JP2004057244A - 清掃具 - Google Patents
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Abstract
【課題】清掃具において、掻き上げ体の掻き上げ部材に絡まった髪の毛等のゴミの粘着ロールへの巻取捕集性を向上すること。
【解決手段】掻き上げ体１６と粘着ロール２１を並べてフレーム１５に支持し、掻き上げ体１６が掻き上げる床面上のゴミを粘着ロール２１によって捕捉する清掃具１０であって、粘着ロール２１を掻き上げ体１６の回転方向と反対方向に回転するロール駆動手段８０を有し、該ロール駆動手段８０が、フレーム１５に支持されて床面上を転動するとともに、その回転により粘着ロール２１を回転する回転体１８からなり、回転体１８が床面上を転動するタイヤ部１８Ｃと、該タイヤ部１８Ｃの回転に連動して粘着ロール２１を回転する回転子１８Ｂとを有し、タイヤ部１８Ｃの回転を増速して回転子１８Ｂに伝える増速手段８０Ａを設けたもの。
【選択図】 図９
【解決手段】掻き上げ体１６と粘着ロール２１を並べてフレーム１５に支持し、掻き上げ体１６が掻き上げる床面上のゴミを粘着ロール２１によって捕捉する清掃具１０であって、粘着ロール２１を掻き上げ体１６の回転方向と反対方向に回転するロール駆動手段８０を有し、該ロール駆動手段８０が、フレーム１５に支持されて床面上を転動するとともに、その回転により粘着ロール２１を回転する回転体１８からなり、回転体１８が床面上を転動するタイヤ部１８Ｃと、該タイヤ部１８Ｃの回転に連動して粘着ロール２１を回転する回転子１８Ｂとを有し、タイヤ部１８Ｃの回転を増速して回転子１８Ｂに伝える増速手段８０Ａを設けたもの。
【選択図】 図９
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は清掃具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
清掃具として、特願２０００−３３５０１４に記載の如く、フレームに掻き上げ体と粘着ロールを並べて支持し、掻き上げ体が掻き上げる床面上のゴミを粘着ロールによって捕捉するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特願２０００−３３５０１４では、粘着ロールを掻き上げ体のブラシの回転方向と反対方向に回転させることにより、掻き上げ体のブラシと粘着ロールとが相対し、掻き上げ体のブラシが掻き上げたゴミを粘着ロールへ受け渡すゴミ受渡し領域で、粘着ロールの表面の移動方向をブラシの移動方向に合致させている。
【０００４】
しかしながら、従来技術では、掻き上げ体のブラシと粘着ロールが相対する上述のゴミ受渡し領域で、掻き上げ体のブラシと粘着ロールの相対移動速度差についての考慮がなく、掻き上げ体のブラシに絡まった髪の毛等のゴミを粘着ロールにスムースに巻き取らせることができない。
【０００５】
本発明の課題は、清掃具において、掻き上げ体の掻き上げ部材に絡まった髪の毛等のゴミの粘着ロールへの巻取捕集性を向上することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、フレームに掻き上げ体と粘着ロールを並べて支持し、掻き上げ体が掻き上げる床面上のゴミを粘着ロールによって捕捉する清掃具であって、粘着ロールを掻き上げ体の回転方向と反対方向に回転するロール駆動手段を有し、該ロール駆動手段が、フレームに支持されて床面上を転動するとともに、その回転により粘着ロールを回転する回転体からなり、回転体が床面上を転動するタイヤと、該タイヤの回転に連動して粘着ロールを回転する回転子とを有し、タイヤの回転を増速して回転子に伝える増速手段を設けたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
清掃具１０は、床面１上のゴミ、例えばカーペット等の繊維に絡み付いた髪の毛等のゴミを捕集するものであり、図１〜図３に示す如く、柄１１の先端部に継手部１２を介して支持アーム１３を結合し、支持アーム１３の両側アーム部１３Ａに支軸部１４を介してフレーム１５を前後方向に揺動自在に支持している。
【０００８】
フレーム１５の前部には可撓掻き上げ体１６が回動自在に支持され、フレーム１５の後部には回転体１８が回動自在に支持され、掻き上げ体１６と回転体１８は平行に並べられて配置される。
【０００９】
掻き上げ体１６は、支軸１６Ａと、支軸１６Ａの軸方向の全長に渡って植設されたブラシからなる掻き上げ部材１６Ｂと、支軸１６Ａの両端部に結合された両側のタイヤ部１６Ｃからなる。掻き上げ部材１６Ｂは粘着ロール２１に接触しても、接触しなくても良い。両側のタイヤ部１６Ｃは該タイヤ部１６Ｃにゴミがかみ込まないようにフレーム１５の両外側に配置されるが、フレーム１５の内側に設けても良い。
【００１０】
回転体１８は、粘着ロール２１のための駆動手段であり、支軸１８Ａと、支軸１８Ａの軸方向の両端側２位置（軸方向３位置等の複数位置でも可）に固定される円盤状の回転子１８Ｂと、支軸１８Ａの両端部に結合された両側のタイヤ部１８Ｃからなる。回転子１８Ｂは粘着ロール２１に接触する。両側のタイヤ部１８Ｃはフレーム１５の両外側に配置される。
【００１１】
掻き上げ体１６と回転体１８の回転子１８Ｂの上には、それらに跨がる粘着ロール２１（ゴミ捕集手段）が乗せられ、粘着ロール２１は掻き上げ体１６と回転体１８の回転に連れ回る。フレーム１５の上部は粘着ロール２１の出し入れ口とされ、取外し可能な透明カバー１５Ａにより被覆される。粘着ロール２１は、粘着シートの巻取りロールの構成、又は表面が粘着性のエラストマーからなり、その表面を洗浄して再使用可能とする構成等を含む。本実施例の粘着ロール２１は、粘着シート２１Ａをコア２１Ｂに巻き回し、粘着シート２１Ａの粘着面を外側に向けて巻出し可能かつ切断可能にした巻取りロールにて構成される。
【００１２】
フレーム１５における掻き上げ体１６の後部には塵取部２３（ゴミ捕集手段）が支持されている。塵取部２３は、床面に接する底面部２３Ａと、掻き上げ体１６に隙間なく（又は隙間を介して）相対する曲面状（又は平面状）のすくい面部２３Ｂと、回転体１８の回転子１８Ｂの下方の前後に渡る範囲に延在される凹状のゴミ受け部２３Ｃを有する。塵取部２３は、フレーム１５に後述する如くに上下に揺動可能に支持され、自重により底面部２３Ａとすくい面部２３Ｂの最下端部を床面に隙間なく接し、掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂが掻き上げるゴミを床面に沿う後方に逃がすことなく、その全てのゴミをすくい面部２３Ｂにより粘着ロール２１の側にガイドし、大きなゴミはすくい面部２３Ｂに後続するゴミ受け部２３Ｃに送り込む。
【００１３】
清掃具１０では、塵取部２３をフレーム１５に対し、掻き上げ体１６とは独立に上下に揺動可能に支持するとともに、塵取部２３のゴミ受け部２３Ｃをフレーム１５から開放可能に支持した。
【００１４】
具体的には、塵取部２３における掻き上げ体１６に近い側の前側端を揺動部４０（塵取部２３の前端側両側面に設けたピン４１を、フレーム１５の両側壁に設けた長孔４２の中で上下動可能に係入したもの）によりフレーム１５に揺動可能に支持する。また、塵取部２３における掻き上げ体１６から遠い側の後側端に設けた係脱部５０の孔５１を、フレーム１５に設けた係脱可能ピン５２に係脱可能にし、孔５１を係脱可能ピン５２から外して塵取部２３の後側端をフレーム１５から開放可能に支持する。塵取部２３の孔５１をフレーム１５の係脱可能ピン５２に係入した状態で、係脱可能ピン５２を塵取部２３の揺動の中心軸とし、塵取部２３の孔５１をフレーム１５の係脱可能ピン５２から外した状態で、揺動部４０を塵取部２３の開放の中心軸とする。
