(57)【要約】【課題】部屋の隅の塵埃等のゴミをかき集めて、掃除することができる掃除機を提供すること。【解決手段】掃除機は、集塵体１０と、この集塵体１０の前方かつ側方のゴミをかき集めるためのサイドブラシ２０を有する。このサイドブラシ２０は、回転軸１４と、ブラシ基台１３と、このブラシ基台１３に植設され、床面に接触するブラシ束１２とを有する。この掃除機を水平な床面に置いたとき、前記集塵体１の中心線と交差する鉛直線Ｓと、前記回転軸１４の中心線とのなす角度をα（α＜９０°）、前記回転軸１４の中心線に対するブラシ束１２のなす角度をβとした場合、０＜β＜αの関係式が成り立つ。【選択図】図１
2015150310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集塵体本体と、この集塵体本体の外周面に設けられて、ゴミが吸着される吸着層とを有する集塵体と、この集塵体を回転させる回転手段とを備える掃除機において、
前記集塵体の前方かつ側方のゴミをかき集めるためのサイドブラシを備え、
このサイドブラシは、
回転軸と、
この回転軸と共に回転するブラシ基台と、このブラシ基台に植設され、床面に接触するブラシ束と
を有し、
この掃除機を水平な床面に置いたとき、前記集塵体の中心線と交差する鉛直線と、前記回転軸の中心線とのなす角度をα（α＜９０°）、前記回転軸の中心線に対するブラシ束のなす角度をβとした場合、下記関係式が成り立つことを特徴とする掃除機。
０＜β＜α
【請求項２】
請求項１に記載の掃除機において、
前記サイドブラシは、前記集塵体の端面から回転力が伝達されて回転させられることを特徴とする掃除機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の掃除機において、
前記サイドブラシは、前記集塵体の左右側方に一対配置されていることを特徴とする掃除機。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の掃除機において、
前記サイドブラシは、前記ブラシ束が前記ブラシ基台に着脱可能であることを特徴とすることを特徴とする掃除機。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１つに記載の掃除機において、
前記吸着層に吸着されたゴミを除去する除去機構と、この除去機構によって除去されたゴミを回収するための開口を有する回収部とを備えることを特徴とする掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、室内等で使用される掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、掃除機としては、特許第３２６１３４２号（特許文献１）に記載のように、静電気を利用して塵芥などのゴミを吸着するようにした静電掃除機がある。
【０００３】
前記静電掃除機は、ローラー構造を採用している。このローラーを床面上で転がすことにより、床面上の塵埃等のゴミをローラーの表面に静電気で吸着する。そして、このローラーに吸着した塵埃等のゴミを回収する方法としては、スクレイパーをローラーに対して接触させることにより、ローラー上の塵埃等のゴミを除去し、除去した塵埃等のゴミをダストボックスに回収する方法を採用している。
【０００４】
前記静電掃除機は、真空吸引方式の掃除機のようにモータやファンの回転による騒音が無く、また、排気による室内の空気の汚れが発生しないという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２６１３４２号
【特許文献２】特開２０１３−１９８７０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記静電気掃除機では，ローラーで塵埃等のゴミを静電気で吸着することにより床面の清掃を行うため、ローラーが壁際や部屋の隅まで届かず、塵埃等のゴミを取り残してしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、例えば、特開２０１３−１９８７０４号（特許文献２）に記載の掃除機が提案されている。この掃除機は、図６に示すように、筐体９１の側方に、鉛直方向の回転軸９２を有するサイドブラシ９３を設けることにより、サイドブラシ９３のブラシ束９４が壁Ｗの際の塵埃等のゴミをかき集め、筐体９１の略後部中央に位置する吸引口９５から塵埃等のゴミを吸引して、ゴミを回収している。
