JP2008220519A - 掃除機用吸込具および電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】支持部材により保持された第１および第２の回転ブラシを一体として簡単に取り外すことができ、容易にメンテナンスすることができるものとする。
【解決手段】一方端にプーリ２６を備え、長手方向に沿って第１の清掃片３１を有する第１の回転ブラシ３０と、第１の回転ブラシ３０を回転駆動する電動機２４と、電動機２４からの駆動力をプーリ２６に伝達する駆動ベルト２５と、長手方向に第２の清掃片３６を有し、第１の回転ブラシ３０により回転駆動される第２の回転ブラシ３５と、第１および第２の回転ブラシ３０、３５を回転自在に軸支する１対の支持部材２８、２９とを備え、第２の回転ブラシ３５が電動機２４と第１の回転ブラシ３０との間に配置され、１対の支持部材２８、２９により連結保持された第１および第２の回転ブラシ３０、３５がケース１７内に着脱可能に固定されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、掃除機用吸込具および電気掃除機に関するものである。

従来の掃除機用吸込具は、電動機等で回転駆動される１本の回転ブラシを備え、その回転ブラシの外周長手方向に設けた清掃片で、被掃除面の塵埃を掻き上げるようにしていた。しかしながら、回転ブラシが１本だけでは、十分被掃除面を清掃できないため、回転ブラシを２本平行に備えたものが発明された。ところが２本の回転ブラシのそれぞれを回転させるために電動機を２個用いると、掃除機用吸込具が重くなり、掃除機用吸込具の操作性が悪くなるという問題がある。

そこで、例えば、特許文献１に開示された掃除機用吸込具６０では、図１５に示すように、回転方向および回転数を異にする複数個の回転ブラシ６１、６２が被掃除面に平行に配設され、回転ブラシ６１、６２のブレード６１ｂ、６２ｂが回転棒６１ａ、６２ａに捻って取り付けられている。そして、この掃除機用吸込具６０では、第１の回転ブラシ６１の一端が、ギア６３および、プーリ６４、ベルト６５およびプーリ６６よりなる伝達機構を介して電動機６８に接続されており、他端の回転軸端６１ｃが軸受６９により支承されている。また、第２の回転ブラシ６２は、一端がギア７０を介してギア６３に螺合し、他端の回転軸端６２ｃが軸受６９に支承されている。そして、このように構成された掃除機用吸込具６０の第１および第２の回転ブラシ６１、６２は、ギア６３、７０を介して互いに反対方向に回転されるようになっている。なお、ギア６３、７０はギアケース７１で覆われている。
特開平５−１１１４４９号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載された掃除機用吸込具６０の構成では、第１および第２の回転ブラシ６１、６２は、ギア６３、７０を介して互いに反対方向に回転されており、連続的な回転は得られるが、ギア６３、７０を介して回転駆動しているため、ギア６３、７０が損耗しやすいといった問題があった。また、第１および第２の回転ブラシ６１、６２のブレード６１ｂ、６２ｂが回転棒６１ａ、６２ａに捻って形成されているため、ギア６３、７０や軸受６９に軸方向の負荷も加わり、被掃除面の変化によってこの軸方向の負荷が変化するため、機械的故障を引き起こしやすい構造となっている。

そして、ギア６３、７０が損耗等によりメンテナンスが必要となった時には、ケースを分解した上で、プーリ６４からベルト６５を取り外し、第１および第２の回転ブラシ６１、６２とともに、軸受６９およびギアカバー７１で覆われたギア６３、７０を一体としてケース外に取り出すことになるが、ギア６３、７０がギアカバー７１で覆われた状態で組み込まれ、外方側にプーリ６４が取り付けられているため、ギア６３、７０を点検したり、取り替えたりするのに手間が掛かるといった問題があった。

本発明は、上記したような従来の課題を解決するものであり、吸込具本体内の回転ブラシ等のメンテナンスが必要になった場合にも、支持部材により保持された第１および第２の回転ブラシを一体として簡単に取り外すことができ、容易にメンテナンスすることができる掃除機用吸込具およびそれを備えた電気掃除機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の請求項１に係る掃除機用吸込具は、一方端に回転受動部を備え、周面の長手方向に沿って第１の清掃片を有する第１の回転ブラシと、
前記第１の回転ブラシを回転駆動する駆動源と、前記駆動源からの駆動力を前記第１の回転ブラシの前記回転受動部に伝達する駆動ベルトと、前記第１の回転ブラシと平行に配置され、周面の長手方向に第２の清掃片を有し、前記第１の回転ブラシにより回転駆動される第２の回転ブラシと、前記第１の回転ブラシと前記第２の回転ブラシの両端に配置され、前記第１の回転ブラシと前記第２の回転ブラシとを一定間隔を隔てて回転自在に軸支する１対の支持部材と、を備えてなり、前記第２の回転ブラシが、前記駆動部と前記第１の回転ブラシとの間に配置され、前記１対の支持部材により連結保持された前記第１の回転ブラシと前記第２の回転ブラシとが掃除機用吸込具のケース内に着脱可能に固定されていることを特徴とするものである。

請求項１に係る掃除機用吸込具によれば、第１の回転ブラシと第２の回転ブラシとが支持部材によりそれぞれが回転自在に軸支され、連結保持されているため、掃除機用吸込具のケースを分解して、駆動源と第１の回転ブラシとを連結する駆動ベルトを回転受動部から外すことにより、支持部材により連結保持された第１の回転ブラシおよび第２の回転ブラシを一体として簡単に取り外すことができる。これにより、第１の回転ブラシおよび第２の回転ブラシを容易にメンテナンスすることができ、また、メンテナンス後に、第１の回転ブラシおよび第２の回転ブラシを容易に掃除機用吸込具に取り付けることができる。

しかも、第２の回転ブラシを挟んで駆動源の反対側に位置する第１の回転ブラシに対して駆動源から駆動ベルトを介して確実に駆動力が伝達され、さらに、第２の回転ブラシが第１の回転ブラシにより回転駆動されることにより、掃除機用吸込具を前進させる方向に第１の回転ブラシを回転駆動したときに、前進方向への自走力が作用することにより走行性能に優れ、また、被掃除面上の塵埃を第１の回転ブラシと第２の回転ブラシとの間に効率良く掻き上げて、塵埃除去性能に優れた掃除機用吸込具とすることができる。

