(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正面と背面とを有するハウジングであって、前記正面と前記背面との間の前記ハウジングの下面に開口部を有する吸引管を規定する、ハウジングと、
前記吸引管の内部に回転可能に取り付けられたブラシロールであって、前記ブラシロールの少なくとも一部は前記吸引管の前記開口部に近接する、ブラシロールと、
前記ブラシロールの前にかつ前記ブラシロールから離間して前記ハウジングの前記正面に回転可能に取り付けられたリーディングローラであって、前記リーディングローラは、前記ブラシロールの下部と前記リーディングローラの下部との間にローラ間空気通路を規定し、前記リーディングローラは、前記ブラシロールの外径より小さい外径を有し、前記リーディングローラの少なくとも内側上部は実質的に前記吸引管への流路の外側に位置し、前記リーディングローラの少なくとも内側底部は前記吸引管への流路に露出し、前記リーディングローラは、清掃表面上で使用されるときに前記ハウジングの前記下面の正面を少なくとも部分的に封止して、前記清掃表面からのゴミを前記ローラ間通路へと案内するように、前記吸引管の前記開口部の前に位置する、リーディングローラと、
前記ハウジングの前記下面から延在する少なくとも１つの封止帯であって、前記開口部の後側に沿って延在する後方封止帯と、前記ブラシロールと前記リーディングローラとの間に少なくとも部分的に延在する左右の側方封止帯と、を備える少なくとも１つの封止帯と、
前記下面に沿って前記吸引管の前記開口部内へと空気流を案内するための、前記リーディングローラと前記少なくとも１つの封止帯との間の側方空気通路と、を備える表面清掃ヘッド。
【請求項２】
前記リーディングローラの外径は前記ブラシロールの外径の３／４以下である、請求項１に記載の表面清掃ヘッド。
【請求項３】
前記リーディングローラの外径は前記ブラシロールの外径の約１／２以下である、請求項１に記載の表面清掃ヘッド。
【請求項４】
前記リーディングローラは約１５〜２１ｍｍの範囲の外径を有する、請求項１に記載の表面清掃ヘッド。
【請求項５】
回転する前記ブラシロールを駆動するために回転する前記ブラシロールに駆動係合され、前記リーディングローラを駆動するために前記リーディングローラに駆動係合される駆動機構をさらに備える、請求項１に記載の表面清掃ヘッド。
【請求項６】
前記リーディングローラは、前記ブラシロールの底部接触面より下の位置に底部接触面を有する、請求項１に記載の表面清掃ヘッド。
【請求項７】
前記ブラシロールは剛毛を含み、前記リーディングローラは、剛毛より柔らかい清掃要素を含む、請求項１に記載の表面清掃ヘッド。
【請求項８】
前記ハウジングはさらに、前記ブラシロールを含むブラシロール室を覆うためのカバーであって、閉鎖位置と開放位置との間で可動であるカバーを含む、請求項１に記載の表面清掃ヘッド。
【請求項９】
前記ブラシロールは、前記カバーが前記開放位置にあるときに前記ブラシロール室から取り外し可能である、請求項８に記載の表面清掃ヘッド。
【請求項１０】
前記リーディングローラは取り外し可能である、請求項１に記載の表面清掃ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本開示は、２０１５年１０月２１日に出願された米国仮特許出願第６２／２４４３３１号、２０１５年１０月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／２４８８１３号、及び２０１６年３月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／３１３３９４号の利益を主張するものであり、これら全ての特許の内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[0002]  本発明は、電気掃除機に関し、特に、リーディングローラを有する電気掃除機用表面清掃ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  電気掃除機は、一般に、空気（及びゴミ）を表面清掃ヘッドの中に引き込む、又は、表面清掃ヘッドに通過させるために、表面清掃ヘッドの下面に吸引管若しくは吸引ノズルを含む。電気掃除機の設計に伴う課題の１つは、所望の吸引量を達成するために吸引管と清掃表面との係合を制御することである。吸引管が表面から離れすぎている場合、空気がより大きな表面積から吸引管に流入するため、吸引力は小さくなり得る。吸引管が表面と直接係合し、そのため四方が封止されている場合、空気が吸引管に流入しなくなり、その結果、吸引モータが損傷する可能性がある。