【００１５】
清掃具１０による清掃動作は以下の通りなされる。
（１）柄１１の軸方向に加える操作力により清掃具１０を前進させ、掻き上げ体１６及び回転体１８を回動させ、同時に粘着ロール２１を連れ回り回転させる。
【００１６】
（２）掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂが床面上のゴミを掻き上げると、このゴミは塵取部２３のすくい面部２３Ｂにガイドされて粘着ロール２１の側に送り出され、粘着ロール２１の粘着面に吸着捕捉される。大きなゴミはすくい面部２３Ｂからゴミ受け部２３Ｃに送り込まれて捕捉される。
【００１７】
（３）透明カバー１５Ａを通して粘着ロール２１の粘着面の全周に多量のゴミが捕捉されたことが視認されたら、カバー１５Ａを開いて粘着シート２１Ａの１周分を剥離切断除去し、新規粘着面を露出せしめた後、カバー１５Ａを閉じる。
【００１８】
（４）透明なフレーム１５や塵取部２３を通して、塵取部２３のゴミ受け部２３Ｃに多量のゴミがたまったことを視認したら、塵取部２３の係脱部５０を外し、該塵取部２３を揺動部４０を中心として開放し、ゴミ受け部２３Ｃのゴミを廃棄する。
【００１９】
尚、清掃具１０は前進だけでなく、後進もできる。塵取部２３は、底面部２３Ａの尾端部をアール状に跳ね上げ、後進時にこの尾端部が床面に引掛かるのを防止する。
【００２０】
清掃具１０にあっては、前述した如く、回転体１８が支軸１８Ａと回転子１８Ｂとからなるものにしたから、下記（ａ）、（ｂ）の構成を具備することになる。尚、回転体１８の支軸１８Ａ及び回転子１８Ｂは、フレーム１５と塵取部２３に挟まれる空間に配置される。
【００２１】
（ａ）回転体１８の支軸１８Ａは、回転子１８Ｂが固定されていない部分で、粘着ロール２１と大きな隙間を介して離隔する（図３）。
【００２２】
（ｂ）回転体１８の支軸１８Ａは、回転子１８Ｂが固定されていない部分で、塵取部２３（ゴミ受け部２３Ｃの底面２３Ｄ）と、大きな隙間を介して離隔する（図２）。尚、ゴミ受け部２３Ｃの底面２３Ｄのうち、回転子１８Ｂに相対する部分は円弧状くぼみ部２３Ｅとされる。
【００２３】
ここで、回転体１８の回転子１８Ｂは、シリコンゴム製Ｏリング等の環状リング１８Ｄを外周に備える。環状リング１８Ｄは回転子１８Ｂに設けた環状溝に装填される。
【００２４】
尚、清掃具１０は、柄１１及び支持アーム１３によりフレーム１５を持ち上げた状態で、掻き上げ体１６の方が回転体１８より前方かつ上方に位置付けられる傾斜状態となるように、フレーム１５及びその取付部品の重心を支持アーム１３の支軸部１４まわりに位置設定している。清掃具１０における粘着ロール２１の交換等に際し、フレーム１５を持ち上げた上述の傾斜状態で、塵取部２３のゴミ受け部２３Ｃの中の前側（掻き上げ体１６の側）にあったゴミＡは、回転体１８の支軸１８Ａの下方を通ってゴミ受け部２３Ｃの回転体１８より後側に移動し、このゴミを透明樹脂からなるフレーム１５及び塵取部２３の外方から視認できる。清掃具１０において、回転体１８がストレート状円筒体からなるとき、回転体１８と塵取部２３の間へのゴミの噛み込みを防ぐ必要から、塵取部２３が回転体１８の前側に壁Ｗを設けた場合には、回転体１８より後側へのゴミＡの移動は生じない。
【００２５】
清掃具１０は、（Ａ）掻き上げ体１６において、タイヤ部１６Ｃの回転を増速して掻き上げ部材１６Ｂに伝える掻き上げ増速手段６０と、（Ｂ）粘着ロール２１を回転する粘着ロール駆動手段８０を以下の如くに備える。
【００２６】
（Ａ）掻き上げ増速手段６０
掻き上げ増速手段６０は、図１に示す如く、掻き上げ体１６におけるタイヤ部１６Ｃの回転を増速して掻き上げ部材１６Ｂに伝える。
【００２７】
掻き上げ増速手段６０は、図４〜図６に示す如く、フレーム１５の両側壁に設けた軸支部６１にベース６２の中空軸部６２Ａを挿着し、ベース６２の回り止め凸部６２Ｂを軸支部６１の回り止め溝６１Ａに回転方向で係止し、ベース６２の抜け止め膨出部６２Ｃをフレーム１５の内側面に衝接し、回り止めと抜け止めを図っている。
【００２８】
掻き上げ体１６の支軸１６Ａの両端部に回転方向一体に差込んで係合した太陽軸６３が、ベース６２の外側からその中空軸部６２Ａの中空部に回転自在に挿入配置され、太陽軸６３の外側端部には太陽歯車６４を設けてある。太陽歯車６４は掻き上げ体１６の回転中心に設けられるものになる。
【００２９】
ベース６２の外周にはカップ状のタイヤ部１６Ｃが回転可能に嵌装されている。ベース６２に嵌装されたタイヤ部１６Ｃの開口側内周部にはロックリング６５が螺着される。タイヤ部１６Ｃは、ベース６２の外周の大径部６２Ｄに直接的に、ベース６２の大径部６２Ｄに対する側傍部にロックリング６５を介して回転可能に嵌装される。
【００３０】
タイヤ部１６Ｃの側壁内側面で、その中心軸の周方向複数位置、好適には周方向等間隔をなす複数位置（本実施形態では周方向で等間隔をなす５等配位置）には遊星軸６６が突設され、各遊星軸６６に遊星歯車６７を枢着している。遊星歯車６７は、太陽歯車６４に噛合い、遊星軸６６を中心として自転しながら、太陽歯車６４の周囲を公転する。尚、各遊星軸６６は中空軸とされ、遊星歯車６７が遊星軸６６から脱落するのを防ぐ押えリング６８に設けた係合ピン６８Ａを遊星軸６６の中空部に挿着している。タイヤ部１６Ｃの側壁中心部には太陽軸６３の先端軸部６３Ａが挿入される凹部６９が設けられ、タイヤ部１６Ｃと押えリング６８は太陽軸６３に対して相対回転可能とされる。
【００３１】
ベース６２の内周部は遊星歯車６７、押えリング６８を収容する凹部７１とされ、その内周部には遊星歯車６７が噛合う内歯歯車７２が設けられる。
【００３２】
即ち、掻き上げ増速手段６０は、太陽歯車６４、遊星歯車６７及び内歯歯車７２からなる遊星歯車列により、タイヤ部１６Ｃの回転を倍率ａ１で増速して掻き上げ部材１６Ｂに伝える。太陽歯車６４のピッチ円径ｄ１、遊星歯車６７のピッチ円径をｄ２、内歯歯車７２のピッチ円径をｄ３とするとき、ｄ３＝ｄ１＋２ｄ２、ａ１＝（ｄ３／ｄ１）＋１である。ｄ１＝１２、ｄ２＝６、ｄ３＝２４のとき、ａ１＝３になる。
【００３３】
図７に示す如く、清掃具１０の進み速度ｖ０、タイヤ部１６Ｃの直径Ｄｔ、タイヤ部１６Ｃの回転速度ｎｔ、掻き上げ部材１６Ｂの直径Ｄｂ、掻き上げ部材１６Ｂの回転速度ｎｂ、掻き上げ部材１６Ｂの周速ｖｂのとき、下記（１）式〜（３）式が成立する。
ｖ０＝πＤｔｎｔ …（１）
ｎｂ＝ａ１ｎｔ …（２）
ｖｂ＝πＤｂｎｂ＝（Ｄｂ／Ｄｔ）ａ１ｖ０ …（３）
【００３４】
また、掻き上げ増速手段６０は、掻き上げ部材１６Ｂとの連結部（太陽軸６３が掻き上げ部材１６Ｂの支軸１６Ａに連結される連結部）を、タイヤ部１６Ｃの軸方向視でタイヤ部１６Ｃの投影面内に設けている。
【００３５】
また、掻き上げ増速手段６０は、掻き上げ部材１６Ｂの回転方向をタイヤ部１６Ｃの回転方向と同一方向に設定している。
【００３６】
図８は、掻き上げ増速手段６０による掻き上げ部材１６Ｂの増速作用を示す。図８（Ａ）に示す如く、掻き上げ部材１６Ｂの回転がタイヤ部１６Ｃの回転と同等（ａ１＝１）であれば、タイヤ部１６Ｃの回転角度θによって掻き上げ部材１６ＢがＡ点からＢ点に進んだとき、掻き上げ部材１６Ｂの回転角度はθだけとなり、掻き上げ部材１６Ｂのブラシ植毛ａは実線位置から鎖線位置まで移動するだけであり、ブラシ植毛ａは床面１に対して略同じ位置にとどまり、ブラシ植毛ａは床面１上のゴミを抑えるだけであってカーペット等に絡み付いている毛屑等をとることができない。これに対し、図８（Ｂ）に示す如く、掻き上げ部材１６Ｂの回転が３倍速（ａ１＝３）で増速されると、タイヤ部１６Ｃの回転角度θによって掻き上げ部材１６ＢがＡ点からＢ点に進んだとき、掻き上げ部材１６Ｂの回転角度は３θとなり、掻き上げ部材１６Ｂのブラシ植毛ａは実線位置から鎖線位置まで大きく移動し、ブラシ植毛ａは床面１のカーペットの繊維内に入って高速でゴミを掻き上げ、カーペット等に絡み付いていた毛屑等もとれる。
