本发明涉及一种以真空吸尘器为例的表面处理用具。
以真空吸尘器和地板打蜡器为例的表面处理用具是为人所知的。 大多数真空吸尘器不是“立式”类型就是“卧式”类型，在一些国家 被称为过滤罐(canister)或者桶形清洁器(barrel cleaner)。一个典型 的立式真空吸尘器包括一个主体，该主体容纳着真空吸尘器的主要组 件，这些主要组件以电机、将污浊空气吸入机器内的风扇以及某些形 式的分离装置为例，其中分离装置从风扇吸入的污浊气流中将污物、 灰尘和其它碎屑分离开。主体还容纳着用来吸附净化气流中的细微颗 粒的过滤器。清洁头可转动地安装于主体的较低的一端。支承轮与主 体之间是固定关系，其安装于主体较低部分的两侧。在使用时，使用 者使真空吸尘器的主体向后倾斜并推拉固定于吸尘器主体之上的把 手。真空吸尘器依靠支承轮沿地板表面滚动。
污浊空气入口位于清洁头的底面。使用电机驱动的风扇将污浊空 气通过污浊空气入口吸入灰尘分离装置。在分离装置中空气中的污物 和灰尘从气流中分离出来，此时空气通过第二气流管道被引导至清洁 空气出口，并通过一个或多个过滤器排放进入大气。
传统的立式真空吸尘器具有一个缺点，即在其使用的区域附近， 吸尘器会难以腾挪操纵(manoeuvre)。它们可以十分方便地被推动或拉 动，但将吸尘器指向一个新方向则困难得多。如在我们的专利申请 GB2391459中所描述的那样，曾提出过用一种宽滚动支承来取代支承 轮，来使得立式真空吸尘器更加便于腾挪操纵。然而，这样的用具在 竖直位置需要进一步的支承，可以证明该用具是笨重且难操作的。
本发明提供一种具有主体、表面处理头和支承组件的表面处理用 具，其中支承组件在支承位置和存储位置之间是可移动的，该支承组 件在支承位置支承主体，在存储位置实质上靠在主体上。
在不需要的时候，支承组件实质上靠在该用具的主体上，这种支 承组件的配备方式改善了可操作性和使用该用具时可达到的运动范 围。
优选地，提供一个踏板，使用者可以压下该踏板来将用具从竖直 位置释放下来。这点对于直观应用是有好处的。
一种有利的情况是，提供一个驱动机构，从而使得支承组件在使 用者将主体向后倾斜的时候进入存储位置。这就使得支承组件在使用 者向后倾斜该用具进行立式清洁的时候能够自动缩回。也可以布置驱 动机构以使得支承组件在使用者将主体恢复到竖直位置的时候回到支 承位置。
驱动机构可以和转接机构相关联，布置该转接机构从而允许来自 表面处理头或者来自主体上的软管的流体流进入。驱动机构可以使得 转接机构在主体处于向后倾斜位置的时候允许来自表面处理头的流体 流进入，而在主体处于竖直位置的时候允许来自软管的流体流进入。
也可以提供复原装置，从而主动地将支承组件置于支承和存储位 置。
在从支承位置移动到存储位置的时候，支承组件向上移动，这种 运动被一种反向运动所激发，即使用者向下推踏板。
本发明特别适合包括具有宽的、球状滚动支承组件的立式真空吸 尘器，但也可以应用于更加传统的立式吸尘器和其它家用电器。
术语“表面处理用具”具有广泛意义，包括广阔范围内的机器， 这类机器具有一个头部，该头部沿一个表面移动从而以某种方式清洁 或者处理该表面。这类机器包括对表面施加吸力以从该表面上吸入材 料的机器，例如真空吸尘器(干式、湿式以及干湿两用)，也包括将材 料涂在表面上的机器，例如抛光上蜡机、压力清洗机、地面标记机和 洗涤剂喷洒清洁机，还包括其它机器。这类机器还包括草坪割草机和 其它切割机。
