JP5052294B2 - 携帯型動力吸引装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力駆動される携帯型の吸引装置に関するものである。

動力駆動される遠心送風機の吸引圧を利用して、落葉や塵芥等の被吸引物を吸引して送風先に取り付けた袋等に集める携帯型動力吸引装置が知られている。図１は、従来の携帯型動力吸引装置の一例を示した説明図である（下記特許文献１参照；同図（ａ）は外観図、同図（ｂ）はファンケースの正面図）。

この従来例は、本体１が、ファン１０を駆動させる原動機１１，始動用のリコイルスタータ１２，燃料タンク１３，ファンケース１４等で一体構成されており、ファンケース１４の吸気口部１４Ａにサクションパイプ２が着脱可能に連結され、ファンケース１４の吹き出し口部１４Ｂには吹き出しパイプ３が着脱可能に連結されている。そして、吹き出しパイプ３の吹き出し端には、適宜の通気性を有するダストバッグ４が取り付けられている。図示の例は、携帯型であって、作業者が把持するハンドル１５，１６が本体１に設けられている。また、ファンケース１４の吸気口部１４Ａ内には、ファン１０の駆動軸に装着されて、ファン１０と共に回転するカッター５が備えられている。

このような携帯型動力式吸引装置によると、原動機１１の始動によってファン１０が駆動され、ファン１０の送風による吸引圧で、落葉や木片，塵芥等の被吸引物がサクションパイプ２を介してファンケース１４の吸気口部１４Ａ内に吸い込まれる。そこで、ファン１０と共に回転するカッター５によって、吸い込まれた被吸引物が粉砕され、粉砕された被吸引物がファンケース１４内の吸気経路を通って吹き出し口部１４Ｂに送られ、吹き出しパイプ３を介してダストバッグ４内に集塵される。
特開２０００−１７９４９７号公報

従来の携帯型動力吸引装置では、サクションパイプ２の先端から吸気口部１４Ａ内に吸い込まれた被吸引物は、カッター５によって粉砕されることになるが、全ての被吸引物がカッター５による粉砕作用を受けた後にファン１０の羽根間を通過するとは限らず、被吸引物がカッター５の刃を避けて直接ファン１０に到達することもある。特に、細長くて硬い枝や木片等を吸い込んだときには、カッター５の粉砕作用を受ける前に直接ファン１０に枝や木片等の先端が衝突することがあり、激しく衝突した場合にはファン１０の羽根が損傷又は破損することの懸念があった。

これに対して、ファン１０の損傷や破損を防止するには、ファン１０の羽根強度を高くすればよいが、携帯型の動力吸引装置においては、操作性を向上するために重量を低減することが必要であり、ファン１０を軽くせざるを得ず、ファン１０自体に十分な強度を担保させることができない事情がある。また、小型の原動機１１から得られる低トルクで効率よく所望の吸引力を得ようとすると、軽量化したファン１０の羽根数を密にしてファン１０による吸引性能を高めることが必要になるが、これを実現すると、ファン１０の羽根が密になる分だけ、被吸引物の衝突による羽根の破損確率が高くなるという不都合が生じる。

また、柔らかくて長い草や紐等を吸い込んだ場合には、従来技術のように吸気口部１４Ａ内にカッター５を設けていると、長い草や紐等がカッター５に絡み付き、原動機１１に大きな負荷を与えることになって、原動機１１の出力低下や停止といった不具合が生じることも懸念される。また、カッター５が無い場合には、長い草や紐等が直接ファン１０に絡み付く不具合が生じることがある。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、携帯型動力吸引装置において、被吸引物によるファンの羽根の損傷或いは破損を防止しながら、軽量化したファンで高い吸引性能を確保することができること、長い草や紐等が絡み付くことなく、被吸引物に対して効果的な粉砕処理が可能であること等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明による携帯型動力吸引装置は、以下の特徴を少なくとも具備するものである。
携帯型のファンケースに、ファンの駆動軸に沿った吸気口部を形成すると共に、前記ファンの遠心方向に沿った吹き出し口部を形成し、前記吸気口部に取り付けたサクションパイプの先端から被吸引物を吸引する携帯型動力吸引装置において、前記吸気口部内に、前記駆動軸と一体回転するように取り付けられて前記ファンの吸気方向上流側で回転するファン保護部材を設け、該ファン保護部材は、円形開口の前記吸気口部に対して楕円形状の外形を有し、前記吸気口部の吸気方向に垂直な衝突受け面を有することを特徴とする。

