JP2012223260A - 電気掃除機の吸口体およびこの吸口体を用いた電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】騒音を低減させた電気掃除機の吸口体及びこの吸口体を用いた電気掃除機を提供することである。
【解決手段】被清掃面を摺擦する摺擦部材を有する回転清掃体と、回転清掃体を駆動する駆動部と、回転清掃体を収容する吸口体筐体と、を有し、駆動部から回転清掃体に駆動力を伝達する手段として、回転清掃体に回転清掃体プーリー、駆動部側に駆動部プーリーを設け、その間をベルトで連結する電気掃除機の吸口体において、駆動部プーリー側軸受けと回転清掃体プーリー側軸受けを一体で保持する軸受け保持部材をもつ。
【選択図】 図８

Description

本発明は、電気掃除機の吸口体およびこの吸口体を用いた電気掃除機に関する。

現在一般的な電気掃除機は、集塵装置を備えた掃除機本体と、床面の塵埃を吸引する床用吸口体と、この掃除機本体と床用吸口体とを延長管や吸引ホースで連結したキャニスタータイプと呼ばれる構造のものである。この掃除機本体は、その内部に集塵装置と電動送風機を備え、車輪を介して自在に移動可能な構造となっている。一方、床用吸口体は、床面を清掃するために、その内部に回転ブラシとその駆動部（電動機）を備え、駆動部（電動機）によりこの回転ブラシを回転させることで、床面の塵埃を掻きあげて、これを吸引する構造となっている。

このブラシ駆動用電動機から回転ブラシに駆動力を伝達する手段として、大径プーリー，小径プーリー，歯付きベルトが用いられている。回転ブラシに大径プーリー、電動機側に小径プーリーを設け、その間を歯付きベルトで連結し、ブラシ駆動用電動機から回転ブラシに駆動力を伝達している。

そして、電動機側プーリーの軸受けを保持するホルダーとブラシ側プーリーの軸受け保持するホルダーとが別体で構成され、各々が吸口体下ケースに着脱可能に取り付けられている事が一般的であった（特許文献１，特許文献２）。

特開２００９−２１９６２０号公報 特開２００８−１１９４３号公報

歯付きベルトが、電動機側プーリーやブラシ側プーリーと噛み合うときに振動が発生する。この噛み合い振動が吸口体の筺体に伝わり、吸口騒音の大きな原因の一つになっている。しかし、従来の構造では、電動機側プーリーの軸受けを保持するホルダーとブラシ側プーリーの軸受け保持するホルダーが別体で構成され、各々が吸口体下ケースに着脱可能に取り付けられているため、個々のホルダーの外形寸法誤差やホルダーと吸口体下ケースとのクリアランスがあるため、吸口騒音が発生していた。

本発明の目的は、騒音を低減させた電気掃除機の吸口体及びこの吸口体を用いた電気掃除機を提供することにある。

前記課題を解決するために、本実施例では被清掃面を摺擦する摺擦部材を有する回転清掃体と、回転清掃体を駆動する駆動部と、回転清掃体を収容する吸口体筐体と、を有し、駆動部から回転清掃体に駆動力を伝達する手段として、回転清掃体に回転清掃体プーリー、駆動部側に駆動部プーリーを設け、その間をベルトで連結する電気掃除機の吸口体において、駆動部プーリー側軸受けと回転清掃体プーリー側軸受けを一体で保持する軸受け保持部材をもつことを特徴とする。

本発明によれば、被清掃面を摺擦する摺擦部材を有する回転清掃体と、回転清掃体を駆動する駆動部と、回転清掃体を収容する吸口体筐体と、を有し、駆動部から回転清掃体に駆動力を伝達する手段として、回転清掃体に回転清掃体プーリー、駆動部側に駆動部プーリーを設け、その間をベルトで連結する電気掃除機の吸口体において、駆動部プーリー側軸受けと回転清掃体プーリー側軸受けを一体で保持する軸受け保持部材をもつことで、電動機側小径プーリーとブラシ側大径プーリーの軸間距離の誤差や組み立てバラツキを小さくすることができる。これにより、噛み合い振動を小さくでき、吸口体の騒音を低減できるという効果がある。

