JP2021194377A - 掻取ローラユニット及び掻取ローラユニットを備えている吸込具 - Google Patents

Abstract

【課題】掻取ローラが片持ち支持される構造において、軸受部に加わる負荷を軽減する技術を提供する。【解決手段】下方に開口した吸込空間１１０が区画されたハウジング１２０によって片持ち支持されるように構成された掻取ローラユニット１３１にて、掻取ローラユニット１３１は、回転シャフトと、前記回転シャフトに固定された掻取ローラ３１０と、前記回転シャフトが挿通された軸受とを備えている。前記軸受の外径は、前記掻取ローラ３１０の外周面の直径よりも大きい。前記軸受は、前記掻取ローラユニット１３１が前記ハウジング１２０に取り付けられたときにおいて、前記軸受の外周面が前記ハウジング１２０に接触した状態で前記ハウジング１２０に保持されるように構成されている。【選択図】図１４

Description

本発明は、床面上の塵埃を掻き取る掻取ローラユニット及び掻取ローラユニットを備えている吸込具に関する。

吸引式の清掃機に取り付けられる様々な吸込具が開発されている（特許文献１を参照）。特許文献１の吸込具は、床面上の塵埃が吸い込まれるように下方に開口した吸込空間及び吸込空間に吸い込まれた塵埃を清掃機へ流すように吸込空間に開口した流路を形成しているハウジングを有している。吸込具は、ハウジングの吸込空間内で回転可能に保持された掻取ローラを更に有している。詳細には、掻取ローラは、吸込空間の下端の開口を通じて床面に接触するように保持され、吸込空間内で吸込具の幅方向に延設されている。

ハウジング内の掻取ローラは、回転しながら床面上の塵埃を掻き取る。掻き取られた塵埃は、流路を通じて清掃機内に吸い込まれる。

特開２０１１−１８８９５１号公報

特許文献１の吸込具において、掻取ローラが両持ち支持される構造が採用されている。この場合、掻取ローラに駆動力を伝達するための回転シャフトが掻取ローラの両端部から突出される。掻取ローラの両端部に隣接する位置に軸受を設けるとともに軸受をハウジングに接続可能な構成にすることにより、掻取ローラは、ハウジングによって両持ち支持される。

しかしながら、吸込具に対する設計的な要求から掻取ローラを両持ち支持する構造よりも片持ち支持する構造の方が好ましいことがある。掻取ローラが片持ち支持される構成の下では、掻取ローラの傾動量は、掻取ローラを両持ち支持する構造よりも大きくなる。掻取ローラの傾動が大きくなれば、軸受に加わる負荷が大きくなる。

本発明は、掻取ローラが片持ち支持される構造において、軸受に加わる負荷を軽減する技術を提供することを目的とする。

本発明の一の局面に係る掻取ローラユニットは、下方に開口した吸込空間が区画されたハウジングによって片持ち支持されるように構成されている。掻取ローラユニットは、回転シャフトと、前記回転シャフトに固定された掻取ローラと、前記回転シャフトが挿通された軸受とを備えている。前記軸受の外径は、前記掻取ローラの外周面の直径よりも大きい。前記軸受は、前記掻取ローラユニットが前記ハウジングに取り付けられたときにおいて、前記軸受の外周面が前記ハウジングに接触した状態で前記ハウジングに保持されるように構成されている。

上記の構成によれば、軸受の外径は、掻取ローラの外周面の直径よりも大きいので、掻取ローラユニットがハウジングに取り付けられたときにおいてハウジングに接触する領域（すなわち、軸受の外周面）が広くなっている。したがって、掻取ローラを傾動させるように外力が加わったとしても、軸受の外周面に作用する力を分散することができる。この結果、軸受への負荷が軽減される。

上記の構成に関して、掻取ローラユニットは、前記軸受に対して前記掻取ローラとは反対側で前記回転シャフトに外嵌される傾動抑制部を更に備えていてもよい。前記傾動抑制部は、前記掻取ローラユニットが前記ハウジングに取り付けられたときにおいて、前記傾動抑制部の外周面が前記軸受に対して離間した位置で前記ハウジングに保持されるように形成されていてもよい。

上記の構成によれば、掻取ローラユニットがハウジングに取り付けられたときにおいて、傾動抑制部の外周面は、軸受から離間した位置でハウジングに接続される。この結果、回転シャフトは、掻取ローラユニットの軸方向に離れた２つの位置でハウジングにより保持されることになり、回転シャフト及び回転シャフトに固定された掻取ローラの傾動が抑制される。

上記の構成に関して、前記掻取ローラは、前記軸受に向けて開口した基端部を有していてもよい。前記掻取ローラユニットは、前記掻取ローラの前記基端部に対向している前記軸受の先端面に固定された軸振防止部を更に備えていてもよい。前記軸振防止部は、前記先端面から前記掻取ローラ内に突出しているとともに、前記掻取ローラ内で前記回転シャフトに外嵌されていてもよい。

上記の構成によれば、回転シャフトの軸振を防止するために軸振防止部が設けられていても、軸振防止部は、掻取ローラ内に挿入されているので、掻取ローラユニットの軸長は大きくならない。

上記の構成に関して、掻取ローラユニットは、前記軸受に対して前記掻取ローラとは反対側で前記回転シャフトに外嵌され、前記掻取ローラユニットが前記ハウジングに取り付けられたときにおいて、外周面が前記軸受から離間した位置でハウジングに保持されることにより前記回転シャフトの傾動を抑制する傾動抑制部と、前記軸振防止部に加わった外力が前記軸受の前記先端面で受け止められるように前記先端面に固定された第１補強部と、前記傾動抑制部に加わった外力が前記先端面とは反対側の基端面において前記軸受によって受け止められるように前記基端面に固定された第２補強部とを更に備えていてもよい。前記第１補強部及び前記第２補強部は、前記先端面に対する前記第１補強部の固定部分が前記基端面に対する前記第２補強部の固定部分に対して前記掻取ローラユニットの軸方向に重ならない位置に配置されていてもよい。

上記の構成によれば、軸振防止部及び傾動抑制部は、第１補強部及び第２補強部によってそれぞれ補強される。たとえば、軸振防止部及び傾動抑制部を曲げるような外力が作用したとき、軸受の先端面に対する第１補強部の固定部分及び基端面に対する第２補強部の固定部分に外力が伝達される。外力が軸受の先端面及び基端面においても受け止められることにより、軸振防止部及び傾動抑制部への負荷が緩和されている。第１補強部及び第２補強部の固定部分は、回転シャフトの軸方向に重なっていないので、軸受の一部に外力が集中的に作用することが防止される。

上記の構成において、前記掻取ローラは、床面上の塵埃を掻き取るように前記掻取ローラの外周部を構成している帯状のブラシ部を複数含んでいてもよい。前記複数のブラシ部は、前記掻取ローラの周方向において間隔を空けて設けられているとともに、前記掻取ローラが一回転する間において前記複数のブラシ部のいずれかの部分が床面に接触しているように前記掻取ローラの軸方向において螺旋状にそれぞれ延設されていてもよい。

上記の構成によれば、複数のブラシ部は、掻取ローラの周方向において間隔を空けて設けられているので、掻取ローラは、掻取ローラの外周部分全体をブラシ部で構成する構造と比べて床面からの抵抗が軽減される。複数のブラシ部は、掻取ローラの周方向において間隔を空けて設けられているけれども、掻取ローラが一回転する間において複数のブラシ部のいずれかの部分は床面に接触している。したがって、掻取ローラが床面から離間した状態は生じない。掻取ローラが床面から受ける抵抗が急減することが回避されるので、掻取ローラの振動や掻取ローラからの騒音が抑制される。

上記の構成において、前記掻取ローラは、床面上の塵埃を掻き取るように前記掻取ローラの外周部を構成している帯状のブラシ部を含んでいてもよい。前記ブラシ部は、前記掻取ローラの基端側から先端側に向けてリード角が徐々に大きくなるように螺旋状に延設されていてもよい。

上記の構成によれば、帯状のブラシ部のリード角は、テーパ筒部の基端側において比較的小さくなっているので、掻取ローラの基端側でブラシ部に接触した塵埃に対して掻取ローラの先端方向に大きな力を作用させることができる。

ブラシ部のリード角は、テーパ筒部の基端側から先端側に向けて徐々に大きくなっている。したがって、ブラシ部がテーパ筒部の略全長に亘って螺旋状に延設されたとしても、テーパ筒部の基端側における小さなリード角を保ったままテーパ筒部に螺旋状に巻きつけられたブラシ部と比べて、ブラシ部の全長は長くならない。この場合、テーパ筒部の基端側からブラシ部に沿って移動する塵埃の移動距離は、比較的短くなる。

上記の構成において、前記掻取ローラは、床面上の塵埃を掻き取るように前記掻取ローラの外周部を構成しているブラシ部を含んでいてもよい。前記ブラシ部は、前記ブラシ部が設けられた領域において、１３０本／ｍｍ^２以上の密度で配設された複数のブラシ毛を含んでいてもよい。

上記の構成によれば、ブラシ毛は、ブラシ部が設けられた領域において１３０本／ｍｍ^２以上の密度で配設されているので、塵埃を掻き取るために用いられる一般的な太さのブラシ毛（たとえば、見かけ外径（すなわち、ブラシ毛の外接円の直径）が０．０６ｍｍ〜０．１ｍｍのブラシ毛）が用いられた場合、隣り合うブラシ毛の間隔は、毛髪の直径（約０．０４μｍ）以下になる。したがって、毛髪がブラシ部内に入り込みにくくなる。

