JP6588960B2 - 自走式掃除機 - Google Patents

Description

この発明は、補助ブラシ用回転軸の支持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、下面にホコリ流入口を有する自走可能な本体と、ホコリ流入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アセンブリーとを備えた自走式掃除機が提案されている。

この自走式掃除機において、サイドブラシアセンブリーは、３本のブラシユニットと、筒状のホルダー軸および各ブラシユニットをスライド可能に受けるブラシ着座口を有するアームホルダーと、ホルダー軸を下方から差し入れる第１の通孔を有する平面視玉子形のガイド本体と、ガイド本体を介してホルダー軸を下方から差し入れる第２の通孔を有するガイドカバーと、本体の内部に設けられたホルダーモーターハウジングとを備えている。

一方、本体の底部には第３の通孔が形成されると共に、第３の通孔の下面周囲に係止部が設けられており、ガイドカバーの第２の通孔の上面周囲に設けられた係止部が本体の係止部に係止して取り付けられる。

そして、ホルダーモーターハウジングの筒状回転軸が本体の第３の通孔に上方から差し入れられてアームホルダーのホルダー軸内に差し込まれ、ホルダー軸内に下方からネジを挿入して回転軸内に螺着させることにより、サイドブラシアセンブリーが組み立てられた状態で本体に取り付けられる。

特開２０１３−８１７７５号公報

しかしながら、特許文献１のロボット掃除機においては、サイドブラシを回転させるためのホルダーギアから延びた回転軸と筐体に形成された通孔との間には何らの部材も介されていないので、特に回転軸および筐体が共に樹脂成形品である場合には、これらが摺接する結果、回転軸が摩耗することによって変形や破損が生じる、筐体底部が摩耗することによって貫通孔が大きくなって回転軸のがたつきおよび騒音が発生する、回転軸のがたつきにより回転抵抗、電流値および消費電力が増加する、といった問題を生じるおそれがあった。

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、サイドブラシの回転軸と筐体底部との摩耗および摩耗によるがたつきの発生を軽減できる補助ブラシ用回転軸の支持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、筐体と、前記筐体の底部に形成された貫通孔に挿入された補助ブラシ用の回転軸と、前記筐体内に設けられて前記回転軸を回転可能に支持するすべり軸受とを含む本体と、前記回転軸に取り付けられるブラシ基台を含む補助ブラシとを備え、前記ブラシ基台は、前記筐体の底部と対向する対向面に、複数の環状凸部が多重に設けられており、前記回転軸は、軸部と、前記軸部の下端外周面における１８０度の対向位置が互いに略平行となるよう平坦に面取りされる面取り部と、前記軸部に対して前記面取り部とは反対側に連接されるギア部とを含み、前記すべり軸受は、前記ギア部を支持し、前記軸部と前記面取り部との段差面に摺接せず、前記筐体の底部と前記対向面との間に、可撓性材料からなる規制部材が設けられ、前記複数の環状凸部のうちの内側環状凸部の周囲を囲むように、前記回転軸と同心円状の環状部が前記本体に設けられている自走式掃除機が提供される。

また、本発明によれば、筐体と、前記筐体の底部に形成された貫通孔に挿入された補助ブラシ用の回転軸と、前記筐体内に設けられて前記回転軸を回転可能に支持するすべり軸受とを含む本体と、前記回転軸に取り付けられるブラシ基台を含む補助ブラシとを備え、前記ブラシ基台は、前記筐体の底部と対向する対向面に、前記回転軸が嵌め入れられる筒部と、前記筒部の周囲に亘って形成された環状凸部とが設けられており、前記回転軸は、軸部と、前記軸部の下端外周面における１８０度の対向位置が互いに略平行となるよう平坦に面取りされる面取り部と、前記軸部に対して前記面取り部とは反対側に連接されるギア部とを含み、前記すべり軸受は、前記ギア部を支持し、前記軸部と前記面取り部との段差面に摺接せず、前記筐体の底部と前記対向面との間に、可撓性材料からなる規制部材が設けられ、前記筒部の周囲を囲むように、前記回転軸と同心円状の環状部が前記本体に設けられている自走式掃除機が提供される。

