JP2009136371A - Suction tool for vacuum cleaner and vacuum cleaner - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a suction tool of a vacuum cleaner which can unerringly rotate a rotary brush even on a fluffy surface to be cleaned such as a carpet, can show a good dusting property, and is easy to use. <P>SOLUTION: The suction tool comprises a floor nozzle pipe 9 communicating with a rotary brush storage chamber 4 to which the rotary brush 3 scraping up dust is rotatably attached and connected to an extension pipe (not illustrated), a revolutions detection means (not illustrated) to detect the revolutions of the rotary brush 3, and a driving motor 25 rotationally driving the rotary brush 3 through a one-way clutch (not illustrated). The rotary brush storage chamber 4 forms a dust suction port 7 provided in the position facing a floor surface, and an air inflow opening (not illustrated) to suck air to rotate the rotary brush 3 and controls the rotary brush 3 so as to attain prescribed revolutions or to be in a prescribed range by the driving motor 25 through the one-way clutch when the revolutions detected by the revolutions detection means reach the prescribed revolutions or are in the prescribed range. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電気掃除機用吸込具及びそれを用いた電気掃除機に関するものである。   The present invention relates to a vacuum cleaner suction tool and a vacuum cleaner using the same.

従来、この種の電気掃除機用吸込具は、図８に示すように、床面の塵埃を掻き上げる回転自在の回転ブラシ４３を収納する回転ブラシ収納部４４と、回転ブラシ収納部４４の前方に設けた空気流路４１を備え、空気流路４１より吸引する空気を、回転ブラシ４３のブレード４２に当てることによって回転ブラシ４３を回転させ、床面のごみを集塵する構成をとっている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１２３１６５号公報 Conventionally, as shown in FIG. 8, this type of vacuum cleaner suction tool includes a rotary brush storage portion 44 that stores a rotatable rotary brush 43 that scrapes up dust on the floor, and a front side of the rotary brush storage portion 44. The air flow path 41 provided in the air flow path 41 is provided, and the air sucked from the air flow path 41 is applied to the blade 42 of the rotation brush 43 to rotate the rotation brush 43 and collect dust on the floor surface. (For example, refer to Patent Document 1).
JP-A-11-123165

しかしながら、上記従来の電気掃除機用吸込具の構成では、木床などの平らな被掃除面を掃除する場合は、被掃除面と回転ブラシ４３とが一定の距離を取った状態で保たれるため、回転ブラシ４３に加わる負荷が抑えられ、回転ブラシ４３は回転することができるが、絨毯などの毛羽立った被掃除面を掃除する場合は、回転ブラシ４３が絨毯の毛に食い込む形となり、回転ブラシ４３が回転しない場合があった。   However, in the configuration of the conventional vacuum cleaner suction tool, when cleaning a flat surface to be cleaned such as a wooden floor, the surface to be cleaned and the rotating brush 43 are kept at a certain distance. Therefore, the load applied to the rotating brush 43 is suppressed, and the rotating brush 43 can rotate. However, when cleaning a fuzzy surface to be cleaned such as a carpet, the rotating brush 43 bites into the hair of the carpet and rotates. The brush 43 sometimes did not rotate.

回転ブラシ４３の回転力をあげるために、単純に風速を上げると風切音が大きくなってしまうとともに、状況によっては、吸引風の一部が回転ブラシ４３の上方を通過し、逆回転方向の流れが生じ、被掃除面のごみを搬送する気流が減少することが確認されている。   If the wind speed is simply increased to increase the rotational force of the rotating brush 43, the wind noise will increase, and depending on the situation, part of the suction air may pass above the rotating brush 43 and move in the reverse rotation direction. It has been confirmed that there is a flow and that the air flow carrying the dust on the surface to be cleaned is reduced.

そのため、従来は斜め下方向への気流を作り出すために、空気流路４１を、斜め下方に傾斜させるなどの手段をとっていたが、それによって空気流入口４１ａの面積が絞られ、風速が上がって風切り音が高くなっていた。   For this reason, conventionally, in order to create an airflow in the obliquely downward direction, measures have been taken such as inclining the air passage 41 obliquely downward, but this reduces the area of the air inlet 41a and increases the wind speed. The wind noise was high.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、木床面などの平らな被掃除面上では、従来通りのごみ取れ性、操作性を維持するとともにとともに、絨毯などの毛羽立った被掃除面上でも確実に回転ブラシが回転し、優れたごみとれ性を発揮することができる使い勝手のよい電気掃除機用吸込具及び電気掃除機を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems. On a flat surface to be cleaned such as a wooden floor surface, while maintaining the conventional dust removal and operability, the surface to be cleaned such as a carpet is fuzzy. It is an object of the present invention to provide an easy-to-use vacuum cleaner suction tool and a vacuum cleaner that can reliably rotate the rotating brush and exhibit excellent dust removal.

