JP2010535545A - 表面デブリ除去装置 - Google Patents

Abstract

表面デブリ除去装置は、ヘッドユニット（１）、取り外し可能なデブリリザーバー（２）、取り外し可能な充電式電源（６）および装置の操作スイッチ（２３）を組み込んだハンドル（４）を備える。ヘッドユニット（１）は、互いに逆方向に回転するように駆動されかつヘッドユニット（１）の前方部分に互いに近くに配置された容易に取り外し可能な二本の細長い円柱の回転清掃棒（７）を組み込む。

Description

本発明は、家またはオフィスの室内床空間及び室内装飾品を清掃するために使用するモーターに補助された装置としての表面清掃装置に関する。

類似の装置は開示されていない。

本発明の装置は、互いに反対方向に回転するよう駆動され、かつヘッドユニットの前方部に互いに隣接して配置された二つの細長い円柱の剛毛付き回転清掃棒を組み込んだヘッドユニットを備える。

またヘッドユニットは、電気モーターと、モーターおよび清掃棒の間に延在する駆動システムとを含む。各清掃棒は個別のモーターによって駆動される。あるいは、２つの清掃棒を駆動するためにひとつのモーターを使用することができる。

清掃棒の回転は、最前方の剛毛付き清掃棒は清掃面に沿って装置を前方に引っ張るような方向に回転し、かつ最後方の剛毛付き清掃棒は、前方の清掃棒と逆方向に回転する。二つの 清掃棒の間に、垂直から傾斜し、かつ製品の底から延在し、最後方の清掃棒の外周部分を取り巻く固定面を設けることができる。この壁は、前方および後方清掃棒両方から後方のデブリ収集リザーバーへデブリを導く。最後方の清掃棒およびデブリリザーバーとの間に垂直から傾いた固定面を設けることができる。

最前方の回転式剛毛付き清掃棒は、一端部からではなく、その長さに沿った所定の距離から駆動することができる。例えば、回転軸の両側に延在するスプライン軸を有するプーリまたはギアを回転させる電気モーターにより歯付ベルト、Ｖベルトまたはウォーム駆動を駆動することができる。最前方の清掃棒は、駆動プーリのスプライン軸が係合するスプライン穴を有する二つの短い剛毛付き清掃棒を備えることができ、かつ前方清掃棒の各側へ回転駆動を提供することができる。

定期的な清掃およびからみ込んだ髪の毛またはデブリの除去のために、前方の清掃棒の各側面をその軸に沿って装置の側面から取り外すことができる。前方の清掃棒のスプライン穴の逆側は、軸受けおよびそれに取り付けられた軸受け押えを有する。軸受け押えは、各清掃棒を装置のヘッドユニットに固定するための設置機構を有する。清掃棒の軸に沿って取り外すために、製品のヘッドユニットに対して軸受け押えを回転させ、解放することによって、前方の清掃棒の各側を取り外すことができる。使用時の前方の清掃棒の回転方向が軸受け押えをロック位置に保持しておくように、解放するための軸受け押えの回転は、一方向になる。

前方の清掃棒の各側を抜き出すための軸受け押えの取り外しを手で行うことができる、または別の方法としては、専用の取り外し道具、または共通の作業道具を設置する機構を有することができる。あるいは、軸受け押えは、回転以外の方法により製品のヘッドユニットから分離することができる。

装置に電力を供給する取り外し可能なバッテリパックを収容するステアリングハンドルユニット、および運転スイッチ／制御がヘッドユニットに取り付けられる。あるいは、電気駆動モーターを交流式、または燃料電池駆動とすることができる。取り外し可能なバッテリパックは、装置に取り付けたまま充電ジャックを使用して再充電可能であり、または装置から取り外してケーブル結合または充電用ドックにより再充電可能である。

バッテリパックは、製品の性能を変えるためにバッテリパックに含まれるセルの数に応じて様々なパッケージの大きさとなりうる。全てのバッテリパックの大きさは、装置への物理的、かつ電気的結合のために共通の型を共有する。

装置は各清掃棒の回転速度を独立して、または連動して変化させるための一連の電気的設定を組み込むことができる。表面からの最適なデブリ除去のために、例えば硬い床およびカーペットは、異なる清掃棒の回転速度とすることができる。また異なる設定を製品の性能を変えることに用いることができる。

