专利名称：真空清洁头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种真空清洁头，其可用于真空清洁器具或形成其一部分。
背景技术：
真空吸尘器通常包括容纳灰尘和脏物分离装置的主体、连接到主体且具有吸口的地面工具、和用于通过吸口抽吸携带脏物的空气的马达驱动风扇单元。吸口被向下朝向以面对要被清洁的地面表面。携带脏物的空气被传送至分离装置以使得脏物和灰尘可在空气被排出至大气前从空气中分离。分离装置可采取过滤器、过滤袋或已知的旋风装置的形式。 本发明不关注分离装置的性质且由此可适用于使用任意上述配置或其它合适分离装置的真空吸尘器。从动搅动器，通常为刷条的形式，其被支撑在地面工具上以从吸口突出一较小程度。刷条主要在真空吸尘器被用于清洁地毯表面时被启动。刷条包括细长圆柱芯，其支承从该芯向外径向延伸的鬃毛。刷条的旋转可由电马达驱动，该电马达由来自吸尘器的主体的电源供电，或通过由流入地面工具的空气驱动的空气涡轮组件驱动。刷条的旋转导致鬃毛沿要被清洁的地毯的表面扫掠以松动脏物和灰尘，且拾取碎屑。真空吸尘器的风扇单元产生的空气吸入导致空气在地面工具下和刷条周围流动，以有助于把脏物和灰尘从地毯表面升起，然后把其从吸口穿过地面工具朝向分离装置传送。当地面工具要被用于清洁硬地面表面时，希望停止刷条的旋转以防止地面表面被刷条的运动鬃毛刮擦或其它方式形成痕迹。当刷条被马达驱动时，开关可被设置在地面工具上以使得用户在地面工具被移动到硬地面表面上前关闭驱动刷条旋转的马达。替换地， 传感器可被设置在地面工具的底表面上用于检测地面工具所处的地面表面的类型，和用于根据被检测的地面表面的类型而关闭马达。W02004/028330描述了一种用于允许用户停止被空气涡轮组件驱动的刷条的旋转的机构。涡轮组件包括带叶片的叶轮，其安装在壳体中用于相对于引导叶片板旋转。壳体被定位在地面工具的一侧上。叶轮通过皮带轮系统连接至刷条。壳体具有连接至吸管的空气出口，和用于允许环境空气进入壳体的空气入口，该吸管在吸口和真空清洁器具的本体之间延伸。当该器具被启动时，环境空气被抽吸穿过壳体，导致叶轮旋转且驱动刷条的旋转。该机构包括活动按钮，其通过环形隔膜密封件而被连接至壳体的入口侧。该密封件被连接至位于壳体的空气入口上的入口帽的圆柱外壁。入口帽具有锥形内壁，其与按钮和密封件一起限定用于把空气朝向叶轮和引导叶片板的叶片传送的气流路径。按钮、入口帽和引导叶片板限定压力腔室，其容纳弹簧，该弹簧把按钮推离引导叶片板。引导叶片板包括孔，该孔允许空气通过叶轮相对于引导叶片板的旋转而被从压力腔室排出。为了停止刷条的旋转，用户按压按钮以把密封件压靠在入口帽的内壁上以阻止空气流向叶片。通过壳体的气流的缺失导致叶片和刷条停止运动。压力腔室在真空清洁器具的风扇的泵送作用下而被排空。由于压力腔室内的空气和环境空气之间的压力差而导致的作用在按钮上的力逐渐地变得大于弹簧的反作用力，导致当用户释放按钮时密封件保持压靠入口帽。为了在清洁过程中重启刷条的旋转，用户打开阀以允许空气进入涡轮组件下游的气流。该阀可以是吸力释放触发器，位于地面工具所附连的棒上。打开阀降低了跨按钮的压力差，以允许弹簧把按钮推离入口帽以打开穿过涡轮组件的气流路径和重启叶轮的旋转。刷条的停止和重启由此要求两个不同的用户操作，为了停止刷条，用户必须按压按钮，而为了重启刷条，用户必须操作棒上的吸力释放触发器。而且，按钮的按压对于用户是不方便的。用户必须弯下身体来按压该按钮，或倒转棒以把地面工具抬高至手或眼的高度。
发明内容
在第一方面，本发明提供一种真空清洁头，包括壳体，具有用于允许空气流进入该头的吸口 ；用于搅动要被清洁表面的搅动器，该搅动器具有激活状态和非激活状态；用于接收来自壳体的空气流的管；和用于控制搅动器的状态的控制组件，该控制组件包括 压力腔室，该压力腔室具有与管流体相通的内部空间且其可响应内部空间和环境空气之间的压力差而在膨胀构造和收缩构造之间变化；促动器，用于响应压力腔室向收缩构造的转变而改变搅动器的状态；和控制机构，具有第一状态和第二状态，该第一状态用于防止压力腔室采取收缩构造，该第二状态用于允许压力腔室采取收缩构造，控制机构被设置为响应压力腔室的内部空间的增加而在第一状态和第二状态之间变化。压力腔室的内部空间可增加，例如，通过增加管内的空气压力。管内的空气压力的该增加可方便地通过用户打开阀以允许空气进入从真空清洁头延伸的空气流动路径而被实现。如果真空清洁头通过棒和软管组件而被连接至真空清洁器具的主体，则阀可位于棒上，优选地位于棒的手柄附近。这可使得用户能利用当前保持棒的手来改变管内的空气压力，使得清洁器头更容易使用。通过顺序地打开和关闭阀以使得管内的空气压力在上和下值之间波动，用户可将控制机构在其第一和第二主体之间切换以选择性地允许或防止压力腔室在阀被关闭时采取其收缩构造，由此选择性地将搅动器在其激活和非激活状态之间切换。控制机构优选地被设置为当在内部空间和环境空气之间基本没有压力差时采取第一状态，例如当真空清洁器具被关闭以使得没有空气流通过管时。由此，每当真空清洁器件被打开时，搅动器将总是处于激活和非激活状态中的默认一个中，例如激活状态以搅动地面表面，以给用户提供确定性。压力腔室优选地包括第一腔室区段和可相对于第一腔室区段移动的第二腔室区段。第一腔室区段优选地连接至壳体。第一腔室区段和第二腔室区段可被环形密封件连接以允许第二腔室区段相对于第一腔室区段运动同时保持压力腔室的这些区段之间的气密密封。在该例中，第二腔室区段相对于第一腔室区段的运动促使促动器改变搅动器的状态。 促动器的促动可通过非接触技术实现，例如使用磁性、电或光学技术以基于第一和第二腔室区段之间的相对位置来促动促动器。替代地，促动器可连接至第二腔室区段。例如，控制组件可包括连接至第二腔室区段的第一臂，和连接至促动器的第二臂，第一臂直接或间接地连接至第二臂。当控制机构处于第一状态时第一臂优选地可相对于第二臂运动，以使得第二腔室区段相对于第一腔室区段的运动不促动该促动器。控制机构必须随后被置于第二状态以允许压力腔室采取其收缩构造，之后第一臂能移动第二臂以促动该促动器。压力腔室可被定位在管的与促动器相对的那侧上，且由此臂可在管之上或之下延伸。压力腔室可以被偏压朝向其膨胀构造。例如，压力腔室可由被中心偏置或其他方式构造以把压力腔室朝向其膨胀构造促动的材料形成。但是优选地，压力腔室包括至少一个弹簧用于把压力腔室朝向其膨胀构造促动。第二腔室区段优选地被偏置远离第一腔室区段。压力腔室可包括两个弹簧用于把压力腔室朝向其膨胀构造促动。第一弹簧可被设置为控制控制机构在其第一和第二状态之间切换，而第二弹簧可被设置为当内部空间和环境空气之间的压力差降低到零时把控制机构促动至其第一状态。例如，压力腔室可包括中间构件，其位于第一腔室区段和第二腔室区段之间，第一弹簧用于把中间构件偏压离开第一腔室区段，第二弹簧用于把第二腔室区段偏压离开中间构件。控制机构可绕中间构件延伸。控制机构可方便地形成有档止部，用于限制中间构件在第一弹簧的作用下离开第一腔室区段的运动。两个弹簧优选地轴向地对准。第一弹簧优选地具有比第二弹簧高的弹簧常数，以使得当控制机构的第一弹簧在第一和第二状态之间转变时第二弹簧保持处于压缩构造中。控制机构优选地包括连接到第一腔室区段的轨道架，和与第二腔室区段一起运动以相对于轨道架运动的轨道从动件，轨道架包括用于在压力腔室的构造改变时引导轨道从动件相对于轨道架运动的轨道。轨道架和轨道从动件二者可被定位在压力腔室中。轨道从动件优选地绕轨道架延伸，其优选地为圆柱形。轨道从动件优选地由第二腔室区段保持以使得轨道从动件能相对于轨道架轴向且旋转地运动。在根据由于弹簧的弹簧常数和跨其的压力差而施加的力的平衡，第二腔室区段朝向或离开第一腔室区段运动时，轨道从动件优选地能相对于第二腔室区段旋转。控制机构从第一状态至第二状态的转变对应于轨道从动件相对于轨道架从第一位置至第二位置的运动，在该第一位置中，由于轨道的形状，在由于跨第二腔室区段的压力差而施加至其的力的作用下，第二腔室区段不能朝向第一腔室区段运动以促动促动器，在该第二位置中，轨道的形状允许轨道从动件随后沿轨道架运动以使得压力腔室充分地收缩以导致促动器改变搅动器的状态。轨道从动件从第一位置中第二位置的该运动是例如由于使用者打开阀以允许空气进入从吸口至该头所连接的真空清洁器具延伸的气流路径使得管中的空气压力的增加而导致的压力腔室的内部空间的增加而导致的。轨道从动件在控制机构处于第一和第二状态中的每个时可采取相对于轨道架的不同位置范围。当轨道从动件处于一相对于轨道架的位置，即压力腔室在跨第二腔室区段的压力差相对较高时从该位置不能采取收缩构造，控制机构可被认为是处于第一状态；当轨道从动件处于一相对于轨道架的位置，即压力腔室在跨第二腔室区段的压力差相对较高时从该位置能采取收缩构造，控制机构可被认为是处于第二状态。搅动器可以是具有多个鬃毛、细丝或其他表面搅动元件的刷的形式。搅动器可相对于壳体在其激活或非激活状态之间运动。替换地，搅动器在其激活状态中可相对于壳体旋转，且在其非激活状态中通常相对于壳体静止。搅动器可包括盘或其他大致平坦构件，其可相对于壳体旋转，或其可包括细长刷条，该刷条具有从其径向向外延伸的搅动元件。