上記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機用吸込具は、塵埃を掻き上げる回転ブラシを回転自在に取り付けた回転ブラシ収納室と、この回転ブラシ収納室と連通し、かつ掃除機本体との接続部品に接続されるユカノズルパイプと、前記回転ブラシの回転数を検知する回転数検知手段と、クラッチ手段を介して前記回転ブラシを回転駆動する駆動モータとを備え、前記回転ブラシ収納室は、床面に対向する位置に設けた集塵用の吸い込み口と、前記回転ブラシを回転させるための空気を吸引するための空気流入口を有し、前記回転数検知手段で検知された回転数が所定の回転数または範囲になった場合に、前記クラッチ手段を介して前記駆動モータで前記回転ブラシを所定回転数または範囲になるよう制御するもので、掃除面が木床など回転ブラシへの負荷が軽い場合などには吸引風により回転ブラシを高速回転させ被掃除面の塵埃を掻き出す。また被掃除面が絨毯など毛羽立った被掃除面では回転ブラシへの負荷が重くなり回転数が低下する。その場合回転数検知手段で回転ブラシの回転数を検知し所定以下などに回転数が低下すると、駆動モータへ電力供給されクラッチ手段を介して回転ブラシが動力で強力に回転され塵埃を掻き出すよう動作する。このように通常は吸引風にて回転ブラシを回転させ、負荷が重くなった場合には駆動モータで回転ブラシが動力駆動されるよう動作するため、駆動モータの負担が減り駆動モータ自体が小型軽量化すると共に、あらゆる床面で高性能が得られる使い勝手のよい電気掃除機用吸込具を提供することができる。   In order to solve the above-described conventional problems, a vacuum cleaner suction tool according to the present invention includes a rotary brush storage chamber in which a rotary brush for scraping dust is rotatably attached, a communication with the rotary brush storage chamber, and cleaning. A rotary nozzle comprising a Yuka nozzle pipe connected to a connection part with the machine body, a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the rotary brush, and a drive motor for rotating the rotary brush via a clutch means; The brush storage chamber has a dust collection inlet provided at a position facing the floor and an air inflow port for sucking air for rotating the rotary brush, and is detected by the rotation speed detecting means. The rotating brush is controlled by the drive motor so as to have a predetermined rotational speed or range via the clutch means when the rotated rotational speed reaches a predetermined rotational speed or range. Such as for example, when load on the rotary brush is light scraping dust from a cleaning surface by high speed rotation of the rotary brush by suction air. In addition, on the surface to be cleaned, such as a carpet, the load on the rotating brush becomes heavy and the rotational speed decreases. In that case, the rotational speed of the rotating brush is detected by the rotational speed detecting means, and when the rotational speed drops below a predetermined value, power is supplied to the drive motor and the rotating brush is powerfully rotated by the power via the clutch means to scrape dust. To do. In this way, the rotating brush is normally rotated by suction air, and when the load becomes heavy, the rotating brush is driven by the drive motor, so the load on the driving motor is reduced and the drive motor itself is small and lightweight. In addition, it is possible to provide an easy-to-use vacuum cleaner suction tool capable of obtaining high performance on any floor surface.

又、本発明の電気掃除機は、電動送風機を内蔵すると共に、請求項１〜５のいずれか１項に記載された電気掃除機用吸込具を備えたもので、優れたごみ取れ性能を発揮することができる。   Moreover, the vacuum cleaner of this invention is equipped with the suction tool for vacuum cleaners described in any one of Claims 1-5 while having a built-in electric blower, and exhibits an excellent dust removal performance. can do.

本発明の電気掃除機用吸込具及び電気掃除機は、小型、軽量で、しかも優れたごみ取れ性能を発揮することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The vacuum cleaner suction tool and vacuum cleaner of the present invention are small and lightweight, and can exhibit excellent dust removal performance.

第１の発明は、塵埃を掻き上げる回転ブラシを回転自在に取り付けた回転ブラシ収納室と、この回転ブラシ収納室と連通し、かつ掃除機本体との接続部品に接続されるユカノズルパイプと、前記回転ブラシの回転数を検知する回転数検知手段と、クラッチ手段を介して前記回転ブラシを回転駆動する駆動モータとを備え、前記回転ブラシ収納室は、床面に対向する位置に設けた集塵用の吸い込み口と、前記回転ブラシを回転させるための空気を吸引するための空気流入口を有し、前記回転数検知手段で検知された回転数が所定の回転数または範囲になった場合に、前記クラッチ手段を介して前記駆動モータで前記回転ブラシを所定回転数または範囲になるよう制御するもので、掃除面が木床など回転ブラシへの負荷が軽い場合などには吸引風により回転ブラシを高速回転させ被掃除面の塵埃を掻き出す。また被掃除面が絨毯など毛羽立った被掃除面では回転ブラシへの負荷が重くなり回転数が低下する。その場合回転数検知手段で回転ブラシの回転数を検知し所定以下などに回転数が低下すると、駆動モータへ電力供給されクラッチ手段を介して回転ブラシが動力で強力に回転され塵埃を掻き出すよう動作する。このように通常は吸引風にて回転ブラシを回転させ、負荷が重くなった場合には駆動モータで回転ブラシが動力駆動されるよう動作するため、駆動モータの負担が減り駆動モータ自体が小型軽量化すると共に、あらゆる床面で高性能が得られる使い勝手のよい電気掃除機用吸込具を提供することができる。   The first invention is a rotary brush storage chamber rotatably mounted with a rotary brush that sweeps up dust, a yuka nozzle pipe that communicates with the rotary brush storage chamber and is connected to a connection part with the cleaner body, A rotation number detecting means for detecting the rotation number of the rotating brush; and a drive motor for rotating the rotating brush via a clutch means, wherein the rotating brush storage chamber is provided at a position facing the floor surface. A dust inlet and an air inlet for sucking in air for rotating the rotary brush, and the number of revolutions detected by the revolution number detection means falls within a predetermined number or range In addition, the rotary brush is controlled by the drive motor through the clutch means so as to have a predetermined rotation speed or range, and when the load on the rotary brush such as a wooden floor is light, the suction wind More rotary brush rotated at high speed scrape the dust from a cleaning surface. In addition, on the surface to be cleaned, such as a carpet, the load on the rotating brush becomes heavy and the rotational speed decreases. In that case, the rotational speed of the rotary brush is detected by the rotational speed detection means, and when the rotational speed drops below a predetermined value, power is supplied to the drive motor and the rotary brush is powerfully rotated by the power via the clutch means to scrape dust. To do. In this way, the rotating brush is normally rotated by suction air, and when the load becomes heavy, the rotating brush is driven by the drive motor, so the load on the driving motor is reduced and the drive motor itself is small and lightweight. In addition, it is possible to provide an easy-to-use vacuum cleaner suction tool capable of obtaining high performance on any floor surface.

