JP7060425B2 - 吸込口体および電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、吸込口体および電気掃除機に関する。

特許文献１に吸込口体の例が記載されている。吸込口体は、回転ブラシを備える。回転ブラシは、アウターローター型のブラシレスモーターを左右の中央に内蔵する。回転ブラシは、左右の重量バランスがよい。

特開２００６－２２３６１７号公報

しかしながら、特許文献１の電気掃除機において、回転ブラシを回転させるトルクを出力するために、ブラシレスモーターの径は大きくなる。このため、ブラシレスモーターを内蔵する回転ブラシの径が大きくなる。

本発明は、このような課題を解決するためになされた。本発明の目的は、回転ブラシを回転させるトルクを得つつ回転ブラシの太径化を抑えた軽量で重量バランスのよい吸込口体およびこれを備える電気掃除機を提供することである。

本発明に係る吸込口体は、外郭をなし、内部に通じる吸込口を下面に有するケースと、前記ケースの内部に回転可能に設けられ、前記吸込口から一部が突出する回転ブラシと、前記吸込口の後方に設けられ、内部の空間が前記ケースの内部に通じる接続管と、前記回転ブラシの後方で前記接続管の左右方向の一方に設けられる制御部と、ブラシレスモーターであり、前記回転ブラシの後方で前記接続管の左右方向の他方に設けられ、前記制御部に出力軸の回転を制御され、前記出力軸の回転によって前記回転ブラシを回転駆動するブラシ駆動部と、前記ケースの左右方向において前記回転ブラシおよび前記ブラシ駆動部より端部側に配置され、入力される回転を、当該回転よりトルクが大きい回転に変換して出力する変速部と、を備え、前記ブラシ駆動部は、前記出力軸の回転を前記変速部に入力し、前記変速部が出力する回転によって前記回転ブラシを回転駆動し、前記変速部は、前記回転ブラシの軸部に接続され、前記回転ブラシを回転駆動する回転ブラシギアと、前記回転ブラシの回転軸に平行な回転軸の周りに回転する中間ギアと、前記回転ブラシの回転軸に平行な回転軸の周りに回転するモーターギアと、を備え、前記中間ギアは、前記回転ブラシギアより直径が小さく、前記回転ブラシギアより歯数が少なく、前記回転ブラシギアに直接噛み合うことによって前記回転ブラシギアに回転を出力する小径ギアと、前記小径ギアに対して前記回転ブラシの軸方向についての反対側において前記小径ギアの同軸上に設けられ、前記小径ギアより直径が大きく、前記小径ギアより歯数が多く、前記ブラシ駆動部から回転が入力され、前記小径ギアと一体に形成される大径ギアと、を備え、前記モーターギアは、前記大径ギアより直径が小さく、前記大径ギアより歯数が少なく、前記出力軸に駆動されて回転し、前記大径ギアに直接噛み合うことによって前記中間ギアに回転を出力する。

本発明に係る電気掃除機は、外部から塵埃を吸引する気流を回転により発生させるファンと、前記ファンを回転駆動するファンモーターと、前記塵埃を捕集する集塵容器と、前記気流を吸込口から吸引する上記の吸込口体と、を備える。

本発明によれば、吸込口体は、ケースと、回転ブラシと、接続管と、制御部と、ブラシ駆動部と、を備える。ケースは、外郭をなし、内部に通じる吸込口を下面に有する。回転ブラシは、ケースの内部に回転可能に設けられ、吸込口から一部が突出する。接続管は、吸込口の後方に設けられ内部の空間がケースの内部に通じる。制御部は、回転ブラシの後方で接続管の左右方向の一方に設けられる。ブラシ駆動部は、ブラシレスモーターであり、回転ブラシの後方で接続管の左右方向の他方に設けられ、制御部に出力軸の回転を制御され、出力軸の回転によって回転ブラシを回転駆動する。これにより、吸込口体は、回転ブラシを回転させるトルクを得つつ回転ブラシの太径化を抑え、軽量で重量バランスがよくなる。

実施の形態１に係る掃除機ユニットの斜視図である。 実施の形態１に係る掃除機ユニットの斜視図である。 実施の形態１に係る本体の正面図である。 実施の形態１に係る本体の背面図である。 実施の形態１に係る本体の側面図である。 実施の形態１に係る本体の図３におけるＡ－Ａ面での断面図である。 実施の形態１に係る電池ユニットの分解斜視図である。 実施の形態１に係る電池ユニットの斜視断面図である。 実施の形態１に係る延長管の斜視図である。 実施の形態１に係る吸込口体の分解斜視図である。 実施の形態１に係る吸込口体の斜視図である。 実施の形態１に係る吸込口体の側面図である。 実施の形態１に係る吸込口体の底面図である。 実施の形態１に係る吸込口体の図１３におけるＢ－Ｂ面での断面図である。 実施の形態１に係る吸込口体の図１３におけるＣ－Ｃ面での断面図である。 実施の形態１に係る吸込口体の上面図である。 実施の形態１の変形例に係る電気掃除機の斜視図である。 実施の形態２に係る変速部の構成図である。 実施の形態２に係る変速部による回転の変換を表す表である。 実施の形態２に係るブラシ駆動部の出力トルクと回転速度との関係を表す図である。 実施の形態２に係る回転ブラシの出力トルクと回転速度との関係を表す図である。 実施の形態２の変形例に係る変速部の構成図である。 実施の形態２の変形例に係る変速部の構成図である。 実施の形態２の変形例に係る変速部の構成図である。 実施の形態３に係る変速部の構成図である。 実施の形態４に係る変速部の構成図である。

本発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一または相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化または省略する。

実施の形態１．
図１および図２は、実施の形態１に係る掃除機ユニットの斜視図である。図１および図２において、紙面上下方向が電気掃除機の上下方向である。図１および図２において、矢印で示す方向が電気掃除機の前後方向である。

掃除機ユニット１は、電気掃除機２と、充電台３と、を備える。

電気掃除機２は、本体４と、延長管５と、吸込口体６と、を備える。

本体４は、電池ユニット７と、電動送風機８と、集塵容器９と、筐体１０と、管部１１と、ハンドル１２と、充電凸部１３と、第１着脱ボタン１４と、を備える。

電池ユニット７は、本体４の上部に設けられる。

電動送風機８は、電池ユニット７から電力の供給を受けて気流を発生させうるように構成される。

集塵容器９は、電動送風機８が発生させる気流とともに吸引される塵埃を捕集しうるように構成される。集塵容器９は、円筒状の形状である。集塵容器９は、本体４の下部に設けられる。集塵容器９は、本体４に着脱可能に設けられる。

筐体１０は、円筒状の形状である。筐体１０は、電池ユニット７および電動送風機８を収納する。筐体１０は、集塵容器９と同軸上に設けられる。筐体１０の外径は、集塵容器９の外径と同じである。

管部１１は、上下に延びる。管部１１は、筐体１０の前面に設けられる。管部１１の内部の空間は、集塵容器９の内部の空間と通じる。管部１１の中心軸は、集塵容器９および筐体１０の中心軸と平行である。管部１１は、案内部の例である。

ハンドル１２は、本体４の前方の上部に設けられる。ハンドル１２は、管部１１の中心軸の延長線上に設けられる。

充電凸部１３は、管部１１の背面に設けられる。充電凸部１３は、集塵容器９の下方に設けられる。充電凸部１３は、電池ユニット７と電気的に接続される。

第１着脱ボタン１４は、管部１１の下部に設けられる。

延長管５は、管状の形状である。延長管５は、上下に延びる。延長管５は、第２着脱ボタン１５を有する。第２着脱ボタン１５は、延長管５の下方の前面に設けられる。延長管５の上端は、本体４に着脱可能に接続される。延長管５は、管部１１と同軸上に設けられる。延長管５の内部の空間は、管部１１の内部に通じる。延長管５は、第１着脱ボタン１４によって本体４への装着が解除される。

