JP5088835B2 - 支持組立体 - Google Patents

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Description

本発明は、表面処理用ヘッド又は表面処理用電化製品、例えば真空掃除機の支持組立体に関する。
表面処理用電化製品、例えば真空掃除機やフロアポリッシャが周知である。真空掃除機の大部分は、「直立」型か国によってはキャニスタ又はバレル(樽)形掃除機と呼ばれる「筒」型かのいずれかのものである。ダイソン・リミテッド(Dyson Limited)社によりDC15(“DC15”は、ダイソン・リミテッド社の商標である)という商品名で製造されている直立型真空掃除機の一例が、図1に示されている。全体が参照符号1で示された真空掃除機は、真空掃除機の主要な構成部品を収容した本体2を有し、かかる構成部品としては、汚れ、ほこり及び他のデブリをモータ駆動ファン(この図には示されていない)によって引き込まれた汚れ空気流から分離する分離装置3が挙げられる。掃除機ヘッド4が、本体2の下端部に取り付けられている。
また、バレル形ローラ5の形態をした支持組立体が、本体2の下端部のところに設けられている。ローラ5により、掃除機1を容易に操縦することができる。使用にあたり、ユーザは、真空掃除機1の本体2を傾け、次に、掃除機の本体に固定されている取っ手6を押したり引いたりする。真空掃除機1は、ローラ5で床面に沿って転動し、ユーザが取っ手6をその長手方向軸線8回りに捻ることにより真空掃除機の舵取りが可能である。この真空掃除機1は、車輪を用いた従来の掃除機よりも操縦性が非常に高い。掃除機の種々の構成部品は、省スペース対策としてローラ5内に設けられている。
この電化製品に関して生じうる問題は、ローラ5の内部に設けられた構成部品と掃除機1に設けられている他の構成部品との間の連結を行わなければならないということにある。例えば、ローラ5が電化製品内に引き込まれている流体に作用するフィルタ及び他の構成部品を収容している場合、ローラ5の内部の構成部品と本体2に取り付けられている分離装置3の構成部品との間に流体流路を作るためにはダクト7a,7bを設けなければならない。これら剛性のダクト7a,7bと回転可能なローラ5との間には良好な密封連結部が設けられなければならず、しかもダクトに対応する特別の軸受が設けられなければならない。
本発明は、表面処理用電化製品又は表面処理用ヘッドの支持組立体であって、転動支持面を構成する複数個のローラを有し、ローラは、床面に係合するようになった中央ローラと、中央ローラの各端部にそれぞれ設けられた1対の外側ローラとを有し、各外側ローラは、中央ローラの回転軸線から間隔を置いて位置する回転軸線を有することを特徴とする支持組立体を提供する。
中央ローラ及び外側ローラのこの配置により、広範な動き全体にわたり実質的に連続した対称の転動支持面が得られる。ローラの回転軸線を互いに離隔させることにより、電化製品の構成部品又はヘッドを収納できる領域を画定するようローラを互いに対して配置することができる。
好ましくは、外側ローラは、対称支持面を提供するために共通の回転軸線を有する。しかしながら、外側ローラは、互いに間隔を置いて位置する別々の回転軸線を有しても良い。
有利には、支持組立体が直立位置にあって、その中央ローラの回転軸線が処理されるべき床又は他の表面に平行である場合、外側ローラの1つ又は複数の回転軸線は、中央ローラの回転軸線よりも垂直方向に高い位置にある。
中央ローラの最大直径は、各外側ローラの最大直径よりも小さいことが好ましい。
中央ローラは、細長く且つバレル形のものであるのが良く、その結果、中央ローラは、端部のところよりも中央部分のところの方が幅が広い。この形状により、良好な安定性が得られる。
支持組立体のローラのうちの任意のもの又は全ては、複数個のローラ部材で構成されるのが良い。
本発明は、更に、かかる転動支持組立体を有する表面処理用電化製品、例えば真空掃除機を提供する。
本発明は、更に、かかる転動支持組立体を有する表面処理用ヘッドを提供する。
