JP2002010956A - 電気掃除機およびその吸口体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転清掃体の駆動力が大きく、かつ騒音が小さ
く、かつ、吸込口体の左右幅に較べて回転清掃体の左右
幅の寸法を大きくし掃除できる範囲が広くできる、小型
軽量な吸口体を実現する。 【解決手段】回転清掃体（３０１、３０２〜３０５）
を、その回転軸を含む平面により、回転清掃体を配設す
る室を床面開口部３０７側の室部分３０９と継ぎ手開口
３０６側の室部分３０８とを分けるように配置し、か
つ、回転清掃体のベーン３０２〜３０５は、回転半径長
さが、その周方向によって異なるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気掃除機に関し、
特に、吸引力を駆動源とする回転清掃体を備えた吸口体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気掃除機では、吸口体の内部に
回転清掃体とこの回転清掃体を駆動する電動機を設けた
ものがある。この種の吸口体では、電動機を使用するこ
とから吸口体が大きく重たくなっていた。さらに、掃除
機本体側から吸口体への電気配線を必要とするため、ホ
ースが重たくなったり、ホースの柔軟性が失われて操作
性が悪くなるといった問題があった。

【０００３】そこで、吸引力を駆動源とする回転清掃体
を備えた吸口体が考案されている。この種の吸口体は、
羽根車と回転清掃体とを吸口体の長手方向に前後して配
置し、羽根車の回転をプーリーやベルトにより減速して
回転清掃体に伝達していた。このため、回転清掃体の駆
動に電動機を必要とせず、軽量化に優れている。さら
に、掃除機本体側から吸口体への電気配線も不要になる
ので、ホースの軽量化や操作性の点で優れている。しか
し、羽根車から回転清掃体への回転トルクの伝達にプー
リーやベルト等の伝達機構が必要であり、吸口体の小型
化に限界があった。また、羽根車は回転清掃体の３倍か
ら４倍の回転数で高速回転するため、騒音が大きいとい
う問題点があった。

【０００４】そこで、回転清掃体と同軸に、これと一体
回転する羽根車を回転清掃体の両端に配設し、吸口体外
部から吸気口を通して吸引した空気を、前記羽根車の回
転方向に吹き付けることにより、回転清掃体を回転させ
る吸口体が提案されている。この種の吸口体としては、
特開平５−１７６８７０号公報に記載されたものがある
が、プーリーやベルト等の伝達機構が不要で構造を極め
て単純にでき、小型軽量化に優れるという特徴がある。
また、羽根車は回転清掃体と同一の回転数で回転するた
め、騒音が小さいという特徴がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
羽根車を回転清掃体の両端に配設した吸口体では、電動
送風機が吸引する空気のうち、吸気口から吸引する空気
のみが羽根車のトルクに寄与し、床面開口部から吸引し
た空気は羽根車のトルクに寄与しないため、回転清掃体
の駆動トルクが相対的に小さく、そのため、特に長い毛
足の絨毯に絡み付いたペットの毛などの集塵性能が低く
なるという問題点があった。

【０００６】また、上記従来技術は、羽根車が回転清掃
体の両端部に設けられるため、吸口体の左右幅に較べて
回転清掃体の左右幅の寸法が小さくなり、吸口体の横幅
に対して、吸い残し幅が多くなるという問題点があっ
た。

【０００７】本発明の目的は、回転清掃体の駆動力が大
きく、かつ騒音が小さく、かつ、吸込口体の左右幅に較
べて回転清掃体の左右幅の寸法を大きくし掃除できる範
囲が広くできる、小型軽量な吸口体と、これを用いた電
気掃除機を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、吸口体本体
内に形成されて回転清掃体を収容する室の、この室内に
吸引された空気が吸口体本体外部へ流出する出口通路が
連通された出口通路側部分を、回転清掃体に設けた２枚
のベーンによって、被掃除面と対向する床面開口部から
実質的に区画するように、回転清掃体を設ける。区画さ
れた前記室の出口通路側部分は床面開口部側に対して負
圧になるが、このとき前記２枚のベーンに作用する圧力
に差を生じさせることによって、回転清掃体の回転駆動
力を生じさせることができる。

【０００９】前記室の出口通路側部分を実質的に区画す
るとは、区画された前記室の出口通路側部分が、床面開
口部側に対して負圧になればよく、２枚のベーン或いは
ベーンと回転清掃体の外周を囲む壁面との間に、必ずし
も気密性を有する必要はない。従って、２枚のベーンを
刷毛を設けて構成してもよいし、ベーンと回転清掃体の
外周を囲む壁面との間に隙間を設けてもよい。或いは、
刷毛の密度を高めることにより上記の圧力差を得られれ
ば、ベーンを刷毛で構成してもよい。