このような特徴によると、吸気口部内に駆動軸と一体回転するように取り付けられてファンの吸気方向上流側で回転するファン保護部材を設けたので、被吸引物によるファンの羽根の損傷或いは破損を防止しながら、軽量化したファンで高い吸引性能を確保することができる。また、ファン保護部材が吸気口部の吸気方向に垂直な衝突受け面を有するので、衝突受け面に衝突した被吸引物を吸引時の衝撃エネルギーで効果的に粉砕することができる。また、直接長い草や紐等がファンに向かうのを、衝突受け面を有するファン保護部材が遮蔽するので、長い草や紐等がファンに絡み付く不具合を回避することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する（なお、従来と同一の部分には同一の符号を付して一部重複した説明は省略する。）。本発明の実施形態に係る携帯型動力吸引装置は、カッター５を除いた基本構成は図１に示した従来技術と同様であり、携帯型のファンケース１４に、ファン１０の駆動軸２０に沿った吸気口部１４Ａを形成すると共に、ファン１０の遠心方向に沿った吹き出し口部１４Ｂを形成し、吸気口部１４Ａに取り付けたサクションパイプ２の先端から吸気口部１４Ａを介してファンケース１４内に吸引した被吸引物を、ファンケース１４内の吸引流路を通して吹き出し口部１４Ｂから吹き出すものである（図１参照）。

図２及び図３は、本発明の一つの実施形態を示す説明図である（図２は、吸気口部１４Ａ周辺におけるファンケース１４の部分断面図、図３は、ファン保護部材３０の斜視図（同図（ａ）が一例で、同図（ｂ）はその変形例））。この実施形態では、吸気口部１４Ａ内に、駆動軸２０と一体回転するように取り付けられてファン１０の吸気方向上流側で回転するファン保護部材３０を設けており、このファン保護部材３０が吸気口部１４Ａの吸気方向に垂直な衝突受け面３０ａを有する。

この構成によると、ファン１０の上流側を部分的に覆うように設けられたファン保護部材３０によって、ファン１０の回転駆動によりサクションパイプ２の先端から吸い込まれた被吸引物が一旦受け止められることになるので、被吸引物が直接ファン１０の羽根１０Ａに衝突するのを防ぐことができる。ファン保護部材３０としては、ファン１０の上流側を効果的に覆いながら、ファン１０の吸引力を大きく低下させないように、吸気口部１４Ａ内で十分に空気流通が可能であることが必要である。一方、ファン保護部材３０も回転物に他ならないので、サクションパイプ２の先端側開口からはできるだけ遠くにあることが望ましく、また、サクションパイプ２を吸気口部１４Ａから取り外したときにファン保護部材３０が床や壁に当たって損傷することのないように、ファン保護部材３０は吸気口部１４Ａ内に設けられていることが必要である。

また、ファン１０の回転駆動に伴ってファン１０の吸気方向上流側で回転するファン保護部材３０は、吸気口部１４Ａの吸気方向に垂直な衝突受け面３０ａを有するので、回転する衝突受け面３０ａに被吸引物が衝突すると、その衝撃で被吸引物に効果的な粉砕作用を与えることができ、これによって、ある程度の大きさに砕かれた被吸引物がファン保護部材３０を越えて矢印で示すファン１０の羽根１０Ａ間からファンケース内の吸引流路１４Ｍに導かれることになる。

