(57)【要約】【課題】  フレームに設けた支持部材にタイヤを摺動支持し、タイヤの内部に変速手段を設けてなる変速タイヤにおいて、タイヤの内部への異物の侵入を防止すること。【解決手段】  フレーム１５に設けた支持部材６２にタイヤ１７を被着し、支持部材６２の外周にタイヤ１７の内周を摺動支持するとともに、タイヤ１７の回転に連動して回転する被回転体１６Ｂを有し、タイヤ１７の回転を変速して被回転体１６Ｂに伝える変速手段６２をタイヤ１７の内部に設けてなる変速タイヤ１７であって、支持部材６２の外周とよるタイヤ１７との内周の摺動支持領域をタイヤ１７の外部空間から封止するシール部材７０を設けてなるもの。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに設けた支持部材にタイヤを被着し、支持部材の外周にタイヤの内周を摺動支持するとともに、タイヤの回転に連動して回転する被回転体を有し、タイヤの回転を変速して被回転体に伝える変速手段をタイヤの内部に設けてなる変速タイヤであって、
支持部材の外周とタイヤの内周との摺動支持領域をタイヤの外部空間から封止するシール部材を設けてなる変速タイヤ。
【請求項２】
前記タイヤが支持部材の外周から該支持部材の外周に直交する垂直壁を覆うように被着され、該タイヤと該支持部材の垂直壁との間の隙間に前記シール部材を介装してなる請求項１に記載の変速タイヤ。
【請求項３】
前記タイヤの外部から前記シール部材を透視可能にする孔を該タイヤに設けた請求項１又は２に記載の変速タイヤ。
【請求項４】
前記フレームに掻き上げ体とゴミ捕集手段を支持し、掻き上げ体が床面上を転動するタイヤと、該タイヤの回転に連動して回転し、床面上のゴミをゴミ捕集手段の側に掻き上げる掻き上げ部材とを有してなる清掃具であって、
前記タイヤとして請求項１〜３のいずれかに記載の変速タイヤを用いてなる清掃具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は変速タイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
清掃具として、特許文献１に記載の如く、フレームに掻き上げ体とゴミ捕集手段を支持し、掻き上げ体が床面上を転動するタイヤと、該タイヤの回転に連動して回転し、床面上のゴミをゴミ捕集手段の側に掻き上げる掻き上げ部材とを有してなるものがある。
【特許文献１】特開2002-233486
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本出願人は、特許文献１に記載された清掃具等に用いて好適なタイヤとして、特願2002-215850に記載の増速タイヤを提案している。この増速タイヤは、フレームに設けた支持部材にタイヤを被着し、支持部材の外周にタイヤの内周を摺動支持するとともに、タイヤの回転に連動して回転する掻き上げ部材を有し、タイヤの回転を増速して掻き上げ部材に伝える増速手段をタイヤの内部に設けている。
【０００４】
上述の増速タイヤでは、支持部材の外周によるタイヤの内周の摺動支持領域が、タイヤと支持部材の間の隙間から外部空間に連通する。このため、清掃時に掻き上げられる砂ほこり等の異物が上記隙間から上記摺動支持領域を含むタイヤの内部に侵入し、タイヤの内部で増速手段を構成している歯車列に噛込んでタイヤの回転不能を招いたり、支持部材とタイヤの摺動部分を損耗させてタイヤの回転不良を招くおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、フレームに設けた支持部材にタイヤを摺動支持し、タイヤの内部に変速手段を設けてなる変速タイヤにおいて、タイヤの内部への異物の侵入を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、フレームに設けた支持部材にタイヤを被着し、支持部材の外周にタイヤの内周を摺動支持するとともに、タイヤの回転に連動して回転する被回転体を有し、タイヤの回転を変速して被回転体に伝える変速手段をタイヤの内部に設けてなる変速タイヤであって、支持部材の外周とタイヤの内周との摺動支持領域をタイヤの外部空間から封止するシール部材を設けてなるものである。
