KR101609287B1

KR101609287B1 - Cleaner head

Info

Publication number: KR101609287B1
Application number: KR1020157005698A
Authority: KR
Inventors: 윌 헨리 커; 앨리스테어 윌리엄 스큐즈
Original assignee: 다이슨 테크놀러지 리미티드
Priority date: 2012-08-13
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2016-04-05
Also published as: EP2882328A1; WO2014027186A1; GB2504943B; JP2014036857A; CN104717912A; EP2882328B1; CN104717912B; JP5810449B2; GB2504943A; KR20150038598A; GB201214424D0

Abstract

청소기 헤드는 에지테이터 및 에지테이터를 구동하기 위한 구동 조립체를 포함한다. 구동 조립체는 에지테이터에 토크를 전달하기 위한 도그를 포함한다. 도그와 에지테이터 중 하나는 테이퍼형 헤드, 상기 헤드로부터 연장하는 섕크, 및 상기 섕크의 주위에 형성되는 스크류 나사산을 포함한다. 도그와 에지테이터 중 다른 하나는 카운터싱크를 갖는 보어 및 상기 보어의 벽의 주위에 형성되는 상보적 스크류 나사산을 포함한다. 섕크는 보어 내로 돌출하고, 2 개의 나사산은, 도그가 회전할 때, 에지테이터가 도그 상에 나사체결되도록, 그리고 테이퍼형 헤드가 카운터싱크와 결합하도록, 결합한다.The cleaner head includes a drive assembly for driving the agitator and the agitator. The drive assembly includes a dog for transmitting torque to the agitator. One of the dog and the agitator includes a tapered head, a shank extending from the head, and a screw thread formed around the shank. The other of the dog and the agitator includes a bore having a countersink and a complementary screw thread formed around the wall of the bore. The shank projects into the bore and the two threads engage so that when the dog is rotated, the agitator is threaded onto the dog and the tapered head engages the countersink.

Description

Cleaner head {CLEANER HEAD}

본 발명은 에지테이터(agitator) 및 이 에지테이터를 구동하기 위한 구동 조립체를 갖는 청소기 헤드에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaner head having an agitator and a drive assembly for driving the agitator.

진공 청소기 또는 바닥 스위퍼(floor sweeper)와 같은 기기의 청소기 헤드는 구동 조립체에 의해 구동되는 에지테이터를 포함할 수 있다. 구동 조립체는 구동 조립체에 의해 발생되는 토크를 에지테이터에 전달하기 위한 도그(dog)를 종종 포함한다. 기존의 청소기 헤드의 문제점은 도그와 에지테이터 사이에 어느 정도의 유격이 종종 존재하는 것이다. 결과적으로, 에지테이터가 회전할 때, 에지테이터는 진동하고, 소음을 발생한다.A vacuum cleaner head of a machine, such as a vacuum cleaner or floor sweeper, may include an agitator driven by a drive assembly. The drive assembly often includes a dog for transmitting torque generated by the drive assembly to the agitator. A problem with existing cleaner heads is that there is often some degree of clearance between the dog and the agitator. As a result, when the agitator rotates, the agitator oscillates and generates noise.

본 발명은 에지테이터 및 상기 에지테이터를 구동하기 위한 구동 조립체를 포함하는 청소기 헤드로서, 상기 구동 조립체는 상기 에지테이터에 토크를 전달하기 위한 도그를 포함하고, 상기 도그 및 상기 에지테이터 중 하나는 테이퍼형(tapered) 헤드, 상기 헤드로부터 연장하는 섕크, 및 상기 섕크의 주위에 형성되는 스크류 나사산을 포함하고, 상기 도그 및 상기 에지테이터 중 다른 하나는 카운터싱크(countersink)를 갖는 보어 및 상기 보어의 벽의 주위에 형성되는 상보적 스크류 나사산을 포함하고, 상기 섕크는 상기 보어 내로 돌출하고, 상기 2 개의 나사산은, 상기 도그가 회전할 때 상기 에지테이터가 상기 도그 상에 나사체결되도록, 그리고 상기 테이퍼형 헤드가 상기 카운터싱크와 결합하도록, 결합하는, 청소기 헤드를 제공한다.The present invention relates to a vacuum cleaner head comprising an agitator and a drive assembly for driving the agitator, the drive assembly comprising a dog for transmitting torque to the agitator, wherein one of the dog and the agitator is tapered A shank extending from the head, and a screw thread formed around the shank, the other of the dog and the agitator having a bore with a countersink and a bore with a countersink, Wherein the shank protrudes into the bore and the two threads are screwed onto the dog when the dog rotates and the tapered shape of the tapered So that the head engages with the countersink.

카운터싱크는 테이퍼형 헤드에 접촉하여 결합 및 체결되므로 도그와 에지테이터 사이의 유격은 제거되거나 감소된다. 그 결과, 회전 중에 에지테이터의 진동이 감소하고, 따라서 소음이 감소된다.The countersink is engaged and fastened in contact with the tapered head, so that clearance between the dog and the agitator is eliminated or reduced. As a result, the vibration of the agitator decreases during rotation, and therefore the noise is reduced.

기존의 청소기 헤드의 추가의 문제점은 에지테이터가 도그와 동심적으로 정렬될 수 없다는 것이다. 그 결과, 불균형 힘은 청소기 헤드의 컴포넌트, 특히 베어링 상에 증가된 응력을 부여하고, 이것은 청소기 헤드의 수명을 감소시킬 수 있다. 본 발명의 청소기 헤드의 경우, 카운터싱크와 테이퍼형 헤드의 결합은 에지테이터와 도그를 동심적으로 정렬시키는 작용을 한다. 그 결과, 불균형 힘은 감소되고, 따라서 청소기 헤드의 수명은 연장된다.A further problem with existing cleaner heads is that the agitator can not be aligned concentrically with the dog. As a result, the unbalanced force imparts increased stress on the components of the cleaner head, particularly on the bearings, which can reduce the life of the cleaner head. In the case of the cleaner head of the present invention, the combination of the counter sink and the tapered head acts to concentrically align the agitator and the dog. As a result, the imbalance force is reduced, thus extending the life of the cleaner head.

