用于真空吸尘器的清洁头的制作方法
【专利摘要】一种用于真空吸尘器的清洁头，包括搅动器；和壳体，该壳体限定至少部分地围绕搅动器的腔室、在腔室的下部中的脏空气入口和脏空气出口，其中分隔件布置在搅动器和脏空气出口之间，以使分隔件和壳体限定腔室的邻近脏空气出口的沉积区域，分隔件设置有第一碎屑开口和布置在第一碎屑开口上方的第二碎屑开口，以使得在使用中被搅动器清扫经过第一碎屑开口的碎屑被朝向第二碎屑开口清扫。
【专利说明】用于真空吸尘器的清洁头
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于真空吸尘器的清洁头，特别地，但不是排他地，涉及用于手持真空吸尘器的清洁头。
【背景技术】
[0002]用于真空吸尘器的清洁头通常包括位于壳体内的刷棒。抽气开口设置在壳体的下表面中，该壳体的下表面通常被称为底板，携带赃物的空气被通过该抽气开口抽吸入清洁头。
[0003]与传统的清洁头相关的问题是，底板和正被清洁的表面之间所要求的紧密靠近以保持吸尘性能意味着大的碎屑往往被推动经过正被清洁头清洁的表面，而不是被通过该抽气开口抽吸入清洁头中。
【发明内容】
[0004]根据本发明的一方面，提供一种用于真空吸尘器的清洁头，包括搅动器；和壳体，该壳体限定至少部分地围绕搅动器的腔室、在该腔室的下部中的脏空气入口和脏空气出口，其中分隔件布置在搅动器和脏空气出口之间，以使分隔件和壳体限定腔室的邻近脏空气出口的沉积区域，分隔件设置有第一碎屑开口和布置在第一碎屑开口上方的第二碎屑开口，以使得在使用中被搅动器席卷掠过第一碎屑开口的碎屑被朝向第二碎屑开口席卷。
[0005]碎屑转向装置可布置在该腔室内。该碎屑转向装置可布置用于使碎屑偏转经过或朝向第二碎屑开口。该碎屑转向装置可布置在第二碎屑开口处。该碎屑转向装置可布置在第二碎屑开口上方。该碎屑转向装置可包括第二碎屑开口的上边缘，其向前突出于第二碎屑开的下边缘。
[0006]碎屑偏转装置可布置在第二碎屑开口和腔室的沉积区域之间。碎屑偏转装置可布置用于将碎屑偏转到腔室的沉积区域中。例如，碎屑偏转装置可布置用于将碎屑向下偏转到腔室的沉积区域中。
[0007]分隔件可限定延伸在第二碎屑开口和腔室的沉积区域之间的碎屑通道。该碎屑偏转装置包括碎屑通道的壁。
[0008]搅动器可包括刷棒。第二碎屑开口可为基本上平行于刷棒的纵向方向的狭槽的形式。第一碎屑开口可为基本上平行于第二碎屑开口延伸的狭槽的形式。
[0009]该壳体和分隔件可限定腔室的搅动区域，搅动器容纳在该搅动区域中。腔室的该搅动区域可具有前开口，该前开口在壳体的前部处露出搅动器。
[0010]根据本发明的第二方面，提供一种真空吸尘器，包括根据本发明的第一方面的清洁头。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]为了更好地理解本发明，并且为了更清楚地显示本发明怎样可被实现，现在将以示例的方式参照下面的附图描述本发明:
[0012]图1是手持真空吸尘器的立体视图；
[0013]图2是图1中所示的真空吸尘器的吸尘器头的立体视图；
[0014]图3是图2中所示的吸尘器头的前视图；
[0015]图4是图2中所示的吸尘器头的侧视图；
[0016]图5是图2中所示的吸尘器头的后视图；
[0017]图6是图2中所示的吸尘器头的仰视图；
[0018]图7是图2中所示的吸尘器头的沿横向方向的剖视图。
【具体实施方式】
[0019]图1显示了手持真空吸尘器2，手持真空吸尘器2包括主体4、杆6和清洁头8。
[0020]主体4包括旋风分离器形式的分离系统10、布置用于抽吸空气通过分离系统10的电动机和叶轮(不可见)以及电池形式的用于给电动机供电的电源12。主体4具有由用户抓握的手柄14，和清洁空气出口 16，已经经过分离系统10的空气被通过该清洁空气出口16排放。
