JPH0211246B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、回転ブラシ及びこの回転ブラシを駆
動する電動機を設けた電気掃除機の吸込口に関す
る。

（従来技術） この種の吸込口は、電動機により回転ブラシを
回転させ、この回転ブラシの回転によつてじゆう
たんからごみを効果的にかき出すことにより、じ
ゆうたん掃除を効果的に行うようにしたものであ
る。

ところで、回転ブラシは毛足の長いじゆうたん
を掃除する時や吸込口が強く押し付けられた時に
は非常に大きな抵抗を受け、この場合、電源供給
回路から電動機に流れる負荷電流が大きくなる。

そのため、従来は専ら大きな負荷電流が電動機
に流れても問題にならない程度の容量を持つ単相
交流整流子電動機を用いて回転駆動するように構
成していた。

ところが、この交流電子電動機は比較的大型で
電動的にも重いため、このような電動機を内蔵す
る吸込口も大型で重量的にも重くなつていた。

そこで、掃除機の吸込口に内蔵する電動機とし
て、マグネツト電動機を用いることが、特開昭60
―176618号公報で提案されている。このマグネツ
ト電動機は、上記整流子電動機に比較して小型，
軽量であり、吸込口を整流子電動機を用いたもの
より小型，軽量に構成することができる。

ところが、マグネツト電動機を用いても、上記
のように回転ブラシが抵抗を受けると、マグネツ
ト電動機に大きな負荷電流が電源供給回路から流
れ、この大きな負荷電流による発熱等が問題とな
る。このため、上記特開昭60―176618号公報のも
のにおいては、上記負荷電流による発熱に対応す
るため電動機を冷却するフアンを有する冷却機構
を設けると共に、回転ブラシを上下動できるよう
にしていた。

しかし、上記特開昭60―176618号公報のものの
ように、単に回転ブラシを上下動させるだけで
は、床面に凹凸があり回転ブラシが上下動する際
に回転ブラシが床面の凹凸に対しての追従性が悪
く床面に十分接着せずに絨毯のかき出しを効率良
く行えないという問題がある。

また、この回転ブラシには、髪の毛が巻き付き
いたり綿埃が付着し易いものであるが、上記特開
昭60―176618号公報のものはこのようなブラシに
巻き付いたごみを取り除き易くするための工夫が
何等なされていなかつた。

（本発明が解決する課題） 第１には、吸込口本体を床面に押し付けたり床
面の凹凸によつて回転ブラシが抵抗を受けても、
回転ブラシがロツクして該ブラシを駆動する電動
機に大きな負荷電流が流れないようにし、小型の
マグネツト電動機でも冷却フアン等を設けずに発
熱等の問題が生じないようにし、以て上記電動機
を小型とすることによつて、吸込口を小型，軽量
にすることである。特に回転ブラシが上下動する
際に、床面の凹凸に追述して回転ブラシの回転が
ロツクしない程度に常時ほぼ一定の力で回転ブラ
シを床面に接触するようにすることで、常時安定
して十分なかき出しによる掃除が行えるようにす
ると共に、回転ブラシが上下動してもベルトの張
力が変化せず効率よく電動機の回転を回転ブラシ
に伝えられるようにすることである。以て、でき
るだけ小型のマグネツト電動機の使用を可能とす
ることで、吸込口をできるだけ小型にできるよう
にすることである。

第２には、上記課題に加えて、回転ブラシに巻
き付いた髪の毛等のごみを取り除き易いようにす
ることである。

（課題を解決するための手段） ＜第１発明＞ 吸込口本体内に、回転ブラシとこの回転ブラシ
をベルトを介して回転駆動するマグネツト電動機
とを設け、 上記回転ブラシの両端に軸受を設けて当該回転
ブラシをこの軸受を以て回転自在に支持し、 上記吸込口本体内に、上記軸受を嵌合して上下
に摺動させる溝を設けると共に、この溝を上方に
行くに従つて電動機側から回転ブラシ側の方向に
傾斜するように形成し、 上記軸受を下方に付勢するスプリングを、吸込
口本体内に設けて成る電動掃除機の吸込口。

