JP7141879B2

JP7141879B2 - 電気掃除機

Info

Publication number: JP7141879B2
Application number: JP2018138416A
Authority: JP
Inventors: 幹雄佐々木
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2018-07-24
Filing date: 2018-07-24
Publication date: 2022-09-26
Anticipated expiration: 2038-07-24
Also published as: JP2020014587A

Description

本発明は電気掃除機、特に、その回転ブラシの改良に関する。

従来の電気掃除機においては、清掃面となる掃除機吸気口及び該掃除機吸気口の中央反対側に吸引流路に連通する吸引口を有する回転ブラシ収容室に、単一の回転ブラシを設ける。つまり、吸引口は回転ブラシ収容室の中央部に位置している。回転ブラシは回転体及び該回転体に螺旋状に配設された清掃片を有する（参照：特許文献１）。

特開２００３－５２５８７号公報

しかしながら、上述の従来の電気掃除機においては、回転ブラシの長手方向（たとえば左右方向）の清掃面に対する掃引抵抗は大きく、また、回転ブラシの短手方向（たとえば前後方向）についても、回転ブラシの回転方向および清掃片の配置によりたとえば後方向の清掃面に対する掃引抵抗が大きかった。従って、掃引抵抗が走行方向によって大きくなるので、掃引清掃が容易でないという課題がある。

また、塵埃吸引効率を向上したいという課題もある。

上述の課題を解決するために、本発明に係る電気掃除機は、掃除機吸気口及び吸引流路に連通する吸引口を有し、平行に配置された第１の回転ブラシ及び第２の回転ブラシを収容する回転ブラシ収容室と、第１の回転ブラシ及び第２の回転ブラシを駆動するためのブラシ駆動モータとを具備し、第１の回転ブラシは掃除機吸気口側から見て左側に配置され、第２の回転ブラシは掃除機吸気口側から見て右側に配置され、第１の回転ブラシおよび第２の回転ブラシは、それぞれ、掃除機吸気口側から見て左時計回り及び右時計回りに回転されて相互に内回転となるよう回転駆動され、第１の回転ブラシは、第１の回転体及び該第１の回転体の長さ方向にＺ巻き螺旋状に配設され、第１の回転体より突出するように立設したＺ巻き清掃片を有し、第２の回転ブラシは、第２の回転体及び該第２の回転体の長さ方向にＳ巻き螺旋状に配設され、第２の回転体より突出するように立設したＳ巻き清掃片を有し、掃除機吸気口側から見て回転ブラシ収容室の前方側を上とし回転ブラシ収容室の後方側を下とした場合、吸引口は第１の回転ブラシと第２の回転ブラシとの間における回転ブラシ収容室の下に配置される。

本発明によれば、第１の回転ブラシ及び第２の回転ブラシの長手方向（たとえば前後方向）の清掃面に対する掃引抵抗は、二本の回転ブラシの長軸方向が掃引の前後方向となり、小さくなる。また、第１の回転ブラシ及び第２の回転ブラシの短手方向（たとえば左右方向）の清掃面に対する掃引抵抗は、２つの回転ブラシが互いに逆方向に回転するように構成されているので、小さくなる。従って、掃引抵抗は前後左右方向で小さくなり、この結果、掃引清掃が容易となる。また、清掃片の巻方向と回転体の回転方向を特定し、吸引口を回転ブラシ収容室の後方側に設けたことにより、清掃片によるゴミ送り方向の終端部に吸引口が位置することになるため、ほとんどの塵埃が吸引口に向い、塵埃吸引効率を著しく向上できる。

本発明に係る電気掃除機の実施の形態を示し、（Ａ）は下面側斜視図、（Ｂ）は縦断面図である。回転ブラシ収容室の拡大下面図を示し、（Ａ）は掃除機吸気口（清掃面）の正面よりやや上から見た図、（Ｂ）は掃除機吸気口（清掃面）の正面の上右から見た図である。第１の回転ブラシ、第２の回転ブラシ及びブラシ駆動モータを示す斜視図である。図３の部分拡大斜視図であって、（Ａ）は図３のＡ矢視斜視図、（Ｂ）は図３のＢ矢視斜視図である。第１の回転ブラシ及び第２の回転ブラシの動作を説明するための図である。

