JP2511226Y2 - 自動清掃器具 - Google Patents

自動清掃器具

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JP2511226Y2
JP2511226Y2 JP1991083142U JP8314291U JP2511226Y2 JP 2511226 Y2 JP2511226 Y2 JP 2511226Y2 JP 1991083142 U JP1991083142 U JP 1991083142U JP 8314291 U JP8314291 U JP 8314291U JP 2511226 Y2 JP2511226 Y2 JP 2511226Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は自動清掃器具、特に、清
掃、研磨、掻きとりなどのために改良された電気・機械
特性を有する自動清掃器具に関する。図示の好ましい実
施例では歯かす、歯石形成、歯の病気を減少するよう構
成配置された歯清掃器具（たとえば電動歯ブラシ）が示
されている。
【０００２】
【従来の技術】本考案は出願人−譲受人の１９７９年５
月２９日付発行の米国特許第４，１５６，６２０号に記
載の電動歯ブラシの変更態様を構成する。
【０００３】従来、清掃、研磨、掻きとりなどのための
種々の型の動力駆動ブラシ器具が既知である。このよう
な器具はたとえば動物の表皮、宝石、家具（たとえば台
所用具）、歯などを含め平面だけでなく曲面であって狭
くて届きにくいところで必要な清掃、研磨、掻きとりに
正式に使用されている。たとえば歯の清掃の場合、従来
の動力駆動歯ブラシは動力機構で回転、弧状、往復、軌
道の経路に沿って駆動される刷毛および剛毛を有し、大
きな運動は手の動きで行われる。ブラシヘッドはほぼ定
位置で個々の刷毛房は機械的にそれ自身の軸のまわりを
回転する動力ブラシの例もあるが、この場合回転は一方
向のみである。このような従来の動力駆動ブラシは、た
とえばＮ．Ｅlmore の米国特許第２，２１５，０３１号
に開示されているが、この場合ブラシヘッドの個々の刷
毛房は一方向に連続回転をする。回転が一方向であるの
で、これらの剛毛の個々の房は歯の大きな面の間の凹み
に「清掃抜け」ができやすい。口の中の中間の凹部や不
規則形状開口のためにブラシの房を凹部内に直角に挿入
するのが歯の曲面のためにむずかしい。凹みを通り抜け
るこの傾向は、歯の凹みの中に堆積した異物を除去する
のに充分な時間、刷毛が凹み内に位置することがむずか
しいので、歯の清掃効率を害することになる。
【０００４】出願人−譲受人の先行米国特許第４，１５
６，６２０号に開示された電動歯ブラシは、少くとも１
個の刷毛房をその中心軸のまわりに制御往復回転運動を
行わせる手段を有し、この場合これに隣接する刷毛房は
一定方向に所定回転数だけ回転したのち逆方向に所定回
転数だけ回転されるが、方向は隣接刷毛房とは反対であ
る。
【０００５】先行特許の中にとくに開示されているよう
に、この特許の好ましい実施例においては、複数の繊維
刷毛房が設けられ、各刷毛房は自軸のまわりを制御され
た所定方法で回転する。とくに各刷毛房は制御された往
復回転をなし、回転方向はすぐ隣の刷毛房とは逆方向で
ある。刷毛房は最大投影長をとる中立位置から繊維が最
大に捩られる位置まで自軸のまわりを一定方向に回転
し、したがって刷毛房の投映長は減少して刷毛房は有効
な動力伝達を行えるように硬直し、次に刷毛房は最大繊
維捩れ位置から反対方向に自軸のまわりを回転する。
【０００６】この往復回転の手順では、各往復サイクル
の間に、繊維を、第１の方向の最大捩れで最小投映長を
とる位置から第２の方向の最大捩れでほぼ同じ最小投影
長をとる位置まで運動させ、次に第１の方向の最大捩れ
で最小投影長をとる位置へ戻す運動をさせるが、この間
投影長が最大となる中立位置を３回通過する。これによ
り、作業面が曲面であろうと平面であろうと繊維刷毛房
が作業面に確実に係合するように「ポンプ」作用だけで
なく清掃作用もなすことができる。
【０００７】この先行特許におけるように、作業面ある
いはたとえば中間の凹み内に刷毛房を清掃に十分な一定
時間集中させるよう個々の刷毛房は往復回転がなされ
る。たとえば歯の清掃への応用ではこの回転は、近接し
た（歯列弓および歯列脇）面を清掃するよう中間凹みを
横切って刷毛房の有効なエネルギ伝達と横方向運動とを
行わせるのに十分な距離だけ一方の角方向に行われる
が、この距離は刷毛房の「通り抜け」と中間凹みからの
はじき出しが起らない程度に小さくされている。次に各
刷毛房は反対の各方向に回転され、このときもやはり有
効なエネルギ伝達を有した同一清掃結果を得るのに十分
な程度で、かつ、歯の中間凹みにおけるように平面また
は曲面の作業面からのはじき出しが避けられる程度であ
る。
【０００８】この先行特許の歯清掃への応用において、
上記の歯列弓および歯列脇面のほかに各歯は正面と舌側
面と有し、これらの４面は歯冠の垂直面を形成する。通
常歯の中間の突起で形成される中間凹みの歯肉脇と隣接
面間の盛上った正面および舌側歯面の歯肉脇とは垂直方
向で千鳥になっているので、刷毛房は各列で相互に千鳥
状に配置されることが好ましい。長い刷毛房の第１のセ
ットはブラシヘッド内の第１の線上に配置され、短かい
刷毛房の第２のセットはブラシヘッド内で第１の線と平
行な第２の線上に配置されるとよい。この千鳥配置にお
いて長い刷毛房は歯の中間凹みに達し、短かい刷毛房は
歯肉近くの歯の隆起面領域を清掃する。
【０００９】出願人−譲受人の先行特許のブラシの他の
好ましい特性はブラシヘッド自身の振動が少ないことで
ある。したがってブラシヘッドは歯面上と隣接歯肉上と
を緩慢かつ静粛に移動可能である。ブラシヘッドを動か
すときに加えられる清掃運動の量は、ブラシヘッドがほ
ほの肉面を移動するときブラシヘッドによるいわゆる
「ほほ振れ」を起こさせるほど大きくあってはならない
ので、この緩慢静粛の特質はとくに重要である。
【００１０】歯の分野の手動および／または電動歯ブラ
シ器具に関しては下記の特許に注意すべきである。
【００１１】米国特許資料 ７９３，５８７ ２，６８２，０６６ １，４７６，４３３ ２，７９９，８７８ １，５５７，２４４ ３，１０３，６７９ １，７１２，５７９ ３，１７８，７５４ ２，１４０，３０７ ３，２４２，５１６ ２，２１５，０３１ ３，４００，４１７ ２，５９８，２７５ ３，５７７，５７９ 外国特許資料 ６３４，６０７ ２，２６３，４３２ １，１１４，４６４ ４８０，５１０ ２，２１５，７９９ １，０８１，０２１
【００１２】したがって例として先行の電動歯ブラシを
引用したが、歯の清掃におけるこの種の問題点は、他の
分野の清掃、研磨、掻きとりなどへの応用でも存在す
る。動物の表皮、宝石、家庭器具などのような作業部品
のとくに清掃に適用するケースでも同様にブラシの届き
やすさおよびまたは「通り抜け」の問題がある。
【００１３】
【考案が解決しようとする課題】米国特許第４，１５
６，６２０号に開示された電動歯ブラシは、駆動歯車−
被駆動歯車−駆動歯車−被駆動歯車−駆動歯車という配
列の駆動列手段を有し、複数の駆動歯車が動力駆動ラッ
ク手段と噛み合うように構成されているが、歯車同士を
