特許 6915957 回転ブラシを備えた吸込具及びこれを備えた電気掃除機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6915957

(24)【登録日】2021年7月19日

(45)【発行日】2021年8月11日

(54)【発明の名称】回転ブラシを備えた吸込具及びこれを備えた電気掃除機

(51)【国際特許分類】

   A47L 9/04 20060101AFI20210729BHJP

【ＦＩ】

   A47L9/04 A

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-142564(P2015-142564)

(22)【出願日】2015年7月17日

(65)【公開番号】特開2017-23225(P2017-23225A)

(43)【公開日】2017年2月2日

【審査請求日】2017年8月30日

【審判番号】不服2019-4605(P2019-4605/J1)

【審判請求日】2019年4月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】399048917

【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】矢野 将

(72)【発明者】

【氏名】長田 剛一

(72)【発明者】

【氏名】中居 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】米川 泰弘

(72)【発明者】

【氏名】山本 亘

【合議体】

【審判長】 小川 恭司

【審判官】 佐々木 芳枝

【審判官】 岡澤 洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３４５６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１３７１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−１６７１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平８−１２６０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−１０７０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２８３４０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

A47L 9/04

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動機を有する機器に回転自在に取付けられる円筒状の部材であって、回転ブラシの軸中心に位置し前記電動機の駆動力がかかるよう一端が前記機器に取り付けられる1つのロータリコアと、延長ロータリコアと、を備え、
前記ロータリコアは、溝と、前記溝への挿入により係止される少なくとも一種類以上のブラシと、第一の切欠きと、第一のリブと、を有し、
前記延長ロータリコアは、ブラシカバー部と、溝延長部と、を有し、
前記溝延長部は、延長溝と、第二のリブと、第二の切欠きと、を有し、
前記第二のリブと前記第二の切欠きが、前記第一の切欠きと前記第一のリブと、それぞれ嵌合することで、前記延長ロータリコアの延長溝と前記ロータリコアの溝がつながることによって前記延長ロータリコアが前記ロータリコアの他端に接続される回転ブラシであって、
前記延長ロータリコアは、前記ロータリコアよりも長さが短いものであって、
前記延長ロータリコアは、前記ロータリコアの他端から取り外すことができることを特徴とする回転ブラシ。

【請求項2】

前記延長ロータリコアが前記ロータリコアの他端に接続される側の前記延長溝の端面は面取り形状となっていることを特徴とする請求項１に記載の回転ブラシ。

【請求項3】

吸口本体と，請求項１または２に記載の回転ブラシと、前記回転ブラシへベルトを介して駆動力を伝える電動機と、前記回転ブラシを着脱可能なブラシ室と、該ブラシ室と並行に位置し被掃除面に開口部を有する吸込口とを有し、前記ベルトは前記ロータリコアの一端側に接続されることを特徴とする吸込具。

【請求項4】

吸引力を発生する電動送風機、および塵埃を集塵する集塵部と、請求項１または２に記載の回転ブラシと、を有する電気掃除機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転ブラシを備えた吸込具及びこれを備えた電気掃除機に関する。

【背景技術】

【0002】

これまで，電気掃除機の吸込具に設けられる回転ブラシにおいて，円筒状の回転部材(ロータリコア)にブラシ等を設ける溝を有する構造が提案されている。(例えば，特許文献１参照)

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開2004-358116号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の回転ブラシは、幅の異なる吸込具を開発する際，吸込具の幅に合わせ長さの異なるロータリコアを新たに作成する必要がある。しかし、回転ブラシを構成するブラシ部材を挿入するために，長手方向に溝が入ったロータリコアを作成するのは容易ではない。又、ひねりが加えられた溝入ロータリコアを作成するのは特に容易ではない。同一断面形状で長さ違いのためだけに金型投資をすることにより製作コストが悪化するだけでなく，部品の標準化が図れないばかりか、組立工程においては誤組立などの不具合が発生する恐れがあるなど，生産効率が悪くなる。

【0005】

本発明の目的は、多岐にわたる吸込具にも対応可能で生産効率を悪化させることなく，部品の標準化(共用化)を図った長さの異なる回転ブラシを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

