專利名稱：清潔器具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種清潔器具。
背景技術(shù)：
諸如真空吸塵器這樣的清潔器具是公知的。大多數(shù)真空吸塵器或者是“立式”類型 的或者是“筒式”類型的(在一些國家稱之為罐式或桶式機器)。筒式真空吸塵器通常包括 主體和分離設(shè)備，該主體含有用于將夾帶臟物的流體流吸到真空吸塵器中的馬達驅(qū)動風扇 單元，該分離設(shè)備例如是旋風分離器或袋子，用于將臟物和灰塵從流體流中分離。夾帶臟物 的流體流通過連接到主體的吸入軟管和棒組件被引入到主體中。當使用者在室內(nèi)移動時， 真空吸塵器的主體隨同軟管一起被拖拽。清潔工具附接到軟管和棒組件的遠端。吸塵器的主體通常包括可旋轉(zhuǎn)地安裝在主體上的一對輪子，其在真空吸塵器被在 地面上牽引時旋轉(zhuǎn)。例如，W003/034888描述了一種筒式真空吸塵器，其具有由兩個后輪和 居中定位的前輪支撐的主體。前輪連接到穿過主體的垂直軸的下端。該軸的上端連接到用 于保持軟管的軟管保持器，，以使得前輪響應軟管相對于主體的運動繞該軸轉(zhuǎn)動，該軟管用 于把帶臟物的流體流傳送到主體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種筒式清潔器具，包括地面接合滾動組件、機架和轉(zhuǎn)向機構(gòu)，該滾動 組件包括用于接收流體流的流體入口和作用在通過入口接收的流體流上的器件，機架連接 到該滾動組件且從其突出，轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括多個連接到機架的地面接合轉(zhuǎn)向部件和用于同時 改變轉(zhuǎn)向部件相對于機架的朝向的控制機構(gòu)。滾動組件優(yōu)選地基本是球形的。這可以使得器具所面向的方向能快速地改變，例 如通過讓器具傾斜，以使得滾動組件承受器具的總重量，并在滾動組件與地面表面之間接 觸點上“旋轉(zhuǎn)”器具而轉(zhuǎn)過180度。滾動組件可以包括基本球形的殼體，該殼體在清潔器具 在地面表面上運動時旋轉(zhuǎn)。但是，器具優(yōu)選地包括主體和多個地面接合滾動元件，該元件可 旋轉(zhuǎn)地連接到主體，且它們一起限定出基本球形的地面接合滾動組件。多個滾動元件每一個優(yōu)選地是可旋轉(zhuǎn)地連接到滾動組件主體相應側(cè)的輪子。這些 滾動元件每一個優(yōu)選具有彎曲的、優(yōu)選是穹頂形外表面，且優(yōu)選具有與滾動組件主體的相 應結(jié)合部分大致齊平的邊緣，以使得滾動組件可以具有相對連續(xù)的外表面，這可以進一步 改善器具的可操縱性。每個滾動元件優(yōu)選地具有基本球形曲率的外表面。凸脊可以設(shè)置在 滾動元件外表面上，以改善地面表面上的抓持。可以在滾動元件最外表面上設(shè)置防滑的紋 理或涂層，以有助于在諸如堅硬、光亮或潮濕的地面上抓持。滾動元件的旋轉(zhuǎn)軸線相對于清潔器具所在的地面表面向上朝向主體傾斜，以使得 滾動元件的邊緣接合地面表面。旋轉(zhuǎn)軸線的傾斜角度優(yōu)選在5°到15°范圍，更優(yōu)選為6° 到10°范圍。為了增強清潔器具的穩(wěn)定性，滾動組件的地面接合滾動元件與地面表面的接 觸點之間的距離優(yōu)選地短于轉(zhuǎn)向部件與地面表面的接觸點。
滾動元件旋轉(zhuǎn)軸線傾斜的結(jié)果是，主體外表面的一部分露出，以將清潔器具的部 件——如用于啟動馬達或線纜重繞機構(gòu)的使用者可操作的開關(guān)——定位在主體的露出部 分上。在優(yōu)選實施例中，用于將流體流從清潔器具排放的一個或多個端口定位在主體的外 表面上。用于作用在通過入口接收的流體流上的器件優(yōu)選地連接到主體，以使得其不會在 清潔器具在地面表面上運動時不旋轉(zhuǎn)。用于作用通過入口接收的流體流的器件優(yōu)選地包括 用于將氣流吸入滾動組件的器件。該用于將氣流吸入滾動組件的器件優(yōu)選地包括馬達驅(qū)動 的風扇單元。替換地，或額外地，用于作用流體流的器具包括過濾器，用于將顆粒從穿過滾 動組件的流體流中去除。過濾器優(yōu)選地至少部分地繞馬達延伸，且優(yōu)選地可從主體上拆卸。 例如，可通過拆卸滾動組件主體的外殼的一部分、或通過將滾動組件的滾動元件中的一個 從主體上脫離連接而接近過濾器。該器具優(yōu)選地包括用于把臟物從帶臟物的流體流中分離的分離設(shè)備。分離設(shè)備優(yōu) 選地定位在滾動組件外部，且更優(yōu)選地定位在滾動組件前方。清潔器具優(yōu)選地包括管，該管 從分離設(shè)備延伸到滾動組件，用于將流體流傳送到滾動組件。管優(yōu)選地可從分離設(shè)備脫離， 以允許分離設(shè)備從器具上拆卸。為了有助于管從分離設(shè)備上拆卸，管優(yōu)選地可樞轉(zhuǎn)地連接 到滾動組件。管優(yōu)選地連接到滾動組件的上表面，以使得其可以從升起位置運動到下降位 置，在升起位置允許分離設(shè)備從器具拆卸并隨后重新定位在器具上，在下降位置管連接到 分離設(shè)備。在該下降位置，管優(yōu)選地構(gòu)造為將分離設(shè)備保持在器具上。管優(yōu)選地用剛性材 料形成，優(yōu)選地塑料材料，且優(yōu)選地包括可與其一起運動的把手。該器具優(yōu)選地包括用于可釋放地將管保持在下降位置的器件。這可在器具的使用 過程中防止管從分離設(shè)備意外地脫離，且還允許器具用連接到管的把手來攜帶。管優(yōu)選地 通過球窩接頭連接到分離設(shè)備，通過該接頭，流體流能進入管。管的流體入口優(yōu)選地包括凸 形外表面，用于接合分離設(shè)備的流體出口的凹形表面。分離設(shè)備優(yōu)選是旋風分離設(shè)備的形式，具有至少一個旋風器，且其優(yōu)選包括用于 將從流體流中分離的臟物收集起來的腔室。分離器或分離設(shè)備的其他形式也可以使用，且 合適的分離技術(shù)的例子包括離心分離器、過濾袋、多孔容器和靜電分離器或基于液體的分罔器。分離設(shè)備優(yōu)選包括把手，以輔助其從器具上拆卸。當管處于其下降位置時該把手 優(yōu)選定位在管下方，以使得在器具使用過程中把手至少部分地被管所遮蔽。把手優(yōu)選地可 在收起位置和展開位置之間運動，在展開位置中把手能容易地被使用者操作。把手優(yōu)選地 被朝向展開位置偏壓。管可被布置為與把手接合，以便當該管運動到其下降位置時將把手 朝向其收起位置促動。分離設(shè)備優(yōu)選包括壁和基部部件，該基部部件被卡持部保持在關(guān)閉位置且可樞轉(zhuǎn) 的連接到所述壁。分離設(shè)備優(yōu)選地包括作動機構(gòu)，用于操縱該卡持部，且分離設(shè)備的把手優(yōu) 選地包括可手動操作的按鈕，用于作動該作動機構(gòu)。該按鈕在管位于其下降位置時優(yōu)選也 定位在管下方且優(yōu)選在把手處于其收起位置時位于把手和滾動組件主體之間，以降低作動 機構(gòu)被意外作動的風險。分離設(shè)備可被安裝在機架上。該器具優(yōu)選包括支承件，該支承件連接到機架并用 于支承分離設(shè)備的基部。該支承件優(yōu)選被朝向管偏壓，以便將分離設(shè)備的流體出口推靠管的流體入口。分離設(shè)備優(yōu)選包括基本圓柱形的外壁，其被支承件的彎曲支承表面支承。支 承件優(yōu)選地包括凸出部，其可位于形成在分離設(shè)備的基部中的凹部中。當分離設(shè)備位于器具上時，當器具沿基本水平地面表面移動時，分離設(shè)備的縱向 軸線——分離設(shè)備的壁繞該軸線延伸——優(yōu)選地相對于垂直方向以銳角傾斜。該角度優(yōu)選 是30°到70°的范圍。清潔器具優(yōu)選地包括入口管，用于把帶臟物的流體流傳送到分離設(shè)備，該入口管 優(yōu)選地定位在分離設(shè)備的上游。入口管優(yōu)選位于分離設(shè)備下方。支承件優(yōu)選連接到或整合 到入口管。分離設(shè)備優(yōu)選地包括流體入口，當分離設(shè)備位于支承件上時，該入口位于入口管 的流體出口附近?？刂茩C構(gòu)優(yōu)選地設(shè)置以使轉(zhuǎn)向部件相對于機架的朝向改變各自不同的量。機架優(yōu) 選地包括連接到滾動組件主體的本體和連接到或整合到機架本體的一對側(cè)部。