JPH0552211B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はエアータービンを駆動源とする回転ブ
ラシを備えた真空掃除機用床ノズルに関するもの
である。

従来の技術 従来、この種真空掃除機用床ノズルにあつて、
回転ブラシの駆動源となるエアータービンは、円
板状側板に多数の断面円弧状のタービン翼片を等
間隔に、しかも円形状に配列した、いわゆる貫流
形タービンが採用されていた。そして、真空掃除
機への吸込気流により駆動される上記エアーター
ビンの回転力がベルトなどの中間伝達手段を介し
て回転ブラシに伝えられるようにしてあつた。

発明が解決しようとする問題点 ところで、貫流形タービンは、作用気流が流入
側と流出側のそれぞれにおいてタービン翼片と当
るため、回転数として高いものが得られ、それに
伴なつて同回転領域でのトルクも高い。しかしな
がら、上記貫流形タービンは気流が貫通するとこ
ろから、立上がり特性が悪く、例えば、床ノズル
をじゆうたんなどの被掃除面に接したまま始動す
る場合、同タービンが回転しなかつたり、或いは
所定回転領域に達するまでに時間がかかる問題が
あつた。

これを防止するため、タービンに対向した通気
口と、タービンの距離を小さくすると、トルクは
向上するものの、吸い込んだゴミが、通気口とタ
ービンの間に詰まつてしまうという問題があつ
た。

本発明はこのような従来の問題点を解消したも
ので、使い勝手のよい、しかも吸塵性能にすぐれ
た真空掃除機用床ノズルを提供するものである。

問題点を解決するための手段 このような従来の問題を解消するために本発明
は、下方開放部を吸込口とした吸込室と、間隔を
介して上記吸込室の後方に並設されるとともに、
エアータービンを一側に内設し、真空掃除機の吸
引側に連通される接続口を他側に形成したタービ
ン室と、上記エアータービンに連係して上記吸込
室に配置した回転ブラシと、上記エアータービン
に対向して隔壁に形成した通気口とを具備し、上
記エアータービンは、側板部の一側に多数の先細
状タービン翼片を円形状に配列して空気が径方向
に貫流するとともに、各タービン翼片の先端を開
放させた円錐状の貫流形タービンと、胴の外周に
多数のタービン翼片を放射状に配列し、胴の外周
で、隣接するタービン翼片間の区画空間を空気が
復流する復流形タービンとを、貫流形タービンの
タービン翼片開放側が上記接続口方向に位置する
ように組合せて構成し、かつ上記エアータービン
は、その軸心が隔壁と平行になるように配置さ
れ、貫流形タービンと間隔との間に上記接続口側
に拡がる隔壁を形成したものである。

作 用 復流形タービンは翼片に衝突した気流が貫流形
タービンのごとく径方向に逃げることがなく、そ
のため、立上がり時のトルクが非常に高い反面、
回転数ず高くなるにしたがい同トルクが下がつて
くる。これに対して貫流形タービンは上記したよ
うに逆の特性をもつものである。

したがつて、これら両タービンを組合せて１つ
のエアータービンとした場合、立上がり特性は復
流形タービンで補足し、また定常回転時の特性は
貫流形タービンで確保できるものである。

また貫流形タービンが円錐状で、しかも隔壁と
の間に接続口側に拡がる間隔を形成しているの
で、通気口との間にゴミが詰まることもない。

実施例 以下その実施例を添附図面とともに説明する。

第１図〜第６図において、床ノズル本体１はバ
ンパー２を介して上、下本体部材３，４を係合し
て構成されており、その前方内部には下方開放部
を吸込口とした吸込室５が、後方内部にタービン
室６がそれぞれ形成してある。上記タービン室６
は隔壁７によつて吸込室５と区画されており、全
体として略円筒状に設定してある。８は吸込室５
内にこれと平行に設けられ、回転子９に植設した
ブラシ体１０の一部が吸込口を介して外部に突出
するようにして回転ブラシ、１１は吸込室５の両
側室壁に設けられ、回転ブラシ８より両側へ突出
した軸１２を支承する軸受、１３は吸込室５の吸
込口を被掃除面と一定間隔をおいて位置すべく床
ノズル本体１の底部前後に設けた車輪である。

