(57)【要約】  【課題】  捻りを加えた後の長手方向の各所の断面形状を所定の形状で保持することによって、芯ぶれを発生させることのない金属製回転ロータを提供する。  【解決手段】  電気掃除機用吸い込み口の近傍に設けた回転ブラシを構成する金属製回転ロータ１において、この金属製回転ロータ１の長手方向の軸に対して垂直な断面が長手方向の軸の周りに所定のひねり角度を有して断面形状を所定の形状で保持すると共に連続的かつ螺旋状に形成されている。  【選択図】図１
2005211403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気掃除機用吸い込み口の近傍に設けた回転ブラシを構成する金属製回転ロータにおいて、該金属製回転ロータの長手方向の軸に対して垂直な断面が前記長手方向の軸の周りに所定のひねり角度を有して前記断面形状を所定の形状で保持すると共に連続的かつ螺旋状に形成されていることを特徴とする金属製回転ロータ。
【請求項２】
金属製回転ロータ内部がハニカム構造となっていることを特徴とする請求項１に記載の金属製回転ロータ。
【請求項３】
金属製回転ロータ内部が中空となっており且つ外表面の肉厚が均一となっていることを特徴とする請求項１に記載の金属製回転ロータ。
【請求項４】
金属製回転ロータ内部が中空部を有し且つ外表面の肉厚が均一となっていると共に前記中空部に熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、或いは発泡アルミニウム合金が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の金属製回転ロータ。
【請求項５】
金属製回転ロータ断面の所定箇所に複数の穴部が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の金属製回転ロータ。
【請求項６】
金属製回転ロータ外表面の周方向に対して延設或いは湾曲して延設する複数の翼状体が形成されていると共に、該翼状体の側部或いは底部に溝部が形成されており、該翼状体の端部には概円部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の金属製回転ロータ。
【請求項７】
金属製回転ロータ外表面の周方向に対して延設或いは湾曲して延設する複数の翼状体が形成されていると共に、該翼状体の端部に溝部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の金属製回転ロータ。
【請求項８】
金属製回転ロータ内部の中央に芯部が形成され、該芯部から周方向に対して延設する複数の凸部が形成されていると共に、前記芯部の外周に歯切形状或いは凹凸形状の突起が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の金属製回転ロータ。
【請求項９】
金属製回転ロータは、アルミニウム合金、発泡アルミニウム合金或いはマグネシウム合金からなることを特徴とする請求項１乃至８に記載の金属製回転ロータ。
【請求項１０】
金属製回転ロータは、複数の気泡を有する多孔質構造よりなることを特徴とする請求項１乃至９に記載の金属製回転ロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機で使用される吸い込み口の金属製回転ロータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の金属製回転ロータとして、複数のブレード取付用螺旋状嵌合部を有するシャフトがアルミニウム製の捻り押出し材にて形成されたものがある（特許文献１）。
【０００３】
また、外周に開口する複数のブレード取付用溝を有する真っ直ぐな棒状態のロータを軸の周りに捻りを加えて溝を螺旋状にしたロータとしたものがある（特許文献２）。
【０００４】
さらに、押出し成形装置の前方に位置するロータ断面と略同形状の貫通穴を有する円板を回転させて、ロータを所定の捻り角度の螺旋状とした後、切断して成形し、ロータとしたものがある（特許文献３）。
【特許文献１】特開平４−２５９４２９号公報
【特許文献２】特開平７−１７８０１６号公報
【特許文献３】特開２００３−１３５３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術では、ロータのブレード取付用嵌合部が螺旋状の捻りを有するように各種の製造方法が使用されている。しかしながら、いずれの製造方法もロータの断面形状は捻りを加えた時に若干変形し、長手方向の各所で断面形状が若干異なるものとなり、必ずしも所定の断面形状とはなっていなかったことから、ロータ回転時に芯ぶれが発生し、バランスが崩れてしまう場合があった。
【０００６】
