专利名称：带有过滤器指示装置的手持式真空吸尘器的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及手持式真空吸尘器，且尤其涉及具有过滤器指示装置的便携手持式真空吸尘器。
背景技术：
有绳和无绳类型的无袋、便携手持式真空吸尘器是本领域众所周知的，一般包括用于产生气流的风扇、用于容纳被吸入真空吸尘器中的诸如污物、灰尘、碎屑等物质的尘杯，和阻止这些物质吸入风扇的过滤器。该过滤器可以包括由织物或纸材料制成的单个过滤介质，或者可以利用几种材料依次排列制成，以便提高对气流的过滤性能。
本领域众所周知，使用这种无袋便携手持式真空吸尘器的用户大都惰于对真空吸尘器的保养维护，因此这种真空吸尘器经常使用阻塞和/或脏污的过滤器来工作。以这种方式使用无袋便携手持式真空吸尘器会削弱该吸尘器的性能，增大风扇电机和风扇的负荷(这将使这些元件的寿命减短)，并且就无绳真空吸尘器而言，其趋向于使其可充电电池的寿命减短且在单次充电后该吸尘器的持续工作时间减短。
考虑到消费者使用过滤器阻塞或脏污的真空吸尘器的这种趋向，吸尘器生产行业着重于改进过滤器的结构，利用若干过滤步骤，首先是采用较粗的塑料滤网或金属丝网筛，最后是采用较细的织物或纸材料，这种结构可以防止较小尺寸的颗粒进入风扇。我们发现，尽管对这类真空吸尘器就过滤技术进行了改进，从而增大两次过滤器清洗之间的容许时间间隔，但是这些改进还是不能消除清洗处理环节。
发明内容
在一个优选形式中，本发明提供了一种便携手持式真空吸尘器，其具有入口外壳、出口外壳、风扇组件和过滤器指示装置。入口外壳限定形成了入口，通过入口接纳通过其中的污物、灰尘与碎屑。出口外壳可释放地与入口外壳连接，并且限定形成了手柄、进风口、风扇架和出风口。构造手柄使其适于用户单手抓握，以便允许用户可以操纵该便携手持式真空吸尘器并且随心所欲将其入口指向任意位置。风扇架设置在进风口和出风口之间。风扇组件安装在风扇架上且容纳在出口外壳中。风扇组件包括风扇进气口且可以产生通过风扇的气流。过滤器设置在入口和进风口之间，且可释放地与入口外壳或出口外壳中的一个相连。过滤器指示装置与出口外壳相连，且与在风扇进气口和进风口之间的出口外壳的一部分流体连通。过滤器指示装置包括压差指示装置，构造压差指示装置是用于指示出口外壳中的空气和大气之间的压差。
通过下文的详细说明，有关本发明的其它可应用领域将变得更加清晰易懂。应当理解，详细说明和特定实施例表明了本发明的优选实施例，但也仅仅是为了说明本发明，而不应当视为对本发明范围的限制。
通过随后的说明以及附加的权利要求书，结合附图理解，本发明的其它优点以及特征将变得清晰易懂。在附图中图1是依照本发明的教导制造的真空吸尘器成套零件的分解透视图；图2是图1所示真空吸尘器成套零件的一部分的透视图，显示了该吸尘器的更多细节；图3是图2所示真空吸尘器的部分剖切、部分拆解的视图；图4是图2所示真空吸尘器的局部剖切的分解侧视图，显示了电机装置的更多细节；图5是电机装置的局部后视图，显示了风扇外壳的排气侧的更多细节；图6是图2所示真空吸尘器的局部剖切的侧视图；图7是图2所示真空吸尘器的一部分的侧视图，显示了外壳壳体的更多细节；图8是图2所示真空吸尘器的一部分的前视图，显示了内挡板的更多细节；图9是图2所示真空吸尘器的一部分的后视图，显示了后偏转件的更多细节；图10是沿图9中10-10线剖切的剖面图；
图11是部分拆解、部分剖切的图2所示真空吸尘器的一部分的侧视图；图12是图2所示真空吸尘器的一部分的侧视图，显示了在邻近指示装置凹部处的部分外壳壳体的外观；图13是沿图12中13-13线剖切的剖面图；图14是图2所示真空吸尘器的一部分的分解图，显示了过滤器系统的更多细节；图15是图2所示真空吸尘器的一部分的透视图，显示了过滤器指示装置的更多细节；图16是过滤器指示装置的纵向剖切视图；图17是过滤器指示装置的侧面立视图；图18是图2所示真空吸尘器的部分分裂的侧面立视图，显示了表明进风口过滤器是处于堵塞或粘污状态的过滤器指示装置；图19是图1所示真空吸尘器成套零件的一部分的分解透视图，显示了裂缝工具和刷子工具与尘杯装置的连接情形；图19A是图1所示真空吸尘器成套零件的分解透视图，显示了裂缝工具直接连接尘杯装置的情形；图19B是图1所示真空吸尘器成套零件的分解透视图，显示了刷子工具直接连接尘杯装置的情形；图19C是图1所示真空吸尘器成套零件的分解透视图，显示了地板扫除器通过进口适配工具连接到尘杯装置上的情形；图19D是图1所示真空吸尘器成套零件的分解透视图，显示了地板扫除器头部通过进口适配工具和伸缩管连接到尘杯装置上的情形；图19E是图1所示真空吸尘器成套零件的分解透视图，显示了裂缝工具通过进口适配工具、伸缩管以及工具适配器连接到尘杯装置上的情形；图19F是图1所示真空吸尘器成套零件的分解透视图，显示了刷子工具通过进口适配工具、伸缩管以及工具适配器连接到尘杯装置上的情形；图19G是图1所示真空吸尘器成套零件的分解透视图，显示了刷子工具通过进口适配工具、可弯曲软管以及工具适配器连接到尘杯装置上的情形；图20是图1所示真空吸尘器成套零件的一部分的顶视图，显示了适配器的更多细节；
