CN112450800A - 具有双旋转搅动器的表面清洁头 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种具有双旋转搅动器的表面清洁头。具有双旋转搅动器(例如，前导辊和刷辊)的表面清洁头可被使用以有利于将空气流中的碎屑捕获到所述表面清洁头的下侧上的抽吸管道中。所述前导辊大致定位成与所述抽吸管道的开口相邻并在所述抽吸管道的开口的前方。旋转刷辊可以以使所述前导辊位于所述刷辊前方并与所述刷辊间隔开的方式位于所述抽吸管道中，以在所述刷辊和所述前导辊之间形成辊之间空气通路。所述前导辊可提供比所述刷辊更柔软的清洁元件并且还可具有比所述刷辊的外径小的外径。所述表面清洁头还可包括接触所述前导辊的清除突出部和/或在所述前导辊的前方延伸的前导防撞部。

Description

具有双旋转搅动器的表面清洁头
本申请为申请号201610921399.6、申请日2016年10月21日的名为“具有双旋转搅动器的表面清洁头”的专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年10月21日提交的序列号为62/244,331的美国临时专利申请、于2015年10月30日提交的序列号为62/248,813的美国临时专利申请以及于2016年3月25日提交的序列号为62/313,394的美国临时专利申请的权益，这些申请的全部内容通过引用的方式被完全包含在本文中。
技术领域
本申请涉及真空吸尘器并且尤其涉及具有诸如为前导辊和刷辊的双旋转搅动器的真空吸尘器表面清洁头。
背景技术
真空吸尘器通常包括具有位于表面清洁头的下侧上的开口的抽吸管道，以用于将空气(和碎屑)抽吸到表面清洁头中和通过表面清洁头抽吸空气(和碎屑)。真空吸尘器设计的挑战之一是控制抽吸管道与被清洁的表面的接合以提供所需量的抽吸力。如果抽吸管道与表面间隔太远，则抽吸力可能很小，因为空气通过较大的表面区域流动到抽吸管道中。如果抽吸管道直接与表面接合并因此在所有的侧部上被密封，则空气将停止流动至抽吸管道中并且抽吸马达可因此而被损坏。
真空吸尘器通常还使用搅动以使碎屑变松并有利于将空气流中的碎屑捕获到抽吸管道中。搅动器通常接近污浊空气入口在表面清洁头的抽吸管道中使用以使被搅动的碎屑流动至污浊空气入口中。如果抽吸管道中的搅动器不能使碎屑变松或如果碎屑太小，则抽吸管道可越过碎屑而不会将碎屑从表面移走。在其它情况下，表面清洁头可向前推动较大的碎屑，而不会永远使流中的碎屑能够被捕获到抽吸管道中(有时称为扫雪)。
发明内容
根据一实施例，表面清洁头包括具有前侧和后侧的外壳。外壳在前侧和后侧之间限定出抽吸管道，抽吸管道具有位于外壳的下侧上的开口。表面清洁头还包括刷辊和前导辊，刷辊在抽吸管道内能旋转地安装至外壳并接近抽吸管道的开口，前导辊在刷辊的前方并与刷辊间隔开地安装至外壳，以在前导辊和刷辊的下部部分之间限定出辊之间空气通路。前导辊的下部部分与抽吸管道的开口相邻并且暴露于到抽吸管道的流动路径，并且前导辊的至少上半部位于到抽吸管道的流动路径的外部。前导辊具有在0.3Dbr到0.8Dbr的范围内的直径Dlr，其中，Dbr是刷辊的直径。前导辊包括比刷辊的清洁元件更柔软的清洁元件。
根据另一实施例，表面清洁头包括具有前侧和后侧的外壳。外壳在前侧和后侧之间限定出抽吸管道，抽吸管道具有位于外壳的下侧上的开口。表面清洁头还包括刷辊和前导辊，刷辊在抽吸管道内能旋转地安装至外壳并接近抽吸管道的开口，前导辊在刷辊的前方并与刷辊间隔开地安装至外壳并且与抽吸管道的开口相邻。一系列间隔开的清除突出部位于外壳中并且接触前导辊而不接触刷辊。清除突出部的至少一部分朝向抽吸管道的开口向下成角度并且在前导辊的底部接触表面上方的位置处接触前导辊。
根据又一实施例，表面清洁头包括具有前侧和后侧的外壳。外壳在前侧和后侧之间限定出抽吸管道，抽吸管道具有位于外壳的下侧上的开口。表面清洁头进一步包括刷辊和前导辊，刷辊在抽吸管道内能旋转地安装至外壳并接近抽吸管道的开口，前导辊在刷辊的前方安装至外壳并与抽吸管道的开口相邻。前导辊的前部部分至少部分地暴露于外壳的前侧处。表面清洁头在外壳的前侧上进一步包括防撞部，防撞部至少侧向地跨越外壳的前侧的顶部延伸。防撞部的至少一部分在前导辊的前方提供前缘，使得防撞部在前导辊之前接触竖直表面。
根据又另一实施例，表面清洁头包括具有前侧和后侧的外壳。外壳在前侧和后侧之间限定出抽吸管道，抽吸管道具有位于外壳的下侧上的开口。表面清洁头进一步包括刷辊和前导辊，刷辊在抽吸管道内能旋转地安装至外壳并接近抽吸管道的开口，前导辊在刷辊的前方安装至外壳并与抽吸管道的开口相邻。至少一个密封条沿抽吸管道的开口的后侧并沿开口的左侧和右侧的至少一部分位于外壳的下侧上。外壳的下侧限定出至少部分地在前导辊和密封条的端部之间从外壳的左侧和右侧向后朝向抽吸管道的开口延伸的侧边缘真空通路，以将空气引导至开口。
