專利名稱：用于清潔表面的真空吸塵器的制作方法
用于清潔表面的真空吸塵器相關申請的交叉引用本申請要求2011年8月23日提交的美國臨時專利申請No. 61/526，469的權益，該申請通過引用的方式整體結合于此。
背景技術：
真空吸塵器可包括用于在待清潔表面上攪動碎屑的攪動器(agitator)，使得碎屑被更容易地吸入到真空吸塵器中。在一些情形中，攪動器包括在底座組件或地板吸嘴內旋轉的電機驅動的刷輥。真空吸塵器還可包括用于向待清潔表面提供附加攪動的輔助攪動器。一種類型的輔助攪動器是定位在真空吸塵器的側面的刷子，其動作以將污物和碎屑掃入到真空吸塵器的抽吸路徑中。Rosendall的1973年7月31日授權的美國專利No. 3，748，679、Liebscher 的 1973 年 8 月 7 日授權的美國專利 No. 3，750，215、Liebscher的1975年4月I日授權的美國專利No. 3，874，016、Yonkers的1976年9月7日授權的美 國專利No. 3, 978, 539、以及Brougham-Packard的1989年8月9日公開的英國專利申請No. 2，213，047中示出了這些側面刷子的實例。

發明內容
根據本發明的真空吸塵器包括具有抽吸嘴的殼體；與抽吸嘴流體連通以便產生通過殼體的工作氣流的抽吸源；以及刷子組件，設置在殼體上，位于抽吸嘴的外部并且被構造為朝向真空吸塵器的由抽吸嘴限定的抽吸路徑清掃污物。刷子組件包括附接于殼體的軸；刷頭，用于接觸待清潔表面并且圍繞所述軸可旋轉地安裝；以及彈簧，該彈性件偏壓刷頭使之遠離殼體，其中，當殼體在待清潔表面上移動時，被彈簧偏壓的刷頭調節，以適應待清潔表面的高度和/或質地的變化。


附圖中圖I是根據本發明的一個實施方式的具有樞轉地附接至豎直手柄組件的底座組件的真空吸塵器的前部立體圖，其中底座組件具有一對輔助刷子組件。圖2是圖I的具有一對輔助刷子組件的底座組件的局部分解視圖。圖3是圖2的其中一個輔助刷子組件的分解視圖。圖4是圖2的其中一個輔助刷子組件中的分解剖視圖。圖5是通過圖I中的線V-V的截面圖，示出了處于最低位置且與待清潔表面接合的輔助刷子組件。圖6是類似于圖5的截面圖，示出了處于最高位置且與待清潔表面接合的輔助刷子組件。圖7是底座組件的俯視圖，示出了在真空吸塵器的前進行程過程中的輔助刷子組件的旋轉。
圖8是底座組件的俯視圖，示出了在真空吸塵器的后退行程過程中的輔助刷子組件的旋轉。圖9示出了本發明的第二實施方式，其中，輔助刷子組件安裝于底座組件中的攪動器的前面。圖10示出了本發明的第三實施方式，其中，輔助刷子組件安裝于底座組件的后輪的后面。
具體實施例方式本發明通常地涉及一種用于真空吸塵器的支腳或底座的輔助刷子。為了描述相關附圖的目的，從使用者位于真空吸塵器后面(這限定了真空吸塵器的后部)的視角來看，術語“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”及其派生詞應該與 圖I中所定向本發明相關。然而，應該理解的是，本發明可以采取各種替換方位，除非有相反的具體表述。還應該理解的是，附圖中所示的以及在下面說明中描述的特定裝置和過程僅僅是所附權利要求中所限定的發明概念的實例性實施方式。因此，與這里所公開的實施方式相關的具體尺寸及其它物理特征不認為是限制性的，除非權利要求另外清晰地陳述。圖I是根據本發明的第一實施方式的真空吸塵器10的立體圖。如所示，真空吸塵器10包括樞轉地安裝于底座組件14的豎直手柄組件12。豎直手柄組件12通常包括主體16，該主體容納有收集系統18，以便分離并收集來自工作氣流的污物，從而進行后續處理。