專利名稱：清潔器具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種清潔器具。
背景技術(shù)：
諸如真空吸塵器這樣的清潔器具是公知的。大多數(shù)真空吸塵器或者是“立式”類 型的或者是“筒式”類型的(在一些國家稱之為罐式或桶式機(jī)器)。筒式真空吸塵器通常包 括主體和分離設(shè)備，該主體裝有用于將夾帶臟物的流體流吸到真空吸塵器中的馬達(dá)驅(qū)動風(fēng) 扇單元，該分離設(shè)備例如是旋風(fēng)分離器或袋子，用于將臟物和灰塵從流體流中分離。夾帶臟 物的流體流通過連接到主體的吸入軟管和棒組件被引入到主體中。當(dāng)使用者在房間四周移 動時，真空吸塵器的主體隨同軟管一起被拖拽。清潔工具附接到軟管和棒組件的遠(yuǎn)端。清潔器的主體通常包括一對可旋轉(zhuǎn)地安裝在主體上的輪子，真空清潔器在地面表 面上被拖拽時該輪子旋轉(zhuǎn)。例如，W0 03/034888描述了一種筒式真空清潔器，其具有被兩 個后輪和中央定位的前輪支承的主體。前輪連接到穿過主體的豎直軸的下端。軸的上端連 接到用于保持軟管的軟管保持器，該軟管用于將帶有臟物的流體流傳送到主體，以使得前 輪響應(yīng)軟管相對于主體的運動而繞軸轉(zhuǎn)動。作為另一例子，W0 01/56449描述了一種筒式真空清潔器，其具有被兩個后輪和中 央定位的一對前輪支承的主體。前輪定位在管狀連接器的相對側(cè)上，所述連接器可旋轉(zhuǎn)地 連接到主體。連接器可連接到柔性軟管，該柔性軟管用于將帶臟物的流體流傳送到主體，以 使得前輪響應(yīng)軟管相對于主體的運動而轉(zhuǎn)動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種筒式清潔器具，其包括機(jī)架、連接到機(jī)架的多個前地面接合轉(zhuǎn)向 部件、連接到機(jī)架的后地面接合滾動組件和用于使轉(zhuǎn)向部件轉(zhuǎn)向的控制機(jī)構(gòu)。提供用于使 轉(zhuǎn)向部件轉(zhuǎn)向的控制機(jī)構(gòu)能改善器具在地面表面上的可操作性。滾動組件優(yōu)選基本是球形的。這可以通過將器具傾斜以抬起轉(zhuǎn)向部件并使得 滾動組件承受器具的總重量、且使器具在滾動組件與地面表面之間的接觸點上“回旋 (spinning) ”，從而快速地改變器具所面向的方向，例如轉(zhuǎn)過180度。本發(fā)明還提供一種清 潔器具，其包括多個前地面接合轉(zhuǎn)向部件、基本球形的后地面接合滾動組件和用于使轉(zhuǎn)向 部件轉(zhuǎn)向的控制機(jī)構(gòu)。滾動組件可包括基本球形的殼體，器具在地面表面上運動時殼體旋轉(zhuǎn)。但是，器具 優(yōu)選地包括主體和可旋轉(zhuǎn)地連接到主體的多個地面接合滾動元件，它們可以一起限定出基 本球形的地面接合滾動組件。機(jī)架優(yōu)選地連接到滾動組件的主體。多個滾動元件的每一個 優(yōu)選是可旋轉(zhuǎn)地連接到滾動組件主體相應(yīng)側(cè)的輪子的形式。這些滾動元件的每一個優(yōu)選具 有彎曲的外表面，優(yōu)選是穹頂形外表面，且優(yōu)選具有與滾動組件主體的相應(yīng)結(jié)合部分大致 齊平的邊緣，以使得滾動組件可以具有相對連續(xù)的外表面，這可以改善器具的可操縱性。在 滾動元件外表面上可以設(shè)置凸脊，以改善對地面表面的附著?？梢栽跐L動元件最外部的表
3面上設(shè)置不打滑的紋理或涂層，以有助于在諸如堅硬、光亮或潮濕之類的光滑地面表面上 的附著。滾動元件的旋轉(zhuǎn)軸線可相對于清潔器具所在的地面表面向上朝向主體傾斜，以使 得滾動元件的邊緣接合地面表面。旋轉(zhuǎn)軸線的傾斜角度優(yōu)選在5°到15°范圍，更優(yōu)選為 6°到10°范圍。由于滾動元件旋轉(zhuǎn)軸線傾斜，主體外表面的一部分露出，以將清潔器具的 組成部分——如用于啟動馬達(dá)或線纜重繞機(jī)構(gòu)的使用者可操作的開關(guān)——定位在主體的 露出部分上。在本優(yōu)選實施例中，用于從清潔器具排放流體流的一個或多個端口被定位在 主體的外表面上。滾動組件的地面接合滾動元件與地面表面的接觸點之間的距離優(yōu)選比轉(zhuǎn)向部件 與地面表面的接觸點之間的距離短。滾動組件優(yōu)選包括用于接收流體流的流體入口和用于對流體流作用的器件。用于 對通過入口接收的流體流作用的器件優(yōu)選連接到主體，以使得清潔器在地面表面上運動時 該器件不旋轉(zhuǎn)。用于對通過入口接收的流體流作用的器件優(yōu)選包括用于將流體流吸入到滾 動組件中的器件。用于將流體流吸入到滾動組件中的器件優(yōu)選包括葉輪和用于使葉輪旋轉(zhuǎn) 的電機(jī)。替換地或額外地，用于對通過入口接收的流體流作用的器件可包括用于從穿過滾 動組件的流體流中去除顆粒的過濾器。過濾器優(yōu)選繞電機(jī)延伸，且優(yōu)選可從主體上拆卸。例 如，可以通過拆卸滾動組件主體的外殼體的一部分、或通過將滾動組件的一個滾動元件脫 離連接而接近過濾器。該器具優(yōu)選包括用于將臟物從流體流中分離的分離設(shè)備。分離設(shè)備優(yōu)選定位在 滾動組件的外側(cè)，更優(yōu)選地定位在滾動組件的前方。清潔器具優(yōu)選地包括從分離設(shè)備延伸 到滾動組件的管，該管用于將流體流傳送到滾動組件。管優(yōu)選可從分離設(shè)備脫離，以允許 分離設(shè)備從器具上拆卸。為了有助于使管與分離設(shè)備脫離，管優(yōu)選可樞轉(zhuǎn)地連接到滾動組 件。管優(yōu)選連接到滾動組件的上表面，以使得該管可以從升起位置運動到下降位置，在升起 位置允許分離設(shè)備從器具拆卸并隨后重新將其定位在器具上，在下降位置管連接到分離設(shè) 備。優(yōu)選將管構(gòu)造為在其下降位置將分離設(shè)備保持在器具上。管優(yōu)選地用剛性材料形成， 優(yōu)選用塑料材料形成，且優(yōu)選包括可與其一起運動的把手。該器具優(yōu)選包括用于可釋放地將管保持在下降位置的器件。這可在器具的使用過 程中防止管從分離設(shè)備意外地脫離，且還允許利用連接到管的把手?jǐn)y帶器具。管優(yōu)選地通 過球窩接頭連接到分離設(shè)備，流體流通過該球窩接頭進(jìn)入管。管的流體入口優(yōu)選地包括凸 形外表面，用于接合分離設(shè)備的流體出口的凹形表面。分離設(shè)備優(yōu)選是旋風(fēng)分離設(shè)備的形式，其具有至少一個旋風(fēng)器，且其優(yōu)選包括用 于將從流體流中分離的臟物收集起來的腔室。分離器或分離設(shè)備的其他形式也可以使用， 且合適的分離技術(shù)的例子包括離心分離器、過濾袋、多孔容器、靜電分離器或基于液體的分罔器。分離設(shè)備優(yōu)選包括把手，以輔助其從器具上拆卸。當(dāng)管處于其下降位置時該把手 優(yōu)選位于管下方，以使得在器具使用過程中把手至少部分地被管遮蔽。把手優(yōu)選地可在收 起位置和展開位置之間運動，在展開位置中把手能容易被使用者操作。把手優(yōu)選地被朝向 展開位置偏壓?？蓪⒐懿贾脼榕c把手接合，以便當(dāng)該管運動到其下降位置時將把手朝向其 收起位置促動。
