JPH0779782B2 - 駆動システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自走式車輪付き器具用駆動システムに関す
る。より詳しくは、本発明は、動力電気掃除機に関す
る。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

電気掃除機、カーペット掃除機、芝刈機及び運搬車とい
ったハンドル操作式で自己移動式の車輪付き器具は良く
知られている。例えばリップル（Ripple）他に対する米
国特許第3,618,687号、メイヤー（Meyer）他に対する4,
249,281号、ベア３（Bair III）に対する4,347,643号及
びチューデイ（Tschudy）他に対する4,434,865号は、電
気掃除機用の動力伝達装置を例示している。

これらの器具及びこれに類する器具のための既知の駆動
システムは、制限された出力能力、不適切な速度範囲、
低い耐久性、騒音の大きい作動、比較的小さい牽引車輪
を必要とする制限された減速比、高価なコンポーネント
及び／又は不均等な応答性及び動力利用といった単数又
は複数の欠点を有する可能性がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、高い動力出力能力をもち、耐久性があり使用
中静粛で、しかも前進、後退の両方向においてスムーズ
に動力を送り出すようなハンドル制御式の車輪付き器具
用の動力伝達装置アセンブリを提供している。開示され
ている動力伝達装置には、一次駆動ベルトとスプロケッ
トにより相互連結された動力伝達装置の入力軸及び駆動
モータの継手内の第１の減速段が含まれている。入力軸
上のピニオンは、かみ合わさった２重反転歯車対のうち
の一方を駆動する。クラッチ／スプロケットは２重反転
歯車の各々の結びつけられ、１本のベルトがこれらのク
ラッチ／スプロケットの両方を共通のスプロケットに結
合し、この共通のスプロケットは結びつけられた要素を
通して器具の車輪を駆動する。

入力ピニオン、２重反転歯車、それぞれのクラッチ／ス
プロケット及び共通の出力スプロケットは全て、モータ
ーシャフトに対し平行な軸を中心に回転する。起動機構
が、器具の前進及び後進方向の推進のためクラッチ／ス
プロケットのいずれかを選択的に活動化させる。

開示されている駆動システムは、ファンモータ（送風電
動機）のシャフトで駆動される場合の電気掃除機内での
使用に特に適している。この動力伝達装置は、ファンモ
ータの特徴的に高い速度に対し容易に対応し比較的大き
な牽引車輪の使用を実際的なものにするような車輪のシ
ャフト出力速度を与えるため、比較的高い減速比を提供
する。このような大きな牽引車輪は、さまざまな床面の
上で改善された作動を提供する。

動力伝達装置の起動用機構は掃除機の直立したハンドル
に連結され、ユーザーがハンドルに対し加えた穏やかな
押す力又は引張り力に対し器具が応答し、それぞれ前進
及び後進方向への推進を開始させることができるように
している。さらに、掃除機が駆動される速度は、前進及
び後進の両方向においてユーザーがハンドルに加える力
に正比例している。

ここで開示されている起動用機構及び連動用要素は、前
進又は後進のいずれかの方向に動力をスムーズに与え、
この応答は一般に長期の使用における摩耗によって影響
を受けることがない。クラッチ／スプロケットの各々
は、それ相応に大きな摩擦面を提供する拡大されたフラ
ンジならびに、結びつけられたバイヤス用バネを収容し
かくして動力伝達装置の寸法の節減に寄与する中央の中
ぐりを含んでいる。

開示されている動力伝達装置の付加的な特徴は、器具の
ハウジング本体との関係において動力伝達装置のケース
を位置づけるに役立ち、又動力伝達装置に重量又は衝撃
荷重を課すことなく車輪のシャフト上で器具の重量を支
えるのに役立つような車輪のシャフト軸受構造にある。

〔実施例〕

第１図はハウジング11、塵埃を収集するための袋12及び
床面を横切って器具を操作するためのハンドル13を含む
電気掃除機10を示している。掃除機10は比較的小さな前
輪14及び比較的大きな後部牽引車輪16上に支持されてい
る。第２図に示されているように、電動機17はハウジン
グ11の中に収納されており、図示されている配置におい
ては一般に掃除機10の前部から後部への方向に対し平行
で水平である１本のシャフト18を有している。モーター
シャフト18の前端部には吸込みファン19がある。シャフ
ト18はファンの前方に延びる延長部分21を含んでいる。
使用中、１本のベルト（図示せず）がこの延長部分21と
係合し、一般に従来のやり方で回転式攪拌装置ブラシを
駆動する。

