CN106455886B - 具有带张紧器的真空清洁器 - Google Patents

Abstract

一种用于具有电机和搅动器的真空清洁器的驱动机构，该驱动机构包括连接至电机和搅动器的带以驱动搅动器，以及可操作以选择性地张紧带的带张紧器。带张紧器包括可相对于带移动的臂、连接至臂的轴、可旋转地连接至轴的滑轮、大体定位在滑轮内且围绕轴的一部分的轴承、以及固定于滑轮以将轴承保持在滑轮内的构件。

Description

具有带张紧器的真空清洁器

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2014年04月09日提交的美国临时专利申请61/977,468号的优先权，该临时专利申请的全部内容在此通过引用并入。

技术领域

本发明涉及真空清洁器，且更具体涉及用于真空清洁器的带张紧器。

发明内容

在一个实施方式中，本发明提供了一种用于真空清洁器的驱动机构。真空清洁器包括电机和搅动器。驱动机构包括连接至电机和搅动器以驱动搅动器的带，和选择性地张紧带的带张紧器。带张紧器包括可相对于带移动的臂、连接至臂的轴、可旋转地连接至轴的滑轮、大体位于滑轮内且围绕轴的一部分的轴承、以及固定于滑轮以将轴承保持在滑轮内的构件。

在另一个实施方式中，本发明提供了一种真空清洁器，其包括具有抽吸喷嘴的底座、被配置成接收来自抽吸喷嘴的气流的污物收集组件、电机以及位于底座内的搅动器。真空清洁器还包括连接至电机和搅动器以驱动搅动器的带，和选择性地张紧带的带张紧器。带张紧器包括可相对于带移动的臂、连接至臂的轴、可旋转地连接至轴的滑轮、大体位于滑轮内且围绕轴的一部分的轴承、以及固定于滑轮以将轴承保持在滑轮内的构件。

在又一个实施方式中，本发明提供了一种可操作以接合地面清洁机中的带的滑轮组件。滑轮组件包括可围绕轴转动的滑轮。滑轮具有围绕轴线的带接合表面和沿着轴线的孔腔。滑轮组件还包括位于孔腔内的轴承和将轴承保持在孔腔内的构件。该构件限定轴承在孔腔内的轴向运动。

通过考虑详细描述和附图，本发明的其他方面将变得更明显。

附图说明

图1是真空清洁器的前视图。

图2是真空清洁器的侧视图。

图3是真空清洁器的底座的横截面图。

图4是适于与真空清洁器一起使用的带张紧器的透视图。

图5是图4的带张紧器的分解透视图。

图6是体现本发明的带张紧器的滑轮组件的分解透视图。

图7是图6的滑轮组件的横截面图。

图8是体现本发明的另一种滑轮组件的透视图。

图9是图8的滑轮组件的横截面图。

图10是体现本发明的另一种滑轮组件的分解透视图。

图11是图10的滑轮组件的横截面图。

图12是体现本发明的另一种滑轮组件的透视图。

图13是图12的滑轮组件的分解横截面图。

图14是图12的滑轮组件的横截面图。

图15是体现本发明的另一种滑轮组件的透视图。

图16是图15的滑轮组件的横截面图。

图17是体现本发明的另一种滑轮组件的分解透视图。

图18是图17的滑轮组件的横截面图。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何一个实施方式之前，应理解，本发明并不将其应用限于以下描述的或在附图中示出的结构细节和部件布置。本发明能够具有不同的实施方式或以其他实施方式执行。

图1和图2示出了真空清洁器20。所示的真空清洁器20是直立式真空清洁器，其包括底座24、手柄组件28、抽吸电机32以及污物收集组件36。底座24可沿着待清洁的表面移动(该待清洁的表面如地毯或硬表面地面之类的)，且包括抽吸喷嘴48。抽吸喷嘴48通过软管44流体连接至污物收集组件36。抽吸电机32将气流从表面抽吸到真空清洁器20中。

手柄组件28枢轴连接至底座24以便在竖直的存储位置与倾斜的操作位置之间移动，其中在竖直的存储位置处，手柄组件28以与底座24成大体90度的方式延伸，而倾斜的操作位置有利于真空清洁器沿着待清洁的表面移动。

