JP2012065870A

JP2012065870A - 回転体

Info

Publication number: JP2012065870A
Application number: JP2010213528A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Ohara; 康之大原; Sadahiro Ando; 禎浩安藤; Masaru Nakayama; 勝中山
Original assignee: Tsuchiya TSCO Co Ltd
Current assignee: Tsuchiya TSCO Co Ltd
Priority date: 2010-09-24
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2012-04-05
Anticipated expiration: 2030-09-24
Also published as: JP5753361B2

Abstract

【課題】耐久性の向上を図ることが可能な回転体を提供する。
【解決手段】車輪１４は、電気掃除機のヘッドの底面に回転可能に取り付けられ、ヘッドの移動にともなって床面に対して接触しながら回転する状態で使用される。車輪１４は、ロール部材１７と、該ロール部材１７の外周面を覆うように設けられた毛羽層１８とを備える。そして、毛羽層１８は、円筒状に織られたコーデュロイによって構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、被接触部に対して毛羽層が接触しながら回転する回転体に関する。

このような回転体としては、例えば、電気掃除機のヘッドに回転可能に取り付けられて該ヘッドを移動させる際の車輪として使用されるものが知られている（例えば、特許文献１）。この特許文献１の回転体は円筒状のホイールの外周面に帯状のベロア材（毛羽層）を巻き付けた構成になっており、電気掃除機で床面（被接触部）を清掃する際にベロア材が床面に接触しながら該回転体が回転することで、床面を傷つけることなく静かにヘッドを移動させるようにしている。

特開２００３−１８９９３９号公報

ところで、特許文献１の回転体は、円筒状のホイールの外周面に帯状のベロア材を巻き付けた構成であるため、該ベロア材の両端の突き合わせ部分にどうしても継ぎ目が形成されてしまう。このため、この継ぎ目からベロア材が捲れたり、長期間の使用にともなうベロア材のへたりによってクッション性が低下したりして、耐久性が低下してしまうという問題があった。

本発明は、このような課題に着目してなされたものである。その目的とするところは、耐久性の向上を図ることが可能な回転体を提供することにある。

上記の目的を達成するために、回転体に係る請求項１に記載の発明は、被接触部に対して接触しながら回転する状態で使用される回転体であって、ロール部材と、該ロール部材の外周面を覆うように設けられた毛羽層とを備え、前記毛羽層は、筒状に織られたコーデュロイによって構成されていることを要旨とする。

上記構成によれば、毛羽層を構成する筒状に織られたコーデュロイの外周面に継ぎ目が存在しないため、ロール部材から毛羽層が捲れ難くなる。したがって、耐久性の向上を図ることが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記コーデュロイを構成するパイル糸は、ポリアミド製であることを要旨とする。
上記構成によれば、パイル糸が復元性及び耐摩耗性に優れたポリアミド製であるため、該パイル糸がへたったり摩耗したりすることを抑制することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記毛羽層は、筒状をなす熱溶融性の接着フィルムによって前記ロール部材に接着されていることを要旨とする。

上記構成によれば、接着フィルムは加熱しない限りは接着性を有さないので、毛羽層をロール部材に接着フィルムで加熱して接着するのに先立って、ロール部材が挿入された状態の接着フィルムを毛羽層に容易に挿入することが可能となる。

本発明によれば、耐久性の向上を図ることが可能な回転体を提供することができる。

第１実施形態の電気掃除機のヘッドを示す底面図。図１の電気掃除機のヘッドの使用状態を示す側面図。同ヘッドの車輪の斜視図。同車輪の毛羽層を構成するコーデュロイの組織を示す模式図。（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ一般的なコーデュロイのルーズパイル組織の一例を示す模式図、（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ一般的なコーデュロイのファストパイル組織の一例を示す模式図。第１実施形態において、ロール部材に毛羽層を接合するときの状態を示す斜視図。第２実施形態において、（ａ）は車輪の分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の断面図。変更例において、（ａ）〜（ｃ）はロール部材と毛羽層とを接合するときの手順を示す斜視図。変更例において、毛羽層を金型内にセットしてロール部材をインサート成形するときの状態を示す模式図。

（第１実施形態）
以下、本発明の回転体を電気掃除機のヘッドに配設される車輪に具体化した第１実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、車輪が配設される電気掃除機のヘッドの構成について説明する。
図１及び図２に示すように、電気掃除機のヘッド１１は底面視略Ｔ字状をなしているとともに、該ヘッド１１の底面１１ａにおける前寄りの位置には左右方向（ヘッド１１の幅方向）に長い矩形状の吸込口１２が開口している。ヘッド１１の底面１１ａにおける前端部及び後端部には、左右一対の収容凹部１３がそれぞれ形成されている。すなわち、ヘッド１１の底面１１ａには、前後方向（ヘッド１１の移動方向）において吸込口１２を挟んだ両側に収容凹部１３が２つずつ設けられている。

