| 【発明の名称】 |
吸込口体及びこれを用いた電気掃除機 |
| 【発明者】 |
【氏名】千田 典明
【住所又は居所】神奈川県秦野市堀山下４３番地 東芝テック株式会社秦野工場内
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| 【要約】 |
【課題】吸込口体を軽い力で移動操作できる電気掃除機の吸込口体を提供する。
【解決手段】塵埃吸込室が設けられ且つ底面に塵埃吸込室への吸込開口１５が設けられた吸込口本体１１と、吸込開口１５に回転自在に設けられ被清掃面上の塵埃を掻き上げる回転ブラシ２０と、吸込口本体１１に回転自在に取り付けられ吸込口本体１１の前進または後退を補助する駆動輪２１と、吸込口本体１１に設けられ回転ブラシ１５及び駆動輪２１を回転駆動する駆動モータ２４とを備え電気掃除機の吸込口体において、駆動輪２１と回転ブラシ２０とに伝動ベルト４０を巻回し、駆動輪２１と回転ブラシ２０を同一方向に回転させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 塵埃吸込室が設けられ且つ底面に前記塵埃吸込室への吸込開口が設けられた吸込口本体と、前記吸込開口に回転可能に設けられ被清掃面上の塵埃を掻き上げる回転清掃体と、前記吸込口本体に回転可能に取り付けられ前記吸込口本体の前進または後退を補助する駆動輪と、前記吸込口本体に設けられ前記回転清掃体及び前記駆動輪を回転駆動する駆動手段とを備えた吸込口体において、前記駆動輪と前記回転清掃体が同一方向に回転することを特徴とする吸込口体。
【請求項２】 請求項１に記載の吸込口体において、前記駆動輪と前記回転清掃体にはベルトが巻回されていることを特徴とする吸込口体。
【請求項３】 請求項２に記載の吸込口体において、前記ベルトの幅は、前記駆動輪の軸方向長さに略等しく設定されていることを特徴とする吸込口体。
【請求項４】 請求項１に記載の吸込口体において、前記吸込口本体の前進または後退を検知する移動方向検知手段が設けられ、前記駆動手段は、前記移動方向検知手段で検知した移動方向に前記駆動輪と前記回転清掃体を回転駆動させることを特徴とする吸込口体。
【請求項５】 請求項１に記載の吸込口体において、前記清掃回転体の回転数は前記駆動輪の回転数よりも大きく設定されていることを特徴とする吸込口体。
【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載の吸込口体を有することを特徴とする電気掃除機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸込口本体に回転清掃体及び駆動輪が設けられた吸込口体、及びこの吸込口体を用いた電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から電気掃除機の吸込口体として、例えば、吸込口本体の底面に駆動輪が回転自在に設けられたものが知られている。この駆動輪は吸込口本体に内蔵されたモータで回転駆動され、その回転方向が吸込口体の前進または後退に合わせて自動的に切り換えられ、これによって、吸込口体の操作力が軽減されている。また、上記従来の吸込口体には、吸込口本体底面の吸込開口に回転清掃体が回転自在に設けられている。この回転清掃体もモータで回転駆動される。この回転清掃体が回転駆動されると、被清掃面上の塵埃は掻き上げながら吸込開口から吸い込まれるため、清掃の作業効率が向上する。
【０００３】また、従来の吸込口体の中には、吸込口体の操作力を軽減させるために、吸込口本体の底面にキャタピラを設けたものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の技術では、駆動輪と回転清掃体が互いに逆方向に回転する場合があり得る。すなわち、吸込口体を前進させる際には駆動輪は前進方向に回転するが、回転清掃体は被清掃面の塵埃を掻き上げる方向が吸込口体の前進方向になるように、つまり駆動輪とは逆方向に回転する。また、吸込口体を後退させる際には駆動輪は後退方向に回転するが、回転清掃体は被清掃面の塵埃を掻き上げる方向が吸込口体の後退方向になるように、つまり駆動輪とは逆方向に回転する。
