Cleaning device

Abstract

The present disclosure provides a cleaning device including a chassis, a suction chamber, a roller brush, and a side brush. The suction chamber is mounted on the chassis and includes an opening through which debris or dust enters the cleaning device via an outlet. The roller brush is mounted in the suction chamber and exposed at least partially from the opening to take in the debris or dust. The side brush is mounted on a bottom of the chassis. A projection of a sweeping area of the side brush on the chassis deviates from a projection of the opening on the chassis.

Description

CLEANING DEVICE

[0001] CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

[0002] The present application claims the benefit of priority to Chinese Patent Application No. 202322130734.9, filed on August 8, 2023, and Chinese Patent Application No. 202323303253. X, filed on December 4, 2023, the contents of which are both incorporated herein by reference in their entireties.BACKGROUND

[0003] The present disclosure relates to a cleaning device. In particular, a cleaning device with a side brush and / or one or more shades is disclosed herein.

[0004] Cleaning devices, for example cleaning robots, can help user clean surfaces in a variety of different environments. With the equipment of a roller brush assembly and a vacuum system, most cleaning devices are able to take in debris and dust from a surface to be cleaned into a suction chamber through an opening on the bottom, and guide the debris and dust into a corresponding collector of the cleaning device via an outlet of the suction chamber. During the passage of agitated debris and dust through the outlet, debris may be caught by the roller brush or stuck in the suction chamber, and thus cannot reach the outlet. In this situation, debris and dust may fall out from the suction chamber or wrapped around the roller brush assembly. Thus, improvement of the cleaning device with the roller brush is contemplated.SUMMARY

[0005] Embodiments of the present disclosure provide a cleaning device. The cleaning device includes a chassis, a suction chamber, a roller brush, and a side brush. The suction chamber is mounted on the chassis and includes an opening through which debris or dust enters the cleaning device via an outlet. The roller brush is mounted in the suction chamber and exposed at least partially from the opening to take in the debris or dust. The side brush is mounted on a bottom of the chassis. A projection of a sweeping area of the side brush on the chassis deviates from a projection of the opening on the chassis.

[0006] Embodiments of the present disclosure provide a cleaning device. The cleaning device includes a chassis, a suction chamber, and a roller brush. The suction chamber is mounted on the chassis and includes an opening through configured to take in debris or dust to be transferred from outside the suction chamber via an outlet. The roller brush is mounted in the suction chamber and exposed at least partially from the opening to take in the debris or dust. The roller brush includes a mounting end coupled to the suction chamber and a free end opposite to the mounting end. One or more shades are arranged on at least one side of the opening and configured to cover only part of the opening.

[0007] It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the present disclosure, as claimed.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0008] The accompanying drawings, which are incorporated herein and form a part of the specification, illustrate aspects of the present disclosure and, together with the description, further explain the present disclosure and to enable a person skilled in the pertinent art to make and use the present disclosure.

[0009] FIG. 1 is a front perspective view of a cleaning device, according to some aspects of the present disclosure.

[0010] FIG. 2 is a bottom view of the cleaning device, according to some aspects of the  present disclosure.

[0011] FIG. 3 is an enlarged view of portion C of the bottom of the cleaning device, according to some aspects of the present disclosure.

[0012] FIG. 4 illustrates a schematic diagram of the bottom of the cleaning device, according to some aspects of the present disclosure.

[0013] FIG. 5 is a perspective view of a roller brush assembly with a suction chamber of the cleaning device, according to some aspects of the present disclosure.

[0014] FIG. 6 is a perspective view of the roller brush assembly with the suction chamber in a different state, according to some aspects of the present disclosure.

[0015] FIG. 7 is a cross-section view of the roller brush assembly, according to some aspects of the present disclosure.

[0016] FIG. 8 is an enlarged view of portion E of the roller brush assembly from FIG. 7, according to some aspects of the present disclosure.

[0017] FIG. 9 illustrates a schematic diagram of a suction chamber and a roller brush assembly, according to some aspects of the present disclosure.

[0018] FIG. 10 is a front view of the suction chamber, according to some aspects of the present disclosure.

[0019] FIG. 11 is a front view of a portion of the suction chamber, according to some aspects of the present disclosure.

[0020] FIG. 12 is a front view of another portion of the suction chamber, according to some aspects of the present disclosure.

[0021] FIG. 13 illustrates a schematic diagram of the bottom of the cleaning device, according to some aspects of the present disclosure.

[0022] FIG. 14 illustrates a schematic diagram of the suction chamber and the roller brush assembly, according to some aspects of the present disclosure.

[0023] Aspects of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings.DETAILED DESCRIPTION

[0024] Although specific configurations and arrangements are discussed, it should be understood that this is done for illustrative purpose only. As such, other configurations and arrangements can be used without departing from the scope of the present disclosure. Also, the present disclosure can also be employed in a variety of other applications. Functional and structural features as described in the present disclosures can be combined, adjusted, and modified with one another and in ways not specifically depicted in the drawings, such that these combinations, adjustments, and modifications are within the scope of the present disclosure.

