JP7390623B2 - ブラシローラ - Google Patents

Description

本発明は、塵埃を掻き取るように構成されたブラシローラに関する。

床面上で転動しながら塵埃を掻き取るように構成された様々なブラシローラが開発されている（特許文献１を参照）。特許文献１のブラシローラは、シャフト部と、シャフト部の外周部分からシャフト部の径方向に突出した複数のブラシ体と、を有している。

シャフト部の外周部分には、螺旋状に延びる螺旋溝が形成されている。ブラシ体は、螺旋溝に沿ってシャフト部に固定され、螺旋状のブラシ列を構成している。

螺旋状のブラシ列が形成されることにより、ブラシ体に接触した塵埃がシャフト部の軸方向に移動することが促される。特許文献１では、塵埃がシャフト部の軸方向における中央位置に向けて移動するように、ブラシ列の螺旋の向きが設定されている。

特開２０１１－１８８９５１号公報

ブラシローラに対する様々な要求から、螺旋状のブラシ体を、先端に向けて細くなるテーパ筒状のシャフト部の外周面上で保持する構造にすることがある。シャフト部をテーパ状にすることにより、ブラシローラに巻き付いた長い塵埃（たとえば、毛髪）をシャフト部の先端に向けて移動させる効果を高めることができる。また、シャフト部を筒状とすることで、中実のシャフト構造と比べて、シャフト部は軽量化される。

しかしながら、テーパ筒状のシャフト部の外周面上でブラシ体を保持する構造にすることには製造上の困難性を伴うことがある。たとえば、特許文献１に倣って、テーパ筒状のシャフト部の外周面に螺旋溝を形成しようとすれば、螺旋溝を形成する金型部分をシャフト部から分離するための機構が必要とされる。螺旋溝を形成する金型部分をシャフト部の軸方向に引き抜こうとすれば、この金型部分を、螺旋溝の形状に合わせてシャフト部の軸周りに回転させること及びシャフト部のテーパ形状に合わせて径方向に変位させることが必要となる。このように金型部分を動かすための機構は、成形機の構造を複雑化させる。

本発明は、テーパ筒状のシャフト部の外周面上に螺旋状のブラシ体が保持された構造でありながら、容易に成形可能なブラシローラを提供することを目的とする。

本発明の一の局面に係るブラシローラは、転動しながら塵埃を掻き取るように構成されている。ブラシローラは、先端に向けて細くなる外周面を有するシャフト部と、前記シャフト部の周方向において間隔をあけて隣り合うように前記シャフト部の前記外周面に取り付けられることにより、前記周方向に互いに対向する一対の側面間において螺旋状に延びる螺旋溝を形成する螺旋板状の一対の保持片と、前記シャフト部の前記外周面に沿って螺旋状に延びつつ、前記螺旋溝から突出した前記保持体に保持されたブラシ体と、を備えている。前記一対の保持片は、前記ブラシ体を前記シャフト部の前記外周面上で保持するように構成されている、ブラシローラ。

上記の構成によれば、ブラシ体を保持する螺旋板状の一対の保持片が、シャフト部とは別体に構成された上で、シャフト部に取り付けられている。このため、シャフト部において、ブラシ体を保持するための構造を設ける必要はない。したがって、シャフト部を成形する金型が複雑化することを抑制することができる。

一対の保持片を周方向に間隔をあけてシャフト部の外周面に取りつけると、シャフト部の外周面上において、これらの保持片の間で螺旋溝が形成される。ブラシ体は、この螺旋溝に沿って配置されて、螺旋状に延びている。ブラシ体は、この状態で、一対の保持片の側面によってシャフト部の外周面上で保持されている。

上記の構成に関して、前記ブラシ体は、ベースバンドと、前記ベースバンドの長手方向に植設された複数のブラシ毛と、を含んでいてもよい。前記一対の保持片は、前記螺旋溝において外周側の部分を形成する外周部分と、前記螺旋溝において前記外周側の部分よりも幅広の内周側の部分を形成する内周部分と、をそれぞれ有していてもよい。前記ベースバンドは、前記螺旋溝における前記外周側の部分よりも幅広であるとともに、前記内周部分間に配置されていてもよい。前記複数のブラシ毛は、前記外周部分間の間隙を通じて前記螺旋溝から突出していてもよい。

上記の構成によれば、螺旋溝は、一対の保持片の外周部分によって形成される外周側の部分よりも一対の保持片の内周部分によって形成される内周側の部分の方が幅広である。このため、ブラシ体の幅方向における両側に位置するベースバンドの両側縁部は、外周部分とシャフト部の外周面とによって挟まれる。この結果、ブラシ部は、シャフト部上で保持部によって保持される。一方、複数のブラシ毛は、外周部分の間隙を通じて螺旋溝から突出しているので、ブラシローラが転動すると、塵埃を掻き取ることができる。

上記の構成に関して、前記一対の保持片の前記内周部分は、前記一対の保持片の長手方向の全体に亘って前記シャフト部の前記外周面に面接触した状態で前記シャフト部の前記外周面に固定されていてもよい。

上記の構成によれば、一対の保持片の内周部分が、一対の保持片の長手方向の全体に亘ってシャフト部の外周面に面接触した状態でシャフト部の外周面に固定されているので、螺旋溝の幅が拡がるような一対の保持片の変形が抑制される。したがって、ベースバンドが螺旋溝から抜け出すことも防止される。

上記の構成に関して、前記ブラシローラは、前記一対の保持片の先端部同士を接続する先端接続部と、前記一対の保持片の基端部同士を接続する基端接続部と、を更に備えていてもよい。

