JP2006110089A - 吸込口体および電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】塵埃の絡み付きを防止できる床ブラシを提供する。
【解決手段】回転ブラシ12の回転角度を検知する回転検知部を設ける。回転ブラシ12の回転時に、回転検知部で検知した回転ブラシ12の回転角度が１８０°となると、回転ブラシ12の回転方向を反転させる反転制御を回転制御部が繰り返すことにより、毛ごみなどの細長い塵埃を掻き取った際に塵埃を回転ブラシ12の周方向に沿って同方向に巻き取ることを防止でき、回転ブラシ12および軸受44への塵埃の絡み付きを防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸込口に臨んで回転可能に設けられた回転清掃体を有する吸込口体およびこれを備えた電気掃除機に関する。

従来、この種の吸込口体を備えた電気掃除機は、電動送風機を収容した掃除機本体を備えている。この掃除機本体には、電動送風機の吸込側に連通して、先端部に手元操作部を有するホース体、延長管、および、床ブラシが順次連通接続される。そして、この床ブラシは、床面に対向した開口形成された吸込口を有するケース体を備えている。このケース体には、吸込口に臨んで回転ブラシが回転可能に設けられている。また、ケース体には、回転ブラシを双方向に回転駆動させるモータが収容されている。さらに、ケース体内には、手元操作部の捻り方向に応じてモータの回転方向を切り換える切換部が設けられている。そして、掃除の際には、必要に応じて作業者が手元操作部を捻り操作することでモータの回転方向を切り換え、床面の塵埃を掻き取る（例えば、特許文献１参照。）。
特公平１−４１３２５号公報（第２頁、第２図）

しかしながら、上述の電気掃除機では、手元操作部を捻り操作しない限り床ブラシの回転ブラシが一方向に連続的に高速回転し、また、手元操作部の捻り操作は、一般に、頻繁に行なわれるものではないので、人髪、あるいはペットの毛などの長い塵埃が床面にあると、この塵埃が回転ブラシ、あるいはこの回転ブラシの軸受などに絡み付くおそれがあるという問題点を有している。

そして、回転ブラシなどに塵埃が絡み付くと、塵埃の絡みを解く手間がかかったり、塵埃の掻き取り性能が低下したり、回転ブラシの回転数が低下したり、回転ブラシが回転しなくなったり、モータに加わる電流が大きくなったりするという問題もある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、塵埃の絡み付きを防止できる吸込口体およびこれを備えた電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明は、吸込口に臨んで回転可能に設けられた回転清掃体を駆動させる駆動手段の駆動を制御する制御手段が、回転清掃体の回転時に、この回転清掃体が予め設定された所定の条件となると、この回転清掃体の回転方向を反転させる反転制御を繰り返すものである。

本発明によれば、回転清掃体の回転時に、この回転清掃体が予め設定された所定の条件となると、この回転清掃体の回転方向を反転させる反転制御を制御手段が繰り返すことにより、例えば毛ごみなどの塵埃を掻き取った際にこの塵埃が回転清掃体の周方向に沿って同方向に巻き取られることを防止でき、塵埃の絡み付きを防止できる。

以下、本発明の第１の実施の形態の構成を図１ないし図５を参照して説明する。

図５において、１は掃除機本体で、この掃除機本体１は、内部に収容された電動送風機２の駆動にて生じる吸気風とともに吸い込んだ塵埃を集塵部３にて分離して集塵する電気掃除機である。また、この掃除機本体１には、図示しない旋回輪および走行輪が設けられ、掃除機本体１が被掃除面としての床面上を走行可能となっている。

さらに、掃除機本体１の前部には、外部から空気を吸引する本体吸込口４が開口されている。この本体吸込口４には、可撓性を有し湾曲可能な細長略円筒状のホース体５が連通接続されている。このホース体５の先端には、電動送風機２の動作モードなどが選択可能な手元操作部６が設けられている。この手元操作部６には、電動送風機２などを複数の駆動モードに設定する複数の設定ボタン７が設けられているとともに、掃除する際に作業者が把持する把持部８が基端側に向けて突設されている。

