JP2002143051A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】吸込空気の流れを利用して回転駆動される回転
ブラシとエアータービンを軸方向に配置したことによっ
て小型化と清掃効率の向上を図った構造において、羽根
車に供給する空気の流れに対する漏れ量の影響を小さく
して、羽根車で大きな回転トルクを発生する。 【解決手段】回転清掃体５３０のロータリコア５３１に
羽根車６００とノズル６０２とを設ける。このとき、羽
根車６００の外周に円筒リング６０１を取り付け、円筒
リング６０１の外周表面には刷毛部材５３３を設けると
共に、円筒リング６０１はノズル６０２及びノズル支持
体６０３の外周円筒部分を覆う構成とする。

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係り、
特に、吸引力を駆動源として回転駆動されることにより
清掃面に作用して清掃効果を高める回転清掃体を備えた
吸口体に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平10−75919 号公報には、図１乃至
図６に、回転ブラシ（回転清掃体）と同軸で一体回転
し、かつ吸口本体に近接して、羽根車と、羽根車の軸外
方にノズルを設け、ノズルの上流側には外部からの空気
を取り入れる空気取り入れ口を吸口本体の側方に設けた
電気掃除機用の吸口体が記載されている。吸口体外部か
ら吸引した空気はノズルによって加速され、羽根車に衝
突し、羽根車が回転しトルクを発生させる。この時、羽
根車とノズルの外周には円筒リングが設けられているの
で、ノズルから羽根車を出るまでの流れは、回転軸を中
心とする同心円上を横に移動するため、流れの抵抗が小
さくなり、この経路により多くの空気を流すように形成
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平10−75919 号公
報に記載された電気掃除機では、羽根車の外周に設けら
れた円筒リングに刷毛やブレードを取り付け、吸口ケー
スの床面側に開口を設けた構成になっている。この構成
では、回転ブラシの軸方向長さに羽根車の軸方向長さ分
だけ、掃除面と接触する吸口の長手方向の寸法が長くな
り、掃除できる範囲が広がっている。しかしながら、ノ
ズルの軸方向長さ分が掃除面と接触していないので、吸
口の長手方向の寸法を有効に使えていないという課題を
有している。

【０００４】また、羽根車の外側に円筒リングを取り付
けて、円筒リング外部に吸口ケース側から複数本の突起
を配設している構成になっている。これにより、羽根車
の外側を空気が通過する際の流れ抵抗が大きくなり、ノ
ズルから流出した流れが、羽根車に衝突しやすくなり、
より大きなトルクが得られる。この場合、円筒リングに
は、刷毛やブレードを取り付けることができないので、
吸口の長手方向の寸法が短くなるという課題を有してい
る。

【０００５】本発明の目的は、羽根車で発生する回転ト
ルクを大きくして、吸口の長手方向の長さに対して回転
清掃体の長さを長くして、塵埃の取れる有効幅を大きく
して、小型化と清掃効率の向上を図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、前記回転清掃体と同軸で一体回転し、
前記開口から吸引した空気で回転駆動される羽根車と、
前記羽根車の軸外方で上流側で、吸口本体にノズルを備
え、前記羽根車の外周に円筒リングを設け、前記円筒リ
ングは前記ノズルの外周を軸方向に覆い、外周面に突出
するように清掃部材を設けて構成される。

【０００７】上記構成によれば、吸口の長手方向の長さ
に対して回転清掃体の長さを長くすることができるの
で、塵埃の取れる有効幅を大きくすることができる。

【０００８】また、羽根車とノズルの隙間部を空気が通
過する際の流れ抵抗が大きくなり、ノズルから流出した
流れが、羽根車に衝突しやすくなり、より大きなトルク
が得られる。

【０００９】また、本発明は、前記羽根車及び回転清掃
体の軸を前記ノズルを形成する部材で前記吸口体に支持
するように構成する。これにより、構造が単純化して通
路抵抗を不要に増加させることがなく、羽根車で大きな
回転トルクを発生することができる。

