专利名称：用于真空吸尘器/抽气机的搅动器的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及真空吸尘器、抽气机以及其它地板维护设备，并且，更特别地，涉及用于这种地板维护设备的搅动器。
背景技术：
带有与旋转搅动器连接的动力连接管的立式真空吸尘器、抽气机和箱式真空吸尘器正在被大量不同的公司制造和销售。搅动器承载清洁装置例如橡皮擦净器、敲击棒、刷子以及簇状硬毛以从一个下垫面例如被清洁的地毯上将灰尘和碎屑刷下或敲击掉。
旋转搅动器以高达每分钟2500-6500转的速度快速旋转并通过与下垫地毯的接合承受巨大的剪切力(sheer force)。像这样，搅动器必须具有相对高的内在强度和抗疲劳度以承受持续的服务期的操作。
本发明涉及一种结构为具有必需的强度和抗疲劳度以在长的服务期内实现可靠的和可依赖的功能的相对低轮廓的搅动器。这样一种低轮廓的搅动器可以，有利地是，接合到一个立式真空吸尘器、动力头或抽气机上的低轮廓的连接管部件上，能够在位于上方的物体，例如组装浴房以及厨房橱柜或如床、衣柜及类似物等的家具的突出边缘的下面进行清洁。
发明内容
按照这里所述的本发明的目的，提供一种用于地板维护设备的改进的搅动器。搅动器包括一个高强度的轴、一个包括一安装到轴上的毂以及有至少一条纵向通道的皮带接纳表面的滚筒，以及一个铸模材料制成的套筒套在轴上并在纵向通道内。轴和滚筒可以都由高强度金属制成，铸模材料优选地是塑料例如聚丙烯，尽管也可以用其它带有或不带纤维加固的塑料。
套筒承载一个清洁装置，它可以，例如，从包括敲击棒、刷子、簇状硬毛、擦拭布及其组合物的组中选择。套筒可以是圆柱形的，其直径不超过22.00mm。轴的直径可在大约4.00mm至大约8.00mm之间。这样轴可作为套筒的高强度的支架而套筒有必要的厚度以接纳并稳固地支撑清洁装置。有利地，全部结构有一个低轮廓这样可安装在甚至是最低轮廓的连接管部件、动力头或抽气机上。
按照本发明更特别的方面，滚筒包括一个尾部法兰和两个穿过尾部法兰的相对的纵向通道。如下文将要更详细描述的，通道提供了穿过滚筒的通路，通过它塑料可以在安装前的成型工序中流动，这样塑料只需被从一端注入到模具中。
除了将其固定在轴上的毂，滚筒也可包括一个金属D形螺帽，用于与搅动器安装于其上的连接管部件、动力头或真空吸尘器的腔室或抽气机典型地承载的驱动齿轮的短轴啮合。
按照本发明另一个方面，提供了一种从一根轴和一个滚筒制造一个搅动器的方法。此方法包括将轴插入滚筒，将塑料树脂注入滚筒第一端的模具一端以及引导塑料通过滚筒的至少一个通道到达滚筒第二端的步骤。此方法还包括将塑料树脂冷却到设定温度并将搅动器从模具中取出。
在下面的描述中仅仅通过阐述最适于实现发明的方式之一示出并描述了本发明的一个实施例。可以理解，发明可有其它不同的实施例，它的几个细节在全部不背离发明的情况下也可在不同的、明显的方面修改。相应地，附图和说明书将实际上被视为阐述而非限制。
随附的附图形成整体并形成了规格的一部分，阐述了本发明的几个方面，并与说明书一起用来解释发明的原理。在附图中图1是本发明的搅动器的分解透视图；图2是滚筒的详细透视图；图3是滚筒从D形螺帽端方向的详细正视图；图4是搅动器的侧视图；图5是通过滚筒的两个相对的塑料容纳通道的搅动器的剖视图。
现在对附图中附图标记阐述的发明的实施例做详细说明。
具体实施例方式
参考附图，现在对明确描述了本发明的皮带驱动搅动器10做出说明。搅动器10通常包括三个组成部分，轴12、滚筒14和铸模塑料套筒16。
轴12是一个高强度金属制成的单一连续轴，其直径可为大约4.00至8.00mm之间。滚筒14包括一个毂18以及一个皮带接纳表面24，毂18带有一个用于容纳轴12的第一端22的孔20。在连接多搅动器的清洁系统的应用中，滚筒14也可以包括一个可选择的D形螺帽端26，其包括一个型号与形状适于容纳一个适当的驱动齿轮的短轴(图中未示出)的插孔28，齿轮在搅动器所安装的地板维护设备上保持相对旋转。驱动齿轮连接到一个包括用于驱动一个或多个附加搅动器的一个或多个附加齿轮的驱动箱，就像，例如，号码为PCT/US02/08340、2002年3月19日提交的、名称为“带有裸露地板转换的搅动器驱动系统”的国际专利申请所描述的，其全部公开内容随附以供参考。滚筒14优选地由一种高强度材料例如烧结粉末金属制成。滚筒14包括一个与皮带接纳面24邻接的尾部法兰30。
