JP2013544604A - 掃除機用ホイールアッセンブリ - Google Patents

Abstract

ホイール間距離に対するホイールの直径の特定の比率及び車軸に動作可能に結合されたＵ字形状のヨークを有し、従って、使用者が掃除機をより容易かつ効果的に操作すると共に動かすことを可能にするゼロ回転半径を掃除機に与える掃除機。また、掃除機は、ホイール間に配置された少なくとも一つの掃除機要素を含む。
【選択図】図１

Description

（関連出願）
優先権は、２０１０年１２月１日付で提出された米国仮特許出願第６１／４１８７２６号を主張するものであり、その全内容が参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、直立型掃除機に関し、特に、互いに回転することができるベースアッセンブリ及び上ハウジングを有する直立型掃除機に関する。

一実施形態では、本発明は、第１ホイールと第２ホイールとが独立的に回転可能なホイール間距離で離れて設定された第１ホイール及び第２ホイールを有する掃除機を提供する。また、掃除機は、第１ホイールと第２ホイールとの間に配置されたコードリールと、ホイール間距離に対する吸引ノズルの幅の比が１．６乃至３．５である幅を有する吸引ノズルと、を含む。

別の実施形態では、本発明は、ハウジングと、ハウジングに結合された車軸と、直径を有すると共に車軸に作動可能に結合された第１ホイールと、を有する掃除機を提供する。本発明は、さらに、第１ホイールからホイール間距離で離れて設定された第２ホイールを有し、第１ホイール及び第２ホイールは、独立的に回転可能である。この発明では、ホイール間距離に対する第１ホイールの直径の比が０．８５乃至２である。

代替的な実施形態では、本発明は、ホイール間距離で離れて設定された第１ホイール及び第２ホイールを有し、第１ホイール及び第２ホイールは、独立的に回転可能であり、さらに、第１ホイールと第２ホイールとの間に配置されたハウジングであって、ベースの内側部分に部分的に配置されたハウジングを有する、掃除機を提供する。掃除機は、さらに、吸引ノズルを有するベースを提供し、吸引ノズルは、ノズルの幅を有し、ホイール間距離に対する吸引ノズルの幅の比が１．６乃至３．５である。

さらに本発明の別の代替的な実施形態は、第１ホイールと第２ホイールとを有する掃除機であって、第１ホイール及び第２ホイールは、車軸に配置されると共に独立的に回転可能である、掃除機を提供する。また、本発明は、掃除機に電力を提供するための電気コードを提供し、電気コードは、コードが車軸の周りに巻回された格納状態を有する。

本発明の代替的な実施形態は、吸引ノズルを有するベースを備える掃除機を提供し、吸引ノズルは、ノズルの幅と、モーター、ゴミ収集チャンバー及び開口内側部分を有するヨークを有する上ハウジングと、ホイール間距離で離れて設定された第１ホイール及び第２ホイールと、を有し、第１ホイール及び第２ホイールは、ヨークの開口内側部分に配置される。また、本発明は、ヨークの開口内側部分に配置されたハウジングと、ベース、ヨーク、第１ホイール、第２ホイール及びハウジングに結合された車軸と、を含む。

本発明の他の特徴及び態様は、以下の詳細な説明及び添付図面を熟考することによって明らかになるであろう。

図１は、ゼロ半径回転の掃除機の斜視図である。 図２は、図１のゼロ半径回転の掃除機のホイール及びコードリールの斜視図である。 図３は、図１のゼロ半径回転の掃除機のホイール及びコードリールの別の斜視図である。 図４は、図１の線４−４に沿って切られたゼロ半径回転の掃除機のホイール及びコードリールの断面図である。 図５は、図１の線４−４に沿って切られたゼロ半径回転の掃除機のホイール及びコードリールの別の実施形態の断面図である。

本発明の実施形態が詳細に説明される前に、本発明は、以下の説明に記載された又は以下の図面に図示された構成要素の構成及び配置に対するその用途に限定されないことを理解されるべきである。本発明は、他の実施形態を可能とし、様々な方法で実践又は実施されることができる。