각각의 스크류 나사산은 60 도 이하의 리드 각도를 가질 수 있다. 그 결과, 대부분의 종래의 청소기 헤드의 구동 조립체에 의해 전형적으로 생성되는 토크 범위 상에서, 도그에 의해 에지테이터 상에 작용하는 축력은 에지테이터가 진동 및 소음을 감소하도록 충분한 힘으로 테이퍼형 헤드에 접촉하여 유지되는 것을 보장하는 크기이다.Each screw thread may have a lead angle of 60 degrees or less. As a result, on the torque range typically generated by the drive assembly of most conventional cleaner heads, the axial force acting on the edgeter by the dog causes the edgeter to contact the tapered head with sufficient force to reduce vibration and noise In order to ensure that it is maintained.

각각의 스크류 나사산은 40 도 이상의 리드 각도를 가질 수 있다. 그 결과, 대부분의 종래의 청소기 헤드의 구동 조립체에 의해 생성되는 토크 범위 상에서, 도그에 의해 에지테이터 상에 작용하는 축력은 과도하기 않게 에지테이터를 도그에 접촉하여 유지하기에 충분하고, 이것은 나사산의 조기 파괴의 가능성을 방지할 수 있다.Each screw thread may have a lead angle of greater than 40 degrees. As a result, on the torque range produced by the drive assembly of most conventional cleaner heads, the axial force acting on the edgeter by the dog is sufficient to keep the edgeter in contact with the dog unduly, The possibility of premature destruction can be prevented.

각각의 스크류 나사산은 복수의 스타트(start)를 가질 수 있다. 복수의 스타트를 사용함으로써, 도그에 의해 가해지는 토크는 다수의 스타트에 분배된다. 그 결과, 더 큰 토크가 나사산의 파괴 없이 에지테이터에 전달될 수 있다. 또한, 에지테이터가 청소기 헤드로부터 제거될 수 있는 경우, 다수의 스타트는 사용자가 에지테이터를 장착하는 것을 더 용이화한다. 특히, 도그의 나사산과 에지테이터의 나사산을 정렬하는 것이 대체로 더 쉽다.Each screw thread may have a plurality of starts. By using a plurality of starts, the torque applied by the dog is distributed to a plurality of starts. As a result, larger torques can be delivered to the agitator without breaking the threads. Also, when the agitator can be removed from the cleaner head, multiple starts make it easier for the user to mount the agitator. In particular, it is generally easier to align the threads of the dog and the agitator.

각각의 스타트는 120 도 이상의 각도를 통해 선회할 수 있다. 각각의 스타트의 길이는 스타트가 선회하는 각도에 의존한다. 각도가 감소함에 따라 스타트의 길이도 감소한다. 그 결과, 스타트는 단위 길이 당 더 큰 부하에 노출된다. 120 도의 각도 미만에서, 스타트의 길이는 대부분의 청소기 헤드에 요구되는 토크를 지지하기에 불충분할 수 있다.Each start can be turned through an angle of more than 120 degrees. The length of each start depends on the angle at which the star turns. As the angle decreases, the length of the start decreases. As a result, the start is exposed to a larger load per unit length. Below an angle of 120 degrees, the length of the start may be insufficient to support the torque required for most cleaner heads.

각각의 스타트는 360 도 이하의 각도를 통해 선회할 수 있다. 그러면 이것은 비교적 짧은 섕크 및 보어를 유지하는 장점을 갖는다. 또한, 에지테이터가 청소기 헤드로부터 제거가능한 경우, 에지테이터는 360 도 이하의 각도를 통해 에지테이터를 회전시킴으로써 도그로부터 제거될 수 있고, 이것은 일반적으로 에지테이터의 적은 회수의 비틀림에 의해 달성될 수 있다.Each start can turn through an angle of less than 360 degrees. This has the advantage of maintaining relatively short shanks and bores. In addition, when the agitator is removable from the cleaner head, the agitator can be removed from the dog by rotating the agitator through an angle of less than 360 degrees, which can generally be achieved by a small number of twists of the agitator .

각각의 스크류 나사산은 버트리스(buttress) 나사산 형태를 가질 수 있다. 버트리스 나사산 형태는 비교적 낮은 마찰 특성의 장점을 갖는다. 그 결과, 소정의 토크에 대해 더 큰 축력이 도그에 의해 에지테이터 상에 작용한다. 또한, 에지테이터가 청소기 헤드로부터 제거가능한 경우, 저마찰 나사산은 사용자가 도그로부터 에지테이터를 돌려빼기하는 것을 더 용이화한다. 에지테이터 상의 부하가 변화함에 따라 구동 조립체에 의해 생성되는 토크도 변화한다. 토크의 감소에 따라, 에지테이터는 도그로부터 멀어지는 방향으로의 알짜(net) 축력을 경험할 수 있다. 버트리스 나사산 형태를 사용함으로써, 나사산의 수직방향(또는 거의 수직방향) 플랭크(flank)는 이 음의 축력에 대항하는 작용을 하고, 따라서 에지테이터와 도그의 풀어짐(loosening)을 방지한다. 결과적으로, 에지테이터가 상이한 부하를 경험함에 따라, 에지테이터는 도그에 접촉하여 계속하여 단단히 유지되고, 따라서 진동 및 소음이 계속하여 감소된다. 더욱이, 다른 나사산 형태에 비해 버트리스 나사산 형태는 비교적 두꺼운 베이스를 가지므로 더 강한 나사산이 얻어진다. 그 결과, 나사산은 더 큰 축력을 견딜 수 있고, 따라서 에지테이터는 더 단단히 도그에 접촉하여 유지될 수 있다. Each screw thread may have a buttress thread shape. The buttress thread shape has the advantage of a relatively low friction characteristic. As a result, a larger axial force for a given torque acts on the edgeter by the dog. In addition, when the agitator is removable from the cleaner head, the low friction threads make it easier for the user to unscrew the edge data from the dog. As the load on the agitator changes, the torque produced by the drive assembly also changes. As the torque decreases, the agitator can experience a net axial force in the direction away from the dog. By using the buttless threaded configuration, the vertical (or substantially vertical) flank of the thread acts against this negative axial force, thus preventing loosening of the agitator and the dog. As a result, as the agitator experiences a different load, the agitator continues to be held firmly in contact with the dog, and thus vibration and noise are continuously reduced. Moreover, compared to other thread types, the buttress thread form has a relatively thick base, resulting in a stronger thread. As a result, the threads can withstand greater axial forces, and thus the agitator can be held in contact with the dog more tightly.

