JP2005118392A

JP2005118392A - 清掃具

Info

Publication number: JP2005118392A
Application number: JP2003358452A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Tawara; 宏俊田原; Yukio Noda; 幸男野田
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2005-05-12

Abstract

【課題】遊星歯車列からなる増速手段を内部に設けた支持部材にタイヤと掻き上げ部材を支持してなる清掃具において、掻き上げ部材と塵取部の相対位置関係を適正にし、掻き上げ部材による掻き上げ性能を向上すること。
【解決手段】フレーム１５に設けた支持部材６２にタイヤ１７と掻き上げ部材１６Ｂを支持し、タイヤ１７の回転を増速して掻き上げ部材１６Ｂに伝える、遊星歯車列からなる増速手段６０を支持部材６２の内部に設け、フレーム１５における掻き上げ部材１６Ｂの後部に塵取部２３を支持してなる清掃具１０であって、支持部材６２をフレーム１５に対し回り止め状態で、前後方向に変位自在に支持したもの。
【選択図】図２

Description

本発明は清掃具に関する。

清掃具として、特許文献１に記載の如く、フレームにタイヤを支持し、タイヤの回転に連動して回転する掻き上げ部材を有し、フレームにおける掻き上げ部材の後部に塵取部を設け、掻き上げ部材が掻き上げたゴミを塵取部にて捕集するものがある。
特開2002-233486

特許文献１の清掃具は、タイヤに支持した掻き上げ部材の回転軸をフレームに直に枢支するものであり、以下の問題点がある。掻き上げ部材はブラシ等からなるものであり、その外径サイズに加工上のバラツキを伴ない易い。掻き上げ部材の外径が小さすぎると、掻き上げ部材が塵取部から必要以上に離隔して塵取部との間に大きな隙間を生じ、清掃具の前進時に掻き上げたゴミが上記隙間に滞留する。掻き上げ部材の外径が大きすぎると、清掃具の後進時に、掻き上げ部材が塵取部に無用に強く接し、清掃具を移動する操作力を軽減できない。

本出願人は、特許文献１に用いて好適なタイヤとして、特願2002-215850に記載の増速タイヤを提案している。この増速タイヤを採用する清掃具は、フレームに設けた支持部材にタイヤと、該タイヤの回転に連動して回転する掻き上げ部材を支持し、タイヤの回転を増速して掻き上げ部材に伝える遊星歯車列からなる増速手段を支持部材の内部に設け、掻き上げ部材によるゴミの掻き上げ性能の向上を図るものである。

本発明は、遊星歯車列からなる増速手段を内部に設けた支持部材にタイヤと掻き上げ部材を支持してなる清掃具において、掻き上げ部材と塵取部の相対位置関係を適正にし、掻き上げ部材による掻き上げ性能を向上することにある。

請求項１の発明は、フレームに設けた支持部材にタイヤと、該タイヤの回転に連動して回転する掻き上げ部材を支持し、タイヤの回転を増速して掻き上げ部材に伝える増速手段を支持部材の内部に設け、フレームにおける掻き上げ部材の後部に塵取部を支持してなる清掃具であって、増速手段が、掻き上げ部材の回転軸に設けた太陽歯車と、タイヤの側に枢着支持されて太陽歯車に噛合い、該太陽歯車の周囲を公転する複数の遊星歯車と、支持部材の側に設けられて各遊星歯車に噛合う内歯歯車とからなる遊星歯車列からなり、支持部材をフレームに対し回り止め状態で、前後方向に変位自在に支持したものである。

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。

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。

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増速タイヤ１７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１７は該タイヤ１７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。

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増速タイヤ１９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１９はフレーム１５の両外側に配置される。

掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂ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。

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の掻き上げ部材１６Ｂ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。

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。

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。

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フレーム１５を介して掻き上げ体１６のタイヤ１７及び回転体１８のタイヤ１９を床面に加圧しながら清掃具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。

(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。

(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。

(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。

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。

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。

(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）。

(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。

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１８Ｃを外周に備える。環状リング１８Ｃは回転子１８Ｂに設けた環状溝に装填される。

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。

清掃具１０は、掻き上げ体１６のタイヤ１７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（変速手段）を、タイヤ１７の内部に設けている。回転体１８のタイヤ１９の内部にも、タイヤ１９の回転を増速して回転子１８Ｂに伝える回転増速手段（変速手段）を設けている。この回転増速手段と掻き上げ増速手段６０は実質的に同様の構成であり、掻き上げ増速手段６０をそれらの代表として説明する。

掻き上げ増速手段６０は、図１に示す如く、掻き上げ体１６における増速タイヤ１７に設けられ、該タイヤ部１７の回転を増速して掻き上げ部材１６Ｂに伝える。増速タイヤ１７は、樹脂材料（例えばポリアセタール）製のホイール部１７Ａと、ホイール部１７Ａの側壁の外側面からその外周に被着される透明（又は半透明）樹脂材料（例えばポリエチレン）製のタイヤ部１７Ｂとからなる。