每個側(cè)部優(yōu) 選具有前壁，所述壁以60°到120°范圍的角度傾斜。轉(zhuǎn)向部件優(yōu)選為可相對于機架轉(zhuǎn)動 的輪子的形式，且優(yōu)選地連接到機架的相應側(cè)部。每個輪子組件優(yōu)選地位于機架側(cè)部中的 一個的后方，以使得機架可以保護輪子組件不受地面表面上直立的墻壁、家具或其他物體 的撞擊。轉(zhuǎn)向部件的每一個優(yōu)選地可樞轉(zhuǎn)地連接到機架的相應側(cè)部，以使得轉(zhuǎn)向部件相對 于機架的朝向可改變，由此改變器具在地面表面上運動的方向?？刂茩C構(gòu)優(yōu)選地包括多個 可運動的轉(zhuǎn)向臂，每個轉(zhuǎn)向臂將轉(zhuǎn)向部件中的相應一個連接到機架。每個支承件優(yōu)選地可 樞轉(zhuǎn)第連接到機架，且更優(yōu)選地位于機架的相應側(cè)部的端部處或其附近。每個轉(zhuǎn)向臂優(yōu)選 地基本是L形的，以便繞其相應的轉(zhuǎn)向部件延伸，以保護轉(zhuǎn)向部件不與地面表面上的任何 物體撞擊?？刂茩C構(gòu)優(yōu)選地包括用于使轉(zhuǎn)向壁同時相對于機架運動的控制部件。控制部件優(yōu) 選地是控制臂的形式，其可相對于機架運動?？刂撇考谄涿恳欢颂幓蛎恳欢烁浇B結(jié)、優(yōu) 選地可樞轉(zhuǎn)地連結(jié)，到相應的轉(zhuǎn)向臂，以使得控制部件相對于機架的運動導致每個轉(zhuǎn)向臂 相對于機架轉(zhuǎn)過各自不同的量，以提供器具在地面表面上相對平滑的轉(zhuǎn)動運動?？刂茩C構(gòu)優(yōu)選地包括桿，該桿可樞轉(zhuǎn)地連接到機架，以使得桿繞其樞轉(zhuǎn)軸線的旋 轉(zhuǎn)使控制部件相對于機架運動。桿和控制部件優(yōu)選地包括相互接合的結(jié)構(gòu)部分，這些結(jié)構(gòu) 部分使得隨著桿的旋轉(zhuǎn)，控制部件相對于支架沿軸向方向運動并以旋轉(zhuǎn)方式運動。在優(yōu)選 實施例中，這些相互接合結(jié)構(gòu)部分部包括位于控制部件上的突出部，該突出部被保持在位 于桿上的凹槽、槽道或溝槽中并可在其中運動。桿優(yōu)選地可繞從機架突出的軸桿旋轉(zhuǎn)。軸 桿的軸線(其限定桿的軸線)優(yōu)選地基本上正交于轉(zhuǎn)向部件的旋轉(zhuǎn)軸線，且因此優(yōu)選地當 轉(zhuǎn)向部件接合基本上水平的地面時基本上垂直。該器具優(yōu)選地包括用于將轉(zhuǎn)向機構(gòu)的控制機構(gòu)相對于機架移動的器件。該移動器 件優(yōu)選地包括用于把流體流朝向滾動組件的入口傳送的入口管。該入口管優(yōu)選地可相對于 機架樞轉(zhuǎn)運動。桿優(yōu)選地連接到入口管的，以使得入口管相對于桿的樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)。由于支承件可被連接到入口管，隨著桿和入口管繞該樞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，分離設(shè)備可相 對于機架樞轉(zhuǎn)，且由此相對于滾動組件樞轉(zhuǎn)。分離設(shè)備可由此被認為是安裝在轉(zhuǎn)向機構(gòu)上， 以通過轉(zhuǎn)向機構(gòu)的運動相對于滾動組件樞轉(zhuǎn)。分離設(shè)備的縱向軸線優(yōu)選地相對于該樞轉(zhuǎn)軸 線以銳角傾斜，以使得分離設(shè)備在清潔器具在地面上操縱時從一側(cè)擺動到一側(cè)。該角度優(yōu)選在30到70°的范圍內(nèi)。該樞轉(zhuǎn)軸線優(yōu)選地穿過用于把來自分離設(shè)備的流體流傳送到滾 動組件的管，且更優(yōu)選地穿過該管的入口。分離設(shè)備優(yōu)選地可繞一弧度運動，該弧度優(yōu)選地 不大于90°，且更優(yōu)選地不大于60°。出口管和分離設(shè)備之間的球窩接頭的使用可允許在 分離設(shè)備相對于滾動組件樞轉(zhuǎn)時在分離設(shè)備和出口管之間維持基本上流體密封。入口管可包括相對柔性的入口區(qū)段和相對剛性的出口區(qū)段。用于移動控制機構(gòu)的 器件優(yōu)選地包括柔性軟管，所述柔性軟管設(shè)置在入口管的入口區(qū)段。轉(zhuǎn)向機構(gòu)的桿優(yōu)選地 連接到、且更優(yōu)選地整合到入口管的出口區(qū)段，以使得入口管的入口區(qū)段的運動使得入口 管的出口區(qū)段和桿都繞桿的樞轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。用于支承分離設(shè)備的支承件可以連接到入口管 的出口區(qū)段。連接部可以設(shè)置在入口管的一端，用于連接到軟管和棒組件，使用者拉動該軟 管和棒組件用于在地面表面上拉動器具。器具優(yōu)選地包括軟管支承件，該支承件用于支承軟管并可相對于滾動組件樞轉(zhuǎn)， 且優(yōu)選地在機架本體的前端處或附近，以便從機架向外延伸。軟管支承件優(yōu)選地包括地面 接合滾動元件，以允許軟管支承件在器具在地面表面上操縱時在地面表面上平穩(wěn)移動。軟 管支承件的樞轉(zhuǎn)軸線優(yōu)選地與桿的樞轉(zhuǎn)軸線間隔開，并優(yōu)選基本平行與桿的樞轉(zhuǎn)軸線。軟 管優(yōu)選地被限制為在基本與地面機構(gòu)滾動元件的旋轉(zhuǎn)軸線平行的平面內(nèi)運動。軟管支承件 優(yōu)選地可相對于滾動組件繞不大于180°。更優(yōu)選不大于142°的弧度樞轉(zhuǎn)。盡管已經(jīng)參照真空吸塵器描述了本發(fā)明的實施例，但是應理解本發(fā)明還可以應用 到其他形式的清潔器具。術(shù)語“清潔器具”目的是具有寬泛的含義，且包括許多具有主體和 用于將流體帶到地面表面或從地面表面吸入流體的裝置。其尤其包括僅向表面施加抽吸的 機器，如真空吸塵器(干式、濕式和干/濕變式)，以便將物質(zhì)從表面上吸起，以及將物質(zhì)施 加于表面的機器，如拋光/打蠟機器、壓力清洗機和地毯清洗機。


參照所附附圖，現(xiàn)將僅以示例的方式對本發(fā)明的實施例予以描述，在附圖中圖1為真空吸塵器的透視圖；圖2為圖1的真空吸塵器的側(cè)視圖；圖3為圖1的真空吸塵器的底視圖；圖4為圖1的真空吸塵器的頂視圖；圖5為沿圖2中的F-F線截取的截面圖；圖6為沿圖4中的G-G線截取的截面圖；圖7為圖1的真空吸塵器的透視圖，其中機架沿一個方向轉(zhuǎn)向；圖8為圖1的真空吸塵器的底視圖，其中機架沿一個方向轉(zhuǎn)向且分離設(shè)備被拆 卸；圖9為圖1的真空吸塵器的頂視圖，其中機架沿一個方向轉(zhuǎn)向且分離設(shè)備被拆 卸；圖10為圖1的真空吸塵器的前視圖，其中分離設(shè)備被拆卸；圖11為圖1的真空吸塵器的透視圖，其中分離設(shè)備被拆卸；圖12為圖1的真空吸塵器的分離設(shè)備的頂視圖；圖13為圖12的分離設(shè)備的后視圖14(a)為圖12的分離設(shè)備的一部分的頂視圖；圖14(b)為經(jīng)過圖12中的I-I線的截面圖；圖14(c)為圖12的分離設(shè)備的交疊管組件(cross-over duct assembly)的透視 圖；圖15為圖12的分離設(shè)備的過濾器的側(cè)視圖；圖16為圖12的分離設(shè)備的側(cè)視圖，其中圖15的過濾器被部分地從分離設(shè)備上移 出；圖17為圖12的分離設(shè)備的側(cè)視圖，其中圖15的過濾器被完全插入分離設(shè)備中且 分離設(shè)備的把手處于收起位置；圖18為圖12的分離設(shè)備的側(cè)視圖，其中圖15的過濾器被完全插入分離設(shè)備中， 且分離設(shè)備的把手處于展開位置；圖19為圖12的分離設(shè)備的把手處于其收起位置的截面圖；圖20為圖12的分離設(shè)備的把手處于其展開位置的截面圖；圖21(a)為圖1的真空吸塵器的側(cè)視圖，其中從分離設(shè)備延伸到主體的管處于升 起位置；圖21(b)為沿圖4中的J-J線截取的側(cè)截面圖；圖22為圖1的真空吸塵器的主體的放大側(cè)視圖；和圖23為沿圖22中的F_F線截取的截面圖。
