TW201740867A

TW201740867A - 真空吸塵器

Info

Publication number: TW201740867A
Application number: TW106116764A
Authority: TW
Inventors: 辛鎮赫; 柳廷玩; 高武鉉; 金成埈; 金珉成; 梁仁圭; 韓在勳
Original assignee: Ｌｇ電子股份有限公司
Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2017-05-19
Publication date: 2017-12-01
Also published as: US10213075B2; US20170332856A1; TWI732871B; WO2017200237A1

Abstract

本發明揭露一種真空吸塵器，包括：一吸塵器本體，具有一抽吸馬達；複數個滾輪，用以移動該吸塵器本體；一驅動馬達，用以操作該等滾輪；一抽吸單元，與該吸塵器本體相通；一連接器，可旋轉地連接至該吸塵器本體並且耦接至該抽吸單元；一感測器，設置在該連接器上以感測該連接器的移動；一彈性構件，提供力矩至該連接器，以將該連接器移動至一初始位置；以及一控制器，根據來自該感測器的感測資訊控制該驅動馬達。

Description

真空吸塵器

本發明涉及一種真空吸塵器。

通常，真空吸塵器為一種在要被清潔的表面上使用主體中的抽吸馬達抽吸灰塵以及泥土然後在主體中過濾灰塵和泥土的裝置。

手動吸塵器可以根據類型分為：立式真空吸塵器(upright vacuum cleaner)，在立式真空吸塵器中，抽吸噴嘴連接至主體，以與主體一起移動；以及臥式真空吸塵器(canister vacuum cleaner)，在臥式真空吸塵器中，抽吸噴嘴藉由延伸部、手柄、軟管等連接至主體。

此外，在先前技術中，韓國專利第10-0876696號已揭露一種主動式驅動真空吸塵器。在該文獻中，該吸塵器藉由本體中位於特定位置的速度(或加速度)或者兩個特定位置的相對速度(或相對加速度)，通過使用者之感測操作來控制其本體。

在先前技術之文獻中的吸塵器包括：一本體，具有一旋轉中心；一滾輪，用於移動本體；一驅動單元，用於操作滾輪；一抽吸軟管耦接器，在離旋轉中心的一預定距離耦接至本體；至少一感測器，藉由抽吸軟管耦接器的移動感測旋轉中心的移動速度；以及一控制器，根據來自感測器的感測資訊控制驅動單元。

詳細地，依據在先前技術之文獻中的主動式驅動真空吸塵器，當本體向前傾斜時，該傾斜被感測，驅動單元被控制以使本體向前移動，藉以使吸塵器自動地跟隨使用者的移動。據此，本體需要傾斜，以自動地跟隨使用者的移動。

然而，包括抽吸馬達之各種部件係設置在吸塵器的本體中，因此，重量會增加而且轉動慣量會因此是大的。據此，使用者必須施加相對大的力，以將吸塵器的本體傾斜，並且要跟隨使用者的細微移動是困難的。

此外，依據在先前技術之文獻中的主動式驅動真空吸塵器，不論使用者的意圖(例如，因為抽吸軟管的纏繞)，本體可以傾斜及前移。

此外，依據在先前技術之文獻中的主動式驅動真空吸塵器，當使用者後移時，本體可過度地傾斜及跌倒。

本發明提供一種真空吸塵器，其讓使用者可以施加移動吸塵器本體之最小的力，而且控制吸塵器本體以依據使用者的意圖移動。

本發明提供一種真空吸塵器，其具有一主動操作功能，而且當其向後移動時不倒下。

一種真空吸塵器，包括：一吸塵器本體，具有一抽吸馬達；複數個滾輪，被配置以移動該吸塵器本體；一驅動馬達，被配置以操作該等滾輪；一抽吸單元，與該吸塵器本體相通；一連接器，可旋轉地連接至該吸塵器本體並且耦接至該抽吸單元；一感測器，設置在該連接器上以感測該連接器的移動；一彈性構件，提供力矩至該連接器，以將該連接器移動至一初始位置；以及一控制器，被配置以根據來自該感測器的感測資訊控制該驅動馬達。

