DE10200347A1

DE10200347A1 - Saugkopf mit Elektrobürste für Staubsauger

Info

Publication number: DE10200347A1
Application number: DE10200347A
Authority: DE
Inventors: Jin Soo Park
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2002-01-08
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2022-01-09
Also published as: KR100429991B1; KR20030000562A; US20020194697A1; GB2376876A; DE10200347B4; CN1184921C; JP2003010078A; CN1393201A; GB0200184D0; US6772476B2; JP3639253B2; GB2376876B

Abstract

Ein Saugkopf eines Staubsaugers mit einer Elektrobürste wird bereitgestellt. Bei dem Saugkopf eines Staubsaugers mit der Elektrobürste befindet sich die Elektrobürste in drehendem Kontakt mit den zu reinigenden Gegenständen und ermöglicht das Ablösen von den Fremdsubstanzen, die sich an den zu reinigenden Gegenständen befinden, um auf diese Weise die Fremdsubstanzen durch den Staubsauger aufsaugen zu lassen. Der Saugkopf des Staubsaugers mit der Elektrobürste beinhaltet ein Kopfteil, welches mit einem Reinigungskörper durch ein Verbindungsrohr verbunden ist und eine Saugöffnung auf seiner Unterseite aufweist, eine in dem Kopfteil befindliche Elektrobürste, wobei Teile der Elektrobürste durch die Saugöffnung aus dem Kopfteil heraustreten, um die zu reinigenden Gegenstände zu berühren, ein an dem Kopfteil befestigte Stützeinheit, wobei diese Stützeinheit dazu dient, die Elektrobürste in deren Drehbewegung sowie linearen Bewegung zu stützen, einen beweglichen Rahmen und einen feststehenden Rahmen, die zylindrisch ausgestaltet und mit der Elektrobürste sowie der Stützeinheit fest verbunden sind, und einen Motor mit zwei Freiheitsgraden, in Verbindung mit dem beweglichen Rahmen und dem feststehenden Rahmen installiert, wobei der Motor mit den zwei Freiheitsgraden dazu dient, die Elektrobürste in eine Drehbewegung und eine lineare Bewegung zu versetzen. Mit dem Saugkopf des Staubsaugers mit der Elektrobürste ist es möglich, die Größe des Saugkopfes zu verringern, um eine ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Saugkopf von einem Staubsaugers und speziell auf einen Saugkopf von einem Staubsauger mit einer Elektrobürste, welche in drehender Bewegung die zu reinigenden Gegenstände berührt und Fremdstoffe von den zu reinigenden Gegenständen ablöst, um die Fremdstoffe auf eine einfache Weise durch den Staubsauger aufsaugen zu lassen.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Im allgemeinen reinigen Staubsauger durch das Aufsammeln von Fremdstoffen, von zum Beispiel Dreck, welches sich in den zu reinigenden Gegenständen befindet, indem eine starke Saugwirkung durch den Betrieb eines Sauggebläses ausgeübt wird. Unter diesen Typen von Staubsaugern befinden sich auch Staubsauger mit einer elektrisch angetriebenen Bürste (Elektrobürste), die auch als Rührwerk bezeichnet wird und sich in einem Saugkopf befindet, wobei diese in drehender Bewegung in Kontakt mit den zu reinigenden Gegenständen steht und dabei Fremdstoffe von den zu reinigenden Gegenständen ablöst, um die Fremdstoffe von den zu reinigenden Gegenständen auf eine einfache Weise durch den Staubsauger aufsaugen zu lassen. Entsprechend ist es möglich, die Reinigungsleistung zu verbessern.
Wie in Fig. 1 abgebildet, beinhaltet der Staubsauger mit einer Elektrobürste einen Reinigungskörper 1, in dem eine Vorrichtung für einen Sauggebläse zur Bereitstellung der Saugwirkung eingebaut ist, um die in den zu reinigenden Gegenständen befindlichen Fremdstoffe, wie zum Beispiel Staub, aufzusaugen, ein Verbindungsrohr 5, welches longitudinal mit dem Reinigungskörper 1 verbunden ist und als Transportrohr für die aufgesaugten Fremdstoffe dient, sowie einen Saugkopf 10, welcher mit dem Ende des Verbindungsrohres 5 verbunden ist, so dass die Fremdsubstanzen in den Saugkopf 10 aufgesaugt werden können, wenn der Saugkopf 10 mit den zu reinigenden Gegenständen in Kontakt steht.
In dem besonderen Fall einer Elektrobürste 20, die in drehendem Kontakt die zu reinigenden Gegenständen berührt, ist die Elektrobürste 20 in dem Saugkopf 10 installiert, um die in den zu reinigenden Gegenständen befindlichen Fremdstoffe von den Gegenständen abzutrennen.
Der Aufbau des Saugkopfes mit der Elektrobürste wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben.