「表面処理用電化製品」という用語は、広い意味を有するものであり、表面を何らかの仕方で掃除し又は処理するために表面上を走行するヘッドを備えた多種多様な機械を含む。かかる表面処理用電化製品は、とりわけ、吸引力を表面に及ぼして表面から物質を引き込む機械、例えば真空掃除機(乾式、湿式及び湿式/乾式)並びに物質を表面に塗布する機械、例えば研磨/ワックス掛け機械、圧力洗浄機械、地面マーク付け機械及び特殊洗浄機械を含む。また、かかる表面処理用電化製品は、芝刈り機や他の切断機械を含む。
「ローラ」という用語は、その使用にあたり、一般に車輪及び転動面を含むものである。
次に、添付の図面を参照して本発明を例示によって説明する。
公知形式の支持組立体を有する真空掃除機の斜視図である。 本発明に従って構成された支持組立体を有する真空掃除機の背面図である。 使用中における図2の真空掃除機の斜視図である。 図2及び図3の支持組立体の概略部分切除背面図である。 支持組立体の詳細背面図である。 支持組立体の詳細斜視図である。 本発明に従って構成された別の支持組立体の略図である。 本発明に従って構成された別の支持組立体の略図である。 本発明に従って構成された別の支持組立体の略図である。 本発明に従って構成された別の支持組立体の略図である。 本発明に従って構成された支持組立体を有する表面処理用ヘッドの上から見た斜視図である。 図11aのヘッドの下から見た斜視図である。 図11a及び図11bのヘッドの側面図である。 使用中における図11a、図11b及び図11cのヘッドの斜視図である。
明細書全体を通じ、同一の参照符号は、同一の部分を示している。
図2及び図3を参照すると、表面処理用電化製品が、真空掃除機の形態で示されており、この電化製品は、全体が参照符号10で指示されている。真空掃除機10は、本体11、掃除機ヘッド12及び掃除機を床面に沿って転動させる転動支持組立体13を有する。本体11は、吸引空気流を発生させるモータ及びファン(これらの図には示されていない)並びに汚れ、ほこり及び他のデブリをモータ及びファンにより掃除機中に引き込まれた汚れ空気流から分離するための分離装置14を収容している。
この実施形態では、分離装置14は、汚れ及びほこりが空気流から遠心力の作用で分離されるサイクロン式のものである。サイクロン式分離装置14は、互いに直列に配置された2つのサイクロン分離段から成る。第1段は、円筒形の壁付きチャンバ15であり、第2段は、互いに並列に配置されたテーパした実質的に切頭円錐形のチャンバの組16から成る。空気流は、チャンバ15の上側部分中に接線方向に差し向けられる。大きなデブリ及び粒子は、チャンバ15内で除かれて集められる。空気流は、次に、シュラウド17を通って小さな切頭円錐形サイクロンチャンバの組16に至る。細かいほこりは、これらチャンバによって分離され、分離されたほこりは、共通収集領域内に集められる。
本体11は、清浄になった空気流中の細かい粒子を捕捉するフィルタ(これらの図には示されていない)を更に収容している。これらフィルタは、分離装置によっては空気流から除去されなかったほこりの微粒子を除去する。モータ前置フィルタと呼ばれる第1のフィルタは、モータ及びファンの前に設けられている。モータ後置フィルタと呼ばれる第2のフィルタが、モータ及びファンの後に設けられている。吸引ファンを駆動するモータが炭素ブラシを有する場合、モータ後置フィルタは又、ブラシにより放出される炭素粒子を捕捉するのに役立つ。次に、清浄な空気を大気に放出する。
掃除機ヘッド12は、本体11の下端部に回動可能に取り付けられ、この掃除機ヘッドは、使用中、床面を取り扱うのに役立つ。この実施形態では、掃除機ヘッドは、ブラシバー19の形態をした攪拌器を支持するチャンバを備えたハウジング18を有する。チャンバの下側の床に向いた側は、空気入口スロット20を有し、ブラシバー19は、ブラシバーに取り付けられている剛毛が入口スロットから突き出て掃除機ヘッドが通過している床面を攪拌することができるようチャンバ内に回転可能に設けられている。ブラシバー19は、掃除機ヘッド12の後部に位置決めされた専用モータ21によって回転可能に駆動される。
転動支持組立体13により、掃除機を床面に沿って操縦することができる。本体11が図1に示されているように垂直位置にあるときに掃除機を別途支持するために、スタンド22が設けられている。
