CN107397502A - 用于抽吸清洁设备的吸嘴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于抽吸清洁设备(2)的吸嘴(1)，所述吸嘴(1)具有抽吸口(3)和用于使抽吸口(3)与抽吸清洁设备(2)的风扇相连的抽吸通道(4)，其中，所述吸嘴(1)具有可活动地支承在吸嘴(1)的壳体(7)上的传感器(5)，用于探测待清洁表面(6)的类型，并且其中，所述抽吸通道(4)能够根据传感器(5)的探测结果相对于表面(6)移动、尤其从硬质地面位置移动到地毯地面位置或者反之从地毯地面位置移动到硬质地面位置。为了改进传感器(5)的探测结果而规定，所述传感器(5)在吸嘴(1)的正常使用状态中与表面(6)的类型无关地始终与表面(6)相接触，并且能够根据表面(6)与传感器(5)之间的摩擦力进行运动。

Description

用于抽吸清洁设备的吸嘴

技术领域

本发明涉及一种用于抽吸清洁设备的吸嘴，所述吸嘴具有抽吸口和用于使抽吸口与抽吸清洁设备的风扇相连的抽吸通道，其中，所述吸嘴具有可活动地支承在吸嘴的壳体上的传感器，用于探测待清洁表面的类型，并且其中，所述抽吸通道能够根据传感器的探测结果相对于表面移动、尤其从硬质地面位置移动到地毯地面位置或者反之从地毯地面位置移动到硬质地面位置。

此外，本发明还涉及一种抽吸清洁设备、尤其家用吸尘器，其具有上述类型的吸嘴。

背景技术

用于抽吸清洁设备的吸嘴在现有技术中是已知的。吸嘴要么根据附件设备的类型布置在抽吸清洁设备的基础设备上，要么是抽吸清洁设备的不可分的部件。抽吸清洁设备要么是仅设计用于抽吸的清洁设备，要么是设计为既用于抽吸由用于擦拭的清洁设备。所述抽吸清洁设备要么通过使用者手持导引，要么能够自动行走、例如设计为清洁机器人。

为了在不同表面上实现同样理想的清洁效果，已知的是，吸嘴可逆地根据待清洁表面的相应类型进行调整。例如吸嘴针对硬质地面的设置有别于针对地毯地面或地毯的设置。所述设置的区别例如在于抽吸口相对于待清洁表面的间距。在硬质地面位置中，抽吸嘴例如通常借助密封元件、例如刷子件和/或密封唇放置在待清洁表面上，由此造成或增大抽吸口与待清洁表面之间的间距。这避免在硬质地面上的刮擦。在地毯地面位置中，抽吸口通常贴在待清洁表面上导引，从而降低了抽吸口与地毯地面或地毯之间的间距。

文献WO 2011/007160A1公开了一种抽吸嘴，其中，根据待清洁表面的类型来移动布置在抽吸嘴上的刷子单元，由此还同时使抽吸嘴的壳体朝待清洁表面下降或从待清洁表面上抬升。刷子单元与空气弹簧相连，该空气弹簧在硬质地面的情况下发挥作用使刷子单元从壳体的外圆周弹出，并且在地毯地面的情况下发挥作用使得刷子单元收回到壳体中。为空气弹簧配置了阀门，该阀门根据地面传感器的探测结果打开或关闭，并且由此触发空气弹簧的膨胀和压缩。地面传感器是相对于吸嘴的壳体可活动的滚轮，所述滚轮在行经地毯地面的情况下与待清洁表面接触并且由此滚动。与滚轮抗扭固定连接的操作元件使阀门打开和关闭。

只有在吸嘴的行进轮下陷进地毯地面中并且地面传感器由此与待清洁表面接触时，在此才完成吸嘴从硬质地面位置向地毯地面位置的切换。对此的弊端在于，吸嘴的行进轮不能下陷到非柔性的地毯覆层、例如地毯块(Teppichfliesen)中，这种非柔性的地毯覆层不被识别为地毯。

发明内容

基于之前所述的现有技术，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有地面传感器的吸嘴，所述地面传感器能够实现对于待清洁表面的类型的始终可靠的探测。