【０００４】
[0004]  さらに、電気掃除機は、一般に、撹拌を利用してゴミをほぐし、空気流内のゴミを吸引管の中へ捕捉しやすくする。アジテータは、攪拌されたゴミを汚れ空気入口へと流入させるために、汚れ空気入口に近接した表面清掃ヘッドの吸引管内で使用されることが多い。吸引管内のアジテータがゴミをほぐすのに使用されることができない場合、又は、ゴミが小さすぎる場合、吸引管は、表面からゴミを除去せずにゴミの上を通過してしまう可能性がある。他の事例では、表面清掃ヘッドは、より大きなゴミを吸引管への流れの中で捕捉することができずに、ゴミを前方に押し出す可能性がある（除雪形態と呼ばれることもある）。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  一実施形態によれば、表面清掃ヘッドは、正面と背面とを有するハウジングを含む。ハウジングは、ハウジングの正面と背面との間のハウジングの下面に開口部を有する吸引管を規定する。表面清掃ヘッドはさらに、吸引管内部にかつ吸引管の開口部に近接して回転可能に取り付けられたブラシロールと、ブラシロールの前にかつブラシロールから離間してハウジングの正面に回転可能に取り付けられたリーディングローラと、を含み、ブラシロールの下部とリーディングローラの下部との間にローラ間空気通路を規定する。リーディングローラの外径はブラシロールの外径より小さい。リーディングローラの少なくとも上半分は、吸引管への流路の外側に位置し、リーディングローラの下部は、吸引管への流路に露出している。リーディングローラは、リーディングローラが清掃表面上で使用されるときに吸引管の正面を少なくとも部分的に封止して、清掃表面からのゴミを吸引管へと案内するように、吸引管の開口部の前に位置する。
【０００６】
[0006]  別の実施形態によれば、表面清掃ヘッドは、正面と背面とを有するハウジングを含む。ハウジングは、ハウジングの正面と背面との間のハウジングの下面に開口部を有する吸引管を規定する。表面清掃ヘッドはさらに、吸引管の開口部に隣接してハウジングの正面に回転可能に取り付けられたリーディングローラを含む。リーディングローラは、清掃表面に係合するためにハウジングに対して浮上し、吸引管の正面を少なくとも部分的に封止して、ゴミを吸引管へと案内する。
【０００７】
[0007]  さらに別の実施形態によれば、表面清掃ヘッドは、正面と背面とを有するハウジングを含む。ハウジングは、ハウジングの正面と背面との間のハウジングの下面に開口部を有する吸引管を規定する。表面清掃ヘッドはさらに、吸引管内部にかつ吸引管の開口部の上に回転可能に取り付けられたブラシロールと、ブラシロールの前にかつ吸引管の開口部に隣接してハウジングの正面に回転可能に取り付けられたリーディングローラと、を含む。ブラシロールに対するリーディングローラの位置を少なくとも下降位置と上昇位置との間で調節するために、リーディングローラに調節機構が結合される。リーディングローラの底部接触面は、下降位置では、リーディングローラが清掃表面に接触するように、ブラシロールの底部接触面より下に配置される。リーディングローラの底部接触面は、上昇位置では、リーディングローラが清掃表面から離間され、ブラシロールが清掃表面に接触するように、ブラシロールの底部接触面より上に配置される。
【０００８】
[0008]  上記及び他の特徴並びに利点は、図面を参照した以下の詳細な説明を読めばより良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】[0009]本開示の一実施形態に係る、リーディングローラを有する表面清掃ヘッドの上面斜視図である。
【図２】[0010]図１に示されているリーディングローラを有する表面清掃ヘッドの底面斜視図である。
【図３】[0011]図１に示されているリーディングローラを有する表面清掃ヘッドの底面図である。
【図４】[0012]図１に示されているリーディングローラを有する表面清掃ヘッドの正面図である。
【図５】[0013]図１に示されている表面清掃ヘッドの正面でリーディングローラを支持する旋回ローラ支持部の側面図である。
【図６】[0014]図１に示されている表面清掃ヘッド上でブラシロール及びリーディングローラの両方を駆動するための駆動機構の断面図である。
【図７】[0015]リーディングローラが浮上した状態で、車輪上で支持されるように設計された表面清掃ヘッドの一実施形態の側面図である。