【００３７】
従って、掻き上げ増速手段６０を備えた清掃具１０によれば以下の作用がある。
【００３８】
▲１▼掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂ（ブラシ）の回転を、床面１上を転動するタイヤ部１６Ｃの回転より増速することにより、掻き上げ部材１６Ｂの床面に対する相対速度が大きくなり、（ａ）掻き上げ部材１６Ｂのブラシ先端がカーペット等の繊維の中に入ってゴミを掻き上げる速さが早くなるからカーペット等に絡み付いている糸屑もとれ、掻き上げ部材１６Ｂによるゴミ掻き上げ力を向上できる。また、（ｂ）掻き上げ部材１６Ｂの後方に配置されている塵取部２３の前方床面上のゴミを、塵取部２３の到着前段階で塵取部２３の側に送り込みでき、清掃具１０の先端と塵取部２３の間のゴミもとれ、清掃具１０による清掃可能範囲を壁等の近くまで広げることができる。
【００３９】
▲２▼掻き上げ部材１６Ｂのための増速手段６０と該掻き上げ部材１６Ｂとの連結部を、タイヤ部１６Ｃの投影面内に設けたから、清掃具１０の先端と掻き上げ部材１６Ｂとの間にタイヤ部１６Ｃを存在させることがない。本実施形態では、増速手段６０と掻き上げ部材１６Ｂの中心軸（支軸１６Ａ）との連結部をタイヤ部１６Ｃの投影面内に設けたから、清掃具１０の先端と掻き上げ部材１６Ｂの中心軸との間にタイヤ部１６Ｃの全体を存在させることがない。これにより、清掃具１０による清掃可能範囲を壁等の近くまで広げることができる。
【００４０】
▲３▼掻き上げ部材１６Ｂの回転方向をタイヤ部１６Ｃの回転方向と同一方向にした。従って、掻き上げ部材１６Ｂによる床面からのゴミ掻き上げ方向が清掃具１０の清掃進み方向の後方に向き、ゴミ捕捉手段（粘着ロール２１と塵取部２３）は掻き上げ部材１６Ｂの後方に設けるものになる。従って、清掃具１０の先端と掻き上げ部材１６Ｂとの間にゴミ捕集手段を存在させることがなく、清掃具１０による清掃可能範囲を壁等の近くまで広げることができる。
【００４１】
（Ｂ）粘着ロール駆動手段８０
粘着ロール駆動手段８０は、前述の回転体１８により構成され、粘着ロール２１を掻き上げ体１６における掻き上げ部材１６Ｂの回転方向と反対方向に回転させるものである。
【００４２】
回転体１８は、前述の如く、フレーム１５に支持されて床面上を転動するとともに、その回転により粘着ロール２１を回転する。具体的には、回転体１８は、床面上を転動するタイヤ部１８Ｃと、タイヤ部１８Ｃの回転に連動するとともに、粘着ロール２１に接触して該粘着ロール２１を回転する円盤状の回転子１８Ｂ（最外径部分は環状リング１８Ｄで構成される）とを有する。粘着ロール２１が回転子１８Ｂ（環状リング１８Ｄ）に滑りなく接触回転するから、回転子１８Ｂ（環状リング１８Ｄ）の周速ｖｒが粘着ロール２１の周速と同一になる。
【００４３】
粘着ロール駆動手段８０は、回転体１８におけるタイヤ部１８Ｃの回転を増速して回転子１８Ｂ（環状リング１８Ｄ）に伝える増速手段８０Ａを有する。増速手段８０Ａは、前述の掻き上げ部材１６Ｂのための増速手段６０と同一の遊星歯車列により構成できる。
【００４４】
即ち、増速手段８０Ａは、図９〜図１１に示す如く、フレーム１５の両側壁に設けた軸支部８１にベース８２の中空軸部８２Ａを挿着し、ベース８２の回り止め凸部８２Ｂを軸支部８１の回り止め溝８１Ａに回転方向で係止し、ベース８２の抜け止め膨出部８２Ｃをフレーム１５の内側面に衝接し、回り止めと抜け止めを図っている。
【００４５】
回転体１８の支軸１８Ａの両端部に回転方向一体に差込んで係合した太陽軸８３が、ベース８２の外側からその中空軸部８２Ａの中空部に回転自在に挿入配置され、太陽軸８３の外側端部には太陽歯車８４を設けてある。太陽歯車８４は回転体１８の回転中心に設けられるものになる。
【００４６】
ベース８２の外周にはカップ状のタイヤ部１８Ｃが回転可能に嵌装されている。ベース８２に嵌装されたタイヤ部１８Ｃの開口側内周部にはロックリング８５が螺着される。タイヤ部１８Ｃは、ベース８２の外周の大径部８２Ｄに直接的に、ベース８２の大径部８２Ｄに対する側傍部にロックリング８５を介して回転可能に嵌装される。
【００４７】
タイヤ部１８Ｃの側壁内側面で、その中心軸の周方向複数位置（本実施形態では５位置）には遊星軸８６が突設され、各遊星軸８６に遊星歯車８７を枢着している。遊星歯車８７は、太陽歯車８４に噛合い、遊星軸８６を中心として自転しながら、太陽歯車８４の周囲を公転する。尚、各遊星軸８６は中空軸とされ、遊星歯車８７が遊星軸８６から脱落するのを防ぐ押えリング８８に設けた係合ピン８８Ａを遊星軸８６の中空部に挿着している。タイヤ部１８Ｃの側壁中心部には太陽軸８３の先端軸部８３Ａが挿入される凹部８９が設けられ、タイヤ部１８Ｃと押えリング８８は太陽軸８３に対して相対回転可能とされる。
【００４８】
ベース８２の内周部は遊星歯車８７、押えリング８８を収容する凹部９１とされ、その内周部には遊星歯車８７が噛合う内歯歯車９２が設けられる。
【００４９】
即ち、増速手段８０Ａは、太陽歯車８４、遊星歯車８７及び内歯歯車９２からなる遊星歯車列により、タイヤ部１８Ｃの回転を倍率ａ２で増速して回転子１８Ｂに伝える。太陽歯車８４のピッチ円径ｄ１、遊星歯車８７のピッチ円径をｄ２、内歯歯車９２のピッチ円径をｄ３とするとき、ｄ３＝ｄ１＋２ｄ２、ａ２＝（ｄ３／ｄ１）＋１である。ｄ１＝１２、ｄ２＝６、ｄ３＝２４のとき、ａ２＝３になる。
【００５０】
図７に示す如く、清掃具１０の進み速度ｖ０、タイヤ部１８Ｃの直径Ｄｔ（掻き上げ体１６のタイヤ部１６Ｃの直径Ｄｔと同じとするとき）、タイヤ部１８Ｃの回転速度ｎｔ、回転子１８Ｂの直径Ｄｒ、回転子１８Ｂの回転速度ｎｒ、回転子１８Ｂの周速ｖｒのとき、下記（４）式〜（６）式が成立する。
Ｖ０＝πＤｔｎｔ …（４）
ｎｒ＝ａ２ｎｔ …（５）
Ｖｒ＝πＤｒｎｒ＝（Ｄｒ／Ｄｔ）ａ２ｖ０ …（６）
【００５１】
清掃具１０において、例えばＤｔ＝３４ｍｍ、Ｄｒ＝２０ｍｍ、Ｄｂ＝４０ｍｍ、ａ１＝ａ２＝３とするとき、前述（３）式、（６）式より、
Ｖｂ／Ｖｒ＝ａ１Ｄｂ／ａ２Ｄｒ＝２ …（７）
Ｖｂ＝２Ｖｒ …（８）
が成立する。
【００５２】
また、粘着ロール駆動手段８０は、増速手段８０Ａと回転子１８Ｂとの連結部（太陽軸８３が回転子１８Ｂの支軸１８Ａに連結される連結部）を、タイヤ部１８Ｃの軸方向視でタイヤ部１８Ｃの投影面内に設けている。
【００５３】
また、粘着ロール駆動手段８０は、回転子１８Ｂの回転方向をタイヤ部１８Ｃの回転方向と同一方向に設定している。
【００５４】
従って、粘着ロール駆動手段８０、増速手段８０Ａを備えた清掃具１０によれば以下の作用がある。
【００５５】
▲１▼粘着ロール駆動手段８０が回転体１８の回転子１８Ｂをタイヤ部１８Ｃの回転より増速し、結果として回転子１８Ｂが接触して回転させる粘着ロール２１の周速を早くする。即ち、粘着ロール駆動手段８０を構成する回転体１８が粘着ロール２１を掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂの回転方向と反対方向に、早い周速で回転する。従って、掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂと粘着ロール２１とが相対し、掻き上げ部材１６Ｂが掻き上げたゴミを粘着ロール２１へ受け渡すゴミ受渡し領域で、粘着ロール２１の表面の移動方向を掻き上げ部材１６Ｂの移動方向に合致させ、かつ粘着ロール２１の移動速度が高速になる。これにより、掻き上げ部材１６Ｂのブラシ植毛に絡ませた髪の毛等のゴミの先端が粘着ロール２１に付着した後、粘着ロール２１がこの髪の毛等のゴミを掻き上げ部材１６Ｂの側から拭き取るように巻取り、粘着ロール２１により巻取捕集性を向上する。
