JPH09512197A - ２個の相対回転可能かつ電気的接続可能な継手部材を有する継手及びこのような継手を設けた真空クリーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、継手(39,41)の回転軸線(43)の周りに互いに回転することができるとともに、互いに電気的に接続できる第１継手部材(39)及び第２継手部材(41)とを具える。第１継手部材(39)は第２継手部材(41)のリング状電気接点(71,73)に圧着できる電気接点(95,97)を有し、従って、継手部材(39,41)は相対回転可能に電気的に接続される。リング状電気接点(71,73)は、回転軸線(43)に対して半径方向に指向する弾性予張力の作用の下にリング状位置決め枠(67,69)に掛合する螺旋ばね(75,77)を有する。特別な実施例においては、螺旋ばね(75,77)を組付ける前の無負荷状態での直径を、リング状位置決め枠(67,69)におけるリング状電気接点の直径よりも小さくすることによって予張力を得る。螺旋ばね(75,77）は位置決め枠(67,69)に拡開ツール(107)によって簡単に取り付けることができ、第２継手部材(41)を分離する必要はない。従って、第２継手部材(41)は、単独の一体部品として製造することができ、組み合わせるべき継手(19,23)の部品点数を減少することができる。継手(19,23)は、真空クリーナ(１)において吸引ホース(21)を真空クリーナ(１)のハウジング(３)に接続したり、又は吸引ツール(11)のハンドル(17)を吸引ホース(21)に接続するのに使用する。

Description

【発明の詳細な説明】 ２個の相対回転可能かつ電気的接続可能な継手部材を有する継手及びこのよう な継手を設けた真空クリーナ 本発明は、継手の回転軸線の周りに互いに回転することができるとともに、互 いに電気的に接続できる第１継手部材及び第２継手部材とを具え、第１継手部材 は第２継手部材のリング状位置決め枠内に掛合するリング状電気接点に接触でき る電気接点を有する継手に関するものである。 更に、本発明は、本発明による継手を使用するのに好適であってリング状電気 接点を有する継手部材に関するものである。 更にまた本発明は、ハウジングと、このハウジング内に収納した吸引ユニット と、ハウジング及び吸引ユニットに可撓性吸引ホースを介して接続しうる吸引ツ ールを具える真空クリーナに関するものである。 更に、本発明は、ハウジングと、このハウジング内に収納した吸引ユニットと 、ハンドルを有しかつハウジング及び吸引ユニットに可撓性吸引ホースを介して 接続しうる吸引ツールを具える真空クリーナに関するものである。 更にまた本発明は、本発明による真空クリーナに使用するのに好適であって本 発明による継手部材を設けた吸引ホース及び吸引ツールに関するものである。 吸引ホースを真空クリーナのハウジングにこのような継手を介して接続する冒 頭のパラグラフに述べたタイプの継手及び上述の真空クリーナは米国特許第４， ５５０，９５８号に記載されている。この既知の継手は、２個の継手部材の共通 中心軸線に一致する回転軸線の周りに相対回転可能な２個の管状継手部材を有す る。既知の真空クリーナの吸引ホースの第１端部を接続することによって真空ク リーナのハウジングに接続することができ、このハウジング内に吸引ユニットを 収納する。吸引ホースの第２端部は吸引ツールに接続することができる。既知の 継手における管状継手部材並びに吸引ホースは、吸引ツールを介して吸引したゴ ミ及びほこり粒子をハウジング内のダスト容器に吸い込むダクトに属する。継手 の２個の継手部材は相対回転できるため、真空クリーナのユーザーは、真空クリ ーナのハウジングを移動させることなく、吸引ツールによって真空クリーナの周 りの大きな領域を掃除することができる。 