(57)【要約】【課題】回転ブラシを電動機の回転トルクで減速手段を用いず直接駆動し、、塵埃の集塵性を効率よく行うとともに、吸込具を大型化、重量化することなく、低騒音化かつ使用性の向上を実現させた電気掃除機用吸込具およびそれを用いた電気掃除機を提供することを目的としている。【解決手段】回転ブラシ３２内に電動機３５を内蔵し、電動機３５の回転力を減速機なしに回転ブラシ３２に伝達する構成の吸込具本体３１において、回転ブラシ３２の長さＬａと、電動機３５のコア４１の積厚Ｌｉの関係を、０．２Ｌａ≦Ｌｉ≦０．８Ｌａに設定したことを特徴とし、掃除中の騒音が非常に静かで、しかも使い勝手に非常に優れた電気掃除機用吸込具およびそれを用いた電気掃除機が提供できる。【選択図】　図２
2004057446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨んで被掃除面の塵埃を掻き上げる回転ブラシを備え、前記回転ブラシ内に巻線されたコアとマグネットを有する電動機を内蔵し、前記電動機の駆動力を前記回転ブラシに直接伝達するとともに、前記回転ブラシの全長Ｌａと、前記電動機のコアの積厚Ｌｉの関係を、０．２Ｌａ≦Ｌｉ≦０．８Ｌａに設定したことを特徴とする電気掃除機用吸込具。
【請求項２】
下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨んで被掃除面の塵埃を掻き上げる回転ブラシを備え、前記回転ブラシ内に巻線されたコアとマグネットを有する電動機を内蔵し、前記電動機の駆動力を前記回転ブラシに直接伝達するとともに、前記回転ブラシの全長Ｌａを、１５０ｍｍ≦Ｌａ≦３５０ｍｍに設定し、かつ、前記電動機のコアの積厚Ｌｉを、３０ｍｍ≦Ｌｉ≦１２０ｍｍに設定したことを特徴とする電気掃除機用吸込具。
【請求項３】
下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨んで被掃除面の塵埃を掻き上げる回転ブラシを備え、前記回転ブラシ内に巻線されたコアとマグネットを有する電動機を内蔵し、前記電動機の駆動力を前記回転ブラシに直接伝達するとともに、前記回転ブラシの内径Ｄａを、１８ｍｍ≦Ｄａ≦３４ｍｍに設定し、かつ、前記電動機のコアの外径ｄを、１４ｍｍ≦ｄ≦３０ｍｍに設定したことを特徴とする電気掃除機用吸込具。
【請求項４】
下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨んで被掃除面の塵埃を掻き上げる回転ブラシを備え、前記回転ブラシ内に巻線されたコアとマグネットを有する電動機を内蔵し、前記電動機の駆動力を前記回転ブラシに直接伝達するとともに、前記回転ブラシの質量Ｍａを、１４０ｇ≦Ｍａ≦５００ｇに設定し、かつ、前記電動機のコアの質量ｍを、２６ｇ≦ｍ≦２２０ｇに設定したことを特徴とする電気掃除機用吸込具。
【請求項５】
下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨んで被掃除面の塵埃を掻き上げる回転ブラシを備え、前記回転ブラシ内に巻線されたコアとマグネットを有する電動機を内蔵し、前記電動機の駆動力を前記回転ブラシに直接伝達するとともに、吸込具の質量Ｍｂを、２５０ｇ≦Ｍｂ≦６１０ｇに設定し、かつ、電動機のコアの質量ｍを、２６ｇ≦ｍ≦２２０ｇに設定したことを特徴とする電気掃除機用吸込具。
【請求項６】
下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨んで被掃除面の塵埃を掻き上げる回転ブラシを備え、前記回転ブラシ内に巻線されたコアとマグネットを有する電動機を内蔵し、前記電動機の駆動力を前記回転ブラシに直接伝達するとともに、前記回転ブラシの容積Ｖａを、２５ｃｍ３≦Ｖａ≦２１０ｃｍ３に設定し、かつ、前記電動機のコアの体積ｖを、６ｍｍ３≦ｖ≦５０ｍｍ３に設定したことを特徴とする電気掃除機用吸込具。