溝付きスプロケット22がモーターシャフト18の後端部に
固定され、歯付きベルト24により類似する溝付きスプロ
ケットに連結されている。これらのスプロケット22,23
及びベルト24は、モータ17からの一次駆動を動力伝達装
置26に提供し、この動力伝達装置はモータから導かれた
原動力に基づいて後部牽引車輪16を駆動する。

例示されている実施態様においては、動力伝達装置26
は、第３図に示されているような内蔵型モジュール式ユ
ニットであり、第５図に28という番号で示された垂直平
面において一致する前部及び後部セクションに分割され
たケーシング27を含んでいる。スプロケット23は、動力
伝達装置の入力軸29上の支持されている。ケーシング27
の中には、モーターシャフトの速度を低下させ選択的に
前進及び後進方向の回転シャフト出力を与えるさまざま
な動力伝達要素がある。ケーシング27内のこれらの要素
は全で、モーターシャフト18の軸に対し平行な軸を中心
として回転する。さらに限定的に言うと、入力軸29には
ピニオン歯車31が固定されている。入力軸29はケーシン
グ27（第６図）の前部セクションのボス30内の適当な軸
受内で回転する。ピニオン歯車31とかみ合っているの
は、ほぼ同一の２重反転歯車34とかみ合う歯車33であ
る。歯車33,34はそれぞれの回転しないシャフト36上に
組立てられた円筒形の軸受38上を回転する。

第10図を参照すると、各々の歯車は、その半径方向面に
適切に固定された摩擦仕上げ材料製の環37を有してい
る。スラスト軸受アセンブリ39が各歯車33,34と結びつ
けられている。各々のスラスと軸受アセンブリ39は、環
状の平坦な１対のレースの間でシャフトの軸を中心に円
周方向に間隔どりされた半径方向に向いた複数のころを
含む一般に市販されている減摩タイプのものである。各
々の歯車33,34の後部面内の平坦な環状ポケット又は凹
所41は、プレスばめで結びつけられたスラスト軸受アセ
ンブリ39を収容する。

一対のクラッチ／スプロケット部材が具備される。各々
のクラッチ／スプロケット部材46は、歯車33,34のうち
の相応する方と結びつけられる。クラッチ／スプロケッ
ト部材46はトランスミッションの出力エレメントで、基
本的に同一のものであり、各々それぞれのクラッチフェ
ーシング又はプレート37に対し直面した関係にある。各
々のクラッチ／スプロケット46は、減摩軸受47により、
結びつけられたシャフト36上にジャーナル留めされてい
る。一対の減摩スラスト軸受アセンブリ48が具備され
る。軸受39のような各々の軸受は、クラッチ／スプロケ
ット46のうちの結びつけられたものとケーシング27の結
びつけられた壁部域の間に置かれる。

各々のクラッチ／スプロケット46は、半径方向平面内に
横たわる環状クラッチ面51を有する半径方向に延びた丸
いフランジ49を含んでいる。このフランジ49はクラッチ
／スプロケット部材の直径の大部分と部材46の軸方向長
さの一部分のみを形成する。クラッチ／スプロケット部
材46を通る軸方向中ぐり52は、シャフト36のためのクリ
ヤランスボア56及び連続するカウンタボア53,54を提供
するよう直径が段階的になっている。カウンタボア53と
54の間には半径方向表面57があり、ボア54,56の間には
半径方向表面58がある。

全体として丸い外部中央ゾーン61では、クラッチ／スプ
ロケット46は、駆動ベルト63の歯と連動する等間隔で軸
方向に延びた溝62を有する。フランジ49から離れた一端
において、各々のクラッチ／スプロケット部材46は、軸
方向ボア52の軸と同心で、上に組立てられたスラスト軸
受アセンブリ48を支持するよう適合されられた円筒形の
パイロット表面64を有している。各々のクラッチ／スプ
ロケット部材は、結びつけられたスラスト軸受アセンブ
リ48のレースと係合する半径方向の肩部66を有してい
る。各々の肩部66はそのクラッチ／スプロケット部材46
の片端67から予め定められた距離のところに配置されて
おり、この距離は、ケーシング27の隣接する壁部域と部
材が接触するのを軸受が防ぐように、軸受48の軸方向厚
みよりも小さいものである。

