特開 2023-104042 清掃体および回転清掃体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023104042

(43)【公開日】2023-07-28

(54)【発明の名称】清掃体および回転清掃体

(51)【国際特許分類】

   A47L 9/04 20060101AFI20230721BHJP

   A46B 13/02 20060101ALI20230721BHJP

【ＦＩ】

A47L9/04 A

A46B13/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022004791

(22)【出願日】2022-01-17

(71)【出願人】

【識別番号】596024426

【氏名又は名称】槌屋ティスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100162341

【弁理士】

【氏名又は名称】瀬崎 幸典

(72)【発明者】

【氏名】大原 康之

(72)【発明者】

【氏名】新原 正己

(72)【発明者】

【氏名】薬司 誠

(72)【発明者】

【氏名】矢坂 守

【テーマコード（参考）】

3B061

3B202

【Ｆターム（参考）】

3B061AA06

3B061AD05

3B061AD13

3B202BA03

3B202BC01

3B202BD05

3B202BE09

3B202EA01

3B202ED04

3B202ED08

3B202EE01

3B202EF10

3B202EG11

3B202GA19

(57)【要約】      （修正有）

【課題】被清掃体に接触した際の騒音を抑制するとともに、繊維状の被清掃物の巻き付きを抑制することができる清掃体および回転清掃体を提供する。
【解決手段】基台１１０と、基台１１０の長手方向に斜めに傾斜して起毛したブラシ１２０と、を備え、ブラシ１２０は、ポリアミドまたはポリプロピレンのフィラメント糸で構成された緯糸が長手方向にずらして折り返すようにジグザグに編まれた状態で中央部分に沿って切断されることで長手方向に斜めに傾斜し、長手方向と交差する厚み方向に重なって基台に固定されている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基台と、
前記基台の長手方向に斜めに傾斜して起毛したブラシと、を備えた、
ことを特徴とする清掃体。

【請求項2】

前記ブラシは、前記長手方向と交差する厚み方向に重なって前記基台に固定されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の清掃体。

【請求項3】

前記ブラシは、ポリアミドまたはポリプロピレンのフィラメント糸で構成された緯糸が長手方向にずらして折り返すようにジグザグに編まれた状態で中央部分に沿って切断されることで長手方向に斜めに傾斜している、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の清掃体。

【請求項4】

前記ブラシは、前記緯糸が折り返されて湾曲した基端部を起点として全体が長手方向に傾斜した状態で前記基台に固定されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の清掃体。

【請求項5】

前記フィラメント糸の太さが０．１ｍｍ以上である、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の清掃体。

【請求項6】

前記緯糸は、導電性材料を含む、
ことを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の清掃体。

【請求項7】

前記ブラシの基端部は、長手方向において、前記基台に挟持されて前記基台に縫着して固定されている、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の清掃体。

【請求項8】

前記ブラシの基端部は、長手方向に熱融着糸が織り込まれ、前記基台に挟持されて前記基台に熱融着されている、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の清掃体。

【請求項9】

前記ブラシの基端部は、前記基台とともに押し出されて前記基台に挟持されている、
ことを特徴とする請求項８に記載の清掃体。

【請求項10】

外周面に溝部が形成された回転体と、
前記溝部に前記基台が嵌め合わされて取り付けられた請求項１ないし９のいずれか１項に記載の清掃体と、を備えた、
ことを特徴とする回転清掃体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、清掃体および回転清掃体に関する。

【背景技術】

【0002】

複数のブラシ糸を並列した状態で保持糸によって保持した帯状の毛羽体と、毛羽体の長手方向に延びて前記毛羽体に重ねられる帯状体と、毛羽体の長手方向に延び、毛羽体における長手方向と直交する幅方向の一端部及び帯状体における幅方向の一端部を一緒に挟持した状態で接合される一対の挟持部を有した基材と、を備えるブラシが知られている（特許文献１）。

【0003】

掃除機本体と、掃除機本体に接続される手元グリップ部を有するホースと、ホースに一端が着脱自在に接続される延長パイプと、延長パイプ先端部の床用連結部と着脱自在に接続される床用吸込具とを備える電気掃除機において、床用吸込具にはモータで回転される回転ブラシを備え、回転ブラシに取り付けられるブレードの基材に、先端をループ状とした起毛を複数列に植毛し、かつ隣接するループ状の起毛が回転ブラシの長手方向に互いに一部重なり合うように千鳥状に配列して植毛される電気掃除機の床用吸込具も知られている（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特願２０１９－１３７２８号公報

