JP5827769B1 - 掃除装置 - Google Patents

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【課題】吸引力のロスが小さく、効率よく、草やゴミを収容部に収容することができる掃除装置を提供する。【解決手段】下方が開放された開放部11を有するハウジング10と、ハウジング10に収納され、開放部11の近傍に位置して、水平方向に延びる複数の羽根23からなるファン20と、ファン20に連結される駆動軸30と、駆動軸30に連結され、駆動軸30に回転駆動力を与えることで、ファン20を回転させる駆動源40と、ハウジング10から上向きに延びる通路部51を介して、ハウジング10の内部と連通する、草又はゴミを収容する収容部50とを備え、ファン20を回転させ、ハウジング10内に上昇気流Bを発生させることで、草又はゴミをハウジング10内に吸引して、収容部50に収容することを特徴とする。【選択図】図6

Description

本発明は、草やゴミを吸引して掃除するための掃除装置に関する。
従来、草やゴミを吸引して掃除するための装置として、ファンとファンを覆う皿状カバーと、皿状カバーに形成されるホース接続口に接続される回収ホースとからなる刈払機用アタッチメントが知られている(特許文献1参照)。
この特許文献1に記載の刈払機用アタッチメントは、既存の刈払機に装備することで、刈り取られた草や芝のみならず、周辺に散乱する落ち葉やごみ等を粉砕して回収することができるようになっている。
すなわち、特許文献1に記載の刈払機用アタッチメントは、ファンの回転により、皿状カバー内を負圧状態とすることで、落ち葉や雑草等を、皿状カバー内に吸引し、回収ホースの端部に設置される回収袋内に回収する。また、ファンが刃付きの場合には、刃によって草や芝等を刈り取ると同時にこれらを粉砕して、皿状カバー内に吸引し、回収袋内に回収するものとなっている。
実用新案登録第3186794号公報
しかし、特許文献1に記載されている刈払機用アタッチメントは、ファンの回転により、皿状カバー内を負圧状態とすることで、落ち葉や雑草等を回収袋内に回収するものとしているが、皿状カバーに形成されるホース接続口は、皿状カバーから水平方向に延びており、接続される回収ホースも水平方向に延びる構成となっていることから、効率よく、落ち葉や雑草等を回収袋内に回収することができない。すなわち、特許文献1に記載されている刈払機用アタッチメントは、ファンを回転させることで、皿状カバー内に落ち葉や雑草等を吸引するための上向きの風を発生させるものの、回収ホースは、皿状カバーから水平方向に延びるホース接続口に接続されていることから、皿状カバー内に吸引された落ち葉や雑草等は、吸引直後に皿状カバーの内側上面にぶつかってその流れが直角に曲げられ、それから、回収ホースへと吸引されることになる。よって、特許文献1に記載されている刈払機用アタッチメントでは、ファンの回転によって、皿状カバー内に吸引された落ち葉や雑草等が、吸引直後に回収ホースに直線的に吸引されないことから、吸引力のロスが大きく、効率よく、落ち葉や雑草等を回収袋内に回収することができない。
また、特許文献1に記載されている刈払機用アタッチメントのファンに刃が取り付けられている場合には、ファンに取り付けられる刃は、ファンとは別体のものであることから、刃の重み分、ファンの重みは増すことになる。したがって、この場合におけるファンの回転スピードは、刃が取り付けられていない場合と比較して、低下することから、特許文献1に記載されている刈払機用アタッチメントでは、効率よく、落ち葉や雑草等を回収袋内に回収することができない(刃の重みでファンの回転スピードが低下する分、吸引力が低下し、十分に落ち葉や雑草等を回収袋内に回収することができない)。
そこで、本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、吸引力のロスが小さく、効率よく、草やゴミを収容部に収容することができ、また、ファンの回転スピードを維持しながら、草の刈り取り及び刈り取った草の吸引を効率よく(同時に)行うことのできる掃除装置を提供することを目的とするものである。