[0021]杆6在一端附接到主体4，并且在另一端附接到清洁头8。杆6提供清洁头8和分离系统10之间的流体连通，并且在使用过程中支撑清洁头8。
[0022]图2到7单独显示了清洁头8。清洁头8包括刷棒18的形式的搅动器、后滚子20和壳体22，壳体22限定腔室24，刷棒18和后滚子20至少部分地布置在该腔室24中。
[0023]壳体22通过枢转装置26连接到杆6，枢转装置26包括上和下枢转接头28、30，上和下枢转接头28、30能够使清洁头8关于杆6以横摆和俯仰方式枢转。柔性软管32从枢转装置26的连接部分34延伸到腔室24的上部区域中。软管32的延伸到腔室24中的端部限定来自腔室24的脏空气出口 36 (图6和7中所示)，空气通过该脏空气出口 36被抽吸到杆6中并且通过分离系统10。
[0024]刷棒18和后滚子20在其相应端部的每一个处被壳体22的侧壁38、40支撑。刷棒18和后滚子20每一个由侧壁38、40可旋转地支撑，以使它们可关于壳体22旋转。
[0025]参照图7,刷棒18包括刚性管形式的芯42,刷棒电动机(未示出)和传动装置44布置在该芯42中。电动机和传动装置44布置用于驱动刷棒18。刷棒18包括围绕芯42沿圆周间隔开的四个鬃条46，也被称为“起动件”。鬃条46彼此以相同的分隔角(即90度)间隔开。每一个鬃条46包括一排径向延伸的鬃毛，所述鬃毛由定位条48保持。鬃毛可密集地捆扎，或以簇或单独地间隔开。
[0026]每一个鬃条46关于刷棒18以大体螺旋结构纵向地并且周向地延伸。每一个鬃条46在刷棒18的长度上周向地延伸达90度的角度。每一个鬃条46的定位条48在设置在芯42的外表面中的相应凹槽50内固定到芯42。每一个凹槽50沿凹槽50的每一个边缘具有相对的唇缘，相对的唇缘与定位条48互锁，以将鬃条46固定到芯42。
[0027]密封材料条52被在鬃条46之间固定到芯42的外表面。该密封材料可局部变形，以使被压入材料中的碎屑至少部分地由该材料包封。密封材料还可以是弹性的，以当碎屑已经被取出时，该材料返回到正常形状。但是，应可理解，使用过程中作用在刷棒18上的离心力可使密封材料返回到其正常形状。
[0028]在所示的实施例中，密封材料为簇绒材料。该材料可例如为具有短密绒毛的簇绒材料，并且可由纺织到织物基底的细丝形成。该绒毛的细丝可由尼龙或具有相对低硬度的其他适当材料制成。簇绒密封材料的硬度将取决于材料的弹性性能、细丝直径、细丝长度和绒毛密度。在所示的实施例中，簇绒材料由尼龙制成，并且具有在30μπι至50μπι范围内(优选30 μ m)的细丝直径，0.005m的细丝长度，和60，000根细丝/25mm2的绒毛密度。该密封材料不一定是簇绒材料，而是可以是泡沫材料，例如闭孔泡沫材料或提供足够的流动限制的其他适当材料。应意识到，虽然可变形密封材料是优选的，但这不是必要的。
[0029]总共具有四个密封材料条52。每一个密封材料条52的厚度(即径向深度)基本上恒定，并且密封条52基本上相同。
[0030]每一个密封材料条52在相邻的鬃条46之间、基本上刚性管42的外表面的整个径向和轴向尺度上延伸。例如，每一个密封材料条52可在刷棒18的周向尺度的75到90度，优选80到90度范围内延伸。间隙54可形成在一个或多个鬃条46和相邻的密封材料条52之间。在所示的实施例中，每一个密封材料条52在80度的角度范围内延伸，并且延伸达5度的角度的每一个间隙54形成在每一个鬃条46的每一侧(仅鬃条46中的一个的相对侧上的间隙54被提供有附图标记)。间隙54允许鬃条46略微挠曲而不接触密封材料条52。应意识到，密封材料条52可邻接鬃条46，以使密封材料条52和鬃条之间没有设置间隙。这期望提高密封效果。
[0031]可能提供更少或更多的鬃条46，在该情况下，使用相应数量的密封材料条52。例如，可提供两个或三个鬃条46。
