(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃除機ヘッドからファンユニットまで通る空気流を発生させるためのファンユニットを含む真空電気掃除機のための掃除機ヘッドであって、
回転により屑を表面から掃引するための少なくとも１つの撹拌器を含む回転可能撹拌器アセンブリと、
前記少なくとも１つの撹拌器の回転によってエネルギが伝達されて励起された屑が掃除機ヘッドに入る下方に向けられた開口部、及び、該開口部の近くに位置し、かつ前記励起された屑及び前記空気流が出る少なくとも１つの塵出口を含む、前記攪拌器アセンブリを収容する撹拌器チャンバと、
前記少なくとも１つの塵出口と、前記空気流及びこの空気流に同伴された屑が出る排気ポートとの間に延びる塵チャンネルとを含み、
前記塵チャンネルは、前記攪拌器アセンブリの近くに位置するチャンネル内壁及び該チャンネル内壁の周りに延びるチャンネル外壁と、励起された屑を前記チャンネル壁の延びる方向に沿って上方へ前記チャンネル壁間に偏向させるための手段と、前記ファンユニットの作動中、前記励起された屑の前記空気流への同伴が可能になる程度に前記励起された屑の前記エネルギが減少し、前記屑が空気流の同伴により前記排気ポートから出るまで、前記偏向され励起された屑が衝突する表面と、を含み、
前記偏向させるための手段は、掃除機ヘッドの前記開口部から離れて上方へ湾曲する、  ことを特徴とする掃除機ヘッド。
【請求項２】
前記衝突表面は、前記塵チャンネルのチャンネル壁の表面を複数含むことを特徴とする請求項１に記載の掃除機ヘッド。
【請求項３】
前記排気ポートは、前記少なくとも１つの塵出口の上方に位置することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の掃除機ヘッド。
【請求項４】
前記排気ポートは、掃除機ヘッドの側壁間に位置することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の掃除機ヘッド。
【請求項５】
前記排気ポートは、掃除機ヘッドの後部に又は後部の近くに位置することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の掃除機ヘッド。
【請求項６】
前記排気ポートは、前記攪拌器チャンバの上方に位置することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の掃除機ヘッド。
【請求項７】
前記塵チャンネルは、前記攪拌器チャンバの上側部分の周りに延びることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の掃除機ヘッド。
【請求項８】
前記塵チャンネルは、前記攪拌器チャンバの後部部分の周りに延びることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の掃除機ヘッド。
【請求項９】
前記偏向させるための手段は、励起された屑を前記チャンネル内壁の背後に偏向させるように配置されることを特徴とする請求項１に記載の掃除機ヘッド。
【請求項１０】
前記掃除機ヘッドの使用中に、清掃すべき前記表面に面するソールプレートを含み、前記ソールプレートは前記開口部を含み、
前記偏向させるための手段は、前記ソールプレートに接続されるか又はそれに一体化される、
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の掃除機ヘッド。
【請求項１１】
前記偏向させるための手段は、前記チャンネル外壁に接続されることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の掃除機ヘッド。
【請求項１２】
前記チャンネル内壁は、前記チャンネル外壁に接続されることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の掃除機ヘッド。
【請求項１３】
前記排気ポートは、前記チャンネル外壁に形成されることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の掃除機ヘッド。
【請求項１４】
前記チャンネル外壁は、掃除機ヘッドの上面を提供することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の掃除機ヘッド。
【請求項１５】
前記チャンネル内壁は、前記攪拌器チャンバを前記塵チャンネルから分離することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の掃除機ヘッド。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの塵出口は、前記チャンネル内壁の縁部によって少なくとも部分的に形成されることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の掃除機ヘッド。
【請求項１７】
前記チャンネル内壁の前記縁部は、前記攪拌器アセンブリの回転軸と実質的に平行であることを特徴とする請求項１６に記載の掃除機ヘッド。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの撹拌器は、前記表面から後方に屑を掃引するように配置され、
前記チャンネル内壁は、前記チャンネル内壁の縁部から前方かつ上方へ湾曲する、
ことを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載の掃除機ヘッド。
【請求項１９】
掃除機ヘッドを真空電気掃除機に接続するための前記チャンネル外壁に一体化されたコネクタを含むことを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の掃除機ヘッド。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの塵出口は、前記攪拌器チャンバに沿って長さ方向に延びることを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の掃除機ヘッド。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの塵出口は、前記攪拌器アセンブリの長さに沿って延びることを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれか１項に記載の掃除機ヘッド。
