JP6140523B2

JP6140523B2 - 補助ブラシの取付構造およびそれを備えた自走式掃除機

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Publication number: JP6140523B2
Application number: JP2013102207A
Authority: JP
Inventors: 長司吉田; 圭石原; 石原　　圭
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Filing date: 2013-05-14
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Description

この発明は、補助ブラシの取付構造およびそれを備えた自走式掃除機に関する。

床面等の塵埃を清掃するための自走式掃除機として、特許文献１には、下面に吸込口を有する自走可能な筐体と、吸込口に回転可能に設けられたメインブラシと、筐体の下面におけるメインブラシよりも前方に回転可能に設けられた左右一対のサイドブラシ（補助ブラシ）とを備えた自走式掃除機が提案されている。

この自走式掃除機は、自走式掃除機の筐体底部に前後方向に回動可能に取り付けられたサイドブラシモータと、サイドブラシモータを前後方向に回動させるアクチュエータと、サイドブラシモータの回転軸に取り付けられるサイドブラシと、障害物検出手段とを有している。

サイドブラシは、サイドブラシモータの回転軸に固定されるブラシ基部と、ブラシ基部から放射状に突出する複数のブラシ毛とを有している。
障害物検出手段は、筐体の底部前方に前後方向に回動可能に設けられた回動体と、回動体の前後方向の回動と連動するマイクロスイッチとを有している。

この自走式掃除機の清掃動作中には、サイドブラシモータによりサイドブラシが駆動され、水平方向に回転する。このとき、床面上の敷物による段差部に衝突して後方へ回動することによりマイクロスイッチがＯＮとなり、それによってアクチュエータがサイドブラシモータを前方へ回動させる。これにより、サイドブラシモータの回転軸が後方へ向かうにつれて上方へ傾斜する向きに傾くため、回転するサイドブラシの前方においてブラシ毛は敷物の上を旋回する。この結果、ブラシ毛の敷物への引っ掛かりが回避される。

特開２０１２−２３１９３７号公報

特許文献１のサイドブラシのブラシ基部は、自走式掃除機の筐体底面に形成された孔を通してサイドブラシモータの回転軸に取り付けられており、この孔はブラシ基部を前後方向へ回動可能とするために前後方向の長孔となっている。

したがって、筐体底部の孔の内周縁とサイドブラシ基部との間には隙間が形成されており、この隙間に髪の毛といった繊維状物が入り込み易い。そのため、自走式掃除機の清掃動作時、前記隙間に入り込んだ繊維状物が、回転するブラシ基部やサイドブラシモータの回転軸に巻き付き、巻き付いた繊維状物の本数が増加すると、サイドブラシの回転が妨げられてしまう。この結果、サイドブラシモータやギア等に過剰な負荷がかかって故障したり寿命が短くなると共に、清掃効率が低下してしまうという問題が生じる。

本発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであり、故障および清掃効率の低下を防止した補助ブラシの取付構造およびそれを備えた自走式掃除機を提供するものである。

かくして、本発明によれば、自走式掃除機の筐体底面に設けられた凹部に配置された回転軸と、前記回転軸に取り付けられる補助ブラシとを備え、
前記補助ブラシは、前記凹部との間に隙間をもって嵌り込むように前記回転軸に固定されるブラシ基台と、前記ブラシ基台に植設されたブラシ毛束とを有し、
前記隙間またはその近傍には、繊維状物が前記隙間へ進入することを規制する規制部材が配置されており、
前記規制部材が、前記ブラシ基台に固定されて前記隙間の開口部を覆うように形成されており、
前記規制部材を前記ブラシ基台へ押し付けるカバー部材をさらに備えている補助ブラシの取付構造が提供される。

また、本発明の別の観点によれば、前記補助ブラシの取付構造を備えた自走式掃除機が提供される。

自走式掃除機による清掃時、筐体底部の凹部とブラシ基台との間の隙間への繊維状物の進入が規制部材によって規制されるため、補助ブラシを回転させる回転軸に繊維状物が巻き付き難くなる。この結果、補助ブラシの回転が妨げられ難くなり、補助ブラシモータやギア等への過剰な負荷が抑制されるため、故障が生じ難くなって寿命が長くなると共に、清掃効率の低下が抑制される。

本発明の実施形態１に係る自走式掃除機の斜視図である。図１に示される自走式掃除機のＡ−Ａ矢視断面図である。は図１に示される自走式掃除機の底面図である。実施形態１における補助ブラシを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は底面図である。実施形態１の補助ブラシ取付構造を示す概略断面図である。実施形態２の自走式掃除機の底面図である。は実施形態２におけるカバー部材を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図７（Ａ）のＡ−Ａ線断面矢視図である。実施形態２の補助ブラシ取付構造を示す概略断面図である。実施形態３の自走式掃除機の底面図である。実施形態３の補助ブラシ取付構造を示す概略断面図である。実施形態４の補助ブラシ取付構造を示す概略断面図である。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る自走式掃除機の斜視図であり、図２は図１に示される自走式掃除機のＡ−Ａ矢視断面図であり、図３は図１に示される自走式掃除機の底面図である。
図１〜図３に示すように、本発明に係る自走式掃除機１Ａは、設置された場所の床面Ｋを自走しながら、床面Ｋ上の塵埃を含む空気を吸い込み、塵埃を除去した空気を排気することにより床面Ｋ上を掃除する自走式の掃除機である。

