JPH0790004B2 - 電気掃除機の吸口体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は電気掃除機、さらに詳細には、回転ブラシをタ
ービン羽根によって駆動する方式を採用した電気掃除機
吸口の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

回転ブラシをタービン羽根で駆動する方式を採用する電
気掃除機にあっては、タービン羽根が高速回転するもの
であり、タービン羽根の回転数が増加するにつれて、耳
障りな回転音をともなう。特に、上記した回転音は、掃
除機吸口を掃除面から離した時問題となる。その理由
は、下記のとおりである。

すなわち、掃除機吸口を掃除面から離すと、回転ブラシ
の負荷が減少し、タービン羽根の回転トルクが増加する
ことと、掃除面から離れた掃除機吸口からタービン羽根
の回転音が周囲に放たれるためである。

しかして、掃除機吸口の部分で発生する音は、流体発生
音が主体であり、その騒音レベルSPL〔dB（Ａ）〕は、
流速ｕ〔m/s〕との間で、 SPL∝ｕ の関係（すなわち、騒音レベルは、流速の４〜８乗に比
例する関係）にあると云われている。

従来、上記したごとき騒音をでき得る限り低減させる対
策として、タービン室を形成するケーシングを吸口ケー
スに対して回転自在に摺動する方式の電気掃除機にあっ
ては、上記ケーシングの上面にバイパス穴を設けること
により、掃除機吸口を掃除面から離した時、吸口ケース
を前方に傾いて、タービン室と外気とを連通し、タービ
ン羽根に衝突する風量を少なくして、タービントルクを
減少させるようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、近年における電気掃除機のパワーアッ
プ、さらには、タービン羽根の高速化を目的とする掃除
機吸口の小型化が原因となって、タービン室の負圧が大
きくなる傾向にあり、斯かる場合、吸口ケースが変形し
て、タービン室を形成するケーシングと吸口ケースとの
間の摺動動作がスムーズにおこなわれず、掃除機吸口を
掃除面から離した時、タービン室のケーシング上面に設
けられているバイパス穴が外部と連通し難くなる不具合
を生じる。

上記したごとき不具合をなくすためには、ブラシ室下面
に位置する吸込口の開口面積を大きくし、タービン室の
負圧を小さく抑えてやればよいが、この構成によると、
掃除機使用時、タービン羽根に衝突する流体の流速が小
さくなり、タービントルクが低下するという問題を新た
に発生する。

なお、「ブラシ回転式床用吸込具」と題する実開昭59−
108549号公報には、タービン羽根の制動に関する技術が
開示されているが、同公報に開示されているブレーキ機
構は、あくまでも手動により操作されるものであって、
後述のように、掃除機吸口を掃除面から離した場合の騒
音低減化を自動的にはかろうとする本発明とは、本質的
に異なる。

本発明の目的は、上記課題を解決し、吸口体が掃除面か
ら離れた場合にタービン室に流入する流体の流速を小さ
くすることにより、掃除機吸口から放たれる騒音の低減
化を図り、さらに吸口体を掃除面に接触させ負圧が大き
くなった場合には、タービン室に流入する流体の流速を
大きくすることにより、タービントルクの増大を図るこ
とのできる電気掃除機の吸口体を提供することにある。

〔発明を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明の特徴とするところ
は、本体ケースと、該本体ケースの前部であって内部に
回転ブラシを収容し、かつ下面に吸込口を有するブラシ
室と、前記本体ケースの後部であって前記ブラシ室と連
通し、かつ前記回転ブラシを駆動するタービン羽根を収
容するタービン室と、前記ブラシ室の上面を覆う弾性を
有する上蓋とを有する電気掃除機の吸口体において、前
記回転ブラシと同一軸方向に回転軸を有し、かつ吸込み
空気で回転するように前記ブラシ室と前記タービン室と
を連通する開口部に設けられた弁体と、前記上蓋の下方
に突出し該上蓋とともに上下方向へ移動可能なリブ体
と、該リブ体の下方への移動を任意の位置で停止させる
ように前記本体ケースに設けられたリブ受け部と、前記
リブ体とともに移動し所定の条件で前記開口部に突出し
て前記弁体と当接するように前記上蓋に設けられた圧力
検出部とを有し、前記電気掃除機の吸口体を掃除面に接
触させ負圧が大きくなった場合には、前記上蓋が下方に
移動し前記リブ体と前記リブ受け部が接触するとともに
前記圧力検出部が前記開口部に突出し回転している前記
弁体の回転を停止させて前記開口部の上面を覆い、前記
電気掃除機の吸口体を掃除面から離して負圧が小さくな
った場合には、前記上蓋が上方に移動し前記弁体が回転
して前記開口部を開放するようにしたことにある。