ユーザにより操作可能な取っ手23が、本体11の後部から上方に延びている。掃除機10が図1及び図2に示す位置にあるとき、掃除機を筒モードで使用することができ、この場合、取っ手23を解除してホース・ワンド(吸い込み口接続パイプ)組立体として利用することができる。本体11に設けられている切換弁が、ほこり分離装置14をワンド及びホースに自動的に連結して掃除機を床より上方の場所を掃除するための筒モードで使用することができるようになっている。空気は、適当な操作が可能であるように掃除機から解除可能なワンドの端部を通って掃除機内に引き込まれる。掃除機ヘッド12の入口20は、自動的に遮断される。
掃除機10が従来の直立モードで使用されるべき場合、ユーザは、スタンド22と関連したペダル24を踏みながら本体11を傾ける。本体11に設けられている機構体により、スタンド22は、回動してこれが図3で理解できるように、本体に当接して位置する位置に至る。切換弁は、ワンド取っ手23の遠位端部のところの空気入口を自動的に遮断し、ほこり分離装置14を掃除機ヘッド10の入口20に連結する。
掃除機ヘッド12は、本体を広範な作業位置を通じて操作しているとき、例えば、側から側へ移動させているとき又は本体をその長手方向軸線回りに捻ったときでも、掃除機ヘッドが床面と接触状態のままであるような仕方で真空掃除機10の本体11に連結されている。ヨーク(操縦輪)25の形態をしたリンク装置が、本体11と掃除機ヘッド10との間の連結手段となっている。ヨーク25は、2つの回転軸線26,27を有するように成形されたシェルを有する。シェルの側部を横切って延びる第1の軸線26により、本体11は、本体が直立モードでの掃除作業のために傾けられたときに、ヨークに対して回動することができる。シェルの前から垂下した第2の軸線27により、ヘッド12のハウジング18は、掃除機が床面に沿って舵取りされているとき、ヨーク25に対して回ることができる。2つの軸線26,27は、互いに対して横方向に向いている。この構成により、掃除機10を従来型真空掃除機よりも容易に操縦することができる。
図3は、真空掃除機を方向転換位置で示している。ユーザは、本体を取っ手23によってその長手方向軸線28回りに回転させる。これにより、転動支持組立体13の長手方向軸線は、床に対して傾く。ヨーク25と関連した回動連結部26,27により、掃除機ヘッド12のハウジング18は、床と接触したままの状態で方向転換する。本体11がその長手方向軸線28回りに回る程度は、掃除機ヘッド12がその前方に向いた位置から右側又は左側の方に動く程度を決定する。スタンド22は、掃除機10により実施されるこの運動範囲中、すっきりとしまい込まれて本体11の後部に当てられたままである。これにより、ユーザは、家具や他の背の低い障害物の下を掃除する場合であっても、掃除機10を容易に操縦することができる。
本発明によれば、転動支持組立体13は、中央ローラ29と、転動支持面を構成するよう互いに対して配置されているが、互いに間隔を置いて位置する回転軸線を備えた1対の外側ローラ30a,30bとを有している。この構成は、図4の部分切除略図に示されている。
中央ローラ29は、細長く且つバレル形のシェルを有し、この形状により、安定性と操縦性の両方が得られる。複数の隆起部31が、その周囲に沿ってぐるりとその長さに沿って等間隔を置いて設けられている。隆起部31は、支持組立体13を支持されるべき表面に沿って転動させているときにグリップを別途提供する。中央ローラ29は、アクスル32によってヨーク25に回転可能に取り付けられている。ヨーク25は又、対をなす外側ローラ30a,30bを回転可能に支持し、これら外側ローラは、中央ローラ29の互いに反対側の端部にそれぞれ隣接して設けられている。外側ローラ30a,30bは、中央ローラ29の最大直径よりも大きな直径を有するが、比較的幅の狭い転動面を備えたキャップの形をしたものである。外側ローラ30a,30bの各々の内面には、カラー33が形成されている。カラー33は、ヨーク25に形成されたネック34に嵌着していて、外側ローラ30aがヨークに対して回転することができるようになっている。外側ローラ30a,30bは、中央ローラ29の回転軸線36から間隔を置いて位置する共通の回転軸線35を有している。この実施形態では、軸線35,36は、支持組立体が直立位置にあり、回転軸線が床面に対して平行である場合、外側ローラ30a,30bの回転軸線35が中央ローラ29の回転軸線36の場合よりも更に床から離れて位置するよう互いに間隔を置いて位置している。ローラ29,30a,30bは、一緒になって転動支持面を構成している。ローラのこの構成により、図5及び図6に示されているように、真空掃除機10の構成部品を収納することができる領域38が画定される。