各々のカウンタボア54はその結びつけられた軸受47を収
容するように釣り合いがとられている。各々の軸受はベ
ルト63を収容する溝付きの中央ゾーンと同じ軸方向ゾー
ン内にあることがわかるだろう。各々のカウンタボア53
は、このカウンタボアの軸方向深さが溝付きの外部61に
よりとり囲まれているゾーンまではほぼ延びている状態
で、一対のバイアス用圧縮バネ68のうちの結びつけられ
た方を収容するように、釣り合いがとられている。

第10図に示されているように、各々のバネ68は、一方の
端部においてそれに結びつけられた半径方向表面又は肩
部57に支持され、もう一方の端部においてその軸受アセ
ンブリ38のレースに支持されている。各々のバネ68はそ
のクラッチ面51から離して、結びつけられた摩擦仕上げ
材料37をバイアスさせるように寸法決定されている。各
々の歯車33又は34は、そのカウンタボア53をとり囲むハ
ブ部分69を有している。各々のハブ部分69は、その結び
つけられた溝付き域61よりも幾分か大きい外径を有す
る。各々のフランジ49は、結びつけられた溝付きセクシ
ョン61の直径の約２倍の直径及び溝付きセクションより
も一般に小さい長さを有する。好ましくはクラッチ／ス
プロケット46は、摩擦により発生した熱をクラッチ面51
から離して伝導することができるように、アルミニウム
といった熱放射材料で形成されている。

第４図及び第５図をみれば最も良くわかるように、スプ
ロケット／歯車ユニット71は、シャフト73上の軸受72に
よりジャーナル留めされている。シャフト73の軸はシャ
フト36の間の仮想垂直平面内にある。スプロケット／歯
車ユニット71は、ベルト63の歯とかみ合う溝を外周囲上
に含んでいる環状の半径方向外側のスプロケットリム部
74を有している。リム74の内周囲はスプラインなどによ
ってユニット71のかさ歯車部分76の外周囲上に固定され
ている。リム74の１側面は中空部77を形成し、かさ歯車
76の歯はこの中空部の中にある。

かさ歯車81（第７図）はつねにかさ歯車部分76とかみ合
った状態にあり、回転すべく水平車輪シャフト82上に支
持されている。車輪シャフト82は、前述したスプロケッ
ト又はプーリ及び動力伝達装置26の歯車の軸に対し横方
向にある。後部牽引車輪16はそれぞれシャフト82の端部
部分上に載置され、相対的な回転を防ぐようくさびどめ
されている。車輪のシャフト82上には同様にトルク制限
用継手本体83、圧縮バネ84及び相対するスラスト軸受86
が組立てられている。このスラスト軸受86は、駆動力伝
達装置ケーシング27上に形成されたウェブ87によって位
置づけされ、これにより支えられている。継手本体83
は、シャフト内の穴の中に押し込まれ本体83の側壁内で
軸方向に延びるスロット89の中に収容されるクロスピン
88によりシャフト82にくさび留めされる。かさ歯車81及
び継手本体83は、既知の方法でらせん平面内で相互に係
合する表面をもつ歯を90,91に有している。

通常の状況の下では、バネ84は、かさ歯車81が車輪のシ
ャフト82に対して駆動トルクを加えることができるよう
に相互に係合された状態に歯90,91を維持している。し
かしながら、トルクが過度になると、圧縮バネは降伏し
て歯90,91が係合解除されかくしてかさ歯車81を車輪シ
ャフト82から結合解除できるようにし、このためこれら
の後者の要素は互いとの関係において回転できることに
なる。シャフト82上の継手本体83の制限された軸方向の
動きは、クロスピン88及びスロット89により可能となっ
ており、一方シャフトと本体の間の相対的回転は妨げら
れる。

ケーシング27の反対側にある軸受92は、車輪のシャフト
を回転可能な形で支持する。ほぼ同じものである軸受92
は、第11図から第14図までに詳しく示されている。これ
らの軸受は好ましくは、デルリナフ（DELRINAF）の商標
名の下でイー．アイ．ディポン・デーモー会社（E.I.Du
pont DeNemours＆Co.）により市販されている熱可塑性
材料といった適当な自己潤滑材料から塑造されている。

