Wheel connection apparatus and cleaner having the same

本発明は車輪連結装置に関し、より詳細には掃除機に用いられる車輪連結装置に関する。

一般に、車輪は、本体に対する車輪の相対的な位置が固定された固定車輪と、本体に対する車輪の相対的な位置が可変する自由車輪とに区分される。 固定車輪だけが使われると本体は方向転換ができないため自由車輪が固定車輪とともに使われる。 このように固定車輪と自由車輪とを一緒に使用すると本体は移動しながら方向転換をすることができるが、停止状態では所定角度で回転できない問題がある。

固定車輪と自由車輪は掃除機に多く使用される。 ユーザが掃除機を使って掃除を行う場合、掃除機はユーザによって色々な方向に移動する。 すなわち、掃除機は前後直線方向に移動したり、左側または右側に方向転換を行なったりする。 このような掃除機の移動を補助するために、一般に、掃除機には本体の前面部に設けられる１つの自由車輪と本体の後面部に設けられる２つの固定車輪が提供される。

通常、掃除機の重心はモータが取り付けられている本体の後面部にある。 ユーザが掃除する途中で瞬間的に掃除機の方向を変更する場合、本体の後面部に位置する固定車輪は転がらずに引きずられてしまう。 従って、ユーザは掃除機の瞬間的な方向転換に大きな力を入れなければならない問題が生じる。 また、掃除機の方向転換の角度が瞬間的に過渡な場合、固定車輪は停止していようとするため、掃除機本体が中心を失って倒れてしまう問題が生じる。

ＰＣＴ国際特許公開第ＷＯ２００３/０５５３７０号

ドイツ特許公開第１０−２００４−００５−４６１号

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、本発明の目的は、車輪が連結される本体を容易に回転させることができる車輪連結装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、上記の車輪連結装置を備え、円滑な移動が可能な掃除機を提供することにある。

上記のような目的を達成するための本発明に係る車輪連結装置は、車輪に回転自在に連結される第１軸と、本体に回転自在に連結される第２軸と、前記第１軸と前記第２軸が前記車輪と前記本体から離脱しないように、前記第１軸と前記第２軸を所定距離離隔させて支持するフレームとを含む。

前記フレームには離脱防止条を形成することができる。 また、前記車輪連結装置は、前記車輪の回転可能な角度を制限する車輪側回転制限部材を更に含むことができる。

前記車輪側回転制限部材は前記第１軸の所定区間に突部として形成することができる。

また、前記車輪連結装置は、前記本体の回転可能な角度を制限する本体側回転制限部材を更に含むことができる。

前記本体側回転制限部材は前記第２軸の所定区間に突部として形成することができる。

本発明の他の側面における本発明に係る掃除機は、本体と、前記本体を走行させる車輪と、前記本体と前記車輪とを連結する上記のような特徴を有する車輪連結装置と、を含む。

前記第１軸及び前記第２軸の軸方向が鉛直方向になるように前記車輪連結装置が前記本体及び前記車輪に連結され、前記本体が前記車輪に対して所定角度で回転することができる。

また、前記車輪と対向する本体の所定区間に緩衝部材を形成することができる。 前記緩衝部材はゴム材質で形成することができる。

上記のような本発明の車輪連結装置及び掃除機によると、本体が停止状態で所定角度に回転できるようにし、本体の移動における自由度を高めることができる。

また、本体の方向転換の際、本体を容易に回転させて本体の円滑な移動が可能となる。

以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。

また、本発明を説明するにおいて、関連する公知の構成または機能に対する具体的な説明が本発明を不明にすると判断される場合は詳細説明は省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る掃除機１００を概略的に示す斜視図である。 図２及び図３は、車輪連結装置１４０が本体１２０と車輪１３０に連結される組立図を示す。

図１ないし図３に示すように、掃除機１００は、吸引ノズル組立体１１０、吸引ホース１１５、本体１２０、車輪１３０、車輪連結装置１４０を含む。

吸引ノズル組立体１１０は、ユーザが把持して埃や汚物などを吸引するのに用いられる。 吸引ホース１１５を介して吸引ノズル組立体１１０から吸引された埃や汚物が本体１２０内の保存空間に移動する。 吸引ノズル組立体１１０と吸引ホース１１５は、公知技術に該当するため詳細な説明は省略する。

