JPS644774B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被掃除面から塵埃を掻き出す回転ブ
ラシを備えた電気掃除機の吸込口体に係り、吸込
気流により回転されるとともに回転ブラシを回転
駆動するタービンの構造に関する。

〔従来の技術〕

この種の電気掃除機の吸込口体において、第１
０図に示すように、吸込口本体１の下面前側に形
成された図示しない吸込口に臨んで回転ブラシ２
を回転自在に設けるとともに、前記吸込口と本体
１の後側に上下回動自在に設けられた連結管３と
に連通するタービン室４を前記本体１内に区画形
成して、このタービン室４内にタービン５を回転
自在に設け、前記吸込口からタービン室４の前面
に形成された連通口４ａを介してタービン５に吹
付ける吸込気流によつてこのタービン５を回転さ
せるとともに、このタービン５の回転によつて前
記回転ブラシ２を回転駆動し、この回転ブラシ２
の回転によつて被掃除面から塵埃を掻き出して、
この塵埃を吸込口から吸い込むようにした構造が
知られている。なお、第１０図に示す例では、吸
込口本体１は、下部ケース６および上部ケース７
で構成され、この上部ケース７に形成されたブラ
シ掃除用開口部は、蓋体８で開閉するようになつ
ている。また、タービン５のシヤフトの一端に設
けられたプーリ９と、回転ブラシ２の一端に設け
らたプーリ１０にベルト１１が巻回されて、前記
タービン５の回転が回転ブラシ２に伝達されるよ
うになつている。

また、前記タービン５は、一対の円盤状の端面
壁１２，１２と、これら端面壁１２，１２間に位
置して側面放射状に設けられた風を受ける複数の
ブレード１３とを備えた構造となつている。そし
て、従来、これらブレード１３は、その全体がタ
ービン５の回転軸ａの軸方向と平行状に設けられ
ていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来のタービン５の構造では、吸込口から
連通口４ａを介してタービン室４内に流入した吸
込気流が、一度に同時に前記連通口４ａに対する
タービン５の平行状のブレード１３に当たるた
め、第１１図に示すように、その際に生ずる騒
音、特に、耳障りな高周波音が大きくなる問題点
があつた。

そこで、タービンの回転に伴う騒音を低下させ
るために、タービンをタービン右ととタービン左
とに対称形に分割形成し、これらタービン右およ
びタービン左を、一方のブレードが相手側の相隣
接するブレードの中間に位置するようにずらして
接合した構造が知られている（特公昭46―23195
号公報）。

このような構造とすることによつて、吸込気流
が一度に当たるブレードの面積を半分にできるの
で、ある程度騒音を低下させることができる。

しかしながら、この構造では、一方のブレード
が他方の相隣接するブレードの中間に位置するよ
うにずらしてあるので、左右のブレード間には間
隙が生ずる。そのために、吸込気流がこの間隙か
ら漏れてしまい、吸込気流で効率良くタービンを
回転させることができず、タービンの回転力が低
下し、したがつて回転ブラシの回転力も低下して
掃除効率が低くなる問題点があつた。

本発明の目的は、タービンの回転時に生ずる騒
音、特に耳障りな高周波音を低下させることがで
き、かつ、タービンの回転力が低下せず、したが
つて掃除効率が低下することのない電気掃除機の
吸込口体を得ることである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の電気掃除機の吸込口体は、吸込口を底
面に開口しこの吸込口に連通する連通口を有する
タービン室を内部に形成した吸込口本体と、この
吸込口本体内に前記吸込口に臨んで回転自在に設
けられた回転ブラシと、前記タービン室内に回転
自在に設けられ前記連通口からの吸込気流により
回転されるとともに前記回転ブラシを回転駆動す
るタービンとを備え、このタービンの前記吸込気
流を受けるブレードは、このタービンの回転軸の
軸方向に対して螺旋状に傾斜した傾斜部とこの傾
斜部の側方に連続して位置しタービンの回転軸の
軸方向と平行な平行部とからなり、このタービン
のブレードの傾斜部は、前記連通口に対向する位
置に設けたことを特徴とするものである。