＜第２発明＞ 吸込口本体内に、回転ブラシとこの回転ブラシ
をベルトを介して回転駆動するマグネツト電動機
とを設け、 上記回転ブラシの両端に軸受を設けて当該回転
ブラシをこの軸受を以て回転自在に支持し、 上記吸込口本体内に、上記軸受を嵌合して上下
に摺動させる溝を設けると共に、この溝を上方に
行くに従つて電動機側から回転ブラシ側の方向に
傾斜するように形成し、 上記軸受を下方に付勢するスプリングを、吸込
口本体内に設け、 上記回転ブラシの上方に、吸込口本体の内外を
連通する開口を形成すると共に、この開口を開閉
するカバーを設け、このカバーと上記軸受との間
に上記スプリングを配置して成る電気掃除機の吸
込口。

（作用） ＜第１発明＞ マグネツト電動機の駆動により回転ブラシを回
転させて掃除を行う場合に、毛足の長いじゆうた
んを掃除する場合や吸込口が床面に強く押し付け
られた場合には、回転ブラシが受ける負荷に対応
して、回転ブラシがスプリングの作用を受けなが
ら上下動する。このため、回転ブラシはロツクせ
ず、回転を維持して該回転ブラシが受ける負荷は
ほぼ一定となり、マグネツト電動機には大きな負
荷電流も流れない。これによつて、増大する負荷
電流を見越してマグネツツト電動機に容量の大き
な大型のものを使用する必要が無く、小型のマグ
ネツト電動機の使用を可能とする。

この場合に回転ブラシを回転自在に支持する軸
受をスプリングで下方に付勢するので、回転ブラ
シはこのスプリングの付勢力によつてほぼ一定の
力で床面に接着させられることになる。このスプ
リングの作用によつて、回転ブラシが床面の凹凸
により上下動しても、安定して常時床面の絨毯等
をかき出すことができ、回転ブラシによるかき出
しの効率が向上する。

また、回転ブラシを支持する軸受は、この軸受
の嵌合する溝が上方に行くに従つて電動機側から
回転ブラシ側の方向に傾斜するように形成されて
いるので、回転ブラシとマグネツト電動機を結ぶ
ベルトの張力の変化を小さくすることができる。
即ち、回転ブラシが上方に移動するのに対してマ
グネツト電動機は固定状態にあるため、回転ブラ
シは溝に沿つて上方に移動しながら電動機側から
回転ブラシ側の方向にも移動することによりマグ
ネツト電動機の回転軸を中心とした回転運動に近
い動きとなつて、軸間距離の変化を小さくするこ
とができ、上記ベルトの張力の変化を小さくする
ことができる。これにより、回転ブラシが上下動
しても、安定して電動機の回転をベルトを介して
回転ブラシに伝達できる。

＜第２発明＞ 上記第１発明における作用に加えて、上記カバ
ーを開放することにより、回転ブラシが開口より
露出し、この開口を通して回転ブラシに付着した
ごみを取り除くことができる。

この回転ブラシに付着した髪の毛等のごみ取り
除くに際して、上記回転ブラシに付勢力を与える
スプリングが、上記軸受と上記カバーとの間に配
置されているので、カバーを開ける際にスプリン
グの付勢力によつてカバーが若干吸込口本体より
浮き上がり、この浮き上がりを利用してカバーの
開放を簡単に行える。

（実施例） 以下図面に示した本発明の実施例について詳細
に説明する。

吸込口本体１は上ケース５、下ケース６及びカ
バー７により外郭を構成し、後端部に上下回動自
在な駆動パイプ８を備え、さらにこの先端に回転
自在な吸口パイプ９を連結する。

下ケース６はじゆうたん用のそりとして作用す
るもので、その下面前部に横長の吸塵開口部１０
を形成しかつ該開口部１０の後方にてゴム製のシ
ール材１１を横方向に配設している。又、下ケー
ス６は下面前部にてローラ１２を、後部にて車輪
１３を備え、このローラ１２と車輪１３とによつ
て下ケース６の下面と床面との間に一定の間隔を
生じるようになつている。

吸込口本体１の内部には上ケース５を下ケース
６との結合により回転ブラシ室１４と該ブラシ室
１４を駆動パイプ８側に連通させる連絡路１５と
を形成し、この回転ブラシ室１４と連絡路１５に
より吸塵開口部１０から駆動パイプ８に至る吸塵
通路を形成する。又、吸込口本体１の内側両側に
は機械室１６，１７を形成し、かつこの内側で連
絡路１５の両側には電動機室１８とコンセント収
納室１９を形成しており、この各室１６乃至１９
は上記吸塵通路に対し適宜区画されている。上ケ
ース５の開口部２０は回転ブラシ室１４に対面し
回転ブラシ２にからみついた糸くず等を容易に除
去できるようにするためのもので、通常は着脱自
在なカバー７により閉塞している。バンパー２１
は両ケース５，６間に挟着され吸込口本体１の外
周に位置するもので、両ケース５，６の結合面の
密閉作用と障害物に対する緩衝作用とを成す。