分離設(shè)備優(yōu)選包括壁和基部部件，該基部部件被卡持部保持在關(guān)閉位置且可樞轉(zhuǎn) 地連接到該壁。分離設(shè)備優(yōu)選包括作動機(jī)構(gòu)，用于操作該卡持部，且分離設(shè)備的把手優(yōu)選包 括可手動操作的按鈕，用于作動該作動機(jī)構(gòu)。該按鈕在管位于其下降位置時優(yōu)選也位于管 下方且優(yōu)選在把手處于其收起位置時位于把手和滾動組件的主體之間，以降低作動機(jī)構(gòu)被 意外作動的風(fēng)險。機(jī)架優(yōu)選地包括用于支承分離設(shè)備的支承件。該支承件優(yōu)選地被朝向管偏壓，以 便將分離設(shè)備的流體出口促動為抵靠管的流體入口。當(dāng)分離設(shè)備位于器具上時，當(dāng)器具沿 基本水平的地面表面運動時，分離設(shè)備的縱向軸線——分離設(shè)備的壁繞該軸線延伸——優(yōu) 選相對于豎直方向以銳角傾斜。該角度優(yōu)選是30°到70°的范圍。機(jī)架優(yōu)選地包括用于將帶臟物的流體流朝向滾動組件的入口傳送的入口管，且該 入口管優(yōu)選定位在分離設(shè)備的上游。入口管優(yōu)選定位在分離設(shè)備下方。支承件可連接到或 整合于該入口管。分離設(shè)備優(yōu)選地包括基本圓筒形的外壁，該外壁被支承件的彎曲支承表 面支承。分離設(shè)備優(yōu)選地包括流體入口，當(dāng)分離設(shè)備定位在支承件上時該流體入口定位在 來自入口管的流體出口的附近。每個轉(zhuǎn)向部件優(yōu)選是輪組件的形式?？刂茩C(jī)構(gòu)優(yōu)選布置為將轉(zhuǎn)向部件相對于機(jī)架的朝向改變各自不同的量。機(jī)架優(yōu)選包括本體和一對側(cè)部，本體優(yōu)選連接到滾動組件的主體，一對側(cè)部連接 到或整合于機(jī)架的本體。每一側(cè)部優(yōu)選具有前壁，這些壁以60°到120°范圍角度傾斜。每 個轉(zhuǎn)向部件優(yōu)選定位在機(jī)架的側(cè)部之一的后方，以使得機(jī)架可以保護(hù)轉(zhuǎn)向部件免受墻壁、 家具或其他從地面表面上直立物體的撞擊。每個轉(zhuǎn)向部件優(yōu)選可樞轉(zhuǎn)地連接到機(jī)架的相應(yīng)側(cè)部，以使得轉(zhuǎn)向部件相對于機(jī)架 的方位可以改變，由此改變清潔器具在地面表面上運動所沿的方向?？刂茩C(jī)構(gòu)優(yōu)選地包括 多個可運動的轉(zhuǎn)向臂，所述轉(zhuǎn)向臂的每一個將相應(yīng)的一個轉(zhuǎn)向部件連接到機(jī)架。這些轉(zhuǎn)向 臂的每一個優(yōu)選地可樞轉(zhuǎn)地連接到機(jī)架，且更優(yōu)選地連接在機(jī)架的相應(yīng)側(cè)部的端部處或朝 向該端部連接。每個轉(zhuǎn)向臂優(yōu)選基本呈L形，致使繞相應(yīng)輪子組件延伸，以保護(hù)輪子組件不 受位于地面表面上的任何物體撞擊。控制機(jī)構(gòu)優(yōu)選包括用于使轉(zhuǎn)向臂相對于機(jī)架運動的控制部件。控制部件優(yōu)選是可 相對于機(jī)架運動的控制臂的形式?？刂撇考谄涿恳欢嘶虺蚱涿恳欢诉B接到相應(yīng)轉(zhuǎn)向 臂，優(yōu)選可樞轉(zhuǎn)地連接到相應(yīng)轉(zhuǎn)向臂，以致控制部件相對于機(jī)架的運動使得每個轉(zhuǎn)向臂相 對于機(jī)架樞轉(zhuǎn)各自不同的量，以提供器具在地面表面上相對平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動運動。控制機(jī)構(gòu)優(yōu)選包括可樞轉(zhuǎn)地連接到機(jī)架的桿，以使得桿繞其樞轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)使控 制部件相對于機(jī)架運動。桿和控制部件優(yōu)選包括相互接合的結(jié)構(gòu)部分，這些結(jié)構(gòu)部分使得 控制部件沿軸向方向并以旋轉(zhuǎn)的方式相對于機(jī)架與桿的旋轉(zhuǎn)一起運動。在本優(yōu)選實施例 中，這些相互接合的結(jié)構(gòu)部分包括位于控制部件上的突起，所述突起被位于桿上的槽口、槽 或溝槽保持并可在其中運動。桿優(yōu)選可繞從機(jī)架突出的軸桿旋轉(zhuǎn)。桿優(yōu)選地連接到入口管，該入口管可相對于滾動組件運動、優(yōu)選可樞轉(zhuǎn)地運動，以 作動桿的運動。入口管于此可被認(rèn)為是形成器具的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的一部分。入口管可包括相對柔性的入口區(qū)段和相對剛性的出口區(qū)段。入口區(qū)段優(yōu)選包括連 接到入口管的出口區(qū)段的柔性軟管?？刂茩C(jī)構(gòu)的桿優(yōu)選連接到且更優(yōu)選地整合于入口管的出口區(qū)段，致使入口管的入口區(qū)段的運動使得入口管的出口區(qū)段和桿二者繞桿的樞轉(zhuǎn)軸線 旋轉(zhuǎn)。用于支承分離設(shè)備的支承件可連接到入口管的出口區(qū)段。連接件可設(shè)置在入口管的 一端處，用于連接到軟管和棒組件，使用者拉動該軟管和棒組件以便在地面表面上拖拽器 具。器具優(yōu)選包括用于支承軟管的軟管支承件，該支承件可相對于滾動組件樞轉(zhuǎn)且優(yōu) 選連接在機(jī)架本體前端處或該前端附近，以便從機(jī)架向外延伸。軟管支承件優(yōu)選包括地面 接合滾動元件，以允許在地面表面操作清潔器具時軟管支承件在地面表面上平穩(wěn)運動。軟 管支承件的樞轉(zhuǎn)軸線優(yōu)選與桿的樞轉(zhuǎn)軸線間隔開，且優(yōu)選基本平行于桿的樞轉(zhuǎn)軸線。軟管 優(yōu)選被限制為在基本平行于地面接合滾動元件的旋轉(zhuǎn)軸線的平面內(nèi)運動。軟管支承件優(yōu)選 可相對于滾動組件繞一弧度樞轉(zhuǎn)，該弧度不大于180°，更優(yōu)選不大于142°。盡管已經(jīng)參照真空清潔器具詳細(xì)地描述了本發(fā)明的實施例，應(yīng)理解，本發(fā)明也可 以應(yīng)用于其他形式的清潔器具。術(shù)語“清潔器具”應(yīng)具有寬泛的含義，且包括具有主體和用 于將流體攜帶到地面表面或從地面表面帶走的器件的各種機(jī)器。此外，其包括僅向表面施 加抽吸作用的機(jī)器，如真空清潔器(干式、濕式和干/濕變化式)，以便將物質(zhì)從表面上抽 吸，還包括向表面施加物質(zhì)的機(jī)器，如拋光/打蠟機(jī)、壓力清洗機(jī)和洗滌機(jī)。


參照所附附圖，現(xiàn)將僅以示例的方式對本發(fā)明的實施例予以描述，在附圖中圖1為真空吸塵器的透視圖；圖2為圖1的真空吸塵器的側(cè)視圖；圖3為圖1的真空吸塵器的底視圖；圖4為圖1的真空吸塵器的頂視圖；圖5為沿圖2中的F-F線截取的截面圖；圖6為沿圖4中的G-G線截取的截面圖；圖7為圖1的真空吸塵器的透視圖，其中機(jī)架沿一個方向轉(zhuǎn)向；圖8為圖1的真空吸塵器的底視圖，其中機(jī)架沿一個方向轉(zhuǎn)向且分離設(shè)備被拆 卸；圖9為圖1的真空吸塵器的頂視圖，其中機(jī)架沿一個方向轉(zhuǎn)向且分離設(shè)備被拆 卸；圖10為圖1的真空吸塵器的前視圖，其中分離設(shè)備被拆卸；圖11為圖1的真空吸塵器的透視圖，其中分離設(shè)備被拆卸；圖12為圖1的真空吸塵器的分離設(shè)備的頂視圖；圖13為圖12的分離設(shè)備的后視圖；圖14(a)為圖12的分離設(shè)備的一部分的頂視圖；圖14(b)為經(jīng)過圖12中的I-I線的截面圖；圖14(c)為圖12的分離設(shè)備的交疊管組件(cross-over duct assembly)的透視 圖；圖15為圖12的分離設(shè)備的過濾器的側(cè)視圖；圖16為圖12的分離設(shè)備的側(cè)視圖，其中圖15的過濾器被部分地從分離設(shè)備上移
6出；圖17為圖12的分離設(shè)備的側(cè)視圖，其中圖15的過濾器被完全插入分離設(shè)備中且 分離設(shè)備的把手處于收起位置；圖18為圖12的分離設(shè)備的側(cè)視圖，其中圖15的過濾器被完全插入分離設(shè)備中， 且分離設(shè)備的把手處于展開位置；圖19為圖12的分離設(shè)備的把手處于其收起位置的截面圖；圖20為圖12的分離設(shè)備的把手處于其展開位置的截面圖；圖21(a)為圖1的真空吸塵器的側(cè)視圖，其中從分離設(shè)備延伸到主體的管處于升 起位置；圖21 (b)為沿圖4中的J-J線截取的側(cè)截面圖；圖22為圖1的真空吸塵器的主體的放大側(cè)視圖；和圖23為沿圖22中的F_F線截取的截面圖。
