(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともダスト区画とモータ区画とに分離されるハウジングを含む真空掃除機であって、
当該真空掃除機は、前記モータ区画内に配置されるモータと、前記ダスト区画と前記モータとの間のエアガイドとを更に含み、前記モータは、少なくとも１つのバネを含む懸架システムによって前記モータ区画内に懸架され、前記バネは、前記モータの軸線方向に延びており、且つ一端が金属リングに接続されるとともに他端が前記モータの重心付近に接続されるように構成され、前記金属リングは、前記モータ区画に接続され、前記モータを含む前記懸架システムの固有周波数は、前記モータの励振周波数よりも少なくとも１／３倍より低いが、前記バネは臨界的制振の１％未満の制振を有し、前記懸架システムの固有周波数は、６つの全ての自由度の変位について適合される、
真空掃除機。
【請求項２】
前記制振は、０．５％未満、好ましくは、０．１％未満であることを特徴とする、請求項１に記載の真空掃除機。
【請求項３】
少なくとも１つのバネが、前記可撓エアガイドの剛性よりも少なくとも１０倍高い剛性を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の真空掃除機。
【請求項４】
前記モータの全ての動的な力が前記バネ及び／又は前記エアガイドを介して前記ハウジングに伝達することを特徴とする、請求項１、２、又は、３に記載の真空掃除機。
【請求項５】
前記モータは、前記モータの重心付近に配置されて前記モータに固定される少なくとも２つのバネによって懸架されることを特徴とする、請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の真空掃除機。
【請求項６】
前記モータは少なくとも３つの板バネによって懸架されることを特徴とする、請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の真空掃除機。
【請求項７】
前記バネは金属バネであることを特徴とする、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の真空掃除機。
【請求項８】
前記エアガイドは、前記ダスト区画と前記モータ区画との間で分離壁に接続される第一リング形状素子と、前記モータに接続される第二リング形状素子とを含む、可撓エアガイドであり、前記第二リング形状素子は、前記第一リング形状素子の直径よりも小さい直径を有し、前記エアガイドは、前記第一リング形状素子と前記第二リング形状素子との間にドーム形状膜を更に含むことを特徴とする、請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載の真空掃除機。
【請求項９】
前記第一及び第二のリング形状素子は、軸方向において互いにある距離で配置されることを特徴とする、請求項８に記載の真空掃除機。
【請求項１０】
前記エアガイドは、ベローズを含むことを特徴とする、請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載の真空掃除機。
【請求項１１】
前記バネは、ブラケットを用いて前記モータに接続されることを特徴とする、請求項１乃至１０のうちのいずれか１項に記載の真空掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくともダスト区画とモータ区画とに分離されるハウジングを含む真空掃除機に関する。真空掃除機は、モータ区画内に配置されるモータや、ダスト区画とモータとの間で案内されるエアガイドも含む。
【背景技術】
【０００２】
そのような種類の装置によって、モータはゴム取付けパッキングを用いてダスト区画とモータ区画との間の分離壁に懸架され、ゴム取付けパッキングはモータの外側輪郭を覆い、モータの外側輪郭を分離壁に固定する。ゴム取付けパッキングはエアガイドも形成する。
【０００３】
モータの振動の隔離を達成し、それによって、ハウジングの振動現象を低減し、それによって、生成される振動騒音を低減することが前段落からの既知の真空掃除機によって意図されるが、既知の真空掃除機によって、動的な力及びこれらの力によって誘発される振動は、比較的高い量の制振の故に、ゴム取付けパッキングによって分離壁を介してハウジングに依然として伝達される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータの振動の隔離の改良が達成される真空掃除機を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、モータが少なくとも１つのバネを含む懸架システムによってモータ区画内に懸架され、モータを含む懸架システムの固有周波数がモータの励振周波数よりも少なくとも３倍低いと同時に、バネが１％未満の制振を有し、懸架システムのためのそれらの値が移動の全ての６つの自由度において有効である、本発明に従った真空掃除機によって達成される。
