JP6371206B2 - 真空掃除機用吸込ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、真空掃除機用吸込ヘッドに関し、詳しくは底部に吸込口が形成された吸込ヘッド本体と、前記吸込ヘッド本体の前後方向への移動に伴って被清掃物上で回転するように前記底部から突出配置されたローラーと、被清掃物を殴打するビーターと、前記ローラーの回転に連動して被清掃物を殴打するように前記ビーターを駆動する駆動力伝達部材と、を備えて構成されている真空掃除機用吸込ヘッドに関する。

特許文献１には、寝具類を打撃して埃等を叩く叩き機能と、床等の硬所を掃除可能な一般掃除機の機能とを有する真空掃除機の吸入ヘッドが開示されている。

図６（ａ）に示すように、当該吸入ヘッドは、上下部ケース２１，２２と、掃除機本体と連通される連結部材４３０と、開口面積が調整可能な空気流入口１２２と、空気流入口から流入する気流によって回転するタービン３０と、タービン３０の回転に連動して回転するカム１３１により上下動する複数の打撃部材４０を備えて構成されている。

空気流入口の開口面積を流入空気調整用ノブ１２５で調整することによりタービン３０の回転数を調整し、或いはタービン３０の回転を停止して打撃部材４０の機能を停止することができる。

図６（ｂ）に示すように、特許文献２には、吸込具本体の側外方部に回転ローラー１２を設け、吸込具本体の底面部には前後に吸込溝１３を形成するとともに、中央部には前記ローラー１２と連動した回転カム１５を構成し、前記吸込溝１３に挟まれた中間部を回転ローラー１２の回転に同期して回転する回転カム１５により上下の振動を与える振動板１４として構成した電気掃除機の寝具用吸込具が開示されている。尚、図６（ａ），（ｂ）に付された符号は各特許文献に示された図面の符号であり、以下に説明する発明を実施するための形態の欄で用いる符号とは無関係である。

特開２００５−１７７４８５号公報 実開平０１−７９４４７号公報

しかし、特許文献１に開示された吸入ヘッドは、タービンの回転で複数の打撃部材が上下動するため、寝具類に十分な打撃を与えるためにはある程度の回転数でタービンを回転させる必要があり、そのために空気流入口の開口面積を大きくすると、下部ケースに形成された清掃物吸込口からの吸塵力が低下する虞があり、清掃物吸込口からの吸塵力を確保するとタービンの回転数が低下し、或いは回転数が不安定になり、複数の打撃部材を上下動させるための十分なトルクが得られないという問題があった。

また、特許文献２に開示された寝具用吸込具は、回転カムの回転に合わせて振動板が上下し、寝具用吸込具の左右の横幅方向中央部に位置する振動板の先端部のみで寝具を打撃する構成であったため、十分な打撃力が確保できないという問題があった。

本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、吸込口からの吸塵力の低下を招くことなく、寝具類に対して十分な打撃力を付与可能な真空掃除機用吸込ヘッドを提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による真空掃除機用吸込ヘッドの第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、底部に吸込口が形成された吸込ヘッド本体と、前記吸込ヘッド本体の前後方向への移動に伴って被清掃物上で回転するように前記底部から突出配置されたローラーと、被清掃物を殴打するビーターと、前記ローラーの回転に係脱自在に連動して被清掃物を殴打するように前記ビーターを駆動する駆動力伝達部材と、を備えて構成されている真空掃除機用吸込ヘッドであって、前記ビーターに備えた係合部が前記駆動力伝達部材に備えた被係合部に対して前記被清掃物の殴打方向に沿って移動可能に係合されるとともに、前記ローラーの回転に連動して前記ローラーとの係合時に前記駆動力伝達部材に蓄積され前記ローラーからの係合離脱時に開放される弾性エネルギーにより前記ビーターが駆動されるように構成され、前記ローラーは、回転体と、前記回転体の軸心方向に沿って径方向に延出形成された複数のメインリブと、前記回転体の周方向に沿って前記複数のメインリブの間を連結する補強リブを備えている点にある。