【０００８】
しかしながら、この特許文献２の掃除機の場合、図６に示すように、サイドブラシ９３の回転軸９２が床面に対し鉛直方向に配置されているため、サイドブラシ９３の回転軌跡は図１の破線Ｂで示す円となるので、部屋の隅Ｃの塵埃等のゴミを取り残してしまうという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、部屋の隅の塵埃等のゴミをかき集めて、掃除することができる掃除機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明に係る掃除機は、
集塵体本体と、この集塵体本体の外周面に設けられて、ゴミが吸着される吸着層とを有する集塵体と、この集塵体を回転させる回転手段とを備える掃除機において、
前記集塵体の前方かつ側方のゴミをかき集めるためのサイドブラシを備え、
このサイドブラシは、
回転軸と、
この回転軸と共に回転するブラシ基台と、このブラシ基台に植設され、床面に接触するブラシ束と
を有し、
この掃除機を水平な床面に置いたとき、前記集塵体の中心線と交差する鉛直線と、前記回転軸の中心線とのなす角度をα（α＜９０°）、前記回転軸の中心線に対するブラシ束のなす角度をβとした場合、下記関係式が成り立つことを特徴としている。
０＜β＜α
【発明の効果】
【００１１】
本発明の掃除機によれば、部屋の隅のゴミをかき出し掃除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１に係る掃除機について説明する説明図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るサイドブラシの働きについて説明する説明図である。
【図３】サイドブラシの角度を決定するための実験結果を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る掃除機について説明した説明図である。
【図５】本発明の実施形態３に係る掃除機について説明する説明図である。
【図６】先行技術に係るサイドブラシの働きについて説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を図示の実施形態により詳細に説明する。なお、本明細書において、同一または類似の構成については、同一の参照符号を付している。
【００１４】
（実施形態１）
図１および２を参照しながら、本発明の実施形態１に係る掃除機１００を以下に説明する。
【００１５】
（掃除機１００の大略構成）
図１に示すように、集塵体１０は、略円筒形状の集塵体本体１と、この集塵体本体１の外周面に設けられて床面の塵埃等のゴミを吸着する吸着層２とを有している。前記集塵体本体１は、回転手段の一例としてのモータ３によって図中矢印Ｒの方向に回転させられる（前進方向Ｆに対し逆方向の回転）。
【００１６】
前記吸着層２の表面に吸着された塵埃等のゴミＤは、モータ３による集塵体１０の回転により、除去機構５へ移送される。移送された塵埃等のゴミＤは、除去機構５によって、吸着層２の表面から物理的に剥離され、回収部４に回収される。除去機構５は、例えば、ゴムまたはプラスチックで形成されたスクレ−パ等からなる。
【００１７】
サイドブラシ２０は、図２に示す筐体３１の側方、つまり、集塵体１０の前方および側方にある塵埃等のゴミを筐体３１の内側方向にかき集めるように回転する。サイドブラシ２０およびその周辺構造について詳しくは後述する。
【００１８】
前記筐体３１内に、集塵体１０、モータ３、除去機構５および回収部４等が収容されている。また、筐体３１には、把手３２が揺動可能に取り付けられている。
【００１９】
（集塵体１０の構成）
