JP5816520B2 - ブラシ - Google Patents

Description

本発明は、例えば、電気掃除機用の回転ブラシなどに用いられるブラシに関する。

一般に、電気掃除機は本体部と該本体部にホースを介して接続された吸込具とを備えている。そして、この吸込具を絨毯、フローリング、畳等の床面上を移動させながら該吸込具の底面に設けられた吸込口からエアを吸引することにより、本体部内に塵埃が吸い込まれるように構成されている。ところで、近年では、例えば絨毯等のようにエアの吸引だけでは塵埃を吸い込みにくい床面に対する集塵能力を向上させるため、吸込具内に回転ブラシを設けたものが数多く見られるようになってきた。

この回転ブラシは回転体にブラシを取着した構成になっており、従来、こうしたブラシとしては特許文献１に示すものが知られている。すなわち、この特許文献１のブラシは、並列した所定長さの複数の糸の端縁付近を縫止して帯状体としたものである。そして、このブラシにブラシ台を縫着した後、該ブラシ台を回転体の周面に形成された溝に挿入して取り付けることで、回転ブラシが形成される。

特開平６−１２５８１１号公報

ところで、こうした回転ブラシの中には、回転体の周面に形成された溝（被取付部）にブラシを直接挿入して取り付けたものがある。この場合、ブラシの端縁部（取付部）を回転体の周面に形成された溝に挿入して取り付けることになるが、回転体の溝の深さや幅は電気掃除機の機種によって異なるため、ブラシの端縁部の大きさを様々な回転体の溝に合わせることが困難であった。

本発明は、このような課題に着目してなされたものである。その目的とするところは、取付部の大きさを被取付部に合わせて容易に調整することが可能なブラシを提供することにある。

上記の目的を達成するために、ブラシに係る請求項１に記載の発明は、帯状に並列された複数のブラシ糸と、該各ブラシ糸を溝状の被取付部に取り付けるための取付部とを備えたブラシであって、前記取付部は、前記各ブラシ糸を互いに並列した状態で保持するように編まれた保持糸と、前記保持糸に編み込まれた複数の補助糸とを備え、前記各補助糸は、前記保持糸を挟んで対向するとともに互いに周期的に交差していることを要旨とする。

上記構成によれば、各補助糸における交差部分以外の湾曲部分が偏ることなく分散される。このため、補助糸の太さや数などを変更することで、取付部の大きさ（幅や厚さなど）を被取付部に合わせて容易に調整することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記保持糸を挟んだ両側に位置する各補助糸の数は、同じであることを要旨とする。
上記構成によれば、保持糸に各補助糸がバランスよく編み込まれることで、保持糸によって各ブラシ糸を安定して保持することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記各補助糸は、マルチフィラメント糸によって構成されていることを要旨とする。
上記構成によれば、各補助糸をモノフィラメント糸によって構成する場合に比べて、各補助糸が軟らかくなる。このため、各補助糸が編み込まれた際に湾曲されやすくなるので、取付部の大きさの調整に寄与することが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記保持糸の少なくとも一部は、モノフィラメント糸によって構成されていることを要旨とする。

上記構成によれば、保持糸が編まれた際に湾曲されにくくなって嵩張りやすくなるので、取付部の大きさの調整に寄与することが可能となる。

本発明によれば、取付部の大きさを被取付部に合わせて容易に調整することが可能なブラシを提供することができる。

実施形態の電気掃除機のヘッドを示す平断面図。 実施形態の電気掃除機のヘッドの使用状態を示す側断面図。 実施形態において、（ａ）は電気掃除機の回転ブラシを示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の側面拡大図。 実施形態において、ブラシの製造過程を示す要部拡大模式図。 実施形態のブラシにおける２本の補助糸を１本の太い糸に変更したときの状態を示す要部拡大模式図。 実施形態のブラシにおける２本の補助糸を揃えて編み込んだときの状態を示す要部拡大模式図。

以下、本発明のブラシを電気掃除機用の回転ブラシに用いられるブラシに具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、回転ブラシが取着される電気掃除機のヘッドの構成について説明する。

図１及び図２に示すように、電気掃除機のヘッド１１は、平面視略Ｔ字状のケース１２を備えている。ケース１２の後端部には接続パイプ１３の一端側が該ケース１２に対して回動可能に接続されているとともに、接続パイプ１３の他端側は電気掃除機の本体部（図示略）に接続されている。ケース１２の底壁における前端側の位置には左右方向に長い矩形状の吸込口１４が該底壁を貫通するように形成されている。

