CN110996736A - 具有紧凑存储构型的柔性软管和使用柔性软管的清洁设备 - Google Patents

Abstract

公开了用于与表面清洁装置一起使用的柔性软管，该柔性软管包括支撑构件，该支撑结构使用户能够将柔性软管折叠并锁定到存储构型中，然后使用例如用户施加的拉力或机械力的相对较小的力容易地将柔性软管解锁。因此，在一般意义上，根据本公开的软管可包括两个相对稳定/稳态的构型，即存储构型和使用构型。因此，软管使用户能够在不使用时折叠并锁定软管，并将软管转变到使用构型，以对包括例如地板、墙壁和天花板的各种类型的表面进行清洁，该各种类型的表面距离表面清洁设备许多英尺(例如，高达5英尺或更多)。

Description

具有紧凑存储构型的柔性软管和使用柔性软管的清洁设备

技术领域

本公开涉及表面清洁装置，并且更具体地涉及用于与该表面清洁装置一起使用的软管，该软管包括用于紧凑存储目的的锁定机构。

相关申请的交叉引用

该申请要求于2017年8月2日提交的序列号为62/540,381的美国临时专利申请的权益，该美国临时专利申请通过引用被全部引入本文。

背景技术

诸如真空清洁器的用电装置具有多个部件，每个部件从一个或多个动力源(例如，一个或多个电池或电源)接收电动力。例如，真空清洁器可包括抽吸马达，以在清洁头内产生真空。产生的真空从待清洁表面收集碎屑并将碎屑沉积在例如碎屑收集器中。该真空清洁器还可包括马达，以使刷辊在清洁头内旋转。刷辊的旋转搅动粘附在待清洁表面上的碎屑，使得产生的真空能够将碎屑从表面去除。除了用于清洁的电气部件之外，真空清洁器还可包括一个或多个光源以照亮待清洁的区域。

一些真空清洁器包括柔性软管以支撑诸如基于杆清洁件的特征件。这样的柔性软管通常包括内部弹簧结构，当在使用期间未被用户拉动时，该内部弹簧结构会缩回到压缩静止位置。

附图说明

通过阅读以下结合附图进行的详细描述，将更好地理解这些及其他特征和优点，在附图中：

图1示出了根据本公开的实施例的表面清洁设备的示例的透视图。

图2A至图2C示出了根据本公开的多个方面的处于存储构型和各种使用构型的表面清洁设备。

图3示出了适用于通过图1的表面清洁设备使用的示例性软管。

图4示出了图3的软管沿线4-4截取的横截面图。

图5A至图5B示出了根据本公开的多个方面构造的另一示例性软管。

图6是根据本公开的实施例的图5A的软管沿线6-6截取的横截面图。

图7A至图7B示出了根据本公开的多个方面构造的另一示例性软管。

图8是根据本公开的实施例的图7A的软管沿线8-8截取的横截面图。

图9示出了根据本公开的实施例的图1的表面清洁设备的示例性主体。

图10示出了根据本公开的一个方面的适用于与图1的表面清洁设备一起使用的另一示例性软管。

图11示出了根据本公开的一个方面的适用于与图1的表面清洁设备一起使用的另一示例性软管。

图12A至图12C共同示出了根据本公开的一个方面的适用于与图1的表面清洁设备一起使用的另一示例性软管。

图13示出了根据本公开的一个方面的适用于与图1的表面清洁设备一起使用的另一示例性软管。

图14示出了根据本公开的一个方面的适用于与图1的表面清洁设备一起使用的另一示例性软管。

图15示出了根据本公开的一个方面的适用于与图1的表面清洁设备一起使用的另一示例性软管。

具体实施方式

柔性软管通常具有受限的拉伸比。这可能导致当表面清洁装置被安置在存储构型中时，软管出现相对“松散”的外观。例如，图3示出了用于在常规表面清洁装置中使用的软管50的一部分。软管50可包括支撑结构，该支撑结构包括静止位置，在静止位置，软管50的总长度小于该软管的、当用户在使用期间拉伸该软管时的总长度。图4示出了图3的软管50沿线4-4截取的横截面图。如图所示，软管50包括多个刚性支撑构件52，该多个刚性支撑构件可包括例如弹簧或其他类似的结构。覆盖材料层56可至少部分地覆盖/围绕该支撑结构。为了使软管50能够在处于图4所示的静止位置时被使用，可折叠部段51中的每一个朝着中心线53延伸距离D，该距离D大约是延伸穿过软管50的通道的半径R的一半。这使得即使在使用期间软管50未被拉伸/拉动，也能够具有相对畅通的通道。然而，不幸的是，每个可折叠部段51的相对较短的总长度(即为了限制距离D)限制了软管50的最大拉伸比，以避免阻挡/阻塞软管50的通道。

