一種低噪聲吸塵器的制作方法

本發明涉及一種家庭用吸塵器，特別是一種模仿人力推拉氣囊吸氣、排氣的容積變化而產生負壓的柔性驅動裝置作為動力源的低噪聲吸塵器，屬于家用電器技術領域。

背景技術：

目前的吸塵器大多采用離心轉動葉片式的高轉速風機，利用高速旋轉的葉片產生離心氣流，使得風機中心形成真空負壓，進而產生吸力。高速高壓氣流與葉片的強烈摩擦，葉片自身噪聲極大。與其配套使用的電機都是超高速的，也都存在很大的金屬震動，傳動至吸塵器外殼發生共振，兩者的噪聲成倍的疊加，產生噪聲特別大，當吸塵器在封閉房間工作時，使人難以忍受。

據相關專利報道，如公開號為cn106175584a的“靜音電機內罩、靜音電機和具有靜音電機的吸塵器”，其采用的技術方案中，為了減少噪聲，在高速電機上應用了強力永久永磁體增加效率后減小電機的體積，同時又增加隔音屏蔽罩，此類的降噪聲措施對于吸塵器產品來說，降噪效果并不明顯，由于增加了風機和電動機的屏蔽罩，散熱和氣阻又帶來了降耗和連續工作時間短和使用壽命短的問題，并且還會增加生產成本。目前此類采用離心轉動葉片式高轉速風機的吸塵器，至今降噪尚無良好的解決辦法。

為了降低噪聲，公告號為cn203828840u的“電力機房服務器用手動吸塵器”，公開的結構包括氣囊和一端分別設于氣囊側壁上的以共同作用擠壓氣囊的左手把及右手把，左手把的另一端和右手把另一端均向氣囊的同一側伸出氣囊，左手把與右手把間連有彈簧，氣囊的一端設有進氣孔，氣囊的另一端設有出氣孔，進氣孔連有進氣管，出氣孔連有出氣管，進氣孔與出氣孔內均設有逆止閥門。其采用了氣囊代替葉輪泵，可以方便地清除電力機房內服務器濾網上的灰塵，盡管減低了噪聲，但是在實際應用中發現其除吸塵具有一定的局限性外，還存在著以下的缺點：其一，氣囊是單個結構，當人力推拉把手處于回程時，吸塵器會產生二分之一時段的停頓現象，無法連續吸塵，因此效率低。其二，人工推拉氣囊時，因在往復擺臂的動作中產生機械硬性動力，故推拉氣囊的力矩特別不容易掌控，特別是在吸塵器進口被軟物體堵塞時，氣囊內部產生極度真空，此時繼續加大推拉力就會將氣囊拉破或使傳動部件損壞。其三，人工擺動操縱桿，雖能達到間歇地吸塵的目的，卻費時、又費力，無法滿足連續地吸塵的要求。

還有公告號為cn202386620u的“背負手動吸塵器”，記載的結構特征是：在殼體的內部設有兩端帶滾輪的滑輪板，在滑輪板的上側和下側分別設有上氣囊和下氣囊，上氣囊的上端和下氣囊的下端分別與殼體的內壁連接，在殼體的上端和下端分別設有第一排氣彈簧閥、第一進氣彈簧閥和第二排氣彈簧閥、第二進氣彈簧閥，集塵室將第二進氣彈簧閥包裹在其中，濾塵網設在集塵室的中間部位，集塵室通過連通管與第一進氣彈簧閥連接，在集塵室的下側連接有氣管，在氣管的一端連接有吸塵頭，平衡桿的兩端與滑輪板的兩端連接，導向套將平衡桿定位，在殼體的一側設有操縱桿，操縱桿的一端與殼體一側的支架連接，操縱桿的中間部位與平衡桿的一端鉸接在一起。在導向套和平衡桿的作用下，通過操縱桿帶動滑輪板上下移動，使固定在殼體內滑輪板上的上下氣囊輪流吸氣、排氣，來達到吸塵的目的。實際上還是“用手操作操縱桿”，使兩端帶滾輪的滑輪板移動推拉氣囊。受其結構的約束，操縱桿帶動滑輪板移動過程中，不僅容易造成導向套和平衡桿之間的摩擦和卡住，還會產生噪音，而且存在推拉氣囊的力矩特別不容易掌控，加大推拉力仍然會發生把氣囊拉破或使傳動部件損壞的事故。由于其人力消耗太大，所以適用性較差，既不適合家庭大面積長時間的連續清掃除塵，更不適應中老年及體弱人群使用。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種低噪聲吸塵器，解決了現有電動吸塵器噪聲大，手動吸塵器費力，氣囊及傳動部件容易損壞，適用性較差等問題，其整體結構緊湊，設計合理，確保連續運行安全可靠，適用性廣，有效地避免或減小共振發生，噪聲顯著減小，容易得到安靜的除塵環境。