Der Saugkopf 10 beinhaltet ein Kopfteil 11, welches mit dem in Fig. 1 abgebildeten Verbindungsrohr 5 verbunden ist und eine Saugöffnung 15 an seiner Unterseite besitzt, die zum Aufsaugen der Fremdsubstanzen dient, die Elektrobürste 20, die in drehendem Kontakt mit den zu reinigenden Gegenständen steht indem ein Teil der Elektrobürste 20 aus dem Inneren des Kopfteils 11 durch die Saugöffnung 15 hindurch nach aussen hervortritt, Rotationswellen 25, die drehbar in dem Saugkopf 11 angebracht sind, wobei die Rotationswellen 25 zur Stützung der Elektrobürste 20 dienen, einen elektrischen Motor 30, der in dem Saugkopf 11 fest installiert ist, wobei der elektrische Motor 30 dazu dient, die Drehbewegung der Elektrobürste 20 über die Rotationswellen 25 herbeizuführen.
Die Elektrobürste 20 ist von zylindrischer Form. Die Rotationswellen 25 sind an beiden zentralen Teilen der Elektrobürste 20 fixiert. Die Bürsten 22, die spiralförmig in Richtung der Rotationswellen 25 arrangiert sind, um mit den zu reinigenden Gegenständen in Berührung zu treten, sind auf dem äusseren Umfang der Elektrobürste 20 installiert.
Der elektrische Motor 30 ist parallel zu der Elektrobürste 20 und den Rotationswellen 25 in dem Kopfteil 11 angebracht. Riemenscheiben 33 und 34 befinden sich sowohl in der Welle 31 des elektrischen Motors 30 als auch in den Rotationswellen 25. Die Riemenscheiben sind gemeinsam mit einem Antriebsriemen 35 verbunden, um die Antriebskraft des elektrischen Motors 30 auf die Elektrobürste 20 zu übertragen.
Bei einem Staubsauger mit einer Elektrobürste nach dem Stand der Technik und dem oben beschriebenen Aufbau wird die Saugkraft in dem Kopfteil 11 des Saugkopfes 10 bei Betrieb der Vorrichtung für den Sauglüfter in dem Reinigungskörper 1 erzeugt. Dies führt dazu, dass die sich in den zu reinigenden Gegenständen befindlichen Fremdkörper, wie z. B. Staub, durch die Saugöffnung 15 des Kopfteils 11 hindurch aufgesaugt werden.
Sobald Strom an den elektrischen Motor 30 in dem Saugkopf 10 angelegt wird, setzt sich die Elektrobürste 20 in eine Drehbewegung. Die rotierende Elektrobürste 20 befindet sich in drehendem Kontakt mit den zu reinigenden Gegenständen und löst die Fremdsubstanzen von den zu reinigenden Gegenständen. Die abgetrennten Fremdsubstanzen werden mit Hilfe der in dem Reinigungskörper 1 erzeugten Saugkraft durch die Saugöffnung 15 hindurch aufgesaugt.
Da der elektrische Motor 30 für die Drehbewegung der Elektrobürste 20 bei den herkömmlichen Saugköpfen von Staubsaugern mit Elektrobürsten ausserhalb der Elektrobürsten 20 installiert wird, muss ein entsprechende Raumbedarf für den elektrischen Motor 30 in dem Saugkopf 10 vorgesehen werden. Auf diese Weise besitzen derart ausgestaltete Saugköpfe eine entsprechende Größe.
Da die Antriebskraft des elektrischen Motors 30 bei den herkömmlichen Saugköpfen von Staubsaugern mit Elektrobürsten durch den Antriebsriemen 35 an die Elektrobürste 20 übertragen wird, können sich bei längerer Nutzungsdauer die Antriebsriemen 35 lockern und auf diese Weise zu einer ungleichmäßigen Drehbewegung der Elektrobürste 20 führen. Entsprechend sinkt dabei die Effizienz der Reinigung.
Da insbesondere die Elektrobürste bei den Saugköpfen von Staubsaugern mit Elektrobürsten, die nach dem Stand der Technik aufgebaut sind, die zu reinigenden Gegenstände zum Entfernen der Fremdsubstanzen nur in der Richtung, in welcher sich die Elektrobürste dreht, berührt, werden die an den zu reinigenden Gegenständen anhaftenden Fremdsubstanzen nicht besonders effektiv abgetrennt. Entsprechend lässt sich die Reinigungsleistung nur eingeschränkt verbessern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Entsprechend der vorgenannten Ausführungen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Saugkopf für einen Staubsauger mit einer Elektrobürste bereitzustellen, der einen kompakten Aufbau aufweist, indem der für den Antrieb der Elektrobürste verwendete Motor in der Elektrobürste integriert wird, um auf diese Weise die Grösse des Saugkopfes zu verringern.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Saugkopf für einen Staubsauger mit einer Elektrobürste bereitzustellen, der die Reinigungsleistung verbessert, indem die Elektrobürste in eine lineare wie auch drehende Bewegung versetzt wird, um auf diese Weise die Fähigkeit zu steigern, Fremdsubstanzen von den zu reinigenden Gegenständen zu lösen.

