支撑组件的制作方法

专利名称：支撑组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于表面处理头或诸如真空吸尘器这样的表面处理器 具的支撑组件。
背景技术：
诸如真空吸尘器和地板抛光器这样的表面处理器具广为人知。大部分真 空吸尘器或者属于"立"式或者"筒"式，在一些国家称为罐式或桶式吸尘
器。由Dyson有限公司制造的名为DC 15 ( "DC 15"为Dyson有限公司的 商标)的立式真空吸尘器的例子显示于图1中。通常由附图标记l所示的该 真空吸尘器包括主体2，该主体承装真空吸尘器的主要部件，包括用于从被 电机驱动风扇抽入的脏气流中分离脏物、灰尘和其他碎屑的分离设备3。清 洁头4安装到主体2的下端。
在主体2的下端还有桶状辊子(roller) 5形式的支撑组件。辊子5允许 吸尘器l容易地操作。在使用中，使用者将真空吸尘器1的主体2倾斜并随 后推动和拉动把手6,该把手6固定到吸尘器的主体。真空吸尘器1在辊子 5上沿地板表面滚动，并可通过使用者绕纵向轴线8扭转把手6来操纵。该 吸尘器1比采用轮子的之前的吸尘器更容易操作。吸尘器的各种部件安装在 作为节省空间手段的辊子5中。
这种器具可能遇到的问题是在安装于辊子5中的部件和吸尘器1上的其 他部件之间必须有连接。例如，在辊子5承装作用于被吸入到器具中的流体 上的过滤器和其它部件的情况下，必须设置管道7a、 7b，以便在辊子5中的 这些部件和主体2上的分离设备3的部件之间形成流体流动路径。在刚性管 道7a、 7b和可旋转辊子5之间必须设置良好的密封连接，且必须设置特殊 的承载部来容纳这些管道。

发明内容
本发明提供一种用于表面处理器具和表面处理头的支撑组件，包括限定了滚动支撑表面的多个辊子，这些辊子包括布置为与地板表面接合的中央辊 子和在中央辊子各个端部处的一对外辊子，每个外辊子具有与与中央辊子的 旋转轴线间隔开的旋转轴线。
中央辊子和外辊子的这种提供了在广大的运动范围上提供大致连续的 对称滚动支撑表面。将辊子的旋转轴线间隔开允许辊子相对于彼此布置为限 定出可安装器具和头的部件的区域。
优选地，外辊子具有共用的旋转轴线，以提供对称的支撑表面。但是， 外辊子可具有彼此间隔的独立旋转轴线。
有利的是，当支撑组件处于直立位置且其中央辊子的旋转轴线与要被处 理的地板表面和其他表面平行时，外辊子的轴的旋转轴线垂直方向比中央辊 子的旋转轴线更高。
优选的是，中央辊子的最大直径小于每个外辊子的最大直径。
中央辊子可伸长和具有筒状，以使得其在中央部分比在端部更宽。这种 形状提供了良好的稳定性。
支撑组件的任何和所有辊子可用多个辊子构件制造。本发明还提供如真 空吸尘器这样的表面处理器具，并入这种滚动支撑组件。
本发明还提供并入这种滚动支撑组件的表面处理头。
术语"表面处理器具"具有宽泛的含义，且包括具有用于在一表面上行 进的头的各种机器，以通过某种方式清理和处理表面。其包括，尤其是，对 表面施加吸引力以便从其上抽吸物质的机器，如真空吸尘器(干燥的，湿润 的和湿润/干燥)，以及向表面施加物质的机器，如抛光/打蜡机器，压力清洗 机器、地面形成机器和洗涤机器。还包括割草机和其他切割机器。
使用术语"辊子"意在包括通常的轮子和滚动表面。


参考所附附图，通过例子来描述本发明，其中
图1为并入有已知类型的支撑组件的真空吸尘器的透视图2为并入有根据本发明的支撑组件的真空吸尘器的后视图;
图3为使用中的图2的真空吸尘器的透视图4为图2和3的支撑组件的示意性部分切开后视图5为更详细的支撑组件的后视图；图6为详细显示的支撑组件的透视图7到IO为根据本发明构造的替换支撑组件的示意图； 图lla为并入有根据本发明构造的支撑组件的表面处理头的从上方看的 透视图llb为图lla的头的从下方看的透视图； 图llc为图lla和lib的头的侧浮见图；和 图12为使用中的图lla、 b和c的头的透视图。 在说明书中相同的附图标记指示相同的部分。
具体实施例方式