抽吸电机32位于电机罩38内，电机罩38可以被支撑在手柄组件28上。抽吸电机32包括产生吸力的风机，该吸力通过污物收集组件36和抽吸喷嘴48将气流抽吸到真空清洁器中。电机罩38限定了排放口40，其将气流(在气流被清洁之后)排放回到周围的环境中。在所示的实施方式中，抽吸电机32位于污物收集组件36和排放口40两者之下。

所示的污物收集组件36包括污物分离器和收集室，且由手柄组件28支撑。污物分离器使用电机32产生的吸力来从气流中分离出污物、灰尘以及其他颗粒。在一些实施方式中，污物分离器可以包括旋风分离器组件。在其他实施方式中，污物分离器可以包括袋状物。一旦与气流分离，污物、灰尘或其他颗粒随后被存储在收集室内。所示的污物收集组件36可从手柄组件28拆卸以清空收集室。

在操作中，抽吸电机32产生吸力以将气流抽吸通过抽吸喷嘴48。气流被引导通过底座24并进入软管44中。软管44引导气流进入污物收集组件36中。污物收集组件36的污物分离器将污物、灰尘以及其他颗粒从气流中分离出来。相对清洁的气流随后被引导进入电机罩38，且通过排放口40排放出真空清洁器。虽然所示的真空清洁器20是直立式真空清洁器，但是在其他实施方式中，真空清洁器20可以是不同类型的地面清洁机，诸如罐式真空清洁器或抽吸器。

例如，图3示出了抽吸器的底座24。抽吸器的底座24类似于上述真空清洁器20的底座。在所示的实施方式中，抽吸器包括位于底座24内的电机84和两个搅动器64。虽然所示的抽吸器包括两个搅动器64或刷辊，但在其他实施方式中，抽吸器可以包括单个搅动器。抽吸器还包括驱动机构52，其可以多种不同的清洁模式来操作以选择性地驱动搅动器64。所示的驱动机构52包括带68，其与搅动器64和电机轴80连接。带68可以被驱动机构52的带张紧器56张紧(如图3中所示)和放松。带张紧器56包括滑轮组件60和臂72。臂72在枢轴76处可旋转地连接至底座24以使滑轮组件60朝向和远离带68移动。当在硬表面清洁模式时，滑轮组件60远离带68移动，使得带68放松且搅动器64不转动。当在地毯清洁模式时，滑轮组件60接合带68，使得带68被张紧且搅动器64转动。

如图3所示，带68由容纳在底座24内的电机84的电机轴80驱动。在其他实施方式中，抽吸电机32(图1)可以位于底座24内，使得带68可以被抽吸电机32驱动。在这样的实施方式中，单个电机可以既提供吸力又转动搅动器64。在所示的实施方式中，与带68连接的电机轴80能够将来自电机84的电力转换成搅动器64的旋转运动。

在所示的实施方式中，带张紧器56可在第一、张紧位置(如图3中所示)和第二、放松位置之间移动(例如枢转)。当处于张紧位置时，滑轮组件60接合带68以张紧带68。当处于放松位置时，滑轮组件60并不向带68施加足以使带68张紧的力。在一些实施方式中，带张紧器56通过手动致动器在张紧位置与放松位置之间移动。当被致动时，手动致动器使臂72围绕由枢轴76的纵向方向限定的轴线枢转。由枢轴76限定的轴线大体平行于由搅动器64的纵向方向限定的轴线且大体平行于滑轮组件60的旋转轴线。

图4和图5示出了可用于真空清洁器20或抽吸器的驱动机构52中的另一种带张紧器216。带张紧器216以大体类似于上述带张紧器56的方式操作，但是其位于带232之上(而不是之下)。所示的带张紧器216包括手动致动器220(例如脚踏板)、弹簧224、锁紧弹簧228、枢轴236、杠杆240、锁定销244、滑轮组件248以及臂252。滑轮组件248是常规的滑轮组件且包括滑轮256、轴承260、轴264以及垫圈268。在所示的实施方式中，致动器220能够移动带张紧器216，具体是滑轮组件248，以将张力施加到带232上或释放带232上的张力。当带张紧器216处于脱离位置时，带232放松且不转动搅动器。当致动器220由使用者致动时，臂252围绕由枢轴236的纵向长度限定的第一轴线272枢转。第一轴线272大体平行于由轴264的纵向长度限定的第二轴线276，其中滑轮260围绕第二轴线276转动。当带张紧器216处于接合位置时，带232被张紧以转动搅动器。