图21是适配器的侧立视图；图22是沿图20中22-22线所作的适配器的纵向剖视图；图23是图1所示真空吸尘器成套零件的分解透视图，显示了使用适配器使吸尘器直接排气的情形；图24是吹气模式中所采用的图1所示真空吸尘器成套零件的分解透视图；图25是图1所示真空吸尘器成套零件的局部剖切侧视图，显示了适配器相应于挤压适配器的后偏转的板闭合而挠曲偏转的情形；图26是充气模式中所采用的图1所示真空吸尘器成套零件的分解透视图；图27是图1所示真空吸尘器成套零件的一部分的分解透视图，显示了充气喷嘴的更多细节；图28是充气喷嘴的局部纵向剖面图；图29是图1所示真空吸尘器成套零件的一部分的透视图，显示了充气喷嘴的工作情形；图30是说明将充气喷嘴与可弯曲软管脱卸的透视图。
具体实施例方式
参照图1，依照本发明的教导制造的真空吸尘器成套零件大体标示为附图标记10。图中所示的真空吸尘器成套零件10包括手持式有绳真空吸尘器10a和一组附件10b。参看图2和图3，图中所示的真空吸尘器10a包括尘杯组件12和外壳组件14。在所提供的具体实施例中，尘杯组件12包括入口外壳或尘杯20、和弹性闭合元件22，而外壳组件14包括电机组件30、出口外壳或外壳32、过滤器系统34、过滤器指示装置36以及闩锁释放装置38，闩锁释放装置38由传统的闩锁机构40和与外壳32一体形成的传统锁紧片42构成。
尘杯20包括壳壁元件50和入口54，壳壁元件50限定形成了容器状的外壳结构52，而入口端54穿过外壳结构52形成且由彼处向后延伸。一对固定孔56a和56b穿过外壳结构52而形成，并且围绕外壳结构52的整个内周边，多个预过滤器定位片58从壳壁元件50向内延伸。固定孔56a、56b和预过滤器定位片58在下文中将得到进一步的详细说明。
在所提供的具体实施例中，入口54是半圆形的(例如参见附图19)，从外壳结构52向后延伸，且终止于向后向下倾斜的面60(即，入口54的底面向后延伸的幅度超过了入口54的顶面)。正如下文将要详细讨论的那样，入口54通过摩擦力而接合附件组10b的各种元件。
与入口54上方的外壳结构52连接的安装突出部62，用作弹性闭合元件22与外壳结构52进行铰接的位置。弹性闭合元件22与入口54的向后向下倾斜的面60相邻接，但是在真空吸尘器10a工作期间向上挠曲(远离该向后向下倾斜的面60)。对本领域普通技术人员显而易见的是，通过本领域公知技术可以省去弹性闭合元件22，入口54自始至终向后向上朝着外壳结构52后上方延伸。
在图4-6中，电机组件30包括电机70、风扇组件72、电源线74、电源开关76、一组隔离器78以及应变消除件80。电机70是传统的交流电机，包括定子主体84和包含电机输出轴88的转子86。风扇组件72是传统的离心式风扇，包括叶轮90和风扇罩92，叶轮90与输出轴88相连并随其转动。风扇罩92包括进风孔94和多个排气孔96，进风孔94位于叶轮90旋转轴线的中心处，多个排气孔96位于风扇罩92上与进风孔94相对的一侧且径向向外。当真空吸尘器10a工作时，从各个排气孔96排出的空气被引导穿过相关的气流通道98，在此处空气被径向向内导向转子86的旋转轴线，用以冷却电机70。
电源线74通常包括插头100和电线104，插头100用以插接电源插座，而电线104包括采用传统公知方式与插头100电连接的第一和第二导线106和108。第一导线106与电机70的第一接线端110a电连接，而第二导线108与电源开关76的第一接线端112a电连接。电源开关76是传统的拨动开关，可分别通过其第一与第二接线端112a、112b选通或关断电源。电源开关76的第二接线端112b与电机70上的第一接线端110b电连接。应变消除件80与电源线74连接，以加强进入到外壳32中的电源线74部分，也便于密封外壳32，因此进入真空吸尘器10a的空气不会由电线104的穿接孔泄露。应变消除件80与电线104的绝缘表皮固定连接或一起形成，但是对本领域普通技术人员显而易见的是，应变消除件80可以是滑动配合在电线104上的分立元件。
该组隔离器78包括风扇隔离器120和电机隔离器122，两者都由合适的弹性材料，例如橡胶或弹性热塑塑料制成。在图示实施例中，风扇隔离器120是一环形带，环绕着风扇罩92前面部分的外周边以及其前表面124在径向上的最外侧部分。风扇隔离器120以传统的摩擦配合方式啮紧风扇罩92。而且，风扇隔离器120和风扇罩92前表面124之间的接触限制了风扇隔离器120的向后运动。
电机隔离器122包括毂部分128和定位元件，后者包括形成在毂部分128后表面上的一对小突起130。毂部分128和电机70的与风扇组件72相反一侧的端部紧密接合；一对支柱132的延伸方向大致平行于毂部分128的中心线，以便接合定子体84，因此将小突起130定位在预定的位置上，下文将对此进行详细说明。
参看附图2、6和7，如图所示的具体实施例的外壳32包括一对外壳壳体150a和150b、内挡板152和后偏转件154。以传统公知方式将外壳壳体150a和150b连接到一块，从而限定形成开关支架结构160、开关孔162、闩锁支架结构164、锁紧片42和手柄168。将传统构造的开关支架结构160用于容纳并支撑电机组件30的电源开关76，以便使电源开关76穿过开关孔162，从而方便真空吸尘器10a的使用者开启吸尘器。
