JP2910760B2 - 電気掃除機及びその吸口体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転刷毛及び／又
は回転ブレードを吸引力で回転駆動する電気掃除機及び
その吸口体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気掃除機のうち、特に吸引力を
駆動源とするロータリーブラシ（特に刷毛やブレードを
らせん状に巻き付けた棒状のものをいう）を備えた吸口
体にあっては、羽根車の回転をプーリーやベルトを介し
てロータリーブラシに伝達していた。そのため羽根車と
ロータリーブラシが別々に別れているため、吸口体全体
が大きく重たくなっていた。

【０００３】そこで、特開昭63-214217号公報や特開昭6
4-58223号公報に記載のように、羽根車に同軸に一体回
転するロータリーブラシを配設し、上記羽根車を隔壁で
囲むタービン室を形成する吸口体が提案されている。

【０００４】尚、この種の装置として関連するものに
は、他に実開昭54-177170号公報や、実開昭57-69665号
公報等が挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
吸口のロータリーブラシを別軸の羽根車で駆動するもの
においては、羽根車の容積が大きく、そのため吸口の大
きさも大きくなるという問題点があった。また、羽根車
はロータリーブラシの３倍から４倍の回転数で回転する
ため、騒音が大きいという問題点があった。

【０００６】また、羽根車とロータリーブラシを同軸に
構成するものにおいては、吸口外から吸引した空気は、
まず披掃除面を通り、ロータリーブラシの刷毛やブレー
ドがかき上げたごみを搬送し、その後ノズルを通って、
隔壁で囲われたタービン室に入り、羽根車に衝突し、ト
ルクを発生させるため、吸口体を持ち上げた時に、ロー
タリーブラシの抵抗が小さくなるため、ロータリーブラ
シが異常に高速回転するため、騒音が発生するという問
題点があった。

【０００７】また、床上のごみがノズルを通るため、ノ
ズル面積を小さくすることが出来ず、そのため羽根車に
衝突する気流の風速を上げられず、結果ロータリーブラ
シを回転させるのに十分なトルクを発生させることが困
難であるという問題点があった。

【０００８】本発明の目的は、小型軽量で、かつ音が静
かな電気掃除機の吸口と、これを用いた電気掃除機を提
供する事にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電気掃除機は、掃除機本体内に電動送風機
と集塵部とを有し、前記集塵部に連通する吸口体を備
え、該吸口体内部に前記電動送風機の発生する吸引力で
駆動される羽根車と、該羽根車で回転駆動される回転刷
毛と、前記吸口体に、被掃除面に対面する開口とは別に
外部から空気を吸引する吸入口とを備えた電気掃除機に
おいて、前記吸入口を外部から吸引した空気を前記羽根
車の回転方向に吹き付けるように設け、前記吸入口から
吸い込んだ空気の全部又は一部が先ず羽根車に流入して
羽根車を回転させ、その後被掃除面を通って掃除機本体
に吸引される空気の流れ順路を形成したものである。ま
た上記目的を達成するために、本発明の電気掃除機は、
掃除機本体内に電動送風機と集塵部とを有し、前記集塵
部に連通する吸口体を備え、該吸口体内部に前記電動送
風機の発生する吸引力で駆動される羽根車と、該羽根車
で回転駆動される回転刷毛と、前記吸口体に、被掃除面
に対面する開口とは別に外部から空気を吸引する吸入口
とを備えた電気掃除機において、前記吸入口を外部から
吸引した空気を前記羽根車の回転方向に吹き付けるよう
に設け、前記羽根車に流入して該羽根車の駆動に寄与し
た空気を吸口本体内部の回転刷毛が設けられた空間を通
して集塵部に吸引するようにしたものである。また上記
目的を達成するために、本発明の電気掃除機は、掃除機
本体内に電動送風機と集塵部とを有し、前記集塵部に連
通する吸口体を備え、該吸口体内部に前記電動送風機の
発生する吸引力で駆動される羽根車と、該羽根車で回転
駆動される回転刷毛と、前記吸口体に、被掃除面に対面
する開口を介さずに外部から空気を吸引して前記羽根車
に流入させる吸入口とを備えた電気掃除機において、前
記吸入口を外部から吸引した空気を前記羽根車の回転方
向に吹き付けるように設け、前記吸入口は前記回転刷毛
が設けられた空間に流れ的に連通しているものである。
上記の電気掃除機において、吸口体は吸口本体内部と外
部を繋ぐ出口ノズルを有し、出口ノズルの延長軸線に対
して吸口体の長手方向にずれた部位に吸入口を有するよ
うにするとよい。 また、羽根車は回転刷毛を兼ねるよう
にするとよい。また、羽根車の全部或いは一部分に刷毛
を取り付けることにより、羽根車が回転刷毛の全部或い
は一部分を兼ねるようにするとよい。また上記目的を達
成するために、本発明の電気掃除機の吸口体は、被掃除
面に対面する開口と、吸口本体内部に回転刷毛と、該回
転刷毛を駆動する羽根車と、吸口本体内部と外部を繋ぐ
出口ノズルと、被掃除面に対面する開口とは別に外部か
ら空気を吸引する吸入口とを備えた電気掃除機の吸口体
において、前記吸入口を外部から吸引した空気を前記羽
根車の回転方向に吹き付けるように設け、前記吸入口か
ら吸い込んだ空気の全部又は一部が先ず羽根車に流入し
て前記羽根車を回転させ、その後被掃除面を通って掃除
機本体に吸引される空気の流れ順路を形成したものであ
る。また上記目的を達成するために、本発明の電気掃除
機の吸口体は、被掃除面に対面する開口と、吸口本体内
部に回転刷毛と、該回転刷毛を駆動する羽根車と、吸口
本体内部と外部を繋ぐ出口ノズルと、被掃除面に対面す
る開口とは別に外部から空気を吸引する吸入口とを備え
た電気掃除機の吸口体において、前記吸入口を外部から
吸引した空気を前記羽根車の回転方向に吹き付けるよう
に設け、前記吸入口から前記羽根車に流入して該羽根車
の駆動に寄与した空気を、吸口本体内部の回転刷毛が設
けられた空間を通して、前記出口ノズルに流れるように
したものである。また上記目的を達成するために、本発
明の電気掃除機の吸口体は、被掃除面に対面する開口
と、吸口本体内部に回転刷毛と、該回転刷毛を駆動する
羽根車と、吸口本体内部と外部を繋ぐ出口ノズルと、被
掃除面に対面する開口を介さずに外部から空気を吸引し
て前記羽根車に流入させる吸入口とを備えた電気掃除機
の吸口体において、前記吸入口を外部から吸引した空気
を前記羽根車の回転方向に吹き付けるように設け、前記
吸入口は前記回転刷毛が設けられた空間に流れ的に連通
するように設けられたものである。上記の電気掃除機の
吸口体において、出口ノズルの延長軸線に対して吸口体
の長手方向にずれた部位に吸入口を設けるとよい。ま
た、羽根車は回転刷毛を兼ねるようにするとよい。 ま
た、羽根車の全部或いは一部分に刷毛を取り付けること
により、羽根車が回転刷毛の全部或いは一部分を兼ねる
ようにするとよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】