回転ブラシ２は外周面にピーター２２及びブラ
シ毛２３を１条又は複数条螺旋状に設けた構造で
あり、回転ブラシ室１４内にあつて両端の軸２４
を機構室１６，１７内に突出し該室１６，１７内
で軸受組品２５により回転自在に枢支されてい
る。上記軸受組品２５は軸受２６、軸受ホルダー
２７及びこの両者間に介在する弾性体２８よりな
り、機構室１６，１７内において上下動自在に保
持するものである。即ち、機構室１６，１７を構
成する下ケース６側において対峙する一対のリブ
２９，２９を一体に形成し、この両リブ２９，２
９間の溝３０内に軸受組品２５を位置させて該組
品２５が溝３０に沿つて上下動できるようになつ
ている。このリブ２９，２９は第２図に示すよう
に、下方から上方に行くに従つてマグネツト電動
機３側からこの回転ブラシ２側に傾斜しており、
このリブ２９，２９間に形成される溝３０も同様
に下方から上方に行くに従つてマグネツト電動機
３側からこの回転ブラシ２側に傾斜している。３
１は上記左右に設けれた軸受組品２５を下方に付
勢するスプリングであつて、軸受組品２５が下方
に付勢されることによりこの軸受組品２５によつ
て支持されている回転ブラシ２も下方に付勢され
ることになる。このスプリング３１は、第２図に
示すように、上記開口部２０を開閉するカバー７
と軸受組品２５との間に縮設されている。

従つて、上記軸受組品２５に支持される回転ブ
ラシ２はこの溝３０に沿つて上下動すると共に、
上方に移動するに従つてマグネツト電動機３側か
らこの回転ブラシ２側にも移動することになる。
これにより、回転ブラシ２の動きは第２図図示の
方向で見ると上記マグネツト電動機３の回転軸３
３を中心とした回転運動に近い動きとなり、マグ
ネツト電動機３の軸３３と回転ブラシ２の軸２４
との軸間距離の変動を抑え、回転ブラシ２の上下
動によつてベルト３６の張力が変化するのを少な
くすることができるものである。

また、回転ブラシ２はスプリング３１の作用を
受けながら上下動することになり、常時床面の凹
凸に追従するようになつている。

尚、回転ブラシ室１４と機構室１６，１７間の
区画壁には回転ブラシ２の端部が挿通しかつ該回
転ブラシ２の上下動を許す程度の開口部３２を設
けてある。

電動機３は交流マグネツト電動機であり、電動
機室１８内に設置されその回転軸３３を機構室１
６内に突出し、該機構室１６内において回転ブラ
シ２の一方の軸２４との間に伝達機構４を介設す
る。この伝達機構４は電動機３の回転軸３３に設
けたプーリ３４、回転ブラシ２の一方の軸２４に
設けたギヤプーリ３５、及び両プーリ３４，３５
間に張設したタイミングベルト３６よりなり、電
動機３の回転を回転ブラシ２に伝達する。電動機
３の回転方向は、掃除をするときの進行方向に合
わせて回転ブラシ２が回転するようにプーリ３４
側から見て反時計方向に設定している。図中、３
７はプーリ３４の自由端側を支える軸受組品であ
る。尚、電動機３は前・後部に通気口を有し、こ
の通気口を介して内部を空気が流通できる構造に
なつている。

吸込口本体１のコンセント収納室１９にはコン
セント３８を納め、その接続面を外表面に臨ませ
ており、このコンセント３８から正特性サーミス
タ３９、抵抗器４０を介して電動機３に給電す
る。上記正特性サーミスタ３９は一定負荷電流以
上になると、自己発熱により抵抗値が急激に上昇
して電動機３を停止させ、該電動機３を保護する
ものである。又、抵抗器４０は交流100Vを減圧
して電動機３に印加させるための電圧降下用の抵
抗器である。図中、４１は電波障害防止用コンデ
ンサ、４２は電動機３に内蔵されている全波整流
器である。