さらに、この手元操作部６の先端には、伸縮可能な細長略円筒状の延長管９が着脱可能に連通接続されている。またさらに、この延長管９の先端には、例えば室内の床面の絨毯などの上に載置させて、この絨毯上の塵埃を吸い込む吸込口体としての床ブラシ10が着脱可能に連通接続されている。したがって、床ブラシ10は、延長管９、ホース体５および本体吸込口４を介して電動送風機２の吸込側に連通している。

また、掃除機本体１内には、電動送風機２を駆動させる電源を外部から供給させる図示しない電源コードが出し入れ可能に収容されている。さらに、掃除機本体１の側部には、図示しない排気孔が複数穿設されている。

そして、床ブラシ10は、図１および図２に示すように、本体としてのケース体11と、このケース体11に回転可能に設けられた回転清掃体としての回転ブラシ12と、この回転ブラシ12を駆動させて回転させる駆動手段としてのモータ13と、このモータ13の駆動を制御する制御手段としての回転制御部14とを備えている。

ケース体11は、上側が開放された下ケース21と、この下ケース21の上側を閉塞してこの下ケース21に取り付けられる上ケース22と、これら下ケース21と上ケース22とに挟持されるバンパ23および連通管24とを有し、前後方向である走行方向に対して横長で、後部略中央が後方に向けて突出する凸字状に形成されている。さらに、ケース体11の前部および後部には、床ブラシ10を走行可能にする従動輪25，26がそれぞれ設けられている。

下ケース21は、被掃除面としての床面に対向する下面に、細長四角形状の吸込口31が開口形成されている。この吸込口31は、ケース体11の走行方向に対する幅方向に沿った長手方向を有した横長矩形状に形成され、ケース体11の走行方向の前側に偏位した位置に設けられている。

また、上ケース22は、下ケース21の上部に気密に取り付けられ、ケース体11内に、吸込口31に連通し回転ブラシ12を収容するブラシ収容部32と、このブラシ収容部32と連通管24とを連通する連通空間部33と、モータ13を収容するモータ収容部34と、回転ブラシ12が軸支される一対の軸支部35，36と、回転制御部14を収容する制御部収容部37とをそれぞれ区画形成する。

ブラシ収容部32は、ケース体11の前側に横長に形成され、両端部がそれぞれ軸支部35，36の側部に臨んでいる。

また、連通空間部33は、ケース体11の幅方向すなわち左右方向の中心域に、ブラシ収容部32の後部からケース体11の後部に亘って設けられた風路である。

さらに、モータ収容部34は、ブラシ収容部32の後部、かつ、連通空間部33の一側部である図２に示す右側に、横長に設けられている。また、このモータ収容部34は、軸支部35の側部に臨んでいる。

そして、軸支部35は、ケース体11の一側部である図２に示す右側で、ケース体11の前端部から後端部に亘って連続した縦長に形成されている。

また、軸支部36は、ケース体11の他側部である図２に示す左側で、ケース体11の前端部からケース体11の前後方向の中心域に亘って連続した縦長に形成されている。

そして、制御部収容部37は、ブラシ収容部32の後部、かつ、連通空間部33の他側部である図２に示す左側に、横長に設けられている。すなわち、制御部収容部37は、連通空間部33を挟んでモータ収容部34と反対側に設けられている。

また、バンパ23は、ケース体11の周囲に若干突出し、床ブラシ10が障害物などに衝突した際の緩衝部材となるものである。

さらに、連通管24は、基端部が下ケース21と上ケース22との間に回転自在に挟持され、延長管９の先端部に接続される先端部がケース体11の後端部から突出している。

一方、回転ブラシ12は、細長略円筒状の取付部材としてのブラシ台41と、このブラシ台41に取り付けられた清掃部材としての複数、例えば２つずつのブラシ部材42および掻取部材としての複数のブレード部材43とを有し、ブラシ収容部32内に横長に収容され、かつ、両端部が軸受44により軸支部35，36に回転可能に軸支されている。

