JP5227452B2

JP5227452B2 - 掃除機ヘッド

Info

Publication number: JP5227452B2
Application number: JP2011273684A
Authority: JP
Inventors: ジョンフォーブススティーブン; ジェームズロバートアーシースペンサー; マークアイルズジャン−ポール
Original assignee: ダイソンテクノロジーリミテッド
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2031-12-14
Also published as: JP2012125582A; US8495790B2; US20120144620A1; WO2012080711A1; KR20130095824A; AU2011343023A1; CN102525339B; CN102525339A; AU2011343023B2; EP2651279A1; KR101482555B1; EP2651279B1

Description

本発明は、掃除用電気器具のための掃除機ヘッドに関する。好適な実施形態において、掃除機ヘッドは、真空掃除用電気器具での使用に適している。

真空掃除機は、典型的には、汚れ及び塵埃分離器を収容する本体、本体に接続され吸引開口部を有する掃除機ヘッド、及び吸引開口部及び掃除機ヘッドを通して本体に汚れ含有空気を吸い込むためのモータ駆動ファンユニットを含む。吸引開口部は、清掃すべき床面と向かい合うように下方に向いている。汚れ含有空気は、空気が大気に排出される前に汚れ及び塵埃を空気から分離することができるように分離器に送られる。分離器は、フィルタ、フィルタバッグ、又は公知のサイクロン構成の形態を取ることができる。

真空掃除機は、一般的に、円筒型又はキャニスタ型の掃除機、直立型掃除機、及び携帯型掃除機を含む。円筒型真空掃除機は、本体と掃除機ヘッドとの間に延びるホース及びワンド組立体によって床面を引きずられる１組の車輪によって支持される本体を含む。掃除機ヘッドは、一般的に、本体から離間したワンド端部に取り外し可能に取り付けられる。直立型真空掃除機は、典型的には、本体、清掃すべき床面上で真空掃除機を動かすために本体に取り付けられた転動組立体、及び本体に取り付けられた掃除機ヘッドを含む。使用時には、ユーザは、直立型真空掃除機の本体を床面方向に倒した後に、床面上で真空掃除機を動かすために本体に取り付けられたハンドを連続的に押し引きする。

通常ブラシバー形態の駆動攪拌器は、掃除機ヘッドのブラシバーチャンバ内に回転可能に取り付けることができる。ブラシバーは、コアから半径方向外向きに延びる剛毛を支持する細長円筒型コアを含む。剛毛は、一般的に、ブラシバーのコアの周りでコアに沿って間隔をあけて配置される剛毛の群又房でもって提供される。吸引開口部は、ブラシバーチャンバの底部に配置され、ブラシバーは、吸引開口部からわずかに突出するようにチャンバ内に取り付けられる。ブラシバーチャンバの排気口は、一般的に、ブラシバーチャンバの後方に配置される。排気口は、通常、ブラシバーチャンバに形成された円形又は矩形開口の形態である。

ブラシバーは、主に真空掃除機がカーペット敷き面を清掃するのに用いられる場合に作動する。長手方向軸線の周りのブラシバーの回転は、掃除機本体から電力を供給される電気モータによって、又は掃除機ヘッドを通過する又は掃除機ヘッドに入る空気流によって駆動されるタービンによって引き起こされる。例えば、国際特許公開２００４／０２８３３０号には、掃除機ヘッドのブラシバーを回転駆動するためのタービン組立体を有する掃除機ヘッドが説明されている。タービン組立体は、ハウジング内に設けられガイドベーンプレートに対して回転するようになった羽根付きインペラを含む。ハウジングは、床用ツールの一方側に配置される。インペラは、プーリーシステムによってブラシバーに連結される。ハウジングは、真空掃除用電気器具の吸引開口部と本体との間に延びる吸引ダクトに接続された空気出口と、外気をハウジングに入れるための空気入口とを有する。電気器具のスイッチが入ると、外気は、ハウジングを通って吸い込まれ、インペラがブラシバーを回転させてブラシバーを回転駆動するようになっている。

ブラシバーの回転により、剛毛が清掃すべきカーペットの繊維間を掃いて、カーペットの繊維と、カーペットの表面上及び／又はカーペットの繊維間にある塵埃粒子、繊維、及び毛髪等の屑の両者を激しく動かす。剛毛が繊維間を掃くと、カーペットが剛毛に付与する力により、剛毛が広がって剛毛の間に一部の屑が留まる。剛毛が繊維から離れて回転すると、剛毛が通常の形態に戻る際の剛毛の運動により、塵埃粒子又は他の比較的小さな屑が剛毛の房から取り除かれやすくなる。しかしながら、繊維及び毛髪等の屑は、剛毛の間に捕らえられたまま残る場合もある。長手方向軸線の周りのブラシバーの回転によって、このように捕らえられた全ての繊維は、ブラシバーのコアに向かって内向きに移動しやすくなり、結果としてブラシバーのコアに繊維を巻き付ける。その後、ユーザは、手動で適宜ブラシバーからこれらの毛髪及び繊維を取り除く必要がある。

掃除時、特にラグカーペット又は厚いパイルカーペットの掃除時に、比較的大きなトルクがブラシバーの剛毛にかかる場合がある。ブラシバーにかかるトルクの大きさを制限して掃除中にブラシバーが止まるリスクを低減するために、ブラシバーは、該ブラシバーのコアの外面上で比較的柔軟な剛毛及び／又は比較的密度の低い剛毛の房とすることができる。柔軟な剛毛及び／又は少数の剛毛の房を使用すると、パイルカーペットの掃除中にブラシバーが止まるリスクは低減するが、薄いパイルカーペットに使用する際に掃除機ヘッドの掃除性能が悪化する場合がある。

国際公開第２００４／０２８３３０号

第１の態様において、本発明は、掃除用電気器具のための掃除機ヘッドを提供するものであり、掃除機ヘッドは、
駆動軸、駆動軸に結合された可撓性本体、及び本体に取り付けられた少なくとも１つの表面係合部材を含む回転可能な攪拌器と、
攪拌器を収容する攪拌器チャンバと、を備え、攪拌器チャンバは下向き開口部を含み、下向き開口部は、平面内に配置され、少なくとも１つの表面係合部材によって活動化された屑が下向き開口部を通して掃除機ヘッドに入り、
攪拌器を駆動軸の回転軸周りに回転させる手段と、を含み、
攪拌器の回転によって、少なくとも１つの表面係合部材が開口部を通して開口部の前部近くで突出するように、回転軸は開口部の平面に対して開口部の後方に向かって傾斜している。

長手方向軸線周りで回転可能な円筒型ブラシバーの形態の攪拌器を有する掃除機ヘッドを備える別の実施形態として、第１の態様において、本発明は、攪拌器が掃除機ヘッドの使用中に回転する回転軸を有する駆動軸と、駆動軸に結合された可撓性本体と、清掃面と係合するように本体上に取り付けられた少なくとも１つの表面係合部材とを含む、回転攪拌器を有する掃除機ヘッドに提供する。

可撓性本体は好ましくは環状形状であって、攪拌器の少なくとも可撓性の外周部をもたらすことが好ましい。例えば、可撓性本体は、攪拌器の中心コアの周りに配置することができる。もしくは、本体は、表面係合部材が取り付けられた可撓部を有することができ、従って、用語「可撓性本体」は、単一の可撓部材又は部分を含む本体、及び複数の可撓部材又は可撓部分を含む本体の両方を含む。