各収容凹部１３内には回転体としての車輪１４が左右方向に延びる軸線を中心に回転可能に軸部材１５によって支持された状態でそれぞれ収容されるとともに、該各車輪１４の一部は各収容凹部１３からそれぞれはみ出している。また、ヘッド１１の後端部には接続パイプ１６の一端側が該ヘッド１１に対して回動可能に接続される一方、該接続パイプ１６の他端側は電気掃除機の本体部（図示略）に接続されている。

そして、電気掃除機の使用時には、被接触部としての床面Ｆ上における吸込口１２付近の塵、埃、毛髪等の塵埃がエアとともに吸込口１２及び接続パイプ１６を介して電気掃除機の本体部（図示略）内へと吸い込まれるようになっている。

次に、車輪１４の構成について詳述する。
図３に示すように、車輪１４は、軸部材１５（図１参照）が挿通可能な挿通孔１７ａを有する円筒状のロール部材１７と、該ロール部材１７の外周面を覆うように設けられた円筒状の毛羽層１８とを備えている。この場合、車輪１４の軸方向において、ロール部材１７の長さと毛羽層１８の長さとは、同じになるように設定されている。ロール部材１７は、硬質の合成樹脂や金属などによって構成することができるが、本実施形態ではポリプロピレンによって構成されている。一方、毛羽層１８は、円筒状に織られたコーデュロイによって構成されている。

図４に示すように、コーデュロイは、緯パイル織物の一種であって、短いパイル緯糸（パイル糸）２０で経方向に畝を現した織物である。すなわち、コーデュロイは、経糸２１と緯糸（図示略）からなる地組織を平織物（綾織物でもよい）とするとともにパイル緯糸２０を浮いた状態に織った後、この浮いているパイル緯糸２０を中央部で切断して解毛することによって得られる。したがって、コーデュロイは、そのパイル緯糸２０が地組織を構成する特定の経糸２１に集中するので、畝が形成される。そして、本実施形態の毛羽層１８（図３参照）を構成するコーデュロイにおいては、パイル緯糸２０が復元性及び耐摩耗性に優れたポリアミド製の糸によって構成されるとともに、地組織がポリアミド製の糸とポリアミド製の熱溶融糸とを交撚した糸によって構成されている。

また、コーデュロイには、一般に、経糸２１にパイル緯糸２０を略Ｕ字状に搦める図５（ａ）、（ｂ）に示すようなルーズパイル組織のものと、経糸２１にパイル緯糸２０を略Ｗ字状に搦める図５（ｃ）、（ｄ）に示すようなファストパイル組織のものとがある。そして、ルーズパイル組織のコーデュロイは、ファストパイル組織のコーデュロイに比べてパイル緯糸２０が抜けやすいため、本実施形態の毛羽層１８（図３参照）を構成するコーデュロイには、図５（ｃ）に示したファストパイル組織のものが採用されている。

次に、車輪１４の製造方法について説明する。
図６に示すように、車輪１４を製造する場合には、まず、射出成型法によりロール部材１７を成型する。続いて、パイル緯糸２０が外側になるように円筒状のコーデュロイを織った後、該コーデュロイを加熱して自然冷却する。すると、コーデュロイの地組織を構成する熱溶融糸が溶融して再び固化するため、地組織とパイル緯糸２０とが強固に溶着される。このようにして得られたコーデュロイを毛羽層１８とするとともに、該毛羽層１８をロール部材１７と同じ長さになるようにレーザーで切断する。

このとき、毛羽層１８におけるレーザーによる切断面は、該レーザーの熱によって溶融した後、自然冷却によって固化するため、該毛羽層１８の切断面からのほつれが抑制される。引き続き、ロール部材１７の外周面の複数箇所に両面粘着テープ２２を粘着した後（あるいは、接着剤を塗布した後）、該ロール部材１７を毛羽層１８内に挿入する。その後、ロール部材１７の外周面全体が毛羽層１８で完全に覆われるように該毛羽層１８の位置を調整した状態で、両面粘着テープ２２（接着剤）によりロール部材１７に毛羽層１８を粘着（接着）することで、車輪１４が完成する。