ブラシ台41は、外周面に、ブラシ部材42およびブレード部材43のそれぞれの基端部が取り付けられる取付溝部としての係合凹部45が、複数、例えば４つ設けられている。

これら係合凹部45は、ブラシ台41の両端部間に亘って連続し、軸方向に沿って周方向に向けて螺旋状に捻れて形成され、かつ、ブラシ台41の周方向に向けて一端に対して他端が例えば１８０°捻られている。また、これら係合凹部45は、ブラシ台41の周方向に略等間隔に離間されている。

さらに、これら係合凹部45は、内部が周方向に幅広となる拡大部46と、この拡大部46から外周面に連通しこの拡大部46より幅狭な連通部47とにより、段差を設けて断面形状が先端幅狭爪状である凹状に形成されている。

また、ブラシ部材42は、係合凹部45に対して係脱可能なブラシ取付部51と、このブラシ取付部51に植毛されたブラシ毛52とを備えている。そして、このブラシ部材42は、ブラシ取付部51を係合凹部45に取り付けることにより、ブラシ台41に対して周方向に螺旋状に捻れてブラシ台41の径方向に向けて壁状に突出する。

ブラシ取付部51は、可撓性を有し、係合凹部45の拡大部46の断面形状に略合致した細長形状に形成されている。

また、ブラシ毛52は、ブラシ取付部51の長手方向全体に設けられ、ブラシ取付部51を係合凹部45に取り付けた状態で連通部47からブラシ台41の径方向に向けて壁状に突出している。

一方、ブレード部材43は、可撓性および弾力性を有し、係合凹部45に対して係脱可能な細長形状のブレード取付部55と、このブレード取付部55から突出した掻出部56とを一体に備えている。さらに、このブレード部材43は、ブレード取付部55を係合凹部45に取り付けることにより、ブラシ台41に対して主方向に螺旋状に捻れてブラシ台41の径方向に向けて壁状に突出する。そして、このブレード部材43は、ブラシ台41の周方向に、ブラシ部材42と交互に取り付けられている。

ブレード取付部55は、係合凹部45の拡大部46の断面形状に略合致した細長形状に形成されている。

また、掻出部56は、ブレード取付部55の長手方向全体に設けられ、先端部が長手方向の一側両面に肉厚に膨出している。さらに、この掻出部56は、ブレード取付部55を係合凹部45に取り付けた状態で連通部47からブラシ台41の径方向に向けて壁状に突出している。そして、この掻出部56は、ブラシ部材42のブラシ毛52よりもブラシ台41の外周面からの突出量が小さくなっている。

さらに、軸受44は、略円筒状に形成され、ブラシ台41の両端部からこのブラシ台41と同軸状に突設されたシャフト61にそれぞれ一体的に取り付けられている。そして、これら軸受44は、軸支部35，36内に突設された軸支凹部62，63に回転自在に保持されている。

また、モータ13は、例えばブラシレスモータなどであり、モータ収容部34内に左右方向に沿って、すなわち回転ブラシ12と略平行に配設され、回転軸13aが軸支部35内に突出している。この回転軸13aは、軸支部35内に収容された減速機65に接続され、この減速機65を介して軸受44の外周面に巻き掛けられたベルト66により連結されている。

ここで、減速機65は、モータ13の回転を減速して回転ブラシ12に伝達する例えばギア列などであり、モータ13の回転数が低く、モータ13の回転を減速する必要がない場合には、設けなくてもよい。

さらに、回転制御部14は、制御部収容部37に収容され、図３に示すように、モータ13、制御切換手段としての制御切換部71、および、本体制御手段としての本体制御部72にそれぞれ電気的に接続されている。また、この回転制御部14は、回転ブラシ12の回転角度を検知する例えば光センサなどの回転検知部73を備えている。

