CN100370939C - 真空吸尘器的吸尘器头部组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种真空吸尘器的吸尘器头部组件，它包括可转动地连接到真空吸尘器(100)主体(102)的吸尘器头部体(10)和可转动地安装在吸尘器头部体(10)上的刷子外壳(110)，刷子外壳(110)有吸入口(112)和安装在其中的刷子杆(26)，其中刷子外壳(110)包括通过与吸尘器头部体(10)分离的导管(32)可与真空吸尘器空气入口(30)相连的密封单元。该结构允许刷子外壳(110)相对真空吸尘器(100)主体被双重铰接，同时吸入口(112)保持在水平的平面而不需使用必须能够容纳刷子外壳(110)铰接的密封。

Description

真空吸尘器的吸尘器头部组件

技术领域

本发明涉及真空吸尘器的吸尘器头部组件。

背景技术

直立式真空吸尘器通常包括含有污物和灰尘分离机构的主体，可转动地安装在主体上并有脏空气入口的吸尘器头部，用于将脏空气通过脏空气入口吸入到污物和灰尘分离机构的马达和风扇单元，从而在干净空气被排到大气之前从空气流中可以分离出污物和灰尘。脏空气通过脏空气入口吸入到真空吸尘器中，脏空气入口是指向下的，因此它面向要清扫的地面。如众所周知那样，污物和灰尘分离机构可以取过滤袋的形式，或者另一种也可以取旋风器的结构形式。本发明不考虑污物和灰尘分离机构的特性，因此本发明可以应用于采用两种结构中任一种的真空吸尘器。

在脏空气入口中支持一根刷子杆，使它从入口稍微突起一点。刷子杆主要在用真空吸尘器清扫铺地毯的表面时起作用。刷子杆包括一根细长的圆筒形芯杆，沿着芯杆的长度硬毛从芯杆在径向上伸出。由马达通过驱动带驱动刷子杆，从而使刷子杆在入口内转动。刷子杆的转动使硬毛沿着要清扫的地毯表面扫过，松开污物和灰尘并拾起碎屑。空气的吸入引起空气围绕刷子杆和在刷子杆下流动，以便有助于从要清扫的表面拾起污物和灰尘，然后带着它从脏空气入口进入到污物和灰尘分离机构。

将能理解直立式真空吸尘器的效率将取决于，可以由吸尘器头部拾起的并通到污物和灰尘分离机构的污物和灰尘的总量。对每个真空吸尘器来说，对脏空气入口和要清扫地毯之间的关系存在一种最佳结构。常常这种关系将是，把脏空气入口保持在与地面平行的平面中，所以入口的嘴里是水平的。将脏空气入口维持在完全与地面平行(或在最佳角度或构形)是比较理想的，从而使吸入到脏空气入口中的最大量的空气在运动通过吸尘器到污物和灰尘分离机构之前，穿过要清扫的地毯的纤维。但是，当真空吸尘器用于不同类型的地面表面，如有不同绒面和织物的各种地毯上时，吸尘器头部的倾斜角可以不同。还有，在使用时真空吸尘器在要清扫的表面上作前进和后退的往复运动，从而使吸尘器头部在表面上作向前和向后两种运动，同时通过脏空气入口收集污物和灰尘。在大多数情况下，当吸尘器头部在不同方向运动时，地毯对吸尘器头部的作用方式将是不同的，在两个方向上头部在脏空气入口的所有侧面上将不能保持良好的接触。还有在正常使用过程中，使用者的动作可能造成把手对垂线的倾斜角有相当大的变化，这可能造成脏空气入口的平面或者朝前或者朝后被拾起，离开最佳的构形。任何一项或所有这些事情可能造成吸尘器头部吸入效率的降低，这可能导致最大尘埃吸入量的损失，从而使顾客不满。

