專利名稱：具有邊緣抽吸管的真空吸塵器吸嘴組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及用于清潔帶有和不帶有地毯的表面的真空吸塵器，特別是涉及真空吸塵器的吸嘴組件，該吸嘴組件至少具有一個帶有吸入口的抽吸管，該吸入口沿著殼體邊緣設(shè)置，以提高墻壁或其他障礙物附近的清潔能力。
背景技術(shù)：
真空吸塵器的抽吸力主要由抽吸電動機產(chǎn)生，攜帶灰塵和污物的空氣主要以“氣流”的形式從被清潔的表面快速運動到灰塵容器內(nèi)，灰塵容器可以是一次性紙袋或可拆卸的無袋式容器。
真空吸塵器通常采用吸嘴將氣流施于地毯或其他要清潔的表面。非機動“地毯吸嘴”和機動“動力吸嘴”被設(shè)計用以產(chǎn)生用于清潔鋪有地毯的表面的有效氣流模式，動力吸嘴由于具有攪動地毯并釋放嵌入其中的灰塵的帶刷毛的旋轉(zhuǎn)“滾筒刷”，因此具有更多的優(yōu)點。
長期以來，傳統(tǒng)的吸嘴組件無論地毯式的還是動力型的，都存在不能有效清潔墻壁或其他障礙物附近區(qū)域的問題。例如，在與墻壁接觸的鋪有地毯的區(qū)域邊緣經(jīng)常會形成裂縫，易于匯聚灰塵和碎屑，傳統(tǒng)的吸嘴組件很難去除夾藏在該縫隙中的灰塵和碎屑。
設(shè)計人員努力嘗試著通過將吸入口(以及動力吸嘴內(nèi)的滾筒刷)的端部盡可能靠近吸嘴組件的側(cè)邊緣設(shè)置，來解決這個被稱為“邊緣清潔性能”的問題。然而，即使當(dāng)開口的端壁和滾筒刷的末端支架做得盡可能薄的時候，總是會產(chǎn)生一個縫隙使得清潔作用無法到達該裂縫。在一些實例中，設(shè)計人員已經(jīng)設(shè)計了從主氣流開口和滾筒刷末端支架下面?zhèn)认蜓由斓亩鄠€小通道，努力使得沿吸嘴組件的邊緣產(chǎn)生一些抽吸力，但是通常這些小通道只具有邊緣效應(yīng)；不論怎樣，像這樣的通道在尺寸方面要受到嚴格的限制，否則當(dāng)該組件在遠離墻壁的地板區(qū)域內(nèi)運動時，它們將影響該組件用充足的氣流產(chǎn)生向上抽吸力的能力。
為了解決這些問題，大部分真空吸塵器設(shè)置有單獨的“縫隙工具”或“裂縫工具”，這種工具是一個安裝在抽吸管端部的平且窄的吸嘴。盡管這種工具通常能夠勝任工作，但是它們增加了邊緣清潔過程中令人厭煩和勞累的步驟，要求操作者頻繁地俯身操作，從而使得他/她的背部肌肉過于疲勞。因此，傳統(tǒng)的“裂縫工具”不能提供一種令人滿意的解決方法，并且在實際中不能由大多操作者簡便地使用。
另一個影響真空吸塵器吸嘴組件設(shè)計的因素是組件的總重量必須保持最小化，以便于操作靈活和使用方便。盡管許多現(xiàn)有的吸嘴組件具有其所聲稱的集操作便利性和/或更好的清潔性能于一體的新特征，但是這些特征的優(yōu)點通常被使得機器笨重和難于使用的附加重量抹煞。
因此，需要提供一種真空吸塵器吸嘴組件，它能夠沿著兩個側(cè)邊緣或至少一個側(cè)邊緣提供有效的清潔作用，以便有效地去除沿著地板和墻壁或其他障礙物之間連接處的灰塵和碎屑。此外，需要一種提供有效的邊緣清潔能力、同時不減弱其在清潔遠離墻壁的區(qū)域時提供背離地板表面的垂直抽吸力的能力的吸嘴組件。更進一步，需要一種在一個通道內(nèi)提供有效的邊緣清潔的吸嘴組件，而不必使用單獨的工具或附加的清潔步驟。更進一步，需要一種不顯著增加組件總重量、而提供增強的邊緣清潔能力的吸嘴組件。更進一步，需要這樣一種組件，該組件適于與已有的產(chǎn)生抽吸電動機、滾筒刷、與傳統(tǒng)真空吸塵器以及吸嘴組件相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動和其他機構(gòu)一起使用，從而使得加工和制造成本最小化。更進一步，需要一種結(jié)構(gòu)簡單、制造經(jīng)濟并持久耐用的吸嘴組件。
本發(fā)明的這些以及其他的特點和優(yōu)點將通過參考附圖，閱讀下面的詳細說明得以清楚的了解。
發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明解決了以上所述的問題，并提供一個次級氣流模式，該次級氣流模式增強了典型的地毯吸嘴和動力吸嘴的主氣流模式，目的是為了提高邊緣清潔性能。
廣義地說，本發(fā)明提供了一種真空吸塵器的吸嘴組件，該吸嘴組件具有一個殼體，它包括一個主吸入口和至少一個沿殼體側(cè)邊緣設(shè)置的輔助吸入口；以及一種向輔助吸入口提供抽吸力的方法，以便當(dāng)吸嘴組件邊緣沿著墻壁或其它障礙物移動時產(chǎn)生將灰塵和碎屑吸入輔助吸入口的次級氣流。
向輔助吸入口提供抽吸力的方法可通過一個輔助抽吸管來實現(xiàn)，該輔助抽吸管的一端與輔助吸入口相連，第二端與吸嘴組件的內(nèi)部腔室相連，通過真空吸塵器的抽吸電動機將抽吸力提供給該吸嘴組件。輔助抽吸管可包括略微垂直延伸的具有形成在其下端的輔助吸入口的末段；和略微水平延伸的側(cè)段，用于將灰塵和碎屑傳送到吸嘴組件的內(nèi)部腔室。