ゼロ半径回転の掃除機１０が図１に示され、ベースアッセンブリ１２、第１ホイール１４、第２ホイール１６、コードリールアッセンブリ１８、（図３に示された）汚れ空気ホース２０及び上ハウジング２２を含む。図１に示された実施形態は、第１ホイール１４と第２ホイール１６との間に配置されたコードリールアッセンブリ１８を示すが、他の実施形態は、単なる例として、第１ホイール１４と第２ホイール１６との間に配置された、フィルター、ファンモーター、一つ以上のホイール駆動モーター又はゴミカップなど、他の掃除機要素を有する。他の代替的な実施形態は、単なる例として、第１ホイール１４と第２ホイール１６との間に配置された、コードリールアッセンブリ及びフィルター、コードリールアッセンブリ及びファンモーターなどの掃除機要素の組み合わせを含む。

ベースアッセンブリ１２は、吸引ノズル２４及び（図２に示された）車軸２６を含む。ベースアッセンブリは、ほぼ“Ｕ”字形状に形成され、吸引ノズル２４が“Ｕ”字状のベースにほぼ配置され、車軸２６が“Ｕ”字状のアーム間に結合される。吸引ノズル２４は、およそ１４インチ（３５．５６ｃｍ）の（図１に示された）幅Ｎを有する。他の実施形態は、１２乃至１６インチ（３０．４８乃至４０．６４ｃｍ）の幅を有する。ベースアッセンブリは、ベースアッセンブリ１２への汚れ空気ホース２０の接続を可能にするホース開口（図示せず）を含む。吸引ノズル２４は、ホース開口に流体的に接続される。ベースアッセンブリ１２は、車軸２６を受け入れるために、“Ｕ”字状の一方のアームに配置された第１凹部２８と、“Ｕ”字状の他方のアーム上の第２凹部３０とを含む。一構成では、ベースアッセンブリ１２は、ねじを使用して互いに結合される多数の部品から構成される。他の構成では、ベースアッセンブリは、単一の部品である。

車軸２６は、中空であり、プラスチックで作られる。別の構成では、車軸２６は、鋼又はアルミニウムなどの金属で作られる。さらに別の構成では、車軸２６は、中空ではない。車軸２６は、ワイヤなどを車軸２６の内側部分に入れたり出したりするのを可能にする二つの開口３１をその上に有する。代替的な構成は、車軸に付加的な入口及び出口ポイントを許容するために付加的な開口を有することができる。さらに別の構成は、車軸２６の両端部を密閉するために第１及び第２の凹部２８、３０の近傍において社寺２６の各端部配置されたキャップを含む。車軸２６の両端部は、車軸２６がベースアッセンブリ１２に結合されるようにベースアッセンブリ１２に受け入れられる。第１及び第２の凹部２８、３０は、ベースアッセンブリ１２に対する車軸２６の回転を阻止するように寸法づけられている。いくつかの実施形態では、車軸２６は、ベースアッセンブリ１２に対する車軸２６の回転を阻止するために第１及び第２の凹部２８、３０に結合される。

上ハウジング２２は、ハンドル３２、ゴミチャンバー３４、モーターハウジング３３及びヨーク３６を含む。ゴミ開口部（図示せず）は、ゴミチャンバー３４に配置され、汚れ空気ホース２０がゴミチャンバー３４に流体的に結合されるのを許容する。吸引ファン（図示せず）を駆動するためのモーター５４は、モーターハウジング３３に配置される。

図４に示されるように、ヨーク３６は、反転された“Ｕ”字形状であり、モーターハウジング３３は、“Ｕ”字状のベースに配置される。ヨークは、図１に示された開口内側部分３７を含む。ヨーク３６は、第１開口３８及び第２開口４０を含み、車軸２６がヨーク３６を通過するのを許容する。軸受け４２は、第１及び第２開口３８、４０に配置される。軸受け４２は、車軸２６が軸受け４２を通過するのを許容するように寸法づけられて構成される。軸受け４２は、上ハウジング２２が車軸２６及びベースアッセンブリ１２に対して回転するのを許容する。

