地板用具的制作方法
专利名称：地板用具的制作方法
技术领域：
本发明涉及与真空吸尘器一起使用的地板用具。
背景技术：
如图1中所示，圆筒或金属罐真空吸尘器通常包括机身10，它容纳分离装置11，例如旋风分离器或袋子，用于从输入脏气流中分离污垢和灰尘。脏气流通过连接到机身10的软管15和杆16组合流入机身10。当用户在房间周围移动时，软管沿着房间拖拉吸尘器机身10。清洁用具连接到软管和杆组合的远端。通常各种提供清洁用具，例如裂缝用具和刷子用具，以便用户可以选择适当用具完成他们的清洁任务，对于一般地板清洁，真空吸尘器装有地板用具20。
图2表示戴森公司(Dyson Limited)制造和销售的公知类型的地板用具。地板用具20包括与地板表面啮合的底面150，该底面150通常称为底板。底板150确定吸气通道，它面向地板表面，使用时用来将地板表面暴露给吸力，该吸力是充足的以便从表面带走灰尘和碎片。用具20也包括适合于杆16(图1)的出口连接器101、102和短连接管120，该短连接管120用于将气流从底板150输送到出口连接器101、102。连接管120的一端绕轴105枢轴地安装到底板，而连接管的另一端绕轴115枢轴地安装到出口连接器101。连接管120带有安装到其上的一对地板啮合轮90。使用时，这个结构将用户对杆的推动和拉动转换成底板150在地板表面上的滑动。然而，已经发现某些用户操作杆的方式可能导致用具20的底板150脱离地板表面。这会对地板用具20的拾取性能带来有害影响。
发明内容
因此，本发明意欲提供改良的底板用具。
因此，本发明提供一种在真空清洁地板表面中使用的地板用具，包括与地板表面啮合的底板、底板承载体、连接到真空吸尘器杆的出气管和连接臂，底板承载体具有使它沿地板表面行进的装置，连接臂将出气管连接到承载体，连接臂的第一端绕第一枢轴枢转地连接到出气管，而连接臂的第二端绕第二枢轴枢转地连接到承载体，第一枢轴和第二枢轴大致彼此平行。
该方案的优点是用户操作用具时，地板用具不易离开地板表面。我们已经发现，与地板表面的改良接触可以提高用具的拾取性能。
优选地，底板枢轴地安装到承载体，更优选地，底板在位于底板吸气通道之上的位置枢轴地安装到承载体。底板的枢轴安装导致用具使用时向前或向后转动。这可以用来使底板工作边缘与地板表面接触以便搅动地板表面。在这些结构中，优选地，底板枢轴地安装到承载体，并且连接臂在实质与底板枢轴一致的位置枢轴地安装到承载体。
连接臂可包括刚性部件，它提供出气管和承载体之间的机械连接，地板用具还包括软管，用于在底板出气口和出气管之间输送流体流。作为选择，连接臂本身可以在底板出气口和出气管之间输送流体流。
优选地，地板用具还包括裙边，用于在硬地板清洁期间沿地板表面行进，其中底板可以在工作位置和储存位置之间移动，在工作位置底板低于裙边，而在储存位置底板高于裙边。
优选地，地板用具的承载体具有容纳连接臂的通道。可以制定连接臂尺寸，以便当连接臂位于承载体旁边时，连接臂第一端和出气管之间的枢轴连接位于承载体上的通道内。为了紧凑，轮子或辊子可以安装在通道每个侧面上。
优选地，地板用具还包括制动装置，用于限定连接臂在远离底盘的方向上移动。其中地板用具的承载体具有容纳连接臂的通道，制动装置可以作用在连接臂和至少一个通道侧面之间。
地板用具可以与圆筒、竖式和其它类型真空清洁器一起使用。
现在将参考附图描述本发明实施例，图中图1表示依据现有技术的公知真空吸尘器和地板用具；图2更详细地表示图1的地板用具；
图3以简图形式表示依据本发明一个实施例的地板用具；图4以简图形式表示本发明的一个替代实施例；图5更详细地表示图4的实施例；图6从后部表示图5的用具；图7是穿过图5和6中所示的地板用具的剖面图，其中底板位于降低位置；图8表示图5-7地板用具的底面；图9和10又是穿过图5-8地板用具的剖面图，其中所述用具采用替换结构；图11和12以简图形式表示底板动作；图13表示常规地板用具上的力；图14表示地板用具上的力，其中施加的推力/拉力靠近底板；图15详细表示在清洁操作的硬地板模式期间进入地板用具的碎片通道；图16表示图15中所示类型的地板用具内的压力图；图17A和17B表示在有裂缝的地板表面上使用地板用具的效果；图18-20表示地板用具的改进，它允许用户控制进入地板用具的气流。
具体实施例方式
图3以简图形式表示依据本发明第一实施例的地板用具部件。用具200的主要部件是主底盘210、底板250、杆连接器240、连接臂230和软管235，杆连接器240连接到真空吸尘器的杆或软管，连接臂230将底盘210连接到杆连接器240，软管235将气流从底板250输送到杆连接器240。底板确定进气口255，使用时进气口面向地板，并横向延伸跨越用具全部宽度。底盘210装有轮子221，使它能在地板表面上移动。制定杆连接器240尺寸以便与真空吸尘器的杆(即管或一套伸缩管)紧密配合。杆连接器240通过连接臂230连接到底盘210。连接臂230的第一端通过接头231枢轴地连接到杆连接器240。连接臂230的另一端通过接头232枢轴地连接到底盘210。连接臂230在杆连接器240和底盘210之间提供机械连接，因此它用来将用户施加到杆上的力传递给底盘210。连接臂230可以形成为气流导管，用于将气流从底板250输送到杆连接器240。在此，接头231、232是枢接的、气密的接头，当这些部件彼此相对移动时，它们保持连接臂导管230、底板250出口和杆连接器240入口之间的空气密封。作为选择，如图3中所示，通过与连接臂230分开的软管235，可以输送底板250和杆连接器240之间的气流。使用软管输送气流允许在杆连接器240和连接臂230之间形成更可靠的密封，它将在两个部件相对位置的范围内保持气密性。因此，这个解决方案更为便宜而且更为可靠。
在连接臂230的每一端上提供可枢转接头231、232，允许杆连接器240和安装到杆连接器240的杆或软管相对于底盘210在宽的操作位置范围内移动。而且，在整个操作位置范围内，底盘210和底板250保持在稳定位置上。