円滑に噛み合わすための遊び（バックラッシュ）によっ
て基端側の駆動歯車と後列の先端側の駆動歯車とは位相
がずれており、基端側及び先端側の駆動歯車が同時に動
力駆動ラック手段と噛み合うとき、その位相のずれによ
り駆動ラック手段との円滑な噛み合いが阻害され、騒音
や振動を生じるという問題があった。また、被駆動歯車
は基端側と後列の先端側の駆動歯車の双方から駆動力を
受けるようになっているので、円滑な回転が得られず、
騒音や振動を生じるという問題があった。さらに、被駆
動歯車は動力駆動ラック手段の往復経路を妨害しないよ
うにブラシヘッドの横方向外側に配置しなければなら
ず、被駆動歯車の配置は動力駆動ラックの往復経路によ
って制限されていた。
【００１４】そこで、本考案の目的は、騒音や振動を生
じさせることなく、ブラシヘッドの寸法を小さくするこ
とができ、また、歯車の位置を自由に設定できる自動清
掃器具を提供することにある。なお、本考案は歯の清掃
器具として使用されるのが好ましいが、他の清掃、研
磨、掻きとりまたは同種の適用に使用可能である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案に基づく自動清掃器具は、ハンドル部材とブ
ラシヘッド部材とを有する中空ハウジングからなり、前
記ブラシヘッド部材はその内部に配置された駆動列手段
を有する作業面清掃用自動清掃器具であって、前記駆動
列手段は、動力駆動ラック手段の往復動により複数の刷
毛房保持被駆動歯車手段に交互に逆回転を与える刷毛房
保持駆動歯車手段を含み、前記動力駆動ラック手段は刷
毛房保持駆動歯車手段とのみ噛み合いをなし、前記刷毛
房保持被駆動歯車手段は前記動力駆動ラック手段とは駆
動噛み合いをすることなく前記刷毛房保持駆動歯車手段
を介して交互に逆回転を与えられ、前記刷毛房保持駆動
および被駆動歯車手段は、刷毛房保持ソケット部分と駆
動または被駆動歯車部分とを有する本体部材を含み、前
記刷毛房保持駆動歯車手段の前記駆動歯車部分の軸方向
幅は前記刷毛房保持被駆動歯車手段の前記被駆動歯車部
分の軸方向幅よりも大きく形成されており、前記刷毛房
保持駆動歯車手段の前記駆動歯車部分の軸方向の上部部
分が前記動力駆動ラック手段と噛み合いをなし、前記刷
毛房保持駆動歯車手段の前記駆動歯車部分の軸方向の下
部部分が隣接する前記刷毛房保持被駆動手段の前記被駆
動歯車部分と噛み合いをなすことを特徴とする。
【００１６】前記動力駆動ラック手段は両側において側
面方向に間隔をなして形成された複数のラック歯を有す
る伸長ラック部材であり、前記伸長ラック部材は前記ラ
ック歯のほぼ中間位置で前記伸長ラック部材の刷毛房保
持駆動歯車手段に対する往復運動を案内するための案内
手段を有することが好ましい。
【００１７】前記刷毛房保持駆動および被駆動歯車手段
の前記刷毛房保持ソケット部分は繊維刷毛房をその中に
着脱可能に保持する。前記刷毛房は、一束のポリマー繊
維であり、各刷毛房の繊維は一端で融着結合されて前記
刷毛房保持ソケット部分への着脱が可能なように全体と
して固体塊状の本体を形成することが好ましい。前記刷
毛房は前記動力駆動ラック手段の両側に対向して少なく
とも２列に配置されており、各列内の刷毛房は全体とし
て相互に千鳥状に配置されており、各列内の隣接する刷
毛房は相互に軸長の長いものと短かいものとである。
【００１８】前記刷毛房保持駆動および被駆動歯車手段
を受け入れるための空洞を形成する頂部および底部軸受
部材を含み、前記刷毛房保持駆動および被駆動歯車手段
はその一端が前記頂部軸受部材内にジャーナル支持さ
れ、前記刷毛房保持ソケット部分は前記底部軸受部材を
貫通して外方へ突出させるとよい。前記頂部および底部
軸受部材は一端に空洞と連通する出入口を有し、前記出
入口はそこを貫通して往復運動をなす動力駆動ラック手
段を受け入れるためのものである。前記底部軸受部材
は、前記刷毛房保持駆動および被駆動歯車手段の前記刷
毛房保持ソケット部分を貫通させて回転可能に支持する
ために、全体的に対称に配置された複数の開口を有す
る。前記動力駆動ラック手段はその両側に一体のラック
歯を有する伸長ラック部材であり、前記ラック歯が前記
伸長ラック部材の長手方向に直角に伸長し、前記伸長ラ
ック部材はその長手方向に沿って伸長する少なくとも１
つのカム状案内部分を有し、前記カム状案内部分は、前
記伸長ラック部材の往復駆動運動の間、前記伸長ラック
部材の心を保持するために、前記空洞内への出入口およ
び前記頂部または底部軸受部材の１つにより形成される
対向内面との協働作用でカム作用し案内する。前記頂部
および底部軸受部材はポリマー材料から作られ、前記頂
部軸受部材の一端に隣接して前記駆動歯車部分の比較的
拡大された軸方向幅を受け入れるためのボス状拡大領域
を形成している。
【００１９】前記ハンドル部材は、回転出力軸を有する
バッテリ駆動モータと、前記回転出力軸に装着されそれ
と一体回転をなすピニオン歯車手段と、前記ピニオン歯
車手段と係合する正面歯車手段と、第１の端部で前記正
面歯車手段に偏心してピボット結合で装着されるクラン
クアーム手段と、第１の端部が前記クランクアーム手段
の第２の端部にピボット結合で装着され、第２の端部が
前記動力駆動ラック手段の一端に結合されるラック駆動
軸手段とを有することが好ましい。前記ハンドル部材の
内部に組込まれた制御スイッチ組立体は、前記バッテリ
駆動モータを選択起動して前記正面歯車手段の回転運動
を刷毛房の往復逆回転を生じさせる前記動力駆動ラック
手段の往復運動に変換するための手動スイッチを有す
る。
【００２０】前記動力駆動ラック手段は、前記ブラシヘ
ッド部材の内部で往復運動をなすようにラック駆動軸手
段に結合された伸長ラック部材と、前記ブラシヘッド部
材の内部に固定装着され、前記ラック駆動軸手段を摺動
可能に受け入れる軸方向通路を有する軸受部材と、前記
ブラシヘッド部材の内部に対し一方向流体シールを提供
するために前記軸受部材に支持され前記ラック駆動軸手
段と係合可能な可撓弁部材とを有することが好ましい。
前記軸受部材は開孔手段を有する本体部材を含み、前記
可撓弁部材は前記本体部材の一方の側に隣接して設けら
たフラッパ弁であって、前記伸長ラック部材の往復運動
に応じて前記フラッパ弁上に交互に負荷される流体圧に
応答して前記開孔手段を可撓的に開閉するものであり、
これにより前記ブラシヘッド部材内に残留する残留物を
排出させる。
【００２１】第２の充電手段を有する自動清掃器具のハ
ンドル部材を受け入れるために第１の充電手段を装着し
た中空のベース部分と、前記ベース部分と一体に角度を
なして設けられるとともに電源ケーブルを収容する中空
の皿状部分と、自動清掃器具のブラシヘッド部材を支持
するために前記皿状部分の端部に隣接してそれと一体に
突出させたブラケット部分とを有する支持スタンドと組
合わせて使用することもできる。前記支持スタンドは全
体にＬ型の断面形状を有し、前記ベース部分は水平な作
業面としてその上にほぼ垂直位置に前記皿状部分を装着
し、前記皿状部分は、その支持面を垂直にしてベース部
分はこの支持面に直角に伸長する形か、または、その支
持面を水平にしてベース部分はこの支持面に垂直に伸長
する形のいずれで自動清掃器具を着脱可能に支持すると
よい。前記ベース部分は自動清掃器具の雄ソケット部分
