專利名稱：帶有用于安裝和快速拆卸附件的三角<br>形安裝件的清潔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)清潔裝置，尤其涉及一種帶有可拆卸清潔附件的裝置。
以前各種各樣的連接方法被用于將可拆卸附件安裝到手持電動(dòng)工具中。這些舊的設(shè)計(jì)中的一些包括鎖銷和雙刃插桿安裝件。美國專利4,662,024公開的一種地板維護(hù)機(jī)具有帶有三個(gè)凸起的輪轂和帶有配合孔的連接裝置。美國專利2,561,279和3,600,735顯示了帶有偏置彈簧的相似的設(shè)計(jì)。各種可拆卸的連接安裝件可在下述美國專利中發(fā)現(xiàn)美國專利 3,251,086 1,373,2063,423,781 2,527,2562,337,402 2,733,4652,799,035931,3271,119,392 1,138,9264,906,147 4,917,5254,943,182 5,026,2235,138,735 5,397,196其它與清潔裝置有關(guān)的美國專利包括美國專利 4,168,560 4,168,5602,849,736 3,289,231美國外觀設(shè)計(jì)專利199,115200,293203,254219,790226,043226,941245,883245,948250,228257,747259,076262,257263,998281,035
286,706290,550290,551300,185301,398305,480313,890321,596352,828依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例提供的一種清潔裝置包含一外殼；一個(gè)馬達(dá)，在該外殼內(nèi)；一個(gè)傳動(dòng)裝置，使馬達(dá)輸出軸與清潔附件安裝件連接。該安裝件有一呈大致三角塊形的前緣部以及一個(gè)軸部，前緣部有三個(gè)基本為三角形的懸臂頭。
依照本發(fā)明的另一實(shí)例，提供一種用于電動(dòng)清潔裝置的清潔附件。該清潔附件有一框架和一清潔部。該框架有一容納區(qū)，用于定位該裝置的附件安裝件于其中。該容納區(qū)有一大致呈三角形的孔，該附件安裝件必須穿過它進(jìn)入容納區(qū)。
依照本發(fā)明的又一實(shí)例提供的一種清潔裝置包括一外殼；一個(gè)馬達(dá)；以及一個(gè)用可拆裝安裝系統(tǒng)與馬達(dá)連接并可拆卸的清潔附件。所述可拆裝安裝系統(tǒng)的第一部件包括帶有大致呈三角塊形狀的前緣部的雙頭安裝螺栓以及位于前緣之后的軸部。所述可拆裝安裝系統(tǒng)的第二部件有一容納區(qū)，區(qū)內(nèi)設(shè)有該雙頭安裝螺栓。該容納區(qū)有一深入容納區(qū)的大致三角形的孔，雙頭安裝螺栓的前緣部通過此孔。
依照本發(fā)明的再一實(shí)例提供的一種手持清潔裝置包括一個(gè)外殼；一馬達(dá)；一清潔附件；以及拆卸該清潔附件的裝置。該馬達(dá)位于該外殼內(nèi)，該清潔附件可拆卸地安裝在該馬達(dá)上。該拆卸該清潔附件的裝置能將該附件從馬達(dá)上拆下并包括馬達(dá)反向旋轉(zhuǎn)的裝置。
本發(fā)明的上述方面和其它特征將在下文中結(jié)合附圖加以描述，其中

圖1是包括本發(fā)明特征的電池供電的清潔裝置的透視圖；圖2是圖1所示裝置的各部分的截面示意圖；圖2A是如圖1所示裝置在沒有外罩、電池蓋、電池和清潔附件情況下的透視圖；圖3A是圖1所示裝置后端的放大了的立面?zhèn)纫晥D；圖3B是圖3A所示的在電池蓋軸向轉(zhuǎn)動(dòng)至斷路位置時(shí)的立面?zhèn)纫晥D；圖4A是圖2所示附件安裝件的底部透視圖4B是圖4A所示附件安裝件的頂部透視圖；圖4C是圖4B所示安裝件沿線4C-4C的橫截面圖；圖4D是圖1所示附件中安裝孔的頂部平面圖；圖4E是被切去一部分的透視圖，顯示在附件外殼內(nèi)的內(nèi)部安裝件容納區(qū)；圖5A是圖1所示裝置的示意透視圖，顯示使用者在第一手持位置手握該裝置；圖5B是圖1所示裝置的示意透視圖，表示使用者在第二手持位置手握該裝置；圖6是圖1所示裝置的附件的另一實(shí)施例的分解透視圖；圖7A是圖6所示外殼的截面圖；圖7B是圖7A所示部分7B的放大圖；圖8A是圖1所示裝置附有一清潔附件的另一實(shí)施例的示意透視圖；圖8B是圖8A所示附件沿線8B-8B的局部截面圖；圖8C是圖8B所示裝置沿線8C-8C的截面圖；圖8D是圖8A所示裝置使用一清潔附件的另一實(shí)施例的示意截面圖；圖9A是位于模子中的圖2A所示的組件外殼的示意圖；圖9B是圖2A所示組件外殼的立面?zhèn)纫晥D，顯示材料注入圖9A所示模子的入口在組件外殼上所處的位置；圖10是圖1所示裝置的另一實(shí)施例的示意透視圖；圖11A是本發(fā)明的又一實(shí)施例的側(cè)視立面示意圖；圖11B是圖11A所示裝置的示意局部底視和截面圖；圖11C是圖11A所示裝置的另一實(shí)施例的與圖11B類似的局部底視和截面示意圖；圖11D是用于圖11A所示裝置的另一實(shí)施例的移動(dòng)板的平面頂視圖；圖12是另一實(shí)施例在裝置后端的局部截面圖；以及圖13是清潔附件框架的局部頂視圖和安裝件另一實(shí)施例的截面圖。