上記の構成によれば、一対の保持片は、先端接続部及び基端接続部によって互いに接続されているので、これらの保持片を１つの部材として取り扱うことができる。また、先端接続部及び基端接続部は、一対の保持片の先端側及び基端側においてこれらの間隔を維持するので、螺旋溝の幅を螺旋溝の全長に亘って維持した状態で、保持体をシャフト部の外周面に取り付けることができる。

上記の構成に関して、前記一対の保持片は、前記シャフト部の軸に直交する断面において円形の内部空間を有するテーパ筒形状を有していてもよい。前記螺旋溝は、前記先端接続部と前記基端接続部との間の区間に亘って、前記内部空間に連通するように形成されていてもよい。

上記の構成によれば、一対の保持片によりテーパ筒形状が形成される場合、螺旋溝は、先端接続部と基端接続部との間の区間に亘って、テーパ筒形状の内部空間に連通するように形成可能である。この場合、一対の保持片の外面を雌型で成形し、螺旋溝と一対の保持片の内周面とを雄型で成形することができる。この雄型は、テーパ筒形状の内部空間を形成する本体部分と、螺旋溝を形成するように本体部分の外周面から螺旋状に突出した螺旋部分と、により構成可能である。本体部分は、保持体の内部空間と相補的な形状を有するので、シャフト部の軸に直交する断面において円形の断面を有し、保持体内において本体部分の軸周りに回転可能な形状を有する。したがって、螺旋部分の螺旋形状に合わせて本体部分をシャフト部の軸周りに回転させながらテーパ筒形状の軸方向に雄型を保持体から引き抜くことが許容される。

上記の構成に関して、ブラシローラは、前記シャフト部の前記外周面から突出した凸部を更に備えていてもよい。前記一対の保持片には、前記凸部に係合する凹部が形成されていてもよい。

上記の構成によれば、凸部と凹部との係合により、一対の保持片に対するシャフト部の相対的な回転が防止される。

上記の構成に関して、前記シャフト部は、基端側におけるテーパ角度が先端側におけるテーパ角度よりも小さくなるように構成されていてもよい。

上記の構成によれば、シャフト部は、基端側におけるテーパ角度が比較的小さくなっており、テーパ角度が小さくなっている部分では、ブラシローラの外周面はブラシローラの軸に平行に近い状態になっている。この場合、先端側のテーパ角度を保ったまま基端側に延設された筒体と比べて、ブラシローラの基端側の直径は小さくなり、ブラシローラの径方向における大型化が抑制される。

上記の構成に関して、前記一対の保持片は、互いに連結されていない状態で前記シャフト部の前記外周面に取り付けられていてもよい。

上記の構成によれば、一対の保持片同士は、互いに連結されていないので、これらの保持片は、シャフト部の外周面に沿って配置可能な板形状の部材として個別に成形可能になる。

本発明の他の局面に係るブラシローラは、転動しながら塵埃を掻き取るように構成されている。ブラシローラは、先端に向けて細くなる外周面を有するシャフト部と、互いに連結されていない状態で前記シャフト部の周方向に並んで前記シャフト部の前記外周面に取り付けられた複数の保持片と、前記保持片の外周面に沿って螺旋状に延設された板状の複数のブラシ体と、を更に備えている。前記複数の保持片それぞれの外周面には螺旋状に延びる螺旋溝が成形されていてもよい。前記複数のブラシ体は、前記螺旋溝に沿って配置されて前記複数の保持片にそれぞれ保持されていてもよい。

上記の構成によれば、複数の保持片は、互いに連結されていないので、板状の部材として成形可能である。このような板状の部材に螺旋溝を形成することは、テーパ筒状のシャフト部の外周面に螺旋溝を形成するのと比べて容易である。

板状の複数の保持片をシャフト部の周方向に並べてシャフト部の外周面に取り付け、複数のブラシ体をそれぞれ螺旋溝に沿って配置すると、各ブラシ体は、螺旋状に延びた状態になる。ブラシ体は、この状態で、シャフト部の外周面上で保持されている。

上記のブラシローラは、容易に製造可能であり、螺旋状のブラシ体を、テーパ筒状のシャフト部の外周面上で保持することができる。

清掃機の概略的な側面図である。 清掃機に取付可能に構成された吸込具の概略的な展開斜視図である。 ブラシローラの概略的な平面図である。 ブラシローラの概略的な断面図である。 ブラシローラの一部の展開斜視図である。 ブラシローラの概略的な断面図である。 塵埃が掻取ローラに巻き付いたときに塵埃に作用する力を表す概略図である。 ブラシローラの成形に用いられる雄型の概略的な斜視図である。 周方向の分割構造を有しているブラシローラの一部の概略的な斜視図である。 周方向の分割構造を有しているブラシローラの一部の概略的な断面図である。 軸方向の分割構造を有しているブラシローラの一部の概略的な断面図である。 螺旋状の溝部を有していないブラシローラの一部の概略的な展開斜視図である。

本実施形態において、ブラシローラ１３１，１３２は、清掃機１０１に取り付けられる吸込具１００の一部として構成されている。図１は、吸込具１００が取り付けられた清掃機１０１の概略的な側面図である。図２は、吸込具１００の概略的な展開斜視図である。図１及び図２を参照して、清掃機１０１及び吸込具１００が説明される。

図１に示すように、清掃機１０１は、吸引ファン（図示せず）や吸引ファンを駆動するモータ（図示せず）を内蔵する清掃本体部１０２と、清掃本体部１０２から吸込具１００へ延設されたホース１０３と、ホース１０３に設けられた操作部１０４とを備えている。ホース１０３の先端部は、吸込具１００に接続可能に構成されている。操作部１０４は、ユーザの操作を受けて、清掃本体部１０２及び吸込具１００を作動させるように構成されている。清掃本体部１０２及び吸込具１００から操作部１０４への電気的な配線は、ホース１０３に沿って行われている。