表面係合部材は、本体上に取り付けられた複数の剛毛の形態であることが好ましい。これらの剛毛は、清掃面と係合するための第１の末端すなわち先端と、第１の末端に対向して配置された第２の末端とを有する。例えば、この第２の末端は、剛毛の他方の端部とすることができるが、剛毛の両端が清掃面と接触するように剛毛が曲げられるか、さもなければ成形される場合には、この第２の末端は剛毛の両端の中間部とすることができる。剛毛は、本体上に取り付けられた複数の剛毛の房又は群の形態で、又は本体上に取り付けられた好ましくは実質的に連続する複数の列の形態で配置するのがよい。

別の実施形態として又は追加的に、少なくとも１つの表面係合部材は、弾性材料の少なくとも１つのストリップ、又は他の弾性表面係合部材を含むことができる。表面係合部材は、攪拌器の本体よりも大きな剛性を有することが好ましく、ナイロンから形成されることが好ましい。

別の実施形態として、少なくとも１つの表面係合部材は、本体に取り付けられる掃除用パッドを含むことができ、その場合、パッドの第１の末端はパッドの清掃面に対応し、パッドの第２の末端は本体に取り付けられるパッド表面に対応する。

更に別の実施形態として、表面係合部材は本体と一体とすることができる。例えば、表面係合部材は本体の隆起部を含むことができる。

攪拌器は、例えば、剛毛によって活動化された屑が掃除機ヘッドに入る下向き開口部を有する、攪拌器チャンバに収容される。掃除機ヘッドは、攪拌器を駆動軸の回転軸周りに回転させる手段を含む。回転軸は、攪拌器の回転によって、少なくとも１つの表面係合部材が開口部を通して開口部の前部近くで突出するように、開口部平面に対して開口部の後部に向かって傾斜している。回転軸は、本体の中心を通ることが好ましい。本体が全体的に平らな形状の場合、回転軸は本体に対して実質的に直交することが好ましい。

従って、回転軸は、攪拌器の回転によって各剛毛がその回転の一部中のみ開口部を通して突出するように、開口部に対して配置されることが好ましい。言い換えると、各剛毛は、駆動軸の回転軸周りの回転の第１の期間中に開口部を通して突出するが、駆動軸の回転軸周りの回転の第２の期間中には開口部の上方に配置される。

回転軸は、開口を通過することが好ましい。回転軸と開口部平面との間の角度は、７０°から９０°であることが好ましい。

攪拌器は、本体が、開口部の平面に対して傾斜するように開口部に対して配置されることが好ましい。本体の少なくとも中心、好ましくは、実質的に全ては、開口部平面の上方に配置するのがよい。剛毛の長さは、掃除機ヘッドが清掃面上に、開口部がこの表面に対向するように配置されると、各剛毛が、該剛毛の攪拌器の回転軸周りの３分の２回転未満、好ましくは２分の１回転未満の回転中、開口部から突出するように選択するのがよい。

例えば、剛毛房の剛毛先端が清掃面と係合すると、剛毛房を支持する可撓性本体部分は、攪拌器の駆動軸に対して上方に屈曲する。これにより、清掃面に対して略平行な平面内に配置された弧状の清掃面上を剛毛先端が動くことが可能になる。剛毛を清掃面上で弧状に動かすことによって、好ましくはこれらの剛毛を可撓性本体上に配置することによって、例えば、厚いパイルカーペット又はラグカーペットの清掃中に剛毛に付与されるトルクは、同様の掃除中に円筒型ブラシバーの剛毛に付与されるトルクよりも著しく小さくできる。結果的に、攪拌器がパイルカーペット又はラグカーペットの清掃中に止まるリスクを低減できるので、清掃中に攪拌器が止まる可能性を高めることなく剛毛の剛性を高くすることができる。本体の可撓性により、清掃面のいかなる起伏にも対応できるので、床面から剛毛に付与されるトルクが著しく変動することなく、起伏のある表面上で剛毛先端を引っ張ることが可能になる。同様に、剛毛が掃除機ヘッドの使用中に摩耗すると、本体は少しだけ屈曲して剛毛の摩耗を補い、剛毛先端と清掃面との間での係合を維持する。

更に、カーペット表面上での剛毛先端の移動により、カーペット表面上の何らかの繊維又は毛髪がカーペット表面上で掃かれると、剛毛先端の前側及び／又は下側で塊にされる傾向がある。この繊維塊は、掃除機ヘッドが取り付けられた真空掃除用電気器具が発生する空気流に容易に取り込むことができ、攪拌器チャンバ開口部を通って掃除機ヘッドに入る。

本体は、攪拌器の回転によって剛毛が開口部の前部近くで開口部を通して突出するように、開口部の平面に対して傾斜していることが好ましい。これにより、ユーザは、掃除機ヘッドの少なくとも前部が取り除かれるべき毛髪を通り越すように、直感的に毛髪のすぐ後ろに掃除機ヘッドを置いて掃除機ヘッドを毛髪上で移動させるので、表面から毛髪又は毛髪塊を取り除くためにツールを使用することが容易になる。開口部の前部の下方及び前方に剛毛が掃く表面領域を位置決めすることにより、剛毛が攪拌器の回転中に毛髪と接触する可能性を最大にできる。

可撓性本体上に剛毛又は他の表面係合部材を位置決めする別の実施形態として、剛毛は、剛毛先端と清掃面とが係合した状態で、攪拌器の駆動軸に関して移動可能である実質的に剛体上に配置することができる。例えば、本体は、剛毛先端と清掃面とが係合した状態で、本体を駆動軸に関して移動可能にする可撓性結合又は自在継手によって、駆動軸に連結することができる。可撓性結合により、剛毛の先端と清掃面とが係合した状態で、駆動軸の回転軸に関して本体が移動可能になり、又は、可撓性結合により、剛毛先端と清掃面とが係合した状態で、本体が駆動軸に関して枢動可能になる。

前述の実施例の各々において、剛毛が結合される本体の少なくとも一部は、剛毛先端と清掃面とが係合した状態で駆動軸に関して移動可能であり、垂直方向に移動可能であることが好ましい。しかしながら、剛毛は、剛毛が清掃面と係合すると、駆動軸に対する各剛毛の第２の末端のある程度の移動が可能になるように、攪拌器の本体に剛結合しなくてよい。従って、第２の態様において、本発明は、掃除用電気器具のための掃除機ヘッドを提供するものであり、掃除機ヘッドは、
駆動軸、駆動軸に取り付けられた本体、及び本体に取り付けられた少なくとも１つの表面係合部材を含み、各表面係合部材が、清掃面と係合する第１の末端と、第１の末端の反対側に配置され、第１の末端と清掃面とが係合した状態で駆動軸に関して移動可能な第２の末端とを有する、回転可能な攪拌器と、
攪拌器を収容する攪拌器チャンバとを含み、攪拌器チャンバは下向き開口部を有し、下向き開口部は平面内に配置され、少なくとも１つの表面係合部材によって活動化された屑が、下向き開口部を通して掃除機ヘッドに入り、
攪拌器を駆動軸の回転軸周りに回転させる手段と、を含み、
攪拌器の回転によって、少なくとも１つの表面係合部材が開口部の前部近くで、開口部を通して突出するように、回転軸は開口部の平面に対して開口部の後方に向かって傾斜している。

好適な実施形態において、本体は、全体的に平らな形状である。本体は、可撓性パッドの形態であり、可撓性シート材料から形成することができる。本体は、可撓性材料のシートから本体を型打ちすることで形成できるが、別の方法として、本体は、攪拌器の駆動軸又は他の部分の上にオーバーモールド成形できる。本体は、シリコーン、エラストマー、ポリウレタン、又は他のゴム状弾性材料から形成されることが好ましい。