參見圖1，它表示包括本發(fā)明特征的電池供電的清潔裝置10的透視圖。盡管是參照圖示的實(shí)施例來描述本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解可以通過實(shí)施例的多種選擇方式來實(shí)施本發(fā)明特征。另外，可以使用任何合適的尺寸、形狀或類型的部件或材料。
同時(shí)參見圖2，裝置10一般包括外殼12、電池蓋14、電池16、馬達(dá)18、和清潔附件20。同時(shí)參見圖2A，外殼12通常包括一個(gè)組件外殼或殼體22和外罩24。組件殼體22包括兩個(gè)半部件26，其中之一如圖2所示。兩個(gè)部件26基本上互為鏡像，由通過孔28的單個(gè)螺釘29和部件26前、后的金屬環(huán)31對接在一起。在另一實(shí)施例中，僅需要在殼體22前部的一個(gè)環(huán)31。在又一實(shí)施例中，可以不使用金屬環(huán)。部件26的內(nèi)部有一結(jié)構(gòu)支撐部分30，呈蜂窩結(jié)構(gòu)。部件26還有四個(gè)區(qū)32、34、36、38，分別容納電池16、馬達(dá)18、開關(guān)40、和附件安裝件42。
每個(gè)部件26的外部有突起部44、46、48。當(dāng)兩個(gè)部件對接時(shí)，如圖2所示，僅有三個(gè)孔提供給組件殼體22；一個(gè)裝開關(guān)40的孔，放入電池的后部孔50和裝安裝件42的前部孔。外罩24在組件殼體22外注模而成，以下將進(jìn)一步描述。外罩24最好由SANTOPRENE構(gòu)成，SANTOPRENE是俄亥俄州的AKRON高級(jí)合成橡膠系統(tǒng)的商標(biāo)。外罩24(見圖1)在組件殼體22的大部區(qū)域上形成外表皮覆蓋層。外罩24還構(gòu)成護(hù)手部66。護(hù)手部66在手柄部68的后端和前端部70的底部之間沿裝置10的底部延伸，形成環(huán)形。用戶手指可伸進(jìn)該環(huán)中。
主要參見圖2，馬達(dá)18最好是無刷直流馬達(dá)，帶有一輸出軸52和電接頭54。馬達(dá)18在被裝入兩個(gè)部件26之間以前放在一馬達(dá)/齒輪支撐籠56內(nèi)，裝在籠56內(nèi)的還有齒輪58，此齒輪形成驅(qū)動(dòng)軸52和安裝件42之間的傳動(dòng)。在一優(yōu)選實(shí)施例中，齒輪58構(gòu)成行星齒輪傳動(dòng)，變馬達(dá)的高速低轉(zhuǎn)矩輸出為低速高轉(zhuǎn)矩輸出用于該裝置。這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)在于行星齒輪系統(tǒng)的堅(jiān)固耐用性和較小的整體空間需求。行星齒輪方式之所以耐用是因?yàn)榇搜b置不需要很嚴(yán)的生產(chǎn)誤差和此系統(tǒng)沒有對齒輪施加側(cè)向負(fù)荷。行星齒輪方式是一種節(jié)省物理空間的特殊設(shè)計(jì)方式，可在沒有相對于馬達(dá)中心線周圍大空間需求的情況下獲得很高的齒輪減速比。然而，在另外實(shí)施例中，也可采用其它齒輪方式，如正齒輪、錐齒輪、螺旋齒輪或蝸輪等。容納孔34容納馬達(dá)18和籠56，使孔34在兩個(gè)部件26之間形成結(jié)構(gòu)支撐。該結(jié)構(gòu)支撐與部件26結(jié)構(gòu)結(jié)合，目的是在模制外罩24期間頂住壓力。馬達(dá)的接頭54由導(dǎo)線接至開關(guān)40和兩個(gè)彈簧接頭60、61上。接頭60、61位于電池倉32的內(nèi)部盡頭處。電池倉32大致呈管狀，電池16大致為柱形，有兩個(gè)軸向接頭62、63。第一接頭60與電池16的中心接頭62接觸。第二接頭61與電池16的外接頭63接觸。電池的兩個(gè)接頭相互大致同軸安裝在電池16的一個(gè)頂端。電池16最好是可充電電池如BLACK &amp; DECKER(U.S.)公司出售的VERSAPAK電池。VERSAPAK是馬里蘭州TOWSON的BLACK &amp;DECKER公司的商標(biāo)。當(dāng)然，也可使用任何適當(dāng)?shù)碾姵仡愋?。在另外的?shí)施例中，該裝置可加以改動(dòng)以便接受任何合適類型的電池或電池組。在所示實(shí)施例中，當(dāng)電池16完全插入電池倉32時(shí)，電池后端76從孔50延伸穿過外殼的后端。兩個(gè)彈簧接頭60、61與電池16兩個(gè)軸向接頭62、63形成摩擦接觸。接頭61不沿電池外接頭伸入環(huán)形槽65。因此，接頭61不與環(huán)形槽65形成彈簧鎖固定。在一優(yōu)選實(shí)施例中，彈簧接頭60、61和軸向接頭62、63之間的摩擦力足以將電池16固定在電池倉32內(nèi)，即使電池蓋14未與外殼12連接，除非用戶有意取出，電池不會(huì)脫落。當(dāng)然，在另一實(shí)施例中，當(dāng)電池垂直裝在彈簧接頭60、61下面時(shí)，這種摩擦接合不足以機(jī)械地保持電池重量。
