JP2016158779A - 回転ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】構成を簡単にすることができる回転ブラシを提供する。
【解決手段】回転ブラシ２２は、回転体３１の外周面に、基布３３上に複数の第１パイル糸３４及び第１パイル糸３４よりも軟らかい複数の第２パイル糸３５のうちの少なくとも一方を立設するように織り込んだパイル織物３２をパイル糸３４，３５側が外側となるように巻着することにより、回転体３１の外周面に第１パイル糸３４の領域と第２パイル糸３５の領域とを形成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、電気掃除機のヘッドなどに取り付けて使用される回転ブラシに関する。

一般に、電気掃除機は、本体部と、当該本体部に接続パイプを介して接続されたヘッドとを備えている。このヘッドを絨毯、フローリング、畳等の床面上で移動させながらヘッドの底面に設けられた吸込口から空気を吸引することにより、本体部内に塵埃が吸い込まれるように構成されている。

そして、近年では、例えば絨毯等のように空気の吸引だけでは塵埃を吸い込みにくい床面に対する集塵能力を向上させるため、ヘッド内に回転ブラシを設けた電気掃除機が数多く見られるようになってきた（例えば、特許文献１参照）。こうした回転ブラシは、回転体と、当該回転体の周面に周方向に等間隔で交互に取着された互いに異なる機能を有した２種類のブラシ部を２つずつ備えており、回転体を回転させることで、２種類のブラシ部が床面上のごみを掻き取るようになっている。

特開２００４−２４９００９号公報

ところで、上述のような回転ブラシは、２種類のブラシ部を用意しなければならない上に、これら２種類のブラシ部を支持するための支持部をそれぞれブラシ部の種類に合わせて回転体の周面に形成する必要があるため、構成が複雑になってしまうという問題がある。

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、構成を簡単にすることができる回転ブラシを提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する回転ブラシは、回転体の周面に、基布上に複数の第１パイル糸及び前記第１パイル糸よりも軟らかい複数の第２パイル糸のうちの少なくとも一方を立設するように織り込んだパイル織物をパイル糸側が外側となるように巻着することにより、前記周面に前記第１パイル糸の領域と前記第２パイル糸の領域とを形成した。

この構成によれば、回転体の周面にパイル織物を巻着するだけで、回転体の周面に互いに硬さの異なる第１パイル糸の領域と第２パイル糸の領域とが形成されるので、回転ブラシの構成を簡単にすることができる。

上記回転ブラシにおいて、前記第２パイル糸は、前記第１パイル糸よりも前記基布からの高さが低いことが好ましい。
この構成によれば、例えば、床面の清掃用の回転ブラシとして用いた場合に、床面に対する摺動抵抗を抑えつつ第１パイル糸による床面上の塵埃などに対する掻き取り性を向上することができる。

上記回転ブラシにおいて、前記第２パイル糸は、捲縮糸によって構成されていることが好ましい。
この構成によれば、例えば、床面の清掃用の回転ブラシとして用いた場合に、第２パイル糸による床面上の塵埃などに対する拭き取り性を向上することができる。

上記回転ブラシにおいて、前記第２パイル糸の領域は、前記第１パイル糸の領域よりも面積が広いことが好ましい。
この構成によれば、例えば、床面の清掃用の回転ブラシとして用いた場合に、第２パイル糸による床面上の塵埃などに対する拭き取り性をより一層向上することができる。

上記回転ブラシにおいて、前記パイル織物は、前記回転体の周面に対して螺旋状に巻着されていることが好ましい。
この構成によれば、パイル織物の幅や回転体の外径を変更することで、回転体の周面に対するパイル織物の巻き付け角度を容易に調節することができる。

上記回転ブラシにおいて、前記第１パイル糸の領域と前記第２パイル糸の領域とは、前記回転体の周方向において交互に配置されていることが好ましい。
この構成によれば、例えば、床面の清掃用の回転ブラシとして用いた場合に、回転ブラシを回転させることで、第１パイル糸及び第２パイル糸の両方を床面の同じ場所に対して交互に摺動させることができる。