吸込口体６は、電気掃除機２の下端に設けられる。吸込口体６は、延長管５の下端に着脱可能に接続される。吸込口体６の内部は、延長管５の内部に通じる。吸込口体６は、吸込口６ａを有する。吸込口６ａは、吸込口体６の下面に設けられる。吸込口６ａは、吸込口体６の内部に通じる。吸込口体６は、第２着脱ボタン１５によって延長管５への装着が解除される。

充電台３は、台座１６と、支柱１７と、を備える。台座１６は、充電台３の下端に設けられる。台座１６は、前部に吸込口体収容部３ｄを有する。支柱１７は、円筒形状である。支柱１７は、台座１６から上方に延びる。支柱１７の外径は、筐体１０の外径と同じである。支柱１７は、前部の側面に支柱凹部１７ａを有する。支柱１７は、上端に本体設置部１８を有する。支柱１７は、上端の前部に充電端子凹部１９を有する。支柱１７は、充電端子２０を有する。充電端子２０は、充電端子凹部１９に設けられる。

電気掃除機２は、充電台３に対して着脱自在に設けられる。

図２に示されるように、電気掃除機２は、直立した状態で充電台３に取り付けられる。本体４は、支柱１７の上端に接続される。筐体１０の中心軸は、支柱１７の中心軸と同軸上に接続される。延長管５は、支柱凹部１７ａに嵌り込む。吸込口体６は、吸込口体収容部３ｄに収容される。充電端子２０は、充電凸部１３と接続される。

充電台３は、図示されない電源ケーブルを介して外部の電源に接続される。充電台３は、充電端子２０を通じて電気掃除機２に電力を供給する。電池ユニット７は、電気掃除機２に供給される電力によって、充電される。

電気掃除機２の使用時に、使用者は、電池ユニット７が充電された状態の電気掃除機２を充電台３から取り外す。電気掃除機２の使用時に、使用者は、ハンドル１２を持って吸込口体６の吸込口６ａを被清掃面に向ける。使用者は、電気掃除機２を起動する。電気掃除機２は、電池ユニット７に充電された電力によって電動送風機８の動作を開始させる。電動送風機８は、気流を発生させる。気流は、塵埃とともに、吸込口６ａから吸込口体６の内部に流入する。気流は、吸込口体６の内部から延長管５に流入する。気流は、延長管５の内部から管部１１に流入する。気流は、管部１１の内部から集塵容器９に流入する。集塵容器９は、気流とともに流入する塵埃を捕集する。

続いて、図３から図６を用いて本体４の構成を説明する。
図３は、実施の形態１に係る本体の正面図である。図４は、実施の形態１に係る本体の背面図である。図５は、実施の形態１に係る本体の側面図である。図６は、実施の形態１に係る本体の図３におけるＡ－Ａ面での断面図である。図３から図６において、紙面上下方向が本体４の上下方向である。図５および図６において、紙面左方向が本体４の前方向である。

図３に示されるように、本体４は、操作部２１を備える。操作部２１は、本体４の前面に設けられる。操作部２１は、例えば操作ボタンである。

図４に示されるように、本体４は、集塵容器着脱レバー２２を備える。集塵容器着脱レバー２２は、本体４の背面に設けられる。集塵容器９は、集塵容器着脱レバー２２によって本体４への装着が解除される。

図５に示されるように、本体４は、第１差込端子２３を備える。第１差込端子２３は、管部１１の下端の前部に設けられる。第１差込端子２３は、電池ユニット７と電気的に接続される。

図６に示されるように、電動送風機８は、ファン２４と、ファンモーター２５と、を備える。

ファン２４は、上下方向を回転軸として回転可能に設けられる。ファン２４は、回転により気流を発生させうるように構成される。

ファンモーター２５は、電池ユニット７に充電された電力によってファン２４を回転駆動しうるように、ファン２４に接続される。ファンモーター２５は、ブラシレスモーターである。

ブラシレスモーターは、ブラシと整流子との機械的な接触を用いずにコイルに流れる電流の切替えを行うモーターである。ブラシレスモーターは、例えば直流モーターである。ブラシレスモーターは、例えば磁気センサーによって回転子の回転角を検出する。誘起電圧方式センサーレス駆動のブラシレスモーターにおいては、ブラシレスモーターは、回転子の回転に伴いコイルに発生する誘導起電力によって回転子の回転角を検出する。ブラシレスモーターは、回転子の回転角に応じて例えば半導体素子によりコイルに流れる電流の切替えを行う。

電池ユニット７は、複数の電池７ａと、電池制御基板７ｂと、本体制御基板７ｃと、を備える。

複数の電池７ａの各々は、二次電池である。複数の電池７ａの各々は、例えば、リチウムイオン電池である。電池制御基板７ｂは、複数の電池７ａの出力電圧などを制御する素子を搭載する。本体制御基板７ｃは、ファンモーター２５などの動作を制御する素子を搭載する。

本体制御基板７ｃは、複数の接続コネクター７ｄを備える。複数の接続コネクター７ｄは、本体制御基板７ｃと、操作部２１、充電端子２０およびファンモーター２５などとを接続する際に用いられる。

本体４は、第１吸気口２６を有する。第１吸気口２６は、管部１１の下端に設けられる。

本体４は、分離装置２７を備える。分離装置２７は、集塵容器９の周方向に沿って気流を案内する風路を有する。分離装置２７は、集塵容器９の入り口に設けられる。

電気掃除機２の使用時に、使用者は、操作部２１によって電気掃除機２を起動する。操作部２１は、本体制御基板７ｃに起動のための制御信号を送信する。本体制御基板７ｃは、複数の電池７ａに充電された電力によってファンモーター２５の動作を開始させる。ファンモーター２５は、ファン２４を回転駆動する。ファン２４は、回転により気流を発生させる。ファン２４が発生させる気流は、第１吸気口２６から管部１１の内部に流入する。気流は、集塵容器９の入り口から分離装置２７に流入する。気流は、集塵容器９の周方向に沿って案内される。気流は、旋回流を形成する。気流とともに本体４に流入する塵埃は、遠心力により気流から分離される。気流から分離される塵埃は、集塵容器９に捕集される。

続いて、図７および図８を用いて電池ユニット７の構成を説明する。
図７は、実施の形態１に係る電池ユニットの分解斜視図である。図８は、実施の形態１に係る電池ユニットの斜視断面図である。

図７に示されるように、電池ユニット７は、保持体７ｅと、仕切体７ｆと、第１電池ケース７ｇと、第２電池ケース７ｈと、を備える。

保持体７ｅは、複数の保持部を備える。複数の保持部の各々は、樹脂で形成される。保持部の数は、電池７ａの数と同じである。仕切体７ｆは、樹脂で形成される。第１電池ケース７ｇは、樹脂で形成される。第２電池ケース７ｈは、樹脂で形成される。

図８に示されるように、保持体７ｅは、複数の電池７ａの各々と電池制御基板７ｂとの間に設けられる。保持体７ｅの複数の保持部の各々は、複数の電池７ａの各々を保持する。仕切体７ｆは、電池制御基板７ｂと本体制御基板７ｃとの間に配置される。第１電池ケース７ｇは、電池７ａと制御基板と本体制御基板７ｃとが並んだ方向の一側に配置される。第２電池ケース７ｈは、電池７ａと制御基板と本体制御基板７ｃとが並んだ方向の他側に配置される。第１電池ケース７ｇと第２電池ケース７ｈとは、電池７ａと電池制御基板７ｂと本体制御基板７ｃと保持体７ｅと仕切体７ｆとを覆う。