【００５６】
▲２▼粘着ロール駆動手段８０による粘着ロール２１の高速回転化により、粘着ロール２１が前述のゴミ受渡し領域で掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂに及ぼす回転抵抗を小さくする。従って、清掃具１０を前進させて掻き上げ体１６を回転させるために柄１１に加える清掃操作力を軽くできる。
【００５７】
▲３▼掻き上げ体１６と回転体１８をフレーム１５に支持し、掻き上げ体１６を清掃具１０の清掃進み方向の前方に、回転体１８をその清掃進み方向の後方に配置したとき、回転体１８に増速手段８０Ａを設けたから、回転体１８のタイヤ部１８Ｃに増速負荷起因の回転抵抗が作用し、回転体１８のタイヤ部１８Ｃは床面に対し滑ることなく安定的に接地する。このため、使用者が清掃具１０を前進させるために柄１１からフレーム１５に加える操作力の一部が、回転体１８のタイヤ部１８Ｃと床面との上記接地点（支点）まわりで、掻き上げ体１６のタイヤ部１６Ｃを床面に押付ける力として作用する。従って、掻き上げ体１６のタイヤ部１６Ｃが床面上を滑りなく転動して掻き上げ部材１６Ｂを確実に回転させるし、掻き上げ部材１６Ｂの先端を床面に対して弾性たわみ変形させた後の弾発的な復元作用に基づく掻き上げ力によりゴミを強力に掻き上げ、かつ掻き上げ部材１６Ｂの先端をカーペット等の繊維の深い部分にまでもぐらせてゴミを良く掻き出しできる。
【００５８】
（掻き上げ体１６のタイヤ部１６Ｃの材質）
毛足の長いカーペットを清掃するときには、掻き上げ体１６のタイヤ部１６Ｃの表面材にカーペットの繊維等との摩擦抵抗が大きい材質を用いた場合、タイヤ部１６は滑ることなく掻き上げ部材１６Ｂを確実に増速させる。即ち、タイヤ部１６Ｃは滑りなく回ろうとし、掻き上げ部材１６Ｂに回転トルクを与え続けようとする。ところが、掻き上げ部材１６Ｂはカーペットの繊維中に深く埋もれて回りにくくなり、掻き上げ部材１６Ｂがタイヤ部１６Ｃの回転を制動する状態となる。結果として、回転体１８のタイヤ部１８Ｃが床面から浮いてしまい、清掃できなくなるという不都合が生ずる。従って、掻き上げ体１６のタイヤ部１６Ｃの表面をある程度摩擦抵抗の小さい材質とすることで、タイヤ部１６Ｃはカーペットの繊維等との間で滑ることができ、上述の不都合を生じないから、軽く清掃できるようになる。例えばシリコンゴムは不良、軟質ポリエチレンは良である。この場合、掻き上げ部材１６Ｂはカーペットの表面に倣って回転するので、タイヤ部１６Ｃが滑っている分、増速回転しないものになるが、このように毛足の長いカーペットでは掻き上げ部材１６Ｂの先端がカーペットの中に深く入るし、カーペットの繊維が自在に撓んで該繊維に対するゴミの絡みも少ないので、掻き上げ部材１６Ｂの増速が十分でなくても掻き上げ部材１６Ｂの清掃掻き上げ効果を発揮できる。尚、繊維の毛足が短く密度の高いカーペットでは該繊維にゴミが絡んでとれ難いが、この場合、カーペットの繊維の剛性がしっかりしているので、タイヤ部１６Ｃの接地圧力が高くなるため、タイヤ部１６Ｃの表面材の摩擦係数が小さくても、十分な摩擦力が得られ、タイヤ部１６Ｃは滑らずに回転し、掻き上げ部材１６Ｂを増速回転できるため、カーペットの繊維に絡んだゴミもとることができる。
【００５９】
（回転体１８のタイヤ部１８Ｃの材質）
回転体１８のタイヤ部１８Ｃの表面材の摩擦係数は高いものが良い。回転体１８は、カーペットに接地しているのがタイヤ部１８Ｃだけであり、回転子１８Ｂはカーペットとは隔離されているため、タイヤ部１８Ｃの回転を阻害しないので、前述のように繊維の毛足の長いカーペットでも、回転子１８Ｂがタイヤ部１８Ｃの回転を制動するようなことがない。また、繊維の毛足の長いカーペットでは、タイヤ部１８Ｃがカーペットにふわっと載っているために、タイヤ部１８Ｃの接地圧力は低いが、タイヤ部１８Ｃの表面材の摩擦係数が大きい材質であれば、回転体１８Ｂにより確実に粘着ロールを回転させることができる。粘着ロール２１がスムースに回転すると、粘着ロール２１に接触している掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂを掻き上げ回転させる方向に該掻き上げ部材１６Ｂを回そうとするので、掻き上げ部材１６Ｂの回転もスムースになり、ゴミ捕捉性能も向上する。例えばシリコンゴムは優良、軟質ポリエチレンは良である。
【００６０】
尚、掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂのための増速手段６０、粘着ロール２１のための回転子１８Ｂの増速手段８０Ａは、図１２、図１３に示す如くの増速手段１００によることもできる。増速手段１００は、タイヤ部１６Ｃ（又は１８Ｃ）の回転中心の周囲に設けた大径内歯車１０１（大歯車）と、掻き上げ部材１６Ｂ（又は回転子１８Ｂ）の支軸１６Ａ（又は１８Ａ）（回転中心）の周囲に設けた小径外歯車１０２の噛合いからなる歯車列により構成でききる。増速手段１００は、大径内歯車１０１のピッチ円直径ｄａ、小径外歯車１０２のピッチ円直径ｄｂとするとき、増速倍率ａ１（又はａ２）＝ｄａ／ｄｂである。
【００６１】
増速手段１００において、小径外歯車１０２と掻き上げ部材１６Ｂ（又は回転子１８Ｂ）との連結部は、タイヤ部１６Ｃ（又は１８Ｃ）の軸方向視でタイヤ部１６Ｃ（又は１８Ｃ）の投影面内に設けられる。
【００６２】
増速手段１００において、掻き上げ部材１６Ｂ（又は回転子１８Ｂ）の回転方向は、タイヤ部１６Ｃ（又は１８Ｃ）の回転方向と同一方向になる。
【００６３】
尚、本発明の実施においては、掻き上げ部材１６Ｂのための増速手段６０を備えることは必須でない。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、清掃具において、掻き上げ体の掻き上げ部材に絡まった髪の毛等のゴミの粘着ロールへの巻取捕集性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は清掃具を示す模式側面図である。
【図２】図２は清掃具の内部を示す縦断面図である。
【図３】図３は清掃具の内部を示す横断面図である。
【図４】図４は掻き上げ体の増速手段を示す断面図である。
【図５】図５は図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図６は図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】図７は掻き上げ体と回転体と粘着ロールの回転速度関係を示す模式図である。
【図８】図８は掻き上げ体の増速作用を示す模式図である。
【図９】図９は回転体の増速手段を示す断面図である。
【図１０】図１０は図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１１】図１１は図９のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【図１２】図１２は増速手段の他の例を示す断面図である。
【図１３】図１３は図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０ 清掃具