吸込具１００は、ホース１０３の内部空間よりも幅広の吸引領域を得るためにホース１０３の先端に取り付けられている。吸込具１００は、床面上の塵埃を掻き取りながら吸い込むように構成されている。

吸込具１００は、ブラシローラ１３１，１３２に加えて、これらのブラシローラ１３１，１３２を保持するように構成されたハウジング１２０と、ブラシローラ１３１，１３２を駆動するように構成された駆動機構（図示せず）と、を有している。

図２に示すように、ハウジング１２０は、幅方向に広い吸込空間１１０を得るために前後方向よりも幅方向に広い形状を有している。ハウジング１２０は、平面視において前方に開口した略Ｃ字形状を有している本体部１２１と、本体部１２１に取り付けられるように構成されたカバー部材１２２とを含んでいる。

本体部１２１は、吸込具１００の幅方向（すなわち、左右方向）に互いに離間した位置に設けられた側部１２３，１２４と、側部１２３，１２４の後側（すなわち、清掃本体部１０２側）に位置し、これらの側部１２３，１２４を繋ぐ後部１２５とを含んでいる。側部１２３，１２４及び後部１２５は、全体として中空構造を有している。側部１２３，１２４及び後部１２５の中には、駆動機構が収容されている。

後部１２５及び側部１２３，１２４によって、床面上の塵埃を吸い込むための吸込空間１１０が形成されている。すなわち、後部１２５の前端、側部１２３の右端及び側部１２４の左端によって吸込空間１１０が区画されている。この吸込空間１１０にブラシローラ１３１，１３２が配置され、側部１２３，１２４は、これらのブラシローラ１３１，１３２をそれぞれ支持している。詳細には、側部１２３，１２４の内壁部（すなわち、吸込空間１１０に臨む壁部）には、ブラシローラ１３１，１３２を保持する軸受（図示せず）が設けられている。

後部１２５は、ホース１０３と接続可能に構成されている。後部１２５内には、ホース１０３によって形成された流路と吸込空間１１０とを繋ぐ流路（図示せず）が形成されている。

カバー部材１２２は、吸込空間１１０を上側から塞ぐように構成されている。カバー部材１２２の左右の端部は、側部１２３，１２４上に載置された状態で側部１２３，１２４に固定されるように構成されている。

ブラシローラ１３１，１３２は、吸込空間１１０内において床面上で転動しながら塵埃を掻き取るように構成されている。ブラシローラ１３１は、左側の側部１２３によって片持ち支持され、吸込空間１１０内で側部１２３から右方に延設されている。ブラシローラ１３２は、右側の側部１２４によって片持ち支持され、吸込空間１１０内で側部１２４から左方に延設されている。ブラシローラ１３１，１３２の先端は、吸込具１００の幅方向において互いに離間している。

ブラシローラ１３１の構造が、図２乃至図６を参照して説明される。図３は、ブラシローラ１３１の一部の概略的な平面図である。図４は、ブラシローラ１３１の軸方向におけるブラシローラ１３１の一部の概略的な断面図である。図５は、ブラシローラ１３１の一部の概略的な展開斜視図である。図６は、ブラシローラ１３１の軸に対して直角な方向におけるブラシローラ１３１の一部の概略的な断面図である。なお、ブラシローラ１３２の構造は、ブラシローラ１３１の構造と同一である。したがって、ブラシローラ１３１に係る以下の説明は、ブラシローラ１３２に援用される。

図３に示すように、ブラシローラ１３１は、接続シャフト２５０と、接続シャフト２５０に外嵌されるシャフト部２１０と、シャフト部２１０の先端に取り付けられる先端キャップ２４０と、シャフト部２１０に外嵌される保持体２２０と、を有している。

接続シャフト２５０は、ハウジング１２０の本体部１２１内に収容された駆動機構の駆動力をシャフト部２１０に伝達するために設けられている。接続シャフト２５０の基端部は、駆動機構の駆動力を受けるために、本体部１２１内に配置されている。接続シャフト２５０の基端部には、プーリ（図示せず）が取り付けられる。接続シャフト２５０は、側部１２３の内壁部に設けられた軸受に嵌入されている。

接続シャフト２５０の先端部は、駆動機構の駆動力をシャフト部２１０に伝達するために、シャフト部２１０内に挿入されている。接続シャフト２５０の先端部の外周面には、接続シャフト２５０の空回りを防ぐためにローレット加工が施与されている。

シャフト部２１０は、先端に向けて細くなる外周面を有し、シャフト部２１０の外形は、シャフト部２１０の軸に対して直角の断面において、全長に亘って略円形である。

シャフト部２１０は、シャフト本体２１４と、シャフト本体２１４と一体に成形された内部接続部２７０と、を有している。

シャフト本体２１４は、シャフト本体２１４の先端から基端側に徐々に太くなりながらシャフト本体２１４の軸方向に延びるテーパ筒部２１２と、テーパ筒部２１２の基端側に設けられた基端リング部２１１と、を含んでいる。テーパ筒部２１２の軸長は、基端リング部２１１の軸長よりも長くなっている。テーパ筒部２１２及び基端リング部２１１は、シャフト本体２１４の先端に向けて細くなるテーパ形状を有しているが、基端リング部２１１のテーパ角は、テーパ筒部２１２のテーパ角よりも小さくなっている。すなわち、基端リング部２１１の外周面は、テーパ筒部２１２の外周面よりもシャフト部２１０の軸に平行に近くなっている。

図４に示すように、内部接続部２７０は、接続シャフト２５０とシャフト部２１０とを接続するために設けられ、接続シャフト２５０の先端部（ローレット加工部分）と接続されるように、テーパ筒部２１２内でテーパ筒部２１２と一体的に成形されている。内部接続部２７０及びシャフト部２１０は、これらを成形する金型内に、ローレット加工後の接続シャフト２５０の先端部分を配置した状態で樹脂を射出することにより成形されてもよい。