［実施例１］以下、本発明の第1の実施例を図面に従い
詳細に説明する。

【００１１】図１に、吸口体の透視図を示す。101は吸
口本体、102は床面、103は羽根車、104は羽根車の外周
にらせん状に巻き付けた刷毛、105〜106は吸口外部から
空気を吸引するための入口ノズルである。

【００１２】図２に本実施例の電気掃除機の外観を示
す。201は電気掃除機本体、203はホース手元部に配置さ
れたスイッチ操作部、204は延長管、101は吸口本体であ
る。

【００１３】図３に吸口本体101の上面透視図を示す。
図３において、301は吸口出口ノズル、302〜303は旋回
気流である。

【００１４】図４に吸口本体101のＡ-Ａ'断面図を示
す。401は絨毯、402は床面開口部、403、405は空気の流
れの方向を示す矢印である。

【００１５】図５に吸口本体101のＢ-Ｂ'断面図を示
す。501は吸口の継ぎ手部、502は出口ノズル、503は空
気の流れの方向を示す矢印、504は吸口の継ぎ手部501が
上下に可動できることを示す矢印である。

【００１６】図６に吸口本体101のＣ-Ｃ'断面図を示
す。601は吸口の側面、602〜603はフローリング用の車
輪である。

【００１７】次に本発明の第1の実施例の動作を説明す
る。

【００１８】掃除機使用者がホース手元部のスイッチ操
作部203を操作すると、操作されたスイッチに従った動
作モードで電気掃除機本体201の電動送風機が運転す
る。電動送風機によって発生した吸引力は、ホース20
2、延長管204を通って吸口本体101に到達する。

【００１９】吸口本体101は図４に示すように床面開口
部402が絨毯401によってふさがれているため、空気は入
口ノズル106及び105から吸引され、羽根車103に衝突
し、トルクを発生し、羽根車103を回転させる。その後
空気は、吸口内部の壁面404に衝突し、その速度を回転
角速度に変えられ、矢印405の方向で高速回転する。同
時に図３に示すように出口ノズル301から吸引している
ため、軸方向304、305の速度が生じ、中心軸が床面401
に対し略平行方向となる旋回気流302、303となる。旋回
気流302、303は、羽根車103の周りを回転する為、羽根
車に更にトルクを与える。

【００２０】絨毯上のゴミは、床面開口部402から刷毛1
04により掻きあげられ、旋回気流302、303により運ば
れ、出口ノズル502を通って掃除機本体201に吸引され
る。

【００２１】また、図６に示すように、車輪602〜603
は、絨毯上では沈み込むため、床面開口部402と床面401
との隙間はなくなり、空気は、殆ど入口ノズル105〜106
から吸引されるため、羽根車103は高速で回転するが、図
７に示すようにフローリングや畳上では、車輪602〜603
の沈み込みが殆どないため、床面開口部402と床面701と
に隙間が生じ、そのため入口ノズル105〜106から吸引さ
れる空気のが減少し、羽根車103はその回転速度が小さ
くなり、自動的にフローリングや畳に適した回転にな
る。

【００２２】また、吸口体を持ち上げると、空気は、殆
ど床面開口部402から吸引されるため、羽根車103は殆ど
回転せず、使用者が誤って吸口内に手等を入れても安全
である。

【００２３】また、図８に示すように、羽根車801にひ
ねりを持たせて、吸口内の旋回気流の両端から中央へ向
かう軸方向流れ804、805成分のエネルギーも利用して、
羽根車801の回転トルクを向上させることも可能であ
る。この場合、羽根車801の左半分と右半分は、軸方向
流れ804、805が逆であるため、そのひねりの方向も逆に
なっている。また、刷毛802、803は羽根のひねりに添っ
て、また図９に示すように、羽根車の軸に植えることが
可能である。また、床面開口部402の密閉度を上げて、入
口ノズル105〜106から吸引する空気の量を多くして、羽
根車の回転トルクを向上させてもよい。