头优选地包括驱动机构用于将搅动器相对于壳体旋转。驱动机构可包括马达，其由促动器去关闭以将搅动器置于其非激活状态。替换地，驱动机构可包括驱动带，其从皮带轮或齿轮移动至惰轮以将搅动器置于其非激活状态，或离合器，其被置于接合位置或脱离位置以改变促动器的状态。作为另一替换，驱动机构可包括空气涡轮组件，其包括叶轮用于驱动搅动器，促动器被设置为阻止叶轮的旋转以改变搅动器的状态。例如，制动系统可被安装至叶轮的驱动轴，促动器被设置为使用制动系统接合驱动轴或绕驱动轴的制动表面以降低叶轮的旋转速度。替换地，离合器可被提供用于选择性地把驱动轴从搅动器脱离接合。然而优选地，促动器被设置为已阻止空气流至叶轮以停止叶轮的旋转，由此将搅动器置于非激活状态中。头可包括涡轮空气入口，与吸口分离，用于允许第二空气流流至涡轮组件，且由此促动器可包括关闭构件，其可在打开位置和关闭位置之间运动用于基本上关闭涡轮空气入口以抑制空气流至叶轮。关闭构件优选地包括密封件，用于在关闭构件处于关闭位置时密封涡轮空气入口。关闭构件优选地被朝向打开位置偏压，这在空气管内的压力增加以降低跨第二腔室区段的压力差和由此把第二腔室区段朝向第一腔室区段促动的力时可有助于第二腔室区段运动远离第一腔室区段。优选地，管包括卷吸腔室，来自吸口的空气流在该腔室中与来自涡轮组件的空气流汇合。压力腔室可被连接至该卷吸腔室紧下游的气流路径。替换地，压力腔室可经由容置涡轮组件的涡轮腔室而被连接至该气流路径。例如，涡轮组件可被定位在涡轮腔室中，第二空气流从涡轮空气入口穿过该腔室至管，且由此与管流体连通，且控制机构可包括管，其从涡轮腔室延伸至压力腔室。在第二方面，本发明提供一种真空清洁头，包括壳体，具有用于允许第一空气流进入该头的吸口 ；用于搅动要被清洁表面的搅动器，该搅动器可旋转地安装在壳体内；空气涡轮组件，包括用于驱动搅动器的叶轮，用于允许第二空气流流至涡轮组件的涡轮空气入口，用于接收来自壳体的第一空气流和来自涡轮组件的第二空气流的管；和控制组件，用于控制至涡轮组件的第二空气流以阻止叶轮旋转，该控制组件包括关闭构件，其可在打开位置和关闭位置之间运动以基本上封闭涡轮空气入口，连接至该关闭构件的压力腔室，该压力腔室具有与管流体相通的内部空间且可响应内部空间和环境空气之间的压力差而在膨胀构造和收缩构造之间改变，在该膨胀构造中关闭构件处于打开位置中，在该收缩构造中关闭构件处于关闭位置中，和控制机构，具有防止压力腔室采取收缩构造的第一状态和允许压力腔室采取收缩构造的第二状态，控制机构被设置为响应压力腔室的内部空间的增加而在第一和第二状态之间变化。在第三方面，本发明提供一种真空清洁器具，包括连接至如上所述的真空清洁头的主体。真空清洁头可被用于立式真空清洁器具或筒式(也成为罐式或桶式)真空清洁器具。关于本发明的第一方面的上述特征同等适用于本发明的第二至第三方面中的任一个，反之亦然。
参考附图且仅通过示例的方式描述本发明的实施例，在附图中图1是用于真空清洁器具的地面工具的从上方观察的前左部透视图；图2是图1的地面工具的从上方观察的前右部透视图；图3是图1的地面工具的底部视图；图4是图1的地面工具的右侧视图；图5是图1的地面工具的搅动器和用于搅动器的驱动机构的从上方观察的前左部透视图；图6是图5的驱动机构的从上方观察的前左部透视图；图7是与图6类似的视图，但是多个静止零件被省略；图8是沿图4的线B-B截取的地面工具的截面图，没有空气流穿过该地面工具；图9(a)是图8的局部放大图，其中地面工具的涡轮腔室控制组件的压力腔室处于膨胀构造中；图9(b)是地面工具的部分的顶部视图，其中主体的后区段被去除，此时压力腔室处于膨胀构造中；图10是沿图4的线AL-AL截取的截面视图；图11(a)至(f)示出了控制组件的轨道架的一组外部视图，示出了控制组件的控制机构的轨道从动件的销相对于轨道架的各种不同位置；图12(a)是类似于图9(a)的视图，但是压力腔室处于第一部分收缩构造中；图12(b)是类似于图9(b)的视图，此时压力腔室处于第一部分收缩的构造中；图13(a)是连接到棒的一端的图1的地面工具的从上方观察的前右部透视图；图13(b)是包括图13(a)的地面工具和棒的真空清洁器具的透视图；图14(a)是连接到图13(a)的棒的手柄的从上方观察的前左部透视图；图14(b)是手柄的从上方观察的前右部透视图，其中手柄的部分被去除；图14(c)是手柄的右侧视图，其中手柄的阀处于关闭位置中；图14(d)是手柄的侧截面视图，其中手柄的阀处于关闭位置中；图15(a)是手柄的右侧视图，其中手柄的阀处于打开位置中；图15(b)是手柄的侧截面图，其中手柄的阀处于打开位置中；图16(a)是类似于图9(a)的视图，但是压力腔室处于第二部分收缩构造中；图16(b)是类似于图9(b)的视图，此时压力腔室处于第二部分收缩构造中；图17(a)是类似于图9(a)的视图，但是地面工具的压力腔室处于第一完全收缩构造中；图17(b)是类似于图9(b)的视图，此时压力腔室处于第一完全收缩构造中；图18(a)是类似于图9(a)的视图，但是地面工具的压力腔室处于第二完全收缩构造中；和图18(b)是类似于图9(b)的视图，此时压力腔室处于第二完全收缩构造中。
具体实施例方式图1至4示出了用于真空清洁器具的地面工具10的实施例。在该实施例中，地面工具10被设置为可连接至筒式真空清洁器具的棒或软管。地面工具10包括主体12和连接至该主体12的导管14。主体12包括从主体12的后区段20的相对端部向前延伸的大致平行的侧壁16、18，和位于主体12的侧壁16、18之间的活动区段22。在该实施例中，活动区段22可旋转地连接至主体12用于绕轴线A旋转，该轴线A在主体12的侧壁16、18之间大致正交地延伸。活动区段22包括弯曲上壁M、下板或底板沈、和把底板沈连接至上壁M的两个侧壁28、30。侧壁28,30被定位在主体12的侧壁16、18之间，每个侧壁28,30被定位为邻近且基本上平行于主体12的侧壁16、18中的相应一个。在使用中，底板沈面对要被清洁的地面表面，且如下面详述，接合铺地毯地面的表面。底板沈包括位于吸口 36的相对侧上的前导区段(leading section) 32和尾区段(trailing section) 34，携带脏物的空气流通过该吸口 36进入地面工具10。吸口 36是大致矩形的，且由侧壁观、30、相对长的前壁38 和相对长的后壁40限定，这些壁每个都从底板沈的底表面竖起。这些壁还限定穿过地面工具10的主体12的抽吸通道的起点。底板沈包括两个工作边缘，用于在地面工具10被在地毯地面上操纵时搅动该表面的纤维。底板沈的前工作边缘42被定位在底板沈的前导区段32的底表面和前壁38 之间的相交处，且基本上不间断地在侧壁观、30之间延伸。底板沈的后工作边缘44被定位在底板沈的尾区段34的底表面和后壁40之间的相交处，且基本上不间断地在侧壁28、 30之间延伸。至少前工作边缘42优选地相对较尖锐，优选地具有小于0. 5mm的曲率半径。前缓冲器46被包覆模制在活动区段22上，且被定位在上壁M和底板沈之间。为了防止在地面工具10被在硬地面表面上操纵时工作边缘42、44刮擦或以其它方式在该地面表面上形成痕迹，地面工具10包括至少一个表面接合支撑构件，其用于把工作边缘42、44从硬地面表面隔开。在该实施例中，地面工具10包括多个表面接合支撑构件，其每个都是滚动元件的形式，优选地为轮子。第一对轮子48被可旋转地安装在底板沈的前导区段32中形成的一对凹部中，且第二对轮子50被可旋转地安装在底板沈的尾区段 ；34中形成的一对凹部中。