在這里所示出的一個傳統布置中，收集系統18可包括用于將污物與工作氣流分離的旋風分離器20以及用于接收并收集來自旋風分離器20的分離污物的可移除污物杯22。在另一個傳統的裝置中，收集系統18可包括一體形成的旋風分離器和污物杯，其中污物杯設有底部敞開的污物門，以便污染物處理。在又一個傳送的布置中，收集系統18可包括過濾袋。真空吸塵器10還可在收集系統18的上游或下游設有一個或多個附加的過濾器。豎直手柄組件12樞轉地安裝于底座組件14，以便在圖I中所示的豎直儲存位置與傾斜使用位置(未示出)之間移動。真空吸塵器10可設有制動機構，諸如樞轉地安裝于底座組件14的踏板24，從而將豎直手柄組件12從儲存位置選擇性地釋放到使用位置。這種制動踏板24的細節在本領域通常是公知的，并且將不在這里進一步詳細地說明。主體16還具有向上延伸的手柄26，該手柄在一端設有可用于在待清潔表面上操縱真空吸塵器10的把手28。電機腔體30形成在主體16的下端處并且包含位于其中的與收集系統18流體連通的傳統的抽吸源(未示出)，諸如電機/風扇組件。在操作中，真空吸塵器10將載有污物的空氣通過底座組件14吸入到收集系統18中，在那里污物基本上與工作氣體分離。然后，氣流穿過電機腔體30并在從真空吸塵器10排出之前經過抽吸源。在Fester的美國專利No. 7，708, 789中更詳細地充分描述了適當的豎直手柄組件12，其通過引用的方式整體包含于此。圖2是來自圖I的底座組件14的局部分解視圖。底座組件14包括與下殼體34接合的上殼體32，以在它們之間形成局部封閉的空間。如這里所示出的，下殼體34可包括用于真空吸塵器10的底板。攪動器罩36位于上殼體32內并與底板34的一部分相配合，以在上殼體32的前部形成攪動器室38。攪動器40位于攪動器室38內以便旋轉運動，并且可經由包括驅動帶42的通常已知的裝置連接于電機腔體30 (圖I)中的電機/風扇組件。替換地，可在底座組件14中設置專用的攪動器電機，以便驅動攪動器40。攪動器40以可旋轉的刷輥示出；然而，使用其它類型的攪動器(諸如固定刷子或雙旋轉刷輥)也在本發明的范圍內。上殼體32可具有較寬的前部43以便容納攪動器罩36。抽吸嘴開口 44形成在下殼體34中且與攪動器室38流體連通。管道46在一端連接于攪動器罩36，并使抽吸嘴開口 44與收集系統18 (圖I)流體地連通。在上殼體32上設有一對后輪48，并且在下殼體34上可以設有一對前輪50，以便在待清潔表面上操縱真空吸塵器10。上殼體32還包括用于容納豎直手柄組件12的電機腔體30的后腔體52。一對夾具54將豎直手柄組件12樞轉地固定于上殼體32。可提供真空吸塵器底座組件的其它常見特征，諸如抽吸嘴高度調節機構。可提供真空 吸塵器底座組件的其它常見特征，諸如包括附接到上殼體32的下殼體34的可旋轉車架55的抽吸嘴高度調節機構，前輪50安裝于該可旋轉車架上并且該可旋轉車架通過旋鈕56致動。真空吸塵器10還包括安裝于底座組件14的側面的至少一個輔助刷子組件58。輔助刷子組件58提供了待清潔表面的次要攪動，即，除了由攪動器40提供的主要攪動以外的攪動。輔助刷子組件58動作以朝向真空吸塵器的由抽吸嘴開口 44限定的抽吸路徑清掃污物和碎屑。例如，輔助刷子組件58可被構造為清潔底座組件14的清潔路徑以外的區域，諸如沿著房間的踢腳板以及沿著家具和器具的踢板。輔助刷子組件58可以是模塊，因為組件58可以是由標準化單元構成的獨立(self-contained)單元，以便容易構造和安裝在真空吸塵器10上或其它真空吸塵器上。如這里所示出的，兩個輔助刷子組件58設置在底座組件14上，并且從底座組件14的右側60和左側62向外伸出，在底座組件14中位于攪動器40的后面。右側60和左側62可從前部43向后延伸，并且右側60與左側62之間的上殼體32的寬度可以比前部43更窄。