现在将以附图为参考，通过实例的方式来描述本发明，其中：
图1是根据本发明构造的表面处理用具的侧视图；
图2是图1中用具的后视图；
图3a和3b显示图1和2中的用具被使用者置于清洁模式的情况；
图4a、4b和4c显示图1到3中的用具的支承组件的细节部分， 其中局部以剖视示出；
图5a和5b从不同的方位显示使用中的用具；
图6显示该用具被恢复到竖直位置；而
图7显示如图6所示的操作过程中该用具的部分细节，其中局部 以剖视示出。
说明书中相同的参考数字始终表示相同的部件。
以图1和2为参考，表面处理用具以真空吸尘器的形式示出，并 概括性地用参考数字1表示。真空吸尘器1包括主体2、可由使用者操 作的把手3以及使吸尘器能够沿地板表面滚动前进的大辊子4。辊子4 容纳着用来产生抽吸气流(图中不可见)的电机和风扇。主体2容纳 着分离装置5，该分离装置用来将污物、灰尘和其它碎屑从风扇和电机 吸入机器内的污浊气流中分离开。
在这个实施方案中，分离装置5是旋风式的，在其内部，污物和 灰尘从气流中旋转地分离出来。旋风式分离装置5包括相对于彼此以 串联方式排列的两级旋风分离。第一级是一个具有圆柱形外壁的腔体 6，第二级包括一个组件7，该组件由多个带锥度的、大致为截头圆锥 体形状的、以相互并行的方式排列的腔体所组成。气流通过管道8沿 切向进入第一旋风腔体6的上部。较大的碎屑和颗粒被除去并被收集 在第一旋风腔体6里。然后，气流流过护罩9来到由多个较小的截头 圆锥体形状的旋风腔体组成的组件7。更细微的灰尘被这些腔体分离， 分离出来的灰尘被收集在一个公共收集区域中。第二组分离器7可以 是直立式的，也就是其气流入口和出口位于顶部而其污物出口位于底 部；或者也可以是倒立式的，也就是其气流入口和出口位于底部而其 污物出口位于顶部。灰尘分离装置5的本质对于本发明不具有实质上 的意义。
主体2还容纳着用来在吸附净化气流中的细微颗粒的过滤器(在 这些图中不可见)。这些过滤器用来除去任何未被分离装置从气流中除 去的细微灰尘颗粒。在电机和风扇前面提供称为电机前过滤器的第一 过滤器。在电机和风扇后面提供称为电机后过滤器的第二过滤器。在 驱动吸力风扇的电机上具有碳刷时，电机后过滤器也用来吸附由碳刷 散发的任何碳颗粒。然后，清洁空气排放至大气。
清洁头10可枢转地安装于主体2的较低的一端，并在使用中用来 处理地板表面。在这个实施方案中，其包括具有腔体的外壳，用来支 承形式为刷条11的搅动器。该腔体较低的朝向地板的一侧具有空气入 口槽12，刷条11可旋转地安装于腔体内，以至于刷条上的刷毛能够通 过入口槽突出来，并能够在清洁头所经过的地板表面上搅动。刷条11 被清洁头10上的专用电机(未示出)可旋转地驱动。一套齿轮系统(未 示出)将电机和刷条11联接在一起。
辊子4使得吸尘器能够沿地板表面被轻松地腾挪操纵。然而，在 主体2处于竖直或者实质上竖直位置的时候，辊子4可能不能为吸尘 器提供足够的支承。针对这一点，提供了支承组件13。
