JP2000342495A5 - - Google Patents
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Description
【書類名】 明細書
【発明の名称】 電気掃除機用吸込具並びに電気掃除機
【特許請求の範囲】
【請求項１】 下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨むように前記吸込具本体内に回転自在に設けた回転ブラシとを備え、前記回転ブラシは、外周面に塵埃掻き上げ部を設けた略筒状のブラシホルダー内に、回転ブラシを回転駆動する電動機と、この電動機を駆動する電池と、前記電動機の回転を前記ブラシホルダーに伝達する動力伝達部とを有し、前記電池は前記ブラシホルダーに着脱自在に保持され、前記ブラシホルダーに装着することにより前記電動機への給電回路を構成できる電気掃除機用吸込具。
【請求項２】 下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨むように前記吸込具本体内に回転自在に設けた回転ブラシとを備え、前記回転ブラシは、外周面に塵埃掻き上げ部を設けた略筒状のブラシホルダー内に、回転ブラシを回転駆動する電動機と、この電動機を駆動する電池と、前記電動機の回転を前記ブラシホルダーに伝達する動力伝達部とを有し、電池を装着する側の吸込具側面は、前記吸込具側面に設けた開口を開閉自在に閉塞する蓋体を有し、前記蓋体の開時に前記電池をブラシホルダーに挿抜自在にしてなる電気掃除機用吸込具。
【請求項３】 下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨むように前記吸込具本体内に回転自在に設けた回転ブラシとを備え、前記回転ブラシは、外周面に塵埃掻き上げ部を設けた略筒状のブラシホルダー内に、回転ブラシを回転駆動する電動機と、この電動機を駆動する電池と、前記電動機の回転を前記ブラシホルダーに伝達する動力伝達部とを有し、電池を内蔵する側のブラシホルダー周面には、前記電池を挿抜自在にする蓋体を配してなる電気掃除機用吸込具。
【請求項４】 電池に形成した電気端子と、電動機の通電回路を形成し、前記電池の電気端子と電気的接続する通電端子の少なくともいずれか一方の端子は、バネ弾性を有してなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機用吸込具。
【請求項５】 略筒状のブラシホルダーの一端部から他端部に向かって、動力伝達部、電動機、電池の順に配した請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機用吸込具。
【請求項６】 内部に塵挨を集塵する集塵室と電動送風機を備えた電気掃除機本体に、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機用吸込具と連通するように接続される接続口を備えた電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機によって回転される回転ブラシを具備した電気掃除機用吸込具並びにこの電気掃除機用吸込具を接続する電気掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電気掃除機用吸込具は、図７に示すように構成していた。以下、その構成について説明する。
【０００３】
図７に示すように、吸込具本体１は、絨毯などの被掃除面に付着した塵埃を遊離させる回転ブラシ２を内蔵し、底面に吸込口を設け、後部に掃除機本体（図示せず）と連通される接続パイプ３を回転自在に具備している。回転ブラシ２の外周面にブラシ毛４を植毛し、内部に回転ブラシ２の駆動源である電動機５と、この電動機５の軸に装着し、回転を減速して回転ブラシ２に伝達する遊星歯車６と、この電動機５と遊星歯車６の間に配設した支持部材７とを内蔵している。
【０００４】
この支持部材７は複数のねじ８により電動機５に固定され、電動機５と当接する端面には、電動機５に設けた冷却孔からの換気をよくして放熱性を向上する溝９を形成し、他方の端面は遊星歯車６の内輪１０に嵌合するとともに、遊星歯車６の表面をカバーしている。また、回転ブラシ２の内周面には、キー溝（図示せず）を設け、このキー溝に遊星歯車６の外輪に突設した凸部（図示せず）を嵌合するとともに、凹部を軸方向に設けて冷却気流の流路を形成している。回転ブラシ２の両端の開口部には軸受１１を具備した蓋１２を装着している。
【０００５】
固定軸１３は中空に形成し、一端を回転ブラシ２の側方に突出させ、軸受１１を介して回転ブラシ２を回転自在に支持するとともに、電動機５に接続するリード線を中空部に通し、他端は円筒状に形成して回転ブラシ２の内部に配設し、電動機５の外周を支持している。固定カバー１４は回転ブラシ２の両端に装着し、回転ブラシ２や軸受１１の内部に塵埃が侵入しないようにしている。
【０００６】
回転ブラシ２はこの固定カバー１４と固定軸１３を介して、吸込具本体１に支持され、接続パイプ３の吸気口１５と対向する回転ブラシ２の略中央部には、回転ブラシ２の内部と外部を連通する複数の通気孔１６を形成している。洩らし穴１７は固定軸１３の中空部を介して、回転ブラシ２の内部に電動機を冷却する外気を連通させるもので、吸込具本体１の側面に形成している。
【０００７】
上記構成において動作を説明すると、吸込具本体１と掃除機本体に通電すると電動機５が回転し、遊星歯車６によって減速されながら回転トルクが増大されて回転ブラシ２に伝達され、ブラシ毛４により絨毯などに付着した塵埃を掻き出すとともに、掻き出された塵埃は掃除機本体に吸引される。このとき、電動機５によって回転されるのは、遊星歯車６と回転ブラシ２と蓋１２と軸受１１の外輪のみで、電動機５と固定軸１３と固定カバー１４とリード線は、吸込具本体１に固定保持されている。
【０００８】
また、掃除機本体を運転すると、吸込具本体１と床面で囲まれた空間に負圧がかかり、吸込具本体１の外周より外気が流入して接続パイプ３の吸気口１５に流れ込み、この気流により床面上の塵埃も一緒に吸気口１５へ吸い込まれていく。
【０００９】
このとき、吸気口１５と対向して設けた通気孔１６を通じて回転ブラシ２内部の通気孔１６近傍にも負圧が働くため、中空の固定軸１３と洩らし穴１７を介して吸込具本体１の外部と連通された回転ブラシ２内の側方部との間に圧力差が生じ、外気が洩らし穴１７より固定軸１３の中空部を通って回転ブラシ２の内部に流入し、回転ブラシ２の電動機５の周囲に設けた凹部を通過して通気孔１６に向かって流れ、回転ブラシ２の内部よりさらに気圧が低い吸気口１５に向かって通気孔１６より流出する気流が生じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の構成では、電動機５は掃除機本体より供給される電力によって駆動されているため、掃除機本体よりホース、延長管および吸込具本体１内にリード線等で給電経路を配線形成する必要があり、それぞれの構造が複雑になると同時に製品価格を高くするという課題を有していた。
【００１１】
また、回転ブラシ２の幅寸法と、内蔵された電動機５の全長寸法との関係で、回転ブラシ２内では電動機５が一端側に偏った配置となっていたため、回転ブラシ２の質量バランスが左右不均等となり、掃除面にある段差などを乗り越えるために吸込具本体１を上方へ持ち上げた時、接続パイプ３は吸込具本体１に回転自在なため、吸込具本体１自身は電動機５側が下方側（床面側）となる傾いた状態になり、次に接地させる際に、吸込具本体１の電動機５側の側部あるいは掃除面に傷をつけないように意識的に電動機５側からゆっくり接地させねばならない問題も有していた。
【００１２】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、掃除機本体から吸込具本体への電力供給の構造を簡素化して製品価格の低減を行うと同時に、吸込具本体の質量バランスを良好にして吸込具本体の使用性を高めることを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、吸込具本体の下面に開口させた吸込口に臨むように、吸込具本体内に回転ブラシを回転自在に設け、この回転ブラシは、外周面に塵埃掻き上げ部を設けた略筒状のブラシホルダーの内部に、回転ブラシを回転駆動する電動機と、この電動機を駆動する電池と、前記電動機の回転を前記ブラシホルダーに伝達するための動力伝達部とを有し、前記電池は前記ブラシホルダーに着脱自在に保持され、前記ブラシホルダーに装着することにより前記電動機への給電回路を構成する電気掃除機用吸込具である。