第一接頭60由一導(dǎo)線直接接至馬達(dá)18的接頭54之一。第二接頭61由一導(dǎo)線接至開關(guān)40，開關(guān)40又由一導(dǎo)線接至馬達(dá)18接頭54之一。開關(guān)40最好是按鍵式ON/OFF開關(guān)。不過，在另外的實(shí)施例中，可用任何適合的開關(guān)。開關(guān)40的基座固定在容納區(qū)36內(nèi)不動(dòng)?？凵w住開關(guān)40的扣蓋64由柔性聚合材料構(gòu)成，用戶的手指可壓彎扣蓋啟動(dòng)開關(guān)40。
同時(shí)參見圖3A，其中表示的是裝置10的后端的放大圖。電池蓋14的制做材料首選聚合材料。電池蓋14有一帶有峰谷的波浪形的前邊緣72。電池蓋14還有一容納區(qū)74用以容納電池16的后端76(見圖2)。外殼12的后端有一突出部78(見圖2)。外罩24不延伸到突出部78上。突出部78在電池倉入口處大致呈環(huán)形。外罩24的后邊緣80為帶峰谷的波浪形，與電池蓋14前邊緣72相吻合。后邊緣80緊挨突出部78，相對于突出部78朝外。電池蓋14摩擦套裝在組件殼體22的突出部78上。突出部78有一平滑外表面，只要電池蓋14在突出部78上的摩擦附著力就可使電池蓋滯留在突出部上。用戶要把電池蓋14裝到突出部78上，只需推動(dòng)蓋帽和外殼12使電池蓋滑插進(jìn)突出部。如圖3A中所見，當(dāng)電池蓋14與外殼12適當(dāng)連接時(shí)，兩個(gè)邊緣72、80相互配合。在所示實(shí)施例中，電池蓋14與突出部78的摩擦接合相對較緊，形成防水密封。為使取下電池蓋14相對容易，用戶可將邊緣72、80當(dāng)成凸輪使用。同時(shí)參見圖3B，用戶只需按箭頭A所示方向在突出部78上軸向轉(zhuǎn)動(dòng)電池蓋14，導(dǎo)致通往峰值的坡度相互作用使電池蓋14向方向B移動(dòng)。這樣，電池蓋相對外殼的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致電池蓋通過凸輪表面與外殼脫離。從圖3A清楚可見，電池蓋14有一底部75，它從突出部上電池蓋安裝中心線向下延伸離開中心。提供此離開中心部75的目的是在軸向轉(zhuǎn)動(dòng)突出部78上的電池蓋14時(shí)給用戶一個(gè)較好的杠桿力。蓋1 4和外罩24之間的凸輪作用不必將蓋14完全推出突出部78，而是使蓋14的移動(dòng)距離最好達(dá)到突出部78的長度的大部分。在另外的實(shí)施例中，可提供其它取電池蓋的幫助手段。
電池蓋14用來關(guān)閉孔50并與突出部78構(gòu)成防水密封。此外，蓋14起定位器作用，使電池16接觸在電池倉內(nèi)的接頭60、61上。如上所述，接頭61不與電池16的槽65互相作用來固定電池。有意這樣做的目的是鼓勵(lì)使用者只在電池蓋就位時(shí)使用裝置10。如上所述，在一實(shí)施例中，當(dāng)電池垂直方向置于接頭60、61之下時(shí)，電池接頭和裝置之間的摩擦接合不足以機(jī)械地支撐電池重量，甚至部分支撐也做不到。為避免電池16自動(dòng)滑出外殼，使用者只需將電池蓋14滑插在突出部78上。如果使用者試圖不要蓋14而使用本裝置，并向下傾斜外殼后端，電池16會(huì)靠其自身重量滑出外殼。此設(shè)計(jì)只需憑直覺的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作就可輕易裝上或取下電池蓋，并且不需要為電池蓋提供二次密封墊。其它可替代的設(shè)計(jì)可包括卡銷設(shè)計(jì)或帶有指甲大小簧片的彈簧蓋設(shè)計(jì)。
參照圖2、4A、4B和4C，附件安裝件42一般包含一個(gè)單件聚合材料部件，它附在來自傳動(dòng)軸58的一個(gè)輸出軸上。安裝件42包括一雙頭螺栓，它帶有一軸頭容納區(qū)82和大致呈三角塊形的前緣部84。安裝件42還有處于前緣部84之后的相對較窄的一個(gè)頸部或軸部83。它在前緣部84的懸垂的三角形尖頭81的后面形成槽85。同時(shí)參見圖4D和4E，它們表示的是清潔附件20的各個(gè)部分。附件20一般包括框架86和硬毛88(見圖1)。
硬毛88與框架86底部連接并從那里向外延伸。圖4D表示了框架86中心的局部頂視平面圖?？蚣?6有一大致呈三角形的中心孔90?？?0與安裝件42的前緣部84的大小和形狀都相似，使前緣部84可從此處通過。圖4E是框架86在孔90處的局部透視剖開圖。容納區(qū)92位于孔90之后。容納區(qū)92有三個(gè)固定架94和三個(gè)阻塊96。
如需將框架86裝到安裝件42上，只需把安裝部84通過孔90插入容納區(qū)92。這時(shí)使框架86和安裝件42相對轉(zhuǎn)動(dòng)直至前緣部84的三角尖頭81移到固定架94之后。架94被安裝件42的槽85容納在內(nèi)。阻塊96通過接觸三角尖頭81來阻止安裝件42的相對轉(zhuǎn)動(dòng)。這種安裝件42和框架86的互鎖使附件20與安裝件42連接。在所示實(shí)施例中，馬達(dá)18和傳動(dòng)軸58只能使安裝件42朝圖1和4E所示的C一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。要取下附件20或使其脫離，用戶只需用手朝C的反方向轉(zhuǎn)動(dòng)附件20直至前緣部84與孔90對齊。這時(shí)，附件20可與安裝件42分離。