优选地，底板250关于底盘210枢转地连接到底盘210，底板250枢转的轴与连接臂230枢转的轴232重合。同样优选地，底板枢转地连接到直接位于吸气通道255中心之上的位置上。底板250和底盘210之间的连接提供这些部件之间的有限移动量。在底板路径的每个容许范围内，通过在底盘210上安装制动器来实现这个有限移动量。
对于地板用具，通常能以地毯清洁模式和硬地板清洁模式进行操作，地毯清洁模式时，底板沿地板表面前进；硬地板清洁模式时，某种软裙边与地板表面接触，并且底板与硬地板表面隔开。图3中所示的用具装有裙边270(用虚线表示)，它环绕底板250，并且能够从图3中所示的升高位置移到降低位置，在降低位置，它位于底板250之下。
替代移动裙边270的是保持裙边270固定而升高或降低底板250本身。图5-10中详细表示的用具带有这种可移动底板250。详细描述这个用具之前，图4图示了本用具的主要部件。许多部件与刚才参考图3所述的用具相同。差别在于将连接臂230连接到底盘210的机械结构。图3中，连接臂230直接关于底盘210枢转，而图4中，连接臂230通过两个中间臂234a、234b连接到底盘210。在地毯地板模式中，底板250与地板表面啮合。底板250直接关于连接臂230自由枢转。在硬地板清洁模式中，底板升高并转入底盘210内的空腔中。应该理解，两个中间臂234a、234b以允许底板250降低或升高的方式将连接臂230简单连接到底盘210。在图4所示的结构中，两个中间臂234a、234b锁定在适当位置上而不移动。类似地，在底板升高的结构中，中间臂位于不同位置。在这两个结构中，连接臂230关于底盘210有效地枢转。
现在参考图5-10，它们详细图示了地板用具的优选实施例。如上所述，用具200的主要部件是主底盘210、底板250、杆连接器240和软管235，杆连接器240连接到真空吸尘器的杆或软管以及连接臂230，软管235将杆连接器240连接到底盘210。当从背部观察时，平行于地板，底盘210具有大致U型通道，它足够宽以便容纳连接臂230。如图6中最佳图示，使用时，这允许连接臂230位于通道内。前进行程期间或用户正在障碍之下操纵用具并想最小化用具高度时，连接臂可以采用这个降低位置。图6从背部表示地板用具，其带有可移动部件，即用斜阴影表示的连接臂230和杆连接器240。连接臂230比底盘短，以便当连接臂230进入它的最低位置时，它不伸出底盘背部之外。
底盘210装有轮子221，它使底盘210能在地板表面上移动。短轴222固定到底盘210后面部件上的侧壁上，并从后面部件的每个侧面向外延伸。轮子221、223可旋转地固定到各个轴222，以便允许用具在地板表面上移动。应该理解，可以用在整个底盘宽度上延伸的单轴替换这两个短轴222，可以用辊子、用具下表面上的滑板、或使地板用具在地板表面上移动的某些其它装置替换轮子。底盘装有用于限定连接臂230垂直移出预定点的装置。在本实施例中，底盘210背部上的每个侧壁由翼缘246覆盖，翼缘246向内延伸进通道，连接臂230的每个侧面具有外突钉248。连接臂230在预定垂直范围内自由移动。如图9和10中最佳图示，在垂直范围的最高程度上，连接臂230上的钉248碰撞翼缘246并由翼缘246制动。应该理解，可以用其它方式实现限定连接臂230垂直移动的功能。例如，侧壁可以具有内突钉，它位于连接臂230上的槽中。图10表示如何在连接臂之下的位置上将诸如泡沫衬垫的减震材料249提供在底盘底部上，使得连接臂230对着底盘210降低时使损害和噪音最小化。
杆连接器240位于用具背部。制定杆连接器240的尺寸，使得与真空吸尘器的杆(图1中的16)紧密配合。杆连接器240形成为两个管243、244，以允许关于管纵轴转动的方式连接它们。杆连接器240带有安装到其下面的自位轮245，以便当杆连接器移入完全降低位置时，最小化对地板表面的损害。杆释放机构包括连接到舌簧242的手动操作按钮241。可以使用其它连接方案，例如杆连接器240的各个管套和杆之间的简单过盈配合。杆连接器240通过连接部件230、234连接到底盘210。连接部件包括连接臂230和中间臂234a、234b。连接臂230的第一端通过接头231枢轴地连接到杆连接器240。连接臂230的另一端通过接头232枢轴地连接第一中间臂234a。中间臂234a的第一端带有钉，所述钉被局限于在形成在第二中间臂234b第一端内壁上的槽内滑动。中间臂234a也枢轴地连接到底盘210。中间臂234b的另一端枢轴地连接到底盘210的上表面。如虚线235所示，软管将杆连接器240直接连接到底板250。对着底板吸气出口，以气密方式密封软管235第一端，而对着杆连接器240，以气密方式密封软管235第二端。在连接臂230的每一端上提供可枢转接头231、232，允许杆连接器240和安装到杆连接器240的杆或软管相对于底盘210在宽的位置范围内移动。而且，在整个位置范围内，底盘210保持在稳定位置上。通过与连接臂230分开的软管235，输送底板250和杆连接器240之间的气流，容许连接到用具的杆更大自由度的移动。如下文中所述，为了允许底板250在工作位置和收缩位置之间移动，需要布置连接臂230和底盘210之间的中间臂234a、234b。在更简单的用具中，例如上文中图2所示的用具，底板250、底盘210和连接臂230可以共享同一枢轴，以便底板关于底盘210枢转，连接臂230可以关于底板250和底盘210自由枢转。
由图7、9和10最佳图解用具的可操作性。在图7中，连接臂230和杆连接器240靠近地板，连接臂230位于底盘210的U型通道内。当用户向前推用具或当用户想在低物体之下操作用具时，用具将采用这个结构。相反，图9和10表示位于升高位置的连接臂230和杆连接器240。当用户向后拖用具时，地板用具通常采用这个位置。连接臂230已经到达它的最高位置，钉248压着翼缘246。在图10中，杆连接器关于枢轴点231转入几乎垂直的位置。在这些各个结构中，地板用具将保持与表面接触。
