KR100879082B1 - 표면처리기구 - Google Patents

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KR100879082B1
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스티븐 벤자민 코트니
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다이슨 테크놀러지 리미티드
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Abstract

진공 청소기와 같은 표면처리기구(200)는 본체(200), 표면 처리 헤드(230) 및 서포트 어셈블리(220)를 포함한다. 서포트 어셈블리는 본체(210)가 표면을 따라 롤링할 수 있도록 본체(210)에 롤링가능하게 장착된다. 서포트 어셈블리(220)는 표면교반장치를 구동시키는 모터와 같은 기구 부품을 또한 내장하고 있다. 대안으로서 또는 추가적으로, 서포트 어셈블리는 유체 흐름을 수용하는 유체 흡입구(531), 유체를 배출하는 유체 배출구(535), 및 필터 또는 흡입 장치와 같이 흡입구에 의하여 수용된 유체 흐름 상에 작용하는 수단을 수용할 수 있다.
진공 청소기, 표면처리기구, 본체, 표면 처리 헤드, 서포트 어셈블리, 표면교반장치, 모터, 유체 흡입구, 유체 배출구, 필터, 흡입 장치

Description

표면처리기구 {SURFACE TREATING APPLIANCE}
본 발명은 진공 청소기와 같은 표면처리기구에 관한 것이다.
진공 청소기 및 바닥 세정광택기(floor polisher)와 같은 표면처리기구는 공지되어 있다. 대부분의 진공 청소기는 일부 국가에서 캐니스터(canister) 또는 배럴(barrel) 청소기로 지칭되고 있는 '직립'형 또는 '실린더'형 중 어느 한 가지 유형이다. 다이슨 리미티드사에서 상품명 DC04("DC04"는 다이슨 리미티드사의 상표)으로 제조된 직립형 진공 청소기의 예가 도 1에 도시되어 있다. 진공 청소기는, 진공 청소기의 주요 부품이 내장된 본체를 포함한다. 본체의 하부(106)에는 모터 및 더러운 공기를 청소기 내로 흡인하는 팬이 내장되어 있고, 또한 본체에는 팬에 의하여 흡인된 더러운 기류로부터 오물, 먼지 및 다른 쓰레기를 분리시키는 소정 형태의 분리 장치(104)가 내장되어 있다. 본체(102)에는 청결한 기류 내에 있는 미립자를 트랩하는 필터가 또한 내장되어 있다. 청소기 헤드(108)는 본체(102)의 하측 말단에 포인트(A)를 중심으로 회전가능하게 장착된다. 청소기 헤드가 회전하는 중심 축은 수평으로 놓여진다. 본체(102)의 하부(106) 양쪽에는 서포트 휠(107)이 본체(102)에 고정된 상태로 장착된다. 사용 시, 사용자는 진공 청소기 의 본체(102)를 뒤로 기울인 다음, 청소기의 본체에 고정된 손잡이(116)를 밀고 당긴다. 진공 청소기는 바닥면을 따라 서포트 휠(107)에 의해 굴러간다.
더러운 공기 흡입구(112)는 청소기 헤드(108)의 하측에 위치해 있다. 더러운 공기는 모터 구동식 팬에 의하여 더러운 공기 흡입구(112)를 거쳐 먼지 분리 장치(104) 내로 흡인된다. 더러운 공기는 제1 공기 흐름관에 의하여 먼지 분리 장치(104)로 전달된다. 공기 내에 혼입된 오물 및 먼지가 분리 장치(104) 내에서 기류로부터 분리될 때, 공기는 제2 공기 흐름관에 의하여 청결한 공기 배출구로 전달되고, 하나 이상의 필터를 거쳐 대기 중으로 배출된다.
종래의 직립형 진공 청소기는, 청소기를 사용하는 영역 주위로 이동하는 것이 곤란할 수 있다는 단점이 있다. 이러한 청소기는 아주 용이하게 밀고 당길 수 있지만, 청소기를 새로운 방향으로 향하게 하는 것은 더욱 곤란하다. 청소기는, 정지 상태로부터 또는 청소기를 전후방으로 이동시키는 동안, 손잡이에 사이드웨이로 향하는 힘을 인가함으로써 새로운 방향으로 향하게 할 수 있다. 이로써 청소기 헤드가 새로운 방향으로 향하도록 바닥면을 가로질러 드래그된다. 본체(102)와 청소기 헤드(108) 사이의 유일한 단점은 수평축(A)를 중심으로 하는데, 이 수평축(A)는 바닥면과 평행 상태를 유지한다. 일부 직립형 진공 청소기에서는 서포트 휠(107)은 본체가 아닌 청소기 헤드 상에 장착된다. 그러나, 본체는 전술한 바와 같이 수평축을 중심으로 청소기 헤드에 회전가능하게 장착된다.
직립형 진공 청소기의 이동성을 증가시키기 위한 시도가 행해지고 있다. 이동성이 개선된 직립형 진공 청소기의 일부 예가 US5,323,510 및 US5,584,095에 도시되어 있다. 이들 두 가지 문헌 모두에서, 진공 청소기는 모터 하우징 및 한 쌍의 휠을 포함하는 베이스를 갖고, 베이스와 본체 사이는 휠의 회전축과 직각으로 배향되며 수평에 대하여 경사진 축을 중심으로 본체가 베이스에 대하여 회전 운동할 수 있도록 하는 유니버설 조인트에 의해 결합된다.
일반적이지는 않지만 다른 유형의 진공 청소기로는, 폭이 매우 좁은 스틱형 본체를 갖고 있기 때문에, 이른바 '스틱 백(stick vac)'이라 불리는 청소기가 있다. 상기 청소기의 예는 EP1,136,029에 도시되어 있다. 대개, 청소기 헤드만 청소기의 베이스에 위치하고, 청소기의 다른 부품 모두는 본체 내에 포함된다. 스틱 백은 경량이며 종래의 직립형 청소기보다 용이하게 이동시킬 수 있지만, 이 스틱 백은 일반적으로 소형 먼지 분리 장치, 저동력 모터, 및 필터가 있는 경우 보다 작은 필터를 가지므로, 이동성은 개선되지만 성능은 부족하다는 것이 단점이다.
본 발명은 이동성이 개선된 표면처리기구를 제공하는 것이다.
본 발명은 사용자에 의해 조작가능한 손잡이를 갖는 본체, 및 상기 본체에 장착되고 상기 기구가 손잡이에 의해 표면을 따라 롤링할 수 있도록 본체에 대하여 롤링하도록 배치된 서포트 어셈블리를 포함하는 표면처리기구를 제공하며, 상기 서 포트 어셈블리에는 상기 기구의 적어도 하나의 부품이 내장된다.
롤링 서포트 어셈블리를 제공함으로써 기구의 이동성을 개선하고, 기구의 부품을 서포트 어셈블리 내에 배치함으로써 서포트 어셈블리 내의 공간을 효과적으로 이용할 수 있다. 또한, 기구의 안정성을 증가시킬 수 있다.
상기 부품은 유체 흐름 상에 작용하는 표면교반장치 또는 표면교반수단을 구동시키는 모터일 수 있고, 이 경우 유체 흡입구 및 배출구는 서포트 어셈블리에 제공될 수 있다. 유체 흐름 상에 작용하는 수단은 모터 구동식 임펠러, 필터 또는 소정 형태의 분리 장치와 같은 흡입 발생 수단일 수 있다.
