CN101744592A - 用于清洁设备的地面工具 - Google Patents

Abstract

一种用于清洁设备的地面工具(1)，包括可旋转地附连到导管(15)的清洁头(2)，该导管由在导管(15)下会聚的一对轮(16)支撑。

Description

用于清洁设备的地面工具

技术领域

本发明涉及用于清洁设备的地面工具

背景技术

清洁设备，例如真空吸尘器、地面抛光和清洗机，可包括软管和棒组件，各种附件可附连到该组件。一种这样的附件是地面工具，使用者操纵该工具在要清洁的表面前后移动。该地面工具可包括轮，其辅助使用者操纵该地面工具。但是，沿除了直线之外的方向操纵该地面工具通常具有困难。

在第一方面，本发明提供一种用于清洁设备的地面工具，包括可旋转地附连到导管的清洁头，该导管由在该导管之下会聚的一对轮支撑，其中这些轮具有旋转轴线，该旋转轴线在穿过轮中心的线上方相交。

在第二方面，本发明提供一种用于清洁设备的地面工具，该地面工具包括可旋转地附连到导管的清洁头，该导管由一对圆顶形的轮支撑，这些轮具有旋转轴线，该旋转轴线取向为使得这些轮在导管下会聚。

在第三方面，本发明提供一种用于清洁设备的地面工具，该地面工具包括可旋转地附连到导管的清洁头，该导管由在该导管下会聚的仅两个轮支撑。

在每个方面，导管流体地联接清洁头到清洁设备，以使得流体可在清洁设备和要清洁的表面之间传送。导管的自由端适于可释放地附连到清洁设备的棒、软管或类似的管。替代地，导管可形成清洁设备的整体部件。

在导管下会聚时，轮绕其旋转轴线旋转，该旋转轴线取向为使得轮之间的间隔在导管下最小。在提供会聚的轮时，在两个轮之间限定导管可穿过的空间。因此，地面工具被轮支撑，不会不适当地增加尺寸，尤其是地面工具的高度。

通过在导管中包括弯曲部，通过旋转导管的自由端使得地面工具能进行超过直线的运动。为了便于地面工具的转向，导管优选包括前部，其枢转地附连到后部。轮则可旋转地附连到前部，该前部依次可旋转地附连到清洁头。这种配置还有助于防止当地面工具在清洁表面上被操纵时清洁头不经意地抬高。有利地，后部在一些点处被附连到前部，这些点在轮附连到前部的那些点之上。因此，导管的长度被保持最小，导致地面工具更紧凑。

轮优选为圆顶形。因此，当导管相对于清洁头旋转时，轮连续地提供转动支撑。而且，轮有利地在正交于导管的纵向轴线的平面内提供基本连续的弧形支撑。因此，当地面工具沿不同方向转向时，当支撑从一个轮移动到另一个时发生平滑的过渡。实际上，从使用者的角度来看，为了使得轮之间的该过渡感觉连续，轮之间的间隙优选地对着(subtend)导管中心的角度不超过20度。也就是说，在正交于导管的纵向轴线的平面内，该间隙对着导管的纵向轴线的不超过20度的角度。

轮的这些表面优选地与一公共球重合。而且，该公共球的中心理想地与导管的纵向轴线重合。因此，当导管相对于清洁头旋转时，导管在清洁表面上保持相同的高度。这则有助于防止当地面工具沿不同方向转向时清洁头的抬高。

附图说明

为了更容易地理解本发明，将参考所附附图通过示例的方式描述本发明的实施例，在附图中：

图1示出了根据本发明的地面工具；

图2是地面工具的平面图；

图3是沿图2所示的线X-X截取的地面工具的截面图；

图4是沿图2所示的线Y-Y截取的地面工具的截面图；

图5示出了具有小直径导管(a)和大直径导管(b)的地面工具的简化截面图。

具体实施方式

图1至4的地面工具1包括可旋转地附连到联接件3的清洁头2。联接件3的自由端可附连到棒、软管或清洁设备的其它这样的管(未示出)。

清洁头2包括壳体4、刷条5和马达6。壳体4限定腔室7以及出口管8，刷条5可旋转地安装在该腔室内，该出口管从腔室7延伸到清洁头2的后部。形成在壳体2的下侧上的开口9提供到腔室7的入口。刷条5由马达6驱动，马达6位于清洁头2的后部在出口管8之下。马达6联接到设置在出口管8的端部的电端子11，电能通过该端子可传输到马达6。

