CN108283463A - 用于真空吸尘器的清洁器头 - Google Patents

Abstract

一种用于真空吸尘器的清洁器头，该清洁器头包括一对旋转搅拌器，和一个或多个轮子。该搅拌器沿相反方向旋转，且该轮子可在展开位置和收缩位置之间移动。当在展开位置时，该轮子接触要被清洁的地面，且当在收缩位置时，该轮子被提离地面，以致清洁器头仅通过搅拌器支撑在地面上。

Description

用于真空吸尘器的清洁器头

技术领域

本发明涉及一种用于真空吸尘器的清洁器头。

背景技术

真空吸尘器的清洁器头可包括旋转搅拌器，该搅拌器被安装在壳体内。轮子常常被提供在壳体的基座上以确保当清洁器头在地面上操纵时该壳体不接触地面且不会损坏地面。不幸地，该轮子约束清洁器头的运动到仅仅向前和向后运动。

发明内容

本发明提供了一种用于真空吸尘器的清洁器头，该清洁器头包括一对旋转搅拌器，和一个或多个轮子，其中该搅拌器沿相反方向旋转，该轮子可在展开位置和收缩位置之间移动，当在展开位置中时，该轮子接触要被清洁的地面，且当在收缩位置时，该轮子被提离地面，以致清洁器头仅通过搅拌器支撑在地面上。

当轮子在收缩位置时，该清洁器头仅通过搅拌器支撑在地面上。因此，当搅拌器旋转时，没有(或相对少的)静摩擦力存在清洁器头和地面之间。清洁器头由此表现为盘旋且需要相对少的力以在地面上操纵清洁器头。每个搅拌器的旋转产生牵引力。然而，由于搅拌器沿相反方向旋转，前部搅拌器产生的向前牵引力与通过后部搅拌器产生的向后牵引力相反。当轮子在展开位置时，该清洁器头附加地通过轮子支撑。再次地，没有(或相对少的)静摩擦力存在搅拌器和地面之间。然而，轮子用于约束清洁器头的运动沿线性路径。

清洁器头可由被认为根据轮子的位置以两种模式(盘旋模式和线性模式)中的一种操作。盘旋模式具有的优势在于清洁器头可沿所有方向自由地移动。特别，除了向前和向后移动之外该清洁器头可从侧向移动，由此在狭窄的间隙之间或将清洁器头扫过家具下方侧面时更容易操纵清洁器头。盘旋模式的缺点在于难以沿特定方向操纵清洁器头。线性模式具有优势在于在清洁器头的行进的方向上提供了更好地控制。

该搅拌器和轮子可绕平行于彼此的旋转固定轴线旋转。因此，当轮子被展开时，该清洁器头被约束沿正交于搅拌器的旋转轴的方向移动。这个于是具有优势在于，当清洁器头包括定位在清洁器头的前部和后部附近的两个细长的搅拌器时，清洁器头被轮子约束为沿前后方向移动。

该轮子可包括一对轮子，该对轮子位于清洁器头的相对侧、在搅拌器之间的位置处。结果，当轮子在展开位置时，该壳体和搅拌器可响应被应用到清洁器头的推力或拉力向前或向后倾斜。壳体的倾斜将增加由搅拌器中的一个产生的牵引力且减少由搅拌器的另一个产生的牵引力。结果，更小的推力或拉力被需要用于操纵清洁器头。轮子可位于两个搅拌器之间的中间处，以致相同程度的向前和向后倾斜可响应相同大小的推力和拉力而被实现。

该清洁器头可包括壳体和颈部，搅拌器可旋转地安装在壳体内，该颈部在搅拌器之间的位置处枢转地附接到壳体的顶部。推力或拉力于是可被应用于该颈部以便向前或向后操纵清洁器头。该推力或拉力于是在枢转附接部处从颈部传递到壳体。如果该颈部在壳体的后部附近的位置处枢转地附接，如传统清洁器头的通常情况，该壳体和搅拌器将最可能响应推力向后倾斜。结果，由前部搅拌器产生的向前牵引力将减少，且由后部搅拌器产生的向后牵引力将增加。当试图向前推动清洁器头时，由此存在向后牵引力的净增加。同样地，该壳体和搅拌器将最可能响应拉力向前倾斜，以致当试图向后拉动清洁器头时存在向前牵引力的净增加。由于牵引力中的净改变与施加的力相反，更大的推力和拉力被需要以便操纵清洁器头。通过将颈部在两个搅拌器之间的位置处枢转地附接到壳体，壳体和搅拌器响应推力和拉力的倾斜可被减少。结果，更小的推力和拉力被需要用于向前和向后操纵清洁器头。该颈部可在搅拌器之间的中间的位置处枢转地附接到壳体的顶部。结果，推力或拉力的垂直分量被均匀地分布在两个搅拌器之间，且由此没有净扭矩通过该力的垂直分量而被施加到壳体上。