【００１４】
これにより、掃除機本体から吸込具本体へ電力を供給するための導電線をなくしてホース、延長管、吸込具本体などの構造を簡素化することができる。
【００１５】
さらにブラシホルダーには一端側に電動機、他端側に電池の配置を行う結果、回転ブラシの質量バランスがほぼ左右均等になり、吸込具本体を掃除面から持ち上げた時の吸込具本体の傾き発生を防止できる。
【００１６】
また、内部に塵埃を集塵する集塵室と電動送風機を備えた電気掃除機本体に、上記電気掃除機用吸込具と連通するように接続される接続口を備えた電気掃除機である。
【００１７】
これにより、掃除機本体から吸込具本体へ電力を供給するための導電線をなくしてホース、延長管、吸込具本体などの構造を簡素化することができる。
【００１８】
さらにブラシホルダーには一端側に電動機、他端側に電池の配置を行う結果、回転ブラシの質量バランスがほぼ左右均等になり、吸込具本体を掃除面から持ち上げた時の吸込具本体の傾き発生を防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨むように前記吸込具本体内に回転自在に設けた回転ブラシとを備え、前記回転ブラシは、外周面に塵埃掻き上げ部を設けた略筒状のブラシホルダー内に、回転ブラシを回転駆動する電動機と、この電動機を駆動する電池と、前記電動機の回転を前記ブラシホルダーに伝達する動力伝達部とを有し、前記電池は前記ブラシホルダーに着脱自在に保持され、前記ブラシホルダーに装着することにより前記電動機への給電回路を構成する電気掃除機用吸込具であり、回転ブラシに内蔵した電動機を電池で駆動することにより、掃除機本体から吸込具本体へ電力を供給するための導電線をなくして、ホースや延長管、吸込具本体内に導電線を配線する必要をなくし、ホースや延長管、吸込具本体の構造を簡単にしてそれぞれを軽量化することができる。
【００２０】
さらに、ブラシホルダーには一端側に電動機、他端側に電池の配置を行う結果、回転ブラシの質量バランスがほぼ左右均等になり、吸込具本体を掃除面から持ち上げた時の吸込具本体の傾き発生を防止できる。
【００２１】
また、電池をブラシホルダー内に装着するだけで電動機を駆動する給電回路を構成できるため、回転ブラシの組立を簡素化できる。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨むように前記吸込具本体内に回転自在に設けた回転ブラシとを備え、前記回転ブラシは、外周面に塵埃掻き上げ部を設けた略筒状のブラシホルダー内に、回転ブラシを回転駆動する電動機と、この電動機を駆動する電池と、前記電動機の回転を前記ブラシホルダーに伝達する動力伝達部とを有し、電池を装着する側の吸込具側面には、前記吸込具側面に形成した開口部を開閉自在に閉塞する蓋体を設け、前記蓋体の開時に前記電池をブラシホルダーに挿抜自在にできるよう構成することにより、電池の寿命切れや故障等により交換する際の、取り外し、取付け作業を容易に且つ塵埃の付着した回転ブラシに触れることなく衛生的に行える。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨むように前記吸込具本体内に回転自在に設けた回転ブラシとを備え、前記回転ブラシは、外周面に塵埃掻き上げ部を設けた略筒状のブラシホルダー内に、回転ブラシを回転駆動する電動機と、この電動機を駆動する電池と、前記電動機の回転を前記ブラシホルダーに伝達する動力伝達部とを有し、電池を内蔵する側のブラシホルダー周面には、前記電池を挿抜自在にする蓋体を配することにより、電池の寿命切れや故障等により交換する際の、取り外し、取付けを容易にできる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１〜３に記載の発明において、電池に形成した一対の電気端子と、電動機への給電回路を形成し、前記電池の電気端子と電気的接続する一対の通電端子の少なくともいずれか一方の端子は、バネ弾性を有する電気掃除機用吸込具であり、電池をブラシホルダー内に装着するだけで電動機を駆動する給電回路を構成できるため、結線作業を不要にして回転ブラシの組立を簡素化できるとともに、吸込具本体を使用中、回転ブラシに種々の衝撃や振動が作用しても、端子間の電気的接続を確実に保持して電池から電動機への給電回路を確実に維持できるものである。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、上記請求項１〜４に記載の発明において、略筒状のブラシホルダーの一端部から他端部に向かって、動力伝達部、電動機、電池の順に配したことによって、電動機と電池の電気的接続を容易に行えるとともに、ブラシホルダー内への組み込みを非常に容易に行えるものである。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、内部に塵挨を集塵する集塵室と電動送風機を備えた電気掃除機本体に、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機用吸込具と連通するように接続される接続口を備えた電気掃除機であり、掃除機本体から吸込具本体へ電力を供給するための導電線をなくしてホースや延長管などの構造を簡素化することができ、それぞれを軽量ならびに低価格で製作、供給できる。また、回転ブラシの質量バランスをほぼ左右均等にでき、吸込具本体を掃除面から持ち上げた時の吸込具本体の傾き発生を防止できる。
【００２７】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例を、図１〜３を用いて説明する。
【００２８】
図に示すように、吸込具本体１８は絨毯などの被掃除面に付着した塵埃を遊離させる回転ブラシ１９（図１参照）を内蔵し、後部に延長管２０と接続される連結体２１を回転自在に備えている。掃除機本体２２は、内部に塵埃を集塵する集塵室２３と電動送風機２４を備えており、この掃除機本体２２に設けた接続口２５に、延長管２０に接続したホース２６を接続し、吸込具本体１８の連結体２１を接続口２５に連通するように構成している。
【００２９】
回転ブラシ１９は、図１に示すように、吸込具本体１８の下面に開口した吸込口２７に臨むように、吸込具本体１８内に回転自在に設けている。この回転ブラシ１９は、ＡＢＳ、ポリスチロール、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂で形成した略筒状のブラシホルダー２８の外周面に塵埃掻き上げ部を構成する複数のブラシ２９を設けている。
【００３０】
なお、塵埃掻き上げ部は、ブラシ２９の他、薄板状のブレード、拭き効果のある帯状体（例えば、布製の帯状体）などであってもよい。
【００３１】
このブラシホルダー２８の内部には、図２に示すように、回転ブラシ１９を回転駆動する電動機３０、この電動機３０を駆動する電池３１、電動機３０の回転数を減速する減速装置３２、減速装置３２の出力をブラシホルダー２８に伝達するギヤ３３などが内蔵され、一端側からギヤ３３、減速装置３２、電動機３０、電池３１の順に配置してある。ここで、回転ブラシ１９は、電動機３０、減速装置３２などを内蔵していることに加え、電動機３０のトルクを高め、外周面のブラシ２９の先端での塵埃の掻き上げ性能を高めるために、ブラシホルダー２８の直径を大きくすることが好ましい。
【００３２】
電動機３０は、整流子電動機で構成し、整流子３０ａ側に電池３１の電池端子３１ｂに圧接可能にばね材で形成した一対の端子３０ｂを設けている。また、電動機３０内を冷却する冷却風を取り入れる開口部３０ｃと排出する開口部３０ｄとを設けている。そして電池３１より電圧を印加されて給電駆動される。
【００３３】
ここで、電動機３０の回転数は、減速装置３２を介してブラシホルダー２８に回転が伝えられるため、毎分３０００〜１５０００回転に設定している。絨毯を掃除するときは、毎分３０００〜１２０００回転が好ましい。過電流防止装置３４は正特性サーミスタなどで構成し、電動機３０に過電流が流れるのを防止している。