参考附图2和3,表面处理器具显示为真空吸尘器的形式且通常用附图 标记10来表示。真空吸尘器10包括主体11、清洁头12和用于沿地板表面 滚动吸尘器的辊子支撑组件13。主体11承装用于产生吸入气流的电机和风 扇(在这些图中不可见)以及用于从被风扇和电机吸入到机器中的脏气流中 分离脏物、灰尘和其他碎屑的分离设备14。
在该实施例中，分离设备14为旋风式的，其中脏物和灰尘从气流中旋 出、旋风分离设备14包括彼此串序布置的两级旋风分离部。第一级为圆筒 形壁的腔15且第二级为锥形的、大致截头锥形的彼此平行布置的一组腔16。 气流被切向地引导到腔15的上部中。较大的碎屑和颗粒被去除并收集在腔 15中。气流随后经过罩17到达较小的截头锥形的一组旋风腔16。较细小的 脏物被这些腔分离且被分离的脏物被收集在公共收集区域中。
主体11还承装用于捕获已清洁的气流中的细小颗粒的过滤器(在这些 附图中不可见)。这些过滤器去除没有被分离设备从气流中去除的任何细小 颗粒。第一过滤器，称为电机前过滤器，设置在电机和风扇之前。第二过滤 器，称为电机后过滤器，被设置在电机和风扇之后。在用于驱动吸入风扇的 电机具有碳刷时，电机后过滤器还用于捕获刷子发出的碳颗粒。清洁空气随 后被排放到大气。
清洁头12可枢转地安装到主体11的下端，且在使用中用于处理地板表 面。在该实施例中，清洁头12包括壳体18，该壳体带有用于支撑刷杆19 形式的搅动器的腔室。腔的下部面向地板侧具有空气入口槽20且刷杆19可 旋转地安装在腔中，以使得刷杆的鬃毛(bristle)可突出穿过入口槽并可搅动吸尘器头所经过的地板表面。刷杆19被专门的电机21可旋转地驱动，该
电机定位在清洁头12的后部。
滚动支撑组件13允许吸尘器沿地板表面操作。为了在主体11处于如图 1所示的垂直位置时对吸尘器提供额外的支撑，设置了支座22。
使用者可操作的把手23从主体11的后部向上延伸。当吸尘器10处于 图l和2所示的位置时，其可用在筒式模式，在该模式的情况下，把手23 可被释放且可用作软管和杆组件。主体ll上的转换阀(changeover valve ) 自动地将管道分离设备14连接到杆和软管，以使得吸尘器可用在用于在地 板上方清洁的筒式模式。空气通过杆的端部吸入到吸尘器内，该杆可从吸尘 器释放以用于适当的操作。吸尘器头IO中的入口 20自动地关闭。
当吸尘器IO要被用在常规的立式模式时，使用者将主体11倾斜同时压 下与支座22关联的踏板24。在主体9上的机构促使支座22枢转到其抵靠主 体的位置，如图3所示。转换阀自动地关闭在杆把手23末端处的空气入口 且将管道分离设备14连接到清洁头12的入口 20。
清洁头12连接到真空吸尘器10的主体11，其方式是在主体被操纵通过 大范围的操作位置时，例如当侧向运动时或当主体绕其纵向轴线扭转时清洁 头保持与地板表面接触。轭状物25形式的联接器形成主体9和清洁头10之 间的连接。轭状物25包括壳体，该壳体模制成包括两个旋转轴线26、 27。 第一轴线26_—其延伸穿过壳体的侧面一一允许主体11在其倾斜以用于在 立式的清洁操作时相对于轭状物25枢转。第二轴线27—一其取决于壳体的 前部——允许头12的壳体18在吸尘器沿地板表面行进时相对于轭状物25 转动。两个轴线26、 27彼此横向(transverse )。该布置允许吸尘器10比传 统真空吸尘器更加容易地操作。
图3显示了处于转动位置的真空吸尘器。使用者通过把手23绕主体的 纵向轴线旋转该主体。这使得滚动支撑组件的纵向轴线13相对于地板倾斜。 与轭状物25有关的枢转连接部26、 27使得清洁头12的壳体18转动同时保 持与地板接触。主体11绕其在纵向轴线28转动的程度决定了清洁头12从 其面向前的位置朝向右或左运动的程度。在通过吸尘器10执行的该运动范 围内支座22保持很好地向上折靠主体11的后部。这允许使用者在家具下方 和其他低矮障碍物下方清洁时也能容易地操纵吸尘器10。
根据本发明，滚动支撑組件13包括中央辊子29和一对外辊子30a、 30b,它们相对于彼此布置为提供滚动支撑表面，但是具有彼此间隔开的旋转轴 线。这种布置显示在图4的部分切开示意图中。
