(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
軸線を定めるインタフェースにおいて分離装置に結合可能な本体を備える掃除用電気器具であって、前記インタフェースは、結合手段により互いに結合される第1のインタフェース部分及び第2のインタフェース部分を含み、前記結合手段は、前記インタフェースの少なくとも一部の周りに延びる2つ又はそれ以上の半径方向相互連結領域と、半径方向に移動することにより前記半径方向相互連結領域において前記第1のインタフェース部分と前記第2のインタフェース部分とを相互連結する結合部材とを含む、掃除用電気器具。
前記結合部材は、前記第1のインタフェース部分が前記第2のインタフェース部分に係合する場合に、弾性部材が前記キャッチ領域に係合するように、前記結合部材を半径方向に圧縮するように作動可能な傾斜面を含む、請求項3から6のいずれか一項に記載の掃除用電気器具。
前記分離装置を通って前記掃除用電気器具内に空気を引き込む空気流発生器を含み、前記分離装置から前記本体への空気流経路は、前記インタフェースを介して内部に形成される、請求項1から9のいずれか一項に記載の掃除用電気器具。
家庭の掃除用電気器具であって、インタフェースにおいて第2の構成要素に対して解除可能に結合される第1の構成要素を備え、前記インタフェースは、第1のインタフェース部分と第2のインタフェース部分とを含み、更に、前記インタフェースの少なくとも一部の周りに延びる2つ又はそれ以上の半径方向相互連結領域と、半径方向に移動することにより前記半径方向相互連結領域において前記第1のインタフェース部分と前記第2のインタフェース部分とを相互連結する結合部材とを含む結合手段を備える、掃除用電気器具。
前記結合部材は、前記第1のインタフェース部分が前記第2のインタフェース部分に係合する場合に、弾性部材が前記キャッチ領域に係合するように、前記結合部材を半径方向に圧縮するように作動可能な傾斜面を含む、請求項17から20のいずれか一項に記載の掃除用電気器具。
【発明を実施するための形態】
【0019】
図1及び2を参照すると、手持ち型真空掃除機2は、略直立状態のハンドル又はグリップ部分6の上側にモータ及びファンユニットの形態の空気流発生器5を収容する本体4を有する。ハンドル6は、略スラブ状バッテリパック8を支持する下端6aを有する。本体4には排気口10のセットが設けられ、手持ち型真空掃除機2から空気を排気するようになっている。
【0020】
本体4は、空気流発生器によって真空掃除機に引き込まれた汚れ含有空気から汚れ、ほこり、又は他のデブリを除去するよう作動するサイクロン分離装置12を支持する。サイクロン分離器12は、本体4の前方部分4aに取り付けられ、空気入口ノズル14は、サイクロン分離器上の本体4から離れた前方部分から延びる。空気入口ノズル14は、適切なブラシツールを取り外し可能に取り付けできるように構成され、ブラシツールが入口と係合する際にツールをしっかり固定するためのキャッチ16を含む。ブラシツールは、本発明には重要ではないの図示しない。空気入口ノズルは、掃除機ヘッドを有する適切なワンドにも結合することができ、このような構成において、スティック型真空掃除機の形態を取ることを理解されたい。このような構成は、市場において例えばダイソンDC35で公知である。
【0021】
サイクロン分離装置12は、本体4と空気入口ノズル14との間に、またハンドル6と空気入口ノズル14との間に配置される。サイクロン分離装置12は、略直立方向に延びる長手方向軸線Yを有し、ハンドル6は、軸線Yに対して浅い角度をなす。
【0022】
ハンドル6は、ピストルグリップ構造の方向に向かい、これは、掃除中にユーザの手首に加わる応力を軽減するのでユーザには具合のよい構成である。サイクロン分離装置12はハンドル6の近く配置され、同様に手持ち型真空掃除機2の使用中にユーザの手首に加わるモーメントを軽減する。ハンドル6は、トリガ18の形態のオン/オフスイッチを有しており、トリガ18は、真空掃除機モータをオン及びオフする。使用時、モータ及びファンユニット5は、空気入口ノズル14を経由してサイクロン分離装置12内にほこり含有空気を引き込む。空気流に取り込まれた汚れ及びほこり粒子は、空気から分離され、サイクロン分離装置12内に貯留される。浄化空気は、サイクロン分離装置12の後部から排出され、本体4内に配置されたファンユニット5に短尺ダクトで運ばれ、その後、空気出口10から排出される。
【0023】
図2は手持ち型真空掃除機2の一部を構成する分離装置12を詳細に示し、
図2は、真空掃除機の中心線に沿って分離装置12を通る断面図である。全体的には、分離装置12は、第1のサイクロン分離ユニット20及びその下流に配置された第2のサイクロン分離ユニット22を備える。分離装置12の収集容器24は、実質的に円筒形状であり分離装置12の長手方向軸線Yの周りに延びる外壁によって定められる。
【0024】
外側容器24の下端は容器基部すなわち「ドア」26により閉鎖され、以下に詳細に説明するように、基部26は、本体とは反対側において枢軸28で外側容器24に対して枢動可能に取り付けられ、キャッチ30で閉鎖位置に保持される。外側容器24の半径方向内側には同軸上に第2の円筒壁32が設けられており、2つの壁の間にチャンバ34が定められる。基部26を閉じた場合、第2の円筒壁32は、基部に係合すると共にこれに対して密封される。環状チャンバ34の上部は、第1のサイクロン分離ユニット20の円筒形サイクロンチャンバ、より簡単に「サイクロン」34aを形成し、環状チャンバ34の下部は、第1のサイクロン分離ユニット20のほこり収集領域34bを形成する。サイクロンとほこり収集領域との間に明確な境界はないが、ほこり収集領域は、全体的に外壁24から半径方向内向きに突出して下方に傾斜したリップ35の真下にある。リップ35は、汚れ収集領域の汚れがサイクロンチャンバに戻って空気流に取り込まれることを防止するのを助ける。