【０００５】このように回転清掃体を駆動輪に対して逆方向に回転させると、回転清掃体の先端部が被清掃面に激しくぶつかるので、回転清掃体による塵埃の掻き上げ効率が高まるというメリットがある。
【０００６】しかしながら、上記のように回転清掃体を駆動輪に対して逆方向に回転させると、吸込口体を前進または後退させる際に回転清掃体が抵抗となって、吸込口体を軽い力で移動操作させにくくなる欠点がある。
【０００７】本発明の課題は、回転清掃体による塵埃の掻き上げ効率は多少低下しても、吸込口体を軽い力で移動操作できる吸込口体、及びこの吸込口体を用いた電気掃除機を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明は、回転駆動されて吸込口本体の前後方向への移動を補助する駆動輪と、回転駆動されて被清掃面上の塵埃を掻き上げる回転清掃体とが同一方向に回転するように構成したことを特徴としている。
【０００９】このような構成によれば、駆動輪と回転清掃体とが同一方向に回転するので、回転清掃体による塵埃の掻き上げ効率は少し低下するが、吸込口体の移動操作方向への抵抗が小さくなって、軽い力で吸込口体を移動操作することが可能となる。駆動輪と回転清掃体とを同一方向に回転させるためには、駆動輪と回転清掃体にベルトを巻回するのが好ましい。
【００１０】ベルトの幅は任意に設定することができ、駆動輪の軸方向長さに略等しくしても良い。ベルトの幅を駆動輪の軸方向長さに略等しくすれば、ベルトの被清掃面に対する接触面積が大きくなるので、吸込口体が自走しやすくなり、清掃作業を容易に行うことができる。
【００１１】また、吸込口本体の前進または後退を検知する移動方向検知手段を設ければ、その移動方向検知手段で検知した移動方向に駆動輪と回転清掃体を容易に回転駆動させることができる。
【００１２】また、清掃回転体の回転数が駆動輪の回転数よりも大きく設定されていれば、回転清掃体による塵埃の掻き上げ効率を上げることができる。
【００１３】さらに 本発明は上記各吸込口体を有する電気掃除機である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１５】図１は、本発明に係る電気掃除機の斜視図である。図１において、１は掃除機本体、２は掃除機本体１の図示してない集塵室に配設された紙パックフィルタ等の集塵袋、３は掃除機本体１の後部内に設けられて集塵室に吸込負圧を作用させる電動送風機である。また、４は掃除機本体１に接続されて集塵袋２に連通させられた集塵ホース、５は集塵ホース４の自由端部に設けられた手元操作管である。
【００１６】この手元操作管５には操作パネル６が設けられていて、この操作パネル６には電動送風機３の吸込風量を選択するスイッチＳ１，Ｓ２及び駆動輪オン・オフ用のスイッチＳ３が設けられている。さらに、手元操作管５には、延長管７を介して自走式の吸込口体１０が接続されている。吸込口体１０は、左右に伸びる吸込口本体１１と、吸込口本体１１の後部に装着された接続管８を有する。この接続管８は延長管７に接続されている。
【００１７】（実施の形態１）図２および図３は実施の形態１を示し、図２は吸込口体１０の底面図、図３は吸込口体１０の一部を切り欠いて内部構成を示した側面図である。吸込口本体１１は外側に本体ケース１２が設けられ、この本体ケース１２は、下部ケース１３と、この下部ケース１３上に結合される上部ケース１４等から構成されている。
【００１８】下部ケース１３の底面には、塵埃を吸引する吸込開口１５が開口されており、この吸込開口１５に回転ブラシ（回転清掃体）２０が回転可能に配置されている。また、下部ケース１３には吸込口体１０の移動を補助する駆動輪２１，２１が回転ブラシ２０の後側に設けられている。２２，２２は後輪、２３は吸込口体１０の移動に伴って回転する検知ローラ（移動方向検知手段）で、この検知ローラ２３の回転方向によって吸込口体１０の前進や後退を検知する。