更に、軸受け保持部材は、略箱型形状をしており、吸口体筺体より剛性の高い材質とすることで、軸受け保持部の剛性を高められるので、振動の伝搬が抑制され、吸口体の騒音を低減できるという効果がある。

また、軸受け保持部材は、略箱型構造とすることにより、遮音性能が向上するので、吸口体の騒音を低減できるという効果がある。

あるいは、軸受け保持部材は、駆動部プーリーと回転清掃体プーリーとベルトとを覆うことにより、遮音性能が向上するので、吸口体の騒音を低減できるという効果がある。

本形態例による電気掃除機の外観図。 本形態例による電気掃除機の吸口体の上面図。 本形態例による電気掃除機の吸口体の底面図。 本形態例による電気掃除機の吸口体の中央断面図。 本形態例による電気掃除機の吸口体の上面図。 本形態例による電気掃除機の吸口体のＡ−Ａ′断面図。 本形態例による電気掃除機の吸口体の分解図。 本形態例による電気掃除機の吸口体の駆動部分解図。 本形態例による電気掃除機の吸口体の駆動部側面図。 本形態例による電気掃除機の吸口体の駆動部底面図。 振動加速度の測定値。 本形態例による吸口体の回転ブラシ取り外し分解図。 本形態例による電気掃除機の吸口体のＢ−Ｂ′断面図。 本発明の他の形態例による吸口体の回転ブラシ取り外し分解図。

本発明の実施例について、図面を引用して説明する。

図１に本発明による電気掃除機の外観図を示す。図１において、１０１は電気掃除機本体、１０２は吸引ホース、１０３は手元ハンドル、１０４は操作部、１０５は延長管、１０６は吸口本体を示している。図示してはいないが、電気掃除機本体１０１の外郭を形成する本体ケーシングの内側には、吸引力を発生する電動送風機と、塵埃を集塵する集塵室が設けられており、電動送風機の吸引側に集塵室が設けられている。なお、図示してはいないが、吸引ホース１０２および延長管１０５には、吸口本体１０６に電力を供給する電源線を設けてある。

図２に本形態例による電気掃除機の吸口体の上面図を示す。図２において、２０１は吸口体上ケース前部、２０２は内部に塵埃を含む空気の通気路を有す自在継手管、２０３，２０４は吸口体内の駆動電動機に電力を供給するための接触ピン、２０６は吸口体上ケース後部である。

図３に本形態例による電気掃除機の吸口体の底面図を示す。図３において、３０１は吸口体下ケース、３０２は回転ブラシ（回転清掃体）、３０３はブラシ駆動スイッチ、３０４は回転ブラシ３０２を取り外すためのブラシカバー、３０５はベルト側のブラシカバー、３０６は大車輪である。吸口体下ケース３０１と上ケース前部２０１と上ケース後部２０６とを合わせて吸口体筐体とよぶ。また、ブラシ駆動スイッチ３０３は車輪を備え、この車輪が常に吸口本体１０６の底面から飛び出すようにバネ（図示せず）を介して取り付けられる。そして、このブラシ駆動スイッチ３０３は、車輪が飛び出しているときは回転ブラシ３０２の回転をＯＦＦ状態とし、車輪が床面などに触れて吸口本体１０６内に収納されると回転ブラシ３０２の回転をＯＮ状態とすることにより安全性を高めている。なお、吸口本体１０６の後端部には大車輪３０６を設けており、これらが手元ハンドル１０３で操作される前後動や回転操作の応力を受けて、吸口本体１０６の底面を床面に密着させて、吸口体の操作性能を向上させている。

