JP7592011B2 - 掃除機ヘッドおよび電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電気掃除機およびその掃除機ヘッドに関する。

電気掃除機の掃除機ヘッドは、掃除機本体とパイプによって接続されたハウジングと、ハウジング内に設けられ、床面のゴミを掻き出す回転ブラシとを有する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７－２２１７０２号公報（要約）

しかしながら、回転ブラシが掻き出したゴミの一部はハウジング内に吸引されず、後方に飛ばされる。このようなゴミは、床面に残る。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ゴミを効率よく吸引可能な掃除機ヘッドおよび電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明の一態様による掃除機ヘッドは、掃除機ヘッドの筐体であるハウジングであって、清掃対象面に対向する吸込み口を有し、清掃対象面と反対の側に上面部を有するハウジングと、ハウジングに設けられ、第１の軸部と第１の軸部に取り付けられた第１のブラシ部とを有する第１の回転ブラシと、ハウジングに設けられ、第２の軸部と第２の軸部に取り付けられた第２のブラシ部とを有する第２の回転ブラシと、第１の回転ブラシと第２の回転ブラシとの間に設けられ、吸込み口につながる吸引エリアと、ハウジングの上面部に設けられた、掃除機本体との接続部と、ハウジング内において吸引エリアと第２の回転ブラシとの間に設けられ、第２の回転ブラシの第２のブラシ部に接触する仕切板とを有する。第１の回転ブラシと第２の回転ブラシとは、互いに反対方向に回転する。第１の軸部および第２の軸部は、ハウジングの外部で且つハウジングの下方に突出する。

本発明では、第１の回転ブラシで掻き取れなかったゴミを、第２の回転ブラシで掻き取ることができる。また、吸引エリアが第１の回転ブラシと第２の回転ブラシとの間に設けられているため、両方の回転ブラシで掻き取られたゴミを吸引エリアに導いて吸引することができる。そのため、ゴミを効率よく吸引することが可能になる。

実施の形態１の電気掃除機を示す図である。 実施の形態１の掃除機ヘッドを示す図である。 実施の形態１の掃除機ヘッドの各構成要素の平面的な配置を示す図である。 実施の形態１の掃除機ヘッドを示す底面図である。 実施の形態１の掃除機ヘッドのハウジングと当接ローラを示す図である。 実施の形態１の第１の回転ブラシ（Ａ）および第２の回転ブラシ（Ｂ）を示す図である。 実施の形態１の第１の回転ブラシの一構成例（Ａ）および第２の回転ブラシの一構成例（Ｂ）を示す図である。 実施の形態１の第１の回転ブラシの他の構成例を示す斜視図である。 実施の形態１の掃除機ヘッドを充電スタンドに取り付けた状態を示す斜視図である。 実施の形態１の掃除機ヘッドによるゴミの吸引状態を示す模式図である。 実施の形態１の掃除機ヘッドによるゴミの吸引状態を示す模式図である。 実施の形態１の掃除機ヘッドの仕切り板を示す図である。 実施の形態１の掃除機ヘッドの仕切り板を示す図である。 実施の形態２の掃除機ヘッドの各構成要素の平面的な配置を示す図である。 実施の形態３の掃除機ヘッドの各構成要素の平面的な配置を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
＜電気掃除機の全体構成＞
図１は、実施の形態１の電気掃除機１を示す図である。電気掃除機１は、ここでは、コードレスタイプのスタンド型電気掃除機である。電気掃除機１は、掃除機本体６と、掃除機ヘッド３と、これらを接続するパイプ７とを有する。

掃除機ヘッド３は、後述する吸込み口３２（図２）を有し、清掃対象面である床面のゴミを吸い込む部分である。

パイプ７は、一端が掃除機ヘッド３に取り付けられ、他端が掃除機本体６に取り付けられている。パイプ７は、掃除機ヘッド３に接続される接続部７１を有し、掃除機ヘッド３に対する角度が変化し得るように構成されている。パイプ７は、掃除機本体６と掃除機ヘッド３との間の流路を構成する。

掃除機本体６は、集塵容器６１と、電動送風機６２と、制御回路６３と、バッテリ６４と、把持部６５と、スイッチ６６とを有する。

電動送風機６２は、送風機モータと羽根車とを有し、掃除機ヘッド３からパイプ７を経て集塵容器６１に至る吸引風を発生する。集塵容器６１は、電動送風機６２の吸引風によって吸い込まれた空気から、ゴミを分離して収容する。

制御回路６３は、電動送風機６２の送風機モータ、および掃除機ヘッド３内の後述するモータ４０（図２）を制御する。バッテリ６４は、電動送風機６２の送風機モータ、掃除機ヘッド３内のモータ４０、および制御回路６３に電力を供給する。

把持部６５は、操作者が把持する取っ手である。スイッチ６６は、操作者が電気掃除機１をオンオフするための操作部である。スイッチ６６がオンされることにより、電動送風機６２および掃除機ヘッド３の後述する回転ブラシ１０，２０（図２）が回転を開始する。

＜掃除機ヘッドの構成＞
次に、掃除機ヘッド３の構成について説明する。図２は、掃除機ヘッド３の構成を示す図である。図２において、電気掃除機１の把持部６５（図１）を把持した操作者が、電気掃除機１を前方に押し出すときの掃除機ヘッド３の進行方向を「前方」とし、矢印Ｆで示す。また、前方と反対の方向を「後方」とし、矢印Ｒで示す。

掃除機ヘッド３は、筐体としてのハウジング３０を有する。ハウジング３０は、清掃対象面である床面に対向する底面部３１と、その反対側の上面部３４とを有する。電気掃除機１が使用される状態では、底面部３１は水平、すなわち床面と平行である。ハウジング３０の底面部３１には、開口部である吸込み口３２が形成されている。ハウジング３０の上面部３４の後方には、パイプ７につながる開口部である連通部３６が形成されている。