【０００６】
固有周波数（natural  frequency）は、摂動力（disturbing  forces）がないないならば、懸架システムがその休止位置から移動されるときに懸架システム及びモータが休止位置について振動する周波数である。
【０００７】
モータの励振周波数（excitation  frequency）は、モータ運転中に懸架システム及びモータが振動する周波数である。
【０００８】
１％未満の制振は、実際の制振が懸架システムの臨界的制振の１％である制振である。
【０００９】
懸架のための値は、好ましくは、移動の全ての６つの自由度、よって、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸、並びに、これらの軸についての回転において有効である。
【００１０】
制振は、好ましくは、１％未満であるが、より好ましくは、０．５％未満、より一層好ましくは、０．１％未満である。
【００１１】
バネのそのような低い制振及び懸架システムの比較的低い固有周波数を用いるならば、動的な力（dynamic  forces）及びこれらの力によって誘発される振動は、モータからハウジングに移転されない。これらの値を、モータを含む懸架システムの移転機能から容易に得ることができる。
【００１２】
既知の装置のゴム取付けパッキング（rubber  mounting  packing）は、ほぼ４％よりも多い制振を有する。
【００１３】
本発明に従った真空掃除機の１つの実施態様は、少なくとも１つのバネが可撓エアガイドの剛性よりも少なくとも１０倍高い剛性を有することによって特徴付けられる。
【００１４】
エアガイドは可撓であり且つバネの剛性よりもずっと低い剛性を有するので、エアガイドはバネを用いたモータの懸架の振動隔離に影響を及ぼさない。可撓であることによって、エアガイドはダスト区画とモータ区画との間の漏れのない封止（シーリング）をもたらすのに適するのと同時に、モータはダスト区画に対して移動することが許容される。
【００１５】
モータの懸架は、バネによって行われ、バネはモータと共に低制振システムを形成し、振動隔離を極めて効果的にする。
【００１６】
１つよりも多くのバネがあるならば、バネの全体的な剛性は、可撓エアガイドの剛性よりも１０倍高くなければならない。
【００１７】
本発明に従った真空掃除機のある実施態様は、モータの全ての動的な力がバネ及び／又はエアガイドを介してハウジングに進むことによって特徴付けられる。
【００１８】
エアガイドは比較的可撓であり且つ比較的低い剛性を有するので、エアガイドは、モータから真空掃除機の他の部分への振動経路を形成しない。
【００１９】
モータと共に低い制振システムを形成するバネの比較的剛的な懸架の故に、効果的な振動隔離が得られる。モータの全ての動的な力はバネ及び／又はエアガイドを介して移転されるので、モータと真空掃除機の他の部分との間の接触は、振動の伝達のために利用可能でない。
【００２０】
本発明に従った真空掃除機の他の実施態様は、モータが、モータの重心付近に配置されてモータに固定される少なくとも２つの、好ましくは、３つのバネによって懸架されることによって特徴付けられる。好ましくは、バネは、板バネを含む。
【００２１】
重心付近に配置されてモータに固定されるバネを有することによって、径方向、軸方向、及び、捩り方向におけるモータの振動を容易に抑制し得る。
【００２２】
最適な隔離を得るために、バネの作用地点は、好ましくは、重心内に配置される。
【００２３】
好ましくは、板バネは金属製である。
【００２４】
そのような板バネを、軸方向、径方向、及び、捩り方向における正しい剛性及び他の特性を有するよう容易に設計し得る。
【００２５】
本発明に従った真空掃除機の更なる実施態様は、エアガイドが可撓エアガイドであり、ダスト区画とモータ区画との間で分離壁に接続される第一リング形状素子と、モータに接続される第二リング形状素子とを含み、第二リング形状素子が第一リング形状素子の直径よりも小さい直径を有し、エアガイドが第一リング形状素子と第二リング形状素子との間にドーム形状膜を更に含むことによって特徴付けられる。
【００２６】