【実施例】
【０００７】
清掃具１０は、床面１上のゴミ、例えばカーペット等の繊維に絡み付いた髪の毛等のゴミを捕集するものであり、図１〜図３に示す如く、柄１１の先端部に継手部１２を介して支持アーム１３を結合し、支持アーム１３の両側アーム部１３Ａに支軸部１４を介してフレーム１５を前後方向に揺動自在に支持している。
【０００８】
フレーム１５の前部には可撓掻き上げ体１６が回動自在に支持され、フレーム１５の後部には回転体１８が回動自在に支持され、掻き上げ体１６と回転体１８は平行に並べられて配置される。
【０００９】
掻き上げ体１６は、支軸１６Ａと、支軸１６Ａの軸方向の全長に渡って植設されたブラシからなる掻き上げ部材１６Ｂと、支軸１６Ａの両端部に結合された両側の増速タイヤ１７（変速タイヤ）からなる。掻き上げ部材１６Ｂは粘着ロール２１に接触しても、接触しなくても良い。両側のタイヤ１７は該タイヤ１７にゴミがかみ込まないようにフレーム１５の両外側に配置されるが、フレーム１５の内側に設けても良い。
【００１０】
回転体１８は、粘着ロール２１のための駆動手段であり、支軸１８Ａと、支軸１８Ａの軸方向の両端側２位置（軸方向３位置等の複数位置でも可）に固定される円盤状の回転子１８Ｂと、支軸１８Ａの両端部に結合された両側の増速タイヤ１９（変速タイヤ）からなる。回転子１８Ｂは粘着ロール２１に接触する。両側のタイヤ１９はフレーム１５の両外側に配置される。
【００１１】
掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂと回転体１８の回転子１８Ｂの上には、それらに跨がる粘着ロール２１（ゴミ捕集手段）が乗せられ、粘着ロール２１は掻き上げ体１６と回転体１８の回転に連れ回る。フレーム１５の上部は粘着ロール２１の出し入れ口とされ、取外し可能な透明カバー１５Ａにより被覆される。粘着ロール２１は、粘着シートの巻取りロールの構成、又は表面が粘着性のエラストマーからなり、その表面を洗浄して再使用可能とする構成等を含む。本実施例の粘着ロール２１は、粘着シート２１Ａをコア２１Ｂに巻き回し、粘着シート２１Ａの粘着面を外側に向けて巻出し可能かつ切断可能にした巻取りロールにて構成される。
【００１２】
フレーム１５における掻き上げ体１６の後部には塵取部２３（ゴミ捕集手段）が支持されている。塵取部２３は、床面に接する底面部２３Ａと、掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂに隙間なく（又は隙間を介して）相対する曲面状（又は平面状）のすくい面部２３Ｂと、回転体１８の回転子１８Ｂの下方の前後に渡る範囲に延在される凹状のゴミ受け部２３Ｃを有する。塵取部２３は、フレーム１５に後述する如くに上下に揺動可能に支持され、自重により底面部２３Ａとすくい面部２３Ｂの最下端部を床面に隙間なく接し、掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂが掻き上げるゴミを床面に沿う後方に逃がすことなく、その全てのゴミをすくい面部２３Ｂにより粘着ロール２１の側にガイドし、大きなゴミはすくい面部２３Ｂに後続するゴミ受け部２３Ｃに送り込む。
【００１３】
清掃具１０では、塵取部２３をフレーム１５に対し、掻き上げ体１６とは独立に上下に揺動可能に支持するとともに、塵取部２３のゴミ受け部２３Ｃをフレーム１５から開放可能に支持した。
【００１４】
具体的には、塵取部２３における掻き上げ体１６に近い側の前側端を揺動部４０（塵取部２３の前端側両側面に設けたピン４１を、フレーム１５の両側壁に設けた長孔４２の中で上下動可能に係入したもの）によりフレーム１５に揺動可能に支持する。また、塵取部２３における掻き上げ体１６から遠い側の後側端に設けた係脱部５０の孔５１を、フレーム１５に設けた係脱可能ピン５２に係脱可能にし、孔５１を係脱可能ピン５２から外して塵取部２３の後側端をフレーム１５から開放可能に支持する。塵取部２３の孔５１をフレーム１５の係脱可能ピン５２に係入した状態で、係脱可能ピン５２を塵取部２３の揺動の中心軸とし、塵取部２３の孔５１をフレーム１５の係脱可能ピン５２から外した状態で、揺動部４０を塵取部２３の開放の中心軸とする。