図１は本発明に係る電気掃除機の実施の形態を示し、（Ａ）は下面側斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の縦断面図である。

図１において、表面パネル１ａ、裏面パネル１ｂによって構成されるハウジングに掃除機吸気口１ｃ、掃除機排気口１ｄが設けられている。

ハウジング（１ａ、１ｂ）に設けられた掃除機吸気口１ｃと掃除機排気口１ｄとの間には、回転ブラシ収容室２、回転ブラシ収容室２の外側に設けられたブラシ駆動モータ３、回転ブラシ収容室２の後方側に連通する吸引流路４、吸引流路４に連通するダストボックスユニット５、ダストボックスユニット５に隣接した送風ファン６、及び送風ファン６を駆動するためのファン駆動モータ７が設けられている。回転ブラシ収容室２に設けられた開口は、掃除機吸気口１ｃを構成するとともに、清掃時の清掃面を構成する。

電気掃除機全体の長手方向は、回転ブラシの長軸方向に沿っており、長手方向中央部から後方が握り部（把持部）を構成している。

また、表面パネル１ａの先端部には清掃面領域を照らすためのヘッドライト８が設けられている。他方、裏面パネル１ｂの後端部には、シガーレットライタに接続される電源コード（図示せず）の電源コードコネクタ９及び電源スイッチ１０が設けられている。

回転ブラシ収容室２及びブラシ駆動モータ３については後述する。

ダストボックスユニット５は、底部近傍のダストボックス吸気口５ａ及びその反対側のダストボックス排気口５ｂを有するダストボックス５ｃ、ダストボックス５ｃのダストボックス吸気口５ａを塞ぐようにダストボックス吸気口５ａの左右いずれかの一方側に固定された逆止弁パッキン５ｄ、ダストボックス排気口５ｂに設けられた円筒状の集塵フィルタ５ｅ、及び集塵フィルタ５ｅをダストボックス５ｃへ固定するためのフィルタガスケット５ｆよりなる。ダストボックス吸気口５ａは、回転ブラシ収容室２に連通する吸引流路４に連通する。ダストボックスユニット１は表面パネル１ａ、裏面パネル１ｂによって構成されるハウジング内に格納されるが、ノブ５ｇを押下することによってハウジング（１ａ、１ｂ）から取外せる。つまり、ダストボックスユニット５はハウジング（１ａ、１ｂ）に脱着可能になっている。

図２は回転ブラシ収容室の内部を説明するための図面である。説明の便宜上、図１に示す実施形態とは異なる形状等で示しているが、基本的な構成は共通している。（Ａ）は掃除機吸気口（清掃面）の正面よりやや上から見た図、（Ｂ）は掃除機吸気口（清掃面）の正面の上右から見た図である。尚、図２において、上側が掃除機前方側であり、他方、下側が掃除機後方側であり、吸引流路４に対する吸引口２ａが下側に設けられている。

図２に示すように、回転ブラシ収容室２には、第１の回転ブラシ２１及び第２の回転ブラシ２２が平行に配置されている。すなわち、掃除機吸気口１ｃ側へ投影したときに、電気掃除機の本体は第１の回転ブラシ２１及び第２の回転ブラシ２２の長軸方向に平行な長軸を有する把持部を有する。