第１ホイール１４及び第２ホイール１６は、実質的に同じである。第１ホイール１４及び第２ホイール１６の双方は、約０．７５インチ（１．９０５ｃｍ）の幅を有し、７．５インチ（１９．０５ｃｍ）の直径ｄを有する。代替的な実施形態は、６．５乃至９インチ（１６．５１乃至２２．８６ｃｍ）の直径ｄを使用することができる。さらに他の代替的な実施形態は、６．５乃至７．５インチ（１６．５１乃至１９．０５ｃｍ）の直径ｄを使用することができる。第１ホイール１４及び第２ホイール１６は、車軸２６が第１ホイール１４及び第２ホイール１６を通過するのを許容するためにその中に配置された開口６０、６２を有する。軸受け３９は、開口６０、６２に配置される。軸受け３９は、軸受け３９を車軸２６が通過するのを許容するように寸法づけられて構成される。軸受け３９は、第１ホイール１４及び第２ホイール１６が車軸２６に対して回転するのを許容する。第１ホイール１４及び第２ホイール１６は、互いに独立的に回転することができる。一つ以上のクリップ４３が、車軸２６に押圧され、車軸２６の回転軸線に沿った第１ホイール１４及び第２ホイール１６の運動を阻止する。ホイール間距離Ｄは、第１ホイール１４の中心線と第２ホイール１６の中心線との間の距離として画定される。図示の実施形態では、第１ホイール１４及び第２ホイール１６は、約６インチ（１５．２４ｃｍ）のホイール間距離Ｄを有するが、他の実施形態は、ホイール間距離Ｄが４．５乃至７．５インチ（１１．４３乃至１９．０５ｃｍ）であるように第１ホイール１４及び第２ホイール１６を配置することを想像する。他の実施形態では、ホイール間距離Ｄは、５．５乃至６インチ（１３．９７乃至１５．２４ｃｍ）である。

第１ホイール１４又は第２ホイール１６のホイール間距離Ｄに対する直径ｄの比率は、適当な比率が、掃除機１０が狭い空間で容易に動くの可能にすることを助けると共に掃除機がゼロ回転半径を有するのを可能にすることを助けるため、重要である。図示の実施形態では、ホイール間距離Ｄに対するホイールの直径ｄの比率は、１．２５である。代替的な実施形態は、ホイール間距離Ｄに対するホイールの直径ｄの比率が０．８５乃至２であることが考えられる。さらに他の実施形態は、ホイール間距離Ｄに対するホイールの直径ｄの比率が１．１５乃至１．３５であることが考えられる。ゼロ回転半径は、掃除機１０が上ハウジング２２の中心軸線を中心にして回転するのを許容し、同時に、第１ホイール１４及び第２ホイール１６は吸引される表面に対して最小限に滑る又は滑って転がるあるいは滑らない又は滑って転がらない。従来技術の掃除機は、ホイール間距離に対するホイールの直径のために少なくとも部分的に、容易に操縦されず、そのようなゼロ回転半径を有しない。ゼロ回転半径を有する掃除機１０は、ゼロ回転半径を有しない掃除機に比べて、動作すること及び使用することが容易であり、従って、より簡単でよりよい吸引の効率的につながることがわかった。

図４に断面図で示されたコードリールアッセンブリ１８は、リールハウジング４４、ドラム４６、ねじれスプリング５６、ブレーキ（図示せず）、（図３に見られた）ブレーキリリースレバー４７、電気コード４８、一対の整流子リング（図示せず）及び電気リード線５０を含む。ブレーキは、ドラム４６がリールハウジング４４に対して少なくとも一方向に回転するのを抑制する役割を果たす。リールハウジング４４は、形状が円筒形であり、コードリールアッセンブリ１８の他の要素がその中に存在することができるように中空である。リールハウジング４４は、それに配置された開口４５（図３に見られる）を有し、電気コード４８の一部分がリールハウジング４４から出るのを許容する。ドラム４６は、リールハウジング４４内に配置され、リールハウジング４４に対して回転することができる。リールハウジング４４は、電気リード線５０がリールハウジング４４を出て車軸２６に入るのを許容するために車軸２６の開口３１と整合される内側部分の開口３５を有する。電気コード４８は、電力を掃除機１０に提供するように構成される。