1‧‧‧真空吸塵器

2‧‧‧地面

10‧‧‧吸塵器本體

11‧‧‧本體單元

12‧‧‧滾輪

20‧‧‧抽吸單元

21‧‧‧抽吸噴嘴

23‧‧‧連接軟管

24‧‧‧延伸管

25‧‧‧手柄

30‧‧‧控制器

31‧‧‧抽吸馬達

32‧‧‧驅動馬達

33‧‧‧電池

100‧‧‧連接器

101‧‧‧第一部分

102‧‧‧第二部分

103‧‧‧第三部分

104‧‧‧開口

105‧‧‧旋轉軸

107‧‧‧第二固定部

113‧‧‧頂部止動件

114‧‧‧底部止動件

115‧‧‧支撐部

117‧‧‧第一固定部

118‧‧‧前部

119‧‧‧後部

120‧‧‧彈性構件

130‧‧‧感測器

200‧‧‧後吸震器

210‧‧‧接觸構件

220‧‧‧彈性構件

230‧‧‧殼體

233‧‧‧內部空間

B‧‧‧線

M‧‧‧重心

O‧‧‧旋轉中心

V‧‧‧垂直線

第1圖為根據本發明一實施例之真空吸塵器的立體圖；第2圖為根據本發明一實施例之真空吸塵器的方塊圖；第3圖為顯示當從正面看向第1圖之連接器的圖式；第4圖為顯示當從側面看向第1圖之連接器的圖式；第5圖為顯示連接器向前轉動的圖式；第6圖為顯示吸塵器本體向前移動的圖式；第7圖為當本體單元的重心以及滾輪的旋轉中心在相同垂直線的圖式；第8圖為當本體單元向後傾斜的圖式；第9圖為後吸震器的分解圖；以及第10圖為後吸震器的垂直剖面圖。

第1圖為根據本發明一實施例之真空吸塵器的立體圖，以及第2圖為根據本發明一實施例之真空吸塵器的方塊圖。

參考第1、2圖，根據本發明一實施例的真空吸塵器1包括：一吸塵器本體10，具有產生吸力的一抽吸馬達31；以及抽吸單元20，連接至吸塵器本體10，以抽吸地面上的空氣及灰塵。

抽吸單元20可以包括：一抽吸噴嘴21，其可在地面上移動；一連接單元，用於將抽吸噴嘴21連接至吸塵器本體10。

連接單元可以包括：一延伸管24，連接至抽吸噴嘴21；一手柄25，連接至延伸管24；以及一連接軟管23，將手柄25連接至吸塵器本體10。

吸塵器本體10可以包括：一本體單元11；以及一個或多個滾輪12，耦接至本體單元11。

吸塵器本體10可以包括：一驅動馬達32，用於驅動滾輪12；以及一控制器30，控制驅動馬達32。此外，吸塵器本體10可以包括：一電池33，供應電力至驅動馬達32及控制器30。

控制器30可以控制驅動馬達32，使得吸塵器本體10能自動地追蹤使用者的移動。將在第4圖之後，描述該自動追蹤。

吸塵器本體10可以進一步包括：一連接器100，抽吸單元20連接至連接器100。

連接軟管23可以連接至連接器100。據此，被吸入至連接軟管23中的空氣可以通過連接器100流入本體單元11。

本體單元11可以包括一集塵袋(圖未顯示)，其保存與空氣分離的灰塵。連接器100可以通過本體單元11中的一引導管(圖未顯示)與集塵袋相通。

以下將詳細描述連接器100的功能。

第3圖為顯示當從正面看向第1圖之連接器的圖式，以及第 4圖為顯示當從側面看向第1圖之連接器的圖式。

參考第3圖、第4圖，連接器100可以具有一第一部分101、一第二部分102、以及一第三部分103。該等第一至第三部分101、102、103可以形成為一單一管狀物。

直接地連接至本體單元11的第一部分101從本體單元11向前延伸。第二部分102可以向前延伸且從第一部分101向上傾斜。據此，第一部分101以及第二部分102可以被佈置以具有一預定角度在兩者之間。第三部分103可以從第二部分102延伸。第三部分103具有大於第一部分101以及第二部分102的直徑，以使連接軟管23可以被插入於其中。

連接器100可以具有一開口104，其與連接軟管23相通。開口104與本體單元11的內部連接。

本體單元11可以進一步具有支撐部115，其支撐連接器100且允許連接器100轉動。連接器100可以具有一旋轉軸105，其耦接至支撐部115。旋轉軸105被插入且可旋轉地被支撐在支撐部115中。據此，連接器100可以在一預定角度之間向上向下轉動。例如，連接器100可以轉動水平地延伸的旋轉軸105。