上記の構成において、掻取ローラユニットは、前記軸受に対して基端側で前記回転シャフトに取り付けられたプーリを更に備えていてもよい。前記軸受は、前記プーリに隣接した位置で前記回転シャフトを保持するように構成されていてもよい。

上記の構成によれば、軸受は、プーリに隣接した位置で回転シャフトを保持するので、プーリが取り付けられた部分における軸振が抑制される。また、プーリに対して径方向の外力が作用しても、軸受に加わる負荷（＝外力×プーリと軸受による回転シャフトの保持部分との間の距離）は小さくなる。

上記の構成において、前記掻取ローラは、前記掻取ローラの基端及び先端よりも前記掻取ローラの軸方向における中間位置に近い位置で前記回転シャフトに固定されていてもよい。

上記の構成によれば、掻取ローラは、掻取ローラの基端よりも掻取ローラの軸方向における中間位置に近い位置で回転シャフトに固定されている。したがって、掻取ローラの先端で掻取ローラが径方向に外力を受けた場合において、掻取ローラの固定部に作用する負荷（＝外力×掻取ローラの先端から固定部までの距離）は、過度に大きくならない。また、掻取ローラは、掻取ローラの先端よりも掻取ローラの軸方向における中間位置に近い位置で回転シャフトに固定されている。したがって、掻取ローラの基端で掻取ローラが径方向に外力を受けた場合において、掻取ローラの固定部に作用する負荷（＝外力×掻取ローラの基端から固定部までの距離）も、過度に大きくならない。

上記の構成において、前記掻取ローラは、前記掻取ローラの基端及び先端よりも前記掻取ローラの軸方向における中間位置に近い位置で前記回転シャフトに固定されていてもよい。前記軸振防止部は、前記回転シャフトに対する前記掻取ローラの固定部に隣接した位置で前記回転シャフトを保持するように構成されていてもよい。

上記の構成によれば、軸振防止部は、回転シャフトに対する掻取ローラの固定部に隣接した位置で回転シャフトを保持するように構成されているので、回転シャフトに対する軸受の保持部分も掻取ローラの軸方向における中間位置に近くなる。したがって、回転シャフトに対する掻取ローラの固定部と同様に、軸受は、外力が掻取ローラの基端及び先端のいずれに作用しても過度に大きな負荷を受けない。

上記の構成において、前記掻取ローラは、前記回転シャフトが挿入されるように構成された筒部と、塵埃を掻き取るように前記筒部の外周部に取り付けられたブラシ部と、前記筒部内で前記回転シャフトに固定されるように構成された固定部と、を含んでいてもよい。前記筒部及び前記固定部は一体成形されていてもよい。

上記の構成によれば、筒部及び固定部は一体成形されているので、これらが別体に形成された構造と比べて、掻取ローラは高い強度を有する。

上記の構成において、前記固定部は、前記回転シャフトの周囲において樹脂を射出することにより前記回転シャフトに固定されていてもよい。

上記の構成によれば、固定部は、回転シャフトの周囲において樹脂を射出することにより回転シャフトに固定されているので、固定部と回転シャフトとの間で高い接続強度が得られる。

本発明の他の局面に係る吸込具は、下方に開口した吸込空間を区画しているハウジングと、上述の掻取ローラユニットとを備えている。前記掻取ローラは、前記吸込空間内に配置されている。前記ハウジングは、前記ハウジングの幅方向において前記吸込空間に隣接した位置で前記掻取ローラユニットの前記軸受を支持するように凹設された収容部を含んでいる。前記収容部は、前記軸受の上部に対して前記吸込空間側及び前記吸込空間とは反対側で当接するように構成されているとともに、前記吸込空間とは反対側で前記軸受の下部に当接する一方で、前記吸込空間側で当接しないように構成されている。

上記の構成によれば、軸受の上部及び下部は、吸込空間側とは反対側で収容部に当接しているので、軸受が吸込空間とは反対方向に変位することが抑制されている。一方、吸込空間側への軸受の上部の変位は、収容部と軸受の上部との当接により抑制されているけれども、吸込空間側への軸受の下部の変位は許容される。したがって、軸受の上部の位置が略変動することなく軸受の下部のみが吸込空間側へ変位するような軸受の傾動はある程度許容される。このような軸受の傾動は、たとえば、吸込空間内に配置された掻取ローラに上向きの外力が作用したときに生じうる。すなわち、掻取ローラに上向きの外力が作用したときにおいて、軸受の上述の傾動がある程度許容されるので、収容部及び掻取ローラユニットに加わる負荷が低減される。

上記の構成に関して、前記掻取ローラユニットは、前記軸受の前記外周面から突出した突出部を含んでいてもよい。前記収容部は、前記軸受及び前記突出部に対して前記吸込空間とは反対側で前記軸受及び前記突出部に当接するように構成されていてもよい。

上記の構成によれば、収容部は、軸受だけでなく突出部にも当接するので、軸受及び突出部を吸込空間とは反対方向に変位させようとする外力が作用したときに、当該外力は分散され、収容部に対する負荷が軽減される。

上記の構成に関して、前記突出部は、前記軸受の前記下部の前記外周面に対して突出していてもよい。前記収容部は、前記軸受の前記下部及び前記突出部に対して前記吸込空間とは反対側で当接するように構成されていてもよい。

上記の構成によれば、掻取ローラに下向きの外力が作用したとき、軸受の上部においては吸込空間に向かう方向の力、軸受の下部及び突出部においては吸込空間とは反対向きの力が作用する。このとき、収容部は、軸受の上部に対して吸込空間側で接触する部分と、軸受の下部及び突出部に対して吸込空間とは反対側で接触する部分とにおいてこれらの力を受け止める。このように、ハウジングは複数の箇所で力を受け止めることができるので、各接触箇所における圧力が小さくなり、ハウジングに対する負荷が軽減される。

上記の構成に関して、吸込具は、前記軸受を前記収容部に押し付ける押付部を更に備えていてもよい。

上記の構成によれば、押付部が軸受を収容部に押し付けるので、押付部の押付方向において軸部とハウジングとの間に空隙が生じず、軸受がハウジングに接触した状態が維持される。したがって、軸受がハウジングに接触したり離間したりすることにより生ずる騒音が抑制される。

上記の構成に関して、吸込具は、前記軸受と前記収容部との間に介挿されたクッション部材を備えていてもよい。

上記の構成によれば、ハウジングと軸受部との間にクッション部材が介挿されているので、軸受部がハウジングに接触することにより生ずる騒音が抑制される。

上述の掻取ローラユニット及び吸込具は、軸受部に加わる負荷を軽減することができる。

清掃機の概略的な側面図である。 清掃機に取付可能に構成された吸込具の概略的な展開斜視図である。 吸込具の内部構造の概略図である。 吸込具の概略的な底面図である。 吸込具の概略的な縦断面図である。 吸込具のハウジングの本体部に取付可能に構成されたカバー部材のスライド片の概略的な平面図である。 スライド片の概略的な背面図である。 スライド片の概略的な底面図である。 吸込具の掻取ローラユニットの概略的な平面図である。 掻取ローラユニットの概略的な断面図である。 掻取ローラユニットの概略的な展開図である。 掻取ローラユニットの第１補強部のリブの突出方向を表す概略図である。 掻取ローラユニットの第２補強部のリブの突出方向を表す概略図である。 ハウジングに対する掻取ローラユニットの取付構造の概略図である。 塵埃が掻取ローラに巻き付いたときに塵埃に作用する力を表す概略図である。 クッション部材が内張されたハウジングに取り付けられた掻取ローラユニットの概略的な断面図である。 他の掻取ローラユニットの概略的な断面図である。

図１は、吸込具１００が取り付けられた清掃機１０１の概略的な側面図である。図２は、吸込具１００の概略的な展開斜視図である。図３は、吸込具１００の内部構造を表す概略的な平面図である。図４は、吸込具１００の概略的な底面図である。図５は、吸込具１００の概略的な縦断面図である。図１乃至図５を参照して、清掃機１０１及び吸込具１００が説明される。

清掃機１０１は、吸引ファン（図示せず）や吸引ファンを駆動するモータ（図示せず）を内蔵する清掃本体部１０２と、清掃本体部１０２から吸込具１００へ延設されたホース１０３と、ホース１０３に設けられた操作部１０４とを備えている。ホース１０３の先端部は、吸込具１００に接続可能に構成されている。操作部１０４は、ユーザの操作を受けて、清掃本体部１０２及び吸込具１００を作動させるように構成されている。清掃本体部１０２及び吸込具１００から操作部１０４への電気的な配線は、ホース１０３に沿って行われている。

吸込具１００は、ホース１０３の内部空間よりも幅広の吸引領域を得るためにホース１０３の先端に取り付けられている。吸込具１００は、床面上の塵埃を掻き取りながら吸い込むように構成されている。

吸込具１００は、床面上の塵埃を吸い込むように下方に開口した吸込空間１１０を区画している樹脂製のハウジング１２０と、ハウジング１２０によって保持された一対の掻取ローラユニット１３１，１３２とを有している。加えて、吸込具１００は、これらの掻取ローラユニット１３１，１３２を駆動するように構成された駆動機構１５０を有している。