シャフト部２１０には、保持体２２０が外嵌されている。保持体２２０は、螺旋状に延びる複数のブラシ体２３０を保持するために設けられており、図５に示すように、シャフト部２１０とは別体にテーパ筒形状に成形されている。保持体２２０は、シャフト部２１０に外嵌されることによって、シャフト部２１０の外周面に取り付けられる。保持体２２０は、シャフト部２１０に外嵌された状態において、複数のブラシ体２３０をシャフト部２１０の外周面上で保持する。

保持体２２０は、シャフト部２１０の周方向において間隔をあけて隣り合うようにシャフト部２１０の外周面に配置された複数の保持片２２２を有している。また、保持体２２０は、これらの保持片２２２の先端を接続する環状の先端接続部２２３と、これらの保持片２２２の基端を接続する環状の基端接続部２２４と、を備えている。

保持体２２０は、複数の保持片２２２がシャフト部２１０の周方向に並んでシャフト部２１０の外周面に取り付けられた状態で、先端に向けて細くなるテーパ状の筒形状をなすように構成されている。これらの保持片２２２それぞれは、螺旋状に延設された薄板状の部分である。言い換えると、複数の保持片２２２それぞれは、シャフト部２１０の先端に向けて細くなる台形状の薄板をシャフト部２１０の外周面に螺旋状に巻き付けたような形状をしている。周方向に並んだ複数の保持片２２２によって囲まれた保持体２２０の内部空間３１８（図５を参照）は、シャフト部２１０と相補的であり、保持体２２０の軸に対して直角の断面において円形となり、先端に向けて細くなる形状を有している。

これらの保持片２２２が、シャフト部２１０の周方向において間隔をあけて配置されるので、隣り合う保持片２２２の間（すなわち、周方向において互いに対向する保持片２２２の側面２９１の間）に螺旋溝２２１が形成されている。螺旋溝２２１は、シャフト部２１０の外周面上で螺旋状に延び、螺旋溝２２１に沿って、ブラシ体２３０が配置される。図２において矢印で示される方向にブラシローラ１３１が回転したときに、ブラシ体２３０がシャフト部２１０の先端方向に塵埃を送り出すように、螺旋溝２２１の向き（ひいては、保持片２２２の形状）が設定されている。

保持片２２２は、図６に示されるように、シャフト部２１０の外周面に対向する内周面を有する内周部分２２５と、シャフト部２１０の径方向において内周部分２２５に対して外側に位置し、内周部分２２５よりも幅広の外周部分２２６と、を有している。内周部分２２５は、シャフト部２１０の外周面に面接触する保持片２２２の内周面を構成している一方で、外周部分２２６は、保持片２２２の内周面を構成している。

保持片２２２の側面２９１は、外周部分２２６の側縁部２９２における側面と内周部分２２５の側縁面２２９とによって構成されている。外周部分２２６の両側縁部２９２は、内周部分２２５の両側縁面２２９に対して螺旋溝２２１の幅方向に突出している。すなわち、外周部分２２６の両側縁部２９２は、内周部分２２５の両側縁面２２９に対して突出した突条として構成されている。外周部分２２６の側縁部２９２と内周部分２２５の側縁面２２９は、ブラシ体２３０を保持するように構成されている。

隣り合う保持片２２２の外周部分２２６の側縁部２９２における側面は、螺旋溝２２１の幅方向において互いに対向している。同様に、隣り合う保持片２２２の内周部分２２５の側縁面２２９も、螺旋溝２２１の幅方向において互いに対向している。隣り合う保持片２２２の内周部分２２５の側縁面２２９は、螺旋溝２２１における内周側の部分を形成しており、この内周側の部分において、螺旋溝２２１は幅広になっている。隣り合う保持片２２２の外周部分２２６の側縁部２９２における側面は、螺旋溝２２１における外周側の部分を形成しており、この外周側の部分において、螺旋溝２２１は幅狭になっている。隣り合う保持片２２２の外周部分２２６の側縁部２９２とシャフト部２１０の外周面との間で、ブラシ体２３０の一部がシャフト部２１０の径方向に挟まれることにより、ブラシ体２３０は、シャフト部２１０の外周面上で保持される。

内周部分２２５は、外周部分２２６の側縁部２９２がシャフト部２１０の外周面から離間する方向に作用する外力を受けても面接触の状態を維持するように、保持片２２２の長手方向の全体に亘ってシャフト部２１０の外周面に固定されている。たとえば、内周部分２２５は、接着剤によってシャフト部２１０の外周面に接着されていてもよいし、シャフト部２１０の外周面に超音波溶着されていてもよい。

複数の保持片２２２の先端部は、環状の先端接続部２２３に接続されている。複数の保持片２２２の基端部は、環状の基端接続部２２４に接続されている。したがって、隣り合う保持片２２２間の間隔は、先端側においては、先端接続部２２３によって維持され、基端側においては、基端接続部２２４によって維持される。したがって、螺旋溝２２１の幅は、全長に亘って維持される。螺旋溝２２１は、先端接続部２２３と基端接続部２２４との間で保持体２２０の上述の内部空間３１８に連通している。複数の保持片２２２は、先端接続部２２３及び基端接続部２２４に接続されているので、保持体２２０は、１つのテーパ状の筒体として構成される。

複数の保持片２２２の先端は、環状の先端接続部２２３の外周縁に接続されている。すなわち、先端接続部２２３の外周面は、複数の保持片２２２の内周面に接続されており、螺旋溝２２１の先端部は、先端接続部２２３の外周縁上に位置している。このため、螺旋溝２２１の先端部は、ブラシ体２３０の挿入口として利用可能である。