第12図を見れば最も良くわかるように、各々の軸受92は
一般に円筒形をした管状本体93と一体型の台形フランジ
セクション94を有する。円筒形の中ぐり95は台形フラン
ジセスション94の平面に対し垂直な軸に沿って本体93内
を走っている。台形フランジ94は一般に、円筒ボア95の
軸が中に横たわる仮想垂直平面96を中心にして対称であ
る。台形フランジ94の反対側の縁部37はボア95の軸より
上に徐々に増大する距離をおいた一方向を基準にして互
いに向かって収束し、この中ぐり軸より下に徐々に増大
する距離をおいた方向に互いから発散していく。これら
の平行でない縁部又は表面97に好ましくは、第11図及び
第14図の平面に対し垂直な平面内に横たわっている。台
形フランジ94の軸はその底部近くよりも上部近くにおい
てより小さくなっていることがわかる。

台形フランジ94の上縁部101には、このような縁部の平
面より上に上向きに延びる唇状部又はタブ102が存在す
る。中ぐり95を方向基準として、唇状部102の軸方向長
さは幾分か制限され、好ましくは台形フランジセクショ
ン94の軸方向厚みの1/2未満である。台形フランジ94の
外側面104は管状本体93の片端106から内方に向けて間隔
どりされている。フランジ94の内側面103は、容易に射
出成形でい高い機械的強度を呈する全体的に均等な壁厚
の部分という結果をもたらす複数の凹所107及び一体式
補強リブ108を有している。

第３図に示されているように、ケーシング27にネジ込ま
れたブラケット109は軸受92はケーシングとの関係にお
いて所定の位置に保持する。各々の軸受92は、電気掃除
機ハウジング11のベースセクション112内に形成された
一対のスロット111のうちの結びつけられた方の中に収
容される。動力伝達装置ケーシング27はこのベースセク
ション112上に載置され適当なネジによりその上に保持
されている。各スロット111の形状はその軸受92の形と
相補的であり、そのためその縁部は軸受フランジ94の相
応する縁部97に対してきちんと締めつけられることにな
る。動力伝達装置ケーシング27は、ケーシングの水平フ
ランジ内に穴113（第４図）を通して組立てられたセク
ション112内のネジ穴（図示せず）と心合せされている
ネジによって下部ハウジングセクション112に固定され
ている。

動力伝達装置ケーシング27が組立て位置にひき込まれる
につれて、軸受92はスロット111の表面との相互作用に
よってハウジング112と心合せされる。唇状部102は、ハ
ウジングセクションが影として示されている第７図にあ
るとおり、ハウジングセクション112の壁の内側にはめ
込まれている。この唇状部102は、ハウジング112との関
係において軸受92を軸方向に位置づけている。

ケーシング27の後壁上に一体式に形成された球形ソケッ
ト117の中には、アクチュエータレバー116があまねく載
置されている。このレバー116はソーケット117にはまり
込む相補的な球形ボス118を有している。ソケット117及
び118の軸を通してねじ119が延び、このねじはケーシン
グ27のレバーの制限された旋回運動を可能にするよう適
当なクリアランスをおいてレバー116を保持している。
第３図に部分的に又第10図に断片的に示されているよう
に、４つのかどでレバー116上に一体式に形成されたピ
ン121がケーシング27の後壁内の結びつけられた穴122を
通って延びている。これらのピン121は、結びつけられ
たスラスト軸受アセンブリ39の静止レースと、その中心
から等間隔にある直径方向反対側の点において接触する
よう、第７図の右側のピンと対をなして作動する。同様
にして左側のピン121はもう１つのスラスト軸受39のレ
ースと接触する。

レバー上の球形突出部123が、水平リンク124の相補的ソ
ケット内に結合されている（第３図）。このリンク124
はその反対側の端部において、垂直レバー127に126にて
旋回式にピン留めされている。その下端部128ではこの
垂直レバー127はケーシング27上のボス129に旋回式にピ
ン留めされている（第２図）。レバー127の上端部131
は、それ自体ハンドルサポートキヤリッジ134（第８図
及び第９図）に固定されているブラケット133に固定さ
れたピンを収容するため分岐しているか又はスロットが
ついている。