【0025】
容器入口36はチャンバ34の上端に設けられ、空気入口ノズル14からの空気流を受け入れる。図面には示されていないが、容器入口36は、チャンバ34に対して接線方向に配置され、到来する汚れ空気が確実にチャンバ34の周りの螺旋経路をたどるようになっている。
【0026】
チャンバ34からの流体出口は、略円筒形のシュラウド38の形態の外側容器に設けられる。より具体的には、シュラウド38は、チャンバ34内に垂下する下側円筒壁38bに向かってテーパ付けされた上側切頭円錐壁38aを有する。スカート38cは、円筒壁の下部から垂下し、外壁24に向かう方向に外向きにテーパ付けされる。シュラウドの下壁38bは穿孔されており、チャンバ34からの唯一の流体出口が提供される。「穿孔」とは、シュラウドが、例えば、プラスチック又は金属メッシュ、もしくは空気が通過する複数の孔を有する固体壁の形態の空気透過性に構成されることを意味する。現時点ではプラスチックが好ましい。
【0027】
また、
図3を参照すると、第2の環状チャンバ40はシュラウド38の後方に配置されてマニホールドを提供し、第1の分離ユニット20からシュラウド38を通って流れる空気流は、マニホールドから、中央に配置されたサイクロン支持構造体42によって定められたチャンネルを通って第2のサイクロン分離ユニット22に供給される。第2のサイクロン分離ユニット22は、流体的に並列に配置された複数のサイクロン50を備え、第1のサイクロン分離ユニット20からの空気を受け入れるようになっている。本実施例では、サイクロン50は実質的に同じサイズ及び形状であり、各サイクロンは、円筒部分50aと、これから下向きに垂下するテーパ部分50bとを備える(
図2では、明確化のために1つのサイクロンだけが番号付けされている)。円筒部分50aは、第2の環状チャンバ40から流体を受け入れるための空気入口50cを備える。各サイクロンのテーパ部分50bは、切頭円錐形状であり、底端の円錐開口部52で終端し、使用時、ほこりは円錐開口部52を通ってサイクロン支持構造体42の内部に排出される。渦ファインダ60の形態の空気出口は、各サイクロン50の上端に設けられ、サイクロンからの空気が流出できるいようになっている。各渦ファインダ60は、渦ファインダ部材62から下方に延びる。
【0028】
第2のサイクロン分離ユニット22のサイクロンは、第1のセットのサイクロン70及び第2のセットのサイクロン72にグループ化され、
図2及び
図3から分かるように、上側の第2のセットのサイクロンは、下側の第1のセットのサイクロンの軸方向上側に配置される。本発明では必須ではないが、本実施形態において、第1のセットのサイクロン70のサイクロン(合計10個)は、第2のセットのサイクロン72のサイクロン(合計5個)よりも多い。両セットの各サイクロン50は、下方に傾斜して外壁52の長手方向軸線Yに向かう長手方向軸線Cを有する。しかしながら、第1のセットのサイクロンに対する第2のセットのサイクロンの入れ子(nesting)の度合い高めるために、外第2のセットのサイクロン72の長手方向軸線C
2の全ては、壁の長手方向軸線Yに対して第1のセットのサイクロン70の長手方向軸線C
1よりもより浅い角度で傾斜している。
【0029】
循環空気は、渦ファインダ60を経由して第2のサイクロン50から排出され、これらの渦ファインダ60は、それぞれのサイクロン50の上側領域内に下向きに延びる短尺円筒管によって形成される。各渦ファインダ60は、分離装置12の頂部に配置された排気プレナム又はマニホールド82で定められる、それぞれの渦フィンガ80に通じるが、渦フィンガ80は、サイクロンの出口からの空気をマニホールド82の中央開口84に向かわせるように機能する。開口84は、フィルタ部材86を収容する分離装置の中央ダクト88の上側開口部を構成する。本実施形態において、フィルタ部材86は、中央ダクト88内に軸線Yに沿って下向きに延びる細長いソックフィルタであり、ダクト88は、サイクロン支持構造体42で規定される第3の円筒壁90によって境界が定められる。
【0030】
第3の円筒壁90は、第2の円筒壁32の半径方向内側に離間して配置され、容器基部26に向かって下方に延びる追加的な環状チャンバ92を形成する。サイクロン支持構造体42の上側領域は、第2のサイクロン分離装置22のサイクロンの円錐開口部52が支持構造体42の内部と連通するように取り付けられる、サイクロン取り付け機構93を備える。このようにして、使用時に、第2のサイクロン分離ユニット22のサイクロン50で分離されたほこりは、円錐開口部52を通り、空にされる前にほこりを収集することができるチャンバ92内に放出される。従って、チャンバ92は、基部26を開放位置に移動させる際に第1のサイクロン分離ユニット20のほこり収集領域と同時に空にすることができる、第2のサイクロン分離ユニット22の「細かいほこり収集器」を形成する。
【0031】
真空掃除機の使用時に、汚れ含有空気は、容器入口36を経由して分離装置12に流入する。容器入口36は接線方向に配置されるので、汚れ含有空気は、外壁24の周囲の螺旋経路をたどる。大きな汚れ及びほこり粒子は、サイクロン作用により第1の環状チャンバ34内に堆積し、ほこり収集容器内のチャンバ34の底部に集まる。部分的に清浄にされた汚れ含有空気は、第1の環状チャンバ34から出て、空気透過性シュラウド38を経由して第2の環状チャンバ40に入る。次に、部分的に浄化された空気は、サイクロン支持構造体42の空気チャンネル74に入り、第1及び第2のセットのサイクロン70、72の空気入口50cに運ばれる。空気流に依然として取り込まれている比較的細かいほこり粒子を分離するために、2つのセットのサイクロン70、72内でサイクロン分離が行われる。