掃除機ヘッド３は、ハウジング３０内に、第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０を有する。第１の回転ブラシ１０は前方に配置され、第２の回転ブラシ２０は後方に配置されている。第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０は、吸込み口３２からハウジング３０の外部に突出している。

第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０は、互いに平行な回転軸Ｃ１，Ｃ２を中心として回転する。第１の回転ブラシ１０の回転軸Ｃ１および第２の回転ブラシ２０の回転軸Ｃ２は、いずれも、掃除機ヘッド３の幅方向すなわち左右方向に平行である。

第１の回転ブラシ１０は、図中矢印Ａ１で示す反時計回り方向に回転する。すなわち、第１の回転ブラシ１０は、吸込み口３２から突出した外周面、すなわち清掃対象面である床面に対向する外周面が後方に移動するように回転する。

第２の回転ブラシ２０は、図中矢印Ａ２で示す時計回り方向に回転する。すなわち、第２の回転ブラシ２０は、吸込み口３２から突出した外周面、すなわち清掃対象面である床面に対向する外周面が前方に移動するように回転する。

言い換えると、第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０は、互いに反対方向に回転する。より具体的には、第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０は、清掃対象面である床面に対向する外周面が互いに接近する方向に回転する。

ハウジング３０内において、第１の回転ブラシ１０と第２の回転ブラシ２０との間には、吸引エリア３３が形成される。吸引エリア３３は、吸込み口３２とつながっており、第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０によって床面から掻き取られたゴミが収容されるエリアである。

ハウジング３０内において、吸引エリア３３と第２の回転ブラシ２０との間には、仕切部材としての仕切板３５が設けられている。仕切板３５は、底面部３１から第２の回転ブラシ２０の回転方向に沿って延在している。この仕切板３５に隣接して、上述した連通部３６が配置されている。

仕切板３５は、第２の回転ブラシ２０の後述するブラシ部２２に接触するように形成されている。仕切板３５は、第２の回転ブラシ２０のブラシ部２２に埋まりやすい小さいゴミまたは比重の重いゴミを、ブラシ部２２から掻き出す作用を有する。

ハウジング３０は、底面部３１および上面部３４に加えて、前側、後側および左右両側にも壁部を有する。すなわち、ハウジング３０は、吸込み口３２および連通部３６を除き、密閉された構造を有する。

図３は、掃除機ヘッド３における各構成要素の平面的な配置を示す図である。第１の回転ブラシ１０はシャフト１３を有し、このシャフト１３は、ハウジング３０内に設けられた一対の軸受部１４により回転可能に支持されている。同様に、第２の回転ブラシ２０はシャフト２３を有し、このシャフト２３は、ハウジング３０内に設けられた一対の軸受部２４により回転可能に支持されている。

ハウジング３０内には、第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０を駆動するモータ４０が設けられている。モータ４０は、ここでは、第２の回転ブラシ２０の後方に配置されている。

モータ４０の出力軸４１には、ギア４３と、プーリ４２とが取り付けられている。このプーリ４２と、第１の回転ブラシ１０のシャフト１３に取り付けられたプーリ４４との間には、タイミングベルト４５が掛け渡されている。モータ４０の回転は、プーリ４２、タイミングベルト４５およびプーリ４４を介して、第１の回転ブラシ１０に伝達される。

また、モータ４０の出力軸４１に取り付けられたギア４３は、第２の回転ブラシ２０のシャフト２３に取り付けられたギア４６と噛み合っている。モータ４０の回転は、ギア４３，４６を介して、第２の回転ブラシ２０に伝達される。

図４は、掃除機ヘッド３を示す底面図である。上記の通り、掃除機ヘッド３のハウジング３０には吸込み口３２が形成されており、第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０が吸込み口３２から下方に突出している。吸込み口３２は、ここでは長方形の開口部である。図４では、吸込み口３２の内側を破線のハッチングで示す。

底面部３１において吸込み口３２の後方には、繊維体５１が配置されている。繊維体５１は、掃除機ヘッド３の幅方向すなわち左右方向に延在する。また、底面部３１において吸込み口３２の左右両側には、繊維体５２がそれぞれ配置されている。繊維体５２は、前後方向に延在する。

繊維体５１，５２は、吸込み口３２の前方を除く三方を囲むように配置されている。繊維体５１，５２は、いずれも、例えばフェルトで形成されている。フェルトとは、化学繊維等の繊維をシート状に圧縮したものであり、不織布とも称される。なお、繊維体５１，５２は、ブラシであってもよい。

繊維体５１，５２は、床面に接することにより、ハウジング３０と床面とで形成される空間の密閉性を高める作用を奏する。

掃除機ヘッド３は、当接部としての当接ローラ５５，５６，５７を有する。当接ローラ５５はハウジング３０の前方に配置され、当接ローラ５６はハウジング３０の前後方向の中央に配置され、当接ローラ５７はハウジング３０の後方に配置されている。また、当接ローラ５５，５６，５７は、ハウジング３０の左右両側に配置されている。

図５は、ハウジング３０および当接ローラ５５，５６，５７を示す図である。当接ローラ５５，５６，５７は、いずれもハウジング３０に回転可能に設けられ、底面部３１から突出して床面に当接する。当接ローラ５５，５６，５７の最下部は、床面に相当する平面である基準面Ｇを規定する。