前記集塵体１０は、アルミ等の導電体により作られた例えば直径１０ｃｍ、長さ３０ないし５０ｃｍの円筒状の集塵体本体１の外周に、フタロシアニン等の絶縁物質を塗布して吸着層２を形成している。前記集塵体本体１の端面は、例えば、ゴムまたはプラスチックで形成されている。前記吸着層２の厚さは例えば２０〜３０μｍである。前記吸着層２に用いる他の絶縁物質としては、例えばポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、シリコンの多結晶を含む層（例えばシリコン（Ｓｉ）の蒸着または塗着膜）等を用いてもよい。
【００２０】
（吸着層２の構成）
前記吸着層２は、この実施形態１では、吸着層の一例としての帯電層２となっており、帯電層２の近傍に配置された帯電装置３０により帯電される。帯電した吸着層（帯電層）２は、静電気により床面上の塵埃等のゴミを吸着することで掃除を行う。
【００２１】
（帯電装置３０の構成）
前記帯電装置３０は、集塵体１０に対向する面にのみ開口を有しその他の面が塞がれた導電カバー７と、前記集塵体１０に対向する開口に取り付けたグリッド９と、タングステン等で作られ、導電カバー７内に収納されたコロナワイヤ８とからなる。前記コロナワイヤ８は、導電カバー７に、その導電カバー７と絶縁を保ちつつ保持されている。コロナワイヤ８に電圧を印可することにより、吸着層２に静電気を発生させることができる。
【００２２】
前記吸着層２に吸着された塵埃等のゴミＤは、集塵体１０の回転により、除去機構５に移送される。除去機構５の近傍には、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）などで構成された帯電除去装置１１が配置されている。帯電除去装置１１から吸着層２に光が照射されることにより、吸着層２に帯電している電荷は除去される。
【００２３】
前記帯電除去装置１１で吸着層２の帯電が除去された後、塵埃等のゴミＤは除去機構５に移送され、吸着層２の表面から物理的に剥離され、回収部４に回収される。
【００２４】
（サイドブラシ２０の構成）
前記サイドブラシ２０は、床面に接触するブラシ束１２と、このブラシ束１２が植設されたブラシ基台１３と、このブラシ基台１３を回転させる回転軸１４とを有している。このブラシ束１２は、ブラシ基台１３から仮想した円錐台の母線に沿うように延びている。このブラシ束１２は、ブラシ基台１３の図示しない嵌合穴に密に取り外し可能に挿入している。したがって、ブラシ束１２は、ブラシ基台１３に着脱可能になっていて、ブラシ束１２を交換できるようになっている。
【００２５】
前記回転軸１４には、ゴム等から作られた連結リング１５を集塵体本体１のゴムまたはプラスチックで形成された端面に接触するように固定している。したがって、前記集塵体本体１の回転により、摩擦車として機能する連結リング１５が回転して、サイドブラシ２０がゴミを内側にかき込むように回転するようになっている。
【００２６】
この掃除機１００を水平な床面に置いたとき、前記回転軸１４の中心線を含む鉛直方向の平面において、前記集塵体１０の中心線と交差する鉛直線Ｓと、前記回転軸の中心線とのなす角度をα（α＜９０°）、前記回転軸１４の中心線に対するブラシ束１２のなす角度をβとした場合、
０＜β＜α
の関係式が成り立つようにしている。
【００２７】
（サイドブラシ２０の働き）
実施形態１では、掃除機１００の矢印Ｆで示す前進方向に対して、集塵体１０の回転方向を、矢印Ｒで示すように、逆にしているため、サイドブラシ２０の連結リング１５を図１に示すように、集塵体本体１の端面において、集塵体本体１の中心線と交差すると共に、床面に交わる鉛直方向の線分Ｓを時計回りに０度を超えて９０度未満の範囲で回転した領域で、集塵体本体１の端面と連結リング１５が接触するようにして、サイドブラシ２０がゴミＤを側方から内側にかき込むようにしている。
【００２８】
図２に示すように、サイドブラシ２０は、筐体３１の前方および側方のゴミを筐体３１の内側へかき集めて、つまり、集塵体１０の前方および側方のゴミを内側にかき集めて、集塵体１０の吸着層２に吸着させるので、部屋の隅Ｃや壁Ｗの際の塵埃等のゴミでも、確実に除去して掃除をすることができる。
【００２９】