装置のヘッドユニットに付属したハンドル機構の管状部分は、空気の通路を組み込むことができ、それを通じて追加的な微細粒子の清掃のためにハンドル管に付属される追加の吸引をすることができる。吸引管は、真空ユニットへ空気が流れるためのアクセス穴または溝を有する、二つの清掃棒の間のヘッドユニット内の水平空洞内にて終止する。二つの剛毛付き回転清掃棒の動作は、清掃面からデブリ粒子を取り除き、かつデブリ収集リザーバーの中に後方へ推進させる。取り除かれた微細粒子、例えばちりは、吸引気流経路に引き込まれ、かつハンドル機構の上の真空ユニットの一部としての個別のデブリリザーバーに運ばれるのに十分軽く、かつ小さい。ハンドルに取り付けられた吸引およびデブリリザーバーアセンブリは、装置全体を動かすために充電式バッテリパック、燃料電池を組み込むことができる、またはコンセントにコードをつなぐことができる。吸引およびデブリリザーバーアセンブリは、取り外し可能とすることができ、かつ主要アセンブリのハンドルから切り離した場合に室内装飾品、カーテンなどを清掃するために独立して使用することができる。

ハンドル機構は、ヘッドユニットに取り付けられた枢動アームを備え、使用中に製品が操作される場合に、製品の前縁が清掃面に入り込む、または清掃面から持ち上がる傾向がないように、枢動部はヘッドユニット前部の車輪またはローラー及び後部の車輪またはローラーの間に位置する。組み立てられたハンドル管状部分の長軸からの角度を設定する回転ステアリングジョイントが枢動アームに取り付けられる。ハンドル上部が軸回りに回転する場合、斜めのステアリングジョイントは、製品下部およびヘッドユニットを回転させ、舵取り動作を提供する。

ステアリング機構は、ヘッド上の回転ジョイントと相互作用し、かつ枢動角度ジョイントから駆動されるバネ付きロッキング支柱を組み込むことができる。ロックが作動する角度は、配置の設計により変えることができ、かつひとつのロック位置に限定されない。例えばハンドルを基底ユニットの枢動部回りに完全に前方に回転させた場合、バネ付きロッキング支柱は斜めのステアリングジョイントを中心位置に保持するように作動する。このステアリングロック機構により、製品のハンドル構成品を所定の位置にて容易かつ安定して保管することができる。

解放ボタンを押すことにより、 または他の方法によりヘッドユニットから分離することができる取り外し可能なデブリ収集リザーバーが、ヘッドユニット後部に取り付けられている。デブリリザーバーは、ヘッドユニットからデブリ リザーバーを取り外すことによって動作する機械式自動閉鎖ドアシステムを有することができる。自動閉鎖ドアは、使用者がゴミ箱に移動させる場合に収集されたデブリの流出を防ぐ。ヘッドユニットから取り外された場合に、デブリリザーバー解放ボタンは、デブリ リザーバードア開口機構として作用することができる。デブリ リザーバーが取り外された場合に誤って装置の電源が入ったことによる清掃棒の回転を防ぐために、機械的なまたは電気的スイッチの安全機構を用いることができる。

ヘッドユニット前方部分から清掃棒を通過してデブリリザーバーへ入る空気の流れを作るために、装置はデブリリザーバーの一部として機械的または電気的モーター駆動ファンおよびフィルタアセンブリを組み込むことができる。この空気の流れは、より低密度な粒子をデブリリザーバーへ移動させる補助をし、微細粒子清掃性能を向上する。

本発明の好ましい 実施形態について、添付図面を参照して説明する。

本発明に係る表面清掃装置の斜視図である。 明確にするために上部ケースがヘッドユニットから取り外された本発明に係る表面清掃装置のヘッドユニットの一の実施例の上平面図である。 図２に示す表面清掃装置のヘッドユニットアセンブリ部分の斜視図である。 図１に示すハンドルアセンブリが傾いた位置にある表面清掃装置の斜視図である。