【００２４】本実施例では、ノズルを２ケ所設け吸口の
両端から吸引したが、これは必ずしも２ケ所にする必要
はなく、吸口の前面をすべてノズルにして開口してもよ
い。また、ノズルを吸口の後面に設けて、羽根車の回転
方向を逆にすることも可能である。

【００２５】また、図１０に示すように、羽根車を２個
設けて、入口ノズルを吸口の前方と後方に設けて、羽根
車の回転方向を各々逆にして集塵能力を向上させること
も可能である。

【００２６】また、図１１に示すように、入口ノズル11
1を吸口の中央部に設け、出口ノズル112、113を吸口の
両端に設けてもよい。この場合気流の軸方向の流れ11
4、115が逆になるので、羽根車116のひねり方向は逆にな
る。

【００２７】以上述べたように本実施例によれば、羽根
車と同軸にブラシを構成できるので、小型軽量で、かつ
音が静かな電気掃除機の吸口と、これを用いた電気掃除
機を提供する事ができる。

【００２８】また、吸口を持ち上げた場合、自動的に羽
根車の回転が弱まる又は停止するので、ロータリーブラ
シの高速回転による騒音が発生せず、また使用者が誤っ
て吸口内に指等を入れても安全である。

【００２９】また、刷毛が床面と接触する部分には高速
の気流もまた接触しているので、刷毛が床面からのゴミ
の剥離がより容易であるし、剥離したゴミも出口ノズル
に運搬され易いので、集塵性能が向上するという効果も
ある。

【００３０】また、スイッチ操作部からの信号を、赤外
線、超音波、電波等を用いて掃除機本体に信号線を用い
ずに伝える手段を設けると、ホース及び延長管の内部に
全く芯線が不要になり、延長管、ホース共に軽量化を図
れ、更に操作性が向上するという効果もある。

【００３１】また、ホースは両端の継手と電気的に接続
する必要が無いので比較的簡単な構造となり、またホー
ス内に商用電圧を印加した電線もないので万一ホースが
破損しても利用者が安全であるという効果もある。

【００３２】［実施例２］以下、本発明の第2の実施例
を図面に従い詳細に説明する。

【００３３】図１２に吸口体の上面透視図を示す。図１
２において、121〜122は大径羽根車、123は小径羽根
車、124は刷毛、125〜126は吸口外部から空気を吸引する
ための入口ノズル、127は吸口出口ノズル、128〜129は
旋回気流である。

【００３４】次に本発明の第2の実施例の動作を説明す
る。掃除機使用者がホース手元部のスイッチ操作部203
を操作すると、操作されたスイッチに従った動作モード
で電気掃除機本体201の電動送風機が運転する。電動送
風機によって発生した吸引力は、ホース202、延長管204
を通って吸口101に到達する。吸口体の床面開口部129が
絨毯によってふさがれているため、空気は入口ノズル12
5及び126から吸引され、羽根車121及び122に衝突し、ト
ルクを発生し、その後、旋回気流128となる。旋回気流12
8は、小径羽根車123の周りを回転するため、羽根車に更
にトルクを与える。絨毯上のゴミは、刷毛124により掻
き挙げられ、旋回気流128により運ばれ、出口ノズル127
を通って掃除機本体201に吸引される。

【００３５】また、吸口体を持ち上げると、空気はほとん
ど床面開口部129から吸引されるため、羽根車123はほと
んど回転せず、使用者が誤って吸口内に手等を入れても
安全である。

【００３６】また、図１３に示すように、大径羽根車12
5及び126で発生するトルクが十分である場合は、中央部1
31を軸のみにして、これに刷毛132を取り付けても差し支
えない。

【００３７】以上述べたように本実施例によれば、羽根
車と同軸にブラシを構成できるので、小型軽量で、かつ
音が静かな電気掃除機の吸口と、これを用いた電気掃除
機を提供することができる。

【００３８】また本実施例によれば、羽根車の中央部が
細くできるので、更に小型、軽量化できるという利点も
ある。また、床面開口部の大径羽根車の下の部分はふさ
がれているので、シャギー等の毛足の長い絨毯が吸い口
内に入って羽根に当ることもなく、羽根車の回転が止ま
ることがないという利点もある。

【００３９】また、吸口体を持ち上げた場合、自動的に
羽根車の回転が弱まる又は停止するので、ロータリーブ
ラシの高速回転による騒音が発生せず、また使用者が誤
って吸口内に指等をいれても安全である。

【００４０】また、刷毛が床面と接触する部分には高速
の気流もまた接触しているので、床面からのゴミの剥離
がより容易であるし、剥離したゴミも出口ノズルに運搬
され易いので、集塵性能が向上するという効果もある。

【００４１】また、スイッチ操作部からの信号を、赤外
線、超音波、電波等を用いて掃除機本体に信号を用いず
に伝える手段を設けると、ホース及び延長管の内部に全
く芯線が不要になり、延長管、ホース共に軽量化を図
れ、更に操作性が向上するという効果もある。

【００４２】また、ホースは両端の継手と電気的に接続
する必要が無いので比較的簡単な構造となり、またホー
ス内に商用電圧を印加した電線もないので万一ホースが
破損しても利用者が安全であるという効果もある。

【００４３】以上述べたように本発明の実施例によれ
ば、羽根車に同軸にブラシを構成できるので、小型軽量
で、かつ音が静かな電気掃除機の吸口体と、これを用い
た電気掃除機を提供することができる。

