吸尘器的吸头的制作方法
专利名称：吸尘器的吸头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于吸尘器的吸头。本发明适用于家用立式或柱式吸尘器。
背景技术：
吸尘器的生产厂商通常会给潜在客户提供其产品的“气流瓦数”。这是通过装置吸口处吸入的脏空气和碎屑的吸气量。在立式吸尘器中，吸口通常设在这样的吸头中，该吸头直接安装在吸尘器的主体或电动机壳体上。在柱式吸尘器中，吸口则通常设在另一种吸头中，该吸头由一个通过软管和棍子组件连接到主体上的地板用具形成。吸口处气流瓦数过高的缺点是，吸头可能会被吸到待清洁的地面上，从而使空气无法或很难从吸尘器的外面进到吸口中。这就会使吸尘器的效率下降，因为需要有气流通过吸尘器，由此才能将灰尘从吸口送到分离装置从而使载有灰尘的空气得到清洁。其另一害处是吸头可能会吸到待清洁的表面上，由此很难在待清洁的表面上移动。
还有一种情况就是，某些地面的面层材料会与吸头之间形成很大的摩擦力，而这与流过吸头的气流无关。因此需要很大的推力才能操纵吸尘器走过这些表面，使用户很难对吸尘器进行正常地操作。
公知的方法是提供一种引气阀来使附加的空气吸到吸尘器中从而改变吸口处的吸气量，使吸尘器的操作能相应于工作条件的改变而进行调节。使附加的空气流过吸尘器可减少吸口处的吸力从而减少吸头吸到地面的吸力。减少吸力就能减少吸头在待清洁表面移动所需的操作力。还有，提供附加的空气流能够恢复气流通过吸尘器的能力从而将灰尘从引气阀运送到分离装置，使得吸尘器能够实现其应有的用途。
美国专利文献US2,978,733公开了一种其中带有引气阀的吸尘器。该文献中的引气阀位于柱式吸尘器的手柄部位。这种结构可使引气阀除了在吸头前向移动之外的其它时间都处于正常的打开状态，阀门开口的尺寸有所减小，由此就增加了吸口处的吸气量。当吸头向后移动时，阀门开口的尺寸增加，由此就减少了吸口处的吸气量。这样做的结果是当吸头向前移动时吸头向下吸到所清洁的地面上的吸力增加，这使得吸头更难于向前移动通过地面。还有，将引气阀布置在棒状的手柄中就意味着附加空气的引入不会对吸尘器的运送能力、即将灰尘从吸口运送到分离装置的能力有什么好处，因为气流的补充不是在吸口附近进行的。
JP5211962中公开了一种柱式吸尘器的不同结构。其中虽然描述了多个实施例，但这些实施例都是在吸头向前移动时使附加空气流入吸头中。其中一些实施例是通过在吸头向前移动时微微提高吸头边缘来实现的，而另一些实施例则是通过在吸头同样向前移动时使排放入口(bleed inlet)打开来实现的。此时，补充的空气可进入吸头，从而提高吸尘器将灰尘从吸头运送到分离装置的能力。引气阀打开时，用来操纵吸头在地面向前移动的力有所减少，但这一效果在吸头由静止位置最初转换到移动状态时却没有。因此，其所公开的结构并不能减少吸头从静止位置开始移动所需的力。还需注意的是，在吸头向后移动时附加空气不能被吸到吸头中。因此，当该文献中的吸头向后移动时，吸头更容易吸到所清洁地面上，因此吸尘器的工作效率有所降低。
EP0898924A中公开了第三种已知结构。在该结构中，吸口本身可以进行调节，由此在光滑地面上，该吸口相对较小，但当吸尘器用于厚绒地毯时，吸口的后缘会克服弹簧的作用力而移动从而增大开口的尺寸。这中作用可在吸头向前或者向后移动时形成，其作用是减少吸头吸在地面上的吸力，提高吸尘器的工作效率。但是，与JP5211962公开的一样，该结构仅能在吸头于所清洁地面上确实移动起来时才起作用。因此，在这两种情况下，其缺点都是当吸口处的吸力很大时，用户必须在附加空气能吸入吸头之前克服使吸头吸在所清洁表面上的力。因此，通过上述公知的结构并不能减少吸头在所清洁表面上启动所需的力。
现在已知还有一种技术是提供引气阀，该引气阀能自动响应吸头中吸力的增加，其在通常表示吸头被吸附在地面上时的情况。GB875332和JP2001218710中公开有多例此类的引气阀，其中的压力传感器用来打开各个引气阀。这种结构在防止气流进入吸头的情况下有所用处，但在地面面层与吸头之间形成很大摩擦力时却没什么用。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种改进的用于吸尘器的吸头。本发明的另一个目的在于提供一种用来吸尘器的吸头，其中，在不需要吸头于所清洁地面上存在初始物理移动的情况下，用来在清洁地面上前移或后移吸头所需的力可以被减少。本发明的再一个目的在于提供一种用于吸尘器的吸头，其中用来移动吸头使之移过清洁地面的力有一个上限。
本发明提供一种用于吸尘器的吸头，其包括一壳体；壳体上用于与地面相对的表面中的吸口；一吸气通道，其用来使载有灰尘的空气从吸口流过吸头并流到出口；一引气入口，其布置在壳体中，并由引气阀关闭，该引气阀能够打开从而使空气经引气入口流到吸气通道；其中的吸头进一步包括一个传力件，其连接或适于连接到一个手柄，使用中可通过该手柄来操纵吸头走过地面，同时该传力件通过一个接头而与壳体相连，该接头可使传力件与壳体之间形成相对移动。
在前述结构中，在吸头移动走过地面所需的力大于预定大小时该引气阀打开。然而，其中并不需要吸头物理移动来打开引气阀。可用传力件和壳体之间的相对移动来打开引气阀，这样吸头在清洁地面上物理移动就不是引气阀动作的先决条件。由此，不必克服吸头吸在地面上的力就能启动引气阀，从而使吸口处的吸力减少。这就使用户在吸头吸在所清洁地面上时，其操纵吸尘器，特别是吸头更为容易。在一优选实施例中，无论吸头移动方向如何，引气阀均打开，这样当吸头前后移动时，用户对吸尘器的操作均很容易。
在另一优选实施例中，引气阀直到传力件和壳体之间的相对移动超过预定值时才打开，从而使吸口处的吸力保持在预定值上。在另一优选实施例中，引气阀打开的量取决于传力件和壳体之间相对移动的量。此时，如果吸头在清洁地面上移动所需的力很大，那么引入到吸气通道内的空气量会自动增加。因此，吸口处形成的吸力会随着相对移动的增加而逐渐减少，并最终达到一点，此处将吸头吸在地面上的吸力被用户加上的力克服。这种吸头在所清洁地面上移动所需力的可察觉的减小对用户很有好处。
作为优选，当需要一特定的力使吸头在地面上前向或后向移动时，引入吸气通道的空气量相同。这使得当吸头前向移动和后向移动时，吸尘器的操作同样容易。
作为优选，将引气入口布置在壳体的前表面并使之与壳体上用来与地面正对的表面相邻。这样能确保引气能贴近吸口流入吸头，从而尽可能地确保吸尘器带动灰尘颗粒使之从吸口流到分离装置的能力不变。还有，引气入口的这种布置能使灰尘在吸头靠近墙壁或其它障碍物时也能通过引气入口进入吸头，其中的墙壁或障碍物防碍吸口自由走过所清洁表面的一些特定的区域。作为选择，引气入口也可布置在壳体的上表面。
现在，结合附图来描述本发明实施例。其中图1a为公知的立式吸尘器的侧视图；图1b为图1a中吸尘器在工作状态下的侧视图；图2为公知的柱式吸尘器的立体图；图3a为本发明吸头第一实施例侧面剖视的示意图，其特别适用于柱式吸尘器；图3b和3c是与图3a类似的视图，其展示的是吸头的工作状态；图4为本发明吸头的第二实施例的侧面剖视的示意图；图5为本发明吸头的第三实施例的侧面剖视的示意图；图6为本发明吸头的第四实施例的侧面剖视的示意图；图7为本发明吸头的第五实施例的剖视示意图；图8a到8d是图7中吸头在不同位置下的顶视示意图。
具体实施例方式
图1a和1b所示为公知的一种直式吸尘器10。该吸尘器10包括一主体12，主体12中包括装置14，在气流流过吸尘器10时，装置14用来将灰尘从气流中分离出来。在所示的吸尘器10中，装置14具有气旋特性，显然也可通过其它装置如过滤袋来实现分离。
主体12由立式支架16支撑在吸尘器10上，立式支架16包括有一个手柄18，该手柄18的位置和布置能使吸尘器10的用户对吸尘器10进行操作使之走过所清洁的地面。手柄18做成可拆的形式从而能够形成软管和棍的组件(未示出)使吸尘器10的用户能够进行地面上的清洁。能实现该功能的装置与本发明无关。