【0032】
第1及び第2のセットのサイクロン70、72によって空気流から分離されたほこり粒子は、第3の環状チャンバ92内に堆積する。次に、さらに清浄にされた空気は、渦ファインダ60を経由してサイクロンから出てマニホールド82に入り、空気は、中央ダクト88内のソックフィルタ86に入り、そこからサイクロン分離器の出口通路94に流れる。図示のように、フィルタ86は、上側取り付け部分86aと、フィルタ機能を果たす適切なメッシュ、発泡体、又は繊維フィルタ媒体で形成された下側フィルタ部分86bとを備える。上側取り付け部分86aは、フィルタ部分86bを支持して、排気マニホールド82の開口84と係合してダクト88内にフィルタ86を取り付けるように機能する。取り付け部分86aは、例えばOリングの形態のシール部材96を支持する円形の外側リムを形成し、この手段によって取り付け部分86aはマニホールドの開口84内に取り外し可能でしかもしっかりと収容される。ここには図示しないが、フィルタ部材86を所定位置にしっかりと保持することが望まれる場合、フィルタ部材86は、ロック機構を備えることができることを理解されたい。例えば、フィルタ取り付け部分86aはツイストロック式嵌合形態を有することができ、フィルタを第1の方向に捩って開口84内の適所にロックし、反対方向に捩ってフィルタを解除するようになっている。
【0033】
また、取り付け部分86aは、その円周の周りに分布した開口又は窓97を備える環状の上側セクションを含み、窓97は、空気がフィルタ86の内部に入るための空気流経路をもたらす。従って、空気は、窓97を通ってフィルタ86に半径方向に入り、これに続いて、空気は、フィルタ86の内部を下方に流れ、次に、円筒形フィルタ媒体を通って半径方向に出る。次に、清浄された空気は、フィルタ86から流出した後、出口通路94を上方に移動し、分離ユニット12の後部に配置された出口ポート95を経由して分離装置12から排気される。
【0034】
分離装置12の一般的な機能を説明したが、当業者であれば、2つの別個のサイクロン分離段を含むことを理解できるはずである。第1に、第1のサイクロン分離ユニット12は、比較的大きい直径を有する単一の円筒形サイクロン20を備え、比較的小さい遠心力により、比較的大きい汚れ及びごみ粒子を空気から分離する。大きいごみの大部分は、ほこり収集器34に確実に堆積する。
【0035】
第2に、第2のサイクロン分離ユニット22は、15個のサイクロン50を備え、サイクロン50の各々は、円筒形の第1のサイクロンユニット20よりも相当小さい直径を有し、その内部の高速空気流により、より細かい汚れ及びほこりを分離することができる。従って、サイクロンによる分離効率は、円筒形の第1のサイクロンユニット20の分離効率よりもかなり高い。
【0036】
第1及び第2のサイクロン分離ユニットは、空気流から汚れ粒子を除去し、これをほこり収集領域34に堆積するように機能し、汚れ粒子は開放可能なドア26によってほこり収集領域34から除去できることを理解されたい。サイクロン分離器の作動を詳細に説明したが、以下の説明は、サイクロン分離装置を空にすることができる機構、更にユーザが外側容器を分離装置から取り外して、分離装置のシュラウド等の他の構成要素の清掃のためにアクセスするのを可能にする方法に注目する。
【0037】
全体的には、
図3a、
図3b、
図3c、及び
図3dは、分離装置12のドア26を開放して汚れを空にするやり方、及びユーザが定期保守の一部として容器24及びシュラウド28を清浄にできるように分離装置12の容器24を取り外し可能にする方法を示す。
【0038】
容器ドア26は、本体に設けられたアクチュエータ98で開くことができる。本実施形態では、アクチュエータ98は、本体上の容器24に隣接して配置され、モータハウジング5と水平バッテリ取り付け部材100との間で直立方向に延びる、スパイン(spine)構成要素99に摺動可能に取り付けられる。
【0039】
図3aにおいて、アクチュエータ98は第1の位置にあり、この状態で容器ドア26は、容器24の下端に対して閉鎖されてロックされる。アクチュエータ98は、この位置から
図3bに示す第2の位置に下方に移動可能であり、これにより容器ドア26は揺動して容器24から離れ、結果的に容器24を空にすることが可能となる。以下に説明するように、解除された状態で、アクチュエータ98は第1の位置に戻るように付勢される。
【0040】
図3bに示すように、容器ドア26が開放された状況で、アクチュエータ98は第1の位置から第2の位置に2度目の移動が可能であり、この状態で、アクチュエータ98は、容器24を分離装置12から引き離す。
図3cは、2回目の作動時に第2の位置にあるアクチュエータ98を示す。容器は、その係合状態から少し引き離されてユーザに「提示され」、ユーザは容器24を分離装置12の残部から引き離し可能であることを理解できる。
【0041】
図3dは、容器24が分離装置12から完全に取り外された状態を示し、アクチュエータ98は第1の位置に戻る。要約すると、アクチュエータ98は、一連の2つの動作を実行するよう作動可能であり、第1の動作は容器ドア26の開放であり、第2の動作は分離装置12からの容器24の引き離しである。この利点は、2つの動作を実行するためにユーザは単一のアクチュエータを操作すれば良い点にある。通常、ユーザは、容器ドア26を開放して容器24を空にするために、アクチュエータ98を1回だけ操作する必要がある。しかしながら、適宜、ユーザは、容器24を分離装置12から取り外して、詰まって閉塞したシュラウド38を掃除すること、場合によっては容器24の壁部を掃除することを望むことがある。本発明によれば、ユーザは、容器24を分離装置12から解除するために、容器ドア26を開放する間に、アクチュエータ98の2回目の操作を必要とされるだけである。これによりユーザは容器を取り外すために第2のアクチュエータを探し出す必要がないので、単純なユーザインタフェースが可能になる。さらに、動作シーケンスにより、容器24が分離装置12から取り外し可能になる前に容器24から汚れを空の状態にすることができ、関連する衛生上の利点を有する。