闩锁支架结构164容纳支撑传统闩锁机构40，传统闩锁机构40具有按钮170和弹簧(未示出)，按钮1 70嵌入在尘杯组件12的外壳结构52上的紧固孔56a中，而弹簧(未示出)使按钮170由外壳32向外偏置。
锁紧片42由外壳32向外伸出且限定形成了邻壁174。当尘杯组件12与外壳组件14接合时，锁紧片42穿过紧固孔56b伸出，使邻壁174与紧固孔56b的后缘配合，从而限制尘杯组件12相对于外壳组件14的向前运动。
在所提供的实施例中，手柄168与外壳壳体150a和150b一体形成，在外壳32的前后部分之间延伸且位于外壳32主体的上方，从而在手柄与外壳壳体之间限定形成了手柄孔180，手柄孔180的尺寸大小可以容放得下真空吸尘器10a使用者的手。但是，本领域普通技术人员应能理解，手柄168可以是一个分立部件，能以公知方式与外壳32的其余部分接合或粘合。通过下文说明，这些将变得清楚易懂，不论真空吸尘器10a是正手握持还是反手握持，优选的手柄168结构都应当便于真空吸尘器10a使用者抓握。
除了上面提到的之外，每个外壳壳体150a、150b都采用相同方式构造，因此对外壳壳体150a的进一步详细说明也都适合于150b。主要参看图7且同时参看图6，外壳壳体150a包括壳壁元件186，壳壁元件186形成前壁188、侧壁190、底壁192和后壁194，所有这些一起构成了中心腔196。
多条肋片从侧壁190延伸进中心腔196，并分别包括第一与第二风扇肋片200和202，以及第一与第二电机肋片204和206。第一与第二风扇肋片200和202呈半圆形，并且第一风扇肋片200比第二风扇肋片202更加径向向内延伸。间隔设置第一风扇肋片200以便在它们之间容纳风扇罩92和风扇隔离器120。同样，第一风扇肋片200用于使风扇组件72相对于前壁188定位。相反，设置在第一风扇肋片200之间的第二风扇肋片202用于使风扇组件72相对于真空吸尘器10a的预定轴线(例如，横向中心线)定位。
第一电机肋片204彼此连接，用以加强它们与电机组件30的定子主体84的接触区域。第一电机肋片204与第二风扇肋片202相同，它们都用于使电机组件30相对于真空吸尘器10a的预定轴线定位。此外，第一电机肋片204接合定子主体84，以抑制定子主体84相对于外壳壳体150a的转动。
第二电机肋片206包括毂支架部分210和毂定位部分212，毂定位部分212与毂支架部分210相连，但是向后方稍微与毂支架部分210间隔开。毂支架部分210在侧壁190的对面的一端终止于弓形面216，弓形面216与电机隔离器122的毂部分128的圆柱部分相抵接，而毂定位部分212终止于限定形成突起对应孔220的分叉端，突起对应孔220的尺寸大小可以容纳电机隔离器122的一个相应小突起130。毂支架部分210和毂定位部分212还邻接着毂部分128的各个后表面。因此，毂支架部分210和毂定位部分212两者都限制电机隔离器122向后运动(且因此也限制了电机70的向后运动)。
在所提供的实施例中，除了从前壁188向前延伸的半圆形进风口230之外，前壁188一般为平面。进风口230包括格栅结构232，通过格栅结构232吸入空气。格栅结构232用于避免有人接触到旋转着的风扇叶片。
后壁194一般也为平面，而在如图所示具体实施例中，其包括四分之一圆形的出风口240(当将外壳壳体150a和150b组装到一起时，真空吸尘器10a的出风口240呈现如图23所示的半月形或半圆形形状)。利用角撑板242和多个与角撑板242和后壁194连接的加强结构244加强后壁194，尤其是出风口240所在区域。贯穿角撑板242形成气流孔246，在本发明所提供的实施例中，角撑板242的形状和大小大致类似于出风口240。
从第二电机肋片206向后、角撑板242向前处设置一组隔挡肋片248a、248b。隔挡肋片248a包括从手柄孔180之下的侧壁190部分向下延伸的第一对肋片，而隔挡肋片248b包括从底壁192向上延伸的第二对肋片。隔挡肋片248a、248b都摩擦接合内挡板152的相对表面，从而将内挡板152保持在第二电机肋片206和角撑板242之间的理想位置上。
另外参看附图8，所示特定实施例的内挡板152包括框架260，框架260通常与隔挡肋片248a、248b位置处的中心腔196相符合。在框架260中设置并固定连接多个大致水平配置的导流片262和大致垂直配置的加强件264。特别是，内挡板152通常和导流片262都用于防止有人接触到运转着的电机部件。
具体参见图9-11，且另外可参见图6、7，后偏转件154还包括框架270、多个导流片272以及大致垂直配置的加强件274，加强件274设置并固定连接在框架270中。图中所示具体实施例的导流片272呈现为弓形形状，因此将排出出风口240的气流从出风口240向后和径向向外导出。
与内挡板152的框架260不同，后偏转件154的框架270向导流片272前方延伸，从而构成了凹进部276，凹进部276适合安放任选的多孔排气过滤件280。排气过滤件280用于过滤从出风口240排出的空气，因此当以真空吸尘模式使用真空吸尘器10a时，排气过滤件280防止从真空吸尘器10a中逸出细小灰尘粒子。在所提供的具体实施例中，排气过滤件280是由网状无纺布制成的，因此当其脏污阻塞时可以进行清洗。但是，本领域普通技术人员明白，排气过滤件280可以由其它可清洗过滤介质材料制成或者可以选择采用一次性过滤件(例如纸制的过滤件)。