第１の回転ブラシ２１は、第１の回転体２１１と、第１の回転体２１１の長さ方向にＺ巻き螺旋状に配設された複数のナイロン（登録商標）毛よりなる集合体なるＺ巻き清掃片２１２とによって構成される。尚、「Ｚ巻き」とは図２において手前に見える清掃片２１２の右上と左下とを結ぶものを言う。他方、第２の回転ブラシ２２は、第２の回転体２２１と、第２の回転体２２１の長さ方向にＳ巻き螺旋状に配設された複数のナイロン（登録商標）毛よりなる集合体なるＳ巻き清掃片２２２とによって構成される。尚、「Ｓ巻き」とは図２において手前に見える清掃片２２２の左上と右下とを結ぶものを言う。吸引流路４への吸引口２ａは第１の回転ブラシ２１と第２の回転ブラシ２２との間における回転ブラシ収容室２の後方側に配置されている。第１の回転ブラシ２１と第２の回転ブラシ２２は、相互に内回転となるように駆動する。

清掃片２１２がＺ巻き螺旋状に配設された第１の回転ブラシ２１を左、清掃片２２２がＳ巻き螺旋状に配設された第２の回転ブラシ２２を右としてみた場合において、吸引口２ａは、両回転ブラシ２１、２２間の下側終端部に位置するよう設計されている。

図２における回転ブラシ２１、２２の長さはたとえば５５ｍｍであり、また、回転ブラシ２１、２２間の隙間距離は接触しない程度のたとえば１ｍｍである。さらに、各回転ブラシ２１、２２の清掃片２１２、２２２において、ピッチは等間隔でたとえば１０ｍｍ、ピッチ数は５以上であり、また、清掃片２１２、２２２の回転体２１１、２２１の軸に対する傾きは３０～５０°たとえば４０°である。さらにまた、清掃片２１２、２２２の毛の長さはたとえば８ｍｍである。回転ブラシ２１、２２は、例えば、基布状に２列の清掃片が立設するように取り付けられたテープ状の布をシャフトの外周に巻きつけて構成される。

図３は図１の第１の回転ブラシ２１、第２の回転ブラシ２２及びブラシ駆動モータ３を示す斜視図、図４は図３の部分拡大斜視図であって、（Ａ）は図３のＡ矢視斜視図、（Ｂ）は図３のＢ矢視斜視図である。

清掃面側から見た各ブラシの配置について、第１の回転ブラシ２１を左側、第２の回転ブラシ２２を右側として、以下説明する。

図３、図４において、左ギア３１（図４の（Ａ）のみに図示）及び左ギア３１に結合された左プーリ３１ａと右ギア３２及び右ギア３２に結合された右プーリ３２ａとを設け、左ギア３１と右ギア３２とを対で噛み合わせ、互いに反対方向に回転するようにする。この場合、右ギア３２をブラシ駆動モータ３の出力軸に固定する。他方、第１の回転ブラシ２１及び第２の回転ブラシ２２に、それぞれ、左プーリ２１ａ及び右プーリ２２ａを固定する。さらに、左プーリ３１ａと左プーリ２１ａとの間に左ベルト３３を懸けることによって左プーリ３１ａの左回転を左プーリ２１ａに伝達し、右プーリ３２ａと右プーリ２２ａとの間に右ベルト３４を懸けることによって右プーリ３２ａの右回転を右プーリ２２ａに伝達する。これにより、ブラシ駆動モータ３は、第１の回転ブラシ２１を図３の矢印Ｌに示すごとく図３の左側方から見て（回転ブラシのギアが取り付けられていない方から見て）左回り（反時計回り）に回転させると同時に、第２の回転ブラシ２２を図３の矢印Ｒに示すごとく図３の左側方から見て右回り（時計回り）に回転させることができる。

尚、図３、図４においては、ブラシ駆動モータ３の出力軸が右回りと仮定して左ベルト３３は左プーリ３１ａ、２１ａ間に懸け、右ベルト３４は右プーリ３２ａ、２２ａ間に懸けているが、ブラシ駆動モータ３の出力軸が左回りであれば、左ベルト３３はプーリ３２ａ、２１ａ間に懸け、右ベルト３４はプーリ３１ａ、２２ａ間に懸ける。