상기 부품은, 상기 부품의 무게 중심이 서포트 어셈블리의 중심과 정렬되도록하는 것이 이동성을 보다 개선시킬 수 있기 때문에 서포트 어셈블리 내에 내장되는 것이 바람직하다. 모터를 서포트 내에 배치시킴으로써 전체 기구의 무게 중심을 바닥면에 근접하게 유지한다.
바람직하기로는, 회전가능한 서포트 어셈블리를 위한 서포트를 제공하고, 공기를 어셈블리 내로 흡입하고 어셈블리로부터 배출시키는 특징들은 중공형 내부 채널을 가진 서포트를 제공함으로써 달성된다.
"표면처리기구"라는 용어는 광범위한 의미를 나타내는 것으로서, 표면 위를 이동하거나 또는 어떤 방식으로 표면을 처리하는 헤드를 갖는 기계를 광범위하게 포함한다. 특히, 진공 청소기(건식, 습식 및 습식/건식)와 같은 기구로부터 물질을 흡인하도록 흡입력을 표면에 가하는 기계는 물론, 세정광택기/왁싱 머신과 같이 물질을 표면에 가하는 기계, 압력 세탁기, 그라운드 마킹 머신(ground marking machine) 및 샴푸기를 포함한다. 또한, 잔디 깎는 기계 및 다른 커팅 기계를 포함한다.
롤링 서포트 어셈블리를 제공함으로써 기구의 이동성을 개선하고, 기구의 부품을 서포트 어셈블리 내에 배치함으로써 서포트 어셈블리 내의 공간을 효과적으로 이용할 수 있다. 또한, 기구의 안정성을 증가시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 3 내지 도 13은 본체(210), 롤러 어셈블리(220) 및 청소기 헤드(230)를 구비한 진공 청소기(200)의 제1 실시예의 도면이다.
청소기 헤드(230)는, 종래의 직립형 진공 청소기에서와 같이, 바닥면을 처리한다. 상기 실시예에서, 청소기 헤드는 브러시 바(brush bar)(232)를 지지하는 체임버를 가진 하우징을 포함한다(도 6 참조). 체임버의, 바닥과 대면하는 하측은 공기 흡입 슬롯(233)을 갖고, 브러시 바(232)는 상기 브러시 바(232) 상의 강모(bristle)가 흡입 슬롯(233)을 통하여 돌출하여 청소기 헤드(230)가 통과하는 바닥면을 교반할 수 있도록 체임버 내에 회전가능하게 장착된다. 브러시 바(232)는 청소기 헤드(230) 상에 위치된 전용 모터(242)에 의하여 회전가능하게 구동된다. 구동 벨트가 모터를 브러시 바(232)에 연결시킨다. 이로써, 흡입 팬과 브러시 바 사이를 구동 연결시킬 필요가 없어진다. 그러나, 브러시 바는, 흡입 및 배출 기류에 의하여 구동되는 터빈과 같은 다른 방식이나, 또는 흡입 팬을 구동시키는데 또 한 사용되는 모터와의 커플링에 의하여 구동될 수 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 모터와 브러시 바 사이는 기어형 커플링을 통해 교호적으로 결합될 수 있다. 다른 실시예에서, 브러시 바는 기계가 전적으로 흡입 또는 어떤 다른 형태의 표면 교반에 좌우되도록 완전하게 제거될 수 있다. 다른 유형의 표면처리기에 있어서, 청소기 헤드(230)는 폴리싱 패드, 액체 또는 왁스 분배 노즐 등과 같은 바닥면 처리용의 적절한 수단을 포함할 수 있다. 청소기 헤드(230)의 하측면에는 표면을 가로지르는 이동이 용이하도록 소형 롤러를 포함할 수 있다.
청소기 헤드(230)는, 본체가 광범위한 작동 위치로 이동할 때, 즉 한쪽에서 다른쪽으로 이동할 때 또는 본체(210)가 자신의 길이방향 축(211)을 중심으로 선회할 때, 청소기 헤드(230)가 바닥면과 접촉 상태를 유지하도록 진공 청소기의 본체(210)에 연결된다. 상세하게 후술하는 바와 같은 방식으로, 요크(yoke)(235)가 본체(210)를 청소기 헤드(230)에 연결시킨다.
본체(210)는, 본체(210)의 베이스에 위치한 롤러 어셈블리(220)에 회전가능하게 연결된다. 롤러 어셈블리(220)로 인하여 청소기를 표면을 따라 용이하게 밀고 당길 수 있다. 롤러 어셈블리(220)의 형상, 및 본체(210)와 롤러 어셈블리(220) 사이, 및 롤러 어셈블리(220)와 청소기 헤드(230) 사이가 연결되어 있으므로 청소기가 종래의 진공 청소기보다 더욱 용이하게 이동할 수 있다. 기계의 좌측에는, 본체(210)와 롤러 어셈블리(220) 사이가 본체(210)의 베이스로부터 하측방향으로 연장되는 암(540)에 의하여 기계적으로 연결된다. 도 13에 상세하게 도시된 바와 같이, 암(540)은 샤프트(519)를 수용하는 슬리브(541)를 포함하며, 상기 슬리 브 상에는 롤러 셸(510)이 회전가능하게 장착된다. 기계의 우측에는, 도 13에서 알 수 있는 바와 같이, 본체(210)와 롤러 어셈블리(220) 사이가 덕트(531, 535)에 의하여 연결된다.
본체(210)는, 본체(210)의 상부로부터 상측으로 연장되는 손잡이(212)를 갖는다. 손잡이는 사용자가 손잡이를 편하게 잡고 기구를 조종할 수 있는 파지부(213)를 갖는다. 파지부는 용이하게 파지할 수 있도록 특별한 형상을 갖거나 또는 처리된(예를 들면, 고무 사용) 손잡이 중 일부분이거나 또는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 손잡이의 길이방향 축과 경사지게 손잡이에 접합된 추가적인 부분일 수 있다.
도 8 내지 도 10에는 롤러 어셈블리(220)의 외측 셸(510)이 상세하게 도시되어 있다. 간략하게, 외측 셸(510)은, 도 9에 한쪽 절반부가 도시되어 있고 구멍(586) 내에 위치하는 고정구에 의하여 함께 고정될 수 있는 2개의 절반부를 포함한다. 상기 실시예에서, 롤러(220)의 전체적인 형상은 배럴과 유사하다. 외측면의 형상을 길이방향 축을 따르는 방향에서 보면, 일반적으로 편평한 중앙 영역(580) 및 아치형 영역(585)이 있으며, 이들 아치형 영역의 각 말단에는 셸(510)의 직경 또는 폭이 감소된다. 중앙의 편평한 영역(580)은 직경이 일정하며, 롤러 어셈블리의 총 길이의 약 25% 정도 연장된다. 편평한 중앙 영역은, 기계는 당연히 직선으로 움직이고 후진 이동하는 동안에는 거의 떨리지 않기 때문에, 사용자가 기계를 직선을 따라 조종하는데 도움이 된다는 점을 알았다. 중앙 영역의 폭은 본 발명의 장점은 여전히 얻으면서 원하는 만큼 증가 또는 감소시킬 수 있다. 아치형 외측 영역(585)으로 인하여, 사용자가 기계를 다른 방향으로 조종하기를 원할 때, 본체를 한쪽을 향하여 롤링시킬 수 있다. 롤러 셸(510)의 외면 상에는 리지(511)가 제공되어 표면을 그립하는 것이 향상된다. 또한, 단단한 바닥, 반들반들한 바닥 또는 젖은 바닥과 같이 미끄러운 면 상의 그립을 보조하도록 롤러 셸(510)의 가장 바깥쪽 면 상에 미끄럼 방지 직물 또는 코팅을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 롤러 어셈블리의 길이는 진공 청소기의 본체(210)의 폭과 대체적으로 동일하다. 기계의 폭을 가로질러 연속 지지면을 제공함으로써, 기계를 광범위한 작동 위치를 통해 이동시킬 때 사용자에게 확실하게 지지하는 느낌을 제공한다. 롤러 어셈블리의 상기 형상의 대안에 대하여 후술한다.