本体の厚さは、好ましくは１ｍｍから１０ｍｍの範囲、より好ましくは２ｍｍから５ｍｍの範囲である。開口部の平面と本体に対して平行な平面との間で規定される角度は、好ましくは０°から２０°である。

別の実施形態において、本体は、非平面形状とすることができる。例えば、本体は、湾曲、凸形又はドーム形、さもなければ本体中心を通る軸に対して対称形とすることができる。剛毛又は他の表面係合手段は、本体の平らな可撓性部分、例えば本体の可撓性リム上に配置できる。

本体は円形であり、剛毛と清掃すべき平面との間で接触した状態で本体の一回転中、の比較的一定のトルクが本体に付与されるように、剛毛は、本体の周りで等間隔をあけて配置するのがよい。もしくは、本体は、剛毛が回転の一定期間中だけ開口部から突出するように非円形とすることができる。従って、本体に、結果的に攪拌器を回転させるための駆動機構に、付与されるトルクは、少なくとも一部又は比較的多数の剛毛が清掃面と接触している少なくとも１つの最大値と、比較的少数の剛毛が清掃面と接触しているかまたは全く接触していない少なくとも１つの最小値との間で変わり得る。

本体は、ｎが２に等しいか又は２よりも大きな整数であるｎ重回転対称形を有することができる。例えば、本体は、略矩形、三角形、正方形とすること、又は別の多角形とすることができる。もしくは、本体は、略楕円形の形状とすることができる。別の実施形態において、本体は対称形とすることができる。例えば、本体は、駆動軸の回転軸周りで回転するアームの形態とすることができる。

前述のように、本体は、該本体上に取り付けられた複数の剛毛を含むことが好ましい。これらの剛毛は、本体の底面を実質的に覆うことができる。もしくは、剛毛は、本体の底面上に環状配列で配置することができる。好適な実施形態において、剛毛は、本体上に取り付けられた剛毛房の複数列に配置される。剛毛房の各列は本体に取り付けられる剛毛保持部材に固定するのがよい。例えば、各剛毛保持部材は本体に形成された開口に配置されることが好ましく、本体には剛毛保持部材を取り囲む連続面が形成されている。剛毛保持部材は、本体と剛毛保持部材との間の締まり嵌めにより保持できる。もしくは、連続面は、剛毛保持部材の対向部分を把持できる。例えば、剛毛保持部材の対向部分には、各開口の周縁部を受け入れる溝を形成することができ、溝の幅は、可撓性本体が変形して溝に入ると蓄積された弾性エネルギで開口内の剛毛保持部材を保持できるように、本体の厚さよりも狭い。これにより、剛毛保持部材は可撓性本体に手動で固定できる。

前述のように、各剛毛保持部材は剛毛房の列を含む。攪拌器は、複数セットの剛毛を含むことができ、剛毛の各セットは、剛毛房の複数列を含み、剛毛の各セットは、本体のそれぞれの端部に、又はその近くに、又は角部に配置される。

開口は、剛毛列が実質的に平行になるように配置されることが好ましい。例えば、剛毛列は、本体の大きいほうの半径に対して実質的に平行に配置できる。もしくは、剛毛列は、本体上で半径方向に揃えることができる。

掃除機ヘッドは、掃除機ヘッドから空気流を吸い込むための真空掃除用電気器具に接続可能であることが好ましい。空気流は、開口部を通って掃除機ヘッドに入り、攪拌器チャンバを通って空気出口に送られることが好ましい。空気出口は、空気流を掃除用電気器具に送るためのホース及びワンド組立体に接続可能であることが好ましい。もしくは、掃除機ヘッドは、直立型掃除用電気器具の本体、又は可搬性掃除用電気器具の本体に取り付けることができる。

攪拌器は、駆動軸の回転軸周りで単一の角度方向に回転できる。もしくは、攪拌器は、駆動軸周りで２つの異なる角度方向に連続的に回転できる。

攪拌器は、任意の好適な機構によって駆動軸の回転軸周りを回転できる。例えば、攪拌器は、表面係合部材と、掃除機ヘッドが表面上を移動すると回転する車輪との間の摩擦力の下で回転できる。好ましくは、掃除機ヘッドは、攪拌器を回転させるための駆動機構を含む。駆動機構は、掃除機ヘッドが取り付く真空掃除用電気器具のファンを駆動するためのモータに連結可能である。もしくは、攪拌器は、掃除機ヘッドに配置された専用モータで駆動できる。モータには、例えば掃除機ヘッドを真空掃除用電気器具に接続するホース及びワンド組立体に配置された電気コネクタを経由して真空掃除用電気器具から電力供給できる。もしくは、掃除機ヘッドは、モータに電力供給するバッテリを含むことができる。

駆動機構は、好ましくは、５００ｒｐｍから５，０００ｒｐｍの範囲の速度で攪拌器を回転させるように構成される。好適な実施形態において、駆動機構は、約２，５００ｒｐｍの速度で攪拌器を回転させるように構成される。

掃除機ヘッド又は掃除機ヘッドが取り付く真空掃除用電気器具の電力消費を低減するために、掃除機ヘッドは、攪拌器を駆動するインペラを有する空気タービン組立体を含むことが好ましい。攪拌器は、インペラによって直接駆動されることができ、又は、攪拌器をインペラに連結するための駆動機構を設けることができる。このような駆動機構は、攪拌器の上方に配置されることが好ましい。駆動機構は、複数の駆動構成要素を含むことが好ましい。駆動構成要素は、インペラを攪拌器に連結する１つ又はそれ以上のベルトを含むことができるが、好適な実施形態においては、駆動構成要素は複数の歯車を含む。各駆動構成要素はそれぞれの回転軸を有することが好ましく、駆動構成要素の回転軸は攪拌器の回転軸及びインペラの回転軸のうちの少なくとも一方に平行であることが好ましい。

開口部は、第１の空気流を攪拌器チャンバに入れるように構成されることが好ましく、インペラは、この第１の空気流によって駆動できる。もしくは、掃除機ヘッドは、第１の空気流とは別の第２の空気流をタービン組立体に入れるためのタービン空気入口と、攪拌器チャンバからの第１の空気流及びタービン組立体からの第２の空気流を受け入れるためのダクトを含むことができ、ダクトは空気流を掃除機ヘッドの空気出口に送る。

開口部及びタービン空気入口は、掃除機ヘッドの反対側に配置されることが好ましい。開口部は、掃除機ヘッドの下面に配置されることが好ましく、タービン空気入口は、掃除機ヘッドの上面に配置されることが好ましい。タービン空気入口は、掃除機ヘッドの上面の上方に向かう部分に配置するのがよい。もしくは、タービン空気入口は、タービン組立体の周りに広がるように上面の環状部分に配置できる。掃除機ヘッド上面に空気入口を配置することにより、掃除機ヘッドが比較的薄型となり例えば家具の下の掃除を容易にできることを可能にする。

ダクトは、タービン空気入口からの第１の空気流を受け入れるための上側部分と、開口部からの第２の空気流を受け入れるための下側部分とを含むことが好ましい。駆動機構は、開口部とタービン空気入口との間に配置された壁又は他の構造的仕切りの形態とするのがよい支持体の上に好都合に取り付けることができる。タービン空気入口は、攪拌器組立体の後方及び／又は開口部の後方に配置することが好ましい。

本体は、本体の一部だけが常に開口部の直上に配置されるように攪拌器チャンバに配置されることが好ましい。本体の残りの部分は、ソールプレートの後方領域の上方に配置されることが好ましい。