[0032]鬃条46的径向尺度大于密封材料条52的径向尺度。即，鬃条46的末端和刷棒18的旋转轴线之间的径向距离大于密封材料条52的外周和刷棒18的旋转轴线之间的径向距离。刷棒18的半径限定为刷棒18的轴线和鬃条46的末端之间的距离。
[0033]鬃条46的鬃毛优选地由比布置在鬃条46之间的密封材料更硬的材料制成。鬃条可包括厚度在5μπι至ΙΟμπι范围内，优选为7μπι的碳纤维细丝。
[0034]后滚子20包括芯56，芯56为被缠绕在簇绒材料条中的实心轴形式。簇绒材料可与刷棒18的簇绒材料相同。
[0035]壳体22的下侧敞开。在所示的实施例中，壳体22包括后底板58 (参见图6)，后底板58关于清洁头8从壳体22的侧壁38、40中的一个到另一个横向地延伸。轮60形式的支撑体由底板58支撑。轮60可设置到底板58中，以使得仅每一个轮60的下部从底板58伸出。
[0036]每一个侧壁38、40具有下边缘62、64。底板58具有前边缘66，前边缘66为工作边缘，其从下边缘62、64中的一个延伸到另一个。侧壁38、40的下边缘62、64和底板58的前边缘66 —起限定腔室24的脏空气入口 68的侧后外周边缘。
[0037]脏空气入口 68的前外周边缘由刷棒18限定。特别地，脏空气入口 68的前外周由密封材料条52的最下部径向外周限定。
[0038]轮60将清洁头8支撑在正被清洁的表面上，以使底板58、侧壁38、40和密封材料条52与该表面间隔开。在所示的实施例中，刷棒18布置为使密封材料条52与正被清洁的表面间隔开提供密封材料条52与表面的空隙但是不削弱密封材料条52和该表面之间的密封效果。
[0039]底板58和侧壁38、40比密封材料条52与正被清洁的表面间隔开更远。后密封条70因此沿底板58下侧邻近前边缘66提供。侧密封条71、72沿侧壁38、40的下边缘62、64也被提供。密封条70、71、72布置为在使用过程中抵靠正被清洁的表面密封。密封条70、71,72包括具有绒毛的材料，例如簇绒织物/刷状织物，其具有由适当材料(例如尼龙)制成的细丝。
[0040]壳体22具有上前边缘74，其关于清洁头8横向地延伸。上前边缘74在刷棒18的旋转轴线上方，并且在刷棒18的顶部下方。刷棒18延伸在上前边缘74前方。上前边缘74和侧壁38、40的前边缘75、77 (图3和4中所示)限定腔室24的前开口。
[0041]壳体22的限定腔室24的部分的前部区域的内表面弯曲在刷棒18的顶部上方。腔室24的内表面的弯曲半径对应于鬃条46的末端的半径。壳体22的邻近前边缘74的前部区域提供防止碎屑在使用过程中由刷棒18向上和/或向前抛出的防护罩。但是，应意识至1J，在替代实施例中，该壳体不一定布置为防护罩，并且不一定延伸在刷棒18的顶部前方。应意识到，可提供小的空隙以防止鬃毛的末端和壳体22之间的干涉。刷棒18布置为使密封材料限制刷棒18和邻近前边缘74的壳体的内表面之间的流动。
[0042]分隔件76布置在腔室24内，位于刷棒18和腔室出口 36之间。分隔件76关于清洁头8横向地延伸，并且将腔室24分为在分隔件76和腔室出口 36之间的沉积区域24a，和分隔件76前方的搅动区域24b。
[0043]分隔件76包括延伸经过腔室24的前壁78和后壁80。前壁78在每一端处由壳体22的侧壁38、40支撑。前壁78在基本上与刷棒18相切并且关于清洁头8的直立方向向后倾斜的平面中延伸。前壁78具有沿前壁78的长度延伸的下边缘82和上边缘84。下边缘82和侧壁38、40限定在前壁78下方的狭槽形式的第一碎屑开口 86。第一碎屑开口 86沿与刷棒18的旋转轴线平行的方向延伸。
[0044]后壁80布置在前壁78和腔室出口 36之间，并且从腔室24的上部区域沿基本上平行于前壁78的方向向下延伸。