【００４４】また、吸口体を持ち上げた場合、自動的に
羽根車の回転が弱まる又は停止するので、ロータリーブ
ラシの高速回転による騒音が発生せず、また使用者が誤
って吸口内に指等をいれても安全である。

【００４５】また、刷毛が床面と接触する部分には高速
の気流もまた接触しているので、床面からのゴミの剥離
がより容易であるし、剥離したゴミも出口ノズルに運搬
され易いので、集塵性能が向上するという効果もある。

【００４６】また、スイッチ操作部からの信号を、赤外
線、超音波、電波等を用いて掃除機本体に信号線を用い
ずに伝える手段を設けると、ホース及び延長管の内部に
まったく芯線が不要になり、延長管、ホース共に軽量化
を図れ、更に操作性が向上するという効果もある。

【００４７】また、ホースは両端の継手と電気的に接続
する必要が無いので比較的簡単な構造となり、またホー
ス内に商用電圧を印加した電線もないので万一ホースが
破損しても利用者が安全であるという効果もある。

【００４８】上述した実施例１及び実施例２では、小型
軽量で、かつ音が静かな電気掃除機の吸口と、これを用
いた電気掃除機を提供できる。

【００４９】その手段を整理すると以下のようになる。

【００５０】吸口内部に、吸引力で回転する羽根車（ラ
ンナーともいう。以下同じ。）と、この羽根車の全部或
いは一部分に、被掃除面と接触する刷毛或いはブレード
（軟質ブレードともいう。以下同じ。例えばゴムべら状
の如く前記の羽根車の材質に比べて可撓性があるも
の。）を取り付けることにより達成され、或いは羽根車
と同軸で一体回転するロータリーブラシを持ち、この羽
根車とロータリーブラシの間に隔壁等を設けないことに
より達成され、また吸口外部から吸引した流体の全部ま
たは一部が、先ず羽根車に衝突しこの羽根車を回転さ
せ、その後披掃除面を通って掃除機本体に吸引されるよ
うにする。

【００５１】すなわち、吸引力を発生する電動送風機
と、電動送風機を収納するケーシングと、ケーシング内
に電動送風機の吸引側に形成される集塵部と、集塵部に
開口するケーシングの開口部に接続されるホース及び／
または延長管と、ホース及び／または延長管の途中また
はホース及び延長管の接続部近傍に位置して電動送風機
の駆動操作を行うスイッチ操作部と、ホース及び／また
は延長管の先端に接続される吸口体とを備え、電動送風
機の吸引力を利用して披掃除面の清掃を行うものであっ
て、その望ましい態様は以下の通りである。

【００５２】(1) 前記吸口体内部に吸引力で回転する
羽根車を設け、羽根車の全部或いは一部分に披掃除面と
接触する刷毛及び／またはブレードを取り付けることに
より、羽根車の全部或いは一部分が回転刷毛及び／また
は回転ブレードを兼ねるようにする。

【００５３】(2) 上記(1)において、刷毛及び／または
ブレードは、夫々刷毛のみを1本乃至複数本、ブレード
のみを1本乃至複数本、または両者混在にて複数本、羽
根車にらせん状に取り付ける。

【００５４】(3) 上記(1)または(2)において、羽根車
の長さが、吸口体内部の長手方向の長さの半分より長
い。

【００５５】(4) 上記(1)乃至(3)のいずれかにおい
て、刷毛及び／またはブレードは、羽根車の羽根より外
周側に出ている。

【００５６】(5) 上記(1)乃至(4)のいずれかにおい
て、羽根車の外側にケースを有し、ケースの床面側が開
口している。

【００５７】(6) 上記(1)乃至(5)のいずれかにおい
て、吸口体の両端近傍で被掃除面に対面する開口面とは
別に、外部から空気を吸引するための入口ノズルを設
け、吸口体の中央の前記ホース及び／または延長管の先
端が接続される部位を出口ノズルとし、出口ノズルの延
長軸線に対して両端近傍の入口ノズルを対称に配置す
る。

【００５８】(7) 上記(6)における羽根車直径が両端部
で大きく中央部で小さい。

【００５９】(8) 上記(1)乃至(5)のいずれかにおい
て、吸口体の中央で披掃除面に対面する開口面とは別
に、外部から空気を吸引するための入口ノズルを設け、
吸口体内部の羽根車収納領域の両端に空気流路を形成
し、吸口体の中央のホース及び／または延長管の先端が
接続される部位を出口ノズルとする。

【００６０】(9) 上記(1)乃至(8)のいずれかにおい
て、絨毯上での回転トルクが50gr・cm以上200gr・cm以
下、望ましくは80gr・cm以上100gr・cm以下となるように
羽根車の直径を定める。

【００６１】(10) 吸口体内部に吸引力で回転する羽根
車を設け、羽根車と同軸で一体回転するロータリーブラ
シを持ち、羽根車とロータリーブラシの間に隔壁等を設
けない（すなわち軸方向空気流路が壁等の障害物なく形
成されている。）(11) 上記(10)において、ロータリー
ブラシの下の面が床面に対し開口し、羽根車の部分は開
口していない。