開口部の平面に対する本体の傾斜によって、本体に取り付けられた剛毛の変形度合いは、攪拌器の回転軸周りの剛毛の回転の第１の期間中、変化する傾向にある。従って、攪拌器の回転軸周りの回転の第１の期間中、剛毛房の剛毛は様々な量、広がる傾向にあるので様々なサイズの屑を剛毛間に捕らえることが可能になり、その後、清掃面から離れて移動すると剛毛房は弛緩する。出願人は、このメカニズムが、本体が開口部の平面に対して実質的に平行であるものに比較して改善された本発明の掃除機ヘッドの捕捉性能をもたらすことを見いだした。

剛毛房が攪拌器の回転軸周りの回転の第２の期間中、開口部の上方で回転すると、剛毛間に捕らえられた屑を剛毛の間から吸い出すことができ、掃除機ヘッドを通過する空気流に取り込むことができる。剛毛の間からの屑の放出を促進するために、掃除機ヘッドは、攪拌器チャンバに配置された剛毛攪拌面を含むことができ、攪拌器の回転により剛毛は剛毛攪拌面上を動き、剛毛が広がって剛毛の間から屑を放出させるようになっている。その後、放出された屑は、掃除機ヘッドを通過する空気流に取り込むことができる。

第３の態様において、本発明は、掃除用電気器具のための掃除機ヘッドを提供するものであり、掃除機ヘッドは、
表面から屑を掃くための回転可能な攪拌器組立体と、
攪拌器組立体を収容する攪拌器チャンバとを含み、
攪拌器チャンバは、下向き開口部を含み、下向き開口部は平面内に配置され、少なくとも１つの表面係合部材によって活動化された屑が下向き開口部を通して掃除機ヘッドに入り、攪拌器組立体は、攪拌器組立体の回転によって開口部から下方に突出する複数の弾性剛毛を含み、
攪拌器チャンバ中に配置され、撹拌器組立体の回転によって、その上を剛毛が掃いて、剛毛から屑を取り除く、少なくとも１つの剛毛撹拌面と、
を含む。

攪拌面は、開口部に隣接して配置されることが好ましい。開口部は、好ましくは前縁及び後縁を有し、攪拌面は、好ましくは剛毛が開口部の後ろに位置した際に剛毛と係合するように開口部の後縁に隣接して配置され、剛毛から取り除かれた屑が開口部を通って清掃された面に落下するリスクを低減するようになっている。

掃除機ヘッドは、攪拌器チャンバの開口部を形成するソールプレートを含むことが好ましい。攪拌面は、好ましくはソールプレートに結合され、より好ましくはソールプレートと一体になっている。ソールプレートは取り外し可能であり、ユーザは攪拌器チャンバの全ての障害物を取り除くこと、又は攪拌器組立体の部品を交換することができる。例えば、ユーザは、攪拌器の破損部品を交換すること、又は攪拌器組立体の本体を例えば別の表面係合手段を支持する別の本体に交換することを望む場合がある。掃除機ヘッドは、各々が、それぞれ別の表面係合手段を備えている１セットの本体とともに供給することができる。例えば、第１の本体は、比較的剛性の高い剛毛を有するのがよく、第２の本体は、比較的可撓性の剛毛を有するのがよく、第３の本体は、清掃面と係合するための研磨パッドを有するのがよい。

前述のように、開口部は平面内に配置され、攪拌面は、開口部の平面に対して傾斜していることが好ましい。攪拌面は、その上が剛毛が動く、傾斜部の形態であることが好ましい。平面に対する傾斜部の傾斜角は、傾斜部の長さに沿って様々に変化する。もしくは、この角度は、傾斜部の長さに沿って比較的一定とすることができる。傾斜部は、湾曲してもよく、各剛毛が攪拌器の回転軸周りの剛毛の回転のある期間中、傾斜部と接触するように、攪拌器の回転軸周りに弧状に延びるのがよい。例えば、攪拌面は、３０°から９０°の範囲の角度だけ攪拌器の回転軸周りに延びるのがよい。もしくは、各剛毛は、傾斜部の端部近くで傾斜部と接触するのがよい。

掃除機ヘッドは、掃除面と係合する単一の攪拌器担持剛毛又は他の表面係合部材を含むことができる。もしくは、掃除機ヘッドは、複数の攪拌器を有する攪拌器組立体を含むことができる。各攪拌器は、実質的に同一であることが好ましく、攪拌器チャンバ内で横並びに配置されることが好ましい。好適な実施形態において、攪拌器組立体は、２つの攪拌器を含むが、３つ又はそれ以上の攪拌器を含むこともできる。これらの攪拌器は、攪拌器チャンバ内に一直線状、弧状、又は任意の幾何学形状でもって配置できる。

攪拌器の回転軸は、好ましくは平行であり、好ましくは開口部の平面に対して傾斜しており、好ましくは開口部を通過する平面内に配置される。もしくは、攪拌器の本体は、それぞれの別の平面内に配置することができる。これらの平面は、平行であってもよいし、又はこれらは交差してもよい。

掃除機ヘッドは、好ましくは、各々、開口部に隣接して配置された複数の剛毛攪拌面を含み、その上をそれぞれの攪拌器の剛毛は、剛毛から物質を取り除くように攪拌器組立体の回転によって動く。

各攪拌器は、それぞれの空気タービン組立体で駆動できる。しかしながら、単一の空気タービン組立体を各攪拌器に連結することが好ましく、各攪拌器はタービン組立体のインペラによって同時に駆動される。攪拌器をインペラに連結する駆動機構は、各攪拌器を逆方向に回転させるように構成されることが好ましい。駆動機構による攪拌器の回転方向は、各剛毛が、開口部の前方に配置される位置から、開口部の中心に配置される位置まで回転し、そこから開口部の後縁を超えるような回転方向であることが好ましい。

第１の攪拌器は、好ましくは、回転軸周りで第２の攪拌器から角度的にオフセットされる。第１の攪拌器は、好ましくは、４５°から９０°の範囲の角度だけ第２の攪拌器から角度方向に関してオフセットされる。攪拌器を角度方向にオフセットすることによって、回転中に本体が衝突することなく、第１の攪拌器の剛毛が動く経路は第２の攪拌器の剛毛が動く経路と交差することができる。このことは、掃除機ヘッドの幅を短くするだけでなく、攪拌器の間に位置する全く掃かれない領域を最小にできる。

各本体は円形とすることができ、表面係合手段又は剛毛は、第１の攪拌器の剛毛の経路が、第２の攪拌器の剛毛の経路と重なるように、各本体から外向きに延びる。しかしながら、好適な実施形態において、各攪拌器は、非円形、好ましくは円盤形の本体を含み、第１の攪拌器の本体は、第１の攪拌器の本体の経路が、第２の攪拌器の本体の経路と交差するように、第２の攪拌器の本体から回転軸の周りで角度方向にオフセットされる。

本体は、好ましくは実質的に同一平面上にあり、本体が動く経路は、好ましくは実質的に同一平面上にある。前述のように、掃除機ヘッドは、好ましくは、攪拌器を収容する攪拌器チャンバを含み、攪拌器チャンバは、表面係合手段によって活動化された屑が掃除機ヘッドに入る下向き開口部を含み、表面係合手段は、攪拌器の回転によって開口部から下方に突出する。本体は、好ましくは、剛毛が、開口部の前部から開口部の中央に向かって内方に移動するように回転する。表面係合手段の各経路は、好ましくは、開口部の中央において重なる。

