清洁器头的制作方法

专利名称：清洁器头的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于清洁器具的清洁器头。在其优选实施例中，本发明涉及一种用于 真空清洁器具的清洁器头。
背景技术：
立式清洁器典型地包括容纳脏物和灰尘分离设备的主体、安装在主体上且具有吸 入开口的清洁器头、和用于吸入带脏物空气通过该吸入开口的马达驱动风扇单元。带脏物 空气被传送到分离设备，以使得脏物和灰尘在空气被排出到大气之前被从空气分离。吸入开口向下指向，以面对要清洁的地面。分离设备可采取过滤器、过滤袋或已知 的旋风分离设备的形式。本发明不关注分离设备的性质且由此可用于使用任意上述配置或 其它合适的分离设备的真空吸尘器。被动搅动器，通常是刷条的形式，被支撑在清洁器头中以从吸入开口突出较小的 程度。刷条主要在真空吸尘器被用于清洁地毯表面时被激活。刷条包括细长圆柱形芯部， 其支撑径向地从芯部向外延伸的鬃毛。刷条可被空气涡轮或由清洁器的主体的电源供电的 电马达驱动。刷条可由马达通过驱动带驱动，或可直接由马达驱动，以在吸入开口中旋转。 刷条的旋转导致鬃毛扫掠要被清洁的地毯，以把脏物和灰尘松动，且拾取碎屑。空气的吸入 导致空气在底板下且绕刷条流动，以有助于从地毯的表面升起脏物和灰尘，且然后将其从 吸入开口通过清洁器头朝向分离设备传输。真空吸尘器制造商经常为潜在的客户提供他们的产品展示的“空气瓦特”的测量 值。这是在吸入开口处提供的吸入量的测量值。穿过吸入开口的空气的吸入在穿过清洁 器头的空气和外部环境之间建立压力差，其产生向下作用在清洁器头上朝向要清洁表面的 力。因此，在吸入开口处提供高空气瓦特数的测量值的缺点是，底板可被吸到要被清洁的表 面上。这可降低可从真空吸尘器外部进入吸入开口的空气的量，导致吸尘器的效率的降低。 此外，吸尘器头可变得难于在要清洁表面上操纵，特别是在地毯表面上。已知的是提供位于清洁器头的侧部上的一个或多个空气通道，以允许额外的空气 从外部环境送入到真空吸尘器中。提供额外的空气流到真空吸尘器中可降低清洁器头被推 压在表面上的力，且由此降低需要在要清洁表面上操纵该清洁器头所需的力。但是，提供额 外的空气流到真空吸尘器中的缺点是，在吸入开口处展现的吸入量被降低，其由此降低真 空吸尘器的拾取性能。

发明内容
在第一方面，本发明提供一种用于清洁器具的清洁器头，包括壳体、具有带脏物的 空气进入清洁器头所通过的吸入开口的底板、位于底板和壳体之间以允许壳体和底板之间 相对运动的柔性环形密封件、和至少一个地面接合支撑构件，该支撑构件连接到壳体以限 制壳体朝向底板的运动。当空气流通过吸入开口产生时，穿过清洁器头的空气和外部环境之间的压力差导
3致清洁器头的壳体被朝向地面向下吸，而地毯表面的纤维被朝向清洁器头的壳体升起。由 于柔性环形密封件的存在，其可以是柔性裙部或隔膜的形式，位于壳体和底板之间，壳体能 相对于底板运动。因此，如果有的话，仅相当小量的力被通过壳体施加到底板，由此防止底 板被壳体推动到地毯的绒毛中。由此，这意味着底板不产生对于清洁器头在地面上的运动 的显著阻力，且不过度地限制空气流入清洁器头。设置至少一个支承构件以限制壳体朝向底板的运动，这防止壳体被强压在底板 上，特别是当吸入开口处提供的吸入量相对较高时和/或当铺地毯的地面的绒毛相对较深 时。柔性环形密封件优选地绕吸入开口延伸，以在底板和壳体之间提供气密密封。柔 性环形密封件可由此限定用于把来自吸入开口的带脏物空气引导到空气出口的吸入通道 的一部分。因此，与使用空气通道通过允许空气从外部环境进入吸入通道来限制作用在清 洁器头上的力的那种清洁器头相比，使用柔性环形密封件可使得增加的空气流从清洁器头 的周边附近进入清洁器头且穿过其下的地毯表面，以在清洁器头的壳体内实现给定的空气 压力，由此改善拾取性能。 进入底板的吸入开口的大部分空气流将在底板的边缘下方经过，且当底板位于地 毯表面上时，穿过地毯绒毛。由于底板不被清洁器头的壳体强压在地面上，在底板的边缘下 方经过的空气流可倾向于把底板从地面抬离，特别是当吸入开口处提供的吸入量相对较高 时。这可具有增加清洁器头内的压力的作用，且由此降低通过吸入开口的空气流的速度且 折衷清洁器头的拾取性能。为了抑制底板在使用期间从地面抬离，底板可设置有足够的质量以抵抗在穿过底 板下方的空气流的作用下从地面离开的运动。