〔作 用〕

本発明の電気掃除機の吸込口体は、吸込口本体
の吸込口から連通口を介してタービン室に流入し
た吸込気流が、タービンのブレードに当たつてこ
のタービンを回転させるとともに、このタービン
の回転によつて回転駆動される回転ブラシが被掃
除面から塵埃を掻き出して、この塵埃を吸込口よ
り吸引し、このようなタービンの回転に際して
は、その回転軸の軸方向に対して傾斜し連通口に
対向したブレードの傾斜部に、連通口からの吸込
気流を衝突させることにより、ブレードの傾斜部
の各位置への吸込気流の衝突のタイミングをずら
して、ブレードに吸込気流が当たる際に生ずる騒
音、特に高周波音を低下させるとともに、このブ
レードの傾斜部に衝突した後に曲げられた気流
を、このブレードの傾斜部の側方に連続して位置
した平行部で効率良く受けて、タービンの回転力
を向上させるものである。

〔実施例〕

本発明の電気掃除機の吸込口体の一実施例の構
成を第１図ないし第６図について説明する。

２１は吸込口本体で、上面を開口した函形状の
下部ケース２２と、この下部ケース２２にその上
面開口を覆うように取着される上部ケース２３
と、この上部ケース２３の前側に形成された回転
ブラシ掃除用開口部を開閉する蓋体２４とで構成
されている。

前記上部ケース２３は、バンパー２５を介して
ねじで前記下部ケース２２に取着される。また、
前記蓋体２４は、その両側に形成された係合突起
２７，２８と、上部ケース２３の一側に形成され
た係合孔２９および他側に摺動自在に設けられた
開閉用摘み体３０とがそれぞれ係合されることに
よつて、前記上部ケース２３に着脱自在に取着さ
れる。

前記吸込口本体２１の内部は、その長手方向に
延びる仕切壁３１によつて前側に回転ブラシ室３
２が区画形成され、また、前記仕切壁３１より後
側は、短手方向に延びる一対の仕切壁３３，３４
によつて、中央部のタービン室３５と、一側のタ
ービン保持室３６と、他側の操作摘み室３７とに
区画形成され、さらに、前記回転ブラシ室３２お
よびタービン保持室３６の側方には、仕切壁３８
によつてベルト室３９が区画形成されている。

そして、前記ブラシ室３２の下面には吸込口４
０が開口されている。また、前記タービン室３５
は、その前面に開口された連通口４１によつて前
記ブラシ室３２と連通しており、この連通口４１
の仕切壁３３側の側縁部は後方に向つて略垂直に
屈曲されている。さらに、前記タービン室３５の
後面には切欠部４２が開口されている。

４３は前記吸込口本体２１の後側に回動自在に
設けられた連結管で、管本体４４と、この管本体
４４の後側に回動自在に設けられた回動管４５と
で構成されている。そして、前記管本体４４の前
側は、前面に開口部４６を設けた半円筒部４７に
形成され、連結管４３は、この半円筒部４７の両
側面に形成された軸部４８が前記タービン室３５
の両側の仕切壁３３，３４に回動自在に軸支され
ることによつて、前記吸込口本体２１の後側に上
下回動自在に取着されている。なお、前記回動管
４５は半円筒部４７に対して仕切壁３４側に偏位
している。

４９は前記回転ブラシ室３２内に回転自在に設
けられた回転ブラシで、周面にはブラシ毛５０が
螺旋状に植設されている。そして、この回転ブラ
シ４９は、その両端面から突出した図示しないシ
ヤフトに軸受５１が回転自在に嵌合され、これら
軸受５１が前記回転ブラシ室３２の両端に対向し
て形成された嵌合部５２にそれぞれ嵌合されるこ
とによつて、前記回転ブラシ室３２内にその下面
の吸込口４０に臨んで回転自在に保持されてい
る。また、この回転ブラシ４９の一端部には、ギ
ア状プーリ５３が固設され、このプーリ５３は前
記ベルト室３９内に位置している。