因此，根据本公开的实施例，公开了用于与表面清洁装置一起使用的柔性软管，该柔性软管包括支撑结构，该支撑结构使得用户能够将软管折叠并锁定到存储构型中，然后使用相对较小的力(例如，用户施加的拉力或机械力)容易地解锁该软管。在一般意义上，根据本公开的软管可包括两个相对稳定/稳态的构型，即存储构型和在使用构型。因此，软管使用户能够在不使用时折叠并锁定软管，并能够将软管转变到在使用构型，以对各种类型的表面(包括例如地板、墙壁和天花板)进行清洁，该表面距表面清洁设备数英尺(例如，高达5英尺或更多)。

因此，当处于存储构型时，可以减小软管的可见部分，以增加美学吸引力并减小总占地面积，同时仍使软管能够具有超过其他已知软管装置的拉伸比。此外，由于本公开的软管装置趋向于自然延伸的静止构型，因此可能需要相对少量的由用户提供的力(例如，5磅的拉力或小于5磅的、并且优选地小于3磅的力)来操纵软管并使软管到达待清洁的各种表面。

以下公开的多个方面和实施例可用于广泛的应用中，并且不必限于真空清洁器装置。例如，根据本公开的多个方面的软管可用于所谓的“室”型真空吸尘器中，在该“室”型真空吸尘器中，在室内设置出口以使软管能够方便地附接到出口，以用于收集污垢和灰尘。

转到附图，图1示出了根据本公开的实施例的表面清洁设备1的示例性实施例。如图所示，表面清洁设备1包括杆部分2、软管3、壳体4和清洁头5。杆部分2可进一步包括在靠近软管3的端部处的手柄6。手柄6也可被称为手柄部分，或简称为手柄。同样，壳体4也可被称为直立部分或支撑结构。清洁头5也可被称为喷嘴。尽管本文所讨论的方面和示例具体涉及表面清洁设备1是立式真空清洁器，但是本公开同样适用于其他类型的真空清洁器，例如罐式真空清洁器。

如图所示，软管3包括第一端部7和第二端部8，该第一端部例如以流体连通的方式与杆2联接以接纳脏空气，该第二端部联接到壳体4的脏空气入口(未示出)。在本公开的实施例中，软管3包括静止构型(或使用构型)，处于该静止构型的软管3的总长度比处于压缩存储位置的软管3的总长度长。

转到图2A至图2C，示出了根据本公开的实施例的表面清洁设备1。如图2A所示，示出了处于存储构型(或压缩存储构型)的表面清洁设备1。在该实施例中，软管3可包括压缩存储构型，该压缩存储构型有利地限制了当表面清洁设备1被存放在例如角落、门后、壁橱等的存储位置时可见的软管的量。

如图2B所示，表面清洁设备1处于直立构型，类似于图1所示的实施例。在该实施例中，基于软管3的将软管3锁定在中间存储构型中的内部支撑结构，软管3保持相对教导/绷紧凑。如本文所使用的，中间存储构型是指软管3至少部分被压缩，使得处于中间存储构型的软管的总长度大于处于压缩存储构型的软管的总长度，并且小于处于使用构型的软管的总长度，这在图2C中更清楚地示出。注意，当软管3处于中间存储构型时，可以继续使用表面清洁设备，即，收集灰尘和污垢。如图2B所示，中间存储构型还减少了可见软管的量，类似于上述图2A的实施例。

图2C示出了处于杆构型的表面清洁设备1，其中杆2可以与壳体4分离，并且可用于清洁表面而不使用喷嘴，例如喷嘴5。如图2C所示，软管3可以“拉伸”以使用户能够容易地使杆2朝向待清洁的目标表面延伸。

