JP6355198B2 - 回転清掃体、電気掃除機用の吸込具、及び電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電気掃除機用の吸込具に取り付けられ、被清掃面の塵埃を、回転しながら掃き上げる回転清掃体、回転清掃体を備えた電気掃除機用の吸込具、及び電気掃除機用の吸込具を備えた電気掃除機の改良に関するものである。

電気掃除機の吸込具は、小型軽量で、操作性の良いもので、家具やソファー等の下の掃除が容易にできるよう、できるだけ背が低く、かつ、被清掃面すなわち板の間や畳、絨毯等に堆積した塵埃を効率よく回転しながら清掃できるものが求められており、そのために、ローターの薄肉化を図ったり、ローターに取り付けられる清掃体の配置や回転清掃体の小径化等を各種工夫した回転清掃体を、電動機やファン等の駆動体により回転させる構成の吸込具が開示されている。(例えば、特許文献１、特許文献２)

特許第４７５５７３６号公報 特許第４８１５２１３号公報

上記特許文献１に記載の回転ローターは、図８（ｂ）に示すように、ブラシ部の根元部が、ブラシ部の長手方向に垂直な中心線（図における縦軸線Ｘ乃至横軸線Ｙ）を超えて、開口と反対側に位置させることで、回転ローターの回転直径を小さくしているが、ローター体を構成する中央部の断面形状が四角形のローター基台は、該ローター基台の外周部にそれぞれ延在して形成される溝と該溝の開口を有する清掃体固定台が、前記中心線を超えて形成されているために大きくなり、更なるローター体の軽量化と回転ローター体の回転直径の小径化を阻害してしまう課題が生じる。（詳細説明は、後述する本発明との比較を参照。）また、特許文献２に記載の回転ローターは、断面略扁平状のローターの両端部にそれぞれ清掃体を設けることで、吸込口から比較的大きな塵埃を、吸引できる構造としているが、清掃体が２列しか形成することが出来ない。従って、回転ローターの回転時、清掃体は、１回転に２回しか被清掃面に当接しないために、塵埃の掃き上げ効率の低下が生じる。この時、前記効率を向上させるためには、回転ローターの回転数を高めれば良いが、駆動体のパワーアップに伴う大型化や重量増加が必要に成ってしまう。また、大きな塵埃を吸引するためには、清掃体間の距離を小さくすることができなく、回転ローターの回転直径の小径化には逆行する等の多くの課題が生じる。

上記従来の課題を解決する為に、請求項１の発明は、長手方向に複数列の清掃体通過溝と基台挿入溝から成る略凸状の清掃体保持溝を有する清掃体固定台を形成したローター体と、前記清掃体保持溝に挿入支持されたブラシ基台の一端に固定された硬質清掃ブラシと軟質清掃ブラシで構成された清掃ブラシ体から成る清掃体と、を有する回転ローター体と、前記回転ローター体の両端部に設けられたブラケットと、前記回転ローター体と前記ブラケットを回転自在に保持する軸受体と、から成る回転清掃体を備えた電気掃除機用の吸込具において、前記ローター体の長手方向の回転中心線から、その外周方向に、等角度で十字に直線の仮想線を描いたとき、前記基台挿入溝が、前記仮想線上に位置するよう前記清掃体固定台を延在させ、前記清掃ブラシ体は、その長手方向の中心線が、前記基台挿入溝にそれぞれが垂直で、かつ、前記清掃ブラシ体が互いに非接触と成るように、前記清掃体保持溝の一端から他端まで挿入支持されて形成されていて、前記清掃ブラシ体と前記ローター体は前記ブラケットにより、一体的に固定されていると共に、前記軟質清掃ブラシは、前記ローター体の長手方向の回転中心線から、前記硬質清掃ブラシより遠くに配置したことを特徴としている。

請求項２の発明は、清掃ブラシ体は、近接する清掃体固定台との間に所定空間を有するよう平行に形成され、前記所定空間にブラケットに有する固定片が前記清掃体固定台を狹持するよう設けられていることを特徴としている。請求項３の発明は、請求項１又は２の発明の回転清掃体を備えた電気掃除機用の吸込具であることを特徴としている。請求項４の発明は、請求項３の発明の電気掃除機用の吸込具を備えた電気掃除機であることを特徴としている。