既知の真空クリーナの吸引ホースは多数の電気導体を有し、真空クリーナのハ ウジングから吸引ツールへ、また吸引ツールからハウジングへ電流又は電圧を供 給することができる。吸引ツールには例えば、ブラシを駆動する電動モータを設 けておき、ハウジングから吸引ホースの電気導体を介して動作させ、又は電気制 御手段又は電子制御手段を設け、この制御手段からの電気信号をハウジングに吸 引ホースの電気導体を介して転送するようにしている。吸引ホースの電気導体は 継手の第１継手部材の多数の電気接点にプラグ及びソケットを介して接続するこ とができる。第１継手部材の電気接点は第２継手部材の多数のリング状電気接点 に圧着し、これらの第２継手部材のリング状電気接点は継手の回転軸線に対して 同心状に配置する。このようにして、継手部材間の相対回転中に第１継手部材の 電気接点は第２継手部材のリング状電気接点との接触を維持し、継手部材間の相 対回転は制限なく行うことができる。 既知の第２継手部材のリング状電気接点はそれぞれ第２継手部材の接点ホルダ の環状位置決め溝に配置し、このホルダは２個のシェルを有する。既知の継手の 組み立て中に、リング状電気接点を接点ホルダの２個のシェルの周りに配置し、 位置決め溝内に取り付け、この後接点ホルダをリング状接点とともに管状ホルダ の周りに滑り込ませる。この管状ホルダは複数個の拡開脚を有し、これら脚によ って接点ホルダのシェルを互いに引き離し、リング状接点を位置決め溝内に保持 することができる。従って、既知の継手は部品点数が比較的多く、継手の組み立 てに時間がかかる。 本発明の目的は、継手を組み立てるのに必要な部品点数及び時間をできるだけ 制限することができる冒頭に述べたタイプの継手を得るにある。 この目的を達成するため、本発明継手は、前記リング状電気接点を弾性変形可 能にし、かつ前記回転軸線に対して半径方向に指向する弾性予張力の作用の下に 前記リング状位置決め枠に掛合させたことを特徴とする。リング状電気接点は弾 性的に変形することができるため、例えば、拡開ツールによって、第２継手部材 を分離することなく、第２継手部材の位置決め枠内にリング状電気接点を配置す ることができる。リング状電気接点は弾性予張力によって位置決め枠内に保持さ れ、この予張力は回転軸線に対して半径方向に指向する。従って、リング状電気 接点の使用によって、位置決め枠を有する第２継手部材は、例えば、射出成形プ ロセスにより単一の一体部品として製造することができ、継手の組み立てに要す る部品点数と時間をできるだけ制限することができるようになる。 本発明による継手の特別な実施例においては、前記リング状位置決め枠におけ るリング状電気接点の直径を、リング状電気接点の位置決め枠に取り付ける前の 無負荷状態での直径よりも大きくする。継手の組み立て中、リング状電気接点の 直径は例えば、拡開ツールによって大きくし、この後リング状電気接点を第２継 手部材の位置決め枠内に掛合させることができる。リング状電気接点の直径が増 大するとき、リング状電気接点は弾性的に変形し、従って、リング状電気接点の 中心軸線に対して半径方向に指向する予張力をリング状電気接点内に発生する。 この予張力は、リング状電気接点が位置決め枠内に掛合した後も保持される。即 ち、位置決め枠の直径がリング状電気接点の位置決め枠に取り付ける前の無負荷 状態の直径よりも大きいためであり、回転軸線に対して半径方向に指向する予張 力を構成し、位置決め枠内にリング状電気接点を保持する作用を有するためであ る。 本発明継手の他の実施例においては、リング状電気接点を螺旋ばねによって構 成する。螺旋ばねを環状位置決め枠内に嵌合するとき、螺旋ばねは簡単かつ信頼 性高く所要の直径となることができる。螺旋ばねは複数個の連続した巻回を有す るため、螺旋ばね上を摺動する第１継手部材の電気接点の磨耗を少なくする。 本発明による継手の他の実施例においては、リング状電気接点を電気導体に電 気的に接続し、この電気導体をリング状電気接点とリング状位置決め枠との間に 前記弾性予張力の下にクランプする。