CN102711573B - 用于表面清洁装置的转向组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了具有转向组件的一种表面清洁装置。所述表面清洁装置包括足部；手柄组件，其包括可由用户操纵的手柄；以及将手柄组件耦联到足部的转向组件。转向组件包括用于使得足部相对于手柄组件偏置的装置。手柄组件的移动将能量存储于偏置构件内，这样偏置构件将相应的力施加于足部上。

Description

用于表面清洁装置的转向组件

相关申请的交叉参考

本申请要求于2010年10月15日提交的美国临时专利申请No.61/393,459的优先权。该临时申请的全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及表面清洁装置，以及更具体的，涉及用于表面清洁装置的转向组件。

发明内容

在一种实施方式中，本发明提供用于清洁表面的一种表面清洁装置。该表面清洁装置具有足部、手柄组件（其具有可由用户操纵的手柄）以及耦联于手柄组件和足部之间的偏置构件。手柄组件的移动将能量存储于偏置构件内，这样偏置构件将相应的力施加于足部上。

在另一个实施例中，本发明提供用于清洁表面的一种表面清洁装置。该表面清洁装置具有足部、手柄组件（其具有可由用户操纵的手柄）以及可枢转地将手柄组件耦联到足部的转向组件。转向（steering）组件包括第一枢转构件和第二枢转构件。第一枢转构件耦联到手柄组件的下部，这样第一枢转构件随同手柄组件绕枢轴旋转。第二枢转构件耦联到足部，这样第二枢转构件随同足部绕枢轴旋转。偏置构件将第一和第二枢转构件耦联到一起以便绕枢转相对旋转以及抵制第一和第二枢转构件之间绕枢轴的相对旋转。手柄组件和第一枢转构件绕枢轴的旋转将能量存储于偏置构件内，这样偏置构件将相应的力施加于第二枢转构件和足部上，以便激励足部转动。

还在另一实施例中，本发明提供用于将碎屑从表面去除的一种真空吸尘器。真空吸尘器具有足部、手柄组件（其具有可由用户操纵的手柄）以及将手柄组件耦联到足部的转向组件。转向组件包括用于使得足部相对于手柄组件偏置的装置。手柄组件的移动将能量存储于偏置构件内，这样偏置构件将相应的力施加于足部上。

通过考虑详细说明和附图将明了本发明的其它方面。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的表面清洁装置的透视图；

图2A是图1所示表面清洁装置的示出表面清洁装置的转向组件的放大透视图；

图2B是示出根据本发明另一实施例的表面清洁装置的类似于图2A的视图；

图3是图2所示转向组件的透视图；

图4是图3所示转向组件的示出经过旋转的组件法兰的正面视图；

图5是图3所示转向组件的分解视图；

图6是沿图3中的线6-6所取的转向组件的横截面视图；

图7是根据本发明另一实施例的包括转向组件的表面清洁装置一部分的透视图；

图8是图7所示表面清洁装置的另一透视图；

图9是根据本发明另一实施例的包括转向组件的表面清洁装置一部分的透视图，且示出在表面清洁装置的使用过程中表面清洁装置的手柄处于倾斜位置；

图10是示出手柄处于直立位置的图9所示表面清洁装置的另一透视图；

图11是根据本发明另一实施例的包括转向组件的表面清洁装置一部分的透视图；

图12是根据本发明另一实施例的包括转向组件的表面清洁装置一部分的透视图；

图13是图12所示表面清洁装置的另一透视图；

图14是根据本发明另一实施例的包括转向组件的表面清洁装置的透视图；

图15是根据本发明另一实施例的转向组件的透视图；

图16是表面清洁装置足部的透视图，包括耦联到足部的图15所示的转向组件；

图17是图15所示转向组件的分解视图；

图18是沿着图15的线18-18所取的转向组件的横断面视图。

在对本发明的任何实施例进行详细的解释说明之前，应该理解本发明并不将其应用限制到下述说明中提出的或在下面附图中所示的组件的构造细节和布置。本发明能够具有其它实施例，且可以各种方式进行实践或以各种方式来执行。

具体实施方式

图1示出一种表面清洁装置10，包括喷嘴、基部或足部12、以及经由转向组件主体或手柄组件18。所示的表面清洁装置10为直立式真空吸尘器，以及手柄组件18可包括手柄14、罐20、风扇和吸力源28以及主电源34。在替代的实施例中，吸力源28可设于足部12中。主电源34可包括诸如电池的无线电源，或者可包括有线电源，其具有连接到诸如墙上插座的交流电源的且从该交流电源提供电力的电线。罐20可包括气旋分离室22和用于收集由旋风分离室22分离的污物和碎屑的污物杯或污物收集室24。在其它实施例中，罐20可具有挠性壁。还在其它实施例中，罐可包括容纳过滤袋的壳体或布袋。在所示的实施例中，罐20耦联到手柄14，这样罐20随同手柄14相对于足部12枢转。罐20可拆卸地耦联到手柄14，这样用户可将罐20从手柄14拆卸下来以便清空污物杯24。风扇或叶轮和电机可位于吸力源28内，且风扇和电机可操作以便产生通过旋风分离室22的气流或抽吸。在所示的实施例中，吸力源28耦联到手柄14，这样吸力源28随同手柄14相对于足部12移动。