５４は前記タービン室３５内に回転自在に設け
られたタービンで、円筒状の筒部５５と、この筒
部５５の両端部に形成された円盤状の端面壁５６
ａ，５６ｂと、これら端面壁５６ａ，５６ｂ間に
位置して前記筒部５５から側面放射状に突出形成
された複数のブレード５７とからなつている。ま
た、このタービン５４の筒部５５内に棒状のシヤ
フト５８の一側が貫通され、このシヤフト５８の
一端部にワツシヤ５９を介して取着されたプツシ
ユナツト６０によつて、このタービン５４はシヤ
フト５８に固定されている。また、前記シヤフト
５９の他側には、軸受６１が回転自在に挿通され
るとともに、端部にギア状プーリ６２が固設され
ている。

そして、前記軸受６１がタービン保持室３６の
両側の仕切壁３３，３８に支持されることによつ
て、タービン５４はタービン室３５内に回転自在
に保持される。このとき、タービン５４は、第６
図に示すように、タービン室３５内で回転軸ｂの
軸方向でかつ仕切壁３３側に偏位しており、した
がつて前記連結管４３の開口部４６において仕切
壁３３側に偏位しており、このタービン５４の端
面壁５６ａと仕切壁３４との間隙が、連通口４１
から前記連結管４３に至る風路６３を形成してい
る。

また、前記ベルト室３９内に位置したこのター
ビン５４のプーリ６１と前記回転ブラシ４９のプ
ーリ５３とにベルト６５が掛け渡されており、タ
ービン５４が吸込気流によつて回転されるのに伴
つて、このベルト６５を介して回転ブラシ４９が
回転駆動されるようになつている。

そして、前記タービン５４の各ブレード５７
は、それぞれ先端に向つてタービン５４の回転方
向ｃと逆方向に彎曲されている。さらに、各ブレ
ード５７は、タービン５４の回転軸ｂの軸方向の
長さであるその幅の略３分の１の幅をそれぞれ有
し連続する下流側平行部５７ａと、傾斜部５７ｂ
と上流側平行部５７ｃとからなつている。そし
て、下流側平行部５７ａおよび上流側平行部５７
ｃは、タービン５４において、それぞれ風路６３
側の側部およびこの風路６３と反対側の側部に位
置しており、タービン５４の回転軸ｂの軸方向と
平行状になつている。また、前記傾斜部５７ｂ
は、タービン５４の中央部に位置しており、ター
ビン５４の回転軸ｂの軸方向に対して、この傾斜
部５７ｂの前記風路６３側がタービン５４の回転
方向ｃへ先行する方向へ傾斜角度αで傾斜されて
いる。ここで、傾斜角度αとは、傾斜部５７ｂの
外周一端を通りタービン５４の回転軸ｂと平行な
直線と、この傾斜部５７ｂの外周一端および外周
他端を通る直線とのなす角度のことである。ま
た、この傾斜部５７ｂのタービン５４の回転方向
ｃへ先行する側が、各ブレード５７における下流
側となり、反対側が上流側となるから、前記下流
側平行部５７ａと上流側平行部５７ｃとは、それ
ぞれ各ブレード５７において、下流側と上流側と
に位置していることになる。

なお、このタービン５４は、前記下流側平行部
５７ａおよび傾斜部５７ｂの境界と、この傾斜部
５７ｂおよび上流側平行部５７ｃの境界で分割さ
れ、それぞれ一体的に成型された風路６３側のタ
ービン本体５４ａと、中央部のタービン本体５４
ｂと、風路６３と反対側のタービン本体５４ｃと
をタービン５４の回転軸ｂ方向へ接合することに
よつて構成されている。