本発明の請求項２に係る掃除機用吸込具は、上記請求項１に記載の掃除機用吸込具において、前記１対の支持部材のうち、前記駆動ベルトが配される側の前記支持部材が、前記駆動ベルトの回転軌道の中を通って内方側に向けて延出される延出部と、該延出部において前記第２の回転ブラシを回転自在に軸支する軸受部とを有し、前記延出部における前記第２の回転ブラシの軸受部の外径が、前記回転受動部の外径よりも小さく設定されていることを特徴とするものである。

請求項２に係る掃除機用吸込具によれば、延出部において第２の回転ブラシを軸支する軸受部の外径を回転受動部の外径よりも小さくすることにより、駆動ベルトが配される狭いスペースの中で、外径の小さな軸受部により第２の回転ブラシを回転自在に軸支することができる。このため、駆動ベルトが配される側の第２の回転ブラシの端部にプーリ等の別の部材を取り付ける必要がなく、且つ、駆動ベルトが配される側の支持部材を小型化することができる。そして、メンテナンス時において、小さな寸法に設定された支持部材および軸受部は、狭いスペースの中でも容易に取り扱うことができるため、第１の回転ブラシの回転受動部に架け渡された駆動ベルト、および支持部材に保持された第１の回転ブラシと第２の回転ブラシを簡単に取り外すことができる。

本発明の請求項３に係る掃除機用吸込具は、上記請求項１に記載の掃除機用吸込具において、前記１対の支持部材のうち、前記駆動ベルトが配される側の前記支持部材が、前記駆動ベルトの回転軌道の中を通って内方側に向けて延出される延出部と、該延出部において前記第２の回転ブラシを回転自在に軸支する軸受部とを有し、前記延出部は、前記第２の回転ブラシにおいて前記第２の清掃片を保持する軸芯材よりも下方に位置する部分が切り欠かれ、前記駆動源の軸心が、前記第１の回転ブラシの軸心に対して上方の位置に配置されていることを特徴とするものである。

請求項３に係る掃除機用吸込具によれば、延出部の下方部分を切り欠くことにより、第１の回転ブラシの軸心に対して、駆動源の軸心を上方に位置させることができ、掃除機用吸込具のケースの底面により寸法的に規制される駆動源として、より大型の、すなわち、電気容量が大きく、より吸引力の高い電動機を使用することができ、掃除機用吸込具の走行性能、塵埃除去性能を高めることができる。また、メンテナンス時において、延出部の切り欠かれた部分を介して、掃除機用吸込具のケースに装着された支持部材、および支持部材に保持された第１の回転ブラシと第２の回転ブラシを簡単に取り外すことができる。

本発明の請求項４に係る掃除機用吸込具は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の掃除機用吸込具において、前記第１の回転ブラシと前記第２の回転ブラシの、それぞれの両端に軸芯保持材が装着され、前記第２の回転ブラシの前記駆動ベルトが配される側に配置される軸芯保持材が、前記第２の回転ブラシの長手方向において前記駆動ベルトよりも内側に配置されていることを特徴とするものである。

請求項４に係る掃除機用吸込具によれば、駆動ベルトの回転軌道を避けて、第２の回転ブラシの軸芯保持材を配置することにより、第１の回転ブラシおよび第２の回転ブラシの回転駆動を駆動ベルトに干渉せずに行えるだけでなく、メンテナンス時において、第１の回転ブラシの回転受動部に架け渡された駆動ベルト、掃除機用吸込具のケースに装着された支持部材、および支持部材に保持された第１の回転ブラシと第２の回転ブラシを簡単に取り外すことができる。

本発明に係る電気掃除機は、電動送風機と、請求項１〜４のいずれか１項に記載の掃除機用吸込具を備えたものである。

本発明に係る電気掃除機によれば、掃除機用吸込具内の回転ブラシ等のメンテナンスが必要になった場合にも、支持部材により保持された第１および第２の回転ブラシを一体として簡単に取り外すことができ、容易にメンテナンスすることができる。

本発明の掃除機用吸込具および電気掃除機は、掃除機用吸込具内の回転ブラシ等のメンテナンスが必要になった場合にも、支持部材により保持された第１および第２の回転ブラシを一体として簡単に取り外すことができ、容易にメンテナンスすることができる。

以下、本発明の掃除機用吸込具に係る最良の実施の形態について、図面に基づき説明する。なお、下記に開示される実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は、実施の形態で開示された内容ではなく、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれると解されるべきである。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る掃除機用吸込具１５について、図１〜図９を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１における掃除機用吸込具を接続した電気掃除機の全体斜視図である。

本発明の電気掃除機は、図１に示すように、掃除機本体１の後方部に、電動送風機２を内蔵した電動送風機室３が配され、掃除機本体１の前方部に、吸引された塵埃を捕集する集塵袋（図示せず）を着脱自在に収納するとともに、電動送風機２の吸引側開口と連通する集塵室４が配されている。掃除機本体１の後方下部の左右両側に、１対の走行用車輪５が水平に配された走行軸に対して回転自在に取り付けられ、また、掃除機本体１の前方下部に、同じく走行用のキャスター６が垂直な軸心周りに回動自在に、且つ水平に配された走行軸に対して回転自在に取り付けられている。掃除機本体１の前面には、吸引ホース１０の一端に設けられた接続ジョイント部１１が着脱自在に接続されるとともに、集塵室４に連通する吸気口７が設けられている。

吸引ホース１０の他端には、操作者が掃除の際に把持するとともに、掃除機本体１の運転を操作するための操作部１４ａを有する把手１４を備えた先端ジョイント部１２が設けられている。この吸引ホース１０の先端ジョイント部１２に、伸縮自在あるいは継ぎ自在に構成された延長管１３の手元側の一端が着脱自在に接続され、さらに、その延長管１３の先端側の他端が、本実施の形態１の掃除機用吸込具１５に着脱自在に接続される。

