CN114845612B - 用于表面处理设备的管嘴和具有该管嘴的表面处理设备 - Google Patents

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CN114845612B CN202080087870.0A CN202080087870A CN114845612B CN 114845612 B CN114845612 B CN 114845612B CN 202080087870 A CN202080087870 A CN 202080087870A CN 114845612 B CN114845612 B CN 114845612B
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Abstract

本发明提供了一种具有堡状部的管嘴，所述管嘴提供高抽吸压力，同时还允许大块碎屑穿过入口开口。更详细地，本文公开了一种用于表面处理/清洁设备的管嘴。所述管嘴提供抽吸通道，碎屑通过所述抽吸通道进入所述表面处理设备的主体。沿着所述管嘴的前缘设置堡状部，以允许碎屑在例如所述表面处理设备的向前和反向行程期间穿过所述前缘到达所述抽吸通道并进入所述主体内。在一个实施方案中，所述堡状部还包括用于在其中接纳和牢固地保持轮的插座/腔体。所述轮可以按预定的角度从所述管嘴延伸，以改进真空处理并降低操作期间的噪声，所述预定的角度在本文中也被称为弯度角。

Description

用于表面处理设备的管嘴和具有该管嘴的表面处理设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年12月17日提交的标题为“NOZZLE FOR A SURFACE TREATMENTAPPARATUS AND A SURFACE TREATMENT APPARATUS HAVING THE SAME”的美国临时申请序列号62/949,122的权益，该临时申请通过引用方式完全并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及一种真空吸尘器，并且更具体地涉及一种包括堡状部(castellation)和/或弧形轮的真空吸尘器管嘴，以在收集相对大的碎屑(例如，谷物)时维持抽吸功率并且通过改进操纵和减少轮引起的噪声来改善用户体验。
背景技术
以下并非承认以下讨论的任何内容是现有技术的一部分或本领域技术人员的公知常识的一部分。
真空吸尘器可用于清洁各种表面。一些真空吸尘器包括具有堡状构造的管嘴，使得灰尘和碎屑经由多个不同的入口(或入口路径)被吸入脏空气入口。相对于其他管嘴构造，这种堡状管嘴允许增加空气速度和更高的抽吸。在堡状部之间的狭窄的开口/入口/通道通常限制/约束抽吸入口的更大面积，并且在操作期间导致更高的空气速度。虽然具有堡状管嘴的现有真空吸尘器通常在收集碎屑方面是有效的，但是一些较大的碎屑(例如，CHEERIOSTM)可能不能通过由管嘴提供的相对较窄的开口/入口/通道，或者更糟糕的是，可能会堵塞该开口/入口/通道。另一方面，加宽堡状管嘴的开口/入口/通道倾向于降低空气速度，并且进而降低抽吸功率，从而使具有堡状部的优点无效。因此，具有堡状管嘴的真空装置可能限于不试图去除大块碎屑的清洁应用。
附图说明
在附图中通过示例的方式示出了实施方案，其中相似的附图标记表示相似的部分，并且其中：
图1是与本公开的实施方案一致的真空吸尘器管嘴的一个实施方案的等距视图；
图2是与本公开的实施方案一致的图1的真空吸尘器管嘴的前视图；
图3是与本公开的实施方案一致的图1的真空吸尘器管嘴的侧视图；
图4是与本公开的实施方案一致的图1的真空吸尘器管嘴的底视图；
图5是与本公开的实施方案一致的图1的真空吸尘器管嘴的底部透视图；
图6A示出了与本公开的实施方案一致的真空吸尘器管嘴的底部框架的一个实施方案的等距视图；
图6B示出了与本公开的实施方案一致的图6A的底部框架的前缘的等距视图；
图7A示出了与本公开的实施方案一致的图6A的真空吸尘器管嘴的底部框架的前视图；
图7B示出了与本公开的实施方案一致的图7A的底部框架的前缘的前视图；
图8A示出了与本公开的实施方案一致的图6A的真空吸尘器管嘴的底部框架的侧视图；
图8B示出了与本公开的实施方案一致的图8A的底部框架的前缘的侧视图；
图9A示出了与本公开的实施方案一致的图6A的真空吸尘器管嘴的底部框架的底视图；
图9B示出了与本公开的实施方案一致的图9A的底部框架的前缘的底视图；
图10示出了与本公开的实施方案一致的图9A的底部框架的前缘的等距视图；
图11A至图11B示出了与本公开的实施方案一致的沿图7B的线L截取的图6A的底部框架的前缘的一个实施方案的横剖视图；