次に、電気掃除機による床面Ｆの清掃時における車輪１４の作用について説明する。
さて、電気掃除機によって床面Ｆの清掃を行う場合には、図２に示すように、まず、ヘッド１１を床面Ｆ上に載せる。すると、ヘッド１１に設けられた各車輪１４が床面Ｆに当接する。この状態で電気掃除機を稼動させると、床面Ｆ上における吸込口１２付近の塵、埃、毛髪等の塵埃がエアとともに吸込口１２及び接続パイプ１６を介して電気掃除機の本体部（図示略）内へと吸い込まれる。そして、床面Ｆ全体の清掃を行うべく、ヘッド１１を該床面Ｆに沿って前後方向に移動させると、このヘッド１１の移動に伴って各車輪１４が床面Ｆ上を転動する（床面Ｆに対して接触しながら回転する）。

このとき、各車輪１４の毛羽層１８には継ぎ目がないため、毛羽層１８に塵埃が詰まったり、ロール部材１７から毛羽層１８が捲れたりすることもない。加えて、毛羽層１８として用いたコーデュロイは復元性及び耐摩耗性に優れたポリアミド製の糸によって構成されているため、毛羽層１８がへたったり摩耗したりすることが抑制される。したがって、各車輪１４は、長期間の使用に耐えることができるので、長持ちする。

以上詳述した第１実施形態によれば次のような効果が発揮される。
（１）車輪１４において、ロール部材１７の外周面に継ぎ目が存在しない円筒状のコーデュロイからなる毛羽層１８が設けられているため、車輪１４の使用時にロール部材１７から毛羽層１８が捲れることを抑制することができるとともに意匠性が低下することを抑制することができる。したがって、車輪１４の耐久性の向上を図ることができる。

（２）車輪１４において、毛羽層１８として用いたコーデュロイを構成するパイル緯糸２０は復元性及び耐摩耗性に優れたポリアミド製であるため、パイル緯糸２０がへたったり摩耗したりすることを抑制することができる。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態を、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、この第２実施形態の回転体としての車輪３０は、第１実施形態の車輪１４において毛羽層１８を軸方向に長くして該毛羽層１８の軸方向の両端部がそれぞれロール部材１７の軸方向の両側面を覆うようにした状態で、挿通孔１７ａ内に軸方向の両側からそれぞれキャップ３１を嵌着したものである。

キャップ３１は、ロール部材１７の挿通孔１７ａ内に嵌入可能に構成された円筒状の嵌入部３１ａと、該嵌入部３１ａの軸方向の一端側に設けられた円環状のフランジ部３１ｂとを備えている。フランジ部３１ｂの外径は、ロール部材１７の内径よりも大きく且つロール部材１７の外径よりも若干小さくなるように設定されている。なお、車輪３０において、ロール部材１７の内周面（挿通孔１７ａ）と各キャップ３１の嵌入部３１ａの外周面との間には両面粘着テープ２２（図６参照）または接着剤が複数箇所にわたってそれぞれ介在している。

以上詳述した第２実施形態によれば次のような効果が発揮される。
（３）車輪３０は、毛羽層１８の軸方向の両側面１８ａ（毛羽層１８を構成するコーデュロイの切断面）がキャップ３１によってそれぞれ保護されるので、毛羽層１８をレーザーで切断したり両側面１８ａにコーティング剤を塗布したりすることなく、ほつれを抑制することができる。

（４）車輪３０は、ロール部材１７の挿通孔１７ａに各キャップ３１がそれぞれ嵌着されているため、第１実施形態の車輪１４よりも強度を向上させることができる。
（５）車輪３０において、毛羽層１８の軸方向の両端部がロール部材１７と各キャップ３１とによってそれぞれ挟持されているので、ロール部材１７に対して毛羽層１８の位置がずれることを効果的に抑制することができる。

（変更例）
なお、上記各実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１実施形態の車輪１４において、毛羽層１８をロール部材１７に円筒状の熱溶融性の接着フィルム３２によって接着するようにしてもよい。このようにすれば、接着フィルム３２は加熱しない限りは接着性を有さないので、毛羽層１８をロール部材１７に接着フィルム３２で加熱して接着するのに先立って、ロール部材１７が挿入された状態の接着フィルム３２を毛羽層１８に容易に挿入することができる。この結果、車輪１４の製造時の作業性を向上させることができる。

