JP2010284529A - 掃除機ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】表面処理電気器具のための攪拌装置、及び表面処理電気器具のための掃除機ヘッドを提供する。
【解決手段】表面処理電気器具のための攪拌装置８０は、１ｘ１０^-5から１ｘ１０¹²Ω／ｓｑの範囲の表面抵抗率を有するフィラメントから形成された導電性軟毛８４を含む外面を有する回転可能な本体８２を含む。
【選択図】図１０

Description

本発明は、表面処理電気器具のための攪拌装置に関し、かつ表面処理電気器具のための掃除機ヘッドに関する。その好ましい実施形態では、本発明は、真空清掃電気器具のための掃除機ヘッドに関する。

真空掃除機は、典型的には、汚れ及びほこり分離装置を収容する本体、本体に接続されて吸引開口部を有する掃除機ヘッド、及び吸引開口部を通って汚れ含有空気を引き込むためのモータ駆動ファンユニットを含む。汚れ含有空気は、空気が大気に排出される前に汚れ及びほこりを空気から分離することができるように、分離装置へ搬送される。
吸引開口部は、清掃される床面を向くように下方に向けられる。分離装置は、フィルタ、フィルタバッグ、又は公知のようにサイクロン構成の形態を取ることができる。本発明は、分離装置の性質には関連せず、従って、上述の構成又は別の適切な分離装置のいずれを利用しても真空掃除機に適用可能である。

通常はブラシバーの形態の駆動攪拌器は、吸引開口部から少し突出するように掃除機ヘッド内に支持される。ブラシバーは、主に、真空掃除機を用いてカーペット敷き面を清掃する時に作動される。ブラシバーは、剛毛を有する細長円筒コアを含み、剛毛は、コアから半径方向外向きに延びている。ブラシバーは、掃除機の本体から得られる電源によって電力供給される空気タービンによって又は電気モータによって駆動することができる。ブラシバーは、吸引開口部内で回転するように駆動ベルトを通じてモータによって駆動することができ、又はモータによって直接駆動することができる。ブラシバーの回転は、清掃されるカーペットの表面に沿って剛毛を掃引させ、汚れ及びほこりを緩めて屑を取り上げる。空気の吸引により、空気は、ソールプレートの下及びブラシバーの周囲を流れ、カーペットの表面から汚れ及びほこりを持ち上げるのを助け、次に、それを吸引開口部から掃除機ヘッドを通って分離装置に向けて運ぶ。

ブラシバーの剛毛は、通常はナイロンから形成される。ナイロン剛毛の使用は、カーペット敷き床面に対して満足できる清掃性能を提供するが、ナイロン剛毛の使用は、床ツールが積層体、木材、及びビニール表面のような一部の硬質床面上に用いられる時に静電気を発生させ、これは、床面上にタルク粉のような細かいほこり及び粉体を引き付けることが見出されている。これは、ナイロン剛毛の掃引作用が細かいほこりを床面に引き付ける力に打ち勝つのに不十分である時に、そのような床面上の掃除機ヘッドに対する清掃性能を損なう可能性がある。

第１の態様では、本発明は、表面処理電気器具のための攪拌装置を提供し、これは、導電性軟毛を含む外面を有する回転可能な本体を含む。
導電性外面を回転可能な本体に設けることは、清掃される床面上に存在する静電気が本体と床面間の接触時に放電することを可能にすることができる。これは、そうでなければ床面に引き付けられると考えられる細かいほこり及び粉体が、本体によって床面から取り除かれることを可能にする。好ましくは、カーペット、ラグ、又はクロスの盛り上がった又はふわふわした表面に類似する軟毛を含む外面を有することは、回転本体との接触時の床面の引っかき傷又は他のマーキングを抑制することができる。