【特許文献2】特許第５１９３５７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、被清掃体に接触した際の騒音を抑制するとともに、繊維状の被清掃物の巻き付きを抑制することができる清掃体および回転清掃体を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するために、請求項１に記載の清掃体は、
基台と、
前記基台の長手方向に斜めに傾斜して起毛したブラシと、を備えた、
ことを特徴とする。

【0007】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の清掃体において、
前記ブラシは、前記長手方向と交差する厚み方向に重なって前記基台に固定されている、
ことを特徴とする。

【0008】

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の清掃体において、
前記ブラシは、ポリアミドまたはポリプロピレンのフィラメント糸で構成された緯糸が長手方向にずらして折り返すようにジグザグに編まれた状態で中央部分に沿って切断されることで長手方向に斜めに傾斜している、
ことを特徴とする。

【0009】

請求項４に記載の発明は、請求項３記載の清掃体において、
前記ブラシは、前記緯糸が折り返されて湾曲した基端部を起点として全体が長手方向に傾斜した状態で前記基台に固定されている、
ことを特徴とする。

【0010】

請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の清掃体において、
前記フィラメント糸の太さが０．１ｍｍ以上である、
ことを特徴とする。

【0011】

請求項６に記載の発明は、請求項３ないし５のいずれか１項に記載の清掃体において、
前記緯糸は、導電性材料を含む、
ことを特徴とする。

【0012】

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の清掃体において、
前記ブラシの基端部は、長手方向において、前記基台に挟持されて前記基台に縫着して固定されている、
ことを特徴とする。

【0013】

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の清掃体において、
前記ブラシの基端部は、長手方向に熱融着糸が織り込まれ、前記基台に挟持されて前記基台に熱融着されている、
ことを特徴とする。

【0014】

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の清掃体において、
前記ブラシの基端部は、前記基台とともに押し出されて前記基台に挟持されている、
ことを特徴とする。

【0015】

前記課題を解決するために、請求項１０記載の回転清掃体は、
外周面に溝部が形成された回転体と、
前記溝部に前記基台が嵌め合わされて取り付けられた請求項１ないし９のいずれか１項に記載の清掃体と、を備えた、
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

請求項１に記載の発明によれば、被清掃体に接触した際の騒音を抑制するとともに、繊維状の被清掃物の巻き付きを抑制することができる。

【0017】

請求項２に記載の発明によれば、塵埃の掻き取り力を増加させることができる。

【0018】

請求項３に記載の発明によれば、ブラシへの繊維状の被清掃物の侵入を効果的に抑制することができる。

【0019】

請求項４に記載の発明によれば、基台より表出した部分に、後加工により傾斜を加えた場合と比較して、安定的に傾斜を保持することができる。

【0020】

請求項５に記載の発明によれば、被清掃物の掻き取り力を向上させることができる。

【0021】

請求項６に記載の発明によれば、ブラシで掻き取った塵埃のブラシへの付着を抑制することができる。

【0022】

請求項７に記載の発明によれば、糸の抜けを抑制することができる。

【0023】

請求項８に記載の発明によれば、ブラシに傾斜をつけやすくすることができる。

【0024】

請求項９に記載の発明によれば、ブラシの基端部を基台に容易に固定することができる。

【0025】

請求項１０に記載の発明によれば、清掃体の機能を被清掃体に対して発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本実施形態に係る回転清掃体が取り付けられる電気掃除機の掃除機ヘッドを示す底面模式図である。

【図2】電気掃除機の掃除機ヘッドの使用状態を示す断面模式図である。

【図3】回転清掃体を示す斜視図である。

【図4】回転清掃体の拡大断面模式図である。

【図5】（ａ）は清掃体の一部断面を示す斜視図、（ｂ）は清掃体の一部側面を示す側面図である。

【図6】清掃体のブラシの製造過程を示す平面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

【0028】

（１）電気掃除機の吸い込みヘッド
図１は本実施形態に係る回転清掃体２０が取り付けられる電気掃除機の掃除機ヘッド１０を示す底面模式図、図２は電気掃除機の掃除機ヘッド１０の使用状態を示す断面模式図、図３は回転清掃体２０を示す斜視図、図４は回転清掃体２０の拡大断面模式図である。
以下、図面を参照しながら掃除機ヘッド及び回転清掃体について説明する。

【0029】

（１．１）吸い込みヘッドの全体構成
図１及び図２に示すように、床面ＦＬ上の毛や塵埃などのごみを吸い込むための電気掃除機の掃除機ヘッド１０は、全体の形状が略Ｔ字形のケース１１と、ケース１１の後端部に回転可能に接続された接続パイプ１２を備えている。ケース１１の底壁における前端寄り位置には左右方向に長い矩形状の吸込口１３が形成されている。