このようにして、リング状電気接点を位置 決め枠内に保持する弾性予張力はクランプ力をも構成し、このクランプ力によっ て電気導体をリング状電気接点に接触させる。従って、継手には電気導体をリン グ状電気接点に取り付けるための他の手段を必要としない。従って、継手の部品 点数を一層減少することができる。 本発明による継手のメリットを有する冒頭に述べたタイプの真空クリーナにお いて、吸引ホースをハウジングに本発明による継手によって接続することができ る。 更に、本発明による継手のメリットを有する冒頭に述べたタイプの真空クリー ナにおいて、吸引ツールのハンドルを本発明による継手によって吸引ホースに接 続することができる。 以下に図面につき本発明を詳細に説明する。 図１は、本発明による継手を設けた真空クリーナの線図的説明図、 図２は、図１の真空クリーナの吸引ツールのハンドル部分と吸引ホースの一方 の端部を示す線図的説明図、 図３は、図１の真空クリーナに使用される本発明による継手の断面図、 図４Ａは、図３に示す継手の継手部材とリング状電気接点の線図的説明図、 図４Ｂは、図４Ａに示す継手部材の周りに、図４Ａに示すリング状電気接点を 嵌着する方法を示す線図的説明図である。 図１に示す真空クリーナ１は、プラスチック製のハウジング３を有し、このハ ウジング３は複数個のホイール５によって表面７上に配置することができる。ハ ウジング３は電気的に駆動する吸引ユニット９を収容し、この吸引ユニット９は 図１に線図的のみ示す。真空クリーナ１には、更に、吸引ノズル１３と、金属ワ ンド（杖）１５と、ハンドル１７よりなる吸引ツール１１を有する。吸引ツール １１のハンドル１７は真空クリーナ１の可撓性吸引ホース２１に第１継手１９に より接続するとともに、吸引ホース２１はハウジング３の吸引ポート２５に第２ 継手２３によって着脱自在に接続する。吸引ポート２５は真空クリーナ１のダス ト容器２７に開口し、このダスト容器２７は吸引ユニット９にフィルタ２９を介 して接続する。動作にあたり、吸引ユニット９はダスト容器２７、吸引ホース２ １、及び吸引ツール１１内に部分的な真空を発生し、この結果、表面７上のゴミ やほこりの粒子を、吸引ツール１１の吸引ノズル１３及び吸引ホース２１を経て ダスト容器２７に吸い込む。 図１に示すように、ハンドル１７は吸引ユニット９のための制御手段３１を担 持し、真空クリーナ１のユーザーが吸引ユニット９の吸引パワーを調整できるよ うにする。制御手段３１は、例えば、図１には示さない可変抵抗により構成し、 スライド制御部材３３によって制御できるようにする。図２に示すように、制御 手段３１は、吸引ホース２１のジャケット内に互いに対角線方向に対向させて形 成した２個のダクト３７ａ，３７ｂに配置した２個の電気導体３５ａ，３５ｂに よって吸引ユニット９に電気的に接続可能にする。 更に、図２に示すように、ハンドル１７を吸引ホース２１に接続する第１継手 １９は、ハンドル１７に取り付けた管状の第１継手部材３９と、吸引ホース２１ に取り付けた管状の第２継手部材４１とにより構成する。第１継手部材１９の継 手部材３９，４１は、管状継手部材３９，４１の共通中心軸線に一致する継手部 材１９の回転軸線４３の周りに相対回転可能にする。継手部材３９，４１が互い に相対回転できることによって操作性がよくなる。 図３は、第１継手１９の継手部材３９，４１の断面を示す。図２及び図３に示 すように、第２継手部材４１は、回転軸線４３に一致する中心軸線を有する円筒 形ユニオン４５を有する。このユニオン４５は吸引ホース２１の端部４９に連結 する。可撓性プラスチック製のスリーブ５１を吸引ホース２１の端部４９の周り に嵌着し、またこのスリーブ５１には切除部５３と傾斜したロック用の突起５５ を設ける。この突起５５の各々をＣ字状の切除部５４によって包囲し、スリーブ ５１に対して回転軸線４３に関して半径方向に曲がることができるようにする。 