請求項1の発明に係る掃除装置は、下方が開放された開放部を有するハウジングと、該ハウジングに収納され、該開放部の近傍に位置して、水平方向に延びる複数の羽根からなるファンと、該ファンに連結される駆動軸と、該駆動軸に連結され、該駆動軸に回転駆動力を与えることで、該ファンを回転させる駆動源と、該ハウジングから垂直上向きに延びる通路部を介して、該ハウジングの内部と連通する、草又はゴミを収容する収容部とを備え、該羽根は、側面視において、湾曲してなり、上端側から下端側へかけて傾斜する格好であるとともに、該ファンの回転方向側の該羽根の一辺が刃部となることで、該刃部が該羽根の一部となっているものであって、該ファンを回転させることで、草を該刃部で刈り取るとともに、該ファンの回転により、該ハウジング内に発生する上昇気流によって、刈り取られた該草を該ハウジング内に吸引して、該収容部に収容することを特徴とする
請求項の発明に係る掃除装置は、請求項に記載の発明に係る掃除装置において、該羽根の上面に緩衝材が設けられていることを特徴とする。
請求項1に記載の発明は、草又はゴミを収容する収容部が、ハウジングから垂直上向きに延びる通路部を介して、ハウジングの内部と連通していることから、ファンの回転によって、ハウジング内に発生する上昇気流を、その勢いのまま、収容部の内部に取り込むことができる。これにより、本発明では、係る上昇気流によって、ハウジング内に吸引した草やゴミを、勢いよく、収容部に送り込むことができることから、吸引力のロスが小さく、効率よく、草やゴミを収容部に収容することができる。
また、請求項1に記載の発明は、ファンの回転方向側の羽根の一辺が刃部となっていることから(刃部は、別体として羽根に取り付けられるのではなく、羽根の一部となっている)、羽根自体の重量が変化することはなく、ファンの回転スピードが低下することはない。よって、本発明では、ファンの回転スピードを維持しながら、草の刈り取り及び刈り取った草の吸引(収容部への収容)を効率よく(同時に)行うことができる。
請求項に記載の発明は、羽根の上面に緩衝材が設けられていることから、ファンの回転作動中に、羽根の上面に石等が衝突することで、ファンが破損する事態を防止することができる。
本発明の実施例1に係る掃除装置の右側面図である。 本発明の実施例1に係る掃除装置の右側面断面図である(ファン及び駆動軸は断面図としていない)。 本発明の実施例1に係る掃除装置のファンの平面図である。 本発明の実施例1に係る掃除装置のファンの側面図である。 本発明の実施例1に係る掃除装置において、ファンを回転させ、刃部で草を刈り取っている状態を表す側面図である。 本発明の実施例1に係る掃除装置において、ファンを回転させ、ハウジング内に上昇気流を発生させている状態を表す右側面断面図である(ファン及び駆動軸は断面図としていない)。 本発明の実施例1に係る掃除装置の変形例を表す右側面断面図である(ファン及び駆動軸は断面図としていない)。 本発明の実施例1に係る掃除装置のファンの変形例を表す側面図である。
以下、図面を用いて本発明の詳細を説明する。
まず、図1乃至図4を用いて、本発明の実施例1に係る掃除装置100の形態について説明する。
図1は本発明の実施例1に係る掃除装置の右側面図であり、図2は本発明の実施例1に係る掃除装置の右側面断面図である(ファン及び駆動軸は断面図としていない)。図3は本発明の実施例1に係る掃除装置のファンの平面図であり、図4は本発明の実施例1に係る掃除装置のファンの側面図を表す。
図1及び2に示すように、掃除装置100は、草刈り及び刈り取った草又はゴミを吸引して掃除するための走行型作業機であって、ハウジング10、ファン20、駆動軸30、駆動源40、収容部50、前輪60a、後輪60b及びハンドル70を備える。
[ハウジング10]