複数の保持片２２２の基端部は、環状の基端接続部２２４の内周縁に接続されているので、螺旋溝２２１の基端部は、外面が閉じた凹部２２７（図５を参照）になっている。すなわち、基端接続部２２４の内周縁に沿って間隔をあけて複数の凹部２２７が形成されている。これらの凹部２２７は、螺旋溝２２１の形成に用いられる金型部分（図８に示される螺旋部分２８２）の引き抜きに利用可能である。

凹部２２７は、シャフト部２１０に対する保持体２２０の相対的な回転を防ぐためにも利用される。すなわち、図５に示すように、保持体２２０とシャフト部２１０との間の相対的な回転を防ぐために、複数の凸部２６０が、複数の凹部２２７とそれぞれ係合するようにシャフト部２１０の基端リング部２１１の外周面から突出している。これらの凸部２６０は、複数の凹部２２７と相補的な形状を有しているとともに、これらの凹部２２７の位置に合わせてシャフト部２１０の周方向において間隔をあけて配置されている。凸部２６０は、保持体２２０がシャフト部２１０に外嵌されると凹部２２７にはまり込む。

複数のブラシ体２３０は、螺旋溝２２１に挿入可能に構成された細長い矩形状のベースバンド２３１と、ベースバンド２３１に植設された複数のブラシ毛２３２と、をそれぞれ含んでいる。ベースバンド２３１は、保持体２２０による保持に利用される部分である。複数のブラシ毛２３２は、塵埃を掻き取るために設けられている。

ベースバンド２３１は、隣り合う保持片２２２の内周部分２２５の側縁面２２９間の幅に略等しい幅を有し、側縁面２２９の間の空間に配置される。ベースバンド２３１は、隣り合う保持片２２２の外周部分２２６の側縁部２９２間の空隙よりも幅広である。したがって、ベースバンド２３１が螺旋溝２２１のうちの幅広の空間に配置されると、ベースバンド２３１の両側縁部２３３は、隣り合う保持片２２２の外周部分２２６の側縁部２９２とシャフト部２１０の外周面とによってシャフト部２１０の径方向に挟まれる。

ベースバンド２３１は、螺旋溝２２１の先端部分から挿入されたときに螺旋溝２２１に沿って湾曲変形する程度の可撓性を有している一方で、外周部分２２６の側縁部２９２に引っ掛かった状態を保つ程度の剛性を有している。

複数のブラシ毛２３２は、ベースバンド２３１の幅方向における中央領域（すなわち、両側縁部２３３の間の領域）においてベースバンド２３１の長手方向に植設され、ベースバンド２３１の長手方向に延びるブラシ列を形成している。ブラシ体２３０が螺旋溝２２１に挿入されると、このブラシ列は、隣り合う保持片２２２の外周部分２２６の側縁部２９２間の空隙（すなわち、螺旋溝２２１の幅狭の部分）から突出する。

ブラシ体２３０は、ブラシ列が基端接続部２２４に当接するまで螺旋溝２２１の先端から螺旋溝２２１に挿入されると、ブラシ体２３０のブラシ列が保持体２２０の外周面上で螺旋状に延びた状態で保持体２２０によって保持される。このとき、ブラシ列が基端接続部２２４に引っ掛かるので、基端方向へのブラシ体２３０の変位は、基端接続部２２４によって防止される。一方、先端方向へのブラシ体２３０の変位を防止するために、先端キャップ２４０が設けられている。

螺旋溝２２１の先端側の開口は、先端キャップ２４０によって塞がれる。すなわち、先端キャップ２４０は、この開口を塞ぐような直径を有する円板状の抑板２４１と、保持体２２０の環状の先端接続部２２３の開口を通じてシャフト部２１０の先端部分に嵌入される嵌入部２４２とを含んでいる。抑板２４１が螺旋溝２２１の先端側の開口を塞ぐので、ベースバンド２３１の先端が抑板２４１に引っ掛かり、先端方向へのブラシ体２３０の変位が防止される。

吸込具１００及び清掃機１０１の動作が以下に説明される。

操作部１０４が操作されると、清掃機１０１が作動し、吸引力がホース１０３及び吸込具１００の後部１２５に形成された流路を通じて吸込空間１１０に作用する。この結果、床面上の塵埃が吸込空間１１０の下向きの開口を通じて、吸込空間１１０に流入する。その後、塵埃は、後部１２５の流路及びホース１０３を通じて清掃機１０１内に集塵される。

この間、吸込具１００に内蔵された駆動機構が作動し、駆動機構の駆動力は、接続シャフト２５０及び内部接続部２７０を通じてシャフト部２１０、保持体２２０及び複数のブラシ体２３０に伝達される。このとき、ブラシ体２３０は、床面上で転動しながら、床面上の塵埃を掻き取る。

上記の実施形態では、シャフト部２１０の基端リング部２１１のテーパ角は、先端側のテーパ筒部２１２のテーパ角よりも小さくなっており、基端リング部２１１の外周面は、シャフト部２１０の軸に対して平行に近い状態になっている。したがって、テーパ筒部２１２のテーパ角を保ったまま延設されたテーパ筒と比べて、シャフト部２１０の基端の外径は小さくなる。このため、ブラシローラ１３１，１３２が径方向に大型化することが抑制され、ひいては、ブラシローラ１３１，１３２が取り付けられたハウジング１２０の大型化も抑制される。

ブラシ体２３０が配置された螺旋溝２２１の螺旋の向きは、上記の如く、図２の矢印が示す方向にブラシローラ１３１，１３２が回転したときに塵埃を先端方向に送り出すように設定されている。したがって、ブラシ体２３０は、ブラシ体２３０の先端方向（すなわち、吸込空間１１０の幅方向における中心位置に向かう方向）への塵埃の移動を促すことができる。