第２の発明は、特に、第１の発明の駆動モータを、直流マグネットモータ若しくは直流ブラシレスモータで構成したもので、通常は吸引風にて回転ブラシを回転させ、負荷が重くなった場合には駆動モータで回転ブラシを動力駆動するため、駆動モータ自体の負担が減り直流マグネットモータなど高効率の小型モータが搭載可能となる。また、低圧の直流ブラシレスモータを採用することで高効率且つ高寿命・高耐久の軽量小型化が可能となる。   In the second invention, in particular, the drive motor of the first invention is constituted by a DC magnet motor or a DC brushless motor. Usually, when the rotating brush is rotated by suction air and the load becomes heavy. Since the rotary brush is driven by the drive motor, the burden on the drive motor itself is reduced, and a highly efficient small motor such as a DC magnet motor can be mounted. Further, by adopting a low-voltage DC brushless motor, it is possible to reduce the size and weight with high efficiency, long life, and high durability.

第３の発明は、特に、第１又は第２の回転数検知手段を、回転ブラシ側に組み込んだ磁石と、回転に伴う前記磁石の磁束量変化を検知する磁気検知素子で構成したもので、光学素子やメカ式回転数検知などに比べて防塵対策が簡略化され高信頼性が得られる。また磁気検知素子により吸込具自体の小型・軽量化も可能となる。   The third invention, in particular, comprises the first or second rotational speed detection means with a magnet incorporated on the rotating brush side and a magnetic detection element that detects a change in the amount of magnetic flux of the magnet accompanying rotation, Compared to optical elements and mechanical rotation speed detection, dust-proof measures are simplified and high reliability is obtained. In addition, the suction element itself can be reduced in size and weight by the magnetic detection element.

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の回転数検知手段で検知した回転数が、所定時間の間、所定以下若しくは停止した場合に駆動モータへの電力を遮断若しくは制限する制御手段を設けたもので、回転ブラシが絨毯や布・大物紙くずなどによりロック状態となった場合には、駆動モータへの電力が遮断され駆動モータ自体が保護される。また人体の指などが回転ブラシ部分に噛み込んだ場合でも即回転ブラシの回転を停止するよう動作し安全性も確保される。   In the fourth invention, in particular, when the rotation speed detected by the rotation speed detection means according to any one of the first to third inventions is less than or equal to a predetermined value or stopped for a predetermined time, Control means for limiting is provided, and when the rotating brush is locked by a carpet, cloth, waste paper, or the like, power to the drive motor is cut off and the drive motor itself is protected. Further, even when a human finger or the like bites into the rotating brush portion, it operates so as to stop the rotation of the immediately rotating brush, ensuring safety.

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか一つの発明のクラッチ手段を介して駆動モータで回転ブラシを駆動している時に、それを報知する報知手段を設けたもので、被掃除面の負荷状態を使用者に知らしめることが出来るため、床面の負荷に応じて電気掃除機用吸込具への押圧などを使用者が加減出来て適正な操作感を得ることが出来る。   The fifth aspect of the invention is particularly provided with notifying means for notifying when the rotary brush is driven by the drive motor via the clutch means of any one of the first to fourth aspects of the invention. Since the load state of the surface can be informed to the user, the user can adjust the pressure on the vacuum cleaner suction tool according to the load on the floor surface, and an appropriate operational feeling can be obtained.

第６の発明は、電動送風機を内蔵すると共に、請求項１〜５のいずれか１項に記載された電気掃除機用吸込具を備えたもので、優れたごみ取れ性能を発揮することができる。   6th invention is equipped with the suction tool for vacuum cleaners described in any one of Claims 1-5 while incorporating an electric blower, and can exhibit the outstanding dust removal performance. .

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における電気掃除機用吸込具について、図１〜図７を用いて説明する。 (Embodiment 1)
Hereinafter, the vacuum cleaner suction tool in Embodiment 1 of this invention is demonstrated using FIGS.

図１は、本実施の形態における電気掃除機用吸込具の断面図、図２は、同電気掃除機用吸込具の上面図、図３は、同電気掃除機用吸込具の断面拡大図、図４は、同電気掃除機用吸込具の部分断面図、図５は、同電気掃除機用吸込具の回転ブラシの平面図、図６は、同電気掃除機用吸込具を接続した電気掃除機の全体図、図７は、同電気掃除機用吸込具の回転ブラシの回転数制御動作説明図である。   1 is a cross-sectional view of a vacuum cleaner suction tool according to the present embodiment, FIG. 2 is a top view of the vacuum cleaner suction tool, and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the vacuum cleaner suction tool. FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the vacuum cleaner suction tool, FIG. 5 is a plan view of a rotating brush of the vacuum cleaner suction tool, and FIG. 6 is an electric vacuum cleaner connected to the vacuum cleaner suction tool. FIG. 7 is an overall view of the machine, and FIG. 7 is an explanatory diagram of the rotational speed control operation of the rotary brush of the vacuum cleaner suction tool.