软管32耦联到足部12和罐20。软管32提供从足部12到罐20的空气和碎屑的流体连通。在一个实施例中，软管32可包括位于软管32侧壁内或耦联到软管32侧壁的电线。电线可提供从主电源34到足部12的电力以便给位于足部12内的组件供电。例如，在一个实施例中，足部12包括搅拌器或刷辊，其通过与位于吸力源28内的主吸力电机分离的电机而旋转，且软管32的电线给刷辊电机供电。在本文后面部分论述的另一实施例中，不使用软管32，而是转向组件16本身可以提供从足部12到罐20的空气和碎屑的流体连通。

足部12包括入口或吸入口38和轮子40，轮子40使得入口38和表面清洁装置10沿着待清洁的表面移动。所示的轮子40为后轮，且表面清洁装置10还包括前轮（未示出），其紧接在吸入口38的后面可旋转地耦联到喷嘴12，以便支撑喷嘴12的前端在待清洁的表面上方移动。入口38与软管32和罐20流体连通，并将空气和碎屑从待清洁的表面吸入到罐20内。轮子40可绕心轴42旋转。在其它实施例中，轮子40在足部12上的宽度和设置可基于足部12的结构、尺寸、重量分布和壳体构造进行变化。还在其它实施例中，足部12可不包括任何轮子。

虽然所示的表面清洁装置10是直立式的真空吸尘器，但是替代实施例中，表面清洁装置10可为罐式真空吸尘器（未示出）。在该实施例中，手柄组件不包括罐。相反，罐与手柄组件分离。罐可包括气旋分离室、污物杯、电机壳体和轮子。手柄组件可包括手柄和耦联到足部的管。管经由转向组件耦联到足部。转向组件包括一个偏置构件，且可采取任一下述实施例的形式。转向组件可包括一个开放的路径，以便将足部的吸入口流体耦联到所述管，或软管可将吸入口流体连接到分离室。类似于直立式的真空实施例，罐式真空实施例中的手柄旋转导致管旋转且将能量存储于偏置构件内，上述允许转向组件来转向足部。备选的，表面清洁装置10可以是手持式或轻型真空吸尘器。

在其它实施例中，表面清洁装置10不是干式真空吸尘器。相反，表面清洁装置10可以是能够抽吸气体、液体和碎屑的湿式真空吸尘器。备选的，表面清洁装置10可以是既能分配液体又能抽吸气体、液体和碎屑的分离装置。在另外的其它实施例中，表面清洁装置10可以是蒸汽清洁机，其能分配液体或蒸汽，但不包括吸力源。在另外的实施例中，表面清洁装置10可以是清理机，其包括手柄和枢转的基部，该枢转的基部支撑位于基部下面的湿布或干布。这些清理机不分配液体，也不包括吸力源。无论表面清洁装置10采取何种形式，表面清洁装置10都包括可动地耦联到手柄组件18和足部12之间的转向组件16。在所有的实施例中，转向组件16基于手柄组件18的运动来存储能量，以便使得足部12转向，如下面详细描述的那样。

参照图1、图2和图3，在表面清洁装置10的使用过程中，转向组件16允许手柄14，以及由此允许罐20和吸力源28（即手柄组件18）绕水平轴46相对于足部12在直立或存储位置（图1）和多个操作或倾斜位置（图2中示出一个倾斜的位置）之间旋转。在图2A所示的实施例中，心轴42与水平轴46重合，而在其它实施例（其中一些在下面进行更详细的描述）中，轴46偏离于心轴42。在一些实施例中，表面清洁装置10包括将手柄组件18保持于垂直位置的锁定机构（未示出）。例如，锁定机构可包括自手柄组件18和足部12之一突出的突出部，其可锁定地容纳于手柄组件18和足部12的另一个的凹进处内以便将耦联到一起的手柄组件18和足部12保持于直立位置。锁定机构还可包括可释放锁闩，其将允许突出部从凹进处释放出来，由此允许手柄组件18相对于足部12枢转到倾斜位置。

此外，转向组件16允许用户转动手柄14、以及由此使得手柄组件18相对于足部12绕旋转轴48旋转，从而便于沿着待清洁的表面来使得足部12和表面清洁装置10转向。在所示的实施例中，轴48相对于手柄组件18的纵轴30形成一个锐角A。当手柄组件18处于垂直或直立位置时，纵轴30是垂直的。当手柄组件18绕轴46倾斜远离垂直或直立位置倾斜时，在旋转轴48和纵轴30之间保持相同的锐角A。如图6所示，角度A为45度左右。在其它实施例中，角度在40和50度之间、30和60度之间或在15度和75度之间。