【００１０】具体的には、ケーシング内に、電動送風機
と、この電動送風機の吸引側に設けた集塵部とを備え、
集塵部の開口側に吸口体を接続する電気掃除機であっ
て、吸口体内に電動送風機の発生する吸引力で駆動され
る回転清掃体を備え、回転清掃体の周囲を囲う吸口体本
体と、吸口体本体の被清掃面に対向する面に設けられた
床面開口部と、吸口体本体内側と外部とを連通する空気
通路とを備えた電気掃除機において、回転清掃体は、そ
の回転軸を含む平面により、床面開口部と外部と連通す
る空気通路を分けるように配置し、かつ、回転清掃体
は、回転半径長さが、その周方向によって異なるように
設けるとよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】［形態例１］以下、本発明の第１
の形態例を図面に従い詳細に説明する。

【００１２】図１に第１の形態例による吸口体の斜視図
を示す。図１において、１０１は吸口体下ケース、１０
２は下ケース１０１と着脱可能な吸口カバー、１０３は
吸口体本体内部と外部（掃除機本体）とを連通する空気
通路が形成された自在継手のうち吸口体本体に対して上
下方向に回動可能な第１の接続管、１０４は自在継手の
うち前記第１の接続管に対して左右方向に回動可能な第
２の接続管、１０５は第１の接続管１０３が吸口体本体
と回動可能に接続するための上ケース、１０６〜１０７
は前方車輪である。

【００１３】図２に第１の形態例の電気掃除機の外観を
示す。図２において、２０１は電気掃除機本体、２０２
はホース、２０３はハンドルグリップ、２０４は手元ス
イッチ、２０５は延長管、２０６は吸口体本体である。
電気掃除機本体の外郭を形成する本体ケーシングの内側
には、吸引力を発生する電動送風機と、この電動送風機
の吸引側に集塵部が設けられる。

【００１４】図３に第１の形態例による吸口体のＡＡ断
面図を示す。図３において、３０１はロータリーコア、
３０２〜３０５はロータリーコア３０１に設けられた溝
の中を半径方向に出入りし、吸口体下ケース１０１、吸
口カバー１０２および上ケース１０５によって形成され
る吸口ケーシングの内壁と接触するベーン、３０６は継
ぎ手開口、３０７は床面開口、３０８は吸口ケーシング
内部空間のうち継ぎ手開口側の空間（回転清掃体を収容
する室の出口通路側部分）、３０９は吸口ケーシング内
部空間のうち床面開口側の空間（回転清掃体を収容する
室の床面開口部側部分）、３１０はベーンとケーシング
内壁との微少隙間によって高圧側と低圧側を形成してい
る境界平面、３１１は、被掃除面（床面）である。ま
た、回転清掃体は通常、刷毛や軟質ブレードを巻き付け
た棒状のものとして構成され、本形態例では、ベーン３
０２〜３０５とロータリーコア３０１が回転清掃体を構
成する。

【００１５】次に本発明の第１の形態例の動作を説明す
る。掃除機使用者がハンドルグリップ２０３付近に配置
されたスイッチ操作部２０４を操作すると、操作された
スイッチに従った動作モードで電気掃除機本体２０１内
の電動送風機が運転する。電動送風機によって発生した
吸引力は、ホース２０２、延長管２０５を通って吸口体
２０６に到達する。吸口体２０６の内部では、ベーン３
０３と３０５が、吸口ケーシングの内壁に接触している
ので、境界平面３１０からみて、継ぎ手開口３０６側の
空間３０８と、床面開口３０７側の空間３０９に別れ
る。

【００１６】ここで、空間３０８の圧力をＰ２、空間３
０９の圧力をＰ１、吸口体周囲の空間の圧力（大気圧）
をＰ０とすると、ベーン３０３とベーン３０５は、圧力
差ΔＰ２＝Ｐ１−Ｐ２に比例した力を受ける。ここで、
ロータリーコア３０１の回転軸とケーシング内壁の中心
とは偏心しているので、ベーン３０３とベーン３０５の
出っ張り量に差が生じ、この回転半径Ｒ１とＲ２の差と
圧力差ΔＰ２により、回転トルクを生じる。

【００１７】このとき、圧力差ΔＰ２を形成するために
は、ロータリーコア３０１が回転しても、ベーンとケー
シング内壁が微少隙間を形成できる範囲３１２および３
１３内に、必ずベーンが少なくとも１枚毎存在する（図
３の場合、ベーン３０３と３０５）必要がある。