本発明によれば、構成を簡単にすることができる。

一実施形態の回転ブラシを備える電気掃除機のヘッドの使用状態を示す断面図。 同電気掃除機のヘッドの断面図。 同ヘッドに取り付けられる回転ブラシを形成するときの状態を示す模式図。 同回転ブラシのパイル織物を短手方向に沿って切断したときの断面模式図。 パイル織物の製造過程を示す模式図。 変更例の回転ブラシを形成するときの状態を示す模式図。 （ａ）〜（ｃ）は、変更例の回転ブラシのパイル織物を短手方向に沿って切断したときの断面模式図。 変更例の回転ブラシの平面模式図。

以下、回転ブラシを電気掃除機のヘッドに取り付けて使用される回転ブラシに具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、床面Ｆ上の塵埃などを吸い込むための電気掃除機のヘッド１１は、平面視略Ｔ字状のケース１２を備えている。ケース１２の後端部には接続パイプ１３の一端側がケース１２に対して回動可能に接続され、接続パイプ１３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。ケース１２の底壁における前端側の位置には、左右方向に長い矩形状の吸込口１４が当該底壁を貫通するように形成されている。

ケース１２の内底面上には矩形枠状をなす仕切板１５が吸込口１４を囲むように立設され、仕切板１５を構成する後壁の中央部には当該後壁を貫通するようにエア吸引口１６が形成されている。ケース１２の左内側面にはモーター軸受１７が設けられ、モーター軸受１７はケース１２内における仕切板１５の後方に設けられたモーター１８から延びるモーター軸１９の先端を回転可能に支持している。

仕切板１５の左右両側壁にはそれぞれ回転支持体２０が設けられ、両回転支持体２０はケース１２の左右両内側面に設けられたブラシ軸受２１によってそれぞれ回転可能に支持されている。仕切板１５の内側には回転軸線が左右方向に延びる回転ブラシ２２が収容され、回転ブラシ２２の両端部は両回転支持体２０によってそれぞれ支持されている。

左側の回転支持体２０と、モーター軸１９に取着されたプーリー１９ａとには、１つの無端状のベルト２３が巻き掛けられている。そして、モーター１８の駆動により、モーター１８の回転駆動力が、モーター軸１９、プーリー１９ａ、ベルト２３、及び左側の回転支持体２０を介して回転ブラシ２２に伝達されるようになっている。

次に、回転ブラシ２２の構成について詳述する。
図３に示すように、回転ブラシ２２は、円筒状の回転体３１と、回転体３１の外周面にパイル糸側が外側となるように隙間なく螺旋状に巻き付けた状態で取着（巻着）される帯状のパイル織物３２とを備えている。回転体３１は、例えば金属や合成樹脂などによって形成される。パイル織物３２の回転体３１に対する接合方法は、任意に選択することができ、例えばパイル織物３２を接着剤による接着や両面粘着テープによる粘着によって回転体３１の外周面に接合するようにしてもよい。

また、回転支持体２０は、円筒状の嵌入部２０ａと、嵌入部２０ａの外周面に設けられた円環状のフランジ部２０ｂとを有している。そして、回転体３１における軸線方向の両端の開口に回転支持体２０の嵌入部２０ａをそれぞれ嵌入することにより、回転ブラシ２２が２つの回転支持体２０によって支持される。なお、回転体３１は、予め軸線方向における両端に回転支持体２０をそれぞれ一体形成するようにしてもよい。

次に、パイル織物３２の構成について詳述する。
図３及び図４に示すように、パイル織物３２は、タテ糸３３ａとヨコ糸３３ｂとを織ってなる織布によって構成された帯状の基布３３と、基布３３上に立設するように織り込まれた複数の第１パイル糸３４及び複数の第２パイル糸３５とを備えている。基布３３の裏面（基布３３における第１パイル糸３４及び第２パイル糸３５側とは反対側の面）には合成樹脂製のコーティング層３６が形成され、コーティング層３６により複数の第１パイル糸３４及び複数の第２パイル糸３５の根元と基布３３とがそれぞれ強固に接合される。

基布３３を構成するタテ糸３３ａ及びヨコ糸３３ｂには、例えばポリエステル製の糸を用いることができるが、ポリエステル製の糸に限らず、ポリエチレン製の糸、ポリアミド製の糸、ポリプロピレン製の糸、アクリル樹脂製の糸、ウレタン樹脂製の糸などを用いてもよい。