底板250枢轴地安装到连接臂230和第一中间臂234a，它们是面向底盘正面的连接部件。两个翼缘280从底板250上表面向上延伸。钉233将每个翼缘280中的孔可旋转地保持在中间臂234a的每个侧面上。底板250在限定角度范围内关于臂234a自由旋转。连接臂230和中间臂234之间的连接轴与中间臂234和底板250之间的连接轴一致，以便用户施加到杆连接器以及由此施加到连接臂230上的力直接传递给底板250。
现在将更详细地描述用具的底板250。能以地毯清洁模式或‘硬地板’模式使用地板用具200，地毯清洁模式时，底板250与地板啮合并沿着地板行进，而‘硬地板’模式时，软裙边270沿着地板表面行进，并且底板与地板隔开。
图7和10表示以地毯清洁模式配置底板250。图7在断面上表示底板250，而图8表示底板的下视图。底板250具有安装在中心的进气口256。两个吸气通道255从进气口256的每个侧面横向延伸跨越用具。每个通道255终止在底板侧面上的放气口内。底板底面有两个隔开的、尖锐的边缘252、253，它们将称为工作边缘。前工作边缘252由吸气通道内壁和底板底面上的平面254a之间的交叉线确定。类似地，后工作边缘253由吸气通道内壁和底板底面上的平面254b之间的交叉线确定。如图7中所示，尖锐地确定工作边缘252、253，以便当地板用具使用在地毯表面上时，能够提供有效的搅动作用。通过底板250和连接部件230之间的枢转连接，更加强搅动效果。已经发现小半径弯曲可以在地板表面上提供有效的搅动作用。工作边缘252、253在地板用具的整个宽度上延伸。清棉机258、259位于平面254a、254b上，并且与工作边缘252、253隔开，以便工作边缘可以横跨它们整个宽度在地毯表面上执行搅动动作。每个清棉机258、259是一种常规类型，包括多个细纤维毛撮固定到其上的材料条。每个清棉机258、259固定到弧形支架上，弧形支架从它所在的平面254a、254b向外延伸。清棉机258、259与相邻的工作边缘252、253之间的间距可以不同于图中所示的间距。使用清棉机导致用户在地板表面上推或拉地板用具所需的力增加。尽管这将导致用户所需推力增加，但还有可能将清棉机258、259宽度增加到地板用具的整个宽度。
图11和12表示地板用具200的底板250在使用时的操作。首先，图11表示在地板表面上被向前推动时的底板250。当向前推动时，底板250绕枢轴247转动，使前工作边缘252比后工作边缘253接触地板表面更紧密。尖边缘252对表面进行有效的搅动，分开表面上的料堆，并通过轻弹动作释放灰尘。当灰尘被释放时，吸气通道中的气流沿着吸气通道254、255将灰尘扫向吸气进口256。同样，使前清棉机258与地板表面接触。在清棉机258的降低位置上，它允许棉绒通过。后清棉机259保持足够靠近表面，以便对棉绒起有效的阻塞作用。
图12表示在地板表面上被向后推动时的地板用具200。当向后推动用具时，底板250关于枢轴247转动，使后工作边缘253比前工作边缘252接触地板表面更紧密。尖边缘253与向前动作期间前边缘252所起的作用相同，也就是，它对表面进行搅动，分开表面上的料堆，并通过轻弹动作释放灰尘。吸气通道中的气流沿着吸气通道254、255将灰尘扫向吸气进口256。使后清棉机259与地板表面接触并允许棉绒通过。当前清棉机258比向前动作期间上升更高时，它保持足够靠近表面以便阻塞棉绒通道。可以理解，一旦地板用具已经通过棉绒，棉绒被截留在各清棉机之间，并从表面被捕获。
图13和14图解了从靠近底板的位置驱动地板用具的结果。图13表示常规地板用具，它带有底盘410、轮子420和底盘450。用户在点A给用具施加推力/拉力Fv。Fs表示由吸入底板的空气施加到地板表面上的吸力。返回行程期间，关于点C的力(力矩)为Mc＝l1.Fs-l2.Fvsinθ因此，为了将底板保持在地板表面上l1.Fs≥l2.Fvsinθ点C表示某一点，当返回行程期间在垂直方向上施加力时，将从地板表面关于该点抬起地板用具。
相反，图14表示依据本发明实施例的地板用具，它带有底盘410、轮子420和底盘450，其中用户在点E给用具施加推力/拉力Fv。如上所述，Fs表示由吸入底板的空气施加到地板表面上的吸力。返回行程期间，为了将底板保持在地板表面上Fs≥Fvsinθ
这显然是比图13中更简单的必要条件。通过将出口连接器放在底板之上，大大减少了出口连接器的杠杆作用。图14表示理想排列，其中推力/拉力施加到底盘上的点B直接位于底板之上。当推力/拉力施加到底盘上的点从底板移开时，即朝向图14中的右侧，由于现在用具上存在杠杆作用，所以返回行程期间，地板用具‘大声鸣响地’离开地板表面的风险增加。尽管底板枢轴地安装到底盘上是优选的，但是底板可以相对底盘410进行固定，这是由于以这里图示的方式施加推力/拉力时受益于‘大声鸣响’风险的降低。
如上所述，在硬地板清洁模式中，底板250与地板表面分开。在图8、9和15所示的实施例中，通过将底板250缩回在底盘内以便只有裙边270靠在地板表面上，可以实现这个模式。裙边形成为密集的纤维帘，例如尼龙纤维，它们通过例如打褶固定到底板250。底板250可缩回到图9所示的位置中，而底板底面关于吸气口平面倾斜。裙边270形成环绕吸气口的连续帘，并用来保持与地板表面相邻的低压区。底盘210前边缘上的减震器265确定吸气通道260，吸气通道260向下指向地板表面，并在用具的整个宽度上延伸。减震器265在裙边的最低程度之上充分隔开(参见图15的C)，以便大碎片269可以穿过减振器之下，这里它将位于吸气通道260之下。通过进入底盘210内的主吸气空间中的导管262，吸气通道260与底盘210内的吸气室进行流通。底板250在一个方向上倾斜，以便通道260中的气流在底板250底面周围能够容易流动，然后沿着吸气通道254、255流向吸气口256。因此，通道260中的气流与吸到裙边270之下的气流汇合。图15表示以硬地板清洁模式使用地板用具时的空气和碎片通道。
