JP2005296621A - 吸入ブラシ組立体およびこれを備えた真空掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】 内部に塵埃などが流入されるのを防止することで掃除効率を向上させることができるように構造が改善された吸入ブラシおよびこれを備えた真空掃除機を提供する。
【解決手段】 本発明に係る吸入ブラシ組立体は、被掃除面上の塵埃などを吸入する吸入口が設けられたボディと、前記ボディに結合され、外部空気が吸入されるように開口が形成されたカバーと、前記ボディに回転可能に設けられ、下部に被掃除面と接触する掃除部材が着脱可能に装着される回転体とを備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、真空掃除機の吸入ブラシ組立体に関し、より詳しくは、掃除の効率を向上させると共に騒音を低減させることができるように構造が改善された吸入ブラシ組立体およびこれを備えた真空掃除機に関する。

図１は、一般の真空掃除機を概略的に示す分解斜視図である。図１を参照するに、一般に、真空掃除機は、吸入力を発生するモータが内蔵された真空掃除機本体１、本体１に連結される延長流路１０、および延長流路１０に連結され、被掃除面上の塵埃などを吸入するための吸入ブラシ組立体２０を備えてなる。

延長流路１０は、吸入ブラシ組立体２０に連結される延長管コネクタ１２、延長管コネクタ１２に連結される延長管１４、および一端は延長管１４に連結され、他端は真空掃除機本体１に連結される吸入ホース１６を含む。このような構造を採ることで、吸入ブラシ組立体２０から吸入された塵埃などは延長管コネクタ１２、延長管１４、吸入ホース１６を順に経て真空掃除機本体１に設けられた集塵室（図示省略）に捕集される。

吸入ブラシ組立体２０は、カバー２２、カバー２２に結合され、下面に吸入口３６が形成されたボディ３０、ボディ３０に回転可能に設けられるタービンファン９０、下端に雑巾のような掃除部材８２が装着される回転体８０、回転体８０の上部に形成されるウォームホイール７４、ウォームホイール７４に対応し、タービンファン９０と同軸上から左右に延びる軸上に形成されるウォーム７２を含む。回転体８０は、ボディ３０に形成された回転体収納室３８の回転体取付ボス４０に回転可能に取り付けられる。

前述のような構造で真空掃除機本体１に内蔵されたモータ（図示省略）が作動すると、ボディ３０の下部に形成された吸入口３６に吸入力が形成され、被掃除面上の塵埃などを含む空気を吸入するようになる。吸入された空気は、タービンファン９０に形成されたタービンブレード９２にぶつかってタービンファン９０を回転させるようになる。タービンファン９０が回転すると、タービンファン９０と同軸上に形成されたウォーム７２が回転し、このウォーム７２は、ウォームホイール７４に動力を伝達する。ウォームホイール７４に伝達された動力は、ウォームホイール７４と一体に形成された回転体８０を回転させ、これにより、回転体８０の下部に装着される掃除部材８２が回転するようになる。このような掃除部材８２の回転により被掃除面の塵埃などをより効率良く掃除することが可能となる。

しかし、図２に示されたように、回転体８０が回転して掃除部材８２が被掃除面を掃除しながら回転体収納室３８（図１参照）の底面板３９と回転体８０の掃除部材装着部８４との間に塵埃などが流入される。流入された塵埃は、回転体８０と回転体取付ボス４０との間に溜まるだけでなく、回転体収納室３８まで流入され、ウォーム７２（図１参照）およびウォームホイール７４（図１参照）にも溜まるようになる。このような塵埃の流入により回転体８０の円滑な回転ができなくなり、これによって、回転体８０と共に回転する掃除部材８２が円滑に被掃除面の塵埃などを拭き取ることができなくなる。即ち、掃除効率が低下してしまう。

また、図３に示されたように、吸入口３６とタービンファン９０までの到達距離が短いため、タービンファン９０および各種の部品から発生する騒音は、吸入部３６を介して吸入ブラシ組立体２０の外部に放出される。外部に放出された騒音は、使用者に伝達され、使用者が不快感を感じるようになる。特に、高周波領域帯の騒音に敏感に反応する。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、内部に塵埃などが流入されるのを防止することで掃除効率を向上させることができるように構造が改善された吸入ブラシ組立体およびこれを備えた真空掃除機を提供することにある。