附图说明
通过阅读以下的与附图一起考虑的详细说明，将更好地理解这些以及其它的特点和优点，在附图中：
图1为根据本申请的一实施例的包括双搅动器的表面清洁头的侧视图。
图2为图1中示出的表面清洁头的正侧透视图。
图3为图1中示出的表面清洁头的一部分的侧视横截面图。
图4为根据本申请的另一实施例的包括双搅动器的表面清洁头的透视图。
图5为图4中示出的表面清洁头的侧视横截面图，示出了通过抽吸管道的流动路径。
图6为示出图4中示出的表面清洁头的前导辊和刷辊的放大的侧视横截面图。
图7为示出图4中示出的表面清洁头中的驱动机构的侧视横截面图。
图8为示出图4中示出的表面清洁头中的前导辊和清除突出部的放大的侧视横截面图。
图9为图4的表面清洁头的前部区域的正视透视图，没有示出前导辊并示出了清除突出部。
图10为多个清除突出部的一个实施例的放大的透视图。
图11为图4的表面清洁头的前部区域的正视仰视图，没有示出前导辊。
图12为图4的表面清洁头的正视图。
图13为图4的表面清洁头的仰视图。
图14A至图14D为在图4中示出的表面清洁头中使用的前导辊释放机构的一个实施例的横截面图。
图15为图4中示出的表面清洁头的另一侧的透视图，示出了辊释放机构。
图16为根据本申请的实施例的包括具有双旋转搅动器的表面清洁头的竖立式真空吸尘器的透视图。
图17为根据本申请的实施例的包括具有双旋转搅动器的表面清洁头的杆式真空吸尘器的透视图。
具体实施方式
根据本申请的实施例的具有双旋转搅动器(例如，前导辊和刷辊)的表面清洁头可被用于促进对进入到抽吸管道的空气流中的碎屑的捕获，所述抽吸管道位于表面清洁头的下侧上。前导辊通常被定位成与抽吸管道的开口相邻并位于抽吸管道的开口的前方，使得前导辊接合碎屑并将碎屑朝向该开口移动。前导辊的至少上半部可位于通至抽吸管道的流动路径的外部，并且前导辊的底部部分可被暴露于通至抽吸管道的流动路径。旋转刷辊可位于抽吸管道中，并且前导辊位于刷辊的前方并且与刷辊间隔开，从而形成前导辊和刷辊的下部部分之间的辊间空气通路。前导辊可提供比刷辊更柔软的清洁元件，并且还可具有比刷辊的外径小的外径，以在前侧处提供下部轮廓。前导辊和刷辊还可被同一驱动机构旋转地驱动。在一些实施例中，清除突出部可在辊间空气通路上方接触前导辊，以促进将碎屑移除至流动路径中。在一些实施例中，表面清洁头可包括在前导辊的前方延伸的前导防撞部，以保护前导辊的前部部分并且促进前部边缘清洁。
尽管示出了具有前导辊的表面清洁头的特定实施例，但是具有前导辊的表面清洁头的其它实施例也在本申请的范围内。具有前导辊的表面清洁头可被使用在不同类型的真空吸尘器中，所述真空吸尘器包括但不限于“头部集成式(all in head)”真空吸尘器、立式真空吸尘器、筒式真空吸尘器、杆式真空吸尘器、机器人真空吸尘器和中央吸尘系统。具有前导辊的表面清洁头还可包括位于可打开的搅动器腔室中的可移除的搅动器(例如，刷辊)，所述可移除的搅动器例如为专利号9,456,723的美国专利和公开号2016/0220082的美国专利申请中详细描述的类型，专利号9,456,723的美国专利和公开号2016/0220082的美国专利申请为共有的并且通过引用并入到本文中。相似地，前导辊是可移除的。
正如本文中使用的，“表面清洁头”表示如下所述的装置：该装置被配置成接触一表面，以便通过使用抽吸空气流、搅动或抽吸空气流和搅动的组合来清洁该表面。表面清洁头通过回转连接以可枢转或可转向的方式联接至用于控制表面清洁头的操纵杆，并且表面清洁头可包括机动化的附件以及固定的表面清洁头。表面清洁头也可在不具有操纵杆或手柄的情况下被操作。正如本文所使用的，“密封”表示防止大量的空气穿过抽吸管道，而不是要求气密性密封。正如本文所使用的，“搅动器”表示能够在表面上搅动以促进将碎屑移动到表面清洁头中的抽吸空气流中的任何元件、构件和结构。正如本文所使用的，“柔软”和“更柔软”表示一个清洁头比另一个清洁头更为贴合或柔韧的特征。正如本文所使用的，术语“流动路径”表示：在空气通过抽吸被吸入时，空气在其流动到抽吸管道中所沿着的路径。正如本文所使用的，术语“上方”和“下方”的使用是相对于表面清洁头在待清洁的表面上的定向的，并且术语“前方”和“后方”的使用是相对于使用者在被清洁的表面上推动表面清洁头的方向(即，从后方向前方)的。正如本文所使用的，术语“前导”代表位于至少一个其它部件的前方的位置但不一定表示位于所有其它部件的前方。