为了解决所述技术问题，本发明规定，所述传感器在吸嘴的正常使用状态中与表面的类型无关地始终与表面相接触，并且能够根据表面与传感器之间的摩擦力进行运动。

与现有技术不同，传感器根据本发明始终与待清洁表面接触，并且由此始终经受表面与传感器之间的摩擦力。对于传感器的移动，例如从硬质地面位置向地毯地面位置的移动来说，规定的摩擦力是必要的。通过吸嘴在待清洁表面上的运动，摩擦力施加在传感器上并且使传感器相对于待清洁表面运动。传感器的运动可以有利地导致例如对阀门的操作，为所述阀门配置了致动器，所述致动器根据传感器的探测结果实施抽吸通道相对于待清洁表面的移动。例如传感器的运动可以打开抽吸通道与空气弹簧之间的阀门，从而使空气弹簧通过抽吸通道被抽真空、压缩并且在此导致抽吸通道和进而抽吸口沿待清洁表面的方向的下降或下降到待清洁表面上。表面与传感器之间的摩擦力在普通的硬质地面中明显小于地毯地面，因为在地毯地面中会导致传感器的表面结构与地毯地面的纤维之间的交互作用，例如导致传感器的刷子与地毯地面的纤维的啮合。传感器根据本发明设计为，传感器在硬质地面上不偏转，然而在地毯地面上发生偏转。因为传感器始终与待清洁表面接触(无论吸嘴的行进轮是否下陷仅待清洁表面中)，因此还能够探测例如地毯地面的不同类型，例如长绒地毯或短绒地毯等。

此外还规定，传感器与平面相切或构成平面的一部分，所述平面通过吸嘴的至少两个在使用状态下接触待清洁表面的支承元件、尤其行进轮和/或密封元件张紧。由此实现的是，传感器始终与待清洁表面接触，也即，无论吸嘴当前处于硬质地面上还是处于地毯地面上，传感器都与待清洁表面接触。吸嘴具有至少两个支承元件。所述支承元件可具有例如行进轮和/或密封元件，比如刷子件或密封唇。吸嘴通常在下侧、也即在朝向待清洁表面的侧面上具有两个行进轮和例如刷子件和/或密封唇。吸嘴利用所述支承元件接触待清洁表面。传感器在此通过至少一个部分区域同样安置在待清洁表面上，为此，传感器与通过支承元件张紧的平面相切(例如在传感器的表面弯曲地构成时)或构成该平面的一部分。如果吸嘴的支承元件安置在待清洁表面上，在正常使用状态下传感器也安置在待清洁表面上并且可以发挥其功能。

根据规定，传感器可移动或可摆动地支承在吸嘴的壳体上。例如传感器可线性移动地布置在吸嘴的壳体上，优选在往复运动过程中平行于吸嘴的正常的移动方向布置在待清洁表面上，在所述往复运动中使用者交替地将抽吸清洁设备从使用者推开并且朝使用者拉回。为此，当作用在传感器上的摩擦力足够时，传感器例如在轨道或槽类型的部件中移动。作为备选，传感器还可以可摆动地支承在吸嘴的壳体中，从而使摩擦力引发传感器的摆动。例如传感器可以按照围绕轴线可摆动的杆件的方式构成，或构成为基于摩擦力可滚动的滚轮或滚锟。优选地，传感器还可以球状地构成，并且按照球形关节的类型支承在吸嘴的壳体上。该设计能够实现在待清洁表面上的吸嘴沿所有可能的移动方向探测待清洁表面的类型。由此不仅能够在吸嘴的正常的往复运动中而且还能够在例如吸嘴的侧向运动中探测表面的类型，通常在进行家具下方的清洁或沿踢脚线或类似部件的清洁时实施所述侧向运动。

有利地，传感器的与表面相接触的接触区域具有刷子。通过该设计，当吸嘴在地毯地面上行进时出现传感器的刷子与地毯纤维的啮合，这与硬质地面相比提高了作用在传感器上的摩擦力，并且由此以特别可靠的方式和方法实现了对于待清洁表面的类型的探测，尤其区分硬质地面与地毯地面，然而还区分不同类型的地毯地面，例如长绒地毯或短绒地毯。刷子尤其被认为是有利的，因为刷子在硬质地面和地毯地面上具有明显不同的摩擦系数。作为刷子的备选，传感器的与表面相接触的接触区域还可以具有密封唇、结节或类似结构。原则上，在硬质地面和地毯地面上具有明显不同的摩擦系数的任意类型的表面结构都适合于传感器。