主体12的下面有一个机壳20，该机壳20中装有电动机和风扇单元以便将载有灰尘的空气吸入吸尘器10中。机壳20上安装有轮子22，其能使吸尘器在操作下走过待清洁的表面。吸头24可旋转地安装在机壳20上，由此，当吸尘器10用于图1b所示的直立模式时，吸头24可与待清洁表面保持接触。吸头24还包括一个吸口26，其位于吸头24上一个与待清洁表面正对的表面中。
吸尘器10中设有管道(未示出)从而能使气流从吸口26流到主体12中的装置14处，并从这里流过机壳20，然后经出口28排出。这些管道在布置上应使气流流过电机附近的一个或多个过滤器(未示出)。在操作中，电动机将载有灰尘的空气经吸口26吸入吸头24中。然后，载有灰尘的空气再流到装置14处，在这里夹带在气流中的灰尘颗粒被分离出来并收集起来。之后，洁净的空气经风扇抽吸流过机壳20中的电动机并使之冷却，然后经出口28排出。众所周知，图1a和1b所示的这类立式吸尘器在操作时，其主体12相对于吸头24向后倾斜。用户抓紧手柄18并将推力和拉力作用在手柄18上，由此就能以通常为往复运动的形式来操作吸头24使之在待清洁的表面上移动。
图2所示示出了一种公知的柱式吸尘器30。该柱式吸尘器30包括一主体32，主体32中包括装置34，在气流流过时，装置34用来将灰尘从气流中分离出来。主体32上安装有轮子36，其能使主体32在待清洁表面行走。吸头38经空管形的棍子40和柔性软管42连接到主体32上。其中的棍子40可是刚性的或可伸缩的，软管42可设有一个工具固定装置44以便将一些附件如刷子、扫缝器等存放起来。
吸头38包括一个吸口46，该吸口46与棍子40直接相通。棍子40与软管42相通，软管42再与装置34相通。装置34的出口与其中装有电动机和风扇单元的机壳(未示出)相连通。使用中，电动机和风扇单元运行，将载有灰尘的空气经吸口46吸入吸头38。然后，载有灰尘的空气从吸头38流到棍子40和软管42。之后，灰尘在装置34中从气流分离出来，该装置34可以是旋风式分离器或布袋式过滤器，清洁后的气流然后从装置34流到机壳以冷却电动机。然后该空气经过一个合适的出口(未示出)从吸尘器10排出。再说一句，过滤器可设在电动机附近、其上游、下游附近或同时设在上游和下游。
使用中，柱式吸尘器30的用户抓住棍子40的上端，这里的棍子40形成手柄48，并使吸头38在待清洁表面上移动。正常情况下，用户操作吸头38往复运动，即前后移动走过表面。载有灰尘的空气经吸口吸入吸头38，然后流到装置34，并在那里实现分离。
上述说明涉及的是公知的吸尘器。吸尘器中的分离装置、气流通道以及其它与吸头无关的部件都不构成本发明的内容。本发明仅涉及吸头的结构及其与吸尘器其余部分之间的连接。
如上所述，许多吸尘器的制造厂商都为用户提供所关心的吸尘器的“气流瓦数”指标。气流瓦数值越高，吸口处的吸力越大。通常来讲，气流瓦数高的吸尘器比气流瓦数低的好。这就使制造厂商们都想制造气流瓦数高的吸尘器。然而，当吸口处的吸力过大时，吸尘器的吸头就很难在操作下走过待清洁的表面。结果，吸头就吸在待清洁的表面上。本发明的目的在于提供一种吸头，其能在吸口处形成很高的气流瓦数，但操作起来却不需要很大的力来走过待清洁的表面。由此，其目标是对吸头吸在地面上的吸力进行限制。
图3a为本发明吸头的第一实施例的示意图。其中吸头50在设计上主要是(但不仅是)用于图2所示的柱式吸尘器。该吸头50包括一个壳体52，该壳体52具有上表面54、前表面56和下表面58。下表面58上形成有一个吸口60，轮子62可旋转地安装在壳体52上。壳体52在轮子62前面的区域应具有足够的宽度，这一点与图2所示的吸头38类似。在轮子62的后面，壳体52缩向一个由套管66包绕的后管件64。该套管66与后管件64滑动连接且包括自由端68，自由端68能够与吸尘器30中棍子40的一端相接，其中吸尘器30所使用的就是吸头50。
后管件64包括两个沿径向相对分布的孔70，其沿径向向外通过后管件64的管壁。每一个孔70均被一外伸边72包绕。套管66上安装有两个环形的内伸边74。这些边在位置上沿着后管件64的纵向与外伸边72分开。因此，第一个环形内伸边74就位于外伸边72靠近轮子的一侧，而第二个环形内伸边74则与外伸边72分开并位于外伸边72靠近套管66之自由端68一侧。
环形内伸边74之间的套管66上有两个内伸的环形引气阀76。这些引气阀76在作用和位置上应能在套管66相对于后管件64处于恰当位置时关闭孔70。后管件64的周围布置有两个螺旋压簧78，压簧78的端头分别压在外伸边72和环形内伸边74上。此时，套管66相对于后管件64被螺旋压簧78推到一个使引气阀76关闭孔70的位置上。
环形内伸边74之间的套管66上开有两个孔80。这两个孔80形成了一个从套管66的环形腔到大气的出口。
显然，套管66能相对于后管件64伸缩移动。如果沿如图3b中箭头82所示的方向给套管66施力，套管66会沿着后管件64的轴向移向图3b所示的位置。在该位置处，孔70未被引气阀76完全覆盖，由此空气能够按着箭头84的方向从孔80和孔70进到吸头50中。然而，由于螺旋压簧78的作用力会反抗套管66相对于后管件64的移动，因此一旦去掉和减小箭头82方向上的作用力，套管66就会移回图3a所示的位置。
如果如图3c中箭头86所示的方向给套管66施力，套管66会移向图3c所示的位置。同样，在该位置处，孔70不再被引气阀76所覆盖，由此空气能够按着箭头88的方向从孔80和70进到吸头50中。再有，由于螺旋压簧78的作用力会反抗这种移动，因此一旦减小或去掉该力，套管66就会移回图3a所示的位置。
显然，当吸头50如图2所示以适当的方式与棍子40的下端相连时，上述作用力即对应于用户操作吸头50使之在待清洁表面上移动的力。当吸口60处的吸力高到足以使吸头50吸到清洁表面上时，使吸头前后移动所施加的作用力会使套管66和后管件64之间形成相对移动。此时，引气阀76将离开孔70从而使空气经孔80、70引入吸头50。以此方式使空气引入吸头50能够减少吸口60处的吸力，因此吸头50的移动更为容易。当吸口60处的吸力降得不多，用户还需进一步加力才能使吸头50走过清洁表面时，套管66和后管件64之间就进一步地相对移动从而使更多的空气经孔80、70引入吸头50。更多的空气引入吸头50进一步降低了吸口60处的吸力，并最终使吸力，即吸头吸在所清洁表面上的吸力降低到吸头50能够移动的程度。
由此可以看出，吸尘器10的用户是向前移动还是向后移动吸头50使之走过清洁表面无关紧要。后管件64和套管66在两个方向均能形成足够的相对移动而使空气引入吸头50，从而产生降低吸口60处吸力的所期待的效果。这样，这就能使吸头50更为容易地移过地面。
此外，在后管件64和套管66之间能够出现相对移动之前，显然还要克服螺旋压簧78的偏压力。如果弹簧78的弹性系数很高，那么用户就必须加上相对较大的力量才能使引气阀打开。显然，通过使孔70两侧的弹簧具有不同的弹性系数，那么在不同方向上就需要不同大小的力来克服弹簧的偏压力。因此，如果需要，靠近轮子62的那个螺旋压簧78的弹性系数可设成高于远离轮子的那个螺旋压簧78的弹性系数。由此，与向后移动相比，当吸头50向前移动时，就需要更大的力量来克服偏压力。
在图3a、3b和3c所示实施例的一个变化实施例中，该变化没有特别展示出来，套管66布置在后管件64上从而能相对于后管件64绕着其轴线旋转。此时，用扭簧来代替压簧78，这样当套管66相对于后管件64旋转时，套管66就反抗压簧78的作用力向后推向图3a所示的位置。本实施例可在扭力作用到与吸头50相连的棍子时，使吸口60处的吸力减少。如上所述，用来使吸头50走过所清洁表面的力越大，引入到吸头50中的空气量也越大。
图4为吸头的另一种结构。在该结构中，吸头90用来与立式吸尘器相连，当然也不排除与柱式吸尘器相连。该吸头90包括一个壳体92，壳体92具有上表面94、下表面96和前表面98。下表面96与前表面98相邻的地方形成有一个吸口100。与现有技术一样，一个可旋转的刷条102经支臂104安装在壳体92上并使刷条102位于吸口100中。可加上一个使刷条102主动旋转的装置(未示出)。
壳体92上安装有轮子106以便有助于操作吸头90走过清洁表面。此外，壳体92上还有一软管108或者其它的管子以便将载有灰尘的空气从吸头90运送到装置14中，并在那里将灰尘从气流中分离出来。壳体92形成了一个吸气通道110，其用来将载有灰尘的空气从吸口100运送到软管108。
