TW201720359A

TW201720359A - 用於抽吸式清潔設備之地板吸嘴

Info

Publication number: TW201720359A
Application number: TW105132726A
Authority: TW
Inventors: 米龍佘南基
Original assignee: 佛維爾克控股公司
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2016-10-11
Publication date: 2017-06-16
Also published as: DE102015118324A1; JP2018531714A; EP3367866A1; EP3367866B2; WO2017071920A1; CN108135412A; ES2747944T3; EP3367866B1

Abstract

本發明係有關於一種用於抽吸式清潔設備(1)之地板吸嘴(2)，該地板吸嘴具有殼體(3)及設於該殼體(3)中之抽吸通道(4)，該抽吸通道用於連接抽吸式清潔設備(1)之風扇，其中該抽吸通道(4)可藉由致動器(6)自硬地板位置位移至地毯地板位置或者自地毯地板位置位移至硬地板位置。提供一種地板吸嘴(2)，該地板吸嘴具有用於使該地板吸嘴(2)自硬地板位置位移至地毯地板位置以及自地毯地板位置位移至硬地板位置之替代型機構，本發明提出，該抽吸通道(4)相對於該殼體(3)可位移。

Description

用於抽吸式清潔設備之地板吸嘴

本發明係有關於一種用於抽吸式清潔設備之地板吸嘴，該地板吸嘴具有殼體及設於該殼體中之抽吸通道，該抽吸通道用於連接抽吸式清潔設備之風扇，其中該抽吸通道可藉由致動器自硬地板位置位移至地毯地板位置或者自地毯地板位置位移至硬地板位置。

前述類型之地板吸嘴已為吾人所知。此等地板吸嘴可按附件樣式設於本體上，或者作為抽吸式清潔設備之不可分組成部分。該抽吸式清潔設備可為一僅具抽吸功能之清潔設備，或者為一既具抽吸功能亦具擦拭功能之清潔設備。此清潔設備由使用者手持操作，或者可自動移行，例如構建為清潔機器人。

如吾人所知，為確保在不同種類之地板覆蓋物上取得同等程度之最佳清潔效果，習知技術係使地板吸嘴可逆地適應具體的地板種類。舉例而言，用於硬地板之地板吸嘴設定有別於用於鋪地毯的地板或地毯之設定。該等設定之區別例如在於連接至抽吸通道之抽吸口到待清潔之面的距離有所不同。處於硬地板位置時，地板吸嘴通常藉由諸如刷毛元件及/或密封唇等密封元件立在待清潔之面上，藉此在抽吸口與待清潔之面間形成距離或增大此距離。此能防止硬地板上產生刮痕。處於地毯地板位置時，抽吸口一般會接觸待清潔之面，使得抽吸口與鋪地毯的地板或地毯間之距離減小。

公開案WO 2011/007160 A1例如揭露一種地板吸嘴，其中設於該地板吸嘴上之刷毛單元基於地板覆蓋物之種類而位移，藉此同時亦使地板吸嘴之殼體朝待清潔之面下降或者背離待清潔之面上升。該刷毛單元連接一風箱，該風箱在硬地板情況下使刷毛單元伸出殼體外周以外，並且在鋪地毯的地板情況下使刷毛單元縮入殼體。該風箱對應一閥門，該閥門基於地板覆蓋物之種類而打開或關閉且由此促使風箱膨脹或收縮。

基於上述先前技術，本發明之目的在於提供一種地板吸嘴，該地板吸嘴具有用於使該地板吸嘴自硬地板位置位移至地毯地板位置以及自地毯地板位置位移至硬地板位置之替代型機構。特定言之，本發明旨在減小使該地板吸嘴發生位移所需之力。

為達成上述目的，本發明提出，該抽吸通道相對於該殼體可位移。

本發明藉由使抽吸通道相對於殼體發生位移，以使地板吸嘴適應地板覆蓋物之種類。如此便不必再如同先前技術那樣移動殼體以將抽吸通道以及特別是抽吸通道之底部末端所在的抽吸口平面移近待清潔之面。藉此可在自硬地板位置位移至地毯地板位置以及自地毯地板位置位移至硬地板位置時節省力氣。