에지테이터는 청소기 헤드로부터 제거가능하게 할 수 있다. 특히, 도그에 대해 에지테이터를 상대 회전시킴으로써, 에지테이터는 도그로부터 돌려뺌 및 분리될 수 있다. 제거가능한 에지테이터를 갖는 종래의 청소기 헤드에서, 에지테이터를 청소기 헤드 내에 축방향으로 확실하게 단단히 유지시키는 것은 대체로 어렵다. 본 발명의 청소기 헤드의 경우, 에지테이터는 축방향 유격을 방지하거나 감소시키도록 도그 상에 나사체결되고, 도그에 접촉하여 조여진다. 그 결과, 보통 고유한 진동 및 소음의 문제가 없는 제거가능한 에지테이터가 제공될 수 있다.The agitator can be removed from the cleaner head. In particular, by relatively rotating the agitator relative to the dog, the agitator can be rotated and separated from the dog. In a conventional vacuum cleaner head having a removable agitator, it is generally difficult to keep the agitator securely tight in the axial direction within the vacuum cleaner head. In the case of the cleaner head of the present invention, the agitator is screwed onto the dog to prevent or reduce axial clearance, and is tightened in contact with the dog. As a result, a removable agitator can be provided which is usually free of inherent vibration and noise problems.

본 영어 명세서를 통해 공학 분야에서 충분히 이해되는 용어들이 사용되었다. 이들 용어 중 하나 이상은 다른 언어에서 직접적인 동의어를 가지지 않을 가능성이 있다. 따라서, 명확히 하기 위해, 이들 용어 중 일부를 이하에서 설명한다. 용어 '도그'는 토크-전달 부재를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 용어 '스타트'는 수나사산의 산마루 또는 암나사산의 골짜기를 말한다. 용어 '리드 각도'는 스크류 축선에 수직한 평면에 대해 스크류 나사산의 스타트에 의해 형성되는 각도를 말한다. 그리고, 용어 '나사산 형태'는 스크류 나사산의 스타트의 단면 형상 또는 프로파일을 말한다.Throughout this English specification, terms that are well understood in engineering are used. One or more of these terms may not have direct synonyms in other languages. Thus, for clarity, some of these terms are described below. The term " dog " should be understood to mean a torque-transmitting member. The term 'start' refers to the ridge of male threads or the valley of female threads. The term 'lead angle' refers to the angle formed by the start of the screw threads against a plane perpendicular to the screw axis. The term " thread shape " refers to the cross-sectional shape or profile of the screw thread start.

본 발명이 더 용이하게 이해될 수 있도록, 이하 첨부한 도면을 참조하여 일례로서 본 발명의 실시형태를 설명한다.In order that the present invention may be more readily understood, an embodiment of the present invention will be described as an example with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 청소기 헤드의 분해도이고;
도 2는 청소기 헤드의 일부를 형성하는 도그의 등각도이고;
도 3은 도그의 측면도이고;
도 4는 도그의 측단면도이고; 그리고
도 5는 청소기 헤드의 일부를 형성하는 에지테이터의 일단부의 측단면도이다.1 is an exploded view of a cleaner head according to the present invention;
Figure 2 is an isometric view of the dog forming part of the cleaner head;
3 is a side view of the dog;
4 is a side cross-sectional view of the dog; And
5 is a side cross-sectional view of one end of the agitator forming part of the cleaner head.

도 1의 청소기 헤드(1)는 에지테이터(3) 및 구동 조립체(4)를 내부에 장착하는 하우징(2)을 포함한다.The vacuum cleaner head 1 of Figure 1 includes a housing 2 for mounting the agitator 3 and the drive assembly 4 therein.

에지테이터(3)는 강모, 플리커 스트립(flicker strip) 또는 청소 표면을 휘젓기 위한 다른 수단(6)이 부착되는 세장형 본체(5)를 포함한다. 에지테이터(3)의 일단부는 제거가능한 캡(8) 내에 설치된 부싱(7)에 장착된다. 에지테이터(3)의 반대 단부는 구동 조립체(4)의 일부를 형성하는 도그(12)에 장착된다.The agitator 3 comprises a elongated body 5 to which bristles, a flicker strip or other means 6 for agitating the cleaning surface are attached. One end of the agitator (3) is mounted on a bushing (7) provided in a removable cap (8). The opposite end of the agitator 3 is mounted to the dog 12, which forms part of the drive assembly 4.

구동 조립체(4)는 전기 모터(10) 및 이 모터(10)에 의해 생성되는 토크를 에지테이터(3)에 전달하기 위한 동력전달장치(11)를 포함한다. 동력전달장치(11)는, 무엇보다도, 에지테이터(3)와 맞물리는 도그(12)를 포함한다. 그러므로 도그(12)는 구동 조립체(4)에 의해 생성되는 토크를 에지테이터(3)에 전달하기 위한 역할을 한다. 도그(12)를 제외한 구동 조립체(4)의 세부사항은 본 발명에 무관하고, 청소기 헤드의 에지테이터를 구동하기 위한 구동 조립체는 주지되어 있다. 예로서, 다이슨 사에 의해 판매되는 DC24 및 DC26 진공 청소기의 헤드는 각각 본 청소기 헤드에서 사용하기에 적절한 구동 조립체를 포함한다.The drive assembly 4 includes an electric motor 10 and a power transmission device 11 for transmitting the torque generated by the motor 10 to the agitator 3. The power transmission device 11 includes, among other things, a dog 12 that engages the agitator 3. The dog 12 therefore serves to deliver the torque produced by the drive assembly 4 to the agitator 3. The details of the drive assembly 4, other than the dog 12, are irrelevant to the present invention, and a drive assembly for driving the agitator head is well known. By way of example, the heads of the DC24 and DC26 vacuum cleaners sold by Dyson include a drive assembly suitable for use in the present cleaner head, respectively.

이하, 도그(12), 이 도그(12)와 맞물리는 에지테이터(3)의 단부 및 이들 두 개(3, 12)가 토크를 전달하기 위해 맞물리는 방법에 대해 더 상세히 설명한다.Hereinafter, the dog 12, the end of the agitator 3 engaged with the dog 12, and how these two dogs 3, 12 engage to transmit torque will be described in more detail.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 도그(12)는 헤드(13)로부터 연장하는 섕크(14), 및 이 섕크(14)의 주위에 형성된 나선형 스크류 나사산(15)을 포함한다.As shown in Figs. 2-4, the dog 12 includes a shank 14 extending from the head 13, and a helical screw thread 15 formed around the shank 14.