【0030】

ケース１１の内底面上には矩形枠状をなす仕切板１４が吸込口１３を囲むように立設され、仕切板１４を構成する後壁１４ａの中央部には後壁１４ａを貫通するようにエア吸引口１５が形成されている。ケース１１の左内側面にはモーター軸受１６が設けられ、モーター軸受１６はケース１１内における仕切板１４の後方に設けられたモーター１７から延びるモーター軸１７ａの先端を回転可能に支持している。

【0031】

仕切板１４の左右両側壁１４ｂにはそれぞれ回転支持体１８が設けられ、回転支持体１８はケース１１の左右両内側面に設けられた軸受１９によってそれぞれ回転可能に支持されている。仕切板１４の内側には回転軸線ｃ１が左右方向に延びる回転清掃体２０が収容され、回転清掃体２０の両端部は回転支持体１８によってそれぞれ支持されている。

【0032】

左側の回転支持体１８と、モーター軸１７ａに取り付けられたプーリー１７ｂとには、タイミングベルトＴＢが巻き掛けられ、モーター１７が駆動されると、その回転駆動力が、モーター軸１７ａ、プーリー１７ｂ、タイミングベルトＴＢ、及び左側の回転支持体１８を介して回転清掃体２０に伝達される。

【0033】

（１．２）回転清掃体の構成
図３及び図４に示すように、回転清掃体２０は、回転体２１と、回転体２１の長手方向（軸方向）に設けられた４つの清掃体１００とを備えている。
回転体２１は、周囲に凹溝部２２が等間隔で形成された略丸棒状の軸体であり、それぞれの凹溝部２２は周方向に約１８０度捻って回転体２１の一方の端面から他方の端面まで長手方向に延在して形成されている。

【0034】

清掃体１００は、凹溝部２２に回転体２１の一方の端面側からその基台１１０が嵌め込まれて取り付けられている。回転清掃体２０において、清掃体１００は、ブラシ１２０が回転体２１の回転（図中 矢印Ｒで示す）にともなって、被清掃体である床面ＦＬに接触して繊維状ゴミや塵埃の掻き取り機能をブラシ１２０に発揮するとともに、床面ＦＬに接触した際の騒音の増大を抑制している。

【0035】

（２）清掃体
図５（ａ）は清掃体１００の一部断面を示す斜視図、（ｂ）は清掃体１００の一部側面を示す側面図、図６は清掃体１００のブラシ１２０の製造過程を示す平面模式図である。以下、図面を参照しながら清掃体１００の構成と製造方法について説明する。

【0036】

図５に示すように、清掃体１００は、基台１１０と、基台１１０の長手方向（Ｘ方向）に斜めに傾斜して起毛したブラシ１２０とを備える。ブラシ１２０は、長手方向と交差する厚み方向に重なって基台１１０に固定されている。

【0037】

（２．１）基台
基台１１０は、合成樹脂によって構成され、回転体２１の凹溝部２２（図４参照）に嵌め込んで固定するための矩形断面を有する係止部１１１と、係止部１１１上に形成されたＬ字板状の一対の挟持部１１２とを備えている。
一対の挟持部１１２は、係止部１１１上に係止部１１１の幅方向において対向するように立設されている。
一対の挟持部１１２の先端部１１２ａは、基端部に対して直角に屈曲されて係止部１１１と平行に延びている。そして、一対の挟持部１１２における基端部１１２ｂは、ブラシ１２０における幅方向Ｙの一端部を挟持した状態で、１本の縫製糸１１３によりブラシ１２０に縫着されている。

【0038】

基台１１０は、熱可塑性の合成樹脂を押出成形することによって形成されている。熱可塑性の合成樹脂としては、ＪＩＳ Ｋ７２１５に準じた測定によるヂュロメータ硬さがＤ４０～Ｄ５０の可撓性を有するオレフィン系エラストマーが挙げられる。基台１１０は、可撓性を有しているために、フレキシブルに曲げることができ、図３に示すように、清掃体１００を回転体２１の周方向に約１８０度捻って形成された凹溝部２２に挿入して容易に取り付けることができる。

【0039】

係止部１１１は、基台１１０の長手方向と交差（直交）する方向の幅が、回転体２１の凹溝部２２の開口部２２ａの幅よりも若干大きくなっている。そして、回転体２１に清掃体１００を取り付ける場合には、ブラシ１２０が凹溝部２２の開口部２２ａから外側へ突出するように、回転体２１の一端部から各凹溝部２２内に基台１１０をスライドさせながら挿入することで、基台１１０が各凹溝部２２に沿って螺旋状に捻れた状態で挿入されて、清掃体１００の回転体２１に対する取り付けが完了する。

