JP4482034B2 - 真空清掃ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、真空掃除機と共に、あるいは、該真空掃除機の一部を構成し得る真空掃除ヘッドに関する。

真空掃除機には、一般に、特定のタイプの清掃を処理するための広範囲のツールが供給されている。ツールは、床清掃に関する一般的な床ツールを含む。ブラシ棒が、空気タービンによって駆動されるブラシ棒によって、床の下面の吸引開口内に回転自在に取り付けられた床ツールを提供することは周知である。ブラシ棒はツールの真下の床面を攪拌するように働き、もって、床面から汚れ、埃、髪の毛、綿ぼこり及び他の漂積物を解放する。床面では、この場合、ブラシ棒は真空掃除気自体への空気の流れによって運ばれ得る。タービンは吸引開口によってツールに入る「汚れた」空気によって単独に駆動し得るものであり、タービンは主吸引開口から分離した専用の入口を介してツールに入る「清浄な」空気によって単独で駆動し得るか、あるいは汚れた空気ときれいな空気の組合せによって駆動し得る。

主床係合入口から分離しているタービンを駆動するための専用のきれいな空気入口を具備するタービン駆動ツールでは、十分な速度でタービンを駆動することに困難性があり得る。空気流と遭遇する抵抗量に関する見地から、主入口を貫通する経路はタービン入口を通じた経路より低い抵抗を与える。従って、空気流は主入口を通じた低抵抗経路を取る傾向がある。

従って、本発明は、チャンバ内に回転自在に配置されたアジテータを具備するハウジングを備える真空掃除機ヘッドであって、前記チャンバは空気入口及び空気出口を具備し、前記ハウジングは前記アジテータを駆動するための空気タービンと、該タービンを駆動すべく空気を入れるための、ハウジング内の空気入口と、を備え、前記ヘッドが清掃されるべき面に押圧される場合に前記出口を制限するようにリストリクターが前記チャンバの出口に配置される。

ツールが表面に対して押圧されるときにチャンバ出口を制限するリストリクターである制限器を設けることは、ツールが清掃運転で使用されつつあるときにタービンと協働する入口を通じたより大きな空気流を可能にする。従って、タービン及び従ってアジテータは、効率的な清掃のために、これまでに達成し得た高回転速度で駆動される。

有利には、リストリクターは弾発性手段に対して移動し、その結果、ヘッドが表面から取り外されるときに、リストリクターがその初期位置まで移動して戻り、かつ出口をより小さな範囲に制限する。従って、より少ない空気がタービンを通じて流れ、その結果、タービンは、より少ない空気が減じられた速度で運転される。これは、タービン、例えば、プーリのような、タービンとアジテータとの間でトルクを伝えるアジテータ及び装置の寿命を長くする手助けをする。

好ましくは、リストリクターは、ハウジングに回動自在に取り付け得るものであり、かつ、ソールプレートと協働され、かつ該プレートの一体部品とし得る。

キャッチはソールプレートを解放するためにも設け得るものであり、従って、詰まりをユーザが除去し得るようにチャンバにアクセス可能にする。

ブラシ棒とし得る、アジテータは自身を交換又は修理するために取外し可能にし得る。

本発明の各態様では、真空掃除機ヘッドは、円筒（キャニスタ、バレル）又は直立真空掃除機のワンド又はホースの端部に取り付けられるツールとし得るか、あるいは、直立式真空掃除機の清掃ヘッドのような真空掃除機自体の一部を構成し得る。

本発明を添付の図面を参照して実施例によって説明する。

本願明細書全体に亘って類似の参照符号は類似の部品を言及する。

図１は、全体的に参照符号１によって示される、ツールの形態をした本発明により構成された掃除機ヘッドを例示する。ツール１は真空掃除機のワンド又はホースの端部に取り付け得る。ツールは、アジテータを受容するように配置されたチャンバを含む、ハウジング２を備える。この実施形態では、アジテータは、チャンバ３内の自身の長手方向軸線に沿って回転するように配置されている。ツール１のベース上のソールプレート５はチャンバ３のための空気入口６を画定する大きな開口を具備する。使用時、空気入口は清掃されるべき表面からの汚れた空気をチャンバ３内に入れる。