框架270还包括一对耳轴284和一对夹子结构286。通过耳轴284使后偏转件154枢轴连接到外壳32上。具体而言，在本发明提供的具体实施例中，每个外壳壳体150a、150b都包括一个呈球形的凹部288，用以容纳一个与之相应的耳轴284。如图所示，每个耳轴284都与框架270的一部分相连，框架270的部分可以横向向内(即，朝着后偏转件154的中心线)挠曲，因此可以在外壳壳体150a、150b彼此结合到一起的情况下将耳轴284安装进它们各自对应的凹部288中。在耳轴284接合凹部288的条件下，后偏转件154可以通过在闭合位置(如图2、6所示)和打开位置(如图11所示)之间枢转，在闭合位置，后偏转件154的后表面盖合到出风口240上，在打开位置，后偏转件154基本上使出风口240敞开。
夹子结构286相应于给后偏转件154施加的大小适度的力而弹性挠曲，从而得以在将后偏转件154推移到闭合位置时将后偏转件154安装固定到后壁194上，或在将后偏转件154推出闭合位置时将后偏转件154从后壁194上拆卸下来。本领域普通技术人员应能明白，夹子结构286和后壁194的接合可有效地使后偏转件154保持在闭合位置上。本领域普通技术人员还应能明白，诸如凹部或凸头194a这样的构造部件，可以形成在外壳32的后壁194上，用作增强或提高夹子结构286接合后壁194能力的点。
参看所提供实施例的图9和图10，如图所示，后偏转件154的框架270的顶部呈现为弓形，从而限定形成了手指抠抓部290，用于容纳真空吸尘器10a使用者的拇指或手指，以便用拇指或手指将后偏转件154移出闭合位置。手指抠抓部290优选地包括例如象凸唇292那样的抠抓构件，允许使用者利用他们的拇指或手指向下向外撬动后偏转件154，从而使夹子结构286与后壁194脱开。
如上所述，外壳壳体150a与外壳壳体150b有些不同。具体而言，如图7、12、13所示，外壳壳体150a包括指示装置凹部300，指示装置凹部300用以接纳过滤器指示装置36(图2)。指示装置凹部300包括通气孔302，其定位在前壁188和最靠前的第一风扇肋片200之间，且穿透外壳壳体150a以便在指示装置凹部300和第一风扇肋片200之前的部分中心腔196之间形成流路。
参看图14，过滤器系统34包括入口过滤器310和上面讨论的任选的排气过滤件280。入口过滤器310包括预过滤器312和初效过滤器314。预过滤器312包括过滤器凸缘320、过滤罩322和固定装置324，固定装置324用于可释放地将预过滤器312固定到外壳32上。过滤器凸缘320从过滤罩322向外延伸，且与尘杯组件12内侧密封接合。而且，在真空吸尘器中过滤器凸缘320紧邻着预过滤器定位片58或者间隔设置在预过滤器定位片58后方，从而限制预过滤器312在尘杯组件12中向前运动。过滤器凸缘320与预过滤器312的其余部分形成一体，由一种结构上有些挠性的材料例如聚乙烯或聚丙烯制成。但是，本领域普通技术人员应能明白，过滤器凸缘320也可包括弹性带状材料(未示出)，通过机械连接、粘合或过模压方式与过滤器凸缘320的其余部分连接。
过滤罩322的形状类似于箱盒容器，过滤罩322由前壁330和一对侧壁332组成，在侧壁332上形成有多个贯通的滤孔334。滤孔334大小适于粗略滤除空气中的灰尘和碎片，以防止其进入初效过滤器314中。在所提供的实施例中，滤孔334的直径在约0.020英寸(0.5mm)至约0.040英寸(1.0mm)之间。
在所提供的具体实施例中，固定装置324包括一对闩锁构件340a和340b，每个闩锁构件都具有支腿部分342和底边部分344，支腿部分342从过滤器凸缘320向后伸出，而底边部分344与支腿部分342相接，并沿着从过滤罩322向外的方向从支腿部分342大致垂直延伸。每个闩锁构件340a和340b都分别与其相应的接合凹部350a和350b相接合，接合凹部350a和350b形成在外壳32的前壁188的前表面上。具体而言，如此对闩锁构件340a进行初始定位安装让闩锁构件340a的底边部分344接合接合凹部350a，然后向外壳32前壁188转动预过滤器312，此时真空吸尘器使用者用力向下施加作用力给闩锁构件340b的支腿部分342，以确保闩锁构件340a的底边部分344接合在接合凹部350a中并使闩锁构件340b的底边部分344向下偏转，以便可以将闩锁构件340b的底边部分344直接放置到接合凹部350b的下方。之后，使用者释放开闩锁构件340b，从而使闩锁构件340b的底边部分344向上回弹接合接合凹部350b，因此可以将预过滤器312以可释放方式安装到外壳32上。