转向组件16包括第一枢转构件52和第二枢转构件50。第二枢转构件50包括细长的基部56和延伸穿过细长基部56的孔58。在图2A所示的实施例中，轮子40的心轴42延伸穿过孔58以便将第二枢转构件50耦联到足部12，这样第二枢转构件50相对于足部12绕水平轴46旋转。

备选的，转向组件16可在远离轮子40和心轴42的位置连接到足部12。在轴46偏离于心轴42的实施例中，第二枢转构件50和细长的基部56可在轮子40和心轴42的前方可旋转地直接耦联到足部12的顶部。例如，在图2B所示的实施例中，第二枢转构件50在轮子40和心轴42前方的大约三英寸的位置可旋转地连接到足部12。细长的基部56搁置于位于足部12的一对相对圆柱形空腔60内的一对相对的壁架54上。在其它实施例中，轴46可设置在轮子40和心轴42的后方。第二枢转构件50还包括耦联到基部56的圆柱形法兰62。如图6中最佳示出的那样，圆柱形法兰62包括空腔64和孔66。轴48穿过空腔64和孔66的中心延伸。

参照图5，第一枢转构件52包括大致平坦的第一法兰70和圆柱形的第二法兰72。第一法兰70包括孔74，其容纳紧固件76（图1）以便将吸力源28、以及由此将手柄组件18耦联到转向组件16。在所示的实施例中，第一枢转构件52形成为独立于手柄组件18的单独部件且利用紧固件76耦联到手柄组件18。在其它实施例中，第一枢转构件52可与表面清洁装置10的其它部分整体形成。例如，在这种实施例中，第一枢转构件52可模制为吸力源28或手柄14的一部分。类似的，在其它实施例中，第二枢转构件50可与足部12上整体形成，且可位于足部12的任何位置上。如图6中最佳示出的那样，圆柱形的第二法兰72包括空腔78和孔80。轴48穿过空腔78和控80的中心延伸。在所示的实施例中，法兰70和72整体形成为单一部件，诸如通过由塑料模制第一枢转构件52。

参照图5和图6，转向组件16还包括用于将第二枢转构件50和第一枢转构件52耦联的紧固件84，这样枢转构件50，52可相对于彼此绕轴48旋转。在一个实施例中，枢转构件50，52包括诸如翼片、肋状物等的机械止动部，以便限制枢转构件50，52之间的绕轴48的相对旋转。在一个这样的实施例中，将绕轴48的相对转动限制到120度左右。还在其它实施例中，可将绕轴48的相对旋转扩大到240度或甚至360度。

紧固件84可包括螺母和螺栓，如所示的实施例那样，其延伸通过第一枢转构件52的孔80和第二枢转构件50的孔66。在其它实施例中，紧固件84可包括卡扣接合件。例如，紧固件84可包括具有翼片的活性弹簧，该翼片卡扣到孔80的相应接合件内。枢转构件50，52耦联，这样空腔64，78结合以便形成包括两个空腔64，78的空腔88。

转向组件16还包括偏置构件92，其储存能量以便于转向表面清洁装置10的足部12。在所示实施例中，偏置构件92为具有硬度约90A的模压橡胶弹性片形式的扭簧。在其它实施例中，偏置构件92可由具有不同硬度（诸如在80-100的范围内）的其它合适材料形成，或可为其它合适类型的诸如卷簧的扭簧。例如，在表面清洁装置10为手持式或轻型真空吸尘器的实施例中，其硬度低于为直立式真空吸尘器的表面清洁装置10的硬度。在其它实施例中，偏置构件92可包括两个不同的偏置构件，上述偏置构件具有相同或不同的硬度且例如通过相应的板条连接。还在其它实施例中，偏置构件92可以是能够储存能量的任意构件或机构，诸如压缩弹簧、扭杆、扭转纤维、磁铁、气动或液压构件。不管偏置构件92采取何种形式，只要当手柄组件18相对于足部12扭曲时偏置构件92起到储存机械能的作用即可。然后由用户使得转向组件16旋转使得在使用过程中足部12向前或向后滚动之后，所存储的能量用于使得转向组件16回归中心。

继续参考图5和图6，偏置构件92包括纵向延伸通过偏置构件92的孔94。紧固件84延伸穿过孔94以便将偏置构件92耦联到第二枢转构件50和第一枢转构件52。此外，圆形旋钮96位于偏置构件92的第一端部98处，以及圆形旋钮100位于偏置构件92的第二端部102处。旋钮96容纳于第一枢转构件52的具有相应于旋钮96形状的凹进处104。类似的，旋钮100容纳于第二枢转构件50的凹进处（图5中看不到），该凹进处内类似于第一枢转构件52的凹进处104。旋钮96防止偏置构件92的第一端部98相对于第一枢转构件52旋转，以及旋钮100防止偏置构件92的第二端部102相对于第二枢转构件50旋转。然而，偏置构件92是弹性的，这样偏置构件92的两个端部98和102，以及由此第二枢转构件50和第一枢转构件52，可相对于彼此绕轴48旋转，此外偏置构件92返回到图3中所示的位置。虽然在所示的实施例中，旋钮96和100以及凹进处104为圆形的，但在其它实施例中，旋钮和凹进处可采取其它合适的形状。还在其它实施例中，可使用粘合剂、紧固件等将偏置构件92的端部98和102耦联以便随同各自的第一枢转构件52和第二枢转构件50旋转。

