本申請要求2015年6月17日提交的美國臨時專利申請第62/180,908號的優先權,其全部內容通過引證結合于此。
技術領域
本實用新型涉及一種真空吸塵器。
背景技術:
真空吸塵器設置有真空收集系統,其用于產生部分真空以從待清潔表面吸入垃圾(垃圾可包括污物、灰塵、泥土、毛發及其他垃圾),并且用于在設置于真空吸塵器上的空間中收集所去除的垃圾以用于后處理。家用真空吸塵器可被配置為具有底座和直立主體的直立單元,該底座用于在待清潔表面上移動,該直立主體樞轉地安裝至底座的后部以用于引導底座在待清潔表面上移動。直立主體通常被儲存在相對于底座的直立位置中,并相對于底座傾斜以進行操作。在直立主體上使用手柄,用戶可使真空吸塵器在操作過程中在待清潔表面上移動。真空吸塵器的一部分重量(特別是底座)由真空吸塵器移動所處的地板支撐,剩余部分的重量(特別是直立主體)必須由用戶支撐。
技術實現要素:
根據本實用新型的一個實施例,真空吸塵器包括:底座,該底座適于沿著待清潔表面移動并具有定位在主體前端處的吸嘴;直立主體,該直立主體通過樞轉連接件樞轉地安裝至底座,以圍繞樞轉軸線在至少儲存位置與傾斜使用位置之間移動;以及真空收集系統,該真空收集系統具有與吸嘴流體連通地設置在直立主體中的馬達/風扇組件、用于從工作氣流分離并收集垃圾以用于后處理的收集組件,以及穿過底座和直立主體的工作空氣路徑,該工作空氣路徑從吸嘴并穿過至少馬達/風扇組件和收集組件延伸。馬達/風扇組件包括的重心在儲存位置和傾斜使用位置這兩者中都位于樞轉軸線前面。
進一步地,所述馬達/風扇組件包括馬達軸線,所述馬達軸線在所述儲存位置和所述傾斜使用位置這兩者中都與所述直立主體的縱向軸線形成鈍角。
進一步地,所述馬達/風扇組件位于所述樞轉軸線上方。
進一步地,所述馬達/風扇組件在所述工作空氣路徑中流體地位于所述收集組件的下游。
進一步地,所述樞轉連接件還將所述直立主體耦接至所述底座,以用于圍繞回轉軸線移動,其中,所述直立主體能相對于所述底座圍繞所述樞轉軸線前后旋轉并且能相對于所述底座圍繞所述回轉軸線側向旋轉。
進一步地,所述樞轉連接件包括橫跨工作空氣管道的軛狀部,所述工作空氣管道形成所述工作空氣路徑的一部分,并且所述軛狀部與所述底座耦接以限定所述樞轉軸線。
進一步地,所述軛狀部還包括中央耦接器,所述中央耦接器與所述直立主體的下部能旋轉地耦接,以限定所述回轉軸線。
進一步地,所述直立主體在所述直立主體的下端包括馬達殼體,所述馬達/風扇組件安裝在所述馬達殼體中,并且其中,所述中央耦接器與所述馬達殼體能旋轉地耦接。
進一步地,所述直立主體在所述直立主體的下端包括馬達殼體,并且其中,所述馬達/風扇組件安裝在所述馬達殼體內。
進一步地,所述馬達殼體包括至少端壁以及從所述端壁延伸的周緣壁,并且其中,當所述直立主體處于所述傾斜使用位置中時,所述端壁是基本上豎直的。
進一步地,所述馬達殼體包括:進氣口,來自所述收集組件的工作空氣能流動通過所述進氣口;以及出氣口,所述出氣口通向后馬達過濾器組件。
進一步地,所述直立主體包括:支柱,所述支柱支撐所述收集組件;以及細長手柄,所述細長手柄從所述支柱向上延伸,所述手柄在一端設置有把手,其中,所述收集組件能移除地安裝在所述支柱上。
進一步地,所述直立主體在所述支柱的下端還包括馬達殼體,并且其中,所述馬達/風扇組件與所述收集組件流體連通地安裝在所述馬達殼體內。
進一步地,所述馬達殼體懸臂連接至所述支柱,使得所述馬達殼體從所述支柱向前伸出。