本発明の補助ブラシ用回転軸の支持構造は、回転軸の回転時において、回転軸の第１摺接面とすべり軸受の第２摺接面とが回転軸の軸心方向に圧接可能かつ回転方向に摺接可能に構成されているため、回転軸と筐体の底部との摺接が防止される。

その結果、本発明によれば、サイドブラシの回転軸及び回転軸及び筐体底部の摩耗とそれによるがたつきの発生を軽減できる補助ブラシ用回転軸の支持構造およびそれを備えた自走式掃除機を提供することができる。

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。 図１に示される自走式掃除機の底面図である。 補助ブラシを取り外した自走式掃除機の図３対応図である。 実施形態１の補助ブラシ用回転軸の支持構造を示す概略断面図である。 実施形態１の補助ブラシ用回転軸の支持構造におけるすべり軸受の下方から見た斜視図である。 実施形態１におけるすべり軸受を筐体底部の貫通孔に嵌め込んだ状態を示す要部断面図である。 実施形態２の補助ブラシ用回転軸の支持構造における筐体底部の貫通孔を示す要部平面図である。 実施形態１のすべり軸受を実施形態２の筐体底部の貫通孔に嵌め込んだ状態を示す要部断面図である。 実施形態３の補助ブラシ用回転軸の支持構造を示す概略断面図である。 実施形態４の補助ブラシ用回転軸の支持構造を示す概略断面図である。 実施形態５の補助ブラシ用回転軸の支持構造を示す概略断面図である。 実施形態６の補助ブラシ用回転軸の支持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１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１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１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１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１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板状の底部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、底部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、底部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、前方部にモーターユニット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（底部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の底部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ーユニット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、回転軸の支持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１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１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１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１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１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１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１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１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。

＜補助ブラシ用回転軸およびその支持構造＞
図４は補助ブラシを取り外した自走式掃除機の図３対応図であり、図５は実施形態１の補助ブラシ用回転軸の支持構造を示す概略断面図である。また、図６は実施形態１の補助ブラシ用回転軸の支持構造におけるすべり軸受の下方から見た斜視図であり、図７は実施形態１におけるすべり軸受を筐体底部の貫通孔に嵌め込んだ状態を示す要部断面図である。

本発明の補助ブラシ用回転軸の支持構造は、自走式掃除機１の筐体２の底部２ａに形成された貫通孔１２１から外部下方へ突出した下端を有する補助ブラシ用の回転軸１３０と、筐体２内に設けられて回転軸１３０の上端を回転可能に保持するボス部１４１と、筐体２内に設けられて回転軸１３０を回転可能に支持するすべり軸受１５０とを備える。

このすべり軸受１５０は、回転軸１３０における半径方向に配置された面と軸心方向に配置された面のうち少なくとも一方と摺接するように構成されている。

詳しく説明すると、図３および図４に示されるように、筐体２の底面（底部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を収納する円環状凹部１２０およびその中心の円形状貫通孔１２１が形成されていると共に、貫通孔１２１から第２軸心Ｐ回りに回転可能な回転軸１３０が突出している。

また、図５に示すように、凹部１２０には、回転軸１３０の周囲の全周に亘って、円環状の第１環状凸部１２２および第１環状凹部１２３が第２軸心Ｐに対して同心円状に設けられている。なお、図４においては第１環状凸部１２２および第１環状凹部１２３を図示省略している。

回転軸１３０は、筐体２内に配置される円筒状の大径部１３１と、貫通孔１２１に挿通される大径部１３１と連設された円筒状の小径部１３２と、大径部１３１の上端に一体状に連設された円環状のギア部１３３と、ギア部１３３から軸心方向に突出した上端軸部１３４とを有する。ギア部１３３、大径部１３１および小径部１３２は、例えば、ポリテトラフルオロエチレンといった耐摩耗性を有するフッ素系樹脂にて一体成形されている。

また、ギア部１３３、大径部１３１および小径部１３２の軸心にはそれらを貫通する軸心孔が形成されており、この軸心孔のギア部１３３側の開口から上端軸部１３４が挿入され固定されており一方、軸心孔の下端の内周面には雌ネジ１３５が形成されている。