如图4所示，轮子48、50向下突出超过工作边缘42、44以使得当地面工具10位于硬地面表面H上通过轮子48、50接合该表面时，工作边缘42、44被与硬地面表面隔开。在使用过程中，压力差产生于穿过地面工具10的空气和外部环境之间。该压力差产生力，该力向下朝向地面表面作用在地面工具10上。当地面工具10被定位在地毯地面表面上时，轮子48、50在地面工具10的重量和向下作用在地面工具10上的力的作用下被压入铺地毯地面表面的纤维中。轮子48、50的厚度被选择为使得轮子48、50容易地没入铺地毯地面表面以至少使底板沈的工作边缘42、44与地面表面的纤维接触。轮子48、50的厚度优选地小于10mm，更优选地小于5mm，以确保轮子48、50没入铺地毯地面表面的纤维之间。底板26的前导区段32的底表面被相对于穿过底板沈的工作边缘42、44的平面向上且向前倾斜。由此，在使用中，当地面工具10被在地面表面上向前操纵时，前导区段32可引导铺厚毯子或长毛地毯地面表面的纤维到地面工具10下且进入吸口 36，由此降低地面工具10在地面表面上向前运动的阻力。底板沈的尾区段34的底表面被相对于穿过底板 26的工作边缘42、44的平面向上和向后倾斜。由此，在使用中，当地面工具10被在地面表面上向后操纵时，尾区段；34可引导铺厚毯子或长毛地毯地面表面的纤维处于地面工具10 下且进入吸口 36，由此降低地面工具10在地面表面上向后运动的阻力
当地面工具10被用户在铺地毯地面表面上向后拉时，对于用户存在把地面工具 10的主体12的后区段20抬起的倾向。但是，活动区段22至主体12的可旋转连接允许底板26相对于主体12枢转以保持工作边缘42、44接触地面表面。这可使得在使用中，工作边缘42、44和地面表面之间能保持密封，这可改善地面工具的拾取性能。通过定位在活动构件22的缓冲器46的端部附近的朝上表面52与朝向主体12的侧壁16、18的前部定位的朝下表面M的邻接，活动构件22相对于主体12的顺时针旋转(当沿图4的轴线A观察时) 受到限制。通过底板沈的尾区段34的上表面56与主体12的侧壁16、18的底表面58的邻接，活动构件22相对于主体12的逆时针旋转受到限制。返回到图3，地面工具10还包括搅动器60用于搅动地毯地面表面的纤维。在该实施例中，搅动器60是刷条的形式，其定位在抽吸通道中且可相对于主体12绕轴线A旋转。 搅动器60包括细长本体62，其绕其纵向轴线旋转。本体62穿过形成在活动构件22的侧壁 28,30中的孔，以使得本体62的一端可被主体12的侧壁18的可移除部分64支撑，以相对于主体12旋转，而本体62的另一端可被驱动机构支撑和旋转，该机构在下面详述。搅动器60还包括表面接合元件，在该实施例中表面接合元件是从本体62径向向外突出的鬃毛66的形式。鬃毛66被设置为多簇，这些簇优选以一个或多个螺旋形式沿本体62以规则的间隔设置。鬃毛66优选地由电绝缘塑料材料形成。替换地，鬃毛66中的至少一些可由金属或复合材料形成以使得存在于地毯地面表面上的任意静电被放电。图5至8和9(a)示出了驱动机构70，其用于相对于地面工具10的主体12旋转搅动器60。驱动机构70包括空气涡轮组件72，其位于涡轮腔室74中。涡轮腔室74包括内区段76和连接到内区段76的端部的外区段78，该内区段76连接至主体12的后区段20 的一侧并优选地与其为一体。外区段78包括空气入口 80，空气流可通过地面工具10所连接的真空清洁器具的风扇单元的操作而通过该入口被吸入涡轮腔室74中。多孔盖81，例如网板，可被布置在空气入口 80上以阻止脏物和灰尘进入涡轮腔室74。穿过涡轮腔室74的空气被排入空气管82，该空气管从主体12的后区段20朝向导管14延伸。空气管82可被认为是形成了穿过主体12的抽吸通道的一部分。空气管82包括入口区段84和侧入口 88，入口区段用于接收来自主体12的空气出口 86的空气流，侧入口用于接收从涡轮腔室74排出的空气流。网板89可被设置在侧入口 89附近以抑制脏物从侧入口 88进入涡轮腔室74。空气管82的入口区段84提供了流动约束装置以对来自主体12的空气流进行节流，且由此入口区段84的出口孔的尺寸确定了通过吸口 36进入地面工具10的空气的流速与通过涡轮腔室74的空气入口 80进入地面工具的空气的流速的比例。例如，当出口孔相对较小时，通过空气入口 80进入地面工具10的空气的流速将大于通过吸口 36进入地面工具10的流速。这将导致搅动器60被驱动以相对较高速度旋转，但是吸口 36处的吸力处于相对较低水平。另一方面，当出口孔相对较大时，通过空气入口 80进入地面工具10的空气的流速将小于通过吸口 36进入地面工具10的空气的流速。这将导致搅动器60被驱动以相对较低的速度旋转，但是吸口 36处的吸力处于相对较高水平。由此，入口区段84的形状可被选择以提供搅动器旋转速度和吸口 36处吸力的期望的组合。从涡轮腔室74排出的空气流与从主体12排出的空气流在卷吸腔室90内汇合，该卷吸腔室位于空气管82的入口区段84的紧邻下游。这防止了由管82的入口区段84限定的流动约束装置的紧邻下游产生涡流或其它空气循环区域，且由此降低地面工具10内的压力损失。管82具有位于卷吸腔室90下游的出口区段91。管82的出口区段91的入口孔被定位为与管82的入口区段84的出口孔相对，且具有比管82的入口区段84的出口孔更大的正交于气流通过的空气流的横截面积。空气管82的出口区段91被连接到导管14的入口区段92。导管14还包括出口区段94和柔性管96，出口区段94可连接到真空清洁器具的其它管、软管或棒，该柔性管96连接于导管14的入口区段92和出口区段94之间。导管 14被一对轮子98支撑。涡轮组件72包括叶轮100，叶轮与叶轮驱动轴102为整体或安装在叶轮驱动轴上用于与其一起旋转。例如，叶轮100可被模制或压在叶轮驱动轴102上。叶轮100包括圆周阵列的等距叶轮叶片104，这些叶片绕叶轮100的外周边设置。叶轮100可以是单件或两个或多个环形区段的片材的组件，该环形区段的片材的每个都承载叶轮叶片104的一个阵列。这些区段的片材可被一个在另一个之上地设置在一起以形成叶轮100，其中一个环形区段的叶片与另一个环形区段的叶片交替设置。叶轮驱动轴102被可旋转地安装在涡轮组件72的定子110中。定子110包括定子叶片112的第一环形阵列，定子叶片绕叶轮驱动轴102所插入的环形定子主体114的外周边圆周地设置。定子主体114具有与叶轮100基本相同的外直径，且定子叶片112的尺寸与叶轮叶片104基本相同。叶轮驱动轴102被轴承116、118支撑在定子主体114的孔内，以使得叶轮叶片104被定位为与定子叶片112相对。定子主体114被圆柱形定子壳体 120环绕，该定子壳体与定子主体114 一起限定环形通道，定子叶片112被定位在该环形通道内。定子叶片112、定子主体114和定子壳体120可被方便地形成为单件。环形的弹性支撑构件122在定子壳体120的外表面和涡轮腔室74的内表面之间形成密封。支撑构件 122的弹性被选择为把从涡轮组件72传递至涡轮腔室74的振动降到最低。定子110还包括鼻锥件124，其被安装于定子主体114远离叶轮100的端部上方。鼻锥件IM包括第二环形阵列的定子叶片126，该阵列的定子叶片与第一阵列的定子叶片112尺寸类似且定位为与第一阵列的定子叶片邻近。鼻锥件1 的外表面的形状被设置为把空气流引导至定子主体114和定子壳体120之间的环形通道内。定子壳体120被连接到圆柱形叶轮壳体130(优选地与其为整体)，该叶轮壳体与叶轮100 —起限定环形通道，叶轮叶片104被定位在该环形通道内。叶轮壳体130则被连接至涡轮出口导管134 (优选地与其为整体)，该涡轮出口导管134被安装在空气管82上以使得涡轮出口导管134的出口环绕空气管82的侧入口 88。环形密封构件136形成空气管 82的侧入口 88和涡轮出口导管134之间的密封。驱动机构70还包括安装在叶轮100的与叶轮驱动轴102相对的侧部上的齿轮 140，用于与叶轮100 —起旋转。第一皮带142(如图7所示)把齿轮140连接至安装在驱动轴146的一端上的驱动皮带轮144。为了阻止脏物和灰尘进入驱动机构70的该部分中， 且为了防止使用者接触驱动机构70，第一皮带142、驱动皮带轮144和驱动轴146被容置在驱动壳体150内。