도 11을 참조하면, 롤러면의 형상은 기계를 바로 세우는 위치에 롤러 어셈블리의 중심(590)이 항상 위치하도록 선택된다. 이를 증명하기 위하여, 도 12에는 롤러가 자신의 가장 바깥쪽 에지로 회전하는 경우에도, 중심(590)은 표면에 대하여 수직으로 그려진 라인(592)과 여전히 직각을 이루고, 이로써 롤러 어셈블리가 안정적인 위치로 복귀하는 경향을 갖는 것으로 도시되어 있다.
롤러면의 아치형 영역(585)의 형상은, 중앙 영역(580)으로부터 멀리 아치형 표면을 따라 이동할 때 롤러 어셈블리의 중심(590)과 롤러 셸 표면 상의 지점 간의 거리가 증가하도록 또한 선택된다. 이러한 형상의 효과는, 롤러가 일반적인 직선 이동 위치로부터 더 회전할 때, 롤러를 회전시키는 힘을 더 크게 증가시키는 것이 필요하다는 점이다. 길이방향 축의 각 말단에서의 롤러 셸(510)의 직경은 본체가 한쪽으로 롤링할 수 있는 범위를 결정한다. 이것은 본체, 구체적으로는 롤러 어셈 블리로 들어가는 포인트의 덕트(531, 535)와 상기 가장 바깥쪽 위치의 바닥면 사이에 충분한 공차가 있도록 선택된다.
본체(210)와 청소기 헤드(230) 사이의 기계적인 연결 관계가 도 6 및 도 7에 도시되어 있다. 상기 실시예에서, 본체(210)와 청소기 헤드(230) 사이의 연결부는 롤러 어셈블리(220)의 회전축(221)의 각 말단에 장착된 요크(235) 형태를 갖는다. 연결부의 상세한 형태는 도 13에 도시되어 있다. 요크(235)는 본체(210)와는 독립적으로 회전할 수 있다. 요크(235)의 전방 중앙부에는 암(243)을 가진 조인트(237)가 위치한다. 암(243)은 요크(235)를 청소기 헤드(230)에 연결한다. 암(243)의 타단은 피벗(241) 둘레의 청소기 헤드(230)에 피벗가능하게 장착된다. 조인트(237)는 각각의 파이프가 서로에 대하여 슬라이딩할 수 있는 유형이다. 상기 접합된 연결부(237)의 평면은 라인(238)으로 도시되어 있다. 조인트의 평면(238)은 암(243)의 길이방향 축과 수직이 아닌 각도로 형성된다. 바닥면과 실질적으로 수직(기계가 전방 이동 위치에 있을 때)인 각도, 또는 도 6에 도시된 상기 위치로부터 더 경사진 각도에서 작업이 용이한 것으로 판명되었다. 암(243)이 또한 청소기 헤드(230)로부터 기류를 이송하기 때문에, 조인트(237)는 암(243)이 요크(235)에 대하여 이동할 때 기밀 시일을 유지한다.
요크(235) 및 조인트(237)를 피벗 장착부(241)에 배치함으로써 본체(210)가 롤러 어셈블리(220)와 함께 코르크스크루(corkscrew) 방식으로 자신의 길이방향 축(211)을 중심으로 회전할 수 있는 한편, 청소기 헤드(230)는 바닥면과 접촉 상태를 유지한다. 또한, 상기 배치로 인하여 청소기 헤드(230)는 본체가 자신의 길이 방향 축을 중심으로 회전할 때 새로운 방향으로 향하게 된다. 도 3은 직선으로 전진 및 후진 이동하기 위한 위치를 나타내는 한편, 도 4 및 도 5는 2개의 상이한 회전 위치에 있는 진공 청소기를 나타낸다. 도 3에서 본체(210)는 작동 위치로 기울어진다. 롤러 어셈블리(220)의 길이방향 축(221)은 청소기 헤드(230)의 길이방향 축(231) 및 바닥과 평행이다. 따라서, 청소기는 직선으로 이동한다. 본체는, 본체의 길이방향 축(211)이 바닥면과 수직인 완전하게 직립인 위치와 본체의 길이방향 축(211)이 바닥면과 실질적으로 평행인 완전하게 기울어진 위치 사이의 임의의 위치로 이동할 수 있다.
도 4는 좌측으로 회전하는 진공 청소기의 도면이다. 본체(210)는 자신의 길이방향 축(211)을 중심으로 시계 반대방향으로 회전한다. 이것은 롤러(22) 어셈블리의 길이방향 축(221)을 바닥에 대하여 경사지고 초기의 직선 작동 위치와 비교하여 좌측으로 대면하는 위치로 상승시킨다. 본체(210)와 청소기 헤드(230) 사이의 경사진 조인트로 인하여 청소기 헤드(230)가 좌측으로 향하게 된다. 요크(235)와 본체(210) 및 암(243)과 청소기 헤드(230) 사이가 피벗가능하게 연결됨으로써, 본체가 회전할 때 요크(235)의 높이가 변하는 경우에도, 청소기 헤드는 바닥과 접촉된 상태로 유지될 수 있다. 롤러의 아치형 영역(585)으로 인하여 본체가 상기 위치로 롤링할 수 있는 한편, 본체(210)에 대한 서포트를 여전히 제공한다. 본체(210)가 시계 반대방향으로 회전하는 범위는 청소기 헤드(230)가 전방으로 대면하는 위치로부터 좌측으로 이동하는 범위를 결정한다. 롤러 어셈블리의 직경부(585)가 보다 작아서 본체가 한쪽으로 롤링할 수 있을 뿐만 아니라 진공 청소기 의 회전 서클을 조일 수 있다.
도 5는 우측을 향하여 회전하는 진공 청소기의 도면이다. 이것은 좌측을 향하여 회전하는데 대한 전술한 설명과 반대이다. 본체(210)는 자신의 길이방향 축(211)을 중심으로 시계방향으로 회전한다. 이것은 롤러 어셈블리(220)의 길이방향 축(221)을 바닥에 대하여 경사지고 초기의 직선 작동 위치와 비교하여 우측으로 대면하는 위치로 상승시킨다. 본체(210)와 청소기 헤드(230) 사이의 조인트(237)로 인하여 청소기 헤드(230)가 우측으로 향하게 되는 한편, 바닥과의 접촉 상태는 여전히 유지된다. 롤러의 아치형 영역(585)으로 인하여 본체는 상기 위치로 롤링할 수 있는 한편, 본체(210)에 대한 서포트를 여전히 제공한다. 본체(210)가 시계방향으로 회전하는 범위는 청소기 헤드(230)가 전방으로 대면하는 위치로부터 우측으로 이동하는 범위를 결정한다.