转到图5A、图5B和图6，根据本公开的实施例示出了具有螺旋支撑结构10的示例性软管3A。螺旋支撑结构10可至少部分地由例如螺旋弹簧提供，该螺旋弹簧至少部分地被诸如热塑性塑料或其他合适的柔性材料的覆盖材料层围绕，该覆盖材料层在图6中更详细地示出。软管3A还可包括根据编号为7,156,127、名称为“载流拉伸软管(Current CarryingStretch Hose)”的美国专利中讨论的实施例形成和构造的支撑结构10，该美国专利通过引用被全部并入本文。

在任何情况下，支撑结构10可包括由弹簧或其他合适的装置提供的刚性支撑构件12，该刚性支撑构件能够提供随位移而变化的伸展力和/或压缩力，力的方向取决于给定的静止状态。弹簧可包括例如金属、塑料或任何其他合适的刚性材料。因此，当从软管3A的侧面观察时，软管3A看起来可能具有多个可折叠部段11，每个可折叠部段被设置在刚性支撑构件12的相邻刚性支撑构件之间。然而，实际上，多个可折叠部段11可以是围绕软管3A的长度成螺旋形的单个连续部段。

继续地，至少部分地基于在支撑结构内使用的弹簧(或其他弹簧线装置)的构型，支撑结构10可趋于在静止状态下沿方向F自然地延伸。例如，软管3A的支撑结构10可以沿方向F延伸，方向F朝着图1所示的软管3的端部7延伸。

当处于该静止状态(该静止状态也可被称为使用状态)时，多个可折叠部段11中的每一个可至少部分地延伸，如图5B所示，并且可各自包括延伸宽度W2。尽管图5B的软管3A被示出为处于完全伸长/拉伸的静止状态(例如，软管处于软管的潜在总长度的100％)，但是软管3A在静止时可能不一定延伸到软管的长度的100％，也就是说，软管3A在使用期间可能会提供一些额外的“拉伸”量。

另一方面，并且通常如图5A所示，当软管3A处于存储构型(或压缩存储构型)时，可折叠部段11中的每一个可以被折合、折叠或以其他方式朝向延伸穿过软管3的通道的中心线13移位，这在下文参考图6更详细地描述。因此，在存储构型中，可折叠部段11中的每一个可具有对应的宽度W1。

转到图6，图5A的软管3A的横截面图是沿线6-6截取的。如图所示，软管3A包括由多个刚性支撑构件12限定的支撑结构10，每个刚性支撑构件12由可折叠部段11分隔开。

如图所示，每个可折叠部段11包括由内表面18(或第一表面)和外表面19(或第二表面)限定的柔性部段/部分，内表面18被设置成靠近(邻近)软管3的通道，并且外表面10被设置成与内表面18相对。如图进一步所示，可折叠部段11中的每一个至少包括第一表面特征件16(或保持构件或锁定构件)，该第一表面特征件用于与邻近的可折叠部段配合。例如，可折叠部段11中的每一个的表面可提供表面特征件16，该表面特征件16是用于至少部分地接纳并联接到邻近的可折叠部段的第二表面特征件17的通路。在该示例中，该通路可围绕限定软管3A的给定可折叠部段的内表面完全(例如360度)延伸或至少部分地延伸，以使相邻的可折叠部段能够容易地对准和互连/锁定。

在任何情况下，第一表面特征件16和第二表面特征件17可形成卡扣配合连接，以可移除地联接相邻的可折叠部段。因此，第一表面特征件16和第二表面特征件17可包括例如C形夹、磁体或用于临时/可释放连接的其他合适的机构。第一表面特征件16和第二表面特征件17可与可折叠部段11一体地形成，例如通过挤压形成为单个整体部件，或者可单独地形成并例如通过粘合剂附接。

继续参考图6，可折叠部段11中的每一个至少部分地朝向软管3A的中心线13延伸。在一些情况下，如图所示，当软管3A处于存储构型时，可折叠部段11中的每一个可延伸距离D1，距离D1大于或等于软管3A的半径R1。在其他情况下，可折叠部段中的每一个可延伸的距离小于软管3A的半径R1。例如，根据期望的构型，每个可折叠部段的距离D1可延伸至少2/R1或更大。