６６は前記操作摘み室３７内に摺動自在に設け
られた操作摘み体で、上方に向つて突出された操
作部６７を有し、この操作部６７は、前記上部ケ
ース２３に形成された摺動孔６８から突出されて
いる。また、この操作摘み体６６の前側には前記
連通口４１側の側縁部を後方に向つて略垂直に屈
曲させた摺動板６９が固設され、この摺動板６９
の後面は、前記仕切壁３１の前面に摺動自在に当
接されている。そして、操作摘み体６６を摺動さ
せることにより、前記摺動板６９が連通口４１を
開放ないし一部を閉塞し、この連通口４１から前
記タービン室３５内への吸込気流がタービン５４
を回転させない速さないし回転させる速さに変化
されるように、前記連通口４１の開口面積を変化
させるようになつている。

また、この連通口４１の開口面積を小さくした
際には、この連通口４１が前記タービン５４のブ
レード５７の傾斜部５７ｂに対向するように、こ
れら連通口４１とタービン５４との位置関係が設
定されている。

つぎに、この実施例の作用について説明する。

畳や床面などを掃除するときは、操作摘み体６
６を摺動させて、連通口４１の開口面積を大きく
しておく。このとき、連通口４１からの吸込気流
はその速さが小さくなり、かつ大部分がタービン
室３５の風路６３へ直接流入するので、タービン
５４は回転されず、したがつて回転ブラシ４９も
回転しない。そして、このように回転ブラシ４９
を回転させない状態で、床面などの塵埃を吸込口
４０から吸込む。

一方、カーペツトなどを掃除するときは、操作
摘み体６６を摺動させて、連通口４１の開口面積
を小さくしておく。このとき、連通口４１からの
吸込気流はその速さが大きくなり、タービン５４
の下部に吹き付けられるので、このタービン５４
が回転され、それに伴つて回転ブラシ４９も回転
する。このように回転された回転ブラシ４９はカ
ーペツトなどから塵埃を掻き出し、この塵埃は吸
込口４０から吸込まれる。

ここで、このようにタービン５４のブレード５
７に吸込気流が当たつてタービン５４が回転する
に際の状況を、第７図について説明する。この図
面では、吸込気流を受けている１枚のブレード５
７のみが示してあつて、他のブレード５７は省略
してあり、また、矢指の方向および長さが、吸込
気流の方向および速さを表わしている。

吸込気流は、連通口４１を通過する際、その流
速V₀が最も大きくなる。連通口４１を通過後、
吸込気流は拡散し、その流速V₁も次第に小さく
なる（V₁＜V₀）。そして、この流速V₁を有する
吸込気流が、前記連通口４１に対向するブレード
５７の傾斜部５７ｂに、タービン５４の回転軸ｂ
軸方向と略直交する方向から衝突する。その際、
この傾斜部５７ｂがタービン５４の回転軸ｂの方
向に対して傾斜しているので、この傾斜部５７ｂ
に吸込気流が衝突するタイミングがずれ、したが
つてこのブレード５７に吸込気流が当たるに際し
て生ずる騒音、特に耳障りな高周波音が低下され
る。

ここで、従来のタービンに比べて騒音が低下し
ていることを、第１１図および第１２図に示す騒
音の周波数分析結果に基づいて説明する。なお、
これらの図面において、左側のグラフは各周波数
における音圧レベル（単位はdB）を示し、右側
のグラフは騒音値（単位はホン）を示している。
第１３図についても同様である。

すなわち、第１１図に示すように、ブレードの
全体をタービンの回転軸に対して平行状に設ける
従来のタービンでは、騒音値が79.5ホンあつた
が、第１２図に示すように、この実施例のタービ
ン５４では、75.5ホンに低下している。また、従
来のタービンでは、1500Hzおよび3000Hz付近に、
それぞれ74dBのピークｄおよび73dBのピークｅ
が認められるが、この実施例のタービン５４で
は、1500Hz付近のピークは認められず、3000Hz付
近のピークｆも69dBに低下している。