この際、ファン保護部材３０の衝突受け面３０ａの粉砕作用を最も効果的に発揮させるには、ファン保護部材３０をファン１０の上流側で吸引口部１４Ａ内に設けることが有効である。これによると、サクションパイプ２内に吸い込まれた被吸引物はサクションパイプ２の長さに応じて旋回を加えながら十分に加速され、衝突受け面３０ａに流速を増した周囲の旋回流と略同速度で衝突することになる。仮に、ファン保護部材３０がサクションパイプ２の中間部に位置しているとすると、同じ吸引力で被吸引物を加速しても衝突受け面３０ａに到達時の衝突速度が周囲の気流速度にも到達せず、十分な粉砕作用を得ることができない。

ファンケース１４の吸気口部１４Ａとファン保護部材３０の構造を更に詳しく説明する。吸気口部１４Ａは、ファンケース１４において駆動軸２０に沿って外側に突出したサクションパイプ接続部１４Ｊの内側に形成されており、このサクションパイプ接続部１４Ｊにサクションパイプ２の基端部２Ａが接続されている。図示のように、ファン保護部材３０は、ファン１０の吸気方向上流側でサクションパイプ接続部１４Ｊの内側に衝突受け部３１Ｘが位置するように配置され、支持部３１Ｙが固着手段３１Ｚによって駆動軸２０に連結されている。ファン１０に衝突受け部３１Ｘが近づき過ぎると、衝突受け部３１Ｘとファン１０との間隙が狭くなって粉砕物の目詰まりが生じる懸念があるので、衝撃受け部３１Ｘは、ファン１０から若干離した上流側でサクションパイプ接続部１４Ｊ内に設けることが好ましい。

ファン保護部材３０を設けた場合であっても所望の吸引力を得るためには、ファン保護部材３０を介して十分な空気流通が確保できることが必要であるから、ファン保護部材３０は、図３（ａ）に示すように、衝突受け面３０ａを有する衝突受け部３１Ｘに、吸気方向に沿って貫通する開口部３１ｐを設けるか、或いは、円形開口の吸気口部１４Ａに対して衝突受け部３１Ｘの外形を楕円形状にする等の工夫が必要になる。

ファン保護部材３０の衝突受け部３１Ｘに複数の開口部３１ｐを貫通させたものでは、衝突受け部３１Ｘの外周を吸気口部１４Ａの内壁に近づけて、吸気口部１４Ａの内壁に沿って吸い込まれる被吸引物を効果的にブロックしながら、十分な吸引力を得ることができる。また、円形開口の吸気口部１４Ａに対して衝突受け部３１Ｘの外形を楕円形状にした場合には、吸気口部１４Ａの中心付近に沿って吸い込まれる被吸引物を効果的にブロックしながら、十分な吸引力を得ることができる。

図３（ｂ）は、同図（ａ）に示したファン保護部材３０の変形例を示している（共通部分には同一符号を付して説明を一部省略する）。この変形例では、ファン保護部材３０における衝突受け部３１Ｘの外周に、衝突受け面３０ａより吸気方向上流側に突出する粉砕部３２が設けられており、また、衝突受け面３０ａに粉砕部３３を形成している。図示の例では、粉砕部３２，３３の両方を設けたものを示しているが、それらの一方を備えるものであってもよい。粉砕部３２は、図示の例では対向する位置に一対設けているが、さらに多数設けてもよいし、一つだけでもよい。更に、粉砕部３３は、図示の例では衝突受け面３０ａに多数形成されているが、その形成状態の疎密は如何様であってもよい。

このような例では、回転駆動される衝突受け面３０ａに対して、粉砕部３２，３３が設けられるので、吸引方向上流側に突出した粉砕部３２，３３の引き裂き又は鑢作用によって、更にファン保護部材３０の粉砕機能を高めることができる。特に、粉砕部３２は、衝突受け部３１Ｘの回転によってその外周に沿って回転するので、衝撃受け面３０ａに当たって遠心力で放射方向に移動する被吸引物を効果的に粉砕処理することができる。