该搅拌器可为相同的且可在相同速度处旋转。通过使用相同的搅拌器(其在相同速度处旋转)，前部搅拌器产生的向前牵引力可与通过后部搅拌器产生的向后牵引力相等且方向相反。这个于是具有优势在于，在没有推力或拉力的情况下，没有清洁器头的净移动。

附图说明

为了本发明可被更容易地理解,本发明的实施例现在将要参考附图通过实例而被描述，其中：

图1是根据本发明的清洁器头的从上方观察的透视图；

图2是清洁器头的从下方观察的透视图；

图3是清洁器头的透视图，部分地剖开示出以便显示形成清洁器头的一部分的驱动组件；

图4是清洁器头的正视图；

图5是沿图4中示出的平面A-A穿过清洁器头的剖视侧视图；以及

图6是沿图4中示出的平面B-B穿过清洁器头的剖视透视图。

具体实施方式

图1至6中的清洁器头1包括壳体2，一对搅拌器3,4，驱动组件5，轮子组件6和颈部7。

该壳体2限定腔8，搅拌器3,4可旋转地安装在腔8内。每个搅拌器3,4包括细长体部11，用于搅拌表面的刷毛，摇曳条或其他器件12被附接到该体部11。在本实施例中，该细长体部11被覆盖有合成纤维的毛绒12。该两个搅拌器3,4沿相反方向绕旋转轴13,14(其平行于彼此)旋转。更具体地，该搅拌器3,4沿用于从地面打扫脏物进入腔8的方向旋转。因此，图5和6中的前部搅拌器3沿逆时针方向旋转，且后部搅拌器4沿顺时针方向旋转。

驱动组件5被安装在壳体2内，且包括电动机15和用于传递由电机15产生的扭矩到搅拌器3,4的每个的齿轮组16。驱动组件5的特别细节对本发明来说是不相关的。相应地，不是单个电机15被用于驱动两个搅拌器3,4，驱动组件5可包括两个电动机，每个驱动相应的搅拌器3,4。替代地，没有电动机15，驱动组件5可包括空气涡轮机以产生驱动搅拌器3,4所需的扭矩。同样地，由电动机15产生的扭矩可通过替代器件(比如带和滑轮)被传递到搅拌器3,4。

轮子组件6包括被安装在壳体2的相对侧上的一对轮子20,21。该轮子20,21绕旋转轴线(其平行于搅拌器3,4的旋转轴线)旋转。每个轮子20,21可在展开位置和收缩位置之间竖直地移动。该轮子组件6还包括被安装在壳体2内的一对促动器(未示出)。每个促动器被联接到相应的轮子20,21，且当被促动时，将轮子20,21在展开位置和收缩位置之间移动。当清洁器头1放在地面上时，当在展开位置时，轮子20,21接触地面，且当在收缩位置时，轮子20,21被提离地面。如下所述，清洁器头1的行为根据轮子20,21的位置而不同。

该颈部7枢转地被附接到壳体2的顶部。该颈部7相对于壳体2绕枢转轴线(其平行于搅拌器3,4的旋转轴线13,14)枢转。该颈部7在两个搅拌器3,4之间的中间位置处枢转地附接到壳体2。结果，该颈部7的枢转轴线25相对于搅拌器3,4的旋转轴线13,14等距，其意义如下所述。该颈部7包括导管26，该导管26从位于颈部7的自由端部处的出口27延伸到被形成在壳体2的顶部中的抽吸端口9。颈部7还包括电端子28和电力电缆29，该电力电缆从端子28延伸到电动机20和促动器。颈部7的自由端部可附接到真空吸尘器(未示出)的管子。该管子于是被用于操纵清洁器头1，而且通过电端子28传递电力到电机20和促动器。

在使用期间，在清洁器头1的出口27处产生的吸力使得空气在两个搅拌器3,4下方被抽吸且进入腔8。从那里，空气被抽吸穿过抽吸端口9且沿颈部7的导管26行进。搅拌器3,4当它们旋转时打扫脏物进入腔8。打扫入腔8的脏物然后被夹带在空气中移动穿过清洁器头1。

