JPH08280585A - 電気掃除機の吸込口体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気掃除機の吸込口体を小型軽量化する。 【構成】 電動機３３は、ネオジウム等の希土類磁石を
使用して、外径を小さくする。回転体３２の基部６５を
アルミニウムから成形し、４つの溝７５を設け、２本の
ブレード３１を対角上にある溝７５に挿着し、残りの溝
７５は肉盗みとして利用する。電動機３３へのリード線
６０を下ケース３５に形成した案内溝６１に挿入し、駆
動パイプ４２で塞ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動機によって駆動さ
れる回転体を有する電気掃除機の吸込口体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気掃除機の吸込口体は、図５，
６に示すように、吸込口本体１に、回転自在に支持され
た回転ブラシ２と該回転ブラシ２をベルト３を介して回
転駆動させる駆動装置４とが内装されている。回転ブラ
シ２は、ポリスチレン（ＰＳ）等の発泡性樹脂製の基部
２ａと螺旋状に突出する塵埃かき出し用のブレード２ｂ
とを備え、基部２ａの外径はφ１５〜φ２０ｍｍに設定
することが多く、ブレード２ａを含めた回転ブラシ２の
外径はφ３０ｍｍ前後になる。また、駆動装置４には、
小型マグネットモータが使用され、マグネットにはフェ
ライトを用いることが多い。

【０００３】吸込口本体１は、上ケース６と下ケース７
とから形成され、吸込口本体１の後部には、上下に回転
自在な駆動パイプ８が設けられ、さらに該駆動パイプ８
の先端に周方向に回転自在な吸口パイプ９が連設され、
駆動パイプ８は、その軸１０が下ケース７および上ケー
ス６に軸受けされている。上ケース６と下ケース７の間
にはバンパー１１が挟着され、壁、タンス等に衝突した
ときの緩衝作用をする。そして、下ケース７の前部下面
には横長の吸塵用開口部１２が形成され、該開口部１２
より前方には開口部１２の全幅にわたって吸込口体の前
進、後進の動きに合わせて開閉する回転自在な可とう体
１３が配設されている。

【０００４】吸込口本体１の底面には、前部に前車輪１
４、後部に後車輪１５をそれぞれ設け、下ケース７の下
面と床面との間に一定の隙間を有するようにしている。
また、吸込口本体１の内部には、上ケース６と下ケース
７の嵌合により開口部１２から吸口パイプ９に通ずる連
絡路１６が形成される。該連絡路１６に臨むように、下
ケース７の駆動パイプ８より前方において配線用溝１７
が形成されている。該配線用溝１７にはマグネットモー
タのリード線１８が挿入されており、溝１７への塵埃等
の侵入を防ぐカバー１９が溝１７の上部に配設される。

【０００５】そして、回転ブラシ２は、駆動装置４によ
ってベルト３を介して駆動され、絨毯等の床面からの塵
埃をブレード２ｂが効果的にかき出す。かき出された塵
埃は開口部１２から連絡路１６へと運ばれ、掃除機本体
（図示せず）の吸引によって吸口パイプ９を通って掃除
機本体へと集められる。

【０００６】ここで、回転ブラシ２には、基部２ａに切
り溝２ｃが２ヶ所長手方向に１８０°ひねって設けられ
ている。そして、切り溝２ｃにブレード２ｂが嵌着さ
れ、回転ブラシ２の回転によってブレード２ｂが接地す
る寸法に設定されているため、絨毯等の塵埃をかき出す
ことができる。すなわち、ブレード２ｂの長さは９ｍｍ
程度で、絨毯に接地したときブレード２ｂは前方へたわ
み、このたわみ量と絨毯との摩擦により駆動装置４の負
荷が図４中の一点鎖線で示すように設定される。なお、
図４はモータのトルク特性を示すものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の吸込口体では、
毛足の短い絨毯の塵埃の掻き出しが容易であるが、毛足
の長い絨毯の掃除には不向きである。すなわち、図４に
示したように、２５ｍｍシャギー絨毯を掃除する場合、
マグネットモータにかかる負荷が最大トルクの約６０％
（最大トルク７００ｇ・ｃｍに対して負荷が４００ｇ・
ｃｍ）要し、マグネットモータに負荷がかかり、毛足の
長い絨毯を長い時間掃除すると発熱したり、消費電力が
多くなるという問題があるためである。しかも、マグネ
ットモータはステータにフェライト磁石を用いているた
め、定格出力内で充分なトルクと回転数を得るにはマグ
ネットモータの外径をφ３６ｍｍ以上にしなければなら
ず、駆動装置４と回転ブラシ２の軸間距離が小さくなら
ず、吸込口体の大きさをこれ以上小さくすることができ
なかった。

