JP6147822B2 - 掃除機ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、清掃具のための掃除機ヘッドに関し、排他的ではないが、特に真空掃除機のための掃除機ヘッド、例えば家庭で利用するための真空掃除機に関する。

真空清掃具のための掃除機ヘッドは、屑片をカーペットから拾い上げる性能を改善するために、回転式ブラシバーを備えている場合がある。

清掃の際に拾い上げられる屑片としては、塵、埃、食物粒子、及び毛髪が挙げられる。羽毛及び数本の毛髪の束は、ブラシバーの剛毛に引っ掛かるか、又は掃除機ヘッドの内部に捕捉されるので、難題である。

本発明の第１の実施態様は、清掃具のための掃除機ヘッドであって、ブラシバーと、ブラシバーを少なくとも部分的に囲んでいるチャンバを形成しているハウジングであって、チャンバが、汚染空気入口及び汚染空気出口を有している、ハウジングと、ブラシバーの長手方向に延在している動作縁部を有しているスクレーパであって、スクレーパが、ブラシバーが回転した場合に、動作縁部がブラシバーに含まれている塵埃をブラシバーから掻き出すように配置されており、動作縁部が、動作縁部に沿って汚染空気出口に向かって掃除機ヘッドを通過する空気流によって動作縁部に溜まった塵埃が引き込まれるように形成されている、輪郭を有している、スクレーパとを備えている、掃除機ヘッドを提供する。

スクレーパが、動作縁部がスクレーパの下側縁部を形成しているように、ハウジングの内部において略下方に延在している。

スクレーパが、ハウジングの内部において下方に且つ前方に傾斜している。

汚染空気出口が、掃除機ヘッドに対して横方向に延在している平面において延在している。平面に対して垂直とされる方向における平面から動作縁部に至る距離が、動作縁部に沿って変化している。掃除機ヘッドの横方向は、掃除機ヘッドが清浄すべき表面に亘って移動される法線方向に対して垂直とされる方向である。

平面から動作縁部に至る距離が、汚染空気出口から離隔するように延在している方向において動作縁部に沿って大きくなる。

動作縁部が、汚染空気出口が延在している平面に対して傾斜している。

動作縁部が、直線状に形成されている。代替的には、動作縁部が、湾曲して形成されている。

動作縁部が、掃除機ヘッドが清浄すべき平坦な表面に載置された場合に、表面に対して垂直とされる方向における表面から動作縁部に至るまでの距離が動作縁部に沿って変化するように配置されている。このような配置は、汚染空気出口がハウジングの上側部分に設けられている点において特に効果的である。

汚染空気出口が、掃除機ヘッドの横方向における中央に位置決めされている。スクレーパが、ブラシバーの後方に位置決めされている。スクレーパの剛性が、高い。

スクレーパが、ブラシバーに接している平面に延在している。スクレーパが、動作縁部がブラシバーの回転方向の反対側に位置しているように配置されている。

本発明の第２の実施形態は、本発明の第１の実施形態における掃除機ヘッドを備えている清掃具を提供する。

本発明を良好に理解するために、及び、本発明の効果を明確に表わすために、添付図面を参照しつつ、本発明について例示的に説明する。

清掃具のための掃除機ヘッドの斜視図である。 図１に表わす掃除機ヘッドの断面図である。 図１に表わす掃除機ヘッドの第１の構成についての部分的な斜視図である。 図１に表わす掃除機ヘッドの第２の構成についての部分的な斜視図である。 図１に表わす掃除機ヘッドの部分的な断面図である。

図１〜図４に表わすように、掃除機ヘッド２は、本体４と、本体４に回転可能に支持されているブラシバー６の形態をした攪拌機とを備えている。ブラシバー６は回転軸線Ｘを有している。本体４は、（図３に表わす）チャンバ１０を有しているハウジング８を備えている。ブラシバー６がチャンバ１０の内部に配置されており、連接ネック１２はハウジング２に回動可能に接続されている。

ハウジング８は、ハウジング８の下面及び前方に亘って延在している入口開口部１４を有している。ブラシバー６は、入口開口部１４を通じて露呈している。入口開口部１４は掃除機ヘッド２に対する入口とされ、利用の際には、空気が入口開口部１４を通じて引き込まれる。