参考图1-3说明根据本申请的实施例的表面清洁头100包括双搅动器。表面清洁头包括具有前侧112、后侧114、左侧和右侧116a，116b、上侧118以及底侧或下侧120的外壳110。外壳110限定出抽吸管道128，抽吸管道具有位于外壳的下侧120上的开口127(在图1和图3中示意性示出)。抽吸管道128流体联接至污浊空气入口129，污浊空气入口通向抽吸马达(未示出)，抽吸马达位于表面清洁头100中或真空吸尘器中的其它位置处。抽吸管道128是由外壳110的内壁限定出的内部空间，抽吸管道接纳并引导通过抽吸而吸入的空气，并且开口127为抽吸管道128与外壳110的下侧120的交汇处。尽管此处出于说明的目的描述了外壳110的实施例，但是外壳110及其部件可具有其它的形状和构造。
表面清洁头100包括双旋转搅动器122、124，例如刷辊122和前导辊124。刷辊122和前导辊124可被配置成分别绕第一旋转轴线和第二旋转轴线(RA1，RA2)旋转，第一旋转轴线和第二旋转轴线大致以垂直于表面清洁头100的纵向轴线LA的方式延伸(即，大致垂直于表面清洁头100的真空清洁移动的方向，和/或大致平行于前侧112)。旋转刷辊122和/或前导辊124可被联接至一个或多个马达，并通过马达围绕上述旋转轴线旋转。
旋转刷辊122被至少部分地布置在抽吸管道128内(在图3中用虚线示意性示出)。前导辊124被定位在刷辊122的前方并且与刷辊122间隔开，并且至少大致位于抽吸管道128的外部。如图3所示，前导辊124的至少内部上部部分(即，至少前导辊的内部上半部)没有暴露于进入抽吸管道128的开口127的流动路径，而前导辊124的底部部分的至少内部暴露于进入抽吸管道128的开口127的流动路径。前导辊124被接纳在前导辊腔室126中，这防止了前导辊124的内部上半部暴露于流动路径。前导辊124的不同部分被暴露于或不暴露于流动路径的其它变型也是可能的。刷辊122和前导辊124的下部部分之间的空间形成了辊间空气通路146，辊间空气通路可提供进入抽吸管道128的开口127的流动路径的至少一部分，并且使得碎屑能够被载带到抽吸管道128中。
如图所示，刷辊122可被布置在一个或多个轮130的前方，所述轮用于将外壳110支撑在待清洁的表面10上。举例而言，一个或多个较大的轮可被沿着后侧114，以及/或者，一个或多个较小的中间轮(未示出)可被设置在外壳110的下侧120的中段上以及/或者沿着左侧和右侧116a、116b设置。也可以使用其它的轮构造。轮130有利于使表面清洁头100沿着待清洁的表面10移动，并且还使得使用者能够容易地倾斜或枢转表面清洁头100(例如，刷辊122和/或前导辊124)而使其离开待清洁的表面10。后轮130和中间轮可提供与被清洁的表面的主要接触，并且进而主要地支撑表面清洁头100。当表面清洁头100被定位在被清洁的表面10上时，前导辊124还可被搁置在被清洁的表面10上。在其它实施例中，前导辊124可被布置成：前导辊124正好坐置在被清洁的表面的上方。
根据一个实施例，如图3所示，一个或多个清除突出部150在与前导辊124的底部接触表面140的距离为H的上方处接触前导辊124的表面。清除突出部150向下成角度，以接触前导辊124的底部部分，并且清除突出部位于辊间通路146的上方，使得移除的碎屑掉落到辊间通路146中和通至抽吸管道128的开口的流动路径中。在这一实施例中，清除突出部150可包括多个钩152(例如，钩和环类型装置的弹性钩)。多个清除钩152可提供与前导辊124的多个接触点，以从前导辊124上移除碎屑并同时减小对前导辊124的刷毛的潜在损害。清除突出部150还可基本防止空气流动至前导辊124的顶部，从而使前导辊124的上半部不暴露于通至抽吸管道128的流动路径。
根据一个实施例，密封条170、172被沿着通至抽吸管道128的开口的后侧、左侧和右侧布置。密封条170、172可接触被清洁的表面10，以将该表面连同前导辊124一起密封，所述前导辊接触辊前方的表面10。因此，侧边缘真空通路被形成在侧密封条172和前导辊124之间，以将空气引导到辊间空气通路146中并且使空气被朝向抽吸管道128的开口127向后引导。这样，侧边缘真空通路和辊间空气通路146提供了通至抽吸管道128的空气流动路径的至少一部分。
外壳110在前侧112敞开，使得前导辊124的前部部分被露出，以便有利于边缘清洁。根据一个实施例，外壳110包括前部防撞部160，前部防撞部从外壳110的前侧112恰好延伸超过(或至少延伸至)前导辊124的前部接触表面，使得防撞部160首先与竖直表面12接触以防止损坏前导辊124。防撞部160可以是足够弹性的以便弯曲或被压缩，从而允许前导辊124接触竖直表面12，以便进行边缘清洁。