ツール１は、ブラシ棒４を駆動するように配置されたエアタービン７を更に備える。エアタービン７は、チャンバ内の（図示しない）駆動シャフトの回りに取り付けられた、（図２に参照符号８によって、概略、示された）インペラを含む。（１組の軸受（図示せず）が駆動シャフトを回転可能に支持する。タービン７への空気入口９がハウジング２の側に位置づけられる。図１の矢印によって示されるように、タービンを通過する空気流は全体的に軸線方向に沿っている。使用時に、タービン空気入口９は外部からの清浄な空気を入れてタービン７を駆動する。メッシュスクリーンのような多孔質カバーは、埃の進入を防止するためにタービン空気入口９に取り付け得る。清浄及び汚れた空気入口からの空気流がツールの出口１０で組み合わされる。

駆動機構は、タービン７及びブラシ棒４を接続し、かつタービンからブラシ棒までトルクを伝えるように働く。駆動機構は、通常、タービン７の出力シャフトによって駆動される、プーリ装置（図示せず）を備える。ケーシング１１は自身を保護するためにプーリシステム１２を包囲する。

図２は、ツールを使用し得る全体的な真空掃除機システム１２を示す。ツール１の出口１０は、ユーザがツール１を、必要な箇所に、手動操作し得る、堅固なワンド又はパイプ１３の遠位端部に接続可能である。撓みホース１４はワンド１３を真空掃除機の本体１５に接続する。真空掃除機の主本体１５は、モーター１７によって駆動される吸引ファン１６を備える。吸引ファン１６は、ツール１、ワンド１３及びホース１４を経て真空掃除機の主本体内に空気を引き込むように働く。フィルタ１８及び１９はファン１６の両側に位置づけられる。プレモーターフィルタ１８は何れかの微細な埃がファン１６に到達するのを防止し、かつ、モーター１７からの何れかの微細な埃又はカーボン放出物が掃除機１２から排出されるのを阻止するように働く。サイクロン式分離器又はフィルタバッグのような分離装置２０は、吸引ファン１６によって主本体１５内に引き込まれた、汚れた空気流から汚れ、埃及び漂積物を分離するように働く。全ての分離された物質は分離装置２０によって集められる。

使用時に、吸引ファン１６によって創出された吸引力は、ツールの下側にある主吸引入口６を経てタービン空気入口を通じてツール１内に空気を引き込む。入口９を通じて流れる空気は、真空掃除機１２の主本体１５に向かって流れる以前にタービン７を駆動するために使用される。主吸引入口６を通じて吸引される、汚れた空気はタービン７を全く通過しない。このように、タービン７は、汚れた空気流から埃及び漂積物によって汚染されない。

吸入解放トリガ２１は、ワンド１３のハンドルに設けられている。吸入解放トリガ２１は、ワンド１３内へ空気が入るのを許容し、かつツール１の吸引のレベルを減じるようにユーザによって操作し得るバルブである。通常、吸引空気流が、軽量ラグのような物体を、入口６に引き込む場合に、ユーザはこのバルブを操作し、この結果、物体はツール１に固着するようになる。空気は吸引解放トリガ２１を経て空気流経路内に入る。入口６での吸引は減じられ、かつツールに固着していた物体は解放される。

図３ａは、ツール１の部分的断側面図である。ソールプレート５は、チャンバ３に回動可能に取り付けられており、この位置で、ツール１のハウジング２の下面より下に延在する。この図面では、チャンバの出口２２も視認し得る。チャンバ３の出口２２は、ツール１の出口１０と連通している。ソールプレート５の回動点２３は、ハウジング２の前部壁に近接して、ツールの前部に設けられている。前部壁の内側表面には金属製タブ２４のような形態をした弾発性手段が設けられており、この金属製タブ２４は、回動点２３に隣接して、ソールプレート５の前部上面に当接する。別の回動点及び金属製タブをツール１の他の側に設け得る。ツール１はチャンバの出口２２に隣接して配置される制限部材２５の形態をしたリストリクターも含む。この実施形態では、制限部材５は回動可能なソールプレート５と一体の部品である。

