(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃除機に用いられる掃除機ヘッドアッセンブリであって、
掃除機の本体に回動自在に取付け可能とされた掃除機ヘッド本体と、該掃除機ヘッド本体に回動自在に取付けられたブラシハウジングと、を備え、該ブラシハウジングは吸引開口部と該開口部内に取付けられたブラシバーとを備え、該ブラシハウジングは、前記掃除機ヘッド本体から離隔した管路を介して掃除機の空気吸入口に接続可能でありかつシールされたユニットであることを特徴とする掃除機ヘッドアッセンブリ。
【請求項２】
前記ブラシハウジングは、前記掃除機ヘッドに対して、前記ブラシバーの回転軸に一致する軸線回りに回動可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の掃除機ヘッドアッセンブリ。
【請求項３】
前記ブラシバーの回転軸は、前記ブラシハウジングの前部に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の掃除機ヘッドアッセンブリ。
【請求項４】
前記管路は、前記ブラシハウジングの排出口に接続された柔軟性チューブまたはホースであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の掃除機ヘッドアッセンブリ。
【請求項５】
前記ブラシハウジングの前記排出口は、前記ブラシハウジングの後部に配置されていることを特徴とする請求項３または４に記載の掃除機ヘッドアッセンブリ。
【請求項６】
前記掃除機ヘッド本体と前記ブラシハウジングとの間には、前記ブラシハウジングを前記掃除機ヘッド本体に対して所定の回動方向に付勢するために、弾性部材が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の掃除機ヘッドアッセンブリ。
【請求項７】
前記弾性部材は、前記ブラシハウジングの後部を下方に向けて付勢するように作用することを特徴とする請求項５または６に記載の掃除機ヘッドアッセンブリ。
【請求項８】
前記弾性部材は、引張りスプリングであることを特徴とする請求項６または７に記載の掃除機ヘッドアッセンブリ。
【請求項９】
空気吸入口と請求項１から８のいずれか１項に記載の掃除機ヘッドアッセンブリとを有する本体を備えた掃除機であって、前記掃除機ヘッド本体は、前記掃除機本体に回動自在に取付けられ、前記掃除機ヘッドアッセンブリの前記管路は、前記空気吸入口に接続されていることを特徴とする掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掃除機に用いられる掃除機ヘッドアッセンブリに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
直立型掃除機は通常、塵埃分離装置を含む掃除機本体と、掃除機本体に回動可能に取付けられ塵埃空気吸入口を有する掃除機ヘッドと、塵埃空気吸入口を通じて塵埃分離装置へと塵埃空気を吸引するモーター・ファンユニットとを備えている。こうして空気流中の塵埃が分離された後、清浄空気が環境中に排出される。塵埃空気が掃除機内へと吸引される際に通過する塵埃空気吸入口は、下方に向けられ、掃除される床に面している。塵埃分離装置は、フィルターバッグの形態とすることも、公知のサイクロン装置の形態とすることもできる。本発明は塵埃分離装置の特徴には関係がなく、従って、どちらの形態の分離装置を備えた掃除機にでも適用可能である。
【０００３】
塵埃吸入口内には、吸入口からわずかに突出するようにブラシバーが支持されている。ブラシバーは主として、掃除機がカーペット面の掃除に使用される際に作動される。ブラシバーは細長円筒コアを備え、このコアには半径方向に延在する剛毛が植設されている。ブラシバーは駆動ベルトを介してモーターにより駆動され、吸入口内で回転する。ブラシバーが回転すると掃除されるカーペット面を剛毛がこすり、塵埃を浮かせ、堆積物を剥がす。空気を吸引することによってブラシバー周辺及びその下方に空気流が生じ、この空気流が、掃除される表面からの塵埃の浮揚を促進し、その塵埃を塵埃吸入口から塵埃分離装置へと搬送する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