在操作中，相对于表面清洁装置10未被使用或处于存储状态时的足部12而言，手柄14通常处于直立位置（图1）。当用户需要使用表面清洁装置10来清洁表面时，用户使得手柄14和手柄组件18相对于足部12绕水平轴46枢转至倾斜位置（图2）。在表面清洁装置10的使用过程中，由于用户利用手柄14使得足部12在前后方向上沿着表面移动，因此手柄14和手柄组件18的倾斜位置变化。另外，用户还可转向足部12以便使得足部12通常沿着被清洁的表面沿水平方向（通常由图2的箭头110和112表示）移动。为了转向足部12，用户使得手柄14以及由此使得手柄组件18相对于足部12绕轴48旋转（图3和4）。当用户使得手柄组件18绕轴48旋转时，第一枢转构件52（其耦联以便随同手柄组件18绕轴48旋转）相对于第二枢转构件50（其是固定的以至于不能相对于足部12绕轴48旋转）旋转。使得第一枢转构件52相对于第二枢转构件50旋转导致偏置构件92的第一端部98相对于偏置构件92的第二端部102旋转。偏置构件92的弹性性质导致偏置构件92抵制手柄组件18相对于足部12绕轴48的旋转。然而，取决于足部12在向前方向上滚动时用户使得手柄14绕轴48在哪一方向上旋转，由手柄组件18绕轴48的旋转导致的这种抵制性和存储于偏压构件92内的能量使得足部12在箭头110或112的方向上移动。当用户不再希望足部12在方向110或112转动时，用户释放或停止手柄14和手柄组件18绕轴48的旋转。然后由于偏置构件92的弹性和恢复力，手柄组件18绕轴48旋转回到图2所示的位置（也由图4的假想线示出）。

具体而言，当手柄14处于倾斜位置以及足部12不向前或向后移动时，手柄14绕轴48的任何旋转将导致偏置构件92扭曲以便将能量存储于偏置构件92内。当足部12向前或向后滚动时，所储存的能量自偏置构件92释放出来。例如，如果手柄14向左扭曲，那么当足部12向前滚动时，偏置构件92所储存的能量将使得足部12的前部朝向左方向110转动，由此使得转向组件16返回到其原始的未偏置位置。此外，如果手柄14向左扭曲，那么当足部12向后滚动时，偏置构件92所储存的能量将使得足部12的后部朝向左方向110转动，由此使得转向组件16返回到其原始的未偏置位置。类似的，如果手柄14向右扭曲，那么当足部12向前滚动时，偏置构件92所储存的能量将使得足部12的前部朝向右方向112转动，由此使得转向组件16返回到其原始的未偏置位置。此外，如果手柄14向右扭曲，那么当足部12向后滚动时，偏置构件92所储存的能量将使得足部12的后部朝向右方向112转动，由此使得转向组件16返回到其原始的未偏置位置。以该方式，转向组件16顺利地将手柄14的用户致动的扭曲转换成足部12的延迟但平滑的转向。

因此，转向组件16允许用户使得手柄14相对于足部12绕水平轴46从直立位置枢转至倾斜位置之一。此外，转向组件16允许用户使得手柄14相对于足部12绕轴48旋转，这有利于使得足部12转向成沿着被清洁的表面。此外，转向组件16包括偏置构件92，其允许转向组件16来使得足部12转向，以及使得手柄14返回其绕轴48的原始位置。

图7和图8示出根据本发明另一实施例的转向组件16B。转向组件16B类似于图1-6的转向组件16，以及相同的部件在相同的附图标记后面加上后缀“B”来表示，以及下面将仅仅详细论述转向组件16和16B之间的差异部分。转向组件16B包括类似的部件，并以类似于图1-6的转向组件16的方式运作。然而，第一枢转构件52B具有相对长的长度116B，以及第二枢转构件50B的基部56B和法兰62B相对于彼此交替地定位，以便使得手柄14B相对于足部12定位于相对于待清洁表面的稍微不同和更高的位置。

图9和图10示出根据本发明另一实施例的转向组件16C。转向组件16C类似于图1-8的转向组件16和16B，以及相同的部件在相同的附图标记后面加上后缀“C”来表示，以及下面将仅仅详细论述转向组件16、16B和16C之间的差异部分。转向组件16C配置成用于表面清洁装置10C，与分别包括多个轮子40和40B的表面清洁装置10和10B相比较而言，表面清洁装置10C包括单个后轮40C。此外，水平轴46C不与心轴42C重合。第二枢转构件50C还包括翼片120C。翼片120C与后轮40C的轮缘122C接合，以便将手柄14C保持在直立位置（图10）。然而，当手柄14C处于直立位置时，手柄14C相对于足部12C绕轴46C稍微枢转，以便在后轮40C的外边缘和第二枢转构件50C之间形成小的间隙。因此，后轮40C可绕心轴42C滚动以便使得表面清洁装置10C随同处于直立位置的手柄14C移动或旋转。然而，当处于直立位置时，手柄14C可稍微枢转，同时翼片120C与轮缘122C接合，使得第二枢转构件50C搁置于后轮40C的外边缘上，从而防止后轮40C的旋转，进而当手柄14C处于存储位置时，后轮40C以及表面清洁装置10C不会沿着表面滚动。