在所提供的具体实施例中，初效过滤器314包括周边凸缘356和过滤元件358，图中所示过滤元件358是褶纸过滤元件。但是，本领域普通技术人员应能明白，可以采用其它各种各样的过滤介质，本发明所提供的具体实施例并不是为了限制本发明的保护范围。当将预过滤器312固定到外壳32上时，周边凸缘356紧密接合过滤罩322以及前壁188的前表面。在所提供的具体实施例中，周边凸缘356在其外缘呈大致S-形的形式，以便分别密封接合过滤罩322的侧表面360和后表面362，以及外壳32的前壁188的前表面。周边凸缘356的内侧部分是端部敞口的箱盒容器，用于设置连接过滤元件358。周边凸缘356因此对过滤元件358外缘构成密封，并且可用以限制过滤元件358朝着过滤罩322的前壁330的方向向前移动，且限制过滤元件358朝着外壳32的前壁188的方向向后移动。格栅结构232还支撑着初效过滤器314，以避免在吸尘器工作时初效过滤器314过度挠曲或纵弯曲。
参见图2和图15-17，过滤器指示装置36大致类似于题目为“Full BagIndicator”的美国专利US4416033中所披露的装置，其所披露内容通过引入而包含在本说明书中。因此，不需要在本说明书中就过滤器指示装置36进行详细描述。简而言之，过滤器指示装置36包括指示装置壳体370、指示装置活塞372、指示装置活塞偏压部件374、指示装置衬垫376和指示装置连接部件378。指示装置壳体370限定形成了凸缘380、腔室382和观察窗388，凸缘380环绕指示装置壳体370的周缘伸出，腔室382具有入口384和出口386，真空吸尘器10a的使用者通过观察窗388可以观察到一部分腔室382。指示装置活塞372可滑动地设置在腔室382中且在指示装置活塞偏压部件374作用下向入口384偏移，在所提供的具体实施例中，指示装置活塞偏压部件374是常规的压缩弹簧。指示装置衬垫376抵靠凸缘380，指示装置衬垫376优选由弹性材料在其一侧或两侧上涂覆以粘合材料而制成。
在所提供的实施例中，指示装置连接部件378包括一对与指示装置壳体370一体形成的常规接合销钉390。每个接合销钉390都由支腿部分392和接合部分394组成，支腿部分392与指示装置壳体370固定连接，接合部分394与支腿部分392的远端固定连接。另外参见图12，接合销钉390的大小适合穿入外壳壳体150a上相应的安装孔396(在所提供的实施例中，在显示装置凹部300中形成安装孔396)。具体而言，各个接合部分394与相应安装孔396附近区域内的外壳壳体150a之间的接触使支腿部分392沿第一方向可操作地弯曲，从而使接合销钉390装配穿过外壳壳体150a。一旦接合部分394远离了外壳壳体150a的内侧面，则沿与第一方向相反的第二方向移动支腿部分392，因此接合部分394的突出部分398接合外壳壳体150a的内侧，从而避免过滤器指示装置36脱移出外壳壳体150a。这样将过滤器指示装置36连接到外壳壳体150a，可利用指示装置衬垫376可操作地密封指示装置壳体370的凸缘和外壳壳体150a之间的接缝或接合部位。
参看图6、13和16，当使用真空吸尘器10a时，风扇组件72从风扇罩92内排出的空气，相对于大气压环境产生负压差。通过指示装置壳体370上的通气孔302将负压差传递给指示装置活塞372。
当第一风扇肋片200前方的中心腔196部分的空气压力与大气压环境相比较低时，大气压迫使空气流入入口过滤器310并且通过指示装置壳体370的入口384施加压力给指示装置活塞372。当入口过滤器310比较清洁干净时，负压差小于预定的阈值，并且作用在指示装置活塞372上的大气压力不至于使指示装置活塞372在指示装置壳体370内超出预定阈值点地滑移入观察窗388。但是，当入口过滤器310变得脏污阻塞时，通过入口过滤器310的气流日益受到阻限(与清洁干净的过滤器相比)，因此负压差在数值上逐渐增大。在一个预定的点上，此时如图18所示入口过滤器310的脏污阻塞已经变得非常严重，负压差变得足够大，因此作用在指示装置活塞372上的大气压导致指示装置活塞在指示装置壳体370内超出预定的阈值点地滑入观察窗388，从而为真空吸尘器10a的使用者提供可视的指示或警告，表明入口过滤器310已经变得脏污阻塞严重和/或需要清洁。本领域普通技术人员应该明白，可以另外在指示装置壳体370的入口384和指示装置活塞372之间设置诸如毛毡那样的多孔材料(未示出)，以防尘土和碎片进入指示装置壳体370并积累在那里或指示装置活塞372上而影响过滤器指示装置36的正常工作。
尽管所说明和所描绘的过滤器指示装置36完全为机械构造的且只提供视觉警告，但是本领域普通技术人员应该明白，过滤器指示装置36可以采用不同的结构构造形式。例如，可以利用各种各样的公知元器件，诸如压力变送器，测定入口过滤器310和风扇组件72之间的空气压力何时下降到一个预定的阈值。而且，可以如此构造过滤器指示装置36当入口过滤器310和风扇组件72之间的空气压力下降到一个预定的阈值时，另外或可选择地提供一种声响报警，从而警告真空吸尘器10a的使用者应当清洗和/或替换入口过滤器310了。最后，本领域普通技术人员应该明白，可以根据入口过滤器310和风扇组件72之间的空气的绝对压力，而非上述提到的与大气压的压力差，可选择地构造过滤器指示装置36。
再看图1，如图所示的一组真空吸尘器附件10b包括各种工具，其中有些工具的结构与用途是常规的，而有些是新颖的。常规工具包括一组伸缩管400、挠性软管402以及地板清扫头404，这些通常都是本领域众所周知的工具，因此这里不需要对这些工具进行详细说明。常规工具还包括裂缝工具406以及本领域公知类型的刷子工具408，该刷子工具408具有刚性的半圆形套管部分410，套管部分410通过摩擦力与尘杯组件12入口54的内表面相接合，如图19、19A和19B所示。