此外还规定，传感器配属有至少一个复位元件、尤其弹簧元件，所述复位元件的复位力试图将传感器转换至中性位置，所述中性位置优选相当于硬质地面位置。通过该设计，在表面与传感器之间出现的摩擦力必须大于传感器的复位力，由此传感器从中性位置向外运动或者说驶出并且进而探测待清洁表面的类型的变化。复位元件优选是弹簧元件，例如螺旋弹簧、盘簧、板簧或类似元件，所述复位元件一方面作用在吸嘴的壳体上并且另一方面作用在传感器上。特别优选地，传感器配属有两个复位元件，所述复位元件的复位力沿相反的作用方向作用在传感器上，也即传感器试图沿相反的反向运动。在传感器例如按照滚轮的类型构成的情况下，第一复位元件的复位力可以沿顺时针方向作用，也即滚轮沿顺时针滚动，而第二复位元件将沿逆时针方向作用的复位力施加在传感器上，该复位力使得传感器试图逆时针方向滚动。如果除了相互对置的复位力之外沿周向上没有其他力发挥作用，则传感器(在复位力等大的前提下)占据中性位置。一旦传感器在待清洁表面上受到超过复位力的摩擦力，则传感器通过其运动显示出从硬质地面到地毯地面的变化。

此外还规定，复位元件的复位力大于传感器在硬质地面上通过吸嘴在待清洁表面上的行进所产生的摩擦力，并且小于传感器在地毯地面上的摩擦力。通过该设计，为了区分硬质地面和地毯地面，作用在传感器上的摩擦力的阈值定义为，阈值的值相当于复位力的值。由此实现的是，只有传感器与待清洁表面之间的摩擦力超过复位元件的复位力，则传感器才充分地运动、也即移动或摆动。如果复位元件的复位力大于作用在传感器上的摩擦力，则传感器基于该摩擦力以不足以确认吸嘴在地毯地上行进的程度运动。事实上传感器还将待清洁表面识别为硬质地面。相反当复位元件的复位力小于作用在传感器上的摩擦力是，摩擦力超过复位弹簧的复位力，这导致传感器的充分运动，以便确认吸嘴在地毯地面上行进。

根据规定，复位元件的复位力小于16牛顿，优选在5牛顿至10牛顿之间。通常，当表面与吸嘴之间的摩擦力升高、也即通常当从硬质地面变换至地毯地面时，抽吸清洁设备的使用者感觉不高于16牛顿的推力是尚可接受的，使用者必须使用所述推力使抽吸清洁设备在待清洁表面上行进。复位元件的复位力因此应该优选小于使用者可接受的推力，从而使传感器具有足够大的探测范围，以便区分硬质地面与地毯地面。特别优选地，复位元件的复位力在5牛顿至10牛顿之间，从而在高于所述复位力时探测地毯地面。

此外还规定，传感器与用于移动抽吸通道的致动器机械地或机电地相连。由此传感器不仅用于探测待清洁表面的类型，而且还作用在致动器上，所述致动器促使抽吸通道的移动。例如传感器可以机械地或机电地作用在阀门上，所述阀门打开或关闭通向使抽吸通道移动并且作为致动器发挥作用的空气弹簧的空气路径。传感器的运动在此可以直接引发阀门的运动、也即阀门的打开运动或关闭运动。然而作为备选还可以规定，传感器的运动通过独立的运动传感器探测，所述运动传感器由此通过控制和处理单元控制抽吸通道的移动。

最后，本发明规定了一种抽吸清洁设备、尤其家用吸尘器，所述抽吸清洁设备具有上述类型的吸嘴。之前关于吸嘴所阐述的技术特征和工作原理相应地也适用于所述吸尘器。

附图说明

以下借助实施例更详尽地阐述本发明。在附图中：

图1示出具有吸嘴的抽吸清洁设备；

图2示出处于硬质地面位置中的吸嘴的纵剖面；

图3示出处于地毯地面位置中的吸嘴的纵剖面。

具体实施方式

图1示例性地示出具有吸嘴1的抽吸清洁设备2。所述抽吸清洁设备2实施为手持式吸尘器。吸嘴1具有壳体7，并且构成为独立的附件设备，所述附件设备能够从抽吸清洁设备2的基础设备13上取下。抽吸清洁设备2以通常的方式和方法具有与基础设备13相连的可伸缩的杆部15。在杆部15上布置手柄16，所述手柄上具有用于接通和关闭抽吸清洁设备2的风扇的开关17。此外，在杆部15中引入用于将风扇电机连接在电源上的电缆18。在基础设备13中构造集尘室(未示出)，通过吸嘴1吸入的抽吸物可以收集在集尘室中。吸嘴1连接在基础设备13的抽吸接管14上，从而使抽吸物能够从待清洁表面通过吸嘴1吸入基础设备13的集尘室中。