ついで、ブレード５７の傾斜部５７ｂに衝突し
た後、吸込気流は左右に曲げられて拡散され、そ
の流速V₂もさらに小さくなる。（V₂＜V₁）。この
流速V₂を有する気流がブレード５７の両平行部
５７ａ，５７ｃ、特に下流平行部５７ａをより多
く通過していくが、その際両平行部５７ａ，５７
ｃはタービン５４の回転軸ｂ方向と平行状になつ
ているため、吸込気流はブレード５７をその幅い
つぱいに通過するとともに、風のエネルギーがタ
ービン５４の回転のエネルギーに効率良く変換さ
れるので、タービン５４の回転力が高い状態に保
持されるとともに、このタービン５４により駆動
される回転ブラシ４９の回転力も低下することが
なく、したがつて、掃除効率も低下することがな
い。

さらに、吸込口本体２１の高さをなるべく小さ
くするために、タービン室３５の上下面とタービ
ン５４との間隙を小さくすると、ブレード５７に
当たつた気流は、その大部分が側方に曲がつて風
路６３を介して連結管４３に流入する。一方、前
記ブレード５７の傾斜部５７ｂの傾斜は、風路６
３側に向つてタービン５４の回転方向ｃへの傾斜
としてあるので、前記傾斜部５７ｂに衝突した吸
込気流は、順次風路６３側へスムーズに曲げられ
て流れ、渦などが発生することがないから、騒音
のレベルは全体的に低減する。また、その際、ブ
レード５７の風路６３側、すなわち下流側にも平
行部５７ａが設けられているため、大部分の気流
がこの下流側平行部５７ａを通過することによ
り、タービン５４の回転力はさらに向上される。

なお、このようにタービン５４のブレード５７
の傾斜部５７ｂをその風路６３側がタービン５４
の回転方向ｃへ先行するように傾斜させるのでな
く、逆向きに傾斜させた場合でも、第１２図に示
す上記実施例のタービン５４による騒音よりはわ
ずかに大きいものの、第１１図に示す従来のター
ビンによる騒音に比べれば、第１３図に示すよう
に騒音が大きく低下する。すなわち、騒音値は、
従来のタービンの79.5ホンに対して76ホンに低下
している。また、1500Hz付近のピークは認められ
ず、3000Hz付近のピークｇも、従来のタービンの
73dBに対して70dBに低下している。

なお、ブレード５７の傾斜部５７ｂを一体的に
成型したタービン本体５４ｂにおける各ブレード
５７の傾斜部５７ｂのひねり角度β、すなわちタ
ービン５４の回転軸ｂ方向から見たときに傾斜部
５７ｂの外周一端と回転軸ｂを結ぶ直線とこの傾
斜部５７ｂの外周他端と回転軸ｂを結ぶ直線との
すな角度βを、360゜／ブレード枚数以下とすれ
ば、回転軸ｂと平行な直線は２つ以上のブレード
５７の傾斜部５７ｂを同時に通ることがなくな
る。すなわち、回転軸ｂ方向から見たとき２つ以
上のブレード５７の傾斜部５７ｂが重ならないの
で、このタービン本体５４ａをABS樹脂などの
プラスチツク樹脂で製作する際、第８図に示すよ
うに、タービン本体５４ｂの軸ｂ方向に接離され
る２つの成型金型Ａ，Ｂを有する単純な金型構造
によつて、容易にこのタービン本体５４ｂを成形
することができる。

また、第９図に示すように、タービン５４の風
路６３側の端面壁５６ａの径を、タービン５４全
体の径よりも小さくして、タービン５４の風路６
３側の側面を開口すれば、タービン５４のブレー
ド５７に衝突した吸込気流が風路６３に流入する
に際して、この吸込気流は端面壁５６ａにその大
部分が当たらなくなるので、タービン５４の回転
時の騒音はさらに低下する。