本発明は上記点に鑑み、捻りを加えた後の長手方向の各所の断面形状を所定の形状で保持することによって、芯ぶれを発生させることのない金属製回転ロータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、電気掃除機用吸い込み口の近傍に設けた回転ブラシを構成する金属製回転ロータにおいて、該金属製回転ロータの長手方向の軸に対して垂直な断面が前記長手方向の軸の周りに所定のひねり角度を有して前記断面形状を所定の形状で保持すると共に連続的かつ螺旋状に形成されていることに特徴を有する。
【０００８】
請求項２の発明は、金属製回転ロータ内部がハニカム構造となっていることに特徴を有する。
【０００９】
請求項３の発明は、金属製回転ロータ内部が中空となっており且つ外表面の肉厚が均一となっていることに特徴を有する。
【００１０】
請求項４の発明は、金属製回転ロータ内部が中空部を有し且つ外表面の肉厚が均一となっていると共に前記中空部に熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、或いは発泡アルミニウム合金が充填されていることに特徴を有する。
【００１１】
請求項５の発明は、金属製回転ロータ断面の所定箇所に複数の穴部が配置されていることに特徴を有する。
【００１２】
請求項６の発明は、金属製回転ロータ外表面の周方向に対して延設或いは湾曲して延設する複数の翼状体が形成されていると共に、該翼状体の側部或いは底部に溝部が形成されており、該翼状体の端部には概円部が形成されていることに特徴を有する。
【００１３】
請求項７の発明は、金属製回転ロータ外表面の周方向に対して延設或いは湾曲して延設する複数の翼状体が形成されていると共に、該翼状体の端部に溝部が形成されていることに特徴を有する。
【００１４】
請求項８の発明は、金属製回転ロータ内部の中央に芯部が形成され、該芯部から周方向に対して延設する複数の凸部が形成されていると共に、前記芯部の外周に歯切形状或いは凹凸形状の突起が形成されていることに特徴を有する。
【００１５】
請求項９の発明は、金属製回転ロータは、アルミニウム合金、発泡アルミニウム合金或いはマグネシウム合金からなることに特徴を有する。
【００１６】
請求項１０の発明は、金属製回転ロータは、複数の気泡を有する多孔質構造よりなることに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明は、電気掃除機用吸い込み口の近傍に設けた回転ブラシを構成する金属製回転ロータにおいて、該金属製回転ロータの長手方向の軸に対して垂直な断面が前記長手方向の軸の周りに所定のひねり角度を有して前記断面形状を所定の形状で保持すると共に連続的かつ螺旋状に形成されていることに特徴を有する。したがって、断面形状が所定の形状に保持されていない場合と比べて回転時に回転がスムースとなり、芯ぶれがほとんどない。また、清掃体として使用するブラシ或いはブレード等の溝部等に対する挿入性を損なうことが無く、正確且つ迅速に挿入できる。さらに、清掃体の溝部等に対する挿入性を損なうことが無い為、清掃体の組み付け時間を短縮でき、回転ブラシのコストを低減させることができる。また、断面形状を複雑な形状に設定した場合であっても、上記各々の効果を奏することができる。
【００１８】
請求項２の発明は、金属製回転ロータ内部がハニカム構造となっていることに特徴を有する。したがって、金属製回転ロータの軽量化をすることができ、小さいトルクの駆動源であっても、容易且つ安定的に回転させることができる。また、ハニカム構造の詳細形状を設定することにより、金属製回転ロータに要求される強度、応力分布を任意に設定できる。さらに、ハニカム構造により金属製回転ロータ内部が保持されることによって、内部に必要なものを内蔵させたり、内部を貫通させたりすることができる。
【００１９】
請求項３の発明は、金属製回転ロータ内部が中空となっており且つ外表面の肉厚が均一となっていることに特徴を有する。したがって、金属製回転ロータを請求項２の発明よりも一層軽量化することができ、小さいトルクの駆動源であっても、容易且つ安定的に回転させることができる。また、肉厚を任意に設定することにより、金属製回転ロータに要求される強度を容易に設定できる。さらに、金属製回転ロータ内部を中空とすることによって、内部に必要なものを内蔵させたり、内部を貫通させたりすることができる。
【００２０】
請求項４の発明は、金属製回転ロータ内部が中空部を有し且つ外表面の肉厚が均一となっていると共に前記中空部に熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、或いは発泡アルミニウム合金が充填されていることに特徴を有する。したがって、中空部が無い場合に比べて軽量化することができると共に、任意の強度を選択することができる。また、外部から衝撃力が加わった場合に金属製回転ロータの変形を防ぐことができる。
【００２１】
請求項５の発明は、金属製回転ロータ断面の所定箇所に複数の穴部が配置されていることに特徴を有する。したがって、金属製回転ロータを軽量化することができると共に、穴部の位置を任意に設定することにより回転時の回転モーメントの大きさを任意に設定できる。また、断面形状が所定の形状で保持されている為、穴部に必要なものを内蔵させたり、貫通させたりすることができる。