続いて、図９を用いて延長管５の構成を説明する。
図９は、実施の形態１に係る延長管の斜視図である。

延長管５は、第１嵌合部２８と、第１電力供給ピン２９と、第２差込端子３０と、を備える。第１嵌合部２８は、延長管５の第２着脱ボタン１５と反対側の端部に設けられる。第１嵌合部２８の外径は、本体４の第１吸気口２６の内径より小さい。第１嵌合部２８は、本体４の第１吸気口２６に嵌まり合う。第１電力供給ピン２９は、延長管５の第１嵌合部２８と同じ側の端部に設けられる。第１電力供給ピン２９は、第１差込端子２３に挿入されることで電気的に接続される。第２差込端子３０は、延長管５の第１電力供給ピン２９と反対側の端部に設けられる。第２差込端子３０は、第１電力供給ピン２９と電気的に接続される。延長管５は、第２吸気口３１を有する。第２吸気口３１は、延長管５の内部に通じる。第２吸気口３１は、延長管５の第２差込端子３０と同じ側の端部に設けられる。

続いて、図１０から図１６を用いて吸込口体６の構成を説明する。
図１０は、実施の形態１に係る吸込口体の分解斜視図である。図１１は、実施の形態１に係る吸込口体の斜視図である。図１２は、実施の形態１に係る吸込口体の側面図である。図１３は、実施の形態１に係る吸込口体の底面図である。図１４は、実施の形態１に係る吸込口体の図１３におけるＢ－Ｂ面での断面図である。図１５は、実施の形態１に係る吸込口体の図１３におけるＣ－Ｃ面での断面図である。図１６は、実施の形態１に係る吸込口体の上面図である。

図１０において、紙面上下方向が吸込口体６の上下方向である。図１０において、矢印で示す方向が吸込口体６の前後方向である。図１０において、矢印で示す方向が吸込口体６の左右方向である。

吸込口体６は、ケース３２と、接続管３３と、回転ブラシ３４と、ブラシ駆動部３５と、変速部３６と、制御部３７と、を備える。

ケース３２は、上カバー３８と、上ケース３９と、下ケース４０と、一対の下カバー４１と、バンパー４２と、を有する。ケース３２は、吸込口体６の外郭をなす。上カバー３８は、ケース３２の上面をなす。上カバー３８は、上方から見て長方形状の形状である。上カバー３８は、第１切欠き３８ａを有する。第１切欠き３８ａは、上カバー３８の後部の長手方向の中心に設けられる。上ケース３９は、上カバー３８の下に設けられる。上ケース３９は、第２切欠き３９ａを有する。第２切欠き３９ａは、第１切欠き３８ａの下方に設けられる。下ケース４０は、上方から見て長方形状の形状である。下ケース４０は、上ケース３９の下に設けられる。一対の下カバー４１の各々は、下ケース４０の下面に設けられる。一対の下カバー４１の各々は、下ケース４０の左右の各々の端部に設けられる。バンパー４２は、下ケース４０の前部に設けられる。

接続管３３は、管状の形状である。接続管３３は、一方向に延びる。接続管３３は、第３吸気口４３を有する。第３吸気口４３は、接続管３３の内部に通じる。第３吸気口４３は、接続管３３の端部に設けられる。接続管３３は、エルボー４４を備える。エルボー４４は、接続管３３の第３吸気口４３と同じ側の端部に設けられる。エルボー４４は、上ケース３９と下ケース４０とに挟まれて保持される。エルボー４４は、第２切欠き３９ａに設けられる。接続管３３は、エルボー４４を軸として回転可能に保持される。

回転ブラシ３４は、軸部４５と、複数の清掃体４６と、を有する。軸部４５は、一方向に延びる。軸部４５は、一対の下カバー４１の各々と、下ケース４０とに挟まれて保持される。軸部４５は、回転可能に保持される。複数の清掃体４６の各々は、軸部４５の側面に設けられる。複数の清掃体４６の各々は、螺旋状に設けられる。複数の清掃体４６の各々は、例えば植毛である。

ブラシ駆動部３５は、ブラシレスモーターである。ブラシ駆動部３５は、電力が供給される場合に、吸込口体６の左側から見て反時計回りに出力軸を回転させうるように構成される。

変速部３６は、モーターギア４７と、ベルト４８と、回転ブラシギア４９と、を備える。モーターギア４７は、ブラシ駆動部３５の出力軸に駆動されて回転しうるように接続される。ベルト４８は、モーターギア４７の回転に追従して循環移動しうるように、モーターギア４７に巻きかけられる。回転ブラシギア４９は、ベルト４８の循環移動に追従して回転しうるように、ベルト４８が巻きかけられる。回転ブラシギア４９の直径は、モーターギア４７の直径より大きい。回転ブラシギア４９の歯数は、モーターギア４７の歯数より多い。回転ブラシギア４９は、回転ブラシ３４を駆動しうるように、軸部４５に接続される。

制御部３７は、接地スイッチ５２を備える。

図１１に示されるように、接続管３３は、第２嵌合部５０と、第２電力供給ピン５１と、を有する。

第２嵌合部５０は、接続管３３のエルボー４４と反対側の端部に設けられる。第２嵌合部５０の外径は、本体４の第１吸気口２６の内径より小さい。第２嵌合部５０は、本体４の第１吸気口２６に嵌まり合う。第２嵌合部５０の外径は、延長管５の第２吸気口３１の内径より小さい。第２嵌合部５０は、延長管５の第２吸気口３１に嵌まり合う。

第２電力供給ピン５１は、接続管３３の第２嵌合部５０と同じ側の端部に設けられる。第２電力供給ピン５１は、本体４の第１差込端子２３に挿入されることで電気的に接続される。第２電力供給ピン５１は、延長管５の第２差込端子３０に挿入されることで電気的に接続される。

図１２に示されるように、接地スイッチ５２は、車輪５３を有する。接地スイッチ５２は、下ケース４０の下面から下方に突出する。接地スイッチ５２は、上下方向に移動可能に構成される。接地スイッチ５２は、バネなどにより下方向に押される。接地スイッチ５２は、吸込口体６が下面を被清掃面に向けて接地している場合に、バネの弾性力に抗しながら被清掃面に押されて上方に移動しうるように構成される。

図１３に示されるように、下ケース４０は、一対の後車輪５４と、一対の前車輪５５と、を有する。一対の後車輪５４の各々は、下ケース４０の後部に設けられる。一対の後車輪５４の各々は、接続管３３に対して左右の各々に設けられる。一対の前車輪５５の各々は、下ケース４０の下面に設けられる。一対の前車輪５５の各々は、下ケース４０の左右の各々の端部に設けられる。一対の前車輪５５の各々は、吸込口６ａより左右の各々の外側に設けられる。一対の前車輪５５の各々は、一対の後車輪５４の各々より前方に設けられる。一対の前車輪５５の各々は、吸込口６ａより後方に設けられる。

図１４に示されるように、回転ブラシ３４は、ケース３２の内部に設けられる。複数の清掃体４６の各々は、軸部４５のいずれかの回転位置において、吸込口６ａから下方に突出する。

接続管３３は、吸込口６ａの後方に設けられる。接続管３３の第３吸気口４３は、ケース３２の内部の空間に設けられる。接続管３３の内部の空間は、ケース３２の内部の空間と通じる。