輔助吸入口可在吸嘴組件下端上，位于主吸入口的末端附近，并通?？膳c主吸入口中的滾筒刷軸向?qū)?zhǔn)。吸嘴組件可以包括這樣的第一和第二輔助吸入口，分別位于組件的左右兩側(cè)上。
輔助抽吸管的垂直末段可具有扁平的橫截面，以便集中次級氣流模式，并使吸嘴組件側(cè)面上的側(cè)向延伸突起最小化。前部和后部切口可形成在末段懸垂外口緣的后部，當(dāng)吸嘴組件在向前和向后的方向上移動時，用來向輔助吸入口中引導(dǎo)灰塵和碎屑。
通過插入到頭部組件空筒狀/頸狀裝置中的管狀手柄，抽吸力可以被施加到頭部組件的內(nèi)部腔室里。管狀手柄可以從頭部組件上移開，筒狀裝置允許手柄相對于它上升和下降。
本發(fā)明的這些以及其他的特點和優(yōu)點將通過參考附圖，閱讀下面的詳細說明，得以清楚的了解。
附圖的簡要說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明真空吸塵器動力吸嘴組件的透視圖，顯示了沿著組件側(cè)邊緣提供清潔抽吸力的第一和第二輔助導(dǎo)管；圖2是圖1中動力吸嘴組件的底部平面視圖，顯示了輔助抽吸導(dǎo)管與其主吸入口的關(guān)系；圖3是圖1中吸嘴組件的第二透視圖，顯示了氣流路徑，通過該路徑空氣穿過輔助邊緣導(dǎo)管吸入到與真空吸塵器抽吸電動機連接的管子中；圖4是圖1-3中吸嘴組件的中空筒狀/頸狀裝置的透視圖，顯示了空氣進入其吸入口并流過插入到筒狀/頸狀裝置中的管狀手柄內(nèi)部的方式，該筒狀/頸狀裝置與真空吸塵器的抽吸電動機相連；圖5是圖1-3中吸嘴組件的頂部平面視圖，更加詳細地顯示了由輔助抽吸導(dǎo)管所提供的氣流路徑；圖6是圖1-3和5中動力吸嘴組件的橫截面圖，提供了流經(jīng)其的輔助氣流路徑的側(cè)視圖；圖7是動力吸嘴組件現(xiàn)有技術(shù)形式的底部平面視圖，顯示了其特征中無效的、不平衡的邊緣清潔氣流；圖8是圖1-3中動力吸嘴組件的底部平面視圖，與圖7中所示組件的現(xiàn)有技術(shù)形式相比，顯示了本發(fā)明輔助抽吸導(dǎo)管在組件兩側(cè)面都提供了顯著改進的邊緣清潔氣流的方式。；圖9是圖7中現(xiàn)有吸嘴組件右側(cè)的局部透視圖，顯示了其特征中狹窄而又受限的側(cè)向氣流通道；圖10是類似于圖1-3中吸嘴組件的右側(cè)局部透視圖，與圖9中所示現(xiàn)有組件受限的氣流通道相比，顯示了本發(fā)明的懸垂邊緣導(dǎo)管允許使用擴大了的通道來顯著增強側(cè)向氣流的方式；圖11是圖1-3中動力吸嘴組件的后上部透視圖，更加詳細地顯示了殼體右側(cè)上用于冷卻空氣的吸入口以及它與樞軸筒/頸的關(guān)系；圖12是圖11中動力吸嘴的后下部透視圖，顯示了用于冷卻空氣的吸入和排出口，該冷卻空氣提供給組件的驅(qū)動電機；圖13是圖11-12中動力吸嘴組件的正透視圖，去除了殼體的上部外殼，更加詳細地顯示了驅(qū)動電機和組件的相關(guān)部件；圖14是圖11-13中動力吸嘴組件上部外殼的透視圖，將其拆下并倒置以便更加詳細地顯示其氣流通道的結(jié)構(gòu)。
圖15是圖11-13中動力吸嘴鎖閂機構(gòu)的側(cè)視圖，該鎖閂機構(gòu)提供了與向組件供應(yīng)氣流的相關(guān)管狀棒的大致氣密連接；圖16是圖15中鎖閂機構(gòu)的分解透視圖，更加詳細地顯示了其各個部件；圖17是現(xiàn)有無動力地毯吸嘴組件的透視圖，再次顯示了其特征中受限而又無效的邊緣清潔氣流；圖18是根據(jù)本發(fā)明包括輔助抽吸導(dǎo)管的地毯吸嘴的透視圖，顯示了由此產(chǎn)生的顯著增強的邊緣清潔氣流。
詳細說明為了進行說明，下面的描述主要是參考示范性動力吸嘴組件進行。然而，正像如下所述，本發(fā)明同樣適用于沒有動力吸嘴的滾筒和電機機構(gòu)的地毯吸嘴組件。
a.概述圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器動力吸嘴組件10。應(yīng)當(dāng)理解吸嘴組件僅僅構(gòu)成了整個真空吸塵器的一部分，因此吸嘴組件通常安裝或連接到真空吸塵器本體(未顯示)上，該本體中還裝有抽吸電動機、集塵袋/集塵器、控制器等等；比如，真空吸塵器的主體可為立式或罐式，還可為已安裝好的“中央真空吸塵(central vac)”系統(tǒng)。可以看到吸嘴組件還包括輪子、腳輪或其他機構(gòu)，用來支撐在地毯或其他地板表面上的移動。