請求項１の発明では、所定長の幅を有しその縦断面が正四角形のローター基台の回転中心から各辺の中心部を通過するよう十字の仮想の縦軸と横軸を描き、この各軸上に清掃体を構成するブラ基台を保持する基台挿入溝が配置されるよう所定長を有する清掃体固定台をローター基台にそれぞれ設けたローター体を構成することで、ローター体を構成する中央部の断面形状が四角形のローター基台は、小さく形成されるので、ローター体の軽量かつ小型化が図れると共に、清掃体固定台は、ローター基台の中心軸を中心に等角度で十字に延在して形成されているので、ローター体の回転時に、振動や振動に伴う異常音が生じにくい好バランス回転が可能となる。また、清掃ブラシ体は、硬質清掃ブラシと軟質清掃ブラシより構成し、軟質清掃ブラシは、回転中心線から、硬質清掃ブラシより遠くに配置しているので、その回転半径は長くなることで、軟質清掃ブラシの毛丈を、長くしなくても溝等の塵埃清掃に好適となる。勿論、被清掃面にこびりついているような、硬い塵埃は硬質清掃ブラシで対応でき、板の間や畳、絨毯等各種の被清掃面の清掃が可能となる。

請求項２の発明では、清掃ブラシ体が、近接する清掃体固定台との間に所定空間を有するよう平行に形成されているので、回転清掃時において、清掃ブラシ体は、清掃固定台にその屈曲を阻害されることがないので、被清掃面の塵埃を大きく屈曲しながら掃き上げることができるので、清掃効率の向上は基より、被清掃面との接触もソフトになり、両者の摩耗も減少することができると共に、前記所定空間にブラケットに有する固定片が前記清掃体固定台を狹持するよう設けられるので、清掃体は、ローター体の全長と同一に出来るので、清掃幅が大きくできるものである。また請求項３の発明では、回転清掃体の回転直径の小径化を実現できるので、家具やソファーなどの下の狭い場所の清掃が容易な、背の低い電気掃除機用の吸込具を提供することができる。また請求項４の発明では、電気掃除機用の吸込具の背が低いので、家具やソファーなどの下の清掃がきわめて容易で、使用勝手の良い電気掃除機を提供することができる。

本発明に関わる電気掃除機用の吸込具の上ケースを取り除いた平面図である。 本発明に関わる電気掃除機用の吸込具を、被清掃面に載置した状態を示す一部切欠き断面図である。 本発明に関わるローター体に清掃ブラシ体を挿入する状態を示す一部切欠き斜視図である。 本発明に関わる回転清掃体の部品構成図である。 本発明に関わる回転ローター体とブラケットの一部切欠き平面図である。 本発明に関わる図５の断面ＡＡである。 本発明に関わる電気掃除機を構成する、掃除機本体と接続具と吸込具を構成する側面図である。 本発明に関わる回転ローター体と特許文献１との比較用説明図であり、（ａ）は、清掃体固定台の一部切欠き断面図、（b）は、特許文献１を示す回転ローター体の縦断面図、（c）は、本発明を示す回転ローター体の縦断面図である。 本発明に関わる他の実施例１を示すブラケットの斜視図である。 本発明に関わる他の実施例２を示す、電気掃除機用の吸込具を、被清掃面に載置した状態の一部切欠き断面図である。 本発明に関わる他の実施例３を示す、清掃体の側面図である。