例えば、角度αを４５度、角度βを３０度とした場合、側方および壁際の塵埃等のゴミを効率よく筐体内側へ集めることができ、集めた塵埃等のゴミを集塵体１０により除去可能となる。
【００３０】
ここで、角度α固定で角度βを変化させゴミ取り性能評価を実施した結果を図３に示す。角度αは４５度とし、角度βを検討（１）では７０度、検討（２）では５５度、検討（３）では３０度とした。その結果、角度βを７０度および５０度とした検討（１）および検討（２）ではブラシ束１２と床面との接触による回転抵抗が大きく、サイドブラシ２０の回転不良となり、良好なゴミ取り性能が得られなかった。角度βを３０度とした検討（３）では、サイドブラシ２０の回転は良好であり、側方および壁際の塵埃等のゴミを筐体３１の内側へと集め、集めた塵埃等のゴミを集塵体１０により除去できた。これらの結果から、前記角度αと角度βの関係式が成立することが確認される。
【００３１】
図３で、ブラシの長さとは、ブラシ束１２の長さのことであり、ブラシの高さとは、複数のブラシ束１２のうち、最も下側にきたブラシ束１２の上端と床面との距離のことである。
【００３２】
また、他の実験例でも、０＜β＜αの関係式を満足すると、ゴミの除去性能が良好である一方、この関係式を満足しないと、部屋の隅にゴミが残って、ゴミの除去性能が悪くなったり、サイドブラシ２０の回転不良が起こることが分かった。
【００３３】
また、図２に示すように、サイドブラシ２０を集塵体１０の左右側方に一対配置することにより、壁面Ｗと掃除機使用者とのポジションを気にすることなく壁際まで掃除可能となる。
【００３４】
また、このブラシ束１２は、ブラシ基台１３に着脱可能になっているから、ブラシ束１２を交換することによって、サイドブラシ２０の塵埃等のゴミのかき集め効果を長期に亘って維持することができる。
【００３５】
また、サイドブラシ２０を、集塵体１０の端面、連結リング１５を介して、集塵体１０用のモータ３で回転させるので、サイドブラシ２０専用のモータが不要で、製造コストを低減できる。
【００３６】
（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２に係る掃除機２００を示し、この実施形態２の掃除機２００は、図１に示す実施形態１の掃除機１００とは、集塵体１０の回転方向Ｒが掃除機２００の前進方向Ｆと同じ順方向である点が異なり、それに伴って、各構成要素の配置が実施形態１と異なるが、構成要素自体は略同じである。したがって、図４において、図１に示された実施形態１の構成要素と同一構成要素については、図１の構成要素と同一参照番号を付して、詳しい説明は、省略し、主に、異なる構成、作用について以下に説明する。
【００３７】
この実施形態２の掃除機２００では、図４に示すように、集塵体１０の前方側に、帯電除去装置１１、除去機構５、回収部４、帯電装置３０、サイドブラシ２５を配置している。
【００３８】
前記サイドブラシ２５の回転軸１４１は、実施形態１のサイドブラシ２０の回転軸１４よりも長くて、集塵体１０の中心線を越えて延在し、回転軸１４１の後端部に固定した連結リング１５が、集塵体本体１の端面の後半側の領域で接触するようにして、サイドブラシ２５がゴミＤを側方から内側にかき込むようにしている。
【００３９】
前記サイドブラシ２５の角度α、角度βは、実施形態１と同じである。
【００４０】
また、前記サイドブラシ２５は、集塵体１０の左右側方に一対配置することにより、壁面と掃除機使用者とのポジションを気にすることなく壁際まで掃除可能にしている。
【００４１】
また、前記サイドブラシ２５のブラシ束１２は、ブラシ基台１３に着脱可能になっていて、ブラシ束１２を交換することによって、サイドブラシ２５の塵埃等のゴミのかき集め効果を長期に亘って維持することができるようにしている。
【００４２】
前記構成において、モータ３によって集塵体１０を回転させると、その集塵体１０の端面に接触している連結リング１５が回転して、サイドブラシ２５が前方かつ側方から塵埃などのゴミを内側にかき込み、そのゴミは、集塵体１０の吸着層２に吸着される。そして、吸着層２に、帯電除去装置１１から光が照射されて、吸着層２から電荷が除去されて、さらに、吸着層２からゴミＤが除去機構５によって、物理的に剥離されて、回収部４に回収される。