寝具等の被清掃物の表面に沿って吸込ヘッド本体を前後方向へ移動させると、被清掃物の表面との摩擦によって吸込ヘッド本体の底部から突出配置されたローラーが正方向または逆方向へ回転し、ローラーの回転と連動して係脱する駆動力伝達部材に蓄積される弾性エネルギーによってビーターが駆動されて被清掃物が殴打される。駆動力伝達部材に備えた被係合部に対して殴打方向に自由移動可能な係合部を備えたビーターは、被清掃物を殴打した際に殴打方向に振動して寝具等の被清掃物の表面が効果的に殴打されるようになる。被清掃物の表面に沿って吸込ヘッド本体が移動するときに、回転体の軸心方向に沿って径方向に延出形成されたメインリブが被清掃物の表面に点ではなく線状に接触するため、ローラーが回転するための十分な摩擦力が生じ、ローラーが回転せずに滑るようなことがない。また、回転体の周方向に隣接するメインリブ同士の中間部位が被清掃物の表面と対向する姿勢では、当該メインリブと被清掃物との間の摩擦力が不十分になり回転力が低下する虞があるが、複数のメインリブの間を連結する補強リブと被清掃物との間の摩擦力によって回転力が補われるので、ローラーの安定的な回転が実現できる。ローラーは被清掃物との摩擦力により回転するため、真空掃除機本体からの吸引力を専ら吸塵のために使用できるので、安定した吸塵力も実現できる。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、底部に吸込口が形成された吸込ヘッド本体と、前記吸込ヘッド本体の前後方向への移動に伴って被清掃物上で回転するように前記底部から突出配置されたローラーと、被清掃物を殴打するビーターと、前記ローラーの回転に係脱自在に連動して被清掃物を殴打するように前記ビーターを駆動する駆動力伝達部材と、を備えて構成されている真空掃除機用吸込ヘッドであって、前記ローラーは、回転体と、前記回転体の軸心方向に沿う姿勢で両端部に亘って径方向に延出形成される複数のメインリブと、前記回転体の周方向に沿って前記複数のメインリブの間を連結する補強リブと、を備え、駆動力伝達部材は、前記回転体の回転に伴って前記メインリブの径方向の端部との間で係合と離脱を繰り返す係合片を一端に有することで揺動する揺動片と、前記揺動片の揺動に連系して前記ビーターを駆動させる弾性部材でなる連系部材とで構成されている点にある。

回転体の回転に伴って係合と離脱を繰り返す係合片によって揺動片が揺動し、当該揺動に連系する連系部材の弾性力によってビーターが被清掃物上に効果的に打ち付けられる。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記補強リブは、前記回転体の軸心方向に所定間隔を隔てて複数備え、側面視で扇状に形成され、扇形の弧状縁部に径方向外方に向けて凸部が形成されている点にある。

複数の補強リブにより被清掃物との間に大きな摩擦力が作用するので、ローラーをより一層安定的に回転させることができる。そして、側面視で扇状に形成された補強リブが側面視で扇状に形成されているので、その先端側が容易く被清掃物の表面に接触するようになり、さらに弧状縁部に径方向外方に向けて形成される凸部で被清掃物の表面に対するグリップ力が生じ、さらに大きな回転力が得られるようになる。

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、前記吸込口は、前記ビーターと前記ローラーの間に位置するように形成され、前記揺動片は、前記吸込口の上部に位置し、前記吸込ヘッドの吸込みの流れを阻害しないように前記係合片以外の部位に切欠き部が形成されている点にある。

ビーターとローラーの間に位置する吸込口から吸引された塵埃は、吸込口の上部に位置する揺動片の切欠き部を通過する吸引用の気流に沿って真空掃除機の本体側に吸塵されるので、圧損が生じることなく円滑に吸塵されるようになる。

同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記ビーターは、前記回転体の軸方向と同じ方向に突出する突起を含む係合部を有し、前記駆動力伝達部材は、前記突起が移動可能に係合される長孔状の係合孔を有する点にある。