ねじれスプリング５６は、ドラム４６に隣接して配置され、ドラム４６及びリールハウジング４４に結合される。ブレーキは、ドラム４６及びリールハウジング４４に結合される。ブレーキは、ブレーキリリースレバー４７が押圧されるときにブレーキが解放されるようにブレーキリリースレバー４７に結合される。ブレーキリリースレバー４７は、使用者の足で容易に操作されるように寸法づけられて構成される。リールハウジング４４は、キー４９によって車軸２６に結合され、車軸２６に対してリールハウジングの回転を抑制する。図示の実施形態では、キー４９は、リールハウジング４４の一体部分であり、キー４９は、車軸２６のスロットに存在する。他の構成では、キーは、リールハウジング４４の一体部分でない。代替的な構成は、摩擦嵌合、接着剤などで車軸２６にリールハウジング４４を結合することができる。

電気コード４８は、実質的にドラム４６に巻回されるが、リールハウジング４４の外に部分的に引っ張られる。電気コード４８は、開口４５の大きさ及び構成のせいでリールハウジング４４の内側部分に入るのを抑制されるプラグ５２を含む。電気コード４８は、一対の整流子リングに電気的に接続される。整流子リングは、電気リード線５０に電気的に接続される。電気リード線５０は、モーター５４に電気的に接続される。図４に示されることができるように、電気リード線５０は、開口３５を通じてリールハウジング４４を出て開口３１を通じて車軸２６の内側部分に入る。そして、電気リード線５０は、第１ホイール１４とヨーク３６との間の車軸２６の内側部分に入る。次に、電気リード線５０は、モーター５４に電気的に接続されるモーターハウジング３３に入る。従って、電気コード４８が電気コンセントに電気的に接続されているときに、モーター５４は、電力を受け取ることができる。代替的な実施形態では、電気リード線５０は、電力を必要とする別のモーター、照明、あるいは他のアクセサリーに電気的に接続されることができる。

格納状態では、電気コード４８は、リールハウジング４４の内部に実質的に配置され、電気コード４８は、図４に示されるように車軸２６の周りに巻回される。使用者が、リールハウジング４４から電気コード４８の一部分を引き出すために電気コード４８を引っ張ると、ドラム４６は、リールハウジング４４に対して回転する。ドラム４６が回転すると、ねじれスプリング５６が曲げられる。ブレーキは、例えばラチェット機構によって、ドラム４６が、ブレーキが適用されるときに一方向だけにリールハウジング４４に対して回転するのを許容する。使用者が、電気コード４８をリールハウジング４４の中に巻回したいときは、使用者は、ブレーキリリースレバー４７を押す。ブレーキリリースレバー４７が押されると、ブレーキが解放され、ドラム４６がいずれかの方向に回転するのを可能にする。ねじれスプリング５６は、電気コード４８をドラム４６に戻して巻回する方向にドラム４６を回転させるためにドラム４６に力を加える。

掃除機１０の図５に示された代替的な実施形態は、第１ホイール１４のための別個の駆動モーター５８と、第２ホイール１６のための第２の別個の駆動モーター５８とを含む。独立した駆動モーター５８は、ホイール１４、１６に隣接して配置されたパンケーキモーターの形態をとる。従って、各ホイール１４、１６は、他方のホイール１４、１６と独立して駆動されることができる。代替的な構成では、駆動モーターは、コードリールアッセンブリ１８の代わりにホイール間に配置されることができる。さらに別の構成では、各ホイールに対する伝達を有する単一の駆動モーターがコードリールアッセンブリ１８の代わりにホイール間に配置されることができる。さらに別の構成では、ホイールの各々は、ゼロ半径回転を可能にするために前方向及び逆方向に駆動されることができる。別個の駆動モーター５８は、モーター５４に関して説明されたのと同じように電気コード４８に電気的に接続される。さらに別の代替的な実施形態では、別個の駆動モーター５８は、コードリールアッセンブリ１８で使用されることができ、別個の駆動モーター５８は、コードリールアッセンブリ１８に近接して配置される。

