表面清洁装置的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求共同未决美国临时专利申请no.62585108的优先权，该申请的申请日为2017年11月13日，该申请全文引用并合并于此。

背景技术：

本发明涉及一种表面清洁装置，具体来说涉及用于表面清洁装置的刷辊。表面清洁装置使用刷辊来搅动待清洁表面。一些表面清洁装置中，如地面和地毯清洁器中，刷辊位于吸气入口附近。刷辊搅动附在或嵌入被清洁表面上的碎屑，这使得吸气源能够通过吸气入口吸入碎屑。

技术实现要素：

在一个实施例中，表面清洁装置包括绕轴线旋转的刷辊。刷辊限定圆柱部，该轴线穿过圆柱部的中心延伸。刷辊还包括沿远离轴线的方向延伸的肋状凸起。肋状凸起包括沿线延伸的面和从该面延伸的刷构件，该线与穿过圆柱部的割线共线。

在另一个实施例中，表面清洁装置包括绕轴线旋转的刷辊。刷辊包括主体和从主体向外延伸的肋状凸起，肋状凸起具有面，所述面相对主体形成范围在60°至120°以内的角。刷辊还包括从所述面向外延伸的刷构件，该刷构件相对所述面形成范围在70°至110°以内的角。

在另一个实施例中，表面清洁装置包括刷辊，刷辊包括主体和多个肋状凸起，该主体具有圆柱部，肋状凸起从该圆柱部向外延伸，每一肋状凸起具有面，该面在接触边与圆柱部接触。刷辊还包括从每一面延伸的多个刷毛，每一刷毛的至少部分与在接触边与圆柱部相切的至少一条切线平行，正负误差20°。

在另一个实施例中，表面清洁装置包括绕轴线旋转的刷辊。刷辊包括主体和多个肋状凸起，多个肋状凸起从主体向外延伸，沿着并围绕轴线螺旋地延伸。刷辊还包括从每一多个肋状凸起的后表面延伸的多个刷毛。

对本发明具体说明和附图详加思考，本发明的其他特征和方面将变得显而易见。

在详细解释本发明的任何实施方式之前，应理解，本发明不限于其在下文描述中阐述的或在以下附图中示出的部件结构和布置详情。本发明能够具有其他实施方式并且能够以多种方式实践或实施。另外，应当理解，本发明中采用的措词和术语仅作说明，不作限制。

附图说明

图1为表面清洁装置的透视图。

图2为图1中表面清洁装置的放大透视图。

图3为图1中表面清洁装置的刷辊的透视图。

图4为图1中表面清洁装置的刷辊的透视图，其中去掉了多个刷构件。

图5为图1中表面清洁装置的刷辊的侧视图。

图6为另一个实施例中刷辊的的透视图，该刷辊用于图1中表面清洁装置。

图7为图6中刷辊的透视图，其中去掉了多个刷毛单元。

图8为图6中刷辊的侧视图。

图9示出了另一个实施例中刷辊的透视图。

图10为图9中刷辊的爆炸图。

图11为另一个实施例中刷辊的爆炸图。

图12示出了另一个实施例中刷辊的透视图。

图13为另一个实施例中刷辊的透视图。

图14为图13中刷辊的爆炸图。

图15a为正在与地面相互作用的图1中表面清洁装置中的刷辊的侧视图。

图15b为正在与地面相互作用的图1中表面清洁装置中的刷辊的侧视图。

具体实施方式

图1和图2所示的表面清洁装置10包括刷辊12，可操作刷辊12以作用于待清洁表面。尽管图示的表面清洁装置10为地毯抽吸器，但在其他实施例中，表面清洁装置可能包括使用刷辊的任何类型的表面清洁装置。例如，直立式真空吸尘器、桶式真空吸尘器、强力扫除器、硬地面清洁器等等。表面清洁装置10包括吸气源14、灰尘分离器16（图示实施例中的湿式回收罐），以及吸气喷嘴18。吸气源14通过吸气喷嘴18吸入碎屑，吸入的碎屑存储在分离器16中。

参照图3至图5，刷辊12包括刷辊主体和一个或多个刷构件40。刷辊12在运行中绕轴线20旋转。如图5所示，示意性的圆柱部22具有围绕轴线20延伸的圆柱部直径36。示意性的圆柱部22可具有圆形横截面，或可能是刷辊所需的任何其他形状。轴线20穿过圆柱部22的中心延伸。刷辊12还包括肋状凸起24a-24f，其从圆柱部22向远离轴线20的方向延伸。肋状凸起的外围形成刷辊主体外直径38。图4所示的刷辊的实施例中，该刷辊包括6个肋状凸起24a-24f，图7所示的刷辊的实施例中，刷辊包括4个肋状凸起。然而，在其他实施例中，刷辊也可包括一个、两个、三个或更多个肋状凸起。当刷辊12在运行中绕轴线20旋转时，每一肋状凸起24a–24f均有后部以及与该后部相对的前部，刷构件40从后部延伸。