【0042】
本発明を具体化する機構の一例として、
図4から
図9を参照すると、
図3aから
図3dに示した位置にある容器24及び容器ドア26の位置と一緒に、アクチュエータ98及び関連の駆動機構101を示す。
図5は
図4の拡大部分を示すことに留意されたい。ここで、駆動機構101をより明確に示すために、容器24は「切り取った」形態で示され、分離装置12は示されていないことに留意されたい。
【0043】
前述のように、アクチュエータ98は、上側の第1の位置と下側の第2の位置との間で摺動可能にスパイン部99に取り付けられる。アクチュエータ98は、
図4及び
図5では第1の位置で示され、
図6では第2の位置で示されることに留意されたい。アクチュエータ98は、主リンク部材102に関連付けされ、主リンク部材102は、アクチュエータ98に直接結合されてスパイン部99の反対側に一緒に摺動可能である。主リンク部材102は、アクチュエータ98に関連する枢動ピン104上でアクチュエータ98に取り付けられ、主リンク部材102は、スパイン部99のスロット106を貫通して突出してスロット106内で垂直移動を通じて摺動可能である。従って、アクチュエータ98がスパイン部99に沿って上下に移動すると、主リンク部材102が移動する。
【0044】
主リンク部材102は略逆L字形であり、屈曲部分108で枢動ピン104に取り付けられる。さらに、主リンク部材102は、屈曲部分108から下方に延びてプッシュロッドの形態の中間リンク部材112の上端112aに当接する第1のアーム部分110を含む。さらに、プッシュロッド112は、容器ドア26のキャッチ30に当接する下端112bを含む。従って、アクチュエータ98は、主リンク部材102及びプッシュロッド112を通じてキャッチ30に作用することができる。
【0045】
図5と
図6との比較により分かるように、アクチュエータ98が第1の位置から第2の位置に下方に押されると、主リンク部材102も下方に移動して、プッシュロッド112を介して作用して容器ドア26のキャッチ30を解除し、この解除により容器ドア26が揺動して容器24から離れ、容器24の汚れを空にすることができる。
【0046】
容器ドア26の解除に続いて、アクチュエータ98は、本実施形態ではコイルバネの形態の付勢手段の助けによって上側の第1の位置に戻るが、アクチュエータを第1の位置に戻す弾性ゴム部材のような他の手段が可能であることに留意されたい。この位置を
図7に示す。バネ114は、スパイン部99の上部のバネ取り付け部116と主リンク部材102の第1のアーム部分110から離れて略直角に延びる第2のアーム部分118との間に結合される。
【0047】
図8は、容器24を本体4から解除するために第1の位置から離れて第2の位置に向かって移動するアクチュエータ98を示すが、
図9は、第2の位置へ完全に押圧されたアクチュエータ98を示す。最初に
図8を参照すると、アクチュエータ98が第2の動作のために下方に移動する場合、バネ部材114の保持力により、主リンク部材102は反時計方向に角度移動して、第1のアーム部分110は、プッシュロッド112の上端112aと不一致になり、通常は容器24の下端に形成された突出部122と係合するU字形の容器キャッチ部材120の接触点120aと一致する。
図9に示すように、主リンク部材102がさらに下方に移動すると、第1のアーム部分110は容器キャッチ部材120の接触点120aと接触し、その後、容器キャッチ部材120が回転して容器24上の突出部122との係合から外れる。容器キャッチ部材120が回転すると、その延長部120bが突出部122と接触して容器24全体を僅かに下方に押圧して、容器24の上側シールを解除する。このように、突出部122からの容器キャッチ部材120の係合解除に続いて、容器24は、その「ホーム」位置から僅かに移動し、結果的に、容器24がすでに分離装置から取り外しできるとのユーザのための視覚的な合図としての機能を果たす容器が提示される。
【0048】
容器の解除に続いてアクチュエータ98は解除されて
図4及び
図5に示す第1位置に戻る。主リンク部材102が「開始」位置に戻ると、第2のアーム部分118の拡張端部124がスパイン部99の停止特徴部126に接触して、主リンク部材102を時計方向に角度移動させ、容器ドア26が閉鎖された場合に、第1のアーム部分110の端部をプッシュロッド112の上端112aと一致させる。この点で、プッシュロッド112の上端112aは直立する突起部又は「リップ」128を含み、リップ128は、第1の位置から第2の位置に移動する第1の押し込みシーケンスを通して、第1のアーム部分110とプッシュロッド112との位置合わせを行うことに留意されたい。
【0049】
以上のことから、当業者であれば、容器開放機構101は、単一の駆動ボタンを使用して2つの機能を順次実行するように作動すること、つまりユーザは最初にアクチュエータ98を押して容器ドア26を開放するが、容器ドアが開放位置にある場合、ユーザはサイクロン分離装置12から容器24を取り外すためにアクチュエータ98を二度目に押してもよいことを理解できるであろう。この構成は、例えばWO2010/061211に開示された公知の真空掃除機に設けられた2つのボタンの仕事をを単一のボタンが行うので、単純なユーザインタフェースを実現することができる。従って、使用法が直感的であり、ユーザは容器を空にする前に掃除用電気器具から分離装置を取り外す必要がない。さらに、この構成では、真空掃除機に単一の開放機構を設けるだけで良いのでパッケージングの観点から好都合であり、よりコンパクトなデザインが可能になる。