传力件112在吸头90和吸尘器中与吸头90相连的其它部分之间提供连接。该传力件112可连接到图1a所示这类吸尘器10的主体12或机壳20上。传力件112的自由端可设有合适的连接装置。传力件112的另一端可枢轴连接到一根杆114上，该杆114的下端由一连接件116枢轴连接到壳体92的下表面96上。该杆114的上端穿过壳体92上表面94的孔118。孔118被一个直壁120包围，该直壁120从壳体92的上表面94向上立起。杆114的上端和直壁120之间布置有两个对置的压簧122。杆114上的引气阀124就布置在压簧122的下面。
当传力件112没有受到作用力时，压簧122的作用力将令杆114处于一个能使引气阀124关闭孔118的位置上。然而，如果传力件112沿双向箭头126所示的任一方向受力，杆114会被迫绕连接件116旋转。这就使引气阀124偏离图4所示的位置从而打开，至少是部分打开孔118。此时，吸头90外面的空气就能经孔118流入吸气通道110。
显然，当吸头90用来与吸尘器相连时，如果吸口100处形成的吸力过大，吸头90会吸到所清洁表面上。当吸尘器90的用户在手柄18上用力操作吸尘器使之走清洁表面时，如果所加的力不足以克服吸头90吸在所清洁表面上的吸力，那么吸头壳体92和传力件112之间会产生相对移动从而使空气经孔118引入到吸气通道110。这样就能使吸口100处的吸力降低，使吸头走过清洁表面。显然，不必克服将吸头90吸在所清洁表面上的吸力就能将空气引入吸气通道110。
图5所示为一种类似的结构。在该结构中，吸头130同样包括有壳体132，壳体132具有上表面134、下表面136和前表面138。如前所述，一刷条140可旋转地安装在上表面134上并位于吸口142中。壳体132形成吸气通道146，其用来将载有灰尘空气从吸口142送到软管148。轮子150安装在壳体132上。
如前实施例所述，传力件152用来与吸尘器的主体或机壳相连。传力件152的一端可枢轴转动地连接到一杆154上，该杆154如前所述通过一个可枢轴转动的连接件156枢轴转动地安装到壳体132的下表面136上。杆154的上端同样是穿过壳体132上表面134上的孔158，并被相对布置的压簧160偏压在中心位置上，压簧160的远端压在密封盖164的壁162上，密封盖164形成壳体132的一个部分。
引气阀166位于壳体132的前表面138中。引气阀166采用翼片形式，其可枢轴转动地安装在一个从前表面138向内伸出的支臂168上。引气阀166向上延伸并超过支臂168，引气阀166的上端可枢轴转动地连接到一第二杆件170上，该杆件170再与杆154枢轴相连。杆件170到杆154的连接和传力件152到杆154的连接相一致。
引气阀166还要向下伸过支臂168直至前表面138的形成吸口142的下缘。该下缘与前表面138一体形成。引气阀166位于开口中，该开口在前表面138中形成引气入口。该引气入口跨过吸头130的大部分前表面138，由此如果需要的话，可将大颗粒的灰尘和/或碎屑经该引气通道吸入吸气通道146中。
显然，如果将力加到传力件152上，传力件152和壳体132之间会形成相对移动。这种移动会使杆154克服压簧160的作用力而绕连接件156旋转。然而，杆154的移动也会使杆件170产生移动，而杆件170则会使引气阀166绕着其与支臂168之间的连接点旋转。如果传力件152像图5所示那样右移就会使引气阀166顺时针旋转，从而将引气入口打开而将空气引入吸气通道146。同样，如果传力件152像图5所示那样左移就会使引气阀166逆时针旋转，其作用同样是将使空气经引气入口引入吸气通道146。显然，加力使传力件152左移表示的是一个向前推移吸头130的推力，同时加力使传力件152右移表示的是一个向后移动吸头的拉力。因此，无论所需移动方向如何均能将空气引入吸头130。
与前面实施例一样，显然，这里并不需要吸头130在清洁表面的某一方向上存在物理位移就能将空气引入吸气通道146，即使是在吸头吸到所清洁表面上也是如此。
图6所示为另一实施例。吸头180同样具有一个壳体182，该壳体182的下表面中有一个吸口184。本实施例的许多特征均与前面的实施例相同。然而，在本实施例中，刷条188是经支臂190安装在吸口中的，而支臂190则是枢轴转动地安装在壳体182的上表面192上。传力件194与刷条188直接相连，并且杆196将刷条188连接到引气阀198上。该引气阀198可枢轴转动地支在壳体182的前表面202中的引气入口200中。引气阀198和杆196之间的连接位于引气阀198和前表面202之间的枢轴连接的上面。支臂190和壳体182的上表面192之间有拉伸弹簧204，这样支臂190就被拉到大体中心的位置上。在此位置上，引气阀198基本将引气入口200关闭。
当传力件194相对于壳体182移动时，刷条188也相对于壳体182移动。支臂190就克服拉伸弹簧204的作用力绕着其与上表面192之间的枢轴连接件旋转。刷条188的移动以及由此造成的杆196的移动会使引气阀198绕着其与前表面202之间的枢轴连接件旋转。当传力件移到左边时(如图6所示)，引气阀就逆时针旋转，使空气经引气入口200引入吸气通道中。同样，传力件194右移会使引气阀198顺时针旋转。空气同样会经引气入口200引入吸头180中。由此，当吸头180在清洁表面上移动所需的力较大时，无论吸头的移动方向如何，空气都会被吸入吸头180。此外，通过增加传力件194上的力，引气阀可以被打开到更大的程度，从而能使更多的空气引入吸头180。经引气入口200引入吸头180的空气越多，吸口184处所形成的吸力越小。因此，随着引入吸头180的空气的增加，令吸头吸在所清洁表面上的力就减小。
图7为本发明的另一实施例，其展示的是吸头剖面的示意图。该吸头210包括一个壳体212，该壳体212具有上表面214和侧壁216。吸口218布置在壳体中并与所清洁表面相对。壳体212中布置有孔220，并且有一根柔性管道222与壳体212的外面。壳体212的内部、孔220以及管道222一起形成一个通道，该通道用来将载有灰尘的空气从吸口218运送到管道222的远端，管道222的远端构成吸头210的出口。
壳体212的上表面214中有两个分开的孔224，这两个孔224一起形成一个引气入口。每一个孔224中都有一个支撑环管226，该环管226包括一个外套环226a和一个内套环226b，这两个套环通过一个周向分开的辐条226c支撑起来。外套环226a与其中布置有相应环管226的孔224的周圈紧密邻接。内套环226b在所示实施例中与外套环226a同轴布置，尽管这一点并不是必须的。还有，从该实施例可以看到，四个辐条226c等角度地布置在外套环226a和内套环226b之间，尽管辐条的数量可有所不同。
引气阀228与孔224和环管226相连。每一个引气阀228均包括一个上构件228a以及一个通过连接件228c与上构件228a分开但固定连接的下构件228b。上构件228a和下构件228b均为圆形，上构件228a的直径与外套环226a的直径相同，下构件228b的直径与内套环226b的直径相同。连接件228c的长度应使，当上构件228a的下表面坐在外套环226a的上端时，下构件228b的上表面保持靠着内套环226b的下端，尽管支撑环管226和引气阀228之间还能有相对移动。
连接件228c的直径要大大地小于内套环226c的直径。弹性部件230占据着内套环226b和连接件228c之间的空间。该弹性部件230总体为一筒形，中间形成有一个通道，连接件228c顺着该通道穿过弹性部件230。
两个引气阀228之间有一个横杆232，其通过每个引气阀228的上构件228a上连接的安装块234与引气阀228相连。横杆232上固定有连接器236，该连接器用来将吸头210与吸尘器的主体相连。在柱式吸尘器的情况下，连接器236将如前所述固定或被固定在管棍组件的远端。在立式吸尘器的情况下，连接器236将以可拆或不可拆的形式连接到主壳上或机壳上。