図４に本形態例による電気掃除機の吸口体の中央断面図を示す。図４において、３０２は回転ブラシ、４０１は回転ブラシ３０２を収納するブラシ室である。

ブラシ室４０１と延長管１０５は、内部に塵埃を含む空気の通気路を有す自在継手管２０２を介して連通している。回転ブラシ３０２により巻き上げられた塵埃は、矢印４０２で示す流路を通って、延長管１０５へ運ばれ、さらに吸引ホース１０２を通って電気掃除機本体１０１の集塵室に運ばれる。吸口体に延長管１０５が取り付けられていないときは、回転ブラシ３０２により巻き上げられた塵埃は、４０２で示す流路を通って、吸引ホース１０２を通って電気掃除機本体１０１の集塵室に運ばれる。

図５に本形態例による電気掃除機の吸口体の上ケース前部２０１と上ケース後部２０６を取り外した状態の吸口体の上面図を示す。図５において、５０１はブラシ駆動用電動機、５０２は本実施例による軸受けホルダー、５０３はブラシ駆動用電動機５０１を制御する回路基板である。なお、図示してはいないが、接触ピン２０３，２０４とブラシ駆動用電動機５０１および回路基板５０３は電源コードにて接続されている。吸口体と延長管１０５、あるいは吸口体と吸引ホース１０２が取り付けられたとき、接触ピン２０３，２０４と図示していない電源線が接続され、吸口体に電力が供給される。

図６に図２におけるＡ−Ａ′断面図を示す。図６において、６０１は電動機側の小径プーリー（駆動部プーリー）、６０２はブラシ側の大径プーリー（回転清掃体プーリー）、６０３は歯付きベルト、６０４は歯付きベルトの巻き角を増加させるためのテンションプーリーである。

図７に、本実施例における吸口体の部品展開図を示す。電動機側小径プーリー６０１，ブラシ側大径プーリー６０２，歯付きベルト６０３，テンションプーリー６０４を軸受けホルダー５０２に組み込んだ後、ブラシ駆動用電動機５０１と一緒に、吸口体下ケース３０１に組み込む。

図８に、吸口体の駆動部の部品展開図を示す。図８において、８０１はブラシ駆動用電動機５０１のシャフトを回転保持する軸受け、８０２はブラシ側大径プーリー６０２のシャフトを回転保持する軸受け、８０３はブラシ側大径プーリー６０２とシャフトで連結され一体で回転する嵌合部、８０４は嵌合部８０３と着脱可能で回転力を伝達する回転ブラシ側嵌合部である。

図９に、吸口体の駆動部の側面図を示す。図９において、９０１は電動機側小径プーリー６０１とブラシ側大径プーリー６０２の軸間距離を表す。軸受けホルダー５０２により、電動機側軸受け８０１とブラシ側軸受け８０２は一体で保持され、軸受ホルダー５０２ごと下ケースに取り付けられるので、電動機側小径プーリー６０１とブラシ側大径プーリー６０２の軸間距離９０１の誤差や組み立てバラツキを小さくすることができる。

図１０に、吸口体の駆動部の底面図を示す。図１０において、１００１は電動機５０３の防振ゴムである。軸受けホルダー５０２は、防振ゴムを介して電動機５０３も保持する構造となっている。

吸口の低騒音化のためには、この噛み合い振動をできるだけ小さくすることが望ましい。この噛み合い振動は、電動機側小径プーリーとブラシ側大径プーリーの軸間距離が設計値からずれると大きくなることが分かった。

