專利名稱：旋轉刷裝置以及使用了該裝置的吸塵器的制作方法
技術領域：
本發明涉及吸塵器等中使用的旋轉刷裝置以及使用了該裝置的吸塵器。
背景技術：
以往的立式吸塵器中使用的旋轉刷裝置，由安裝在吸塵器主體內的驅動吸引用電送風機的電機經過皮帶和齒輪驅動安裝在地面吸嘴內的旋轉刷，或者用在地面吸嘴內另外設置的旋轉刷用電機從旋轉刷外部進行驅動。
然而，在這樣以往的結構中用于傳遞旋轉力的機構占據很大的空間，限制了設備的小型化，輕量化，使用操作上也不理想。
發明內容
本發明是為解決上述問題而作出的，目的在于提供謀求了設備的小型化、輕量化，并且使用操作性能也很出色的旋轉刷裝置以及使用了該裝置的電氣設備。
為了實現上述目的，本發明的一種旋轉刷裝置，其特征在于把電機內裝在圓周面上設置了刷狀的攪拌件或薄板狀的攪拌件或者擦拭件的至少一種的筒狀體中的同時，在筒狀體上設置與外部空氣連通的第1開口，在電機架上設置第2開口和第3開口，并使上述第1開口、上述第2開口以及上述第3開口連通，使空氣在上述電機的內部流通，從而冷卻上述電機。
本發明的一種吸塵器，其特征在于具有吸塵用電動送風機和至少一個旋轉刷裝置，該旋轉刷裝置把電機內裝在圓周面上設置了刷狀的攪拌件或薄板狀的攪拌件或者擦拭件的至少一種的筒狀體中的同時，在筒狀體上設置與外部空氣連通的第1開口，在電機架上設置第2開口和第3開口，并使上述第1開口、上述第2開口以及上述第3開口連通，使空氣在上述電機的內部流通，從而冷卻上述電機。
圖1是本發明的旋轉刷裝置一實施例的外觀斜視圖。
圖2是組裝了該旋轉刷裝置的電氣設備的主要部分的剖面俯視圖。
圖3是組裝了該旋轉刷裝置的電氣設備的其它實施例的主要部分的剖面俯視圖。
圖4是組裝了該旋轉刷裝置的電機設備的其它實施例的主要部分的側剖面圖。
圖5是組裝了該旋轉刷的電氣設備的其它實施例的主要部分的剖面俯視圖。
圖6是圖2的沿A-A線的剖面圖。
圖7(a)是圖3的沿B-B線的剖面圖(主體底面接觸地面的情況)，圖7(b)是圖3的沿B-B線的剖面圖(主體底面離開地面的情況)。
圖8是作為電氣設備一例的立式吸塵器的外觀圖。
圖9是圖8的背面圖。
圖10是示出其主要部分的剖面圖。
圖11是該地面吸嘴的主要部分的仰視圖。
圖12(a)是具備了地面檢測裝置的電機設備的側剖面圖。
圖12(b)是示出該地面檢測裝置的動作時的側剖面圖。
圖12(c)是該裝置的電路圖。
圖13(a)是具備了操作件和塵埃檢測裝置的實施例的側剖面圖。
圖13(b)是該裝置的電路圖。
具體實施例方式
以下使用
本發明的實施例。圖1中，1是筒狀體，2是在筒狀體1的外圓周面上呈V字形地植毛的刷，由這兩者構成旋轉刷。另外，根據目的和用途代替刷狀還可以是薄板狀的攪拌件和擦拭件等。另外，還可以通過把刷狀的攪拌件，薄板狀的攪拌件，擦試件進行適當組合構成旋轉刷。3是構成減速機構的減速齒輪架，4是支撐安裝在筒狀體1內的電機的電機架，5是碳刷，6是第1開口，是設置在筒狀體1的外周的通氣用的通孔。第1開口6形成在筒狀體1的端部圓周面上，設置在與安裝電機架4的筒狀體1的端部相反一側的端部上。32是設置在電機架4上的通氣用的第2開口。刷或攪拌件2的植設不限于V字形也可以通過采用螺旋形等提高集塵攪拌效果。圖2中，7是電機的轉子，8是電機的定子，該定子8安裝在電機架4的內表面上，配置成與轉子7的圓周面之間設置間隙。9是轉子軸，與轉子7成一體地旋轉。