本体１２０は、吸引力を提供するモータや吸引された埃や汚物を保存する保存空間などを積載する。 図２及び図３に示すように、本体１２０は、ハウジング１２１、本体側結合部材１２２、緩衝部材１２３を含む。 ハウジング１２１は本体内部を保護する。

本体側結合部材１２２は、後述される車輪連結装置１４０と連結される。

緩衝部材１２３は、本体１２０と車輪１３０との干渉による衝撃を防止する。 図３に示すように、車輪１３０が干渉し得るハウジング１２１の所定区間に緩衝部材１２３が形成される。 緩衝部材１２３はゴム材質で形成することが好ましい。

車輪１３０は、ユーザの移動に沿って本体１２０が転がり運動をしてユーザを追従するようにし、車輪側結合部材１３２を含む。 車輪側結合部材１３２は、後述される車輪連結装置１４０と連結される。 車輪連結装置１４０は、本体が容易に回転できるように車輪１３０と本体１２０とを連結し、第１軸１４１、第２軸１４３、フレーム１４５、車輪側回転制限部材１４６（図６Ａ及び図６Ｂ参照）、本体側回転制限部材１４７（図６Ａ及び図６Ｂ参照）を含む。

第１軸１４１は車輪側結合部材１３２に回転自在に連結される。 従って、車輪側結合部材１３２は第１軸１４１と相補的な形状を有することが好ましい。 車輪側結合部材１３２の一部は開放されていて、この開放された空間を介して第１軸１４１が挿入される。 車輪側結合部材１３２は弾性材質で形成されるため、第１軸１４１が挿入されることにより車輪側結合部材１３２の開放された区間が拡張し、第１軸１４１が完全に挿入された後は再び車輪側結合部材１３２の開放された区間が縮小する。 従って、車輪１３０は第１軸１４１に沿って回転が可能である。

第２軸１４３は本体側結合部材１２２に回転自在に連結される。 従って、本体側結合部材１２２は第２軸１４３と相補的な形状を有することが好ましい。 本体側結合部材１２２の一部は開放されていて、この開放された空間を介して第２軸１４３が挿入される。 本体側結合部材１２２は弾性材質で形成されるため、第２軸１４３が挿入されることにより本体側結合部材１２２の開放された区間が拡張し、第２軸１４３が完全に挿入された後は再び本体側結合部材１２２の開放された区間が縮小する。 従って、本体１２０は第２軸１４３に沿って回転が可能である。

上記の本体側結合部材１２２及び車輪側結合部材１３２は例示的に説明されたもので、第１軸１４１が車輪１３０に回転自在に連結され第２軸１４３が本体１２０に回転自在に連結される様々な構造を使用することができる。 また、本体側結合部材１２２は別途生産された後、本体１２０のハウジング１２１に設置することができ、本体に一体で形成することもできる。 同様に、車輪側結合部材１３２も別途生産された後、車輪１３０に設置することができ、車輪１３０に一体で形成することもできる。

フレーム１４５は第１軸１４１と第２軸１４３を所定距離離隔させて支持する。 本実施形態においては、第１軸１４１と第２軸１４３の上下面を支持するフレームが使用されたが、第１軸１４１と第２軸１４３の中間部分を連結して支持するフレームを使用することもできる。 なお、第１軸１４１と第２軸１４３を所定距離離隔させて支持できる様々な構造のフレームを使用することができる。 第１軸１４１及び第２軸１４３が本体側結合部材１２２と車輪側結合部材１３２に挿入された後、軸方向に抜けられることを防止するために、フレーム１４５には離脱防止条１４５ａが形成される。 離脱防止条１４５ａは、第１軸１４１又は第２軸１４３が軸方向に移動する場合、本体側結合部材１２２又は車輪側結合部材１３２と干渉されるように軸１４３、１４３から所定区間さらに伸張される。 このような干渉によって第１軸１４１と第２軸１４３が本体側結合部材１２２と車輪側結合部材１３２から離脱されないようにする。 離脱防止条１４５ａは例示的に説明されたもので、第１軸１４１又は第２軸１４３が本体側結合部材１２２と車輪側結合部材１３２から離脱されることを防止する様々な構造を使用することができる。 また、離脱防止条１４５ａはフレームではなく第１軸１４１と第２軸１４３に直接形成することもできる。