キャリッジ134は、ハウジング11の上側面のすぐ内側に
しっかりと載置された線形軸受アセンブリ136の中に載
っている。この線形軸受アセンブリ136には、ほぼ水平
な平面内での並進運動のためキャリッジ134を抑制する
相対するＶ字形構成の複数の円筒形ころが含まれてい
る。

キャリッジ134は、車輪シャフト82に対して平行な水平
軸を中心にした旋回運動のため直立ハンドル13を支持す
るピボットアセンブリ138を支持している。代替的には
このピボットアセンブリ138は以下で詳しく開示するよ
うに又本書中に参考としてその開示が内含されている19
88年12月９日に提出された米国特許出願明細書第282,11
6号中に開示されているように、代替のハンドル139と連
動する。

ユーザがハンドル13に押す力及び引張る力を加えると、
動力伝達装置26が活性化され、清掃中の床面全体にわた
り掃除機10を推進するための動力補助が提供される。ハ
ンドル13に押す力を加えるとハウジング11内のキャリッ
ジ134の制限された前進移動がもたらされる。キャリッ
ジ134の動きはレバー127及びリンク124により、第７図
に見られるような起動用レバー116の左端部の前進移動
へと伝達される。ピボットネジ119の左側のピン121は結
びつけられたスラスト軸受39に対し押しつけられ、この
スラスト軸受及び結びつけられた歯車34のわずかな軸方
向移動をひき起こす。この動きは、結びつけられた摩擦
仕上げ材料37を結びつけられたクラッチ／スプロケット
部材46と係合させ、このクラッチ／スプロケット部材が
歯車34の回転を採り上げるようにする。ベルト63により
スプロケット／歯車71は同様の方向に回転させられるこ
とになる。車輪シャフトのかさ歯車81と連動するかさ歯
車76は、この回転を前方への車輪シャフト82の回転に変
換する。

ハンドル13が引張られると、第７図右側のピン121が有
効化され、歯車31と結びつけられたその他のクラッチ／
スプロケット部材の動力式回転をひき起こす。この回転
は歯車34の回転とは反対であるため、車輪シャフトは結
びつけられたクラッチ／スプロケット部材46、ベルト6
3、スプロケット／歯車71及びかさ歯車81を用いて逆方
向に駆動される。

第15図及び第16図は、継手本体83をその通常係合されて
いる動力伝達位置から、車輪のシャフト82が動力伝達装
置26と確動トルク伝達連結されていない状態にあるニュ
ートラルの位置まで選択的にシフトさせる足踏みペダル
式機構146を示している。この機構146の足踏みペダル14
7はハウジング11の下部後ろ側で露出されている。この
機構146は他の部品が明確に見えるよう第３図には示さ
れていない。この機構146には、動力伝達装置ケーシン
グ27の下部表面に固定されている垂直ピン152を中心に
旋回するアーム149及び151のついたベルクランク148が
含まれている。アーム149の１本は、継手本体83内の周
囲溝153内に収容されている。もう１つのアーム151は、
筒形カムセグメント156と係合するカムフォロワタグ154
を有している。このカムセグメント156は、ケーシング2
7上に固定されたブロック158内を旋回する水平シャフト
157に固定されている。水平シャフト157はハウジング11
を超えて後方に突出し、ペダル147はその外側又は後方
端部に固定させる。カムセグメント156には２つの平坦
な領域159,161及び中間シフト領域162が含まれている。

ペダル147（第15図及び第16図に見られるような）を右
側に踏み込むことによりユーザは手動で動力伝達装置26
を係合させることができる。この条件の下では、カム15
6の平坦な領域159は、ベルクランクアーム149によって
バネ84が通常継手本体の歯91をかさ歯車の歯90と相互係
合した状態になるよう押すことができるような１つの位
置を、フォロワタブ154にとらせることができる。ペダ
ル147の左側の手動式に押し下げると、カム156は揺動し
フォロワタブ154は、シフト領域162を横切り平坦な領域
161まで滑動する。第16図に示されているこの条件の下
で、フォロワタブ154はベルクランクアーム149を右へ押
しやり、継手本体83をバネ84及び歯90,91に対し動かし
係合解除させ、車輪のシャフト82との間にいかなる活動
的回転連結もないニュートラルの位置に動力伝達装置を
残すことになる。平坦な領域159,161は、各々がフォロ
ワタブ154を安定した自己保持位置に支持するように方
向づけされている。

