專利名稱：真空吸塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空吸塵器領(lǐng)域，更具體地，涉及一般類型的“真空桿(Stick-vac) ”型真空吸塵器，包括手持式真空吸塵器，其附接到細長剛性硬管(wand)且其流體連接到設(shè)置在硬管末端的吸塵頭。
背景技術(shù)：
寬泛地說，有四類真空吸塵器“立式”真空吸塵器、“圓筒式”吸塵器(也稱為“罐式(canister)”吸塵器)、“手持式”真空吸塵器和“桿式”真空吸塵器，后一種普遍被稱為 “真空桿”吸塵器或者被簡稱為“真空桿”。立式吸塵器和圓筒式吸塵器是眾所周知的。它們趨于電源操作并用于較重型的清潔應(yīng)用。手持式真空吸塵器是較小的、非常便攜的真空吸塵器，最適于較輕型的應(yīng)用，諸如家里地面和裝璜的污點清潔、車船的內(nèi)部清潔等。與立式吸塵器和圓筒式吸塵器不同，它們被設(shè)計成在使用期間被拿在手里，并趨于電池操作。真空桿吸塵器主要提供對立式吸塵器的輕便的功能替代以用于較輕型的地面清潔應(yīng)用，諸如清潔地面碎屑。寬泛地說，存在兩種不同類型的真空桿。在某種意義上，第一類是超細線(ultra slim-line)立式吸塵器，雖然通常是“無電線式操作”而不是電源操作。這類真空桿吸塵器的示例在英國專利申請NO.GB2377880A1中示出，在該情形下，額外地引入可去除的手持式真空吸塵器。第二類真空桿吸塵器是從手持式真空吸塵器的創(chuàng)新產(chǎn)品，包括與剛性、細長的吸氣硬管結(jié)合的手持式真空吸塵器，該吸氣硬管有效地向下延伸至地面使得用戶可以在清潔地面表面時保持站立。吸塵扒(floor tool) 一般固定地附接到剛性、細長的吸氣硬管的端部，或者替代地可以與硬管的底端集成。該類真空桿吸塵器的設(shè)計在USD298875、USD303173 和USD280033中示出。在每種情況下，手持式吸氣單元包括電機、風(fēng)扇和某些分離裝置，該分離裝置可以是袋或氣旋分離系統(tǒng)。本發(fā)明涉及第二類真空桿吸塵器。在這些真空桿吸塵器的情形下，硬管和吸塵扒一般被認為是且出售為手持式真空吸塵器的低成本附件，因而與第一類的專用真空桿吸塵器相比，吸塵器的真空桿模式的功能趨于較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于提供上述第二一般類型的改善的桿式真空吸塵器。根據(jù)本發(fā)明，提供一種桿式真空吸塵器，包括手持式真空吸塵器，該手持式真空吸塵器附接到細長的剛性硬管并且流體連接到設(shè)置在所述硬管的端部的吸塵頭，其中吸塵頭經(jīng)由機械轉(zhuǎn)向耦合器連接到硬管，該機械轉(zhuǎn)向耦合器用于當(dāng)硬管繞其軸旋轉(zhuǎn)時在平行接觸地面的平面內(nèi)使吸塵頭轉(zhuǎn)向。
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通過在硬管和吸塵頭之間提供根據(jù)本發(fā)明的機械轉(zhuǎn)向耦合器，桿式真空吸塵器的可操縱性相對于傳統(tǒng)的第二一般類型的桿式真空吸塵器大大改善。可以使用任何合適的機械轉(zhuǎn)向耦合器。具體地，機械轉(zhuǎn)向耦合器可以配置來約束硬管和吸塵頭繞硬管軸共旋轉(zhuǎn)，同時允許硬管和吸塵頭繞與硬管軸不平行的軸相對旋轉(zhuǎn)。 此類轉(zhuǎn)向耦合器可以較便宜地實施，同時仍為吸塵器提供高度的可操縱性。吸塵頭和硬管可以耦接以沿可旋轉(zhuǎn)的嵌接或經(jīng)由肘接相對旋轉(zhuǎn)。