ハウジング１２０は、幅方向に広い吸込空間１１０を得るために前後方向よりも幅方向に広い形状を有している。吸込空間１１０は、ハウジング１２０の前側に形成されている。

ハウジング１２０は、図２に示されるように、平面視において前方に開口した略Ｃ字形状を有している本体部１２１と、本体部１２１に取り付けられるように構成されたカバー部材１２２とを含んでいる。加えて、ハウジング１２０は、カバー部材１２２を本体部１２１に取り付けるための上爪１４１〜１４４及び載置板１４５を含んでいる。

本体部１２１は、吸込空間１１０を幅方向に挟むように互いに離間した位置に設けられた一対の側部１２３，１２４と、側部１２３，１２４及び吸込空間１１０の後側（すなわち、清掃本体部１０２側）に設けられた後部１２５とを含んでいる。側部１２３，１２４及び後部１２５は、中空構造を有している。側部１２３，１２４及び後部１２５の内部空間は、駆動機構１５０を本体部１２１内に収容するために利用される。外側壁部１２６及び下壁部１２７の前側部分（すなわち、吸込空間１１０に幅方向に重なる部分）は、側部１２３，１２４を構成している。外側壁部１２６及び下壁部１２７の残りの部分（すなわち、後側部分）は、後部１２５を構成している。

側部１２３は、吸込空間１１０に対して左側に配置されている。側部１２３は、外側壁部１２６及び下壁部１２７の前側部分と、前壁部１７１と、内側壁部１７２と、蓋部材１７３とによって構成されている。

外側壁部１２６の前側部分は、側部１２３の内部空間を吸込具１００の幅方向において外側から塞ぐように立設されている。下壁部１２７の前側部分は、側部１２３の内部空間を下側から塞ぐように設けられている。

前壁部１７１は、側部１２３の内部空間を前側から塞ぐ部分である。詳細には、前壁部１７１は、後部１２５の上部から下方に湾曲しながら前方に突出した上部１８１と、立設した姿勢で上部１８１の下端に接続された下部１８２とを含んでいる。上部１８１は、カバー部材１２２が載置される部分である。下部１８２は、前後方向に所定の厚さを有しており、上部１８１の下端から前方に突出した上端面１８３を有している。下部１８２の上端面１８３は、カバー部材１２２の下端を支持するために用いられている。下部１８２の上端面１８３には、上方に開口した係合孔部１８４が形成されている。係合孔部１８４は、本体部１２１にカバー部材１２２の下部を固定するために利用される。

内側壁部１７２は、側部１２３の内部空間の左側端を形成している部分である。内側壁部１７２は、吸込具１００の幅方向において所定の厚さを有している。内側壁部１７２には、内側壁部１７２を厚さ方向（すなわち、吸込具１００の幅方向）に貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔を通じて、掻取ローラユニット１３１が側部１２３の内部空間に挿入されている。貫通孔の内縁部分は、掻取ローラユニット１３１を保持するように構成されている。掻取ローラユニット１３１を保持するための構造は別途詳述される。

内側壁部１７２の外周面１８５の上部は、前壁部１７１の上部１８１と同様に、後部１２５の上部から下方に湾曲しながら前方に突出している。外周面１８５の上端（すなわち、後部１２５の上部に対して前側に隣接している部分）には、蓋部材１７３と相補的な凹部１８６（図３を参照）が形成されている。蓋部材１７３は、凹部１８６にはめ込まれている（図２を参照）。蓋部材１７３が凹部１８６から取り外されると、凹部１８６に形成されたネジ穴１８７（図３を参照）が露出する。ネジ穴１８７は、ハウジング１２０と掻取ローラユニット１３１との接続に利用される。

右側の側部１２４は、左側の側部１２３に対して左右対称的な構造を有している。側部１２３の説明は、これらの側部１２３，１２４の対称性を考慮して、側部１２４に援用される。

後部１２５は、外側壁部１２６及び下壁部１２７の後側部分と、上壁部１９１と、後壁部１９２と、前壁部２４０と、ホース１０３と吸込具１００との接続に用いられる接続凹部１９３とを有している。

外側壁部１２６の後側部分は、後部１２５の内部空間を吸込具１００の幅方向において外側から塞ぐように立設されている。下壁部１２７の後側部分は、後部１２５の内部空間を下側から塞ぐように設けられている。

上壁部１９１は、後部１２５の内部空間を上側から塞ぐように左右の外側壁部１２６の間に設けられている。上壁部１９１は、上下方向に所定の厚さを有し、前縁面１９８（図２を参照）を形成している。

後壁部１９２は、後部１２５の内部空間を後側から塞ぐように構成されている。詳細には、後壁部１９２は、前縁面１９８とは反対側で立設した姿勢で上壁部１９１に接続され、上壁部１９１と角隅部を形成している。

接続凹部１９３は、ハウジング１２０の幅方向における略中央位置において、後壁部１９２と上壁部１９１とによって形成された角隅部に対して前方及び下方に凹没するように形成されている。接続凹部１９３は、吸込具１００とホース１０３との接続に用いられる。

接続凹部１９３は、幅方向において互いに離間した一対の側壁部１９４，１９５と、これらの側壁部１９４，１９５の下端間に設けられた下壁部１９６とを含んでいる。下壁部１９６には開口部１９７（図３を参照）が形成されている。開口部１９７から延設され吸込空間１１０に繋がる流路２４１（図５を参照）が、後部１２５内において形成されている（図示せず）。開口部１９７は、ホース１０３の内部空間に繋がる部分である。

前壁部２４０は、後部１２５の内部空間を前側から塞ぐように構成され、吸込空間１１０から後部１２５の内部空間を仕切っている。言い換えると、前壁部２４０は、吸込空間１１０の後端を形成している。前壁部２４０（吸込具１００の幅方向における略中央位置）上で、上述の流路２４１が開口している。

上爪１４１〜１４４及び載置板１４５（図２を参照）は、上壁部１９１の前縁面１９８から前方に突出している。載置板１４５は、吸込空間１１０の上側で、前縁面１９８から突出している略三角形状の板部分である。載置板１４５は、幅方向において吸込空間１１０と略等しい長さを有している。載置板１４５は、内側壁部１７２の上端に取り付けられた蓋部材１７３と略等しい高さ位置に設けられている。載置板１４５の左端は、左側の蓋部材１７３に対して右側に離間した位置にあり、載置板１４５の左端と左側の蓋部材１７３との間に空隙が形成されている。載置板１４５の右端は、右側の蓋部材１７３に対して左側に離間した位置にあり、載置板１４５の右端と右側の蓋部材１７３との間に空隙が形成されている。

上爪１４１は、載置板１４５の左端と左側の蓋部材１７３との間の空隙の上側で、前縁面１９８から前方に突出している。上爪１４３は、上爪１４１から左側に離間した位置で前縁面１９８から前方に突出している。上爪１４２，１４４は、上爪１４１，１４３に対してそれぞれ左右対称的なレイアウトの下で前縁面１９８から突出している。上爪１４１，１４３の説明は、対称性を考慮して、上爪１４２，１４４に援用される。

カバー部材１２２（図２を参照）は、主板部２１１と、一対の固定フラップ部２１２，２１３と、一対の下爪部２１４，２１５と、一対のスライド片２１６，２１７とを有している。

主板部２１１は、カバー部材１２２が本体部１２１に取り付けられたときに載置板１４５に載せられる部分である。主板部２１１は、吸込空間１１０の前側及び上側を塞ぐように構成され、幅方向において吸込空間１１０と略等しい長さを有している。主板部２１１は、側部１２３の上部と略等しい曲率で前方且つ下方に湾曲した上板部２２１と、上板部２２１の下端縁から下方に突出し、吸込空間１１０の前側を塞ぐ下板部２２２とを含んでいる。上板部２２１は、カバー部材１２２が本体部１２１に取り付けられたときに左右の上爪１４１，１４２を上側から覆う。

固定フラップ部２１２は、上板部２２１の左縁から左方に突出している。固定フラップ部２１２は、カバー部材１２２が本体部１２１に取り付けられたときに左側の側部１２３上に載置されるように構成されている。すなわち、固定フラップ部２１２は、内側壁部１７２の外周面１８５及び前壁部１７１の上部１８１の湾曲形状に沿うような湾曲形状を有している。

固定フラップ部２１２の上端には、吸込具１００の幅方向に延びる溝部２２３が形成されている。溝部２２３は、溝部２２３の右端において上爪１４１の下側の空間に繋がる開口が形成されるような深さを有している。

溝部２２３には、スライド片２１６が取り付けられる。スライド片２１６は、溝部２２３に沿って吸込具１００の幅方向に移動可能に構成されている。図２において、スライド片２１６は、固定フラップ部２１２の左端縁から左側にはみ出した位置にあり、図２に示されている位置から右方に移動可能である。スライド片２１６の概略的な平面図が図６に示されている。スライド片２１６の概略的な背面図が図７に示されている。スライド片２１６の概略的な底面図が図８に示されている。図２、図６乃至図８を参照して、カバー部材１２２が更に説明される。

スライド片２１６は、ユーザによって操作される略矩形板状の操作片２３１と、操作片２３１の右端から右方に突出した突出片２３２と、操作片２３１の下面に設けられた係合部２３３とを含んでいる。

突出片２３２は、ユーザが操作片２３１を操作しスライド片２１６を右方に移動させたときに、溝部２２３の右端に形成された開口を通じて上爪１４１の下側の空間に入り込むように構成されている。