を受け入れる雌ソケット部分を有し、前記皿状部分と一
体に正面支持部分が形成され、前記支持スタンドが水平
位置に置かれたとき残留物を自動清掃器具から排出させ
るために、ブラシを有する自動清掃器具を下向傾斜位置
に支持するような高さをこの正面支持部分が有する。
【００２２】
【作用】本考案は、動力駆動ラック手段が刷毛房保持駆
動歯車手段とのみ噛み合い、複数の刷毛房保持被駆動歯
車手段が刷毛房保持駆動歯車手段により交互に逆回転を
与えられ、動力駆動ラック手段とは駆動噛み合いを行わ
ないように構成されているので、動力駆動ラック手段か
らの駆動力は刷毛房保持駆動歯車手段に集中的に与えら
れ、その駆動力は複数の刷毛房保持被駆動歯車手段に順
次に伝えられる。従って、騒音や振動のない円滑な駆動
力の伝達が可能となる。
【００２３】また、複数の刷毛房保持被駆動歯車手段を
動力駆動ラック手段と噛み合わせる必要がないので、刷
毛房保持被駆動歯車手段の被駆動歯車部分の軸方向幅を
小さくすることができ、従って、ブラシヘッドの寸法を
小さくすることができる。
【００２４】さらに、刷毛房保持駆動歯車手段の駆動歯
車部分の軸方向幅は刷毛房保持被駆動歯車手段の被駆動
歯車部分の軸方向幅よりも大きく形成されており、刷毛
房保持駆動歯車手段の駆動歯車部分の軸方向の上部部分
が動力駆動ラック手段と噛み合いをなし、刷毛房保持駆
動歯車手段の駆動歯車部分の軸方向の下部部分が隣接す
る刷毛房保持被駆動歯車手段の被駆動歯車部分と噛み合
いをなすようになっているので、刷毛房保持被駆動歯車
手段の位置を動力駆動ラックの往復経路に制限されるこ
となく自由に設定できる。従って、例えば「磨きむら」
のないような刷毛房の配置にでき、設計の自由度が向上
する。
【００２５】
【実施例】図面、とくに図１および図２に本考案による
自動清掃器具２が示されており、これは清掃、研磨、掻
きとりなどの携帯用手持器具として使用される。なお、
本考案による器具は種々の清掃用器具として使用するこ
とが可能であるが、この実施例では、歯面から歯かすお
よび歯苔を除去するモータ駆動歯ブラシを例示する。
【００２６】図１および図２において、本考案のモータ
駆動歯ブラシ２は、雄の充電ソケット部分２６を有する
ハンドル部材６と、それにワッシャシール１０を介して
シール装着されるブラシヘッド部材８とを含む中空ハウ
ジング４を有する。ブラシヘッド部材８は、一端に一体
ブラシヘッド部分１２を、他端にスイッチ組立体１４を
有する。ブラシヘッド部分１２は、のちに詳述するよう
に新規で改良された駆動列組立体により往復逆回転され
る複数の刷毛房１６，１８を有する。
【００２７】刷毛房はナイロンのようなポリマー材料で
作るのが好ましく、２列に設けられた一連の長い刷毛房
１６と短かい刷毛房１８とを有し、図示の実施例では長
い刷毛房は６本、短かい刷毛房は４本である。これらの
長短の刷毛房は、ブラシヘッド部分１２に沿って千鳥に
配置するのが好ましく、これによりたとえば歯ブラシと
して使用した場合歯の中間凹みの清掃が改善されるが、
これは前記の米国特許第４，１５６，６２０号に開示の
とおりである。
【００２８】図３および図４に示すように、駆動モータ
２０はバッテリ２２から動力をとり、バッテリ２２はニ
ッケルカドミウム型でよく、ハンドル部材６の一体雄ソ
ケット部分２６に内蔵された二次電圧コイル２４を介し
て迅速に充電可能である。このソケット部分２６は図１
８に示すように一次充填コイルを有する充電器支持スタ
ンド３０内に設けられた対応の雌ソケット部分２８内に
着脱可能に受け入れ可能となっている。電気回路は二次
電圧コイル２４の一端をバッテリ２２の負端子３２に接
続して形成される。二次電圧コイル２４の他端はダイオ
ード３３を介してバッテリ２２の正端子３２ａに結合さ
れる。ダイオードは二次電圧コイル２４の出力電圧を整
流する。第２の電気回路は、バッテリ２２と、モータ２
０と、スイッチ組立体１４とを有する。バッテリ２２の
負端子３２は導体３１を介してスイッチ組立体１４に結
合される。このスイッチ組立体１４はバッテリ２２を駆
動モータ２０に接続して駆動モータ２０を起動する。導
体３４はスイッチを駆動モータ２０に接続して回路を完
成する。駆動モータ２０の他端はバッテリ２２の正端子
に接続される。
【００２９】本考案において、動力伝達部は、駆動モー
タ２０の出力軸４１（図１４）に作動結合されたピニオ
ン歯車４０（図４、図１４）を有する。ピニオン歯車４
０は冠歯車または正面歯車４２（図４および図１４）を
駆動し、正面歯車４２は、駆動モータ２０が起動された
ときピニオン歯車４０の回転に伴って正面歯車４２がハ
ウジング４のたて中心軸に直角な軸のまわりで回転する
ように、ハンドル部材６内に回転可能に取付けられてい
る。
【００３０】図４および図５に示すように、クランクア
ームまたはクランクロッド４４がスイベル部材４８を介
してラック駆動軸４６にピボット結合される。この配置
により駆動列組立体５０（図３、図４、図５）は動力伝
達機構構を介して機械的エネルギを一連の刷毛房１６，
１８に伝達するが、このとき刷毛房の回転が一定数行わ
れたら逆回転をするよう往復回転運動をするように制御
される。また刷毛房は相互に逆回転をなすもので、すな
わち、図５の矢印で示すように隣接する刷毛房は相互に
反対方向に回転する。
【００３１】とくに冠歯車または正面歯車４２の回転運
動は駆動列組立体５０（図５）を介して直線往復運動に
変換されて刷毛房１６，１８をその垂直軸まわりで往復
回転させる。このためにクランクアーム４４の一端は正
面歯車４２の一端に作動結合され、その結合部は正面歯
車の中心軸およびラック駆動軸４６から半径方向に偏心
されている。この結合部は、駆動モータ２０（図４）が
起動されるとラック駆動軸４６がそのたて軸に沿って直
線往復サイクル（実線）をなすようにスイベル４８を介
して作用する。この往復運動は正面歯車４２の運動によ
り形成される円形軌道内に運動するクランクアーム４４
の作用により発生される。ラック駆動軸４６の往復運動
内に形成されるストローク長さは、前記の米国特許第
４，１５６，６２０号に開示のように正面歯車４２の中
心とクランクアーム４４の正面歯車との結合中心点との
間の半径方向距離の関数である。このストロークは歯ブ
ラシ用には約１．７９ｃｍ（０．７インチ）が好まし
い。
【００３２】図５に最もよく示されているように（図５
はわかりやすくするために図４を逆にしている）、駆動
列組立体５０を頂部および底部軸受部材５４，５６の間
で往復運動させるために、ラック駆動軸４６と一体に伸
長ラック部材５２が設けられている。なお、頂部および
底部軸受部材５４，５６は十分な強度と耐摩耗性とを有
するポリマー材料で作るのが好ましい。図３、図４、図
１９および図２０からわかるように、ラック部材５２は
頂部および底部軸受部材５４，５６の対向面内に形成さ
れる空洞５８を貫通伸長する。後方端には頂部および底
部軸受部材５４，５６の間にラック部材５２を摺動可能
に受け入れるための出入口６０が設けられる。頂部およ
び底部軸受部材の先端には、最大ストローク時にラック
部材５２の端部が頂部および底部軸受部材５４，５６か
らわずかに伸長するように、出入口６２が設けられる。
頂部および底部軸受部材５４，５６は一体ピン６１（図