旋转刷辊122可具有：围绕刷辊122的外侧的刷毛、织物或其它清洁元件，或它们的组合。刷辊和其它搅动器的示例在专利号为9,456,723的美国专利和公开号2016/0220082的美国专利公开中示出并详细地描述，专利号为9,456,723的美国专利和公开号2016/0220082的美国专利通过引用并入到本文中。
如下文中详细描述的，前导辊124可包括布置成图形(例如螺旋图形)的相对柔软的材料(例如，柔软的刷毛、织物、毡、细毛或绒毛)，以有利于捕获碎屑。前导辊124可被选择成：大致比刷辊122更柔软。前导辊124的刷毛和/或绒毛的柔软度、长度、直径、布置方式和弹性可被选择成：与硬表面形成密封(例如，但不限于硬木地面、瓷砖地面、层压地面或其它类似物)，而刷辊122的刷毛可被选择成搅动地毯纤维或其它类似物。例如，前导辊124可以比刷辊122柔软至少25％，替代性地，前导辊124可以比刷辊122柔软至少30％，替代性地，前导辊124可以比刷辊122柔软至少35％，替代性地，前导辊124可以比刷辊122柔软至少40％，替代性地，前导辊124可以比刷辊122柔软至少50％，替代性地，前导辊124可以比刷辊122柔软至少60％。例如，柔软度可基于使用的刷毛或绒毛的可弯曲性(pliability)来确定。
刷毛和/或绒毛的形状和尺寸可以基于想要应用的场合来选择。例如，前导辊124可包括如下所述的刷毛和/或绒毛：长度可介于5到15mm之间(例如，7到12mm)，直径可介于0.01到0.04mm之间(例如，0.01到0.03mm)。根据一个实施例，刷毛和/或绒毛可具有9mm的长度和0.02mm的直径。刷毛和/或绒毛可具有任何形状。例如，刷毛和/或绒毛可以是直线状，弧线状，以及/或者可具有复合形状。根据一个实施例，刷毛和/或绒毛可具有大致U形和/或Y形的形状。U形和/或Y形的刷毛和/或绒毛可增加与地面表面10接触的点的数量，因此增强了前导辊124的清扫功能。刷毛和/或绒毛可以用任何材料制造，例如但不限于用尼龙6或尼龙6/6制造。
可选地，前导辊124的刷毛和/或绒毛可被热处理，例如使用织后热处理(postweave heat treatment)。热处理可增加前导辊124的刷毛和/或绒毛的使用寿命。例如，在编织纤维并且将丝绒切割成卷之后，丝绒可被卷起并随后行进穿过富含蒸汽的高压灭菌器，使得纤维/刷毛成为更加弹性的纤维。
前导辊124可具有小于刷辊122的外径Dbr的外径Dlr。例如，直径Dlr可以：大于零并小于或等于0.8Dbr，大于零并小于或等于0.7Dbr，或大于零并小于或等于0.6Dbr。根据示例性实施例，直径Dlr可以在下述范围内：介于0.3Dbr到0.8Dbr之间，介于0.4Dbr到0.8Dbr之间，介于0.3Dbr到0.7Dbr之间，或介于0.4Dbr到0.7Dbr之间。在一个示意性示例中，刷辊122可具有48mm的外径，并且前导辊124可具有30mm的外径。当前导辊124可具有小于刷辊122的外径Dbr的外径Dlr时，刷辊122可具有比前导辊124的刷毛和/或绒毛更长的刷毛。
将前导辊124(具有小于刷辊122的直径Dbr的直径Dlr)布置在刷辊122的前方提供了多个优点。例如，这种布置方式减小了表面清洁头100(例如，外壳110)的前侧112距待清洁的表面10的高度Hf(例如，参见图1)。表面清洁头100的前部的减小的高度Hf提供了如下所述的下部轮廓：该下部轮廓使得表面清洁头100能够适应于目标(例如，家具和/或橱柜)的下方。此外，下部高度Hf允许添加一个或多个光源111(例如，但不限于LED)，并且同时还允许表面清洁头100能够适应于目标的下方。
另外，前导辊124的较小的直径Dlr允许前导辊124的旋转轴线被布置成靠近于表面清洁头100的前侧112。当旋转时，前导辊112形成大致圆柱形的凸出部，该突出部的半径基于前导辊124的最大直径(overall diameter)。因为前导辊124的直径被减小，前导辊124的底部接触表面140(图1)朝向表面清洁头100的前侧112向前移动。另外，当表面清洁头100与竖直表面12(例如但不限于墙壁，镶边和/或橱柜)接触时，前导辊124的底部接触表面140也靠近竖直表面12，进而相比于大直径的前导辊加强了表面清洁头100的前部边缘清洁。此外，前导辊124的较小的直径Dlr还减小了驱动前导辊124的马达上的负载/阻力，因此增加了马达的使用寿命，以及/或者允许使用更小的马达来旋转刷辊122和前导辊124。
参考图4至图14D，示出和描述了具有双搅动器的表面清洁头400的另一实施例。表面清洁头400也包括具有前侧412、后侧414、左侧和右侧416a，416b、上侧418以及底侧或下侧420的外壳410。外壳410限定出抽吸管道428，抽吸管道具有位于外壳的下侧420上的开口427(在图5中示出)。抽吸管道428流体联接至污浊空气入口429，污浊空气入口通向抽吸马达(未示出)，抽吸马达位于表面清洁头400中或真空吸尘器中的其它位置处。抽吸管道428是由外壳410的内壁限定出的内部空间，抽吸管道接纳并引导通过抽吸而吸入的空气，并且开口427为抽吸管道428与外壳410的下侧420的交汇处。