吸込口体６は、検知部５６を備える。検知部５６は、接続管３３の内部の塵埃の量を検知しうるように、接続管３３の内部に設けられる。検知部５６は、例えばダストセンサーである。

図１５に示されるように、モーターギア４７は、回転ブラシギア４９の後方に設けられる。モーターギア４７の回転軸は、回転ブラシギア４９の回転軸より上方に設けられる。

図１６において、上カバー３８および上ケース３９は図示されない。

ブラシ駆動部３５は、下ケース４０の左側に設けられる。ブラシ駆動部３５は、エルボー４４より左側に設けられる。ブラシ駆動部３５は、回転ブラシ３４より後方に設けられる。ブラシ駆動部３５は、左側の後車輪５４の前方に設けられる。ブラシ駆動部３５は、出力軸を吸込口体６の左端に向けて設けられる。ブラシ駆動部３５は、第２電力供給ピン５１と電気的に接続される。

制御部３７は、下ケース４０の右側に設けられる。制御部３７は、エルボー４４より右側に設けられる。制御部３７は、回転ブラシ３４より後方に設けられる。制御部３７は、右側の後車輪５４の前方に設けられる。

制御部３７は、制御基板５７を備える。制御基板５７は、ブラシ駆動部３５の動作を制御する素子を搭載する。ブラシ駆動部３５の動作の制御は、出力軸の回転の開始および停止と、出力軸の回転速度の制御と、を含む。ブラシ駆動部３５の出力軸の回転速度は、例えば、ブラシレスモーターであるブラシ駆動部３５のコイルに流れる電流の大きさまたは印加される電圧の高さによって制御される。制御基板５７は、ブラシ駆動部３５の負荷を検知する素子を搭載する。ブラシ駆動部３５の負荷は、例えば、ブラシレスモーターであるブラシ駆動部３５のコイルに流れる電流の大きさによって検知される。制御部３７は、接地スイッチ５２が下方に移動している場合に、ブラシ駆動部３５の出力軸の回転を停止させるように構成される。

吸込口体６は、図示されない複数のリード線を備える。複数のリード線の一部は、ブラシ駆動部３５と、制御基板５７と、を電気的に接続する。複数のリード線の他の一部は、検知部５６と、制御基板５７と、を電気的に接続する。

変速部３６は、下ケース４０の左端に設けられる。変速部３６は、回転ブラシ３４の左側に設けられる。変速部３６は、ブラシ駆動部３５の左側に設けられる。変速部３６は、吸込口６ａの左側に設けられる。

ブラシ駆動部３５、制御部３７および変速部３６は、図１６に図示されない上ケース３９で上方から覆われる。

続いて、電気掃除機２の動作を説明する。

床面などの被清掃面を掃除する場合に、電気掃除機２は、本体４、延長管５および吸込口体６が接続された状態で使用される。吸込口体６の第２嵌合部５０は、延長管５の第２吸気口３１に嵌め合わされている。吸込口体６の第２電力供給ピン５１は、延長管５の第２差込端子３０に接続されている。延長管５の第１嵌合部２８は、本体４の第１吸気口２６に嵌め合わされている。延長管５の第１電力供給ピン２９は、本体４の第１差込端子２３に接続されている。

使用者は、電気掃除機２を起動する。電池ユニット７は、本体４の第１差込端子２３と、延長管５の第１電力供給ピン２９および第２差込端子３０と、を通じて、第２電力供給ピン５１から吸込口体６に複数の電池７ａに充電された電力を供給する。吸込口体６に供給される電力は、ブラシ駆動部３５に供給される。すなわち、電池７ａはブラシ駆動部３５に電力を供給する。使用者は、吸込口体６の下面を床面などの被清掃面に向けて接地させる。接地スイッチ５２は、バネの弾性力に抗しながら上方に移動する。制御基板５７は、接地スイッチ５２の移動を検知する。制御基板５７は、ブラシ駆動部３５の出力軸の回転を開始する。

モーターギア４７は、ブラシ駆動部３５の出力軸に駆動されて回転する。ベルト４８は、モーターギア４７の回転に追従して循環移動する。回転ブラシギア４９は、ベルト４８の循環移動に追従して回転する。回転ブラシギア４９の直径がモーターギア４７の直径より大きいので、変速部３６は、入力される回転を、よりトルクの大きい回転に変換する。回転ブラシギア４９は、回転ブラシ３４の軸部４５を回転駆動する。

軸部４５は、回転ブラシギア４９に駆動されて回転する。複数の清掃体４６の各々は、軸部４５に追従して回転する。複数の清掃体４６の各々は、回転によって被清掃面に前方から後方に向かって接触する。被清掃面の上の塵埃は、複数の清掃体４６の各々によって掻き揚げられる。掻き揚げられた塵埃は、電動送風機８が発生させる気流とともに吸込口体６の内部に流入する。吸込口体６は、複数の清掃体４６の各々によって、被清掃面から前方に向かう力を受ける。この力によって、使用者は、吸込口体６の自走感を得る。

制御基板５７は、ブラシ駆動部３５の負荷を検知する。ブラシ駆動部３５の負荷は、例えば被清掃面の種類によって変化する。例えば被清掃面が絨毯である場合に、ブラシ駆動部３５の負荷は大きい。例えば被清掃面がフローリングである場合に、ブラシ駆動部３５の負荷は小さい。制御基板５７が検知する負荷が予め定められた負荷の閾値より大きい場合に、制御基板５７は、ブラシ駆動部３５の出力軸の回転速度を大きくする。制御基板５７が検知する負荷が予め定められた負荷の閾値より小さい場合に、制御基板５７は、ブラシ駆動部３５の出力軸の回転速度を小さくする。

検知部５６は、吸込口体６の内部に流入する塵埃の量を検知する。検知部５６が検知する塵埃の量が予め定められた値より多い場合に、制御基板５７は、ブラシ駆動部３５の出力軸の回転速度を大きくする。検知部５６が検知する塵埃の量が予め定められた値より少ない場合に、制御基板５７は、ブラシ駆動部３５の出力軸の回転速度を小さくする。

使用者の手元を掃除するなどのために電気掃除機２を短くして使用する場合に、電気掃除機２は、本体４および吸込口体６が接続された状態で使用される。吸込口体６の第２嵌合部５０は、本体４の第１吸気口２６に嵌め合わされている。吸込口体６の第２電力供給ピン５１は、本体４の第１差込端子２３に接続されている。電池ユニット７は、本体４の第１差込端子２３を通じて、第２電力供給ピン５１から吸込口体６に電力を供給する。

以上に説明したように、実施の形態１に係る電気掃除機２は、ファン２４と、ファンモーター２５と、集塵容器９と、吸込口体６と、を備える。ファン２４は、回転により気流を発生させる。ファンモーター２５は、ファン２４を回転駆動する。集塵容器９は、気流により外部から吸引される塵埃を捕集する。吸込口体６は、気流を吸込口６ａから吸引する。

吸込口体６は、ケース３２と、回転ブラシ３４と、接続管３３と、制御部３７と、ブラシ駆動部３５と、を備える。ケース３２は、吸込口体６の外郭をなす。ケース３２は、内部に通じる吸込口６ａを下面に有する。回転ブラシ３４は、ケース３２の内部に回転可能に設けられる。回転ブラシ３４は、吸込口６ａから一部が突出する。接続管３３は、吸込口６ａの後方に設けられる。接続管３３は、内部の空間がケース３２の内部に通じる。制御部３７は、回転ブラシ３４の後方で接続管３３の左右方向の一方に設けられる。ブラシ駆動部３５は、ブラシレスモーターである。ブラシ駆動部３５は、回転ブラシ３４の後方で接続管３３の左右方向の他方に設けられる。ブラシ駆動部３５は、制御部３７に出力軸の回転を制御される。ブラシ駆動部３５は、出力軸の回転によって回転ブラシ３４を回転駆動する。