なお、当接ローラの配置および個数は、適宜変更可能である。また、当接ローラの代わりに、床面に対して摺動する摺動面を設けてもよい。

図６（Ａ）は、第１の回転ブラシ１０を示す側面図である。第１の回転ブラシ１０は、回転軸Ｃ１を中心とする芯部１１と、芯部１１の外周に取り付けられたブラシ部１２とを有する。芯部１１は、回転軸Ｃ１の方向の両端に上述したシャフト１３（図３）を有し、軸受部１４（図３）によって回転可能に支持されている。

芯部１１の回転軸Ｃ１に直交する面内における断面形状は、例えば、図７（Ａ）に示す正三角形である。芯部１１は、図７（Ａ）に示す断面が、回転軸Ｃ１の方向に進むにつれて周方向に変位する形状を有する。すなわち、芯部１１は、三角柱を、回転軸Ｃ１を中心としてひねった形状を有する。

第１の回転ブラシ１０が回転すると、芯部１１において回転軸Ｃ１から最も離れた最外端１１ａ（図７（Ａ））は、円Ｔ１を描いて移動する。芯部１１の最外端１１ａの軌跡である円Ｔ１は、直径Ｄ１を有する。また、掃除機ヘッド３が床面に置かれた状態で、床面すなわち基準面Ｇから回転軸Ｃ１までの高さを、Ｈ１とする。

なお、芯部１１の形状は、図７（Ａ）に示した形状に限定されるものではなく、後述する図８に示す形状であってもよい。

ブラシ部１２は、例えば、ナイロン（ポリアミド合成樹脂）、ポリプロピレン、またはポリエステル等の化学繊維、若しくはカーボン繊維で構成されている。ブラシ部１２の繊維の太さの調整により、繊維の硬さが調整されている。

図６（Ｂ）は、第２の回転ブラシ２０を示す側面図である。第２の回転ブラシ２０は、回転軸Ｃ２を中心とする芯部２１と、芯部２１の外周に取り付けられたブラシ部２２とを有する。芯部２１は、回転軸Ｃ２の方向の両端に上述したシャフト２３（図３）を有し、軸受部２４（図３）によって回転可能に支持されている。

芯部２１の回転軸Ｃ２に直交する面内における断面形状は、例えば、図７（Ｂ）に示す正三角形である。芯部２１は、図７（Ｂ）に示す断面が、回転軸Ｃ２の方向に進むにつれて周方向に変位する形状を有する。すなわち、芯部２１は、三角柱を、回転軸Ｃ２を中心としてひねった形状を有する。

第２の回転ブラシ２０が回転すると、芯部２１において回転軸Ｃ２から最も離れた最外端２１ａ（図７（Ｂ））は、円Ｔ２を描いて移動する。芯部２１の最外端２１ａの軌跡である円Ｔ２は、直径Ｄ２を有する。また、掃除機ヘッド３が床面に置かれた状態で、床面すなわち基準面Ｇから回転軸Ｃ２までの高さを、Ｈ２とする。

なお、芯部２１の形状は、図７（Ｂ）に示した形状に限定されるものではなく、後述する図８に示す形状であってもよい。

ブラシ部２２は、例えば、ナイロン（ポリアミド合成樹脂）、ポリプロピレン、またはポリエステル等の化学繊維、若しくはカーボン繊維で構成されている。ブラシ部２２の繊維の太さの調整により、硬さが調整されている。

図６（Ａ）および（Ｂ）に示したように、芯部１１の最外端１１ａの軌跡である円Ｔ１の直径Ｄ１は、芯部２１の最外端２１ａの軌跡である円Ｔ２の直径Ｄ２よりも大きい。すなわち、Ｄ１＞Ｄ２が成り立つ。

操作者が掃除機ヘッド３を前方に動かす際、第１の回転ブラシ１０は床面を後方に押すように回転するため、掃除機ヘッド３の移動を補助する。一方、第２の回転ブラシ２０は床面を前方に押すように回転するため、掃除機ヘッド３の移動に対して抵抗となる。上記のＤ１＞Ｄ２が成り立つことにより、第１の回転ブラシ１０が床面を押す力が第２の回転ブラシ２０が床面を押す力よりも大きくなるため、操作者の負荷が軽減される。

また、掃除機ヘッド３が床面に置かれた状態で、床面から第１の回転ブラシ１０の回転軸Ｃ１までの距離Ｈ１は、床面から第２の回転ブラシ２０の回転軸Ｃ２までの距離Ｈ２よりも長い。すなわち、Ｈ１＞Ｈ２が成り立つ。

言い換えると、第２の回転ブラシ２０は、第１の回転ブラシ１０と比較して、床面との距離が近い。そのため、第２の回転ブラシ２０と床面との間の密着性が高くなり、第１の回転ブラシ１０で掻き取られなかったゴミが、第２の回転ブラシ２０によって効率よく掻き取られる。

図８は、第１の回転ブラシ１０の他の構成例を示す斜視図である。図８に示した第１の回転ブラシ１０は、芯部１１とブラシ部１２とを有する。芯部１１は、円筒状の中心軸１１０と、中心軸１１０の周囲にスパイラル状に形成されたブレード１１１とを有する。ブレード１１１は、回転軸Ｃ１を中心として複数、例えば５個形成されている。周方向に隣り合うブレード１１１の間には、溝部１１３が形成される。

ブレード１１１は、回転軸Ｃ１と反対側に、先端すなわち最外端１１２を有する。第１の回転ブラシ１０の回転時にブレード１１１の最外端１１２が描く軌跡は、図６（Ａ）を参照して説明した円Ｔ１となる。ブラシ部１２は、ブレード１１１の最外端１１２に形成されている。

ブレード１１１が回転軸Ｃ１と平行に延びている場合には、ブラシ部１２が床面に接しているときと、溝部１１３が床面に対向するときとで、第１の回転ブラシ１０の床面からの高さが変動し、振動が生じる。