联接件3包括由一对轮15、16支撑的导管14，设置在导管14的每端处的电端子17、18，以及在电端子17、18之间延伸的电缆19。

导管14包括前部20、后部21和柔性软管22。

前部20在一个端部处枢转地附连到后部21。前部20的另一端部为圆柱套的形状，其接收出口管8的端部。环状沟槽23、24形成在前部20和出口管8的每个的周围，卡环25位于该沟槽中。卡环25在两个沟槽23、24之间延伸，以使得前部20和出口管8之间可以相对旋转同时不能相对分离。弹性材料(例如橡胶或泡沫)制造的垫圈26设置在前部20内。当出口管8接收在前部20中时，出口管8抵靠并挤压垫圈26以在清洁头2和联接件3之间形成密封。垫圈26的表面覆盖有低摩擦材料(例如PTFE或HDPE)，以使得出口管8和前部20之间的相对旋转不会导致垫圈26的不利的磨损。

后部21的一个端部枢转地附连到前部20，同时另一个端部的形状设置为附连到棒、软管或清洁设备的其它这样的管。

软管22在前部20和后部21之间延伸且保持在其中。软管22带有罗纹以使得软管22的长度可扩张或收缩。因此，随着后部21相对于前部20枢转，软管20的长度改变以适应该变化。

每个轮15、16都为圆顶形且可旋转地附连到前部20。一个轮15绕第一旋转轴线27旋转，另一轮16绕第二旋转轴线28旋转。旋转轴线27、28不平行且位于与前部20的纵向轴线正交的公共平面内。更具体地，第一轴线27相对于穿过两轮中心的线29倾斜+θ，第二轴线27相对于穿过两轮中心的线29倾斜-θ，该倾斜发生在该公共平面内。因此，两个旋转轴线27、28彼此相交于一点，该点位于穿过轮中心的线29的上方。由于旋转轴线27、28的倾斜，轮15、16在导管14下会聚，即轮15、16之间的间隔在导管14下最小。

每个圆顶形的轮15、16的弯曲是球形的。而且，两个轮15、16被设置(即，彼此间隔并倾斜)为使得轮15、16的表面与公共球30重合。两个轮15、16的表面由此可被认为是由虚拟球30限定，V形楔从该虚球去除(在图5中最佳示出)。该公共球30的中心与前部20的纵向轴线重合，其优点在下文叙述。

联接件3的电端子17、18位于前部20、和后部20的端部处。前部20和出口管8的端子11、17形成滑环(slip ring)配置，以允许相对旋转。电缆19在前部20和后部21的端子17、18之间延伸且连接这两个端子。从设置在前部20上的端子17，电缆19在前部20和软管22之间延伸，划分成两半，且在后部21和软管22之间延伸，其中，每半都穿过形成在前部20和后部21之间的枢轴。

地面工具1与清洁设备一起使用，该清洁设备传输流体到一表面和/或从该表面传输流体，例如干/湿式真空吸尘器、抛光/上蜡机和地毯清洗机。地面工具1通过清洁设备的管而在要清洁的表面上被操作。该管包括电端子，该电端子与设置在后部21上的电端子18配合。电能由此被清洁设备传输到清洁头2的马达6，马达依次传输给刷条5，以搅动清洁的表面和/或把流体擦到该表面。