Um die vorgenannten und andere Vorteile in Übereinstimmung mit den Aufgaben der vorliegenden Erfindung, so wie hier ausgeführt und umfassend beschrieben, zu ermöglichen, wird ein Saugkopf für einen Staubsauger mit einer Elektrobürste bereitgestellt, welcher ein Kopfteil beinhaltet, das mit einem Reinigungskörper über ein Verbindungsrohr verbunden ist und ein Saugöffnung an seiner Unterseite besitzt, eine in dem Kopfteil angebrachte Elektrobürste, wobei ein Teil derselben aus dem Kopfteil durch die Saugöffnung hinausragt, um auf diese Weise in Kontakt mit den zu reinigenden Gegenständen zu treten, an dem Kopfteil befestigte Stützmittel, wobei die Stützmittel dazu dienen, die Elektrobürste in einer rotierenden und einer linearen Bewegung zu halten, ein beweglicher Rahmen und ein feststehender Rahmen, die in zylindrischen Form ausgestaltet und an der Elektrobürste sowie an den Stützmitteln in der Elektrobürste befestigt sind, und ein Motor mit zwei Freiheitsgraden, installiert entsprechend der beweglichen und feststehenden Rahmen, wobei der Motor mit zwei Freiheitsgraden der drehenden und der linearen Bewegung der Elektrobürste dient.

Der Motor mit zwei Freiheitsgraden umfasst ein Drehantriebsteil für die Drehbewegung der Elektrobürste, wobei ein in dem beweglichen Rahmen installierter Magnet für den Rotationsantrieb zusammen mit einer in dem feststehenden Rahmen installierten Spule für den Rotationsantrieb wirkt, und ein Linearantriebsteil für die Linearbewegung der Elektrobürste, wobei ein in dem beweglichen Rahmen installierter Magnet für den Linearantrieb zusammen mit einer in dem feststehenden Rahmen installierten Spule für den Linearantrieb wirkt.

Elastische Mittel zur Gewährleistung von Federkraft sind zwischen der Elektrobürste und dem Kopfteil installiert, um Kraft entsprechend der Bewegungskraft des Linearantriebsteils zu generieren.

Die Spule für den Rotationsantrieb und die Spule für den Linearantrieb sind in dem feststehenden Rahmen, der an den Stützmitteln fixiert ist, installiert, während der Magnet für den Rotationsantrieb und der Magnet für den Linearantrieb in dem an der Elektrobürste befestigten beweglichen Rahmen installiert sind.

Der bewegliche Rahmen mit zwei Stützteilen aus einer doppelten Zylinderstruktur ist mit der Elektrobürste fest verbunden, während der feststehende Rahmen an den Stützmitteln in der Weise befestigt ist, dass ein Teil des feststehenden Rahmens in einen Raum zwischen den beiden Stützteilen des beweglichen Rahmens eingeführt ist.

Die Spule für die Rotationsantrieb und die Spule für den Linearantrieb sind jeweils in dem inneren Umfang bzw. dem äußeren Umfang des feststehenden Rahmens angebracht, während der Magnet für den Rotationsantrieb und der Magnet für den Linearantrieb in den beiden Stützteilen des beweglichen Rahmens installiert sind, wobei der Magnet für den Rotationsantrieb und der Magnet für den Linearantrieb jeweils der Spule für den Rotationsantrieb und der Spule für die Linearantrieb gegenüberstehen.

In dem beweglichen Rahmen ist ein Verbindungsteil vorgesehen, um die beiden Stützteile fest miteinander zu verbinden, und eine Mehrzahl von Löchern sind in diesem Verbindungsteil gebildet, so dass Luft hindurchströmen kann.

Das Stützteil, welches sich innen zwischen den beiden Stützteilen des beweglichen Rahmens befindet, hat ein Lagermittel zwischen dem Stützteil und den Stützmitteln, so dass das Stützteil sich drehend und linear in einem Zustand bewegen kann, in dem das Stützteil durch das Stützmittel gehalten wird.

Das Lagerelement zur Abstützung der Elektrobürste ist zwischen der Elektrobürste und den Stützmitteln enthalten, so dass sich die Elektrobürste rotierend und linear bewegen kann.

Lüfter sind auf einer Oberfläche oder beiden Oberflächen der Elektrobürste angebracht, um Luft in die Elektrobürste einströmen zu lassen.