掃除機本体１の前部から両側にかけての表面に、弾性材料からなるバンパー８が延設されており、掃除機本体１の走行時に、掃除機本体１が家具、柱などに衝突してもそれらに傷を付けないようにしている。掃除機本体１の後部上面に起伏可能に設けられた本体ハンドル９は、掃除機本体１を持ち運ぶ際に把持されるものである。

次に、本実施の形態１における掃除機用吸込具１５の詳細な構成について、図２〜図５を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態１における掃除機用吸込具の外観斜視図であり、図３は、この掃除機用吸込具の底面側から見た斜視図であり、また、図４は、この掃除機用吸込具の下ケースを外し、底面側から見た平面図であり、図５は、この掃除機用吸込具の断面図（吸込具本体の左方側から見た状態）である。なお、図２以降の図において、掃除機用吸込具１５の走行方向について、把手１４を掴んだ操作者が掃除機用吸込具１５を押し進める（前進させる）方向を前方（図２において左下方向）といい、操作者が掃除機用吸込具１５を引き戻す（後退させる）方向を後方（図２において右上方向）という。また、掃除機用吸込具１５を前進させる方向に向かって右側を右方（図２において左上方向）、左側を左方（図２において右下方向）という。

図２に示すように、掃除機用吸込具１５の本体ケース１７は、上ケース１７ａと、底面に開口部１８を有する下ケース１７ｂから構成され、上ケース１７ａの後方中央部には、接続管１９が傾動自在に取着され、延長管１３の先端がこの接続管１９の開口端に着脱自在に嵌合固定される。また、下ケース１７ｂの外周面には、ウレタン系樹脂などの弾性材料からなるノズルバンパー２０が設けられており、家具（図示せず）などに当たったときの衝撃を和らげる機能を果たしている。

また、図３に示すように、下ケース１７ｂの底面には、その中央左右端近傍に走行用の前輪２１が１対、後方左右端近傍に走行用の後輪２２が１対、それぞれ回転自在に取着されている。また、開口部１８の後方中央に起伏安全スイッチ２３が起伏可能に取着され、この起伏安全スイッチ２３が被掃除面に接触し、その取着されている凹部内に倒れこんだ状態で、操作者が操作部１４ａを操作したときに、掃除機本体１の後述の第１および第２の回転ブラシ３０、３５が回転し、また、この起伏安全スイッチ２３が被掃除面から離れて凹部内から起立した状態では、操作者が操作部１４ａを操作しても、第１および第２の回転ブラシ３０、３５が回転しないように構成されている。

掃除機用吸込具１５の前部には、図４および図５に示すように、開口部１８から掃除機用吸込具１５の上方に向けて回転ブラシ収容空間としての回転ブラシ収容空間１８ａが形成され、この回転ブラシ収容空間１８ａの後方側は接続管１９に連通している。そして、この回転ブラシ収容空間１８ａ内の前方側に第１の回転ブラシ３０が、後方側に第１の回転ブラシ３０と平行に第２の回転ブラシ３５が収容され、それぞれ掃除機用吸込具１５に対して回転自在に、掃除機用吸込具１５の進退方向に対して垂直に軸支されている。また、掃除機用吸込具１５の回転ブラシ収容空間１８ａの後方側には、第１の回転ブラシ３０を正転方向、すなわち掃除機用吸込具１５を前進させる方向に第１の回転ブラシ３０を回転駆動する駆動源としての電動機２４が収納されている。

次に、本実施の形態１における第１および第２の回転ブラシ３０、３５および１対の支持部材（連結支持材２８、連結軸受材２９）の詳細な構成について、前掲の図を参照しながら、図６〜図１０を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態１における掃除機用吸込具の１対の支持部材により保持された第１および第２の回転ブラシの底面側から見た斜視図（吸込具本体から取り外した状態）であり、図７は、支持部材と第１および第２の回転ブラシの軸芯保持材周辺の構造を示す（ａ）平面図（軸芯保持材を装着していない状態）と（ｂ）平面断面図（軸芯保持材を装着している状態）である。また、図８は、駆動ベルト側に配置される支持部材の斜視図であり、図９は、駆動源と第１および第２の回転ブラシと支持部材との位置関係を示す断面図である。なお、図６以降の図において、矢印は、第１および第２の回転ブラシ３０、３５の回転方向を示している。

本実施の形態１においては、図４、図５に示すように、第２の回転ブラシ３５が、電動機２４と第１の回転ブラシ３０との間に配置されており、第１の回転ブラシ３０の一端側（左方端部）には外周面に凹凸が形成されたプーリ２６（回転受動部）が装着され、第２の回転ブラシ３５の一端側（左方端部）には軸芯保持材２７Ａが装着されている。

そして、連結支持材２８（駆動ベルト側の支持部材）が、その前方側に配された前方軸受部２８ａにおいて、プーリ２６の左端側に突出した回転ボス２６ａ（図７参照）を回転可能に支持するとともに、前方軸受部２８ａの後方側で駆動ベルト２５の回転軌道の中を通って内方側に向けて延出された延出部２８ｂ（図８参照）を有し、延出部２８ｂに設けられた後方軸受部２８ｃにおいて、第２の回転ブラシ３５に装着された軸芯保持材２７Ａ（回転ボス２７ａ）を回転可能に支持している。この連結支持材２８は、吸込具本体１６の上ケース１７ａにおける左方側内面の適所に着脱可能に固定されている。

また、第１の回転ブラシ３０の他端側（右方端部）および第２の回転ブラシ３５の他端側（右方端部）にはそれぞれ軸芯保持材２７Ｂ、２７Ｃが装着され、連結軸受材２９（支持部材）が、その前方側に配された前方軸受部２９ａにおいて、第１の回転ブラシ３０に装着された軸芯保持材２７Ｂを回転可能に支持するとともに、その後方側に配された後方軸受部２９ｂにおいて、第２の回転ブラシ３５に装着された軸芯保持材２７Ｃを回転可能に支持している。この連結軸受材２９は、吸込具本体１６の上ケース１７ａにおける右方側内面の適所に着脱可能に固定されている。