図1及び図2に示すように、ハウジング10は、側面視において、横長矩形状にて形成されており、前部が下方に向けて傾斜する格好となっている。ハウジング10は、下方が開放するよう形成されるとともに(開放部11を有する)、上面には、2つの孔12、13が形成されている。ハウジング10の前後部には、掃除装置100を走行させるための前輪60a及び後輪60bが取り付けられており、ハウジング10の背面部には、掃除装置100を操作するためのハンドル70が後方(後輪60b方向)へ向けて延設されている。なお、ハウジング10は、例えば、鉄、アルミニウム合金等で形成することができる。
[ファン20]
図3及び図4に示すように、ファン20は、円板21及び3枚の羽根23を有する。円板21の中央部には、連結孔22が形成されており、円板21の外周部には、円板21の径方向外方へ突出した3枚の羽根23が放射状に形成されている(すなわち、ファン20は、水平方向に延びる複数の羽根からなる)。ファン20の回転方向(矢印A)側の羽根23の一辺は刃部24となっており、羽根23の上面には、緩衝材25が設けられている。羽根23は、側面視において、湾曲してなり、上端側から下端側へかけて傾斜する格好となっている。このファン20は、ハウジング10に収納され、開放部11の近傍に位置される。なお、円板21及び羽根23は、例えば、アルミニウム合金又はFRP(繊維強化プラスチック)等にて形成することができ、また、緩衝材25は、例えば、ゴム、合成樹脂等にて形成することができる。
[駆動軸30]
図2に示すように、駆動軸30は、全体が縦長円筒状にて形成されており、下端部が、ファン20の円板21に形成される連結孔22に連結されている。また、駆動軸30の上端部は、ハウジング10の上面に形成される孔12に挿通され、後述する駆動源40に連結される。この駆動軸30は、例えば、鉄、アルミニウム合金等で形成することができる。
[駆動源40]
図1及び図2に示すように、駆動源40は、直方体状にて形成されており、ボルト部材(図示略)等によって、ハウジング10の上部に取り付けられる。上記のとおり、駆動源40は、駆動軸30の上端部と連結され、この駆動軸30に回転駆動力を与えることで、駆動軸30の下端部に連結されるファン20を回転させる。なお、駆動源40には、エンジン又は電気モータ等を用いることができる。
[収容部50]
図1及び図2に示すように、収容部50は、直方体状の筺体にて形成される。収容部50は、ハウジング10の上部(駆動源40の後方(後輪60b方向))に設けられており、ハウジング10の上面に形成される孔13から垂直上向きに延びる通路部51を介して(すなわち、ハウジング10から垂直上向きに延びる通路部51を介して)、ハウジング10の内部と連通している。通路部51は、上側が、後方(後輪60b方向)に、なだらかに折れ曲がるよう湾曲しており、上側先端が収容空間54まで到達している。収容空間54には、草又はゴミを収容するための、上開放の収容箱55が着脱自在に設置されており、収容空間54の上面(収容部50の上面)には、蓋52が、収容部50の後方(後輪60b方向)側の一辺に設けられるヒンジ53によって、開閉自在に枢支されている(収容空間54の上面(収容部50の上面)は開放しており、蓋52を閉じることで閉鎖される)。この収容部50は、例えば、鉄、アルミニウム合金等で形成することができる。
次に、図5及び図6を用いて、本発明の実施例1に係る掃除装置100の使用方法について説明する。
図5は本発明の実施例1に係る掃除装置において、ファンを回転させ、刃部で草を刈り取っている状態を表す側面図であり、図6は本発明の実施例1に係る掃除装置において、ファンを回転させ、ハウジング内に上昇気流を発生させている状態を表す右側面断面図である(ファン及び駆動軸は断面図としていない)。
まず、作業者(掃除装置100を用いて、草刈り及び刈り取った草又はゴミを吸引して掃除する者をいう。)は、ハンドル70を把持しながら、掃除装置100を、草刈りを行う場所まで移動させる。
次に、作業者は、駆動源40を作動させる。駆動源40が作動すると、ファン20は、駆動源40が駆動軸30に与えた回転駆動力によって、矢印A方向に回転する(駆動軸30は、ファン20及び駆動源40に連結されているため)。