Die Stützmittel umfassen eine Stützwelle, deren jeweilige Enden an dem Kopfteil fixiert sind, sowie die zwischen der Stützwelle und der Elektrobürste installierten Lagermittel, wobei die Lagermittel dazu dienen, die Elektrobürste abzustützen, so dass sich die Elektrobürste rotierend und linear bewegen kann.

Die Stützwelle umfasst Stützteile für die Welle, die von der inneren Oberfläche der Elektrobürste hervorragen, wobei die Stützteile für die Welle dazu dienen, die beiden Enden der Stützwelle zu fixieren, und die Lagermittel umfassen die Lagerstützteile und ein Ringlager, welches die Elektrobürste in Richtung eines Umfanges kontaktiert.

Die vorgenannten, sowie weitere Gegenstände, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden sich noch durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen weiter erschließen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die begleitenden Abbildungen, die zum weiteren Verständnis der Erfindung eingefügt und in die Spezifikation eingebunden sind bzw. Teil davon darstellen, illustrieren Ausführungsformen der Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung einer Darlegung der Prinzipien der Erfindungen.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Staubsaugers entsprechend des Stands der Technik.
Fig. 2 ist ein horizontaler Aufriss entlang der Linie A-A aus der Fig. 1, der einen Saugkopf von einem Staubsauger mit einer Elektrobürste entsprechend dem Stand der Technik zeigt.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht eines Staubsaugers gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist ein horizontaler Aufriss entlang der Linie B-B aus der Fig. 3, der einen Saugkopf von einem Staubsauger mit einer Elektrobürste gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 5 ist eine Detailansicht eines Motors mit zwei Freiheitsgraden aus der Fig. 4.
Fig. 6 ist eine Seitenansicht einer Elektrobürste entlang der Linie C-C aus der Fig. 4.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Eine Ausführungsform eines Saugkopfes von einem Staubsauger mit einer Elektrobürste gemäß der vorliegenden Erfindung wird im nachfolgenden in Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Es können eine Mehrzahl von Ausführungsformen des Saugkopfes von einem Staubsaugers mit der Elektrobürste gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen. Im folgenden wird jedoch die bevorzugte Ausführungsform beschrieben.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht, die einen Staubsauger mit einem Saugkopf entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt. Fig. 4 ist ein horizontaler Aufriss entlang der Linie B-B aus der Fig. 3, die einen Saugkopf eines Staubsaugers mit einer Elektrobürste entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 5 ist eine Detaildarstellung eines Motors mit zwei Freiheitsgraden aus der Fig. 4. Fig. 6 ist eine Seitenansicht von einer Elektrobürste entlang der Linie C-C aus der Fig. 4.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 enthält ein Staubsauger einen Reinigungskörper 50 mit einer Vorrichtung für einen Sauglüfter zur Erzeugung der Saugkraft und eine Sammelkammer zum Auffangen der Fremdsubstanzen, ein Verbindungsrohr 55, welches sich longitudinal von dem Reinigungskörper 50 ausgehend erstreckt und als Transportrohr zum Aufsaugen der Fremdsubstanzen dient, sowie ein Saugkopf 60, der sich an dem Ende des Verbindungsrohres 55 nahe den zu reinigenden Gegenständen befindet, wobei der Saugkopf 60 dazu dient, die Fremdsubstanzen, wie zum Beispiel Staub, aufzusaugen.