【００１０】

【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。

【００１１】図１に本形態例の電気掃除機の外観を示
す。吸引用の電動送風機とフィルタを備えた集塵室を内
蔵する掃除機本体１００と、この掃除機本体１００の集
塵室に連なるホース２００の先の手元操作部３００に延
長管４００を介して接続された吸口体５００を備える。
この吸口体５００は、吸込空気の流れを利用して回転駆
動される回転ブラシとエアータービン（以下ノズルと羽
根車のことを意味する）を備える。回転ブラシは吸口体
の内側に形成されたブラシ室に設けられ、回転駆動され
ることにより清掃面に作用して清掃効果を高める回転清
掃体として機能する。回転ブラシが被清掃面に作用する
とは、刷毛やブレードが直接被掃除面や被掃除面に敷か
れた絨毯等の毛に接触することの他、回転ブラシによっ
て作られた気流による被掃除面（被清掃面）への作用を
含む。

【００１２】吸口体５００のケーシングは、その略中央
の高さの位置で上下に２分割されており、外郭を形成す
る下ケース５２０と、この下ケース５２０と着脱可能な
上ケース５１０により形成されている。

【００１３】吸口体５００は、下ケース５２０に自在継
手５１５をはめ込み、上ケース 510を自在継手５１５の
一部を覆うようにして、下ケース５２０に固定する。上
ケース５１０と下ケース５２０とが接触する位置の外周
には、気密を保持するとともに家具等への傷つきを防止
する衝撃吸収バンパー５１６が取付けられている。

【００１４】図２は、上ケース５１０を部分的に取り除
いた状態の吸口体５００の平面図である。

【００１５】６００は電動送風機の吸引力を利用して回
転する羽根車、６０１は羽根車の外周に設けられた円筒
リング、円筒リング６０１の外周面には塵埃を掻き上げ
る複数条の刷毛５３３が取り付けられている。６０２は
外部から流入した空気を加速するためのノズル、５５０
は軸受保持部でありノズル６０２内部に内蔵されてい
る。６０３はノズルの外周に設けられた円筒状のリング
であり、ノズル６０２と一体に形成され、回転ブラシ５
３０および羽根車６００を軸支する支持部材である。リ
ング６０３は吸口本体の支え保持部５２２にはさみ込ん
で支持する。

【００１６】ここで、羽根車６００の外周にある円筒リ
ング６０１は、ノズル６０２の羽根と一体に取り付けら
れたリング６０３の円筒部分の外周を軸方向に覆った構
成になっている。

【００１７】下ケース５２０は、清掃床面に対面する底
面に開口した吸込口５２１を備え、この吸込口５２１に
臨んで床面の塵埃を掻き上げる回転ブラシ５３０を回転
自在に収容する。

【００１８】回転ブラシ５３０は、ロータリコア５３１
に塵埃を掻き上げる複数条の刷毛５３２を螺旋状に起立
させ、ロータリコア５３１の端部はノズル６０２に内蔵
された軸受保持部５５０に嵌着され、羽根車６００はロ
ータリコア５３１とノズル６０２の間で固着してあり、
回転ブラシ５３０と同軸で一体回転する。ここで、回転
ブラシ並びに羽根車の外周に設けられた円筒リングには
清掃部材（清掃部）として刷毛の他、軟質のブレード状
のものを用いて構成することができ、刷毛やブレードを
それぞれ単独で、或いは刷毛とブレードとを混在させて
構成することができる。なお、清掃部材として刷毛を用
いた場合は、円筒リングの刷毛は回転ブラシの刷毛に対
して刷毛密度を小さくする。あるいは太さを細くする
と、両者の掻き上げ力を同等にできるので、吸口体の長
手方向で同じように塵埃を集塵できる。

【００１９】６０６は吸口本体の側体に設けた複数の小
孔からなる外部吸気口であり、回転ブラシ５３０を駆動
させるための空気取り入れ口である。この空気取り入れ
口は吸口体５００の外部の空気をエアータービンに導く
ために、吸込口５２１とは別の空気通路を形成する。

【００２０】次に本発明の第１の形態例の動作を説明す
る。掃除機使用者が手元操作部 300付近に配置された手
元スイッチを操作すると、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１００内の電動送風機が運
転される。電動送風機によって発生した吸引力は、ホー
ス２００、延長管４００を通って吸口体５００に到達す
る。