ブラシ駆動部３５は、軽量なブラシレスモーターである。このため、吸込口体６が軽量になる。ブラシ駆動部３５は、回転ブラシ３４の外側に設けられる。このため、回転ブラシ３４の径が小さくなる。したがって、吸込口体６は、回転ブラシ３４を回転させるトルクを得つつ回転ブラシ３４の大径化を抑えて軽量になる。

回転ブラシ３４は大径化が抑えられる。このため、吸込口体６の前部の高さが低くなる。吸込口体６は、より狭い隙間に入りやすくなる。これにより、電気掃除機２が使いやすくなる。ブラシ駆動部３５は、回転ブラシ３４の後方に設けられる。このため、より大きなトルクを得るためにブラシ駆動部３５の径をより大きくする場合においても、吸込口体６の前部の高さは高くならない。

制御部３７およびブラシ駆動部３５の各々は、接続管３３の左右の各々に設けられる。ブラシ駆動部３５は、軽量なブラシレスモーターである。このため、吸込口体６の左右の重量バランスが改善する。

また、吸込口体６は、変速部３６を備える。変速部３６は、入力される回転を、当該回転よりトルクが大きい回転に変換して出力する。ブラシ駆動部３５は、出力軸の回転を変速部に入力する。ブラシ駆動部３５は、変速部３６が出力する回転によって回転ブラシ３４を回転駆動する。

ブラシレスモーターの出力トルクは、小さい。一方、ブラシレスモーターの回転速度は、大きい。ブラシ駆動部３５は、変速部３６によって、回転ブラシ３４をより大きいトルクで駆動できる。吸込口体６が複数の清掃体４６の各々によって被清掃面から受ける力は、より大きくなる。使用者は、吸込口体６の自走感をより強く得られる。これにより、使用者は、より快適に電気掃除機２を使用できる。

また、制御部３７は、ブラシ駆動部３５の負荷を検知する。制御部３７は、検知する負荷が予め定められた負荷より大きい場合にブラシ駆動部３５の出力軸の回転速度を大きくする。制御部３７は、検知する負荷が予め定められた負荷より小さい場合にブラシ駆動部３５の出力軸の回転速度を小さくする。

制御部３７は、ブラシ駆動部３５の負荷に応じて出力軸の回転速度を制御することで、回転ブラシ３４の回転速度を制御する。制御部３７は、不必要に高い回転速度で回転ブラシ３４を回転させない。このため、ブラシ駆動部３５で消費される電力が低減される。ブラシレスモーターは、コイルに印加する電圧を制御することによって回転速度の制御が容易にできる。これによって、回転速度を制御するための複雑な構成を必要とせずに、電気掃除機２は、電力を効率よく使用できる。

また、吸込口体６は、検知部５６を備える。検知部５６は、接続管３３の内部の塵埃の量を検知する。

ブラシレスモーターは、整流子がないため磨耗粉を発生させない。吸引される塵埃の量を検知するための検知部５６は、吸引される塵埃の量を磨耗粉によって誤検知しない。

また、制御部３７は、検知部５６が検知する塵埃の量が予め定められた量の閾値より多い場合にブラシ駆動部３５の出力軸の回転速度を大きくする。制御部３７は、検知部５６が検知する塵埃の量が予め定められた量の閾値より少ない場合にブラシ駆動部３５の出力軸の回転速度を小さくする。

被清掃面の上の塵埃の量が少ない場合に、吸引される塵埃の量は少なくなる。被清掃面の上の塵埃の量が多い場合に、吸引される塵埃の量は多くなる。制御部３７は、吸引される塵埃の量に応じて出力軸の回転速度を制御することで、回転ブラシ３４の回転速度を制御する。制御部３７は、不必要に高い回転速度で回転ブラシ３４を回転させない。このため、ブラシ駆動部３５で消費される電力が低減される。ブラシレスモーターは、コイルに印加する電圧を制御することによって回転速度の制御が容易にできる。これによって、回転速度を制御するための複雑な構成を必要とせずに、電気掃除機２は、電力を効率よく使用できる。

また、ファンモーター２５は、ブラシレスモーターである。

ブラシレスモーターは、磨耗する整流子がないため長寿命である。ブラシ駆動部３５とファンモーター２５とのいずれか一方が寿命を迎える場合に、電気掃除機２は、寿命を迎える。ここで、ブラシ駆動部３５とファンモーター２５とは、両方がブラシレスモーターである。このため、電気掃除機２の全体としての寿命が長くなる。

また、電気掃除機２は、二次電池である電池７ａを備える。電池７ａは、ブラシ駆動部３５に電力を供給する。

電気掃除機２は、二次電池に充電されている電力が利用できる間、連続使用できる。ブラシレスモーターは、高効率である。電気掃除機２は、連続使用できる時間が長くなる。

制御部３７は、不必要に高い回転速度で回転ブラシ３４を回転させない。このため、ブラシ駆動部３５で消費される電力が低減される。これにより、電気掃除機２は、連続使用できる時間がより長くなる。

また、電気掃除機２は、管部１１と、延長管５と、を備える。
管部１１は、気流を集塵容器９に案内する。延長管５は、一端が管部１１に着脱可能である。延長管５は、気流を管部１１に案内する。吸込口体６は、延長管５の他端および管部１１のいずれにも着脱可能である。

吸込口体６は、使用者が清掃する被清掃面に応じて、柔軟な使用形態で使用できる。

また、変速部３６はベルト４８により回転を伝達する。変速部３６は、ギアが直接噛み合う音を発生しない。これにより、電気掃除機２の運転時の音が小さくなる。

なお、ブラシ駆動部３５は、誘起電圧方式センサーレス駆動のブラシレスモーターであってもよい。ブラシレスモーターは、磁気センサーを用いずに回転子の回転角を検出する。このため、制御部３７とブラシ駆動部３５とを接続する複数のリード線のうち、磁気センサーからの信号を通信するリード線が不要になる。すなわち、複数のリード線の本数を減らすことができる。これにより、吸込口体６の製造性が向上する。

ブラシ駆動部３５は、インナーローター型のブラシレスモーターであってもよい。ブラシ駆動部３５は、よりコンパクトに構成される。

ブラシ駆動部３５の相数は、３相以上が好ましい。特に誘起電圧方式センサーレス駆動
のブラシレスモーターである場合に、回転子の回転角を検出しやすい。ブラシ駆動部３５のコイルの数は、３個以上が好ましい。ブラシ駆動部３５の極数は、２極以上が好ましい。ブラシ駆動部３５は、８極３相６コイルのブラシレスモーターであってもよい。この場合、ブラシレスモーターのコギングトルクが小さくなる。

検知部５６は、ケース３２の内部の空間に設けられてもよい。このとき、検知部５６は、ケース３２の内部の塵埃の量を検知する。検知部５６は、延長管５または本体４の内部に設けられてもよい。

変速部３６は、ギアに替えてプーリーで回転を伝達してもよい。変速部３６は、ベルトに替えてチェーンで回転を伝達してもよい。変速部３６は、ギア、プーリー、ベルトおよびチェーンなどを併用して回転を伝達してもよい。