自走式掃除機１Ａは、円盤形の筐体２を備え、この筐体２の内部および外部に、回転ブラシ９、補助ブラシ１０、集塵ボックス３０、電動送風機２２、一対の駆動輪２９、後輪２６および前輪２７、各種センサを含む制御部等の構成要素が設けられている。この自走式掃除機１Ａは、後述の規制部材を備えた補助ブラシ１０の取付構造に特徴を有しているが、この特徴については自走式掃除機１Ａの全体構成を説明した後で詳しく説明する。
この自走式掃除機１Ａにおいて、前輪２７が配置されている部分が前方部、後輪２６が配置されている部分が後方部、集塵ボックス３０が配置されている部分が中間部である。

筐体２は、前方部における中間部との境界付近の位置に形成された吸込口６を有する平面視円形の底板２ａと、筐体２に対して集塵ボックス３０を出し入れする際に開閉する蓋部３を中間部に有している天板２ｂと、底板２ａおよび天板２ｂの外周部に沿って設けられた平面視円環形の側板２ｃとを備えている。また、底板２ａには前輪２７、一対の駆動輪２９および後輪２６の下部を筐体２内から外部へ突出させる複数の孔部が形成され、天板２ｂにおける前方部と中間部との境界付近には排気口７が形成されている。なお、側板２ｃは、前後に二分割されており、側板前部はバンパーとして機能する。

また、筐体２の内部において、前方部にモータユニット２０、電動送風機２２、イオン発生装置（図示省略）等を収納する前方収納室Ｒ１を有し、中間部に集塵ボックス３０を収納する中間収納室Ｒ２を有し、後方部に制御部の制御基板１５、バッテリー１４、充電端子４等を収納する後方収納室Ｒ３を有し、前方部と中間部との境界付近に吸引路１１および排気路１２を有している。吸引路１１は吸込口６と中間収納室Ｒ２とを連通し、排気路１２は中間収納室Ｒ２と前方収納室Ｒ１とを連通している。なお、これらの各収納室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、吸引路１１および排気路１２は、筐体２の内部に設けられてこれらの空間を構成する仕切り壁によって仕切られている。

吸込口６は、床面Ｋに対面するよう筐体２の底面（底板２ａの下面）に形成された凹部８の開放面である。この凹部８内には、筐体２の底面と平行な第１軸心廻りに回転する回転ブラシ９が設けられており、凹部８の左右両側には筐体２の底面と垂直な第２回転軸心廻りに回転する補助ブラシ１０が設けられている。回転ブラシ９は、回転軸であるローラの外周面に螺旋状にブラシを植設することにより形成されている。補助ブラシ１０は、回転軸の下端にブラシ毛束を放射状に設けることにより形成されている。回転ブラシ９の回転軸および一対の補助ブラシ１０の回転軸は、筐体２の底板２ａの一部に枢着されると共に、その付近に設けられたモータユニット２０とプーリおよびベルト等を含む動力伝達機構を介して独立的に連結されている。なお、補助ブラシ１０およびその取付構造について詳しくは後述する。

図３に示されるように、筐体２の底面と前輪２７との間には床面Ｋを検知する床面検知センサ１３が配置され、左右の駆動輪２９の側部前方には同様の床面検知センサ１９が配置されている。床面検知センサ１３によって下り階段を検知すると、その検知信号が制御部に送信され、制御部が両駆動輪２９が停止するよう制御する。また、床面検知センサ１３が故障した場合、床面検知センサ１９が下り階段を検知して両駆動輪２９を停止することができるため、自走式掃除機１Ａの下り階段への落下が防止されている。また、床面検知センサ１９が、下り階段を検知すると、その検知信号が制御部に送信され、制御部が駆動輪２９に下り階段を回避して走行するように制御してもよい。

制御基板１５には、自走式掃除機１Ａにおける駆動輪２９、回転ブラシ９、補助ブラシ１０、電動送風機２２等の各要素を制御する制御回路が設けられている。
筐体２の側板２ｃの後端には、バッテリー１４の充電を行う充電端子４が設けられている。室内を自走しながら掃除する自走式掃除機１Ａは、室内に設置されている充電台４０に帰還する。これにより、充電台４０に設けられた端子部４１に充電端子４が接触し、バッテリー１４の充電が行われる。商用電源（コンセント）に接続される充電台４０は、通常、室内の側壁Ｓに沿って設置される。
バッテリー１４は、充電端子４を介して充電台４０から充電され、制御基板１５、駆動輪２９、回転ブラシ９、補助ブラシ１０、電動送風機２２、各種センサ等の各要素に電力を供給する。

