CN101919669A - 清洁器头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于表面处理器具的搅动装置，且涉及表面处理器具的清洁器头。一种用于表面处理器具的搅动装置(80)，包括可旋转本体(82)，该本体具有一外表面，该外表基本上被具有从1×10⁵至1×10¹²Ω/sq表面电阻系数的导电绒毛(84)覆盖。

Description

清洁器头

技术领域

本发明涉及用于表面处理器具的搅动装置，且涉及表面处理器具的清洁器头。在其优选实施例中，本发明涉及用于真空清洁器具的清洁器头。

背景技术

真空吸尘器通常包括容纳灰尘和脏物分离装置的主体、连接到主体且具有吸入开口的清洁器头，和用于通过吸入开口抽吸带脏物空气的马达驱动风扇单元。带脏物空气被传送到分离装置，以使得脏物和灰尘在空气被排到大气前从空气中分离。

吸入开口被向下指向，以面对要清洁的地面表面。分离装置可采取过滤器、过滤袋或已知的旋风装置的形式。本发明不关注分离装置的性质且由此可用于使用任意上述装置或其它合适的分离装置的真空吸尘器。

被驱动的搅动器，通常是刷棒的形式，被支撑在清洁器头中，以从吸入开口突出较小的程度。刷棒主要在真空吸尘器被用于清洁地毯表面时被启动。刷棒包括带鬃毛的细长圆柱芯，鬃毛从该芯径向地向外延伸。刷棒可被空气涡轮驱动或通过由来自清洁器主体的电源供电的电马达驱动。刷棒可由马达经由驱动带驱动，或可直接由马达驱动，以在吸入开口内旋转。刷棒的旋转导致鬃毛沿要清洁的地毯的表面扫掠，以松动脏物和灰尘，且拾取碎屑。空气的抽吸导致空气在底板下且在刷棒周围流动，以有助于把脏物和灰尘从地毯的表面升起，然后将它们从吸入开口通过清洁器头朝向分离装置传送。

刷棒的鬃毛通常由尼龙形成。虽然尼龙鬃毛的使用提供了在铺地毯的地面表面上的可接受的清洁性能，但是我们发现当地面工具被用在一些硬地面表面(例如层压板、木或乙烯表面)上时尼龙鬃毛的使用产生静电，其吸引细微的灰尘和粉末(例如爽身粉末)于这种地面表面上。这可影响清洁器头在这种地面表面上的清洁性能，因为尼龙鬃毛的扫掠动作不足以克服把细微灰尘吸附到地面表面的力。

发明内容

在第一方面，本发明提供一种用于表面处理器具的搅动装置，包括可旋转本体，该本体具有包括导电绒毛的外表面。

为可旋转本体设置导电外表面，这可使得要清洁的地面表面上的静电在本体和地面表面接触时被放电。这使得在其他情况下被吸附到地面表面的细微灰尘和粉末被该本体从地面表面驱走。如果外表面包括绒毛，该绒毛优选地类似于地毯、垫子或布的凸起或带绒毛的表面，这可抑制地面表面与旋转的本体接触时刮擦或刻划地面表面。

绒毛的表面电阻系数优选地从1x10^-5至1x10¹²Ω/sq(欧姆/平方)。这里所述的表面电阻系数的数值是使用测试方法ASTM D257测量。具有该范围表面电阻系数的材料的选择可确保地面表面上的任意静电都被搅动装置有效地放电。

绒毛优选地覆盖本体的外表面的至少一半，更优选地覆盖外表面的至少80％，且甚至更优选地基本上覆盖本体的外表面，以使得包括该装置的清洁器头在地面表面上被操纵时不在地面表面上形成灰尘或脏物的图案。因此，在本发明的第二方面，提供一种用于表面处理器具的搅动装置，包括可旋转本体，该本体具有一外表面，该外表基本上被具有从1x10^-5至1x10¹²Ω/sq表面电阻系数的细丝覆盖。

装置优选地包括由金属、碳纤维、碳复合材料、导电丙烯酸(例如

)或其它复合材料中的一种或多种形成的细丝。例如，包括碳颗粒和碳纤维的材料通常具有从1x10³至1x10⁶Ω/sq的表面电阻系数，而金属材料通常具有相当低的表面电阻系数，通常低于1Ω/sq。其它静电耗散材料通常具有从1x10⁵至1x10¹²Ω/sq的表面电阻系数。

细丝优选地被织到绕本体定位的柔性载体构件。例如，载体构件可以是绕本体缠绕的条带的形式，优选地使得载体构件的匝之间基本上没有间隙。载体构件优选地使用粘接剂附连到本体。