回転軸１３０において、前記半径方向に配置された面は、大径部１３１の外周面および小径部１３２の外周面であり、前記軸心方向に配置された面は、大径部１３１と小径部１３２との間に配置された環状の段差面（図１０中の段差面１３０ａを参照）である。さらに、小径部１３２の下端外周面における１８０度の対向位置は互いに平行となるよう平坦に面取りされ、後述する補助ブラシ１０のブラシ基台１０ａの凹部と嵌合している。

筐体２の底部２ａの上面（内面）にはギアボックス１４０が設けられ、このギアボックス１４０の上壁内面には、回転軸１３０の上端軸部１３４の上端を回転可能に保持するボス部１４１が形成されている。

ギアボックス１４０の内部には、回転軸１３０の他に、図示しない複数のギアおよび伝動ベルトを含む動力伝達機構の一部が収納される。この動力伝達機構は、メインブラシの駆動モーターの回転力を回転軸１３０に伝達する機構である。

回転軸１３０は、その上端軸部１３４がギアボックス１４０のボス部１４１に挿入され、大径部１３１と小径部１３２との間の段差面が後述のすべり軸受１５０上に乗り上げることにより、筐体２に回転可能に取り付けられている。このとき、すべり軸受１５０は、回転軸１３０および補助ブラシ１０を含む重量を支持することになる。
＜すべり軸受＞
図５〜図７に示すように、すべり軸受１５０は、回転軸１３０の前記段差面と摺接する上面１５１ａを有する外フランジ部１５１と、回転軸１３０の小径部１３２の外周面と摺接する内周面１５２ａを有する外フランジ部１５１と連設された円筒部１５２とを有するハトメ形状に形成されてなる。すべり軸受１５０は、例えば、黄銅といった金属にて形成されている。

また、すべり軸受１５０は、円筒部１５２の先端外周面にテーパ状の面取り部１５２ｂを有している。

一方、すべり軸受１５０が取り付けられる筐体２の底部２ａは、貫通孔１２１の周囲内面に、すべり軸受１５０の外フランジ部１５１が収納される円環状凹部１２１ａを有している。

すべり軸受１５０は、その円筒部１５２を筐体２の貫通孔１２１に差し込み、外フランジ部１５１を凹部１２１ａ内に収納することにより取り付けられる。この際、面取り部１５２ｂによって円筒部１５２を貫通孔１２１にスムーズに挿入することができる。

また、外フランジ部１５１を凹部１２１ａに接着してもよい。これによりすべり軸受１５０が筐体２に固定されるため、回転軸１３０の回転によるすべり軸受１５０の回転が確実に防止され、外フランジ部１５１と凹部１２１ａとの摺接による凹部１２１ａの摩耗を確実に防止することができる。
＜補助ブラシ＞
図５に示すように、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１３０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１２０と対向する上面に、回転軸１３０の小径部１３２の下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１２０と対向する面であって筒部１０ａｂの周囲の全周に亘って、円環状の外側第２環状凹部１０ａ1、第２環状凸部１０ａ2および内側第２環状凹部１０ａ3が設けられている。外側第２環状凹部１０ａ1、第２環状凸部１０ａ2および内側第２環状凹部１０ａ3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１３０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１３０の雌ネジ１３５に螺合させることにより、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。この状態において、第１環状凸部１２２は内側第２環状凹部１０ａ3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１２３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の底部２ａの凹部１２０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１２０の第１環状凹部１２３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１２０の第１環状凸部１２３とブラシ基台１０ａの内側第２環状凹部１０ａ3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１２０の第１環状凹部１２３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１３０に巻き付くのを規制するために、開口部ｇを含む隙間部分に規制部材Ｆが設けられている。

規制部材Ｆ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Ｆを形成し、それを凹部１２０の第１環状凹部１２３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Ｆの厚さは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Ｆ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。
＜自走式掃除機による清掃＞
自走式掃除機１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Ｆ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１３０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１３０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ー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、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。

また、回転軸１３０と筐体２が共に樹脂成形品であるため、これらが摺接した場合には、回転軸１３０が摩耗することによって変形や破損が生じる、筐体２の底部２ａが摩耗することによって貫通孔１２１が大きくなって回転軸１３０のがたつきおよび騒音が発生する、回転軸１３０のがたつきにより回転抵抗、電流値および消費電力が増加するといった不具合を生じるおそれがある。しかしながら、本発明によれば、回転する回転軸１３０の段差面および小径部１３２の外周面が、すべり軸受１５０の外フランジ部１５１および円筒部１５２と摺接するため、前記の不具合を未然に回避できる。