軟毛の表面抵抗率は、好ましくは、１ｘ１０^-5から１ｘ１０¹²Ω／ｓｑ（１平方当たりのオーム）の範囲にある。本明細書で説明する表面抵抗率の値は、試験方法「ＡＳＴＭ Ｄ２５７」を用いて測定される。この範囲の表面抵抗率を有する材料の選択は、床面に対するあらゆる静電気が攪拌装置によって実質的に放電されることを保証することができる。
軟毛は、好ましくは、本体の外面の少なくとも半分、より好ましくは、外面の少なくとも８０％を覆い、更に好ましくは、装置を含む掃除機ヘッドが床面の上で操作される時に汚れ又はほこりのパターンが床面上に形成されないように、本体の外面を実質的に覆う。

従って、第２の態様では、本発明は、表面処理電気器具のための攪拌装置を提供し、これは、１ｘ１０^-5から１ｘ１０¹²Ω／ｓｑの範囲の表面抵抗率を有するフィラメントで実質的に覆われた外面を有する回転可能な本体を含む。
装置は、好ましくは、金属、炭素繊維、炭素複合材、Ｔｈｕｎｄｅｒｏｎ（登録商標）のような導電アクリル、又は他の複合材料のうちの１つから形成されたフィラメントを含む。例えば、炭素粒子及び炭素繊維を含む材料は、一般的に、１ｘ１０³から１ｘ１０⁶Ω／ｓｑの範囲の表面抵抗率を有するのに対して、金属材料は、一般的に、１Ω／ｓｑよりも低い遥かに低い表面抵抗率を有する。他の静電気散逸材料は、一般的に、１ｘ１０⁵から１ｘ１０¹²Ω／ｓｑの範囲の表面抵抗率を有する。

フィラメントは、好ましくは、本体の周りに位置する可撓性担持部材上に織り込まれる。例えば、担持部材は、好ましくは、担持部材の巻回の間に実質的に間隙がないように本体の周りに巻かれたストリップの形態にすることができる。担持部材は、好ましくは、接着剤を用いて本体に取り付けられる。
フィラメントの長さは、好ましくは、４から１０ｍｍの範囲にある。好ましくは、フィラメントは、５から２０μｍの範囲の直径を有する。

回転可能な本体は、更に別の表面攪拌手段を含むことができる。更に別の表面攪拌手段は、カーペット敷き床面から汚れ及びほこり攪拌するように構成することができ、従って、好ましくは、導電性軟毛又はフィラメントと比較して比較的剛性である。例えば、更に別の表面攪拌手段の剛毛又はフィラメントは、導電性軟毛の剛毛又はフィラメントよりも大きい直径を有することができる。
更に別の表面攪拌手段は、ナイロンのような電気絶縁プラスチック材料から形成することができ、従って、導電性軟毛又はフィラメントの表面抵抗率とは異なる表面抵抗率を有することができる。更に別の表面攪拌手段の表面抵抗率は、好ましくは、１ｘ１０¹²から１ｘ１０¹⁶Ω／ｓｑの範囲にある。代替的に、更に別の表面攪拌手段は、導電性軟毛又はフィラメントと類似の材料から形成することができる。

更に別の表面攪拌手段は、導電性軟毛のフィラメント内に分散させることができる。更に別の表面攪拌手段は、好ましくは、本体に沿った複数の列で配置され、これらの列は、好ましくは、不連続である。例えば、更に別の表面攪拌手段が複数の剛毛を含む場合は、これらの剛毛は、好ましくは、本体に接続されてこれに沿って離間した剛毛の群又は房の１つ又はそれよりも多くの列で配置される。
攪拌装置は、好ましくは、回転可能ブラシバーの形態である。

第３の態様では、本発明は、表面処理電気器具のための掃除機ヘッドを提供し、掃除機ヘッドは、ハウジング及び上述のような装置を含む。攪拌装置が回転可能ブラシバーの形態である場合は、掃除機ヘッドは、２つのそのようなブラシバーを含むことができる。ブラシバーは、好ましくは、相対する方向に回転可能である。
第４の態様では、本発明は、上述のような掃除機ヘッド又は攪拌装置を含む表面処理電気器具を提供する。