已经进行各种努力来解决这个问题，如通过手动操作的吸尘器头部升降机构，通过它当在特殊表面上使用吸尘器时使用者能将吸尘器的头部给定在最佳的高度。但是这些机构通过转动将吸尘器头部连接到吸尘器主体的轴只是升降吸尘器的头部。它们不能解决脏空气入口与最佳构形倾斜的问题，从而使入口吸入作用效率降低。在我们共同待审的英国专利申请9725777.8号中已经描述了解决这个问题的一种有效办法，该申请给予了用摇篮式结构把刷子杆安装在脏空气入口中的全部细节。刷子杆安装在摇篮中，摇篮本身可自由转动地安装在吸尘器头部内。与这种结构相关的困难是，摇篮必须相对吸尘器头部密封，而这可能是很难做到的。摇篮必须保持相对吸尘器头部可自由转动，同时在使用真空吸尘器时防止吸入作用的损失。摇篮相对吸尘器头部不停的运动影响摇篮和吸尘器头部之间密封的寿命，从而使摇篮可以在相当短的时间内趋向泄漏。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种吸尘器头部，它在整个清扫过程中能使脏空气入口的吸入口保持与要清扫表面接触。本发明的另一个目的是提供一种吸尘器头部组件，它在清扫中保持最佳的构形。本发明还有一个目的是提供一种真空吸尘器的吸尘器头部，它提高了吸入能力。另一个目的是提供一种吸尘器头部组件，它比已知的组件需要较少的维护。

本发明提供一种真空吸尘器的吸尘器头部组件包括可转动地连接到真空吸尘器主体的吸尘器头部体和可转动地安装在吸尘器头部体上的刷子外壳，该刷子外壳有吸入口和安装在其中的刷子杆，其中刷子外壳包括通过与吸尘器头部体分离的导管可与真空吸尘器空气入口相连的密封单元。

所述刷子外壳相对吸尘器头部围绕一轴线可以转动，该轴线与刷子杆的轴线重合。所述刷子杆的轴线位于刷子外壳的前部。该导管包括一根与刷子外壳的出口相连的柔性管或软管。所述刷子外壳的出口位于该刷子外壳的后部。在吸尘器头部体和刷子外壳之间装设一弹性部件，以便将刷子外壳偏置在相对吸尘器头部体转动的一预先确定的方向。所述弹性部件的作用可迫使刷子外壳的后部朝向下方向。所述弹性部件包括一张力弹簧。

本发明还提供真空吸尘器，包括有空气入口的主体和如以上的吸尘器头部组件，其中吸尘器头部体是可转动地安装在真空吸尘器的主体上和吸尘器头部组件的导管是连接到空气入口。

按照本发明的吸尘器头部组件是与真空吸尘器主体双重铰接的。这就允许刷子外壳在要清扫的表面上自由浮动，即使在真空吸尘器的手柄在使用中改变其倾斜角时也是一样。这样在刷子外壳中的吸入口基本保持在最佳的构形下，即水平状态，从而提高吸尘器的吸入性能。刷子外壳相对吸尘器头部体是密封的，与外壳主体中的脏空气入口连接或可以与其连接，刷子外壳中刷子杆的位置在使用中保持刷子外壳的自由运动，但避免了在刷子外壳和吸尘器头部体之间需要装设柔性的密封，该密封在不能接受的短时间之后就可能磨损。在刷子外壳和真空吸尘器主体之间的连接最好由柔性管或软管组成，柔性管或软管适应在刷子外壳和主体之间的相对运动，而不会使密封受到应力。

认识到在真空吸尘器正常的前后运动时，在柔性管或软管的影响下刷子外壳可能会抬离地面。很显然这是不希望的，最好在刷子外壳和吸尘器头部体之间装设弹性部件，以便对作用在刷子外壳上的任何抬升力加上反作用力。弹性部件作用在吸尘器头部和刷子外壳之间，将刷子外壳的后部向下压。弹性部件最好是张力弹簧。

现在将参考附图描述本发明的实施方案，附图有：

附图说明

图1是装有按照本发明的吸尘器头部组件的真空吸尘器的侧视图；

图2是图1真空吸尘器其把手表示在倾斜位置的侧视图；

图3是图1和2吸尘器的吸尘器头部在第一位置的剖面图；

图4是图1和2吸尘器的吸尘器头部在第二位置的剖面图；和

图5是图1和2吸尘器的吸尘器头部在第三位置的剖面图。

具体实施方式

图1和2图解说明装有按照本发明吸尘器头部装置的直立式真空吸尘器的整个结构。真空吸尘器100有主体102，主体内装有灰尘分离机构104。在这个实施方案中灰尘分离机构104包括由两个旋风器串联构成的旋风灰尘分离机构。这种类型的机构是众所周知的，将不在这里作任何进一步的描述，因为它对本发明没有实质的影响。马达外壳106位于主体102的下端并形成主体102的一部分。支持轮107直接安装在马达外壳106的侧边。吸尘器头部装置108围绕轴A可转动地安装在马达外壳106上。吸尘器头部装置108有刷子外壳110，刷子外壳有布置在吸尘器头部装置108前端的朝向下的入口112。柔性导管114伸展在刷子外壳110和主体102中脏空气入口之间，该导管与引到灰尘分离机构104的管道相通。