殼體較佳於頂側及/或側面包圍抽吸通道。抽吸口可酌情依抽吸通道之位移位置而向下凸出於殼體。由於殼體之存在，抽吸通道完成位移時較佳不會被抽吸式清潔設備之使用者看到。

本發明提出，該抽吸通道透過一傳動裝置如此連接該致動器，使得該抽吸通道基於該致動器被操縱而相對於該殼體可位移，尤其是可偏轉。為此，抽吸通道例如可繞一偏轉軸位移地支承在殼體上，該偏轉軸相當於地板吸嘴之移行輪的旋轉軸。抽吸通道有益地在硬地板位置上縮入殼體，使得抽吸口不凸出於殼體之外輪廓或者至少不凸出於刷毛單元之平面，並且例如不會刮傷易損的硬地板覆蓋物。在地毯地板位置上，抽吸口有益地至少以一端區伸出殼體或刷毛單元之平面，使得抽吸口貼靠於鋪地毯的地板。藉由致動器促使抽吸通道位移，其中抽吸通道如此連接殼體，使得致動器之位移或運動同時亦引發抽吸通道之位移，尤指抽吸通道繞偏轉軸偏轉。其中，適當地將抽吸通道在殼體上之偏轉軸與接觸待清潔之面之抽吸口間的距離設置得儘可能大，從而使得將地板吸嘴自地毯地板位置轉換至硬地板位置所需施加的力儘可能小。如此一來，所需之力較大致垂直於待清潔之面位移的刷毛單元或地板吸嘴殼體更小。又，傳動裝置之類型亦能引起所需之力的變化。下文將對此進行詳細闡述。

此外，本發明首先提出，該致動器對應一彈簧，該彈簧之復位力朝該抽吸通道之較佳位置定向，尤其朝該抽吸通道之移入該殼體的硬地板位置定向。因此，即使當致動器未受操縱時，抽吸通道亦總是處於預定義位置，即該較佳位置。此較佳位置原則上可為抽吸通道之硬地板位置或地毯地板位置，但該較佳位置最好為使得抽吸通道移入殼體且抽吸口因此不凸出於殼體外輪廓而不會損傷易損的地板覆蓋物之硬地板位置。處於硬地板位置時，地板吸嘴有益地支承在刷毛元件及/或密封唇上，從而在地板覆蓋物與地板吸嘴之殼體間產生足夠大的距離。彈簧之復位力適應偏轉機構之結構狀況及抽吸通道之重量，使得抽吸通道在致動器未受操縱時可有益地僅在彈簧之復位力作用下與地板覆蓋物分離並移入殼體。

本發明提出，該致動器具有一風箱。此風箱可充氣膨脹或排氣收縮，其中連接該風箱之抽吸通道發生位移，即偏轉。其間，風箱之線性運動轉化為抽吸通道之偏轉運動。作為風箱之替代，致動器亦可具有伺服馬達、螺線管或類似之物。相應致動器有益地對應前述彈簧。在採用風箱之情況下，該彈簧例如可為同心設於該風箱上之螺旋彈簧。此外，亦可使用所提供的彈簧動程足以使抽吸通道自地毯地板位置偏轉至硬地板位置之其他彈簧。

本發明提出，該風箱對應一閥門，尤其是設於該抽吸通道中之閥門，可根據待清潔之面的種類對該閥門進行操縱。藉由操縱該閥門可為風箱充氣或排氣以使其膨脹或收縮。為此，該閥門有益地設於連接在風扇上之風道中，尤其設於地板吸嘴之抽吸通道中。由於抽吸通道原本就連接抽吸式清潔設備之風扇，可在閥門打開時透過抽吸通道為風箱排氣，致使風箱收縮，進而使抽吸通道朝待清潔之面下降，此相當於抽吸通道之地毯地板位置。當閥門再度關閉時，用環境空氣為風箱充氣並且有益地藉由對應風箱之彈簧的復位力使風箱膨脹，使得抽吸口與待清潔之面分離，此相當於抽吸通道之硬地板位置。