替换地，柔性环形密封件可被设置在壳体和 底板之间，以施加力到底板。在优选实施例中，柔性环形密封件包括风箱式密封元件，以便 于清洁器头被移动时裙部的压缩和膨胀，例如在硬地面和地毯表面之间移动。支承构件与地面的接合用于限制柔性环形密封件和位于壳体与底板之间的任意 额外弹性构件的压缩程度，且由此防止过多的力被传递到底板。作用在底板上的向下的力， 在其自身重量的作用下或结合通过柔性环形密封件和/或其它弹性构件(一个或多个)施 加的力，优选地足以最小化底板在使用期间从地面抬离的危险，同时最小化了对清洁器头 在地面上的操纵的阻力。该力优选地小于10N，且在优选实施例中为2至7N之间。清洁器头优选地包括一些特征，其限制底板和壳体之间的相对运动的程度，以避 免柔性构件的过压缩。底板和壳体之间的相对运动优选地被限制为小于20mm，更优选地小 于 15mm0为了辅助清洁器头在铺深绒毛地毯的地面上的运动，在优选实施例中，底板的前 边缘可相对于壳体运动，该运动量大于底板的后边缘的运动量。这允许当底板的后边缘相 对于壳体的运动被抑制时，前边缘相对于壳体运动。在优选实施例中，底板的后部相对于壳 体的运动被限制到约5. 5至6. 5mm的距离，而底板的前部相对于壳体的运动被限制到约6. 5 至8mm的距离。清洁器头优选地包括多个支承构件。通过把作用在清洁器头的壳体上的力传递 到多个支承构件，对清洁器头在地面上运动的限制可相对较低。由于支承构件的主要目的 是限制壳体相对于地面的运动的程度，这些支承构件的形状可被设置为最小化当清洁器头在地面上运动时产生的阻力。该或每个支承构件优选地包括用于与地面接合的可运动构 件。每个可运动构件优选地包括用于沿要被清洁表面滚动的滚动元件，且优选地为轮子的 形式，例如脚轮。替换地，滚动元件可以是球形、圆柱形或桶形滚动元件的形式。这些可运 动构件的设置可最小化对于支承构件在硬地面上运动的阻力。该或每个支承构件优选地包括连接到壳体的支承件，可运动构件安装在该支承件 凹进的下表面中以从其突出。支承件优选地刚性地连接到壳体。支承件的下表面优选地 被弯曲，更优选地形状为基本上球形或类球形。例如，在优选实施例中，支承件的下表面为 大致半球形。可运动构件优选地被设置为使得可运动构件和地面之间的接触点优选地与支 承件的下表面的弯曲形状的最低点基本重合。换句话说，可运动构件和地面之间的接触点 优选地与支承件的下表面的弯曲形状的径向末端基本重合。因此，可运动构件在支承件内 的该位置导致对于支承构件的下表面的弯曲形状的干扰最小。当清洁器头位于地毯表面上 时，支承件没入地毯的纤维中，以使得支承件的下表面接合地毯表面。支承件的下表面的大 致球形、或类球形形状，以及可运动构件对于该表面的最小干扰，已经发现有益于对于清洁 器头在地毯表面上沿任意方向的运动提供大致恒定的阻力。支承件的下表面的形状还已被 发现有益于最小化对于清洁器头在地毯表面上的运动的阻力。每个下表面优选地被设置尺寸以不没入地毯的纤维太多，且优选地具有从10到 20mm范围的半径。优选地，至少一个支承构件位于底板后方。在优选实施例中，壳体包括一对从其向 后延伸的臂，每个臂支撑相应的支承构件。由于壳体内产生的真空是均勻的，不需要提供额 外的支承构件来限制壳体朝向底板的运动。但是，其它支承构件可被设置在这些支承构件 的前方，以防止清洁器头在使用期间绕这些后部支承构件枢转和“凿入”地面，特别是当清 洁短绒毛地毯表面时。该其它支承构件可被定位在底板的前部。把该其它支承构件定位在 底板的前部可不适当地增加清洁器头的前表面和吸入开口的前边缘之间的距离，且因此替 换地，该其它支承构件可通过吸入开口突出。因此，在第二方面，本发明提供一种用于清洁 器具的清洁器头，包括由多个用于接合地面的支承构件支撑的壳体，和带脏物的空气进入 清洁器头所通过的吸入开口，其中支承构件中的一个通过吸入开口突出。底板包括底部表面，其在使用中面对要清洁的地面，且其具有位于吸入开口的相 对侧部上的前部区段和后部区段。底板还包括前壁和后壁，其每个都从底板的底部表面直 立，且部分地限定吸入开口。后壁优选地相对于底部表面向前倾斜，以在清洁器头在地面上 操纵时，引导底板的底部表面的后部区段下的地毯表面的纤维。柔性环形密封件优选地在其一个端部处连接到底板，以环绕吸入开口。柔性环形 密封件的另一个端部优选地连接到机架，该机架可拆卸地连接到壳体。