以图1、2和4a为参考，支承组件13包括具有两条支腿15、16 的支架14，在两条支腿之间延伸有加强杆17。支腿15、16的最靠近 地板表面的端部15a、16a终止于靠近地板表面的同一水平轴18。轮子 19、20可旋转地安装于该轴的两端，提供该轮子是为了帮助使用者在 不同的房间之间操纵吸尘器。轮子19、20排列在支架14的支腿15、 16的外侧。这样就提供了较宽的轮距从而提供特别的稳定性。支腿15、 16的另一端部15b、16b被布置成使其分别接入吸尘器主体2后部的协 作槽口21、22，从而使本体支撑于支架的顶端。当处于这个竖直位置 时，支架14的布置使得它能够承受吸尘器1的大部分负载。事实上， 主体2以与竖直方向成大约3°的一个角度稍稍向后倾斜。
支承组件13还包括倾斜的支臂21，该支臂在支架14的轴18和位 于靠近辊子4的旋转轴处的驱动机构22之间延伸。支臂21可枢转地 安装于驱动机构22，也能绕支架14的轴18旋转。
驱动机构22的主要元件是以弹簧23为形式的复原装置、滑动致 动器构件24以及转接阀支臂25。以下将更加具体地描述这些元件。
把手3从主体2的后部向上延伸出来。在吸尘器1处于图1和2 所示的位置的时候，它能够在卧倒模式下使用，在该模式下把手3可 以被释放从而被当作一个软管和操纵杆(hose and wand)组件来使用。 主体2上的转接阀26自动地将灰尘分离装置5连接至操纵杆和软管组 件，以至于吸尘器能够为了在地板上方的清洁在卧倒模式下使用。空 气通过操纵杆的端部吸入吸尘器，为了便于操作，该操纵杆可以从吸 尘器释放下来。清洁头10内的入口12会自动关闭。
当吸尘器1在传统的直立模式下使用的时候，使用者使主体2向 后倾斜。为了这么做，支承组件13必须从图1、2和4a所示的支承位 置释放下来。为此，在支承组件13上靠近支架14的轴18处提供了脚 踏板27。为了将支承组件13从支承位置释放出来，使用者用脚踩压踏 板27以克服复原装置的力，如图3a所示。这个动作使得支架绕轴18 向外枢转，并远离主体2，如图4b所示。支腿的上端部分15b、16b 从主体2上的槽口21、22脱离。当支架14被释放的时候，主体2不 再支撑支架的支臂，反而被抓握着把手3的使用者所支承。现在吸尘 器1能够被向后倾斜从而以直立模式清洁地板表面。
在使用者使用把手3来使吸尘器1的主体2向后倾斜的时候，驱 动机构22被布置成将支承组件13放置于存储位置，在该位置上支承 组件实质上靠在吸尘器1的主体2上。以图4b和4c为参考，在主体2 向后倾斜的时候，致动器构件24绕主体逆时针方向旋转。此时，致动 器构件支撑转接阀支臂25上的突出物28，使得它朝相反的方向枢转。 在主体2以与竖直方向成近似40°的角度倾斜的时候，阀支臂25被布 置成使转接阀26动作，从而以直立模式进行清洁。可以提供以弹簧为 形式的复原装置，从而使得转接阀主动地进入位置。
转接阀在操纵杆的远离中心端处自动地关闭空气入口，并且将灰 尘分离装置连接至清洁头内部的入口。污浊空气入口位于清洁头的底 面。污浊空气经由污浊空气入口被电机驱动的风扇吸入灰尘分离装置。
在主体2进一步向后倾斜的时候，驱动器构件24枢转并将弹簧23 带到一个位置，在此位置弹簧能够对支承组件13起作用，从而把支承 组件的支臂21向上推。在支臂21向上枢转的时候，支臂将轴18抬起 来从而使得支架14与地板脱离。从加强杆17向上延伸出来的支架上 的凸耳29、30，受到约束仅能在位于主体2的后部之上的沟槽31、32 之内移动。因此，支架14靠着主体2向上滑动。在如图3b和4c所示 的完全缩回的位置，支承组件13实质上靠在吸尘器1的主体2上。