図１１に、振動加速度の測定値を示す。図１１において、横軸は、電動機側小径プーリー６０１とブラシ側大径プーリー６０２の軸間距離９０１の設計値からのずれ寸法を示す。縦軸は、電動機側小径プーリー６０１とブラシ側大径プーリー６０２と歯付きベルト６０３との噛み合い振動加速度を示す。ちなみに軸間距離９０１が設計値のときの振動加速度を基準（０ｄＢ）にしている。軸間距離９０１は電動機側小径プーリー６０１の歯数とブラシ側大径プーリー６０２の歯数と歯付きベルト６０３の歯数から最適な値（設計値）がある。図１１からこの軸間距離９０１が設計値からずれると振動加速度が大きくなることが分かる。この振動加速度が吸口体の筺体に伝わり、吸口騒音の大きな原因の一つになっている。従来からもこの軸間距離９０１も最適な値に設計していたが、従来の構造では、電動機側の軸受けを保持するホルダーとブラシ側の軸受け保持するホルダーが別体で構成され、各々が吸口体下ケースに着脱可能に取り付けられているため、個々のホルダーの外形寸法誤差やホルダーと吸口体下ケースとのクリアレンスが軸間距離の誤差となる。しかし本実施例では、軸受けホルダー５０２により、電動機側軸受け８０１とブラシ側軸受け８０２は一体で保持されるので、電動機側小径プーリー６０１とブラシ側大径プーリー６０２の軸間距離９０１の誤差や組み立てバラツキを小さくすることができる。

図１２に吸口体の回転ブラシ３０２の取り外し分解図を示す。図１２において、１２０１はブラシカバー３０４を取り外すためのレバーである。回転ブラシ３０２を取り外すときは、まずレバー１２０１を開いてブラシカバー３０４を取り外す。これにより回転ブラシ３０２はブラシカバー３０４側から持ち上げ取り外すことができる。逆に回転ブラシ３０２を取り付ける場合は、回転ブラシ３０２の嵌合部８０４と大径プーリー側嵌合部８０３を噛み合わせ、回転ブラシ３０２をブラシ室４０１内に収納し、ブラシカバー３０４を取り付け、レバー１２０１を閉じる。このように回転ブラシの取り外しにあたり、歯付きベルト６０３を大径プーリー６０２から取り外したり、取り付けたりする必要がないため、回転ブラシの取り外しが容易である。

図１３に図２におけるＢ−Ｂ′断面図を示す。但し回転ブラシ３０２は取り外した状態である。図１３において、軸受けホルダー５０２とブラシカバー３０５とで、大径プーリー側嵌合部８０３の外周を覆うように構成しているので、ブラシ室４０１から大径プーリー６０２側への塵埃や髪の毛が侵入しにくい構成としている。

以下、図を用いて、この実施例に係る実施の形態の動作を詳細に説明する。

掃除機使用者が手元ハンドル１０３付近に配置された操作部１０４を操作すると、操作されたスイッチに従った動作モードで電気掃除機本体１０１内の電動送風機が運転する。
電動送風機によって発生した吸引力は、吸引ホース１０２，延長管１０５を通って吸口本体１０６に到達する。それと同時に、吸引ホース１０２および延長管１０５に設けられた電源線から供給された電源が、接触ピン２０３，２０４を介してブラシ駆動用電動機５０１を駆動する。これによりブラシ駆動用電動機５０１に取り付けられた小径プーリー６０１が回転し、この動力は歯付きベルト６０３により大径プーリー６０２に伝達される。大径プーリー６０２の回転は、嵌合部８０３および８０４を介して回転ブラシ３０２に伝達され、回転ブラシ３０２が回転する。

回転ブラシ３０２には、毛足の長いじゅうたんを清掃したり、また楽な操作性を実現するためにじゅうたん上での清掃時にブラシの回転力で吸口本体１０６が自ら前進する機能を付加するため、大きな駆動トルクが必要になる。そのため、大径プーリー６０２の歯数を多く、小径プーリー６０１の歯数を小さくして、減速比を高くする事により、大きな駆動トルクを得ている。

このように歯付きベルト６０３により大きな動力を伝達しているため、歯付きベルト６０３が電動機側小径プーリー６０１やブラシ側大径プーリー６０２と噛み合うとき振動が発生する。この噛み合い振動は軸間距離９０１の設計値からのずれが大きいほど、大きくなる。

しかし本実施例では、軸受けホルダー５０２により、電動機側軸受け８０１とブラシ側軸受け８０２は一体で保持されるので、電動機側小径プーリー６０１とブラシ側大径プーリー６０２の軸間距離９０１の誤差や組み立てバラツキを小さくすることができる。

