(57)【要約】【課題】毛羽体と基材とを強固に接合することが可能なブラシ及び電気掃除機用の回転ブラシを提供する。【解決手段】ブラシ３２は、複数の繊維束４５と、繊維束４５を構成する複数の繊維４５ａが延びる方向と直交する方向へ複数の繊維束４５を並列させた状態において複数の繊維束４５をそれぞれ束状に保持しつつ連結する複数の保持繊維４６とを有する毛羽体４１と、複数の保持繊維４６を覆うように毛羽体４１の一部を挟持した状態で接合される挟持部４３を有した基材４０とを備える。そして、複数の保持繊維４６は、繊維束４５を構成する複数の繊維４５ａが延びる方向において順次隣接している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の繊維束と、前記繊維束を構成する複数の繊維が延びる方向と直交する方向へ前記複数の繊維束を並列させた状態において前記複数の繊維束をそれぞれ束状に保持しつつ連結する複数の保持繊維とを有する毛羽体と、
前記複数の保持繊維を覆うように前記毛羽体の一部を挟持した状態で接合される挟持部を有した基材と
を備え、
前記複数の保持繊維は、前記繊維束を構成する複数の繊維が延びる方向において順次隣接していることを特徴とするブラシ。
【請求項２】
前記挟持部は、前記複数の保持繊維が位置する部分において前記毛羽体に縫着されていることを特徴とする請求項１に記載のブラシ。
【請求項３】
前記複数の繊維束をそれぞれ構成する前記複数の繊維同士の間には、接着機能を有する合成樹脂材料が含浸されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブラシ。
【請求項４】
前記合成樹脂材料は、前記各繊維束における前記挟持部によって挟持される部分に含浸されていることを特徴とする請求項３に記載のブラシ。
【請求項５】
床面上の塵埃を吸い込むためのヘッド内に回転可能に収容された回転体と、前記回転体に取着されるブラシとを備え、前記ヘッドが前記床面上を移動する際に、前記回転体を回転させながら前記ブラシを前記床面に接触させるように構成された電気掃除機用の回転ブラシであって、
前記ブラシは、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のブラシによって構成されていることを特徴とする電気掃除機用の回転ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機の本体部にホースを介して接続されたヘッド内に配設され、絨毯、畳、フローリング等の床面から塵埃を掻き上げるための電気掃除機用の回転ブラシ及びこの回転ブラシに用いられるブラシに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気掃除機は本体部と該本体部にホースを介して接続された吸込具とを備えている。そして、この吸込具を絨毯、フローリング、畳等の床面上を移動させながら該吸込具の底面に設けられた吸込口からエアを吸引することにより、本体部内に塵埃が吸い込まれるように構成されている。ところで、近年では、例えば絨毯等のようにエアの吸引だけでは塵埃を吸い込みにくい床面に対する集塵能力を向上させるため、吸込具内に回転ブラシを設けたものが数多く見られるようになってきた。
【０００３】
この回転ブラシは回転体にブラシを取着した構成になっており、従来、こうしたブラシには特許文献１に示すものが知られている。この特許文献１に記載のブラシ組品（ブラシ）は、ブラシ台（基材）の溝に複数のパイルを連結するように互いに離間した異なる２位置で縫止することによって形成されたブラシ（毛羽体）を挿入した後、ブラシ台とブラシとを縫着することによって製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１２５８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のブラシ組品では、ブラシ台と、ブラシ台との接触部分が安定しない複数のパイルによって構成されたブラシとを縫着により接合しているため、この縫着により接合した部分が解れ易くなる。このため、ブラシ台とブラシとの接合強度が不足するおそれがあるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような課題に着目してなされたものである。その目的とするところは、毛羽体と基材とを強固に接合することが可能なブラシ及び電気掃除機用の回転ブラシを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するブラシは、複数の繊維束と、前記繊維束を構成する複数の繊維が延びる方向と直交する方向へ前記複数の繊維束を並列させた状態において前記複数の繊維束をそれぞれ束状に保持しつつ連結する複数の保持繊維とを有する毛羽体と、前記複数の保持繊維を覆うように前記毛羽体の一部を挟持した状態で接合される挟持部を有した基材とを備え、前記複数の保持繊維は、前記繊維束を構成する前記複数の繊維が延びる方向において順次隣接している。