以下に、本発明の一実施の形態の電気掃除機用の吸込具の回転清掃体、電気掃除機用の吸込具、及び電気掃除機の構成を、図１乃至図７を用いて説明する。

吸込具１は、前側の底面に幅広の吸込口２、後端の中央に回転自在に保持された接続管３、底面に走行用車輪４をそれぞれ有する本体ケース５に、吸込口２から突出して、被清掃面Ｚに堆積する塵埃を回転しながら本体ケース５内に掃き上げる回転清掃体６と該回転清掃体６を所定の駆動力で駆動させる電動機より成る駆動体７と、該駆動体７の駆動力を所定の回転数で回転清掃体６に伝達する歯車（図示せず）やベルト８から成る伝達体９がそれぞれ収納されて構成されている。１０は、回転清掃体６を収納する収納室で、下方に吸込口２と、後側面は、吸込み通路１１の先端側にそれぞれ連通している。吸込み通路１１の後端側は、接続管３に連通している。１２はバンパー、１３は、駆動体７の回転数等を制御する電子部品からなる制御体でそれぞれ本体ケース５に取り付けられている。

所定幅長を有するローター体１４は、正四角柱のローター基台１５と、該ローター基台１５の各外周辺を底辺とする清掃体固定台１６がそれぞれ、ローター基台１５の中心部Ｃから、外方にそれぞれ、等角度で十字に所定幅長延在して形成されている。なお、仮想の縦軸線Ｘと横軸線Ｙをそれぞれ直角に交わるよう描いた時の交点が中心部Ｃであり、清掃体固定台１６は、それぞれ縦軸線Ｘと横軸線Ｙのいずれかの線上に位置するように設けられていて、横軸線Ｙは、ローター体１４の長軸方向の中心線であり、その回転時の回転中心軸線でもある。各清掃体固定台１６には、後述する清掃体２０を保持する清掃体通過溝１７と所定幅Ｗを有する基台挿入溝１８から成る凸状の清掃体保持溝１９が、前記清掃体２０がそれぞれ交わらないように全幅に渡って形成されていて、各基台挿入溝１８は、それぞれ縦軸線Ｘと横軸線Ｙのいずれかの線上に位置するように設けられている。清掃体２０は、金属線や樹脂線等から成る毛丈長Ｌ１を有する多数のブラシ片２１から成る清掃ブラシ体２２と、該清掃ブラシ体２２の一端を固定保持する前記所定幅Ｗと略同幅を有するブラシ基台２３から構成され、清掃体２０は清掃体保持溝１９の一端から挿入され他端まで全幅に渡って、ブラシ基台２３が基台挿入溝１８に挿入されている。すなわち、清掃体２０とローター体１４の全幅長は、同一である。

なお、清掃ブラシ体２２の毛丈Ｌ１方向の中心線ＬＣは、それぞれ縦軸線Ｘ乃至横軸線Ｙに直角方向に形成され、かつ、清掃ブラシ体２２の片側は、近接する清掃体固定台１６とは、略平行に所定空間Ｓが形成されるよう、すなわち、基台挿入溝１８は、清掃体固定台１６に形成される。当然、中心線ＬＣは、中心部Ｃを非通過となる。このような構成により、回転ローター体２４は、ローター体１４と清掃体２０にて、形成されている。ＤＤは、回転ローター体２４の、回転時における直径である。なお、ローター体１４はその全幅に渡り、直線状に形成されているが、一端から他端間を、所定角度捻って形成してもよく、特に限定するものではない。ブラケット２５、２５は、一端面２５Ａがローター体１４と清掃体２０のそれぞれの両端部に当接し、該一端面２５Ａには、所定空間Ｓ内に入り込んで、各清掃体固定台１６と接合することで、ブラケット２５、２５と回転ローター体２４とを一体的に回転させる固定片２６、２６が形成され、他端面２５Ｂには、後述する軸受体３１、３１に回転自在に支持される軸２７、２７とが形成されている。

なお、固定片２６、２６には突起２８が形成され、この突起２８が清掃体固定台１６の突起穴２９に嵌合されていて、ブラケット２５が、ローター体１４の横軸線Ｙ方向に脱落しないよう固定している。また、片方のブラケット２５の他端面２５Ｂには、ベルト８と嵌合するベルト受け３０が設けられている。軸受体３１、３１は、本体ケース５に着脱自在に保持され、ブラケット２５、２５を回転自在に支持している。これにより、回転清掃体６は、回転ローター体２４とブラケット２５、２５及び軸受体３１、３１より構成されている。３２は、電動送風機(図示せず）と集塵室(図示せず）を有する掃除機本体、３３はホース、３４は、前記電動送風機(図示せず）と駆動体７を、電気的に運転制御するスイッチ付き取手部、３５は延長管である。