【００１８】また、回転清掃体が１回転する間の被掃除
面からの負荷を均一化するため、回転清掃体にひねりを
もたせる場合、空気の筒抜け状態を避けるために、図１
２に示すベーンの端点ＧからＧ‘までのすべてが範囲３
１２（もしくは範囲３１３）内に位置する必要がある。

【００１９】ロータリーコアの回転により、床面開口３
０７に到達したベーン３０４は、床面３１１と接触し、
ごみや埃を掻き出す。掻き出されたごみ等は、吸引され
た空気と一緒に、ロータリーコアの回転に伴い、空間３
０９、空間３０８、継ぎ手開口３０６、第１の接続管１
０３、第２の接続管１０４、延長管２０５、ホース２０
２を通って、本体２０１内に吸引される。

【００２０】このように、トルクを発生するベーン３０
２〜３０５が、床面３１１と接触し、ごみや埃を掻き出
すブレードの役目を兼ねているので、トルクを伝達する
機構が不要で、吸口体を小型軽量にできる。

【００２１】また、ベーン３０２〜３０５は、回転の遠
心力でロータリーコア３０１の半径方向に押し出され、
ケーシング内壁に押し付けられるが、起動時の押し付け
を確実に行うため、ロータリーコア３０１の溝内にバネ
を挿入し、常時ベーンを押し出すようにしてもよい。

【００２２】また、電動送風機によって吸引され、継ぎ
手接続管１０３、１０４を通過する空気のほぼ全てがト
ルクに寄与しするので、回転清掃体の駆動力を大きくで
きる。

【００２３】また、吸口体２０６を床上に置いた清掃状
態で、空間３０９と吸口体周囲の空間との間に圧力差Δ
Ｐ１＝Ｐ０−Ｐ１が生じさせ、この圧力差ΔＰ１によ
り、ベーンにより掻き出されたごみや床の溝の奥のごみ
等を清掃および搬送できるようにする。

【００２４】この圧力差ΔＰ１が大きいほど集塵性能は
向上するが、しかし、あまり圧力差ΔＰ１が大きいと、
床面３１１が下ケース１０１に張り付いてしまい操作力
が重くなり使い勝手が悪くなる。

【００２５】そこで、この圧力差ΔＰ１を適正な値（５
００〜１５００Ｐａ程度）に保つため、床面３１１と下
ケース１０１との隙間を適切に設定する必要がある。た
とえば、この床面３１１と下ケース１０１との隙間は、
車輪１０６および１０７を、下ケース１０１の底面よ
り、下側に出すことにより、生じさせる事ができる。

【００２６】また、従来の吸口体では、ケーシング内部
は、多少の圧力分布は存在するが、基本的に同一の圧力
であり、この圧力と吸口体外部の圧力（大気圧）との差
ΔＰ１で、吸口体外部の空気が、吸気口を通って、羽根
車の回転方向に吹き付けられ、回転清掃体を回転させ
る。

【００２７】ここで、羽根車のトルクを大きくするため
には、圧力差ΔＰ１を大きくして、羽根車に吹き付ける
空気の流速を大きくすればよいが、先ほど述べたよう
に、ΔＰ１には適正な値が存在するため、任意に大きく
することはできない。

【００２８】しかし本形態例によれば、ベーンとケーシ
ング内壁との微少隙間によって境界平面を形成すること
ができるので、空間３０８の圧力と空間３０９の圧力と
の圧力差ΔＰ２を、圧力差ΔＰ１と無関係に生じさせる
ことができる。この圧力差ΔＰ２によって回転清掃体を
回転させるトルクが発生しているので、ΔＰ２＞ΔＰ１
となるように、ベーンとケーシング内壁との微少隙間を
設計することができ、回転清掃体を回転させるトルクを
大きくすることができる。

【００２９】また、トルクを発生するベーン３０２〜３
０５が同時に、床面３１１と接触し、ごみや埃を掻き出
すブレードの役目を兼ねているので、ロータリーコア３
０１の端に、羽根車やプーリーを取り付ける必要がな
く、回転清掃体の幅を、吸込口体の左右幅Ｌ１とほぼ同
一まで広くすることができ、掃除できる範囲を広くする
ことができる。