本發明所采用的技術方案是：該低噪聲吸塵器包括設置有進氣口、集塵室和排氣口的殼體，組裝在殼體內的過濾網、波紋狀氣囊、利用支架固定在殼體內的減速電動機以及傳動裝置，其技術要點是：所述殼體內設置有與集塵室連通的進氣通道和與排氣口連通的排氣通道，水平相對排列在殼體內的兩個波紋狀氣囊，各自的頂板通過聯動桿固定連接在一起，各自的基板分別與殼體內的通道壁相結合，利用設置在各自基板上部的左、右逆止吸氣閥以及下部的左、右逆止排氣閥，使各自的氣囊內腔分別與進氣通道和排氣通道相連通；傳動機構采用偏心式柔性傳動裝置，包括固定連接在減速電動機的驅動軸上的主動輪盤、通過軸套和鎖緊機構鎖緊在驅動軸上的從動輪盤、固定在從動輪盤上的偏心軸、設置在殼體內的固定軸、固定在兩頂板間的聯動桿、與固定軸和聯動桿鉸接的擺臂、兩端分別與擺臂和偏心軸鉸接的搖臂；偏心式柔性傳動裝置的主動輪盤鑲嵌有環狀永磁體，主動輪盤與從動輪盤利用環狀永磁體相互吸合在一起，減速電動機的驅動軸轉動使主動輪盤與從動輪盤同步旋轉，偏心軸驅動搖臂帶動擺臂的一端繞固定軸轉動，與此同時，擺臂另一端的擺動驅動聯動桿隨著往復運動，使固定在聯動桿兩端的頂板推動兩個波紋狀氣囊實現交替的吸氣與排氣，在左、右逆止吸氣閥和左、右逆止排氣閥的配合作用下，實現連續的吸塵工作。

所述殼體采用分體式連接結構，易于更換的過濾網組裝在集塵室的殼體結合部，帶有進氣口的集塵室通過過濾網與進氣通道相連通。

本發明具有的優點及積極效果是：由于本發明將現有氣囊類的吸塵器技術與模仿人力推拉的減速電動機驅動的偏心式柔性傳動裝置相結合，通過控制擺臂的運動，柔性地推動水平相對排列在殼體內的兩個波紋狀氣囊實現交替的吸氣與排氣，在左、右逆止吸氣閥和左、右逆止排氣閥的配合作用下，實現連續的吸塵工作，依此取替現有離心轉動葉片式的高轉速風機產生吸力吸塵，來減少與空氣高速摩擦的噪聲，消除人工操縱氣囊推拉力不容易掌控，發生將氣囊拉破或將傳動部件損壞的事故，所以其整體結構緊湊，設計合理，確保連續運行安全可靠。因其不消耗人力，無噪聲，特別適合家庭大面積長時間的連續清掃除塵，更能適應中老年及體弱人群使用，故適用性廣。另外，因偏心式柔性傳動裝置采用鑲嵌有環狀永磁體的主動輪盤，故減速電動機的驅動軸轉動，正常工作時，可使主動輪盤與從動輪盤同步旋轉，其動力源主要是利用環狀永磁體主動輪盤與從動輪盤相互吸合在一起，主要以摩擦方式進行力的傳遞。當吸塵器進氣口被軟體物體堵塞時，盡管氣囊內部的負荷增大，但是偏心式柔性傳動裝置的從動輪盤，將克服限定的永磁體吸力產生的主、從動輪盤相互吸合的摩擦力，就會使主、從動輪盤不能同步轉動，繼而產生丟轉，減少動力的硬性輸出，因此，能夠確保減速電動機和傳動部件的使用安全。由于減速電動機的驅動軸轉動使主動輪盤與從動輪盤同步旋轉，來取代離心轉動葉片式的高轉速風機，所以可有效地避免或減小共振發生，噪聲顯著減小，容易得到安靜的除塵環境。因此，本發明解決了現有電動吸塵器噪聲大，手動吸塵器費力，氣囊及傳動部件容易損壞，適用性較差等問題。