図１に示す表面清掃装置は、プラスチック材料から適当に成型されたヘッドユニット１、デブリ収集リザーバー２、下部ハンドルアセンブリ３および上部ハンドルアセンブリ４を備える。上部ハンドルアセンブリの管状部５は、アルミニウム押出し加工またはプラスチック材料による成型である。ヘッドユニット１は、電気モーターおよび互いに反対方向に回転するよう駆動される二つの細長い円柱の剛毛付き回転清掃棒を含む。

図２および３は、ヘッドユニットの機械的な配置を示す。清掃棒７および８は、図３の湾曲した矢印方向に回転し、かつ清掃面に接触するようにヘッドユニットに配置される。清掃棒７は、回転してデブリおよびちりを後方に湾曲した壁９の上方へ、デブリ収集リザーバー１０の中に推し進める。清掃棒８は、清掃棒７と反対方向に回転し、湾曲した壁１１周りにさらにデブリ収集リザーバー１０の中へデブリおよびちりを推し進める。この２つの逆に回転するブラシ棒の装置の使用により、本発明の装置が通過するたびに二つのセットまたは清掃棒が清掃面上を通過する。本発明の装置が前方向または後方向のどちらかに清掃面を横切って推進されている場合、清掃棒のひとつは進む方向に反して回転する。この動作は、カーペットの毛を持ち上げ、かつ清掃面からデブリおよびちりの収集を増加させる傾向がある。互いに近くに整列された清掃棒の逆回転動作は、製品のデブリ収集リザーバー１０に直接進む気流を作る。製品を滑らかな硬い面において使用している場合、製品に流入する気流は、微細ちり粒子および髪の毛をデブリ収集リザーバーの中へ推し進め、かつ装置から吹き出されることがないという点で有益である

複数の駆動モーター１２は、モーターまたは駆動機構の目詰まりを防ぐためにデブリ収集リザーバーへのデブリ経路の上方に配置される。前方の清掃棒７は、各側から突出するスプライン軸を有する歯付きプーリを介して、棒の長さ方向に沿った所定の距離から駆動される。歯付ベルトは、モーターに接続し、かつプラスチック材料から成型された覆い１３に収容される。清掃棒７は、それぞれ駆動プーリのスプライン軸に係合し、かつ清掃棒の各側に回転駆動を提供するスプライン穴を有する二つの短い清掃棒を備える。定期的な清掃および絡み込んだ髪の毛またはデブリの除去のために、ヘッドユニットの各端の軸受け押え１４のロックを解除することにより清掃棒７の各側を取り外すことができる。清掃棒７の各側はその軸に沿って取り外すことができる。軸受け押え１４の取り外しは、手動、または取り外し具のどちらかにより回転またははずすことにより行うことができる。この分かれた清掃棒の配置により、清掃の毛をヘッドユニットの各側に近接させることができ、これにより装置が壁、幅木、および家具の近くを清掃することができる。

後方の清掃棒８の駆動は、清掃棒８回転駆動を提供するために片側から突出するスプライン駆動軸を組み込む歯付きプーリ２０を介して行われる。定期的な清掃、および絡み込んだ髪の毛またはデブリの除去のために、後方の清掃棒８は、底板１９をはずし、清掃棒を斜めにしてスプライン駆動軸から抜き取ることにより取り外される。

清掃棒７および８は、１３および２０に動力を供給する駆動システムが製品に沿って前後一列に並ばないように配置される。これは、駆動システムがある清掃棒の毛のない部分によって清掃面に清掃されない部分がないようにすることを保証している。

ヘッドユニット上の下部ハンドルアセンブリは、連結部１６を中心に枢動し、複数のローラー１５は、ハンドル枢動部１６の前方に配置され、かつ車輪１７はハンドル枢動部の後方に配置される。このハンドル枢動部１６、車輪１７、およびローラー１５の配置は、ヘッドユニットの前縁が清掃面に入り込む、または清掃面にから持ち上がるという傾向を防いでいる。

下部ハンドルアセンブリの一部は、組み込まれたハンドル５の管状部分の長軸からの角度を設定する回転ステアリングジョイント１８である。上部ハンドル４がその軸まわりに回転する場合、角度の付いたステアリングジョイントは、製品の下部３およびヘッドユニット１をねじり、舵取り動作を提供する。

