JPH078424A - 掃除機用吸入ノズルの回転ロータ用のロータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 掃除機用吸入ノズルの回転ロータを構成する
ロータにおいて、プラスチックスを射出成形して製作
し、寸法精度を高く均一に維持して回転バランスを良く
するようにすることと、強度を大きくし、経済的に製作
できるようにする。 【構成】 ロータを成形する金型のキャビティに抜きこ
う配をつけないで、しかも成形されたロータが容易に離
型できるようにする。また、回転ロータを回転するため
の部品と回転軸をインサートしてともにロータと一体に
して製作する。とくに長さが長いロータについては、長
手方向において分割して外径寸法を溝の内径寸法とに微
小の段差をつけるとともに、これらの外径および溝を成
形するためのキャビティに抜きこう配をつけないで成形
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、掃除機のアタッチメ
ントとして床の上を移動し、内蔵する駆動装置とこれに
よって駆動回転される回転ロータに螺旋状に取付けられ
ているブレードによって床の上を擦って、床の上にある
塵を跳上げて掃除機へ吸取る用をする吸入ノズルの回転
ロータ用のロータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の掃除機用吸入ノズル（以下、ノズ
ルという）に内蔵する駆動装置によって駆動回転する回
転ロータは、それを構成するロータに、合成繊維や獣毛
の束を植毛して成るブラシを螺旋状に設けるとか、ロー
タに螺旋状の溝を設けてこれに別に製作しているブレー
ドを取付けて成るものであった。このロータの構造等
は、例えば、特公平２−１２５６７号（以下、例１とい
う），特公昭６３−３５２４６号（以下、例２とい
う），特開昭６１−１５４６０７号（以下、例３とい
う）および特開平４−２５９４２９号（以下、例４とい
う）の公報に示しているようなものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の回転ロータは、
これを構成するロータの外周面に多条の突起部や溝を螺
旋状に設けている棒状体とし、このロータにブラシを上
記突起の間にそれに沿って螺旋状に設けたり、上記溝に
別につくっているブレードをはめ合せて螺旋状に取付け
たのち、回転のための各種部品を取付けて成るものであ
った。

【０００４】上記ロータは、例１に示すような方法でつ
くるけれども、突起部や溝を螺旋状にするためにロータ
を捩って成形することは相当に難しく、その上、寸法精
度を高く維持することはさらに難しいが、中でも溝を設
けるものは非常に難しい。螺旋状の溝にブレードをはめ
合せるには、ブレードを可撓性のあるゴムやプラスチッ
クスでつくる必要があるが、そのため、溝にはめ合せた
ブレードは、回転ロータが回転すると遠心力で抜けやす
いし、ブレードを手で引張ったときも同様である。

【０００５】これを解決するために、溝を例３における
第２図（ロ）に示すものを基本にして、ブレードが抜け
にくくするようにした構造、例えば、例４の図３に示す
ようなものにしていた。この溝の構造は、例２に比べる
と格段に複雑であり、例１に示すような方法で製作する
とき、寸法精度を高く維持することが難しく、溝の大き
さも相当大きくする必要がある。

【０００６】また、例１による方法でロータを製作する
場合は、発泡熱可塑性プラスチックスを使用するのが通
常である。このため、強度が弱くなるのでそれから派生
する問題とともに、回転バランスが良くないので回転中
振動を発生しやすかった。

【０００７】本発明は、ロータに設ける螺旋状の溝に、
可撓性のあるゴムやプラスチックスでつくっているブレ
ードをはめ合せて取付けるために、複雑な構造になる溝
を高い寸法精度で容易に製作し、これを安定して製作で
きる方法を開発し、これによって製作したロータを使用
することにより回転バランスが良く、強度の強い回転ロ
ータにして使い心持のよいノズルを提供することを目的
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】複雑な構造の溝を要求さ
れる高い寸法精度でロータに設けるために、ロータを熱
可塑性プラスチックスを使用し、射出成形によって製作
する。このとき溝を成形する金型に抜きこう配をつけな
いで製作する。

【０００９】ロータを射出成形して製作するとき、回転
ロータに組立て回転するための部品であるホイールや回
転ロータが回転するときこれを支持するための部品であ
るブラケット等を一体にして設け、また、回転軸もイン
サート成形により取付ける。

【００１０】

【作用】螺旋状の溝を設けるロータを射出成形によって
製作することにより、ロータの寸法精度を高くすること
ができるし、強度も大きくすることができる。溝を成形
する金型に抜きこう配をつけないで成形することによ
り、溝の各部の寸法精度を均一にすることができるし、
ロータを安定した品質で製作できる。

【００１１】ロータを製作する金型のすべての部分に抜
きこう配をつけないで成形することにより、ロータの全
長にわたって太さの変化がなく、そのために、曲りや捩
れが生じないので、回転ロータにしたときの回転バラン
スが良い。