中央辊子29包括伸长的且筒形的外壳，该外壳的形状提供稳定性和可 操作性。多个脊31绕其周面，沿其长度等间隔地设置。在支撑組件13沿要 被处理的表面滚动时脊31提供额外的抓持。中央辊子29通过轴32可旋转 地安装到轭状物25。轭状物25还可旋转地支撑一对外辊子30a、 30b， 二者 安装在中央辊子29的各相对端部附近。外辊子30a、 30b为帽状的，具有比 中央辊子29的最大直径更大的直径但是具有相对窄的滚动表面。每个外辊 子30a、 30b具有形成在其内表面上的凸缘(collar) 33。该凸缘33装配到形 成在轭状物25中的颈状物34上，以使得外辊子30a可相对于轭状物旋转。 外滚在30a、 30b具有与中央辊子29的旋转轴线36隔开的共用旋转轴线35。 在该实施例中，轴线35、 36被隔开，以使得当支撑组件处于直立位置且旋 转轴线平行于地板表面时，外辊子30a、 30b的旋转轴线35与中央辊子29 的旋转轴线36相比离地板更远。辊子29、 30a、 30b—起限定了滚动支撑表 面37。辊子的这种布置限定了真空吸尘器10的部件可被安装的区域38,如 图5和6所示。
在这些附图中，多个部件安装在区域38中。第一组部件39,安装在轭 状物25附近， 一起形成用于在支撑位置和其抵靠主体的位置之间促动支座 22的机构。该机构包括螺旋弹簧41。第二组部件40形成之前提到的转换阀 的一部分。流体管42形式的另一部件也安装在该区域中，通常邻近转换阀。 该管42提供在清洁头12和主体11之间的流体流动路径。辊子29、 30a、 30b 的布置既保护又隐藏了在该区域38中的部件。这提供了在安全性和可靠性 方面的优势，以及对使用者来说更加美观。
在使用中，当头12在要被处理的表面上行进时，滚动支撑组件13提供 了在广大的运动范围内对吸尘器10的支撑。尽管支撑表面37在中央辊子29 和邻近的外辊子30a或30b之间的空间中存在略微不连续，但是支撑组件13 的至少一个辊子提供了在所有位置——甚至在运动的极限位置处——对吸 尘器10的支撑。
辊子的这种布置提供了具有低中央区域和较高两侧区域的滚动支撑组 件，这些区域一起形成对区域38的保护包围。当与图l的已有技术的布置 相比，具有能使吸尘器在要被处理表面上方行进的宽广且可支撑的滚动表面。在通过滚动支撑组件所限定的空间中仍然存在可安装吸尘器的部件的区 域。但是，该区域没有像如图1的辊子6的情况一样完全地包封在滚动支撑 组件的包围中，。这可以将位于被辊子限定的区域中的吸尘器的部件更直接 地连接到吸尘器的主体上的其他部件。直接的机械连接和密封可以被设置。
图11 (a、 b和c)和12显示了表面处理头，通常用附图标记65表示， 其结合有根据本发明构造的支撑组件。头65包括壳体66，壳体66具有用于 支撑刷杆67形式的搅动器的腔。腔的下部的面向地面侧具有空气入口槽68 且刷杆67可旋转地安装在腔中，以使得刷杆上的刚毛可突出穿过入口槽且 可搅动表面处理头所经过的地板表面。刷杆67被专门的电机69可旋转驱动， 该电机位于壳体66的后部。
头65还包括滚动支撑组件70,该组件布置为相对于壳体66滚动并允许 沿地板表面操作头。根据本发明，滚动支撑组件70包括中央辊子71和一对 外辊子72a、 72b,它们相对于彼此布置为提供滚动支撑表面。中央辊子71 具有旋转轴线73，该轴线与外辊子72a、 72b的共用旋转轴线74间隔开。
轴线73、 74间隔开，以使得当支撑组件70处于直立位置且旋转轴线平 行于地板表面时，外辊子72a、 72b的旋转轴线74与中央辊子71的旋转轴 线73相比更远离地板。辊子的这种布置限定了区域75,其中头65的部件可 安装到区域75中。在实施例中，流体管76位于其中。流体管76为经由空 气入口槽68吸入到头65中的空气提供流体流动路径，以使得空气到达位于 在头65后部的颈状物78上的出口 77。颈状物78允许头65连接到杆或软管， 用于清洁操作，如图12所示。