固定架94與尖頭81后端的接觸區(qū)很大，在兩者之間沒有任何附加的偏心力或保持力的條件下，可提供足夠的摩擦力來阻止安裝件42與框架之間沿和C方向相反的方向做意外的相對轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，由于僅用摩擦力便可防止沿與C方向相反的方向的相對轉(zhuǎn)動(dòng)，使用者只需用很小的力便可朝脫離方向轉(zhuǎn)動(dòng)清潔附件20。因此，用戶不必用手握緊清潔附件的大部分(可能因使用弄得很臟的區(qū)域)。這就使用戶的手弄臟或接觸骯臟清理物的可能性降到最低限度。在另一實(shí)施例中，可提供一個(gè)短螺旋安裝系統(tǒng)。其它變形可包括一或兩個(gè)葉片卡銷設(shè)計(jì)。不過，安裝件42的三葉片或三室卡銷設(shè)計(jì)是最好的，因?yàn)樗且粋€(gè)簡易附件，轉(zhuǎn)六分之一圈便可取下。反時(shí)針嚙合系統(tǒng)與順時(shí)針嚙合系統(tǒng)一樣也可使用。另一可替代的實(shí)施例可包括帶安裝件的清潔附件和帶容納區(qū)的裝置。
參照圖5A、5B，它表示的是用戶在兩個(gè)不同部位抓握裝置10的情形。更進(jìn)一步說，外殼12的設(shè)計(jì)提供了兩個(gè)主要的手握部位?！爸饕治詹课弧币庵冈谑褂弥杏脩艨墒孢m可靠抓握裝置的部位，即，專門有意設(shè)計(jì)用于使用期間用戶抓握裝置的部位。兩個(gè)主要的手握位置可使用戶根據(jù)所用附件種類和/或清潔任務(wù)類型的不同適當(dāng)抓握此裝置。外殼的形狀易于在如洗澡間固定物周圍連接。圖5A表示使用者在手柄部68握緊裝置10清理墻98上的瓷磚。手柄部68一般呈管狀，內(nèi)裝電池16。手柄部68從頭部上后部剛性地延伸。此手握位置使用戶遠(yuǎn)距離刷洗，比如在用戶頭頂上方?？凵w64及開關(guān)40(見圖2)的安裝位置要適當(dāng)，以便用戶可在此手握位置用食指按動(dòng)開關(guān)。護(hù)手部66可防止用戶指節(jié)碰擊墻98。另外，圖5B表示用戶在頭部70的頂部抓握裝置10清潔地板100上的瓷磚的情形。如圖1所示，頭部70的頂部有一弧形手掌接觸區(qū)102及隆脊104，其下是向內(nèi)向下傾斜的表面106。隆脊104位于頭部70上表面圓周上。頭部70的底部108有一大致呈鐘形的外圓。底部108有一中心軸，此軸相對于手柄部68中心軸有一角度D(見圖1)，其約為95度至120度。在一優(yōu)選實(shí)施例中，角度D約為100度。當(dāng)然也可提供任何適合的角度。表面106繞頭部上表面的大部分延伸。頭部70上表面102的弧度使用戶手掌持握合適舒服，用戶的手指圍在隆脊104并沿斜表面106。這種形狀產(chǎn)生圖5B所示的握緊位置，使用者可直接將手放在清潔附件20后面。這一握緊位置使用戶可給清潔附件20施加附加力，用很小的努力就可作用于地板100上，例如在使用相對較大直徑的旋轉(zhuǎn)擦洗附件或重擦洗附件時(shí)，這種握法很省力。
參見圖6，它表示的是用于裝置10的清潔附件的另一實(shí)施例的分解示意透視圖。附件110一般包括框架112和清洗部114。還要參見圖7A、7B，框架112包含一單片模制塑料或聚合部件?？蚣?12有一安裝部116用于裝置10的安裝件42，在其底部有一清潔板附著表面118。安裝部116與圖4D和4E所示大致相同。安裝部116有一大致三角形的孔90′進(jìn)入帶有3個(gè)固定架94′和3個(gè)阻塊96′的容納區(qū)92′。在另一實(shí)施例中，框架112可包括相互固定連接的多個(gè)部件。還可提供其它種類的安裝部件，以使本附件可與其它類型清潔裝置聯(lián)用。底附著表面118一般包含許多整體構(gòu)成的吊鉤120，吊鉤120有彈性，可變形，末端彎曲部122可變形為部分被拉直的形狀。相似的吊鉤實(shí)例可在美國專利4,984,339和5,201,100中找到。在所示實(shí)施例中的清潔部114是大致呈圓盤狀或冰球狀的清洗板。板114最好由多網(wǎng)格纖維構(gòu)成，類似于鋼絨板。板114最好由聚合纖維如SCOTCH-BRITE或BRUSHLON板構(gòu)成，它們是明尼蘇達(dá)州圣保羅市明尼蘇達(dá)采礦和制造公司的商標(biāo)。
要把板114裝到框架112上，用戶只需把板114靠在附著表面118上并施加壓力便可。吊鉤120伸入板114內(nèi)與板114的纖維掛鉤固定。這就完成了清潔附件110的組裝。從框架112取下板114更換要相對簡單，只需從吊鉤120上拽下板114即可。吊鉤120僅是彈性變形以允許板114脫鉤。但在正常使用附件110過程中，板與框架的連接足以防止板從框架脫落或在表面118上有大的移動(dòng)。在另外的實(shí)施例中，可提供附加的或替換的裝置以使板與框架連接，還可提供不同類型的清潔部件。