本発明の他の目的は、タービンファンおよび各種の部品から発生する高周波領域帯の騒音を低減することができるように構造が改善された吸入ブラシ組立体およびこれを備えた真空掃除機を提供することにある。

前述の目的を達成するための本発明に係る吸入ブラシ組立体は、被掃除面上の塵埃などを吸入する吸入口が形成されたボディと、前記ボディに結合され、外部空気が吸入されるように開口が形成されたカバーと、前記ボディに回転可能に設けられ、下部に被掃除面と接触する掃除部材が着脱可能に設けられる回転体とを含み、前記開口から吸入された外部空気が前記回転体と前記ボディとの間に形成された結合隙間を通過して前記ボディの下部に流出されることを特徴とする。

また、本発明の目的は、被掃除面上の塵埃などを吸入する吸入口が形成されたボディと、前記ボディに結合されるカバーと、前記ボディに回転可能に設けられたタービンファンと、前記吸入口から吸入された空気を前記タービンファンに案内する吸入流路と、前記吸入流路を形成し、複数の貫通孔が形成された流路隔壁とを備える吸入ブラシ組立体により達成することができる。従って、前記回転体と前記ボディとの間の結合隙間を介して塵埃などが流入されるのを防止することができるため、掃除効率が向上し、タービンファンと各種の部品から発生する高周波騒音を低減させることができる。

本発明の実施例に係る吸入ブラシ組立体は、吸入口が形成されたボディと、前記ボディに回転可能に設けられ、その下部には被掃除面を拭き取るように掃除部材が着脱可能に装着される回転体と、前記回転体を覆うように前記ボディに結合され、外部空気が流入されるように第１の開口が形成された第１のカバーと、前記第１のカバーの上部に位置するように前記ボディに結合され、第２の開口が形成された第２のカバーと、前記ボディに回転可能に設けられるタービンファンと、前記タービンファンの動力を前記回転体に伝達するウォームおよびウォームホイールと、吸入流路を形成するように前記ボディに設けられ、複数の貫通孔が形成された流路形成部材と、前記貫通孔を覆うように前記流路形成部材に取り付けられる吸音材とを備えてなる。

前述のような構造で第２の開口および第１の開口を介して吸入された外部空気は、前記回転体と前記ボディに形成された回転体取付ボスとの間に形成された結合隙間を通過してボディの下部に流出される。これにより、前記結合隙間を介して被掃除面から前記回転体へ塵埃などが流入されるのを防止することが可能となる。従って、前記回転体の回転が円滑に行われ、掃除効率が向上する効果が得られる。

また、前記タービンファンおよび各種の部品から発生する騒音、特に、高周波大域の騒音は、吸入流路を介して前記吸入口に流出される過程で前記貫通孔を介して前記吸音材に吸収される。従って、使用者の敏感な反応を引き起こす高周波帯域の騒音を減らすことができる。

本発明に係る吸入ブラシ組立体およびこれを備えた真空掃除機によれば、カバーに形成された開口を介して回転体収納室に案内された外部空気が回転体と回転体取付ボスとの間に形成された結合隙間を介してボディの下部に流出されることで、被掃除面の塵埃などが回転体および動力伝達手段へ流入されるのを防止することができる。従って、回転体の回転が円滑に行われ、掃除の効率を向上する効果を奏する。

また、吸入流路上に貫通孔およびその上部に吸音材を適用することで、吸入ブラシ組立体から発生する騒音が低減する。特に、使用者の敏感な反応を引き起こす高周波帯域におけるピーク騒音を格段に低減することが可能となる。

以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施例を詳述する。

図４は、本発明の実施例に係る吸入ブラシ組立体を示す分解斜視図である。図４を参照するに、本発明の実施例に係る吸入ブラシ組立体は、カバー１２２、カバー１２２に結合され、下部には吸入口１３６が形成されたボディ１３０、ボディ１３０上に回転可能に設けられるタービンファン１９０、タービンファン１９０の前方に位置するようにボディ１３０に設けられる流路形成部材１５０、ボディ１３０に回転可能に設けられ、タービンファン１９０から動力を伝達されて回転する回転体１８０、タービンファン１９０から発生する動力を回転体１８０に伝達する動力伝達手段１７０とを備えてなる。