ビーターが駆動力伝達部材に対して殴打方向に自由移動可能になる。

同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、前記駆動力伝達部材の一方側と前記吸込ヘッド本体内部の上側との間に配置される前記連系部材としての第１連系部材と、前記駆動力伝達部材の他方側と前記吸込ヘッド本体内部の下側との間に配置される前記連系部材としての第２連系部材とを備える点にある。

以上説明した通り、本発明によれば、吸込口からの吸塵力の低下を招くことなく、寝具類に対して十分な打撃力を付与可能な真空掃除機用吸込ヘッドを提供することができる。

（ａ）は真空掃除機用吸込ヘッドの斜視図、（ｂ）は同底面図 （ａ）は真空掃除機用吸込ヘッドの分解斜視図、（ｂ）はローラーの斜視図 （ａ）は真空掃除機用吸込ヘッドの要部の部品組立説明図、（ｂ）はビーターと駆動力伝達部材の説明図 （ａ）は真空掃除機用吸込ヘッドの一部切欠き斜視図、（ｂ）は同側断面図 （ａ），（ｂ），（ｃ）はビーターと駆動力伝達部材の動作説明図 （ａ）は従来の吸入ヘッドの説明図、（ｂ）は従来の寝具用吸込具の説明図

以下に、本発明による真空掃除機用吸込ヘッドを図面に基づいて説明する。
図１（ａ），（ｂ）には、本発明による真空掃除機用吸込ヘッド（以下、単に「吸込ヘッド」の外観が示されている。吸込ヘッド１は、底部に吸込口４（４ａ，４ｂ，４ｃ）が形成された吸込ヘッド本体２と、吸込ヘッド本体２の基端側に回転自在に取り付けられ、真空掃除機本体の吸込みパイプと接続する継手部３とを備えている。

吸込ヘッド本体２は上カバー体２Ａと下カバー体２Ｂで構成され、下カバー体２Ｂには、さらに吸込ヘッド本体２の前後方向への移動に伴って寝具等の被清掃物上で摩擦回転するように、底部から周面の一部が突出するように配置されたメインローラー５と、表面に微小な突起６Ａが配列形成され、被清掃物を殴打する矩形形状のビーター６と、メインローラー５の回転に連動して被清掃物を殴打するようにビーター６を上下方向に駆動する駆動力伝達部材７（図３（ａ），（ｂ）参照）とを備えて構成されている。上述のメインローラー５が本発明のローラーとなる。

下カバー体２Ｂの先端側には、中央部に配置された矩形形状のビーター６を挟んで左右側部にサブローラー８ａ，８ｂが、周面の一部が底部から突出するように配置され、下カバー体２Ｂの基端側に配置されたメインローラー５との間に３つの吸込口４ａ，４ｂ，４ｃが形成されている。

詳述すると、図２（ａ）に示すように、下カバー体２Ｂの基端側に左右の幅方向に延びる凹部５０が形成されるとともに、先端側の左右端部側に夫々凹部８０ａ，８０ｂが形成されている。メインローラー５は下方から当該凹部５０に嵌入されて左右端部で回転自在に支持され、サブローラー８ａ，８ｂは下方から当該凹部８０ａ，８０ｂに嵌入されて左右端部で回転自在に支持されている。

凹部５０及び凹部８０ａ，８０ｂは長手方向と直交する切断面で半円形の湾曲形状に形成され、頂部には矩形形状の吸込口４（４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇ）が形成されている。

凹部８０ａ，８０ｂの中間部にはビーター６が配置されている。ビーター６に形成された左右の立上り部６ａ，６ｂが、下カバー体２Ｂの微小開口から上方に挿入され、立上り部６ａ，６ｂに形成された係合突起６ｃ，６ｄが駆動力伝達部材７の一部を構成する揺動片７Ａの係合孔７ａ，７ｂと係合するように構成されている。係合突起６ｃ，６ｄが係合した状態で揺動片７Ａが上下に移動可能になるように、係合孔７ａ，７ｂは長孔に形成されている。

