JP5199767B2

JP5199767B2 - 清掃具

Info

Publication number: JP5199767B2
Application number: JP2008188878A
Authority: JP
Inventors: 栄政高城; 健二一ノ戸
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2028-07-22
Also published as: JP2010022657A

Description

本発明は、住居内で絨毯やフローリング等の床面を清掃する際に好適に用いられる清掃具に関し、特に、被清掃面に接しながら回転し、該被清掃面上の塵埃等を掻き上げて除去する手動式の清掃具に関する。

従来、主として絨毯からなる床面を清掃する手動式の清掃具として、被清掃面に接触して回転する駆動輪と、該駆動輪に連動して回転するロール状のブラシとを具備し、回転するブラシにより被清掃面の塵埃等を掻き上げさせて除去するようにした回転ブラシ式の清掃具が知られている（特許文献１〜３参照）。
しかし、絨毯には毛足の長いものや短いもの、表面に凹凸を設けて模様を表したもの等、多くの種類が存在しており、従来の回転ブラシ式の清掃具は、毛足が長いものや表面に凹凸を持つ絨毯などの場合には、清掃具を動かす際にブラシや他の部分が大きな抵抗を受けたり、引っかかったりしてスムーズに清掃できなかったり、ボディが絨毯に接触して駆動輪が回らず、その結果、掻き取りが不十分となったりする場合があった。

特開昭６３−１１１８３１号公報特開２００４−８１８１０号公報特許平１−２６２８２７号公報

従って、本発明の目的は、被清掃面の表面状態に拘わらずにスムーズに動かすことができ、操作性に優れていると共に、掻上ロール体が確実に回転して優れた清掃性能が得られる清掃具を提供することにある。

本発明は、清掃具に加えられる操作力により回転する駆動輪と、前記駆動輪から得られる回転力により回転して被清掃面上の清掃対象物を掻き上げる掻上ロール体と、前記掻上ロール体を支持し、該掻上ロール体の回転軸高さ位置を前記駆動輪の回転軸高さ位置に対して上下に変位させるスイング体と、前記掻上ロール体が掻き上げた清掃対象物を収容する除去物収容部とを備え、前記掻上ロール体と前記被清掃面との接触状態を一定に維持するガイド手段を有している清掃具を提供することにより前記目的を達成したものである。

本発明の清掃具は、被清掃面の表面状態に拘わらずにスムーズに動かすことができ、操作性に優れていると共に、掻上ロール体が確実に回転して優れた清掃性能が得られる。

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて説明する。
本実施形態の清掃具１は、図１〜図４に示すように、清掃具に加えられる操作力により回転する駆動輪２，２と、駆動輪２，２から得られる回転力により回転して被清掃面上の清掃対象物を掻き上げる掻上ロール体３と、掻上ロール体３を支持し、掻上ロール体３の回転軸高さ位置を駆動輪２，２の回転軸高さ位置に対して上下に変位させるスイング体４と、掻上ロール体３が掻き上げた清掃対象物を収容する除去物収容部５とを備え、掻上ロール体３と被清掃面との接触状態を一定に維持するガイド手段６を有している。

本実施形態の清掃具１は、主として絨毯からなる床面の清掃に用いられるものである。絨毯を清掃する場合の被清掃面は、多数の毛が存在する絨毯の表面である。

清掃具１における駆動輪２，２は、清掃具操作用の操作部７１を取り付け可能な操作基部（取付部）７２を有する本体７に回転自在に支持されている。
本体７は、掻上ロール体３の軸長方向（図１の左右方向）と同方向に長い細幅板状の背面部７３と、該背面部７３の長手方向の両端から前方に向かって略垂直に延びる軸保持部７４，７４とを有する。背面部７３の長手方向中央部には前述した操作基部７２が突設されており、該操作基部７２には、棒状の操作部７１を脱着自在に取り付け可能である。図１には、操作基部７２に操作部７１を取り付けた状態が示されている。
本実施形態における操作基部７２は、取付部として機能すると共に、操作部７１の実質的な長さを長くする機能を有する。
なお、操作基部７２を、人手で直接把持したり、或いは、操作基部７２に直接把持部７５を接続することにより、いわゆるハンディタイプの清掃具とすることもできる。操作基部７２を人手で直接把持して使用する実施形態は、操作基部７２自体が操作部である。