係合部２３３は、ユーザが操作片２３１を操作しスライド片２１６を右方に移動させたときに上爪１４３とかみ合う位置に形成されている。詳細には、係合部２３３は、操作片２３１の下面から下方に離間した位置に設けられた下板部２３５と、下板部２３５と上爪１４３とを繋ぐ接続板部２３６とを有している。ユーザが操作片２３１を操作しスライド片２１６を右方に移動させたときに、下板部２３５と操作片２３１の下面との間に形成された空間に上爪１４３が入り込む。

下爪部２１４は、固定フラップ部２１２の下縁から下方に突出している。下爪部２１４は、カバー部材１２２が本体部１２１に取り付けられたときに左側の側部１２３の係合孔部１８４に挿入される。

固定フラップ部２１３、下爪部２１５及びスライド片２１７は、固定フラップ部２１２、下爪部２１４及びスライド片２１６と左右対称的な構造を有している。固定フラップ部２１２、下爪部２１４及びスライド片２１６の説明は、対称性を考慮して、固定フラップ部２１３、下爪部２１５及びスライド片２１７に援用される。

駆動機構１５０は、図３に示されるように、一対のモータ１５１，１５２と一対の駆動ベルト１５３，１５４とを有している。モータ１５１，１５２及び駆動ベルト１５３，１５４は、本体部１２１の内部空間に配置されている。モータ１５１及び駆動ベルト１５３は、掻取ローラユニット１３１の駆動に利用される。モータ１５２及び駆動ベルト１５４は、掻取ローラユニット１３２の駆動に利用される。

モータ１５１は、本体部１５５と、本体部１５５から左側の外側壁部１２６に向けて突出したモータシャフト１５６とを有している。モータ１５１は、接続凹部１９３に対して左側で後部１２５の内部空間に配置されている。モータ１５１は、モータシャフト１５６が掻取ローラユニット１３１の回転軸に略平行となるように固定されている。モータシャフト１５６には、プーリ１５７が取り付けられている。

駆動ベルト１５３は、プーリ１５７に巻回され、後部１２５の内部空間から側部１２３の内部空間に延設されている。駆動ベルト１５３は、モータ１５１の駆動力が掻取ローラユニット１３１に伝達されるように掻取ローラユニット１３１に接続されている。

モータ１５２及び駆動ベルト１５４は、接続凹部１９３に対して右側の内部空間に配置されている。右側のモータ１５２及び駆動ベルト１５４は、左側のモータ１５１及び駆動ベルト１５３に対して左右対称的な構造を有している。左側のモータ１５１及び駆動ベルト１５３の説明は、対称性を考慮して、右側のモータ１５２及び駆動ベルト１５４に援用される。

掻取ローラユニット１３１は、側部１２３によって片持ち支持され、モータ１５１から駆動ベルト１５３を通じて伝達された駆動力により回転するように構成されている。掻取ローラユニット１３１の概略的な平面図が、図９に示されている。図９に示されているＸ−Ｘ線における概略的な断面図が、図１０に示されている。掻取ローラユニット１３１の概略的な展開図が、図１１に示されている。図２、図３、図９乃至図１１を参照して、掻取ローラユニット１３１が説明される。

掻取ローラユニット１３１は、樹脂製の掻取ローラ３１０と、金属製の回転シャフト３２０と、樹脂製の軸受ユニット３３０と、プーリ３４０とを有している。

掻取ローラ３１０は、筒部３１１と、６本のブラシ部３１２と、先端キャップ３１３と、固定部４１１（図１０を参照）とを含み、図２に示されるように、吸込空間１１０内に配置されている。筒部３１１は、ブラシ部３１２を保持する部分である。ブラシ部３１２は、床面上の塵埃を掻き取るための部分であり、掻取ローラ３１０の外周部を構成している。先端キャップ３１３は、ブラシ部３１２が筒部３１１の軸方向に移動することを防止するために設けられている。固定部４１１は、回転シャフト３２０に掻取ローラ３１０を固定する部分である。

掻取ローラユニット１３１が側部１２３に取り付けられたときに、筒部３１１の基端部３１４は、吸込具１００の幅方向において側部１２３に隣接した位置に配置される。筒部３１１は、基端部３１４から吸込空間１１０の中心位置の近くの位置まで右方に延設されている。筒部３１１の先端部３１５は、幅方向において吸込空間１１０の中心位置に対して左側に位置している。筒部３１１の先端部３１５及び基端部３１４は、開口している。筒部３１１は、基端部３１４から先端部３１５に向けて徐々に細くなるテーパ形状を有している。

筒部３１１は、固定部４１１とともに一体的に樹脂成形されている。詳細には、筒部３１１及び固定部４１１用の金型のキャビティ内に回転シャフト３２０の一部が配置された状態で溶融樹脂を射出成形することにより、筒部３１１及び固定部４１１が形成されている。この射出成形の結果、固定部４１１は、回転シャフト３２０の外周面に接続される。固定部４１１は、筒部３１１（すなわち、掻取ローラ３１０）の先端部３１５及び基端部３１４よりも筒部３１１の軸方向における中間位置に近い位置で回転シャフト３２０に接続されている。

筒部３１１の外周面３１６には、筒部３１１の全長に亘って螺旋状に湾曲した６本の溝部３１７（図１１を参照）が形成されている。これらの溝部３１７それぞれは、ブラシ部３１２の取付に利用される。すなわち、ブラシ部３１２は、溝部３１７にはめ込まれるように螺旋帯状に形成されている。

これらの溝部３１７の螺旋の向きは、掻取ローラ３１０が図２に示される方向に回転したときに、掻取ローラ３１０の基端側でブラシ部３１２が床面に接触し、その後、掻取ローラ３１０の先端側でブラシ部３１２が床面に接触するように設定されている。

これらの溝部３１７は、筒部３１１の周方向において略等間隔に（すなわち、略６０°（＝３６０°／６本）の中心角で）形成されている。これらの溝部３１７は、先に床面に接触するブラシ部３１２の基端が接触するときに後続のブラシ部３１２の先端が同時に床面に接触するように形成されている。言い換えると、これらの溝部３１７は、一のブラシ部３１２の基端がこのブラシ部３１２に後続して床面に接触するブラシ部３１２の先端に対して掻取ローラ３１０の軸方向において重なるように形成されている。この結果、掻取ローラ３１０が一回転する間、６本のブラシ部３１２のいずれかの部分が床面に接触している。すなわち、掻取ローラ３１０が床面から離間した状態は生じない。

各溝部３１７は、ブラシ部３１２のリード角（すなわち、筒部３１１の軸に直交する平面に対するブラシ部３１２の交差角）が掻取ローラ３１０の基端側から先端側に向けて徐々に大きくなるように形成されている。掻取ローラ３１０の基端側及び先端側におけるブラシ部３１２のリード角θｐ，θｄが図９に示されている（θｐ＜θｄ）。

ブラシ部３１２は、溝部３１７に沿って筒部３１１の略全長に亘って螺旋状に延設されている。ブラシ部３１２の長手方向における一端部は、図１０に示されるように、筒部３１１の先端部３１５から先端側にはみ出している。ブラシ部３１２の長手方向における他端部は、筒部３１１の基端部３１４よりも先端側に位置している。ブラシ部３１２の他端部と筒部３１１の基端部３１４との間の部分は、掻取ローラ３１０と軸受ユニット３３０との接続に利用される。

ブラシ部３１２は、筒部３１１の外周面３１６から半径方向に突出した複数のブラシ毛を有している。これらのブラシ毛の長さは略一様である。掻取ローラユニット１３１が側部１２３に取り付けられると、これらのブラシ毛は、床面に接触する。これらのブラシ毛は、床面と擦れたときに床面を傷つけない程度に軟質の部材から構成されている。これらのブラシ毛は、螺旋状の帯領域において、１３０本／ｍｍ^２の密度で配設されている。また、ブラシ毛は、塵埃を掻き取るために用いられる一般的な太さのブラシ毛と同様の太さ（たとえば、見かけ外径が０．０６ｍｍ〜０．１ｍｍのブラシ毛）であってもよい。なお、ブラシ毛は、可能な限り高い密度で配置されることが好ましく、たとえば、見かけ外径が０．０６ｍｍのブラシ毛が用いられた場合、約２７７本／ｍｍ^２の密度でブラシ毛を配置することが可能である。

先端キャップ３１３は、溝部３１７に取り付けられたブラシ部３１２が先端側にずれないように筒部３１１の先端部３１５に取り付けられている。先端キャップ３１３は、ブラシ部３１２の端部（筒部３１１の先端部３１５上の部分）に接触するように形成された円板状の抑板３１８と、筒部３１１の先端部３１５の開口を通じて筒部３１１に嵌入される嵌入部３１９とを含んでいる。

回転シャフト３２０の一部は、筒部３１１の基端部３１４の開口を通じて筒部３１１内に挿入されている。筒部３１１内に配置された回転シャフト３２０の先端部分は、筒部３１１の軸方向における中間位置よりも先端側に位置している。筒部３１１の軸方向における中間位置の周囲の所定区間において、回転シャフト３２０の先端部分は、固定部４１１と接続されている。固定部４１１及び回転シャフト３２０の接続強度を高めるために、固定部４１１との接続部分において回転シャフト３２０の外周面にはローレット加工が施与されている。