图12示出了与本公开的实施方案一致的堡状部的一个实施方案的前透视图；
图13示出了与本公开的实施方案一致的堡状部的一个实施方案的侧视图；
图14示出了与本公开的实施方案一致的堡状部的一个实施方案的底部透视图；
图15示出了与本公开的实施方案一致的堡状部的一个实施方案的前视图；
图16A是示出具有各种壳体角度的堡状部的较大碎屑拾取的曲线图。
图16B是示出在具有堡状部的抽吸管嘴中的壳体角度与碎屑加速度之间关系的曲线图。
图17A和图17B是示出与本公开的实施方案一致的当管嘴遇到较大碎屑时具有堡状部的管嘴的示意性前视图；
图18示出了与本公开的实施方案一致的堡状部之间的空间的一个实施方案的前视图；
图19A是与本公开的实施方案一致的具有堡状部和弧形轮的真空吸尘器管嘴的前缘的前视图；
图19B是图19A中的真空吸尘器管嘴的前缘的半透明视图，示出了堡状部内的弧形轮。
图19C示出了与本公开的实施方案一致的图19B的真空吸尘器管嘴的半透明前缘的底视图；
图19D示出了与本公开的实施方案一致的图19B的真空吸尘器管嘴的半透明前缘的等距视图；
图20A是与本公开的实施方案一致的弧形轮的前视图；以及
图20B是与本公开的实施方案一致的弧形轮的等距视图。
图21A是与本公开的实施方案一致的具有弧形悬臂式轮的真空吸尘器管嘴的前缘的前视图；
图21B是图21A的真空吸尘器管嘴的前缘的半透明视图，示出了弧形悬臂式轮。
图21C示出了与本公开的实施方案一致的图21B的真空吸尘器管嘴的半透明前缘的底视图；
图22A是与本公开的实施方案一致的弧形悬臂式轮的前视图；以及
图22B是与本公开的实施方案一致的弧形悬臂式轮的等距视图。
具体实施方式
虽然下文详细论述本发明的各种实施方案的制造和使用，但应当理解，本公开提供了许多可应用的发明概念，这些发明概念可以在各种各样的特定上下文中实施。本文所讨论的具体实施方案仅仅是对制造和使用本公开的具体方式的说明，而不是限制本公开的范围。
如上所述，具有堡状管嘴的真空装置受益于高抽吸功率，但不能用于宽范围的清洁操作，诸如那些旨在去除例如具有等于或大于1.27cm的至少一个尺寸的较大碎屑的清洁操作，例如但不限于CHEERIOSTM。更糟糕的是，由于碎屑诸如CHEERIOSTM可能卡在相关联的开口/入口/通道内，因此堡状管嘴往往容易堵塞。
因此，根据本公开的实施方案，本文公开了一种具有堡状部的管嘴，该管嘴提供高抽吸压力，同时还允许大块碎屑穿过入口开口。更详细地，本文公开了一种用于表面处理设备的管嘴。所述管嘴提供抽吸通道，碎屑通过所述抽吸通道进入所述表面处理设备的主体。沿着管嘴的前缘设置堡状部，以允许碎屑在例如表面处理设备的向前和反向行程期间穿过前缘到达抽吸通道并进入主体内。
在一个实施方案中，所述堡状部还包括用于在其中接纳和牢固地保持轮的插座/腔体。轮可以有利地定位成与管嘴的侧面偏移一定距离。这导致改进的边缘清洁，因为管嘴100可被构造成具有允许沿着例如壁进行左右清洁移动的入口。如下面进一步详细讨论的，轮可以被构造为弧形轮。
与本公开一致构造的管嘴提供优于现有管嘴构造的许多优点和特征。例如，本文公开的堡状部允许真空吸尘器实施用于大范围的清洁操作中，并且重要的是，用于旨在吸入大块碎屑而不被大块碎屑堵塞的清洁操作中。
现在转到图1至图5，其总体上示出了真空吸尘器管嘴100的一个实施方案。这里使用的术语真空吸尘器管嘴是指任何类型的真空吸尘器吸嘴，并且也可以称为清洁头、清洁吸嘴或简单地称为吸嘴。这种管嘴可以附接到真空吸尘器(或任何其他表面清洁设备)，包括但不限于手动操作的真空吸尘器和机器人真空吸尘器。手动操作的真空吸尘器的进一步非限制性实例包括立式真空吸尘器、罐式真空吸尘器、杆式真空吸尘器和中央真空系统。因此，虽然本公开的各个方面可以在手动操作的真空吸尘器或机器人真空吸尘器的上下文示出和/或描述，但是应当理解，除非另外具体说明，否则本文公开的特征适用于任何手动操作的真空吸尘器、机器人真空吸尘器和其他类似的表面清洁装置。
考虑到这一点，图1大体上示出了管嘴100的等距视图。图2大体上示出了图1的管嘴100的前视图。图3大体上示出了图1的管嘴100的侧视图。图4大体上示出了图1的管嘴100的底视图。图5大体上示出了图1的管嘴100的底部透视图。
应当理解，图1至图5中所示的管嘴100仅用于示例性目的，并且与本公开一致的真空吸尘器可以不包括图1至图5中所示的所有特征部，并且/或者可以包括图1至图5中未示出的附加特征部。同样，不受限制地，可以将与本公开一致的管嘴结合到机器人真空吸尘器中。