【請求項７】
下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨んで被掃除面の塵埃を掻き上げる回転ブラシを備え、前記回転ブラシ内に巻線されたコアとマグネットを有する電動機を内蔵し、前記電動機の駆動力を前記回転ブラシに直接伝達するとともに、吸込具の体積Ｖｂを、７２０ｃｍ３≦Ｖｂ≦１４００ｃｍ３とし、かつ、電動機のコアの体積ｖを、６ｍｍ３≦ｖ≦５０ｍｍ３に設定したことを特徴とする電気掃除機用吸込具。
【請求項８】
掃除機本体に吸引風を発する電動送風機を内蔵させ、前記電動送風機と、上記請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気掃除機用吸込具を連通させた電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機によって回転される回転ブラシを具備した電気掃除機用吸込具およびそれを用いた電気掃除機に関するものである。回転ブラシで被掃除面の塵埃を効率よく集塵し、また、掃除中の騒音を低減する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気掃除機用吸込具は、回転ブラシで被掃除面の塵埃を効率よく集塵することとともに、掃除中の騒音を低減した低騒音の電気掃除機が市場から求められている。
【０００３】
従来のこの種の電気掃除機用吸込具について、特願平１１−０５４０９２記載のものを、図６を用いて説明する。
【０００４】
図６に示すように、吸込具本体１は、じゅうたんなどの被掃除面に付着した塵埃を遊離させる回転ブラシ２を内蔵し、底面に吸込口を設け、後部に掃除機本体（図示せず）と連通される接続パイプ３を回転自在に具備している。回転ブラシ２の外周面にブラシ毛４を植毛し、内部に回転ブラシ２の駆動源である電動機５と、この電動機５の軸に装着し、回転を減速して回転ブラシ２に伝達する減速機６とを内蔵している。減速機６は遊星歯車によって構成され、その出力軸には突設した凸部を有する嵌合部材９が備えられ、回転ブラシ２の内周面に設けられたキー溝部１０の凹部に嵌合され回転力を伝達する。
【０００５】
また、回転ブラシ２の両側の開口部は、電動機５側には第１の蓋体１２、他方には第２の蓋体１２を装着している。
【０００６】
固定軸１５は中空に形成し、一端を回転ブラシ２の側方に突出させ、吸込具本体１に固定されるとともに、第１の軸受１１を介して第１の蓋体１２を支持する。固定軸１５の中空部には電動機５に接続するリード線を配している。固定軸１５の他端は円筒状に形成して回転ブラシ２の内側に配設し、電動機５を支持している。
【０００７】
上記構成において動作を説明すると、吸込具本体１と掃除機本体に通電すると電動機５が回転し、減速機６によって減速されながら回転トルクが増大されて回転ブラシ２に伝達され、ブラシ毛４によりじゅうたんなどに付着した塵埃を掻き出すとともに、掻き出された塵埃は掃除機本体に吸引される。このとき、電動機５によって回転されるのは、減速機６と回転ブラシ２と第１の蓋体１２、第２の蓋体１３のみで、電動機５と固定軸１３とリード線は、吸込具本体１に固定保持されている。
【０００８】
また、掃除機本体を運転すると、吸込具本体１と床面で囲まれた空間に負圧がかかり、吸込具本体１の外周より外気が流入して接続パイプ３へ流れ込み、この気流により床面上の塵埃も一緒に接続パイプ３を通じ掃除機本体へ吸い込まれていく。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の電気掃除機用吸込具では、減速機６を介し、電動機５の回転力を回転ブラシ２に伝達するので、回転ブラシ２の動作時には減速機６から耳障りなギヤ音が発生し、掃除作業中に苦痛に感じられるという課題があった。
【００１０】