10是整流子，該整流子10安裝在轉子7的端部，而且在其圓周面上滑動接觸碳刷5，經過碳刷5、整流子10向轉子7供電。11是第1軸承，其內環中壓入電機架4的外周，外環壓入到筒狀體1的左端(電機側的端部)的內周，旋轉自由地支撐筒狀體1的電機一側。碳刷5設置在第1軸承11的外側，即從筒狀體1的電機一側的端部向外側突出的電機架4的一部分上。在碳刷5上進行用于供電的布線，通過配置在旋轉的筒狀體1的外側，使得能夠進行良好布線作業。另外，磨損了的碳刷的交換作業也很容易。12是設置在電機架4右側面(與碳刷5相反一側的端部)的第3開口，能夠進行向電機內的外氣流通，謀求電機的冷卻。13是第2軸承，壓入到減速齒輪架3中，用其內環支撐轉子軸9的右端(與電機相反一側的端部)。14是第3軸承，外環壓入到筒狀體1的一部分(筒狀體1的與電機相反一側的側面的凹部)，在其內環中壓入轉子軸9。15是第1齒輪，固定在轉子軸9上用第2軸承13和第3軸承14夾住其左右兩側。16是第2齒輪，支撐設置在減速齒輪架3上的軸17，使得第1齒輪15的旋轉傳遞到形成在筒狀體1內周側的第3齒輪18，對筒狀體1進行減速驅動。19是設置在轉子7兩側的電機軸承，由電機架4支撐。通過這樣的結構，即使采用減速齒輪機構筒狀體1也能夠用第1軸承11和第3軸承14支撐，以高精度得到平穩的旋轉，極少產生噪聲。另外，如果用導磁性材料形成筒狀體1，則能夠進一步提高電機的效率。能夠在筒狀體1的兩個端部平衡地配置作為重物的電機和減速齒輪以及其托架，在使筒狀體1旋轉的情況下由于重量平衡良好因此難以發生旋轉振動，而且由于重物靠近端部即軸承側因此很少發生旋轉振動。20是檢測裝置，檢測吸引通路內的壓力或者電機的溫度或者流過電機的電流，如果檢測的壓力，溫度，電流異常，則切斷對于電機的通電，是電機保護或者防止發熱的安全裝置。例如，在旋轉刷掛住了垃圾等成為不動的狀態下，電機的溫度或者流過電機的電流過大，通過檢測到該異常能夠進行電機保護，防止發熱。另外，為了冷卻電機利用了吸引風(后述)，而根據通路(可以是吸引通路)內的壓力來檢測配置在吸塵器主體的集塵室(圖10的48)中的過濾器網眼堵塞等導致的吸引風的吸引力的降低，一旦壓力下降電機的冷卻不充分，則切斷對于電機的通電，也能夠防止發熱。21是外氣導入室，用于向設置在筒狀體1上的第1開口6的外氣的連通。22是地面吸嘴，在該地面吸嘴22內配置旋轉刷。23是軟管，軟管23的一端連接在設置到地面吸嘴22的后方的吸引口38上，與傾斜自由地安裝在地面吸嘴22的后方的吸塵器主體內的集塵室48，吸引用電送風機43(參考圖10)相連通。27是在地面吸嘴22的主體內突出設置的，并包圍筒狀體1的兩個端部的隔板，其把吸引用電送風機的吸引力作用的吸入室28，設置在筒狀體1的端部的第1開口6所在的外氣導入室21以及設置在電機架4上的第2開口32隔離的同時，通過在第2開口32一側的隔板27的一部分上開口的連接口27a可以得到吸入室28中的吸引作用。即，通過吸引作用使外氣通過外氣導入室21，第1開口6，筒狀體1內，電機架4內，第2開口32，進行電機的冷卻。本實施例中記述了具有兩條軟管23的圖面，而在軟管23是一條的情況下，通過在第2開口32一側的隔板27的一部分上開口的連接口27a與吸入室28相連通則在第2開口32上吸引力直接作用，將提高電機冷卻效果。這種情況下，吸引口38和連接口7a相互靠近，可以得到吸引口38的強有力的吸引力。