電動機を有する機器に回転自在に取付けられる円筒状の部材であって、回転ブラシ軸中心に位置し前記電動機の駆動力がかかるよう一端が前記機器に取り付けられる1つのロータリコアと、延長ロータリコアと、を備え、前記ロータリコアは、溝と、前記溝への挿入により係止される少なくとも一種類以上のブラシと、第一の切欠きと、第一のリブと、を有し、前記延長ロータリコアは、ブラシカバー部と、溝延長部と、を有し、前記溝延長部は、延長溝と、第二のリブと、第二の切欠きと、を有し、前記第二のリブと前記第二の切欠きが、前記第一の切欠きと前記第一のリブと、それぞれ嵌合することで、前記延長ロータリコアの延長溝と前記ロータリコアの溝がつながることによって前記延長ロータリコアが前記ロータリコアの他端に接続される回転ブラシであって、前記延長ロータリコアは、前記ロータリコアよりも長さが短いものであって、前記延長ロータリコアは、前記ロータリコアの他端から取り外すことができることを特徴とする回転ブラシ。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、多岐にわたる吸込具にも対応可能で生産効率を悪化させることなく，部品の標準化(共用化)を図った長さの異なる回転ブラシを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明に係る電気掃除機の全体を示す外観斜視図である。

【図2】実施例１の吸込具の上面図である。

【図3】実施例１の吸込具の下面図である。

【図4】実施例１の吸込具の吸口体の上側部分を取り外した状態の上面図である。

【図5】図２に記載の吸込具の前進時のＢ−Ｂ断面図である。

【図6】第１回転清掃体の正面図である。

【図7】ロータリコアと延長ロータリコアの端面の図である。

【図8】ロータリコアと延長ロータリコアの接続図である。

【図9】図２に記載の吸込具のＡ−Ａ断面図である。

【図10】図８に記載の吸込具のＤ−Ｄ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例1】

【0009】

以下、本発明に係る第１の実施例について図面を参照して説明する。
図１に本発明の第１の実施例に係る電気掃除機の外観図を示す。電気掃除機１は、掃除機本体２と、ホース部３と接続し手元操作スイッチＳＷ等が設けられた操作管４と、伸縮自在に設けられた延長管５と、吸口体６とで構成されている。

【0010】

掃除機本体２は、吸引力を発生させる電動送風機２ａ、この電動送風機２ａの吸引力で集塵した塵埃を収容する集塵部２ｂなどを備えている。なお、本実施例では、いわゆるサイクロン式の電気掃除機を例に挙げて説明するが、いわゆる紙パック式の電気掃除機に適用してもよい。

【0011】

ホース部３の一端は、掃除機本体２の集塵部２ｂと連通するように掃除機本体２の接続口２ｃに接続されている。また、ホース部３の他端は、操作管４の一端に接続されている。

【0012】

操作管４は、手元操作スイッチＳＷなどを備えたハンドル４ａ、掃除機本体２から給電される図示しない給電端子などを備えている。この給電端子には、延長管５の一端に設けられる図示しない通電端子が接続される。

【0013】

操作管４の手元操作スイッチＳＷを操作することによって、電動送風機２ａの運転と停止や強中弱の切り替え、吸口体６に設けられた電動機４０（図４参照）の運転と停止が可能となっている。

【0014】

延長管５は、外管５ａと内管５ｂとを備え、外管５ａの他端部に内管５ｂの一端部が挿入されて外管５ａと内管５ｂとの内側に設けられた図示しない通風路が連通するように連結されて、伸縮自在に構成されている。なお、図１は、延長管５が最短の状態を図示している。

【0015】

図２は、吸口体の上面図である。

【0016】

図２に示すように、吸込具６は、上面視において略Ｔ字形状を呈する吸口ケース１０と、吸口ケース１０に連結される吸口継手１３とを備えている。

【0017】

吸口ケース１０は、上面視において、左右方向（幅方向）に細長く形成された吸口本体１１と、吸口本体１１の左右方向の中央部に吸口継手１３と連結される連結部１２とを備えている。連結部１２には、吸口本体１１と吸口継手１３とを連通させる流路Ｒ（図３参照）が形成されている。

【0018】

吸口本体１１には、前端面から左右側面にかけてバンパ１１ａが設けられている。バンパ１１ａは、ゴムやエラストマー等の弾性材料から形成されており、使用時に吸口本体１１内の気密を確保するとともに、電気掃除機１（図１参照）の使用時に吸口本体１１が家具等に衝突した際に、当該家具等への傷付き防止と吸口本体１１への衝撃を吸収する緩衝材の役割を果たしている。