【図８】[0016]リーディングローラを有する表面清掃ヘッドと共に使用する旋回ローラ支持部の一実施形態の斜視図である。
【図９】[0017]ギア減速によってリーディングローラを駆動するのに使用されるリーディングローラ駆動機構の一実施形態の斜視図である。
【図１０】[0018]リーディングローラの一実施形態の拡大側面図ある。
【図１１Ａ】[0019]リーディングローラ上の異なるタイプの剛毛の一実施形態の斜視図である。
【図１１Ｂ】[0019]リーディングローラ上の異なるタイプの剛毛の一実施形態の側面図である。
【図１２】[0020]本開示の別の実施形態に係る、調節可能なリーディングローラを有する表面清掃ヘッドの上面斜視図である。
【図１３】[0021]図１２に示されている調節可能なリーディングローラを有する表面清掃ヘッドの上面図である。
【図１４】[0022]図１２に示されている調節可能なリーディングローラを有する表面清掃ヘッドの底面斜視図である。
【図１５Ａ】[0023]調節可能なリーディングローラの異なる位置を示した図１２に示されている表面清掃ヘッドの側面図である。
【図１５Ｂ】[0023]調節可能なリーディングローラの異なる位置を示した図１２に示されている表面清掃ヘッドの側面図である。
【図１５Ｃ】[0023]調節可能なリーディングローラの異なる位置を示した図１２に示されている表面清掃ヘッドの側面図である。
【図１５Ｄ】[0023]調節可能なリーディングローラの異なる位置を示した図１２に示されている表面清掃ヘッドの側面図である。
【図１６Ａ】[0024]本開示のさらに別の実施形態に係る、調節可能なリーディングローラを有する表面清掃ヘッドの側面図である。
【図１６Ｂ】[0024]本開示のさらに別の実施形態に係る、調節可能なリーディングローラを有する表面清掃ヘッドの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0025]  本開示の実施形態に係る、リーディングローラを有する表面清掃ヘッドは、空気流内のゴミを表面清掃ヘッドの下面の吸引管の中へ捕捉しやすくするのに使用され得る。リーディングローラは、通常、リーディングローラがゴミを絡め取って、ゴミを吸引管の開口部に向かって移動させるように、吸引管の開口部に隣接して開口部の前に位置決めされる。一実施形態では、表面清掃ヘッドは、２つのアジテータ、すなわち、リーディングローラと回転ブラシロールとを有し得、リーディングローラはブラシロールの前に配置される。リーディングローラは、ブラシロールよりも小さい直径を有し得、ブラシロールよりも柔らかい清掃要素を備え得る。リーディングローラはさらに、吸引管への流路に露出している底部と、吸引管への流路に露出していない上部と、を有し得る。表面清掃ヘッドの他の実施形態では、リーディングローラは、表面清掃ヘッドに対して浮上し得、及び／又は、ブラシロールに対して調節可能であり得る。
【００１１】
[0026]  リーディングローラを有する表面清掃ヘッドの特定の実施形態が示されているが、リーディングローラを有する表面清掃ヘッドの他の実施形態は本開示の範囲内に含まれる。リーディングローラを有する表面清掃ヘッドは、限定的ではないが、「オールインヘッド」型電気掃除機、直立型電気掃除機、キャニスタ型電気掃除機、スティック型電気掃除機、掃除用ロボット及びセントラルバキュームシステムを含む様々なタイプの電気掃除機で使用され得る。リーディングローラを有する表面清掃ヘッドはさらに、米国特許第９４５６７２３号明細書及び米国出願公開第２０１６／０２２００８２号明細書でより詳細に記載されているタイプのような開閉式アジテータ室内に取り外し可能なアジテータ又はブラシロールを含み得る。これらの特許は、所有者が共通の特許であり、参照により本明細書に完全に引用したものとする。リーディングローラは、同様に取り外し可能であり得る。
【００１２】