次に、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す、本発明に関わる回転ローター体と特許文献１との比較用説明図にて、説明する。なお、凸状の清掃体保持溝１９の各寸法は、本発明も特許文献１も同一で、基台挿入溝１８の所定幅はＷ、高さはＴ２、清掃体通過溝１７の所定幅はＷ１、清掃体保持溝１９の周囲の肉厚Ｔ１は全て同一、清掃体固定台１６の所定幅Ｔは、２Ｔ１＋Ｔ２となる。これにより、ローター基台１５の断面積Ｖ１は、一辺が幅Ｔの正四角形、ローター基台１５１の断面積Ｖ２は、一辺が幅Ｔ＋幅Ｔの正四角形となり４Ｖ１＝Ｖ２となる。Ｄ１はローター体１４の全長、Ｄ２はローター体１４１の全長、すなわち、それぞれの、回転直径であり、Ｄ１＝Ｔ+２ｄ１、Ｄ２＝２Ｔ＋２ｄ２となる。ここで、図８（ａ）において、Ｗ２＝Ｔ１の時、ｄ１＝Ｗ＋Ｔ１、ｄ２＝Ｗ−Ｔ１＋Ｔ１＝Ｗ。よって、Ｄ２＝２Ｔ＋２Ｗとなる。また、Ｄ１＝Ｔ＋２（Ｗ＋Ｔ１）＝２Ｔ−Ｔ＋２Ｗ＋２Ｔ１＝Ｄ２−Ｔ＋２Ｔ１となる。ここで、Ｔ＝２Ｔ１＋Ｔ２であるので、Ｄ１＝Ｄ２−（２Ｔ１＋Ｔ２）＋２Ｔ１＝Ｄ２−Ｔ２となり、Ｄ１の方がＤ２より小となる。なお、Ｄ１は所定空間Ｓを２つ含んだ寸法であり、所定空間Ｓを含まないと、更に寸法差は広がる。このように、本発明の方が、軽量となるものである。

次に、中心部Ｃから、清掃体２０と清掃体２０１のそれぞれの先端部までの寸法を比較する。なおＬ３は、清掃体固定台１６と清掃体固定台１６１のそれぞれの先端部から清掃体２０と清掃体２０１のそれぞれの先端部までの寸法であり、当然、ローター体１４の全長Ｄ１は、ローター体１４１の全長Ｄ２より小さいために、回転ローター体２４は、回転ローター体２４１より小さく、その回転時の直径も小さくなるので、吸込具１の小型化に寄与できる。更に、清掃体２０と清掃体２０１のそれぞれの毛丈長Ｌ１と毛丈長Ｌ２を比較すると、Ｌ１は、Ｌ３＋４Ｔ１＋Ｗ１であり、Ｌ２は、Ｌ３＋５Ｔ１＋Ｗ１＋Ｔ２となり、毛丈長Ｌ１は毛丈長Ｌ２より短く、省資源化にも寄与できる。このように、本発明は、特許文献１に比べ、回転ローター体２４の各外径寸法や重量、更には、省資源化にも大いに寄与できることが明らかである。