上記抵抗器４０は連絡路１５の上部を横切つて
設けた通路カバー４３に保持されるもので、該カ
バー４３は連絡路１５と区画した空間部内に抵抗
器４０を収納する。

第１図において、矢印は冷却空気の流れを示す
もので、この流れについて説明する。この冷却空
気の流れは後記掃除機本体内の電動送風機の運転
により発生するものであり、電動機３近傍にて上
ケース５に設けた空気孔（図示せず）から外気が
電動室１８内に入り、電動機３に内部、抵抗器４
０の周囲を経て連絡路１５の壁の透孔（図示せ
ず）から吸塵通路に流れ、電動機３及び抵抗器４
０を冷却する。従つて、抵抗器４０には安価なセ
メント抵抗器等を使用できることになり、勿論発
熱による問題も招くことがない。

第５図は吸込口の使用状態を示す図であり、４
４は掃除機本体、４５は吸込ホース、４６は延長
管、４７は吸込ホース４５の曲り管部４８に設け
た手元スイツチ、４９は曲り管部４８に設けたコ
ンセント、５０はコンセント３８，４９間を接続
する電源コード、５１は掃除機本体４４に設けた
交流100Vを取り出すためのコンセント、５２は
コンセント５１に接続して吸込口本体１側に給電
する電源コードである。

以上の構成において、吸込口本体１の吸口パイ
プ９に延長管４６の一端を連結し、さらにこの延
長管４６の他端を吸込ホース４５を介して掃除機
本体４４に連結した状態で、電源コード５０をコ
ンセント３８，３９に、今一つの電源コード５２
をコンセント５１に夫々接続する（第５図参照）。

而して、掃除機本体４４より引き出したコード
を電源コンセントに接続して、手元スイツチ４７
を床・畳側にONすると、掃除機本体４４の電動
送風機のみが給電されて吸塵作業を行うことにな
る。

手元スイツチ４７をじゆうたん側にONする
と、上記電動送風機と共にコンセント３８側にも
交流100Vが印加される。すると、、電動機３は抵
抗器４０を通して給電されることにより駆動し、
伝達機構４を介して回転ブラシ２を回転駆動させ
る。この状態で、回転ブラシ２の回転によるかき
出し作用と、電動送風機により吸塵開口部１０か
ら回転ブラシ室１４、連絡路１５を経て流れる空
気流の吸込作用とによつてじゆうたん掃除を効果
的に行うことができる。

じゆうたん掃除は吸込口本体１をじゆうたん上
に移動させながら行うものであり、この時回転ブ
ラシ２はスプリング３１の作用を受けながら上下
動することによつて受ける抵抗を自動的に調節
し、電動機３に加わる負荷を小さく保つことにな
る。即ち、じゆうたんの毛足が長い場合やじゆう
たん面に強く押し付けられた場合や床面に凹凸が
あると、回転ブラシ２を支える軸受組品２５がス
プリング３１の作用を受けながら溝３０内に上下
動できるようになつている為に、回転ブラシ２は
床面の凹凸に追従して上下動し、受ける抵抗が床
面の凹凸によりあまり変化しないように自動的に
調節するものである。これにより、マグネツト電
動機３に加わる負荷の変化は小さく抑えられ、異
常な負荷電流の上昇が抑えられる。従つて、電動
機３の選定について、大きな負荷電流を見越して
大きな容量のものを用いなくても、できるだけ小
さなマグネツト電動機の使用を可能とし、吸込口
のできるだけの小型化を図ることができるもので
ある。この場合、上記軸受組品２５はスプリング
３１によつて常時下方に付勢されているので、回
転ブラシ２が上下動しても、ほぼ一定の力で回転
ブラシ２を下方に押し付け、回転ブラシ２をロツ
クしない程度の力で常時安定して床面に接着させ
ることができる。従つて、回転ブラシ２が上下動
しても、常時回転ブラシ２によるかき出しを行わ
せることができ、安定した掃除を効率良く行うこ
とができる。

また、上記スプリング３１は、軸受組品２５と
カバー７との間に縮設されているため、係止手段
等を解除することによりこのカバー７を開放しよ
うとすると、このカバー７はスプリング３１の付
勢力によつて上方へ押し上げられ、この結果カバ
ー７が若干上方に浮き上がることになる。このカ
バー７の浮き上がりを利用すればカバー７を簡単
に開けることができるものである。

