JP2021194040A - ブラシ及び回転ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】所望の形状に切断しても基布からのブラシ糸の脱落を抑制できる織物製のブラシ及び回転ブラシを提供する。【解決手段】ブラシ３３は、電気掃除機のヘッドに回転可能に取り付けられ且つ周面にブレード３２が取り付けられる溝３４を有した回転体３１に対して、溝３４に取り付けられたブレード３２を避けて回転体３１の周面を覆うように取り付けられる。ブラシ３３は、タテ糸とヨコ糸とを織ってなる基布５０と、基布５０に織り込まれたブラシ糸５１とを有した織物によって構成される。基布５０は、ブラシ糸５１が織り込まれた領域であるブラシ領域５３と、ブラシ糸５１が織り込まれていない領域である非ブラシ領域５４とを有する。非ブラシ領域５４は、ブラシ領域５３の全体を囲むようにブラシ領域５３と基布５０の縁との間に配置される。【選択図】図３

Description

本発明は、電気掃除機のヘッドに取り付けられる回転ブラシ及び当該回転ブラシに備えられるブラシに関する。

一般に、電気掃除機は、本体部と、当該本体部にホースを介して接続された吸込具とを備えている。そして、電気掃除機は、吸込具を、絨毯、フローリング、畳等の床面上で移動させながら当該吸込具の底面に設けられた吸込口からエア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。

近年では、例えば絨毯等のようにエアの吸引だけでは塵埃等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、吸込具内に床面から塵埃などを掻き取るための回転ブレードを設けたものが数多く見られるようになってきた。このような回転ブレードとしては、従来、例えば特許文献１に示す回転清掃体が知られている。この回転清掃体は、軸状のブラシ台と、ブラシ台の外周に形成された複数の挿入溝部にそれぞれ係止された複数のブレードとを有している。

しかし、このような回転清掃体では、ブラシ台の外周面の周方向におけるブレード同士の間の領域では、床面から塵埃などを掻き取ることができない。このため、回転清掃体による塵埃などを掻き取る性能を向上するには、ブラシ台の外周面の周方向におけるブレード同士の間の領域に、例えば特許文献２に示すパイル織物によって構成されたブラシを、当該領域に合わせた形状に切断して貼り付けることが考えられる。

特開２００７−７５１６６号公報 特開２０１９−９３２９９号公報

しかし、上述のパイル織物は、タテ糸とヨコ糸とを織ってなる織布によって構成された基布と、基布上に隈無く立設するように織り込まれた複数のパイル糸（ブラシ糸）とを有した構造になっている。このため、パイル織物をブラシ台の外周面の周方向におけるブレード同士の間の領域に合わせた形状に切断すると、当該パイル織物における切断した部分からパイル糸が脱落し易くなってしまうという問題がある。

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされた。その目的は、所望の形状に切断しても基布からのブラシ糸の脱落を抑制できる織物製のブラシ及び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ブラシは、電気掃除機のヘッドに回転可能に取り付けられ且つ周面にブレードが取り付けられる溝を有した回転体に対して、前記溝に取り付けられた前記ブレードを避けて前記回転体の周面を覆うように取り付けられるブラシであって、タテ糸とヨコ糸とを織ってなる基布と、前記基布に織り込まれたブラシ糸とを有した織物によって構成され、前記基布は、前記ブラシ糸が織り込まれた領域であるブラシ領域と、前記ブラシ糸が織り込まれていない領域である非ブラシ領域とを有し、前記非ブラシ領域は、前記ブラシ領域の全体を囲むように前記ブラシ領域と前記基布の縁との間に配置されていることを要旨とする。

この構成によれば、ブラシを構成する織物を基布の非ブラシ領域において所望の形状に切断することができる。すなわち、基布のブラシ領域を切断しなくても、ブラシを構成する織物を所望の形状に切断することができる。このため、所望の形状に切断しても基布からのブラシ糸の脱落を抑制できる。

上記ブラシにおいて、前記回転体の周面は、複数の前記ブレードによって複数の区画領域に区画され、一つの前記織物は、複数の前記区画領域を覆うように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、複数の区画領域を一つの織物で覆うことができるので、複数の区画領域を複数の織物によってそれぞれ覆う場合に比べて、使用する織物の数（部品点数）を低減できる。