【００１２】ロータを成形するとき、回転ロータにして
回転するための部品をロータと一体の構造で成形して取
付けることにより、回転軸線を中心とする芯振れを減少
することができる。

【００１３】以上のとおり、本発明による射出成形によ
って成形して製作するロータは、強度が大きく、溝をは
じめ、ロータの各部の寸法精度を均一にし、曲りや捩れ
を減らすことができるものであるので、こうして製作し
たロータにブレードを取付けて成る回転ロータは、回転
バランスが良く、強度の強いものであるので、振動や騒
音の発生が少なく、使い心持が良く、回転部品の寿命を
長くできる等の作用をする。

【００１４】

【実施例】本発明による回転ロータにおいて、これを構
成するロータとそれの製造方法を図によって説明する。

【００１５】図１は、本発明によるノズルの一例で、構
成部品を組立てているノズル１を示し、ノズル１の外殻
カバー（図示していない）をはずしている。下ケース２
には、駆動装置であるモータ１０を内蔵し、これの回転
軸に取付けているピニオン１１と軸受１２、１２によっ
て支持されている回転ロータ３の一部に取付けているホ
イール１３とに懸けているベルト１４によって、モータ
１０の回転を伝動して回転ロータ３を回転する。

【００１６】図２に示す実施例の回転ロータ３は、これ
を構成するロータ１５に螺旋状の溝１６を相対向して二
列設けている。ここに細長帯状の可撓性のあるブレード
１７の一側端の基体１８を溝１６に差込んで取付け、こ
の基体１８から薄板状のフィン１９を延し、これを溝１
６の開口２０からロータ１５の外方へ突出させている。

【００１７】回転ロータ３を取付けている下ケース２の
底部４に開口５を設けており、ここにブレード１７の先
端部２７を臨ませている。回転ロータ３を回転すると、
上記先端部２７が床の上を擦って床の上にある塵を跳上
げる。

【００１８】下ケース２の中央部に開口５に連通する吸
入路６と、これに吸入口７を臨むようにして中空の吸入
パイプ８を取付け、これらを通じて上記開口５で跳上げ
た塵を空気とともに掃除機本体（図示していない）へ吸
取って掃除をする。

【００１９】ロータ１５は、図２に示すように一端２１
にホイール１３を一体に成形して設け、他端２２は、ロ
ータ１５の断面形状と同一にしている。ロータ１５を成
形するとき、図３に示す金型Ａにおいては、固定金型Ｂ
には、ロータ１５と一体に成形するホイール１３のキャ
ビティＣを設け、可動金型Ｄには、ロータ１５を成形す
るキャビティＥを設けている。キャビティＥは、全体に
抜きこう配を設けない構造にしてつくる。上記ホイール
１３のキャビティＣには、図２に示す軸受１２を取付
け、この軸受１２と係合って回転支持する回転軸２８を
インサートして成形するものにしている。ロータ１５に
上記ホイール１３や回転軸２８を一体成形して成るもの
を以下ローター体品３０という。

【００２０】射出成形機（図示していない、以下、成形
機という）に金型Ａを取付け、これにプラスチックスを
射出してロータ一体品３０を成形し、可動金型Ｄを移動
して固定金型Ｂで成形した上記ホイール１３（あるい
は、ブラケット２９）およびインサートした回転軸２８
を離型しながら可動金型Ｄをその中で成形されたロータ
１５を取出すための距離（ストロークＰという）を移動
させる。

【００２１】ロータ一体品３０は、可動金型Ｄとともに
移動し、ロータ１５の部分が可動金型Ｄの中に残留して
いる。可動金型Ｄが移動すると金型Ａの突出し板上Ｆお
よび突出し板下Ｇとの間にその末端Ｉをはさんで回転自
在にして止めている突出しピンＨの先端Ｊが可動金型Ｄ
の中にあるロータ１５の他端２２の端面２４と接し、司
動金型Ｄの移動とともに突出しピンＨがロータ１５を突
出すように作用し、ロータ１５は、溝１６を形成するキ
ャビティＥに設けているコアーＫ（図３におけるＬ−Ｌ
線にそって示す各種の溝１６を形成するキャビティＥの
断面を図４に示す）にそって旋回しながら可動金型Ｄか
ら離型し、ストロークＰへ進んで完全に離型する。この
とき、突出しピンＨもコアーＫにはまり合う螺旋形の溝
（図示していない）を設けて係合せており、可動金型Ｄ
が移動するとともに、ロータ１５が旋回して離型しなが
ら可動金型Ｄから突出て進むのに従って突出しピンＨの
先端Ｊがロータ１５の他端２２と接触してキャビティＥ
の中へ旋回しながら進んでゆく。