【請求項２２】
請求項１から請求項２１のいずれか１項に記載の掃除機ヘッドと、
前記掃除機ヘッドからファンユニットまで通る空気流を発生させるためのファンユニットと、
前記空気流から屑を分離するための分離装置と、
を含むことを特徴とする真空掃除電気器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空電気掃除機に関し、かつ真空電気掃除機のための掃除機ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
真空掃除機は、一般的に、汚れ及び塵分離装置を収容する本体、本体に接続され、かつ吸引開口部を有する掃除機ヘッド、及び吸引開口部と掃除機ヘッドとを通じて本体内に汚れ含有空気を吸い込むためのモータ駆動ファンユニットを含む。吸引開口部は、清掃すべき床面に面するように下方へ向けられる。汚れ含有空気は、空気が大気に放出される前に汚れ及び塵を空気から分離することができるように分離装置に搬送される。分離装置は、フィルタ、フィルタバッグ、又は公知のようにサイクロン構成の形態を取ることができる。
【０００３】
真空掃除機は、一般的に、円筒又はキャニスタ型掃除機、直立型掃除機、及び手持型掃除機を含む。円筒型真空掃除機は、本体と掃除機ヘッドの間に延びるホース及びワンドアセンブリにより床面に沿って引かれる１組のホイールにより支持された本体を含む。掃除機ヘッドは、一般的に、本体から遠隔のワンドの端部に取外し可能に装着される。直立型真空掃除機は、一般的に、本体、清掃すべき床面にわたって真空掃除機を操作するために本体上に取り付けられた転動アセンブリ、及び本体上に取り付けられた掃除機ヘッドを含む。使用時に、ユーザは、床面の方向に直立型真空掃除機の本体を斜めに倒し、次に、床面にわたって真空掃除機を操作するために本体に装着されたハンドルを順番に押して引く。
【０００４】
通常はブラシバーの形態である従動撹拌器は、掃除機ヘッドの円筒形ブラシバーチャンバ内に回転可能に取り付けられる。ブラシバーは、コアから外方に放射状に延びる剛毛を担持する長形円筒形コアを含む。吸引開口部は、ブラシバーチャンバの底部に位置し、ブラシバーは、吸引開口部を通って僅かに突出するようにチャンバ内に取り付けられる。
【０００５】
ブラシバーチャンバの排気ポートは、一般的に、ブラシバーチャンバの後部の近くに位置する。排気ポートは、通常、ブラシバーチャンバに形成された円形又は矩形の開口の形態である。開口の正確な位置は、ブラシバーの回転方向、掃除機ヘッドに対するモータ又はタービンの位置、及びブラシバーチャンバから離れて屑含有空気流を搬送するダクトを収容するブラシバーチャンバの背後及び／又は上方に利用可能である空間のような様々な要因によって判断することができる。特に、ＤｙｓｏｎのＤＣ２４真空掃除機のような直立型真空掃除機に対して、ユーザのためにコンパクトな真空掃除機を提供するという願望は、掃除機ヘッドが本体にできるだけ近くに位置し、それによってブラシバーチャンバの上側後部部分に位置する排気ポートから掃除機ヘッドのモータハウジングの上を本体まで延びるダクトが一般的にもたらされることを意味する。
【０００６】
ブラシバーは、主として、真空掃除機がカーペットを敷いた表面を清掃するのに使用される時に起動される。ブラシバーの回転は、掃除機の本体から得られる電源によって電力が供給される電動モータにより、又は掃除機ヘッドを通過するか又は掃除機ヘッド内に入る空気流によって駆動されるタービンにより駆動することができる。ブラシバーの回転により、剛毛は、清掃すべきカーペットの表面に沿って掃引され、カーペットの繊維、及びカーペットの表面上及び／又はカーペットの繊維間に位置する塵粒子のようなあらゆる屑の両方を攪拌し、その結果、有意な量のエネルギがこれらの塵粒子に与えられる。剛毛が吸引開口部の前縁から後縁の方向に移動するような方向にブラシバーが回転すると、殆どの励起され活発化された(energised)塵粒子は、回転する剛毛によって吸引開口部を通って後方に掃引され、ブラシバーチャンバに入る。
【０００７】
励起された塵粒子がブラシバーチャンバに入る軌跡は、ブラシバーの回転速度、剛毛の剛性、及びカーペットの繊維内への剛毛の浸入のようないくつかの要因に依存するが、本出願人の研究により、励起された塵粒子は、ブラシバーに対して接線方向にかつ吸引開口部の平面に対して４５°までの鋭角でブラシバーチャンバに入る傾向があることが見出されている。その結果、特に、排気ポートがブラシバーの回転軸よりも上方に配置される場合に、掃除機ヘッドに入る殆どの励起された塵粒子は、排気ポートを通って直接に掃引されないことになる。代わりに、励起された塵粒子は、ブラシバーチャンバの壁と回転ブラシバーの剛毛及びコアとに複数回衝突する。これらの衝突の無作為性により、励起された塵粒子の一部は、カーペットの繊維上に又は繊維内に再堆積する可能性がある。他の励起された塵粒子は、塵粒子が吸引開口部から排気ポートまで掃除機ヘッドを通過する空気流内に同伴されることが可能なレベルまで上述の衝突を通じてそれらの励起された塵粒子のエネルギが低減するまで、ブラシバーチャンバ内に留まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１８３８１９５号明細書
【特許文献２】国際公開第２００９／０６６０５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