【００１５】
清掃具１０による清掃動作は以下の通りなされる。
(1)柄１１の軸方向に加える操作力によりフレーム１５を介して掻き上げ体１６のタイヤ１７及び回転体１８のタイヤ１９を床面に加圧しながら清掃具１０を前進させ、掻き上げ体１６及び回転体１８を回動させ、同時に粘着ロール２１を連れ回り回転させる。
【００１６】
(2)掻き上げ体１６の掻き上げ部材１６Ｂが床面上のゴミを掻き上げると、このゴミは塵取部２３のすくい面部２３Ｂにガイドされて粘着ロール２１の側に送り出され、粘着ロール２１の粘着面に吸着捕捉される。大きなゴミはすくい面部２３Ｂからゴミ受け部２３Ｃに送り込まれて捕捉される。
【００１７】
(3)透明カバー１５Ａを通して粘着ロール２１の粘着面の全周に多量のゴミが捕捉されたことが視認されたら、カバー１５Ａを開いて粘着シート２１Ａの１周分を剥離切断除去し、新規粘着面を露出せしめた後、カバー１５Ａを閉じる。
【００１８】
(4)透明なフレーム１５や塵取部２３を通して、塵取部２３のゴミ受け部２３Ｃに多量のゴミがたまったことを視認したら、塵取部２３の係脱部５０を外し、該塵取部２３を揺動部４０を中心として開放し、ゴミ受け部２３Ｃのゴミを廃棄する。
【００１９】
尚、清掃具１０は前進だけでなく、後進もできる。塵取部２３は、底面部２３Ａの尾端部をアール状に跳ね上げ、後進時にこの尾端部が床面に引掛かるのを防止する。
【００２０】
清掃具１０にあっては、前述した如く、回転体１８が支軸１８Ａと回転子１８Ｂとからなるものにしたから、下記(a)、(b)の構成を具備することになる。尚、回転体１８の支軸１８Ａ及び回転子１８Ｂは、フレーム１５と塵取部２３に挟まれる空間に配置される。
【００２１】
(a)回転体１８の支軸１８Ａは、回転子１８Ｂが固定されていない部分で、粘着ロール２１と大きな隙間を介して離隔する（図３）。
【００２２】
(b)回転体１８の支軸１８Ａは、回転子１８Ｂが固定されていない部分で、塵取部２３（ゴミ受け部２３Ｃの底面２３Ｄ）と、大きな隙間を介して離隔する（図２）。尚、ゴミ受け部２３Ｃの底面２３Ｄのうち、回転子１８Ｂに相対する部分は円弧状くぼみ部２３Ｅとされる。
【００２３】
ここで、回転体１８の回転子１８Ｂは、シリコンゴム製Ｏリング等の環状リング１８Ｃを外周に備える。環状リング１８Ｃは回転子１８Ｂに設けた環状溝に装填される。
【００２４】
尚、清掃具１０は、柄１１及び支持アーム１３によりフレーム１５を持ち上げた状態で、掻き上げ体１６の方が回転体１８より前方かつ上方に位置付けられる傾斜状態となるように、フレーム１５及びその取付部品の重心を支持アーム１３の支軸部１４まわりに位置設定している。清掃具１０における粘着ロール２１の交換等に際し、フレーム１５を持ち上げた上述の傾斜状態で、塵取部２３のゴミ受け部２３Ｃの中の前側（掻き上げ体１６の側）にあったゴミＡは、回転体１８の支軸１８Ａの下方を通ってゴミ受け部２３Ｃの回転体１８より後側に移動し、このゴミを透明樹脂からなるフレーム１５及び塵取部２３の外方から視認できる。清掃具１０において、回転体１８がストレート状円筒体からなるとき、回転体１８と塵取部２３の間へのゴミの噛み込みを防ぐ必要から、塵取部２３が回転体１８の前側に壁Ｗを設けた場合には、回転体１８より後側へのゴミＡの移動は生じない。
【００２５】
清掃具１０は、掻き上げ体１６のタイヤ１７の回転を増速して掻き上げ部材１６Ｂに伝える掻き上げ増速手段６０（変速手段）を、タイヤ１７の内部に設けている。回転体１８のタイヤ１９の内部にも、タイヤ１９の回転を増速して回転子１８Ｂに伝える回転増速手段（変速手段）を設けている。この回転増速手段と掻き上げ増速手段６０は同様の構成であり、掻き上げ増速手段６０をそれらの代表として説明する。
【００２６】