此外，在图9-10所示的实施例中，后轮40C包括透明的外边缘。光源和发电机位于该透明的外边缘内。在操作过程中，随着后轮40C绕心轴42C旋转，发电机给光源供电来点亮光源。然而，只有后轮40C绕心轴42C旋转到高于预定速度，发电机才能给光源供应足够的电力来点亮光源。该预定的速度可为优选的速度，以便使得足部12C沿着待清洁表面移动来获得最大的真空吸尘效率。

图11示出根据本发明另一实施例的转向组件16D。转向组件16D类似于图1-10的转向组件16，16B和16C，以及相同的部件在相同的附图标记后面加上后缀“D”来表示，以及下面将仅仅详细论述转向组件16、16B、16C和16D之间的差异部分。转向组件16D具有不同于图1-6所示偏置构件92的偏置构件92D。偏置构件92D是具有弹性的弹性体部件，其容纳于第二枢转构件50D的孔内。通过旋转紧固件84D以便或多或少地将压缩力施加到部件92来使得弹性体部件92D的形状改变。紧固件84D被旋转以便改变部件92D所施加的用于防止第二枢转构件50D相对于第一枢转构件52D构件相对旋转的阻力大小。

图12至图13示出根据本发明另一实施例的转向组件16E。转向组件16E类似于图1-11的转向组件16，16B，16C和16D，以及相同的部件在相同的附图标记后面加上后缀“E”来表示，以及下面将仅仅详细论述转向组件16、16B、16C、16D和16E之间的差异部分。转向组件16E包括在第二枢转构件50E和第一枢转构件52E之间的一个额外的枢转耦联件130E。在该实施例中，手柄组件18E左右倾斜，而不是扭曲，以便使得足部16E向左或向右转向。具体而言，当手柄组件18E倾斜时，转向机构16E绕由84E限定的轴旋转，以及偏置构件92E储存能量以便使得足部12E在手柄组件18E倾斜的方向上转向。

图14示出根据本发明另一实施例的转向组件16F。转向组件16F类似于图1-13的转向组件16，16B，16C，16D和16E，以及相同的部件在相同的附图标记后面加上后缀“F”来表示，以及下面将仅仅详细论述转向组件16、16B、16C、16D和16E之间的差异部分。转向组件16F示出配置成用于足部12F的另一实施例，该足部12F具有单个后轮40F，其心轴42F与转向组件16F的水平轴46F同轴。如上所述，取决于足部12F的结构、大小、重量分布和壳体构造，后轮40F的宽度可能会有所不同。

图15至图18示出根据本发明另一实施例的具有开放路径的转向组件16G。参照上述的表面清洁装置10来描述转向组件16G，其中相同的部件在相同的附图标记后面加上后缀“G”来表示。不像图1-14的转向组件16，16B，16C，16D，16E和16F那样，具有开放路径的转向组件16G提供了通过转向组件16G本身的一个开放的路径。开放路径可代替软管32（在第一实施例中有所描述）来用于从足部12G到手柄组件18G的空气和碎屑的流体连通。备选的，当表面清洁装置10为湿真空吸尘器、分离器或蒸汽清洁装置时，开放路径可用于将从足部12G抽吸的液体连通到手柄组件18G，或者用于与来自手柄组件18的经由足部12G准备分配到表面上的液体连通。在其它实施例中，开放路径可用于给任意数目的真空部件规划路径或提供路径，诸如从电源34G向下到达足部12G的电源线，以便给位于足部12G内的部件诸如位于足部内的刷辊电机或灯供电。

参照图17至图18，具有开放路径的转向组件16G包括转向管202、偏置构件204、锁定环206、转向锁208、软管210以及前盖和后盖212，214。开放路径构成从转向管202向下延伸通过软管210的开放管路。软管210流体连接到足部12G的吸入口38G，以及还流体连接到罐20G内的旋风分离室22G。以该方式，位于吸力源28G内的风扇或叶轮和电机可产生通过开放路径的气流或抽吸。

转向管202包括装配孔216、一个或多个环孔218和下唇缘220。装配孔216设计成容纳手柄部件18G内的相应突出部（未示出），这样手柄14G和手柄组件18G绕转向管202的纵轴48G旋转，相应的突出部容纳于装配孔216内导致转向管202以相同的方式绕轴48旋转。此外，装配孔216可容纳从手柄组件18G突出的突出部以便可去除地将手柄组件18G锁定到转向管202，这样，将突出部从装配孔216去除允许转向组件16G从202转向管拆卸下来。一个或多个环孔218设计成容纳锁定环206的一个或多个锁定突出部222。下唇缘220具有围绕其周边的凹进处224（图18），其适于容纳偏置构件204的管端226且与偏置构件204的管端226形成过盈配合。凹进处224的宽度可沿其周边变化，以便适于容纳若干圆形旋钮围230，上述圆形旋钮从偏置构件204突出且延伸偏置构件204的长度。