図５は図１の回転ブラシ収容室２の第１の回転ブラシ２１及び第２の回転ブラシ２２の動作を説明するための図である。

図５に示すように、Ｚ巻き清掃片２１２を備えた第１の回転ブラシ２１が先端側（吸引口２ａと反対側）から見て左回り（Ｌ）に回転することにより、清掃面において、清掃片２１２に接触した塵埃が、吸引口２ａ側へ掃き送られる。つまり、清掃片２１２に接触した塵埃は、第１の回転ブラシ２１がＬ方向の回転に伴って、順次、吸引口２ａ側の清掃片２１２が清掃面に露出することにより、吸引口２ａ側へ掃き送られる。さらに図５において、回転に伴い連続する１本の清掃片２１２が清掃面に露出する様子を矢印Ｘ１として示してある。

また、Ｓ巻き清掃片２２２を備えた第２の回転ブラシ２２が先端側（吸引口２ａと反対側）から見て右回り（Ｒ）に回転することにより、清掃面において、清掃片２２２に接触した塵埃が、吸引口２ａ側へ掃き送られる。つまり、清掃片２２２に接触した塵埃は、第２の回転ブラシ２２がＲ方向の回転に伴って、順次、吸引口２ａ側の清掃片２２２が清掃面に露出することにより、吸引口２ａ側へ掃き送られる。尚、図５において、回転に伴い連続する１本の清掃片２２２が清掃面に露出する様子を矢印Ｘ２として示してある。

そして、吸引口２ａは、第１の回転ブラシ２１と第２の回転ブラシ２２の終端側に位置して、清掃片２１２および清掃片２２２による塵埃の送りを阻害することなく、吸引口２ａ側へ送られた塵埃を効率よく吸引することができる。特に、吸引口２ａが、第１の回転ブラシ２１と第２の回転ブラシ２２との間の中腹位置に設けられたものと比較して、清掃片による塵埃の送り機能が阻害されないため、塵埃の吸引効率が高い。

さらに、図５に示すように、第１の回転ブラシ２１が左回り（Ｌ）しかつ第２の回転ブラシ２２が右回り（Ｒ）すると、左側の清掃面からの塵埃は、第１の回転ブラシ２１のＺ巻き清掃片２１２の内回転により第１の回転ブラシ２１と第２の回転ブラシ２２との間に位置する吸引流路にも掃き出される。また、右側の清掃面からの塵埃は、第２の回転ブラシ２２のＳ巻き清掃片２２２の内回転により第１の回転ブラシ２１と第２の回転ブラシ２２との間に位置する吸引流路にも掃き出される。そして、各回転ブラシによって両回転ブラシ間の吸引流路に掃き集められる塵埃は、矢印Ｙのように吸引口２ａへ向かう。従って、清掃面からのほとんどの塵埃は吸引口２ａに効率よく吸引されることになる。

第１の回転ブラシ２１及び第２の回転ブラシ２２の長手方向（たとえば前後方向）の清掃面に対する掃引抵抗は、２本の回転ブラシ２１、２２の長軸方向が掃引の前後方向となり、回転ブラシ２１、２２の回転の影響が小さいことより小さい。また、第１の回転ブラシ及び第２の回転ブラシの短手方向（たとえば左右方向）の清掃面に対する掃引抵抗は、２つの回転ブラシが互いに逆方向に回転するので、２つの回転ブラシ２１、２２が同じ方向に回転する場合と比較して、左右均等かつ小さい。従って、掃引抵抗は前後左右方向で小さくなり、この結果、掃引清掃が容易となる。

尚、本発明は上述の実施の形態の自明の範囲のいかなる変更に適用し得る。例えば、本実施形態では、電気掃除機本体の一部が握り部を構成しているが、別途、握り部を設けた構成としてもよい。その場合においても回転ブラシ長軸と平行に延びる握り部を設けることが好ましい。