表面係合手段は、剛毛群、剛毛ストリップ、剛毛房、又は可撓性部材のストリップ等の複数の表面係合部材を含むことが好ましい。各本体は、攪拌器の回転によって表面係合部材が開口部から突出するように、開口部の平面に対して傾斜していることが好ましい。本体が非円形であれば、表面係合部材は回転のある期間中のみ開口部から突出できる。従って、本体に、結果的に攪拌器を回転させるための駆動システムに付与されるトルクは、比較的多数の表面係合部材が清掃面に対して同時に接触する場合の少なくとも１つの最大値と、比較的少数の表面係合部材が清掃面に対して同時に接触する場合の少なくとも１つの最小値との間で変わり得る。攪拌器組立体が複数の攪拌器を含む場合のトルク最大値の大きさを低減するために、本発明の第１の態様において、第１の攪拌器の表面係合部材は、第２の攪拌器の表面係合部材から角度方向にオフセットされる。

表面係合部材は、好ましくは、本体上に取り付けられる表面係合部材の複数セットで構成される。表面係合部材の各セットは、本体の回転軸周りに角度的に間隔をあけて配置されることが好ましく、実質的に等角度で間隔をあけて配置されることがより好ましい。表面係合部材の各セットは、本体のそれぞれの端部に、又はその近くに、又は角部に配置されるのが好ましく、従って、本体形状に応じて、表面係合部材のセットは６０°から１８０°の範囲の角度だけ間隔をあけて配置できる。第１の攪拌器の表面係合部材のセットは、好ましくは、４５°から９０°の範囲の角度で第２の攪拌器の表面係合部材のセットから角度方向にオフセットされる。

前述の本発明の第１の態様に関連する特徴は、本発明の第２の態様から第３の態様のいずれかにも同様に適用可能であり、逆もまた同じである。

本発明の好ましい特徴は、以下に添付の図面を参照して単に例示的に説明される。

掃除機ヘッドの上から見た正面斜視図である。掃除機ヘッドの下から見た正面斜視図である。掃除機ヘッドの下から見た後面斜視図である。掃除機ヘッドの左側面図である。掃除機ヘッドの正面図である。掃除機ヘッドの平面図である。掃除機ヘッドの底面図である。図５の線Ａ−Ａに沿った側断面図である。図６の線Ｂ−Ｂに沿った正面図である。掃除機ヘッドのソールプレートの上から見た正面斜視図である。ソールプレートの平面図である。図１１の線Ａ−Ａに沿った正面断面図である。

図１から図７は、真空掃除用電気器具のための掃除機ヘッド１０の外観図を示す。本実施形態において、掃除機ヘッド１０は、円筒型の真空掃除用電気器具のワンド又はホースに接続可能に配置される。掃除機ヘッド１０は、主本体１２及び主本体１２に連結された導管１４を含む。主本体１２は、上側本体部１６及び上側本体部１６に結合された下側本体部、又はソールプレート１８を含む。本実施例において、導管１４は、上側本体部１６と一体になっているが、導管１４は、例えば、溶接又は接着剤を用いて上側本体部１６に結合することができる。導管１４は、真空掃除用電気器具（図示せず）のホース及びワンド組立体のワンドに接続可能である。真空掃除用電気器具は、掃除機ヘッドから空気流を吸い込むためのファン組立体を含む。ソールプレート１８は、主本体１２の上側本体部１６から取り外すことができる。

ソールプレート１８は、使用時に、清掃すべき床面と向かい合い、以下に詳細に説明するように掃除中に床面と係合する底面２０を含む。底面２０は、略平面であり、屑含有空気流が掃除機ヘッド１０に吸い込まれる吸引開口部２６の両側に配置される前方部分２２及び後方部分２４を含む。吸引開口部２６は、略矩形形状であり、図４及び図８に示す吸引平面ＳＰに配置される。また図９を参照すると、吸引開口部２６は、各々がソールプレート１８の底面から直立して底面と一体の側壁２８、３０、比較的長い前壁３２、及び比較的長い後壁３４によって範囲が定められる。

ソールプレート１８は、掃除機ヘッド１０が床面上を動く際に、カーペット敷き床面の繊維を攪拌するための２つの作動縁部を含む。ソールプレート１８の前方作動縁部３６は、ソールプレート１８の前方部分２２の前壁３２と底面との間の交差位置に配置され、側壁２８、３０の間に延びる。ソールプレート１８の後方作動縁部３８は、ソールプレート１８の後方部分２４の後壁３４と底面との間の交差位置に配置され、側壁２８、３０の間に延びる。作動縁部３６、３８は鋭利であることが好ましい。

掃除機ヘッド１０は、主本体１２の攪拌器チャンバ４２内に収容された攪拌器組立体４０を含む。本実施例において、攪拌器組立体４０は、それぞれの回転軸Ｒ₁、Ｒ₂の周りで主本体１２に対して各々回転可能である第１の攪拌器４４及び第２の攪拌器４６を含む。回転軸Ｒ₁、Ｒ₂は平行であり吸引開口部２６を通る平面ＲＰに包含される。吸引開口部２６の前壁及び後壁３２、３４は、平面ＲＰに対して略平行である。平面ＲＰは、吸引平面ＳＰに対して傾いており、吸引開口部２６の後方に向かって傾斜している。平面ＲＰと吸引平面ＳＰとの間の角度αは、好ましくは７０°から８５°の範囲にあり、本実施例においては約８０°である。

各攪拌器４４、４６は、略環状の円盤形部材の形態である本体４８を含む。攪拌器４４、４６の回転軸Ｒ₁、Ｒ₂は、本体４８の中心を通過する。本体４８は、攪拌器４４、４６の回転軸Ｒ₁、Ｒ₂に対して実質的に直角である。本体４８は可撓性であって、好ましくはシリコーン、エラストマー、ポリウレタン又は他のゴム状材料から形成することができる可撓性シート材料から形成される。本体は、１から１０ｍｍの範囲の厚さであり、本実施例においては約３ｍｍであることが好ましい。

攪拌器４４、４６の本体４８は、実質的に同一平面上にある。各本体４８は、上側に膨らみ吸引開口部２６に向かい合う下面を有する。本体４６の下面は、吸引平面ＳＰに対して傾き、吸引開口部２６の前方に向かって傾斜している平面ＡＰに包含される。平面ＡＰと吸引平面ＳＰとの間の角度βは好ましくは５°から２０°の範囲にあり、本実施例においては約１０°である。

各本体４８は、非円形の形状である。本実施例において、各本体４８は、略楕円形の形状であり、長径ｒ₁及び長径ｒ₁に対して垂直である短径ｒ₂を有する。しかしながら、本体４８は、別の非円形の形状を有することができる。例えば、本体４８は、三角形、矩形とすること、又はｎが２に等しいか又は２よりも大きい整数のｎ重回転対称を有する別の形状を有することができる。第１の攪拌器４４の本体４８は、第２の攪拌器４６の本体４８に対して、角度をなして、角度方向にオフセットしている。各本体４８が略楕円形の形状である本実施例において、第１の攪拌器４４の本体４８は、約９０°の角度だけ第２の攪拌器４６の本体４８からオフセットされるが、各本体４８の相互オフセット角は、本体４８の形状に応じてこの値とは異なることができる。

