专利名称：具有边缘抽吸管的真空吸尘器吸嘴组件的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及用于清洁带有和不带有地毯的表面的真空吸尘器，特别是涉及真空吸尘器的吸嘴组件，该吸嘴组件至少具有一个带有吸入口的抽吸管，该吸入口沿着壳体边缘设置，以提高墙壁或其他障碍物附近的清洁能力。
背景技术：
真空吸尘器的抽吸力主要由抽吸电动机产生，携带灰尘和污物的空气主要以“气流”的形式从被清洁的表面快速运动到灰尘容器内，灰尘容器可以是一次性纸袋或可拆卸的无袋式容器。
真空吸尘器通常采用吸嘴将气流施于地毯或其他要清洁的表面。非机动“地毯吸嘴”和机动“动力吸嘴”被设计用以产生用于清洁铺有地毯的表面的有效气流模式，动力吸嘴由于具有搅动地毯并释放嵌入其中的灰尘的带刷毛的旋转“滚筒刷”，因此具有更多的优点。
长期以来，传统的吸嘴组件无论地毯式的还是动力型的，都存在不能有效清洁墙壁或其他障碍物附近区域的问题。例如，在与墙壁接触的铺有地毯的区域边缘经常会形成裂缝，易于汇聚灰尘和碎屑，传统的吸嘴组件很难去除夹藏在该缝隙中的灰尘和碎屑。
设计人员努力尝试着通过将吸入口(以及动力吸嘴内的滚筒刷)的端部尽可能靠近吸嘴组件的侧边缘设置，来解决这个被称为“边缘清洁性能”的问题。然而，即使当开口的端壁和滚筒刷的末端支架做得尽可能薄的时候，总是会产生一个缝隙使得清洁作用无法到达该裂缝。在一些实例中，设计人员已经设计了从主气流开口和滚筒刷末端支架下面侧向延伸的多个小通道，努力使得沿吸嘴组件的边缘产生一些抽吸力，但是通常这些小通道只具有边缘效应；不论怎样，像这样的通道在尺寸方面要受到严格的限制，否则当该组件在远离墙壁的地板区域内运动时，它们将影响该组件用充足的气流产生向上抽吸力的能力。
为了解决这些问题，大部分真空吸尘器设置有单独的“缝隙工具”或“裂缝工具”，这种工具是一个安装在抽吸管端部的平且窄的吸嘴。尽管这种工具通常能够胜任工作，但是它们增加了边缘清洁过程中令人厌烦和劳累的步骤，要求操作者频繁地俯身操作，从而使得他/她的背部肌肉过于疲劳。因此，传统的“裂缝工具”不能提供一种令人满意的解决方法，并且在实际中不能由大多操作者简便地使用。
另一个影响真空吸尘器吸嘴组件设计的因素是组件的总重量必须保持最小化，以便于操作灵活和使用方便。尽管许多现有的吸嘴组件具有其所声称的集操作便利性和/或更好的清洁性能于一体的新特征，但是这些特征的优点通常被使得机器笨重和难于使用的附加重量抹煞。
因此，需要提供一种真空吸尘器吸嘴组件，它能够沿着两个侧边缘或至少一个侧边缘提供有效的清洁作用，以便有效地去除沿着地板和墙壁或其他障碍物之间连接处的灰尘和碎屑。此外，需要一种提供有效的边缘清洁能力、同时不减弱其在清洁远离墙壁的区域时提供背离地板表面的垂直抽吸力的能力的吸嘴组件。更进一步，需要一种在一个通道内提供有效的边缘清洁的吸嘴组件，而不必使用单独的工具或附加的清洁步骤。更进一步，需要一种不显著增加组件总重量、而提供增强的边缘清洁能力的吸嘴组件。更进一步，需要这样一种组件，该组件适于与已有的产生抽吸电动机、滚筒刷、与传统真空吸尘器以及吸嘴组件相关联的驱动和其他机构一起使用，从而使得加工和制造成本最小化。更进一步，需要一种结构简单、制造经济并持久耐用的吸嘴组件。
本发明的这些以及其他的特点和优点将通过参考附图，阅读下面的详细说明得以清楚的了解。
发明的内容本发明解决了以上所述的问题，并提供一个次级气流模式，该次级气流模式增强了典型的地毯吸嘴和动力吸嘴的主气流模式，目的是为了提高边缘清洁性能。
广义地说，本发明提供了一种真空吸尘器的吸嘴组件，该吸嘴组件具有一个壳体，它包括一个主吸入口和至少一个沿壳体侧边缘设置的辅助吸入口；以及一种向辅助吸入口提供抽吸力的方法，以便当吸嘴组件边缘沿着墙壁或其它障碍物移动时产生将灰尘和碎屑吸入辅助吸入口的次级气流。
向辅助吸入口提供抽吸力的方法可通过一个辅助抽吸管来实现，该辅助抽吸管的一端与辅助吸入口相连，第二端与吸嘴组件的内部腔室相连，通过真空吸尘器的抽吸电动机将抽吸力提供给该吸嘴组件。辅助抽吸管可包括略微垂直延伸的具有形成在其下端的辅助吸入口的末段；和略微水平延伸的侧段，用于将灰尘和碎屑传送到吸嘴组件的内部腔室。