【０００８】
この構成によれば、複数の保持繊維が順次隣接することで、複数の保持繊維による壁が形成される。このため、毛羽体と基材との接合時に各保持繊維と挟持部とを安定して接触させることができるので、毛羽体と基材とを強固に接合することが可能となる。
【０００９】
上記ブラシにおいて、前記挟持部は、前記複数の保持繊維が位置する部分において前記毛羽体に縫着されていることが好ましい。
この構成によれば、毛羽体が溶着困難な材料や接着剤との相性の悪い材料によって構成される場合であっても、毛羽体と基材とを強固且つ確実に接合することが可能となる。
【００１０】
上記ブラシにおいて、前記複数の繊維束をそれぞれ構成する前記複数の繊維同士の間には、接着機能を有する合成樹脂材料が含浸されていることが好ましい。
この構成によれば、繊維束を構成する複数の繊維は、これらの繊維同士の間に含浸される合成樹脂材料の接着機能によって、束ねられた状態が強固に保持される。したがって、複数の繊維束が並列して帯状をなすように形成されたブラシに負荷がかかった場合に当該繊維束から繊維が解れたり抜けたりすることを抑制することが可能となる。
【００１１】
上記ブラシにおいて、前記合成樹脂材料は、前記各繊維束における前記挟持部によって挟持される部分に含浸されていることが好ましい。
この構成によれば、合成樹脂材料は各繊維束における挟持部によって挟持される基端側の部分の繊維同士の間に含浸されているので、各繊維束の先端側の部分が合成樹脂材料によって硬くなることが抑制される。したがって、ブラシの性能を良好に維持することが可能となる。
【００１２】
上記課題を解決する回転ブラシは、床面上の塵埃を吸い込むためのヘッド内に回転可能に収容された回転体と、前記回転体に取着されるブラシとを備え、前記ヘッドが前記床面上を移動する際に、前記回転体を回転させながら前記ブラシを前記床面に接触させるように構成された電気掃除機用の回転ブラシであって、前記ブラシは、上記構成のブラシによって構成されている。
【００１３】
上記構成によれば、ブラシは毛羽体と基材とが強固に接合されているため、回転体を回転させながらブラシを床面に接触させた際に当該ブラシにかかる負荷によって、基材から毛羽体が脱落することを抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の繊維束と基材とを強固に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態の電気掃除機のヘッドを示す平断面図。
【図２】同電気掃除機のヘッドの使用状態を示す側断面図。
【図３】同電気掃除機の回転ブラシを示す斜視図。
【図４】図３の側面拡大図。
【図５】同回転ブラシに用いられるブラシの簡略斜視図。
【図６】同ブラシの毛羽体の平面図。
【図７】同毛羽体の製造過程を示す要部拡大簡略図。
【図８】図６の８−８線矢視断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、電気掃除機用の回転ブラシの一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、床面Ｆ上の塵埃などを吸い込むための電気掃除機のヘッド１１は、平面視略Ｔ字状のケース１２を備えている。ケース１２の後端部には接続パイプ１３の一端側が該ケース１２に対して回動可能に接続されているとともに、接続パイプ１３の他端側は電気掃除機の本体部（図示略）に接続されている。ケース１２の底壁における前端側の位置には左右方向に長い矩形状の吸込口１４が該底壁を貫通するように形成されている。
【００１７】
ケース１２の内底面上には矩形枠状をなす仕切板１５が吸込口１４を囲むように立設されており、該仕切板１５を構成する後壁の中央部には該後壁を貫通するようにエア吸引口１６が形成されている。ケース１２の左内側面にはモータ軸受１７が設けられ、該モータ軸受１７はケース１２内における仕切板１５の後方に設けられたモータ１８から延びるモータ軸１９の先端を回転可能に支持している。