軸芯保持部２７Ａ〜２７Ｃはそれぞれ同じ構造を有し、ここでは、第２の回転ブラシ３５の軸芯材３７の左方端部に装着される軸芯保持部２７Ａを例にとってその構造を説明する。軸芯保持部２７Ａは、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、第２の回転ブラシ３５の軸芯材３７に装着される軸芯材受部２７ｂと、軸芯材受部２７ｂの外方側開口空間に装着される軸受ブッシュ２７ｃと、軸芯材受部２７ｂの中軸空間に嵌着される回転ボス２７ａと、軸受ブッシュ２７ｃと後方軸受部２８ｃとの間に介在させるワッシャ２７ｄとによって構成されている。

そして、軸芯材受部２７ｂの外方側開口空間の内周面と軸受ブッシュ２７ｃの外周面との間に連結支持材２８の後方軸受部２８ｃが摺動可能に嵌め込まれ、回転ボス２７ａの先端部に周方向に突出するように形成された鍔部が後方軸受部２８ｃの外方側端面の中心部に設けられた嵌挿孔を乗り越えて挿着されることにより、軸芯材受部２７ｂが回転可能に後方軸受部２８ｃに支持されている。また、軸芯材受部２７ｂは、内方側開口に軸芯材３７が嵌め込まれ、外方側開口に連結支持材２８の後方軸受部２８ｃが嵌め込まれ、先端側開口の内面に軸受ブッシュ２７ｃの外縁が当接して封止することによって、後方軸受部２８ｃの摺動部分および軸芯材３２、３６内部に塵埃が入り込むのを防止している。

軸芯保持部２７Ｂ、２７Ｃは、装着される軸芯材端部と、軸支される軸受部が異なるだけで、構造的には軸芯保持部２７Ａと同様の構造を有している。

また、プーリ２６は、基本的には軸芯保持部２７Ａと同様の構造を有しており、軸芯材受部２６ｂの外周面に凹凸状の動力伝達溝が形成されている点において、軸芯保持部２７Ａと異なっているだけである。プーリ２６が前方軸受部２８ａに回転ボス２６ａを介して回転可能に保持された状態で、軸芯材受部２６ｂの外周面に駆動ベルト２５が架け渡されると、駆動ベルト２５は、この外周面の内方側に設けられた鍔部２６ｃと連結支持材２８の前方軸受部２８ａのガイド面２８ｄとの間で左右方向への動きが規制され、プーリ２６を介して、電動機２４からの回転駆動力が、電動機２４のシャフト２４ａに固着されたプーリ２４ｂ、駆動ベルト２５およびプーリ２６を介して、第１の回転ブラシ３０に伝達されることになる。

このようにして、第１の回転ブラシ３０と第２の回転ブラシ３５とは、連結支持材２８と連結軸受材２９によって所定の間隔を隔てて、回転自在に連結保持されている。これにより、吸込具本体１６の下ケース１７ｂを分解して、電動機２４と第１の回転ブラシ３０とを連結する駆動ベルト２５をプーリ２６から外すことにより、連結支持材２８により連結保持された第１の回転ブラシ３０および第２の回転ブラシ３５を一体として簡単に取り外すことができる。また、連結支持材２８、連結軸受材２９は、それぞれ第１の回転ブラシ３０および第２の回転ブラシ３５の軸芯材３２、３６に対して取り外し可能に装着されている。これにより、第１の回転ブラシ３０および第２の回転ブラシ３５から連結支持材２８、連結軸受材２９を取り外して、第１の回転ブラシ３０および第２の回転ブラシ３５を容易にメンテナンスすることができ、また、メンテナンス後に、第１の回転ブラシ３０および第２の回転ブラシ３５を容易に吸込具本体１６に取り付けることができる。

しかも、第２の回転ブラシ３５を挟んで電動機２４の反対側に位置する第１の回転ブラシ３０に対して電動機２４から駆動ベルト２５を介して確実に回転駆動力が伝達され、さらに、第２の回転ブラシ３５が第１の回転ブラシ３０により回転駆動されることにより、掃除機用吸込具１５を前進させる方向に第１の回転ブラシ３０を回転駆動したときに、前進方向への自走力が作用することにより走行性能に優れ、また、被掃除面上の塵埃を第１の回転ブラシ３０と第２の回転ブラシ３５との間に効率良く掻き上げて、塵埃除去性能に優れた掃除機用吸込具１５とすることができる。

本実施の形態１において、連結支持材２８は、延出部２８ｂにおける第２の回転ブラシ３５の後方軸受部２８ｃの外径が、プーリ２６の外径よりも小さく設定されている。これにより、駆動ベルト２５が配される狭いスペースの中で、外径の小さな後方軸受部２８ｃにより第２の回転ブラシ３５を回転自在に軸支することができる。このため、駆動ベルト２５が配される側の第２の回転ブラシ３５の左方端部にプーリ等の別の部材を取り付ける必要がなく、且つ、駆動ベルト２５が配される側の連結支持材２８を小型化することができる。そして、メンテナンス時において、小さな寸法に設定された連結支持材２８および後方軸受部２８ｃは、狭いスペースの中でも容易に取り扱うことができるため、第１の回転ブラシ３０のプーリ２６に架け渡された駆動ベルト２５、および連結支持材２８に保持された第１の回転ブラシ３０と第２の回転ブラシ３５を簡単に取り外すことができる。

第１の回転ブラシ３０と第２の回転ブラシ３５の左右両端部にそれぞれプーリ２６および軸芯保持材２７Ａ〜２７Ｃが装着され、第２の回転ブラシ３５の駆動ベルト２５が配される側に配置される軸芯保持材２７Ａが、第２の回転ブラシ３５の長手方向において駆動ベルト２５よりも内側に配置されている。駆動ベルト２５の回転軌道を避けて、第２の回転ブラシ３５の軸芯保持材２７Ａを配置することにより、第１の回転ブラシ３０および第２の回転ブラシ３５の回転駆動を駆動ベルト２５に干渉せずに行えるだけでなく、メンテナンス時において、第１の回転ブラシ３０のプーリ２６に架け渡された駆動ベルト２５、吸込具本体１６の下ケース１７ｂに装着された連結支持材２８、および連結支持材２８に保持された第１の回転ブラシ３０と第２の回転ブラシ３５を簡単に取り外すことができる。

