JP5263872B2 - 回転ロータ及び電気掃除機用吸込具 - Google Patents

Description

本発明は、本発明は、各種清掃装置に組み込まれ、回転しながら塵埃を除去する回転ロータと、これを用いた電気掃除機用床吸込具に関するものである。

従来の合成樹脂で成形された回転ロータは、中空の円筒形状であって、周方向の均等位置で径方向外方へ膨出したブレード保持部が設けられており、このブレード保持部は、ロータ体の軸方向に沿って９０度〜１８０度の範囲で螺旋状に捩られており、その長手方向に沿って断面逆Ｔ字状を呈するブレード嵌着用の螺旋溝が形成されている（特許文献１）。

特開２０００−１０７０９３号公報

上記従来の特許文献１に記載された技術では、中空の円筒形状の肉厚が均一であることから、ブレード保持部に加わる外力を考慮して、円筒形状の肉厚を太くする必要があった。したがって、回転ロータの重量は大きくなり、この回転ロータを回転させるモーター等の駆動源も出力が大きなものを選択していた。すると、回転ロータの回転時に振動音が大きくなると共に、電気掃除機用吸込具が大型化するので、製造コストもかなり費やしていた。

本発明は上記点に鑑み、回転ロータを軽量化することで、製造コストの低減を図ることができ、振動音を抑えることができる回転ロータ及びこれを用いた電気掃除機用床吸込具を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、合成樹脂で形成されたロータと、清掃体と、前記ロータの両端に取り付けられるブラケットとを備え、各種清掃装置に回転自在に組み込まれる回転ロータにおいて、前記ロータは、中空部を有する略円筒状の基台と、該基台の長手方向に前記清掃体を支持する支持体が形成されると共に、一端から他端に亘って所定角度で螺旋状に形成されてあり、前記基台の内壁から前記中空部側に、一端から他端に亘って突出するリブ体が螺旋状に形成され、前記ブラケットは、前記リブ体に当接して回り止めを行う係止体が形成されていることに特徴を有する。したがって、清掃体が挿入される支持体近傍を補強することができると共に、回転ロータを軽量化することができることから、製造コストの低減を図ることができる。また、回転ロータの軽量化のために形成されたリブ体を、ブラケットの回り止めに利用することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、リブ体は中空部に複数の独立した空隙を形成するように配設されていることに特徴を有する。したがって、回転ロータを軽量化することができ、清掃体が挿入される支持体近傍の補強を強固なものにすることができると共に、ロータの強度をより向上させることができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の回転ロータを備えた電気掃除機用吸込具に特徴を有する。したがって、電気掃除機用吸込具を軽量化することができ、電気掃除機用吸込具の製造コストを低減させることができる。

請求項１及び２の発明では、回転ロータを軽量化することができ、回転ロータの製造コストの低減を図ることができると共に、中空部にリブ体が形成されていない従来の回転ロータに比べて、支持体近傍の強度をより強くすることができると共に、ロータの強度を向上できる。また、リブ体をブラケットの回り止めに利用することができることから、あらたな回り止めの構成をロータに形成する必要がなく、回転ロータの製造コストをさらに低減させることができる。また、請求項３の発明では、請求項１又は２に記載の回転ロータを電気掃除機用吸込具に組み込むことで、電気掃除機用吸込具の製造コストの低減を図ることができる。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１（ａ）は、本発明に係る回転ロータを構成するロータ１０の斜視図であり、図１（ｂ）は、同側面図である。ロータ１０は、合成樹脂で形成されたものであり、中空部１１を有する基台１と、この基台１の外周に開口した支持溝３が８箇所に形成されるように、一対の支持体２、２が４箇所に放射状に立設され、一体化されている。尚、支持溝３には、後述する清掃体の一部が挿入される清掃体取付部４が形成されている。

一対の支持体２、２は、ロータ１０の一端から他端に亘って所定角度で螺旋状に形成されている。そして、中空部１１の内壁５には、複数のリブ体６、６が形成されている。尚、支持溝３と、一対の支持体２は、１つ以上あればよく、図１に示すように４個に限定されるものではない。ロータ１０を上記の構成としたことによって、回転ロータを軽量化することができることから、製造コストの低減を図ることができる。また、リブ体６が支持体２の下方の基台１の内壁５に形成されていることから、支持体２の近傍の強度をより強くできると共に、ロータ１０の機械的強度を向上できる。また、回転ロータが軽量化することによって、回転ロータの回転時の振動音を軽減させることができる。

図１（ｃ）は、回転ロータを構成する他の実施形態のロータ１０ａを示す側面図である。この図に示すように、リブ体６ａを中空部１１に複数の独立した空隙１１ａ、１１ｂ、１１ｃを形成するように基台１ａに一体的に配設してもよい。この場合に、リブ体６ａと基台１ａとの交差する部分が、一対の支持体２ａの下方の基台１ａの内壁５ａに形成されていることから、支持体２ａの近傍の強度をより強くできると共に、ロータ１０の機械的強度を向上できる。また、回転ロータが軽量化することによって、回転ロータの回転時の振動音を軽減させることができる。