図４及び図５は、本発明の他の実施形態を示す説明図である（図４は、吸気口部１４Ａ周辺におけるファンケース１４の部分断面図、図５は、他の実施形態におけるファン保護部材３０の斜視図（同図（ａ）が一例で、同図（ｂ）はその変形例）、なお、図２，３と共通する部分は同一符号を付して一部説明を省略する）。この実施形態でも、吸気口部１４Ａ内に、駆動軸２０に取り付けられてファン１０の吸気方向上流側で回転するファン保護部材３０を設け、このファン保護部材３０が吸気口部１４Ａの吸気方向に垂直な衝突受け面３０ａを有することは、前述した実施形態と同様である。

この実施形態では、ファン保護部材３０は、衝突受け面３０ａを有する衝突受け部３４と衝突受け部３４の外周部を少なくとも支持して駆動軸２０に固着される支持部３５とを備え、衝突受け部３４の中央に開口部３４ａを有するものである。より具体的には、衝突受け面３０ａを有する衝突受け部３４の中央部に開口部３４ｐが形成されており、衝突受け部３４の外周部と開口部３４ｐの周縁を支持する４本の支持脚を有する支持部３５が駆動軸２０に固着手段３６でファン１０と共に取り付けられている。

この実施形態におけるファン保護部材３０は、図５（ａ）に示す例では、支持部３５における衝突受け部３４の外周を支持する支持脚が衝突受け面３０ａより吸気方向上流側に突出して、粉砕部３５Ａを形成している。また、図５（ｂ）に示す例では、前述した粉砕部３５Ａに加えて、開口部３４ｐの周縁を支持する支持脚が衝突受け面３０ａより吸気方向上流側に突出して、粉砕部３５Ｂを形成している。また、図５（ｂ）に示す例では、衝突受け面３０ａに粉砕部３７が形成されている。図５（ｂ）に示す例では、粉砕部３５Ａ，３５Ｂを両方突出させているが、何れか一方を突出させたものであってもよい。

このような実施形態によると、前述した実施形態と同様に、ファン１０の上流側を部分的に覆うように設けられたファン保護部材３０によって、ファン１０の回転駆動によってサクションパイプ２の先端から吸い込まれた被吸引物が直接ファン１０の羽根１０Ａに衝突するのを防ぐことができ、また、ファン１０の回転駆動に伴ってファン１０の吸気方向上流側で回転するファン保護部材３０が吸気口部１４Ａの吸気方向に垂直な衝突受け面３０ａを有するので、回転する衝突受け面３０ａに被吸引物が衝突すると、その衝撃で被吸引物に効果的な粉砕作用を与え、これによって、ある程度の大きさに砕かれた被吸引物がファン保護部材３０を越えて矢印で示すファン１０の羽根１０Ａ間からファンケース内の吸引流路１４Ｍに導かれることになる。

この実施形態では、ファン１０の羽根１０Ａが存在しない吸気口部１４Ａの中心周りに開口部３４ｐが形成されているので、仮にこの開口部３４ｐに被吸引物が直接侵入することがあっても、これによってファン１０の羽根１０Ａが損傷することはない。開口部３４ｐは、羽根１０Ａの存在しないスペースを利用して比較的大きく開口できるので、これによって、ファン１０駆動時には、十分な空気の流通を確保することができ、所望の吸引力を得ることができる。

図５（ａ）に示す例では、中心部に比較的大きな開口部３４ｐを形成した状態で衝突受け部３４の外縁部に粉砕部３５Ａを突出させることができる。粉砕部３５Ａは、衝突受け部３４の回転によってその外周に沿って回転するので、衝撃受け面３０ａに当たって遠心力で放射方向に移動する被吸引物を効果的に粉砕処理することができる。

図５（ｂ）に示す例では、更に、吸気口部１４Ａの中心付近で回転する粉砕部３５Ｂと衝突受け面３０ａに形成された粉砕部３７を有するので、同図（ａ）に示した例に対して粉砕機能を更に高めることができる。

なお、図４に示した実施形態では、ファンケース１４の内壁とファン１０の羽根１０Ａの頂部との間隙に侵入規制部材４０が取り付けられている。図示の例では、ファンケース１４の外側からファンケース１４の内側に貫通する固着手段４１によって、ファンケース１４の内壁に侵入規制部材４０が取り付けられている。