集塵ボックス３０は、通常、筐体２内における両駆動輪２９の回転軸の軸心よりも上方の中間収納室Ｒ２内に収納されており、集塵ボックス３０内に捕集された塵埃を廃棄する際は、筐体２の蓋部３を開いて集塵ボックス３０を出し入れすることができる。
集塵ボックス３０は、開口部を有する集塵容器３１と、集塵容器３１の開口部を覆うフィルタ部３３と、フィルタ部３３と集塵容器３１の開口部とを覆うカバー部３２とを備えている。カバー部３２およびフィルタ部３３は、集塵容器３１の前側の開口端縁に回動可能に軸支されている。
集塵容器３１の側壁前部には、集塵ボックス３０が筐体２の中間収納室Ｒ２内に収納された状態において、筐体２の吸引路１１と連通する流入路３４と、筐体２の排気路１２と連通する排出路３５とが設けられている。

このように構成された自走式掃除機１Ａにおいて、掃除運転の指令により、電動送風機２２、イオン発生装置、駆動輪２９、回転ブラシ９および補助ブラシ１０が駆動する。これにより、回転ブラシ９、補助ブラシ１０、駆動輪２９および後輪２６が床面Ｋに接地した状態で、筐体２は所定の範囲を自走しながら吸込口６から床面Ｋの塵埃を含む空気を吸い込む。このとき、回転ブラシ９の回転によって床面Ｋ上の塵埃は掻き上げられて吸込口６に導かれる。また、補助ブラシ１０の回転によって吸込口６の側方の塵埃が吸込口６に導かれる。

吸込口６から筐体２内に吸い込まれた塵埃を含む空気は、図２の矢印Ａ１に示されるように、筐体２の吸引路１１を通り、集塵ボックス３０の流入路３４を通って集塵容器３１内に流入する。集塵容器３１内に流入した気流は、フィルタ部３３を通過してフィルタ部３３とカバー部３２との間の空間に流入し、排出路３５を通って筐体２の排気路１２へ排出される。この際、集塵容器３１内の気流に含まれる塵埃はフィルタ部３３によって捕獲されるため、集塵容器３１内に塵埃が堆積する。

集塵ボックス３０から筐体２の排気路１２へ流入した気流は、図２の矢印Ａ２に示されるように前方収納室Ｒ１へ流入し、図示しない第１排気路および第２排気路を流通する。第１排気路を流通する気流にはイオン発生装置が放出するイオンが含まれる。そして、筐体２の上面に設けた排気口７から、図２の矢印Ａ３に示されるように、後方の斜め上方にイオンを含む気流が排気される。これにより、床面Ｋ上の掃除が行われると共に、自走式掃除機１Ａの排気に含まれるイオンによって室内の除菌および脱臭が行われる。このとき、排気口７から後方の斜め上方に向けて排気するので、床面Ｋの塵埃の巻き上げが防止され、室内の清浄度を向上することができる。
また、図示省略するが、第１排気路を流通する気流の一部は、凹部８に導かれてもよい。このようにすれば、吸込口６から吸引路１１に導かれる気流内にイオンが含まれるため、集塵ボックス３０の集塵容器３１内およびフィルタ部３３の除菌および脱臭を行うことができる。

また、自走式掃除機１Ａは、左右の駆動輪２９が同一方向に正回転して前進し、同一方向に逆回転して後退し、互いに逆方向に回転することにより中心線Ｃを中心に旋回する。例えば、自走式掃除機１Ａは、掃除領域の周縁に到達した場合および進路上の障害物に衝突した場合、駆動輪２９が停止し、左右の駆動輪２９を互いに逆方向に回転して向きを変える。これにより、自走式掃除機１Ａは、設置場所全体あるいは所望範囲全体に障害物を避けながら自走することができる。

＜補助ブラシおよびその取付構造＞
図４は実施形態１における補助ブラシを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は底面図であり、図５は実施形態１の補助ブラシ取付構造を示す概略断面図である。
図３〜図５に示されるように、筐体２の底面（底板２ａの下面）の補助ブラシ取付位置には、補助ブラシ１０の後述するブラシ基台１０ａを収納する凹部２ａ₁が形成されていると共に、この凹部２ａ₁から第２軸心Ｐ回りに回転可能な回転軸２ａ₂が突出している。
また、凹部２ａ₁には、回転軸２ａ₂の周囲の全周に亘って、円環状の第１環状凸部２ａ₁₁および第１環状凹部２ａ₁₂が第２軸心Ｐに対して同心円状に設けられている。