これらの図において、複数の構成部品が、領域38内に設けられている。ヨーク25に隣接して設けられた第1の群39をなす構成部品が、一緒になって、スタンドをその支持位置と本体に当たるその位置との間で押圧する機構体を形成している。この機構体は、コイルばね41を含む。第2の群40をなす構成部品は、上述の切換弁の一部をなす。また、流体導管42の形態をした別の構成部品が、好都合には切換弁に隣接してこの領域内に設けられている。この導管42は、掃除機ヘッド12と本体11との間の流体流路を構成する。ローラ29,30a,30bの構成は、この領域38内の構成部品を保護すると共に隠す。これは、安全性及び信頼性において利点をもたらすと共にユーザにとってより見栄えが良くなる。
使用にあたり、転動支持組立体13は、ヘッド12を処理されるべき表面上で舵取りしているとき、広範な運動全体にわたり掃除機10を支持することができる。中央ローラ29とこれに隣接した外側ローラ30a又は30bとの間の空間に支持面37の僅かな不連続部が存在するが、支持組立体13の少なくとも1つのローラが、運動の極限に位置した場合であってもあらゆる位置にある掃除機10を支持することができる。
ローラの構成により、低いところに位置する中央領域及び高いところに位置する側部領域を備えた転動支持組立体が提供され、これら領域は、一緒になって、領域38のための保護エンベロープ(包囲体)を形成する。図1の先行技術の構成と比較した場合、掃除機が処理されるべき表面上を走行することができるようにする広く且つ支持作用を発揮する転動面が依然として存在する。また、転動支持組立体により構成される容積部内に、掃除機の構成部品を収納できる領域が依然として存在する。しかしながら、この領域は、図1のローラ6の場合のように転動支持組立体のエンベロープ内に全体が収納されているわけではない。ローラにより画定された領域内に配置されている掃除機の構成部品と掃除機の本体に取り付けられている他の構成部品を互いに連結することは、非常に容易である。単純明快な機械的連結手段及び密封手段を設けることができる。
図11a、図11b、図11c及び図12は、全体が参照符号65で示された表面処理用ヘッドを示しており、この表面処理用ヘッドは、本発明に従って構成された支持組立体を有している。ヘッド65は、ブラシバー67の形態をした攪拌器を支持するチャンバを備えたハウジング66を有している。チャンバの下の床に向いた側は、空気入口スロット68を有し、ブラシバー67は、ブラシバーに取り付けられている剛毛が入口スロットから突き出て掃除機ヘッドが通過している床面を攪拌することができるようチャンバ内に回転可能に設けられている。ブラシバー67は、ハウジング66の後部に位置決めされた専用モータ69によって回転可能に駆動される。
ヘッド65は、ハウジング66に対して転動するよう構成された転動支持組立体70を更に有し、この転動支持組立体により、ヘッドを床面に沿って操縦することができる。本発明によれば、転動支持組立体70は、中央ローラ71と、転動支持面を構成するよう互いに対して配置された1対の外側ローラ72a,72bとを有する。中央ローラ71は、外側ローラ72a,72bの共通回転軸線74から間隔を置いて位置する回転軸線73を有している。
軸線73,74は、支持組立体70が直立位置にあり、回転軸線が床面に対して平行である場合、外側ローラ72a,72bの回転軸線73が中央ローラ71の回転軸線73の場合よりも更に床から離れて位置するよう互いに間隔を置いて位置している。ローラのこの構成により、ヘッド65の構成部品を収納することができる領域75が画定される。この実施形態では、流体導管76が設けられている。流体導管76は、空気入口スロット68を経てヘッド65内に引き込まれた空気のための流体流路となり、従って、空気は、ヘッド65の後部のところでネック78に設けられた出口77に至るようになっている。ネック78により、ヘッド65を例えば図12に示されているように掃除作業のためのワンド又はホースに連結できる。