この侵入規制部４０は、それ自体が木片等の被吸引物を切断又は粉砕するものではなく、前述した間隙に侵入しようとする被吸引物を跳ね返して吸気口部１４Ａ内に戻す機能を有する。この侵入規制部４０は、吸気口部１４Ａ周囲の一箇所に形成するだけで十分な機能が得られるが、ファン１０の吸引性能を低下させない範囲で、吸気口部１４Ａ周囲の複数箇所に形成してもよい。吸気口部１４Ａ周囲の一箇所に侵入規制部４０を形成すると、前述した間隙に侵入しようとする木片等の被吸引物はファン１０の回転に伴って吸気口部１４Ａ周囲を移動しながら前述した間隙に侵入しようとするので、その移動中に侵入規制部４０に当たって吸気口部１４Ａ内に跳ね返されることになる。前述した間隙に侵入しようとした被吸引物が吸気口部１４Ａ内に跳ね返されると、別の吸引経路を通過しようとするので、これを繰り返す間にファン１０の羽根１０Ａ間の吸引経路を通ってファンケース１４内に引き込まれることになり、木片等が前述した間隙に挟まる現象を回避することができる。

図６に示した実施形態は、ファン保護部材３０を従来技術のカッター５と組み合わせた例である。この例は、図３（ａ）に示したファン保護部材３０とカッター５を組み合わせたものであり、衝突受け部３１Ｘと支持部３１Ｙからなるファン保護部材３０をカッター５の中心部に装着したものである。

この実施形態では、ファン保護部材３０は、ファン１０の羽根１０Ａを保護する機能と衝突受け面３０ａによる衝撃による被吸引物の粉砕機能を担って、更なる粉砕機能はカッター５に任せるようにしたものである。この例では、ファン保護部材３０とカッター５とを別部材で形成できるので、一方が破損した場合などは部分的な交換が可能になり、修理コストを低減することができる。

図６に示す例では、衝突受け部３１Ｘは、円形又は楕円形状にして、開口部３１ｐを複数個形成しているが、図３（ｂ）に示すように、衝撃受け部３１Ｘに粉砕部３２，３３の一方又は両方を付加しても良い。

以上に示したファン保護部材３０を備えた携帯型動力吸引装置の作用を更に説明する。ファン１０を駆動し、本体１を作業者が携帯してサクションパイプ２の先端から路上にある枯葉等を吸引した場合、枯葉等の被吸引物は、サクションパイプ２内を通って吸気口部１４Ａに運ばれてくるが、ファン１０の吸気方向上流側の吸気口部１４Ａ内にファン保護部材３０が存在するので、サクションパイプ２内を通って運ばれてきた被吸引物の大半は先ずファン保護部材３０の衝突受け面３０ａに当たることになる。

ファン保護部材３０の衝突受け面３０ａに当たった被吸引物は、衝突受け面３０ａに当たって跳ね返された後も引き続きファン１０による吸引力を受けるので、ファン保護部材３０の上流側で滞留した状態になって繰り返し衝突受け面３０ａに衝突して、その衝撃による粉砕作用を受けることになる。これによって効果的に粉砕されて細分化した被吸引物は、ファン保護部材３０を越えてファン１０の羽根１０Ａ間を通ってファンケース内の吸引流路１４Ｍに導かれることになる。

このように、本発明の実施形態に係る携帯型動力吸引装置は、サクションパイプ２の先端から吸い込まれた被吸引物が直接ファン１０の羽根１０Ａに当たってファン１０の損傷等を引き起こす不具合を回避することができると共に、衝突受け面３０ａの機能によって、効果的に被吸引物を粉砕処理してファンケース１４内に吸い込むことができる。これによって、本発明の実施形態に係る携帯型動力吸引装置は、ファン１０自体を高強度にする必要がなくなるので、ファン１０の軽量化を図ることができ、ファン保護部材３０の追加による重量増加は問題にならない。

