專利名稱：用于真空吸塵器的清潔頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及真空吸塵器的領域，且特別地涉及用于真空吸塵器的清潔頭。本發明具體地與包括馬達驅動的攪動器的清潔頭有關。另一方面，真空吸塵器可以是任何一般類型。例如，清潔頭可以是在立式真空吸塵器上的固定清潔頭，或替換地，它可以是與筒式真空吸塵器或桿式真空吸塵器一起使用的地面工具的清潔頭。本發明不限于旋風真空吸塵器。
背景技術：
通常真空清潔器的清潔頭設置有攪動器，諸如旋轉刷條，用于攪動或“攪打”地面表面一特別是地毯一以改進拾取性能。盡管吸塵器上的主真空馬達可以用于驅動該攪動器，但更常見的是使用分立的專用馬達驅動攪動器。該分立的馬達則可以定位為靠近攪動器一常常在清潔頭本身上的某處一以簡化傳動布置。在特別緊湊類型的布置中，馬達實際上被容置在攪動器內部，其常常采用中空圓柱形刷條的形式。在美國專利N0.6，323，570中描述了該類型的布局。將馬達一或馬達的一部分一容置在攪動器內部的有限空間內使得馬達易于過熱。因此，通常地，這些“馬達位于刷條內”布置將包括某種用于抽入清潔的一不是臟的一空氣通過刷條的內部以冷卻馬達的空氣冷卻方案。

發明內容
本發明的目標是提供改 進的“馬達位于刷條內”類型的清潔頭，特別是通過試圖改進用于馬達的空氣冷卻方案。根據本發明，提供了一種清潔頭，所述清潔頭具有臟空氣入口、出口管和旋轉刷條，所述臟空氣入口設置在清潔頭的主抽吸腔室中，所述出口管從主抽吸腔室延伸，用于連接至抽吸源，所述旋轉刷條被容置在主抽吸腔室內部，用于攪動穿過臟空氣入口接觸的地面表面，刷條由容置在刷條的中空區段內部的空氣冷卻馬達驅動，所述馬達具有進氣口和排氣口，所述進氣口和排氣口流體連接至彼此，以形成通過馬達的內部的空氣冷卻路徑，其中，進氣口連接至清潔頭上的清潔空氣入口，且排氣口通過排氣管道流體連接至出口管，所述排氣管道繞過主抽吸腔室。在美國專利N0.6，323，570中描述的布置中，從馬達排出的冷卻空氣隨后經過主抽吸腔室。這產生了競爭的設計考慮因素:在一方面，優選的是臟空氣入口較大一以最大化在使用中清潔頭的有效足跡一且還優選的是清潔空氣入口較小一以減少灰塵進入馬達的問題；但另一方面，如果臟空氣入口具有比清潔空氣入口顯著較大的橫截面，則如果在使用中清潔頭被提升離開地面，則通過馬達的冷卻空氣的流動速率將成比例減小，這是因為通過共用抽吸源產生的可利用流空氣流的大部分將被通過較大的未約束的臟空氣入口被抽入，而不是通過相對較小的清潔空氣入口被抽入。
通過將清潔空氣入口和臟空氣入口有效地并行連接至出口導管，本發明有效地解決了該問題。該類型的布置將出口管用作流動約束部，以限制通過臟空氣入口抽入的可利用空氣流的比例，從而較大比例的可利用空氣流替代地通過清潔空氣入口抽入。出口管呈現為固定空氣流約束部，其用于甚至在臟空氣入口完全未被約束時限制通過臟空氣入口的空氣流。因此，實現了有益的空氣流平衡效果，而既不減少臟空氣入口的面積，也不增加清潔空氣入口的面積。本發明不限于任何特定類型的馬達。刷條可以“間接驅動”一經由某種傳動裝置驅動--或“直接驅動”。在間接驅動布置中，傳動裝置可以是行星齒輪布置，但這不是必要的。


現在將通過示例、參考附圖來描述本發明的實施例，附圖中:圖1是具有根據本發明的清潔頭的真空吸塵器的透視圖；圖2為沿圖1中線A-A截取的清潔頭的局部剖面圖；圖3是可移除底板的透視圖，所述底板形成清潔頭的一部分；圖4是從刷條殼體下側看去的透視圖，所述刷條殼體形成清潔頭的一部分；圖5是馬達的透視圖，示出馬達箱的冷卻孔的位置；圖6是圖5中所示的馬達的反向透視圖；圖7是示出清潔頭的一部分的示意圖。