驱动壳体150优选地与叶轮壳体130为整体。驱动轴146被定位在主体12的后区段20中，且基本上平行于轴线A。驱动轴146 被容置在驱动轴壳体152中，该驱动轴壳体优选地与驱动壳体150为整体。第一从动皮带轮巧4被连接到驱动轴146的另一端。第一从动皮带轮IM通过第二皮带158而被连接至较大的第二从动皮带轮156。皮带罩160部分地绕第二皮带158延伸。驱动卡爪162被安装在第二从动皮带轮158的一侧上，用于连接至搅动器60的本体62。因此，当空气流在容置在附连至导管14的出口区段94的真空清洁器具内的马达驱动风扇单元的作用下而被抽吸穿过涡轮腔室74时，叶轮100被空气流相对于涡轮腔室74 旋转。叶轮100的旋转导致驱动皮带轮142被第一皮带144旋转。驱动皮带轮142的旋转使得驱动轴146和第一从动皮带轮巧4旋转，且第一从动皮带轮154的旋转导致第二从动皮带轮156被第二皮带158旋转。第二从动皮带轮156的旋转导致搅动器60相对于主体 12旋转。在风扇单元的操作过程中，通过选择性地关闭位于定子主体114的外表面和定子壳体120之间的环形通道的入口以抑制空气流穿过涡轮腔室74，搅动器60可被置于非激活状态，在该状态中，搅动器60是相对于主体12静止的。抑制空气流穿过涡轮腔室74防止了叶轮100相对于涡轮腔室74旋转，这防止了驱动机构70把搅动器60相对于主体12旋转。返回到图8和9(a)，涡轮腔室74容置弹性涡轮密封件170，用于封闭环形通道的入口，以阻止空气流穿过涡轮腔室74。涡轮密封件170通常为套筒的形式，其一端连接至支撑构件122且其另一端连接至涡轮腔室控制组件174的环形构件172，如图9(b)所示。 涡轮密封件170的外表面在被连接至环形构件172之前依次经过环形构件172的内径向周边、外端壁和外径向周边周围。控制组件174利用空气管82内的空气压力的变化来影响涡轮密封件170相对于涡轮腔室74的运动。环形构件172由此提供控制组件174的促动器，用于促动搅动器60 的状态的改变。控制组件174包括包含在底盘(chassis) 178中的压力腔室176，该底盘位于空气管82的与涡轮腔室74相对的那一侧上。底盘178包括内区段180，该内区段连接至主体12的后区段20的另一侧(且优选地与其为整体)，且包括外区段182，该外区段连接至内区段180的端部。底盘178的外区段182包括中央孔184。压力腔室176被布置为通过在涡轮腔室74和压力腔室176之间延伸的导管192而与空气管82流体相通。虽然导管192可被直接连接至空气管82，但是优选的是把导管192 连接至涡轮腔室74，因为用于防止脏物进入涡轮腔室74的网板81、89的存在还防止脏物进入压力腔室176 (当空气管82被连接至涡轮腔室74时)。压力腔室176包括第一腔室区段 194和第二腔室区段196。第一腔室区段194包括端壁198(其被定位在底盘178的外区段 182的中央孔184中)和环形外侧壁200，该外侧壁与底盘178的外区段182的内表面形成干涉配合，以使得第一腔室区段194被固定至底盘178。第一腔室区段194还包括圆柱形的第一内侧壁202 (其大致与外侧壁200共轴线)和圆柱形第二内侧壁203 (其与第一内侧壁 202大致共轴线且环绕该第一内侧壁)。第二腔室区段196包括端壁204 (其被定位为与第一腔室区段194的端壁198相对且大致平行)和阶梯状环形侧壁206。柔性的环形密封件(其优选地为由橡胶或其它具有类似弹性性质的材料形成的套筒208的形式)被连接至第一腔室区段194和第二腔室区段196两者以在二者之间形成气密密封，并允许第二腔室区段196相对于第一腔室区段194运动以改变压力腔室176的体积。套筒208的一端210被连接至外侧壁200的外表面且套筒208的另一端212被连接至侧壁206的外表面以使得套筒208环绕侧壁200、206。
如下详述，压力腔室176容置控制机构，该机构用于控制压力腔室176的构造。控制机构包括环形轨道架214 (其连接至第一腔室区段194)。轨道架214包括环形端壁216、 大致圆柱形内壁218和大致圆柱形外壁220。轨道222被定位在外壁220的外表面上。轨道架214被插置在第一腔室区段104的内壁202、203之间，以使得轨道架214的端壁216 邻近第一腔室区段194的端壁198。轨道架214被利用螺钉2M或其它合适的连接件固定至第一腔室区段194。控制组件174还包括多个弹性构件，优选地为螺旋压缩弹簧的形式，用于把压力腔室176朝向膨胀构造促动，如图8、9(a)和9 (b)所示。第一弹簧2 具有接合轨道架214 的端壁216的第一端和第二端，该第二端绕位于第一腔室区段194和第二腔室区段196之间的管状弹簧保持器2 延伸。弹簧保持器2 具有位于其外表面上的第一环形弹簧邻接构件230，其在压力腔室176处于图9(a)所示的构造中时通常与第一弹簧226的第二端间隔开。弹簧保持器2 还具有位于其内表面上的第二环形弹簧邻接构件232。第二弹簧234 具有接合第二腔室区段196的端壁204的第一端和接合第二环形弹簧邻接构件232的第二端。第二弹簧234由此用于促使第二腔室区段196离开弹簧保持器228，且由此离开第一腔室区段194。弹簧保持器2 包括多个槽，这些槽从第二环形弹簧邻接构件232朝向弹簧保持器2 的环形端(其远离第一环形弹簧邻接构件230)延伸。保持器夹235通过螺钉2M 被固定至轨道架214的内壁218的端部。弹簧保持器2 绕保持器夹235延伸。保持器夹 235包括从其径向向外延伸的一对直径地相对的凸耳(未示出)，其每个都穿过弹簧保持器 228中的相应槽。凸耳和弹簧保持器228的环形端之间的接合防止了弹簧保持器2 从轨道架214运动离开而超过图9 (a)所示的位置。轨道架214的外壁220的部分在图11 (a)至11 (f)中详细示出。轨道架214包括轨道222，轨道为形成在轨道架214的外壁220上的一系列不规则的相互连接的沟槽的形式。轨道222被分为多个相互连接的轨道区段的形式，在该例中为五个轨道区段，绕轨道架 214的外壁220圆周地设置。多个销236 (在该例中为五个销)可沿轨道222运动。销236 相互间隔开角度72°，以使得，在任意给定的情况下，每个销236都位于相应轨道区段中。 返回到图9(a)，销236绕控制机构的环形轨道从动件238的内表面设置。轨道从动件238 被附连至第二腔室区段196的保持环240保持，以使得轨道从动件238可相对于第二腔室区段196和轨道架214 二者旋转，且可相对于轨道架214轴向地运动。轨道从动件238被环形盘242压靠在保持环240上，而该环形盘242被设置在环形盘242和第二腔室区段196 之间的第三弹簧244压靠在轨道从动件238上。返回到图9(b)，控制组件174包括多个相互连接的臂250、252，用于把第二腔室区段196连接至环形构件172。两个第一臂250中的每个在其一端处连接至第二腔室区段 196的端壁204上的两个直径地相对的位置中的相应一个。第一臂250的每个都在空气管 82的上表面上方朝向涡轮组件72延伸。每个第一臂250都具有局部放大的端部254。两个第二臂252中的每个都在其一端处连接至环形构件172上的两个直径地相对的位置中的相应一个。每个第二臂252都在涡轮组件72、空气管82和第一臂250上方朝向压力腔室 176延伸。第二臂252的端部(其远离环形构件172)被弧形连接件256连接。槽258被定位在每个第二臂252的另一端附近，以保持相应第一臂250的端部254，同时允许第一臂 250和第二臂252之间的相对运动。第二臂252被第四弹簧260偏压离开压力腔室176，以使得当真空清洁器具的风扇单元被切断电源时，第四弹簧260把涡轮密封件170朝向图8 和9(a)所示的膨胀构造促动，在该构造中，涡轮密封件170的内表面从鼻锥件124的外表面间隔开，以允许空气流过涡轮腔室74。第四弹簧260被定位在底盘178的外区段182和形成连接件256的部分的环形弹簧保持器262之间。导管192可由多个连接的管形成。参考图10，导管192包括入口管270，入口管与涡轮出口导管134为一体且与涡轮腔室74流体连通。入口管270的端部被插入连接管 272的一端，该连接管在卷吸腔室90和空气管82的入口 84之下经过。