３１）をピンホール６３（図２４）に入れることにより
着脱可能に結合される。
【００３３】ラック部材５２の長手方向両側には、一体
構造にて間隔をなして複数のラック歯６４が形成されて
おり、ラック歯６４は同じ水平面内に配置されている。
ラック部材５２は軸方向外方でかつラック歯６４に直角
に伸長するカム状の一体案内部分６６を有する。案内部
分６６は頂部および底部部材５４，５６の間に形成され
る出入口６０（図３，図４）内に挿入しやすいように両
先端に傾斜面６８（図５）を有する。図４からわかるよ
うに、ラック部材５２の後方端には肩部７０が形成され
ており、ラック部材５２の軸方向前進運動を所定位置に
制限するためのストッパを提供する。
【００３４】図５に示すように、ラック部材５２は対向
して対に配置された刷毛房保持駆動歯車部材７２，７４
と係合し、刷毛房保持駆動歯車部材７２，７４は順次に
刷毛房保持被駆動歯車部材７６，７８，８０，８２，８
４，８６，８８，９０をそれぞれ駆動する。刷毛房保持
駆動歯車部材７２，７４は同一構造であって、その構造
は図６、図７、図８に示されている。図示のように刷毛
房保持駆動歯車部材７２は、頂部軸受部材５４内に設け
られた軸受開口７１（図２４および図２７）内にジャー
ナル支持される一体の固体ジャーナル端部分９４と、刷
毛房１６，１８を圧縮はめ合いで摺動させて受け入れる
カップ状凹部を形成する一体の刷毛房保持ソケット部分
９６とを備えた伸長円柱本体９２を有する。ジャーナル
端部分９４と刷毛房保持ソケット部分９６との間に、一
連の一体駆動歯車部分１００が配置され、これは後述の
ように被駆動歯車部分１１４と駆動係合をなす。刷毛房
保持ソケット部分９６の内部は摩擦係合で個々の刷毛房
を確実に保持するように、軸方向に鋸刃１０２を切込む
のが好ましい。
【００３５】図３、図１３、図２４、図２７からわかる
ように、頂部および底部軸受部材５４，５６はその中に
空洞５５を形成する接合半部品を形成する。この空洞５
５は駆動列組立体５０を内包し、ラック部材５２を摺動
貫通させて受け入れる。頂部および底部軸受部材５４，
５６は両方でその一端に逆Ｔ型の凹部６０を形成し、そ
こにラック部材５２の案内部分６６を摺動可能に受け入
れる。頂部軸受部材５４は軸方向に貫通伸長する切込み
スロット５７と溝５９（図２５）とを有し、スロット５
７と溝５９とはラック部材５２の案内部分６６のカム状
軌道を形成する。この配置によりラック部材５２は歯車
列の各刷毛房保持駆動および被駆動歯車の心出しと位置
合せを保持するように、頂部および底部軸受部材の間の
空洞５５内の切込みスロット５７内を通過して案内され
る。また上部または頂部軸受部材５４（図３および図１
３）は、後述のような刷毛房保持駆動歯車７２，７４の
ほぼ上部半分を受けいれる拡大ボス部分５７を有する。
【００３６】頂部および底部軸受部材５４，５６は十分
な強度と耐摩耗性とを有するポリマー材料で作るのが好
ましい。これらの部材は、検査、清掃および／または駆
動列部品の取外しなどのとき分解組立が簡単に可能なよ
うに、部品間に有効なスナップ作用を提供するため一体
ピン６１（図３１）とピンホール６３（図２４）とを介
して着脱可能に結合されている。
【００３７】図９ないし図１１に示すように、個々の刷
毛房保持被駆動歯車部材、たとえば７６、はまた同一構
造で刷毛房保持駆動歯車部材とほぼ類似している。各々
は、一体のジャーナル部分１０６を有する本体と、前述
のように中に軸方向鋸刃１１２を有するカップ状凹部開
口１１０を形成する刷毛房保持ソケット部分１０８とを
有する。しかしながら、この場合、被駆動歯車部材は駆
動歯車部材の駆動歯車部分１００の軸方向幅に比較して
より短い一体被駆動歯車部分１１４を有する。駆動歯車
部材の駆動歯車部分１００の軸方向幅（たとえば０．３
０５ｃｍ（０．１２０インチ））は被駆動歯車部材の被
駆動歯車部分１１４の軸方向幅（たとえば０．１２７ｃ
ｍ（０．０５０インチ））のほぼ２倍であるのが好まし
い。この構造と配置とでは、ラック部材５２のラック歯
６４は駆動歯車部材７２，７４上の駆動歯車部分１００
のほぼ上部部分と噛み合い、下流側の被駆動歯車部材７
６−９０とは噛み合わない。このとき駆動歯車部材７
２，７４の駆動歯車部分１００の下部部分は同時に最初
に隣接する被駆動歯車部材７６，７８と実質的に噛み合
い、次にこの被駆動歯車部材７６，７８は後列の被駆動
歯車部材８０−９０をじゅずつなぎに順次に駆動する。
したがって、この配置により、ラック部材５２の往復運
動により付加されるトルク負荷力はほとんどすべて駆動
歯車部材７２，７４上の駆動歯車部分１００だけで受け
られ、この駆動歯車部材７２，７４は駆動列組立体の作
動端を形成する。またこの配置により、ラック部材５２
で１個以上の駆動歯車だけを駆動することでじゅずつな
ぎの下流側の被駆動歯車の相対回転を可能にする。
【００３８】本考案においては、駆動歯車部材７２，７
４上の駆動歯車部分１００の軸方向幅が被駆動部分１１
４の軸方向幅の約２倍であること、すなわち、被駆動歯
車部分１１４の軸方向幅が被駆動歯車部材７２，７４上
の駆動歯車部分１００のほぼ中点（図１３）まで伸長す
るのが好ましい。また図２０からよくわかるように、ラ
ック歯６４の幅が被駆動歯車部分１１４の対応軸方向幅
と同じ（たとえば０．１２７ｃｍ（０．０５０イン
チ））で駆動歯車部分１００の軸方向幅より小さいこと
が好ましい。
【００３９】以下に本考案の好ましい形態における駆動
歯車、被駆動歯車および駆動ラックの代表的機械的性質
を示す。
【００４０】
【表１】 駆動歯車 被駆動歯車 歯数 14 14 直径ピッチ 96 96 ピッチ円直径（理論） .14583 .14583 圧力角 20° 20° 全歯丈 .0269 .0269 円周上歯厚 .0175 ／.0170 .0175 ／.0170 キャリパ歯丈 .0149 .0145 最終弦歯厚 .0175 ／.0170 .0175 ／.0170 基礎円直径 .13704 .13704 中心距離 .1500 .1500 噛み合い歯数 14／ラック 14 歯幅 .120 .050
【００４１】
【表２】 駆動ラック 歯数 ２５ 直径ピッチ ９６ ピッチ ．０３８１ 圧力角 ２０° 全歯大 ．０２６９ 円周上歯厚 ．０１５４／．０１６４ キャリパ歯大 ．０１０４ 最終弧歯厚 ．０１５４／．０１６４ 基礎円直径 − 噛み合い歯数 １１４ 歯幅 ．０５０
【００４２】ラック部材５２が制御された往復直線運動
を行なうので、各刷毛房は所定のサイクルで制御された
方法で往復回転される。好ましい実施例では各刷毛房の
基礎円周の１．５倍の往復運動が選択される。この配置
では、各刷毛房はまず一方向に１．５回転し、次に反対
方向に１．５回転する。しかしながら、往復回転数は各
刷毛房内の繊維の直径、各刷毛房の長さおよび直径等に
応じて任意に変えてよいことは当然である。たとえば歯
ブラシに応用した場合の往復動ラック５２の好ましい回
転速度は、サイクル毎に一方向に１．５回転させるとし
て毎分約１５００回転がよい。この場合刷毛房は毎分約
４５００回の有効回転をなす。
【００４３】図３、図４および図１２からよくわかるよ
うに、刷毛房は長い刷毛房１６と短い刷毛房１８とが交
互に列状に配置されている。好ましい形態では、各列内
