(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記回転清掃体の後方において前記吸込具の下面には、前記回転清掃体の軸方向に沿って延びる固定刷毛が設けられており、前記固定刷毛の軸線の延長上に前記車輪が配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気掃除機。
前記回転清掃体の後方において前記吸込具の下面略中央部には、前記回転清掃体の駆動スイッチを兼ねるローラが配置されており、前記吸込具の前後方向の中心線を対称軸とする左右対称位置に前記車輪が配置されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電気掃除機。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明を実施するための形態を適宜図面を参照しながら説明するが、本実施形態は以下の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で任意に変更して実施可能である。
なお、以下では、第1の吸込具10において、回転清掃体30(
図2(b)参照)が配置される側(清掃時の前進方向)を前側、これとは反対に吸口継手15が設けられる側(清掃時の後進方向)を後側として説明する。
【0011】
図1に示すように、電気掃除機1は、掃除機本体2と、ホース部3と、手元操作スイッチSW等が設けられた操作管4と、伸縮自在に設けられた延長管5と、第2の吸込具6および第1の吸込具10とを備えて構成されている。
第1の吸込具(以下、単に「吸込具」という)10は、
図2(b)に示すように、パワーブラシを構成する回転清掃体30と、この回転清掃体30を保持する軸受押さえ部材50,50とを備えている。
【0012】
掃除機本体2の外殻は、
図1に示すように、上部ケース2aと下部ケース2bとによって覆われている。上部ケース2aは上下方向の略中央より上側に位置し、下部ケース2bは上下方向の略中央より下側に位置する。掃除機本体2の内部には、吸引力を発生させる電動送風機2cや、この電動送風機2cの吸引力で集塵した塵埃を収容する図示しない集塵部等が内蔵されている。そして、操作管4の手元操作スイッチSWを操作すること等によって、電動送風機2cの運転の強弱切り替えや、吸込具10に設けられたパワーブラシ(回転清掃体30等、
図2参照)の入り切り等が可能となっている。集塵部は、掃除機本体2の前側(接続口2dが形成される側)に収容される。上部ケース2aの前側には、開閉可能な蓋が形成されており、蓋は集塵部の上方を開閉可能に塞いでいる。
【0013】
操作管4は、延長管5に接続される先側からホース部3に接続される部分が円筒状に形成され、さらに、円筒状の部分から分岐して後方へ延びたグリップ4aが形成される。手元操作スイッチSWは、このグリップ4aに形成されている。また、グリップ4a内には、手元操作スイッチSWのための電装部品が設けられている。
なお、電気掃除機1の全体において方向を言うときには、吸込具10から掃除機本体2への図示しない通風路に沿って、掃除機本体2に近い側を後側(後端)とし、これとは反対となる側を前端側(前端)として説明する。
【0014】
ホース部3の後端は、掃除機本体2の集塵部と連通するように掃除機本体2の接続口2dに接続されている。また、ホース部3の前端は、操作管4の円筒状の部分に接続されている。操作管4には、前記した手元操作スイッチSWの他、延長管5が接続される図示しない開口部には、掃除機本体2から給電される図示しない給電端子が設けられている。この給電端子には、延長管5の後端に設けられた図示しない通電端子が接続される。
【0015】
延長管5は、外管5aと内管5bとを備え、外管5aの前端に内管5bの後端が挿入されて外管5aと内管5bとの内側に設けられた図示しない通風路が連通するように連結されて、伸縮自在に構成されている。
【0016】
第2の吸込具6は、
図1に示すように、延長管5の内管5bの前端に着脱可能に接続された吸込具である。第2の吸込具6の前端には、吸込具10が着脱可能に接続される。第2の吸込具6は、その前端から吸込具10を取り外すことにより、単独で塵埃を吸い込む吸込具として機能させることができる。なお、第2の吸込具6は、延長管5の外管5aと操作管4との間に着脱可能に接続されてもよい。ただし、第2の吸込具6は、必須の構成ではない。
【0017】
吸込具10は、第2の吸込具6の前端に接続された吸込具であり、下面(清掃面に対峙する面)には、