クラッチ／スプロケット部材46と結びつけられたバイヤ
ス用バネ68は、そのそれぞれのクラッチ要素の活化に対
し望ましい抵抗を提供するように較正されている。その
バネ率及びアセンブリ内の予備圧縮状態は普通、手によ
る押す力及び代替的にはハンドル上への手により引張り
力に対する動力伝達装置の好ましい応答を、ユーザが良
く感じられるように選択することができるように、互い
に異なるものとなる。ここで開示されているリンケージ
及び起動の運動学は、バネ68を適切に選択することによ
り前方へのクラッチ係合動作を発達させるのに必要な押
す力は逆転のための引張力に必要とされるものと無関係
となりその逆も言えるようなものであるということがわ
かるだろう。同様に、ユーザーに対する掃除機の応答及
び感触がこの製品の耐用期間全体を通して一定にとどま
るよう、さまざまなリンケージ及び連動要素が摩耗に対
する著しい感応性をもたないということもわかるだろ
う。

第８図は参照すると、掃除機10をポータブルモードで作
動させ後部牽引車輪16の回転を避けることが望まれる場
合、代替のポータブルハンドル139が用いられる。この
ハンドル139は、ピボットアセンブリ138と係合するブレ
ード141を有し又、ハウジング11に固定されたねじ143の
頭と密に係合するソケット142を有している。従ってハ
ンドル139はピボットアセンブリ138ひいてはキャリッジ
134を水平運動しないようにロックする。このロック作
用により、リンケージ要素127及び124が動力伝達装置を
活化させることはなくなる。

本開示は一例にすぎず、本開示に含まれている教示の適
正な範囲から逸脱することなく細部の付加、修正又は削
除によりさまざまな変更が可能であることは明らかであ
る。従って本発明は、前述のクレームが必然的に制限さ
れている場合を除き、本開示の特定の細部に限定される
ものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づいて作られた電気掃除機の斜視
図である。 第２図は、電気掃除機のハウジングを通る垂直平面内で
切りとった前略部分断面図である。 第３図は、電気掃除機のハウジングの一部分に対し分解
された関係における本発明に従って作られた動力伝達装
置の後部斜視図である。 第４図は、第５図のライン４−４により示された水平面
内で切りとった動力伝達装置の断面図である。 第５図は、中央垂直面内で切りとった動力伝達装置の断
面図である。 第６図は、第４図のライン６−６で示された食い違い平
面内で切りとった動力伝達装置の断面図である。 第７図は、動力伝達装置及びそれに付随する部分の部分
的に断面図になった背面図である。 第８図は、ハウジング上に設置され動力伝達装置の活化
を防ぐよう要素と連動させられたポータブル式ハンドル
の断片的拡大断面図である。 第９図は、電気掃除機のポータブル式又は直立型ハンド
ルを載置するためのハウジング上のキャリッジの断面図
である。 第10図は、動力伝達装置の標準的な歯車及びクラッチ／
スプロケットセットの拡大図である。 第11図は、動力伝達装置の車輪シャフト軸受の端面図で
ある。 第12図は、第11図のライン12−12で示された平面内で切
りとられた動力伝達装置の車輪シャフト軸受の垂直断面
図である。 第13図は、第11図のライン13−13で示された垂直平面内
で切りとられた車輪シャフト軸受の断面図である。 第14図は、第11図とは反対側の車輪シャフト軸受の端面
図である。 第15図は、動力伝達位置にある機構を示す、動力伝達装
置から車輪シャフトヘの駆動を制御する足踏みペダル機
構の幾分概略的な斜視図である。 第16図は、ニュートラル位置にあるペダル機構を示す第
15図に類似した図である。 10……電気掃除機、11……ハウジング 12……袋、14……前輪 17……電動モーター、18……シャフト 19……吸込みファン 22,23……溝付きスプロケット 24……歯付きベルト、26……動力伝達装置 27……ケーシング、29……入力軸 31……ピニオン歯車、33,34……歯車 38……軸受 39……スラスト軸受アセンブリ 46……クラッチ／スプロケット部材 49……フランジ、63……ベルト 68……バネ 71……スプロケット／歯車ユニット 72……軸受、73……シャフト 81……かさ歯車、82……車輪シャフト 84……圧縮バネ、86……スラスト軸受 94……台形フランジ 116……アクチュエータレバー 117……ソケット、134……キャリッジ 147……ペダル