转向锁208包括一对突出部232、基部凹进处234和周边的环形凹进处236。这一对突出部232作用为将转向锁208捕获于在盖212、214之间形成的凹进处内。以该方式，当缺乏来自用户的力时，这对突起部232防止转向锁208绕转向机构16G的竖直轴48G旋转。环形凹进处236适于允许锁定环206沿凹进处236适配。沿着转向锁206基部的基部凹进处234适于容纳偏置构件204的锁定端238且与偏置构件204的锁定端238形成过盈配合。类似于下唇缘220的凹进处224，基部凹进处234的宽度可沿其周边变化，以便适于容纳从偏置构件204突出的若干圆形旋钮230，如图17中所示。软管210的顶端240经由螺纹连接242固定到转向锁208，如图18中所示。

盖212，214具有横向于轴48G延伸的一对互补的半圆柱形延伸部分244（图17）。当盖212，214结合时，互补的延伸部分244一起形成旋转的气缸250（图15）。如图16所示，从可旋转的气缸250延伸的转向机构16G的旋转轴46G可与轮子40G的心轴42G重合，类似于图2A中的水平轴42G。在操作过程中，用户使得手柄组件18G相对于足部12G绕轴46G枢转到倾斜的位置。备选的，如前面所述以及如图2B中所示，转向机构16G和旋转轴46G可设置于心轴42G的前面。当设置于足部12G中时，气缸250起到允许用户绕轴46G使得表面清洁装置10G前后倾斜。还在其它实施例中，转向机构16G和轴46G可设置于轮子40G和心轴42G的后面。

偏置构件204是一个能量储存装置，其储存能量以便于使得真空吸尘器的足部12转向。在所示的实施例中，偏置构件204是弹性的转向衬套，具有硬度约90的由橡胶模制成的单个弹性件。在其它实施例中，偏置构件204可由具有不同硬度的其它合适材料形成。还在其它实施例中，偏置构件204可以是能够储存能量的任意构件或机构，诸如压缩弹簧、扭杆、扭转纤维、磁铁、气动或液压构件。不管偏置构件204采取何种形式，只要当手柄组件18G相对于足部12G扭曲时偏置构件204起到储存机械能的作用即可。然后在使用过程中由用户使得足部12G相对于手柄组件18G旋转使得喷嘴12G向前或向后滚动之后，所存储的能量用于使得具有开放路径的转向组件16G回归中心。

继续参考图17和图18，因为管端226和旋钮230紧密适配于转向管202的凹进处224内，管端226和旋钮230防止偏置构件204的管端226相对于转向管202旋转。类似的，由于锁定端238和旋钮230紧密适配于转向锁208的基部凹进处234内，锁定端和旋钮230防止偏置构件204的锁定端238相对于转向锁208旋转。然而，偏置构件204是弹性的，这样偏置构件204的端部226、238以及因此转向管202和转向锁208可相对于彼此绕轴48G旋转，此外偏置构件204返回到其原始位置。虽然在所示实施例中旋钮230为圆形的，但在其它实施例中，旋钮可采取其它合适的形状。还在其它实施例中，可使用粘合剂、紧固件等将偏置构件204的端部226和238耦联以便随同各自的转向管202和转向锁208旋转。

在操作过程中，用户可使得足部12G转向以便使得足部12G通常在水平方向上沿着被清洁的表面移动。为了使得足部12G转向，用户使得手柄14G以及因此使得手柄组件18G相对于足部12G绕轴48G旋转。当用户使得手柄组件18G绕轴48G旋转时，经由装配孔216耦联以便随同手柄14G旋转的转向管202相对于转向锁208（其是固定的以至于不能相对于足部12G绕轴48G旋转）旋转。使得转向管202相对于转向锁208旋转，导致偏置构件204的管端226相对于偏置构件204的锁定端238旋转。偏置构件204的弹性性质导致偏置构件204抵制手柄组件18G相对于足部12G绕由开放路径限定的轴的旋转。然而，取决于用户使得手柄组件18G绕由开放路径限定的轴在哪一方向上旋转，由手柄组件18G绕轴48G的旋转导致的这种抵制性和存储于偏压构件204内的能量使得足部12G移动。当用户不再希望足部12G转动时，用户释放或停止手柄14G和手柄组件18G绕轴48G的旋转。然后由于偏置构件204的弹性和恢复力，手柄组件18G绕轴48G旋转回到其原始位置。

Claims (40)