这可使得底板、柔性 环形密封件和机架能被作为单独的可拆卸单元从清洁器头去除，例如提供对于定位在壳体 内的搅动器的接近，而不折衷机架和底板之间的密封的整体性。机架优选地为环形形状，且 限定延伸通过壳体的吸入通道的一部分。壳体优选地包括环形密封元件，以在机架和壳体 之间提供气密密封。清洁器头优选地包括引导器件，以引导壳体相对于底板的运动。引导器件优选地 包括多个引导构件，其可以是杆、条、销或其它细长构件的形式，连接到底板和机架或壳体 中的一个。在这种情况下，底板和机架或壳体中的另一个可包括多个引导保持构件，其每个都用于接收相应的引导构件且引导构件由于壳体朝向或离开底板的运动而在该引导保持 构件中运动。在优选实施例中，底板包括多个引导构件，其接收在连接到机架或与机架为整 体的引导保持构件内。引导器件优选地还用于阻止底板和壳体之间沿清洁器头在地面上的运动方向的 相对运动。替换地，独立的器件可被设置以阻止底板和壳体之间沿清洁器头在地面上的运 动方向的相对运动。引导器件可优选地包括用于限制底板离开机架的运动的程度的部件， 和/或用于限制底板朝向机架的运动程度的部件。清洁器头优选地包括位于壳体内的可运动搅动器。搅动器优选地包括可旋转刷条 组件。当清洁器头位于地毯表面上时，支承构件没入地毯的绒毛中，以使得支承构件的下表 面低于底板的底部表面。这导致壳体朝向底板运动。由此，这使得刷条组件运动得更靠近 地毯表面。当清洁器头被从地毯表面向硬地面运动时，支承构件的下表面现对于底板升高 以接合硬地面的表面。这导致壳体运动离开底板，由此刷条组件运动离开吸入开口，以把刷 条组件从地面间隔开。这可优化清洁器头在硬地面上的性能。柔性环形密封件优选地环绕 刷条组件。刷条组件优选地由位于马达壳体内的马达驱动。刷条组件被驱动机构连接到马 达，驱动机构可包括齿轮或皮带，位于驱动机构壳体内，以使得驱动机构与穿过吸入开口的 空气隔离。突出通过吸入开口的该其它支承构件可被方便地连接到驱动机构壳体或连接到 用于刷头组件的支承件，以不干涉刷条组件的运动。刷条组件优选地位于壳体的刷条腔室内，该腔室形成从吸入开口到空气出口延伸 的吸入通道的部分。刷条腔室优选地包括空气出口，空气流从该空气出口离开刷条腔室。为 了提供平衡的清洁器头，其中马达的重量被均勻地分布在底板的下表面周围，马达优选地 居中地定位在清洁器头内。因此，驱动机构可延伸到刷条腔室内，位于该腔室的侧壁之间且 更靠近其中的一个侧壁。在这种情况下，刷条组件可包括位于驱动机构壳体和腔室的第一 侧壁之间的相对较长的第一刷条，和位于驱动机构壳体和腔室的第二侧壁之间的与第一刷 条共轴线的相对较短的第二刷条。第一刷条位于刷条腔室的第一区段内，第二刷条位于刷条腔室的第二区段内。为 了最小化刷条腔室的这两个区段之间的压力差，以及为了使得由两个刷条从地面搅动的脏 物和灰尘能被快速地传送清洁器头的空气出口，空气流优选地被通过刷条腔室的两个区段 抽吸。因此，从刷条腔室的空气出口优选地在刷条腔室的两个区段之间延伸且进入该两个 区段。从刷条腔室的空气出口优选地为槽的形式，其优选地具有至少3 1的纵横比，更优 选地为至少5 1。每个刷条优选地包括第一组鬃毛和不同于第一组鬃毛的第二组鬃毛。每组鬃毛优 选地包括多个簇，其沿刷条以规律的间隔设置成螺旋形的形式，第二组鬃毛的簇的螺旋图 案与第一组鬃毛的簇的螺旋图案成角度地间隔开。第一组鬃毛优选地包括相对长的刚硬的 鬃毛用于长绒毛拾取，而第二组鬃毛优选地包括相对短的软的鬃毛用于纤维拾取。当驱动机构包括把马达连接到刷条组件的带时，该带在清洁器头的使用期间的磨 损可导致带膨胀。由此，这可导致带打滑，这可导致对于马达和/或驱动机构的其它部件的 损坏。因此，把马达连接到刷条组件的驱动机构优选地包括连接到马达的可旋转输入驱动 构件、连接到刷条组件且可相对于输出驱动构件沿正交于该驱动构件的旋转轴线的方向运动的可旋转输出驱动构件、把输入驱动构件连接到输出驱动构件的带、和位于驱动构件之 间用于通过把输出驱动构件偏压离开输出构件而张紧该带的带张紧构件。这可在带的使用 寿命内把带的张力保持在基本恒定的水平。输出驱动构件优选地可相对于输入驱动构件沿这些驱动构件的旋转轴线之间的 延伸方向运动。该张紧构件优选地还可相对于这些驱动构件沿该方向运动。优选地，输出驱动构件由用于驱动机构的壳体可旋转地支承，带张紧构件被设置 为把该壳体相对于输入驱动构件移动。带张紧构件优选地安装在连接到壳体的凸出部，该 凸出部优选地基本上平行于这些驱动构件的旋转轴线。带张紧构件优选地可沿凸出部运 动，且由此可沿基本上垂直于这些驱动构件的旋转轴线之间的相对运动方向的方向运动。带张紧构件优选地被连接到马达的邻接构件压离输入驱动构件。邻接构件和带张 紧构件的接合部分优选地为楔形。弹性构件或其它器件优选地被设置用于把带张紧构件压 靠在邻接构件上。该弹性元件可被方便地定位在带张紧构件和壳体之间。在第三方面，本发明提供一种清洁器具，优选地为真空吸尘器，包括如上所述的清 洁器头。上面结合本发明的第二方面所述的特征同等应用于第二和第三方面的任意一个， 反之亦然。