【００３４】
電池３１は、ニッケル−カドミウム電池などの充電可能な電池で、電池ケース３５に収容され、電池ケースの３５の一側に設けられた一対の電池端子３１ａを介して制御部３７に接続し、制御部３７に設けた充電端子３７ａに充電器（図示せず）を接続することにより充電できるように構成している。また、他端側には一対の電池端子３１ｂが電動機３０の端子３０ｂに圧接して電気接続している。
【００３５】
制御部３７は、電気回路上では電動機３０と電池３１との間に位置し、掃除機本体２２またはホース２６の先端に設けた手元操作部２６ａからの光、電波などによるオン、オフ信号を受信部３７ｂで受け、電動機３０をオン、オフ制御するよう構成している。一対の制御部端子３７ｃは電池３１の電池端子３１ａに圧接可能にばね材で形成されている。また充電端子３７ａに充電器（図示せず）を接続することにより電池３１を充電できるように構成している。
【００３６】
減速装置３２は遊星歯車により構成して電動機３０の出力軸３８に連結し、電動機３０の回転数を減速して回転ブラシに伝達している。ここで、減速装置３２の減速比は、１／３〜１／９（好ましくは、１／５〜１／７）としている。遮音筒３９は、減速装置３２の外周を覆って遮音するもので、アルミニウムダイカスト、またはプラスチック成型により形成している。この遮音筒３９を介して電動機３０に保持固定し、電動機３０と減速装置３２とを一体に構成し、出力軸４０にギヤ３３を嵌合している。軸受部４１は電動機３０と一体に構成した減速装置３２をブラシホルダー２８に支持するもので、内輪を減速装置３２の径小部４２に固定し、外輪をブラシホルダー２８の内面部に突出して形成した軸受支持部４３により支持している。
【００３７】
電池３１を収容した段付き円筒形状の電池カバー４４はポリアセタール、ポリアミドなどの工業用プラスチックで形成され、一端を減速装置３２と一体化した電動機３０にピン４５で固定され、また他端側は支持ゴム５８を介して吸込具本体１８に保持されている。段付き径小部には軸受部４７の内輪が嵌合し、ブラシホルダー２８の端部に固定したキャップＡ４６を外輪で支持してブラシホルダー２８を回転自在にしている。
【００３８】
ギヤ３３は、ポリアセタール、ポリアミドなどの工業用プラスチックで構成し、ブラシホルダー２８の内面部に形成したギヤ部４８と噛み合い、ギヤ部４８と噛み合う部分に、ゴム、エラストマーなどで形成した緩衝材４９を介在させ、ゴム、エラストマーなどの弾力性により、歯形相互間で噛み合い音を緩衝させている。またギヤ部４８の外側には冷却風の通路孔５０を設けている。
【００３９】
ブラシホルダー２８の電動機３０側の端部にはＳ４５Ｃなどで造られた中空軸５１を一体に有するキャップＢ５２が固定してある。中空軸５１は吸込具本体１８に保持されたメタル５３で回転自在に支持されている。空気取入口５４はメタル軸受け５３の保持部の吸込具本体１８外郭に設けられ、この空気取入口５４はギヤ部４８の外側に設けた通路孔５０に連通し、減速装置３２の外側を通る冷却風通路５５に連通するとともに、ブラシホルダー２８の外周面に設けた開口部５６に連通している。５７はフィルターで空気取入口５４からブラシホルダー２８の内部に塵埃が入るのを防止している。
【００４０】
次に上記構成における動作を説明する。
【００４１】
掃除機本体２２に通電し、掃除機本体２２あるいはホース２６の先端に設けた手元操作部２６ａから光、電波などによるオン信号を出力すると、この信号を制御部３７に設けた受信部３７ｂで受信して、回転ブラシ１９に内蔵した電動機３０が回転し、減速装置３２によって減速され、回転トルクが増大されて回転ブラシ１９に伝達されてこれを回転駆動する。回転ブラシ１９の回転により、ブラシホルダー２８の外周面に設けたブラシ２９により、床面や絨毯などに付着した塵埃を掻き上げるとともに、掻き上げた塵埃は延長管２０、ホース２６を介して掃除機本体２２に吸引される。
【００４２】
ここで、回転ブラシ１９は電動機３０を内蔵することによって、従来に比べて直径が大きくなるが、直径が大きくなると、回転数を従来と同じとしたとき、塵埃掻き上げ部の周速が速まり、被掃除面からの塵埃の掻き上げ性能を向上することができる。
【００４３】
また、掃除機本体２２が運転状態では、吸込具本体１８と床面で囲まれた空間に電動送風機２４の動作によって発生した負圧がホース２６、延長管２０を介してかかり、吸込具本体１８の外周より外気が流入し、この気流により床面上の塵埃も連結体２１を通して一緒に吸い込まれる。そして、開口部５６を通して、回転ブラシ１９内部の開口部５６の近傍にも負圧が働くため、外気が空気取入口５４より中空軸５１を通って回転ブラシ１９の内部に流入する。
【００４４】
この流入した外気により、電動機３０および減速装置３２の外側を通る冷却風通路５５や電動機３０の内部を通って、開口部５６から流出する冷却風が生じ、電動機３０などを冷却することができる。
【００４５】
ところで、電動機３０は、電池３１より電圧を印加して給電駆動しているので、掃除機本体２２から吸込具本体１８へ電力を供給するための導電線をなくすことができ、ホース２６、延長管２０、延長管２０に接続する連結体２１や吸込具本体１８内部に導電線を配線する必要がなくなり、これらホース２６、延長管２０、連結体２１、吸込具本体１８の構造を簡単にして軽量化できるとともにこれらを安価に製作、供給できることで製品価格を低減することができる。
【００４６】
さらに、ブラシホルダー２８内では一端側よりギヤ３３、減速装置３２を一体化した電動機３０、電池３１の配置で、質量の大きい電動機３０と電池３１がブラシホルダー２８内で両側に別れた配置となる結果、回転ブラシ１９の質量バランスがほぼ左右均等になり、例えば掃除面に有る段差部を避けるために、吸込具本体１８を掃除面から持ち上げる時でも、吸込具本体１８の幅方向の水平状態を保って持ち上げられ、次に接地させる時に支障なく容易に行える。
【００４７】
同時に、ブラシホルダー２８と電動機３０の軸心に一致したギヤ３３の中心軸は互いに一致させられるが、他端側は電動機３０にピン４５で固定した電池カバー４４に嵌合した軸受部４７の外輪側に直接ブラシホルダー２８が嵌合しているためこちら側でも軸心を精度良く合わせられ、回転ブラシ１９の回転時の質量アンバランスを最小化させ易い。
【００４８】
加えて、電動機３０の端子３０ｂと制御部３７の制御部端子３７ｃをばね材で形成し、電池３１の電池端子３１ｂ、３１ａとの電気接続を圧接で行っているため、電池３１をブラシホルダー２８内に差し込むだけで電動機３０に電圧を印加して給電駆動する回路を構成でき、回転ブラシ１９内部での結線作業をなくしてこの組立をも簡素化できる。
【００４９】
なお、吸込具本体１８を使用している間に種々の振動や衝撃が回転ブラシ１９に作用しても、それぞれの接続をばね弾性を利用した圧接で行っているため、ブラシホルダー２８内での電池３１と電動機３０の電気的接続、電池３１と制御部３７の電気的接続を確実に維持できるものである。
【００５０】
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施例を、図４を用いて説明する。なお上記第１の実施例と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５１】
図に示すように、回転ブラシ１９に内蔵された電池カバー４４の端部には電池３１を着脱自在にする通孔６１が設けてあり、吸込具本体１８側面にはこの通孔６１に対向して着脱口６２が形成してある。尾錠６３を摺動自在に保持した蓋６４は、着脱口６２に取り付けられて着脱口６２ならびに通孔６１を開閉自在に閉塞している。すなわち、着脱口６２に蓋６４を取り付け、尾錠６３の先端を吸込具本体１８に係止している時（図の状態）には、蓋６４の内面が電池３１の電池ケース３５に当接し、電池３１の位置決めを行っている。一方、尾錠６３を前方に摺動させて尾錠６３の先端と吸込具本体１８との係合を解くと、蓋６４を着脱口６２から取り外せ、さらに通孔６１、着脱口６２を通して電池３１を自在に抜き差しできる。
【００５２】
上記構成において動作を説明する。上記実施例１と同様にして、回転ブラシ１９に内蔵した電動機３０を回転させると、ブラシホルダー２８の外周面に設けたブラシ２９により絨毯などに付着した塵埃を掻き上げるとともに、掻き上げた塵埃は延長管２０、ホース２６を介して掃除機本体２２に吸引される。