如图所示，管嘴100可以包括至少部分地限定/包括一个或多个搅拌器腔室122的主体或外壳130。搅拌器腔室122包括一个或多个开口(或脏空气入口)123(例如，如图4至图5所示)，所述一个或多个开口限定在外壳130的底表面/板105的一部分内和/或由其限定。至少一个旋转搅拌器或刷辊180被构造成联接到管嘴100(永久地或可移除地联接到其上)，并且被构造成通过一个或多个旋转系统(为了清楚起见未示出)在搅拌器腔室122内围绕枢转轴线旋转。在一些情况下，刷辊180可至少部分地延伸穿过脏空气入口123。旋转系统可以至少部分地设置在管嘴100中，并且包括一个或多个马达(例如，AC和/或DC马达)，所述一个或多个马达联接到一个或多个传送带和/或齿轮系以用于旋转搅拌器180。
管嘴100可以联接到碎屑收集腔室(未示出)，使得碎屑收集腔室与搅拌器腔室122流体连通，以吸入和储存由旋转搅拌器180收集的碎屑。搅拌器腔室122和碎屑腔室流体联接到真空源(例如，抽吸马达等)，用于在搅拌器腔室122、脏空气入口123和碎屑收集腔室中产生气流(例如，部分真空)，从而吸收搅拌器腔室122、脏空气入口123和/或搅拌器180附近的碎屑。
搅拌器180的旋转用于搅拌/松动来自清洁表面的碎屑。可选地，设置在管嘴100内(或真空装置的其他合适位置)的一个或多个过滤器去除真空气流中夹带的超细碎屑(例如，灰尘颗粒等)。
碎屑腔室、真空源和/或过滤器中的一个或多个可以至少部分地位于管嘴100中。另外，可以提供一个或多个抽吸管、导管等136以将碎屑腔室、真空源和/或过滤器流体地联接到管嘴100。管嘴100可包括和/或可被构造成电联接到一个或多个电源，诸如但不限于电线/插头、电池(例如，可再充电和/或不可再充电电池)和/或电路(例如，AC/DC转换器、电压调节器、升压/降压变压器等)，以向管嘴100的各种部件(诸如但不限于旋转系统和/或真空源)提供电力。
外壳130还可以包括顶表面102和前边缘或前缘101。空气通常可以流动经过前边缘101，通过脏空气入口123，并且进入搅拌器腔室122。多个堡状部110可以设置在搅拌器腔室122的前面(例如，在脏空气入口123的前面)。在一些情况下，多个堡状部110可以沿着管嘴100的前边缘101的至少一部分(例如，全部)设置。堡状部110可以间隔开，使得堡状部110之间的间距至少部分地限定一个或多个(例如，多个)堡状部入口和相关联的堡状部入口路径，这些堡状部入口路径过渡到管嘴100内的共享抽吸通道。
如图4至图5中更清楚地示出的，堡状部110中的每个堡状部可以由远离外壳130的板105延伸的两个或更多个侧壁或突出部114限定，使得堡状部110具有弓形轮廓(例如，但不限于基本上三角形轮廓、箭头轮廓、V形轮廓和/或U形轮廓)。在一些情况下，侧壁114可朝向管嘴100的前边缘101渐缩以限定顶点、拐点和/或顶端115。顶点、拐点和/或顶端115可以设置成比侧壁114的相对的基部或端部117更靠近管嘴100的前边缘101。侧壁114的相对的基部或端部117可被限定为堡状部110的最靠近脏空气入口123的部分。
在一些情况下，每个堡状部110可至少部分地由从端部117(例如，接近管嘴100的脏空气入口123)朝向彼此延伸并且相对于前边缘101基本上横向的两个倾斜/成角度的边缘或侧壁114限定，使得两个倾斜/成角度的边缘或侧壁114在顶点、拐点和/或顶端115(其可接近和/或邻近前边缘101)处相接。换句话说，两个侧壁114之间的距离从堡状部110的后部(即堡状部110的最靠近脏空气入口123的部分)朝向堡状部110的前部(即最靠近管嘴100的前边缘101的顶点、拐点和/或顶端115)减小。因此，堡状部110的顶点、拐点和/或顶端115离脏空气入口123最远。
相邻堡状部110共同限定渐缩堡状部空气入口103。在一些情况下，堡状部空气入口103可从管嘴100的前部(例如，前边缘101)和/或从顶点、拐点和/或顶端115朝向管嘴100的脏空气入口123和/或朝向端部117渐缩。每个堡状部空气入口103可包括渐缩轮廓，该渐缩轮廓具有接近和/或邻近管嘴100的前部(例如，前边缘101)的第一宽度W1(如图4中所示)以及接近和/或邻近管嘴100的脏空气入口123的第二宽度W2，W1渐变为W2。替代地(或附加地)，每个堡状部空气入口103可包括渐缩轮廓，该渐缩轮廓具有在相邻堡状部110的顶点、拐点和/或顶端115之间的第一宽度W1以及在相邻堡状部110的端部117之间的第二宽度W2，W1渐变为W2。应当理解，第一宽度W1大于第二宽度W2。堡状部空气入口103的锥度可以大致相反地对应于相邻堡状部110的锥度。如下面进一步讨论的，相邻堡状部110之间的距离和堡状部特性(诸如尺寸和表面角)可以被选择以实现用于目标碎屑(例如，CHEERIOSTM)的期望的气流/抽吸和间隙轮廓。