驱动机构22的另一个功能是为清洁操作而将清洁头10释放出来。 在吸尘器1处于竖直位置的时候，支承组件13处于支承位置，此时清 洁头10相对于主体2被闩固。这样一来使用者就能够使整个吸尘器1 倾斜而处于支承组件13的轮子19、20之上，从而吸尘器能够利用这 些轮子从一个位置移动到另一个位置，并且清洁头10不会垂下来并妨 碍可操作性。在吸尘器1的主体2向后倾斜的时候，驱动机构22将清 洁头10从这个位置释放出来，使得清洁头10保持与待处理表面的接 触。这是驱动机构22所启动的一系列功能的第一步，确保清洁头10 在转接阀26被致动之前处于适当的位置，以在直立模式下进行清洁。
清洁头10连接至真空吸尘器1的主体2，其间的连接方式使得当 主体在包括多个操作位置的较大范围内腾挪操作时，清洁头保持与地 板表面接触，例如在主体从一边移动到另一边时或者在主体绕其纵向 轴扭转时。轭33将主体2连接至清洁头10。轭33安装于辊子4的旋 转轴的每一端。轭33能够不依赖主体2独立旋转。轭33的前面中部 具有一个接头34，该接头连接至清洁头10。
主体2可旋转地连接至位于主体基部的辊子4。辊子4使得用具能 够轻易沿表面推拉。辊子4的形状、主体2和辊子之间以及辊子和清 洁头10之间的连接方式都使得本装置比传统真空吸尘器要更加便于腾 挪操作。
辊子4的整体形状就像一个大桶。沿纵向轴的方向看其外表面的 形状，概括而言，这个形状包括平坦的中央区域以及弓形区域，其中 弓形区域位于外壳的直径或者说宽度减小的每一端。平坦的中央区域 有助于使用者沿直线驾驭机器，这是由于机器会自然地直线前进，在 向后运动中不太可能产生摇摆。辊子4的外表面上具有脊条35，用来 改善抓地性。
轭33和接头34的枢转安装方式使得主体2和辊子4一起能够绕 其纵向轴以螺旋线行进(corkscrew)的方式旋转，而清洁头10保持与地 板表面接触。这种安排也使得清洁头10在主体2绕其纵向轴旋转时指 向新的方向。
图3b显示以直线方式向前或向后运动的位置，而图5a和5b显示 在两个不同转弯位置的真空吸尘器。图5a显示向右转的真空吸尘器。 主体2绕其纵向轴顺时针旋转。这就使得辊子4的纵向轴被抬起至一 个位置，该位置相对于地板倾斜，而且与初始的直线向前的位置相比， 该位置朝向右边。轭33与位于主体2和清洁头10之间的接头34的连 接方式使得清洁头在保持与地板接触的同时指向右边。主体2以顺时 针方向转过的程度决定了清洁头10从其朝向前方的位置向右移动的程 度。辊子装置的较小直径部分不仅使得主体能够滚动至其一侧之上， 而且还缩小了真空吸尘器的转弯直径(tuming circle)。
图5b显示真空吸尘器向左转动的情况。主体2绕其纵向轴逆时针 方向旋转。这就使得辊子4的纵向轴被抬起至一个位置，该位置相对 于地板倾斜，而且与初始的直线向前的位置相比，该位置朝向左边。 主体2和清洁头10的连接方式使得清洁头在保持与地板接触的同时指 向左边。主体2以逆时针方向转过的程度决定了清洁头10从其朝向前 方的位置向左移动的程度。
在吸尘器2执行的这种范围的运动过程中，支承组件13始终保持 一种靠着主体2后部的整齐美观的折起状态。这使得使用者甚至在清 洁家具和其它较低障碍底下的部分的时候，都能够轻易地腾挪操作吸 尘器。