附圖說明

以下結合附圖對本發明作進一步描述。

圖1是本發明的一種結構示意圖；

圖2是圖1中偏心式柔性傳動裝置的一種結構示意圖。

圖中序號說明：1殼體、2進氣口、3過濾網、4左波紋狀氣囊、5右波紋狀氣囊、6右逆止吸氣閥、7聯動桿、8右逆止排氣閥、9排氣口、10擺臂、11搖臂、12偏心軸、13固定軸、14偏心式柔性傳動裝置、15驅動軸，16減速電動機，17左逆止排氣閥、18左逆止吸氣閥、19支架，20主動輪盤，21環狀永磁體，22軸套，23鎖緊機構、24從動輪盤。

具體實施方式

根據圖1～2詳細說明本發明的具體結構。該低噪聲吸塵器包括設置有進氣口2、集塵室和排氣口9的殼體1，組裝在殼體1內的過濾網3、左、右波紋狀氣囊4、5、利用支架19固定在殼體1內的減速電動機16以及傳動裝置等零部件。其中殼體1采用分體式連接結構，易于更換的過濾網3組裝在集塵室的殼體1結合部，帶有進氣口2的集塵室通過過濾網3與進氣通道相連通。殼體內利用隔板將進氣通道分別與排氣口9連通的排氣通道完全隔離。含有塵灰和雜物等的氣流從進氣口2被吸進集塵室，則會被過濾網3隔離在集塵室內。過濾后的凈化氣流經由過濾網3進入殼體1內設置的與集塵室連通的進氣通道，然后在左、右波紋狀氣囊4、5交替的吸氣與排氣的作用下，將凈化氣流經與排氣口9連通的排氣通道排出。

水平相對排列在殼體1內的兩個波紋狀氣囊，即左、右波紋狀氣囊4、5各自的頂板通過聯動桿7固定連接在一起，左、右波紋狀氣囊4、5各自的基板分別與殼體1內的通道壁相結合。本實施例中，閥片式結構的左、右逆止吸氣閥18、6分別固定在左、右波紋狀氣囊4、5各自的基板上部，并置于左、右波紋狀氣囊4、5的封閉腔內，與進氣通道連通；閥片式結構的左、右逆止排氣閥17、8分別固定在左、右波紋狀氣囊4、5各自的基板下部，并置于左、右波紋狀氣囊4、5的封閉腔外，與排氣通道連通。這樣，就可以利用設置在各自基板上部的左、右逆止吸氣閥18、6以及下部的左、右逆止排氣閥17、8，使左、右波紋狀氣囊4、5的封閉腔，分別與進氣通道和排氣通道相連通。

傳動機構采用偏心式柔性傳動裝置14，它包括固定連接在減速電動機16的驅動軸15上的主動輪盤20、通過軸套22和鎖緊機構23鎖緊在驅動軸15上的從動輪盤24、固定在從動輪盤24上的偏心軸12、設置在殼體1內的固定軸13、固定在兩頂板間的聯動桿7、與固定軸13和聯動桿7鉸接的擺臂10、兩端分別與擺臂10和偏心軸12鉸接的搖臂11等零部件。偏心式柔性傳動裝置14的主動輪盤20鑲嵌有環狀永磁體21，主動輪盤20與從動輪盤24利用環狀永磁體21相互吸合在一起。減速電動機16的驅動軸15轉動，使主動輪盤20與從動輪盤24同步旋轉。偏心軸12驅動搖臂11帶動擺臂10的一端繞固定軸13轉動，與此同時，擺臂10另一端的擺動驅動聯動桿7隨著往復運動，使固定在聯動桿7兩端的頂板推動兩個波紋狀氣囊實現交替的吸氣與排氣，在左、右逆止吸氣閥18、6和左、右逆止排氣閥17、8的配合作用下，實現連續的吸塵工作。減速電動機16可采用220伏無刷交流單相減速電動機，因為此類電動機沒有電刷，更會減少以此產生的噪聲，同時減速電動機16與減速機為一體構結，安裝簡便，生產成本低廉，使用壽命更長。