本発明は、このように構成されており、被清掃面Ｚ上に吸込具１を載置した状態で、スイッチ付き取手部３４を操作すると、掃除機本体３２に有する電動送風機(図示せず）と駆動体７は、それぞれ運転を開始し、回転清掃体６も所定の回転数で回転し、被清掃面Ｚ上の塵埃を回転しながら掃き上げ、前記電動送風機(図示せず）により、吸込口２から吸引される外気流と共に、掃除機本体３２に吸引される。この時に、清掃ブラシ体２２の毛丈Ｌ１方向の中心線ＬＣは、中心部Ｃを非通過なので、清掃ブラシ体２２が被清掃面Ｚに回転接触する角度αが生じることで、塵埃をすくい上げるようにして、そのかき上げ性能が向上すると共に、ブラケット２５が有する固定片２６は、所定空間Ｓ内に位置しているので、清掃体２０とローター体１４の全幅は、同寸法にすることが出来る。これにより、被清掃面Ｚの、清掃幅は広がり、清掃効率の向上が期待できる。更に、清掃体固定台１６と清掃ブラシ体２２との間には、所定空間Ｓが設けられているので、清掃ブラシ体２２を清掃体固定台１６に向けて回転させた場合には、清掃ブラシ体２２が、被清掃面Ｚに回転接触する際、清掃ブラシ体２２は清掃体固定台１６に当接することなく、屈曲でき、その弾性力で塵埃を掃き上げられる。なおこの時に、被清掃面Ｚにこびりつき堆積したような塵埃には、清掃ブラシ体２２は、所定空間Ｓを超えて大きく屈曲させられ、清掃体固定台１６に当接することで、屈曲が止まり、前記こびり付いた塵埃を、強力に掃き上げることができる。

図９は、本発明の他の実施例１を示し、ブラケット２５１の一端面２５１Ａには、所定空間Ｓ内に入り込んで、各清掃体固定台１６のＵ字状に形成された先端部とも接合する固定片２６１を設けたことで、より、ブラケット２５１と回転ローター体２４の固着を強固にしたものであり、回転清掃体６と被清掃面Ｚとの回転接触に伴う衝撃力により対応できるようにしたものである。

図１０は、本発明の他の実施例２を示し、回転清掃体６１を構成する清掃体２０１は、ブラシ基台２３１にそれぞれ固定された硬質ブラシ片２１１Ａと軟質ブラシ片２１１Ｂとから成る清掃ブラシ体２２１は、ローター体１４１に、回転時の中心部Ｃから遠い方に軟質ブラシ片２１１Ｂ、近い方に硬質ブラシ片２１１Ａが位置するよう形成されている。なお毛丈長Ｌ１は同一である。これにより、軟質ブラシ片２１１Ｂの先端間の距離すなわち、直径Ｄ４は、硬質ブラシ片２１１Ａの先端間の距離すなわち、直径Ｄ３より大きくなる。この状態で、ローター体１４１を回転方向Ｒに回転すると、被清掃面Ｚには、最初に硬質ブラシ片２１１Ａが接触し、被清掃面Ｚ上にこびりついたような硬い塵埃の掃き上げに対応でき、次に軟質ブラシ片２１１Ｂが、被清掃面Ｚに有する溝Ｍ等に入り込み、回転方向Ｒの後方に硬質ブラシ片２１１Ａが配置されていないために大きく屈曲しながら、溝Ｍ内の塵埃を掃き上げることができる。

このように、清掃ブラシ体２２１を軟質材より成る軟質ブラシ片２１１Ｂと硬質材より成る硬質ブラシ片２１１Ａとで構成することで、硬軟より成る各種塵埃に対応できるばかりか、硬質ブラシ片２１１Ａ間の直径Ｄ３は軟質ブラシ片２１１Ｂの直径Ｄ４より小さいために、被清掃面Ｚとの接触摩擦も小さくなり、それぞれの摩耗量も減少できる。また軟質ブラシ片２１１Ｂ間の直径Ｄ４は大きいが、軟質材で構成された軟質ブラシ片２１１Ｂのために、被清掃面Ｚとの接触寸法は大きくなるが、軟質のために大きく屈曲し、両者の摩擦力は減少され、摩耗量も減少される。なお、軟質ブラシ片２１１Ｂと硬質ブラシ片２１１Ａとは、特に接触せず、隙間を有するよう形成すれば、直径Ｄ３と直径Ｄ４の寸法差を更に大きくできる。