现在将参考附图通过仅为示例的方式描述本发明的实施例，在附图中
图1是清洁器头的前透视图2是图1的清洁器头的后透视图3是图1的清洁器头的下侧视图4是图1的清洁器头的底板和机架的前透视图5是图4的底板和机架的后透视图6是图1的清洁器头的倾斜下侧视图，其中刷条被去除；
图7是沿图3中的线X-X截取的横截面视图8是沿图3中的线Y-Y截取的横截面视图的部分；
图9是图1的清洁器头在位于硬地面上时的侧视图10是图1的清洁器头当位于地毯表面上时的侧视图11是用于刷条组件的驱动机构的沿图7中的线Z-Z截取的横截面视图；和
图12是图11的驱动机构的透视图，其中驱动机构的盖体被去除。
具体实施例方式参考图1和2，用于真空吸尘器的清洁器头10包括壳体12和下板或底板14，该底 板14包括吸入开口 16，其中带脏物的流体通过该吸入开口进入清洁器头10。壳体12限定 吸入通道17 (在图7中示出)，该通道从吸入开口 16延伸到位于壳体12的后部的流体出口 18。流体出口 18被设定尺寸以连接到立式真空吸尘器的软管或主体。底板14在图3至5中更详细示出。如下详述，底板14包括底部表面，底部表面 在使用中面对要清洁的地面并接合铺地毯的地面的表面。底板14的底部表面为大致平面
7的，且包括两个相对的侧部区段20、前部区段(leadingSecti0n)22和后部区段(trailing section) 24，这些区段绕吸入开口 16延伸。吸入开口 16的形状为大致矩形，且由相对短的侧壁26、相对长的前壁28和相对 长的后壁30界定，这些壁的每个都从底板14的底部表面直立。这些壁还限定穿过清洁器 头10的吸入通道17的起始部。用于引导清洁器头10在铺毛毯或深绒毛地毯的地面上的 运动的多个毛毯条32跨吸入开口 16从前壁28延伸到后壁30，且基本上与侧壁26平行。吸入开口 16的前壁28基本上正交于底板14的底部表面。底板14的前工作边缘 34位于底部表面的前部区段22和前壁28之间的相交处，且基本上不间断地在侧壁26之间 延伸。倾斜前唇部36从前部区段22的前部向上和向前延伸，且在使用中在清洁器头10在 地面上被操纵时扫掠前部区段22下方的铺毛毯或深绒毛地毯的地面的纤维，由此降低对 于清洁器头10的运动的阻力。吸入开口 16的后壁30也相对于底板14的底部表面向前倾斜，以在清洁器头10被 在地面上操纵时扫掠后部区段24之下的铺毛毯或深绒毛地毯的地面的纤维。后壁30相对 于底部表面的倾斜角度基本上与前唇部36相对于底部表面的倾斜角度相同，且优选地在 从40到50°的范围内。底板14的后工作边缘38位于底部表面的后部区段24和后壁32 之间的相交处，且基本上不间断地在侧壁26之间延伸。两个后唇部40从后部区段24的后 部向上和向后弯曲，且被定位在流体出口 18的相对两侧上。底板14连接到机架50。机架50是基本上矩形形状，且包括相对短的侧壁52、相 对长的前壁54和相对长的后壁56。机架50是环形形状，其中这些壁限定基本矩形的孔，用 于接收通过吸入开口 16吸入清洁器头10的带脏物的流体流，且由此还限定通过清洁器头 10的吸入通道17的一部分。该孔具有类似于吸入开口 16的尺寸。机架50可释放地连接到清洁器头10的壳体12。仍参考图8，机架50包括从机架 50的壁52、54、56的上表面直立的环形突出部58，其定位在由绕清洁器头10的壳体12周 围延伸的L形凸缘62限定的环形沟槽60内。环形密封构件，优选地为绳状密封件，可被定 位在沟槽60内，以与突出部58接合以确保壳体12和机架50之间形成气密密封。机架50 的前壁54包括多个向前延伸的凸耳64。为了把机架50附连到壳体12，机架50相对于壳 体12成角度，以允许这些凸耳64的每个都定位于形成在壳体12的前部的相应凹部中。