肘接的使用被認為是特別有利的，因為它在轉(zhuǎn)向期間為清潔頭提供機械轉(zhuǎn)向優(yōu)點。硬管可以被動地鉸接連接到吸塵頭，以改變在硬管與吸塵頭之間的躺角?？勺兊奶山怯兄谠谖鼔m頭轉(zhuǎn)向期間保持吸塵頭接觸地面經(jīng)過較寬范圍的轉(zhuǎn)向角。這里，術(shù)語“躺角”有些類似于高爾夫球桿頭的底端與球桿的軸之間的躺角。在硬管與清潔頭通過肘接耦接的情況下，該肘接可以是用于改變清潔頭與硬管之間的躺角的鉸接的肘接。含塵空氣可以通過硬管被輸送到手持式真空吸塵單元。因而硬管有利地提供將吸塵頭流體連接到手持式真空吸塵器同時還傳輸轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩到吸塵頭的雙重目的。手持式真空吸塵器可以包括手槍式握柄。在根據(jù)本發(fā)明的桿式真空吸塵器中，在手持式真空吸塵器上設(shè)置手槍式握柄被認為是特別有利的，因為其趨于將使用者的前臂與硬管對準(硬管類似于手槍的槍管)。因此，吸塵器的轉(zhuǎn)向能主要通過前臂的外旋和內(nèi)旋而得以控制，這對于使用者來說是自然和舒適的。手槍式握柄還提供良好的杠桿以用于手柄和清潔頭之間(經(jīng)由硬管)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的有效傳輸，尤其是降低了旋轉(zhuǎn)把手以使清潔頭轉(zhuǎn)向時使用者的手在手柄頂上滾轉(zhuǎn)的趨勢。垂直于硬管延伸的直手槍式握柄的提供被認為在該方面特別有利。手槍式握柄的提供不使使用扳機(trigger)成為必須，雖然使用扳機例如用于開關(guān)手持式吸塵器當(dāng)然是便利的。手持式真空吸塵器將包括一些形式的電機，其將是手持式真空吸塵器中較重的部件。有利地是，該電機可以位于手槍式握柄的上端處或附近，從而電機的重量可以被更舒適地支撐在使用者的手上。手持式真空吸塵器可以包括氣旋分離系統(tǒng)，在該情形下硬管可以與到氣旋分離系統(tǒng)的切向進口軸對準。因而含塵空氣沿優(yōu)選的入口軸直接輸送到氣旋分離系統(tǒng)中。這降低了硬管與分離系統(tǒng)之間的“不連續(xù)性”壓強損失，因為(較長的)硬管的兩端的較大的壓力降，所以其在當(dāng)前情形下特別有利。


現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的實施方式，在附圖中圖1是示出使用中的真空桿吸塵器的透視圖；圖2是圖1中的真空桿吸塵器的一部分的特寫透視圖；圖3是圖1所示的真空桿吸塵器的吸塵扒形成部分的透視圖；圖4是對應(yīng)于圖1的視圖，但示出了與使真空桿吸塵器越過地面轉(zhuǎn)向相關(guān)的旋轉(zhuǎn)的各種操作軸；圖5是透視圖，示出可形成根據(jù)本發(fā)明的真空桿吸塵器的一部分的備選吸塵扒；以及圖6是圖5所示的扒的橫截面?zhèn)纫晥D。
具體實施例方式圖1示出使用中的真空桿吸塵器，包括被拿在手中的手持式真空吸塵器3、附接到手持式吸塵器3并向下達到地面的細長硬管5以及設(shè)置在硬管5的端部的吸塵頭7，吸塵頭 7與地面接觸(地面本身未明確示于圖1中，雖然絕對有)。參考圖2，手持式真空吸塵器3包括布置在電機外殼9內(nèi)的電機驅(qū)動風(fēng)扇，用于經(jīng)位于手持式真空吸塵器3前部的吸氣嘴11吸入空氣。細長硬管5連接到吸氣嘴11，吸塵頭 7又連接到硬管5的下端。使用時，含塵空氣通過吸塵頭7下側(cè)的吸氣口 12(圖3)吸入，并通過硬管5輸送到手持式真空吸塵器3上的吸氣嘴11。