続いて、図１７を用いて実施の形態１の変形例を説明する。
図１７は、実施の形態１の変形例に係る電気掃除機の斜視図である。

電気掃除機２は、キャニスター型である。

本体４は、接続部４ａを備える。接続部４ａの内部の空間は、集塵容器９の内部に通じる。接続部４ａは、案内部の例である。本体４は、被清掃面の上を移動する。本体４は、移動用車輪を有する。

延長管５は、ホース５ａとパイプ５ｂとを有する。ホース５ａは、蛇腹により可撓性を有する。ホース５ａは、延長管５の吸込口体６に接続される側の端部を構成する。パイプ５ｂは、管状の形状である。パイプ５ｂは、延長管５の本体４に接続される側の端部を構成する。パイプ５ｂは、本体４の接続部４ａに接続される。

ハンドル１２は、パイプ５ｂに設けられる。操作部２１は、パイプ５ｂに設けられる。

吸込口体６は、キャニスター型の電気掃除機２においても用いることができる。

実施の形態２．
本実施の形態では、実施の形態１で開示された例と相違する点について詳しく説明する。本実施の形態で説明しない特徴については、実施の形態１で開示された例のいずれの特徴が採用されてもよい。

図１８を用いて、変速部３６の構成を説明する。
図１８は、実施の形態２に係る変速部の構成図である。

変速部３６は、モーターギア４７と、中間ギア５８と、第１ベルト４８ａと、第２ベルト４８ｂと、回転ブラシギア４９と、を備える。中間ギア５８は、大径ギア５８ａと、小径ギア５８ｂと、を有する。大径ギア５８ａは、小径ギア５８ｂと同軸上に設けられる。第１ベルト４８ａは、モーターギア４７の回転に追従して循環移動しうるように、モーターギア４７に巻きかけられる。大径ギア５８ａは、第１ベルト４８ａの循環移動に追従して回転しうるように、第１ベルト４８ａが巻きかけられる。小径ギア５８ｂは、大径ギア５８ａと一体に形成される。第２ベルト４８ｂは、小径ギア５８ｂの回転に追従して循環移動しうるように、小径ギア５８ｂに巻きかけられる。回転ブラシギア４９は、第２ベルト４８ｂの循環移動に追従して回転しうるように、第２ベルト４８ｂが巻きかけられる。

大径ギア５８ａの直径は、モーターギア４７の直径より大きい。小径ギア５８ｂの直径は、大径ギア５８ａの直径より小さい。回転ブラシギア４９の直径は、小径ギア５８ｂの直径より大きい。

大径ギア５８ａの歯数は、モーターギア４７の歯数より多い。小径ギア５８ｂの歯数は、大径ギア５８ａの歯数より少ない。回転ブラシギア４９の歯数は、小径ギア５８ｂの歯数より多い。

中間ギア５８の減速比は、大径ギア５８ａと小径ギア５８ｂとの減速比である。すなわち、大径ギア５８ａと小径ギア５８ｂとの歯数または直径の比である。

続いて、図１９から図２１を用いて、変速部３６による回転の変換を説明する。
図１９は、実施の形態２に係る変速部による回転の変換を表す表である。図２０は、実施の形態２に係るブラシ駆動部の出力トルクと回転速度との関係を表す図である。図２１は、実施の形態２に係る回転ブラシの出力トルクと回転速度との関係を表す図である。

図１９において、一般的なブラシレスモーターと整流子モーターとの回転速度および出力トルクが示される。ブラシレスモーターの、無負荷時の回転速度は３０３６３ｒｐｍである。ブラシレスモーターの、ロック時の出力トルクは５８ｍＮｍである。整流子モーターの、無負荷時の回転速度は１０８００ｒｐｍである。整流子モーターの、ロック時の出力トルクは９２ｍＮｍである。

この例において、モーターギア４７の歯数を１２個とする。回転ブラシギア４９の歯数を３３個とする。中間ギア５８の減速比は、０．３７以上かつ０．６２以下とする。総合減速比は、ブラシ駆動部３５と回転ブラシ３４との間の減速比である。中間ギア５８を用いない場合の総合減速比は、０．３６である。

中間ギア５８を用いない場合に、ブラシレスモーターに駆動される回転ブラシ３４の回転速度は１１０４１ｒｐｍである。この場合に、ブラシ駆動部３５に駆動される回転ブラシ３４の出力トルクは１６０ｍＮｍである。

減速比０．６２の中間ギア５８を用いる場合に、ブラシレスモーターに駆動される回転ブラシ３４の回転速度は６８４５ｒｐｍである。この場合に、回転ブラシ３４の出力トルクは２５７ｍＮｍである。このとき、総合減速比は、０．２３である。

減速比０．３７の中間ギア５８を用いる場合に、ブラシレスモーターに駆動される回転ブラシ３４の回転速度は４０８５ｒｐｍである。この場合に、回転ブラシ３４の出力トルクは４３１ｍＮｍである。このとき、総合減速比は、０．１３である。

中間ギア５８を用いない場合に、ブラシレスモーターに替えて整流子モーターに駆動される回転ブラシ３４の回転速度は３９２７ｒｐｍである。この場合に、回転ブラシ３４の出力トルクは２５３ｍＮｍである。

図２０において、一般的なブラシレスモーターと整流子モーターとの回転速度および出力トルクが示される。横軸は、モーターの出力トルクを表す。縦軸は、モーターの回転速度を表す。

丸いマーカーは、ブラシレスモーターを表す。三角形のマーカーは、整流子モーターを表す。

ブラシレスモーターの無負荷時の回転速度は、整流子モーターの無負荷時の回転速度に対して大きい。一方、ブラシレスモーターのロック時の出力トルクは、整流子モーターのロック時の出力トルクに対して小さい。

図２１において、回転ブラシ３４の回転速度および出力トルクが示される。横軸は回転ブラシ３４の出力トルクを表す。縦軸は回転ブラシ３４の回転速度を表す。

丸いマーカーは、中間ギア５８を用いない場合の、ブラシレスモーターに駆動される回転ブラシ３４を表す。三角形のマーカーは、減速比０．６２の中間ギア５８を用いる場合の、ブラシレスモーターに駆動される回転ブラシ３４を表す。四角形のマーカーは、減速比０．３７の中間ギア５８を用いる場合の、ブラシレスモーターに駆動される回転ブラシ３４を表す。逆三角形のマーカーは、中間ギア５８を用いない場合の、整流子モーターに駆動される回転ブラシ３４を表す。

中間ギア５８の減速比が０．３７以上であれば、無負荷時の回転ブラシ３４の回転速度は４０００ｒｐｍ以上になる。中間ギア５８の減速比が０．６２以下であれば、ロック時の回転ブラシ３４の出力トルクは２５３ｍＮｍ以上になる。

電気掃除機２の使用時に、モーターギア４７は、ブラシ駆動部３５の出力軸に駆動されて回転する。第１ベルト４８ａは、モーターギア４７の回転に追従して循環移動する。大径ギア５８ａは、第１ベルト４８ａの循環移動に追従して回転する。中間ギア５８の減速比は、０．３７以上かつ０．６２以下である。小径ギア５８ｂは、大径ギア５８ａと一体に回転する。第２ベルト４８ｂは、小径ギア５８ｂの回転に追従して循環移動する。回転ブラシギア４９は、第２ベルト４８ｂの循環移動に追従して回転する。回転ブラシギア４９は、回転ブラシ３４の軸部４５を回転駆動する。