また、ファン保護部材３０は、吸気口部１４Ａの吸気方向に垂直な衝突受け面３０ａで被吸引物を受け止めるので、長い草や紐等を吸い込んだ場合にもこれらが絡み付き難く、このような柔らかい被吸引物に対しても、衝突受け面３０ａに当たるときの衝撃エネルギーで効果的な粉砕処理を施すことができる。したがって、長い草や紐等を吸い込んだ場合にも、これらが絡み付いて作動不能に陥るような不具合は生じない。

従来技術及び本発明の実施形態の基本構成を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る携帯型動力吸引装置を説明する説明図（ファンケース断面図）である。 本発明の実施形態におけるファン保護部材を示す説明図（斜視図）である。 本発明の実施形態に係る携帯型動力吸引装置を説明する説明図（ファンケース断面図）である。 本発明の実施形態におけるファン保護部材を示す説明図（斜視図）である。 本発明の実施形態におけるファン保護部材を示す説明図（斜視図）である。

符号の説明

１：本体，２：サクションパイプ，３：吹き出しパイプ，４：ダストバッグ，
１０：ファン，１０Ａ：羽根，１１：原動機，１２：リコイルスタータ，
１３：燃料タンク，
１４：ファンケース，１４Ａ：吸気口部，１４Ｂ：吹き出し口部，
２０：駆動軸，
３０：ファン保護部材，３０ａ：衝突受け面，
３１ｐ，３４ｐ：開口部，
３２，３３，３５Ａ，３５Ｂ，３７；粉砕部

Claims (8)

1. 携帯型のファンケース（１４）に、ファン（１０）の駆動軸（２０）に沿った吸気口部（１４Ａ）を形成すると共に、前記ファン（１０）の遠心方向に沿った吹き出し口部（１４Ｂ）を形成し、前記吸気口部（１４Ａ）に取り付けたサクションパイプ（２）の先端から被吸引物を吸引する携帯型動力吸引装置において、
   前記吸気口部（１４Ａ）内に、前記駆動軸（２０）と一体回転するように取り付けられて前記ファン（１０）の吸気方向上流側で回転するファン保護部材（３０）を設け、
   該ファン保護部材（３０）は、円形開口の前記吸気口部（１４Ａ）に対して楕円形状の外形を有し、前記吸気口部（１４Ａ）の吸気方向に垂直な衝突受け面（３０ａ）を有することを特徴とする携帯型動力吸引装置。
2. 前記ファン保護部材（３０）は、吸気方向に沿って貫通する開口部（３１ｐ）を有することを特徴とする請求項１に記載の携帯型動力吸引装置。
3. 前記ファン保護部材（３０）は、前記衝突受け面（３０ａ）より吸気方向上流側に突出する粉砕部（３２）を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯型動力吸引装置。
4. 前記ファン保護部材（３０）は、前記衝突受け面（３０ａ）を有する衝突受け部（３４）と該衝突受け部の外周部を少なくとも支持して前記駆動軸（２０）に固着される支持部（３５）とを備え、前記衝突受け部（３４）の中央に開口部（３４ａ）を有することを特徴とする請求項１に記載の携帯型動力吸引装置。
5. 前記支持部（３５）は、前記衝突受け部（３４）の外周部を支持する支持脚を有し、該支持脚を前記衝突受け面（３０ａ）より吸気方向上流側に突出させて粉砕部（３５Ａ）を形成することを特徴とする請求項４に記載の携帯型動力吸引装置。
6. 前記支持部（３５）は、前記開口部（３４ａ）の周縁を支持する支持脚を有し、該支持脚を前記衝突受け面（３０ａ）より吸気方向上流側に突出させて粉砕部（３５Ｂ）を形成することを特徴とする請求項４又は５に記載の携帯型動力吸引装置。
7. 前記ファン保護部材（３０）は、前記衝撃受け面（３０ａ）を有する衝撃受け部（３１Ｘ）と該衝突受け部を支持して前記駆動軸（２０）に固着される支持部（３１Ｙ）とを備え、前記衝撃受け部（３１Ｘ）と前記支持部（３１Ｙ）とがカッターの中心部に装着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯型動力吸引装置。
8. 前記ファン保護部材（３０）は、前記衝突受け面（３０ａ）に粉砕部（３３，３７）を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の携帯型動力吸引装置。

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