随着地面工具1被前后操纵，联接件3的前部20相对于后部21枢转，以使得清洁头2相对于清洁的表面保持平放的姿态。地面工具1的转向是通过旋转清洁设备的管实现的，该转向由此导致联接件3的后部21绕其纵向轴线旋转。当操纵地面工具1时，后部21通常相对于前部20成一角度。因此，随着后部21绕其纵向轴线旋转，前部20被致使绕后部21的纵向轴线进动。由于清洁头2的重量，以及形成在前部20和后部21之间的枢轴，不是以锥状方式进动，前部20在平行于清洁表面的平面中进动。得到的结果是清洁头2响应清洁设备的管的顺时针或逆时针旋转而向右或向左运动。随着清洁头2向右或向左移动，出口管8相对于前部20旋转以使得清洁头2相对于清洁表面保持平放的姿态。

随着地面工具1被前后操纵，联接件3的轮15、16旋转以给导管14提供转动支撑。响应地面工具1的转向，前部20绕其纵向轴线旋转。随着前部20旋转，两个轮15、16中的一个保持接触清洁表面且由此持续提供对于导管14的转动支撑。轮15、16的表面与公共球30重合，该公共球中心与前部20的纵向轴线重合。因此，随着前部20绕其纵向轴线旋转，轮15、16在清洁表面上的相同高度处持续支撑前部20。由此不会发生清洁头2的抬起且相对于清洁表面的平放姿态被保持。

由轮15、16提供的转动支撑在与前部20的纵向轴线正交的平面内画弧。该弧形转动支撑在两个轮15、16之间的间隙处具有少量不连续。但是，该不连续相当小以致从使用者的角度来看该转动支撑感觉是连续的。

由于地面工具1主要沿前后方向移动，如果两个轮15、16要绕单一水平轴线旋转则容易运动。但是，如果轮15、16要绕单一水平轴线旋转，则需要半球形轮以提供连续的转动支撑。这样的配置不会为导管14在轮15、16之间穿过留下空间。旋转轴线27、28倾斜的角度由此理想地尽可能地小，同时还允许供导管14在轮15、16之间穿过的足够空间。倾斜的角度将由此取决于导管14的直径以及与轮表面重合的公共球30的直径。例如，图5示出了两种配置，其中使用了(a)小直径导管14和(b)大直径导管14；在两种配置中，轮15、16的公共球30的直径相同。

在上述实例中，轮15、16具有位于公共平面内的旋转轴线27、28。但是，轮15、16可前束(toe in)或后束(toe out)，以使得旋转轴线27、28不位于公共平面内。然而旋转轴线27、28还在穿过轮中心的线29上方的一点处相交，虽然不正好在线29的上方。

如图4所示，后部21在一些点处枢转地附连到前部20，这些点正好位于使轮15、16被附连到前部20处的那些点的上方。因此，导管14的总长度可保持最小，导致地面工具1更紧凑。然而，使后部21附连到前部20处的点可位于其它位置。

在上述实施例中，清洁头2包括刷条5，其由马达6驱动。但是，清洁头2可包括替代方式来搅动或以其他方式作用于要清洁的表面。例如，刷条5可由空气涡轮驱动而不是马达。替代地，刷条5和马达6可被完全从清洁头2省略。由此存在一种设备，其中电端子17、18和电缆19可被从联接件3省略。

具有与公共球30重合的表面的轮15、16具有优点，随着前部20旋转，前部20保持在清洁表面上的相同高度。然而，可存在一种设备，其有利地具有旋转时高度增加或降低的前部20。因此，轮15、16的表面具有球形弯曲或这些表面与公共球重合不是必须的。而且，圆顶形轮不必连续地弯曲，而是可在轮轴线处包括平坦部分。

在上述实施例中，导管14包括枢转地附连到后部21的前部20。枢轴的设置具有的优点是，随着地面工具1被前后操纵，确保清洁头2相对于清洁表面保持平放的姿态。然而，可存在一种设备，其导管14内的枢轴不是必须的。例如，清洁头2的出口管8可枢转地附连到清洁头2的其余部分。在这种情况下，导管14可形成为单个元件，其具有肘部或弯曲部，以使得导管14的旋转连续地使得清洁头2转向。