【００６２】(12) 上記(10)または(11)において、刷毛
或いはブレードを含めたロータリーブラシの直径が、羽
根車の直径より大きい。

【００６３】(13) 上記(10)乃至(12)のいずれかにおけ
る刷毛或いはブレードを含めないロータリーブラシの軸
直径が、羽根車の直径より小さい。

【００６４】(14) 上記(10)乃至(13)のいずれかにおい
て、ロータリーブラシの軸に羽根を取り付ける。

【００６５】(15) 吸口体外部から吸引した流体の全部
または一部が先ず羽根車に衝突して羽根車を回転させ、
その後披掃除面を通って掃除機本体に吸引される空気の
流れ順路を形成してなる。

【００６６】(16) 上記(15)において、羽根車の回転方
向に吹き出す1個または複数個のノズルを設ける。

【００６７】(17) 上記(15)または(16)において、吸口
体内部の空気の入口と出口とが一直線上には位置してい
ない。

【００６８】(18) 上記(1)乃至(17)のいずれかにおい
て、スイッチ操作部は、電源のON-OFF及び吸引力をコン
トロールする為のスイッチ群を備え、更にスイッチ操作
部からの操作信号を無線にて掃除機本体に伝える手段を
具備する。

【００６９】(19) 上記(1)乃至(18)のいずれかにおい
て、羽根車の回転数が1000rpm以上10000rpm以下であ
る。

【００７０】(20) 上記(1)乃至(19)のいずれかにおい
て、吸口の外部から空気を吸引するための入口ノズルの
面積を、吸口内部の静圧が、絨毯上で-3000Pa以上-200P
a以下となるように定める。

【００７１】(21) 上記(1)乃至(20)のいずれかにおい
て、羽根車の羽根自体にひねりを持たせる。

【００７２】(22) 上記(1)乃至(21)のいずれかにおい
て、ケーシングの底部乃至側部に車輪を取り付け、車輪
の被掃除面への沈み込みの差を利用して、少なくとも絨
毯と床の如く床面に応じて羽根車の回転数を変える機能
を有する。

【００７３】(23) 上記(1)乃至(22)いずれかにおいて、
絨毯上での回転数は1000rpm以上10000rpm以下、望まし
くは3000rpm以上4000rpm以下であり、床上での回転数は
絨毯上での回転数よりも小である。

【００７４】(24) 上記(23)において、絨毯上での回転
数は吸口体の持ち上げ時の回転数よりも大であり、或い
は絨毯上での回転数は前記床上での回転数よりも大であ
って床上での回転数は吸口体の持ち上げ時の回転数より
も大であり、或いは絨毯上での羽根車の回転トルクは吸
口体の持ち上げ時の羽根車の回転トルクよりも大であ
る。

【００７５】(25) 上記(1)乃至(24)のいずれかにおい
て、吸口体を持ち上げた場合に自動的に羽根車の回転を
弱める又は停止せしめる機構を備える。

【００７６】(26) 上記(1)乃至(25)のいずれかにおい
て、床面開口部の密閉性を高める手段を設ける。

【００７７】また吸口体は、電動送風機による吸引力を
用いて披掃除面の清掃を行うものであり、吸引力で回転
する羽根車を内蔵するものであって、その態様は以下の
ようである。

【００７８】(A) 羽根車の全部或いは一部分に前記披
掃除面と接触するように刷毛及び／またはブレードを取
り付けることにより、羽根車の全部或いは一部分が回転
刷毛及び／または回転ブレードを兼ねるようにする。

【００７９】(B) 上記(A)において、刷毛及び／または
ブレードは、夫々刷毛のみを1本乃至複数本、ブレード
のみを1本乃至複数本、または両者混在にて複数本、羽
根車にらせん状に取り付ける。

【００８０】(C) 上記(A)または(B)において、羽根車
の長さが、吸口体内部の長手方向の長さの半分より長
い。

【００８１】(D) 上記(A)乃至(C)のいずれかにおい
て、刷毛及び／またはブレードは、羽根車の羽根より外
周側に出ている。

【００８２】(E) 上記(A)乃至(D)のいずれかにおい
て、羽根車の外側にケースを有し、ケースの床面側が開
口している。

【００８３】(F) 上記(A)乃至(E)のいずれかにおい
て、吸口体の両端近傍で披掃除面に対面する開口面とは
別に、外部から空気を吸引するための入口ノズルを設
け、吸口体の中央のホース及び／または延長管の先端が
接続される部位を出口ノズルとし、出口ノズルの延長軸
線に対して両端近傍の入口ノズルを対称に配置する。

【００８４】(G) 上記(F)において、羽根車の直径が、
両端部で大きく、中央部で小さい。

【００８５】(H) 上記(A)乃至(E)のいずれかにおい
て、吸口体の中央で披掃除面に対面する開口面とは別
に、外部から空気を吸引するための入口ノズルを設け、
吸口体内部の羽根車収納領域の両端に空気流路を形成
し、吸口体の中央のホース及び／または延長管の先端が
接続される部位を出口ノズルとする。

【００８６】(I) 上記(A)乃至(H)のいずれかにおい
て、絨毯上での回転トルクが50gr・cm以上200gr・cm以
下、特に好ましくは80gr・cm以上100gr・cm以下となるよ
うに羽根車の直径を定める。