【００１８】
仕切板１５の左右両側壁にはそれぞれ回転支持体２０が設けられ、該両回転支持体２０はケース１２の左右両内側面に設けられたブラシ軸受２１によってそれぞれ回転可能に支持されている。仕切板１５の内側には、回転軸線が左右方向に延びる回転ブラシ２２が収容されており、該回転ブラシ２２の両端部は両回転支持体２０によってそれぞれ支持されている。
【００１９】
また、左側の回転支持体２０とモータ軸１９に取着されたローラ１９ａとの間には無端状のベルト２３が掛装されている。したがって、モータ１８が駆動されると、該モータ１８の回転駆動力が、モータ軸１９、ローラ１９ａ、ベルト２３、及び左側の回転支持体２０を介して回転ブラシ２２に伝達されるようになっている。
【００２０】
次に、回転ブラシ２２の構成について詳述する。
図３及び図４に示すように、回転ブラシ２２は、断面視略Ｘ字状をなす略丸棒状の回転体３１と、該回転体３１に取着された４つのブラシ３２とを備えている。回転体３１は、４つの断面視略Ｔ字状をなす突条３１ａの基端部同士をこれらの突条３１ａが回転体３１の周方向に沿って等間隔に配置されるように一体に連結し、さらにその全体にわたって周方向に約１８０度捻ったような形状をなしている。
【００２１】
したがって、回転体３１の周面には、回転体３１の周方向に隣り合う突条３１ａ同士の間に螺旋状をなす４本の凹溝３３が形成される。これら４本の凹溝３３は、回転体３１の周方向へ等間隔の配置態様となるように回転体３１の一方の端面から他方の端面にわたって延びている。そして、これらの凹溝３３内にブラシ３２が１つずつ装着される。なお、各凹溝３３の開口部３３ａは、各突条３１ａの先端部に備えられた突片３１ｂによってそれぞれ狭められている。
【００２２】
次に、ブラシ３２の構成について詳述する。
図５に示すように、ブラシ３２は、長尺状の基材４０と、該基材４０に接合された帯状の毛羽体４１とを備えている。基材４０は、熱可塑性の合成樹脂（本実施形態では、ポリアミド）を押出成形することによって形成されている。基材４０は、回転体３１の凹溝３３（図４参照）に挿入して係止するための帯状をなす係止部４２と、帯状の毛羽体４１の幅方向の一端部を挟持するために係止部４２に設けられた挟持部４３とを備えている。
【００２３】
挟持部４３は、係止部４２上に係止部４２の幅方向において対向するように立設された一対の帯状をなす挟持片４３ａによって構成されている。両挟持片４３ａは、毛羽体４１の幅方向の一端部を挟持した状態で、１本の縫製糸４４により毛羽体４１に縫着されている。なお、図４及び図５に示すように、基材４０の幅方向における係止部４２の幅は、回転体３１の凹溝３３の開口部３３ａの幅よりも大きくなっている。
【００２４】
そして、図４及び図５に示すように、回転体３１にブラシ３２を取り付ける場合には、毛羽体４１が凹溝３３の開口部３３ａから外側へ突出するように、回転体３１の端部から各凹溝３３内に基材４０の係止部４２をスライド挿入する。すると、基材４０（ブラシ３２）は、適度な剛性と弾性とを有しているため、各凹溝３３に沿って螺旋状に捻れた状態で回転体３１に容易に装着される。
【００２５】
図６に示すように、毛羽体４１は、モノフィラメントである極細の繊維４５ａが多数（複数）本集まって束ねられたマルチフィラメントである繊維束４５と、繊維束４５を構成する複数の繊維４５ａが延びる方向と直交する方向へ各繊維束４５を並列させた状態で各繊維束４５を束状に保持しつつ連結する複数の保持繊維４６とを備えている。
【００２６】
繊維４５ａとしては、ポリアミド繊維、炭素繊維、ステンレス繊維等の金属繊維、レーヨン繊維、キュプラ繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維などを採用することができる。本実施形態における繊維４５ａには、ポリアミド繊維が採用されている。
【００２７】
また、保持繊維４６は、繊維束４５において毛羽状の先端側とは反対側の基端側の複数位置（本実施形態では３位置）で各繊維束４５に巻き付く複数（本実施形態では一対（２本）×３位置＝３対（６本））の保持繊維４６ａ，４６ｂ，４６ｃによって構成されている。
【００２８】