連接ネック１２は、ハウジング８に接続されていない端部に出口開口部１６を備えている。出口開口部１６は、掃除機ヘッド２からの出口とされる。連接ネック１２は、例えば直接に又はワンド若しくはホースを介して、真空掃除機（図示しない）の分離器に接続可能とされる。

図２は、ブラシバー６の回転軸線Ｘに沿った掃除機ヘッド２の断面図である。

ハウジング８は、ブラシバー６を内蔵するチャンバ１０を形成している頂部１８と第１の側部２０及び第２の側部２２とを備えている。第１の側部２０及び第２の側部２２はそれぞれ、第１の端部キャップ２４及び第２の端部キャップ２６それぞれを備えて設けられている。第１の端部キャップ２４は、第１の側部２０から取り外し可能とされる。

第１の端部キャップ２４は、第１の側部２０と係合しており、第１の軸受２８を、例えば転がり軸受を支持している。第１の軸受２８は、軸受保持器３０によって第１の端部キャップ２４に固定されている。第１の軸受２８は、第１の端部キャップ２４に対して回転させるために第１のブラシバー取付部３２を支持している。第１のブラシバー取付部３２は、チャンバ１０の内部に突出しており、Ｏリングの形態をしたシール３４を第１のブラシバー取付部３２の外面に備えている。

第２の側部２２は、第２の端部キャップ２６によって覆われている。第２の側部２２は取付部３６を備えており、取付部３６の一部分がチャンバ１０の内部に突出している。駆動ハウジング取付部３８は取付部３６に固定されている。駆動ハウジング取付部３８は略円筒状とされる。駆動ハウジング取付部３８は、桿体状の駆動ハウジング４０を支持しており、駆動ハウジング４０は、駆動ハウジング取付部３８からチャンバ１０の内部に至るまで回転軸線Ｘに沿って延在している。例えば転がり軸受のような第２の軸受４２は、駆動ハウジング取付部３８によって支持されている。第２の軸受４２は、駆動ハウジング取付部３８の外面の周りに周方向に延在している。第２の軸受４２は、駆動ハウジング取付部３８に対して回転させるために第２のブラシバー取付部４４を支持している。第２のブラシバー取付部４４は、Ｏリングの形態をしたシール４６を第２のブラシバー取付部４４の外面に備えている。

駆動ハウジング４０は、ブラシバーモータ（ブラシバーモータのためのケース４８のみを図示する）とトランスミッション５０とを収容している。トランスミッション５０は、歯車装置５２及び駆動ドッグ５４を備えている。駆動ドッグ５４は、駆動ハウジング取付部３８の反対側に位置する駆動ハウジング４０の端部から突出している。

スプール５６の形態をした収集器が、第２の軸受４２とハウジング８の第２の側部２２との間において取付部３６に取り付けられている。スプール５６は、円筒状とされ、数本の毛髪を収集するための外面５８と、外面５８に収集された当該数本の毛髪がスプール５６から滑り落ちることを防止するために一方の端部に設けられている周方向リブ６０とを備えている。特に、周方向リブ６０は、毛髪が第２の軸受４２やブラシバーモータに絡まることを防止するのに貢献する。

スプール５６が、スプール５６が第２の側部２２に当接している毛髪収集位置から、及び、スプール５６が第２の側部２２から離隔している毛髪除去位置から滑動可能とされるように、スプール５６は、取付部３６に滑動可能に取り付けられている。

スプール５６は、取付部３６に設けられているリブ６４と係合するスロット６２（図３参照）を備えている。リブ６４は、スプール５６が毛髪収集位置に配置されている場合におけるスプール５６の回転を防止する。

周方向リブ６６の形態をした当接機能部が駆動ハウジング取付部３８に設けられている。圧縮バネ６８の形態をした付勢装置は、周方向リブ６６とスプール５６との間に配置されている。圧縮バネ６８の一方の端部が周方向リブ６６に当接しており、圧縮バネ６８の他方の端部がスプール５６に当接している。圧縮バネ６８は、スプール５６を毛髪収集位置に向かって付勢しており、スプール５６をハウジング８の第２の側部２２に対して堅固に保持している。周方向リブ６６は、第２の軸受４２を駆動ハウジング取付部３８の所定の位置に保持するという第２の機能を有している。