これに対し、スパイラル状のブレード１１１の最外端１１２にブラシ部１２が形成されている場合には、第１の回転ブラシ１０の回転時に常に一部のブラシ部１２が床面に接するため、第１の回転ブラシ１０の振動が抑制される。なお、図８に示した形状は、第２の回転ブラシ２０にも適用可能である。

図９は、電気掃除機１を充電スタンド９に取り付けた状態を示す図である。充電スタンド９は、台座部９１と、支柱部９２とを有する。台座部９１は、電気掃除機１の掃除機ヘッド３が載置される部分である。支柱部９２は、台座部９１から上方に延在する。支柱部９２の上部には、電気掃除機１の掃除機本体６が載置される。

電気掃除機１の掃除機本体６には、バッテリ６４に接続された受電部６７（図１）が備えられている。充電スタンド９の支柱部９２には、掃除機本体６の受電部６７に接続される給電部が設けられている。また、充電スタンド９は、商用電源に接続されている。電気掃除機１を充電スタンド９に取り付けると、受電部６７と給電部との接続により、バッテリ６４への充電が行われる。

＜電気掃除機の動作＞
次に、実施の形態１の電気掃除機１の基本動作について、図１～３を参照して説明する。操作者が電気掃除機１の把持部６５を把持し、スイッチ６６を押すと、制御回路６３が電動送風機６２を駆動する。電動送風機６２は、掃除機ヘッド３からパイプ７を経て集塵容器６１を通る吸引風を発生する。

制御回路６３は、また、掃除機ヘッド３のモータ４０を駆動する。モータ４０の回転は、プーリ４２、タイミングベルト４５およびプーリ４４を介して第１の回転ブラシ１０に伝達され、第１の回転ブラシ１０が回転する。また、モータ４０の回転は、ギア４３およびギア４６を介して第２の回転ブラシ２０に伝達され、第２の回転ブラシ２０が回転する。

電動送風機６２で発生した吸引風によって、掃除機ヘッド３の吸込み口３２からゴミを含む空気が吸引される。掃除機ヘッド３から吸い込まれた空気は、パイプ７を介して掃除機本体６に達する。掃除機本体６内では、集塵容器６１でゴミが空気から分離され、収容される。

次に、掃除機ヘッド３におけるゴミの吸引について、さらに説明する。図１０は、掃除機ヘッド３によるゴミの吸引状態を示す模式図である。第１の回転ブラシ１０は、矢印Ａ１で示すように、床面に接する外周面が後方に移動するように回転する。そのため、操作者が電気掃除機１を前方に移動させると、第１の回転ブラシ１０が床面を後方に押すことにより電気掃除機１の前方への移動を補助する。

第１の回転ブラシ１０の回転により、床面上のゴミＤ１は、第１の回転ブラシ１０のブラシ部１２に掻き取られる。ブラシ部１２に掻き取られたゴミＤ１は、第１の回転ブラシ１０の回転によって吸引エリア３３内を上方に運ばれ、上述した吸引風によって、矢印Ｂ１で示すように連通部３６からパイプ７に吸い込まれる。

一方、床面上の一部のゴミＤ２は、第１の回転ブラシ１０によって後方に飛ばされる。このように第１の回転ブラシ１０によって後方に飛ばされたゴミＤ２は、第２の回転ブラシ２０のブラシ部２２によって捕集される。

第２の回転ブラシ２０のブラシ部２２に捕集されたゴミＤ２は、第２の回転ブラシ２０の回転によって吸引エリア３３内を上方に運ばれ、吸引風によって、矢印Ｂ２で示すように連通部３６からパイプ７に吸い込まれる。

図１１は、掃除機ヘッド３によるカーペット上のゴミの吸引状態を示す模式図である。第１の回転ブラシ１０と第２の回転ブラシ２０とが同方向に回転する掃除機ヘッドでは、両回転ブラシ１０，２０の回転方向にカーペットの毛Ｗが倒れてしまい、毛の間のゴミを吸引することが難しい。

これに対し、この実施の形態１では、第１の回転ブラシ１０と第２の回転ブラシ２０とが反対方向に回転するため、第１の回転ブラシ１０によって倒れたカーペットの毛Ｗを、第２の回転ブラシ２０によって引き起こすか、または反対側に倒すことができる。そのため、カーペットの毛Ｗの間のゴミを第２の回転ブラシ２０で掻き出すことができる。

電気掃除機１の使用時には、掃除機ヘッド３を前方に移動させるだけでなく、後方にも移動させる。第１の回転ブラシ１０は、床面を後方に押すように回転するため、掃除機ヘッド３の前方への移動を補助する一方、掃除機ヘッド３の後方への移動に対しては抵抗となる。また、第２の回転ブラシ２０は、床面を前方に押すように回転するため、掃除機ヘッド３の後方への移動を補助する一方、掃除機ヘッド３の前方への移動に対しては抵抗となる。

一般に、電気掃除機１の使用時には、掃除機ヘッド３を前方に移動させる頻度の方が、掃除機ヘッド３を後方に移動させる頻度よりも多い。この実施の形態１では、第１の回転ブラシ１０の芯部１１の直径Ｄ１が第２の回転ブラシ２０の芯部２１の直径Ｄ２よりも大きいため（Ｄ１＞Ｄ２）、掃除機ヘッド３の前方への移動が確実に補助される。

また、掃除機ヘッド３のハウジング３０の後方にはパイプ７が接続されるため、第２の回転ブラシ２０の芯部２１の直径Ｄ２が第１の回転ブラシ１０の芯部１１の直径Ｄ１よりも小さければ、掃除機ヘッド３をよりコンパクトに構成することができる。