根據本實用新型的另一實施例,真空吸塵器包括:底座,該底座適于沿著待清潔表面移動并具有吸嘴;直立主體,該直立主體通過樞轉連接件樞轉地安裝至底座,以圍繞樞轉軸線在至少儲存位置與傾斜使用位置之間移動;以及真空收集系統,該真空收集系統具有在樞轉軸線上方設置在直立主體中并且與吸嘴流體連通的馬達/風扇組件、用于從工作氣流分離并收集垃圾以用于后處理的收集組件,以及穿過底座和直立主體的工作空氣路徑,該工作空氣路徑從吸嘴并穿過至少馬達/風扇組件和收集組件延伸。馬達/風扇組件包括的馬達軸線在儲存位置和傾斜使用位置這兩者中都與直立主體的縱向軸線形成鈍角。
進一步地,所述馬達/風扇組件在所述工作空氣路徑中流體地位于所述收集組件的下游。
進一步地,所述樞轉連接件還將所述直立主體耦接至所述底座以用于圍繞回轉軸線移動,其中,所述直立主體能相對于所述底座圍繞所述樞轉軸線前后旋轉并且能相對于所述底座圍繞所述回轉軸線側向旋轉。
進一步地,所述直立主體包括:支柱,所述支柱支撐所述收集組件;以及馬達殼體,所述馬達殼體位于所述支柱的下端,其中,所述馬達/風扇組件與所述收集組件流體連通地安裝在所述馬達殼體內,并且其中,所述馬達殼體懸臂連接至所述支柱,使得所述馬達殼體從所述支柱向前伸出。
根據本實用新型的又一實施例,真空吸塵器包括:底座,該底座適于沿著待清潔表面移動并具有定位在主體的前端處的吸嘴;直立主體,該直立主體通過樞轉連接件樞轉地安裝至底座,以圍繞樞轉軸線在至少儲存位置與傾斜使用位置之間移動,并且直立主體在直立主體的下端具有支撐安裝件;真空收集系統,該真空收集系統具有與吸嘴流體連通的馬達/風扇組件、用于從工作氣流分離并收集垃圾以用于后處理的收集組件,以及穿過底座和直立主體的工作空氣路徑,該工作空氣路徑從吸嘴并穿過至少馬達/風扇組件和收集組件延伸;以及馬達殼體,該馬達殼體容納馬達/風扇組件,其中,馬達殼體懸臂連接至直立主體并從支撐安裝件向前伸出,并且其中,馬達/風扇組件的至少一部分在傾斜使用位置中定位在樞轉軸線前面。
進一步地,所述馬達/風扇組件包括的重心在所述儲存位置和所述傾斜使用位置這兩者中都位于所述樞轉軸線前面,并且其中,所述馬達/風扇組件包括的馬達軸線在所述儲存位置和所述傾斜使用位置這兩者中都與所述直立主體的縱向軸線形成鈍角。
附圖說明
在附圖中:
圖1是根據本實用新型的第一實施例的真空吸塵器的前立體圖,其中,真空吸塵器被示出為處于直立儲存位置中;
圖2是圖1的真空吸塵器的底座的立體圖,其中,真空吸塵器的底座被部分地切除以示出底座的一些內部特征;
圖3是圖1的真空吸塵器的真空收集系統的示意圖;
圖4是圖1的真空吸塵器的樞轉連接件的部分分解圖;
圖5是圖1的真空吸塵器的馬達組件的部分分解圖;
圖6是處于傾斜使用位置中的圖1的真空吸塵器的側視圖;
圖7是處于傾斜使用位置中的圖1的真空吸塵器的下部的特寫側視圖。
具體實施方式
本實用新型涉及真空吸塵器,并且具體地涉及具有直立主體的直立真空吸塵器,該直立主體樞轉地安裝至在待清潔表面上移動的底座。在其一個方面中,本實用新型涉及一種具有改進的手持配重的直立真空吸塵器。為了結合附圖進行說明,術語“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“豎直的”、“水平的”及其派生詞將涉及如圖1中從用戶在真空吸塵器后面的視角定向的本實用新型,其限定了真空吸塵器的后部。然而,應理解的是本實用新型可采用各種可替代方向,除了明確說明相反的以外。
圖1是根據本實用新型的第一實施例的真空吸塵器10的前立體圖。真空吸塵器10可與傳統的真空吸塵器基本上相似,其相似之處在于包括真空收集系統,該真空收集系統用于產生部分真空以從待清潔表面吸入垃圾(垃圾可包括污物、灰塵、泥土、毛發及其他垃圾)并在設置于真空吸塵器10上的空間中收集所去除的垃圾以用于后處理。在本實用新型的這里未示出的一些實施例中,真空吸塵器10可另外具有流體輸送能力(其包括將液體或蒸汽應用于待清潔表面)和/或流體抽取能力。