の長い刷毛房１６は各列内の短かい刷毛房１８よりもブ
ラシヘッド部分１２のたて軸に近く配置されている。長
い刷毛房も短かい刷毛房もいずれも各刷毛房の繊維の先
端にテーパ部が形成されている。
【００４４】歯ブラシに適用した場合、刷毛房のテーパ
形状は歯の凹部と歯間のすきまへの侵入を容易にする。
本考案の回転刷毛房運転により一定の清掃効果がえられ
るように、各刷毛房は所定の直径と機械的性質とを有す
る複数本の繊維からなる。たとえば各刷毛房は約０．２
２９ｃｍ（０．０９０インチ）の直径を有し、数百本の
繊維を含有するのが好ましい。
【００４５】図１２からよくわかるように、長い刷毛房
１６と短かい刷毛房１８はナイロンのようなポリマー材
料で作られて一端が１７，１９のように融着されて全体
が固体の塊状部分を形成する。この部分は各刷毛房保持
駆動および被駆動歯車部材７２−９０の各刷毛房保持ソ
ケット部分９６，１０８内にたとえば圧着ばめで挿入さ
れ、刷毛房保持ソケット部分内への刷毛房の挿入取付は
容易に行える。
【００４６】さて本考案の一実施例によると、たとえば
歯磨ペーストのような残留物質をブラシヘッド部分１２
およびとくに駆動列５０からポンプ作用で清掃するため
の空圧設備が設けられている。
【００４７】この実施例では、この設備は図３、図４お
よび図５からよくわかるように、好ましくはポリマー材
料で作られてハウジングの内部に固定装着された軸受部
材１２０を有している。この軸受部材１２０はそれを貫
通する駆動ラック部材５２を受け入れてそれの軸受支持
体を形成する。図５に示す実施例において、軸受部材１
２０に切り込み空洞１２２が設けられ、空洞１２２は可
撓フラッパ弁１２４を固定装着する。可撓フラッパ弁は
ＭＹＬＡＲ（Ｄu Ｐont 社の商品名）のようなポリマー
材料で作るのが好ましい。フラッパ弁１２４は適当な締
結部材１２３で軸受部材１２０に固定装着され空圧（た
とえば空気）がそこを出入する開孔１２６を有する。し
たがって、ラック駆動軸４６と同時にラック部材５２と
が後方ストロークを行なうときフラッパ弁１２４は開放
して空気をブラシヘッド部分１２のハウジング１２８の
内部へ吸引する。ラック駆動軸４６が逆方向に運動する
とフラッパ弁１２４は閉止する。これによりラック部材
５２の前方運動でポンプ作用を与え、このポンプ作用は
刷毛房１６，１８およびそのまわりに設けられた適当な
開口や図１３の矢印で示すような刷毛房保持ソケット部
分と底部軸受部材５６の閉止面との間のすきま１２５
（図１９）などから空気を排出するように働らく。この
ポンプ作用は駆動列空洞５８内に正圧を与えるので歯磨
ペーストのような残留物質は正常使用後排出される。
【００４８】図３、図４、図１９および図２０でよくわ
かるように、他の実施例では、ハウジング４の内部に軸
受部材１２０は固定装着されているが可撓フラッパ弁１
２４は有していない。ここでベース状ワイパ部分１３１
と前方に伸長する一体のテーパ円錐部分１３２とが、ハ
ウジング４内で軸受部材１２０の一体伸長中空ハブ部分
１３３に対し固定保持される。この場合ワイパ部分１３
１はハウジング４の対向内面１３５（図４）に摩擦で保
持され、したがってラック駆動軸４６は図１９および図
２０に示すように可撓シールのベース状ワイパ部分１３
１および円錐部分１３２内に設けられた通路１３７内を
摺動通過する。ベース状ワイパ部分１３１はハブ部分１
３３の対向面と摩擦液シールを形成するのでラック駆動
軸４６の後方の液が器具の動力ハンドル内に侵入するの
が防止される。図４に示すとおり、軸受部材１２０はそ
の中に１個以上の開孔１２９を有していて、ラック駆動
軸４６の往復運動間にワイパシール１３１の後方に真空
が形成されるのを防止する。またこの実施例では、ワイ
パシールの直前のブラシヘッド部分に開口１３９（図
４）が設けられ、ここから、温水のような洗浄剤が注入
される。したがってこの実施例では洗浄液体が開口１３
９内に注入され重力および／またはラック駆動軸４６の
ポンプ作用でブラシヘッド部分１２内を軸方向に移動
し、開口１４１から抜けてブラシヘッド部分１２内の駆
動列５０を洗浄する。
【００４９】さて、本考案においては図３、図４、図１
４および図１５でよくわかるように、新規な制御スイッ
チ組立体１４がハウジング４のブラシヘッド部材８の内
壁面１３４上に着脱可能に装着されている。図１４に示
すように、スイッチ組立体１４は一体ベース部分１４２
を備えたフレーム部材１４０を有する。フレーム部材の
上部には一体の傾斜支持部分１４１が形成され、傾斜支
持部分１４１は貫通伸長開孔１４３を有しその上にプリ
ント配線板１４４を支持する。プリント配線板１４４は
Ｏリングシール１５２を介してスイッチ本体１５０に保
持されたばね接点１４８による作動で適当な接点スイッ
チ回路１４６（図１５）を形成する。フレーム部材１４
０の傾斜支持部分１４１の下側にまわり止め１５４がば
ねワッシャ１５６で保持される。このワッシャ１５６の
方はワッシャ１５８とねじ１６０とで保持され、ねじ１
６０はスイッチ本体１５０と一体に作られたねじカラー
１６２にねじ込まれる。
【００５０】スイッチ接点１４８はスイッチ本体１５０
からやや湾曲している。ねじ１６０がカラー１６２にね
じ込まれると、ばねワッシャ１５６と湾曲形状接点１４
８とはプリント配線板１４４に対し接点を押しつける。
プリント配線板１４４の詳細は図１６、図１７および図
１５に示す。接点１４８はユーザが種々の位置を選択で
きるよう略図で示されている。図１７に示す３つの位置
にくると回路接続２端子１４４ａ，１４４ｂ間の回路は
開いてモータ２０は停止する。
【００５１】図１６に戻ると、ここにはモータの起動接
点位置が示されている。ユーザはハウジングを貫通して
スイッチ本体１５０と係合するボタン１５１を回すこと
によりスイッチ本体１５０を回転することが可能であ
る。ボタンには中に溝１５１ａが設けられて図１６に示
す３位置への接点１４８の回転を容易にする。図１６の
右に示す位置では、スイッチ組立体１４はモータ２０を
直接バッテリに結合する。図１６に示す他の２つの位置
では、スイッチ組立体１４はモータ回路内に選択的に抵
抗Ｒ１，Ｒ２のいずれかを挿入しモータ速度を低減す
る。抵抗Ｒ１，Ｒ２の代表値はそれぞれ．１および．２
２オームで、抵抗値の大きいＲ２はモータを低速で回転
させる。プリント配線板１４４上の接点の詳細は図１５
に示されている。
【００５２】廻り止め作用は傾斜支持部分１４１と組合
せられた廻り止め１５４で与えられる。傾斜支持部分１
４１の廻り止めに面する表面に図１４の点線で示すよう
に２個の隆起部１４１ａ，１４１ｂが形成されている。
廻り止め１５４の対応面には底部隆起部１４１ｂと係合
する一連の溝１５４ａが形成され、これらが接点スイッ
チを図１６および図１７に示す位置の１つにロックす
る。モータを高速から低速に切換えようとするときは、
ユーザはボタン１５１を回転して隆起部１４１ｂを別の
溝にはめ換えてスイッチをその場所にロックする。スイ
ッチ本体１５０を図１４の矢印１５５で示す方向に摺動
移動することによりモータの開閉が可能である。隆起部
１４１ａはその端縁をボス１５４ｂの間で係合させてス
イッチの開閉運動に対し廻り止め作用を提供する。廻り
止めスイッチ１５４内のボス１５４ｂはスイッチ本体の
回転を制限し、したがってユーザがボタンを高速または