下カバー体２Ｂと上カバー体２Ａとが接合され、下カバー体２Ｂに形成されたネジ孔１０ａ，１０ｂからビス９ａ，９ｂを挿入して上カバー体２Ａに締付固定され、さらに下カバー体２Ｂと上カバー体２Ａとで構成される吸塵管２Ｃに固定部材３ａを介して継手部３が接合されている。

図２（ｂ）に示すように、メインローラー５は、回転体５Ａと、回転体５Ａの軸心方向に沿って径方向に延出形成された複数のメインリブ５Ｂと、回転体５Ａの周方向に沿って複数のメインリブ５Ｂの間を連結する補強リブ５Ｃを備えている。回転体５Ａとメインリブ５Ｂと補強リブ５Ｃは樹脂材料を用いて一体に成形されているが、個々の部品が接着等によって接合されていてもよい。

補強リブ５Ｃは側面視で扇状に形成され、回転体５Ａの軸心方向に所定間隔を隔てて複数設けられている。そして、扇形の弧状縁部５Ｄに径方向外方に向けて凸部５Ｅが形成されている。本実施形態では、回転体５Ａの軸心方向視で９０度の角度を隔てて４枚のメインリブ５Ｂが設けられ、回転体５Ａの軸心方向に４分割する位置に各メインリブ５Ｂを連結するように補強リブ５Ｃが設けられている。尚、サブローラー８ａ，８ｂもメインローラー５と同様に、メインリブ及び補強リブが設けられている。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、駆動力伝達部材７は、揺動片７Ａと支持部７Ｂと弾性部材７Ｃを備えて構成されている。揺動片７Ａに形成された凸部７ｃ，７ｄが支持部７Ｂに形成された支持孔に嵌入されることにより凸部７ｃ，７ｄが揺動軸として当該揺動片７Ａが揺動可能に支持される。

揺動片７Ａの基端側両端部に一対の係合部７０が形成され、当該係合部７０が回転体５Ａの回転に伴ってメインリブ５Ｂとの間で係合と離脱を繰り返すことにより揺動片７Ａが揺動駆動される。揺動片７Ａの板状部上面に３つの弾性体受座７１が形成され、下面に１つの弾性体受座が形成されている。

板状部上面の弾性体受座７１に３本の弾性部材７Ｃとしてのコイルばねが配置され、板状部下面の弾性体受座に１本の弾性部材７Ｃとしてのコイルばねが配置されている。板状部上面のコイルばねの他端は上カバー体２Ａに形成された受座で受け止められ、板状部下面のコイルばねの他端は下カバー体２Ｂに形成された受座７３で受け止められている。弾性部材７Ｃが、揺動片７Ａの揺動に連系してビーター６を上下動させる連系部材となる。

図４（ａ），（ｂ）に示すように、ローラー５が回転すると揺動片７Ａの基端部に形成された係合部７０がメインリブ５Ｂと係合してローラー５の回転方向に係合部７０が押圧され、揺動片７Ａが揺動軸７ｃ（図３（ｂ）参照）周りに揺動することで弾性部材７Ｃに弾性エネルギーが蓄積される。

さらにローラー５が回転すると係合部７０がメインリブ５Ｂから離脱し、その時に弾性部材７Ｃに蓄積された弾性エネルギーが解放される際に、ビーター６が上下に振動して寝具等の被清掃物の表面が殴打される。ビーター６が効果的に下方に付勢されるように、コイルばねの本数やコイルばねの弾性定数の調整によって、板状部上面の弾性部材７Ｃの弾性応力が板状部下面の弾性部材７Ｃの弾性応力より大きく設定されることが好ましい。

図５（ａ）には、吸込ヘッド１が被清掃物の表面で先端側に移動される初期状態が示されている。メインリブ５Ｂ及び／または補強リブ５Ｃが被清掃物の表面と接触する際の摩擦力によってメインローラー５は反時計方向に回転する。

