表面清潔裝置制造方法

表面清潔裝置制造方法
【專利摘要】一種用于清潔表面，例如燒烤架的裝置具有大致中空的外殼，該外殼至少具有下側、上側和周緣，并且包含多個電動機，每個電動機具有可選擇性地固定一個旋轉刷的旋轉軸。每個刷子的至少一部分刷毛在該外殼的下側所處的平面下方伸出。該外殼還包含電源和電路，所述電路適于在致動與其相連的電開關時，在預定時間段內使電力連接到每個電動機上。該電路適于沿第一方向、接著沿相反方向運轉每個電動機，從而如果該裝置在一個障礙物處被停住，則其由于電動機的交替換向而最終轉向。
【專利說明】表面清潔裝置
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2011年11月30日提交的美國臨時專利申請61/565，268以及2012年11月7日提交的美國發明專利申請13/671，125的優先權，這兩個申請均通過引用結合在本文中。
【技術領域】
[0003]本發明涉及清潔機械，更具體地說是涉及一種尤其特別適合于清潔燒烤架的表面清潔機械。
【背景技術】
[0004]自動清潔裝置已經普遍用于清潔例如鋪有地毯的硬木地板的表面。然而，現有的裝置中沒有一種特別適用于自動地清潔燒烤架，如果讓燒烤架冷卻，那么清潔燒烤架會成為一件特別艱巨的工作。或許清潔烤架的最佳時間是在烹飪完成之后立即進行，此時食物和軟骨還是熱的，并且更容易去除。但這也是品嘗剛剛做好的食物的最佳時間。這種現有的地板清潔機械還不能提供用于一個或更多的清潔元件來同時用作清潔裝置和該裝置的動力。
[0005]因此，需要提供一種如下所述的裝置，即，該裝置能夠在一段預定的時間內自動地清潔燒烤架或者其它表面，并且能夠承受剛剛進行完的燒烤所產生的熱量。這種所需裝置的使用簡單，造價比較便宜，而且在必要時能夠允許容易地更換可拆卸的清潔刷和接觸墊。這樣一個所需的發明在不用時能夠便于儲存，并且可以提供一種在遇到烤架邊緣或者其它障礙物時不會停止不動的機構。本發明實現了這些目的。

【發明內容】

[0006]本發明提供了 一種用于清潔表面，例如燒烤架的裝置。一個基本上中空的外殼至少具有下側、上側以及周緣。該外殼包括多個電動機，每個電動機具有可選擇性地固定有一個旋轉刷子的旋轉軸。每個刷子具有多根從其旋轉軸線徑向伸出的刷毛，而且每個刷子的至少一部分刷毛在該外殼下側所處的平面下方伸出。該外殼的下側還可以包括一個用于每個刷子的凹陷部分。
[0007]優選地，每個刷子的旋轉軸線和每個電動機的旋轉軸基本上平行于所述外殼的下側所處的平面。另外，帶有刷子的多個電動機優選地是一個奇數，例如分別以60度的相對角設置的三個電動機，由此每個刷子能夠在一個不同于任意其他刷子的方向上移動該外殼。
[0008]該外殼還包括電源，例如多個電池。該外殼還進一步包括電路，其適于在致動一個連接到該電路上且可以從外殼的外部接觸到的電開關時，在一段預定的時間內將來自電源的動力連接到每一個電動機。該電路適于通過切換施加到每個電動機上的電源極性而使每個電動機沿第一方向運轉，然后沿相反方向運轉，所述切換動作優選地例如每隔一至兩秒進行一次。
[0009]優選地，該電路還包括指示器，例如一個或多個LED燈，以用于指示多個程序定時中的一個。由此，隨著多次致動開關，使每個程序定時依次前進，該指示器指示當前所選擇的程序定時，并且電路在該當前所選擇的程序定時內使電動機往復運轉。
[0010]在使用中，隨著將該外殼放置在表面上以及隨著致動該開關，所述電路使每個電動機沿第一方向運轉，然后變換成按相反方向運轉，從而刷子同時支撐所述裝置，并使該裝置沿著表面移動且清潔該表面。如果所述外殼在一個障礙物處被停住，則該外殼最終會由于電動機的反復變向而轉向。在一個典型的實施例中，按下開關以選擇一個程序定時，會導致指示器在5秒之內指示所選擇的程序定時，在這段時間之后控制電路在程序定時內致動電動機，獨立于其它電動機地變換每個電動機的方向。在任意時間，下壓該開關例如超過三秒以上，會致使所述電路進入睡眠模式，其中該指示器和電動機將會停動，直到下一次按壓該開關。還可以包括一個支架，以用于在不使用該裝置時提供方便的存放手段。