具體實施例方式圖1到4顯示了真空吸塵器10形式的清潔器具的外部視圖。真空吸塵器10是筒 式或罐式(cylinder or canister type)?？偟膩碚f，真空吸塵器10包括用于將臟物和灰 塵從氣流中分離的分離設(shè)備12。分離設(shè)備12優(yōu)選地是旋風(fēng)分離設(shè)備的形式，且包括具有基 本圓柱形的外壁16的外箱14。外箱14的下端被彎曲的基部18關(guān)閉，該基部18樞轉(zhuǎn)地附 接到外壁16。用于產(chǎn)生吸力以將攜帶贓物的空氣吸入到分離設(shè)備12的馬達(dá)驅(qū)動的風(fēng)扇單 元被承裝在滾動組件20中，該滾動組件位于分離設(shè)備12后方。滾動組件20包括主體22 和兩個輪子24、26，所述兩個輪子可旋轉(zhuǎn)地連接到主體22以用于接合地面表面。位于分離 設(shè)備12下方的入口管28將攜帶臟物的空氣傳送到分離設(shè)備12中，且出口管30將從分離 設(shè)備12排出的空氣傳送到滾動組件20中。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)32在操縱真空吸塵器越過要被清理 的地面表面上時使真空吸塵器10轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)32包括機(jī)架34，該機(jī)架34連接到滾動組件20的主體22。機(jī)架34大致 是箭頭形狀，且包括細(xì)長本體36和一對側(cè)部38，所述細(xì)長本體在其后端連接到滾動組件20 的主體22，而該對側(cè)部的每一個從細(xì)長本體36的前端向后延伸并向細(xì)長本體36傾斜。機(jī) 架34的側(cè)部38的前壁的傾斜可有助于在角落、家具或其他從地面表面直立的物體周圍操 縱真空吸塵器10，因為一旦與這種物體接觸，機(jī)架34的側(cè)部38的這些前壁趨向于抵靠直立 物體滑動，以在直立物體周圍引導(dǎo)滾動組件20。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)32還包括用于與地面表面接合的一對輪子組件40和用于控制輪子組件 40相對于機(jī)架34的由此控制真空吸塵器10在地面表面上移動方向的控制機(jī)構(gòu)。輪子組件 40位于機(jī)架34的側(cè)部38后方，且在滾動組件20的輪子24、26的前方。輪子組件40可被 認(rèn)為是真空吸塵器10的轉(zhuǎn)向前輪(articulated front wheel)，而滾動組件20的輪子24、 26可被認(rèn)為是真空吸塵器10的后輪。除了在地面表面上使真空吸塵器10轉(zhuǎn)向外，在滾動組件20在地面表面上被操縱 時，輪子組件40形成用于支承滾動組件20的支承構(gòu)件，并限制滾動組件20繞正交于輪子 組件40的旋轉(zhuǎn)軸線并基本平行于地面表面的軸線的旋轉(zhuǎn)，其中真空吸塵器10在該地面表 面上被操縱。輪子組件40與地面表面的接觸點之間的距離大于滾動組件20的輪子24、26
7與地面表面接觸的點之間的距離。在該例子中，輪子組件40與地面表面接觸的點之間的距 離大約是滾動組件20的輪子24、26與地面表面接觸點之間距離的兩倍?？刂茩C(jī)構(gòu)包括一對轉(zhuǎn)向臂42，每個轉(zhuǎn)向臂將相應(yīng)的輪子組件40連接到機(jī)架34。每 個轉(zhuǎn)向臂42基本是L形狀的，以便繞其相應(yīng)的輪子組件40彎曲。每個轉(zhuǎn)向臂42在其第一 端處可樞轉(zhuǎn)地連接到機(jī)架34的相應(yīng)側(cè)部38的端部，用于繞相應(yīng)的轂軸線(hub axis)H做 樞轉(zhuǎn)運動。每條轂軸線H基本正交于輪子組件40的旋轉(zhuǎn)軸線。每個轉(zhuǎn)向臂42的第二端連 接到相應(yīng)的輪子組件40，以使得輪子組件40在真空吸塵器10在地面表面上移動時可自由 旋轉(zhuǎn)。如圖所示，例如，在圖3中，轉(zhuǎn)向臂42的外表面具有與機(jī)架34的側(cè)部38的前壁類似 的傾斜，以使得如果機(jī)架34的側(cè)部38與直立物體接觸，則連接到該側(cè)部38的轉(zhuǎn)向臂42也 有助于在直立物體周圍引導(dǎo)滾動組件20和輪子組件40?？刂茩C(jī)構(gòu)還包括細(xì)長的軌跡控制臂44，該軌跡控制臂用于控制轉(zhuǎn)向臂42繞它們 的轂軸線H的樞轉(zhuǎn)運動，由此控制真空吸塵器10在地面表面上的移動方向。還參見圖5和 6，機(jī)架34包括下機(jī)架區(qū)段46和上機(jī)架區(qū)段48，下機(jī)架區(qū)段連接到滾動組件20的主體22， 上機(jī)架區(qū)段連接到下機(jī)架區(qū)段46。每個機(jī)架區(qū)段46、48可用一個或多個組成部件形成。上 機(jī)架區(qū)段48包括基本平坦的下部50，該下部50與下機(jī)架區(qū)段46 —起形成機(jī)架34的本體 36和側(cè)部38。上機(jī)架區(qū)段48還包括端壁52和成形上部(profiled upper portion) 54，該 端壁從下部50上直立，而該上部連接到端壁52并在下部50的一部分的上方延伸。軌跡控 制臂44的中間部分被保持在上機(jī)架區(qū)段48的下部50和上部54之間。軌跡控制臂44相 對于機(jī)架34取向以便在真空吸塵器10在地面表面上向前移動時基本正交于機(jī)架34的本 體36。軌跡控制臂44的每個端部連接到相應(yīng)轉(zhuǎn)向臂42的第二端，以使得軌跡控制臂44相 對于機(jī)架34的運動導(dǎo)致每個轉(zhuǎn)向臂42繞其轂軸線H樞轉(zhuǎn)。這又使得每個輪子組件40環(huán) 繞機(jī)架34的其相應(yīng)側(cè)部38的端部運行，以改變真空吸塵器10在地面表面上的運動方向。參見圖6，下機(jī)架區(qū)段46包括軸桿56，該軸桿從其上基本正交地向上延伸，且該軸 桿穿過形成在上殼體區(qū)段48的下部50中的孔。上殼體區(qū)段48的上部54包括用于接收軸 桿56上端的凹部。軸桿56的縱向軸線限定出轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)32的主樞轉(zhuǎn)軸線P。樞轉(zhuǎn)軸線P基 本平行于轂軸線H。用于將攜帶臟物的空氣傳送到分離設(shè)備12中的入口管28可樞轉(zhuǎn)地連接到機(jī)架 34。入口管28包括向后延伸的臂58，該臂還被保持在上機(jī)架區(qū)段48的下部50和上部54 之間。臂58包括用于接收下機(jī)架區(qū)段46的軸桿56的孔，以使得臂58可繞軸線P樞轉(zhuǎn)。臂 58還包括槽60，用于容納連接到軌跡控制臂44的銷62，且當(dāng)臂58繞軸線P樞轉(zhuǎn)時銷62可 在該槽中移動。槽60和銷62之間的接合使得在臂58繞軸線P樞轉(zhuǎn)時軌跡控制臂44相對 于機(jī)架34運動。臂58以及因此入口管28可被認(rèn)為是形成用于讓真空吸塵器10在地面表 面上轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)32的一部分。參見圖1到5，入口管28包括相對柔性的入口區(qū)段和相對剛性的出口區(qū)段，臂58 連接到該出口區(qū)段。入口管28的入口區(qū)段包括柔性軟管64，該柔性軟管在其一端連接到入 口管28的出口區(qū)段且在其另一端連接到連接部66，該連接部用于連接到棒和軟管組件(未 示出)，以用于將帶灰塵的氣流傳送到入口管28。棒和軟管組件連接到清潔頭(未示出)， 該清潔頭包括吸入開口，帶臟物的氣流通過該吸入開口被吸入到真空吸塵器10中。僅為了 清楚起見，從圖6到10中省略了軟管64。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)32包括軛狀物68，用于支承軟管64和連接部66并用于將連接部66連接到機(jī)架34。軛狀物68包括從機(jī)架34的前部向前延伸的 前部區(qū)段和定位在下機(jī)架區(qū)段46和上機(jī)架區(qū)段48之間的后部區(qū)段。軛狀物68的后部區(qū) 段連接到機(jī)架34，用于繞軛狀物的樞轉(zhuǎn)軸線Y做樞轉(zhuǎn)運動。軸線Y與軸線P間隔開并與之 基本平行。機(jī)架34被成形為限定開口 70，軛狀物68穿過該開口從機(jī)架34上突出，且該開 口將軛狀物68相對于機(jī)架34的樞轉(zhuǎn)運動限制在士65°的范圍內(nèi)。軛狀物68包括地面接 合滾動元件72，用于將軛狀物68支承在地面表面上，且該地面接合滾動元件具有基本正交 于軸線Y的旋轉(zhuǎn)軸線。真空吸塵器10包括支承件74，分離設(shè)備12可拆卸地安裝在該支承件上。支承件 74連接到入口管28的出口區(qū)段，用于在臂58繞軸線P樞轉(zhuǎn)時與該出口區(qū)段一起運動。具 體參見圖6、9和11，在該例子中，支承件74包括套筒76和平臺80，該套筒繞入口管28的 出口區(qū)段的傾斜部分78延伸，該平臺從套筒76向前并基本水平地延伸。