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）．ホイール上に載置され、ハウジン
   グから上方に延びたハンドルによって操作されるハウジ
   ングと、 （ｂ）．前進又は後進方向に選択的に掃除機の少くとも
   ひとつの車輪を駆動するためのハウジング内の駆動シス
   テムと、 （ｃ）．駆動システムにはモータと、それぞれの軸を中
   心にして反対方向に回転するためにハウジング内に支持
   されたそれぞれモータに連結している一対の歯車と前記
   歯車と一対のセットを形成し相互に向い合った関係で設
   置されている一対のトランスミッション出力エレメトと
   を具備した駆動システムと、 （ｄ）．各歯車と出力エレメントのセットのための一対
   のクラッチ面と、 （ｅ）．前記出力エレメントと被動エレメントの両者の
   まわりに取り付けられた柔軟性のある動力伝達手段と、 （ｆ）．上記被動エレメントに作動的に連結され、前記
   の少くとも１つの車輪を前記出力エレメントの回転方向
   により決まる方向に駆動するように設けられたシャフト
   と、 （ｇ）．対応する第１の方向に、手の力がハンドルに加
   えられたときに前記被動エレメントを第１の回転方向に
   駆動させるため前記歯車及び出力エレメントのセットを
   それぞれのクラッチ面で合わせて連動させるためにハン
   ドル上の手の力に対応した応答性を有し、しかも、前記
   出力軸が前方向又は逆方向に前記車輪を選択的に駆動さ
   せるようにするため第２の方向に前記被動エレメントを
   駆動させるようそれぞれのクラッチ面を通して前記歯車
   及び被動エレメントのセットを連動させるために第２の
   反対の回転方向へのハンドル上の手の力に応じた応答性
   を有し、前記シャフトを前記の少くとも１つの車輪を前
   進か後退のいづれかに選択的に駆動させるクラッチアク
   チュエータ手段と、より成ることを特徴とする自己推進
   装置。
2. 【請求項２】前記ハンドルを支持し、該ハンドルを前記
   ハウジングに対して限定された範囲内で動くことができ
   るように、前記ハウジングに載置されたキャリッジ手段
   を含むことを特徴とする請求項１記載の自己推進装置。
3. 【請求項３】ハウジジング内に吸入ファンを含み、前記
   モータは前記吸入ファンを駆動するように配置されてい
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の自己推進装
   置。
4. 【請求項４】この装置は、真空掃除機であることを特徴
   とする請求項１〜３項中のいずれか１項に記載の自己推
   進装置。
5. 【請求項５】前記出力エレメントは、それらの軸線に対
   して平行の溝を有する形状のスプロケットであり、前記
   柔軟性のある動力伝達手段は、前記スプロケットの溝と
   係合するよう配置された歯を有するベルトであることを
   特徴とする請求項１〜４項中のいずれか１項に記載の自
   己推進装置。
6. 【請求項６】前記シャフトに過大なトルクがかゝるのを
   防ぐために前記シャフトに過負荷クラッチを備えたこと
   を特徴とする請求項１〜５項中のいずれか１項に記載の
   自己推進装置。
7. 【請求項７】クラッチアクチュエータ手段は、動力で助
   成された装置の運転径路上における中立位置から前進及
   び後退方向への軸方向の動きのために前記自己推進装置
   上に設けられたハンドルサポートと、このサポートから
   前記柔軟な動力伝達手段へ方向をコントロールする力を
   伝達するために、前記ハンドルサポートと動力伝達手段
   との間に介在させた伝達コントロールリンケージとを有
   することを特徴とする請求項１〜６項中のいずれか１項
   に記載の自己推進装置。
8. 【請求項８】前記伝達コントロールリンケージを中立位
   置に押しやるためのバイアス手段を有することを特徴と
   する請求項７記載の自己推進装置。
9. 【請求項９】前記キャリッジに一時にひとつづつ選択的
   に連結される交換ハンドルを有し、ひとつのハンドル
   は、キャリッジがこの中立位置から動かないようにする
