KR20110137360A - 청소기 헤드 - Google Patents

Abstract

청소 기구용 청소기 헤드는 하우징(12), 바닥면과 접촉하며 오물 실린 공기가 상기 청소기 헤드에 들어갈 때 통과하게 되는 흡입 개구(16)를 포함하는 밑판(14), 및 밑판(14)과 하우징(12) 사이에 배치되어 이 하우징(12)이 밑판(14)에 대해 움직일 수 있게 해주어 하우징(12)에 의해 밑판(14)에 가해지는 힘을 감소시켜 밑판(14)이 청소 작업 중에 바닥면 위를 탈 수 있게 하는 가요성 환상 시일(70)을 포함한다. 본 청소기 헤드는, 하우징(12)에 연결되어 있으며 이 하우징(12)이 밑판 쪽으로 움직이는 것을 억제하여 하우징(12)이 밑판(14)을 바닥면에 미는 것을 방지하기 위한 적어도 하나의 바닥 접촉 지지 부재를 포함한다.

Description

청소기 헤드{A CLEANER HEAD}

본 발명은 청소 기구용 청소기 헤드에 관한 것이다. 바람직한 실시 형태에서, 본 발명은 진공 청소 기구를 위한 청소기 헤드에 관한 것이다.

일반적으로 직립형 진공 청소기는 오물/먼지 분리 장치를 수용하는 본체, 이 본체에 장착되며 흡입 개구를 갖는 청소기 헤드 및 오물 실린 공기를 상기 흡입 개구를 통해 흡입하기 위한 모터 구동 팬(fan) 유닛을 포함한다. 오물 실린 공기는 분리 장치에 전달되어, 그 공기가 대기중으로 배출되기 전에 오물과 먼지가 이 공기에서 분리될 수 있다.

상기 흡입 개구는 청소될 바닥면과 마주하도록 아래쪽으로 향하게 된다. 상기 분리 장치는 필터, 필터 백 또는 공지되어 있는 바와 같은 사이클론 장치의 형태일 수 있다. 본 발명은 분리 장치의 특징에는 관심이 없으므로 상기 장치 또는 다른 적절한 분리 장치를 이용하는 진공 청소기에 적용될 수 있다.

보통 브러시 바의 형태로 된 피동 교반기가 흡입 개구에서 작은 양으로 돌출되도록 청소기 헤드안에 지지된다. 이 브러시 바는 주로 카펫 깔린 표면을 청소하기 위해 진공 청소기가 사용될 때 작동된다. 이 브러시 바는 기다란 원통형 코어를 포함하며, 이 코어에는 그로부터 반경방향 외측으로 강모가 연장되어 있다. 브러시 바는 공기 터빈으로 구동될 수 있으며 또는 청소기의 본체에서 주어지는 동력 공급을 받는 전기 모터로 구동될 수 있다. 브러시 바는 구동 벨트를 통해 모터로 구동될 수 있으며 또는 모터로 직접 구동되어 흡입 개구내에서 회전하게 된다. 브러시 바의 회전으로 강모는 청소될 카펫의 표면을 따라 휩쓸고 지나가 오물과 먼지를 흐트려 뜨려 부스러기를 집어 올린다. 공기가 흡입되면 공기는 밑판 아래에서 브러시 바 주위를 유동하여, 카펫의 표면에서 오물과 먼지를 들어 올려 흡입 개구로부터 청소기 헤드를 통과하여 분리 장치쪽으로 보내는 것을 도와 준다.

진공 청소기 제조업체는 종종 잠재 고객에게 그들 제품의 "에어와트(airwatt)" 값을 제공한다. 이 에어와트는 흡입 개구에서 제공되는 흡입량의 값이다. 흡입 개구를 통한 공기의 흡입에 의해, 청소기 헤드를 통과하는 공기와 외부 주변 사이에 압력차가 발생되는데, 이 압력차로 인해 청소될 표면을 향해 아래쪽으로 청소기 헤드에 힘이 발생하게 된다. 따라서, 흡입 개구에서 높은 에어와트 값을 제공하는 단점은, 밑판이 청소될 표면상으로 흡인될 수 있다는 것이다. 이러면 진공 청소기의 외부로부터 흡입 개구에 들어갈 수 있는 공기의 양이 줄어들 수 있으며, 그 결과 청소기의 효율이 감소된다. 또한, 청소기 헤드는 청소될 표면, 특히 카펫 깔린 표면을 가로질러 움직이는 것이 어렵게 된다.

외부 주변에서 추가적인 공기가 진공 청소기에 들어갈 수 있도록 하나 이상의 공기 채널을 청소기 헤드측에 제공하는 것이 알려져 있다. 이러한 추가적인 공기 흐름을 진공 청소기에 제공하면, 청소기 헤드를 상기 표면상에 밀어 붙이는 힘이 감소되고, 그리 하여 청소될 표면 위에서 청소기 헤드를 움직이게 하는데 요구되는 힘이 감소될 수 있다는 것이다. 그러나, 이러한 추가적인 공기 흐름을 진공 청소기에 제공하는 단점은, 흡입 개구에서 발생되는 흡입량이 감소되고 그리 하여 진공 청소기의 픽업 성능이 감소된다는 것이다.

제 1 양태에 따르면, 본 발명은 하우징, 오물 실린 공기가 상기 청소기 헤드에 들어갈 때 통과하게 되는 흡입 개구를 포함하는 밑판, 상기 밑판과 하우징 사이에 배치되어 이 하우징과 밑판 간의 상대 운동을 가능케 해주는 가요성 환상 시일, 및 상기 하우징에 연결되어 있으며 이 하우징이 밑판 쪽으로 움직이는 것을 억제하기 위한 적어도 하나의 바닥 접촉 지지 부재를 포함하는 청소 기구용 청소기 헤드를 제공한다.

흡입 개구를 통해 공기 흐름이 발생하면, 청소기 헤드를 통과하는 공기와 외부 주변 간의 압력차로 인해 청소기 헤드의 하우징이 바닥면쪽으로 아래로 흡인되며, 카펫 깔린 표면의 섬유들이 청소기 헤드의 하우징쪽으로 들리게 된다. 하우징과 밑판 사이에 있는 가요성 환상 시일(가요성 스커트 또는 막의 형태일 수 있음)의 존재로 인해 하우징은 밑판에 대해 움직일 수 있다. 따라서, 있다면 비교적 작은 크기의 힘만이 하우징에 의해 밑판에 가해지고, 그래서 밑판이 하우징에 의해 카펫의 보풀 안으로 밀리는 것이 방지된다. 이는 밑판이 바닥면 위에서의 청소기 헤드의 운동에 큰 저항을 주지 않으며 또한 청소기 헤드내로 유입하는 공기 흐름을 부당하게 억제하지 않음을 의미한다.

밑판쪽으로 향하는 하우징의 운동을 억제하기 위한 적어도 하나의 지지 부재를 제공함으로써, 특히 흡입 개구에서 제공되는 흡입량이 비교적 높을 때 그리고/또는 카펫 깔린 바닥면의 보풀이 비교적 깊을 때, 하우징이 밑판에 가압되는 것이 방지된다.

가요성 환상 시일은 바람직하게는 흡입 개구의 주위에 연장되어 있어 밑판과 하우징 사이에 기밀한 시일을 제공한다. 그래서 가요성 환상 시일은 흡입 개구로부터 오물 실린 공기를 공기 출구에 전달하기 위한 흡입 통로의 일 부분을 형성하게 된다. 그래서, 외부 주변에서 공기가 흡입 통로에 들어가게 하여 청소기 헤드에 작용하는 힘을 제한하기 위해 공기 채널을 사용하는 청소기 헤드와 비교하여, 가요성 환상 시일을 사용함으로써, 청소기 헤드의 하우징내의 주어진 공기 압력에 대해 청소기 헤드의 주변으로부터 그 밑에 있는 카펫 깔린 흐름면을 통과해 청소기 헤드안으로 유입하는 공기 흐름이 개선되며, 이리 하여 픽업 성능이 개선된다.

밑판의 흡입 개구에 들어가는 공기 흐름의 대부분은 밑판의 가장자리 아래를 지나게 되고, 밑판이 카펫 깔린 표면상에 위치할 때는 카펫의 보풀을 통과하게 된다. 밑판은 청소기 헤드의 하우징에 의해 바닥면에 가압되지 않으므로, 특히 흡입 개구에서 제공되는 흡입량이 비교적 많을 때는 밑판의 가장자리 아래를 지나는 공기 흐름이 밑판을 바닥면에서 멀어지는 방향으로 들어 올릴 수 있다. 이는 청소기 헤드내의 압력을 증가시키고 그래서 흡입 개구를 통과하는 공기 흐름의 속도를 감소시키며 또한 청소기 헤드의 픽업 성능을 저해하는 효과를 준다.

