JP4815213B2 - 回転ロータと、掃除機用床吸い込み具と電気掃除機 - Google Patents

回転ロータと、掃除機用床吸い込み具と電気掃除機 Download PDF

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Description

本発明は、被掃除面の塵埃を掻き上げる回転ロータと、その回転ロータを組み込んだ掃除機用床吸い込み具と、その掃除機用床吸い込み具と連結される電気掃除機に関するものである。
従来の、この種の回転ロータについて、図9,10を用いて説明する。図9は、従来の回転ロータを回転自在に収納した掃除機用床吸い込み具の上カバーを外した状態の斜視図、図10は、同掃除機用床吸い込み具の部分断面図及び従来の回転ロータの断面図である。
図9,10において、従来の回転ロータ1は、断面形状が円形、又は略円形又は、多角形状で、掃除機用床吸い込み具2に回転自在に取着されたロータ3と、ロータ3の外周に螺旋状に設けられると共に被掃除面の塵埃を掻き上げるブラシ或いはブレード状の清掃体4から構成され、ベルト5を介して掃除機用床吸い込み具2に内蔵された電動機などの駆動手段6で回転駆動されるようになっている。
上記構成により、図示しない電気掃除機を運転し、掃除機用床吸い込み具2に内蔵された駆動手段6を運転すると、回転ロータ1が矢印方向に回転し、清掃体4で床などの被掃除面上の塵埃が掻き上げられ、その掻き上げられた塵埃は、掃除機用床吸い込み具2の底面に設けた開口部7より流入し、吸引通路8を経て、電気掃除機に吸引される(例えば、特許文献1、2参照)。
特開昭63−214217号公報 実願平2−17038号(実開平4−348号)のマイクロフイルム
回転ロータ1を有する掃除機用床吸い込み具2で塵埃を吸引する際、特に紙ごみのようなかさばる塵埃を吸引する際、吸引できる塵埃の大きさは、図10に示すように、回転ロータ1のロータ3の表面と掃除機用床吸い込み具2の下面に設けた開口部7の開口縁7aとの間の隙間Gの大きさによって決まってしまう。すなわち隙間Gより大きな塵埃は吸引されず、清掃体4の回転で、後方にはじき出される。
上記従来の回転ロータ1の構成では、ロータ3の断面形状が円形、若しくは略円形になっているため、ロータ3の表面と開口部7の開口縁7aとの間の隙間Gが小さく、そのため吸引しきれない塵埃が多くなり、電気掃除機で清掃した後に、或いは掃除を行いながら清掃体4ではじき出された大きめの塵埃を手で拾わなければならず、非常に使用勝手が悪いという課題があった。
尚、図10(c)に示すように、ロータ3の断面形状が略楕円形の場合、略円形のものに比べ、塵埃が弾き飛ばされるとう問題は多少改善されるものの、大幅な改善にはつながらない。
隙間Gを大きくするために、開口部7の開口縁7aを後方に後退させることも可能だが、これでは、開口部7の開口面積が大きくなって、吸引風が開口部7に流入する際の風速が低下し、吸引性能が著しく低下するので、本来の電気掃除機の機能を発揮することができなくなる。
同じく隙間Gを大きくするため、ロータ3の外径寸法を小さくし、ロータ3の強度を確保するために金属材料で形成することも考えられるが、ロータ3の外径寸法を小さくする分、清掃体4の突出代を大きくしなければならず、これでは、清掃体4による被掃除面の塵埃の掻き出し性能が落ちてしまい、やはり本来の掃除性能を発揮させることはできない。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、簡単な構成で、掃除性能を低下させることなく、大きな塵埃を吸引させることができる回転ロータと、大きな塵埃を吸引できる掃除機用床吸い込み具と、電気掃除機を提供する事を目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明の回転ロータは、掃除機用床吸い込み具に回転自在に取着されると共に断面略扁平状のロータと、前記ロータの長手方向に装着され被掃除面の塵埃を掻き上げる清掃体を備え、前記ロータは、長手方向に溝部を有し、前記清掃体は、ブラシ部と、該ブラシ部が植設又は固定される基部とを有し、前記ロータの溝部に前記清掃体の基部を挿入して固定したことを特徴とするもので、大きな塵埃も容易に吸引させることができ、非常に使用勝手が良く、また、ロータが高速で回転したときに、扁平状のロータで風が吹き付けられ、それにより清掃体で掻き出された塵埃が、効率よく巻き上げられ、優れた掃除性能を発揮することができる。