ブラシローラ１３１，１３２が床面上の塵埃を掻き取っているとき、長い塵埃（たとえば、毛髪）がブラシローラ１３１，１３２に巻き付くことがある（図７を参照）。ブラシローラ１３１，１３２は、先端に向けて細くなるテーパ形状を有しているので、長い塵埃の巻き付き力の分力は、ブラシローラ１３１，１３２の先端側に向きやすい。したがって、ブラシローラ１３１，１３２に巻き付いた長い塵埃をブラシローラ１３１，１３２の先端に向けて移動させることができる。

ブラシ体２３０が配置された螺旋溝２２１は、ブラシローラ１３１，１３２の周方向において間隔をあけて形成されているので、複数のブラシ毛２３２によって構成されたブラシ列もブラシローラ１３１，１３２の周方向において間隔をあけて形成されている。ブラシ毛２３２は、ブラシローラ１３１，１３２の全周に亘って設けられていないので、駆動機構に対する負荷は過度に大きくならない。

シャフト部２１０及び保持体２２０は互いに別体に形成されているけれども、保持体２２０の凹部２２７は、シャフト部２１０の外周面から突出した凸部２６０と係合しているので、シャフト部２１０及び保持体２２０の一体的な回転が保証される。

シャフト部２１０は、保持体２２０とは別体に形成されているので、シャフト部２１０の成形に用いられる成形機は、螺旋溝２２１を形成するための機構を有さなくてもよい。したがって、シャフト部２１０を成形するための成形機は、過度に複雑な構造を有さなくてもよい。

保持体２２０の螺旋溝２２１は、先端接続部２２３と基端接続部２２４との間の区間に亘って保持体２２０の内部空間３１８に連通している。この場合、螺旋溝２２１及び保持体２２０の内面は、図８に示されるような雄型２８０を用いて形成可能である。

図８に示すように、雄型２８０は、シャフト部２１０の外形と略同形の円錐台状の本体部分２８１と、本体部分２８１の外周面から螺旋状に突出した複数の螺旋部分２８２と、を有している。本体部分２８１は、保持体２２０の内面を成形する部分であり、螺旋部分２８２は、螺旋溝２２１を形成する部分である。

保持体２２０は、保持体２２０の外面を成形する雌型（図示せず）に雄型２８０を挿入した状態でこれらの間のキャビティに樹脂を射出することにより成形可能である。保持体２２０の成形後において、雄型２８０は、保持体２２０の外面を成形する雌型から引き抜かれる。その後、保持体２２０を雄型２８０の軸周りに相対的に回転させながら雄型２８０から引き抜けば、保持体２２０は、雄型２８０から分離される。螺旋部分２８２は、雌型に設けられていないので、保持体２２０が螺旋部分２８２に引っ掛かった状態で雌型に残るという問題は生じにくい。

保持体２２０及びシャフト部２１０が成形された後、保持体２２０及びシャフト部２１０が嵌合される。その後、ブラシ体２３０のベースバンド２３１が螺旋溝２２１に挿入される。ベースバンド２３１は、可撓性を有しているので、ブラシ体２３０は、螺旋溝２２１に沿って湾曲しながら、基端接続部２２４まで挿入可能である。このとき、ベースバンド２３１の両側縁部２３３は、隣り合う保持片２２２の外周部分２２６の側縁部２９２とシャフト部２１０の外周面とによってシャフト部２１０の径方向に挟まれる。したがって、ブラシ体２３０は、螺旋状に延設された状態で、保持体２２０によってシャフト部２１０の外周面上で保持される。

このとき、複数のブラシ毛２３２により形成されたブラシ列は、螺旋溝２２１から突出しているので、基端接続部２２４に当たり、ブラシ体２３０の基端側への移動が阻止される。その後、保持体２２０及びシャフト部２１０の先端に先端キャップ２４０が取り付けられることにより、ブラシ体２３０の先端側への移動も防止される。

ブラシ毛２３２が床面に擦れると、ブラシ毛２３２は、床面から外力を受ける。この外力は、ブラシ毛２３２が植設されたベースバンド２３１に伝達される。この外力は、ベースバンド２３１の軸周りにベースバンド２３１を傾動させるように作用することもある。この場合、ベースバンド２３１の一方の側縁部２３３は、保持片２２２の外周部分２２６の側縁部２９２に圧接される。このとき、保持片２２２の内周部分２２５は、シャフト部２１０の外周面に固定されているので、保持片２２２の外周部分２２６の側縁部２９２は、シャフト部２１０の外周面からめくれ上がらない。すなわち、ベースバンド２３１の側縁部２３３がシャフト部２１０の外周面と保持片２２２の外周部分２２６とによって挟まれた状態が維持され、ベースバンド２３１が螺旋溝２２１から抜け出すことが防止される。

上述の実施形態に関して、保持体２２０は、６つの保持片２２２を用いて構成されているが、保持体２２０は、２以上の保持片２２２から形成されればよい。

上述の実施形態に関して、ブラシ体２３０は、螺旋溝２２１に配置されている。代替的に、ブラシ体２３０は、保持体２２０の外周面に接着剤等により固定されていてもよい。

上記の実施形態に関して、保持体２２０は、複数の保持片２２２が先端接続部２２３と基端接続部２２４とによって一体化された筒構造を有している。すなわち、上記の実施形態では、複数の保持片２２２を一体的にシャフト部２１０の外周面に取り付けることができる。代替的に、先端接続部２２３及び基端接続部２２４を省略し、保持片２２２は、シャフト部２１０の外周面に個別に取付可能に構成されていてもよい（図９を参照）。