사용중에 바닥면에서 밑판이 들리는 것을 억제하기 위해, 밑판 아래를 지나는 공기 흐름의 작용으로 바닥면에서 멀어지게 움직이는 것을 억제하도록 충분한 질량을 밑판에 제공할 수 있다. 대안적으로, 가요성 환상 시일은 청소기 헤드에 작용하는 힘이 가요성 환상 시일의 압축에 의해 밑판에 전달되도록 선택된 탄성도를 갖는 탄력적인 재료로 형성될 수 있다. 바람직한 실시 형태에서, 가요성 환상 시일은 라텍스를 포함하는 재료로 형성된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 밑판에 힘을 가하는 하나 이상의 스프링이나 다른 탄력적인 부재를 하우징과 밑판 사이에 제공할 수도 있다. 바람직한 실시 형태에서, 가요성 환상 시일은 예컨대 딱딱한 바닥면과 카펫 깔린 표면 사이에서 청소기 헤드가 움직일 때 스커트의 압축과 팽창이 용이하게 되도록 해주는 벨로우즈 시일 요소를 포함한다.

지지 부재가 바닥면과 접촉함으로써, 하우징과 밑판 사이에 위치하는 가요성 환상 시일 및 추가적인 탄력적인 부재의 압축 범위가 제한되고 그리 하여 밑판에 과도한 힘이 전달되는 것이 방지된다. 밑판의 자중에 의해 또는 가요성 환상 시일 및/또는 다른 탄력적인 부재(들)를 통해 가해지는 힘과 함께 밑판에 아래로 작용하는 힘은, 바닥면 위에서 청소기 헤드가 움직일 때의 저항을 최소화하면서 밑판이 사용중에 바닥면에서 들리게 되는 위험을 최소화하는데 충분하다. 이 힘은 바람직하게는 10 N 미만이며, 바람직한 실시 형태에서는 2 ∼ 7 N 이다.

청소기 헤드는 밑판과 하우징 간의 상대 운동의 범위를 제한하여 가요성 부재의 과도한 압축을 막기 위한 요소를 바람직하게 포함한다. 밑판과 하우징 간의 상대 운동은 바람직하게는 20 mm 미만, 더 바람직하게는 15 mm 미만으로 제한된다.

보풀이 깊은 카펫이 깔린 바닥 위에서의 청소기 헤드의 운동을 보조하기 위해, 바람직한 실시 형태에서 밑판의 선단 가장자리는 그 밑판의 후단 가장자리 보다 큰 양으로 하우징에 대해 움직일 수 있다. 이리 하여, 하우징에 대한 밑핀의 후단 가장자리의 운동이 억제될 때, 선단 가장자리가 하우징에 대해 움직일 수 있게 된다. 바람직한 실시 형태에서, 하우징에 대한 밑판의 후방부의 운동의 범위는 약 5.5 ∼ 6.5 mm 의 거리로 제한되며, 하우징에 대한 밑판의 전방부의 운동의 범위는 약 6.5 ∼ 8 mm 의 거리로 제한되다.

청소기 헤드는 바람직하게는 복수의 지지 부재를 포함한다. 청소기 헤드의 하우징에 작용하는 힘을 복수의 지지 부재에 전달함으로써, 바닥면 위에서의 청소기 헤드의 운동에 대한 저항이 비교적 작게 될 수 있다. 지지 부재의 일차 목적은 바닥면에 대한 하우징의 운동의 범위를 제한하는 것이므로, 이들 지지 부재는 청소기 헤드가 바닥면을 가로질러 움직일 때 발생되는 저항을 최소화하도록 형성될 수 있다. 각각의 지지 부재는 바람직하게는 바닥면과 접촉하는 가동 부재를 포함한다. 각각의 가동 부재는 청소될 표면을 따라 구르는 구름 요소를 포함하며, 바람직하게는 휠, 예컨대 캐스터 휠의 형태로 되어 있다. 대안적으로, 상기 구름 요소는 구형, 원통형 또는 배럴형 구름 요소일 수 있다. 이들 가동 부재를 제공함으로써, 딱딱한 바닥면 위에서의 지지 부재의 운동에 대한 저항을 최소화할 수 있다.

각각의 지지 부재는 바람직하게는 하우징에 연결되는 지지부를 포함하며, 가동 부재가 이 지지부의 홈파인 하부 표면에서 돌출되도록 그 하부 표면내에 장착된다. 지지부는 바람직하게는 하우징에 단단히 연결된다. 지지부의 하부 표면은 바람직하게는 만곡되어 있는데, 더 바람직하게는 실질적으로 구형이거나 회전 타원형이다. 예컨대, 바람직한 실시 형태에서, 지지부의 하부 표면은 일반적으로 반구형이다. 가동 부재는 바람직하게는 가동 부재와 바닥면 간의 접촉점이 지지부의 하부 표면의 만곡된 형상의 최하점과 바람직하게 실질적으로 일치하도록 배치된다. 다시 말해, 가동 부재와 바닥면 간의 접촉점은 지지부의 하부 표면의 만곡된 형상의 반경방향 말단부와 바람직하게 실질적으로 일치한다. 결과적으로, 가동 부재가 지지부내에 위치하더라도 지지 부재의 하부 표면의 만곡된 형상에 대한 교란이 최소화된다. 청소기 헤드가 카펫 깔린 표면상에 위치될 때, 지지부는 카펫의 섬유 안으로 내려 앉아 지지부의 하부 표면이 카펫 깔린 표면과 접촉하게 된다. 지지부의 하부 표면이 일반적으로 구형이거나 회전 타원형이고 또한 가동 부재에 의한 그 표면의 교란이 최소화되는 것이, 카펫 깔린 바닥를 가로지르는 청소기 헤드의 어떤 방향으로의 운동에도 실질적으로 일정한 저항이 일어나게 하는데 유리한 것으로 밝혀졌다. 지지부의 하부 표면의 상기 형상은 또한 카펫 깔린 바닥을 가로지르는 청소기 헤드의 운동에 대한 저항을 최소화하는데 유리한 것으로 밝혀졌다. 이런 점에서, 제 2 양태에서 본 발명은 하우징, 오물 실린 공기가 청소기 헤드에 들어갈 때 통과하게 되는 흡입 개구 및 상기 하우징에 연결된 복수의 바닥 접촉 지지 부재(각각의 지지 부재는 만곡된 하부 표면, 바람직하게는 일반적으로 구형 곡률의 하부 표면을 포함한다), 그리고 이 지지 부재의 홈파인 부분내에 위치되는 구름 요소를 포함하는 청소 기구용 청소기 헤드를 제공하며, 상기 구름 요소의 외부 표면은 지지 부재의 하부 표면이 그리는 궤적 또는 가상 표면과 실질적으로 일치하고, 그래서 지지 부재의 하부 표면과 동심을 이루며 또한 그 하부 표면과 동일한 곡률을 갖는다. 여기서 사용되는 용어 "일반적으로 구형인"은 구형, 회전 타원형 및 구형에 가까운 다른 형상도 포함하는 것이다.

각각의 하부 표면은 카펫의 섬유 안으로 너무 깊이 내려 앉지 않도록 바람직하게 크기가 정해지며, 그래서 바람직하게는 10 ∼ 20 mm 범위의 반경을 갖는다.

바람직하게는, 지지 부재 중의 적어도 하나는 밑판 뒤에 위치된다. 바람직한 실시 형태에서, 상기 하우징은 그로부터 뒤쪽으로 연장되어 있는 한쌍의 아암을 포함하는데, 각각의 아암은 각각의 지지 부재를 지탱한다. 하우징내에 발생되는 진공은 일정하므로, 하우징이 밑판쪽으로 움직이는 것을 억제하기 위한 추가적인 지지 부재를 제공할 필요는 없다. 그러나, 청소기 헤드가 사용중에 이들 후방 지지 부재 주위로 회전하여 바닥면 안으로 "파고드는" 것을 방지하기 위한 다른 지지 부재를 이들 지지 부재 앞에 제공할 수도 있다. 이 다른 지지 부재는 밑판의 앞에 위치될 수 있다. 이 다른 지지 부재가 밑판의 앞에 위치되면, 청소기 헤드의 전방면과 흡입 개구의 전방 가장자리 사이의 거리가 과도하게 증가될 수 있으며, 그래서 대안적으로 상기 다른 지지 부재는 흡입 개구를 통해 돌출될 수 있다. 그러므로, 제 3 양태에서 본 발명은 바닥면과 접촉하는 복수의 지지 부재에 의해 지지되는 하우징 및 오물 실린 공기가 청소기 헤드에 들어갈 때 통과하는 흡입 개구를 포함하는 청소 기구용 청소기 헤드를 제공하며, 여기서 지지 부재중의 하나는 흡입 개구를 통해 돌출된다.