直立型掃除機の効率は、掃除機ヘッドによって吸い上げられ塵埃分離装置に送られる塵埃の量によって決まることを理解されたい。塵埃吸入口と掃除されるカーペットとの間の関係には、各掃除機毎に最適な形態がある。多くの場合、この関係は塵埃吸入口を床に対して平行に保つ形態、すなわち吸入口の開口部を水平に保つ形態とされる。理想的には、塵埃吸入口は床に対して完全に水平に（あるいは最適な角度または最適な形態に）保持されるべきである。このようにすると、塵埃吸入口に吸引された最大量の空気が、掃除機の塵埃分離装置に到達する前に、掃除されるカーペットの繊維を通過することになる。しかし、掃除機ヘッドの床面に対する傾斜角は、掃除機が異なるタイプの床面上で、例えば異なるパイル及び繊維を有するカーペット上で使用される場合異なる。また、使用中の掃除機は、掃除される床面上を前後に往復移動し、掃除機ヘッドは塵埃吸入口を通じて塵埃を吸引する一方で床面上を前後に移動する。多くの場合、掃除機ヘッドは、カーペット上の移動方向によって異なる作用を受け、両移動方向にわたって塵埃空気吸入口が全面的に床との良好な接触を保つことはない。さらに、通常の使用時、ユーザーの操作によってハンドル部分の鉛直方向に対する傾斜角は極めて大きく変化し、この変化によって塵埃空気吸入口の平面が前側または後側において浮き上がり、最適な形態ではなくなる。以上述べた内容のいずれもが、掃除機ヘッドの吸引効率の低下を招き、こうして最大の吸い上げ状態が実現されなくなり、ユーザーの不満につながる。
【０００５】
このような問題を解決するために、手動で操作可能な掃除機ヘッド昇降機構を設け、掃除機ヘッドが特定の面上で使用される際に掃除機ヘッドを最適高さにユーザーがセット可能とするいくつかの試みがなされてきた。しかし、これらの機構は、掃除機ヘッドを掃除機本体に接続している軸回りの回動によって、掃除機ヘッドを上下させるだけである。こうした試みは、塵埃空気吸入口が最適形態に対して傾斜する問題を解決できず、吸引効率の低下を改善できない。この問題を効果的に解決する方法は、本出願人による係属中の英国特許出願第9725777.8号に開示されている。その明細書は、ブラシバーを塵埃空気吸入口内に取付けるための揺動装置を詳細に説明している。ブラシバーは、掃除機ヘッド内に回動自在に取付けられた揺動部材に装着されている。この構成における問題点は、揺動部材が掃除機ヘッドに対してシールされなければならないことであり、これは実現が難しい。掃除機使用時の吸引効率の低下を防止する一方で、揺動部材は掃除機ヘッドに対して回動自在に維持されなければならない。揺動部材が掃除機ヘッドに対して常に動くことにより、揺動部材と掃除機ヘッドとの間のシールの寿命は影響を受け、比較的短期間のうちにシール漏れが発生する。
【０００６】
本発明の目的は、塵埃空気吸入口の吸引開口部を掃除される面に対して、掃除中常に接触させることのできる掃除機ヘッドを提供することである。本発明のさらなる目的は、掃除中に最適な形態を維持可能な掃除機ヘッドアッセンブリを提供することである。本発明のさらに別の目的は、吸い上げ性能が改善された、掃除機用掃除機ヘッドを提供することである。さらなる目的は、公知のヘッドアッセンブリよりメンテナンス頻度が低い掃除機ヘッドアッセンブリを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１に記載の掃除機ヘッドアッセンブリを提供する。本発明はまた、請求項１０に記載の掃除機を提供する。好ましい特徴は従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明による掃除機ヘッドアッセンブリは、掃除機本体に対して二重関節構造となっている。この構成により、掃除機使用時にハンドル部の傾斜角が変化しても、ブラシハウジングは掃除される面に対して自由浮遊状態となり得る。従って、ブラシハウジングの吸引開口部は実質的に最適な形態、すなわち水平な状態に維持され、こうして掃除機の吸い上げ性能が向上する。掃除機ヘッド本体に対してシールされかつハウジング本体内の塵埃空気吸入口に接続された、または接続可能とされたブラシハウジング内におけるブラシバーの位置により、使用中のブラシハウジングの動きの自由度が確保され、許容できないほど短期間に摩耗する可能性のあるブラシハウジングと掃除機ヘッド本体との間の柔軟性シールの必要性が排除される。ブラシハウジングと掃除機本体との間の接続は、柔軟性チューブまたはホースで構成し、応力を受けるシールを設けることなくブラシハウジングと本体との間の相対移動を可能とすることが好ましい。