ツール１は図３ｂの背後に示されており、出口１０を見下ろしている。この位置では、制限部材２５はチャンバ３の出口２２内に延在する。

空気がタービンを駆動させるために専用とされた入口を具備するタービン駆動ツールに関する課題の１つは、到来する空気のあまりにも大部分が、タービン７を通じてよりもむしろ主吸引入口６を経てツール内に流れ得ることである。空気流によって遭遇する抵抗の量に関して見た場合、主入口６を貫通する経路はタービン入口９を通じた経路より低い抵抗を与える。

本発明によれば、ツール１は、該ツールが清掃されるべき表面に対して押圧される場合に、ソールプレート５がハウジング５に向かって回動し、かつ、制限部材２５がチャンバ３の出口２２内に更に延在し、これにより、出口の有効な断面領域を減じることによって出口を制限するように配置されている。制限部材２５はブラシ棒チャンバ３からの空気の流れを制限するように働く。制限部材２５は、主入口６とタービン入口９との間に到来する空気を満足のいく比率で分配するように構成される。従って、ツールを通じての吸引空気流のかなり多くの部分がタービン７を経由して移動し、インペラ８をより速く回転させる。結局、ブラシ棒は、有効な清掃のために十分な、より高速回転速度で駆動される。

ツール１は、制限部材２５がチャンバ出口２２内に延在した状態で、図４ａ及び図４ｂに示されている。使用時に、ユーザは、ツール１を清掃されるべき面に対して単に押圧する。これは、ソールプレート５をツールのハウジング２内に上向きに回動させ、その結果、ブラシ棒４の剛毛は入口６を備える開口を貫通して僅かに延在する。ブラシ棒４が回転するにつれ、ブラシ棒の剛毛は、清掃されているカーペットの繊維から汚れ及び埃を急に動かす。ソールプレート５と共に移動されるように拘束される、制限部材２５は、従って、上向きに移動し、かつ、チャンバの出口２２の断面を制限する。図４ｂは、本発明が、出口２２の横断面領域にかなりの変化を起こすことを示す。チャンバ出口２２はタービン入口９が与えるよりも吸引空気流に対するより高い抵抗を与える。こうして、慣用のタービン駆動ツールよりで達成可能であるよりも、タービン７を通じて、かなり大部分の吸引空気流が引き込まれる。

ソールプレート５が上向きに回動してハウジング２内に入る場合、ソールプレートの前側上部エッジは金属タブ２４又は該金属タブ２４の各々に対して付勢され、これにより金属タブを変形させる。ユーザがツール１で表面の清掃を終えたときに、ユーザは表面からツールを持ち上げ、かつ、弾性金属タブ２４はソールプレート５を付勢して図３ａ及び図３ｂに示す位置内に持ってくる。制限部材２５は、自身がチャンバの出口２２内にほんの僅かだけ延在する自身の以前の位置に復帰する。従って、タービン入口を通じてよりもより多くの空気が汚れた空気入口６を通じて流れる。ブラシ棒が駆動される速度は減じられる。これは、ブラシ棒４が掃除運転に使用されないときにタービン及びプーリシステムの摩損を阻む。

ツール１は、ハウジング２の回動軸２３から離れたソールプレート５から延在する突出部２７に係合するように配置されたキャッチ２６を含む。キャッチ２６は、ソールプレート５の突出部２７を解放するために摺動可能に解放可能である。従って、ソールプレート５は、チャンバをアクセス可能にするために、チャンバ３から離れるように、外向きに回動可能に移動させ得る。これは、ユーザがチャンバ内の詰りを清掃すること、ブラシ棒４の剛毛に絡み付いた繊維を除去し、あるいはユーザがブラシ棒４の交換を可能にする。ブラシ棒４は、同時係属英国特許出願に記載されているような、吸引開口を通じて回動自在に解放可能とし得る。ユーザがキャッチを正確に解放する支援をするために、例えば、矢印２８のような形態をした視覚的な指示を、キャッチ２６に設け得る。ユーザがソールプレート５を交換することを所望するときには、ユーザは単にソールプレートをハウジング２に向けて後ろ向きに回動させるに過ぎない。ソールプレート５の突出部分７は、キャッチ２６のベベルギア状にされたエッジ２９に対して付勢され、これにより、キャッチを、ソールプレートの突出した部分から離れるように摺動させる。キャッチ２６の弾発性手段（図示せず）は、一旦、ソールプレート５と再係合すると、キャッチを自身の通常の位置に復帰させる働きをする。