掻き上げ増速手段６０は、図１に示す如く、掻き上げ体１６における増速タイヤ１７の内部に設けられ、該タイヤ部１７の回転を増速して掻き上げ部材１６Ｂ（被回転体）に伝える。増速タイヤ１７は、樹脂材料（例えばポリアセタール）製のホイール部１７Ａと、ホイール部１７Ａの側壁の外側面からその外周に被着される透明（又は半透明）樹脂材料（例えばポリエチレン）製のタイヤ部１７Ｂとからなる。
【００２７】
掻き上げ増速手段６０は、図４、図５に示す如く、フレーム１５の両側壁に設けた軸支部６１に支持部材６２の中空軸部６２Ａを挿着し、支持部材６２の被回り止め部を軸支部６１の回り止め部に回転方向で係止し、支持部材６２の抜け止め膨出部６２Ｂをフレーム１５の内側面に衝接し、回り止めと抜け止めを図っている。
【００２８】
掻き上げ体１６の支軸１６Ａの両端部に回転方向一体に差込んで係合した太陽軸６３が、支持部材６２の外側からその中空軸部６２Ａの中空部に回転自在に挿入配置され、太陽軸６３の外側端部には太陽歯車６４を設けてある。太陽歯車６４は掻き上げ体１６の回転中心に設けられるものになる。
【００２９】
支持部材６２にはタイヤ１７のカップ状のホイール部１７Ａが嵌装されて被着され、支持部材６２の外周６２Ｄにタイヤ１７のホイール部１７Ａの内周を摺動支持する。支持部材６２に嵌装されたホイール部１７Ａの開口側内周部にはロックリング６５が打込み（又は螺着）され、支持部材６２に対するホイール部１７Ａの抜け止めが図られる。ロックリング６５は、支持部材６２に嵌装されたホイール部１７Ａへの打込み（又は螺着）状態で、ホイール部１７Ａに打込み（又は螺着）される環状部６５Ａと、環状部６５Ａの外側端の内周側にて、支持部材６２の外周６２Ｄに直交する垂直壁６２Ｅに外側から沿うように設けられる垂直壁６５Ｂからなる。
【００３０】
ホイール部１７Ａの側壁内側面で、その中心軸の周方向複数位置（本実施形態では３位置）には遊星軸６６が突設され、各遊星軸６６に遊星歯車６７を枢着している。複数の各遊星歯車６７は、太陽歯車６４に噛合い、遊星軸６６を中心として自転しながら、太陽歯車６４の周囲を公転する。
【００３１】
支持部材６２の内周部は複数の遊星歯車６７及び太陽歯車６４を収容する凹部６２Ｃとされ、その内周部には遊星歯車６７が噛合う内歯歯車６９が設けられる。
【００３２】
即ち、掻き上げ増速手段６０は、太陽歯車６４、遊星歯車６７及び内歯歯車６９からなる遊星歯車列により、タイヤ部１７の回転を倍率ａ1で増速して掻き上げ部材１６Ｂに伝える。太陽歯車６４のピッチ円径ｄ1、遊星歯車６７のピッチ円径をｄ2、内歯歯車６９のピッチ円径をｄ3とするとき、ｄ3＝ｄ1＋2ｄ2、ａ1＝（ｄ3／ｄ1）＋1である。ｄ1＝12、ｄ2＝6、ｄ3=24のとき、a1=3になる。
【００３３】
増速タイヤ１７にあっては、清掃具１０の使用段階での粉塵、砂ほこり等の異物の侵入を防止するため、以下の構成を具備する。
【００３４】
増速タイヤ１７は、図４に示す如く、支持部材６２の外周６２Ｄとホイール部１７Ａとの摺動支持領域Ａをタイヤ１７の外部空間に対して封止するシール部材７０を設けている。
【００３５】
増速タイヤ１７のホイール部１７Ａは、前述の如く、該ホイール部１７Ａに打込み（又は螺着）されて一体結合体をなすロックリング６５とともに、支持部材６２の外周６２Ｄから、該支持部材６２の垂直壁６２Ｅを覆うように、支持部材６２に被着される。そして、タイヤ１７の内周に直交する垂直壁、換言すればロックリング６５の垂直壁６５Ｂと、支持部材６２の垂直壁６２Ｅとの間の隙間ｇに、シール部材７０を介装する。
【００３６】
シール部材７０は、不織布シート又はプラスチックシート等の孔あき円板からなり、タイヤ１７の垂直壁６５Ｂと支持部材６２の垂直壁６２Ｅに挟圧される状態でも、隙間ｇを埋めるように、それらの垂直壁６５Ｂ、６２Ｄの間に圧密に装填される。タイヤ１７の回転中に、ホイール部１７Ａが支持部材６２に対し軸方向に変位するときにも、シール部材７０がそれらの垂直壁６５Ｂ、６２Ｄの隙間ｇを埋め続け得るように、シール部材７０は一定のクッション性を具備することが好ましい。シール部材７０は、表面にテフロン（登録商標）加工等の表面処理を施されて低摩擦化され、タイヤ１７の回転時に、それらの垂直壁６５Ｂ、６２Ｄの少なくとも一方に滑らかに摺接する。