図２に示す組立体において、ユニオン５４及びスリーブ５１は回転軸線の周りに 相対回転できるとともに、スリーブ５１は吸引ホース２１上を軸線方向にユニオ ン４５の環状止め部５９まで摺動できる。第１継手部材３９は、スリーブ５１の 外径に対応する内径を有するブッシュ６１を有する。２個の継手部材３９，４１ を互いに接続した状態の図３に示す組立体においては、スリーブ５１のロック用 突起５５がブッシュ６１の開口６３に掛合し、この結果、スリーブ５１が第１継 手部材３９に対して軸線方向の移動と相対回転とを阻止される。第２継手部材４ １のユニオン４５はこのとき、スリーブ５１と第１継手部材３９のブッシュ６１ の他の環状止め部６４との間にクリアランスなく軸線方向の移動を阻止される。 この結果、第２継手部材４１は第１継手部材３９に対して軸線方向の移動を阻止 され、また継手部材３９，４１は回転軸線４３の周りに相対回転することができ る。継手部材３９，４１、ロック用突起５５、及び開口６３を有する第１継手１ ９は、ハンドル１７を吸引ホース２１に永久的に接続するものとすることができ る。また第１継手１９を着脱自在の継手として構成することもできる。このとき 、第１継手１９は例えば、１個の開口６３に掛合する１個の可撓性ロック用突起 ５５を設け、１個のロック用突起５５を回転軸線４３の方向に曲げ、次いで継手 部材３９，４１を引き離すことによって真空クリーナ１のユーザーがハンドル１ ７と吸引ホース２１とを分離できるようにする。 回転軸線４３と同心状の第１環状溝６７及び第２環状溝６９をユニオン４５の 外壁に形成しておき、それぞれ第１リング状電気接点７１及び第２リング状電気 接点７３のための位置決め枠とする。図２及び図３に示すように、リング状電気 接点７１，７３の各々は、以下に説明するように、環状溝６７，６９内にリン青 銅製の螺旋ばね７５，７７により構成する。螺旋ばね７５，７７は回転軸線４３ に対して半径方向に拡開され、この拡開に関連して螺旋ばね７５，７７に存在す る半径方向に指向する弾性予張力によって溝６７，６９内に保持する。 図２に示すように、吸引ホース２１の電気導体３５ａを第２継手部材４１の第 １リング状電気接点７１に電気的に接続し、また電気導体３５ｂを第２リング状 電気接点７３に電気的に接続する。図２に示すように、電気導体３５ａのための ダクト３７ａを第２環状溝６９及び第１及び第２の環状溝６７，６９間の***部 ８１に形成した溝孔７９に終端させる。溝孔７９は、第１環状溝６７のフック状 溝孔８３に連通させ、螺旋ばね７５の弾性予張力の作用の下に導体３５ａの一方 の端部を螺旋ばね７５と溝６７に形成した多数のぎざぎざのうねとの間にクラン プする。電気導体３５ｂのためのダクト３７は、第２環状溝６９のフック状溝孔 ８７に終端させ、螺旋ばね７７の弾性予張力の作用の下に、電気導体３５ｂの一 方の端部を螺旋ばね７７と第２環状溝６９に形成した多数のぎざぎざのうね８５ との間にクランプする。 更に、図２及び図３に示すように、第１継手部材３９のブッシュ６１には第１ 開口９１及び第２開口９３を設ける。継手部材３９の第１電気接点９５を第１開 口９３内に配置し、継手部材３９の第２電気接点９７を第２開口９３内に配置す る。電気接点９５，９７の各々はリン青銅の可撓性突片９９，１０１を有する。 図３に示すように、第１電気接点９５の突片９９は、第２継手部材４１の第１リ ング状電気接点７１に向けて予張力を与えられ、また第２電気接点９７は第２継 手部材４１の第２リング状電気接点７３に向けて予張力を与えられている。突片 ９９，１０１のこの予張力は、第１継手部材３９の電気接点９５，９７と第２継 手部材４１の電気接点７１，７３との間に適切な接点掛合力を生ずる。ストリッ プ状の電気導体１０３ａ，１０３ｂによって、突片９９，１０１はハンドル１７ 内の制御手段３１に接続され、ストリップ状の導体１０３ａ，１０３ｂの各々は ハンドル１７のダクト１０５ａ，１０５ｂに貫通する。