１４は上記タービン室６の内面に俯仰方向回動
自在に取着した略半円筒状の吸込継手で、その周
壁の一部には筒状の接続口１５が形成してある。

上記吸込継手１４はその側壁より外方へ突設し
た軸１６および中空軸１７がタービン室６の両側
室壁にて軸支されている。１８は接続口１５にリ
ング１９を介して回動自在に取着した接続筒を示
し、真空掃除機の吸引側に対してホースを介して
連通した延長管２０が着脱自在に接続されるもの
である。

２１はタービン室６内の一側に設けたエアータ
ービンであり、その一側からは吸込継手１４の中
空軸１７を貫通してタービン室外へ突出する軸体
２２が出ている。２３は床ノズル本体１に設けた
上記軸体２２の軸受、２４は軸体２２の先端に形
成した小プーリー部２５と回転ブラシ８に設けた
大プーリー２６との間に張架した動力伝達用のベ
ルトである。すなわち、エアータービン２１の回
転は減速して回転ブラシ８に伝達されるようにし
てある。

２７，２８は隔壁７に形成した２個の通気口
で、一方の通気口２７はエアータービン２１と対
向しており、また他方の通気口２８はエアーター
ビン２１と非対向であつて、直接的に吸込継手１
４の接続口１５と対向しているものである。２９
は通気口２８を開閉するシヤツター、３０はその
操作子である。

今、本実施例床ノズルの一応の動作を説明す
る。

シヤツター２９により通気口２８を閉じた状態
で真空掃除機を運転すると、含塵空気は吸込口→
吸込室５→通気口２７→タービン室６→接続口１
５→接続筒１８→延長管２０→ホースと流動し、
上記真空掃除機に吸引されるものである。そし
て、通気口２７からタービン室６に至る空気はエ
アータービン２１に作用してこれを回転する。

上記エアータービン２１の回転はベルト２４を
介して回転ブラシ８に伝えられるものである。

したがつて、じゆたんなどの被掃除面の塵埃は
上記回転ブラシ８のブラシ体１０でかき上げら
れ、吸引気流に乗つて真空掃除機へ至るものであ
る。

次にシヤツター２９を動作して通気口２８を開
くと、空気は抵抗の小さい同通気口２８から接続
口１５への流動系を流れる。すなわち、エアータ
ービン２１を実質的にバイパスした流れ形態をと
り、これにより、このエアータービン２１および
回転ブラシ８の回転が停止されるものである。

なお、上記実施例ではエアータービン２１を発
停制御するようにしたが、場合によつてはその機
能をなくし、常時このエアータービン２１を駆動
させるようにすることも考えられる。

また発停制御するものであつても、通気口２
７，２８を１つまとめて大きな開口するととも
に、シヤツター２９に１つの孔を形成し、同シヤ
ツター２９の移動に伴つてこの孔をエアータービ
ン２１と対向させたり、非対向としたりすること
も考えられるものである。

さて、上記のエアータービン２１は、略凹曲面
の胴３１に多数のタービン翼片３２を放射状に配
設し外形が円柱形状の復流形（ペルトン形）ター
ビン３３と、側板部３４の一側に多数のタービン
翼片３５の各一端を等間隔で、しかも円錐形に配
列した貫流形タービン３６とを軸線方向に組合せ
て構成してある。貫流形タービン３６のタービン
翼片３５の先端はそれぞれ解放されており、換言
すれば、片持支持構成を採つている。

さらに両タービン３３，３６の構成を詳述す
る。

まず、一方の復流形タービン３３は、その胴３
１がタービン翼片３２を一体形成した胴部材３７
と貫流形タービン３６の側板部３４とで形成され
ている。そして側板部３４の復流タービン３３側
は上記胴部材３７とともに連続的な略凹曲面を形
づくるべくテーパー形状としてある。３８は胴部
材３７と一体形成されるとともに、軸孔３９を有
するボス部、４０は側板部３４との対面部に形成
した複数の凹部である。復流形タービンの外形は
円柱状で隔壁７と平行に設置されている。

また貫流形タービン３６において、その側板部
３４の中心は先端を小径とした軸孔４１が、復流
形タービン３３と対向する一側面には環状の凹溝
４２と、上記凹部４０と対応する複数の凸部４３
がそれぞれ形成してある。貫流形タービン３６の
外形は円錐状で、空気流が中央へ向かうにつれて
隔壁７からタービン翼片３５の外端までの距離が
大きくなつている。