図１〜７において、１は、本実施の形態における電気掃除機用吸込具（以下、「吸込具１」という）で、ブラシ２を配列した回転ブラシ３を、回転ブラシ収納室４に回転自在に配備してある。回転ブラシ収納室４は、回転ブラシ３とほぼ同径の断面で形成しており、底部には吸い込み口７が設けてある。９は、電気掃除機との接続部品の一つである延長管１０と接続するためのユカノズルパイプで、回転ブラシ収納室４と連通しており、吸い込み口７から吸引されたごみは、ユカノズルパイプ９を通り、延長管１０、およびホース１１を経て掃除機本体８に吸引される。   1 to 7, reference numeral 1 denotes a vacuum cleaner suction tool (hereinafter referred to as “suction tool 1”) according to the present embodiment. The rotary brush 3 in which the brushes 2 are arranged is rotatable to the rotary brush storage chamber 4. Is deployed. The rotary brush storage chamber 4 is formed with a cross section having substantially the same diameter as the rotary brush 3, and a suction port 7 is provided at the bottom. 9 is a Yuka nozzle pipe for connecting to the extension pipe 10 which is one of the connecting parts to the vacuum cleaner. The Yuka nozzle pipe communicates with the rotating brush storage chamber 4, and the dust sucked from the suction port 7 is Yuka. It passes through the nozzle pipe 9 and is sucked into the cleaner body 8 through the extension pipe 10 and the hose 11.

なお、ユカノズルパイプ９と回転ブラシ収納室４は、上下方向に回動自在に連結されており、１２はその回動中心を示す（なおユカノズルパイプ９と回転ブラシ収納室４の連結部分の具体構成は、従来の電気掃除機用吸込具のものと同じであるため、説明は省略する）。   The yuka nozzle pipe 9 and the rotating brush storage chamber 4 are connected so as to be rotatable in the vertical direction, and 12 indicates the center of rotation (note that the connecting portion of the yuka nozzle pipe 9 and the rotating brush storage chamber 4 is Since the specific configuration is the same as that of the conventional vacuum cleaner suction tool, the description is omitted).

回転ブラシ収納室４の前方下部には、前記吸い込み口７とは別の吸引風を取り入れる空気流入口１４が形成されており、回転ブラシ３を回転させる空気が取り入れられる。   An air inflow port 14 for taking in suction air different from the suction port 7 is formed in the lower front part of the rotating brush storage chamber 4, and air for rotating the rotating brush 3 is taken in.

空気流入口１４の開口面積は、平らな床面において掃除機本体８の吸引風量の約３０％の風量が吸引できるよう設定してあり、吸い込み口７が塞がれた時でも５０〜７０％の風量が吸引される程度の圧損に抑えてある。また空気流入口１４は、回転ブラシ収納室４の前方の中央寄りに２箇所形成しており、吸引風が回転ブラシ３の中央付近に当たるようにしてある。   The opening area of the air inlet 14 is set so that about 30% of the suction air volume of the vacuum cleaner body 8 can be sucked on a flat floor surface, and 50 to 70% even when the suction port 7 is blocked. The pressure loss is suppressed to such an extent that the air volume is sucked. Two air inlets 14 are formed near the front center of the rotating brush storage chamber 4 so that the suction air strikes the vicinity of the center of the rotating brush 3.

１６は、吸込具１の前後に回転自在に配備した走行用のローラーで、回転ブラシ３のブラシ２の先端が、吸込具１の底部より１ｍｍ突出するよう床面との距離を維持している。   Reference numeral 16 denotes a traveling roller that is rotatably arranged before and after the suction tool 1, and maintains the distance from the floor so that the tip of the brush 2 of the rotating brush 3 protrudes 1 mm from the bottom of the suction tool 1. .

１７は、回転ブラシ収納室４の前方に形成した突出部で、壁に当たった時の衝撃を受ける補強材の役目をなすとともに、前に配置したローラー１６を回転自在に取り付けてある。   Reference numeral 17 denotes a protruding portion formed in front of the rotating brush storage chamber 4, which serves as a reinforcing material that receives an impact when it hits a wall, and has a roller 16 disposed in a freely rotating manner attached thereto.

突出部１７の上面には、上方に開口した上方空気取入口１８を、突出部１７の前面には前方に開口した前方空気取入口１９を形成しており、それぞれ前述の２箇所の空気流入口１４の位置に揃えて配置すると共に、空気流入口１４と連通している。   An upper air inlet 18 that opens upward is formed on the upper surface of the protruding portion 17, and a front air inlet 19 that opens forward is formed on the front surface of the protruding portion 17. The air inlet 14 communicates with the air inlet 14.

さらに詳細な位置関係を述べると、上方空気取入口１８は、空気流入口１４より高い位置にあり、空気流入口１４とほぼ直交する向きに形成されている。一方、前方空気取入口１９は、空気流入口１４に対向する位置にあり、上方空気取入口１８とほぼ直交する向きに開口されている。   More specifically, the upper air intake 18 is positioned higher than the air inlet 14 and is formed in a direction substantially orthogonal to the air inlet 14. On the other hand, the front air intake 19 is located at a position facing the air inlet 14 and is opened in a direction substantially orthogonal to the upper air intake 18.