本実施形態において、第１パイル糸３４は外径が０．０５ｍｍのポリアミド製のストレートのマルチフィラメント糸によって構成され、第２パイル糸３５は外径が０．０３ｍｍのポリアミド製の捲縮加工が施されたマルチフィラメント糸（捲縮糸）によって構成されている。したがって、第２パイル糸３５は、第１パイル糸３４よりも細い上に捲縮糸によって構成されているので、第１パイル糸３４よりも軟らかい。

また、第１パイル糸３４及び第２パイル糸３５を構成するポリアミド製の糸は、耐摩耗性及び復元性に優れているため、本用途に適している。なお、第１パイル糸３４及び第２パイル糸３５の材質は、ポリアミドに限らず、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂製、ウレタン樹脂などであってもよい。

基布３３上において、短手方向（図４では左右方向）の中央部には長手方向（図４では紙面と直交する方向）に延びる複数列（図４では３列）の第２パイル糸３５が織り込まれており、短手方向の両端部には複数列の第２パイル糸３５を挟むようにそれぞれ第１パイル糸３４が長手方向に延びる列をなすように織り込まれている。この場合、第２パイル糸３５は、第１パイル糸３４よりも基布３３からの高さが低くなるように設定されている。さらにこの場合、基布３３上において、第２パイル糸３５の領域は、第１パイル糸３４の領域よりも面積が広くなるように設定されている。

したがって、回転体３１の外周面に第１パイル糸３４及び第２パイル糸３５側が外側となるように隙間なく螺旋状にパイル織物３２を巻着することによって回転ブラシ２２を形成した際には、回転体３１の外周面に第１パイル糸３４の領域と第２パイル糸３５の領域とが形成される。このとき、第１パイル糸３４の領域と第２パイル糸３５の領域とは、回転体３１の周方向において交互に配置される。

次に、パイル織物３２の製造方法について説明する。
図５に示すように、パイル織物３２を形成する場合には、まず、２つの基布３３を互いに対向するように配置する。このときの２つの基布３３間の距離に応じて、第１パイル糸３４及び第２パイル糸３５の長さが変化する。続いて、第１パイル糸３４及び捲縮加工が施された第２パイル糸３５を、２つの基布３３のヨコ糸３３ｂに対して交互に掛け渡すように織り込む。続いて、２つの基布３３に掛け渡された第１パイル糸３４及び第２パイル糸３５の中央を切断する（図５の一点鎖線の矢印に沿って切断する）。

すると、第１パイル糸３４及び第２パイル糸３５を構成するそれぞれの繊維が拡がる。これにより、２つのパイル織物３２が同時に形成される。このとき、第２パイル糸３５は、捲縮加工が施されているため、第１パイル糸３４と同じ長さであるが、自然に縮れて横に拡がるので、基布３３上からの高さが第１パイル糸３４に比べて低くなる。すなわち、第１パイル糸３４の領域と第２パイル糸３５の領域との間で段差が形成される。

次に、回転ブラシ２２の作用について説明する。
さて、電気掃除機を使用するときには、図１に示すように、まず、ヘッド１１を床面Ｆ上に載せる。この状態で電気掃除機を稼動させると、モーター１８が駆動されるとともに、仕切板１５の内側のエアがエア吸引口１６を通り、接続パイプ１３を介して電気掃除機の本体部（図示略）内に吸引される。

このとき、モーター１８の駆動に連動して回転ブラシ２２が左側から見て反時計方向（図１中の矢印で示す方向）に回転されながら、回転ブラシ２２の第１パイル糸３４及び第２パイル糸３５が床面Ｆに摺接する。すると、床面Ｆ上の塵埃などは、ストレートで比較的硬い第１パイル糸３４によって主に掻き取られるとともに、捲縮により嵩高くて比較的軟らかい第２パイル糸３５によって主に拭き取られる。

さらにこのとき、第１パイル糸３４の領域は、第２パイル糸３５の領域よりも面積が狭く且つ基布３３からの高さが高くなっている。このため、回転ブラシ２２の床面Ｆに対する摺動抵抗が抑えられ、主に第１パイル糸３４によって床面Ｆ上の塵埃などが効果的に掻き取られる。

このように、回転ブラシ２２は、床面Ｆ上の塵埃などに対する掻き取り性の高い第１パイル糸３４と、床面Ｆ上の塵埃などに対する拭き取り性の高い第２パイル糸３５とを有しているため、床面Ｆに対する清掃効果を高めることができる。