尽管清洁头2和连接件3被以防止它们分离的方式附连，这两者可适用于可分离的附连。联接件3则可被用于各种清洁头以形成地面工具1。而且，尽管联接件3被可释放地附连到清洁设备的管，联接件3可替代地形成清洁设备的整体部件。该清洁设备则可使用不同的可更换的清洁头。

传统的地面工具通常包括辅助操纵地面工具的轮。但是，地面工具的运动通常被局限于沿直线。相反，本发明的地面工具1可沿超过直线以外的方向被操纵。

能移动超过直线的地面工具是已知的。在一个例子中，一对轮被设置在附连到清洁头的导管的相对侧上。这些轮绕公共水平轴线旋转，以使得，当使地面工具转向时，轮中的一个抬离清洁表面。此外，导管摆向一侧使得导管在清洁表面上的高度增加。这由此使得清洁头的后部抬离清洁表面，结果损失了性能。而且，清洁头的抬高在使用者的手臂上造成疲劳且由此地面工具的重复转向可变得累人。在其它例子中，清洁头被附连到由三个轮支撑的导管。桶状轮位于导管下且两个较大的轮位于导管的相对侧上。该配置具有的优点是，随着地面工具被左右转向，导管在清洁表面上的高度不变且由此清洁头相对于该表面保持平放的姿态。然而，该地面工具因为具有三个轮而相对庞大。特别是，由于导管位于桶状轮的顶部，地面工具的高度相对较高。此外，设置三个轮增加了地面工具的重量和成本。

通过本发明的地面工具，仅由两个轮提供基本连续的转动支撑。因此，地面工具比具有三个轮的前述地面工具既轻又便宜。而且，地面工具的导管在轮之间穿过而不是在轮的上方，由此使得地面工具紧凑。特别地，地面工具具有较低的高度，使得其适于清洁特别低的结构的下方。随着地面工具被左右转向，导管(或至少导管的附接到清洁头的部分)在清洁表面上保持相同的高度。因此，清洁头相对于清洁表面保持平放的姿态且不发生性能的损失。此外，与具有两个轮的前述地面工具相比，使用者只需较小的力就可使地面工具转向。而且，地面工具能实现更小弯的转动。

Claims (14)

1.一种用于清洁设备的地面工具，包括可旋转地附连到导管的清洁头，该导管由在导管下会聚的一对轮支撑，其中轮具有旋转轴线，而旋转轴线在穿过轮中心的线上方相交。

2.如权利要求1所述的地面工具，其中所述轮是圆顶形。

3.如权利要求1或2所述的地面工具，其中所述轮在与导管的纵向轴线正交的平面内提供基本连续的弧形支撑。

4.如权利要求1或2所述的地面工具，其中所述轮在导管下间隔一间隙，该间隙对向导管的中心处的不超过20度的角度。

5.如权利要求1或2所述的地面工具，其中所述轮具有球形弯曲的表面。

6.如权利要求1或2所述的地面工具，其中所述轮具有与公共球重合的表面。

7.如权利要求6所述的地面工具，其中导管具有与公共球的中心重合的纵向轴线。

8.如权利要求1或2所述的地面工具，其中导管包括枢转地附连到后部的前部，清洁头可旋转地附连到该前部，且轮被可旋转地附连到该前部。

9.如权利要求8所述的地面工具，其中所述轮在第一组点处附连到前部，且后部在第二组点处附连到前部，该第二组点位于第一组点的上方。

10.一种用于清洁设备的地面工具，包括可旋转地附连到导管的清洁头，该导管由一对圆顶形的轮支撑，轮具有旋转轴线，该旋转轴线被取向为使得轮在导管下会聚。

11.如权利要求10所述的地面工具，其中所述轮在与导管的纵向轴线正交的平面内提供基本连续的弧形支撑。

12.一种用于清洁设备的地面工具，包括可旋转地附连到导管的清洁头，该导管仅由在导管下会聚的两个轮支撑。

13.如权利要求12所述的地面工具，其中所述轮是圆顶形。

14.如权利要求12或13所述的地面工具，其中所述轮在与导管的纵向轴线正交的平面内提供基本连续的弧形支撑。

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