【００２２】
請求項６の発明は、金属製回転ロータ外表面の周方向に対して延設或いは湾曲して延設する複数の翼状体が形成されていると共に、該翼状体の側部或いは底部に溝部が形成されており、該翼状体の端部には概円部が形成されていることに特徴を有する。したがって、翼状体に対して風を当てるか、翼状体の表面から裏面に向かって引圧を設定することにより、金属製回転ロータを回転させることができる。また、溝部に清掃体を挿入することができる。さらに、概円部が形成されていることによって、外部から衝撃力が加わった場合に金属製回転ロータ本体が変形するのを防ぐことができる。
【００２３】
請求項７の発明は、金属製回転ロータ外表面の周方向に対して延設或いは湾曲して延設する複数の翼状体が形成されていると共に、該翼状体の端部に溝部が形成されていることに特徴を有する。したがって、翼状体に対して風を当てるか、翼状体の表面から裏面に向かって引圧を設定することにより、金属製回転ロータを回転させることができる。また、溝部に清掃体を挿入することができる。さらに、溝部を丸型形状の断面とし、溝部に挿入される部分の清掃体の形状を溝部に沿うような丸型形状の断面に設定した場合には清掃体は溝部に対して可動自在に挿入することができる。そのため、回転時には清掃体が被清掃面に対して揺動しつつ強力に叩くことができ、極めて高い清掃効果を有することができる。
【００２４】
請求項８の発明は、金属製回転ロータ内部の中央に芯部が形成され、該芯部から周方向に対して延設する複数の凸部が形成されていると共に、前記芯部の外周に歯切形状或いは凹凸形状の突起が形成されていることに特徴を有する。したがって、回転が安定し、芯ぶれを低減することができる。また、凸部或いは隣接する凸部間に形成される溝に清掃体を装着或いは挿入することができる。さらに、芯部の外周に形成された歯切形状或いは凹凸形状の突起が押出し用金型に対して噛合う為、金属製回転ロータを捻り押出し成形又は押出し成形する場合に、押出し時のずれを低減することができ、極めて高い精度で長手方向に対して垂直な方向の断面形状を保持すると共に連続的かつ螺旋状に形成することができる。
【００２５】
請求項９の発明は、金属製回転ロータは、アルミニウム合金、発泡アルミニウム合金或いはマグネシウム合金からなることに特徴を有する。したがって、前記材質の有する強靭且つ軽量という性質を金属製回転ロータは有することができる。また、発泡アルミニウム合金を使用した場合には金属製回転ロータを極めて軽量化することができる。さらに、マグネシウム合金を使用した場合にはマグネシウム合金の有するアルミニウム合金よりも比重が小さい性質及びプラスチックよりも強度が高い性質を金属製回転ロータは有することができる為、極めて強靭且つ軽量なものとすることができる。
【００２６】
請求項１０の発明は、金属製回転ロータは、複数の気泡を有する多孔質構造よりなることに特徴を有する。したがって、金属製回転ロータを軽量なものとすることができる。また、気泡が独立気泡の場合には、金属製回転ロータを水に浮かせることができる為、例えば交換洗浄時においては水に浮かせて放置しつつ洗浄することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図４は本発明に係る金属製回転ロータの第１の実施形態を示す説明図であり、図１は斜視図、図２は正面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は清掃体挿入時の断面図である。
【００２８】
図１乃至図３に示すように金属製回転ロータ１は、その外周に螺旋状の溝２が形成されており、この溝２に図４に示すようにブラシ３やブレード４の清掃体が挿入される。また、図示していないが、金属製回転ロータ１の両端には回転自在に吸込口本体に取り付けるため、回転軸と一体となったブラケット及び軸受けが取り付けられるものである。
【００２９】
上記第１の実施形態では、金属製回転ロータ１の長手方向に対して垂直な断面が長手方向の軸の周りに所定の捻り角度を有しつつ、断面形状は常に所定の形状で保持されている。また、この断面形状は長手方向に連続的かつ螺旋状に形成されているものである。
次に、図５及び図６は本発明に係る金属製回転ロータの第２の実施形態を示す断面図である。この実施形態では、金属製回転ロータ１ａの内部断面をハニカム構造５として軽量化を図っている。図５と図６の相違点はハニカム構造５の格子５ａの方向が４５度回転している点である。このようにハニカム構造５とすることによって、金属製回転ロータ１ａに要求される所定の強度及び応力分布を確保することができるのである。また、ハニカム構造５の単位格子５ａの大きさを変更することによって、強度及び応力分布を自由に設定することができるのである。さらに、ハニカム構造５の単位格子５ａを所定の大きさに設定すれば、この単位格子５ａの内部に必要なものを内蔵させたり、単位格子５ａに貫通させたりすることもできるのである。尚、単位格子５ａは四角形に限らず、任意の形状に設定することができる。例えば、円形、三角形、六角形等にすることも可能である。