在較干凈的空氣然后經(jīng)由一個或多個精細顆粒過濾器(不可見)被排回到大氣之前，進入吸氣嘴11的含塵空氣經(jīng)過氣旋分離系統(tǒng)13，在該處灰塵從空氣分離。在氣旋分離系統(tǒng)13內(nèi)與氣流分離的灰塵被收集在用于處理的桶(bin) 15中。手持式真空吸塵器3通過放在電池包17中的多單元可再充電電池供電。吸塵頭7形成吸塵扒19的一部分，吸塵扒19可借助于卡扣(catch) 21與硬管5 分開。硬管5又可借助于卡扣23與手持式吸塵器3分開。因而，手持式吸塵器3能通過拆掉硬管5而單獨用作獨立的手持式真空吸塵器，或者替代地，手持式真空吸塵器3和硬管5 能通過拆掉吸塵扒19而組合地用作“長距離(long reach)”手持式真空吸塵器?？刹鸬奈鼔m扒的使用不是必須的例如，吸塵頭7可以永久地固定到硬管5。與硬管5拆開的吸塵扒19在圖3中被更詳細地示出。吸塵扒19包括用作硬管5與吸塵頭7之間的機械轉(zhuǎn)向耦合器(mechanical steering couple)的鏈接頸部分25。頸部分25包括前部27和后部四，前部27的前端連接到吸塵頭7，后部四的后端結(jié)合卡扣21以用于可拆卸地連接到硬管5。前部27樞軸連接到后部四，從而約束前部27 和后部四繞軸A相對運動。因而，前部27和后部四有效地形成鉸鏈肘接合，鉸鏈肘接合允許當(dāng)吸塵扒連接到硬管5時吸塵頭7與硬管5之間的躺角(lie angle) θ的變化(見圖 4)。因而，躺角可改變以適應(yīng)特定用戶的高度，并且在使用時，吸塵器能按需要移動到較低的側(cè)面方向(profile orientation)以例如清潔床下面。軟管31形式的柔性管道穿過鏈接的頸部分25延伸。在使用時軟管31將吸塵頭 7柔性連接至硬管5的端部，從而不妨礙頸部分25繞軸A的鏈接。前部27的前端被成形為圓柱形接箍27a。圓柱形接箍27a通過傳統(tǒng)簧環(huán)或卡環(huán)布置(圖3中不可見)連接到吸塵頭7上的后部出口管7a的圓柱形端部，其中傳統(tǒng)簧環(huán)或卡環(huán)布置約束吸塵頭7和前部27繞圓柱形接箍27a的軸B相對旋轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)的襯墊布置(未示出)能用于形成吸塵頭7與頸部分25之間的壓縮密封；該密封優(yōu)選地應(yīng)是低摩擦密封 (例如，使用PTFE涂覆的襯墊)，從而不妨礙吸塵頭7相對于頸部分25的自由旋轉(zhuǎn)。通過約束吸塵頭7和硬管5繞硬管軸C共旋轉(zhuǎn)，同時仍允許吸塵頭7和前部27繞軸B的相對旋轉(zhuǎn)，頸部分25用作轉(zhuǎn)向耦合器，其中在使用時軸B與軸C不平行(參見圖4)。 因此，吸塵頭7的轉(zhuǎn)向能通過繞硬管軸C旋轉(zhuǎn)硬管5以在期望方向上引導(dǎo)吸塵頭7而得以控制。硬管繞軸C旋轉(zhuǎn)時，吸塵頭7和硬管5的共旋轉(zhuǎn)以及接箍8和后部出口管7a的相對旋轉(zhuǎn)結(jié)合以在平行接觸地面的面內(nèi)轉(zhuǎn)動吸塵頭7，使得吸塵頭7在旋轉(zhuǎn)時不繞軸B傾側(cè) (bank)。硬管5和吸塵頭7繞軸A的鉸接移動也可以有助于維持吸塵頭7在平行接觸地面的面內(nèi)，尤其對于大轉(zhuǎn)動角度而言，雖然認為該鉸接移動對于獲得轉(zhuǎn)向的益處而言不是必須的。一對圓頂形輪狀物33設(shè)置在前部27上。圓頂形輪狀物33安裝在頸部分25短軸 (不可見)兩側(cè)。這些短軸每個向下形成角度從而以相應(yīng)的固定的正外傾角設(shè)置各個輪狀物。