上記課題を解決する回転ブラシは、回転体と、前記回転体の周面に形成された溝に取り付けられたブレードと、前記ブレードを避けて前記回転体の周面を覆うように前記回転体に取り付けられた上記構成のブラシと、を備えたことを要旨とする。

この構成によれば、回転体を回転させながらブレード及びブラシを床面などの清掃面に接触させることで、清掃面上の毛や塵埃などのごみをブレード及びブラシの両方によって効果的に掻き取ることができる。

本発明によれば、基布からのブラシ糸の脱落を抑制できる。

一実施形態の電気掃除機のヘッドを示す平断面模式図。 電気掃除機のヘッドの使用状態を示す側断面模式図。 電気掃除機の回転ブラシを示す模式斜視図。 図３の側面拡大図。 回転ブラシに用いられるブレードの模式斜視図。 回転ブラシに用いられるブラシの展開図。 ブラシを構成する織物の一部を示す断面模式図。

以下、回転ブラシの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、清掃面の一例としての床面Ｆ上の毛や塵埃などのごみを吸い込むための電気掃除機のヘッド１１は、底面視略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寄り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。したがって、モーター１８が駆動されると、その回転駆動力が、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に伝達されて回転ブラシ２２が左側から見て反時計回り方向（図２の矢印で示す方向）に回転駆動される。

次に、回転ブラシ２２の構成について詳述する。
図３及び図４に示すように、回転ブラシ２２は、丸棒状の回転体３１と、回転体３１に取り付けられた複数（本例では８つ）の帯状をなすクリーニング用のブレード３２と、ブレード３２を避けて回転体３１の周面を覆うように取り付けられたブラシ３３とを備えている。回転体３１の周面には、両端から中央まで延びる対をなす角状の溝３４が、周方向に等間隔となるように複数（本実施形態では４対）形成されている。

各対の溝３４は、Ｖ字を形成するように延びており、回転体３１の中央部側の端部同士が近接している。そして、各溝３４にブレード３２をスライド挿入することにより、回転体３１に各ブレード３２が取り付けられる。なお、各溝３４は、回転体３１の径方向の外側の開口部３５の大きさが内部の大きさよりも小さくなっている。

次に、ブレード３２の構成について詳述する。
図４及び図５に示すように、ブレード３２は、糸を帯状に織ることによって形成された機能部４０と、機能部４０の短手方向Ｘの一端部に機能部４０の長手方向Ｙに延びるように設けられた取付部４１とを備えている。取付部４１は、回転体３１の溝３４にスライド挿入することによって取り付け可能に構成されている。取付部４１は、糸を筒状に織ることによって形成された筒部４２と、筒部４２内に配置された芯材４３とを備えている。

機能部４０と筒部４２とは、ポリアミド製の糸で一体に織った織物によって構成されている。機能部４０と筒部４２とは、筒部４２内に芯材４３が配置されるように糸を織る作業のみを行うことによって形が作られている。つまり、機能部４０及び筒部４２の形を作る作業には、切断作業が一切含まれない。

機能部４０は、熱溶融糸を含む糸と熱溶融糸を含まない糸とで帯状をなすように二重織りすることによって形成されている。熱溶融糸には、低融点のポリアミド製の糸が用いられている。機能部４０を構成する短手方向Ｘに延びるヨコ糸の少なくとも一部には、機能部４０をへたり難くするべく、太さ（直径）が０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下のモノフィラメントを用いることが好ましい。

機能部４０においては、一方の面である第１面４４に熱溶融糸を含まない糸よりも熱溶融糸を含む糸の方が多く露出し、他方の面である第２面４５に熱溶融糸を含む糸よりも熱溶融糸を含まない糸の方が多く露出している。筒部４２は、熱溶融糸を含む糸を筒状に織ることによって形成されている。熱溶融糸には、低融点のポリアミド製の糸が用いられている。

芯材４３は、矩形棒状をなしており、筒部４２を構成する糸の材料と同種の材料によって構成されている。芯材４３を構成する材料には、ポリアミドが用いられている。そして、ブレード３２における熱溶融糸は、加熱して溶融された後、自然冷却により再び固化した状態になっている。

このため、ブレード３２は、筒部４２と芯材４３とが強固に溶着された状態になっている。なお、熱溶融糸は、溶融されて固化されると、硬くなる。このため、ブレード３２の機能部４０においては、第２面４５よりも第１面４４の方が硬くなっている。つまり、機能部４０は、柔らかさと硬さを兼ね備えている。