回転軸２ａ₂は筒形であり、下端の孔の内周面には雌ネジ２ａ₂₁が形成されている。
筐体２の底板２ａの上面（内面）には図示しないボックスが設けられ、このボックスに連結軸２ａ₄が回転可能に枢着されている。この連結軸２ａ₄の下端部は回転軸２ａ₂の上端側の孔に挿入され、連結軸２ａ₄と回転軸２ａ₂とが一体的に回転するよう連結している。なお、連結軸２ａ₄は、前記のように図示しない回転ブラシ駆動用のモータの回転力がプーリおよびベルト等を含む動力伝達機構を介して伝達される。なお、補助ブラシ１０は、回転ブラシ駆動用のモータを共用して回転駆動することなく、単独で設けるモータにて駆動されてもよい。

補助ブラシ１０は、筐体２の底面と垂直な第２軸心Ｐ上に回転可能に設けられた前記回転軸２ａ₂に着脱可能に取り付けられるブラシ基台１０ａと、ブラシ基台１０ａに放射状に植設された複数のブラシ毛束１０ｂからなるブラシ部とを有している。
実施形態１では、３本のブラシ毛束１０ｂが中心角度１２０°の間隔でブラシ基台１０ａに植設され一体化された場合を例示している。

ブラシ基台１０ａは、円板形状に形成されており、筐体２の底面の凹部２ａ₁と対向する上面に、回転軸２ａ₂の先端を嵌め入れる筒部１０ａｂを有している。そして、筒部１０ａｂの内部が中心貫通孔１０ａｂ₁とされると共に、中心貫通孔１０ａｂ₁の長手方向中間付近に内鍔１０ａｂ₂が形成されている。
また、ブラシ基台１０ａは、筐体２の底面の凹部２ａ₁と対向する面であって筒部１０ａｂの周囲の全周に亘って、円環状の第２環状凹部１０ａ₁および第２環状凸部１０ａ₂が設けられている。第２環状凹部１０ａ₁および第２環状凸部１０ａ₂は、中心貫通孔１０ａｂ₁の第２軸心Ｐに対して同心円状に設けられている。

さらに、ブラシ基台１０ａの下面には、複数のブラシ毛束１０ｂの基端が差し込まれる差込口１０ａｃ₁を有する複数の収納部１０ａｃが周方向に等間隔で形成されている。
実施形態１では、周方向に等間隔で３つの収納部１０ａｃが配置されており、各収納部１０ａｃは回転軸２ａ₂の軸心Ｐに対して所定角度で下向きに傾斜している（図５参照）。これにより、各収納部１０ａｃに植設されたブラシ毛束１０ｂも所定角度で下向きに傾斜している。

ブラシ基台１０ａの中心貫通孔１０ａｂ₁に下方からネジＮを挿通し、ネジＮを回転軸２ａ₂の雌ネジ２ａ₂₁に螺合させることにより、補助ブラシ１０が自走式掃除機１Ａの筐体２に取り付けられる。この状態において、第１環状凸部２ａ₁₁は第２環状凹部１０ａ₁に嵌り合うように近接し、第２環状凸部１０ａ₂は第１環状凹部２ａ₁₂に嵌り合うように近接する。

これにより、補助ブラシ１０のブラシ基台１０ａと筐体２の底板２ａの凹部２ａ₁との間の隙間Ｇの断面形状はＳ形となる。つまり、ブラシ基台１０ａの第２環状凸部１０ａ₂と筐体２の凹部２ａ₁の第１環状凹部２ａ₁₂との間に形成された断面形状Ｕ字形の外周側隙間部分と、凹部２ａ₁の第１環状凸部２ａ₁₁とブラシ基台１０ａの第２環状凹部１０ａ₁との間に形成された断面形状Ｕ字形の内周側隙間部分とで、断面形状Ｓ字形の隙間Ｇが形成されている。

断面形状Ｓ字形の隙間Ｇにおいて、ブラシ基台１０ａの第２環状凸部１０ａ₂の外周面と、凹部２ａ₁の第１環状凹部２ａ₁₂の外側内周面との間の隙間部分は、床面Ｋに向かって開口する開口部ｇを有しているため、この開口部ｇから髪の毛といった繊維状物が進入して回転軸２ａ₂に巻き付くのを規制するために、開口部ｇを含む隙間部分に前記規制部材Ｆ₁が設けられている。

規制部材Ｆ₁としては、例えば、不織布（フェルトを含む）、織物生地、編み物生地、樹脂シート、ゴムシート、皮シート等のシート状可撓性材料の加工物を用いることができる。
実施形態１の場合、不織布を材料として短筒状の規制部材Ｆ₁を形成し、それを凹部２ａ₁の第１環状凹部２ａ₁₂の外側内周面に接着した場合を例示している。