平臺80具有彎曲 的后壁82，該后壁連接到套筒76，且該后壁具有一曲率半徑，該曲率半徑基本與分離設(shè)備 12的外箱14的外壁16的曲率半徑相同，以有助于分離設(shè)備12在支承部74上的定位。凸 出部84從平臺80向上延伸，用于定位在形成于外箱14的基部18上的凹部86中。支承件74被優(yōu)選地沿向上的方向偏壓，以使得分離設(shè)備12朝向真空吸塵器10的 出口管30偏壓。這有助于維持分離設(shè)備12和出口管30之間的氣密封。例如，彈性元件 88——優(yōu)選是螺旋彈簧——定位在形成在入口管28的后部處的腔中，用于接合支承件74， 以在分離設(shè)備12安裝在支承件74上時沿優(yōu)選地基本平行于外箱14縱向軸線的方向向上 促動支承件74。當(dāng)分離設(shè)備12安裝在支承件74上時，外箱14的縱向軸線相對于軸線P傾斜，在 該例子中，傾斜從30°到40°范圍的角度。結(jié)果，在清潔操作過程中入口管28繞軸線P的 樞轉(zhuǎn)運動使得分離設(shè)備12繞軸線P相對于機(jī)架34、滾動組件20和出口管30樞轉(zhuǎn)，或擺動。入口管28的傾斜部分78與分離設(shè)備12的外箱14的外壁16并排延伸，并在分離 設(shè)備12安裝在支承件74上時基本平行于外箱14的縱向軸線。臂58優(yōu)選地連接到入口管 28的傾斜部分78的后部。入口管28的出口區(qū)段還包括水平部分90，該水平部分位于平臺 80下方，用于接收來自軟管64的帶臟物的氣流并將氣流傳送到傾斜部分78。入口管28的 出口區(qū)段還包括出口 92，帶臟物的氣流從該出口進(jìn)入到分離設(shè)備12。為在地面表面上操縱真空吸塵器10，使用者拉動連接到連接部66的軟管和棒組 件的軟管，以在地面表面上拖拽真空吸塵器10，這又使得滾動組件20的輪子24、26、輪子組 件40和滾動元件70在地面表面上旋轉(zhuǎn)和移動真空吸塵器10。參見圖7到9，當(dāng)真空吸塵 器10在地面表面上移動時，例如，為了將真空吸塵器10向左轉(zhuǎn)向，使用者向左拉動軟管和 棒組件的軟管，以使得連接部66和與之連接的軛狀物68繞軸線Y向左樞轉(zhuǎn)。軛狀物68繞 軸線Y的樞轉(zhuǎn)運動使得軟管64彎曲并在入口管28的出口區(qū)段的水平部分90上施加力。該 力促使傾斜部分78和附接到該傾斜部分的臂58繞軸線P向左樞轉(zhuǎn)。具體參見圖9，由于 軟管64的柔性，軛狀物68繞軸線Y樞轉(zhuǎn)的量大于入口管28繞軸線P樞轉(zhuǎn)的量。例如，當(dāng) 軛狀物68繞軸線Y樞轉(zhuǎn)65°，入口管28繞軸線P樞轉(zhuǎn)約25°。當(dāng)臂58繞軸線P樞轉(zhuǎn)時， 連接到軌跡控制臂44的銷62在臂58的槽60中與其一起運動，使得軌跡控制臂44相對于 機(jī)架34運動。具體參見圖8和9，軌跡控制臂44的運動使得每個轉(zhuǎn)向臂42繞其相應(yīng)的轂 軸線H樞轉(zhuǎn)，以使得輪子組件40向左轉(zhuǎn)動，由此改變真空吸塵器10在地面表面上移動的方
9向。控制機(jī)構(gòu)優(yōu)選地布置為使得，軌跡控制臂44相對于機(jī)架34的運動導(dǎo)致每個輪子組件 40相對于機(jī)架34轉(zhuǎn)過相應(yīng)的不同的量?，F(xiàn)將參考圖6、圖12到14和圖16到18描述分離設(shè)備12。分離設(shè)備12的具體總 體形狀可以根據(jù)分離設(shè)備12所應(yīng)用的真空吸塵器的尺寸和類型來改變。例如，分離設(shè)備12 的總體長度可以相對于設(shè)備的直徑增加或減小，或基部18的形狀可以改變。如上所述，分離設(shè)備12包括外箱14，該外箱具有基本圓柱形的外壁16。外箱14 的下端被彎曲基部18關(guān)閉，該基部通過樞軸94可樞轉(zhuǎn)地附接到外壁16并被卡持部96保 持在關(guān)閉位置，該卡持部接合位于外壁16上的唇緣98。在關(guān)閉位置，基部18密封抵靠外 壁16的下端?？ǔ植?6可彈性變形，以使得在向下的壓力施加到卡持部96的最上部時， 卡持部96從唇緣98離開并與之脫離接合。在這種情況下，基部18將從外壁16脫離。具體參見圖14(b)，分離設(shè)備還包括第二圓柱形壁100。第二圓柱形壁100定位為 徑向地位于外壁16以內(nèi)并與該外壁間隔開，以便在它們之間形成環(huán)形腔室102。第二圓柱 形壁100與基部18相接觸(當(dāng)基部18處于關(guān)閉位置時)并在接觸處被基部18抵靠密封。 環(huán)形腔室102大致由外壁16、第二圓柱形壁100、基部18和定位在外箱14上端處的上壁 104界定。臟空氣入口 106設(shè)置在外箱14的上端、上壁104下方處，用于接收來自入口管28 的出口 92的氣流。臟空氣入口 106布置為與外箱14相切(如圖6所示)，以便確保進(jìn)入的 臟空氣被促使繞環(huán)形腔室102遵循一螺旋路徑行進(jìn)。臟空氣入口 106接收來自管道108的 氣流，該管道例如通過焊接被連接到外箱14的外壁16。管道108具有入口 110，該入口具 有基本與入口管28的出口 92相同的尺寸，且在分離設(shè)備12安裝在支承件74上時該入口 定位在出口 92上方。流體出口以遮罩的形式設(shè)置于外箱14中。該遮罩具有形成為截頭錐形的上部 112、從該上部垂下的下圓柱形壁114和裙部116。裙部116沿朝向外壁16的方向從下圓柱 形壁114向外呈錐形(taper)。許多穿孔形成在遮罩的上部112中和遮罩的圓柱形壁114 中。來自于外箱14的唯一流體出口通過遮罩中的穿孔形成。通道118形成在遮罩和第二 圓柱形壁100之間。通道118與集氣室(plenum chamber) 120連通。集氣室120徑向地布 置在遮罩以外并定位在遮罩的上部112上方。大致圓柱形的第三壁122從基部18附近延伸到集氣室120的外壁的一部分并形 成基本圓柱形的腔室124。圓柱形腔室124的下端被端壁126關(guān)閉。圓柱形腔室124被成 形為能容納具有交疊管組件130的可拆卸過濾器組件128，這將在后文詳細(xì)描述。過濾器 組件128被可拆卸地接收在圓柱形腔室124中，以使得在真空吸塵器10的使用過程中不會 有過濾器組件128相對于分離設(shè)備12其余部分的相對旋轉(zhuǎn)。例如，分離設(shè)備12可以設(shè)置 有一個或多個槽，所述槽在過濾器組件128插入到分離設(shè)備12中時接收形成在過濾器組件 128 上的構(gòu)造(formation)。多個彼此平行設(shè)置的旋風(fēng)器132繞集氣室120圓周地布置。參見圖14(a)和 14 (b)，每個旋風(fēng)器132具有切向的入口 134，該入口與集氣室120連通。每個旋風(fēng)器132 與其他旋風(fēng)器132相同且包括圓柱形上部136和從該圓柱形上部垂下的錐形部分138。每 個旋風(fēng)器132的錐形部分138是截頭錐形的且以錐形開口終止。旋風(fēng)器132延伸進(jìn)入環(huán)形 區(qū)域140并與該區(qū)域連通，該區(qū)域形成在第二和第三圓柱形壁100、122之間。渦旋溢流管(vortex finder) 142設(shè)置在每個旋風(fēng)器132的上端處，以允許空氣離開旋風(fēng)器132。每個 渦旋溢流管142與定位在旋風(fēng)器132上方的集管指狀件(manifold finger) 144連通。在 本優(yōu)選實施例中，有十二個旋風(fēng)器132和十二個集管指狀件144。十二個旋風(fēng)器132布置成 環(huán)狀，以外箱14的縱向軸線X為中心。每個旋風(fēng)器132具有軸線C，該軸線C向下并朝向軸 線X傾斜。軸線C全部以相同的角度相對于軸線X傾斜。十二個旋風(fēng)器132可以被認(rèn)為是 形成第二旋風(fēng)分離單元，而環(huán)形腔室102形成第一旋風(fēng)分離單元。在第二旋風(fēng)分離單元中，每個旋風(fēng)器132具有比環(huán)形腔室102小的直徑，所以與第 一旋風(fēng)分離單元相比，第二旋風(fēng)分離單元能分離更細(xì)小的臟物和灰塵。該第二旋風(fēng)分離單 元還具有補(bǔ)充優(yōu)點能處理已被第一旋風(fēng)分離單元清潔過的氣流，所以與其他情況相比，夾 帶顆粒的量和平均尺寸都更小。第二旋風(fēng)分離單元的分離效率高于第一旋風(fēng)分離單元。每個集管指狀件144基本呈倒U形且由第二旋風(fēng)分離單元的集管150的上壁146 和下壁148所界定。