把手116从主体102的下部向上伸展并沿着主体102的后壁设置。当吸尘器100使用在直立模式(如图1所示)，把手116向上伸展超过主体102。从而使它可以被使用者抓握和用它操纵吸尘器100跨过要清扫的表面。但是把手116是可拆卸的，另一种也可以用作软管和棍的装置。有几种方法可以做到这一点，例子表示和描述在欧洲专利EP0 037 674和EP0 134 654中。软管/棍116的下端通过管道118也连接到主体102脏空气入口，以便允许进入到吸尘器100的污物和灰尘通过软管和棍通到灰尘分离机构104。

为了对不同的操作模式可以自动选择合适的入口，装设转换阀(没有表示)。当吸尘器100是在图1所表示的位置，转换阀自动将灰尘分离机构104连接到棍和软管116，从而使吸尘器可以使用在地面上清扫的圆筒型模式。空气通过棍的远端116a抽入到吸尘器中，棍可以从吸尘器卸下以便适当的处理。在吸尘器头部装置108中的入口112被自动关闭。当吸尘器100使用在常规的直立模式时，把手恢复到图1所示的位置，然后如图2中所示那样与垂线发生倾斜。转换阀自动关闭棍远端116a的空气入口，并把灰尘分离机构104连接到吸尘器头部装置108中的入口112。转换阀的结构不是本发明的组成部分，将不在这里作进一步描述。

在所有的情况中，即在直立模式和圆筒型模式中，位于马达外壳106中的马达(没有表示)驱动风扇，以便通过合适的入口将空气抽入到吸尘器100中，引导空气到主壳体102内的灰尘分离机构104，然后将净化的空气排入到大气。最好使净化的空气流过马达，以便将它排出之前冷却马达。

图3到5详细表示图1和2中真空吸尘器100构成部分的吸尘器头部装置108。吸尘器头部装置108有吸尘器头部体10，它包括侧向伸展跨过真空吸尘器100宽度的前部12和两个从前部12的侧面向后伸展的侧臂14。每个侧臂14有腿(没有表示)，腿确定中心定位在轴A上的孔，围绕轴A吸尘器头部装置108可转动地安装在马达外壳106上。吸尘器头部装置108通过销钉安装在马达外壳上，销钉伸展通过腿中的孔。吸尘器头部装置108围绕轴A自由转动，以便“浮动”在要清扫的地面上，而不需使用者识别和给定吸尘器头部必须操作的预先确定的水平。

吸尘器头部装置108包括刷子外壳110。刷子外壳110通过垂挂在前部12侧边的腿(没有表示)可转动地安装在吸尘器头部体10的前部12。刷子外壳110由上板20和下板22制成，上下板可由塑料或金属如不锈钢制造。上板和下板20，22通过1/4转的紧固体(没有表示)，通过压配合或通过其他合适的方法连接在一起。密封24被夹在上板和下板20，22之间，以便保证板20，22之间基本上有气密密封。滚轮25可转动地安装在下板22的前缘，以便将刷子外壳110支持在要清扫的地毯或其他表面上。滚轮25可以定位在下表面22的外缘或邻近外缘上，另一种是可以是连续伸展或者以间隔方式跨过刷子外壳110的整个宽度。

在下板22中形成吸入112。吸入口112伸展跨过刷子外壳110的整个宽度。刷子杆26可转动地安装在刷子外壳110中，使刷子杆26的硬毛稍微突起到吸入口112之外。刷子杆26围绕轴B转动，轴B与刷子外壳110可转动地安装在吸尘器头部体10的前部12的轴重合。布置的刷子杆26可以常规的方式由真空吸尘器100的马达驱动，例如通过驱动带。刷子外壳110的上板20有连接口28使刷子外壳110与真空吸尘器100主体上的空气入口30相连。柔性管32将连接口28与空气入30连接。柔性管32由任何合适的材料，如橡胶或塑料制成。从上述可以看到，空气进入刷子外壳110唯一的入口是通过吸入口112，唯一的出口是连接到真空吸尘器主体和灰尘分离机构的柔性管32。脏空气进入机器没有通过布置在吸尘器头部体10内的任何导管或管道，从而排除了密封与吸尘器头部体10铰接的刷子外壳110的需要。在柔性管32的每一端可以装设密封，以便保证管道32和机器各个部分之间的连接是气密的。但是在使用中真空吸尘器运动时没有一个密封需要被弯曲或处于应力之下。因此任何这样密封的寿命大大长于任何需要以运动方式使刷子外壳110对吸尘器头部体10的密封。