図12は、ヘッド65を使用状態で示している。ネック78は、ワンド79の一方の端部に連結され、このワンドは、ホース80に連結されている。ホース80は、表面処理用電化製品、例えば筒型真空掃除機81に連結可能である。ワンド79は、ユーザがワンドを操作することができるようにする取っ手82を有している。使用にあたり、ユーザは、取っ手82を用いてネック及びワンドの共通長手方向軸線83回りにワンド79を回転させることにより、ヘッド65のネック78を回転させる。これにより、転動支持組立体70の長手方向軸線は、床に対して傾く。ハウジング66と転動支持組立体70との間に設けられた回転可能な継手84により、ヘッド65のハウジングは、床と接触したままの状態で回ることができる。ワンド79及びそれ故にネック78を長手方向軸線83回りに回す程度は、ヘッド65がその前方に向いた位置から右側又は左側に向かって動く程度を決定する。
図7〜図10は、本発明が取り得る変形形態を概略的に示している。各ローラは、単一の転動部材を有する必要はなく、その代わり、複数個の転動部材で構成できる。例えば、図7において、中央ローラ43は、共通のアクスル44に取り付けられた1対の車輪43a,43bを有している。ストラット45が、車輪43a,43b相互間でアクスル44から上方に延びている。各車輪43a,43bは、ストラット45の近くに位置する端部のところの直径が外側ローラ46a,46bに隣接して位置するその他方の端部のところの直径よりも大きく、従って、車輪43a,43bの転動支持面の全体的プロフィールは、ほぼバレル形になっている。この実施形態では、外側ローラ46a,46bは、丸い端部を有する部分的に球形の外面を備えたキャップを有している。各外側ローラ46a,46bは、それ自体のアクスル47a,47bを有するが、共通の回転軸線48を有している。この共通回転軸線48は、中央ローラ43の回転軸線49から間隔を置いて位置している。アクスル44,47a,47bは、ストラット45が延びるその起点としてのフレーム50に回転可能に取り付けられている。
図8の実施形態では、中央ローラは、単一の細長い転動部材51から成っている。外側ローラは、2つの対をなすローラ部材から成っている。第1の対をなす外側ローラ部材52a,52bは、中央ローラ51の各端部に隣接して設けられている。この第1の対の各ローラ部材52a,52bは、テーパした表面を有し、大径の端部は、中央ローラ51に隣接して位置している。小径の他方の端部は、丸いキャップの形態をした第2の対をなすローラ部材53a,53bに隣接して位置している。第1の対52及び第2の対53は、共通の回転軸線54を有し、それによりこの構成の組み立てが単純化されるが、これら対は、当然のことながら、互いに間隔を置いて位置する別々の回転軸線を有するよう設けられても良い。外側ローラ52,53の回転軸線54は、中央ローラ51の回転軸線55から垂直方向に間隔を置いて位置し、ローラの全ては、共通のフレーム56に取り付けられている。
ローラの回転軸線は、互いに平行である必要はない。図9に示す実施形態では、ローラ組立体は、1対の傾斜した外側ローラ58a,58bを有する中央の細長いローラ57を有している。各外側ローラ58a,58bは、バレルのほぼ半分の形をしており、その最大直径部は、中央ローラ57に隣接して位置している。外側ローラ58a,58bは、共通軸線回りに回転せず、その代わり、それぞれ別々の軸線59a,59bを有している。各軸線59a,59bは、中央ローラ57の回転軸線60から間隔を置いて位置すると共にこれに対して傾いている。軸線59a,59bは、各外側ローラ58a,58bが中央ローラ57に対して傾けられるように傾いている。当然のことながら、外側ローラ58a,58bを中央ローラ57から遠ざかって傾斜するよう傾けられても良い。ローラを取り付けることができるフレーム又はヨークは、この図には示されておらず、図10にも示されていない。