图12显示了在使用中的头65。颈状物78连接到杆79的一个端部，杆 79又连接到软管80。软管80可连接到表面处理器具，如筒式真空吸尘器81。 杆79包括把手82,该把手使得使用者可以操作杆。在使用中，使用者通过 把手82绕颈状物和杆的共用纵向轴线83来旋转杆79从而旋转头65的颈状 物78。这使得滚动支撑组件70的纵向轴线相对于地板倾斜。位于壳体66 和滚动支撑组件70之间的可旋转接头84允许头65的壳体转动同时保持与 地板接触。杆79以及颈状物78绕纵向轴线83的转动程度决定了头65从其 面向前的位置朝向右或左运动的程度。
图7和10示意性地显示了本发明可采用的替换形式。每个辊子不需要 包括单个滚动构件，而是可替代地用多个滚动构件制造。例如，在图7中，中央辊子43包括一对轮43a、 43b,安装在共用轴44上。支柱45从轮43a、 43b之间的轴44向上延伸。每个轮43a、 43b在支柱45的端部处具有比在邻 近外辊子46a、 46b的其他端部处更大的直径，以使得轮43a、 43b的滚动支 撑表面的总体轮廓大致为筒形。在该实施例中，外辊子46a、 46b包括具有 部分球形的外表面且带有圆形端部的帽状物。每个外辊子46a、 46b具有各 自的轴47a、 47b,但具有共用的旋转轴线48。该共用的旋转轴线48与中央 辊子43的旋转轴线49间隔开。轴44、 47a和47b可旋转地安装到框架50, 支柱45从该框架延伸。
在图8的实施例中，中央辊子包括单个伸长(elongated)的的滚动构件 51。外辊子包括两对辊子构件。第一对外辊子构件52a、 52b设置为邻近中 央辊子51的每一端。第一对的每个辊子构件52a、 52b具有锥形表面，且较 大直径的端部邻近中央辊子51。较小直径的另一端部临近圆形帽状物的形式 的第二对辊子构件53a、 53b。第一和第二对52、 53具有共用的旋转轴线54， 这简化了该布置的组装，当然可安装为具有彼此间隔开的独立旋转轴。外辊 子52、 53的旋转轴线54与中央辊子51的旋转轴线55垂直间隔开且所有辊 子安装在共用框架56上。
辊子的旋转轴线不需要平行。在图9所示的实施例中，辊子组件包括中 央伸长辊子57，该辊子具有一对倾斜的外辊子58a、 58b。每个外辊子58a、 58b大致为半筒状，且其最大直径邻近中央辊子57。外辊子58a、 58b不会 绕共用轴线旋转，而是代替地具有不同的各个轴线59a、 59b。每个轴线59a、 59b与中央辊子57的旋转轴线60间隔开且相对于其倾斜。轴线59a、 59b 倾斜，以使得每个外辊子58a、 58b朝向中央辊子57倾斜。自然地，外辊子 58a、 58b可被倾斜，以便远离中央辊子57倾斜。辊子可安装在没有在该图 和图10中示出的框架或轭状物上。
最后，在图IO的替换例中，中央辊子包括一对筒状辊子构件61a、 61b。 这些中央构件61a、 61b不绕共用轴线旋转，而是代替地具有分离的旋转轴 线62a、 62b， 二者相对于彼此倾斜。外辊子包括具有较大直径的一对可旋转 的帽状物63a、 63b。该帽状物绕在组件直立于地板放置时大致绕平行于地板 表面的共用轴线64旋转。这种布置在组件向左或向右行进时给予良好的稳 定性。
尽管这些布置已经显示出具有安装在中央辊子两个端部处的一对外辊子，但是支撑组件可仅具有在中央辊子一端处的一个外辊子。该单独的外辊 子本身可包括多个可旋转构件。该布置可用在布置为主要沿一个方向转动的 支撑组件中，或用在组件的一端处比另一端需要更多支撑的情况下。通常， 需要在中央辊子两端处都具有外辊子的对称布置。
尽管所示实施例显示了管道携带气流的真空吸尘器，但是应理解本发明 可应用于携带其他流体——如水和清洁剂——的真空吸尘器以及其他表面 处理器具。
权利要求
1、一种用于表面处理器具或表面处理头的支撑组件，包括限定了滚动支撑表面的多个辊子，所述辊子包括布置为与地板表面接合的中央辊子和在中央辊子各个端部处的一对外辊子，每个外辊子具有与中央辊子的旋转轴线间隔开的旋转轴线。
2、 如权利要求l所述的组件，其中，所述外辊子具有共用的旋转轴线。
3、 如权利要求1或2所述的组件，其中，当所述支撑组件与表面接合 以使得中央辊子的旋转轴线大致平行于该表面时，每个外辊子的旋转轴线与 中央辊子的旋转轴线相比位于该表面更上方。