次に、本実施の形態１における第１および第２の回転ブラシ３０、３５の詳細な構造について、前掲の図を参照しながら、図１０を用いて説明する図１０は、第１の回転ブラシおよび第２の回転ブラシの構造を示す断面図である。

本実施の形態１においては、図３、図４および図６に示すように、第１の回転ブラシ３０の第１の清掃片３１が、長手方向（軸心方向）の中央側に寄るに従って回転方向に対して後退角側に変位する略Ｖ字状に形成されるとともに、第２の回転ブラシ３５の第２の清掃片３６が、第１の清掃片３１と逆形状の略Ｖ字状に形成されている。そして、後で詳しく説明するように、第２の回転ブラシ３５の第２の清掃片３６が、第１の回転ブラシ３０の回転駆動に伴い、第１の回転ブラシ３０における複数条の第１の清掃片３１あるいはそれらの間に連続的に噛み合わされ、第１の清掃片３１によって回転方向の背面側から押圧されることにより、第１の回転ブラシ３０により円滑に回転駆動される。しかも、第２の回転ブラシ３５の回転が、ギアなどを介さずに、第１の回転ブラシ３０の回転力を利用して行われるため、被掃除面が絨毯などの場合に、第２の回転ブラシ３５が回転しにくくなっても、第２の回転ブラシ３５を支持する連結支持材２８や連結軸受材２９など部分（前方・後方軸受部２８ａ、２８ｂや連結軸受材２９の前方・後方軸受部２９ａ、２９ｂ）に過大な負荷が加わることもなく、これらの部分で機械的故障を引き起こすこともない。

さらに、本実施の形態１においては、第１の清掃片３１ならびに第２の清掃片３６における略Ｖ字形状が、それぞれ第１の回転ブラシ３０および第２の回転ブラシ３５の長手方向の中間点を挟んで左右対称となるように構成されている。すなわち、第１の回転ブラシ３０および第２の回転ブラシ３５の中間点に略Ｖ字形状の頂点が位置している。そして、この略Ｖ字形状の頂点から、第１の回転ブラシ３０および第２の回転ブラシ３５の端部側に移行するにしたがって前進角側に変位する第１の清掃片３１および第２の清掃片３６の配列線を平面上に展開したときに、この配列線がほぼ直線状となっている。このように第１の清掃片３１ならびに第２の清掃片３６を構成することによって、軸方向（スラスト方向）の荷重バランスが崩れることなく、連結支持材２８や連結軸受材２９（前方・後方軸受部２８ａ、２８ｂや連結軸受材２９の前方・後方軸受部２９ａ、２９ｂ）への負荷を軽減させることができ、機械的故障を引き起こさないようにすることができるとともに、より軽量な材料で連結支持材２８や連結軸受材２９、延いては掃除機用吸込具１５を構成することができる。さらに、掃除機用吸込具１５の走行性能を向上させることができる。

ここで、本実施の形態１の第１および第２の回転ブラシ３０、３５において、第１および第２の清掃片３１、３６の略Ｖ字形状の頂点は、図６に示すように、それぞれの両端が配される円周上の位置より回転方向に対して約９０°後退した位置に設定されている。

第１の回転ブラシ３０は、掃除機用吸込具１５の進退方向に対して垂直な方向に長く、開口部１８の左右幅寸法とほぼ同じ長さに設定された円管状の軸芯材３２と、この軸芯材３２とほぼ同じ長さに設定され、軸芯材３２に挿着される複数条（本実施の形態１においては３条）の第１の清掃片３１とを備えている。

軸芯材３２には、その長手方向に沿って、図１０に示すように、その外周面から外方に突出する複数対のリブ条部３２ａが設けられ、対をなすリブ条部３２ａの互いに対向する面に他方に向けて突出した鍔条部３２ｂが形成されている。これにより、これらの一対のリブ条部３２ａと鍔条部３２ｂとの間に、開口部分が狭められた溝条部３２ｃが形成され、この溝条部３２ｃに第１の清掃片３１が挿着される挿着空間３３が形成されている。

第１の清掃片３１は、基端部３１ａと、この基端部３１ａから起毛された複数の繊維からなる繊維状部３１ｂとを備えている。そして、この第１の清掃片３１の基端部３１ａが軸芯材３２に形成された装着空間３３内に挿入、案内されて組み付けられ、第１の清掃片３１の繊維状部３１ｂが軸芯材３２の鍔条部３２ｂからその直径方向に突出している。このように、第１の清掃片３１は、基端部３１ａが装着空間３３内に挿入されることで、簡単に第１の回転ブラシ３０の軸芯材３２に組み付けられ、また、交換が必要な時には、この装着空間３３内から抜き出されることで、簡単に軸芯材３２から取り外される。

また、軸芯材３２の対をなすリブ条部３２ａのうち、第１の回転ブラシ３０の回転方向に対して背面側に位置するリブ条部３２ａの鍔条部３２ｂの上面に、外方に向けて突出する支持条部３２ｄが形成され、第１の清掃片３１を背面側から支持している。さらに、この支持条部３２ｄの第１の清掃片３１に対向する面に、第１の清掃片３１に向けて突出する凸部３２ｅが第１の回転ブラシ３０の長手方向に沿って連続的または断続的に形成されている。これにより、第１の清掃片３１は回転駆動される際に、背面側から支持条部３２ｄにより支持され、さらに凸部３２ｅにより拘束されて、背面側あるいは側方側に撓むのが抑制され、効果的に被掃除面上の塵埃を掻き上げるとともに、掃除機用吸込具１５を前進する回転力を被掃除面に作用させて自走性を向上させることができる。