【００４３】
その後、帯電装置３０によって、吸着層２に静電気が発生させられる。
【００４４】
この実施形態２の掃除機２００でも、サイドブラシ２５が、集塵体１０の前方および側方のゴミを内側へかき集めて、集塵体１０に吸着させるので、部屋の隅や壁際の塵埃等のゴミでも、確実に除去して掃除をすることができる。
【００４５】
（実施形態３）
図５は、本発明の実施形態３に係る掃除機３００を示し、この実施形態３の掃除機３００は、図１に示す実施形態１の掃除機１００とは、集塵体１０からサイドブラシ２６への動力の伝達の仕方が異なるが、他の点は、実施形態１と同様である。したがって、図５において、図１に示された実施形態１の構成要素と同一構成要素については、図１の構成要素と同一参照番号を付して、詳しい説明は、省略し、異なる構成、作用について以下に説明する。
【００４６】
この実施形態３の掃除機３００では、図５に示すように、集塵体１０の端面に、ベベルギアからなる端面ギア１９を形成する一方、サイドブラシ２６の回転軸１４にベベルギアからなる連結ギア１６を固定して、端面ギア１９と連結ギア１６との噛合によって、サイドブラシ２６を回転させるようにしている。
【００４７】
前記サイドブラシ２６の角度α、角度βは、０＜β＜αの関係式を満たし、実施形態１と同じである。
【００４８】
また、前記サイドブラシ２６は、実施形態１と同様に、集塵体１０の左右側方に一対配置することにより、壁面と掃除機使用者とのポジションを気にすることなく壁際まで掃除可能にしている。
【００４９】
また、前記サイドブラシ２６のブラシ束１２は、ブラシ基台１３に着脱可能になっていて、ブラシ束１２を交換することによって、サイドブラシ２５の塵埃等のゴミのかき集め効果を維持することができるようにしている。
【００５０】
前記構成において、帯電装置３０は、集塵体１０の吸着層２に帯電させる。モータ３によって集塵体１０を回転させると、その集塵体１０の端面ギア１９に噛合している連結ギア１６が回転して、サイドブラシ２５が前方かつ側方から塵埃などのゴミを内側にかき込み、そのゴミは、集塵体１０の帯電した吸着層２に吸着される。そして、吸着層２に、帯電除去装置１１から光が照射されて、吸着層２から電荷が除去されて、さらに、吸着層２からゴミＤが除去機構５によって、物理的に剥離されて、回収部４に回収される。
【００５１】
このように、実施形態３でも、サイドブラシ２６が、集塵体１０の前方および側方のゴミを内側へかき集めて、集塵体１０の吸着層２に吸着させるので、部屋の隅や壁際の塵埃等のゴミでも、確実に除去して掃除をすることができる。
【００５２】
また、集塵体１０から、サイドブラシ２６へ、端面ギア１９と連結ギア１６との噛合によって、動力を伝達するので、確実に、サイドブラシ２６を回転させることができる。
【００５３】
また、サイドブラシ２６を、集塵体１０の端面ギア１９、連結ギア１５６を介して、集塵体１０用のモータ３で回転させるので、サイドブラシ２６専用のモータが不要で、製造コストを低減できる。
【００５４】
（実施形態４）
実施形態１〜３については、掃除機１００，２００，３００の構成として、集塵体、吸着層、モータ、回収部、除去機構からなる静電気を利用した静電掃除機について記載したが、本発明の掃除機は、静電掃除機に限定されるものでない。
【００５５】
例えば、モータ、回収部、除去機構が無く、集塵体本体の一例としての円筒状の回転体に、吸着層の一例としての粘着層を形成して、集塵体を構成し、その集塵体の側方に、前記実施形態１〜３に記載のサイドブラシ２０，２５または２６を配置して、集塵体を回転可能に支持する把手付きの枠等の回転手段で回転体を回転させて、サイドブラシ２０，２５または２６でゴミ等を内側にかき込んで、粘着層にゴミを付着させるものであってもよい。
【００５６】
本構成では、サイドブラシ２０，２５または２６は前述と同様の効果を発揮し、より粘着層側にゴミをかき集める作用を有する。
【００５７】
また、粘着層は定期的に回転体から除去し、新たな粘着層が露出するような構成にすると、実施形態１〜３に比して、より、静音で、簡便な掃除機を実現することが出来る。