表面清洁头400包括双旋转搅动器422、424，例如刷辊422和前导辊424。刷辊422和前导辊424可被配置成围绕第一旋转轴线和第二旋转轴线(RA1，RA2)旋转。旋转刷辊422被至少部分地布置在抽吸管道428内(在图5和图6中示出)。前导辊424被布置在刷辊422的前方并且与刷辊422间隔开，并且至少大致位于抽吸管道428的外部。如图5和6所示，前导辊424的至少内部上部部分(即，前导辊的上半部)没有暴露于进入抽吸管道428的开口427的流动路径(例如，箭头40)，而前导辊424的底部部分的至少内部暴露于进入抽吸管道428的开口427的流动路径。前导辊424的不同部分可被暴露于或不暴露于进入抽吸管道428的流动路径的其它变型也是可能的。前导辊424可围绕第二旋转轴线RA2旋转，第二旋转轴线RA2位于前导辊腔室426内。当前导辊424在前导辊腔室426中旋转时，前导辊腔室可具有比前导辊424的凸出部略微大的尺寸和形状。
类似于以上描述的实施例，表面清洁头400可以包括用于将外壳支撑在待清洁的表面10上的一个或多个轮430。在表面清洁头400的实施例中，刷辊422和前导辊424还可以具有类似于以上结合表面清洁头100描述的表面清洁元件、尺寸和位置。
旋转刷辊422可以联接至电动马达(AC或者DC)以使旋转刷辊422绕第一旋转轴线旋转。根据例如如图7中示出的实施例，旋转刷辊422通过第一传动带434联接至电动马达432。马达132和/或旋转刷辊422中的一个或多个包括轮和/或齿轮436、438。例如，第一传动带434包括构造成接合齿轮436、438中的一个或多个上的可选的齿。刷辊422相对于马达432的旋转可以通过调节齿轮/轮436、438中的一个或多个的比率被设定。尽管图7示出了用于使刷辊422旋转的驱动机构的一个示例，但是其他驱动机构也是可能的并且在本申请的保护范围内。
前导辊424可以由用于驱动旋转刷辊422的同一驱动机构(例如，马达432)驱动。在示例的实施例中，刷辊422和/或前导辊424中的一个或多个包括通过第二传动带441联接在一起的轮和/或齿轮438、439。前导辊424相对于刷辊422和/或马达432的旋转可以通过调节齿轮/轮436、438、439中的一个或多个的比率被设定。尽管图7示出了用于使前导辊424旋转的驱动机构的一个示例，但是其他驱动机构也是可能的并且在本申请的保护范围内。例如，前导辊424可以被不同的马达旋转。
在至少一个实施例中，刷辊422和前导辊424沿同一方向旋转，例如，沿图6中示出的逆时针方向。该布置可以减少部件的数目(例如，可以不需要离合器或附加的齿轮系)，因而使得表面清洁头400更轻型，减少了动力传动系统损耗(因而允许更小的/廉价的马达432)，且制造更廉价。可选地，刷辊422和前导辊424可以以相同的速度旋转，因而减少了部件的数目(例如，不需要附加的齿轮系)以及减少了动力传动系损耗(因而，更小的/廉价的马达432)以及使得表面清洁头400更轻型且制造更廉价。
如图6中示出的，前导辊424可以定位在外壳410内使得底部接触表面440被布置成与刷辊422的底部接触表面444相比，更靠近待清洁的表面10。该布置允许前导辊424接触表面10(例如，坚硬表面)而刷辊422不接触坚硬表面10。如可以领会的，前导辊424用于从坚硬表面10捡取碎片，而刷辊422用于主要接触地毯表面。该布置因此是有利的，这是因为其允许前导辊424在表面清洁头400的前部412与坚硬表面之间10形成密封，因此提高了气流和与坚硬表面10的吸附。附加地，该布置减少了驱动马达上的阻力/力矩，这是因为刷辊422(在一些实施例中)不需要接触坚硬表面10。减少的阻力/力矩可以允许更小的、不昂贵的马达和/或可以增加马达的寿命。
根据如图6中示出的一些实施例，前导辊424与刷辊422间隔开距离L1(大于0mm)，使得前导辊424不接触刷辊422。距离L1允许前导辊424和刷辊422的下部部分之间的辊间真空通路446，这提供通向抽吸管道428的开口427的流动路径的至少一部分。该辊间真空通路446允许由前导辊424捡取(和/或移除)的夹带在由表面清洁头400产生的真空流中的和/或待由刷辊422捡取的碎片，因此，提高了表面清洁头400的清洁效率。附加地，距离L1减少了马达上的载荷/阻力，因此提高了马达的寿命和/或允许使用更小的马达使刷辊422和前导辊424旋转。