所定の掃除機ヘッドを通過する空気流内に同伴される励起された塵粒子の割合を増大させるために、ファンユニットによって発生される空気流の流量は、例えば、ファンユニットの回転速度及び／又はサイズを増加させることによって増大させることができる。しかし、これは、望ましくないことに、ファンユニットを駆動するモータのエネルギ消費を増大させることになる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の態様では、本発明は、掃除機ヘッドからファンユニットまで通る空気流を発生させるファンユニットを含む真空電気掃除機のための掃除機ヘッドを提供し、掃除機ヘッドは、屑を表面から掃引する少なくとも１つの撹拌器を含む回転可能撹拌器アセンブリと、少なくとも１つの撹拌器により励起された屑が掃除機ヘッドに入る時に通る下方に向けられた開口部及び開口部の近くに位置し、かつ励起された屑が攪拌器チャンバを出る時に通る少なくとも１つの塵出口を含み、攪拌器アセンブリを収容する撹拌器チャンバと、少なくとも１つの塵出口と屑含有空気流が塵チャンネルから吸い込まれる排気ポートとの間に延びて、励起された屑が空気流内に同伴されることを可能にするレベルまで励起された屑のエネルギが減少するまで励起された屑を塵チャンネル内に保持するための手段を含む塵チャンネルとを含む。
【００１１】
本発明は、すなわち、攪拌器チャンバの塵出口と、攪拌器アセンブリにより床又は他の表面から掃引された塵粒子のような励起屑を受け取る排気ポートとの間に位置する塵チャンネルを有する修正掃除機ヘッドを提供する。励起屑が掃除機ヘッドに入る開口部の近くに塵出口が位置すると、多数の励起された塵粒子及び他の屑は、直接に、すなわち、攪拌器チャンバ及び／又は攪拌器アセンブリの壁とのあらゆる衝突の前に塵チャンネルに入ることができる。
【００１２】
塵チャンネルは、励起屑が空気流内に同伴されることを可能にするレベルまで励起屑のエネルギが減少するまで励起屑を塵チャンネル内に保持するための手段を含む。例えば、保持する手段は、励起屑が攪拌器チャンバに戻るのを防止するために塵チャンネル内に位置する一方向性バルブ又は他の手段を含むことができる。
【００１３】
代替的に、塵チャンネルは、励起塵粒子又は屑の他の励起部分が空気流内に同伴されることを可能にするレベルまでそのエネルギが減少するまで、それが衝突する表面を含むことができる。これらの表面は、塵チャンネル内に位置するバッフル、壁、又は他の特徴部によって設けることができる。これらの特徴部は、塵チャンネルのチャンネル壁に接続することができる。代替的に、これらの表面は、塵チャンネル内に位置する繊維状、細胞状、又は泡状の物体によって設けることができる。別の代替として又は追加的に、これらの表面は、塵チャンネルのチャンネル壁の各部分によって設けることができる。これらの表面は、それとの衝突を通じてその間に励起された塵粒子又は他の屑をそれらが空気流内に同伴されることを可能にするレベルまでそれらのエネルギが減少するまで保持するように成形することができる。これらの表面は、湾曲にするか又はファセットにすることができる。塵チャンネル内の励起屑の保持は、励起屑をそれが床面上に再び堆積される前に攪拌器チャンバ内から捕捉するための比較的高い空気流を発生させる要件がもはや存在しないことを意味する。
【００１４】
実際に、本出願人は、ファンユニットを駆動する比較的小さいモータを有する真空掃除機の掃除機ヘッド内の塵チャンネルの具備は、ファンユニットを駆動するより大きなモータを有し、従って、より高いエネルギ消費をもたらす真空掃除機に同等の屑収集性能をこの真空掃除機が達成することを可能にすることができることを見出している。
【００１５】
塵チャンネルは、塵チャンネルに入る励起屑の実質的に全てが、それが空気流内に同伴されることを可能にするレベルまでそのエネルギが減少するまで塵チャンネル内に保持されるように構成することができる。代替的に、塵チャンネル内での励起屑の少なくとも一部の滞留時間を低減するために、塵チャンネルは、それに衝突している励起屑を排気ポートに向かって誘導するための手段を含むことができる。これは、励起屑が空気流内に同伴され、それによって真空電気掃除機に搬送される速度を増大させることができる。例えば、それに衝突している励起屑を排気ポートに向かって誘導するための手段は、バッフル又は塵チャンネルの壁を含むことができる。
【００１６】
第２の態様では、本発明は、掃除機ヘッドからファンユニットまで通る空気流を発生させるファンユニットを含む真空電気掃除機のための掃除機ヘッドを提供し、掃除機ヘッドは、屑を表面から掃引する少なくとも１つの撹拌器を含む回転可能撹拌器アセンブリと、少なくとも１つの撹拌器により励起された屑が掃除機ヘッドに入る時に通る下方に向けられた開口部及び開口部の近くに位置し、かつ励起された屑が攪拌器チャンバを出る時に通る少なくとも１つの塵出口を含み、攪拌器アセンブリを収容する撹拌器チャンバと、少なくとも１つの塵出口と屑含有空気流が塵チャンネルから吸い込まれる排気ポートとの間に延びて、チャンネルに衝突している励起屑を排気ポートに向かって誘導するための手段を含む塵チャンネルとを含む。
【００１７】
少なくとも１つの塵出口の位置は、それが攪拌器アセンブリによって床面から掃引された励起屑を受け取るために開口部の近くに位置するようなものであるが、屑含有空気流が掃除機ヘッドから吸い込まれる排気ポートの位置は、それほど制限されない。これは、掃除機ヘッドが、真空電気掃除機に対して最小のダクト及び／又は空間がその間にあるように接続されることを可能にする適切な位置に排気ポートを位置決めすることを可能にすることができる。
【００１８】
例えば、攪拌器チャンバに対する攪拌器アセンブリの回転方向によっては、排気ポートは、掃除機ヘッドの後部に又はその近くに位置する場合がある。掃除機ヘッドから屑含有空気流を受け取るための真空電気掃除機の空気入口の位置によっては、排気ポートは、掃除機ヘッドの側壁間に位置することができ、その場合、それに衝突している励起屑を排気ポートに向かって誘導するための手段は、それに衝突している励起屑を排気ポートに向かって内方に誘導するように構成することができる。代替的に又は追加的に、排気ポートは、攪拌器チャンバの上方に位置することができ、その場合、それに衝突している励起屑を排気ポートに向かって誘導するための手段は、それに衝突している励起屑を排気ポートに向かって内方に及び／又は上方に誘導するように構成することができる。
