專利名稱：具有改進吸入口的真空吸塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空吸塵器，尤其涉及一種通入收集組件的改進的吸入口。
美國專利US 5,020,186和US 5,115,538公開了一種具有可旋轉(zhuǎn)刷及與前刷腔連通的入口的真空吸塵器。公開了具有可旋轉(zhuǎn)刷的真空吸塵器的其它美國專利包括US 1,476,004，US 1,965,614和US 2,017,893。
本發(fā)明的目的是提供一種高性能，電池驅(qū)動的真空吸塵器，它在其基底移動頭內(nèi)安裝有一可旋轉(zhuǎn)的刷、一推進器和一馬達，在移動頭內(nèi)還裝有一可拆除的過濾器，可旋轉(zhuǎn)刷安置在移動頭上形成的吸塵器吸入口前，并可與吸入口分離。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的上述內(nèi)容及其它特點進行解釋，其中

圖1是結(jié)合本發(fā)明特點的真空吸塵器的透視圖。
圖2是沿圖1中2-2線剖切的真空吸塵器基底移動頭的剖視圖。
圖3是沿圖2中3-3線剖切的移動頭剖視圖。
圖3A是圖1所示真空吸塵器的仰視圖。
圖4是沿圖3中4-4線剖切的移動頭剖視圖。
圖5是用于圖1所示真空吸塵器的收集組件透視圖。
圖6是沿圖5中6-6線剖切的收集組件剖視圖。
圖7是圖6中展示的區(qū)域7的放大圖。
圖8是圖5所示收集組件放大后視圖。
圖9是本發(fā)明另一實施例的局部后向和側(cè)向的透視圖。
參看圖1，圖1中展示了包括本發(fā)明特點的真空吸塵器10的透視圖。雖然本發(fā)明將結(jié)合附圖展示的實施例進行說明，但是應(yīng)該明白，本發(fā)明可以包括各種不同類型的替換實施例。此外，本發(fā)明可以使用任何合適尺寸、形狀、或種類的構(gòu)件或使用任何材料。
真空吸塵器10通常有一手把12及一基底移動頭即組件14。但是應(yīng)該注意到，本發(fā)明的特點可以結(jié)合到任何合適形狀或構(gòu)造的真空吸塵器。在所示實施例中，手把12最好由塑料或聚合物材料制作，并在樞軸銷16處以樞軸方式與移動頭14連接。參看圖2，3，移動頭14一般有一殼體18，一主扇葉片馬達20，一輔助刷馬達22，電池組件24，一推進器或扇葉片26及一收集部件或組件28。殼體18最好由塑料制成，并在其底部連接有輪子或滾子30(見圖3A)。殼體18最好是由兩大致為蚌殼狀的殼件一頂件18b及一底殼件18a構(gòu)成。將兩殼件相互連接，以便在其內(nèi)部容納馬達、電池、及推進器，從而大致構(gòu)成整殼體18。主馬達20與殼體18固定連接，并從其前端延伸出一驅(qū)動軸32。
如圖1所示，推進器26與驅(qū)動軸32相連。殼體18在其頂面上有空氣排放槽34，以便將由推進器26運動所產(chǎn)生的空氣排出殼體18外。真空吸塵器10具有一個連接于殼體18的喉管或空氣導(dǎo)向管36?？諝鈱?dǎo)向管36環(huán)繞著推進器26。在一較佳實施例中，將空氣導(dǎo)向管36與構(gòu)成殼體18的頂部和底部殼體件18a，18b模鑄或一整體。空氣導(dǎo)向管36可以是安裝在殼體內(nèi)的一個分離件，它大致為延伸的螺旋狀，且具有一入口部分38。文杜里管或入口部分38大致為一漏斗形狀。推進器26是一種離心式風(fēng)扇葉片。通過入口部分38進入的空氣被推向空氣導(dǎo)向管36，并從空氣排放槽34排出。
