TW201936106A - 清潔頭 - Google Patents

Abstract

一種清潔頭，用於一清潔器具，該清潔頭包含：一外殼，界定一吸入室；以及一底板，界定向下指向之一開口，污垢能經過該開口進入該吸入室。該清潔頭另包含由該外殼的一後方部分延伸之一中空可變形密封件，該中空可變形密封件的寬度至少等於該底板中之該開口的寬度，且具有由該外殼之一後緣在一向下的且往後的方向中延伸的一下密封表面，使得在使用中，該中空可變形密封件係被偏向抵靠著一待清潔表面並與該待清潔表面貼合，以便維持該清潔頭與該待清潔表面之間的密封。

Description

清潔頭

本發明係有關一清潔頭、尤其是有關用於一真空清潔器的清潔頭。

人們一直希望改善真空清潔器之拾取性能(pickup performance)。真空清潔器的清潔頭在可達成的污垢拾取水準中扮演重要之角色。有許多可改善拾取性能的方式，其最重要之方式的其中一者係維持清潔頭內側與清潔器外側之間之還不錯的壓差。

然而，當使用真空清潔器時，清潔頭係於向前及向後行程中移動越過待清潔之表面，且當清潔頭移動時，它可於每一行程期間局部地舉離該表面。這具有減少壓差的效果，並因此減少拾取性能。如果清潔頭在諸如紋理粗糙之硬表面的不平坦表面、或諸如門口門檻杆之地板過渡區上方行進，則由於清潔頭從待清潔的表面分開，壓差之減小可為特別明顯的。

本發明之第一態樣提供一清潔頭，用於一清潔器具，該清潔頭包含：一外殼，界定一吸入室；以及一底板，界定向下指向之一開口，污垢能經過該開口進入該吸入室。該清潔頭另包含由該外殼的一後方部分延伸之一中空可變形密封件，該中空可變形密封件的寬度至少等於該底板中之該開口的寬度，且具有由該外殼之一後緣在向下的且往後的方向中延伸的一下密封表面，使得在使用中，該中空可變形密封件係被偏向抵靠著一待清潔表面並與該待清潔表面貼合，以便維持該清潔頭與該待清潔表面之間的密封。

其結果是，於一地板表面上使用期間，與周遭壓力相比，其係更易於維持該吸入室內側之壓差、尤其是如果地板表面不是完全平坦的。這 依序將改善清潔頭由地板移除污垢及灰塵之能力，且清潔頭可達成較高的拾取性能。“密封件”一詞係不意欲意指氣密的，但代替地意指清潔頭及待清潔表面之間存在有一間隙的限制，而足以在使用期間維持壓差。

該中空可變形密封件能延伸越過清潔頭之整個寬度。這可確保越過整個清潔頭維持充分的密封。這於清潔頭中係特別有益的，在此該吸入腔室延伸越過清潔頭之整個寬度。

該中空可變形密封件與該外殼之一部分可一起界定在該中空可變形密封件內的一腔室。其結果是，該腔室允許該可變形密封件更容易地變形，且該密封件係能夠更好地維持抵靠著地板的密封，尤其是如果地板之表面為不平坦的。

該中空可變形密封件可為由一彈性材料所形成。這允許密封件返回至其初始位置，並提供抵靠著地板表面之偏向力，而不需要一分離的偏向機構，使得密封件在使用期間係壓抵靠著地板表面。

密封件之一周圍邊緣可為被安裝至該外殼。這允許密封件固定至該外殼，同時保持密封件中空。

密封件之該周圍邊緣的至少一部分可未固定至該外殼，使得空氣係能夠進入中空密封件及由中空密封件逸出。其結果是，空氣不會被密封件所捕獲而當密封件變形時造成壓力之增加。因此，密封件係更容易變形，且當清潔頭在其上行進時，它能夠更好地與待清潔表面貼合(conform)，並可於清潔頭與待清潔表面之間達成更好的密封。

在一未偏向位置中，該下密封表面可從藉由該底板所界定之一平面置於(lie)10°和45°之間的一角度，且可從藉由該底板所界定之平面置於20°和35°之間的一角度。這用於後方密封件之仰角範圍(lie angle range)達到提供足夠的向下力之良好平衡，以確保維持良好密封，同時減少密封件將吸入開口舉離待清潔表面的可能性。