皮带接纳面24也可以包括一系列当与驱动皮带啮合时适于提供增大摩擦力的间隔的槽32。虽然槽32已被阐明，但当然应该理解实质上任何其它的用于增大滚筒皮带接纳面24与驱动皮带的摩擦结合的结构都可以用于滚筒上。
按照本发明的另外一个方面，提供至少一个沿包括尾部法兰30的整个皮带接纳表面24延伸的纵向通道34。如附图中所示，在滚筒14圆周上位于相反方向有两个这样的通道34。如下文将要更详细描述的，这些通道34提供了在成型工序中允许塑料树脂从滚筒的一端流动到另一端的通道。用这种方法塑料树脂仅仅需要从一端被注入到模具中，这样简化了模具设计并实质上消除了成型工序中的潜在的复杂性。另外，通道34的功能还在于锁住滚筒14和D形螺帽端26防止其在套筒16中转动。
套筒16沿着轴12的周围、在滚筒14的通道34中并在尾部法兰30和D形螺帽端26的上面成型，优选地由一种例如聚丙烯/ABS的模塑材料或任何其它适合的不管是否用纤维加固过的树脂材料制成。这个套筒16也可以包括间隔的通槽36以及间隔的、轴向延伸的槽38。狭槽36使得轴12在套筒成型工序中被保持在模具的位置中。狭槽36和槽38也具有足够的尺寸和深度以容纳一个剪刀刀片，这样人们可以容易地剪断头发、线或其它有可能在使用安装有搅动器的地板维护设备时纠缠并缠绕在搅动器10上的伸长的材料。这样，这些狭槽36和槽38极大地简化了在必要时清洁搅动器的程序。
套筒16通常整体形状是通体圆柱形并且其直径不大于大约22mm。结果是，搅动器10可用于轮廓很低的地板维护设备例如提供了必要间隙以在低的突出物下如家具、厨房以及浴室橱柜边缘清洁的真空吸尘器和抽气机中。高强度金属轴12为搅动器10提供刚性、强度以及平衡或TIR，然而轴的相对小的直径有利地允许搅动器被制成如所述的小直径或整体的低轮廓。
如图示，套筒16包括两组螺旋形的簇状硬毛40作为当搅动器10以高达每分钟2500-6500转的速度由其可操作地安装于其上的清洁设备带动旋转时用于刷和敲击地毯细毛的清洁装置。更特别地，在套筒16上钻有一系列的孔且簇状硬毛40通过适合的粘接剂或通过机械紧固方式例如钉子被紧固在这些孔中。当然，搅动器10可以包括以不同方式或布置排列的簇状硬毛以及/或者其它不同的清洁装置例如一个敲击棒、一个刷子、一块擦拭布或它们的组合。这样，图示实施例被简单地以任何数量的可能的结构示范，并不应被理解为限制。
本发明的搅动器10的制造相对简单。制造工序的第一步是轴12与滚筒14的毂18的配合。这个部件随后被放置在模具中，模具被封闭。然后将塑料树脂注入到滚筒第一端的封闭模具的一端。树脂填充模具的空间以形成搅动器10第一端的扩大的轮缘42、接纳轴12的套筒16、接纳与皮带接纳面24毗邻的尾部法兰30的外面的扩大的轮缘44。塑料树脂继续流动并填充沿滚筒14的皮带接纳面24纵向延伸的通道34。流过通道34的树脂随后填充模具中的空间以形成在滚筒14的D形螺帽端外的外部轮缘46。轮缘44和46包括相对的肩部48，其功能是使排成直线的驱动皮带(未示出)与滚筒14的皮带接纳面24保持接合。
尽管刚才所述的铸模工序涉及将塑料树脂注入到离滚筒14最远端的模具中，仍应理解塑料也可以被注入到离滚筒最近端的模具中。在两种途径中方法都包括引导塑料通过滚筒的至少一个通道34进入滚筒的第二端。当然，尽管只描述了两个通道，应理解实质上可以提供任何数量的通道。
然后是将塑料树脂冷却到设定温度并将搅动器10从模具中取出。随后的成型工序是将如簇状硬毛40的清洁装置紧固到套筒16上。这可以伴随着在套筒14上钻适合形式的孔然后利用摩擦配合以及粘结剂或钉子将突起物紧固到那些孔中。作为选择，也可以提供楔形通道、槽或其它结构用于接纳并紧固擦拭布、刷子、敲击棒或其它适合的装置。当然，如果愿意的话当套筒被成型到轴12上时这样的装置也可以与套筒16整体成型。