本発明は、回転ブラシを電動機の回転トルクで減速手段を用いず直接駆動し、、塵埃の集塵性を効率よく行うとともに、吸込具を大型化、重量化することなく、低騒音化かつ使用性の向上を実現させた電気掃除機用吸込具およびそれを用いた電気掃除機を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨んで被掃除面の塵埃を掻き上げる回転ブラシを備え、前記回転ブラシ内に巻線されたコアとマグネットを有する電動機を内蔵し、前記電動機の駆動力を前記回転ブラシに直接伝達するとともに、前記回転ブラシの全長Ｌａと、前記電動機のコアの積厚Ｌｉの関係を、０．２Ｌａ≦Ｌｉ≦０．８Ｌａに設定したことを特徴とするもので、回転ブラシを減速機なしで駆動する構成において、塵埃を集塵する効率と、吸込具の使い勝手を両立して実現できるため、音が静かで、使いやすく、性能の良い電気掃除機用吸込具を提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨んで被掃除面の塵埃を掻き上げる回転ブラシを備え、前記回転ブラシ内に巻線されたコアとマグネットを有する電動機を内蔵し、前記電動機の駆動力を前記回転ブラシに直接伝達するとともに、前記回転ブラシの全長Ｌａと、前記電動機のコアの積厚Ｌｉの関係を、０．２Ｌａ≦Ｌｉ≦０．８Ｌａに設定したことを特徴とするもので、回転ブラシを減速機なしで駆動する構成において、塵埃を集塵する効率と、吸込具の使い勝手を両立して実現できるため、音が静かで、使いやすく、性能の良い電気掃除機用吸込具を提供することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨んで被掃除面の塵埃を掻き上げる回転ブラシを備え、前記回転ブラシ内に巻線されたコアとマグネットを有する電動機を内蔵し、前記電動機の駆動力を前記回転ブラシに直接伝達するとともに、前記回転ブラシの全長Ｌａを、１５０ｍｍ≦Ｌａ≦３５０ｍｍに設定し、かつ、前記電動機のコアの積厚Ｌｉを、３０ｍｍ≦Ｌｉ≦１２０ｍｍに設定したことを特徴とするもので、回転ブラシを減速機なしで駆動する構成において、塵埃を集塵する効率と、吸込具の使い勝手を両立して実現できるため、音が静かで、使いやすく、性能の良い電気掃除機用吸込具を提供することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨んで被掃除面の塵埃を掻き上げる回転ブラシを備え、前記回転ブラシ内に巻線されたコアとマグネットを有する電動機を内蔵し、前記電動機の駆動力を前記回転ブラシに直接伝達するとともに、前記回転ブラシの内径Ｄａを、１８ｍｍ≦Ｄａ≦３４ｍｍに設定し、かつ、前記電動機のコアの外径ｄを、１４ｍｍ≦ｄ≦３０ｍｍに設定したことを特徴とするもので、回転ブラシを減速機なしで駆動する構成において、塵埃を集塵する効率と、吸込具の使い勝手を両立して実現できるため、音が静かで、使いやすく、性能の良い電気掃除機用吸込具を提供することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨んで被掃除面の塵埃を掻き上げる回転ブラシを備え、前記回転ブラシ内に巻線されたコアとマグネットを有する電動機を内蔵し、前記電動機の駆動力を前記回転ブラシに直接伝達するとともに、前記回転ブラシの質量Ｍａを、１４０ｇ≦Ｍａ≦５００ｇに設定し、かつ、前記電動機のコアの質量ｍを、２６ｇ≦ｍ≦２２０ｇに設定したことを特徴とするもので、回転ブラシを減速機なしで駆動する構成において、塵埃を集塵する効率と、吸込具の使い勝手を両立して実現できるため、音が静かで、使いやすく、性能の良い電気掃除機用吸込具を提供することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨んで被掃除面の塵埃を掻き上げる回転ブラシを備え、前記回転ブラシ内に巻線されたコアとマグネットを有する電動機を内蔵し