再看图1，例如，使用一种中空、渐缩的阴性连接器414连接伸缩管400和地板清扫头404，连接器414的尺寸大小适合用常规摩擦配合方式容纳伸缩管400或者挠性软管402的渐缩的阳性连接端416。由于尘杯组件12的入口54通常为半圆形，所以提供入口适配器工具420。入口适配器工具420由刚性塑料材料制成，并且包括阳性的第一端422和阴性的第二端424，第一端422的尺寸大小适合用摩擦配合方式与入口54的内表面相接合，而第二端424的尺寸大小适合与伸缩管400或者挠性软管402的阳性端相接合，如图19C和19D所示。
由于裂缝工具406的套管部分410通常为半圆形，所以提供具有限定形成第一阴性连接器432的第一端以及第二阴性连接器434的工具适配器430，第一阴性连接器432以摩擦配合方式与伸缩管400和挠性软管402的渐缩的阳性连接端416相接合，而第二阴性连接器434与裂缝工具406的半圆形刚性套管部分410相接合，如图19E所示。刷子工具408也可以与工具适配器430连接使用(如图19F所示)，但是我们发现连接刷子工具408、工具适配器430和挠性软管402使用起来不舒服。
因此，我们发明了一种适配器450，可将刷子工具408柔性连接到挠性软管402上，如图19G所示。具体可参见图20-22，适配器450由诸如聚乙烯之类的柔性材料整体制成，并且包括第一连接部分452、第二连接部分454以及可弯曲部分456。第一连接部分452是管状的，其尺寸渐缩的内侧壁460可与伸缩管400或挠性软管402的渐缩的阳性连接端416(图1)通过摩擦配合形成密封接合。
第二连接部分454包括半圆形开口464、外密封脊466以及内密封脊468，半圆形开口464的尺寸大小适合容纳并通过摩擦配合密封接合刷子工具408的套管部分410(图1)，外密封脊466环绕着第二连接部分454的外周边形成，内密封脊468环绕着第二连接部分454的内周边延伸。外密封脊466包括通常为垂直的邻接壁476、向后渐缩的壁478以及圆角顶部480，圆角顶部480连接邻接壁476和渐缩壁478。在下面将进一步对外密封脊466进行详细说明。
内密封脊468具有圆形轮廓，使得第二连接部分454能够环绕套管部分410的周边以线连线(line-to-line)方式接合刷子工具408的套管部分410(图1)，从而改进了套管部分410和第二连接部分454之间的密封特性并且使套管部分410易于插入第二连接部分454。
可弯曲部分456连接第一连接部分452与第二连接部分454，并且包括多个盘旋结构490和一对选择指扣(detent)470，选择指扣470设置在外密封脊466和盘旋结构490之间。盘旋结构490允许第一连接部分452和第二连接部分454彼此相对于对方以预先设定的方式变形或弯曲。适配器450的构成材料特性以及盘旋结构490的几何结构(包括壁的厚度)为可弯曲部分456提供了一定程度的刚度，因此在正常使用条件下可弯曲部分456不会被过度弯折，只有当施加到第一连接部分452与第二连接部分454上的应力水平超过了预定阈值时才会导致可弯曲部分456弯折屈服(如果需要的话)。本领域普通技术人员明白，可以以这样一种方式挠曲或者弯曲可弯曲部分456围绕适配器450的纵轴弯曲盘旋结构490和/或沿着适配器450的纵轴收缩盘旋结构490。优选地，盘旋结构490的材料特性和几何结构使得一旦应力消除，可弯曲部分456就回复(或逼近)其初始形状与结构。设置盘旋结构时既要考虑数目，还要考虑大、小直径之比，并且考虑壁的厚度，从而在正常使用条件下，包括推撞到诸如家具之类家用物品上有侧向力产生的情形，伸缩管不会出现永久性变形。在考虑一个安全系数情况下，已经确定盘旋结构部分所述区域中的永久性变形/弯曲特性，使之低于在该装置遭摔跌或者将具有适配器和伸缩管的真空吸尘器用力冲击或撬动物体时导致其壳体破裂的作用力。指扣470设置位于第二连接部分454的相对侧面，并且构造用于与真空吸尘器10a使用者用拇指和食指接合。
另外，当需要将真空吸尘器10a排气以便吹气或充气时也可以使用适配器450，如图23和24所示。在这种方式下，将后偏转件154打开露出出风口240。然后将第二连接部分454插入出风口240，使垂直邻接壁476与外壳32的后壁194相邻接。第二连接部分454和出风口240及角撑板242之间的摩擦接合在多数情况下，甚至在将诸如伸缩管400和吹风扩散工具494之类比较沉重的部件一个一个组合连接到一起的情况下，也足以维持适配器450与真空吸尘器10a的接合，如图23所示。
适配器450能够变形，这有利于避免当使用者摔跌或碰撞真空吸尘器10a时损坏真空吸尘器10a。例如，如果真空吸尘器10a工作在吹风模式时遭摔跌，则后偏转件154绕枢轴转向闭合位置而与适配器450相撞(如图25所示)，适配器450能够挠曲偏转从而避免损坏后偏转件154以及外壳壳体150a和150b(或至少可以减小这种损坏的程度)。