このとき、ファン20は、側面視において、湾曲してなり、上端側から下端側へかけて傾斜する格好となっていることから、ファン20周辺の空気は、ファン20の矢印A方向への回転によって、上方へ押し上げられることになる。すなわち、ファン20の矢印A方向への回転によって、ハウジング10内には上昇気流Bが発生する(図6)。
そして、この状態のまま、作業者が、ハンドル70を把持しながら、掃除装置100を前方へ押すと(操作すると)、ファン20の回転方向(矢印A)側の一辺(刃部24)によって、草Xが刈り取られ(図5)、刈り取られた草Xは、ファン20の矢印A方向への回転によって発生する上昇気流Bによって上昇し(ハウジング10内に吸引され)、その勢いを減ずることなく(その勢いのまま)一気に、通路部51を経由して、収容部50の収容空間54(収容箱55)まで送られることになる(刈り取られた草Xは、収容部50(収容箱55)に収容される。図6)。
すなわち、ハウジング10内の孔13が、上昇気流Bの進行方向であるハウジング10の上面に形成されていることから、上昇気流Bは、その勢いを減ずることなく(その勢いのまま)、孔13から通路部51を経由して(気流C)、収容空間54まで、一気に送られることになり(気流D)、刈り取られた草Xも、この上昇気流Bの勢いによって、刈り取られるのと同時に上昇し、その勢いのまま、一気に、収容空間54(収容箱55)まで送られることになるのである。
なお、通路部51の上側は、後方(後輪60b方向)に、なだらかに折れ曲がるよう湾曲し、上側先端が収容空間54まで到達していることから、上昇気流Bによって上昇した(ハウジング10内に吸引された)刈り取られた草Xは、通路部51の湾曲している箇所によって、スムーズに、その進行方向(吸引方向)が変換される(上方から後方(後輪60b方向)へ変換される)。このため、刈り取られた草Xは、通路部51内で滞留することなく、スムーズ(勢いを減ずることなく、)に収容空間54(収容箱55)まで送られることになる(図6)。
また、ファン20の回転作動中に、羽根23の上面に石Y等が衝突したとしても、羽根23の上面には、緩衝材25が設けられていることから、ファン20(羽根23)が破損することはない(図5)。
最後に、草刈り作業を終えた作業者は、駆動源40を停止する。このとき、収容箱55内に刈り取った草Xが溜まっている場合には、作業者は、蓋52を開けて収容部50(収容空間54)から収容箱55を取り出し、溜まっている草Xを捨て、再び、収容箱55を収容部50(収容空間54)内にセットする。
このように、本発明は、収容部50が、ハウジング10から垂直上向きに延びる通路部51を介して、ハウジング10の内部と連通していることから、ファン20の回転によって、ハウジング10内に発生する上昇気流Bを、その勢いのまま、収容部50(収容空間54)の内部に取り込むことができる。これにより、本発明では、上昇気流Bによって、ハウジング10内に吸引した刈り取られた草Xを、勢いよく、収容部50(収容空間54)に送り込むことができることから、吸引力のロスが小さく、効率よく、刈り取られた草Xを収容部50(収容箱55)に収容することができる。
また、本発明では、ファン20の回転方向(矢印A)側の羽根23の一辺が刃部24となっていることから(刃部24は、別体として羽根23に取り付けられるのではなく、羽根23の一部となっている)、羽根23自体の重量が変化することはなく、ファン20の回転スピードが低下することはない。よって、本発明では、ファン20の回転スピードを維持しながら、刈り取られた草Xの吸引(収容部50への収容)を効率よく(同時に)行うことができる。
さらに、本発明では、羽根23の上面に緩衝材25が設けられていることから、ファン20の回転作動中に、羽根23の上面に石Y等が衝突することで、ファン20が破損する事態を防止することができる。