【００３０】［形態例２］以下、本発明の第２の形態例
を図面に従い詳細に説明する。

【００３１】図４に第２の形態例による吸口体の斜視図
を示す。図４において、４０１は吸口体下ケース、４０
２は下ケース４０１と着脱可能な吸口カバー、４０３は
吸口体本体内部と外部（掃除機本体）とを連通する空気
通路が形成された自在継手のうち吸口体本体に対して上
下方向に回動可能な第１の接続管、４０４は自在継手の
うち前記第１の接続管に対して左右方向に回動可能な第
２の接続管、４０５は第１の接続管４０３が吸口体本体
と回動可能に接続するための上ケース、４０６〜４０７
は前方車輪である。

【００３２】図５に第２の形態例による吸口体のＢＢ断
面図を示す。図５において、５０１はロータリーコア、
５０２〜５０５はゴムや軟質塩化ビニールなどの弾性材
料で形成された基材部（非通気性）の先端に刷毛材を取
り付けて、この刷毛材が、吸口体下ケース５０１、吸口
カバー５０２および上ケース４０５によって形成される
吸口ケーシングの内壁と接触するブレード、５０６は継
ぎ手開口、５０７は床面開口、５０８は吸口ケーシング
内部空間のうち継ぎ手開口側の空間、５０９は吸口ケー
シング内部空間のうち床面開口側の空間、５１０はブレ
ードとケーシング内壁との微少隙間によって高圧側と低
圧側を形成している境界平面、５１１は、被掃除面（床
面）である。また、ブレード５０２〜５０５とロータリ
ーコア５０１が回転清掃体を構成する。

【００３３】次に本発明の第２の形態例の動作を説明す
る。掃除機使用者がハンドルグリップ付近に配置された
スイッチ操作部を操作すると、操作されたスイッチに従
った動作モードで電気掃除機本体内の電動送風機が運転
する。電動送風機によって発生した吸引力は、ホース、
延長管を通って吸口体に到達する。吸口体の内部では、
ブレード５０３と５０５が、吸口ケーシングの内壁に接
触しているので、境界平面５１０からみて、継ぎ手開口
５０６側の空間５０８と、床面開口５０７側の空間５０
９に別れる。

【００３４】ここで、空間５０８の圧力をＰ２、空間５
０９の圧力をＰ１、吸口体周囲の空間の圧力（大気圧）
をＰ０とすると、ブレード５０３とブレード５０５は、
圧力差ΔＰ２＝Ｐ１−Ｐ２に比例した力を受ける。ここ
で、ロータリーコア５０１の回転軸とケーシング内壁の
中心とは偏心しているので、ブレード５０３とブレード
５０５の湾曲量に差が生じ、この回転半径Ｒ３とＲ４の
差が、回転トルクを生じる。

【００３５】ロータリーコアの回転により、床面開口５
０７に到達したブレード５０４は、床面５１１と接触
し、ごみや埃を掻き出す。掻き出されたごみ等は、吸引
された空気と一緒に、ロータリーコアの回転に伴い、空
間５０９、空間５０８、継ぎ手開口５０６、第１の接続
管４０３、第２の接続管４０４、延長管、ホースを通っ
て、掃除機本体内に吸引される。

【００３６】このように、トルクを発生するブレード５
０２〜５０５が同時に、床面５１１と接触し、ごみや埃
を掻き出すブレードの役目を兼ねているので、トルクを
伝達する機構が不要で、吸口体を小型軽量にできる。

【００３７】また、ブレード５０２〜５０５は、回転の
遠心力でロータリーコア３０１の半径方向に起き上が
り、ケーシング内壁に押し付けられるが、起動時の押し
付けを確実に行うため、可撓性をもつ基材部の弾性を利
用して、常時ケーシング内壁に押し付けられるようにし
てもよい。

【００３８】また、電動送風機によって吸引され、継ぎ
手接続管４０３、４０４を通過する空気のほぼ全てがト
ルクに寄与しするので、回転清掃体の駆動力を大きくで
きる。

【００３９】また、トルクを発生するブレード５０２〜
５０５が同時に、床面５１１と接触し、ごみや埃を掻き
出すブレードの役目を兼ねているので、ロータリーコア
５０１の端に、羽根車やプーリーを取り付ける必要がな
く、回転清掃体の幅を、吸込口体の左右幅とほぼ同一ま
で広くすることができ、掃除できる範囲を広くすること
ができる。

【００４０】また、可撓性をもつ基材部の弾性を利用し
て、ブレードとケーシング内壁との微少隙間を形成する
ので、回転清掃体の構成が簡単にでき、その結果、回転
清掃体を小型、軽量にできる。