また、上記実施例では、タービン５４のブレー
ド５７において、その傾斜部５７ｂの両側方に平
行部５７ａ，５７ｃを設けた構造について説明し
たが、平行部は傾斜部の一側方、特に下流側にの
み設けてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、吸込口本体の吸込口から連通
口を介してタービン室に流入する吸込気流によつ
て回転されるとともに回転ブラシを回転駆動する
タービンの前記気流を受けるブレードは、このタ
ービンの回転軸の軸方向に対して傾斜した傾斜部
とタービンの回転軸の軸方向と平行な平行部とか
らなり、連通口はブレードの傾斜部に対向させた
ので、この傾斜部に連通口より吸込気流が吹付け
るに際して、この傾斜部の各位置に吸込気流が衝
突するタイミングがずれ、したがつてブレードに
吸込気流が当たるに際して生ずる騒音、特に耳障
りな高周波音を低下させることができ、また、ブ
レードの傾斜部に衝突した後の気流を、その側方
に位置する平行部で効率良く受けることができる
ため、タービンの回転力は低下せず、したがつて
掃除効率を下げることなく、騒音を減らすことが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気掃除機の
吸込口体の分解斜視図、第２図は同上タービンの
分解斜視図、第３図は同上タービン斜視図、第４
図は同上吸込口体の上方からの斜視図、第５図は
同上下方からの斜視図、第６図は同上一部を切り
欠いた平面図、第７図は同上吸込気流がタービン
のブレードに当たる状況を示す作用説明図、第８
図は同上タービン本体の成型方法を示す説明図、
第９図は本発明の他の実施例を示すタービンの斜
視図、第１０図は従来の電気掃除機の吸込口体の
一例を示す分解斜視図、第１１図は同上タービン
の騒音の周波数分析結果を示すグラフ、第１２図
は本発明の最初の実施例に示したタービンの騒音
の周波数分析結果を示すグラフ、第１３図は本発
明の最初の実施例に示したタービンとは傾斜部の
傾斜を逆向きにしたタービンの騒音の周波数分析
結果を示すグラフである。 ２１……吸込口本体、３５……タービン室、４
０……吸込口、４１……連通口、４９……回転ブ
ラシ、５４……タービン、５７……ブレード、５
７ａ，５７ｃ……平行部、５７ｂ……傾斜部、６
３……風路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸込口を底面に開口しこの吸込口に連通する
   連通口を有するタービン室を内部に形成した吸込
   口本体と、この吸込口本体内に前記吸込口に臨ん
   で回転自在に設けられた回転ブラシと、前記ター
   ビン室内に回転自在に設けられ前記連通口からの
   吸込気流により回転されるとともに前記回転ブラ
   シを回転駆動するタービンとを備え、 このタービンの前記吸込気流を受けるブレード
   は、このタービンの回転軸の軸方向に対して螺旋
   状に傾斜した傾斜部とこの傾斜部の側方に連続し
   て位置しタービンの回転軸の軸方向と平行な平行
   部とからなり、このタービンのブレードの傾斜部
   は、前記連通口に対向する位置に設けたことを特
   徴とする電気掃除機の吸込口体。 ２ 前記タービンのブレードの平行部は、このブ
   レードの傾斜部に対してこの傾斜部がタービンの
   回転方向へ先行した側である下流側に少くとも設
   けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の電気掃除機の吸込口体。 ３ 前記タービンはタービン室内でタービンの回
   転軸の軸方向の一方側に偏位して設け、このター
   ビンの一側面とこの面に対向するタービン室の側
   面との間の間隙によつてタービン室の他方側に風
   路を形成するとともに、前記タービンのブレード
   の傾斜部の傾斜は、その風路側がタービンの回転
   方向へ先行した傾斜とし、前記タービンのブレー
   ドの平行部は、このブレードの傾斜部に対して下
   流側でかつ風路側に少くとも設けたことを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の電気掃除機の吸
   込口体。