辅助吸入口可在吸嘴组件下端上，位于主吸入口的末端附近，并通常可与主吸入口中的滚筒刷轴向对准。吸嘴组件可以包括这样的第一和第二辅助吸入口，分别位于组件的左右两侧上。
辅助抽吸管的垂直末段可具有扁平的横截面，以便集中次级气流模式，并使吸嘴组件侧面上的侧向延伸突起最小化。前部和后部切口可形成在末段悬垂外口缘的后部，当吸嘴组件在向前和向后的方向上移动时，用来向辅助吸入口中引导灰尘和碎屑。
通过插入到头部组件空筒状/颈状装置中的管状手柄，抽吸力可以被施加到头部组件的内部腔室里。管状手柄可以从头部组件上移开，筒状装置允许手柄相对于它上升和下降。
本发明的这些以及其他的特点和优点将通过参考附图，阅读下面的详细说明，得以清楚的了解。
附图的简要说明
图1是根据本发明真空吸尘器动力吸嘴组件的透视图，显示了沿着组件侧边缘提供清洁抽吸力的第一和第二辅助导管；图2是图1中动力吸嘴组件的底部平面视图，显示了辅助抽吸导管与其主吸入口的关系；图3是图1中吸嘴组件的第二透视图，显示了气流路径，通过该路径空气穿过辅助边缘导管吸入到与真空吸尘器抽吸电动机连接的管子中；图4是图1-3中吸嘴组件的中空筒状/颈状装置的透视图，显示了空气进入其吸入口并流过插入到筒状/颈状装置中的管状手柄内部的方式，该筒状/颈状装置与真空吸尘器的抽吸电动机相连；图5是图1-3中吸嘴组件的顶部平面视图，更加详细地显示了由辅助抽吸导管所提供的气流路径；图6是图1-3和5中动力吸嘴组件的横截面图，提供了流经其的辅助气流路径的侧视图；图7是动力吸嘴组件现有技术形式的底部平面视图，显示了其特征中无效的、不平衡的边缘清洁气流；图8是图1-3中动力吸嘴组件的底部平面视图，与图7中所示组件的现有技术形式相比，显示了本发明辅助抽吸导管在组件两侧面都提供了显著改进的边缘清洁气流的方式。；图9是图7中现有吸嘴组件右侧的局部透视图，显示了其特征中狭窄而又受限的侧向气流通道；图10是类似于图1-3中吸嘴组件的右侧局部透视图，与图9中所示现有组件受限的气流通道相比，显示了本发明的悬垂边缘导管允许使用扩大了的通道来显著增强侧向气流的方式；图11是图1-3中动力吸嘴组件的后上部透视图，更加详细地显示了壳体右侧上用于冷却空气的吸入口以及它与枢轴筒/颈的关系；图12是图11中动力吸嘴的后下部透视图，显示了用于冷却空气的吸入和排出口，该冷却空气提供给组件的驱动电机；图13是图11-12中动力吸嘴组件的正透视图，去除了壳体的上部外壳，更加详细地显示了驱动电机和组件的相关部件；图14是图11-13中动力吸嘴组件上部外壳的透视图，将其拆下并倒置以便更加详细地显示其气流通道的结构。
图15是图11-13中动力吸嘴锁闩机构的侧视图，该锁闩机构提供了与向组件供应气流的相关管状棒的大致气密连接；图16是图15中锁闩机构的分解透视图，更加详细地显示了其各个部件；图17是现有无动力地毯吸嘴组件的透视图，再次显示了其特征中受限而又无效的边缘清洁气流；图18是根据本发明包括辅助抽吸导管的地毯吸嘴的透视图，显示了由此产生的显著增强的边缘清洁气流。
详细说明为了进行说明，下面的描述主要是参考示范性动力吸嘴组件进行。然而，正像如下所述，本发明同样适用于没有动力吸嘴的滚筒和电机机构的地毯吸嘴组件。
a.概述图1显示了根据本发明的真空吸尘器动力吸嘴组件10。应当理解吸嘴组件仅仅构成了整个真空吸尘器的一部分，因此吸嘴组件通常安装或连接到真空吸尘器本体(未显示)上，该本体中还装有抽吸电动机、集尘袋/集尘器、控制器等等；比如，真空吸尘器的主体可为立式或罐式，还可为已安装好的“中央真空吸尘(central vac)”系统。可以看到吸嘴组件还包括轮子、脚轮或其他机构，用来支撑在地毯或其他地板表面上的移动。
图1中所示的吸嘴组件10包括壳体11，与传统的动力吸嘴组件壳体有些相似，其中包括左侧12和右侧13；和主吸入口14(见图2)，该主吸入口14与壳体内部的中空增压部相连。向组件的后部安装一个可枢转的、向上突出的颈状/筒状装置(或“颈部”)15，使用枢转筒状结构16或类似装置来与壳体的内部腔室形成密封的中间定位。如图4所示，中空颈状/筒状装置的“筒状”部分16具有吸入口17，该吸入口引导气流从腔室进入颈口15的内部。颈部的上端依次与真空吸尘器的抽吸电机(未显示)流体连通，该抽吸电机向吸嘴组件提供抽吸气流。