肋状凸起24a–24f大致相同，因此仅对肋状凸起其一24a进行详细描述。肋状凸起24a沿远离轴线20和圆柱部22的方向延伸至刷辊主体外直径38，形成肋状凸起高度。在一个实施例中，圆柱部直径36为刷辊主体外直径38的约45%至80%。另一个实施例中，圆柱部直径36为刷辊主体外直径38的约60%至75%。参照图5，肋状凸起24a包括肋状凸起面26，该肋状凸起面26位于肋状凸起24a的后部，并沿线28延伸，线28与穿过圆柱部22的割线30共线。换言之，穿过圆柱部22的横截面的割线30与肋状凸起24a的后部的肋状凸起面26成一条直线。在图示实施例中，割线30偏离轴线20。肋状凸起面26在接触边34与圆柱部22相交。肋状凸起面26还相对圆柱部22成角32。具体来说，角32是在肋状凸起面26和在接触边34处与圆柱部22相切的切线50之间测量的。在一个实施例中，角32在60°至120°的范围内。在另一个实施例中，角32在80°至100°的范围内。在图示实施例中，肋状凸起24a沿着并围绕轴线20螺旋地延伸。

参照图5和图8，刷构件40从肋状凸起24a的面26沿刷构件40的纵轴线48延伸。在纵轴48和线28之间定义角42。在一个实施例中，角42在70°至110°的范围内。在其他实施例中，角42在80°至100°的范围内。刷构件40从面26a延伸长度44，使得当刷辊10绕轴线20旋转时，刷构件40的长度44的部分46能够沿着待清洁表面被拉动。在一个实施例中，长度44比圆柱部直径36的0.5倍更长。在一个实施例中，长度44比圆柱部直径36的0.65倍更长。在又一个实施例中，长度为圆柱部直径36的0.7倍至1.5倍。如上所述的面26和长度44的配置，使得刷构件40能够沿着正在被清洁的表面被拖动。此外，在图示实施例中，刷构件40的靠近面26的部分56（图5中的纵轴线48所代表）与在接触边34与圆柱部相切的切线50平行（正负误差20°）。

图15a和15b示出了刷构件40与地面61的相互作用。对于刷辊12的给定直径67，偏离的肋状凸起面63实现了更长的刷构件40长纤丝，更长的长纤丝转而提供改良的清扫动作。如图15a所示，当肋状凸起面63从垂直面65的偏离比传统的刷辊的偏离更远时，刷构件40与地面61接合。因此，刷构件40沿地面61清扫相对较长距离或较大角度。例如，如图15a所示，最初，刷辊12的旋转角69相对垂直面65成40°时，刷构件40首先与地面接触。同一刷构件40继续接触地面61，直至刷辊12旋转至从垂直面65开始测量的角71为止，在图示实施例中角71为100°。因此，在刷辊12旋转60°的范围内，刷构件40与地面61接触。在其他实施例中，在刷辊12旋转40°至75°的范围内，刷构件40与地面61接触。在另一个实施例中，在刷辊12旋转50°至65°的范围内，刷构件40与地面61接触。在又一个实施例中，在刷辊12旋转50°以上时，刷构件40与地面61接触。

在图示实施例中，刷构件40包括聚合物刷毛。在其他实施例中，也可使用其他合适类型的刷构件，如纤维或橡胶刷毛、布条或软垫、搅拌器杆、刮水器、刷毛条、超细纤维等。

刷辊主体可制作为一体成型结构，如模铸、机器加工、成形、浇铸或以其他方式形成为一体的主体，或者刷辊主体可由两个或两个以上的独立部分54（如图4）形成，这些独立部分附接在一起形成模块化装配的刷辊主体。在一个实施例中，刷辊主体由两个或两个以上个模块化段154a-c组成，模块化段154a-c以如图10所示的轴向队列装配。无论是一体成型刷辊主体还是模块化刷辊主体，肋状凸起可能形成于相对于相邻的部分54轻微旋转或转位的段54上，以制造出如图3至图5所示实施例中的阶梯或分段螺旋形状的肋状凸起24a–24f。或者，无论是一体成型还是模块化，多个肋状凸起可沿刷辊主体形成如图6至图8中所示实施例中的连续肋状凸起。

刷辊主体可以形成为如图9至图14所示实施例中的带有多个段154a-154d的模块化组件。这种模块化设计可以实现任何合适数目的段154a-154d的组合。这可实现许多不同长度的刷辊、色型和轮滑155位置。在图10所示的实施例中，模块化段154a-154d包括突出部156，突出部156被接收在对应的孔中，来连接段154a-154d和可选配的轮滑155，以实现同轴旋转。突出部156可能是齿轮形、方形、楔形、多边形、圆柱形或任意其他形状的突出部。突出部的形状可能在对应的孔中是可转位的。换言之，突出部的形状可能适用在两个或两个以上个方向上装配到孔中，以使得段154能够相对相邻的部分以所需量进行转位或旋转。可通过插入嵌件模塑、压装、焊接、胶合、螺栓、螺钉、环法兰、插销等将段154a-154d和可选配的轮滑155固定在一起。除了突出部156之外，模块化部分可视需要包括凸舌、楔或诸如图11所示的其他特征，其与相邻的段上的对应特征连接，来提供楔形或合适的方向，以辅助在所需布置中段的组装，还可能会向模块化段之间的相对旋转提供阻力。

在图12所示的一个实施例中，一个或多个模块化段包括刷构件40的不同类型和配置。可选地或另外地，可将如搅拌器杆、刮水器、刷毛条、布条、超细纤维的刷构件或其他刷构件安装在段上方、段之间或以段的形式安装。在如图13和图14所示的实施例中，段包括搅拌器杆构件，将搅拌器杆构件设置为与相邻的段重叠，以在同一片区域提供多重相互作用。

以下权利要求阐述了本发明的各种特征。