掻き上げ増速手段６０は、図５に示す如く、フレーム１５の両側壁に設けた軸支部６１に支持部材６２の中空軸部６２Ａを挿着し、支持部材６２の回転を後述する如くに規制するとともに、支持部材６２の抜け止め膨出部６２Ｂ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。

増速手段６０を構成する遊星歯車列が支持部材６２の内部に以下の如くに設けられる。

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（掻き上げ部材１６Ｂの回転軸）が、図５、図６に示す如く、支持部材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。

支持部材６２にはタイヤ１７のカップ状のホイール部１７Ａが嵌装されて被着され、支持部材６２の外周６２Ｄの外周にタイヤ１７のホイール部１７Ａの内周を回転可能に摺動支持する。ホイール部１７Ａは不図示の抜け止め手段により支持部材６２からの抜け止めが図られる。

支持部材６２の凹部６２Ｃには孔あき円板状の回転プレート６６が収容され、回転プレート６６は中空軸部６２Ａの周囲に遊びを介して装填されている。回転プレート６６は各３個の遊星軸６６Ａと連係軸６６Ｂを周方向において交互に突設し、各遊星軸６６Ａに遊星歯車６７を枢支するとともに、各連係軸６６Ｂをホイール部１７Ａの側壁内面に設けた連係孔６８の長孔状の半径方向スライドスペースに係入し、タイヤ１７の回転に回転プレート６６を連動せしめる。複数の各遊星歯車６７は、太陽歯車６４に噛合い、遊星軸６６Ａ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。

支持部材６２の内周部は複数の遊星歯車６７及び太陽歯車６４を収容する凹部６２Ｃとされ、その内周部には遊星歯車６７が噛合う内歯歯車６９が設けられる。

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６９からなる遊星歯車列により、タイヤ部１７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６９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。

清掃具１０にあっては、掻き上げ部材１６Ｂと塵取部２３の相対位置関係を適正にするため、以下の構成を具備する（図２、図４）。

清掃具１０は、支持部材６２をフレーム１５に対し回り止め状態で、前後方向に変位自在に支持する。

支持部材６２の中空軸部６２Ａをフレーム１５の軸支部６１に挿着するに際し、軸支部６１に設けられる前後方向に長い長孔７１Ａの上辺中央に凹部７１Ｂを形成するとともに、中空軸部６２Ａの外周の一部に上記凹部７１Ｂより狭幅の凸部７２（揺動支点）を設け、中空軸部６２Ａの凸部７２を軸支部６１の凹部７１Ｂに嵌め当てて衝合する。支持部材６２の中空軸部６２Ａは凸部７２を凹部７１Ｂに嵌めてフレーム１５に対する回り止め状態を付与されるとともに、凸部７２の凹部７１Ｂに対する当接点を揺動支点として長孔７１Ａの前方端〜後方端の範囲内で揺動自在にされる。清掃具１０の前進時には中空軸部６２Ａの円形外周を長孔７１Ａの円弧状の後方端に衝合（図４（Ａ））可能にし、清掃具１０の後進時には中空軸部６２Ａの円形外周を長孔７１Ａの円弧状の前方端に衝合（図４（Ｂ））可能にするように、支持部材６２の中空軸部６２Ａをフレーム１５に対し前後方向に変位自在に支持する。

尚、中空軸部６２Ａの凸部７２は、中空軸部６２Ａ及び掻き上げ部材１６Ｂの中心軸よりも、鉛直上方にて軸支部６１の凹部７１Ｂに衝合支持される。また、フレーム１５の軸支持６１は、長孔７１Ａの下辺の一部を切開し、これを中空軸部６２Ａの挿着用開口部７１Ｃとする。

従い、清掃具１０の前進時に、タイヤ１７が床面から受ける回転力が回転プレート６６の連係軸６６Ｂを介して、支持部材６２（中空軸部６２Ａ）に図４（Ａ）の反時計方向回転力を及ぼし、中空軸部６２Ａの円形外周を軸支部６１の長孔７１Ａの後方端に衝合させる方向に支持部材６２を揺動させ、掻き上げ部材１６Ｂを塵取部２３に近づける方向に変位可能にする。支持部材６２はその揺動後には回り止めされる。

清掃具１０の後進時には、タイヤ１７が床面から受ける回転力が回転プレート６６の連係軸６６Ｂを介して、支持部材６２（中空軸部６２Ａ）に図４（Ｂ）の時計方向回転力を及ぼし、中空軸部６２Ａの円形外周を軸支部６１の長孔７１Ａの前方端に衝合させる方向に支持部材６２を揺動させ、掻き上げ部材１６Ｂを塵取部２３から遠ざける方向に変位可能にする。支持部材６２はその揺動後には回り止めされる。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(1)遊星歯車列からなる増速手段６０を内部に設けた支持部材６２にタイヤ１７と掻き上げ部材１６Ｂを支持するに際し、支持部材６２をフレーム１５に対し前後方向に変位自在に支持した。