如图2所示，吸嘴组件还包括常用的传统滚筒刷18(如图7中末端视图所示)，该滚筒刷与主吸入口14对准安装。滚筒刷带有一排或多排刷毛19，这些刷毛可能没有在所有的实施例中表示出来，并由一个专门的非抽吸电动机20和附着到刷子驱动端22的驱动带21旋转。主吸入口14位于吸嘴的底板23内。气流通道24形成在滚筒刷末端支撑架(未显示)下方，以便在主吸入口14与组件侧部之间建立侧向连接，附加通道25沿着引导边缘形成，沿着组件的前方提供一定程度的气流。轮子、滚筒或其他支撑物(未显示)也可以安装到壳体上，比如安装在后端角26a，26b处。
在上述段落中所描述的部件主要采用的是传统布局。然而，再参考图1，可以看到，本发明设置了带有吸入口28a，28b的第一和第二辅助抽吸导管27a，27b(见图2)，用来提供沿着吸嘴组件侧面12，13的增强气流。辅助抽吸导管包括延伸过吸嘴壳体11顶端的水平段29a，29b，和通常向下沿伸过壳体侧面并在吸入口28a，28b处终止的垂直末端段30a，30b。辅助吸管的排出端在共用“T形通道”31处相交(见图5和图6)，并通入内部增压部32(仍见图7)，该内部增压部是接收空气并接收通过主吸入口14所收集碎屑的同一个腔室。
再参见图1和2，辅助吸入口28a，28b最好位于主吸入口14的末端，大致与滚筒刷18轴向对准(仍见图6)，尽管在一些实施例中吸入口可设置在与图示的情况不同的位置处。每一个吸入口都包括形成在悬垂外口缘34背面的前部和后部切口33a和33b(仍见图3)；当吸嘴组件在向前和向后方向中运动时，切口允许将灰尘和碎屑引导入较大的吸入口28a，28b中，而悬垂口缘34确保将抽吸力施加在主要的沿垂直方向中，并不在地板上减少或向外散失。
辅助抽吸导管的垂直延伸末端段30a，30b具有稍微扁平的横截面，以便集中次级气流模式，并使壳体侧部的突出部分最小化，还便于纵向形成延伸吸入口，该吸入口与裂缝成一列地取向，用来进行清洁。如图所示末端段可向后稍微有一定的倾角，以便限定更直接的气流通路径，还有助于在意外地碰到家具腿或其他障碍物时防止撞击损坏。另外，吸入口和吸管段也可以与吸嘴的厚橡胶缓冲器(未显示)安装得一样高，或在其里面或周围，该缓冲器典型地裹在组件外围。另外，垂直末端段30a，30b的下前部可向前延伸，如图1B所示，使得前切口33a，33b能够充分地与边角接触，使角落清洁性能最优化。
如图6所示，吸管和导管都可进一步成角度，用来限定相对平滑而有效的流动路径。而且，T形通道31向后排气，并且或多或少地直接排气入筒状装置16的吸入口17中。这种构造确保了由真空吸尘器的抽吸电机所提供真空力的有效利用。
因此，当真空吸尘器的抽吸电机发动后，这就在增压部32中产生了抽吸，该抽吸通过辅助开口28a，28b并通过导管27a，27b沿着图3中箭头35a，35b，35c所示的方向向上吸入空气和碎屑。空气和碎屑通过开口17从增压部吸入到颈部15中，与主气流和通过主吸入口14所收集的碎屑合并。
由此，本发明的辅助抽吸导管27a，27b提供了向上的气流，并沿着吸嘴组件左右两侧导引抽吸拾取，该抽吸拾取有效地从地板和墙壁接合处所形成的裂缝中、或沿着家具的底部、或其他妨碍地板或地毯清洁的这种地方去除灰尘。为了进行边缘清洁动作，操作人员只需要沿着墙壁简单地移动吸嘴组件到达裂缝中，并不需要附加的清洁工具或步骤。
b.动力吸嘴组件中的气流模式图7和8图示了当使用动力吸嘴组件时，由本发明提供的增强的边缘气流模式。
如图7所示，不象本发明，传统电机动力吸嘴组件36的边缘清洁性能典型地不平衡，在吸嘴较宽的一侧37(装有驱动带21和电动机20)边缘清洁性能范围从不好到一般，而在相反的较窄一侧38边缘清洁性能范围从一般到较好。由真空吸尘器抽吸电机(未显示)所产生的内部气流大部分沿着由箭头40所示的方向通过吸嘴前端39的狭缝25，并沿着由箭头42a，42b和43a，43b所示的方向通过小的侧部狭缝41a，41b和41c，41d吸入。携带灰尘的气流由此向内吸入主吸入口14和中央腔室区域32，在此处(如上所述)空气、灰尘和污物沿箭头44所示的方向经过筒状开口17并向上通过管状颈部15向着集尘器(未显示)流动。