具體實施例方式圖1示出了立式真空吸塵器2。真空吸塵器2具有滾動頭部組件4和“立式”本體8，該頭部組件4承載固定清潔器頭6，該本體8可相對于頭部組件4傾斜且包括手柄10，用于跨地面操縱吸塵器2。在使用中，用戶抓住手柄10并傾斜立式本體8，直到手柄10被布置在方便用戶的高度處；用戶于是可以使用手柄10跨地面滾動真空吸塵器2，以便于拾取在地面上的灰塵或其 它碎屑。真空吸塵器2通過將灰塵和碎屑夾帶在“臟”空氣流中來拾取灰塵和碎屑，所述“臟”空氣流由吸塵器2上的真空馬達通過清潔頭6抽吸入。該臟空氣流一在由真空馬達產生的抽吸壓力下一隨后被輸送到旋風分離裝置12，在該處灰塵被從空氣分離，然后相對清潔的空氣被排放回到大氣。臟空氣通過臟空氣入口進入清潔頭6。該臟空氣入口是設置在可移除底板16上的相對較大的抽吸開口 14的形式，在圖3中示出。底板16裝配到刷條殼體18的底部上，在圖4中從下側示出，以在清潔頭6內部形成主抽吸腔室20。用于主抽吸腔室20 (圖2)的出口管22設置在刷條殼體18的后部中。穿過抽吸開口 14的臟空氣(空氣流在圖3中由箭頭示出)進入主抽吸腔室20并隨后經由出口管22離開清潔頭6,所述出口管22連接至吸塵器2上的上游管道,該上游管道用于通向旋風分離設備12。中空圓柱形刷條24形式的攪動器安裝在主抽吸腔室20內部，在抽吸開口 14旁邊，用于繞軸線A旋轉。刷條24沿軸線A (圖4)縱向地取向，其中刷條24的第一端部24a靠近清潔頭6的相應第一端部6a，而刷條24的第二端部24b靠近清潔頭6的相應第二端部
6b ο刷條24主要意圖于改進地毯表面上的“拾取”。在使用中，刷條24上的刷毛26穿過底板16中的抽吸開口 14以穿入地毯纖維，并且在刷條旋轉時刷條24的攪動動作有助于除去粘附到地毯纖維的頑固灰塵。該頑固的灰塵更容易被夾帶在通過抽吸開口 16被吸入清潔頭6的空氣流中。旋轉刷條24是由有刷馬達28軸驅動的，布置為在清潔頭6的第一端部6a處與刷條24共軸，如圖2所示。馬達扭矩經由延伸通過中空刷條24的內部驅動軸30傳遞。該驅動軸30經由驅動爪32從內部軸向地接合刷條24的第二端部24b，所述驅動爪32沿軸向鍵合到刷條24的端部中的相應鍵槽(在圖中不可見)中。為了節省空間，馬達28本身還被部分地容置在中空刷條24內部:因此，馬達28的第一區段28a容置在刷條24的中空端部區段24c內部，而馬達28的第二區段28b-其在該情況下包括碳刷28c (僅其中一個在圖2中可見)一通過刷條24的第一端部24a延伸出。電力線(或電池)功率經由刷條24外部的碳刷28c供應至馬達28。扭矩經由行星齒輪箱34傳遞，所述行星齒輪箱34在該情況下直接位于馬達28內，在刷條24內部。馬達28，齒輪箱34和驅動軸30通過馬達安裝組件36通過刷條24的第一端部24a懸出，所述馬達安裝組件固定在清潔頭6的第一端部6a處。刷條24的中空端部區段24c經由第一軸承38被保持在馬達28和齒輪箱34周圍的間隙中。該第一軸承38在保護殼體40上緊接著定位在齒輪箱34內側，所述保護殼體40有助于阻止灰塵進入馬達28和齒輪箱34。第二軸承42支撐刷條24的第二端部24b。馬達28在使用中是空氣冷卻的，以阻止其過熱。出于該目的，冷卻孔設置在馬達殼體28d上:在該情況下設置兩個進氣口 44和兩個排氣口 46 (見圖5和6)，但是可按需要設置更多或更少的冷卻孔，只要存在至少一個進氣口和至少一個排氣口即可(在圖2中未截取馬達28，從而殼體28d和冷卻孔44、46可見)。冷卻孔被連接一從進氣到排氣一以提供通過馬達28的內部空氣冷卻路徑。進氣口 44每一個由靜止進氣管道或通道50連接至設置在清潔頭(見圖1)的頂部上的清潔空氣入口 48。排氣口 46每一個由靜止排氣管道或通道54連接至出口管22中的清潔空氣出口