低速の位置を超えて廻そうとしても、これらのボス１５
４ｂが傾斜フレーム部分１４１上の隆起部１４１ａと接
触して、これ以上の回転が阻止される。
【００５３】スイッチとフレームとの新規な構造によ
り、ユーザはモータ速度をオンオフのいずれかに調節可
能である。廻り止めとスイッチ組立体の運動制限機構と
によりスイッチセットが確実に行われ、モータ運転中の
スイッチの予期せぬ移動が防止可能である。スイッチの
支持体としてまたモータ駆動列の取付台として使用され
るこのフレーム部材は清掃器具２の小型化に貢献してい
る。
【００５４】さて図１８には充電器支持スタンド組立体
３０が示され、スタンド組立体３０は動力供給バッテリ
２２を充電するために自動清掃器具の雄ソケット部分２
６を受ける雌ソケット部分２８を有する。図示のように
充電器支持スタンド組立体３０は中空ベース部分１７０
と一体の直立中空背支持部分１７２とを有する全体がＬ
字形の断面形状を有し、適当な締結部材１７４を介して
支持壁などに着脱可能に結合される。充電器は通常の電
気コード１７６を有し、電気コード１７６は入口開口１
７８から挿入され、背支持部分１７２に形成された内部
空洞１８２内に設けられたブラケット保持器１８０のま
わりに巻きつけられる。ベース部分１７０は、図３及び
図４に示すように、自動清掃器具のハンドル部材６内に
配置された二次コイル１４を励起するための一次コイル
を支持する一次ボビン１８４を有する。
【００５５】支持スタンド組立体３０は全体Ｌ字の断面
形状を有し、種々の使用態様で設置することができる。
たとえば、ベース部分１７０をカウンタのような作業面
上に自由に取付けて直立させたり、背支持部分１７２を
壁のような支持面上にかけたりがすることが可能であ
る。また、残留物質をブラシヘッド部材８から排出させ
るドレン切り位置に清掃器具を置けるようにスタンドを
構成配置することも可能である。とくに、雄ソケット部
分２６を支持スタンド組立体３０のベース部分１７０の
雌ソケット部分２８内に装着し、ブラシヘッド部分１２
をスタンドの一体ヘッド部分１８５の前方支持面上に装
着すると、清掃器具１２のハウジング４は後方から前方
へやや下向きに傾斜されて、ブラシヘッド部分１２内に
設けられた出口開口１４１（図４）から連続してドレン
を切る。
【００５６】さて図２１、図２２および図２３には刷毛
房１６，１８を関連の駆動および被駆動歯車の個々の刷
毛房保持ソケット部分９６，１０８内に充填または再装
填するための新規な充填または再装填キット１９０が図
示されている。図示のようにキット１９０は支持凹部２
０２を有するベース部材２００を有し、支持凹部２０２
はブラシヘッド部分１２の対応表面を受け入れる輪郭を
有している。このベース部材２００はブラシヘッド部分
１２に対する支持体を提供し、刷毛房の充填および／ま
たは再装填中のブラシヘッド部分１２の摺動および／ま
たは回転モーメントを防止する役をなす。キャップ状装
着部材２０４が設けられ、装着部材２０４は、底部軸受
部材５６の上および周囲に設けられた対応のカバー部材
２０８（図４、図１３）の上および周囲に取付けられた
一体フランジ２０７で形成された底部スカート部分２０
６を有する。装着部材２０４は、全体に対称に配置され
た刷毛房１６，１８をその中に受け入れる複数の長尺用
円筒通路２１２と短尺用円筒通路２１４を有する上部本
体部分２１０を有する。これらの通路は相互にほぼ平行
に配置され、その中に内包された刷毛房を関連の駆動お
よび被駆動歯車部材のそれぞれの刷毛房保持ソケット部
分９６，１０８に挿入するための案内部を構成する。図
示のように短尺用円筒通路は自動突固め部材２２０に形
成された対応形状の一体カラー部材２１８を受け入れる
ような落込み部分２１６を有する。突固めの部材２２０
は個々の刷毛房を円筒通路に貫通させて前述のように刷
毛房保持ソケット部分内に突固めるための伸長円柱突固
め部品２２２を有する。ある形態では、突固め部品２２
２は個々の刷毛房の対応テーパ端を受け入れるように全
体が円錐系の凹部空洞を有してもよいし、刷毛房がたと
えば先端を平坦に切取られた場合は単に全体が平坦な形
状としてもよい。装着部材は、本考案により特定の清掃
用に使用される種々の寸法と配置とを有する刷毛房に使
えるように任意の列または数の円筒通路を有してもよい
ことは当然である。
【００５７】図示のように装着部材２０４は別の円筒通
路２２８を有する一体の直立案内部分２２６を有しても
よく、この案内部分は前述の通路２１２，２１４に平行
に伸長し他の単体刷毛房をそこから挿入分配するための
ものである。この案内部分はまた、軸方向通路を対応の
刷毛房保持ソケット部分へ位置合わせするとき装着部材
を手動操作するためのハンドルを提供する。たとえば案
内部分２２６は他の円筒部分の位置合わせをするための
ハンドルとして使用可能であり、またこの円筒部分を形
成する本体２１０は、たとえば１個の刷毛房を任意の刷
毛房に置換えることが必要なとき単一案内部分を位置合
わせするためのハンドルとして使用可能である。したが
ってこのキットは、上部および下部ベースと、キャップ
部材と、を設け、このキャップ部材は清掃器具と組合わ
せて、任意の形状、配置または寸法を有する刷毛房を関
連の刷毛房保持ソケット部分内に充填または再装填する
ために有効に使用可能である。
【００５８】本考案の特定実施例を歯ブラシ清掃器具に
ついて記述してきたが、このような器具の構造および機
能に関して包含される原理は、比較的狭くて接近しにく
い曲面または平面を清掃したい場合の他の清掃、研磨、
掻きとり作業にも有効に利用可能である。したがって、
請求項記載の精神と範囲から逸脱しない限り、変更も可
能であることは当然である。
【００５９】
【考案の効果】本考案の自動清掃器具によれば、動力駆
動ラック手段が刷毛房保持駆動歯車手段とのみ噛み合
い、複数の刷毛房保持被駆動歯車手段が刷毛房保持駆動
歯車手段により交互に逆回転を与えられ、動力駆動ラッ
ク手段とは駆動噛み合いを行わないように構成されてい
るので、動力駆動ラック手段からの駆動力は刷毛房保持
駆動歯車手段に集中的に与えられ、その駆動力は複数の
刷毛房保持被駆動歯車手段に順次に伝えられる。従っ
て、騒音や振動のない円滑な駆動力の伝達が可能とな
る。
【００６０】また、複数の刷毛房保持被駆動歯車手段を
動力駆動ラック手段と噛み合わせる必要がないので、刷
毛房保持被駆動歯車手段の被駆動歯車部分の軸方向幅を
小さくすることができ、従って、ブラシヘッドの寸法を
小さくすることができる。
【００６１】さらに、刷毛房保持駆動歯車手段の駆動歯
車部分の軸方向幅は刷毛房保持被駆動歯車手段の被駆動
歯車部分の軸方向幅よりも大きく形成されており、刷毛
房保持駆動歯車手段の駆動歯車部分の軸方向の上部部分
が動力駆動ラック手段と噛み合いをなし、刷毛房保持駆
動歯車手段の駆動歯車部分の軸方向の下部部分が隣接す
る刷毛房保持被駆動歯車手段の被駆動歯車部分と噛み合
いをなすようになっているので、刷毛房保持被駆動歯車
手段の位置を動力駆動ラックの往復経路に制限されるこ
となく自由に設定できる。従って、例えば「磨きむら」
のないような刷毛房の配置にでき、設計の自由度が向上
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本考案による自動清掃器具の正面図であ