【００５３】
ところで長期間の使用では次第に電池３１の寿命が低下し、１回の充電による使用時間が短くなって通常の掃除にも支障をきたすことが発生する。また、電池３１の故障が発生することも有る。さらには、１回の使用時間が長くなる場合には使用途中に充電容量不足となり、回転ブラシ１９の回転が停止してしまうことが起こる。これらの場合、電池３１を交換する必要が発生する。この時、尾錠６３を摺動操作して尾錠６３と吸込具本体１８の係合を解いて蓋６４を吸込具本体１８側面から取り外し、電池３１を通孔６１、着脱口６２を通して入れ替え、再度蓋６４を着脱口６２に取り付けた後、尾錠６３を後方に摺動させて吸込具本体１８に係止することで当初の状態に戻して再使用できる。
【００５４】
上記のように、電池３１の交換が掃除機本体２２の使用者でも容易に行えるため、例えば複数の電池３１を用意しておいて、使用中に電池３１が放電して回転ブラシ１９の回転が停止してしまっても、別の充電済みの電池３１に入れ替えて使用時間を長くすることができ、使用性が向上する。
【００５５】
そして、上記の電池３１の出し入れは、吸込具本体１８側面に形成した着脱口６２を閉塞している蓋６４の取付け取り外しで行えるため、塵埃を掻き上げる回転ブラシ１９の外周面に手を触れることなく衛生的にできることとなる。
【００５６】
なお、本実施例では、蓋６４は吸込具本体１８から完全に取り外せるものとしたが、吸込具本体１８に軸支されたものでもよく、また、尾錠６３を使用せずに圧入やスライドで吸込具本体１８に取り付けられるものでもよく、要は回転ブラシ１９の一端側から電池３１を取付け取り外しできる形態であれば良い。
【００５７】
（実施例３）
以下、本発明の第３の実施例を、図５〜６を用いて説明する。なお上記第１〜第２の実施例と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５８】
図５に示すように、ブラシホルダー７０の内部には、回転ブラシ７１を回転駆動する電動機３０、この電動機３０を駆動する電池７２、電動機３０の回転数を減速する減速装置３２、減速装置３２の出力をブラシホルダー７０に伝達するギヤ３３などを内蔵している。電池７２は、電動機３０に螺子固定された略段付き円筒状の電池カバー７３内で、床面側に設けた開口７４周囲に形成した保持爪７５で固定保持されている。ブラシホルダー７０の開口７４に臨む外周には、電池７２を出し入れ自在にする着脱口７６が設けられ、ホルダー蓋７７が係止爪７８の作用でブラシホルダー７０に係合することにより、着脱自在にこの着脱口７６を閉塞している。電池カバー７３の径小部７９は軸受部４７の内輪に嵌合し、端部を支持ゴム５８を介して吸込具本体１８に支持されている。
【００５９】
接続子Ａ８０は電池７２と電動機３０とを電気接続し、接続子Ｂ８１は電池７２と制御部（図示せず）とを電気接続している。なおブラシホルダー７０とホルダー蓋７７の外周面には、それぞれ複数のブラシＡ８２、ブラシＢ８３が設けてある。
【００６０】
上記構成において動作を説明する。実施例１と同様にして、回転ブラシ７１に内蔵した電動機３０を回転させると、ブラシホルダー７０とホルダー蓋７７の外周面に設けたブラシＡ８２、ブラシＢ８３により絨毯などに付着した塵埃を掻き上げるとともに、掻き上げた塵埃は延長管２０、ホース２６を介して掃除機本体２２に吸引される。
【００６１】
ところで長期間の使用では次第に電池７２の寿命が低下する。新しい電池７２に交換する際には、吸込具本体１９を裏返し、摘むようにしてブラシホルダー７０からホルダー蓋７７を外し、電池７２を電池カバー７３から引き出し後、着脱口７６から抜き出し、接続子Ａ８０、同Ｂ８１の接続を解いて電池７２を外す。次に、上記と逆の手順で電池７２を電池カバー７３に固定し、ホルダー蓋７７を元のようにブラシホルダー７０に取り付けて、交換前と同様に使用できるようになり、第２の実施例で説明したと同様の効果を得るものである。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載の発明によれば、吸込具本体の下面に開口させた吸込口に臨むように、吸込具本体内に回転ブラシを回転自在に設け、この回転ブラシは、外周面に塵埃掻き上げ部を設けた略筒状のブラシホルダーの内部に、回転ブラシを回転駆動する電動機と、この電動機を駆動する電池と、電動機の回転をブラシホルダーに伝達するための動力伝達部とを有し、この電池はブラシホルダーに着脱自在に保持されるとともに、ブラシホルダーに装着することにより電動機への給電回路を構成するため、掃除機本体から吸込具本体へ電力を供給するための導電線をなくして、ホース、延長管等への導電線の配線を不要とし、ホース、延長管等の構造を簡単にして軽量化することができる。
【００６３】
さらに、ブラシホルダーには一端側に電動機、他端側に電池の配置を行う結果、回転ブラシの質量バランスがほぼ左右均等になり、吸込具本体を掃除面から持ち上げた時の吸込具本体の傾き発生を防止できる。
【００６４】
また、電池をブラシホルダー内に装着するだけで電動機を駆動する給電回路を構成できるため、回転ブラシの組立も簡素化でき、製品価格を低減できる。
【００６５】
また、請求項２に記載の発明によれば、電池を装着する側の吸込具側面には、前記吸込具側面に形成した開口部を開閉自在に閉塞する蓋体を設け、前記蓋体の開時に前記電池をブラシホルダーに挿抜自在にできるよう構成することにより、電池の寿命切れや故障等により交換する際の、取り外し、取付け作業を容易に且つ塵埃の付着した回転ブラシに触れることなく衛生的に行える。
【００６６】
さらに、複数の電池を準備しておくことで、使用中に電池が放電してしまって回転が停止する場合でも、手軽に電池を入れ替えられ、所定以上の長時間の掃除にも使用できる使用時間を得ることができる。
【００６７】
また、請求項３に記載の発明によれば、電池を内蔵する側のブラシホルダー周面には、前記電池を挿抜自在にする蓋体を設けることにより、電池の寿命切れや故障等によりこれを交換する際の、取り外し、取付けを容易にできる。
【００６８】
また、請求項４に記載の発明によれば、電池に形成した電気端子と、電動機の通電回路を形成し、前記電池の電気端子と電気的接続する通電端子の少なくともいずれか一方の端子は、バネ弾性を有するため、電池をブラシホルダー内に装着するだけで電池から電動機への給電回路を形成できるだけでなく、吸込具本体の使用中に衝撃や振動がブラシホルダーに作用しても、電池から電動機への給電回路を確実に維持できる。
【００６９】
次に、請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、略筒状のブラシホルダーの一端部から他端部に向かって、動力伝達部、電動機、電池の順に配することによって、電動機と電池の電気的接続、並びに、ブラシホルダー内への組み込みを非常に容易に行えるとともに、回転ブラシの回転時の質量アンバランスを最小化させ易いものである。
【００７０】
また、請求項６に記載の発明によれば、内部に塵挨を集塵する集塵室と電動送風機を備えた電気掃除機本体に、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機用吸込具と連通するように接続される接続口を備えたから、掃除機本体から吸込具本体へ電力を供給するための導電線をなくしてホースや延長管などの構造を簡素化することができ、それぞれを軽量ならびに低価格で製作、供給できる。また、回転ブラシの質量バランスをほぼ左右均等にでき、吸込具本体を掃除面から持ち上げた時の吸込具本体の傾き発生を防止して使い勝手を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の第１の実施例の電気掃除機用吸込具の断面図
【図２】
同電気掃除機用吸込具の一部切欠した要部分解斜視図
【図３】
同電気掃除機用吸込具を備えた電気掃除機の斜視図
【図４】
本発明の第２の実施例の電気掃除機用吸込具の断面図
【図５】
本発明の第３の実施例の電気掃除機用吸込具の回転ブラシ部での縦断面図
【図６】
同掃除機用吸込具の回転ブラシの要部断面図
【図７】
従来の電気掃除機用吸込具の断面図
【符号の説明】
１８ 吸込具本体
１９ 回転ブラシ
２７ 吸込口
２８ ブラシホルダー
２９ ブラシ（塵埃掻き上げ部）
３０ 電動機