[0011]本發明提供了這樣一種裝置，該裝置在一段預定的時間內可自動地清潔燒烤架或者其它表面，并且能夠承受由剛剛完成的燒烤所產生的熱量。本發明的裝置使用方便，制造相對便宜，而且在必要時允許容易地更換可拆卸的清潔刷和接觸墊。本發明的裝置在不使用時方便儲存，而且提供了在使用期間當遇到烤架邊緣或者其它障礙物時不會被停住的機構。本發明的其它特征和優點將會從以下結合附圖所進行的更加具體的描述中顯而易見，所述描述通過舉例的方式說明了本發明的原理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發明裝置的透視圖。
[0013]圖2為本發明裝置的透視圖，為清楚顯示起見，其中省略了外殼。
[0014]圖3為局部切除的本發明裝置的底側透視圖。
[0015]圖4為本發明裝置的仰視圖，為清楚顯示起見，其中省略了三個接觸墊中的兩個。
[0016]圖5為用于存放外殼的支架的正視圖。
[0017]圖6為支架的透視圖，該支架以支撐外殼的狀態顯示。
[0018]圖7為圖2的俯視圖。
[0019]圖8為本發明電路的示意圖。
[0020]圖9為電路的微控制器的步驟的方框圖。
[0021]圖10為本發明裝置的側面視圖。
【具體實施方式】
[0022]下面描述本發明的說明性實施例。以下的說明提供了用于全面理解本發明以及描述這些實施例的具體細節。本領域的技術人員將會理解在沒有這些細節的情況下也能夠實施本發明。在其它情況，沒有詳細地示出或描述出眾所周知的結構和功能，以免對實施例的描述存在不必要的不清楚之處。
[0023]除非文中有明確要求，否則在整個說明書和權利要求書中，詞語“包括”、“包含”或類似用語應解釋為一個包容性的意思而不是一個排除在外或全部的意思；換句話說，是“包括，但不限于此”的意思。使用單數或者復數的詞也分別包括復數或者單數。另外，當在本申請中使用詞“在此”，“以上”，“以下”或類似引入詞時，應該指的是本申請的全部而非本申請的任意具體部分。當權利要求在關于包含兩個或多個元件或組成的清單里使用詞匯“或” 時，該詞匯覆蓋所有下列的詞語解釋：在該清單中的任意元件，該清單中的所有元件以及該清單中元件的任意組合。
[0024]圖I和圖2示出了用于清潔表面20，例如多個燒烤架桿25的頂面26和側面27的裝置10。其它表面20可以包括所有類型的硬質板面，例如諸如木頭，瓷磚，層壓板，混凝土或相似物的硬質地面或臺面。
[0025]基本上中空的外殼30至少具有下側32、上側38和周緣35。該外殼30優選地由高耐熱塑料材料制造而成，諸如高溫聚氨酯(例如，由位于加利福尼亞州塔斯廷的BJB Enterprises, Inc.生產的TC-895A/B Black)。在緊鄰外殼30的下側32的地方可以額外地包括絕緣材料130 (圖3)，以使外殼30的內部與從表面20發散出的熱氣隔離。周緣35 可以是剛性的并用肋條(未示出）或者其它加固結構增強，以吸收裝置10在接觸障礙物28 時的動能（圖I)。另外，該外殼可以包括至少一個手柄180(圖I和圖10),該手柄用于允許從表面20方便且清潔地提起裝置10。
[0026]外殼30包含多個電動機40,每個所述電動機具有一個可有選擇地固定一個旋轉刷60的旋轉軸50。每個刷子60具有從其旋轉軸線80沿徑向伸出的多根刷毛，并且每個刷子60的至少一部分刷毛70在外殼30的所述下側所在的平面33下方伸出（圖10)。外殼 30的下側32還可以包括用于每個刷子60的凹陷部分90(圖3和圖4)。優選地，每個刷子的刷毛70由黃銅制成，由此該刷毛70可適合于在燒烤架表面20上使用。按照其他替代方案，該刷子還可以由某些其它材料制成，例如更柔軟一些的材料，以例如用于較柔軟的表面 20上而不會刮傷該表面。