本體單元11可以包括一頂部止動件113，其限制連接器100的後旋轉範圍(第4圖的順時鐘方向)。此外，本體單元11可以包括一底部止動件114，其限制連接器100的前旋轉範圍(第4圖的逆時鐘方向)。

頂部止動件113以及底部止動件114可以與本體單元11一體形成。

吸塵器本體10可以包括：一彈性構件120，連接本體單元11以及連接器100。

用於固定彈性構件120的一端部的一第一固定部117可以形成在本體單元11以及用於固定彈性構件120的另一端部的一第二固定部107可以形成在連接器100。

當連接器100向前轉動時，彈性構件120伸長，以使後回返力可以施加至連接器100。據此，藉由來自彈性構件120的回返力，連接器100可以回復至初始位置。

連接器100可以進一步包括：一感測器130，用於感測連接器100的移動。如圖所示，感測器130可以設置在連接器100的上部，但不限於此。

感測器130可以偵測連接器100的當前角度以及當前速度。例如，感測器130可以為一般的迴轉感測器。

迴轉感測器為一種使用陀螺儀原理的裝置，該陀螺儀原理使用一物理現象偵測角速度，該物理現象為當移動中物件轉動時，柯氏力(Coriolis force)垂直施加至物件的速度方向，從初始參考位置累積變化，以使其可以測量位置及角度的變化。

控制器30可以根據來自感測器130的感測資訊控制滾輪12的旋轉。在本發明中，控制滾輪12的旋轉代表控制驅動馬達32的操作。

以下將詳細描述一種使用控制器30控制滾輪12的方法。

第5圖為顯示連接器向前轉動的圖式，以及第6圖為顯示吸塵器本體向前移動的圖式。

參考第5圖、第6圖，連接器100可以轉動，以響應於連接軟管23的移動。

詳細地，當不施加外力至連接器100時，連接器100維持前傾的姿態，但當一前拉力通過連接軟管23施加時，連接器100可以繞著旋轉軸105向前轉動。

當使用者並不使用真空吸塵器1(抽吸馬達關閉)，通過抽吸單元20的重量，本體單元11向前轉動。

當使用者以此狀態開啟抽吸馬達31以及手持手柄25時，吸塵器本體10向後轉動，如第6圖所示。

在吸塵器本體10向後轉動時，連接器100與吸塵器本體10向後轉動，且感測器130感測連接器100的移動。藉由偵測連接器100的旋轉中心的移動速度，感測器130可以偵測連接器100是否轉動。

控制器30可以判定連接器100的後旋轉角度超過一參考角度。

如第6圖所示，該參考角度可以由使用者設定以大於當吸塵器本體10停止時吸塵器本體10的後旋轉角度。

當抽吸單元20以第6圖所示的狀態向前移動時，連接軟管 23可以同時向前移動。隨著連接軟管23的向前移動，連接器100可以隨著連接軟管23的動作來移動。

當感測到連接器100前傾時，控制器30控制吸塵器本體10且將吸塵器本體10向前移動。在此程序中，控制器30通過控制驅動馬達32而施加力矩至滾輪12。據此，滾輪12可以向前旋轉。

當吸塵器本體10向前移動時，連接器100可以如同倒立單擺一樣轉動至初始位置。在此程序中，彈性構件120的回返力施加至連接器100，以幫助連接器100返回至初始位置。

當連接器100持續前傾時，控制器30可以持續地施加力矩至滾輪12。彈性構件120可以藉由立刻地將前傾的連接器100返回至初始位置而解決此問題。

同時，作為另一實施例，感測器130可以安裝在連接軟管23上。只要感測器130可以感測連接器100的旋轉，感測器130的位置可以被改變。

因為當使用者將抽吸單元20向前拉動時，吸塵器本體10由驅動馬達向前移動，真空吸塵器1可以自動地跟隨使用者的移動。

連接器100的轉動慣量小於吸塵器本體10的轉動慣量。據此，將連接器100傾斜的力小於將吸塵器本體10傾斜的力，因此，使用者不需要施加一大力也可以使吸塵器本體10跟隨。因此，可以改善使用者的便利性。

第7圖為當本體單元的重心以及滾輪的旋轉中心在相同垂直線的圖式。

參考第7圖，吸塵器本體10的底部118、119可以被傾斜，以與地面2產生一預定角度。詳細地，吸塵器本體10的底部118、119可以具有一前部118以及一後部119。例如，前部118可以與地面2產生20度的角度，後部119可以與地面2產生17度的角度。在本說明書中，向前方向代表從滾輪12面對連接軟管23的方向，向後方向代表相反於向前方向的方向。