掃除機１０のさらに別の実施形態は、フィルターハウジングと、コードリールアッセンブリ１８の代わりにホイール間に配置されたＨＥＰＡなどのフィルターとを有する。この構成では、導管は、空気の流れをフィルターに供給する及びフィルターから空気の流れを離れる方向に供給するためにフィルターハウジングに接続される。さらに別の代替的な実施形態では、フィルターハウジング及びフィルターは、コードリールアッセンブリ１８と組み合わされて使用され、フィルターハウジング及びフィルターは、ドラム４４の内側部分に配置される。

図１乃至図４に示された実施形態では、一つの車軸２６だけが使用される。しかしながら、他の実施形態は、多数の車軸を使用することが考えられる。考えられるいくつかの構成は、第１ホイール１４のための車軸、第２ホイール１６のための車軸、コードリールアッセンブリ１８のための車軸、ヨーク３６のための車軸、ベースアッセンブリ１２のための車軸、あるいは、それらの車軸のあらゆる組み合わせを含む。一つの構成では、少なくとも一つの車軸は、他の車軸からオフセットされることができる。

第１ホイール１４及び第２ホイール１６をヨーク３６の内部に配置することは、安定した回転を容易にすると共に、使用者が狭い領域で掃除機１０を容易に動かすことを許容することがわかった。車軸２６に対するヨーク３６の接続は、掃除機１０の安定した回転を容易にし、使用者が狭い領域で掃除機１０を容易に動かすことを許容するのに役立つ。実際には、ヨークに対する第１ホイール１４及び第２ホイール１６の配置及び車軸２６に対するヨーク３６の接続は、掃除機１０が上ハウジング２２の中心軸線を中心にして回転するのを許容し、同時に、第１ホイール１４及び第２ホイール１６が吸引される表面に対して最小限に滑る又は滑って転がるあるいは滑らない又は滑って転がらないように、掃除機１０がゼロ回転半径を有するのを可能にする。従来の掃除機は、容易に操作できず、また、ホイールの配置及びヨークの代わりにハウジングに対する車軸の接続の少なくとも一つに起因して、そのようなゼロ回転半径を有していない。

また、ホイール間距離Ｄに対する吸引ノズル２４の幅Ｎの比率は、掃除機１０の安定性を援助し、掃除機１０が窮屈な空間で動くのを許容するのに役立つ。図１乃至図４に示された実施形態では、ホイール間距離Ｄに対する吸引ノズル２４の幅Ｎの比率は、２．３である。しかしながら、他の実施形態は、ホイール間距離Ｄに対する吸引ノズル２４の幅Ｎの比率は、２．０乃至２．５である。さらに他の実施形態は、ホイール間距離Ｄに対する吸引ノズル２４の幅Ｎの比率は、１．６乃至３．５である。さらに、第１ホイール１４及び第２ホイール１６の直径ｄは、掃除機１０の安定性を援助し、掃除機１０が窮屈な空間で動くのを許容するのに役立つ。

従って、本発明は、特に、掃除機１０を提供する。本発明の様々な特徴及び利点が、以下の特許請求の範囲に記載される。

Claims (21)