る。
【図２】図２は図１に示す自動清掃器具の線２−２によ
る側面図である。
【図３】図３は図１に示す自動清掃器具の垂直断面図で
ある。
【図４】図４は図１に示す自動清掃器具の図３と直交す
る垂直断面図である。
【図５】図５は本考案による自動清掃器具のうちとくに
駆動列組立体を示した部分展開斜視図である。
【図６】図６は本考案による刷毛房保持駆動歯車部材の
１個を拡大寸法で示した垂直断面図である。
【図７】図７は図６に示す刷毛房保持駆動歯車部材の平
面図である。
【図８】図８は図６に示す刷毛房保持駆動歯車部材の正
面図である。
【図９】図９は本考案による刷毛房保持被駆動歯車部材
の１個を拡大寸法で示した垂直断面図である。
【図１０】図１０は図９に示す刷毛房保持被駆動歯車部
材の平面図である。
【図１１】図１１は図９に示す刷毛房保持被駆動歯車部
材の正面図である。
【図１２】図１２は本考案による刷毛房保持ソケット部
分へ着脱可能に結合される刷毛房単位を拡大寸法で示し
た全体斜視図である。
【図１３】図１３は本考案による排出設備の一形態を示
す一部分の部分断面図である。
【図１４】図１４は本考案による制御スイッチ組立体の
構成部品を示す全体展開斜視図である。
【図１５】図１５は本考案で使用される型のプリント配
線板の立面図である。
【図１６】本考案による制御スイッチ組立体の種々の制
御位置を示す全体略説明図である。
【図１７】本考案による制御スイッチ組立体の種々の制
御位置を示す全体略説明図である。
【図１８】本考案によるバッテリ駆動清掃器具の蓄電お
よび／または再充電のための充電器支持スタンド組立体
を示す全体水平断面図である。
【図１９】図３および図４より拡大寸法で示したブラシ
ヘッドの部分平面図である。
【図２０】図１９の側面図である。
【図２１】本考案による充填または再装填装着部材の部
分平面図である。
【図２２】図２１の装着部材の部分断面側面図である。
【図２３】充填または再装填作業中ブラシヘッドを装着
した支持ベースを示す部分断面側面図である。
【図２４】本考案による頂部軸受部材の平面図である。
【図２５】本考案による頂部軸受部材の端面図である。
【図２６】本考案による頂部軸受部材の側面図である。
【図２７】本考案による頂部軸受部材の底面図である。
【図２８】本考案による底部軸受部材の平面図である。
【図２９】本考案による底部軸受部材の端面図である。
【図３０】本考案による底部軸受部材の側面図である。
【図３１】本考案による底部軸受部材の底面図である。
【符号の説明】
２ 自動清掃器具 ４ ハウジング ６ ハンドル部材 ８ ブラシヘッド部材 １２ ブラシヘッド部分 １４ スイッチ組立体 １６ 刷毛房（長い） １８ 刷毛房（短かい） ２０ モータ ２２ バッテリ ２６ 雄ソケット部分 ２８ 雌ソケット部分 ３０ 支持スタンド ４０ ピニオン歯車 ４２ 正面歯車 ４４ クランクアーム ４６ ラック駆動軸 ５０ 駆動列組立体 ５２ ラック部材 ５４ 頂部軸受部材 ５５ 空洞 ５６ 底部軸受部材 ６０ 出入口 ６４ ラック歯 ６６ 案内部材 ７２，７４ 刷毛房保持駆動歯車部材 ７６，７８，８０，８２，８４，８６，８８，９０ 刷
毛房保持被駆動歯車部材 ９６，１０８ 刷毛房保持ソケット部分 １００ 駆動歯車部分 １１４ 被駆動歯車部分 １２０ 軸受部材 １２４ 可撓弁部材 １４０ 支持体 １４１ 支持部分 １４１ｂ 隆起部材 １４２ ベース部分 １４４ プリント配線板 １５１ ボタン １５４ 回り締め部材 １７０ ベース部分 １８５ ブラケット部分 ２００ ベース部分 ２０４ 装着部材 ２０６ スカート部分 ２１０ キャップ状本体部分 ２１２ 円筒通路（長刷毛房用） ２１４ 円筒通路（短刷毛房用） ２２０ 突固め部材 ２２６ 案内部分 ２２８ 円柱通路（単一刷毛房用）
フロントページの続き (72)考案者 アラン デー． クロウフォード アメリカ合衆国 カリフォルニア州 91505 バーバンク ウエスト ビクト リー ブルバード エーピーテー． ビ ー 2615 (72)考案者 アラン ビー． ジョンソン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 91356 ターザナ エドリーン ドライ ブ 18706番 (72)考案者 ジョン エム． トレナリイ アメリカ合衆国 コロラド州 80525 フォート コリンズ セイラーズ リー フ 924番 (56)参考文献 特開 昭54−33148（ＪＰ，Ａ)

Claims (17)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハンドル部材（６）とブラシヘッド部材
    （８）とを有する中空ハウジング（４）からなり、前記
    ブラシヘッド部材はその内部に配置された駆動列手段
    （５０）を有する作業面清掃用自動清掃器具（２）にお
    いて、 前記駆動列手段（５０）は、動力駆動ラック手段（５
    ２）の往復動により複数の刷毛房保持被駆動歯車手段
    （７６，８０，８４，８８；７８，８２，８６，９０）
    に交互に逆回転を与える刷毛房保持駆動歯車手段（７
    ２；７４）を含み、前記動力駆動ラック手段は刷毛房保
    持駆動歯車手段とのみ噛み合いをなし、前記刷毛房保持
    被駆動歯車手段は前記動力駆動ラック手段とは駆動噛み
    合いをすることなく前記刷毛房保持駆動歯車手段を介し
    て交互に逆回転を与えられ、 前記刷毛房保持駆動および被駆動歯車手段は、刷毛房保
    持ソケット部分（９６，１０８）と駆動または被駆動歯
    車部分（１００，１１４）とを有する本体部材（９２）
    を含み、 前記刷毛房保持駆動歯車手段の前記駆動歯車部分（１０
    ０）の軸方向幅は前記刷毛房保持被駆動歯車手段の前記
    被駆動歯車部分（１１４）の軸方向幅よりも大きく形成
    されており、前記刷毛房保持駆動歯車手段（７２；７
    ４）の前記駆動歯車部分（１００）の軸方向の上部部分
    が前記動力駆動ラック手段と噛み合いをなし、前記刷毛
    房保持駆動歯車手段（７２；７４）の前記駆動歯車部分
    （１００）の軸方向の下部部分が隣接する前記刷毛房保
    持被駆動手段（７６；７８）の前記被駆動歯車部分（１
    １４）と噛み合いをなすことを特徴とする自動清掃器
    具。
  2. 【請求項２】 前記動力駆動ラック手段は両側において
    側面方向に間隔をなして形成された複数のラック歯（６
    ４）を有する伸長ラック部材（５２）であり、前記伸長
    ラック部材は前記ラック歯のほぼ中間位置で前記伸長ラ
    ック部材の刷毛房保持駆動歯車手段（７２；７４）に対
    する往復運動を案内するための案内手段（６６）を有す
    ることを特徴とする請求項１に記載の自動清掃器具。
  3. 【請求項３】 前記刷毛房保持駆動および被駆動歯車手
    段の前記刷毛房保持ソケット部分（９６，１０８）は繊
    維刷毛房（１６，１８）をその中に着脱可能に保持する
    ことを特徴とする請求項１に記載の自動清掃器具。
  4. 【請求項４】 前記刷毛房（１６，１８）は、一束のポ