如上所述，真空吸尘器10a还可以吹风模式工作，用以给可充气物品充气。为了有助于完成这项工作，该组附件10b还包括一组充气嘴500，充气嘴500具有吹嘴502a、502b和502c，如图1、26和27所示。吹嘴502a、502b和502c通常是彼此相同的，只是它们的出口504的尺寸相对大小(例如外径)不同。因此，仅对吹嘴502a进行说明就足以代表所有这三个吹嘴502a、502b和502c。
在图27和28中，吹嘴502a由诸如聚丙烯之类的塑料材料整体形成。除了出口504之外，吹嘴502a还包括渐缩的阴性连接部分510和中空的主体部分512。渐缩的阴性连接部分510通常与渐缩的阴性连接器414类似，只是阴性连接部分510还包括连接尖头518、脱开片520以及键522。连接尖头518是由渐缩的阴性连接部分510的内表面向内伸出的突出体，并且配置用于与形成在挠性软管402的渐缩的阳性连接端416外面的孔或凹陷524相接合。在所提供的具体实施例中，凹陷524与渐缩的阳性连接端416的其余部分一起整体成型，第一对准标志526在所提供的具体实施例中图示为箭头。而且，在挠性软管402的渐缩的阳性连接端416内侧形成键槽527，其尺寸大小适于配合接纳键522。在所提供的具体实施例中，键522是扁光束形突出体，而键槽527是形成在渐缩的阳性连接端416上的狭槽。
脱开片520是从渐缩的阴性连接部分510的其余部分向后伸出的片状构件，并且通过一对活动铰链520a与渐缩的阴性连接部分510的其余部分相连。脱开片520适合真空吸尘器10a使用者用拇指和食指抓握，以便将吹嘴502a与挠性软管402脱开。第二对准标志528在所提供的具体实施例中表示为箭头，与脱开片520形成一个整体。
在图示的具体实施例中，主体部分512在其第一端和第二端之间缓慢过渡逐渐变细，第一端与渐缩的阴性连接部分510相连，第二端与出口504相连。主体部分512包括贯穿主体部分512的释放孔530。出口504如图所示是具有尖端部分534的缓慢过渡逐渐变细的中空平截头体，尖端部分534尺寸大小适于接插到可充气物品的阀门或孔口中。
为了将吹嘴502a装接到挠性软管402上，首先将挠性软管402的渐缩的阳性连接端416插入(但不是完全插入)到吹嘴502a的渐缩的阴性连接部分510中。将吹嘴502a和渐缩的阳性连接端416彼此相对旋转，以便对准键522和键槽527，而后将渐缩的阳性连接端416完全插入到吹嘴502a的渐缩的阴性连接部分510中。使第一对准标志526和第二对准标志528彼此对准，可确保连接尖头518能伸入到渐缩的阳性连接端416上的凹陷524中，从而防止在真空吸尘器10a工作期间吹嘴502a和挠性软管402脱开。
真空吸尘器10a的排气通常能够由释放孔530和吹嘴502a的出口504排出。优选地，释放孔530的尺寸大于吹嘴502a的出口504，从而使使用者能够更好地控制对可充气物品的充气速度，这将在下面加以更详细的说明。在所提供的具体实施例中，释放孔530通常为三角形，其面积约为0.09平方英寸，而出口504的直径约为0.27英寸、面积约为0.057平方英寸。将出口504的尖端部分534插入阀门内，使用者利用其拇指550或食指可以选择对释放孔530进行全部遮挡或是部分遮挡，从而控制给物品充气的速度，如图29所示。而且，一旦物品被充满，则使用者可以从释放孔530上移开其拇指550或食指，真空吸尘器的排气将完全或实质上至少一部分由释放孔530排出，从而防止对可充气物品过度充气。
为了将吹嘴502a和挠性软管402分开，如图30所示掀起脱开片520，从而使连接尖头518和凹陷524脱开，而后以滑动方式将吹嘴502a从挠性软管402的渐缩的阳性连接端416移开。基于前面所述，对本领域普通技术人员显而易见的是，作为一种替代方案，可以将连接尖头518形成在或以其他方式固定在挠性软管402的渐缩的阳性连接端416上，而将凹陷524形成在或以其他方式固定在吹嘴502a上。
外壳32包括工具存储腔，用于存储刷子工具408和裂缝工具406。存储腔包括刷子工具孔、裂缝工具孔、多个接合肋片以及一对固定支腿。刷子工具孔形成有弓形的底壁192且尺寸大小适合容纳刷子工具408。接合肋片设置在刷子工具孔中，且通常由那里向外伸出来。接合肋片以搭扣配合方式与刷子工具408的套管部分410的侧面相接合，从而以可释放方式将刷子工具408固定到刷子工具孔中。
裂缝工具孔的尺寸大小适合接纳裂缝工具406，而固定支腿的尺寸大小适合接合裂缝工具406的套管部分410的外周边。在这点上，固定支腿基本上与入口54的一部分(图19)相仿，当在两者之间插入裂缝工具406时，裂缝工具406的套管部分410以摩擦方式与固定支腿接合。此外，当将刷子工具408固定到刷子工具孔中时，裂缝工具406的前端406a的尺寸大小适于接合到刷子工具408的套管部分410的内侧。裂缝工具406和刷子工具408的接合还可防止这些工具从外壳32中意外脱掉出来。
裂缝工具406和刷子工具408存放在外壳32中，可以将外壳32翻转过来以底壁192搁放。由于底壁192是弓形的，所以以这样一种方式放置刷子工具408和裂缝工具406，不会影响真空吸尘器10a与扁平面诸如地板的接触。基于这一点，配置构造真空吸尘器10a，依靠固定支腿以及在工具存储腔前方的底壁192部分支撑真空吸尘器10a。此外，真空吸尘器后表面包括偏移性突出部分，使真空吸尘器能够以稳定的三点支撑而以后表面搁放，而绕着外壳主体盘缠电线并利用模塑制造为电线插头端的电线固定夹加以固定。