【0019】

吸口継手１３は、連結部１２に対して回動自在に連結される第１連結部１４と、この第１連結部１４に対して回動自在に連結される第２連結部１５とを備えている。

【0020】

第１連結部１４は、図２の上面視において略半トラック形状を呈し、連結部１２と連結される円筒形状の軸１４ａを有している。この軸１４ａは、軸方向が吸口本体１１の左右方向であって、軸１４ａの両端部が連結部１２に形成された軸受部１２ｇ（図４参照）に支持されている。また、第１連結部１４は、被掃除面（清掃面）Ｍ（図５参照）に対して略平行な状態から略垂直な状態まで（上下方向に）回動可能となるように構成されている。すなわち、第１連結部１４を吸口ケース１０に対して軸１４ａを支点として回動させることによって、延長管５（図１参照）を被掃除面Ｍ（図５参照）に略平行な状態と略垂直な状態との間において回動させることができる。

【0021】

第２連結部１５は、第１連結部１４に対して吸口本体１１の左右方向に（図２の紙面時計回り方向および反時計回り方向に）回動可能となるように構成されている。これにより、例えば、延長管５を被掃除面Ｍに対して略垂直にした状態から、延長管５を被掃除面Ｍに略平行な状態に向けて倒すことができる。

【0022】

また、第２連結部１５には、給電が行われる給電端子１５ａが設けられている。なお、本実施例の電気掃除機１（図１参照）では、吸口体６に給電する電力を、掃除機本体２からホース部３、操作管４、延長管５を通じて供給するように構成している。

【0023】

このような吸口継手１３は、例えば延長管５（図１参照）を被掃除面Ｍに対して略垂直とした状態において、その延長管５を左右方向（左右方向）に倒して、操作管４（グリップ４ａ）を左右方向のいずれかにねじることで、吸口本体１１を左右方向のいずれかに略９０度回転させ、吸口本体１１の左右方向を移動方向にした掃除が可能である。したがって、壁際に沿って吸口体６を移動させて掃除したり、狭い隙間に吸口体６を挿入したりして掃除することが可能になる。

【0024】

図３は、吸口体の下面図である。

【0025】

図３に示すように、吸口体６は、第１回転清掃体２０、第２回転清掃体３０を備えている。吸口ケース１０（吸口本体１１）には、下面（清掃面に対峙する面）に開口部を有するブラシ室Ｑと、同じく下面に開口部（吸込口）を有する気密室Ｐとが形成されている。

【0026】

第１回転清掃体２０は、吸口本体１１の左右方向に沿って前後方向の前側に配置され、ブラシ室Ｑ内に回転可能に支持されている。また、第１回転清掃体２０は、吸口本体１１の左右方向（第１回転清掃体２０の軸方向）の一端側から他端側まで連続して設けられている。

【0027】

図６は，第１回転清掃体の正面図である。

【0028】

図６に示すように，第１回転清掃体２０は、第１回転清掃体２０の軸中心に位置するロータリコア２１，硬さが異なるブラシなど複数種類のブラシ２０ａ、２０ｂ，端部に設けられるクラッチ２２，延長ロータリコア２３によって構成される。

【0029】

ロータリコア２１は、溝２１ｃと、溝２１ｃの他端に切欠き２１ａとリブ２１ｂとを有するものである。ロータリコア２１の一端にはクラッチ２２が設けられている。クラッチ２２は、電動機４０の駆動力を歯付きベルト４１を介してロータリコア２１に伝えるための部材である。

【0030】

延長ロータリコア２３は，ブラシカバー部２３ａと溝延長部２３ｂを有し，溝延長部２３ｂには延長溝２３ｃ，図７に示すリブ２３ｄ，切欠き２３ｅが設けられている。リブ２３ｄ，切欠き２３ｅをロータリコア２１に設けられている切欠き２１ａ，リブ２１ｂとそれぞれ嵌合させることで，延長ロータリコア２３は溝２１ｃと延長溝２３ｃがつながるようにロータリコア２１に接続され，これらの嵌合によりロータリコア２１と延長ロータリコア２３が空転することを防止している(図８)。

【0031】

本実施形態では、電動機４０の駆動力がかかるロータリコア２１の一端に延長ロータリコア２３でなくクラッチ２２を設けており、これにより、ロータリコア２１と延長ロータリコア２３の接続部分へかかる力を低減している。

【0032】

なお，本実施形態ではリブ２３ｄ，切欠き２３ｅをそれぞれ４つ設けた場合を例に図８に示したが，これに限定されるものではなく，ロータリコア２１に設けられる切欠き２１ａ，リブ２１ｂとの組合せによって３つ以下でも，５つ以上でもよい。

【0033】

各ブラシ２０ａ，２０ｂはロータリコア２１，延長ロータリコア２３にそれぞれ設けられる溝２１ｃ，延長溝２３ｃによって係止され，ロータリコア２１の軸方向に対し、らせん状に配設されている。