横杆232，其单独或与连接器236一起用作传力件，用户通过该传力件将力传递到吸头210上从而使吸头210在清洁表面上移动。从图7可以看出，传力件232、234经引气阀228与壳体相连。因此，当吸头210在所清洁表面上移动所需的力超过弹性部件230压缩所需的力时，引气阀228会相对于壳体210移动，更具体地说，相对于支撑环管226移动。一旦引气阀228明显偏离图7所示的位置，上构件228a不再外套环226a和内套环226b之间的通道，使空气沿着该通道吸入到壳体212内。由此就减少了吸口218处的吸力，此时不需多大的力量就能使吸头210在清洁表面上移动。此外，将更多的空气引入吸头210有助于保持吸尘器的效率，这是通过保持用来将灰尘从吸头210运送到分离装置的空气量来实现的。
图8a、8b、8c和8d是传力件232在不同方向上受力时引气阀228的移动状态。在每一种情况下，示图左侧所示均是引气阀228中上构件228a的位置，示图右侧所示均是连接件228c、弹性部件230和连接件228c相对于环管226的位置。
首先，参见图8a，其中传力件232的受力如箭头A所示。上构件228a与连接件228c和下构件228b一起朝相同的方向偏移，从而压缩弹性部件230。由此，外套环226a和内套环226b之间通道的一部分就向大气敞开，从而使环境空气进入壳体212。这里所示为吸头210在所清洁表面上向前移动时的状态。
与之类似，当所加力是要使吸头后移时，所加力的方向就如图8b的箭头B所示。此时，上构件226a与连接件226c和下构件226b一起克服图示弹性部件230的偏压力移向远离中间的“静止”位置。在这两种情况下，当传力件232上的作用力去掉(或减少到不足以克服弹性体的偏压力)时，引气阀228就回到图7所示位置。同样，如果由引气阀228位移引入到壳体212中的空气量不足以使吸口处的吸力降低到可接受的水平，那么加到传力件232上的力会增加从而使弹性部件230进一步压缩，以提高外套环226a和内套环226b之间用来引入空气的通道面积。这样就能使更多的空气引入到壳体212中，从而进一步降低吸口218处的吸力。
当加到传力件232上的力是横向力时，上述结构同样有效。图8c所示为加力方向为箭头C的方向时的状态。同样，引气阀228中上构件228a的位移会使空气经外套环226a和内套环226b之间形成的通道引入到壳体212中。显然，沿相反的横向加力会使引气阀228沿着图8c所示相反的方向位移。
最后，如果传力件受到扭力如图8d所示的扭力作用时，引气阀228的位移将如图8d所示。更具体地说，其中的一个引气阀228会沿一第一方向位移，而另一引气阀228则会沿相反的方向位移。不管怎么说，其结果都与上述的其它情况相同。
显然，吸头的准确形状和结构、吸头在所清洁表面上的操作和支撑装置、以及吸头与吸尘器之间的具体连接装置都不是本发明的实质内容。本发明的实质内容在于提供了一种能相对于吸头移动的部件，由此当吸头吸在所清洁表面上时，就会产生这种相对移动。然后，该相对移动用来启动引气阀使空气引入吸头从而减少吸口处的吸力。吸口处吸力的减少可降低用户操作吸尘器使之在所清洁表面上移动所需的力。其结果就是，这种吸尘器的用户操作性得到了增强。
权利要求
1.一种用于吸尘器的吸头，其包括一壳体；壳体上用来与地面相对的表面中的吸口；一吸气通道，其用来使载有灰尘的空气从吸口流过吸头并流到出口；一引气入口，其布置在壳体中，并由引气阀关闭，该引气阀能够打开从而使空气经引气入口流入吸气通道；其中的吸头进一步包括一个传力件，其连接或适于连接到一个手柄，使用中可通过该手柄来操纵吸头走过地面，同时该传力件通过一个连接件与壳体相连，该连接件允许传力件与壳体之间形成相对移动。
2.如权利要求1所述的吸头，其中的引气阀响应吸头在地面上移动所需的力的大小而打开。
3.如权利要求2所述的吸头，其中无论吸头移动方向如何，引气阀均响应吸头在地面上移动所需的力的大小而打开。
4.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中的引气阀能够响应传力件和壳体之间的相对移动量而打开。
5.如权利要求4所述的吸头，其中的引气阀在传力件和壳体之间的相对移动量超过预定值时打开。
6.如权利要求4或5所述的吸头，其中引气阀能够打开的量取决于传力件和壳体之间相对移动量。
7.如权利要求6所述的吸头，其中引气阀能够打开的量正比于传力件和壳体之间相对移动量。
8.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中传力件和壳体之间的连接件包括一个弹性部件，该弹性部件将传力件相对于壳体推到一个位置中，在该位置下引气入口被引气阀关闭。
9.如权利要求8所述的吸头，其中的弹性部件是一个弹簧。
10.如权利要求8所述的吸头，其中的弹性部件是一个弹性套。
11.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中当需要一特定的力使吸头在地面上前向或后向移动时，引入吸气通道的空气量相同。
12.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中当需要一特定的力使吸头在地面上沿第一侧向或相反的侧向移动时，引入吸气通道的空气量相同。
13.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中当需要一特定的力使吸头在地面上沿一扭转方向或相反扭转方向移动时，引入吸气通道的空气量相同。
14.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中引气入口布置在壳体上一个不用来与地面相对的表面上。
15.如权利要求14所述的吸头，其中引气入口布置在壳体的一个朝前表面上。
16.如权利要求15所述的吸头，其中引气入口布置在壳体朝前表面的中间，并与壳体上用来与地面正对的表面相邻。
17.如权利要求14所述的吸头，其中引气入口布置在壳体的上表面上。
18.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中的引气阀包括一枢轴转动安装的密封件。
19.如权利要求18所述的吸头，其中的密封件在吸头向前走过地面时沿第一方向枢轴转动，并且在吸头向后走过地面时沿第二方向枢轴转动。
20.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中的引气阀包括多个密封件，这些密封件能相对于引气入口移动。
21.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中在吸口处布置有一个可旋转的刷条，该刷条用来扰动所清洁的地面。
22.如权利要求21所述的吸头，其中可旋转的刷条安装在壳体上。
23.如权利要求21所述的吸头，其中可旋转的刷条安装在传力件上。
24.一种基本上如前面参考附图中所示任一实施例来描述的吸头。
25.一种吸尘器，其包括前面任何一项权利要求所述的吸头。
全文摘要
本发明提供一种用于吸尘器的吸头(50；90；130；180)，其包括壳体(52；92；132；182)；壳体上用来与地面相对的表面(58；96；136；186)中的吸(60；100；142；184)；吸气通道(110；146)，其用来使载有灰尘的空气从吸口(60；100；142；184)流过吸头并流到出口；引气入口(200)，其布置在壳体中，并由引气阀(76；124；166；198)关闭，该引气阀能够打开从而使空气经引气入口流到吸气通道。该吸头进一步包括一个传力件(68；122；152；194；232)，传力件连接或适于连接到一个手柄(18；48)，使用中可通过该手柄操纵吸头走过地面，同时传力件(68；122；152；194；232)通过一个连接件与壳体相连，该连接件可使传力件与壳体之间形成相对移动。
文档编号A47L9/24GK1607920SQ02825749
公开日2005年4月20日 申请日期2002年11月15日 优先权日2001年12月21日