また、第２の回転ブラシ３５は、第１の回転ブラシ３０と同様に、掃除機用吸込具１５の進退方向に対して垂直な方向に長く、開口部１８の左右幅寸法とほぼ同じ長さに設定された棒状の軸芯材３７と、この軸芯材３７とほぼ同じ長さに設定され、軸芯材３７に挿着される複数条（本実施の形態１においては３条）の第２の清掃片３６とを備えている。

軸芯材３７には、その長手方向に沿って、図１０に示すように、その外周面から直径方向に突出する複数対の保持条部３７ａが設けられ、対をなす保持条部３７ａの互いに対向する基端部分が切り欠かれて、開口部分が狭められた溝条部３７ｂが形成され、この溝条部３７ｂに第２の清掃片３６が挿着される挿着空間３８が形成されている。

第２の清掃片３６は、基端部３６ａと、この基端部３６ａから起毛された複数の繊維からなる繊維状部３６ｂとを備えている。そして、この第２の清掃片３６の基端部３６ａが軸芯材３７に形成された装着空間３８内に挿入、案内されて組み付けられ、第２の清掃片３６の繊維状部３６ｂが軸芯材３７の溝条部３７ｂからその直径方向に突出している。このように、第２の清掃片３６は、基端部３６ａが装着空間３８内に挿入されることで、簡単に第２の回転ブラシ３５の軸芯材３７に組み付けられ、また、交換が必要な時には、この装着空間３８内から抜き出されることで、簡単に軸芯材３７から取り外される。

なお、第２の回転ブラシ３５の第２の清掃片３６を構成する繊維状部３６ｂが、第２の回転ブラシ３５の長手方向に沿って間引かれ、複数の繊維束として断続的に形成されていてもよい。そして、この複数の繊維束が、複数条の第２の清掃片３６において互いに幅方向（第２の回転ブラシ３５の長手方向）に重複しながらそれぞれの起毛位置がずらされ、全体として第２の回転ブラシ３５の長手方向の全幅域をカバーするように構成すればよい。これにより、第２の回転ブラシ３５が柔軟に撓むことができるので、第２の回転ブラシ３５に加わる負荷が減り、それにより第２の回転ブラシ３５を回転駆動する第１の回転ブラシ３０に加わる負荷も減り、第１および第２の回転ブラシ３０、３５を効率よく回転させることができるとともに、第１および第２の回転ブラシ３０、３５の回転により被掃除面上の塵埃を効率的に掻き上げることができるので、塵埃除去性能を大幅に向上させることができる。なお、繊維束の長手方向の長さは、上述したように、複数の繊維束が全体として第２の回転ブラシ３５の長手方向の全幅域をカバーしていればよく、長手方向に形成される配設個数との関係で任意に設定されればよい。

そして、第１の回転ブラシ３０の軸芯材３２には、鍔条部３２ｂが形成されていない面同士で対向するリブ条部３２ａの間に噛合空間３４が形成されている。そして、第２の回転ブラシ３５の第２の清掃片３６が、この第１の回転ブラシ３０の第１の清掃片３１あるいは噛合空間３４に噛み合わされ、第１の回転ブラシ３０の回転駆動に伴い、第１の清掃片３１によって回転方向の背面側から押圧されることにより、第２の回転ブラシ３５は第１の回転ブラシ３０により効果的に回転駆動される。

なお、本実施の形態１において、第２の清掃片３６における繊維状部３６ｂの鍔条部３７ｂから突出した部分の長さ（突出代）は、第１の清掃片３１における繊維状部３１ｂの鍔条部３２ｂから突出した部分の長さとほぼ同じに設定され、第２の清掃片３６における繊維状部３６ｂの繊維の太さも、第１の清掃片３１における繊維状部３１ｂの繊維の太さとほぼ同一に設定されている。

第２の清掃片３６を構成する繊維状部３６ｂが、複数の繊維束３６ｃとして断続的に形成されているため、第２の清掃片３６における繊維状部３６ｂの繊維の本数は、第１の清掃片３１における繊維状部３１ｂの繊維の本数より少なく、第２の清掃片３６においては第１の清掃片３１に比較して繊維状部３６ｂの腰が弱く、撓みやすくなっている。このため、回転駆動された時における第２の清掃片３６と被掃除面との接触抵抗が、第１の清掃片３１と被掃除面との接触抵抗より小さく設定されることになり、第２の回転ブラシ３５に加わる負荷が減り、それにより第２の回転ブラシ３５を回転駆動する第１の回転ブラシ３０に加わる負荷も減り、第１および第２の回転ブラシ３０、３５が効率よく回転し、塵埃除去性能を大幅に向上させることができる。

次に、以上のように構成された掃除機用吸込具１５と電気掃除機（掃除機本体１）の動作、作用について、前掲の図を参照しながら、図１１および図１２を用いて説明する。図１１は、本発明の実施の形態１における掃除機用吸込具の第１および第２の回転ブラシの噛み合わせ状態の時間的変化を示す断面図（吸込具本体の左方側から見た状態で、図の下方向が底面側）であり、図１２は、第１および第２の回転ブラシの斜視図（底面側から見た状態）と軸方向の各位置における噛み合わせ状態を示す断面図である。なお、図１１において、（ａ）〜（ｄ）で第１および第２の回転ブラシ３０、３５が３０°ずつ回転したときの噛み合わせ状態を、時間経過を追って示している。また、図１２において、（ａ）が第１および第２の回転ブラシ３０、３５における右端位置での噛み合わせ状態を、（ｂ）が右端位置から左端側に長手方向寸法の１／６寄った位置での噛み合わせ状態を、（ｃ）が右端位置から左端側に長手方向寸法の１／３寄った位置での噛み合わせ状態を、（ｄ）が長手方向の中間位置での噛み合わせ状態を示している。

掃除機本体１から図示しない電源コードを引き出し、その先端についた電源プラグ（図示せず）を部屋のコンセントに差し込んで、把手１４に設けた操作部１４ａを操作して、電動送風機２および掃除機用吸込具１５に内蔵された電動機２４に通電すると、掃除機用吸込具１５の下ケース１７ｂの底面に設けられた開口部１８に電動送風機２による吸引力が作用し、木床や絨毯などの被掃除面上の塵埃が第１および第２の清掃片３１、３６の繊維状部３１ｂ、３６ｂにより掻き上げられ、吸引されて、延長管１３、吸引ホース１０を通って集塵室４に運ばれ、そこで捕集される。