カバー１２２は、回転体１８０およびタービンファン１９０を覆うことができるようにボディ１３０に結合される第１のカバー１２４と、第１のカバー１２４の上部に位置し、ボディ１３０と結合される第２のカバー１２６とを有する。第１のカバー１２４が直接回転体１８０およびタービンファン１９０を覆うと共に第１のカバー１２４の上部を第２のカバー１２６が覆うことでタービンファン１９０と回転体１８０から発生する騒音が第１および第２のカバー１２４、１２６を介して外部に放出されるのを低減することができる。また、第１および第２のカバー１２４、１２６には、それぞれ外部空気が吸入されるように第１および第２の開口１２７、１２８が形成される。

ボディ１３０には、回転体１８０が収納される回転体収納室１３８が形成され、回転体収納室１３８には、回転体１８０が取り付けられる回転体取付ボス１４０が設けられる。回転体１８０は、回転体取付ボス１４０に挿入され、回転可能にボディ１３０に取り付けられる。また、第１および第２の開口１２７、１２８を介して吸入された外部空気は、回転体収納室１３８に案内される。

タービンファン１９０は、ボディ１３０の後端部に回転可能に取り付けられる。このようなタービンファン１９０は、複数のタービンブレード１９２を有し、吸入口１３６から吸入される空気がタービンブレード１９２にぶつかってタービンファン１９０が回転するようになる。

流路形成部材１５０は、両側にスライド溝１５４が形成され、このスライド溝１５４に対応するようにボディ１３０にスライド突起１５２が形成され、流路形成部材１５０を上から下へスライドさせてボディ１３０に取り付けるようになる。そして、流路形成部材１５０は、タービンファン１９０の前方に形成され、吸入口１３６に吸入された空気をタービンファン１９０に案内する。流路形成部材１５０により形成された流路は、吸入口１３６からだんだん狭くなる形状を有するため、吸入された空気の流速を速くする。これにより、タービンファン１９０は、より高い回転力を得ることができる。また、流路形成部材１５０の上部には、吸音材１６０を取り付けるための吸音材取付部１５６が形成され、吸音材取付部１５６の底面には、多数の貫通孔１５８が形成される。この貫通孔１５８は、吸入流路１３４（図７参照）まで貫設され、吸入流路１３４を介して外部に放出される騒音を減らす機能を果たす。

回転体１８０は、回転体収納室１３８に形成された回転体取付ボス１４０に挿入され、回転可能に取り付けられる。回転体１８０の下部には、掃除部材１８２が着脱できるように掃除部材装着部１８４が形成される。掃除部材１８２としては、雑巾などを使用することができる。このような掃除部材１８２は、タービンファン１９０から伝達される動力により回転する回転体１８０と共に回転しながら被掃除面上の塵埃などを拭き取る機能をする。また、このような回転体１８０は、回転体取付ボス１４０との間に結合隙間１８１（図５参照）を形成する。前述のような構造で、図４において矢印で示されるように、第１および第２のカバー１２４、１２６が形成された第１および第２の開口１２７、１２８を介して回転体収納室１３８に吸入された外部空気は、結合隙間１８１を介してボディ１３０の下部に流出される。また、ボディ１３０の下部に流出された外部空気は、再び吸入口１３６に吸入される。これにより、結合隙間１８１を介して回転体収納室１３８に塵埃などが流入されるのを防止することが可能となる。

動力伝達手段１７０は、タービンファン１９０により発生された動力を回転体１８０に伝達する機能を行う。このような動力伝達手段１７０は、タービンファン１９０の同軸上から左右に延長形成されたウォーム１７２と、ウォーム１７２に対応するように回転体１８０の上部に形成されたウォームホイール１７４とで構成される。しかし、この他にさまざまな手段によりタービンファン１９０から回転体１８０に動力を伝達することができる。

図５は、図４のV−Vに沿った断面図であって、回転体１８０への塵埃の流入を防止する動作を説明するための図である。図５を参照するに、第１および第２のカバー１２４、１２６（図４参照）に形成された第１および第２の開口１２７、１２８（図４参照）を介して流入された外部空気は、回転体収納室１３８（図４参照）に形成された真空により回転体収納室１３８に流入される。回転体収納室１３８に流入された外部空気は、回転体取付ボス１４０とウォームホイール１７４、回転体取付ボス１４０と回転体１８０、および回転体収納室１３８の底面板１３９と掃除部材装着部１８４との間に形成された結合隙間１８１を介して矢印方向のようにボディ１３０の下部に流出される。このような作用で、被掃除面上の塵埃がボディ１３０の下部から結合隙間１８１を介して回転体１８０、ウォームホイール１７４、ウォーム１７２（図４参照）に流入されるのを防止することができる。これにより、回転体１８０の回転が円滑に行われ、掃除の効率が向上する。