〔作用〕

本発明によれば、電気掃除機の吸口体を掃除面から離し
て負圧が小さくなった場合には、弁体が回転して開口部
を通過する空気の流速を小さくするようにしているの
で、掃除機吸口を床面から離した場合における騒音の低
減を自動的に行うことができる。

また、本発明によれば、吸口体を掃除面に接触させ負圧
が大きくなった場合には、タービン室に流入する流体の
流速を大きくするようにしているので、タービントルク
の増大を図ることのできる。

〔実施例〕

以下、本発明を、第１図〜第７図の一実施例に基づいて
説明すると、第１図は掃除機吸口100を掃除面から離し
て弁体30を不動作状態とした第５図のＡ−Ａ線に沿う要
部の縦断面図、第２図は掃除機吸口100を掃除面に密着
した弁体30を動作状態とした第１図に相当する要部の縦
断面図、第３図は第２図のＢ−Ｂ断面図、第４図は吸口
ケース１から上蓋23を取り外した掃除機全体の斜視図、
第５図は第４図の横断面図、第６図は第５図のＣ−Ｃ断
面図、第７図は第５図のＤ−Ｄ断面図である。

吸口ケース１から上蓋23を取り外して掃除機全体を示す
第４図、第４図の横断面図である第５図、第５図のＣ−
Ｃ断面図である第６図において、掃除機吸口100の本体
枠を形成する吸口ケース１の前部には、内部に回転ブラ
シ３を収容し、下面に吸込口４を有するブラシ室２が形
成されている。吸口ケース１の後部中央には、円筒パイ
プを略Ｔ字形に形成して、前方に開口部を有するケーシ
ング６が、その両側に突設した環状軸6a,6aを介して、
吸口ケース１に回動自在に取り付けられており、このケ
ーシング６によってタービン室５が形成されており、ケ
ーシング６には、回転ブラシ３を駆動するタービン羽根
７が内蔵されている。ケーシング６の後端には、タービ
ン室５と連通して掃除機本体の延長管（図示せず）に接
続されるパイプ状の吸口継手８が、その軸廻りに回転自
在に嵌合されている。環状軸6a,6aを中心にして略円弧
状としたケーシング６の上下面に位置する前リブ6b,6c
は、これまた略円弧状に形成した吸口ケース１の内壁に
当接しており、ケーシング６の両側端部に突設した側リ
ブ6d,6dは、吸口ケース１の両側壁に当接して摺動し、
タービン室５の気密を保持している。ケーシング６の上
部壁面には、吸口ケース１の内壁面に当接する周囲リブ
6eによって囲まれたバイパス穴９が設けられており、ケ
ーシング６に対する吸口ケース１の前方への傾動によ
り、上記バイパス穴９を介してタービン室５と外気とを
連通する。タービン室５の一側寄りに偏在しているター
ビン羽根７の軸10は、ケーシング６の側端部に位置する
環状軸6a,6aの一方の軸を貫通し、吸口ケース１に固定
されている環状軸受11に回転自在に支持されている。タ
ービン羽根７の回転は、軸10の一端に掛けられているベ
ルト12を介し、回転ブラシ３に伝達される。回転ブラシ
３は、その両端を支持する軸受13,13を介し、吸口ケー
ス１に回転自在に支持されており、回転ブラシ３の表面
には、刷毛14が螺旋状に植毛されている。ブラシ室２と
タービン室５とは、仕切壁15によって仕切られており、
この仕切壁15には、タービン羽根７と対向する位置にタ
ービン通気口16が設けられている。また、仕切壁15に
は、タービン羽根７から外れた部位に位置して、タービ
ン通気口16よりも大きな開口面積を有する床用通気口17
が設けられており、床用通気口17は、仕切壁15に密着し
て横方向にスライドする切換レバー18によって開閉され
る。吸口ケース１には、吸口100全体を前後方向に移動
させる前輪19と後輪20とが取り付けられており、また吸
口ケース１の底面には、吸込口４付近の吸込静圧（負
圧）を高める目的で、当該吸込口７よりも後方に位置し
て、弾性を有する膜体21が、床面に当接する高さで取り
付けられている。吸口ケース１は、その略中央の高さ位
置で上下に２分割されており、その分割面には、両分割
部材の合せ面を気密に保持する衝撃吸収バンパー22が挟
持されている。ブラシ室２の上面には、弾性を有する上
蓋23が取り外し可能に取り付けられており、この上蓋23
の前部に連設されているＬ字形リブ23aが、吸口ケース
１の前面壁に設けた嵌合穴24に挿入されており、上蓋23
の後部にあっては、当該上蓋23の後部両側寄りに取り付
けた前後方向にスライド可能な左右一対の摘み25,25
が、吸口ケース１の上面両側寄りに設けた係合穴26,26
に係止している。