ブレード３２における取付部４１の大きさは、回転体３１の溝３４の内部の大きさよりも若干小さく且つ回転体３１の溝３４の開口部３５の大きさよりも大きくなっている。そして、回転体３１にブレード３２を取り付ける場合には、機能部４０が溝３４の開口部３５から回転体３１の径方向の外側へ突出するように、回転体３１の軸線方向の端部から各対の溝３４の内部に取付部４１を回転体３１の軸線方向の中央部に向かってスライドさせながら挿入する。

この場合、各ブレード３２は、機能部４０の第２面４５が回転体３１の回転方向Ｋの前側となるように、回転体３１の溝３４に取り付けられる。さらにこの場合、各ブレード３２は、各溝３４と同様に、対をなしてＶ字を形成するように配置される。本実施形態では、回転体３１の周方向に等間隔となるように形成された４対の溝３４に対して４対のブレード３２が取り付けられている。したがって、回転体３１の周面は、４対のブレード３２によって４つの区画領域４６に区画されている。

次に、ブラシ３３の構成について詳述する。
図６及び図７に示すように、ブラシ３３は、タテ糸５０ａとヨコ糸５０ｂとを織ってなる織布によって構成された基布５０と、基布５０上に立設するように基布５０に織り込まれた複数の略Ｕ字状のブラシ糸５１とを有した織物によって構成されている。この織物は、例えばジャガード織機によって織られる。基布５０におけるブラシ糸５１側とは反対側の面には、合成樹脂製のコーティング層５２が形成されている。コーティング層５２は、複数のブラシ糸５１の根元と基布５０とを強固に接合している。

基布５０を構成するタテ糸５０ａ及びヨコ糸５０ｂ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。

ブラシ糸５１は、本用途に最適な耐摩耗性及び復元性に優れたポリアミド製の糸によって構成することが好ましいが、ポリアミド製の糸に限らず、ポリエステル製の糸、ポリエチレン製の糸、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によって構成してもよい。

基布５０は、ブラシ糸５１が織り込まれた領域であるブラシ領域５３と、ブラシ糸５１が織り込まれていない領域である非ブラシ領域５４とを有している。すなわち、基布５０は、ブラシ糸５１が立設された領域であるブラシ領域５３と、ブラシ糸５１が立設されていない領域である非ブラシ領域５４とを有している。非ブラシ領域５４は、ブラシ領域５３の全体を囲むように、基布５０の縁とブラシ領域５３との間に配置されている。

図３、図４及び図６に示すように、ブラシ３３は、一つの織物によって構成されており、基布５０における非ブラシ領域５４を例えばレーザーカッターによって切断することにより、回転体３１の周面における４つの区画領域４６に合わせた形状に形成されている。ブラシ３３には、回転体３１の周面における４つの区画領域４６を覆うように回転体３１にブラシ３３を取り付けた際に、回転体３１の各溝３４に取り付けられたブレード３２を逃がすための切欠部５５が形成されている。切欠部５５は、ブラシ３３の非ブラシ領域５４に形成されている。つまり、ブラシ３３は、切欠部５５とブラシ領域５３との間に非ブラシ領域５４が介在するように構成されている。

回転体３１の周面における４つの区画領域４６は、一つの織物によって構成されたブラシ３３によって覆われている。この場合、ブラシ３３は、回転体３１の周面における４つの区画領域４６に対して、例えば両面粘着テープによって貼り付けられる。さらにこの場合、４つの区画領域４６には、ブラシ３３におけるブラシ領域５３及び非ブラシ領域５４の両方がそれぞれ配置される。そして、４つの区画領域４６のそれぞれにおいてブラシ３３におけるブラシ領域５３は、全体が非ブラシ領域５４によって囲まれている。

ブラシ３３における回転体３１の周面の４つの区画領域４６と対応する４つの領域Ａ〜Ｄは、回転体３１の軸線方向の端部と対応する位置において交互に連結されている。この場合、ブラシ３３における４つの領域Ａ〜Ｄは、非ブラシ領域５４において順次に連結されている。つまり、ブラシ３３は、回転体３１の周方向にジグザグに延びている。