【００３０】
また、図７及び図８は本発明に係る金属製回転ロータの第３の実施形態を示す断面図である。この実施形態では、金属製回転ロータ１ｂの内部に中空部６を形成して軽量化を図っている。また、外表面の肉厚７を均一としている。この外表面の肉厚７は均一の状態で任意に設定することができるため、金属製回転ロータ１ｂの強度を自由に変更させることもできる。さらに、中空部６のスペースに必要なものを内蔵させたり、中空部６を貫通させたりすることもできるのである。尚、図７と図８の相違点は前述した清掃体であるブラシやブレードを挿入して固定する部分の形状が異なっている点である。
【００３１】
さらに、図９は本発明に係る金属製回転ロータの第４の実施形態を示す断面図である。この実施形態では、上述した第３の実施形態と同様に、金属製回転ロータ１ｃの内部に中空部６を形成すると共に、外表面の肉厚７を均一としている。そして、中空部６に熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂或いは発泡アルミニウム合金８が充填されているのである。この構造とすることによって、軽量化が図られると共に、任意の強度を選択することもできるのである。また、外部から衝撃力が加わった場合に金属製回転ロータ１ｃの変形を防ぐことができる構造としているものでもある。
【００３２】
次に、図１０は本発明に係る金属製回転ロータの第５の実施形態を示す断面図である。この実施形態では、金属製回転ロータ１ｄの内部の所定箇所に複数の穴部９ａ，９ｂ，９ｃ…が形成された構造としている。この構造とすることによって、軽量化が図られると共に、穴部９ａ，９ｂ，９ｃ…の位置を任意に設定することによって、金属製回転ロータ１ｄの回転時に回転モーメントの大きさを任意に設定することができる構造としているのである。
【００３３】
また、図１１は本発明に係る金属製回転ロータの第６の実施形態を示す断面図である。この実施形態では、金属製回転ロータ１ｅの外表面の周方向に湾曲して延設する複数（図では４本）の翼状体１０，１０…が形成されている。この翼状体１０の側部１１には溝部１１ａが形成されており、この溝部１１ａに清掃体が挿入されるのである。また、翼状体１０の端部１２には概円部１２ａが形成されている。この構造とすることによって、翼状体１０に対して風を当てるか、翼状体１０の表面から裏面に向かって引圧を設定することによって金属製回転ロータ１ｅを回転させることができ、外部から衝撃が加わった場合に補強として設けられた概円部１２ａに衝撃が加わり、翼状体１０に直接衝撃が加わらないので、翼状体１０の変形が防止されるのである。
【００３４】
さらに、図１２は本発明に係る金属製回転ロータの第７の実施形態を示す断面図である。この実施形態では、上述した第６の実施形態と同様にして、金属製回転ロータ１ｆの外表面の周方向に湾曲して延設する複数（図では４本）の翼状体１０，１０…が形成されている。また、端部１２には溝部１１ｂが形成されており、この溝部１１ｂに清掃体が挿入されるのである。さらに、溝部１１ｂを丸型形状の断面とし、溝部１１ｂに挿入される部分の清掃体の形状を溝部１１ｂに沿うような丸型形状の断面に設定した場合には清掃体は溝部１１ｂに対して可動自在に挿入することができる。
【００３５】
次に、図１３は本発明に係る金属製回転ロータの第８の実施形態を示す断面図である。この実施形態では、金属製回転ロータ１ｇ内部の中央に芯部１３が形成され、この芯部１３から周方向に対して延設する複数（図では６本）の凸部１４，１４…が形成されている。また、芯部１３の外周には歯切形状の突起１５が形成されている。この構造とすることによって、金属製回転ロータ１ｇの回転が安定し、芯ぶれを低減させることができるのである。また、凸部１４或いは隣接する凸部１４，１４間に形成される溝に清掃体を装着或いは挿入することができる。さらに、芯部１３の外周に形成された歯切形状の突起１５が押出し用金型に対して噛合う為、金属製回転ロータ１ｇを捻り押出し成形又は押出し成形する場合に、押出し時のずれを低減することができ、極めて高い精度で長手方向に対して垂直な方向の断面形状を保持すると共に連続的かつ螺旋状に形成することができるのである。
【００３６】
また、図１４は本発明に係る金属製回転ロータの第９の実施形態を示す断面図である。この実施形態における、形状は上述した第１の実施形態から第８の実施形態のいずれでもよく、金属製回転ロータ１ｈの材質の一部又は全部にアルミニウム合金、発泡アルミニウム合金、或いはマグネシウム合金１６を使用している点を特徴とするものである。これは、各々の合金のもつ特性を金属製回転ロータ１ｈに取り入れることによって、軽量化を図ることや、強靭さをそなえることができるのである。