【０００９】
掃除機における通常の前後移動の際に、柔軟性チューブまたはホースの影響を受けてブラシハウジングが床から浮き上がることが考えられる。この現象は明らかに望ましくないものなので、ブラシハウジングに作用する浮揚力に対抗するために、ブラシハウジングと掃除機ヘッド本体との間には弾性部材を設ける。この弾性部材は、掃除機ヘッドとブラシハウジングとの間で、ブラシハウジングの後部を下方に押し付けるように作用する。弾性部材は、好ましくは引張りスプリングである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明を説明する。
【００１１】
図１，２は、本発明による掃除機ヘッドアッセンブリを組込んだ直立型掃除機の全体構成を示している。掃除機１００は、塵埃分離装置１０４を内部に収容した本体１０２を備えている。本実施形態における塵埃分離装置１０４は、２つのサイクロンが直列配置されたサイクロン型塵埃分離装置である。この種の装置は周知であり、かつ本発明に重要な影響を及ぼさないので、さらなる説明は行わない。本体１０２の下端にはモーターハウジング１０６が配置され、本体１０２の一部を構成している。モーターハウジング１０６の側部には、支持ホイール１０７が直接取付けられている。モーターハウジング１０６上には、軸線Ａ回りに回動可能状態で掃除機ヘッドアッセンブリ１０８が取付けられている。掃除機ヘッドアッセンブリ１０８の前端部には、下方を向く吸入口１１２を有するブラシハウジング１１０が設けられている。ブラシハウジング１１０と本体１０２内の塵埃空気吸入口との間には柔軟性管路１１４が延在し、塵埃分離装置１０４に通じているダクトと連通している。
【００１２】
本体１０２の下部から上方に向けて、本体１０２の後部に沿うようにハンドル１１６が延在している。掃除機１００が直立状態（図１に示す）で使用される場合、ハンドル１１６は本体１０２より上方に延在しているので、ユーザーはこの部分を把持し、掃除する面上で掃除機１００を操作することができる。しかし、ハンドル１１６は取外し可能とされており、ホース・筒体アッセンブリとして使用することもできる。このような構成は種々可能であり、そのような例が欧州特許文献0 037 674号、及び欧州特許文献0 134 654号に記載されている。ホース／筒体１１６の下端部も、ダクト１１８を経由して本体１０２の塵埃吸入口に接続されており、こうして、掃除機１００に吸引された塵埃が、ホース及び筒体を通じて塵埃分離装置１０４へ送られるようになっている。
【００１３】
異なる使用状態において適切な吸入口が自動的に選択されるように、切換バルブ（図示せず）が設けられている。掃除機１００が図１に示す状態にある場合、切換バルブは自動的に塵埃分離装置１０４を筒体及びホース１１６へと接続し、床より高い場所を掃除するシリンダモードで掃除機を使用することが可能になる。空気は、適切な操作で掃除機から取外し可能な筒体の遠方端部１１６ａを通じて掃除機内へ吸引される。掃除機ヘッドアッセンブリ１０８内に設けられた吸入口１１２は、自動的に閉鎖される。掃除機１００が通常の直立状態で使用される場合、ハンドルは図１に示す状態に戻され、図２に示すように鉛直方向に対して傾けられる。切換バルブは、筒体の遠方端部１１６ａの吸入口を自動的に閉鎖し、塵埃分離装置１０４を掃除機ヘッドアッセンブリ１０８の吸入口１１２に接続する。切換バルブの構造は本発明の一部を構成するものではないので、さらなる説明は行わない。
【００１４】
全ての場合において、すなわち、直立モード及びシリンダモードにおいて、モーターハウジング１０６内に配置されたモーター（図示せず）によってファン（これも図示しない）が駆動され、適切な吸入口から空気が掃除機１００内に吸引されて本体１０２内の塵埃分離装置１０４へと送られ、清浄化された空気が大気中へと排出される。清浄化された空気がモーター部分を通過するように構成し、排出前にモーターを冷却するようにすると好ましい。