回転シャフト３２０の基端部分は、筒部３１１の基端部３１４から突出し、筒部３１１の外側に位置している。回転シャフト３２０の基端部分には、プーリ３４０が取り付けられる。詳細には、プーリ３４０は、筒部３１１の基端部３１４から基端側に離れた位置で回転シャフト３２０に取り付けられている。プーリ３４０には、駆動ベルト１５３が巻回される（図３を参照）。

軸受ユニット３３０は、プーリ３４０と固定部４１１との間に配置され、回転シャフト３２０は、軸受ユニット３３０に挿通されている。軸受ユニット３３０は、滑り軸受として機能するように構成されている。

軸受ユニット３３０は、主部３３１と、基端キャップ３３５と、軸振防止部３７０と、傾動抑制部３３３とを含んでいる。主部３３１は、掻取ローラ３１０の基端部３１４（すなわち、筒部３１１の基端部３１４）に隣接している部分であり、筒部３１１の外径よりも大きな外径を有している。軸振防止部３７０は、筒部３１１内に挿入されるように主部３３１から延設されている部分であり、回転シャフト３２０の軸振を抑制するために設けられている。傾動抑制部３３３は、掻取ローラ３１０とは反対側のプーリ３４０に向けて主部３３１から突出した筒状の部分であり、掻取ローラユニット１３１の傾動を抑制するために設けられている。基端キャップ３３５は、傾動抑制部３３３に嵌入されている部材であり、主部３３１を伴って軸受３８０（滑り軸受）を構成している。

主部３３１は、ハウジング１２０の側部１２３による保持に用いられる部分である。主部３３１は、図５に示されるように掻取ローラ３１０の回転軸が吸込空間１１０の略中央位置に向けて下方に傾斜するように側部１２３に取り付けられる。この結果、ブラシ部３１２は、筒部３１１が先端部３１５に向けて細くなるテーパ形状を有していても掻取ローラ３１０の略全長に亘って床面に接触可能になる。また、主部３３１は、図４に示されるように掻取ローラ３１０の回転軸が吸込空間１１０の略中央位置に向けて前方に傾斜するように側部１２３に取り付けられる。この結果、吸込空間１１０側における流路２４１の開口（図５を参照）から前方に離れた吸込空間１１０の部分は、掻取ローラ３１０によって占められる。

主部３３１は、図１０に示されるように、板部材４２１と、円環状の外嵌リング４２２と、一対の突出部４２３，４２４と、肉厚部４２５とを含んでいる。板部材４２１は、後方に向けて徐々に薄くなる厚さを有している板状の部分である（図１１を参照）。なお、板部材４２１の前端及び後端の厚さを相違させているのは、ユーザが掻取ローラユニット１３１の前後方向を間違えて、掻取ローラユニット１３１をハウジング１２０に取り付けることを防止するためである。外嵌リング４２２は、板部材４２１の右端面から右方に突出したリング状の部分である。突出部４２３は、外嵌リング４２２の突出方向において略中間位置で外嵌リング４２２の外周面から上方に突出した部分である。突出部４２４は、外嵌リング４２２の外周面の先端縁に沿って延設された弧状の突条である。肉厚部４２５は、外嵌リング４２２に隣接した位置に形成されている。

板部材４２１の前端は、外嵌リング４２２の前端と吸込具１００の幅方向に並ぶ位置にあるのに対して、板部材４２１の後部は、外嵌リング４２２の後端から突出している。板部材４２１の縦断面の大きさは、図１０に示されるように、外嵌リング４２２の外径に略一致している。板部材４２１は、筒部３１１の基端部３１４よりも大きな形状を有している。板部材４２１の略中心位置には、回転シャフト３２０の直径よりも大きな直径の貫通孔４２６が形成されている。貫通孔４２６には、回転シャフト３２０が挿通されている。

外嵌リング４２２は、板部材４２１の先端面４２８（すなわち、筒部３１１の基端部３１４に対向している面）から掻取ローラ３１０の先端側に突出している。外嵌リング４２２の外径は、筒部３１１の基端部３１４の外径よりも大きく、外嵌リング４２２の内径は、筒部３１１の基端部３１４の外径に略等しい。外嵌リング４２２の先端部分は、筒部３１１の基端部３１４に外嵌されている。外嵌リング４２２の先端縁は、ブラシ部３１２の端部（長手方向における基端部）に当接し、ブラシ部３１２が基端側にずれることを防止している。

突出部４２３は、外嵌リング４２２の上部において、外嵌リング４２２の外周面から上方に突出する部分である。詳細には、突出部４２３は、外嵌リング４２２の先端縁から基端側に離間した位置で突出している。突出部４２４は、外嵌リング４２２の外周面の先端に沿って弧状に設けられ（図９及び図１０を参照）、外嵌リング４２２の下端において外嵌リング４２２の外周面から下方に突出している（図１０を参照）。これらの突出部４２３，４２４は、ハウジング１２０の側部１２３による掻取ローラユニット１３１の保持に利用される部分である。

肉厚部４２５は、掻取ローラユニット１３１が側部１２３に取り付けられたときに、蓋部材１７３（図２を参照）の下側に位置する部分である。肉厚部４２５は、板部材４２１の外周面と側部１２３の内面（詳細には、蓋部材１７３がはめ込まれる凹部１８６（図３を参照）に対応する部分の内面）との間を埋めるように形成されている。肉厚部４２５には、凹部１８６に形成されたネジ穴１８７の下端から更に下方に延びるネジ穴４２７（図１０を参照）が形成されている。

軸振防止部３７０は、板部材４２１の貫通孔４２６と同軸に板部材４２１の先端面４２８から先端側に延設された先端筒部３３２と、先端筒部３３２の先端に嵌入された先端キャップ３３４とを含んでいる。

先端筒部３３２は、筒部３１１の基端部３１４の開口を通じて筒部３１１内に挿入されている。先端筒部３３２は、固定部４１１の近くまで延設されている。先端筒部３３２の内径は、回転シャフト３２０の直径よりも大きく、回転シャフト３２０が先端筒部３３２に挿通されている。

先端キャップ３３４は、回転シャフト３２０の外周面と先端筒部３３２の先端部分の内周面との間に形成された環状の空隙に嵌入された筒状の部材である。先端キャップ３３４は、固定部４１１の基端側において固定部４１１に隣接している。先端キャップ３３４の内径は、回転シャフト３２０の直径に略等しく、回転シャフト３２０は、先端筒部３３２の先端部分において先端キャップ３３４に嵌入されている。

傾動抑制部３３３は、板部材４２１において先端面４２８とは反対側の基端面４２９から基端側（すなわち、掻取ローラ３１０とは反対側）に突出している。基端面４２９からの傾動抑制部３３３の突出量は、先端面４２８からの先端筒部３３２の突出量よりも小さくなっている。傾動抑制部３３３の内径は、回転シャフト３２０の直径よりも大きく、回転シャフト３２０が傾動抑制部３３３に挿通されている。

基端キャップ３３５は、回転シャフト３２０の外周面と傾動抑制部３３３の内周面との間に形成された環状の空隙に嵌入された筒状の部材であり、プーリ３４０に対して先端側に隣接している。基端キャップ３３５の内径は、回転シャフト３２０の直径に略等しく、回転シャフト３２０は、傾動抑制部３３３内で基端キャップ３３５に嵌入されている。すなわち、傾動抑制部３３３は、基端キャップ３３５を伴って回転シャフト３２０に外嵌されている。

軸受ユニット３３０は、先端筒部３３２を補強する第１補強部３５０と、傾動抑制部３３３を補強する第２補強部３６０とを有している。第１補強部３５０は、先端筒部３３２の外周面から放射状に突出した複数のリブ３５１を有している。これらのリブ３５１は、先端筒部３３２の外周面と板部材４２１の先端面４２８とに一体化されている。第２補強部３６０は、傾動抑制部３３３の外周面から放射状に突出した複数のリブ３６１を有している。これらのリブ３６１は、傾動抑制部３３３の外周面と板部材４２１の基端面４２９とに一体化されている。リブ３６１は、回転シャフト３２０の軸方向において傾動抑制部３３３よりも短くなっている。言い換えると、傾動抑制部３３３は、リブ３６１よりも基端側に突出している。リブ３６１に対して基端側に突出した傾動抑制部３３３の部分は、ハウジング１２０の側部１２３による掻取ローラユニット１３１の支持に利用される。

第１補強部３５０のリブ３５１及び第２補強部３６０のリブ３６１の突出方向は、図１２及び図１３に示されるようにリブ３５１，３６１が周方向に互い違いになるように設定されている。図１２は、先端筒部３３２の外周面からのリブ３５１の突出方向を表す概略図である。図１３は、傾動抑制部３３３の外周面からのリブ３６１の突出方向を表す概略図である。

第１補強部３５０のリブ３５１は、先端筒部３３２の外周面から０時、２時、４時、６時、８時及び１０時の方向に突出している。一方、第２補強部３６０のリブ３６１は、傾動抑制部３３３の外周面から１時、３時、５時、７時、９時及び１１時の方向に突出している。したがって、板部材４２１に対するリブ３５１の固定部分は、板部材４２１に対するリブ３６１の固定部分とは掻取ローラユニット１３１の軸方向において重なっていない。

掻取ローラユニット１３２は、掻取ローラユニット１３１と左右対称的な構造を有している。掻取ローラユニット１３１の説明は、対称性を考慮して、掻取ローラユニット１３２に援用される。