Die Elektrobürste 70 zum Abtrennen der Fremdsubstanzen von den zu reinigenden Gegenständen befindet sich in dem Saugkopf 60, wobei sich die Elektrobürste 70 in drehendem Kontakt zu den reinigenden Gegenständen befindet.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 umfasst der Saugkopf 60 ein Kopfgehäuse 61, welches mit dem Reinigungskörper 50 über das Verbindungsrohr 55 verbunden ist, eine Stützwelle 65, die sich innerhalb des Kopfgehäuses 61 in longitudinaler Richtung zum Kopfgehäuse befindet, die Elektrobürste 70 in Kombination mit der Stützwelle, um sich relativ zur Stützwelle 65 in drehender Richtung und linearer Richtung zu bewegen, ein in der Elektrobürste 70 befindliche Vorrichtung für den Rotationsantrieb 81 und ein Motor mit zwei Freiheitsgraden 80, der die in der Elektrobürste 70 befindliche Vorrichtung für den Rotationsantrieb 81 beinhaltet, wobei die Vorrichtung für den Rotationsantrieb 81 dazu dient, die Elektrobürste 70 in drehende Bewegung zu versetzen, sowie eine in der Elektrobürste 70 befindliche Vorrichtung für den Linearantrieb 85, wobei die Vorrichtung für den Linearantrieb 85 dazu dient, die Elektrobürste 70 in lineare Bewegung zu versetzen.
Die Stützteile 63 für die Welle sind derart ausgestaltet, dass sie von beiden inneren Wänden des Kopfgehäuses 61 hervorstehen. Eine Stützwelle 65 ist entlang der longitudinalen Richtung der Saugöffnung 62 zwischen den Stützteilen 63 für die Welle befestigt.
Ein Kabelloch 63a ist in mindestens einem Stützteil 63 für die Welle vorgesehen, so dass Stromkabel 67 zur Bereitstellung von Strom an den Motor mit zwei Freiheitsgraden 80 durch das Kabelloch 63a geführt werden können.
Die Elektrobürste 70 beinhaltet einen zylindrischen Körper 71, in dem Öffnungssegmente 71a an beiden Wänden des zylindrischen Körpers 71 gebildet sind und in dem ein Halterungsraum innerhalb des zylindrischen Körpers 71 vorgesehen ist, sowie ein auf dem äußeren Umfang des Körperteils 71 vorgesehenes Bürstensegment 73, welches dazu dient, die zu reinigenden Gegenstände zu berühren.
Kühllüfter 90 sind an beiden Öffnungssegmenten 71a des zylindrischen Körpers 71 installiert, so dass Luft in das Körperteil 71 eingeblasen werden kann, um somit den Motor mit den zwei Freiheitsgraden 80 zu kühlen. Wie in Fig. 6 dargestellt, beinhaltet der Lüftungskühler 90 einen äußeren Ring 91 und einen inneren Ring 92, die an die Öffnungssegmente 71a des Körpers 71 in einer Weise befestigt sind, dass der äußere Ring 91 und der innere Ring 92 das gleiche Zentrum aufweisen und eine Mehrzahl an Flügeln 93 zwischen dem äußerem Ring 91 und dem inneren Ring 92 mit einer radialen Struktur besitzen, wobei die Flügel 93 dazu dienen, Luft einzupressen.
Ein zylindrisches Gleitlager 75 ist so angebracht, dass es sich sowohl in drehender Bewegung als auch linearer Bewegung um die Stützteile 63 der Welle innerhalb des inneren Ringes 92 befindet.
Der Motor mit den zwei Freiheitsgraden 80 ist in die Elektrobürste 70 eingefügt. Dieser Motor mit den zwei Freiheitsgraden 80 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben.
Der Motor mit den zwei Freiheitsgraden 80 ist in einem feststehenden Rahmen 77 installiert, der mit der Stützwelle 65 verbunden ist, und in einem beweglichen Rahmen 78, der an dem Körper 71 fixiert ist.
Für den Motor mit den zwei Freiheitsgraden 80 gilt, dass die Vorrichtung für den Rotationsantrieb 81, die dazu dient, die Elektrobürste 70 in eine rotierende Bewegung zu setzen, einen Magneten 83 für den Rotationsantrieb beinhaltet, der in dem beweglichen Rahmen 78 installiert ist und bei drehender Bewegung fest mit dem Körper 71 verbunden ist, sowie eine Spule 82 für den Rotationsantrieb, die auf dem äußeren Umfang des Magneten 83 für den Rotationsantrieb in einem Abstand zu diesem installiert ist, der durch einen vorgegebenen Abstand des feststehenden Rahmens 77 gegeben ist, wobei die Spule 82 für den Rotationsantrieb in Wechselwirkung mit dem Magneten 83 für den Rotationsantrieb zur Erzeugung der entsprechenden Rotationsbewegung betrieben wird.
Für den Motor mit den zwei Freiheitsgraden 80 gilt, dass die Vorrichtung für den Linearantrieb 85, die dazu dient, die Elektrobürste 70 in eine lineare Hin- und Herbewegung zu setzen, einen Magneten 87 für den Linearantrieb beinhaltet, der in dem beweglichen Rahmen 78 installiert ist und für die lineare Bewegung fest mit dem Körper 71 verbunden ist, sowie eine Spule 86 für den Linearantrieb, die auf dem inneren Umfang des Magneten 87 für den Linearantrieb in einem Abstand installiert ist, der durch einen vorgegebenen Abstand des feststehenden Rahmens 77 gegeben ist, wobei die Spule 86 für den Linearantrieb in Wechselwirkung mit dem Magneten 87 für den Linearantrieb zur Erzeugung der entsprechenden Linearbewegung betrieben wird.
