专利名称：设备，尤其是可移动的吸尘器和这种设备的滚轮的制作方法
技术领域：
本发明首先涉及一种设备，尤其是可移动的吸尘器或吸尘器可移动的地面吸嘴，包括优选地用塑料制的有一条几何旋转轴线的滚轮。
在吸尘器尤其是家用地面吸尘器中，已知这些吸尘器设有滚轮。与此有关地还已知，为了改善直行特性除了必要时所设的转向轮，另外还设计另一些形式上为固定轮也就是不能转向的滚轮。在作为吸尘器附件的所谓地面吸嘴中，同样已知固定轮式的滚轮。在这种地面吸嘴中在要护理的地面上的支承，通常一方面在吸尘口的区域内进行，另一方面优选地在吸尘器柄或类似物的连接区内通过在那里在地面侧所设的滚轮进行。在设备转向运动或偏离规定的运行方向运动时，在要护理的地面上发生附带滑动的运动。
此外已知用于上述设备的滚轮，它们在滚动面上加上软的弹性塑料部分。如此设计的滚动面在不平的地面上滚动时抑制噪音的发生。在软的部分下面通常有一个较硬的塑料芯体，它保证滚轮的强度。在带有滑动的横向运动时，滚动面上软的部分导致在硬地面上形成条纹。在这方面业已证实软的滚动面是有缺点的。此外，比较大的力由于给定的大的滑动摩擦系数造成转向运动。不过，软的滚动面对于将噪声减到最低程度是有利的。硬的滚动面会引起干扰的冲击噪声。然而在滑动运动时却表明它们是有利的，因为它们不倾向于在要护理的地面上形成条纹。这种硬滚轮面的滑动摩擦系数比软滚动面小得多。
鉴于上述先有技术，本发明要解决的技术问题在于，对所述类型的设备作如下的改进设计在进一步有效地将噪声减少到最低程度的同时，达到滚轮横向运动时有更好的滑动特性。
此技术问题首先并主要通过权利要求1所请求保护的技术方案来解决，其中规定，滚轮还可绕一根横向于旋转轴线的轴线偏倾。基于这种设计创造了一种设备，它配设有这样一种滚轮，即，该滚轮尤其在横向运动时、亦即当设备沿相对于滚轮常用的滚动方向有一定夹角的方向运动时有更好的滑动特性。因此，在设备横向运动时，所述滚轮绕一条横向于滚轮旋转轴线以及此外优选地水平定向的轴线倾斜，该轴线可以是纯几何意义上的轴线或也可以物理上实际存在的轴的形式出现。相应地，在偏倾移动时，所述在其他方面设计为固定轮的滚轮变换到一个与常用的滚动面相邻的滚动面上，它例如通过滚轮棱边通常的修圆可以有较小的接触面。
下面基于权利要求1的技术主题说明其他从属权利要求的技术主题。但这些从属权利要求撰写成独立权利要求的形式也是有意义的。例如进一步建议，偏倾轴线在一根物理的轴内实现，它一方面与轮毂部分连接以及另一方面与设备的底盘连接。在这里，轮毂部分确定滚轮几何上的旋转轴线。也可以与之不同，用于实现偏倾轴的物理上的轴通过一个中间元件或类似物与物理的滚轮旋转轴连接。在滚动面上沿横向设计一些有不同滑动特性的区域，在滚轮偏倾时将一个与滚轮未偏倾时滑动特性不同的区域支靠在地面上。基于此项设计，在由于设备横向运动使滚轮偏倾时存在减小的滑动摩擦系数，因此达到更好地滑动。不同的滑动特性尤其这样达到，即，滚动面在沿其宽度看在中央的区域内加上橡胶材料或热塑性弹性塑料，以及，滚动面在一侧区内由一种硬塑料构成。硬塑料在横向运动和与之相关联的滑动时不会在地面上留下条纹或磨痕。在设备直行时中央区起作用。通过在中央区设置橡胶材料达到将噪声减小到最低程度，这尤其在走过地面不平处例如接缝时业已证实是有利的。按一项优选的设计规定，两个对置地布置在同一条几何轴线上的滚轮通过一转向横拉杆互相连接。