３０ｂ 端子
３１ 電池
３７ 制御部
３７ｃ 制御部端子
【発明の名称】 電気掃除機用吸込具並びに電気掃除機
【特許請求の範囲】
【請求項１】 下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨むように前記吸込具本体内に回転自在に設けた回転ブラシとを備え、前記回転ブラシは、外周面に塵埃掻き上げ部を設けた略筒状のブラシホルダー内に、回転ブラシを回転駆動する電動機と、この電動機を駆動する電池と、前記電動機の回転を前記ブラシホルダーに伝達する動力伝達部とを有し、前記電池は前記ブラシホルダーに着脱自在に保持され、前記ブラシホルダーに装着することにより前記電動機への給電回路を構成できる電気掃除機用吸込具。
【請求項２】 下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨むように前記吸込具本体内に回転自在に設けた回転ブラシとを備え、前記回転ブラシは、外周面に塵埃掻き上げ部を設けた略筒状のブラシホルダー内に、回転ブラシを回転駆動する電動機と、この電動機を駆動する電池と、前記電動機の回転を前記ブラシホルダーに伝達する動力伝達部とを有し、電池を装着する側の吸込具側面は、前記吸込具側面に設けた開口を開閉自在に閉塞する蓋体を有し、前記蓋体の開時に前記電池をブラシホルダーに挿抜自在にしてなる電気掃除機用吸込具。
【請求項３】 下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨むように前記吸込具本体内に回転自在に設けた回転ブラシとを備え、前記回転ブラシは、外周面に塵埃掻き上げ部を設けた略筒状のブラシホルダー内に、回転ブラシを回転駆動する電動機と、この電動機を駆動する電池と、前記電動機の回転を前記ブラシホルダーに伝達する動力伝達部とを有し、電池を内蔵する側のブラシホルダー周面には、前記電池を挿抜自在にする蓋体を配してなる電気掃除機用吸込具。
【請求項４】 電池に形成した電気端子と、電動機の通電回路を形成し、前記電池の電気端子と電気的接続する通電端子の少なくともいずれか一方の端子は、バネ弾性を有してなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機用吸込具。
【請求項５】 略筒状のブラシホルダーの一端部から他端部に向かって、動力伝達部、電動機、電池の順に配した請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機用吸込具。
【請求項６】 内部に塵挨を集塵する集塵室と電動送風機を備えた電気掃除機本体に、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機用吸込具と連通するように接続される接続口を備えた電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機によって回転される回転ブラシを具備した電気掃除機用吸込具並びにこの電気掃除機用吸込具を接続する電気掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電気掃除機用吸込具は、図７に示すように構成していた。以下、その構成について説明する。
【０００３】
図７に示すように、吸込具本体１は、絨毯などの被掃除面に付着した塵埃を遊離させる回転ブラシ２を内蔵し、底面に吸込口を設け、後部に掃除機本体（図示せず）と連通される接続パイプ３を回転自在に具備している。回転ブラシ２の外周面にブラシ毛４を植毛し、内部に回転ブラシ２の駆動源である電動機５と、この電動機５の軸に装着し、回転を減速して回転ブラシ２に伝達する遊星歯車６と、この電動機５と遊星歯車６の間に配設した支持部材７とを内蔵している。
【０００４】
この支持部材７は複数のねじ８により電動機５に固定され、電動機５と当接する端面には、電動機５に設けた冷却孔からの換気をよくして放熱性を向上する溝９を形成し、他方の端面は遊星歯車６の内輪１０に嵌合するとともに、遊星歯車６の表面をカバーしている。また、回転ブラシ２の内周面には、キー溝（図示せず）を設け、このキー溝に遊星歯車６の外輪に突設した凸部（図示せず）を嵌合するとともに、凹部を軸方向に設けて冷却気流の流路を形成している。回転ブラシ２の両端の開口部には軸受１１を具備した蓋１２を装着している。
【０００５】
固定軸１３は中空に形成し、一端を回転ブラシ２の側方に突出させ、軸受１１を介して回転ブラシ２を回転自在に支持するとともに、電動機５に接続するリード線を中空部に通し、他端は円筒状に形成して回転ブラシ２の内部に配設し、電動機５の外周を支持している。固定カバー１４は回転ブラシ２の両端に装着し、回転ブラシ２や軸受１１の内部に塵埃が侵入しないようにしている。
【０００６】
回転ブラシ２はこの固定カバー１４と固定軸１３を介して、吸込具本体１に支持され、接続パイプ３の吸気口１５と対向する回転ブラシ２の略中央部には、回転ブラシ２の内部と外部を連通する複数の通気孔１６を形成している。洩らし穴１７は固定軸１３の中空部を介して、回転ブラシ２の内部に電動機を冷却する外気を連通させるもので、吸込具本体１の側面に形成している。
【０００７】
上記構成において動作を説明すると、吸込具本体１と掃除機本体に通電すると電動機５が回転し、遊星歯車６によって減速されながら回転トルクが増大されて回転ブラシ２に伝達され、ブラシ毛４により絨毯などに付着した塵埃を掻き出すとともに、掻き出された塵埃は掃除機本体に吸引される。このとき、電動機５によって回転されるのは、遊星歯車６と回転ブラシ２と蓋１２と軸受１１の外輪のみで、電動機５と固定軸１３と固定カバー１４とリード線は、吸込具本体１に固定保持されている。
【０００８】
また、掃除機本体を運転すると、吸込具本体１と床面で囲まれた空間に負圧がかかり、吸込具本体１の外周より外気が流入して接続パイプ３の吸気口１５に流れ込み、この気流により床面上の塵埃も一緒に吸気口１５へ吸い込まれていく。
【０００９】
このとき、吸気口１５と対向して設けた通気孔１６を通じて回転ブラシ２内部の通気孔１６近傍にも負圧が働くため、中空の固定軸１３と洩らし穴１７を介して吸込具本体１の外部と連通された回転ブラシ２内の側方部との間に圧力差が生じ、外気が洩らし穴１７より固定軸１３の中空部を通って回転ブラシ２の内部に流入し、回転ブラシ２の電動機５の周囲に設けた凹部を通過して通気孔１６に向かって流れ、回転ブラシ２の内部よりさらに気圧が低い吸気口１５に向かって通気孔１６より流出する気流が生じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の構成では、電動機５は掃除機本体より供給される電力によって駆動されているため、掃除機本体よりホース、延長管および吸込具本体１内にリード線等で給電経路を配線形成する必要があり、それぞれの構造が複雑になると同時に製品価格を高くするという課題を有していた。
【００１１】
また、回転ブラシ２の幅寸法と、内蔵された電動機５の全長寸法との関係で、回転ブラシ２内では電動機５が一端側に偏った配置となっていたため、回転ブラシ２の質量バランスが左右不均等となり、掃除面にある段差などを乗り越えるために吸込具本体１を上方へ持ち上げた時、接続パイプ３は吸込具本体１に回転自在なため、吸込具本体１自身は電動機５側が下方側（床面側）となる傾いた状態になり、次に接地させる際に、吸込具本体１の電動機５側の側部あるいは掃除面に傷をつけないように意識的に電動機５側からゆっくり接地させねばならない問題も有していた。
【００１２】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、掃除機本体から吸込具本体への電力供給の構造を簡素化して製品価格の低減を行うと同時に、吸込具本体の質量バランスを良好にして吸込具本体の使用性を高めることを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、吸込具本体の下面に開口させた吸込口に臨むように、吸込具本体内に回転ブラシを回転自在に設け、この回転ブラシは、外周面に塵埃掻き上げ部を設けた略筒状のブラシホルダーの内部に、回転ブラシを回転駆動する電動機と、この電動機を駆動する電池と、前記電動機の回転を前記ブラシホルダーに伝達するための動力伝達部とを有し、前記電池は前記ブラシホルダーに着脱自在に保持され、前記ブラシホルダーに装着することにより前記電動機への給電回路を構成する電気掃除機用吸込具である。