以上に説明したように、変速部３６は、ブラシ駆動部３５から入力される回転のトルクを変換する。無負荷時の回転ブラシ３４の回転速度は、４０００ｒｐｍ以上である。ロック時の回転ブラシ３４の出力トルクは、２５３ｍＮｍ以上である。

回転ブラシ３４の回転速度が４０００ｒｐｍ以上である場合に、回転ブラシ３４が被清掃面に接触する頻度は、整流子モーターに駆動される場合の当該頻度以上になる。このため、被清掃面の上の塵埃は、より掻き揚げられやすくなる。回転ブラシ３４の出力トルクが２５３ｍＮｍ以上である場合に、吸込口体６が被清掃面から受ける前方に向かう力の大きさは、整流子モーターに駆動される場合の当該力の大きさ以上になる。このため、使用者は、吸込口体６の自走感をより得やすくなる。したがって、使用者は、電気掃除機２をより快適に使用できる。

続いて、図２２を用いて実施の形態２の変形例を説明する。
図２２は、実施の形態２の変形例に係る変速部の構成図である。

変速部３６は、モーターギア４７と、中間ギア５８と、ベルト４８と、回転ブラシギア４９と、を備える。大径ギア５８ａは、モーターギア４７の回転に追従して回転しうるように、モーターギア４７と直接に噛み合う。ベルト４８は、小径ギア５８ｂの回転に追従して循環移動しうるように、小径ギア５８ｂに巻きかけられる。回転ブラシギア４９は、ベルト４８の循環移動に追従して回転しうるように、ベルト４８が巻きかけられる。

ブラシ駆動部３５は、電力が供給される場合に、吸込口体６の左側から見て時計回りに出力軸を回転させうるように構成される。

変速部３６は、モーターギア４７と大径ギア５８ａとが直接噛み合う。これにより、ギアの回転軸の間の距離が小さくなる。このため、変速部３６がコンパクトになる。したがって、吸込口体６がコンパクトになる。

続いて、図２３を用いて実施の形態２の他の変形例を説明する。
図２３は、実施の形態２の変形例に係る変速部の構成図である。

変速部３６は、モーターギア４７と、反転ギア５９と、中間ギア５８と、ベルト４８と、回転ブラシギア４９と、を備える。反転ギア５９は、モーターギア４７の回転に追従して回転しうるように、モーターギア４７と直接に噛み合う。大径ギア５８ａは、反転ギア５９の回転に追従して回転しうるように、反転ギア５９と直接に噛み合う。ベルト４８は、小径ギア５８ｂの回転に追従して循環移動しうるように、小径ギア５８ｂに巻きかけられる。回転ブラシギア４９は、ベルト４８の循環移動に追従して回転しうるように、ベルト４８が巻きかけられる。

ブラシ駆動部３５は、電力が供給される場合に、吸込口体６の左側から見て反時計回りに出力軸を回転させうるように構成される。

反転ギア５９を用いることで、ギアの噛合わせによる回転の方向を反転できる。

続いて、図２４を用いて実施の形態２の他の変形例を説明する。
図２４は、実施の形態２の変形例に係る変速部の構成図である。

変速部３６は、モーターギア４７と、中間ギア５８と、ベルト４８と、回転ブラシギア４９と、を備える。ベルト４８は、モーターギア４７の回転に追従して循環移動しうるように、モーターギア４７に巻きかけられる。大径ギア５８ａは、ベルト４８の循環移動に追従して回転しうるように、ベルト４８が巻きかけられる。回転ブラシギア４９は、小径ギア５８ｂの回転に追従して回転しうるように、小径ギア５８ｂと直接に噛み合う。

大径ギア５８ａは、小径ギア５８ｂに対して回転ブラシ３４の反対側に設けられる。すなわち、大径ギア５８ａは、小径ギア５８ｂの左側に設けられる。

ブラシ駆動部３５は、電力が供給される場合に、吸込口体６の左側から見て時計回りに出力軸を回転させうるように構成される。

変速部３６は、小径ギア５８ｂと回転ブラシギア４９とが直接噛み合う。これにより、ギアの回転軸の間の距離が小さくなる。このため、変速部３６がコンパクトになる。したがって、吸込口体６がコンパクトになる。

大径ギア５８ａは、小径ギア５８ｂに対して回転ブラシ３４の反対側に設けられるので、大径ギア５８ａが回転ブラシ３４に接触して干渉しない。

実施の形態３．
本実施の形態では、実施の形態１または実施の形態２で開示された例と相違する点について詳しく説明する。本実施の形態で説明しない特徴については、実施の形態１または実施の形態２で開示された例のいずれの特徴が採用されてもよい。

図２５を用いて、変速部３６の構成を説明する。
図２５は、実施の形態３に係る変速部の構成図である。

変速部３６は、モーターギア４７と、中間ギア５８と、回転ブラシギア４９と、を備える。大径ギア５８ａは、モーターギア４７の循環移動に追従して回転しうるように、モーターギア４７と直接に噛み合う。回転ブラシギア４９は、小径ギア５８ｂの回転に追従して回転しうるように、小径ギア５８ｂと直接に噛み合う。

大径ギア５８ａは、小径ギア５８ｂに対して回転ブラシの反対側に設けられる。すなわち、大径ギア５８ａは、小径ギア５８ｂの左側に設けられる。

ブラシ駆動部３５は、電力が供給される場合に、吸込口体６の左側から見て時計回りに出力軸を回転させうるように構成される。

以上に説明したように、変速部３６は、互いに歯数の異なるモーターギア４７、大径ギア５８ａ、小径ギア５８ｂおよび回転ブラシギア４９が直接噛み合うことによって、入力される回転を変換して出力する。

変速部３６は、回転の伝達にベルトを用いない。変速部３６は、モーターギア４７と大径ギア５８ａとが直接噛み合う。変速部３６は、小径ギア５８ｂと回転ブラシギア４９とが直接噛み合う。これにより、複数のギアの回転軸の間の距離がより小さくなる。したがって、変速部３６がよりコンパクトになる。

実施の形態４．
本実施の形態では、実施の形態１から実施の形態３で開示された例のいずれともと相違する点について詳しく説明する。本実施の形態で説明しない特徴については、実施の形態１から実施の形態３で開示された例のいずれの特徴が採用されてもよい。

図２６を用いて、変速部３６の構成を説明する。
図２６は、実施の形態４に係る変速部の構成図である。図２６において、下面を水平面に対向させた状態の吸込口体６の変速部３６が示される。

変速部３６は、モーターギア４７と、中間ギア５８と、第１ベルト４８ａと、第２ベルト４８ｂと、回転ブラシギア４９と、を備える。第１ベルト４８ａは、モーターギア４７の回転に追従して循環移動しうるように、モーターギア４７に巻きかけられる。大径ギア５８ａは、第１ベルト４８ａの循環移動に追従して回転しうるように、第１ベルト４８ａが巻きかけられる。小径ギア５８ｂは、大径ギア５８ａと一体に形成される。第２ベルト４８ｂは、小径ギア５８ｂの回転に追従して循環移動しうるように、小径ギア５８ｂに巻きかけられる。回転ブラシギア４９は、第２ベルト４８ｂの循環移動に追従して回転しうるように、第２ベルト４８ｂが巻きかけられる。

ブラシ駆動部３５の外径は、回転ブラシ３４の外径より小さい。

回転ブラシ３４の上限は、軸部４５の全ての回転位置における清掃体４６の上端の位置のうち最も高い位置である。回転ブラシ３４の下限は、軸部４５の全ての回転位置における清掃体４６の下端の位置のうち最も低い位置である。