図１に示す操作部７１は、清掃作業を行う者が手で握る把持部７５を一端部付近に有しており、また、その長さを調節可能である。操作基部７２に操作部７１を脱着自在に取り付ける機構としては各種公知の機構を採用できる。また、操作部７１の長さを調節可能とする方法としては、各種公知の方法を採用でき、例えば、外筒に対する内筒の挿入の程度を適宜に変更した上でその状態を固定できる機構の採用や、複数本の棒状体のなかから任意に選択した本数の棒状体を継ぎ足す方法等がある。本体に操作部を取り付けるための取付部は、操作基部７２のように突出したものに限られず、本体の背面部等に設けたねじ孔であっても良い。

清掃具１における駆動輪２，２は、図３に示すように、駆動輪２のボス部２３が、軸保持部７４に回転自在に支持されている。本実施形態では図３に示すように、ボス部２３は一定幅の細径部２３０を有する円筒形状を有していて、駆動輪２が回転自在になるように該細径部２３０が前記軸保持部７４の切り欠き部７４０にはめ込まれている。該細径部２３０と切り欠き部７４０とは直接回転摺動させても良く、ベアリングを介して、駆動輪２を回転自在となしても良い。当該切り切り欠き部７４０の内周面又は端面には細径部２３０が抜け出ない為に、ストッパー等の従来技術が適宜施されている。また、軸体２１は駆動輪２のボス部２３の軸体挿入孔２３５に挿入され、従来から使用されている軸固定用のセットボルト（六角穴付き止めねじ）や、軸体挿入孔２３５との嵌合等で固定される。軸体２１の、前記ボス部２３の反対側長手方向には、第１ギア２２が従来技術で固定されている。なお、本実施形態では前記軸体２１は、前記スイング体４の側面を貫通して、該側面の内面とＣ型リング等の固定具で回転摺動可能にスイング体４に取り付けられている。

スイング体４は、本体７に対する角度が、被清掃面の表面状態に応じて変動可能なように、該本体７に連結されている。
より詳細に説明すると、スイング体４は、本体７の軸保持部７４，７４間に位置し、一の軸体２１Ａがスイング体４の一の側壁部４５Ａを貫通している。また、他方の軸体２１Ｂがスイング体４の他の側壁部４５Ｂを貫通して、前記一の軸体２１Ａと他方の軸体２１Ｂは別体としてスイング体４に取り付けられている。スイング体４は、駆動輪２の回転軸でもある軸体２１とボス部２３を介して本体７と連結されており、該軸体２１を中心軸として回動自在（スイング動作自在）となっている。このように、スイング体４が軸体２１を回動軸として回動自在であることによって、本体７に対する相対角度が、被清掃面の表面状態に応じて自在に変動可能である。また、軸体２１を中心軸として回動可能であることによって、スイング体４の軸体２１から離間した位置に保持されている掻上ロール体３の回転軸高さ位置が、駆動輪２の回転軸高さ位置に対して上下に変位する。ここで回転軸高さとは、被清掃面に対して垂直方向の、被清掃面と各軸中心までの距離をいう。

本実施形態におけるスイング体４は、図４に示すように、掻上ロール体３の保持部４１と、掻上ロール体３によって掻き上げられた清掃対象物を収容する除去物収容部５とが一体化された構成を有している。スイング体４は、上壁部４３、下壁部４４及び左右の側壁部４５，４５を有しており、掻上ロール体３は、スイング体４の前部４Ａにおける、上壁部４３、下壁部４４及び左右の側壁部４５，４５に囲まれた空間内に、その軸体３１を回転可能に支持された状態で保持されている。スイング体４の後部４Ｂにおける、上壁部４３、下壁部４４及び左右の側壁部４５，４５に囲まれた空間内には、６面体の６面のうち掻上ロール体３に臨む面を開口させた形状の箱状体４６が脱挿自在に嵌合されており、該箱状体４６の内部が除去物収容部５となっている。除去物収容部５の内部には、掻上ロール体３に掻き上げられた清掃対象物が収容される。