헤드(13)는 섕크(14)를 향하는 방향으로 테이퍼를 형성하고, 섕크(14)와 동축인 원추대형 표면을 한정한다.The head 13 defines a taper in the direction toward the shank 14 and defines a conical large surface coaxial with the shank 14.

섕크(14)는 헤드(13)로부터 연장하고, 대체로 원통 형상을 갖는다.The shank 14 extends from the head 13 and has a generally cylindrical shape.

스크류 나사산(15)는 섕크(14)를 중심으로 균등하게 이격되는 4 개의 스타트(16)를 포함하는 수나사산이다. 각각의 스타트(16)는 180 도의 각도를 통해 스크류 축선(18)을 중심으로 선회한다. 결과적으로, 각각의 스타트(16)는 1/2 회전만을 완료한다. 스크류 나사산(15)은 또한 50 도의 리드 각도 및 버트리스 나사산 형태를 갖는다.Screw thread 15 is a male thread comprising four starts 16 equally spaced about shank 14. Each starter 16 pivots about a screw axis 18 at an angle of 180 degrees. As a result, each start 16 completes only 1/2 rotation. The screw threads 15 also have a lead angle of 50 degrees and a buttless thread shape.

도 5에 도시된 바와 같이, 에지테이터(3)의 일단부는 카운터싱크(20)를 갖는 보어(19) 및 보어(19)의 벽의 주위에 형성되는 나선형 스크류 나사산(21)을 포함한다.5, one end of the agitator 3 includes a bore 19 having a countersink 20 and a helical screw thread 21 formed around the wall of the bore 19. The edge of the agitator 3,

카운터싱크(20)는 도그(12)의 테이퍼형 헤드(13)의 원추대형 표면에 상보적인 원추대형 표면을 갖는다. 즉 양자 모두의 표면은 동일하거나 유사한 테이퍼 각도를 갖는다.The counter sink 20 has a conical large surface that is complementary to the conical large surface of the tapered head 13 of the dog 12. The surfaces of both have the same or similar taper angle.

스크류 나사산(21)은 도그(12)의 스크류 수나사산(15)에 상보적인 암나사산이다. 결과적으로, 스크류 나사산(21)은 보어(19)를 중심으로 균등하게 이격된 4 개의 스타트(22)를 포함하고, 180 도의 각도를 통해 선회한다. 스크류 나사산(21)은 또한 50 도의 리드 각도 및 버트리스 나사산 형태를 갖는다.The screw thread 21 is a female thread complementary to the screw thread 15 of the dog 12. As a result, the screw thread 21 includes four starts 22 evenly spaced about the bore 19 and pivots through an angle of 180 degrees. The screw thread 21 also has a lead angle of 50 degrees and a buttless thread shape.

도그(12)에 장착되는 에지테이터(3)의 경우, 도그(12)의 섕크(14)는 에지테이터(3)의 보어(19) 내로 돌출하고, 도그(12)의 수나사산(15)은 에지테이터(3)의 암나사산(21)과 결합한다. 청소기 헤드(1) 내의 허용오차에 기인하여, 에지테이터(3)와 도그(12) 사이에는 어느 정도의 유격 또는 백래시(양자 모두 축방향 및 반경방향)가 존재한다.The shank 14 of the dog 12 protrudes into the bore 19 of the edgeter 3 and the male thread 15 of the dog 12 Engages with the female thread (21) of the agitator (3). Due to the tolerance within the cleaner head 1, there is some clearance or backlash (both axial and radial) between the agitator 3 and the dog 12.

청소기 헤드(1)의 작동 중에 구동 조립체(4)에 의해 생성되는 토크는 도그(12)를 통해 에지테이터(3)에 전달된다. 나사산(15, 21) 때문에 도그(12)에 의해 가해지는 토크는 에지테이터(3) 상에 축력 및 회전력의 양자 모두를 작용한다. 회전력은 에지테이터(3)의 회전을 유발한다. 이에 반해 축력은 도그(12) 상에 에지테이터(3)의 나사체결 및 조임을 유발한다. 이것에 관련하여, 도그(12) 및 에지테이터(3)의 나사산(15, 21)은 축력이 도그(12)를 향하는 방향으로 작용하도록 배향된다(즉, 오른나사 또는 왼나사). 에지테이터(3)가 도그(12)에 대해 조여짐에 따라, 카운터싱크(20)는 테이퍼형 헤드(13)와 결합되고, 테이퍼형 헤드(13)에 대해 조여진다. 그 결과, 에지테이터(3)와 도그(12) 사이의 유격은 제거되거나 상당히 감소되고, 따라서 에지테이터(3)의 진동이 감소된다. 카운터싱크(20)와 테이퍼형 헤드(13)의 결합은 유격을 감소시키는 것에 더하여 에지테이터(3)와 도그(12)가 동심적으로 정렬되도록 보장한다. 그 결과, 불균형 힘은 감소되고, 따라서 청소기 헤드(1)의 수명은 연장된다.During operation of the cleaner head 1, the torque produced by the drive assembly 4 is transmitted to the agitator 3 via the dog 12. Because of the threads 15 and 21, the torque exerted by the dog 12 exerts both axial and rotational forces on the agitator 3. The rotational force causes rotation of the agitator 3. On the other hand, the axial force causes screwing and tightening of the agitator 3 on the dog 12. In this regard, the dogs 15 and 21 of the dog 12 and the agitator 3 are oriented such that the axial force acts in the direction toward the dog 12 (i.e., right-hand or left-handed). As the agitator 3 is tightened against the dog 12, the counter sink 20 is engaged with the tapered head 13 and tightened against the tapered head 13. As a result, the clearance between the agitator 3 and the dog 12 is removed or significantly reduced, and thus the vibration of the agitator 3 is reduced. The combination of the countersink 20 and the tapered head 13 ensures that the edgeter 3 and the dog 12 are concentrically aligned in addition to reducing the clearance. As a result, the unbalance force is reduced, and therefore the service life of the cleaner head 1 is prolonged.