[0027]優選地，每個刷子60的旋轉軸線80以及每個電動機40的旋轉軸50大致平行于外殼30的下側32所處的平面。另外，帶有刷子60的多個電動機40優選地是一個奇數，例如分別以優選為60度的相對角a設置的三個電動機（圖7)，由此每個刷子60能夠在一個不同于任意其他刷子60的方向上移動外殼30。
[0028]外殼30還包含有電源100，例如多個可充電或不可充電的電池105，例如諸如 D-cell型電池。在每個電池105為可充電電池的實施例中，可以包括一個充電接口 200(圖 I )，該接口與每個電池105電連接，這樣可以選擇性地使外部電源201與充電接口 200固定在一起以給每個電池105充電。或者，電源100可以為一根電源線(未示出），該電源線可以被例如插入電源插座中，以用于給電動機40直接傳輸電力。
[0029]外殼30還包括電路110，該電路110適于在致動連接到該電路上的電開關120時， 在一段預定的時間Tn內使來自電源100的電力連接至每個所述電動機40。電路110適于例如通過變換施加到每個電動機40上的電力的極性而使每個電動機40沿第一方向D1運轉，接著沿相反的方向D2 (圖3)運轉，所述變換操作例如優選地每隔一至兩秒進行一次。
[0030]優選地，電路110還包括指示器140，例如一個或多個LED燈或相似元件，該指示器用于指示多個程序定時？?中的一個。這樣，隨著開關120的多次致動，每個程序定時P1,己… Pn會依次前進，該指示器140例如通過對應次數的閃爍或者以特定顏色例如紅，綠或者黃發光的方式來指示當前選擇的程序定時Pn，而且電路110在該當前選擇的程序定時Pn內使電動機40往復運轉。在這樣一個實施例中，電路110還包括一個定時器功能114。例如,在具有三個程序定時Pn的實施例中，P1可以為五分鐘，P2為七分鐘，而P3為十分鐘。
[0031]在使用中，當將外殼30放置在表面20上且致動開關120時，電路110使每個電動機40沿第一方向D1運轉，接著變更成沿相反方向D2運轉，從而刷子60同時支撐裝置10并且使裝置10沿著表面20移動和清潔表面20。如果外殼30在障礙物28處被停止，則其最終會由于電動機40的交替變換方向D1, D2而轉向。在一個典型的實施例中，按下開關120以選擇一個程序定時Pn，該操作致使指示器140在五秒內指示所選擇的程序定時Pn，在這之后，控制電路110在該程序定時Pn內如上所述地致動電動機40。在任意時刻，例如通過下壓開關120三秒以上，將命令電路110進入睡眠模式，其中，指示器140和電動機40將停動，直到下一次按壓開關120。
[0032]在一個實施例中，電路110適于以獨立于其它電動機40的方向的方式改變多個電動機40中的任意一個的方向。另外，電路110還可以包括一個隨機數發生器115，從而可以以一種基本上是隨機的方式或者以一種表現為隨機性而其實是一個模擬隨機程序的預定重復程序的方式切換多個電動機40中的任意一個的方向。這樣，如果外殼30在障礙物28處被停住，則該外殼30會由于電動機40的貌似隨機的方向D1, D2而最終調轉方向，并形成外殼30在表面20上的貌似隨機的路徑。
[0033]電路110可進一步包括一個微控制器111 (圖8)，該控制器111用來控制為電動機40提供動力的一個H-橋配置112,固態繼電器,或者機械式繼電器(全部未不出)。該微控制器111可以進一步用于探測開關120的致動以及點亮指示器140。電路110還可以進一步包括一個電壓轉換器或者變壓器113，以及任選的一個電壓調節器116，以用于在必要時為控制電路110和電動機40提供不同的電壓。