圖3和圖4是圖2的其中一個輔助刷子組件58的分解視圖和分解剖視圖。輔助刷子組件58包括安裝支架64、可平移且可旋轉的刷頭66、以及將刷頭66安裝于安裝支架64的刷子軸68。安裝支架64包括相對于彼此接合或者以一定角度形成的兩個板內部基板70和外部刷板72。內部基板具有開口 74，該開口容納用于將輔助刷子組件58安裝于底座組件14的緊固件76。可以構造兩個板70、72之間的角度，使得當基板70安裝于基板組件14時，刷板72相對于待清潔表面以一定角度定位。如這里所示出的，板70、72相對于彼此以鈍角形成。刷板72包括延伸通過并位于刷板72上方的套筒78。刷頭66包括具有上表面82、下表面84、以及位于它們之間的周邊表面86的中心輪轂80。孔88延伸通過輪轂80的上表面82和下表面84。在輪轂80上設有多個剛毛簇(bristle tuft)90,并且在示出的實施方式中，所述剛毛簇從輪轂80的周邊表面86徑向向外突出。剛毛簇90的其它構造也是可行的，諸如但不限于，替代這里示出的分散組，剛毛簇90以一個連續的組圍繞輪轂80設置，或者剛毛簇90中的一些或全部從輪轂80的其它部分(諸如上表面82和下表面84)延伸。輪轂80可由剛性材料制成并且剛毛簇90可由柔性材料制成。踏面(tread，胎面)92圍繞中心輪轂80的下邊緣設置并且覆蓋下表面84的外部和周邊表面86的下部。踏面92可由彈性材料制成，其粘附于、模制于或以其他方式固定于輪轂80的下周邊周圍，以提供沿著待清潔表面滾動的相對較高摩擦系數的接觸表面94。接觸表面94提供了待清潔表面的摩擦接合，并且與刷子軸78和套筒78相配合，以將真空吸塵器的線性運動轉換成刷頭66的旋轉運動。可以選擇用于接觸表面94的材料，以提供與各種類型的地板表面的足夠的摩擦接合，而不會打滑。軸68包括細長的本體96，該本體具有上端部98和下端部100并且限定軸線X。安裝支架64上的套筒78將軸68的上端部98滑動地容納在其中，使得軸68可相對于安裝支架64沿著軸線X滑動。軸68可鍵配合于套筒78，以防止軸68相對于套筒78的旋轉。如這里所示出的，軸68的上端部98具有D形輪廓，其與套筒78的相應的D形內表面104相一致。這里作為墊圈頭螺釘示出的緊固件106緊固于軸68的上端部98，以限定軸68相對于套筒78的向下平移。凸緣108從軸68的本體96延伸，并且可定位成相比于上端部98更靠近下端部100。盤簧110被壓縮在安裝支架64的底部與凸緣108之間，以便通常將軸68向下偏壓到軸68的下限位置，在該位置，墊圈頭螺釘106與套筒78的頂部接觸。刷頭66緊固于軸68的下端部100，使得中心輪轂80的頂部鄰接凸緣108的下表面。這里作為單個螺釘示出的緊固件112用于將刷頭66固定于軸68。然而，也考慮諸如搭扣配合的其它緊固裝置，以便與輔助刷子組件58 —起使用。圖5是通過圖I中的線V-V的截面圖，示出了輔助刷子組件58與待清潔表面S的接合。輔助刷子組件58可緊固于底座組件14的上殼體32的下方，使得剛毛簇90向外延伸超出底座組件14的側面(圖5中僅左側可見)，并且踏面92的接觸表面94與表面S對準并通過盤簧Iio被向下偏壓抵靠表面S。然而,刷頭66的中心輪轂80可以與上殼體32的前部43的外側或端蓋對直，使得其在使用過程中不貼附于(catch on)墻壁、地板或其它房間結構上。成角度的安裝支架64使刷頭66相對于表面S以銳角α傾斜，使得僅踏面接觸表面94的最外和最下部分(其可稱作踏面92的接觸片(patch) 114)與表面S對準。在一個非限定實例中，角度α可以是約15-20度。在操作中，當使用者在待清潔表面S上推動和拉動真空吸塵器10時，被彈簧偏壓的刷頭66沿著軸線X豎直地調節，以適應待清潔表面S的高度和/或質地。