축력의 크기는, 무엇보다도, 나사산(15, 21)의 리드 각도에 의존한다. 나사산(15, 21)은 50 도의 리드 각도를 갖는다. 이것에 의해 에지테이터(3)와 도그(12) 사이의 유격을 흡수하기 위해 충분한 힘으로 테이퍼형 헤드(13)에 대해 카운터싱크(20)를 확실하게 조이도록 충분한 크기의 축력이 얻어진다. 리드 각도가 증가함에 따라, 축력의 크기는 감소하고, 따라서 카운터싱크(20)는 테이퍼형 헤드(13)에 대해 덜 견고하게 유지된다. 리드 각도가 60 도를 초과하는 경우, 얻어지는 축력은 테이퍼형 헤드(13)에 대해 카운터싱크(20)를 적절히 조이기에 불충분함을 발견하였다. 그 결과, 진동 및 소음이 증가하는 것이 관찰되었다. 축력의 크기는 또한 구동 조립체(4)에 의해 생성되는 토크에 의존한다. 따라서, 더 높은 토크가 생성되는 경우, 더 큰 리드 각도를 사용하는 것이 가능하거나, 실제로 바람직할 수 있다. 그러나, 대부분의 종래의 청소기 헤드의 구동 조립체에 의해 전형적으로 생성되는 토크 범위(예를 들면, 100 내지 300 Nmm의 스톨 토크)에 걸쳐, 60 도 이하의 리드 각도는 진동 및 소음을 감소시킨다는 것이 발견되었다.The magnitude of the axial force depends, among other things, on the lead angle of the threads 15, 21. The threads 15 and 21 have a lead angle of 50 degrees. An axial force of sufficient magnitude is obtained so as to securely tighten the countersink 20 with respect to the tapered head 13 with sufficient force to absorb the clearance between the agitator 3 and the dog 12. [ As the lead angle increases, the magnitude of the axial force decreases and therefore the countersink 20 remains less rigid with respect to the tapered head 13. When the lead angle exceeds 60 degrees, it is found that the axial force obtained is insufficient to properly tighten the countersink 20 with respect to the tapered head 13. [ As a result, an increase in vibration and noise was observed. The magnitude of the axial force also depends on the torque produced by the drive assembly 4. [ Thus, when higher torques are generated, it may be possible, or actually desirable, to use a larger lead angle. However, over the range of torques typically generated by a drive assembly of most conventional cleaner heads (e.g., stall torque of 100 to 300 Nmm), it has been found that a lead angle of 60 degrees or less reduces vibration and noise .

리드 각도가 감소함에 따라, 축력의 크기는 증가한다. 비록 이것은 도그(12)에 대해 에지테이터(3)를 더욱 조이는 이점을 갖지만, 진동 및 소음의 추가의 감소는 적거나 중요하지 않을 수 있다. 더욱이, 축력이 증가함에 따라, 나사산(15, 21)은 더 큰 축방향 부하에 견디어야 하므로 조기에 고장을 일으킬 수 있다. 대부분의 종래의 청소기 헤드의 구동 조립체에 의해 전형적으로 생성되는 토크 범위 상에서, 40 도 미만의 리드 각도는 40 도에서 관찰되는 것을 초과하는 감지할 수 있는 진동 및 소음의 감소가 제공되지 않는다는 것을 발견하였다. 그럼에도 불구하고, 구동 조립체에 의해 생성되는 토크가 비교적 작은 경우, 요구되는 축력을 생성하기 위해 더 작은 리드 각도가 필요하거나 바람직할 수 있다.As the lead angle decreases, the magnitude of the axial force increases. Although this has the advantage of further tightening the edgeter 3 with respect to the dog 12, further reduction of vibration and noise may be less or less important. Moreover, as the axial force increases, the threads 15, 21 can withstand a greater axial load and thus fail prematurely. On the torque range typically produced by the drive assembly of most conventional cleaner heads, it has been found that a lead angle of less than 40 degrees does not provide a sensible reduction in vibration and noise over that observed at 40 degrees . Nevertheless, when the torque produced by the drive assembly is relatively small, a smaller lead angle may be necessary or desirable to produce the required axial force.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 나사산(15, 21)은 3 가지 중요한 이점을 제공하는 버트리스 나사산 형태를 갖는다. 첫째, 에지테이터(3) 상에 작용하는 축력의 크기는 또한 2 개의 나사산(15, 21) 사이의 마찰에 의존한다. 버트리스 나사산 형태는 비교적 낮은 마찰 특성의 장점을 갖는다. 그 결과, 소정의 토크에 대해 더 큰 축력이 생성된다. 둘째, 청소기 헤드(1)의 사용 중, 에지테이터(3)는 상이한 부하를 경험한다. 에지테이터(3) 상의 부하가 변화함에 따라 구동 조립체(4)에 의해 생성되는 토크도 변화한다. 구동 조립체(4)에 의해 생성되는 토크가 감소하는 경우, 도그(12)에 의해 에지테이터(3) 상에 작용하는 축력은 감소할 것이다. 카운터싱크(20)와 테이퍼형 헤드(13)는 압축을 받으므로 반대 방향으로 축력을 작용한다. 결과적으로, 구동 조립체(4)의 토크의 감소에 따라, 에지테이터(3)는 도그(12)로부터 멀어지는 방향으로 알짜 축력을 경험한다. 버트리스 나사산 형태를 사용함으로써, 나사산(15, 21)의 수직방향(또는 거의 수직방향) 플랭크(17, 23)는 이 음의 축력에 대항하는 작용을 하고, 따라서 에지테이터(3)와 도그(12)의 풀어짐을 방지한다. 결과적으로, 에지테이터(3)가 상이한 부하를 경험함에 따라, 에지테이터(3)는 도그(12)에 접촉하여 계속하여 단단히 유지되고, 따라서 진동 및 소음이 계속하여 감소된다. 셋째, 버트리스 나사산 형태는 비교적 두꺼운 베이스를 가지므로 더 강한 나사산이 얻어진다. 그러므로 나사산(15, 21)은 더 큰 축력에 견딜 수 있다. As shown in Figures 4 and 5, threads 15 and 21 have a buttress thread shape providing three significant advantages. First, the magnitude of the axial force acting on the agitator 3 also depends on the friction between the two threads 15,21. The buttress thread shape has the advantage of a relatively low friction characteristic. As a result, a larger axial force is generated for a given torque. Secondly, during use of the cleaner head 1, the agitator 3 experiences different loads. As the load on the agitator 3 changes, the torque produced by the drive assembly 4 also changes. When the torque produced by the drive assembly 4 decreases, the axial force acting on the edgeter 3 by the dog 12 will decrease. Since the countersink 20 and the tapered head 13 are compressed, they act in opposite directions. As a result, as the torque of the drive assembly 4 decreases, the agitator 3 experiences a net axial force in the direction away from the dog 12. By using the buttless thread form, the vertical (or substantially vertical) flank 17, 23 of the threads 15, 21 acts against this negative axial force and, therefore, the agitator 3 and the dog 12 from being released. As a result, as the agitator 3 experiences a different load, the agitator 3 contacts the dog 12 and continues to be held firmly, thus continuously reducing vibration and noise. Third, the buttress thread form has a relatively thick base, so stronger threads are obtained. The threads 15, 21 therefore can withstand greater axial forces.