、前記電動機の駆動力を前記回転ブラシに直接伝達するとともに、吸込具の質量Ｍｂを、２５０ｇ≦Ｍｂ≦６１０ｇに設定し、かつ、電動機のコアの質量ｍを、２６ｇ≦ｍ≦２２０ｇに設定したことを特徴とするもので、回転ブラシを減速機なしで駆動する構成において、塵埃を集塵する効率と、吸込具の使い勝手を両立して実現できるため、音が静かで、使いやすく、性能の良い電気掃除機用吸込具を提供することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨んで被掃除面の塵埃を掻き上げる回転ブラシを備え、前記回転ブラシ内に巻線されたコアとマグネットを有する電動機を内蔵し、前記電動機の駆動力を前記回転ブラシに直接伝達するとともに、前記回転ブラシの容積Ｖａを、２５ｃｍ３≦Ｖａ≦２１０ｃｍ３に設定し、かつ、前記電動機のコアの体積ｖを、６ｍｍ３≦ｖ≦５０ｍｍ３に設定したことを特徴とするもので、回転ブラシを減速機なしで駆動する構成において、塵埃を集塵する効率と、吸込具の使い勝手を両立して実現できるため、音が静かで、使いやすく、性能の良い電気掃除機用吸込具を提供することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、下面に吸込口を開口させた吸込具本体と、前記吸込口に臨んで被掃除面の塵埃を掻き上げる回転ブラシを備え、前記回転ブラシ内に巻線されたコアとマグネットを有する電動機を内蔵し、前記電動機の駆動力を前記回転ブラシに直接伝達するとともに、吸込具の体積Ｖｂを、７２０ｃｍ３≦Ｖｂ≦１４００ｃｍ３とし、かつ、電動機のコアの体積ｖを、６ｍｍ３≦ｖ≦５０ｍｍ３に設定したことを特徴とするもので、回転ブラシを減速機なしで駆動する構成において、塵埃を集塵する効率と、吸込具の使い勝手を両立して実現できるため、音が静かで、使いやすく、性能の良い電気掃除機用吸込具を提供することができる。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、掃除機本体に吸引風を発する電動送風機を内蔵させ、前記電動送風機と、上記請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気掃除機用吸込具を連通させた電気掃除機で、回転ブラシを減速機なしで駆動する構成において、塵埃を集塵する効率と、吸込具の使い勝手を両立して実現できる吸込具を提供できるので、音が静かで、使いやすく、性能の良い電気掃除機を実現することができる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する。
【００２１】
図１に示すように電気掃除機は、吸込具本体３１は、後部に掃除機本体２５とホース２６、延長管２７を介して連通される接続パイプ３３を回転自在に具備している。
【００２２】
図２に示ように吸込具本体３１は、じゅうたんなどの被掃除面に付着した塵埃を遊離させる回転ブラシ３２を備えている。回転ブラシ３２は中空で略円筒形状をしており、外周面にブラシ毛３４を植毛し、内部に回転ブラシ３２の駆動源である電動機３５を内蔵している。なお、回転ブラシ３２は合成樹脂のＡＢＳにて形成されている。
【００２３】
回転ブラシ３２の両側の円筒開口部は、電動機３５側には第１の軸受４９を中央に備えた第１の蓋体３７、他方には第２の軸受５０を中央に備えた第２の蓋体３８を装着している。第１の軸受４９の内輪には一端を回転ブラシ３２側方へ突出されるモータシャフト４３が圧入固定され、突出されたモータシャフト４３の一端は第１の固定軸５１と、ゴムなどの弾性体により形成される第１の緩衝材５７によって、吸込具本体３１に固定され、また、第２の軸受５０の内輪には一端を回転ブラシ３２側方へ突出される第２の固定軸５３が圧入固定され、突出された第２の固定軸５３の一端は第２の緩衝材５８によって、吸込具本体３１に固定され、回転ブラシ３２を回転自在に吸込具本体３１に保持する。