第二馬達22連接于殼體18的前面部分。通過一傳動帶(未示出)將第二馬達22與殼體前部的可轉(zhuǎn)動刷40連接。傳動帶將馬達22與正安裝到兩驅(qū)動部分或皮帶輪42，44上的刷40可操作地連接。當(dāng)?shù)诙R達22轉(zhuǎn)動驅(qū)動皮帶輪42時，傳動帶就被轉(zhuǎn)動。傳動帶轉(zhuǎn)動驅(qū)動部分44，依次地轉(zhuǎn)動刷40。然而，可采用任何合適類型的刷驅(qū)動系統(tǒng)。作為一種替代，無需配置轉(zhuǎn)動刷。刷40在凹槽46內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地連接于殼體18上。凹槽46除了其底部的一個開口48外全被封閉。刷40的一端穿過凹槽41一側(cè)面的開口伸出。刷40的鬃毛從底開口48中伸出，并通過殼體18的底部。
電池組24包括六個可再充電的電池。而且，本發(fā)明的特點也可使用于不用電池驅(qū)動的真空吸塵器中。電池組24被固定連接到殼體18上，位于第一馬達20下方，并位于相對兩側(cè)。由于電池是可再充電的，所以這種真空吸塵器還具有一用于連接充電器的電插口58及一個用于將插口58與電池組24連接的印刷電路板60。通過一個三位開關(guān)50，電池組24與兩個馬達20，22進行通電連接。開關(guān)50有一個第一斷開位置(OFF)和二個接通位置(ON)。二個接通位置包括一第一接通位置，在此位置處，只有第一馬達20通電；還包括一個第二接通位置，在此位置上兩馬達20，22均通電。開關(guān)50有一啟動插棒52。在殼體18的后部以樞軸方式安裝著一彈簧張緊的腳踏板54。腳踏板54用樞軸55安裝到殼體上。腳踏板54有一個部件56，在腳踏板54被壓下時，部件56處于壓下啟動插棒52的位置。當(dāng)然，也可以提供任何合適形式的控制機構(gòu)。
參看圖4，在凹槽46后面有一吸入口62。正如在圖3A底視圖上看到的那樣，入口62與凹槽46用壁64分隔開。入口62具有一第一下部66及一第二上部68。從圖2中的前面往后看時，兩部分66，68有一相當(dāng)窄的長度A，下部66具有一寬的底孔70，孔70延伸越過差不多殼體18的總寬度。如圖4所示，下部66的頂壁67當(dāng)其從上部68沿側(cè)向向外延伸時向下傾斜。如圖3A所示，下部66的前壁74是直的。但下部66的后壁有部段76，當(dāng)部段76接近組件14的側(cè)壁部分，則部段76向前壁74傾斜。上部68在其頂上有一個將空氣與碎屑移入收集組件28用的小孔72。
殼體18有一個延伸至其頂面，用于以可拆卸方式容納收集組件28的孔洞78。孔洞78大致為矩形。如圖3所示，孔洞78有兩個前拐角80及兩個后拐角82。為了如下所述的鎖緊作用，前拐角80的半徑大于后拐角的半徑。抽吸口62的小孔72通向孔洞78的前面。如圖2所示，孔洞78的后壁86也有一個小孔84，小孔84的前部有一入口部分38。
參看圖5-8，圖中示出收集組件28。收集組件28一般具有一底架88，一過濾器89及一蓋件90。在本實施例中，底架88是由塑料或聚合物模鑄成的整體件。底架88有一帶進口或入口小孔94的前壁92，一大致敞開的后端96，兩個帶槽100的側(cè)壁98，一底壁101及一頂壁102。底架88形成一個其內(nèi)帶碎屑容納區(qū)域104的杯樣形狀，連接于底架88內(nèi)部碎屑容納區(qū)域104的是一個可移動檔板106。擋板106連接到入口94上方的前壁92上。擋板106下懸蓋住入口94，從而將碎屑留在容納區(qū)域104處。頂壁102有一個整體模鑄成的手把108。頂壁102傾斜以便與殼體18頂面的傾角相配合，并如圖1所示構(gòu)成組件14頂面的一部分。在側(cè)壁98上的槽100設(shè)置得與懸伸的鉤扣鎖銷110配合(參看圖2)(只能看見其中的一個)，鎖銷位于殼體18的孔洞78的側(cè)壁上。鎖銷110將組件28鎖閉于孔洞78中。當(dāng)然，在由使用者將一足夠大的向上力施加到手把108時，鎖銷110會向外偏斜，由此可將組件28從殼體18中移出。底架88的前拐角114的大小和形狀適合于與孔洞78的前拐角80相配合。與孔洞78相似，組件28的后拐角116有小于前拐角114的曲率半徑。后拐角116的大小和形狀適合于與孔洞78的后拐角相配合。作為鎖緊系統(tǒng)的不同拐角的作用是防止大致為方形的組件28以相反的位置插入到該孔洞中。