在使用者希望将吸尘器1恢复至竖直位置时，他枢转地向竖直方 向将主体2移回。在主体2旋转时，轭33的连接主体2和清洁头10 的一部分36支撑转接阀支臂25并且推动该支臂进入初始位置，从而 通过软管和操纵杆组件对地板上方进行清洁。图7显示轭33和部分驱 动机构22，不过是从图4a到4c的另一侧观察，因而从轭33突出来的 分支37是可见的。在吸尘器1的主体2恢复到竖直位置时，轭33上 的分支37支撑着支承组件13的支臂21。支承组件13的支臂21被迫 使向下，远离主体2。这使得致动器构件24顺时针旋转(如图4a到 4c的立体效果所示)，并且将弹簧23带至一个位置，在该位置上弹簧 能对支承支架14起作用并使其在地板表面上将其轮子19、20展开。 这种情况显示在图6中。这种情况出现在主体2靠近其与竖直方向成3 °的初始位置的时候。
在这个位置上，与踏板27相关联的复原装置有助于将支架14的 支腿15、16恢复到与主体2的协作槽口21、22结合的状态。可以布 置一些元件以产生滴答声或者其它声响，来提示使用者该用具已经完 全恢复至竖直位置。这样，使用者释放把手3，让主体2被支承组件 13所支承。
当然，在不背离本发明范围的前提下可以作一些改变。例如，驱 动机构22可以联接至刷条11，于是该刷条或者其它搅动器仅在使用者 向后倾斜吸尘器以进行立式清洁的时候是可驱动的。这样能够防止吸 尘器处于竖直位置时刷条被启用，此时刷条可以在延长的一个时期内 处于静止状态。因而可以防止对地板表面的过度磨损。通过进一步布 置驱动机构可以使得在主体向后倾斜时搅动器自动驱动，从而不需要 使用者来选择启用。类似地，也可以布置该机构使得在吸尘器恢复至 竖直位置时自动切断对搅动器的驱动。
可踩压踏板的配备使得吸尘器在从卧倒模式清洁转换为立式清洁 时容易使用。然而，有可能一些使用者并不认可踏板的存在，他们可 能更加熟悉上述转换通过主体向后倾斜时向下按压清洁头来实现的吸 尘器。因此，在出现一个超过预定限制的向下的力施加在清洁头上的 情况的时候，可以布置驱动机构以将清洁头从其闩固位置释放下来。 这使得清洁头能够落至地板表面上，以进行立式清洁。在主体恢复至 竖直位置的时候，驱动机构对其自身进行重新设置，从而使用者后来 能够通过踏板装置以正确的方式使主体向后倾斜。这个特征可在使用 者企图以错误的方式展开清洁头时防止清洁头被损坏。
也有可能使用者会错误地使用此用具，或者使用者不知道驱动机 构的操作过程，他们也许会尝试以手动方式移动这些元件。为此，布 置驱动机构使其在用具恢复至竖直位置时完全自动重新设置。这个特 征保证如果用具以不正确的方式使用，驱动机构所激发的操作顺序也 不会不同步。
虽然这里描述的实施方案显示了一种以管道输送气流的真空吸尘 器，也应该意识到本发明能够应用于输送以水和清洁剂为例的其它流 体的清洁器。
同样地，从气流中分离出来的灰尘可以用其它方式运出来，例如 传统的袋类过滤器、多孔盒状过滤器、静电式分离器或者其它形式的 一些分离装置。对于不是真空吸尘器的装置的实施方案，主体可以容 纳适合于机器执行的任务的设备。例如，对于地板打蜡机来说，主体 可以包含一个存储液体蜡的罐子。
刷条可以采用其它方式驱动，例如采用一个被进气气流或排气气 流所驱动的涡轮机，或者采用一个连接至驱动吸力风扇的电机的连接 件。电机和刷条之间的连接件也可以是一种齿轮连接件。在另一种实 施方案中，刷条能够全部卸下，使得机器完全依赖于吸力或者其它形 式的对表面的搅动。对于其它类型的表面处理机器，清洁头可以包括 用于处理地板表面的适当装置，例如抛光盘、液体或蜡撒布喷嘴等。 清洁头的底面可以包括小辊子以便于移动越过表面。