一例として、開口部ｇの幅Ｗは0.5〜1.0ｍｍであり、規制部材Ｆ₁の厚さＴは0.3〜1.2ｍｍである。
毛髪などの侵入を規制する効果を高めるため、規制部材Ｆ₁をブラシ基台10aに軽く接触させて隙間を無くしてもよい。

自走式掃除機１Ａによる清掃動作時において、床面Ｋ上の繊維状物（例えば、髪の毛）が回転する補助ブラシ１０によって回転ブラシ９の方へかき寄せられ、その際、髪の毛の先端が隙間Ｇの開口部ｇに進入する場合がある。しかしながら、その開口部ｇは規制部材Ｆ₁によって概ね塞がれているため、繊維状物が隙間Ｇに進入して回転軸２ａ₂に巻き付くことが規制される。

よって、本発明によれば、回転軸２ａ₂に髪の毛が巻き付いて補助ブラシ１０の回転が妨げられて補助ブラシ１０を回転駆動するモータやギア等に過剰な負荷がかかることが防止されると共に、清掃効率の低下が防止される。この際、回転軸２ａ₂の全周に亘って設けられた隙間Ｇの開口部ｇに短筒状の規制部材Ｆ₁が配置されているため、あらゆる方向からの隙間Ｇへの繊維状物の進入を確実に規制することができる。なお、この効果は、髪の毛に限らず、動物の毛、糸の繊維屑等の極細繊維に対して得ることができる。

（実施形態２）
図６は実施形態２の自走式掃除機の底面図であり、図７は実施形態２におけるカバー部材を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図であり、図８は実施形態２の補助ブラシ取付構造を示す概略断面図である。なお、図６および図８において、図３および図５中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
実施形態２の自走式掃除機１Ｂは、補助ブラシ取付構造が実施形態１と異なる以外は、実施形態１と同様に構成されている。以下、実施形態２における実施形態１と異なる点を主に説明する。

この自走式掃除機１Ｂの補助ブラシ取付構造において、規制部材Ｆ₂は、前記ブラシ基台１０ａに固定されて隙間Ｇの開口部ｇを覆うリング状に形成されている。すなわち、リング状の規制部材Ｆ₂は、中心孔を有する円板形に形成されている。
さらに、実施形態２の補助ブラシ取付構造は、回転軸２ａ₂に取り付けられてリング状の規制部材Ｆ₂をブラシ基台１０ａへ押し付けるカバー部材６０を備えている。

規制部材Ｆ₂としては、実施形態１と同様に、不織布（フェルトを含む）、織物生地、編み物生地、樹脂シート、ゴムシート、皮シート等のシート状可撓性材料の加工物を用いることができる。
実施形態２の場合、不織布を材料としてリング状の規制部材Ｆ₂を形成し、規制部材Ｆ₂を後述のカバー部材６０とブラシ基台１０ａとの間に挟み込むことにより固定した場合を例示している。

カバー部材６０は、ブラシ基台１０ａよりも大径であり、かつ規制部材Ｆ₂よりも小径の円板形状に形成されており、ブラシ基台１０ａと接する面側に、ブラシ基台１０ａの中心貫通孔１０ａｂ₁に下方から差し込まれる筒部６０ｃａを有している。そして、筒部６０ｃａの内部が中心貫通孔６０ｃａ₁とされている。

また、カバー部材６０は、ブラシ基台１０ａと接する面側に、所定パターン形状に形成されたリブ６０ｃｂを有し、複数のブラシ毛束１０ｂを外方へ突出させながらブラシ基台１０ａの３つの収納部１０ａｃを収納する３つの凹溝６０ｃｂ₁がリブ６０ｃｂによって形成されている。

この凹溝６０ｃｂ₁の外周側の開口６０ｃｂ₂は幅が狭くなっており、その狭い開口６０ｃｂ₂に補助ブラシ１０の３本のブラシ毛束１０ｂが通される。なお、リブ６０ｃｂは、外周部に等間隔に配置された３つの円弧形部分と、各円弧形部分の内側に配置されたＹ字形部分とを有する。そして、隣接する円弧形部分とＹ字形部分とが連接されており、連接された円弧形部分およびＹ字形部分によって囲まれた凹部が形成されている。
また、カバー部材６０において、凹溝６０ｃｂ₁と反対側の面は平坦面６０ｃ₂であり、この平坦面６０ｃ₂には取付用ネジＮのヘッド部を収納する凹部６０ｃａ₂が形成されている。

補助ブラシ１０の回転軸２ａ₂への取り付けは、まず、規制部材Ｆ₂の中心孔にカバー部材６０の筒部６０ｃａを差し込み、この状態でカバー部材６０をブラシ基台１０ａに下方から重ね合わせる。このとき、ブラシ基台１０ａの各収納部１０ａｃを規制部材Ｆ₂を介してカバー部材６０の各凹溝６０ｃｂ₁内に収納する。そして、カバー部材６０とブラシ基台１０ａの連通した中心貫通孔６０ｃａ₁、１０ａｂ₁に下方からネジＮを挿通し、ネジＮを回転軸２ａ₂の雌ネジ２ａ₂₁に螺合させる。これにより、補助ブラシ１０が自走式掃除機１の筐体２に取り付けられる。