【００１９】１７，１７はローラであり、このローラ１７，１７と後輪２２，２２とで吸込口体１０の底面１０ａから被清掃面（図示せず）までの距離が設定されるとともに、被清掃面が床の場合、駆動輪２１が床に接しないように設定されている。１８は、ブラシ状の緩衝部材で、吸込口体１０を床などに載置する際に、下部ケース１３の両端部の下部が床等に衝突して床等を傷つけてしまうのを防止するものである。１９はシールリップである。
【００２０】本体ケース１２の一側（図２において左側）には、機械室１６が形成され、この機械室１６に回転ブラシ２０と駆動輪２１，２１を回転させるための駆動モータ２４が配置されている。駆動モータ２４は正転・逆転可能な直流モータであり、駆動モータ２４の駆動軸２４ａには駆動ギア２５が取り付けられている。
【００２１】駆動ギア２５は機械室１６に配置されたギアボックスＢ内に配置され、ギアボックスＢ内には第１中間ギア２６が回転自在に配置されている。第１中間ギア２６には同軸に小径の第２中間ギア２７が取り付けられており、第２中間ギア２７は第１中間ギア２６と一体的に回転可能である。そして、駆動モータ２４の駆動ギア２５と第１中間ギア２６には第１伝動ベルト３０が巻回されている。
【００２２】また、機械室１６には、駆動輪２１，２１の軸２１ａに取り付けられた従動ギア３３が配置され、従動ギア３３と第２中間ギア２７には第２伝動ベルト３１が巻回されている。回転ブラシ２０の軸２０ａは、その両端部が下部ケース１３に回転自在に支持されているが、この軸２０ａの両端部にはギア等は設けられていない。
【００２３】本実施の形態の形態では、駆動輪２１，２１と回転ブラシ２０との間に第３伝動ベルト４０，４０が巻回されている。第３伝動ベルト４０，４０は駆動輪２１，２１の軸方向に沿って略中央に配置されている。すなわち、図４に示すように、駆動輪２１の軸２１ａには駆動輪側ギア４１が同軸上に設けられ、また回転ブラシ２０の軸２０ａには回転ブラシ側ギア４２が同軸上に設けられている。回転ブラシ側ギア４２は駆動輪側ギア４１に対向した位置に配置されており、駆動輪側ギア４１と回転ブラシ側ギア４２とに第３伝動ベルト４０が平行掛けで巻回されている。
【００２４】図には示してないが、駆動輪側ギア４１及び回転ブラシ側ギア４２の外周面には凹凸が形成され、また第３伝動ベルト４０の内側にも凹凸が形成されており、これらの凹凸が互いに噛み合った状態で、第３伝動ベルト４０が駆動輪側ギア４１及び回転ブラシ側ギア４２に巻回されている。これによって、第３伝動ベルト４０のスリップが防止されている。
【００２５】次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００２６】先ず、図示してないメインスイッチを投入し、掃除機本体１の集塵室を負圧にして集塵ホース４及び延長管７等を介して吸込口体１０の吸込開口１５から塵埃を吸引する。そして、駆動モータ２４を駆動させるとともに吸込口体１０を前進させると、検知ローラ２３が吸込口体１０の移動に伴って回転する。この検知ローラ２３の回転によって吸込口体１０の移動方向が前進であると判断され、これにより駆動モータ２４が正転して、駆動軸２４ａに直結された駆動ギア２５が、図３に示すようにＡ１方向（反時計方向）に回転する。
【００２７】この駆動ギア２５の回転は、第１伝動ベルト３０を介して第１中間ギア２６及び第２中間ギア２７に伝達されて、第１中間ギア２６及び第２中間ギア２７は反時計方向に回転する。さらに、第２中間ギア２７の回転は第２伝動ベルト３１を介して従動ギア３３に伝達され、従動ギア３３がＢ１方向（反時計方向）に回転し、これによって、駆動輪２１はＢ１方向に回転する。
【００２８】また、従動ギア３３がＢ１方向に回転すると、図４に示すように、駆動輪側ギア４１がＢ１方向に回転し、その回転は第３伝動ベルト４０を介して回転ブラシ側ギア４２に伝達され、回転ブラシ側ギア４２がＣ１方向（反時計方向）に回転し、それに伴って回転ブラシ２０もＣ１方向へ回転する。