具體實施例方式圖1到4顯示了真空吸塵器10形式的清潔器具的外部視圖。真空吸塵器10是筒 式或罐式(cylinder or canister type)?？偟膩碚f，真空吸塵器10包括用于將臟物和灰 塵從氣流中分離的分離設(shè)備12。分離設(shè)備12優(yōu)選地是旋風分離設(shè)備的形式，且包括具有基 本圓柱形的外壁16的外箱14。外箱14的下端被彎曲的基部18關(guān)閉，該基部18樞轉(zhuǎn)地附 接到外壁16。用于產(chǎn)生吸力以將攜帶贓物的空氣吸入到分離設(shè)備12的馬達驅(qū)動的風扇單 元被承裝在滾動組件20中，該滾動組件位于分離設(shè)備12后方。滾動組件20包括主體22 和兩個輪子24、26，所述兩個輪子可旋轉(zhuǎn)地連接到主體22以用于接合地面表面。位于分離 設(shè)備12下方的入口管28將攜帶臟物的空氣傳送到分離設(shè)備12中，且出口管30將從分離 設(shè)備12排出的空氣傳送到滾動組件20中。轉(zhuǎn)向機構(gòu)32在操縱真空吸塵器越過要被清理 的地面表面上時使真空吸塵器10轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向機構(gòu)32包括機架34，該機架34連接到滾動組件20的主體22。機架34大致 是箭頭形狀，且包括細長本體36和一對側(cè)部38，所述細長本體在其后端連接到滾動組件20 的主體22，而該對側(cè)部的每一個從細長本體36的前端向后延伸并向細長本體36傾斜。機 架34的側(cè)部38的前壁的傾斜可有助于在角落、家具或其他從地面表面直立的物體周圍操 縱真空吸塵器10，因為一旦與這種物體接觸，機架34的側(cè)部38的這些前壁趨向于抵靠直立 物體滑動，以在直立物體周圍引導滾動組件20。轉(zhuǎn)向機構(gòu)32還包括用于與地面表面接合的一對輪子組件40和用于控制輪子組件 40相對于機架34的朝向由此控制真空吸塵器10在地面表面上移動方向的控制機構(gòu)。輪 子組件40位于機架34的側(cè)部38后方，且在滾動組件20的輪子24、26的前方。輪子組件40可被認為是真空吸塵器10的轉(zhuǎn)向前輪(articulated front wheel)，而滾動組件20的 輪子24、26可被認為是真空吸塵器10的后輪。除了在地面表面上使真空吸塵器10轉(zhuǎn)向外，在滾動組件20在地面表面上被操縱 時，輪子組件40形成用于支承滾動組件20的支承構(gòu)件，并限制滾動組件20繞正交于輪子 組件40的旋轉(zhuǎn)軸線并基本平行于地面表面的軸線的旋轉(zhuǎn)，其中真空吸塵器10在該地面表 面上被操縱。輪子組件40與地面表面的接觸點之間的距離大于滾動組件20的輪子24、26 與地面表面接觸的點之間的距離。在該例子中，輪子組件40與地面表面接觸的點之間的距 離大約是滾動組件20的輪子24、26與地面表面接觸點之間距離的兩倍。控制機構(gòu)包括一對轉(zhuǎn)向臂42，每個轉(zhuǎn)向臂將相應的輪子組件40連接到機架34。每 個轉(zhuǎn)向臂42基本是L形狀的，以便繞其相應的輪子組件40彎曲。每個轉(zhuǎn)向臂42在其第一 端處可樞轉(zhuǎn)地連接到機架34的相應側(cè)部38的端部，用于繞相應的轂軸線(hub axis)H做 樞轉(zhuǎn)運動。每條轂軸線H基本正交于輪子組件40的旋轉(zhuǎn)軸線。每個轉(zhuǎn)向臂42的第二端連 接到相應的輪子組件40，以使得輪子組件40在真空吸塵器10在地面表面上移動時可自由 旋轉(zhuǎn)。如圖所示，例如，在圖3中，轉(zhuǎn)向臂42的外表面具有與機架34的側(cè)部38的前壁類似 的傾斜，以使得如果機架34的側(cè)部38與直立物體接觸，則連接到該側(cè)部38的轉(zhuǎn)向臂42也 有助于在直立物體周圍引導滾動組件20和輪子組件40?？刂茩C構(gòu)還包括細長的軌跡控制臂44，該軌跡控制臂用于控制轉(zhuǎn)向臂42繞它們 的轂軸線H的樞轉(zhuǎn)運動，由此控制真空吸塵器10在地面表面上的移動方向。還參見圖5和 6，機架34包括下機架區(qū)段46和上機架區(qū)段48，下機架區(qū)段連接到滾動組件20的主體22， 上機架區(qū)段連接到下機架區(qū)段46。每個機架區(qū)段46、48可用一個或多個組成部件形成。上 機架區(qū)段48包括基本平坦的下部50，該下部50與下機架區(qū)段46 —起形成機架34的本體 36和側(cè)部38。上機架區(qū)段48還包括端壁52和成形上部(profiled upper portion) 54，該 端壁從下部50上直立，而該上部連接到端壁52并在下部50的一部分的上方延伸。軌跡控 制臂44的中間部分被保持在上機架區(qū)段48的下部50和上部54之間。軌跡控制臂44相 對于機架34取向以便在真空吸塵器10在地面表面上向前移動時基本正交于機架34的本 體36。軌跡控制臂44的每個端部連接到相應轉(zhuǎn)向臂42的第二端，以使得軌跡控制臂44相 對于機架34的運動導致每個轉(zhuǎn)向臂42繞其轂軸線H樞轉(zhuǎn)。這又使得每個輪子組件40環(huán) 繞機架34的其相應側(cè)部38的端部運行，以改變真空吸塵器10在地面表面上的運動方向。參見圖6，下機架區(qū)段46包括軸桿56，該軸桿從其上基本正交地向上延伸，且該軸 桿穿過形成在上殼體區(qū)段48的下部50中的孔。上殼體區(qū)段48的上部54包括用于接收軸 桿56上端的凹部。軸桿56的縱向軸線限定出轉(zhuǎn)向機構(gòu)32的主樞轉(zhuǎn)軸線P。樞轉(zhuǎn)軸線P基 本平行于轂軸線H。用于將攜帶臟物的空氣傳送到分離設(shè)備12中的入口管28可樞轉(zhuǎn)地連接到機架 34。入口管28包括向后延伸的臂58，該臂還被保持在上機架區(qū)段48的下部50和上部54 之間。臂58包括用于接收下機架區(qū)段46的軸桿56的孔，以使得臂58可繞軸線P樞轉(zhuǎn)。臂 58還包括槽60，用于容納連接到軌跡控制臂44的銷62，且當臂58繞軸線P樞轉(zhuǎn)時銷62可 在該槽中移動。槽60和銷62之間的接合使得在臂58繞軸線P樞轉(zhuǎn)時軌跡控制臂44相對 于機架34運動。臂58以及因此入口管28可被認為是形成用于讓真空吸塵器10在地面表 面上轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向機構(gòu)32的一部分。
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參見圖1到5，入口管28包括相對柔性的入口區(qū)段和相對剛性的出口區(qū)段，臂58 連接到該出口區(qū)段。入口管28的入口區(qū)段包括柔性軟管64，該柔性軟管在其一端連接到入 口管28的出口區(qū)段且在其另一端連接到連接部66，該連接部用于連接到棒和軟管組件(未 示出)，以用于將帶灰塵的氣流傳送到入口管28。棒和軟管組件連接到清潔頭(未示出)， 該清潔頭包括吸入開口，帶臟物的氣流通過該吸入開口被吸入到真空吸塵器10中。僅為了 清楚起見，從圖6到10中省略了軟管64。轉(zhuǎn)向機構(gòu)32包括軛狀物68，用于支承軟管64和 連接部66并用于將連接部66連接到機架34。軛狀物68包括從機架34的前部向前延伸的 前部區(qū)段和定位在下機架區(qū)段46和上機架區(qū)段48之間的后部區(qū)段。軛狀物68的后部區(qū) 段連接到機架34，用于繞軛狀物的樞轉(zhuǎn)軸線Y做樞轉(zhuǎn)運動。軸線Y與軸線P間隔開并與之 基本平行。機架34被成形為限定開口 70，軛狀物68穿過該開口從機架34上突出，且該開 口將軛狀物68相對于機架34的樞轉(zhuǎn)運動限制在士65°的范圍內(nèi)。軛狀物68包括地面接 合滾動元件72，用于將軛狀物68支承在地面表面上，且該地面接合滾動元件具有基本正交 于軸線Y的旋轉(zhuǎn)軸線。真空吸塵器10包括支承件74，分離設(shè)備12可拆卸地安裝在該支承件上。支承件 74連接到入口管28的出口區(qū)段，用于在臂58繞軸線P樞轉(zhuǎn)時與該出口區(qū)段一起運動。具 體參見圖6、9和11，在該例子中，支承件74包括套筒76和平臺80，該套筒繞入口管28的 出口區(qū)段的傾斜部分78延伸，該平臺從套筒76向前并基本水平地延伸。