図８に示すように、補助ブラシ１０の回転軸２ａ₂への取り付けの際、ネジＮによりカバー部材６０がブラシ基台１０ａの方へ押し付けられる。これにより、カバー部材６０の各凹溝６０ｃｂ₁の開口６０ｃｂ₂から外方へ突出した各ブラシ毛束１０ｂの根元よりも外側部分が押し上げられて緩やかに屈曲する。これにより、各ブラシ毛束１０ｂの先端側は回転軸２ａ₂の軸心Ｐに対して所定角度まで広がる。

また、カバー部材６０の各リブ６０ｃｂによって規制部材Ｆ₂がブラシ基台１０ａの下面側に押し付けられて固定される。さらに、筐体２の凹部２ａ₁とブラシ基台１０ａとの間の隙間Ｇの開口部ｇが規制部材Ｆ₂によって覆われると共に、規制部材Ｆ₂の外周端Ｆａ₂によって各ブラシ毛束１０ｂの根元よりも外側部分が包み込まれる。

このように構成された補助ブラシ取付構造によれば、隙間Ｇの開口部ｇは規制部材Ｆ₂によって覆われているため、繊維状物が隙間Ｇに進入して回転軸２ａ₂に巻き付くことが規制される。この結果、回転軸２ａ₂に髪の毛が巻き付いて補助ブラシ１０の回転が妨げられて補助ブラシ１０を回転駆動するモータやギア等に過剰な負荷がかかることが防止され、それによって故障が生じ難くなると共に、清掃効率の低下が防止される。

また、補助ブラシ１０において、ブラシ毛束１０ｂの根元よりも外側部分が、カバー部材６０の各凹溝１０ｃｂ₁の狭まった開口６０ｃｂ₂を通され、かつ規制部材Ｆ₂にて包まれることによって、各ブラシ毛束１０ｂは回転方向の変形が抑制される。また、ブラシ毛束１０ｂの上方への屈曲によって、ブラシ毛束１０ｂの絨毯への絡みつきが抑制される。さらに、不織布製の規制部材Ｆ₂が補助ブラシ１０の回転時の騒音を吸収するため、騒音が低減するというメリットも得られる。

（実施形態３）
図９は実施形態３の自走式掃除機の底面図であり、図１０は実施形態３の補助ブラシ取付構造を示す概略断面図である。なお、図９および図１０において、図６および図８中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
実施形態３の自走式掃除機１Ｃは、実施形態２と同様に、補助ブラシ取付構造が規制部材Ｆ₃およびカバー部材７０を備えている。但し、規制部材Ｆ₃およびカバー部材７０の形状は実施形態２と異なる。実施形態３において、その他の構成は実施形態２と同様である。以下、実施形態３における実施形態２と異なる点を主に説明する。

実施形態３のカバー部材７０は、正三角形の各辺を円弧状にした略正三角形（所謂、ルーローの三角形）の形状に形成されている。
このカバー部材７０は、ブラシ基台１０ａと接する面側に、実施形態１のカバー部材６０の筒部６０ｃａおよびリブ６０ｃｂと同様の筒部７０ｃａおよびリブ７０ｃｂを有している。なお、筒部７０ｃａには中心貫通孔７０ｃａ₁が形成され、リブ７０ｃｂによって３つの凹溝７０ｃｂ₁が形成され、略正三角形の各頂点部分に開口７０ｃｂ₂が形成されている。

規制部材Ｆ₃も略正三角形（所謂、ルーローの三角形）の形状に形成されているが、規制部材Ｆ₃のサイズはカバー部材７０のサイズよりも大きい。なお、規制部材Ｆ₃の中心位置には、カバー部材７０の筒部７０ｃａを挿通させる中心孔を有している。

このように構成された実施形態３の補助ブラシ取付構造によれば、実施形態２と同様の作用効果を奏することに加えて、次のメリットが得られる。
すなわち、ルーローの三角形形状により、カバー部材７０の面積を増加させることなく、３つの頂点位置を外周方向に配置することができる。これにより、補助ブラシ１０の各ブラシ毛束１０ｂの根元よりも外側部分を規制部材Ｆ₃の外周端Ｆａ₃を介してカバー部材７０にて束ねることができるため、各ブラシ毛束１０ｂの回転方向の変形をより抑制することができる。
また、カバー部材７０の面積を増加させないので、自走式掃除機１Ｃの筐体２よりも外方へ突出する部分を少なくすることができる。これにより、床面Ｋ上の絨毯などの段差を乗り越える際にカバー部材７０が邪魔にならない、カバー部材７０によってコードが引っ掛かった場合でも容易に引っ掛かりが外れる、補助ブラシ１０の回転時の負荷が増大しない等のメリットが得られる。