図2(b)に示すように、開口部を有する吸込室(収容部)40が形成されている。吸込室40には、パワーブラシを構成する回転清掃体30が回転可能に組み込まれている。パワーブラシは、回転清掃体30と、この回転清掃体30を駆動する駆動部としての電動機35とを含んで構成され、清掃面となる床面等の塵埃を回転清掃体30で掻き込むように作用する。
なお、吸込具10は、延長管5の内管5b(
図1参照)の前端や、操作管4(
図1参照)の前端に対して接続して使用することも可能である。
なお、本実施形態の電気掃除機1では、この吸込具10の電動機35に給電する電力を、掃除機本体2からホース部3、操作管4、延長管5、第2の吸込具6を通じて供給するように構成している。
【0018】
吸込具10は、
図2(b)に示すように、回転清掃体30を覆うように下部分を形成する下ケース11、および下ケース11の上部に被着された上ケース12(
図2(a)参照)を備える吸口本体13と、吸口本体13の後部に取り付けられ、内部に空気の通路14が形成された吸口継手15とを備える。これらの下ケース11、上ケース12および吸口継手15の主たる部品は、軽量で硬質の材料、例えば、ABS樹脂等の合成樹脂材料で形成され、剛性が高められている。
【0019】
吸口継手15は、
図2(a)(b)に示すように、吸込具10の後側において左右(幅)方向の中央部に設けられている。吸口継手15は、下ケース11と上ケース12との間に図示しない一端が挟み込まれて吸口本体13に回動可能に接続されている。そして、吸口継手15は、清掃面に対して略水平な状態から略垂直な状態まで(上下方向に)回動可能な第1の接続管15aと、一端が第1の接続管15aの他端に回動可能に接続され、吸口本体13に対し左右方向に回動可能な第2の接続管15bとを有する。第2の接続管15bの他端には、延長管5の内管5b(
図1参照)や第2の吸込具6(
図1参照)が接続される。接続管15bの上部には、
図2(a)に示すように、電動機35に電力を供給するための接続端子15cが設けられている。
【0020】
このような吸口継手15は、例えば延長管5(
図1参照、以下同じ)を清掃面に対して略垂直とした状態において、その延長管5を吸口本体13の左右方向に向かって倒すことができる機能を有している。これにより、操作管4を左右方向のいずれかにねじることで、吸口本体13を左右方向のいずれかに略90度回転させ、吸口本体13の左右方向を移動方向にした掃除が可能である。したがって、壁際に沿って吸込具10を移動させて掃除したり、狭い隙間に吸込具10を挿入したりして掃除することが可能である。
【0021】
また、
図2(a)に示すように、吸口本体13には、前部から左右側方にかけて、下ケース11と上ケース12との間にバンパー16が介設されている(
図5参照)。バンパー16は、ゴムやエラストマー等の弾性材料から形成されており、使用時に吸口本体13内の気密を保持するとともに、電気掃除機1(
図1参照、以下同じ)の使用時に吸口本体13が家具等に衝突した際に、当該家具等への傷付きと吸口本体13への衝撃を吸収する緩衝材の役割を果たす。
【0022】
また、
図2(b)に示すように、吸口本体13の下面(下ケース11の下面)中央部には、ブラシ駆動スイッチ11aが設けられている。このブラシ駆動スイッチ11aは、吸込具10の下面が清掃面に接触しているか否かを検出するスイッチである。ブラシ駆動スイッチ11aは、ローラ11a1を備え、このローラ11a1がばね等の付勢手段によって常に下ケース11の下面から突出するように設けられている。そして、ローラ11a1が飛び出して清掃面と接触していないと検出されたときには、吸込具10に備わる図示しない回路基板によって電動機35が停止される。また、ローラ11a1が押し込まれて清掃面と接触していると検出されたときには、回路基板によって電動機35が駆動される。
本実施形態では、ローラ11a1が、吸込具10の前後方向の中心線O1上に配置されている。
【0023】
ローラ11a1の後方となる吸口本体13の後端には、車輪11bが設けられている。この車輪11bは、操作管4で操作される前後動や回転操作の応力を受けて吸込具10の底面を清掃面に密着させ、これにより吸込具10の操作性能を向上する役割をなす。
【0024】
ブラシ駆動スイッチ11aの前方において、吸口本体13の下面には、回転清掃体30の軸方向(左右方向、幅方向)に沿って延びる固定刷毛17が設けられている。この固定刷毛17は、清掃面に接触して清掃面との気密を保持する役割をなす。
【0025】
吸込室40は、