先にも記したように、本実施の形態１の第１および第２の回転ブラシ３０、３５において、第１および第２の清掃片３１、３６の略Ｖ字形状の頂点は、図６に示すように、それぞれの両端が配される円周上の位置より回転方向に対して約９０°後退した長手方向の中間位置に設定されている。

そして、第１および第２の回転ブラシ３０、３５の長手方向のある部分では、ある時期（例えば、図１１における（ａ）〜（ｃ）の時間帯）において、第２の回転ブラシ３５の第２の清掃片３６が、第１の回転ブラシ３０の回転駆動に伴い、第１の回転ブラシ３０における複数条の第１の清掃片３１あるいは噛合空間３４に連続的に噛み合わされ、第１の清掃片３１によって回転方向の背面側から押圧されることにより、第１の回転ブラシ３０により回転駆動される。そして、この第１の回転ブラシ３０（第１の清掃片３１）と第２の回転ブラシ３５（第２の清掃片３６）とが噛み合わされた状態が終わって、ある時期（例えば、図１１における（ｄ）の時間帯）、第１の清掃片３１と第２の清掃片３６とは互いに離間しているが、やがて直に図１１における（ａ）の状態に戻り、第１および第２の回転ブラシ３０、３５が噛み合わされ始める。このように、長手方向のある部分を取ってみた場合、１回転する間のほぼ半分の時間帯において、第１の回転ブラシ３０と第２の回転ブラシ３５とが噛み合わされた状態が維持されている。

しかも、このような第１の回転ブラシ３０と第２の回転ブラシ３５（第１および第２の清掃片３１、３６）とが噛み合わされた状態が、図１２における第１および第２の回転ブラシ３０、３５の長手方向のいずれかの位置（例えば、図１２における（ｄ）〜（ｂ）の位置）において維持されている。そして、このように第１の回転ブラシ３０と第２の回転ブラシ３５とが噛み合わされた状態が、第１および第２の回転ブラシ３０、３５の回転に伴い、第１および第２の回転ブラシ３０、３５の外方（左右の端部側）から内方（中間位置側）に向けて変位していく。

このように、本実施の形態１における第１の回転ブラシ３０と第２の回転ブラシ３５によれば、第２の回転ブラシ３５の第２の清掃片３６が、第１の回転ブラシ３０の回転駆動に伴い、その長手方向のいずれかの位置で第１の回転ブラシ３０における複数条の第１の清掃片３１あるいは噛合空間３４に連続的に噛み合わされ、第１の清掃片３１によって回転方向の背面側から押圧される状態が維持されることにより、第１の回転ブラシ３０により連続的に、しかも円滑に回転駆動されることになる。

したがって、連続的で円滑な第１および第２の回転ブラシ３０、３５の回転により、被掃除面上の塵埃を第１の回転ブラシ３０と第２の回転ブラシ３５との間に弾き飛ばして、塵埃を外部に漏らすことなく確実に除塵することができ、このことによって掃除機用吸込具１５の塵埃除去性能を大幅に向上させることができる。しかも、第１および第２の回転ブラシ３０、３５の第１および第２の清掃片３１、３６が、それぞれ逆方向に開いた、長手方向の中央側に寄るに従って回転方向に対して後退角側に変位する略Ｖ字形状に形成されているため、被掃除面上の塵埃を吸塵力のより強い中央側に掻き上げ、より確実に外部に漏らすことなく除去することができる。

また、本実施の形態１によれば、第２の回転ブラシ３５の第２の清掃片３６の腰が弱く、絨毯上でも容易に撓んで、第２の清掃片３６と被掃除面との接触抵抗が第１の清掃片３１と被掃除面との接触抵抗より小さくなるので、第２の回転ブラシ３５に加わる負荷が減り、それにより第２の回転ブラシ３５を回転駆動する第１の回転ブラシ３０に加わる負荷も減り、第１および第２の回転ブラシ３０、３５を効率よく回転されて、塵埃除去性能を大幅に向上させることができる。

また、電動機２４で回転駆動される第１の回転ブラシ３０を前方側に、第２の回転ブラシ３５を後方側にそれぞれ配し、運転時に第１の回転ブラシ３０を、吸込具本体１６を前進させる方向に回転させ、第２の回転ブラシ３５を第１の回転ブラシ３０の回転方向と逆方向に回転させるようにしているので、掃除機用吸込具１５を前方方向に移動させる力が効率よく、且つ強力に被掃除面に作用し、絨毯上であっても、掃除機用吸込具１５を軽く操作できる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る掃除機用吸込具１５’について、図１３図および１４を用いて説明する。図１３は、本発明の実施の形態２における掃除機用吸込具の駆動ベルト側に配置される支持部材の斜視図であり、図１４はこの支持部材を用いて構成した掃除機用吸込具の断面図である。なお、上記実施の形態１と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態２における掃除機用吸込具１５’において、連結支持材３９は、図１３に示すように、上記の実施の形態１における連結支持材２８と同様、第１の回転ブラシ３０を回転自在に軸支する前方軸受部３９ａと、駆動ベルト２５の回転軌道の中を通して内方側に向けて延出される延出部３９ｂと、この延出部３９ｂにおいて第２の回転ブラシ３５を回転自在に軸支する後方軸受部３９ｃとを有している。そして、本実施の形態２においては、延出部３９ｂは、第２の回転ブラシ３５の軸芯材３７よりも下方に位置する部分が切り欠かれ、電動機２４の軸心が、第１の回転ブラシ３０の軸心に対して上方の位置に配置されている。

このように、延出部３９ｂの下方部分を切り欠くことにより、図１４に示すように、上記の実施の形態１の場合に比べて、第１の回転ブラシ３０の軸心に対して、電動機２４の軸心をより上方に位置させることができ、吸込具本体１６の下ケース１７ｂの底面により寸法的に規制される電動機２４として、より大型の、すなわち、電気容量が大きく、より吸引力の高いものを使用することができ、掃除機用吸込具１５’の走行性能、塵埃除去性能を高めることができる。また、メンテナンス時において、延出部３９ｂの切り欠かれた部分を介して、吸込具本体１６の下ケース１７ｂに装着された連結支持材３９、および連結支持材３９に保持された第１の回転ブラシ３０と第２の回転ブラシ３５を簡単に取り外すことができる。