ここで、図１（ａ）に示したロータの製造方法の一例を図２に示すダイスを使用して説明する。ロータ１０の外周形状に対応する横断面形状及びリード角のベアリング部（図示せず）を有する押出孔１００が備えられたダイス雌型３６と、ロータ１０の中空部１１の形状に対応する横断面形状の中空部成形凸部３２と、該中空部成形凸部３２のまわりに押出材料を導く複数個の押出材料流通孔３３とを有し、前記中空部成形凸部３２が中空部のリード角に対応するリード角を有する螺旋状に形成されると共に、前記押出材料流通孔３３がダイスの軸線方向に対し前記中空部成形凸部３２のねじれ方向に向って所定角度傾斜したものとなされたダイス雄型との組合せで構成されている。

上記ねじり押出用ダイスでは、押出材料はダイス雌型３６の押出孔１００を通過することによってねじり方向の方向性を付与され、それによりねじり材の外周形状が得られる。また、この押出材料はダイス雄型３７の螺旋状の中空部成形凸部３２に沿って流されることによってねじり方向の方向性を付与され、螺旋状の中空部１１が形成される。更にまた、雄型３７に設けられた押出材料流通孔３３が傾斜状に形成されていることにより、押出孔１００に至る前に押出材料に予め中空部成形凸部３２のねじれ方向に従ったメタルフローが付与され、前記中空部成形凸部３２に大きな圧力が負荷されるのが防止される。

ここで、ロータ１０、１０ａの素材に、タルク、マイカ、ガラス繊維、カーボン繊維、チタン酸カリウム、金属繊維、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ウオラスナイト等の内、少なくとも１種類以上の添加剤を含有した熱可塑性合成樹脂を使用する形態も採用できる。また、前記形態においても捩りながら押出し成形されてある。

上記の実施例において、ロータの素材には、タルク、マイカ、ガラス繊維、カーボン繊維、チタン酸カリウム、金属繊維、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ウオラスナイト等の内、少なくとも１種類以上の添加剤を含有した熱可塑性合成樹脂が使用されてあり、使用する熱可塑性合成樹脂の剛性については、目的に応じて適時、設定すれば良いが、曲げ弾性率が３００００ｋｇ／ｃｍ^２以上のものを使用すれば、回転時の心振れ等にたいして、より高い剛性を有するロータを製作できる。また、熱可塑性合成樹脂８０重量％に対してタルクを２０重量％添加すると非常に高い剛性を得られることが実験で確認されている。したがって、タルクを１０重量％〜３０重量％の範囲で添加すれば、ロータに高い剛性を付与することができる。

なお、熱可塑性合成樹脂としては、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ポリスチレン樹脂、ハイインパクトポリスチレン樹脂等のスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、メチルメタクリレート−ブチルアクリレート共重合体などのアクリル系樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂などのオレフィン系樹脂、６−ナイロン樹脂、６６−ナイロン樹脂、４６−ナイロン樹脂などのポリアミド系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂、ポリエチレテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂などがあるが、好ましくは、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂などの非結晶性樹脂が、押し出し成形性と剛性面よりバランスがとれており好ましい。

図３（ａ）は、清掃体を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、ロータに清掃体が挿入された状態を示す部分断面図である。清掃体７は、長尺な基部７ａ（８ａ）と、この基部７ａ（８ａ）の上に植毛されたパイル状の繊維等からなるブラシ部７ｂ（８ｂ）とから構成されている。そして、清掃体７の基部７ａ（８ａ）は図１で説明したロータ１０の支持溝３に形成された清掃体取付部４に挿入され、ロータ１０に取り付けられる。尚、図３（ｂ）に示すように、一対の支持体２、２と他の一対の支持体２、２との間に形成される溝部３aに、清掃体取付部４ａを形成し、清掃体８を挿入することもできる。

図４は、ブラケットを示す斜視図である。一方のブラケット９ａは、図４（ａ）に示すように、ロータ１０の一方の端部に嵌合されるものであり、ブラケット９ａは、中空部を有する筒体であって、軸受９１を有するものである。内面部９２にはロータ１０の基台１の内壁５に形成された複数のリブ体６、６に当接する係止体９３、９３が複数形成されている。したがって、ロータ１０の一方の端部は、ブラケット９ａがロータ１０の外周に挿入されると共に、係止体９３がリブ体６に当接することによって嵌合され、回り止めがなされる。

また、図４（ｂ）に示すように、他方のブラケット９ｂにも同様にして、ロータ１０の他方の端部の基台１の内壁５に形成されたリブ体６に当接して回り止めがなされる係止体９４、９４が複数形成されている。この他方のブラケット９ｂは、軸受９５と係止体９４との中間に位置する外周にギア９６が形成されている。尚、図４（ｃ）に示すブラケット９ｃのように、ロータ１０のリブ体６に当接して内壁部を外方に押し広げる略円錐台形状の係止体９７を形成することによって、ロータ１０とブラケット９ｃとの嵌合で回り止めを行うこともできる。