図2(b)に示すように、下ケース11の下面に開口しており、断面が略湾曲凹状を呈して、回転清掃体30を回転可能に収容している。吸込室40の後方には、吸込口41が開口形成されている。この吸込口41は、吸口継手15の前記した通路14に連通している。
【0026】
また、吸込室40の後方には、吸込室40の隔壁(不図示)を隔てて、電動機35が収容される収容室が形成されている。収容室は、下ケース11と上ケース12とで囲われて形成されており、吸込室40に並設されている。
【0027】
図2(b)に示すように、回転清掃体30は、筒状のコア(不図示)に、繊維等からなる刷毛状の複数の摺擦部材31が設けられてなる。摺擦部材31は、回転清掃体30の軸方向に沿ってそれぞれ螺旋状に設けられており、清掃面との接触を可能としてその回転駆動力により清掃面の塵埃を掻き出すように作用する。例えば、清掃面がフローリング等の場合は、回転清掃体30に対する摩擦抵抗が少ないため、電動機35にかかる負荷は小さいが、清掃面が絨毯などの場合は、回転清掃体30に対する摩擦抵抗が大きいため、電動機35にかかる負荷が大きくなる。よって、電動機35は、回転清掃体30が絨毯などに接した場合にも回転清掃体30を回転できるだけのトルクを備えている。
【0028】
なお、回転清掃体30の上部側に、吸込室40における負圧の大きさによって開口する、図示しない吸込口を形成して、上ケース12の上方空間に浮遊する塵埃をこの吸込口を通じて吸込室40内に取り込むように構成してもよい。
また、回転清掃体30は、1本の例を示したが、2本以上であってもよい。2本以上の複数である場合には互いに略平行に配置されるのが好ましい。
【0029】
回転清掃体30の端部には、
図4に示すように、軸方向端部に延出する噛合い部34が設けられている。この噛合い部34は、下ケース11の内部に設けられた大径プーリー62の係合部64に、凹凸にて係合するようになっている。これにより、回転清掃体30は、後記する動力伝達手段60を介して電動機35により回転駆動される。そして、回転清掃体30に掻き出された塵埃は、
図2(b)に示すように、吸込口41から吸込通路42を通じて吸口継手15の通路14に運ばれ、その後、延長管5(
図1参照)やホース部3を通じて掃除機本体2の図示しない集塵室に吸引される。
【0030】
動力伝達手段60は、
図4に示すように、電動機35側に設けられた小径プーリー61と、回転清掃体30側に設けられた大径プーリー62と、これらの間に掛け渡された歯付きベルト63と、を備えている。
小径プーリー61は、電動機35の出力軸36に装着されており、電動機35の駆動によって回転する。大径プーリー62は、吸込室40の端部に設けられた軸受部40Aに回転可能に支持されている。大径プーリー62には、略有底円筒状の係合部64が連結されており、この係合部64は、回転清掃体30の噛合い部34に対して凹凸にて係合するようになっている。
【0031】
このような動力伝達手段60によれば、電動機35の駆動力を、小径プーリー61、歯付きベルト63、大径プーリー62、および係合部64を介して、回転清掃体30側に伝達することができる。本実施形態では、電動機35側に備わる小径プーリー61の歯数を少なく設定しているとともに、回転清掃体30側に備わる大径プーリー62の歯数を多く設定している。これにより、減速比が大きくなっており、回転清掃体30に付与される駆動トルクは高められたものとなっている。
【0032】
吸込室40の両端部には、軸受の一部を構成する一対の軸受押さえ部材50,50が装着される。一対の軸受押さえ部材50,50は、左右で略対称形状に形成されているので、ここでは下面右側に配置される軸受押さえ部材50について説明する。
図3(a)(b)に示すように、軸受押さえ部材50は、前部51と、後部52と、前部51と後部52とを連結する中間部53とを備え、これらが一体的に形成されいる。
【0033】
前部51は、下方へ膨出形成されており、
図3(b)に示すように、その上面内側には回転清掃体30(
図2(b)参照)の端部を収容する凹部51aが形成されている。凹部51a内には、回転清掃体30の端部に当接してこれを保持するリブ51bが突設されている。前部51の内側面51cは、回転清掃体30の端部に対応して円弧状に切り欠かれている。
前部51の下面51dには、
図3(a)に示すように、刷毛部材(刷毛)54が配置されている。刷毛部材54は、軸受押さえ部材50上において、回転清掃体30の軸線の延長上に位置しており(
図2(a)参照)、下面51dに設けられた縁部51d1の内側に配置されている。
【0034】