虽然传统的动力吸嘴由于侧向延伸的通道41a，41b和41c，41d具备一些轻微的边缘清洁性能，但是侧向气流的总量需要受到严格的限制，否则当在远离墙壁的区域工作时，主吸入口14主要向上的真空力将向外散失。因此侧向通道41a，41b和41c，41d必须是狭窄的，并由挡片45，46隔离开来，所以边缘清洁性能不可避免地受到非常大的限制。而且，边缘清洁性能在吸嘴的“宽”侧37处进一步降低，这是由于通道41c，41d必须横向跨越驱动带21的距离而增加了长度所导致的。
本发明改进了吸嘴组件的边缘清洁性能，也使得组件两个侧面上的边缘清洁性能基本相等。
如图8所示，本发明产生了一个次级气流模式，该次级气流模式增强了上述的主气流模式。次级气流模式包括两个方面a)如气流箭头47所示，灰尘和污物直接上升进入处于吸嘴左右两前侧的垂直边缘或“裂缝”段30a，30b内；和b)灰尘和污物同时还被吸入前部和后部切口33a，33b中，并穿过它们进入垂直吸管段30a，30b的主要垂直吸入口中。
如上参考图3和5所讨论的，次级气流向上冲过左右垂直吸管段30a，30b，并继续水平地冲过横跨吸嘴顶部区域48的水平吸管段27a和27b。气流在位于滚筒刷18与颈部15之间(见图6)的公共T形通道31处合并，T形通道引导空气、灰尘和污物向下进入公共腔室区域32中，并同时使气流向着筒状吸入口17倾斜一定的角度。然后次级气流在增压区域32中加入主气流内，并沿着箭头35c所示的方向继续向上运动进入集尘器(未显示)中。
如比较图9和10可见的，本发明垂直边缘吸管和它们悬垂凸缘的出现还能够合并吸嘴的侧向气流通道41a，41b，产生一个单一的、宽的无障碍通道49。实质上，边缘吸管允许取消现有技术中的挡片45和46(见图7)，而不会分散或降低主吸入口14处的主抽吸力，因为边缘吸管也可以作为有效的挡片替代品。挡片45和46的取消以及所造成通道宽度的增加大幅度提高了主气流模式的内部侧向气流50(见图8)，该内部侧向气流与由边缘吸管提供的次级气流汇合，从而大大增强了边缘清洁的性能。
c.次级气流路径如上所述，次级气流路径由第一和第二辅助抽吸管27a，27b提供。辅助吸管的数量和构造可以有些变化，但某些特征优选用于大多数实施例中。主要考虑的因素包括使次级气流的强度最大化，并防止次级气流路径被碎屑塞住或阻塞。
作为主要防止阻塞的保护措施，一个或多个防护销60(见图2)或类似的结构最好横过吸入口28a，28b安装，以便捕捉和防止布料、纸片(比如纸巾)或类似的物体被吸入到次级吸管中。小直径的金属销被应用到图示的实施例中，使得该销具有足够的强度来捕捉和阻止大到阻碍或严重减弱吸入气流的物件。
一旦越过防护销，次级吸管的内部尺寸一般逐渐增加，直到它们穿过T形通道排出。这样确保了任何能够通过吸入口的碎屑片都足够小，将会通过吸管的剩余部分而不至于变成通道的障碍，该吸入口代表沿着路径最窄的点。吸管尺寸的逐步(比如锥形)增大也有助于通过不规则形状的颗粒，并且还可多少由于摩擦而变形和稍微减慢速度。然而，通常最好尺寸仅是相对很小地增加，而不是显著拓宽的，以便大致保持次级气流穿过整个吸管长度的速度。比如，图1-2中所示的实施例，次级抽吸管27a，27b在吸入口28a，28b处适当具有宽度约为7.0mm，在垂直与水平段之间的结合处向外逐渐倾斜到约7.5mm宽，并在进入到T形通道31的排出处增加到约9.0mm。
为了进一步促进碎屑穿过次级吸管通过，最大的拐角优选设置得最靠近吸入口，随后的拐角逐渐变缓。因此，如从图1和3中可以看出的，垂直段与水平段之间大约90°的拐角(在垂直面内)是进入吸入口以后的第一个拐角，位置距吸入口相当近(比如5cm)。进入T形通道的拐角要缓和的多(如大约60°)。而且，如上所提示的，次级吸管的垂直段和水平段都最好稍微向后倾斜一定的角度，以便减小气流在这些拐角的每个拐角处穿过其改变方向的角度。