【００４１】［形態例３］以下、本発明の第３の形態例
を図面に従い詳細に説明する。

【００４２】図６に第３の形態例による吸口体の斜視図
を示す。図６において、６０１は吸口体下ケース、６０
２は下ケース６０１と着脱可能な吸口カバー、６０３は
吸口体本体内部と外部（掃除機本体）とを連通する空気
通路が形成された自在継手のうち吸口体本体に対して上
下方向に回動可能な第１の接続管、６０４は自在継手の
うち前記第１の接続管に対して左右方向に回動可能な第
２の接続管、６０５は第１の接続管６０３が吸口体本体
と回動可能に接続するための上ケース、６０６〜６０９
は車輪である。

【００４３】図７に第３の形態例による吸口体のＣＣ断
面図を示す。図７において、７０１〜７０２はロータリ
ーコア、７０２〜７１０はゴムや軟質塩化ビニールなど
の弾性材料で形成された基材部（非通気性）の先端に刷
毛材を取り付けて、この刷毛材が、吸口体下ケース６０
１、吸口カバー６０２および上ケース６０５によって形
成される吸口ケーシングの内壁と接触するブレード、７
１２は継ぎ手開口、７１３は床面開口、７１４は吸口ケ
ーシング内部空間のうち継ぎ手開口側の空間、７１５は
吸口ケーシング内部空間のうち床面開口側の空間、７１
１はブレードとケーシング内壁との微少隙間によって高
圧側と低圧側を形成している境界平面、７１６は、被掃
除面（床面）である。また、ブレード７０２〜７１０と
ロータリーコア７０１〜７０２が回転清掃体を構成す
る。

【００４４】次に本発明の第３の形態例の動作を説明す
る。掃除機使用者がハンドルグリップ付近に配置された
スイッチ操作部を操作すると、操作されたスイッチに従
った動作モードで電気掃除機本体内の電動送風機が運転
する。電動送風機によって発生した吸引力は、ホース、
延長管を通って吸口体に到達する。吸口体の内部では、
ブレード７０４と７０８が、吸口ケーシングの内壁に接
触し、かつ、ブレード７０５と７０７が接触しているの
で、境界平面７１１からみて、継ぎ手開口側の空間７１
４と、床面開口側の空間７１５に別れる。

【００４５】ここで、空間７１４の圧力をＰ２、空間７
１５の圧力をＰ１、吸口体周囲の空間の圧力（大気圧）
をＰ０とすると、ブレード７０４とブレード７０８およ
びブレード７０５とブレード７０７は、圧力差ΔＰ２＝
Ｐ１−Ｐ２に比例した力を受ける。ここで、ロータリー
コア７０１と７０２はブレードが接触するような距離で
設けられているので、ブレード７０４とブレード７０５
の湾曲量に差が生じ、この回転半径Ｒ５とＲ６の差が、
回転トルクを生じる。同様に、ブレード７０８とブレー
ド７０７の湾曲量の差が回転トルクを生じる。

【００４６】ロータリーコアの回転により、床面開口５
０７に到達したブレード７０９は、床面７１６と接触
し、ごみや埃を掻き出す。掻き出されたごみ等は、吸引
された空気と一緒に、ロータリーコアの回転に伴い、空
間７１５、空間７１４、継ぎ手開口７１２、第１の接続
管６０３、第２の接続管６０４、延長管、ホースを通っ
て、掃除機本体内に吸引される。

【００４７】このように、トルクを発生するブレード５
０２〜５０５が同時に、床面５１１と接触し、ごみや埃
を掻き出すブレードの役目を兼ねているので、トルクを
伝達する機構が不要で、吸口体を小型軽量にできる。

【００４８】また、ブレード７０２〜７１０は、回転の
遠心力でロータリーコア７０１および７０２の半径方向
に起き上がり、ケーシング内壁に押し付けられるが、起
動時の押し付けを確実に行うため、可撓性をもつ基材部
の弾性を利用して、常時ケーシング内壁に押し付けられ
るようにしてもよい。

【００４９】また、電動送風機によって吸引され、継ぎ
手接続管６０３、６０４を通過する空気のほぼ全てがト
ルクに寄与するので、回転清掃体の駆動力を大きくでき
る。

【００５０】また、トルクを発生するブレード７０２〜
７１０が同時に、床面７１６と接触し、ごみや埃を掻き
出すブレードの役目を兼ねているので、ロータリーコア
７０１および７０２の端に、羽根車やプーリーを取り付
ける必要がなく、回転清掃体の幅を、吸込口体の左右幅
とほぼ同一まで広くすることができ、掃除できる範囲を
広くすることができる。