【0034】

なお、本実施形態では、２種類のブラシ２０ａ、２０ｂを配設した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、３種類以上であってもよく、らせん状に配置されたブラシ間にゴムなどの弾性材料からなるブレード部材をらせん状に配置する構成を追加してもよく、適宜変更することができる。

【0035】

また，この延長ロータリコア２３を取り外し，別部材を取り付けることで掃除状況に合わせて簡単に第１回転清掃体を変更することができる。例えば，延長ロータリコアの溝延長部の代わりに，硬いブラシなどで構成されるローラを設けた部分を設けた部材を取り付けることで，清掃面Ｍに対し掃除を行う面積が狭くなる一方，吸込具の操作感を軽くすることができる。これは床面の抵抗の大きい毛丈の長いじゅうたんなどの掃除に適している。

【0036】

第２回転清掃体３０は、第１回転清掃体２０の直径よりも小径で、刷毛体により覆われていて、第１回転清掃体２０に対して後方且つ平行に配置されている。また、第２回転清掃体３０は、第１回転清掃体２０の軸方向と平行に、吸口本体１１の左右方向の一端側から他端側にかけて連続して設けられている。

【0037】

また、第２回転清掃体３０は、第１回転清掃体２０の回転軸２１と平行な軸部３０ａ（軸）を有し、軸部３０ａが吸口ケース１０（吸口本体１１）に回転可能に支持されている。なお、第２回転清掃体３０は、電動機によって駆動されるものではなく、吸口体６を移動させたときの被掃除面Ｍ（図５参照）との摩擦力によって回転するように構成されたものである。このように、第２回転清掃体３０は、軸部３０ａを介して吸口本体１１に支持されるものであるので、第２回転清掃体３０の構成を簡略化することができる。

【0038】

吸口体６は、吸口ケース１０の連結部１２の下面に、ブラシ駆動スイッチ１６、車輪１７、軸受押え部材３１、３２を備えている。

【0039】

ブラシ駆動スイッチ１６は、吸口体６の下面が被掃除面Ｍ（清掃面）に接触しているか否かを検出するスイッチであり、車輪１６ａとともに構成されている。この車輪１６ａは、ばね等の付勢手段によって常に吸口ケース１０（連結部１２）の下面から一部が突出するように設けられている。そして、車輪１６ａが吸口ケース１０から飛び出して被掃除面Ｍと接触していないと検出されたときには、回路基板５０（制御基板）（図４参照）の制御によって電動機４０（図４参照）の駆動が停止され、第１回転清掃体２０の回転が停止する。また、車輪１６ａが押し込まれて被掃除面Ｍと接触していると検出されたときには、回路基板５０の制御によって電動機４０が駆動され、第１回転清掃体２０が回転する。

【0040】

車輪１７は、操作管４で操作される前後動や回転操作の応力を受けて吸口体６の底面を被掃除面（清掃面）に密着させ、これにより吸口体６の操作性能を向上する役割を有している。

【0041】

軸受押え部材３１は、第１回転清掃体２０の回転軸および第２回転清掃体３０の軸部３０ａの一端を支持するものであり、吸口ケース１０にねじを用いて固定されている。

【0042】

軸受押え部材３２は、第１回転清掃体２０の回転軸および第２回転清掃体３０の軸部３０ａの他端を支持するものであり、取り外し可能となるように吸口ケース１０にロック機構（図示せず）を用いて固定されている。

【0043】

図４は、吸口体の吸口ケース１０の上側部分を取り外した状態の上面図である。

【0044】

図４に示すように、吸口体６は、第１回転清掃体２０（図３参照）および第２回転清掃体３０（図３参照）の上方に、第１回転清掃体２０を駆動する電動機４０および電動機４０を制御する回路基板５０を備えている。

【0045】

電動機４０は、吸口本体１１の左右方向の一端側に取り付けられている。また、電動機４０は、その出力軸が吸口本体１１の左右方向と平行に配置されている。また、電動機４０の出力軸は、左右方向の一端側に向けて延び、吸口本体１１内の一端部（図示右側の端部）において、歯付きベルト４１を介して第１回転清掃体２０と連結されている。

【0046】

回路基板５０は、吸口本体１１の左右方向で電動機４０とは反対側に取り付けられている。また、回路基板５０は、長辺が左右方向に沿って配置された長方形状の基板を有し、実装面が鉛直方向上向きの状態で吸口本体１１内に配置されている。なお、実装面は、必ずしも鉛直方向上向きに限定されず、水平方向に対して傾斜してもよく、前後方向を向くように（縦向きに）してもよい。