【００１９】
攪拌器アセンブリの回転方向、及び従って励起屑が開口部を通じて掃除機ヘッドに入る方向によっては、塵チャンネルは、掃除機ヘッドから後方に又は前方へ延びることができる。しかし、比較的狭い掃除機ヘッドを提供するために、塵チャンネルは、攪拌器チャンバの上部部分の周りに延びることが好ましい。塵チャンネルは、励起屑を受け取るための少なくとも１つの比較的広い口部と屑が塵チャンネルを出て空気流内に同伴される比較的狭い出口とを有する漏斗の形態であることが好ましい。しかし、塵チャンネルは、励起屑が攪拌器チャンバに戻ることを防止するために管状、回旋状、螺旋状、又は蛇行形状のようなあらゆる他の形状を有することができる。
【００２０】
チャンネル壁は、攪拌器アセンブリの近くに位置し、かつ好ましくは攪拌器アセンブリの周りに少なくとも部分的に通って延びるチャンネル内壁、及びチャンネル内壁の周りに延び、かつ好ましくはチャンネル内壁に接続されているチャンネル外壁を含むことが好ましい。チャンネル内壁は、排気ポートと攪拌器チャンバの間に位置することが好ましい。チャンネル外壁は、掃除機ヘッドの上面を提供することができる。コンパクトな掃除機ヘッドを提供するために、チャンネル内壁は、塵チャンネルから攪拌器チャンバを分離することができる。
【００２１】
掃除機ヘッドは、励起屑をチャンネル壁間で上方へ偏向させるための手段を含むことが好ましい。攪拌器アセンブリの回転方向に基づいて、偏向させるための手段は、攪拌器アセンブリの背後又はその前に位置し、かつ励起屑が塵チャンネルのチャンネル壁間で上方へ移動するように、励起屑をチャンネル内壁の背後又はその前に偏向させるように配置することができる。
【００２２】
偏向させるための手段は、励起屑をチャンネル壁間で偏向させる１つ又はそれよりも多くの凹面を提供するために、掃除機ヘッドの開口部から離れて上方へ湾曲することができる。代替的に、偏向させるための手段は、励起屑をチャンネル壁間で偏向させる１つ又はそれよりも多くの傾斜した又はファセットを有する表面を含むことができる。
【００２３】
掃除機ヘッドは、開口部を含む面係合ソールプレートを含むことが好ましく、かつ偏向させるための手段は、ソールプレートに接続又は一体化されていることが好ましい。偏向させるための手段は、ソールプレートからチャンネル外壁まで延びる連続面を提供することができ、かつチャンネル外壁に接続されていることが好ましい。代替的に、偏向させるための手段は、チャンネル外壁と一体化し、かつソールプレートに接続するか、又はソールプレートと係合するように下方へ延びることができる。偏向させるための手段は、掃除機ヘッドがその上で移動される時にカーペットを敷いた床面の繊維を攪拌する作業縁部を提供することができる。
【００２４】
チャンネル外壁の形状及び高さの少なくとも一方は、例えば、衝突している励起屑を排気ポートに向かって誘導するように長さに沿って変えることができる。好ましい実施形態では、チャンネル外壁は、衝突している励起屑をチャンネル内壁の方向に誘導するように成形された第１の区画、及び衝突している励起屑を排気ポートへ誘導するように成形された第２の区画を含む。
【００２５】
チャンネル外壁の第１の区画は、励起屑が衝突する凹面を含むことが好ましい。従って、励起屑の入射角に基づいて、屑は、チャンネル内壁又はチャンネル外壁の第２の区画の方向にチャンネル外壁の第１の区画によって偏向させることができる。
【００２６】
チャンネル内壁は、衝突している励起屑をチャンネル外壁の第１の区画又は第２の区画の方向に誘導するように成形することができる。チャンネル内壁は、励起屑が衝突する凸面を含むことが好ましい。従って、励起屑の入射角に基づいて、屑は、チャンネル外壁の第１の区画又は第２の区画の方向にチャンネル内壁によって偏向させることができる。チャンネル内壁及び外側チャンネルの第１の区画は、部分的に円筒形とすることができ、かつ実質的に同軸とすることができる。
【００２７】
従って、励起塵粒子又は他の屑は、（ｉ）掃除機ヘッドを通過する空気流内に励起塵粒子又は他の屑が同伴されるようなレベルまでそのエネルギが低減するまで、チャンネル内壁及びチャンネル外壁の第１の区画との衝突を通じて塵チャンネル内に保持されるか、又は（ｉｉ）排気ポートに向かって偏向されるようにチャンネル外壁の第２の区画に衝突するように、上述の衝突の１つ又はそれよりも多くを通じてチャンネル外壁の第２の区画の方向に案内することができる。
【００２８】
掃除機ヘッドを通じて吸い込まれた空気流の経路は、攪拌器チャンバの塵出口から排気ポートまで塵チャンネルを通って延びることが好ましい。排気ポートは、チャンネル外壁内に形成されていることが好ましい。真空電気掃除機に掃除機ヘッドを接続するコネクタは、チャンネル外壁と一体化とすることができる。
【００２９】
少なくとも１つの塵出口は、チャンネル内壁の縁部によって少なくとも部分的に形成することができる。チャンネル内壁の縁部は、少なくとも１つの塵出口の高さがチャンネル内壁の長さ方向に沿って均一であるように、攪拌器アセンブリの回転軸と実質的に平行であることが好ましい。チャンネル内壁の縁部は、励起塵粒子がそれと衝突する可能性を最小にし、そのためにそれが塵チャンネルから離れるように誘導されるように、比較的狭いとすることができる。代替的に、チャンネル内壁の縁部の幅は、励起屑が衝突して偏向させるための手段の方向に誘導することができる表面を提供するために増大させることができる。
【００３０】
少なくとも１つの撹拌器が、塵粒子及び他の屑を表面から後方に掃引するように配置される場合、少なくとも１つの塵出口の望ましい高さに基づいて、チャンネル内壁は、その縁部から前方かつ上方へ湾曲することができる。少なくとも１つの塵出口は、攪拌器チャンバに沿って長さ方向に延びることが好ましい。
【００３１】
少なくとも１つの塵出口は、攪拌器アセンブリの長さを実質的に延びる単一の塵出口又は攪拌器アセンブリの長さに沿って離間した複数の塵出口を含むことができる。掃除機ヘッドは、単一の排気ポート又は複数の排気ポートを含むことができる。例えば、掃除機ヘッドが複数の塵出口及び複数の排気ポートを含む場合、各排気ポートは、それぞれの塵出口から塵又は他の屑を受け取るように配置することができる。この場合、掃除機ヘッドは、各々がそれぞれの塵出口とそれぞれの排気ポートの間に延びる複数の塵チャンネルを含むことができる。