본체(210)에는 기계 상에 있는 팬 및 모터에 의하여 흡인된 더러운 기류로부터 오물, 먼지 및/또는 다른 쓰레기를 제거하는 분리 장치(240, 245)가 내장된다. 분리 장치는 여러 가지 형태를 가질 수 있다. 여기서는 예를 들어 EP 0 042 723에 보다 상세하게 개시된 유형인, 오물 및 먼지를 기류로부터 스핀시키는 사이클론 분리 장치를 사용하는 것이 바람직하다.
사이클론 분리 장치는 서로 일렬로 배치된 2단계의 사이클론 분리 장치를 포함한다. 제1 단계(240)는 원통형 벽을 가진 체임버이고, 제2 단계(245)는 테이퍼지고, 실질적으로 원뿔대 형상인 체임버 또는 서로 평행하게 배치된 한 세트의 테이퍼진 체임버이다. 도 3에서, 기류는 덕트(236)에 의하여 제1 사이클론 체임 버(240)의 상부 내로 접선을 따라 향한다. 보다 큰 쓰레기 및 입자는 제거되어 제1 사이클론 체임버에 수집된다. 다음에, 기류는 슈라우드(shroud)를 통과하여 한 세트의 보다 작은 원뿔대 형상의 사이클론 체임버로 유입된다. 이들 체임버에서 미세 먼지가 분리되며, 이 분리된 먼지는 일반적인 수집 영역에 수집된다. 제2 세트의 분리 장치는, 직립형, 즉 유체 흡입구 및 배출구는 상부에 위치되고 먼지 배출구는 저부에 위치되는 유형, 또는 전도형, 즉 유체 흡입구 및 배출구는 저부에 위치되고 먼지 배출구는 상부에 위치되는 유형이다. 그러나, 먼지 분리 장치 자체가 본 발명의 본질이 아니며 먼지는 기류로부터 종래의 백형 필터, 구멍이 많은 박스 필터, 정전형 분리 장치 또는 일부 다른 형태의 분리 장치를 사용하여 동일하게 이송될 수 있다. 진공 청소기가 아닌 기구의 실시예에 대하여, 본체는 기계가 수행하게 될 작업에 적절한 장비를 내장할 수 있다. 예를 들면, 바닥 세정광택기에는 본체가 액체 왁스 저장용 탱크를 내장할 수 있다.
공기를 기구 내로 흡인하는 흡입을 함께 발생하는 팬 및 상기 팬을 구동시키는 모터가 롤러 어셈블리(220) 내부에 장착된 체임버 내에 내장된다.
다수의 송풍관이 기계 둘레로 기류를 이송한다. 먼저, 송풍관은 청소기 헤드(230)를 진공 청소기의 본체에 연결시킨다. 상기 송풍관은 요크(235)의 한쌍의 만곡된 암 중 좌측 암(도 3 참조) 내에 위치한다. 추가 덕트(236)는 더러운 기류를 요크(235)로부터 본체 상에 위치한 분리 장치(240)로 이송한다. 전환 메커니즘이 제공되어 요크(235)로부터의 기류가 분리 장치 또는 기계 상의 분리 호스로 이송되는 가의 여부를 선택한다. 이러한 유형의 적합한 메커니즘은 국제출원 WO 00/21425에 보다 상세하게 개시되어 있다.
다른 덕트(531)는 분리 장치(245)의 배출구를 롤러 어셈블리(220) 내의 팬 및 모터에 연결시키고, 또 다른 덕트(535)는 팬 및 모터의 배출구를 본체(210) 상의 포스트 모터 필터에 연결시킨다.
하나 이상의 필터가 분리 장치(240, 245)의 하류에 위치한 기류 통로에 배치된다. 이들 필터는 분리 장치(240, 245)에 의하여 기류로부터 이미 제거되지 않은 임의의 먼지 미립자를 제거한다. 여기서는 모터 및 팬(520) 전방의 이른바 프리-모터 필터인 제1 필터, 및 모터 및 팬(520) 후방의 이른바 포스트-모터 필터인 제2 필터(550)를 제공하는 것이 바람직하다. 흡입 팬을 구동시키는 모터가 탄소 브러시를 가진 경우, 포스트-모터 필터(520)는 브러시에 의하여 배출된 임의의 탄소 입자를 트랩한다.
필터 어셈블리는 일반적으로 필터 하우징 내에 위치된 적어도 하나의 필터를 포함한다. 일반적으로, 2개 또는 3개의 필터가 필터 어셈블리 내에 일렬로 배치되어 필터 어셈블리에 의하여 포착되는 먼지의 양을 최대로 한다. 하나의 공지된 유형의 필터는, 공기 흐름 내에 직접 위치되며 대용량의 먼지 지지 능력을 가진 발포 필터를 포함한다. 1마이크론 미만의 입자와 같은 매우 작은 입자를 트랩할 수 있는 정전형 또는 HEPA 등급 필터가 발포 필터 하류에 제공되어 발포 필터로부터 뻐져나가는 임의의 먼지를 지지한다. 상기 공지된 장치에 있어서, 먼지는 필터 어셈블리로부터 전혀 빠져나갈 수 없거나 또는 거의 빠져나갈 수 없다. 적합한 필터의 예가 국제특허출원 WO 99/30602에 도시되어 있다.
상기 실시예에서, 필터 또는 필터들 모두는 본체(210)에 장착된다.
도 13은 롤러 어셈블리(220)의 상세한 단면도이다. 도 8 내지 도 10에 도시된 외측 셸(510)은 본체(210)에 대하여 회전가능하도록 장착된다. 롤러 셸(510) 내의 주요 부품은 모터 버킷(motor bucket)(515) 및 팬과 모터부(520)이다. 좌측에는 서포트 암(540)이 본체(210)로부터 하측으로 롤러 셸의 말단면과 나란히 연장된다. 샤프트(519)는 롤러 셸(510)의 말단면의 중앙에 있는 구멍을 관통한다. 샤프트(519)는 암(540)의 일부분(541) 내의 슬리브에 의하여 지지된다. 롤러 셸(510)은 베어링(518)에 의하여 샤프트(519) 상에 회전가능하게 지지된다. 샤프트(519)는 모터 버킷(515)의 말단면 상의 포켓(525) 내에 위치하도록 롤러 셸(510)의 길이방향 축(및 회전축)을 따라 연장된다. 기계의 우측에는, 롤러 셸(510)은 흡입관(531) 및 배출관(535)를 수용하도록 자신의 측면 내에 보다 큰 개구부를 갖는다. 흡입관 및 배출관(531, 535)은 여러 가지 목적으로 작용한다. 이들은 롤러 셸(510) 및 모터 버킷(515) 양자 모두의 서포트를 제공하고, 모터 버킷(515) 내로 공기를 흡입하거나 또는 여기로부터 공기를 배출시킨다. 롤러 셸(510)은 베어링(516)에 의하여 모터 버킷(515) 상에 회전가능하게 지지된다. 모터 버킷(515)은 본체(210) 및 서포트 덕트과 고정된 관계로 장착되고, 즉 모터 버킷(515)은 본체 및 서포트 덕트와 이동하는 한편, 롤러 셸(510)은 기계가 표면을 따라 이동할 때 모터 버킷(515) 둘레를 회전할 수 있다. 모터 버킷(515)은 부품(526)에 의하여 덕트(531, 535)에 고정된다. 덕트(531, 535)는 모터 버킷(515)의 내부와 연통된다. 덕트(531)는 본체(210) 상의 분리 장치(240, 245)로부터 모터 버킷(515)의 내부로 직접 기류를 전달한다. 팬과 모터부를 모터 버킷(515) 내에 장착함으로써 모터 버킷(515) 및 롤러 셸(510)이 스킨(skin)(510, 515) 사이의 공기 갭으로 팬과 모터부(520)용의 이중 스킨으로 된 하우징을 형성하기 때문에 소음을 감소시키는데 도움이 된다.