发明者A·S·D·罗克 申请人:戴森技术有限公司
技术领域：
本发明涉及一种用于吸尘器的吸头。本发明适用于家用立式或柱式吸尘器。
背景技术：
吸尘器的生产厂商通常会给潜在客户提供其产品的“气流瓦数”。这是通过装置吸口处吸入的脏空气和碎屑的吸气量。在立式吸尘器中，吸口通常设在这样的吸头中，该吸头直接安装在吸尘器的主体或电动机壳体上。在柱式吸尘器中，吸口则通常设在另一种吸头中，该吸头由一个通过软管和棍子组件连接到主体上的地板用具形成。吸口处气流瓦数过高的缺点是，吸头可能会被吸到待清洁的地面上，从而使空气无法或很难从吸尘器的外面进到吸口中。这就会使吸尘器的效率下降，因为需要有气流通过吸尘器，由此才能将灰尘从吸口送到分离装置从而使载有灰尘的空气得到清洁。其另一害处是吸头可能会吸到待清洁的表面上，由此很难在待清洁的表面上移动。
还有一种情况就是，某些地面的面层材料会与吸头之间形成很大的摩擦力，而这与流过吸头的气流无关。因此需要很大的推力才能操纵吸尘器走过这些表面，使用户很难对吸尘器进行正常地操作。
公知的方法是提供一种引气阀来使附加的空气吸到吸尘器中从而改变吸口处的吸气量，使吸尘器的操作能相应于工作条件的改变而进行调节。使附加的空气流过吸尘器可减少吸口处的吸力从而减少吸头吸到地面的吸力。减少吸力就能减少吸头在待清洁表面移动所需的操作力。还有，提供附加的空气流能够恢复气流通过吸尘器的能力从而将灰尘从引气阀运送到分离装置，使得吸尘器能够实现其应有的用途。
美国专利文献US2,978,733公开了一种其中带有引气阀的吸尘器。该文献中的引气阀位于柱式吸尘器的手柄部位。这种结构可使引气阀除了在吸头前向移动之外的其它时间都处于正常的打开状态，阀门开口的尺寸有所减小，由此就增加了吸口处的吸气量。当吸头向后移动时，阀门开口的尺寸增加，由此就减少了吸口处的吸气量。这样做的结果是当吸头向前移动时吸头向下吸到所清洁的地面上的吸力增加，这使得吸头更难于向前移动通过地面。还有，将引气阀布置在棒状的手柄中就意味着附加空气的引入不会对吸尘器的运送能力、即将灰尘从吸口运送到分离装置的能力有什么好处，因为气流的补充不是在吸口附近进行的。
JP5211962中公开了一种柱式吸尘器的不同结构。其中虽然描述了多个实施例，但这些实施例都是在吸头向前移动时使附加空气流入吸头中。其中一些实施例是通过在吸头向前移动时微微提高吸头边缘来实现的，而另一些实施例则是通过在吸头同样向前移动时使排放入口(bleed inlet)打开来实现的。此时，补充的空气可进入吸头，从而提高吸尘器将灰尘从吸头运送到分离装置的能力。引气阀打开时，用来操纵吸头在地面向前移动的力有所减少，但这一效果在吸头由静止位置最初转换到移动状态时却没有。因此，其所公开的结构并不能减少吸头从静止位置开始移动所需的力。还需注意的是，在吸头向后移动时附加空气不能被吸到吸头中。因此，当该文献中的吸头向后移动时，吸头更容易吸到所清洁地面上，因此吸尘器的工作效率有所降低。
EP0898924A中公开了第三种已知结构。在该结构中，吸口本身可以进行调节，由此在光滑地面上，该吸口相对较小，但当吸尘器用于厚绒地毯时，吸口的后缘会克服弹簧的作用力而移动从而增大开口的尺寸。这中作用可在吸头向前或者向后移动时形成，其作用是减少吸头吸在地面上的吸力，提高吸尘器的工作效率。但是，与JP5211962公开的一样，该结构仅能在吸头于所清洁地面上确实移动起来时才起作用。因此，在这两种情况下，其缺点都是当吸口处的吸力很大时，用户必须在附加空气能吸入吸头之前克服使吸头吸在所清洁表面上的力。因此，通过上述公知的结构并不能减少吸头在所清洁表面上启动所需的力。
现在已知还有一种技术是提供引气阀，该引气阀能自动响应吸头中吸力的增加，其在通常表示吸头被吸附在地面上时的情况。GB875332和JP2001218710中公开有多例此类的引气阀，其中的压力传感器用来打开各个引气阀。这种结构在防止气流进入吸头的情况下有所用处，但在地面面层与吸头之间形成很大摩擦力时却没什么用。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种改进的用于吸尘器的吸头。本发明的另一个目的在于提供一种用来吸尘器的吸头，其中，在不需要吸头于所清洁地面上存在初始物理移动的情况下，用来在清洁地面上前移或后移吸头所需的力可以被减少。本发明的再一个目的在于提供一种用于吸尘器的吸头，其中用来移动吸头使之移过清洁地面的力有一个上限。
本发明提供一种用于吸尘器的吸头，其包括一壳体；壳体上用于与地面相对的表面中的吸口；一吸气通道，其用来使载有灰尘的空气从吸口流过吸头并流到出口；一引气入口，其布置在壳体中，并由引气阀关闭，该引气阀能够打开从而使空气经引气入口流到吸气通道；其中的吸头进一步包括一个传力件，其连接或适于连接到一个手柄，使用中可通过该手柄来操纵吸头走过地面，同时该传力件通过一个接头而与壳体相连，该接头可使传力件与壳体之间形成相对移动。
在前述结构中，在吸头移动走过地面所需的力大于预定大小时该引气阀打开。然而，其中并不需要吸头物理移动来打开引气阀。可用传力件和壳体之间的相对移动来打开引气阀，这样吸头在清洁地面上物理移动就不是引气阀动作的先决条件。由此，不必克服吸头吸在地面上的力就能启动引气阀，从而使吸口处的吸力减少。这就使用户在吸头吸在所清洁地面上时，其操纵吸尘器，特别是吸头更为容易。在一优选实施例中，无论吸头移动方向如何，引气阀均打开，这样当吸头前后移动时，用户对吸尘器的操作均很容易。
在另一优选实施例中，引气阀直到传力件和壳体之间的相对移动超过预定值时才打开，从而使吸口处的吸力保持在预定值上。在另一优选实施例中，引气阀打开的量取决于传力件和壳体之间相对移动的量。此时，如果吸头在清洁地面上移动所需的力很大，那么引入到吸气通道内的空气量会自动增加。因此，吸口处形成的吸力会随着相对移动的增加而逐渐减少，并最终达到一点，此处将吸头吸在地面上的吸力被用户加上的力克服。这种吸头在所清洁地面上移动所需力的可察觉的减小对用户很有好处。
作为优选，当需要一特定的力使吸头在地面上前向或后向移动时，引入吸气通道的空气量相同。这使得当吸头前向移动和后向移动时，吸尘器的操作同样容易。
作为优选，将引气入口布置在壳体的前表面并使之与壳体上用来与地面正对的表面相邻。这样能确保引气能贴近吸口流入吸头，从而尽可能地确保吸尘器带动灰尘颗粒使之从吸口流到分离装置的能力不变。还有，引气入口的这种布置能使灰尘在吸头靠近墙壁或其它障碍物时也能通过引气入口进入吸头，其中的墙壁或障碍物防碍吸口自由走过所清洁表面的一些特定的区域。作为选择，引气入口也可布置在壳体的上表面。
现在，结合附图来描述本发明实施例。其中图1a为公知的立式吸尘器的侧视图；图1b为图1a中吸尘器在工作状态下的侧视图；图2为公知的柱式吸尘器的立体图；图3a为本发明吸头第一实施例侧面剖视的示意图，其特别适用于柱式吸尘器；图3b和3c是与图3a类似的视图，其展示的是吸头的工作状态；图4为本发明吸头的第二实施例的侧面剖视的示意图；图5为本发明吸头的第三实施例的侧面剖视的示意图；图6为本发明吸头的第四实施例的侧面剖视的示意图；图7为本发明吸头的第五实施例的剖视示意图；图8a到8d是图7中吸头在不同位置下的顶视示意图。
具体实施例方式
图1a和1b所示为公知的一种直式吸尘器10。该吸尘器10包括一主体12，主体12中包括装置14，在气流流过吸尘器10时，装置14用来将灰尘从气流中分离出来。在所示的吸尘器10中，装置14具有气旋特性，显然也可通过其它装置如过滤袋来实现分离。
主体12由立式支架16支撑在吸尘器10上，立式支架16包括有一个手柄18，该手柄18的位置和布置能使吸尘器10的用户对吸尘器10进行操作使之走过所清洁的地面。手柄18做成可拆的形式从而能够形成软管和棍的组件(未示出)使吸尘器10的用户能够进行地面上的清洁。能实现该功能的装置与本发明无关。
主体12的下面有一个机壳20，该机壳20中装有电动机和风扇单元以便将载有灰尘的空气吸入吸尘器10中。机壳20上安装有轮子22，其能使吸尘器在操作下走过待清洁的表面。吸头24可旋转地安装在机壳20上，由此，当吸尘器10用于图1b所示的直立模式时，吸头24可与待清洁表面保持接触。吸头24还包括一个吸口26，其位于吸头24上一个与待清洁表面正对的表面中。