本発明の掃除機用床吸い込み具は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転ロータを備えたもので、大きな塵埃も容易に吸引することができ、非常に使用勝手が良く、また、ロータが高速で回転したときに、扁平状のロータで風が吹き付けられ、それにより清掃体で掻き出された塵埃が、効率よく巻き上げられ、優れた掃除性能を発揮することができる。
本発明の電気掃除機は、電動送風機と、請求項4〜6のいずれか1項に記載の掃除機用床吸い込み具とを備えたもので、大きな塵埃も容易に吸引することができ、非常に使用勝手が良く、また、ロータが高速で回転したときに、扁平状のロータで風が吹き付けられ、それにより清掃体で掻き出された塵埃が効率よく巻き上げられ、吸引されるので、優れた掃除性能を有する電気掃除機を提供することができる。
本発明の回転ロータ、掃除機用床吸い込み具及び電気掃除機は、大きな塵埃も容易に吸引できるようになり、非常に使用勝手が良く、また、扁平状のロータで吹き付けられる風で塵埃が、効率よく巻き上げられ、優れた清掃性能を発揮することができる。
第1の発明は、掃除機用床吸い込み具に回転自在に取着されると共に断面略扁平状のロータと、前記ロータの長手方向に装着され被掃除面の塵埃を掻き上げる清掃体を備え、前記ロータは、長手方向に溝部を有し、前記清掃体は、ブラシ部と、該ブラシ部が植設又は固定される基部とを有し、前記ロータの溝部に前記清掃体の基部を挿入して固定したことを特徴とするもので、大きな塵埃も容易に吸引させることができ、非常に使用勝手が良く、また、ロータが高速で回転したときに、扁平状のロータで風が吹き付けられ、それにより清掃体で掻き出された塵埃が、効率よく巻き上げられ、優れた掃除性能を発揮することができる。
第2の発明は、特に、第1の発明の回転ロータの断面において、清掃体の長手方向の中心線L1が、ロータの回転中心を通らないようにし、且つ前記清掃体の長手方向の中心線L1と、前記ロータの回転中心と清掃体のブラシ部の根元中心とを結ぶ中心線L2との交差角度を60度〜120度の範囲に設定したことを特徴とするもので、例えば、清掃体の先端側が前になる方向に、回転ロータを回転させたときに、清掃体の先端で被掃除面の表面を叩きつけるような作用が発生し、被掃除面にこびりついた塵埃も効率よく叩き出すことができるので、掃除性能が向上する。
第3の発明は、特に、第1又は第2の発明の断面略扁平状のロータの回転中心部の肉厚を短径Xとし、前記ロータの最大外径を長径Yとした場合に、短径Xの長径Yに対する比率を2分の1以下にしたことを特徴とするもので、ロータの表面と吸い込み口の開口縁との間の隙間を十分に確保するとともに、ロータによる風の吹き付け効果を十分に得ることができる。
第4の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転ロータを備えた掃除機用床吸い込み具としたもので、大きな塵埃も容易に吸引することができ、非常に使用勝手が良く、また、ロータが高速で回転したときに、扁平状のロータで風が吹き付けられ、それにより清掃体で掻き出された塵埃が、効率よく巻き上げられ、優れた掃除性能を発揮することができる。
第5の発明は、特に、第4の発明の回転ロータを回転駆動する駆動手段を備えたもので、被掃除面にこびりついた塵埃も確実に清掃体で叩き出すことができ、又、被掃除面が絨毯であっても掃除性能が劣化することが無い。