装置のヘッドユニットに取り付けられたハンドル機構１６および回転ジョイント１８は、それらを通る空気の通路を組み込むことができ、追加的な微細粒子清掃のためにハンドル管５に取り付ける吸引およびデブリリザーバーアセンブリ（図示せず）を追加することができる。吸引管は、真空装置への気流用のアクセス穴または溝を有するヘッドユニット内の二つの清掃棒の間の水平空洞１９内にて終止する。ハンドルに取り付けられた吸引およびデブリリザーバーアセンブリ（図示せず）は、装置全体に動力を供給するための充電式バッテリパック、燃料電池またはコンセント接続用付属品を組み込むことができる。吸引およびデブリリザーバーアセンブリは、ハンドルから取り外すことが可能であり、主要アセンブリのハンドルから離した場合、室内装飾品、カーテンなどを清掃するために独立して使用することができる。

ステアリング機構は、ヘッド上の回転ジョイント１６と相互作用し、かつ枢動角度ジョイント１８から駆動されるバネ付きロッキング支柱を組み込むことができる。ロックが作動する角度を配置設計によって変えることができ、ひとつのロック位置に限定されない。例えばハンドルを基底ユニットの上の枢動部回りに完全に前方に回転させた場合、図１に示すように、角度のついたステアリングジョイント１８が中心位置に拘束されるようにバネ付きロッキング支柱が作動する。図４のように製品使用時にハンドルが後方へ斜めになる場合、ステアリングロックは解放され、ステアリングジョイント１８はエンドストップの間を自由に回転することができる。

取り外し可能な充電式バッテリパック６は下部ハンドルハウジングに組み込まれ、充電式バッテリパック６は、製品に取り付けたままコンセントからの電力供給（図示せず）に接続して再充電することができ、またはバッテリパック６が製品から取り外してコンセントからの電源供給（図示せず）に接続して再充電することができる。充電式バッテリパックの代わりに、装置は、コンセントから、または燃料電池から電力を得ることができる。

装置を動かすためのスイッチ２３は、上部ハンドル４に取り付けられる。製品の電源オンおよびオフ、およびまた例えば硬い床およびカーペットなどの異なる面の清掃状況に応じた設定を変えるためにこのスイッチを使用することができる。電気ケーブルは電源６に接続するために、スイッチ２３からハンドル管５を通り下へ向かい、回転ジョイント１８、および下部ハンドル１６の中を通りヘッドユニット１内に取り付けられた駆動モーターの中に向かう。

解放ボタン２１を押すことにより取り外し可能なデブリ収集リザーバー２をヘッドユニットから分離することができる。デブリリザーバー２は、収集したデブリの流出を防ぐためにデブリリザーバーをヘッドユニットから取り外すことにより作動する機械式自動閉鎖ドアシステム（図示せず）を有することができる。あるいは、デブリリザーバー解放ボタン２１は、ヘッドユニットから取り外された場合にデブリリザーバードア開閉機構として作用することができる。デブリリザーバー２は、デブリリザーバーが取り外された場合に清掃棒が作動するのを防ぐために電気的または機械的な安全カットアウトスイッチを組み込むことができる。

１ ヘッドユニット
２ デブリ収集リザーバー
３ 下部ハンドルアセンブリ
４ 上部ハンドルアセンブリ
５ 管状部
６ 電源
７ 清掃棒
８ 清掃棒
９ 湾曲した壁
１０ デブリ収集リザーバー
１１ 湾曲した壁
１２ 駆動モーター
１３ 覆い
１４ 軸受け押え
１５ ローラー
１６ ハンドル枢動部
１７ 車輪
１８ 回転ステアリングジョイント
１９ 底板
２０ 歯付きプーリ
２１ 解放ボタン
２３ スイッチ

Claims (30)