[0027]  本明細書で使用される場合、「表面清掃ヘッド」は、吸気流、攪拌、又はこれらの組み合わせを使用して、表面を清掃するために表面と接触するように構成された器具を指す。表面清掃ヘッドは、表面清掃ヘッドを制御するためにスイベル継手によって延長管に旋回可能に又は操舵可能に結合され得、電動式アタッチメント及び固定表面清掃ヘッドを含み得る。さらに、表面清掃ヘッドは、延長管又はハンドル無しでも動作可能であり得る。本明細書で使用される場合、「浮上する」又は「浮上状態」は、リーディングローラがハウジングに対して可動であり、表面清掃ヘッドの重量を支持していない状態であることを指す。本明細書で使用される場合、「封止する」又は「封止状態」は、相当量の空気が吸引管へと通過するのを防ぐことを指すが、気密シールを必要としない状態である。本明細書で使用される場合、「アジテータ」は、ゴミが表面清掃ヘッド内の吸気流の中に移動しやすくするために表面を攪拌することができる任意の要素、部材、又は構造を指す。本明細書で使用される場合、「柔らかい」及び「より柔らかい」は、リーディングローラ上の清掃要素の特性が別の清掃要素よりも適合している、又は柔軟であることを指す。本明細書で使用される場合、用語「流路」は、空気が吸引によって引き込まれたときに吸引管へと流入する際にたどる経路を指す。本明細書で使用される場合、用語「より上に」及び「より下に」は、清掃表面における表面清掃ヘッドの向きに対して使用され、用語「正面」及び「背面」は、使用者が清掃表面上で表面清掃ヘッドを押し進める方向（すなわち、背面から正面）に対して使用される。本明細書で使用される場合、用語「前方」は、少なくとも別の構成要素の前の位置を指すが、必ずしも他の全ての構成要素の前を意味するものではない。
【００１３】
[0028]  図１〜図４を参照すると、本開示の一実施形態に係る表面清掃ヘッド１００は、正面１１２及び背面１１４を有するハウジング１１０と、ハウジング１１０の正面１１２に回転可能に取り付けられたリーディングローラ１２０と、を含む。リーディングローラ１１０は、図示されている実施形態では、表面清掃ヘッド１００の前縁を形成するが、ハウジング１１０の正面１１２は、前縁を形成するようにリーディングローラ１１０の前に延在してもよい。リーディングローラ１２０は、以下でより詳細に説明するように、一般に清掃表面４に対して矢印２の方向に可動になるように、ハウジング１１０に対して浮上し得る。リーディングローラ１２０は、以下でより詳細に説明するように、ゴミを捕捉しやすくするパターン（例えば、螺旋パターン）で配置された比較的柔らかい材料（例えば、柔らかい剛毛、布、フェルト、けば、又はパイル）を含み得る。
【００１４】
[0029]  ハウジング１１０は、図２及び図３に示されているように、ハウジングの下面１１６上に開口部１３２を有する吸引管１３０を規定する。吸引管１３０は、表面清掃ヘッド１００又は真空内の別の場所のいずれかで吸引モータ（図示せず）に流体連結される。吸引管１３０は、ハウジング１１０内の内壁によって規定された内部空間であって、吸引によって引き込まれた空気を受け取って案内する空間であり、開口部１３２は、吸引管１３０がハウジング１１０の下面と接触する場所である。図示されている実施形態では、リーディングローラ１２０は、吸引管１３０の開口部１３２の前にあり、少なくとも開口部１３２とほぼ同じ長さである。従って、リーディングローラ１２０は、開口部１３２へとゴミを案内し、吸引管１３０の開口部１３２の正面を少なくとも部分的に封止する。ハウジング１１０の下面の正面を封止することによって、特に矢印６で示されるように左右両側で吸引力が増大し得、このことにより、清掃表面からのゴミ（例えば、微細なゴミ粒子）の除去が改善される。リーディングローラ１２０は、ハウジング１１０の下面の正面を封止している間も、矢印８で示されているように、ゴミを開口部１３２へと案内し得る。
【００１５】
[0030]  この実施形態では、リーディングローラ１２０の少なくとも内側底部は、吸引管１３０へと引き込まれる空気にさらされているので、吸引管１３０への流路内にある。リーディングローラ１２０の少なくとも内側上部（例えば、少なくとも内側上半分）は、吸引管１３０を規定する壁１３４の奥に配置され、そのため吸引管１３０へと引き込まれる空気に実質的にさらされないので、吸引管１３０への流路の実質的に外側にある。リーディングローラ１２０の異なる部分が空気流路に露出した状態の他の変形形態も可能である。リーディングローラ１２０とブラシロール１２６との間の間隔は、リーディングローラ１２０の下部とブラシロール１２６の下部との間のローラ間通路１２３を形成する（図５）。ローラ間通路１２３は、吸引管１３０に入る流路の少なくとも一部を形成し、そのことにより、リーディングローラ１２０からのゴミを吸引管１３０内に流入させることができる。
【００１６】