[0045]后壁80具有邻接壳体22的结合部分88。结合部分88具有前边缘90。前壁78的上边缘84和结合部分88的前边缘90限定狭槽形式的第二碎屑开口 92。第二碎屑开口92沿与刷棒18的旋转轴线平行的方向延伸。前边缘92基本上与刷棒18的旋转轴线平齐，并且形成悬突于前壁78的上边缘84的唇缘(即前边缘90关于刷棒18的旋转轴线径向向里突出于上边缘84)。
[0046]前壁78和后壁80限定碎屑回收通道，其从第二碎屑开口 92向下和向前延伸。该通道在下端敞开到腔室24的沉积区域24a中。后壁80和前边缘90之间的结合部分88的一部分具有倾斜的前表面94，该倾斜的前表面94以在35度至65度范围内的角度关于清洁头8的直立方向向前倾斜。该倾斜的前表面94形成用于使碎屑沿由前和后壁78，80限定的通道向下偏转的偏转装置。
[0047]使用中，真空吸尘器2的清洁头8被放置在地板上，例如具有硬表面的地板。清洁头8由滚轴60支撑在该表面上，以使密封条70、71、72与刷棒18的密封材料的下部外周一起抵靠正被清洁的表面密封。腔室24因此由密封条70、71、72和刷棒18的密封材料52围绕脏空气入口 68的外周密封。另外，刷棒18抵靠壳体22的邻近前边缘74的上部内表面密封。
[0048]在说明书的上下文中，术语“密封”应理解为意思是能够在真空吸尘器2使用过程中保持预定压力差。例如，只要通过腔室24的空气流被限制为足以在正常使用过程中(例如当被用于清洁硬/结实表面时)在腔室24的内部和周围环境之间保持至少0.65kPa的压力差的量，则腔室24可被视为被密封。类似地，如果通过前开口的空气流动被刷棒18限制为使得在正常使用过程中在腔室24内部和周围环境之间保持至少0.65kPa的压力差，则刷棒18可被认为抵靠壳体22密封。
[0049]电动机和叶轮入口 68抽吸空气进入腔室24，通过壳体22中的脏空气入口 68，并且向上通过腔室出口 36，通过杆6进入分离系统10。赃物在空气通过清洁空气出口 16排出之前被分离系统10从空气提取。
[0050]刷棒18被以正转方向驱动，该正转方向为图7中所示的逆时针方向。刷棒18以例如在600rpm至3000rpm范围内，优选地在600rpm至1400rpm范围内的相对高的旋转速度驱动。可能期望提高旋转速度来改进细尘吸尘性能。密封材料52和鬃条46附近的边界层效应造成腔室24中的搅动区域24b内沿刷棒18的旋转方向的旋转流动。该旋转流动动态密封刷棒18和壳体22的前边缘74之间的间隙。腔室24的该动态密封由于进一步限制刷棒18和壳体22之间的空气流动，有助于保持腔室24内的压力。
[0051]当清洁头8移动经过正被清洁的表面时，鬃条46的鬃毛末端接触该表面，并且将碎屑向后朝向第一碎屑开口 86清扫。鬃毛在将细尘从裂缝移除并且搅动已经被压实在正被清洁的表面上的灰尘方面特别有效。沿鬃条46的每一侧延伸的间隙54适应鬃毛在它们被压抵底板表面时的挠曲。
[0052]当清洁头8在大碎屑(即大于密封材料52的外周和底板之间的间隙的碎屑)上移动时，例如米粒、燕麦片、面条、谷类或类似物，密封材料52由碎屑局部变形。
[0053]密封材料52的局部变形确保对于大部分大碎屑，清洁头8没有在碎屑上方向上翘，这将降低密封条71、72、刷棒18的密封材料52和底板表面之间的密封效果。刷棒18和正被清洁的表面之间的密封因此没有不利地受到影响，并且因此保持了有效的吸尘性能。已经基本上由密封材料52包封的大碎屑于是通过第一碎屑开口 86被向后释放到腔室24的沉积区域24a中。较小的碎屑或粘着到地板的碎屑，例如压实尘，被鬃条46搅动并且向后清扫通过第一碎屑开口 86进入腔室24的沉积区域24a中。碎屑以及可能已经被直接通过脏空气入口 68向上抽吸的碎屑被抽吸通过腔室出口 36到分离系统10，如上面所述的。
[0054]应意识到，密封材料52还变形来适应正被清洁的表面中的小的变化，而不会造成该表面的刮擦。