因此，当软管3A处于压缩存储构型时，可折叠部段中的每一个延伸到软管3A的通道中的距离D1基本上可阻碍例如至少20％至99％的空气流动。然而，可以施加用户提供的力以沿方向F拉动端部7，从而将相邻的可折叠部段分离，并使软管3A转变到使用位置。在操作中，当可折叠部段中的每一个彼此“卡扣”式分离时，用户可能会体验到类似于拉链或可密封袋的可感知的听觉和/或触觉响应。在一些情况下，可以施加相对较小的力(例如约3磅或更小的力)，以拉动软管的端部7并将软管3A转变到使用构型。在其他情况下，软管3A可能需要相对大量的力(例如高达4磅或更大的力)，以将软管转变到使用构型。在任一种情况下，当可折叠部段11中的每一个扩展到可折叠部段各自的扩展宽度W2(或介于W1与W2之间的中间宽度)时，软管3A可变得越来越柔软，并且使软管3A能够容易地被用户朝向待清洁的表面拉动。

替代地，或者除了内部表面特征件(例如，表面特征件16和17)之外，为了联接相邻的可折叠部段，软管3A可包括沿着软管3B的长度的一个或多个外部锁定机构/构件。例如，如图6所示，一个或多个刚性支撑构件12的表面20可包括用于联接的接钩/闩锁21，以联接到相邻的刚性支撑构件的表面结构60，例如通路、棘爪、凸块或其他合适的特征件。在其他实施例中，刚性支撑构件12中的每一个可包括沿软管3A的整个长度的接钩/闩锁21。如图所示，接钩/闩锁21可包括在远端端部处的部分22，该部分22被构造成至少部分地被表面结构60接纳并且可移除地联接到表面结构60。接钩/闩锁21可朝向邻近的刚性支撑构件偏压以将该邻近的刚性支撑构件保持在相对固定的位置。

现在转到图7A至图7B以及图8，图7A示出了根据本公开的实施例构造的另一示例性软管3B。如图所示，软管3B包括与软管3A的构型基本类似的构型，并且由于这个原因，以上关于软管3A所讨论的方面和实施例同样适用于图7A所示的实施例，并且为简明起见将不再赘述。然而，软管3B包括支撑结构30，该支撑结构包括例如多个同心环以形成刚性支撑构件12(与图3A所示的螺旋支撑结构不同)。因此，软管3B可包括被刚性支撑构件12中的每一个分隔开的多个离散的可折叠部段。

图9示出了适用于在图1的表面清洁设备1中使用的示例性壳体。如图所示，软管包括压缩弹簧。位于软管的相对侧上的至少两个张紧构件(例如滚子或齿轮)向软管施加保持力，并且在该至少两个张紧构件旋转时迫使软管折叠或延伸。因此，张紧构件可使软管能够被可控制地拉伸/折叠。在一些情况下，由于内部支撑结构，软管在高真空下不会折叠。在一些情况下，软管可包括一个或多个保持构件，以能够将软管锁定到如上所述的压缩存储构型。

图9所示的滚子可提供相对较小的力以提供对软管的摩擦力。当缩回软管时，可使用被用户供电的马达或弹簧机构来致动滚子，类似于某些真空清洁器的电源线。在这两种情况下，用户可通过表面清洁设备的手柄上的诸如按钮的控制构件来控制软管的延伸率。在收存或完全缩回的位置，至少90％的软管可能不再可见。在一些情况下，软管可盘绕在壳体中，类似于图12A至图12C所示的辫状盘管(pigtail coil)。

图10示出了具有内部保持构件和/或外部保持构件的软管。保持构件可包括例如金属丝。当每根金属丝缩回时，软管可成比例地折叠。软管可包括参考图5A至图8在本文中公开的各种锁定特征件。在一些情况下，表面清洁装置的壳体(或其他部件，诸如手柄/杆部分)可包括机械机构以(例如，通过卷绕)拉动保持构件，从而使软管自动缩回压缩存储构型。