車輪側回転制限部材１４６は、車輪１３０が第１軸１４１に対して回転できる角度を制限する。 本体側回転制限部材１４７は、本体１２０が第２軸１４３に対して回転できる角度を制限する。 車輪側回転制限部材１４６と本体側回転制限部材１４７は、図６Ａ及び図６Ｂに基づいてより詳細に後述される。

図４は、車輪連結装置１４０によって本体１２０と車輪１３０との連結が完了された状態を示す。 本実施形態に係る車輪連結装置１４０によって本体１２０と車輪１３０とが連結され、第１軸１４１及び第２軸１４３の軸方向が鉛直方向であるため、本体１２０は停止状態でも所定角度に回転可能である。 つまり、既存の掃除機と比べて掃除機移動に対する自由度が高くなる。 これにより、本体１２０の方向転換に大きな力が不要となり、より容易に本体１２０の方向転換が可能となる。

このように構成された本実施形態の動作を図５に基づいて説明する。

図５は、本体１２０の方向転換のために右側に力が加えられた場合を示す平面図である。 本体１２０は車輪連結装置１４０の第２軸１４３に対して回転可能であり、車輪１３０は車輪連結装置１４０の第１軸１４１に対して回転可能であるため、図５に示すように、本体１２０は車輪１３０に対して相対的な回転が可能となる。

ユーザは吸引ノズル組立体１１０を把持して広い領域を掃除するため、吸引ホース１１５と本体１２０の連結部に反復的な荷重を加えるようになる。 ここで、本体１２０が所定角度で回転できるため、このような荷重の大きさが減少する効果がある。 また、本体１２０の方向転換に必要な力が減少し、本体１２０の容易な方向転換が可能となる。

ユーザが過渡な力を加える場合、本体１２０が過渡な回転をして車輪１３０と衝突する恐れがある。 これによる衝撃を防止するために、図２に示すように、車輪１３０と対向する本体１２０の所定区間に緩衝部材１２３が形成される。 緩衝部材１２３はゴム材質で形成することが好ましい。 他の方法として、車輪の回転角度を制限する車輪側回転制限部材１４６または本体の回転角度を制限する本体側回転制限部材１４７を使用することができる。

図６Ａは、車輪側回転制限部材１４６の一実施形態を示すものである。 車輪側回転制限部材１４６は第１軸１４１の所定区間に形成された突部として形成される。 この突部は第１軸１４１を基準に車輪１３０の反対側に形成される。 車輪１３０が過渡な回転をする場合、車輪側結合部材１３２と突部が干渉するため、車輪１３０の回転量が制限される。 従って、本体１２０と車輪１３０とが衝突することを防止する。

図６Ｂは、本体側回転制限部材１４７の一実施形態を示すものである。 本体側回転制限部材１４７は第２軸１４３の所定区間に形成された突部として形成される。 この突部は第２軸１４３を基準に本体１２０の反対側に形成される。 本体１２０が過渡な回転をする場合、本体側結合部材１２２と突部が干渉するため、本体１２０の回転量が制限される。 従って、本体１２０と車輪１３０とが衝突することを防止する。

車輪側回転制限部材１４６と本体側回転制限部材１４７は例示的に説明されたもので、車輪１３０と本体１２０の回転量を制限して車輪１３０と本体１２０の衝突を防止する様々な構造を使用することができる。

以上、本発明の好適な実施形態を図示及び説明してきたが、本発明の技術的範囲は前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に基づいて定められ、特許請求の範囲において請求する本発明の要旨から外れることなく当該発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば誰もが多様な変形実施が可能であることは勿論のことであり、該変更した技術は特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲に属するものである。

本発明の一実施形態に係る掃除機の斜視図である。

車輪連結装置が本体と車輪に連結される組立図である。

車輪連結装置が本体と車輪に連結される組立図である。

車輪連結装置が本体と車輪に連結された後の平面図である。

本体側回転制限部材の一実施形態の作動を示す断面図である。

車輪側回転制限部材の作動を示す断面図である。

本体側回転制限部材の作動を示す断面図である。

符号の説明

１００ 掃除機１２０ 本体１２２ 本体側結合部材１２３ 緩衝部材１３０ 車輪１３２ 車輪側結合部材１４０ 車輪連結装置１４１ 第１軸１４３ 第２軸１４５ フレーム１４６ 車輪側回転制限部材１４７ 本体側回転制限部材