[0031]  図示されている実施形態では、図５及び図７に示されているように、表面清掃ヘッド１００は、２つのアジテータ、すなわち、リーディングローラ１２０と、開口部１３２に近接して吸引管１３０内に配置された回転ブラシロール１２６と、を含む。回転ブラシロール１２６は、ブラシバー１２８の外側の周囲に、剛毛、布、又は他の清掃要素、又はこれらの任意の組み合わせを有し得る。ブラシロール及び他のアジテータの例は、米国特許第９４５６７２３号明細書及び米国出願公開第２０１６／０２２００８２号明細書に示され、より詳細に記載されている。これらは、参照により本明細書に完全に引用したものとする。リーディングローラ１２０は、以下でより詳細に説明するように、回転ブラシロール１２８の前に位置し、回転ブラシロール１２８を駆動するのに使用されるのと同じ駆動機構から駆動され得る。
【００１７】
[0032]  図５及び図７に示されているように、リーディングローラ１２０は、ブラシロール１２６よりも小さい直径を有し、このことにより、壁又は他の垂直面において前端でより十分に掃除することができ、表面清掃ヘッドの前部をより薄くすることができる。いくつかの実施形態では、リーディングローラ１２０の直径Ｄｌｒは、ブラシロール１２６の直径Ｄｂｒの約１／２以下である。他の実施形態では、リーディングローラ１２０の直径Ｄｌｒは、ブラシロール１２６の直径Ｄｂｒの約３／４以下である。いくつかの実施形態では、リーディングローラ１２０の底部接触面１２５は、ブラシロール１２６の底部接触面１２７より下に配置され得る。いくつかの実施形態では、リーディングローラ１２０の底部接触面１２５は、ブラシロール１２６の底部接触面１２７より上に配置され得る。
【００１８】
[0033]  表面清掃ヘッド１００はさらに、清掃表面４上でハウジング１１０を支持するための１つ又は複数の車輪１４０ａ〜１４２ｂを含む。図示されている実施形態では、表面清掃ヘッド１００は、ハウジング１１０の背面１１４に１つ又は複数の大きな後車輪１４０ａ、１４０ｂ、及びハウジング１１０の下面１１６の中間部に１つ又は複数の小さい中間車輪１４２ａ、１４２ｂを含む。他の車輪構成も使用され得る。図７でより詳細に示されているように、後車輪（単数又は複数）１４０及び中間車輪（単数又は複数）１４２が清掃表面と主に接触し、その結果、表面清掃ヘッド１００を主に支持する。表面清掃ヘッド１００が清掃表面上に位置決めされると、リーディングローラ１２０は、同様に清掃表面上に載るように移動する。他の実施形態では、リーディングローラ１２０は、清掃表面の真上に着座するように位置決めされ得る。
【００１９】
[0034]  図２及び図３に示されているように、表面清掃ヘッド１００はさらに、開口部１３２の後側に沿って吸引管１３０までの１つ又は複数の封止帯１４４を含み得る。封止帯１４４は、開口部１３２の長さ以上の長さで延在してもよく、後側から開口部１３２に空気が流入するのを実質的に防ぐために柔らかい剛毛、布材料、ゴム材料、又は清掃表面と接触することができる他の材料を含み得る。封止帯１４４はさらに、剛毛と剛毛との間を帯状に延在するゴム帯との組み合わせ（例えば、剛毛はゴム帯より長い）のように、要素又は材料の組み合わせを含み得る。空気が吸引管１３０に（例えば、矢印６の方向に）流入することができるようにする空気流路の少なくとも一部を形成するように、封止帯１４４とリーディングローラ１２０との間に側端空気通路１３６が形成され得る。他の実施形態では、さらに、１つ又は複数の封止帯が開口部１３２の左側及び右側の少なくとも一部に沿って配置され得る（例えば、図１４参照）。
【００２０】
[0035]  実施形態例では、図５でより詳細に示されているように、リーディングローラ１２０は、旋回ローラ支持部１５０に回転可能に取り付けられ、そのことにより、（例えば、矢印２で示されているように）リーディングローラ１２０を浮上させることができる。旋回ローラ支持部１５０は、ハウジング１１０の正面１１２における１つ又は複数のピボット点１５２に旋回可能に取り付けられる。旋回ローラ支持部１５０及びリーディングローラ１２０を表面４に向かって付勢するのに、付勢機構が使用され得る。図示されている実施形態では、付勢機構は、旋回ローラ支持部１５０とハウジング１１０との間に、螺旋ばね又はコイルばねのような圧縮ばね１５４を含む。追加的に又は代替的に、一方又は両方のピボット継手１５２において、トーションばね１５６が使用され得る。他の実施形態では、ローラ支持部１５０及びローラ１２０の重量のみが、表面４に向かって必要な付勢力を付与し得る、又は追加の重量が使用され得る。
【００２１】