【００１５】
図３〜５は、図１，２に示す掃除機１００の一部を構成する掃除機ヘッドアッセンブリ１０８を、より詳細に示している。掃除機ヘッドアッセンブリ１０８は、掃除機ヘッド本体１０を備えている。掃除機ヘッド本体１０は、掃除機１００の左右幅方向に延在する前側部分１２と、前側部分１２の側部から後方へと延在する２つの側部アーム１４とを備えている。各側部アーム１２は、掃除機ヘッドアッセンブリ１０８のモーターケーシング１０６に対する回動軸である軸線Ａに中心を置く開口部を構成する突出部（図示せず）を有している。掃除機ヘッドアッセンブリ１０８は、突出部内の開口部を通って延在するピンを介してモーターケーシングに取付けられている。掃除機ヘッドアッセンブリ１０８は、軸線Ａ回りに回動自在であり、掃除される面上で“浮遊状態”となるので、ユーザーが掃除機ヘッドの角度を気にして所定値に合せる必要はない。
【００１６】
掃除機ヘッドアッセンブリ１０８はブラシハウジング１１０を含んでいる。ブラシハウジング１１０は、前側部分１２の側部から突き出た突出部（図示せず）によって、掃除機ヘッド本体１０の前側部分１２に回動自在に取付けられている。ブラシハウジング１１０は、プラスチック材またはステンレス鋼のような材料からなる上部プレート２０と下部プレート２２とから形成される。上部・下部プレート２０，２２は、１／４回転ファスナー（図示せず）の圧入その他の適切な手段によって互いに接続される。上部・下部プレート２０，２２の間にはシール２４が嵌め込まれ、プレート２０と２２との間の実質的な気密状態を実現している。ブラシハウジング１１０を掃除されるカーペットその他の面上で支持するために、下部プレート２２の前縁部にはローラー２５が回転自在に取付けられている。ローラー２５は下部面２２の外側端部に、またはその付近に配置することができるが、変更形態として、ブラシハウジング１１０の全幅にわたって連続的に、あるいは間隔をあけて延在させてもよい。
【００１７】
下部プレート２２内には吸引開口部１１２が形成されている。吸引開口部１１２は、ブラシハウジング１１０の全幅にわたって延在している。ブラシハウジング１１０内にはブラシバー２６が回転自在に取付けられ、ブラシバー２６の剛毛が吸引開口部１１２からわずかに突出するように構成されている。ブラシバーの回転軸線Ｂは、ブラシハウジング１１０を掃除機ヘッド本体１０の前側部分１２に回動自在に取付けている軸線と一致している。ブラシバー２６は、従来の方式で、例えば駆動ベルトを介して、掃除機１００のモーターにより駆動可能であるように構成されている。ブラシハウジング１１０の上部プレート２０は、ブラシハウジング１１０を掃除機１００の空気吸入口３０に接続するための接続開口部２８を有している。例えば、ゴムまたはプラチックといった適切な材料で形成された柔軟性チューブ３２が、接続開口部２８と空気吸入口３０とを接続している。以上の説明から、ブラシハウジング１１０への空気の流入は吸引開口部１１２を通じてのみ行われ、排出は、掃除機本体及び塵埃分離装置へつながっている柔軟性チューブ３２を通じてのみ行われることが分かる。掃除機に吸引される塵埃空気は、掃除機ヘッド本体１０内に配置された管路またはダクトを通らないので、関節結合されたブラシハウジング１１０を掃除機ヘッド本体１０に対してシールする必要がない。チューブ３２とそれに対応する掃除機部分との間を気密状態とするために、柔軟性チューブ３２の各端部にシールを設けてもよい。しかしながら、いずれのシールも、使用時における掃除機の動きに応じて変形する必要はなく、動きによる応力も受けない。当然、このようなシール部材の寿命は、ブラシハウジング１１０を掃除機ヘッド本体１０に対して可動状態でシールするシール部材の寿命よりずっと長くなる。
【００１８】
