Brevet FR3049451A1 — publié le 20171006

L'invention concerne un aspirateur (aspirateur de poussières) avec une semelle, qui comprend une brosse pouvant être entraînée par un moteur électrique. L'aspirateur comporte en outre un boîtier d'aspirateur contenant une soufflante et un compartiment de réception de la saleté, boîtier qui est relié à la semelle par un tube d'aspiration et un tuyau d'aspiration. Pour des fonctions de nettoyage plus exigeantes, les semelles d'aspirateurs sont souvent équipées de dispositifs de nettoyage supplémentaires, comme par exemple des brosses cylindriques pouvant être entraînées en rotation. Il se pose alors cependant la question essentielle de savoir comment devra être réalisé l'entraînement d'un tel moyen de nettoyage. Dans une solution plus générale, il est prévu dans les semelles une turbine à air qui est entraînée par le courant d'air d'aspiration entrant et qui transmet le mouvement de rotation à la brosse cylindrique. Ceci présente cependant l'inconvénient que de l'énergie est prélevée sur le courant d'air d'aspiration, par suite de quoi l'efficacité du nettoyage est influencée négativement. En outre, les turbines peuvent aussi recevoir de la saleté entraînée par le courant d'air d'aspiration, de sorte que leur efficacité est également réduite. D'autres solutions, dont la présente invention se distingue, prévoient un entraînement électrique du moyen de nettoyage. À cette fin, il est toutefois toujours également à prévoir une alimentation électrique du moteur électrique. D'une part, le moteur électrique dans la semelle peut être entraîné par l'alimentation en énergie de la soufflante dans le boîtier d'aspirateur. Pour ce faire, des conducteurs sont cependant nécessaires entre le boîtier d'aspirateur et la semelle, qui doivent toutefois être très longs pour couvrir la distance entre le boîtier d'aspirateur et la semelle. En outre, il doit se présenter aussi des contraintes importantes, qui se produisent par exemple quand des câbles doivent être guidés dans ou sur un tuyau d'aspiration flexible. 3049451 2 En variante, de plus, il est connu de prévoir un accumulateur dans la semelle. Dans de tels modes de réalisation, il y a cependant l'inconvénient que pendant le temps de charge de l'accumulateur, l'aspirateur ne peut pas être utilisé. Dans le domaine des travaux professionnels, dans lesquels la fonction de nettoyage 5 doit pouvoir être assurée pendant de longues périodes de temps, une telle interruption des procédures est inacceptable. Une autre variante également connue par exemple par le document DE 198 05 900 C1, selon laquelle une unité de stockage d'énergie est fixée 10 extérieurement sur la semelle, s'est révélée malcommode et est par ailleurs problématique sur le plan de l'hygiène, du fait que l'unité de stockage d'énergie vient régulièrement en contact avec les surfaces contaminées du sol. La buse d'aspiration est de ce fait également difficile à manier. 15 Par rapport à cet arrière-plan, l'invention se pose le problème d'améliorer, dans un aspirateur en général, l'alimentation en énergie du moteur électrique disposé dans la semelle pour l'actionnement du dispositif de nettoyage. En particulier, on doit augmenter l'ergonomie et faciliter le maniement. 20 L'invention concerne un aspirateur (de poussières) comportant généralement une semelle, qui comprend une brosse, en particulier une brosse cylindrique, pouvant être entraînée par un moteur électrique. La semelle est reliée par un tube d'aspiration et un tuyau d'aspiration à un boîtier d'aspirateur, lequel comprend une soufflante et un compartiment de réception de la saleté. 25 Conformément à l'invention, sur le tube d'aspiration est disposée une unité de stockage d'énergie électrique pour l'alimentation du moteur électrique, laquelle unité est portée par le tube d'aspiration. Une unité de stockage d'énergie disposée sur le tube d'aspiration présente l'avantage qu'entre l'unité de stockage d'énergie et le moteur électrique disposé dans la semelle, aucun long 30 trajet de transmission n'est nécessaire. Néanmoins, l'unité de stockage d'énergie peut être maintenue de manière sûre à distance de la surface contaminée du sol. En outre, pour des raisons de manipulation, il est 3049451 3 avantageux de prévoir que la masse de l'unité de stockage d'énergie soit portée sur le tube d'aspiration par lequel des forces sont dirigées sur la buse d'aspiration pendant la manipulation. De la sorte, l'utilisateur obtient un contrôle direct, comme lorsque l'unité de stockage d'énergie doit être maniée par 5 l'intermédiaire d'une ou de plusieurs articulations de basculement. De préférence, l'unité de stockage d'énergie est reliée de manière détachable au tube et/ou à la semelle. De la sorte, il est possible de transporter ou de charger séparément l'unité de stockage d'énergie. Il est également possible de 10 maintenir plusieurs unités de stockage d'énergie semblables, dont une est en service avec l'aspirateur, tandis que les autres sont chargées ou maintenues en condition chargée. Ainsi, en particulier lors d'une utilisation professionnelle, une fonction de nettoyage permanente est possible. 