尚、回転ブラシ２に上動により吸収できない大
きな負荷がかかり、電動機３がロツク状態になつ
た場合、過負荷電流が流れることになるが、この
時には正特性サーミスタ３９が安全装置として働
き、電動機３を保護する。

（効果） 以上第１の発明によれば、回転ブラシが床面か
ら受ける負荷に対応して回転ブラシがスプリング
の作用を受けながら上下動し、マグネツト電動機
の負荷がほぼ一定となるように作用するので、マ
グネツト電動機には大きな負荷電流が流れること
は殆どない。従つて、電動機の負荷が異常に大き
くなつたときの電流増加分を見越して大きな電流
容量のマグネツト電動機を用いる必要がなく、そ
の分できるだけ小型の電動機を使用することがで
きる。従つて、この小型のマグネツト電動機を回
転ブラシ駆動用の電動機として内蔵できるので、
吸込口を従来のものに比べて小型，軽量にするこ
とができる。

この場合にこの回転ブラシを支持している軸受
がスプリングによつて下方に付勢されているの
で、回転ブラシが床面の凹凸に安定して追従する
ことになり、常時ある程度の力で床面に回転ブラ
シを接触させて、効率の良い回転ブラシによるか
き出しを行うことができる。故に、回転ブラシに
よるかき出しの効率が良いので、上記のようなで
きるだけ小型の電動機を用いても効率良く掃除を
行うことができる。

また、回転ブラシは、上方に行くに従つて電動
機側から回転ブラシ側に傾斜する溝に沿つて上下
動するので、この回転ブラシの動きは電動機の回
転軸を中心とした回転運動に近い動きとなる。こ
のため、回転軸間の距離の変化が抑えられ、回転
ブラシが床面の凹凸に応じて上下動してもベルト
の張力をほぼ一定にして、小型のマグネツト電動
機でも安定して電動機の回転ブラシに伝達するこ
とができる。

第２の発明によれば、上記第１の発明による効
果に加えて、上記軸受を下方に付勢しているスプ
リングが、軸受と回転ブラシの上方の開口を開閉
するカバーとの間に設けられてるので、回転ブラ
シに付着したごみを取り除くために手段等を解除
してカバーを開ける際にスプリングの付勢力によ
つてこのカバーが若干持ち上げられ、このカバー
の浮き上がりを利用してカバーを開けて、この開
口を通して回転ブラシに付着したごみを簡単に取
り除くことができる。この場合、軸受を下方に付
勢するスプリングを利用してカバーを持ち上げる
ようにしているので、このカバーを持ち上げるた
めに別の部品を設ける必要がないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における吸込口を示し
上ケースを除き一部を断面図示した平面図、第２
図は第１図のＡ―A′断面図、第３図は第１図の
Ｂ―B′断面図、第４図は同吸込口の電気回路図、
第５図は同吸込口の使用状態を示す図である。 １：吸込口本体、２：回転ブラシ、３：電動
機、４：伝達機構、７：カバー、２０：開口、３
１：スプリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸込口本体内に、回転ブラシとこの回転ブラ
   シをベルトを介して回転駆動するマグネツト電動
   機とを設け、 上記回転ブラシの両端に軸受を設けて当該回転
   ブラシをこの軸受を以て回転自在に支持し、 上記吸込口本体内に、上記軸受を嵌合して上下
   に摺動させる溝を設けると共に、この溝を上方に
   行くに従つて電動機側から回転ブラシ側の方向に
   傾斜するように形成し、 上記軸受を下方に付勢するスプリングを、吸込
   口本体内に設けて成る電気掃除機の吸込口。 ２ 吸込口本体内に、回転ブラシとこの回転ブラ
   シをベルトを介して回転駆動するマグネツト電動
   機とを設け、 上記回転ブラシの両端に軸受を設けて当該回転
   ブラシをこの軸受を以て回転自在に支持し、 上記吸込口本体内に、上記軸受を嵌合して上下
   に摺動させる溝を設けると共に、この溝を上方に
   行くに従つて電動機側から回転ブラシ側の方向に
   傾斜するように形成し、 上記軸受を下方に付勢するスプリングを、吸込
   口本体内に設け、 上記回転ブラシの上方に、吸込口本体の内外を
   連通する開口を設けると共に、この開口を開閉す
   るカバーを設け、このカバーと上記軸受との間に
   上記スプリングを配置して成る電気掃除機の吸込
   口。