該外傾角對于每個輪狀物33是相同的，從而當(dāng)從前面看時輪狀物形成“V”。當(dāng)硬管5 繞硬管軸C旋轉(zhuǎn)時，圓頂狀輪狀物33相應(yīng)地傾側(cè)，以保持與地面滾動接觸。因而，與傳統(tǒng)的 “平側(cè)面”輪狀物相比，圓頂狀輪狀物33能更好地通過轉(zhuǎn)動循跡(track)。手持式真空吸塵器3具有手槍式握柄(pistol grip handle) 35 (參見圖幻，其趨于平行于硬管5定位使用者的前臂。因此，吸塵器1的轉(zhuǎn)向能主要通過前臂的外旋和內(nèi)旋而得以控制，因此對于使用者來說是自然的且舒適的。手槍式握柄還提供優(yōu)良杠桿以用于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩從手柄35到清潔頭7(經(jīng)由硬管5和頸部分25)的有效傳輸，尤其是降低了在旋轉(zhuǎn)手柄以使清潔頭7轉(zhuǎn)向時使用者的手在手柄“頂部之上”滾轉(zhuǎn)的趨勢。電機外殼9設(shè)置在手槍式握柄35的上端。因此，在吸塵器1使用期間電機外殼9 內(nèi)的電機的重量被舒適地支撐在使用者的手上。圖5顯示了備選的吸塵扒190，其可以連接到根據(jù)本發(fā)明的硬管5以提供硬管5與吸塵頭之間的機械轉(zhuǎn)向耦合。吸塵扒包括包括前管道部270和后管道部四0的鏈接頸部分250。前管道部270 流體連接到吸塵頭70。后管道部290配置成推入配合到硬管5上(硬管的端部可能需要相應(yīng)地修改以適應(yīng)該推入配合)。前管道部270被樞軸連接到吸塵頭70，從而前部270和吸塵頭70被約束為繞軸D 旋轉(zhuǎn)。這允許使用時硬管5與吸塵頭70之間的躺角的變化。前管道部270通過可旋轉(zhuǎn)的嵌接(scarf joint) 300連接到后管道部四0，其約束前管道部270和后管道部290繞軸E旋轉(zhuǎn)，軸E與后管道部四0的縱軸不平行。前管道部270和后管道部290 —起形成空氣管道，用于在使用時將吸塵頭70流體連接到硬管5。頸部分250以與頸部分25類似的方式用作硬管5與吸塵頭70之間的機械轉(zhuǎn)向耦合器。因而，頸部分250被布置成約束硬管5和吸塵頭70繞硬管軸C共旋轉(zhuǎn)，同時仍允許硬管5和吸塵頭7繞軸E的相對旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)硬管5繞硬管軸C旋轉(zhuǎn)時，吸塵頭7與硬管 5的共旋轉(zhuǎn)與前部270和后部四0的相對旋轉(zhuǎn)結(jié)合以在平行接觸地面的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動吸塵頭 7。軸E不與地面平行，從而前部17和后部19繞軸E的相對旋轉(zhuǎn)包括水平和垂直分量(與圖4中繞軸B的相對旋轉(zhuǎn)比較，圖4中繞軸B的相對旋轉(zhuǎn)僅在垂直面內(nèi))。因此，前部270和后部四0的相對旋轉(zhuǎn)不僅抵消在轉(zhuǎn)向期間吸塵頭的不期望的傾側(cè)，而且提供在向左或向右轉(zhuǎn)動吸塵頭70過程中相關(guān)的機械優(yōu)點，進一步改善可操縱性。通過吸塵頭上的吸氣口吸入的空氣不必通過硬管輸送。例如，空氣可以通過在硬管旁邊延伸的柔性軟管輸送；在該布置中，硬管仍然以類似方式與吸塵頭耦接以提供所需
6的方向操縱能力，因此硬管仍將吸塵頭物理連接到手持式真空吸塵器，但是硬管自身不必是中空的。 根據(jù)本發(fā)明的真空桿吸塵器(其示例已被描述)被認為相對于相同一般類型的現(xiàn)有“真空桿”提供顯著更好的可操縱性，將該類真空桿的功能更多地帶到上述第一一般類型的真空桿吸塵器的產(chǎn)品中。