圖5中示出了軸68的下限位置，其中墊圈頭螺釘106與套筒78的頂部接觸，并且刷頭66處于最下端位置。圖6中示出了軸68的上限位置，其中盤簧110被完全地或接近完全地壓縮在凸緣108與安裝支架64之間，并且刷頭66處于最上端位置。刷頭66可根據需要沿著軸68的軸線X在最下端位置與最上端位置之間豎直地平移，以適應不同高度和質地的表面S。換句話說，輔助刷子組件58被構造為根據待清潔表面S自動地調節刷頭66相對于清潔表面的豎直位置。例如，在裸地板上，刷頭66可在圖5中所示出的最下端位置處或附近行進，而在具有深絨毛的地毯上，刷頭66可在圖6中所示出的最上端位置處或附近行進。此外，在操作過程中，當使用者在待清潔表面S上推動和拉動真空吸塵器10時，踏面92的發粘的接觸片114與表面S接觸并且相對于底座組件114滾動刷頭66。剛毛簇90抵靠表面S接合和/或彎曲，并且朝向真空吸塵器10的由抽吸嘴開口 44限定的主清潔路徑清掃污物。使用者僅需要以熟悉的方式操作真空吸塵器10，以便影響輔助刷子組件58的旋轉。參照圖7，在底座組件14的前進行程過程中，當從上方觀察時，安裝在底座組件14的右側60上的輔助刷子組件58的刷頭66將順時針旋轉，并且當從上方觀察時，安裝在底座組件14的左側62上的輔助刷子組件58的刷頭66將逆時針旋轉。參照圖8，在底座組件14的后退行程過程中，當從上方觀察時，安裝在底座組件14的右側60上的輔助刷子組件58的刷頭66將逆時針旋轉，并且當從上方觀察時，安裝在底座組件14的左側62上的輔助刷子組件58的刷頭66將順時針旋轉。盡管真空吸塵器10被示出為具有安裝于底座組件14的右側60和左側62的兩個輔助刷子組件58，但其它數量和位置的輔助刷子組件也是可行的。例如，真空吸塵器10可僅設有一個輔助刷子組件58，該輔助刷子組件固定于底座組件14的一側上或者可交換位置地安裝在底座組件14的任一側上。替換地，真空吸塵器10可設有多于兩個的輔助刷子組件58。圖9示出了本發明的另一實施方式，其中，輔助刷子組件58安裝于底座組件14中的攪動器40的前面。具體地，輔助刷子組件58被示出為安裝在底座組件14的前轉角處或附近。圖10示出了本發明的另一實施方式，其中，輔助刷子組件58安裝于底座組件14的后輪48的后面。具體地，輔助刷子組件58被示出為安裝在底座組件14的后轉角處或附近。輔助刷子組件58提供了低成本、模塊化部件，其可以容易地應用于多種真空吸塵器平臺，以通過主攪動器和抽吸嘴通常不能到達的清潔區域而增大真空吸塵器的清潔范圍。輔助刷子組件58可設置在預裝配模塊包裝中，該模塊包裝可利用單個緊固件(諸如螺 釘或搭扣配合)安裝在真空吸塵器10上。因為刷頭66是彈簧加載的并且沿著軸線X可豎直地移動，所以輔助刷子組件58適于適應不同的地板表面，諸如裸地板和具有多種絨毛深度的地毯。在真空吸塵器10的正常操作過程中，刷頭66的底部踏面92上的高系數接觸表面94影響刷頭66的自動旋轉。盡管已經結合一些具體實施方式
具體地描述了本發明，但應該理解的是，這僅僅是說明的方式而不是限定，并且所附權利要求的范圍應該在現有技術允許的情況下盡可能地寬泛。所示出的真空吸塵器僅是多種真空吸塵器中的一個實例，可以使用具有真空吸塵器的本發明或者一些略微的變型。盡管示出并且描述與豎直的真空吸塵器一起使用，但是輔助刷子組件58也可以與其它類型的真空吸塵器一起使用，諸如清掃器、“棍”式直立吸塵器、罐式真空吸塵器、機器人真空吸塵器、手提式真空吸塵器或內置式中央真空清潔系統。例如，在罐式真空吸塵器中，底座組件14可被構造為經由棍杖式手柄和真空吸塵器軟管連接到罐本體的地板吸嘴。在真空吸塵器具有手持工具的情形中，輔助刷子組件58可在工具自身上實施。輔助刷子組件58還可與適于分配和/或吸收流體的真空吸塵器(諸如提取器和蒸汽清潔器)一起使用。在不偏離由所附權利要求限定的本發明的范圍的情況下，在上述公開和附圖范圍內的合理的變型和修改是可行的。還應該注意的是，即使并未明確要求保護組合，但所有權利要求中的全部元件可以在任何可能的組合中相互結合。