[0025] In general, terminology may be understood at least in part from usage in context. For example, the term “one or more” as used herein, depending at least in part upon context, may be used to describe any feature, structure, or characteristic in a singular sense or may be used to describe combinations of features, structures or characteristics in a plural sense. Similarly, terms, such as “a, ” “an, ” or “the, ” again, may be understood to convey a singular usage or to convey a plural usage, depending at least in part upon context. In addition, the term “based on” may be understood as not necessarily intended to convey an exclusive set of factors and may, instead, allow for existence of additional factors not necessarily expressly described, again, depending at least in part upon context. Further, the terms “comprises, ” “comprising, ” “including, ” and “having” are intended to be inclusive and mean that there may be additional elements other than the listed elements.

[0026] Terms such as “upper, ” “lower, ” “inner, ” “outer, ” “front, ” “rear, ” and variations thereof herein are used for ease of description to explain the positioning of one element relative  to a second element, and are not intended to be limiting to a specific orientation or position.

[0027] Terms such as “first, ” “second, ” and variations thereof herein are used to describe various elements, regions, sections, etc. and are not intended to be limiting.

[0028] Terms such as “connect, ” “couple, ” “communication with, ” and variations thereof herein are used broadly and encompass direct and indirect connections, communication and mountings, and are not restricted to electrical, physical, or mechanical attachments, connections, or mountings.

[0029] Additional novel features in part will be set forth in the following descriptions, and in part will become apparent to those skilled in the art upon examination of the following descriptions and the accompanying drawings or upon learning by implementing the examples taught herein. The novel features of the present disclosure may be realized and attained by practice or use of various aspects of the methodologies, instrumentalities, and combinations set forth in the detailed examples discussed below.

[0030] Embodiments of the present disclosure provide a cleaning device. The cleaning device may be, for example, a handheld vacuum cleaner, a floor washer, a cleaning robot, a mopping robot, and a robot capable of at least one of mopping, cleaning, and washing. In the present implementation, referring to FIG. 1, a cleaning device 100 is taken as an example to illustrate the structure of the roller brush assembly provided in the present disclosure.

[0031] Cleaning device 100 can remove debris or dust from a surface by agitating, lifting, and collecting them from the surface by applying a negative pressure above the surface. The debris or dust described herein is not limited to solid waste, and may also include hair, thread, liquid, etc. In some implementations, cleaning device 100 includes a chassis 11 (shown in FIG. 2) and a main body 10 coupled to chassis 11. Main body 10 is supported by a driving system that can maneuver cleaning device 100 across a floor surface based on a command. The command may be input by a user directly on cleaning device 100 or through a remote control. The command may also be executed by the device itself through preinstalled or downloaded software instructions upon a triggering event, such as detection of a change of environment. The driving system may include two driving wheels 52 with respective driving motors, and a caster wheel 54 configured to further support cleaning device 100. Cleaning device 100 may further include a sensor system having one or more types of sensors. The sensors may function independently or collectively to create a perception of the environment surrounding cleaning device 100, so that cleaning device 100 can make intelligent decisions about actions to take in that environment. The sensor system may include one or more of the following: obstacle detection and avoidance sensor, communication sensor, navigation sensor, etc. Cleaning device 100 may include a navigation system configured to maneuver cleaning device 100. In one example, when cleaning device 100 detects obstruction by a wall or a piece of furniture by an obstacle detection and avoidance sensor, the sensor sends a signal to a processor that executes software instructions, and the navigation system is triggered to bypass the obstruction.

[0032] Cleaning device 100 may further include a cleaning system including, for example, a wet-cleaning system or a dry-cleaning system. In some implementations, as shown in FIG. 2, the wet-cleaning system includes at least one mop 60 capable of rotating around an axis perpendicular to the surface to be cleaned. With the rotation of mop 60, the surface is washed and cleaned by mop 60. In some implementations, a cleaning solution is stored in cleaning device 100 and can be selectively directed onto mop 60 during its washing and cleaning. In some implementations, cleaning device 100 includes two mops 60. A space is provided between the two mops so that they do not interfere with each other during rotation. One or both of mops 60 may clean an area outside the outermost contours of main body 10, as shown in FIG. 2.

[0033] In some implementations, as shown in FIGs. 2, 5 and 6, the dry-cleaning system includes at least one roller brush assembly 200. The roller brush assembly includes a suction  chamber 20 positioned at the bottom of cleaning device 100 and a roller brush 30 mounted in suction chamber 20. Suction chamber 20 is provided with an opening 22 and an outlet 24 through which dirt-bearing air could be drawn from outside cleaning device 100, through suction chamber 20, and into other components of cleaning device 100. The dirt-bearing air is conveyed to a collector of cleaning device 100 so that the dirt, debris, or dust can be separated from the air before the air is expelled out of cleaning device 100. Opening 22 is in the form of an aperture, usually an elongated and rectangular aperture defined by a sole plate located on the bottom of main body 10 of cleaning device 100. Roller brush 30 is exposed from the aperture and can be in contact with the surface to be cleaned through opening 22. Outlet 24 is usually configured on or near a sidewall of suction chamber 20 with an area smaller than opening 22. One example of outlet 24 is shown in FIGs. 5 and 6. Another example of outlet 24 may be provided at or near the middle of suction chamber 20, which is suitable for a roller brush assembly having a roller brush installed on both ends. The electric motor may cause roller brush 30 to rotate at a predetermined speed when cleaning device 100 moves on top of a surface to be cleaned. Therefore, cleaning device 100 can sweep the debris or dust scattered on the surface into its collector as it moves along. With roller brush 30 rotating, bristles of roller brush 30 also rotates from the front edge of opening 22 towards the rear edge, therefore sweeping debris or dust rearwardly through opening 22 and into suction chamber 20.