图16是穿过地板用具的剖面图，表示存在于用具内的压力近似图，较密的阴影表示较低的压力区。图17A和17B表示在表面上使用地板用具的效果。这些图表示跨越地板表面在X方向移动的地板用具平面图。低压区保持在与地板表面相邻的用具裙边区域内。因此，位于这个区域内的任何灰尘将被带到吸气口256。稳定气流经由吸气口260进入用具。这个气流有助于在真空吸尘器分离系统(图1的11)内保持良好的分离效率，并且对于旋风分离系统尤其重要，例如使用一排并列旋风分离器的用具。穿过通道260的气流和通道260离地板表面的间距有助于从地板表面清理任何大碎片。否则，裙边270将沿着地板推动这些碎片。连续裙边270在用具内保持低压区。这也有助于对地板表面上的裂缝300提供良好的吸收。如图17B中所示，当用具在裂缝上移动时，用具内的低压区经由裂缝300连通到用具外面的环境压力区。因此，空气穿过裂缝300从用具外面流到用具内的低压区，连同气流一起从裂缝300带走其中的所有灰尘和碎片。
图18-20表示地板用具的进一步改进，其中可以手动控制进入用具的气量。图18表示上述地板用具底板250的改进形式250’。如上所述，用具主吸气通道255的每个侧面具有进气孔290，使用时，地毯清洁模式期间空气通过进气孔可以进入吸气通道255。在这个改进底板中，阀295安装在底板侧面上。阀可以在图19中所示的打开位置和图20中所示的关闭位置之间移动，在打开位置，最大空气量可以进入吸气通道255，在关闭位置，较少空气量可以进入吸气通道255。可以在两个位置之间沿方向299手动滑动阀。位于底板上表面的一对凹部296与位于阀底面的小突起(未图示)协作，使得阀确实地保持在两个位置之一上。与底板250相比，底板250’的进一步改进在于附加进气口292位于底板上表面。类似的进气口292位于底板的每个侧面上。如图19和20中所示，阀在关闭位置上封闭进气口292。
使用时，用户可以将底板每个侧面上的阀295设置到相同位置(例如都是阀打开)或不同位置(即一个阀打开，一个阀关闭)，以便选择进气量，由此选择他们感觉舒服的推力。推力量会根据地板覆盖物的不同而变化，而不同用户会喜欢不同的推力量。
在进一步改进中，可以这样布置阀以便它们提供更宽的设定范围。可以用进气口290和阀来实现这个改进，沿方向299，进气口290高度改变，所述阀可以位于更多个位置(例如3个不同位置)。如本文中所示，阀可以应用到地板用具或竖式真空吸尘器的清洁头。在关闭位置，可以布置阀以容许少量进气(如图20中所示)或根本不进气。
权利要求
1.一种在真空清洁地板表面中使用的地板用具，包括与地板表面啮合的底板、底板承载体、连接到真空吸尘器杆的出气管和连接臂，底板承载体具有使它沿地板表面行进的装置，连接臂将出气管连接到承载体，连接臂的第一端绕第一枢轴枢转地连接到出气管，而连接臂的第二端绕第二枢轴枢转地连接到承载体，第一枢轴和第二枢轴彼此大致平行。
2.根据权利要求1所述的地板用具，其中连接臂在实质位于底板之上的位置枢轴地连接到承载体。
3.根据权利要求1或2所述的地板用具，其中底板枢轴地安装到承载体。
4.根据权利要求3所述的地板用具，其中底板在位于底板吸气通道之上的位置枢轴地安装到承载体。
5.根据权利要求3或4所述的地板用具，其中连接臂在实质与底板枢轴一致的位置枢轴地安装到承载体。
6.根据前述任一权利要求的地板用具，其中连接臂包括刚性部件，它提供出气管和承载体之间的机械连接，其中地板用具还包括软管，用于在底板出气口和出气管之间输送流体流。
7.根据权利要求1-5之一所述的地板用具，其中布置连接臂以便在底板出气口和出气管之间输送流体流。
8.根据前述任一权利要求的地板用具，进一步包括裙边，用于在硬地板清洁期间沿地板表面行进，其中底板可以在工作位置和储存位置之间移动，在工作位置底板低于裙边，而在储存位置底板高于裙边。
9.根据前述任一权利要求的地板用具，其中使承载体沿地板表面行进的装置包括至少一个轮子或辊子。
10.根据前述任一权利要求的地板用具，进一步包括阀，用于容许空气从大气流入地板用具，其中阀可以被手动调节以便清洁头用户选择进气量。
11.根据前述任一权利要求的地板用具，其中承载体具有容纳连接臂的通道。
12.根据权利要求11所述的地板用具，其中制定连接臂尺寸，以便当连接臂位于承载体旁边时，连接臂第一端和出气管之间的枢轴连接位于承载体上的通道内。
13.根据权利要求11或12所述的地板用具，其中使承载体沿地板表面行进的装置包括安装在通道每个侧面上的至少一个轮子或辊子。
14.根据前述任一权利要求的地板用具，进一步包括用于限定连接臂在远离底盘的方向上移动的制动装置。
15.根据权利要求14所述的地板用具，其中承载体具有容纳连接臂的通道以及制动装置，该制动装置作用在连接臂和至少一个通道侧面之间。
16.一种实质上如本文参考附图所述的地板用具。
全文摘要
一种在真空清洁地板表面中使用的地板用具(200)，包括与地板表面啮合的底板(250)、底板(250)承载体(210)和连接到真空吸尘器杆的出气管(240)，底板承载体(210)具有使它沿地板表面(221)行进的装置。出气管(240)通过连接臂(230)安装到支撑平台上，连接臂的第一端绕第一轴(231)枢轴地连接到出气管，而连接臂的第二端绕第二轴(232)枢轴地连接到承载体。第一轴和第二轴大致彼此平行。通过软管(235)或通过连接臂(230)本身，可以从底板(250)输送流体流。
文档编号A47L9/06GK1582128SQ02822204
公开日2005年2月16日 申请日期2002年10月25日 优先权日2001年11月3日
发明者A·G·安德森, M·P·巴格韦尔 申请人:戴森有限公司
技术领域：