上方空気取入口１８の下方には、平板２０が形成されており、平板２０の下流側は、回転ブラシ収納室４の空気流入口１４まで至り、上方空気取入口１８および前方空気取入口１９から入った空気を空気流入口１４までガイドする。   A flat plate 20 is formed below the upper air intake 18, and the downstream side of the flat plate 20 reaches the air inlet 14 of the rotary brush storage chamber 4, and from the upper air intake 18 and the front air intake 19. The entered air is guided to the air inlet 14.

回転ブラシ３の両端には、第１の軸５と第２の軸６が設けてあり、それぞれ第１の保護筒２１と第２の保護筒２２で覆われている。   A first shaft 5 and a second shaft 6 are provided at both ends of the rotating brush 3 and are covered with a first protective cylinder 21 and a second protective cylinder 22, respectively.

回転ブラシ３の第１の軸５を受ける軸受部品には、クラッチ手段としてのワンウェイクラッチ２３を使用している。またワンウェイクラッチ２３の外輪は、大ギア２４に固定してあるため、大ギヤ２４とワンウェイクラッチ２３は同方向に回転する。   A one-way clutch 23 as a clutch means is used for a bearing component that receives the first shaft 5 of the rotating brush 3. Since the outer ring of the one-way clutch 23 is fixed to the large gear 24, the large gear 24 and the one-way clutch 23 rotate in the same direction.

２６は、駆動モータ２５に取り付けられた小ギアであり、大ギア２４とかみ合い、それぞれのギア軸（大ギア２４の回転軸２７と小ギア２６のモータ軸２８）は、取り付け板２９に、軸間ピッチを維持しながら回転自在に取り付けられていることで、駆動モータ２５の回転力が増幅されてワンウェイクラッチ２３に伝達される。   Reference numeral 26 denotes a small gear attached to the drive motor 25, which meshes with the large gear 24, and each gear shaft (the rotation shaft 27 of the large gear 24 and the motor shaft 28 of the small gear 26) is attached to the attachment plate 29. By being rotatably attached while maintaining the pitch, the rotational force of the drive motor 25 is amplified and transmitted to the one-way clutch 23.

図４において、ワンウェイクラッチ２３は、一般的であるためその構成の説明は省略するが、外輪２３ａが停止し、第１の軸５が順方向に回転するときは、内部のころ２３ｂが外輪カム面２３ｃから離れ、第１の軸５は、外輪２３ａに対して空転する。第１の軸５の回転より速く外輪２３ａが順方向に回転するときは、外輪２３ａに対して相対的に、第１の軸５が逆回転することとなり、内部のころ２３ｂが外輪カム面２３ｃのかみ合い位置に移動してくさび作用で第１の軸５と外輪２３ａが固定される働きをなす。   In FIG. 4, since the one-way clutch 23 is general, the description of the configuration is omitted. However, when the outer ring 23a stops and the first shaft 5 rotates in the forward direction, the inner roller 23b moves to the outer ring cam. Apart from the surface 23c, the first shaft 5 idles with respect to the outer ring 23a. When the outer ring 23a rotates in the forward direction faster than the rotation of the first shaft 5, the first shaft 5 rotates in the reverse direction relative to the outer ring 23a, and the inner roller 23b moves to the outer ring cam surface 23c. The first shaft 5 and the outer ring 23a are fixed by the wedge action by moving to the meshing position.

本実施の形態では、回転ブラシ３は、前方向の回転はフリー状態であり、駆動モータ２５の回転時にその回転力が回転ブラシ３に伝達されるように構成した小型のワンウェイクラッチ２３を採用している。   In the present embodiment, the rotary brush 3 employs a small one-way clutch 23 configured such that the forward rotation is in a free state and the rotational force is transmitted to the rotary brush 3 when the drive motor 25 rotates. ing.

３０は、駆動モータ２５を覆うモータ室、３１は、回転ブラシ３の第１の保護筒２１を覆う軸受体で、衝撃などで回転ブラシ３の径方向に過重が加わった場合に、ワンウェイクラッチ２３に過重が集中しないよう第１の保護筒２１を受ける役目を成すとともに、ワンウェイクラッチ２３部分への塵埃の浸入を防止する。   Reference numeral 30 denotes a motor chamber that covers the drive motor 25, and reference numeral 31 denotes a bearing body that covers the first protective cylinder 21 of the rotary brush 3, and when the heavy load is applied in the radial direction of the rotary brush 3 due to an impact or the like, the one-way clutch 23 This serves to receive the first protective cylinder 21 so that excessive weight does not concentrate on the dust, and prevents dust from entering the one-way clutch 23 portion.

３２は、他端に設けた着脱自在の蓋体で、中央に、回転ブラシ３の第２の軸６を回転自在に保持する樹脂軸受３３を一体で形成してあり、蓋体３２を開閉することにより、回転ブラシ３の着脱を行なうことができる。   Reference numeral 32 denotes a detachable lid provided at the other end, and a resin bearing 33 integrally holding the second shaft 6 of the rotating brush 3 is formed integrally at the center, and opens and closes the lid 32. Thus, the rotary brush 3 can be attached and detached.

３４は、駆動モータ２５に電源を供給するための配線であるが、具体的引き回しについては、既存商品の事例が多々あるため、説明を省略する。   Reference numeral 34 denotes a wiring for supplying power to the drive motor 25, but since there are many examples of existing products for specific routing, description thereof will be omitted.