상기 밑판은 사용중에 청소 대상 바닥면과 대면하는 저부면을 포함하며, 이 저부면은 흡입 개구의 양 반대측에 위치되는 선단부 및 후단부를 갖는다. 밑판은 또한 이 밑판의 저부면에서 각기 직립하여 흡입 개구를 부분적으로 형성하는 전방벽과 후방벽을 포함한다. 후방벽은 바람직하게는 상기 저부면에 대해 앞쪽으로 경사져 있어, 청소기 헤드가 바닥면 위에서 움직일 때 밑판의 저부면의 후단부 아래에서 카펫 깔린 바닥면의 섬유를 안내하게 된다.

가요성 환상 시일은 바람직하게는 흡입 개구를 둘러싸도록 일단부에서 밑판에 연결된다. 가요성 환상 시일의 타단부는 바람직하게는 샤시에 연결되는데, 이 샤시는 하우징에 분리가능하게 연결된다. 이리 하여, 예컨대 상기 샤시와 밑판 사이의 시일의 무결성을 훼손하지 않으면서 상기 하우징내에 위치한 교반기에 접근할 수 있도록, 밑판, 가요성 환상 시일 및 샤시가 청소기 헤드에서 단일의 분리가능한 유닛으로서 제거될 수 있다. 그러므로, 제 4 양태에서 본 발명은 하우징, 이 하우징내에 위치되는 가동 교반기 및 이 교반기 주위에 있는 분리가능한 유닛을 포함하는 청소 기구용 청소기 헤드를 제공하며, 상기 분리가능한 유닛은 오물 실린 공기가 청소기 헤드에 들어갈 때 통과하게 되는 흡입 개구를 갖는 밑판, 하우징에 분리가능하게 연결되는 샤시 및 하우징과 밑판 간의 상대 운동을 가능케 해주는 가요성 환상 시일을 포함하며, 여기서 가요성 환상 시일의 일단부는 샤시에 연결되고 가요성 환상 시일의 타단부는 밑판에 연결된다. 샤시는 바람직하게는 환상이고, 하우징을 통과하는 흡입 통로의 일 부분을 형성한다. 하우징은 바람직하게는 샤시와 하우징 사이에 기밀 시일을 제공하는 환상 시일링 요소를 포함한다.

상기 청소기 헤드는 바람직하게는 밑판에 대한 하우징의 운동을 안내하기 위한 가이드 수단을 포함한다. 이 가이드 수단은 바람직하게는 복수의 가이드 부재를 포함하는데, 이들 가이드 부재는 로드, 바 또는 다른 기다란 부재의 형태로 될 수 있으며, 밑판과 샤시 또는 하우징 중의 하나에 연결된다. 이 경우, 밑판과 샤시 또는 하우징 중의 다른 것은 각기 각각의 가이드 부재를 수용하기 위한 복수의 가이드 유지 부재를 포함할 수 있으며, 밑판 쪽으로 또는 그로부터 멀어지는 방향으로의 하우징의 운동으로 가이드 부재가 상기 가이드 유지 부재내에서 움직일 수 있다. 바람직한 실시 형태에서, 밑판은 샤시에 연결된 또는 결합된 가이드 부재내에 수용되는 복수의 가이드 부재를 포함한다.

가이드 부재는 바람직하게는 또한 바닥면을 가로지르는 청소기 헤드의 운동의 방향으로의 밑판과 하우징 간의 상대운동을 억제하는 역할도 한다. 대안적으로, 바닥면을 가로지르는 청소기 헤드의 운동의 방향으로의 밑판과 하우징 간의 상대운동을 억제하기 위한 별도의 수단을 제공할 수도 있다. 가이드 부재는 샤시로부터 멀어지는 방향으로의 밑판의 운동의 범위를 제한하기 위한 수단 및/또는 샤시 쪽으로의 밑판의 운동의 범위를 제한하기 위한 수단을 바람직하게 포함할 수 있다.

청소기 헤드는 바람직하게는 하우징내에 위치되는 가동 교반기를 포함한다. 이 교반기는 바람직하게는 회전가능한 브러시 바 어셈블리를 포함한다. 청소기 헤드가 카펫 깔린 표면상에 위치될 때, 지지 부재는 카펫의 보풀 안으로 내려 앉아 지지 부재의 하부 표면이 밑판의 저부면 보다 낮게 된다. 이로 인해 하우징이 밑판 쪽으로 이동하게 된다. 이렇게 해서, 브러시 바 어셈블리가 카펫 깔린 표면에 더 가까이 가게 된다. 청소기 헤드가 카펫 깔린 표면에서 딱딱한 바닥면으로 이동할 때, 지지 부재의 하부 표면은 밑판에 대해 상승하여 딱딱한 바닥의 표면과 접촉하게 된다. 이로 인해, 하우징은 밑판에서 멀어지게 움직이게 되고, 그리 하여 브러시 바 어셈블리가 흡입 개구에서 멀어지게 움직여 브러시 바 어셈블리가 바닥면에서 떨어지게 된다. 이렇게 해서 딱딱한 바닥상에서 청소기 헤드의 성능이 최적화될 수 있다. 상기 가요성 환상 시일은 바람직하게는 브러시 바 어셈블리를 둘러싼다.

상기 브러시 바 어셈블리는 바람직하게는 모터 하우징에 위치되는 모터에 의해 구동된다. 브러시 바 어셈블리는 기어나 벨트를 포함할 수 있는 구동 기구에 의해 모터에 연결되며, 이 구동 기구는 구동 기구 하우징 내에 위치되며 따라서 그 구동 기구는 흡입 통로를 통과하는 공기로부터 격리된다. 흡입 개구를 통해 돌출하는 상기 다른 지지 부재는 편리하게는 브러시 바 아셈블리의 운동을 방해하지 않도록 구동 기구 하우징이나 브러시 바 어셈블리를 위한 지지부에 연결될 수 있다.

상기 브러시 바 어셈블리는 바람직하게는 하우징의 브러시 바 챔버내에 위치되며, 이 챔버는 흡입 개구로부터 공기 출구까지 이르는 흡입 통로의 일 부분을 형성한다. 브러시 바 챔버는 바람직하게는 공기 흐름이 브러시 바 챔버에서 나갈 때 지나게 되는 공기 출구를 포함한다. 상기 모터의 무게가 밑판의 하부면 주위에 고르게 분산되어 있는 균형잡힌 청소기 헤드를 제공하기 위해, 상기 모터는 중앙에서 청소기 해드내에 위치된다. 따라서, 구동 기구는 브러시 바 챔버의 다른 측벽 보다 일 측벽에 더 가까이 위치되어 이들 측벽 사이에서 브러시 바 챔버 안으로 들어가 있을 수 있다. 이 경우, 브러시 바 어셈블리는 구동 기구 하우징과 상기 챔버의 제 1 측벽 사이에 위치되는 비교적 긴 제 1 브러시 바 및 이 제 1 브러시 바와 동축을 이루면서 구동 기구 하우징과 상기 챔버의 제 2 측벽 사이에 위치되는 비교적 짧은 제 2 브러시 바를 포함할 수 있다.

상기 제 1 브러시 바는 브러시 바 챔버의 제 1 부분안에 위치되며 제 2 브러시 바는 브러시 바 챔버의 제 2 부분 안에 위치된다. 브러시 바 챔버의 이들 부분 간의 압력차를 최소화하기 위해 또한 두 브러시 바에 의해 바닥면으로부터 교반되는 오물과 먼지가 청소기 헤드의 공기 출구로 신속히 전달되도록 하기 위해, 공기 흐름은 바람직하게는 브러시 바 챔버의 상기 두 부분을 통해 흡입된다. 이점에서, 브러시 바 챔버에서 나가는 공기 출구는 바람직하게는 그 브러시 바 챔버의 두 부분 사이에서 또한 그 안으로 이어져 있다. 브러시 바 챔버에서 나가는 공기 출구는 바람직하게는 슬롯의 형태로 되어 있으며, 이 슬롯은 바람직하게는 적어도 3:1, 더 바람직하게는 적어도 5:1 의 종횡비를 갖는다.