【００２９】次に、吸込口体１０を後退させると、検知ローラ２３は前進時とは反対の方向に回転する。この検知ローラ２３の回転により駆動モータ２４が逆回転し、駆動ギア２５が図３に示すようにＡ２方向（時計方向）に回転し、その回転は、第１伝動ベルト３０、第１中間ギア２６、第２中間ギア２７及び第２伝動ベルト３１を介して従動ギア３３に伝達され、従動ギア３３がＢ２方向（時計方向）に回転し、これによって、駆動輪２１はＢ２方向に回転する。
【００３０】また、従動ギア３３がＢ２方向に回転すると、図４に示すように、駆動輪側ギア４１がＢ２方向に回転し、その回転は第３伝動ベルト４０を介して回転ブラシ側ギア４２に伝達され、回転ブラシ側ギア４２がＣ２方向（時計方向）に回転して、回転ブラシ２０もＣ２方向へ回転する。
【００３１】以上のように、吸込口体１０を前進させると、駆動輪２１がＢ１方向に、回転ブラシ２０がＣ１方向に回転し、どちらも同一方向に回転する。また、吸込口体１０を後退させると、駆動輪２１がＢ２方向に、回転ブラシ２０がＣ２方向に回転し、この場合も、どちらも同一方向に回転する。したがって、本実施の形態によれば、吸込口体１０の前進時及び後退時に、吸込口体１０を軽い力で移動操作することが可能となる。
【００３２】また、第３伝動ベルト４０が設けられているので、特に絨毯等の清掃時に、吸込開口１５が絨毯等に吸い付く力で第３伝動ベルト４０が絨毯等に接触して、第３伝動ベルト４０が、吸込口体１０を移動操作する際の補助動力となり、吸込口体１０をより一層軽い力で移動操作することが可能となる。
【００３３】さらに、本実施の形態では、図４に示すように、回転ブラシ側ギア４２の径が駆動輪側ギア４１の径よりも若干小さくなっている。このようにすれば、回転ブラシ２０の回転数が駆動輪２１の回転数よりも大きくなり、回転ブラシ２０による塵埃の掻き上げ効率を上げることができる。
【００３４】また、図５に示すように、回転ブラシ側ギア４２の径を駆動輪側ギア４１の径よりも極端に小さくすれば、回転ブラシ２０の回転数がより大きくなって、回転ブラシ２０による塵埃の掻き上げ効率を大幅に上げることができる。
【００３５】（実施の形態２）図６および図７は実施の形態２を示し、図６は吸込口体１０の底面図、図７は吸込口体１０の一部を切り欠いて内部構成を示した側面図である。実施の形態１では、先に駆動輪２１を回転させ、その駆動輪２１の回転を第３伝動ベルト４０を介して回転ブラシ２０へ伝達する構成であったが、本実施の形態では、先に回転ブラシ２０を回転させ、その回転ブラシ２０の回転を第３伝動ベルト４０を介して駆動輪２１へ伝達するようにしている。そのため、本実施の形態では、回転ブラシ２０の軸２０ａに従動ギア２８が設けられ、第２中間ギア２７と従動ギア２８に第２伝動ベルト３１が巻回されている。駆動輪側ギア４１、回転ブラシ側ギア４２、及び駆動輪側ギア４１と回転ブラシ側ギア４２とに巻回された第３伝動ベルト４０は、図４に示した実施の形態１の場合と同じ構成である。
【００３６】上記構成において、吸込口体１０を前進させ、これに伴って駆動モータ２４が正転して、駆動ギア２５が図７に示すようにＡ１方向（反時計方向）に回転すると、その回転は、第１伝動ベルト３０、第１中間ギア２６、第２中間ギア２７及び第２伝動ベルト３１を介して従動ギア２８に伝達され、従動ギア２８がＣ１方向（反時計方向）に回転する。従動ギア２８がＣ１方向に回転すると、回転ブラシ２０もＣ１方向に回転する。
【００３７】また、回転ブラシ２０がＣ１方向に回転すると、図４に示すように、回転ブラシ側ギア４２もＣ１方向に回転し、その回転は第３伝動ベルト４０を介して駆動輪側ギア４１に伝達され、駆動輪側ギア４１がＢ１方向（反時計方向）に回転し、それに伴って駆動輪２１もＢ１方向へ回転する。
【００３８】次に、吸込口体１０を後退させると、検知ローラ２３により吸込口体１０の後退が判断されて駆動モータ２４が逆回転し、駆動ギア２５が図７に示すようにＡ２方向（時計方向）に回転し、さらに従動ギア２８がＣ２方向（時計方向）に回転する。すると、回転ブラシ側ギア４２が図４に示すようにＣ２方向に回転し、さらに駆動輪側ギア４１がＢ２方向（時計方向）に回転するので、駆動輪２１もＢ２方向に回転する。