细丝的长度优选地在从4至10mm范围内。优选地，细丝具有在从5至20μm范围内的直径。

可旋转本体可包括其它表面搅动器件。该其它表面搅动器件可被构造为从铺地毯地面表面搅动灰尘和脏物，且由此优选地与导电绒毛或细丝相比相对地更刚硬。例如，该其它表面搅动器件的鬃毛或细丝可具有比导电绒毛的鬃毛或细丝更大的直径。

该其它表面搅动器件可由电绝缘塑料材料形成，例如尼龙，由此可具有不同于导电绒毛或细丝的表面电阻系数。该其它表面搅动器件的表面电阻系数优选地在从1x10¹²至1x10¹⁶Ω/sq范围内。替换地，该其它表面搅动器件可由与导电绒毛或细丝类似的材料形成。

该其它表面搅动器件可散布在导电绒毛的细丝中。该其它表面搅动器件优选地设置为沿本体的多排，这些排优选地是不连续的。例如，如果该其它表面搅动器件包括多个鬃毛，这些鬃毛优选地设置为连接到本体且沿本体间隔的一排或多排鬃毛簇或鬃毛丛。

搅动装置优选地是可旋转刷棒的形式。

在第三方面，本发明提供一种用于清洁器具的清洁器头，该清洁器头包括壳体和如上所述的装置。如果搅动装置是可旋转刷棒的形式，清洁器头可包括两个这种刷棒。这些刷棒优选地沿相反方向旋转。

在第四方面，本发明提供一种表面处理器具，包括如上所述的清洁器头或搅动装置。

术语“表面处理器具”具有宽泛的意思，且包括宽范围的机器，该机器具有主体和头以某种方式在表面上工作以清洁或处理该表面。其尤其包括简单地搅动表面的机器，例如地毯清扫机；仅施加吸力至表面以从表面吸走材料的机器，例如真空吸尘器(干式、湿式和干/湿式)；和施加材料至表面的机器，例如抛光/打蜡机器、压力清洗机和泡沫清洗机。

本发明的第一方面相关的上述特征同等适用于本发明的第二至第四方面中的任一方面，且反之亦然。

附图说明

本发明的实施例现在将通过仅示例的方式并参考附图进行表面，附图中：

图1是地面工具的从上方观察的前透视图；

图2是图1的地面工具的从下方观察的前透视图；

图3是图1的地面工具的底部视图；

图4是图1的地面工具的刷棒的分解视图；

图5是图4的刷棒的透视图；

图6是图4的刷棒的顶部视图；

图7是当地面工具位于铺地毯的地面表面上时沿图3中所示的线A-A截取的截面；

图8是当地面工具位于硬地面表面上时沿图3中所示的线A-A截取的截面；

图9是图4的刷棒的修改版本的透视图；和

图10是用于图1的地面工具的替换刷棒的透视图。

具体实施方式

首先参考图1至3，地面工具10包括可旋转地附连到连接器14的清洁器头12。连接器14的自由端附连到清洁器具(未示出)的棒，软管或其它这种管。清洁器头12包括壳体16和下板或底板18，底板包括吸入开口20，带脏物的空气通过该吸入开口流进清洁器头12。壳体16限定吸入通道，该通道从吸入开口20延伸到位于壳体16的后部处的出口管22。壳体16优选地包括前保险杆23。底板18包括多个支撑构件24，这些构件为安装在底板18的凹入部分中的滚动元件的形式，用于把清洁器头12支撑在地面表面上。参考图7和8，支撑构件24优选地设置为，当清洁器头12位于硬地面表面66上时将底板18支撑在该地面表面上方，且当清洁器头12位于铺地毯地面表面64上时没入地毯的绒毛中以使得底板18的底面与地毯的纤维接合。底板18优选地可相对于壳体16枢转，以允许底板18在清洁过程中顺滑地骑在铺地毯地面表面64上。

连接器14包括由一对轮28、30支撑的导管26。导管26包括连接到出口管22的前部32、枢转地连接到前部32且连接到清洁器具的棒、软管或其它这种管的后部34，该清洁器具包括脏物和灰尘分离装置和用于把带脏物的空气从地面表面抽吸穿过吸入开口20的马达驱动的风扇单元。柔性软管36在导管26的前部32和后部34之间延伸且保持在前部32和后部34中。

清洁器头12包括用于搅动位于地面表面上的脏物和灰尘的搅动装置。在该例子中，搅动装置包括可旋转刷棒40，其安装在壳体16的刷棒腔42中。刷棒腔42部分地由壳体16的大致半圆柱形部分43限定，该部分优选地由透明材料形成。刷棒40由位于壳体16的马达壳体44中的马达(未示出)驱动。马达电连接到位于导管26的后部34中的端子，用于与位于清洁器具的管道中的轮廓相符的端子连接，以使得电能被供应到马达。

