CN103932635B - 用于表面处理器具的搅拌器 - Google Patents

Abstract

搅拌器包括具有轴线的搅拌器本体和鬃毛条带，其被承载在搅拌器本体上且沿着搅拌器本体的中央区域和端部区域延伸。鬃毛条带包括多个按排对齐的鬃毛，且其中与搅拌器端部区域相关联的鬃毛沿与搅拌器的纵向轴线限定锐角的方向延伸。这样，在搅拌器端部上的鬃毛被设置有向外伸展配置，其增加了搅拌器的有效扫掠宽度。

Description

用于表面处理器具的搅拌器

技术领域

本发明涉及一种用于表面处理器具的搅拌器。本发明特别适于用于真空吸尘器的可旋转搅拌器的形式。

背景技术

诸如地面清扫机和真空吸尘器这样的表面处理器具可以设置有清洁器头，其包括可旋转搅拌器用于改善器具的清洁性能。图1通过实例示出了这样的清洁器头。清洁器头1包括壳体2，在壳体2中安装有搅拌器3、驱动组件4和控制组件5。

搅拌器3包括细长搅拌器主体6，其一端被安装到套筒8且坐落于可移除盖9中，且其另一端被安装到变速器11，该变速器11形成驱动组件4的一部分。搅拌器由此轴颈连接在变速器11和套筒8之间，使得它可以由变速器11旋转。变速器由电动机10以已知的方式驱动。

更具体地参考搅拌器3，搅拌器3的细长主体6承载多个鬃毛条带7。每个鬃毛条带7包括带状承载物，其多个鬃毛或细丝附接到该带状承载物，以便于从承载物垂直地延伸远离。注意各鬃毛在图1中不可见。每个鬃毛条带以螺旋形式被固定在由搅拌器主体6限定的轨道中。鬃毛条带在搅拌器中的使用是有利的，因为它们提供安装相对密集和均匀的鬃毛或细丝排到搅拌器的有效方式。这种类型的搅拌器可以在现有技术中被称为各种术语：例如搅拌棒或刷棒，且这样的术语应被认为是同义的。

鬃毛条带从搅拌器的一端延伸到另一端，且终止于支承部分。搅拌器的一端在图2中详细地示出，且可以看出垂直的鬃毛并不延伸直到搅拌器端部，而是终止于支承部分6a处。该配置在清洁器头的每一端处留下空白，其在使用中没有被搅拌器处理，从而脏物和碎屑在这些空白区域处可能保持粘附到地面表面。这在使用清洁器头清洁到房间边缘时可存在问题，因为灰尘可能沿房间的边缘保留在该空白区域中。由此，作为基本原则，期望最大化清洁器头中的搅拌器的"扫掠宽度"。

发明内容

针对该背景，本发明提供了一种用于表面处理器具的可旋转搅拌器。搅拌器包括具有轴线的搅拌器主体和鬃毛条带，其被承载在搅拌器主体上且沿着搅拌器主体的中央区域和端部区域延伸。鬃毛条带包括多个按排对齐的鬃毛，且其中与搅拌器端部区域相关联的鬃毛沿与搅拌器的纵向轴线限定锐角的方向延伸。

在该配置中，在鬃毛条带端部处的鬃毛被设置有"向外伸展部"，其增加了搅拌器的扫掠宽度而没有增加搅拌器主体的宽度。这降低了未扫掠的空白区域的尺寸，该空白区域对于使用例如参考图1和2所示的鬃毛条带的现有技术搅拌器是明显的。此外，扫掠宽度的增加通过使用表面鬃毛条带部件而实现，其中鬃毛基本垂直于基部材料或承载部延伸。

尽管与搅拌器的中央区域相关联的鬃毛可以相对于轴线不同的方位角延伸，优选它们沿基本垂直于搅拌器轴线的方向延伸。

搅拌器可被配置为使得鬃毛条带的第一条带部分平行于轴线延伸，且鬃毛条带的第二条带部分沿会聚到轴线上的方向延伸。由此，第二条带部分改变鬃毛相对于搅拌器轴线的方向，尽管鬃毛相对于搅拌器的方向保持相同。

搅拌器的端部区域可以与搅拌器的中央区域一体。然而，在一个实施例中，端部区域由端部构件提供，该端部构件可固定到搅拌器的中央区域。这样的配置可以简化至少搅拌器所需的技术。例如，可以更直接地从两个或多个部件注射模制搅拌器，且然后将这些部件固定到一起以形成搅拌器。