用語「表面処理電気器具」は、広範囲の意味を有することが意図され、かつ何らかの方式で表面を清掃するか又は処理するために表面にわたって作業するための本体及びヘッドを有する広範囲の機械を含む。それは、特に、カーペット掃除機のような単に表面を攪拌する機械と、表面から物質を引き込むための真空掃除機（乾式、湿式、及び湿式／乾式）のような表面に対して吸引を印加するだけの機械と、研磨／ワックス機械、圧力洗浄機、及びシャンプー機械のような表面に対して材料を適用する機械とを含む。
本発明の第１の態様に関連する上記特徴は、本発明の第２から第４の態様のいずれにも等しく適用可能であり、逆も同じである。
ここで、添付図面を参照して、単に一例として本発明の実施形態を以下に説明する。

床ツールの上からの前面斜視図である。 図１の床ツールの下からの前面斜視図である。 図１の床ツールの底面図である。 図１の床ツールのブラシバーの分解組立図である。 図４のブラシバーの斜視図である。 図４のブラシバーの上面図である。 床ツールがカーペット敷き床面上に位置する時の図３に示す線Ａ−Ａに沿った断面図である。 床ツールが硬質床面上に位置する時の図３に示す線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図４のブラシバーの変形バージョンの斜視図である。 図１の床ツールと共に用いるための代替のブラシバーの斜視図である。

最初に図１から３を参照すると、床ツール１０は、連結部１４に回転可能に取り付けられた掃除機ヘッド１２を含む。連結部１４の自由端は、清掃電気器具（図示せず）のワンド、ホース、又は他のそのようなダクトに取り付け可能である。掃除機ヘッド１２は、ハウジング１６と、汚れ含有流体の流れが掃除機ヘッド１２に入る吸引開口部２０を含む下部プレート又はソールプレート１８とを含む。ハウジング１６は、吸引開口部２０からハウジング１６の後方に位置する出口ダクト２２に延びる吸引通路を形成する。ハウジング１６は、好ましくは、前部緩衝器２３を含む。ソールプレート１８は、床面上の掃除機ヘッド１２を支持するためにソールプレート１８の凹部内に装着された転がり要素の形態で複数の支持部材２４を含む。図７及び８を参照すると、支持部材２４は、好ましくは、掃除機ヘッド１２が硬質床面６６上に位置する時、及び掃除機ヘッド１２がカーペット敷き床面６４上に位置する時に床面の上のソールプレート１８を支持するように配置され、カーペットの軟毛に沈んでソールプレート１８の底面がカーペットの繊維に係合することを可能にする。ソールプレート１８は、好ましくは、清掃中にソールプレート１８がカーペット敷き床面６４の上に滑らかに乗ることを可能にするために、ハウジング１６に対してピボット回転可能である。

連結部１４は、１対のホイール２８、３０によって支持された導管２６を含む。導管２６は、出口ダクト２２に接続した前方部分３２と、前方部分３２にピボット回転可能に接続され、かつ汚れ及びほこり分離装置及び床面から吸引開口部２０を通って汚れ含有空気を引き込むためのモータ駆動ファンユニットを含む清掃電気器具のワンド、ホース、又は他のそのようなダクトに接続可能な後方部分３４とを含む。可撓性ホース３６は、導管２６内に保持され、かつその前方部分３２と後方部分３４の間に延びている。

掃除機ヘッド１２は、床面上に位置する汚れ及びほこりを攪拌するための攪拌装置を含む。この例では、攪拌装置は、ハウジング１６のブラシバーチャンバ４２内に装着された回転可能ブラシバー４０を含む。ブラシバーチャンバ４２は、好ましくは、透明材料から形成されたハウジング１６のほぼ半円筒部分４３によって部分的に形成される。ブラシバー４０は、ハウジング１６のモータハウジング４４に位置するモータ（図示せず）によって駆動される。モータは、清掃電気器具のダクトに位置する適合輪郭端子に接続して電力をモータに供給することを可能にするための導管２６の後方部分３４に位置する端子に電気的に接続される。