該閥門較佳可被自動操縱。該閥門例如具有到一控制裝置之通訊連接，該控制裝置根據目前待清潔之面的種類對閥門進行操縱。為此，地板吸嘴可具有一地板感測器，該地板感測器偵測待清潔之面的種類並將測量結果轉發至控制裝置，該控制裝置遂對閥門之操縱進行相應控制。該地板感測器例如可為具有相應之影像處理軟體的攝影機晶片、超音波感測器、觸控感測器、觸控開關或類似之物。根據測量結果對閥門進行操縱。其中，該操縱可特別簡單地以機械或電氣或磁力方式進行。該操縱較佳自動進行，使得地板吸嘴之使用者不必手動轉換閥門。然而，使用者亦可(例如藉由腳踏開關)手動操縱閥門並藉此觸發風箱之充氣或排氣。

本發明提出，該地板吸嘴之傳動裝置具有可位移地設於該殼體上之導引滑板，該抽吸通道之嵌合元件嵌入該導引滑板。藉由在致動器(例如風箱)與抽吸通道之間使用一導引滑板，可顯著減小使抽吸通道發生偏轉，尤其是自地毯地板位置偏轉至硬地板位置所需之力。藉此可減小引發偏轉所需之致動器，舉例而言，可使用直徑更小之風箱、功率更小之伺服馬達等等。此又能減小致動器之結構形狀，進而總體上使地板吸嘴具有較輕重量及較小尺寸。抽吸通道及導引滑板透過抽吸通道之嵌合元件而相連，其中嵌合元件嵌入導引滑板並且在導引滑板相對於殼體位移時同樣發生位移。為了將抽吸通道自地毯地板位置抬升至硬地板位置，該導引滑板包含具相應坡度之導引面，抽吸通道之嵌合元件可沿該坡度滑動。其中，透過致動器之復位運動(例如在對應致動器之彈簧的復位力協助下)並結合該滑板之坡度而使抽吸通道與待清潔之面分離，其中該坡度使嵌合元件連續地背離待清潔之面運動，從而使抽吸通道產生類似於上升之效果。另外，由於抽吸通道可偏轉地支承在地板吸嘴之殼體上，所需克服的力因槓桿作用而有所減小。

以該地板吸嘴在常規抽吸操作期間之定向為參照，該導引滑板有益地可大致平行於待清潔之面發生位移。意即，導引滑板可大致水平位移，因此，為使導引滑板發生位移而需消耗的力儘可能地小。由此，致動器將導引滑板有益地沿水平方向拉近或者在膨脹時將導引滑板沿水平方向推開。

本發明提出，以朝向該致動器之位移方向為參照，該導引滑板為該嵌合元件提供一具坡度之導引面，使得該嵌合元件以該地板吸嘴在常規抽吸操作期間之位置為參照可朝該待清潔之面方向位移。其中，嵌合元件相對於地板吸嘴之殼體如此運動，使得嵌合元件大致垂直於待清潔之面位移，意即，亦大致垂直於導引滑板之位移方向。該導引面例如可由形成在導引滑板上之長圓孔提供，嵌合元件嵌入該長圓孔。由此，嵌合元件一方面連接導引滑板，另一方面連接殼體之導引件。當導引滑板位移時，嵌合元件沿上升或下降的導引面滑動，使得嵌合元件在殼體導引件內部垂直方向位移。此同時使得抽吸通道進行期望的垂直方向位移。

本發明進一步提出一項實施方式，其中該傳動裝置具有兩個可偏轉地連接在一共用偏轉軸上之傳動元件，該偏轉軸可藉由該致動器而位移，其中第一傳動元件一方面連接該偏轉軸，另一方面連接該抽吸通道，且其中第二傳動元件一方面連接該偏轉軸，另一方面連接該殼體。此項技術方案相當於一聯動裝置之結構。如前所述，抽吸通道藉由傳動裝置可偏轉地連接殼體及致動器。兩傳動元件可繞一共用偏轉軸偏轉，該偏轉軸同時基於致動器被操縱而可位移。發生此位移時，第一傳動元件及第二傳動元件相對偏轉，因為第二傳動元件在其與偏轉軸相對之端區上連接地板吸嘴之殼體，並且第一傳動元件在其遠離偏轉軸之端區上連接抽吸通道。當致動器自硬地板位置位移至地毯地板位置時，偏轉軸有益地朝致動器方向偏轉，其中兩傳動元件如剪刀般相背偏轉，並且連接抽吸通道之第一傳動元件使抽吸通道朝待清潔之面方向偏轉。反之，當致動器受到自地毯地板位置朝硬地板位置方向之操縱時，該等傳動元件之偏轉軸背離致動器位移，使得兩傳動元件繞偏轉軸相向偏轉，致使抽吸通道之端區朝地板吸嘴之殼體方向位移。根據此項實施方式，該致動器同樣可為風箱、伺服馬達、螺線管或類似之物。