圖8A表示與裝置10連接的清潔附件的另一實(shí)施例。清潔附件130一般包含外殼132，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器134，以及清潔部136。還要參見圖8B、8C，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器134大小形狀適度，可容納裝置10安裝件42。確切地說，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器134有一大致三角形的孔，三個(gè)固定架、三個(gè)阻塊以及用于安裝件42的前緣部的容納區(qū)，與圖4D、4E所示相似。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器134與外殼132轉(zhuǎn)動(dòng)連接，它有一驅(qū)動(dòng)銷138從其底部延伸。清洗部136一般包含框架140和附在其底面的硬毛142?？蚣?40與外殼132連接以允許其相對外殼132做往復(fù)線性滑動(dòng)(如箭頭E所示)?？蚣?40包括一在其上端橫向延伸的槽144(詳見圖8C)。驅(qū)動(dòng)銷138伸入槽144內(nèi)。安裝件42轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器134時(shí)，驅(qū)動(dòng)銷138能向圖8C箭頭C所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)。銷138可在槽144內(nèi)橫向運(yùn)動(dòng)，而使框架140在外殼132上按箭頭E所示方向前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣，安裝件42的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在另外的實(shí)施例中，還可提供清潔附件部件的其它機(jī)械連接方式，可提供任何合適的清洗部件。圖8D表示另一實(shí)施例。在此實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器134′是帶有轉(zhuǎn)動(dòng)中心F的細(xì)長軛軸。清洗部件的框架140′有一驅(qū)動(dòng)孔144′，內(nèi)有驅(qū)動(dòng)器134′。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器134′轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，框架140′沿環(huán)軌道方向移動(dòng)。這樣，驅(qū)動(dòng)器134′的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)化為清潔附件的環(huán)形軌道運(yùn)動(dòng)。
參照圖9A，圖2A所示的組件殼體22在這里被置入模子150內(nèi)以模制殼體上的外罩24。模子150一般包含兩個(gè)半模部件152、153，它們各有容納區(qū)154、155。制模裝置最好有一機(jī)械手臂，它可將殼體22置入模子150或從中取出。機(jī)械手臂最好有一雙頭螺栓，它將殼體22裝在其上。參照圖2A，殼體22被安裝在雙頭螺栓上，此螺栓穿過后孔50和進(jìn)入電池倉32的位置上。這樣可穩(wěn)定支撐著殼體22進(jìn)入或離開模子150。
一旦在殼體22外模制了外罩24，殼體22的部件26相互間就將永久連接。因此，在將殼體22插入模子150之前，螺釘29和環(huán)31使殼體22的兩個(gè)部件26相互對接，馬達(dá)18、傳動(dòng)件58、開關(guān)40、接頭60、61和扣蓋64均就位(見圖2)。一旦殼體22移入模子150，兩模件152、153如箭頭G所示向內(nèi)移動(dòng)，在容納區(qū)154、155內(nèi)夾住殼體22。在容納區(qū)154、155內(nèi)，殼體22的突起部位44、46、48與模件152、153接觸。這種接觸起兩個(gè)作用第一，它密封了突起部44、46、48的頂部表面。這樣，當(dāng)外罩24的材料注入模子150時(shí)，該材料不會(huì)在突起部44、46、48的頂表面上成模。第二，模子150與突起部44、46、48的接觸使在容納區(qū)154、155內(nèi)部在注模過程中保持殼體靜止不動(dòng)。這樣，可在容納區(qū)154、155內(nèi)的模子與殼體22余下的外表面之間形成一個(gè)固定的均勻空隙。這種均勻空隙也有少數(shù)例外，即在接近即將形成護(hù)手66的區(qū)域、后突出部78和在被遮蓋以防外罩材料在這些區(qū)域上部模制的頭部70的底部。如圖9B所示，外罩材料只從殼體22頭部前端的兩個(gè)入口H1、H2以較高的壓力(如約3000PSI到5000PSI)注模。模子內(nèi)突起部44、46、48對殼體的支撐防止了殼體22在較高的注射壓力下在模子150內(nèi)移動(dòng)。由于在注模過程中殼體外表面的大部分與容納區(qū)154、155內(nèi)的模子壁之間保持了均勻空隙，在殼體22外模制的外罩24厚度在殼體的大部區(qū)域大致均勻，護(hù)手66同時(shí)也被制成。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，殼體22材料和外罩24材料有相近的熔點(diǎn)。因此，當(dāng)外罩24材料被注模在殼體22上時(shí)，會(huì)發(fā)生熔接。這樣可防止外罩24從殼體22脫落。不過，由于相近的熔點(diǎn)，一定要有措施防止注模過程損壞殼體22。尤其要注意的是，較低位的注射點(diǎn)H1緊挨著在金屬環(huán)31處(見圖2)。較高位的注射點(diǎn)H2與殼體上表面平行，不直接在殼體22上，因此殼體不會(huì)因熱注射材料受到明顯損傷。