Der feststehende Rahmen 77 beinhaltet ein feststehendes Segment 77a, welches mit der Stützwelle 65 fest verbunden ist, und ein gewickeltes Segment 77b, welches von dem feststehenden Segment 77a in zylindrischer Form ausgeht und dabei von den Spule 82 für den Rotationsantrieb und der Spule 86 für den Linearantrieb umwickelt ist.
Die Spule 82 für den Rotationsantrieb, die mit dem Magneten 83 für den Rotationsantrieb in Beziehung steht, ist auf dem inneren Umfang des feststehenden Rahmens 77 angebracht. Die Spule 86 für den Linearantrieb, die mit dem Magneten 87 für den Linearantrieb in Beziehung steht, ist auf dem äußerem Umfang des feststehenden Rahmens 77 angebracht.
Die Stromkabel 67, die dazu dienen, die Spule 86 des Linearantriebs und die Spule 82 des Rotationsantriebs mit Strom zu versorgen, werden durch die Kabellöcher 63a der Stützteile 63 der Welle aus dem Körperteil 71 geführt.
Der bewegliche Rahmen 78 ist in der inneren zentralen Region des Körperteils 71 der Elektrobürste positioniert und ist integral mit dem Körperteil 71 durch Presspassung mit demselben verbunden, um die jeweiligen Magneten für den Rotationsantrieb 83 bzw. Linearantrieb 87 zu befestigen.
Der bewegliche Rahmen 78 beinhaltet ein erstes zylindrisches Stützteil 78a, welches so um die Stützwelle 65 arrangiert ist, dass es in relativer Bewegung zu dieser ist, wobei das erste zylindrische Stützteil 78a zur Stütze des Magneten 83 für den Rotationsantrieb dient, ein zweites zylindrisches Stützteil 78b, welches derart aufgebaut ist, dass es einen Radius größer als den Radius des ersten zylindrischen Stützteiles 78a besitzt und an der inneren Oberfläche des Körperteils 71 befestigt ist, wobei das zweite zylindrische Stützteil 78b zur Stütze des Magneten 87 für den Linearantrieb dient, und ein Verbindungssegment 78c, welches die Verbindung zwischen dem ersten Stützteil 78a und dem zweiten Stützteil 78b herstellt und eine Mehrzahl an Löchern 78d aufweist, durch die Luft hindurchströmen kann.
Auf dem inneren Umfang des ersten Stützteils 78a ist ein Gleitlager 76 installiert, welches als Stütze für den beweglichen Rahmen 78 und das Körperteil 71 für deren rotierende Bewegung und lineare Bewegung relativ zu der Stützwelle 65 dient.
Ein Raum S ist zwischen dem ersten Stützteil 78a und dem zweiten Stützteil 78b ausgebildet, so dass ein Windungsteil 77b des feststehenden Rahmens 77 als Stütze für die Spule 82 des Rotationsantriebs und die Spule 86 des Linearantriebs in den Raum S eingefügt ist.
Zwischen den beiden Oberflächen der Elektrobürste 70 und der inneren Wand des Kopfteiles 61 werden Federn 88 angebracht, die eine Federkraft bereitstellen, so dass die Elektrobürste 70 sich kontinuierlich von einer Seite zur anderen bewegen wird, sobald die Elektrobürste in eine lineare Bewegung gesetzt ist.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des Saugkopfes des Staubsaugers mit einer Elektrobürste entsprechend der vorliegenden Erfindung mit der oben angegebenen Struktur beschrieben.
Sobald im Betrieb der Strom an die Vorrichtung für den Sauglüfter des Reinigungskörpers 50 angelegt wird, um die Vorrichtung für den Sauglüfter in eine rotierende Bewegung zu versetzen, wird Saugluft in dem Kopfteil 61 erzeugt. Entsprechend kann die sich um die zu reinigenden Gegenstände befindliche Luft zusammen mit den Fremdsubstanzen, wie zum Beispiel Staub, in die Saugöffnung des Kopfteiles eingesaugt werden.
Sobald Strom an die Spule 82 für den Rotationsantrieb angelegt wird, um die Elektrobürste 70 in eine drehende Bewegung zu versetzen, bildet sich um die Spule 82 für den Rotationsantrieb ein Magnetfeld aus. Dies führt dazu, dass sich die Elektrobürste 70 zusammen mit dem beweglichen Rahmen 78 durch die Wechselwirkung des Magnetflusses der Spule 82 des Rotationsantriebs und dem Magnetfeld des Magneten 83 des Rotationsantriebs in eine rotierende Bewegung in Bezug auf die zentrale Stützwelle 65 setzt.