ハンドル１７における制 御手段３１は、ストリップ状の導体１０３ａ，１０３ｂ、第１継手部材３９の電 気接点９５，９７、第２継手部材４１のリング状電気接点７１，７３、及び吸引 ホース２１内の電気導体３５ａ，３５ｂを介して吸引ユニット９に電気的に接続 される。リング状電気接点７１，７３は回転軸線４３に対して同心状に配置され ているため、真空クリーナ１の使用中に第１継手１９の継手部材３９，４１が相 対的に回転するときも第１継手部材３９の電気接点９５，９７は第２継手部材４ １のリング状電気接点７１，７３との接触状態を維持する。このことにより、回 転軸線４３の周りの継手部材３９，４１間の相対回転を制限なく可能にする。 図４ａは、第１継手１９を組み立てる前における第２継手部材４１のユニオン ４５及び第２リング状電気接点７３の螺旋ばね７７の状態を示す。リング状電気 接点７３のためのリング状位置決め枠を構成するユニオン４５の第２環状溝６９ は、継手１９を組み立てる前の無負荷状態の螺旋ばね７７の直径Ｄ₂よりも大き い外径Ｄ₁を有する。図示の実施例においては、Ｄ₁を約４０ｍｍとし、Ｄ₂を約 ３０ｍｍとし、リン青銅螺旋ばね７７の線径を約０．６ｍｍとする。図４ｂには 、螺旋ばね７７をユニオン４５の溝６９内に嵌合させる拡開ツール１０７を示す 。この拡開ツール１０７は複数個の例えば、３個又は４個の互いに平行で互いに 対する距離を調整自在にしたピン１０９を有する。螺旋ばね７７を拡開ツール１ ０７のピン１０９の周りに配置し、この後ピン間の距離を増大させて螺旋ばね７ ７の直径を大きくし、螺旋ばねを弾性変形させる。変形した螺旋ばね７７の直径 が直径Ｄ₁よりも大きくなったとき、螺旋ばね７７を溝６９の周りに配置し、こ の後拡開ツール１０７を取り出し、螺旋ばね７７を溝６９に掛合させる。溝６９ の直径Ｄ₁は無負荷状態の螺旋ばね７７の直径Ｄ₂よりも大きいため、螺旋ば ね７７は溝６９内にあるとき弾性予張力を有する。この予張力は回転軸線４３に 対して半径方向に指向し、従って、螺旋ばね７７は予張力によって溝６９内に保 持される。 螺旋ばね７７は、拡開ツール１０７によって溝６９内に簡単に取り付けること ができるため、第２継手部材４１のユニオン４５は螺旋ばね７７の取り付ける際 に分解する必要がない。第２継手部材４１のユニオン４５は、単一の一体部品と して例えば、射出成形プロセスによって製造することができ、従って、第１継手 １９として組み立てる部品点数を減少することができる。螺旋ばね７５，７７に おける弾性予張力は電気導体３５ａ，３５ｂの端部のクランプ力としても使用す るため、第１継手１９は導体３５ａ，３５ｂを螺旋ばね７５，７７に取り付ける ための他の手段を必要とせず、従って、第１継手１９として組み立てる部品点数 を減少することができる。 吸引ホース２１をハウジング３の吸引ポート２５に接続する第２継手２３は第 １継手１９と類似の構成とすることができ、従って、詳細には説明しない。しか し、上述のように、吸引ホース２１は吸引ポート２５に着脱自在に接続し、この ため、第２継手２３には１個のロック用突起５５のみを設け、吸引ホース２１を 吸引ポート２５から分離するには真空クリーナ１のユーザーが第２継手２３の回 転軸線に向かってこのロック用突起５５を曲げることができるようにする。 上述の継手１９，２３のリング状電気接点７１，７３の各々は、螺旋ばね７５ ，７７により構成する。しかし、螺旋ばね７５，７７の代わりに他の弾性変形可 能なリング状電気接点を設けることもできる。例えば、円筒形スリーブとして曲 げたストリップとすることができる。位置決め枠に取り付ける前の無負荷状態で はこのようなスリーブは位置決め枠の直径よりも小さい直径とし、ストリップの 端部を互いにオーバーラップさせる。ストリップの長さは、ストリップを位置決 め枠内に嵌合したときストリップ端部が互いに突き合わさる長さとする。 