集管指狀件144從每個旋風(fēng)器132的上端延伸到交疊管組件130。具體參見圖14(c)，交疊管組件130包括環(huán)形密封件152和交疊管154?？刹鹦兜?過濾器組件128位于交疊管154的下方，在圓柱形腔室124中。在此優(yōu)選實施例中，密封件 152是橡膠件，且以摩擦配合繞交疊管154的外表面固定。交疊管154包括上部和下部。密 封件152定位在交疊管154的上部上。交疊管154的上部包括基本杯狀的部分156，該部分 提供來自分離設(shè)備12的流體出口且具有優(yōu)選是球形曲面的突出外表面。交疊管154的下 部包括唇緣158和基本圓柱形的外殼160，該外殼成形為對應(yīng)于圓柱形腔室124的尺寸和形 狀。唇緣158成形為具有稍大于圓柱形外殼160的直徑且定位在圓柱形外殼160的上端附 近。入口腔室162形成在交疊管154的上部和下部之間。入口腔室162由杯狀部分156的 下表面、圓柱形外殼160的上表面和唇緣158所界定。參見圖14(b)，每個集管指狀件144 的出口終止于交疊管組件130的入口腔室162處。交疊管154包括第一組管路和第二組管路，在該第一組管路中空氣沿第一方向穿 過交疊管154，在該第二組管路中空氣沿不同于第一方向的第二方向穿過交疊管154。在該 實施例中，八條管路被定位在交疊管154的圓柱形外殼160中。這些管路包括第一組四個 過濾器入口管164和第二組四個過濾器出口管166。過濾器入口管164布置為環(huán)形形式，該 環(huán)形的中心處于軸線X上且其中過濾器入口管164均勻地間隔開。過濾器出口管166類似 地繞軸線X均勻地布置和間隔開，但是定位在過濾器入口管164之間，優(yōu)選地在角度上從過 濾器入口管164偏離大約45度的角度。每個過濾器入口管164具有入口開口和出口開口，該入口開口定位在圓柱形外殼 160的上表面附近并鄰近入口腔室162，該出口開口定位在圓柱形外殼160的底部附近。每 個過濾器入口管164由此包括在入口開口和出口開口之間延伸的通道。該通道具有平滑改 變的截面，用于降低穿過交疊管154的氣流中的噪音和紊流。每個過濾器出口管166包括入口開口 168和出口開口 170，該入口開口位于圓柱 形腔室124附近的圓柱形外殼160的外表面中，該出口開口用于通過管道將干凈的空氣輸 送遠(yuǎn)離過濾器組件128并朝向出口管30。每個過濾器出口管166由此包括在入口開口 168 和出口開口 170之間延伸的通道，且該通道從圓柱形外殼160的外表面朝向軸線X穿過圓 柱形外殼160。結(jié)果，出口開口 170被定位為比入口開口 168更靠近軸線X。出口開口 170 優(yōu)選呈圓形形狀。
交疊管154的杯狀部分156包括可抓持的柱狀部172，用于允許使用者從分離設(shè)備 12中拉出過濾器組件128，用于清理。可抓持柱狀部172布置為沿軸線X從杯狀部分156 的底部上直立，以使得其延伸超出第二旋風(fēng)分離單元。交疊管154還包括多個側(cè)突片173， 所述突片布置為從杯狀部分166的下表面垂下并用于將交疊管154的上部支承在下部上。參見圖14(b)，并參見圖15和16，過濾器組件128包括上邊緣174、基部176和四 個圓柱形過濾部件，所述過濾部件定位在邊緣174和基部176之間。過濾器組件128基本 是圓柱形的，且包括內(nèi)腔178，該內(nèi)腔由邊緣174、基部176和過濾器組件128的最內(nèi)的第一 過濾部件180所界定。邊緣174被保持在環(huán)形溝槽中，該溝槽位于交疊管154的下部中。過濾器組件128構(gòu)造為使得其是易曲折、柔性且彈性的。邊緣174是環(huán)形的具有 沿垂直于軸線X方向的寬度W。邊緣174用具有這樣硬度和可變形性的材料制造，使得使用 者能通過壓下和抓持邊緣174并用手扭轉(zhuǎn)或擠捏過濾器組件128 (特別是在清洗操作中) 使邊緣174變形(并由此使過濾器組件128變形)。在該實施例中，邊緣174和基部176用 聚亞胺酯(polyurethane)形成。過濾器組件128的每個過濾部件制造為矩形。四個過濾部件隨后被沿它們的最長 邊通過縫合、膠粘或其他合適的技術(shù)而結(jié)合并固定在一起，以便形成具有基本開口圓柱形 的過濾材料的管狀長度，其具有沿軸線X方向的高度H。每個圓柱形過濾部件的上端隨后 被連結(jié)到邊緣174，而每個過濾部件的下端連結(jié)到基部176，優(yōu)選地連結(jié)通過在過濾器組件 128的制造過程中過模制(overmoulding)邊緣174和基部176的聚亞胺酯材料而實現(xiàn)。用 于附接過濾部件的替換制造技術(shù)包括繞過濾部件的上端和下端膠粘和離心鑄造聚亞胺酯。 以這種方式，過濾部件在制造過程中被聚亞胺酯包封，以產(chǎn)生能承受使用者的操縱和操作 (特別是在過濾器組件128的清洗過程中)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。第一過濾部件180包括具有開口的織造或網(wǎng)格格結(jié)構(gòu)的稀松布或織網(wǎng)材料層(a layer of scrim or web material)。第二過濾部件182圍繞第一過濾部件180并用非織 造(non-woven)過濾器介質(zhì)形成，如毛狀物(fleece)。第二過濾部件182的形狀和體積被 選擇為基本填充由邊緣174的寬度W和過濾器組件128沿軸線X測量的高度H所界定的空 間。因此，第二過濾部件182的寬度基本與邊緣174的寬度W相同。第三過濾部件184圍繞第二過濾部件182，且包括在兩側(cè)上覆蓋保護(hù)性織物的靜 電過濾介質(zhì)。通過縫合或其他密封方法以公知方式將這些層保持在一起。第四過濾部件 186包圍第三過濾部件184，并包括具有開口的織造或網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的稀松布或織網(wǎng)材料層。在制造過程中，在第一過濾部件180的兩端被連結(jié)到邊緣174和基部176，并緊鄰 第二過濾部件182。第三過濾部件184的兩端被連結(jié)到邊緣174和基部176，并緊鄰第二過 濾部件182，且第四過濾部件186的兩端被連結(jié)到邊緣174和基部176并緊鄰第三過濾部件 184。以這種方式，過濾部件180、182、184、186在過濾器組件128中相對于邊緣174和基部 176被保持就位，以使得氣流首先撞在第一過濾部件上，然后依次撞在第二、第三和第四過 濾部件上。對于第三過濾部件184，其包括在兩側(cè)都被保護(hù)性織物覆蓋的靜電過濾介質(zhì)，優(yōu) 選的是，第三過濾部件184的所有層連結(jié)到邊緣174和基部176，以使得在使用過程中第三 過濾部件184分層的風(fēng)險降低。將參照圖6、21(a)和21(b)描述出口管30。出口管30包括基本彎曲的臂，該臂跨 過分離設(shè)備12和滾動組件20。出口管30包括球形接頭188形式的流體入口和用于從球形接頭188接收空氣的細(xì)長管190，該接頭188具有凸形外表面。細(xì)長管190提供通道192， 用于將來自分離設(shè)備12的空氣傳送到滾動組件20。參見圖6，樞轉(zhuǎn)軸線P穿過出口管30， 優(yōu)選地穿過出口管30的球形接頭188。球形接頭188通常是半球形的且可拆卸地可定位在交疊管154的杯狀部分156 中，該杯狀部通過集管150的敞開上端露出。球窩接頭由此形成在分離設(shè)備12和出口管30 之間。球形接頭188包括繞其延伸的柔性環(huán)形密封件194，且該密封件包括用于與交疊管 154的杯狀部分156的內(nèi)表面接合的唇緣196。這有助于在球形接頭188和交疊管154之 間形成有效且牢固的密封。替換地，球形接頭188的外表面包括諸如向外導(dǎo)向的突出部、凸 緣或肋這樣的結(jié)構(gòu)部分，這些結(jié)構(gòu)部分與交疊管154的杯狀部分156接合。此外，在本優(yōu)選 實施例中，交疊管組件130的密封件152是柔性的且成形為使得密封件152的上部的直徑 略小于球形接頭188的直徑，以提供繞球形接頭188的外表面的妥帖、彈性的配合。密封件 152還可將球形接頭188和第二旋風(fēng)分離單元之間的任何間隙密封。如前所述，在清潔操作過程中入口管28繞軸線P的旋轉(zhuǎn)使得分離設(shè)備12相對于 出口管30繞軸線P擺動。如圖6所示，密封件196和密封件152的上邊緣與球形接頭188 的配合有助于在(固定的)出口管通道192和交疊管154的(可動的)出口開口 170之間 的連續(xù)流體連接。