基于此设计，保证两个布置在同一条几何轴线上的滚轮在设备横向运动时同时偏倾相同的角度。由此使设备在正常使用，亦即直行时的运行性能非常稳定。这样一种有转向横拉杆的设计尤其在下述配置的情况下是优选的，按此配置，偏倾轴就每个滚轮的几何旋转轴线而言布置在中心。优选地将偏倾铰接装置设计为既能采取负的也能采取正的偏倾角。相应地，滚轮可以从一个垂直定位的直行位置出发离开此垂直线向两侧偏倾，以便照章实施所述设备朝这一侧方向或朝另一侧方向相应的横向运动。滚轮离开垂直线朝这一侧方向的偏倾通过负的偏倾角定义，以及朝另一侧方向通过正的偏倾角定义。业已证实特别有利的设计是，在偏倾位置上时作用着用于使滚轮恢复到未偏倾位置的弹簧。由此，一旦促使滚轮偏倾的横向力消失，便可达到滚轮自动复位到常用的直行定位。复位弹簧可以是普通的机械作用弹簧，例如形式上为拉力或压力弹簧的圆柱形弹簧、板簧、蝶形弹簧等。按另一种可选择的方案规定，复位借助液压或类似的系统。此外，复位弹簧也可以由一种能压缩和有恢复能力的泡沫材料构成。偏倾铰接装置由一偏倾轴组成，它一方面被底盘侧的凸缘抓握住和另一方面被滚轮侧的凸缘抓握住。在这里优选地偏倾轴与凸缘之一固定连接。按本发明对象的一项优选的设计规定，偏倾轴线和旋转轴线不相交，因此也不在可能实际存在的物理上的轴假想的延长线内。优选地在滚轮的任何位置均满足此要求。还可以规定，滚轮有轮毂部分和转动轮，其中，轮毂部分可相对于转动轮旋转，以及，滚轮借助轮毂部分固定在设备上。相应地滚轮免用物理旋转轴偏心地固定在轮毂部分上。与此有关也优选的是，偏倾轴线设置为相对于滚轮的几何旋转轴线偏心，基于此项设计达到滚轮有更佳的直行特性。偏倾轴线就设备的使用位置而言也可以设计为相对于几何旋转轴线向下错移，这意味着朝多个或一个滚轮置于地板或类以物上的接触面方向错移。
此外，本发明还涉及一种用于一种设备尤其可移动的吸尘器或用于吸尘器可移动的地面吸嘴的滚轮，包括转动轮和轮毂部分，其中，轮毂部分可相对于转动轮旋转。为了尤其在横向运动时滚轮的滑动特性方面改进所述类型的滚轮，建议，滚轮可绕一条横向于旋转轴线延伸的轴线偏倾运动地固定。基于此项设计创造了一种滚轮，它尤其在横向运动时，换句话说，在滚轮相对于常用的滚动方向有一个角度的情况下运动时有更好的滑动特性。因此在横向运动时滚轮绕一条横向于滚轮旋转轴线以及还优选地水平定向的轴线倾斜，它可以是纯几何意义上的或也可以物理上实际存在的轴的形式出现。相应地，在偏倾移动时在其他方面设计为固定轮的滚轮变换到一个与常用的滚动面相邻的滚动面上，它例如通过滚轮棱边通常的修圆可以有较小的接触面。
下面基于独立权利要求16的技术主题说明它的从属权利要求的技术主题，但这些从属权利要求可能按独立权利要求方式撰写也是有意义的。例如进一步建议，在滚动面上总是沿横向设计一些有不同滑动特性的区域，在滚轮偏倾时将一个与滚轮未偏倾时滑动特性不同的区域支靠在地面上。基于此项设计，在由于横向运动使滚轮偏倾时存在减小的滑动摩擦系数，因此达到更好地滑动。不同的滑动特性尤其这样达到，即，滚动面在沿其宽度看在中央的区域内配设有橡胶材料或热塑性弹性塑料，以及，所述滚动面在一侧区内由一种硬塑料构成。硬塑料在横向运动和与之相关联的滑动时不会在地面上留下条纹或磨痕。在设备直行时中央区起作用。通过在中央区设置橡胶材料达到将噪声减小到最低程度。