JP2008194485A

JP2008194485A - 増速タイヤ

Info

Publication number: JP2008194485A
Application number: JP2008058466A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Tawara; 宏俊田原
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2022-07-24
Also published as: JP4568339B2

Abstract

【課題】増速タイヤにおいて、増速作用の安定確実を図ること。
【解決手段】増速タイヤ１６Ｃであって、複数の遊星歯車６７がタイヤ１６Ｃの側壁に設けた複数の遊星軸６６に枢着され、押えリング６８に設けた複数の係合ピン６８Ａを各遊星軸６６の各中空部に中空部の先端より挿着することで、前記複数の遊星歯車６７が前記タイヤ１６Ｃの側壁と前記押えリング６８との間で保持されるもの。
【選択図】図４

Description

本発明は増速タイヤに関する。

増速タイヤとして、非特許文献１に記載の如く、芝刈り機の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回転刃を有し、タイヤの回転を増速して回転刃に伝える増速手段をタイヤの内部に設けてなるものがある。
デビッド・マコーレイ「道具と機械の本」（株式会社岩波書店 1991年2月25日第3刷）

従来技術の増速手段は、タイヤの回転中心の周囲に設けた大径内歯車と、回転刃の回転中心の周囲に設けた小径外歯車の噛合いからなる歯車列により構成されている。このような増速手段は、回転刃の回転中心の周囲に設けた小径外歯車が周方向の１点だけで大径内歯車に噛合うものであり、小径外歯車が大径内歯車から逃げて噛合い外れを生じ、増速作用の安定確実を損なう虞がある。特に、回転刃に作用する芝からの抵抗（芝刈り負荷）が大きくなるときに、小径外歯車の上述の噛合い外れを生じ易い。

本発明の課題は、増速タイヤにおいて、増速作用の安定確実を図ることにある。

請求項１の発明は、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被回転体を有し、タイヤの回転を増速して被回転体に伝える増速手段をタイヤの内部に設けてなる増速タイヤであって、前記増速手段が、被回転体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複数の遊星歯車と、フレームの側に固定されて各遊星歯車が噛合う内歯歯車とからなり、前記複数の遊星歯車がタイヤの側壁に設けた複数の遊星軸に枢着され、押えリングに設けた複数の係合ピンを各遊星軸の各中空部に中空部の先端より挿着することで、前記複数の遊星歯車が前記タイヤの側壁と前記押えリングとの間で保持されるようにしたものである。

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を構成するタイヤ部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。

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を構成するタイヤ部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。

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。

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。

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。

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、(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。

(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（増速タイヤ）の内部に設けられ、該タイヤ部１６Ｃの回転を増速して掻き上げ部材１６Ｂ（被回転体）に伝える。

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。

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。

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。

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（本実施形態では５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。複数の各遊星歯車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。

ベース６２の内周部は複数の遊星歯車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。

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。

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)

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。

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。

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。

従って、増速タイヤとしてのタイヤ部１６Ｃの内部に増速手段６０を設けた清掃具１０によれば以下の作用がある。

(1)掻き上げ体１６のタイヤ部１６Ｃの内部に設けられる増速手段６０は、掻き上げ部材１６Ｂの回転中心に設けた太陽歯車６４が周方向複数位置に設けた複数の遊星歯車６７に噛合い、各遊星歯車６７はフレーム１５の側に固定された内歯歯車７２に噛合う。従って、太陽歯車６４は周方向の複数点で各遊星歯車６７と噛合い、各遊星歯車６７は内歯歯車７２にバックアップされるから、太陽歯車６４が遊星歯車６７から逃げて噛合い外れを生ずることがなく、増速作用の安定確実を図ることができる。掻き上げ部材１６Ｂがカーペットの繊維等に埋もれる等により該掻き上げ部材１６Ｂに大きな抵抗（清掃負荷）が作用するときにも、太陽歯車６４の上述の噛合い外れを生じない。

(2)フレーム１５に回り止めかつ抜け止め構造を介して固定的に設けたベース６２の内周部に内歯歯車７２（ピッチ円径ｄ3）を設け、該ベース６２の中空軸部６２Ａに太陽歯車６４（ピッチ円径ｄ1）を回転自在に支持し、該ベース６２の外周にタイヤ部１６Ｃを回転可能に嵌装し、該タイヤ部１６Ｃの内側面に複数の遊星歯車６７を枢着した。従って、内歯歯車７２の外周にタイヤ部１６Ｃを固定的に設ける場合に比して、タイヤ部１６Ｃの回転方向と太陽歯車６４、ひいては掻き上げ部材１６Ｂの回転方向を同じにできるし、増速倍率ａを、ａ＝（ｄ3／ｄ1）＋１の如くに大きくできる。

(3)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。

(4)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。

(5)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。

(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。

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。

粘着ロール駆動手段８０は、回転体１８におけるタイヤ部１８Ｃ（増速タイヤ）の内部に設けられ、該タイヤ部１８Ｃの回転を増速して回転子１８Ｂ（環状リング１８Ｄ）（被回転体）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。