鬃毛条带可以通过各种技术联接到搅拌器，例如通过将鬃毛条带直接粘接、夹持或焊接到搅拌器的外表面。然而，在一个实施例中，搅拌器被配置为使得鬃毛条带被接收在设置在搅拌器上的轨道中。这是方便的配置，因为鬃毛条带可以在组装期间滑入到轨道中。

每一个轨道可以包括设置在搅拌器中央区域上的第一轨道部分，其可以为螺旋形式，和设置在搅拌器的端部构件上的第二轨道部分，其可以为线性形式。

端部构件上的第二轨道部分可设置有至少一个倾斜部分，使得与倾斜部分相关联的细丝相对于搅拌器轴线成锐角地延伸。优选地，端部构件设置有两个并排的倾斜部分，每一个倾斜部分具有相反的倾斜度。在这种情况下，第一倾斜部分可以与搅拌器主体的中央区域直接相邻，且其中第二倾斜部分可以与第一倾斜部分直接相邻。优选地，第二倾斜部分具有负倾斜度，使得搅拌器的外表面变窄或朝向搅拌器轴线会聚。

附图说明

为了本发明更容易被理解，现在将仅通过举例的方式参考附图描述实施例，在附图中：

图1是包括示例现有技术的搅拌器的清洁器头的分解视图；

图2是图1中的搅拌器的端部区域的放大视图；

图3是根据本发明的实施例的搅拌器的透视图；

图4是可用于图3的搅拌器中的适当鬃毛条带的一个实例的放大透视图；

图5是适当鬃毛条带的另一实例的放大透视图；

图6是示出了各个鬃毛的方位角（lay angle）的适当鬃毛条带的简化侧视图；

图7是沿图3中的线C-C截取的穿过搅拌器的侧向截面；

图8是沿图3中的线B-B截取的纵向截面；

图9是图8中的搅拌器的端部区域的放大视图；

图10A和10B是类似于图9的简化剖视图，其示出了用于本发明的搅拌器的制造过程；

图11A示出了本发明的搅拌器的简化侧视图，用于与图11B和11C所示的替代实施例比较。

具体实施方式

参考图3，根据本发明的搅拌器20包括搅拌器主体22，其为细长形式且具有轴线Y。搅拌器主体22承载多个鬃毛的条带，后文称为鬃毛条带24，其沿着搅拌器主体22的外表面沿大体螺旋路径延伸。在该具体实施例中，搅拌器主体22承载四个鬃毛条带24，其以九十度角度间隔周向间隔开，尽管应理解搅拌器20可按需要承载更多或更少的鬃毛条带。此外，均匀间隔并不是必须的，且如果需要，鬃毛条带24可以绕搅拌器20的外表面不均匀地间隔开。

端盖组件26以类似于图1中的搅拌器3的端盖的方式支撑在搅拌器20的端部上。端盖26提供将搅拌器20包封在清洁器头中适当腔室内且以图1中已知搅拌器的方式支撑搅拌器用于旋转的装置。

每个鬃毛条带24被接收并保持在由搅拌器主体22限定的相应轨道中。四个这样的轨道被提供，对应于鬃毛条带24的相应一个。每一个轨道28从搅拌器的一端延伸到它的另一端。在该实施例中，搅拌器由聚合物材料形成，因为聚合物材料提供在这样的部件中期望的必要强度、轻质和成本有效性，尽管本领域技术人员将理解非聚合物材料也是可行的。特别地，搅拌器20由丙烯腈丁二烯苯乙烯（acrylonitrile butadiene styrene(ABS)）形成，其被注射模制到期望形式。

示例性鬃毛条带24被示出在图4中，且包括基部30和在根部34处附接到基部30的多个鬃毛32，使得鬃毛末端35远离基部30。注意，为了清楚起见，不是所有鬃毛都被标记。这样的鬃毛条带在本领域中是已知和可获得的，例如可从Nippon Seal Co.获得，其材料名称为PHA-78T34-1。基部为织物聚合物材料（例如聚酯，尼龙或聚对苯二甲酸乙二酯（PET））的带状条带，其在该实施例中具有约4mm的宽度W，和约0.5mm的深度D，尽管应理解这些尺寸仅仅是示意性的，而不是限制性的。