【0050】
容器ドア26を開放して分離装置12から汚れ取り除く方法、及び容器24自体を分離装置12から取り外す方法を説明したが、以下の説明は、分離装置12を真空掃除機の本体と結合可能にする構成に注目する。以下の説明は特に
図10から
図18を参照する。
【0051】
最初に
図10を参照すると、手持ち型真空掃除機の本体4は、機械的インタフェース130で分離装置12に取り外し可能に結合される。機械的インタフェース130は、本体4に設けられた第1のインタフェース部分132と、分離装置12に設けられた第2のインタフェース部分134とを備える。第1のインタフェース部分132及び第2のインタフェース部分134は、本実施形態では実質的に円形であるが、以下の説明から明らかになるように、このことは本発明にとって必須ではないことを理解されたい。図示のように、分離装置からの空気流は、インタフェース130を通って流れる。以下に説明するように、第1のインタフェース部分及び第2のインタフェース部分は、少なくともインタフェースの一部の周りで半径方向に一緒にロックされる。第1のインタフェース部分と第2のインタフェース部分との間の相互連結部は、それらの円周の少なくとも一部の周りを延びるので、非常に強固かつ解除可能な結合がもたらされる。極端には、2つの部分をインタフェース全体の周りで連続的に相互連結することができる。もしくは、2つの部分をインタフェースの周りで半径方向に分布した複数の離散した点で相互連結することができる。
【0052】
この特定の実施形態において、機械的インタフェース130の2つの部分132、134は、結合手段136によって解除可能に結合され、結合手段136は、少なくともその一部が、符合138a及び138bが付与された第1の端部及び第2の端部を有するリング状の弾性部材又は「Cクリップ/サークリップ」138を含む。弾性部材138は、
図10では元の位置に示すが、
図11、
図12a、及び
図12bでは本体4から分離して示す。
【0053】
弾性部材138の第1及び第2の端部138a、138bの各々は、拡張保持脚部139を有する。本実施形態において、弾性部材138は、ポリマー、好ましくはポリカーボネートであるが、適切な金属といった別の材料とすることができる。現時点では、費用及び強度の理由からプラスチックが好ましい。弾性部材138の形状及びその製造材料によって、弾性部材138は、半径方向に弾力性があり、つまり可撓性があり外径は縮小可能である。従って、弾性部材138の保持脚部139に付与されて各端部の間の隙間を縮小する力は弾性部材138の外径を縮小するように作用するが、この特徴部の重要性は以下に説明する。
【0054】
弾性部材138は、略U字形断面を有し、その外周に円周方向チャンネル140が形成されている。第1の半径方向フランジ142は、チャンネル140の第1の後壁を提供し、第2の半径方向フランジ144は、チャンネル140の前壁を提供する。この特定の実施形態において、後方フランジ142は、弾性部材138の実質的に全周囲の周りに連続するが、特に
図12aから分かるように、第2のフランジ144の連続性は、弾性部材138の各側面にある2つの切り欠き又は「平坦部」146で遮られる。平坦部146は本発明では必須ではなく、本明細書では、インタフェースの内部容積内に追加的な構造的特徴部、例えばネジ用ボスのための空間を与えるために設けることを理解されたい。平坦部146が省略される場合、第2のフランジ144は連続することができ、均一でより強固な結合が可能になる。
【0055】
平坦部は、前方フランジ144を第1の上壁部分148と、第1及び第2の下壁部分150とに分ける。
図12bに明示するように、下壁部分150は、上壁部分148とは異なる断面プロフィールを有するが、これは以下で説明する。
【0056】
図12bに示すように、上壁部分148は内面及び外面148a、148bを備え、両者は、垂直面Pに沿って延びる後方フランジ142に対して傾斜する。対照的に、下壁部分150は内面及び外面150a、150bを備えるが、内面150aだけが後方フランジ142に対して傾斜しており、外面150bは後方フランジ142、つまり垂直面Pと平行である。以下に説明するように、前方フランジ144の断面プロフィールは、結合及び切り離されることになる機械的インタフェースを可能にする。
【0057】
別個の部分であるが、弾性部材138は、本体4の第1のインタフェース132に閉じ込められるので、第1のインタフェース部分に形成された内部チャンバ151内に保持される。
図13a及び
図13bに示すように、第1のインタフェース部分132は、複数のタブ152を含む。本実施形態では合計で5個のタブ152があるが、当業者であれば、これは必須でないことを理解できるはずである。タブ152は、第1のインタフェース部分132の周囲の周りで半径方向に離間して、内向きに短距離だけ延びる。タブ152は、第1のインタフェース部分132のバックプレート154から離間し、これによりタブ152が保持部材138のチャンネル140に着座するように、保持部材138の後方フランジ142をタブ152の裏側に固定することが可能になる。このことは
図13bに明示される。
【0058】
第1のインタフェース部分132に対して第2のインタフェース部分134をしっかり固定するために、2つのインタフェース部分は簡単に押し付けることができる。