なお、本実施例では、ハンドル70を介して、掃除装置100を操作するものとしているが、例えば、駆動軸30に走行用の無断変速装置及び動力伝達用の駆動プーリを設けることで、掃除装置100を自走式の走行型作業機とすることもできる(無断変速装置を介して、駆動源40の動力を前輪60a及び/又は後輪60bに与える)。
また、本実施例におけるハウジング10は、側面視において、横長矩形状にて形成されており、前部が下方に向けて傾斜する格好となっているが、下方が開放し、ファン20を収納できるのであれば、ハウジング10の形状はこれに限られるものではない。例えば、ハウジング10の前部を下方に向けて傾斜しないように形成することもできる(フラットに形成する)。
さらに、本実施例では、収容部50を、ハウジング10の上部(駆動源40の後方(後輪60b方向))に設けるものとしているが、例えばこれを、ハウジング10の上部(駆動源40の前方(前輪60a方向))に設けることもできる。
加えて、本実施例では、通路部51の上側を、後方(後輪60b方向)に、なだらかに折れ曲がるよう湾曲するようにしているが、通路部51の成形をより簡便にしたいのであれば、通路部51の上側を、例えば、後方(後輪60b方向)に、直角に折れ曲がるように形成することもできる。この場合、通路部51の上側が後方(後輪60b方向)に湾曲している場合に比べて、刈り取られた草Xの進行方向(吸引方向)の変換はスムーズに行われにくくなるものの、ハウジング10内の孔13が、上昇気流Bの進行方向であるハウジング10の上面に形成されていることに変わりはないのであるから、上昇気流B自体の勢いが弱まることはなく、通路部51の上側を、後方(後輪60b方向)に、直角に折れ曲がるように形成したとしても、刈り取られた草Xの収容(吸引)は十分に行われることになる。
また、本実施例では、収容部50を、ハウジング10の上面に形成される孔13から垂直上向きに延びる通路部51を介して、ハウジング10の内部と連通するものとしているが、例えば、この構成を次のように変形することもできる。
図7は本発明の実施例1に係る掃除装置の変形例を表す右側面断面図である(ファン及び駆動軸は断面図としていない)。
図7に示すように、掃除装置200における通路部51は、断面視において、ハウジング10の前方及び後方から垂直上向きに延びるように形成されている。前方の通路部51の上側は、後方(後輪60b方向)に、なだらかに折れ曲がるよう湾曲しており、先端が、駆動源40の上方を通過し、そのまま、収容空間54まで水平に延設されている。すなわち、通路部51は、平面視において、駆動源40の周囲を取り囲むよう、円形状にて形成される(通路部51は、駆動源40に覆いかぶさるように形成されている)。
このように、通路部51を、平面視において、駆動源40の周囲を取り囲むよう、円形状にて形成すれば、上昇気流Bを受け入れる空間(ハウジング10から通路部51に通ずる空間)は増すことから、さらに、刈り取られた草Xを効率的に収容部50(収容箱55)に収容することができる。
また、本実施例では、ファン20を3枚の羽根23で構成するものとしているが、より強い上昇気流Bを発生させたいのであれば、羽根23を、例えば、4枚又は5枚の羽根で構成することも可能である。なお、よりファン20の回転スピードを上げたいのであれば、羽根23を、例えば、2枚の羽根で構成するようにしてもよい。
さらに、本実施例では、羽根23の上面に緩衝材25を設けるものとしているが、ファン20の軽量化を図り、よりファン20の回転スピードを上げたいということであれば、羽根23の上面に緩衝材25を設けないように構成することもできる。
また、本実施例では、ファン20の回転方向(矢印A)側の羽根23の一辺を刃部24としているが、掃除装置100に草刈り機能を持たせずに、掃除装置100を、ゴミを吸引して掃除するためのみに使用したいということであれば、例えば、ファンの構成を次のように変形することもできる。
図8は本発明の実施例1に係る掃除装置のファンの変形例を表す側面図である。