【００２２】上記ロータ１５は、通常、断面形状は種々
のものが用いられているけれども、直径が１５ｍｍから
２０ｍｍ、長さが２３０ｍｍ程度のもので、直径に比べ
ると長さが長いいわゆる長尺のものである。したがっ
て、成形では、ロータ１５を成形するキャビティＥには
抜きこう配をつけて離型性を良くするのが普通である
が、本発明では、抜きこう配をつけないことを特徴にし
ている。

【００２３】その理由（効果）は別に説明するけれど
も、キャビティＥに抜きこう配を設けなくても長尺のロ
ータ１５の離型を可能にする方法を採って対処してい
る。図４における断面Ｌ−Ｌにおいて、射出成形された
ロータ１５が冷却して収縮する方向を矢３２に示す方向
にする。矢３２の方向へ収縮するとキャビティＥの内壁
Ｍから離れるこことなり、離型を容易にする。これは、
ロータ１５の断面形状において、溝１６を成形する周囲
部分３１の厚さおよび金型における冷却をそれぞれ勘案
配分して可能にする。

【００２４】こうして成るロータ１５に、上記したよう
にブレード１７を螺旋状に取付け、さらに、回転軸２８
をインサート成形して一体にして成るブラケット２９を
ロータ１５の他端２２へはめ合せて固定する。このブラ
ケット２９には、ロータ１５の他端２２とはめ合せる穴
３４の内径部３５に内に向って突出する突起３６を設
け、他端２２と穴３４とをはめ合せるとき、突起３６を
他端２２へ溶着して互いに固定する例である。（図５）

【００２５】こうして成る回転ロータ３の両端に突出し
ている両方の回転軸２８それぞれに軸受１２を取付けて
下ケース２に収納する。これの構造を図６に側面図にし
て示す。

【００２６】図７は、上記のロータ１５において、ロー
タ１５の長さが長くて金型Ａを製作するとき、キャビテ
ィＥを製作する上での都合やロータ１５を金型Ａから突
出しやすくするために、ロータ１５の長手方向におい
て、外径寸法と溝１６の内径寸法とを二段に分割して途
中において段差３８、３９を設けるものである。このロ
ータ３７は、金型Ａにおける突出しピンＨに近い方の外
径寸法を小さくし、溝１６の内径寸法を大きくして製作
するものである。これを図７によって説明すると、ロー
タ３７の一端２１に取付けているホイール１３の側の半
分のロータ部４０と他端２２の側の半分のロータ部４１
の間に段差３８を設けている。図７におけるＱ−Ｑ線に
そう断面を示す図Ｑ−Ｑにおいて、ロータ部４０は実線
で、ロータ部４１は一点鎖線で示している。ロータ部４
０の外径寸法は、ロータ部４１の外径寸法より大きく
し、これらに設ける溝４２と４３とは、ロータ部４０の
溝４２がロータ部４１の溝４３よりも図Ｑ−Ｑに示すよ
うに小さくしている。これらの段差３８および３９は、
大きな段差を設けるものではなく、約０．２ｍｍ程度に
するものである。このロータ３７を形成する固定金型Ｄ
に設けるキャビティＣには、すべて抜きこう配を設けな
いで射出成形によってロータ３７を製作する。

【００２７】

【発明の効果】本発明による回転ロータは、以上の実施
例によって説明したように構成されているので、つぎの
ような効果を奏する。

【００２８】回転ロータを構成するロータをプラスチッ
クスで射出成形してつくり、これの外径寸法およびブレ
ードを差込んで取付ける溝を金型から突出すときに通常
設ける抜きこう配をつけないで製作することは、ロータ
の寸法精度を良くし、長尺のロータに曲りや捩れが生じ
にくい。とくに、外形寸法が均一で、回転軸線を中心と
する外径における心振れが極めて小さく、実験による測
定では、従来の技術によって製作したものにくらべて回
転バランス（単位：ｇ−ｍｍ）において、ホイール側で
五分の一ないし四分の一、ブラケット側で十分の一ない
し二十六分の一の値であった。以上のように極めて良好
な回転バランスのロータを製作できるので、これによて
成る回転ロータを使用するノズルは、振動や騒音が発生
しにくく、回転に関係する各部品の寿命が永くなるもの
である。

【００２９】上記のようにプラスチックスを射出成形し
てつくり、回転バランスのよいロータは、回転軸線を中
心とする外径の振れが少なく、曲りや捩れがないため、
これと一体にロータを回転するためのホイールやブラケ
ツトを一体にして射出成形して取付れば、ロータの回転
軸線を中心とする外径の振れが同様に少なくすることが
できるものである。回転軸をインサート成形することも
同様に振れを少なくするものである。こうすることによ
って、回転ロータの回転バランスが極めて良好になるほ
か、従来の例のようにホイールやブラケットおよび回転
軸の取付けに要した加工や組立を省くことができて、極
めて経済的で高品質の回転ロータが製作出来る。