また、各攪拌器４４、４６は複数の表面係合部材を含み、本実施例では、主本体１２のソールプレート１８に向かって下方に延びるように攪拌器４４、４６の本体４８上に取り付けられた剛毛５０の形態である。剛毛５０は、好ましくは、本体４８の下面に対して実質的に直交しており、攪拌器４４、４６の回転軸Ｒ₁、Ｒ₂に対して実質的に平行である。剛毛５０は、好ましくはナイロン等の電気絶縁プラスチック材料から形成される。もしくは、剛毛５０の少なくとも一部は、カーペット敷き床面に存在するあらゆる静電気を放電するために金属又は複合材料から形成することができる。剛毛５０の別の実施例として又は追加的に、攪拌器４４、４６は、可撓性材料の少なくとも１つのストリップを含むことができる。剛毛５０の剛性は、攪拌器４４、４６の本体４８の剛性よりも高いことが好ましい。各剛毛５０は、攪拌器４４、４６の本体４８の下に配置され、清掃面と接触すると本体４８に対して屈曲可能な第１の末端又は剛毛先端を有する。また、各剛毛５０は、剛毛先端に対向して配置される第２の末端を有し、本実施例においては、剛毛５０の反対端によってもたらされる。剛毛５０の第２の末端は、本体４８が攪拌器４４、４６の回転軸Ｒ₁、Ｒ₂の周りを回転するとき、本体４８と一緒に移動する。

剛毛５０は、剛毛５０が複数セットで配置されるように各本体４８に配置されることが好ましい。剛毛５０のセットは、攪拌器４４、４６の回転軸Ｒ₁、Ｒ₂の周りに所定の角度間隔をもって配置される。剛毛５０の各セットは、本体４８のそれぞれの端部に向かって配置されるので、剛毛の各セットは、本体４８の形状に応じて６０°から１８０°の範囲の角度だけ間隔をあけて配置することができる。本体４８が略楕円形の形状を有する本実施例において、各本体４８は、楕円形の本体４８のそれぞれの端部に向かって配置された２つのセット５２、５４を各々含んでいるので、剛毛５０のセット５２、５４は、約１８０°だけ間隔をあけて配置される。しかしながら、第１の攪拌器４４の本体４８が、約９０°だけ第２の攪拌器４６の本体４８からオフセットされるので、第１の攪拌器４４の剛毛５０のセット５２、５４は、第２の攪拌器４６の剛毛５０の組５２、５４から約９０°だけオフセットされる。

各セット５２、５４内では、剛毛５０は、複数列に配置される。剛毛５０の列は、好ましくは実質的に平行であって、本実施例においては、本体４８の長径ｒ₁に対して実質的に平行である。各列内で、剛毛５０は、列に沿って間隔をあけて配置される複数の房又は群でもって配置される。もしくは、剛毛５０の各列は、実質的に連続することができる。

剛毛５０の各列はそれぞれの剛毛保持部材５６に固定された後に本体４８に取り付けられる。本実施例において、各剛毛保持部材５６は、５つの剛毛の房を含む。各剛毛保持部材５６は、略楕円形の形状であり外周面の周りに延びる溝５８を含む。溝５８の幅は、本体４８の厚さよりも狭い。各剛毛保持部材５６は、本体４８に形成されたそれぞれの楕円形開口内に配置される。各開口は連続周囲面６０を有する。各剛毛保持部材５６を本体４８に固定するために、各剛毛保持部材５６は、それぞれの開口内に配置され、開口の周囲面６０は、該周囲面６０が溝５８に入るように手で変形される。溝５８の幅は本体４８の厚さよりも狭いので、変形すると本体４８に蓄積される弾性エネルギは、本体４８が実質的に弛緩すると本体４８を溝５８の表面に対して押し付ける。本体４８と剛毛保持部材５６との間のこの係合により、剛毛保持部材５６が掃除中に剛毛５０に加わったトルクによって本体４８から外れることが防止される。

図８及び図９は、掃除機ヘッド１０の主本体１２に対して攪拌器組立体４０を回転させるための駆動機構を示す。駆動機構は、５００ｒｐｍから５，０００ｒｐｍの範囲の速度で攪拌器４４、４６を回転させるよう構成され、本実施例においては、駆動機構は、約２，５００ｒｐｍの速度で攪拌器４４、４６を回転させるように構成される。駆動機構は、タービンチャンバ７２内に配置されたタービン組立体７０を含む。タービンチャンバ７２は、上側本体部１６に取り付けられたカバー７４内に配置されており、掃除機ヘッド１０の主本体１２の上面を形成する。タービンチャンバは、掃除機ヘッド１０が接続される真空掃除用電気器具のファンユニット作動中に、空気流がタービンチャンバ７２に吸い込まれる略環状の空気入口７６を含む。メッシュスクリーン等の多孔質カバーを空気入口７６に配置してタービンチャンバ７２の汚れ及び塵埃の侵入を防止することができる。

タービンチャンバ７２を通過した空気は、主本体１２から導管１４に向かって後方に延びる空気ダクトの上側部分７８に排出される。空気ダクトは、攪拌器チャンバ４２から空気を受け取るための下側部分８０を有する。空気ダクトの上側部分７８は、上側本体部１６と一体の仕切り壁８２によって空気ダクトの下側部分８０から分離される。空気ダクトの上側部分７８を通過した空気流と下側部分８０を通過した空気流は、吸引開口部２６及び空気入口７６から下流の導管１４内で合流する。

タービン組立体７０は、インペラ駆動軸８６に一体化されて又は取り付けられて一緒に回転するようになっている。例えば、インペラ８４は、インペラ駆動軸８６にモールド成形又はプレスすることができる。インペラ８４は、該インペラ８４の外周に配置された、等距離のインペラブレード８８の円周方向アレイを含む。インペラ駆動軸８６の一方の端部は、タービン組立体７２のステータ９０に回転可能に取り付けられる。ステータ９０は、インペラ駆動軸８６が挿入される環状ステータ本体９４の外周に円周方向に配置されるステータブレード９２の環状アレイを含む。ステータ本体９４は、インペラ８４と実質的に同じ外径を有し、ステータブレード９２は、インペラブレード８８と実質的に同じサイズである。インペラ駆動軸８６は、インペラブレード８８がステータブレード９２に対向して配置されるように、ステータ本体９４のボア内に支持される。ステータ本体９４は、ステータ本体９４と共に、ステータブレード９２が配置される環状チャネルを形成する環状ステータフレーム９６によって取り囲まれる。また、ステータフレーム９６は、インペラ８４と共に、インペラブレード８８が配置される環状チャネルを形成する。ステータブレード９２、ステータ本体９４、及びステータフレーム９６は、一体成形品として好都合に形成できる。ステータフレーム９６の下端は、上側本体部１６によって支持され、駆動軸８６の下端は、上側本体部１６の仕切り壁８２によって支持される。

駆動機構は、インペラ８４を攪拌器４４、４６に連結するための歯車列を更に含む。歯車列の歯車は、インペラ８４の回転軸、及び攪拌器４４、４６の回転軸Ｒ₁、Ｒ₂に対して実質的に平行である回転軸を有する。歯車列は、ステータ本体９４に対向するインペラ８４の側面に取り付けられる駆動歯車９８を含み、インペラ８４と一緒に回転するようになっている。駆動歯車９８は、締まり嵌めによってインペラ８４に結合することができる。駆動歯車９８の歯は、複合歯車の入力歯車１００の歯と噛み合う。複合歯車の出力歯車１０２の歯は、第１の従動歯車１０４の歯と噛み合う。また、第１の従動歯車１０４の歯は、第２の従動歯車１０６の歯と噛み合う。従動歯車１０４、１０６の各々は、それぞれの攪拌器４４、４６の一部を形成するとみなすことができる。従動歯車１０４、１０６の各々は、仕切り壁８２に形成されたそれぞれの開口を貫通する環状攪拌器駆動軸１０８を含む。従動歯車１０４、１０６の各々は、仕切り壁８２と従動歯車１０４、１０６の攪拌器駆動軸１０８との間に配置された軸受装置１１０によって仕切り壁８２に対して回転自在に支持される。複合歯車は、駆動歯車９８を従動歯車１０４、１０６の１つに連結するためのベルト及びプーリーシステムに置き換えることができる。