按一项优选的设计规定，滚轮由一个转动轮对组成，其中，两个滚轮通过一转向横拉杆互相连接。基于此设计，保证两个布置在同一条几何轴线上的滚轮在横向运动时同时偏倾相同的角度。优选地将偏倾铰接装置设计为既能承受负偏倾角也能承受正偏倾角。相应地，滚轮可以从一个垂直定位的直行位置出发离开此垂直线向两侧偏倾。业已证实特别有利的设计是，在偏倾位置上时作用着用于使滚轮恢复到未偏倾位置的弹簧。由此，一旦促使滚轮偏倾的横向力消失，便可达到滚轮自动复位到常用的直行定位。复位弹簧可以是普通的机械作用弹簧，例如形式上为拉力或压力弹簧的圆柱形弹簧、板簧、蝶形弹簧等。按另一种可选择的方案规定，复位借助液压或类似的系统来实现。此外，复位弹簧也可以由一种能压缩和有恢复能力的泡沫材料构成。按本发明对象的一项优选的设计规定，偏倾轴线和旋转轴线不相交，因此也不在可能实际存在的物理上的轴假想的延长线内。优选地在滚轮的任何位置均满足此要求。也优选的是，偏倾轴线设置为相对于滚轮的几何旋转轴线偏心，基于此项设计达到滚轮有更佳的直行特性。
按本发明滚动面在中央区加上一种软的吸收冲击并消声的材料。与此相关地可以采用环形的弹性体O形圈。在直行时它们提供消声的滚动面。带滑动成分的横向和滑动运动，在滚动面侧边硬的区域上进行，该侧边区域优选地用一种摩擦系数小的耐磨塑料制成。在这里滚轮安装为，使它们在直行时处于直立状态并在吸收冲击的滚动面上滚动。在横向于运行方向运动时它们向侧面偏倾，从而使滚动面有较小摩擦系数的侧边区与地面发生接触。现在，仅滚动面的侧边区参与随后的滑动运动。由于滚轮倾斜使得软的弹性塑料部分不再与地面接触。对于两个滚轮而言，偏倾运动可沿两个方向进行。滚轮的支承可以设计为有弹性的。由此保证它们在卸荷后重新返回其垂直的起始位置。返回原始位置可以通过在滚轮中心线下方安装轴承连接装置得到支持。通过附加的法向力，例如通过吸尘器施加在地面吸嘴上的支承力，在滚轮上产生的力和力矩，可同样通过弹簧力平衡。采用的板簧可以保证滚轮在直行时垂直运行，在侧向滑动时被置于并保持在偏倾位置。这些弹簧优选地有一种特征线，它允许在处于垂直位置和偏倾位置这两个终端位置之间的过渡无需费大的力量。出自于稳定性的原因，通过选择相应的特征线，可使离开其中一个终端位置亦即偏倾位置或垂直位置稍稍有些困难。
下面借助仅表示实施例的附图详细说明本发明。附图中
图1透视表示手柄控制的手持式吸尘器包括一个形式上为地面吸嘴的设备；图2表示地面吸嘴的底视图；图3示意表示按图2中线III-III的剖面；图4表示滚轮垂直定位时按图3中线IV-IV的剖面；图5表示按图4中线V-V的剖面；图6示意表示滚轮透视图，从中可看到设计在滚轮内部的偏倾铰接装置；图7示意表示处于垂直定位时的滚轮的端视图；图8表示按图7但处于负的偏倾角的滚轮；图9表示与图8对应的视图，但处于正的偏倾角；图10表示与图4对应的剖面，但涉及另一种实施形式；图11示意表示具有两个布置在同一几何轴线上的滚轮的设备的横剖面；以及图12表示与图11对应的视图，但涉及另一种实施形式。
首先参照图1，它表示和说明一种形式上为手持式吸尘器的吸尘器1，包括吸尘器外壳2、操纵杆3和不仅在流动技术方面而且在电方面与外壳2插塞连接的地面吸嘴4，后者表示本发明涉及的设备的一种实施例。