由于使用；較高的注射壓力，為防止損壞開關(guān)40，并防止扣蓋64永久性向內(nèi)變形或甚至移位，模子部件之一152配備了一個(gè)保護(hù)裝置156。裝置156包括一可滑動(dòng)的覆蓋臂158和一推進(jìn)器160。臂158被滑動(dòng)安裝在模子部件152的一凹座，向外突出伸入容納區(qū)154。臂158前緣的形狀和尺寸可蓋住并壓住扣蓋64，將其緊壓在殼體22上以防止注模材料使扣蓋64內(nèi)向變形并損壞開關(guān)40。但臂158的確允許繞扣蓋64的側(cè)圓周注射外罩24材料，并在那里形成防水密封。推進(jìn)器160可為任何合適的種類，如馬達(dá)、液壓傳動(dòng)或氣動(dòng)傳動(dòng)，使臂158在伸出位和收縮位之間移動(dòng)。如上所述，殼體部件26有結(jié)構(gòu)支撐部30，構(gòu)成蜂窩形狀用來在注模過程中支撐殼體22外壁。同樣如上所述，馬達(dá)18和齒輪籠56構(gòu)成殼體22的結(jié)構(gòu)支撐，在高壓注模過程中，它也支撐殼體22的外壁。這樣，馬達(dá)18和齒輪籠56也起結(jié)構(gòu)支撐部件的作用。
在另一實(shí)施例中，外罩24在殼體22上注模后，馬達(dá)18和/或籠56可固定到殼體22上。不過，在此實(shí)施例中，在模壓過程中，不使用馬達(dá)18和/或籠56，而使用襯墊。用襯墊的目的是在模壓過程中從結(jié)構(gòu)上支撐殼體，防止其被模制時(shí)的壓力壓碎。位于電池倉32內(nèi)的機(jī)械手臂(未表示)的雙頭螺栓在手柄部68處起相同作用以防模制過程中手柄部被擠碎。
一旦模壓過程完成，模子150被打開，機(jī)械手臂取出帶有新模制外罩的殼體。在殼體22上的模制外罩24有多種目的。外罩24提供防水功能，它密封了兩個(gè)半殼26結(jié)合部的絕大部分，密封螺釘孔28，與扣蓋64一起組成密封件。加上安裝件42處的密封件和電池蓋14的密封，裝置10可用于潮濕地區(qū)，不會(huì)有大的被水損壞的危險(xiǎn)。例如，如果裝置在清潔時(shí)不幸落入水桶的話，不會(huì)有大問題。外罩24表面的絕大部分相對而言都不很滑，在潮濕環(huán)境使用它會(huì)給用戶很大的幫助。外罩還為裝置10的大部區(qū)域提供彈性可變形表面，可彈性吸收物理震蕩沖擊，比如裝置不小心掉到堅(jiān)硬表面如磁磚地板的情況。它避免了對裝置和所落在的表面的損傷。但是，殼體22上的外罩24的厚度是有限的，不能消除剛性殼體22的特性。外罩24的另一優(yōu)點(diǎn)在于它與護(hù)手部66整體模制而成，表面清潔平滑沒有可吸附灰塵的裂縫。突起部44、46、48的上表面與外罩24的外表面基本平齊，外表勻稱漂亮。外罩24在突出部78處有一凸輪表面80。在另外的實(shí)施例中，外罩可在任何合適的電動(dòng)手持裝置的殼體上模制。還可提供殼體和殼體突起部的不同的形狀。護(hù)手部也可以有各種合適形狀，或者也可不要護(hù)手部。在另外的實(shí)施例中，可不必提供模制外罩，例如可采用部件之間的密封墊或部件上的橡皮罩等方法。
參見圖10，此為清潔裝置另一實(shí)施例的透視示意圖。清潔裝置200與圖1所示裝置10基本相同。但在此實(shí)施例中，裝置200包含第二清潔附件自動(dòng)脫離鈕202。鈕202有一開關(guān)與馬達(dá)204連接。在正常使用裝置200過程中，馬達(dá)和傳動(dòng)件206使安裝件208向C方向轉(zhuǎn)動(dòng)。但當(dāng)用戶啟動(dòng)鈕202時(shí)，馬達(dá)204向反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。因而，安裝件208向C的反方向I轉(zhuǎn)動(dòng)。由于只有摩擦力阻止清潔附件框架相對安裝件208向I方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)安裝件208向I方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，附件的固定架滑到安裝件208上，使安裝件208與附件框架三角孔90對齊(見圖4E)。清潔附件便掉出安裝件208。這樣，使用者不必去碰清潔附件就可以從裝置200取下它。在又一實(shí)施例中，鈕202可啟動(dòng)一杠桿來控制傳動(dòng)軸206的方向而不用改變馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。另外，任一種合適的清潔附件自動(dòng)脫離系統(tǒng)都可用來使用戶不碰清潔裝置便可使其脫離。還可提供各種馬達(dá)的變速控制。也可附加一個(gè)液體噴霧器。在另一實(shí)施例中，可提供一轉(zhuǎn)頭，或提供與手柄排成一列的轉(zhuǎn)頭。該裝置最好足夠緊密，這樣可在洗澡間池中使用，還可加長其使用長度。