鬃毛32包括单丝线、索或多个细丝，其具有约0.1mm到0.2mm的厚度，优选为0.16mm，尽管应理解该尺寸也是示意性的，且其它厚度也可以接受。每一个细丝被沿缝合线（标示为36）缝合到基部，从而它们以连续的纵向配置对齐以提供鬃毛排。在该实施例中，缝合线36为线性的。细丝被在其中点处缝合到基部30，从而每一个细丝实际上提供两个鬃毛32。两排缝合可以被提供，其将提供具有更加竖直取向的鬃毛。在图4中，为了清楚起见，鬃毛被相对稀疏地示出，尽管应该理解在实际例子中，基部30应植有更加高密度的细丝；例如优选在每10mm基部长度具有约130至140个范围内的细丝。这样的密度提供相对稠密的鬃毛帘。作为鬃毛沿缝合线均匀地间隔开的替代，应理解细丝可以按细丝束或丛布置，例如三至十个范围内的细丝成一束，且然后一束束缝合到基部。

作为缝合一段段细丝到基部材料的替代，其它构造鬃毛条带的方法是已知的。其中一个实例在图5中示出，其中单个细丝32具有根部34，其被嵌入到形成在基部30中的凹部38。根部34可以通过适当的固定技术而被保持，譬如粘接、夹紧或熔接。在图4和5两者中所示的鬃毛条带24中，鬃毛32从基部30名义上垂直于基部30延伸远离，尽管在实践中可以预期到从垂直方向的一些偏离。图6通过从侧面立视角度示出鬃毛条带而描述了该情况，其中可以看出每个鬃毛的"方位角"40为约90度。

尽管在图4、5和6中示出了个别鬃毛，但是应注意到在其他的图3和图8-10中没有示出个别鬃毛，且相反为了清楚起见，鬃毛条带被示出为实心单元。

图7示出了一装置，鬃毛条带24通过该装置被固定在相应的轨道28中。每一个轨道28由纵向延伸的通道42提供，其被限定在搅拌器20的外表面中。每个通道具有与鬃毛条带的基部30的宽度相当的宽度，且包括两个侧壁44，其在通道上方成拱形以限定窄槽46，鬃毛排32穿过该窄槽46延伸。基部30由此通过上方呈拱形的侧壁固定到通道42中。在制造过程中，鬃毛条带24滑入到轨道中期望位置中，且然后适当地夹持到位，例如通过胶粘或通过适当的机械紧固件。刚描述的通道配置提供了一种技术，通过该技术鬃毛条带24可以被设置在搅拌器20上。其它技术是可行的，例如鬃毛条带可以被夹在相对的棒之间，或可以被粘合到搅拌器的外表面，例如通过胶粘或声学熔接技术（sonic welding）。

转到图8和9，可以看出两个鬃毛条带24的端部被沿轴线Y的方向有效地向外成角度。换句话说，鬃毛条带24的端部具有"向外伸展部"。这增加了本发明的搅拌器20的扫掠宽度（当与现有技术的搅拌器相比），且仍使用具有垂直方位角的"标准"鬃毛条带。现在将进一步描述实现该效果的搅拌器配置的实例。

为了说明的目的，搅拌器主体22可以被认为包括中央区域，其大体由参考标号50示出，和第一和第二端部区域，其大体分别由参考标号52和54示出。在该实施例中，搅拌器主体22的中央区域50和端部区域52、54为独立构件，从而端部区域52、54可以连接到中央区域50的每一个端部。

第一端部区域52，如所示在图8的左手侧，包括容座56，其能够与设置在搅拌器主体22的中央区域50的相应端部上的互补形状的短轴58配合。优选地，容座56和短轴58以压配合接合，尽管它们也可以通过其他方式（譬如粘合或超声熔接）固定到一起。键可以被提供以确保沿正确取向的组装。

相对的，第二端部区域54，如所示在图8的右手侧，包括短轴60，其能与设置在搅拌器主体22的中央区域50的第二端部中的互补形状的容座62配合。同样，容座62和短轴60优选地通过压配合联接到一起，尽管连接两个部件的其他方式也是可接受的。