以上のように構成された本実施の形態における吸込具１の動作を、以下に説明する。   Operation | movement of the suction tool 1 in this Embodiment comprised as mentioned above is demonstrated below.

木床などの平らな被掃除面に吸込具１をおいた場合、掃除機本体８の吸引力により吸い込み口７、空気流入口１４、および後部の溝１５から空気が吸引される。掃除機本体８の吸引風量の約７０％の風量が吸い込み口７から吸引され、約２５％が空気流入口１４から、約５％が溝１５の部分から吸引される。   When the suction tool 1 is placed on a flat surface to be cleaned such as a wooden floor, air is sucked from the suction port 7, the air inlet 14, and the rear groove 15 by the suction force of the cleaner body 8. About 70% of the suction air volume of the cleaner body 8 is sucked from the suction port 7, about 25% is sucked from the air inlet 14, and about 5% is sucked from the groove 15.

回転ブラシ３は、前方向への回転に対してはフリー状態であるため、空気流入口１４から吸引された空気は、回転ブラシ３を回転させる。そして床面のごみをかきあげる作用を発揮し、吸い込み口７からの吸引風と相まって床面のごみを集塵する。   Since the rotary brush 3 is in a free state with respect to the forward rotation, the air sucked from the air inlet 14 rotates the rotary brush 3. Then, it exerts an effect of scraping off the dust on the floor surface, and collects dust on the floor surface in combination with the suction air from the suction port 7.

このとき空気流入口１４に入る空気は、上方空気取入口１８から入る垂直方向の気流と前方空気取入口１９から入る水平方向の気流とがぶつかり合うため斜め下方向への気流となって回転ブラシ収納室４に入る。そのため回転ブラシ３の外径側に風が当たり、高トルクの回転力が発揮される。   At this time, the air entering the air inlet 14 becomes a downwardly flowing airflow because the vertical airflow entering from the upper air inlet 18 and the horizontal airflow entering from the front air inlet 19 collide with each other. Enter storage room 4. Therefore, wind hits the outer diameter side of the rotating brush 3, and a high torque torque is exhibited.

一方、絨毯などの毛羽立った被掃除面を掃除する場合は、吸い込み口７からの吸引風量が少なくなり、前部の空気流入口１４から、掃除機本体８の吸引風量の５０％を超える空気が吸引されることになる。   On the other hand, when cleaning a fuzzy surface to be cleaned such as a carpet, the amount of air sucked from the suction port 7 is reduced, and air exceeding 50% of the amount of air sucked from the cleaner main body 8 from the air inlet 14 at the front part. Will be aspirated.

そのため、吸込み風で回転ブラシ３を回転させる力が倍増し、絨毯などの負荷の大きい床面でも回転ブラシ３を回転させることができる。   Therefore, the force for rotating the rotating brush 3 with the suction air is doubled, and the rotating brush 3 can be rotated even on a floor surface with a large load such as a carpet.

さらに、前方空気流入口１４から入った空気は、回転ブラシ３を回転させるとともに、被掃除面のごみを浮き上がらせ、ユカノズルパイプ９側に搬送するため、吸い込み口７からの風量が半減してもごみ取れ性能が落ちることはない。   Furthermore, since the air that has entered from the front air inlet 14 rotates the rotating brush 3 and raises the dust on the surface to be cleaned and transports it to the Yuka nozzle pipe 9 side, the air volume from the suction port 7 is reduced by half. The dust removal performance will not drop.

しかしながら、毛足の長いじゅうたんや、吸引力によって被掃除面が浮き上がってしまう柔らかい素材でできた足拭きマットなどにおいては、回転ブラシ３に対する接触抵抗が大きくなり、風速による回転力では、回転ブラシ３は回転できなくなる。   However, in the case of a long-legged carpet or a foot-wiping mat made of a soft material whose surface to be cleaned is lifted by a suction force, the contact resistance with respect to the rotating brush 3 is increased, and the rotating brush 3 has a rotational force due to the wind speed. Can no longer rotate.

その際は、駆動モータ２５を起動し、駆動モータ２５の回転力を、回転ブラシ３に伝達させることにより、回転ブラシ３を回転させ、集塵を行なう。   In that case, the drive motor 25 is started and the rotational force of the drive motor 25 is transmitted to the rotary brush 3 to rotate the rotary brush 3 and collect dust.

回転ブラシ３が回転すれば、前述の空気の流れが形成されるので風速による回転力およびごみを浮かび上げる力が作用し、駆動モータ２５の駆動力が低くてもすぐれたごみ取れ性能を確保することができる。   When the rotating brush 3 rotates, the air flow described above is formed, so that the rotational force due to the wind speed and the force that lifts the dust act, and even if the driving force of the driving motor 25 is low, excellent dust removal performance is ensured. be able to.

このように通常は、吸い込む空気の力を活用して集塵を行い、被掃除面の回転抵抗が大きい箇所において駆動モータ２５の駆動力によって回転を補助する構成であるため、搭載する駆動モータ２５は、従来よりも回転力が低く、長寿命の必要のない小型モータを選択することができるので、吸込具自体の小型、軽量化を実現することができ、吸込み力のすぐれた操作性の良い吸込具１を提供することができる。   In this way, normally, the structure is such that dust is collected by utilizing the force of the air to be sucked and the rotation is assisted by the driving force of the driving motor 25 at a location where the rotational resistance of the surface to be cleaned is large. Can select a small motor that has lower rotational force than the conventional one and does not require a long service life. Therefore, the suction tool itself can be made smaller and lighter, and the operability is excellent. The suction tool 1 can be provided.