【００１４】
これにより、掃除機本体から吸込具本体へ電力を供給するための導電線をなくしてホース、延長管、吸込具本体などの構造を簡素化することができる。
【００１５】
さらにブラシホルダーには一端側に電動機、他端側に電池の配置を行う結果、回転ブラシの質量バランスがほぼ左右均等になり、吸込具本体を掃除面から持ち上げた時の吸込具本体の傾き発生を防止できる。
【００１６】
また、内部に塵埃を集塵する集塵室と電動送風機を備えた電気掃除機本体に、上記電気掃除機用吸込具と連通するように接続される接続口を備えた電気掃除機である。
【００１７】
これにより、掃除機本体から吸込具本体へ電力を供給するための導電線をなくしてホース、延長管、吸込具本体などの構造を簡素化することができる。
【００１８】
さらにブラシホルダーには一端側に電動機、他端側に電池の配置を行う結果、回転ブラシの質量バランスがほぼ左右均等になり、吸込具本体を掃除面から持ち上げた時の吸込具本体の傾き発生を防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨むように前記吸込具本体内に回転自在に設けた回転ブラシとを備え、前記回転ブラシは、外周面に塵埃掻き上げ部を設けた略筒状のブラシホルダー内に、回転ブラシを回転駆動する電動機と、この電動機を駆動する電池と、前記電動機の回転を前記ブラシホルダーに伝達する動力伝達部とを有し、前記電池は前記ブラシホルダーに着脱自在に保持され、前記ブラシホルダーに装着することにより前記電動機への給電回路を構成する電気掃除機用吸込具であり、回転ブラシに内蔵した電動機を電池で駆動することにより、掃除機本体から吸込具本体へ電力を供給するための導電線をなくして、ホースや延長管、吸込具本体内に導電線を配線する必要をなくし、ホースや延長管、吸込具本体の構造を簡単にしてそれぞれを軽量化することができる。
【００２０】
さらに、ブラシホルダーには一端側に電動機、他端側に電池の配置を行う結果、回転ブラシの質量バランスがほぼ左右均等になり、吸込具本体を掃除面から持ち上げた時の吸込具本体の傾き発生を防止できる。
【００２１】
また、電池をブラシホルダー内に装着するだけで電動機を駆動する給電回路を構成できるため、回転ブラシの組立を簡素化できる。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨むように前記吸込具本体内に回転自在に設けた回転ブラシとを備え、前記回転ブラシは、外周面に塵埃掻き上げ部を設けた略筒状のブラシホルダー内に、回転ブラシを回転駆動する電動機と、この電動機を駆動する電池と、前記電動機の回転を前記ブラシホルダーに伝達する動力伝達部とを有し、電池を装着する側の吸込具側面には、前記吸込具側面に形成した開口部を開閉自在に閉塞する蓋体を設け、前記蓋体の開時に前記電池をブラシホルダーに挿抜自在にできるよう構成することにより、電池の寿命切れや故障等により交換する際の、取り外し、取付け作業を容易に且つ塵埃の付着した回転ブラシに触れることなく衛生的に行える。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨むように前記吸込具本体内に回転自在に設けた回転ブラシとを備え、前記回転ブラシは、外周面に塵埃掻き上げ部を設けた略筒状のブラシホルダー内に、回転ブラシを回転駆動する電動機と、この電動機を駆動する電池と、前記電動機の回転を前記ブラシホルダーに伝達する動力伝達部とを有し、電池を内蔵する側のブラシホルダー周面には、前記電池を挿抜自在にする蓋体を配することにより、電池の寿命切れや故障等により交換する際の、取り外し、取付けを容易にできる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１〜３に記載の発明において、電池に形成した一対の電気端子と、電動機への給電回路を形成し、前記電池の電気端子と電気的接続する一対の通電端子の少なくともいずれか一方の端子は、バネ弾性を有する電気掃除機用吸込具であり、電池をブラシホルダー内に装着するだけで電動機を駆動する給電回路を構成できるため、結線作業を不要にして回転ブラシの組立を簡素化できるとともに、吸込具本体を使用中、回転ブラシに種々の衝撃や振動が作用しても、端子間の電気的接続を確実に保持して電池から電動機への給電回路を確実に維持できるものである。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、上記請求項１〜４に記載の発明において、略筒状のブラシホルダーの一端部から他端部に向かって、動力伝達部、電動機、電池の順に配したことによって、電動機と電池の電気的接続を容易に行えるとともに、ブラシホルダー内への組み込みを非常に容易に行えるものである。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、内部に塵挨を集塵する集塵室と電動送風機を備えた電気掃除機本体に、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機用吸込具と連通するように接続される接続口を備えた電気掃除機であり、掃除機本体から吸込具本体へ電力を供給するための導電線をなくしてホースや延長管などの構造を簡素化することができ、それぞれを軽量ならびに低価格で製作、供給できる。また、回転ブラシの質量バランスをほぼ左右均等にでき、吸込具本体を掃除面から持ち上げた時の吸込具本体の傾き発生を防止できる。
【００２７】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例を、図１〜３を用いて説明する。
【００２８】
図に示すように、吸込具本体１８は絨毯などの被掃除面に付着した塵埃を遊離させる回転ブラシ１９（図１参照）を内蔵し、後部に延長管２０と接続される連結体２１を回転自在に備えている。掃除機本体２２は、内部に塵埃を集塵する集塵室２３と電動送風機２４を備えており、この掃除機本体２２に設けた接続口２５に、延長管２０に接続したホース２６を接続し、吸込具本体１８の連結体２１を接続口２５に連通するように構成している。
【００２９】
回転ブラシ１９は、図１に示すように、吸込具本体１８の下面に開口した吸込口２７に臨むように、吸込具本体１８内に回転自在に設けている。この回転ブラシ１９は、ＡＢＳ、ポリスチロール、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂で形成した略筒状のブラシホルダー２８の外周面に塵埃掻き上げ部を構成する複数のブラシ２９を設けている。
【００３０】
なお、塵埃掻き上げ部は、ブラシ２９の他、薄板状のブレード、拭き効果のある帯状体（例えば、布製の帯状体）などであってもよい。
【００３１】
このブラシホルダー２８の内部には、図２に示すように、回転ブラシ１９を回転駆動する電動機３０、この電動機３０を駆動する電池３１、電動機３０の回転数を減速する減速装置３２、減速装置３２の出力をブラシホルダー２８に伝達するギヤ３３などが内蔵され、一端側からギヤ３３、減速装置３２、電動機３０、電池３１の順に配置してある。ここで、回転ブラシ１９は、電動機３０、減速装置３２などを内蔵していることに加え、電動機３０のトルクを高め、外周面のブラシ２９の先端での塵埃の掻き上げ性能を高めるために、ブラシホルダー２８の直径を大きくすることが好ましい。
【００３２】
電動機３０は、整流子電動機で構成し、整流子３０ａ側に電池３１の電池端子３１ｂに圧接可能にばね材で形成した一対の端子３０ｂを設けている。また、電動機３０内を冷却する冷却風を取り入れる開口部３０ｃと排出する開口部３０ｄとを設けている。そして電池３１より電圧を印加されて給電駆動される。
【００３３】
ここで、電動機３０の回転数は、減速装置３２を介してブラシホルダー２８に回転が伝えられるため、毎分３０００〜１５０００回転に設定している。絨毯を掃除するときは、毎分３０００〜１２０００回転が好ましい。過電流防止装置３４は正特性サーミスタなどで構成し、電動機３０に過電流が流れるのを防止している。
【００３４】