【００３９】以上のように、吸込口体１０を前進させると、回転ブラシ２０がＣ１方向に、駆動輪２１がＢ１方向に回転し、どちらも同一方向に回転する。また、吸込口体１０を後退させると、回転ブラシ２０がＣ２方向に、駆動輪２１がＢ２方向に回転し、この場合も、どちらも同一方向に回転する。したがって、本実施の形態によれば、吸込口体１０の前進時及び後退時に、吸込口体１０を軽い力で移動操作することが可能となる。
【００４０】また、第３伝動ベルト４０が設けられているので、絨毯等の清掃時に、第３伝動ベルト４０が、吸込口体１０を移動操作する際の補助動力となり、吸込口体１０をより一層軽い力で移動操作することが可能となる。
【００４１】（実施の形態３）図８は実施の形態３による吸込口体１０の底面図である。本実施の形態は、実施の形態１で示した吸込口体１０において、第３伝動ベルト４０の幅を広くした点に特徴がある。すなわち、本実施の形態では、第３伝動ベルト４０の幅が実施の形態１における駆動輪２１の軸方向長さに略等しく設定されている。駆動輪２１にはその全外周面に凹凸が形成され、駆動輪２１全体が駆動輪側ギア４１となっている。また、回転ブラシ２０には駆動輪側ギア４１の対向位置に回転ブラシ側ギア４２が設けられ、この回転ブラシ側ギア４２の軸方向長さは駆動輪側ギア４１の長さに略等しくなっている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００４２】上記構成において、吸込口体１０を前進させたとき、または後退させたときのどちらの場合も、実施の形態１と同様、駆動輪２１と回転ブラシ２０は同一方向に回転し、しかも第３伝動ベルト４０が設けられているので、吸込口体１０を軽い力で移動操作することができる。ただ、本実施の形態の場合、第３伝動ベルト４０の幅が広く、被清掃面には第３伝動ベルト４０だけが接しており、吸込口体１０の前進または後退を補助するのは、回転ブラシ２０と第３伝動ベルト４０である。
【００４３】（実施の形態４）図９は実施の形態４による吸込口体１０の底面図である。本実施の形態は、実施の形態２で示した吸込口体１０において、第３伝動ベルトの幅を広くした点に特徴がある。他の構成は実施の形態２と同様である。
【００４４】上記構成の場合も、吸込口体１０を前進させたとき、または後退させたときに、駆動輪２１と回転ブラシ２０は同一方向に回転し、しかも第３伝動ベルト４０が設けられているので、吸込口体１０を軽い力で移動操作することができる。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、駆動輪と回転清掃体とが同一方向に回転するので、回転清掃体による塵埃の掻き上げ効率は少し低下するが、吸込口体の移動操作方向への抵抗が小さくなって、軽い力で移動操作可能な吸込口体を実現できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３５６２
【氏名又は名称】東芝テック株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区神田錦町１丁目１番地
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| 【出願日】 |
平成１４年２月２８日（２００２．２．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８２６７０
【弁理士】
【氏名又は名称】西脇 民雄 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２５０７２５（Ｐ２００３−２５０７２５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年９月９日（２００３．９．９） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−５３０７７（Ｐ２００２−５３０７７） |
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