【００５１】また、ブレード７０５と７０７は、同一進
行方向で接触するので、接触抵抗が小さくでき、実回転
トルクを大きくすることができる。

【００５２】ロータリーコア７０１および７０２がとも
に圧力差ΔＰ２＝Ｐ１−Ｐ２に比例した力をうけるの
で、回転トルクが倍になる。

【００５３】また、ロータリーコア７０１および７０２
が逆に回転するので、吸口体を押すときも、引くとき
も、同様にごみが取れるという効果もある。

【００５４】また、図８に示すように、歯車８０１と８
０２を用いて、歯先とケーシング内壁との微少隙間で、
空間８０５と空間８０６の境界平面８０７を形成しても
よい。この場合、この場合、歯車のかみ合いにより、回
転半径Ｒ７とＲ８の差が生じる。この場合、歯先とケー
シング内壁が接触しないので、接触抵抗がほぼゼロにで
き、実回転トルクを大きくすることができる。また、歯
先を軟質材で構成したり、歯先の先端に刷毛を植えたり
して、じゅうたん上の繊維質系のごみの集塵能力を向上
させることもできる。

【００５５】また、図９に示すように、歯車８０１と８
０２の回転軸９０１および９０２を、上下方向に移動可
能な軸受け９０３、９０４を設けることにより、吸口体
を持ち上げた時に、歯車８０１と８０２が自重で下方に
移動し、その結果、歯先とケーシング内壁との微少隙間
が大きくなり、圧力差ΔＰ２が小さくなり、その結果、
自動的に歯車８０１と８０２の回転が弱まる、もしく
は、ほとんど回転せず、使用者が誤って吸口内に手等を
入れても安全である。また、持ち上げ時の騒音も小さく
なる。

【００５６】［形態例４］以下、本発明の第４の形態例
を図面に従い詳細に説明する。

【００５７】図１０に第４の形態例による吸口体の斜視
図を示す。図１０において、１００１は吸口体下ケー
ス、１００２は下ケース１００１と着脱可能な吸口カバ
ー、１００３は吸口体本体内部と外部（掃除機本体）と
を連通する空気通路が形成された自在継手のうち吸口体
本体に対して上下方向に回動可能な第１の接続管、１０
０４は自在継手のうち前記第１の接続管に対して左右方
向に回動可能な第２の接続管、１００５は第１の接続管
１００３が吸口体本体と回動可能に接続するための上ケ
ース、１００６〜１００７は前方車輪、１００８は吸口
外の空気を吸引するための吸気口である。

【００５８】図１１に第４の形態例による吸口体のＤＤ
断面図を示す。図１１において、１１０１〜１１０２は
ロータリーコア、１１０３は歯先がゴムや軟質塩化ビニ
ールなどの弾性材料で形成された歯車、１１０４は歯先
が吸口カバー１００２の内壁と微少隙間を形成する歯
車、１１０５は継ぎ手開口、１１０６は床面開口、１１
０７は吸口ケーシング内部空間のうち継ぎ手開口側の空
間、１１０８は吸口ケーシング内部空間のうち床面開口
側の空間、１１０９はブレードとケーシング内壁との微
少隙間によって高圧側と低圧側を形成している境界平
面、１１１０は、被掃除面（床面）である。

【００５９】次に本発明の第４の形態例の動作を説明す
る。掃除機使用者がハンドルグリップ付近に配置された
スイッチ操作部を操作すると、操作されたスイッチに従
った動作モードで電気掃除機本体内の電動送風機が運転
する。電動送風機によって発生した吸引力は、ホース、
延長管を通って吸口体に到達する。吸口体の内部では、
歯先１１０３と１１０４が、吸口カバー内壁と微少隙間
を形成するので、境界平面１１０９からみて、継ぎ手開
口側の空間１１０７と、床面開口側の空間１１０８に別
れる。

【００６０】ここで、空間１１０７の圧力をＰ２、空間
１１０８の圧力をＰ１、吸口体周囲の空間の圧力（大気
圧）をＰ０とすると、歯先１１０３と１１０２は、圧力
差ΔＰ２＝Ｐ１−Ｐ２に比例した力を受ける。ここで、
ロータリーコア１１０１と１１０２は歯車がかみ合う距
離で設けられているので、歯車の腕半径に差が生じ、こ
の腕半径Ｒ９とＲ１０の差が、回転トルクを生じる。