【００２４】
回転ブラシ３２の駆動源である電動機３５は、珪素鋼板を打ち抜いたラミネーションを積層され構成されるコア４１がモータシャフト４３に圧入固定され、コア４１のスロット内にエナメル線などの巻線４２が巻線され構成されステータを形成する。また、コア４１の外周には、円筒形で複数極に着磁されたマグネット４８が、所望のエアギャップを確保しながら回転ブラシ３２の内周に接着などの手段によって固定され、回転ブラシ３２と一体化され電動機３５のロータを形成している。モータシャフト４３には、マグネット４８の磁極を検出するホール素子などのセンサーを具備するセンサー基板４５が設けられ、回転中の信号を電動機３５の駆動回路５５へ伝達している。
【００２５】
一方モータシャフト４３の回転ブラシ３２内部方向の一端と、第２の固定軸５３には、電動機３５を駆動するために必要な駆動回路５５が、固定ビス４７などによって頑丈に保持、固定されている。コア４１の巻線４２のコイル端４６やセンサー基板４５からの信号線５９は駆動回路５５に接続され、また、電動機３５に電力を供給する電源線５６も駆動回路５５に接続される。
【００２６】
次に動作、作用について説明すると、吸込具本体３１と掃除機本体２５に通電すると電動機３５が回転し、回転トルクが回転ブラシ３２に伝達され、ブラシ毛３４によりじゅうたんなどに付着した塵埃を掻き出すとともに、掻き出された塵埃は掃除機本体に吸引される。
【００２７】
このとき、電動機３５によって回転されるのは、電動機３５のロータを構成するマグネット４８と、マグネット４８に連結されており回転ブラシ３２（第１の蓋体３７、第２の蓋体３８、ブラシ毛３４を含む）、回転ブラシ３２を回転保持する第１の軸受４９、第２の軸受５０の外輪のみであり、第１の固定軸５１および第２の固定軸５３によって保持される電動機３５のモータシャフト４３、コア４１、センサー基板４５や駆動回路５５等の構成部分は、吸込具本体３１に固定保持されている。
【００２８】
ここで、本構成の吸込具についての設定について図２〜図５を参照しながら説明する。
【００２９】
最初に本発明に関する吸込具本体３１の基本的な要件を述べと、回転ブラシ３２を有し、回転ブラシ３２に設けられたブラシ毛３４にて、じゅうたんなど被掃除面の塵埃を効率よく集塵する方式である。ブラシ毛３４と被掃除面の回転中の摩擦が大きい方が、効率よく塵埃を掻き出し、相対的には集塵の効果が高いが、ブラシ毛３４と被掃除面の摩擦が高いということは、回転ブラシ３２を回転させる力、つまり、電動機３５より発生する回転トルクがより必要となる。電動機３５から発生する回転トルクは、電動機３５の設計要素、つまりマグネット４８の材質やサイズ、巻線の線径や巻数、コアの材質やサイズ（外径や積厚）などで決まる。しかしながら本発明を実施する吸込具本体３１の構成のように、回転ブラシ３２内側の限られた空間に内蔵されるような場合で、しかも電動機３５の回転力を減速なしに伝達し使用する場合においては、電動機３５自身の駆動力（回転トルク）を、従来構成の電動機５と比較すると格段（数倍程度）に大きく確保する必要がある。そのため、マグネットや巻線などの要素で駆動力（回転トルク）を向上する仕様に設定した上で、さらにコア４１のサイズ（この場合サイズでも径方向は回転ブラシ３２の内径によって規制を受けるため長さ方向、つまり積厚Ｌｉ）の設定に依存する部分が大きい。コア４１の積厚を大きくすることは、質量の増加を伴い、結果として使い勝手が悪い吸込具本体３１となる。また、回転ブラシ３２の回転させる力を低減するために、回転ブラシ３２自身の長さを小さくすることで、ブラシ毛３４と被掃除面の摩擦は低減され、電動機３５に求められる回転トルクは低減されるが、回転ブラシ３２を短くすることは、掃除する際に吸込具本体３１を動かす一回の操作で掃除できる被掃除面が狭くなり、全体として効率よく掃除できない。これら、回転ブラシ３２での掃除における集塵性能と、使い勝手には背反する事象となっている。