【０００８】また、回転ブラシ２の基部２ａの外径はφ
１５〜φ２０ｍｍが多く、形状的に制約を受け、軽量化
に限界があった。そのため、基部２ａの径から決まるブ
レード２ｂの長さによってマグネットモータにかかる負
荷がほぼ決まってしまい、毛足の長い絨毯の掃除の場
合、マグネットモータにかかる負荷が大きくなってしま
う。さらに、基部２ａの切り溝２ｃとブレード２ｂの数
は同じで、一般的に切り溝２ｃが２本でブレード２ｂが
２本の構成のものが一般的である。この場合、基部２ａ
の重量は軽くならず、回転ブラシ２のバランスもよくな
い。

【０００９】また、下ケース７に一体に形成された配線
用溝１７は、駆動パイプ８の前方にあり、連絡路１６に
面しているので、開口部１２から吸入される塵埃等が侵
入し溝１７が詰まるといった不具合があり、さらに、リ
ード線１８を押さえるためのカバー１９が必要となり、
コストがかかるといった問題がある。

【００１０】上記の課題に対して、重量バランスの向上
を図った小型の吸込口体が、特開平６ー２１７９０８号
公報に開示されている。これは、吸込口本体の吸込室に
連通する連通管の連通部の下方に、電動機を仕切体にて
区画収納したものである。しかし、この吸込口体におい
ても、電動機を収納するためのカバーが必要となり、コ
ストメリットがなく、しかも吸込口体の高さが高いの
で、ベッド下やテーブル下の掃除がしにくくなるといっ
た操作性に問題がある。

【００１１】本発明は、上記に鑑み、小型で軽量な電気
掃除機の吸込口体の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、吸込口本体３０に、基部６５と掃除体（以下、ブ
レードと称する）３１とから成る回転体３２と、回転体
３２を駆動する電動機３３とが内装され、前記回転体３
２の基部６５には、複数の溝７５が形成され、これらの
溝７５にブレード３１が隣り合わないように挿着されて
いる。さらに、回転体３２の基部６５が硬質部材によっ
て形成され、電動機３３のステータに希土類磁石が用い
られたものである。

【００１３】他の課題解決手段としては、吸込口本体３
０に、上下に回転自在に駆動パイプ４２が装着され、電
動機３３に通電するためのリード線６０が案内溝６１に
内装され、駆動パイプ４２によって覆われたものであ
る。

【００１４】

【作用】上記課題解決手段において、回転体３２の基部
６５を強度のある材料から形成することにより、基部６
５の外径を小さくでき、回転体３２の径を小さくするこ
とが可能となる。そして、基部６５の溝７５には、ブレ
ード３１が挿着されたものと挿着されていないものとが
あり、後者のものが肉盗みとなり、基部６５の軽量化が
図れる。

【００１５】また、基部６５の外径を小さくできること
により、ブレード３１の長さを長くすることができ、回
転時にブレード３１が受ける力はブレード３１のたわみ
によって吸収される。そのため、電動機３３にかかる負
荷が小さくてすむ。

【００１６】さらに、電動機３３に希土類磁石が使用さ
れているので、フェライト磁石が使用された電動機より
大きな出力が得られる。したがって、電動機３３の外径
を小さくでき、吸込口本体３０の小型化を図ることがで
きる。