該中空可變形密封件可局部地延伸環繞吸入開口之一側面部分。其結果是，密封件另外與局部地環繞吸入開口的側面之地板表面貼合，並可達成與待清潔表面之甚至更好的密封。

當在一地板表面上使用時，該下密封表面可藉由地板表面向上地變形，且該中空可變形密封件係可被壓縮，使得該中空可變形密封件內的一腔室之體積係減小。其結果是，已變形的密封件在地板表面上提供一往下力，且密封件可與地板表面更好地貼合。

該中空可變形密封件可包含由該下密封表面之後緣延伸的一成角度表面(angled surface)，該成角度表面係向上和向後成一角度。其結果是，當於向後方向中行進時、譬如在朝後行程期間，於通過諸如較大碎屑、地毯邊緣或地板類型之間的過渡區之低物體處，清潔頭係更好的。

該中空可變形密封件可為由熱塑性聚氨酯(TPU)所形成。該底板之該開口的一前緣可包含至少一輥子(roller)。該吸入室可安置一刷棒(brush bar)。

本發明另提供一真空清潔器，包含一如在先前陳述的任何一者中所敘述的清潔頭。

1‧‧‧清潔頭

2‧‧‧頭部

3‧‧‧頸部

4‧‧‧外殼

5‧‧‧底板

6‧‧‧後方密封件

7‧‧‧輪子

8‧‧‧前緣外殼

9‧‧‧端蓋

10‧‧‧連接器部分

11‧‧‧開口

12‧‧‧吸入室/吸入腔室

13‧‧‧刷棒

14‧‧‧刷毛

15‧‧‧表面

16‧‧‧(大)(碎屑)通道

17‧‧‧被動輥子

20‧‧‧周圍邊緣

21‧‧‧腔室

22‧‧‧下密封表面

23‧‧‧表面

24‧‧‧部分

25‧‧‧管道

30‧‧‧可作動閘門

32‧‧‧作動器

34‧‧‧窗口

36‧‧‧板件

38‧‧‧軌道

40‧‧‧突出部分

50‧‧‧導引通道

51‧‧‧閘門腔室

52‧‧‧第一區段

53‧‧‧突出肋條

54‧‧‧第二區段

56‧‧‧導引凸緣

58‧‧‧閘門密封件

60‧‧‧桿式真空清潔器

62‧‧‧手持式真空清潔器

64‧‧‧桿棒

C‧‧‧箭頭

P‧‧‧平面

θ‧‧‧角度

為了可更輕易地理解本發明，現在將參考以下附圖、藉由範例敘述本發明之實施例，其中：圖1顯示清潔頭的後方立體圖；圖2顯示圖1之清潔頭的底部視圖；圖3顯示經過圖1及圖2之清潔頭的第一橫剖面；圖4顯示經過圖1及圖2之清潔頭的第二橫剖面；圖5顯示圖1及圖2之清潔頭的前面立體圖；圖6A、圖6B及圖6C顯示圖5之清潔頭，並移除其一部分以顯露作動機件； 圖7顯示清潔頭的底部視圖；圖8A及圖8B顯示圖7之清潔頭的大碎屑通道部分；圖9顯示使用於打開和關閉圖8A及圖8B之大碎屑通道的可作動閘門；及圖10顯示包含有先前圖面中所顯示之清潔頭的真空清潔器。

在典型使用期間，諸如“前面”及“後面”的方向用語在此文中係相對於清潔頭之向前及向後行程方向使用。類似地，“往下”意指在朝向一地板表面的方向中，清潔頭於典型清潔操作期間係定位在該地板表面上。

圖1顯示一清潔頭1包含一頭部2及一鉸接的頸部(articulated neck)3，頸部3係可旋轉地連接至頭部2。頭部2包含一底板5、及界定一吸入室的一外殼4，一刷棒係安置在吸入腔內側。一後方密封件6係坐落於清潔頭之後方，使得其於往下的且向後的方向中由該外殼4的後方延伸。在清潔頭1之前面附接至外殼4者係為一前緣外殼8，該前緣外殼8容納將於稍後更詳細地敘述的一作動機件。一可移除的端蓋9係設在外殼4的一側面上，當移除端蓋9時，對刷棒提供進出(access)。鉸接的頸部3包含輪子7，其在使用期間將清潔頭1支撐於待清潔之表面上。鉸接的頸部3亦包含一連接器部分10，其建構成典型地藉由一桿棒(wand)或一軟管將清潔頭1可釋放地附接至真空清潔器。