１５ フレーム
１６ 掻き上げ体
１８ 回転体
１８Ｂ 回転子
１８Ｃ タイヤ部（タイヤ）
２１ 粘着ロール
６４ 太陽歯車
６７ 遊星歯車
７２ 内歯歯車
８０ 粘着ロール駆動手段
８０Ａ、１００ 増速手段
１０１ 大径内歯車（大歯車）
１０２ 小径外歯車（小歯車）
【発明の属する技術分野】
本発明は清掃具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
清掃具として、特願２０００−３３５０１４に記載の如く、フレームに掻き上げ体と粘着ロールを並べて支持し、掻き上げ体が掻き上げる床面上のゴミを粘着ロールによって捕捉するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特願２０００−３３５０１４では、粘着ロールを掻き上げ体のブラシの回転方向と反対方向に回転させることにより、掻き上げ体のブラシと粘着ロールとが相対し、掻き上げ体のブラシが掻き上げたゴミを粘着ロールへ受け渡すゴミ受渡し領域で、粘着ロールの表面の移動方向をブラシの移動方向に合致させている。
【０００４】
しかしながら、従来技術では、掻き上げ体のブラシと粘着ロールが相対する上述のゴミ受渡し領域で、掻き上げ体のブラシと粘着ロールの相対移動速度差についての考慮がなく、掻き上げ体のブラシに絡まった髪の毛等のゴミを粘着ロールにスムースに巻き取らせることができない。
【０００５】
本発明の課題は、清掃具において、掻き上げ体の掻き上げ部材に絡まった髪の毛等のゴミの粘着ロールへの巻取捕集性を向上することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、フレームに掻き上げ体と粘着ロールを並べて支持し、掻き上げ体が掻き上げる床面上のゴミを粘着ロールによって捕捉する清掃具であって、粘着ロールを掻き上げ体の回転方向と反対方向に回転するロール駆動手段を有し、該ロール駆動手段が、フレームに支持されて床面上を転動するとともに、その回転により粘着ロールを回転する回転体からなり、回転体が床面上を転動するタイヤと、該タイヤの回転に連動して粘着ロールを回転する回転子とを有し、タイヤの回転を増速して回転子に伝える増速手段を設けたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
清掃具１０は、床面１上のゴミ、例えばカーペット等の繊維に絡み付いた髪の毛等のゴミを捕集するものであり、図１〜図３に示す如く、柄１１の先端部に継手部１２を介して支持アーム１３を結合し、支持アーム１３の両側アーム部１３Ａに支軸部１４を介してフレーム１５を前後方向に揺動自在に支持している。
【０００８】
フレーム１５の前部には可撓掻き上げ体１６が回動自在に支持され、フレーム１５の後部には回転体１８が回動自在に支持され、掻き上げ体１６と回転体１８は平行に並べられて配置される。
【０００９】
掻き上げ体１６は、支軸１６Ａと、支軸１６Ａの軸方向の全長に渡って植設されたブラシからなる掻き上げ部材１６Ｂと、支軸１６Ａの両端部に結合された両側のタイヤ部１６Ｃからなる。掻き上げ部材１６Ｂは粘着ロール２１に接触しても、接触しなくても良い。両側のタイヤ部１６Ｃは該タイヤ部１６Ｃにゴミがかみ込まないようにフレーム１５の両外側に配置されるが、フレーム１５の内側に設けても良い。
【００１０】
回転体１８は、粘着ロール２１のための駆動手段であり、支軸１８Ａと、支軸１８Ａの軸方向の両端側２位置（軸方向３位置等の複数位置でも可）に固定される円盤状の回転子１８Ｂと、支軸１８Ａの両端部に結合された両側のタイヤ部１８Ｃからなる。回転子１８Ｂは粘着ロール２１に接触する。両側のタイヤ部１８Ｃはフレーム１５の両外側に配置される。
【００１１】
掻き上げ体１６と回転体１８の回転子１８Ｂの上には、それらに跨がる粘着ロール２１（ゴミ捕集手段）が乗せられ、粘着ロール２１は掻き上げ体１６と回転体１８の回転に連れ回る。フレーム１５の上部は粘着ロール２１の出し入れ口とされ、取外し可能な透明カバー１５Ａにより被覆される。粘着ロール２１は、粘着シートの巻取りロールの構成、又は表面が粘着性のエラストマーからなり、その表面を洗浄して再使用可能とする構成等を含む。本実施例の粘着ロール２１は、粘着シート２１Ａをコア２１Ｂに巻き回し、粘着シート２１Ａの粘着面を外側に向けて巻出し可能かつ切断可能にした巻取りロールにて構成される。
【００１２】
フレーム１５における掻き上げ体１６の後部には塵取部２３（ゴミ捕集手段）が支持されている。塵取部２３は、床面に接する底面部２３Ａと、掻き上げ体１６に隙間なく（又は隙間を介して）相対する曲面状（又は平面状）のすくい面部２３Ｂと、回転体１８の回転子１８Ｂの下方の前後に渡る範囲に延在される凹状のゴミ受け部２３Ｃを有する。塵取部２３は、フレーム１５に後述する如くに上下に揺動可能に支持され、自重により底面部２３Ａとすくい面部２３Ｂの最下端部を床面に隙間なく接し、掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂが掻き上げるゴミを床面に沿う後方に逃がすことなく、その全てのゴミをすくい面部２３Ｂにより粘着ロール２１の側にガイドし、大きなゴミはすくい面部２３Ｂに後続するゴミ受け部２３Ｃに送り込む。
【００１３】
清掃具１０では、塵取部２３をフレーム１５に対し、掻き上げ体１６とは独立に上下に揺動可能に支持するとともに、塵取部２３のゴミ受け部２３Ｃをフレーム１５から開放可能に支持した。
【００１４】
具体的には、塵取部２３における掻き上げ体１６に近い側の前側端を揺動部４０（塵取部２３の前端側両側面に設けたピン４１を、フレーム１５の両側壁に設けた長孔４２の中で上下動可能に係入したもの）によりフレーム１５に揺動可能に支持する。また、塵取部２３における掻き上げ体１６から遠い側の後側端に設けた係脱部５０の孔５１を、フレーム１５に設けた係脱可能ピン５２に係脱可能にし、孔５１を係脱可能ピン５２から外して塵取部２３の後側端をフレーム１５から開放可能に支持する。塵取部２３の孔５１をフレーム１５の係脱可能ピン５２に係入した状態で、係脱可能ピン５２を塵取部２３の揺動の中心軸とし、塵取部２３の孔５１をフレーム１５の係脱可能ピン５２から外した状態で、揺動部４０を塵取部２３の開放の中心軸とする。
【００１５】
清掃具１０による清掃動作は以下の通りなされる。
（１）柄１１の軸方向に加える操作力により清掃具１０を前進させ、掻き上げ体１６及び回転体１８を回動させ、同時に粘着ロール２１を連れ回り回転させる。
【００１６】
（２）掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂが床面上のゴミを掻き上げると、このゴミは塵取部２３のすくい面部２３Ｂにガイドされて粘着ロール２１の側に送り出され、粘着ロール２１の粘着面に吸着捕捉される。大きなゴミはすくい面部２３Ｂからゴミ受け部２３Ｃに送り込まれて捕捉される。
【００１７】
（３）透明カバー１５Ａを通して粘着ロール２１の粘着面の全周に多量のゴミが捕捉されたことが視認されたら、カバー１５Ａを開いて粘着シート２１Ａの１周分を剥離切断除去し、新規粘着面を露出せしめた後、カバー１５Ａを閉じる。
【００１８】
（４）透明なフレーム１５や塵取部２３を通して、塵取部２３のゴミ受け部２３Ｃに多量のゴミがたまったことを視認したら、塵取部２３の係脱部５０を外し、該塵取部２３を揺動部４０を中心として開放し、ゴミ受け部２３Ｃのゴミを廃棄する。
【００１９】
尚、清掃具１０は前進だけでなく、後進もできる。塵取部２３は、底面部２３Ａの尾端部をアール状に跳ね上げ、後進時にこの尾端部が床面に引掛かるのを防止する。