平臺80具有彎曲 的后壁82，該后壁連接到套筒76，且該后壁具有一曲率半徑，該曲率半徑基本與分離設(shè)備 12的外箱14的外壁16的曲率半徑相同，以有助于分離設(shè)備12在支承部74上的定位。凸 出部84從平臺80向上延伸，用于定位在形成于外箱14的基部18上的凹部86中。支承件74被優(yōu)選地沿向上的方向偏壓，以使得分離設(shè)備12朝向真空吸塵器10的 出口管30偏壓。這有助于維持分離設(shè)備12和出口管30之間的氣密封。例如，彈性元件 88——優(yōu)選是螺旋彈簧——定位在形成在入口管28的后部處的腔中，用于接合支承件74， 以在分離設(shè)備12安裝在支承件74上時沿優(yōu)選地基本平行于外箱14縱向軸線的方向向上 促動支承件74。當分離設(shè)備12安裝在支承件74上時，外箱14的縱向軸線相對于軸線P傾斜，在 該例子中，傾斜從30°到40°范圍的角度。結(jié)果，在清潔操作過程中入口管28繞軸線P的 樞轉(zhuǎn)運動使得分離設(shè)備12繞軸線P相對于機架34、滾動組件20和出口管30樞轉(zhuǎn)，或擺動。入口管28的傾斜部分78與分離設(shè)備12的外箱14的外壁16并排延伸，并在分離 設(shè)備12安裝在支承件74上時基本平行于外箱14的縱向軸線。臂58優(yōu)選地連接到入口管 28的傾斜部分78的后部。入口管28的出口區(qū)段還包括水平部分90，該水平部分位于平臺 80下方，用于接收來自軟管64的帶臟物的氣流并將氣流傳送到傾斜部分78。入口管28的 出口區(qū)段還包括出口 92，帶臟物的氣流從該出口進入到分離設(shè)備12。為在地面表面上操縱真空吸塵器10，使用者拉動連接到連接部66的軟管和棒組 件的軟管，以在地面表面上拖拽真空吸塵器10，這又使得滾動組件20的輪子24、26、輪子組 件40和滾動元件70在地面表面上旋轉(zhuǎn)和移動真空吸塵器10。參見圖7到9，當真空吸塵 器10在地面表面上移動時，例如，為了將真空吸塵器10向左轉(zhuǎn)向，使用者向左拉動軟管和 棒組件的軟管，以使得連接部66和與之連接的軛狀物68繞軸線Y向左樞轉(zhuǎn)。軛狀物68繞 軸線Y的樞轉(zhuǎn)運動使得軟管64彎曲并在入口管28的出口區(qū)段的水平部分90上施加力。該力促使傾斜部分78和附接到該傾斜部分的臂58繞軸線P向左樞轉(zhuǎn)。具體參見圖9，由于 軟管64的柔性，軛狀物68繞軸線Y樞轉(zhuǎn)的量大于入口管28繞軸線P樞轉(zhuǎn)的量。例如，當 軛狀物68繞軸線Y樞轉(zhuǎn)65°，入口管28繞軸線P樞轉(zhuǎn)約25°。當臂58繞軸線P樞轉(zhuǎn)時， 連接到軌跡控制臂44的銷62在臂58的槽60中與其一起運動，使得軌跡控制臂44相對于 機架34運動。具體參見圖8和9，軌跡控制臂44的運動使得每個轉(zhuǎn)向臂42繞其相應的轂 軸線H樞轉(zhuǎn)，以使得輪子組件40向左轉(zhuǎn)動，由此改變真空吸塵器10在地面表面上移動的方 向。控制機構(gòu)優(yōu)選地布置為使得，軌跡控制臂44相對于機架34的運動導致每個輪子組件 40相對于機架34轉(zhuǎn)過相應的不同的量。現(xiàn)將參考圖6、圖12到14和圖16到18描述分離設(shè)備12。分離設(shè)備12的具體總 體形狀可以根據(jù)分離設(shè)備12所應用的真空吸塵器的尺寸和類型來改變。例如，分離設(shè)備12 的總體長度可以相對于設(shè)備的直徑增加或減小，或基部18的形狀可以改變。如上所述，分離設(shè)備12包括外箱14，該外箱具有基本圓柱形的外壁16。外箱14 的下端被彎曲基部18關(guān)閉，該基部通過樞軸94可樞轉(zhuǎn)地附接到外壁16并被卡持部96保 持在關(guān)閉位置，該卡持部接合位于外壁16上的唇緣98。在關(guān)閉位置，基部18密封抵靠外 壁16的下端?？ǔ植?6可彈性變形，以使得在向下的壓力施加到卡持部96的最上部時， 卡持部96從唇緣98離開并與之脫離接合。在這種情況下，基部18將從外壁16脫離。具體參見圖14(b)，分離設(shè)備還包括第二圓柱形壁100。第二圓柱形壁100定位為 徑向地位于外壁16以內(nèi)并與該外壁間隔開，以便在它們之間形成環(huán)形腔室102。第二圓柱 形壁100與基部18相接觸(當基部18處于關(guān)閉位置時)并在接觸處被基部18抵靠密封。 環(huán)形腔室102大致由外壁16、第二圓柱形壁100、基部18和定位在外箱14上端處的上壁 104界定。臟空氣入口 106設(shè)置在外箱14的上端、上壁104下方處，用于接收來自入口管28 的出口 92的氣流。臟空氣入口 106布置為與外箱14相切(如圖6所示)，以便確保進入的 臟空氣被促使繞環(huán)形腔室102遵循一螺旋路徑行進。臟空氣入口 106接收來自管道108的 氣流，該管道例如通過焊接被連接到外箱14的外壁16。管道108具有入口 110，該入口具 有基本與入口管28的出口 92相同的尺寸，且在分離設(shè)備12安裝在支承件74上時該入口 定位在出口 92上方。流體出口以遮罩的形式設(shè)置于外箱14中。該遮罩具有形成為截頭錐形的上部 112、從該上部垂下的下圓柱形壁114和裙部116。裙部116沿朝向外壁16的方向從下圓柱 形壁114向外呈錐形(taper)。許多穿孔形成在遮罩的上部112中和遮罩的圓柱形壁114 中。來自于外箱14的唯一流體出口通過遮罩中的穿孔形成。通道118形成在遮罩和第二 圓柱形壁100之間。通道118與集氣室(plenum chamber) 120連通。集氣室120徑向地布 置在遮罩以外并定位在遮罩的上部112上方。大致圓柱形的第三壁122從基部18附近延伸到集氣室120的外壁的一部分并形 成基本圓柱形的腔室124。圓柱形腔室124的下端被端壁126關(guān)閉。圓柱形腔室124被成 形為能容納具有交疊管組件130的可拆卸過濾器組件128，這將在后文詳細描述。過濾器 組件128被可拆卸地接收在圓柱形腔室124中，以使得在真空吸塵器10的使用過程中不會 有過濾器組件128相對于分離設(shè)備12其余部分的相對旋轉(zhuǎn)。例如，分離設(shè)備12可以設(shè)置 有一個或多個槽，所述槽在過濾器組件128插入到分離設(shè)備12中時接收形成在過濾器組件128 上的構(gòu)造(formation)。多個彼此平行設(shè)置的旋風器132繞集氣室120圓周地布置。參見圖14(a)和 14 (b)，每個旋風器132具有切向的入口 134，該入口與集氣室120連通。每個旋風器132 與其他旋風器132相同且包括圓柱形上部136和從該圓柱形上部垂下的錐形部分138。每 個旋風器132的錐形部分138是截頭錐形的且以錐形開口終止。旋風器132延伸進入環(huán)形 區(qū)域140并與該區(qū)域連通，該區(qū)域形成在第二和第三圓柱形壁100、122之間。渦旋溢流管 (vortex finder) 142設(shè)置在每個旋風器132的上端處，以允許空氣離開旋風器132。每個 渦旋溢流管142與定位在旋風器132上方的集管指狀件(manifold finger) 144連通。在 本優(yōu)選實施例中，有十二個旋風器132和十二個集管指狀件144。十二個旋風器132布置成 環(huán)狀，以外箱14的縱向軸線X為中心。每個旋風器132具有軸線C，該軸線C向下并朝向軸 線X傾斜。軸線C全部以相同的角度相對于軸線X傾斜。十二個旋風器132可以被認為是 形成第二旋風分離單元，而環(huán)形腔室102形成第一旋風分離單元。在第二旋風分離單元中，每個旋風器132具有比環(huán)形腔室102小的直徑，所以與第 一旋風分離單元相比，第二旋風分離單元能分離更細小的臟物和灰塵。該第二旋風分離單 元還具有補充優(yōu)點能處理已被第一旋風分離單元清潔過的氣流，所以與其他情況相比，夾 帶顆粒的量和平均尺寸都更小。第二旋風分離單元的分離效率高于第一旋風分離單元。每個集管指狀件144基本呈倒U形且由第二旋風分離單元的集管150的上壁146 和下壁148所界定。集管指狀件144從每個旋風器132的上端延伸到交疊管組件130。具體參見圖14(c)，交疊管組件130包括環(huán)形密封件152和交疊管154?？刹鹦兜?過濾器組件128位于交疊管154的下方，在圓柱形腔室124中。在此優(yōu)選實施例中，密封件 152是橡膠件，且以摩擦配合繞交疊管154的外表面固定。