连接管272的另一端接收导管192的出口管274的端部。出口管274与压力腔室176的第一腔室区段194为整体。由此，压力腔室176中的空气压力基本上等于涡轮腔室74中的空气压力，而其随空气管82中的空气压力的改变而波动。当底盘178没有形成不透气的密封时，压力腔室176 周围的空气压力将被保持处于大气压力或大气压力附近。如上所述，图8、9(a)和9 (b)示出了当地面工具10与真空清洁器具分离时或当真空清洁器具被切断电源使得该器具的风扇单元不产生空气流时控制组件174的构造。在该构造中，压力腔室176中的空气压力与压力腔室176外的空气压力相同。压力腔室176中的两个弹簧2沈、234处于伸展构造中，促动第二腔室区段196离开第一腔室区段194，导致压力腔室176处于膨胀构造。第一弹簧226的弹簧常数优选地是第二弹簧234的弹簧常数的至少四倍大。而第三弹簧244的弹簧常数大于第一弹簧226的弹簧常数。由于压力腔室 176处于该构造中，控制组件174的第二臂252被第四弹簧260朝向图9(b)中所示的位置促动，在该位置中，涡轮密封件170的内表面与鼻锥件124的外表面间隔开，以允许空气从涡轮腔室74的空气入口 80穿过到达空气管82。当真空清洁器具被接通电源时，该器具的风扇单元的旋转导致第一空气流通过吸口 36被吸入地面工具10的主体12，第二空气流通过空气入口 80被吸入涡轮腔室74。如上所述，穿过涡轮腔室74的空气流导致搅动器60相对于地面工具10的主体12旋转。第一和第二空气流在空气管82的卷吸腔室90内汇合，且穿过地面工具10的导管14至导管 14的出口区段94。当空气被抽吸穿过地面工具10时，导管192的入口管270处的压力从大气压力降低至相对较低的第一低大气压力。因此，压力腔室176中的压力也降低至该相对较低压力。 由于环绕压力腔室176的空气保持大气压力或处于大气压力附近，压力腔室176内的空气和压力腔室176外的空气之间的压力差产生力，该力把第二腔室区段196朝向第一腔室区段194促动。第二腔室区段196朝向第一腔室区段194的初始运动导致第二腔室区段196的端壁204克服第二弹簧234的偏压力朝向弹簧保持器2 运动。第二弹簧234被在第二腔室区段196和弹簧保持器2 之间压缩直至第二腔室区段196的端壁204接合弹簧保持器228。 第二腔室区段196朝向第一腔室区段194的随后运动导致弹簧保持器2 随同第二腔室区段196朝向第一腔室区段194运动以使得第一弹簧邻接构件230接合第一弹簧226。第一弹簧226的弹簧常数被选择为使得第一弹簧2 在导管192的入口管270处的压力处于相对较低的第一低大气压力时在作用在第二腔室区段196上的力的作用下可被压缩，而第三弹簧244的弹簧常数被选择为使得第三弹簧244在导管192的入口管270处的压力处于相对较低的第一低大气压力时在作用在第二腔室区段196上的力的作用下相对不可被压缩。
当第二腔室区段196朝向第一腔室区段194运动时，轨道从动件238的销236沿轨道架214的轨道222从图11(a)所示的位置Pl运动至图11(b)所示的位置P2。更具体地， 且参考销236中的销236a来例示所有销236的运动，起初销236a沿轨道222轴向地运动 (即沿环形轨道架214的纵向轴线的方向)直至销236a邻接弯曲壁观0。由于轨道从动件 238可绕轨道架214旋转，销236a在施加在压力腔室176的第二腔室区段196上的力的作用下能沿弯曲壁280运动，直至销236a处于位置P2。在该位置P2，轨道222的形状阻止第二腔室区段196朝向第一腔室区段194的进一步轴向运动，且由此防止压力腔室176运动至完全收缩构造中。因此，当相对较低的第一低大气压力被保持在入口管270中时，销236 保持处于位置P2。控制机构可由此被认为是处于第一状态，该状态阻止压力腔室176运动至完全收缩构造。图12 (a)和12 (b)示出了当销236处于位置P2时控制组件174的构造。压力腔室 176处于第一、部分地收缩构造中，其中第一环形弹簧邻接构件230已经接合第一弹簧2 的端部以部分地压缩第一弹簧226，且第二弹簧234被完全压缩。随着第二腔室区段196朝向第一腔室区段194的运动，控制机构174的第一臂250相对于第二臂252运动。第一臂 250的每个的端部部分2M朝向其相应槽258的端部264运动，但是在销236到达轨道222 中的位置P2之前不接触槽258的端部沈4。第四弹簧沈0的偏压力被选择为使得当第一臂250相对于第二臂252运动时第二臂252不与第一臂250 —起运动。因此，当控制组件 174处于第一、部分地收缩构造中时，涡轮密封件170的内表面保持与鼻锥件124的外表面间隔开，以允许空气流穿过涡轮腔室74，导致搅动器60持续相对于地面工具10的主体12 旋转。如上所述，当地面工具10被定位在地毯地面表面上时，在地面工具10的重量和由于穿过地面工具10的空气和外部环境之间的压力差导致的向下作用在地面工具10上的力的作用下，轮子48、50被压入地毯地面表面的纤维中。这使得底板沈的工作边缘42、44接触地毯地面表面的纤维以使得当地面工具10被在地面表面上操纵时纤维被工作边缘42、 44搅动。搅动器60的鬃毛66的长度被选择为使得当搅动器60被涡轮组件72旋转时，鬃毛66的梢部扫掠的体积向下突出超过工作边缘42、44，以确保鬃毛66也可搅动地面表面的纤维。当地面工具10被随后从地毯地面表面上移动至硬地面表面时，依赖于鬃毛66的长度，鬃毛66可接触和扫掠硬地面表面。依赖于硬地面表面的特性，可能希望在地面工具 10被移动到硬地面表面上之前阻止搅动器60的旋转，以防止旋转鬃毛66刮擦或在地面表面上形成其他斑纹，同时保持空气流通过吸口 36进入主体12以把脏物和碎屑吸入地面工具10。如上所述，通过选择性地防止空气流通过涡轮腔室74，搅动器60相对于主体12的旋转被阻止。阻止空气流通过涡轮腔室74消除了作用在涡轮组件72的叶轮100上的旋转驱动力，这由此消除了作用在搅动器60上的旋转驱动力，由此导致搅动器60静止。搅动器60从旋转的激活状态至静止的非激活状态的转变通过临时改变压力腔室 176中的空气压力而实现。而这又是通过临时改变空气管82内的空气压力而实现，该空气管经由涡轮腔室74和导管192被连接至压力腔室176。通过操作阀组件300以允许空气从外部环境进入从地面工具10的导管14的出口区段94至真空清洁器具的风扇单元延伸的流动路径，空气管82内的压力被改变。如图13(a)所示，在该实施例中，阀组件300被定位在手柄302上，该手柄连接至棒304的第一端。地面工具10被连接至棒304的另一端。如图13 (b)所示，手柄302被连接至真空清洁器具402的软管400。器具402包括分离装置 404和风扇单元406 (如虚线所示)，分离装置404优选地为旋风分离装置，用于从接收自软管400的空气流去除脏物和灰尘，且风扇单元406被定位在器具402的主体408中以抽吸空气流穿过器具402。还参考图14(a)至14(d)，手柄302包括手柄本体306和手柄盖体308，它们一起限定构造为被用户抓持的手抓部310。手抓部310在手柄本体306的前管状区段312和后区段314之间延伸。手柄302的前区段312能被连接至棒304的第一端，且包括空气入口 316，用于接收来自棒304的空气流。手柄302还包括圆柱形可旋转区段318，圆柱形可旋转区段连接在手柄本体306的前区段312和后区段314之间以相对于手柄旋转。手柄302的空气出口 319从可旋转区段318的侧壁向外延伸，以连接至软管400以把空气流传送至真空清洁器具402的分离装置404。如下详述，阀组件300包括第一阀320和第二阀322。第一阀320绕第二阀322的周边延伸且支撑该第二阀322的周边。第一阀320和第二阀322被设置为闭塞形成在手柄本体306的前区段312中的相对较大的第一孔324，该孔优选地位于手柄302的手抓部310 之下。第二阀322被设置为闭塞形成在第一阀320中的相对较小的第二孔326。如图14(d) 所示，该第二孔3 被定位在第一孔3M之上，且由此第二阀322可被认为是用于闭塞第一孔3 的相对较小部分，同时第一阀320可被认为是用于闭塞第一孔324的相对较大部分。 孔324、326的每个由此被设置为允许大气进入穿过手柄302的空气流中。