【００３２】
第３の態様では、本発明は、上述のような掃除機ヘッドと、掃除機ヘッドからファンユニットまで通る空気流を発生させるファンユニットと、空気流から屑を分離する分離装置とを含む真空電気掃除機を提供する。分離装置は、サイクロン分離装置を含むことが好ましい。
【００３３】
本発明の第１の態様に関連して上述した特徴は、本発明の第２及び第３の態様に等しく適用可能であり、その逆も当て嵌まる。
【００３４】
本発明の好ましい特徴をここで添付図面を参照して一例としてのみ以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】真空電気掃除機の上からの正面斜視図である。
【図２】図１の電気器具の掃除機ヘッドの上からの正面斜視図である。
【図３】掃除機ヘッドの上面図である。
【図４】掃除機ヘッドの底面図である。
【図５】図４の線Ａ−Ａに沿った側面断面図である。
【図６】掃除機ヘッドの第１の上側本体区画が取り外された掃除機ヘッドの上からの後部斜視図である。
【図７】掃除機ヘッドの第２の上側本体区画の上からの正面斜視図である。
【図８ａ】掃除機ヘッドの第２の上側本体区画の底面図である。
【図８ｂ】図８ａと類似であるが第２の上側本体区画の内壁が取り外された状態の図である。
【図９ａ】掃除機ヘッドの第２の上側本体区画の下からの後部斜視図である。
【図９ｂ】図９ａと類似であるが第２の上側本体区画の内壁が取り外された状態の図である。
【図１０】第１の上側本体区画及び攪拌器アセンブリが取り外された掃除機ヘッドの正面図である。
【図１１ａ】図１０の線Ｅ−Ｅに沿った側面断面図である。
【図１１ｂ】図１０の線Ｆ−Ｆに沿った側面断面図である。
【図１１ｃ】図１０の線Ｇ−Ｇに沿った側面断面図である。
【図１１ｄ】図１０の線Ｈ−Ｈに沿った側面断面図である。
【図１１ｅ】図１０の線Ｊ−Ｊに沿った側面断面図である。
【図１１ｆ】図１０の線Ｌ−Ｌに沿った側面断面図である。
【図１２】攪拌器アセンブリが取り外された掃除機ヘッドの上面断面図である。
【図１３】掃除機ヘッドを通過する空気の流量に伴う塵収集性能の変動を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、真空掃除機１０を示している。この例においては、真空掃除機１０は、本体１２及び掃除機ヘッド１４を有する「Ｄｙｓｏｎ  ＤＣ２４」真空掃除機と類似のものである直立型真空掃除機である。本体１２は、スパイン（背骨）１６、及びスパイン１６に取外し可能に接続されたワンド１９の端部上に位置するハンドル１８を含む。ハンドル１８は、床面にわたって真空掃除機１０を操作するためにユーザにより操作することができる。
【００３７】
分離装置２０は、スパイン１６に取外し可能に装着されている。分離装置２０の内部は、ダクト２２、２３によって本体１２と連通している。ダクト２２は、掃除機ヘッド１４から分離装置２０まで塵含有空気流を搬送し、一方、ダクト２３は、分離装置２０から離れるように比較的清浄な空気流を搬送する。図示の実施形態では、分離装置２０は、サイクロン分離装置を含むが、これは、フィルタ、バッグ、又は異なる公知の分離装置の組合せによって置換することができる。分離装置２０の性質は、本発明には重要ではない。
【００３８】
回転可能支持部材２４は、本体１２の基部に位置し、かつ床面で本体１２を支持する。支持部材２４は、本体１２の一部を形成する２つの支持アーム２６、２８に回転可能に接続されている。支持部材２４は、横方向で見た時に円弧状外面３０を有する。外面３０の形状により、真空掃除機１０は、１対のホイールを有する従来の直立型真空掃除機よりも簡単に床面にわたって操作することができる。
【００３９】
真空掃除機１０に空気流を吸い込むモータ及びファンユニット（図示せず）は、支持部材２４の内側に取り付けられる。モータ及びファンユニットは、支持部材２４の外面３０がモータ及びファンユニットを中心として回転するように取り付けられる。モータ及びファンユニットへの入口は、ダクト２３と連通している支持アーム２８内に形成される。支持アーム２８及びダクト２３は、従って、分離装置２０からモータ及びファンユニットまでの空気流経路を形成する。
【００４０】
直立して格納された位置（図１に示すような）にある時に真空掃除機１０を支持するために、本体１２にはスタンド３２が設けられる。スタンド３２は、フレーム及び１対のホイールを含み、かつ図１では延びた位置に示されている。スタンド３２は、真空掃除機１０を使用中に操作することができるように格納式である。適切なスタンドの例は、欧州特許出願公開第１８３８１９５号明細書に図示及び説明されている。
【００４１】
本体１２は、ヨーク３４を更に含む。ヨーク３４は、支持部材２４の両側でピボット回転可能に支持アーム２６、２８に接続されている２つのアーム３６、３８を含む。ダクト２２は、ヨーク３４の左側アーム３６内に形成されている。アーム３６、３８、支持アーム２６、２８、及び支持部材２４は、共通の軸線Ｘ−Ｘの周りに全て接続されている。
【００４２】
掃除機ヘッド１４は、接続アセンブリ４０によってヨーク３４の前部に回転可能に接続されている。接続アセンブリ４０は、国際公開第２００９／０６６０５０号に説明されており、この特許の内容は、本明細書において引用により組み込まれている。接続アセンブリ４０は、ヨーク３４上に位置する第１のコネクタ（図示せず）、掃除機ヘッド１４上に位置する第２のコネクタ４２（図２に図示）、及び取外し可能な接続部材４４を含む。接続アセンブリ４０を真空掃除機の掃除機ヘッド以外の残りの部分から接続部材４４を取外すことにより、掃除機ヘッド１４及び本体１２を以下に説明するように互いに分離することができる。
【００４３】