本発明は、タービンで駆動されるツールを提供する。このツールの内部では、ツールが採用されるときにアジテータが増大された速度で駆動されるが、実際に使用しない時にはアジテータの電源を切ることができる。従って、アジテータは清掃動作の有効性を向上させることができる。構成要素に対する摩損は、これらの構成要素を実際に使用しない時には減じられた速度で回転させることによって、減じられる。

別のツールが図６に示されている。図１における実施形態のように、このツールはハウジング２、ブラシ棒４を受容するように配置され、かつ出口２２、汚れ空気入口６、タービン７（タービンの入口はこの図には視認し得ない）、及びツール出口１０を備える。

この実施形態では、リストリクターは楔３０の形態をしており、該楔の薄い端部部分は床ツールの下面３１に回動自在に取り付けられている。楔３０はツールの後部部分を占有し、かつ、図６に実線で示す位置では、ツールの下面３１より下に延在する。使用時に、ツールが清掃されるべき面に対して押圧される際に、楔３０は回動自在に上向きに付勢されてツール内に入り、かつこの図の破断線に示すような位置を占有する。従って、チャンバ３の出口２２の断面は制限され、かなり大部分の吸引空気流を空気入口６よりタービン７を通じて流れるようにする。楔３０の幅広い端部部分は両端部にストッパ３２、３３を具備し、楔の運動の制限を規定する。楔３０はツールの幅の大部分に亘って延在するか、あるいはその一部を占有するように配置し得る。ツールが床面から持ち上げられる場合、楔は図の破断されていない線によって示される位置に復帰し、その結果、より大きな空気がタービン７を通じてよりも入口６を通じて引き込まれる。楔は重力の影響によってその初期位置に戻り得るか、例えば、ばねによって支援し得る。

別の変更された制限部材が図７に例示されている。この実施形態では、リストリクターは、ツールの内側の一端部分に回動自在に取り付けられたプレート３４を備える。プレート３４の他の端部部分は、ツールの下面３７のスロット３６を貫通して延在する、円弧状アーム３５を具備する。アーム３５は、アームに対して長手方向に直角な方向のストッパ３６に終端する。使用時に、ツールが清掃されるべき面に対して押圧される場合、アーム３５は上向きに回動してツール内に入り、プレート３４を、該プレートが出口２２の横断面領域を減じる位置内に上昇せしめる。ストッパ３６はツールの下面３７の凹所３８内に押圧され、かつアーム３５がツール内にあまり遠くに押圧されるのを阻止する。

更なる変更形態が図８に示されている。この図６では、リストリクターはツールの下面４０に自身の頂点が回動自在に取り付けられたＶ字形状部材３９を備える。Ｖ字形状部材の１つのアーム４１がツールの下面４０より下に延在する。従って、ツールが清掃されるべき面に対して押圧される場合に、アーム４１がツールの下面４０に対して押圧される。結果的に、Ｖ字形状部材３９の他のアーム４２は上向きに回動し、もって、出口２２の有効横断面領域を制限する。ツールを面から持ち上げることは、リストリクターをしてその初期位置に付けせしめる。

更なる変更形態は当業者には自明である。例えば、本発明の第１実施形態を参照すれば、制限部材とソールプレートを一部片として形成することが好都合であるが、これらを別々に形成し得る。この制限部材とソールプレートはそれぞれの弾発性手段に対して付勢し得る。

制限部材は出口からチャンバまでの全幅に亘って延在する必要はない。別様に、あるいは付加的に、制限部材は出口の横断面の最適な制限を与えるように、あるいは、ツールが清掃されるべき面に対して押圧される範囲に依存して出口に異なる制限を与えるように輪郭形状付け得る。

弾発性手段は変形可能な金属タブを備える必要はない。螺旋ばね、発泡楔又は他の適切な弾発性機構を採用し得る。

本発明をブラシ棒を具備するツールを参照して説明してきたが、ビーターのようなアジテータの他の形態のものと接続することは等しく適切である。アジテータはプーリシステムによって駆動される必要はない。例えば、ギヤシステムのようなものをタービンからアジテータにトルクを伝えるために採用し得る。