【0047】

図５は図２におけるＢ−Ｂ断面図である。図５において、６３はブラシ室Ｑと気密室Ｐを隔てる隔壁、６４は第２回転清掃体３０と気密室Ｐを隔てるカバー部材、６０はカバー部材６４と掃除面Ｍとの隙間を塞ぐ可撓性を有する後方ブレードである。また，図７は図２におけるＡ−Ａ断面図である。図７において，６２は，前方隔壁と前方隔壁と掃除面Ｍとの隙間を塞ぐ可撓性を有する前方ブレードである(図９参照)。

【0048】

カバー部材６４は吸込口の一部を覆い開口面積を狭めることで吸引風の流速を大きくすると同時に，気密室Ｐの負圧を大きくすることで，吸込具の集塵性能を向上させる役割を果たす。

【0049】

カバー部材６４は吸込具左右方向における中央部付近に設けられた２つの同心円状の軸穴６４ａに軸６５を通し，これと吸口ケース１０に設けられたツメ１０ａと嵌合することで吸込具に接続されている(図９参照)。

【実施例2】

【0050】

以下、本発明に係る第２の実施例について説明する。尚、以下で説明する構成以外は、第１の実施例の電気掃除機及び吸込具と同一であるため説明を省略する。

【0051】

図１０は図８におけるＡ−Ａ断面である。延長ロータリコア２３の延長溝２３ｃとロータリコア２１の溝２１ｃの接続する面において，延長溝２３ｃの端面に面取り２３ｆを設けた。これにより，ロータリコア２１側（図１０右側）から溝２１ｃに挿入されるブラシ２０ａが延長溝２３ｃに飛び込む際に抵抗なく飛び込み，組立性が改善される。

【0052】

なお、本実施例では、面取り２３ｆは傾斜形状だが、この形状に限るものではない。面取り２３ｆは、Ｒ形状や、段付き形状など、ロータリコア２１側から延長ロータリコア２３側へブラシなどが引っかかることなく挿入出来る形状であれば良い。

【実施例3】

【0053】

以下、本発明に係る第３の実施例について説明する。尚、以下で説明する構成以外は、第１、第２の実施例の電気掃除機及び吸込具と同一であるため説明を省略する。

【0054】

ロータリコア２１と延長ロータリコア２３の間に入る延長ロータリコア２５を備えるものである。短延長ロータリコア２５は、短延長部２５ａと、その両端にリブ２５ｄ１、２５ｄ２と、切欠き２５ｅ１、２５ｅ２と、を有するものである。短延長部２５ａは、短延長溝２５ｃを有する。短延長ロータリコア２３は、ロータリコア２１よりも長さが短いものである。

【0055】

リブ２５ｄ１や切欠き２５ｅ１は、ロータリコア２１の切欠き２１ａやリブ２１ｂと嵌合する。リブ２５ｄ２や切欠き２５ｅ２は、延長ロータリコア２３の切欠き２３ｅやリブ２３ｄと嵌合する。短ロータリコア２５がロータリコア２１や延長ロータリコア２３と嵌合する際に、溝２１ｃ，延長溝２３ｃ,短延長溝２５ｃがつながるように構成されている。これにより、ロータリコア２１と延長ロータリコア２３と短延長ロータリコア２５が空転することを防止している
短延長ロータリコア２５を有することにより、長さの異なるロータリコアや回転ブラシを、より作成し易くなるという効果を奏する。

【0056】

なお、ロータリコア２１の代わりに短延長ロータリコア２３を複数つなげてもよい。その場合、短いロータリコアから長いロータリコアまで作成することが可能となる。

【0057】

なお、実施例１〜３では延長ロータリコアが電動機４０を有する吸込具に搭載される例を記載したが、この限りではなく、電動機を有さず回転ブラシを有する吸込具へも搭載可能である。

【0058】

なお、実施例１〜３では第１回転清掃体のみに延長ロータリコアを用いたが、第２回転清掃体へも用いることが可能である

【符号の説明】

【0059】

１ 電気掃除機
２ 掃除機本体
２ａ 電動送風機
２ｂ 集塵部
６、 吸口具
１０ 吸口ケース
２０ 第１回転清掃体
３０ 第２回転清掃体
４０ 電動機
５０ 回路基板（制御基板）
６０ 後方ブレード
６２ 前方ブレード
６４ 後方隔壁
６３ 前方隔壁
Ｍ 被掃除面（床面）
Ｑ ブラシ室
Ｐ 気密室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】