ブラシバー６は、円筒状本体７０と、円筒状本体７０の端部それぞれに配置されている第１の端部プラグ７２及び第２の端部プラグ７４とを備えている。第１の端部プラグ７２及び第２の端部プラグ７４それぞれが、円筒状本体７０の端部それぞれに当接しているフランジ７６，７８と、フランジ７６，７８から円筒状本体７０の内部に向かって突出している略円筒状部分８０，８２とを有している。剛毛８３は、周方向において離隔されているストリップに配置されており、円筒状本体７０からラジアル方向外方に延在している。

第１の端部プラグ７２の端部は、フランジ７６を有しており、第１のブラシバー取付部３２が第１の端部プラグ７２に挿入可能とされるように開口している。第１の端部プラグ７２の内面は、漸進的ステップ状部分に収束するように形成されている。ステップ状部分のうち一のステップ状部分は、第１のブラシバー取付部分３２に設けられているシール３４によって密封されている、シール表面８４を備えている。第１の端部プラグ７２は、フランジ７６の反対側に位置する第１の端部プラグ７２の端部に、ソケット８６を有している。ソケット８６は、駆動ドッグ５４を滑動可能に受容するように構成されている。第１の端部プラグ７２は、円筒状本体７０と共に回転するように固定されている。

第２の端部プラグ７４の両端が開口しているので、取付部３６、駆動ハウジング取付部３８、駆動ハウジング４０、第２の軸受４２、及び第２のブラシバー取付部４４から成る組立体が、ブラシバー６を支持している軸を形成しており、開口している端部それぞれを通じて円筒状本体７０の内部に至るまで延在している。第２の端部プラグ７４は、円筒状本体７０と共に回転するように固定されている。第２の端部プラグ７４は、第２のブラシバー取付部４４に設けられているシール４６によって密封されている、内側シール面８８を有している。

利用の際に、空気は、入口開口部１４を通じて引き込まれ、ブラシバー６を通過し、出口開口部１６を通じて流出し、掃除機ヘッド２が接続されている真空掃除機の分離器に至る。ブラシバーモータは、図示の実施例では掃除機ヘッド２の外部に設けられた電源によって給電され、トランスミッション５０を介してブラシバー６を回転駆動する。特に、ブラシバーモータは歯車装置５２を駆動し、歯車装置５２は駆動ドッグ５４を駆動する。駆動ドッグ５４は、ソケット８６によって受容されており、チャンバ１０の内部において回転させるために、第１の端部プラグ７２ひいてはブラシバー６を駆動する。

ブラシバー６は、回転することによって、清浄すべき表面に配置された屑片、例えばカーペット繊維の間に配置された屑片を攪拌する。清掃の際に、数本の毛髪（又は、例えば木綿糸やリボン等のような他の長繊維）が、ブラシバー６によって拾い上げられる。大部分の毛髪が出口開口部１６を通じて排出され、分離器に至るが、一部分の毛髪がブラシバー６に巻き付けられ、捕捉される。さらに、数本の毛髪が、ハウジング８のフランジ７６，７８と第１の側部２０及び第２の側部２２との間に形成された間隙を通じて、ブラシバー６の端部に到達すると予測される。数本の毛髪は、第２の端部プラグ７４のフランジ７８の間の当該間隙に到達し、ブラシバー６の回転に起因して、スプール５６の外面５８の周りに巻き付けられる。