圖1中所示的吸嘴組件10包括殼體11，與傳統(tǒng)的動力吸嘴組件殼體有些相似，其中包括左側(cè)12和右側(cè)13；和主吸入口14(見圖2)，該主吸入口14與殼體內(nèi)部的中空增壓部相連。向組件的后部安裝一個可樞轉(zhuǎn)的、向上突出的頸狀/筒狀裝置(或“頸部”)15，使用樞轉(zhuǎn)筒狀結(jié)構(gòu)16或類似裝置來與殼體的內(nèi)部腔室形成密封的中間定位。如圖4所示，中空頸狀/筒狀裝置的“筒狀”部分16具有吸入口17，該吸入口引導(dǎo)氣流從腔室進入頸口15的內(nèi)部。頸部的上端依次與真空吸塵器的抽吸電機(未顯示)流體連通，該抽吸電機向吸嘴組件提供抽吸氣流。
如圖2所示，吸嘴組件還包括常用的傳統(tǒng)滾筒刷18(如圖7中末端視圖所示)，該滾筒刷與主吸入口14對準(zhǔn)安裝。滾筒刷帶有一排或多排刷毛19，這些刷毛可能沒有在所有的實施例中表示出來，并由一個專門的非抽吸電動機20和附著到刷子驅(qū)動端22的驅(qū)動帶21旋轉(zhuǎn)。主吸入口14位于吸嘴的底板23內(nèi)。氣流通道24形成在滾筒刷末端支撐架(未顯示)下方，以便在主吸入口14與組件側(cè)部之間建立側(cè)向連接，附加通道25沿著引導(dǎo)邊緣形成，沿著組件的前方提供一定程度的氣流。輪子、滾筒或其他支撐物(未顯示)也可以安裝到殼體上，比如安裝在后端角26a，26b處。
在上述段落中所描述的部件主要采用的是傳統(tǒng)布局。然而，再參考圖1，可以看到，本發(fā)明設(shè)置了帶有吸入口28a，28b的第一和第二輔助抽吸導(dǎo)管27a，27b(見圖2)，用來提供沿著吸嘴組件側(cè)面12，13的增強氣流。輔助抽吸導(dǎo)管包括延伸過吸嘴殼體11頂端的水平段29a，29b，和通常向下沿伸過殼體側(cè)面并在吸入口28a，28b處終止的垂直末端段30a，30b。輔助吸管的排出端在共用“T形通道”31處相交(見圖5和圖6)，并通入內(nèi)部增壓部32(仍見圖7)，該內(nèi)部增壓部是接收空氣并接收通過主吸入口14所收集碎屑的同一個腔室。
再參見圖1和2，輔助吸入口28a，28b最好位于主吸入口14的末端，大致與滾筒刷18軸向?qū)?zhǔn)(仍見圖6)，盡管在一些實施例中吸入口可設(shè)置在與圖示的情況不同的位置處。每一個吸入口都包括形成在懸垂外口緣34背面的前部和后部切口33a和33b(仍見圖3)；當(dāng)吸嘴組件在向前和向后方向中運動時，切口允許將灰塵和碎屑引導(dǎo)入較大的吸入口28a，28b中，而懸垂口緣34確保將抽吸力施加在主要的沿垂直方向中，并不在地板上減少或向外散失。
輔助抽吸導(dǎo)管的垂直延伸末端段30a，30b具有稍微扁平的橫截面，以便集中次級氣流模式，并使殼體側(cè)部的突出部分最小化，還便于縱向形成延伸吸入口，該吸入口與裂縫成一列地取向，用來進行清潔。如圖所示末端段可向后稍微有一定的傾角，以便限定更直接的氣流通路徑，還有助于在意外地碰到家具腿或其他障礙物時防止撞擊損壞。另外，吸入口和吸管段也可以與吸嘴的厚橡膠緩沖器(未顯示)安裝得一樣高，或在其里面或周圍，該緩沖器典型地裹在組件外圍。另外，垂直末端段30a，30b的下前部可向前延伸，如圖1B所示，使得前切口33a，33b能夠充分地與邊角接觸，使角落清潔性能最優(yōu)化。
如圖6所示，吸管和導(dǎo)管都可進一步成角度，用來限定相對平滑而有效的流動路徑。而且，T形通道31向后排氣，并且或多或少地直接排氣入筒狀裝置16的吸入口17中。這種構(gòu)造確保了由真空吸塵器的抽吸電機所提供真空力的有效利用。
因此，當(dāng)真空吸塵器的抽吸電機發(fā)動后，這就在增壓部32中產(chǎn)生了抽吸，該抽吸通過輔助開口28a，28b并通過導(dǎo)管27a，27b沿著圖3中箭頭35a，35b，35c所示的方向向上吸入空氣和碎屑。空氣和碎屑通過開口17從增壓部吸入到頸部15中，與主氣流和通過主吸入口14所收集的碎屑合并。
由此，本發(fā)明的輔助抽吸導(dǎo)管27a，27b提供了向上的氣流，并沿著吸嘴組件左右兩側(cè)導(dǎo)引抽吸拾取，該抽吸拾取有效地從地板和墻壁接合處所形成的裂縫中、或沿著家具的底部、或其他妨礙地板或地毯清潔的這種地方去除灰塵。為了進行邊緣清潔動作，操作人員只需要沿著墻壁簡單地移動吸嘴組件到達裂縫中，并不需要附加的清潔工具或步驟。
b.動力吸嘴組件中的氣流模式圖7和8圖示了當(dāng)使用動力吸嘴組件時，由本發(fā)明提供的增強的邊緣氣流模式。
如圖7所示，不象本發(fā)明，傳統(tǒng)電機動力吸嘴組件36的邊緣清潔性能典型地不平衡，在吸嘴較寬的一側(cè)37(裝有驅(qū)動帶21和電動機20)邊緣清潔性能范圍從不好到一般，而在相反的較窄一側(cè)38邊緣清潔性能范圍從一般到較好。由真空吸塵器抽吸電機(未顯示)所產(chǎn)生的內(nèi)部氣流大部分沿著由箭頭40所示的方向通過吸嘴前端39的狹縫25，并沿著由箭頭42a，42b和43a，43b所示的方向通過小的側(cè)部狹縫41a，41b和41c，41d吸入。攜帶灰塵的氣流由此向內(nèi)吸入主吸入口14和中央腔室區(qū)域32，在此處(如上所述)空氣、灰塵和污物沿箭頭44所示的方向經(jīng)過筒狀開口17并向上通過管狀頸部15向著集塵器(未顯示)流動。