掻取ローラユニット１３１，１３２がハウジング１２０に取り付けられると、これらの掻取ローラユニット１３１，１３２の掻取ローラ３１０は、吸込空間１１０内に配置される。このとき、掻取ローラユニット１３１，１３２の先端（先端キャップ３１３）の間には空隙が形成されている。この空隙に対して前後方向に重なる位置で流路２４１が後部１２５の前壁部２４０において開口している。

掻取ローラユニット１３１が側部１２３によってどのように保持されているかが、図１４を参照して説明される。図１４は、側部１２３の周囲における吸込具１００の概略的な縦断面図である。

側部１２３内には、掻取ローラユニット１３１のプーリ３４０が収容された駆動空間３４１（前壁部１７１、左側の外側壁部１２６、下壁部１２７及び内側壁部１７２によって囲まれた空間）が形成されている。また、駆動空間３４１に対して掻取ローラ３１０側（すなわち、吸込空間１１０に幅方向において隣接する位置）において、掻取ローラユニット１３１の主部３３１が収容される収容部３４２が側部１２３に形成されている。掻取ローラユニット１３１の主部３３１が収容部３４２に収容されることにより、掻取ローラユニット１３１がハウジング１２０に片持ち支持される。

収容部３４２は、ハウジング１２０の内側壁部１７２と下壁部１２７とによって構成されている。内側壁部１７２には、掻取ローラユニット１３１の主部３３１と相補的な形状を有しているとともに下方に開口した収容空間３４３が吸込空間１１０側から凹設されている。収容空間３４３の下向きの開口は、下壁部１２７によって閉じられている。

内側壁部１７２において、主部３３１の外周面に沿う部分は、以下の説明において、「周壁部３４４」と称される。周壁部３４４は、内側壁部１７２の外周面１８５（図２を参照）を形成している部分である。内側壁部１７２において、収容空間３４３と駆動空間３４１とを仕切るように立設された部分は、以下の説明において、「仕切壁３４５」と称される。

周壁部３４４の内面（すなわち、外周面１８５とは反対側の面）は、主部３３１の外周面に接触するように構成されている。周壁部３４４の内周面の先端（すなわち、吸込空間１１０側の端部）には、主部３３１の上側の突出部４２３に対して吸込具１００の幅方向に係合する係合部３４７が設けられている。詳細には、係合部３４７は、突出部４２３に対して吸込空間１１０側において周壁部３４４の内面から下方に突出し、突出部４２３の側面に当接している。

内側壁部１７２には、掻取ローラユニット１３１の軸方向において仕切壁３４５を貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔は、第２補強部３６０に対応する位置において大きな径を有し、第２補強部３６０に対して基端側（すなわち、プーリ３４０側）において小さな径を有している。掻取ローラユニット１３１の第２補強部３６０は、貫通孔の大きな径を有している部分に収容され、第２補強部３６０に対してプーリ３４０側に突出した傾動抑制部３３３の部分は、貫通孔の小さな径を有している部分に挿入されている。仕切壁３４５の内周部分は、第２補強部３６０に対してプーリ３４０側に突出した傾動抑制部３３３の部分の外周面に当接している。

仕切壁３４５の内面（すなわち、収容空間３４３に臨む面）は、主部３３１が収容空間３４３に収容されたときに、主部３３１の基端面４２９に接触する。したがって、主部３３１の上部は、突出部４２３と係合する周壁部３４４の内面の係合部３４７と仕切壁３４５の内面とによって吸込具１００の幅方向において挟まれている。

主部３３１の突出部４２４の下端部分は、主部３３１が収容部３４２に収容されたときに、下壁部１２７と吸込具１００の幅方向に並ぶ。すなわち、突出部４２４の下端部分は、下壁部１２７に対して吸込空間１１０側に位置し、吸込空間１１０側の下壁部１２７の縁部に接触している。突出部４２４に対して下壁部１２７とは反対側では、吸込空間１１０が下向きに開口している。

主部３３１が収容部３４２に収容されたときに、主部３３１のネジ穴４２７は、内側壁部１７２のネジ穴１８７の下端に繋がる。これらのネジ穴１８７，４２７には、ネジ３４６が螺合される。ネジ３４６が螺合されると、たとえ、収容空間３４３が主部３３１よりも大きくても、主部３３１はネジ３４６により上側に持ち上げられ、主部３３１の外周面の上部は、周壁部３４４の内面に押し付けられる。すなわち、ネジ３４６は、主部３３１の外周面を周壁部３４４の内面に押し付ける押付部として機能する。

吸込具１００及び清掃機１０１の動作が以下に説明される。

操作部１０４が操作されると、清掃機１０１が作動し、吸引力がホース１０３及び吸込具１００の後部１２５に形成された流路２４１を通じて吸込空間１１０に作用する。この結果、床面上の塵埃が吸込空間１１０の下向きの開口を通じて、吸込空間１１０に流入する。その後、塵埃は、流路２４１及びホース１０３を通じて清掃機１０１内に集塵される。

この間、吸込具１００に内蔵されたモータ１５１が作動し、モータ１５１の駆動力は、駆動ベルト１５３を通じて掻取ローラユニット１３１の回転シャフト３２０に伝達される。回転シャフト３２０の先端部分は、掻取ローラ３１０の内部で掻取ローラ３１０に連結されているので、掻取ローラ３１０は、回転シャフト３２０とともに回転する。

このとき、掻取ローラ３１０の筒部３１１の外周面３１６に設けられたブラシ部３１２は床面に接触しながら、床面上の塵埃を掻き取り、後方に送り出す。ブラシ部３１２の後方において流路２４１が形成されているので、掻取ローラ３１０の後側では、比較的強い吸引力が作用している。したがって、ブラシ部３１２によって後方に送り出された塵埃は、比較的強い吸引作用を受け、清掃機１０１内に吸い込まれる。

掻取ローラ３１０が一回転している間、６本のブラシ部３１２のいずれかの部分が床面に接触し、掻取ローラ３１０が床面から離間した状態は生じない。掻取ローラ３１０が床面から受ける負荷（すなわち、モータ１５１に対する負荷）が急激に小さくなることが避けられるので、掻取ローラ３１０の振動や掻取ローラ３１０からの騒音は抑制される。

掻取ローラ３１０が床面上の塵埃を掻き取っているとき、長い塵埃（たとえば、毛髪）が掻取ローラ３１０に巻き付くことがある（図１５を参照）。掻取ローラ３１０は、先端に向けて細くなるテーパ形状を有しているので、長い塵埃の巻き付き力の分力は、掻取ローラ３１０の先端側に向きやすい。したがって、掻取ローラ３１０に巻き付いた長い塵埃を掻取ローラ３１０の先端に向けて移動させることができる。

また、ブラシ部３１２のリード角は、掻取ローラ３１０の基端側において小さくなっているので、基端側で掻取ローラ３１０に捕捉された塵埃は先端側に大きな力で送り出される。ブラシ部３１２のリード角は、基端側から先端側に向けて徐々に大きくなっているので（図９を参照）、ブラシ部３１２の長さ（ひいては、ブラシ部３１２に沿って移動する塵埃の移動距離）が短くなる。したがって、塵埃は、短期間で掻取ローラ３１０の先端に到達することができる。

長い塵埃がブラシ部３１２に食い込むことを防止するために、ブラシ部３１２におけるブラシ毛の配置密度は、１３０本／ｍｍ^２以上に設定されている。塵埃を掻き取るために用いられる一般的な太さのブラシ毛の配置密度が、１３０本／ｍｍ^２以上に設定されると、隣り合うブラシ毛の間隔が、比較的細い毛髪の直径（約０．０４μｍ）以下になり、毛髪はブラシ部３１２内に入り込みにくくなる。長い塵埃がブラシ部３１２に食い込みにくくなっているので、ブラシ部３１２によって捕捉された長い塵埃は、掻取ローラ３１０の先端側に移動することができる。

左右の掻取ローラユニット１３１，１３２は、これらの掻取ローラ３１０の先端間に空隙が形成されるように片持ち支持されている。掻取ローラ３１０の先端間の空隙の後側には、流路２４１が形成されている。したがって、掻取ローラ３１０の先端に到達した長い塵埃は、流路２４１からの吸引力を受け、掻取ローラ３１０の先端間の空隙を通じて流路２４１に吸い込まれる。

長尺の回転体（本実施形態においては、掻取ローラユニット１３１，１３２）が片持ち支持されている場合、回転体の傾動、傾動に伴う支持部分に対する応力や回転体の軸振は、両持ち支持構造よりも大きくなりやすい。掻取ローラユニット１３１，１３２及びハウジング１２０は、これらの問題を解消するように構成されている。

掻取ローラユニット１３１，１３２が傾動する場面として、掻取ローラ３１０が床面上の物体に乗り上げることが考えられる。あるいは、異物が掻取ローラ３１０と掻取ローラ３１０の周囲の壁部（すなわち、後部１２５の前壁部２４０及びカバー部材１２２）との間に挟まっても、掻取ローラユニット１３１，１３２の傾動が生じ得る。これらの場合、掻取ローラ３１０の軸を傾動させる外力（図１４において、上向きの外力が矢印Ａ１で示され、下向きの外力が矢印Ａ２で示されている）が作用する。