本发明涉及与真空吸尘器一起使用的地板用具。
背景技术：
如图1中所示，圆筒或金属罐真空吸尘器通常包括机身10，它容纳分离装置11，例如旋风分离器或袋子，用于从输入脏气流中分离污垢和灰尘。脏气流通过连接到机身10的软管15和杆16组合流入机身10。当用户在房间周围移动时，软管沿着房间拖拉吸尘器机身10。清洁用具连接到软管和杆组合的远端。通常各种提供清洁用具，例如裂缝用具和刷子用具，以便用户可以选择适当用具完成他们的清洁任务，对于一般地板清洁，真空吸尘器装有地板用具20。
图2表示戴森公司(Dyson Limited)制造和销售的公知类型的地板用具。地板用具20包括与地板表面啮合的底面150，该底面150通常称为底板。底板150确定吸气通道，它面向地板表面，使用时用来将地板表面暴露给吸力，该吸力是充足的以便从表面带走灰尘和碎片。用具20也包括适合于杆16(图1)的出口连接器101、102和短连接管120，该短连接管120用于将气流从底板150输送到出口连接器101、102。连接管120的一端绕轴105枢轴地安装到底板，而连接管的另一端绕轴115枢轴地安装到出口连接器101。连接管120带有安装到其上的一对地板啮合轮90。使用时，这个结构将用户对杆的推动和拉动转换成底板150在地板表面上的滑动。然而，已经发现某些用户操作杆的方式可能导致用具20的底板150脱离地板表面。这会对地板用具20的拾取性能带来有害影响。
发明内容
因此，本发明意欲提供改良的底板用具。
因此，本发明提供一种在真空清洁地板表面中使用的地板用具，包括与地板表面啮合的底板、底板承载体、连接到真空吸尘器杆的出气管和连接臂，底板承载体具有使它沿地板表面行进的装置，连接臂将出气管连接到承载体，连接臂的第一端绕第一枢轴枢转地连接到出气管，而连接臂的第二端绕第二枢轴枢转地连接到承载体，第一枢轴和第二枢轴大致彼此平行。
该方案的优点是用户操作用具时，地板用具不易离开地板表面。我们已经发现，与地板表面的改良接触可以提高用具的拾取性能。
优选地，底板枢轴地安装到承载体，更优选地，底板在位于底板吸气通道之上的位置枢轴地安装到承载体。底板的枢轴安装导致用具使用时向前或向后转动。这可以用来使底板工作边缘与地板表面接触以便搅动地板表面。在这些结构中，优选地，底板枢轴地安装到承载体，并且连接臂在实质与底板枢轴一致的位置枢轴地安装到承载体。
连接臂可包括刚性部件，它提供出气管和承载体之间的机械连接，地板用具还包括软管，用于在底板出气口和出气管之间输送流体流。作为选择，连接臂本身可以在底板出气口和出气管之间输送流体流。
优选地，地板用具还包括裙边，用于在硬地板清洁期间沿地板表面行进，其中底板可以在工作位置和储存位置之间移动，在工作位置底板低于裙边，而在储存位置底板高于裙边。
优选地，地板用具的承载体具有容纳连接臂的通道。可以制定连接臂尺寸，以便当连接臂位于承载体旁边时，连接臂第一端和出气管之间的枢轴连接位于承载体上的通道内。为了紧凑，轮子或辊子可以安装在通道每个侧面上。
优选地，地板用具还包括制动装置，用于限定连接臂在远离底盘的方向上移动。其中地板用具的承载体具有容纳连接臂的通道，制动装置可以作用在连接臂和至少一个通道侧面之间。
地板用具可以与圆筒、竖式和其它类型真空清洁器一起使用。
现在将参考附图描述本发明实施例，图中图1表示依据现有技术的公知真空吸尘器和地板用具；图2更详细地表示图1的地板用具；
图3以简图形式表示依据本发明一个实施例的地板用具；图4以简图形式表示本发明的一个替代实施例；图5更详细地表示图4的实施例；图6从后部表示图5的用具；图7是穿过图5和6中所示的地板用具的剖面图，其中底板位于降低位置；图8表示图5-7地板用具的底面；图9和10又是穿过图5-8地板用具的剖面图，其中所述用具采用替换结构；图11和12以简图形式表示底板动作；图13表示常规地板用具上的力；图14表示地板用具上的力，其中施加的推力/拉力靠近底板；图15详细表示在清洁操作的硬地板模式期间进入地板用具的碎片通道；图16表示图15中所示类型的地板用具内的压力图；图17A和17B表示在有裂缝的地板表面上使用地板用具的效果；图18-20表示地板用具的改进，它允许用户控制进入地板用具的气流。
具体实施例方式
图3以简图形式表示依据本发明第一实施例的地板用具部件。用具200的主要部件是主底盘210、底板250、杆连接器240、连接臂230和软管235，杆连接器240连接到真空吸尘器的杆或软管，连接臂230将底盘210连接到杆连接器240，软管235将气流从底板250输送到杆连接器240。底板确定进气口255，使用时进气口面向地板，并横向延伸跨越用具全部宽度。底盘210装有轮子221，使它能在地板表面上移动。制定杆连接器240尺寸以便与真空吸尘器的杆(即管或一套伸缩管)紧密配合。杆连接器240通过连接臂230连接到底盘210。连接臂230的第一端通过接头231枢轴地连接到杆连接器240。连接臂230的另一端通过接头232枢轴地连接到底盘210。连接臂230在杆连接器240和底盘210之间提供机械连接，因此它用来将用户施加到杆上的力传递给底盘210。连接臂230可以形成为气流导管，用于将气流从底板250输送到杆连接器240。在此，接头231、232是枢接的、气密的接头，当这些部件彼此相对移动时，它们保持连接臂导管230、底板250出口和杆连接器240入口之间的空气密封。作为选择，如图3中所示，通过与连接臂230分开的软管235，可以输送底板250和杆连接器240之间的气流。使用软管输送气流允许在杆连接器240和连接臂230之间形成更可靠的密封，它将在两个部件相对位置的范围内保持气密性。因此，这个解决方案更为便宜而且更为可靠。
在连接臂230的每一端上提供可枢转接头231、232，允许杆连接器240和安装到杆连接器240的杆或软管相对于底盘210在宽的操作位置范围内移动。而且，在整个操作位置范围内，底盘210和底板250保持在稳定位置上。