前导辊424和刷辊422中的一个或两个可以是可移除的。前导辊424可以可移除地联接至表面清洁头400的外壳410。例如，外壳410的一部分(诸如但不限于左侧和/或右侧416a、416b中的一部分)可以可移除地/铰接地联接至前导辊。为了移除前导辊424，可移除部分可以与外壳410的其余部分松开/脱离，由此允许前导辊424从驱动轮439分离以及允许前导辊424从前导辊腔室426被移除。在外壳410内可移除地联接前导辊424的其它方式也是可能的并且在本申请的保护范围内。
在一些实施例中，表面清洁头400的外壳410可以包括可移除的和/或铰接的面板，该面板允许刷辊422被移除。如在图4和图12中示出的，例如，表面清洁头400包括面板419(图4)，面板可以可移除地和/或铰接地联接至外壳410。为了移除刷辊422，面板419可以从外壳410分离(例如，移除)以允许使用者触及到刷辊腔室421(参见，例如图6和图12)。在专利号9,456,723的美国专利和公开号2016/0220082的美国专利申请中更详细地描述了可移除面板或盖和可移除刷辊的示例，其通过引用全部并入本文中。替代性地或附加地，前导辊424可以以相同方式被移除。
从表面清洁头400移除刷辊422和/或前导辊424的能力允许更容易地清洁刷辊422和/或前导辊424，并且可以允许使用者完全取决于预期的应用来改变刷辊422和/或前导辊424的尺寸，改变刷辊422和/或前导辊424上的刷毛的类型，和/或移除刷辊422和/或前导辊424。
在一些实施例中，表面清洁头400还以包括与前导辊424接触的清除突出部450，如在图8至图11中更详细示出的。清除突出部450可以构造成当表面清洁头400在使用时(例如，使用者不必从前导辊424手动移除碎屑)，移除围绕前导辊包裹的和/或陷捕/夹带在前导辊424中/上的碎片(诸如但不限于，毛发、线绳和类似物)。根据一个实施例，清除突出部450可以仅接触前导辊424(例如，清除突出部450可以不接触刷辊422)。突出部450仅接触前导辊424的一些优点包括增加前导辊424的寿命。附加地，仅接触前导辊424的清除突出部450可以减小马达上的载荷/阻力，因此允许使用更小的/廉价的马达以及使得表面清洁头400更轻型且制造更廉价。
在该实施例中，清除突出部450可以包括具有成角度边缘453的多个间隔肋452，倾斜边缘453延伸成与前导辊424的表面接触。间隔肋452从背部支撑件451延伸，背部支撑件具有位于间隔肋之间的用以加强间隔肋452的基部部分454。背部支撑件451可以安装在前导辊腔室426内。间隔肋452的成角度边缘453可以布置成一角度A(参见图8和图10)，该角度在15至20度的范围内，例如在20至25度的范围内，诸如为23.5度。去除突出部450的示例结构可以允许增加的长度和减小的摩擦损耗，这是因为更少的点可能接触前导辊424。
如图8和图9中示出的，去除突出部450可以布置在前导辊424的底部接触表面440上方的高度H处并且位于前导辊424的侧半部或下半部上。去除突出部450的放置可以有助于防止去除突出部450接触地毯，因此减小了表面清洁头400上的阻力以及减小了去除突出部450损坏地毯的可能性。该布置还允许去除突出部450被暴露于辊间真空通路446，由此提高了碎片通过去除突出部450从前导辊424的移除。去除突出部450还可以基本防止空气通过去除突出部450流动至前导辊424的内部上部部分(例如，上半部)中。
如图11中示出的，表面清洁头400的实施例可选地包括静电放电元件(ESD)456。ESD456可以减小和/或防止静电电荷在表面清洁头400上的建立。ESD456可以包括用于使静电电荷进行放电的任何已知装置。根据一个实施例，ESD456可以在前导辊腔室426的背部的开口之间包括巴奈特(Barnet)纤维织物。巴奈特纤维可以布置成紧密靠近去除突出部450和/或前导辊424以便放电。例如，ESD456可以连接至将电荷倾卸至中性AC线的印刷电路板组件(PCBA)。
在一些实施例中，如图4、图6、图8和图12所示，外壳410还可以包括防撞部460，防撞部形成外壳410的前侧412的顶部。防撞部460可以减小对表面清洁头400和/或环境中其他物体的潜在损坏。前导辊424的前部部分暴露在外壳410的前侧412处，防撞部460可以至少围绕前导辊424的顶部延伸。在示例的实施例中，防撞部460包括侧向部分462和侧部部分464、468，侧向部分沿着外壳410的前侧412侧向地延伸，侧部部分沿着外壳410的前侧412的左侧和右侧向下延伸。侧部部分464、468可以延伸至位于前导辊424的第二旋转轴线RA2处或下方的点。