図１１は、本発明の他の実施例３を示し、硬質清掃体２０２は、一端がブラシ基台２３２に固着された硬質材より成る硬質ブラシ片２１１Ａで構成され、軟質清掃体２０３は、一端がブラシ基台２３３に固着された軟質材より成る軟質ブラシ片２１１Ｂで構成されていて、それぞれを独立して形成することができる。なお、軟質清掃体２０３の毛丈Ｌ１を、硬質清掃体２０２の毛丈Ｌ１より長くすることで、より深い溝Ｍに対応が可能となる。なお、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、さまざまな実施の形態をとることができるものである。

本発明の電気掃除機用の吸込具は、被清掃面上の塵埃を、回転しながら掃き上げるための回転清掃体として、広く好適に使用することができる。

１ 吸込具
２ 吸込口
３ 接続管
４ 走行用車輪
５ 本体ケース
６、６１ 回転清掃体
７ 駆動体
８ ベルト
９ 伝達体
１０ 収納室
１１ 吸込み通路
１２ バンパー
１３ 制御体
１４、１４１ ローター体
１５、１５１ ローター基台
１６ 清掃体固定台
１７ 清掃体通過溝
１８ 基台挿入溝
１９ 清掃体保持溝
２０、２０１ 清掃体
２１ ブラシ片
２２、２２１ 清掃ブラシ体
２３、２３１、２３２、２３３ ブラシ基台
２４、２４１ 回転ローター体
２５、２５１ ブラケット
２５Ａ、２５１Ａ 一端面
２５Ｂ 他端面
２６、２６１ 固定片
２７ 軸
２８ 突起
２９ 突起穴
３０ ベルト受け
３１ 軸受体
３２ 掃除機本体
３３ ホース
３４ スイッチ付き取手部
３５ 延長管
２０２ 硬質清掃体
２０３ 軟質清掃体
２１１Ａ 硬質ブラシ片
２１１Ｂ 軟質ブラシ片
Ｃ 中心部
Ｄ１、Ｄ２ 全長
ＤＤ 回転時における直径
Ｌ１、Ｌ２ 毛丈長
Ｌ３ 清掃体固定台の先端部から清掃体の先端部までの寸法
ＬＣ 中心線
Ｍ 溝
Ｓ 所定空間
Ｔ１ 肉厚
Ｔ２ 高さ
Ｖ１、Ｖ２ 断面積
Ｗ、Ｗ１、Ｔ 所定幅
Ｘ 縦軸線
Ｙ 横軸線
Ｚ 被清掃面

Claims (4)

1. 長手方向に複数列の清掃体通過溝と基台挿入溝から成る略凸状の清掃体保持溝を有する清掃体固定台を形成したローター体と、前記清掃体保持溝に挿入支持されたブラシ基台の一端に固定された硬質清掃ブラシと軟質清掃ブラシで構成された清掃ブラシ体から成る清掃体と、を有する回転ローター体と、
   前記回転ローター体の両端部に設けられたブラケットと、
   前記回転ローター体と前記ブラケットを回転自在に保持する軸受体と、
   から成る回転清掃体を備えた電気掃除機用の吸込具において、
   前記ローター体の長手方向の回転中心線から、その外周方向に、等角度で十字に直線の仮想線を描いたとき、前記基台挿入溝が、前記仮想線上に位置するよう前記清掃体固定台を延在させ、前記清掃ブラシ体は、その長手方向の中心線が、前記基台挿入溝にそれぞれが垂直で、かつ、前記清掃ブラシ体が互いに非接触と成るように、前記清掃体保持溝の一端から他端まで挿入支持されて形成されていて、前記清掃ブラシ体と前記ローター体は前記ブラケットにより、一体的に固定されていると共に、前記軟質清掃ブラシは、前記ローター体の長手方向の回転中心線から、前記硬質清掃ブラシより遠くに配置したことを特徴とする回転清掃体。
2. 清掃ブラシ体は、近接する清掃体固定台との間に所定空間を有するよう平行に形成され、前記所定空間にブラケットに有する固定片が前記清掃体固定台を狹持するよう設けられていることを特徴とする請求項１記載の回転清掃体。
3. 請求項１又は２に記載の回転清掃体を備えた電気掃除機用の吸込具。
4. 請求項３記載の電気掃除機用の吸込具を備えた電気掃除機。

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