    リマー繊維であり、各刷毛房の繊維は一端で融着結合さ
    れて前記刷毛房保持ソケット部分（９６，１０８）への
    着脱が可能なように全体として固体塊状の本体（１７，
    １９）を形成することを特徴とする請求項３に記載の自
    動清掃器具。
  5. 【請求項５】 前記刷毛房（１６，１８）は前記動力駆
    動ラック手段（５２）の両側に対向して少なくとも２列
    に配置されており、各列内の刷毛房は全体として相互に
    千鳥状に配置されており、各列内の隣接する刷毛房は相
    互に軸長の長いものと短かいものとであること特徴とす
    る請求項３または請求項４に記載の自動清掃器具。
  6. 【請求項６】 前記刷毛房保持駆動および被駆動歯車手
    段を受け入れるための空洞（５５）を形成する頂部およ
    び底部軸受部材（５４，５６）を含み、 前記刷毛房保持駆動および被駆動歯車手段はその一端が
    前記頂部軸受部材（５４）内にジャーナル支持され、前
    記刷毛房保持ソケット部分（９６，１０８）は前記底部
    軸受部材（５６）を貫通して外方へ突出したことを特徴
    とする請求項１に記載の自動清掃器具。
  7. 【請求項７】 前記頂部および底部軸受部材（５４，５
    ６）は一端に空洞（５５）と連通する出入口（６０）を
    有し、前記出入口はそこを貫通して往復運動をなす動力
    駆動ラック手段（５２）を受け入れるためのものである
    ことを特徴とする請求項６に記載の自動清掃器具。
  8. 【請求項８】 前記底部軸受部材（５６）は、前記刷毛
    房保持駆動および被駆動歯車手段の前記刷毛房保持ソケ
    ット部分（９６，１０８）を貫通させて回転可能に支持
    するために、全体的に対称に配置された複数の開口を有
    することを特徴とする請求項７に記載の自動清掃器具。
  9. 【請求項９】 前記動力駆動ラック手段はその両側に一
    体のラック歯（６４）を有する伸長ラック部材（５２）
    であり、 前記ラック歯が前記伸長ラック部材の長手方向に直角に
    伸長し、 前記伸長ラック部材はその長手方向に沿って伸長する少
    なくとも１つのカム状案内部分（６６）を有し、 前記カム状案内部分は、前記伸長ラック部材の往復駆動
    運動の間、前記伸長ラック部材の心を保持するために、
    前記空洞（５５）内への出入口（６０）および前記頂部
    または底部軸受部材（５４，５６）の１つにより形成さ
    れる対向内面との協働作用でカム作用し案内することを
    特徴とする請求項８に記載の自動清掃器具。
  10. 【請求項１０】 前記頂部および底部軸受部材（５４，
    ５６）はポリマー材料から作られ、前記頂部軸受部材
    （５４）の一端に隣接して前記駆動歯車部分（１００）
    の比較的拡大された軸方向幅を受け入れるためのボス状
    拡大領域（５７）を形成したことを特徴とする請求項９
    に記載の自動清掃器具。
  11. 【請求項１１】 前記ハンドル部材（６）は、 回転出力軸（４１）を有するバッテリ駆動モータ（２
    ０）と、 前記回転出力軸に装着されそれと一体回転をなすピニオ
    ン歯車手段（４０）と、 前記ピニオン歯車手段と係合する正面歯車手段（４２）
    と、 第１の端部で前記正面歯車手段に偏心してピボット結合
    で装着されるクランクアーム手段（４４）と、 第１の端部が前記クランクアーム手段の第２の端部にピ
    ボット結合で装着され、第２の端部が前記動力駆動ラッ
    ク手段の一端に結合されるラック駆動軸手段（４６）と
    を有することを特徴とする請求項１に記載の自動清掃器
    具。
  12. 【請求項１２】 前記ハンドル部材（６）の内部に組込
    まれた制御スイッチ組立体（１４）は、前記バッテリ駆
    動モータを選択起動して前記正面歯車手段の回転運動を
    刷毛房（１６，１８）の往復逆回転を生じさせる前記動
    力駆動ラック手段（５２）の往復運動に変換するための
    手動スイッチ（１５１）を有することを特徴とする請求
    項１１に記載の自動清掃器具。
  13. 【請求項１３】 前記動力駆動ラック手段は、 前記ブラシヘッド部材（８）の内部で往復運動をなすよ
    うにラック駆動軸手段（４６）に結合された伸長ラック
    部材（５２）と、 前記ブラシヘッド部材（８）の内部に固定装着され、前
    記ラック駆動軸手段を摺動可能に受け入れる軸方向通路
    を有する軸受部材（１２０）と、 前記ブラシヘッド部材（８）の内部に対し一方向流体シ
    ールを提供するために前記軸受部材に支持され前記ラッ
    ク駆動軸手段と係合可能な可撓弁部材（１２４）とを有
    することを特徴とする請求項１記載の自動清掃器具。
  14. 【請求項１４】 前記軸受部材（１２０）は開孔手段
    （１２６）を有する本体部材を含み、前記可撓弁部材は
    前記本体部材の一方の側に隣接して設けらたフラッパ弁
    （１２４）であって、前記伸長ラック部材（５２）の往
    復運動に応じて前記フラッパ弁上に交互に負荷される流
    体圧に応答して前記開孔手段を可撓的に開閉するもので
    あり、これにより前記ブラシヘッド部材（８）内に残留
    する残留物を排出するようにしたことを特徴とする請求
    項１３に記載の自動清掃器具。
  15. 【請求項１５】 第２の充電手段（２６）を有する自動
    清掃器具のハンドル部材（６）を受け入れるために第１
    の充電手段（２８）を装着した中空のベース部分（１７
    ０）と、 前記ベース部分と一体に角度をなして設けられるととも
    に電源ケーブル（１７６）を収容する中空の皿状部分
    （１７２）と、 自動清掃器具のブラシヘッド部材（８）を支持するため
    に前記皿状部分の端部に隣接してそれと一体に突出させ
    たブラケット部分（１８０）と、 を有する支持スタンド（３０）と組合わされた請求項１
    に記載の自動清掃器具。
  16. 【請求項１６】 前記支持スタンドは全体にＬ型の断面
    形状を有し、前記ベース部分は水平な作業面としてその
    上にほぼ垂直位置に前記皿状部分を装着し、前記皿状部
    分は、その支持面を垂直にしてベース部分はこの支持面
    に直角に伸長する形か、または、その支持面を水平にし
    てベース部分はこの支持面に垂直に伸長する形のいずれ
    で自動清掃器具を着脱可能に支持するようにしたことを
    特徴とする請求項１５に記載の自動清掃器具。
  17. 【請求項１７】 前記ベース部分（１７０）は自動清掃
    器具の雄ソケット部分（２６）を受け入れる雌ソケット
    部分（２８）を有し、前記皿状部分と一体に正面支持部
    分（１８５）が形成され、前記支持スタンドが水平位置
    に置かれたとき残留物を自動清掃器具から排出させるた
    めに、ブラシを有する自動清掃器具を下向傾斜位置に支
    持するような高さをこの正面支持部分が有することを特
    徴とする請求項１６に記載の自動清掃器具。
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