【0040】

（２．２）ブラシ
ブラシ１２０は、図５に示すように、合成樹脂製のフィラメント糸が基台１１０の長手方向（Ｘ方向）に斜めに傾斜して起毛している。傾斜角度Θとしては、３０度～６０度傾斜することで、掻き取った繊維状の被清掃物のブラシ１２０への巻き付きを抑制するとともに、被清掃物を螺旋状に捻じれたブラシ１２０の長手方向に沿って移動させることができる。

【0041】

ブラシ１２０は、図６に示すように、例えばポリアミドまたはポリプロピレンのフィラメント糸で構成された緯糸１２１が長手方向にずらして折り返すようにジグザグに編み、両側の湾曲部分１２３の近傍を互いに平行に延びる複数本（本実施形態では２本）の合成樹脂製の経糸１２２によってそれぞれ編んだ後、中央部分を図６の矢印に沿って切断することで長手方向に斜めに傾斜したブラシ１２０が同時に２つ形成される。

【0042】

すなわち、ブラシ１２０は、斜めに並列した状態の複数のＵ字状をなす緯糸１２１の基端部（湾曲部分１２３側）を、複数の緯糸１２１が並列された方向に真っ直ぐに互いに平行に延びる２本の経糸（保持糸）１２２によって一体に保持することによって形成される。なお、図５に示すように、清掃体１００において、２本の保持糸１２２は、一対の挟持部１１２間に配置される。
保持糸１２２は、耐久性及び柔軟性が高い繊維により形成される。このような条件を満たす繊維としては、レーヨン繊維、キュプラ繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン繊維などが挙げられる。本実施形態における保持糸１２２は、ポリエステル繊維によって構成され、一部に加熱することによって溶融する熱溶融繊維を含んでいる。

【0043】

ブラシ１２０を構成する緯糸１２１は、繊維径が０．１ｍｍ～０．９ｍｍであることが好ましい。特に、繊維径が０．１ｍｍ～０．５ｍｍのポリアミドまたはポリプロピレンのフィラメント糸を用いることで、清掃体１００として一定の柔軟性を有し、被清掃体に接触した際の騒音を抑制することができる。この場合、ブラシ１２０を長手方向と交差する厚み方向に複数枚重ねて基台１１０の挟持部１１２に固定することで、清掃体としての隙間を少なくして塵埃の掻き取り力を増加させることができる。本実施形態における緯糸１２１には、繊維径が０．３ｍｍのポリアミド繊維が用いられている。ポリアミド繊維は、耐摩耗性及び復元性に優れているため、清掃体１００の用途に好適である。

【0044】

ブラシ１２０を構成する緯糸１２１は、炭素繊維、炭素を練り込んだ合成樹脂繊維などの導電性を有する繊維を含んでもよい。
例えばブラシ１２０を電気掃除機用の回転清掃体２０に用いる場合、導電性を有する糸を合糸すれば静電気が貯まりにくくすることができ、ブラシ１２０で掻き取ったり拭き取ったりした塵埃などが静電気によってブラシ１２０に付着することが抑制される。これにより、例えばブラシ１２０で掻き取ったり拭き取ったりした塵埃などを電気掃除機で吸い込む際に、ブラシ１２０からリリースされやすくすることができる。

【0045】

尚、ブラシ１２０は、緯糸１２１を斜めに編み込んで中央部分に沿って切断した編物に限らず、例えば合成樹脂製のマルチフィラメントで構成された１本の緯糸１２１を蛇行状に編み、両側の湾曲部分１２３の近傍を互いに平行に延びる複数本の合成樹脂製の経糸１２２によってそれぞれ編んだ後、左右でそれぞれ逆方向に斜めに引張り中央部分を切断することで長手方向に斜めに傾斜したブラシ１２０としてもよい。
また、図示しないが、経糸１２１Ａと緯糸１２２Ａからなる織物を左右でずらして長手方向に斜めに傾斜したブラシ１２０Ａとしてもよい。