図４に示すように、スイング体４の前部４Ａにおける下壁部４４は、掻上ロール体３の外周面に沿う断面円弧状の形状を有し、掻上ロール体３が掻き上げた清掃対象物がスムーズに除去物収容部５へと導かれる。また、スイング体４の保持部４１と除去物収容部５との間の下壁部４４には段差４７が形成されており、除去物収容部５に収容された清掃対象物Ｇの逆戻りが防止されている。

本実施形態の清掃具１における掻上ロール体３は、回転ブラシであり、円柱状の軸体３１の周囲にブラシ部３２を有している。ブラシ部３２は、ぶた毛などの獣毛や合成樹脂等からなる毛が、軸体３１又は軸体３１の周囲に同軸に固定された円筒状部材（図示せず）に放射状に植設されてなる。軸体３１は、掻上ロール体３の両端それぞれから突出し、突出した軸体３１は、スイング体４の側壁部４５を貫通している。軸体３１における、側壁部４５から外部に突出する部分には、図５に示すように、第２ギア３３が固定されている。軸体３１は、掻上ロール体３と第２ギア３３との間を側壁部４５に設けた貫通孔（図示せず）に支持された状態で、掻上ロール体３と第２ギア３３と共に一体的に回転する。

スイング体４の左右両側において、第１ギア２２と第２ギア３３は、図５に示すように、両ギアに噛み合う第３ギア４８を介して連動して回転するようになっている。また、第１ギア２２、第２ギア３３及び第３ギア４８は、スイング体４の両側それぞれに形成されたギアボックス４９内に収容されている。ギアボックス４９は、スイング体４の後部４Ｂにおける各側壁部４５と、各側壁部４５に一体的に形成した周壁部４９ａと、周壁部４９ａの開口周縁部に嵌合した蓋部４９ｂとに囲まれた空間として形成されている。側壁部４５と蓋部４９ｂには、第１ギア２２の軸体２１及び第２ギア３３の軸体３１が貫通する貫通孔が形成されている。また、第３ギア４８の回転軸となる軸体４８ａの両端は、側壁部４５と蓋部４９ｂとに回転自在に固定されている。

本実施形態の清掃具１には、ガイド手段６として、前方に向かうにつれて上方に持ち上がったソリ部６１を有するガイドアーム６２（ガイド部）が設けられている。図６に示すように、ガイドアーム６２は、スイング体４の側壁部４５の外面下部に固定されており、非固定側の端部である前端部にソリ部６１を有している。図６（ａ）及び図６（ｂ）には、スイング体４に固定した状態のガイドアーム６２が示されており、図６（ｃ）〜（ｅ）には、スイング体４に固定する前あるいはスイング体から取り外した状態のガイドアーム６２が示されている。図６に示すように、ガイドアーム６２は、断面円弧状の下面を有するソリ部６１と平坦な下面を有する平坦後方部６３とを有している。
ガイドアーム６２（ガイド手段）は、掻上ロール体３の下部前方に、前述したソリ部６１を有することが好ましい。掻上ロール体３の下部前方とは、掻上ロール体３の回転軸の中心線の位置より下方に位置し、該中心線より進行方向の前方（図４の左方向）に位置する部分である。平坦後方部６３の面積は、本実施形態の清掃具１の使用時に、駆動輪２の回転によって発生するトルクをスイング体４が受けて、掻上げロール体３が被清掃面Ｓに深く沈むことを防止できる大きさにすることが好ましい。

本実施形態におけるガイドアーム６２は、スイング体４に対する取り付け角度を調節可能である。より具体的には、ガイドアーム６２は、側壁部４５から突出する第１の突起６４を回動軸として回動させることができる。回動可能な範囲は、円弧状の長孔６５の一端部に側壁部４５に突設されたボルト部６６が位置する位置（図６（ａ）参照）から、長孔６５の他端部に、前記ボルト部６６が位置することになる位置（図６（ｂ）参照）までの範囲である。ガイドアーム６２は、突起６４を中心として任意の位置まで回動させた後、ボルト部６６にナット（図示略）を螺合させて締め付けることで、その位置に固定することができる。
このように、本実施形態の清掃具１は、ガイドアーム６２のスイング体４に対する取り付け角度を調節可能であるため、本実施形態の清掃具は、清掃する絨毯の種類や毛足の長さ等に応じて、掻上ロール体３と被清掃面との位置関係が適切な状態となるように取り付け角度を調整した後、清掃することができる。