このような刷毛部材54が配置されていることにより、刷毛部材54がクッション材として作用し、吸込具10が前のめりの姿勢になった時等に、吸込具10の角部が清掃面に直接触れないようにすることができ、清掃面の損傷を好適に防止することができる。なお、刷毛部材54は、回転清掃体30よりも軸方向外側に位置する(
図2(b)参照)ので、回転清掃体30で捕集できなかった回転清掃体30の外側の塵埃を好適に捕集することもできる。
【0035】
ここで刷毛部材54の刷毛方向は、吸込具10の後方へ向かって傾斜する形態、つまり、刷毛部材54の刷毛方向は、吸込具10の進行方向に対して順目であるのが好ましい。これによって、刷毛部材54が、吸込具10の進行に対して抵抗になるのを抑制することができる。さらに、刷毛部材54の下面(下端)54a(
図6参照)を塵埃が通りやすくなり、塵埃が刷毛部材54の後方の中間部53に設けられた溝53bに導かれ易くなる。
【0036】
後部52は、下方へ膨出形成されており、
図3(a)に示すように、その下面52aには車輪収容部52bが凹設されている。車輪収容部52bの開口の左右縁部には、軸受52cが形成されている。
車輪収容部52bには、軸受52cに支軸55aを挿通支持した車輪55が収容されている。車輪55は、車輪収容部52bに収容された状態で、後部52の下面52aから突出している(
図6参照)。車輪55は、フエルト材やポリエステル系樹脂発泡体等により形成されている。これにより、車輪55は、材質が均質であるとともに、適度な弾力性を有し、しかも、清掃面に対する好適な摩擦力を発揮することのできるものとなっている。また、車輪55は、刷毛状とされた車輪に比べて摩耗性に優れたものとなっている。
なお、後部52の下面52aは、前部51の下面51dよりも上方に位置している。
【0037】
中間部53には、
図3(a)に示すように、溝53bが形成されている。この溝53bは、回転清掃体30で捕集できなかった回転清掃体30の外側の塵埃を捕集する、清掃面との間に形成される吸引路として機能する。
中間部53の上面には、
図3(b)(c)に示すように、前部51と後部52とに亘るリブ53aが形成されている。
【0038】
このような車輪55は、
図6に示すように、刷毛部材54の下面54aより高さh分、下方に突出している。したがって、フローリング等の清掃面上においては、車輪55が清掃面に当接し、刷毛部材54は清掃面から浮いて非当接状態となる。一方、絨毯上においては、車輪55が毛足の中に柔軟に入り込むようにして当接すると同時に刷毛部材54が絨毯の表面に当接する。
【0039】
軸受押さえ部材50は、
図4に示すように、下ケース11の両端部に対して取り付け取り外し可能(着脱可能)であり、
図2(b)に示すように、下面右側の軸受押さえ部材50を取り外すことにより、回転清掃体30を吸込室40から取り外すことができる。
また、
図4に示すように、下面左側の軸受押さえ部材50を取り外すことによって、動力伝達手段60が露出し、回転清掃体30や大径プーリー62等の取り外しが可能となっている。下面左側の軸受押さえ部材50の固定は、
図4に示すように、後部52に設けられたねじ孔52gに図示しないねじを挿通して締結することにより行うことができる。
【0040】
一方、下面右側の軸受押さえ部材50は、
図2(a)に示すように、下ケース11に設けられた係止部材11cを回動操作することにより、着脱可能に構成されている。係止部材11cは、下ケース11と上ケース12とにより上下方向から支持される回動軸11dを中心として回動可能であり、図示しないばね部材により、下ケース11に閉じられる方向に付勢されている。係止部材11cは、図示しない係止片を有しており、下ケース11に閉じられている状態で軸受押さえ部材50に係止片が係止し、軸受押さえ部材50を取り外し不能にロックするようになっている。また、係止部材11cは、下ケース11に閉じられた状態から手前に開く操作を行うことで、軸受押さえ部材50のロックを解除するようになっている。
【0041】
図2(b)に示すように、下ケース11の下面両端部に軸受押さえ部材50,50が固定された状態で、固定刷毛17の軸線の延長上には、車輪55,55がそれぞれ位置している。したがって、板面等の硬く平らな清掃面上において、車輪55,55の当接により、車輪55,55間が清掃面から所定の高さに保持されることとなり、固定刷毛17が必要以上に清掃面に密着することがなくなる。
【0042】
また、