【００３０】
そこでまず回転ブラシ３２の長さ（円筒形の端部から端部の長さ）Ｌａについて考える。Ｌａは、掃除操作における掃除範囲と密接な関係にあるが、一方では掃除の動作、機動性などの使い勝手にも影響する。この関係の一例を図３に示す。図３にも示すようにＬａが大きければ大きいほど掃除中の一動作で掃除できる範囲は大きくなるが、Ｌａが大きくなればなるほど吸込具本体３１も大型化、重量化し使い勝手は悪化する。この関係により回転ブラシ３２の長さＬａは、１５０ｍｍ以上３５０ｍｍ以下が適切な設定であるといえる。
【００３１】
一方、回転ブラシ３２の駆動源である電動機３５のコア４１の積厚Ｌｉと、電動機３５の回転トルクの関係について一例を図４に示す。積厚Ｌｉを大きくすれば所望のように回転トルクは大きくなるが、コア４１は珪素鋼板によって形成されるので、質量の増加による吸込具本体３１への質量アップの影響も大きい。これら双方を考慮するとコア４１の積厚Ｌｉは、回転トルクの約１．３ｋｇｆ・ｃｍから約４．３ｋｇｆ・ｃｍの範囲にあたる３０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下が回転ブラシ３２を直接駆動する方式に適切な設定であることがいえる。
【００３２】
つまり、吸込具本体３１に使用される回転ブラシ３２を減速なしで直接駆動される形態において、回転ブラシ３２の長さＬａと、駆動源の電動機３５のコア積厚Ｌｉとの関係は、１５０ｍｍ≦Ｌａ≦３５０ｍｍで、３０ｍｍ≦Ｌｉ≦１２０ｍｍとすることで、使い勝手がよく、集塵性能がよい吸込具本体３１を実現するために必要な設定である。
【００３３】
また、回転ブラシ３２の長さＬａは、掃除機の形態によっても影響を受ける。つまり、吸込力の小さな掃除機本体や、小型軽量を特徴とした掃除機本体などでは、Ｌａは比較的小さく設定され、１５０ｍｍ≦Ｌａ≦２５０ｍｍ程度であり、逆に吸込力の大きな掃除機や、業務用などの掃除機においては、Ｌａは大きく設定され、２５０ｍｍ≦Ｌａ≦３５０ｍｍとなる。このとき本発明のような回転ブラシ３２を有する吸込具本体３１を採用するときも当然考慮される。Ｌａが比較的小さな、１５０ｍｍ≦Ｌａ≦２５０ｍｍ程度のものは、それに使用される電動機３５も相応に小型化が必要で、コア４１の積厚Ｌｉは、３０ｍｍ≦Ｌｉ≦６０ｍｍ程度であり、Ｌａが大きな、２５０ｍｍ≦Ｌａ≦３５０ｍｍのものは、４０ｍｍ≦Ｌｉ≦１２０ｍｍとなる。それぞれの吸込具本体３１の形態により寸法設定は一概に決められないが、吸込具本体３１の集塵性能を向上させるため、回転ブラシ３２に必要な回転力を有するためには、概ねＬａとＬｉの関係は、０．２Ｌａ≦Ｌｉ≦０．８Ｌａに設定することで実現できる。とりわけ回転ブラシ３２の回転力と、吸込具本体３１の質量を鑑み、実現できる関係は、０．３Ｌａ≦Ｌｉ≦０．５Ｌａに設定することで実現できる。
【００３４】
つぎに、回転ブラシ３２の円筒の内径と、電動機３５のコア４１の外径について述べる。
【００３５】
回転ブラシ３２の内径には、内蔵される電動機３５のロータを兼ね、電動機３５のマグネット４８を具備している。
【００３６】
回転ブラシ３２の内径寸法Ｄａは、大きく設定すれば、被掃除面からの塵埃を集塵する能力は向上するが、回転ブラシ３２外周に設けられるブラシ毛３４が被掃除面と接触するときに受ける摩擦が大きくなり、回転ブラシ３２を回転させる回転力もＤａにつれて、より必要となってくる。内蔵する電動機３５より発生する回転トルクと、電動機３５自身の質量アップ、また回転ブラシ３２の径アップと吸込具本体３１の操作性を考慮すると、Ｄａは３４ｍｍ以下に設定しなければ、集塵性と、使い勝手を両立した吸込具本体３１の実現は困難になる。また逆にＤａを小さな設定にするほど、電動機３５に要求される回転トルクは相応に小さくて済む。