真空吸塵器10可以設置成具有樞轉地安裝至下底座14的直立主體12的直立真空吸塵器的形式。直立主體12通常包括對收集組件18進行支撐的主支撐區段或支柱(spine)16,該收集組件用于從工作氣流分離并收集污染物以用于后處理。在本文示出的一個傳統布置中,收集組件18可包括用于從工作氣流分離污染物的旋風分離器20以及用于從旋風分離器20接收并收集所分離的污染物的一體式集塵器22。旋風分離器20可具有單個旋風分離級或多個級。集塵器22可設置有底部開口的污物門,以用于進行污染物處理。在另一傳統布置中,收集組件18可包括獨立的污物杯。應理解的是,可使用其他類型的收集組件18,諸如離心分離器或大容量分離器。在又一傳統設備中,收集組件18可包括過濾袋。真空吸塵器10還可在收集組件18的上游或下游設置有一個或多個額外的過濾器。
直立主體12還具有從支柱16向上延伸的細長手柄26,該細長手柄在一端設置有把手28,其可用于在待清潔表面上操縱真空吸塵器10。手柄26可從支柱16移除,以用作用于地板上方清潔(above-the-floor cleaning)的棒。軟管30耦接在手柄26的一端和轉向器組件(未示出)之間,該轉向器組件代使集組件18與底座14選擇性地連通以用于進行地板表面清潔(on-the-floor cleaning),或與手柄26和軟管30選擇性地連通以用于進行地板上方清潔。在支柱16的下端形成有馬達殼體32,并且在該馬達殼體中定位有與收集組件18流體連通的吸入式馬達(圖3)。
圖2是圖1的真空吸塵器的底座14的立體圖。在圖2中,真空吸塵器10的底座14的一部分被切除以示出底座14的一些內部特征。底座14可包括上殼體34,該上殼體與下殼體36耦接,以在其之間產生部分封閉的空間。可在下殼體36的前部設置刷輥殼體38,并且該刷輥殼體限定用于容納刷輥40的腔室。在下殼體36中形成有吸嘴開口42,并且該吸嘴開口與刷輥殼體38和收集組件18流體連通。輪子44可設置在底座14上,以在待清潔表面上操縱真空吸塵器10。
刷輥40定位在刷輥殼體38內,以用于圍繞中心縱向軸線旋轉運動。示出了單個刷輥40;然而,雙旋轉刷輥也在本實用新型的范圍內,或者可使用其他攪動器構造。此外,待安裝在刷輥殼體38內的刷輥40處于相對于刷輥殼體38和下殼體36的固定或浮動的輸注位置中也在本實用新型的范圍內。在另一實施例中,可提供被驅動成圍繞豎直軸線旋轉的一個或多個刷輥或攪動器。
刷輥40可與底座14中的專用刷輥馬達46操作地耦接并由其驅動。傳動帶48使刷輥馬達46操作地連接至刷輥40,以將旋轉運動傳遞至刷輥40。底座14還可包括可選的吸嘴高度調節機構50,以用于調節吸嘴開口42相對于待清潔表面的高度。高度調節機構50可包括帶輪廂體52,該帶輪廂體將底座14的前端相對于待清潔表面升高和降低。可在底座14的外部上設置有用于致動該調節機構50的可旋轉旋鈕54。在本實用新型的其他實施例中,可去除吸嘴高度調節機構。
直立主體12樞轉地安裝至底座14,以用于在圖1所示的直立儲存位置與圖6所示的傾斜使用位置之間移動。真空吸塵器10可設置有棘爪機構,以用于選擇性地使直立主體從儲存位置釋放至使用位置。在所示實施例中,棘爪機構在底座14上包括彈簧加載棘爪銷56,該棘爪銷被接收在直立主體12的下部中的棘爪槽58中,以將直立主體12保持在直立儲存位置中。在向后拉動直立主體12的同時,可通過踏在底座14上而從棘爪槽58釋放棘爪銷56。在其他實施例中,可使用其他已知的棘爪機構,諸如樞轉地安裝至底座14的棘爪踏板。