ブラシバー４０は、駆動機構が吸引通路を通過した空気から隔離されるように、少なくとも部分的に駆動機構ハウジング４６内に位置する駆動機構によってモータに接続される。ブラシバー４０の一端は、駆動機構に接続されてブラシバー４０がモータによって駆動することを可能にするのに対して、ブラシバー４０の他端は、ブラシバーチャンバ４２の側壁上に装着された末端キャップ４８によって回転可能に支持される。

ブラシバー４０は、図４から６により詳細に示されている。ブラシバー４０は、ブラシバー４０がモータによって回転する時に床面から汚れ及びほこりを攪拌するための２つの異なる型の攪拌手段を担持する細長い本体５０を含む。異なる型の攪拌手段の各々は、ブラシバー４０がモータによって回転する時にソールプレート１８の吸引開口部２０から突出する。スピンドル５１は、本体５０の一端上に装着され、スピンドル５１は、次に、末端キャップ４８に接続される。

ブラシバー４０の本体５０上に装着された第１の攪拌手段は、比較的短い、好ましくは、比較的剛性の剛毛５２を含む。これらの剛毛５２は、好ましくは、ナイロンから形成される。この実施形態では、比較的短い剛毛５２は、本体５０に沿って延びる２つの角度的に離間した螺旋列で配置される。各列内では、比較的短い剛毛５２は、列に沿って規則的に離間した一連の群又は房５３に配置される。各房５３は、好ましくは、約１００から１５０の剛毛を含み、各房５３は、２から４ｍｍの範囲の直径を有する。各剛毛５２の直径は、好ましくは、１００から２００μｍの範囲にある。比較的短い剛毛５２の長さは、床ツール５０が組み立てられる時に、これらの剛毛５２の先端がブラシバー４０の回転中に支持部材２４の最下先端間に延びる平面の下に突出しないように選択される。

ブラシバー４０の本体５０上に装着された第２の攪拌手段は、比較的長い、好ましくは、比較的柔らかい剛毛５４を含む。図７に示すように、比較的長い剛毛５４は、比較的短い剛毛５２を超えて本体５０から半径方向外向きに突出する。本体５０の回転中に、比較的短い剛毛５２は、直径Ｄ１を有する円筒容積を掃引するのに対して、比較的長い剛毛５４は、Ｄ１よりも大きい直径Ｄ２を有する円筒容積を掃引する。Ｄ１とＤ２の間の差は、好ましくは、１から１０ｍｍの範囲、より好ましくは、２から６ｍｍの範囲にある。比較的短い剛毛５２と異なり、比較的長い剛毛５４の長さは、比較的長い剛毛５４がブラシバー４０の回転中に支持部材２４の最下先端間に延びる平面を超えて突出するように選択される。

比較的長い剛毛５４は、比較的短い剛毛５２が形成される材料よりも低い表面抵抗率を有する材料から形成される。比較的長い剛毛５４の表面抵抗率は、好ましくは、１ｘ１０^-5から１ｘ１０¹²Ω／ｓｑの範囲にある。それに比較して、比較的短い剛毛５２の表面抵抗率は、好ましくは、１ｘ１０¹²Ω／ｓｑよりも高い。比較的長い剛毛５４は、導電材料から形成することができる。剛毛は、金属、グラファイト、導電アクリル、又は他の複合材料から形成することができるが、この例では、比較的長い剛毛５４は、炭素繊維剛毛を含む。各剛毛５４の直径は、好ましくは、５から２０μｍの範囲にある。

本体５０は、好ましくは同じく本体５０に沿って螺旋状に延びる比較的長い剛毛５４の複数の角度的に離間した連続列を含む。この実施形態では、本体５０は、比較的長い剛毛５４の４つの連続列を含み、各列は、比較的短い剛毛５２から形成された房５３の列から角度的に離間している。比較的長い剛毛５４の各列は、好ましくは、ｍｍ長さ当たり２０から１００の範囲の剛毛を収容し、０．２５から２ｍｍの範囲の厚みを有する。