図７において、吸込具１は、回転ブラシ３の回転数を検知する回転数検知手段４２を備え、回転数検知手段４２は、回転ブラシ３に取り付けられた磁石３５と、回転に伴う磁石３５の磁束変化を検知する磁気検知素子としてのホールＩＣ３６で構成され、ホールＩＣ３６の出力は、増幅器３７、Ａ／Ｄ変換器３８を介してマイコン３９に接続されている。   In FIG. 7, the suction tool 1 includes a rotation speed detection means 42 that detects the rotation speed of the rotary brush 3, and the rotation speed detection means 42 includes a magnet 35 attached to the rotation brush 3, and a magnet 35 associated with the rotation. The Hall IC 36 is configured as a magnetic detection element that detects a change in magnetic flux. The output of the Hall IC 36 is connected to a microcomputer 39 via an amplifier 37 and an A / D converter 38.

マイコン３９の出力には、パワーＭＯＳＦＥＴ４０が接続され、駆動モータ２５がＰＷＭ制御されるよう構成されている。   A power MOSFET 40 is connected to the output of the microcomputer 39 so that the drive motor 25 is PWM-controlled.

ここで回転ブラシ３の回転数が設定された回転数Ｎ１を下回った場合回転数を上昇させ設定回転数Ｎ１になるようマイコン３９により制御される（図４のＡ，Ｂの区間）。   Here, when the rotation speed of the rotary brush 3 falls below the set rotation speed N1, the microcomputer 39 controls the rotation speed to increase to the set rotation speed N1 (sections A and B in FIG. 4).

また、本実施の形態では、駆動モータ２５は、直流マグネットモータ若しくは直流ブラシレスモータで構成され、交流モータなどの交番磁界が生じないため高効率が図れると共に、低圧モータとすることで絶縁距離を小さく設定出来て、小型軽量化が図れる。また回転ブラシ３が、過負荷やロックなどの状況になった場合には、マイコン３９に回転数同期信号が入らず、それを検知して駆動モータ２５の電力を遮断するよう動作するものである。   In the present embodiment, the drive motor 25 is constituted by a direct current magnet motor or a direct current brushless motor, and an alternating magnetic field such as an alternating current motor is not generated, so that high efficiency can be achieved and a low voltage motor can be used to reduce the insulation distance. It can be set and can be reduced in size and weight. Further, when the rotary brush 3 is in an overload or locked state, the microcomputer 39 does not receive a rotation speed synchronization signal, and detects that and operates to cut off the power of the drive motor 25. .

なお、上記実施の形態では、回転ブラシ３にブラシ２を配列したが、ブラシに代え、帯状のブレードを用いても良い。   In the above embodiment, the brush 2 is arranged on the rotating brush 3, but a belt-like blade may be used instead of the brush.

又、磁気検知素子としてのホールＩＣ３６の代わりに、ＭＲ素子やホール素子を用いても良い。   Further, instead of the Hall IC 36 as a magnetic detection element, an MR element or a Hall element may be used.

又、回転数検知手段４２で検知した回転数が、所定時間の間、所定以下若しくは停止した場合に駆動モータ２５への電力を遮断若しくは制限する制御手段を設けるようにすれば、回転ブラシ３が、絨毯や布・大物紙くずなどによりロック状態となった場合には、駆動モータ２５への電力が遮断され駆動モータ２５自体が保護される。また人体の指などが回転ブラシ３部分に噛み込んだ場合でも即回転ブラシ３の回転を停止するよう動作し安全性も確保される。   Further, if a control means for cutting off or limiting the power to the drive motor 25 is provided when the rotation speed detected by the rotation speed detection means 42 is less than or equal to a predetermined value for a predetermined time, the rotary brush 3 is When the locked state is caused by carpets, cloth, large paper scraps, etc., the power to the drive motor 25 is cut off and the drive motor 25 itself is protected. Further, even when a human finger or the like bites into the rotating brush 3 portion, it operates to stop the rotation of the rotating brush 3 immediately, and safety is ensured.

更に、ワンウェイクラッチ２３を介して駆動モータ２５で回転ブラシ３を駆動している時に、それを報知する報知手段（図示せず）を設ければ、被掃除面の負荷状態を使用者に知らしめることが出来るため、床面の負荷に応じて吸込具１への押圧などを使用者が加減出来て適正な操作感を得ることが出来る。   Further, when the rotating brush 3 is driven by the drive motor 25 via the one-way clutch 23, if a notification means (not shown) for notifying the fact is provided, the load state of the surface to be cleaned is notified to the user. Therefore, the user can adjust the pressure on the suction tool 1 in accordance with the load on the floor, and an appropriate operational feeling can be obtained.

以上のように、本発明にかかる電気掃除機用吸込具及び電気掃除機は、小型軽量でゴミがしっかり取れ使い勝手のよい極めて有用なものである。   As described above, the suction tool for a vacuum cleaner and the vacuum cleaner according to the present invention are extremely useful because they are small and light and can take out dust firmly and are easy to use.