そのようなエアガイドを用いるならば、モータは分離壁に対して振動可能であり、それによって、ダスト区画とモータ区画との間の漏れのない封止が維持される。ドーム形状膜の故に、第一リング形状素子に対する第二リング形状素子の移動が可能である。膜に対して圧力が加えられるとき、空気入口の寸法は変わるが、空気入口開口を維持する。
【００２７】
図面を参照して本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に従った真空掃除機を示す斜視断面図である。
【図２】周波数及び特定周波数での振幅を示すグラフである。
【図３】図１に示されるような真空掃除機のモータ区画を示す分解図である。
【図４】図１に示されるような真空掃除機のモータ、可撓エアガイド、及び、懸架を示す分解図である。
【図５Ａ】本発明に従った真空掃除機の可撓エアガイドの第一実施態様を示す斜視断面図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示されるような可撓エアガイドを示す断面図である。
【図６Ａ】本発明に従った真空掃除機の可撓エアガイドの第二実施態様を示す斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示されるような可撓エアガイドを示す斜視断面図である。
【図７】本発明に従った真空掃除機のモータの懸架の更なる実施態様を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
類似の部分は、様々な図面中に同じ番号で表示される。
【００３０】
図１は、本発明の真空掃除機１の斜視断面図を示している。真空掃除機１はダスト区画４への空気入口開口３を備えるハウジング２を含む。ハウジング２は、モータ区画６からダスト区画４を分離する分離壁５を更に含む。モータ区画６内にはモータ７が配置される。真空掃除機１は、第一端部９で分離壁５に接続され且つ第二端部１０でモータ７の羽根車カバー１１（図３を参照）に接続される可撓エアガイド８を含む。
【００３１】
ハウジング１は、ダクト（図面では見えない）を介してモータ区画６に接続される空気出口開口１２を含む。
【００３２】
真空掃除機１は、入口開口３に接続可能な可撓ホース（図示せず）と、空気入口開口３から遠く離れた側で可撓ホースの端部に接続される金属管と、金属管と可撓ホースとの間の接続部から遠く離れた金属管の端部に接続される吸引ヘッド（図示せず）とを更に含む。そのような可撓ホース、金属管、及び、吸引ヘッドは最新技術において周知であり、従って、更に記載しない。
【００３３】
図３は、モータを配置するモータ区画６の分解図である。モータ区画６は円筒形ハウジング１３によって境界付けられ、円筒形ハウジングは内側に雑音吸収材料１４を備える。ハウジング１３は、その下方端部で、ハウジング２の底部表面１５に接続される。底部表面１５には金属リング１６が接続され、金属リング１６内には空気吸収材料のリング１７が配置される。前記リング１７の中心には弾性バッファ１８が位置付けられ、その機能を以下に説明する。モータ７は、図４中により明瞭に見えるように、羽根車部分２０を備えるモータ部分１９を含み、羽根車部分２０は、下方ブラケット２１及び上方ブラケット２２内に取り付けられる。可撓エアガイド８は、第二端部１０で、上方ブラケット２２の羽根車カバー１１に接続される。
【００３４】
モータ７は、３つの板バネ２３を用いて懸架され、それらの板バネ２３は、第一端部２４を用いて下方ブラケット２１に接続され、第一端部２４から遠く離れた第二端部２５を用いて、位置２６でキング族リング１６に接続される。板バネ２３は金属製であり、可撓エアガイド８の剛性よりも少なくとも１０倍高い剛性を有する。
【００３５】
板バネ２３は、第一端部２４を用いて、位置２７で下方ブラケット２１に接続され、それらの位置２７はモータ部分１９及び羽根車部分２０の重心と同じレベルにある。
【００３６】
図５Ａ及び５Ｂは、第一端部９に、第一リング形状素子３１を備え、第二端部１０に、上方ブラケット２２の羽根車カバー開口１１に気密な方法で接続可能な第二リング形状素子３２を備える。第一及び第二のリング形状素子３１，３２の間で、可撓エアガイド８は、比較的低い剛性を有し且つ約０．８ｍｍの厚さを有するドーム形状膜３３を備える。
【００３７】
軸方向において、第一リング形状素子３１は、第二リング形状素子３２よりも高く配置される。リング形状素子３１，３２及びリング形状素子３１，３２の両方を接続するドーム形状膜３３の異なるレベルの故に、リング形状素子３１，３２及びそれらに接続される物体は、軸方向、径方向、捩り方向において互いに対して移動可能であり、膜３３が可撓エアガイド８の入口開口３４を閉塞し得る危険性はない。
【００３８】