15 Selon un mode de réalisation préféré, l'unité de stockage d'énergie entoure au moins en partie le tube d'aspiration. D'une part, on rend ainsi la fixation plus simple, car l'unité de stockage d'énergie peut également être maintenue sur le tube d'aspiration par concordance de formes au moins partielle. D'autre part, le centre de gravité de l'unité de stockage d'énergie se positionne aussi plus près 20 de l'axe longitudinal du tube d'aspiration. Ainsi on facilite le maniement ; l'unité de stockage d'énergie sera perçue plus tôt par l'utilisateur comme une partie du tube d'aspiration. En particulier, l'unité de stockage d'énergie enserre le tube d'aspiration de sorte que son centre de gravité se situe à l'intérieur du tube d'aspiration, en particulier sur son axe longitudinal. 25 De préférence, l'unité de stockage d'énergie peut être conçue avec un passage tubulaire qui enveloppe le tube d'aspiration de manière concentrique. De la sorte, on met au mieux à profit les avantages précités de la concordance de formes et du déplacement du centre de gravité. L'unité de stockage d'énergie 30 peut opportunément, dans l'ensemble de sa structure, être conçue avec une symétrie par rapport à un point ou de préférence en rotation autour d'un axe central. 3049451 4 De manière particulièrement préférée, le tube d'aspiration comprend une paroi externe cylindrique sur laquelle s'appuie par concordance de formes le passage tubulaire. Pour autant que le tube d'aspiration soit conçu avec une fonction 5 télescopique, il devient possible de prévoir l'unité de stockage d'énergie sur une section télescopique externe. Ceci peut aussi constituer l'extrémité inférieure raccordée à la semelle. De préférence, l'unité de stockage d'énergie comprend des contacts de 10 raccordement qui sont reliés à des contre-contacts associés sur la semelle pour l'établissement d'un contact électrique entre l'unité de stockage d'énergie et le moteur électrique. Les contacts de raccordement et/ou les contre-contacts peuvent opportunément se présenter chacun sous forme de contacts plats ou de contacts à broches avec des douilles réceptrices associées. De préférence, 15 la liaison électrique entre les contacts de raccordement et les contre-contacts est établie par la fixation appropriée de l'unité de stockage d'énergie sur le tube d'aspiration et/ou sur la semelle, sans que soit nécessaire une intervention particulière d'un utilisateur. Avec des contacts de raccordement ou des contre-contacts se présentant sous forme de contacts à broches, chacun avec des 20 douilles réceptrices associées, il est opportun de leur assurer un alignement avec la direction d'insertion prévue. Il est particulièrement préféré que sur la semelle soit disposée une tubulure de raccordement d'aspiration montée pivotante, à laquelle est relié le tube 25 d'aspiration. De la sorte, les contre-contacts sont disposés sur la tubulure de raccordement d'aspiration. D'une part, la tubulure de raccordement d'aspiration est un composant de la semelle. Par conséquent, les contre-contacts qui y sont disposés sont facilement reliés au moteur électrique à l'abri à l'intérieur de la semelle. D'autre part, en fonctionnement, il n'est pas prévu de mouvement 30 relatif entre la tubulure de raccordement d'aspiration et le tube d'aspiration, raison pour laquelle il n'y a également aucun mouvement relatif entre la tubulure de raccordement d'aspiration et l'unité de stockage d'énergie. 3049451 5 Pour assurer un raccordement correct, il peut être prévu entre le tube d'aspiration et la tubulure de raccordement d'aspiration un blocage en rotation, lequel assure aussi un positionnement correct de l'unité de stockage d'énergie. 5 En variante, les contacts de raccordement et/ou les contre-contacts peuvent également être conçus de sorte qu'une liaison électrique se produise indépendamment d'une rotation relative, que les contacts se présentent sous forme circulaire ou d'arcs de cercle. En variante, on peut prévoir également des moyens d'alignement ou de blocage en rotation directement entre la tubulure de 10 raccordement d'aspiration et l'unité de stockage d'énergie. L'unité de stockage d'énergie comprend opportunément des éléments de commande pour la commande du moteur électrique. On évite ainsi une manipulation compliquée sur la semelle. L'unité de stockage d'énergie disposée 15 sur le tube d'aspiration est dans chaque cas plus proche de l'utilisateur que la semelle. Par la commande, le moteur