[0034] In some implementations, as shown in FIG. 2, the dry-cleaning system further includes at least one side brush 40. As shown in FIG. 2, a width of roller brush assembly 200 is smaller than a width of cleaning device 100. Therefore, debris and dust at or near an area located besides roller brush assembly 200 under chassis 11 cannot be taken into suction chamber 20 during the cleaning process. Such areas include, for example, the space between the outermost contours of main body 10 and one of driven wheels 52. In some embodiments, side brush 40 is mounted in front of roller brush assembly 200 and may rotate when cleaning device 100 is moving forward. Side brush 40 may have one or more blades 45 extending from a rotational axis of side brush 40. In some implementations, the rotating axis is perpendicular to the surface to be cleaned. When the number of blades 45 is two or more, they may be evenly distributed around the rotation circle (e.g., spaced 120° apart in the case of three blades) . Alternatively, they can also be unevenly distributed, as shown in FIG. 2, where two blades 45 are provided. The length of blade 45 defines a sweeping area of side brush 40 when side brush 40 rotates. The sweeping area of one specific side brush 40 is a circle with a radius equal to the maximum length among all blades 45 of that side brush 40.

[0035] FIG. 4 illustrates a schematic diagram of the bottom of cleaning device 100, in which a sweeping area 42 of a side brush 40 spans from part of opening 22 of suction chamber 20 and extends outside the outermost contours of main body 10. With the rotation of side brush 40, debris and dust within sweeping area 42 of a side brush 40 may be swept under or close to opening 22 so that they can be drawn into suction chamber 20 by air. However, as side brush 40 keeps rotating under opening 22, debris in suction chamber 20 may sometimes interfere or entangle with side brush 40 and may be thrown out from suction chamber 20 after several rotations. Especially when the roller brush is a cantilever roller brush, because the outlet (e.g., outlet 24 shown in FIGs. 5 and 6) is close to the free end of the cantilever brush, the risk of debris being thrown out from suction chamber 20 by side brush 40 increases.

[0036] Referring to FIGs. 2 to 4, to reduce such interference or entanglement, a cap 26 is provided at a corner of opening 22 close to side brush 40 to separate side brush 40 from opening 22, so that a projection of a sweeping area of side brush 40 on chassis 11 deviates from a projection of opening 22 on chassis 11 when side brush 40 rotates. In the example shown in FIG. 4, the projection of opening 22 on chassis 11 is a rectangle minus the area covered by cap 26, while the projection of the sweeping area of side brush 40 on chassis 11 corresponds to the overlapping portion between sweeping area 42 and chassis 11. In this way, debris and dust  within sweeping area 42 of side brush 40 can still be swept close to opening 22, while debris and dust in suction chamber 20 can be stopped from being thrown out by side brush 40.

[0037] In some implementations, as shown in FIG. 2, cap 26 may cover an overlap region 26A between opening 22 of suction chamber 20 and sweeping area 42 of side brush 40, so that cap 26 can separate opening 22 of suction chamber 20 from sweeping area 42. Thus, the interference and entanglement of debris and dust in suction chamber 20 with side brush 40 can be avoided. That is, an area of cap 26 is larger than or equal to an area of overlap region 26A. A shape of cap 26 includes, but not limited to, rectangle, polygon, circle, or oval. In some implementations, cap 26 has the same shape as overlap region 26A.

[0038] In some implementations, cap 26 is molded with suction chamber 20 in one piece. In some implementations, cap 26 is formed separately and is detachably coupled to suction chamber 20 to ease replacement and cleaning of cap 26. Further, a releasable cap 26 can be formed using a material different from suction chamber 20. For example, cap 26 may be made of flexible material such as plastic, polyester fiber, etc. Cap 26 covers part of opening 22 and may rub against roller brush 30 during rotation, and a flexible cap 26 may reduce the friction generated during rotation by deformation with a preset degree.

[0039] Referring to FIGs. 5 and 6, suction chamber 20 may include a basement 20-1 and a cap 20-2 detachably coupled with basement 20-1. FIG. 5 shows a perspective view of suction chamber 20 in a state where cap 20-1 is coupled to basement 20-2. FIG. 6 shows a perspective view of suction chamber 20 in a state where cap 20-1 is detached from basement 20-2. In some implementations, basement 20-1 is coupled with main body 10 of cleaning device 100, and cap 20-2 faces the surface to be cleaned during a cleaning process. In some implementations, as shown in FIGs. 5 and 6, opening 22 is provided at cap 20-2, and outlet 24 is provided at basement 20-1 and coupled with the collector of cleaning device 100 through an air passage. Suction chamber 20 defines an air conduit 50 over roller brush 30 (not shown in FIGs. 5 or 6) that provides pneumatic communication between suction chamber 20 and the collector. Roller brush 30 may be driven by a corresponding brush motor or by a wheel-driving motor also configured to drive the driving wheels 52.