図2(b)に示すように、下ケース11の下面両端部に軸受押さえ部材50,50が固定された状態で、車輪55,55は、吸込具10の前後方向の中心線O1を対称軸とする左右対称位置に配置されている。そして、吸込具10の前後方向の中心線O1上には、ブラシ駆動スイッチ11aのローラ11a1が配置されているので、ローラ11a1の中心位置と、車輪55,55の中心位置とを結んだ図示しない線分が、ローラ11a1の中心位置を頂角とする二等辺三角形を構成するように配置されている。
【0043】
以下では、前記構成によって得られる効果を説明する。
(1)車輪55は、軸受押さえ部材50の下面51dに設けられた刷毛部材54の下面54aより下方に突出しているので、絨毯上において吸込具10が吸引力を発生すると、車輪55が毛足の中に柔軟に入り込むようにして当接し、絨毯に対して吸込具10が必要以上に密着することが防止される。これにより、絨毯上で吸込具10を移動させる際の操作力が軽減され、吸込具10の操作感を向上できる。また、回転清掃体30の駆動による吸込具10の前進時の操作性(自走性)を向上することができる。
(2)車輪55は、フエルト材やポリエステル系樹脂発泡体等により形成されているので、絨毯上で滑り易く、吸込具10を移動させる際の操作力が軽減され易い。したがって、吸込具10の操作感を向上できる。また、車輪55が絨毯上で滑り易いので、方向転換時の操作も行い易い。これにより、前記した吸口本体13を左右方向のいずれかに略90度回転させて吸口本体13の左右方向を移動方向にした掃除も、簡単に行うことができる。
(3)固定刷毛17の軸線の延長上に車輪55,55が配置されているので、固定刷毛17が絨毯に沈み込んで密着してしまうのを抑えることができる。これにより、絨毯上で吸込具10を移動させる際の操作力が軽減され、吸込具10の操作感を向上できる。
(4)吸込具10の前後方向の中心線O1を対称軸とする左右対称位置に車輪55,55が配置されているので、左右のバランスがよくなり、絨毯上で吸込具10を移動させる際の操作力が軽減される。
また、絨毯上における吸込具10の直進性、後進性に優れる。
(5)ローラ11a1の中心位置と、車輪55,55の中心位置とを結んだ図示しない線分が、ローラ11a1の中心位置を頂角とする二等辺三角形を構成するように配置されているので、左右のバランスを確保しつつ、前後のバランスもよくなり、絨毯上で吸込具10を移動させる際の操作力がより軽減される。
(6)車輪55は、軸受押さえ部材50に設けられているので、軸受押さえ部材50の取付により吸込具10に車輪55を配置することができ、生産性が向上する。
【0044】
図7,
図8に変形例の軸受押さえ部材50を示す。
図7に示した軸受押さえ部材50は、車輪収容部52bの上部に開口52eを設けたものである。つまり、開口52eを通じて、車輪収容部52bと軸受押さえ部材50の上面空間(内側空間)とが連通した構成となっている。
【0045】
ここで、軸受押さえ部材50の上面空間は、中間部53の側部53cに設けられたスリット53d等を通じて吸込室40(吸込口41)に連通している。したがって、運転時には、車輪収容部52bから開口52e、スリット53d等を通じて吸込室40に至るという吸い込み空気の流れが形成されることとなる。
これによって、車輪55や支軸55aに付着したり絡み付いたりした塵埃を、吸込室40に吸引することができ、車輪55の滑らかな回転が維持される。
【0046】
図8に示した軸受押さえ部材50は、後部52の下面52aに開口部52fを形成して、その開口の左右縁部に形成した軸受52cで車輪55を支持するように構成したものである。つまり、開口部52fを通じて、後部52の下面52aの外部空間と内部空間(内側空間)とが連通した構成となっている。
【0047】
したがって、運転時には、開口部52fを通じて軸受押さえ部材50の外側から内側に空気が吸い込まれ、その後、中間部53の側部53cに設けられたスリット53d等を通じて吸込室40に空気が流れる。これによって、車輪55や支軸55aに付着したり絡み付いたりした塵埃を、吸込室40に吸引することができ、車輪55の滑らかな回転が維持される。
【0048】
前記実施形態では、軸受押さえ部材50に車輪55を設けたが、これに限られることはなく、下ケース11側に車輪55を設け、軸受押さえ部材50に車輪55を臨む車輪開口部(前記した開口部52fに相当する開口部)を設け、軸受押さえ部材50を取り付けたときにこの車輪開口部を通じて車輪55が軸受押さえ部材50の下面(下面52a)に突出するように構成してもよい。
このような構成とすることによって、軸受押さえ部材50の構成を簡単化することができ、組付性が向上する。