另外，在軟管23是一條的情況下如果使得軟管23位于在第2開口32一側的隔板27的一部分上開口的連接口27a的相反一側上，則通過第2開口32從連接口27a吸引的空氣在吸入室28內沿橫向移動，高效地把通過刷2收集的塵埃移送到軟管23。使軟管23位于該連接口27a的相反一側，而在地面吸嘴22的寬度方向把吸引口38和第1開口6設置在相同一側。另外，旋轉刷位于吸入室28內，在與該旋轉刷的下方對應的地面吸嘴22的底部上設置開口45，使得旋轉刷與地面一側相對。
圖3中由于把碳刷5收容在筒狀體1內采用更緊湊的結構，因此能夠更有效地利用地面吸嘴22的寬度或者進一步小型化。另外，圖3示出代替減速機構進行直接驅動的同時，作為用于在筒狀體1內向電機內部送風獲得冷卻效果的裝置，在轉子軸9上設置風扇A24，或者使風扇B25向筒狀體內周突出以及使風扇C26向筒狀體1的側壁突出的情況。根據冷卻效果，各風扇A24，B25，C26既可以單獨設置也可以組合起來設置。圖4作為檢測裝置示出使用了手動恢復型熱敏保護裝置29的情況，30是其熱敏部分，31是手動恢復按鈕。從而，在使用過程一旦發生溫度上升等異常情況則自動停止，然后，即使在溫度自然下降后也不能夠再次開始動作，在確認并消除了異常原因后必須操作手動恢復按鈕31。由此，使得只能通過手動開始再次動作。
圖5示出把外齒輪型電機安裝在內部的旋轉刷裝置，與圖3相比較最大的不同點在于在筒狀體1的內周嵌入由磁鐵組成的轉子33，在用地面吸嘴22支撐固定兩個端部的電機軸35上固定定子34，通過把定子座36的外周壓入到內環的第1軸承11的外環上旋轉自由地支撐筒狀體的左端，在筒狀體1的右端經過軸承37旋轉自由地支撐筒狀體1的側壁。38是用于從地面吸嘴22的吸入室28通過軟管23吸入空氣的吸引口。本實例中示出使用了兩條軟管23的情況，但也可以使用一條，這時的吸引口是在單側的一個。
圖6中，39是設置在地面吸嘴22的上面的外氣取入口。設置外氣取入口39的部分對應于用隔板27與吸入室28隔離的外氣導入室21的空間F(參照圖2)，另一方面設置在電機架4上的第2開口32與把外氣取入口39和相反一側的吸入室28隔離開的空間E相對。該空間E的隔板27的一部分上由于設置著連通圖7a所示的吸入室28的連接口27a，所以如果吸引用的電送風機43的吸引力作用到吸入室28中，則在連接口27a上吸引力產生作用，接著，吸引力對于第2開口32，筒狀體1內，第1開口21，空間F產生作用，從外氣取入口39取入外氣。而且，使用該被取入的外氣冷卻電機。圖7(a)中，42是清掃地面。另外，如圖7(b)所示，在對應于空間E的地面吸嘴22的主體底面上設置凹部40，通過在該凹部40中設置連通空間E以及吸入室28的開口41，吸入室28的吸引力在空間E中作用，產生箭頭所示那樣的空氣的流路，如上所述可以進行電機冷卻。這種情況下，還能夠把凹部40所處的地面的塵埃一起吸引到吸入室28一側。另外，通過把外氣取出口39設置在地面吸嘴的上面，能夠抑制吸入由旋轉刷攏起的塵埃，能夠在冷卻風內不混入塵埃，進行電機的冷卻。在圖8、9中，G是把集塵室48以及電送風機43安裝在內部的吸塵器主體，把其下部傾斜自由地安裝在地面吸嘴22的后部。