本発明により構成された掃除機ヘッドの下側から視た斜視図である。 図１の掃除機ヘッドを組み込んだ真空掃除機システムの概略的線図である。 第１位置にある図１の掃除機ヘッドの部分的断面図である。 第１位置にある図１の掃除機ヘッドの背後から視た視図である。 第２位置にある図１の掃除機ヘッドの部分的断側面図である。 第２位置にある図１の掃除機ヘッドの背後からの視図である。 ソールプレートが解放された状態の図１の掃除機ヘッドの下からの斜視図である。 本発明の別の実施形態により構成された掃除機ヘッドの部分的断側面図である。 本発明の別の変形実施形態により構成された掃除機ヘッドの部分の断側面図である。 本発明の更に別の変形実施形態により構成された掃除機ヘッドの部分の断側面図である。

符号の説明

１ ツール
２ ハウジング
３ チャンバ
４ ブラシ棒
５ ソールプレート
６ 空気入口
７ 空気タービン
８ インペラ
９ タービン入口
１０ 出口
１１ ケーシング
１２ 真空掃除機システム
１３ ワンド
１４ 撓みホース
１５ 主本体
１６ 吸引ファン
１７ モーター
１８、１９ フィルタ
２０ 分離装置
２１ 吸引解放トリガ２１
２２ 出口
２３ 回動点
２４ 金属タブ
２５ 制限部材
２６ キャッチ
２７ 突出部
２９ エッジ
３０ 楔
３１ 下面
３２、３３ ストッパ
３４ プレート
３５ アーム
３６ ストッパ
３７ 下面
３８ 凹所
３９ Ｖ字形状部材
４０ 下面
４１、４２ アーム

Claims (13)

1. チャンバ内に配置されたアジテータを具備するハウジングを備える真空掃除機ヘッドであって、
   前記チャンバは空気入口及び空気出口を具備し、
   前記ヘッドは、
   前記アジテータを駆動するためのタービンと、
   該タービンを駆動すべく空気を通過させるため、前記チャンバ空気入口とは別に設けられたタービン空気入口と、を更に備え、
   前記ヘッドが清掃されるべき表面に押圧される場合に前記出口を制限するように、リストリクターが前記チャンバの出口に配置されている真空掃除機ヘッド。
2. 前記リストリクターは弾発性手段の力に対して移動するように配置され、その結果、前記ヘッドが前記清掃されるべき表面から離間したときに、前記リストリクターは前記出口をより少ない範囲に制限する、請求項１に記載の真空掃除機ヘッド。
3. 前記リストリクターが前記ハウジングに回動可能に取り付けられている、請求項１または請求項２に記載の真空掃除機ヘッド。
4. 前記ハウジングの下部に設けられ、清掃されるべき表面に前記ヘッドを接すると、清掃されるべき表面と接するソールプレートを備え、
   前記リストリクターが前記ソールプレートと協働される、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の真空掃除機ヘッド。
5. 前記ハウジングの下部に設けられ、清掃されるべき表面に前記ヘッドを接すると、清掃されるべき表面と接するソールプレートを備え、
   前記リストリクターが前記ソールプレートと一体になされている、請求項１から４までのいずれか１項に記載の真空掃除機ヘッド。
6. 前記ソールプレートは開口を具備し、かつ、該ソールプレートが前記ハウジングの下面より下に延在する、第１位置と、前記アジテータの一部が前記開口を貫通して延在する、第２位置との間で可動である、請求項４または請求項５に記載の真空掃除機ヘッド。
7. 前記ソールプレートに解放可能に係合するように配置されたキャッチを更に備える、請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載の真空掃除機ヘッド。
8. 前記ソールプレートが前記チャンバへのアクセスを可能にするように回動可能である、請求項７に記載の真空掃除機ヘッド。
9. 前記アジテータは着脱自在である、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の真空掃除機ヘッド。
10. 前記アジテータは、前記チャンバに回転可能に取り付けられたブラシ棒を備える、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の真空掃除機ヘッド。
11. 前記タービンに生成されたトルクを前記アジテータに伝達するためのプーリシステムを更に備える、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の真空掃除機ヘッド。
12. 前記チャンバ空気入口、前記チャンバ空気出口及び前記タービン空気入口を、真空掃除機の主本体方向に向けて順に配置した、請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の真空掃除機ヘッド。
13. 請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の真空掃除機ヘッドを組み込んだ真空掃除機。

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