[0034]在一個實施例中，外殼30的下表面32包括至少一個可選擇性地拆卸的接觸墊150(圖3和圖4)，該接觸墊配合著刷子60 —起將外殼30支撐在表面20上。至少一個接觸墊150用于調節每個刷子60與表面20的接觸量，以調整刷子60沿著表面20移動裝置10的速度。當每個接觸墊150磨損或者變臟時，可以通過去除用于將每個接觸墊150保持在外殼30的下表面32上的機械緊固件(未示出)或類似構件的方式來用一個新的接觸墊150替換該磨損或者變臟的接觸墊。
[0035]圖5和圖6示出了可以包括一個支架160，當不使用裝置10時，該支架可以用于存放該裝置10。這樣的支架160可以包括鉤狀結構165，該鉤狀結構用于將支架160和裝置10懸掛于一個物體(未示出)，例如圍墻或者類似物上。
[0036]在一個實施例中，外殼30的下側32還包括用于探測表面20的邊緣29的多個傳感器170 (圖3)。電路110與每個傳感器170電連接并且適于在探測到表面20的邊緣29時使多個電動機40中的至少一個沿相反方向運轉。例如，每個傳感器170可以是能夠探測金屬燒烤架25的邊緣的一種電容式或者感應式傳感器。電路110可以通過黃銅刷子60將電荷或者其它信號引導到燒烤架25中，從而有助于探測烤架25的邊緣29。這樣，電路110可以與一個或者多個刷子60電連接。也可以采用其它的適合于探測這樣的邊緣29的傳感器170，例如光學或者超聲波傳感器或者類似物。
[0037]雖然已經圖示和描述了本發明的具體形式，但應當清楚的是，在不背離本發明的精神和范圍的前提下，可以做出各種的改動。舉例，在附圖中示出了三個電動機和刷子，但是可以采用任何其它合適數量的電動機和刷子，并且可以有任何合適的取向。因此，以上說明并非用來限制本發明，本發明僅由后附的權利要求書來限定。
[0038]當描述本發明的某些特征或者方面時所使用的特定術語并不應被認為具有這樣的含義，即，該術語在這里被重新定義，已被限定成與該術語相關聯的本發明的任何具體的特性，特征或者方面。通常，在接下來的權利要求書中所用到的術語不應該被理解為將本發明限制成在說明書中公開的具體實施例，除非上述的具體描述部分明確地限定了這些術語。因此，本發明的實際范圍不僅包括所公開的實施例，而且還包括所有實施或實現本發明的等同方式。
[0039]以上對本發明實施例的詳細描述并不意味著是窮盡的或者將本發明局限于上面所公開的精確形式或者本公開內容中提及的特定領域。盡管出于說明目的在上文中描述了本發明的具體實施例和示例，但是正如本領域的技術人員將會認識到的那樣，可以在本發明的范圍內有各種等同的修改。并且，在此所提供的本發明的教導能夠適用于其它系統，不必限于上述系統。上述的各種實施例的元件和作用可以相結合以提供更多的實施例。
[0040]所有的上面提及的專利、申請以及其它參考文獻，包括任何可能在提交文件中列明的那些，都將通過引用結合到本文中。如果需要的話，可以對本發明的各個方面進行修改，以使用上述各種參考文獻的系統，功能和概念來提供本發明的更進一步的實施例。
[0041]根據上文中的“【具體實施方式】”，還可以對本發明進行改動。盡管上面的描述詳述了本發明的某些實施例并描述了預想的最佳模式，但無論上面的文本有多詳細，本發明仍可以以多種方式實施。因此，實施細節可以有很大的不同，而這些仍都包含在這里所公開的本發明的范圍內。如上所述，當描述本發明的某些特征或者方面時使用的特定術語不應該被認為具有這樣的含義，即，該術語在這里被重新定義，已被限定成與該術語相關聯的本發明的任何具體的特性，特征或者方面。
[0042]盡管下面以一些權利要求形式提出了本發明的一些方面，但本發明人設想到在任意數量的權利要求形式中限定的本方面的各個方面。因此，在提交本申請之后，發明人保留添加額外的權利要求的權利，以繼續申請針對本發明的其它方面的這類附加的權利要求。
【權利要求】