本發明最後提出第三實施方式，其中該傳動裝置為一齒條傳動裝置或齒輪傳動裝置，該齒條傳動裝置或齒輪傳動裝置一方面連接該抽吸通道，另一方面連接該致動器。其中，致動器例如可連接一齒條，該齒條透過一個齒輪或數個齒輪及另一齒條連接抽吸通道。當致動器受操縱時，該齒條發生線性位移且該齒輪(該等齒輪)發生旋轉，該齒輪又藉由一齒條使抽吸通道朝待清潔之面方向偏轉或背離待清潔之面運動。由於該齒條或該等齒條以及該齒輪或該等齒輪之齒數不同，形成傳動比，該傳動比能減小致動器為使抽吸通道發生位移而需消耗的力。根據此項實施方式，該致動器亦仍可為風箱、螺線管、伺服馬達或類似之物。

1‧‧‧抽吸式清潔設備

2‧‧‧地板吸嘴

3‧‧‧殼體

4‧‧‧抽吸通道

5‧‧‧密封元件

6‧‧‧致動器

7‧‧‧傳動裝置

8‧‧‧彈簧

9‧‧‧風箱

10‧‧‧導引滑板

11‧‧‧嵌合元件

12‧‧‧導引面

13‧‧‧偏轉軸

14‧‧‧第一傳動元件

15‧‧‧第二傳動元件

16‧‧‧齒條傳動裝置

17‧‧‧第一齒條

18‧‧‧第二齒條

19‧‧‧第一齒輪

20‧‧‧第二齒輪

21‧‧‧移行輪

22‧‧‧輪軸

23‧‧‧抽吸口

E‧‧‧平面

下面結合實施例詳細闡述本發明。其中：圖1為具有地板吸嘴之抽吸式清潔設備；圖2為根據第一實施方式之地板吸嘴處於硬地板位置時之縱剖圖；圖3為圖2所示之地板吸嘴處於地毯地板位置；圖4為根據第二實施方式之地板吸嘴處於硬地板位置；圖5為圖4所示之地板吸嘴處於地毯地板位置；圖6為根據第三實施方式之地板吸嘴處於硬地板位置；圖7為圖6所示之地板吸嘴處於地毯地板位置。

圖1例示性示出具有地板吸嘴2之抽吸式清潔設備1。抽吸式清潔設備1構建為手持吸塵器。地板吸嘴2構建為可自抽吸式清潔設備1之本體上取下的獨立附件。抽吸式清潔設備1照例具有風扇(未示出)，藉由該風扇可收集待清潔之面上的待吸物。為此，該風扇產生一抽吸氣流，該抽吸氣流穿過地板吸嘴2及抽吸式清潔設備1之抽吸通道4。

抽吸通道4之底部通入抽吸口23，該抽吸口在一平面E內延伸。

圖2示出本發明之地板吸嘴2的第一實施方式。地板吸嘴2具有殼體3，在該殼體中設有抽吸通道4。抽吸通道4相對於殼體3可位移。特定言之，該抽吸通道可如此位移，使得抽吸口23靠近待清潔之地板運動或者遠離待清潔之地板。

在圖2所示之上述實施方式中，抽吸通道4可偏轉地支承於殼體3上，在此例如支承於地板吸嘴2之移行輪21的輪軸22上。殼體3在其底側具有密封元件5，當地板吸嘴2處於常規抽吸位置時，該等密封元件接觸待清潔之面。密封元件5在此例如為刷毛元件及密封唇，當地板吸嘴2處於硬地板位置時，該等刷毛元件及密封唇立在待清潔之面上。密封元件5固定連接殼體3。抽吸通道4以其自由端區通入地板吸嘴2之抽吸口23，該抽吸口形成於密封元件5之間。抽吸通道4與抽吸式清潔設備1之風扇處於通流連接，故透過抽吸通道4可將待清潔之面上的待吸物送入抽吸式清潔設備1之集塵腔。