[0040] In some implementations, referring to FIG. 7, roller brush 30 agitates debris and dust on a surface S, moving the debris and dust into a suction path for transfer to the collector. In some implementations, cleaning device 100 further includes a vacuum assembly (not shown in the figures) configured to generate a negative pressure (with respect to atmospheric pressure) in air conduit 50 of suction chamber 20, and debris and dust agitated by roller brush 30 may be taken into the suction path under the negative pressure via outlet 24. Small particles not swept up by roller brush 30 can be drawn up to suction chamber 20 by the vacuum assembly during the movement of cleaning robot 100. In some implementations, the vacuum assembly may operate coordinately with roller brush 30. For example, it may be driven by the motor that also drives roller brush 30. In some implementations, the vacuum assembly may operate independently from roller brush 30. For example, it may be driven by a motor independent of the motor driving roller brush 30. Operating the vacuum assembly independently of roller brush 30 allows a higher vacuum force to be generated and maintained than when their operation is inter-dependent. In some implementations, the vacuum assembly may provide a constant air inflow velocity, which may range from 2 m / sec to 10 m / sec, and a higher flow velocity corresponds to a larger negative pressure in air conduit 50 of suction chamber 20.

[0041] In some implementations, opening 22 is of a rectangle shape including two pairs of parallel sides: a first side S1 and a second side S2 extending along a first direction F1 (shown in FIGs. 5 and 6 and perpendicular to the cross-section plane of FIG. 7) , and a third side S3 and a fourth side S4 extending perpendicular to the first direction F1. Referring to FIGs. 6 and 7, first side S1 is placed ahead of second side S2 when cleaning device 100 is moving forward. To create a larger negative pressure, four sides S1, S2, S3, and S4 need to be as close to surface  S as possible so that less air may enter air conduit 50 of suction chamber 20. However, in some implementations, a gap D exists between first side S1 and surface S during the cleaning process, which results in large debris being taken into suction chamber 20, as shown in FIG. 7. A height of gap D is usually smaller than one tenth of a diameter of roller brush 30. In some implementations, it may be hard to maintain a negative pressure in air conduit 50 of suction chamber 20 with the existence of gap D.

[0042] In the present disclosure, one or more shades 25 are arranged on at least one side of opening 22 and are configured to cover at least part of opening 22. One example of such shades 25 is shown in FIGs. 5 and 7, which includes a plurality of shade pieces aligned together along the side of opening 22. The width of each shade piece along the side of opening 22 may be the same, and therefore the edges of shade pieces away from the side can be aligned. In another example, shade 25 may be a single elongated piece extending along the side of opening 22.Shades 25 may be attached to a portion of suction chamber 20, for example, cap 20-2. In some implementations, shades 25 are arranged along a long side of opening 22, for example, first side S1, and extend towards surface S at an oblique angle to surface S during a cleaning process. Air conduit 50 of suction chamber 20 can be substantially sealed during the cleaning process, because gap D is reduced by shades 25. In this way, a negative pressure can be ensured in air conduit 50 of suction chamber 20 due to the increase of vacuum degree therein as compared to atmosphere outside cleaning device 100. In some implementations, shades 25 are made of flexible materials, including but not limited to rubber, silicone, plastic, polymers, or the like. Flexible shades 25 can deform under pressure to open a path between the shade pieces and surface S in order to allow large debris to enter suction chamber 20 through the path. After that, shades 25 may recover to their pre-deformation positions covering gap D. In this way, the pressure can be maintained in air conduit 50 of suction chamber 20 while large debris can be taken into suction chamber 20 at the same time.

[0043] The size and shape of each shade piece are tailor-designed based on the hardness of the material forming shades 25, so that shades 25 can deform under a force generated by a large debris pressing against them during the cleaning process, and recover to their pre-deformation positions after the large debris enters suction chamber 20. In some implementations, the length of each shade piece ranges from 1 cm to 3 cm. In some implementations, the plurality of shade pieces have the same shape and size and are arranged along first side S1 uniformly. An example with five shade pieces is shown in FIG. 5. In some implementations, the plurality of shades pieces have different shapes and sizes and may be arranged along first side S1 non-uniformly.

[0044] In some implementations, shades 25 are molded integrally with cap 20-2 of suction chamber 20 to ease manufacture. In some implementations, each piece of shades 25 is coupled to first side S1 independently. In this case, when some pieces are detached from suction chamber 20, the rest pieces are affected and can function normally. In some implementations, shades 25 may be directly attached to first side S1 by glue, snap-fit connection, screw, pin, clip, fastener, magnet, or the like. Alternatively, shades 25 may be wrapped onto first side S1 by a process of injection molding. In some other implementations, shades 25 are inserted into a mounting groove provided on first side S1.

[0045] In some implementations, referring to FIG. 8, shades 25 are coupled to first side S1 through a common strip 25-1, and an edge of each shade piece is fixed to common strip 25-1. In some implementations, the plurality of shade pieces are molded integrally with common strip 25-1. With common strip 25-1, shades 25 can be coupled to first side S1 at one time to simplify assembly of shades 25. In some implementations, shades 25 are configured to be elevated from surface S with a small distance, and therefore do not contact surface S. This can reduce wear and tear of shades 25 during the operation of cleaning device 100.