図６Ａ及び６Ｂは、可撓エアガイド４１の他の実施態様の斜視図及び斜視断面図であり、可撓エアガイド４１は、ベローズ（蛇腹）４２を含む。ベローズ４２は、第一端部４３を用いて分離壁５の端部９に接続され、第二端部４４を用いて下方ブラケット２２の羽根車カバー１１に接続される。
【００３９】
そのようなベローズ４２は、ダスト区画４とモータ７との間に漏れのないエアガイドをもたらす。そのようなベローズ４２は、例えば、ゴム製であり、比較的薄い壁及び比較的低い剛性を有する。圧力がベローズに加えられる如何なる時にもベローズ４２が閉じるのを防止するために、ベローズは金属リング４２を含む。
【００４０】
図７は、ブラケット２１，２２内に配置されるモータ７と、３つのバネ５２を用いたモータ７の懸架との他の実施態様５１を示している。各バネ５２は、その下方端部に接続部分５３を有し、板バネ５２は、接続部分５３を用いて金属リング１６に接続される。板バネ５２は、接続部分５３に接続される垂直延出部分５４と、第一端部５６を用いて垂直延出部分５４及び接続部分から遠く離れた端部に接続される水平延出部分５５とを含む。水平延出部分５５は、第一端部５６から遠く離れた第二端部５７を用いて上方ブラケット２２に接続される。
【００４１】
そのようなバネ５２は、好ましくは、金属製であり、比較的高い剛性をもたらす。図２を参照して、モータ７のバネ２３又は５２を用いたモータ７の懸架を今や説明する。
【００４２】
バネ２３，５２の故に、モータ７とハウジング２との間の振動隔離は改良され、その故に、ハウジング内の振動レベルの低減、従って、振動による音の低減が得られる。モータ７は実用的且つ安全な方法でバネ２３，５２を用いて懸架され、それはモータ７が吸引力を容易にもたらすこと及び真空掃除機がモータ７の機械的衝撃に耐え得ることを意味する。
【００４３】
モータ７が質量を形成する質量−バネ−ダンパモデルでバネ２３，５２を用いた振動隔離を記載し得る。動的力が質量を励振（excite）するならば、剛的な世界（ハウジング２）に作用する反発力は励振力（exciting  force）の周波数の関数である。
【００４４】
通常の使用によって、モータは毎秒４５，０００〜５７，０００の間で回転される。その場合には、励振周波数は７５０〜９５０ヘルツである。
【００４５】
金属バネを用いた懸架で、モータを含む懸架システムの臨界的制振の約０．１％の制振を実現し得る。
【００４６】
本発明に従った真空掃除機１のモータの懸架は低い制振を有するので、そのモデルを質量−バネモデルのみと考え得るが、質量−バネモデルの固有周波数よりもずっと高い周波数で、反発力は励振力よりも低く、その故に、振動隔離が実現される。バネ２３，５２を用いるならば、完全な懸架システム（即ち、モータを含む懸架システム）の固有周波数は、励振周波数よりも少なくとも３倍低い。図２は横軸に周波数を示し、１は、懸架の固有周波数を意味し、２、３、４、５等は、固有周波数の２倍、３倍、４倍、５倍等を意味する。本発明に従った真空掃除機１を用いるならば、懸架の固有周波数は、約５０〜５７ヘルツである。縦軸は励振力によって引き起こされる動作の振幅を示す。
【００４７】
１％未満の比較的低い制振を有することによって、ゴムのような高い制振材料の場合におけるよりも効果的な振動隔離が得られる。
【００４８】
本発明に従った真空掃除機１によって、可撓エアガイド８は、ダスト区画４とモータ７との間の漏れのない封止（シーリング）をもたらす。エアガイド８の可撓性は、バネ２３，５２を用いたモータ７の懸架の振動隔離に影響を及ぼさないが、ダスト区画４とモータ７との間の圧力差に耐えるのに十分な剛性を有するような可撓性である。
【００４９】
バネ２３，５２を用いたモータ７の懸架は、モータ７がその所望位置に維持されることを保証し、且つ、振動隔離を保証する。
【００５０】
バッファ１８（図３を参照）は、下方ブラケット２１からある距離に配置されるが、例えば、真空掃除機が落下される場合において、高い応力レベルに対して懸架を保護し、軸方向におけるバネ２３の最大変位を制限する。可撓エアガイド８、バネ２３，５２を用いた懸架、及び、バッファ１８は、それぞれ異なる機能を有するので、その特定の機能のために各素子を最適化し得る。
【００５１】
バネが懸架に低い制振をもたらす限り、他の数のバネ、他の種類のバネ、又は、他の種類の材料から作製されるバネも可能である。
【００５２】
バネを、モータ部分１９を取り囲むブラケットの代わりにモータ部分１９に直接的に接続することも可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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