本実施形態の清掃具１を用いて床面の絨毯を清掃する場合には、図７に示すように、清掃具１を被清掃面Ｓ上に置き、把持部７５を握って操作部７１を押して、清掃具１を前方に向かって（図７中の矢印Ｘ方向）に移動させる。この移動に伴い、被清掃面Ｓに接触している駆動輪２が回転し、操作部７１を介して加えた操作力が回転力に変換され、その回転力は、駆動輪２と一体的に回転する第１ギア２２、第１ギア２２に噛み合う第３ギア４８及び第３ギア４８に噛み合う第２ギア３３を介して、掻上ロール３へと伝達される。清掃具１に加えられる操作力は、該清掃具１を移動させるために該清掃具１に加えられる力である。第１ギア２２と第３ギア４８とのギア比及び第３ギア４８と第２ギア３３とのギア比は、清掃具１の進行速度Ｖ１より掻上ロール体３の外周部における周速度Ｖ２が早くなるように設定してあり、掻上ロール３は、進行速度Ｖ１より速い周速度Ｖ２で、図４及び図７中、矢印Ｙ方向に回転する。
この掻上ロール３の回転によって、被清掃面Ｓ上の清掃対象物Ｇが掻き上げられ、掻き上げられた清掃対象物Ｇが除去物収容部５内に収容される。本実施形態の清掃具１は、当該清掃具の進行速度Ｖ１よりも速い周速度Ｖ２で掻上ロール体を速く回転させることにより、被清掃面上の清掃対象物除去を効果的に行い、清掃効果を増す機能を有している。除去物収容部５内に、清掃対象物Ｇがある程度たまった場合には、箱状体４６をスイング体４から引き出して、内部の塵埃等を廃棄し、スイング体４に再度セットして用いるか、又は箱状体４６を廃棄して新しいものと交換する。

本実施形態の清掃具１は、掻上ロール体３を支持するスイング体４が本体７に対して回動可能であると共にガイドアーム６２（ガイド手段）６を有するため、図７に示すように、絨毯の毛足が長く、駆動輪２が絨毯に大きくめり込むような場合であっても、掻上ロール体３は、駆動輪２に対して上方に変位するために（すなわち、回転軸高さ位置が高くなるために）、過度にめり込むことがなく、掻上ロール体３と被清掃面Ｓとの接触状態が一定に維持される。そのため、清掃作業中に清掃具１が受ける抵抗が小さく、清掃具１を小さな力でスムーズに動かすことができ、操作性に優れていると共に、掻上ロール体３が確実に回転して優れた清掃性能が得られる。

また、絨毯には、表面に毛足の長い部分と短い部分とを設け、それらによって表面に模様等を表したもの等、表面に凹凸を有するものがあるが、そのような絨毯を清掃する場合にも、掻上ロール体３を支持するスイング体４が本体７に対して回動可能であると共にガイドアーム６２（ガイド手段）６を有するため、図８に示すように、掻上ロール体３が毛足の短い部分から毛足の長い部分に移行する際には、掻上ロール体３が上方に変位し、絨毯の表面に生じている段差に、掻上ロール体３が引っかかること等が防止される。そのため、清掃作業中に清掃具１を小さな力でスムーズに動かすことができ、操作性に優れていると共に、掻上ロール体３が確実に回転して優れた清掃性能が得られる。
このように、本実施形態の清掃具１によれば、被清掃面の表面状態に拘わらずにスムーズに動かすことができ、操作性に優れていると共に、掻上ロール体が確実に回転して優れた清掃性能が得られる。