为了将带张紧器216从接合位置(图4中所示的)移动到脱离位置(未显示)，使用者按压致动器220以抬升臂252，从而使得锁定销244沿着臂252上的凸轮面滑动，且锁定销244沿着凸轮面向下滑动，直至锁定销244接触底面。锁定销244被偏置成朝向搅动器(即到图4中的右侧)。当使用者释放致动器220时，锁紧弹簧228偏置滑轮组件248，使得锁定销244移动朝向凹槽并被保持在凹槽内。当臂252处于脱离位置时，锁定销244被保持在凹槽内以将滑轮组件248保持在带232之上，从而使得没有张力被施加到带232上。如果要重新接合臂252，使用者可再次按压致动器220以朝向凸轮面的底部向下移动锁定销244。致动器220被使用者充分移动，使得锁定销244离开凹槽的角，从而当使用者释放致动器220时，弹簧224使带张紧器216回到接合位置。

图6和图7示出了适于与带张紧器56(图3)或带张紧器216(图4-图5)一起使用的第一可选择的滑轮组件96。滑轮组件96包括可围绕轴(如图5所示的轴264)旋转的滑轮100。滑轮100具有围绕轴线的带接合表面110和沿着轴线的具有支座部分106的孔腔105。组件96还包括位于孔腔105内邻近支座部分106的轴承104和将轴承104保持在邻近支座部分106的构件108。支座部分106和构件108限定轴承104在孔腔105内的轴向运动。滑轮100包括被配置成接合带以选择性地张紧带的外表面110。滑轮100由轴承104可旋转地支撑在轴上。孔腔105可以是阶梯式的孔，支座部分106(或内部轴肩)由阶梯式的孔的阶梯形成。轴承104大体位于滑轮100内且围绕轴的一部分。构件108被固定于滑轮100并接合轴承104以将轴承104保持在滑轮100内。换一种方式说，构件108防止滑轮100移动(例如横向滑动)离开轴承104。

在图6和图7中，所示的构件108是接合轴承104以防止滑轮100移离轴承104的轴套。轴套108围绕轴的一部分且嵌合在滑轮100内。在所示的实施方式中，轴套108包括小直径部分112和大直径凸缘部分116，小直径部分112延伸到滑轮100的腔114内以接合轴承104，大直径凸缘部分116抵接滑轮100的外部轴向面118。轴套108可以被支柱120固定于滑轮100。每一个支柱120被嵌合在轴套108的凸缘116内的对应的孔122内。一旦支柱120被适当地插入到孔122内，就可以通过例如将支柱120超声焊接或热熔来将轴套108永久性地固定于滑轮100。

图8和图9示出了适于与带张紧器56(图3)或带张紧器216(图4-图5)一起使用的另一种滑轮组件124。滑轮组件124包括滑轮128、轴承132、轴136以及构件140。滑轮128包括外表面144，其被配置成接合带以选择性地张紧带。滑轮128由轴承132可选择地支撑在轴136上。轴承132大体位于滑轮128内且围绕轴136的一部分。构件140被形成在滑轮128上且接合轴承132以将轴承132保持在滑轮128内(即防止滑轮128移离轴承132)。

所示的构件140是形成在孔腔125的内表面148上的凸起部或凸出部。每一个凸起部140包括斜切面152以在轴承132通过凸起部140安装在滑轮128的腔156内时帮助卡扣配合轴承132，构件140将轴承132保持在邻近滑轮128的支座部分126。在一个实施方式中，构件140是在轴向方向上交错的一系列凸起部，其接合轴承132的两侧或两个面。一旦轴承132被定位在凸起部140之间，那么轴承132被固定在滑轮128的腔156内以防止轴承132从滑轮128被移除。在凸起部140接合轴承132的两侧或两个面的选择性实施方式中，支座部分126被省去。