第6の発明は、特に、第5の発明の駆動手段で回転ロータを任意の方向に回転できるようにしたもので、例えば、清掃体の先端側が前になる方向に回転ロータを回転させると、清掃体の先端で被掃除面の表面を叩きつけて被掃除面にこびりついた塵埃を効率よく叩き出すことができ、又、回転ロータを逆方向に回転させると、清掃体が被掃除面を撫でるように作用するので、木床などの被掃除面を効率よく磨くことができる。
第7の発明は、電動送風機と、請求項4〜6のいずれか1項に記載の掃除機用床吸い込み具とを備えたもので、大きな塵埃も容易に吸引することができ、非常に使用勝手が良く、また、ロータが高速で回転したときに、扁平状のロータで風が吹き付けられ、それにより清掃体で掻き出された塵埃が効率よく巻き上げられ、吸引されるので、優れた掃除性能を有する電気掃除機を提供することができる。
以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、下記実施例で本発明が限定されるものではない。
図1は、本発明の実施例1における回転ロータを組み込んだ掃除機用床吸い込み具の一部破断斜視図である。
図1において、掃除機用床吸い込み具10(以下「床吸い込み具10」という)の外郭11は、上ケース12と、下面に吸い込み口13を有する下ケース14からなり、外周に、掃除の際に家具などへの傷付を防止するためのバンパー15が設けられ、前部に、回転ロータ16を回転自在に収納すると共に吸い込み口13と連通する回転ロータ室17が配されている。又、床吸い込み具10の後部には、延長管(図示せず)などを介して、電気掃除機(図示せず)に連通接続される接続管18が傾動自在に取着されている。
20は、下ケース14の底面の前部、後部にそれぞれ一対ずつ設けられた走行用ローラーで、床吸い込み具10を木床などの被掃除面に置いたとき、その被掃除面と下ケース14の底面との間に所定の隙間を確保して、電気掃除機による吸引力で、床吸い込み具10の底部が被掃除面に密着して操作性が悪くなることの無いようにするものである。
21は、床吸い込み具10の略中央でかつ回転ロータ16の後方に位置し、回転ロータ室17と接続管18とを連通する吸引口である。22は、ベルト23を介して回転ロータ16を回転駆動する駆動手段となる電動機である。
次に、本実施例における回転ロータ16の詳細な構成について、図2〜4を用いて説明する。図2は、本実施例における回転ロータ16の斜視図、図3は、回転ロータ16の側面図、図4は、回転ロータ16の清掃体の斜視図である。
図2〜4において、回転ロータ16は、アルミニウムなどの金属材料からなり螺旋状に捩られると共に、断面略扁平状に形成されたロータ30と、ロータ30の長手方向に設けた溝部31に一端が装着されると共に被掃除面の塵埃を掻き上げる清掃体32と、ロータ30の一端に圧入されると共にベルト23の一端が張架されるプーリー付軸受けホルダー33と、ロータ30の他端に圧入される軸受けホルダー34から構成されている。35は、プーリー付軸受けホルダー33及び軸受けホルダー34のそれぞれを回転自在に支持すると共に、吸い込み具10の内壁35に保持される軸受けである。
清掃体32は、複数の繊維などからなるブラシ部32aと、ブラシ部32aが植設又は固定されると共に、ロータ30に設けた溝部31に挿入、固定される基部32bから構成されている。尚、ブラシ部32aは、複数の繊維などに限らず、軟質材からなるブレード状のもので形成しても良い。
又、ロータ30に清掃体32を装着したとき、清掃体32の長手方向の中心線L1が、ロータ30の回転中心36を通らないようにしている。本実施例では、清掃体32の長手方向の中心線L1と、ロータ30の中心とブラシ部32aの根元中心を結ぶ中心線L2が略直交するように配置している。
次に、ロータ30の製造、加工方法についていくつか述べる。
第1の方法は、捩り押出し金型にて、ロータ30の材料を捩りながら押出すもので、1工程で目的の捩り角度に仕上げることができる。ただ、反り、うねりが生じやすく精度が確保しにくく、また、捩り角度が大きくなるほどこの傾向が顕著になるという難点があり、捩り角度は、360度程度が限界で、それ以上は実用上製品にならない。