机 架50然后绕这些凸耳64朝向壳体12枢转，以把环形突出部58插入沟槽60内。机架50 还包括连接到后壁56的第一对环形凸耳66，其每个都设置为当环形突出部58完全插入环 形沟槽60中时与连接到壳体12的后部的一对凸耳68中的相应一个接合。螺钉69被插入 每个接合的凸耳对66、68中，以把机架50连接到壳体12。底板14通过柔性环形密封件连接到机架50，柔性环形密封件在该例子中为柔性 裙部70的形式。裙部70的一个端部连接到底板14的壁26、28、30的上表面，以环绕吸入 开口 16，而裙部70的另一端部连接到机架50的壁52、54、56的下表面，以环绕机架50的 孔。因此，裙部70还限定通过清洁器头10的吸入通道17的一部分，且机架50、裙部70和 底板14 一起形成一个单元，该单元可从清洁器头10的壳体12拆卸。裙部70的存在允许 在清洁操作期间壳体12和底板14之间相对运动，如下详述。参考图7，底板14的后壁30 具有升高部分71，以防止尖锐碎屑通过吸入开口 16进入壳体12破坏或以其它方式不利于 底板14和裙部70之间的密封的整体性。
清洁器头10被设置为限制底板14和壳体12之间的相对运动到基本上正交于底 板14的底部表面延伸的方向。参考图4和5，底板14包括从底板14的前部向上延伸的矩 形引导构件72。每个矩形引导构件72穿过形成在从机架50的前壁54向前突出的相应引 导保持构件76中的孔74。矩形引导构件72和引导保持构件76被成形为使得它们之间能 沿基本上正交于底板14的底部表面延伸的方向相对滑动，且阻止机架50和底板14之间的 相对旋转以及机架50和底板14的前部之间的沿清洁器头10在地面上的运动方向的相对 运动两者。每个矩形引导构件72优选地具有从其向前突出的且位于其引导保持构件76上方 的头部78。头部78被成形为接合引导保持构件76的上表面，且由此限制底板14的前部 离开壳体12的运动。底板14的前部朝向壳体12的运动可通过底板14的前唇部36与引 导保持构件76的下表面的邻接而被限制。替换地，其它特征部可定位在壳体12的前部，以 接合底板14的前唇部36，以限制底板14的前部朝向壳体12的运动。在该例子中，底板14 的前唇部36相对于壳体12的运动范围被限制到约6. 5至8mm的距离。底板14还包括从底板14的后部向上延伸的一对圆柱形引导构件80。每个圆柱形 引导构件80被从机架50的后壁56向后突出的相应引导保持构件82保持。每个引导保持 构件82优选地包括绕圆柱形引导构件延伸的一对肋。再者，圆柱形引导构件80和引导保 持构件82被成形为使得它们之间能沿基本上正交于底板14的底部表面延伸的方向相对滑 动。每个圆柱形引导构件80优选地具有从其向前突出的且位于其引导保持构件82上方的 头部84。头部84被成形为接合引导保持构件82的上表面，由此限制底板14的后部离开壳 体12的运动。底板14的后部朝向壳体12的运动通过从每个圆柱形引导构件80径向向外 延伸的鳍部86与引导保持构件82的下表面的邻接而被限制。当机架50被连接到壳体12 时，圆柱形引导构件80的头部84的每个都接收在第二对环形凸耳88的相应一个内，该第 二对环形凸耳88从第一对环形凸耳68向内地定位于壳体12的后部，且圆柱形引导构件80 的该头部84可在环形凸耳88中滑动。引导保持构件82和环形凸耳88优选地被成形为抑 制机架50和底板14的后部之间沿清洁器头10在地面上的运动方向的相对运动。壳体12 包括安装在壳体12的前部上的缓冲器90，以降低在清洁操作期间底板14和例如家具或墙 壁的物体之间碰撞的危险，这种碰撞还可导致对引导构件72、80和引导保持构件76、82的 损坏。在该例中，底板14的后唇部40相对于壳体12的运动范围被限制到约5. 5至6. 5mm 的距离，即，短于底板14的前唇部36相对于壳体12的运动范围。因此，一旦底板14的后 部朝向壳体12的运动已被限制，底板14的前部能稍微绕引导保持构件82和鳍部86之间 的接触点枢转。裙部70优选地为风箱式元件的形式，以便于裙部70在清洁操作期间由于底板14 和壳体12之间的相对运动而反复压缩和伸展。裙部70优选地由弹性材料形成，且优选地 包括乳胶(latex)。现在参考图3和7，清洁器头10包括搅动器，以搅动位于地面上的脏物和灰尘。在 该例子中，搅动器包括可旋转刷条组件100，其安装在壳体12的刷条腔室102内。机架50和 裙部70绕刷条组件100延伸。机架50从壳体12的去除使得使用者能接近刷条组件100， 例如用于清洁和/或从刷条腔室102中去除。