阀组件300可操作以把第一阀320和第二阀322相对于手柄本体306运动。如下所述，第一阀320和第二阀322可被同时运动以暴露第一孔324，而第二阀322可被独立于第一阀320运动以暴露第二孔326。换句话说，第二阀322可被相对于第一阀320在关闭位置和打开位置之间运动，在该关闭位置，第二孔3 被闭塞，在该打开位置中，第二孔3 且由此第一孔324的部分被暴露。另一方面，第一阀320可与第一阀322同时在关闭位置和打开位置之间运动，在该关闭位置中，第一孔3M被闭塞，在该打开位置中，第一孔3M被完全暴露。现在特别参考图14 (b)和14 (d)，阀组件300包括阀驱动机构330以将阀320，322 在它们的关闭和打开位置之间运动。阀驱动机构330被定位在壳体332内，该壳体被定位在手柄盖体308和阀驱动盖体334之间，该阀驱动盖体334可被连接至手柄盖体308。阀驱动机构330包括第一促动器，其为从壳体332向上和向下突出的按钮336的形式。用户通过使用抓持手柄302的手抓部310的手的拇指可按压按钮336，以使其相对于手抓部310从图14(a)至14(d)所示的抬高位置滑动至图15(a)和15(b)中所示的降低位置。按钮336 被第一手柄弹簧338朝向抬高位置偏压，该弹簧具有接合按钮336的第一端和接合弹簧邻接构件340的第二端，该邻接构件连接至手柄盖体308且优选地与手柄盖体为整体。阀驱动机构330还包括复合齿轮342，其被安装在连接至手柄盖体308的主轴334 上。复合齿轮；342的第一组齿346与位于驱动架348上的一组齿啮合。栓350在按钮336 和驱动架348之间延伸，以使得驱动架348与按钮336 —起在其抬高和降低位置之间运动。 从动架352被定位在复合齿轮342的与驱动架348相对的侧部上。从动架352具有一组齿，其与复合齿轮342的第二组齿3M啮合，以使得驱动架348和从动架352沿与复合齿轮 342的旋转方向相反的方向运动。从动架352包括位于其下端处的第一阀驱动构件356，和位于其上端处的第二阀驱动构件358。第一阀320包括第一阀脊360，第一阀脊通常与第一阀驱动构件356间隔开。第二阀322包括第二阀脊362，第二阀脊被第二手柄弹簧364压靠在第二阀驱动构件358上，该弹簧在弹簧邻接构件340和第二阀脊362之间延伸。为了操作阀组件300，用户按压按钮336以使得按钮336从其抬高位置朝向其降低位置运动。按钮336朝向其降低位置的运动导致驱动架348向下朝向手柄本体306的前部 312运动以旋转复合齿轮342，这导致从动架352向上运动离开手柄本体306的前部312。 由于第二阀驱动构件358与第二阀脊362接触，从动架352的运动导致在第一阀驱动构件 356接合第一阀脊360之前第二阀322向上运动离开第二孔326。第二阀322在第一阀320 之前的这种运动允许少量的环境空气(在第一阀320的运动完全暴露第一孔3M之前)通过第二孔3 进入手柄302。允许该环境空气进入手柄302降低了跨第一阀320的压力差。 这由此降低了由于该压力差导致作用在第一阀320上的力(该力把第一阀320压靠在手柄 302上)，且由此降低了把第一阀320移动离开手柄302以暴露第一孔3M所需的力。随着在按钮336朝向其降低位置运动时复合齿轮342的连续旋转，第一阀驱动构件356接合第一阀脊360以把第一阀320与第二阀322同时抬高离开手柄302，如图15(a)和15(b)所示，以完全暴露第一孔324以允许环境空气进入穿过手柄302的空气流。当阀组件300被用户操作以暴露第一孔3M时，棒304内的空气压力增加，且由此空气管82内的空气压力增加。这意味着涡轮腔室74(其与空气管82流体相通)内的空气压力也从相对较低的第一低大气压力增加至相对较高的第二低大气压力。这导致压力腔室 176内的空气的压力增加。这由此导致，由于压力腔室176内的空气和压力腔室176外的空气之间的压力差的降低，作用在第二腔室区段196上的力降低。参考图11(b)和11 (c)，轨道架214的轨道222被设置形状以允许轨道从动件238 的销236离开位置P2向后朝向位置Pl轴向地运动。第一弹簧226的弹簧常数被选择为使得部分压缩的弹簧226的力大于作用在第二腔室区段196上的减小的力，以使得第一弹簧 226能把第二腔室区段196朝向其膨胀构造促动离开第一腔室区段194。因此，且还参考图 16(a)，在第一弹簧226的偏压力的作用下，弹簧保持器2 和第二腔室区段196被运动离开第一腔室区段194直至弹簧保持器228的环形端接合保持器夹235的凸耳。这防止了弹簧保持器2 离开第一腔室区段194的进一步运动。另一方面，第二弹簧234的弹簧常数被选择为使得被压缩的第二弹簧234的力小于作用在第二腔室区段196上的减小的力，且由此第二弹簧234保持处于其压缩构造，第二腔室区段196被压靠在弹簧保持器2 上。压力腔室176可被认为已经从图12(a)所示的第一、部分地收缩构造运动至图16(a)所示的第二、部分地收缩构造。当销236运动离开位置P2时，通过轨道从动件238相对于轨道架214的旋转和轴向运动，每个销236都接合轨道222的倾斜壁282，且沿壁282运动。当轨道从动件238相对于轨道架214的运动停止时，由于弹簧保持器228与保持器夹235的凸耳的接合，销236 处于图11(c)所示的位置P3。如图16(b)所示，第二腔室区段196离开第一腔室区段194 的运动不导致第二臂252相对于涡轮组件72的任意运动，因为第一臂250的每个的端部 254都保持与其相应槽258的端部间隔开。穿过涡轮腔室74的空气路径保持打开，且由此涡轮组件72的叶轮100持续旋转以驱动搅动器60的旋转。但是，控制机构现在已被改变为第二状态，该状态允许压力腔室176运动至完全收缩的构造，如下详述。在该实施例中，在用户按压按钮336时，阀320保持处于其打开位置。当按钮336 被用户释放时，第一手柄弹簧338把按钮336朝向其抬高位置促动，同时第二手柄弹簧364 把第二阀脊362和从动架352向下朝向手柄本体306的前部312促动。这导致复合齿轮342 的相反旋转。从动架352的向下运动首先使得第一阀320与手柄本体306的前区段312接触，以部分地闭塞第一孔324，且随后使得第二阀322与第一阀320接触以闭塞第二孔326， 且由此完全闭塞第一孔324。第二手柄弹簧364的力把第二阀322压靠第一阀320上以保持第二阀322和第一阀320之间以及第一阀320和手柄本体306的前区段312之间的气密密封。弹簧338、364优选地被设置为使得阀320、322从它们的打开位置至它们的关闭位置的运动占用几秒，以允许在孔324、3沈被阀320、322闭塞之前，相对较高的第二低大气压力被建立于空气管82内。由于第一孔3 被阀320、322闭塞，空气管82内的空气压力降低以使得涡轮腔室 74和压力腔室176内的空气压力返回至相对较低的第一低大气压力。因此，作用在第二腔室区段196上的力(由于压力腔室176内的空气和压力腔室176外的空气之间的压力差) 增加回到阀组件300的操作之前的水平。如上所述，第一弹簧2 的弹簧常数被选择为使得部分压缩的第一弹簧226的力小于作用在第二腔室区段196上的增加的力。因此，参考图 17 (a)，在作用在第二腔室区段196上的力的作用下，弹簧保持器2 和第二腔室区段196 克服第一弹簧226的偏压力被朝向第一腔室区段194促动。还参考图11 (c)和11 (d)，轨道架214的轨道222被设置形状以允许轨道从动件 238的销236轴向地运动离开位置P3。在施加到第二腔室区段196的增加的力的作用下， 当销236运动离开位置P3时，通过轨道从动件238相对于轨道架214的旋转和轴向运动， 每个销236接合轨道222的倾斜壁观4，且沿壁284运动，同时第二腔室区段196被推向第一腔室区段194。在壁观4的端部处，每个销236都进入轨道222的轴向延伸槽观6，这允许销236快速地沿轨道架214运动。随着第二腔室区段196朝向第一腔室区段194的运动，第一臂250的端部沿槽258 运动，从而每个都接合其相应槽258的端部沈4。第四弹簧260的弹簧常数被选择为使得第四弹簧260的力低于作用在第二腔室区段196上的增加的力。