优选地，底板250关于底盘210枢转地连接到底盘210，底板250枢转的轴与连接臂230枢转的轴232重合。同样优选地，底板枢转地连接到直接位于吸气通道255中心之上的位置上。底板250和底盘210之间的连接提供这些部件之间的有限移动量。在底板路径的每个容许范围内，通过在底盘210上安装制动器来实现这个有限移动量。
对于地板用具，通常能以地毯清洁模式和硬地板清洁模式进行操作，地毯清洁模式时，底板沿地板表面前进；硬地板清洁模式时，某种软裙边与地板表面接触，并且底板与硬地板表面隔开。图3中所示的用具装有裙边270(用虚线表示)，它环绕底板250，并且能够从图3中所示的升高位置移到降低位置，在降低位置，它位于底板250之下。
替代移动裙边270的是保持裙边270固定而升高或降低底板250本身。图5-10中详细表示的用具带有这种可移动底板250。详细描述这个用具之前，图4图示了本用具的主要部件。许多部件与刚才参考图3所述的用具相同。差别在于将连接臂230连接到底盘210的机械结构。图3中，连接臂230直接关于底盘210枢转，而图4中，连接臂230通过两个中间臂234a、234b连接到底盘210。在地毯地板模式中，底板250与地板表面啮合。底板250直接关于连接臂230自由枢转。在硬地板清洁模式中，底板升高并转入底盘210内的空腔中。应该理解，两个中间臂234a、234b以允许底板250降低或升高的方式将连接臂230简单连接到底盘210。在图4所示的结构中，两个中间臂234a、234b锁定在适当位置上而不移动。类似地，在底板升高的结构中，中间臂位于不同位置。在这两个结构中，连接臂230关于底盘210有效地枢转。
现在参考图5-10，它们详细图示了地板用具的优选实施例。如上所述，用具200的主要部件是主底盘210、底板250、杆连接器240和软管235，杆连接器240连接到真空吸尘器的杆或软管以及连接臂230，软管235将杆连接器240连接到底盘210。当从背部观察时，平行于地板，底盘210具有大致U型通道，它足够宽以便容纳连接臂230。如图6中最佳图示，使用时，这允许连接臂230位于通道内。前进行程期间或用户正在障碍之下操纵用具并想最小化用具高度时，连接臂可以采用这个降低位置。图6从背部表示地板用具，其带有可移动部件，即用斜阴影表示的连接臂230和杆连接器240。连接臂230比底盘短，以便当连接臂230进入它的最低位置时，它不伸出底盘背部之外。
底盘210装有轮子221，它使底盘210能在地板表面上移动。短轴222固定到底盘210后面部件上的侧壁上，并从后面部件的每个侧面向外延伸。轮子221、223可旋转地固定到各个轴222，以便允许用具在地板表面上移动。应该理解，可以用在整个底盘宽度上延伸的单轴替换这两个短轴222，可以用辊子、用具下表面上的滑板、或使地板用具在地板表面上移动的某些其它装置替换轮子。底盘装有用于限定连接臂230垂直移出预定点的装置。在本实施例中，底盘210背部上的每个侧壁由翼缘246覆盖，翼缘246向内延伸进通道，连接臂230的每个侧面具有外突钉248。连接臂230在预定垂直范围内自由移动。如图9和10中最佳图示，在垂直范围的最高程度上，连接臂230上的钉248碰撞翼缘246并由翼缘246制动。应该理解，可以用其它方式实现限定连接臂230垂直移动的功能。例如，侧壁可以具有内突钉，它位于连接臂230上的槽中。图10表示如何在连接臂之下的位置上将诸如泡沫衬垫的减震材料249提供在底盘底部上，使得连接臂230对着底盘210降低时使损害和噪音最小化。
杆连接器240位于用具背部。制定杆连接器240的尺寸，使得与真空吸尘器的杆(图1中的16)紧密配合。杆连接器240形成为两个管243、244，以允许关于管纵轴转动的方式连接它们。杆连接器240带有安装到其下面的自位轮245，以便当杆连接器移入完全降低位置时，最小化对地板表面的损害。杆释放机构包括连接到舌簧242的手动操作按钮241。可以使用其它连接方案，例如杆连接器240的各个管套和杆之间的简单过盈配合。杆连接器240通过连接部件230、234连接到底盘210。连接部件包括连接臂230和中间臂234a、234b。连接臂230的第一端通过接头231枢轴地连接到杆连接器240。连接臂230的另一端通过接头232枢轴地连接第一中间臂234a。中间臂234a的第一端带有钉，所述钉被局限于在形成在第二中间臂234b第一端内壁上的槽内滑动。中间臂234a也枢轴地连接到底盘210。中间臂234b的另一端枢轴地连接到底盘210的上表面。如虚线235所示，软管将杆连接器240直接连接到底板250。对着底板吸气出口，以气密方式密封软管235第一端，而对着杆连接器240，以气密方式密封软管235第二端。在连接臂230的每一端上提供可枢转接头231、232，允许杆连接器240和安装到杆连接器240的杆或软管相对于底盘210在宽的位置范围内移动。而且，在整个位置范围内，底盘210保持在稳定位置上。通过与连接臂230分开的软管235，输送底板250和杆连接器240之间的气流，容许连接到用具的杆更大自由度的移动。如下文中所述，为了允许底板250在工作位置和收缩位置之间移动，需要布置连接臂230和底盘210之间的中间臂234a、234b。在更简单的用具中，例如上文中图2所示的用具，底板250、底盘210和连接臂230可以共享同一枢轴，以便底板关于底盘210枢转，连接臂230可以关于底板250和底盘210自由枢转。
由图7、9和10最佳图解用具的可操作性。在图7中，连接臂230和杆连接器240靠近地板，连接臂230位于底盘210的U型通道内。当用户向前推用具或当用户想在低物体之下操作用具时，用具将采用这个结构。相反，图9和10表示位于升高位置的连接臂230和杆连接器240。当用户向后拖用具时，地板用具通常采用这个位置。连接臂230已经到达它的最高位置，钉248压着翼缘246。在图10中，杆连接器关于枢轴点231转入几乎垂直的位置。在这些各个结构中，地板用具将保持与表面接触。