電池３１は、ニッケル−カドミウム電池などの充電可能な電池で、電池ケース３５に収容され、電池ケースの３５の一側に設けられた一対の電池端子３１ａを介して制御部３７に接続し、制御部３７に設けた充電端子３７ａに充電器（図示せず）を接続することにより充電できるように構成している。また、他端側には一対の電池端子３１ｂが電動機３０の端子３０ｂに圧接して電気接続している。
【００３５】
制御部３７は、電気回路上では電動機３０と電池３１との間に位置し、掃除機本体２２またはホース２６の先端に設けた手元操作部２６ａからの光、電波などによるオン、オフ信号を受信部３７ｂで受け、電動機３０をオン、オフ制御するよう構成している。一対の制御部端子３７ｃは電池３１の電池端子３１ａに圧接可能にばね材で形成されている。また充電端子３７ａに充電器（図示せず）を接続することにより電池３１を充電できるように構成している。
【００３６】
減速装置３２は遊星歯車により構成して電動機３０の出力軸３８に連結し、電動機３０の回転数を減速して回転ブラシに伝達している。ここで、減速装置３２の減速比は、１／３〜１／９（好ましくは、１／５〜１／７）としている。遮音筒３９は、減速装置３２の外周を覆って遮音するもので、アルミニウムダイカスト、またはプラスチック成型により形成している。この遮音筒３９を介して電動機３０に保持固定し、電動機３０と減速装置３２とを一体に構成し、出力軸４０にギヤ３３を嵌合している。軸受部４１は電動機３０と一体に構成した減速装置３２をブラシホルダー２８に支持するもので、内輪を減速装置３２の径小部４２に固定し、外輪をブラシホルダー２８の内面部に突出して形成した軸受支持部４３により支持している。
【００３７】
電池３１を収容した段付き円筒形状の電池カバー４４はポリアセタール、ポリアミドなどの工業用プラスチックで形成され、一端を減速装置３２と一体化した電動機３０にピン４５で固定され、また他端側は支持ゴム５８を介して吸込具本体１８に保持されている。段付き径小部には軸受部４７の内輪が嵌合し、ブラシホルダー２８の端部に固定したキャップＡ４６を外輪で支持してブラシホルダー２８を回転自在にしている。
【００３８】
ギヤ３３は、ポリアセタール、ポリアミドなどの工業用プラスチックで構成し、ブラシホルダー２８の内面部に形成したギヤ部４８と噛み合い、ギヤ部４８と噛み合う部分に、ゴム、エラストマーなどで形成した緩衝材４９を介在させ、ゴム、エラストマーなどの弾力性により、歯形相互間で噛み合い音を緩衝させている。またギヤ部４８の外側には冷却風の通路孔５０を設けている。
【００３９】
ブラシホルダー２８の電動機３０側の端部にはＳ４５Ｃなどで造られた中空軸５１を一体に有するキャップＢ５２が固定してある。中空軸５１は吸込具本体１８に保持されたメタル５３で回転自在に支持されている。空気取入口５４はメタル軸受け５３の保持部の吸込具本体１８外郭に設けられ、この空気取入口５４はギヤ部４８の外側に設けた通路孔５０に連通し、減速装置３２の外側を通る冷却風通路５５に連通するとともに、ブラシホルダー２８の外周面に設けた開口部５６に連通している。５７はフィルターで空気取入口５４からブラシホルダー２８の内部に塵埃が入るのを防止している。
【００４０】
次に上記構成における動作を説明する。
【００４１】
掃除機本体２２に通電し、掃除機本体２２あるいはホース２６の先端に設けた手元操作部２６ａから光、電波などによるオン信号を出力すると、この信号を制御部３７に設けた受信部３７ｂで受信して、回転ブラシ１９に内蔵した電動機３０が回転し、減速装置３２によって減速され、回転トルクが増大されて回転ブラシ１９に伝達されてこれを回転駆動する。回転ブラシ１９の回転により、ブラシホルダー２８の外周面に設けたブラシ２９により、床面や絨毯などに付着した塵埃を掻き上げるとともに、掻き上げた塵埃は延長管２０、ホース２６を介して掃除機本体２２に吸引される。
【００４２】
ここで、回転ブラシ１９は電動機３０を内蔵することによって、従来に比べて直径が大きくなるが、直径が大きくなると、回転数を従来と同じとしたとき、塵埃掻き上げ部の周速が速まり、被掃除面からの塵埃の掻き上げ性能を向上することができる。
【００４３】
また、掃除機本体２２が運転状態では、吸込具本体１８と床面で囲まれた空間に電動送風機２４の動作によって発生した負圧がホース２６、延長管２０を介してかかり、吸込具本体１８の外周より外気が流入し、この気流により床面上の塵埃も連結体２１を通して一緒に吸い込まれる。そして、開口部５６を通して、回転ブラシ１９内部の開口部５６の近傍にも負圧が働くため、外気が空気取入口５４より中空軸５１を通って回転ブラシ１９の内部に流入する。
【００４４】
この流入した外気により、電動機３０および減速装置３２の外側を通る冷却風通路５５や電動機３０の内部を通って、開口部５６から流出する冷却風が生じ、電動機３０などを冷却することができる。
【００４５】
ところで、電動機３０は、電池３１より電圧を印加して給電駆動しているので、掃除機本体２２から吸込具本体１８へ電力を供給するための導電線をなくすことができ、ホース２６、延長管２０、延長管２０に接続する連結体２１や吸込具本体１８内部に導電線を配線する必要がなくなり、これらホース２６、延長管２０、連結体２１、吸込具本体１８の構造を簡単にして軽量化できるとともにこれらを安価に製作、供給できることで製品価格を低減することができる。
【００４６】
さらに、ブラシホルダー２８内では一端側よりギヤ３３、減速装置３２を一体化した電動機３０、電池３１の配置で、質量の大きい電動機３０と電池３１がブラシホルダー２８内で両側に別れた配置となる結果、回転ブラシ１９の質量バランスがほぼ左右均等になり、例えば掃除面に有る段差部を避けるために、吸込具本体１８を掃除面から持ち上げる時でも、吸込具本体１８の幅方向の水平状態を保って持ち上げられ、次に接地させる時に支障なく容易に行える。
【００４７】
同時に、ブラシホルダー２８と電動機３０の軸心に一致したギヤ３３の中心軸は互いに一致させられるが、他端側は電動機３０にピン４５で固定した電池カバー４４に嵌合した軸受部４７の外輪側に直接ブラシホルダー２８が嵌合しているためこちら側でも軸心を精度良く合わせられ、回転ブラシ１９の回転時の質量アンバランスを最小化させ易い。
【００４８】
加えて、電動機３０の端子３０ｂと制御部３７の制御部端子３７ｃをばね材で形成し、電池３１の電池端子３１ｂ、３１ａとの電気接続を圧接で行っているため、電池３１をブラシホルダー２８内に差し込むだけで電動機３０に電圧を印加して給電駆動する回路を構成でき、回転ブラシ１９内部での結線作業をなくしてこの組立をも簡素化できる。
【００４９】
なお、吸込具本体１８を使用している間に種々の振動や衝撃が回転ブラシ１９に作用しても、それぞれの接続をばね弾性を利用した圧接で行っているため、ブラシホルダー２８内での電池３１と電動機３０の電気的接続、電池３１と制御部３７の電気的接続を確実に維持できるものである。
【００５０】
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施例を、図４を用いて説明する。なお上記第１の実施例と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５１】
図に示すように、回転ブラシ１９に内蔵された電池カバー４４の端部には電池３１を着脱自在にする通孔６１が設けてあり、吸込具本体１８側面にはこの通孔６１に対向して着脱口６２が形成してある。尾錠６３を摺動自在に保持した蓋６４は、着脱口６２に取り付けられて着脱口６２ならびに通孔６１を開閉自在に閉塞している。すなわち、着脱口６２に蓋６４を取り付け、尾錠６３の先端を吸込具本体１８に係止している時（図の状態）には、蓋６４の内面が電池３１の電池ケース３５に当接し、電池３１の位置決めを行っている。一方、尾錠６３を前方に摺動させて尾錠６３の先端と吸込具本体１８との係合を解くと、蓋６４を着脱口６２から取り外せ、さらに通孔６１、着脱口６２を通して電池３１を自在に抜き差しできる。
【００５２】
上記構成において動作を説明する。上記実施例１と同様にして、回転ブラシ１９に内蔵した電動機３０を回転させると、ブラシホルダー２８の外周面に設けたブラシ２９により絨毯などに付着した塵埃を掻き上げるとともに、掻き上げた塵埃は延長管２０、ホース２６を介して掃除機本体２２に吸引される。
【００５３】