继续，堡状部110可以邻近和/或接近并且沿着管嘴100的前边缘101的至少一部分设置，以允许碎屑在表面处理设备的使用期间穿过前边缘101、穿过堡状部空气入口103到达管嘴100的脏空气入口123，并且最终进入主体。如图4至图5进一步所示，堡状部110中的一个或多个堡状部可以提供具有轮插座119/腔体的突出部。轮(例如，轮111)可至少部分地设置在(例如，联接到)轮插座119内，并且限制在其中。由堡状部110提供的轮111(以及相关联的轮插座119)有利地允许轮111设置在管嘴100内的偏离管嘴100的横向侧121(例如，左侧和右侧)的位置处，例如，以允许如上文所讨论的改进的边缘清洁。此外，将轮111放置在堡状部110的轮插座119内最小化或以其他方式减小限制气流的可能性。
图6A至图11B示出了与本公开的实施方案一致的管嘴的底部框架200的示例性实施方案。底部框架200包括多个堡状部210。堡状部210布置在底部框架200的前缘201处和/或附近，并且从(例如，底部框架200的)下平面朝向地板表面突出。如上所述，堡状部210中的一个或多个堡状部可以限定轮插座219(在图10和图11A中最佳地看到)，以接纳和联接到例如轮211(例如，在图9A和图9B中最佳地看到)。
如图11A中最佳示出的，堡状部210中的每个堡状部可以由远离底部框架200的下平面延伸的一个或多个侧壁或突出部214限定，使得堡状部210具有弓形轮廓(例如，但不限于基本上三角形轮廓、箭头轮廓、V形轮廓和/或U形轮廓)。在一些情况下，侧壁214可朝向管嘴的前边缘201渐缩以限定顶点、拐点和/或顶端215。顶点、拐点和/或顶端215可以设置成比侧壁214的相对的基部或相对的端部217更靠近管嘴的前边缘201(例如，比管嘴的后部更靠近管嘴的前部)。
相邻堡状部210共同限定渐缩堡状部空气入口203。在一些情况下，堡状部空气入口203可从管嘴的前部(例如，前边缘201)朝向管嘴的脏空气入口渐缩。替代地(或附加地)，堡状部空气入口203可以从顶点、拐点和/或顶端215朝向端部217渐缩。每个堡状部空气入口203可包括渐缩轮廓，该渐缩轮廓具有接近和/或邻近管嘴的前部(例如，前边缘201)的第一宽度W1以及接近和/或邻近管嘴的脏空气入口的第二宽度W2，W1渐变为W2。替代地(或附加地)，每个堡状部空气入口203可包括渐缩轮廓，该渐缩轮廓具有在相邻堡状部210的顶点、拐点和/或顶端215之间的第一宽度W1以及在相邻堡状部210的端部217之间的第二宽度W2，W1渐变为W2。在任何情况下，第一宽度W1大于第二宽度W2。堡状部空气入口203的锥度可以大致相反地对应于相邻堡状部210的侧壁214的锥度。
本公开已经确定堡状部210的多个因素组合地起作用，并且可以被选择以实现期望的功能和气流/抽吸。
图12至图15示出了与本公开的实施方案一致的堡状部1100的示例性尺寸。本公开的一个目的是平衡使气流/抽吸最大化的需要与允许相对大的碎屑进入堡状部1100之间的管嘴(例如，通过渐缩堡状部空气入口)的能力。考虑到这一点，本公开已经识别相邻堡状部1100之间的间距(或偏移距离)至少部分地确定能够进入刷辊腔室(例如，通过堡状部空气入口)的碎屑的总体大小/尺寸。优选地，相邻堡状部1100之间的间距被设置为预定的均匀偏移距离，该偏移距离允许大约为CHEERIOSTM大小的物体在相邻堡状部1100之间通过并且通过堡状部空气入口。
继续，堡状部1100从管嘴的在操作期间最靠近地板表面的面突出。每个堡状部1100具有在操作期间与地板表面接触或相邻的底表面1105。堡状部1100的总高度1103是从管嘴的面到堡状部1100的底表面1105的距离。堡状部高度1103部分地基于管嘴所需的离地间隙来确定。例如，离地间隙进一步影响能够在堡状部1100下面通过并且能够影响超过阈值的转变的碎片的最大尺寸。
任何单个堡状部1100的水平尺寸或堡状部宽度1107是确定堡状部将限制多少面积的一个因素。堡状部宽度1107例如可以基于管嘴入口的开口宽度和每个堡状部1100之间的间距来确定。增加堡状部宽度1107(例如，导致更宽的堡状部1100)通常增加对于给定数量的堡状部1100和给定管嘴宽度的管嘴的表面区域覆盖。由堡状部1100的增加的宽度1107引起的管嘴的表面区域覆盖在管嘴入口中产生较窄的开口(即较窄的堡状部空气入口)。这些较窄的开口/堡状部空气入口在操作期间引起通过管嘴的较高的空气速度。
堡状部深度1108是堡状部1100从管嘴的前边缘朝向刷辊腔室延伸多远的尺寸。换句话说，堡状部深度1108是堡状部1100从顶点、拐点和/或顶端朝向管嘴的脏空气入口延伸多远的尺寸。