圖10中，43是吸引用的電送風機，44是位于集塵室48內的集塵袋，45是設置在地面吸嘴22的底面上的吸塵吸入口，46是設置在地面吸嘴22內的旋轉刷。該地面吸嘴以及旋轉刷采用圖1至圖7所示的裝置。圖11中，46a是螺旋狀植毛的旋轉刷，47是設置在吸入口45的左右側的刷體，固定著具有方向性地植毛了的刷狀體，在這里也能夠拾取線頭等。
另外，實施例中使用了一個旋轉刷，但也可以是具有多個的旋轉刷裝置。
圖12(a)中，46是上述各實施例的旋轉刷，49是作為具備了本發明的旋轉刷裝置的電設備的吸塵器，在前后各具有1對行走用輪54。50是地面接觸用輪，設置在用彈簧51壓向下方的調節器52的下端，通過地面檢測動作而上升，閉合原來為斷開狀態的開關53使得安裝在旋轉刷裝置內部的電機動作。42是地面。圖12(b)示出檢測敷設在地面42上的地毯55，開關53成為接通狀態的情況。圖12(c)示出其電路，57是電源，53是檢測開關，56是安裝在旋轉刷裝置內部的電機，58是后述的電機旋轉控制用的可變電阻器。由于這樣的結構，因此地毯用的吸塵器能夠在地毯55上當地面接觸輪50被上壓時進行動作。
圖13(a)中，59是由地面吸嘴22傾斜自由地支撐的操作件，在垂直狀態下直立時把開關60斷開，切斷對旋轉刷裝置的通電。61是設置在操作件59上的操作單元，操作上述的可變電阻器58控制旋轉刷46的旋轉速度。62是設置在吸塵器48中的過濾器，捕集用旋轉刷46攏起的塵埃。63是由發光，感光元件等組成的塵埃檢測裝置，根據吸入到集塵室48中的塵埃通過時的感光元件的輸出變化進行檢測，根據塵埃的量使旋轉刷46的旋轉速度變化。圖13(b)示出其電路，64是相位控制裝置，根據上述塵埃檢測結果進行電機56的旋轉速度的控制。相位控制裝置64根據操作單元61中的設定如果選擇了基于塵埃檢測的速度設定，則進行上述的控制，而為了使得使用者能夠任意選擇轉數，還可以進行與基于塵埃檢測的旋轉速度設定不同的高·中·低的旋轉速度設定。
通過這樣的結構能夠提高使用操作性，進行電力利用率高的清掃。
權利要求
1.一種旋轉刷裝置，其特征在于把電機內裝在圓周面上設置了刷狀的攪拌件或薄板狀的攪拌件或者擦拭件的至少一種的筒狀體中的同時，在筒狀體上設置與外部空氣連通的第1開口(6)，在電機架上設置第2開口(32)和第3開口(12)，并使上述第1開口(6)、上述第2開口(32)以及上述第3開口(12)連通，使空氣在上述電機的內部流通，從而冷卻上述電機。
2.如權利要求1所述的旋轉刷裝置，其特征在于由轉子和在轉子的外周設置的定子構成電機，上述轉子的軸直接或者經過減速齒輪機構連接到所述筒狀體上。
3.如權利要求1所述的旋轉刷裝置，其特征在于由定子和在上述定子的外周旋轉自由地設置的轉子構成電機，上述轉子經過減速齒輪機構連接到所述筒狀體上。
4.如權利要求1所述的旋轉刷裝置，其特征在于由設置在轉子的軸的風扇形成起風裝置。
5.如權利要求1所述的旋轉刷裝置，其特征在于把第1開口設置在所述筒狀體的無電機一側，把第2開口設置在所述筒狀體的電機一側。
6.如權利要求5所述的旋轉刷裝置，其特征在于朝向與旋轉刷的軸方向正交的方向設置第2開口。
7.如權利要求1所述的旋轉刷裝置，其特征在于在與電機內部連通的部位上設置檢測壓力或者溫度的檢測裝置，根據上述檢測裝置的檢測結果控制對于電機的通電。
8.如權利要求1所述的旋轉刷裝置，其特征在于設置檢測流過電機的電流的檢測裝置，根據上述檢測裝置的檢測結果控制對于電機的通電。
9.如權利要求1所述的旋轉刷裝置，其特征在于在所述筒狀體的外周以螺旋形或者V字形設置攪拌件或者擦拭件。