（実施形態４）
図１１は実施形態４の補助ブラシ取付構造を示す概略断面図である。なお、図１１において、図５中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
実施形態４の場合、筐体１０２の底面（底板１０２ａの下面）の補助ブラシ取付位置に設けられた凹部１０２ａ₁の形状、この凹部１０２ａ₁に収納される補助ブラシ１１０のブラシ基台１１０ａの形状、および規制部材Ｆ₄の取り付け方法が実施形態１〜３とは異なる。実施形態４におけるその他の構成は、実施形態１〜３と概ね同様である。

凹部１０２ａ₁は、回転軸２ａ₂の周囲の全周に亘って、円環状の第１環状凸部１０２ａ₁₁およびその外側に配置された第１環状凹部１０２ａ₁₂が第２軸心Ｐに対して同心円状に設けられている。さらに詳しく説明すると、第１環状凹部１０２ａ₁₂において、第１環状凸部１０２ａ₁₁側の部分は深い凹周溝状に形成され、第１環状凸部１０２ａ₁₁から離れた外周側の部分は平坦な浅い凹周溝状に形成され、深い凹周溝と浅い凹周溝との間にはテーパー面が形成されている。

補助ブラシ１１０は、前記回転軸２ａ₂に着脱可能に取り付けられるブラシ基台１１０ａと、ブラシ基台１１０ａに放射状に植設された複数のブラシ毛束１１０ｂからなるブラシ部とを有している。
ブラシ基台１１０ａは、筒部１１０ａｂおよびその内部の中心貫通孔１１０ａｂ₁を有する円板形状に形成されており、筐体１０２の底面の凹部１０２ａ₁と対向する面には中心貫通孔１１０ａｂ₁の周囲の全周に亘って、円環状の第２環状凸部１１０ａ₂が設けられている。そして、ブラシ基台１１０ａにおける第２環状凸部１１０ａ₂の内側および外側が内側環状凹部１１０ａ₃および外側環状凹部１１０ａ₁とされており、これらは中心貫通孔１１０ａｂ₁の第２軸心Ｐに対して同心円状に設けられている。

さらに、ブラシ基台１１０ａの下面には、複数のブラシ毛束１１０ｂの基端が差し込まれる差込口１１０ａｃ₁を有する複数の収納部１１０ａｃが周方向に等間隔で形成されている。
実施形態４では、周方向に等間隔で３つの収納部１１０ａｃが配置されており、各収納部１１０ａｃは回転軸２ａ₂の軸心Ｐに対して所定角度で下向きに傾斜している。これにより、各収納部１１０ａｃに植設されたブラシ毛束１１０ｂも所定角度で下向きに傾斜している。

ブラシ基台１１０ａの中心貫通孔１１０ａｂ₁に下方からネジＮを挿通し、ネジＮを回転軸２ａ₂の雌ネジ２ａ₂₁に螺合させることにより、補助ブラシ１１０が自走式掃除機の筐体１０２に取り付けられる。この状態において、第１環状凸部１０２ａ₁₁は第２環状凹部１１０ａ₁に嵌り合うように近接し、第２環状凸部１１０ａ₂は第１環状凹部１０２ａ₁₂に嵌り合うように近接する。
これにより、補助ブラシ１１０のブラシ基台１１０ａと筐体１０２の底板１０２ａの凹部１０２ａ₁との間の隙間Ｇの断面形状はＳ形となる。

断面形状Ｓ字形の隙間Ｇにおいて、ブラシ基台１１０ａの外周面と、凹部１０２ａ₁の外側内周面との間の隙間部分は、床面に向かって開口する開口部ｇを有しているため、この開口部ｇから髪の毛といった繊維状物が進入して回転軸２ａ₂に巻き付くのを規制するために、開口部ｇの近傍に規制部材Ｆ₄が設けられている。

規制部材Ｆ₄としては、前記と同様に、不織布（フェルトを含む）、織物生地、編み物生地、樹脂シート、ゴムシート、皮シート等のシート状可撓性材料の加工物を用いることができる。
実施形態４の場合、不織布を材料として平板円環状の規制部材Ｆ₄を形成し、その規制部材Ｆ₄を凹部２ａ₁の第１環状凹部１０２ａ₁₂の外周側の平坦な浅い凹周溝部分とブラシ基台１１０ａの外周側の平坦な第２環状凹部１１０ａ₁との間に挟み込むことによって固定している。

規制部材Ｆ₄は凹部２ａ₁またはブラシ基台１１０ａに接着してもよいが、接着しない方が規制部材Ｆ₄の交換が容易に行えるため好ましい。
また、規制部材Ｆ₄が挟み込まれる隙間の幅と規制部材Ｆ₄の厚さは同じか僅かに規制部材Ｆ₄の厚さが厚く設定することができる。一例としては、規制部材Ｆ₄が挟み込まれる隙間の幅および規制部材Ｆ₄の厚さは１ｍｍに設定され、毛髪などが侵入する隙間を無くしている。