图11示出了适用于例如在图1的表面清洁设备中使用的软管。软管具有靠近软管罐/保持器/壳体的第一端部和与第一端部相对设置的第二端部。软管罐可包括第一端部和第二端部，该第一端部联接到软管的第一端部，该第二端部可移除地联接到软管的第二端部。软管可包括阀或其他机构，以密封软管的第二端部从而在软管的通道内形成真空，并提供压缩的抽吸力以将第二端部朝向软管的第一端部拉动，从而使软管从使用构型转变到压缩存储构型。表面清洁设备1可例如通过用户输入来自动地进入抽吸，以在转变到存储构型时使软管缩回。设置在罐的第二端部处的棘爪或其他合适的机构(例如螺钉、闩锁等)可防止软管3延伸，直到用户接合按钮或其他控制特征件以使软管转变到使用构型。图11的软管可利用本文关于图5A至图8公开的各种锁定机构。

图12A至图12C共同示出了具有支撑结构的软管，该支撑结构使软管能够以辫状构型被存储。表面清洁设备的壳体可基于将软管的第一端部相对于第二端部保持在特定的角度/位置，而将软管以如图所示的辫状构型存储。可以通过机械装置缠绕和解开软管，以将软管从存储构型转变到使用构型。

图13示出了根据本公开的实施例的、适用于在图1的表面清洁设备1中使用的示例性软管。

图14示出了根据本公开的实施例的、适用于在图1的表面清洁设备1中使用的示例性软管。

图15示出了根据本公开的实施例的、适用于在图1的表面清洁设备1中使用的示例性软管。

根据本公开的一方面，公开了与表面清洁设备一起使用的软管。该软管包括沿软管的长度延伸的支撑结构，该支撑结构限定联接到表面清洁设备的脏空气入口的第一端部和用于接纳脏空气的第二端部，并且其中，该支撑结构至少部分地被覆盖材料层围绕以形成多个可折叠部段，每个可折叠部段由柔性部分限定，该柔性部分具有靠近软管的用于接纳脏空气的通道的内表面和与该内表面相对的外表面，该通道的半径为R1，并且其中，该支撑结构是可压缩的，用于将软管转变到存储构型以缩短软管的总长度，以及将软管转变到使用构型以增加软管的总长度，并且其中，在存储构型中，多个可折叠部段中的每一个向通道中延伸距离D1，该距离D1大于通道的半径R1的一半。

根据本公开的另一方面，公开了表面清洁设备。该表面清洁设备包括：壳体，该壳体具有脏空气入口；软管，该软管具有联接到脏空气入口的第一端部和用于接纳脏空气的第二端部；该软管包括支撑结构，该支撑结构至少部分地被覆盖材料层围绕以形成多个可折叠部段，每个可折叠部段由柔性部分限定，该柔性部分具有靠近软管的通道的内表面和与内表面相对的外表面，并且其中，该支撑结构是可压缩的，用于将软管转变到存储构型以缩短软管的总长度以及将软管转变到使用构型以增加软管的总长度，并且其中，软管通过沿软管设置的一个或多个保持构件保持在存储构型中，直到施加力以拉动软管的第一端部远离软管的第二端部。

根据本公开的另一方面，公开了表面清洁设备。该表面清洁设备包括：壳体，该壳体具有脏空气入口；柔性软管，该柔性软管具有被设置在柔性软管的第一端部与第二端部之间的多个可折叠部段，第一端部联接到壳体的脏空气入口，第二端部用于接纳脏空气，该柔性软管在静止构型中具有第一总长度并且在压缩存储构型中具有第二总长度，第一总长度大于第二总长度；以及用于将多个可折叠部段中的每一个彼此可拆卸地联接的装置，以将柔性软管保持在压缩构型中，直到施加拉力以使软管的第一端部和第二端部彼此远离地延伸。

尽管本文已经描述了本发明的原理，但是本领域技术人员应当理解，该描述仅通过示例的方式做出，并且不作为对本公开的范围的限制。除了本文所示和所述的示例性实施例之外，在本公开的范围内还可以想到其他实施例。本领域普通技术人员中的一个所做出的修改和替换被认为在本公开的范围内，本公开的范围仅受权利要求书的限制。

Claims (17)

1.用于与表面清洁设备一起使用的软管，所述软管包括：

沿所述软管的长度延伸的支撑结构，所述支撑结构限定用于联接到所述表面清洁设备的脏空气入口的第一端部和用于接纳脏空气的第二端部，并且其中，所述支撑结构至少部分地被覆盖材料层围绕以形成多个可折叠部段，每个可折叠部段由柔性部分限定，所述柔性部分具有内表面和与所述内表面相对的外表面，所述内表面靠近所述软管的用于接纳脏空气的通道，所述通道的半径为R1；和