électrique peut dans le cas le plus simple être mis en marche ou arrêté. De plus, il peut encore être prévu plusieurs modes de fonctionnement ou plages de vitesse. Ainsi, pour différents revêtements de sol et degrés ou sortes d'encrassement, il peut être opportun 20 de déplacer la brosse à différentes vitesses. On peut aussi envisager des modes de fonctionnement intermittents ou réversibles. La commande peut par exemple être constituée d'unités de commande à boutons-poussoirs, sélecteurs rotatifs et/ou à assistance par menu. Pour l'affichage du mode de fonctionnement choisi ainsi que de l'état de la charge antagoniste de l'unité de 25 stockage d'énergie, on peut prévoir des écrans d'affichage et/ou des lampes de contrôle (par exemple des DEL). Dans un mode de réalisation préféré, l'unité de stockage d'énergie contient au moins un accumulateur. Celui-ci est de préférence du type à ions lithium ou 30 batterie lithium-polymère. De manière opportune, l'électronique de charge qui lui est nécessaire, déjà dans l'unité de stockage d'énergie, est alimentée par une source de tension continue ou alternative extérieure incluse. En variante, 3049451 6 l'électronique de charge peut aussi être constituée dans une partie extérieure, en particulier un bloc d'alimentation au réseau ou un poste de charge. Selon une variante de réalisation, l'unité de stockage d'énergie est disposée sur 5 l'extrémité du tube d'aspiration située à l'opposé de la semelle et est reliée au moteur électrique au moyen de conducteurs intégrés au tube d'aspiration. Ladite extrémité traverse de manière habituelle une poignée pour l'utilisateur ou est reliée directement à cette dernière. Grâce au déplacement à proximité du point de préhension, le maniement, en particulier un pivotement du tube 10 d'aspiration, avec une telle disposition de l'unité de stockage d'énergie, est facilité. La liaison électrique entre le tube d'aspiration et la semelle est établie de préférence par une mise en contact bloquée en rotation ou indépendante de l'angle de rotation entre le tube d'aspiration et une tubulure de raccordement d'aspiration. 15 L'invention va être expliquée dans ce qui suit à l'aide de dessins, qui représentent seulement un exemple de réalisation. Ils représentent schématiquement : 20 Figure 1 : un aspirateur conforme à l'invention, partiellement en coupe longitudinale, Figure 2a : coupe transversale d'un tube d'aspiration avec une unité de stockage d'énergie disposée à l'intérieur selon un premier mode de réalisation, 25 Figure 2b : la représentation issue de la Figure 2A dans un deuxième mode de réalisation et Figure 3 : une variante de disposition de l'unité de stockage d'énergie sur le 30 tube d'aspiration. 3049451 7 La Figure 1 montre l'ensemble du système de l'aspirateur conforme à l'invention, avec une semelle 1 représentée en coupe longitudinale. Il y est disposé une brosse cylindrique 3 pouvant être entraînée en rotation par un moteur électrique 2. Dans la zone arrière de la semelle 1 est disposée une 5 tubulure de raccordement 4 montée de manière à pouvoir y basculer en rotation, grâce à laquelle la semelle 1 est reliée par un tube d'aspiration 5 et un tuyau d'aspiration 6 au boîtier d'aspirateur 7. Un courant d'air d'aspiration, qui peut être engendré par une soufflante 8 10 entraînée électriquement, disposée dans le boîtier d'aspirateur, entraîne avec lui des particules de saleté entrant dans la semelle 1 et les conduit par le tube d'aspiration 5 et le tuyau d'aspiration 6 dans un compartiment de réception de la saleté 9 disposé dans le boîtier d'aspirateur 7. 15 Conformément à l'invention, sur le tube d'aspiration 5 est disposée une unité de stockage d'énergie électrique 10 qui est portée par le tube d'aspiration 5. Le tube d'aspiration 5 comprend deux pièces de tronçons tubulaires 5a, 5b engagées l'une dans l'autre de manière télescopique, l'unité de stockage d'énergie 10 étant fixée sur la pièce de tronçon tubulaire inférieure externe 5a. 20 L'unité de stockage d'énergie 10 comprend des contacts de raccordement 11 qui sont reliés à des contre-contacts associés 12 sur la semelle 1 pour l'établissement d'un contact électrique entre l'unité de stockage d'énergie 10 et le moteur électrique 2. Ainsi, les contre-contacts 12 sont disposés sur la tubulure de raccordement d'aspiration 4 montée pivotante sur la semelle 1. 