JPH02104321A - 回転ブラシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転ブラシに関し、特に、被清掃面と当接して
ゴミを掃き上げるための可撓性のブレードを立設してな
る掃除機の回転ブラシに関する。

〔従来の技術〕

従来、掃除機の回転ブラシとしては、回転基軸にブリッ
スル（剛毛）を植毛したブリッスルタイプのものが使用
されてきた。しかしながらこのものは、ブリッスルに糸
、綿屑等（以下、糸ゴミという。）が巻きついたり、絡
みついたりする問題点があった。この問題点を解決する
ため、ブリッスルタイプに代わる回転ブラシとして、本
願出願人は、特公昭６３−３５２４６号公報に開示する
糸ゴミの巻きつき、絡みつきを防止した、ブレードタイ
プの回転ブラシを提案している。この特公昭６３−３５
２４６号公報に示されている回転ブラシは、回転基軸の
外周上に可撓性のブレードが立設されており、このブレ
ードの先端部、即ち被清掃面との対峙部分には無数の微
小突起が形成されている。これは微細な塵の収塵性を高
めるためのものである。

又材質にあっては、可撓性、耐摩耗性の要求を満たすた
めに加硫ゴム（以下単にゴムと呼称する。）が使われて
いた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このようなブレードでは手動式掃除機の
ように低速回転域（１０００ｒｐｍ程度）で使用される
場合は問題はないが、電気掃除機の如き高速回転域（３
０００〜６０００ｒｐｍ）においては、次の３つの問題
点を有していた。即ち、（１）ブレードの摩耗が著しい
。

特に微細な塵の収塵性向上のために設けた無数の微小突
起が容易に摩滅し、収塵性劣化をきたす。本願出願人は
ゴム、熱可塑性エラストマー材料の各銘柄について数多
くの実験を試みたが、最高の耐摩耗性を有するものでも
、寿命はブリッスルタイプの回転ブラシの半分以下であ
り、価格も従来ブレードの数倍にも及ぶということで、
とうてい満足のいく結果ではなかった。

（２）ループカーペットのパイル糸を傷める。

一般にゴムは摩擦抵抗が大きいため、カーペットの摺擦
時において、カーペットのパイル糸を梳くが如き作用と
して働き、結果としてカーペットの風合いを損なうよう
な毛羽だちが発生する。

（３）清掃操作時において、ブレードとの摺擦により床
面を黒く汚染する。

これはゴムの諸物性強化のために配合されているカーボ
ンブラックがブレードの摺擦によって床面に移行するこ
とによるものである。

本発明の目的は従来の技術の有する上記問題点を解決し
ようとするものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕上記目的を達
成するための手段は、ゴム又は熱可塑性エラストマーを
母材としたブレードの表面を、少なくとも床面との摺擦
部をナイロン６に代表される耐摩耗性及びすべりやすさ
（以下滑性と称する）を有したプラスチック材料で被覆
することを基本とする。

詳述すると、一般にナイロンは耐摩耗性と滑性の両方を
備えた材料であることは周知である。

これはゴムや熱可塑性エラストマーよりははるかに優れ
たものである。しかるにナイロンは硬質材料であるがた
め、単体ではブレードに要求されている可撓性を出すこ
とが出来ない。また熱可塑性エラストマーとして例えば
ナイロンをベースとして、これにゴムの弾性を付与する
ために、例えば非晶質ポリマーを共重合させたゴム系ポ
リマーを配合したものがあるが、これは耐摩耗性や滑性
の点で、ゴムとナイロンの中間的な物性を示し、やはり
ブレードの持つ欠点を十分にはカバーすることが出来な
い。

以上の技術的背景に基づき、ブレードの母材は、可撓性
、屈曲性をもたせるために、ゴム又は熱可塑性エラスト
マーを用い、床面との摺擦面にはナイロン等の耐摩耗性
、滑性を有するプラスチック材料を被覆す−るようにし
たものである。

尚、ナイロン等のプラスチック材料よりなる被覆材料は
、前述の如く硬質であり、屈曲しにくいためブレードの
母材の可撓性、屈曲性をあまり損なわない程度まで薄く
する必要がある。

以上の構成にすれば、次のように問題点が解決される。

（１）直接床面を摺擦する部分は、ナイロン等が受は持
つということで耐摩耗性は飛躍的に向上する。

母材は必ずしも耐摩耗性は必要とせず、従って汎用のゴ
ムや熱可塑性エラストマーを用いることが出来るので、
前記被覆工程を考慮に入れてもなお安価に製造できる。

（２）また摺擦面が滑性を有することで被清掃面との摩
擦抵抗が少なくなる。このことは単にループカーペット
を傷めることの防止になるばかりでなく、ブレードの耐
摩耗性の向上にもつながる。