附加的特征有助于保持吸管和其他气流通道的完整性，从而确保在次级吸管中维持充足的抽吸力和速度。水平吸管段的顶板52(见图6)被密封或与壳体整体形成，以便确保为实质上不泄漏的导管。而且，就像下面所要更详细讨论的那样，锁闩机构60将筒状/颈状装置15固定在通往真空吸尘器本体的管状棒或其他导管上，并设置有形成不泄漏密封的弹性垫圈。
d.动力吸嘴部件将参考附图11-14描述根据本发明优选实施例动力吸嘴的其他组件，该动力吸嘴结合了上述边缘清洁特性。然而，可以理解的是，如下所述，本发明的边缘清洁和次级气流特征可以应用到具有不同构造的动力吸嘴中，甚至可以应用到非动力地毯吸嘴中。
如图11和12所示，优选实施例的动力吸嘴的壳体11包括上部外壳62和下部外壳64。上部外壳结合有辅助抽吸导管27a，27b的垂直和水平段；辅助吸管的顶板52最好形成为透明或半透明的，这样使得操作人员能够观察碎屑的通道，并且在不太可能出现的堵塞物需要排除的情况中能够看到金属丝或其他探针的末端。下部外壳64依次包括主吸入口和辅助吸入口，并为组件的内部部件提供了基本的结构支撑。通常传统轮子/滚轮66a，66b和68a，68b的前向和后向组轮安装在下部外壳的底部中，支撑组件用于在地毯或基础表面上运动，还带有弹性轮胎/环70，72在硬表面上使用。
如图13所示，筒状/颈状装置15安装在下部外壳的后部，用于围绕短轴74(见图4)枢转运动，使得当通过踩踏板76来释放时颈状装置可向下枢转。旋转套筒连接件78依次使得颈状装置和与其相连的管状棒围绕长轴，比如，使得吸嘴组件伸到椅子或其他放置得较低的家具下面。
图13显示了去除壳体上部外壳后的下部外壳64。如上所提示的，下部外壳包括主吸入口14。滚筒刷按常规传统方式纵长延伸过主吸入口，并由轴承单元80a，80b支撑旋转，该轴承单元保持在外壳相应的凹进处中。防护丝82横跨开口安装，有助于防止布料、地毯边和类似的物体被拾起并卷绕住旋转刷。
滚筒刷使用了常规传统的构造，带有所采用的适当驱动机构。如图13所示，与皮带和滑轮驱动相比，最好采用由带齿的电机小齿轮88驱动的齿轮带84和齿轮86，用来提供滚筒刷的正向旋转和较长的使用寿命。在物件(比如袜子)被吸入到开口中并阻止滚筒刷旋转的情况下，传统设计的控制/过载保护电路90可以保护电动机92不受损坏。当检测到过载情况时，电路90就会断开驱动电机的电源，并使双色发光二极管由绿色变为红色，发光二极管的透镜94可以通过上部外壳62中的窗口96看到，以便给操作人员提供有障碍物需要清理的视觉提示。然后过载电路可以通过将主动力开关(未显示)关闭后再打开的转换进行复位。当然，可以理解，也可采用其他形式的指示器和复位机构。
电动机92适于采用常规传统的类型，比如，具有2.5安培的额定功率。设计小齿轮88和从动齿轮86的尺寸来提供适合的减速比，比如，使滚筒刷具有约10-20,000转/分钟的空载速度。电动机由下部外壳64中的支架支撑，该支架带有支撑托架100，102，以预定的转矩角转向外框。平衡重物104安装在下部外壳中，通常与电动机92相对，以便平衡组件，保证平稳的清洁，还可提高使用时的操纵特性。
如图13所示，下部外壳还包括左右两侧向上延伸的、光滑轮廓壁106a，106b，该轮廓壁引导主气流从主吸入口14进入到增压部32中，如上所述，该增压部也接收来自辅助抽吸导管的次级气流。弹性密封条108a，108b沿着增压部壁106a，106b的上边缘安装，并压向上部外壳体62(见图14)中对应悬垂壁110a，110b的下边缘，形成保持气流的完整性的密封。
壳体14还提供了用于驱动电机和控制/过载电路的专门冷却气流，由此保证这些部件的有效操作和长期使用。在现有动力吸嘴中用于相应部件的冷却通常是无效或不适当的，有时主要由漏到壳体中的空气构成。
图示实施例的壳体14为电动机92和控制/过载电路90提供专门的外部气流。电动机92(如传统的)包括一个内部风扇，该风扇抽吸空气，使其轴向穿过电动机，并向着驱动轴的末端排出空气。如图所示，上部外壳42包括分别通向腔室124，126的主吸入口和次级吸入口120，122，该腔室内装有电动机和控制/过载电路部件。