交疊管154包括上部和下部。密 封件152定位在交疊管154的上部上。交疊管154的上部包括基本杯狀的部分156，該部分 提供來自分離設(shè)備12的流體出口且具有優(yōu)選是球形曲面的突出外表面。交疊管154的下 部包括唇緣158和基本圓柱形的外殼160，該外殼成形為對應于圓柱形腔室124的尺寸和形 狀。唇緣158成形為具有稍大于圓柱形外殼160的直徑且定位在圓柱形外殼160的上端附 近。入口腔室162形成在交疊管154的上部和下部之間。入口腔室162由杯狀部分156的 下表面、圓柱形外殼160的上表面和唇緣158所界定。參見圖14(b)，每個集管指狀件144 的出口終止于交疊管組件130的入口腔室162處。交疊管154包括第一組管路和第二組管路，在該第一組管路中空氣沿第一方向穿 過交疊管154，在該第二組管路中空氣沿不同于第一方向的第二方向穿過交疊管154。在該 實施例中，八條管路被定位在交疊管154的圓柱形外殼160中。這些管路包括第一組四個 過濾器入口管164和第二組四個過濾器出口管166。過濾器入口管164布置為環(huán)形形式，該 環(huán)形的中心處于軸線X上且其中過濾器入口管164均勻地間隔開。過濾器出口管166類似 地繞軸線X均勻地布置和間隔開，但是定位在過濾器入口管164之間，優(yōu)選地在角度上從過 濾器入口管164偏離大約45度的角度。每個過濾器入口管164具有入口開口和出口開口，該入口開口定位在圓柱形外殼 160的上表面附近并鄰近入口腔室162，該出口開口定位在圓柱形外殼160的底部附近。每 個過濾器入口管164由此包括在入口開口和出口開口之間延伸的通道。該通道具有平滑改 變的截面，用于降低穿過交疊管154的氣流中的噪音和紊流。
每個過濾器出口管166包括入口開口 168和出口開口 170，該入口開口位于圓柱 形腔室124附近的圓柱形外殼160的外表面中，該出口開口用于通過管道將干凈的空氣輸 送遠離過濾器組件128并朝向出口管30。每個過濾器出口管166由此包括在入口開口 168 和出口開口 170之間延伸的通道，且該通道從圓柱形外殼160的外表面朝向軸線X穿過圓 柱形外殼160。結(jié)果，出口開口 170被定位為比入口開口 168更靠近軸線X。出口開口 170 優(yōu)選呈圓形形狀。交疊管154的杯狀部分156包括可抓持的柱狀部172，用于允許使用者從分離設(shè)備 12中拉出過濾器組件128，用于清理?？勺コ种鶢畈?72布置為沿軸線X從杯狀部分156 的底部上直立，以使得其延伸超出第二旋風分離單元。交疊管154還包括多個側(cè)突片173， 所述突片布置為從杯狀部分166的下表面垂下并用于將交疊管154的上部支承在下部上。參見圖14(b)，并參見圖15和16，過濾器組件128包括上邊緣174、基部176和四 個圓柱形過濾部件，所述過濾部件定位在邊緣174和基部176之間。過濾器組件128基本 是圓柱形的，且包括內(nèi)腔178，該內(nèi)腔由邊緣174、基部176和過濾器組件128的最內(nèi)的第一 過濾部件180所界定。邊緣174被保持在環(huán)形溝槽中，該溝槽位于交疊管154的下部中。過濾器組件128構(gòu)造為使得其是易曲折、柔性且彈性的。邊緣174是環(huán)形的具有 沿垂直于軸線X方向的寬度W。邊緣174用具有這樣硬度和可變形性的材料制造，使得使用 者能通過壓下和抓持邊緣174并用手扭轉(zhuǎn)或擠捏過濾器組件128 (特別是在清洗操作中) 使邊緣174變形(并由此使過濾器組件128變形)。在該實 施例中，邊緣174和基部176用 聚亞胺酯(polyurethane)形成。過濾器組件128的每個過濾部件制造為矩形。四個過濾部件隨后被沿它們的最長 邊通過縫合、膠粘或其他合適的技術(shù)而結(jié)合并固定在一起，以便形成具有基本開口圓柱形 的過濾材料的管狀長度，其具有沿軸線X方向的高度H。每個圓柱形過濾部件的上端隨后 被連結(jié)到邊緣174，而每個過濾部件的下端連結(jié)到基部176，優(yōu)選地連結(jié)通過在過濾器組件 128的制造過程中過模制(overmoulding)邊緣174和基部176的聚亞胺酯材料而實現(xiàn)。用 于附接過濾部件的替換制造技術(shù)包括繞過濾部件的上端和下端膠粘和離心鑄造聚亞胺酯。 以這種方式，過濾部件在制造過程中被聚亞胺酯包封，以產(chǎn)生能承受使用者的操縱和操作 (特別是在過濾器組件128的清洗過程中)的加強結(jié)構(gòu)。第一過濾部件180包括具有開口的織造或網(wǎng)格格結(jié)構(gòu)的稀松布或織網(wǎng)材料層(a layer of scrim or web material)。第二過濾部件182圍繞第一過濾部件180并用非織 造(non-woven)過濾器介質(zhì)形成，如毛狀物(fleece)。第二過濾部件182的形狀和體積被 選擇為基本填充由邊緣174的寬度W和過濾器組件128沿軸線X測量的高度H所界定的空 間。因此，第二過濾部件182的寬度基本與邊緣174的寬度W相同。第三過濾部件184圍繞第二過濾部件182，且包括在兩側(cè)上覆蓋保護性織物的靜 電過濾介質(zhì)。通過縫合或其他密封方法以公知方式將這些層保持在一起。第四過濾部件 186包圍第三過濾部件184，并包括具有開口的織造或網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的稀松布或織網(wǎng)材料層。在制造過程中，在第一過濾部件180的兩端被連結(jié)到邊緣174和基部176，并緊鄰 第二過濾部件182。第三過濾部件184的兩端被連結(jié)到邊緣174和基部176，并緊鄰第二過 濾部件182，且第四過濾部件186的兩端被連結(jié)到邊緣174和基部176并緊鄰第三過濾部件 184。以這種方式，過濾部件180、182、184、186在過濾器組件128中相對于邊緣174和基部176被保持就位，以使得氣流首先撞在第一過濾部件上，然后依次撞在第二、第三和第四過 濾部件上。對于第三過濾部件184，其包括在兩側(cè)都被保護性織物覆蓋的靜電過濾介質(zhì)，優(yōu) 選的是，第三過濾部件184的所有層連結(jié)到邊緣174和基部176，以使得在使用過程中第三 過濾部件184分層的風險降低。將參照圖6、21(a)和21(b)描述出口管30。出口管30包括基本彎曲的臂，該臂跨 過分離設(shè)備12和滾動組件20。出口管30包括球形接頭188形式的流體入口和用于從球形 接頭188接收空氣的細長管190，該接頭188具有凸形外表面。細長管190提供通道192， 用于將來自分離設(shè)備12的空氣傳送到滾動組件20。參見圖6，樞轉(zhuǎn)軸線P穿過出口管30， 優(yōu)選地穿過出口管30的球形接頭188。球形接頭188通常是半球形的且可拆卸地可定位在交疊管154的杯狀部分156 中，該杯狀部通過集管150的敞開上端露出。球窩接頭由此形成在分離設(shè)備12和出口管30 之間。球形接頭188包括繞其延伸的柔性環(huán)形密封件194，且該密封件包括用于與交疊管 154的杯狀部分156的內(nèi)表面接合的唇緣196。這有助于在球形接頭188和交疊管154之 間形成有效且牢固的密封。替換地，球形接頭188的外表面包括諸如向外導向的突出部、凸 緣或肋這樣的結(jié)構(gòu)部分，這些結(jié)構(gòu)部分與交疊管154的杯狀部分156接合。此外，在本優(yōu)選 實施例中，交疊管組件130的密封件152是柔性的且成形為使得密封件152的上部的直徑 略小于球形接頭188的直徑，以提供繞球形接頭188的外表面的妥帖、彈性的配合。密封件 152還可將球形接頭188和第二旋風分離單元之間的任何間隙密封。如前所述，在清潔操作過程中入口管28繞軸線P的旋轉(zhuǎn)使得分離設(shè)備12相對于 出口管30繞軸線P擺動。如圖6所示，密封件196和密封件152的上邊緣與球形接頭188 的配合有助于在(固定的)出口管通道192和交疊管154的(可動的)出口開口 170之間 的連續(xù)流體連接。結(jié)果，當真空吸塵器10掃過地面表面運動期間、分離設(shè)備12相對于出口 管30運動時，在分離設(shè)備12和出口管30之間保持氣密封式連接。 現(xiàn)將參考圖22和23描述滾動組件20。滾動組件20包括主體22和兩個彎曲的輪 子24、26，所述輪子可轉(zhuǎn)動地連結(jié)到主體22，用于接合地面表面。在該實施例中，主體22和 輪子24、26限定出基本球形的滾動組件20。輪子24、26的旋轉(zhuǎn)軸線相對于真空吸塵器10 所在的地面表面朝向主體22向上傾斜，以使得輪子24、26的邊緣接合地面表面。輪子24、 26的旋轉(zhuǎn)軸線的傾斜角度優(yōu)選地在5°到15°范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在6°到10°范圍內(nèi)，且在 該實施例中約為8°。滾動組件20的每個輪子24、26是穹頂形的，且具有基本球形曲面的 外表面，以使得每個輪子24、26大體呈半球形。在此優(yōu)選實施例中，每個輪子24、26的外表 面的直徑小于滾動組件20的直徑，且優(yōu)選在滾動組件20的直徑的80%到90%范圍內(nèi)。