【００５８】
（実施形態５）
実施形態１〜３では、１つのモータで、集塵体１０と、サイドブラシ２０，２５または２６とを回転させるようにしている。しかし、図示しないが、集塵体とサイドブラシとを各々別のモータで回転させるようにしてもよい。
【００５９】
この場合、サイドブラシの配置の自由度が増す。
【００６０】
本発明および実施形態を纏めると、次のようになる。
【００６１】
本発明の掃除機は、
集塵体本体１と、この集塵体本体１の外周面に設けられて、ゴミが吸着される吸着層２とを有する集塵体１０と、この集塵体１０を回転させる回転手段３とを備える掃除機において、
前記集塵体１０の前方かつ側方のゴミをかき集めるためのサイドブラシ２０，２５，２６を備え、
このサイドブラシ２０，２５，２６は、
回転軸１４，１４１と、
この回転軸１４，１４１と共に回転するブラシ基台１３と、このブラシ基台１３に植設され、床面に接触するブラシ束１２と
を有し、
この掃除機を水平な床面に置いたとき、前記集塵体１０の中心線と交差する鉛直線Ｓと、前記回転軸１４，１４１の中心線とのなす角度をα（α＜９０°）、前記回転軸１４，１４１の中心線に対するブラシ束１２のなす角度をβとした場合、下記関係式が成り立つことを特徴としている。
０＜β＜α
前記構成によれば、サイドブラシ２０，２５，２６が集塵体１０の前方かつ側方のゴミＤをかき集めて、集塵体１０の吸着層２に吸着させるので、部屋の隅や壁際の塵埃等のゴミでも、確実に除去して掃除をすることができる。
【００６２】
１実施形態では、
前記サイドブラシ２０，２５，２６は、前記集塵体１０の端面から回転力が伝達されて回転させられる。
【００６３】
前記実施形態によれば、前記サイドブラシ２０，２５，２６は、前記集塵体１０の端面から回転力が伝達されて回転させられるので、例えば、回転手段としての１つのモータ３を集塵体１０とサイドブラシ２０，２５，２６とに兼用できる。したがって、サイドブラシ２０，２５，２の回転を集塵体１０の回転と連動させることができて、サイドブラシ２０，２５，２６専用のモータ等の追加部品を削減できる。したがって、この実施形態の掃除機は安価である。
【００６４】
１実施形態では、
前記サイドブラシ２０，２５，２６は、前記集塵体１０の左右側方に一対配置されている。
【００６５】
前記実施形態によれば、前記サイドブラシ２０，２５，２６は、前記集塵体１０の左右側方に一対配置されているので、壁面Ｗと掃除機使用者とのポジションを気にすることなく壁際まで掃除が可能となる。
【００６６】
１実施形態では、
前記サイドブラシ２０，２５，２６は、前記ブラシ束１２が前記ブラシ基台１３に着脱可能である。
【００６７】
前記実施形態によれば、ブラシ束１２は、ブラシ基台１３に着脱可能になっているから、ブラシ束１２を交換することによって、サイドブラシ２０，２５，２６の塵埃等のゴミＤのかき集め効果を維持することができる。
【００６８】
１実施形態は、
前記吸着層２に吸着されたゴミＤを除去する除去機構５と、この除去機構５によって除去されたゴミＤを回収するための開口を有する回収部４とを備える。
【００６９】
前記実施形態によれば、前記吸着層２から除去機構５でゴミＤを除去し、そのゴミＤを回収部４で自動的に回収することが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１  集塵体本体
２  吸着層
３  モータ
４  回収部
５  除去機構
７  導電カバー
８  コロナワイヤ
９  グリッド
１０  集塵体
１１  帯電除去装置
１２  ブラシ束
１３  ブラシ基台
１４，１４１  回転軸
１５  連結リング
１６  連結ギア
１９  端面ギア
２０，２５，２６  サイドブラシ
３０  帯電装置
１００，２００，３００  掃除機
Ｆ  床面
Ｗ  壁
【図１】
2015150310.tif 000003
【図２】
2015150310.tif 000004
【図３】
2015150310.tif 000005
【図４】
2015150310.tif 000006
【図６】
2015150310.tif 000007
【図５】
2015150310.tif 000008