圖3是真空吸塵器10的真空收集系統60的示意圖。真空收集系統60可包括穿過真空吸塵器10的工作空氣路徑62,其可包括:一個或多個吸嘴開口42;馬達/風扇組件64,與吸嘴開口42流體連通以用于產生工作氣流;以及收集組件18,用于從工作氣流分離并收集垃圾以用于日后處理。工作空氣路徑62還可包括用于在真空收集系統60的多個部件之間流體連通的多個空氣管道,包括但不限于真空軟管30和手柄26。
馬達/風扇組件64(其可包括馬達66和風扇68,該風扇耦接至馬達66以圍繞軸線旋轉)可定位在馬達殼體32內(圖1),并流體地位于收集組件18在工作空氣路徑62中的下游。在其他實施例中,馬達/風扇組件64可流體地位于收集組件18的上游。
馬達/風扇組件64可電耦接至電源70,諸如電池,或通過插入家用插座的電源線。馬達/風扇組件64與電源70之間的吸力開關72可由用戶按下吸力開關72而選擇性地閉合,從而激活馬達/風扇組件64。吸力開關72也可激活刷輥馬達46。
真空收集系統60還可在收集組件18或馬達/風扇組件64的上游或下游設置有一個或多個額外的過濾器。在這里示出的實施例中,前馬達過濾器組件74設置有收集組件18,并且包括前馬達過濾器(未示出),該前馬達過濾器流體地位于收集組件與馬達/風扇組件64的入口之間。還提供了后馬達過濾器組件76,并且該后馬達過濾器組件包括后馬達過濾器(未示出),該后馬達過濾器流體地位于馬達/風扇組件64的出口下游。
真空吸塵器10的部件可以各種組合的方式容納或承載于直立主體12或底座14上。例如,在本文示出的實施例中,收集組件18和馬達/風扇組件64可設置在直立主體12上,同時吸嘴開口42、刷輥40和刷輥馬達46可設置在底座14上。其他構造也是可能的。然而,對于本文討論的本實用新型的實施例而言,至少馬達/風扇組件64設置在直立主體12上,同時吸嘴開口42設置在底座14上。
圖1至圖3所示的真空吸塵器10可用于通過根據以下方法從表面去除垃圾(垃圾可包括污物、灰塵、泥土、毛發及其他垃圾)有效地清潔表面。所討論的步驟的順序僅是為了解釋的目的,并非意味著以任何方式限制本方法,如應該理解的,這些步驟可以不同的邏輯順序進行,可包括額外的或插入的步驟,或者可將所述步驟分成多個步驟,而不損害本實用新型。
為了執行真空清潔,馬達/風扇組件64耦接至電源70。吸嘴開口42通常以一系列的前后行程在待清潔表面上移動。馬達/風扇組件64使裝有垃圾的空氣通過吸嘴開口42并進入收集組件18,在該收集組件處使垃圾與工作空氣基本上分離。然后,氣流經過馬達/風扇組件64,并在從真空吸塵器10排出之前通過任何可選的過濾器74、76。在真空清潔期間,刷輥40可在表面上的攪動垃圾,使得垃圾更容易地吸入吸嘴開口42中。收集組件18可被定期清空垃圾。同樣地,可定期清潔或更換可選的過濾器74、76。
圖4是用于真空吸塵器10的樞轉連接件78的部分分解圖。如上所述,直立主體12樞轉地安裝至底座14,以用于在圖1所示的直立儲存位置與圖6所示的傾斜使用位置之間移動。樞轉連接件78可設置在直立主體12與底座14之間,以用于將直立主體12耦接至底座14,從而用于圍繞至少一個樞轉軸線運動。所示實施例的樞轉連接件78允許圍繞兩個樞轉軸線X、Y運動并且包括橫跨工作空氣管道82的軛狀部(yoke,支架)80,該工作空氣管道形成工作空氣路徑62的一部分(圖3),該軛狀部具有相對延伸的軸銷84,該軸銷限定第一樞轉旋轉軸線X和中央耦接器86。軸銷84被接收于在底座14的后腔體的內表面上形成的支承件88中,該后腔體提供用于接收直立主體12的一部分的空間。中央耦接器86與直立主體12的下部可旋轉地耦接。具體地,如本文示出的,中央耦接器86可與馬達殼體32的下側耦接。樞轉連接件78還包括從馬達殼體32延伸的支承臂90以及在支承臂90之間延伸的銷或軸92,該銷或軸由中心耦接器86接收,以限定第二回轉旋轉軸線Y。樞轉軸線X通常平行于底座14移動所處的表面,并且通常橫向于底座14在真空吸塵器10的正常操作期間移動的方向。回轉軸線Y豎直于樞轉軸線X,并且還通常傾斜于底座14移動所處的表面且通常沿著底座14在真空吸塵器10的正常操作期間移動的方向。直立主體12可相對于底座14圍繞樞轉軸線X前后旋轉并圍繞回轉軸線Y側向旋轉。