【００２０】
清掃具１０にあっては、前述した如く、回転体１８が支軸１８Ａと回転子１８Ｂとからなるものにしたから、下記（ａ）、（ｂ）の構成を具備することになる。尚、回転体１８の支軸１８Ａ及び回転子１８Ｂは、フレーム１５と塵取部２３に挟まれる空間に配置される。
【００２１】
（ａ）回転体１８の支軸１８Ａは、回転子１８Ｂが固定されていない部分で、粘着ロール２１と大きな隙間を介して離隔する（図３）。
【００２２】
（ｂ）回転体１８の支軸１８Ａは、回転子１８Ｂが固定されていない部分で、塵取部２３（ゴミ受け部２３Ｃの底面２３Ｄ）と、大きな隙間を介して離隔する（図２）。尚、ゴミ受け部２３Ｃの底面２３Ｄのうち、回転子１８Ｂに相対する部分は円弧状くぼみ部２３Ｅとされる。
【００２３】
ここで、回転体１８の回転子１８Ｂは、シリコンゴム製Ｏリング等の環状リング１８Ｄを外周に備える。環状リング１８Ｄは回転子１８Ｂに設けた環状溝に装填される。
【００２４】
尚、清掃具１０は、柄１１及び支持アーム１３によりフレーム１５を持ち上げた状態で、掻き上げ体１６の方が回転体１８より前方かつ上方に位置付けられる傾斜状態となるように、フレーム１５及びその取付部品の重心を支持アーム１３の支軸部１４まわりに位置設定している。清掃具１０における粘着ロール２１の交換等に際し、フレーム１５を持ち上げた上述の傾斜状態で、塵取部２３のゴミ受け部２３Ｃの中の前側（掻き上げ体１６の側）にあったゴミＡは、回転体１８の支軸１８Ａの下方を通ってゴミ受け部２３Ｃの回転体１８より後側に移動し、このゴミを透明樹脂からなるフレーム１５及び塵取部２３の外方から視認できる。清掃具１０において、回転体１８がストレート状円筒体からなるとき、回転体１８と塵取部２３の間へのゴミの噛み込みを防ぐ必要から、塵取部２３が回転体１８の前側に壁Ｗを設けた場合には、回転体１８より後側へのゴミＡの移動は生じない。
【００２５】
清掃具１０は、（Ａ）掻き上げ体１６において、タイヤ部１６Ｃの回転を増速して掻き上げ部材１６Ｂに伝える掻き上げ増速手段６０と、（Ｂ）粘着ロール２１を回転する粘着ロール駆動手段８０を以下の如くに備える。
【００２６】
（Ａ）掻き上げ増速手段６０
掻き上げ増速手段６０は、図１に示す如く、掻き上げ体１６におけるタイヤ部１６Ｃの回転を増速して掻き上げ部材１６Ｂに伝える。
【００２７】
掻き上げ増速手段６０は、図４〜図６に示す如く、フレーム１５の両側壁に設けた軸支部６１にベース６２の中空軸部６２Ａを挿着し、ベース６２の回り止め凸部６２Ｂを軸支部６１の回り止め溝６１Ａに回転方向で係止し、ベース６２の抜け止め膨出部６２Ｃをフレーム１５の内側面に衝接し、回り止めと抜け止めを図っている。
【００２８】
掻き上げ体１６の支軸１６Ａの両端部に回転方向一体に差込んで係合した太陽軸６３が、ベース６２の外側からその中空軸部６２Ａの中空部に回転自在に挿入配置され、太陽軸６３の外側端部には太陽歯車６４を設けてある。太陽歯車６４は掻き上げ体１６の回転中心に設けられるものになる。
【００２９】
ベース６２の外周にはカップ状のタイヤ部１６Ｃが回転可能に嵌装されている。ベース６２に嵌装されたタイヤ部１６Ｃの開口側内周部にはロックリング６５が螺着される。タイヤ部１６Ｃは、ベース６２の外周の大径部６２Ｄに直接的に、ベース６２の大径部６２Ｄに対する側傍部にロックリング６５を介して回転可能に嵌装される。
【００３０】
タイヤ部１６Ｃの側壁内側面で、その中心軸の周方向複数位置、好適には周方向等間隔をなす複数位置（本実施形態では周方向で等間隔をなす５等配位置）には遊星軸６６が突設され、各遊星軸６６に遊星歯車６７を枢着している。遊星歯車６７は、太陽歯車６４に噛合い、遊星軸６６を中心として自転しながら、太陽歯車６４の周囲を公転する。尚、各遊星軸６６は中空軸とされ、遊星歯車６７が遊星軸６６から脱落するのを防ぐ押えリング６８に設けた係合ピン６８Ａを遊星軸６６の中空部に挿着している。タイヤ部１６Ｃの側壁中心部には太陽軸６３の先端軸部６３Ａが挿入される凹部６９が設けられ、タイヤ部１６Ｃと押えリング６８は太陽軸６３に対して相対回転可能とされる。
【００３１】
ベース６２の内周部は遊星歯車６７、押えリング６８を収容する凹部７１とされ、その内周部には遊星歯車６７が噛合う内歯歯車７２が設けられる。
【００３２】
即ち、掻き上げ増速手段６０は、太陽歯車６４、遊星歯車６７及び内歯歯車７２からなる遊星歯車列により、タイヤ部１６Ｃの回転を倍率ａ１で増速して掻き上げ部材１６Ｂに伝える。太陽歯車６４のピッチ円径ｄ１、遊星歯車６７のピッチ円径をｄ２、内歯歯車７２のピッチ円径をｄ３とするとき、ｄ３＝ｄ１＋２ｄ２、ａ１＝（ｄ３／ｄ１）＋１である。ｄ１＝１２、ｄ２＝６、ｄ３＝２４のとき、ａ１＝３になる。
【００３３】
図７に示す如く、清掃具１０の進み速度ｖ０、タイヤ部１６Ｃの直径Ｄｔ、タイヤ部１６Ｃの回転速度ｎｔ、掻き上げ部材１６Ｂの直径Ｄｂ、掻き上げ部材１６Ｂの回転速度ｎｂ、掻き上げ部材１６Ｂの周速ｖｂのとき、下記（１）式〜（３）式が成立する。
ｖ０＝πＤｔｎｔ …（１）
ｎｂ＝ａ１ｎｔ …（２）
ｖｂ＝πＤｂｎｂ＝（Ｄｂ／Ｄｔ）ａ１ｖ０ …（３）
【００３４】
また、掻き上げ増速手段６０は、掻き上げ部材１６Ｂとの連結部（太陽軸６３が掻き上げ部材１６Ｂの支軸１６Ａに連結される連結部）を、タイヤ部１６Ｃの軸方向視でタイヤ部１６Ｃの投影面内に設けている。
【００３５】
また、掻き上げ増速手段６０は、掻き上げ部材１６Ｂの回転方向をタイヤ部１６Ｃの回転方向と同一方向に設定している。
【００３６】
図８は、掻き上げ増速手段６０による掻き上げ部材１６Ｂの増速作用を示す。図８（Ａ）に示す如く、掻き上げ部材１６Ｂの回転がタイヤ部１６Ｃの回転と同等（ａ１＝１）であれば、タイヤ部１６Ｃの回転角度θによって掻き上げ部材１６ＢがＡ点からＢ点に進んだとき、掻き上げ部材１６Ｂの回転角度はθだけとなり、掻き上げ部材１６Ｂのブラシ植毛ａは実線位置から鎖線位置まで移動するだけであり、ブラシ植毛ａは床面１に対して略同じ位置にとどまり、ブラシ植毛ａは床面１上のゴミを抑えるだけであってカーペット等に絡み付いている毛屑等をとることができない。これに対し、図８（Ｂ）に示す如く、掻き上げ部材１６Ｂの回転が３倍速（ａ１＝３）で増速されると、タイヤ部１６Ｃの回転角度θによって掻き上げ部材１６ＢがＡ点からＢ点に進んだとき、掻き上げ部材１６Ｂの回転角度は３θとなり、掻き上げ部材１６Ｂのブラシ植毛ａは実線位置から鎖線位置まで大きく移動し、ブラシ植毛ａは床面１のカーペットの繊維内に入って高速でゴミを掻き上げ、カーペット等に絡み付いていた毛屑等もとれる。
【００３７】
従って、掻き上げ増速手段６０を備えた清掃具１０によれば以下の作用がある。
【００３８】
▲１▼掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂ（ブラシ）の回転を、床面１上を転動するタイヤ部１６Ｃの回転より増速することにより、掻き上げ部材１６Ｂの床面に対する相対速度が大きくなり、（ａ）掻き上げ部材１６Ｂのブラシ先端がカーペット等の繊維の中に入ってゴミを掻き上げる速さが早くなるからカーペット等に絡み付いている糸屑もとれ、掻き上げ部材１６Ｂによるゴミ掻き上げ力を向上できる。また、（ｂ）掻き上げ部材１６Ｂの後方に配置されている塵取部２３の前方床面上のゴミを、塵取部２３の到着前段階で塵取部２３の側に送り込みでき、清掃具１０の先端と塵取部２３の間のゴミもとれ、清掃具１０による清掃可能範囲を壁等の近くまで広げることができる。
【００３９】