実施形態４の場合も、前記隙間Ｇの開口部ｇは規制部材Ｆ₄によって塞がれているため、繊維状物が隙間Ｇに進入して回転軸２ａ₂に巻き付くことが規制されるため、回転軸２ａ₂に髪の毛が巻き付いて補助ブラシ１１０の回転が妨げられて補助ブラシ１１０を回転駆動するモータやギア等に過剰な負荷がかかることが防止されると共に、清掃効率の低下が防止される。

（他の実施形態）
１．実施形態１の図５で示した短筒状の規制部材Ｆ₁は、ブラシ基台１０ａの第２環状凸部１０ａ₂の外周面に貼り付けてもよい。（実施形態５）
２．実施形態２および３における隙間Ｇの開口部ｇに、実施形態１の短筒状の規制部材Ｆ₁を設けてもよい。（実施形態６）
３．実施形態２および３におけるカバー部材６０、７０を省略し、規制部材Ｆ₁、Ｆ₂をブラシ基台１０ａに接着により固定してもよい。（実施形態７）

（まとめ）
本発明の補助ブラシの取付構造は、自走式掃除機の筐体底面に設けられた凹部に配置された回転軸と、前記回転軸に取り付けられる補助ブラシとを備え、
前記補助ブラシは、前記凹部との間に隙間をもって嵌り込むように前記回転軸に固定されるブラシ基台と、前記ブラシ基台に植設されたブラシ毛束とを有し、
前記隙間またはその近傍には、繊維状物が前記隙間へ進入することを規制する規制部材が配置されている。

本発明の自走式掃除機の補助ブラシ取付構造は、次のように構成されてもよく、それらが適宜組み合わされてもよい。
（１）前記規制部材が、前記凹部の内周面又は前記ブラシ基台の外周面に固定されて前記隙間を小さくするように形成されていてもよい。ここでいう「小さくするように形成され」とは、例えば、前記規制部材の厚みが前記隙間と同等またはそれ以上に形成されており、前記補助ブラシが取り付けられた状態において前記隙間の少なくとも一部が実質的に塞がれている場合が含まれるものとする。（実施形態８）
このようにすれば、少ない材料で規制部材を構成することができる。

（２）前記規制部材が、前記ブラシ基台に固定されて前記隙間の開口部を覆うように形成されてもよい。（実施形態９）
このようにすれば、補助ブラシの取付構造における規制部材の組み付けを容易に行うことができる。この場合、例えば、ブラシ基台に規制部材を固定（接着）する、あるいはブラシ基台と筐体の凹部との隙間に規制部材をフリーの状態で挟み込むことができる。一例としては、ブラシ基台と筐体の凹部との隙間1.0mmに対し、厚さ1.0mmの規制部材を挟み込む。

（３）前記規制部材を前記ブラシ基台へ押し付けるカバー部材をさらに備えてもよい。
この場合、ブラシ基台の下面とカバー部材の上面との間に規制部材を挟み込み、ネジにて下方からカバー部材、規制部材およびブラシ基台を回転軸側に押し付けて固定することができる。（実施形態１０）
このようにすれば、規制部材がブラシ基台に強固に固定されると共に、規制部材の交換も容易となる。

（４）前記規制部材が、シート状可撓性材料の加工物であってもよい。（実施形態１１）
このようにすれば、規制部材が、自走式掃除機の筐体あるいは補助ブラシに接触したとしてもこれらを傷つけることがなく、かつ摩擦熱を低減することができる。
特に、前記シート状可撓性材料が不織布であれば、コストおよび加工性の面で好適である。

なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ自走式掃除機
２筐体
２ａ₁ 凹部
２ａ₂ 回転軸
１０補助ブラシ
１０ａブラシ基台
１０ｂブラシ毛束
６０、７０カバー部材
Ｆ₁、Ｆ₂、Ｆ₃、F₄規制部材
Ｇ隙間
ｇ開口部

Claims

自走式掃除機の筐体底面に設けられた凹部に配置された回転軸と、前記回転軸に取り付けられる補助ブラシとを備え、
前記補助ブラシは、前記凹部との間に隙間をもって嵌り込むように前記回転軸に固定されるブラシ基台と、前記ブラシ基台に植設されたブラシ毛束とを有し、
前記隙間またはその近傍には、繊維状物が前記隙間へ進入することを規制する規制部材が配置されており、
前記規制部材が、前記ブラシ基台に固定されて前記隙間の開口部を覆うように形成されており、
前記規制部材を前記ブラシ基台へ押し付けるカバー部材をさらに備えていることを特徴とする補助ブラシの取付構造。
請求項１に記載の補助ブラシの取付構造を備えた自走式掃除機。