掻取ローラ３１０に上述の外力が作用すると、軸受ユニット３３０の主部３３１の外表面を収容部３４２に押し付ける力が作用する。本実施形態では、主部３３１の外表面を収容部３４２に押し付ける力を分散させるように、主部３３１が構成されている。すなわち、主部３３１の外径は、掻取ローラ３１０の筒部３１１の外周面３１６の外径の中で最も大きな筒部３１１の基端部３１４の外径よりも大きくなっている。したがって、収容部３４２に対する主部３３１の接触面積は、掻取ローラ３１０の外径よりも小さな軸受で掻取ローラ３１０を支持する構造と比べて大きくなっている。この結果、主部３３１の外表面を収容部３４２に押し付ける力を分散して主部３３１に作用させることができる。

軸受ユニット３３０は、主部３３１の外周面だけでなく傾動抑制部３３３の外周面においても収容部３４２に接触するように構成されている。すなわち、主部３３１の外周面は、周壁部３４４の内面に接触し、傾動抑制部３３３の外周面は、主部３３１からプーリ３４０側に離間した位置で仕切壁３４５の内周面に接触している。これらの接触部分は、掻取ローラユニット１３１の軸方向において互いに離間した位置にある。掻取ローラユニット１３１は、軸方向に互いに離間した２つの位置でハウジング１２０によって保持されるので、掻取ローラユニット１３１の傾動が抑制される。

掻取ローラ３１０に上向きの外力（図１４において矢印Ａ１）が作用したとき、主部３３１の上部（すなわち、回転シャフト３２０よりも上側の部分）には、吸込空間１１０とは反対向きの力（図１４において矢印Ａ３）が作用する。一方、主部３３１の下部（すなわち、回転シャフト３２０よりも下側の部分）には、吸込空間１１０に向いた力（図１４において矢印Ａ４）が作用する。

このとき、仕切壁３４５は、吸込空間１１０とは反対向きの力（矢印Ａ３）に抗し、主部３３１の上部が吸込空間１１０とは反対方向に移動することを抑制する。

主部３３１は、主部３３１の下部に作用する力（矢印Ａ４）により、主部３３１の下端の突出部４２４が下壁部１２７から離間する方向に変位するように傾動又は変形し得るが、このような傾動又は変形はある程度許容される。すなわち、突出部４２４に対して下壁部１２７とは反対側においては吸込空間１１０が開口しており、吸込空間１１０側において突出部４２４は拘束されていない。したがって、主部３３１に生ずる応力は小さくなり、軸受ユニット３３０に対する負荷が軽減される。

掻取ローラ３１０に下向きの外力（図１４において矢印Ａ２）が作用したとき、主部３３１の上部には、吸込空間１１０に向いた力（図１４において矢印Ａ５）が作用する。一方、主部３３１の下部（すなわち、回転シャフト３２０よりも下側の部分）には、吸込空間１１０とは反対向きの力（図１４において矢印Ａ６）が作用する。

主部３３１の上部に作用する力（矢印Ａ５）は、主部３３１の上側の突出部４２３と吸込空間１１０側で係合する係合部３４７によって受け止められる。主部３３１の下部に作用する力（矢印Ａ６）は、仕切壁３４５によって受け止められるだけでなく、下側の突出部４２４に接触している下壁部１２７の縁部によっても受け止められる。このように、ハウジング１２０の収容部３４２は、主部３３１に作用する力を互いに相異なる位置で分散して受け止めることができ、ハウジング１２０に加わる負荷が軽減される。

回転シャフト３２０の軸振は、軸振防止部３７０により抑制される。軸振防止部３７０の先端筒部３３２は、主部３３１と一体的に形成されているので、主部３３１とともに回転シャフト３２０の軸振に抗することができる。また、先端筒部３３２は、傾動抑制部３３３と比べて主部３３１から大きく突出しているので、軸受３８０から離れた位置で回転シャフト３２０を保持することができ、軸振抑制効果を回転シャフト３２０の長い区間に亘って得ることができる。回転シャフト３２０の長い区間に亘って得るために、軸振防止部３７０の先端筒部３３２は、主部３３１から比較的大きく突出しているけれども、先端筒部３３２は、掻取ローラ３１０内に挿入されているので、掻取ローラユニット１３１は、過度に長くならない。

回転シャフト３２０は、掻取ローラ３１０及び軸振防止部３７０に接続されているので、掻取ローラ３１０に加えられた外力は、回転シャフト３２０を通じて軸振防止部３７０に伝わる。軸振防止部３７０の外周面及び主部３３１の先端面４２８には第１補強部３５０が接続されているので、軸振防止部３７０に伝わった外力は、第１補強部３５０を通じて先端面４２８に伝わる。したがって、外力は軸振防止部３７０の付け根に集中せず、第１補強部３５０と主部３３１の先端面４２８との接続部分にも分散される。

たとえば、上向きの外力（図１４の矢印Ａ１）が掻取ローラ３１０に加わった場合、傾動抑制部３３３は、仕切壁３４５の内周面に下向きに押し付けられ、仕切壁３４５の内周面から上向きの反力を受ける。この反力は、傾動抑制部３３３の外周面及び主部３３１の基端面４２９に接続された第２補強部３６０により、傾動抑制部３３３の付け根に集中せず、第２補強部３６０と主部３３１の基端面４２９との接続部分にも分散される。

上向きの外力（図１４の矢印Ａ１）が掻取ローラ３１０に加わった場合、回転シャフト３２０の上側にあるリブ３５１，３６１に対しては主部３３１の板部材４２１を軸方向に圧縮するような力が作用する。一方、回転シャフト３２０の下側にあるリブ３５１，３６１に対しては、主部３３１の板部材４２１から剥離する方向の力が作用する。主部３３１に対するリブ３５１，３６１の接続位置は軸方向に重なっていないので、リブ３５１，３６１から主部３３１が受ける力は１カ所に集中しない。したがって、主部３３１に対する負荷が軽減される。

外力（たとえば、図１４の矢印Ａ１，Ａ２）が掻取ローラ３１０の先端又は基端に作用すると、この外力は、掻取ローラ３１０を回転シャフト３２０に固定している固定部４１１にモーメントとして作用する。固定部４１１は、掻取ローラ３１０の先端及び基端よりも掻取ローラ３１０の軸方向における中間位置の近くで回転シャフト３２０に接続されているので、固定部４１１に作用するモーメントは過度に大きくならない。

また、軸振防止部３７０の先端キャップ３３４は、固定部４１１に隣接する位置で回転シャフトを保持しているので、先端キャップ３３４も、掻取ローラ３１０の軸方向における中間位置の近くで回転シャフト３２０に接続されている。したがって、先端キャップ３３４に作用するモーメントも過度に大きくならない。

軸受ユニット３３０及びハウジング１２０は、樹脂製であるので、樹脂成形技術に基づいて作成可能である。この場合、成形誤差により、軸受ユニット３３０の主部３３１と収容部３４２との間に空隙が生ずることがある。主部３３１が収容部３４２に接触したり離れたりすることが繰り返されれば、吸込具１００からノイズが発生し得る。このようなノイズを防止するために、ネジ３４６による主部３３１及び収容部３４２の連結構造が採用されている。

軸受ユニット３３０の主部３３１と収容部３４２との間に空隙が生じている場合、ネジ３４６をネジ穴１８７，４２７に螺合させると、主部３３１は、収容部３４２内で上側に移動する。この結果、主部３３１の外周面の上部は、収容部３４２に接触した状態を維持する一方で、主部３３１の外周面の下部は、収容部３４２から離間した状態を維持する。すなわち、主部３３１が収容部３４２に接触したり離れたりしないので、吸込具１００からのノイズが抑制される。

吸込具１００からのノイズを抑制するために、図１６に示されるように、収容部３４２における主部３３１との接触部分に圧縮変形可能なクッション部材１８８（たとえば、フェルト布）が内張りされていてもよい。この場合、主部３３１と収容部３４２との間にクッション部材１８８が介挿されているので、主部３３１は、収容部３４２と直接的に接触せず、ノイズが抑制される。加えて、クッション部材１８８は、圧縮変形可能であるので、主部３３１から収容部３４２へ作用する力及び収容部３４２から主部３３１へ作用する力を緩和し、主部３３１及び収容部３４２を保護することができる。

掻取ローラ３１０の筒部３１１及び固定部４１１も樹脂成形されている。この場合、筒部３１１及び固定部４１１が別異の部品として構成される構造よりも掻取ローラ３１０は高い強度を有する。また、掻取ローラ３１０の成形工程において固定部４１１は、回転シャフト３２０に一体化されるので、固定部４１１及び回転シャフト３２０の接続強度を高くすることができる。

上述の実施形態において、主部３３１の後端部分（すなわち、外嵌リング４２２から後方に突出した板部材４２１の部分）は、主部３３１の前端部分よりも細くなっている。また、収容部３４２は、このような形状の主部３３１に対して相補的に形成されている。したがって、ユーザが主部３３１の前後を逆にして掻取ローラユニット１３１を側部１２３に取り付けようとしても、主部３３１は、収容部３４２に収容されない。すなわち、ユーザが誤った向きで掻取ローラユニット１３１を側部１２３に取り付けることが防止される。

上述の実施形態において、軸受３８０は、プーリ３４０に隣接した位置に配置された基端キャップ３３５により回転シャフト３２０を保持している。プーリ３４０は、駆動ベルト１５３，１５４の張力により掻取ローラ３１０の半径方向の外力を受ける。この外力は、基端キャップ３３５に対してモーメント（基端キャップ３３５に対する負荷）として作用する。このモーメントは、基端キャップ３３５がプーリ３４０に隣接した位置に配置されているので、過度に大きくならない。