掃除機ヘッド本体１０の前側部分１２の内面後方には、フック型突起３４が設けられている。フック型突起３４は、図示するように、前方及び上方に向けて延在している。ブラシハウジング１１０の上部プレート２０の上面には、目玉型突起３６が設けられている。目玉型突起３６は、フック型突起３４の前方に配置されている。両突起３４，３６は、ブラシハウジング１００を掃除機ヘッド本体１０に回動自在に取付けている軸線Ｂより上方に配置されている。フック型突起３４と目玉型突起３６との間には弾性部材３８が延在している。弾性部材３８は、引張りスプリングの形態とされている。
【００１９】
弾性部材３８は、ブラシハウジング１１０を反時計回り方向に付勢し、ブラシハウジング１１０の後部を下方に向けて押付ける機能を有している。従って、ブラシハウジング１１０の後部は、掃除される面と接触し続ける。弾性部材はまた、ブラシハウジング１１０の後部を掃除される面から浮き上がらせるいかなる浮揚力にも対抗作用する。柔軟性チューブ３２はプラスチック材から形成されているので、通常使用時に、状況によってはチューブ３２がブラシハウジングの後部を上方に浮揚させる浮揚力を生みだすかもしれないが、弾性部材３８はこのような浮揚力に対抗するように構成されている。
【００２０】
図３は、掃除機１００がシリンダモード（図１参照）で使用される場合におけるモーターケーシング１０６と、掃除機ヘッド本体１０と、ブラシハウジング１１０との相対位置関係を示している。図４は、掃除機１００のハンドル１１６が垂直から比較的小さい角度だけ傾けられた場合の相対位置関係を、図５は、掃除機１００のハンドル１１６が垂直から比較的大きい角度傾けられた場合の相対位置関係を示している。掃除機ヘッド１０８が、掃除される面に沿って前後に移動すると、ハンドルの傾斜角は変化する。掃除機１００の本体１０２に対するブラシハウジング１１０の二重関節運動（すなわち、掃除機ヘッド１０８の軸線Ａ回りの回動及びブラシハウジング１１０の軸線Ｂ回りの回動）は、ハンドル１１６がいかなる角度に傾いても、ブラシハウジング１１０が実質的に水平状態を保ち得ることを意味する。このような動きの実現には、ブラシハウジング１１０の重心が、回動軸Ｂの後方に位置していることも寄与している。ブラシハウジング１１０の重量によって、ブラシハウジング１１０の後部が下方に付勢される。柔軟性チューブ３２がブラシハウジング１１０に付与する下向き力は、弾性部材３８の作用方向にブラシハウジング１１０をさらに付勢する。このことは、吸入開口部１１２が水平を保ち、掃除される面と接触し続け、その結果、掃除機ヘッドの性能が最大限に発揮されることを意味する。掃除機ヘッドが最大限の性能を発揮することにより、掃除機の総効率が向上する。弾性部材３８は、ブラシハウジング１１０の後部を掃除される面に向けて下方に付勢する。ブラシハウジング１１０の後部は、こうして床面に押付けられる。
【００２１】
本発明は、以上詳細に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の要旨に影響しない変更は本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、引張りスプリングは他の弾性部材に置換えることができ、接続部２８周辺のシール部材は、他の気密性材料で形成することができる。その他の改良及び変更も、当業者には自明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による掃除機ヘッドアッセンブリを組込んだ掃除機の側面図である。
【図２】  図１の掃除機を、ハンドル傾斜状態で示す側面図である。
【図３】  図１及び図２の掃除機の掃除機ヘッドを第１位置で示す断面図である。
【図４】  図１及び図２の掃除機の掃除機ヘッドを第２位置で示す断面図である。
【図５】  図１及び図２の掃除機の掃除機ヘッドを第３位置で示す断面図である。
【符号の説明】
１０  掃除機ヘッド本体
２６  ブラシバー
２８  接続開口部（排出口）
３０  空気吸入口
３２  柔軟性チューブ（管路）
３８  引張りスプリング（弾性部材）
１００  掃除機
１０２  掃除機本体
１０８  掃除機ヘッドアッセンブリ
１１０  ブラシハウジング
１１２  吸引開口部
Ａ，Ｂ  軸線
【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５】
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