しかしＤａを小さくしすぎると、回転ブラシ３２に内蔵される電動機３５もさらに径小化が必要となり、電動機３５のコア４１の外径寸法ｄも小さくする必要がある。ｄはコア４１に巻線する関係や、モータシャフト４３に圧入する関係より小型化するには限界がある。小型の電動機３５を実現するためには、コア外径ｄは少なくとも１４ｍｍ以上でなければ実現性に乏しい。したがって、本発明のような回転ブラシ３２を減速なしで駆動する構成の吸込具本体３１を実現するための要件として、回転ブラシ内径Ｄａを、１８ｍｍ≦Ｄａ≦３４ｍｍに設定し、なおかつ電動機３５のコア外径ｄを、１４ｍｍ≦ｄ≦３０ｍｍに設定する必要がある。
【００３７】
今度は、上記で述べた回転ブラシ３２及び電動機３５のコア４１の長さと径の関係の他に、回転ブラシ３２の質量Ｍａと、電動機３５のコア４１の質量ｍの関係について説明する。
【００３８】
回転ブラシ３２の質量Ｍａと、電動機３５のコア４１の質量ｍは、１４０ｇ≦Ｍａ≦５００ｇの設定で、なおかつ、２６ｇ≦ｍ≦２２０ｇの設定とする。これらは、回転ブラシ３２を電動機３５にて直接駆動する際に、必要な回転トルクと、それを実現するために必要と考えられる電動機３５の構成、仕様に基づき算出された数値であり、この関連を成り立つような設計とすることで、実現性のある吸込具本体３１を構成することが可能となる。
【００３９】
また、同様に吸込具本体３１の質量Ｍｂと、電動機３５のコア４１の質量ｍは、２５０ｇ≦Ｍｂ≦６１０ｇの設定で、なおかつ、２６ｇ≦ｍ≦２２０ｇの設定とする。上記同様、吸込具本体３１を実現するうえで、この質量関係を遵守することで、回転ブラシ３２を電動機３５にて直接駆動する個性にて、使い勝手がよい吸込具本体３１を実現することが可能である。
【００４０】
次に、回転ブラシ３２の円筒部の内側の容積Ｖａと、電動機３５のコア４１の体積ｖの関係について説明する。
【００４１】
回転ブラシ３２の容積Ｖａと、電動機３５のコア４１の体積ｖは、２５ｃｍ３≦Ｖａ≦２１０ｃｍ３の設定で、なおかつ、６ｍｍ３≦ｖ≦５０ｍｍ３に設定とする。これは、上記にも述べた説明と同様に、回転ブラシ３２を電動機３５にて直接駆動する際に、必要な回転トルクと、それを実現するために必要と考えられる電動機３５の構成、仕様に基づき算出された数値であり、この関連を成り立つような設計とすることで、実現性のある吸込具本体３１を構成することが可能となる。
【００４２】
また、吸込具本体３１の体積Ｖｂと、電動機３５のコア４１の体積ｖは、７２０ｃｍ３≦Ｖｂ≦１４００ｃｍ３の設定で、なおかつ、６ｍｍ３≦ｖ≦５０ｍｍ３の設定とする。上記同様、吸込具本体３１を実現するうえで、この質量関係を遵守することで、回転ブラシ３２を電動機３５にて直接駆動する個性にて、使い勝手がよい吸込具本体３１を実現することが可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、回転ブラシを電動機の回転トルクで減速手段を用いず直接駆動し、塵埃の集塵性を効率よく行うとともに、吸込具を大型化、重量化することなく、低騒音化かつ使用性の向上を実現させた電気掃除機用吸込具およびそれを用いた電気掃除機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の電気掃除機の斜視図
【図２】同電気掃除機用吸込具の断面図
【図３】同回転ブラシの長さに関する特性図
【図４】同回転トルクと電動機のコア重量の相関図
【図５】同回転ブラシ内径と必要トルクの相関図
【図６】従来の電気掃除機用吸込具の断面図
【符号の説明】
３１　吸込具本体
３２　回転ブラシ
３３　接続パイプ
３４　ブラシ毛
３５　電動機
４１　コア
【図１】
2004057446.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】
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