【００６１】ロータリーコアの回転により、床面開口１
１０６に到達した歯先１１０３は、床面１１１０と接触
し、ごみや埃を掻き出す。掻き出されたごみ等は、吸引
された空気と一緒に、ロータリーコアの回転に伴い、空
間１１０８、継ぎ手開口１１０５、第１の接続管１１０
３、第２の接続管１１０４、延長管、ホースを通って、
掃除機本体内に吸引される。

【００６２】このように、トルクを発生する歯車１１０
３が同時に、床面１１１０と接触し、ごみや埃を掻き出
すブレードの役目を兼ねているので、トルクを伝達する
機構が不要で、吸口体を小型軽量にできる。

【００６３】また、ロータリーコア１１０１および１１
０２の端に、羽根車やプーリーを取り付ける必要がな
く、回転清掃体の幅を、吸込口体の左右幅とほぼ同一ま
で広くすることができ、掃除できる範囲を広くすること
ができる。

【００６４】ロータリーコア１１０１および１１０２が
ともに圧力差ΔＰ２＝Ｐ１−Ｐ２に比例した力をうける
ので、回転トルクが倍になる。

【００６５】また、歯先とケーシング内壁が接触しない
ので、接触抵抗がほぼゼロにでき、実回転トルクを大き
くすることができる。また、歯先の先端に刷毛を植えた
りして、じゅうたん上の繊維質系のごみの集塵能力を向
上させることもできる。

【００６６】また、歯車１１０３と歯車１１０４の形状
がことなることにより、歯車の外径とピッチ円径の差を
大きくすることができ、回転トルクを大きくすることが
できる。

【００６７】また、歯車１１０３の歯の根本部分が細く
なっているので、歯先がじゅうたんに接触するときの湾
曲量を大きくでき、毛先長いような不可抵抗が大きいじ
ゅうたんでも、歯先の逃げ効果で、ブラシの回転ロック
を回避できる。

【００６８】また、吸口体を持ち上げた時に、空間１１
０７の圧力と空間１１０８の圧力がほぼ等しくなるの
で、圧力差ΔＰ２が小さくなり、その結果、自動的に歯
車１１０３と１１０４の回転が弱まる、もしくは、ほと
んど回転せず、使用者が誤って吸口内に手等を入れても
安全である。また、持ち上げ時の騒音も小さくなる。

【００６９】また、歯車１１０３と歯車１１０４をゴム
や軟質塩化ビニールなどの弾性材料で形成することによ
り、歯車回転時の騒音を低減することができる。また、
砂等の噛み込みによる歯車の回転ロックを回避すること
ができる。

【００７０】上記の各形態例において、ベーンとは、回
転清掃体の駆動トルクを発生するための部材（手段）で
あり、回転清掃体に設けた刷毛やブレードで構成するこ
とができる。

【００７１】上記の各形態例においては、トルクを発生
する部材が同時に、床面と接触し、ごみや埃を掻き出す
役目を兼ねているので、トルクを伝達する機構が不要
で、吸口体を小型軽量にできる。

【００７２】また、電動送風機によって吸引され、継ぎ
手接続管（吸口体本体内の回転清掃体を収容する室内に
吸引された空気が吸口体本体外部へ流出する空気出口通
路）を通過する空気のほぼ全てがトルクに寄与しするの
で、回転清掃体の駆動力を大きくできる。

【００７３】また、吸口体を床上に置いた清掃状態で、
ケーシング内空間と吸口体周囲の空間との間に圧力差が
生じ、この圧力差により、掻き出されたごみや床の溝の
奥のごみ等を清掃および搬送できる。

【００７４】また、ケーシング内空間の圧力と、床面開
口側の圧力を、別々に設定できるので、操作力を増大さ
せないで、回転清掃体を回転させるトルクを大きくする
ことができる。

【００７５】また、トルクを発生する部材が同時に、床
面と接触し、ごみや埃を掻き出すブレードの役目を兼ね
ているので、ロータリーコアの端に、羽根車やプーリー
を取り付ける必要がなく、回転清掃体の幅を、吸込口体
の左右幅とほぼ同一まで広くすることができ、掃除でき
る範囲を広くすることができる。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、トルクを発生する部材
が同時に、床面と接触し、ごみや埃を掻き出す役目を兼
ねているので、トルクを伝達する機構が不要で騒音が小
さく、小型軽量の吸口体を実現できる。

【００７７】また、電動送風機によって吸引され、継ぎ
手接続管を通過する空気のほぼ全てがトルクに寄与しす
るので、回転清掃体の駆動力を大きくできる。

【００７８】また、トルクを発生するベーン部材が同時
に床面と接触し、ごみや埃を掻き出すブレード又は刷毛
の役目を兼ねているので、ブレード又は刷毛とは別に羽
根車やプーリーを取り付ける必要がなく、回転清掃体の
幅を広くすることができ、掃除できる範囲を広くするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の形態例による吸口体の斜視
図。