第１の攪拌器４４の本体４８は、第１の従動歯車１０４の攪拌器駆動軸１０８の端部に結合され、第２の攪拌器４６の本体４８は、第２の従動歯車１０６の攪拌器駆動軸１０８の端部に結合される。各本体４８は、それぞれの環状端部キャップ１１０によってそれぞれの攪拌器駆動軸１０８に結合される。各端部キャップ１１０は、本体４８が攪拌器駆動軸１０８の端部と端部キャップ１１０との間に挟まれるように、最初に本体４８の中心開口に挿入され、次に、攪拌器駆動軸１０８に形成された溝１１２に挿入される一対のフィンガを含む。次に、端部キャップ１１０は、端部キャップ１１０及び本体４８に形成された開口に差し込まれて攪拌器駆動軸１０８にねじ込まれるスクリュー又はボルト（図示せず）によって攪拌器駆動軸１０８に固定される。キャップ１１０を本体４８に結合するためにスクリュー、ボルト、クリップ、又は他の取り外し可能な手段を使用すると、例えば、修理又は交換のために、ユーザは掃除機ヘッド１０から本体４８を取り外すことができる。

結果的に、導管１４が取り付けられる真空掃除用電気器具に収容されたモータ駆動ファンユニットの作用により、空気流がタービンチャンバ７２を通って吸い込まれる際に、インペラ８８は、空気流によってタービンチャンバ７２に対して回転される。インペラ８８の回転により歯車列が回転して、結果的に、第１の従動歯車１０４と第２の従動歯車１０６が逆方向に回転するので、第１の攪拌器４４と第２の攪拌器４６は逆方向に回転する。各攪拌器４４、４６の本体４８は、図７に示すそれぞれの経路Ｐ₁、Ｐ₂の周りを動く。本体４８の回転軸Ｒ₁、Ｒ₂の間隔及び長径ｒ₁のサイズは、経路Ｐ₁、Ｐ₂が交差するように選択される。経路Ｐ₁、Ｐ₂は実質的に同一平面上にあるので、攪拌器４４、４６の各本体４８の移動領域は重なり合う。重なり領域ＯＡは、図７の斜線部分である。重なり領域ＯＡは、攪拌器４４、４６の間の中心に位置しており、吸引開口部２６の後方に位置している。第２の攪拌器４６の本体４８からの第１の攪拌器４４の本体４８の角度方向オフセットにより、各本体４８は、回転軸Ｒ₁、Ｒ₂周りの攪拌器４４、４６の回転中に衝突しないようになっている。

攪拌器組立体４０は、いかなる瞬間でも攪拌器４４、４６の剛毛５０の全ては吸引開口部２６から突出しないように、攪拌器チャンバ４２内に配置されている。例えば、図２から図９に示すような攪拌器４４、４６の角度位置において、第１の攪拌器４４の剛毛の第１のセット５２が吸引開口部２６から突出する際に、第１の攪拌器４４の剛毛の第２のセット５４は、吸引開口部２６の後方に配置される。吸引開口部２６を通る第１の攪拌器４４の剛毛の第１のセット５２の剛毛５０の突出部は図４に示されている。一方で、攪拌器４４、４６のこの角度位置において、第２の攪拌器４６の第１及び第２のセット５０、５２の剛毛の各々の剛毛の一部のみが吸引開口部２６から突出する。

本実施例において、攪拌器組立体４０は、各剛毛５０が、そのそれぞれの攪拌器４４、４６の回転軸Ｒ₁、Ｒ₂の周りの２分の１未満の回転期間に吸引開口部２６から突出するように攪拌器チャンバ４２内に配置される。吸引平面２６に対する本体４８の傾斜角度、本体４８の中心と吸引平面ＳＰとの間の間隔、並びに剛毛５０の長さは、これらの回転軸Ｒ₁、Ｒ₂の周りの攪拌器４４、４６の回転中に、剛毛５０が、掃除機ヘッド１０が配置される表面上の略アーチ形領域ＳＡ₁及びＳＡ₂を掃くように選択される。また、これらの掃く領域ＳＡ₁、ＳＡ₂は図７に明確になっており、勿論、剛毛５０が掃く実際の領域は、剛毛５０が清掃面と接触すると広がる度合い、剛毛の摩耗度合い、清掃面の均一性、及びカーペット敷き床面に対してカーペットが吸引開口部２６の方向に又はその中に吸引される度合いに応じて様々である。掃かれる領域ＳＡ₁及びＳＡ₂は、一般的に、吸引開口部２６のそれぞれの側壁２８、３０から吸引開口部２６の中心まで延び、その中間点において吸引開口部２６の前壁３２の近くを通る。掃かれる領域ＳＡ₁、ＳＡ₂は、吸引開口部２６の中心において重なる場合もある。

使用時、ソールプレート１８の底面２０は清掃面上に配置される。吸引開口部２６から突出する剛毛５０が清掃面と係合すると、剛毛５０を支持する攪拌器４４、４６の本体４８の一部分又は複数の部分は、剛毛５０が表面に対して略垂直となるように攪拌器駆動軸１０８に対して上方に屈曲する。また、本体４８が屈曲すると、剛毛５０の第２の末端が本体４８と一緒に攪拌器駆動軸１０８に対して上方に移動する。本体４８の上面と攪拌器チャンバ４２との間の間隔は、本体４８が清掃面と接触して上方に屈曲する場合に、本体４８が、攪拌器チャンバ４２と接触しないように選択される。本実施例において、本体４８の屈曲部分の上面は、掃除機ヘッド１０の使用中に攪拌器チャンバ４２と本体４８との間の接触により本体４８の何らかの摩耗を回避するように、１ｍｍから５ｍｍの範囲の距離だけ攪拌器チャンバ４２から間隔をあけて配置されることが好ましい。

また、剛毛５０は可撓性があるので、ソールプレート１８の前方作動縁部３６の最も近くに配置され、結果的に吸引開口部２６から最大限突出する、剛毛房の剛毛５０は、バラバラに広がる傾向がある。掃除機ヘッド１０が取り付けられた真空掃除用電気器具のスイッチを入れると、電気器具のファンユニットは、吸引開口部２６を通して第１の空気流を攪拌器チャンバ４２に吸い込み、空気入口７６を通して第２の空気流をタービンチャンバ７２に吸い込む。前述のように、第２の空気流は、攪拌器４４、４６を逆方向に回転させるインペラ８４を回転させて、清掃面のアーチ形領域ＳＡ₁及びＳＡ₂にわたって攪拌器４４、４６の剛毛５０を動かすようになっている。清掃表面上における剛毛５０の先端のカーブを描く運動は、清掃表面上に配置された繊維又は毛を含む全ての比較的大きな屑を、剛毛５０の先端の前方及び／又は下方に配置される塊にする傾向がある。この繊維塊は、第１の空気流中に取り込むことができるので、攪拌器チャンバ４２及びダクトの下側部分８０を通って導管１４に入り電気器具に送られることになる。

剛毛房がこれらの領域上を動くと、剛毛５０及び剛毛５０を支持する本体４８の部分は様々な量、曲がる。剛毛は吸引開口部２６の前方に向かってバラバラに広がる傾向があるので、比較的小さな屑は各剛毛５０の間にひっかかり、その後、剛毛５０が清掃面を離れる際に弛緩するとき、捕捉される。