そして、この回転制御部14は、モータ13を介して回転ブラシ12の回転を制御するもので、モータ13を介して回転ブラシ12を一方向に連続的に回転させる連続回転制御と、回転検知部73にて検知した回転ブラシ12の回転角度が、予め設定された所定の回転角度、例えば３６０°未満、本実施の形態では１８０°となると、モータ13を介して回転ブラシ12の回転方向を反転させ、この反転制御を繰り返す、反転繰り返し制御とが可能となっている。

制御切換部71は、例えば手元操作部６の設定ボタン７などに連結され、この設定ボタン７の操作により、回転制御部14での回転ブラシ12の反転繰り返し制御と、回転ブラシ12の連続回転制御とを切り換え可能となっている。

また、本体制御部72は、設定ボタン７の操作により設定された動作モードに応じて電動送風機２の駆動を制御するものである。

次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。

まず、作業者は、掃除機本体１の本体吸込口４に、ホース体５、延長管９および床ブラシ10を順次連通接続する。

さらに、作業者が、掃除機本体１から図示しない電源コードを引き出して図示しないコンセントに接続した後、把持部８を把持して所定の設定ボタン７を操作すると、この設定ボタン７により設定された動作モードに応じて本体制御部72により電動送風機２が駆動される。

次いで、作業者は、把持部８を把持して床面上で床ブラシ10を前後に走行させ、吸込口31から床面の塵埃を吸い込む。

また、作業者は、床面を掃除する際に、設定ボタン７を操作して回転ブラシ12を駆動させる。

このとき、例えば塵埃が入り込んで取れにくい絨毯などの床面を掃除する場合には、設定ボタン７により連続回転制御を選択すると、制御切換部71により回転制御部14での制御が連続回転制御に切り換えられ、回転ブラシ12が一方向に連続的に回転して床面に付着した塵埃を掻き取る。

一方、図４に示すように、人髪、あるいはペットの毛などの毛ごみＤが床面にある場所を掃除する場合には、作業者が設定ボタン７により反転繰り返し制御を選択すると、制御切換部71により回転制御部14での制御が反転繰り返し制御に切り換えられる。

そして、図４(a)に示すように、回転ブラシ12のブラシ部材42のブラシ毛52が床面の毛ごみＤを掻き取り、図４(b)に示すように回転ブラシ12が１８０°回転すると、この回転角度を検知した回転検知部73の出力により、図４(c)に示すように回転制御部14が回転方向を反転させ、図４(d)に示すように回転ブラシ12の回転角度が再度１８０°となると、この回転角度を検知した回転検知部73の出力により、回転制御部14が回転方向を再度反転させることで、毛ごみＤが回転ブラシ12の周囲、あるいは軸受44などに同方向に巻き取られることを防止する。

さらに、床面上の毛ごみＤなど回転ブラシ12などに絡み付き易い塵埃を回転ブラシ12で掻き取った後は、回転ブラシ12を一端停止させてこの回転ブラシ12で掻き取った毛ごみＤを回転ブラシ12から除去し、設定ボタン７により連続回転制御を選択することで、制御切換部71により回転制御部14での制御が切り換えられ、回転ブラシ12が一方向に連続的に回転して床面に付着した塵埃を掻き取る。

そして、床ブラシ10の吸込口31から空気とともに吸い込まれた塵埃は、床ブラシ10から延長管９およびホース体５を順次通過した後、掃除機本体１の本体吸込口４へと導かれて、この掃除機本体１内に収容された集塵パックに捕集される。