ここで、図２から図１２を参照して掃除機ヘッド１４を説明する。掃除機ヘッド１４は、第１の上側本体区画４８と、第２の上側本体区画５０と、下側本体区画又はソールプレート５２とを含む本体４６を含む。第１の上側本体区画４８は、第２の上側本体区画５０の一部の上にかつその周りに延び、かつソールプレート５２内に形成された開口に挿通可能な留め具５４によってソールプレート５２に接続されている。コネクタ４２は、第２の上側本体区画５０と一体化されている。第１の上側本体区画４８及びソールプレート５２は、本体４６の実質的に平行な側壁５６、５８を一緒に形成する。
【００４４】
使用時に、ソールプレート５２は、清掃すべき床面に面して、以下でより詳細に説明するように、カーペットを敷いた床の上面と係合する。特に図４及び図５を参照すると、ソールプレート５２は、屑含有空気流が掃除機ヘッド１４に吸い込まれる吸引開口部６４の両側に位置する前区画６０及び後区画６２を含む。吸引開口部６４は、形状がほぼ矩形であり、かつ各々がソールプレート５２の底面から直立して一体化している側壁５６、５８、比較的長い前壁６６、及び比較的長い後壁６８により区切られる。
【００４５】
ソールプレート５２は、床ツール１０がカーペットを敷いた床面の上で移動される時にカーペットを敷いた床面の繊維を攪拌する２つの作業縁部を含む。ソールプレート５２の前部作業縁部７０は、前壁６６とソールプレート５２の前区画６０の底面との間の交差部に位置し、かつ側壁５６、５８間に延びている。ソールプレート５２の後部作業縁部７２は、後壁６８とソールプレート５２の後区画６２の底面との間の交差部に位置し、かつ側壁５６、５８の間に延びている。作業縁部７０、７２は、比較的鋭利であることが好ましい。
【００４６】
前部バンパー７４は、掃除機ヘッド１４の前部に取り付けられる。前部バンパー７４は、バンパー７４が例えばスナップ嵌め接続によって接続されている第２の上側本体区画５０の前部に位置するバンパーコネクタ７６を示すために図２及び図３では省略されている。
【００４７】
真空掃除機１０が硬い床面の上で移動される時に作業縁部７０、７２がそのような床面を引っ掻くか又は他の方法で傷跡を付けるのを防止するために、掃除機ヘッド１４は、硬い床面から作業縁部７０、７２を離間させる役目をする少なくとも１つの面係合支持部材を含む。この実施形態では、掃除機ヘッド１４は、各々が転動要素、好ましくはホイールの形態である複数の面係合支持部材を含む。１対の前部ホイール７８は、ソールプレート５２の前区画６０内に形成された１対の凹部内に回転可能に取り付けられており、後部ホイール８０は、ソールプレート５２の後区画６２内に形成された凹部内に回転可能に取り付けられる。ホイール７８、８０は、ホイール７８、８０がその表面と係合している状態で真空掃除機１０が硬い床面上に位置する時に、作業縁部７０、７２が硬い床面から離間するように作業縁部７０、７２を超えて下方へ突出している。
【００４８】
使用中、圧力差が、掃除機ヘッド１４を通過する空気と外部環境との間に生成される。この圧力差により、掃除機ヘッド１４に対して床面の方向に下方へ作用する力が生成される。真空掃除機１０がカーペットを敷いた床面上に位置する時、ホイール７８、８０は、掃除機ヘッド１４の重量及び掃除機ヘッド１４に対して下方へ作用する力を受けてカーペットを敷いた床面の繊維内に押し入れられる。ホイール７８、８０は、少なくともソールプレート５２の作業縁部７０、７２を床面の繊維と接触させるためにカーペットを敷いた床面内に容易に沈み込む。
【００４９】
掃除機ヘッド１４は、カーペットを敷いた床面の繊維を攪拌するために攪拌器アセンブリ８２を更に含む。この実施形態では、攪拌器アセンブリ８２は、軸線Ｒを中心として本体４６に対して回転可能であるブラシバーの形態である。攪拌器アセンブリ８２は、その縦軸線を中心として回転するほぼ円筒形の本体８４を含む。本体８４の一端は、本体４６に対する回転が得られるように本体４６の側壁５６の取外し可能な区画８６（図６に示すような）により支持され、一方、本体８４の他端は、以下でより詳細に説明する駆動機構により支持されかつ回転する。
【００５０】
攪拌器アセンブリ８２は、この実施形態では、本体８４から外方に放射状に突出する剛毛８８の形態である複数の撹拌器を更に含む。攪拌器アセンブリ８２は、剛毛８８が硬い床面及びカーペットを敷いた表面から汚れ及び塵を掃引することを可能にするために、剛毛８８が攪拌器アセンブリ８２の回転によって吸引開口部６４を通って突出するように配置されている。剛毛８８は、複数のクラスターに配置されており、複数のクラスターは、１つ又はそれよりも多くの螺旋構成で本体８４に沿って規則正しい間隔で配置されていることが好ましい。剛毛８８は、電気絶縁性プラスチック材料から形成されていることが好ましい。代替的に、剛毛８８の少なくとも一部は、カーペットを敷いた床面上に存在する静電気を放電させるために金属質材料又は複合材料から形成することができる。剛毛８８の代替として又はそれに加えて、攪拌器アセンブリ８２は、可撓性材料の少なくとも１つのストリップを含むことができる。
【００５１】
攪拌器アセンブリ８２は、真空掃除機１０の本体１２への電気接続を有する駆動モータ（図示せず）により駆動される。駆動モータは、第１の上側本体区画４８とソールプレート５２の間で掃除機ヘッド１４の後部の方向に位置するモータハウジング９０内に収容される。駆動機構（図示せず）は、攪拌器アセンブリ８２に駆動モータを接続する。駆動機構は、攪拌器アセンブリ８２の片側に位置する駆動ハウジング９２内に位置する。駆動機構は、駆動モータにより回転する駆動シャフトに接続された駆動プーリ、及びベルトにより駆動プーリに接続された従動プーリを含む。駆動ドッグが、攪拌器アセンブリ８２の本体８４への接続に向けて従動プーリの片側に取り付けられる。国際公開第２００９／０６６０５０号に説明されているように、駆動モータは、掃除機ヘッド１４が真空掃除機１０のヨーク３４に接続された時に真空掃除機１０の電源に接続される。
【００５２】
攪拌器アセンブリ８２は、掃除機ヘッド１４の攪拌器チャンバ９４内に収容されている。攪拌器チャンバ９４は、第２の上側本体区画５０、ソールプレート５２、及び側壁５６、５８により境界付けられている。吸引開口部６４は、汚れ、塵粒子、及び他の屑が攪拌器アセンブリ８２の回転剛毛８８により攪拌器チャンバ９４に掃き込まれる開口部を提供する。この例においては、駆動モータ及び駆動機構は、剛毛８８が後方に、すなわち、後部作業縁部７２の上に攪拌器チャンバ９４内に汚れ及び塵を掃き込むような方向に攪拌器アセンブリ８２を回転させるように配置されている。