抽吸通道4可自圖示之硬地板位置位移至地毯地板位置。抽吸通道4藉由致動器6及傳動裝置7實現偏轉運動，該傳動裝置將致動器6與抽吸通道4連接。在圖示實施方式中，致動器6為風箱9且傳動裝置7為導引滑板10。風箱9剛性連接導引滑板10，因此，風箱9排氣或膨脹時會導致導引滑板10朝風箱9位移或者背離風箱9位移。導引滑板10具有一包含導引面12之長圓孔。抽吸通道4之嵌合元件11可滑動地保持在該長圓孔中。導引面12在圖中自左向右具有一坡度，抽吸通道4之嵌合元件11可沿該坡度滑動。此外，嵌合元件11在殼體3中受線性導引，故能完成升降運動，此升降運動大致垂直於導引滑板10之位移定向。風箱9對應一彈簧8，該彈簧之復位力朝導引滑板10方向作用，即，朝風箱9之膨脹狀態方向作用。

風箱9對應一閥門(未示出)，藉由該閥門可為風箱9充氣或排氣。有益地，此閥門處於打開位置時在風箱9與抽吸通道4之間建立通流連接。例如藉由可由抽吸式清潔設備1之使用者操縱的開關對該閥門進行手動操縱，或者藉由地板識別裝置之分析及控制裝置對該閥門進行自動操縱，該地板識別裝置識別目前待清潔之表面的種類。

圖3所示之地板吸嘴2處於地毯地板位置。其間，風箱9收縮，致使導引滑板10在圖式之繪圖平面內亦向右位移。在此地毯地板位置上，嵌合元件11在導引滑板10內部朝左下方移動，使得抽吸通道4以其通入抽吸口23之端區朝待清潔之面方向移出殼體3。在此位置上，對應風箱9之彈簧8克服其復位力而壓縮。

根據此項實施方式，本發明之工作原理如下：抽吸式清潔設備1之使用者或自動地板識別裝置識別待清潔之面的種類，並且為取得最佳清潔效果而對閥門進行控制以啟動地板吸嘴2之硬地板位置或地毯地板位置。使得抽吸口23與待清潔之面分離的硬地板位置特別適用於如嵌木地板、樓板、層壓板、瓷磚等硬地板。地毯地板位置特別適用於鋪地毯的地板、地毯及類似地板。在對應風箱9之彈簧8的復位力作用下，地板吸嘴2之抽吸通道4通常處於硬地板位置，在該硬地板位置上，抽吸口23與待清潔之面分離。因此，當使用者在硬地板上移動抽吸式清潔設備1時，該硬地板位置保持不變。然而，一旦抽吸式清潔設備1移行到地毯或鋪地毯的地板上，使用者或自動地板識別裝置遂識別到待清潔之面的種類發生變化並促使閥門打開，使得風箱9例如透過受負壓作用之抽吸通道4而排氣。如此一來，風箱9收縮並且以其與導引滑板10相鄰之端區克服彈簧8之復位力而朝移行輪21方向移動，即，在圖式中向右移動。由於導引滑板10連接風箱9，導引滑板10亦相應向右位移，即，朝移行輪21方向位移。其中，導引滑板10大致以水平方向位移。抽吸通道4之嵌入導引滑板10的嵌合元件11沿導引面12之坡度向下移動，亦即，嵌合元件11以垂直方向，即垂直於導引滑板10之位移方向地朝待清潔之面方向位移。此同時致使抽吸通道4朝待清潔之面方向下降，其中抽吸通道4以其自由端區伸出殼體3，直至密封元件5不再接觸待清潔之面。在此地毯地板位置上，清潔功能主要取決於抽吸通道4之幾何形狀。