刷条组件100由位于壳体12的马达壳体106内的马达104驱动。刷条组件100 通过驱动机构107连接到马达104，如下详述，该驱动机构位于驱动机构壳体108内以使得 驱动机构107与穿过吸入通道17的空气隔离。为了提供平衡的清洁器头10，其中马达104 的重量被均勻地分布在底板14的底部表面周围，马达壳体106居中地定位在刷条腔室102 的上方和后方。因此，驱动机构107在刷条腔室102的侧壁110、112之间、与侧壁112相比 更靠近侧壁110处延伸到刷条腔室102。因此，刷条组件100包括位于驱动机构壳体108和刷条腔室102的侧壁112之间 的相对长的第一刷条114，和与第一刷条114共轴线且位于驱动机构壳体108和刷条腔室 102的侧壁110之间的相对短的第二刷条116。每个刷条114、116都具有一个端部，该端部 连接到驱动机构107以使得刷条114、116可以被马达104驱动。刷条114、116的另一端部 由安装在刷条腔室102的侧壁110、112上的端帽118可旋转地支承。每个刷条114、116都 包括相对长和刚硬的第一组鬃毛120和相对短和软的第二组鬃毛122。每组鬃毛120、122 都包括多簇，它们沿刷条114、116以规律的间隔设置为螺旋形的样式，第二组鬃毛122的簇 的螺旋图案与第一组鬃毛120的簇的螺旋图案成角度地间隔。刷条腔室102提供从吸入开口 16延伸到位于壳体12的后部处的流体出口 18的 吸入通道17的一部分。因此，刷条腔室102包括腔室空气出口 130，空气流通过该出口离 开刷条腔室102，且进入在马达壳体106下延伸的用于把空气流传送到流体出口 18的导管 132。参考图6，其中刷条114、116为了清楚而被省略，第一刷条114被定位在刷条腔室102 的第一区段102a内，第二刷条116被定位在刷条腔室102的第二区段102b内。为了使得 空气流能从刷条腔室102的每个区段102a、102b快速地进入导管132，空气出口 130是细长 孔的形式，其在刷条腔室102的两个区段102a、102b之间延伸并延伸到两区段中。刷条腔 室102的空气出口 130优选地是槽的形式，其优选地具有至少3 1的纵横比，更优选地至 少为5 1。相反，流体出口 108是基本上圆形孔的形式，且因此导管132被成形为其横截 面从细长形状向圆形形状逐渐地且平滑地改变。清洁器头10的流体出口 18连接到清洁器具的主体(未示出)，该主体容纳脏物 和灰尘分离设备和用于通过吸入开口从地面抽吸带脏物空气的马达驱动风扇单元。在使用 中，带脏物空气穿过吸入通道17且进入清洁器具的主体，其中脏物和灰尘在空气被排放到 大气之前被从空气中分离。当通过吸入通道17产生空气流时，在穿过清洁器头10的空气和外部环境之间产 生压力差。该压力差产生力，该力朝向地面向下作用在清洁器头10的壳体12上。由于壳 体12和底板14之间的柔性裙部70的存在，壳体12相对于底板14运动。因此，仅相对小 的力值，如果存在的话，通过壳体12被施加到底板14，这防止底板14被壳体12压靠在地面 上。因此，从底板14的底部表面下进入吸入开口 16的空气流不被过度地限制，且底板14 不会导致对于清洁器头10在地面上的运动的显著阻力。为了防止壳体12通过裙部70的大范围压缩而被压靠在底板14上，清洁器头10包 括多个地面接合支承构件，用于限制壳体12朝向底板14运动。回到图2和3，该多个地面 接合支承构件包括一对后支承构件140。后支承构件140的每个都连接到臂142的端部，该 臂142刚性地连接到刷条腔室102的相应侧壁110、112且从刷条腔室102的相应侧壁110、 112向后延伸，以使得每个后支承构件140被定位在底板14后方。多个地面接合支承构件还包括位于后支承构件140的前方的其它支承构件143，以防止清洁器头10在使用期间绕 这些后支承构件140枢转和“掘入”地面。在该例子中，该其它支承构件143安装在驱动机 构壳体108上，以通过清洁器头10的吸入开口 16突出。每个支承构件140、143包括支承件，该支承件具有圆柱形上部144和弯曲的优选 基本上半球形的下部146。