図14に示すように、第2のインタフェース部分134は、第1のインタフェース部分132の円形プロフィールの直径よりも小さい直径を有する短い円筒部分156を含み、第2のインタフェース部分134は、第1のインタフェース部分132の内側に収容可能になっている。第2のインタフェース部分134は、内向きに延びる半径方向リップ158を含み、リップ158は、上壁部分148及び下壁部分150上に係合することにより弾性部材に結合する。リップ158の肥厚セグメント159はタブ152の間に嵌合して、インタフェース130の軸方向長さを短くする効果をもたらす。
【0059】
第2のインタフェース部分134が第1のインタフェース部分132に押し込まれて係合する際に、リップ158の先端は、弾性部材138の前壁144の角度付き外面148a、150aに係合する。弾性部材138は、この係合により半径方向に圧縮されるので、第2のインタフェース部分134のリップ158が弾性部材138のチャンネル140に係合することが可能になる。
図14は、完全に係合した位置にある第1のインタフェース部分及び第2のインタフェース部分を示し、インタフェース130は長手方向軸線Lの周りに延びることに留意されたい。
【0060】
完全に係合した位置にある場合、第1及び第2のインタフェース部分132、134は、一緒にしっかりロックされ、自由に引き離すことはできない。弾性部材は、インタフェースの周りに延びる半径方向領域で第1及び第2のインタフェース部分を相互連結する。2つのインタフェース部分132、134の間の相互連結部の拡大図である
図14に示すように、弾性部材138の下壁部分150と第2のインタフェース部分134のリップ158とは、弾性部材138の後壁142と平行な平面Pで係合する。従って、弾性部材138と第2のインタフェース部分134との相補的プロフィールによって、リップ158を弾性部材138のチャンネル140との係合から簡単に引き外すことはできない。さらに、第1及び第2のインタフェース部分132、134は、それらの周囲の周りに半径方向に延びる複数の点又は領域で相互連結するので、
図13aに平面P1からP4で示す複数の「平面」における非常に強固な結合がもたらされる。従って、弾性部材は機械的なファスナーとして機能する。
【0061】
弾性部材138の外面150b及びリップ158が後ろにある平面Pと平行ではなく角度が付けられている場合、外面150b及びリップ158のプロフィールは、所定の分離力のもとで弾性部材138を「押しのける」ので、インタフェースは比較的簡単に分裂することになり、各インタフェース構成要素が引き離されることを理解されたい。この構成では、弾性部材が半径方向に圧縮するのを選択的に防止する、結合構成に対する阻止手段を含むことが必要となる。
【0062】
しかしながら、本実施形態では、
図15から
図18を参照して説明するように、第1のインタフェース部分132と第2のインタフェース部分134とを分離可能とするための工具が必要とされる。分離装置12から本体4を分離する工具160は、ハンドル162及び該ハンドルに対して斜めに延びる作業端164を備える。作業端164は、弾性部材138と係合するフォーク形インタフェースを定め、弾性部材138の保持脚部139に係合するように開口(図示しない)を通って第2のインタフェース部分134に挿入できる離間した楔形フォーク166を含む。
図16には、工具の挿入ポイントが矢印Tで示されている。
【0063】
保持脚部139は、工具160のフォーク166に対して相補的な角度付き表面を備える。従って、工具160は、保持脚部139を互いの方へ強く押すように作用し、結果的に弾性部材138を圧縮する。
図17に示すように、工具160を挿入すると弾性部材138が圧縮され、下壁部分150は、第2のインタフェース部分134のリップ158から離れて引き寄せられる。弾性部材を圧縮するために必要な力を最小にするために、後壁には第1のインタフェース部分132の隣接部に当接する複数のランニングリブ147が設けられている。ランニングリブ147は、弾性部材138が第1のインタフェース部分と接触する表面積を低減するので、これらの部品間の摩擦が小さくなる。特に、ランニングリブ149が他のランニングリブ147よりも弾性部材からより突出することに留意されたい。ランニングリブ149は、第1のインタフェース部分にキー溝(図示せず)に置かれるので、使用時に、弾性部材138の機能を損ねる可能性がある弾性部材の角度回転を阻止する。
【0064】
弾性部材138を前述のように圧縮すると、第2のインタフェース部分134を第1のインタフェース部分132から引き離すことができる。これをユーザが最も効率よく実現する方法は、2つのインタフェース部分132、134の下部を互いに離れるように「剥がし」、第1のインタフェース部分132の角度付きキャッチ面から離れるように第2のインタフェース部分134の上部をてこで動かすことである。この分離動作は
図18に示されている。
【0065】
第1及び第2のインタフェース部分132、134の間の結合構成は、2つのインタフェース部分が半径方向の範囲にわたって一緒に相互連結されるので、分離装置12を本体4に固定する特に強固な構成を提供する。この特定の実施形態において、分散された複数の係合点又は係合領域は、機械的インタフェースの周り半径方向に離間される。この離間により、複数の平面において2つのインタフェース部分の間で相互連結がもたらされるので、各構成要素の間の「遊び」が非常に少ないという結果につながる。これは、掃除用電気器具に対してしっかりした結合部及び非常に高い品質感をもたらす。各インタフェース部分の間の離散的なロック点又はロック領域の代替案として、インタフェースの周囲の大部分にわたって連続するロックインタフェースを設けることができ、この場合、別個のタブ152は、実際には単一のアーチ形タブである。