【００１７】また、他の課題解決手段において、リード
線６０が内装された案内溝６１を駆動パイプ４２によっ
て覆うと、リード線６０の浮きが押えられてリード線６
０がはみ出すことはない。しかも、塵埃が案内溝６１に
侵入することが防止され、塵埃のリード線６０への付着
がなくなる。

【００１８】

【実施例】本実施例の電気掃除機の吸込口体は、図１〜
３の如く、吸込口本体３０に、ブレード３１を有する回
転体３２と、回転体３２を駆動する電動機３３とを内装
している。吸込口本体３０は、上ケース３４と下ケース
３５とを係合することにより横長に形成され、両ケース
３４、３５の間には周面に沿ってバンパー３６が挟着さ
れ、壁、たんす等に衝突した際の緩衝作用をする。

【００１９】下ケース３５は、中央やや後方において壁
３７によって前後方向に仕切られている。そして、吸込
口本体３０は、この壁３７より前側が吸引室３８とさ
れ、後側の左右両側がそれぞれ機構室３９および制御室
４０とされ、両室３９、４０の間には吸引室３８に連通
した連通路４１が形成されている。

【００２０】連通路４１は、下ケース３５に形成された
下円弧面４１ａと、上ケース３４の上円弧面４１ｂと、
機構室３９および制御室４０の側壁４１ｃとによって囲
まれた空間であり、駆動パイプ４２が上下に回動自在に
配されている。駆動パイプ４２の前部４２ａは円筒状に
形成されており、軸４３が側壁４１ｃに立設された軸受
４４に回転自在に支持され、前部４２ａが上下の円弧面
４１ａ、４１ｂに沿って滑動可能となり、各円弧面４１
ａ、４１ｂの端部に駆動パイプ４２の回動を規制する突
起が形成されている。

【００２１】駆動パイプ４２の後部には、電気掃除機本
体に接続される吸口パイプ４５が駆動パイプ４２の周り
を回転するように嵌合されている。また、吸口パイプ４
５の外面には、電気掃除機本体につながった給電線４６
が沿うように配設され、ねじ止めされたカバー４７によ
って覆われている。

【００２２】吸引室３８において、下ケース３５の底面
に横長の吸塵用開口部５０が形成され、回転体３２が開
口部５０に臨むように回転自在に支持されている。ま
た、吸引室３８の前側には、吸込口本体３０の前進、後
進の動きに合わせて下ケース３５の前側の隙間を開閉す
る回動自在な開口全幅を覆う可とう体５１および左右一
対の前輪５２が配設されている。なお、下ケース３５の
後側にも後輪５３が配設されており、下ケース３５の底
面と床面との間に一定の隙間があく構造となっている。

【００２３】機構室３９には、電動機３３が防振ゴム５
４を介して収容されている。電動機３３は、小型で速度
コントロールが容易なマグネットモータとし、ステータ
にネオジウム等の希土類磁石が使用されている。そし
て、図４に示すような特性を有しており、従来のマグネ
ットモータに比べて高出力であり、消費電力も低くなっ
ている。これにより、電動機３３の外径が同径ならば、
フェライト製のマグネットに比べて希土類のマグネット
は磁束密度が大きく、電動機３３の出力が大きくなる。
また、電動機３３の出力を同じにすれば、従来のマグネ
ットモータより外径を小さく抑えられる。例えば、外径
３６ｍｍのフェライト製マグネットモータと同等の出力
の希土類製マグネットモータの外径は３１ｍｍ以下にす
ることができ、電動機３３の小型化、ひいては吸込口体
の小型化が可能となる。なお、図中、５５は外部から機
構室３９に空気を導くための吸気口、５６は電動機３３
を冷却した空気を吸引室３８に排気する排気口、５７は
フィルタである。