刷棒40通过驱动机构连接到马达，该驱动机构至少部分位于驱动机构壳体46中以使得驱动机构与穿过吸入通道的空气隔离。刷棒40的一端连接到驱动机构以使得刷棒40被马达驱动，而刷棒40的另一端由安装在刷棒腔42的侧壁上的端帽48可旋转地支撑。

刷棒40在图4至6中更详细地示出。刷棒40包括细长本体50，该本体承载两个不同类型的搅动器件，以在刷棒40被马达旋转时从地面表面搅动灰尘和脏物。当刷棒40被马达驱动时，不同类型的搅动器件的每个都从底板18的吸入开口20突出。主轴51被安装在本体50的一端上，主轴51又连接到端帽48。

安装在刷棒40的本体50上的第一搅动器件包括相对较短的优选地相对较硬的鬃毛52。这些鬃毛52优选地由尼龙形成。在该实施例中，相对较短的鬃毛52设置为沿本体50延伸的两个按角度间隔的螺旋排。在每排中，相对较短的鬃毛52被设置为沿该排规律地间隔的一组束或丛53。每丛53优选地包括约100至150根鬃毛，每丛53具有从2至4mm范围内的直径。每个鬃毛52的直径优选地在从100至200μm范围内。该相对较短的鬃毛52的长度被选择为使得，当地面工具50被组装时，这些鬃毛52的末端在刷棒40旋转过程中不突出到支撑构件24的最下端之间延伸的平面之下。

安装在刷棒40的本体50上的第二搅动器件包括相对较长的优选地相对较软的鬃毛54。如图7所示，该相对较长的鬃毛54从本体50径向地向外突出超过相对较短的鬃毛52。在本体50的旋转过程中，相对较短的鬃毛52扫掠过直径D1的圆柱体积，而相对较长的鬃毛54扫掠过直径D2的圆柱体积，D2大于D1。D1和D2之间的差别优选地在从1至10mm的范围内，更优选地在从2至6mm的范围内。与相对较短的鬃毛52相比，相对较长的鬃毛54的长度被选择为，在刷棒40的旋转过程中，相对较长的鬃毛54突出超过在支撑构件24的最下端之间延伸的平面。

相对较长的鬃毛54由具有比形成相对较短的鬃毛52的材料的表面电阻系数低的表面电阻系数的材料形成。相对较长的鬃毛54的表面电阻系数优选地在从1x10^-5至1x10¹²Ω/sq的范围内。相对照，相对较短的鬃毛52的表面电阻系数优选地高于1x10¹²Ω/sq。相对较长的鬃毛54可由导电材料形成。鬃毛可由金属材料、石墨材料、导电丙烯酸材料或其它复合材料形成，但是在该例子中，相对较长的鬃毛54包括碳纤维鬃毛。每个鬃毛54的直径优选地在从5至20μm范围内。

本体50包括多个按角度间隔、连续成排的相对较长鬃毛54，其优选地还沿本体50螺旋地延伸。在该实施例中，本体50包括四个连续成排的相对较长的鬃毛54，每排都与由相对较短的鬃毛52形成的一排丛53按角度地间隔。每排相对较长的鬃毛54优选地每mm长度包括在20至100个范围内的鬃毛，且具有在从0.25至2mm范围内的厚度。

特别参考图4，在该实施例中，相邻排的相对较长的鬃毛54由单个鬃毛条带56形成。每个条带56优选地通过把细长的大致矩形的柔性载体构件附连到一排鬃毛以使得每排鬃毛54从载体构件的相应长侧边缘向外突出而形成。载体构件可通过缝合或通过使用粘接剂而附连到该排鬃毛。每个条带56则定位于形成在本体50中的相应螺旋沟槽58中，以使得鬃毛的端部从本体50向外突出。条带56通过螺旋连接件60连接到本体50，利用拧入形成在连接件60中的孔中的螺钉62，该螺旋连接件安装在条带56上且连接到本体50。螺钉62可被挤压通过载体构件，或通过形成在载体构件中的孔插入。粘接带可应用于每个载体构件的至少一侧，以允许条带56排列在沟槽58中，以使得鬃毛的端部从本体50突出一沿本体50长度的规则量。

参考图7，当清洁器头12位于铺地毯地面表面64上时，支撑构件24没入地毯的绒毛中，以使得底板18的底部表面接合地毯的纤维。由于在刷棒40旋转时相对较短的鬃毛52和相对较长的鬃毛54二者从吸入开口20突出，这两种不同类型的鬃毛能从地面表面搅动脏物和灰尘。当气流通过清洁器头12的吸入通道产生时，该脏物和灰尘被夹带在气流中且被传送通过地面工具12至清洁器具。