吸尘器10中设有管道(未示出)从而能使气流从吸口26流到主体12中的装置14处，并从这里流过机壳20，然后经出口28排出。这些管道在布置上应使气流流过电机附近的一个或多个过滤器(未示出)。在操作中，电动机将载有灰尘的空气经吸口26吸入吸头24中。然后，载有灰尘的空气再流到装置14处，在这里夹带在气流中的灰尘颗粒被分离出来并收集起来。之后，洁净的空气经风扇抽吸流过机壳20中的电动机并使之冷却，然后经出口28排出。众所周知，图1a和1b所示的这类立式吸尘器在操作时，其主体12相对于吸头24向后倾斜。用户抓紧手柄18并将推力和拉力作用在手柄18上，由此就能以通常为往复运动的形式来操作吸头24使之在待清洁的表面上移动。
图2所示示出了一种公知的柱式吸尘器30。该柱式吸尘器30包括一主体32，主体32中包括装置34，在气流流过时，装置34用来将灰尘从气流中分离出来。主体32上安装有轮子36，其能使主体32在待清洁表面行走。吸头38经空管形的棍子40和柔性软管42连接到主体32上。其中的棍子40可是刚性的或可伸缩的，软管42可设有一个工具固定装置44以便将一些附件如刷子、扫缝器等存放起来。
吸头38包括一个吸口46，该吸口46与棍子40直接相通。棍子40与软管42相通，软管42再与装置34相通。装置34的出口与其中装有电动机和风扇单元的机壳(未示出)相连通。使用中，电动机和风扇单元运行，将载有灰尘的空气经吸口46吸入吸头38。然后，载有灰尘的空气从吸头38流到棍子40和软管42。之后，灰尘在装置34中从气流分离出来，该装置34可以是旋风式分离器或布袋式过滤器，清洁后的气流然后从装置34流到机壳以冷却电动机。然后该空气经过一个合适的出口(未示出)从吸尘器10排出。再说一句，过滤器可设在电动机附近、其上游、下游附近或同时设在上游和下游。
使用中，柱式吸尘器30的用户抓住棍子40的上端，这里的棍子40形成手柄48，并使吸头38在待清洁表面上移动。正常情况下，用户操作吸头38往复运动，即前后移动走过表面。载有灰尘的空气经吸口吸入吸头38，然后流到装置34，并在那里实现分离。
上述说明涉及的是公知的吸尘器。吸尘器中的分离装置、气流通道以及其它与吸头无关的部件都不构成本发明的内容。本发明仅涉及吸头的结构及其与吸尘器其余部分之间的连接。
如上所述，许多吸尘器的制造厂商都为用户提供所关心的吸尘器的“气流瓦数”指标。气流瓦数值越高，吸口处的吸力越大。通常来讲，气流瓦数高的吸尘器比气流瓦数低的好。这就使制造厂商们都想制造气流瓦数高的吸尘器。然而，当吸口处的吸力过大时，吸尘器的吸头就很难在操作下走过待清洁的表面。结果，吸头就吸在待清洁的表面上。本发明的目的在于提供一种吸头，其能在吸口处形成很高的气流瓦数，但操作起来却不需要很大的力来走过待清洁的表面。由此，其目标是对吸头吸在地面上的吸力进行限制。
图3a为本发明吸头的第一实施例的示意图。其中吸头50在设计上主要是(但不仅是)用于图2所示的柱式吸尘器。该吸头50包括一个壳体52，该壳体52具有上表面54、前表面56和下表面58。下表面58上形成有一个吸口60，轮子62可旋转地安装在壳体52上。壳体52在轮子62前面的区域应具有足够的宽度，这一点与图2所示的吸头38类似。在轮子62的后面，壳体52缩向一个由套管66包绕的后管件64。该套管66与后管件64滑动连接且包括自由端68，自由端68能够与吸尘器30中棍子40的一端相接，其中吸尘器30所使用的就是吸头50。
后管件64包括两个沿径向相对分布的孔70，其沿径向向外通过后管件64的管壁。每一个孔70均被一外伸边72包绕。套管66上安装有两个环形的内伸边74。这些边在位置上沿着后管件64的纵向与外伸边72分开。因此，第一个环形内伸边74就位于外伸边72靠近轮子的一侧，而第二个环形内伸边74则与外伸边72分开并位于外伸边72靠近套管66之自由端68一侧。
环形内伸边74之间的套管66上有两个内伸的环形引气阀76。这些引气阀76在作用和位置上应能在套管66相对于后管件64处于恰当位置时关闭孔70。后管件64的周围布置有两个螺旋压簧78，压簧78的端头分别压在外伸边72和环形内伸边74上。此时，套管66相对于后管件64被螺旋压簧78推到一个使引气阀76关闭孔70的位置上。
环形内伸边74之间的套管66上开有两个孔80。这两个孔80形成了一个从套管66的环形腔到大气的出口。
显然，套管66能相对于后管件64伸缩移动。如果沿如图3b中箭头82所示的方向给套管66施力，套管66会沿着后管件64的轴向移向图3b所示的位置。在该位置处，孔70未被引气阀76完全覆盖，由此空气能够按着箭头84的方向从孔80和孔70进到吸头50中。然而，由于螺旋压簧78的作用力会反抗套管66相对于后管件64的移动，因此一旦去掉和减小箭头82方向上的作用力，套管66就会移回图3a所示的位置。
如果如图3c中箭头86所示的方向给套管66施力，套管66会移向图3c所示的位置。同样，在该位置处，孔70不再被引气阀76所覆盖，由此空气能够按着箭头88的方向从孔80和70进到吸头50中。再有，由于螺旋压簧78的作用力会反抗这种移动，因此一旦减小或去掉该力，套管66就会移回图3a所示的位置。
显然，当吸头50如图2所示以适当的方式与棍子40的下端相连时，上述作用力即对应于用户操作吸头50使之在待清洁表面上移动的力。当吸口60处的吸力高到足以使吸头50吸到清洁表面上时，使吸头前后移动所施加的作用力会使套管66和后管件64之间形成相对移动。此时，引气阀76将离开孔70从而使空气经孔80、70引入吸头50。以此方式使空气引入吸头50能够减少吸口60处的吸力，因此吸头50的移动更为容易。当吸口60处的吸力降得不多，用户还需进一步加力才能使吸头50走过清洁表面时，套管66和后管件64之间就进一步地相对移动从而使更多的空气经孔80、70引入吸头50。更多的空气引入吸头50进一步降低了吸口60处的吸力，并最终使吸力，即吸头吸在所清洁表面上的吸力降低到吸头50能够移动的程度。
由此可以看出，吸尘器10的用户是向前移动还是向后移动吸头50使之走过清洁表面无关紧要。后管件64和套管66在两个方向均能形成足够的相对移动而使空气引入吸头50，从而产生降低吸口60处吸力的所期待的效果。这样，这就能使吸头50更为容易地移过地面。
此外，在后管件64和套管66之间能够出现相对移动之前，显然还要克服螺旋压簧78的偏压力。如果弹簧78的弹性系数很高，那么用户就必须加上相对较大的力量才能使引气阀打开。显然，通过使孔70两侧的弹簧具有不同的弹性系数，那么在不同方向上就需要不同大小的力来克服弹簧的偏压力。因此，如果需要，靠近轮子62的那个螺旋压簧78的弹性系数可设成高于远离轮子的那个螺旋压簧78的弹性系数。由此，与向后移动相比，当吸头50向前移动时，就需要更大的力量来克服偏压力。
在图3a、3b和3c所示实施例的一个变化实施例中，该变化没有特别展示出来，套管66布置在后管件64上从而能相对于后管件64绕着其轴线旋转。此时，用扭簧来代替压簧78，这样当套管66相对于后管件64旋转时，套管66就反抗压簧78的作用力向后推向图3a所示的位置。本实施例可在扭力作用到与吸头50相连的棍子时，使吸口60处的吸力减少。如上所述，用来使吸头50走过所清洁表面的力越大，引入到吸头50中的空气量也越大。
图4为吸头的另一种结构。在该结构中，吸头90用来与立式吸尘器相连，当然也不排除与柱式吸尘器相连。该吸头90包括一个壳体92，壳体92具有上表面94、下表面96和前表面98。下表面96与前表面98相邻的地方形成有一个吸口100。与现有技术一样，一个可旋转的刷条102经支臂104安装在壳体92上并使刷条102位于吸口100中。可加上一个使刷条102主动旋转的装置(未示出)。
壳体92上安装有轮子106以便有助于操作吸头90走过清洁表面。此外，壳体92上还有一软管108或者其它的管子以便将载有灰尘的空气从吸头90运送到装置14中，并在那里将灰尘从气流中分离出来。壳体92形成了一个吸气通道110，其用来将载有灰尘的空气从吸口100运送到软管108。