【００２４】制御室４０には、電気掃除機本体側のスイ
ッチ操作による指令に基づいて電動機３３に駆動信号を
出力する制御回路５８が装着されており、駆動パイプ４
２の上面に沿ってきた給電線４６が接続されている。そ
して、制御回路５８と電動機３３とはリード線６０によ
って接続されており、リード線６０は機構室３９と制御
室４０との間にわたって形成された案内溝６１に挿入さ
れている。

【００２５】案内溝６１は、下ケース３５の下円弧面４
１ａに一体に形成された上面開口の溝で、軸受４４より
も後側に位置している。しかも、駆動パイプ４２が回転
しても案内溝６１は連通路４１に露出しないように駆動
パイプ４２によって塞がれている。これによって、案内
溝６１内に塵埃が侵入することはない。また、案内溝６
１の上部には、下ケース３５に一体に金型の上下抜きで
形成された爪６２が設けられており、爪６２によってリ
ード線６０の浮きを押さえている。なお、リード線６０
は爪６２に対して押し込むことによって案内溝６１内に
挿入される。

【００２６】回転体３２は、回転軸となる基部６５と、
基部６５に取り付けられるブレード３１とからなり、基
部６５の両端部にはブレード３１の成す外径より若干径
が小とされた回転輪６６が設けられ、両回転輪６６の外
端面に横軸６７が突設され、横軸６７が吸込口本体３０
に軸受けされている。横軸６７には従動プーリ６８が外
嵌固定され、電動機３３の回転軸３３ａに外嵌固定され
た駆動プーリ６９との間に無端状のベルト７０が掛け巻
きされ、電動機３３の駆動力が回転体３２に伝達され
る。また、回転体３２は、下ケース３５に対して着脱自
在とされ、下ケース３５に設けられたカバー７１により
保持されており、カバー７１は、ばね７２によって下向
きに付勢され、クランプ７３で開かないように固定され
ている。そして、クランプ７３の係合をとくと、カバー
７１が開き、回転体３２を下ケース３５の底面側から取
り外すことができ、メンテナンス可能となる。

【００２７】基部６５は、アルミニウム、チタン等の軽
量で強度の高い金属を用いて押出し成型してから長手方
向にねじって成形されており、断面が略十字状とされ、
外径がφ１２ｍｍ以下である。そして、基部６５には、
長手方向に４本に溝７５が形成され、隣合わない互いに
対向した溝７５にブレード３１が挿入されている。ブレ
ード３１が挿入される溝７５は端部が折り返され、ブレ
ード３１が抜け出ないようになっている。また、ブレー
ド３１の挿入されていない溝７５は基部６５の肉盗みと
なり、回転体３２の軽量化に寄与し、これらが対称にな
っているので、回転バランスもよくなる。なお、基部６
５は、断面Ｌ字状の２本の板材を溶接して成形してもよ
い。

【００２８】ブレード３１は、ゴム等の弾性材料からＴ
字状に形成され、回転体３２の中心から接地面までの距
離を１５ｍｍ程度としたとき根元から先端までの長さを
１０ｍｍ以上にする。ここで、回転体３２の中心位置を
従来と同じとすると、基部６５が小径になった分だけブ
レード３１の長さを長く設定することが可能となる。

【００２９】上記構成において、吸込口本体３０を床面
に接地させて、電動機３３を床面の種類に応じた回転数
で駆動させる。すると、回転体３２が回転され、吸込口
本体３０を前後に走行させることによってブレード３１
が床面より塵埃を掻き取る。床面から開口部５０を介し
て吸引室３８に吸い込まれた塵埃は、連通路４１を経て
駆動パイプ４２、吸口パイプ４５から電気掃除機本体に
集塵される。

【００３０】ここで、回転体３２のブレード３１の長さ
を大きくできるので、ブレード３１が床面に当たるとき
ブレード３１がたわみ、ブレード３１が受ける力は小さ
くてすむ。すなわち、電動機３３にかかる負荷は小さく
てよく、低い出力で従来のマグネットモータと同等の清
掃性が得られ、消費電力も少なくなる。したがって、電
動機３３の小型化に通じ、吸込口体の小型化が可能とな
る。このことは、逆に電動機３３の出力をまだ上げるこ
とができ、毛足の長い絨毯の掃除を長い時間行うことが
可能となる。