1.一种可操作以清洁表面的表面清洁装置，其中，该表面清洁装置包括：

足部；

手柄组件，包括可由用户操纵的手柄；该手柄组件可枢转地耦联到所述足部以在直立位置和倾斜位置之间移动；以及

耦联于手柄组件和足部之间的偏置构件，其中手柄组件的移动将能量存储于偏置构件内，这样偏置构件将相应的力施加于足部上；

其中所述手柄组件包括纵轴以及相对于该纵轴形成锐角的旋转轴，且其中所述手柄组件绕该旋转轴的旋转将能量存储于所述偏置构件内，这样偏置构件将相应的力施加到足部上以便激励足部转向；以及

当该手柄组件在所述直立位置和所述倾斜位置之间枢转时，所述偏置构件随着所述手柄组件相对于所述足部移动。

2.根据权利要求1所述的表面清洁装置，其中，所述足部包括吸入口。

3.根据权利要求2所述的表面清洁装置，其中，所述表面清洁装置是一种直立式真空吸尘器，且其中手柄组件包括污物收集室和电机壳体，其中吸入口被流体耦联到污物收集室。

4.根据权利要求2所述的表面清洁装置，其中，所述表面清洁装置是罐式真空吸尘器，该罐式真空吸尘器进一步包括罐壳体，所述罐壳体具有污物收集室和电机壳体，且其中手柄组件包括手柄和在手柄与足部之间延伸的管，其中吸入口被流体耦联到污物收集室。

5.根据权利要求2所述的表面清洁装置，其中，所述表面清洁装置是湿式真空吸尘器，且其中手柄组件包括液体回收室和电机壳体，其中吸入口被流体耦联到液体回收室。

6.根据权利要求1所述的表面清洁装置，其中，所述足部包括分配端口。

7.根据权利要求6所述的表面清洁装置，其中，所述手柄组件包括用于携带液体的清洁液罐，且其中清洁液罐被流体耦联到分配端口，从而所述分配端口将液体从清洁液罐分配到表面上。

8.根据权利要求6所述的表面清洁装置，其中，所述手柄组件包括存储液体的加热元件，这样所述加热元件可将所存储的液体加热以便产生蒸汽，且其中加热元件被流体耦联到分配端口，这样分配端口将由加热元件产生的蒸汽分配到表面上。

9.根据权利要求1所述的表面清洁装置，其中，所述表面清洁装置是清理机，且其中所述足部包括用于清理表面的布。

10.根据权利要求1所述的表面清洁装置，其中，当所述足部向前和向后之一移动时，所述偏置构件使得足部转动。

11.根据权利要求1所述的表面清洁装置，其中，所述手柄组件相对于足部在转动方向上的移动将能量存储于偏置构件内，这样偏置构件将转动方向上的相应力施加到足部上。

12.根据权利要求1所述的表面清洁装置，其中，所述足部包括足部壳体，可旋转地耦联到足部壳体前部的前轮，以及可旋转地耦联到足部壳体后部的后轮。

13.根据权利要求1所述的表面清洁装置，其中，所述偏置构件包括弹性压缩构件，该弹性压缩构件具有相对于所述手柄组件可旋转固定的第一部分和相对于足部可旋转固定的第二部分，其中手柄组件的移动使得第一部分相对于第二部分移动，从而将第一部分和第二部分之间的能量存储于偏置构件内，这样偏置构件将相应的力施加到足部上。

14.一种可操作以便将碎屑从表面去除的表面清洁装置，其中，所述表面清洁装置包括：

足部；

手柄组件，包括可由用户操纵的手柄；该手柄组件可枢转地耦联到所述足部以在直立位置和倾斜位置之间移动；以及

可枢转地将手柄组件耦联到足部以围绕枢轴进行旋转的转向组件，该转向组件包括：

第一枢转构件，该第一枢转构件耦联到手柄组件的下部，这样第一枢转构件随同手柄组件绕所述枢轴旋转；

第二枢转构件，该第二枢转构件耦联到足部，这样第二枢转构件随同足部绕所述枢轴旋转，第一和第二枢转构件耦联到彼此以便绕所述枢轴相对旋转；以及

偏置构件，该偏置构件耦联到第一枢转构件和第二枢转构件，以便抵制第一枢转构件和第二枢转构件之间绕所述枢轴的相对旋转，其中手柄组件和第一枢转构件绕枢轴相对于所述足部的旋转将能量存储于偏置构件内，这样偏置构件将相应的力施加于第二枢转构件和足部上，以便激励足部转动；其中当所述足部向前和向后之一移动时，所述偏置构件使得足部转动；

其中，当该手柄组件在所述直立位置和所述倾斜位置之间枢转时，所述偏置构件随着所述手柄组件相对于所述足部移动。

15.根据权利要求14所述的表面清洁装置，其中，所述足部包括吸入口。

16.根据权利要求15所述的表面清洁装置，其中，所述表面清洁装置是一种直立式真空吸尘器，且其中手柄组件包括污物收集室和电机壳体，其中吸入口被流体耦联到污物收集室。

17.根据权利要求15所述的表面清洁装置，其中，所述表面清洁装置是罐式真空吸尘器，该罐式真空吸尘器进一步包括罐壳体，所述罐壳体具有污物收集室和电机壳体,且其中手柄组件包括手柄和在手柄与足部之间延伸的管，其中吸入口被流体耦联到污物收集室。