[0036]  旋回ローラ支持部１５０の一実施形態が、図８により詳細に示されている。旋回ローラ支持部１５０は、図１０に示されているように、リーディングローラを回転可能に支持するためのアパーチャ１５３を有するローラ支持体１５２を含み得る。旋回ローラ支持部１５０はさらに、ハウジング１１０に旋回可能に結合するために、ローラ支持体１５２から延在する１つ又は複数のピボットアーム１５４を含み得る。ローラ支持部１５０は、１つ又は複数の部品で構成され得、さらに他の形状及び／又は構成を有し得る。リーディングローラ１２０がハウジング１１０及び表面４に対して浮上するようにハウジング１１０に対してリーディングローラ１２０を支持するのに、他の構造が使用されてもよい。他の実施形態では、例えば、リーディングローラ支持部１５０は、リーディングローラ支持部１５０及びローラ１２０が直線的に移動するように懸架装置を使用して、ハウジング１１０に結合され得る。
【００２２】
[0037]  実施形態例では、図６により詳細に示されているように、リーディングローラ１２０は、回転ブラシロール１２６も駆動するブラシロール駆動機構１６０によって回転駆動される。この実施形態では、駆動機構１６０は、ブラシロール１２６を駆動するために（例えば、ベルト１６３を使用して）ブラシロール駆動輪１６４に駆動係合される駆動モータ１６２を含む。伝達輪１６６は、伝達輪１６６がブラシロール駆動輪１６４と共に回転するように、ブラシロール駆動輪１６４に固定結合される。さらに図９に示されているように、伝達輪１６６は、ローラ支持部１５０に取り付けられたリーディングローラ駆動機構１７０に駆動係合される。
【００２３】
[0038]  この実施形態では、リーディングローラ駆動機構１７０は、ギア減速を行い、（例えば、ベルト１６５を使用して）伝達輪に駆動係合される第１ローラ駆動輪１７２と、（例えば、ベルト１７３を使用して）第１ローラ駆動輪１７２に駆動係合される第２ローラ駆動輪１７４と、を少なくとも含む。第２ロール駆動輪１７４は、リーディングローラ１２０に結合され、ローラ１２０を駆動して、ブラシロール１２６の回転方向と同じ回転方向である矢印１０の方向にローラ１２０を回転させる。一実施例では、リーディングローラ駆動機構１７０は、２．５：１のギア減速を行い、ギア減速を行うために第２ローラ駆動輪１７４の方が小さくなっている。他の減速及び構成も可能であり、本開示の範囲内に含まれる。図示されている実施形態では、駆動機構は、プーリとベルトとを有するベルト機構である。他の実施形態では、例えば、ギア若しくはスプロケットとチェーンのような他のタイプの駆動機構も使用され得る。
【００２４】
[0039]  リーディングローラ１２０は、大きいゴミ（例えば、ＣＨＥＥＲＩＯＳ（登録商標）のシリアル）及び小さいゴミを拾い上げるように構成され得る。一実施形態では、リーディングローラ１２０の材料は、大きいゴミを拾い上げるのに十分に適合した材料であり得る。例えば、リーディングローラ１２０は、フェルト又は大きいゴミを拾い上げるのに適応した範囲の所定の長さ（例えば、４〜７ｍｍ）の剛毛を有し得る。別の実施形態では、リーディングローラ１２０は、ゴミと接触して、摩擦が増大することでゴミを通過させるために、又はゴミをさらに小さいゴミ粒子に粉砕するために、ローラの中心部又は本体にとって十分な力で付勢され得る。さらに別の実施形態では、リーディングローラ１２０は、ローラ１２０が効果的に無重力状態になる、又は清掃表面に対して平衡状態になるようにローラ１２０の重量に対抗するために、ばねを使用し得る。リーディングローラ１２０は、ローラ１２０の重量が（反作用が無ければ）ローラを低い位置に移動させて清掃表面と接触させ、（例えば、ゴミ又はカーペットのような他の障害物によって生じた）上向きの小さい力がローラ１２０を上方に持ち上げるように、平衡状態になり得る。
【００２５】
[0040]  リーディングローラ１２０は、約１５〜２０ｍｍの範囲の外径を有し得る。いくつかの実施形態では、それより小さいローラ（例えば、１９〜２１ｍｍ）が使用され得る。他の実施形態では、それより大きいローラ（例えば、２８〜３０ｍｍ）が使用され得る。実施形態例では、リーディングローラ１２０は、清掃表面に接触する外側の周囲に少なくとも比較的に柔らかい材料を含む。比較的柔らかい材料は、限定的ではないが、細いナイロン剛毛（例えば、０．０４±０．０２ｍｍの直径）、又はフェルトのような織物材料若しくは布材料、又は表面を清掃するのに適したけば若しくはパイルを有する他の材料を含み得る。異なる清掃特性を実現するために、複数の異なるタイプの材料が一緒に使用され得る。比較的柔らかい材料は、例えば、より硬い剛毛（例えば、０．２３±０．０２ｍｍの直径を有するナイロン剛毛）のようなより硬質の材料と共に使用され得る。例えば、炭素繊維のようなナイロン以外の材料も使用され得る。
【００２６】