尽管在说明书中已经对本发明进行了描述并且结合具体实施例在附图中通过图示阐释了本发明，但是本领域普通技术人员应能理解，可以进行各种改变并可以对元部件进行等效替换而不会背违如权利要求书所限定的本发明的实质范围。此外，可以就具体应用场合和被过滤材料的不同情形对本发明进行适应性修改而不会违背如权利要求书所限定的本发明的实质范围。因此，本发明不受图示的和在说明书中描述的具体实施例的限制，具体实施例只是作为实现本发明的优选方式而给出的，本发明包括落入上述说明书和附加的权利要求书内的任何实施例。
权利要求
1.一种便携手持式真空吸尘器，其包括入口外壳，限定形成了入口，通过入口接纳通过其中的污物、灰尘与碎屑；出口外壳，可释放地与入口外壳连接，该出口外壳限定形成了手柄、进风口、风扇架和出风口，构造手柄使其适于用户单手抓握，以便允许用户可以操纵该便携手持式真空吸尘器并且随心所欲将其入口指向任意位置，风扇架设置在进风口和出风口之间；风扇组件，其安装在风扇架上且容纳在出口外壳中，风扇组件具有风扇进气口且可以产生通过风扇的气流；过滤器，其设置在入口和进风口之间，且以可释放方式与入口外壳或出口外壳相连接；和过滤器指示装置，与出口外壳相连接，且与风扇进气口和进风口之间的出口外壳的一部分流体连通，过滤器指示装置包括压差指示装置，构成压差指示装置使其指示出口外壳的所述部分中的空气和大气之间的压差。
2.如权利要求1所述的便携手持式真空吸尘器，其中在出口外壳上形成有指示装置凹部，指示装置凹部用以接纳过滤器指示装置。
3.如权利要求2所述的便携手持式真空吸尘器，其中在指示装置凹部内的一点上穿透出口外壳形成有通气孔，该通气孔使得过滤器指示装置和风扇进气口穿过出口外壳而流体连通。
4.如权利要求2所述的便携手持式真空吸尘器，其中穿过出口外壳形成有安装孔，该安装孔用以接纳穿过其中、将过滤器指示装置固定到出口外壳上的接合销钉支腿(bayonet leg)。
5.如权利要求4所述的便携手持式真空吸尘器，其中安装孔是穿过指示装置凹部而形成的。
6.如权利要求2所述的便携手持式真空吸尘器，其中指示装置凹部包括衬垫凸缘，并且利用衬垫对过滤器指示装置和衬垫凸缘之间的接合处进行密封。
7.如权利要求1所述的便携手持式真空吸尘器，其中出口外壳包括一对外壳壳体。
8.如权利要求7所述的便携手持式真空吸尘器，其中每个外壳壳体包括沿圆周伸出的肋片，这些肋片构成了至少一部分风扇架。
9.如权利要求8所述的便携手持式真空吸尘器，还包括在风扇组件和风扇架之间构成密封的弹性密封件。
10.如权利要求1所述的便携手持式真空吸尘器，其中入口外壳限定形成了尘杯。
11.如权利要求1所述的便携手持式真空吸尘器，其中风扇组件包括适配连接到交流电源上的电线。
12.一种无袋、便携手持式真空吸尘器，其包括尘杯，其具有入口，通过入口接纳通过其中的污物、灰尘与碎屑；和外壳组件，具有外壳、风扇组件以及过滤器指示装置，外壳以可释放方式与尘杯相连且包括手柄和进风口，构造手柄使其适于用户单手抓握，以便允许用户可以操纵该便携手持式真空吸尘器并且随心所欲将其入口指向任意位置，风扇组件安装在外壳中且具有风扇进气口，过滤器指示装置与外壳相连且与风扇进气口和进风口之间的外壳的一部分流体连通，过滤器指示装置响应外壳的所述部分内的气压，并且当该气压达到预设阈值时至少提供一种视觉的或声音的报警。
13.如权利要求12所述的无袋、便携手持式真空吸尘器，其中在外壳上设置指示装置凹部，该指示装置凹部用以将过滤器指示装置接纳于其中。
14.如权利要求13所述的无袋、便携手持式真空吸尘器，其中在指示装置凹部内一点上穿过出口外壳形成有通气孔，该通气孔使得过滤器指示装置和风扇进气口穿过出口外壳而流体连通。
15.如权利要求13所述的无袋、便携手持式真空吸尘器，其中穿过出口外壳形成有安装孔，该安装孔用以接纳穿过其中、将过滤器指示装置固定到出口外壳上的接合销钉支腿。
16.如权利要求15所述的无袋、便携手持式真空吸尘器，其中安装孔是穿过指示装置凹部而形成的。
17.如权利要求12所述的无袋、便携手持式真空吸尘器，其中外壳包括一对外壳壳体。
18.如权利要求12所述的无袋、便携手持式真空吸尘器，其中风扇组件包括被适配连接到交流电源上的电线。
全文摘要
一种便携手持式真空吸尘器具有过滤器指示装置，过滤器指示装置与出口外壳相连，且与风扇进气口和进风口之间的出口外壳的一部分流体连通。过滤器指示装置包括压差指示装置，构造压差指示装置使其用于指示出口外壳的所述部分中的空气和大气之间的压差。过滤器指示装置用于给这种手持式真空吸尘器的使用者以指示，指示是否需要更换和/或清洗过滤器。
文档编号A47L9/24GK1644150SQ20041003303
公开日2005年7月27日 申请日期2004年2月26日 优先权日2003年2月26日
发明者雅各布·R·普罗斯珀, 默里·D·亨特, 帕特里克·W·穆尼, 巴里·皮尔斯, 奥尔加·梅基夫, 戴维·谢弗 申请人:布莱克和戴克公司