25 Dans la représentation en coupe selon la Figure 2a, on peut voir que l'unité de stockage d'énergie 10 entoure complètement le tube d'aspiration 5. À cet égard, le tube d'aspiration 5 comprend une paroi externe cylindrique disposée autour d'un axe médian M, sur laquelle s'appuie par concordance de formes 30 l'unité de stockage d'énergie 10 avec un passage tubulaire qui enveloppe le tube d'aspiration 5 de manière concentrique autour de l'axe médian M. À l'intérieur de l'unité de stockage d'énergie 10 sont indiqués des accumulateurs 3049451 8 10a. Dans l'exemple de réalisation, ceux-ci se présentent sous forme cylindrique et sont dirigés à axes parallèles à l'axe médian M. Dans la variante de réalisation selon la Figure 2b, l'unité de stockage d'énergie 5 se présente sous forme de U et n'enserre qu'en partie le tube d'aspiration 5. De par la forme ouverte, l'unité de stockage d'énergie 10 peut être extraite perpendiculairement à l'axe médian M du tube d'aspiration 5. Les batteries de stockage d'énergie 10a représentées se présentent sous forme quadrangulaire et sont disposées régulièrement à l'intérieur de l'unité de stockage d'énergie 10. Dans le mode de réalisation selon la Figure 3, l'unité de stockage d'énergie 10 est disposée sur le tronçon tubulaire supérieur plus gros 5a du tube d'aspiration 5. L'unité de stockage d'énergie 10 se présentant sous forme de U enserre le tronçon tubulaire supérieur 5a seulement en partie et y est maintenue au 15 moyen d'un dispositif de fixation détachable 13. Le mouvement télescopique entre la pièce de tronçon tubulaire supérieure 5a et la pièce de tronçon tubulaire inférieure plus petite 5b est contrôlé par un dispositif d'arrêt 14. La pièce de tronçon tubulaire inférieure 5b est reliée à la tubulure de raccordement d'aspiration 4 de la semelle 1. Sur la face supérieure de l'unité de stockage 20 d'énergie 10 sont disposés des éléments de commande 15 pour la commande du moteur électrique 2. L'unité de stockage d'énergie 10 est ainsi reliée au moteur électrique 2 par des conducteurs guidés à l'abri dans le tube d'aspiration 5. Ces conducteurs sont reliés par une mise en contact automatique à l'unité de stockage d'énergie 10, aussitôt que celle-ci est fixée 25 sur le tube d'aspiration 5 par le mécanisme de verrouillage 13. Grâce aux éléments de commande 15, le moteur électrique 2 peut être commandé en plusieurs stades. De plus, il est prévu sur l'unité de stockage d'énergie 10 un dispositif d'affichage pour la restitution de l'état de charge des accumulateurs 10a. Par un deuxième dispositif d'affichage intégré aux éléments de commande 30 15, on peut afficher en outre l'état préparatoire au fonctionnement ou l'état de fonctionnement. 10 REVENDICATIONS1. Aspirateur avec une semelle (1), qui comprend une brosse (3) pouvant être entraînée par un moteur électrique (2), et un boîtier d'aspirateur (7) contenant une soufflante (8) et un compartiment de réception de la saleté (9), boîtier qui est relié à la semelle (1) par un tube d'aspiration (5) et un tuyau d'aspiration (6), caractérisé en ce que sur le tube d'aspiration (5) est disposée une unité de stockage d'énergie électrique (10) pour l'alimentation du moteur électrique (2), laquelle unité est portée par le tube d'aspiration (5). Aspirateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de stockage d'énergie (10) est reliée de manière détachable au tube (5) et/ou à la semelle (1). Aspirateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'unité de stockage d'énergie (10) entoure au moins en partie le tube d'aspiration (5). Aspirateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'unité de stockage d'énergie (10) comprend un passage tubulaire qui enveloppe le tube d'aspiration (5) de manière concentrique. Aspirateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le tube d'aspiration (5) comprend une paroi externe cylindrique sur laquelle s'appuie par concordance de formes le passage tubulaire. Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'unité de stockage d'énergie (10) comprend des contacts de 30 raccordement (11) qui sont reliés à des contre-contacts associés (12) sur la semelle (1) pour l'établissement d'un contact électrique entre l'unité de stockage d'énergie (10) et le moteur électrique (2).2. 3. 4. 5. 6. 3049451 10 7. Aspirateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que sur la semelle (1) est disposée une tubulure de raccordement d'aspiration (4) montée pivotante à laquelle est relié le tube d'aspiration (5), et en ce que les contre-contacts (12) sont disposés sur la tubulure de raccordement d'aspiration (4). Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'unité de stockage d'énergie (10) contient des éléments de commande (15) pour la commande du moteur électrique (2). Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'unité de stockage d'énergie (10) contient au moins un accumulateur (10a), de préférence avec l'électronique de charge. Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'unité de stockage d'énergie (10) est disposée sur l'extrémité du tube d'aspiration (5) située à l'opposé de la semelle (1) et est reliée au moteur électrique (2) par des conducteurs intégrés au tube d'aspiration (5) ou guidés dedans. 5 8. 10 9. 15 10. 20