그러므로, 제 5 양태에서 본 발명은 공기 출구를 갖는 하우징, 오물 실린 공기가 청소기 헤드에 들어갈 때 통과하는 흡입 개구를 포함하는 밑판 및 상기 하우징의 브러시 바 챔버내에 위치되는 회전 브러시 바 어셈블리를 포함하는 청소 기구용 청소기 헤드를 제공하며, 상기 브러시 바 챔버는 하우징의 공기 출구와 유체 연통하는 공기 출구를 포함하며, 브러시 바 챔버의 공기 출구는 적어도 3:1 의 종횡비를 갖는 슬롯을 포함한다.

각각의 브러시 바는 바람직하게는 제 1 세트의 강모 및 이 제 1 세트의 강모와는 상이한 제 2 세트의 강모를 포함한다. 각 세트의 강모는 바람직하게는 브러시 바를 따라 일정한 간격으로 나선형으로 배치되어 있는 다수의 클러스터를 포함하며, 제 2 세트의 강모의 클러스터의 나선형 패턴은 제 1 세트의 강모의 클러스터의 나선형 패턴으로부터 각도 방향으로 떨어져 있다. 제 1 세트의 강모는 바람직하게는 플러시(plush) 픽업을 위한 비교적 길고 뻣뻣한 강모를 포함하며, 제 2 세트의 강모는 바람직하게는 섬유 픽업을 위한 비교적 짧고 연한 강모를 포함한다.

상기 구동 기구가 모터를 브러시 바 어셈블리에 연결하는 벨트를 포함하는 경우, 청소기 헤드의 사용중에 상기 벨트가 마모되면 이 벨트가 팽창될 수 있다. 이렇게 되면, 그 벨트는 슬립될 수 있고 이 결과 모터 및/또는 구동 기구의 다른 부품이 손상을 입을 수 있다. 이점에서, 모터를 브러시 바 어셈블리에 연결하는 구동 기구는 모터에 연결되는 회전가능한 입력 구동 부재, 브러시 바 어셈블리에 연결되며 구동 부재의 회전 축선에 수직인 방향으로 상기 입력 구동 부재에 대해 움직일 수 있는 회전가능한 출력 구동 부재, 입력 구동 부재를 출력 구동 부재에 연결하는 벨트 및 출력 구동 부재를 입력 구동 부재에서 멀어지는 방향으로 가압하여 벨트에 인장을 부여하기 위해 구동 부재들 사이에 위치되는 벨트 인장부여 부재를 포함한다. 이리 하여, 벨트의 수명 중에 그 벨트의 인장을 실질적으로 일정한 수준으로 유지할 수 있다. 그러므로, 제 6 양태에서 본 발명은 회전가능한 브러시 바 어셈블리, 이 브러시 바 어셈블리를 구동하기 위한 모터, 이 모터를 브러시 바 어셈블리에 연결하기 위한 구동 기구를 포함하는 청소 기구용 청소기 헤드를 제공하며, 상기 구동 기구는 모터에 연결되는 회전가능한 입력 구동 부재, 브러시 바 어셈블리에 연결되며 구동 부재의 회전 축선에 실질적으로 수직인 방향으로 상기 입력 구동 부재에 대해 움직일 수 있는 회전가능한 출력 구동 부재, 입력 구동 부재를 출력 구동 부재에 연결하는 벨트 및 출력 구동 부재를 입력 구동 부재에서 멀어지는 방향으로 가압하여 벨트에 인장을 부여하기 위해 구동 부재들 사이에 위치되는 벨트 인장부여 부재를 포함한다

상기 출력 구동 부재는 바람직하게는 구동 부재의 회전 축선 사이에서 연장되는 방향으로 입력 구동 부재에 대해 움직일 수 있다. 벨트 인장부여 부재 또한 바람직하게는 이 방향으로 구동 부재에 대해 움직일 수 있다.

바람직하게는, 상기 출력 구동 부재는 구동 기구를 위한 하우징에 의해 회전가능하게 지지되며, 벨트 인장부여 부재는 입력 구동 부재에 대해 하우징을 움직이도록 배치된다. 벨트 인장부여 부재는 바람직하게는 하우징에 연결된 스피곳에 장착되며, 이 스피곳은 바람직하게는 구동 부재의 회전 축선에 실질적으로 평행하다. 벨트 인장부여 부재는 바람직하게는 스피곳을 따라 움직일 수 있고 그래서 구동 부재의 회전 축선 사이에서 상대 운동의 방향에 실질적으로 수직인 방향으로 움직일 수 있다.

상기 벨트 인장부여 부재는 바람직하게는 모터에 연결되어 있는 접합 부재에 의해 입력 구동 부재에서 멀어지는 방향으로 가압된다. 이 접합 부재와 벨트 인장부여 부재의 결합부는 바람직하게는 쐐기형이다. 벨트 인장부여 부재를 상기 접합 부재에 가압하기 위한 탄력적인 부재나 다른 수단이 바람직하게 제공된다. 이 탄력적인 요소는 편리하게는 벨트 인장부여 부재와 하우징 사이에 위치된다.

제 7 양태에서 본 발명은 전술한 청소기 헤드를 포함하는 청소 기구, 바람직하게는 진공 청소기를 제공한다.

제 8 양태에서 본 발명은 회전가능한 브러시 바 어셈블리, 이 브러시 바 어셈블리를 구동하기 위한 모터 및 모터를 브러시 바 어셈블리에 연결하는 구동 기구를 포함하는 청소 기구를 제공하며, 상기 구동 기구는 모터에 연결되는 회전가능한 입력 구동 부재, 브러시 바 어셈블리에 연결되며 구동 부재의 회전 축선에 실질적으로 수직인 방향으로 상기 입력 구동 부재에 대해 움직일 수 있는 회전가능한 출력 구동 부재, 입력 구동 부재를 출력 구동 부재에 연결하는 벨트 및 출력 구동 부재를 입력 구동 부재에서 멀어지는 방향으로 가압하여 벨트에 인장을 부여하기 위해 구동 부재들 사이에 위치되는 벨트 인장부여 부재를 포함한다.

본 발명의 제 1 양태와 관련하여 설명한 사항들은 제 2 내지 8 양태 중 어느 것에도 적용될 수 있으며, 그 반대도 마찬가지다.

이제 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면을 참조하여 예시적으로 설명할 것이다.

도 1 은 청소기 헤드의 정면 사시도이다.
도 2 는 도 1 의 청소기 헤드의 배면 사시도이다.
도 3 은 도 1 의 청소기 헤드의 저면도이다.
도 4 는 도 1 의 청소기 헤드의 샤시와 밑판의 정면 사시도이다.
도 5 는 도 4 의 샤시와 밑판의 배면 사시도이다.
도 6 은 도 1 의 청소기 헤드의 경사 저면도로, 브러시 바는 생략되어 있다.
도 7 은 도 3 에서 선 Ⅹ-Ⅹ을 따라 취한 단면도이다.
도 8 은 도 3 에서 선 Y-Y 을 따라 취한 단면도의 일부를 나타낸다.
도 9 는 도 1 의 청소기 헤드가 딱딱한 바닥면상에 위치되어 있을 때 그 청소기 헤드의 측면도이다.
도 10 은 도 1 의 청소기 헤드가 카펫 깔린 표면상에 위치되어 있을 때 그 청소기 헤드의 측면도이다.
도 11 은 도 7 에서 선 Z-Z 을 따라 취한 브러시 바 어셈블리용 구동 기구의 단면도이다.
도 12 은 도 11 의 구동 기구의 사시도로, 구동 기구의 커버는 생략되어 있다.

도 1 및 2 를 참조하면, 진공 청소기용 청소기 헤드(10)는 하우징(12) 및 하브 플레이트 또는 밑판(14)을 포함하며, 이 밑판은 오물 실린 유체 흐름이 청소기 헤드(10)에 들어갈 때 통과하는 흡입 개구(16)를 포함한다. 상기 하우징(12)에는 흡입 개구(16)에서부터 하우징(12)의 후방에 위치하는 유체 출구(18)까지 이르는 흡입 통로(17)(도 7 에 나타나 있음)가 형성되어 있다. 상기 유체 출구(18)의 크기는 직립형 진공 청소기의 본체나 호스에 연결되도록 되어 있다.