屑を剛毛５０から取り除くために、掃除機ヘッド１０は一対の傾斜部１２０、１２２を含み、攪拌器４４、４６が回転すると剛毛５０は傾斜部上を動く。図８から図１２を参照すると、各傾斜部１２０、１２２は、ソールプレート１８に結合しており、好ましくは一体になっている。傾斜部１２０、１２２はソールプレート１８の上面に結合されており、傾斜部１２０、１２２が吸引開口部２６の後方に配置された剛毛５０と係合するように、傾斜部１２０、１２２が、吸引開口部２６の後壁３２に隣接して好ましくはすぐ後ろに配置されるようになっている。各傾斜部１２０、１２２は、吸引平面ＳＰに対して傾斜している。吸引平面ＳＰに対する傾斜部１２０、１２２の傾斜角度は、傾斜部１２０、１２２の長さに沿って変化してもよいが、本実施形態においては、吸引平面ＳＰに対する傾斜部１２０、１２２の傾斜角度は、傾斜部１２０、１２２の長さに沿って略一定である。傾斜部１２０、１２２の傾斜角度は、平面ＡＰと吸引平面ＳＰとの間で規定された角度βとほぼ同じである。

傾斜部１２０、１２２の高さ及び傾きは、剛毛５０が、傾斜部１２０、１２２の略全長にわたって傾斜部１２０、１２２と接触するように選択するのがよい。もしくは、剛毛５０は、傾斜部１２０、１２２の端部近くでのみ傾斜部１２０、１２２と係合してもよい。各傾斜部１２０、１２２は、攪拌器４４、４６の各剛毛５０が攪拌器の回転軸周りを回転する間、傾斜部１２０、１２２と接触するように、それぞれの攪拌器４４、４６の回転軸Ｒ₁、Ｒ₂の周りに弧状に延びる。本実施例において、各傾斜部１２０、１２２は、それぞれの攪拌器４４、４６の回転軸の周りに約７０°の角度だけ延びる。剛毛５０が傾斜部１２０、１２２上を動くと、剛毛５０はバラバラに広がり剛毛の間に捕らえられた屑を解放する。その後、解放された屑は、掃除機ヘッド１０を通過する第１の空気流に取り込まれることができる。

１０掃除機ヘッド
１２本体
１４導管
１６上側本体部
１８ソールプレート
５０剛毛
５２剛毛の第１のセット
７０タービン組立体
７２タービンチャンバ
ＳＰ吸引平面

Claims

掃除用電気器具のための掃除機ヘッドであって、
駆動軸と、前記駆動軸に連結された本体と、前記本体に取り付けられた少なくとも１つの表面係合部材を含む回転可能な攪拌器を備え、前記表面係合部材の各々は、清掃されるべき表面と係合する第１の末端と、前記第１の末端の反対側に配置され、前記第１の末端と前記清掃されるべき表面とが係合した状態で前記駆動軸に関して移動可能な第２の末端とを有し、
前記掃除機ヘッドは、前記攪拌器を収容する攪拌器チャンバを備え、前記攪拌器チャンバは、下向き開口部を含み、前記下向き開口部は、平面内に配置されており、前記少なくとも１つの表面係合部材によって活動化された屑が、前記下向き開口部を通して前記掃除機ヘッドに入り、
前記掃除機ヘッドは、前記攪拌器を前記駆動軸の回転軸周りに回転させる手段を備え、
前記攪拌器の回転によって、前記少なくとも１つの表面係合部材が前記開口部の前部近くで前記開口部を通して突出するように、前記回転軸が前記開口部の平面に対して、且つ前記開口部の後方に向かって傾斜していることを特徴とする前記掃除機ヘッド。
前記少なくとも１つの表面係合部材が、前記表面係合部材の第１の末端と前記清掃されるべき表面とが係合した状態で、前記駆動軸に関して移動可能な前記本体の一部に連結されている請求項１に記載の掃除機ヘッド。
前記本体が、可撓性である請求項１又は請求項２に記載の掃除機ヘッド。
掃除用電気器具のための掃除機ヘッドであって、
駆動軸と、前記駆動軸に連結された可撓性本体と、前記本体に取り付けられた少なくとも１つの表面係合部材を含む回転可能な攪拌器と、
前記攪拌器を収容する攪拌器チャンバと、を備え、
前記攪拌器チャンバは、下向き開口部を含み、前記下向き開口部は、平面内に配置されており、前記少なくとも１つの表面係合部材によって活動化された屑が、前記下向き開口部を通して前記掃除機ヘッドに入り、
前記掃除機ヘッドは、前記攪拌器を前記駆動軸の回転軸周りに回転させる手段を備え、
前記攪拌器の回転によって、前記少なくとも１つの表面係合部材が前記開口部の前部近くで前記開口部を通して突出するように、前記回転軸が前記開口部の平面に対して、且つ前記開口部の後方に向かって傾斜していることを特徴とする前記掃除機ヘッド。
前記回転軸と前記開口部平面との間の角度が、７０°から８５°である請求項１〜請求項４のいずれかに記載の掃除機ヘッド。
前記本体が、円盤形である請求項１〜請求項５のいずれかに記載の掃除機ヘッド。
前記本体が、環状である請求項１〜請求項６のいずれかに記載の掃除機ヘッド。
前記本体が、全体的に平らな形状であり、好ましくはシート材で形成される請求項１〜請求項７のいずれかに記載の掃除機ヘッド。
前記本体が、非円形である請求項１〜請求項８のいずれかに記載の掃除機ヘッド。
前記本体が、ｎが２に等しいか又は２よりも大きな整数であるｎ重回転対称形を有する請求項９に記載の掃除機ヘッド。
前記本体が、全体的に楕円形状である請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の掃除機ヘッド。
前記表面係合部材が、前記本体に取り付けられた複数の表面係合部材からなる請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の掃除機ヘッド。
前記複数の表面係合部材が、前記本体に取り付けられた複数の列をなして配置されている請求項１２に記載の掃除機ヘッド。
前記複数の表面係合部材の列が、実質的に平行であることを特徴とする請求項１３に記載の掃除機ヘッド。
前記表面係合部材の列が、前記本体の半径方向と実質的に平行に配置されている請求項１４に記載の掃除機ヘッド。
前記攪拌器を駆動するためのインペラを有する空気タービン組立体を含む請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の掃除機ヘッド。
前記攪拌器を前記インペラに連結するための駆動機構を含む請求項１６に記載の掃除機ヘッド。
前記駆動機構が、前記攪拌器の上方に配置される請求項１７に記載の掃除機ヘッド。
前記駆動機構が、複数の歯車を含む請求項１７又は請求項１８に記載の掃除機ヘッド。
前記開口部が、第１の空気流を前記攪拌器チャンバに入れるように構成されており、前記掃除機ヘッドが、第２の空気流を前記タービン組立体に入れるタービン空気入口と、前記攪拌器チャンバからの第１の空気流及び前記タービン組立体からの第２の空気流を受け入れるダクトとを含む請求項１６〜請求項１９のいずれかに記載の掃除機ヘッド。
前記タービン空気入口が、前記撹拌器の後方に配置されている請求項２０に記載の掃除機ヘッド。
前記タービン空気入口が、前記開口部の後方に配置されている請求項２０又は請求項２１に記載の掃除機ヘッド。
前記本体が、前記開口部の上方に配置されている請求項１〜請求項２２のいずれかに記載の掃除機ヘッド。
前記攪拌器を複数含み、前記攪拌器の各々が、前記攪拌器の回転によって、前記攪拌器の前記表面係合部材が、前記開口部の前縁近くで、前記開口部を通して突出するように、前記開口部の平面に対して、且つ前記開口部の後縁に向かって傾斜している回転軸を有する請求項１〜請求項２３のいずれかに記載の掃除機ヘッド。