第５図のＤ−Ｄ断面図である第７図に示すように、上蓋
23を吸口ケース１に取り付けた場合、当該上蓋23の周縁
部23bは衝撃吸収バンパー22に当接し、上蓋23の後部に
突設した行止りリブ23cと吸口ケース１に設けたリブ受
け部1aとの間に隙間δが存在している。

掃除機吸口100を掃除面から離して弁体30を不動作状態
とした第５図のＡ−Ａ線に沿う第１図ならびに掃除機吸
口100を掃除面に密着して弁体30を動作状態とした第１
図に相当する第２図、さらには、第２図のＢ−Ｂ断面図
である第３図において、上蓋23の後端中央部には、下方
に突設した圧力検出部23dが形成されており、この圧力
検出部23dは、吸口ケース１の上面中央に設けたガイド
穴27を貫通し、タービン通気口16に隣接した状態で、ブ
ラシ室２内に臨んでいる。一方、タービン通気口16の上
部には、ピン軸28,28によって吸口ケース１に回転自在
に支持された弁体30を有する補助開口29が設けられてい
る。

本発明は以上のごとき構成よりなり、次に、上記実施例
の動作について説明する。

掃除機吸口100を掃除面に導着して床掃除をおこなう場
合は、床用通気口17を開口する方向に切換レバー18をス
ライドさせる。上記のようにして、床用通気口17が開口
されると、吸込口４に吸い込まれた塵埃を含む空気は、
床用通気口17とタービン通気口16とを通ってタービン室
５に入り、その後、吸口継手８を経て掃除機本体側へと
導かれる。このとき、タービン通気口16は、床用通気口
17よりも開口面積が小さく、しかも、上記した二つの通
気口16,17が同時に開口しているため、タービン羽根７
に衝突する流体の流速は小さく、風量も少ないので、タ
ービン羽根７は回転しない。

一方、じゅうたんを回転ブラシ３でブラシがけする場合
は、床用通気口17を閉じる方向に切換レバー18をスライ
ドさせる。上記のようにして、床用通気口17が閉じられ
ると、吸込口４に吸い込まれた塵埃を含む空気は、ター
ビン通気口16を通って羽根７に衝突し、この羽根７が回
転して、回転ブラシ３を駆動させる。

しかして、じゅうたんを回転ブラシ３でブラシがけする
に際し、掃除機吸口100を掃除面に密着させると、ブラ
シ室２に負圧が発生し、第２図および第３図に示すよう
に、上蓋23が下方に引かれ、第７図に符号δで示す隙
間、すなわち上蓋23に突設した行止りリブ23cと吸口ケ
ース１に設けたリブ受け部1aとの間の隙間δが零となっ
て、上蓋23の後端中央部に形成した圧力検出部23dが補
助開口29の前面に突出する。上記のようにして、圧力検
出部23dが補助開口29の前面に突出すると、それまでタ
ービン通気口17を通過する空気の流れによって時計廻り
の方向に回転していた弁体30は、圧力検出部23dに当接
して、その回転を停められる。なお、このとき、弁体30
は、当該弁体30よりも吸込口４に近いタービン通気口17
を流れる空気によって時計廻りの方向に力を受けるの
で、反時計廻りの方向に回転することはなく、したがっ
て、補助開口29は、常に弁体30によって閉じられてお
り、補助開口29の閉塞により、タービントルクは大き
く、じゅうたんのブラシがけを良好におこなうことがで
きるばかりか、掃除機吸口100が掃除面に密着している
ことにより、タービン羽根７に衝突する流体の流速は小
さく、風量も少ないので、タービン羽根７の回転音は小
さい。