상기 밑판(14)은 도 3 ∼ 5 에 보다 자세히 도시되어 있다. 이 밑판(14)은 사용시 청소 대상 바닥면과 대면하는 저부면을 포함하며, 이 저부면은 아래에서 보다 자세히 설명하겠지만 카펫트가 깔린 바닥면의 표면과 접촉하게 된다. 밑판(14)의 저부면은 일반적으로 편평하고, 서로 반대쪽에 있는 두개의 측면 개구(20)와, 상기 흡입 개구(16) 주위에 형성되어 있는 선단부(22) 및 후단부(24)를 포함한다.

상기 흡입 개구(16)는 일반적으로 직사각형이고, 비교적 짧은 측벽(26), 비교적 긴 전방벽(28) 및 비교적 긴 후방벽(30)으로 경계져 있고, 이들 벽 각각은 밑판(14)의 저부면에서 직립해 있다. 이들 벽은 또한 청소기 헤드(10)를 통과하는 흡입 통로(7)의 시작부를 한정한다. 깔개 또는 깊게 겹쳐 쌓여진 카펫 깔린 바닥면 위에서 청소기 헤드(10)의 운동을 안내하기 위한 복수의 깔개 스트립(32)가 전방벽(28)에서 후방벽(30)까지 흡입 개구(16)를 가로질러 뻗어 있으며 또한 상기 측벽(26)과 실질적으로 평행하다.

상기 흡입 개구(16)의 전방벽(28)은 밑판(14)의 저부면에 실질적으로 수직하다. 밑판(14)의 전방 작업 가장자리(34)는 저부면의 선단부(22)와 전방벽(28) 사이의 교차부에 위치되며, 측벽(26) 사이에서 실질적으로 중단없이 뻗어 있다. 경사진 전방 립(36)이 선단부(22)의 전방으로부터 상방 앞쪽으로 연장되어 있으며, 사용시 청소기 헤드(10)가 바닥면 위에서 움직일 때 선단부(22)의 밑에 있는 깔개나 깊게 겹쳐 쌓여진 카펫 깔린 바닥면의 섬유들을 휩쓸고 가게 되며 그리 하여 청소기 헤드(10)의 운동에 대한 저항을 줄여준다.

흡입 개구(16)의 후방벽(30)은 또한 밑판(14)의 저부면에 대해 앞쪽으로 경사져 있어 청소기 헤드(10)가 바닥면 위에서 움직일 때 후단부(24)의 밑에 있는 갈개나 깊게 겹쳐 쌓여진 카펫 깔린 바닥면의 섬유들을 휩쓸게 된다. 상기 저부면에 대한 후방벽(30)의 경사각은 저부면에 대한 전방 립(36)의 경사각과 실질적으로 동일하며, 바람직하게는 40 ∼ 50°범위이다. 밑판(14)의 후방 작업 가장자리(38)는 저부면의 후방부(24)와 후방벽(32) 사이의 교차부에 위치되며, 상기 측벽(26) 사이에서 실질적으로 중단없이 뻗어 있다. 두개의 후방 립(40)이 후단부(24)의 후방으로부터 상방 뒤쪽으로 만곡되어 있으며, 유체 출구(18)의 양측에 위치되어 있다.

상기 밑판(14)은 샤시(50)에 연결된다. 이 샤시(50)는 실질적으로 직사각형이며, 비교적 짧은 측벽(52), 비교적 긴 전방벽(54) 및 비교적 긴 후방벽(56)을 포함한다. 샤시(50)는 환형으로 되어 있으며, 이들 벽은 흡입 개구(16)를 통해 청소기 헤드(10)안으로 흡입되는 오물 실린 유체 흐름을 받아들이기 위한 실질적으로 직사각형의 구멍을 한정하며 또한 청소기 헤드(10)를 통과하는 흡입 통로(17)의 일 부분을 한정하게 된다. 이 구멍은 흡입 개구(16)의 크기와 유사한 크기를 갖는다.

상기 샤시(50)는 청소기 헤드(10)의 하우징(12)에 분리가능하게 연결된다. 또한 도 8 을 참조하면, 샤시(50)는 이 샤시(50)의 벽(52, 54, 56)의 상부 표면에서 직립해 있는 환상 돌출부(58)을 포함하는데, 이 환상 돌출부는 청소기 헤드(10)의 하우징(12) 주위에 있는 L형 플랜지(62)에 의해 형성되는 환상 홈(60)내에 위치된다. 바람직하게는 로프 시일(rope seal)의 형태로 되어 있는 환상 시일링 수단이 상기 홈(60)내에 위치될 수 있는데, 이 시일링 수단은 상기 돌출부(58)과 결합하여, 하우징(12)과 샤시(50) 사이에 기밀 시일이 형성되도록 보장해 준다. 샤시(50)의 전방벽(54)은 복수의 전방 연장 러그(64)를 포함한다. 샤시(50)를 하우징(12)에 부착하려면, 샤시(50)를 하우징(12)에 대해 경사시켜 이들 러그(64) 각각을 하우징(12)의 전방에 형성되어 있는 각각의 홈내에 위치시킨다. 그런 다음, 이들 러그(64) 주위로 샤시(50)를 하우징(12)쪽으로 회전시켜 환상 돌출부(58)를 홈(60) 안으로 삽입시킨다. 샤시(50)는 또한 후방벽(56)에 연결되어 있는 한쌍의 환상 러그(66)를 포함하며, 환상 돌출부(58)가 환상 홈(60) 안으로 완전히 삽입되면 상기 각각의 환상 러그는 하우징(12)의 후방에 연결되어 있는 한쌍의 러그(68)각각과 결합하게 된다. 스크류(69)를 서로 결합해 있는 러그(66, 68)의 각 쌍에 삽입하여 샤시(50)를 하우징(12)에 고정시킨다.

상기 밑판(14)은 가요성 환상 시일에 의해 샤시(50)에 연결되고, 이 환상 시일은 본 실시예에서는 가요성 스커트(70)의 형태로 되어 있다. 이 스커트(70)의 일단부는 흡입 개구(16)를 둘러싸도록 밑판(14)의 벽(26, 28, 30)의 상부 표면에 연결되어 있으며, 스커트(70)의 다른 단부는 샤시(50)의 구멍을 둘러싸도록 이 샤시(50)의 벽(52, 54, 56)의 하부 표면에 연결되어 있다. 따라서, 스커트(70)는 또한 청소기 헤드(10)를 통과하는 흡입 개구(16)의 일 부분을 한정하게 되며, 스커트(70) 및 밑판(14)은 청소기 헤드(10)의 하우징(12)에서 분리될 수 있는 유닛을 함께 형성한다. 아래에서 더 자세히 설명하겠지만, 스커트(70)가 있음으로 해서 청소 작업 중에 하우징(12)과 밑판(14) 간의 상대 운동이 가능하게 된다. 도 7 을 참조하면, 밑판(14)의 후방벽(30)에는 상승부(71)가 있는데, 이 상승부는 흡입 개구(16)를 통해 하우징(12)에 들어오는 날카로운 부스러기들이 밑판(14)과 스커트(70) 사이의 시일을 손상시키거나 아니면 다르게 훼손시키는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 청소기 헤드(10)는 밑판(14)과 하우징(`12) 간의 상대 운동을 밑판(14)의 바닥 표면에 실질적으로 수직인 방향으로 구속한다. 도 4 와 도 5 를 참조하면, 밑판(14)은 이 밑판(14)의 전방으로부터 위쪽으로 연장되어 있는 한쌍의 직사각형 가이드 부재(72)를 포함한다. 각각의 직사각형 가이드 부재(72)는 샤시(50)의 전방벽(54)으로부터 앞쪽으로 돌출되어 있는 각각의 가이드 유지 부재(72)에 형성되어 있는 구멍(74)을 통과한다. 직사각형 가이드 부재(72)와 가이드 유지 부재(76)는 그들 간의 상대 슬라이딩 운동이 밑판(14)의 바닥 표면에 실질적으로 수직인 방향으로 일어나게 하고 또한 샤시(50)와 밑판(14) 간의 상대 회전을 억제하고 또한 샤시(50)와 밑판(14)의 전방부 간의 상대 운동이 바닥면을 가로지르는 청소기 헤드(10)의 운동의 방향으로 일어나는 것을 억제하도록 형성되어 있다.