雖然傳統(tǒng)的動力吸嘴由于側(cè)向延伸的通道41a，41b和41c，41d具備一些輕微的邊緣清潔性能，但是側(cè)向氣流的總量需要受到嚴格的限制，否則當(dāng)在遠離墻壁的區(qū)域工作時，主吸入口14主要向上的真空力將向外散失。因此側(cè)向通道41a，41b和41c，41d必須是狹窄的，并由擋片45，46隔離開來，所以邊緣清潔性能不可避免地受到非常大的限制。而且，邊緣清潔性能在吸嘴的“寬”側(cè)37處進一步降低，這是由于通道41c，41d必須橫向跨越驅(qū)動帶21的距離而增加了長度所導(dǎo)致的。
本發(fā)明改進了吸嘴組件的邊緣清潔性能，也使得組件兩個側(cè)面上的邊緣清潔性能基本相等。
如圖8所示，本發(fā)明產(chǎn)生了一個次級氣流模式，該次級氣流模式增強了上述的主氣流模式。次級氣流模式包括兩個方面a)如氣流箭頭47所示，灰塵和污物直接上升進入處于吸嘴左右兩前側(cè)的垂直邊緣或“裂縫”段30a，30b內(nèi)；和b)灰塵和污物同時還被吸入前部和后部切口33a，33b中，并穿過它們進入垂直吸管段30a，30b的主要垂直吸入口中。
如上參考圖3和5所討論的，次級氣流向上沖過左右垂直吸管段30a，30b，并繼續(xù)水平地沖過橫跨吸嘴頂部區(qū)域48的水平吸管段27a和27b。氣流在位于滾筒刷18與頸部15之間(見圖6)的公共T形通道31處合并，T形通道引導(dǎo)空氣、灰塵和污物向下進入公共腔室區(qū)域32中，并同時使氣流向著筒狀吸入口17傾斜一定的角度。然后次級氣流在增壓區(qū)域32中加入主氣流內(nèi)，并沿著箭頭35c所示的方向繼續(xù)向上運動進入集塵器(未顯示)中。
如比較圖9和10可見的，本發(fā)明垂直邊緣吸管和它們懸垂凸緣的出現(xiàn)還能夠合并吸嘴的側(cè)向氣流通道41a，41b，產(chǎn)生一個單一的、寬的無障礙通道49。實質(zhì)上，邊緣吸管允許取消現(xiàn)有技術(shù)中的擋片45和46(見圖7)，而不會分散或降低主吸入口14處的主抽吸力，因為邊緣吸管也可以作為有效的擋片替代品。擋片45和46的取消以及所造成通道寬度的增加大幅度提高了主氣流模式的內(nèi)部側(cè)向氣流50(見圖8)，該內(nèi)部側(cè)向氣流與由邊緣吸管提供的次級氣流匯合，從而大大增強了邊緣清潔的性能。
c.次級氣流路徑如上所述，次級氣流路徑由第一和第二輔助抽吸管27a，27b提供。輔助吸管的數(shù)量和構(gòu)造可以有些變化，但某些特征優(yōu)選用于大多數(shù)實施例中。主要考慮的因素包括使次級氣流的強度最大化，并防止次級氣流路徑被碎屑塞住或阻塞。
作為主要防止阻塞的保護措施，一個或多個防護銷60(見圖2)或類似的結(jié)構(gòu)最好橫過吸入口28a，28b安裝，以便捕捉和防止布料、紙片(比如紙巾)或類似的物體被吸入到次級吸管中。小直徑的金屬銷被應(yīng)用到圖示的實施例中，使得該銷具有足夠的強度來捕捉和阻止大到阻礙或嚴重減弱吸入氣流的物件。
一旦越過防護銷，次級吸管的內(nèi)部尺寸一般逐漸增加，直到它們穿過T形通道排出。這樣確保了任何能夠通過吸入口的碎屑片都足夠小，將會通過吸管的剩余部分而不至于變成通道的障礙，該吸入口代表沿著路徑最窄的點。吸管尺寸的逐步(比如錐形)增大也有助于通過不規(guī)則形狀的顆粒，并且還可多少由于摩擦而變形和稍微減慢速度。然而，通常最好尺寸僅是相對很小地增加，而不是顯著拓寬的，以便大致保持次級氣流穿過整個吸管長度的速度。比如，圖1-2中所示的實施例，次級抽吸管27a，27b在吸入口28a，28b處適當(dāng)具有寬度約為7.0mm，在垂直與水平段之間的結(jié)合處向外逐漸傾斜到約7.5mm寬，并在進入到T形通道31的排出處增加到約9.0mm。
為了進一步促進碎屑穿過次級吸管通過，最大的拐角優(yōu)選設(shè)置得最靠近吸入口，隨后的拐角逐漸變緩。因此，如從圖1和3中可以看出的，垂直段與水平段之間大約90°的拐角(在垂直面內(nèi))是進入吸入口以后的第一個拐角，位置距吸入口相當(dāng)近(比如5cm)。進入T形通道的拐角要緩和的多(如大約60°)。而且，如上所提示的，次級吸管的垂直段和水平段都最好稍微向后傾斜一定的角度，以便減小氣流在這些拐角的每個拐角處穿過其改變方向的角度。
附加的特征有助于保持吸管和其他氣流通道的完整性，從而確保在次級吸管中維持充足的抽吸力和速度。水平吸管段的頂板52(見圖6)被密封或與殼體整體形成，以便確保為實質(zhì)上不泄漏的導(dǎo)管。而且，就像下面所要更詳細討論的那樣，鎖閂機構(gòu)60將筒狀/頸狀裝置15固定在通往真空吸塵器本體的管狀棒或其他導(dǎo)管上，并設(shè)置有形成不泄漏密封的彈性墊圈。