第2の方法は、ロータ30の材料を金型で捩りながら押出して、一旦目的の捩り角度より小さな角度のロータ30を作り、このロータ30を後加工にて、目的の捩り角度まで捩って仕上げるもので、後加工が最小限に抑えられるので、断面形状の歪も少なく、精度のよいロータ30を製造することができる。唯一の欠点は、工程が2段階になることである。
第3の方法は、ロータ30の材料をまっすぐに押出して、後加工で、目的の捩り角度まで捩って仕上げるもので、1工程(直線押出し)による製品素材の精度が非常に高く、これを元に後加工で捩るため、捩りによる歪が小さく精度のよいロータ30を製造することができる。また、後捩り加工により、同一金型でも自由にロータ30の捩り角度を設定することができる。欠点としては、中空素材や、大径の素材は捩り加工による断面変形が生じやすく、あまり大きな捩り角度には向かない。
第4の方法は、同一ライン上に捩り方向に回転する可動盤等の設備を設けて、金型で、ロータ30の材料を押出しながら、同時に捩り加工も行い、目的の捩り角度に仕上げる製法で、捩り工程を別に設ける必要が無く、また、可動盤の回転速度で自由に捩り角度が設定できるというメリットがあるが、設備が複雑になるという欠点がある。
したがって、ロータ30の製造にあたっては、ロータ30の断面形状、材質、厚み、強度、捩り角度、必要な精度等を勘案し、製造方法、加工方法を適宜決定するようにすると良い。また、押出し加工によるロータ30の代表的な製造方法を上記したが、本発明のロータ30は特に、断面が略扁平状に形成されているため押出しバランスも崩れ易く、押出し時にうねりを生じる場合がある。よって、製品の直進度を確保するために、押出し後に延伸加工を施してもよいものである。
次に、上記構成による回転ロータ30と、それを組み込んだ床吸い込み具10の、動作、作用について説明する。
図5において、図示しない電気掃除機並びに床吸い込み具10の電動機22の運転を開始すると、回転ロータ16が、矢印方向に回転する(正転)。このとき、清掃体32の長手方向の中心線L1と、ロータ30の中心とブラシ部32aの根元中心を結ぶ中心線L2が略直交するように配置しているので、回転ロータ16が回転すると、清掃体32の先端で被掃除面の表面を叩きつけるように作用し、その結果、被掃除面に付着した塵埃が効率よくたたき出され、電気掃除機によって作用する吸引力により、床吸い込み具10の底部に設けた吸い込み口13から流入し、吸引口21、接続管18を経て、電気掃除機に吸引される。
図6(a)は、本実施例の床吸い込み具10で、大きな塵埃を吸引する様子を示す部分断面図である。
従来の回転ロータ1の場合は、図10に示すように、その断面形状が略円形になっているので、ロータ3の表面と開口部7の開口縁7aとの間の隙間Gは、非常に狭いが、本実施例では、ロータ30の回転位置が、特に、図6(a)の位置にあるとき、ロータ30の表面と吸い込み口13の開口縁13aとの間の隙間G1が最大になると共に、従来の隙間Gよりはるかに大きくなるため、その分、大きな塵埃を容易に吸い込み口13から吸引することが出来、掃除性能が飛躍的に向上し、使用勝手も飛躍的に向上するものである。
なお、図6(b)は、回転ロータ16を、矢印方向、すなわち、逆方向に回転させた場合の例を示すもので、具体的には、図示しないスイッチを操作することにより、電動機22を逆回転させて、回転ロータ16を逆回転させるようにすれば、同図に示すように、清掃体32が被掃除面を撫でるように作用するので、特に被掃除面が、木床などの場合、磨き効果が大きく、回転ロータ16を正転させて通常の清掃を行った後、逆転させて、床磨きを行うこともできる。
以上のように、本実施例によれば、ロータ30の断面形状が略扁平状になっているので、このロータ30を床吸い込み具10に組み込むと、大きな塵埃も容易に吸引させることができ、非常に使用勝手が良いものである。また、ロータ30の断面形状が略扁平状になっているので、それが高速で回転したときに、団扇で風を扇ぐような作用が働き、それにより清掃体32で掻き出された塵埃が、効率よく巻き上げられることになり、電気掃除機の吸引力が多少低下しても、十分な掃除性能を発揮することができるものである。