1. モーター補助のコードレス表面清掃装置であって、該装置は、ヘッドユニットの前部に互いに近接して配置された二つの細長い円柱の剛毛付き回転清掃棒を組み込む前方ヘッドユニットを備える。円柱の剛毛付き回転清掃棒は、互いに逆方向に回転するよう駆動される、表面清掃装置。
2. 前記清掃棒が１つ以上の電気モーターによって動かされる、請求項１に記載の装置。
3. 複数の剛毛付き逆回転清掃棒を組み込んだ前方ヘッドユニット、および前記ヘッドユニットの後ろに取り付けられた取り外し可能なデブリ収集リザーバーを備える、請求項１および２に記載の装置。
4. 前記最前方の剛毛付き回転清掃棒が清掃面に沿って前記装置を前方へ引っ張る方向に回転し、かつ前記最後方の剛毛付き清掃棒が前記前方の清掃棒と逆方向に回転する、請求項１、２および３に記載の装置。
5. 前記最前方の剛毛付き回転清掃棒が一端部ではなくその長さに沿った所定の距離から駆動される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記最前方の剛毛付き回転清掃棒が、これらの軸に沿って前記装置の側面からそれぞれ取り外すことができる二つの部品を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記最前方の剛毛付き回転清掃棒を追加的な道具を使用せずに手で取り外すことができる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記最後方の剛毛付き清掃棒が前記最前方の剛毛付き回転清掃棒と同じように構成されている、請求項４〜７のいずれか一項に記載の装置。
9. 各清掃棒の前記駆動システムが、前記製品の長さ方向に一列に整列していない、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記デブリリザーバーが、前記装置から取り外されることにより作動する機械式自動閉鎖ドアシステムを有している、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
11. 空にするために前記デブリリザーバードアが押しボタンによって開かれる請求項１０に記載の装置。
12. 前記デブリリザーバードア開口押しボタンが前記装置の前記ヘッドユニットから前記デブリリザーバーを解放する、請求項１１に記載の装置。
13. 前記回転清掃棒を動かすための前記モーターの電気的安全カットオフスイッチが組み込まれ、かつおよび前記デブリリザーバーが前記装置から取り外された場合に該スイッチが作動する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 前記デブリリザーバーが、前記デブリリザーバーを通る空気流路を作る機械的または電気的モーター駆動ファンおよびフィルタアセンブリを組み込んでいる、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 前記バッテリパック電源供給が前記ハンドルに取り付けられ、かつ前記ハンドルに取り付けたまま再充電可能な、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置。
16. 前記バッテリパック電源供給が再充電のために前記ハンドル装置から取り外し可能である、請求項１５に記載の装置。
17. さらに多くのまたは少ないバッテリセルを組み込む、異なる大きさのバッテリパックを独立して取り付けることが可能であり、異なる製品使用時間を提供する、請求項１５および１６に記載の装置。
18. 異なる大きさのバッテリパックが異なる製品性能水準を提供する、請求項１５、１６および１７に記載の装置。
19. 保管のために前記製品を壁または床に取り付けられたドッキングステーションに取り付けることができる請求項１〜１８のいずれか一項に記載の装置。
20. バッテリ充電のために、前記製品を壁または床に取り付けられたドッキングステーションに取り付けることができる、請求項１９に記載の装置。
21. 前記バッテリパックを取り外し、かつ再充電のために壁または床取り付けられたドッキングステーションに取り付けることができる請求項１〜２０のいずれか一項に記載の装置。
22. 音響、または視覚的な前記電力水準の指標が組み込まれている、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の装置。
23. 前記モーターが燃料電池によって動く、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の装置。
24. 異なる床面に対する最適な清掃性能のために各清掃棒を独立してまたは連動して前記回転速度を変化させるための電気的または機械的な一連の設定を組み込んでいる請求項１〜２３のいずれか一項に記載の装置。
25. 前記電気的な、または機械的な設定が前記製品の消費電力を変えるために使用される請求項２４に記載の装置。
26. 前記ハンドル装置が吸引およびデブリリザーバーアセンブリを組み込み、該吸引及びデブリリザーバーアセンブリは取り外し可能であり、かつ前記主要アセンブリの前記ハンドルから分離させた場合に独立して室内装飾品、カーテンなどを清掃することに使用することができる請求項１〜２５のいずれか一項に記載の装置。
27. 前記ハンドル装置が、前記ハンドルが垂直位置にある場合傾いたステアリングジョイントを固定された位置に拘束するためのステアリングロック機構組をみ込んでいる請求項１〜２６のいずれか一項に記載の装置。
28. 前記ハンドルが入れ子式である、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の装置。
29. 保管のために前記ハンドルを分離することができる請求項１〜２９のいずれか一項に記載の装置。
30. 前記ハンドルが前記ヘッドユニットに組み立てられている場合に前記ハンドルを通じて電気接続が接続される請求項２９に記載の装置。

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