d.動力吸嘴部件將參考附圖11-14描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例動力吸嘴的其他組件，該動力吸嘴結(jié)合了上述邊緣清潔特性。然而，可以理解的是，如下所述，本發(fā)明的邊緣清潔和次級氣流特征可以應(yīng)用到具有不同構(gòu)造的動力吸嘴中，甚至可以應(yīng)用到非動力地毯吸嘴中。
如圖11和12所示，優(yōu)選實施例的動力吸嘴的殼體11包括上部外殼62和下部外殼64。上部外殼結(jié)合有輔助抽吸導(dǎo)管27a，27b的垂直和水平段；輔助吸管的頂板52最好形成為透明或半透明的，這樣使得操作人員能夠觀察碎屑的通道，并且在不太可能出現(xiàn)的堵塞物需要排除的情況中能夠看到金屬絲或其他探針的末端。下部外殼64依次包括主吸入口和輔助吸入口，并為組件的內(nèi)部部件提供了基本的結(jié)構(gòu)支撐。通常傳統(tǒng)輪子/滾輪66a，66b和68a，68b的前向和后向組輪安裝在下部外殼的底部中，支撐組件用于在地毯或基礎(chǔ)表面上運動，還帶有彈性輪胎/環(huán)70，72在硬表面上使用。
如圖13所示，筒狀/頸狀裝置15安裝在下部外殼的后部，用于圍繞短軸74(見圖4)樞轉(zhuǎn)運動，使得當(dāng)通過踩踏板76來釋放時頸狀裝置可向下樞轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)套筒連接件78依次使得頸狀裝置和與其相連的管狀棒圍繞長軸，比如，使得吸嘴組件伸到椅子或其他放置得較低的家具下面。
圖13顯示了去除殼體上部外殼后的下部外殼64。如上所提示的，下部外殼包括主吸入口14。滾筒刷按常規(guī)傳統(tǒng)方式縱長延伸過主吸入口，并由軸承單元80a，80b支撐旋轉(zhuǎn)，該軸承單元保持在外殼相應(yīng)的凹進處中。防護絲82橫跨開口安裝，有助于防止布料、地毯邊和類似的物體被拾起并卷繞住旋轉(zhuǎn)刷。
滾筒刷使用了常規(guī)傳統(tǒng)的構(gòu)造，帶有所采用的適當(dāng)驅(qū)動機構(gòu)。如圖13所示，與皮帶和滑輪驅(qū)動相比，最好采用由帶齒的電機小齒輪88驅(qū)動的齒輪帶84和齒輪86，用來提供滾筒刷的正向旋轉(zhuǎn)和較長的使用壽命。在物件(比如襪子)被吸入到開口中并阻止?jié)L筒刷旋轉(zhuǎn)的情況下，傳統(tǒng)設(shè)計的控制/過載保護電路90可以保護電動機92不受損壞。當(dāng)檢測到過載情況時，電路90就會斷開驅(qū)動電機的電源，并使雙色發(fā)光二極管由綠色變?yōu)榧t色，發(fā)光二極管的透鏡94可以通過上部外殼62中的窗口96看到，以便給操作人員提供有障礙物需要清理的視覺提示。然后過載電路可以通過將主動力開關(guān)(未顯示)關(guān)閉后再打開的轉(zhuǎn)換進行復(fù)位。當(dāng)然，可以理解，也可采用其他形式的指示器和復(fù)位機構(gòu)。
電動機92適于采用常規(guī)傳統(tǒng)的類型，比如，具有2.5安培的額定功率。設(shè)計小齒輪88和從動齒輪86的尺寸來提供適合的減速比，比如，使?jié)L筒刷具有約10-20,000轉(zhuǎn)/分鐘的空載速度。電動機由下部外殼64中的支架支撐，該支架帶有支撐托架100，102，以預(yù)定的轉(zhuǎn)矩角轉(zhuǎn)向外框。平衡重物104安裝在下部外殼中，通常與電動機92相對，以便平衡組件，保證平穩(wěn)的清潔，還可提高使用時的操縱特性。
如圖13所示，下部外殼還包括左右兩側(cè)向上延伸的、光滑輪廓壁106a，106b，該輪廓壁引導(dǎo)主氣流從主吸入口14進入到增壓部32中，如上所述，該增壓部也接收來自輔助抽吸導(dǎo)管的次級氣流。彈性密封條108a，108b沿著增壓部壁106a，106b的上邊緣安裝，并壓向上部外殼體62(見圖14)中對應(yīng)懸垂壁110a，110b的下邊緣，形成保持氣流的完整性的密封。
殼體14還提供了用于驅(qū)動電機和控制/過載電路的專門冷卻氣流，由此保證這些部件的有效操作和長期使用。在現(xiàn)有動力吸嘴中用于相應(yīng)部件的冷卻通常是無效或不適當(dāng)?shù)模袝r主要由漏到殼體中的空氣構(gòu)成。
圖示實施例的殼體14為電動機92和控制/過載電路90提供專門的外部氣流。電動機92(如傳統(tǒng)的)包括一個內(nèi)部風(fēng)扇，該風(fēng)扇抽吸空氣，使其軸向穿過電動機，并向著驅(qū)動軸的末端排出空氣。如圖所示，上部外殼42包括分別通向腔室124，126的主吸入口和次級吸入口120，122，該腔室內(nèi)裝有電動機和控制/過載電路部件。