可选地，防撞部460可以限定一个或多个前边缘真空通路468、469，一个或多个前边缘真空通路提供了空气流动流经的至少一部分。防撞部460可以因此大致与竖直表面12(例如，壁或类似物)形成密封以改进前边缘清洁。前边缘真空通路468、469可以允许吸入至表面清洁头400中的空气的增加空速，因此提高了前边缘清洁。防撞部460还可以包括布置在侧向部分462中的一个或多个侧向空气通路，一个或多个侧向空气通路也允许沿着前侧412的增加气流。
防撞部460还可以包括布置在侧向边缘/区段462上的一个或多个压缩元件461、463。压缩元件461、463允许防撞部460的增加的弹性和缓冲。防撞部160可以与外壳410形成为一件或者可以形成为固定在凹槽和/或凹口465内的单独的部件，凹槽和/或凹口形成在外壳410的两个或多个部件(例如，上部部分与下部部分410a、410b)之间，如图6示出的。凹槽和/或凹口465可以利于外壳410和防撞部460(例如，外壳410的顶部部分410a与主要部分410b之间)的装配。
在一些实施例中，表面清洁头400还可以包括一个或多个地板密封条470、472和位于外壳410的下侧上的侧边缘真空通路474，如图4和图13中示出的。地板密封条470、472可以包括一个或多个区段，一个或多个区段从外壳410向外延伸并且具有足够至少部分地接触待清洁的表面10的长度。地板密封条470、472可以包括软刷毛、织物材料、橡胶材料、或能够接触被清洁的表面的其他材料，以大体上防止空气从后侧流动至开口427中。密封条470、472还可以包括元件或诸如为刷毛的材料与橡胶带的结合，橡胶带在刷毛之间沿着密封条延伸(例如，刷毛比橡胶带更长)。
在示例实施例中，侧向地板密封条470沿着后侧向部分(例如，在抽吸管道428的开口427的后方)延伸并且密封条472部分地沿着左侧和右侧416a、416b延伸。侧部密封条472例如沿着抽吸管道428的开口427的很大一部分延伸并且与前导辊424间隔开，以限定向后朝向抽吸管道428的开口427延伸的一个或多个侧边缘真空通路474。由于前导辊424本身与被清洁的表面10形成密封，因此，沿着前侧412不需要附加的密封条。尽管示出了单独的条470、472，仍可以使用一个连续的密封条。地板密封条470、472可以提高表面清洁头400与地板10之间的密封，由此提高了真空效率。
侧边缘真空通路474可以提高表面清洁头的侧边缘清洁效率。侧边缘真空通路474从前部412和角落/侧部416a、416b朝向抽吸管道428抽吸空气，由此提高了边缘清洁和前部清洁。侧边缘真空通路474还可以将空气导向至前导辊424与刷辊422之间的辊间空气通路446中以利于从前导辊424移除碎片。如此，侧边缘真空通路474和辊间空气通路446一起提供通向抽吸管道428的空气流动路径(例如，如由箭头40指示)的至少一部分。
侧边缘真空通路474可以相对于外壳410的纵向轴线布置成大约45度的角度。在其他实施例中，相对于外壳410的纵向轴线，侧边缘真空通路474的角度可以在30至60度内。尽管侧边缘通路示出为成角度的直线式通路，但是其他形状和构型(例如，S形或弯曲的)也是可能的并且在本申请的保护范围内。
参照图14A至14D和图15，更详细地描述用于从表面清洁头400的外壳410释放前导辊424的辊释放机构的一个实施例。在该实施例中，前导辊424可旋转地联接至可移除面板491，可移除面板通过偏置的短突部493固定就位。偏置的短突部493具有位于外壳410的一侧上的使用者可触及部分493a。偏置的短突部493使用一个或多个弹簧495或类似物推抵可移除面板491(例如，与可移除面板机械接合)。具体地，弹簧495将偏置短突部493的指状部494推压成与可移除面板491的凹口497机械接合。
为了移除前导辊424，使用者可以将力(例如，通常沿图17的箭头B的方向)施加至使用者可触及部分493a以抵触弹簧495推动短突部493，由此将指状部494从面板491的凹口497分离。脱模弹簧499(或类似物)可以随后推动可移除面板491脱离与外壳410的机械接合，由此允许前导辊424从腔室454被移除。然而，应领会的是，这仅是一个实施例，基于本申请，前导辊424可以以对本领域技术人员而言任何已知的方式可移除地联接。
图16和图17示出两个不同类型的真空吸尘器1600、1700的示例，真空吸尘器可以包括具有双搅动器的表面清洁头1602、1702，双搅动器包含根据文中描述的实施例的前导辊1624、1724。具有前导辊1624的表面清洁头1602可以使用于具有联接至操纵杆1604的可移除筒1601的竖立真空吸尘器1600，诸如公开号2015/0351596的美国专利申请中描述的类型，该美国专利申请是共有的并且通过引用全部并入本文中。具有前导辊1724的表面清洁头1702可以使用于具有联接在操纵杆1704的一个端部处的可移除手持真空装置1701的杆式真空吸尘器1700，诸如公开号2015/0135474的美国专利申请中描述的类型，该美国专利申请是共有的并且通过引用全部并入本文中。