4、 如任一前述权利要求所述的组件，其中，中央辊子的最大直径比每 个外辊子的最大直径小。
5、 如任一前述权利要求所述的组件，其中，中央辊子在每个端部处比 中央部分处具有更小的直径。
6、 如任一前述权利要求所述的组件，其中，每个外辊子在其远离中央 辊子的端部处比其邻近中央辊子的端部处具有更小的直径。
7、 如任一前述权利要求所述的组件，其中，至少一个棍子包括多个棍 子构件。
8、 一种用于表面处理器具或表面处理头的支撑组件，大致如参考所付 附图在前文所述或如图所示的。
9、 一种表面处理器具，包括如任一前述权利要求所述的支撑组件，该 器具包括表面处理头和具有纵向轴线的主体，其中该支撑组件布置为相对于 主体滚动，用于允许器具沿一表面滚动。
10、 如权利要求9所述的器具，其中，所述支撑组件的辊子限定了承装 部件的区域。
11、 如权利要求IO所述的器具，其中，所述部件包括流体流动管道。
12、 如权利要求10或11所述的器具，还包括可在支撑位置和存放位置 之间运动的支座，在该支撑位置中其支撑主体，其中所述部件包括布置为促 使支座在支撑位置和存放位置之间运动的作动机构。
13、 如权利要求11所述的器具，还包括布置为与作动机构关联的使用 者可操作的踏板，以使得压下踏板会使支座离开支撑位置。
14、 如权利要求10到13中任一项所述的器具，其中，所述部件包括转 换机构，布置为允许流体来自表面处理头或来自位于主体上的软管。
15、 如权利要求9到14中任一项所述的器具，滚动支撑表面位于垂直于主体纵向轴线的方向。
16、 如权利要求9到15中任一项所述的器具，其中，支撑组件的至少 一个旋转轴线与主体的纵向轴线成横向。
17、 如权利要求9到16中任一项所述的器具，还包括主体和表面处理 头之间的联接器，以使得绕主体纵向轴线旋转主体会使得该表面处理头沿新 的方向转动。
18、 如权利要求17所述的器具，其中，所述联接器布置为允许表面处 理头在主体绕其纵向轴线旋转时大致保持与表面接触。
19、 一种表面处理器具，大致如参考所附附图在本文所述的，或如附图 所示的。
20、 一种表面处理头，包括如权利要求1到8中任一项所述的支撑组件。
21、 如权利要求20所述的头，其中，所述支撑组件的辊子限定了承装 部件的区域。
22、 如权利要求21所述的头，其中所述部件包括流体流动导管。
23、 如权利要求20、 21或22所述的头，还包括适于连接到表面处理器 具的杆或软管的颈状物。
24、 如权利要求23所述的头，其中，滚动支撑表面位于垂直于颈状物 纵向轴线的方向。
25、 如权利要求23或24所述的头，其中，所述支撑组件的至少一个旋 转轴线与颈状物的纵向轴线成横向。
26、 如权利要求23、 24和25所述的头，还包括接头，或该接头布置为 使得将颈状物绕其纵向轴线旋转会使得表面处理头沿新的方向旋转。
27、 如权利要求26所述的头，其中，所述接头布置为允许表面处理头 在颈状物绕其纵向轴线旋转时保持与所述表面大致接触。
28、 一种表面处理头，大致如参考所附附图在本文所述的，和如附图所 示的。
29、 一种表面处理器具，并入有权利要求20到28中任一项所示的表面 处理头。
30、 一种表面处理器具，其为如权利要求i到19或权利要求29中任一 向所述的器具且为真空吸尘器的形式。
全文摘要
一种用于表面处理器具的支撑组件(13)，包括布置为与一表面接合的中央辊子(29)和在中央辊子每一端处的外辊子(30a和30b)。这些辊子一起限定了滚动支撑表面(37)且外辊子绕与中央辊子的纵向轴线(36)间隔开的轴线(35)旋转。辊子的这种布置提供了在运动的广阔范围内上的滚动支撑表面，且将辊子的旋转轴线间隔开允许辊子相对于彼此布置为限定出器具的部件可安装的区域(38)。
文档编号A47L9/00GK101511247SQ200780032461
公开日2009年8月19日 申请日期2007年8月23日 优先权日2006年9月1日
发明者斯蒂芬·B·考特尼, 道格拉斯·A·英奇 申请人:戴森技术有限公司