權利要求
1.一種用于清潔表面的真空吸塵器，包括 殼體，所述殼體具有抽吸嘴； 抽吸源，所述抽吸源與所述抽吸嘴流體連通，以便產生通過所述殼體的抽吸路徑；以及 刷子組件，所述刷子組件設置在所述殼體上，位于所述抽吸嘴的外部，并且被構造為朝向所述抽吸路徑清掃污物，所述刷子組件包括 軸，所述軸附接于所述殼體； 刷頭，所述刷頭用于接觸待清潔表面并且圍繞所述軸可旋轉地安裝；以及 彈簧，所述彈簧偏壓所述刷頭使之遠離所述殼體； 其中，當所述殼體在所述待清潔表面上移動時，被彈簧偏壓的所述刷頭調節，以適應所述待清潔表面的高度和/或質地的變化。
2.根據權利要求I所述的真空吸塵器，其中，所述刷頭組件還包括附接于所述殼體的安裝支架，并且所述軸將所述刷頭安裝于所述安裝支架。
3.根據權利要求2所述的真空吸塵器，其中，所述安裝支架包括將所述軸容納于其中的套筒，使得所述軸能夠相對于所述安裝支架滑動。
4.根據權利要求3所述的真空吸塵器，其中，所述軸鍵配合于所述套筒，以防止所述軸相對于所述套筒的旋轉。
5.根據權利要求2所述的真空吸塵器，其中，所述彈簧設置在所述安裝支架與所述刷頭之間，以便偏壓所述刷頭遠離所述安裝支架。
6.根據權利要求2所述真空吸塵器，其中，所述安裝支架是成角度的，以使所述刷頭相對于所述待清潔表面傾斜一銳角，使得所述刷頭的相對于所述殼體的最外側部分低于所述刷頭的相對于所述殼體的最內側部分。
7.根據權利要求I所述的真空吸塵器，其中，所述刷頭包括限定接觸表面的踏面，所述接觸表面被構造為沿著所述待清潔表面滾動并將所述真空吸塵器的線性運動轉換成所述刷頭的旋轉運動。
8.根據權利要求I所述的真空吸塵器，其中，所述刷頭包括多個剛毛簇。
9.根據權利要求I所述的真空吸塵器，其中，所述殼體還包括與所述抽吸嘴流體連通的攪動器室以及位于所述攪動器室內的攪動器。
10.根據權利要求9所述的真空吸塵器，其中，所述攪動器包括至少一個可旋轉刷輥。
11.根據權利要求9所述的真空吸塵器，其中，所述刷頭位于所述攪動器的后面。
12.根據權利要求I所述的真空吸塵器，其中，兩個刷子組件設置在所述殼體上，并且從所述殼體的相對側向外伸出。
13.根據權利要求I所述的真空吸塵器，還包括樞轉地安裝于所述殼體上的手柄組件。
14.根據權利要求I所述的真空吸塵器，其中，所述刷子組件是利用單個螺釘和搭扣配合中的一種安裝在所述殼體上的模塊化獨立單元。
15.根據權利要求I所述的真空吸塵器，其中，所述軸限定軸線，并且所述刷頭可旋轉地安裝在所述軸上，以便圍繞所述軸線運動，其中，被彈簧偏壓的所述刷頭沿著所述軸線調節。
全文摘要
本發明提供了一種用于清潔表面的真空吸塵器，其包括模塊化輔助刷子組件，該刷子組件包括連接于真空吸塵器的安裝支架、被彈簧偏壓的刷頭、以及將刷頭安裝于所述安裝支架的軸。被彈簧偏壓的刷頭可豎直調節，以適應變化高度和質地的清潔表面。被彈簧偏壓的刷頭包括踏面，當真空吸塵器在待清潔表面上移動時，該踏面接觸待清潔表面并且相對于真空吸塵器滾動刷頭。
文檔編號A47L9/04GK102949146SQ201210303598
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月23日 優先權日2011年8月23日
發明者蓬·霍安格·德蘭 申請人:碧潔家庭護理有限公司