図６および図７は、図４のVI−VIおよびVII−VIIに沿った断面図であって、タービンファン１９０および各種の部品から発生する騒音を減らす動作を説明するための図である。図６および図７を参照するに、吸入口１３６（図４参照）から吸入された空気をタービンファン１９０まで案内する吸入流路１３４は、流路形成部材１５０に形成された流路隔壁１６１により形成される空間である。このような流路隔壁１６１は、吸入流路１３４の上部を形成する上部隔壁１６４と、吸入流路１３４の側部を形成する側部隔壁１６６と、吸入流路１３４の底面を形成するボディ１３０の底面板１６２とで取り囲まれている。また、上部隔壁１６４には、複数の貫通孔１５８が形成され、貫通孔１５８が形成された上部隔壁１６４の上面には吸音材１６０が取り付けられている。

タービンファン１９０および各種の部品から発生する騒音は、吸入流路１３４に沿って吸入口１３６から外部に伝達される。このとき、上部隔壁１６４に形成された複数の貫通孔１５８は、吸入流路１３４上の圧力を変化させることで、タービンファン１９０から発生する騒音は貫通孔１５８を介して吸音材１６０に吸収される。本実施例においては、吸音材１６０を設けているが、吸音材１６０を省略し、貫通孔１５８のみを形成する場合でも、タービンファン１９０から発生する高周波騒音が低減されることが実験で明らかになった。このような実験に関する詳細な説明は、後述する。また、貫通孔１５８は、上部隔壁１６４の他に側部隔壁１６６またはボディ１３０の底面板１６２に形成されることもできる。

図８は、吸入ブラシ組立体から発生する高周波騒音の低減効果を確認するための実験条件を示す概念図であり、図９は、図８の実験条件で計測されたデータによるグラフである。図８を参照するに、先ず、吸入ブラシ組立体を被掃除面から１００ｍｍ離間して真空掃除機を稼動させ、吸入ブラシ組立体から１０００ｍｍの距離で音圧を計測した。また、実験サンプルとしては、(イ)貫通孔１５８が形成されていない吸入ブラシ組立体（以下、「Ｃ」と記する）。（ロ）上部隔壁１６４に複数の貫通孔１５８が形成された吸入ブラシ組立体（以下、「Ｒ１」と記する）、（ハ）上部隔壁１６４に複数の貫通孔１５８を形成し、上部隔壁１６４の上面に吸音材１６０を設けた吸入ブラシ組立体（以下、「Ｒ２」と記する）を使用した。また、貫通孔１５８の径は、２．３ｍｍであり、貫通孔１５８の個数は、３０個である。

図９を参照するに、横軸は、吸入ブラシ組立体から発生する騒音の周波数を示し、縦軸は、前記周波数による音圧を示す。それぞれの単位は、ＨｚおよびｄＢである。

実験の結果を次の表１に示す。

表中、ピーク騒音とは、周波数分析上、周辺より相対的に高い数値（一般に、７ｄＢ以上）を示すものであって、使用者の不快感が最高に達する騒音である。このようなピーク騒音が、図９にＰ１、Ｐ２、Ｐ３と表示されている。このようなピーク騒音は、貫通孔１５８のみが形成された吸入ブラシ組立体（Ｒ１）の場合に著しく低減し、貫通孔１５８が形成された上部隔壁１６４に吸音材１６０を取り付けることで、よりピーク騒音が低減した。

また、前記表中の全体騒音は、図９に示された周波数の全体範囲を積分した値であって、貫通孔１５８のみが形成された吸入ブラシ組立体（Ｒ１）の場合に３ｄＢ程度低減し、吸音材１６０が取り付けられた場合に低減効果が一層向上した。

結局、吸入流路１３４上に貫通孔１５８を形成することで、吸入ブラシ組立体の騒音が減少し、また、吸音材１６０を適用すると、低減効果は、一層向上することがわかる。また、実験結果のように使用者の敏感な反応を引き起こす高周波騒音、特に高周波におけるピーク騒音は、一層減少することがわかる。

本発明は、真空掃除機の吸入ブラシ組立体に関し、特に、掃除効率を向上させると共に騒音を低減することができるように構造が改善された吸入ブラシ組立体およびこれを備えた真空掃除機に関するものであって、本発明は、キャニスタータイプの掃除機だけでなく、アップライトタイプの真空掃除機にも適用可能である。また、本発明は、家庭用掃除機は言うまでもなく産業用掃除機にも適用可能である。