塵埃が捕集された空気は、電動送風機２へと吸気されて排気風となり、掃除機本体１の図示しない排気口から外部へと排気される。

上述したように、上記第１の実施の形態によれば、回転ブラシ12の回転時に、この回転ブラシ12が予め設定された所定の条件、例えば１８０°回転した状態となると、この回転ブラシ12の回転方向を反転させる反転制御を回転制御部14が繰り返すことにより、毛ごみＤなどの細長い塵埃を掻き取った際にこの塵埃が回転ブラシ12の周方向に沿って同方向に巻き取られることを防止でき、回転ブラシ12、あるいは軸受44への塵埃の絡み付きを防止できる。

特に、ペットを飼っている場合などには、毛ごみＤが発生し易いので、上記第１の実施の形態のように構成することで、電気掃除機の使い勝手を向上できる。

しかも、回転制御部14が回転ブラシ12を反転させる所定の回転角度を３６０°未満、本実施の形態では１８０°とすることで、毛ごみＤなどが回転ブラシ12の周方向に一周することがないので、絡み付きを確実に防止できる。

また、回転ブラシ12、あるいは軸受44への塵埃の絡み付きを防止できることにより、この塵埃の絡み付きを解く手間がかからないとともに、回転ブラシ12に作業者が触れる機会が減り、衛生的となる。

さらに、軸受44への塵埃の絡み付きを防止できることで、塵埃の絡み付きにより回転ブラシ12の回転数が減ったり、回転ブラシ12が回転しなくなったりすることを防止でき、回転ブラシ12による塵埃の掻き取り性能を持続できるとともに、回転ブラシ12を駆動させるモータ13の電流が必要以上に上昇することを防止して省電力化でき、かつ、モータ13の必要以上の発熱を抑制できてモータ13の寿命が短くなることをも防止できる。

そして、制御切換部71を設けることにより、通常の掃除と、毛ごみＤが比較的多い場合の掃除とを作業者が任意に切り換えでき、使い勝手をより向上できる。

なお、上記第１の実施の形態において、回転制御部14が反転繰り返し制御において回転ブラシ12を反転させる所定の回転角度は、数回転、例えば３回転（１０８０°）など、毛ごみＤが絡み付きにくい任意の角度に設定できる。そして、反転繰り返し制御において回転ブラシ12を数回転毎に反転させる場合には、回転ブラシ12の回転速度を向上できるので、床面の塵埃の掻き取り性能を向上でき、例えばフローリングなどの床面を磨くときなどにも有効となる。

次に、第２の実施の形態を図６を参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この図６に示す実施の形態は、上記第１の実施の形態の回転検知部73に代えて、時間検知部75が設けられているものである。

この時間検知部75は、例えばＤＣ（直流）小型モータなどのモータ13が回転し始めてからの時間を計測して回転制御部14に出力するものである。

そして、回転制御部14は、反転繰り返し制御において、時間検知部75により検知したモータ13の回転時間が予め設定された所定の時間、例えば０．３秒などとなった際に、モータ13を介して回転ブラシ12の回転方向を反転させる。

このように、回転ブラシ12の回転時に、この回転ブラシ12を回転させる例えば１８０°回転した状態となると、この回転ブラシ12の回転方向を反転させる反転制御を回転制御部14が繰り返すことにより、することで、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することが可能になる。

また、回転制御部14により反転繰り返し制御をするに際して、時間検知部75によりモータ13の回転時間を検知するだけでよいので、回転ブラシ12の回転数を検知する場合などと比較して、内部構造を簡略化できるとともに、検知が回転ブラシ12の状態などに影響を受けにくく、回転ブラシ12の回転を確実に検知できる。

なお、上記各実施の形態において、回転制御部14を、例えば本体制御部72などとともに掃除機本体１内に設けて、床ブラシ10の重量を軽減して操作性を向上してもよい。

また、ブラシ台41に４つの係合凹部45を設けたが、このブラシ台41に取り付けられる清掃部材の個数に合わせて、少なくとも一つ以上あればよい。また、この清掃部材としては、ブラシ部材42やブレード部材43に限らず、例えば布ブレードを有した床磨部材などでもよい。