Die an beiden Öffnungssegmente 71a des Körperteils 71 angebrachten Kühllüfter 90 werden sich zusammen mit dem Körperteil 71 drehen und Luft in das Körperteil 71 einpressen, um auf diese Weise den Motor 80 mit den zwei Freiheitsgraden zu kühlen.
Im Falle einer Rotation der Elektrobürste 70 befindet sich entsprechend das auf dem äußeren Umfang des Körperteils 71 aufgebrachte Bürstensegment 74 in rotierendem Kontakt mit den zu reinigenden Gegenständen und trennt dabei die Fremdsubstanz von den zu reinigenden Gegenständen. Die von den zu reinigenden Gegenständen abgetrennten Fremdsubstanzen werden dann in den Staubsauger mittels der Saugluft des Reinigungskörpers 50 eingesaugt.
Sobald Strom an die Spule 86 für den Linearantrieb angelegt wird, um die Elektrobürste 70 in eine lineare Bewegung entlang der Richtung der Stützwelle 65 zu versetzen, bildet sich um die Spule 82 für den Linearantrieb ein Magnetfeld aus. Dies führt dazu, dass sich die Elektrobürste 70 durch die Wechselwirkung des sich ausbildenden Magnetflusses der Spule 86 des Linearantriebs und dem Magnetfeld des Magneten 87 des Linearantriebs zu einer Seite hin entlang der Richtung der Stützwelle 65 in Bewegung setzt.
Wechselt der an die Spule 86 für den Linearantrieb angelegte Strom seine Richtung, wird sich der Körperteil 71 in die entgegengesetzte Richtung bewegen. Wird ein ständig wechselnder Strom an die Spule 86 für den Linearantrieb angelegt, so wird das Körperteil 71 in eine Hin- und Herbewegung entlang der Richtung der Stützwelle 65 versetzt.
Im Falle einer linearen Hin- und Herbewegung der Elektrobürste 70 befindet sich entsprechend auch das Bürstensegment 73, welches auf dem äußeren Umfang des Körperteils 71 aufgebracht ist, in Kontakt mit den zu reinigenden Gegenständen im Laufe der Bewegung von einer Seite zu der anderen, um auf diese Weise die Fremdsubstanzen von den zu reinigenden Gegenständen abzulösen. Die von den zu reinigenden Gegenständen abgetrennten Fremdsubstanzen werden dann durch die Saugöffnung 62 in den Reinigungskörper 50 eingesaugt. Dies führt dazu, dass die Fremdsubstanzen entfernt werden.
Wird Strom zugleich an die Spule 82 für den Rotationsantrieb und die Spule 86 für den Linearantrieb angelegt, wird sich die Elektrobürste 70 in einer linearen Hin- und Herbewegung entlang der Richtung der Stützwelle 65 befinden und gleichzeitig eine Drehbewegung um die Stützwelle herum ausführen, so das Fremdsubstanzen leichter von den zu reinigenden Gegenständen abgelöst werden können. Demgemäß wird die Reinigungseffizienz gesteigert.
Das Antriebsteil für die Drehbewegung 81 ist in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung innen entlang des Radius der Elektrobürste 70 arrangiert, während das Antriebsteil für die Linearbewegung 85 sich außerhalb des Antriebsteil für die Drehbewegung 81 befindet. Andererseits kann auch das Antriebsteil für die Linearbewegung 85 innerhalb und das Antriebsteil für die Drehbewegung 81 außerhalb des Antriebsteils für die Linearbewegung 85 vorgesehen sein.
In der vorliegenden Erfindung für einen Saugkopf eines Staubsaugers mit Elektrobürste ist der Motor mit den zwei Freiheitsgraden Bestandteil der Elektrobürste. Entsprechend vermag die Elektrobürste die Fremdsubstanzen im Zuge seines linearen und/ oder rotierenden Kontaktes mit den zu reinigenden Gegenständen abzulösen. Demgemäß ist es möglich, die Fremdsubstanzen auf einfache Weise zu entfernen und somit die Reinigungseffizienz zu steigern.
Da sich in der vorliegenden Erfindung für einen Saugkopf eines Staubsaugers mit Elektrobürste der Motor mit den zwei Freiheitsgraden in der Elektrobürste integriert ist, ist es zudem möglich, die Größe des Saugkopfes zu verringern. Entsprechend ist eine kompakte Ausgestaltung des Staubsauger gegeben.
Die Kühllüfter sind in der vorliegenden Erfindung für einen Saugkopf eines Staubsaugers mit Elektrobürste auf beiden Oberflächen der Elektrobürsten installiert, so dass eine effiziente Kühlung des in der Elektrobürste installierten Motors mit zwei Freiheitsgraden ermöglicht wird.