1.一種用于清潔表面的裝置，包括：基本上中空的外殼，其至少具有下側、上側和周緣；每個都容納在所述外殼內的多個電動機，每個所述的電動機具有固定有一個旋轉刷的旋轉軸，每個所述的旋轉刷具有從其旋轉軸線沿徑向伸出的多個刷毛，每個所述刷子的至少一部分所述刷毛在所述外殼的所述下側所處的平面下方伸出；電源；以及電路，該電路在致動與其相連的一個電開關時，在預定的時間內將來自所述電源的電力連接到每個所述電動機，所述電路適于分別地沿第一方向以及隨后沿相反方向運轉每個所述電動機；由此，當將所述外殼放置在所述表面上以及致動所述開關時，所述電路沿所述第一方向運轉每個所述電動機，接著交替地沿所述相反方向運轉每個所述電動機，從而使得所述刷毛同時支撐所述裝置并使該裝置沿著所述表面移動和清潔所述表面，如果所述外殼在一個障礙物處被停住，該外殼最終會由于所述電動機的交替換向而轉向。
2.如權利要求1所述的裝置，其中，每個所述刷子的所述旋轉軸線基本上平行于所述外殼的所述下側。
3.如權利要求2所述的裝置，其中，每個所述電動機的所述旋轉軸線基本上平行于所述外殼的所述下側。
4.如權利要求1所述的裝置，其中，每個所述刷子可選擇性地固定到所述多個電動機中的任意一個的所述旋轉軸上。
5.如權利要求1所述的裝置，其中，所述電源為至少一個電池。
6.如權利要求1所述的裝置，其中，所述外殼由耐熱的塑料材料制造而成。
7.如權利要求1所述的裝置，其中，所述外殼還包括緊鄰其所述下側的隔熱材料，從而使得所述電源、所述多個電動機以及所述電路至少部分地與從所述表面散發的熱隔離。
8.如權利要求1所述的裝置，其中，所述電路還包括用于指示多個程序定時中的一個的指示器，由此所述開關的多次致動使預定的時間周期從一個程序定時前進到下一個程序定時，所述指示器指示當前所選擇的程序定時，并且所述電路在所述當前選擇的程序定時內使所述電動機往復運轉。
9.如權利要求1所述的裝置，其中，所述電路適于獨立于所述其它電動機的方向地改變所述多個電動機中的任意一個的方向。
10.如權利要求9所述的裝置，其中，所述電路還包括隨機數發生器，由此可以按基本上是隨機的方式改變所述多個電動機中的任意一個的方向。
11.如權利要求1所述的裝置，其中，帶有所述刷子的所述多個電動機為一個奇數，每個所述刷子能夠沿一個不同于所述其它刷子中的任意一個的方向移動所述外殼。
12.如權利要求11所述的裝置，其中，帶有所述刷子的所述多個電動機正好為三個，每個所述刷子在俯視圖中彼此相互之間以大致為60度的角取向。
13.如權利要求1所述的裝置，其中，所述外殼的所述周緣為剛性的，并且適于在接觸一個障礙物時吸收所述裝置的動能，由此當一個或多個所述電動機進行下一個方向變化時使所述裝置從所述障礙物移開。
14.如權利要求4所述的裝置，其中，所述外殼的所述下表面還包括至少一個用于配合所述刷子一起將所述外殼支撐在所述表面上的可選擇性固定的接觸墊。
15.如權利要求1所述的裝置，其中，每個所述刷子的所述刷毛由黃銅制成，由此當所述表面由多個烤架桿構成時，所述刷毛適于清潔所述烤架桿的上表面及其至少一部分側面。
16.如權利要求1所述的裝置，其中，所述外殼的所述下側還包括用于探測所述表面的邊緣的多個傳感器，所述電路與每個所述傳感器電連接并且適于在探測到所述表面的所述邊緣時使所述多個電動機中的至少一個沿相反方向運轉。
17.如權利要求1所述的裝置，其中，所述外殼包括至少一個與所述外殼的所述上側固定的手柄。
18.如權利要求1所述的裝置，其中，所述電源是至少一個可充電電池，并且，充電接口與所述至少一個可充電電池電連接并且通過所述外殼固定，由此可以使用外部電源來為所述至少一個可充電電池充電。
【文檔編號】A47L5/30GK103501671SQ201280015393
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2012年11月27日 優先權日:2011年11月30日
【發明者】伊桑·伍茲 申請人:伊桑·伍茲