堡状部1100的前“壳体”的角度或壳体角度(φ)1110(图14)是堡状部1100的前部在其两个边缘或侧壁1014之间形成的角度。壳体角度1110影响较大碎屑在与堡状部1100接触之后能够多快地滑动通过堡状部空气入口并进入刷辊腔室。在较小角度1110的情况下，堡状部1100大致模仿扁平刀片，并且较大碎屑可以容易地经过和/或通过管嘴的前缘1112并且进入刷辊腔室中。然而，较大角度1110通常意味着较大碎屑在进入堡状部空气入口和刷辊腔室时将面对更大的阻力。通常，较大的壳体角度1110导致更大的碎屑积聚和堵塞堡状部空气入口和/或前部入口。较小的壳体角度1110在具有较大宽度1107的堡状部1100上可能是不实际的或不期望的。
如图16A所示，当堡状部宽度较大时，可以接受更大的壳体角度，因为更高的空气速度有助于更快地从斜坡排出较大碎屑，这防止或减小了阻塞的可能性。
假设当沿着堡状部滑下时，CHEERIOTM没有抽吸或滚动运动，其沿着堡状部(例如，通过堡状部空气入口)向下的加速度可以近似为：
其中Fapp是由真空施加在CHEERIO TM上的力。
图16B示出了示例性较大碎屑的壳体角度与加速度之间的关系。线的较亮区域1601(在90度和130度之间)表示当模拟堡状部时壳体角度的通常范围。在该区域1601中，对于每个壳体角度增加，加速度平均减小2.8％，随着壳体角度变高，每度减小更多。较低加速度的CHEERIOTM排出到刷辊腔室中较慢，从而导致更多堵塞和不能拾取碎屑。
在本公开中，堡状部1100的特征还在于至少一个倒角1120(图12)。倒角1120可以通过去除堡状部1100的一部分来产生/形成，并且其尺寸然后被选择以实现如上所述的标称抽吸和间隙。还应当理解，倒角1120可以在没有该部分的情况下初始地产生/形成。例如，倒角1120可以通过产生/形成(例如，但不限于模制)具有本文所述的几何形状的堡状部1100来产生/形成，使得没有移除堡状部1100的任何部分。倒角1120可以与上述渐缩或弓形轮廓一起使用或不与上述渐缩或弓形轮廓一起使用。
倒角1120可以通过堡状部1100的一个或多个侧壁1214中的斜面边缘和/或表面(例如，一个或多个另外的垂直面)形成。在至少一个实例中，倒角1120仅设置在堡状部1100的底部部分(即堡状部1100的顶部部分可以是大致正交于或垂直于待清洁的表面)中；然而，应当理解，整个侧壁1214(例如，顶部部分和底部部分)可包括倒角1120。堡状部1100的底部部分被限定为堡状部1100的最靠近待清洁表面的部分，而堡状部1100的顶部部分被限定为堡状部1100的最远离待清洁表面的部分。
倒角1120可以围绕堡状部1100的整个底部周界或区域(例如，围绕堡状部1100的所有侧壁1214)或者仅围绕堡状部1100的底部周界或区域的一部分(例如，仅围绕堡状部1100的侧壁1214中的一个或多个侧壁的底部周界的一部分)延伸。倒角1120可以沿着堡状部1100的整个底部周界或区域相同，或者可以沿着底部周界或区域的长度变化。
如图12所示，与堡状部1100的背面齐平的倒角1120通常加宽底部1105处的间距，同时保持顶部1104处的间距更紧密(即更小)。这增加了由堡状部1100限制的总表面积，并且增加了空气速度，同时重要的是仍然允许较大碎屑通过。换句话说，倒角1120可以包括堡状部1100的侧壁1214中的一个或多个侧壁的不垂直于或正交于待清洁的表面(例如，地板)的部分。因此，倒角1120可以被认为是具有垂直增加的锥度，使得接近堡状部1100的顶部1104的堡状部宽度1107大于接近堡状部1100的底表面1105的堡状部宽度1107。倒角1120可以是平面的(如大体示出的)和/或可以具有弯曲的轮廓。
应当理解，在相邻堡状部1100之间限定的堡状部空气入口也可以具有大致相反地对应于堡状部1100的倒角1120的轮廓。例如，堡状部空气入口因此可以被认为具有垂直减小的锥度，使得接近相邻堡状部1100的顶部1104的堡状部空气入口宽度小于接近相邻堡状部1100的底表面1105的堡状部空气入口宽度。这样，具有倒角1120的相邻堡状部1100可以被认为至少部分地限定倒角堡状部空气入口。
倒角1120的主要尺寸是其水平(x)1102尺寸和垂直(y)1101尺寸。这些尺寸1102、1101有助于确定能够通过堡状部空气入口并到达刷辊腔室的碎屑的大小和类型。
如上所述，堡状部1100的尺寸影响任何可能的倒角1120的可能的尺寸1102、1101。
挤出角(α)1106(图13)是堡状部1100相对于水平面(侧视图)所成的角。挤出角1106影响倒角1120的x分量和y分量两者。
半径(R)1109(图14)是堡状部1100上的前圆角(即顶点、拐点和/或顶端)的半径，并且主要影响倒角1120的x分量。半径1109主要影响倒角1120的x分量。