52。該通道54繞過主抽吸腔室20，從而在主抽吸腔室20內部不存在清潔空氣和臟空氣的混合。該通道54在圖7中示出，圖7是清潔頭6的示意圖。在使用中，主真空馬達在清潔空氣出口 52處產生負壓，所述負壓將清潔空氣通過清潔空氣入口 48抽入。該清潔空氣被通過馬達殼體28d上的進氣口 44吸引，經由靜止進氣管道50，且通過馬達28循環至排氣口 46，冷卻馬達28。排出的廢氣隨后經過靜止排氣導管54流通至清潔空氣出口 52，在這里，其流通到出口管22并與來自主抽吸腔室20的臟空氣混合。在使用中，清潔頭6可以提升離開地面。在一些情況下，清潔頭可在刷條馬達28斷電之前或在清潔頭6被放回與地面接觸之前，被提升離開地面持續較長時間段。當清潔頭6沒有與地面接觸時 ，出口管22用作對通過抽吸開口 14的臟空氣流的約束部:有效地限制通過抽吸開口 14抽入的可利用空氣流的比例。通過適當地為出口管22配置尺寸，冷氣空氣通過刷條馬達28的流動速率可被相應地“調節”，以確保在通過抽吸開口 14的最大空氣流的條件下一諸如當清潔頭6被提升離開地面時一仍存在通過馬達28的足夠的冷卻
空氣流。出口管22是固定的流動約束部，且就其本身而言，還將限制當清潔頭6與地面接觸時通過抽吸開口抽入的可利用的空氣流的比例，以有效地減少在抽吸開口處獲得的抽吸功率。但是，在真空吸塵器中常見的是，主真空馬達實際上在抽吸開口處獲得比充分的拾取性能(拾取性能還被多個其他因素確定，諸如視刷條性能)嚴格需要的更多的空氣抽吸功率瓦數，且因此在抽吸開口處的抽吸功率的減少能夠常常被控制在保持充分的拾取性能所需的最優范圍內。在任何情況下，清潔頭的有效“足跡”一對應于抽吸開口 14的面積一被保持。清潔空氣進入和離開刷條24外部的馬達殼體28d。這是簡單、緊湊和穩固的布置，其不具有與中空刷條實際用作空氣管道以將冷卻空氣輸送至馬達的方案相關的復雜性。替換地，靜止管道50、54中的一個或兩者通過第一端部24a延伸進入刷條24。馬達內部的空氣冷卻路徑可以是延伸到刷條內部的循環路徑(在圖7中由粗實線箭頭指示)，或 其可以是“短路”路徑(在圖7中由虛線指示)。在任意情況下，冷卻空氣被吸引到碳刷28c上，所述碳刷在使用中運行得相對較熱。
權利要求
1.一種用于真空吸塵器的清潔頭，所述清潔頭具有臟空氣入口、出口管和旋轉刷條，所述臟空氣入口設置在清潔頭的主抽吸腔室中，所述出口管從主抽吸腔室延伸，用于連接至抽吸源，所述旋轉刷條被容置在主抽吸腔室內部，用于攪動穿過臟空氣入口接觸的地面表面，刷條由容置在刷條的中空區段內部的空氣冷卻馬達驅動，所述馬達具有進氣口和排氣口，所述進氣口和排氣口流體連接至彼此，以形成通過馬達的內部的空氣冷卻路徑，其中，進氣口連接至清潔頭上的清潔空氣入口，且排氣口通過排出管道流體連接至出口管，所述排氣管道繞過主抽吸腔室。
2.根據權利要求1所述的清潔頭，其中，馬達的第一區段位于刷條的中空端部區段內部，而馬達的第二區段延伸出刷條的相應端部外部，排氣口定位在馬達的第二區段上。
3.一種真空吸塵器， 具有根據權利要求1或2所述的清潔頭。
全文摘要
本發明涉及一種用于真空吸塵器的清潔頭。清潔頭具有臟空氣入口、出口管和旋轉刷條，所述臟空氣入口設置在清潔頭的主抽吸腔室中，所述出口管道從主抽吸腔室延伸，用于連接至抽吸源，所述旋轉刷條被容置在主抽吸腔室內部，用于攪動穿過臟空氣入口接觸的地面表面。刷條由容置在刷條的中空區段內部的空氣冷卻馬達驅動，所述馬達具有進氣口和排氣口，所述進氣口和排氣口流體連接至彼此，以形成通過馬達的內部的空氣冷卻路徑。根據本發明，進氣口連接至清潔頭上的清潔空氣入口，且排氣口通過排氣管道流體連接至出口管，所述排氣管道繞過主抽吸腔室。
文檔編號A47L9/04GK103239186SQ20131004996
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月8日 優先權日2012年2月8日
發明者S.L.吉恩, C.萊斯尼奧斯基, S.B.考特尼 申請人:戴森技術有限公司