각각의 직사각형 가이드 부재(72)는 이로부터 앞쪽으로 돌출되어 그의 가이드 유지 부재(76)의 상방에 위치하는 헤드부(78)를 바람직하게 갖는다. 헤드부(78)는 가이드 유지 부재(76)과 결합하여 하우징(12)으로부터 멀어지는 방향으로의 밑판(14)의 전방부의 운동을 제한하도록 형성되어 있다. 하우징(12) 쪽으로 향하는 밑판(14)의 전방부의 운동은 밑판(14)의 전방 립(36)이 가이드 유지 부재(76)의 하부 표면에 접함으로써 제한된다. 대안적으로, 밑판(14)의 전방 립(36)과 결합하여 하우징(12) 쪽으로 향하는 밑판(14)의 전방부의 운동을 제한하는 다른 요소도 배치될 수 있다. 이 실시예에서, 하우징(12)에 대한 밑판(14)의 전방 립(36)의 운동 범위는 약 6.5 mm ∼ 8 mm 의 거리로 제한된다.

밑판(14)은 또한 이 밑판(14)의 후방부로부터 위쪽으로 연장되어 있는 한쌍의 원통형 가이드 부재(80)를 또한 포함한다. 각각의 원통형 가이드 부재(80)는 샤시(50)의 후방벽(56)으로부터 뒤쪽으로 돌출되어 있는 각각의 가이드 유지 부재(82)에 의해 유지된다. 각각의 가이드 유지 부재(82)는 상기 원통형 가이드 부재 주위에 형성되어 있는 한쌍의 리브를 바람직하게 포함한다. 마찬가지로, 원통형 가이드 부재(80)와 가이드 유지 부재(82)는 밑판(14)의 바닥 표면에 실질적으로 수직인 방향으로 상대 슬라이딩 운동을 할 수 있도록 형성되어 있다. 각각의 원통형 가이드 부재(80)는 이로부터 앞쪽으로 돌출되어 그의 가이드 유지 부재(82)의 상방에 위치하는 헤드부(84)를 바람직하게 포함한다. 이 헤드부(84)는 상기 가이드 유지 부재(82)의 상부 표면과 결합하여 하우징(12)으로부터 멀어지는 방향으로의 밑판(14)의 후방부의 운동을 제한하도록 형성되어 있다. 하우징(12) 쪽으로 향하는 밑판(14)의 후방부의 운동은 각각의 원통형 가이드 부재(80)로부터 반경방향 외측으로 연장되어 있는 핀(fin: 86)이 가이드 유지 부재(82)의 하부 표면에 접함으로써 제한된다. 상기 샤시(50)가 하우징(12)에 연결될 때, 원통형 가이드 부재(80)의 헤드부(84) 각각은 제 1 쌍의 환상 러그(68)로부터 내측으로 하우징(12)의 후방부에 위치하는 제 2 쌍의 환상 러그(88)각각의 내부에 수용되며, 원통형 가이드 부재(80)의 상기 헤드부(84)가 상기 제 2 쌍의 환상 러그의 내부에서 슬라이딩 운동할 수 있다. 가이드 유지 부재(82)와 환상 러그(88)는 바람직하게는 바닥면을 가로지르는 청소기 헤드(10)의 운동 방향으로의 샤시(50)와 밑판(14)의 후방부 간의 상대 운동을 억제하도록 형성되어 있다. 하우징(12)은 청소 작업 중에 가구나 벽과 같은 물체와 밑판(14) 간의 충돌의 위험을 감소시키기 위해 하우징(12)의 전방부에 장착되는 범퍼(90)를 포함하며, 이 범퍼가 없으면 상기 충돌로 인해 가이드 부재(72, 80)와 가이드 유지 부재(76, 82)가 손상될 수 있다.

이 실시예에서, 하우징(12)에 대한 밑판(14)의 후방 립(40)의 운동의 범위는 약 5.5 mm ∼ 6.5 mm 의 거리로 제한되는데, 즉 하우징(12)에 대한 밑판(14)의 전방 립(36)의 운동의 범위 보다 짧다. 따라서, 일단 하우징(12) 쪽으로의 밑판(14)의 후방부의 운동이 제한되면 밑판(14)의 전방부는 가이드 유지 부재(82)와 핀(86) 사이의 접촉점을 중심으로 약 회전할 수 있게 된다.

상기 스커트(70)는 바람직하게는 벨로우즈식 요소의 형태로 되어 있어 청소 작업 중에 밑판(14)과 하우징(12) 간의 상대 운동으로 인한 스커트(70)가 반복적인 압축과 신장이 쉽게 일어나게 된다. 스커트(70)는 바람직하게는 탄력적인 재료로 형성되며, 이러한 재료는 바람직하게는 라텍스를 포함한다.

이제 도 3 및 7 을 참조하면, 청소기 헤드(10)는 바닥면상에 있는 오물과 먼지를 교반시키기 위한 교반기를 포함한다. 이 실시예에서, 상기 교반기는 회전가능한 브러시 바 어셈블리(100)를 포함하며, 이 어셈블리는 하우징(12)의 브러시 바 챔버(102)의 내부에 장착된다. 상기 브러시 바 어셈블리(100) 주위에는 샤시(50)와 스커트(70)가 있다. 하우징(12)에서 샤시(50)를 제거하면 사용자가 브러시 바 어셈블리(100)를 정화하고/정화하거나 이를 브러시 챔버(102)에서 제거하기 위해 그 브러시 바 어셈블리에 접근할 수 있게 된다.

상기 브러시 바 어셈블리(100)는 하우징(12)의 모터 하우징(106)안에 위치되는 모터(104)로 구동된다. 브러시 바 어셈블리(100)는 구동 기구(107)(아래에서 더 자세히 함)에 의해 모터(104)에 연결되며, 상기 구동 기구(107)는 구동 기구 하우징(108)의 내부에 위치되어 있어 흡입 통로(17)를 통과하는 공기로부터 격리되어 있다. 상기 모터(104)의 무게가 밑판(14)의 바닥 표면 주위에 고르게 분산되어 있는 균형잡힌 청소기 헤드(10)를 제공하기 위해, 상기 모터 하우징(106)은 중앙에서 브러시 바 챔버(102)의 상방 뒤쪽에 배치된다. 따라서, 구동 기구(107)는 브러시 바 챔버(102)의 측벽(112) 보다 측벽(110)에 더 가까이 위치되어 이들 측벽(110, 112) 사이에서 브러시 바 챔버(102) 안으로 진입해 있다.

이와 관련하여, 브러시 바 어셈블리(100)는 구동 기구(108)와 브러시 바 챔버(102)의 측벽(110) 사이에 위치되어 있는 비교적 긴 제 1 브러시 바(114) 및 구동 기구 하우징(108)과 브러시 바 챔버(102)의 측벽(112) 사이에서 상기 제 1 브러시 바(114)와 동축으로 위치되어 있는 비교적 짧은 제 2 브러시 바(116)를 포함한다. 각각의 브러시 바(114, 116)의 일단부는 구동 기구(107)에 연결되어 있어 브러시 바(114, 116)가 모터(104)에 의해 구동될 수 있다. 브러시 바(114, 116)의 타단부는 브러시 바 챔버(102)의 측벽(110, 112)에 장착되어 있는 엔드 캡9118)에 의해 회전가능하게 지지된다. 각각의 브러시 바(114, 116)는 비교적 길고 뻣뻣한 긴 제 1 세트의 강모(102) 및 비교적 짧고 연한 제 2 세트의 강모(122)를 포함한다. 각 세트의 강모(120, 122)는 브러시 바(114, 116)를 따라 일정한 간격으로 나선형으로 배치되어 있는 다수의 클러스터를 포함하며, 제 2 세트의 강모(122)의 클러스터의 나선형 패턴은 제 1 세트의 강모(120)의 클러스터의 나선형 패턴으로부터 각도 방향으로 떨어져 있다.