また、回転軸１３０と筐体２が共に樹脂成形品であるため公差が大きく、そのため回転軸１３０は当初からがたつき易いが、本発明によれば、公差の小さい金属製すべり軸受１５０を用いることで回転軸１３０の当初からのがたつきを防止することができる。

さらに、本発明によれば、回転軸１３０の上端軸部１３４を駆動モーターではなくボス部１４１にて回転可能に保持するため、自走式掃除機１のメインブラシの駆動モーターの動力をギアやベルト等を備えた動力伝達機構を介して回転軸１３０に伝達して補助ブラシ１０を回転させることが可能となる。この結果、補助ブラシ用の駆動モーターを省略することができ、自走式掃除機１の重量、消費電力およびコストの低減が図られる。
（実施形態２）
図８は実施形態２の補助ブラシ用回転軸の支持構造における筐体底部の貫通孔を示す要部平面図であり、図９は実施形態１のすべり軸受を実施形態２の筐体底部の貫通孔に嵌め込んだ状態を示す要部断面図である。なお、図８および図９において、図５〜図７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が実施形態１と異なる点は、筐体２の底部２ａにおける貫通孔１２１の内周面に、周方向等間隔で３本以上の糸リブ１２１ｂが設けられた点であり、実施形態２におけるその他の構成は実施形態１と同様である。

実施形態２の場合、中心角度９０度で４本の糸リブ１２１ｂが設けられている。この糸リブ１２１ｂの半径方向の突出寸法および周方向の厚さ寸法は、貫通孔１２１内にすべり軸受１５０の円筒部１５２を押し込んだときに糸リブ１２１ｂが軽く潰れる程度とすることができる。これにより、貫通孔１２１の公差が大きくてもすべり軸受１５０を貫通孔１２１内に圧入することができる。
（実施形態３）
図１０は実施形態３の補助ブラシ用回転軸の支持構造を示す概略断面図である。なお、図１０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３では、実施形態１におけるすべり軸受１５０とは異なるすべり軸受２５０を用いている。

実施形態３のすべり軸受２５０は、回転軸１３０の段差面１３０ａと摺接する上面を有する内フランジ部２５１と、大径部１３１の外周面と摺接する内周面を有する前記内フランジ部２５１と連設された円筒部２５２とを有してなり、筐体２の底部２ａの凹部に接着されている。このように構成された実施形態３の回転軸の支持構造も、実施形態１と同様の効果を奏する。

なお、回転軸１３０の小径部１３２の外周面と筐体２の貫通孔１２１の内周面との間および段差面１３０ａと底部２ａとの間に隙間が形成されていてもよく、これにより筐体２の貫通孔１２１の摩耗による拡大を防止することができる。
（実施形態４）
図１１は実施形態４の補助ブラシ用回転軸の支持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も実施形態１におけるすべり軸受１５０とは異なるすべり軸受３５０を用いている。

実施形態４のすべり軸受３５０は、回転軸１３０の段差面１３０ａと摺接する上面および小径部１３２の外周面と摺接する内周面を有するワッシャ形に形成されており、筐体２の底部２ａの凹部に接着されている。このように構成された実施形態４の回転軸の支持構造も、実施形態１と同様の効果を奏する。

なお、この場合も、回転軸１３０の小径部１３２の外周面と筐体２の貫通孔１２１の内周面との間に隙間が形成されていてもよく、これにより筐体２の貫通孔１２１の摩耗による拡大を防止することができる。
（実施形態５）
図１２は実施形態５の補助ブラシ用回転軸の支持構造を示す概略断面図である。なお、図１２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５も実施形態１におけるすべり軸受１５０とは異なるすべり軸受４５０を用いている。

実施形態５のすべり軸受４５０は、回転軸１３０の大径部１３１の外周面と摺接する内周面を有する筒形に形成されており、筐体２の底部２ａの環状溝内に嵌め込まれ接着されている。このように構成された実施形態５の回転軸の支持構造では、すべり軸受４５０によって回転軸１３０の半径方向のがたつきが防止される。この場合、回転軸１３０の段差面１３０ａと筐体２の底部２ａの内面とが摺接する。