（３）　　さらに母材が直接床面に接することがなくな
るため、ゴムの中に配合されているカーボンブラックが
床面に移行することもなくなり、従って床面の汚染もな
くなる。

このように本発明におけるブレードの構成はナイロン等
耐摩耗性、滑性に優れた材料とＮＢＲ（アクリロニトリ
ル・ブタジェン共重合ゴム）等のゴムの柔軟な屈曲性、
弾力性に優れた材料との組合せからなっており、本発明
はこの極端に性質の異なる材料を組合せてなる相乗効果
をねらったもので、この両材料の特徴、即ち、特に耐摩
耗性及び弾力性が、他の性質を損なうことなく得られた
ものである。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明による回転ブラシの実施例
を詳細に説明する。

実施例１ 第１図乃至第４図は、本発明による第１の実施例を示し
、図示しない電気掃除機の吸い込み口内に、回転ブラシ
１と、この回転ブラシ１をベルト２を介して駆動するモ
ータ３とが配設されている。回転ブラシ１は、回転基軸
４の外周上に可撓性のブレード５が立設されている。

第４図は本発明によるブレードの断面を示す。

母材６はＮＢＲ１被覆材７はナイロン、接着剤８はゴム
系接着剤（詳細は後述）で構成されている。ブレード先
端部の摺擦面側には微塵の収磨性向上のために微小な突
起９が形成されている。

次にこのような構成のブレードを製造する方法を説明す
る。

第６図はゴムの熱盤プレス方式の金型１０の断面図を示
し、第７図は下側の金型１０ｂの概念図である。下側の
金型１０ｂには、ブレード成形用凹部１１が形成され、
ブレード成形用凹部１１の端部に突起成形用の小凹部１
２が形成されている。

また、上側の金型１０ａにもブレード成形用凹部１３が
形成されている。成形に際しては、第８図に示すように
予め接着剤８を塗布した被覆材７たるナイロンシートを
接着剤８面を上にした状態で下型１０ｂの上面に載せ、
次に母材６たる生ゴム（未加硫ゴム）をその上に置き、
上型１０ａをセットし、１０ａ、１０ｂを加圧加熱する
。加熱によりナイロンシートは軟化する。同じく軟化し
た生ゴムは流動化して、加熱加圧によりナイロンシート
を下型１０ｂの形状と一致する所まで変形させる。なお
接着剤８は感圧、感熱型のゴム系接着剤としているため
、この工程中にゴトとナイロンの接着が完了し、第４図
の如き形状のブレードが得られる。

このようにゴムの加硫に要する熱と圧力を利用してナイ
ロンの成形と接着を同時に行うことが出来る。

このような成形方法が出来る条件は、ゴムの加硫時の熱
は被覆材料を完全に溶融させてしまうことなく、適度に
軟化する温度でなければならないということである。幸
い、ナイロンをはじめポリアセタール、ポリエチレン等
、被覆材に適した樹脂シートはこの条件に合致するから
必ずしもナイロンシートに限るものではい。

この工法によれば、予めナイロンで所定の形状に成形し
ておく必要がなく、単なるシート材を用いれば良いため
、コスト的に非常に有利である。

また、本実施例では、熱盤プレス方式によりゴム系のブ
レード母材と、片面にゴム系接着剤を塗布したナイロン
シートとを一体に成形したブレードについて記載したが
、これに限られるものではなく、インジェクション方式
により、片面にゴム系接着剤を塗布したナイロンシート
を予め金型内に固定して、熱可塑性エラストマーを射出
し、デイロンシートと熱可塑性エラストマーとを一体に
成形するようにしてブレードを製造することも可能であ
る。

尚、ここで使用される接着剤であるが、通常のゴム系接
着剤でも一応の効果を呈するが、ブレードには相当な繰
り返しの屈曲が要求されるため、長時間の使用によりブ
レードの一部にクラックが発生する恐れがあり、必ずし
も十分とはいえない。

このような用途に最適な接着剤の機能としては接着剤層
が母材と同一の弾性を有していることが望ましい。それ
は以下に示す処方によって得られることが判明した。即
ち、ケトン系又はケトン系と芳香族系との混合型の有機
溶剤により母材となる未加硫ゴム（実施例１では母材が
ＮＢＲであるので、この場合は未加硫ＮＢＲ）を溶解し
、これにインシアネート化合物又はイソシアネートと、
ポリオール、ポリエステルの縮合物を添加するものであ
る。このようにして得られた反応型接着剤をナイロンシ
ートに塗布して乾燥させておき、前述のような成形法を
施すと接着剤層に３次元構造が形成され、弾性的な性質
が得られる。従って、長期の繰り返し使用にもクラック
の発生がない理想的なブレード構成が得られる。