具体的に毛羽層１８とロール部材１７との接着作業の手順を説明すると、図８（ａ）に示すように、まず、ロール部材１７を接着フィルム３２内に挿入する。続いて、図８（ｂ）に示すように、ロール部材１７が挿入された状態の接着フィルム３２を毛羽層１８内に挿入した状態で、これらを接着フィルム３２が溶融するまで加熱して自然冷却する。すると、接着フィルム３２が溶融して再び固化するため、図８（ｃ）に示すように、毛羽層１８とロール部材１７とが接着フィルム３２によって強固に溶着されて車輪１４が完成する。

・第１実施形態の車輪１４は、毛羽層１８をインサート品として該毛羽層１８内にロール部材１７をインサート成形することで製造してもよい。この場合、図９に示すように、毛羽層１８を構成する円筒状のコーデュロイは、地組織がポリプロピレン製の糸によって織られるとともに、パイル緯糸２０がポリアミド製の糸によって織られる。そして、このようにして形成された毛羽層１８を金型（図示略）内にセットした後、該金型内のキャビティＳに溶融したポリプロピレンを注入する。その後、注入したポリプロピレンを冷却して固化させることで、毛羽層１８内にポリプロピレン製のロール部材１７が一体に成形された車輪１４が製造される。

この場合、毛羽層１８を構成する円筒状のコーデュロイの地組織は、キャビティＳに注入するポリプロピレンと同じ材質であるため、注入したポリプロピレンと毛羽層１８の地組織とが溶け合う。したがって、ロール部材１７の成形にともなって該ロール部材１７と毛羽層１８の地組織とが好適に溶着されるので、ロール部材１７と毛羽層１８とが強固に接合される。

・上記各実施形態の車輪１４，３０の毛羽層１８を構成するコーデュロイにおいて、地組織とパイル緯糸２０との使用量の比率は、地組織を１とした場合に、パイル緯糸２０を、１．５以上とすることが好ましく、２とすることがより好ましい。このようにすれば、コーデュロイにおけるパイル緯糸２０によって形成される畝を高密度にすることができる。このため、コーデュロイ（毛羽層１８）の意匠性を向上させることができ、ひいては車輪１４，３０の意匠性を向上させることができる。

・上記各実施形態の車輪１４，３０の毛羽層１８を構成するコーデュロイにおいて、地組織及びパイル緯糸２０の材質は、必ずしもポリアミドにする必要はない。
・上記各実施形態において、毛羽層１８を構成するコーデュロイには、ルーズパイル組織のものを採用してもよい。

・上記各実施形態の車輪１４，３０は、発泡体などのエラストマーによって構成した円筒状のクッション層を毛羽層１８とロール部材１７との間に介在させるようにしてもよい。このようにすれば、車輪１４，３０にクッション性を持たせることができる。

・上記各実施形態の車輪１４，３０は、電気掃除機のヘッド１１に限らず、台車、机、椅子などのキャスターとして使用してもよい。
・上記各実施形態の回転体としての車輪１４，３０は、軸方向の長さを適宜変更して、電気掃除機のヘッド１１の吸込口１２に取り付けて塵埃を掻き取るための回転ブラシや、エアコンのフィルターを清掃するためのクリーニングブラシとして用いてもよい。さらに、上記各実施形態の回転体としての車輪１４，３０は、画像形成装置内において、感光ドラムを帯電させるための帯電ブラシ、帯電した感光ドラムを除電するための除電ブラシ、感光ドラムの表面に付着したトナーを除去するためのクリーニングブラシとして用いてもよい。

さらに、上記各実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
（イ）前記毛羽層は、両面粘着テープまたは接着剤によって前記ロール部材に接合されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転体。

このようにすれば、ロール部材に毛羽層を容易に接合することができる。
（ロ）前記毛羽層は、前記ロール部材に複数箇所で接合されていることを特徴とする上記（イ）に記載の回転体。

このようにすれば、ロール部材に毛羽層を強固に接合することができる。

１４，３０…回転体としての車輪、１７…ロール部材、１８…毛羽層（コーデュロイ）、２０…パイル糸としてのパイル緯糸、２２…両面粘着テープ、３２…接着フィルム、Ｆ…被接触部としての床面。

Claims

被接触部に対して接触しながら回転する状態で使用される回転体であって、
ロール部材と、該ロール部材の外周面を覆うように設けられた毛羽層とを備え、
前記毛羽層は、筒状に織られたコーデュロイによって構成されていることを特徴とする回転体。
前記コーデュロイを構成するパイル糸は、ポリアミド製であることを特徴とする請求項１に記載の回転体。
前記毛羽層は、筒状をなす熱溶融性の接着フィルムによって前記ロール部材に接着されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転体。