これにより、噛み合い振動に起因する吸口騒音を低減できるという効果がある。

また、本実施例では、軸受けホルダー５０２を略箱型構造にしているため、従来より軸受け部分の剛性を上げることができ、これにより噛み合い振動を吸口体本体の筺体への伝搬を低減する事ができ、吸口騒音を低減できるという効果がある。

また、軸受け８０１および８０２のねじれ運動も押さえる事ができる。

このため、軸受けホルダー５０２の材質は、ガラス繊維強化ナイロン６６やポリオキシメチレン（ＰＯＭ）等吸口筺体より剛性が高い材質を用いる事が望ましい。

また、本実施例では、軸受けホルダー５０２を略箱型構造にしているため、電動機側小径プーリー６０１，ブラシ側大径プーリー６０２，歯付きベルト６０３，テンションプーリー６０４全体を覆うことができ、これにより歯付きベルト６０３や電動機側小径プーリー６０１やブラシ側大径プーリー６０２やテンションプーリー６０４が発生する騒音を遮蔽して、吸口騒音を低減できるという効果がある。

また、本実施例では回転ブラシ３０２とブラシ側大径プーリー６０２が別体であったが、図１４に示す様に、回転ブラシ１４０１とブラシ側大径プーリー１４０２が一体の場合も、ブラシカバー１４０５および１４０６を取り外し、回転ブラシ１４０１を横方向からスライドさせて、歯付きベルト１４０３に取り付ける構成にすれば、本発明と同様の一体型軸受けホルダーを取り付けることが可能である。

１０１ 掃除機本体
１０２ 吸引ホース
１０３ 手元ハンドル
１０４ 操作部
１０５ 延長管
１０６ 吸口本体
２０２ 自在継手管
２０３，２０４ 接触ピン
３０２ 回転ブラシ（回転清掃体）
３０６ 大車輪
４０１ ブラシ室
５０１ ブラシ駆動用電動機
５０２ 軸受けホルダー
６０１ 電動機側小径プーリー
６０２ ブラシ側大径プーリー
６０３ 歯付きベルト
６０４ テンションプーリー
８０１，８０２ 軸受け
８０３，８０４ 嵌合部

Claims (6)

1. 被清掃面を摺擦する摺擦部材を有する回転清掃体と、前記回転清掃体を駆動する駆動部と、前記回転清掃体を収容する吸口体筐体と、を有し、前記駆動部から前記回転清掃体に駆動力を伝達する手段として、前記回転清掃体に回転清掃体プーリー、前記駆動部側に駆動部プーリーを設け、その間をベルトで連結する電気掃除機の吸口体において、
   前記駆動部プーリー側軸受けと前記回転清掃体プーリー側軸受けを一体で保持する軸受け保持部材をもつことを特徴とする電気掃除機の吸口体。
2. 請求項１記載の電気掃除機の吸口体において、
   前記軸受け保持部材は、略箱型構造をしていることを特徴とする電気掃除機の吸口体。
3. 請求項１記載の電気掃除機の吸口体において、
   前記軸受け保持部材は、前記駆動部プーリーと前記回転清掃体プーリーと前記ベルトとを覆うことを特徴とする電気掃除機の吸口体。
4. 請求項１記載の電気掃除機の吸口体において、
   前記軸受け保持部材は、略箱型形状をしており、前記吸口体筺体より剛性の高い材質であることを特徴とする電気掃除機の吸口体。
5. 請求項１記載の電気掃除機の吸口体において、
   前記軸受け保持部材の材質は、ガラス繊維強化ナイロン６６もしくはポリオキシメチレン（ＰＯＭ）であることを特徴とする電気掃除機の吸口体。
6. 吸引力を発生する電動送風機と、ごみを貯蔵する集塵部とを有する掃除機本体と、延長管と、ホースと、請求項１乃至５のいずれかに記載された電気掃除機の吸口体と、を有する電気掃除機。