为了支承在要维护的地面5上，地面吸嘴4在下侧有两个布置在同一条几何轴线x上的滚轮6，其中，滚轮轴线x横向于地面吸嘴4常用的移动方向r布置。这两个滚轮6彼此隔开距离安装以及定位在地面吸嘴4侧边缘区附近。此外，滚轮6的布局选择为使它们配属于吸尘器外壳2的铰接区30，因此经由操纵杆3和外壳2作用在地面吸嘴4上的推力、拉力或转向力作用在滚轮6上。
地面吸嘴4在背对滚轮6的端侧区通过构成吸尘口7边界的滑板8或类似物获得进一步的支承。
每个滚轮6有轮毂部分9和转动轮10，后者可以相对于轮毂部分9旋转。滚轮6没有物理的旋转轴。确切地说，旋转轴线x是几何上的属性。
滚轮6的固定在轮毂部分9上偏心地进行，具体而言在滚轮的面向所述被护理地面5的接触面的旋转轴线x下方。所述固定通过偏倾铰接装置11实现。
所述偏倾铰接装置11有一物理的偏倾轴12，它有一条几何轴线y。偏倾轴12在这里固定在一个成形在外壳侧或底盘侧的托架13端侧的凸缘14内，以及从此凸缘14两侧伸出。轴的自由端进入两个中间容纳所述凸缘14的凸缘15上相应的孔内，这两个凸缘15固定在轮毂部分9的内壁上。如尤其由图4的剖面图可以看出，偏倾轴线y在滚轮轴线x下方并横向于它定向。相应地这两条轴线x和y设计为使它们不相交。
两条轴线x和y平行于要护理的地面5的平面延伸，其中，滚轮轴线x横向于常用的移动方向r以及偏倾轴线y相应地沿移动方向r延伸。
此外，所述的布局还可以选择为，在朝护理的地面5方向的投影内这两条轴线x和y相夹一个直角，此外在这里沿宽度方向观察偏倾轴线y大体处于滚轮6中间地延伸。
基于此设计滚轮6可绕轴线y偏倾，这不仅从图7中示意表示的常用的垂直定位的运行位置，偏倾到按图8所示朝底盘侧固定装置方向的偏倾位置，而且按图9所示从底盘连接装置移开偏倾到相反的偏倾位置。相应地，偏倾铰接装置11设计为，既可以承受相对于垂直线为负的也可以承受正的偏倾角α。在这些图中偏倾角α分别约为30°。
偏倾铰接装置11设计为有弹性的。为此，设置固定在托架13上的板簧16，它从外面沿径向向内作用在轮毂部分一侧的凸缘15的可绕偏倾轴线y回转的窄棱边17上。借助此有弹性的结构，达到滚轮6规定的原始定位，它与图4中所示常用的移动时的垂直定位一致。从此弹簧支持的原始位置出发，滚轮6可由于经吸尘器外壳2作用的横向于常用运行方向r的力发生偏倾。弹簧16在这里有一种特征线，它允许在处于垂直定位和偏倾定位这两个终端位置之间的过渡无需费大的力量，另一方面，基于所选择的特征线，滚轮6又难以从两个终端位置之一离开。因此仅能达到滚轮定位符合意愿地改变。
返回原始位置除设置弹簧16外，还通过偏倾铰接装置11的偏心布局加以支持。
与设板簧16不同，也可以在底盘一侧的托架13面朝轮毂部分9的端面与轮毂部分一侧的凸缘15面朝此端面的窄棱边17之间，在偏倾轴12两侧，张紧作用在滚轮6上的压力弹簧18，它们将滚轮6始终朝原始位置亦即朝垂直定位的方向排挤(见图10)。
也可以如图12中示意表示的那样，令偏倾轴线y和滚轮轴线x在一个平面内延伸。因此偏倾铰接装置11成形在轮毂部分9的中心。此外，这两个布置在同一条几何轴线x上的滚轮6通过一转向横拉杆19互相连接。该转向横拉杆19在两端分别通过一铰链20与轮毂部分一侧的臂21连接。借助该转向横拉杆19，在将横向力引入地面吸嘴4内时保证两个滚轮6同时偏倾移位。