また、第２の回転ブラシ２０は、第１の回転ブラシ１０によって掻き取られなかったゴミを掻き取る必要がある。そこで、この実施の形態１では、床面から第２の回転ブラシ２０の回転軸Ｃ２までの距離Ｈ２を、床面から第１の回転ブラシ１０の回転軸Ｃ１までの距離Ｈ１よりも短くしている。

これにより、第２の回転ブラシ２０を床面に接近させることができ、ハウジング３０の後方部分と床面との間の空間の密閉性を高くできるため、より効率よくゴミを掻き取ることができる。なお、掃除機ヘッド３に対する床面の位置は、上述した当接ローラ５５，５６，５７によって規定される基準面Ｇ（図５）で表される。

一方、第２の回転ブラシ２０を床面に接近させると、床面上のゴミとの接触によって第２の回転ブラシ２０が上下に振動する可能性がある。この実施の形態１では、第２の回転ブラシ２０の後方に、フェルト等で形成された繊維体５１が設けられているため、第２の回転ブラシ２０が振動した場合でも、ハウジング３０の後方部分と床面との間の空間の密閉性を高く保つことができる。すなわち、第２の回転ブラシ２０により、より効率よくゴミを掻き取ることができる。

ここで、床面上の大きなゴミは第１の回転ブラシ１０で掻き取りやすいが、小さなゴミおよび比重の重いゴミは第１の回転ブラシ１０で掻き取りにくい。第１の回転ブラシ１０で掻き取れなかったこれらのゴミは、第２の回転ブラシ２０で掻き取られる。

但し、小さなゴミおよび比重の重いゴミは、第２の回転ブラシ２０のブラシ部２２に埋まりやすい。そこで、仕切板３５により、第２の回転ブラシ２０のブラシ部２２に埋まったゴミをブラシ部２２から引きはがす。

図１２は、第２の回転ブラシ２０および仕切板３５を示す図である。仕切板３５は、ブラシ部２２の先端に接触する当接面３５ｂを有する。第２の回転ブラシ２０が回転すると、ブラシ部２２が撓みながら当接面３５ｂに摺接する。ブラシ部２２が仕切板３５の先端３５ａを通過すると、ブラシ部２２が撓む前の状態に戻り、その際に、ブラシ部２２に埋まっていたゴミが弾き出される。ブラシ部２２から弾き出されたゴミは、連通部３６からパイプ７に吸い込まれる。

ここで、第２の回転ブラシ２０の回転軸Ｃ２と、第２の回転ブラシ２０の最下点とを結ぶ線を、直線Ｌ１とする。また、第２の回転ブラシ２０の回転軸Ｃ２と、第２の回転ブラシ２０の回転方向における仕切板３５の先端３５ａとを結ぶ線を、直線Ｌ２とする。直線Ｌ１と直線Ｌ２とのなす角θは、９０度以上であることが望ましい。

図１３は、仕切板３５の他の構成例を示す図である。図１３に示した例では、直線Ｌ１と直線Ｌ２とのなす角θは、９０度である。この場合、仕切板３５の先端３５ａを通過した時点でのブラシ部２２の繊維は水平方向に延在している。そのため、ブラシ部２２の繊維上にゴミが保持され、連通部３６からパイプ７に吸い込まれる。

これに対し、直線Ｌ１と直線Ｌ２とのなす角θが９０度未満の場合には、仕切板３５の先端３５ａを通過した時点でブラシ部２２の繊維は下向きであるため、ゴミが繊維から床面に滑り落ちる可能性がある。そのため、直線Ｌ１と直線Ｌ２とのなす角θは、９０度以上であることが望ましい。

また、第２の回転ブラシ２０のブラシ部２２における繊維の配設密度は、第１の回転ブラシ１０のブラシ部１２における繊維の配設密度よりも高いことが望ましい。ブラシ部における繊維の配設密度は、芯部の単位表面積当たりの繊維の断面積である。繊維の断面積とは、繊維の本数と、繊維の１本当たりの断面積との積である。

第２の回転ブラシ２０のブラシ部２２の繊維を高密度で配置することにより、第１の回転ブラシ１０で掻き取られなかったゴミを、第２の回転ブラシ２０で効率よく掻き取ることができる。

なお、第１の回転ブラシ１０のブラシ部１２は、例えば、繊維（ブラシ毛）が植毛されたシートを芯部１１に固定することで形成される。同様に、第２の回転ブラシ２０のブラシ部２２は、例えば、繊維（ブラシ毛）が植毛されたシートを芯部２１に固定することで形成される。

第１の回転ブラシ１０のブラシ部１２および第２の回転ブラシ２０のブラシ部２２は、いずれも、複数種類の繊維を組み合わせて構成してもよい。例えば、硬い繊維と軟らかい繊維とを組み合わせてもよいし、硬い繊維と、軟らかい繊維と、両者の中間の繊維とを組み合わせてもよい。

＜実施の形態の効果＞
以上説明したように、実施の形態１によれば、吸込み口３２を有するハウジング３０内に、第１の回転ブラシ１０と第２の回転ブラシ２０とを有し、第１の回転ブラシ１０と第２の回転ブラシ２０との間に、吸込み口３２につながる吸引エリア３３を有する。また、第１の回転ブラシ１０と第２の回転ブラシ２０とは、互いに反対方向に回転する。そのため、第１の回転ブラシ１０で掻き取られなかったゴミを、第２の回転ブラシ２０で効率よく掻き取り、吸引エリア３３を介してパイプ７に吸い込むことができる。