また、本実施形態の清掃具１の駆動輪２は、正逆両方向に回転可能であるが、清掃具１を前進させた時、即ち駆動輪２を矢印Ｃ方向に回転させたときには、その回転力が掻上ロール体３に伝達されて掻上ロール体３が回転する一方、清掃具１を後進させた時、即ち駆動輪２を矢印Ｄ方向に回転させたときには、その回転力が掻上ロール体３に伝達されずに掻上ロール体３が回転しないようになっている。具体的には、駆動輪２に、前進時のみ回転力を軸体２１に伝達し、後進時には空回りして軸体２１に回転力を伝達しないラチェット機構（図示せず）を設けてある。
このように、掻上ロール体３の逆回転を防止する逆転防止機構を設けることで、掻き上げた清掃対象物Ｇが再び外部に放出されることを防止することができる。
掻上ロール体３の逆回転を防止する逆転防止機構としては、各種公知のものを特に制限なく用いることができ、特許文献２の〔００２１〕〜〔００２４〕に記載されている機構を採用することもできる。

また、前述のように、スイング体４の保持部４１と除去物収容部５との間の下壁部４４には段差４７が形成されており、除去物収容部５に収容された清掃対象物Ｇの逆戻りが十分に防止されている場合等には、逆転防止機構を使用しないこともできる。この場合、把持部７５を持って、清掃具を後退させて、掻上ロール体３を逆回転した時には、スイング体４が軸体２１を回動軸として上方向に回動することにより、被清掃面Ｓから離れ、被清掃面Ｓとの摩擦抵抗を減らして操作力を少なくすることができる。スイング体４が被清掃面Ｓから離れる理由は、以下の通りであると考えられる。
即ち、図１０に示すように、清掃具を後退時の操作力は、駆動輪２に固定されている第１ギア２２を逆回転（図１０では右回転）させる回転トルクに変換される。この回転トルクは第３ギア４８を回転させる力Ｆ１と第３ギア軸を支えるスイング体４を持ち上げようとする力Ｆ２に分解される。軸体２１まわりのモーメントを考えると、Ｌ２×Ｆ２＞Ｌ１×Ｗの場合にスイング体４が持ち上がる。ここで、Ｌ２は、軸体２１の中心から第２ギア中心軸までの距離、Ｆ２は、スイング体４を持ち上げようとする力、Ｌ１は、軸体２１の中心からスイング体４の重心までの距離、Ｗはスイング体４の自重である。また、第３ギア４８と第２ギア３３との減速比が大きいほど第３ギアの回転抵抗が増加する為、第３ギア４８を回転させる力Ｆ１が減少する。従って、スイング体４を持ち上げようとする力Ｆ２が増大するため、清掃具を後退させた時に掻き上げロール体３が逆回転する間もなく、スイング体４が持ち上がることになる。

本発明は、上記実施形態に制限されず、種々の変更が可能である。
例えば、ガイド手段６として、上述したガイドアーム６２に代えて、ローラーを設けることもできる。ローラーは、被清掃面に接触して回転することで被清掃面からの抵抗を受けにくいものであり、駆動輪２が絨毯に大きくめり込むような場合であっても、掻上ロール体３を上方に変位させて該掻上ロール３が絨毯にめり込むことを防止し、掻上ロール体３と被清掃面Ｓとの接触状態を一定に維持することができる。このようなローラーも、掻上ロール体３の下部前方に設けることが、掻上ロール体３と被清掃面Ｓとの接触状態の維持等の観点から好ましい。

また、掻上ロール体としては、上述したような植毛ブラシに代えて、ねじりブラシや、ゴムやスポンジなどのブレードを一つあるいは複数備えたものを用いることもできる。図９に、ゴムやスポンジなどからなるブレード３４を円柱状のロール本体３５の周囲に周方向に離間させて複数設けた掻上ロール体３Ａを示した。

また、駆動輪２の回転力を掻上ロール体３に伝達する機構や清掃具１の移動速度より掻上ロール体３の周速度を早くする機構としては、ギアを組み合わせたものに代えて、プーリー、チェーンなどを用いたもの、あるいはこれらを組み合わせた機構を採用することもできる。また、特許文献２の段落〔００２５〕〜〔００２７〕に記載の機構を採用することもできる。また、上述した清掃具１においては、一対の駆動輪２，２それぞれの回転力をギアにより掻上ロール体３に伝達したが、一方の駆動輪２のみの回転力により掻上ロール体３を回転させることもできる。