滾動組件20承裝馬達驅(qū)動的風扇單元200、線纜重繞組件202、和過濾器組件204， 該線纜重繞組件用于將終止于插頭203的電纜(未示出)的一部分收回并存放在主體22 中，該電纜尤其向風扇單元200的馬達提供電力。風扇單元200包括馬達和葉輪，該葉輪被 馬達驅(qū)動，以將帶臟物的氣流吸入并穿過真空吸塵器10。風扇單元200承裝在馬達座206 中。馬達座206連接到主體22，以使得風扇單元200不會在真空吸塵器10在地面表面上 被操縱時旋轉(zhuǎn)。過濾器組件204定位在風扇單元200的下游。過濾器組件204是袖口形的 (cuff shaped)且定位在馬達座206的一部分的周圍。多個穿孔207形成在馬達座206被 過濾器組件204圍繞的一部分中。
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密封件208將電纜重繞組件202與馬達座206隔離。密封件208有助于將主體 22分成包括風扇單元200的第一區(qū)域和容納電纜重繞組件202的第二區(qū)域，風扇單元200 在使用過程中將產(chǎn)生熱量，對于電纜重繞組件202來說熱量是有害的且其需要在使用中冷 卻。過濾器組件204可以周期性地從滾動組件20拆卸，以允許過濾器組件204被清 理。可通過拆卸滾動組件20的輪子26而接近過濾器組件204。例如可以通過使用者首先 扭轉(zhuǎn)安裝在輪子26上的端蓋210從而將位于輪軸214端部上的輪子安裝套筒212脫離接 合來將該輪子26拆卸，該輪軸214連接到馬達座206。輪子安裝套筒212可位于輪軸214 和輪子承載結(jié)構(gòu)216之間。輪子26隨后被使用者從輪軸214上拉出，以使得輪子安裝套筒 212、輪子承載結(jié)構(gòu)216和端蓋210與輪子26 —起從輪軸214離開?？梢噪S后通過按下將 過濾器組件204連接到馬達座206的卡持部218并將過濾器組件204從滾動組件20上拉 出而從滾動組件20上拆卸過濾器組件204。滾動組件20的主體22還包括流體入口端口 220、用于接收來自入口端口 220的 空氣的環(huán)形腔室222和被腔室222界定的通道224。腔室222成形為使得從入口端口 220 流到風扇單元200的氣流的橫截面面積具有平滑改變。腔室222有助于將通道224的方向 改變約90度。用于氣流通道的橫截面面積的平滑變化和平滑路徑可降低系統(tǒng)的低效率，例 如經(jīng)過馬達座206的損失。柵格可以定位在入口端口 220和馬達腔室222之間，以例如在 分離設(shè)備12從主體22上拆卸的過程中保護風扇單元200和馬達座206不受物體的損害， 否則，例如在從主體22上拆卸分離設(shè)備12時所述物體可能進入、堵塞和/或阻擋馬達腔室 222，如下文所述。風扇單元200包括一系列排氣管230，所述排氣管繞風扇單元200的外周邊定位。 在本優(yōu)選實施例中，四個排氣管230布置在風扇單元200周圍并提供風扇單元200和馬達 座206之間的連通。過濾器組件204定位在馬達座206周圍，且穿孔218有助于馬達座206 與主體22之間的連通。主體22還包括空氣排放端口，用于將干凈的空氣從真空吸塵器10 排出。排氣端口形成在主體22的后部附近。在此優(yōu)選實施例中，排氣端口包括多個出口孔 232，所述出口孔定位在主體22的下部中，且所述出口孔定位為使得在真空吸塵器10外側(cè) 存在最小的環(huán)境擾動。第一使用者可操作開關(guān)234設(shè)置在主體上并布置為使得當其被按下時風扇單元 200通電。風扇單元200還可通過按下該第一開關(guān)234而斷電。第二使用者可操作開關(guān)236 設(shè)置在第一開關(guān)234附近。第二開關(guān)236讓使用者能激活線纜重繞組件202。用于驅(qū)動風 扇單元200和電纜重繞組件202的電路238也承裝在滾動組件20中。主體22包括送氣閥240，用于在例如棒和軟管組件中，發(fā)生堵塞的情況下允許氣 流傳送到風扇單元200。這可防止風扇單元200過熱或以其他方式被損壞。送氣閥240包 括承裝活塞244的活塞腔242?？?46形成在活塞腔242的一端，用于將活塞腔242經(jīng)由出 口孔232暴露至外界環(huán)境，且管道248形成在活塞腔242的另一端，用于將活塞腔242與通 道224流體連通。定位在活塞腔242中的螺旋壓縮彈簧250朝向通過孔246插入到活塞腔242中的 環(huán)形座252促動活塞244。在真空吸塵器10的使用過程中，由于作用在活塞244每一側(cè)上 的空氣壓力的差異，作用在活塞244上抵抗彈簧250的偏壓力F2的力&低于彈簧250的偏壓力F2，所以孔246保持關(guān)閉。在管道248上游的氣流路徑中發(fā)生阻塞的情況下，作用在活 塞244相對側(cè)上的空氣壓力差異顯著增加。彈簧250的偏壓力F2被選擇為使得在該情況 下力&變?yōu)楸攘2更大，這使得活塞244從座252上移走，以打開孔246。這允許空氣從 外界環(huán)境穿過活塞腔242并進入通道224。在使用中，風扇單元200被使用者啟動，例如通過按下開關(guān)234，且?guī)K物的氣流 通過清潔頭中的吸入開口被吸入到真空吸塵器10中。帶臟物的空氣穿過軟管和棒組件，并 進入到入口管28。帶臟物的空氣穿過入口管28并進入分離設(shè)備12的臟空氣入口 106。由 于臟空氣入口 106的切向結(jié)構(gòu)，氣流相對于外壁16遵循螺旋路徑行進。較大的臟物和灰塵 顆粒被環(huán)形腔室102中的旋風作用沉降并收集在其中。部分干凈的氣流經(jīng)由遮罩中的穿孔離開環(huán)形腔室102并進入通道118。氣流隨后 進入集氣室120并從該集氣室于入口 134處進入十二個旋風器132中的一個，其中，進一步 的旋風分離作用將仍攜帶在氣流中的一些臟物和灰塵去除。臟物和灰塵沉降在環(huán)形區(qū)域 140中，而干凈的空氣經(jīng)由渦旋溢流管142離開旋風器132并進入集管指狀件144。氣流隨 后經(jīng)由入口腔室162進入交疊管154和交疊管154的四個過濾器入口管164。從過濾器入 口管164，氣流進入過濾器組件124的中央敞開的腔室178。氣流流過中央敞開的腔室178，并被迫使切向地向外朝向過濾器組件124的過濾 部件行進。氣流首先進入第一過濾部件180，并隨后相繼通過第二過濾部件182、第三過濾 部件184和第四過濾部件186，在氣流經(jīng)過每個過濾部件時臟物和灰塵從氣流中去除。從過濾部件128排出的氣流進入圓柱形腔室124并被吸入到交疊管154的過濾器 出口管166。氣流穿過過濾器出口管166并通過交疊管154的杯狀部分156的四個排出端 口 190離開交疊管154。氣流進入出口管30的球形接頭188，沿通道192經(jīng)過并通過流體 入口端口 220進入滾動組件20的主體22。在滾動組件20中，氣流相繼地穿過格柵和通道224并進入腔室222。腔室222將 氣流引導到風扇單元200中。密封件208防止氣流通過線纜重繞組件202。氣流從馬達排 氣管230排出并進入到馬達座206。氣流隨后沿切向方向經(jīng)由穿孔218離開馬達座206并 穿過過濾器組件204。最后氣流遵循主體22的曲面到達主體22中的出口孔232，干凈的氣 流從該出口孔232被排出真空吸塵器10。出口管30可從分離設(shè)備12拆下，以允許分離設(shè)備12從真空吸塵器10上拆卸。管 190的遠離出口管30的球形接頭188的端部可樞轉(zhuǎn)地連接到滾動組件20的主體22，以使 得出口管30可在如圖2所示的降低位置和如圖21 (a)所示的升起位置之間運動，在該降低 位置出口管30與分離設(shè)備12流體連通，在該升起位置出口管30允許分離設(shè)備12從真空 吸塵器10拆卸。