接著，當使用者操縱抽吸式清潔設備1再度自鋪地毯的地板移行到硬地板上時，抽吸通道4朝地板吸嘴2之殼體3方向回移，使得密封元件5再度接觸待清潔之面並防止地板吸嘴2之抽吸口23或殼體3傷及硬地板。為使地板吸嘴2自地毯地板位置轉換至硬地板位置，抽吸式清潔設備1之使用者或地板識別裝置之控制及分析裝置關閉風箱9之閥門，使得風箱9再度充氣並在彈簧8之復位力支持下膨脹。藉此同時亦將導引滑板10再度推離風箱9，即，在繪圖平面內向左推。抽吸通道4之嵌合元件11沿導引滑板10之導引面12的坡度向上移動，藉此同時使抽吸通道4沿垂直方向上升。在此硬地板位置上，密封元件5將殼體3與待清潔之面隔開。

圖4及圖5示出本發明之第二實施方式，其中設置一聯動裝置作為傳動裝置7。根據此項實施方式，致動器6仍為風箱9。該聯動裝置具有第一傳動元件14及第二傳動元件15，二者可偏轉地支承於共用偏轉軸13上。偏轉軸13又如此連接風箱9，使得風箱9膨脹或排氣時亦致使偏轉軸13發生位移。第一傳動元件14在與偏轉軸13相對之端區上位置固定地連接地板吸嘴2之殼體3。第二傳動元件15藉由與偏轉軸13相對之端區佈置在抽吸通道4上。

圖4再度示出地板吸嘴2之硬地板位置，圖5則示出地毯地板位置。為使抽吸通道4自硬地板位置到達地毯地板位置，按前述方式為風箱9排氣。如此一來，風箱9之長度減小，使得連接風箱9之偏轉軸13朝風箱9方向運動，即，在圖式中向右運動。藉此使連接偏轉軸13之傳動元件14、15相背偏轉，其中由於第一傳動元件14之與偏轉軸13相對的端區係採用位置固定的支承方式，使得設於第二傳動元件15上之抽吸通道4發生位移。此位移係朝待清潔之面方向進行，從而使得抽吸口23移出殼體3，直至抽吸口最終接觸待清潔之面並且將密封元件5與待清潔之面分離，使得僅地板吸嘴2之抽吸口23及移行輪21接觸待清潔之面。此地毯地板位置由圖5示出。為了在此基礎上再度返回硬地板位置，再度關閉對應風箱9之閥門。藉此為風箱9充氣，從而使風箱9膨脹，進而使傳動裝置7之偏轉軸13沿背離風箱9之方向移動。其間，兩傳動元件14、15再度如剪刀般相向偏轉，從而使抽吸通道4上升。當抽吸通道4繼續偏轉時，密封元件5再度接觸待清潔之面。在端位即硬地板位置上，抽吸口23再度完全容置於地板吸嘴2之殼體3中。

圖6及圖7示出本發明之第三實施方式，其中傳動裝置7構建為齒條傳動裝置。致動器6在此亦仍為風箱9，藉由閥門可為該風箱充氣或排氣。傳動裝置7由連接風箱9之第一齒條17、連接第一齒條17之第一齒輪19、齒數少於第一齒輪19之第二齒輪20以及連接第二齒輪20及抽吸通道4之第二齒條18組成。兩齒條17、18相互垂直佈置，其中第一齒條17沿水平方向佈置且第二齒條18沿垂直方向佈置。由此，風箱9之水平運動轉化為第二齒條18之垂直方向運動，最終致使抽吸通道4朝待清潔之面方向偏轉。

根據此項實施方式，本發明之工作原理如下：風箱9以圖6所示之硬地板位置為基礎再度排氣，使得第一齒條17在繪圖平面內向右位移，即，朝移行輪21位移。藉此使第一及第二齒輪19、20逆時針旋轉，此又致使第二齒條18向下垂直方向位移，即，朝待清潔之面垂直方向位移。透過第一齒輪19與第二齒輪20間之傳動比，為使抽吸通道4發生位移而需消耗的力減小，故抽吸通道4能夠特別輕鬆地實現位移。在此，抽吸通道4再度位移一定程度，直至抽吸口23伸出密封元件5之自由端區所定義的平面，使得地板吸嘴2僅藉由抽吸口23及移行輪21立在鋪地毯的地板上。當抽吸式清潔設備1再度離開鋪地毯的地板並移行到硬地板上時，再度關閉對應風箱9之閥門，風箱9充氣且因此而膨脹，使得傳動裝置7以相反方向工作並且將抽吸口23再度與待清潔之面分離。