当轮子20,21在收缩位置时，该清洁器头1仅通过搅拌器3,4被支撑在地面上。换言之，清洁器头1没有其他部件接触地面。由于仅仅搅拌器3,4接触地面且每个搅拌器3,4包括体部11(被覆盖有纤维毛绒12)，清洁器头1划伤或其他方式在地面留下标记的可能性被降低。当搅拌器3,4旋转时，没有(或相对少的)静摩擦力存在于清洁器头1和地面之间。结果，清洁器头1表现为盘旋(hover)且需要相对少的力来移动清洁器头1。而且，清洁器头1可沿所有方向自由地移动。每个搅拌器3,4的旋转产生牵引力。然而，由于两个搅拌器3,4沿相反方向旋转，前部搅拌器3产生的向前牵引力与后部搅拌器4产生的向后牵引力方向相反。而且，由于两个搅拌器3,4在结构上是相同的(也就是相同的细长体部11和搅拌器件12)且以相同速度旋转，由前部搅拌器3产生的向前牵引力等于且相反于由后部搅拌器4产生的向后牵引力。结果，没有清洁器头1的净移动。

当轮子20,21在展开位置时，清洁器头1通过搅拌器3,4和轮子20,21两者被支撑在地面上。由于轮子20,21和地面之间的接触，搅拌器3,4相对于地面些微地提高。再次地，由于搅拌器3,4的旋转，没有(或相对少的)静摩擦力存在搅拌器3,4和地面之间。因此，该清洁器头1可利用相对少的力在地面上操纵。该轮子20,21用于约束清洁器头1的运动沿大体前后方向。当清洁器头1前后移动时，向左和右的转向可通过绕颈部7的纵向轴线旋转或扭转颈部7而实现。然而，清洁器头1的纯侧向运动被轮子20,21阻止。

该清洁器头1可被认为根据轮子的位置以两种模式(盘旋模式和线性模式)中的一种操作。盘旋模式具有的优势在于清洁器头1可沿所有方向自由地移动。特别，除了向前和向后移动之外该清洁器头1可从侧向移动，由此在狭窄的间隙之间或将清洁器头1扫过家具下方侧面时使更容易操纵清洁器头1。盘旋模式的缺点在于难以沿特定方向操纵清洁器头1。线性模式具有优势在于在清洁器头1的行进的方向上提供了更好地控制。该轮子20,21用于约束清洁器头1的运动沿前后方向，且由此用户能够更好地操纵清洁器头1。用户可在使用期间通过促动促动器在两个模式之间转换。这可通过例如按下被提供在真空吸尘器的手柄上的按钮而被实现。

当向前操纵清洁器头1时，推力被施加在清洁器头1的颈部7上。该推力在枢转附接部处从颈部7传递到壳体2。被施加在壳体2上的推力可被分解为垂直分量和水平分量。该垂直分量沿向下方向作用。由于颈部7在两个搅拌器3,4之间的中间的位置处枢转地附接到壳体2，该垂直分量均匀地分布在两个搅拌器3,4之间。结果，没有净扭矩由垂直分量产生，其否则将使得壳体2和搅拌器3,4向前或向后倾斜。该水平分量使得清洁器头1向前移动。附加地，该水平分量使得壳体2和搅拌器3,4些微地向前倾斜。倾斜发生是因为推力的水平分量作用在比地面的动摩擦力更高的位置处。倾斜的程度是相对小的，因为任何倾斜仅可通过前部搅拌器3的压缩而产生。然而，倾斜的结果，尽管小，由前部搅拌器3产生的向前牵引力不再等于由向后搅拌器4产生的向后牵引力，反而些微地大于向后牵引力。结果，更小的推力被需要用于向前操纵清洁器头1。实际上，根据清洁器头1的特征(举例来说清洁器头1的重量，由每个搅拌器3,4产生的牵引力)和地面的表面类型，净向前牵引力可大于动摩擦力。在此情况下，该清洁器头1将响应初始推力向前推动自身。