従来の真空掃除機を概略的に示す分解斜視図である 図１のII−IIに沿った断面図である。 図１のIII−IIIに沿った流路形成部材の断面図である。 本発明の実施例に係る吸入ブラシ組立体を示す分解斜視図である。 図４のV−Vに沿った断面図である。 図４のVI−VIに沿った流路形成部材の断面図である。 図４のVII−VIIに沿った流路形成部材の断面図である。 吸入ブラシ組立体の騒音測定実験条件を示す概念図である。 図８の条件による実験結果を示すグラフである。

符号の説明

１２２ カバー
１２４、１２６ 第１および第２のカバー
１２７、１２８ 第１および第２の開口
１３０ ボディ
１３４ 吸入流路
１３６ 吸入口
１５０ 流路形成部材
１５６ 吸音材取付部
１５８ 貫通孔
１６０ 吸音材
１６１ 流路隔壁
１６２ ボディ底面板
１６４ 上部隔壁
１６６ 側部隔壁
１７０ 動力伝達手段
１７２ ウォーム
１７４ ウォームホイール
１８０ 回転体
１８１ 結合隙間
１８２ 掃除部材
１８４ 掃除部材装着部
１９０ タービンファン

Claims (9)

1. 被掃除面上の塵埃などを吸入する吸入口が形成されたボディと、
   前記ボディに結合され、外部空気が吸入されるように開口が形成されたカバーと、
   前記ボディに回転可能に設けられ、下部に被掃除面と接触する掃除部材が着脱可能に装着される回転体とを含み、
   前記開口から吸入された外部空気が前記回転体と前記ボディとの間に形成された結合隙間を通過して前記ボディの下部に流出されることを特徴とする吸入ブラシ組立体。
2. 前記ボディ上に回転可能に設けられるタービンファンと、
   前記タービンファンに連結され、前記回転体に動力を伝達する動力伝達手段とを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の吸入ブラシ組立体。
3. 前記動力伝達手段は、前記タービンファンと同軸上に形成されたウォームと、前記ウォームに対応するように前記回転体の上部に形成されたウォームホイールであることを特徴とする請求項２に記載の吸入ブラシ組立体。
4. 前記カバーは、前記回転体を覆うように前記ボディに結合される第１のカバーと、前記第１のカバーの上部に位置し、前記ボディに結合される第２のカバーとを含み、前記開口は、前記第１のカバーおよび前記第２のカバーにそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１に記載の吸入ブラシ組立体。
5. 被掃除面上の塵埃などを吸入する吸入口が形成されたボディと、
   前記ボディに結合されるカバーと、
   前記ボディに回転可能に設けられたタービンファンと、
   前記吸入口から吸入された空気を前記タービンファンに案内する吸入流路と、
   前記吸入流路を形成し、複数の貫通孔が形成された流路隔壁とを含むことを特徴とする吸入ブラシ組立体。
6. 前記流路隔壁は、前記吸入流路の上部を形成する上部隔壁を含み、前記貫通孔は、前記上部隔壁に形成されることを特徴とする請求項５に記載の吸入ブラシ組立体。
7. 前記上部隔壁の上面には、吸音材が取り付けられることを特徴とする請求項６に記載の吸入ブラシ組立体。
8. 吸入力発生部が内蔵された真空掃除機本体と、
   前記吸入力発生部と空気流動可能に前記真空掃除機本体に連結される延長流路と、
   前記延長流路に連結され、被掃除面上の塵埃などを吸入する吸入ブラシ組立体とを備え、
   前記吸入ブラシ組立体は、
   被掃除面上の塵埃などを吸入する吸入口が形成されたボディと、前記ボディに結合されるカバーと、前記ボディに回転可能に設けられたタービンファンと、前記吸入口から吸入された空気を前記タービンファンに案内する吸入流路と、前記吸入流路を形成し、複数の貫通孔が形成された流路隔壁とを備えることを特徴とする真空掃除機。
9. 前記流路隔壁は、前記吸入流路の上部を形成する上部隔壁を有し、前記貫通孔は前記上部隔壁に形成され、前記上部隔壁の上面には吸音材が取り付けられることを特徴とする請求項８に記載の真空掃除機。

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