本実施例において、ロータ30の断面形状は略扁平状として説明しているが、ロータ30の表面と吸い込み口13の開口縁13aとの間の隙間G1を十分に確保するとともに、ロータ30による風の吹き付け効果を十分に得るためには、図3に示すように、ロータ30の断面形状における扁平率即ち、回転中心部の肉厚を短径Xとし、最大外径を長径Yとした場合、短径Xの長径Yに対する比率は2分の1以下が好ましい。
又、ロータ30は、図11に示すように、その断面が略S字状に形成されていても良い。
又、清掃体32の長手方向の中心線L1が、ロータ30の回転中心36を通らないようにしているので、例えば、清掃体32のブラシ部32aの先端側が前になる方向に、回転ロータ16を回転させたときに、ブラシ部32aの先端で被掃除面の表面を叩きつけるような作用が発生し、被掃除面にこびりついた塵埃も効率よく叩き出すことができるので、掃除性能が向上する。
又、ロータ30を金属材料で形成するようにしたので、ロータ30の断面が扁平状に形成されていても、十分な強度が確保され、床吸い込み具10に組み込まれて高速で回転しても、何ら支障なく、使用できる。
又、回転ロータ16を、電動機22で回転させるようにしているので、被掃除面にこびりついた塵埃を確実に叩き出すことができ、又、被掃除面が絨毯であっても掃除性能が劣化することが無い。
なお、上記実施例では、清掃体32の長手方向の中心線L1とロータ30の中心とブラシ部32aの根元中心を結ぶ中心線L2とが略直交するようにしたが、図7に示すように、中心線L1とL2との交差角度Aを、例えば120度ぐらいにしても良い。このようにすれば、清掃体30の先端が、被掃除面にソフトに当たるようになり、被掃除面が、マットなど軟質材料から形成されている場合、その被掃除面に傷がつき難くなる。
尚、交差角度Aがあまり大きすぎると、清掃体32の回転半径が大きくなり、結果的に床吸い込み具10の大型化になり好ましくない。又、交差角度Aが60度より小さくなると、清掃体32の先端を被掃除面でこそぐような作用が働き、清掃体32の寿命を著しく低下させる。従って交差角度は、60〜120度が望ましい。
尚、上記実施例では、回転ロータ16を駆動する駆動手段として、電動機22を用いたが、電動機22を用いる代わりに、回転ロータ16を吸引風で回転させるようにしても良い。具体的には、特に図示しないが、床吸い込み具10の外郭11の一部に、外部と回転ロータ室17とを連通する孔を設け、その孔から流入する高速の空気を、ロータ30の一部に設けた羽根車あるいは、ロータ30に直接当てて、回転トルクを発生させて、回転ロータ16を回転させるようにしても良い。
図8は、本発明の実施例2における電気掃除機の全体構成を示す図である。尚、上記第1の実施例と同一部分について、同一符号を付してその説明を省略する。
図8において、本実施例の電気掃除機40は、前部に塵埃を捕集する集塵室41と、後部に電動送風機42を内蔵した電動送風機室43をそれぞれ備えた掃除機本体44と、前記集塵室41に連通するように一端が掃除機本体44に接続されるホース45と、ホース45の他端に設けられたハンドルパイプ46に一端が着脱自在に接続される延長管47とを備え、前記延長管47の他端に、上記第1の実施例における電気掃除機用床吸い込み具10が接続される。ハンドルパイプ46には、掃除機本体44に運転を操作する本体スイッチ46aと、床吸い込み具10に内蔵された電動機22の運転を操作する吸い込み具スイッチ46bが設けられている。
上記構成による電気掃除機の動作、作用は以下の通りである。