吸嘴1具有两个行进轮19，用于使吸嘴1在待清洁表面6上运动。基于立体原因在附图中仅示出一个行进轮19。在吸嘴1中构造抽吸通道4(见图2和图3)，所述抽吸通道通过基础设备13的抽吸接管14与抽吸清洁设备2的集尘室和风扇相连。吸嘴1的抽吸通道4通入抽吸口3，所述抽吸口在抽吸清洁设备2的抽吸运行过程中在待清洁表面6上导引。

图2示出在硬质地面上的吸嘴1的剖视图。吸嘴1具有抽吸通道4，所述抽吸通道4在此能够相对于吸嘴1移动。抽吸通道4能够这样移动，从而使抽吸口3运动靠近待清洁表面6或从待清洁表面6远离。为此，抽吸通道4在吸嘴1中可摆动地支承。吸嘴1在底侧具有密封元件20，也即在此的刷子件，所述刷子件在吸嘴1的抽吸运行过程中与待清洁表面6、也即硬质地面形成接触。无论是行进轮19还是密封元件20都是支承元件10，所述支承元件使吸嘴1的壳体7撑在待清洁表面6上。抽吸通道4或抽吸口3与抽吸清洁设备2的风扇形成流体连接，从而使位于待清洁表面6上的抽吸物能够通过抽吸通道4输送至抽吸清洁设备2的集尘室中。

吸嘴1此外还具有传感器5，所述传感器绕轴线21可摆动地支承在吸嘴1的壳体7中。传感器5在其圆周面的至少一个部分区域上、也即在与待清洁表面的接触区域11上具有刷子12。传感器5的实体设计为滚锟。为传感器5配置两个复位元件8。复位元件8是螺旋弹簧，所述螺旋弹簧利用一个端部区域固定地布置在吸嘴1的壳体7上，并且利用相对置的端部区域作用在传感器5上。复位元件8的复位力沿反向于传感器5的旋转方向地发挥作用。

抽吸通道4能够从图2所示的硬质地面位置移动至根据图3所示的地毯地面位置。抽吸通道4的移动和进而抽吸口3的移动优选借助致动器和在此未示出的传动器完成。致动器可以例如涉及空气弹簧，并且传动器例如可以涉及导引滑槽。抽吸通道4和传感器5通过致动器相互连接，从而使传感器5的探测结果引发抽吸通道4的移动。

图3示出处于地毯地面位置中的吸嘴1。在此，抽吸通道4将部分区域从吸嘴1的壳体7向外摆动，并且作为支承元件10安置在待清洁表面6上。由此行进轮19、传感器5和抽吸通道4的抽吸口3在地毯地面位置中构成共同的平面9。密封元件20从待清洁表面6上抬升并且不再与待清洁表面6相接触。

通过配属于传感器5的复位元件8的复位力，传感器5在清洁硬质地面时处于未偏离的中性位置。在中性位置中，吸嘴1的抽吸通道4通常从待清洁表面6抬升，这相当于吸嘴1的硬质地面位置。只要使用者使抽吸清洁设备2在硬质地面上行进，则保持硬质地面位置不变。然而一旦抽吸清洁设备2导引至地毯或地毯地面上，则传感器5探测到待清洁表面6的不同类型，并且通过所引发的传感器5的移动触发抽吸通道4向待清洁表面6的移动。如果使用者随后将抽吸清洁设备2重新从地毯地面导引至硬质地面，则实现抽吸通道4的回移，从而保护硬质地面不被抽吸口3损伤。

传感器5通过传感器在例如地毯地面或地毯上的摩擦实现从中性位置(硬质地面位置)向地毯地面位置移动。硬质地面位置(其中抽吸通道4从待清洁表面6上抬升)尤其适用于硬质地面、例如镶花地板、实木复合地板、层压板、地砖和类似地面。地毯地面位置尤其适用于地毯地面、地毯、地毯块或类似地面。

现在借助图2和图3进一步阐述传感器5的工作原理。

如图2所示，吸嘴1在待清洁表面6上行进，所述待清洁表面在此是硬质地面。在所述表面6上安置多个吸嘴1的多个支承元件10，也即行进轮19和密封元件20，所述密封元件在此是刷子件。支承元件10张紧平面9，所述平面同样与传感器5的接触区域11相切。配属于传感器5的复位元件8在传感器5上发挥相反的力。第一复位元件8(在附图左侧)试图将传感器5沿逆时针方向滚动或者说旋转，而第二复位元件(在附图右侧)视图将传感器5沿顺时针方向滚动。复位元件8的复位力等大并且相互抵消，从而使传感器5在沿旋转方向或逆着旋转方向不存在其他力的情况下处于所示的中性位置中。传感器5的中性位置相当于吸嘴1的硬质地面位置，其中，抽吸通道4从待清洁表面6上抬升，以便避免对表面6的损伤、尤其划伤。吸嘴1在该中性位置中仅通过行进轮19、密封元件20和传感器5的接触区域11与表面6相接触。