圖2顯示清潔頭1的下邊視圖。底板5界定向下指向之一開口11，污垢係能夠經過該開口11進入藉由外殼4所界定的吸入室12中。由圖2之視圖，能看見刷棒13安置在吸入室12內。刷棒13係設有螺旋地延伸環繞刷棒13之長度之多排的刷毛14。刷毛14可包含連續尼龍刷毛、成簇的尼龍刷毛、和碳纖維刷毛之一或多種或其組合。於使用期間，刷棒13係藉由安置在該刷棒13內的馬達所驅動，使得污垢和碎屑係藉由刷毛14掃向骯髒空氣出口，通過該出口，其離開吸入室及通過鉸接的頸部3。

前緣外殼8具有面向地板之一表面15，該表面15於向下指向的開口11之前方形成底板5的一前面部分。二碎屑通道16(有時稱為大碎屑通道)係提供在面向地板之表面15中，其允許較大的污垢和碎屑由清潔頭1之前面進入吸入室12。碎屑通道16將在下面更詳細地敘述。在底板5的前面，被動輥子17係亦提供於面向地板之表面15中。這些被動輥子17當在硬地板上使用時支撐清潔頭1，確保嚴格控制待清潔的硬地板表面與底板間之分開距離。後方密封件6在吸入開口11後面延伸越過清潔頭1的整個寬度。

圖3顯示經過清潔頭1於圖2中所顯示之剖線的橫剖面。刷棒13係安置在藉由外殼4所界定之吸入腔室12內。於外殼4的後方者係後方密封件6。由該橫剖面，能看出後方密封件6係中空的。後方密封件6之一周圍邊緣20係安裝至外殼4，使得中空可變形的後方密封件6與外殼4一起建立在密封件6內之一腔室21。周圍邊緣20係藉由一安裝托架而被夾至外殼，但可以其他方式固定至外殼4、諸如藉由將周圍邊緣包覆成型至外殼。後方密封件6的中空本質、及後方密封件6係由諸如熱塑性聚氨酯(TPU)之可彈性變形材料所形成，允許後方密封件6易於變形。後方密封件6具有一下密封表面22，其係為要與清潔頭1所在的地板表面接觸之表面。圖3顯示於一未偏向位置中的後方密封件6，例如好像清潔頭1係未坐落在一表面上，允許後方密封件6採用一未偏向位置。在此未偏向位置中，後方密封件6之下密封表面22與藉由圖3中標記為P的虛線所表示之底板5所界定的平面形成一角度θ。該角度θ至少為10°，且較佳地係至少20°。該角度θ至多為45°，且較佳地係至多35°。於未偏向位置中，下密封表面從藉由底板5所界定之平面P置於10°與45°之間的角度θ，且較佳地係從藉由底板5所界定之平面P置於20°與35°之間的角度θ。

一成角度表面23由下密封表面22的後緣於向上且向後方向中延伸。此成角度表面23提供一表面，當在向後方向中移動時，該表面能夠更 好地騎上去(riding up)和於碎屑及低障礙物之上。其結果是，清潔頭1可在清潔操作的向後行程期間更容易地通過此等可遭遇的障礙物。

當清潔頭1係放置於一表面上時，中空可變形之後方密封件6變形，而允許腔室21局部地塌陷。因後方密封件6係由彈性材料所形成，後方密封件6本身提供越過該後方密封件的整個寬度之反作用的向下力量。其結果是，後方密封件6係能夠貼合清潔頭所放置之任何表面，如此能夠使清潔頭1與該表面達成更好的密封，並改善於使用期間之拾取性能。

圖4顯示經過清潔頭1在圖2中所顯示的剖線B-B之橫剖面。此視圖顯示一管道25，其由吸入室12延伸通過鉸接的頸部3。當清潔頭1係附接至一真空清潔器時，灰塵和污垢藉由刷棒13所攪動並掃除且抽吸進入吸入室12，藉由真空清潔器所產生的吸力、接著通過管道25抽吸含有灰塵和污垢之骯髒氣流並進入真空清潔器。