传力件112在吸头90和吸尘器中与吸头90相连的其它部分之间提供连接。该传力件112可连接到图1a所示这类吸尘器10的主体12或机壳20上。传力件112的自由端可设有合适的连接装置。传力件112的另一端可枢轴连接到一根杆114上，该杆114的下端由一连接件116枢轴连接到壳体92的下表面96上。该杆114的上端穿过壳体92上表面94的孔118。孔118被一个直壁120包围，该直壁120从壳体92的上表面94向上立起。杆114的上端和直壁120之间布置有两个对置的压簧122。杆114上的引气阀124就布置在压簧122的下面。
当传力件112没有受到作用力时，压簧122的作用力将令杆114处于一个能使引气阀124关闭孔118的位置上。然而，如果传力件112沿双向箭头126所示的任一方向受力，杆114会被迫绕连接件116旋转。这就使引气阀124偏离图4所示的位置从而打开，至少是部分打开孔118。此时，吸头90外面的空气就能经孔118流入吸气通道110。
显然，当吸头90用来与吸尘器相连时，如果吸口100处形成的吸力过大，吸头90会吸到所清洁表面上。当吸尘器90的用户在手柄18上用力操作吸尘器使之走清洁表面时，如果所加的力不足以克服吸头90吸在所清洁表面上的吸力，那么吸头壳体92和传力件112之间会产生相对移动从而使空气经孔118引入到吸气通道110。这样就能使吸口100处的吸力降低，使吸头走过清洁表面。显然，不必克服将吸头90吸在所清洁表面上的吸力就能将空气引入吸气通道110。
图5所示为一种类似的结构。在该结构中，吸头130同样包括有壳体132，壳体132具有上表面134、下表面136和前表面138。如前所述，一刷条140可旋转地安装在上表面134上并位于吸口142中。壳体132形成吸气通道146，其用来将载有灰尘空气从吸口142送到软管148。轮子150安装在壳体132上。
如前实施例所述，传力件152用来与吸尘器的主体或机壳相连。传力件152的一端可枢轴转动地连接到一杆154上，该杆154如前所述通过一个可枢轴转动的连接件156枢轴转动地安装到壳体132的下表面136上。杆154的上端同样是穿过壳体132上表面134上的孔158，并被相对布置的压簧160偏压在中心位置上，压簧160的远端压在密封盖164的壁162上，密封盖164形成壳体132的一个部分。
引气阀166位于壳体132的前表面138中。引气阀166采用翼片形式，其可枢轴转动地安装在一个从前表面138向内伸出的支臂168上。引气阀166向上延伸并超过支臂168，引气阀166的上端可枢轴转动地连接到一第二杆件170上，该杆件170再与杆154枢轴相连。杆件170到杆154的连接和传力件152到杆154的连接相一致。
引气阀166还要向下伸过支臂168直至前表面138的形成吸口142的下缘。该下缘与前表面138一体形成。引气阀166位于开口中，该开口在前表面138中形成引气入口。该引气入口跨过吸头130的大部分前表面138，由此如果需要的话，可将大颗粒的灰尘和/或碎屑经该引气通道吸入吸气通道146中。
显然，如果将力加到传力件152上，传力件152和壳体132之间会形成相对移动。这种移动会使杆154克服压簧160的作用力而绕连接件156旋转。然而，杆154的移动也会使杆件170产生移动，而杆件170则会使引气阀166绕着其与支臂168之间的连接点旋转。如果传力件152像图5所示那样右移就会使引气阀166顺时针旋转，从而将引气入口打开而将空气引入吸气通道146。同样，如果传力件152像图5所示那样左移就会使引气阀166逆时针旋转，其作用同样是将使空气经引气入口引入吸气通道146。显然，加力使传力件152左移表示的是一个向前推移吸头130的推力，同时加力使传力件152右移表示的是一个向后移动吸头的拉力。因此，无论所需移动方向如何均能将空气引入吸头130。
与前面实施例一样，显然，这里并不需要吸头130在清洁表面的某一方向上存在物理位移就能将空气引入吸气通道146，即使是在吸头吸到所清洁表面上也是如此。
图6所示为另一实施例。吸头180同样具有一个壳体182，该壳体182的下表面中有一个吸口184。本实施例的许多特征均与前面的实施例相同。然而，在本实施例中，刷条188是经支臂190安装在吸口中的，而支臂190则是枢轴转动地安装在壳体182的上表面192上。传力件194与刷条188直接相连，并且杆196将刷条188连接到引气阀198上。该引气阀198可枢轴转动地支在壳体182的前表面202中的引气入口200中。引气阀198和杆196之间的连接位于引气阀198和前表面202之间的枢轴连接的上面。支臂190和壳体182的上表面192之间有拉伸弹簧204，这样支臂190就被拉到大体中心的位置上。在此位置上，引气阀198基本将引气入口200关闭。
当传力件194相对于壳体182移动时，刷条188也相对于壳体182移动。支臂190就克服拉伸弹簧204的作用力绕着其与上表面192之间的枢轴连接件旋转。刷条188的移动以及由此造成的杆196的移动会使引气阀198绕着其与前表面202之间的枢轴连接件旋转。当传力件移到左边时(如图6所示)，引气阀就逆时针旋转，使空气经引气入口200引入吸气通道中。同样，传力件194右移会使引气阀198顺时针旋转。空气同样会经引气入口200引入吸头180中。由此，当吸头180在清洁表面上移动所需的力较大时，无论吸头的移动方向如何，空气都会被吸入吸头180。此外，通过增加传力件194上的力，引气阀可以被打开到更大的程度，从而能使更多的空气引入吸头180。经引气入口200引入吸头180的空气越多，吸口184处所形成的吸力越小。因此，随着引入吸头180的空气的增加，令吸头吸在所清洁表面上的力就减小。
图7为本发明的另一实施例，其展示的是吸头剖面的示意图。该吸头210包括一个壳体212，该壳体212具有上表面214和侧壁216。吸口218布置在壳体中并与所清洁表面相对。壳体212中布置有孔220，并且有一根柔性管道222与壳体212的外面。壳体212的内部、孔220以及管道222一起形成一个通道，该通道用来将载有灰尘的空气从吸口218运送到管道222的远端，管道222的远端构成吸头210的出口。
壳体212的上表面214中有两个分开的孔224，这两个孔224一起形成一个引气入口。每一个孔224中都有一个支撑环管226，该环管226包括一个外套环226a和一个内套环226b，这两个套环通过一个周向分开的辐条226c支撑起来。外套环226a与其中布置有相应环管226的孔224的周圈紧密邻接。内套环226b在所示实施例中与外套环226a同轴布置，尽管这一点并不是必须的。还有，从该实施例可以看到，四个辐条226c等角度地布置在外套环226a和内套环226b之间，尽管辐条的数量可有所不同。
引气阀228与孔224和环管226相连。每一个引气阀228均包括一个上构件228a以及一个通过连接件228c与上构件228a分开但固定连接的下构件228b。上构件228a和下构件228b均为圆形，上构件228a的直径与外套环226a的直径相同，下构件228b的直径与内套环226b的直径相同。连接件228c的长度应使，当上构件228a的下表面坐在外套环226a的上端时，下构件228b的上表面保持靠着内套环226b的下端，尽管支撑环管226和引气阀228之间还能有相对移动。
连接件228c的直径要大大地小于内套环226c的直径。弹性部件230占据着内套环226b和连接件228c之间的空间。该弹性部件230总体为一筒形，中间形成有一个通道，连接件228c顺着该通道穿过弹性部件230。
两个引气阀228之间有一个横杆232，其通过每个引气阀228的上构件228a上连接的安装块234与引气阀228相连。横杆232上固定有连接器236，该连接器用来将吸头210与吸尘器的主体相连。在柱式吸尘器的情况下，连接器236将如前所述固定或被固定在管棍组件的远端。在立式吸尘器的情况下，连接器236将以可拆或不可拆的形式连接到主壳上或机壳上。