權(quán)利要求
1.一種桿式真空吸塵器，包括手持式真空吸塵器，該手持式真空吸塵器附接到細長的剛性硬管并且流體連接到設(shè)置在所述硬管的端部的吸塵頭，其中所述吸塵頭經(jīng)由機械轉(zhuǎn)向耦合器連接到所述硬管，所述機械轉(zhuǎn)向耦合器用于當(dāng)所述硬管繞其軸旋轉(zhuǎn)時在平行接觸地面的平面內(nèi)使所述吸塵頭轉(zhuǎn)向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桿式真空吸塵器，其中在使用時，所述機械轉(zhuǎn)向耦合器約束所述硬管和所述吸塵頭繞所述硬管軸共旋轉(zhuǎn)，同時還允許所述硬管和所述吸塵頭繞與所述硬管軸不平行的軸相對旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的桿式真空吸塵器，其中所述吸塵頭和所述硬管耦接以沿嵌接或經(jīng)由肘接相對旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桿式真空吸塵器，其中所述硬管鉸鏈連接到所述吸塵頭以用于改變在所述硬管與所述吸塵頭之間的躺角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桿式真空吸塵器，其中所述吸塵頭和所述硬管通過鉸接的肘接耦接，以用于改變在所述吸塵頭與所述硬管之間的躺角。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的桿式真空吸塵器，其中所述手持式真空吸塵器包括手槍式握柄。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的桿式真空吸塵器，其中所述手槍式握柄基本是直的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的桿式真空吸塵器，其中所述手槍式握柄基本垂直于所述硬管延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的桿式真空吸塵器，其中所述手持式真空吸塵器包括位于所述手槍式握柄的上端處或附近的電機。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桿式真空吸塵器，其中所述手持式真空吸塵器包括氣旋分離系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的桿式真空吸塵器，其中所述硬管與到所述氣旋分離系統(tǒng)的切向入口軸對準。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的桿式真空吸塵器，其中所述硬管將所述手持式真空吸塵器流體連接到所述吸塵頭。
全文摘要
一種桿式真空型真空吸塵器，包括手持式真空吸塵器，該手持式真空吸塵器附接到細長的剛性硬管并且流體連接到設(shè)置在硬管的端部的吸塵頭。吸塵頭經(jīng)由機械轉(zhuǎn)向耦合器連接到硬管以用于當(dāng)硬管繞其軸旋轉(zhuǎn)時在平行接觸地面的平面內(nèi)使吸塵頭轉(zhuǎn)向。
文檔編號A47L9/00GK102440717SQ20111029377
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月1日
發(fā)明者J.戴森, P.D.甘馬克, T.N.斯迪克尼 申請人:戴森技術(shù)有限公司