CN101557946B - 用于地板护理设备的轮子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于诸如真空吸尘器或类似设备的地板护理设备的轮子，所述轮子允许所述装置在诸如地板的支撑结构上进行平滑而容易地移动。所述轮子包括：旋转轴、轮体(5)以及胎面(7)。根据本发明，所述轮子还包括气垫层(6)，所述气垫层限定出一些被限定的充有气体的气囊(8，13)。

Description

用于地板护理设备的轮子

技术领域

本发明涉及一种用于诸如真空吸尘器或类似设备的地板护理设备的轮子，所述轮子允许所述装置在诸如地板的支撑结构上进行平滑而容易地移动，所述轮子包括旋转轴、轮体以及胎面。

背景技术

轮子的应用在于使轮子与不同的地板护理设备能够理想地相连接，例如真空吸尘器和用于真空吸尘器的喷嘴头这类的设备。

为降低成本，这样的轮子通常非常简单。这样的轮子通常成形为硬质塑料的整体件，而有时还设有由弹性塑料或橡胶制成的胎面。这种简单的轮子结构的缺点在于，这种轮子在使用过程中噪音很大，这是因为，这种轮子当在具有坚硬表面的地板上移动或撞到诸如门阶或类似障碍物时不能够提供适当地缓冲。这种地板护理设备通常适合于在户内使用，而所产生的噪音能够非常扰人，尤其是在晚上或需要保持安静的环境中。

通常情况下，具有充气轮胎的轮子不作为用于这类设备的选择，这是因为，按照惯例这种类型的轮子制造昂贵，并且需要不时地充气来进行保持，而且容易被刺破。此外，这类设备通常为了充气轮胎而减轻重量，以能够提供适合的弹性性能以及因此产生的缓冲。并且，充气轮胎在可替代的设计选择方面也受到限制。

克服上述缺点的一种可能性是可以采用诸如泡沫塑料的柔软的弹性塑料来制造轮子，所述材料能够提供理想的缓冲性能。然而，这种软质塑料通常不足以耐用和耐磨。并且，轮子对地板的抓地能力通常过好，而当设备需要水平移动而不旋转轮子时，这种抓地能力有时是不被期望的。在文献DE 19712138中公开了一种此类型的轮子，其中由柔软的弹性材料制成的轮体夹在两个增强稳定性的圆盘之间。在文献EP 716938中公开了一种类似的轮子。

在文献US5255410中公开一种轮子，所述轮子具有由硬质材料制成的轮体，并且在一个优选的实施例中所述轮子由两个匹配的局部轮子部件装配而成。所述轮体包括圆周形沟槽，在所述沟槽内设有弹性环形轮胎，所述轮胎具有突伸出所述轮体圆周的部分。所述轮胎底面的下部优选地具有一变形空间以允许所述轮胎的变形。这种结构的目的是能够实现使用一种具有高耐磨性能的材料，并且仍然能达到良好的缓冲效果。然而，这种结构仅允许轮胎的有限变形，并且因此产生一个较低的缓冲效果。而且，所述硬质材料的轮体的大部分圆周暴露在轮胎的每一侧上，所述大部分圆周能够在使用中撞上障碍物并且产生不必要的噪声。

文献EP858760中公开了另一种类型的具有缓冲效果的轮子。这里，所述轮子是由内支撑环和外滚动环(roller ring)构成，所述滚动环是由弹性材料制成，并且以一横向边连接到所述支撑环上，然而相对边是自由端并且与所述支撑环成一定距离设置。因此，所述支撑环用于承载结构，而所述滚动环由于其能够弹性变形而用于缓冲特点。然而，这种轮子也具有一些与其相关的缺点。尽管所述滚动环具有弹性并且也是由硬质材料制成，但是所述滚动环当在地板上滚动时能够产生扰人的噪音，尤其是在如果地板上铺有沙子或其它种类碎片的情况下。而且，轮子的结构不得不影响到，轮子的直径以及因此而影响到的离地间隙将由于作用在设备上的载荷而变成一个较大的范围。所述滚动环对地板的接触面也将倾向于大多数的载荷情况，这些载荷情况能够使轮子在地板上滚动时朝一个方向上偏移。支撑环和滚动环同心设置并在它们之间具有一个小的缝隙，这样所设计的轮子还可以导致碎片陷入到所述缝隙里面，随着碎片的产生，最后将限制所述滚动环的偏移运动。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的轮子的缺陷而提供一种轮子，所述轮子展示出用于地板护理设备的良好的弹性及缓冲性能，而且所述轮子能够以低成本制造。至少，所述目的能够通过权利要求1所述的轮子而实现。