每一个端部区域52、54包括与搅拌器主体22的中央区域50的相应轨道区段28b对齐的轨道区段28a，从而导致从搅拌器20的一端延伸到另一端的连续不断开的轨道28。应理解搅拌器20的中央区域50上的轨道区段28b是螺旋形式的，但是限定了距离轴线Y的基本恒定的径向距离。相比而言，由端部区域52、54限定的轨道区段28a是线性的，但是具有距离轴线Y的变化的径向距离，如将在下面具体参考图9解释的那样，该图9示出了第一端部区域52的放大视图。

端部区域52的轨道区段28a包括两个相邻的斜坡或倾斜部分，且它们与鬃毛条带24的相应的第一和第二条带部分24a、24b相关联。搅拌器20的第一倾斜部分62与搅拌器主体22的中央区域50直接相邻，且具有正倾斜度（相对于Y轴线时约7°的斜度），使得距离Y轴线的轨道的径向距离沿着Y轴线远离搅拌器20的中央区域50的方向增加。第一倾斜部分62延伸端部区域52的约75%的长度，在该点处第一倾斜部分62转变为第二倾斜部分64，该第二倾斜部分64具有负倾斜度（相对于Y轴线约15度的斜度）。

该倾斜度变化导致与该区域相关联的鬃毛向外"张开"，从而在鬃毛条带24的最外端68和第二条带部分24b上的鬃毛从其沿Y方向向前伸展，由此增加了沿搅拌器20的轴线的鬃毛的可够到的距离。在该具体实施例中，第二倾斜部分66的倾斜度为相对于Y轴线时约15度，这导致鬃毛关于搅拌器Y轴线限定约七十五度的角度。更大的倾斜角度是可接受的，且这将导致更"张开"的鬃毛，其代价是在第一和第二倾斜部分64、66之间的过渡点处的鬃毛密度的降低。

该效果在图10A和10B中示出。在这些图中，各别鬃毛32被示出，尽管应理解在此处为了清楚起见示出了相对较少的鬃毛。图10A和10B还示出了将鬃毛条带被修整为高度一致的制造过程。

图10A示出了已经被安装在搅拌器20上的鬃毛条带24，且由此，鬃毛条带24沿着搅拌器的中央区域50延伸（部分地在图10A中示出）且沿着端部区域54的第一和第二倾斜部分64、66两者延伸。此处，可以看到鬃毛条带24中的各个鬃毛32沿着轨道28的整个长度都垂直于轨道28延伸。在端部区域54附近，鬃毛末端35的高度与轨道28的正和负倾斜部分64、66一致地相对于Y轴线增加和减少。如所示，第二倾斜部分66相对于搅拌器轴线Y具有倾斜度θ₁，且与第二倾斜部分66相关联的鬃毛32关于搅拌器轴线Y限定角度θ₂(90°-θ₁)。

鬃毛条带24的末端35的均匀线可以通过沿直线（此处通过虚线70指示）修整末端35而建立。本领域技术人员将理解这样的修整过程可以以不同的方式实现，例如鬃毛末端35可以被使用一把剪刀手动地切除，尽管优选的方法是高速旋转搅拌器20且朝向鬃毛32移动尖锐的刀片，使得鬃毛末端35被修整到需要长度。这样的步骤可以被执行为部分或全部自动组装过程的一部分。图10B示出了已经通过上述过程修整的鬃毛条带24。

对于具体实施例的一些替代方式已经在上文陈述。其它将在下面说明。

在上述实施例中，端部区域24已经被描述为独立部件，因为这是当前认为使用公知注射模制技术制造图中所示的特定形式的搅拌器的最直接的方式。然而，应理解，端部区域52、54和中央区域50可以替代地形成为一体单元。

本发明的搅拌器20被设计为在其端部之间轴颈连接且被绕其轴线驱动，从而它将从地面覆盖物扫除灰尘。为了清洁器头的高清洁效率，期望最大化搅拌器的"扫掠宽度"，且本发明通过配置搅拌器使得鬃毛条带在搅拌器每个端部处具有增加的可够到距离而实现该目的。然而，本发明还设想只有鬃毛条带的一端被配置用于增加的可够到距离的形式的搅拌器。