팬과 모터부(520)는 모터 버킷(515) 내에 모터 버킷(515)과 롤러 셸(510)의 길이방향 축과 경사지게 장착된다. 이것은 2가지 의도가 있는데, 첫째 모터(520)의 중량을 롤러 셸의 중심 둘레에 균등하게 분포시키고, 즉 팬과 모터부의 중심은 전체 롤러 어셈블리의 중심과 정렬되며, 둘째 흡입관(531)으로부터 팬과 모터부(520) 내로 흐르는 기류 통로를 개선시킨다. 팬과 모터부(520)는 자신의 길이방향 축의 각 말단에 있는 고정구에 의하여 모터 버킷(515) 내에 지지된다. 좌측에는, 외측으로 연장되는 리브(532) 사이의 캐버티가 모터의 일부분(522)을 수용한다. 우측에는, 외측으로 테이퍼되는 깔때기(532)가 흡입관(531)을 팬과 모터부(520)의 흡입구에 연결시킨다. 깔때기(532)의 하류 말단은 팬과 모터부(520)를 지지하도록 팬과 모터부(52) 둘레에 끼워지는 플랜지(523)를 갖는다. 팬과 모터부(520)를 둘러싸고 모터 버킷(515)의 내면과 플랜지(523) 사이에 끼워지는 웹(524)에 의하여 추가의 서포트가 제공된다. 깔때기(532)는 모터 버킷(515) 내로 흡입 및 이로부터 배출되는 기류가 서로 분리되는 것을 또한 보장한다.
공기는 흡입관(531) 및 깔때기(532)에 의하여 롤러 어셈블리 내의 팬과 모터부(520)에 이송된다. 일단 기류가 팬과 모터부(520)를 통과하면, 이 기류는 수집되어 모터 버킷(515)에 의하여 배출관(535)을 향하여 이송된다. 배출관(535)은 기 류를 본체(210)로 이송한다.
배출관(535)은 본체(210)의 하단부에 연결된다. 본체의 일부분(552)은 포스트 모터 필터(550)용의 필터 하우징이다. 공기는 배출관(535)으로부터 필터 하우징의 하단부로 이송되고, 필터(550) 자체를 통과한 다음, 필터 하우징(552)의 배기구를 통해 대기 중으로 배출될 수 있다. 배기구는 필터 하우징(552) 둘레에 분포된다.
스탠드 어셈블리(260, 262)는 기계가 직립 위치에서 좌측에 있을 때 서포트를 제공하기 위하여 기계 상에 제공된다. 스탠드 어셈블리는 본체(210)가 완전하게 직립 위치로 향했을 때 자동적으로 배치되고, 본체(210)가 완전한 직립 위치로부터 경사졌을 때 회수되도록 배열된다.
전술한 바와 다른 구조도 광범위하게 제공될 수 있으며, 이에 대하여 설명한다.
전술한 실시예에서, 기류는 롤러 셸의 한쪽으로부터 롤러 셸(510) 내로 유입되고 롤러 셸로부터 배출되고, 롤러 셸(510) 내의 공간은 모터 버킷(515) 및 팬과 모터부(520)를 내장하는데 사용된다. 롤러 셸(510) 내의 공간은 다른 용도로 사용될 수 있고, 도 14 내지 도 16에는 이들 다른 예가 도시되어 있다. 도 14 내지 도 16 각각에는 필터가 롤러 셸(600) 내에 내장된다. 도 14에는 원통형 필터 어셈블리(605)가 롤러 셸(600) 내에 자신의 길이방향 축이 롤러 셸의 축과 정렬된 상태로 내장되어 있다. 공기 흡입관(601)이 진공 청소기의 본체(210) 상에 위치한 분리 장치(240, 245)의 배출구로부터 롤러 셸(600)의 내부로 공기를 이송한다. 공기 배 출관(602)은 롤러 셸(600)의 내부로부터 공기를 이송한다. 롤러 셸은 베어링(603) 상의 덕트(601, 602) 둘레에 회전가능하게 장착된다. 필터(605)는 덕트(601, 602)에 의하여 지지된다. 사용 시, 공기는 필터(605)의 외측 주위에 반경방향 내측으로 위치한 흡입관(601)으로부터 필터 매체를 통과하여 필터(605)의 중앙 코어로 흐른다. 다음에, 공기는 코어를 따라 흘러 배출관(602)을 거쳐 롤러 셸(600)을 빠져나간다.
*도 15에는, 필터(610)가 롤러 셸(600)을 횡방향으로 가로질러 장착된다. 롤러 셸(610)의 내면에는 필터(610)를 제 위치에 고정시키는 적합한 고정구가 제공될 수 있다. 도 15의 공기 흐름은 훨씬 간단하다. 공기는 흡입관(611)으로부터 유입되어 롤러 셸(600)의 내부 및 필터 매체(610)를 통과한 다음, 배출관(612)을 거쳐 롤러 셸을 빠져 나간다. 필터 소재는 기류에 존재하는 필터 매체의 표면적을 증가시키도록 편평하거나 또는 주름잡힌 발포체 및 여과지를 포함할 수 있다.
도 16은 필터(625)가 자신의 길이방향 축이 롤러 셸(600)의 길이방향 축과 정렬된 상태로 장착되어 있다는 점이 도 14와 유사하다. 주목할만한 차이점은 공기가 롤러 셸(600) 내의 구멍(608)을 거쳐 대기 중으로 직접 배출될 수 있다는 점이다. 덕트(622)는 롤러 셸의 기계적인 서포트를 제공하며 기류를 이송하지는 않는다.
필터에 접근하기 위하여, 롤러 셸(600) 내에는 해치가 제공될 수 있다. 그러나, 오늘날의 필터는 기계의 일반적인 수명 동안에 교환을 필요로 하지 않는 용 구적인 필터이기 때문에, 필터는 롤러 셸 내에 접근하기 곤란한 방식으로 끼워지는 것도 허용될 수 있다.
이들 실시예 각각에서, 도 13에 모터 버킷(515)이 제공된 바와 동일한 방식으로 롤러 셸(600) 내에 내부 셸이 제공될 수 있다. 내부 셸은 흡입관 및 배출관에 밀봉되므로, 롤러 셸은 밀봉하지 않아도 된다.
도 14 및 도 15에서, 배출관은 롤러 셸 상에 흡입관과 동일한 측면 상에 장착될 수 있다. 2개의 덕트가 도 13에 도시된 바와 같이 평행하는 관계로 장착될 수 있고, 또는 도 18에 도시된 바와 같이 하나의 덕트가 다른 덕트를 둘러쌀 수 있다.