1. 掃除機であって、
   ハウジングと、
   ハウジングに結合された車軸と、
   直径を有すると共に車軸に作動可能に結合された第１ホイールと、
   第１ホイールからホイール間距離で離れて設定された第２ホイールと、を備え、
   第１ホイール及び第２ホイールは、独立的に回転可能であり、
   ホイール間距離に対する第１ホイールの直径の比率は、０．８５乃至２である、掃除機。
2. 請求項１記載の掃除機において、
   ホイール間距離に対する第１ホイールの直径の比率は、１．１５乃至１．３５である、掃除機。
3. 請求項２記載の掃除機において、
   車軸に結合されたドラムと、
   ドラムに結合された電気コードと、を更に備える、掃除機。
4. 請求項３記載の掃除機において、
   ドラムを回転させる力を提供するためにドラムに結合されたスプリングを更に備える、掃除機。
5. 請求項１記載の掃除機において、
   第１ホイール及び第２ホイールは、車軸に結合される、掃除機。
6. 請求項５記載の掃除機において、
   吸引ノズルを有するベースを更に備え、
   ベースは、車軸に結合される、掃除機。
7. 請求項１記載の掃除機において、
   モーターがハウジング配置される、掃除機。
8. 請求項７記載の掃除機において、
   モーターは、ファンを作動させる、掃除機。
9. 請求項１記載の掃除機において、
   車軸に結合されたモーターを更に備え、
   モーターは、第１ホイールを選択的に駆動する、掃除機。
10. 請求項９記載の掃除機において、
    モーターは、パンケーキモーターである、掃除機。
11. 請求項１記載の掃除機において、
    車軸に結合されたドラムと、
    ドラムの内部に配置されたフィルターと、を更に備える、掃除機。
12. 掃除機であって、
    直径を有する第１ホイールと、
    第２ホイールと、を備え、
    第１ホイール及び第２ホイールは、車軸に配置されると共に独立的に回転可能であり、
    掃除機は、更に、
    掃除機に電力を提供するための電気コードであって、電気コードが車軸の周りに巻回される格納位置を有する電気コードを備える、掃除機。
13. 請求項１２記載の掃除機において、
    上ハウジングと、
    上ハウジングに配置されたモーターと、
    モーター及び電気コードに電気的に接続された電気リード線と、を更に備え、
    電気リード線は、車軸の少なくとも一つを通過する、掃除機。
14. 請求項１３記載の掃除機において、
    電気コードを格納するためのドラムと、
    電気コードを車軸の周りに巻回させるためにドラムを回転させる力を提供するためにドラムに結合されたスプリングと、を更に備える、掃除機。
15. 請求項１４記載の掃除機において、
    第２ホイールは、第１ホイールからホイール間距離で離れて設定され、
    ホイール間距離に対する第１ホイールの直径の比率は、１．１５乃至１．３５である、掃除機。
16. 請求項１１記載の掃除機において、
    第２ホイールは、第１ホイールからホイール間距離で離れて設定され、
    ホイール間距離に対する第１ホイールの直径の比率は、０．８５乃至２である、掃除機。
17. 掃除機であって、
    ノズル幅をもつ吸引ノズルを有するベースと、
    モーターと、ゴミ収集チャンバーと、開口内側部分を有するヨークと、を有する上ハウジングと、
    直径を有する第１ホイールと、
    第１ホイールからホイール間距離で離れて設定された第２ホイールと、を備え、
    第１ホイール及び第２ホイールは、ヨークの開口内側部分に配置され、
    掃除機は、更に、
    ヨークの開口内側部分に配置されたハウジングと、
    ベース、ヨーク、第１ホイール、第２ホイール及びハウジングに結合された車軸と、を備える、掃除機。
18. 請求項１７記載の掃除機において、
    格納位置を有する電気コードを更に備え、
    電気コードは、格納位置で車軸の周りに巻回される、掃除機。
19. 請求項１８記載の掃除機において、
    モーター及び電気コードに電気的に接続された電気リード線５０を更に備え、
    電気リード線は、車軸の少なくとも一つを通過する、掃除機。
20. 請求項１９記載の掃除機において、
    ホイール間距離に対する第１ホイールの直径の比率は、１．１５乃至１．３５である、掃除機。
21. 請求項１７記載の掃除機において、
    ホイール間距離に対する第１ホイールの直径の比率は、０．８５乃至２である、掃除機。

Images