[0046] In some implementations, in addition to having an oblique angle towards  surface S, the extension of shades 25 from first side S1 towards surface S is curved, as shown in FIGs. 5 and 8. The curvature may be against the moving direction of cleaning device 100 (that is, the center of curvature is behind shades 25) , so that a larger blocking area against debris and dust may be created, as compared to shades extending perpendicularly to surface S. Also, the curvature may help suction chamber 20 to form a better sealed air conduit 50 than perpendicular shades, and thus keeping air pressure relatively stable within suction chamber during the operation of cleaning device 100. Therefore, debris and dust become easier to enter suction chamber 20, and once in there, more difficult to escape therefrom.

[0047] In some implementations, an opening area of outlet 24 is much smaller than an opening area of opening 22. As a result, the suction path (e.g., a curved pipe) between outlet 24 and the collector of cleaning device 100 is also small, which may further minimize the size and weight of cleaning device 100. Outlet 24 is usually provided on a sidewall of suction chamber 20 which is distant from a mounting end of roller brush 30, and thus debris and dust do not wrap around the mounting end. For a cleaning device with a roller brush with two mounting ends, outlet 24 may be provided in the middle of suction chamber 20 along first direction F1, and a minimum distance between outlet 24 and each mounting end may be equal or close to half of the width of suction chamber 20 along first direction F1. For a cleaning device with a cantilever roller brush with a mounting end and a free end opposite to the mounting end, outlet 24 may be provided at an end of suction chamber 20 corresponding to the free end of the cantilever roller brush, and thus is adjacent to the free end than the mounting end. A shape of outlet 24 may be square, rectangle, polygon, circle, or oval.

[0048] FIG. 9 illustrates a schematic view of a suction chamber 20 and a roller brush 30, according to some aspects of the present disclosure. Roller brush 30 may be a cantilever roller brush and include a mounting end 30A coupled with suction chamber 20 and a free end 30B opposite to mounting end 30A. Outlet 24 is positioned at or near an end of suction chamber 20 corresponding to free end 30B. To achieve better cleaning result, outlet 24 is provided as far away from mounting end 30A as possible. Referring to FIGs. 5 and 9, a distance between outlet 24 and mounting end 30A is close to the width (e.g., at least 80%of the width) of suction chamber 20 along the first direction F1, which doubles that when a traditional roller brush with two mounting ends is used. Therefore, a larger amount of debris or dirt entering suction chamber 20 from opening 22 near mounting end 30A is carried by flowing air to travel a long distance from mounting end 30A to outlet 24, and then moved to suction path for transfer to the collector.

[0049] To achieve a better cleaning result and reduce the possibility of debris or dust getting stuck in or falling out from suction chamber 20 on their way to outlet 24, an extra force along first direction F1 may be provided within suction chamber 20 by an inlet gap 25A in the one or more shades 25, as shown in FIG. 25A. When the number of shades 25 is one, inlet gap 25A is a notch in shade 25. When the number of shades 25 is two or more, inlet gap 25A is a gap between two adjacent shade pieces. Inlet gap 25A is configured to allow more air to flow into suction chamber 20 to generate a strong air flow from mounting end 30A to outlet 24 along second direction F2. Therefore, debris within suction chamber 20 can be transferred to outlet 24 rather than falling out of suction chamber 20 on their way to outlet 24. The moving speed of debris and dust along second direction F2 is also increased under a stronger air flow. Thus the cleaning efficiency of roller brush 30 is improved.

[0050] In some implementations, inlet gap 25A is positioned adjacent to mounting end 30A of roller brush 30, as shown in FIGs. 5, 9, and 10. The width of inlet gap 25A along a side to which shades 25 are attached may be more than half of the width of one shade piece. In some implementations, inlet gap 25A is arranged on a short side of opening 22 adjacent to the long side. For example, third side S3 of opening 22 is recessed in a direction away from surface S in order to confine inlet gap 25A between the recessed third side S3 and surface S. The fourth  side S4 of opening 22 protrudes towards surface S to prevent air from entering suction chamber 20 through a gap between fourth side S4 of opening 22 and surface S. In this situation, the distance between inlet gap 25A and outlet 24 reaches a maximum value at the sacrifice of the volume of mounting end 30A. In some implementations, inlet gap 25A is located between a shade 25 closest to mounting end 30A and third side S3, as shown in FIGs. 5 and 10. In this situation, the distance between inlet gap 25A and outlet 24 is close to the maximum value without the sacrifice of the volume of the mounting end 30A. In some implementations, inlet gap 25A is confined between two adjacent shades 25 closest to mounting end 30A of roller brush 30, as shown in FIG. 9.

[0051] In some implementations, an opening area of inlet gap 25A is the same as or similar to an opening area of outlet 24, so that air entering suction chamber 20 via inlet gap 25A and air vacuumed out of suction chamber 20 via outlet 24 are almost the same within a period of time. Therefore, the need for negative pressure and the need for strong air flow can be balanced. In some implementations, the opening area of inlet gap 25A is much smaller than that of outlet 24, and thus air entering suction chamber 20 via inlet gap 25A is much less than air vacuumed out of suction chamber 20 via outlet 24 within a period of time. In this situation, high-level negative pressure is generated within suction chamber 20, which increases the speed of taking in debris and dust from the surface. In some implementations, the opening area of inlet gap 25A is much larger than that of outlet 24, and thus air entering suction chamber 20 via inlet gap 25A is much more than air vacuumed out of suction chamber 20 via outlet 24 within a period of time. In this situation, a strong air flow is generated along second direction F2 within suction chamber 20, which increases the speed of moving debris and dust inside the chamber towards outlet 24.