每个支承构件140、143还包括地面接合滚动元件148，该元件安 装在形成在下部146的外表面中的凹部内，以从支承件突出。滚动元件148优选地为圆柱 形滚动元件的形式，在清洁操作期间，当清洁器头被在地面上操纵时，该滚动元件沿地面滚 动，以最小化对于支承构件140、143的运动阻力，特别是在硬地面上的运动阻力。滚动元件 148优选地被设置为使得滚动元件148和地面之间的接触点基本上与通过支承构件140、 143的下表面所限定的轨迹149重合。换句话说，滚动元件148的外表面优选地基本上与虚 拟半球形的最低点重合，该虚拟半球形与支承件的下部146同心且具有相同的曲率半径。当清洁器头10被定位在硬地面160上时，如图9所示，仅支承构件140、143的滚 动元件148接合硬地面160。在底板140的重量作用下，引导构件72、80的头部78、84接触 它们相应的引导保持构件76、82的上表面，以限制底板14朝向硬地面160的运动，以使得 底板14与硬地面160隔开。这允许带脏物的空气在底板14的底部表面下不受限制地流动 且通过吸入开口 16进入吸入通道17。当清洁器头10在铺地毯的地面170上移动时，如图10所示，作用在壳体12上的 力把支承构件140、143推入地毯的纤维中，以使得支承构件140、143的下部146的半球形 表面接合铺地毯的地面170。支承构件140、143的下部146的半球形形状提供了对于清洁 器头10在铺地毯的地面170上沿任意方向的运动的基部恒定的阻力，且使清洁器头10在 铺地毯的地面上的运动阻力最小。由于滚动元件148不突出超过支承构件140、143的下部 146的弯曲形状所限定的轨迹，滚动元件148提供对于清洁器头10在地面170上的运动的 最小阻力。由于支承构件140、143没入地毯，底板14的底部表面与铺地毯的地面170接触。 由于位于壳体12和底板14之间的柔性裙部70的压缩，支承构件140、143进一步没入地毯， 导致引导保持构件76、82 (其通过机架50连接到壳体12)向下运动离开连接到底板14的 引导构件72、80的头部78、84。因此，壳体12相对于底板14运动，其保持位于铺地毯的地 面170的上表面上。依赖于铺地毯的地面170的绒毛，当底板14在其自身重量下稍微没入 地毯中时，地毯的一些纤维可突出通过吸入开口 16。这些纤维内的脏物和灰尘可通过位于 壳体12内的刷条组件100的旋转而被搅动且夹带在抽吸到吸入通道17内的空气流中。因此，仅相对小的力值通过壳体12被施加在底板14，由此防止底板14被壳体12 推入地毯的绒毛中。而这意味着底板14没有导致对于清洁器头10在铺地毯的地面170上 的运动的显著阻力，且不会过度地限制进入清洁器头10的空气的流动。支承构件140、143 的下部146优选地具有从10至20mm范围的半径，从而不会没入地毯纤维太多，而使得当鳍 部86邻接引导保持构件82的下表面时，壳体12开始施加显著的力在底板14上。为了防止在流过底板14下方的空气流的作用下把底板14从铺地毯的地面170抬 高，柔性裙部70优选地具有弹性，该弹性被选择为使得作用在清洁器头10的壳体12上的 一定量的力通过柔性裙部70的压缩而被传递到底板14。该力的数值优选地小于10N，且在 本优选实施例中是2至7N。这把底板14推入铺地毯的地面，导致地毯纤维通过吸入开口16突出，以被刷条组件100搅动。用于把刷条组件100连接到马达104的驱动机构107现在将参考图11和12予以 描述。驱动机构107包括可旋转输入驱动构件180，优选地为皮带轮的形式，安装在马达104 的驱动轴182上以绕驱动轴182的纵向轴线旋转。驱动机构107还包括可旋转输出驱动构 件184，还优选地为皮带轮的形式，通过驱动带186连接到输入驱动构件180。输出驱动构 件184的旋转轴线基本上平行于输入驱动构件180的旋转轴线。输出驱动构件184被滚动 轴承188可旋转地支承在驱动机构壳体108内。第一驱动头190安装在输出驱动构件184 的一侧上用于连接到第一刷条114，且第二驱动头192安装在输出驱动构件的相对侧上，以 连接到第二刷条116。驱动机构壳体108可相对于马达104沿基本上正交于驱动构件180、184的旋转轴 线的方向运动，且因此输出驱动构件184类似地相对于输入驱动构件180运动。引导构件 (未示出)可被提供用于限制壳体108相对于马达104向该方向的运动。