これに対し、掃除機吸口100を掃除面から離した場合
は、ブラシ室２の負圧が小さくなり、上蓋23は、当該上
蓋23自身の弾性効果によって元の位置に復帰し、これに
ともなって、圧力検出部23dも上方に移動し、弁体30が
時計廻りの方向に回転して、補助開口29が開く。したが
って、このとき、タービン通気口17の面積は、補助開口
29に相当する分だけ増すことになるので、当該通気口17
を通過する流体の流速を小さくすることができ、タービ
ン羽根７の回転音は小さく、吸込口４から周囲に放たれ
る騒音も小さい。

なお、上記実施例においては、タービン室５を形成する
ケーシング６の上部壁面にバイパス穴９を設けることに
より、掃除機吸口100を掃除面から離した時、吸込ケー
ス１が前方に傾いて、タービン室５と外気とを連通し、
タービン羽根７に衝突する風量を少なくして、タービン
トルクを減少させ、騒音を低減させる型式の電気掃除機
に本発明を適用した場合について例示したが、これによ
れば、掃除機吸口100を掃除面から離した後、バイパス
穴９を介してタービン室５と外気とが連通されるまでの
間は勿論、その後においても、補助開口29の面積に相当
する分だけ、タービン通気口17の面積が増加することに
なるので、タービン室５を形成するケーシング６と吸口
ケース１との間の摺動動作は常にスムーズにおこなわ
れ、したがって、この種掃除機のパワーアップ、さらに
はタービン羽根７の高速化を目的とした掃除機吸口100
の小型化を、掃除機の操作性を損なうことなく、容易に
実現することができる。

第８図に本発明の他の実施例を示し、第８図において、
第１図〜第７図と同一符号は同一部分、すなわち、１は
掃除機吸口100の本体枠を形成する吸口ケース、２はブ
ラシ室、５はケーシング６によって形成されたタービン
室、6a,6aはケーシング６の環状軸、７はタービン羽
根、10はタービン羽根７の軸、15はブラシ室２とタービ
ン室５との間を仕切る仕切壁、16および17はそれぞれ仕
切壁15に設けられたタービン通気口と床用通気口、18は
床用通気口17を開閉操作する切換レバーを示している。

しかして、第８図の実施例においては、タービン羽根７
と対向して、仕切壁15の一部に圧力検出部31を備え、こ
の圧力検出部31に補助開口32を設けたものであって、常
態において、補助開口32は、圧力検出部31に内蔵された
ばね34を介し、弁体33によって閉塞されている。

以上の構成において、掃除機吸口100を掃除面に密着し
て床掃除をおこなう場合は、床用通気口17を開口する方
向に切換レバー18をスライドさせることにより、既述し
た第１の実施例の場合と同様にしておこなわれる。

一方、じゅうたんを回転ブラシ３でブラシがけする場合
は、これまた第１の実施例と同様、床用通気口17を閉じ
る方向に切換レバー18をスライドさせるものであって、
掃除機吸口100を掃除面に密着させると、ブラシ室２に
負圧が発生するため、補助開口32は、常に弁体33によっ
て閉じられており、補助開口32の閉塞により、第１の実
施例と同様、大きなタービントルクをもってじゅうたん
のブラシがけをおこなうことができる。

これに対し、掃除機吸口100を掃除面から離した場合
は、ブラシ室２よりもタービン室５の圧力が低くなるた
め、この圧力差により、それまで補助開口32を閉塞して
いた弁体33が当該補助開口32から離れる。したがって、
このとき、タービン通気口16の面積は、補助開口32に相
当する分だけ増すことになるので、当該通気口16を通過
する流体の流速を小さくすることができ、その結果、第
１の実施例と同様、タービン羽根７の回転音は小さく、
吸込口４から放たれる騒音も小さい。