각각의 나사산(15, 21)은 각각 180 도를 통해 선회하는 4 개의 스타트(16, 22)를 갖는다. 어쩌면 상이한 수의 스타트 및/또는 상이한 각도를 통해 선회하는 스타트를 가질 수 있을 것이다. 그러나, 이하에서 설명되는 바와 같이, 스타트의 수를 변화시키는 것 및/또는 스타트의 선회 각도를 변화시키는 것은 양자 모두 장점 및 단점이 있다.Each thread 15, 21 has four turns 16, 22 each turning through 180 degrees. Perhaps with a different number of starts and / or different angles. However, as described below, both changing the number of starts and / or changing the turning angle of the start have both advantages and disadvantages.

스타트(16, 22)는 구동 조립체(4)에 의해 생성되는 토크를 에지테이터(3)에 전달하기 위한 역할을 한다. 그러므로 각각의 스타트(16, 22)는 총 토크 중 일부를 지탱해야 한다. 스타트(16, 22)의 수가 감소된 경우, 각각의 스타트(16, 22)는 더 큰 부하를 지탱해야 하므로 조기에 고장을 일으킬 것이다. 이것은 스타트(16, 22)의 강도를 증가시키도록 나사산 형태의 크기를 증대시킴으로써 대처될 수 있다. 스타트(16, 22)의 수가 증가된 경우, 각각의 스타트(16, 22)의 가용 공간은 감소한다. 그러면 각각의 스타트(16, 22)는 나사산(15, 21)의 강도를 훼손할 가능성이 있는 더 작은 나사산 형태를 갖는다. 결과적으로, 비록 각각의 스타트(16, 22)가 더 작은 부하를 지탱하도록 요구되더라도, 각각이 스타트(16, 22)의 강도는 스타트(16, 22)의 파괴가 잠재적 문제가 되는 점까지 약화될 수 있다.The actuators 16 and 22 serve to transmit the torque generated by the drive assembly 4 to the agitator 3. Therefore, each start 16, 22 must sustain some of the total torque. If the number of starts 16, 22 is reduced, each start 16, 22 will prematurely fail because it must sustain a larger load. This can be counteracted by increasing the size of the threaded form to increase the strength of the starts 16,22. When the number of starts 16, 22 is increased, the usable space of each start 16, 22 decreases. Each start 16, 22 then has a smaller thread shape that is likely to compromise the strength of the threads 15, 21. As a result, even though each start 16, 22 is required to withstand a smaller load, the strength of each start 16, 22 is reduced to the point where destruction of the start 16, 22 is a potential problem .

만일 스타트(16, 22)가 더 작은 각도를 통해 선회되는 경우, 스타트(16, 22)의 길이는 더 짧을 수 있다. 이것은 더 짧은 섕크(14) 및 보어(19)가 사용될 수 있는 장점을 갖는다. 그러나, 스타트(16, 22)의 길이가 감소함에 따라, 스타트(16, 22)는 단위 길이당 더 큰 부하에 노출되므로 과도한 토크에 노출되는 경우 고장을 일으킬 수 있다. 반대로, 스타트(16, 22)가 더 큰 각도를 통해 선회되는 경우, 스타트(16, 22)는 단위 길이 당 더 작은 부하에 노출되므로 더 큰 토크를 전달할 수 있다. 그러나, 그러면 더 긴 섕크(14) 및 보어(19)가 요구된다.If start 16, 22 is pivoted through a smaller angle, the length of start 16, 22 may be shorter. This has the advantage that the shorter shank 14 and the bore 19 can be used. However, as the lengths of the starts 16 and 22 decrease, the starts 16 and 22 are exposed to a larger load per unit length, so that they may fail if exposed to excessive torque. Conversely, when the starts 16, 22 are pivoted through a larger angle, the starting 16, 22 is able to deliver a larger torque since it is exposed to a smaller load per unit length. However, a longer shank 14 and bore 19 are then required.

그러므로, 예를 들면, 리드 각도, 스타트의 수, 스타트의 회전 각도, 도그 및 보어의 길이, 구동 조립체의 스톨 토크, 도그 및 보어의 재료 강도 등의 다양한 파라미터 사이에서 얻어지는 균형이 존재한다.Therefore, there is a balance between various parameters such as, for example, the lead angle, the number of starts, the angle of rotation of the start, the length of the dog and the bore, the stall torque of the drive assembly, the material strength of the dog and the bore.

에지테이터(3)는 청소기 헤드(1)로부터 제거가능하다. 이것은 하우징(2)의 일부를 형성하는 캡(8)을 제거함으로써 달성된다. 캡(8)을 제거하면 하우징(2)의 측면에 에지테이터(3)를 제거할 수 있는 개구가 생성된다. 에지테이터(3)를 제거하기 위해, 사용자는 도그(12)에 대해 에지테이터(3)를 회전시켜야 한다. 그러면 이것에 의해 에지테이터(3)는 도그(12)로부터 돌려뺌 및 분리되고, 그 후 사용자는 개구를 통해 에지테이터(3)를 끌어낼 수 있다. 다음에 청소기 헤드(1) 내에 에지테이터(3)를 장착하는 것은 이 과정의 반대이다.The agitator (3) is removable from the cleaner head (1). This is accomplished by removing the cap 8 which forms part of the housing 2. When the cap 8 is removed, an opening is formed in the side surface of the housing 2, from which the agitator 3 can be removed. To remove the agitator 3, the user must rotate the agitator 3 relative to the dog 12. This allows the agitator 3 to be turned and separated from the dog 12, after which the user can pull the agitator 3 through the opening. Next, mounting the agitator 3 in the cleaner head 1 is the reverse of this process.