带张紧构件194被定位在驱动构件180、184之间，以通过把输出驱动构件184迫 动远离输入驱动构件180而张紧该带186。带张紧构件194是环形的，且被安装在连接到 驱动机构壳体108且位于驱动构件180、184的旋转轴线之间的凸出部196。凸出部196基 本上平行于驱动构件180、184的旋转轴线延伸。带张紧构件194可沿凸出部196运动。带 张紧构件194的环形外表面的部分被设置形状，以限定楔形部分198，该楔形部分相对于凸 出部196的纵向轴线倾斜。带张紧构件194的楔形部分198通过定位在带张紧构件194和 驱动机构壳体108的盖体206之间的弹性构件204被压靠到安装板202的相符合的楔形部 分200，该安装板连接到马达104。这导致弹性构件204通过安装板202的楔形部分200而 被迫使远离输入构件180。由于带张紧构件194绕驱动机构壳体108的部分(即，凸出部 196)延伸，这导致驱动机构壳体108、以及由此支承的输出驱动构件184被迫使远离输入驱 动构件180，以把带186保持在完全张紧的状态中。本发明不限于上述给出的详细说明。变化对于本领域技术人员是明显的。
权利要求
一种用于清洁器具的清洁器头，包括壳体、具有吸入开口的底板、柔性环形密封件和至少一个地面接合支承构件，带脏物的空气通过该吸入开口进入清洁器头，该柔性环形密封件位于底板和壳体之间以允许壳体和底板之间的相对运动，该支承构件连接到壳体以限制壳体朝向底板的运动。
2.如权利要求1所述的清洁器头，其中，柔性环形密封件由弹性材料形成。
3.如权利要求1所述的清洁器头，其中，柔性环形密封件包括风箱式密封元件。
4.如权利要求1所述的清洁器头，其中，每个支承构件包括用于与地面接合的可运动 构件。
5.如权利要求4所述的清洁器头，其中，每个可运动构件都包括滚动元件。
6.如权利要求4所述的清洁器头，其中，每个可运动构件都包括轮子。
7.如权利要求4所述的清洁器头，其中，每个支承构件都包括支承件，该支承件连接到 壳体，可运动构件从支承件的凹进的下表面突出。
8.如权利要求7所述的清洁器头，其中，支承件的下表面是弯曲的。
9.如权利要求8所述的清洁器头，其中，支承件的下表面基本上是半球形的。
10.如权利要求8所述的清洁器头，其中，支承件被刚性地连接到壳体。
11.如前述任一权利要求所述的清洁器头，其中，支承构件中的一个通过吸入开口突出ο
12.如权利要求1至10任一项所述的清洁器头，其中，至少一个支承构件被定位在底板 的后方。
13.如权利要求12所述的清洁器头，其中，壳体包括从其向后延伸的一对臂，每个臂都 包括所述多个支承构件中的相应一个。
14.如权利要求1至10中任一项所述的清洁器头，其中，柔性环形密封件在其一个端部 处被连接到底板以环绕吸入开口。
15.如权利要求14所述的清洁器头，其中，柔性环形密封件的另一个端部被连接到机 架，且其中，该机架被可拆卸地连接到壳体。
16.如权利要求1至10中任一项所述的清洁器头，包括引导器件，用于引导底板相对于 壳体的运动。
17.如权利要求16所述的清洁器头，其中，引导器件被设置为阻止底板和壳体之间沿 清洁器头在地面上的运动方向的相对运动。
18.如权利要求1至10中任一项所述的清洁器头，包括用于阻止底板和壳体之间沿清 洁器头在地面上的运动方向的相对运动的器件。
19.如权利要求1至10中任一项所述的清洁器头，包括位于壳体内的可运动搅动器。
20.如权利要求19所述的清洁器头，其中，可运动搅动器包括可旋转刷条。
21.一种清洁器具，包括权利要求1至20中任一项所述的清洁器头。
全文摘要
一种用于清洁器具的清洁器头，包括壳体(12)、具有带脏物的空气进入清洁器头所通过的吸入开口(16)且用于接合地面的底板(14)、柔性环形密封件(70)，该柔性环形密封件位于底板(14)和壳体(12)之间以允许壳体和底板之间的相对运动，以降低壳体(12)施加在底板(14)上的力，由此允许底板(14)在清洁期间骑在地面上。清洁器头包括至少一个地面接合支承构件，该支承构件连接到壳体(12)以限制壳体(12)朝向底板的运动，以防止壳体(12)把底板(14)推靠在地面上。
文档编号A47L9/04GK101862159SQ201010163190
公开日2010年10月20日 申请日期2010年4月14日 优先权日2009年4月14日
发明者安德鲁·J·鲍尔, 斯科特·A·马圭尔 申请人:戴森技术有限公司