数本の毛髪が、スプール５６の外面５８の周りに塊として収集される。周方向リブ６０は、第２の側部２２と共に、毛髪がスプール５６から滑ることを防止する。毛髪が蓄積されると、毛髪の塊が第２のプラグ端部７４の内面の所定の領域を押圧するようになるまで、毛髪の塊が厚くなる。第２のプラグ端部７４の内面はフランジ７８に隣り合っている。スプール５６は、スプール５６に形成されたスロット６２を取付部３６に設けられたリブ６４と係合させることによって、取付部３６に対して回転可能に固定された状態で保持されている。結論として、第２の端部プラグ７４の内面の当該所定の領域は、毛髪によって押圧されており、制動トルクをブラシバー６に作用させる制動面を形成している。ブラシバー６に作用する制動トルクは、スプール５６によって収集される毛髪の量が多くなるに従って大きくなる。制動トルクがブラシバーモータによってブラシバー６に伝達される駆動トルクを上回ると、ブラシバー６が失速する（すなわち、回転停止する）。従って、毛髪をスプール５６から取り除く必要がある。

第１の端部キャップ２４が、第１の軸受２８、軸受保持器３０、及び第１のブラシバー取付部３２（及びシール３４）と共に、ハウジング８の端部から取り外される。その後に、ブラシバー６は、回転軸線Ｘに沿って第１の側部２０の開口部を通じて取り外され、これにより取付部３６、駆動ハウジング取付部３８、駆動ハウジング４０、第２の軸受４２、及び第２のブラシバー取付部４４が露呈する。

図３は、第１の構成における掃除機ヘッド２を表わす。第１の構成では、ブラシバー６が取り外されており、スプール５６が毛髪収集位置に位置している。

図４は、図３に対応しているが、第２の構成における掃除機ヘッド２を表わす。第２の構成では、スプール５６が、毛髪除去位置（すなわち、上述のようにスプール５６から毛髪を除去することができる位置）に位置している。スプール５６は、スプール５６を取付部３６に沿って滑動させることによって、図４に表わす毛髪除去位置に押し込まれる。バネ６８の剛性は、利用者によって、例えば指を利用することによってスプール５６が手動で毛髪除去位置に移動可能とされるように設定されている。毛髪除去位置では、バネ６８は、スプール５６によって、駆動ハウジング取付部３８に設けられた周方向リブ６６に抗して圧縮される。

スプール５６が毛髪除去位置に位置している状態において、利用者は、スプール５６に容易にアクセス可能とされる。さらに、例えば鋏やナイフのような切断要素が、数本の毛髪をスプール５６から切断するためにスロット６２のうち一のスロットに挿入可能とされる。これにより、毛髪をスプール５６から容易に切り離すことができる。代替的には、毛髪の塊が、毛髪の塊をスプール５６からリブ６４に滑動させることによって、スプール５６の外面５８から滑動可能とされる。毛髪は、切断工具をリブ６４同士の間に挿入することによって切断可能とされる。リブ６４に向かって滑動された毛髪が容易に切除可能とされるように、毛髪除去位置においてスプール５６と第２の側部２２との間の間隙を大きくするために、掃除機ヘッド２がスプール５６の移動範囲を拡大するように変更される場合があることに留意すべきである。

毛髪が除去されると、スプール５６は解放される。バネ６８は、スプール５６を毛髪収集位置に復帰するように付勢する。その後に、駆動ハウジング４０を覆うようにブラシバー６をチャンバ１０に挿入し、第１の端部キャップ２４を元の位置に戻すことによって、掃除機ヘッド２は再組立可能とされる。

さらに、図３、図４、及び図５に表わすように、掃除機ヘッド２は、チャンバ１０の内部に配置されていると共に掃除機ヘッド２に対して横方向に延在するように配置されているスクレーパ９０を備えている。スクレーパ９０は、ハウジング８の上側部分に固定されており、チャンバ１０の内部において下方に延在している。スクレーパ９０は、ハウジング８の上側部分から掃除機ヘッド２の前方に向かって僅かに前方に傾斜しており、ブラシバー６に接している平面内において延在している。スクレーパ９０は、平坦な前面９１と、ブラシバー６の長手方向において延在している下側動作縁部９２とを有している（特に、動作縁部９２は、ブラシバー６の回転軸線Ｘと平行とされる平面内において延在している）。動作縁部９２は、ブラシバー６が回転した場合にスクレーパ９０を通過した剛毛８３に接触するように配置されており、これにより、ブラシバー６によって取り込まれた塵埃が、スクレーパ９０によって剛毛８３から掻き出される。