因此，参考图17 (a)和17 (b)， 在作用在第二腔室区段196上的力的作用下，第四弹簧260被压缩，以允许当第二腔室区段 196持续地被推向第一腔室区段194时，第二臂252被第二腔室区段196的第一臂250拉向压力腔室176。第二臂252朝向压力腔室176的运动导致控制组件174的环形构件172朝向涡轮组件72运动直至密封件170的内表面接合鼻锥件124的外表面，如图17(a)所示。 密封件170的内表面和鼻锥件124的外表面的接触防止第二腔室区段196朝向第一腔室区段194进一步运动。当密封件170的内表面接合鼻锥件124的外表面时，压力腔室176可由此被认为是处于完全收缩构造中。当压力腔室176处于该完全收缩构造中时，第一弹簧 226、第二弹簧234和第四弹簧260都处于完全压缩构造中，且轨道从动件238的销236处于图11(d)所示的位置P4，其中每个销被定位在轨道222的相应槽观6的端部附近。第三弹簧244保持处于伸展构造中。密封件170的内表面和鼻锥件IM的外表面之间的接合关闭了定子本体114和定子壳体120之间的环形通道，由此阻止空气流通过涡轮腔室74。通过涡轮腔室74的空气流的缺乏消除了施加至叶轮叶片104的驱动力，且由此叶轮100的旋转速度和由此搅动器60 的旋转速度逐渐地降低到零。跨密封件170的压力差产生力，该力克服密封件170的内偏压把密封件170压靠在鼻锥件IM上，以防止空气流通过涡轮腔室74。为了重新启动搅动器60相对于主体12的旋转，用户操作阀组件300以允许空气从外部环境流入流动路径。允许空气进入流动路径增加了空气管82内的空气压力，这由此增加了涡轮腔室74和压力腔室176( 二者都连接至空气管82)内的空气压力。涡轮腔室74 内的空气压力的增加降低了由于跨密封件17的压力差而施加在密封件170上的力，而压力腔室176内的空气压力的增加降低了把第二腔室区段196朝向外腔室194促动的力，这由此降低了驱动机构174施加至密封件170的力。作用在密封件170上的力的降低使得第四弹簧260能把密封件170快速地返回至其膨胀构造，在该构造中，密封件170的内表面与鼻锥件124间隔开。这允许空气流朝向空气管82穿过涡轮腔室74，以驱动涡轮腔室74内的叶轮100的旋转，且由此驱动主体12内的搅动器60的旋转。密封件170返回至其膨胀构造不受控制组件174的阻止。第四弹簧260至其伸展构造的运动导致第二臂252把第一臂250朝向涡轮组件72拉动，这由此导致第一臂250克服由于压力腔室176内的空气和压力腔室176外的空气之间的压力差而作用在第二腔室区段196上的力，把第二腔室区段196拉动远离第一腔室区段194。当销236被定位在轨道 222的槽观6的端部附近时，销236是自由的，以沿槽286无障碍运动远离位置P4。随着流动穿过涡轮腔室74的空气，涡轮腔室74内的压力返回至相对较高的第二低大气压力。如上所述，作用在第二腔室区段196上的力的降低允许第一弹簧2 的力把压力腔室176返回至其第二、部分地收缩构造，如图16 (a)所示，在该构造中，弹簧保持器2 的环形端接合保持器夹235的凸耳。参考图11(a)和11(e)，当压力腔室176被返回至该构造时，轨道从动架238的每个销236沿相应槽286轴向地运动，直至销236接合轨道222的相应倾斜壁观8。通过轨道从动件238相对于轨道架214的轴向和旋转运动的组合，销236 沿壁288运动。在壁观8的端部处，每个销236进入轨道222的轴向延伸槽四0，该槽允许销236沿轨道222运动至位置P5。销236运动没有超过位置P5，这是由于保持器夹235的凸耳与弹簧保持器228的端部的接合。位置P5被圆周地从位置P3间隔开，且每个都被定位在在位置Pl和P2之间延伸的路径中，当真空清洁器具首先被启动时，一个销236沿该路径运动。控制机构可被认为已被返回其第一状态(这防止压力腔室176运动至其完全收缩的构造)。但是，当该器具首次被接通电源时，每个销236现在都被定位在与该销236所位于的轨道区段不同的轨道区段中。如上所述，当按钮2 被用户释放时，阀320、322运动以闭塞孔324、326，以使得空气管82内的空气压力返回至相对较低的第一低大气压力。结果，由于压力腔室176内的空气和压力腔室176外的空气之间的压力差而作用在第二腔室区段196上的力增加回到阀组件300的操作之前的水平。如上所述，第一弹簧226的弹簧常数被选择为使得部分压缩的第一弹簧2 的力小于作用在第二腔室区段196上的力。由此，在作用在第二腔室区段196 上的力的作用下，弹簧保持器2 和第二腔室区段196被克服第一弹簧226的偏压力而朝向第一腔室区段194促动，以使得销236运动至图11 (b)所示的位置P2且压力腔室176返回至图12(a)所示的其第一、部分地收缩构造。密封件170被保持处于其膨胀构造中，且由此空气流被保持穿过涡轮腔室74。由此，搅动器60可通过简单地操作阀组件300而被用户根据需要容易地在激活的旋转状态和非激活的静止状态之间切换。在使用过程中，第二阀322可被独立于第一阀320运动至打开位置。这可使得吸口 36处的压力增加至一水平，该压力水平使得地面工具10能被用于清洁窗帘或其他松散纤维而纤维不被陷入地面工具的主体12内。为了打开第二阀322，用户操作第二促动器以把第二阀322移动远离第二孔326。在该实施例中，第二促动器是位于手柄302的手抓部 310之下的触发器370的形式，且其被附连至第二阀322。触发器370可被用户利用抓持手柄302的手的手指拉动以克服第二手柄弹簧364的偏压力把第二阀322运动远离第二孔 326。由于第二阀322的周边受到第一阀320的支撑，拉动第二阀322远离第二孔3 不导致第一阀320运动远离第一孔324。例如，第一阀320可被设置有倾斜支撑表面以支撑第二阀322，且其允许第二阀322运动远离第一阀320而不拖拽第一阀320远离第一孔324.当纤维的清洁已经完成时，用户释放触发器370以允许第二手柄弹簧364把第二阀322自动返回至其关闭位置。由于第二孔3 小于第一孔324，仅第二孔3 暴露至大气不足以升高涡轮腔室74内的压力至相对较高的第二低大气压力和由此促成搅动器60的状态的改变。当用户切断真空清洁器具的电源时，空气管82内的压力，且由此压力腔室176内的空气压力返回至大气压力，由此消除了把第二腔室区段196朝向第一腔室区段194促动的力。在弹簧226、234的偏压力的作用下，压力腔室176被朝向其膨胀构造促动。如果在真空清洁器具被切断电源时搅动器60在旋转，销236 (通过轨道从动件238相对于轨道架 214轴向地和旋转地运动)在第一弹簧226的偏压力的作用下从位置P2运动至位置P3，然后在第二弹簧234的作用下从位置P3运动至位置Pl。每个销236返回至的位置Pl不必与当该器具首次接通电源时销236的位置Pl相同，因为这依赖于搅动器60在器具的使用过程中已经被置于非激活状态的次数。另一方面，如果当真空清洁器具被切断电源时搅动器60是静止的，销236 (还通过轨道从动件238相对于轨道架214的轴向地和旋转地运动)在第一弹簧226的偏压力的作用下从位置P4运动至位置P5，然后在第二弹簧234的偏压力的作用下从位置P5运动至位置Pl。再者，每个销236返回至的位置Pl不必与当器具被首次接通电源时销236所处的位置Pl相同。轨道从动件238的销236至位置Pl的返回把控制机构保持在其第一状态中。因此，当真空清洁器具被切断电源时，控制组件174将采取一构造，在该构造中，当器具被再次接通电源时空气流被抽吸通过涡轮腔室74以旋转搅动器60，而与该器具被切断电源时搅动器60的状态无关。在真空清洁器具操作过程中，且当搅动器60处于激活状态时，控制组件174处于图12(a)和12(b)中所示的构造中，且压力腔室176处于第一、部分地收缩构造中。器具的风扇单元的旋转导致第一空气流通过吸口 36被吸入地面工具10的主体12，第二空气流通过空气入口 80被吸入涡轮腔室74。第一空气流穿过主体12至主体12的空气出口 86，并从空气入口 84进入空气管82。第二空气流穿过涡轮腔室74且从侧入口 88进入空气管82。在穿过主体12的气流路径被以某种方式阻塞的情况下(例如通过陷入管道中的物体或通过吸口 36被密封在一表面上)，增量空气将流过涡轮腔室74。气流中的这种增加将增加叶轮100的旋转速度，且由此增加搅动器60的旋转速度。