底板250枢轴地安装到连接臂230和第一中间臂234a，它们是面向底盘正面的连接部件。两个翼缘280从底板250上表面向上延伸。钉233将每个翼缘280中的孔可旋转地保持在中间臂234a的每个侧面上。底板250在限定角度范围内关于臂234a自由旋转。连接臂230和中间臂234之间的连接轴与中间臂234和底板250之间的连接轴一致，以便用户施加到杆连接器以及由此施加到连接臂230上的力直接传递给底板250。
现在将更详细地描述用具的底板250。能以地毯清洁模式或‘硬地板’模式使用地板用具200，地毯清洁模式时，底板250与地板啮合并沿着地板行进，而‘硬地板’模式时，软裙边270沿着地板表面行进，并且底板与地板隔开。
图7和10表示以地毯清洁模式配置底板250。图7在断面上表示底板250，而图8表示底板的下视图。底板250具有安装在中心的进气口256。两个吸气通道255从进气口256的每个侧面横向延伸跨越用具。每个通道255终止在底板侧面上的放气口内。底板底面有两个隔开的、尖锐的边缘252、253，它们将称为工作边缘。前工作边缘252由吸气通道内壁和底板底面上的平面254a之间的交叉线确定。类似地，后工作边缘253由吸气通道内壁和底板底面上的平面254b之间的交叉线确定。如图7中所示，尖锐地确定工作边缘252、253，以便当地板用具使用在地毯表面上时，能够提供有效的搅动作用。通过底板250和连接部件230之间的枢转连接，更加强搅动效果。已经发现小半径弯曲可以在地板表面上提供有效的搅动作用。工作边缘252、253在地板用具的整个宽度上延伸。清棉机258、259位于平面254a、254b上，并且与工作边缘252、253隔开，以便工作边缘可以横跨它们整个宽度在地毯表面上执行搅动动作。每个清棉机258、259是一种常规类型，包括多个细纤维毛撮固定到其上的材料条。每个清棉机258、259固定到弧形支架上，弧形支架从它所在的平面254a、254b向外延伸。清棉机258、259与相邻的工作边缘252、253之间的间距可以不同于图中所示的间距。使用清棉机导致用户在地板表面上推或拉地板用具所需的力增加。尽管这将导致用户所需推力增加，但还有可能将清棉机258、259宽度增加到地板用具的整个宽度。
图11和12表示地板用具200的底板250在使用时的操作。首先，图11表示在地板表面上被向前推动时的底板250。当向前推动时，底板250绕枢轴247转动，使前工作边缘252比后工作边缘253接触地板表面更紧密。尖边缘252对表面进行有效的搅动，分开表面上的料堆，并通过轻弹动作释放灰尘。当灰尘被释放时，吸气通道中的气流沿着吸气通道254、255将灰尘扫向吸气进口256。同样，使前清棉机258与地板表面接触。在清棉机258的降低位置上，它允许棉绒通过。后清棉机259保持足够靠近表面，以便对棉绒起有效的阻塞作用。
图12表示在地板表面上被向后推动时的地板用具200。当向后推动用具时，底板250关于枢轴247转动，使后工作边缘253比前工作边缘252接触地板表面更紧密。尖边缘253与向前动作期间前边缘252所起的作用相同，也就是，它对表面进行搅动，分开表面上的料堆，并通过轻弹动作释放灰尘。吸气通道中的气流沿着吸气通道254、255将灰尘扫向吸气进口256。使后清棉机259与地板表面接触并允许棉绒通过。当前清棉机258比向前动作期间上升更高时，它保持足够靠近表面以便阻塞棉绒通道。可以理解，一旦地板用具已经通过棉绒，棉绒被截留在各清棉机之间，并从表面被捕获。
图13和14图解了从靠近底板的位置驱动地板用具的结果。图13表示常规地板用具，它带有底盘410、轮子420和底盘450。用户在点A给用具施加推力/拉力Fv。Fs表示由吸入底板的空气施加到地板表面上的吸力。返回行程期间，关于点C的力(力矩)为Mc＝l1.Fs-l2.Fvsinθ因此，为了将底板保持在地板表面上l1.Fs≥l2.Fvsinθ点C表示某一点，当返回行程期间在垂直方向上施加力时，将从地板表面关于该点抬起地板用具。
相反，图14表示依据本发明实施例的地板用具，它带有底盘410、轮子420和底盘450，其中用户在点E给用具施加推力/拉力Fv。如上所述，Fs表示由吸入底板的空气施加到地板表面上的吸力。返回行程期间，为了将底板保持在地板表面上Fs≥Fvsinθ
这显然是比图13中更简单的必要条件。通过将出口连接器放在底板之上，大大减少了出口连接器的杠杆作用。图14表示理想排列，其中推力/拉力施加到底盘上的点B直接位于底板之上。当推力/拉力施加到底盘上的点从底板移开时，即朝向图14中的右侧，由于现在用具上存在杠杆作用，所以返回行程期间，地板用具‘大声鸣响地’离开地板表面的风险增加。尽管底板枢轴地安装到底盘上是优选的，但是底板可以相对底盘410进行固定，这是由于以这里图示的方式施加推力/拉力时受益于‘大声鸣响’风险的降低。
如上所述，在硬地板清洁模式中，底板250与地板表面分开。在图8、9和15所示的实施例中，通过将底板250缩回在底盘内以便只有裙边270靠在地板表面上，可以实现这个模式。裙边形成为密集的纤维帘，例如尼龙纤维，它们通过例如打褶固定到底板250。底板250可缩回到图9所示的位置中，而底板底面关于吸气口平面倾斜。裙边270形成环绕吸气口的连续帘，并用来保持与地板表面相邻的低压区。底盘210前边缘上的减震器265确定吸气通道260，吸气通道260向下指向地板表面，并在用具的整个宽度上延伸。减震器265在裙边的最低程度之上充分隔开(参见图15的C)，以便大碎片269可以穿过减振器之下，这里它将位于吸气通道260之下。通过进入底盘210内的主吸气空间中的导管262，吸气通道260与底盘210内的吸气室进行流通。底板250在一个方向上倾斜，以便通道260中的气流在底板250底面周围能够容易流动，然后沿着吸气通道254、255流向吸气口256。因此，通道260中的气流与吸到裙边270之下的气流汇合。图15表示以硬地板清洁模式使用地板用具时的空气和碎片通道。