【0046】

（２．３）清掃体の形成
清掃体１００を形成する場合には、まず、緯糸１２１が長手方向にずらして折り返すようにジグザグに編み、両側の湾曲部分１２３の近傍を互いに平行に延びる複数本の経糸１２２によってそれぞれ編んだ後、中央部分を切断することで長手方向に斜めに傾斜したブラシ１２０を形成する。
その後、基台１１０の一対の挟持部１１２間に、ブラシ１２０の幅方向における保持糸１２２側の基端部を挿入すると、ブラシ１２０の保持糸１２２が挟持部１１２によって挟持された状態となる。
この状態で、例えば工業用ミシン（不図示）を用いて、縫製糸１１３により、挟持部１１２と、保持糸１２２を含むブラシ１２０の湾曲部分１２３の基端部とを縫着して、挟持部１１２を保持糸１２２が位置する部分においてブラシ１２０に接合する。これにより、図５に示す清掃体１００が得られ、挟持部１１２より表出した部分を、後加工で斜毛させた場合と比較して、安定的にブラシ１２０の傾斜角度Θを保持することができる。

【0047】

また、清掃体１００を形成する他の方法としては、まず、前述と同様の方法で、長手方向に斜めに傾斜したブラシ１２０を形成する。
そして、熱可塑性エラストマー樹脂を、直接、押出成形機に投入して、押出成形機に設けられた口金を介して押出成形される基台１１０の挟持部１１２に、押出しと同期しながらブラシ１２０の基端部を挟み込まれるように供給して基台１１０と一体成形する。

【0048】

押出し加工による成形方法としては特に限定されないが、一例としては、以下のようにして作成することができる。
まず、熱可塑性エラストマー樹脂を押出成形機で、例えば１８０°Ｃないし２３０°Ｃで加熱混練して溶融し、ろ過フィルターを通した後、１８０°Ｃないし２３０°Ｃに加熱された押出金型であるスリット状のＴ型ダイス吐出口より溶融押出しし、冷却固化させ連続的な基台１１０を得る。

【0049】

Ｔ型ダイス吐出口より押出し成形される連続的な基台１１０の挟持部１１２に、必要に応じてプライマー材料を連続的に塗布するとともに、ブラシ１２０の基端部を供給して圧着ローラ等を介してブラシ１２０を基台１１０に圧着固定して連続的な清掃体１００を得る。そして、必要な長さに定長裁断して清掃体１００を得る。このように、ブラシ１２０の基端部を、基台１１０とともに一体で押し出し成形することで、ブラシ１２０の基端部を基台１１０に容易に固定することができる。

【0050】

（３）回転清掃体の作用と効果
電気掃除機を使用するときには、図２に示すように、掃除機ヘッド１０を床面ＦＬ上に載せた状態で電気掃除機を稼動させると、モーター１７が回転駆動されるとともに、仕切板１４の内側のエアがエア吸引口１５を通り、接続パイプ１２を介して電気掃除機の本体部（不図示）内に吸引される（図中 矢印Ｓ参照）。

【0051】

このとき、モーター１７の回転駆動に連動して回転清掃体２０が図２における反時計方向（図２中 矢印Ｒで示す方向）に回転しながら、回転清掃体２０の清掃体１００が床面ＦＬに接触して、床面ＦＬ上の繊維状ゴミや塵埃が清掃体１００によって掻き取られてエアとともに電気掃除機の本体部（不図示）内に吸引される。

【0052】

このとき、回転清掃体２０は図４に示す矢印Ｒ方向に回転し、清掃体１００におけるブラシ１２０の先端部が床面ＦＬに接触し、回転方向における上流側に弾性変形してブラシ１２０の緯糸１２１も一部が接触する。

【0053】

床面ＦＬがフローリングである場合、ブラシ１２０にてフローリング上の塵埃を掻き上げることができるとともに、髪の毛や糸屑等の繊維状ゴミを掻き上げることができ、これらのゴミはエア吸引口１５内へ吸い込まれる。

【0054】

床面ＦＬが絨毯やマットである場合、ブラシ１２０にて床面ＦＬ付近の塵埃を掻き出すとともに、繊維状ゴミを絡め取ることができる。このとき、繊維状ゴミの一部はエア吸引口１５へ吸い込まれずに回転清掃体２０に巻き付くことがあるが、ブラシ１２０は、長手方向（Ｘ方向）に斜めに傾斜して起毛しているために、絡め取った繊維状ゴミはブラシ１２０の長手方向に沿って一方の端部に向かって移動する。端部に集まった繊維状ゴミはブラシ１２０から離脱しやすく、容易に除去することができる。

【符号の説明】

【0055】

１０・・・掃除機ヘッド
２０・・・回転清掃体
２１・・・回転体、２２・・凹溝部
１００・・・清掃体
１１０・・・基台、１１１・・・係止部、１１２・・・挟持部
１２０・・・ブラシ、１２１・・・緯糸、１２２・・・経糸（保持糸）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】