図９に示されているシャフト部２１０は、一定のテーパ角度で先端に向けて細くなるテーパ筒状に成形されている。シャフト部２１０の外周面には、複数の保持片２２２の配置位置に合わせて複数の係合凹部２１３が形成されている。これらの係合凹部２１３は、複数の保持片２２２の取付に利用される。

複数の保持片２２２は、互いに連結されておらず、複数の保持片２２２それぞれは、シャフト部２１０の軸方向に細長い螺旋板状に成形されている。これらの保持片２２２は、シャフト部２１０の周方向に間隔をあけて並んだ状態で先端に向けて細くなるテーパ状の筒形状をなすように構成されており、シャフト部２１０の外周面に沿って配置されるように螺旋状に延びている。

保持片２２２は、保持片２２２の内面（すなわち、シャフト部２１０の外周面に当接される面）から突出した係合凸部２２８を有している。係合凸部２２８は、シャフト部２１０の係合凹部２１３に係合可能に構成されている。

保持片２２２の側面２９１の形状は、図４及び図６に示されるものと同様であり、保持片２２２が間隔をあけてシャフト部２１０の外周面に取り付けられたとき、隣り合う保持片２２２の側面２９１の間で螺旋溝２２１（図５を参照）が形成される。

複数の保持片２２２は、シャフト部２１０の外周面への取り付け後において、テーパ状の筒形状を構成すればよく、これらの保持片２２２それぞれは、成形時においては、板形状を有している。したがって、保持片２２２は、容易に成形可能である。

図９に示されるような保持片２２２の分割構造が採られる場合には、保持片２２２の成形は容易になるので、保持片２２２の外面に、螺旋溝２２１が形成されてもよい（図１０を参照）。この場合、複数の保持片２２２は、シャフト部２１０の周方向において隣接して配置されてもよい。

螺旋溝２２１は、図３及び図５に示される螺旋溝２２１と同形である。すなわち、螺旋溝２２１は、螺旋状に延設されている。また、シャフト部２１０の軸に対して直角の断面において、螺旋溝２２１は、保持片２２２の外面近傍においては狭い溝幅を形成し、この狭い溝幅部分に対してシャフト部２１０側で広い溝幅を形成するように構成されている。

螺旋溝２２１がこのように形成されれば、ブラシ体２３０のベースバンド２３１が幅広の空間に挿入されると、ベースバンド２３１の両側縁部２３３が螺旋溝２２１において保持片２２２に引っ掛かる。すなわち、ブラシ体２３０は、保持片２２２によって保持される。

図９及び図１０の保持体２２０は、シャフト部２１０の周方向において並んで配置された保持片２２２に分割可能な構造（すなわち、周方向の分割構造）を有している。代替的に、保持体２２０は、シャフト部２１０は軸方向に分割された構造を有していてもよい（図１１を参照）。

図１１に示される保持体２２０は、保持筒３１１，３１２と基端筒３１３とを有している。保持筒３１１，３１２及び基端筒３１３は、図５に示されるシャフト部２１０に外嵌可能に構成されている。すなわち、保持筒３１１，３１２及び基端筒３１３は、シャフト部２１０の軸方向に繋がった状態でシャフト部２１０に外嵌されている。

基端筒３１３は、略円筒形状である。一方、保持筒３１１，３１２は、先端に向けて細くなるテーパ筒状に成形されている。保持筒３１１，３１２は、これらの外周面及び内周面の間で段差ができないように構成されており、これらがシャフト部２１０に連設して外嵌されたとき全体としてテーパ状の筒体を形成している。

保持筒３１１，３１２及び基端筒３１３の外周面には、シャフト部２１０の軸方向に対して傾斜した方向に直線的に延びる複数の直線溝３１４～３１６がそれぞれ形成されている。複数の直線溝３１４は、保持筒３１１の周方向において間隔をあけて形成されている。複数の直線溝３１５は、保持筒３１２の周方向において間隔をあけて形成されている。複数の直線溝３１５は、基端筒３１３の周方向において間隔をあけて形成されている。これらの直線溝３１４～３１６は、直線溝３１４～３１６の延設方向に対して直角の断面において、図１０に示される螺旋溝２２１と同形である。

直線溝３１４～３１６は、直線的に延設されているけれども、これらの延設角度は互いに異なっている。具体的には、直線溝３１４～３１６は、保持筒３１１，３１２及び基端筒３１３がシャフト部２１０の軸方向に連設されたときに、螺旋状に繋がるように構成されている。これらの直線溝３１４～３１６は、保持筒３１１，３１２の間及び保持筒３１２と基端筒３１３との間で屈曲した溝空間を形成するけれども、ブラシ体２３０のベースバンド２３１は可撓性を有しているので、屈曲溝部３１７に沿って挿入可能である。したがって、ブラシ体２３０は、螺旋状に繋がった状態の直線溝３１４～３１６に沿って配置されて保持筒３１１，３１２及び基端筒３１３によって保持される。

直線溝３１４～３１６は、直線的に延設されているので、保持筒３１１，３１２及び基端筒３１３を成形する際に直線溝３１４～３１６の形成に用いられる金型部分（図示せず）は、直線溝３１４～３１６の延設方向において直線的に引き抜き可能である。したがって、保持筒３１１，３１２及び基端筒３１３は、容易に成形可能である。

基端筒３１３は、略円筒形状であり、テーパ筒状ではないので、シャフト部２１０と一体的に成形されても、基端筒３１３及びシャフト部２１０の成形に用いられる成形機は、過度に複雑化しない。したがって、基端筒３１３は、シャフト部２１０と一体的に成形されてもよい。