[0055]在一些情况下，具有相对高惯性的碎屑，例如大碎屑，如米或大尘颗粒，从腔室24的沉积区域24a的后壁反弹通过第一碎屑开口 86折回，而没有被向上抽吸通过腔室出口36。这样的碎屑与刷棒18碰撞，并且被通过第一碎屑开口 86席卷返回或沿分隔件76的前壁78的前表面被向上朝向第二碎屑开口 92驱动。悬突的前边缘90拦截碎屑，并且将碎屑向后朝向结合部分88的倾斜前表面94引导。悬突的前边缘90因此阻止碎屑被刷棒18沿腔室24的后表面席卷并且被通过前开口扫出。
[0056]与倾斜前表面94碰撞的碎屑被沿隔壁76的前和后壁78、80之间的通道向下引导到腔室24的沉积区域24a中。碎屑与前和后壁78、80的每一次碰撞消散碎屑的一些动能，由此降低其惯性。因此，沿通道下落到沉积区域24a中的碎屑由流动通过腔室24的空气卷吸，并且通过腔室出口 36抽吸到分离系统10。
[0057]壳体22的前开口允许刷棒18抵靠正被清洁的表面上的物体或抵靠墙壁向上推，以使刷棒可吸取邻近该物体或墙壁的碎屑。这提高总吸尘性能。
[0058]后滚子20布置用于在正被清洁的表面上滚动碎屑。因此，碎屑没有被沿正被清洁的表面摩擦，否则这可能刮擦该表面。
[0059]清洁头8在小和大碎屑以及已经压实的灰尘的吸尘方面很有效。清洁头8在大碎屑隆起于表面或灰尘压实其上的硬地板上特别有效。
【权利要求】
1.一种用于真空吸尘器的清洁头，包括: 搅动器；和 壳体，该壳体限定至少部分地围绕搅动器的腔室、在该腔室的下部中的脏空气入口和脏空气出口，其中分隔件布置在搅动器和脏空气出口之间，以使分隔件和壳体限定腔室的邻近脏空气出口的沉积区域，分隔件设置有第一碎屑开口和布置在第一碎屑开口上方的第二碎屑开口，以使得在使用中被搅动器席卷经过第一碎屑开口的碎屑被朝向第二碎屑开口席卷。
2.根据权利要求1所述的清洁头，其中，碎屑转向装置布置在腔室内，该碎屑转向装置布置用于使碎屑偏转通过第二碎屑开口。
3.根据权利要求2所述的清洁头，其中，碎屑转向装置布置在第二碎屑开口处。
4.根据权利要求3所述的清洁头，其中，碎屑转向装置布置在第二碎屑开口上方。
5.根据权利要求4所述的清洁头，其中，碎屑转向装置包括第二碎屑开口的上边缘，其相对于第二碎屑开口的下边缘向前突出。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的清洁器，其中，碎屑偏转装置布置在第二碎屑开口和腔室的沉积区域之间，该碎屑偏转装置布置用于将碎屑偏转到腔室的沉积区域中。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的清洁头，其中，分隔件限定在第二碎屑开口和腔室的沉积区域之间延伸的碎屑通道。
8.根据权利要求7中所述的清洁头，当从属于权利要求6时，其中，碎屑偏转装置包括碎屑通道的壁。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的清洁头，其中，搅动器包括刷棒，并且第二碎屑开口为基本上平行于刷棒的纵向方向延伸的狭槽的形式。
10.根据权利要求9所述的清洁头，其中，第一碎屑开口为基本上平行于第二碎屑开口延伸的狭槽的形式。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的清洁头，其中，壳体和分隔件限定腔室的搅动区域，搅动器容纳在在该搅动区域中。
12.根据权利要求11所述的清洁头，其中，该腔室的搅动区域具有前开口，该前开口在壳体的前部处露出该搅动器。
13.一种真空吸尘器，包括根据权利要求1到12中任一项所述的清洁头。
14.一种清洁头或真空吸尘器，基本上如参照附图所述以及如附图中所示。
【文档编号】A47L9/04GK104337463SQ201410374830
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】T.M.麦克维伊 申请人:戴森技术有限公司