[0041]  材料は、ゴミが開口部１３２に向かって吸引管１３０の中へと移動しやすくするために、ローラ１２０の周囲に図１〜図４に示されている螺旋パターンのような所定のパターンで配置され得る。螺旋パターンは、例えば、幅広の比較的柔らかい材料片と細長いより硬質の材料片とによって形成され得る。他のパターンが使用されてもよく、本開示の範囲内に含まれる。
【００２７】
[0042]  図１１Ａ及び図１１Ｂを参照すると、リーディングローラ２２０の一実施形態は、ローラ２２０の大部分を覆う第１剛毛材料２２２と、ローラ２２０の大部分未満を覆う第２剛毛材料２２４と、を含み得る。第１剛毛材料２２２及び第２剛毛材料２２４は、均一に分布し得るが、異なる比率で分布し得る。この実施形態では、第１剛毛材料２２２及び第２剛毛材料２２４は共に、およそ同じ長さを有するが、他の実施形態は、異なる長さの異なる剛毛材料を有し得る。剛毛材料２２２、２２４は共に、リーディングローラ本体２２１上に螺旋状に巻き付けられ得る単一の布製バッキングテープ２２６上に形成され得る。一実施例では、第１剛毛材料２２２は、非導電性（例えば、ナイロン）剛毛／繊維を含み、第２剛毛材料２２４は、静電荷を消散させるために導電性（例えば、炭素）剛毛／繊維を含む。
【００２８】
[0043]  図１２〜図１５を参照すると、本開示に係る表面清掃ヘッド１２００の別の実施形態は、ハウジング１２１０に取り付けられた調節可能なリーディングローラ１２２０を含む。この実施形態では、表面清掃ヘッド１２００は、２つのアジテータ、すなわち、吸引管１２３０の前に位置するリーディングローラ１２２０と、吸引管１２３０内に回転可能に取り付けられる回転可能なブラシロール１２２６と、を含む。調節可能なリーディングローラ１２２０は、異なる用途及び／又は表面（例えば、硬質床又はカーペット）に対する複数の位置に調節され得る。調節可能なリーディングローラ１２２０は、表面清掃ヘッド１２００上のフットペダル又はスイッチ１２２８によって作動される調節機構によって、上昇及び／又は下降し得る。調節可能なリーディングローラ１２２０はさらに、ボタン又は床のタイプを感知するセンサによって作動され得る電子制御機構によって、上昇及び／又は下降し得る。
【００２９】
[0044]  リーディングローラ１２２０は、ハウジング１２１０に旋回可能に取り付けられるローラ支持部１２５０に、回転可能に取り付けられ得る。調節機構１２５２は、ローラ支持部１２５０に動作可能に結合され、ローラ支持部１２５０をハウジング１２１０に対して旋回させることができる任意のタイプの機構、例えば、ギア機構、ベルト機構、及び／又は機械的リンク機構を含む。一実施形態では、調節可能なリーディングローラ１２２０は、低い位置に向けて付勢され得、調節機構は、付勢力に逆らってローラ支持部１２５０を旋回させるためにローラ支持部１２５０と係合し、そのことにより、リーディングローラ１２２０を上方に移動させる。旋回ローラ支持部１２５０が示されているが、リーディングローラ１２２０を上昇位置と下降位置との間で直線的に移動させるのに、並進ローラ支持部が使用されてもよい。
【００３０】
[0045]  図１４に示されているように、ローラ支持部は、ハウジング１２１０の下面の調節可能なリーディングローラ１２２０とブラシロール１２２６との間に底板１２４１を含む。底板１２４１は、平坦面として示されているが、一連のキャスタレーション又は歯を含んでもよい。この実施形態では、車輪１２４３は底板１２４１の両側に配置される。従って、底板１２４１及び車輪１２４３は、リーディングローラ１２２０と共に移動するので、リーディングローラ１２２０が下降したときに清掃表面と接触し得、リーディングローラ１２２０が上昇したときに清掃表面から離れ得る。ブラシロール１２２６は、以下でより詳細に説明するように、調節可能なリーディングローラ１２２０が低い位置にあるときに清掃表面から離れ得、調節可能なリーディングローラ１２２０が高い位置に上昇したときに清掃表面と接触し得る。
【００３１】
[0046]  図１５Ａ〜図１５Ｄは、異なる位置にある調節可能なリーディングローラ１２２０を示している。スイッチを押すことにより、調節可能なリーディングローラ１２２０は最も低い位置から最も高い位置まで移動する。図１５Ａは、例えば、硬質床モードで使用するために、最も低い位置にある調節可能なリーディングローラ１２２０を示している。この位置では、調節可能なリーディングローラ１２２０及び車輪１２４３は、硬質床１２０４に接触し、ブラシロール１２２６が床１２０４から上昇するように表面清掃ヘッド１２００を支持する。図１５Ｄは、例えば、カーペットモードで使用するために、最も高い位置にある調節可能なリーディングローラ１２２０を示している。この位置では、表面清掃ヘッド１２００は、底板１２４１及び／又は車輪１２４３によってカーペット１２０６上で支持され、ブラシロール１２２６がカーペット１２０６まで延在することができる。図１５Ｂ及び図１５Ｃは、薄いカーペットで使用され得る調節可能なリーディングローラ１２２０の中間位置を示している。