在腔室124内部，多个壁132和134横向延伸到电动机的驱动轴处，并以紧密配合相接的形式与它壳体的外表面紧密配合，以便两者都支撑电动机并形成挡片，该挡片将电动机腔室分成吸入和排出滑道。从而，壁132，134确保了由电动机风扇提供正向气流，还确保了通过防止在电动机外表面上排出空气的回流来有效的冷却。
在电动机92运转时，由此恒定的冷却气流从主吸入口120吸入。导管136在壳体内部延伸，在电动机与电路腔室124，126之间建立起流体联系，使得冷却空气也通过次级吸入口122吸入进来。设计横向导管136的尺寸，使得提供用于控制/过载电路(比如用于安装到电路板上的散热器)的充足冷却空气，但是没有冷却主气流通过电动机，这样会产生大量的热。通过两个吸入口吸入的空气随后在电动机的驱动侧上排出，并通过腔室124排气侧底部上的栅格状排气口140散出(见图12)。
组件底部上的排气口140的位置确保排出气流和噪声两者都远离操作人员。然后，当吸嘴组件关闭时，排气口140就用作吸入口，它通过对流的方式使得来自电动机的堆积热量得到冷却。由电动机加热的空气向上流动，并通过吸入口120和还通过电动机排气侧上的较小次级出口142回流。
类似地，当组件不工作时，在运行过程中由控制/过载电路所积累的热量会通过次级吸入口122被动上升。使次级出口142的大小能够确保在电动机运转过程中排出的大量空气从壳体底部上的排出口140散出；此外，成角度的挡板144(见图14)安装在次级出口内侧上方，防止电动机的噪音漏出。
e.气密颈部锁闩如上所提示，根据实施例，产生主清洁气流和次级清洁气流两者的真空从比如真空吸尘器主体、或中央真空吸尘(central vac)系统等另一源头供应到吸嘴组件。因此我们期望维持从真空源头通到吸嘴组件的管道或其他导管中的气密完整性。
图示的实施例采用了具有圆柱形嘴的枢转和旋转筒状/颈状装置15，该圆柱形嘴使其能够与传统的管状金属真空杆一起使用。这种杆是传统的，然而通过其使它们附着在组件颈部的锁紧机构典型地为简单的锁闩或弹簧载荷按钮，通常是现有吸嘴组件中泄漏的源头。本发明的锁闩组件60在颈部和管状棒之间建立起了有效的内锁，同时又避免了危害清洁气流的空气的泄漏。
如图15-16所示，锁闩组件60包括锁闩臂200，该锁闩臂具有成角度的、有适当纹理外表面的端部210，便于操作人员用拇指进行按压。锁闩臂底部上的悬垂枢轴凸耳212与颈状管外表面上相应的凸缘214内部固定，并通过轴销216与其相接，以便形成枢轴连接。扭转拉簧218压紧安装在锁闩臂外端部210之下，以便偏置其锁闩末端220，向下经过颈部中的开口222，并进入到管状棒中相应的锁闩开口(未显示)内，从而将两个元件锁定在一起。为了释放组件，操作人员只要按压锁闩臂的外端部并将棒管从颈部撤出。
如图16所示，弹性密封垫圈224安装在管状颈部外表面上直立的定位器壁226内。密封件(可以由丁基橡胶或具有良好密封性和弹性特征的其他弹性材料适当地形成)在它的另一侧上具有较宽的密封表面228，该密封表面与锁闩臂末端下侧上相应的较宽配合表面230相配合。由此当通过弹簧218的力偏置配合时，两个表面形成有效的气密封，同时定位壁226防止弹性垫圈在压力的作用下向外变形。
由此，锁闩机构60提供了有效且大致气密的连接，它经济耐用且容易使用。
f.地毯吸嘴中的气流模式的例子与图7和8相似，图17和18图示了当使用非动力地毯吸嘴时，由本发明所提供的增强气流模式。
如图17所示，没有本发明时，非机动地毯吸嘴组件251的边缘清洁性能最多是中等水平，尽管由于没有驱动电动机/皮带左右两侧通常是相等平衡的。由真空吸尘器的抽吸电动机(未显示)所产生的气流，如箭头254所示通过吸嘴较大的前部区域253中的狭槽252和如箭头257a，257b所示通过吸嘴左右侧面256a，256b上的较小侧狭槽255a，255b吸入空气。类似于上述方式，空气冲入中央腔室区域258，带着灰尘和污物进入到筒状开口259中，并向上通过颈部260向着集尘器(未显示)冲入。
如图18所示，本发明增加了次级气流模式，该次级气流模式增强了上述的主气流。次级气流模式包括两部分a)如箭头262a，262b所示，引导灰尘和污物上升进入到吸嘴左、右前侧256a，256b处的垂直边缘或“裂缝”吸管261a，261b内；和b)如箭头263a，263b所示，同时抽吸灰尘和污物通过垂直吸管段的前部和后部切口进入。