底架88后端96有一安裝突緣112。突緣112環(huán)繞整個后端96。配置突緣112的目的是使蓋件90能安裝到底架88上，蓋件90由彈性聚合材料制作，并有大致為平面的形狀。蓋件90有一個周邊安裝件113，件113帶有將突緣112容納在其中的安裝突緣容納槽口118，從而將蓋件90以摩擦方式連接到底架88上。突緣112大致是矩形，而槽口118有一與之配合的矩形。蓋件90有一個平后壁122，后壁上有一單通孔120。蓋件90還有四個間隔肋條124，它們從后壁122延伸出一短的長度。在一個替換實施例中，可以配置多于或少于四個的間隔肋條。間隔肋條124從小孔120徑向延伸。在蓋件90安裝到底架88上時，在安裝突緣112和周邊安裝件113之間蓋件90形成氣密性密封。這樣一來，小孔120就是從組件28內(nèi)部穿過蓋件90的唯一的通道。
過濾器89是允許空氣透過的一張單層材料，但它能阻止塵土及碎屑穿過。過濾器89例如通過粘接或焊接方法被永久地連接到蓋件90上。更具體地說，將過濾器89的周邊連接于周邊安裝件113的邊緣，而且也連接到間隔肋條124的端部。因此，在蓋件90的后壁122與過濾器之間就確立起一開放的空間或間隙126。空氣可以在任何位置(除了與蓋件的連結(jié)點)穿過過濾器89而進入間隙126。一旦空氣進入間隙126，空氣就可以穿過間隙126進入小孔120，然后被排出收集組件28。這就提供了一寬的過濾區(qū)域。在將蓋件90從底架88上拆下時，過濾器89隨蓋件一起卸下以便于清理。因蓋件90拆下時，底架的整個后端被敞開。故從收集組件中排放塵土、廢物及碎屑極為簡單，也易于清理底架內(nèi)部。當(dāng)收集組件28適當(dāng)?shù)匕仓糜跉んw18的孔洞78中時，小孔120就與圍繞著推進器26的管或擴散器36的入口部分38對準(zhǔn)。小孔120偏離蓋件90的中心。以便與入口部分38適當(dāng)對準(zhǔn)。為了防止蓋件在一顛倒位置中與底架88連接，其中孔120不對準(zhǔn)入口部分38，突緣112和槽118的上拐角有一急劇的轉(zhuǎn)角或曲率半徑，下拐角130有一較緩和的轉(zhuǎn)角或曲率半徑。如果試圖在一顛倒位置方向?qū)⑸w件90連接到底架88上時，打算配合拐角的誤配形狀將會防止在這種錯誤方向上的連接。因此，拐角128，130的形狀起到保證正確連接的鍵控機構(gòu)的作用。在一替換實施例中，任何合適類型的系統(tǒng)都可用來連接底架的蓋件。過濾器89是可沖洗的。因此，在為了從收集組件28中卸除廢物而拆下蓋件90后，使用者可以沖洗蓋件90以便清潔過濾器90。
在操作中，當(dāng)使用者壓下腳踏板54時，開關(guān)50啟動開動主馬達ON，但不起動刷子馬達22ON，為使地板裸露或節(jié)省蓄電池的電能。如果腳踏板54再次被壓下，開關(guān)50就保持主馬達20接通，并使第二馬達22也接通。再壓下腳踏板45，就使兩個馬達切斷。主馬達20接通時，推進器26轉(zhuǎn)動。這就使空氣和塵土、污物或碎屑吸入在組件底部的抽吸口62。空氣和被帶入物通過入口進入收集組件28。由推進器26引起的通過收集組件入口94的氣流使擋板106往回移動。大尺寸的收集組件容納區(qū)域104使在容納區(qū)域的空氣速度小于入口94處的空氣速度。這就能使帶入的污物、塵土和碎屑落入容納區(qū)域104。在過濾器89與蓋件90的后壁122間的間隙126通過將真空吸力大致分布于過濾器的整個表面上，而促使在容納區(qū)域104中的空氣速度減緩。穿過小孔120的空氣被推進器26在頂表面內(nèi)的槽口34處推出殼體18。