도 17은 팬과 모터부를 롤러 어셈블리 내에 장착하는 다른 장치의 도면이다. 도 13에 도시된 장치에서와 같이, 모터 버킷(715)이 내부에 장착된 롤러 셸(700)이 있고, 롤러 셸(700)은 모터 버킷(715)을 중심으로 회전할 수 있다. 공기 흡입관이 공기를 팬과 모터부(520)로 이송한다. 그러나, 상기 실시예에서는, 필터(710)는 모터 버킷(715) 내부의 팬과 모터부 하류에 위치한다. 공기는 배출구(705)를 거쳐 롤러 어셈블리로부터 직접 배출된다. 배출구(705)는 롤러(700)의 허브 상의 서포트 암(702) 다음에 위치한다. 이것은 공기 배출구(705)는 롤러(700)가 회전할 때 고정 상태를 유지한다는 의미이다. 다른 예로서, 필터(710)는 함께 생략될 수 있다. 모터가 스위치드 릴럭턴스 모터(switched reluctance motor)와 같은 브러시리스 모터인 경우, 모터로부터 임의의 탄소가 배출되지 않으므로 포스트-모터 필터가 필요하지 않다. 이와 같은 방식으로 공기가 롤러 어셈블리로부터 직접 배출될 때, 제2 서포트 암(702)(기류를 이송하지 않음)을 여전히 제공하거나, 또는 제2 서포트 암(702)을 간단히 생략하고 롤러 어셈블리용 서포트 모두를 제1 서포트 암에 의하여 제공할 수 있다.
대안으로서, 또는 추가적으로, 롤러 어셈블리는 표면교반장치를 구동시키는 모터 및/또는 기구가 표면을 따라 자체 추진력으로 이동하도록 휠을 구동시키는 모터와 같은 기구의 다른 활성적인 부품을 내장할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 분리 장치는 전술한 사이클론 분리 장치와 같이 롤러 어셈블리 내에 내장될 수 있다.
롤러의 형상
도 3 내지 도 13에 도시된 실시예는 편평한 중앙 영역 및 테이퍼진 말단 영역을 가진 배럴 형상의 롤러를 갖는다. 도 18 내지 도 21은 다른 롤러 형상의 도면이다. 상기 리스크가 모든 형상을 망라하는 것은 아니고, 예시되지 않은 다른 형상도 본 발명의 범위 내에 포함된다. 롤러 또는 롤링 부재 세트는, 도 18에 도시된 바와 같이, 실질적으로 구형 형상을 가질 수 있거나, 또는 도 19에 도시된 바와 같이 절두면(truncated face)(811, 812)을 가진 구형 형상을 가질 수 있다. 확실한 구형은, 중심과 표면 간의 거리가 일정하기 때문에, 본체가 직선 작동 위치로부터 회전할 때 롤러를 회전시키는데 필요한 힘이 일정하게 유지된다는 장점을 갖는다. 또한, 롤러 어셈블리의 기하학적 중심과 외면 사이의 거리가 일정하게 유지되기 때문에, 요크(235)와 청소기 헤드(230) 사이의 조인트(237)의 높이는 본체가 자신의 길이방향 축(211)을 중심으로 회전할 때 일정하게 유지된다. 이것은 본체 와 청소기 헤드(230) 사이의 연결 요구 조건을 단순화시킨다.
구형의 말단면을 자름으로써 롤러의 폭을 감소시키고 사용되지 않을 표면 중 일부분을 제거하는 장점을 갖는다. 또한, 롤러로 유입되고 롤러로부터 빠져 나오는 덕트는 기계가 표면의 가장 바깥쪽 부분 상으로 롤링할 수 있는 경우 바닥과 접촉될 수 있다. 도 20은 편평한 중앙 영역(813)을 가진 구형의 도면이고, 도 21은 각 말단에 반구형(815, 816)을 가진 일정한 직경의 중앙 링(814)의 도면이다.
전술한 실시예는 하나의 롤링 부재를 가진 롤러 어셈블리를 제공한다. 다량의 부품이 제공될 수 있다, 도 22 내지 도 24는 롤러 어셈블리가 한 쌍의 셸 형상 부분(731, 732)을 포함하는 실시예의 도면이다. 각각의 부분은 독립적으로 회전가능하다. 부분(731)은 결합된 서포트 암을 중심으로 회전가능하고, 덕트(735, 736) 및 부분(732)은 결합된 덕트 및 서포트 암(740)을 중심으로 회전가능하다. 모터 버킷(742)이 회전가능한 부분(731, 732) 내에 끼워져서 팬과 모터부(743)를 지지한다. 2개의 셸 형상 부분(731, 732)을 제공하는 장점은, 부분(731, 732)의 회전축을 따르는 방향으로 부분(731, 732) 사이의 공간이 청소기 헤드(230)로부터 롤러 어셈블리의 내부로 공기를 이송하는 덕트(745)를 수용하는데 사용될 수 있고, 청소기 헤드와 롤러 어셈블리 사이를 기계적으로 연결시킨다거나, 또는 이들 두 가지 특징 모두를 갖는다는 점이다. 도 23 및 도 24에는, 결합된 기계적 연결부 및 공기관(741)이 부분(731, 732) 사이 공간 내의 모터 버킷(742) 전방에 연결되고, 모터 버킷(742) 내부를 통과한 다음, 부분(732)의 회전축과 정렬된 방향으로 연장된다. 배출관(740)은 부분(732)용의 기계적인 서포트를 제공할 뿐만 아니라 진공 청 소기의 본체로 공기 흐름을 이송시킨다. 덕트(745)와 본체 사이에 원하는 각도의 분절을 달성시킬 수 있는 방법은 2가지가 있다. 첫째, 덕트(745)가 모터 버킷(742)에 피벗가능하게 장착될 수 있다. 둘째, 덕트(745)는 모터 버킷(742)에 견고하게 장착될 수 있으며 모터 버킷(742)은 서포트 암(735, 736, 740)에 회전가능하게 장착된다.
2개의 회전가능한 부분(731, 732) 사이의 공간은 청소기 헤드(230) 상의 브러시 바까지 연결되는 모터 버킷(742) 내부의 모터 사이의 구동 연결부를 수용하는데 사용될 수 있다. 구동 연결부는 벨트 및/또는 기어에 의하여 달성될 수 있다.
도 25에 도시된 바와 같이, 각각의 롤링 부재의 회전축은 서로 정렬될 필요는 없다. 여기서, 롤링 부재(823, 824)의 회전축(821, 822)은 각각 수직방향으로부터 내측으로 경사진다.
3개 이상의 회전가능한 부분을 또한 제공할 수 있다. 실제로, 기구가 표면을 따라 이동할 때 축을 중심으로 각각이 자유롭게 회전할 수 있는 상당히 많은 개수의 인접하는 부분이 제공될 수 있다. 회전가능한 부분 세트 모두는 직선축 둘레에 장착될 수 있고, 각 부분의 직경은 축의 중앙 영역으로부터 거리가 감소된다. 대안으로서, 도 26에 도시된 바와 같이, 회전가능한 부분(825) 모두는 치수가 동일하거나 또는 유사하며, 롤러 어셈블리의 원하는 형상을 갖는 축(826)을 중심으로 하면으로부터 장착된다. 회전가능한 부분(825)은 샤프트 둘레에 회전가능하게 장착된 작고 단단한 부분이거나, 또는 길이방향 축이 직선이 아닌 하우징 둘레에 회전가능하게 장착된 크고 중공인 환형부일 수 있다. 하우징은, 전술한 바와 같이, 모터 또는 필터를 수용할 수 있다.