当清洁器头12从铺地毯地面表面64移动到硬地面表面66上时，如图8所示，底板18与硬地面表面66隔开。由于相对较短的鬃毛52的末端不突出到在支撑构件24的最低端之间延伸的平面之下，这些鬃毛不与硬地面表面66接触，由此防止这些鬃毛刮擦或刻划该硬地面表面66。但是，由于相对较长的鬃毛54突出超过该平面，这些鬃毛随着刷棒40的旋转接合且扫掠过硬地面表面66。由于相对较长的鬃毛54的相对较低的表面电阻系数，硬地面表面66上的任何静电都在与相对较长的鬃毛54接触时被放电，由此使得吸附到硬地面表面66上的细微灰尘和粉末通过这些鬃毛而被从地面表面驱走并夹带在气流中。

本发明不限于上面给出的详细说明。对于本领域技术人员来说变化是显而易见的。

例如，在上述实施例中，清洁器头12包括刷棒40，其由马达驱动。但是，清洁器头12可包括替换器件，用于搅动或以其它方式作用于要清洁的表面。作为示例，刷棒40可由空气涡轮而非马达驱动。

相对较短的鬃毛52可由与相对较长的鬃毛类似的材料形成，以使得铺地毯地面表面上的任何静电放电，且由此也可具有从1x10^-5至1x10¹²Ω/sq范围内的表面电阻系数。

每个条带56可被修改以使得鬃毛仅从载体构件的相对较长的侧边缘中的一个突出。因此，每个条带56可以是刷子的形式，鬃毛仅从刷子的一侧向外延伸。刷棒40’的修改版本，其中每条带56已经如上修改，示出在图9中。条带56的该修改导致鬃毛54仅从每个连接构件60的一侧向外突出。因此，该刷棒40’包括仅两个连续成排的相对较长的鬃毛54，其中丛53的排和这些排的相对较长的鬃毛54被交替地绕刷棒40’的本体50设置。如同刷棒40，相对较长的鬃毛54从本体50径向向外突出超过相对较短的鬃毛52。

不同类型的鬃毛52、54不是一定要间隔开。刷棒40可包括多排、多团或多丛鬃毛，其中每丛、每团或每丛包括两种类型的鬃毛。例如，相对较短的鬃毛52可散布在每排相对较长的鬃毛54中。替换地，相对较长的鬃毛54可散布在相对较短的鬃毛52的每丛53中。

搅动器件可采取不是鬃毛的形式，例如安装在本体50上的柔性或刚性材料条，或缝合到连接到本体50的背衬材料中的细丝。

在地面工具10不用于地毯表面上时，相对较短的鬃毛52可被省略，使得刷棒40包括仅包括导电搅动构件。因此，刷棒40可单独包括连续成排的表面搅动构件，其由在图2到图8中的相对较长的鬃毛54限定。替换地，刷棒40可包括不同配置的表面搅动构件，以使得地面表面上的静电放电。

例如，参考图10，用于地面工具10中的替换刷棒80包括可旋转本体82，其具有外表面，该外表面包括导电绒毛84。在该例子中，绒毛84类似于地毯、垫子或布的凸起或蓬松表面，且包括织在附连(例如利用粘接剂)到本体82的纤维载体构件86上的细丝。绒毛84的细丝的长度优选地在从4至15mm范围内，且细丝具有优选地从5至20μm范围内的直径。

这些细丝优选地由碳纤维形成，但是替换地它们可由金属材料、导电丙烯酸材料或其它复合材料形成。因此，绒毛84的细丝的表面电阻系数优选地从1x10^-5至1x10¹²Ω/sq。纤维载体构件86可以是缠绕在本体82上的条带的形式，以使得绒毛84基本上连续、基本上覆盖本体82的外表面。替换地，载体构件86可以是圆周套筒的形式，本体82被插入该套筒。

如果希望的话，相对较硬的鬃毛的丛可散布在绒毛84中。替换地，绒毛条带84可缠绕在预先附连到本体82的一个或多个螺旋排的相对较硬的鬃毛周围。这些鬃毛可类似于刷棒40的相对较短的鬃毛52，且因此可被设置为不径向向外突出超过绒毛84的细丝。

Claims (9)

1.一种用于表面处理器具的搅动装置，包括可旋转本体，该本体具有一外表面，该外表基本上被具有在从1x10^-5至1x10¹²Ω/sq范围内的表面电阻系数的细丝覆盖。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述细丝由金属材料、碳纤维材料、导电丙烯酸材料和复合材料中的一种形成。

3.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述细丝被织到绕所述本体定位的柔性载体构件上。

4.如权利要求3所述的装置，其中，所述载体构件绕所述本体缠绕。

5.如权利要求4所述的装置，其中，所述载体构件被粘附到本体。

6.如权利要求1或2所述的装置，其中，本体基本上是圆柱形。

7.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述细丝具有在从5至20μm范围内的直径。

8.如权利要求1或2所述的装置，其为可旋转刷棒的形式。

9.一种用于清洁器具的清洁器头，包括如前述任一项权利要求所述的装置。

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