도그(12)의 스타트(16)의 단부는 약간 테이퍼를 이룬다. 그러므로 이것은 사용자가 도그(12)에 에지테이터(3)를 장착할 때 도움을 준다. 특히, 섕크(14)의 단부는 카운터싱크(20)에 의해 보어(19)의 중심을 향해 안내된다.The end of the star 16 of the dog 12 is slightly tapered. This therefore helps the user when mounting the agitator 3 on the dog 12. In particular, the end of the shank 14 is guided towards the center of the bore 19 by the countersink 20.

도그(12)에 에지테이터(3)를 장착할 때, 2 개의 나사산(15, 21)은 정렬되지 않은 가능성이 있다. 각각의 나사산(15, 21)은 4 개의 스타트(16, 22)를 갖는다. 결과적으로, 사용자는 2 개의 나사산(15, 21)을 정렬하기 위해 최대 90 도의 각도를 통해 에지테이터(3)를 회전해주기만 하면된다. 90 도에서, 사용자는 에지테이터(3)의 고정 상태를 유지한 상태에서 에지테이터(3)를 편안하게 회전시킬 수 있다. 적은 수의 스타트(16, 22)가 사용되는 경우, 사용자는 더 큰 각도를 통해 에지테이터(3)를 회전시켜주어야 하고, 이것은 사용자에게 불편을 준다.When mounting the agitator 3 on the dog 12, there is a possibility that the two threads 15 and 21 are not aligned. Each thread 15,21 has four starts 16,22. As a result, the user only has to rotate the agitator 3 through an angle of up to 90 degrees to align the two threads 15, 21. [ At 90 degrees, the user can comfortably rotate the agitator 3 while maintaining the fixed state of the agitator 3. When a small number of starts 16, 22 are used, the user has to rotate the agitator 3 through a larger angle, which inconveniences the user.

각각의 스타트(16, 22)는 180 도의 각도를 통해 선회한다. 결과적으로, 에지테이터(3)의 제거 및 장착을 위해, 사용자는 180 도를 통해 에지테이터(3)를 회전시켜주어야 한다. 이것은 과도하게 번거롭지 않고, 대체로 에지테이터(3)의 1 회 또는 2 회의 짧은 비틀림에 의해 달성될 수 있다. 더 작은 선회 각도가 사용될 수 있고, 이것은 사용자가 에지테이터(3)를 더 작은 각도를 통해 회전시켜야 하는 장점을 갖는다. 그러나, 위에서 언급된 바와 같이, 선회 각도가 감소함에 따라, 스타트(16, 22)의 길이는 감소하고, 따라서 스타트(16, 22)는 단위 길이 당 더 큰 부하에 노출된다. 따라서, 120 도 이상의 선회 각도가 바람직하다. 180 도를 초과하는 선회 각도가 스타트(16, 22)를 위해 사용될 수 있다. 그러면 이것은 스타트(16, 22)가 더 길어지고, 그러므로 더 큰 토크를 지탱할 수 있다는 장점을 갖는다. 그러나, 스타트(16, 22)의 길이가 증가함에 따라, 섕크(14) 및 보어(19)의 길이도 또한 증가한다. 더욱이, 에지테이터(3)의 제거 및 장착을 위해, 사용자는 더 큰 각도를 통해 에지테이터(3)를 회전시켜주어야 한다. 360 도 이하의 선회 각도를 사용함으로써, 비교적 짧은 섕크(14) 및 보어(19)가 유지될 수 있다. 또한, 사용자는 에지테이터(3)의 적은 회수의 비틀림을 통해 에지테이터(3)를 제거 및 장착할 수 있다. Each starter 16, 22 turns through an angle of 180 degrees. As a result, in order to remove and mount the agitator 3, the user has to rotate the agitator 3 through 180 degrees. This is not excessively troublesome, and can be achieved by a short or two short twists of the agitator 3 in general. A smaller turning angle can be used, which has the advantage that the user has to rotate the agitator 3 through a smaller angle. However, as noted above, as the pivot angle decreases, the length of the starts 16, 22 decreases, and therefore the starts 16, 22 are exposed to a larger load per unit length. Therefore, a turning angle of 120 degrees or more is preferable. Turning angles in excess of 180 degrees can be used for the start 16, 22. This has the advantage that the starts 16 and 22 are longer and therefore can sustain a larger torque. However, as the lengths of the starts 16 and 22 increase, the lengths of the shank 14 and the bore 19 also increase. Moreover, in order to remove and mount the agitator 3, the user must rotate the agitator 3 through a larger angle. By using a turning angle of 360 degrees or less, the relatively short shank 14 and the bore 19 can be held. Further, the user can remove and mount the agitator 3 through a small number of times of twisting of the agitator 3.

각각의 나사산(15, 21)은, 위에서 언급된 바와 같이, 비교적 낮은 마찰 특성을 갖는 버트리스 나사산 형태를 갖는다. 결과적으로, 위에서 언급된 이점 외에도, 나사산 형태는 사용자가 에지테이터(3)를 제거 및 장착하는 것을 더 용이하게 한다.Each thread 15, 21, as mentioned above, has a buttress thread shape with a relatively low friction characteristic. As a result, in addition to the advantages mentioned above, the threaded form makes it easier for the user to remove and mount the agitator 3.

2 개의 나사산(15, 21) 사이의 끼워맞춤은 비교적 느슨할 수 있으므로, 이것은 사용자가 에지테이터(3)를 제거 및 장착하는 것을 추가로 도와준다. 비교적 느슨한 끼워맞춤은 에지테이터(3)와 도그(12) 사이에 비교적 큰 정도의 유격을 초래할 가능성이 있다. 그러나, 에지테이터(3)는 도그(12) 상에 나사결합되어 도그(12)에 대해 조여지므로, 비교적 큰 유격조차도 흡수될 수 있다.The fitting between the two threads 15, 21 can be relatively loose, which further helps the user to remove and mount the agitator 3. A relatively loose fit can result in a relatively large degree of clearance between the agitator 3 and the dog 12. [ However, since the agitator 3 is screwed onto the dog 12 and tightened against the dog 12, even a relatively large clearance can be absorbed.