18.根据权利要求15所述的表面清洁装置，其中，所述表面清洁装置是湿式真空吸尘器，且其中手柄组件包括液体回收室和电机壳体，其中吸入口被流体耦联到液体回收室。

19.根据权利要求14所述的表面清洁装置，其中，所述足部包括分配端口。

20.根据权利要求19所述的表面清洁装置，其中，所述手柄组件包括用于携带液体的清洁液罐，且其中清洁液罐被流体耦联到分配端口，这样分配端口将液体从清洁液罐分配到表面上。

21.根据权利要求19所述的表面清洁装置，其中，所述手柄组件包括存储液体的加热元件，这样所述加热元件可将所存储的液体加热以便产生蒸汽，且其中加热元件被流体耦联到分配端口，这样分配端口将由加热元件产生的蒸汽分配到表面上。

22.根据权利要求14所述的表面清洁装置，其中，所述表面清洁装置是清理机，且其中所述足部包括用于清理表面的布。

23.根据权利要求14所述的表面清洁装置，其中，所述手柄组件包括纵轴，且其中手柄组件相对于所述枢轴成一定的角度。

24.根据权利要求23所述的表面清洁装置，其中，所述纵轴和所述枢轴限定处于30度和60度之间的夹角。

25.根据权利要求23所述的表面清洁装置，其中，所述纵轴和所述枢轴限定处于40度和50度之间的夹角。

26.根据权利要求14所述的表面清洁装置，其中，所述足部包括足部壳体，可旋转地耦联到足部壳体前部的前轮，以及可旋转地耦联到足部壳体后部的后轮。

27.根据权利要求14所述的表面清洁装置，其中，所述手柄组件、所述第一枢转构件、所述偏置构件和所述第二枢转构件作为一个单元相对于足部绕垂直于所述枢轴的倾斜轴枢转。

28.根据权利要求27所述的表面清洁装置，其中，所述倾斜轴是水平的。

29.一种可操作以便将碎屑从表面去除的表面清洁装置，其中，该表面清洁装置包括：

足部；

手柄组件，包括可由用户操纵的手柄；该手柄组件可枢转地耦联到所述足部以在直立位置和倾斜位置之间移动；以及

将手柄组件耦联到足部的转向组件，转向组件包括用于使得足部相对于手柄组件偏置的装置，其中手柄组件的移动将能量存储于偏置构件内，这样偏置构件将相应的力施加于足部上；其中所述手柄组件包括纵轴以及相对于该纵轴形成锐角的旋转轴，且其中所述手柄组件绕该旋转轴的旋转将能量存储于所述偏置构件内，这样偏置构件将相应的力施加到足部上以便激励足部转向；

其中所述旋转轴和所述手柄组件的纵轴之间的锐角，当该手柄组件在所述直立位置和所述倾斜位置之间枢转时，保持相同。

30.根据权利要求29所述的表面清洁装置，其中，所述足部包括吸入口。

31.根据权利要求30所述的表面清洁装置，其中，所述表面清洁装置是一种直立式真空吸尘器，且其中所述手柄组件包括污物收集室和电机壳体，其中所述吸入口被流体耦联到污物收集室。

32.根据权利要求30所述的表面清洁装置，其中，所述表面清洁装置是罐式真空吸尘器，其进一步包括罐壳体，所述罐壳体具有污物收集室和电机壳体，且其中所述手柄组件包括手柄和在手柄与足部之间延伸的管，其中所述吸入口被流体耦联到污物收集室。

33.根据权利要求30所述的表面清洁装置，其中，所述表面清洁装置是湿式真空吸尘器，且其中所述手柄组件包括液体回收室和电机壳体，其中所述吸入口被流体耦联到液体回收室。

34.根据权利要求29所述的表面清洁装置，其中，所述足部包括分配端口。

35.根据权利要求34所述的表面清洁装置，其中，所述手柄组件包括用于携带液体的清洁液罐，且其中清洁液罐被流体耦联到所述分配端口，这样分配端口将液体从清洁液罐分配到表面上。

36.根据权利要求34所述的表面清洁装置，其中，所述手柄组件包括存储液体的加热元件，这样所述加热元件可将所存储的液体加热以便产生蒸汽，且其中加热元件被流体耦联到分配端口，这样分配端口将由加热元件产生的蒸汽分配到表面上。

37.根据权利要求29所述的表面清洁装置，其中，所述表面清洁装置是清理机，且其中所述足部包括用于清理表面的布。

38.根据权利要求29所述的表面清洁装置，其中，当所述足部向前和向后之一移动时，所述偏置构件使得足部转动。

39.根据权利要求29所述的表面清洁装置，其中，所述手柄组件相对于足部在转动方向上的移动将能量存储于偏置构件内，这样偏置构件将转动方向上的相应力施加到足部上。

40.根据权利要求29所述的表面清洁装置，其中，所述足部包括足部壳体，可旋转地耦联到足部壳体前部的前轮，以及可旋转地耦联到足部壳体后部的后轮。