图10和图11示出了适于与带张紧器56(图3)或带张紧器216(图4-图5)一起使用的另一种滑轮组件160。滑轮组件160包括滑轮164、轴承168、轴(如图5中所示的轴264)以及构件172。滑轮164包括外表面176，其被配置成接合带以选择性地张紧带。滑轮164由轴承168可旋转地支撑在轴上。轴承168大体位于滑轮164内且围绕轴的一部分。构件172被固定于滑轮164且接合轴承168以将轴承168保持在滑轮164内(即防止滑轮164移离轴承168)。

所示的构件172是嵌合在形成在滑轮164的内表面182上的槽180内的保持环。保持环172在滑轮164的支座部分188与保持环172之间将轴承168保持在滑轮164的腔184内。保持环172可以是卡环、c形夹、e形夹、弹簧夹、波形弹簧、线形式、螺旋环或其他保持环。当保持环172位于槽180内时，轴承168被固定在滑轮164的腔184内，以防止轴承168从滑轮164被移除。保持环172也可从槽180拆卸，以允许轴承168从滑轮164被移除。

图12-图14示出了适于与带张紧器56(图3)或带张紧器216(图4-图5)一起使用的另一种滑轮组件192。滑轮组件192包括滑轮194、轴承196、轴198以及构件200。滑轮192包括外表面204和带螺纹的内表面202。外表面204被配置成接合带以选择性地张紧带。轴承196大体位于滑轮194的腔206内。滑轮194由轴承196可旋转地支撑在轴198上。轴198包括接合轴承196的一侧或一个面的径向延伸的轴肩206。构件200被固定于滑轮194且还接合轴承196的与轴198相同的一侧以将轴承196保持在滑轮194内(即防止滑轮194移出轴承200)。

所示的构件200是带螺纹的轴套。轴套200包括接合滑轮194的带螺纹的内表面202的带螺纹的外表面208。当被螺纹连接到滑轮194时，轴套200围绕轴198的一部分且整个位于滑轮194内。轴套200在滑轮194的支座部分210与轴套200之间将轴承196保持在滑轮194的腔206内。在此位置中，轴套200防止轴承196从滑轮194被移除。轴套200也可从滑轮194拆卸(例如未螺纹连接的)以允许轴承196从滑轮194被移除。

图15和图16示出了适于与带张紧器56(图3)或带张紧器216(图4-图5)一起使用的另一种滑轮组件280。滑轮组件280包括滑轮284，两个轴承288、292，轴296以及构件300。滑轮284包括外表面304，其被配置成接合带以选择性地张紧带。滑轮284由轴承288、292可旋转地支撑在轴296上。轴承288、292大体位于滑轮284内且围绕轴296的一部分。所示的轴承288、292在滑轮284的中心环状轴肩308的相对侧上隔开，从而轴承288、292位于邻近滑轮284的相对端的位置。第一轴承288被保持在构件300与滑轮284的中心轴肩308之间，以将轴承288保持在滑轮284内(即防止滑轮284移离轴296)。第二轴承292被保持在轴296的轴肩312与滑轮284的中心轴肩308之间以将轴承292保持在滑轮284内(即防止滑轮284移离轴296)。

所示的构件300是固定于轴296的阻挡环。阻挡环300围绕轴的全部或一部分，邻近轴296的与轴肩312相对的一端。因此，滑轮284和轴承288、292大体被保持在阻挡环300与轴296的轴肩312之间。阻挡环300可以是被按压、锤击、焊接、螺纹连接或以其他方式附接于轴的套筒或轴环。可选择地，阻挡环300可以是保持环，诸如c形夹、e形夹、弹簧夹或附接于轴内的槽或孔的其他夹具或紧固件。在一些实施方式中，阻挡环300可以被压配合到轴296上。在其他实施方式中，阻挡环300可以被焊接到轴296。在另外的实施方式中，可以用粘合剂将阻挡环300固定于轴296。当被组装好时，阻挡环300和轴296的轴肩312防止轴承288、292从滑轮284被移除。