ところで長期間の使用では次第に電池３１の寿命が低下し、１回の充電による使用時間が短くなって通常の掃除にも支障をきたすことが発生する。また、電池３１の故障が発生することも有る。さらには、１回の使用時間が長くなる場合には使用途中に充電容量不足となり、回転ブラシ１９の回転が停止してしまうことが起こる。これらの場合、電池３１を交換する必要が発生する。この時、尾錠６３を摺動操作して尾錠６３と吸込具本体１８の係合を解いて蓋６４を吸込具本体１８側面から取り外し、電池３１を通孔６１、着脱口６２を通して入れ替え、再度蓋６４を着脱口６２に取り付けた後、尾錠６３を後方に摺動させて吸込具本体１８に係止することで当初の状態に戻して再使用できる。
【００５４】
上記のように、電池３１の交換が掃除機本体２２の使用者でも容易に行えるため、例えば複数の電池３１を用意しておいて、使用中に電池３１が放電して回転ブラシ１９の回転が停止してしまっても、別の充電済みの電池３１に入れ替えて使用時間を長くすることができ、使用性が向上する。
【００５５】
そして、上記の電池３１の出し入れは、吸込具本体１８側面に形成した着脱口６２を閉塞している蓋６４の取付け取り外しで行えるため、塵埃を掻き上げる回転ブラシ１９の外周面に手を触れることなく衛生的にできることとなる。
【００５６】
なお、本実施例では、蓋６４は吸込具本体１８から完全に取り外せるものとしたが、吸込具本体１８に軸支されたものでもよく、また、尾錠６３を使用せずに圧入やスライドで吸込具本体１８に取り付けられるものでもよく、要は回転ブラシ１９の一端側から電池３１を取付け取り外しできる形態であれば良い。
【００５７】
（実施例３）
以下、本発明の第３の実施例を、図５〜６を用いて説明する。なお上記第１〜第２の実施例と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５８】
図５に示すように、ブラシホルダー７０の内部には、回転ブラシ７１を回転駆動する電動機３０、この電動機３０を駆動する電池７２、電動機３０の回転数を減速する減速装置３２、減速装置３２の出力をブラシホルダー７０に伝達するギヤ３３などを内蔵している。電池７２は、電動機３０に螺子固定された略段付き円筒状の電池カバー７３内で、床面側に設けた開口７４周囲に形成した保持爪７５で固定保持されている。ブラシホルダー７０の開口７４に臨む外周には、電池７２を出し入れ自在にする着脱口７６が設けられ、ホルダー蓋７７が係止爪７８の作用でブラシホルダー７０に係合することにより、着脱自在にこの着脱口７６を閉塞している。電池カバー７３の径小部７９は軸受部４７の内輪に嵌合し、端部を支持ゴム５８を介して吸込具本体１８に支持されている。
【００５９】
接続子Ａ８０は電池７２と電動機３０とを電気接続し、接続子Ｂ８１は電池７２と制御部（図示せず）とを電気接続している。なおブラシホルダー７０とホルダー蓋７７の外周面には、それぞれ複数のブラシＡ８２、ブラシＢ８３が設けてある。
【００６０】
上記構成において動作を説明する。実施例１と同様にして、回転ブラシ７１に内蔵した電動機３０を回転させると、ブラシホルダー７０とホルダー蓋７７の外周面に設けたブラシＡ８２、ブラシＢ８３により絨毯などに付着した塵埃を掻き上げるとともに、掻き上げた塵埃は延長管２０、ホース２６を介して掃除機本体２２に吸引される。
【００６１】
ところで長期間の使用では次第に電池７２の寿命が低下する。新しい電池７２に交換する際には、吸込具本体１９を裏返し、摘むようにしてブラシホルダー７０からホルダー蓋７７を外し、電池７２を電池カバー７３から引き出し後、着脱口７６から抜き出し、接続子Ａ８０、同Ｂ８１の接続を解いて電池７２を外す。次に、上記と逆の手順で電池７２を電池カバー７３に固定し、ホルダー蓋７７を元のようにブラシホルダー７０に取り付けて、交換前と同様に使用できるようになり、第２の実施例で説明したと同様の効果を得るものである。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載の発明によれば、吸込具本体の下面に開口させた吸込口に臨むように、吸込具本体内に回転ブラシを回転自在に設け、この回転ブラシは、外周面に塵埃掻き上げ部を設けた略筒状のブラシホルダーの内部に、回転ブラシを回転駆動する電動機と、この電動機を駆動する電池と、電動機の回転をブラシホルダーに伝達するための動力伝達部とを有し、この電池はブラシホルダーに着脱自在に保持されるとともに、ブラシホルダーに装着することにより電動機への給電回路を構成するため、掃除機本体から吸込具本体へ電力を供給するための導電線をなくして、ホース、延長管等への導電線の配線を不要とし、ホース、延長管等の構造を簡単にして軽量化することができる。
【００６３】
さらに、ブラシホルダーには一端側に電動機、他端側に電池の配置を行う結果、回転ブラシの質量バランスがほぼ左右均等になり、吸込具本体を掃除面から持ち上げた時の吸込具本体の傾き発生を防止できる。
【００６４】
また、電池をブラシホルダー内に装着するだけで電動機を駆動する給電回路を構成できるため、回転ブラシの組立も簡素化でき、製品価格を低減できる。
【００６５】
また、請求項２に記載の発明によれば、電池を装着する側の吸込具側面には、前記吸込具側面に形成した開口部を開閉自在に閉塞する蓋体を設け、前記蓋体の開時に前記電池をブラシホルダーに挿抜自在にできるよう構成することにより、電池の寿命切れや故障等により交換する際の、取り外し、取付け作業を容易に且つ塵埃の付着した回転ブラシに触れることなく衛生的に行える。
【００６６】
さらに、複数の電池を準備しておくことで、使用中に電池が放電してしまって回転が停止する場合でも、手軽に電池を入れ替えられ、所定以上の長時間の掃除にも使用できる使用時間を得ることができる。
【００６７】
また、請求項３に記載の発明によれば、電池を内蔵する側のブラシホルダー周面には、前記電池を挿抜自在にする蓋体を設けることにより、電池の寿命切れや故障等によりこれを交換する際の、取り外し、取付けを容易にできる。
【００６８】
また、請求項４に記載の発明によれば、電池に形成した電気端子と、電動機の通電回路を形成し、前記電池の電気端子と電気的接続する通電端子の少なくともいずれか一方の端子は、バネ弾性を有するため、電池をブラシホルダー内に装着するだけで電池から電動機への給電回路を形成できるだけでなく、吸込具本体の使用中に衝撃や振動がブラシホルダーに作用しても、電池から電動機への給電回路を確実に維持できる。
【００６９】
次に、請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、略筒状のブラシホルダーの一端部から他端部に向かって、動力伝達部、電動機、電池の順に配することによって、電動機と電池の電気的接続、並びに、ブラシホルダー内への組み込みを非常に容易に行えるとともに、回転ブラシの回転時の質量アンバランスを最小化させ易いものである。
【００７０】
また、請求項６に記載の発明によれば、内部に塵挨を集塵する集塵室と電動送風機を備えた電気掃除機本体に、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機用吸込具と連通するように接続される接続口を備えたから、掃除機本体から吸込具本体へ電力を供給するための導電線をなくしてホースや延長管などの構造を簡素化することができ、それぞれを軽量ならびに低価格で製作、供給できる。また、回転ブラシの質量バランスをほぼ左右均等にでき、吸込具本体を掃除面から持ち上げた時の吸込具本体の傾き発生を防止して使い勝手を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の第１の実施例の電気掃除機用吸込具の断面図
【図２】
同電気掃除機用吸込具の一部切欠した要部分解斜視図
【図３】
同電気掃除機用吸込具を備えた電気掃除機の斜視図
【図４】
本発明の第２の実施例の電気掃除機用吸込具の断面図
【図５】
本発明の第３の実施例の電気掃除機用吸込具の回転ブラシ部での縦断面図
【図６】
同掃除機用吸込具の回転ブラシの要部断面図
【図７】
従来の電気掃除機用吸込具の断面図
【符号の説明】
１８ 吸込具本体
１９ 回転ブラシ
２７ 吸込口
２８ ブラシホルダー
２９ ブラシ（塵埃掻き上げ部）
３０ 電動機
３０ｂ 端子
３１ 電池
３７ 制御部
３７ｃ 制御部端子
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