10.一種吸塵器，其特征在于具有吸塵用電動送風機和至少一個旋轉刷裝置，該旋轉刷裝置把電機內裝在圓周面上設置了刷狀的攪拌件或薄板狀的攪拌件或者擦拭件的至少一種的筒狀體中的同時，在筒狀體上設置與外部空氣連通的第1開口(6)，在電機架上設置第2開口(32)和第3開口(12)，并使上述第1開口(6)、上述第2開口(32)以及上述第3開口(12)連通，使空氣在上述電機的內部流通，從而冷卻上述電機。
11.一種吸塵器，其特征在于具有吸塵用電動送風機和至少一個旋轉刷裝置，該旋轉刷裝置把電機內裝在圓周面上設置了刷狀的攪拌件或薄板狀的攪拌件或者擦拭件的至少一種的筒狀體中的同時，在筒狀體上設置與外部空氣連通的第1開口(6)，在電機架上設置第2開口(32)和第3開口(12)，并使上述第1開口(6)、上述第2開口(32)以及上述第3開口(12)連通，使空氣在上述電機的內部流通，從而冷卻上述電機，把第1開口設置在所述筒狀體的無電機一側，把第2開口設置在所述筒狀體的電機一側，朝向與旋轉刷的軸方向正交的方向設置第2開口，作為檢測溫度的檢測裝置使用手動恢復型熱敏保護裝置，把其熱敏部分設置在電機一側，把恢復按鈕設置在設備主體的外部。
12.一種吸塵器，其特征在于具有與吸塵用的電送風機相連通的同時設置了向下方開口的吸入室的地面吸嘴，在上述吸入室中設置一個旋轉刷裝置，該旋轉刷裝置把電機內裝在圓周面上設置了刷狀的攪拌件或薄板狀的攪拌件或者擦拭件的至少一種的筒狀體中的同時，在筒狀體上設置與外部空氣連通的第1開口(6)，在電機架上設置第2開口(32)和第3開口(12)，并使上述第1開口(6)、上述第2開口(32)以及上述第3開口(12)連通，使空氣在上述電機的內部流通，從而冷卻上述電機。
13.一種吸塵器，其特征在于具有吸塵用的電送風機，與上述電送風機連通的同時設置了向下方開口的吸入室的地面吸嘴，在上述吸入室中設置一個旋轉刷裝置，該旋轉刷裝置把電機內裝在圓周面上設置了刷狀的攪拌件或薄板狀的攪拌件或者擦拭件的至少一種的筒狀體中的同時，在筒狀體上設置與外部空氣連通的第1開口(6)，在電機架上設置第2開口(32)和第3開口(12)，并使上述第1開口(6)、上述第2開口(32)以及上述第3開口(12)連通，使空氣在上述電機的內部流通，從而冷卻上述電機，把第1，第2開口與吸入室隔離，進而在設備主體的外廓設置與第1開口連通的外部空氣取入口。
14.如權利要求13所述的吸塵器，其特征在于使第2開口與吸入室相連通。
15.如權利要求12或13所述的吸塵器，其特征在于在地面吸嘴的上面設置外部空氣取入口。
16.如權利要求13或14所述的吸塵器，其特征在于用一條或兩條軟管使電送風機與吸入室連通。
17.如權利要求13所述的吸塵器，其特征在于第2開口設置在連通電送風機和吸入室的吸入口一側。
18.如權利要求13所述的吸塵器，其特征在于第2開口設置在與連通電送風機和吸入室的吸入口一側相反的一側，使得從上述第2開口排出的電機冷卻風通過旋轉刷的周圍。
19.如權利要求13所述的吸塵器，其特征在于在地面吸嘴的底部設置與第2開口連通的開口部，使得上述開口部與吸入室連通。
20.如權利要求12或13所述的吸塵器，其特征在于設置檢測壓力的壓力檢測裝置，根據上述壓力檢測裝置的檢測結果控制對于電機的通電。
21.如權利要求12所述的吸塵器，其特征在于在地面吸嘴底部的兩側端部與旋轉刷之間設置刷體。