상기 브러시 바 챔버(102)는 상기 흡입 통로(17) 중에서 흡입 개구(16)에서부터 하우징(12)의 후방부에 있는 유체 출구(18)까지 이르는 부분을 제공한다. 따라서, 바러쉬 바 챔버(102)는 챔버 공기 출구(130)를 포함하며, 이 출구를 통해 공기 흐름이 브러시 바 챔버(102)에서 나가 모터 하우징(106) 밑에 있는 도관(132)에 들어가게 되며, 이 도관은 공기 흐름을 유체 출구(18)에 전달하기 위한 것이다. 명확성을 위해 브러시 바(114, 116)가 생략되어 있는 도 6 을 참조하면, 제 1 브러시 바(114)는 바러쉬 바 챔버(102)의 제 1 부분(102a)내에 위치하며 제 2 브러시 바(116)는 브러시 바 챔버(102)의 제 2 부분(102b)내에 위치한다. 브러시 바 챔버(102)의 각 부분(102a, 102b)로부터 공기 흐름이 신속히 상기 도관(132) 안으로 유입될 수 있도록 공기 출구(130)는 브러시 바 챔버(102)의 두 부분(102a, 102b) 사이에서 그 안으로 이어져 있는 기다란 구멍의 형태로 되어 있다. 브러시 바 챔버(102)에서 나가는 공기 출구(130)는 바람직하게는 슬롯의 형태로 되어 있으며, 이 슬롯은 바람직하게는 적어도 3:1 의 종횡비, 더 바람직하게는 적어도 5:1 의 종횡비를 갖는다. 대조적으로, 유체 출구(108)는 실질적으로 원형인 구멍의 형태로 되어 있으며, 그래서 도관(132)은 그의 단면이 기다란 형상에서 원형으로 점진적이고 매끄럽게 변하도록 형성되어 있다.

청소기 헤드(10)의 유체 출구(18)는 청소 기구(미도시)의 본체에 연결되어 있으며, 이 본체는 오물/먼지를 분리하는 장치 및 바닥면으로부터 흡입 개구(16)를 통해 오물 실린 공기를 흡입하기 위한 모터 구동 팬 유닛을 포함한다. 사용시, 오물 실린 공기가 흡입 개구(17)를 통과하여 청소 기구의 본체안으로 유입하게 되며, 여기서 공기가 대기중으로 배출되기 전에 오물과 먼지가 그 공기에서 제거된다.

공기 흐름이 흡입 개구(17)를 통해 발생되면, 청소기 헤드(10)를 통과하는 공기와 외부 주변 간에 압력차가 발생된다. 이 압력차로 인해, 바닥면쪽으로 청소기 헤드(10)의 하우징(12)에 아래로 작용하는 힘이 발생하게 된다. 하우징(12)과 밑판(14) 사이에 가요성 스커트(70)가 존재함으로써, 하우징(12)이 밑판(14)에 대해 움직이게 된다. 따라서, 있다면 비교적 작은 크기의 힘만이 하우징(12)에 의해 밑판(14)에 가해지게 되는데, 그리 하여 밑판(14)이 하우징(12)에 의해 바닥면에 가압되는 것이 방지된다. 그 결과, 밑판(14)의 바닥면 밑에서 공기가 흡입 개구(16) 안으로 유입하는 것이 부당하게 제한되지 않으며, 밑판(14)은 바닥위에서의 청소기 헤드(10)의 운동에 큰 저항을 주지 않는다.

스커트(70)의 큰 압축에 의해 하우징(12)이 밑판(14)에 가압되는 것을 방지하기 위해, 청소기 헤드(10)는 하우징(12)이 밑판(14)쪽으로 움직이는 것을 억제하기 위한 다수의 바닥 접촉 지지 부재를 포함한다. 도 2 및 3 을 다시 참조하면, 이 다수의 바닥 접촉 지지 부재는 한쌍의 후방 지지 부재(140)를 포함한다. 각각의 후방 지지 부재(140)는 브러시 바 챔버(102)의 각 측벽(110, 112)에 연결되어 그로부터 뒤쪽으로 연장되어 있는 아암(142)의 단부에 연결되어 있으며, 따라서 각각의 후방 지지 부재(140)는 밑판(14)의 뒤에 위치된다. 복수의 바닥 접촉 지지 부재는 또한 후방 지지 부재(140)의 앞쪽에 위치되는 다른 지지 부재(143)을 포함하는데, 이 지지 부재는 사용시 청소기 헤드(10)가 이들 후방 지지 부재(140)를 중심으로 회전하여 바닥면 안으로 "파고드는" 것을 방지하기 위한 것이다. 이 실시예에서, 상기 다른 지지 부재(143)은 청소기 헤드(10)의 흡입 개구(16)를 통해 돌출되도록 구동 기구 하우징(108)에 장착된다.

각각의 지지 부재(140L 143)는 지지부를 포함하는데, 이 지지부는 실질적으로 원통형인 상부(144) 및 만곡된, 바람직하게는 반구형인 하부(146)를 갖는다. 각각의 지지 부재(140, 143)는 또한 바닥 접촉 구름 요소(148)를 포함하면, 이 구름 요소는 상기 지지부로부터 돌출되도록 상기 하부(146)의 외부 표면에 형성되어 있는 홈안에 장착된다. 구름 요소(148)는 바람직하게는 원통형 구름 요소의 형태로 되어 있으며, 청소 작업 중에 청소기 헤드(10)가 바닥면 위에서 움직일 때 상기 구름 요소가 바닥면을 따라 구름으로써 특히 딱딱한 바닥면 위에서 지지 부재(140, 143)가 움직일 때의 저항이 최소화된다. 구름 요소(148)는 바람직하게는 이 구름 요소(148)와 바닥면 사이의 접촉점이 지지 부재(140, 143)의 하부 표면이 그리는 궤적(149)과 실질적으로 일치하도록 배치된다. 다시 말해, 바람직하게는 구름 요소(148)의 외부 표면은 지지부의 하부(146)과 동심이며 또한 그와 동일한 곡률 반경을 갖는 사실상 반구형의 최하점과 실질적으로 일치한다.

도 9 에서 보는 바와 같이 청소기 헤드(10)가 딱딱한 바닥면(160) 상에 위치될 때, 지지 부재(140, 143)의 구름 요소(148)만이 그 딱딱한 바닥면(160)과 접촉하게 된다. 밑판(14)의 무게로 가이드 부재(72, 80)의 헤드부(78, 84)는 그들 각각의 가이드 유지 부재(76, 82)의 상부 표면과 접촉하여 딱딱한 바닥면(160) 쪽으로 향하는 밑판(14)의 운동을 제한하게 되며, 따라서 밑판(14)은 딱딱한 바닥면(160)에서 떨어져 있게 된다. 이리 하여 오물 실린 공기가 제한을 받지 않고 밑판(14)의 바닥 표면 밑에서 흡입 개구(16)를 통해 흡입 통로(17) 유입할 수 있게 된다.

도 10 에서 보는 바와 같이 청소기 헤드(10)가 카펫 깔린 바닥면(170) 위에서 움직일 때는, 하우징(12)에 작용하는 힘에 의해 지지 부재(140, 143)가 카펫의 섬유 안으로 밀리게 되며, 따라서 지지 부재(140, 143)의 하부(146)의 반구형 표면이 카펫 깔린 바닥면(170)과 결합하게 된다. 지지 부재(140, 143)의 하부(146)가 반구형은 카펫 깔란 바닥면(170)을 가로지는 청소기 헤드(10)의 운동에 대j해 실질적으로 일정한 저항을 주게 되며 또한 카펫 깔린 바닥면을 가로지르는 청소기 헤드(10)의 운동에 대한 저항을 최소화한다. 구름 요소(148)은 지지 부재(140, 143)의 하부(146)의 만곡된 형상에 의해 그려지는 궤적을 넘어 돌출하지 않으므로, 구름 요소(148)는 바닥면(170) 위에서의 청소기 헤드(10)의 운동에 대해 최소한의 저항을 주게 된다.

지지 부재(140, 143)가 카펫 안으로 내려 앉아 들어가므로, 밑판(14)의 바닥 표면은 카펫 깔린 바닥면(170)과 접촉하게 된다. 하우징(12)과 밑판(14) 사이에 위치된 가요성 스커트(70)가 압축됨으로 인해 지지 부재(140, 143)가 카펫 안으로 더 들어가면, 샤시(50)에 의해 하우징(12)에 연결되어 있는 가이드 유지 부재(76, 82)가 밑판(14)에 연결되어 있는 가이드 부재(72, 80)의 헤드부(78, 84)로부터 멀어지면서 아래쪽으로 이동하게 된다. 따라서, 하우징(12)은 밑판(14)에 대해 움직이고, 이 밑판은 카펫 깔린 바닥면(170)의 상부 표면에 위치된 채로 유지된다. 카펫 깔린 바닥면(170)의 보풀에 따라, 밑판(14)이 그의 자중에 의해 카펫 안으로 약간 들어가면 카펫의 일부 섬유들은 흡입 개구(16)를 통해 돌출할 수 있다. 이들 섬유내에 있는 오물과 먼지들은 회전하는 브러시 바 어셈블리(100)에 의해 교반될 수 있으며 흡입 개구(17) 안으로 흡입되는 공기 흐름에 동반될 수 있다.