特に図４を参照すると、この実施形態では、比較的長い剛毛５４の隣接する列は、剛毛の単一ストリップ５６から形成される。各ストリップ５６は、好ましくは、細長いほぼ矩形の可撓性担持部材を剛毛５４の各列が担持部材のそれぞれの長い側縁から外向きに突出するように剛毛の列に取り付けることによって形成される。担持部材は、縫合によって又は接着剤を用いることによって剛毛の列に取り付けることができる。各ストリップ５６は、次に、剛毛の端部が本体５０から外向きに突出するように、本体５０に形成されたそれぞれの螺旋溝５８内に位置する。ストリップ５６は、ストリップ５６上に装着されてコネクタ６０に形成された開口内へネジ６２を用いて本体５０に接続された螺旋コネクタ６０によって本体５０に接続される。ネジ６２は、担持部材を通して押されるか、又は担持部材に形成された開口を通して挿入することができる。接着テープが、各担持部材の少なくとも一方の側に適用され、剛毛の端部が本体５０の長さに沿って正規の量だけ本体５０から突出するようにストリップ５６を溝５８内に整列させることができる。

図７を参照すると、掃除機ヘッド１２がカーペット敷き床面６４上に位置する時に、支持部材２４は、ソールプレート１８の底面がカーペットの繊維と係合するようにカーペットの軟毛に沈む。比較的短い剛毛５２及び比較的長い剛毛５４の両方は、ブラシバー４０が回転する時に吸引開口部２０から突出するので、異なる型の剛毛の両方は、床面から汚れ及びほこりを攪拌することができる。空気流が掃除機ヘッド１２の吸引通路を通って発生する時に、この汚れ及びほこりは、空気流内に同伴されるようになり、床ツール１０を通って清掃電気器具へ搬送される。

掃除機ヘッド１２が、カーペット敷き床面６４から硬質床面５５上を移動する時に、図８に示すように、ソールプレート１８は、硬質床面６６から離間している。比較的短い剛毛５２の先端は、支持部材２４の最下先端間に延びる平面の下に突出しないので、剛毛は、硬質床面６６と接触状態になることはなく、それによってこれらの剛毛による硬質床面６６の引っかき傷又は他のマーキングを阻止する。しかし、比較的長い剛毛５４がこの平面を超えて突出すると、これらの剛毛は、硬質床面６６と係合し、かつブラシバー４０の回転によって硬質床面６６を横切って掃引される。比較的長い剛毛５４の比較的低い表面抵抗率により、硬質床面６６上に存在するあらゆる静電気は、比較的長い剛毛５４と接触すると放電され、それは、そうでなければ硬質床面６６に引き付けられると考えられる細かいほこり及び粉体がこれらの剛毛によって床面から取り除かれて空気流内に同伴されることを可能にする。

本発明は、上述の詳細説明に限定されない。変形は、当業者には明らかであろう。
例えば、上述の実施形態では、掃除機ヘッド１２は、モータによって駆動されるブラシバー４０を含む。しかし、掃除機ヘッド１２は、清掃される表面を攪拌するか又はそうでなければこれに対して作業する代替の手段を含むことができる。一例として、ブラシバー４０は、モータでなくて空気タービンによって駆動することができる。

比較的短い剛毛５２は、カーペット敷き床面上に存在するあらゆる静電気を放電させるために比較的長い剛毛５４に類似の材料から形成することができ、従って、１ｘ１０^-5から１ｘ１０¹²Ω／ｓｑの範囲の表面抵抗率を有することもできる。
各ストリップ５６は、剛毛が担持部材の比較的長い側縁の１つのみから突出するように変形してもよい。従って、各ストリップ５６は、ブラシの形態にすることができ、剛毛は、ブラシの片側のみから外向きに延びる。各ストリップ５６が上述のように変形されたブラシバー４０’の変形バージョンは、図９に示されている。ストリップ５６のこの変形は、各接続部材６０の片側のみから外向きに突出した剛毛５４をもたらす。その結果、このブラシバー４０’は、比較的長い剛毛５４の２つの連続列のみを収容し、房５３の列及び比較的長い剛毛５４の列は、代替的にブラシバー４０’の本体５０の周りに配置される。ブラシバー４０のように比較的長い剛毛５４は、比較的短い剛毛５２を超えて本体５０から半径方向外向きに突出する。