堡状部高度1103(图12和图15)影响倒角1120的x分量和y分量两者。
堡状部宽度1107(图12)主要影响倒角1120的x分量。
堡状部深度1108(图14)主要影响倒角1120的x分量。
壳体角度1110(图14)主要影响倒角1120的x分量。
偏移(O)1111(图12和图14)是堡状部1100的成角度壁1114朝向板的前面移位的距离。
在标准堡状部的情况中，堡状部之间的间距的确定是直接的，并且可以基于诸如需要通过抽吸管嘴的碎屑的尺寸的因素。
例如，如果要拾取的碎屑的最大尺寸是13.95mm，则在非倒角堡状部中，需要大约13.95mm的最小间距。此外，测试表明，另外的2mm间隙减少了在进气管嘴处的堵塞。测试和模拟已经表明，另外的间隙空间不会进一步减少碎屑在管嘴处的堵塞，并且降低了通过管嘴(即通过堡状部空气入口)的空气速度。因此，每个堡状部之间的16mm+-2mm的空间允许目标碎屑大小通过堡状部空气入口而没有堵塞，同时也受益于来自堡状部的增加的空气速度。
图17A和图17B是示出当管嘴遇到较大碎屑时具有堡状部的管嘴的示意图。图17A示出了不具有一个或多个倒角的相邻堡状部2100A。图17B示出了具有倒角2111的相邻堡状部2110B。较大碎屑2200例如CHEERIOTM不能通过图17A所示的相邻堡状部2100A之间限定的堡状部空气入口2103，但是由于倒角2111提供的增大的间距，具有相同尺寸的一块碎屑能够通过由图17B的相邻堡状部2110B限定的堡状部空气入口2103。
图17A示出了不具有倒角并且间距12mm的堡状部2100A。示例性较大碎屑2200具有7.58mm的高度2201和13.95mm的宽度2202。
图17B示出了具有4mm×4.75mm倒角2111的堡状部2110B，在堡状部2110B的侧壁2114的非倒角部分之间具有12mm的间距S。倒角2111的x尺寸将间距S延伸至底部20mm处。然而，与没有具有20mm间距的倒角相比，倒角2111的使用保持了每空间29mm2的入口面积。因此，较大的碎屑2200被拾取，而没有由具有20mm间距的堡状部2110B引起的空气速度的降低。应当理解，本文所述的尺寸仅用于示例目的，除非明确地这样要求。
正如要拾取的碎屑2200的大小用于确定标准堡状部(即堡状部空气入口)的间距一样，碎屑2200的碎屑尺寸(例如，高度2201和宽度2202)可以用于确定倒角2111的尺寸分量。除了宽度2202之外，一块碎屑2200的高度2201可用于计算倒角2111的垂直分量(例如，Y分量)(即基本上垂直于或正交于待清洁的表面诸如地板的距离)。在已经计算出期望高度之后，可以使用以下公式来确定倒角2111的初始y分量：
y＝高度-离地间隙 公式(2)
倒角2111的y分量也可以大体上对应于堡状部空气入口的y分量。
倒角2111的x分量应当优选地被选择成使得其在相邻堡状部2110B之间产生期望的间距(例如，堡状部空气入口的宽度)，而在倒角2111的中点处没有倒角。因此，用于堡状部2110B的初始期望间距位于空间/堡状部空气入口的中间。例如，如上所述，当确定不具有倒角的间距时，相邻堡状部2110B之间的16mm间距用于拾取100％的外部尺寸为13.95mm的碎屑2200。倒角2111的w分量也可以大体上对应于堡状部空气入口的w分量(例如，相邻堡状部2110B之间的距离和/或堡状部空气入口的大体上垂直于y分量并且大体上平行于待清洁的表面诸如地板的宽度)。
如图18所示，如果线1801在倒角的斜边中点处在两个相邻堡状部2110B的倒角2111之间延伸，则这个值可以等于在不使用倒角2111的情况下初始计算的任何标称间距(例如，倒角2111的w分量)。在本实施方案中，在12mm宽的间距的顶部上使用4mm×4.75mm的倒角2111，以在倒角2111的中点处产生16mm的空间。再次，应当理解，这些值仅用于示例性目的，并且本公开不限于这些值，除非明确地这样要求。
一旦确定了抽吸管嘴的堡状部2110B的要求，就可以确定以下尺寸：
倒角尺寸：x和y
堡状部高度：H(通常基于抽吸管嘴要求确定)
挤压角：α(45°可用于初始计算，但可以增加或减少以实现期望的半径)
堡状部深度：D(基于抽吸管嘴要求确定)
堡状部宽度：W(由前部入口宽度、间距和堡状部的数量确定)
使用上述尺寸，可以针对堡状部计算以下测量：偏移(O)、挤出长度(E)、壳体角度(φ)和半径(R)。
所计算的尺寸可用于构造堡状部2110B，其允许目标碎屑2200通过堡状部空气入口并且进入抽吸管嘴中(例如，脏空气入口)。包括美学和结构支撑的进一步考虑可以规定附加的堡状部特性。