ブラシ３３における４つの領域Ａ〜Ｄの連結部分と対応する位置に位置するブレード３２は、当該連結部分に重ならないように他のブレード３２よりも長さが若干短くなっている。なお、回転体３１の周面からのブラシ３３のブラシ糸５１の突出高さは、回転体３１の周面からのブレード３２の突出高さよりも若干低くなっている。

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２に示すように、まず、ヘッド１１を床面Ｆ上に載せる。これにより、ブレード３２が床面Ｆに接触した状態になる。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が図２における反時計方向（図２の矢印で示す方向；図４に示す回転方向Ｋ）に回転されながら、回転ブラシ２２のブレード３２の機能部４０が床面Ｆに接触する。すると、床面Ｆ上の毛や塵埃などのごみがブレード３２の機能部４０によって掻き取られてエアとともに電気掃除機の本体部（図示略）内に吸引される。

また、ヘッド１１を床面Ｆに少し強く押し付けると、ブレード３２だけでなくブラシ３３のブラシ領域５３の複数のブラシ糸５１も床面Ｆに接触した状態になる。このため、床面Ｆ上の毛や塵埃などのごみがブレード３２の機能部４０とブラシ３３のブラシ領域５３の複数のブラシ糸５１との両方によって効果的に掻き取られる。

このとき、ブラシ３３のブラシ領域５３の複数のブラシ糸５１には強い負荷がかかるが、ブラシ３３を形成する際に基布５０におけるブラシ領域５３は切断されていないので、基布５０とブラシ糸５１との接合強度は高く維持されている。このため、ブラシ３３を構成する基布５０からのブラシ糸５１の脱落が抑制される。

なお、回転ブラシ２２のブレード３２は、機能部４０における第１面４４よりも軟らかい第２面４５が回転体３１の回転方向Ｋの前側となるように配置されているため、回転ブラシ２２の回転時には、ブレード３２の機能部４０の第２面４５が床面Ｆに接触する。このため、ブレード３２が床面Ｆに接触するときに発生する騒音が低減される。

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）ブラシ３３は、電気掃除機のヘッド１１に回転可能に取り付けられ且つブレード３２が取り付けられる溝３４を有した回転体３１に対して、溝３４に取り付けられたブレード３２を避けて回転体３１の周面を覆うように取り付けられる。ブラシ３３は、タテ糸５０ａとヨコ糸５０ｂとを織ってなる基布５０と、基布５０に織り込まれたブラシ糸５１とを有した織物によって構成されている。基布５０は、ブラシ糸５１が織り込まれた領域であるブラシ領域５３と、ブラシ糸５１が織り込まれていない領域である非ブラシ領域５４とを有している。非ブラシ領域５４は、ブラシ領域５３の全体を囲むようにブラシ領域５３と基布５０の縁との間に配置されている。この構成によれば、ブラシ３３を構成する織物を基布５０の非ブラシ領域５４において所望の形状に切断することができる。すなわち、基布５０のブラシ領域５３を切断しなくても、ブラシ３３を構成する織物を所望の形状に切断することができる。このため、所望の形状に切断しても基布５０からのブラシ糸５１の脱落を抑制できる。

（２）ブラシ３３は一つの織物によって構成され、当該一つの織物は回転体３１の周面の複数（本実施形態では４つ）の区画領域４６を覆うように構成されている。この構成によれば、複数の区画領域４６を、ブラシ３３を構成する一つの織物によって覆うことができるので、複数の区画領域４６を複数の織物によってそれぞれ覆う場合に比べて、使用する織物の数（部品点数）を低減できる。

（３）回転ブラシ２２は、回転体３１と、回転体３１に形成された溝３４に取り付けられたブレード３２と、ブレード３２を避けて回転体３１の周面を覆うように回転体３１に取り付けられたブラシ３３とを備えている。この構成によれば、回転体３１を回転させながらブレード３２及びブラシ３３を床面Ｆ（清掃面）に接触させることで、床面Ｆ上の毛や塵埃などのごみをブレード３２及びブラシ３３の両方によって効果的に掻き取ることができる。

（変更例）
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。また、上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・回転体３１の周面の複数の区画領域４６は、必ずしも一つの織物によって覆われている必要はない。すなわち、ブラシ３３を複数の区画領域４６に対応する複数の織物によって構成し、ブラシ３３を構成する複数の織物によって複数の区画領域４６をそれぞれ覆うようにしてもよい。