在吸尘器头部体10前部12的内表面后部装设钩形突起34。如图中表示那样钩形突起34向前和向上伸展。在刷子外壳110的上板20的上表面上还装设环形突起36。环形突起36位于钩形突起34的前面。两个突起34，36都位于轴B的上面，围绕轴B刷子外壳100可转动地安装在吸尘器头部体10上。弹性部件38伸展在钩形突起34和环形突起36之间。弹性部件38是张力弹簧。

弹性部件38的作用是将刷子外壳110偏置在反时针方向，从而使刷子外壳110的后部被向下压。因此刷子外壳110的后部保持与要清扫表面接触。它还平衡对任何可能使刷子外壳110后部抬离要清扫表面的提升力。因为柔性管32是由塑料制成，在某些情况下管道32可能在真空吸尘器100的正常使用中，对刷子外壳的后部加上某种向上的抬升力，设计的弹性部件38就是平衡这些抬升力。

图3表示当真空吸尘器100要使用在圆筒形模式(见图1)时，马达外壳106，吸尘器头部体10和刷子外壳110的相对位置。图4表示当真空吸尘器100的把手116对垂线倾斜相对小角度时各部件的相对位置和图5表示当真空吸尘器100的把手116对垂线倾斜相对大的角度时各部件的相对位置。当吸尘器头部108跨过要清扫的表面前后运动时，把手的倾斜角改变。刷子外壳110对真空吸尘器100的主体102的双重铰接(即吸尘器头部108围绕轴A的铰接和刷子外壳110围绕轴B的铰接)意味着在把手116的所有倾斜角度刷子外壳110都能保持在基本水平位置。做到这一点部分是由于刷子外壳110的重心位于铰接轴B的后面。刷子外壳110的重量迫使刷子外壳110的后部朝向下方向。由柔性管道32加在刷子外壳110上的任何向下力都将加大迫使刷子外壳110在正确的方向的力，如弹性部件38所作用的那样。这意味着吸入口112将保持在水平面上，以便与要清扫的表面保持接触，这样达到吸尘器头部最大的性能。吸尘器头部最大的性能提高了整个真空吸尘器的效率。弹性部件38的作用也是迫使刷子外壳110的后部向下朝向要清扫的表面。这样刷子外壳110的后部就压在地面上。

本发明并不局限于上面公开的实施方案的各个精确细节。打算将不影响本发明实质的各个修改包括在本发明的范畴之内。例如，张力弹簧可以由任何弹性部件代替，包围连接点28的密封可以由任何气密材料组成。对熟练的读者其他的修改和变化将是很清楚的。

Claims (9)

1.一种真空吸尘器的一种吸尘器头部组件，包括可转动地连接到真空吸尘器主体的吸尘器头部体和可转动地安装在吸尘器头部体上的刷子外壳，该刷子外壳有吸入口和安装在其中的刷子杆，其中刷子外壳包括通过与吸尘器头部体分离的导管可与真空吸尘器空气入口相连的密封单元。

2.如权利要求1所述的吸尘器头部组件，其中所述刷子外壳相对吸尘器头部围绕一轴线可以转动，该轴线与刷子杆的轴线重合。

3.如权利要求2所述的吸尘器头部组件，其中所述刷子杆的轴线位于刷子外壳的前部。

4.如前述权利要求之任何一项所述的吸尘器头部组件，其中该导管包括一根与刷子外壳的出口相连的柔性管或软管。

5.如权利要求4所述的吸尘器头部组件，其中所述刷子外壳的出口位于该刷子外壳的后部。

6.如前述权利要求5所述的吸尘器头部组件，其中在吸尘器头部体和刷子外壳之间装设一弹性部件，以便将刷子外壳偏置在相对吸尘器头部体转动的一预先确定的方向。

7.如权利要求6所述的吸尘器头部组件，其中所述弹性部件的作用可迫使刷子外壳的后部朝向下方向。

8.如权利要求7所述的吸尘器头部组件，其中所述弹性部件包括一张力弹簧。

9.一种真空吸尘器，包括有空气入口的主体和如前述权利要求1-8任何一项所述的吸尘器头部组件，其中吸尘器头部体是可转动地安装在真空吸尘器的主体上和吸尘器头部组件的导管是连接到空气入口。

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