【００２１】吸口体がじゅうたん上におかれた場合、吸
込口５２１がじゅうたんによってふさがれるため、空気
の多くは吸口体５００の側体にある吸気口６０６を通っ
て吸引され、さらにノズル６０２に集められて加速され
た後に羽根車６００に衝突し、羽根車６００を回転さ
せ、トルクを発生する。

【００２２】じゅうたん上の塵埃は、吸込口５２１から
刷毛５３２により掻き上げられ、吸口の側方のあるノズ
ルからの気流によって吸口中央に運ばれ、吸口継手５１
５を通って掃除機本体に吸引される。

【００２３】図３，図４を用いて空気の流れを説明す
る。図中の矢印は空気の流れを表す。

【００２４】吸気口６０６からの空気は、ノズル６０２
の羽根で形成される流路で加速され、羽根車６００に流
入し、羽根車内でほぼ等速で方向転換をし、羽根車６０
０にトルクを発生させる。

【００２５】このとき、羽根車６００とノズル６０２の
隙間量は１mm程度になっており、ノズルから吐出した空
気の一部はこの隙間を通って外周方向に流れようとする
が、羽根車６００の外周に取り付けられた円筒リング６
０１がノズル６０２及びリング６０３の外周を覆った構
成にしているので、流れが何回も折れ曲がるので、隙間
を通る空気の抵抗が大きくなり、羽根車６００に流入す
る空気の量を多くできるので、羽根車６００で発生する
トルクを大きくできる。

【００２６】さらに、羽根車６００に取り付けられた円
筒リング６０１の外周表面には、複数枚の刷毛５３３が
取り付けられているので、羽根車の回転により回転ブラ
シと一体となって、じゅうたん上の塵埃を掻き上げるこ
とになるので、吸口体の長手方向Ｗ１に比べて回転ブラ
シ５３０の長手方向Ｗ２の寸法が大きくとれるので、掃
除できる範囲が広くできる効果がある。

【００２７】また、回転ブラシ５３０と羽根車６００、
ノズル６０２がロータリコア５３１と一体で繋がってい
るので、上ケース５１０を取り外すことにより、回転ブ
ラシ５３０が一体で容易に着脱できるので、ブラシ室の
清掃が簡単にできるという効果がある。また製造時の組
立が容易になり、生産効率が向上する。

【００２８】本形態例では、吸口の長手方向の片側部分
のみを記載しているが、左右対称でも同様の効果があ
る。

【００２９】以上述べたように本形態例によれば、羽根
車が発生するトルクを増大させて、回転ブラシの駆動ト
ルクを増大させることができる。

【００３０】このため、じゅうたん上の塵埃をさらに強
力に掻き上げる事ができるので、集塵性能が向上する効
果がある。

【００３１】また、吸口体内に電気部品を一切使用して
いないので、軸受部品を耐水性のある材料（たとえば、
ポリアセタール樹脂製の軸受）で構成すれば、吸口全体
を水洗い可能にできるという効果もある。

【００３２】フローリングや畳上では、車輪の沈み込み
がほとんどないため、床面開口部と床面とに隙間が生
じ、床面開口部から吸引される空気の量が増えて、羽根
車を流れる空気の量が低下するので、羽根車の回転が抑
えられる。さらに、吸口５００を持ち上げると、羽根車
を通過する空気の量が非常に少なくなり、羽根車及び回
転ブラシはほとんど回転せず、持ち上げ時に回転ブラシ
の回転を止めるための特別な機構を設ける必要が無い。

【００３３】ノズル６０２は回転ブラシ５３０を軸支す
る軸受保持部５５０を内蔵しているため、吸引される空
気に混入した塵埃が軸受に付着するのを防止できる。羽
根車６００に供給する空気は外部吸気口６０６を通して
吸引するため、吸込口５２１から吸引される空気に対し
て含まれる塵埃ははるかに少ないが、外部吸気口 606も
被掃除面に近いところに位置するので、塵埃が吸引され
てしまう可能性がある。そのため、このような配慮をす
ることが好ましい。