在過去用可再充電電池驅(qū)動的真空吸塵器中的一個問題是，為了不太快地耗盡可再充電電池的能量，抽吸力受到驅(qū)動推進器的馬達必須是小型的限制。通過在抽吸口62處及在刷40處殼體18的獨特構(gòu)形，真空吸塵器10克服了這一問題。更具體地說，刷40及其凹槽46用壁64與入口62分隔開。這就有助于使在下部70處的入口區(qū)域變小。這樣一來，由推進器產(chǎn)生的真空壓力被集中在組件14底部的一小區(qū)域內(nèi)。為了進一步有助于在組件14的整個寬度內(nèi)獲得最大真空效果，使壁部分76從后向前傾斜(見圖3A)，并使壁67向下傾斜(見圖4)，以此分配真空壓力。這樣，就使真空吸塵器10能以相對小的馬達和推進器在抽吸口62底部處提供良好的抽吸作用，并且還配置一馬達驅(qū)動旋轉(zhuǎn)刷，該刷并不太大地影響在抽吸口處的抽吸作用。刷40起一種攪拌器的作用。它不直接將塵土、污物及碎屑推入入口62中，而是將它們推到抽吸入口62下方區(qū)域。在一種公知的老式真空吸塵器中，旋轉(zhuǎn)刷處于抽吸口處或與抽吸口連接，這會增大抽吸口的面積，而且又會使真空吸力分布在一個大區(qū)域面積上，因而減少其抽吸作用。小入口62以及用于刷40的分離的、隔開的凹槽46克服了上述問題。
在本實施例中展示的基底移動頭14，將真空吸塵器10的全部工作構(gòu)件均容納于約8.5×11英寸的相當(dāng)緊湊的行走吸塵用基底殼體中。這就提供了一個較低的重心，并使該移動頭14在使用中較少出現(xiàn)麻煩。并且廢物從吸入口進入收集組件28處的移動距離較短。結(jié)果可以減小動力消耗、延長運行時間，以及從使用動力的觀點看相對于真空效率來說提供一種總的更為有效的系統(tǒng)。
現(xiàn)在參看圖9，圖中展示了本發(fā)明另一實施例的局部后向和側(cè)向的透視圖。真空吸塵器200與真空吸塵器10相似。但吸塵器200有兩個可更換的可再充電電池202。在手把204的底部的后部有一個帶兩個孔洞208的區(qū)域206及一個電池接頭210?？锥?08的大小及形狀適宜于以滑動方式容納電池202。電池可拆卸地插入銜接起彈簧夾作用的接頭210。電池可從吸塵器200上拆下，以便在單獨的電池充電站內(nèi)(未示出)充電。接頭210用電線212與開關(guān)50連接。與吸塵器10相似，開關(guān)50能將電供應(yīng)給主電機20及刷用電機。在一較佳實施例中，電池是由Black & Decker(美國)Inc出售的VERSAPAK電池，VERSAPAK是Towson Maryland的The Black & Decker公司的商標(biāo)。當(dāng)然，任何合適類型的可拆卸的可再充電電池均可使用。本實施例能十分迅速、容易地用新的充電電池更換舊電池，因此一旦裝入的電池變?nèi)鯐r，用戶無需為使用真空吸塵器而等候電池充電。
權(quán)利要求
1.一種真空吸塵器，包括一在其底部有一抽吸口的殼體；一帶有位于殼體內(nèi)推進器的馬達；一可旋轉(zhuǎn)刷，它安裝于殼體底部的一凹槽中的抽吸口前面的殼體上；凹槽用殼體的一壁與抽吸口隔開，從而使得抽吸口在殼體底部有一相對小的面積。
2.如權(quán)利要求1所述的真空吸塵器，其中，抽吸口從殼體的底部沿大致與殼體底部垂直的方向，在抽吸口的入口和位于抽吸口內(nèi)一側(cè)壁上的抽吸口的排放小孔之間向上延伸。
3.如權(quán)利要求2所述的真空吸塵器，其中，抽吸口有一大致均勻形狀的上部及一個不均勻形狀的下部。
4.如權(quán)利要求3所述的真空吸塵器，其中，下部有直的前、后壁部分，其中當(dāng)兩個后壁部分趨近抽吸口的側(cè)端，兩個后壁部分均勻地朝前壁部分傾斜；而且還有兩個直頂壁部分，當(dāng)它們朝向抽吸口的側(cè)端延伸，兩個直頂壁部分從上部均勻地向下傾斜。
5.如權(quán)利要求3所述的真空吸塵器，其中，下部的截面積比上部的大，而且上部有一個通向收集組件的排放口，其中，從下部到上部的空氣速度增加，然后從上部到進入收集組件內(nèi)的空氣速度則減小。