[0052] In some implementations, the opening area of outlet 24 is A, and the opening area of inlet gap 25A ranges between 0.8A and 1.2A. For example, a ratio between the opening area of inlet gap 25A and that of outlet 24 includes, but is not limited to, 0.8, 0.85, 0.9, 0.95, 0.99, 1, 1.02, 1.05, 1.07, 1.1, 1.15, 1.17, 1.2, or a value between any two of them. The opening area of inlet gap 25A may be designed as needed, and the implementations described above are for illustrative purpose and not to be construed as limitations upon the present disclosure.

[0053] In some implementations, to concentrate air entering suction chamber 20 via inlet gap 25A, two flappers are provided on second side S2 and fourth side S4 respectively, as shown in FIGs. 10 to 12.

[0054] Referring to FIGs. 10 and 12, a first flapper 27 is provided on second side S2, i.e., another long side of opening 22 opposite to first side S1 where shades 25 are mounted. First flapper 27 is configured to seal a gap between second side S2 and surface S. In some implementations, first flapper 27 has the same length as that of second side S2 and extends from second side S2 to surface S at an oblique angle to surface S. Debris or dust in front of first flapper 27 can be shoveled or scraped up and sucked into suction chamber 20. First flapper 27 may be formed by a flexible material with the ability to deform upon contact with surface S, for example, rubber, silicone, plastic, polymers, or the like. In some implementations, surface S is not flat, and a flexible first flapper may fill the uneven gap between surface S and second side S2 by deformation. In some implementations, first flapper 27 is made of the same material as shades 25 or is molded integrally with cap 20-2 of suction chamber 20, so that the manufacturing process is simplified. In some implementations, first flapper 27 may be formed detachably with cap 20-2 of suction chamber 20 to facilitate replacement of first flapper 27. In some implementations, first flapper 27 may be directly attached to second side S2 by glue, snap-fit connection, screw, pin, clip, fastener, magnet, or the like. Alternatively, first flapper 27 may be wrapped onto second side S2 by a process of injection molding. In some other implementations, first flapper 27 are inserted into a mounting groove provided on second side S2.

[0055] Referring to FIGs. 10 and 11, a second flapper 29 is provided on fourth side S4, i.e., another short side of opening 22 opposite to third side S3 where mounting end 30A are coupled to suction chamber 20. Second flapper 29 is configured to seal a gap between fourth side S4 and surface S. In some implementations, second flapper 29 has the same length as that of fourth side S4 and extends from fourth side S4 to surface S at an oblique angle to surface S. Debris or dust falling out of suction chamber 20 can be shoveled or scaped back to suction chamber 20. Second flapper 29 may be formed by a flexible material with the ability to deform upon contact with surface S, for example, rubber, silicone, plastic, polymers, or the like. In some implementations, surface S is not flat, and a flexible second flapper may fill the uneven gap between surface S and fourth side S4 by deformation. In some implementations, second flapper 29 is made of the same material as shades 25 or is molded integrally with cap 20-2 of suction chamber 20, so that the manufacturing process is simplified. In some implementations, second flapper 29 may be formed detachably with cap 20-2 of suction chamber 20 to facilitate replacement of second flapper 29. In some implementations, second flapper 29 may be directly attached to fourth side S4 by glue, snap-fit connection, screw, pin, clip, fastener, magnet, or the like. Alternatively, second flapper 29 may be wrapped onto fourth side S4 by a process of injection molding. In some other implementations, second flapper 29 are inserted into a mounting groove provided on fourth side S4.

[0056] In some implementations, referring to FIG. 13, by tailor-designing the shapes, sizes, locations, and structures of side brush 40 and shades 25, shades 25 can also function as cap 26 shown in FIG. 4, and thus cap 26 becomes an optional component of suction chamber 20.Shades 25 may cover part of opening 22 during the cleaning process, such as overlap region 26A shown in FIG. 4, and thus the interference and entanglement of debris and dust in suction chamber 20 with side brush 40 can be avoided. Even if the overlap region is not fully covered by shades 25, the interference and entanglement can still be reduced to certain extent as the overlap region is diminished by shades 25. When the roller brush (e.g., roller brush 30 in FIGs. 2 and 7) is a cantilever roller brush, because the outlet (e.g., outlet 24 shown in FIGs. 5 and 6) is close to the free end of the cantilever brush, debris and dust tend to accumulate near fourth side S4. The presence of cap 26 significantly reduces the risk that such accumulated debris and dust are thrown out by side brush 40.

