硬管5时吸尘头7与硬管5之间的躺角(lie angle) θ的变化(见图 4)。因而，躺角可改变以适应特定用户的高度，并且在使用时，吸尘器能按需要移动到较低的侧面方向(profile orientation)以例如清洁床下面。软管31形式的柔性管道穿过链接的颈部分25延伸。在使用时软管31将吸尘头 7柔性连接至硬管5的端部，从而不妨碍颈部分25绕轴A的链接。前部27的前端被成形为圆柱形接箍27a。圆柱形接箍27a通过传统簧环或卡环布置(图3中不可见)连接到吸尘头7上的后部出口管7a的圆柱形端部，其中传统簧环或卡环布置约束吸尘头7和前部27绕圆柱形接箍27a的轴B相对旋转。传统的衬垫布置(未示出)能用于形成吸尘头7与颈部分25之间的压缩密封；该密封优选地应是低摩擦密封 (例如，使用PTFE涂覆的衬垫)，从而不妨碍吸尘头7相对于颈部分25的自由旋转。通过约束吸尘头7和硬管5绕硬管轴C共旋转，同时仍允许吸尘头7和前部27绕轴B的相对旋转，颈部分25用作转向耦合器，其中在使用时轴B与轴C不平行(参见图4)。 因此，吸尘头7的转向能通过绕硬管轴C旋转硬管5以在期望方向上引导吸尘头7而得以控制。硬管绕轴C旋转时，吸尘头7和硬管5的共旋转以及接箍8和后部出口管7a的相对旋转结合以在平行接触地面的面内转动吸尘头7，使得吸尘头7在旋转时不绕轴B倾侧 (bank)。硬管5和吸尘头7绕轴A的铰接移动也可以有助于维持吸尘头7在平行接触地面的面内，尤其对于大转动角度而言，虽然认为该铰接移动对于获得转向的益处而言不是必须的。一对圆顶形轮状物33设置在前部27上。圆顶形轮状物33安装在颈部分25短轴 (不可见)两侧。这些短轴每个向下形成角度从而以相应的固定的正外倾角设置各个轮状物。该外倾角对于每个轮状物33是相同的，从而当从前面看时轮状物形成“V”。当硬管5 绕硬管轴C旋转时，圆顶状轮状物33相应地倾侧，以保持与地面滚动接触。因而，与传统的 “平侧面”轮状物相比，圆顶状轮状物33能更好地通过转动循迹(track)。手持式真空吸尘器3具有手枪式握柄(pistol grip handle) 35 (参见图幻，其趋于平行于硬管5定位使用者的前臂。因此，吸尘器1的转向能主要通过前臂的外旋和内旋而得以控制，因此对于使用者来说是自然的且舒适的。手枪式握柄还提供优良杠杆以用于转向转矩从手柄35到清洁头7(经由硬管5和颈部分25)的有效传输，尤其是降低了在旋转手柄以使清洁头7转向时使用者的手在手柄“顶部之上”滚转的趋势。电机外壳9设置在手枪式握柄35的上端。因此，在吸尘器1使用期间电机外壳9 内的电机的重量被舒适地支撑在使用者的手上。图5显示了备选的吸尘扒190，其可以连接到根据本发明的硬管5以提供硬管5与吸尘头之间的机械转向耦合。吸尘扒包括包括前管道部270和后管道部四0的链接颈部分250。前管道部270 流体连接到吸尘头70。后管道部290配置成推入配合到硬管5上(硬管的端部可能需要相应地修改以适应该推入配合)。前管道部270被枢轴连接到吸尘头70，从而前部270和吸尘头70被约束为绕轴D 旋转。这允许使用时硬管5与吸尘头70之间的躺角的变化。前管道部270通过可旋转的嵌接(scarf joint) 300连接到后管道部四0，其约束前管道部270和后管道部290绕轴E旋转，轴E与后管道部四0的纵轴不平行。前管道部270和后管道部290 —起形成空气管道，用于在使用时将吸尘头70流体连接到硬管5。颈部分250以与颈部分25类似的方式用作硬管5与吸尘头70之间的机械转向耦合器。