如图19A至图19D所示，一些实施方案还包括至少部分地放置在一个或多个轮堡状部1902(例如，其可以包括如这里所述的倒角和/或弓形/渐缩轮廓)的轮插座/腔体1919内的一个或多个轮1901。轮插座/腔体1919可以定位成使得轮1901定位成远离管嘴的侧部1921(例如，左横向侧和右横向侧)。因此，轮堡状部1902的尺寸应该允许包括轮1901。
在真空吸尘器的操作期间，在脏空气入口前侧的轮1901暴露于碎屑。为了减少和/或大体上防止轮1901被碎屑堵塞，轮1901的至少顶部部分和/或上部部分(例如，轮1901的在旋转轴线上方的部分)被管嘴封闭/包围(例如，设置在轮插座/腔体1919内)。在至少一个实例中，轮1901的至少75％设置在轮插座/腔体1919内。如果一个或多个轮1901位于抽吸管嘴的侧部1921，则抽吸管嘴对轮1901的封闭约束侧面堡状部1903的形状范围。此外，侧面堡状部1903可能需要容纳其他硬件诸如附接点，从而为一个或多个轮1901留下相对较小量的空间。在本实施方案中，侧面堡状部1903允许改进的边缘清洁，而不必容纳轮。
如图20A至图20B所示，图19A至图19D所示的一个或多个轮可以是弧形轮2000。弯度(Camber)是轮相对于地板的竖立角度。换句话说，弯度是当从前或后观察时轮的垂直轴线和管嘴的垂直轴线之间的角度。在本实施方案中，轮2000可具有负弯度(例如，静态负弯度)，使得每个轮2000的顶部在不运动时向更靠近抽吸管嘴的中心的方向倾斜。弯度角改变特定悬架设计的操纵品质；特别地，负弯度改善了运动时的抓握。通常，每个轮2000独立地操作并且以弧形滚动。当两个轮2000具有对称负弯度(即轮2000在管嘴的相对横向端部处)时，横向力基本上彼此抵消。因此，用户在操作期间可以容易地操纵清洁装置，并且由于增加的“抓握”而存在改进的控制感知。弧形轮2000可至少部分地设置在轮插座/腔体(例如，轮插座/腔体1919)内。
除了控制感知之外，在真空吸尘器的操作期间产生的噪声可以对用户体验具有显著影响。增加的噪声(特别是与抽吸马达无关的噪声)被看作是负面的和不期望的品质。应该尽可能地减小轮震颤(即在操作期间由真空吸尘器的轮产生的噪声)。本实施方案的弧形轮2000允许在操作期间减少轮震颤。
弧形轮2000产生基本上垂直于行进方向的力。该力导致弧形轮2000被推入管嘴上的轮外壳中。由于轮震颤噪音的来源之一是轮撞击外壳，弧形轮2000限制轮相对于外壳的运动范围。如可以看到的，弧形轮2000可以具有地板接触表面2001，该地板接触表面具有大致截头圆锥形或渐缩轮廓。特别地，圆锥形轮廓可以被布置成使得地板接触表面2001的直径在从管嘴的横向侧(例如，侧部1921)朝向管嘴的中心移动时减小。地板接触表面2001的圆锥形轮廓可以允许轮2000具有负弯度并且由大致实心材料制成，同时增加轮2000的地板接触表面2001的接触表面积。弧形轮2000可例如围绕穿过弧形轮2000的中心的一个或多个销或轴2003旋转。销2013可以安装在轮插座/腔体(例如，轮插座/腔体1919)内，使得销2013(例如，弧形轮2000的旋转轴线)以大致对应于弧形轮2000的弯度角(例如，如图19B所示)的角度布置。
如图21A至图21C和图22A至图22B所示，所示的一个或多个轮2100可从销或轴2113的一个端部延伸，使得轮2100为悬臂式的。在一些实施方案中，悬臂式轮2100也可为如本文所述的弧形的(例如，具有大致截头圆锥形或减缩的地板接触表面2115)。在一些情况下，悬臂式轮2100可设置在轮插座/腔体2119内，使得轮2100完全在管嘴下方(例如，当从管嘴的顶部观察时，不从管嘴的侧面暴露)。
在真空吸尘器的操作期间，在脏空气入口前面的轮2100暴露于碎屑。为了减少和/或大体上防止轮被碎屑堵塞，轮2100的至少顶部部分和/或上部部分(例如，轮2100的在旋转轴线上方的部分)被管嘴封闭/包围(例如，设置在轮插座/腔体2119内)。在至少一个实例中，轮2100的至少80％设置在轮插座/腔体2119内。如果一个或多个轮2100位于抽吸管嘴的横向侧，则抽吸管嘴对轮2100的封闭约束侧轮腔体2119的形状范围。
在本实施方案中，悬臂式轮2100的固定端部(例如，轴2113的与轮2100相对的端部)朝向抽吸管嘴的外边缘(例如，左/右横向侧2123)。轮腔体2119的放置允许悬臂式轴2113从管嘴的外部或左/右横向侧2123被支撑。在图21A至图21C所示的实施方案中，悬臂式轮2100具有大约25度的静态负弯度。15度至70度的弯度角允许轮2100在悬臂式轴2113上自由地旋转。