【００３４】上記したように、ノズル６０２は軸受保持
部５５０を内蔵したことにより、軸受に塵埃が付着する
のを防ぐ役割と、羽根車６００および回転ブラシ５３０
を軸支する支持部材としての役割を担っている。

【００３５】また、ノズル６０２の上流側に軸受を形成
する支柱等や障害物を設置する必要がないので、羽根車
６０１に流入する空気を滑らかなに導くことができる。

【００３６】これらにより、部品の簡素化が図れ、単純
かつ低コストな構造にすることができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、側方より流入した空気
を軸方向に整流し、ノズルの作用によって加速し、そし
て羽根車に流入し、羽根車内でほぼ等速で方向転換し、
羽根車にトルクを発生させているため、全て空気流は軸
方向に効率よく移動することになるので、小型で、清掃
効率の高い吸口とこれを用いた電気掃除機を提供でき
る。

【００３８】また、吸口体の長手方向の幅に対して、塵
埃を有効に取る範囲が大きくできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電気掃除機の外観斜視図。

【図２】本発明の第１の形態例による吸口体の平面図。

【図３】図２の吸口体のエアータービン付近の断面図。

【図４】図２の吸口体の羽根車中央を示す縦断面図。

【符号の説明】

５００…吸口体、５２０…下ケース、５１０…上ケー
ス、５１５…吸口継手、５３０…回転ブラシ、５３１…
ロータリコア、５３３…清掃体、５５０…軸受保持部、
６００…羽根車、６０１…円筒リング、６０２…ノズ
ル、６０３…ノズル支持体、６０６…吸気口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩瀬 幸司 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 Ｆターム(参考） 3B061 AD05 AD15 AE05 AH04

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸引力を発生する電動送風機と、被清掃面
   と対向する吸込口を有する吸口体と、前記吸込口に連通
   する吸口体の内側と前記電動送風機の吸引側との間に形
   成される空気通路と、この空気通路の途中に設けられ、
   前記吸込口を通して吸引した塵埃を収容する集塵部と、
   前記吸口体の内側に設けられ、吸引力により回転駆動さ
   れる回転清掃体と、前記吸口体の外側から前記吸込口を
   通して吸口体内側に空気を吸引する第１の吸気通路とは
   別に、吸口体の外側から内側に空気を吸引する第２の吸
   気通路を構成するように、前記吸口体のケーシングに形
   成された開口と、前記回転清掃体と同軸で一体回転し、
   前記開口から吸引した空気で回転駆動される羽根車と、
   前記羽根車の軸外方で該羽根車に対抗する関係で、吸口
   本体にノズルを備え、前記羽根車の外周に円筒リングを
   設け、前記円筒リングは前記ノズルの外周を軸方向に覆
   い、前記円筒リングの外周面は吐出するように少なくと
   も一条の清掃部材を設けたことを特徴とする電気掃除
   機。
2. 【請求項２】吸引力を発生する電動送風機と、被清掃面
   と対向する吸込口を有する吸口体と、前記吸込口に連通
   する吸口体の内側と前記電動送風機の吸引側との間に形
   成される空気通路と、この空気通路の途中に設けられ、
   前記吸込口を通して吸引した塵埃を収容する集塵部と、
   前記吸口体の内側に設けられた回転清掃体と、前記吸口
   体の外側から前記吸込口を通して吸口体内側に空気を吸
   引する第１の吸気通路とは別に、吸口体の外側から内側
   に空気を吸引する第２の吸気通路を構成するように、前
   記吸口体のケーシングに形成された開口と、前記回転清
   掃体と同軸で一体回転し、前記開口から吸引した空気で
   回転駆動される羽根車と、前記羽根車の軸外方で該羽根
   車に対抗する関係で、吸口本体にノズルを設け、前記羽
   根車の外周に円筒リングを設け、前記円筒リングは前記
   ノズルの外周を軸方向に覆い、前記円筒リングの外周面
   には清掃部材を備え、前記羽根車及び回転清掃体の軸を
   前記ノズルを形成する部材で前記吸口体に支持したこと
   を特徴とする電気掃除機。