再次參見圖21 (a)和21 (b)，且參見圖4，出口管30被位于主體22中的彈簧260朝 向升起位置偏壓。主體22還包括卡持部262和卡持部釋放按鈕264，該卡持部用于抵抗彈 簧260的力而將出口管30保持在降低位置。出口管30包括把手266，以允許在出口管30 被保持在其降低位置中時，真空吸塵器10可被使用者攜帶。在本優(yōu)選實施例中，彈簧260是 設(shè)置為與把手266的一部分接合的扭簧?？ǔ植?62定位在主體22上，靠近出口管30并 沿圖4的G-G線定位?？ǔ植?62被設(shè)置為與出口管30的凸緣268協(xié)作。凸緣268從出口管30的下側(cè)垂下并沿朝向主體22延伸的方向延伸。凸緣268定位在溝槽270下方，該溝槽270成形為 容納卡持部262的接合構(gòu)件?？ǔ植?62包括鉤狀部272和桿274。桿274在卡持部釋放按鈕264和卡持部262 之間水平地延伸。鉤狀部272相對于桿274以90度的角度布置，并連接到桿274在出口管 30附近的一端。鉤狀部272的尺寸被設(shè)置為能被容納在凸緣268的溝槽270中?？ǔ植?262的鉤狀部和桿組件可樞轉(zhuǎn)地安裝在主體22上并被布置為繞樞轉(zhuǎn)軸線Q旋轉(zhuǎn)，該樞轉(zhuǎn)軸 線Q基本正交于分離設(shè)備12的樞轉(zhuǎn)軸線P?？ǔ植酷尫虐粹o264包括上表面，該上表面可以帶色彩或指示其功能的其他結(jié)構(gòu) 特征，以便對使用者凸顯該卡持部釋放按鈕264?？ǔ植酷尫虐粹o264還包括銷276和引導 槽道278。銷276從卡持部釋放按鈕264的上表面向下垂下，并可滑動地安裝在引導槽道 278中。銷276可從上方不激活位置沿引導槽道278運動到下方激活位置。在激活位置，銷 276延伸超出引導槽道278并布置為撞擊卡持部262的桿部分274。在使用中，過濾器組件128布置在真空吸塵器10的氣流路徑中，如上所述。通過 使用，過濾器組件128會變得堵塞，導致過濾效率降低。為了緩解該問題，過濾器組件128 需要周期性清理或更換。在本優(yōu)選實施例中，過濾器組件128和所有過濾部件能通過清洗 而得到清理。在出口管30處于其升起位置時過濾器組件128可以被使用者接近以便清理。 過濾器組件128的柱狀部172延伸超過集管150，并用于提示使用者過濾器組件128所在的 位置，由此輔助過濾器組件128的拆卸。使用者通過抓持柱狀部172并從分離設(shè)備12的圓 柱形腔室124向外和向上拉動柱狀物172，而從分離設(shè)備12上拆卸過濾器組件128。以這 種方式，使用者不需要直接處理過濾器組件128的堵塞過濾部件。這使得更換或清理過濾 器組件128成為一種衛(wèi)生的工作。通過以常規(guī)方式在家庭水龍頭下沖洗來清洗過濾器組件 128并使其干燥。過濾器組件128隨后被重新插入到分離設(shè)備12的圓柱形腔室124中，出 口管30移動到其下降位置且可以繼續(xù)使用真空吸塵器10。為了使得出口管30能從其下降位置移動到其升起位置，使用者按下卡持部釋放 按鈕264?？ǔ植酷尫虐粹o264的運動和銷276在引導槽道278中的下降使得銷276的下 部撞擊在卡持部262的桿274上。桿274被促使遠離不激活的位置并被促使沿逆時針方向 繞樞轉(zhuǎn)軸線Q旋轉(zhuǎn)。連接到桿274的鉤狀部272也被促使繞樞轉(zhuǎn)軸線Q沿逆時針方向旋轉(zhuǎn) 并移動離開與凸緣268的溝槽270的接合?？ǔ植?62的鉤狀部272遠離凸緣294的運動 允許彈簧260的偏壓力促動把手266，并由此促動出口管30遠離主體22，并由此將出口管 30遠離其下降位置并朝向其升起位置擺動。當出口管30處于其升起位置時，分離設(shè)備12可從真空吸塵器10上拆卸，用于清 空和清理。分離設(shè)備12包括用于協(xié)助分離設(shè)備12從真空吸塵器10上拆除的把手280。把 手280定位在分離設(shè)備12上，以便當出口管30處于其下降位置時定位在出口管30的下方。 如在下文中詳細描述的，把手280相對于分離設(shè)備12的外箱14可在如圖17和19所示的 收起位置和如圖18和20所示的展開位置之間運動，在該展開位置中把手易于被使用者操 作。把手280在其收起和展開位置之間的運動限度優(yōu)選在10到30mm范圍，且在該優(yōu)選實 施例中優(yōu)選是約15mm。把手280包括附接到細長本體284的頭部282，該細長本體可滑動地定位在形成于 分離設(shè)備12的第二旋風分離單元中的凹部286中。本體284定位在第二旋風分離單元的
17兩個相鄰旋風器132之間，且以與旋風器132的軸線C類似的角度相對于軸線X傾斜。本 體284包括外部部分284b和連接到頭部282的內(nèi)部部分284a。頭部280被位于凹部286 中的彈性部件朝向其展開位置偏壓。在該實施例中，該彈性部件包括第一螺旋彈簧288。第 一螺旋彈簧288的下端與凹部286的下表面290接合，且第一螺旋彈簧288的上端與主體 284的內(nèi)部部分284a的下端292接合，以使得存儲在第一螺旋彈簧288中的彈性能量促使 主體284遠離凹部286的下表面290。把手280被出口管30朝向其收起位置促動。參見圖21，出口管30包括凸緣294， 該凸緣從出口管30向下垂下，用于接合把手280的頭部282?；氐綀D17到20，頭部282包 括用于接收出口管30的凸緣294的溝槽296。當出口管30從其圖21所示的升起位置運動 到圖2所示的下降位置時，凸緣294定位在溝槽296中并抵抗第一螺旋彈簧288的偏壓力 將把手280朝向其收起位置推動。一旦把手280已經(jīng)到達其收起位置，出口管30朝向其下 降位置的任何進一步運動會促使分離設(shè)備12抵靠支承件74，以牢固地將分離設(shè)備12保持 在機架34上。為了使得分離設(shè)備隨后可從真空吸塵器10上拆卸以便清空，使用者可按下卡持 部釋放按鈕264，以將出口管30移動到其升起位置。出口管30的凸緣294遠離分離設(shè)備12 的運動允許第一螺旋彈簧288的偏壓力促使把手280的本體284的下端292遠離凹部286 的下表面290，并由此朝向其展開位置推把手280。如圖21所示，當出口管30處于其升起 位置時，頭部282足以超出分離設(shè)備12，以使得使用者能抓持把手280的頭部282并沿基本 向上的方向拉動把手280，以便從支承件74的凸出部84中拉出分離設(shè)備12的基部18。位 于把手280的主體284的下端292上的卡持部可與定位在旋風器組(cyclone pack)上的 肩部接合，以防止把手280完全從凹部286中抽出。把手280包括可手動操作的按鈕298，用于作動一機構(gòu)，該機構(gòu)將向下的壓力施加 到卡持部96的最上部分，以使得卡持部96變形并與位于外箱14的外壁16上的唇緣98脫 離接合。這使得基部18從外壁16離開，以允許已經(jīng)收集在分離設(shè)備12中的臟物和灰塵被 傾倒在垃圾箱或其他容器中。按鈕298定位在把手280上，以使得按鈕298在出口管30處 于其下降位置時位于出口管30的下方且面向滾動組件20的主體22。該作動機構(gòu)包括下部推動構(gòu)件300，該構(gòu)件優(yōu)選是桿的形式，可滑動地安裝在外箱 14的外壁16上。外箱14的外壁16包括多個保持構(gòu)件302，用于將下部推動構(gòu)件300保持 在外箱14上，且保持構(gòu)件302將下部推動構(gòu)件300限制為朝向或遠離卡持部96滑動。下 部推動構(gòu)件300包括定位在分離設(shè)備12的第二旋風分離單元附近的上端304和用于接合 卡持部96的下端306。下部推動構(gòu)件300在任何方向都不被偏壓。作動機構(gòu)還包括上部推動構(gòu)件308，該構(gòu)件優(yōu)選也是桿的形式，可滑動地定位在位 于把手280的本體284的內(nèi)部部分284a和外部部分284b之間的凹部310中。上部推動構(gòu) 件308包括具有下端314的下本體312，用于與下部推動構(gòu)件300的上端304接合。下端 314徑向向外穿過形成在第二旋風分離單元的外壁中的孔而突出。上部推動構(gòu)件308還包 括上本體316，該上本體連接到(優(yōu)選地整合到)下本體312且包括繞臂320延伸的外框 318。