以上詳述した実施形態によれば次のような効果が発揮される。
（１）回転ブラシ２２は、回転体３１の外周面に、基布３３上に複数の第１パイル糸３４及び第１パイル糸３４よりも軟らかい複数の第２パイル糸３５を立設するように織り込んだパイル織物３２をパイル糸３４，３５側が外側となるように巻着することにより、回転体３１の外周面に第１パイル糸３４の領域と第２パイル糸３５の領域とが形成される。このため、回転体３１の外周面にパイル織物３２を巻着するだけで、回転体３１の外周面に互いに硬さの異なる第１パイル糸３４の領域と第２パイル糸３５の領域とを形成することができるので、回転ブラシ２２の構成を簡単にすることができる。

（２）回転ブラシ２２において、第２パイル糸３５は、第１パイル糸３４よりも基布３３からの高さが低い。このため、電気掃除機で床面Ｆの清掃を行う際に、第２パイル糸３５の床面Ｆに対する接触圧が第１パイル糸３４の床面Ｆに対する接触圧よりも小さくなるので、回転ブラシ２２の床面Ｆに対する摺動抵抗を抑えつつ、第１パイル糸３４による床面Ｆ上の塵埃などに対する掻き取り性を向上することができる。

（３）回転ブラシ２２において、第２パイル糸３５は、捲縮糸によって構成されている。このため、第２パイル糸３５の嵩を大きくすることができるので、電気掃除機で床面Ｆの清掃を行う際に、第２パイル糸３５による床面Ｆ上の塵埃などに対する拭き取り性を向上することができる。

（４）回転ブラシ２２において、第２パイル糸３５の領域は、第１パイル糸３４の領域よりも面積が広い。このため、電気掃除機で床面Ｆの清掃を行う際に、第２パイル糸３５による床面Ｆ上の塵埃などに対する拭き取り性を、第２パイル糸３５の領域の面積が第１パイル糸３４の領域の面積以下である場合に比べて、高くすることができる。

（５）回転ブラシ２２において、パイル織物３２は、回転体３１の外周面に対して螺旋状に巻着されている。このため、パイル織物３２の幅（短手方向の長さ）や回転体３１の外径を適宜変更することで、回転体３１の外周面に対するパイル織物３２の巻き付け角度を容易に調節することができる。

（６）回転ブラシ２２において、第１パイル糸３４の領域と第２パイル糸３５の領域とは、回転体３１の周方向（回転方向）において交互に配置されている。このため、電気掃除機で床面Ｆの清掃を行う際に、回転ブラシ２２を回転させることで、第１パイル糸３４及び第２パイル糸３５の両方を床面Ｆの同じ場所に対して交互に摺動させることができる。したがって、床面Ｆ上の塵埃などを、回転ブラシ２２によって掻き取りながら拭き取ることができる。

（変更例）
なお、上記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・図６に示すように、パイル織物３２の幅を広く（短手方向の長さを長く）し、且つ第２パイル糸３５の領域の幅を広く（短手方向の長さを長く）するようにしてもよい。すなわち、回転体３１に対するパイル織物３２の巻き付けピッチを大きくしてもよい。この場合、第１パイル糸３４は、例えば外径が０．２ｍｍのポリアミド製のストレートのモノフィラメント糸によって構成するようにしてもよい。

・図７（ａ）に示すように、パイル織物３２の長手方向（図７（ａ）では紙面と直交する方向）に延びる第１パイル糸３４の列と第２パイル糸３５の列とを、パイル織物３２の短手方向（図７（ａ）では左右方向）に沿って交互に配置するようにしてもよい。

・図７（ｂ）に示すように、パイル織物３２において、３つの第２パイル糸３５の列を挟む２つの第１パイル糸３４の列のうちのいずれか一方を省略してもよい。
・図７（ｃ）に示すように、パイル織物３２において、パイル織物３２の短手方向（図７（ｃ）では左右方向）の中央部に配置された１つの第１パイル糸３４の列が、２列ずつの第２パイル糸３５によって挟まれるように、第１パイル糸３４及び第２パイル糸３５を配置するようにしてもよい。

・図８に示すように、回転ブラシ２２におけるパイル織物３２の表面に例えば水玉模様となるように第１パイル糸３４の領域を部分的に複数形成し、パイル織物３２の表面における第１パイル糸３４の領域以外の領域の全てに第２パイル糸３５の領域を形成するようにしてもよい。