偏心式柔性傳動裝置工作原理如下：

減速電動機16的動力經驅動軸15帶動主動輪盤20旋轉，鑲嵌在主動輪盤20上的環狀永磁體21將主動輪盤20和從動輪盤24相互吸合在一起，靠摩擦力帶動從動輪盤24同步轉動，并以偏心軸12帶動搖臂11轉動，帶動擺臂10擺動，驅動聯動桿7隨著往復運動，使得左、右波紋狀氣囊4、5交替的吸氣與排氣。閥片式結構的左、右逆止吸氣閥18、6和左、右逆止排氣閥17、8，在左、右波紋狀氣囊4、5交替的吸氣與排氣過程中，當受到外力時就會自動開啟或關閉。

具體工作狀態是：當擺臂10擺動驅動聯動桿7向右側移動時，左波紋狀氣囊4隨著被拉伸，其封閉腔的容積增大產生吸力，左逆止排氣閥17處于關閉狀態，此時左逆止吸氣閥18處于與進氣通道連通的開啟狀態，進氣通道產生的負壓，可使含有塵灰和雜物等的氣流從進氣口2吸進集塵室，被過濾網3隔離在集塵室內。過濾后的凈化氣流源源不斷地經由過濾網3吸入與集塵室連通的進氣通道內，再經由左逆止吸氣閥18進入左波紋狀氣囊4的封閉腔。而與此同時，右波紋狀氣囊5隨著被壓縮，其封閉腔的容積減小產生壓力，右逆止吸氣閥6處于與進氣通道隔離的關閉狀態，此時右逆止排氣閥8處于與排氣通道連通的開啟狀態，逐漸將存留在右波紋狀氣囊5封閉腔內的凈化氣流，從與排氣通道連通的排氣口9排出。

當擺臂10擺動驅動聯動桿7向左側移動時，左波紋狀氣囊4隨著被壓縮，其封閉腔的容積減小產生壓力，左逆止吸氣閥18處于與進氣通道隔離的關閉狀態，此時左逆止排氣閥17處于與排氣通道連通的開啟狀態，逐漸將存留在左波紋狀氣囊4封閉腔內的凈化氣流，從與排氣通道連通的排氣口9排出。而與此同時，右波紋狀氣囊5隨著被拉伸，其封閉腔的容積增大產生吸力，右逆止排氣閥8處于與排氣通道隔離的關閉狀態；此時與進氣通道連通的右逆止吸氣閥6處于開啟狀態，進氣通道產生負壓，含有塵灰和雜物等的氣流從進氣口2吸進集塵室，被過濾網3隔離在集塵室內。過濾后的凈化氣流源源不斷地經由過濾網3吸入與集塵室連通的進氣通道內，再經由右逆止吸氣閥6進入右波紋狀氣囊5的封閉腔。

左、右波紋狀氣囊4、5交替地重復上述動作，進行吸氣與排氣，在左、右逆止吸氣閥18、6和左、右逆止排氣閥17、8的配合作用下，即可進行長時間的連續地吸塵工作。

當吸塵器進氣口2被軟體物體堵塞時，偏心式柔性傳動裝置的從動輪盤24將會克服限定的永磁體吸力產生的兩輪盤表面的摩擦力，不隨主動輪盤20同步轉動，繼而產生丟轉，減少動力的硬性輸出，以此確保減速電動機和傳動部件的使用安全。