動作縁部９２は、中央セクション９４と第１の側方セクション９６及び第２の側方セクション９８とを備えている輪郭縁部（profiled edge）とされる。中央セクション９４、第１の側方セクション９６、及び第２の側方セクション９８は、直線状に形成されている。中央セクション９４、第１の側方セクション９６、及び第２の側方セクション９８が、それぞれ比較的滑らかに形成されている（すなわち、中央セクション９４、第１の側方セクション９６、及び第２の側方セクション９８には、塵埃が中央セクション９４、第１の側方セクション９６、及び第２の側方セクション９８それぞれに沿って滑動することを阻害する鋸歯、切欠、又は突起が形成されていない）。図５に表わすように、汚染空気出口１００は、動作縁部９２の上方に且つ後方に位置決めされており、横方向に延在する平面Ａ内において延在している。

中央セクション９４は、ブラシバー６の回転軸線Ｘと平面Ａとに対して略平行とされる方向において延在している。第１の側方セクション９６及び第２の側方セクション９８は、チャンバ１０の側方それぞれから中央セクション９４に向かって延在している。第１の側方セクション９６及び第２の側方セクション９８は、チャンバ１０の内部において、中央セクション９４から最も遠位に位置する端部から中央セクション９４に向かって上方に傾斜している。

平面Ａから動作縁部９２に至るまでの距離ｄは、第１の側方セクション９６及び第２の側方セクション９８それぞれに沿って変化している。汚染空気出口１００は、平面Ａに対して垂直とされる方向において延在している。特に、平面Ａから第１の側方セクション９６に至るまでの距離ｄは、概略的に汚染空気出口１００に向かう方向において第１の側方セクション９６に沿って小さくなっている。同様に、平面Ａから第２の側方セクション９８に至るまでの距離ｄは、概略的に汚染空気出口１００に向かう方向において第２の側方セクション９８に沿って小さくなっている。

ブラシバー６の剛毛８３に捕捉された塵埃、例えば数本の毛髪の束、糸屑、羽毛は、スクレーパ９０の動作縁部９２によって取り除かれ、剛毛８３から掻き出される。場合によっては、塵埃は、すぐに滑動して動作縁部９２を越える場合がある。しかしながら、一部の塵埃は、動作縁部９２に捕捉されることが予想される。

掃除機ヘッド２を通過する空気流が、動作縁部９２に捕捉された塵埃に力を汚染空気出口１００に向かって作用させる。第１の側方セクション９６及び第２の側方セクション９８の傾斜は、空気流が第１の側方セクション９６又は第２の側方セクション９８に捕捉された塵埃に作用させる力の大部分が、第１の側方セクション９６及び第２の側方セクション９８それぞれが延在している方向に方向づけられていることを意味する。結果として、比較的大きい力が、塵埃に汚染空気出口１００に向かって作用する。第１の側方セクション９６及び第２の側方セクション９８が滑らかに形成されていることによって、塵埃が、中央セクション９４及び汚染空気出口１００に向かって第１の側方セクション９６又は第２の側方セクション９８に沿って引き込まれる。

塵埃が汚染空気出口１００に近づくに従って、空気流が作用させる力は増大すると予測される。従って、多くの場合において、塵埃が中央セクション９４に到達した場合に塵埃に作用する力は、動作縁部９２に捕捉された塵埃を解放し、塵埃が汚染空気出口１００を通じて吸引されるのに十分な大きさである。

輪郭動作縁部９２は、汚染空気出口１００に向かって動作縁部９２に沿って引き込まれた塵埃に対する低い抵抗を付与することによって、スクレーパ９０によってブラシバー６から掻き出された塵埃の除去を向上させる。

代替的な実施例では、動作縁部の第１の側方セクション及び第２の側方セクションが、第１の側方セクション及び第２の側方セクションが逆Ｖ字状を形成するように、汚染空気出口に隣接して接触している。

さらなる実施例では、スクレーパの動作縁部が湾曲している。動作縁部が、掃除機ヘッドの少なくとも１つの側面から汚染空気出口に向かって上方に湾曲している場合がある。動作縁部の湾曲が凹状とされる場合がある。