次级气流通过垂直吸管段261a，261b向上冲，而后沿箭头266所示的方向通过横跨吸嘴顶部区域265的左右水平吸管264a，264b水平冲入。气流在位于中央并处在颈部开口259前方的T形通道267处汇合。如上所述，T形通道引导空气、灰尘和污物向下进入到公共腔室区域258中，同时使空气、灰尘和污物向着筒状吸入口259成一定的角度。而后次级气流加入到主气流中，并进入颈部260，然后再继续向上，最终进入集尘器(未显示)。
d.附加配置在附图所示的实施例中，具有第一和第二辅助抽吸管，一个抽吸管用于组件的一侧。然而，可以理解，在一些实施例中可能只有一根辅助抽吸管(即，只用于组件的一侧)，或者沿着组件的一侧或两侧可能有多根吸管和/或抽吸拾取口。
而且，在上述的图示实施例中，辅助抽吸导管越过壳体的上表面延伸到中心接合点处，使得它们的排出端靠近吸嘴颈部吸入口的附近设置，以便使吸入口处的气流强度最大化。然而，可以理解，在一些实施例中，一个或多个辅助吸管可沿着交替的路径设定线路，比如，内部设定在壳体内部。而且，可以理解，在一些实施例中辅助吸管可以相对较短，从它们的吸入口仅经过较短的距离就可排出到腔室中，或者它们可以延伸得更长，进一步向着真空源延伸，比如，延伸到管状手柄自身中或延伸到一个单独的专用腔室内。甚至在一些实施例中，可以采用一个第二“升压”抽吸电动机为本发明提供动力并产生次级气流模式，而不是依靠真空吸尘器的主抽吸电动机。
同样地，辅助吸入口的位置和构造在一些实施例中可能与这里所显示的有所不同。比如，辅助吸入口可以设置到壳体自身的边缘或下口缘中，或者嵌入边缘或下口缘内部，和/或可以延伸到最前的位置，完全伸入至90°拐角的裂缝中。
可以认识到，各种各样的变动、修改和/或增加都可以采用到上述部分的结构和布置中，而不脱离由所附权利要求限定的本发明的实质或范围。
权利要求
1.一种真空吸尘器的吸嘴组件，包括壳体；位于所述壳体下侧的主吸入口；给所述主吸入口提供抽吸力的装置，以便产生将灰尘和碎屑吸入所述主吸入口中的主气流；至少一个辅助吸入口，位于所述壳体的侧边缘上；给所述辅助吸入口提供抽吸力的装置，以便当所述吸嘴壳体的所述侧边缘沿着墙壁或其他障碍物移动时，产生将灰尘和碎屑吸入所述辅助吸入口的次级气流。
2.如权利要求1所述的真空吸尘器吸嘴组件，其中用于给所述至少一个辅助吸入口提供抽吸力的所述装置，包括一根辅助抽吸管，该辅助抽吸导管的第一端与所述辅助吸入口相连，第二端与所述吸嘴组件的内部腔室相连，抽吸力由真空吸尘器抽吸电动机施加到所述吸嘴组件的内部腔室。
3.如权利要求2所述的真空吸尘器吸嘴组件，其中所述吸嘴组件的所述内部腔室包括一个与所述吸嘴组件上的所述主吸入口相连的内部真空增压区。
4.如权利要求3所述的真空吸尘器吸嘴组件，其中所述辅助抽吸管包括通常垂直延伸的末端段，具有形成在其下端处的所述辅助吸入口，用于将所述脏物和碎屑向上吸起以离开地板表面；通常水平延伸的侧向段，用于将所述次级气流中的污物和碎屑传送到所述壳体中的所述真空增压区内。
5.如权利要求4所述的真空吸尘器吸嘴组件，其中所述主吸入口横跨所述吸嘴壳体的所述下侧横向延伸，并且所述至少一个辅助吸入口位于所述主吸入口的末端附近。
6.如权利要求5所述的真空吸尘器吸嘴组件，其中所述吸嘴组件包括具有第一和第二辅助吸入口的第一和第二所述辅助抽吸管，该第一和第二辅助吸入口位于所述壳体的左右两侧上。
7.如权利要求6所述的真空吸尘器吸嘴组件，其中所述第一和第二辅助抽吸管的所述垂直末端具有扁平的横截面，以便集中所述次级气流并沿通常的纵长方向延长所述开口。
8.如权利要求7所述的真空吸尘器吸嘴组件，其中所述第一和第二辅助吸入口包括在所述垂直延伸末端段的悬垂外口缘后部形成的前部和后部切口，用于当所述吸嘴组件在向前和向后的方向上移动时，将污物和碎屑引导到所述辅助吸入口中。
9.如权利要求8所述的真空吸尘器吸嘴组件，进一步包括用于向所述壳体中的所述真空增压区提供抽吸力的装置，以便抽吸通过所述主吸入口的主气流和通过所述次级抽吸管的次级气流。