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。

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。

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。

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。複数の各遊星歯車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。

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。

即ち、増速手段８０Ａは、太陽歯車８４、複数の遊星歯車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。

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)

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。

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。

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。

従って、増速タイヤとしてのタイヤ部１８Ｃの内部に増速手段８０Ａを設けた清掃具１０によれば以下の作用がある。

(1)回転体１８のタイヤ部１８Ｃの内部に設けられる増速手段８０Ａは、回転子１８Ｄの回転中心に設けた太陽歯車８４が周方向複数位置に設けた複数の遊星歯車８７に噛合い、各遊星歯車８７はフレーム１５の側に固定された内歯歯車９２に噛合う。従って、太陽歯車８４は周方向の複数点で各遊星歯車８７と噛合い、各遊星歯車８７は内歯歯車９２にバックアップされるから、太陽歯車８４が遊星歯車８７から逃げて噛合い外れを生ずることがなく、増速作用の安定確実を図ることができる。粘着ロール２１の粘着力により回転子１８Ｂに大きな抵抗が作用するときにも、太陽歯車８４の上述の噛合い外れを生じない。

(2)フレーム１５に回り止めかつ抜け止め構造を介して固定的に設けたベース８２の内周部に内歯歯車９２（ピッチ円径ｄ3）を設け、該ベース８２の中空軸部８２Ａに太陽歯車８４（ピッチ円径ｄ1）を回転自在に支持し、該ベース８２の外周にタイヤ部１８Ｃを回転可能に嵌装し、該タイヤ部１８Ｃの内側面に複数の遊星歯車８７を枢着した。従って、内歯歯車９２の外周にタイヤ部１８Ｃを固定的に設ける場合に比して、タイヤ部１８Ｃの回転方向と太陽歯車８４、ひいては回転子１８Ｂの回転方向を同じにできるし、増速倍率ａを、ａ＝（ｄ3／ｄ1）＋１の如くに大きくできる。

(3)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。

(4)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。

(5)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。

（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。

（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。

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は掻き上げ体の増速手段を示す断面図である。図５は図４のV−V線に沿う断面図である。図６は図４のVI−VI線に沿う断面図である。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は掻き上げ体の増速作用を示す模式図である。図９は回転体の増速手段を示す断面図である。図１０は図９のX−X線に沿う断面図である。図１１は図９のXI−XI線に沿う断面図である。

符号の説明

１５フレーム
１６Ｂ掻き上げ部材（被回転体）
１６Ｃタイヤ部（増速タイヤ）
１８Ｂ回転子（被回転体）
１８Ｃタイヤ部（増速タイヤ）
６０、８０Ａ増速手段
６２、８２ベース
６３、８３太陽軸
６４、８４太陽歯車
６５、８５ロックリング
６６、８６遊星軸
６７、８７遊星歯車
６８、８８押えリング
６８Ａ、８８Ａ係合ピン
７１、９１凹部
７２、９２内歯歯車

Claims

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被回転体を有し、タイヤの回転を増速して被回転体に伝える増速手段をタイヤの内部に設けてなる増速タイヤであって、
前記増速手段が、被回転体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複数の遊星歯車と、フレームの側に固定されて各遊星歯車が噛合う内歯歯車とからなり、
前記複数の遊星歯車がタイヤの側壁に設けた複数の遊星軸に枢着され、押えリングに設けた複数の係合ピンを各遊星軸の各中空部に中空部の先端より挿着することで、前記複数の遊星歯車が前記タイヤの側壁と前記押えリングとの間で保持される増速タイヤ。
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被回転体を有し、タイヤの回転を増速して被回転体に伝える増速手段をタイヤの内部に設けてなる増速タイヤを備えた清掃具であって、
前記増速手段が、被回転体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複数の遊星歯車と、フレームの側に固定されて各遊星歯車が噛合う内歯歯車とからなり、
前記複数の遊星歯車がタイヤの側壁に設けた複数の遊星軸に枢着され、押えリングに設けた複数の係合ピンを各遊星軸の各中空部に中空部の先端より挿着することで、前記複数の遊星歯車が前記タイヤの側壁と前記押えリングとの間で保持される増速タイヤを備えた清掃具。
前記フレームに固定したベースの中空部に太陽歯車の太陽軸を回転自在に挿入し、ベースの外周にカップ状のタイヤを回転可能に嵌装し、ベースに嵌装されたタイヤの開口側にロックリングを取着し、ベースの内周部は太陽歯車と複数の遊星歯車と押えリングを収容する凹部とされ、ベースの内周部には内歯歯車が設けられる請求項２に記載の清掃具。
前記フレームに掻き上げ用タイヤと粘着ロール用タイヤを並べて配置し、
掻き上げ用タイヤの回転が増速して伝えられる被回転体としての掻き上げ部材を有するとともに、
粘着ロール用タイヤの回転が増速して伝えられる被回転体としての粘着ロールを有する請求項２又は３に記載の清掃具。