２ 掃除機ヘッド
４ 本体
６ ブラシバー
８ ハウジング
１０ チャンバ
１２ 連接ネック
１４ 入口開口部
１６ 出口開口部
１８ 頂部
２０ 第１の側部
２２ 第２の側部
２４ 第１の端部キャップ
２６ 第２の端部キャップ
２８ 第１の軸受
３０ 軸受保持器
３２ 第１のブラシバー取付部
３４ シール
３６ 取付部
３８ 駆動ハウジング取付部
４０ 駆動ハウジング
４２ 第２の軸受
４４ 第２のブラシバー取付部
４６ シール
４８ ケース
５０ トランスミッション
５２ 歯車装置
５４ 駆動ドッグ
５６ スプール
５８ 外面
６０ 周方向リブ
６２ スロット
６４ リブ
６６ 周方向リブ
７０ 筒状本体
７２ 第１の端部プラグ
７４ 第２の端部プラグ
７６ フランジ
７８ フランジ
８０ 円筒状部分
８２ 円筒状部分
８３ 剛毛
８４ シール表面
８６ ソケット
８８ 内側シール表面
９０ スクレーパ
９１ 前面
９２ 動作縁部
９４ 中央セクション
９６ 第１の側方セクション
９８ 第２の側方セクション
１００ 汚染空気出口

Claims (13)

1. 清掃具のための掃除機ヘッドであって、
   ブラシバーと、
   前記ブラシバーを少なくとも部分的に囲んでいるチャンバを形成しているハウジングであって、前記チャンバが、汚染空気入口及び汚染空気出口を有している、前記ハウジングと、
   前記ブラシバーの長手方向において延在している動作縁部を有しているスクレーパであって、前記スクレーパが、前記ブラシバーが回転した場合に、前記動作縁部が前記ブラシバーに含まれている塵埃を前記ブラシバーから掻き出すように配置されており、前記動作縁部が、前記動作縁部に沿って前記汚染空気出口に向かって前記掃除機ヘッドを通過する空気流によって前記動作縁部に溜まった塵埃が引き込まれるように形成されている、輪郭を有している、前記スクレーパと、
   を備えている前記掃除機ヘッドにおいて、
   前記汚染空気出口が、前記掃除機ヘッドに対して横方向に延在している平面において延在しており、
   前記平面に対して垂直とされる方向における前記平面から前記動作縁部に至る距離が、前記動作縁部に沿って変化しており、
   前記平面から前記動作縁部に至る距離が、前記汚染空気出口から離隔するように延在している方向において前記動作縁部に沿って大きくなることを特徴とする掃除機ヘッド。
2. 前記スクレーパが、前記動作縁部が前記スクレーパの下側縁部を形成しているように、前記ハウジングの内部において略下方に延在していることを特徴とする請求項１に記載の掃除機ヘッド。
3. 前記スクレーパが、前記ハウジングの内部において下方に且つ前方に傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の掃除機ヘッド。
4. 前記動作縁部が、前記汚染空気出口が延在している前記平面に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の掃除機ヘッド。
5. 前記動作縁部が、直線状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の掃除機ヘッド。
6. 前記動作縁部が、湾曲して形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の掃除機ヘッド。
7. 前記動作縁部が、前記掃除機ヘッドが清浄すべき平坦な表面に載置された場合に、前記表面に対して垂直とされる方向における前記表面から前記動作縁部に至るまでの距離が前記動作縁部に沿って変化するように配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の掃除機ヘッド。
8. 前記汚染空気出口が、前記掃除機ヘッドの横方向における中央に位置決めされていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の掃除機ヘッド。
9. 前記スクレーパが、前記ブラシバーの後方に位置決めされていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の掃除機ヘッド。
10. 前記スクレーパの剛性が、高いことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の掃除機ヘッド。
11. 前記スクレーパが、前記ブラシバーに接している平面に延在していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の掃除機ヘッド。
12. 前記スクレーパが、前記動作縁部が前記ブラシバーの回転方向の反対方向に向いているように配置されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の掃除機ヘッド。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の掃除機ヘッドを備えていることを特徴とする清掃具。

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