結(jié)果，當(dāng)真空吸塵器10掃過地面表面運動期間、分離設(shè)備12相對于出口 管30運動時，在分離設(shè)備12和出口管30之間保持氣密封式連接。現(xiàn)將參考圖22和23描述滾動組件20。滾動組件20包括主體22和兩個彎曲的輪 子24、26，所述輪子可轉(zhuǎn)動地連結(jié)到主體22，用于接合地面表面。在該實施例中，主體22和 輪子24、26限定出基本球形的滾動組件20。輪子24、26的旋轉(zhuǎn)軸線相對于真空吸塵器10 所在的地面表面朝向主體22向上傾斜，以使得輪子24、26的邊緣接合地面表面。輪子24、 26的旋轉(zhuǎn)軸線的傾斜角度優(yōu)選地在5°到15°范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在6°到10°范圍內(nèi)，且在 該實施例中約為8°。滾動組件20的每個輪子24、26是穹頂形的，且具有基本球形曲面的 外表面，以使得每個輪子24、26大體呈半球形。在此優(yōu)選實施例中，每個輪子24、26的外表 面的直徑小于滾動組件20的直徑，且優(yōu)選在滾動組件20的直徑的80%到90%范圍內(nèi)。滾動組件20承裝馬達(dá)驅(qū)動的風(fēng)扇單元200、線纜重繞組件202、和過濾器組件204， 該線纜重繞組件用于將終止于插頭203的電纜(未示出)的一部分收回并存放在主體22 中，該電纜尤其向風(fēng)扇單元200的馬達(dá)提供電力。風(fēng)扇單元200包括馬達(dá)和葉輪，該葉輪被 馬達(dá)驅(qū)動，以將帶臟物的氣流吸入并穿過真空吸塵器10。風(fēng)扇單元200承裝在馬達(dá)座206 中。馬達(dá)座206連接到主體22，以使得風(fēng)扇單元200不會在真空吸塵器10在地面表面上 被操縱時旋轉(zhuǎn)。過濾器組件204定位在風(fēng)扇單元200的下游。過濾器組件204是袖口形的 (cuff shaped)且定位在馬達(dá)座206的一部分的周圍。多個穿孔207形成在馬達(dá)座206被 過濾器組件204圍繞的一部分中。密封件208將電纜重繞組件202與馬達(dá)座206隔離。密封件208有助于將主體 22分成包括風(fēng)扇單元200的第一區(qū)域和容納電纜重繞組件202的第二區(qū)域，風(fēng)扇單元200 在使用過程中將產(chǎn)生熱量，對于電纜重繞組件202來說熱量是有害的且其需要在使用中冷 卻。過濾器組件204可以周期性地從滾動組件20拆卸，以允許過濾器組件204被清 理?？赏ㄟ^拆卸滾動組件20的輪子26而接近過濾器組件204。例如可以通過使用者首先
13扭轉(zhuǎn)安裝在輪子26上的端蓋210從而將位于輪軸214端部上的輪子安裝套筒212脫離接 合來將該輪子26拆卸，該輪軸214連接到馬達(dá)座206。輪子安裝套筒212可位于輪軸214 和輪子承載結(jié)構(gòu)216之間。輪子26隨后被使用者從輪軸214上拉出，以使得輪子安裝套筒 212、輪子承載結(jié)構(gòu)216和端蓋210與輪子26 —起從輪軸214離開?？梢噪S后通過按下將 過濾器組件204連接到馬達(dá)座206的卡持部218并將過濾器組件204從滾動組件20上拉 出而從滾動組件20上拆卸過濾器組件204。滾動組件20的主體22還包括流體入口端口 220、用于接收來自入口端口 220的 空氣的環(huán)形腔室222和被腔室222界定的通道224。腔室222成形為使得從入口端口 220 流到風(fēng)扇單元200的氣流的橫截面面積具有平滑改變。腔室222有助于將通道224的方向 改變約90度。用于氣流通道的橫截面面積的平滑變化和平滑路徑可降低系統(tǒng)的低效率，例 如經(jīng)過馬達(dá)座206的損失。柵格可以定位在入口端口 220和馬達(dá)腔室222之間，以例如在 分離設(shè)備12從主體22上拆卸的過程中保護(hù)風(fēng)扇單元200和馬達(dá)座206不受物體的損害， 否則，例如在從主體22上拆卸分離設(shè)備12時所述物體可能進(jìn)入、堵塞和/或阻擋馬達(dá)腔室 222，如下文所述。風(fēng)扇單元200包括一系列排氣管230，所述排氣管繞風(fēng)扇單元200的外周邊定位。 在本優(yōu)選實施例中，四個排氣管230布置在風(fēng)扇單元200周圍并提供風(fēng)扇單元200和馬達(dá) 座206之間的連通。過濾器組件204定位在馬達(dá)座206周圍，且穿孔218有助于馬達(dá)座206 與主體22之間的連通。主體22還包括空氣排放端口，用于將干凈的空氣從真空吸塵器10 排出。排氣端口形成在主體22的后部附近。在此優(yōu)選實施例中，排氣端口包括多個出口孔 232，所述出口孔定位在主體22的下部中，且所述出口孔定位為使得在真空吸塵器10外側(cè) 存在最小的環(huán)境擾動。第一使用者可操作開關(guān)234設(shè)置在主體上并布置為使得當(dāng)其被按下時風(fēng)扇單元 200通電。風(fēng)扇單元200還可通過按下該第一開關(guān)234而斷電。第二使用者可操作開關(guān)236 設(shè)置在第一開關(guān)234附近。第二開關(guān)236讓使用者能激活線纜重繞組件202。用于驅(qū)動風(fēng) 扇單元200和電纜重繞組件202的電路238也承裝在滾動組件20中。主體22包括送氣閥240，用于在例如棒和軟管組件中，發(fā)生堵塞的情況下允許氣 流傳送到風(fēng)扇單元200。這可防止風(fēng)扇單元200過熱或以其他方式被損壞。送氣閥240包 括承裝活塞244的活塞腔242?？?46形成在活塞腔242的一端，用于將活塞腔242經(jīng)由出 口孔232暴露至外界環(huán)境，且管道248形成在活塞腔242的另一端，用于將活塞腔242與通 道224流體連通。定位在活塞腔242中的螺旋壓縮彈簧250朝向通過孔246插入到活塞腔242中的 環(huán)形座252促動活塞244。在真空吸塵器10的使用過程中，由于作用在活塞244每一側(cè)上 的空氣壓力的差異，作用在活塞244上抵抗彈簧250的偏壓力F2的力F1低于彈簧250的 偏壓力F2，所以孔246保持關(guān)閉。在管道248上游的氣流路徑中發(fā)生阻塞的情況下，作用在 活塞244相對側(cè)上的空氣壓力差異顯著增加。彈簧250的偏壓力F2被選擇為使得在該情 況下力F1變?yōu)楸攘2更大，這使得活塞244從座252上移走，以打開孔246。這允許空氣 從外界環(huán)境穿過活塞腔242并進(jìn)入通道224。在使用中，風(fēng)扇單元200被使用者啟動，例如通過按下開關(guān)234，且?guī)K物的氣流 通過清潔頭中的吸入開口被吸入到真空吸塵器10中。帶臟物的空氣穿過軟管和棒組件，并進(jìn)入到入口管28。帶臟物的空氣穿過入口管28并進(jìn)入分離設(shè)備12的臟空氣入口 106。由 于臟空氣入口 106的切向結(jié)構(gòu)，氣流相對于外壁16遵循螺旋路徑行進(jìn)。較大的臟物和灰塵 顆粒被環(huán)形腔室102中的旋風(fēng)作用沉降并收集在其中。部分干凈的氣流經(jīng)由遮罩中的穿孔離開環(huán)形腔室102并進(jìn)入通道118。氣流隨后 進(jìn)入集氣室120并從該集氣室于入口 134處進(jìn)入十二個旋風(fēng)器132中的一個，其中，進(jìn)一步 的旋風(fēng)分離作用將仍攜帶在氣流中的一些臟物和灰塵去除。臟物和灰塵沉降在環(huán)形區(qū)域 140中，而干凈的空氣經(jīng)由渦旋溢流管142離開旋風(fēng)器132并進(jìn)入集管指狀件144。氣流隨 后經(jīng)由入口腔室162進(jìn)入交疊管154和交疊管154的四個過濾器入口管164。從過濾器入 口管164，氣流進(jìn)入過濾器組件124的中央敞開的腔室178。氣流流過中央敞開的腔室178，并被迫使切向地向外朝向過濾器組件124的過濾 部件行進(jìn)。氣流首先進(jìn)入第一過濾部件180，并隨后相繼通過第二過濾部件182、第三過濾 部件184和第四過濾部件186，在氣流經(jīng)過每個過濾部件時臟物和灰塵從氣流中去除。從過濾部件128排出的氣流進(jìn)入圓柱形腔室124并被吸入到交疊管154的過濾器 出口管166。氣流穿過過濾器出口管166并通過交疊管154的杯狀部分156的四個排出端 口 190離開交疊管154。氣流進(jìn)入出口管30的球形接頭188，沿通道192經(jīng)過并通過流體 入口端口 220進(jìn)入滾動組件20的主體22。