横杆232，其单独或与连接器236一起用作传力件，用户通过该传力件将力传递到吸头210上从而使吸头210在清洁表面上移动。从图7可以看出，传力件232、234经引气阀228与壳体相连。因此，当吸头210在所清洁表面上移动所需的力超过弹性部件230压缩所需的力时，引气阀228会相对于壳体210移动，更具体地说，相对于支撑环管226移动。一旦引气阀228明显偏离图7所示的位置，上构件228a不再外套环226a和内套环226b之间的通道，使空气沿着该通道吸入到壳体212内。由此就减少了吸口218处的吸力，此时不需多大的力量就能使吸头210在清洁表面上移动。此外，将更多的空气引入吸头210有助于保持吸尘器的效率，这是通过保持用来将灰尘从吸头210运送到分离装置的空气量来实现的。
图8a、8b、8c和8d是传力件232在不同方向上受力时引气阀228的移动状态。在每一种情况下，示图左侧所示均是引气阀228中上构件228a的位置，示图右侧所示均是连接件228c、弹性部件230和连接件228c相对于环管226的位置。
首先，参见图8a，其中传力件232的受力如箭头A所示。上构件228a与连接件228c和下构件228b一起朝相同的方向偏移，从而压缩弹性部件230。由此，外套环226a和内套环226b之间通道的一部分就向大气敞开，从而使环境空气进入壳体212。这里所示为吸头210在所清洁表面上向前移动时的状态。
与之类似，当所加力是要使吸头后移时，所加力的方向就如图8b的箭头B所示。此时，上构件226a与连接件226c和下构件226b一起克服图示弹性部件230的偏压力移向远离中间的“静止”位置。在这两种情况下，当传力件232上的作用力去掉(或减少到不足以克服弹性体的偏压力)时，引气阀228就回到图7所示位置。同样，如果由引气阀228位移引入到壳体212中的空气量不足以使吸口处的吸力降低到可接受的水平，那么加到传力件232上的力会增加从而使弹性部件230进一步压缩，以提高外套环226a和内套环226b之间用来引入空气的通道面积。这样就能使更多的空气引入到壳体212中，从而进一步降低吸口218处的吸力。
当加到传力件232上的力是横向力时，上述结构同样有效。图8c所示为加力方向为箭头C的方向时的状态。同样，引气阀228中上构件228a的位移会使空气经外套环226a和内套环226b之间形成的通道引入到壳体212中。显然，沿相反的横向加力会使引气阀228沿着图8c所示相反的方向位移。
最后，如果传力件受到扭力如图8d所示的扭力作用时，引气阀228的位移将如图8d所示。更具体地说，其中的一个引气阀228会沿一第一方向位移，而另一引气阀228则会沿相反的方向位移。不管怎么说，其结果都与上述的其它情况相同。
显然，吸头的准确形状和结构、吸头在所清洁表面上的操作和支撑装置、以及吸头与吸尘器之间的具体连接装置都不是本发明的实质内容。本发明的实质内容在于提供了一种能相对于吸头移动的部件，由此当吸头吸在所清洁表面上时，就会产生这种相对移动。然后，该相对移动用来启动引气阀使空气引入吸头从而减少吸口处的吸力。吸口处吸力的减少可降低用户操作吸尘器使之在所清洁表面上移动所需的力。其结果就是，这种吸尘器的用户操作性得到了增强。
权利要求
1.一种用于吸尘器的吸头，其包括一壳体；壳体上用来与地面相对的表面中的吸口；一吸气通道，其用来使载有灰尘的空气从吸口流过吸头并流到出口；一引气入口，其布置在壳体中，并由引气阀关闭，该引气阀能够打开从而使空气经引气入口流入吸气通道；其中的吸头进一步包括一个传力件，其连接或适于连接到一个手柄，使用中可通过该手柄来操纵吸头走过地面，同时该传力件通过一个连接件与壳体相连，该连接件允许传力件与壳体之间形成相对移动。
2.如权利要求1所述的吸头，其中的引气阀响应吸头在地面上移动所需的力的大小而打开。
3.如权利要求2所述的吸头，其中无论吸头移动方向如何，引气阀均响应吸头在地面上移动所需的力的大小而打开。
4.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中的引气阀能够响应传力件和壳体之间的相对移动量而打开。
5.如权利要求4所述的吸头，其中的引气阀在传力件和壳体之间的相对移动量超过预定值时打开。
6.如权利要求4或5所述的吸头，其中引气阀能够打开的量取决于传力件和壳体之间相对移动量。
7.如权利要求6所述的吸头，其中引气阀能够打开的量正比于传力件和壳体之间相对移动量。
8.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中传力件和壳体之间的连接件包括一个弹性部件，该弹性部件将传力件相对于壳体推到一个位置中，在该位置下引气入口被引气阀关闭。
9.如权利要求8所述的吸头，其中的弹性部件是一个弹簧。
10.如权利要求8所述的吸头，其中的弹性部件是一个弹性套。
11.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中当需要一特定的力使吸头在地面上前向或后向移动时，引入吸气通道的空气量相同。
12.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中当需要一特定的力使吸头在地面上沿第一侧向或相反的侧向移动时，引入吸气通道的空气量相同。
13.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中当需要一特定的力使吸头在地面上沿一扭转方向或相反扭转方向移动时，引入吸气通道的空气量相同。
14.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中引气入口布置在壳体上一个不用来与地面相对的表面上。
15.如权利要求14所述的吸头，其中引气入口布置在壳体的一个朝前表面上。
16.如权利要求15所述的吸头，其中引气入口布置在壳体朝前表面的中间，并与壳体上用来与地面正对的表面相邻。
17.如权利要求14所述的吸头，其中引气入口布置在壳体的上表面上。
18.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中的引气阀包括一枢轴转动安装的密封件。
19.如权利要求18所述的吸头，其中的密封件在吸头向前走过地面时沿第一方向枢轴转动，并且在吸头向后走过地面时沿第二方向枢轴转动。
20.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中的引气阀包括多个密封件，这些密封件能相对于引气入口移动。
21.如前述任何一项权利要求所述的吸头，其中在吸口处布置有一个可旋转的刷条，该刷条用来扰动所清洁的地面。
22.如权利要求21所述的吸头，其中可旋转的刷条安装在壳体上。
23.如权利要求21所述的吸头，其中可旋转的刷条安装在传力件上。
24.一种基本上如前面参考附图中所示任一实施例来描述的吸头。
25.一种吸尘器，其包括前面任何一项权利要求所述的吸头。
全文摘要
本发明提供一种用于吸尘器的吸头(50；90；130；180)，其包括壳体(52；92；132；182)；壳体上用来与地面相对的表面(58；96；136；186)中的吸(60；100；142；184)；吸气通道(110；146)，其用来使载有灰尘的空气从吸口(60；100；142；184)流过吸头并流到出口；引气入口(200)，其布置在壳体中，并由引气阀(76；124；166；198)关闭，该引气阀能够打开从而使空气经引气入口流到吸气通道。该吸头进一步包括一个传力件(68；122；152；194；232)，传力件连接或适于连接到一个手柄(18；48)，使用中可通过该手柄操纵吸头走过地面，同时传力件(68；122；152；194；232)通过一个连接件与壳体相连，该连接件可使传力件与壳体之间形成相对移动。
文档编号A47L9/24GK1607920SQ02825749
公开日2005年4月20日 申请日期2002年11月15日 优先权日2001年12月21日
发明者A·S·D·罗克 申请人:戴森技术有限公司
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