图16是穿过地板用具的剖面图，表示存在于用具内的压力近似图，较密的阴影表示较低的压力区。图17A和17B表示在表面上使用地板用具的效果。这些图表示跨越地板表面在X方向移动的地板用具平面图。低压区保持在与地板表面相邻的用具裙边区域内。因此，位于这个区域内的任何灰尘将被带到吸气口256。稳定气流经由吸气口260进入用具。这个气流有助于在真空吸尘器分离系统(图1的11)内保持良好的分离效率，并且对于旋风分离系统尤其重要，例如使用一排并列旋风分离器的用具。穿过通道260的气流和通道260离地板表面的间距有助于从地板表面清理任何大碎片。否则，裙边270将沿着地板推动这些碎片。连续裙边270在用具内保持低压区。这也有助于对地板表面上的裂缝300提供良好的吸收。如图17B中所示，当用具在裂缝上移动时，用具内的低压区经由裂缝300连通到用具外面的环境压力区。因此，空气穿过裂缝300从用具外面流到用具内的低压区，连同气流一起从裂缝300带走其中的所有灰尘和碎片。
图18-20表示地板用具的进一步改进，其中可以手动控制进入用具的气量。图18表示上述地板用具底板250的改进形式250’。如上所述，用具主吸气通道255的每个侧面具有进气孔290，使用时，地毯清洁模式期间空气通过进气孔可以进入吸气通道255。在这个改进底板中，阀295安装在底板侧面上。阀可以在图19中所示的打开位置和图20中所示的关闭位置之间移动，在打开位置，最大空气量可以进入吸气通道255，在关闭位置，较少空气量可以进入吸气通道255。可以在两个位置之间沿方向299手动滑动阀。位于底板上表面的一对凹部296与位于阀底面的小突起(未图示)协作，使得阀确实地保持在两个位置之一上。与底板250相比，底板250’的进一步改进在于附加进气口292位于底板上表面。类似的进气口292位于底板的每个侧面上。如图19和20中所示，阀在关闭位置上封闭进气口292。
使用时，用户可以将底板每个侧面上的阀295设置到相同位置(例如都是阀打开)或不同位置(即一个阀打开，一个阀关闭)，以便选择进气量，由此选择他们感觉舒服的推力。推力量会根据地板覆盖物的不同而变化，而不同用户会喜欢不同的推力量。
在进一步改进中，可以这样布置阀以便它们提供更宽的设定范围。可以用进气口290和阀来实现这个改进，沿方向299，进气口290高度改变，所述阀可以位于更多个位置(例如3个不同位置)。如本文中所示，阀可以应用到地板用具或竖式真空吸尘器的清洁头。在关闭位置，可以布置阀以容许少量进气(如图20中所示)或根本不进气。
权利要求
1.一种在真空清洁地板表面中使用的地板用具，包括与地板表面啮合的底板、底板承载体、连接到真空吸尘器杆的出气管和连接臂，底板承载体具有使它沿地板表面行进的装置，连接臂将出气管连接到承载体，连接臂的第一端绕第一枢轴枢转地连接到出气管，而连接臂的第二端绕第二枢轴枢转地连接到承载体，第一枢轴和第二枢轴彼此大致平行。
2.根据权利要求1所述的地板用具，其中连接臂在实质位于底板之上的位置枢轴地连接到承载体。
3.根据权利要求1或2所述的地板用具，其中底板枢轴地安装到承载体。
4.根据权利要求3所述的地板用具，其中底板在位于底板吸气通道之上的位置枢轴地安装到承载体。
5.根据权利要求3或4所述的地板用具，其中连接臂在实质与底板枢轴一致的位置枢轴地安装到承载体。
6.根据前述任一权利要求的地板用具，其中连接臂包括刚性部件，它提供出气管和承载体之间的机械连接，其中地板用具还包括软管，用于在底板出气口和出气管之间输送流体流。
7.根据权利要求1-5之一所述的地板用具，其中布置连接臂以便在底板出气口和出气管之间输送流体流。
8.根据前述任一权利要求的地板用具，进一步包括裙边，用于在硬地板清洁期间沿地板表面行进，其中底板可以在工作位置和储存位置之间移动，在工作位置底板低于裙边，而在储存位置底板高于裙边。
9.根据前述任一权利要求的地板用具，其中使承载体沿地板表面行进的装置包括至少一个轮子或辊子。
10.根据前述任一权利要求的地板用具，进一步包括阀，用于容许空气从大气流入地板用具，其中阀可以被手动调节以便清洁头用户选择进气量。
11.根据前述任一权利要求的地板用具，其中承载体具有容纳连接臂的通道。
12.根据权利要求11所述的地板用具，其中制定连接臂尺寸，以便当连接臂位于承载体旁边时，连接臂第一端和出气管之间的枢轴连接位于承载体上的通道内。
13.根据权利要求11或12所述的地板用具，其中使承载体沿地板表面行进的装置包括安装在通道每个侧面上的至少一个轮子或辊子。
14.根据前述任一权利要求的地板用具，进一步包括用于限定连接臂在远离底盘的方向上移动的制动装置。
15.根据权利要求14所述的地板用具，其中承载体具有容纳连接臂的通道以及制动装置，该制动装置作用在连接臂和至少一个通道侧面之间。
16.一种实质上如本文参考附图所述的地板用具。
全文摘要
一种在真空清洁地板表面中使用的地板用具(200)，包括与地板表面啮合的底板(250)、底板(250)承载体(210)和连接到真空吸尘器杆的出气管(240)，底板承载体(210)具有使它沿地板表面(221)行进的装置。出气管(240)通过连接臂(230)安装到支撑平台上，连接臂的第一端绕第一轴(231)枢轴地连接到出气管，而连接臂的第二端绕第二轴(232)枢轴地连接到承载体。第一轴和第二轴大致彼此平行。通过软管(235)或通过连接臂(230)本身，可以从底板(250)输送流体流。
文档编号A47L9/06GK1582128SQ02822204
公开日2005年2月16日 申请日期2002年10月25日 优先权日2001年11月3日
发明者A·G·安德森, M·P·巴格韦尔 申请人:戴森有限公司
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