Claims

1. Ein Saugkopf eines Staubsaugers mit einer Elektrobürste, welcher beinhaltet:
ein Kopfteil, welches mit einem Reinigungskörper über ein Verbindungsrohr verbunden ist und ein Saugöffnung an seiner Unterseite besitzt,
eine in dem Kopfteil positionierte Elektrobürste, von der Teile durch die Saugöffnung aus dem Kopfteil hervorragen, um auf diese Weise mit den zu reinigenden Gegenständen in Kontakt zu stehen,
Stützmittel, die an dem Kopfteil befestigt sind, wobei die Stützmittel als Stütze für eine Drehbewegung und eine Linearbewegung der Elektrobürste dienen,
einen beweglichen Rahmen und einen feststehenden Rahmen, die zylindrisch ausgeformt und an der Elektrobürste sowie den Stützmitteln in der Elektrobürste befestigt sind, und
einen Motor mit zwei Freiheitsgraden, der in Verbindung mit dem beweglichen Rahmen und dem feststehenden Rahmen aufgebaut ist, wobei der Motor mit den zwei Freiheitsgraden dazu dient, die Elektrobürste in eine Drehbewegung und eine Linearbewegung zu versetzen.

2. Der Saugkopf gemäß des Anspruchs 1, bei dem der Motor mit den zwei Freiheitsgraden ein Antriebsteil für eine Drehbewegung umfasst, welches dazu dient, die Elektrobürste in eine Drehbewegung durch eine Wechselwirkung zwischen einem in dem beweglichen Rahmen installierten Magneten für den Drehantrieb und einer in dem feststehenden Rahmen installierten Spule für den Drehantrieb zu versetzen, sowie ein Antriebsteil für eine Linearbewegung, welches dazu dient, die Elektrobürste in eine Linearbewegung durch eine Wechselwirkung zwischen einem in dem beweglichen Rahmen installierten Magneten für den Linearantrieb und einer in dem feststehenden Rahmen installierten Spule für den Linearantrieb zu versetzen.

3. Der Saugkopf gemäß des Anspruch 2, wobei elastische Mittel zur Bereitstellung einer Federkraft zwischen der Elektrobürste und dem Kopfteil angebracht sind, um auf diese Weise Kraft entsprechend der Antriebskraft des Linearantriebs zu erzeugen.

4. Der Saugkopf gemäß des Anspruch 2, wobei die Spule für den Drehantrieb und die Spule für den Linearantrieb in dem feststehenden Rahmen, der mit den Stützmitteln fest verbunden ist, installiert sind, und wobei der Magnet für den Drehantrieb und der Magnet für den Linearantrieb in dem beweglichen Rahmen, der fest mit der Elektrobürste verbunden ist, installiert sind.

5. Der Saugkopf gemäß des Anspruch 2, wobei der bewegliche Rahmen mit zwei Stützteilen in der Struktur einer doppelten Zylinderform fest mit der Elektrobürste verbunden ist, und wobei der feststehende Rahmen an den Stützmitteln so angebracht ist, dass ein Teil des feststehenden Rahmens in den Raum zwischen den beiden Stützteilen des beweglichen Rahmens eingeführt ist.

6. Der Saugkopf gemäß des Anspruch 5, wobei die Spule für den Drehantrieb und die Spule für den Linearantrieb jeweils auf dem inneren und dem äußeren Umfang des feststehenden Rahmens angebracht sind, und wobei der Magnet für den Drehantrieb und der Magnet für den Linearantrieb in den zwei Stützteilen des beweglichen Rahmens installiert sind und jeweils der Magnet für den Drehantrieb und der Magnet für den Linearantrieb der Spule für den Drehantrieb und der Spule für den Linearantrieb gegenüberstehen.

7. Der Saugkopf gemäß des Anspruch 5, wobei ein Verbindungsteil für die feste Verknüpfung der zwei Stützteile des beweglichen Rahmens vorgesehen ist und eine Mehrzahl von Löchern in dem Verbindungsteil eingebracht sind, so dass Luft hindurchströmen kann.

8. Der Saugkopf gemäß des Anspruch 5, wobei das Stützteil, welches sich innen zwischen den beiden Stützteilen des beweglichen Rahmens befindet, ein Lagermittel zwischen dem Stützteil und dem Stützmittel besitzt, so dass das Stützteil sich drehend und linear in einem Zustand bewegen kann, in dem das Stützteil durch das Stützmittel gehalten wird.

9. Der Saugkopf gemäß des Anspruchs 1, wobei das Lagermittel zur Stütze der Elektrobürste sich zwischen der Elektrobürste und den Stützteilen befindet, so dass die Elektrobürste sich drehend und linear bewegen kann.

10. Der Saugkopf gemäß des Anspruchs 1, wobei Kühllüfter für die Zufuhr von Luft in die Elektrobürste auf einer Oberfläche oder beiden Oberflächen der Elektrobürste installiert sind.

11. Der Saugkopf gemäß des Anspruchs 1, wobei das Stützmittel eine Stützwelle umfasst, dessen beide Enden mit dem Kopfteil verbunden sind, sowie die Lagermittel, welche zwischen der Stützwelle und der Elektrobürste angebracht sind, wobei die Lagermittel dazu dienen, die Elektrobürste derart zu stützen, dass sich die Elektrobürste drehend und linear bewegen kann.

12. Der Saugkopf gemäß Anspruch 11, bei dem die Stützwelle Stützteile für die Welle beinhaltet, die über die innere Oberfläche der Elektrobürste hinausragen, wobei die Stützteile für die Welle dazu dienen, die beiden Enden der Stützwelle zu fixieren, und bei dem das Lagermittel das Lagerstützteil und ein Gleitlager umfasst, welches die Elektrobürste ein Richtung eines Umfangs kontaktiert.