【００５３】
掃除機ヘッド１４の第２の上側本体区画５０は、図７から図９（ｂ）に示されている。第２の上側本体区画５０は、外壁９６が内壁９８周りに延びるように外壁９６及び外壁９６に接続された内壁９８を含む。外壁９６は、いくつかの区画を含む。外壁９６の後部区画１００は、ソールプレート５２の後壁６８の上端に接続され、かつそこから上方かつ前方へ延びている。外壁９６の後部区画１００は、掃除機ヘッド１４が組み込まれた時に後壁６８及び後部区画１００の隣接部分が実質的に同じ高さであるように成形されている。後部区画１００は、形状が円弧状であり、一般的に、円筒の不規則な区画（でこぼこな区画）の形態であり、かつ攪拌器アセンブリ８２の軸線Ｒの周りに延びている。
【００５４】
以下でより詳細に説明するように、排気ポート１０２は、外壁９６の後部区画１００に形成されている。この例においては、排気ポート１０２は、掃除機ヘッド１４の側壁５６、５８の間に、好ましくは、これらの側壁５６、５８の中間に位置する。また、この例においては、排気ポート１０２は、攪拌器チャンバ９４よりも上方に位置する。図５、図８（ａ）、図８（ｂ）、図９（ａ）、及び図９（ｂ）で最も明確に示すように、内壁９８は、排気ポート１０２と攪拌器チャンバ９４の間に位置する。ダクト１０４は、排気ポート１０２から、排気ポート１０２から真空掃除機１０のダクト２２まで屑含有空気流を搬送するコネクタ４２に位置する空気出口１０６まで延びている。ダクト１０４は、第２の上側本体区画５０の外壁９６と一体化されていることが好ましい。第１の上側本体区画４８の輪郭区画１０８は、ダクト１０４の上面にわたって延びている。
【００５５】
外壁９６の前部区画１１０は、ソールプレート５２の前壁６６の上端に接続され、かつそこから上方かつ後方へ延びている。外壁９６の前部区画１１０は、部分的に攪拌器チャンバ９４を形成し、かつ攪拌器アセンブリ８２の前部上側部分の周りに延びている。前部区画１１０は、円筒の区画の形態であり、この区画は、攪拌器アセンブリ８２の軸線Ｒと実質的に同軸である。外壁９６の前部区画１１０の曲率半径は、外壁９６の後部区画１００の曲率半径よりも小さい。
【００５６】
外壁９６の中間区画１１２は、後部区画１００に前部区画１１０を接続する。図７、図８（ｂ）、及び図９（ｂ）で最も明確に示すように、中間区画１１２は、排気ダクト１０２周りに延び、かつその方向に傾斜している内面を有する。従って、かつ図１０及び図１１（ａ）から図１１（ｆ）に示すように、外壁９６の輪郭は、掃除機ヘッド１４の長さ方向に沿って、すなわち、掃除機ヘッド１４の側壁５６、５８間に延びる方向に変化する。この輪郭は、各側壁５６、５８から排気ダクト１０２まで同様に変化する。一般的に、外壁９６の高さ及び特に外壁９６の後部区画１００の高さは、図１１（ａ）に示すように、側壁５６、５８の近くの最小値から側壁５６、５８の中間の最大値まで掃除機ヘッド１４の長さ方向に沿って変化する。
【００５７】
内壁９８は、前部区画１１０と外壁９６の中間区画１１２の間の交差部で外壁９６に接続されている．外壁９６の前部区画１１０と同様に、内壁９８は、部分的に攪拌器チャンバ９４を形成する。内壁９８も、円筒の区画の形態であり、この区画は、攪拌器アセンブリ８２の軸線Ｒと実質的に同軸であり、かつ外壁９６の前部区画１１０と同じ曲率半径を有する。内壁９８の下端１１４は、攪拌器チャンバ９４からの塵出口１１６を形成するように、ソールプレート５２から離間している。塵出口１１６は、内壁９８の下端１１４とソールプレート５２の後部作業縁部７２の間に位置し、従って、吸引開口部５２の近くに位置する。この例では、内壁９８の下端１１４は、実質的に直線的であり、実質的に攪拌器チャンバ９４の長さ全体を延びる。内壁９８の下端１１４は、攪拌器アセンブリ８２の軸線Ｒと実質的に平行であり、従って、塵出口１１６の高さは、攪拌器チャンバ９４の長さ方向に沿って実質的に一定である。
【００５８】
塵チャンネル１１８は、第２の上側本体区画５０の外壁９６と内壁９８の間に位置する。塵チャンネル１１８は、攪拌器チャンバ９４の塵出口１１６と排気ポート１０２の間に延び、従って、攪拌器チャンバ９４の一部にわたって、かつその周りに延びている。塵チャンネル１１８は、一般的に、比較的広い口部及び比較的狭い出口を有する湾曲した漏斗の形状である。塵チャンネルは、内壁９８により、かつ塵チャンネル１１８のチャンネル壁を一緒に提供する第２の上側本体区画５０の外壁９６の後部区画及び中間区画１００、１１２により境界付けられている。
【００５９】
塵チャンネル１１８は、掃除機ヘッド１４を通って延び、かつ空気が真空掃除機１０のモータ及びファンユニットにより吸い込まれる空気流経路の一部を形成する。空気流経路は、吸引開口部５２から攪拌器チャンバ９４の塵出口１１６を通り、かつ塵チャンネル１１８を通って排気ポート１０２まで延びている。空気流経路は、ダクト１０４を通じて排気ポート１０２から空気出口１０６まで続く。掃除機ヘッド１４を通じて吸い込まれる空気の流量に基づいて、空気流経路は、排気ポート１０２と塵出口１１６の間で最短経路に沿って延びることができ、この最短経路は、一般的に、外壁９６の後部区画１００の表面及びソールプレート５２の後壁６８の表面にわたっている。
【００６０】
使用時に、攪拌器アセンブリ８２の回転剛毛８８は、床面上又はカーペットを敷いた床面の繊維の間に位置する塵粒子及び他の屑に接触し、従って、エネルギを伝達する。攪拌器アセンブリ８２が、剛毛８８が前部作業縁部７０から吸引開口部５２を通って後部作業縁部７２に通るように攪拌器チャンバ９４内で回転する時に、励起屑（以下励起塵粒子という）の殆どは、吸引開口部５２を通じて後方に掃引される。本出願人は、励起塵粒子が、一般的に攪拌器アセンブリ８２に対して接線から２０°までである経路に沿って進む傾向があることを観測した。吸引開口部５２の近くの及びこの例においては吸引開口部５２の真背後の塵出口１１６の位置のために、これらの励起塵粒子は、直接に、すなわち、内壁９８又は外壁９６の前部区画１１０に最初に衝突することなく攪拌器チャンバ９４を出る。塵出口１１６の高さ、すなわち、後部作業縁部７２と内壁９６の下端１１４の間の距離は、励起塵粒子が直接に塵出口１１６を通過する可能性を最大にするように選択される。塵チャンネル１１６の高さは、攪拌器アセンブリ８２の回転速度及び剛毛８８の剛性のような特徴に基づいて変えることができる。この例においては、塵出口１１６の高さは、攪拌器アセンブリ８２の軸線Ｒとソールプレート５２の間の距離とほほ同じである。