第１平面Ｕは、回転ブラシ３４の上限を通る。第１平面Ｕは、上下方向に垂直である。第２平面Ｌは、回転ブラシ３４の下限を通る。第２平面Ｌは、第１平面に平行である。

ブラシ駆動部３５は、第１平面Ｕより下方に設けられる。ブラシ駆動部３５は、第２平面Ｌより上方に設けられる。

大径ギア５８ａの直径は、回転ブラシ３４の外径より小さい。回転ブラシギア４９の外径は、回転ブラシ３４の外径より小さい。

変速部３６は、第１平面Ｕより下方に設けられる。変速部３６は、第２平面Ｌより上方に設けられる。

以上に説明したように、ブラシ駆動部３５は、第１平面Ｕより下方に、かつ、第２平面Ｌより上方に設けられる。変速部３６は、第１平面Ｕより下方に、かつ、第２平面Ｌより上方に設けられる。

変速部３６およびブラシ駆動部３５が回転ブラシ３４の上限を上に超えない。このため、吸込口体６の高さが低くなる。吸込口体６は、より狭い隙間により奥まで入りやすくなる。変速部３６およびブラシ駆動部３５が回転ブラシ３４の下限を下に超えない。このため、変速部３６およびブラシ駆動部３５は、被清掃面に接触しない。これにより、電気掃除機２が使いやすくなる。

１ 掃除機ユニット、 ２ 電気掃除機、 ３ 充電台、 ３ｄ 吸込口体収容部、 ４ 本体、 ４ａ 接続部、 ５ 延長管、 ５ａ ホース、 ５ｂ パイプ、 ６ 吸込口体、 ６ａ 吸込口、 ７ 電池ユニット、 ７ａ 電池、 ７ｂ 電池制御基板、 ７ｃ 本体制御基板、 ７ｄ 接続コネクター、 ７ｅ 保持体、 ７ｆ 仕切体、 ７ｇ 第１電池ケース、 ７ｈ 第２電池ケース、 ８ 電動送風機、 ９ 集塵容器、 １０ 筐体、 １１ 管部、 １２ ハンドル、 １３ 充電凸部、 １４ 第１着脱ボタン、 １５ 第２着脱ボタン、 １６ 台座、 １７ 支柱、 １７ａ 支柱凹部、 １８ 本体設置部、 １９ 充電端子凹部、 ２０ 充電端子、 ２１ 操作部、 ２２ 集塵容器着脱レバー、 ２３ 第１差込端子、 ２４ ファン、 ２５ ファンモーター、 ２６ 第１吸気口、 ２７ 分離装置、 ２８ 第１嵌合部、 ２９ 第１電力供給ピン、 ３０ 第２差込端子、 ３１ 第２吸気口、 ３２ ケース、 ３３ 接続管、 ３４ 回転ブラシ、 ３５ ブラシ駆動部、 ３６ 変速部、 ３７ 制御部、 ３８ 上カバー、 ３８ａ 第１切欠き、 ３９ 上ケース、 ３９ａ 第２切欠き、 ４０ 下ケース、 ４１ 下カバー、 ４２ バンパー、 ４３ 第３吸気口、 ４４ エルボー、 ４５ 軸部、 ４６ 清掃体、 ４７ モーターギア、 ４８ ベルト、 ４８ａ 第１ベルト、 ４８ｂ 第２ベルト、 ４９ 回転ブラシギア、 ５０ 第２嵌合部、 ５１ 第２電力供給ピン、 ５２ 接地スイッチ、 ５３ 車輪、 ５４ 後車輪、 ５５ 前車輪、 ５６ 検知部、 ５７ 制御基板、 ５８ 中間ギア、 ５８ａ 大径ギア、 ５８ｂ 小径ギア、 ５９ 反転ギア

Claims (10)

1. 外郭をなし、内部に通じる吸込口を下面に有するケースと、
   前記ケースの内部に回転可能に設けられ、前記吸込口から一部が突出する回転ブラシと、
   前記吸込口の後方に設けられ、内部の空間が前記ケースの内部に通じる接続管と、
   前記回転ブラシの後方で前記接続管の左右方向の一方に設けられる制御部と、
   ブラシレスモーターであり、前記回転ブラシの後方で前記接続管の左右方向の他方に設けられ、前記制御部に出力軸の回転を制御され、前記出力軸の回転によって前記回転ブラシを回転駆動するブラシ駆動部と、
   前記ケースの左右方向において前記回転ブラシおよび前記ブラシ駆動部より端部側に配置され、入力される回転を、当該回転よりトルクが大きい回転に変換して出力する変速部と、
   を備え、
   前記ブラシ駆動部は、前記出力軸の回転を前記変速部に入力し、前記変速部が出力する回転によって前記回転ブラシを回転駆動し、
   前記変速部は、
   前記回転ブラシの軸部に接続され、前記回転ブラシを回転駆動する回転ブラシギアと、
   前記回転ブラシの回転軸に平行な回転軸の周りに回転する中間ギアと、
   前記回転ブラシの回転軸に平行な回転軸の周りに回転するモーターギアと、
   を備え、
   前記中間ギアは、
   前記回転ブラシギアより直径が小さく、前記回転ブラシギアより歯数が少なく、前記回転ブラシギアに直接噛み合うことによって前記回転ブラシギアに回転を出力する小径ギアと、
   前記小径ギアに対して前記回転ブラシの軸方向についての反対側において前記小径ギアの同軸上に設けられ、前記小径ギアより直径が大きく、前記小径ギアより歯数が多く、前記ブラシ駆動部から回転が入力され、前記小径ギアと一体に形成される大径ギアと、
   を備え、
   前記モーターギアは、前記大径ギアより直径が小さく、前記大径ギアより歯数が少なく、前記出力軸に駆動されて回転し、前記大径ギアに直接噛み合うことによって前記中間ギアに回転を出力する
   吸込口体。
2. 前記変速部は、無負荷時の前記回転ブラシの回転速度が４０００ｒｐｍ以上であり、かつ、ロック時の前記回転ブラシの出力トルクが２５３ｍＮｍ以上であるように、入力される回転を変換して出力する請求項１に記載の吸込口体。
3. 前記ブラシ駆動部は、前記回転ブラシの上限を通り上下方向に垂直な第１平面より下方に、かつ、前記回転ブラシの下限を通り前記第１平面に平行な第２平面より上方に設けられ、
   前記変速部は、前記第１平面より下方に、かつ、前記第２平面より上方に設けられる請求項１または請求項２に記載の吸込口体。
4. 前記制御部は、前記ブラシ駆動部の負荷を検知し、検知する負荷に応じて回転速度を可変する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の吸込口体。
5. 前記ケースまたは接続管の内部の塵埃の量を検知する検知部
   を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の吸込口体。
6. 前記制御部は、前記検知部が検知する塵埃の量に応じて回転速度を可変する請求項５に記載の吸込口体。
7. 回転により気流を発生させるファンと、
   前記ファンを回転駆動するファンモーターと、
   前記気流により外部から吸引される塵埃を捕集する集塵容器と、
   前記気流を吸込口から吸引する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の吸込口体と、
   を備える電気掃除機。
8. 前記ファンモーターは、ブラシレスモーターである請求項７に記載の電気掃除機。
9. 前記ブラシ駆動部に電力を供給する二次電池
   を備える請求項７または請求項８に記載の電気掃除機。
10. 前記気流を前記集塵容器に案内する案内部と、
    一端が前記案内部に着脱可能であり、前記気流を前記案内部に案内する延長管と、
    を備え、
    前記吸込口体は、前記延長管の他端および前記案内部のいずれにも着脱可能である請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の電気掃除機。

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