각각의 실시예에 있어서, 롤러 어셈블리 또는 회전가능한 부분 세트의 형상은 본체가 용이하게 회전할 수 있도록 회전축의 각 말단쪽으로 직경이 감소되는 지지면을 형성한다. 전술한 실시예에서와 같이, 회전가능한 부분 또는 부분들 세트의 중앙 영역은 기구를 직선으로 구동시킬 때 기구의 안정성이 증가되는 것으로 판명되었기 때문에 실질적으로 편평한 것이 바람직하다.
본체와 청소기 헤드 사이의 연결
도 6 및 도 7을 참조하면, 본체(210)와 청소기 헤드(230) 사이는 암(243)의 길이방향 축에 대하여 경사진 평면에 형성된 조인트(237)를 갖는 요크(235)를 거쳐 연결된다. 조인트가 위치하는 평면(238)의 각도는 도시된 각도로부터 변경될 수 있다. 조인트의 평면(238)이 암(243)의 길이방향 축과 수직이 되도록 조인트를 형성하는 것이 허용가능하지만, 요크의 회전으로 암(243)(즉 청소기 헤드(230))이 회전하지 않기 때문에 본 발명의 장점을 충분하게 제공하지 않는다는 점을 알았다. 조인트의 평면(238)이 암(243)의 길이방향 축에 대하여 경사지도록, 즉 바닥면과 실질적으로 수직(기계가 전방으로 작동하는 위치)으로 되도록 조인트(237)를 형성하는 것이 양호한 결과를 제공한다. 평면(238)을 도 6에 도시된 정도보다 더 경사지게 하면 본체가 자신의 길이방향 축을 중심으로 회전할 때 청소기 헤드(230)가 이동하는 범위를 증가시킨다.
도 6 및 도 7에는 암(243)과 청소기 헤드(230) 사이의 연결이 샤프트를 가진 확실한 피벗으로서 도시되어 있다. 상기 위치에서는 어느 정도의 피벗 이동이 요 구되지만, 상기 이동은 보다 느슨한 조인트 연결에 의하여 실행될 수 있다는 점을 알았다.
도 27은 본체(210)와 청소기 헤드(230) 사이의 다른 형태의 연결 상태를 나타낸 도면이다. 전술한 바와 같이, 요크(235)가 배치되어 있고, 상기 요크의 각 말단은 롤러 어셈블리의 회전축(221)을 중심으로 본체에 연결된다. 또한, 청소기 헤드(230)에 피벗가능하게 연결된 짧은 암(243)이 배치된다. 요크(235)의 전면은 상이하다. 암(243)의 길이방향 축에 대하여 소정의 각도로 경사진 회전 조인트 대신에, 암(243)의 길이방향 축과 수직인 각도록 형성된 회전 조인트가 제공되며, 조인트(852)에서 암(243)과 결합되는 요크(235) 부분은 엘보 형상부(851)를 갖는다. 엘보 형상부와 직각인 조인트를 결합시키는 것이 경사진 각도의 조인트를 제공하는 것과 동일한 것으로 판명되었다. 이러한 다른 방법은 청소기 헤드(230)와 롤러 어셈블리(220) 사이에 더 많은 공간을 필요로 하기 때문에 구현하는 것이 더욱 곤란할 수 있다.
본체와 청소기 헤드 사이의 또 다른 연결부 중 일부가 도 29a, 29b, 29c에 도시되어 있다. 전술한 바와 같이, 연결부는 요크(901)를 포함하고, 요크의 각각의 말단부(902, 903)는 롤러 어셈블리의 회전축을 중심으로 본체에 연결가능하다. 요크의 중앙부는, 도 7 및 도 27에 예시된 바와 같이, 직접 또는 중간 암을 거쳐 청소기 헤드(도시되지 않음)에 연결가능한 조인트를 포함한다. 또한, 연결부는 말단부(902, 903)에서 요크(901)에 피벗가능하게 부착되어 상기 요크를 따라 연장되는 로킹 암(905)을 포함한다. 로킹 암(905)은 암에 대하여 견고하게 부착되거나 또는 암에 피벗가능하게 부착될 수 있는 중앙 연장부(906)를 갖는다. 중앙부(906)는 조인트를 로크하고, 예를 들면, 기구가 스탠딩 위치에 있을 때, 조인트가 회전하지 않도록 하기 위하여 상보형 노치 장치(907)에 의하여 조인트(904) 내에 수용될 수 있다. 도 29a에는 로크 위치에 있는 연결부가 도시되어 있다. 따라서, 청소기 헤드 자체는 스탠딩 위치에 있는 기구에 추가적인 안정감을 제공한다. 탄성 수단(도시되지 않음)이, 조인트가 지동으로 로크되도록, 기구가 스탠딩 위치에 있을 때 조인트 쪽으로 로킹 암(905)의 중앙부(906)를 바이어스하도록 제공될 수 있다.
기구를 사용하고자 할 때, 사용자는 기구의 본체를 기울인다. 본체가 후방으로 기울어질 때, 로킹 암(905)이 요크(901)에 대하여 회전하고 로킹 암의 중앙부(906)가 노치(907)로부터 들어 올려지는 범위까지 상승되어 조인트(904)가 회전하도록 언로킹되도록 연결부가 배치된다. 도 29a 및 도 29c에는 언로크 위치에 있는 연결부가 도시되어 있다. 탄성 수단이 로킹 암(905)의 상승을 보조하도록 제공될 수 있다. 로킹 암(905)의 동작은 기구를 기울이고 바로 세우는 동안 스탠드 어셈블리(260, 262)의 동작에 의하여 영향을 받을 수 있다.
로킹 암(905)의 중앙부(906)에는 조인트(904)의 각각의 노치(909a, 909b, 909c)에 의하여 수용되는 하측으로 연장되는 타인(tine)(908a, 908b, 908c)이 제공될 수 있다. 타인(908)은, 사용자가 로크된 조인트에 소정의 한계를 지나 회전력을 가하려고 시도하는 경우, 이들 타인 중 적어도 하나가 변형되도록 만곡가능하게 배치된다. 이렇게 가해진 힘으로 인하여 타인(908)은 노치(909)로부터 튀어 오르 게 되어 조인트(904)가 회전을 위해 자유롭게 된다. 상기 특징부는 과다한 힘이 조인트에 가해지는 한편 기구가 스탠딩 위치에 있는 경우 상기 연결부가 손상되는 것을 방지한다. 기구가 스탠딩 위치로 복귀하는 경우, 로킹 암(905)의 중앙부(906)는 탄성 수단의 힘에 의하여 조인트 내의 로킹 위치로 다시 가압된다.