臂320可相對于下本體312樞轉(zhuǎn)，且朝向把手280的本體284的內(nèi)部部分284a被向 內(nèi)偏壓?？墒謩硬僮鞯陌粹o298被第二彈性部件沿基本向上的方向偏壓。該彈性部件是第二螺旋彈簧322的形式。第二螺旋彈簧322的下端與本體284的內(nèi)部部分284a的上端324 接合，而第二螺旋彈簧322的上端與按鈕298的下表面接合，以將按鈕298向上促動，以使 得按鈕298的上表面基本與把手280的上表面齊平。按鈕298還包括向下延伸的部分328， 該部分延伸進入形成在把手280的本體284中的凹部310中。具體參見圖19，當把手280處于其收回位置時，按鈕298的向下延伸的部分328位 于本體284的內(nèi)部部分284a和上部推動構(gòu)件308的上本體316之間。這防止了在把手280 處于其收回位置時按鈕298被按下的情況下，卡持部96被下部推動構(gòu)件300促使離開唇緣 98。按鈕298的向下延伸的部分328接合并促動上部推動構(gòu)件308的臂320遠離本體284 的內(nèi)部部分284a。在把手280朝向其伸出位置運動時，在第二螺旋彈簧322的作用下，按鈕 298被迫使與把手280 —起運動，導致按鈕298的向下延伸部分328相對于上部推動構(gòu)件 308向上滑動并運動超出上部推動構(gòu)件308的臂320的上端。這允許臂320朝向把手280 的本體284的內(nèi)部部分284a運動。如圖20所示，當把手280處于其伸出位置時，按鈕298 的向下延伸部分328位于臂320上方。為了使得收集的臟物和灰塵可以從分離設(shè)備12中清空，使用者從真空吸塵器10 拆卸分離設(shè)備12。當通過把手280握持分離設(shè)備12時，此時把手處于其伸出位置，使用者 按下按鈕298，該按鈕298抵抗第二螺旋彈簧322的偏壓力向下運動并鄰靠上部推動構(gòu)件 308的臂320的上端。按鈕298抵抗第二螺旋彈簧322的偏壓力的持續(xù)向下運動將上部推 動構(gòu)件308的下端314推靠到下部推動構(gòu)件300的上端304。這又將下部推動構(gòu)件300的 下端306推靠到卡持部96。由此施加到卡持部96的向下的壓力使得卡持部96運動遠離外 箱14的外壁16上的唇緣，允許基部18降離外壁16，以使得收集在分離設(shè)備12中的臟物和 灰塵可以從其中去除。當使用者從按鈕298上釋放壓力時，第二螺旋彈簧322將按鈕298分別返回到圖 20所示的位置。由于下部推動構(gòu)件300沿任何方向沒有被偏壓，下部推動構(gòu)件300和上部 推動構(gòu)件308不會返回到圖13和20所示的位置，直到基部18向回擺動以重新將卡持部96 與外箱14的外壁16上的唇緣接合，在該處，卡持部96將推動下部推動構(gòu)件300返回到圖 13和20所示的位置。本發(fā)明并不限于以上給出的詳細描述。對于本領(lǐng)域人員來說變化是明顯的。
權(quán)利要求
一種筒式清潔器具，包括地面接合滾動組件、機架和轉(zhuǎn)向機構(gòu)，該滾動組件包括用于接收流體流的流體入口和作用在通過入口接收的流體流上的器件，機架連接到該滾動組件且從其突出，轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括多個連接到機架的地面接合轉(zhuǎn)向部件和用于同時改變轉(zhuǎn)向部件相對于機架的朝向的控制機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的清潔器具，其中，控制機構(gòu)被設(shè)置為將轉(zhuǎn)向部件相對于機架的 朝向改變各自不同的量。
3.如權(quán)利要求1所述的清潔器具，其中，每個轉(zhuǎn)向部件都包括輪子組件。
4.如前述任一項權(quán)利要求所述的清潔器具，其中，每個轉(zhuǎn)向部件都被可樞轉(zhuǎn)地連接到 機架的相應側(cè)。
5.如權(quán)利要求1至3任一項所述的清潔器具，其中，控制機構(gòu)包括多個可運動的轉(zhuǎn)向 臂，每個轉(zhuǎn)向臂將轉(zhuǎn)向部件中的相應一個連接到機架。
6.如權(quán)利要求5所述的清潔器具，其中，每個轉(zhuǎn)向臂都被可樞轉(zhuǎn)地連接到機架。
7.如權(quán)利要求5所述的清潔器具，其中，每個轉(zhuǎn)向臂都為L形。
8.如權(quán)利要求5所述的清潔器具，其中，控制機構(gòu)包括控制部件，用于把轉(zhuǎn)向臂同時相 對于機架移動。
9.如權(quán)利要求8所述的清潔器具，其中，控制部件在其每個端部處或每個端部附近可 樞轉(zhuǎn)地連接相應轉(zhuǎn)向臂。
10.如權(quán)利要求8所述的清潔器具，其中，控制機構(gòu)包括桿，該桿可樞轉(zhuǎn)地連接到機架 以把控制部件相對于機架移動。
11.如權(quán)利要求10所述的清潔器具，其中，所述桿能繞從機架突出的軸桿旋轉(zhuǎn)。
12.如權(quán)利要求1至3任一項所述的清潔器具，包括用于把控制機構(gòu)相對于機架移動的 器件。
13.如權(quán)利要求12所述的清潔器具，其中，所述用于移動控制機構(gòu)的器件包括用于把 流體流朝向滾動組件的入口傳輸?shù)墓堋?br> 14.如權(quán)利要求13所述的清潔器具，其中，所述管可樞轉(zhuǎn)地連接到機架。
15.如權(quán)利要求13所述的清潔器具，其中，所述管包括柔性軟管。
16.如權(quán)利要求15所述的清潔器具，包括軟管支承件，該支承件可樞轉(zhuǎn)地連接到機架 并用于支承所述軟管。
17.如權(quán)利要求16所述的清潔器具，其中，所述管可樞轉(zhuǎn)地連接到機架，且其中，所述 軟管支承件的樞轉(zhuǎn)軸線與所述管的樞轉(zhuǎn)軸線間隔。
18.如權(quán)利要求16所述的清潔器具，其中，所述管可樞轉(zhuǎn)地連接到機架，且其中，所述 軟管支承件的樞轉(zhuǎn)軸線基本上平行于所述管的樞轉(zhuǎn)軸線。
19.如權(quán)利要求16所述的清潔器具，其中，所述軟管支承件包括地面接合滾動元件。
20.如權(quán)利要求15所述的清潔器具，其中，所述軟管包括連接部用于把軟管連接到棒 和軟管組件。
21.如權(quán)利要求1至3任一項所述的清潔器具，包括分離設(shè)備以把臟物從流體流分離。
22.如權(quán)利要求21所述的清潔器具，其中，分離設(shè)備包括旋風式臟物和灰塵分離設(shè)備。
23.如權(quán)利要求21所述的清潔器具，其中，所述分離設(shè)備在滾動組件的外部。
24.如權(quán)利要求23所述的清潔器具，其中，分離設(shè)備安裝在機架上。
25.如權(quán)利要求1至3任一項所述的清潔器具，其中，滾動組件包括多個地面接合滾動 元件。
26.如權(quán)利要求25所述的清潔器具，其中，滾動組件的地面接合滾動元件與地面表面 的接觸點之間的距離小于轉(zhuǎn)向部件與地面表面的接觸點之間的距離。
27.如權(quán)利要求1至3任一項所述的清潔器具，其中，用于作用在流體流上的器件包括 用于把流體流吸入滾動組件的器件。
28.如權(quán)利要求27所述的清潔器具，其中，用于把流體流吸入滾動組件的器件包括馬 達驅(qū)動的風扇單元。
29.如權(quán)利要求1至3任一項所述的清潔器具，其中，用于作用在流體流上的器件包括 過濾器，用于把顆粒從流體流去除。
全文摘要
一種筒式清潔器具，包括地面接合滾動組件(20)和轉(zhuǎn)向機構(gòu)(32)，該滾動組件包括用于接收流體流的流體入口和作用在通過入口接收的流體流上的器件，轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括連接到滾動組件且從其突出的機架(34)，連接到機架的多個地面接合轉(zhuǎn)向部件(40)，和用于同時改變轉(zhuǎn)向部件相對于機架的朝向的控制機構(gòu)(42，44，58)。
文檔編號A47L9/24GK101849798SQ201010157989
公開日2010年10月6日 申請日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者戴維·R·森德蘭, 斯圖爾特·L·蓋恩 申請人:戴森技術(shù)有限公司