由于搅拌器在其端部处轴颈连接，因此搅拌器必须具有足够的直径以与将搅拌器支撑在清洁器头中的支承组件接合。为此，搅拌器的端部区域被设置有第一和第二相对倾斜的部分，从而第一倾斜部分增加的直径实际上补偿了第二倾斜部分降低的直径，由此出于安装目的保持搅拌器外端部的可用直径。然而，这并不是必须的，在另一实施例中，如图11B所示，端部区域54设置有单个倾斜部分72，其具有负倾斜度使得轨道28距离轴线Y的径向距离沿着轴线降低。换句话说，搅拌器的直径朝向轴线Y会聚。当与图11A中的搅拌器比较时，可以看出图11B中的搅拌器20与图11A中搅拌器20相比具有降低的直径，且这在用于搅拌器的安装配置允许较小直径或当搅拌器的外部端部不被支撑的情况下是可接受的。

在上述所有实施例中，搅拌器是细长形式，且具有大体柱形外表面。当然，具有圆形、方形、三角形或其他横截面的柱是可设想的。然而，进一步实施例是盘状搅拌器，如图11C所示。在该实施例中，搅拌器盘80具有直径方向轴线Z，鬃毛条带82沿该方向延伸。搅拌器盘80具有基本扁平的中央区域84和向下倾斜的周边区域86，该周边区域86在该实施例中完全围绕扁平中央区域84。然而，应理解倾斜区域86可以仅提供在鬃毛条带82的附近。如在上述实施例中所述，向下倾斜区域86具有向外张开鬃毛条带的效果，或赋予"向外伸展部"，从而鬃毛条带82的有效可够到距离被延伸。

安装鬃毛条带到搅拌器上的已知方式是接收鬃毛条带基部到搅拌器表面上的适当尺寸的轨道中，如上所述。然而，尽管这是当前优选的安装鬃毛条带的方法，但是因为条带可以在组装过程中简单地滑入到轨道中，因此本领域技术人员将理解鬃毛条带可以以替代配置安装。例如，可以想象类似的配置可以通过粘合或否则将鬃毛条带直接附接到搅拌器的外表面而实现。例如，承载部分可以被胶粘、钉到或熔接到搅拌器的外表面。

尽管已经参考真空吸尘器描述了本发明，应理解本发明也可以应用到其它使用可旋转搅拌器的表面处理器具，例如地面清扫机、地面抛光/打蜡机或地面清洗机。

Claims (12)

1.一种用于表面处理器具的可旋转搅拌器，该搅拌器包括具有轴线的搅拌器主体和鬃毛条带，鬃毛条带被承载在搅拌器主体上且沿着搅拌器主体的中央区域和端部区域延伸，其中鬃毛条带包括多个按排对齐的鬃毛，且其中与搅拌器端部区域相关联的鬃毛沿与搅拌器的纵向轴线限定锐角的方向延伸，其中搅拌器被配置为使得鬃毛条带的第一条带部分沿平行于轴线或发散远离轴线的方向延伸，且鬃毛条带的第二条带部分沿会聚到轴线上的方向延伸。

2.如权利要求1所述的搅拌器，其中与搅拌器的中央区域相关联的鬃毛沿垂直于搅拌器的轴线的方向延伸。

3.如权利要求1或2所述的搅拌器，其中鬃毛条带包括布置在基部上的多个细丝。

4.如权利要求3所述的搅拌器，其中所述多个细丝沿垂直方向延伸远离基部。

5.如权利要求1或2所述的搅拌器，其中端部区域由端部构件提供，该端部构件可固定到搅拌器的中央区域。

6.如权利要求1或2所述的搅拌器，其中鬃毛条带被接收在设置在搅拌器上的轨道中。

7.如权利要求6所述的搅拌器，其中轨道包括设置在搅拌器中央区域上的中央轨道区段和设置在搅拌器的端部构件上的端部轨道区段。

8.如权利要求7所述的搅拌器，其中中央轨道区段轨迹为绕搅拌器的中央区域的螺旋路径。

9.如权利要求7所述的搅拌器，其中端部轨道区段轨迹为沿搅拌器的端部构件的线性路径。

10.如权利要求7所述的搅拌器，其中端部轨道区段设置有第一和第二倾斜部分，使得与第二轨道部分相关联的细丝相对于搅拌器轴线成锐角地延伸。

11.如权利要求10所述的搅拌器，其中第一倾斜部分与搅拌器主体的中央区域直接相邻，且其中第二倾斜部分与第一倾斜部分直接相邻。

12.如权利要求10所述的搅拌器，其中第一倾斜部分具有正倾斜度，第二倾斜部分具有负倾斜度。