これら復流形タービン３３と貫流形タービン３
６はその軸孔３９，４１を介して軸体２２に圧入
取着される。もちろん、上記軸体２２の先端には
軸孔４１の小径部と対応する段付きがある。圧入
のとき、両タービン３３，３６の凹凸部４０，４
３が係合して、回転方向の一体化作用を発揮する
ようになつている。４４は抜け止め用のワツシヤ
ーである。

さらに上記側板部３４の外径は、両タービン翼
片３２，３５の外側端を結ぶ距離よりも小さくし
てある。

そして、先の通気口２７は側板部３４と対向
し、各タービン３３，３６に気流が流動するよう
に設定してある。

上記の構成において、エアータービン２１の作
用を以下説明する。

まず、復流形タービン３３にあつて、通気口２
７からの気流は第３図のように、タービン翼片３
２に衝突するとともに、胴３１の略凹曲面に沿つ
て反対側へ流れ、矢印ａのような復流形態をと
る。上記タービン翼片３２への気流の衝突によつ
て、復流形タービン３３には回転トルクが発生す
る。同トルクは周知のごとく低速時ほど大きく、
回転数が高くなればなるほど相対的な衝突力が弱
くなるため、小さくなる。

また貫流形タービン３６にあつて、通気口２７
からの気流はそれを横切るとき２度タービン翼片
３５に作用して、矢印ｂに示すような貫流形態を
とる。

貫流形タービン３６では気流が矢印ｂのごとく
貫流して、いわゆる気流通過特性が良好なため、
その回転数が一定値まで増加する過程でその回転
トルクも高まる。

したがつて本実施例におけるエアータービン２
１では始動時から一定値以上の回転トルクが得ら
れるものである。

また、通気口２７より大きなゴミが吸込まれた
時にはタービン翼片３５の間を通つて流れること
ができず、矢印ｃに示す方向へ動く。タービン翼
片３５の外端と隔壁７との距離は空気流の進む方
向ヘ向かうほど大きくなつているため、大きなゴ
ミは空気流によりスムーズに流れ、吸塵性能が向
上する。

発明の効果 このように本発明は、略円筒状復流形タービン
と略円錐状貫流形タービンとを組合せてエアータ
ービンを構成し、さらにエアータービンの軸心が
隔壁と平行になるように配置して、貫流形タービ
ンと隔壁との間に真空掃除機の吸引側に連通され
る接続口側に拡がる間隔を形成したことにより、
始動時の立上がり特性が著しく向上し、しかも定
常回転時のトルクも高く維持できるとともに、大
きなゴミの吸塵特性をも向上できるものである。

したがつて、掃除開始が速やかに、また確実に
でき、その使い勝手を大いに高め得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す床ノズルの上本
体部材を取除いた状態での一部欠截上面図、第２
図は斜視図、第３図はエアータービンの断面図、
第４図は分解断面図、第５図は復流形タービンの
斜視図、第６図は貫流形タービンの斜視図であ
る。 ８……回転ブラシ、２１……エアータービン、
３３……復流形タービン、３６……貫流形タービ
ン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下方開放部の吸込口として吸込室と、隔壁を
   介して上記吸込室の後方に並設されるとともに、
   エアータービンを一側に内設し、真空掃除機の吸
   引側に連通される接続口を他側に形成したタービ
   ン室と、上記エアータービンに連係して上記吸込
   室に配置した回転ブラシと、上記エアータービン
   に対向して隔壁に形成した通気口とを具備し、上
   記エアータービンは、側板部の一側に多数の先細
   状タービン翼片を円形に配列して空気が径方向に
   貫流するとともに、各タービン翼片の先端を開放
   させた円錐状の貫流形タービンと、胴の外周に多
   数のタービン翼片を放射状に配列し、胴の外周
   で、隣接するタービン翼片間の区画空間を空気が
   復流する復流形タービンとを、貫流形タービンの
   タービン翼片開放側が上記接続口方向に位置する
   ように組合せて構成し、かつ上記エアータービン
   は、その軸心が隔壁と平行になるように配置さ
   れ、貫流形タービンと隔壁との間に上記接続口側
   に拡がる間隔を形成した真空掃除機用床ノズル。