▲２▼掻き上げ部材１６Ｂのための増速手段６０と該掻き上げ部材１６Ｂとの連結部を、タイヤ部１６Ｃの投影面内に設けたから、清掃具１０の先端と掻き上げ部材１６Ｂとの間にタイヤ部１６Ｃを存在させることがない。本実施形態では、増速手段６０と掻き上げ部材１６Ｂの中心軸（支軸１６Ａ）との連結部をタイヤ部１６Ｃの投影面内に設けたから、清掃具１０の先端と掻き上げ部材１６Ｂの中心軸との間にタイヤ部１６Ｃの全体を存在させることがない。これにより、清掃具１０による清掃可能範囲を壁等の近くまで広げることができる。
【００４０】
▲３▼掻き上げ部材１６Ｂの回転方向をタイヤ部１６Ｃの回転方向と同一方向にした。従って、掻き上げ部材１６Ｂによる床面からのゴミ掻き上げ方向が清掃具１０の清掃進み方向の後方に向き、ゴミ捕捉手段（粘着ロール２１と塵取部２３）は掻き上げ部材１６Ｂの後方に設けるものになる。従って、清掃具１０の先端と掻き上げ部材１６Ｂとの間にゴミ捕集手段を存在させることがなく、清掃具１０による清掃可能範囲を壁等の近くまで広げることができる。
【００４１】
（Ｂ）粘着ロール駆動手段８０
粘着ロール駆動手段８０は、前述の回転体１８により構成され、粘着ロール２１を掻き上げ体１６における掻き上げ部材１６Ｂの回転方向と反対方向に回転させるものである。
【００４２】
回転体１８は、前述の如く、フレーム１５に支持されて床面上を転動するとともに、その回転により粘着ロール２１を回転する。具体的には、回転体１８は、床面上を転動するタイヤ部１８Ｃと、タイヤ部１８Ｃの回転に連動するとともに、粘着ロール２１に接触して該粘着ロール２１を回転する円盤状の回転子１８Ｂ（最外径部分は環状リング１８Ｄで構成される）とを有する。粘着ロール２１が回転子１８Ｂ（環状リング１８Ｄ）に滑りなく接触回転するから、回転子１８Ｂ（環状リング１８Ｄ）の周速ｖｒが粘着ロール２１の周速と同一になる。
【００４３】
粘着ロール駆動手段８０は、回転体１８におけるタイヤ部１８Ｃの回転を増速して回転子１８Ｂ（環状リング１８Ｄ）に伝える増速手段８０Ａを有する。増速手段８０Ａは、前述の掻き上げ部材１６Ｂのための増速手段６０と同一の遊星歯車列により構成できる。
【００４４】
即ち、増速手段８０Ａは、図９〜図１１に示す如く、フレーム１５の両側壁に設けた軸支部８１にベース８２の中空軸部８２Ａを挿着し、ベース８２の回り止め凸部８２Ｂを軸支部８１の回り止め溝８１Ａに回転方向で係止し、ベース８２の抜け止め膨出部８２Ｃをフレーム１５の内側面に衝接し、回り止めと抜け止めを図っている。
【００４５】
回転体１８の支軸１８Ａの両端部に回転方向一体に差込んで係合した太陽軸８３が、ベース８２の外側からその中空軸部８２Ａの中空部に回転自在に挿入配置され、太陽軸８３の外側端部には太陽歯車８４を設けてある。太陽歯車８４は回転体１８の回転中心に設けられるものになる。
【００４６】
ベース８２の外周にはカップ状のタイヤ部１８Ｃが回転可能に嵌装されている。ベース８２に嵌装されたタイヤ部１８Ｃの開口側内周部にはロックリング８５が螺着される。タイヤ部１８Ｃは、ベース８２の外周の大径部８２Ｄに直接的に、ベース８２の大径部８２Ｄに対する側傍部にロックリング８５を介して回転可能に嵌装される。
【００４７】
タイヤ部１８Ｃの側壁内側面で、その中心軸の周方向複数位置（本実施形態では５位置）には遊星軸８６が突設され、各遊星軸８６に遊星歯車８７を枢着している。遊星歯車８７は、太陽歯車８４に噛合い、遊星軸８６を中心として自転しながら、太陽歯車８４の周囲を公転する。尚、各遊星軸８６は中空軸とされ、遊星歯車８７が遊星軸８６から脱落するのを防ぐ押えリング８８に設けた係合ピン８８Ａを遊星軸８６の中空部に挿着している。タイヤ部１８Ｃの側壁中心部には太陽軸８３の先端軸部８３Ａが挿入される凹部８９が設けられ、タイヤ部１８Ｃと押えリング８８は太陽軸８３に対して相対回転可能とされる。
【００４８】
ベース８２の内周部は遊星歯車８７、押えリング８８を収容する凹部９１とされ、その内周部には遊星歯車８７が噛合う内歯歯車９２が設けられる。
【００４９】
即ち、増速手段８０Ａは、太陽歯車８４、遊星歯車８７及び内歯歯車９２からなる遊星歯車列により、タイヤ部１８Ｃの回転を倍率ａ２で増速して回転子１８Ｂに伝える。太陽歯車８４のピッチ円径ｄ１、遊星歯車８７のピッチ円径をｄ２、内歯歯車９２のピッチ円径をｄ３とするとき、ｄ３＝ｄ１＋２ｄ２、ａ２＝（ｄ３／ｄ１）＋１である。ｄ１＝１２、ｄ２＝６、ｄ３＝２４のとき、ａ２＝３になる。
【００５０】
図７に示す如く、清掃具１０の進み速度ｖ０、タイヤ部１８Ｃの直径Ｄｔ（掻き上げ体１６のタイヤ部１６Ｃの直径Ｄｔと同じとするとき）、タイヤ部１８Ｃの回転速度ｎｔ、回転子１８Ｂの直径Ｄｒ、回転子１８Ｂの回転速度ｎｒ、回転子１８Ｂの周速ｖｒのとき、下記（４）式〜（６）式が成立する。
Ｖ０＝πＤｔｎｔ …（４）
ｎｒ＝ａ２ｎｔ …（５）
Ｖｒ＝πＤｒｎｒ＝（Ｄｒ／Ｄｔ）ａ２ｖ０ …（６）
【００５１】
清掃具１０において、例えばＤｔ＝３４ｍｍ、Ｄｒ＝２０ｍｍ、Ｄｂ＝４０ｍｍ、ａ１＝ａ２＝３とするとき、前述（３）式、（６）式より、
Ｖｂ／Ｖｒ＝ａ１Ｄｂ／ａ２Ｄｒ＝２ …（７）
Ｖｂ＝２Ｖｒ …（８）
が成立する。
【００５２】
また、粘着ロール駆動手段８０は、増速手段８０Ａと回転子１８Ｂとの連結部（太陽軸８３が回転子１８Ｂの支軸１８Ａに連結される連結部）を、タイヤ部１８Ｃの軸方向視でタイヤ部１８Ｃの投影面内に設けている。
【００５３】
また、粘着ロール駆動手段８０は、回転子１８Ｂの回転方向をタイヤ部１８Ｃの回転方向と同一方向に設定している。
【００５４】
従って、粘着ロール駆動手段８０、増速手段８０Ａを備えた清掃具１０によれば以下の作用がある。
【００５５】
▲１▼粘着ロール駆動手段８０が回転体１８の回転子１８Ｂをタイヤ部１８Ｃの回転より増速し、結果として回転子１８Ｂが接触して回転させる粘着ロール２１の周速を早くする。即ち、粘着ロール駆動手段８０を構成する回転体１８が粘着ロール２１を掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂの回転方向と反対方向に、早い周速で回転する。従って、掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂと粘着ロール２１とが相対し、掻き上げ部材１６Ｂが掻き上げたゴミを粘着ロール２１へ受け渡すゴミ受渡し領域で、粘着ロール２１の表面の移動方向を掻き上げ部材１６Ｂの移動方向に合致させ、かつ粘着ロール２１の移動速度が高速になる。これにより、掻き上げ部材１６Ｂのブラシ植毛に絡ませた髪の毛等のゴミの先端が粘着ロール２１に付着した後、粘着ロール２１がこの髪の毛等のゴミを掻き上げ部材１６Ｂの側から拭き取るように巻取り、粘着ロール２１により巻取捕集性を向上する。
【００５６】
▲２▼粘着ロール駆動手段８０による粘着ロール２１の高速回転化により、粘着ロール２１が前述のゴミ受渡し領域で掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂに及ぼす回転抵抗を小さくする。従って、清掃具１０を前進させて掻き上げ体１６を回転させるために柄１１に加える清掃操作力を軽くできる。
【００５７】
▲３▼掻き上げ体１６と回転体１８をフレーム１５に支持し、掻き上げ体１６を清掃具１０の清掃進み方向の前方に、回転体１８をその清掃進み方向の後方に配置したとき、回転体１８に増速手段８０Ａを設けたから、回転体１８のタイヤ部１８Ｃに増速負荷起因の回転抵抗が作用し、回転体１８のタイヤ部１８Ｃは床面に対し滑ることなく安定的に接地する。このため、使用者が清掃具１０を前進させるために柄１１からフレーム１５に加える操作力の一部が、回転体１８のタイヤ部１８Ｃと床面との上記接地点（支点）まわりで、掻き上げ体１６のタイヤ部１６Ｃを床面に押付ける力として作用する。従って、掻き上げ体１６のタイヤ部１６Ｃが床面上を滑りなく転動して掻き上げ部材１６Ｂを確実に回転させるし、掻き上げ部材１６Ｂの先端を床面に対して弾性たわみ変形させた後の弾発的な復元作用に基づく掻き上げ力によりゴミを強力に掻き上げ、かつ掻き上げ部材１６Ｂの先端をカーペット等の繊維の深い部分にまでもぐらせてゴミを良く掻き出しできる。