具体的には、保持繊維４６ａ，４６ｂ，４６ｃは、毛羽体４１の幅方向の基端部において、繊維束４５を構成する複数の繊維４５ａが延びる方向において順次隣接するように、毛羽体４１の長手方向に沿って互いに平行となるように延びている。この場合、順次隣接するように配置された保持繊維４６ａ，４６ｂ，４６ｃによって、両挟持片４３ａ（図５参照）と対向する壁が作られた状態となる。
【００２９】
各保持繊維４６（４６ａ，４６ｂ，４６ｃ）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繊維４６には、ポリエステル繊維が採用されている。
【００３０】
図７に示すように、毛羽体４１は、長尺の繊維束４５を蛇行状に編み、両側の湾曲部分４５ｂよりも幅方向内側の複数位置を互いに平行に延びる複数（この場合は、一対（２本）×６位置＝６対（１２本））の保持繊維４６でそれぞれ編んだ後、幅方向の中央を切断する（図７中の矢印に沿って切断する）ことによって同時に２つ形成される。
【００３１】
そして、このようにして形成された毛羽体４１は、図示しない塗布装置を用いて、保持繊維４６ａが巻き付いた位置から湾曲部分４５ｂまでの一定幅領域に接着機能を有する合成樹脂材料４７が塗布される。すなわち、毛羽体４１の各繊維束４５における両挟持片４３ａ（図５参照）によって挟持される部分において各繊維束４５を構成する多数（複数）の繊維４５ａ同士の間に接着機能を有する合成樹脂材料４７が含浸される。
【００３２】
すると、図８に示すように、合成樹脂材料４７が各繊維束４５を構成する多数の繊維４５ａ同士の間に万遍なく浸透して固化することで、合成樹脂材料４７の接着機能により、各繊維束４５を構成する多数の繊維４５ａが集まって束ねられた状態に固められる。なお、本実施形態における合成樹脂材料４７としては、例えばアクリル樹脂エマルジョン、ウレタン樹脂エマルジョン、酢酸ビニル樹脂エマルジョンなどの水溶性の合成樹脂材料が好ましく、繊維束４５を構成する繊維４５ａとの相性などを考慮して適宜選択される。
【００３３】
そして、図５に示すように、ブラシ３２を形成する場合には、まず、基材４０の両挟持片４３ａ間に、毛羽体４１の幅方向における保持繊維４６側の端部（基端部）を挿入する。すると、毛羽体４１の保持繊維４６が両挟持片４３ａによって挟持される。このとき、毛羽体４１の保持繊維４６（４６ａ，４６ｂ，４６ｃ）は両挟持片４３ａと対向する壁を作っているため、保持繊維４６と両挟持片４３ａとが安定して接触した状態となる。
【００３４】
この状態で、図示しない工業用ミシンを用いて、縫製糸４４により、両挟持片４３ａと、保持繊維４６及び繊維束４５の湾曲部分４５ｂ側の端部（基端部）とを縫着する。すなわち、両挟持片４３ａ（挟持部４３）は、縫製糸４４により、保持繊維４６が位置する部分において毛羽体４１に縫着（接合）される。これにより、図５に示すブラシ３２が得られる。
【００３５】
次に、回転ブラシ２２の作用について説明する。
さて、電気掃除機を使用するときには、図２に示すように、まず、ヘッド１１を床面Ｆ上に載せる。この状態で電気掃除機を稼動させると、モータ１８が駆動されるとともに、仕切板１５の内側のエアがエア吸引口１６を通り、接続パイプ１３を介して電気掃除機の本体部（図示略）内に吸引される。
【００３６】
このとき、モータ１８の駆動に連動して回転ブラシ２２が左側から見て反時計方向（図中の矢印で示す方向）に回転されるとともに、該回転ブラシ２２の毛羽体４１（繊維束４５）が床面Ｆに摺接される。
【００３７】
すると、床面Ｆ上の塵埃が毛羽体４１によって掃き取られてエアとともに電気掃除機の本体部（図示略）内に吸引される。このとき、毛羽体４１は、保持繊維４６と両挟持片４３ａとが安定して接触した状態で、縫製糸４４により、両挟持片４３ａと、保持繊維４６及び繊維束４５の湾曲部分４５ｂ側の端部とが縫着されている。
【００３８】
すなわち、毛羽体４１は、基材４０に対して強固に接合されている。したがって、床面Ｆ上の塵埃を毛羽体４１によって掃き取る際に、ブラシ３２に負荷がかかって基材４０から毛羽体４１が脱落することが抑制される。
【００３９】
以上詳述した実施形態によれば次のような効果が発揮される。
（１）保持繊維４６ａ，４６ｂ，４６ｃは、繊維束４５を構成する複数の繊維４５ａが延びる方向において順次隣接して配置されている。このため、保持繊維４６ａ，４６ｂ，４６ｃによる壁が形成されるので、毛羽体４１と基材４０とを縫着する際に、毛羽体４１の保持繊維４６ａ，４６ｂ，４６ｃと基材４０の両挟持片４３ａ（挟持部４３）とを安定して接触させることができる。したがって、毛羽体４１と基材４０とを解れにくい状態で縫着することができる。すなわち、毛羽体４１と基材４０とを強固に接合することができる。よって、電気掃除機の使用時に、回転ブラシ２２の回転に伴ってブラシ３２が床面Ｆに摺接してブラシ３２に負荷がかかった場合に、基材４０から毛羽体４１が脱落することを抑制することができる。