[0057] Compared with a traditional roller brush having two mounting ends, cantilever roller brush 30 has less debris wrapped around it, as the number of mounting ends is halved with a tradeoff of the stability of the roller brush assembly. Referring to FIG. 14, in some implementations, to overcome the disadvantages of cantilever roller brush 30, two shorter cantilever roller brushes 32 are mounted in suction chamber 20 instead of roller brush 30. The stability of cantilever roller brushes 32 is greatly improved as its length is reduced by half as compared to roller brush 30. Outlet 24 is positioned at the middle portion of suction chamber 20 corresponding to the two free ends of cantilever roller brushes 32. A gap is configured between the two free ends of cantilever roller brushes 32 so that debris and dust can be peeled off from roller brushes 32 and transferred into the suction path via outlet 24.

[0058] In some implementations, the number of inlet gaps corresponds to the number of cantilever roller brush. FIG. 14 shows two inlet gaps 25B, each corresponding to one cantilever roller brush 32. Debris and dust move from the two ends of suction chamber 20 towards outlet 24 along the second direction F2 respectively. Correspondingly, two inlet gaps 25B are positioned close to the two mounting ends. In some implementations, two inlet gaps 25B have substantially the same shape and size to balance corresponding air flows besides outlet 24. In some implementations, an opening area of one inlet gap 25B is equal or close to half of an opening area of inlet gap 25A, which is close to the opening area of outlet 24. For example, a ratio between the opening area of one inlet gap 25B and that of outlet 24 includes, but is not limited to, 0.4, 0.41, 0.45, 0.47, 0.49, 0.5, 0.51, 0.55, 0.57, 0.59, 0.6, or a value  between any two of them. The opening area of inlet gap 25B may be designed as needed, and the implementations described above are for illustrative purpose and not to be explained as limitations upon the present disclosure.

[0059] In an aspect of the disclosure, a cleaning device including a chassis, a suction chamber, a roller brush, and a side brush is provided. The suction chamber is mounted on the chassis and includes an opening through which debris or dust enters the cleaning device via an outlet. The roller brush is mounted in the suction chamber and exposed at least partially from the opening to take in the debris or dust. The side brush is mounted on a bottom of the chassis. A projection of a sweeping area of the side brush on the chassis deviates from a projection of the opening on the chassis.

[0060] In some implementations, the opening has the shape of rectangle. A cap is provided at a corner of the rectangle close to the side brush to separate the side brush from the opening.

[0061] In some implementations, the cap is detachably coupled to the suction chamber.

[0062] In some implementations, the cap comprises a flexible material.

[0063] In some implementations, the cap covers an area swept by the side brush when the side brush rotates.

[0064] In some implementations, the suction chamber further includes one or more shades arranged on at least one side of the opening and configured to cover at least part of the opening and an inlet gap provided in the one or more shades and configured to allow air to flow into the suction chamber.

[0065] In some implementations, the roller brush comprises a mounting end coupled with the suction chamber and a free end opposite to the mounting end, the outlet is positioned adjacent to the free end of the roller brush, and the inlet gap is positioned adjacent to the mounting end of the roller brush.

[0066] In some implementations, the one or more shades are arranged along a long side of the opening and the inlet gap is a notch in one of the one or more shades or is confined between two adjacent shades of the one or more shades.

[0067] In some implementations, the one or more shades are arranged along a long side of the opening, and the inlet gap is arranged on a short side of the opening adjacent to the long side.

[0068] In some implementations, a ratio between an opening area of the outlet and an opening area of the inlet gap is between 0.9 and 1.1 (inclusive) .

[0069] In some implementations, the one or more shades are flexible.

[0070] In some implementations, the one or more shades extend towards a surface to be cleaned at an oblique angle to the surface during a cleaning process.

[0071] In some implementations, each shade of the one or more shades has a same width along a long side of the opening, and a width of the inlet gap is larger than half of the width of the shade.

[0072] In some implementations, the one or more shades are coupled to the at least one side of the opening through a common strip, and an edge of each shade is fixed to the common strip.

[0073] In some implementations, the one or more shades and the common strip are integrally molded.

[0074] In another aspect of the present disclosure, a cleaning device including a chassis, a suction chamber, and a roller brush is provided. The suction chamber is mounted on the chassis and includes an opening configured to take in debris or dust to be transferred from outside the suction chamber via an outlet. The roller brush is mounted in the suction chamber and exposed at least partially from the opening to take in the debris or dust. The roller brush includes a mounting end coupled to the suction chamber and a free end opposite to the  mounting end. One or more shades are arranged on at least one side of the opening and are configured to cover only part of the opening.

[0075] In some implementations, an inlet gap is provided in one or more shades and configured to allow air to flow into the suction chamber.

[0076] In some implementations, the roller brush comprises a mounting end coupled with the suction chamber and a free end opposite to the mounting end, the outlet is positioned adjacent to the free end of the roller brush, and the inlet gap is positioned adjacent to the mounting end of the roller brush.

[0077] In some implementations, each shade of the one or more shades has a same width along a long side of the opening, and a width of the inlet gap is larger than half of the width of the shade.

[0078] In some implementations, the one or more shades are arranged along a long side of the opening, and the inlet gap is a notch in one of the one or more shades or is confined between two adjacent shades of the one or more shades.

[0079] In some implementations, the one or more shades are arranged along a long side of the opening, and the inlet gap is arranged on a short side of the opening adjacent to the long side.

[0080] In some implementations, a ratio between an opening area of the outlet and an opening area of the inlet gap ranges between 0.9 and 1.1 (inclusive) .