【００８７】(J) 羽根車と同軸で一体回転するロータ
リーブラシを持ち、羽根車とロータリーブラシの間に隔
壁等を設けない。

【００８８】(K) 上記(J)において、ロータリーブラシ
の下の面が床面に対し開口し、羽根車の部分は開口して
いない。

【００８９】(L) 上記(J)または(K)において、刷毛或
いはブレードを含めたロータリーブラシの直径が、羽根
車の直径より大きい。

【００９０】(M) 上記(J)乃至(L)のいずれかにおい
て、刷毛或いはブレードを含めないロータリーブラシの
軸の直径が、羽根車の直径より小さい。

【００９１】(N) 上記(J)乃至(M)のいずれかにおい
て、ロータリーブラシの軸に羽根を取り付ける。

【００９２】(O) 外部から吸引した流体の全部または
一部が先ず前記羽根車に衝突して羽根車を回転させ、そ
の後披掃除面を通って掃除機本体に吸引される空気の流
れ順路を形成してなる。

【００９３】(P) 上記(O)において、羽根車の回転方向
に吹き出す1個または複数個のノズルを設ける。

【００９４】(Q) 上記(O)または(P)において、吸口体
内部の空気の入口と出口とが一直線には位置していな
い。

【００９５】(R) 上記(A)乃至(Q)のいずれかにおい
て、羽根車の回転数が1000rpm以上10000rpm以下であ
る。

【００９６】(S) 上記(A)乃至(R)のいずれかにおい
て、吸口の外部から空気を吸引するための入口ノズルの
面積を、吸口内部の静圧が、絨毯上で-3000Pa以上-200P
a以下となるように定める。

【００９７】(T) 上記(A)乃至(S)のいずれかにおい
て、羽根車の羽根自体にひねりを持たせる。

【００９８】(U) 上記(A)乃至(T)のいずれかにおい
て、披掃除面への沈み込みの差を利用して、少なくとも
絨毯と床の如く床面に応じて羽根車の回転数を変える機
能を有する。

【００９９】(V) 上記(A)乃至(U)のいずれかにおい
て、絨毯上での回転数は1000rpm以上10000rpm以下、望
ましくは3000rpm以上4000rpm以下であり、床上での回転
数は前記絨毯上での回転数よりも小である。この場合、
絨毯上での回転数は床上での回転数よりも大であり、床
上での回転数は前記吸口体の持ち上げ時の回転数よりも
大であることが好ましく、また絨毯上での羽根車の回転
トルクは吸口体の持ち上げ時の羽根車の回転トルクより
も大であることが好ましい。

【０１００】(w) 上記(A)乃至(V)のいずれかにおい
て、吸口体を持ち上げた場合に自動的に羽根車の回転を
弱める又は停止せしめる機構を備える。

【０１０１】(X) 上記(A)乃至(W)のいずれかにおい
て、床面開口部の密閉性を高める手段を設ける。

【０１０２】ところで本願明細書において、絨毯とは、
所謂標準絨毯を意味する。すなわち、標準絨毯とは、昭
和58年(1983年)8月31日社団法人日本電機工業会掃除機
技術専門委員会発行の、国際電気標準会議(ＩＥＣ)パブ
リケーション312第2刷(1981年)に記載された付属書Ａ第
51頁記載のものである。すなわちIEC-SC59F(Secretaria
t)26「電機掃除機の性能測定法」付録Ａ、Sub-clause
Ａ、1.1.2により、本願実施例では次の条件重のものを
採用した。つまりオールウールウィルトンタイフ゜でパイル高さ６〜７m
m、パイルの重量は1.40〜1.55kg/m²、パイルはＶタフト
で、そのｍ²当たりのタフト数は140,000〜175,000のウイル
トンカーヘ゜ットである。尚、この試験用絨毯は日本工業規格(J
IS)ではJIS-L-4404（織絨毯）にも規定されている。

【０１０３】また床とは、木床をいうが、特にことわり
のない限り畳もこれに準ずる。床についても上記付属書
Ａに標準床として示されている。

【０１０４】また本願明細書において、羽根車とは、風
が方向性をもってぶつかることにより直接トルク(回転
力)を生じるものであり、金属(アルミニウム)製、或い
はプラスチック製で一体に形成されていることが好まし
く、つまり羽根部にブラシ(刷毛とブレードの総称)より
も剛性があるものである。更に刷毛はスポンジ様のもの
を概念として包含し、ブレードは単独で或いは刷毛との
併用でブラシ部を構成するものであり、剛性が前記羽根
部よりも低くなっている。

【０１０５】次に上述の各手段の作用について説明す
る。

【０１０６】吸口体外部から吸引した流体の全部または
一部が、先ず羽根車に衝突するため、羽根車を回転させ
るのに十分なトルクを発生することができる。また、こ
の羽根車とロータリーブラシの間に隔壁等を設けていな
いので、吸口体を持ち上げると、空気は、殆ど床面開口
部から吸引され、ノズルからの吸引は殆どなくなるた
め、羽根車は殆ど回転せず、使用者が誤って吸口内に手
等を入れても安全である。

【０１０７】羽根車の長さは吸口体内部の長手方向の長
さの半分より長いことが好ましい。従来は、羽根車とブ
ラシは同軸に構成されているものもあったが、羽根の部
分とブラシの部分が完全に独立していたので、羽根車の
部分ではゴミを掻き取ることができなかった。そこで羽
根の部分を短くして、掃除できる範囲を広げる必要が生
じる。しかし、羽根車とブラシを一体に構成することに
より、羽根車の部分にてゴミを掻き取ることが可能とな
り、羽根車の長さを相対的に長く出来るのである。

【０１０８】羽根車の回転数は1000rpm以上10000rpm以
下が好ましいが、その根拠は、羽根車が1000rpm以上で
回転しないとゴミを有効に掻き取ることができず、一般
には回転数が大きい方が集塵能力は高くなるものの、10
000prm程度を超えるとそこで集塵性能が飽和し、代わり
に回転に伴う騒音が大きくなってしまう。