图17和图18示出了适于与带张紧器56(图3)或带张紧器216(图4-图5)一起使用的另一种滑轮组件316。滑轮组件316包括滑轮320、轴承324、轴(如图5中所示的轴264)以及构件328。滑轮320包括外表面332，其被配置成接合带以选择性地张紧带。滑轮320由轴承324可旋转地支撑在轴上。轴承324大体位于滑轮320内且围绕轴的一部分。构件328被固定于滑轮320并接合轴承324以将轴承324保持在滑轮320内(即防止滑轮320移离轴承324)。

所示的构件328是具有外部径向凸起部336的构件。凸起部336的外径大于滑轮320的内径。因此，当构件328被按压或插入到滑轮320的腔或孔腔340中时，构件328的凸起部336借助过盈配合接合孔腔340的内表面344。在一些实施方式中，凸起部336在它们借助过盈配合接合滑轮320的内表面344时发生偏移。在其他实施方式中，当构件328被插入时，凸起部336可以偏移或凿击(gouge)滑轮320的内表面344。构件328将轴承324保持在构件328与由孔腔340形成的支座部分348之间，以防止轴承324从滑轮320被移除。

以上任何一个实施方式中的滑轮可以由热塑性材料制成。例如，滑轮可以由诸如聚丙烯、聚乙烯、聚缩醛、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚苯乙烯、尼龙或聚酰胺或任何其他有利于应用的热塑性材料模制成型。可选择地，滑轮可以由诸如铝、镁、钢或任何其他有利于应用的金属制成。

在权利要求中阐述了本发明的各种特征和优势。

Claims (33)

1.一种用于真空清洁器的驱动机构，所述真空清洁器包括电机和搅动器，所述驱动机构包括：

带，其连接至所述电机和所述搅动器以驱动所述搅动器；以及

带张紧器，其可操作以选择性地张紧所述带，所述带张紧器包括

臂，其可相对于所述带移动，

轴，其连接至所述臂，

滑轮，其可旋转地连接至所述轴，

轴承，其位于所述滑轮内且围绕所述轴的一部分，以及

构件，其固定于所述滑轮以将所述轴承保持在所述滑轮内。

2.如权利要求1所述的驱动机构，其中所述构件包括至少部分地位于所述滑轮内的轴套，以及其中所述轴套接合所述轴承以防止所述滑轮移离所述轴承。

3.如权利要求2所述的驱动机构，其中所述轴套被永久性地固定于所述滑轮。

4.如权利要求2所述的驱动机构，其中所述轴套螺纹接合所述滑轮。

5.如权利要求1所述的驱动机构，其中所述构件包括形成在所述滑轮上的凸起部，以及其中所述凸起部接合所述轴承以防止所述滑轮移离所述轴承。

6.如权利要求5所述的驱动机构，其中所述构件包括形成在所述滑轮上的多个凸起部，以及其中每一个凸起部接合所述轴承以防止所述轴承移离所述滑轮。

7.如权利要求5所述的驱动机构，其中所述凸起部包括斜切面。

8.如权利要求1所述的驱动机构，其中所述滑轮限定了位于所述滑轮的内表面上的槽，其中所述构件包括位于所述槽内的保持环，以及其中所述保持环接合所述轴承以防止所述滑轮移离所述轴承。

9.如权利要求1所述的驱动机构，其中所述轴承是被定位成邻近所述滑轮的第一端的第一轴承，以及还包括被定位成邻近所述滑轮的第二端的第二轴承。

10.如权利要求9所述的驱动机构，其中所述轴包括轴肩，其接合所述第二轴承以防止所述滑轮相对于所述第二轴承移动。

11.如权利要求10所述的驱动机构，其中所述构件包括围绕所述轴的一部分设置的阻挡环，以及其中所述阻挡环接合所述第一轴承以防止所述滑轮移离所述第一轴承和所述第二轴承。