本発明の実施の形態１における電気掃除機用吸込具の断面図Sectional drawing of the vacuum cleaner suction tool in Embodiment 1 of this invention 同電気掃除機用吸込具の上面図Top view of the vacuum cleaner suction tool 同電気掃除機用吸込具の部分拡大断面図Partial enlarged sectional view of the vacuum cleaner suction tool （ａ）〜（ｃ）同電気掃除機用吸込具の部分拡大断面図(A)-(c) The partial expanded sectional view of the suction tool for vacuum cleaners 同電気掃除機用吸込具の回転ブラシの平面図Top view of the rotating brush of the vacuum cleaner suction tool 同電気掃除機用吸込具を接続した電気掃除機の全体図Overall view of the vacuum cleaner connected with the vacuum cleaner suction tool 同電気掃除機用吸込具の回転ブラシの回転数制御動作説明図Rotational speed control operation explanatory diagram of the vacuum cleaner suction tool 従来の電気掃除機用吸込具の前部拡大断面図Front enlarged sectional view of a conventional vacuum cleaner suction tool

符号の説明Explanation of symbols

１ 電気掃除機用吸込具（吸込具）
２ ブラシ
３ 回転ブラシ
４ 回転ブラシ収納室
７ 吸い込み口
８ 掃除機本体
９ ユカノズルパイプ
１０ 延長管（接続部品）
１１ ホース（接続部品）
１２ 回動中心
１４ 空気流入口
１６ ローラー
１７ 突出部
１８ 上方空気取入口
１９ 前方空気取入口
２０ 平板
２３ ワンウェイクラッチ（クラッチ手段）
２５ 駆動モータ
３５ 磁石
３６ ホールＩＣ（磁気検知素子）
３７ 増幅器
３８ Ａ／Ｄ変換器
３９ マイコン
４０ パワーＭＯＳＦＥＴ
４２ 回転数検知手段 1 Vacuum cleaner suction tool (suction tool)
2 Brush 3 Rotating Brush 4 Rotating Brush Storage Room 7 Suction Port 8 Vacuum Cleaner Body 9 Yuka Nozzle Pipe 10 Extension Pipe (Connecting Parts)
11 Hose (connecting parts)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Rotation center 14 Air inflow port 16 Roller 17 Protrusion part 18 Upper air intake port 19 Front air intake port 20 Flat plate 23 One-way clutch (clutch means)
25 Drive motor 35 Magnet 36 Hall IC (Magnetic sensing element)
37 Amplifier 38 A / D Converter 39 Microcomputer 40 Power MOSFET
42 Rotational speed detection means

Claims (6)

塵埃を掻き上げる回転ブラシを回転自在に取り付けた回転ブラシ収納室と、この回転ブラシ収納室と連通し、かつ掃除機本体との接続部品に接続されるユカノズルパイプと、前記回転ブラシの回転数を検知する回転数検知手段と、クラッチ手段を介して前記回転ブラシを回転駆動する駆動モータとを備え、前記回転ブラシ収納室は、床面に対向する位置に設けた集塵用の吸い込み口と、前記回転ブラシを回転させるための空気を吸引するための空気流入口を有し、前記回転数検知手段で検知された回転数が所定の回転数または範囲になった場合に、前記クラッチ手段を介して前記駆動モータで前記回転ブラシを所定回転数または範囲になるよう制御する電気掃除機用吸込具。 A rotating brush storage chamber in which a rotating brush for scraping dust is rotatably attached, a yuka nozzle pipe that communicates with the rotating brush storage chamber and is connected to a connection part to the cleaner body, and the rotational speed of the rotating brush And a drive motor that rotationally drives the rotary brush via a clutch means, and the rotary brush storage chamber has a dust collection inlet provided at a position facing the floor surface. An air inflow port for sucking air for rotating the rotating brush, and the clutch means when the rotational speed detected by the rotational speed detecting means falls within a predetermined rotational speed or range. A suction tool for a vacuum cleaner that controls the rotary brush so as to have a predetermined rotation speed or range via the drive motor. 駆動モータを、直流マグネットモータ若しくは直流ブラシレスモータで構成したことを特長とする請求項１に記載の電気掃除機用吸込具。 The suction tool for a vacuum cleaner according to claim 1, wherein the drive motor is constituted by a DC magnet motor or a DC brushless motor. 回転数検知手段を、回転ブラシ側に組み込んだ磁石と、回転に伴う前記磁石の磁束量変化を検知する磁気検知素子で構成した請求項１又２に記載の電気掃除機用吸込具。 The suction tool for a vacuum cleaner according to claim 1 or 2, wherein the rotational speed detection means is composed of a magnet incorporated on the rotating brush side and a magnetic detection element for detecting a change in the amount of magnetic flux of the magnet accompanying rotation. 回転数検知手段で検知した回転数が、所定時間の間、所定以下若しくは停止した場合に駆動モータへの電力を遮断若しくは制限する制御手段を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機用吸込具。 The control means which interrupts | blocks or restrict | limits the electric power to a drive motor when the rotation speed detected by the rotation speed detection means is less than predetermined for a predetermined time or stops is provided. Vacuum cleaner suction tool. クラッチ手段を介して駆動モータで回転ブラシを駆動している時に、それを報知する報知手段を設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機用吸込具。 The suction tool for a vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 4, further comprising a notification means for notifying the rotary brush when the rotary brush is driven by the drive motor via the clutch means. 電動送風機を内蔵すると共に、請求項１〜５のいずれか１項に記載された電気掃除機用吸込具を備えた電気掃除機。 The vacuum cleaner provided with the suction tool for vacuum cleaners described in any one of Claims 1-5 while incorporating an electric blower.

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