ケース１２の内底面上には、矩形枠状をなす仕切板１５が吸込口１４を囲むように立設されている。仕切板１５を構成する後壁の中央部には、該後壁を貫通するようにエア吸引口１６が形成されている。ケース１２の左内側面には、モータ軸受１７が設けられている。モータ軸受１７は、ケース１２内における仕切板１５の後方に設けられたモータ１８から延びるモータ軸１９の先端部を回転可能に支持している。

仕切板１５の左右両側壁には、それぞれ回転支持体２０が設けられている。各回転支持体２０は、ケース１２の左右両内側面に設けられたブラシ軸受２１によってそれぞれ回転可能に支持されている。仕切板１５の内側には回転軸線が左右方向に延びる回転ブラシ２２が収容されるとともに、該回転ブラシ２２の両端部は各回転支持体２０によってそれぞれ支持されている。

また、左側の回転支持体２０とモータ軸１９に取着されたローラ１９ａとの間には無端状のベルト２３が掛装されている。したがって、モータ１８が駆動されると、該モータ１８の回転駆動力が、モータ軸１９、ローラ１９ａ、ベルト２３、及び左側の回転支持体２０を介して回転ブラシ２２に伝達される。

そして、電気掃除機の使用時には、仕切板１５の内側のエアがエア吸引口１６及び接続パイプ１３を介して電気掃除機の本体部（図示略）内に吸引されるとともに、回転ブラシ２２が回転されることで、被接触部としての床面Ｆ上の塵、埃、毛髪等の塵埃が掻き取られながらエアとともに吸込口１４から吸い込まれる。このとき、回転ブラシ２２は、電気掃除機のヘッド１１の前進を妨げない方向（図２の矢印で示す方向）に回転される。

次に、回転ブラシ２２の構成について詳述する。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、回転ブラシ２２は、略円柱状の金属棒よりなる回転体３１と、該回転体３１に取着された４つの帯状のブラシ３２とを備えている。回転体３１の周面には、長手方向に延びる被取付部としての４つの螺旋状の凹溝３３が周方向に等間隔となるように形成されている。すなわち、各凹溝３３は、回転体３１の一端から他端に向かって１８０度回転するように延びている。

回転体３１の周面における各凹溝３３の開口部３３ａの幅は、該各凹溝３３の内部の幅よりも狭くなっている。そして、各凹溝３３に各ブラシ３２の一部が挿入された状態で係止されている。

次に、ブラシ３２の構成について詳述する。
図４に示すように、ブラシ３２は、蛇行状に延びるカーボン製のマルチフィラメント糸からなる１本の緯糸４０の両側の湾曲部分を、マルチフィラメント糸からなる１本のポリアミド製の経糸である保持糸４１によって、蛇行状（波状）に延びる一対の補助糸４２を編み込みながらそれぞれ編んだ後、中央部分に沿って緯糸４０を切断する（図４の矢印に沿って切断する）ことによって同時に２つ形成される。

すなわち、ブラシ３２は、緯糸４０の切断によって得られた互いに並列に配置した状態の複数のＵ字状をなすブラシ糸４３の基端部（湾曲部分側）を、該ブラシ糸４３の並列方向に沿って真っ直ぐに延びる１本の保持糸４１によって一対の補助糸４２とともに一体に保持することによって形成されている。この場合、保持糸４１を挟んだ両側に位置する補助糸４２の数は、１本ずつで同じになっている。

一対の補助糸４２のうち、一方はポリエステル製のマルチフィラメント糸によって構成され、他方はポリアミド製のマルチフィラメント糸によって構成されている。各補助糸４２は、保持糸４１を挟んで対向するとともに、ブラシ糸４３の並列方向（保持糸４１の延びる方向）において互いに一定周期で（周期的に）交差している。すなわち、各補助糸４２は、互いに一定周期で交差するように保持糸４１に沿って蛇行状（波状）に延びた状態で保持糸４１に編み込まれている。

なお、本実施形態では、保持糸４１及び一対の補助糸４２によって、ブラシ３２を回転体３１の凹溝３３に取り付けるための取付部４４が構成されている。そして、取付部４４の厚さは、凹溝３３の開口部３３ａの幅よりも大きく且つ凹溝３３の内部の幅よりも小さくなるように設定されている。

次に、回転体３１へのブラシ３２の取り付け方法について説明する。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、回転体３１に各ブラシ３２を取り付ける場合、各ブラシ糸４３が凹溝３３の開口部３３ａから外側へ突出するように、回転体３１の端部から各凹溝３３内に各ブラシ３２の取付部４４をそれぞれスライド挿入する。すると、各ブラシ３２は、可撓性を有しているため、各凹溝３３に沿ってそれぞれ螺旋状に捻れた状態で回転体３１に容易に装着される。この場合、各ブラシ３２の取付部４４は各凹溝３３内にそれぞれ係止される。