在滾動組件20中，氣流相繼地穿過格柵和通道224并進(jìn)入腔室222。腔室222將 氣流引導(dǎo)到風(fēng)扇單元200中。密封件208防止氣流通過線纜重繞組件202。氣流從馬達(dá)排 氣管230排出并進(jìn)入到馬達(dá)座206。氣流隨后沿切向方向經(jīng)由穿孔218離開馬達(dá)座206并 穿過過濾器組件204。最后氣流遵循主體22的曲面到達(dá)主體22中的出口孔232，干凈的氣 流從該出口孔232被排出真空吸塵器10。出口管30可從分離設(shè)備12拆下，以允許分離設(shè)備12從真空吸塵器10上拆卸。管 190的遠(yuǎn)離出口管30的球形接頭188的端部可樞轉(zhuǎn)地連接到滾動組件20的主體22，以使 得出口管30可在如圖2所示的降低位置和如圖21 (a)所示的升起位置之間運動，在該降低 位置出口管30與分離設(shè)備12流體連通，在該升起位置出口管30允許分離設(shè)備12從真空 吸塵器10拆卸。再次參見圖21 (a)和21 (b)，且參見圖4，出口管30被位于主體22中的彈簧260朝 向升起位置偏壓。主體22還包括卡持部262和卡持部釋放按鈕264，該卡持部用于抵抗彈 簧260的力而將出口管30保持在降低位置。出口管30包括把手266，以允許在出口管30 被保持在其降低位置中時，真空吸塵器10可被使用者攜帶。在本優(yōu)選實施例中，彈簧260是 設(shè)置為與把手266的一部分接合的扭簧?？ǔ植?62定位在主體22上，靠近出口管30并 沿圖4的G-G線定位。卡持部262被設(shè)置為與出口管30的凸緣268協(xié)作。凸緣268從出口管30的下側(cè) 垂下并沿朝向主體22延伸的方向延伸。凸緣268定位在溝槽270下方，該溝槽270成形為 容納卡持部262的接合構(gòu)件?？ǔ植?62包括鉤狀部272和桿274。桿274在卡持部釋放按鈕264和卡持部262 之間水平地延伸。鉤狀部272相對于桿274以90度的角度布置，并連接到桿274在出口管 30附近的一端。鉤狀部272的尺寸被設(shè)置為能被容納在凸緣268的溝槽270中?？ǔ植?262的鉤狀部和桿組件可樞轉(zhuǎn)地安裝在主體22上并被布置為繞樞轉(zhuǎn)軸線Q旋轉(zhuǎn)，該樞轉(zhuǎn)軸
15線Q基本正交于分離設(shè)備12的樞轉(zhuǎn)軸線P?？ǔ植酷尫虐粹o264包括上表面，該上表面可以帶色彩或指示其功能的其他結(jié)構(gòu) 特征，以便對使用者凸顯該卡持部釋放按鈕264?？ǔ植酷尫虐粹o264還包括銷276和引導(dǎo) 槽道278。銷276從卡持部釋放按鈕264的上表面向下垂下，并可滑動地安裝在引導(dǎo)槽道 278中。銷276可從上方不激活位置沿引導(dǎo)槽道278運動到下方激活位置。在激活位置，銷 276延伸超出引導(dǎo)槽道278并布置為撞擊卡持部262的桿部分274。在使用中，過濾器組件128布置在真空吸塵器10的氣流路徑中，如上所述。通過 使用，過濾器組件128會變得堵塞，導(dǎo)致過濾效率降低。為了緩解該問題，過濾器組件128 需要周期性清理或更換。在本優(yōu)選實施例中，過濾器組件128和所有過濾部件能通過清洗 而得到清理。在出口管30處于其升起位置時過濾器組件128可以被使用者接近以便清理。 過濾器組件128的柱狀部172延伸超過集管150，并用于提示使用者過濾器組件128所在的 位置，由此輔助過濾器組件128的拆卸。使用者通過抓持柱狀部172并從分離設(shè)備12的圓 柱形腔室124向外和向上拉動柱狀物172，而從分離設(shè)備12上拆卸過濾器組件128。以這 種方式，使用者不需要直接處理過濾器組件128的堵塞過濾部件。這使得更換或清理過濾 器組件128成為一種衛(wèi)生的工作。通過以常規(guī)方式在家庭水龍頭下沖洗來清洗過濾器組件 128并使其干燥。過濾器組件128隨后被重新插入到分離設(shè)備12的圓柱形腔室124中，出 口管30移動到其下降位置且可以繼續(xù)使用真空吸塵器10。為了使得出口管30能從其下降位置移動到其升起位置，使用者按下卡持部釋放 按鈕264?？ǔ植酷尫虐粹o264的運動和銷276在引導(dǎo)槽道278中的下降使得銷276的下 部撞擊在卡持部262的桿274上。桿274被促使遠(yuǎn)離不激活的位置并被促使沿逆時針方向 繞樞轉(zhuǎn)軸線Q旋轉(zhuǎn)。連接到桿274的鉤狀部272也被促使繞樞轉(zhuǎn)軸線Q沿逆時針方向旋轉(zhuǎn) 并移動離開與凸緣268的溝槽270的接合。卡持部262的鉤狀部272遠(yuǎn)離凸緣294的運動 允許彈簧260的偏壓力促動把手266，并由此促動出口管30遠(yuǎn)離主體22，并由此將出口管 30遠(yuǎn)離其下降位置并朝向其升起位置擺動。當(dāng)出口管30處于其升起位置時，分離設(shè)備12可從真空吸塵器10上拆卸，用于清 空和清理。分離設(shè)備12包括用于協(xié)助分離設(shè)備12從真空吸塵器10上拆除的把手280。把 手280定位在分離設(shè)備12上，以便當(dāng)出口管30處于其下降位置時定位在出口管30的下方。 如在下文中詳細(xì)描述的，把手280相對于分離設(shè)備12的外箱14可在如圖17和19所示的 收起位置和如圖18和20所示的展開位置之間運動，在該展開位置中把手易于被使用者操 作。把手280在其收起和展開位置之間的運動限度優(yōu)選在10到30mm范圍，且在該優(yōu)選實 施例中優(yōu)選是約15mm。把手280包括附接到細(xì)長本體284的頭部282，該細(xì)長本體可滑動地定位在形成于 分離設(shè)備12的第二旋風(fēng)分離單元中的凹部286中。本體284定位在第二旋風(fēng)分離單元的 兩個相鄰旋風(fēng)器132之間，且以與旋風(fēng)器132的軸線C類似的角度相對于軸線X傾斜。本 體284包括外部部分284b和連接到頭部282的內(nèi)部部分284a。頭部280被位于凹部286 中的彈性部件朝向其展開位置偏壓。在該實施例中，該彈性部件包括第一螺旋彈簧288。第 一螺旋彈簧288的下端與凹部286的下表面290接合，且第一螺旋彈簧288的上端與主體 284的內(nèi)部部分284a的下端292接合，以使得存儲在第一螺旋彈簧288中的彈性能量促使 主體284遠(yuǎn)離凹部286的下表面290。
把手280被出口管30朝向其收起位置促動。參見圖21，出口管30包括凸緣294， 該凸緣從出口管30向下垂下，用于接合把手280的頭部282?；氐綀D17到20，頭部282包 括用于接收出口管30的凸緣294的溝槽296。當(dāng)出口管30從其圖21所示的升起位置運動 到圖2所示的下降位置時，凸緣294定位在溝槽296中并抵抗第一螺旋彈簧288的偏壓力 將把手280朝向其收起位置推動。一旦把手280已經(jīng)到達(dá)其收起位置，出口管30朝向其下 降位置的任何進(jìn)一步運動會促使分離設(shè)備12抵靠支承件74，以牢固地將分離設(shè)備12保持 在機(jī)架34上。為了使得分離設(shè)備隨后可從真空吸塵器10上拆卸以便清空，使用者可按下卡持 部釋放按鈕264，以將出口管30移動到其升起位置。出口管30的凸緣294遠(yuǎn)離分離設(shè)備12 的運動允許第一螺旋彈簧288的偏壓力促使把手280的本體284的下端292遠(yuǎn)離凹部286 的下表面290，并由此朝向其展開位置推把手280。如圖21所示，當(dāng)出口管30處于其升起 位置時，頭部282足以超出分離設(shè)備12，以使得使用者能抓持把手280的頭部282并沿基本 向上的方向拉動把手280，以便從支承件74的凸出部84中拉出分離設(shè)備12的基部18。位 于把手280的主體284的下端292上的卡持部可與定位在旋風(fēng)器組(cyclone pack)上的 肩部接合，以防止把手280完全從凹部286中抽出。把手280包括可手動操作的按鈕298，用于作動一機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)將向下的壓力施加 到卡持部96的最上部分，以使得卡持部96變形并與位于外箱14的外壁16上的唇緣98脫 離接合。這使得基部18從外壁16離開，以允許已經(jīng)收集在分離設(shè)備12中的臟物和灰塵被 傾倒在垃圾箱或其他容器中。按鈕298定位在把手280上，以使得按鈕298在出口管30處 于其下降位置時位于出口管30的下方且面向滾動組件20的主體22。