【００３２】
[0047]  表面清掃ヘッド１２００はさらに、ハウジングの下面に後方封止帯１２４４と左右の側方封止帯１２４５とを含む。吸引管の開口部へと空気流を案内するために、後方封止帯１２４４と側方封止帯１２４５との間に側端空気通路１２３６が形成される。側方封止帯１２４５はさらに、後方封止帯１２４４にさらに近くに位置決めされ得る。封止帯の他の構成も可能であり、本開示の範囲内に含まれる。
【００３３】
[0048]  この実施形態では、外部カバー１２６０は、アジテータ室１２６２から取り外し可能であり得る回転ブラシロール１２２６を含むアジテータ室１２６２（すなわち、吸引管１２３０の一部）を覆う。外部カバー１２６０は、開放して表面清掃ヘッド１２００の上部からアジテータ室１２６２に接近できるように片側が旋回し得、その結果、ブラシロール１２２６を取り外すことができる。外部カバーによって、アジテータ室内に配置される取り外し可能な回転ブラシロールの例は、米国特許第９４５６７２３号明細書及び米国出願公開第２０１６／０２２００８２号明細書でより詳細に記載されている。これらの特許は、所有者が共通の特許であり、参照により本明細書に完全に組み込まれる。追加的に又は代替的に、リーディングローラ１２２０はさらに、取り外し可能であり得、ローラ１２２０への接近とローラ１２２０の取り外しを可能にするように開放する外部カバーによって、アジテータ室内に配置され得る。
【００３４】
[0049]  図１６Ａ及び図１６Ｂは、調節可能なリーディングローラ１６２０を有する表面清掃ヘッド１６００のさらに別の実施形態を示している。この実施形態では、リーディングローラ１６２０及びブラシロール１６２６は、ハウジング内に旋回可能に取り付けられたレバー１６５０の第１端部及び第２端部に回転可能に取り付けられる。レバー１６５０は、リーディングローラ１６２０及びブラシロール１６２６をそれぞれ反対方向に同時に移動させるように旋回する。調節機構１６５２は、レバー１６５０を旋回させるようにレバー１６５０に結合される。調節機構１６５２は、レバー１６４０を旋回させることができる任意の機構を含み得、フットペダル１６５６によって作動され得る。調節機構１６５２は、例えば、フットペダル１６５６とレバー１６４０との間に機械的リンク機構を含み得、この機械的リンク機構は、フットペダル１６５６が移動したときにレバー１６４０を回転させる。
【００３５】
[0050]  図１６Ａは、下降位置にある、例えば、硬質床モードである調節可能なリーディングローラ１６２０を示している。この位置では、ブラシロール１６２６は、ブラシロールの剛毛１６２７と硬質床との間の間隔が約１ｍｍになるように、ハウジングの下面の固定底板１６３５に対して上昇する。図１６Ｂは、上昇位置にある、例えば、カーペットモードである調節可能なリーディングローラ１６２０を示している。この位置では、ブラシロール１６２６は、ブラシロールの剛毛１６２７が底板１６３５より下に延在してカーペットに接触するように、固定底板１６３５に対して下降する。
【００３６】
[0051]  従って、本明細書に開示されている実施形態に係る、リーディングローラを有する表面清掃ヘッドは、吸引管によって生成される吸引力を向上させ得、吸引管内へのゴミの捕捉を容易にし得る。
【００３７】
[0052]  本明細書において本発明の原理を説明したが、この説明は、単なる例に過ぎず、本発明の範囲を制限するものではないことは当業者によって理解されるべきである。本明細書内で図示され説明されている例示的な実施形態の他に、本発明の範囲内に含まれる他の実施形態も考えられる。当業者によってなされた修正及び置換は、本発明の範囲内に含まれると考えられ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲以外によって制限されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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