図8に示すように、ファン80は、円板81及び羽根83を有する。円板81の中央部には、連結孔が形成されており(図示略)、円板81の外周部には、円板81の径方向外方へ突出した複数の羽根83が放射状に形成されている(すなわち、ファン80は、水平方向に延びる複数の羽根からなる)。ファン80の回転方向(矢印A)側の羽根83の一辺は刃部となっておらず、ファン80には、ファン80の回転方向(矢印A)側の羽根83の一辺を覆うよう緩衝材85が設けられている(ファン80の回転方向側の羽根83の一辺に緩衝材85が設けられている。)。また、ファン80の回転方向(矢印A)側の羽根83の前方下面にはブラシ84が設けられており(羽根83の下面にブラシ84が設けられている)、羽根83は、側面視において、湾曲してなり、上端側から下端側へかけて傾斜する格好となっている。なお、ファン80は、ハウジング10に収納され、開放部11の近傍に位置される。
ファン80の構成は上記のとおりであるが、ファン80を上記のように構成することで、ファン80の矢印A方向への回転により発生する上昇気流Bによって、ゴミを効率よく、収容部50(収容箱55)に収容することができる。また、ファン80には、ファン80の回転方向(矢印A)側の羽根83の一辺を覆うよう緩衝材85が設けられていることから、ファン80の回転作動中に、羽根83の当該一辺に石Y等が衝突したとしても、ファン80(羽根83)が破損することはない。さらに、ファン80には、ファン80の回転方向(矢印A)側の羽根83の前方下面にブラシ84が設けられていることから、ゴミの収容(吸引)作業を行うと同時に、地面や床等をブラシ84によって清掃することもできる。
なお、ファン80を用いて、地面や床等を清掃する必要がない場合には、ファン80の回転方向(矢印A)側の羽根83の前方下面にブラシ84を設けないようにすることもできる(ブラシ84を羽根83の前方下面に着脱可能に構成してもよい)。また、ファン80の軽量化を図り、よりファン80の回転スピードを上げたいということであれば、ファン80(羽根83)に緩衝材85を設けないように構成することもできる。もっとも、状況に応じて、ブラシ84及び緩衝材85の両方を羽根83に設けないようにしてもよいし、これらの一方のみを羽根83に設けるようにしてもよい。
このように、本実施例では、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
10 ハウジング
11 開放部
20 ファン
21 円板
22 連結孔
23 羽根
24 刃部
25 緩衝材
30 駆動軸
40 駆動源
50 収容部
51 通路部
52 蓋
53 ヒンジ
54 収容空間
55 収容箱
60a 前輪
60b 後輪
70 ハンドル
80 ファン
81 円板
83 羽根
84 ブラシ
85 緩衝材
100 掃除装置
200 掃除装置
A ファンの回転方向
B 上昇気流
C 気流
D 気流
X 草
Y 石

Claims (2)

  1. 下方が開放された開放部を有するハウジングと、
    該ハウジングに収納され、該開放部の近傍に位置して、水平方向に延びる複数の羽根からなるファンと、
    該ファンに連結される駆動軸と、
    該駆動軸に連結され、該駆動軸に回転駆動力を与えることで、該ファンを回転させる駆動源と、
    該ハウジングから垂直上向きに延びる通路部を介して、該ハウジングの内部と連通する、草又はゴミを収容する収容部とを備え、
    該羽根は、側面視において、湾曲してなり、上端側から下端側へかけて傾斜する格好であるとともに、
    該ファンの回転方向側の該羽根の一辺が刃部となることで、該刃部が該羽根の一部となっているものであって、
    該ファンを回転させることで、草を該刃部で刈り取るとともに、該ファンの回転により、該ハウジング内に発生する上昇気流によって、刈り取られた該草を該ハウジング内に吸引して、該収容部に収容することを特徴とする掃除装置。
  2. 該羽根の上面に緩衝材が設けられていることを特徴とする請求項に記載の掃除装置。
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