當連接器100向前轉動以及驅動馬達32被操作時，滾輪12向前旋轉。滾輪12可以被控制，以使吸塵器本體10的重心M藉由滾輪12 的前旋轉而位於穿過滾輪12的旋轉中心O的垂直線V上。

隨著滾輪12的向前旋轉，如第7圖所示，底部118、119可以離開地面2。

將參考第8圖描述當本體單元11向後傾斜時的控制方法。

第8圖為當本體單元向後傾斜的圖式。

參考第8圖，當使用者將抽吸單元20向後移動時，吸塵器本體10對應地向後傾斜。

隨著本體單元11向後傾斜，連接器100也隨著本體單元11而向後傾斜。隨著連接器100向後傾斜，感測器130感測連接器100的向後傾斜。

當本體單元11已經向後傾斜時，這代表本體單元11的重心M從垂直線V向後移動。

控制器30可以僅在當本體單元11以大於一預定角度傾斜時控制滾輪12。亦即，當垂直線V與線B(線B為連接本體單元11的重心M與滾輪12的旋轉中心O的線)之間的角度θ大於一預定值時，後力矩可以施加至滾輪12。本體單元11的傾斜可以等同於連接器100的後傾斜。

真空吸塵器1可以進一步包括一後吸震器200。該後吸震器200可以設置在本體單元11的底部的後部119。亦即，當垂直線V與線B(線B為連接本體單元11的重心M與滾輪12的旋轉中心O的線)之間的角度θ大於一預定值時，後吸震器200與地面2接觸。

依據本發明，當連接器100向後轉動時，這是連接器100相對於吸塵器本體10向後轉動的第一情況或者是連接器100與吸塵器本體10一起轉動的第二情況。

當連接器100相對於吸塵器本體10向後轉動時，由感測器所感測的角速度不同於當連接器100與吸塵器本體10一起轉動時的角速度。

據此，控制器30根據由感測器130所感測的角速度而辨別是第一情況或是第二情況。在第二情況中，控制器30可以在當本體單元11以大於一預定角度後傾時控制驅動馬達32以使滾輪12向後轉動。

後吸震器200可以限制本體單元11的過度後旋轉。據此，可以在使用者向後移動時，防止本體單元11倒下。

將參考第9圖、第10圖詳細描述後吸震器200的詳細結構。

第9圖為後吸震器的分解圖以及第10圖為後吸震器的垂直剖面圖。

參考第8圖至第10圖，後吸震器200包括一接觸構件210。該接觸構件210可以選擇性地與地面2接觸。

後吸震器200可以進一步包括一彈性構件220。該彈性構件220的第一端連接至接觸構件210而且可以彈性地支撐接觸構件210。彈性構件220的第二端可以在本體單元11中固定。雖然圖未顯示，用於固定彈性構件220的第二端的一固定部可以設置在本體單元11中。

後吸震器200可以進一步包括一殼體230，耦接至本體單元11。用於保存接觸構件210以及彈性構件220的至少一部分的一內部空間233可以形成在殼體230中。

當本體單元11過度地向後轉動時，接觸構件210與地面接觸，以防止本體單元11倒下。接觸構件210可以選擇性地藉由彈性構件220的彈力而被拖進殼體230的內部空間233。

因為設置有彈性構件220，通過本體單元11的旋轉力而施加至地面的衝擊可以減少。據此，可以防止後吸震器200傷害地面。

如上所述，因為本發明的真空吸塵器1包括後吸震器200，可以在自動追蹤時限制本體單元11的過度後傾斜。據此，可以防止本體單元11的倒下。

替換地，吸塵器本體10可以包括一開關，其在當接觸構件210藉由與地面2的接觸而拖進殼體230的內部空間233時被開啟。

當開關開啟時，控制器30可以控制驅動馬達32以將滾輪12向後旋轉。

依據本發明的實施例，當連接器上的感測器感測到使用者移動吸塵器本體的目的時，滾輪由驅動馬達所操作，以讓使用者除了在清潔方面的工作量之外可以減少用於移動吸塵器的工作量。

此外，當連接器向前傾斜時，彈性構件立刻地將連接器返回至初始位置，以防止吸塵器本體的過度移動。

此外，因為後吸震器設置在本體單元的底部，可以限制本體單元的過度旋轉。因此，可以防止本體單元倒下。