在腔室124內(nèi)部，多個壁132和134橫向延伸到電動機的驅(qū)動軸處，并以緊密配合相接的形式與它殼體的外表面緊密配合，以便兩者都支撐電動機并形成擋片，該擋片將電動機腔室分成吸入和排出滑道。從而，壁132，134確保了由電動機風(fēng)扇提供正向氣流，還確保了通過防止在電動機外表面上排出空氣的回流來有效的冷卻。
在電動機92運轉(zhuǎn)時，由此恒定的冷卻氣流從主吸入口120吸入。導(dǎo)管136在殼體內(nèi)部延伸，在電動機與電路腔室124，126之間建立起流體聯(lián)系，使得冷卻空氣也通過次級吸入口122吸入進來。設(shè)計橫向?qū)Ч?36的尺寸，使得提供用于控制/過載電路(比如用于安裝到電路板上的散熱器)的充足冷卻空氣，但是沒有冷卻主氣流通過電動機，這樣會產(chǎn)生大量的熱。通過兩個吸入口吸入的空氣隨后在電動機的驅(qū)動側(cè)上排出，并通過腔室124排氣側(cè)底部上的柵格狀排氣口140散出(見圖12)。
組件底部上的排氣口140的位置確保排出氣流和噪聲兩者都遠離操作人員。然后，當(dāng)吸嘴組件關(guān)閉時，排氣口140就用作吸入口，它通過對流的方式使得來自電動機的堆積熱量得到冷卻。由電動機加熱的空氣向上流動，并通過吸入口120和還通過電動機排氣側(cè)上的較小次級出口142回流。
類似地，當(dāng)組件不工作時，在運行過程中由控制/過載電路所積累的熱量會通過次級吸入口122被動上升。使次級出口142的大小能夠確保在電動機運轉(zhuǎn)過程中排出的大量空氣從殼體底部上的排出口140散出；此外，成角度的擋板144(見圖14)安裝在次級出口內(nèi)側(cè)上方，防止電動機的噪音漏出。
e.氣密頸部鎖閂如上所提示，根據(jù)實施例，產(chǎn)生主清潔氣流和次級清潔氣流兩者的真空從比如真空吸塵器主體、或中央真空吸塵(central vac)系統(tǒng)等另一源頭供應(yīng)到吸嘴組件。因此我們期望維持從真空源頭通到吸嘴組件的管道或其他導(dǎo)管中的氣密完整性。
圖示的實施例采用了具有圓柱形嘴的樞轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)筒狀/頸狀裝置15，該圓柱形嘴使其能夠與傳統(tǒng)的管狀金屬真空桿一起使用。這種桿是傳統(tǒng)的，然而通過其使它們附著在組件頸部的鎖緊機構(gòu)典型地為簡單的鎖閂或彈簧載荷按鈕，通常是現(xiàn)有吸嘴組件中泄漏的源頭。本發(fā)明的鎖閂組件60在頸部和管狀棒之間建立起了有效的內(nèi)鎖，同時又避免了危害清潔氣流的空氣的泄漏。
如圖15-16所示，鎖閂組件60包括鎖閂臂200，該鎖閂臂具有成角度的、有適當(dāng)紋理外表面的端部210，便于操作人員用拇指進行按壓。鎖閂臂底部上的懸垂樞軸凸耳212與頸狀管外表面上相應(yīng)的凸緣214內(nèi)部固定，并通過軸銷216與其相接，以便形成樞軸連接。扭轉(zhuǎn)拉簧218壓緊安裝在鎖閂臂外端部210之下，以便偏置其鎖閂末端220，向下經(jīng)過頸部中的開口222，并進入到管狀棒中相應(yīng)的鎖閂開口(未顯示)內(nèi)，從而將兩個元件鎖定在一起。為了釋放組件，操作人員只要按壓鎖閂臂的外端部并將棒管從頸部撤出。
如圖16所示，彈性密封墊圈224安裝在管狀頸部外表面上直立的定位器壁226內(nèi)。密封件(可以由丁基橡膠或具有良好密封性和彈性特征的其他彈性材料適當(dāng)?shù)匦纬?在它的另一側(cè)上具有較寬的密封表面228，該密封表面與鎖閂臂末端下側(cè)上相應(yīng)的較寬配合表面230相配合。由此當(dāng)通過彈簧218的力偏置配合時，兩個表面形成有效的氣密封，同時定位壁226防止彈性墊圈在壓力的作用下向外變形。
由此，鎖閂機構(gòu)60提供了有效且大致氣密的連接，它經(jīng)濟耐用且容易使用。
f.地毯吸嘴中的氣流模式的例子與圖7和8相似，圖17和18圖示了當(dāng)使用非動力地毯吸嘴時，由本發(fā)明所提供的增強氣流模式。
如圖17所示，沒有本發(fā)明時，非機動地毯吸嘴組件251的邊緣清潔性能最多是中等水平，盡管由于沒有驅(qū)動電動機/皮帶左右兩側(cè)通常是相等平衡的。由真空吸塵器的抽吸電動機(未顯示)所產(chǎn)生的氣流，如箭頭254所示通過吸嘴較大的前部區(qū)域253中的狹槽252和如箭頭257a，257b所示通過吸嘴左右側(cè)面256a，256b上的較小側(cè)狹槽255a，255b吸入空氣。類似于上述方式，空氣沖入中央腔室區(qū)域258，帶著灰塵和污物進入到筒狀開口259中，并向上通過頸部260向著集塵器(未顯示)沖入。