圖11A表示一清潔裝置的另一實(shí)施例。該清潔裝置300一般包含外殼302、馬達(dá)304、電池306、傳動(dòng)件308、致動(dòng)板310、密封墊312、帶雙頭螺栓的外罩314以及五把環(huán)形清潔刷316。此例中，外殼302全部由SANTOPRENE制成。馬達(dá)304轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)件308的驅(qū)動(dòng)齒輪。傳動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)五把刷子316。參見圖11B，它分別是從J部看的裝置300的底視圖，從刷316頂部的K部看的示意截面圖，以及從致動(dòng)板310底部的L部分看的截面示意圖。刷316頂部裝在外罩314上的雙頭螺栓318上，可旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)銷320從傳動(dòng)件308的齒輪伸入刷316頂部的槽322內(nèi)。致動(dòng)板310有槽324。驅(qū)動(dòng)銷320從傳動(dòng)件的齒輪326延伸穿過槽324。當(dāng)齒輪326被馬達(dá)304轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)銷320轉(zhuǎn)動(dòng)，從邊到邊地線性往返移動(dòng)致動(dòng)板310，如箭頭M所示。這使外罩314沿M方向前后移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)銷320還轉(zhuǎn)動(dòng)在各自軸桿318上的刷子316。槽322為外罩314和刷316相對齒輪326轉(zhuǎn)軸的偏心運(yùn)動(dòng)提供間隙。
圖11C表示另一實(shí)施例。在此實(shí)施例中，致動(dòng)板310′有弧形槽324′?；⌒尾?24，為外罩提供軌道運(yùn)動(dòng)。圖11D是另一種致動(dòng)板310″另一實(shí)施例的平面頂視圖。板310″有兩組導(dǎo)槽330、332。每組導(dǎo)槽330、332位于板310″相對應(yīng)的兩邊。每組導(dǎo)槽330、332都是直線形槽，交叉角為90度。當(dāng)驅(qū)動(dòng)銷位于第一導(dǎo)槽330中時(shí)，驅(qū)動(dòng)銷的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作轉(zhuǎn)化為板310″沿M方向的線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)。板310″與圖11A和11B的板310類似，也有帶刷外罩與其連接。這樣，刷子也向M方向移動(dòng)。然而，用戶可取下板310″，倒轉(zhuǎn)180度重新裝上，此時(shí)的驅(qū)動(dòng)銷位于槽332內(nèi)。驅(qū)動(dòng)銷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這時(shí)的板310″向N方向做往返運(yùn)動(dòng)。這樣，使用者可以選擇兩種不同類型的刷子動(dòng)作。還可提供其它種動(dòng)作或動(dòng)作組合，如相對的邊到邊的線性往復(fù)移動(dòng)部分和反向旋轉(zhuǎn)部分。
圖12是又一實(shí)施例的局部截面圖。在此實(shí)施例中，殼體22′的突出部78′后端有一環(huán)部400，一環(huán)形凹座402，外罩24′在凹座402處厚度減小。電池蓋14′有一內(nèi)環(huán)凹座404。當(dāng)蓋14′裝到突出部78′上時(shí)，環(huán)部400納入環(huán)形凹座404，將電池蓋按可拆卸的方式機(jī)械鎖定在外殼的后端上。電池蓋14′的前部405的內(nèi)表面406在區(qū)408與外罩24′產(chǎn)生摩擦密封接合。前部405在圖12所示安裝位置向外變形。因而，前部405在區(qū)408擠壓外罩24′。在另外的實(shí)施例中，還可提供其它種類的卡銷安裝系統(tǒng)。
參見圖13，它是與圖4D相似的清潔附件框架86的局部頂視圖，表示孔90內(nèi)又一實(shí)施例的軸83′的截面圖。軸83′的斷面大致呈圓狀，包括三個(gè)插銷部500，它們與孔90的框架86的側(cè)壁一起構(gòu)成干涉配合。這有助于避免框架86相對軸83′的意外的旋轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種配有外殼的清潔裝置，一個(gè)馬達(dá)在該外殼內(nèi)，一個(gè)傳動(dòng)裝置使馬達(dá)輸出軸與清潔附件安裝件連接，其特征在于該安裝件有一呈大致三角塊形的前緣部以及一個(gè)軸部，前緣部有三個(gè)基本為三角形的懸臂頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該清潔附件有一大致為三角形的孔的容納區(qū)，該安裝件前緣部穿過此孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其特征在于，該安裝件軸部位于該清潔附件的孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的裝置，其特征在于，該清潔附件容納區(qū)有三個(gè)在三角形尖頭后的固定架。