【００４０】
（２）基材４０の両挟持片４３ａ（挟持部４３）は、保持繊維４６ａ，４６ｂ，４６ｃが位置する部分において毛羽体４１に縫着されている。このため、例えば、毛羽体４１が溶着困難な材料や接着剤との相性の悪い材料によって構成される場合であっても、毛羽体４１と基材４０とを縫着により強固且つ確実に接合することができる。
【００４１】
（３）複数の繊維束４５をそれぞれ構成する複数の繊維４５ａ同士の間には、接着機能を有する合成樹脂材料４７が含浸されている。このため、繊維束４５を構成する複数の繊維４５ａは、これらの繊維４５ａ同士の間に含浸される合成樹脂材料４７の接着機能によって、束ねられた状態が強固に保持される。したがって、電気掃除機の使用時に、回転ブラシ２２の回転に伴ってブラシ３２が床面Ｆに摺接してブラシ３２に負荷がかかった場合に、ブラシ３２を構成する繊維束４５から繊維４５ａが解れたり抜けたりすることを抑制することができる。
【００４２】
（４）合成樹脂材料４７は、各繊維束４５における挟持部によって挟持される部分に含浸されている。すなわち、合成樹脂材料４７は、各繊維束４５における挟持部４３によって挟持される基端側の部分の繊維４５ａ同士の間に含浸される一方、各繊維束４５における挟持部４３によって挟持されない先端側の部分の繊維４５ａ同士の間に含浸されない。このため、各繊維束４５の先端側の部分が合成樹脂材料４７によって硬くなることを抑制できるので、ブラシ３２の性能を良好に維持でき、ひいては回転ブラシ２２の性能を良好に維持できる。
【００４３】
（変更例）
なお、上記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ブラシ３２において、合成樹脂材料４７は、保持繊維４６ａが巻き付いた位置よりも先端側の一定領域まで含浸させられていてもよい。この場合、合成樹脂材料４７は、繊維束４５の先端部まで至らないようにすることが好ましい。
【００４４】
・ブラシ３２において、各繊維束４５を構成する複数の繊維４５ａ同士の間には、必ずしも合成樹脂材料４７を含浸させる必要はない。
・ブラシ３２において、毛羽体４１と基材４０とは、必ずしも縫着によって接合する必要はなく、例えば、溶着や接着剤による接着によって接合するようにしてもよい。また、毛羽体４１の保持繊維４６ａ，４６ｂ，４６ｃは、壁を形成している。このため、毛羽体４１の各繊維束４５を構成する材料が溶着困難な材料や接着剤との相性の悪い材料（例えば、フッ素やカーボンなど）であった場合でも、基材４０を構成する材料と保持繊維４６ａ，４６ｂ，４６ｃを構成する材料との相性さえ考慮すれば、毛羽体４１と基材４０とを溶着や接着によって接合することができる。すなわち、基材４０に対して毛羽体４１を保持繊維４６ａ，４６ｂ，４６ｃにおいて溶着や接着によって接合することができる。
【００４５】
・ブラシ３２において、各繊維束４５に対して束状に保持するべく巻き付ける保持繊維４６の本数は、上記実施形態における本数に限定されず、任意の本数を採用可能である。
・ブラシ３２において、毛羽体４１と基材４０とを複数本の縫製糸４４によって縫着するようにしてもよい。
【００４６】
・ブラシ３２は、エアコンや換気扇などのフィルタを清掃したり、画像形成装置内の感光ドラムに付着したトナーを掻き取ったりするための用途に用いてもよい。この場合、ブラシ３２は、必ずしも回転させて使用する必要はなく、対象物に摺接させた状態で直線的に移動させて使用してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１１…ヘッド、２２…回転ブラシ、３１…回転体、３２…ブラシ、４０…基材、４１…毛羽体、４３…挟持部、４５…繊維束、４５ａ…繊維、４６，４６ａ，４６ｂ，４６ｃ…保持繊維、４７…合成樹脂材料、Ｆ…床面。
【図１】
2014124252.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014124252.tif 000008
【図７】
2014124252.tif 000009
【図８】
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