なお、この場合も、回転軸１３０の小径部１３２の外周面と筐体２の貫通孔１２１の内周面との間に隙間が形成されていてもよく、これにより筐体２の貫通孔１２１の摩耗による拡大を防止することができる。
（実施形態６）
図１３は実施形態６の補助ブラシ用回転軸の支持構造を示す概略断面図である。なお、図１３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６では、実施形態１におけるすべり軸受１５０とは異なるすべり軸受５５０を用いている。

実施形態６のすべり軸受５５０は、回転軸１３０のギア部１３３の下面と摺接する上端面および大径部１３１の外周面と摺接する内周面を有する筒形に形成されており、筐体２の底部２ａの凹部に接着されている。このように構成された実施形態６の回転軸の支持構造も、実施形態１と同様の効果を奏する。

なお、回転軸１３０の小径部１３２の外周面と筐体２の貫通孔１２１の内周面との間および段差面１３０ａと底部２ａとの間に隙間が形成されていてもよく、これにより筐体２の貫通孔１２１の摩耗による拡大を防止することができる。
（実施形態７）
実施形態１〜５において、回転軸１３０はギア部１３３が省略されたものでもよい。この場合、例えば、大径部の外周面に凹凸波部が形成されると共に、大径部の凹凸波部にタイミングベルトが懸けられて回転力を伝達するように構成してもよい。
（まとめ）
本発明の補助ブラシ用回転軸の支持構造は、自走式掃除機の筐体の底部に形成された貫通孔から外部下方へ突出した下端を有する補助ブラシ用の回転軸と、前記筐体内に設けられて前記回転軸の上端を回転可能に保持するボス部と、前記筐体内に設けられて前記回転軸を回転可能に支持するすべり軸受とを備え、
前記すべり軸受は、前記回転軸における半径方向に配置された面と軸心方向に配置された面のうち少なくとも一方と摺接するように構成されている。

本発明の補助ブラシ用回転軸の支持構造は、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）前記回転軸は、前記筐体内に配置される大径部と、前記貫通孔に挿通される前記大径部と連設された小径部とを有してなり、
前記半径方向に配置された面が、前記大径部の外周面および前記小径部の外周面であり、
前記軸心方向に配置された面が、前記大径部と前記小径部との間に配置された環状の段差面であてもよい。

この構成は、前記実施形態１〜７に対応する。
（２）前記すべり軸受は、前記小径部の外周面と摺接する内周面を有する円筒部を有し、前記円筒部は、その先端外周面にテーパ状の面取り部を有してもよい。

例えば、前記すべり軸受は、前記段差面と摺接する上面を有する外フランジ部と、前記小径部の外周面と摺接する内周面を有する前記外フランジ部と連設された円筒部とを有してなるのもよい。

この構成は、前記実施形態１（図５）に対応する。
（３）前記（２）の場合、前記すべり軸受の前記円筒部は、その先端外周面にテーパ状の面取り部を有していてもよい。

この構成は、前記実施形態１（図５〜図７）に対応する。
（４）前記（２）または（３）の場合、前記筐体の底部における前記貫通孔の内周面に糸リブが設けられてもよい。

例えば、前記貫通孔の内周面に周方向等間隔で３本以上の糸リブが設けられてもよい。

この構成は、前記実施形態２（図８および図９）に対応する。
（５）前記すべり軸受は、前記段差面と摺接する上面を有する内フランジ部と、前記大径部の外周面と摺接する内周面を有する前記内フランジ部と連設された円筒部とを有してなるのもよい。

この構成は、前記実施形態３（図１０）に対応する。
（６）前記すべり軸受は、前記段差面と摺接する上面および前記小径部の外周面と摺接する内周面を有するワッシャ形に形成されていてもよい。

この構成は、前記実施形態４（図１１）に対応する。
（７）前記すべり軸受は、前記大径部の外周面と摺接する内周面を有する筒形に形成されていてもよい。

この構成は、前記実施形態５（図１２）に対応する。
（８）前記回転軸は、前記大径部の上端に一体状に連設されたギア部をさらに有し、
前記すべり軸受は、前記ギア部の下面と摺接する上端面および前記大径部の外周面と摺接する内周面を有する筒形に形成されていてもよい。