本体は、清掃具操作用の操作部を取り付け可能な取付部（操作基部７２等）を有するものに代えて、清掃具操作用の操作部が脱着不可能に設けられているものであっても良い。また、スイング体４は、駆動輪２の回転軸となる軸体２１を回動の軸とするものに代えて、該軸体２１とは別に該軸体２１と平行に設けた軸体を回動の軸として回動するものであっても良い。

本発明の一実施形態に係る清掃具を示す斜視図である。図１の清掃具の主要部を前方から視た状態を示す図である。図１のＡ−Ａ線模式断面図である。図１のＢ−Ｂ線模式断面図である。掻上ロール体を回転させる機構を説明する図である。図６（ａ）〜図６（ｄ）は、図１に示す清掃具のガイド手段であるガイドアームを示す図であり、図６（ａ）及び図６（ｂ）には、スイング体に固定した状態のガイドアームが示されており、図６（ｃ）〜（ｄ）には、スイング体に固定する前あるいはスイング体から取り外した状態のガイドアームが示されている。図１に示す清掃具で毛足の長い絨毯を清掃する様子を示す図である。図１に示す清掃具で表面に凹凸を有する絨毯を清掃する様子を示す図である。掻上ロール体の他の例を示す斜視図である。スイング体が被清掃面から離れる理由を説明する説明図である。

符号の説明

１清掃具
２駆動輪
３回転ブラシ（掻上ロール体）
４スイング体
５除去物収容部
６，６２ガイドアーム（ガイド手段）
７本体
Ｘ清掃具の進行方向
Ｙ掻上ロール体の回転方向

Claims

清掃具に加えられる操作力により回転する駆動輪と、前記駆動輪から得られる回転力により回転して被清掃面上の清掃対象物を掻き上げる掻上ロール体と、前記掻上ロール体を支持し、該掻上ロール体の回転軸高さ位置を前記駆動輪の回転軸高さ位置に対して上下に変位させるスイング体と、前記掻上ロール体が掻き上げた清掃対象物を収容する除去物収容部とを備え、前記掻上ロール体と前記被清掃面との接触状態を一定に維持するガイド手段を有し、
前記駆動輪は、清掃具操作用の操作部又は該操作部を取り付け可能な取付部を有する本体に回転自在に支持されており、前記スイング体が、該本体に対して回動自在に連結されており、
前記スイング体は、前記駆動輪の回転軸となる軸体と連結され、該軸体を中心軸として回動自在となっており、
前記ガイド手段が、前方に向かうにつれて上方に持ち上がったソリ部と平坦な下面を有する平坦後方部とを有するガイド部、又はローラー状のガイド部であり、
前記ガイド部は前記掻上ロール体の下部前方に設けられている清掃具。
清掃具を前方に向かって移動させる場合には、この移動に伴い、被清掃面に接触している前記駆動輪が回転して、操作部を介して加えた操作力が回転力に変換され、その回転力が、前記駆動輪と一体的に回転する第１ギア、第１ギアに噛み合う第３ギア及び第３ギアに噛み合う第２ギアを介して、前記掻上ロールへと伝達されるとともに、第１ギアと第３ギアとのギア比及び第３ギアと第２ギアとのギア比が、清掃具の進行速度Ｖ１より前記掻上ロール体の外周部における周速度が早くなるように設定してあることによって、前記掻き上げロール体の周速度が清掃具の進行速度より速くなり、
前記スイング体の重心位置が第３ギアの軸心と第１ギアの軸心の間になるように設定されていることにより、清掃具を後方に向かって移動させる場合には、前記掻上ロール体が逆回転する間もなく、前記スイング体が持ち上がるようになされている請求項１に記載の清掃具。
前記ガイド手段が、前記掻上ロール体と被清掃面との位置関係を調節可能に設けられている請求項１又は２に記載の清掃具。