於已通過清潔頭1沿著剖線B-B取得此橫剖面的點，後方密封件6之周圍邊緣的一部分24係未固定或安裝至外殼4。其結果是，空氣係能夠進入及離開中空之後方密封件6內之腔室。這意指當後方密封件6變形時，空氣通過進出中空可變形的後方密封件6。如果空氣不能自由地通過進出中空之後方密封件6，則當密封件變形時，在內側所捕獲的空氣將處於壓力之下，且後方密封件6也可能同樣未能貼合表面。於圖面中所顯示的清潔頭1中，後方密封件6之周圍邊緣20的一部分係未在一中心區域固定至外殼4，頸部3於中心區域下方連接至外殼4。頸部3因此對後方密封件6之未安裝至外殼的部分提供一些保護，並減小周圍邊緣20之自由的部分24在使用期間被鉤住、對後方密封件6造成損壞的可能性。

圖5顯示圖1及圖2之清潔頭1的前面立體圖。可看見在前緣外殼8之面向地板的表面15中形成兩個大碎屑通道16。在大碎屑通道16內側者係為可作動閘門30，其能被升高或降低以打開或關閉大碎屑通道16。當可作動閘門30打開時，較大項目之污物和碎屑物係能夠通過通道16並進入吸入 室以藉由清潔頭1所拾取。然而，使可作動閘門30打開能減小吸入室內側及清潔頭1外側之間的壓差，其可對清潔頭1的拾取性能產生負面影響。為了再次增加壓差，可作動閘門30能被降低，使得它們阻斷大碎屑通道16。

突出經過前緣外殼8中之一窗口34的一作動器32能被使用於升高及降低可作動閘門30。圖6A、圖6B及圖6C顯示圖5之清潔頭，並移除前緣外殼8的一部分，使得可看見安置在其中之作動機件。該作動機件包含在其中形成有許多軌道38的一板件36。該作動器32係固定至板件36，使得使用者能使用作動器32以左右滑動板件36。每一可作動閘門30係設有二突出部分40，其滑動地嚙合於板件36中之軌道38。當板件36左右滑動時，突出部分在軌道38內滑動，造成閘門升高或降低。軌道38係設有突出部分能夠停止的三個間隔水平(interval levels)，使得可作動閘門30具有三個位置設定：完全打開、中途關閉、或完全關閉。當然，如果想要可作動閘門30具有更多之位置設定，則軌道38可設有更多間隔水平。

於圖6A中，可作動閘門係完全地關閉。藉由在箭頭C的方向中移動該作動器32，可作動閘門30上之突出部分40被迫順沿著軌道38，直至它們抵達軌道38的中間水平，而將可作動閘門30向上拉動。這係顯示在圖6B中。於此點，可作動閘門30係半開的。接著藉由持續在箭頭C之方向中移動作動器32，可作動閘門30上的突出部分40被迫順沿著軌道38，直到它們抵達軌道38之頂部水平，並進一步向上拉動可作動閘門。這係顯示在圖6C中。在此點，可作動閘門30係完全地打開，且大碎屑通道16係打開的。於與箭頭C之相反的方向中移動作動器32將使方向顛倒，並造成可作動閘門30再次降低。

圖8A及圖8B更詳細地顯示於圖7中標記為E之區域中所突顯的大碎屑通道16。圖7顯示包含有二大碎屑通道16之清潔頭1，且每一大碎屑通道包含一可作動閘門30。可作動閘門30兩者係藉由單一作動器32所作動，如先前相對於圖5及圖6A至圖6C所敘述。圖9顯示可作動閘門30。於圖8A中， 可作動閘門30已由視圖移除。大碎屑通道16係形成在前緣外殼8的面向地板表面15中。前緣外殼具有容納可作動閘門30之一閘門腔室51。該閘門腔室51包含一導引通道50。可作動閘門30包含一導引凸緣56，其滑動地嚙合於導引通道50內，使得當可作動閘門升高和降低時，導引凸緣56在導引通道50內上下滑動。可作動閘門30包含二突出部分40，其中一者可於圖9中看見，其嚙合在先前所述之作動機件上的板件36中之軌道38內。可作動閘門30另包含一閘門密封件58，其密封抵靠著前緣外殼8的一部分。藉由密封抵靠著前緣外殼8，閘門密封件58有助於減少環繞可作動閘門30之空氣洩漏。任何此種空氣洩漏可減少吸入室內側與清潔頭1外側之間的壓差。因此，閘門密封件58對於最大化清潔頭1的拾取性能是重要的。