該作動機(jī)構(gòu)包括下部推動構(gòu)件300，該構(gòu)件優(yōu)選是桿的形式，可滑動地安裝在外箱 14的外壁16上。外箱14的外壁16包括多個保持構(gòu)件302，用于將下部推動構(gòu)件300保持 在外箱14上，且保持構(gòu)件302將下部推動構(gòu)件300限制為朝向或遠(yuǎn)離卡持部96滑動。下 部推動構(gòu)件300包括定位在分離設(shè)備12的第二旋風(fēng)分離單元附近的上端304和用于接合 卡持部96的下端306。下部推動構(gòu)件300在任何方向都不被偏壓。作動機(jī)構(gòu)還包括上部推動構(gòu)件308，該構(gòu)件優(yōu)選也是桿的形式，可滑動地定位在位 于把手280的本體284的內(nèi)部部分284a和外部部分284b之間的凹部310中。上部推動構(gòu) 件308包括具有下端314的下本體312，用于與下部推動構(gòu)件300的上端304接合。下端 314徑向向外穿過形成在第二旋風(fēng)分離單元的外壁中的孔而突出。上部推動構(gòu)件308還包 括上本體316，該上本體連接到(優(yōu)選地整合到)下本體312且包括繞臂320延伸的外框 318。臂320可相對于下本體312樞轉(zhuǎn)，且朝向把手280的本體284的內(nèi)部部分284a被向 內(nèi)偏壓。可手動操作的按鈕298被第二彈性部件沿基本向上的方向偏壓。該彈性部件是第 二螺旋彈簧322的形式。第二螺旋彈簧322的下端與本體284的內(nèi)部部分284a的上端324 接合，而第二螺旋彈簧322的上端與按鈕298的下表面接合，以將按鈕298向上促動，以使 得按鈕298的上表面基本與把手280的上表面齊平。按鈕298還包括向下延伸的部分328， 該部分延伸進(jìn)入形成在把手280的本體284中的凹部310中。 具體參見圖19，當(dāng)把手280處于其收回位置時，按鈕298的向下延伸的部分328位 于本體284的內(nèi)部部分284a和上部推動構(gòu)件308的上本體316之間。這防止了在把手280處于其收回位置時按鈕298被按下的情況下，卡持部96被下部推動構(gòu)件300促使離開唇緣 98。按鈕298的向下延伸的部分328接合并促動上部推動構(gòu)件308的臂320遠(yuǎn)離本體284 的內(nèi)部部分284a。在把手280朝向其伸出位置運動時，在第二螺旋彈簧322的作用下，按鈕 298被迫使與把手280 —起運動，導(dǎo)致按鈕298的向下延伸部分328相對于上部推動構(gòu)件 308向上滑動并運動超出上部推動構(gòu)件308的臂320的上端。這允許臂320朝向把手280 的本體284的內(nèi)部部分284a運動。如圖20所示，當(dāng)把手280處于其伸出位置時，按鈕298 的向下延伸部分328位于臂320上方。為了使得收集的臟物和灰塵可以從分離設(shè)備12中清空，使用者從真空吸塵器10 拆卸分離設(shè)備12。當(dāng)通過把手280握持分離設(shè)備12時，此時把手處于其伸出位置，使用者 按下按鈕298，該按鈕298抵抗第二螺旋彈簧322的偏壓力向下運動并鄰靠上部推動構(gòu)件 308的臂320的上端。按鈕298抵抗第二螺旋彈簧322的偏壓力的持續(xù)向下運動將上部推 動構(gòu)件308的下端314推靠到下部推動構(gòu)件300的上端304。這又將下部推動構(gòu)件300的 下端306推靠到卡持部96。由此施加到卡持部96的向下的壓力使得卡持部96運動遠(yuǎn)離外 箱14的外壁16上的唇緣，允許基部18降離外壁16，以使得收集在分離設(shè)備12中的臟物和 灰塵可以從其中去除。當(dāng)使用者從按鈕298上釋放壓力時，第二螺旋彈簧322將按鈕298分別返回到圖 20所示的位置。由于下部推動構(gòu)件300沿任何方向沒有被偏壓，下部推動構(gòu)件300和上部 推動構(gòu)件308不會返回到圖13和20所示的位置，直到基部18向回擺動以重新將卡持部96 與外箱14的外壁16上的唇緣接合，在該處，卡持部96將推動下部推動構(gòu)件300返回到圖 13和20所示的位置。本發(fā)明并不限于以上給出的詳細(xì)描述。對于本領(lǐng)域人員來說變化是明顯的。
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權(quán)利要求
一種筒式清潔器具，包括機(jī)架、連接到機(jī)架的多個前地面接合轉(zhuǎn)向部件、連接到機(jī)架的后地面接合滾動組件和用于使轉(zhuǎn)向部件轉(zhuǎn)向的控制機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的清潔器具，其中，所述每個轉(zhuǎn)向部件包括輪子組件。
3.如權(quán)利要求1所述的清潔器具，其中，所述控制機(jī)構(gòu)被布置為使轉(zhuǎn)向部件相對于機(jī) 架的方位改變各自不同的量。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項所述的清潔器具，其中，每個轉(zhuǎn)向部件可樞轉(zhuǎn)地連接到機(jī) 架的相應(yīng)側(cè)。
5.如權(quán)利要求1到3所述的清潔器具，其中，所述控制機(jī)構(gòu)包括多個可運動的轉(zhuǎn)向臂， 所述轉(zhuǎn)向臂的每一個將轉(zhuǎn)向部件的相應(yīng)的一個連接到機(jī)架。
6.如權(quán)利要求5所述的清潔器具，其中，每個轉(zhuǎn)向臂可樞轉(zhuǎn)地連接到機(jī)架。
7.如權(quán)利要求5所述的清潔器具，其中，每個轉(zhuǎn)向臂基本呈L形。
8.如權(quán)利要求5所述的清潔器具，其中，所述控制機(jī)構(gòu)包括控制部件，用于使轉(zhuǎn)向臂相 對于機(jī)架運動。
9.如權(quán)利要求8所述的清潔器具，其中，所述控制部件可在其每一端處或每一端附近 樞轉(zhuǎn)地連接到相應(yīng)轉(zhuǎn)向臂。
10.如權(quán)利要求8所述的清潔器具，其中，所述控制機(jī)構(gòu)包括可樞轉(zhuǎn)地連接到機(jī)架的 桿，用于使控制部件相對于機(jī)架運動。
11.如權(quán)利要求10所述的清潔器具，其中，所述桿可繞從機(jī)架突出的軸桿旋轉(zhuǎn)。
12.如權(quán)利要求1到3所述的清潔器具，其中，所述滾動組件包括多個地面接合滾動元件。
13.如權(quán)利要求12所述的清潔器具，其中，所述滾動組件的地面接合滾動元件與地面 表面的接觸點之間的距離比轉(zhuǎn)向部件與地面表面的接觸點之間的距離短。
14.如權(quán)利要求1到3中任一項所述的清潔器具，其中，所述滾動組件是基本球形的。
15.如權(quán)利要求1到3中任一項所述的清潔器具，其中，所述滾動組件包括用于接收流 體流的流體入口和用于對流體流作用的器件。
16.如權(quán)利要求15所述的清潔器具，其中，用于對流體流作用的器件包括用于將流體 流吸入滾動組件的器件。
17.如權(quán)利要求16所述的清潔器具，其中，用于將流體流吸入到滾動組件中的器件包 括電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)扇單元。
18.如權(quán)利要求15所述的清潔器具，其中，用于對流體流作用的器件包括用于將顆粒 從流體流中去除的過濾器。
19.如權(quán)利要求15所述的清潔器具，其中，包括用于將臟物從流體流中分離的分離設(shè)備。
20.如權(quán)利要求19所述的清潔器具，其中，所述分離設(shè)備包括旋風(fēng)式臟物和灰塵分離設(shè)備。
21.如權(quán)利要求19所述的清潔器具，其中，所述分離設(shè)備在滾動組件之外。
全文摘要
一種筒式清潔器具，包括機(jī)架(34)、連接到機(jī)架的多個前地面接合轉(zhuǎn)向部件(40)、連接到機(jī)架的后地面接合滾動組件(20)和用于使轉(zhuǎn)向部件轉(zhuǎn)向的控制機(jī)構(gòu)(42、44、58)。
文檔編號A47L9/24GK101849795SQ20101015794
公開日2010年10月6日 申請日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者戴維·R·森德蘭, 斯圖爾特·L·蓋恩 申請人:戴森技術(shù)有限公司