この構成は、前記実施形態６（図１３）に対応する。
（９）前記すべり軸受が、前記筐体の底部に固定されてもよい。

この構成は、前記実施形態１〜７に対応する。

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。
＜付記＞
本発明によれば、自走式掃除機の筐体の底部に形成された貫通孔に挿入された補助ブラシ用の回転軸と、前記筐体内に設けられて前記回転軸を回転可能に支持するすべり軸受とを備え、前記回転軸は第１摺接面を有すると共に、前記すべり軸受は第２摺接面を有し、前記回転軸の回転時において、前記第１摺接面と前記第２摺接面とが前記回転軸の軸心方向に圧接可能かつ回転方向に摺接可能に構成された補助ブラシ用回転軸の支持構造が提供される。

また、本発明の別の観点によれば、前記補助ブラシ用回転軸の支持構造を備えた自走式掃除機が提供される。

１ 自走式掃除機
２ 筐体
２ａ 底部
１２１ 貫通孔
１２１ｂ 糸リブ
１３０ 回転軸（補助ブラシ用）
１３０ａ 段差面
１３１ 大径部
１３２ 小径部
１４１ ボス部
１５０、２５０、３５０、４５０、５５０ すべり軸受
１５１ 外フランジ部
１５２ 円筒部
１５２ｂ 面取り部

Claims (7)

1. 筐体と、
   前記筐体の底部に形成された貫通孔に挿入された補助ブラシ用の回転軸と、
   前記筐体内に設けられて前記回転軸を回転可能に支持するすべり軸受とを含む本体と、
   前記回転軸に取り付けられるブラシ基台を含む補助ブラシとを備え、
   前記ブラシ基台は、前記筐体の底部と対向する対向面に、複数の環状凸部が多重に設けられており、
   前記回転軸は、軸部と、前記軸部の下端外周面における１８０度の対向位置が互いに略平行となるよう平坦に面取りされる面取り部と、前記軸部に対して前記面取り部とは反対側に連接されるギア部とを含み、
   前記すべり軸受は、前記ギア部を支持し、前記軸部と前記面取り部との段差面に摺接せず、
   前記筐体の底部と前記対向面との間に、可撓性材料からなる規制部材が設けられ、
   前記複数の環状凸部のうちの内側環状凸部の周囲を囲むように、前記回転軸と同心円状の環状部が前記本体に設けられていることを特徴とする自走式掃除機。
2. 筐体と、
   前記筐体の底部に形成された貫通孔に挿入された補助ブラシ用の回転軸と、
   前記筐体内に設けられて前記回転軸を回転可能に支持するすべり軸受とを含む本体と、
   前記回転軸に取り付けられるブラシ基台を含む補助ブラシとを備え、
   前記ブラシ基台は、前記筐体の底部と対向する対向面に、前記回転軸が嵌め入れられる筒部と、前記筒部の周囲に亘って形成された環状凸部とが設けられており、
   前記回転軸は、軸部と、前記軸部の下端外周面における１８０度の対向位置が互いに略平行となるよう平坦に面取りされる面取り部と、前記軸部に対して前記面取り部とは反対側に連接されるギア部とを含み、
   前記すべり軸受は、前記ギア部を支持し、前記軸部と前記面取り部との段差面に摺接せず、
   前記筐体の底部と前記対向面との間に、可撓性材料からなる規制部材が設けられ、
   前記筒部の周囲を囲むように、前記回転軸と同心円状の環状部が前記本体に設けられていることを特徴とする自走式掃除機。
3. 前記回転軸の前記筐体内に配置される端部を、回転可能に保持するボス部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の自走式掃除機。
4. 前記ブラシ基台の最外に位置する前記環状凸部は、前記対向面の外周に沿って形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の自走式掃除機。
5. 前記複数の環状凸部のうち最内に位置する環状凸部の内部に、前記回転軸が嵌め入れられることを特徴とする請求項１に記載の自走式掃除機。
6. 前記複数の環状凸部は、同心円状に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自走式掃除機。
7. 前記ブラシ基台は、ネジによって前記回転軸に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の自走式掃除機。

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