10.如权利要求9所述的真空吸尘器吸嘴组件，其中用于向所述真空增压区提供抽吸力的所述装置包括用于将所述真空吸尘器吸嘴组件附加到真空吸尘器管状杆上的装置。
11.如权利要求10所述的真空吸尘器吸嘴组件，其中用于将所述吸嘴组件附加到所述管状手柄上的所述装置包括一个枢转安装到所述吸嘴组件的所述壳体后端的中空颈状装置，以便允许所述管状手柄相对于其上升和下降。
12.如权利要求1所述的真空吸尘器吸嘴组件，其中所述吸嘴组件是动力吸嘴，包括安装在所述主吸入口上方的滚筒刷；和用于驱动滚筒刷并安装在所述壳体中的电动机。
13.如权利要求1所述的真空吸尘器吸嘴组件，其中所述吸嘴组件是非动力地毯吸嘴。
14.如权利要求6所述的真空吸尘器吸嘴组件，其中所述吸嘴组件是动力吸嘴，包括安装在所述主吸入口上方的滚筒刷；和用于驱动所述滚筒刷并安装在所述壳体内的电动机；所述滚筒刷的第一和第二末端由末端支撑架支撑用以进行旋转，该支撑架横跨所述主吸入口的所述第一和第二末端安装在所述壳体上。
15.如权利要求14所述的真空吸尘器吸嘴组件，进一步包括横跨所述末端支撑架形成的第一和第二通道，以便在所述主吸入口和所述辅助抽吸管的所述吸入口之间建立起横向气流。
16.如权利要求4所述的真空吸尘器吸嘴组件，其中所述辅助抽吸管成一定的角度，使得所述次级气流从所述垂直延伸末端段到所述水平延伸侧向段经过相对较大的角度，从所述水平延伸侧向段到所述内部腔室经过相对较小的角度，以便促进所述污物和碎屑通过所述辅助抽吸管的流动。
17.如权利要求16所述的真空吸尘器吸嘴组件，其中所述至少一个辅助抽吸管的内部尺寸从所述吸入口到所述内部腔室逐渐增加，以便确保颗粒状的碎屑能够通过。
18.一种真空吸尘器吸嘴组件，包括具有第一和第二侧边缘的吸嘴壳体；横跨所述吸嘴壳体下侧侧向延伸的主吸入口；所述壳体中的内部真空增压区，该真空增压区与所述主吸入口流体连通；用于向所述内部真空增压区提供抽吸力的装置，以便产生将污物和碎屑吸入所述主吸入口内的主气流；安装到所述壳体的第一和第二辅助抽吸管，每个所述辅助抽吸管包括通常垂直延伸的末端段，该末端段具有在其下端处形成的吸入口，所述辅助吸入口设置在所述主吸入口的末端附近；和通常水平延伸的侧向段，该侧向段具有安装到所述垂直延伸末端段的第一末端，和向所述真空增压区中排气的第二末端；从而，当所述吸嘴组件的所述侧边缘沿着墙壁或其他障碍物移动时，提供给所述真空增压区的所述抽吸力产生次级气流，该次级气流将污物和碎屑吸入到所述辅助吸入口中，以及使得所述通常垂直延伸的末端段远离地板向上提起污物、碎屑和所述次级气流，并且所述通常水平延伸的侧向段将所述次级气流中的污物和碎屑传送到所述吸嘴组件的所述真空增压区中；第一和第二末端支撑架，安装到所述壳体中，位于所述主吸入口的所述末端与所述第一和第二辅助吸入口之间；第一和第二通道，形成在所述末端支撑架的下方，以便在所述主吸入口与所述第一和第二辅助吸入口之间建立起气流路径。
19.如权利要求20所述的真空吸尘器吸嘴组件，其中所述第一和第二辅助抽吸管的所述水平延伸段的所述第二端在公共T形通道处向所述吸嘴组件的所述内部真空增压区排气。
20.如权利要求19所述的真空吸尘器吸嘴组件，其中所述辅助抽吸管的所述垂直延伸末端段和水平延伸侧向段从所述吸入口向后成一定的角度，以便给携带所述污物和碎屑的所述次级气流提供更直接的路径。
全文摘要
真空吸尘器吸嘴组件(10)沿其边缘具有至少一个辅助抽吸口(28a，28b)，当吸嘴(10)沿着墙壁或其他障碍物移动时，用于拾取脏物和碎屑。辅助抽吸口(28a，28b)可以在吸嘴组件(10)的两侧面，位于主吸入口的末端附近。辅助抽吸管(27a，27b)将辅助吸入口与内部腔室连接，该腔室也为主吸入口提供真空。主气流和次级气流在增压区(32)中汇合以回收和收集。吸嘴组件可以是带有滚筒刷和驱动电动机的动力吸嘴，也可是非动力地毯吸嘴。
文档编号A47L9/02GK1668238SQ03806777
公开日2005年9月14日 申请日期2003年1月27日 优先权日2002年1月25日
发明者詹姆斯·R·奥尔顿 申请人:詹姆斯·R·奥尔顿