围绕轮轴2113缠绕的毛发对用户体验具有负面影响。毛发围绕轴2113形成紧密环绕除了视觉上令人不快之外，还会干扰真空吸尘器的操纵。使用悬臂式轮2100提高了去除缠绕在轴2113或轮2100周围的毛发的能力。轴2113与轮外壳(例如，轮腔体2119)之间的间隙2102提供毛发可在其中移动且接着被去除的空间。
本发明中的弯度进一步降低了毛发缠绕的效果。在正常操作期间，悬臂式轮2100产生基本上垂直于行进方向的力。该力将缠绕的毛发朝向悬臂式轮2100的非固定侧推动。轮2100中捕获的毛发通过间隙2102从轮2100掉落，然后在操作期间可能被拉入脏空气入口中。
虽然在此已经描述了本发明的原理，但是本领域技术人员应当理解，该描述仅作为实例，而不是作为对本发明范围的限制。除了本文中示出和描述的示例性实施方案之外，其他实施方案也在本发明的范围内。本领域技术人员将认识到，表面清洁设备和/或搅拌器可以体现本文包含的任何一个或多个特征，并且这些特征可以按任何特定的组合或子组合来使用。本领域的普通技术人员之一的修改和替换被认为在本发明的范围内，本发明的范围仅由权利要求书所限制。

Claims (13)

1.一种与真空吸尘器一起使用的抽吸管嘴，所述抽吸管嘴包括：
管嘴外壳，所述管嘴外壳限定脏空气入口；
多个堡状部，所述多个堡状部从所述管嘴外壳延伸以形成用于接纳碎屑的多个空气入口，所述多个空气入口中的每个空气入口具有渐缩轮廓，所述渐缩轮廓包括邻近所述管嘴外壳的前缘的第一宽度以及邻近所述脏空气入口的第二宽度，所述第一宽度渐变为所述第二宽度，所述第一宽度大于所述第二宽度；
第一轮插座和第二轮插座，其分别由所述多个堡状部中的第一堡状部和第二堡状部的至少一部分形成；以及
第一轮和第二轮，其分别部分地设置在所述第一轮插座和第二轮插座内，所述第一轮和第二轮各自具有负弯度并且各自具有地板接触表面，所述地板接触表面具有当所述抽吸管嘴布置在地板表面上时以基本平行于地板表面的角度设置的线性渐缩表面，
所述多个堡状部中的至少一个堡状部的至少底部部分包括倒角，所述底部部分被限定为所述堡状部的最靠近待清洁表面的部分。
2.如权利要求1所述的抽吸管嘴，其中每个堡状部由至少两个倾斜表面限定，所述至少两个倾斜表面从所述抽吸管嘴的所述前缘基本上横向延伸并且相对于彼此以一定的壳体角度延伸，所述壳体角度在90度与130度之间。
3.如权利要求1所述的抽吸管嘴，其中所述堡状部形成所述管嘴外壳的前缘的至少一部分。
4.如权利要求1所述的抽吸管嘴，其中所述多个堡状部中的至少一个堡状部相对于彼此以一致的偏移距离设置。
5.如权利要求1所述的抽吸管嘴，其中所述抽吸管嘴是机器人真空吸尘器的一部分。
6.如权利要求1所述的抽吸管嘴，其中所述抽吸管嘴是手持式真空吸尘器的一部分。
7.一种与真空吸尘器一起使用的抽吸管嘴，所述管嘴包括：
管嘴外壳，所述管嘴外壳限定脏空气入口；
多个堡状部，所述多个堡状部从所述管嘴外壳延伸，所述多个堡状部具有由至少两个侧壁限定的弓形轮廓，所述至少两个侧壁中的每个侧壁从后端延伸并且在顶端处相接，其中所述堡状部的所述顶端比所述堡状部的所述后端离所述脏空气入口更远；以及
堡状部空气入口，所述堡状部空气入口至少部分地由所述多个堡状部中的相邻对限定，所述堡状部空气入口中的每个堡状部空气入口具有渐缩轮廓，所述渐缩轮廓包括在所述多个堡状部中的所述相邻对的所述顶端处的第一宽度和接近所述多个堡状部中的所述相邻对的所述后端处的第二宽度，所述第一宽度大于所述第二宽度；
第一轮插座和第二轮插座，其分别由所述多个堡状部中的第一堡状部和第二堡状部的至少一部分形成；以及
第一轮和第二轮，其分别部分地设置在所述第一轮插座和第二轮插座内，所述第一轮和第二轮各自具有负弯度并且各自具有地板接触表面，所述地板接触表面具有当所述抽吸管嘴布置在地板表面上时以基本平行于地板表面的角度设置的线性渐缩表面，
所述多个堡状部中的至少一个堡状部的至少底部部分包括倒角，所述底部部分被限定为所述堡状部的最靠近待清洁表面的部分。
8.如权利要求7所述的抽吸管嘴，其中所述多个堡状部中的至少一个堡状部的所述侧壁相对于彼此基本上以一定的壳体角度延伸，所述壳体角度在90度与130度之间。
9.如权利要求7所述的抽吸管嘴，其中所述多个堡状部沿着所述抽吸管嘴的前缘的至少一部分延伸。
10.如权利要求7所述的抽吸管嘴，其中所述多个堡状部中的至少一个堡状部相对于彼此以一致的偏移距离设置。
11.如权利要求7所述的抽吸管嘴，其中所述倒角的接近所述堡状部的顶部的堡状部宽度大于接近所述堡状部的底表面的堡状部宽度。
12.如权利要求7所述的抽吸管嘴，其中所述抽吸管嘴是机器人真空吸尘器的一部分。
13.如权利要求7所述的抽吸管嘴，其中所述抽吸管嘴是手持式真空吸尘器的一部分。
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