因此，本发明的基础在于了解上述目的可以由一种轮子而实现，所述轮子包括弹性气垫层，所述弹性气垫层设有多个被限定的充有气体的隔间或气囊，优选所述气体为空气。在这个总的发明构思的范围内，本发明可以以许多不同的方式进行变化。

在以下说明和示出的一个实施例中，所述弹性气垫层是由弹性材料制成的环体或管体形式，所述环体或管体安装到一轮毂的圆周上，所述管体通过多个管形圆柱来增强，这些管形圆柱由与所述管体相同的材料制成，而且这些管形圆柱均匀地分布在所述轮子的圆周上，并且每个管形圆柱在径向方向上从所述管体的内部圆周壁延伸到外部圆周壁。所述管体以及所述管形圆柱都制造成由一种弹性材料制成的壳体结构的形式。所述壳体结构的壳壁厚度优选为在1-3mm的范围内。因此，在所述管体内部提供一连续的、被限定的呈圆周形的气体空间，以及在所述管体内部的管形圆柱内提供独立的、被限定的气体空间。

然而，所述气囊的其它形式和实施例也是可能的。所述管体例如可以由隔板分段来取代，所述隔板平行于旋转轴而沿轮子的径向方向设置。以这种方式，所述管体将设有被限定的气囊，所述这些气囊按照顺序沿所述轮子的圆周布置。所述气囊还可以相互堆放地设置成两层或更多层。

所述气垫层中的被限定的气囊能够任意地进行气密密封，从而使这些气囊是气密的，并且承载效果将在这种情况下通过气囊内部的气体压力与来自支撑结构的支撑效果相结合而实现，所述支撑结构通过所述壳体结构的壳壁来体现。

可选地，被限定的气囊能够或多或少地开放，从而使壳体结构的壳壁呈现有例如小孔，通过这些小孔使空气能够根据所述气囊是否受到压力而跑出或进入气囊。这些开放气囊与所述地板护理设备周围的空气、和/或这些气囊相互之间能够流畅地导通。

在具有与外界空气相导通的开放气囊的一个实施例中，至少长时间的承载效果完全或至少主要是通过壳体结构的壳壁来提供。然而，倘若穿过壳壁的开孔足够小使得空气能够从气囊慢慢地跑出来，则在短时间内的承载效果，例如轮子在地板上旋转的过程中，还能够由气囊内部的空气压力来提供。以这种方式，气囊内的空气将有助于轮子的缓冲和弹性效果。一旦所述气囊卸载，由于壳体结构的弹性性能将使空气开始再次流回气囊内部。这种结构的一个优势在于，假设一个气囊具有一个小孔，那么该气囊的承载效果至少在短时间内的情况下得以保持。这使得轮子因为小孔而不易受损。另一个优势在于，具有开放气囊的轮子带有的缓冲和弹性性能还能够满足诸如小的真空吸尘器这类的重量较轻的地板护理设备。

假设隔间或气囊是气密的，那么内部的气体压强可以大于大气压强。然而，优选地气囊内部采用一个大气压强，因为这将使轮子便于制造并且成本低，而且重量轻的设备将在大多数情况下不需要任何过压以支撑载荷。可代替地，承载是作为被限定的气体和限定出独立气囊的隔板的结合来提供。那样，穿孔的危险是减小了，但仍然会出现穿孔，穿孔通常情况下仅限制到一个气囊，并且支撑和缓冲性能能够由邻近的气囊和限定该气囊的隔板来取代。然而，气囊可以充有任意适合的气体，例如氮气，但是出于便于制造和成本的原因，优选为空气。

优选地，所述气垫层设置在轮缘或轮毂上，所述轮缘或轮毂能够由多种不同方式和不同材料制成。例如，所述轮毂能够由金属或塑料材料制成，能够设有一体的旋转轴或设有用于设置一固定轴的孔，所述固定轴连接到所述设备上。

用于在地板上滚动的胎面能够与所述气垫层一体成型并由与所述气垫层相同的材料制成。然而，在所述气垫层之上还能够设置一层独立的胎面层。在以下说明和示出的本发明的一个实施例中，所述气垫层由透明塑料制成，所述气垫层从轮子的外面是可见的。这就产生出在视觉上引人注意的轮子外观，这样的外观能够通过用不同颜色染制所述透明塑料而进行变化。在所述气垫层的外圆周上设有一层独立的薄的由深色橡胶或塑料制成的胎面层。