ここで、回転体３１の凹溝３３が浅くて幅広である場合には、取付部４４におけるブラシ糸４３が延びる方向の長さ（凹溝３３の深さ方向の長さに対応）を抑えつつ、取付部４４の厚さ（凹溝３３の幅方向の長さに対応）を厚くする必要がある。

このような場合、例えば、図５に示すように、保持糸４１に対して一対の補助糸４２の代わりに２本分の補助糸４２と同じ太さの１本の糸５０を蛇行状に編み込むようにして取付部４４を形成すると、この編み込んだ１本の糸５０の湾曲部分の曲率半径が小さくなってしまう。このため、取付部４４の厚さ（凹溝３３の幅方向の長さに対応）を厚くすることはできるものの、取付部４４におけるブラシ糸４３が延びる方向の長さ（凹溝３３の深さ方向の長さに対応）も長くなるので、凹溝３３内に取付部４４が収まりきらなくなってしまうおそれがある。

また、例えば、図６に示すように、保持糸４１に対して２本の補助糸４２を交差させることなく揃えた状態で蛇行状に編み込むようにして取付部４４を形成すると、各補助糸４２の湾曲部分が偏るため、該湾曲部分の曲率半径が小さくなってしまう。この結果、上記した保持糸４１に対して２本分の補助糸４２と同じ太さの１本の糸５０を蛇行状に編み込む場合と同様に、取付部４４におけるブラシ糸４３が延びる方向の長さ（凹溝３３の深さ方向の長さに対応）が長くなるので、凹溝３３内に取付部４４が収まりきらなくなってしまうおそれがある。

この点、本実施形態では、保持糸４１に対して２本の補助糸４２が保持糸４１を挟んで対向するとともに互いに一定周期で交差するように編み込むことで取付部４４を形成している。このため、上記した２本の補助糸４２の代わりに１本の糸５０を用いた場合に比べて１本あたりの補助糸４２の太さが半分になるとともに、上記した保持糸４１に対して２本の補助糸４２を交差させることなく揃えた状態で蛇行状に編み込んだ場合に比べて各補助糸４２の湾曲部分が分散される（各補助糸４２の湾曲部分の偏りが解消される）。

この結果、各補助糸４２の湾曲部分の曲率半径が大きくなるので、取付部４４におけるブラシ糸４３が延びる方向の長さ（凹溝３３の深さ方向の長さに対応）が短く抑えられる。したがって、凹溝３３内に取付部４４が好適に収まるようになる。

この場合、２本の補助糸４２と上記した１本の糸５０との間での合計の太さは変わらないため、取付部４４の厚さ（凹溝３３の幅方向の長さに対応）は確保される。したがって、本実施形態では、回転体３１の凹溝３３が浅くて幅広である場合でも、ブラシ３２の取付部４４の大きさを回転体３１の凹溝３３に合わせて容易に調整できる。

次に、回転ブラシ２２の作用について説明する。
さて、電気掃除機を使用するときには、図２に示すように、まず、ヘッド１１を床面Ｆ上に載せる。この状態で電気掃除機を稼動させると、モータ１８が駆動されるとともに、仕切板１５の内側のエアがエア吸引口１６を通り、接続パイプ１３を介して電気掃除機の本体部（図示略）内に吸引される。このとき、モータ１８の駆動に連動して回転ブラシ２２が左側から見て反時計方向（図中の矢印で示す方向）に回転されるとともに、該回転ブラシ２２の各ブラシ３２（各ブラシ糸４３）が床面Ｆに摺接される。

すると、床面Ｆ上の塵埃が各ブラシ３２によって掃き取られてエアとともに電気掃除機の本体部（図示略）内に吸引される。このとき、各ブラシ３２は、取付部４４の大きさを回転体３１の凹溝３３に合わせた状態でそれぞれ強固に取り付けられているため、床面Ｆ上の塵埃を各ブラシ３２によって掃き取る際に、回転体３１からの各ブラシ３２の脱落が抑制される。