제거가능한 에지테이터를 갖는 종래의 청소기 헤드에서, 에지테이터를 청소기 헤드 내에 축방향으로 확실하게 단단히 유지시키는 것은 대체로 어렵다. 청소기 헤드(1) 내에 에지테이터(3)를 장착한 후 에지테이터(3)와 도그(12) 사이에 어느 정도의 축방향 유격이 존재하는 점에서, 이 사실은 본 발명의 청소기 헤드(1)에도 동일하게 적용된다. 그러나, 청소기 헤드(1)의 작동 중, 에지테이터(3)는 임의의 축방향 유격을 흡수하도록 도그(12) 상에 나사체결되어 도그(12)에 대해 조여진다. 그 결과, 보통 고유한 진동 및 소음의 문제가 없는 제거가능한 에지테이터가 제공될 수 있다.In a conventional vacuum cleaner head having a removable agitator, it is generally difficult to keep the agitator securely tight in the axial direction within the vacuum cleaner head. This is because the vacuum cleaner head 1 of the present invention has a certain degree of axial clearance between the agitator 3 and the dog 12 after mounting the agitator 3 in the cleaner head 1. [ . However, during operation of the cleaner head 1, the agitator 3 is screwed onto the dog 12 and tightened against the dog 12 to absorb any axial clearance. As a result, a removable agitator can be provided which is usually free of inherent vibration and noise problems.

위에서 설명한 실시형태에서, 섕크(14)의 주위에 형성되는 나사산(15)은 수나사산이고, 보어(19)의 주위에 형성되는 나사산(21)은 암나사산이다. 대안으로서, 섕크(14)의 주위에 형성되는 나사산(15)은 암나사산일 수 있고, 보어(19)의 주위에 형성되는 나사산(21)은 수나사산일 수 있다. 더욱이, 도그(12)는 보어(19) 및 카운터싱크(20)를 포함할 수 있고, 에지테이터(3)는 테이퍼형 헤드(13) 및 섕크(14)를 포함할 수 있다. 따라서, 일반적으로, 에지테이터(3)와 도그(12) 중 하나는 테이퍼형 헤드(13), 섕크(14) 및 제 1 스크류 나사산(15)을 포함한다고 말할 수 있고, 에지테이터(3)와 도그(12) 중 다른 하나는 보어(19), 카운터싱크(20), 및 상기 제 1 스크류 나사산(15)에 상보적인 제 2 스크류 나사산(21)을 포함한다고 말할 수 있다.In the embodiment described above, the thread 15 formed around the shank 14 is a male thread, and the thread 21 formed around the bore 19 is a female thread. Alternatively, the thread 15 formed around the shank 14 may be a female thread, and the thread 21 formed around the bore 19 may be a male thread. Furthermore, the dog 12 may include a bore 19 and a countersink 20, and the agitator 3 may include a tapered head 13 and a shank 14. Thus, in general, one of the agitator 3 and the dog 12 can be said to include a tapered head 13, a shank 14 and a first screw thread 15, and the agitator 3 and One of the dogs 12 may be said to include a bore 19, a countersink 20, and a second screw thread 21 complementary to the first screw thread 15.

비록 각각의 스타트(16, 22)는 버트리스 나사산 형태를 갖지만, 다른 나사산 형태가 대안적으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 사각 나사산 및 사다리꼴 나사산의 양자 모두는 비교적 낮은 마찰 특성을 갖는다. 그러나, 버트리스 나사산 형태는 각각의 스타트의 더 큰 베이스로 인해 전형적으로 더 강하다.Although each start 16, 22 has a buttress thread shape, other thread shapes may alternatively be used. For example, both square and trapezoidal threads have relatively low friction characteristics. However, the buttress thread configuration is typically stronger due to the larger base of each start.

도 1에 도시된 청소기 헤드는 진공 청소기의 일부를 형성하기 위한 것이다. 그러나, 에지테이터(3) 및 도그(12)는 바닥 스위퍼 또는 카펫 세척 기계와 같은 다른 기기의 청소기 헤드에 동등하게 사용될 수 있다. 더욱이, 비록 위에서 설명한 실시형태의 구동 조립체(4)가 전기 모터(10)를 포함하지만, 구동 조립체(4)는 에지테이터(3)를 구동하기 위해 필요한 토크를 생성하기 위한 대안적 수단을 포함할 수 있다. 예를 들면, 청소기 헤드(1)가 진공 청소기의 일부를 형성하기 위한 것일 경우, 구동 조립체(4)는 청소기 헤드(1)를 통해 흡인되는 공기에 의해 구동되는 공기 터빈을 포함할 수 있다.The vacuum cleaner head shown in FIG. 1 is for forming a part of a vacuum cleaner. However, the agitator 3 and the dog 12 may equally be used in a cleaner head of other equipment such as a floor sweeper or carpet washing machine. Moreover, although the drive assembly 4 of the above-described embodiment includes an electric motor 10, the drive assembly 4 includes alternative means for generating the torque needed to drive the edgeter 3 . For example, if the vacuum cleaner head 1 is intended to form part of a vacuum cleaner, the drive assembly 4 may comprise an air turbine driven by air sucked through the vacuum cleaner head 1.

Claims

CLAIMS 1. A vacuum cleaner head comprising an agitator and a drive assembly for driving the agitator, the drive assembly comprising a dog for transmitting torque to the agitator, wherein the dog and the agitator One of which includes a tapered head, a shank extending from the head, and a screw thread formed around the shank, the other one of the dog and the edge data defining a bore having a counter- Wherein the shank is projected into the bore and the two threads are threaded on the dog when the dog is rotated and the tapered head is threaded onto the dog, To be combined with a countersink.

The method according to claim 1,
Each screw thread having a lead angle of 60 degrees or less.

The method according to claim 1,
Each screw thread having a lead angle of greater than 40 degrees.

The method according to claim 1,
Each screw thread having a plurality of starts.

5. The method of claim 4,
Each start is turned through an angle of more than 120 degrees, the head of the cleaner.

5. The method of claim 4,
Each start swivels through an angle of less than 360 degrees, the head of the cleaner.

The method according to claim 1,
Each screw thread having a buttress thread shape.

8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the agitator is removable from the cleaner head and the agitator is separated from the dog by pivoting by relative rotation of the agitator relative to the dog.