【００５８】
（掻き上げ体１６のタイヤ部１６Ｃの材質）
毛足の長いカーペットを清掃するときには、掻き上げ体１６のタイヤ部１６Ｃの表面材にカーペットの繊維等との摩擦抵抗が大きい材質を用いた場合、タイヤ部１６は滑ることなく掻き上げ部材１６Ｂを確実に増速させる。即ち、タイヤ部１６Ｃは滑りなく回ろうとし、掻き上げ部材１６Ｂに回転トルクを与え続けようとする。ところが、掻き上げ部材１６Ｂはカーペットの繊維中に深く埋もれて回りにくくなり、掻き上げ部材１６Ｂがタイヤ部１６Ｃの回転を制動する状態となる。結果として、回転体１８のタイヤ部１８Ｃが床面から浮いてしまい、清掃できなくなるという不都合が生ずる。従って、掻き上げ体１６のタイヤ部１６Ｃの表面をある程度摩擦抵抗の小さい材質とすることで、タイヤ部１６Ｃはカーペットの繊維等との間で滑ることができ、上述の不都合を生じないから、軽く清掃できるようになる。例えばシリコンゴムは不良、軟質ポリエチレンは良である。この場合、掻き上げ部材１６Ｂはカーペットの表面に倣って回転するので、タイヤ部１６Ｃが滑っている分、増速回転しないものになるが、このように毛足の長いカーペットでは掻き上げ部材１６Ｂの先端がカーペットの中に深く入るし、カーペットの繊維が自在に撓んで該繊維に対するゴミの絡みも少ないので、掻き上げ部材１６Ｂの増速が十分でなくても掻き上げ部材１６Ｂの清掃掻き上げ効果を発揮できる。尚、繊維の毛足が短く密度の高いカーペットでは該繊維にゴミが絡んでとれ難いが、この場合、カーペットの繊維の剛性がしっかりしているので、タイヤ部１６Ｃの接地圧力が高くなるため、タイヤ部１６Ｃの表面材の摩擦係数が小さくても、十分な摩擦力が得られ、タイヤ部１６Ｃは滑らずに回転し、掻き上げ部材１６Ｂを増速回転できるため、カーペットの繊維に絡んだゴミもとることができる。
【００５９】
（回転体１８のタイヤ部１８Ｃの材質）
回転体１８のタイヤ部１８Ｃの表面材の摩擦係数は高いものが良い。回転体１８は、カーペットに接地しているのがタイヤ部１８Ｃだけであり、回転子１８Ｂはカーペットとは隔離されているため、タイヤ部１８Ｃの回転を阻害しないので、前述のように繊維の毛足の長いカーペットでも、回転子１８Ｂがタイヤ部１８Ｃの回転を制動するようなことがない。また、繊維の毛足の長いカーペットでは、タイヤ部１８Ｃがカーペットにふわっと載っているために、タイヤ部１８Ｃの接地圧力は低いが、タイヤ部１８Ｃの表面材の摩擦係数が大きい材質であれば、回転体１８Ｂにより確実に粘着ロールを回転させることができる。粘着ロール２１がスムースに回転すると、粘着ロール２１に接触している掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂを掻き上げ回転させる方向に該掻き上げ部材１６Ｂを回そうとするので、掻き上げ部材１６Ｂの回転もスムースになり、ゴミ捕捉性能も向上する。例えばシリコンゴムは優良、軟質ポリエチレンは良である。
【００６０】
尚、掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂのための増速手段６０、粘着ロール２１のための回転子１８Ｂの増速手段８０Ａは、図１２、図１３に示す如くの増速手段１００によることもできる。増速手段１００は、タイヤ部１６Ｃ（又は１８Ｃ）の回転中心の周囲に設けた大径内歯車１０１（大歯車）と、掻き上げ部材１６Ｂ（又は回転子１８Ｂ）の支軸１６Ａ（又は１８Ａ）（回転中心）の周囲に設けた小径外歯車１０２の噛合いからなる歯車列により構成でききる。増速手段１００は、大径内歯車１０１のピッチ円直径ｄａ、小径外歯車１０２のピッチ円直径ｄｂとするとき、増速倍率ａ１（又はａ２）＝ｄａ／ｄｂである。
【００６１】
増速手段１００において、小径外歯車１０２と掻き上げ部材１６Ｂ（又は回転子１８Ｂ）との連結部は、タイヤ部１６Ｃ（又は１８Ｃ）の軸方向視でタイヤ部１６Ｃ（又は１８Ｃ）の投影面内に設けられる。
【００６２】
増速手段１００において、掻き上げ部材１６Ｂ（又は回転子１８Ｂ）の回転方向は、タイヤ部１６Ｃ（又は１８Ｃ）の回転方向と同一方向になる。
【００６３】
尚、本発明の実施においては、掻き上げ部材１６Ｂのための増速手段６０を備えることは必須でない。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、清掃具において、掻き上げ体の掻き上げ部材に絡まった髪の毛等のゴミの粘着ロールへの巻取捕集性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は清掃具を示す模式側面図である。
【図２】図２は清掃具の内部を示す縦断面図である。
【図３】図３は清掃具の内部を示す横断面図である。
【図４】図４は掻き上げ体の増速手段を示す断面図である。
【図５】図５は図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図６は図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】図７は掻き上げ体と回転体と粘着ロールの回転速度関係を示す模式図である。
【図８】図８は掻き上げ体の増速作用を示す模式図である。
【図９】図９は回転体の増速手段を示す断面図である。
【図１０】図１０は図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１１】図１１は図９のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【図１２】図１２は増速手段の他の例を示す断面図である。
【図１３】図１３は図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０ 清掃具
１５ フレーム
１６ 掻き上げ体
１８ 回転体
１８Ｂ 回転子
１８Ｃ タイヤ部（タイヤ）
２１ 粘着ロール
６４ 太陽歯車
６７ 遊星歯車
７２ 内歯歯車
８０ 粘着ロール駆動手段
８０Ａ、１００ 増速手段
１０１ 大径内歯車（大歯車）
１０２ 小径外歯車（小歯車）
Claims (4)
- フレームに掻き上げ体と粘着ロールを並べて支持し、
掻き上げ体が掻き上げる床面上のゴミを粘着ロールによって捕捉する清掃具であって、
粘着ロールを掻き上げ体の回転方向と反対方向に回転するロール駆動手段を有し、
該ロール駆動手段が、フレームに支持されて床面上を転動するとともに、その回転により粘着ロールを回転する回転体からなり、
回転体が床面上を転動するタイヤと、該タイヤの回転に連動して粘着ロールを回転する回転子とを有し、
タイヤの回転を増速して回転子に伝える増速手段を設けた清掃具。 - 前記増速手段が、回転子の回転中心に設けた太陽歯車と、タイヤに枢着されて太陽歯車に噛合い、該太陽歯車の周囲を公転する遊星歯車と、フレームの側に固定されて遊星歯車が噛合う内歯歯車とからなる遊星歯車列である請求項１に記載の清掃具。
- 前記増速手段が、タイヤの回転中心の周囲に設けた大歯車と回転子の回転中心の周囲に設けた小歯車の噛合いからなる歯車列である請求項１に記載の清掃具。
- 請求項１に記載の増速手段を内蔵したタイヤ。
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