また、掃除機ヘッド３の進行方向において、第１の回転ブラシ１０は前方に配置され、第２の回転ブラシ２０は後方に配置され、第１の回転ブラシ１０は、床面に対向する外周面が後方に移動する方向に回転し、第２の回転ブラシ２０は、床面に対向する外周面が前方に移動する方向に回転する。そのため、掃除機ヘッド３を前方に移動させる場合には、第１の回転ブラシ１０の回転が掃除機ヘッド３の移動を補助し、掃除機ヘッド３を後方に移動させる場合には、第２の回転ブラシ２０の回転が掃除機ヘッド３の移動を補助する。これにより、操作者の負荷を軽減することができる。

また、第１の回転ブラシ１０は、第１の軸部である芯部１１と、第１のブラシ部であるブラシ部１２とを有し、第２の回転ブラシ２０は、第２の軸部である芯部２１と、第２のブラシ部であるブラシ部２２とを有する。そのため、各ブラシ部１２，２２を構成する繊維により、床面のゴミを効率よく掻き取ることができる。

また、芯部１１が回転によって描く最大円Ｔ１の直径Ｄ１と、芯部２１が回転によって描く最大円Ｔ２の直径Ｄ２とが、Ｄ１＞Ｄ２を満たすため、掃除機ヘッド３を前方に移動させる際の補助力を大きくすることができ、操作者の負担をさらに軽減することができる。

また、床面に相当する基準面Ｇから第１の回転ブラシ１０の回転軸Ｃ１までの距離Ｈ１が、基準面Ｇから第２の回転ブラシ２０の回転軸Ｃ２までの距離Ｈ２よりも長いため（Ｈ１＞Ｈ２）、第２の回転ブラシ２０を床面に接近させることができ、これにより、第１の回転ブラシ１０で掻き取られなかったゴミを、第２の回転ブラシ２０で効率よく掻き取ることができる。

また、第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０は、吸込み口３２からハウジング３０の外部に突出しているため、第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０で床面から掻き取ったゴミを、吸込み口３２から吸引エリア３３に移動させ、パイプ７に吸い込むことができる。

また、第２の回転ブラシ２０の後方、すなわち第２の回転ブラシ２０に対して第１の回転ブラシ１０とは反対の側に、繊維体５１が設けられているため、ハウジング３０と床面との間の空間の密閉性を高め、第２の回転ブラシ２０で効率よくゴミを掻き取ることができる。

また、ハウジング３０の吸込み口３２の左右両側、すなわち回転軸Ｃ１，Ｃ２の方向の両側に、繊維体５２が設けられているため、ハウジング３０と床面との間の空間の密閉性をさらに高め、第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０で効率よくゴミを掻き取ることができる。

また、吸引エリア３３と第２の回転ブラシ２０との間に、仕切板３５が設けられているため、第２の回転ブラシ２０のブラシ部２２に埋まりやすいゴミを、効率よくブラシ部２２から掻き出すことができる。

また、第２の回転ブラシ２０の回転軸Ｃ２と第２の回転ブラシ２０の最下点とを結ぶ直線Ｌ１と、第２の回転ブラシ２０の回転軸Ｃ２と仕切板３５の先端３５ａとを結ぶ直線Ｌ２とのなす角が、９０度以上であるため、第２の回転ブラシ２０のブラシ部２２の繊維上からゴミが床面に落下することが防止される。

また、第２の回転ブラシ２０のブラシ部２２を構成する繊維の配設密度が、第１の回転ブラシ１０のブラシ部１２を構成する繊維の配設密度よりも高いため、第２の回転ブラシ２０の高密度に配置された繊維で効率よくゴミを掻き取ることができる。

また、掃除機ヘッド３が、共通のモータ４０で第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０を回転させるため、掃除機ヘッド３の構成が簡単になる。

実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。図１４は、実施の形態２の掃除機ヘッド３Ａの各構成要素の平面的な配置を示す図である。実施の形態１では、共通のモータ４０によって第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０を回転させていた。これに対し、実施の形態２では、第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０を、第１のモータ４０Ａおよび第２のモータ４０Ｂでそれぞれ回転させる。

第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０は、いずれも実施の形態１と同様に構成されている。但し、第２の回転ブラシ２０のシャフト２３には、ギア４６（図３）ではなく、プーリ４７が取り付けられている。第１の回転ブラシ１０のプーリ４４と、第２の回転ブラシ２０のプーリ４７とは、掃除機ヘッド３Ａの幅方向すなわち左右方向において、互いに反対側に位置する。

第１のモータ４０Ａおよび第２のモータ４０Ｂは、いずれも、第２の回転ブラシ２０の後方に配置されている。第１のモータ４０Ａおよび第２のモータ４０Ｂは、それぞれの出力軸４１Ａ，４１Ｂが互いに反対方向を向くように配置されている。

第１のモータ４０Ａの出力軸４１Ａには、プーリ４２Ａが取り付けられている。第１のモータ４０Ａのプーリ４２Ａと、第１の回転ブラシ１０のプーリ４４との間には、実施の形態１と同様、タイミングベルト４５が掛け渡されている。

そのため、第１のモータ４０Ａが回転すると、プーリ４２Ａ、タイミングベルト４５およびプーリ４４を介して、第１の回転ブラシ１０が第１のモータ４０Ａと同方向に回転する。

第２のモータ４０Ｂの出力軸４１Ｂには、プーリ４２Ｂが取り付けられている。第２のモータ４０Ｂのプーリ４２Ｂと、第２の回転ブラシ２０のプーリ４７との間には、タイミングベルト４８が掛け渡されている。

そのため、第２のモータ４０Ｂが回転すると、プーリ４２Ｂ、タイミングベルト４８およびプーリ４７を介して、第２の回転ブラシ２０が第２のモータ４０Ｂと同方向に回転する。