【００３７】
さらに、図１５は本発明に係る金属製回転ロータの第１０の実施形態を示す断面図である。この実施形態では金属製回転ロータ１ｉの内部に複数の気泡１７を有する多孔質構造としている。この構造とすることによって、軽量化を図ることができると共に、金属製回転ロータ１ｉを水に浮かせることができる為、例えば交換洗浄時においては水に浮かせて放置しつつ洗浄することができるのである。
【００３８】
尚、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の実施形態をとることができることは言うまでもない。例えば上述した第６及び第７の実施形態では複数の翼状体１０を湾曲して延設したものを示したが、これに限定されるものではなく、単に翼状体を延設したものであってもよい。また、第６の実施形態では翼状体１０の側部１１に溝部１１ａを形成しているものを示したが、これに限定されるものではなく、翼状体１０の底部に溝部を形成したものであってもよい。さらに、第８の実施形態では芯部１３の外周に歯切形状の突起１５を形成しているものを示したが、これに限定されるものではなく、芯部１３の外周の凹凸形状の突起を形成しているものであってもよい。
【００３９】
また、本発明における金属製回転ロータの製造方法については特に言及していないが、従来の製造方法である捻り押出し成形に限らず、本発明の効果を奏することができる製造方法であれば、あらゆる製造方法を適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る金属製回転ロータの斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る金属製回転ロータの正面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る金属製回転ロータの断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る金属製回転ロータにブラシとブレードを装着した場合の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る金属製回転ロータの断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る金属製回転ロータの断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る金属製回転ロータの断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る金属製回転ロータの断面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る金属製回転ロータの断面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る金属製回転ロータの断面図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態に係る金属製回転ロータの断面図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態に係る金属製回転ロータの断面図である。
【図１３】本発明の第８の実施形態に係る金属製回転ロータの断面図である。
【図１４】本発明の第９の実施形態に係る金属製回転ロータの断面図である。
【図１５】本発明の第１０の実施形態に係る金属製回転ロータの断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  金属製回転ロータ
２  溝
３  ブラシ
４  ブレード
５  ハニカム構造
６  中空部
７  外表面の肉厚
８  発泡アルミニウム合金
９ａ，９ｂ，９ｃ  穴部
１０  翼状体
１１  側部
１２  端部
１３  芯部
１４  凸部
１５  突起
１６  アルミニウム合金、発泡アルミニウム合金、或いはマグネシウム合金
１７  気泡
【図１】
2005211403.tif 000003
【図２】
2005211403.tif 000004
【図３】
2005211403.tif 000005
【図４】
2005211403.tif 000006
【図５】
2005211403.tif 000007
【図６】
2005211403.tif 000008
【図７】
2005211403.tif 000009
【図８】
2005211403.tif 000010
【図９】
2005211403.tif 000011
【図１０】
2005211403.tif 000012
【図１１】
2005211403.tif 000013
【図１２】
2005211403.tif 000014
【図１３】
2005211403.tif 000015
【図１４】
2005211403.tif 000016
【図１５】
2005211403.tif 000017