さらに、ブラシ台41の係合凹部45にブラシ部材42およびブレード部材43を交互に取り付けたが、交互に限られず、ブラシ台41の各係合凹部45のそれぞれに一種類のブラシ部材42のみを取り付けたり、３種類以上の清掃部材を取り付けたりしてもよい。

そして、床面の種類を検知する床面検知手段などを床ブラシ10に設け、この床面検知手段で検知した床面の種類に応じて、回転制御部14の反転繰り返し制御と連続回転制御とを選択できるようにすることも可能である。

また、駆動手段としては、モータ13に限定されず、回転清掃体を回転駆動させる駆動源と回転清掃体とを連結し駆動源の駆動力を伝達して回転清掃体を駆動させるギアなどでもよい。換言すれば、制御手段により制御される対象としては、駆動源に限らず、駆動源の駆動力を回転清掃体に伝達して回転清掃体を駆動させるものでもよい。

さらに、回転ブラシ13の回転方向の反転に際しては、瞬時に反転させず、モータ13などの制御上、所定の時間、例えば１秒程度の間隔をあけて反転させるようにしてもよい。

そして、電気掃除機としては、キャニスタ型の電気掃除機に限らず、床ブラシ10が掃除機本体１の下面に直接形成されたアップライト型、その他、掃除機本体１と床ブラシ10とが一体化された自走式の電気掃除機あるいはハンディ型などであっても対応させて用いることができる。

本発明の第１の実施の形態の吸込口体を示す縦断面図である。 同上吸込口体の内部を示す平面図である。 同上吸込口体を示すブロック図である。 (a)は同上吸込口体の回転清掃体を示す縦断面図、(b)は同上回転清掃体の１８０°回転した状態を示す縦断面図、(c)は同上回転清掃体が反対方向に９０°回転した状態を示す縦断面図、(d)は同上回転清掃体の(c)の状態からさらに９０°回転した状態を示す縦断面図である。 同上吸込口体を備えた電気掃除機を示す斜視図である。 本発明の第２の実施の形態の電気掃除機を示すブロック図である。

符号の説明

１ 掃除機本体
２ 電動送風機
10 吸込口体としての床ブラシ
11 本体としてのケース体
12 回転清掃体としての回転ブラシ
13 駆動手段としてのモータ
14 制御手段としての回転制御部
31 吸込口
71 制御切換手段としての制御切換部

Claims (6)

1. 吸込口を備えた本体と、
   前記吸込口に臨んで回転可能に設けられた回転清掃体と、
   この回転清掃体を駆動させる駆動手段と、
   この駆動手段の駆動を制御する制御手段とを具備し、
   前記制御手段は、前記回転清掃体の回転時に、この回転清掃体が予め設定された所定の条件となると、この回転清掃体の回転方向を反転させる反転制御を繰り返す
   ことを特徴とした吸込口体。
2. 制御手段は、前記回転清掃体の回転時に、この回転清掃体が予め設定された所定の回転角度となると、この回転清掃体の回転方向を反転させる反転制御を繰り返す
   ことを特徴とした請求項１記載の吸込口体。
3. 所定の回転角度は、３６０度未満である
   ことを特徴とした請求項２記載の吸込口体。
4. 制御手段は、前記回転清掃体の回転時に、予め設定された所定の時間となると、前記回転清掃体の回転方向を反転させる反転制御を繰り返す
   ことを特徴とした請求項１記載の吸込口体。
5. 回転清掃体の反転の繰り返しと、前記回転清掃体の一方向への連続的な回転とを切り換え可能な制御切換手段を具備した
   ことを特徴とした請求項１ないし４いずれか一記載の吸込口体。
6. 電動送風機を収容した掃除機本体と、
   前記電動送風機の吸込側に連通接続される請求項１ないし５いずれか一記載の吸込口体と
   を具備したことを特徴とした電気掃除機。

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