圖5是用于真空吸塵器10的馬達組件的部分分解圖。馬達組件包括馬達殼體32和馬達/風扇組件64。馬達/風扇組件64安裝在馬達殼體32內,其包括馬達外殼94以及用于將馬達/風扇組件64封閉在馬達外殼94內的蓋96。馬達外殼94可包括端壁98以及從端壁98延伸的周緣壁100。端壁98可以是面向底座14在真空吸塵器10的正常操作期間移動方向的前端壁或向前的端壁。蓋96可設置在外殼94的后開口端上,并且包括進氣口102,工作空氣可通過該進氣口從收集組件18流入風扇68。馬達外殼94在周緣壁100上包括出氣口104,其通向后馬達過濾器組件76。可在馬達66和馬達外殼94之間放置隔離件106,以減小由馬達/風扇組件64在操作期間產生的聲音的等級。
馬達殼體32以懸臂方式與直立主體12的支柱16耦接,這樣使得馬達殼體32從支柱16向前伸出。通過與直立主體12懸臂連接,馬達殼體32僅在一端與直立主體12固定,這可包括分開地附接至直立主體12或與直立主體12成一體。
在所示實施例中,馬達殼體32是分開地附接至直立主體12的剛性結構件。支柱16的下端具有用于馬達殼體32的支撐安裝件108。馬達外殼94與支柱16上的支撐安裝件108通過其之間的蓋而由機械耦接元件連接。在所示實施例中,機械耦接元件在支撐安裝件108和蓋96上包括通孔110、112并且在外殼94上包括盲孔114,其與緊固件116(例如螺釘)對準并固定在一起,但在其他實施例中,可使用其他傳統的耦接元件將馬達殼體32固定至支柱16。
可選地,可在馬達殼體32的一部分和直立主體12的下端上布置裝飾殼體118,以隱藏機械耦接元件使其無法直接看到,以用于更好的外觀。可設置左右裝飾殼體118,并且其可纏繞在馬達殼體32的左部和右部周圍。應注意,對于所示實施例,裝飾殼體118并不向馬達殼體32提供結構支撐,并且通過使馬達/風扇組件64在馬達殼體32內延伸,馬達殼體32由直立主體12的支柱16以懸臂方式支撐。對于所示實施例,懸臂結構包括馬達殼體32,其限定支撐馬達/風扇組件64的剛性結構件,該剛性結構件從支撐安裝件108伸出至由前端壁98限定的自由端或未支撐端。
還應注意,在真空吸塵器10的其他實施例中,馬達殼體32可與直立主體12成一體或以其他方式與其耦接。例如,在另一實施例中,馬達外殼94可與支柱16成一體或與直立主體12的另一部分成一體,并且,前端壁98可以是分開的蓋,其允許在真空吸塵器10的裝配過程中將馬達/風扇組件64安裝在馬達外殼94內。用于馬達殼體32的其他結構也是可能的。
本實用新型的真空吸塵器10被配置為在圖6所示的傾斜或使用位置中具有減小的手持配重,如用戶所感覺到的。該減小的手持配重歸因于包括馬達殼體32和馬達/風扇組件64的馬達組件相對于直立主體12的構造。減小手持配重可使真空吸塵器10更易于操縱,并且用戶在進行真空處理的同時更不容易疲勞。
真空吸塵器10的手持配重是當使直立主體12傾斜時作用于該直立主體的力的系統的結果,包括圍繞樞轉軸線X的力矩的和。作用于傾斜直立主體12的力矩的和(ΣM)包括當如在圖6觀察時由在用戶手上的傾斜直立主體12施加的向下或順時針的力矩減去在相反方向或逆時針方向上作用于直立主體12的任何其他力矩的和,這將用于減小或抵消手持配重。