22.一種吸塵器，其特征在于設置吸塵用的電送風機、捕集塵埃的集塵室、設置了向下方開口的吸入室的地面吸嘴、以及設置在上述吸入室的一個壁上的與上述電送風機連通的吸引口，在上述吸入室中裝入一個旋轉刷裝置，該旋轉刷裝置把電機內裝在圓周面上設置了刷狀的攪拌件或薄板狀的攪拌件或者擦拭件的至少一種的筒狀體中的同時，在筒狀體上設置與外部空氣連通的第1開口(6)，在電機架上設置第2開口(32)和第3開口(12)，并使上述第1開口(6)、上述第2開口(32)以及上述第3開口(12)連通，使空氣在上述電機的內部流通，從而冷卻上述電機，在上述地面吸嘴的上部設置與第1開口連通的外氣取入口，進而把上述吸引口沿著上述地面吸嘴的寬度方向設置在與第1開口相同的一側。
23.一種吸塵器，其特征在于具有前后各配置一對的行走輪、檢測地面種類的地面檢測裝置、與上述地面檢測裝置聯動的開關、以及旋轉刷裝置，該旋轉刷裝置把電機內裝在圓周面上設置了刷狀的攪拌件或薄板狀的攪拌件或者擦拭件的至少一種的筒狀體中的同時，在筒狀體上設置與外部空氣連通的第1開口(6)，在電機架上設置第2開口(32)和第3開口(12)，并使上述第1開口(6)、上述第2開口(32)以及上述第3開口(12)連通，使空氣在上述電機的內部流通，從而冷卻上述電機，并根據地面的種類使所述筒狀體旋轉。
24.一種吸塵器，其特征在于設置把旋轉刷裝置安裝在其內部并且設置有向下方開口的吸入室的地面吸嘴、吸塵用的電送風機、捕集塵埃的集塵室、以及在上述地面吸嘴上傾斜自由地由軸支撐的操作件，當上述操作件沿著垂直方向立起的時候，停止上述旋轉刷裝置的筒狀體的旋轉；所述旋轉刷裝置把電機內裝在圓周面上設置了刷狀的攪拌件或薄板狀的攪拌件或者擦拭件的至少一種的筒狀體中的同時，在筒狀體上設置與外部空氣連通的第1開口(6)，在電機架上設置第2開口(32)和第3開口(12)，并使上述第1開口(6)、上述第2開口(32)以及上述第3開口(12)連通，使空氣在上述電機的內部流通，從而冷卻上述電機。
25.如權利要求24所述的吸塵器，其特征在于所述操作件上配置有控制所述旋轉刷裝置的筒狀體的旋轉的控制裝置。
26.一種吸塵器，其特征在于設置把旋轉刷裝置安裝在其內部并且設置有向下方開口的吸入室的地面吸嘴、吸塵用的電送風機、捕集塵埃的集塵室、以及在連通上述吸入室與電送風機的吸入通路上配置的塵埃檢測裝置，根據上述塵埃檢測裝置的輸出控制所述旋轉刷裝置的筒狀體的旋轉；所述旋轉刷裝置把電機內裝在圓周面上設置了刷狀的攪拌件或薄板狀的攪拌件或者擦拭件的至少一種的筒狀體中的同時，在筒狀體上設置與外部空氣連通的第1開口(6)，在電機架上設置第2開口(32)和第3開口(12)，并使上述第1開口(6)、上述第2開口(32)以及上述第3開口(12)連通，使空氣在上述電機的內部流通，從而冷卻上述電機。
全文摘要
本發明提供一種旋轉刷裝置以及使用了該裝置的吸塵器。把電機安裝在構成旋轉刷的筒狀體內部，通過電機轉子的旋轉直接或者經過減速齒輪機構驅動旋轉刷，同時，在筒狀體內通過冷卻風謀求電機的冷卻和保護安全，使旋轉刷裝置以及使用了其裝置的吸塵器小型化輕量化，提高使用操作性。
文檔編號A47L9/00GK1507829SQ200310120620
公開日2004年6月30日 申請日期1999年4月2日 優先權日1998年4月3日
發明者西村博史, 林精造 申請人:松下電器產業株式會社