最後に、図10の変形構成例では、中央ローラは、1対のバレル形ローラ部材61a,61bから成っている。これら中央部材61a,61bは、共通軸線回りに回転せず、その代わり、互いに対して傾けられた別々の回転軸線62a,62bを有している。外側ローラは、比較的大径の1対の回転可能なキャップ63a,63bから成っている。キャップは、組立体が床上に直立して置かれたとき、床面に実質的に平行である共通軸線64回りに回転する。この構成により、支持組立体を左側又は右側に舵取りをする際における良好な安定性が得られる。
中央ローラの各端部に設けられた1対の外側ローラを有する構成例を示したが、支持組立体は、中央ローラの一端部に1つの外側ローラを有するに過ぎないものであって良い。この1つだけの外側ローラは、それ自体、複数の回転可能な部材から成るのが良い。この構成例は、主に一方向に回るよう構成された支持組立体に又は支持組立体の一端部の方が他端部よりも一層支持が必要な場合に採用される。一般に、中央ローラの両端部に外側ローラを有する対称構造が好ましい。
図示の実施形態は、ダクトが空気流を運ぶ真空掃除機を示しているが、理解されるように、本発明は、他の流体、例えば水や洗剤を運ぶ真空掃除機並びに他の表面処理用電化製品に利用できる。

Claims (13)

  1. 表面処理用電化製品又は表面処理用ヘッドの支持組立体であって、実質的に連続した転動支持面を構成する複数個のローラを有し、前記ローラは、床面に係合するようになった中央ローラと、前記中央ローラの各端部に前記中央ローラに隣接してそれぞれ設けられた1対の外側ローラとを有し、前記中央ローラは、その各端部のところの直径がその中央部分のところの直径よりも小さく、前記中央ローラの最大直径は、各前記外側ローラの最大直径よりも小さく、各前記外側ローラは、各前記外側ローラの中心のところに前記中央ローラの回転軸線から間隔を置いて位置する回転軸線を有する、支持組立体。
  2. 前記外側ローラは、共通の回転軸線を有する、請求項1記載の支持組立体。
  3. 各前記外側ローラは、前記中央ローラから見て遠くに位置するその端部のところの直径が前記中央ローラに隣接したその端部のところの直径よりも小さい、請求項1または2に記載の支持組立体。
  4. 前記ローラの中の少なくとも1つは、複数個のローラ部材から成る、請求項1〜3のうちいずれか一に記載の支持組立体。
  5. 請求項1〜4のうちいずれか一に記載の支持組立体を有する表面処理用電化製品であって、長手方向軸線及び表面処理用ヘッドを備えた本体を有し、前記支持組立体は、前記電化製品を表面に沿って転動させることができるよう前記本体に対して転動するよう構成されている、表面処理用電化製品。
  6. 前記支持組立体の前記ローラは、構成部品を収容する領域を画定している、請求項5記載の表面処理用電化製品。
  7. 前記構成部品は、流体流れ導管を含む、請求項6記載の表面処理用電化製品。
  8. スタンドを更に有し、前記スタンドは、前記スタンドが前記本体を支持する支持位置と、しまい込み位置との間で動くことができ、前記構成部品は、前記スタンドを前記支持位置と前記しまい込み位置との間で押圧するよう構成された作動機構体を含む、請求項6または7に記載の表面処理用電化製品。
  9. 前記本体と前記表面処理用ヘッドとの間に設けられていて、前記本体をその回転軸線回りに回転させると、前記表面処理用ヘッドを新たな方向に向けるよう構成されたリンク装置を更に有する、請求項5〜8のうちいずれか一に記載の表面処理用電化製品。
  10. 請求項1〜4のうちいずれか一に記載の支持組立体を有する表面処理用ヘッド。
  11. 前記支持組立体の前記ローラは、構成部品を収容する領域を画定している、請求項10記載の表面処理用ヘッド。
  12. 前記構成部品は、流体流れ導管を含む、請求項11記載の表面処理用ヘッド。
  13. 表面処理用電化製品のワンド又はホースに連結可能であるよう構成されたネックと、前記ネックをその長手方向軸線回りに回転させると、前記表面処理用ヘッドを新たな方向に向けるよう構成された継手とを更に有する、請求項10、11または12に記載の表面処理用ヘッド。
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