図５（ｂ）に示すように、さらにメインローラー５が回転するとメインリブ５Ｂと揺動片７Ａの係合部７０が係合して、係合部７０が下方に押圧され、揺動軸心（図３（ｂ）の符号７ｃ参照）周りに揺動片７Ａが揺動する。このとき、揺動片７Ａの板状部上面側の３本の弾性部材７Ｃが圧縮されて弾性エネルギーが蓄積される。

図５（ｃ）に示すように、さらにメインローラー５が回転してメインリブ５Ｂから揺動片７Ａの係合部７０が離脱すると、弾性部材７Ｃが伸長して揺動軸心（図３（ｂ）の符号７ｃ参照）周りに揺動片７Ａが逆方向に揺動してビーター６が下方に付勢される。さらに弾性エネルギーが減衰する過程でビーター６が上下に振動して被清掃物の表面が殴打される。

吸込ヘッド１が被清掃物の表面で基端側に移動される場合には、メインローラー５の回転方向が時計回りになり、係合部７０が上方に押圧され、揺動軸心（図３（ｂ）の符号７ｃ参照）周りに揺動片７Ａが揺動し、その後に係合部７０が離脱すると、揺動片７Ａの板状部下面側の弾性部材７Ｃが伸長して揺動軸心（図３（ｂ）の符号７ｃ参照）周りに揺動片７Ａが揺動する点は同様であり、この場合も弾性エネルギーが減衰する過程でビーター６が上下に振動して被清掃物の表面が殴打される。

このような構成によれば、被清掃物の表面に沿って吸込ヘッド本体２が移動するときに、回転体５Ａの軸心方向に沿って径方向に延出形成されたメインリブ５Ｂが被清掃物の表面に点ではなく線状に接触するため、ローラー５が回転するための十分な摩擦力が生じ、ローラー５が回転せずに滑るようなことがない。

また、回転体５Ａの周方向に隣接するメインリブ５Ｂ同士の中間部位が被清掃物の表面と対向する姿勢では、当該メインリブ５Ｂと被清掃物との間の摩擦力が不十分になり回転力が低下する虞があるが、複数のメインリブ５Ｂの間を連結する補強リブ５Ｃと被清掃物との間の摩擦力によって回転力が補われるので、ローラー５の安定的な回転が実現できる。

複数の補強リブ５Ｃにより被清掃物との間に大きな摩擦力が作用するので、ローラー５をより一層安定的に回転させることができ、補強リブ５Ｃが側面視で扇状に形成されているので、その先端側が容易く被清掃物の表面に接触するようになり、さらに弧状縁部５Ｄに径方向外方に向けて形成される凸部５Ｅで被清掃物の表面に対するグリップ力が生じ、さらに大きな回転力が得られるようになる。

また、図３（ａ）に示すように、ビーター６とローラー５の間に位置するように吸込口４ｂが形成され、吸込口４ｂの上部に揺動片７Ａが位置し、吸込ヘッド１の吸込みの流れを阻害しないように揺動片７Ａに切欠き部７ｅが形成されている。

ビーター６とローラー５の間に位置する吸込口４ｂから吸引された塵埃は、吸込口４ｂの上部に位置する揺動片７Ａの一対の係合部７０の間に形成された切欠き部７ｅを通過する吸引用の気流に沿って真空掃除機の本体側に吸塵されるので、圧損が生じることなく円滑に吸塵されるようになる。

上述した実施形態では、回転体の軸心方向に平行に延出した複数のメインリブを備えたローラーを説明したが、メインリブは回転体の軸心方向に沿うように形成されていればよく、回転体の径方向に巻き付くようにらせん状に形成されていてもよい。

上述した実施形態では、補強リブが回転体の周方向に沿って連続的に複数のメインリブの間を連結するように構成された例を説明したが、メインリブの間を連結する各補強リブが回転体の軸心方向に位置をずらせて配置されていてもよい。