・ブラシ３３において、ブラシ領域５３及び非ブラシ領域５４の面積は、適宜変更してもよい。
・ブラシ糸５１の太さや断面形状は、適宜変更してもよい。

・ブラシ３３におけるブラシ領域５３のブラシ糸５１の色を部分的に変更してもよい。このようにすれば、ブラシ３３に複数の色を付与できるので、ブラシ３３の意匠性を向上できる。

・回転体３１の周面からのブラシ３３のブラシ糸５１の突出高さは、回転体３１の周面からのブレード３２の突出高さと同じ以上となるように設定してもよい。
・回転ブラシ２２において、回転体３１の各対の溝３４は、必ずしもＶ字を形成するように延びている必要はない。

・ブレード３２は、ゴムやエラストマーによって構成してもよい。この場合、芯材４３は省略される。
・ブレード３２において、芯材４３は、必ずしも筒部４２を構成する材料と同種の材料によって構成する必要はない。

・ブレード３２において、機能部４０は、必ずしも熱溶融糸を含む糸と熱溶融糸を含まない糸とで二重織りすることによって形成する必要はない。
・ブレード３２を構成する織物を構成する糸は、ポリアミド以外の合成樹脂によって構成してもよい。

・回転体３１に形成する溝３４の数は、適宜変更してもよい。
・回転体３１の周面は、複数対のブレード３２によって２つや３つ或いは５つ以上の区画領域４６に区画してもよい。この場合、全ての区画領域４６がブラシ３３によって覆われる。

・ブレード３２を構成する織物に機能性の糸を用いてもよい。このようにすれば、ブレード３２に対して様々な機能を容易に付与することができる。機能性の糸としては、例えば、抗菌機能を有する糸、消臭機能を有する糸、吸水機能を有する糸、ナノファイバーなどが挙げられる。これらの機能性の糸は、１種類だけ用いてもよいし、２種類以上併用してもよい。特に、ナノファイバーは床面Ｆに対するグリップ力が高いため、ブレード３２を構成する織物の一部にナノファイバーを用いることで、床面Ｆ上の毛や塵埃などの掻き取り性を向上することができる。

・芯材４３は、複数の糸を束ねたもの、ゴム、木材、不織布、金属などによって構成してもよい。
・芯材４３の断面形状は、適宜変更してもよい。

１１…ヘッド
１２…ケース
１３…接続パイプ
１４…吸込口
１５…仕切板
１６…エア吸引口
１７…モーター軸受
１８…モーター
１９…モーター軸
１９ａ…プーリー
２０…回転支持体
２１…軸受
２２…回転ブラシ
２３…ベルト
３１…回転体
３２…ブレード
３３…ブラシ
３４…溝
３５…開口部
４０…機能部
４１…取付部
４２…筒部
４３…芯材
４４…第１面
４５…第２面
４６…区画領域
５０…基布
５０ａ…タテ糸
５０ｂ…ヨコ糸
５１…ブラシ糸
５２…コーティング層
５３…ブラシ領域
５４…非ブラシ領域
５５…切欠部
Ａ〜Ｄ…領域
Ｆ…清掃面の一例としての床面
Ｋ…回転方向
Ｘ…機能部の短手方向
Ｙ…機能部の長手方向

Claims (3)

1. 電気掃除機のヘッドに回転可能に取り付けられ且つ周面にブレードが取り付けられる溝を有した回転体に対して、前記溝に取り付けられた前記ブレードを避けて前記回転体の周面を覆うように取り付けられるブラシであって、
   タテ糸とヨコ糸とを織ってなる基布と、前記基布に織り込まれたブラシ糸とを有した織物によって構成され、
   前記基布は、前記ブラシ糸が織り込まれた領域であるブラシ領域と、前記ブラシ糸が織り込まれていない領域である非ブラシ領域とを有し、
   前記非ブラシ領域は、前記ブラシ領域の全体を囲むように前記ブラシ領域と前記基布の縁との間に配置されていることを特徴とするブラシ。
2. 前記回転体の周面は、複数の前記ブレードによって複数の区画領域に区画され、
   一つの前記織物は、複数の前記区画領域を覆うように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のブラシ。
3. 回転体と、
   前記回転体の周面に形成された溝に取り付けられたブレードと、
   前記ブレードを避けて前記回転体の周面を覆うように前記回転体に取り付けられた請求項１または請求項２に記載のブラシと、
   を備えたことを特徴とする回転ブラシ。

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