【図２】 本発明による電気掃除機の外観図。

【図３】 本発明の第１の形態例による吸口体の断面
図。

【図４】 本発明の第１の形態例による吸口体の斜視
図。

【図５】 本発明の第２の形態例による吸口体の断面
図。

【図６】 本発明の第３の形態例による吸口体の斜視
図。

【図７】 本発明の第３の形態例による吸口体の断面
図。

【図８】 本発明の第３の形態例による吸口体の断面
図。

【図９】 本発明の第３の形態例による吸口体の断面
図。

【図１０】 本発明の第４の形態例による吸口体の斜視
図。

【図１１】 本発明の第４の形態例による吸口体の断面
図。

【図１２】 本発明の回転清掃体の一形態例を説明する
図。

【符号の説明】

２０１…電気掃除機本体、２０６…吸口体本体、３０１
…ロータリコア、３０２〜３０５…ベーン、３０７…床
面開口、３０８…回転清掃体を収容する室の出口通路側
部分、３０９…回転清掃体を収容する室の床面開口部側
部分。

フロントページの続き (72)発明者 佐藤 繁則 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 鈴木 成彦 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立多賀エレクトロニクス内 (72)発明者 山本 亘 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立多賀エレクトロニクス内 (72)発明者 富田 建一 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立多賀エレクトロニクス内 Ｆターム(参考） 3B061 AA51 AD05 AE04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸口体本体内に形成されて回転清掃体を収
   容する室の、この室内に吸引された空気が吸口体本体外
   部へ流出する出口通路が連通された出口通路側部分を、
   回転清掃体に設けた２枚のベーンによって、被掃除面と
   対向する床面開口部から実質的に区画すると共に、回転
   清掃体を、区画された前記室の出口通路側部分の圧力が
   床面開口部側に対して負圧になるように、かつ、前記２
   枚のベーンに作用する圧力に差が生じるように設け、前
   記２枚のベーンに作用する圧力差によって、回転清掃体
   を回転駆動することを特徴とする電気掃除機。
2. 【請求項２】請求項１に記載の電気掃除機において、前
   記ベーンと前記回転清掃体の外周を囲む壁面との間に、
   隙間を設けたことを特徴とする電気掃除機。
3. 【請求項３】請求項１に記載の電気掃除機において、前
   記２枚のベーンを刷毛を設けて構成したことを特徴とす
   る電気掃除機。
4. 【請求項４】ケーシング内に、電動送風機と、該電動送
   風機の吸引側に設けた集塵部とを備え、該集塵部の開口
   側に吸口体を接続する電気掃除機に用いられ、前記吸口
   体内に前記電動送風機の発生する吸引力で駆動される回
   転清掃体を備え、前記回転清掃体の周囲を囲う吸口体本
   体と、該吸口体本体の被清掃面に対向する面に設けられ
   た床面開口部と、前記吸口体本体内側と外部とを連通す
   る空気通路とを備えた電気掃除機の吸口体において、 前記回転清掃体は、その回転軸を含む平面により、前記
   床面開口部と前記外部と連通する空気通路を分けるよう
   に配置し、かつ、前記回転清掃体は、回転半径長さが、
   その周方向によって異なることを特徴とする電気掃除機
   の吸口体。
5. 【請求項５】請求項４に記載の電気掃除機の吸口体にお
   いて、 前記電動送風機により前記吸口体本体内に発生する（負
   の）圧力は、前記平面の前記外部と連通する空気通路側
   の圧力が、前記平面の床面開口部側の圧力より小さく
   （負側に大きく）、かつ前記吸口体本体内の前記平面の
   床面開口部側の圧力は、前記吸口体本体外部の大気圧よ
   り小さく（負側に大きく）、 かつ、前記平面の前記外部と連通する空気通路側と前記
   平面の床面開口部側の圧力差は、前記平面の床面開口部
   側と前記吸口体本体外部の大気圧との圧力差より大きい
   ことを特徴とする電気掃除機の吸口体。
6. 【請求項６】請求項４に記載の電気掃除機の吸口体にお
   いて、前記回転清掃体の刷毛及び／又はブレードが、前
   記平面の前記外部と連通する空気通路側と前記平面の床
   面開口部側の圧力差により回転トルクを受けることを特
   徴とする電気掃除機の吸口体。