【００３０】ロータの長さが長い場合には、金型におけ
るロータ部分のキャビティが細長くなり、加工上の問題
と突出しピンによって突出す力を少なくするため等のた
め、ロータの長手方向において、例えば、外径寸法や溝
の内径寸法を二つに分けてつくるようにすることによっ
て、金型の製作が容易になるうえ突出しピンによってロ
ータを突出すとき、最初は、やや大きな突出し力を必要
とするけれども、突出しが進むにつれて弱い力で突出せ
るので離型時間が短縮できるものであるが、とくに大き
な利点は、金型の製作が容易で、経済的にできることで
ある。また、ロータに無理な力を加えて突出さなくても
よいので、ロータの変形が少なくなり寸法精度の維持が
できるし不良品をつくることが無くなる。

【００３１】以上説明したように、プラスチックスを射
出成形してロータを外径や溝の内径に抜きこう配をつけ
ないで製作する方法によって製作されたロータは、寸法
精度を高くして、これを均一に維持するとともに、曲り
や捩れを生じないので、これによって組立てられた回転
ロータは、振動の少ない回転をし、騒音の発生も少なく
なるまた、従来の例における技術で製作したロータに比
べて格段に強度が大きいので、ロータを細くすることが
できる。従って、回転ロータの回転バランスを一層良く
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸入ノズルにおいて、各部品を組立てている状
態を示す斜視図

【図２】回転ロータの実施例で、これを構成する各部品
を組立て順に配列しているものの斜視図

【図３】ロータとこれと一体にホイールおよび回転軸を
射出成形する金型を断面図にして示す概要図。図３−ａ
は、金型を閉鎖している場合 図３−ｂは、金型を開放
している場合を示す。

【図４】図３−ａにおけるＬ−Ｌ線にそう断面図を示
し、各種のロータの断面を例示している。

【図５】ロータの実施例におけるロータの他端とこれに
はめ合せるブラケットの斜視図およびブラケットを矢Ｎ
から見た正面図

【図６】図２および図５に示すロータ一体品にブレード
およびブラケットを組立てて成る回転ロータにさらに軸
受けを取付けているものの一部断面にしている側面図

【図７】ロータの他の実施例を示す斜視図と断面図

【符号の説明】

１ 吸入ノズル ３ 回転ロータ １０ モータ １１ ピニオン １２ 軸受 １３ ホイール １５，３７ ロータ １６，４２，４３ 溝 １７ ブレード １８ 基体 ２０ 開口 ２１ 一端 ２２ 他端 ２３ 外周 ２８ 回転軸 ２９ ブラケット ３０ ロータ一体品 ３１ 周囲部分 ３２ 矢 ３８，３９ 段差 ４０，４１ ロータ部 Ａ 金型 Ｂ 固定金型 Ｃ，Ｅ キャビティ Ｄ 可動金型 Ｈ 突出しピン Ｋ コアー Ｍ 内壁 Ｐ ストローク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 及入ノズルに内蔵している駆動装置とこ
   れによって駆動回転される回転ロータにおいて、回転ロ
   ータを構成するロータをそれの外周に長手方向の螺旋状
   の溝を設けるものとし、これをプラスチックスを射出成
   形して製作するとき、溝を形成する金型に抜きこう配を
   設けないで製作し、この溝の各部の内径寸法を同じにし
   て成る掃除機用吸入ノズルの回転ロータ用のロータ。
2. 【請求項２】 上記ロータとともに、これに回転ロータ
   を駆動回転するためのホイールや回転ロータが回転する
   ときの支持用ブラケット等をプラスチックスを射出成形
   して一体に取付けて成る請求項１記載の掃除機用吸入ノ
   ズルの回転ロータ用のロータ。
3. 【請求項３】 ロータの外径寸法および溝の内径寸法を
   それぞれその長手方向の途中において変更して段差を設
   けるとともに、これらの各外径および溝を形成する金型
   に抜きこう配を設けないで射出成形によって製作して成
   る請求項１および２記載の掃除機用吸入ノズルの回転ロ
   ータ用のロータ。
4. 【請求項４】 ロータの外径寸法および溝の内径寸法を
   ロータの長手方向の途中において変更して段差を設ける
   ロータにおいて、金型から離型させる突出しピンに近い
   方の外径寸法を小さくし、そこに設ける溝の内径寸法を
   大きくするとともに、すべての外径や溝を形成する金型
   に抜きこう配を設けないで成形して成る請求項１、２お
   よび３記載の掃除機用吸入ノズルの回転ロータ用のロー
   タ。