当使用者此时将抽吸清洁设备2从硬质地面位置推移至地毯地面时，吸嘴1如图3所示调整。在地毯地面位置中，传感器5的刷子件12嵌合在地毯地面的纤维之间，由此当吸嘴1在表面6上移动时对传感器5发挥与硬质地面相比更大的摩擦力。该摩擦力如图3所示超过布置在附图右侧的复位元件8的复位力，从而使传感器5沿逆时针方向绕轴线21摆动。只要吸嘴1在地毯地面上行进，则该复位元件的复位力小于传感器5在表面6上的摩擦力，从而使传感器5的摆动位置保持不变。复位元件8的复位力在此可以例如是10牛顿。表面6与传感器5之间的摩擦力例如为12牛顿，从而引发出传感器5的所示偏转位置。

传感器5与(未示出的)致动器相接触，所述致动器在传感器5的触发下引发抽吸通道4的移动。通过所述移动使得抽吸口3从吸嘴1的壳体7到达表面6。密封元件20从表面6上抬升，其中，传感器5和行进轮19与表面6保持接触。只要传感器5与表面6之间的摩擦力保持不变，或者说超过复位元件8的复位力，则吸嘴1保持在所示的地毯地面位置中。只有当吸嘴1重新在硬质地面上行进，并且传感器5与表面6之前的摩擦力由此降低时，复位元件8才使传感器5朝中性位置回移，其中，还实现抽吸通道4向壳体7中的回移。

附图标记清单

1 吸嘴

2 抽吸清洁设备

3 抽吸口

4 抽吸通道

5 传感器

6 表面

7 壳体

8 复位元件

9 平面

10 支承元件

11 接触区域

12 刷子件

13 基础设备

14 吸入口接管

15 杆部

16 手柄

17 开关

18 电缆

19 行进轮

20 密封元件

21 轴线

Claims (9)

1.一种用于抽吸清洁设备(2)的吸嘴(1)，所述吸嘴(1)具有抽吸口(3)和用于使抽吸口(3)与抽吸清洁设备(2)的风扇相连的抽吸通道(4)，其中，所述吸嘴(1)具有可活动地支承在吸嘴(1)的壳体(7)上的传感器(5)，用于探测待清洁表面(6)的类型，并且其中，所述抽吸通道(4)能够根据传感器(5)的探测结果相对于表面(6)移动、尤其从硬质地面位置移动到地毯地面位置或者反之从地毯地面位置移动到硬质地面位置，其特征在于，所述传感器(5)在吸嘴(1)的正常使用状态中与表面(6)的类型无关地始终与表面(6)相接触，并且能够根据表面(6)与传感器(5)之间的摩擦力进行运动。

2.根据权利要求1所述的吸嘴(1)，其特征在于，所述传感器(5)与平面(9)相切或构成平面(9)的一部分，所述平面(9)通过吸嘴(1)的至少两个在使用状态下接触待清洁表面(6)的支承元件(10)、尤其行进轮(19)和/或密封元件(20)张紧。

3.根据权利要求1或2所述的吸嘴(1)，其特征在于，所述传感器(5)可移动地或可摆动地支承在吸嘴(1)的壳体(7)上。

4.根据上述权利要求中任一项所述的吸嘴(1)，其特征在于，所述传感器(5)的与表面(6)相接触的接触区域(11)具有刷子(12)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的吸嘴(1)，其特征在于，所述传感器(5)配属有至少一个复位元件(8)、尤其弹簧元件，所述复位元件(8)的复位力试图将传感器(5)转换到中性位置，所述中性位置优选相当于硬质地面位置。

6.根据权利要求5所述的吸嘴(1)，其特征在于，所述复位元件(8)的复位力大于传感器(5)在硬质地面上通过吸嘴在待清洁表面上的行进所产生的摩擦力，并且小于传感器(5)在地毯地面上的摩擦力。

7.根据权利要求5或6所述的吸嘴(1)，其特征在于，所述复位元件(8)的复位力小于16牛顿、优选在5牛顿至10牛顿之间。

8.根据上述权利要求中任一项所述的吸嘴(1)，其特征在于，所述传感器(5)机械地或机电地与用于移动抽吸通道(4)的致动器相连。

9.一种抽吸清洁设备(2)，尤其家用吸尘器，其具有如上述权利要求中任一项所述的吸嘴(1)。