【００３７】
増速タイヤ１７は、ホイール部１７Ａと一体結合体をなすロックリング６５の垂直壁６５Ｂの裏面側（支持部材６２の垂直壁６２Ｅに臨む側）に設けたシール部材７０を、外部から透視可能にするための孔７１を該垂直壁６５Ｂに少なくとも１ヶ所設けてある。ロックリング６５が不透明材料からなるときにも、孔７１はシール部材７０の有無をチェック可能にする。
【００３８】
増速タイヤ１７は、シール部材７０の色を、ロックリング６５の色と異ならせることにより、シール部材７０の視認性を高めることができる。シール部材７０を例えば赤色とするとき、ロックリング６５をその反対色の緑色とすることが好ましい。
【００３９】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
（請求項１に対応する作用効果）
(1)支持部材６２とタイヤ１７との摺動支持領域Ａを、シール部材７０により、タイヤ１７の外部空間に対して封止する。従って、清掃時に掻き上げられる粉塵、砂ほこり等の異物が上記摺動支持領域Ａを含むタイヤ１７の内部に侵入することを回避し、それらの異物がタイヤ１７の内部で掻き上げ増速手段６０を構成している遊星歯車列に噛み込んでタイヤ１７の回転不能を招いたり、支持部材６２の外周６２Ｄとタイヤ１７の内周の摺動部分を損耗させてタイヤ１７の回転不良を招くおそれを解消できる。
【００４０】
（請求項２に対応する作用効果）
(2)タイヤ１７をフレーム１５の側の支持部材６２の外周６２Ｄに摺動支持する清掃具１０では、フレーム１５に加える清掃加圧力を、支持部材６２の外周６２Ｄからタイヤ１７に伝え、支持部材６２の外周６２Ｄに直交する垂直壁６２Ｅには伝えない。本発明では、タイヤ１７と支持部材６２の上記垂直壁６２Ｅとの間の隙間ｇにシール部材７０を介装したから、シール部材７０の介装隙間ｇがタイヤ１７の回転時に過大に挟圧されることがなく、シール部材７０の耐久性を向上できる。
【００４１】
また、タイヤ１７の外部空間の異物が、タイヤ１７と一体のロックリング６５の内周部から上記隙間ｇに侵入したり、この異物が更にシール部材７０の側にまで侵入した場合でも、この隙間ｇやシール部材７０を挟む支持部材６２の垂直壁６２Ｅは、上述の如く清掃加圧力を受けない。従って、隙間ｇはシール部材７０に侵入した異物が、支持部材６２の垂直壁６２Ｅやロックリング６５の垂直壁６５Ｂを損耗させず、タイヤ１７を損耗させることがない。
【００４２】
（請求項３に対応する作用効果）
(3)タイヤ１７にシール部材７０の透視用孔７１を設けたから、シール部材７０の組込みチェックを簡易に行なうことができる。
【００４３】
（請求項４に対応する作用効果）
(4)清掃具１０において、上述(1)〜(3)を実現できる。
本発明の変速タイヤは、増速タイヤに限らず、タイヤの回転を減速して被回転体に伝える、遊星歯車列からなる減速手段をタイヤの内部に設けてなる減速タイヤであっても良い。
【００４４】
本発明の変速タイヤは、変速手段を遊星歯車列からなるものに限定されず、他の歯車列、又は摩擦車列等により変速手段を構成するものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は清掃具を示す模式側面図である。
【図２】図２は清掃具の内部を示す縦断面図である。
【図３】図３は清掃具の内部を示す横断面図である。
【図４】図４は増速タイヤを示す断面図である。
【図５】図５は図４のV−V線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  清掃具
１５  フレーム
１６Ｂ  掻き上げ部材（被回転体）
１７  増速タイヤ（変速タイヤ）
６０  増速手段（変速手段）
６２  支持部材
６２Ｄ  外周
６２Ｅ  垂直壁
７０  シール部材
７１  孔
【図１】
2005138717.tif 000003
【図２】
2005138717.tif 000004
【図３】
2005138717.tif 000005
【図４】
2005138717.tif 000006
【図５】
2005138717.tif 000007