如圖18所示，本發(fā)明增加了次級氣流模式，該次級氣流模式增強了上述的主氣流。次級氣流模式包括兩部分a)如箭頭262a，262b所示，引導(dǎo)灰塵和污物上升進入到吸嘴左、右前側(cè)256a，256b處的垂直邊緣或“裂縫”吸管261a，261b內(nèi)；和b)如箭頭263a，263b所示，同時抽吸灰塵和污物通過垂直吸管段的前部和后部切口進入。
次級氣流通過垂直吸管段261a，261b向上沖，而后沿箭頭266所示的方向通過橫跨吸嘴頂部區(qū)域265的左右水平吸管264a，264b水平?jīng)_入。氣流在位于中央并處在頸部開口259前方的T形通道267處匯合。如上所述，T形通道引導(dǎo)空氣、灰塵和污物向下進入到公共腔室區(qū)域258中，同時使空氣、灰塵和污物向著筒狀吸入口259成一定的角度。而后次級氣流加入到主氣流中，并進入頸部260，然后再繼續(xù)向上，最終進入集塵器(未顯示)。
d.附加配置在附圖所示的實施例中，具有第一和第二輔助抽吸管，一個抽吸管用于組件的一側(cè)。然而，可以理解，在一些實施例中可能只有一根輔助抽吸管(即，只用于組件的一側(cè))，或者沿著組件的一側(cè)或兩側(cè)可能有多根吸管和/或抽吸拾取口。
而且，在上述的圖示實施例中，輔助抽吸導(dǎo)管越過殼體的上表面延伸到中心接合點處，使得它們的排出端靠近吸嘴頸部吸入口的附近設(shè)置，以便使吸入口處的氣流強度最大化。然而，可以理解，在一些實施例中，一個或多個輔助吸管可沿著交替的路徑設(shè)定線路，比如，內(nèi)部設(shè)定在殼體內(nèi)部。而且，可以理解，在一些實施例中輔助吸管可以相對較短，從它們的吸入口僅經(jīng)過較短的距離就可排出到腔室中，或者它們可以延伸得更長，進一步向著真空源延伸，比如，延伸到管狀手柄自身中或延伸到一個單獨的專用腔室內(nèi)。甚至在一些實施例中，可以采用一個第二“升壓”抽吸電動機為本發(fā)明提供動力并產(chǎn)生次級氣流模式，而不是依靠真空吸塵器的主抽吸電動機。
同樣地，輔助吸入口的位置和構(gòu)造在一些實施例中可能與這里所顯示的有所不同。比如，輔助吸入口可以設(shè)置到殼體自身的邊緣或下口緣中，或者嵌入邊緣或下口緣內(nèi)部，和/或可以延伸到最前的位置，完全伸入至90°拐角的裂縫中。
可以認識到，各種各樣的變動、修改和/或增加都可以采用到上述部分的結(jié)構(gòu)和布置中，而不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的實質(zhì)或范圍。
權(quán)利要求
1.一種真空吸塵器的吸嘴組件，包括殼體；位于所述殼體下側(cè)的主吸入口；給所述主吸入口提供抽吸力的裝置，以便產(chǎn)生將灰塵和碎屑吸入所述主吸入口中的主氣流；至少一個輔助吸入口，位于所述殼體的側(cè)邊緣上；給所述輔助吸入口提供抽吸力的裝置，以便當(dāng)所述吸嘴殼體的所述側(cè)邊緣沿著墻壁或其他障礙物移動時，產(chǎn)生將灰塵和碎屑吸入所述輔助吸入口的次級氣流。
2.如權(quán)利要求1所述的真空吸塵器吸嘴組件，其中用于給所述至少一個輔助吸入口提供抽吸力的所述裝置，包括一根輔助抽吸管，該輔助抽吸導(dǎo)管的第一端與所述輔助吸入口相連，第二端與所述吸嘴組件的內(nèi)部腔室相連，抽吸力由真空吸塵器抽吸電動機施加到所述吸嘴組件的內(nèi)部腔室。
3.如權(quán)利要求2所述的真空吸塵器吸嘴組件，其中所述吸嘴組件的所述內(nèi)部腔室包括一個與所述吸嘴組件上的所述主吸入口相連的內(nèi)部真空增壓區(qū)。
4.如權(quán)利要求3所述的真空吸塵器吸嘴組件，其中所述輔助抽吸管包括通常垂直延伸的末端段，具有形成在其下端處的所述輔助吸入口，用于將所述臟物和碎屑向上吸起以離開地板表面；通常水平延伸的側(cè)向段，用于將所述次級氣流中的污物和碎屑傳送到所述殼體中的所述真空增壓區(qū)內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的真空吸塵器吸嘴組件，其中所述主吸入口橫跨所述吸嘴殼體的所述下側(cè)橫向延伸，并且所述至少一個輔助吸入口位于所述主吸入口的末端附近。
6.如權(quán)利要求5所述的真空吸塵器吸嘴組件，其中所述吸嘴組件包括具有第一和第二輔助吸入口的第一和第二所述輔助抽吸管，該第一和第二輔助吸入口位于所述殼體的左右兩側(cè)上。
7.如權(quán)利要求6所述的真空吸塵器吸嘴組件，其中所述第一和第二輔助抽吸管的所述垂直末端具有扁平的橫截面，以便集中所述次級氣流并沿通常的縱長方向延長所述開口。
8.如權(quán)利要求7所述的真空吸塵器吸嘴組件，其中所述第一和第二輔助吸入口包括在所述垂直延伸末端段的懸垂外口緣后部形成的前部和后部切口，用于當(dāng)所述吸嘴組件在向前和向后的方向上移動時，將污物和碎屑引導(dǎo)到所述輔助吸入口中。
9.如權(quán)利要求8所述的真空吸塵器吸嘴組件，進一步包括用于向所述殼體中的所述真空增壓區(qū)提供抽吸力的裝置，以便抽吸通過所述主吸入口的主氣流和通過所述次級抽吸管的次級氣流。