以上詳述した実施形態によれば次のような効果が発揮される。
（１）ブラシ３２において、取付部４４は、各ブラシ糸４３を互いに並列した状態で保持するように編まれた保持糸４１と、保持糸４１に編み込まれた一対の補助糸４２とを備え、各補助糸４２は、保持糸４１を挟んで対向するとともに互いに周期的に交差している。このため、一対（２本）の補助糸４２の代わりに１本の糸５０を用いた場合に比べて１本あたりの補助糸４２の太さを半分にすることができるとともに、保持糸４１に対して２本の補助糸４２を交差させることなく揃えた状態で蛇行状に編み込んだ場合に比べて各補助糸４２の湾曲部分を分散させることができる。この結果、各補助糸４２の湾曲部分の曲率半径を大きくすることができるので、取付部４４におけるブラシ糸４３が延びる方向の長さ（凹溝３３の深さ方向の長さに対応）を短く抑えることができる。したがって、凹溝３３が浅い場合でも、凹溝３３内に取付部４４を好適に収めることができる。すなわち、取付部４４の厚さ（凹溝３３の幅方向の長さに対応）を確保しつつ、取付部４４のブラシ糸４３が延びる方向の長さ（凹溝３３の深さ方向の長さに対応）を凹溝３３の深さに合わせて容易に調整することができる。

（２）ブラシ３２において、保持糸４１を挟んだ両側に位置する各補助糸４２の数は、同じであるため、保持糸４１に各補助糸４２がバランスよく編み込まれることで、保持糸４１による各ブラシ糸４３の保持力が高められる。この結果、保持糸４１によって各ブラシ糸４３を安定して保持することができる。

（３）ブラシ３２において、各補助糸４２は、マルチフィラメント糸によって構成されているため、各補助糸４２をモノフィラメント糸によって構成する場合に比べて、各補助糸４２が軟らかくなる。このため、各補助糸４２が編み込まれた際に湾曲されやすくなるので、取付部４４のブラシ糸４３が延びる方向の長さ（凹溝３３の深さ方向の長さに対応）の調整に寄与することができる。

（変更例）
なお、上記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・保持糸４１の少なくとも一部をモノフィラメント糸によって構成してもよい。このようにすれば、保持糸４１が編まれた際に湾曲されにくくなって嵩張りやすくなるので、取付部４４の厚さ（凹溝３３の幅方向の長さに対応）の調整に寄与することができる。

・保持糸４１にコーティング剤を塗布してもよい。このようにすれば、保持糸４１のほつれを抑制することができるので、保持糸４１による各ブラシ糸４３に対する保持力を高めることができる。さらに、この場合、保持糸４１を紡績糸によって構成することで、保持糸４１に対するコーティング剤の浸透性を高めることができる。

・ブラシ３２において、保持糸４１の数を２本以上にしてもよい。
・保持糸４１に熱溶融糸を交撚してもよい。このようにすれば、保持糸４１に融点の高い材料（溶着し難い材料）を用いた場合でも、熱プレスによって保持糸４１を各ブラシ糸４３に対して容易に溶着することができるので、保持糸４１による各ブラシ糸４３に対する保持力を高めることができる。

・ブラシ３２において、保持糸４１、補助糸４２、及びブラシ糸４３の材質は、適宜変更してもよい。
・ブラシ３２において、各補助糸４２のうち少なくとも一方を、モノフィラメント糸によって構成してもよい。

・ブラシ３２における保持糸４１を挟んだ両側に位置する各補助糸４２の数は、必ずしも同じにする必要はない。
・ブラシ３２は、エアコンや換気扇などのフィルタを清掃したり、画像形成装置内の感光ドラムに付着したトナーを掻き取ったりするための用途に用いてもよい。この場合、ブラシ３２は、必ずしも回転させて使用する必要はなく、被接触部に摺接させた状態で直線的に移動させて使用してもよい。

さらに、上記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
（イ）前記保持糸には、熱溶融糸が交撚されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のブラシ。

この構成によれば、保持糸に融点の高い材料（溶着し難い材料）を用いた場合でも、該保持糸に熱溶融糸を交撚することで、溶着性を確保することができる。

３２…ブラシ、３３…被取付部としての凹溝、４１…保持糸、４２…補助糸、４３…ブラシ糸、４４…取付部。

Claims (4)

1. 帯状に並列された複数のブラシ糸と、該各ブラシ糸を溝状の被取付部に取り付けるための取付部とを備えたブラシであって、
   前記取付部は、
   前記各ブラシ糸を互いに並列した状態で保持するように編まれた保持糸と、
   前記保持糸に編み込まれた複数の補助糸と
   を備え、
   前記各補助糸は、前記保持糸を挟んで対向するとともに互いに周期的に交差していることを特徴とするブラシ。
2. 前記保持糸を挟んだ両側に位置する各補助糸の数は、同じであることを特徴とする請求項１に記載のブラシ。
3. 前記各補助糸は、マルチフィラメント糸によって構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブラシ。
4. 前記保持糸の少なくとも一部は、モノフィラメント糸によって構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のブラシ。