上述の実施形態に関して、掻取ローラ３１０は、先端に向かって細くなるテーパ形状を有している。代替的に、掻取ローラ３１０の筒部３１１の外周面３１６は、略一定の外径を有していてもよい。この場合、掻取ローラ３１０のテーパ形状による塵埃除去機能は失われるけれども、この塵埃除去機能は、他の構造によって補われてもよい。たとえば、塵埃を掻取ローラ３１０の先端に向けて移動するように傾斜した突条が、掻取ローラ３１０のブラシ部３１２に接触するように設けられてもよい。掻取ローラ３１０に巻き付いた塵埃が掻取ローラ３１０の先端に到達すれば、流路２４１からの吸引力を受け、左右の掻取ローラ３１０の空隙を通じて流路２４１に吸い込まれる。

上述の実施形態に関して、回転シャフト３２０に対する回転抵抗を低減するために、軸受ユニット３３０の両端の先端キャップ３３４及び基端キャップ３３５の間の軸長区間において、軸受ユニット３３０は、回転シャフト３２０の外周面から離間している。代替的に、図１７に示されるように、部品数を減らす目的で、軸受ユニット３３０の内径が回転シャフト３２０の直径に略等しくされ、先端キャップ３３４及び基端キャップ３３５が省略されてもよい。この場合、軸受３８０は、主部３３１のみから構成可能になり、軸振防止部３７０は、先端筒部３３２のみから構成可能になる。

上述の実施形態に関して、掻取ローラ３１０の外周部は、６本のブラシ部３１２によって構成されている。掻取ローラ３１０の外周部をいくつのブラシ部３１２で構成するかは、モータ１５１に対する負荷と掻取ローラ３１０に巻き付いた塵埃のブラシ部３１２への食い込み量を考慮して決定されてもよい。詳細には、掻取ローラ３１０の外周部を構成しているブラシ部３１２が多ければ多いほど、モータ１５１に対する負荷は高くなる。一方、ブラシ部３１２が多ければ、ブラシ部３１２一本当たりに作用する長い塵埃の巻き付き力は小さくなりブラシ部３１２への長い塵埃の食い込み量は小さくなる。なお、５本以上のブラシ部３１２が周方向に等間隔に設けられれば、各ブラシ部３１２の先端における塵埃の巻き付き角度は鈍角になり（６本のブラシ部３１２の場合には１２０°）、この観点からもブラシ部３１２への長い塵埃の食い込みが抑制される。

本実施形態の原理は、清掃作業に用いられる装置に好適に利用される。

１００・・・・・・・・・・吸込具
１１０・・・・・・・・・・吸込空間
１２０・・・・・・・・・・ハウジング
１３１，１３２・・・・・・掻取ローラユニット
１８８・・・・・・・・・・クッション部材
３１０・・・・・・・・・・掻取ローラ
３１１・・・・・・・・・・筒部
３１２・・・・・・・・・・ブラシ部
３１４・・・・・・・・・・基端部
３２０・・・・・・・・・・回転シャフト
３３３・・・・・・・・・・傾動抑制部
３４０・・・・・・・・・・プーリ
３４２・・・・・・・・・・収容部
３４６・・・・・・・・・・ネジ（押付部）
３５０・・・・・・・・・・第１補強部
３６０・・・・・・・・・・第２補強部
３７０・・・・・・・・・・軸振防止部
３８０・・・・・・・・・・軸受
４１１・・・・・・・・・・固定部
４２４・・・・・・・・・・突出部
４２８・・・・・・・・・・先端面

Claims (17)

1. 下方に開口した吸込空間が区画されたハウジングによって片持ち支持されるように構成された掻取ローラユニットであって、
   回転シャフトと、
   前記回転シャフトに固定された掻取ローラと、
   前記回転シャフトが挿通された軸受と、を備え、
   前記軸受の外径は、前記掻取ローラの外周面の直径よりも大きく、
   前記軸受は、前記掻取ローラユニットが前記ハウジングに取り付けられたときにおいて、前記軸受の外周面が前記ハウジングに接触した状態で前記ハウジングに保持されるように構成されている、掻取ローラユニット。
2. 前記軸受に対して前記掻取ローラとは反対側で前記回転シャフトに外嵌される傾動抑制部を更に備え、
   前記傾動抑制部は、前記掻取ローラユニットが前記ハウジングに取り付けられたときにおいて、前記傾動抑制部の外周面が前記軸受に対して離間した位置で前記ハウジングに保持されるように形成されている、請求項１に記載の掻取ローラユニット。
3. 前記掻取ローラは、前記軸受に向けて開口した基端部を有し、
   前記掻取ローラユニットは、前記掻取ローラの前記基端部に対向している前記軸受の先端面に固定された軸振防止部を更に備え、
   前記軸振防止部は、前記先端面から前記掻取ローラ内に突出しているとともに、前記掻取ローラ内で前記回転シャフトに外嵌されている、請求項１に記載の掻取ローラユニット。
4. 前記軸受に対して前記掻取ローラとは反対側で前記回転シャフトに外嵌され、前記掻取ローラユニットが前記ハウジングに取り付けられたときにおいて、外周面が前記軸受から離間した位置でハウジングに保持されることにより前記回転シャフトの傾動を抑制する傾動抑制部と、
   前記軸振防止部に加わった外力が前記軸受の前記先端面で受け止められるように前記先端面に固定された第１補強部と、
   前記傾動抑制部に加わった外力が前記先端面とは反対側の基端面において前記軸受によって受け止められるように前記基端面に固定された第２補強部と、を更に備え、
   前記第１補強部及び前記第２補強部は、前記先端面に対する前記第１補強部の固定部分が前記基端面に対する前記第２補強部の固定部分に対して前記掻取ローラユニットの軸方向に重ならない位置に配置されている、請求項３に記載の掻取ローラユニット。
5. 前記掻取ローラは、床面上の塵埃を掻き取るように前記掻取ローラの外周部を構成している帯状のブラシ部を複数含み、
   前記複数のブラシ部は、前記掻取ローラの周方向において間隔を空けて設けられているとともに、前記掻取ローラが一回転する間において前記複数のブラシ部のいずれかの部分が床面に接触し続けるように前記掻取ローラの軸方向において螺旋状にそれぞれ延設されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の掻取ローラユニット。
6. 前記掻取ローラは、床面上の塵埃を掻き取るように前記掻取ローラの外周部を構成している帯状のブラシ部を含み、
   前記ブラシ部は、前記掻取ローラの基端側から先端側に向けてリード角が徐々に大きくなるように螺旋状に延設されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の掻取ローラユニット。
7. 前記掻取ローラは、床面上の塵埃を掻き取るように前記掻取ローラの外周部を構成しているブラシ部を含み、
   前記ブラシ部は、前記ブラシ部が設けられた領域において、１３０本／ｍｍ^２以上の密度で配設された複数のブラシ毛を含んでいる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の掻取ローラユニット。
8. 前記軸受に対して基端側で前記回転シャフトに取り付けられたプーリを更に備え、
   前記軸受は、前記プーリに隣接した位置で前記回転シャフトを保持するように構成されている、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の掻取ローラユニット。
9. 前記掻取ローラは、前記掻取ローラの基端及び先端よりも前記掻取ローラの軸方向における中間位置に近い位置で前記回転シャフトに固定されている、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の掻取ローラユニット。
10. 前記掻取ローラは、前記掻取ローラの基端及び先端よりも前記掻取ローラの軸方向における中間位置に近い位置で前記回転シャフトに固定され、
    前記軸振防止部は、前記回転シャフトに対する前記掻取ローラの固定部に隣接した位置で前記回転シャフトを保持するように構成されている、請求項３に記載の掻取ローラユニット。
11. 前記掻取ローラは、前記回転シャフトが挿入されるように構成された筒部と、塵埃を掻き取るように前記筒部の外周部に取り付けられたブラシ部と、前記筒部内で前記回転シャフトに固定されるように構成された固定部と、を含み、
    前記筒部及び前記固定部は一体成形されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の掻取ローラユニット。
12. 前記固定部は、前記回転シャフトの周囲において樹脂を射出することにより前記回転シャフトに固定されている、請求項１１に記載の掻取ローラユニット。
13. 下方に開口した吸込空間を区画しているハウジングと、
    請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の掻取ローラユニットと、を備え、
    前記掻取ローラは、前記吸込空間内に配置され、
    前記ハウジングは、前記ハウジングの幅方向において前記吸込空間に隣接した位置で前記掻取ローラユニットの前記軸受を支持するように凹設された収容部を含み、
    前記収容部は、前記軸受の上部に対して前記吸込空間側及び前記吸込空間とは反対側で当接するように構成されているとともに、前記吸込空間とは反対側で前記軸受の下部に当接する一方で、前記吸込空間側で当接しないように構成されている、吸込具。
14. 前記掻取ローラユニットは、前記軸受の前記外周面から突出した突出部を含み、
    前記収容部は、前記軸受及び前記突出部に対して前記吸込空間とは反対側で前記軸受及び前記突出部に当接するように構成されている、請求項１３に記載の吸込具。
15. 前記突出部は、前記軸受の前記下部の前記外周面に対して突出し、
    前記収容部は、前記軸受の前記下部及び前記突出部に対して前記吸込空間とは反対側で当接するように構成されている、請求項１４に記載の吸込具。
16. 前記軸受を前記収容部に押し付ける押付部を更に備えている、請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の吸込具。
17. 前記軸受と前記収容部との間に介挿されたクッション部材を更に備えている、請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の吸込具。

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