掃除機本体44内に収納された電源コード(図示せず)を引き出し、そのプラグ(図示せず)を室内のコンセントに差し込んで、ハンドルパイプ46に設けた本体スイッチ46a、吸い込み具スイッチ46bを操作すると、電動送風機42及び床吸い込み具10の電動機22の運転が開始し、それに伴い、吸い込み具10の底部に設けた吸い込み口13から、清掃体32で掻き出された被掃除面上の塵埃が外気と共に吸引され、延長管47、ハンドルパイプ46、ホース45を経て集塵室41に至り、そこで吸引風に含まれた塵埃が捕集され、きれいになった空気が掃除機本体44の後部に設けた排気口(図示せず)から排気される。
本実施例によれば、吸い込み具10に組み込まれたロータ30の断面形状が略扁平状になっているので、大きな塵埃も容易に吸引することが出来、従来のように、掃除開始に当たり、或いは、電気掃除機を使用しながら、被掃除面上の紙くずなどの大きな塵埃を拾う必要が無く、極めて使用勝手のよい電気掃除機を提供することができる。
また、ロータ30の断面形状が略扁平状になっているので、それが高速で回転したときに、ロータ30が風を巻き起こし、それによりロータ30の清掃体32で掻き出された塵埃が、効率よく巻き上げられるので、集塵室41内に塵埃が堆積し、吸引力が多少低下しても、十分な掃除性能を発揮することができるものである。
以上のように、本発明にかかる回転ロータ、掃除機用床吸い込み具及び電気掃除機は、大きな塵埃を容易に巻き込んで吸引できるので、掃除性能に優れ、使用勝手が良いもので、各種電気掃除機に使うことができる。
本発明の第1の実施例における回転ロータを組み込んだ掃除機用床吸い込み具の一部破断斜視図 同回転ロータの斜視図 同回転ロータの側面図 同回転ロータの清掃体の斜視図 同掃除機用床吸い込み具の要部断面図 (a)同掃除機用床吸い込み具の要部断面図(回転ロータを正転させたとき)、(b)同掃除機用床吸い込み具の要部断面図(回転ロータを逆転させたとき) 同掃除機用床吸い込み具の回転ロータの他の例を示す部分断面図 本発明の電気掃除機の全体構成を示す図 従来の回転ロータを収納した掃除機用床吸い込み具の上カバーを外した状態の斜視図 (a)同掃除機用床吸い込み具の部分断面図、(b)従来の回転ロータの他の例を示す断面図、(c)従来の回転ロータの他の例を示す断面図 図3の他の実施例を示す回転ロータの側面図
符号の説明
10 掃除機用床吸い込み具(床吸い込み具)
13 吸い込み口
16 回転ロータ
22 駆動手段
30 ロータ
32 清掃体
32a ブラシ部
32b 基部
40 電気掃除機
41 集塵室
42 電動送風機
44 掃除機本体

Claims (7)

  1. 掃除機用床吸い込み具に回転自在に取着されると共に断面略扁平状のロータと、前記ロータの長手方向に装着され被掃除面の塵埃を掻き上げる清掃体を備え、前記ロータは、長手方向に溝部を有し、前記清掃体は、ブラシ部と、該ブラシ部が植設又は固定される基部とを有し、前記ロータの溝部に前記清掃体の基部を挿入して固定したことを特徴とする回転ロータ。
  2. 回転ロータの断面において、清掃体の長手方向の中心線L1が、ロータの回転中心を通らないようにし、且つ前記清掃体の長手方向の中心線L1と、前記ロータの回転中心と清掃体のブラシ部の根元中心とを結ぶ中心線L2との交差角度を60度〜120度の範囲に設定したことを特徴とする請求項1に記載の回転ロータ。
  3. 断面略扁平状のロータの回転中心部の肉厚を短径Xとし、前記ロータの最大外径を長径Yとした場合に、短径Xの長径Yに対する比率を2分の1以下にしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の回転ロータ
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転ロータを備えた掃除機用床吸い込み具。
  5. 回転ロータを回転駆動する駆動手段を備えた請求項4に記載の掃除機用床吸い込み具。
  6. 駆動手段で回転ロータを任意の方向に回転できるようにした請求項5に記載の掃除機用床吸い込み具。
  7. 電動送風機と、請求項4〜6のいずれか1項に記載の掃除機用床吸い込み具とを備えた電気掃除機。
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