在这种情况下，控制组件 174响应穿过涡轮腔室74的被增加的气流而操作，以抑制叶轮100的旋转和由此防止由于叶轮100的增加的旋转速度对驱动机构70的部件造成损害，该部件例如是轴承116、118或皮带 142U580穿过涡轮腔室74的增加的气流把涡轮腔室内的空气压力降低至第三低大气压力，该压力低于相对较低的第一低大气压力。涡轮腔室74内的空气压力的降低降低了压力腔室176内的空气压力，这增加了压力腔室176内的空气和压力腔室176外的空气之间的压力差。这由此增加了把第二腔室区段196朝向第一腔室区段194促动的力。作用在第二腔室区段196上的该增加的力导致第二腔室区段196克服第三弹簧244的偏压力朝向第一腔室区段194运动，如图18(a)所示。由于轨道从动件238的销236位于位置Ρ2中，轨道从动件238和环形盘242相对于轨道222保持在固定位置中，但是当第二腔室区段196朝向第一腔室区段194运动时保持环240 (其连接至第二腔室区段196)运动远离轨道从动件 238。图18(a)示出了压力腔室176处于第二完全收缩构造中。如上结合图17(a)和17(b) 所述，当第二腔室区段196被朝向第一腔室区段194促动时，第二臂252被第二腔室区段 196的第一臂250朝向压力腔室176拉动。第二臂252朝向压力腔室176的运动导致控制组件174的环形构件172朝向涡轮组件72运动直至密封件170的内表面接合鼻锥件1 的外表面，如图18(a)所示。密封件170的内表面和鼻锥件124的外表面之间的接合封闭了定子本体114和定子壳体120之间的环形通道，由此抑制空气流穿过涡轮腔室74。穿过涡轮腔室74的空气流的缺失消除了施加到叶轮叶片104的驱动力，且由此叶轮100的旋转速度、和由此搅动器60的旋转速度逐渐地降低到零。当搅动器60已经停止旋转时，用户可切断真空清洁器具的电源以允许去除阻塞物。当器具被切断电源时，空气管82内的压力，且由此压力腔室176内的空气压力返回至大气压力，由此消除了任何把第二腔室区段196朝向第一腔室区段194促动的力。在弹簧 226,234,244,260的偏压力的作用下，压力腔室176被朝向其膨胀构造促动。销236 (随着轨道从动件238相对于轨道架214的轴向地且旋转地运动)在第一弹簧226的偏压力作用下从位置P2运动至位置P3，然后在第二弹簧234的偏压力的作用下从位置P3运动至位置 P1。轨道从动件238的销236至位置Pl的返回把控制机构返回至其第一状态以使得当器具被再次接通电源时空气流被抽吸穿过涡轮腔室74以旋转搅动器60。
权利要求
1.一种真空清洁头，包括壳体，具有用于允许空气流进入该头的吸口 ；用于搅动要被清洁表面的搅动器，该搅动器具有激活状态和非激活状态；用于接收来自壳体的空气流的管；和用于控制搅动器的状态的控制组件，该控制组件包括压力腔室，该压力腔室具有与管流体相通的内部空间且其可响应内部空间和环境空气之间的压力差而在膨胀构造和收缩构造之间变化；促动器，用于响应压力腔室向收缩构造的转变而改变搅动器的状态；和控制机构，具有第一状态和第二状态，该第一状态用于防止压力腔室采取收缩构造，该第二状态用于允许压力腔室采取收缩构造，控制机构被设置为响应压力腔室的内部空间的增加而在第一状态和第二状态之间变化。
2.如权利要求1所述的真空清洁头，其中，控制机构被设置为当内部空间和环境空气之间基本上没有压力差时采取第一状态。
3.如权利要求1所述的真空清洁头，其中，压力腔室包括第一腔室区段和能相对于该第一腔室区段运动的第二腔室区段。
4.如权利要求3所述的真空清洁头，其中，控制组件包括连接至第二腔室区段的第一臂，和连接至促动器的第二臂，该第一臂被连接至第二臂。
5.如权利要求4所述的真空清洁头，其中，当控制机构处于第一状态时第一臂能相对于第二臂运动。
6.如权利要求3所述的真空清洁头，其中，第二腔室区段被偏压远离第一腔室区段。
7.如权利要求6所述的真空清洁头，其中，压力腔室包括位于第一和第二腔室区段之间的中间构件，用于把该中间构件偏压远离第一腔室区段的第一弹簧，和用于把第二腔室区段偏压远离该中间构件的第二弹簧。
8.如权利要求7所述的真空清洁头，其中，第一弹簧具有高于第二弹簧的弹簧常数。
9.如权利要求7所述的真空清洁头，其中，第二弹簧被设置为当控制组件在第一和第二状态之间变化时保持处于压缩构造中。
10.如权利要求3所述的真空清洁头，其中，控制机构包括连接至第一腔室区段的轨道架，和与第二腔室区段一起运动以相对于轨道架运动的轨道从动件，该轨道架包括用于在压力腔室的构造改变时引导轨道从动件相对于轨道架的运动的轨道。
11.如权利要求10所述的真空清洁头，其中，轨道从动件能相对于轨道架旋转。
12.如权利要求11所述的真空清洁头，其中，轨道从动件能相对于第二腔室区段旋转
13.如前述权利要求任一项所述的真空清洁头，其中，压力腔室被连接至促动器。
14.如权利要求1至12中任一项所述的真空清洁头，其中，压力腔室位于管的与促动器相对的侧部上。
15.如权利要求1至12中任一项所述的真空清洁头，其中，搅动器在其激活状态中能相对于壳体旋转。
16.如权利要求15所述的真空清洁头，包括驱动机构，用于把搅动器相对于壳体旋转。
17.如权利要求16所述的真空清洁头，其中，驱动机构包括空气涡轮组件，该组件包括用于驱动搅动器的叶轮。
18.如权利要求17所述的真空清洁头，包括涡轮空气入口，与吸口分离，用于允许第二空气流流至涡轮组件。
19.如权利要求18所述的真空清洁头，其中，促动器包括关闭构件，该关闭构件能在打开位置和关闭位置之间运动，用于基本上关闭涡轮空气入口。
20.一种真空清洁头，包括壳体，具有用于允许第一空气流进入该头的吸口 ； 用于搅动要被清洁表面的搅动器，该搅动器可旋转地安装在壳体内； 空气涡轮组件，包括用于驱动搅动器的叶轮； 用于允许第二空气流流至涡轮组件的涡轮空气入口； 用于接收来自壳体的第一空气流和来自涡轮组件的第二空气流的管；和控制组件，用于控制至涡轮组件的第二空气流以阻止叶轮旋转，该控制组件包括 关闭构件，其可在打开位置和关闭位置之间运动，用于基本上封闭涡轮空气入口 ； 连接至该关闭构件的压力腔室，该压力腔室具有与管流体相通的内部空间且可响应内部空间和环境空气之间的压力差而在膨胀构造和收缩构造之间改变，在该膨胀构造中关闭构件处于打开位置中，在该收缩构造中关闭构件处于关闭位置中；和控制机构，具有防止压力腔室采取收缩构造的第一状态和允许压力腔室采取收缩构造的第二状态，控制机构被设置为响应压力腔室的内部空间的增加而在第一和第二状态之间变化。
21.如权利要求20所述的真空清洁头，其中，关闭构件包括用于在关闭构件处于关闭位置时密封涡轮空气入口的密封件。
22.如权利要求21所述的真空清洁头，其中，密封件被偏压以将关闭构件朝向打开位置促动。
23.如权利要求20至22中任一项所述的真空清洁头，其中，管包括卷吸腔室，来自吸口的空气流与来自涡轮空气入口的空气流在该腔室中汇合，压力腔室被连接至该卷吸腔室紧邻下游的空气管。
24.如权利要求20至22中任一项所述的真空清洁头，其中，压力腔室经由涡轮腔室而被连接至空气管，该涡轮腔室容置涡轮组件。
25.一种真空清洁器具，包括连接至根据前述权利要求任一项的真空清洁头的主体。
全文摘要
一种真空清洁头，包括壳体，具有允许空气流进入该头的吸口；用于搅动要被清洁表面的搅动器，该搅动器具有激活状态和非激活状态；接收来自壳体的空气流的管；和控制搅动器的状态的控制组件。该控制组件包括压力腔室，该压力腔室具有与管流体相通的内部空间且其可响应内部空间和环境空气之间的压力差而在膨胀构造和收缩构造之间变化；促动器，响应压力腔室向收缩构造的转变而将搅动器从激活状态和非激活状态中的一个转变为另一个；和控制机构，具有防止压力腔室采取收缩构造的第一状态和允许压力腔室采取收缩构造的第二状态。控制机构被设置为响应压力腔室的内部空间的增加而在第一状态和第二状态之间变化，例如响应管内的空气压力的增加。
文档编号A47L9/04GK102188198SQ201110052189
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月4日 优先权日2010年3月4日
发明者戴维·A·麦克劳德, 斯潘塞·J·R·阿西, 查尔斯·G·欧文, 马修·J·多布森 申请人:戴森技术有限公司