従い、清掃具１０の前進時には、掻き上げ部材１６Ｂが塵取部２３に近づく方向に変位し、掻き上げ部材１６Ｂが塵取部２３との隙間をなくし、又は小さくするように、掻き上げ部材１６Ｂと塵取部２３の相対位置関係を適正にする。掻き上げ部材１６Ｂの外径のばらつき関係なく、掻き上げ部材１６Ｂが掻き上げたゴミを確実に塵取部２３にて捕集可能にする。掻き上げ部材１６Ｂは塵取部２３から逃げることも自在であり、塵取部２３との間で過度に強い接触を生ずることなく、円滑に回転する。

清掃具１０の後進時には、掻き上げ部材１６Ｂが塵取部２３から遠のく方向に変位し、掻き上げ部材１６Ｂが塵取部２３との接触による抵抗を受けることなく円滑に回転し、清掃具１０を移動する操作力を軽減できる。

(2)上述(1)において、支持部材６２をフレーム１５に対し前後方向に変位自在に支持するに際し、支持部材６２をフレーム１５に対し回り止め状態にした。内歯歯車６９を内周部に備えた支持部材６２を回り止めすることにより、この内歯歯車６９を含む遊星歯車列により増速手段６０を構成可能にし、タイヤ１７の回転を増速して掻き上げ部材１６Ｂに伝え、掻き上げ部材１６Ｂによるゴミの掻き上げ性能の向上を実現できる。

(3)支持部材６２をフレーム１５に対し前後に移動自在にすることにより、タイヤ１７が床面から受ける回転力によって支持部材６２を揺動させ得るものになる。支持部材６２はタイヤ１７の前進回転と後進回転の切換えに直ちに反応して一定の揺動角度範囲内を前後に揺動する。従い、支持部材６２はその揺動角度以上には回転することのない回り止め状態を付与されながら、前後方向にスムースに変位する。

(4)塵取部２３をフレーム１５に対して上下動可能に支持したから、掻き上げ部材１６Ｂがカーペットの植毛の中に潜ってゴミを掻き上げるときにも、塵取部２３がカーペットの上面を滑るように移動して前進の抵抗にならない。このとき、塵取部２３が上方に移動して掻き上げ部材１６Ｂに近づくときには、塵取部２３が掻き上げ部材１６Ｂを塵取部２３から遠ざける方向へと押し動かし、掻き上げ部材１６Ｂと塵取部２３の相対位置関係を前述(1)の如くに適正化する。また、塵取部２３が下方に移動して掻き上げ部材１６Ｂから遠ざかるときには、掻き上げ部材１６Ｂが塵取部２３に近づく方向に移動し、この場合にも、掻き上げ部材１６Ｂと塵取部２３の相対位置関係を前述(1)の如くに適正化する。

図１は清掃具を示す模式側面図である。図２は清掃具の内部を示す縦断面図である。図３は清掃具の内部を示す横断面図である。図４はフレームに対する支持部材の支持構造を示し、（Ａ）は前進状態の側面図、（Ｂ）は後進状態の側面図である。図５は増速タイヤを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図６は増速タイヤを示す分解斜視図である。

符号の説明

１０清掃具
１５フレーム
１６Ｂ掻き上げ部材
１７増速タイヤ
２３塵取部
６０増速手段
６２支持部材
６４太陽歯車
６７遊星歯車
６９内歯歯車
７１Ａ長孔
７１Ｂ凹部
７２凸部

Claims

フレームに設けた支持部材にタイヤと、該タイヤの回転に連動して回転する掻き上げ部材を支持し、タイヤの回転を増速して掻き上げ部材に伝える増速手段を支持部材の内部に設け、フレームにおける掻き上げ部材の後部に塵取部を支持してなる清掃具であって、
増速手段が、掻き上げ部材の回転軸に設けた太陽歯車と、タイヤの側に枢着支持されて太陽歯車に噛合い、該太陽歯車の周囲を公転する複数の遊星歯車と、支持部材の側に設けられて各遊星歯車に噛合う内歯歯車とからなる遊星歯車列からなり、
支持部材をフレームに対し回り止め状態で、前後方向に変位自在に支持した清掃具。
前記支持部材をフレームに対し前後に揺動自在に支持した請求項１に記載の清掃具。
前記支持部材のフレームに対する揺動支点を掻き上げ部材の中心軸よりも上に設けた請求項１に記載の清掃具。
前記塵取部をフレームに対し上下動可能に支持した請求項１又は２に記載の清掃具。