基端筒３１３に代えて、追加的な保持筒が用いられてもよい。この場合、追加的な保持筒は、内周面及び外周面において保持筒３１２に対して段差ができないように構成される。追加的な保持筒は、保持筒３１１，３１２と連設してシャフト部２１０の外嵌されたときに、これらが全体としてテーパ状の筒体を形成するように構成されてもよい。

シャフト部２１０は、直線溝３１４～３１６が螺旋状に繋がる位置で保持筒３１１，３１２及び基端筒３１３を周方向に位置決めするように構成されていてもよい。たとえば、シャフト部２１０は、スプラインシャフトのような断面形状を有していてもよい。この場合、保持筒３１１，３１２及び基端筒３１３は、シャフト部２１０に相補的な内周形状を有すればよい。

上記の実施形態に関して、保持体２２０は、樹脂成形品である。代替的に、保持体２２０は、図１２に示すように、シャフト部２１０の外周面に巻き付けられるように略扇形状に形成されたシート状の素材から構成されてもよい。シート材料は、フラットな状態からシャフト部２１０の外周面に巻き付けられた湾曲形状に変形できるような可撓性を有している。複数のブラシ毛２３２をフラットな状態の保持体２２０に対して帯状に植設することにより、ブラシ体２３０を形成することができる。複数のブラシ毛２３２が植設される領域は、保持体２２０がシャフト部２１０の外周面に巻き付けられたときに、螺旋状に延びるブラシ列が得られるように定められればよい。

保持体２２０がフラットな状態であるとき、ブラシ毛２３２は、保持体２２０に容易に植設可能である。したがって、ブラシ体２３０を保持した状態の保持体２２０が容易に形成される。この保持体２２０をシャフト部２１０の外周面に巻き付けることにより、ブラシローラ１３１は、容易に作成される。

本実施形態の原理は、清掃作業に用いられる装置に好適に利用される。

１３１・・・・・ブラシローラ
１３２・・・・・ブラシローラ
２１０・・・・・シャフト部
２２０・・・・・保持体
２２１・・・・・螺旋溝
２２２・・・・・保持片
２２３・・・・・先端接続部
２２４・・・・・基端接続部
２２５・・・・・内周部分
２２６・・・・・外周部分
２２７・・・・・凹部
２３０・・・・・ブラシ体
２３１・・・・・ベースバンド
２３２・・・・・ブラシ毛
２３３・・・・・側縁部
２６０・・・・・凸部
２９１・・・・・側面
２９２・・・・・側縁部
３１１・・・・・保持筒
３１２・・・・・保持筒
３１４・・・・・直線溝
３１５・・・・・直線溝
３１６・・・・・直線溝
３１８・・・・・内部空間

Claims (9)

1. 転動しながら塵埃を掻き取るように構成されたブラシローラであって、
   先端に向けて細くなる外周面を有するシャフト部と、
   前記シャフト部の周方向において間隔をあけて隣り合うように前記シャフト部の前記外周面に取り付けられることにより、前記周方向に互いに対向する一対の側面間において螺旋状に延びる螺旋溝を形成する螺旋板状の一対の保持片と、
   前記シャフト部の前記外周面に沿って螺旋状に延びつつ、前記螺旋溝から突出したブラシ体と、を備え、
   前記一対の保持片は、前記ブラシ体を前記シャフト部の前記外周面上で保持するように構成されている、ブラシローラ。
2. 前記ブラシ体は、ベースバンドと、前記ベースバンドの長手方向に植設された複数のブラシ毛と、を含み、
   前記一対の保持片は、前記螺旋溝において外周側の部分を形成する外周部分と、前記螺旋溝において前記外周側の部分よりも幅広の内周側の部分を形成する内周部分と、をそれぞれ有し、
   前記ベースバンドは、前記螺旋溝における前記外周側の部分よりも幅広であるとともに、前記内周部分間に配置され、
   前記複数のブラシ毛は、前記外周部分間の間隙を通じて前記螺旋溝から突出している、請求項１に記載のブラシローラ。
3. 前記一対の保持片の前記内周部分は、前記一対の保持片の長手方向の全体に亘って前記シャフト部の前記外周面に面接触した状態で前記シャフト部の前記外周面に固定されている、請求項２に記載のブラシローラ。
4. 前記ブラシローラは、前記一対の保持片の先端部同士を接続する先端接続部と、前記一対の保持片の基端部同士を接続する基端接続部と、を更に備えている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブラシローラ。
5. 前記一対の保持片は、前記シャフト部の軸に直交する断面において円形の内部空間を有するテーパ筒形状を有し、
   前記螺旋溝は、前記先端接続部と前記基端接続部との間の区間に亘って、前記内部空間に連通するように形成されている、請求項４に記載のブラシローラ。
6. 前記シャフト部の前記外周面から突出した凸部を更に備え、
   前記一対の保持片には、前記凸部に係合する凹部が形成されている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のブラシローラ。
7. 前記シャフト部は、基端側におけるテーパ角度が先端側におけるテーパ角度よりも小さくなるように構成されている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のブラシローラ。
8. 前記一対の保持片は、互いに連結されていない状態で前記シャフト部の前記外周面に取り付けられている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブラシローラ。
9. 転動しながら塵埃を掻き取るように構成されたブラシローラであって、
   先端に向けて細くなる外周面を有するシャフト部と、
   互いに連結されていない状態で前記シャフト部の周方向に並んで前記シャフト部の前記外周面に取り付けられた板状の複数の保持片と、
   前記保持片の外周面に沿って螺旋状に延設された複数のブラシ体と、を備え、
   前記複数の保持片それぞれの外周面には螺旋状に延びる螺旋溝が成形され、
   前記複数のブラシ体は、前記螺旋溝に沿って配置されて前記複数の保持片にそれぞれ保持されている、ブラシローラ。

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