【０１０９】また吸口の外部から空気を吸引するための
入口ノズルの面積を、吸口内部の静圧が、絨毯上で-300
0Pa以上で-200Pa以下となるようにするのが好ましい。
入口ノズルの面積で吸口内の静圧が決まるが、静圧の絶
対値が低く（＝負圧が小さく）−200Paに満たないとノ
ズルを通って羽根車に衝突する気流の速度が遅くなり、
所定のトルクを発生させることができない。しかし、静
圧の絶対値が高くなり(＝負圧が大きくなり)−3000Paを
超えると絨毯に吸い付いて操作が極端に困難になり、ま
た床面からの空気の洩れも大きくなってトルクも飽和す
る。

【０１１０】羽根車の直径は必要な回転トルクが得られ
ればできるだけ小さい方が望ましい。このことから絨毯
上でのトルクは50gr・cm以上(望ましくは80gr・cm以上)、2
00gr・cm以下(望ましくは100gr・cm以下)が好ましく、そ
の範囲となるように羽根車の直径を決めることが有効で
ある。

【０１１１】掃除面に最適な回転数は絨毯については10
00rpm以上(望ましくは3000rpm以上)、10000rpm以下(望
ましくは4000rpm以下)となり、木床や畳では基本的にブ
ラシは床に接触しないので最適回転数の考え方はない
が、騒音の点では低い方(50dB以下)が好ましい。

【０１１２】望ましい回転数は、絨毯上での回転数＞持
ち上げ時の回転数の関係となるが、従来は絨毯上での回
転数＜持ち上げ時の回転数の関係であった。また望まし
いトルクは、絨毯上でのトルク＞持ち上げ時のトルクの
関係となるが、従来は絨毯上でも持ち上げ時でもトルク
は変わらなかった。

【０１１３】更に上記の実施例では、外部から吸引した
流体の全部または一部が先ず前記羽根車に衝突して羽根
車を回転させ、その後披掃除面を通って掃除機本体に吸
引される空気の流れ順路を形成してなるが、従来は吸口
体外部から吸引した気流は、先ず披掃除面を通って、ブ
ラシが掻き出したゴミを含んで、ノズルから羽根車に衝
突し、この羽根車を回転させ、その後掃除機本体に吸引
されるという違いがある。

【０１１４】

【発明の効果】本発明によれば、吸口体の外部から吸引
した空気を羽根車の回転方向に吹き付けるように吸入口
を設け、吸引した空気を羽根車側から回転刷毛側に流す
ように空気の流れ順路を構成したことにより、羽根車と
同軸線上に回転刷毛を構成でき、吸口体を小型軽量化で
きる。また、吸口体を持ち上げると、空気は殆ど被掃除
面に対面する開口から吸引されるので、羽根車の回転は
弱まるか或いは停止するため、吸口体を持ち上げたとき
の回転刷毛の高速回転による騒音発生を防止できる。さ
らに、羽根車に吹き付ける気流の風速を上げることが容
易になり、回転刷毛を回転さるのに十分なトルクを発生
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第1の実施例による吸口の透視図で
ある。

【図２】 本発明による電気掃除機の外観図である。

【図３】 本発明の第1の実施例による吸口の上面透視
図である。

【図４】 本発明の第1の実施例による吸口の断面図で
ある。

【図５】 本発明の第1の実施例による吸口の断面図で
ある。

【図６】 本発明の第1の実施例による吸口の断面図で
ある。

【図７】 本発明の第1の実施例による吸口の断面図で
ある。

【図８】 本発明の第1の実施例による第2の吸口の上面
透視図である。

【図９】 本発明の第1の実施例による第2の吸口の断面
図である。

【図１０】 本発明の第1の実施例による第3の吸口の断
面図である。

【図１１】 本発明の第1の実施例による第4の吸口の上
面透視図である。

【図１２】 本発明の第2の実施例による吸口の上面透
視図である。

【図１３】 本発明の第2の実施例による第2の吸口の上
面透視図である。

【符号の説明】

101…吸口本体、102…床面、103…羽根車、104…刷毛、1
05〜106…入口ノズル、201…電気掃除機本体、202…ホー
ス、203…スイッチ操作部、204…延長管、301…出口ノズ
ル、302〜303…旋回気流、401…絨毯、402…吸口体の床
面開口部、403、405…空気の流れの方向を示す矢印、50
1…継ぎ手部、502…出口ノズル、503…空気の流れの方
向を示す矢印、601…吸口の側面、602〜603…フローリ
ング用の車輪、801…羽根車、802、803…刷毛、804、80
5…軸方向流れ、111…入口ノズル、112、113…出口ノズ
ル114、115…軸方向の流れ、116…羽根車121〜122…大径
羽根車、123…小径羽根車、124…刷毛、125〜126…入口
ノズル、127…出口ノズル、128〜129…旋回気流、129…
吸口体の床面開口部、131…中央部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠崎 利也 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 岩瀬 幸司 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 砂川 正郎 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株式会社 日立製作所 電化機器事業部 内 (72)発明者 山本 亘 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株式会社 日立製作所 電化機器事業部 内 (72)発明者 佐藤 進 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株式会社 日立製作所 電化機器事業部 内 (56)参考文献 特開 平５−176870（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−69665（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A47L 9/04