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，該容納區(qū)有阻塊緊挨固定架，以阻止容納區(qū)內(nèi)安裝件前緣部朝第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的裝置，其特征在于，該固定架與該尖頭后側(cè)之間的接觸區(qū)足夠大，可在安裝件與清潔附件之間產(chǎn)生足夠大的摩擦力來阻止容納區(qū)內(nèi)安裝件前緣部朝與第一方向相反的第二方向的意外轉(zhuǎn)動(dòng)，而不需在安裝件與附件之間增加偏心裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該清潔附件與大致為三角形的懸臂頭的接觸面足夠大，足以在兩者之間產(chǎn)生足夠的摩擦力來阻止安裝件相對附件朝脫離方向的意外轉(zhuǎn)動(dòng)，而不需在兩者之間增加偏心裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，還包括讓馬達(dá)向脫離方向轉(zhuǎn)動(dòng)安裝件使附件脫離安裝件的裝置。
9.一種用于電動(dòng)清潔裝置的清潔附件，其特征在于，它有一框架和與其連接的清潔部，該框架有一容納區(qū)，用于定位該裝置的附件安裝件，其特征在于該容納區(qū)有一大致呈三角形的孔，該附件安裝件必須穿過它進(jìn)入容納區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的清潔附件，其特征在于，它有三個(gè)緊挨著該孔的扁平支架，它們部分地構(gòu)成孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的清潔附件，其特征在于，它有三個(gè)緊挨該支架的阻塊，它們部分地形成孔。
12.一種清潔裝置，它有一外殼，一個(gè)馬達(dá)，一個(gè)用可拆裝安裝系統(tǒng)與馬達(dá)連接并可拆卸的清潔附件，其特征在于所述可拆裝安裝系統(tǒng)包括一第一部件，它包括帶有大致呈三角塊形狀的前緣部的雙頭安裝螺栓以及位于前緣之后的軸部；第二部件，它有容納區(qū)，區(qū)內(nèi)設(shè)有雙頭安裝螺栓，該容納區(qū)有一深入容納區(qū)的大致三角形的孔，雙頭安裝螺栓的前緣部通過此孔。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于，該雙頭安裝螺栓的軸部位于該清潔附件的孔內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的裝置，其特征在于，該清潔附件容納區(qū)有三個(gè)支架，它們在雙頭螺栓的前緣部三角形尖頭的后側(cè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，該容納區(qū)有阻塊緊挨該支架，用以阻止該雙頭螺栓前緣部在容納區(qū)內(nèi)向第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的裝置，其特征在于，該支架與該尖頭后側(cè)之間的接觸區(qū)足夠大，可使該雙頭螺栓和該清潔附件之間產(chǎn)生足夠的摩擦力來阻止雙頭螺栓前緣部在容納區(qū)內(nèi)向與第一方向相反的第二方向的意外的轉(zhuǎn)動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于，該清潔附件與該雙頭螺栓大致呈三角形的懸臂尖頭之間的接觸區(qū)足夠大，可使該雙頭螺栓與該清潔附件產(chǎn)生足夠的摩擦力來阻止該雙頭螺栓相對于該附件向脫離方向的意外的轉(zhuǎn)動(dòng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于，還包括讓該馬達(dá)朝脫離方向轉(zhuǎn)動(dòng)雙頭螺栓以卸下附件的裝置。
19.一種手持清潔裝置，其包括一個(gè)外殼；一裝在該殼內(nèi)的馬達(dá)；一連接于馬達(dá)并可拆下的清潔附件；以及從馬達(dá)上拆卸清潔附件的裝置，它包括馬達(dá)反向旋轉(zhuǎn)的裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的裝置，其特征在于，它還包括在外殼上的第一用戶啟動(dòng)開關(guān)，用以啟動(dòng)和停止該馬達(dá)朝第一方向旋轉(zhuǎn)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的裝置，其特征在于，用于拆卸的裝置包括在外殼上的第二用戶啟動(dòng)開關(guān)。
全文摘要
一種清潔裝置,有一外殼、一馬達(dá)、一傳動(dòng)軸、一連接雙頭螺栓,以及連于螺栓可拆卸的清潔附件。雙頭螺栓有一大致三角塊形的前緣部和三個(gè)三角形懸臂尖頭。雙頭螺栓通過清潔附件內(nèi)的三角孔被容納。該裝置可改變雙頭螺栓正常旋轉(zhuǎn)方向以使用戶不需握住清潔附件便可使其迅速脫離雙頭螺栓。
文檔編號(hào)F16D1/00GK1171918SQ97113239
公開日1998年2月4日 申請日期1997年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月29日
發(fā)明者詹姆斯·F·西埃拉, 帕特里克·N·古特里厄斯, 保羅·H·約翰遜 申請人:布萊克和戴克公司