力矩是作用于一點的力與從該點到旋轉軸線的距離或矢徑(radius vector)的乘積。當物體的重量提供力時,與傾斜真空吸塵器10的情況一樣,該點由該物體的重心定義。這里,旋轉軸線是直立主體12與底座14之間的樞轉軸線X。因此,用于直立主體12的力矩M1是直立主體12的重量F1和直立主體12的重心122與樞轉軸線X之間的距離r1的乘積,如以下等式:
M1=F1×r1
距離r1是由直立主體12的重量F1限定的矢量與樞轉軸線X之間的最小距離。由重量F1限定的矢量朝向待清潔表面延伸且通常是豎直的。距離r1垂直于由重量F1限定的矢量。在所示實施例中,距離r1處于沿著平行于待清潔表面的線的位置,該待清潔表面通常是水平的。
包括馬達殼體32和馬達/風扇組件64的馬達組件提供在向下的、逆時針方向上作用的力矩M2,并抵消作用于傾斜直立主體12的力矩M1。在傾斜使用位置中,用于馬達組件的力矩M2是馬達組件的重量F2和馬達組件的重心124與樞轉軸線X之間的距離r2的乘積,如以下等式:
M2=F2×r2
距離r2是由馬達組件的重量F2限定的矢量與樞轉軸線X之間的最小距離。由重量F2限定的矢量朝向待清潔表面延伸且通常是豎直的。距離r2垂直于由重量F2限定的矢量。在所示實施例中,距離r2處于沿著平行于待清潔表面的線的位置,該待清潔表面通常是水平的。
在所示實施例中,馬達殼體32以懸臂方式從直立主體12的下端向前伸出,這樣使得將安裝在馬達殼體32內的馬達/風扇組件64的大部分定位在樞轉軸線X的前面,而直立主體12的剩余部分位于樞轉軸線X的后面。因為馬達組件的重心位于樞轉軸線X的前面,所以其產生逆時針力矩M2,該逆時針力矩抵消了由直立手柄部分產生的力矩M1的一部分,其順時針圍繞樞轉軸線X。
手持配重W可用力F3表示,力F3由用戶施加以將直立主體12保持在期望傾斜位置。對于所示真空吸塵器10,用戶在相對于樞轉軸線X的向上的、逆時針方向上在把手28上施加力F3。作用于直立主體12的力矩M3是由用戶施加的力F3和在把手28上施加力F3的位置與樞轉軸線X之間的距離r3的乘積,如以下等式:
M3=F3×r3,或M3=W×r3
在操作期間,直立主體12被保持在總體上相同的傾斜位置。雖然可能出現小變化,但用戶通常將直立主體12保持在相對于樞轉軸線X的恒定角度的位置。因為直立主體12的角位置相對于樞轉軸線X或多或少靜止,所以圍繞樞轉軸線X的力矩的總和等于零,如以下等式:
ΣM=M1-M2-M3=0
由于抵消的力矩的原因,馬達組件的力矩M2可減小抵消直立主體12的力矩M1所需的手持配重W。由于力矩M1和M2作用于相反方向上,所以從直立主體12的力矩M1減去馬達組件的力矩M2,因此可由以下等式表達配重W:
M3=M1-M2
W×r3=M1-M2
W=(M1-M2)/r3
在本實用新型的一些實施例中,可增加馬達組件的力矩M2的量,以大幅減小手持配重W。
應注意,至少對于所示實施例而言,馬達組件的重量F2基本上是馬達/風扇組件64的重量。與馬達/風扇組件64的重量相比,馬達殼體32的重量相對較小,因此對整體手持配重的影響很小。馬達殼體32可由重量相對輕的塑料制成。相反,因為馬達/風扇組件64包括重且密度大的金屬部件,所以馬達/風扇組件64相對于樞轉軸線X的位置相對較小變化便會影響手持配重W。位于樞轉軸線X前部的直立主體12的其他零件(例如裝飾殼體118的部分)也為力矩M2貢獻出相對較小量的重量。在一個實例中,為了計算近似手持配重W的目的,可將整個直立主體12的重量(僅排除馬達/風扇組件64的重量)用作F1,并只將馬達/風扇組件64的重量用作F2。換句話說,可將諸如馬達殼體32和裝飾殼體118的部件作為力矩M1的因數,即使其實際上可能貢獻了力矩M2的一部分,這是因為其對手持配重的總體效果是可忽略的。同樣地,重心122可以是整個直立主體12的重心,并且重心124可以只是馬達/風扇組件64的重心。