본체와 청소기 헤드 사이의 서포트는 견고하지 않아도 된다. 도 28에는 롤러 어셈블리(830)를 청소기 헤드(833)에 연결하는 한 쌍의 만곡가능한 서포트 튜브(831, 832)가 도시되어 있다. 만곡가능한 튜브를 사용할 때, 청소기 헤드는 본체가 이쪽에서 저쪽으로 롤링하고 자신의 길이방향 축을 중심으로 선회할 때 바닥면과 접촉 상태를 자유롭게 유지할 수 있다. 상기와 같은 방식으로 만곡가능한 튜브를 사용함으로써 본체와 청소기 헤드 사이에 보다 복잡한 기계적 조인트를 배치할 필요가 없다.
물론, 연결 메커니즘의 컴비네이션이 사용될 수 있다.
도시되고 전술한 실시예 각각에서, 가능한 경우 덕트를 사용하여 기계의 부품 사이, 예를 들면, 본체(210)와 롤러 어셈블리(220) 사이 및 청소기 헤드(230)와 본체(210) 사이에 요크(235)에 의하여 기계적 서포트를 제공한다. 이로써 덕트는 적절하게 밀봉되는 것이 필요하다. 흐름관 및 기계적 서포트의 특징부가 결합된 각각의 실시예의 경우, 각기 다른 서포트 및 흐름관이 제 위치에 대체될 수 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 흐름관은 기계적 서포트에 인접하여 배치된 만곡가능하거나 또는 단단한 파이프일 수 있다.
롤러 어셈블리 내부에 모터를 내장했을 때 장점이 있지만, 다른 실시예에서, 팬 및 모터는 본체 내에 내장될 수 있다. 이로써 청소기 헤드로부터 본체까지만 덕트를 연결시키면 되기 때문에 기계의 배관 요구가 단순해진다. 서포트 암은 본체와 롤러 어셈블리 사이 및 본체와 청소기 헤드 사이에 여전히 필요하다.
예시된 실시예는 덕트가 기류를 이송하는 진공 청소기에 대한 것이지만, 본 발명은 다른 유체, 즉 물 및 세제 등을 이송하는 진공 청소기에도 응용될 수 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 공지된 유형의 진공 청소기의 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 진공 청소기의 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 진공 청소기의 사용 시의 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 3 내지 도 5의 진공 청소기의 청소기 헤드와 본체 사이의 연결 관계의 도면이다.
도 8 내지 도 10은 진공 청소기의 롤러 어셈블리의 도면이다.
도 11 및 도 12는 롤러 어셈블리의 사용 시의 도면이다.
도 13은 진공 청소기의 롤러 어셈블리의 단면도이다.
도 14 내지 도 16은 롤러 어셈블리 내에 필터를 내장하는 방식을 도시한 도면이다.
도 17은 롤러 어셈블리 내에 모터 및 필터를 내장하는 다른 방식을 도시한 도면이다.
*도 18 내지 도 21은 롤러 어셈블리의 다른 형상의 도면이다.
도 22 내지 도 24는 2개의 회전 부재를 가진 롤러 어셈블리의 도면이다.
도 25는 2개의 회전 부재를 가진 다른 롤러 어셈블리의 도면이다.
도 26은 복수개의 회전 부재를 가진 다른 롤러 어셈블리의 도면이다.
도 27 및 도 28은 본체를 청소기 헤드에 연결시키는 다른 방식을 도시한 도면이다.
도 29a는 본체를 청소기 헤드에 연결시키는 메커니즘 일부의 제1(로크) 위치에서의 정면 사시도이다.
도 29b는 도 29a의 메커니즘의 제2(언로크) 위치에서의 측면도이다.
도 29c는 선 I-I'를 따라 절취된 도 29a의 메커니즘 일부의 정면 단면도이다.

Claims (23)

  1. 사용자에 의해 조작가능한 손잡이를 갖는 본체;
    표면처리 헤드; 및
    상기 본체에 장착되는 서포트 어셈블리;를 포함하는 표면처리기구로서,
    상기 서포트 어셈블리는 상기 기구가 상기 손잡이에 의해 표면을 따라 롤링할 수 있도록 상기 본체에 대하여 롤링하도록 배치되고,
    상기 표면처리 헤드는 요크에 의해 상기 본체에 연결되고,
    상기 요크의 적어도 일부분은 유체 흐름을 이송하는, 표면처리기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요크의 암에 덕트(duct)가 위치하고,
    상기 덕트는 상기 표면처리 헤드로부터 상기 본체로 유체 흐름을 이송하도록 배치되는, 표면처리기구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 요크는 한쌍의 만곡된 암을 포함하는, 표면처리기구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 요크는 한쌍의 말단부를 포함하고, 상기 말단부 각각은 상기 본체에 연 결되는, 표면처리기구
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 요크는 상기 본체에 피봇가능하게 연결되는, 표면처리기구.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 요크는 상기 서포트 어셈블리의 각 말단에서 상기 본체에 피봇가능하게 연결되는, 표면처리기구.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 요크는 상기 서포트 어셈블리의 회전축에 실질적으로 정렬된 축에 대해 피봇가능한, 표면처리기구.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 요크와 상기 표면처리 헤드 사이에 피봇가능한 연결부를 더 포함하는, 표면처리기구.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 요크와 상기 표면처리 헤드 사이의 연결부는 중간 암을 포함하는, 표면처리기구.
  10. 제8항에 있어서,
    피봇가능한 상기 연결부는 상기 요크의 중앙부와 상기 표면처리 헤드를 연결시키는, 표면처리기구.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서포트 어셈블리는 하나 이상의 부품을 내장하는, 표면처리기구.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 부품은, 상기 서포트 어셈블리의 롤링면이 상기 부품 둘레를 회전하도록 상기 서포트 어셈블리 내에 장착되는, 표면처리기구.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 서포트 어셈블리는 유체 흐름을 수용하는 유체 흡입구 및 유체를 배출하는 유체 배출구를 포함하고,
    상기 부품은 상기 유체 흡입구를 통해 수용된 유체 흐름 상에 작용하는 수단을 포함하는, 표면처리기구
  14. 제13항에 있어서,
    상기 유체 흡입구는 상기 본체와 상기 서포트 어셈블리 사이에 서포트를 제 공하도록 배치된 흡입관을 포함하는, 표면처리기구.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 유체 배출구는 상기 본체와 상기 서포트 어셈블리 사이에 서포트를 제공하도록 배치된 배출관을 포함하는, 표면처리기구.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 유체 배출구는 상기 서포트 어셈블리의 롤링면에 복수의 개구를 포함하는, 표면처리기구
  17. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체는 상기 유체 흐름으로부터 혼입 물질을 분리시키는 분리 장치를 포함하는, 표면처리기구
  18. 제17항에 있어서,
    상기 요크의 적어도 일부분으로부터 상기 분리 장치로 유체 흐름을 이송하는 추가 덕트를 포함하는, 표면처리기구.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 유체 흡입구는 상기 분리 장치로부터 유체 흐름을 수용하는, 표면처리 기구.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 유체 흐름 상에 작용하는 수단은 필터를 포함하는, 표면처리기구
  21. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서포트 어셈블리는 해치를 포함하는, 표면처리기구.
  22. 제13항에 있어서,
    상기 유체 흐름 상에 작용하는 수단은, 임펠러 및 상기 임펠러를 구동시키는 모터를 가지는 흡입-발생 수단을 포함하는, 표면처리기구.
  23. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 표면처리기구로서,
    상기 표면처리기구는 진공 청소기 형태인 표면처리기구.
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