尽管文中已经描述了本发明的原理，但本领域技术人员应理解的是该说明书仅以示例的方式作出并不作为对本发明的范围的限制。除了本文示出和描述的示例性实施例以外，在本发明的范围内可设想其他实施例。由本领域技术人员作出的修改和替换应认为是在本发明的范围内，该范围仅受以下权利要求的限制。

Claims (18)

1.一种表面清洁头，包括：
具有前侧和后侧的外壳，所述外壳在所述前侧和所述后侧之间限定出抽吸管道，所述抽吸管道具有位于所述外壳的下侧上的开口；
刷辊，所述刷辊在所述抽吸管道内能旋转地安装至所述外壳，并且所述刷辊的至少一部分接近所述抽吸管道的开口；
前导辊，所述前导辊包括比所述刷辊的清洁元件更柔软的清洁元件，所述前导辊在所述刷辊的前方安装至所述外壳并与所述抽吸管道的开口相邻，使得所述前导辊和所述刷辊不重叠，其中，所述前导辊的前部部分至少部分地暴露于所述外壳的前侧处；
防撞部，所述防撞部形成所述外壳的前侧的顶部并且包括至少侧向地延伸的侧向部分，其中，所述防撞部的至少一部分在所述前导辊的前方提供前缘，使得所述外壳在所述前导辊之前接触竖直表面，所述防撞部限定出穿过所述防撞部的侧向部分的至少一个侧向空气通路以在所述防撞部被定位成抵靠竖直表面时使空气能够通过；以及
至少一个密封条，所述至少一个密封条从所述外壳的下侧延伸，所述至少一个密封条包括沿着在所述开口后方的后侧向部分延伸的侧向地板密封条，并且一个或多个侧边缘真空通路向后朝向所述开口延伸，其中，所述侧边缘真空通路被限定为所述外壳的下侧上的凹入部分。
2.根据权利要求1所述的表面清洁头，其中，所述防撞部还沿所述外壳的前侧的左侧和右侧向下延伸至位于所述前导辊的旋转中心处或下方的点。
3.根据权利要求1所述的表面清洁头，其中，所述前导辊具有比所述刷辊小的直径。
4.根据权利要求1所述的表面清洁头，其中，所述前导辊的直径Dlr在0.3Dbr到0.8Dbr的范围内，其中，Dbr是所述刷辊的直径。
5.根据权利要求1所述的表面清洁头，其中，所述前导辊的上部部分位于所述抽吸管道的外部。
6.根据权利要求1所述的表面清洁头，其中，所述前导辊的底部接触表面位于所述刷辊的底部接触表面下方。
7.根据权利要求1所述的表面清洁头，其中，所述前导辊与被清洁的表面形成密封。
8.一种表面清洁头，包括：
具有前侧和后侧的外壳，所述外壳在所述前侧和所述后侧之间限定出抽吸管道，所述抽吸管道具有位于所述外壳的下侧上的开口；以及
刷辊，所述刷辊在所述抽吸管道内能旋转地安装至所述外壳，并且所述刷辊的至少一部分接近所述抽吸管道的开口；
前导辊，所述前导辊在所述刷辊的前方安装至所述外壳并且与所述抽吸管道的开口相邻；以及
至少一个密封条，所述密封条沿所述抽吸管道的开口的后侧位于所述外壳的下侧上，其中，所述外壳的下侧限定出从所述外壳的左侧和右侧朝向所述抽吸管道的开口延伸的侧边缘真空通路，以将空气引导至所述开口。
9.根据权利要求8所述的清洁头，其中，所述至少一个密封条包括沿所述开口的后侧延伸的后侧密封条以及沿所述开口的左侧和右侧延伸的左侧和右侧密封条，以及其中，所述侧边缘真空通路在所述前导辊和所述左侧和右侧密封条的端部之间向后朝向所述抽吸管道的开口延伸。
10.根据权利要求9所述的表面清洁头，其中，所述侧边缘真空通路被限定为所述外壳的下侧上的凹入部分。
11.根据权利要求10所述的表面清洁头，其中，所述侧边缘通路相对于所述外壳的左侧和右侧形成锐角。
12.根据权利要求9所述的表面清洁头，其中，所述至少一个密封条包括至少一个硬毛条。
13.根据权利要求9所述的表面清洁头，其中，所述前导辊的底部接触表面位于所述刷辊的底部接触表面下方。
14.根据权利要求9所述的表面清洁头，其中，所述前导辊的上部部分位于所述抽吸管道的外部。
15.根据权利要求9所述的表面清洁头，其中，所述前导辊与所述刷辊间隔开以在所述前导辊和所述刷辊的下部部分之间限定出辊间空气通路，以及其中，所述辊间通路与所述侧边缘真空通路中的至少一个流体连通。
16.根据权利要求9所述的表面清洁头，其中，所述前导辊的直径小于所述刷辊的直径。
17.根据权利要求8所述的表面清洁头，其中，所述至少一个密封条还包括沿着所述开口的左侧和右侧的至少一部分延伸的侧部密封条。
18.根据权利要求8所述的表面清洁头，其中，所述至少一个密封条还包括沿着所述开口的左侧和右侧的至少一部分延伸的部分。
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