此外，在此具有转向横拉杆19的设计中，可以例如在转向横拉杆19的中心实现在地面吸嘴4外壳内系统的弹性复位，如图12中示意表示的那样，这一点通过在两侧作用在转向横拉杆19径向悬架22上的压力弹簧23来实现，该弹簧23在另一端支承在底盘一侧。
尤其由图4的剖面图可以看出，滚轮6或转动轮10的滚动面24沿横向，亦即沿宽度方向，设计一些具有不同滑动特性的区域。例如滚动面24在一个沿宽度b方向看的中间区内，加上一种软的吸收冲击和消声的材料。为此，按照图示的设计，可在相应地环形的槽26内置入环形的弹性体O形圈25。这些弹性体O形圈25从周围的滚动面24沿径向伸出，因此处于外露的状态。
转动轮10的其余部分用一种摩擦系数小的硬塑料成形。
在未偏倾位置，当地面吸嘴4沿着或逆通常的移动方向r移位时，滚轮6的滚动以及与要护理的地面5的接触，在有弹性塑料圈25的中间区进行。因此滚动是通过吸收冲击的滚动面进行的。当横向于通常的移动方向r运动时，滚轮6从垂直位置向这一侧或向另一侧偏倾，形成一个负的或正的偏倾角α，所以滚动面24上与弹性塑料圈25相邻有小的摩擦系数的区域与要护理的地面5进入接触状态。现在仅仅在侧边的硬塑料滚动面区域参与随后在护理地面5上的滑动运动，由此不会在要护理的地面5上形成条纹或磨痕。
所有公开的特征均为本发明的重要内容。在本申请所公开的内容中也全面吸收了相关的/所属的优先权文件(在先申请副本)所公开的内容，也为此目的，这些文件的特征也吸纳在本申请的权利要求书中。
权利要求
1.一种设备、尤其可移动的吸尘器(1)或吸尘器(1)可移动的地面吸嘴(4)，其包括优选地用塑料制的有一根几何旋转轴线(x)的滚轮(6)，其特征为所述滚轮(6)还可绕一根横向于旋转轴线(x)的轴线(y)偏倾。
2.按照权利要求1或尤其在此以后所述的设备，其特征为，所述偏倾轴线(y)在一根物理的轴(12)内实现，该轴(12)一方面与一轮毂部分(9)连接以及另一方面与所述设备的一底盘连接。
3.按照上述权利要求中一项或多项或尤其在此以后所述的设备，其特征为，在所述滚动面(24)上总是沿横向设计一些带有不同滑动特性的区域；以及，在滚轮(6)偏倾时将一个与滚轮(6)未偏倾时滑动特性不同的区域支靠在地面(5)上。
4.按照前列诸权利要求中一项或多项或尤其在此以后所述的设备，其特征为，所述滚动面(24)在沿其宽度(b)看在中央的区域内配设橡胶材料或热塑性弹性塑料。
5.按照前列诸权利要求中一项或多项或尤其在此以后所述的设备，其特征为，所述滚动面(24)在一侧区内由一种硬塑料构成。
6.按照前列诸权利要求中一项或多项或尤其在此以后所述的设备，其特征为，两个对置地布置在同一条几何轴线(x)上的滚轮(6)通过一转向横拉杆(19)互相连接。
7.按照前列诸权利要求中一项或多项或尤其在此以后所述的设备，其特征为，所述偏倾铰接装置设计为既能采取负的也能采取正的偏倾角(α)。
8.按照前列诸权利要求中一项或多项或尤其在此以后所述的设备，其特征为，在偏倾位置作用着用于使滚轮(6)恢复到未偏倾位置的弹簧(16、18、23)。
9.按照前列诸权利要求中一项或多项或尤其在此以后所述的设备，其特征为，所述偏倾铰接装置(11)由偏倾轴(12)组成，它一方面被底盘侧的凸缘(14)抓握住和另一方面被滚轮侧的凸缘(15)抓握住。
10.按照前列诸权利要求中一项或多项或尤其在此以后所述的设备，其特征为，所述偏倾轴(12)与凸缘(14、15)之一固定连接。