また、電動送風機２を有する掃除機本体１に、塵埃除去性能に優れた上記の掃除機用吸込具１５、１５’を接続することにより、操作性、掃除性能に優れた電気掃除機を提供することができることは言うまでもない。

以上のように、本発明にかかる掃除機用吸込具は、第１および第２の回転ブラシが効率よく回転し、塵埃除去性能に優れたもので、家庭用、業務用、店舗用の各種電気掃除機に使用することができる。

本発明の実施の形態１における掃除機用吸込具を接続した電気掃除機の全体斜視図である。 本発明の実施の形態１における掃除機用吸込具の外観斜視図である。 本発明の実施の形態１における掃除機用吸込具の底面側から見た斜視図である。 本発明の実施の形態１における掃除機用吸込具の下ケースを外し、底面側から見た平面図である。 本発明の実施の形態１における掃除機用吸込具の断面図である。 本発明の実施の形態１における掃除機用吸込具の１対の支持部材により保持された第１および第２の回転ブラシの底面側から見た斜視図（吸込具本体から取り外した状態）である。 本発明の実施の形態１における掃除機用吸込具の支持部材と第１および第２の回転ブラシの軸芯保持材周辺の構造を示す（ａ）平面図（軸芯保持材を装着していない状態）と（ｂ）平面断面図（軸芯保持材を装着している状態）である。 本発明の実施の形態１における掃除機用吸込具の駆動ベルト側に配置される支持部材の斜視図である。 本発明の実施の形態１における掃除機用吸込具の駆動源と第１および第２の回転ブラシと支持部材との位置関係を示す断面図である。 本発明の実施の形態１における掃除機用吸込具の第１の回転ブラシおよび第２の回転ブラシの構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態１における掃除機用吸込具の第１および第２の回転ブラシの係合状態の時間的変化を示す断面図である。 本発明の実施の形態１における掃除機用吸込具の第１および第２の回転ブラシの斜視図と軸方向の各位置における噛み合わせ状態を示す断面図である 本発明の実施の形態２における掃除機用吸込具の駆動ベルト側に配置される支持部材の斜視図である。 本発明の実施の形態２における掃除機用吸込具の駆動源と第１および第２の回転ブラシと支持部材との位置関係を示す断面図である。 従来の掃除機用吸込具のある実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１ 掃除機本体
１５ 掃除機用吸込具
１６ 吸込具本体
１７ 本体ケース
１８ 開口部
１８ａ 回転ブラシ収容空間
２４ 電動機（駆動源）
２５ 駆動ベルト
２６ プーリ（回転受動部、軸芯保持材）
２７Ａ〜２７Ｃ 軸芯保持材
２８ 連結支持材（駆動ベルト側の支持部材）
２８ｂ 延出部
２８ｃ 後方軸受部（軸受部）
２９ 連結軸受部（他方の支持部材）
３０ 第１の回転ブラシ
３１ 第１の清掃片
３１ａ 基端部
３１ｂ 繊維状部
３２ 軸芯材
３２ａ リブ条部
３２ｂ 鍔条部
３２ｃ 溝条部
３２ｄ 支持条部
３５ 第２の回転ブラシ
３６ 第２の清掃片
３６ａ 基端部
３６ｂ 繊維状部
３７ 軸芯材
３７ａ 保持条部
３７ｂ 溝条部

Claims (5)

1. 一方端に回転受動部を備え、周面の長手方向に沿って第１の清掃片を有する第１の回転ブラシと、
   前記第１の回転ブラシを回転駆動する駆動源と、
   前記駆動源からの駆動力を前記第１の回転ブラシの前記回転受動部に伝達する駆動ベルトと、
   前記第１の回転ブラシと平行に配置され、周面の長手方向に第２の清掃片を有し、前記第１の回転ブラシにより回転駆動される第２の回転ブラシと、
   前記第１の回転ブラシと前記第２の回転ブラシの両端に配置され、前記第１の回転ブラシと前記第２の回転ブラシとを一定間隔を隔てて回転自在に軸支する１対の支持部材と、を備えてなり、
   前記第２の回転ブラシが、前記駆動部と前記第１の回転ブラシとの間に配置され、前記１対の支持部材により連結保持された前記第１の回転ブラシと前記第２の回転ブラシとが掃除機用吸込具のケース内に着脱可能に固定されていることを特徴とする掃除機用吸込具。
2. 前記１対の支持部材のうち、前記駆動ベルトが配される側の前記支持部材が、前記駆動ベルトの回転軌道の中を通って内方側に向けて延出される延出部と、該延出部において前記第２の回転ブラシを回転自在に軸支する軸受部とを有し、
   前記延出部における前記第２の回転ブラシの軸受部の外径が、前記回転受動部の外径よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の掃除機用吸込具。
3. 前記１対の支持部材のうち、前記駆動ベルトが配される側の前記支持部材が、前記駆動ベルトの回転軌道の中を通って内方側に向けて延出される延出部と、該延出部において前記第２の回転ブラシを回転自在に軸支する軸受部とを有し、
   前記延出部は、前記第２の回転ブラシにおいて前記第２の清掃片を保持する軸芯材よりも下方に位置する部分が切り欠かれ、前記駆動源の軸心が、前記第１の回転ブラシの軸心に対して上方の位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の掃除機用吸込具。
4. 前記第１の回転ブラシと前記第２の回転ブラシの、それぞれの両端に軸芯保持材が装着され、
   前記第２の回転ブラシの前記駆動ベルトが配される側に配置される軸芯保持材が、前記第２の回転ブラシの長手方向において前記駆動ベルトよりも内側に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の掃除機用吸込具。
5. 電動送風機と、請求項１〜４のいずれか１項に記載の掃除機用吸込具を備えた電気掃除機。

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