【0066】
インタフェースは、真空掃除用電気器具の本体を関連の分離装置に結合することに関して説明されるが、同じ結合スキームは、真空掃除機具又は実際には何らかの家庭用器具の任意の2つの機能的構成要素を結合するために使用できることも理解されたい。例えば、同じ結合スキームは、掃除機ヘッドをワンド又はホース組立体に結合するために、ワンド/ホース組立体の2つの部品を結合するために、又はファン組立体の基部と取り外し可能な上側ユニットとを結合するために使用できる。
【0067】
当業者であれば、前述の特定の実施形態に関する変更及び改良が、請求項によって定義される本発明の範疇で実現可能であることを理解できるはずである。幾つかは前記で説明したが、その他を以下に説明する。例えば、分離装置の特定の全体形状は、分離装置が用いられることになる真空掃除機の形式に応じて様々とすることができる。例えば、分離装置の全長は、分離装置の直径に関して増減できる。また、本発明との関連において、サイクロン分離は現時点では空気流の汚染物質を分離する好適な方法であるが、ほこりを分離するための別の方法、例えばサイクロン式の空気流を必要としないバッグ式分離装置、又はより一般的なバッグ式システムを利用することができる。
【0068】
図10から
図17の実施形態では、2つのインタフェース部分の間の結合の固定手段は、半径方向に圧縮可能な弾性部材によって実現される。しかしながら、当業者であれば、例えば
図24a及び
図24bに実施例が示される他の構成要素で同じ目的を達成できることを理解できるはずである。前述の実施形態に類似する部品は同じ参照番号で言及されることに留意されたい。この構成では、結合手段は、前述の実施形態のC字形の弾性部材138の代わりに、対向する第1及び第2の弾性部材又は「キャッチ」300で部分的に具現化される。各キャッチは略半円形であり、キャッチの上端300aは、第1のインタフェース部分132に枢動点302で枢動可能に取り付けられる。各キャッチ300は、それぞれのユーザが操作可能なボタン304により内向きに移動可能であり、本実施形態ではバネ306により外向きに付勢される。
【0069】
図24aでは、キャッチ300はロック位置にあるので、第2のインタフェース部分のリップ158と係合状態にある。従って、第1及び第2のインタフェース部分132、134は、この位置で一緒にロックされる。
図24bでは、キャッチ300は第2の位置にある。ボタン304はこの位置において矢印Aで示すように作動され、キャッチ300はそれぞれの枢動軸302の周りで角度移動する。従って、キャッチ300の外径は実質的に縮小するので、第2のインタフェース部分134が備えるリップ158から解除される。キャッチ300は、第1及び第2のインタフェース部分132、134の間の相互連結を解除するために弾性部材138と類似の様式で機能して半径方向に縮むので、インタフェースは分裂することができる。
図10から
図17の実施形態と同様に、第1及び第2のインタフェースは、半径方向に分散した様式で一緒にロックされる。
【0070】
図3から
図9に関連して具体的に説明した構成に戻ると、真空掃除機、特に手持ち型真空掃除機が、容器ドアの開放及び分離装置自体からの容器の解除の両方を可能にする単一の駆動手段を備えることができる1つの具体的な機構が説明されることを理解されたい。しかしながら、当業者であれば、このコンセプトの範囲内で、同じ機能を実現する他の機構を考案できることを理解できるはずである。
【0071】
図10から
図17に関連して具体的に説明した構成において、弾性部材は、本体及び分離装置の嵌合部分の間で、嵌合部分の周囲の周りで半径方向に延びる1つ又はそれ以上の領域において、相互連結インタフェースを設けることができる好都合な機構を備え、結果的に、本体と分離装置との間の捩り力及び曲げ力に抗する強固な結合部を提供する。しかしながら、請求項に定義される広い発明概念の範囲内で他の機構を実現できる。
【0072】
本発明は、スティック型真空掃除機の一部を成す手持ち型真空掃除機との関連で説明されている。しかしながら、当業者であれば、本発明が他の形式の真空掃除機、例えば直立型真空掃除機及び円筒型真空掃除機(キャニスタ型又はバレル型と呼ぶ場合もある)にも適用可能であることを理解できるはずである。
【0073】
例示的に、
図19から
図22において、直立型真空掃除機210は、モータ及びファンユニット(図示せず)を含む本体211と、一対のホイール212とを備える。本体211の下端には掃除機ヘッド213が枢動可能に取り付けられ、掃除機ヘッド213の下側には床面に向かい合う汚れ空気入口214が設けられる。本体211は、垂直方向上向きに延びてハンドグリップ216と統合されたスパイン部215をさらに含む。ユーザは、ハンドグリップ216を操作して真空掃除機210を床面の全域で操縦することができる。本体211は、真空掃除機210から空気を排出するための出口ポート217をさらに含む。
【0074】
分離装置218は、真空掃除機210の本体211に解除可能に保持される。分離装置218は、分離器219及び収集チャンバ220を備える。分離装置218は、出口ポート217の上側の本体211に支持され、スパイン部215に隣接して設けられる。分離装置218の内部は、スパイン部215に隣接するダクト221を通って空気入口214と連通する。分離装置218は、空にするため及び保守のために本体211から取り外すことができる。
【0075】