11.按照前列诸权利要求中一项或多项或尤其在此以后所述的设备，其特征为，所述偏倾轴线(y)和旋转轴线(x)不相交。
12.按照前列诸权利要求中一项或多项或尤其在此以后所述的设备，其特征为，所述滚轮(6)有一轮毂部分(9)和一转动轮(10)；轮毂部分(9)可相对于转动轮(10)旋转；以及，滚轮(6)借助轮毂部分(9)固定在所述设备上。
13.按照前列诸权利要求中一项或多项或尤其在此以后所述的设备，其特征为，所述滚轮(6)不采用物理旋转轴地偏心固定在轮毂部分(9)上。
14.按照前列诸权利要求中一项或多项或尤其在此以后所述的设备，其特征为，所述偏倾轴线(y)设置为相对于滚轮(6)的几何旋转轴线(x)偏心。
15.按照前列诸权利要求中一项或多项或尤其在此以后所述的设备，其特征为，所述偏倾轴线(y)就设备的使用位置而言设计为相对于几何旋转轴线(x)向下错移。
16.一种用于一种设备尤其是可移动的吸尘器(1)或用于吸尘器(1)可移动的地面吸嘴(4)的滚轮(6)，其包括一转动轮(10)和一轮毂部分(9)，其中，轮毂部分(9)可相对于转动轮(10)旋转，其特征为滚轮(6)可绕一条横向于旋转轴线(x)延伸的轴线(y)偏倾运动地被固定。
17.按照权利要求16或尤其在此以后所述的滚轮，其特征为，在滚动面(24)上总是沿横向设计一些有不同滑动特性的区域；以及，在滚轮(6)偏倾时将一个与滚轮(6)未偏倾时滑动特性不同的区域支靠在地面(5)上。
18.按照权利要求16至17中一项或多项或尤其在此以后所述的滚轮，其特征为，所述滚动面(24)在沿其宽度(b)看在中央的区域内配设橡胶材料或热塑性弹性塑料。
19.按照权利要求16至18中一项或多项或尤其在此以后所述的滚轮，其特征为，所述滚动面(24)在一侧区内由一种硬塑料构成。
20.按照权利要求16至19中一项或多项或尤其在此以后所述的滚轮，其特征为，所述滚轮(6)由一个转动轮对组成，其中，两个滚轮(6)通过一转向横拉杆(19)互相连接。
21.按照权利要求16至20中一项或多项或尤其在此以后所述的滚轮，其特征为，所述偏倾铰接装置设计为既能采取负的也能采取正的偏倾角(α)。
22.按照权利要求16至21中一项或多项或尤其在此以后所述的滚轮，其特征为，在偏倾位置时作用着用于使滚轮(6)恢复到未偏倾位置的弹簧(16、18、23)。
23.按照权利要求16至22中一项或多项或尤其在此以后所述的滚轮，其特征为，所述偏倾轴线(y)和旋转轴线(x)不相交。
24.按照权利要求16至23中一项或多项或尤其在此以后所述的滚轮，其特征为，所述偏倾轴线(y)设置为相对于滚轮(6)的几何旋转轴线(x)偏心。
全文摘要
本发明涉及一种设备，尤其是可移动的吸尘器(1)或吸尘器(1)可移动的地面吸嘴(4)，包括优选地用塑料制的有一条几何旋转轴线(x)的滚轮(6)。为了对所述类型的设备进行如下的改进设计在进一步有效地将噪声减少到最低程度的同时，达到滚轮横向运动时有更好的滑动特性，本发明建议，滚轮(6)还可绕一根横向于旋转轴线(x)的轴线(y)偏倾。
文档编号B60B19/12GK1968634SQ200580019834
公开日2007年5月23日 申请日期2005年6月6日 优先权日2004年6月19日
发明者乌尔里克·凯克, 马库斯·科内利森, 乔尔格·萨默, 蒂姆·韦塞尔斯 申请人:沃维克股份有限公司