上述した実施形態で説明した真空掃除機用吸込ヘッドの各部の具体的な形状、大きさ、材料等は、本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更することができることはいうまでもない。

１：吸込ヘッド
２：吸込ヘッド本体
２Ａ：上カバー体
２Ｂ：下カバー体
３：継手部
４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ：吸込口
５：メインローラー（ローラー）
５Ａ：回転体
５Ｂ：メインリブ
５Ｃ：補強リブ
５Ｄ：扇形の弧状縁部
５Ｅ：凸部
６：ビーター
７：駆動力伝達部材
７Ａ：揺動片
７Ｂ：支持部
７Ｃ：弾性部材
７ｃ，７ｄ：凸部（揺動軸）

Claims (6)

1. 底部に吸込口が形成された吸込ヘッド本体と、前記吸込ヘッド本体の前後方向への移動に伴って被清掃物上で回転するように前記底部から突出配置されたローラーと、被清掃物を殴打するビーターと、前記ローラーの回転に係脱自在に連動して被清掃物を殴打するように前記ビーターを駆動する駆動力伝達部材と、を備えて構成されている真空掃除機用吸込ヘッドであって、
   前記ビーターに備えた係合部が前記駆動力伝達部材に備えた被係合部に対して前記被清掃物の殴打方向に沿って移動可能に係合されるとともに、前記ローラーの回転に連動して前記ローラーとの係合時に前記駆動力伝達部材に蓄積され前記ローラーからの係合離脱時に開放される弾性エネルギーにより前記ビーターが駆動されるように構成され、
   前記ローラーは、回転体と、前記回転体の軸心方向に沿って径方向に延出形成された複数のメインリブと、前記回転体の周方向に沿って前記複数のメインリブの間を連結する補強リブを備えていることを特徴とする真空掃除機用吸込ヘッド。
2. 底部に吸込口が形成された吸込ヘッド本体と、前記吸込ヘッド本体の前後方向への移動に伴って被清掃物上で回転するように前記底部から突出配置されたローラーと、被清掃物を殴打するビーターと、前記ローラーの回転に係脱自在に連動して被清掃物を殴打するように前記ビーターを駆動する駆動力伝達部材と、を備えて構成されている真空掃除機用吸込ヘッドであって、
   前記ローラーは、回転体と、前記回転体の軸心方向に沿う姿勢で両端部に亘って径方向に延出形成される複数のメインリブと、前記回転体の周方向に沿って前記複数のメインリブの間を連結する補強リブと、を備え、
   駆動力伝達部材は、前記回転体の回転に伴って前記メインリブの径方向の端部との間で係合と離脱を繰り返す係合片を一端に有することで揺動する揺動片と、前記揺動片の揺動に連系して前記ビーターを駆動させる弾性部材でなる連系部材とで構成されていることを特徴とする真空掃除機用吸込ヘッド。
3. 前記補強リブは、前記回転体の軸心方向に所定間隔を隔てて複数備え、側面視で扇状に形成され、扇形の弧状縁部に径方向外方に向けて凸部が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の真空掃除機用吸込ヘッド。
4. 前記吸込口は、前記ビーターと前記ローラーの間に位置するように形成され、前記揺動片は、前記吸込口の上部に位置し、前記吸込ヘッドの吸込みの流れを阻害しないように前記係合片以外の部位に切欠き部が形成されていることを特徴とする請求項２記載の真空掃除機用吸込ヘッド。
5. 前記ビーターは、前記回転体の軸方向と同じ方向に突出する突起を含む係合部を有し、
   前記駆動力伝達部材は、前記突起が移動可能に係合される長孔状の係合孔を有することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の真空掃除機用吸込ヘッド。
6. 前記駆動力伝達部材の一方側と前記吸込ヘッド本体内部の上側との間に配置される前記連系部材としての第１連系部材と、
   前記駆動力伝達部材の他方側と前記吸込ヘッド本体内部の下側との間に配置される前記連系部材としての第２連系部材とを備えることを特徴とする請求項２記載の真空掃除機用吸込ヘッド。

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