また、図４（ｄ）に示すブラケット９ｄのように切欠部９８により弾性を有する係止体９９を形成し、この切欠部９８に、図１（ｃ）で示したロータ１０ａのリブ体６ａを嵌合して回り止めを行う構成とすることもできる。

図５は、本発明に係る回転ロータを示す斜視図と同断面図である。上述したように、ロータ１０に形成された複数の溝部に清掃体７（８）を各々挿入した後、左右のブラケット９ａ（９ｂ）をロータ１０に嵌合することによって、回転ロータ３０は組み立てられる。

図６は、本発明に係る電気掃除機用吸込具の斜視図と同底面図である。電気掃除機用吸込具１９は、上ケース１９ａと下ケース１９ｂと、継手管部２２とから構成されており、下ケース１９ｂの４箇所にはローラ２３が設置されている。そして、図５で示した回転ロータ３０は、電気掃除機用吸込具１９の吸込口２４に設置される。電気掃除機用吸込具１９には、モータ２０が内蔵されており、このモータ２０と、上述したブラケットのギア９６とがベルト２１によって連結されて、モータ２０の回転と連動して回転ロータ３０が回転するようになっている。

図７は、本発明に係る回転ロータを各種清掃装置に取り付けた状態を示す斜視図と同断面図である。この図に示すように、本発明に係る回転ロータ３０は、上述した電気掃除機用吸込具１９だけでなく、各種清掃装置に取り付けることができる。図７に示す清掃装置２８は、空気調和機のフィルター２７の清掃を行う装置である。フィルター２７は、フィルター体２７ｂと押え枠２７ａとから構成されており、フィルター２７又は清掃装置２８を可動させ、回転ロータ３０を回転させることによって、フィルター体２７ｂに付着した塵埃を回転ロータ３０の清掃体７（８）で取り除く構成となっている。そして、取り除かれた塵埃は、管２９を経由して吸引装置４０へと吸引される。

尚、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の実施形態をとることができることは言うまでもない。例えば、清掃体は、ブレード等の形態も採用できる。また、リブ体の形成箇所、個数等も適宜採用できる。また、清掃装置は上記実施形態以外にも適宜採用できる。

本発明の回転ロータ及び電気掃除機用吸込具は、電気掃除機に組み込まれて各種清掃を行う為に使用される。

本発明に係る回転ロータを構成するロータの斜視図及び同側面図と、本発明に係る他のロータの側面図。 ロータを製造する為のダイスを示す分解図である。 清掃体を示す斜視図とロータに清掃体が挿入された状態を示す部分断面図。 ブラケットを示す斜視図。 本発明に係る回転ロータを示す斜視図及び同断面図。 本発明に係る電気掃除機用吸込具の斜視図及び同底面図。 本発明に係る回転ロータを各種清掃装置に取り付けた状態を示す斜視図及び同断面図。

符号の説明

１、１ａ 基台
２、２ａ 支持体
３、３ａ 支持溝
４、４ａ 清掃体取付部
５、５ａ 内壁
６、６ａ リブ体
７、８ 清掃体
７ａ、８ａ 基部
７ｂ、８ｂ ブラシ部
９ａ、９ｂ、９ｃ，９ｄ ブラケット
１０、１０ａ ロータ
１１ 中空部
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 空隙
１９ 電気掃除機用吸込具
１９ａ 上ケース
１９ｂ 下ケース
２０ モータ
２１ ベルト
２２ 継手管部
２３ ローラ
２４ 吸込口
２７ フィルター
２７ａ 押え枠
２７ｂ フィルター体
２８ 清掃装置
２９ 管
３０ 回転ロータ
３２ 中空部成形凸部
３３ 押出材料流通孔
３６ ダイス雌型
３７ ダイス雄型
４０ 吸引装置
９１、９５ 軸受
９２ 内面部
９３、９４、９７、９９ 係止体
９６ ギア
９８ 切欠部
１００ 押出孔

Claims (3)

1. 合成樹脂で形成されたロータと、清掃体と、前記ロータの両端に取り付けられるブラケットとを備え、各種清掃装置に回転自在に組み込まれる回転ロータにおいて、前記ロータは、中空部を有する略円筒状の基台と、該基台の長手方向に前記清掃体を支持する支持体が形成されると共に、一端から他端に亘って所定角度で螺旋状に形成されてあり、前記基台の内壁から前記中空部側に、一端から他端に亘って突出するリブ体が螺旋状に形成され、前記ブラケットは、前記リブ体に当接して回り止めを行う係止体が形成されていることを特徴とする回転ロータ。
2. リブ体は中空部に複数の独立した空隙を形成するように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の回転ロータ。
3. 請求項１又は２に記載の回転ロータを備えた電気掃除機用吸込具。

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