因而，颈部分250被布置成约束硬管5和吸尘头70绕硬管轴C共旋转，同时仍允许硬管5和吸尘头7绕轴E的相对旋转。因此，当硬管5绕硬管轴C旋转时，吸尘头7与硬管 5的共旋转与前部270和后部四0的相对旋转结合以在平行接触地面的平面内转动吸尘头 7。轴E不与地面平行，从而前部17和后部19绕轴E的相对旋转包括水平和垂直分量(与图4中绕轴B的相对旋转比较，图4中绕轴B的相对旋转仅在垂直面内)。因此，前部270和后部四0的相对旋转不仅抵消在转向期间吸尘头的不期望的倾侧，而且提供在向左或向右转动吸尘头70过程中相关的机械优点，进一步改善可操纵性。通过吸尘头上的吸气口吸入的空气不必通过硬管输送。例如，空气可以通过在硬管旁边延伸的柔性软管输送；在该布置中，硬管仍然以类似方式与吸尘头耦接以提供所需
6的方向操纵能力，因此硬管仍将吸尘头物理连接到手持式真空吸尘器，但是硬管自身不必是中空的。 根据本发明的真空杆吸尘器(其示例已被描述)被认为相对于相同一般类型的现有“真空杆”提供显著更好的可操纵性，将该类真空杆的功能更多地带到上述第一一般类型的真空杆吸尘器的产品中。
权利要求
1.一种杆式真空吸尘器，包括手持式真空吸尘器，该手持式真空吸尘器附接到细长的刚性硬管并且流体连接到设置在所述硬管的端部的吸尘头，其中所述吸尘头经由机械转向耦合器连接到所述硬管，所述机械转向耦合器用于当所述硬管绕其轴旋转时在平行接触地面的平面内使所述吸尘头转向。
2.根据权利要求1所述的杆式真空吸尘器，其中在使用时，所述机械转向耦合器约束所述硬管和所述吸尘头绕所述硬管轴共旋转，同时还允许所述硬管和所述吸尘头绕与所述硬管轴不平行的轴相对旋转。
3.根据权利要求2所述的杆式真空吸尘器，其中所述吸尘头和所述硬管耦接以沿嵌接或经由肘接相对旋转。
4.根据权利要求1所述的杆式真空吸尘器，其中所述硬管铰链连接到所述吸尘头以用于改变在所述硬管与所述吸尘头之间的躺角。
5.根据权利要求1所述的杆式真空吸尘器，其中所述吸尘头和所述硬管通过铰接的肘接耦接，以用于改变在所述吸尘头与所述硬管之间的躺角。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的杆式真空吸尘器，其中所述手持式真空吸尘器包括手枪式握柄。
7.根据权利要求6所述的杆式真空吸尘器，其中所述手枪式握柄基本是直的。
8.根据权利要求7所述的杆式真空吸尘器，其中所述手枪式握柄基本垂直于所述硬管延伸。
9.根据权利要求6所述的杆式真空吸尘器，其中所述手持式真空吸尘器包括位于所述手枪式握柄的上端处或附近的电机。
10.根据权利要求1所述的杆式真空吸尘器，其中所述手持式真空吸尘器包括气旋分离系统。
11.根据权利要求10所述的杆式真空吸尘器，其中所述硬管与到所述气旋分离系统的切向入口轴对准。
12.一种根据权利要求1所述的杆式真空吸尘器，其中所述硬管将所述手持式真空吸尘器流体连接到所述吸尘头。
全文摘要
一种杆式真空型真空吸尘器，包括手持式真空吸尘器，该手持式真空吸尘器附接到细长的刚性硬管并且流体连接到设置在硬管的端部的吸尘头。吸尘头经由机械转向耦合器连接到硬管以用于当硬管绕其轴旋转时在平行接触地面的平面内使吸尘头转向。
文档编号A47L9/00GK102440717SQ20111029377
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月29日 优先权日2010年10月1日
发明者J.戴森, P.D.甘马克, T.N.斯迪克尼 申请人:戴森技术有限公司