6.一真空吸塵器頭，它具有在其底部帶一抽吸口的殼體及一與殼體連接的可旋轉(zhuǎn)刷，其改進之處包括在抽吸口前面有一凹槽，凹槽內(nèi)安裝著可旋轉(zhuǎn)刷的一殼體，凹槽用位于凹槽與抽吸口之間的壁而與抽吸口隔開。
7.如權(quán)利要求6所述的真空吸塵器頭，還包括兩個馬達，其中的第一馬達與推進器連接，第二馬達與可旋轉(zhuǎn)刷連接。
8.如權(quán)利要求6所述的真空吸塵器頭，其中，抽吸口從殼體底部沿大致與殼體底部垂直的方向，在抽吸口的入口和位于抽吸口內(nèi)一側(cè)壁上的抽吸口的排放小孔之間向上延伸。
9.如權(quán)利要求8所述的真空吸塵器頭，其中，抽吸口有一大致均勻形狀的上部及一個不均勻形狀的下部。
10.如權(quán)利要求9所述的真空吸塵器頭，其中，下部有直的前、后壁部分，其中當(dāng)兩后壁部分趨近抽吸口的側(cè)端，兩個后壁部分均勻地朝前壁部分傾斜；還具有兩個直頂壁部分，當(dāng)它們朝向抽吸口的側(cè)端延伸，兩個直頂壁部分從上部均勻的朝下傾斜。
11.如權(quán)利要求9所述的真空吸塵器頭，其中，下部的截面積比上部的大，而且上部有一個通收集組件的排放口，其中從下部到上部空氣速度增加，然后從上部進入收集組件減小。
12.一真空吸塵器基底移動頭，包括一第一馬達；一與第一馬達連接的推進器；以及一封閉馬達并在其底部上形成一抽吸口的殼體，整個抽吸口沿垂直殼體底部方向朝上延伸，在抽吸口頂部的壁上帶有一排放小孔。
13.如權(quán)利要求12所述的真空吸塵器頭，還包括一旋轉(zhuǎn)刷，殼體包括在其底部和在抽吸口前面的一凹槽，凹槽內(nèi)有可旋轉(zhuǎn)刷，其中殼體有一個將抽吸口與凹槽分隔開的壁。
14.如權(quán)利要求12所述的真空吸塵器頭，其中，抽吸口有一大致均勻形狀的上部及一不均勻形狀的下部。
15.如權(quán)利要求14所述的真空吸塵器頭，其中，下部的截面積大于上部的截面積，上部有一個通入收集組件的排放口，其中，空氣速度從下部到上部增加，然后從上部進入收集組件減小。
16.一真空吸塵器基底移動頭，包括輪子；以及一將輪子連接其上的殼體，該殼體的底部有一抽吸口，抽吸口有一上部及一下部，下部有直的前壁部分和后壁部分，其中當(dāng)兩個后壁部分趨近抽吸口的側(cè)端，兩后壁部分均勻地朝前壁部分傾斜，還有兩個直的頂壁部分，當(dāng)頂壁部分朝向抽吸口側(cè)端延伸，它們從上部均勻地朝下傾斜。
17.如權(quán)利要求16所述的真空吸塵器頭，其中，抽吸口的上部具有大致均勻的截面形狀，而且在一后壁頂上有一排放小孔。
18.如權(quán)利要求17所述的真空吸塵器頭，其中，抽吸口基本上全部從殼體底部垂直地向上延伸。
19.如權(quán)利要求16所述的真空吸塵器頭，其中，下部的截面積大于上部的截面積，上部有一個通入收集組件的排放口，其中，空氣速度從下部至上部增加，然后從上部進入收集組件減小。
全文摘要
一具有基底移動頭的真空吸塵器，包括一殼體，一可旋轉(zhuǎn)刷及兩個馬達。殼體在其底部有一帶有入口的抽吸口，且在底部上有一用于可旋轉(zhuǎn)刷的隔開的凹槽。殼體的一壁將抽吸口與凹槽分隔開，從而使抽吸口的入口有一相對小的面積以擴大入口處的真空吸力。抽吸口有一帶直壁部分的下部，使直壁部分傾斜而在抽吸口側(cè)端處形成較小的面積。抽吸口有一通入收集組件的排放小孔，以便使從下部到上部的空氣速度增大，但從上部到收集組件的空氣速度減小。
文檔編號A47L5/22GK1162436SQ9710223
公開日1997年10月22日 申請日期1997年1月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月11日
發(fā)明者M·安東尼·梅里托, 羅伯特·P·里布雷斯 申請人:布萊克和戴克公司