12.如权利要求9所述的驱动机构，其中所述滑轮包括位于所述第一轴承和所述第二轴承之间的径向向内延伸部分。

13.一种真空清洁器，包括：

底座，其包括抽吸喷嘴；

污物收集组件，其被配置成接收来自所述抽吸喷嘴的气流；

电机；

搅动器，其位于所述底座内；

带，其连接至所述电机和所述搅动器以驱动所述搅动器；以及

带张紧器，其可操作以选择性地张紧所述带，所述带张紧器包括

臂，其可相对于所述带移动，

轴，其连接至所述臂，

滑轮，其可旋转地连接至所述轴，

轴承，其位于所述滑轮内且围绕所述轴的一部分，以及

构件，其固定于所述滑轮以将所述轴承保持在所述滑轮内。

14.如权利要求13所述的真空清洁器，其中所述构件包括至少部分地位于所述滑轮内的轴套，以及其中所述轴套接合所述轴承以防止所述滑轮移离所述轴承。

15.如权利要求13所述的真空清洁器，其中所述构件包括形成在所述滑轮上的凸起部，以及其中所述凸起部接合所述轴承以防止所述滑轮移离所述轴承。

16.如权利要求13所述的真空清洁器，其中所述滑轮限定了位于所述滑轮的内表面上的槽，其中所述构件包括位于所述槽内的保持环，以及其中所述保持环接合所述轴承以防止所述滑轮移离所述轴承。

17.如权利要求13所述的真空清洁器，其中所述轴承是被定位成邻近所述滑轮的第一端的第一轴承，以及还包括被定位成邻近所述滑轮的第二端的第二轴承。

18.如权利要求17所述的真空清洁器，其中所述轴包括轴肩，其接合所述第二轴承，其中所述构件包括围绕所述轴的一部分的阻挡环，以及其中所述阻挡环接合所述第一轴承以防止所述滑轮移离所述第一轴承和所述第二轴承。

19.一种滑轮组件，其可操作以接合地面清洁机中的带，所述滑轮组件包括：

滑轮，其可围绕轴转动，所述滑轮具有

带接合表面，其围绕轴线，以及

孔腔，其沿着所述轴线；

轴承，其位于所述孔腔内；以及

构件，其将所述轴承保持在所述孔腔内，所述构件限定所述轴承在所述孔腔内的轴向运动。

20.如权利要求19所述的滑轮组件，其中所述孔腔是阶梯式的孔，其具有由所述阶梯式的孔的阶梯所形成的支座部分。

21.如权利要求19所述的滑轮组件，其中所述构件包括至少部分地位于所述孔腔内邻近所述轴承的轴套。

22.如权利要求21所述的滑轮组件，其中所述构件包括附接到所述滑轮的外边缘的凸缘部分。

23.如权利要求19所述的滑轮组件，其中所述构件包括螺纹接合所述孔腔的轴套。

24.如权利要求19所述的滑轮组件，其中所述孔腔具有内部槽，以及所述构件具有位于所述槽内的保持环。

25.如权利要求19所述的滑轮组件，其中所述构件包括一个或多个径向凸起部，所述径向凸起部的外径大于所述孔腔的内表面，其中所述构件被按压到所述孔腔内且所述凸起部接合所述孔腔的所述内表面。

26.如权利要求19所述的滑轮组件，其中所述构件包括形成在所述孔腔的内表面上的凸起部。

27.如权利要求19所述的滑轮组件，其中所述构件包括形成在所述孔腔的内表面上的多个凸起部。

28.如权利要求19所述的滑轮组件，其中所述构件包括所述轴上的轴肩。

29.如权利要求19所述的滑轮组件，其中所述构件包括围绕所述轴的一部分设置的阻挡环。

30.如权利要求19所述的滑轮组件，其中所述轴承是被定位成邻近所述滑轮的第一端的第一轴承，以及还包括被定位成邻近所述滑轮的第二端的第二轴承。

31.如权利要求30所述的滑轮组件，其中所述构件包括所述轴上的用于保持所述第二轴承的轴肩。

32.如权利要求30所述的滑轮组件，其中所述滑轮包括位于所述第一轴承和所述第二轴承之间的径向向内延伸部分。

33.如权利要求19所述的滑轮组件，其中所述滑轮由热塑性材料制成。