【００６１】
ソールプレート５２の後壁６８は、第２の上側本体区画５０の外壁９６と内壁９８の間で励起塵粒子を偏向させる偏向板を形成するように成形される。後壁６８は、好ましくは、塵出口１１６に対向し、かつソールプレート５２の後部作業縁部７２から外壁９６の後部区画１００の下縁１２０まで上方かつ後方に延びる凹面を有する。この凹面の曲率は、後壁６８が衝突している励起塵粒子の実質的に全てを外壁及び内壁９６、９８の下縁１１４、１２０の間に、かつ塵チャンネル１１８内に偏向させるように選択される。
【００６２】
塵チャンネル１１８に入る時に、励起塵粒子のエネルギは、塵チャンネル１１８を通過する空気流内にすぐに同伴されるのには一般的に高すぎる。これに鑑みて、塵チャンネル１１８は、塵チャンネル１１８内に位置する励起塵粒子が攪拌器チャンバ９４に再び入ることを防止するように配置される。この例においては、塵チャンネル１１８のチャンネル壁、すなわち、内壁９８と外壁９６の後部区画及び中間区画１００、１１２とは、チャンネル壁との衝突を通じて塵粒子のエネルギが十分に消えて塵粒子が空気流内に同伴されることを可能にするまで、チャンネル壁との１つ又はそれよりも多くの衝突を通じて励起塵粒子を塵チャンネル１１８内に保持するように成形される（９４）。
【００６３】
塵チャンネル１１６に入る時に、励起塵粒子は、最初に外壁９６の後部区画１００に衝突する傾向があることになる。外壁９６のこの後部区画１００は、励起塵粒子が衝突する凹面を提供することになる。従って、励起塵粒子の入射角に基づいて、塵粒子は、内壁９８又は外壁９６の中間区画１１２の方向に偏向される。内壁９８は、励起塵粒子が衝突する凸面を提供する。励起塵粒子の入射角に基づいて、塵粒子は、外壁９６の後部区画１００の方向に戻って、又は図１２に示すように外壁９６の中間区画１１２の方向にチャンネル内壁によって偏向させることができる。上述のように、中間区画１１２は、排気ダクト１０２の周りに延びている。中間区画１１２は、排気ダクト１０２の方向に励起塵粒子を偏向させるように傾斜した内面を有する。
【００６４】
従って、励起塵粒子は、（ｉ）塵チャンネルを通過する空気流内に励起塵粒子が同伴されるようなレベルまでそのエネルギが低減するまで、チャンネル内壁及びチャンネル外壁の後部区画との衝突を通じて塵チャンネル内に保持されるか、又は（ｉｉ）空気流内に同伴されるように排気ポート１０２の方向に偏向させるために中間区画１１２に衝突するように、内壁９８及び／又は外壁９６の後部区画１００との１つ又はそれよりも多くの衝突を通じて外壁９６の中間区画１１２の方向に案内することができる。
【００６５】
この塵チャンネル１１８を設ける恩典は、図１３に示されている。図１３は、真空掃除機の掃除機ヘッドを通過する空気流量に伴う収集性能（カーペットを敷いた床面上に堆積した塵の量の百分率として測定）の変動を示すグラフである。真空掃除機により捕捉された塵の量は、真空掃除機が床面上を５回移動した後に測定した。
【００６６】
図１３の線１３０は、「Ｄｙｓｏｎ  ＤＣ２４」直立型真空掃除機の従来の掃除機ヘッドに対して記録された空気流量に伴う収集性能の変動を示し、一方、線１４０は、掃除機ヘッド１４に対して記録された同じ変動を示している。吸引開口部６４のサイズ、攪拌器アセンブリ８２及び攪拌器アセンブリ８２の回転速度及び方向は、従来の掃除機ヘッドのものとほぼ同じであった。図示のように、約２４ｌ／ｓの比較的高い流量では、２つの掃除機ヘッドの収集性能の差は、比較的小さいものであった。これは、流量が、塵粒子が攪拌器チャンバの壁との衝突によって床面上に再堆積する前に従来の掃除機ヘッドの攪拌器チャンバ内に位置する塵粒子を同伴するほど十分に高かったからである。しかし、空気流量が２４ｌ／ｓから減少すると、床面上に再堆積する前に弱くなった空気流内に同伴することができる塵が少なくなるので、従来の掃除機ヘッドの収集性能は着実に減少した。これとは対照的に、掃除機ヘッド１４の収集性能は、流量が約１６ｌ／ｓに減少した時に比較的高いままであった。これは、塵チャンネル１１８内の塵粒子の保持が、それらの塵粒子が空気流内に同伴される前に床面上に再び堆積するのを防止したからである。
【００６７】
すなわち、掃除機ヘッド１４による従来の掃除機ヘッドの置換は、掃除機ヘッドを通る空気流量の低減、及び従って真空掃除機のファンユニットのエネルギ消費の低減と共に比較的高い収集性能の達成を可能にした。
【符号の説明】
【００６８】
１０  真空掃除機
１２  本体
１４  掃除機ヘッド
１６  スパイン
１８  ハンドル
１９  ワンド
【図１】
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【図２】
0005739756.tif 000003
【図３】
0005739756.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
0005739756.tif 000013
【図１１ａ】
0005739756.tif 000014
【図１１ｂ】
0005739756.tif 000015
【図１１ｃ】
0005739756.tif 000016
【図１１ｄ】
0005739756.tif 000017
【図１１ｅ】
0005739756.tif 000018
【図１１ｆ】
0005739756.tif 000019
【図１２】
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【図１３】
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