또한, 비교적 작은 크기의 힘만이 하우징(12)에 의해 밑판(14)에 가해지며, 그리 하여 밑판(14)이 하우징(12)에 의해 카펫의 보풀 안으로 밀려 들어가는 것이 방지된다. 그리고, 이는 밑판(14)은 카펫 깔린 바닥면(170) 위에서 청소기 헤드(10)가 움직이는데 큰 저항을 주지 않으며 또한 공기가 청소기 헤드(10) 안으로 유입하는 것을 부당하게 억제하지 않음을 의미하는 것이다. 지지 부재(140, 143)의 하부(146)가 카펫의 섬유 안으로 너무 깊이 들어감으로 해서 핀(86)이 가이드 유지 부재(82)의 하부 표면에 접하여 하우징(12)이 밑판(14)에 큰 힘을 가하는 일이 없도록 상기 지지 부재의 하부는 바람직하게는 10 ∼ 20 mm의 반경을 갖는다.

밑판(14)의 밑에서 흐르는 공기 흐름의 작용하에서 밑판(14)이 카펫 깔린 바닥면(170)에서 들리는 것을 막기 위해, 가요성 스커트(70)는 바람직하게는 청소기 헤드(10)의 하우징(12)에 작용하는 힘이 가요성 스커트(70)의 압축에 의해 밑판(14)에 전달되도록 선택된 탄성도를 갖는다. 상기 힘의 크기는 바람직하게는 10 N 미만이며, 바람직한 실시 형태에서는 2 ∼ 7 N 이다. 이러한 힘에 의해 밑판(14)이 카펫 깔린 바닥면 안으로 밀려, 카펫 섬유가 흡입 개구(16)를 통해 돌출되어 브러시 바 어셈블리(100)로 교반된다.

이하, 브러시 바 어셈블리(104)를 모터(104)에 연결하는 상기 구동 기구(107)에 대해 도 11 및 12 를 참조하여 설명한다. 이 구동 기구(107)는 바람직하게는 풀리의 형태되어 있는 회전가능한 입력 구동 부재(180)를 포함하며, 이 구동 부재는 모터(104)의 구동축(182)상에 장착되어 이 구동축(182)의 종축선을 중심으로 회전하게 된다. 상기 구동 기구(107)는 역시 바람직하게는 풀리의 형태로 되어 있는 회전가능한 출력 구동 부재(184)를 포함하는데, 이 출력 구동 부재는 구동 벨트(186)에 의해 입력 구동 부재(180)에 연결된다. 출력 구동 부재(184)의 회전 축선은 입력 구동 부재(180)의 회전 축선과 실질적으로 평행하다. 출력 구동 부재(184)는 구름 베어링(188)에 의해 구동 기구 하우징(108)내에 회전가능하게 지지된다. 제 1 구동 도그(190)가 출력 구동 부재(184)의 일측에 장착되어 제 1 브러시 바(114)에 연결되며, 제 2 구동 도그(192)가 출력 구동 부재의 단대측에 장착되어 제 2 브러시 바(116)에 연결된다.

상기 구동 하우징(108)은 구동 부재(180)의 회전 축선에 실질적으로 수직인 방향으로 모터(104)에 대해 움직일 수 있고 그래서 출력 구동 부재(184) 역시 유사하게 입력 구동 부재(180)에 대해 움직일 수 있다. 모터(104)에 대한 하우징(108)의 운동을 이 방향으로 한정하기 위한 가이드 부재(미도시)가 제공될 수 있다.

출력 구동 부재(184)를 입력 구동 부재(180)에서 멀어지는 방향으로 가압하여 벨트(186)에 인장을 부여하기 위한 벨트 인장부여 부재(194)가 구동 부재(180, 184) 사이에 위치한다. 벨트 인장부여 부재(194)는 환상이며 스피곳(196)에 장착되며, 이 스피곳은 구동 기구 하우징(108)에 연결되며 구동 부재(180, 184)의 회전 축선 사이에 위치된다. 스피곳(196)은 구동 부재(180, 184)의 회전 축선에 실질적으로 평행하다. 벨트 인장부여 부재(194)는 스피곳(196)을 따라 움직일 수 있다. 벨트 인장부여 부재(194)의 환상 외부 표면의 일부는 스피곳(196)의 종축선에 대해 기울어져 있는 쐐기형 부분(198)이 존재하도록 형성되어 있다. 벨트 인장부여 부재(194)와 구동 기구 하우징(108)의 커버(206) 사이에 위치하는 탄력적인 부재(204)에 의해 벨트 인장부여 부재(194)의 쐐기형 부분(198)은 모터(104)에 연결된 장착판(202)의 상응하는 쐐기형 부분(200)에 가압된다. 이리 하여, 탄력적인 부재(204)는 장착판(202)의 쐐기형 부분(200)에 의해 입력 구동 부재(180)에서 멀어지는 방향으로 가압된다. 벨드 인장부여 부재(194)는 구동 기구 하우징(108)의 일부, 즉 스피곳(196) 주위에 있으므로, 이 결과 구동 기구 하우징(108) 및 그에 의해 지지되는 출력 구동 부재(184)는 입력 구동 부재(180)에서 멀어지는 방향으로 가압되어 벨트(186)가 완전 인장된 상태로 유지된다.

본 발명은 전술한 상세한 설명에 한정되지 않으며, 당업자에게는 변형예가 분명 가능할 것이다.

Claims (22)

1. 청소 기구용 청소기 헤드로서,
   하우징,
   오물 실린 공기가 상기 청소기 헤드에 들어갈 때 통과하게 되는 흡입 개구를 포함하는 밑판,
   상기 밑판과 하우징 사이에 배치되어 이 하우징과 밑판 간의 상대 운동을 가능케 해주는 가요성 환상 시일, 및
   상기 하우징에 연결되어 있으며 이 하우징이 밑판 쪽으로 움직이는 것을 억제하기 위한 적어도 하나의 바닥 접촉 지지 부재를 포함하는 청소기 헤드.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가요성 환상 시일은 탄력적인 재료로 형성되는 청소기 헤드.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 가요성 환상 시일은 벨로우즈 시일 요소를 포함하는 청소기 헤드.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있아서,
   각각의 지지부재는 바닥면과 접촉하는 가동 부재를 포함하는 청소기 헤드.
5. 제 4 항에 있어서,
   각각의 가동 부재는 구름 요소를 포함하는 청소기 헤드.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   각각의 가동 부재는 휠을 포함하는 청소기 헤드.
7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   각각의 지지 부재는 상기 하우징에 연결된 지지부를 포함하고, 상기 가동 부재는 이 지지부의 홈파인 하부 표면으로부터 돌출되어 있는 청소기 헤드.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 지지부의 하부 표면은 만곡되어 있는 청소기 헤드.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 지지부의 하부 표면은 실질적으로 반구형인 청소기 헤드.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 하우징에 단단히 연결되어 있는 청소기 헤드.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 부재 중의 하나는 상기 흡입 개구를 통해 돌출되어 있는 청소기 헤드.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 부재의 적어도 하나는 상기 밑판의 뒤쪽에 위치되는 청소기 헤드.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 하우징은 이로부터 뒤쪽으로 연장되어 있는 한쌍의 아암을 포함하며, 이들 아암 각각은 상기 복수의 지지 부재들 중 각각의 지지 부재를 포함하는 청소기 헤드.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요성 환상 시일은 흡입 개구를 둘러싸도록 일단부에서 밑판에 연결되어 있는 청소기 헤드.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 가요성 환상 시일의 타단부는 샤시에 연결되어 있으며, 이 샤시는 상기 하우징에 분리가능하게 연결되는 청소기 헤드.
16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징에 대한 밑판의 운동을 안내하기 위한 가이드 수단을 더 포함하는 청소기 헤드.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 가이드 수단은 바닥면을 가로지르는 청소기 헤드의 운동의 방향으로의 밑판과 하우징 간의 상대 운동을 억제하도록 배치되어 있는 청소기 헤드.
18. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    바닥면을 가로지르는 청소기 헤드의 운동의 방향으로의 밑판과 하우징 간의 상대 운동을 억제하기 위한 수단을 더 포함하는 청소기 헤드.
19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징내에 위치되는 가동 교반기를 포함하는 청소기 헤드.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 가동 교반기는 회전가능한 브러시 바를 포함하는 청소기 헤드.
21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 따른 청소기 헤드를 포함하는 청소 기구.
22. 첨부 도면을 참조하여 실질적으로 상세한 설명에서 설명한 청소 기구용 청소기 헤드.

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