其中，所述支撑结构是可压缩的，用于将所述软管转变到存储构型以缩短所述软管的总长度，以及将所述软管转变到使用构型以增加所述软管的总长度，并且其中，在所述存储构型中，所述多个可折叠部段中的每一个向所述通道中延伸距离D1，所述距离D1大于所述通道的半径R1的一半。

2.根据权利要求1所述的表面清洁设备，其中，所述距离D1等于或大于所述通道的半径R1。

3.根据权利要求1所述的表面清洁设备，其中，所述支撑结构包括用于将所述软管可释放地锁定到所述存储构型中的多个保持构件。

4.根据权利要求3所述的表面清洁设备，其中，所述多个保持构件与所述支撑结构一体地形成为单个整体部件。

5.根据权利要求3所述的表面清洁设备，其中，所述多个保持构件包括C形夹、磁性装置和/或闩锁。

6.根据权利要求3所述的表面清洁设备，其中，所述多个保持构件被设置在所述内表面上。

7.根据权利要求3所述的表面清洁设备，其中，所述多个保持构件被设置在所述外表面上。

8.根据权利要求1所述的表面清洁设备，其中，所述支撑结构包括形成为螺旋结构的刚性材料。

9.根据权利要求1所述的表面清洁设备，其中，当所述软管处于相对于所述使用构型的所述存储构型中时，所述多个可折叠部段使穿过所述软管的空气流量减少至少百分之二十。

10.表面清洁设备，所述表面清洁设备包括：

壳体，所述壳体具有脏空气入口；

软管，所述软管具有联接到所述脏空气入口的第一端部和用于接纳脏空气的第二端部，所述软管包括支撑结构，所述支撑结构至少部分地被覆盖材料层围绕，以形成多个可折叠部段，每个可折叠部段由柔性部分限定，所述柔性部分具有靠近所述软管的通道的内表面和与所述内表面相对的外表面；以及

其中，所述支撑结构是可压缩的，用于将所述软管转变到存储构型以缩短所述软管的总长度，以及将所述软管转变到使用构型以增加所述软管的总长度，

并且其中，所述软管通过沿着所述软管设置的一个或多个保持构件而被保持在所述存储构型中，直到施加力以拉动所述软管的第一端部远离所述软管的第二端部。

11.根据权利要求10所述的表面清洁设备，其中，所述一个或多个保持构件被设置在所述软管的外表面和/或内表面上。

12.根据权利要求10所述的表面清洁设备，其中，所述一个或多个保持构件被设置在所述可折叠部段的表面上。

13.根据权利要求10所述的表面清洁设备，其中，所述一个或多个保持构件与所述可折叠部段一体地形成为单个部件。

14.根据权利要求10所述的表面清洁设备，所述表面清洁设备进一步包括设置成邻近所述软管的张紧构件，并且其中，所述张紧构件机械地提供压缩力以将所述软管转变到所述存储构型/从所述存储构型转变。

15.表面清洁设备，所述表面清洁设备包括：

壳体，所述壳体具有脏空气入口；

柔性软管，所述柔性软管具有被设置在所述柔性软管的第一端部与第二端部之间的多个可折叠部段，所述第一端部联接到所述壳体的脏空气入口以及所述第二端部用于接纳脏空气，所述柔性软管在静止构型中具有第一总长度并且在压缩存储构型中具有第二总长度，所述第一总长度大于所述第二总长度；和

用于将所述多个可折叠部段中的每一个彼此可移地除联接的装置，以将所述柔性软管保持在压缩构型中，直到施加拉力以使所述软管的第一端部和第二端部彼此远离地延伸。

16.根据权利要求15所述的表面清洁设备，其中，所述柔性软管包括支撑结构，所述支撑结构包括形成为螺旋结构的刚性材料。

17.根据权利要求15所述的表面清洁设备，当所述软管处于相对于所述压缩构型的所述存储构型时，多个可折叠部段使穿过所述软管的空气流量减少至少百分之二十。

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