10.如權(quán)利要求9所述的真空吸塵器吸嘴組件，其中用于向所述真空增壓區(qū)提供抽吸力的所述裝置包括用于將所述真空吸塵器吸嘴組件附加到真空吸塵器管狀桿上的裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的真空吸塵器吸嘴組件，其中用于將所述吸嘴組件附加到所述管狀手柄上的所述裝置包括一個樞轉(zhuǎn)安裝到所述吸嘴組件的所述殼體后端的中空頸狀裝置，以便允許所述管狀手柄相對于其上升和下降。
12.如權(quán)利要求1所述的真空吸塵器吸嘴組件，其中所述吸嘴組件是動力吸嘴，包括安裝在所述主吸入口上方的滾筒刷；和用于驅(qū)動滾筒刷并安裝在所述殼體中的電動機。
13.如權(quán)利要求1所述的真空吸塵器吸嘴組件，其中所述吸嘴組件是非動力地毯吸嘴。
14.如權(quán)利要求6所述的真空吸塵器吸嘴組件，其中所述吸嘴組件是動力吸嘴，包括安裝在所述主吸入口上方的滾筒刷；和用于驅(qū)動所述滾筒刷并安裝在所述殼體內(nèi)的電動機；所述滾筒刷的第一和第二末端由末端支撐架支撐用以進行旋轉(zhuǎn)，該支撐架橫跨所述主吸入口的所述第一和第二末端安裝在所述殼體上。
15.如權(quán)利要求14所述的真空吸塵器吸嘴組件，進一步包括橫跨所述末端支撐架形成的第一和第二通道，以便在所述主吸入口和所述輔助抽吸管的所述吸入口之間建立起橫向氣流。
16.如權(quán)利要求4所述的真空吸塵器吸嘴組件，其中所述輔助抽吸管成一定的角度，使得所述次級氣流從所述垂直延伸末端段到所述水平延伸側(cè)向段經(jīng)過相對較大的角度，從所述水平延伸側(cè)向段到所述內(nèi)部腔室經(jīng)過相對較小的角度，以便促進所述污物和碎屑通過所述輔助抽吸管的流動。
17.如權(quán)利要求16所述的真空吸塵器吸嘴組件，其中所述至少一個輔助抽吸管的內(nèi)部尺寸從所述吸入口到所述內(nèi)部腔室逐漸增加，以便確保顆粒狀的碎屑能夠通過。
18.一種真空吸塵器吸嘴組件，包括具有第一和第二側(cè)邊緣的吸嘴殼體；橫跨所述吸嘴殼體下側(cè)側(cè)向延伸的主吸入口；所述殼體中的內(nèi)部真空增壓區(qū)，該真空增壓區(qū)與所述主吸入口流體連通；用于向所述內(nèi)部真空增壓區(qū)提供抽吸力的裝置，以便產(chǎn)生將污物和碎屑吸入所述主吸入口內(nèi)的主氣流；安裝到所述殼體的第一和第二輔助抽吸管，每個所述輔助抽吸管包括通常垂直延伸的末端段，該末端段具有在其下端處形成的吸入口，所述輔助吸入口設(shè)置在所述主吸入口的末端附近；和通常水平延伸的側(cè)向段，該側(cè)向段具有安裝到所述垂直延伸末端段的第一末端，和向所述真空增壓區(qū)中排氣的第二末端；從而，當(dāng)所述吸嘴組件的所述側(cè)邊緣沿著墻壁或其他障礙物移動時，提供給所述真空增壓區(qū)的所述抽吸力產(chǎn)生次級氣流，該次級氣流將污物和碎屑吸入到所述輔助吸入口中，以及使得所述通常垂直延伸的末端段遠離地板向上提起污物、碎屑和所述次級氣流，并且所述通常水平延伸的側(cè)向段將所述次級氣流中的污物和碎屑傳送到所述吸嘴組件的所述真空增壓區(qū)中；第一和第二末端支撐架，安裝到所述殼體中，位于所述主吸入口的所述末端與所述第一和第二輔助吸入口之間；第一和第二通道，形成在所述末端支撐架的下方，以便在所述主吸入口與所述第一和第二輔助吸入口之間建立起氣流路徑。
19.如權(quán)利要求20所述的真空吸塵器吸嘴組件，其中所述第一和第二輔助抽吸管的所述水平延伸段的所述第二端在公共T形通道處向所述吸嘴組件的所述內(nèi)部真空增壓區(qū)排氣。
20.如權(quán)利要求19所述的真空吸塵器吸嘴組件，其中所述輔助抽吸管的所述垂直延伸末端段和水平延伸側(cè)向段從所述吸入口向后成一定的角度，以便給攜帶所述污物和碎屑的所述次級氣流提供更直接的路徑。
全文摘要
真空吸塵器吸嘴組件(10)沿其邊緣具有至少一個輔助抽吸口(28a，28b)，當(dāng)吸嘴(10)沿著墻壁或其他障礙物移動時，用于拾取臟物和碎屑。輔助抽吸口(28a，28b)可以在吸嘴組件(10)的兩側(cè)面，位于主吸入口的末端附近。輔助抽吸管(27a，27b)將輔助吸入口與內(nèi)部腔室連接，該腔室也為主吸入口提供真空。主氣流和次級氣流在增壓區(qū)(32)中匯合以回收和收集。吸嘴組件可以是帶有滾筒刷和驅(qū)動電動機的動力吸嘴，也可是非動力地毯吸嘴。
文檔編號A47L9/02GK1668238SQ03806777
公開日2005年9月14日 申請日期2003年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月25日
發(fā)明者詹姆斯·R·奧爾頓 申請人:詹姆斯·R·奧爾頓