本発明は電気掃除機として利用でき、特に小型電気掃除機として、ハンディクリーナ、カークリーナに利用できる。特に、電池を内蔵せずに、たとえばシガーレットライタを介して自動車のバッテリを利用することによりカークリーナを小型化できる。

１ａ：表面パネル
１ｂ：裏面パネル
１ｃ：掃除機吸気口
１ｄ：掃除機排気口
２：回転ブラシ収容室
２ａ：吸引口
２１：第１の回転ブラシ
２１１：第１の回転体
２１２：Ｚ巻き清掃片
２２：第２の回転ブラシ
２２１：第２の回転体
２２２：Ｓ巻き清掃片
３：ブラシ駆動モータ
４：吸引流路
５：ダストボックスユニット
５ａ：ダストボックス吸気口
５ｂ：ダストボックス排気口
５ｃ：ダストボックス
５ｄ：逆止弁パッキン
５ｅ：集塵フィルタ
５ｆ：フィルタガスケット
５ｇ：ノブ
６：送風ファン
７：ファン駆動モータ
８：ヘッドライト
９：電源スイッチ
１０：電源コードコネクタ

Claims

掃除機吸気口及び吸引流路に連通する吸引口を有し、平行に配置された第１の回転ブラシ及び第２の回転ブラシを収容する回転ブラシ収容室と、
前記第１の回転ブラシ及び前記第２の回転ブラシを駆動するためのブラシ駆動モータと
を具備し、
前記第１の回転ブラシは前記掃除機吸気口側から見て左側に配置され、前記第２の回転ブラシは前記掃除機吸気口側から見て右側に配置され、
前記第１の回転ブラシおよび前記第２の回転ブラシは、それぞれ、前記掃除機吸気口側から見て左時計回り及び右時計回りに回転されて相互に内回転となるよう回転駆動され、
前記第１の回転ブラシは、第１の回転体及び該第１の回転体の長さ方向にＺ巻き螺旋状に配設され、該第１の回転体より突出するように立設したＺ巻き清掃片を有し、
前記第２の回転ブラシは、第２の回転体及び該第２の回転体の長さ方向にＳ巻き螺旋状に配設され、該第２の回転体より突出するように立設したＳ巻き清掃片を有し、
前記掃除機吸気口から見て前記回転ブラシ収容室の前方側を上とし前記回転ブラシ収容室の後方側を下とした場合、前記吸引口は前記第１の回転ブラシと前記第２の回転ブラシとの間における前記回転ブラシ収容室の下に配置される電気掃除機。
さらに、
前記ブラシ駆動モータの出力軸に設けられた第１のギア及び第１のプーリと、
前記第１のギアと対になり該第１のギアの回転と逆方向に回転するための第２のギア及び第２のプーリと、
前記第１の回転ブラシに設けられ、前記第１、第２のプーリの一方に第１のベルトによって接続された第３のプーリと、
前記第２の回転ブラシに設けられ、前記第１、第２のプーリの他方に第２のベルトによって接続された第４のプーリと
を具備する請求項１に記載の電気掃除機。
前記ブラシ駆動モータは前記回転ブラシ収容室の前記掃除機吸気口の反対側の外部に設けられた請求項１又は２に記載の電気掃除機。
さらに、
前記掃除機吸気口へ投影したときに、前記第１の回転ブラシ及び前記第２の回転ブラシの長軸方向に平行な長軸を有する把持部を具備する請求項１～３のいずれかに記載の電気掃除機。
さらに、
前記掃除機吸気口及び掃除機排気口を有するハウジングと、
前記ハウジング内に対して脱着可能なダストボックスユニットと
を具備し、
前記ダストボックスユニットは、
前記回転ブラシ収容室の吸引口に連通するダストボックス吸気口と、
前記ダストボックス吸気口の反対側のダストボックス排気口と、
前記ダストボックス排気口に設けられた集塵フィルタと
を有し、
さらに、前記ダストボックス排気口と前記掃除機排気口との間に設けられた送風ファンを具備する請求項１～３のいずれかに記載の電気掃除機。