尽管以下说明和示出的本发明的实施例是关于应用在真空吸尘器上的说明，但是能够理解为，所述轮子还能够应用在其它种类的地板护理设备上，如上文所述。

附图说明

现将结合附图对本发明进行说明，其中：

图1为装有本发明的轮子的真空吸尘器的立体图；

图2为图1中轮子的放大的立体剖面图；

图3为在沿平行于图2中轮子的旋转轴方向上的截面图；

图4为在沿垂直于图2中轮子的旋转轴方向上的截面图。

具体实施方式

首先参见图1，该图示出了装有本发明的轮子的真空吸尘器的一个可行实施例。该真空吸尘器包括真空吸尘器主体1，所述主体容纳用于驱动抽风机的电动机；把手2；真空软管3；以及位于主体1后部的两个大轮子4，该图中仅能看到其中一个。该真空吸尘器还具有一个另外的小轮，该小轮设置在真空吸尘器前部的下面，因此在该图中看不到小轮。

根据本发明构成的轮子4，在图2至4中分别以立体剖面图、平行于旋转轴的截面图以及垂直于旋转轴的截面图来更详细地示出。正如所能看到的，轮子4包括轮毂或轮缘5，该轮毂或轮缘优选地由硬质塑料制成，并且该轮毂或轮缘可旋转地连接到真空吸尘器主体上。轮毂5的外圆周上设有气垫层6，该气垫层由透明的弹性塑料制成。最后，在气垫层6的外圆周上设有胎面层7，该胎面层由弹性塑料或橡胶材料制成。

气垫层6包括环形管体，该环形管体限定并且围出绕轮子的连续的圆周气囊8。所述管体由用透明的弹性塑料材料制成的壁部来限定，该塑料材料的壁部的优选厚度大约为1-3mm。更确切地说，所述管体分别由径向位于内部的壁部9、径向位于外部的壁部10以及轴向位于内侧和外侧的壁部11和12来限定。管体内部设有一些独立的、用于加强的、被限定的气囊13，每个气囊都具有管形柱状的结构，这些气囊从管体的径向位于内部的壁部9延伸到径向位于外部的壁部10。这些气囊13也都是由透明的弹性塑料构成，优选厚度大约为1-3mm，并且每个气囊都包括有被限定的气体空间。可见的气囊13的横截面具有大体的矩形形状。以这种方式构成了被限定的隔间或气囊8、13，更确切地说，一个环形气囊8围绕轮子的圆周延伸，以及一些被限定的、独立的气囊13围绕轮子的圆周分布并设置在环形气囊8的内部。适宜地，气囊8以及气囊13每个都可以设置为开放式，每个气囊具有至少一个开口(图中未示出)，所述开口，穿过这种壳体结构的壁部，借由对气囊施加压力或释放对气囊的压力而允许空气从气囊跑出或进入气囊内，如上文所述。

胎面层7安装在气垫层6的外圆周上，而气垫层又安装在轮毂5的外圆周上。胎面层7、气垫层6和轮毂5彼此相互连接，适宜地采用粘合剂的方式连接。

Claims (7)

1.一种用于地板护理设备的轮子，所述轮子允许所述设备在支撑结构上进行平滑而容易地移动，所述轮子包括：旋转轴、轮体（5）以及胎面（7），其特征在于，所述轮子还包括气垫层（6），所述气垫层为由弹性材料制成的壳体结构，所述气垫层限定出一些充有气体的独立的气囊（8，13）；所述轮子包括一个围绕所述轮子的圆周延伸的呈圆周连续的气囊（8），以及一些被限定的独立的气囊（13），这些独立的气囊分布在所述轮子的圆周上，并且所述这些独立的气囊设置在所述呈圆周连续的气囊的内部。

2.根据权利要求1所述的轮子，其特征在于，所述气垫层（6）由透明塑料制成。

3.根据权利要求1或2所述的轮子，其特征在于，在所述气垫层（6）上设有形成胎面的层（7）。

4.根据权利要求2所述的轮子，其特征在于，所述透明的气垫层（6）从所述轮子（4）的外面是可见的。

5.根据权利要求1所述的轮子，其特征在于，所述气垫层充有具有大气压强的气体。

6.根据权利要求1所述的轮子，其特征在于，所述独立的气囊（13）中的每一个都形成管形圆柱，所述管形圆柱从所述呈圆周连续的气囊（8）的径向位于内部的壁部（9）延伸到径向位于外部的壁部（10）。

7.根据权利要求1所述的轮子，其特征在于，所述气囊（8，13）为开放式，每个气囊具有至少一个穿过壁的开孔，从而使空气能够通过所述开孔跑出或进入到所述气囊内。

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