異なる型の剛毛５２、５４は、離間させる必要はない。ブラシバー４０は、剛毛の複数の列、群、又は房を含むことができ、各列、群、又は房は、両型の剛毛を含む。例えば、比較的短い剛毛５２は、比較的長い剛毛５４の各列内に分散させることができる。代替的に、比較的長い剛毛５４は、比較的短い剛毛５２の各房５３内に分散させることができる。
攪拌手段は、本体５０上に装着された材料の可撓性又は剛性ストリップ、又は本体５０に接続した裏打ち材料に縫い込まれたフィラメントのような剛毛以外の形態を取ることができる。

床ツール１０をカーペット敷き面上に用いない場合には、ブラシバー４０が導電性攪拌部材のみを含むように、比較的短い剛毛５２を使用しなくてもよい。その結果、ブラシバー４０は、専ら図２から８に示す比較的長い剛毛５４によって形成された表面攪拌部材の連続列を含むことができる。代替的に、ブラシバー４０は、床面上に存在する静電気を放電させるために表面攪拌部材の異なる配置を含むことができる。

例えば、図１０を参照すると、床ツール１０に用いるための代替のブラシバー８０は、導電性軟毛８４を含む外面を有する回転可能本体８２を含む。この例では、軟毛８４は、カーペット、ラグ、又はクロスの盛り上がった又はふわふわした表面に類似しており、かつ例えば接着剤を用いて本体８２に取り付けられた布担持部材８６上に織られたフィラメントを含む。軟毛８４のフィラメントの長さは、好ましくは、４から１５ｍｍの範囲にあり、かつフィラメントは、好ましくは、５から２０μｍの範囲にある直径を有する。

これらのフィラメントは、好ましくは、炭素繊維から形成されるが、代替的に、これらは、金属材料、導電アクリル材料、又は他の複合材料から形成することができる。その結果、軟毛８４のフィラメントの表面抵抗率は、好ましくは、１ｘ１０^-5から１ｘ１０¹²Ω／ｓｑの範囲にある。布担持部材８６は、軟毛８４が実質的に連続的であって本体８２の外面を実質的に覆うように、本体８２上に巻かれたストリップの形態にすることができる。代替的に、担持部材８６は、本体８２が挿入された円筒スリーブの形態にすることができる。

必要に応じて、比較的剛性の剛毛の群は、軟毛８４内に分散させることができる。代替的に、軟毛８４のストリップは、以前に本体８２に取り付けた比較的剛性の剛毛の１つ又はそれよりも多くの螺旋列の周囲に巻くことができる。これらの剛毛は、ブラシバー４０の比較的短い剛毛５２と類似する場合があり、従って、軟毛８４のフィラメントを超えて半径方向外向きに突出しないように配置することができる。

８０ 攪拌装置
８２ 回転可能な本体
８４ 導電性軟毛

Claims (9)

1. 表面処理電気器具のための攪拌装置であって、
   １ｘ１０^-5から１ｘ１０¹²Ω／ｓｑの範囲の表面抵抗率を有するフィラメントで実質的に覆われた外面を有する回転可能な本体、
   を含むことを特徴とする装置。
2. 前記フィラメントは、金属、炭素繊維、導電アクリル、及び複合材料のうちの１つから形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記フィラメントは、前記本体の周りに位置する可撓性担持部材上に織り込まれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の装置。
4. 前記担持部材は、前記本体の周りに巻かれることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記担持部材は、前記本体に接着されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記本体は、実質的に円筒形であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記フィラメントは、５から２０μｍの範囲の直径を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の装置。
8. 回転可能ブラシバーの形態であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の装置。
9. 表面処理電気器具のための掃除機ヘッドであって、
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の装置、
   を含むことを特徴とする掃除機ヘッド。

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