なお、図示実施例に示すように、ブラシ室２の圧力を検
出する圧力検出部（第１の実施例においては符号23d。
また、第２の実施例において符号31）を、当該ブラシ室
２とタービン室５との差圧によって動作させるようにす
れば、その構成はきわめて簡単であり、この種掃除機の
製作容易性とコストの低減化とに寄与する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、電気掃除機の吸口
体を掃除面から離して負圧が小さくなった場合には、弁
体が回転して開口部を通過する空気の流速を小さくする
ようにしているので、掃除機吸口を床面から離した場合
における騒音の低減を自動的に行うことができる。

また、本発明によれば、吸口体を掃除面に接触させ負圧
が大きくなった場合には、タービン室に流入する流体の
流速を大きくするようにしているので、タービントルク
の増大を図ることのできる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明に係る電気掃除機の一実施例を
示し、第１図は掃除機吸口100を掃除面から離して弁体3
0を不動作状態とした第５図のＡ−Ａ線に沿う要部の縦
断面図、第２図は掃除機吸口100を掃除面に密着して弁
体30を動作状態とした第１図に相当する要部の縦断面
図、第３図は第２図のＢ−Ｂ断面図、第４図は吸口ケー
ス１から上蓋23を取り外した掃除機全体の斜視図、第５
図は第４図の横断面図、第６図は第５図のＣ−Ｃ断面
図、第７図は第５図のＤ−Ｄ断面図、第８図は本発明掃
除機の他の実施例を示す要部の横断面図である。 １……吸口ケース、1a……リブ受け部、２……ブラシ
室、３……回転ブラシ、４……吸込口、５……タービン
室、６……ケーシング、6a……環状軸、6b,6c……前リ
ブ、6d……側リブ、6e……周囲リブ、７……タービン羽
根、８……吸口継手、９……バイパス穴、10……軸、11
……環状軸受、12……ベルト、13……軸受、14……刷
毛、15……仕切壁、16……タービン通気口、17……床用
通気口、18……切換レバー、19……前輪、20……後輪、
21……膜体、22……衝撃吸収バンパー、23……上蓋、23
a……Ｌ字形リブ、23b……周縁部、23c……行止りリ
ブ、23d……圧力検出部、24……嵌合穴、25……摘み、2
6……係合穴、27……ガイド穴、28……ピン軸、29……
補助開口、30……弁体、31……圧力検出部、32……補助
開口、33……弁体、34……ばね、δ……隙間、100……
掃除機吸口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体ケースと、該本体ケースの前部であっ
   て内部に回転ブラシを収容し、かつ下面に吸込口を有す
   るブラシ室と、前記本体ケースの後部であって前記ブラ
   シ室と連通し、かつ前記回転ブラシを駆動するタービン
   羽根を収容するタービン室と、前記ブラシ室の上面を覆
   う弾性を有する上蓋とを有する電気掃除機の吸口体にお
   いて、 前記回転ブラシと同一軸方向に回転軸を有し、かつ吸込
   み空気で回転するように前記ブラシ室と前記タービン室
   とを連通する開口部に設けられた弁体と、前記上蓋の下
   方に突出し該上蓋とともに上下方向へ移動可能なリブ体
   と、該リブ体の下方への移動を任意の位置で停止させる
   ように前記本体ケースに設けられたリブ受け部と、前記
   リブ体とともに移動し所定の条件で前記開口部に突出し
   て前記弁体と当接するように前記上蓋に設けられた圧力
   検出部とを有し、 前記電気掃除機の吸口体を掃除面に接触させ負圧が大き
   くなった場合には、前記上蓋が下方に移動し前記リブ体
   と前記リブ受け部が接触するとともに前記圧力検出部が
   前記開口部に突出し回転している前記弁体の回転を停止
   させて前記開口部の上面を覆い、 前記電気掃除機の吸口体を掃除面から離して負圧が小さ
   くなった場合には、前記上蓋が上方に移動し前記弁体が
   回転して前記開口部を開放するようにしたことを特徴と
   する電気掃除機の吸口体。