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】掃除機本体内に電動送風機と集塵部とを有
   し、前記集塵部に連通する吸口体を備え、該吸口体内部
   に前記電動送風機の発生する吸引力で駆動される羽根車
   と、該羽根車で回転駆動される回転刷毛と、前記吸口体
   に、被掃除面に対面する開口とは別に外部から空気を吸
   引する吸入口とを備えた電気掃除機において、 前記吸入口を外部から吸引した空気を前記羽根車の回転
   方向に吹き付けるように設け、前記吸入口から吸い込ん
   だ空気の全部又は一部が先ず羽根車に流入して羽根車を
   回転させ、その後被掃除面を通って掃除機本体に吸引さ
   れる空気の流れ順路を形成してなることを特徴とする電
   気掃除機。
2. 【請求項２】掃除機本体内に電動送風機と集塵部とを有
   し、前記集塵部に連通する吸口体を備え、該吸口体内部
   に前記電動送風機の発生する吸引力で駆動される羽根車
   と、該羽根車で回転駆動される回転刷毛と、前記吸口体
   に、被掃除面に対面する開口とは別に外部から空気を吸
   引する吸入口とを備えた電気掃除機において、 前記吸入口を外部から吸引した空気を前記羽根車の回転
   方向に吹き付けるように設け、前記羽根車に流入して該
   羽根車の駆動に寄与した空気を吸口本体内部の回転刷毛
   が設けられた空間を通して集塵部に吸引する電気掃除
   機。
3. 【請求項３】掃除機本体内に電動送風機と集塵部とを有
   し、前記集塵部に連通する吸口体を備え、該吸口体内部
   に前記電動送風機の発生する吸引力で駆動される羽根車
   と、該羽根車で回転駆動される回転刷毛と、前記吸口体
   に、被掃除面に対面する開口を介さずに外部から空気を
   吸引して前記羽根車に流入させる吸入口とを備えた電気
   掃除機において、 前記吸入口を外部から吸引した空気を前記羽根車の回転
   方向に吹き付けるように設け、前記吸入口は前記回転刷
   毛が設けられた空間に流れ的に連通していることを特徴
   とする電気掃除機。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電
   気掃除機において、前記吸口体は吸口本体内部と外部を
   繋ぐ出口ノズルを有し、該出口ノズルの延長軸線に対し
   て前記吸口体の長手方向にずれた部位に前記吸入口を有
   することを特徴とする電気掃除機。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電
   気掃除機において、前記羽根車は前記回転刷毛を兼ねる
   ことを特徴とする電気掃除機。
6. 【請求項６】請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電
   気掃除機において、羽根車の全部或いは一部分に刷毛を
   取り付けることにより、前記羽根車が前記回転刷毛の全
   部或いは一部分を兼ねるようにしたことを特徴とする電
   気掃除機。
7. 【請求項７】被掃除面に対面する開口と、吸口本体内部
   に回転刷毛と、該回転刷毛を駆動する羽根車と、吸口本
   体内部と外部を繋ぐ出口ノズルと、被掃除面に対面する
   開口とは別に外部から空気を吸引する吸入口とを備えた
   電気掃除機の吸口体において、 前記吸入口を外部から吸引した空気を前記羽根車の回転
   方向に吹き付けるように設け、前記吸入口から吸い込ん
   だ空気の全部又は一部が先ず羽根車に流入して前記羽根
   車を回転させ、その後被掃除面を通って掃除機本体に吸
   引される空気の流れ順路を形成してなることを特徴とす
   る電気掃除機の吸口体。
8. 【請求項８】被掃除面に対面する開口と、吸口本体内部
   に回転刷毛と、該回転刷毛を駆動する羽根車と、吸口本
   体内部と外部を繋ぐ出口ノズルと、被掃除面に対面する
   開口とは別に外部から空気を吸引する吸入口とを備えた
   電気掃除機の吸口体において、 前記吸入口を外部から吸引した空気を前記羽根車の回転
   方向に吹き付けるように設け、前記吸入口から前記羽根
   車に流入して該羽根車の駆動に寄与した空気を、吸口本
   体内部の回転刷毛が設けられた空間を通して、前記出口
   ノズルに流れるようにしたことを特徴とする電気掃除機
   の吸口体。
9. 【請求項９】被掃除面に対面する開口と、吸口本体内部
   に回転刷毛と、該回転刷毛を駆動する羽根車と、吸口本
   体内部と外部を繋ぐ出口ノズルと、被掃除面に対面する
   開口を介さずに外部から空気を吸引して前記羽根車に流
   入させる吸入口とを備えた電気掃除機の吸口体におい
   て、 前記吸入口を外部から吸引した空気を前記羽根車の回転
   方向に吹き付けるように設け、前記吸入口は前記回転刷
   毛が設けられた空間に流れ的に連通していることを特徴
   とする電気掃除機の吸口体。
10. 【請求項１０】請求項７乃至９のいずれか１項に記載の
    電気掃除機の吸口体において、前記出口ノズルの延長軸
    線に対して前記吸口体の長手方向にずれた部位に前記吸
    入口を有することを特徴とする電気掃除機の吸口体。
11. 【請求項１１】請求項７乃至１０のいずれか１項に記載
    の電気掃除機の吸口体において、前記羽根車は前記回転
    刷毛を兼ねることを特徴とする電気掃除機の吸口体。
12. 【請求項１２】請求項７乃至１０のいずれか１項に記載
    の電気掃除機の吸口体において、前記羽根車の全部或い
    は一部分に刷毛を取り付けることにより、前記羽根車が
    前記回転刷毛の全部或いは一部分を兼ねるようにしたこ
    とを特徴とする電気掃除機の吸口体。