[0081] In some implementations, the one or more shades are flexible.

[0082] In some implementations, the one or more shades extend towards a surface to be cleaned at an oblique angle to the surface during a cleaning process.

[0083] In some implementations, the one or more shades are coupled to the at least one side of the opening through a common strip, and an edge of each shade is fixed to the common strip.

[0084] In some implementations, the one or more shades and the common strip are integrally molded.

[0085] The foregoing description of the specific implementations can be readily modified and / or adapted for various applications. Therefore, such adaptations and modifications are intended to be within the meaning and range of equivalents of the disclosed implementations, based on the teaching and guidance presented herein.

[0086] The breadth and scope of the present disclosure should not be limited by any of the above-described exemplary implementations but should be defined only in accordance with the following claims and their equivalents.

Claims

1.A cleaning device, comprising:a chassis;a suction chamber mounted on the chassis and comprising an opening through which debris or dust enters the cleaning device via an outlet;a roller brush mounted in the suction chamber and exposed at least partially from the opening to take in the debris or dust; anda side brush mounted on a bottom of the chassis,wherein a projection of a sweeping area of the side brush on the chassis deviates from a projection of the opening on the chassis.2.The cleaning device of claim 1, whereinthe opening has a shape of rectangle; anda cap is provided at a corner of the rectangle close to the side brush to separate the side brush from the opening.3.The cleaning device of claim 2, whereinthe cap is detachably coupled to the suction chamber.4.The cleaning device of claim 2, whereinthe cap comprises a flexible material.5.The cleaning device of claim 2, whereinthe cap covers an area swept by the side brush when the side brush rotates.6.The cleaning device of claim 1, wherein the suction chamber further comprises:one or more shades arranged on at least one side of the opening and configured to cover at least part of the opening; andan inlet gap provided in the one or more shades and configured to allow air to flow into the suction chamber.7.The cleaning device of claim 6, whereinthe roller brush comprises a mounting end coupled with the suction chamber and a free end opposite to the mounting end;the outlet is positioned adjacent to the free end of the roller brush; andthe inlet gap is positioned adjacent to the mounting end of the roller brush.8.The cleaning device of claim 6, whereinthe one or more shades are arranged along a long side of the opening; andthe inlet gap is a notch in one of the one or more shades or is confined between two adjacent shades of the one or more shades.9.The cleaning device of claim 6, whereinthe one or more shades are arranged along a long side of the opening; andthe inlet gap is arranged on a short side of the opening adjacent to the long side.10.The cleaning device of claim 6, whereinan opening area of the outlet is A; andan opening area of the inlet gap is between 0.9A and 1.1A.11.The cleaning device of claim 6, whereinthe one or more shades are flexible.12.The cleaning device of claim 6, whereinthe one or more shades extend towards a surface to be cleaned at an oblique angle to the surface during a cleaning process.13.The cleaning device of claim 6, wherein each shade of the one or more shades has a same width along a long side of the opening, and a width of the inlet gap is larger than half of the width of the shade.14.The cleaning device of claim 6, whereinthe one or more shades are coupled to at least one side of the opening through a common strip, and an edge of each shade is fixed to the common strip.15.The cleaning device of claim 14, whereinthe one or more shades and the common strip are integrally molded.16.A cleaning device, comprising:a chassis;a suction chamber mounted on the chassis and comprising an opening configured to take in debris or dust to be transferred from outside the suction chamber via an outlet;a roller brush mounted within the suction chamber and exposed at least partially from the opening to take in the debris or dust, comprising:a mounting end coupled to the suction chamber; anda free end opposite to the mounting end,wherein one or more shades are arranged on at least one side of the opening and configured to cover only part of the opening.17.The cleaning device of claim 16, whereinan inlet gap is provided in the one or more shades and configured to allow air to flow into the suction chamber.18.The cleaning device of claim 17, whereinthe roller brush comprises a mounting end coupled with the suction chamber and a free end opposite to the mounting end;the outlet is positioned adjacent to the free end of the roller brush; andthe inlet gap is positioned adjacent to the mounting end of the roller brush.19.The cleaning device of claim 17, wherein each shade of the one or more shades has a same width along a long side of the opening, and a width of the inlet gap is larger than half of the width of the shade.20.The cleaning device of claim 17, whereinthe one or more shades are arranged along a long side of the opening; andthe inlet gap is a notch in one of the one or more shades or is confined between two adjacent shades of the one or more shades.21.The cleaning device of claim 17, whereinthe one or more shades are arranged along a long side of the opening; andthe inlet gap is arranged on a short side of the opening adjacent to the long side.22.The cleaning device of claim 17, whereinan opening area of the outlet is A; andan opening area of the inlet gap is between 0.9A and 1.1A.23.The cleaning device of claim 17, whereinthe plurality of shades are flexible.24.The cleaning device of claim 17, whereinthe one or more shades extend towards a surface to be cleaned at an oblique angle to the surface during a cleaning process.25.The cleaning device of claim 17, whereinthe one or more shades are coupled to the at least one side of the opening through a common strip, and an edge of each shade is fixed to the common strip.26.The cleaning device of claim 25, whereinthe one or more shades and the common strip are integrally molded.

Images