・回転ブラシ２２において、第１パイル糸３４の領域と第２パイル糸３５の領域とは、必ずしも回転体３１の周方向（回転方向）において交互に配置する必要はない。
・回転ブラシ２２において、パイル織物３２は、回転体３１の外周面に対して必ずしも螺旋状に巻着する必要はない。例えば、回転ブラシ２２は、回転体３１の外周面全体にパイル織物３２を１周分だけ巻き付けた状態で接合することによって形成してもよい。

・回転ブラシ２２において、第２パイル糸３５の領域は、必ずしも第１パイル糸３４の領域よりも面積を広くする必要はない。例えば、第２パイル糸３５の領域は、第１パイル糸３４の領域と同じ面積にしてもよいし、第１パイル糸３４の領域よりも面積を狭くするようにしてもよい。

・回転ブラシ２２において、第２パイル糸３５は、必ずしも捲縮糸によって構成する必要はない。例えば、第２パイル糸３５をストレート糸によって構成してもよい。
・回転ブラシ２２において、第２パイル糸３５を熱収縮糸によって構成してもよい。このようにすれば、熱を加えることで容易に第２パイル糸３５の高さを低くすることができる。

・回転ブラシ２２において、第１パイル糸３４は、必ずしもストレート糸によって構成する必要はない。例えば、第１パイル糸３４を捲縮糸によって構成してもよい。
・回転ブラシ２２において、第１パイル糸３４及び第２パイル糸３５の両方をストレート糸によって構成してもよいし、第１パイル糸３４及び第２パイル糸３５の両方を捲縮糸によって構成してもよい。

・回転ブラシ２２において、第２パイル糸３５は、必ずしも第１パイル糸３４よりも基布３３からの高さを低くする必要はない。第２パイル糸３５は、基布３３からの高さを第１パイル糸３４と同じにしてもよいし、基布３３からの高さを第１パイル糸３４よりも高くするようにしてもよい。

・回転ブラシ２２において、第１パイル糸３４及び第２パイル糸３５のうち少なくとも一方を着色してもよい。この場合、特に第１パイル糸３４と第２パイル糸３５とを異なる色で着色することで縞模様を付与できるので、意匠性を向上することができる。

・回転ブラシ２２は、複数の第１パイル糸３４のみが基布３３に織り込まれたパイル織物と、複数の第２パイル糸３５のみが基布３３に織り込まれたパイル織物とを別々に形成し、これら２つのパイル織物を１つの回転体３１の外周面に対して巻着するようにして形成してもよい。

・回転ブラシ２２は、回転体３１の外周面に、パイル織物３２を回転体３１における軸線方向に等間隔に複数の隙間が形成されるように螺旋状に巻着することによって形成するようにしてもよい。この場合、回転ブラシ２２は、螺旋状に延びるパイル織物３２の隙間から回転体３１の外周面が露出する。

・パイル織物３２の幅（短手方向の長さ）及び回転体３１の外径は任意に変更してもよい。
・回転ブラシ２２は、エアコンや換気扇などのフィルターを清掃したり、画像形成装置内の感光ドラムに付着したトナーを掻き取ったりするための用途に用いてもよい。

２２…回転ブラシ、３１…回転体、３２…パイル織物、３３…基布、３４…第１パイル糸、３５…第２パイル糸。

Claims (6)

1. 回転体の周面に、基布上に複数の第１パイル糸及び前記第１パイル糸よりも軟らかい複数の第２パイル糸のうちの少なくとも一方を立設するように織り込んだパイル織物をパイル糸側が外側となるように巻着することにより、前記周面に前記第１パイル糸の領域と前記第２パイル糸の領域とを形成したことを特徴とする回転ブラシ。
2. 前記第２パイル糸は、前記第１パイル糸よりも前記基布からの高さが低いことを特徴とする請求項１に記載の回転ブラシ。
3. 前記第２パイル糸は、捲縮糸によって構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転ブラシ。
4. 前記第２パイル糸の領域は、前記第１パイル糸の領域よりも面積が広いことを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の回転ブラシ。
5. 前記パイル織物は、前記回転体の周面に対して螺旋状に巻着されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の回転ブラシ。
6. 前記第１パイル糸の領域と前記第２パイル糸の領域とは、前記回転体の周方向において交互に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の回転ブラシ。