実施例２ 第５図は本発明の第２の実施例を示す。このブレードは
、予め片側に無数の突起を成形したナイロン等からなる
被覆材１４を母材６の摺擦側に接着したものである。尚
、被覆材を予め成形するという点で実施例１のものより
はコストアップになるが、摩耗が集中する先端微小突起
全体がナイロン等で形成されているので、特にハードな
使用にも耐えるというメリットがある。

尚、接着工法は実施例１に準じて行うことができるが、
母材６を成形した後に、ブレードの摺擦部位にこの被覆
材１４を接着することも可能である。

実施例３ 第９図は本発明の第３の実施例が示されており、これは
ブレード１５が回転ブラシの回転基軸４の外周に螺旋状
に立設されるものに用いる場合に適したものである。こ
のような構成においては、ブレード１５は理論上第９図
に図示される如く、略扇形状になっていなければならな
い。

即ちブレード１５の先端部の全幅１１の方が取付部の底
辺部位１６の全幅１２よりも長くなければならない。従
来のようにブレードがゴムや熱可塑性エラストマー単体
で作られている場合は、底辺部位を直線的に製造してお
いて回転基軸にとりつけても、先端部が容易に伸びるこ
とができ、実用上問題なかったが、本願における被覆材
は伸びにくいため、理想的な形状で回転基軸へ配設する
のが困難であった。そこで、ブレード１５が回転基軸４
の外周の曲面に添設されるように、予めブレード１５の
底辺部位１６に所定の曲率をつけ、ブレード１５の底辺
部位１６を円弧状に形成しておけば、ブレード１５は回
転基軸４の周囲に容易に巻きつけられるので、取りつけ
作業も容易である。また回転基軸４への添着時にブレー
ド１５に無理な負荷が加えられることがないので、ブレ
ード１５が捩れたり、傾いたりすることもない。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように構成されているので、以下
に記載されているような効果を奏する。

回転ブラシのブレードが、十分な屈曲性を有するので清
掃効果を損なうことなく、かつブレードの被清掃面との
接触面が滑性及び耐摩耗性の良い材料で被覆されている
ので、カーペットの損傷が防止されるとともに、ブレー
ド自身の有効寿命が延長される。

さらに、ブレードの母材の材料として高価な材料を使用
する必要がなくなり、汎用性のある廉価な可撓性材料、
例えばＮＢＲやウレタンを使用することができるため、
製造コストの上で大幅な低減となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回転ブラシを電気掃除機の吸込口
内に配設する際の概略構成を示す斜視図、第２図は第１
の実施例の回転ブラシを示す全体斜視図、第３図は第２
図に示す回転ブラシの側断面図、第４図は第１の実施例
のブレードの側断面図、第５図は第２の実施例のブレー
ドの側断面図、第６図は金型の側断面図、第７図は下側
の金型の破断斜視図、第８図はブレードの成形方法を示
す説明図、第９図は本発明の第３の実施例のブレードの
斜視図。 符号の説明

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転基軸の外周上に、可撓性のブレードを立設して
   なる回転ブラシにおいて、前記ブレードは、ゴム又は熱
   可塑性エラストマーよりなる母材と、前記母材の被清掃
   面と対峙する面を被覆する耐摩耗性及び滑性を有するプ
   ラスチック材料よりなる被覆材とを有した回転ブラシ。 ２、前記被覆材のプラスチック材料は、熱可塑性プラス
   チックである請求項１記載の回転ブラシ。 ３、前記被覆材のプラスチック材料は、前記母材に添着
   する側の表面に接着剤が塗布されている請求項１記載の
   回転ブラシ。 ４、前記接着剤は、ゴム系の反応型接着剤である請求項
   ３記載の回転ブラシ。 ５、前記被覆材のプラスチック材料は、被清掃面に対し
   て突出する無数の突起が形成されている請求項１〜３の
   いずれか１項に記載の回転ブラシ。 ６、前記ブレードは、前記回転基軸の外周上に螺旋状に
   配設された請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転ブ
   ラシ。 ７、前記ブレードは、前記回転基軸と対接する底辺部位
   が円弧状に形成されている請求項１〜６のいずれか１項
   に記載の回転ブラシ。 ８、被覆材たるプラスチックシートを予めブレード成形
   金型内に配置しておき、ブレード成形時に付与される熱
   と圧力により、プラスチックシートを軟化し、母材形状
   になじんだ形に成形すると同時に、予めプラスチックシ
   ートに添設処理されたゴム系の反応型接着剤が架橋され
   て、接着剤層が弾性状態となることを特徴とする回転ブ
   ラシのブレードの製造方法。