実施の形態２では、第１の回転ブラシ１０のプーリ４４と第２の回転ブラシ２０のプーリ４７とが、左右方向において互いに反対側に位置するため、掃除機ヘッド３Ａの構成を左右対称に近付けることができる。そのため、例えば、第２の回転ブラシ２０の軸方向の長さを、第１の回転ブラシ１０の回転軸Ｃ１の方向の長さと同じにすることができる。

また、モータ４０Ａ，４０Ｂの個々にかかる負荷は、実施の形態１のモータ４０にかかる負荷よりも小さいため、モータ４０Ａ，４０Ｂをいずれも小型のモータで構成することができる。

実施の形態２の掃除機ヘッド３Ａの構成は、上述した点を除き、実施の形態１の掃除機ヘッド３と同様に構成されている。

この実施の形態２では、第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０が、それぞれ第１のモータ４０Ａおよび第２のモータ４０Ｂによって回転するため、掃除機ヘッド３Ａの構成を左右対称に構成することが可能になり、掃除機ヘッド３Ａのレイアウトが容易になる。

実施の形態３．
次に、実施の形態３について説明する。図１５は、実施の形態３の掃除機ヘッド３Ｂの各構成要素の平面的な配置を示す図である。この実施の形態３では、第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０が、第１のモータ４０Ａおよび第２のモータ４０Ｂをそれぞれ内蔵している。

第１の回転ブラシ１０は、実施の形態１で説明したように、軸受部１４によって回転可能に支持されている。但し、第１の回転ブラシ１０のシャフト１３には、プーリ４４は取り付けられていない。

第１の回転ブラシ１０は、芯部１１（図７（Ａ））の内側に中空部分を有し、この中空部分に、第１のモータ４０Ａが挿入されている。第１のモータ４０Ａの出力軸４１Ａには、嵌合部４０１が取り付けられ、この嵌合部４０１が第１の回転ブラシ１０の内側に嵌合している。

また、第１のモータ４０Ａは、ハウジング３０の側壁から回転軸Ｃ１と平行に延在する支軸３０１によって、ハウジング３０に対して固定されている。支軸３０１は、第１の回転ブラシ１０のシャフト１３の内部に挿通されている。

第１のモータ４０Ａが回転すると、出力軸４１Ａに取り付けられた嵌合部４０１が回転し、嵌合部４０１に嵌合する第１の回転ブラシ１０が回転する。

第２の回転ブラシ２０は、実施の形態１で説明したように、軸受部２４によって回転可能に支持されている。但し、第２の回転ブラシ２０のシャフト２３には、プーリ４７は取り付けられていない。

第２の回転ブラシ２０は、芯部２１（図７（Ｂ））の内側に中空部分を有し、この中空部分に、第２のモータ４０Ｂが挿入されている。第２のモータ４０Ｂの出力軸４１Ｂには、嵌合部４０２が取り付けられ、この嵌合部４０２が第２の回転ブラシ２０の内周に嵌合している。

また、第２のモータ４０Ｂは、ハウジング３０の側壁から回転軸Ｃ２と平行に延在する支軸３０２によって、ハウジング３０に対して固定されている。支軸３０２は、第２の回転ブラシ２０のシャフト２３の内部に挿通されている。

第２のモータ４０Ｂが回転すると、出力軸４１Ｂに取り付けられた嵌合部４０２が回転し、嵌合部４０２に嵌合する第２の回転ブラシ２０が回転する。

実施の形態３の掃除機ヘッド３Ｂの構成は、上述した点を除き、実施の形態２の掃除機ヘッド３Ａと同様に構成されている。

この実施の形態３では、第１の回転ブラシ１０および第２の回転ブラシ２０が、第１のモータ４０Ａおよび第２のモータ４０Ｂをそれぞれ内蔵しているため、実施の形態２で説明した効果に加えて、掃除機ヘッド３Ｂをさらに小型化することが可能になる。

なお、上述した実施の形態１～３では、コードレスタイプの電気掃除機１について説明したが、コードレスタイプには限定されない。また、電気掃除機１は、スタンド型に限らず、例えばキャニスタ型であってもよい。

また、実施の形態１～３では、前方、後方、上方、下方、および左右という表現を用いたが、掃除機ヘッドの向きを限定するものではない。例えば、実施の形態１～３では、第１の回転ブラシ１０は前方に配置され、第２の回転ブラシ２０は後方に配置されていると説明した。しかしながら、第２の回転ブラシ２０がパイプ７との連通部３６と同じ側に設けられ、第１の回転ブラシ１０が連通部３６と反対の側に設けられていればよい。

以上、本発明の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良または変形を行なうことができる。

１ 電気掃除機、 ３，３Ａ，３Ｂ 掃除機ヘッド、 ６ 掃除機本体、 ７ パイプ、 ９ 充電スタンド、 １０ 第１の回転ブラシ、 １１ 芯部、 １１ａ 最外端、 １２ ブラシ部、 １３ シャフト、 １４ 軸受部、 ２０ 第２の回転ブラシ、 ２１ 芯部、 ２１ａ 最外端、 ２２ ブラシ部、 ２３ シャフト、 ２４ 軸受部、 ３０ ハウジング、 ３１ 底面部、 ３２ 吸込み口、 ３３ 吸引エリア、 ３４ 上面部、 ３５ 仕切板、 ３５ａ 先端、 ３５ｂ 当接面、 ３６ 連通部、 ４０ モータ、 ４０Ａ 第１のモータ、 ４０Ｂ 第２のモータ、 ４１，４１Ａ，４１Ｂ 出力軸、 ４２，４２Ａ，４２Ｂ プーリ、 ４３ ギア、 ４４ プーリ、 ４５ タイミングベルト、 ４６ ギア、 ４７ プーリ、 ４８ タイミングベルト、 ５１，５２ 繊維体、 ５５，５６，５７ 当接ローラ（当接部）、 ６１ 集塵容器、 ６２ 電動送風機、 ６３ 制御回路、 ６４ バッテリ、 ６５ 把持部、 ６６ スイッチ、 ７１ 接続部。