作为概括，应用本发明的概念会产生很多益处。搅动器10由便宜的金属材料通过相对简单和便宜的生产工序制成。滚筒14的金属皮带接纳表面24提供了持久耐用、高强度并能长期使用的部件，能够正确地与驱动皮带啮合并在长服务期内有最佳工作表现。滚筒14上形成的纵向通道34使得塑料树脂可从滚筒一端流到另一端从而在搅动器制造工序中只需要将塑料注入模具的一端。这简化了成型工序并减少了模具和铸模设备的成本。
搅动器10也可以包括一根高强度金属轴12以形成一根刚性脊骨，其上可成型相对便宜的塑料材料以提供用于接纳和支撑所选清洁装置的套筒16。搅动器10可以制成相对低的轮廓用于收纳和使用于低轮廓的清洁设备中，能够更好地到达在居家和商用设施中常见的障碍物的下面。有利地，达到搅动器10的低轮廓并不牺牲其强度，所以搅动器可在长服务期内可依赖地并可靠地工作。
本发明优选实施例的上述描述是用于解释和描述的目的。并非试图穷尽或将发明限制在前述公开的形式内。考虑到上述教导，明显的修改或变化是可能的。实施例被选择和描述以提供发明原理的最佳阐述及其可实践的应用，这样使得本领域技术人员可以以不同的实施例和以适于预期的特定用途的不同修改来利用发明。当按照公平、合法和平等地赋予的幅度被解释时，所有这样的修改和变化都在由随附的权利要求限定的发明范围内。
权利要求
1.一种搅动器，包括一根轴；一个滚筒，包括(a)安装到所述轴上的毂以及(b)一个有至少一个纵向通道的皮带接纳表面；以及一个铸模材料的套筒套在所述轴上并在所述至少一个纵向通道内。
2.如权利要求1所述的搅动器，其特征在于所述套筒承载一个清洁装置。
3.如权利要求2所述的搅动器，其特征在于所述清洁装置是从包括敲击棒、刷子、簇状硬毛、擦拭布及其组合的组中选择的。
4.如权利要求1所述的搅动器，其特征在于所述套筒通常是圆柱形的，其直径为不超过22.00mm。
5.如权利要求4所述的搅动器，其特征在于所述轴的直径在大约4.00mm至大约8.00mm之间。
6.如权利要求1所述的搅动器，其特征在于所述滚筒包括一个尾部法兰和两个通过所述尾部法兰的相对的纵向通道。
7.如权利要求1所述的搅动器，其特征在于所述滚筒包括一个金属D形螺帽。
8.如权利要求1所述的搅动器，其特征在于所述套筒还包括间隔的狭槽和间隔的轴向延伸的槽。
9.一种搅动器，包括一根连续的金属轴；一个紧固到所述连续金属轴的第一端的金属滚筒，所述滚筒包括一个有至少一个纵向通道的皮带接纳表面；以及一个铸模塑料材料的套筒套在所述轴上并在所述至少一个纵向通道内。
10.如权利要求9所述的搅动器，其特征在于所述套筒承载一个清洁结构。
11.如权利要求10所述的搅动器，其特征在于所述清洁结构是从包括敲击棒、刷子、簇状硬毛、擦拭布及其组合的组中选择的。
12.如权利要求9所述的搅动器，其特征在于所述套筒通常是圆柱形的，其直径为不超过22.00mm。
13.如权利要求12所述的搅动器，其特征在于所述轴的直径在大约4.00mm至大约8.00mm之间。
14.如权利要求9所述的搅动器，其特征在于所述滚筒包括一个尾部法兰和两个通过所述尾部法兰的相对的纵向通道。
15.如权利要求9所述的搅动器，其特征在于所述滚筒包括一个金属D形螺帽。
16.如权利要求9所述的搅动器，其特征在于所述套筒还包括间隔的狭槽和间隔的轴向延伸的槽。
17.一种在模具中从一根轴和一个滚筒制造搅动器的方法，包括将轴插入滚筒中；将塑料树脂注入在所述滚筒的第一端的所述模具的一端；以及引导塑料通过所述滚筒的至少一个通道到达所述滚筒的第二端。
18.如权利要求17所述的方法还包括将所述塑料树脂冷却到设定温度并将搅动器从所述模具中取出。
19.如权利要求18所述的方法，还包括将一个清洁装置紧固到所述搅动器上。
全文摘要
一个搅动器包括一根轴、一个带有安装到轴上的毂的滚筒以及一个有至少一个纵向通道的皮带接纳表面和一个套在轴上并在至少一个纵向通道内的铸模材料的套筒。一种从一根轴和一个滚筒制造搅动器的方法，包括将轴插入滚筒中，将塑料树脂注入在滚筒的第一端的搅动器成型模具的一端以及引导塑料通过滚筒的至少一个通道到达滚筒的第二端。
文档编号A47L9/04GK1496703SQ0315551
公开日2004年5月19日 申请日期2003年7月18日 优先权日2002年7月18日
发明者J·T·罗尼, E·E·穆伦坎普, J T 罗尼, 穆伦坎普 申请人:松下电子工业美国公司