直立主體12的結構可以不同的方式配置,以改變其總重量并調節其重心的位置,這可增加或減小圍繞樞轉軸線X的力矩,從而相應地產生更高或更低的手持配重。例如,與位于離底座14更遠處的具有相對較高的重心的手柄相比(這將圍繞樞轉軸線X產生更大量的力和更重的手持配重),當手柄處于傾斜使用位置中時,在底座14附近具有相對較低的重心的直立主體12將圍繞樞轉軸線X產生較小的力矩M1以及更輕的手持配重。
圖7是處于傾斜使用位置中的圖1的真空吸塵器的下部的特寫側視圖。如所示實施例中所示,馬達/風扇組件64可安裝在使得馬達軸線A(即,風扇的旋轉軸線)平行于回轉軸線Y的方向上。在馬達軸線A與直立主體12的縱向軸線B(即,手柄26的縱向軸線)之間形成的夾角形成一鈍角C。鈍角C大于90度且小于180度。以前的真空吸塵器具有其他結構,諸如平行于直立主體的縱向軸線且位于其前部的馬達軸線,或是馬達軸線與縱向軸線成90度的正交關系且位于底座和直立主體之間的樞轉軸線前部。這些現有設計并不理想,這是因為其未使距離r2最大化,該距離r2本質上在傾斜使用位置中用作桿臂,從而增加馬達組件的力矩M2的大小。在所示實施例中,當使直立主體12傾斜時,馬達軸線A和縱向軸線B之間的鈍角C使馬達重心122與樞轉軸線X之間的桿臂最大化,由此這可使在操作期間補償或抵消的力矩M2最大化。當使手柄傾斜時,現有構造(平行的或正交的)在馬達重心與樞轉軸線之間產生稍短的桿臂,而在直立主體處于直立儲存位置中時,這些設計可使桿臂最大化。因此,現有設計不利于減小手持配重。
在直立儲存位置中,直立主體12的縱向軸線B可以是基本上豎直的,包括在任一方向上與豎直偏離高達15-20度。在所示實施例中,馬達軸線A與真空吸塵器在傾斜使用位置(包括在任一方向上與水平線偏離高達15度)中移動所處的表面平行。鈍角C大于90度且小于180度,更優選地可在110度到160度之間,這取決于直立主體12相對于馬達殼體32和馬達軸線A的傾斜。當確定鈍角C的預期值時,可考慮真空吸塵器的用戶的正常高度,這樣使得馬達軸線A在使用過程中基本上平行于表面,即使與較矮的人相比,較高的人在使用期間可能以直立主體12傾斜得更少地操作真空吸塵器。所示實施例包含125度的鈍角C。
當馬達軸線A基本上平行于地板時,使由懸臂式馬達構造抵消的重量最大化,這可有效地限定用于真空吸塵器的“水平(horizontal)”。然而,用戶的高度和臂長最終控制把手位置,并由此控制馬達軸線A相對于地板的位置。大多數用戶將在馬達軸線A在與平行于地板偏移15度內的位置中使用真空吸塵器,并且,在此范圍內由懸臂式馬達構造抵消的重量差最小。
本文公開的真空吸塵器對馬達和真空吸塵器的其他部件提供了一種改進的安裝結構。在所述真空吸塵器的一些實施例的實踐中可能實現的一個優點是,將與吸嘴流體連通的馬達安裝在懸臂構造的直立組件中,其部分地抵消直立組件的手持配重,如由真空吸塵器的用戶所感覺到的。減小的手持配重使得用戶更容易不產生疲勞地操縱真空吸塵器。
所公開的實施例表示本實用新型的優選形式,且旨在是示意性的而不是限定本實用新型。對于尚未描述的程度,可根據需要彼此組合使用各種實施例的不同特征和結構。一個特征可能不在所有實施例中示出,這并不意味著被解釋為其可能不是這樣,而是為了簡化描述。因此,可根據需要混合并匹配不同實施例的各種特征以形成新的實施例,不管新的實施例是否明確地描述。在不背離由所附權利要求書限定的本實用新型的范圍的前提下,在以上公開內容和附圖的范圍內,合理變化和改進是可能的。