Claims (19)

1. 掃除機ヘッドの筐体であるハウジングであって、清掃対象面に対向する吸込み口を有し、前記清掃対象面と反対の側に上面部を有するハウジングと、
   前記ハウジングに設けられ、第１の軸部と、前記第１の軸部に取り付けられた第１のブラシ部とを有する第１の回転ブラシと、
   前記ハウジングに設けられ、第２の軸部と、前記第２の軸部に取り付けられた第２のブラシ部とを有する第２の回転ブラシと、
   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設けられ、前記吸込み口につながる吸引エリアと、
   前記ハウジングの上面部に設けられた、掃除機本体との接続部と、
   前記ハウジング内において前記吸引エリアと前記第２の回転ブラシとの間に設けられ、前記第２の回転ブラシの前記第２のブラシ部に接触する仕切板と
   を有し、
   前記第１の回転ブラシと前記第２の回転ブラシとは、互いに反対方向に回転し、
   前記第１の軸部および前記第２の軸部は、前記ハウジングの外部で且つ前記ハウジングの下方に突出する
   掃除機ヘッド。
2. 前記第１の回転ブラシおよび前記第２の回転ブラシは、それぞれの前記清掃対象面に対向する外周面が互いに接近する方向に回転する
   請求項１に記載の掃除機ヘッド。
3. 前記掃除機ヘッドの進行方向において、前記第１の回転ブラシは前方に配置され、前記第２の回転ブラシは後方に配置され、
   前記第１の回転ブラシは、前記清掃対象面に対向する外周面が後方に移動する方向に回転し、
   前記第２の回転ブラシは、前記清掃対象面に対向する外周面が前方に移動する方向に回転する
   請求項１または２に記載の掃除機ヘッド。
4. 前記第１の軸部が回転によって描く最大円の直径Ｄ１と、前記第２の軸部が回転によって描く最大円の直径Ｄ２とが、Ｄ１＞Ｄ２を満たす
   請求項１から３までの何れか１項に記載の掃除機ヘッド。
5. 前記ハウジングは、前記清掃対象面に当接して基準面を規定する当接部を有し、
   前記基準面から前記第１の回転ブラシの回転中心までの距離Ｈ１と、前記基準面から前記第２の回転ブラシの回転中心までの距離Ｈ２とが、Ｈ１＞Ｈ２を満たす
   請求項１から４までの何れか１項に記載の掃除機ヘッド。
6. 前記第１の回転ブラシおよび前記第２の回転ブラシは、前記吸込み口から前記ハウジングの外部に突出する
   請求項１から５までの何れか１項に記載の掃除機ヘッド。
7. 前記第２の回転ブラシの前記第１の回転ブラシとは反対の側に、繊維体を有する
   請求項１から６までの何れか１項に記載の掃除機ヘッド。
8. 前記吸込み口に対して、前記第１の回転ブラシおよび前記第２の回転ブラシの回転軸の方向の両側に、それぞれ繊維体を有する
   請求項１から７までの何れか１項に記載の掃除機ヘッド。
9. 前記仕切板は、前記ハウジングの前記清掃対象面に対向する底面部から、前記第２の回転ブラシの回転方向に延在し、
   前記第２の回転ブラシの回転中心と前記第２の回転ブラシの最下点とを結ぶ直線と、前記第２の回転ブラシの前記回転中心と前記仕切板の先端部とを結ぶ直線とのなす角が、９０度以上である
   請求項１から８までの何れか１項に記載の掃除機ヘッド。
10. 前記第２の回転ブラシの繊維の配設密度は、前記第１の回転ブラシの繊維の配設密度よりも高い
    請求項１から９までの何れか１項に記載の掃除機ヘッド。
11. 前記ハウジングは、前記上面部において、前記第２の回転ブラシに近い側に、掃除機本体との接続部が設けられている
    請求項１から１０までの何れか１項に記載の掃除機ヘッド。
12. 前記第１の回転ブラシおよび前記第２の回転ブラシを回転させるモータを有する
    請求項１から１１までの何れか１項に記載の掃除機ヘッド。
13. 前記モータと前記第１の回転ブラシとを連結するプーリおよびタイミングベルトを有し、
    前記モータと前記第１の回転ブラシとが互いに同方向に回転する
    請求項１２に記載の掃除機ヘッド。
14. 前記モータと前記第２の回転ブラシとを連結するギアを有し、
    前記モータと前記第２の回転ブラシとが互いに反対方向に回転する
    請求項１２または１３に記載の掃除機ヘッド。
15. 前記モータは、前記第１の回転ブラシまたは前記第２の回転ブラシに内蔵されている
    請求項１２に記載の掃除機ヘッド。
16. 前記第１の回転ブラシを回転させる第１のモータと、前記第２の回転ブラシを回転させる第２のモータとを有する
    請求項１から１１までの何れか１項に記載の掃除機ヘッド。
17. 前記第１の回転ブラシに前記第１のモータが内蔵され、
    前記第２の回転ブラシに前記第２のモータが内蔵されている
    請求項１６に記載の掃除機ヘッド。
18. 前記ハウジングは、前記接続部につながるパイプを介して、前記掃除機本体と接続されている
    請求項１から１７までのいずれか１項に記載の掃除機ヘッド。
19. 請求項１から１８までの何れか１項に記載の掃除機ヘッドと、
    集塵容器と送風機とを有する掃除機本体と、
    前記掃除機ヘッドと前記掃除機本体とを連結するパイプと
    を備えた電気掃除機。

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