上述したことろは、真空クリーナ１に本発明による継手１９，２３を使用した 実施例を説明した。しかし、このような継手は他の装置にも使用できる。例えば 、照明の固定具に使用でき、第１継手部材を照明の固定具のベース部分に取り付 け、第２継手部材をランプソケットのような照明固定具の一部に取り付け、照明 の固定具のベースに対して回転できるようにする。本発明による継手は、また例 えば、電気コードのためのワインダにも使用することができ、電気コードを巻き 取るべきベースに対して相対回転できるよう第１継手部材をコードワインダの一 部に取り付ける。 上述の継手１９，２３の各々は、２個の電気接点９５，９７に接触することが できる２個のリング状電気接点７１，７３を有する。しかし、本発明による継手 には異なる数の電気接点、例えば、３個又はそれ以上の数の電気接点を設けるこ ともできる。 上述の継手１９，２３では、リング状電気接点７１，７３と電気導体３５ａ， ３５ｂとの間の電気的接続をリング状電気接点７１，７３の弾性予張力の下に導 体３５ａ，３５ｂをクランプすることによって得ている。しかし、導体３５ａ， ３５ｂとリング状電気接点７１，７３との間の電気的接続を異なる方法例えば、 それ自体既知のはんだ付けによって行うこともできる。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 リーナ(１)のハウジング(３)に接続したり、又は吸引ツ ール(11)のハンドル(17)を吸引ホース(21)に接続するの に使用する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．継手の回転軸線の周りに互いに回転することができるとともに、互いに電気 的に接続できる第１継手部材及び第２継手部材とを具え、第１継手部材は第２継 手部材のリング状位置決め枠内に掛合するリング状電気接点に接触できる電気接 点を有する継手において、前記リング状電気接点を弾性変形可能にし、かつ前記 回転軸線に対して半径方向に指向する弾性予張力の作用の下に前記リング状位置 決め枠に掛合させたことを特徴とする継手。 ２．前記リング状位置決め枠におけるリング状電気接点の直径を、リング状電気 接点の位置決め枠に取り付ける前の無負荷状態での直径よりも大きくした請求項 １記載の継手。 ３．前記リング状電気接点を螺旋ばねによって構成した請求項１又は２記載の継 手。 ４．リング状電気接点を電気導体に電気的に接続し、この電気導体をリング状電 気接点とリング状位置決め枠との間に前記弾性予張力の下にクランプした請求項 １乃至３のうちのいずれか一項に記載の継手。 ５．請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の継手に使用するのに好適なリ ング状接点を有する継手部材。 ６．ハウジングと、このハウジング内に収納した吸引ユニットと、ハウジング及 び吸引ユニットに可撓性吸引ホースを介して接続しうる吸引ツールを具える真空 クリーナにおいて、前記吸引ホースを前記ハウジングに請求項１乃至４のうちの いずれか一項に記載の継手によって接続した真空クリーナ。 ７．ハウジングと、このハウジング内に収納した吸引ユニットと、ハンドルを有 しかつハウジング及び吸引ユニットに可撓性吸引ホースを介して接続しうる吸引 ツールを具える真空クリーナにおいて、前記吸引ツールのハンドルを吸引ホース に請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の継手によって接続した真空クリ ーナ。 ８．請求項６又は７記載の真空クリーナに使用するのに好適な吸引ホースであっ て、請求項５に記載の継手部材を設けた吸引ホース。 ９．請求項７記載の真空クリーナに使用するのに好適な吸引ツールであって請求 項５記載の継手部材を設けた吸引ツール。