閘門密封件58係包覆成型至導引凸緣56之一部分上的可作動閘門30之其餘部分，且係由潤滑的聚酯熱塑性聚氨酯(TPU)所形成，然而，可替代地使用另一選擇之橡膠材料。導引通道50在一方向中貫穿前緣外殼8，該方向正交於大碎屑通道16延伸之方向。導引通道50包含藉由一突出肋條53所分開的一第一區段52及一第二區段54。導引凸緣56滑動通過導引通道50之第一區段52，且閘門密封件58滑動通過導引通道50的第二區段54。

圖10顯示一真空清潔器，呈一桿式真空清潔器60之形式，其包含先前所敘述的清潔頭1。桿式真空清潔器60係由附接至桿棒64之第一端部的手持式真空清潔器62所形成。清潔頭1係附接至桿棒64之第二端部。所顯示的實施例係桿式真空清潔器60，然而，清潔頭1可使用在其他類型之真空清潔器、譬如立式真空清潔器或圓筒真空清潔器上，其有時被稱為罐式或筒式真空清潔器。另外，清潔頭或其態樣可連同用於機器人真空的清潔頭使用。

雖然到目前為止已敘述特定實施例，但是應理解到可進行諸多修改而不脫離如藉由申請專利範圍所界定之發明的範圍。

例如，清潔頭可為僅設有一個大碎屑通道、或多於兩個。在此文中所敘述之實施例敘述待藉由單一作動機件所一起作動的二大碎屑通道，然而，每一大碎屑通道可為設有其自己之作動機件，以給與使用者能夠打開和關閉大碎屑通道的個別控制。

Claims (15)

1. 一種清潔頭，用於一清潔器具，該清潔頭包含：一外殼，界定一吸入室；以及一底板，界定向下指向之一開口，污垢能經過該開口進入該吸入室；其中該清潔頭另包含由該外殼的一後方部分延伸之一中空可變形密封件，該中空可變形密封件的寬度至少等於該底板中之該開口的寬度，且具有由該外殼之一後緣在一向下的且往後的方向中延伸的一下密封表面，使得在使用中，該中空可變形密封件係被偏向抵靠著一待清潔表面並與該待清潔表面貼合，以便維持該清潔頭與該待清潔表面之間的密封。
2. 如申請專利範圍第1項所述的清潔頭，其中該中空可變形密封件延伸越過該清潔頭之整個寬度。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述的清潔頭，其中該中空可變形密封件與該外殼之一部分一起界定在該中空可變形密封件內的一腔室。
4. 如申請專利範圍第1項所述的清潔頭，其中該中空可變形密封件係由一彈性材料所形成。
5. 如申請專利範圍第1項所述的清潔頭，其中該密封件之一周圍邊緣係被安裝至該外殼。
6. 如申請專利範圍第5項所述的清潔頭，其中該密封件之該周圍邊緣的至少一部分係未固定至該外殼，使得空氣係能夠進入該中空密封件及由該中空密封件逸出。
7. 如申請專利範圍第1項所述的清潔頭，其中在一未偏向位置中，該下密封表面從藉由該底板所界定之一平面置於10°和45°之間的一角度。
8. 如申請專利範圍第7項所述的清潔頭，其中在未偏向位置中，該下密封表面從藉由該底板所界定之平面置於20°和35°之間的一角度。
9. 如申請專利範圍第1項所述的清潔頭，其中該中空可變形密封件局部地延伸環繞該吸入開口之一側面部分。
10. 如申請專利範圍第1項所述的清潔頭，其中當在一地板表面上使用時，該下密封表面係藉由該地板表面向上地變形，且該中空可變形密封件係被壓縮，使得該中空可變形密封件內的一腔室之體積係減小。
11. 如申請專利範圍第1項所述的清潔頭，其中該中空可變形密封件包含由該下密封表面之後緣延伸的一成角度表面，該成角度表面係向上和向後成一角度。
12. 如申請專利範圍第1項所述的清潔頭，其中該中空可變形密封件係由熱塑性聚氨酯(TPU)所形成。
13. 如申請專利範圍第1項所述的清潔頭，其中該底板之該開口的一前緣包含至少一輥子。
14. 如申請專利範圍第1項所述的清潔頭，其中該吸入室安置一刷棒。
15. 一種真空清潔器，包含一如申請專利範圍第1至14項中任一項所述的清潔頭。