   ための手段を有する、ことを特徴とする請求項１〜８項
   中のいずれか１項に記載の自己推進装置。
10. 【請求項１０】（ａ）．選択的に係合可能のカップリン
    グが、前記出力エレメントと前記シャフトとの間に介在
    され、連結され、 （ｂ）．このカップリングは、係合位置にあるとき、回
    転力を出力エレメントからシャフトへ伝達するための交
    換自在コンポーネントを有し、 （ｃ）．前記交換自在コンポーネントは、係合位置から
    離脱位置まで相対的に動くことができ、 （ｄ）．これらのコンポーネントを、ある位置から他の
    位置へ相対移動させるためにオペレータが操作できるカ
    ップリング係合コントロール手段を有することを特徴と
    する請求項１〜９項中のいずれか１項に記載の自己推進
    装置。
11. 【請求項１１】逆転可能、スピード可変の動力助成制御
    手段をもつ車輪付装置において、 （ａ）．動力助成される装置の運動径路に沿って、中立
    位置から長手方向の前進および後退方向に動かすために
    前記自己推進装置上に設けられたハンドルサポートと、 （ｂ）．前記中立位置から前記長手方向運動をさせるた
    めに、前進力と後退力を上記ハンドルサポートに伝える
    ため、キャリッジに連結されたハンドルと、 （ｃ）．方向コントロール力を前記ハンドルサポートか
    ら前記動力伝達手段に伝達するために、サポートと伝達
    手段の間に介在された伝達コントロールリンケージと、 （ｄ）．このコントロールリンケージを中立位置へ押し
    やるバイアス手段とを有することを特徴とする改良され
    た動力助成コントロール機構。
12. 【請求項１２】動力伝達手段の出力スピードは、中立装
    置からのサポートの移動量に比例する、ことを特徴とす
    る請求項11記載のコントロール機構。
13. 【請求項１３】その装置は、真空掃除機であることを特
    徴とする請求項11又は12のいずれかに記載の自己推進装
    置。
14. 【請求項１４】原動機よりの回転運動を装置の駆動車輪
    へ伝達するための運転者が制御できる動力伝達装置であ
    って、 ａ）前記装置が稼動状態の時に、被駆動時の回りで一定
    の回転をするために原動機と連結した被駆動要素と、 ｂ）クラッチと被駆動要素とが相互に摩擦接触で連結し
    た時に、被駆動要素に近づいたり離れたり、被駆動軸の
    回りを回転するために、回転可能に支持されているクラ
    ッチと、 ｃ）クラッチと、被駆動要素とが摩擦接触で連結した時
    に、回転力を車輪に伝える装置として使用出来るように
    クラッチと、被駆動要素とに接続された出力部と、 ｄ）クラッチの操作ができるように連結され、前記被駆
    動軸に対して直角に間隔をあけて位置しているピボット
    軸の回りを旋回運動するように枢着されているレバー
    と、 ｅ）装置の一部分を形成して、使用者のコントロールス
    テーションに、動けるように取り付けられた速度制御エ
    レメントと、 ｆ）被駆動軸を含む仮想の平面に通常平行となっている
    経路に沿って運転者が与えた速度制御力を伝達するため
    に、前記エレメントとレバーの間に位置し、これ等と連
    結して作動している運転者の力の伝達要素と、より成る
    ことを特徴とする動力伝達装置を具備した自己推進装
    置。
15. 【請求項１５】被駆動軸に通常平行な軸を有し、クラッ
    チに連結して作動している一対のピンを備えたレバーを
    有する請求項14記載の動力伝達装置。
16. 【請求項１６】前記レバーが、クラッチとレバーに接続
    している動力伝達要素とクラッチとの間に置かれている
    ピボット軸を有する第１級のレバーである請求項14記載
    の動力伝達装置。
17. 【請求項１７】前記仮想の平面に対して、ピボット軸も
    また通常平行である請求項14記載の動力伝達装置。
18. 【請求項１８】少くとも、前記レバー連結具の１つと、
    前記ピボットの１つが球面の接続をしている請求項14記
    載の動力伝達装置。