JP5827769B1

JP5827769B1 - 掃除装置

Info

Publication number: JP5827769B1
Application number: JP2015067469A
Authority: JP
Inventors: 義徳川窪
Original assignee: 義徳川窪
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2035-03-27
Also published as: JP2016186206A

Abstract

【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２の発明に係る掃除装置は、請求項１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２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

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。
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に記載の掃除装置。