当拉力被施加到颈部7以便向后操纵清洁器头1时相似行为发生。再次地，该拉力在枢转附接部处从颈部7传递到壳体2，且可被分解为垂直分量和水平分量。该垂直分量现在沿向上方向作用。而且，再次地，由于该颈部7在两个搅拌器3,4之间的中间的位置处枢转地附接到壳体2，该垂直分量在两个搅拌器3,4之间相等地传递。该水平分量使得清洁器头1向后移动。由于自地面的动摩擦力，该水平分量使得壳体2和搅拌器3,4些微地向后倾斜。作为倾斜的结果，由后部搅拌器4产生的向后牵引力些微地大于由前部搅拌器3产生的向前牵引力。由此，更小的拉力被需要用于向后操纵清洁器头1。而且，如果净向后牵引力大于动摩擦力，清洁器头1将响应初始拉力向后推动自身。

不论轮子20,21的位置，上述行为都会发生。然而，当轮子20,21在展开位置时该行为被放大。原因是，当轮子20,21在展开位置时，搅拌器3,4被进一步从地面提高。因此，壳体2和搅拌器3,4能够响应小的推力或拉力倾斜较大角度。通过倾斜较大角度，前部搅拌器3的向前牵引力和后部搅拌器4的向后牵引力之间的差异更大。结果，当轮子20,21在展开位置时，通常更小推力/拉力被需要以向前/向后操纵清洁器头1。

在上述实施例中，轮子20,21位于壳体2的相对侧上。而且，轮子20,21位于两个搅拌器3,4之间的中间的位置处。这于是具有优势在于当轮子20,21在展开位置时，壳体2和搅拌器3,4继续响应推力和拉力向前和向后倾斜。不管这个优势，清洁器头1能够想象的到具有轮子的替代布置。例如，该清洁器头1可包括位于壳体2的每个侧部上的一对轮子，其中每对包括位于前部搅拌器3前方的第一轮子和位于后部搅拌器4后方的第二轮子。因此，当轮子20,21在展开位置时，壳体2和搅拌器3,4响应推力或拉力的倾斜被阻止。作为另一示例，该清洁器头1可包括单个轮子，比如细长的滚筒，其位于例如在壳体2的后部处或两个搅拌器3,4之间的壳体2的中心处。不论轮子的数量和位置，该轮子可仍然在展开位置(其中该轮子接触地面)和收缩位置(其中轮子被提离清洁地面)之间移动。结果，该清洁器头1仍具有盘旋模式和线性模式。

在上述实施例中，当在展开位置和收缩位置之间移动时，轮子20,21通过电促动器垂直地移动。然而，轮子20,21可使用替代器件以替代方法被移动。例如，不是向上和向下垂直地移动，该轮子20，21可替代地以类似于飞机的前部起落装置的移动向上和向下枢转或摆动。而且，轮子20,21的移动可使用机械实现，而不是电促动。

该两个搅拌器3,4在结构上是相同的，且以相同速度旋转。这个于是具有优势在于，当搅拌器3,4旋转时，前部搅拌器3产生的向前牵引力与通过后部搅拌器4产生的向后牵引力相等且方向相反。然而，该清洁器头1能够想象地包括搅拌器，其在结构上是不同的和/或搅拌器在不同速度处旋转。实际上，不同搅拌器在不同速度处旋转仍产生相等且方向相反的牵引力是很可能的。

Claims (7)

1.一种用于真空吸尘器的清洁器头，所述清洁器头包括一对旋转搅拌器，和一个或多个轮子，其中所述搅拌器沿相反方向旋转，所述轮子可在展开位置和收缩位置之间移动，当在展开位置中时，所述轮子接触要被清洁的地面，且当在收缩位置时，所述轮子被提离地面，以致清洁器头仅通过搅拌器支撑在地面上。

2.根据权利要求1所述的清洁器头，其中所述搅拌器和轮子绕平行于彼此的旋转轴线旋转。

3.根据权利要求1或2所述的清洁器头，其中所述轮子包括位于清洁器头相对侧、在搅拌器之间的位置处的一对轮子。

4.根据前述权利要求中任一项所述的清洁器头，其中所述轮子位于搅拌器之间的中间处。

5.根据前述权利要求中任一项所述的清洁器头，其中所述清洁器头包括壳体和颈部，搅拌器被可旋转地安装在壳体内，所述颈部在搅拌器之间的位置处枢转地附接到壳体的顶部。

6.根据权利要求5所述的清洁器头，其中所述颈部在搅拌器之间的中间位置处枢转地附接到壳体的顶部。

7.根据前述权利要求中任一项所述的清洁器头，其中所述搅拌器是相同的且在相同速度下旋转。