【００３１】そして、吸込口本体３０内には常に塵埃の
流れがあるので、内部は埃まみれになる。しかし、機構
室３９および制御室４０は吸引室３８や連通路４１とは
隔離されており、塵埃が侵入することはない。また、駆
動パイプ４２は上ケース３４および下ケース３５に対し
て隙間なく回動するため、駆動パイプ４２によって塞が
れた案内溝６１にも塵埃は侵入しない。そのため、案内
溝６１を塞ぐためのカバーが不要となり、吸込口体の軽
量化となる。

【００３２】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。例えば、掃
除体として、ブレードの代りにブラシでもよい。また、
基部の材質として剛性のあるプラスチックでもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、請求項１
の発明によると、基部に溝を複数設け、ブレードを隣合
わないように挿着しているので、ブレードを挿入してい
ない溝が肉盗みとなり、回転体を軽量化できる。したが
って、電動機の負荷が軽減され、電動機の小型化とな
り、吸込口体の小型軽量化が可能となる。

【００３４】請求項２の発明によると、回転体の基部に
アルミニウム等の低密度な硬質材料を用いているので、
基部の外径を小さくでき、吸込口体の小型軽量化が可能
となる。さらに、ブレードの長さを長くすることによっ
て、回転体が回転するとき、ブレードがたわみながら接
地するため、電動機にかかる負荷が軽減される。したが
って、電動機を小型化でき、吸込口体が小型軽量化され
る。

【００３５】請求項３の発明によると、電動機のマグネ
ットにネオジウム等の磁束密度の高い希土類磁石を使用
したので、電動機の出力が上がり電動機を小型にするこ
とができ、吸込口体を小型軽量化できる。あるいは、こ
の電動機の外径を従来品と同じにすれば高出力が得ら
れ、毛足の長い絨毯等のように負荷のかかる清掃に適し
た電動機を提供できる。

【００３６】請求項４の発明によると、電動機のリード
線を吸込口本体に一体に設けた案内溝に通して駆動パイ
プによって覆うことにより、リード線の浮きが押さえら
れ、リード線を押さえる部材が廃止でき、吸込口体を軽
量化できる。しかも、塵埃の侵入も防止でき、電装品の
故障発生の確率を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の吸込口体の縦断面図

【図２】吸込口体の横断面図

【図３】下ケースの斜視図

【図４】電動機のトルク特性曲線図

【図５】従来の吸込口体の横断面図

【図６】従来の吸込口体の縦断面図

【符号の説明】

３０ 吸込口本体 ３１ ブレード ３２ 回転体 ３３ 電動機 ４２ 駆動パイプ ６０ リード線 ６１ 案内溝 ６５ 基部 ７５ 溝

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掃除体を有する回転体と、該回転体を回
   転駆動する電動機とを備えた電気掃除機の吸込口体にお
   いて、前記回転体の基部に複数の溝を形成し、該溝に掃
   除体を隣り合わないように挿着したことを特徴とする電
   気掃除機の吸込口体。
2. 【請求項２】 回転体の基部が低密度の硬質部材によっ
   て形成されたことを特徴とする請求項１記載の電気掃除
   機の吸込口体。
3. 【請求項３】 電動機のステータが希土類磁石から成る
   ことを特徴とする請求項１または２記載の電気掃除機の
   吸込口体。
4. 【請求項４】 吸込口本体に、回転体と、該回転体を回
   転駆動する電動機とが内装され、吸込口本体に回転自在
   な接続用パイプが装着された電気掃除機の吸込口体にお
   いて、前記電動機用のリード線を内装する案内溝が前記
   吸込口本体に設けられ、前記案内溝は前記パイプによっ
   て覆われたことを特徴とする電気掃除機の吸込口体。