使用時、モータ及びファンユニットは、空気入口214を経由して汚れ空気を真空掃除機210内に引き込む。汚れ空気は、スパイン部215に隣接するダクト221を経由して分離装置218に運ばれる。分離装置218は、収集チャンバ220内に上流サイクロン222を含む。空気入口223は、チャンバ220の円筒形側壁224に形成される。分離装置218が真空掃除機210の本体211上に保持されると、空気入口223は、汚れ空気入口214と連通状態になり、スパイン部215に隣接するダクト221と上流サイクロン222の内部との間の連通経路を形成する。空気入口223は、上流サイクロン222に対して接線方向に配置さえ、到来する空気が上流サイクロン内部の周りで螺旋経路をたどるのを助ける。
【0076】
シュラウド225は、上流サイクロン222の円筒壁224の内部に配置される。シュラウド225は、複数の貫通穴を有する円筒壁を備える。シュラウド225は、上流サイクロン222と下流サイクロン組立体226との間の連通経路を提供する。
【0077】
下流サイクロン組立体226は、並列に配置された複数の下流サイクロン227を備える。本実施形態では、7個の下流サイクロン227が設けられる。各下流サイクロン227は、収集チャンバ220の一部を形成する下流収集器228と連通する。下流収集器228は、シュラウド225の内部に配置された収集器壁229を有する。各下流サイクロン227の直径は、上流サイクロン222の直径よりも小さいので、部分的に清浄にされた空気流から上流サイクロン222よりも小さな汚れ粒子又はほこり粒子を分離することができる。分離された汚れ及びほこりは、下流サイクロン227を出て下流収集器228に流入する。
【0078】
その後、清浄空気は、下流サイクロン227を通って逆流し、ダクト230に入る。次に、清浄空気は、出口ポート217を通って真空掃除機210から排出される前に、ダクト230から順にモータ前置フィルタ231、モータ及びファンユニット、並びにモータ後置フィルタ232を通る。
【0079】
ハンドル233は、分離装置218の上方に配置され、ユーザが真空掃除機210を運搬できるようになっている。
図20に示すように、本体211から分離装置218を解除した場合、ハンドル233は、分離装置を単独で運搬するためにも使用できる。
図20を参照すると、ユーザ操作可能ボタン234は、分離装置218上でハンドル233の上端部に配置される。ユーザは、ボタン234を押すことにより、分離装置218を本体211に保持するキャッチを解除する。次に、ユーザは、収集チャンバ220に収集された汚れ及びほこりを空にするために、ゴミ箱といった適切な汚れ及びほこり容器の上方に分離装置218を置く。
【0080】
ここで
図21及び
図22を参照すると、収集チャンバ220は、本実施形態では基部235を備える閉鎖部材を含む。基部235は、円筒形側壁224の下端にヒンジ236により枢動可能に取り付けられる。基部235は、第1のキャッチ237によって閉鎖位置(
図21に示す)に保持される。第1のキャッチ237は、突出部238及びフランジ239を含む。本実施形態では、突出部238及びフランジ239は基部235と一体でそこから延びている。突出部238は内向きになっており、円筒形側壁224の外面に形成された協働チャンネル240に受け入れられる。突出部238は、基部235が閉鎖位置にある場合に突出部をチャンネル240内に付勢する弾性材料で形成される。フランジ239は、突出部238から外向き及び上向きに延びる。
【0081】
分離装置218は、アクチュエータ241の形態の第1の解除手段をさらに含む。アクチュエータ241は、略細長いロッドの形態の第1の押し部材242及び第2の押し部材243を備える。第1の押し部材242は、分離装置218の後方の上端に設けられ、幾つかの下流サイクロン227に隣接する。第1の押し部材242の最上端部は、ハンドル233の上端にユーザ操作可能ボタン234を含む。ボタン234は、バネ(図示しない)で上向きに付勢される。第1の押し部材242は、ボタン234が押し込まれるとバネの付勢力に抗して摺動自在に移動するように構成される。第1の押し部材242は、案内部244によって支持され、案内部は、第1の押し部材を略垂直方向に、つまり収集チャンバ220の基部235に向かって摺動するように拘束する。
【0082】
第2の押し部材243は、分離装置218の後方の下端に設けられ、収集チャンバ220に隣接する。第2の押し部材243は、複数の案内部245a、245b、245cで支持され、これらの案内部は、第2の押し部材243を略略垂直方向に摺動するように拘束する。第2の押し部材243の上部は、本実施形態では細長いロッドの片側に延びる三角形部材の形態のカバー246を備える。第2の押し部材の下部は、構造安定性を高めるために厚肉の屈曲形状を有する。第2の押し部材243は、何れの方向にも付勢されない。第2の押し部材243の下端部分は、第1のキャッチ237のフランジ239に当接するように構成される。本実施形態において、第2の押し部材243は、フランジ239と収集チャンバ220との間に配置される。
【0083】
ユーザが分離装置218の収集チャンバを空にしようとする場合、
図20に示すように、ユーザはバネの付勢力に抗してボタン234を押す。案内部244は、第1の押し部材242を拘束して、収集チャンバ220に向かって下向きに摺動して下がった第2の位置になるようにする。通常、第1の押し部材242の下端は、第2の押し部材243の上端に当接するので、第1の押し部材を押し下げる動作により、第2の押し部材も下向きに付勢され下がった第2の位置になる。第2の押し部材243の底端は、第1のキャッチ237のフランジ239に押し付けられて外向きの力を付与する。フランジ239と一体になった突出部238も外向きの力を受け、この力が突出部238を溝240から離れるように付勢する。基部235を収集チャンバ220の円筒形側壁224に保持する第1のキャッチ237はこうして解除される。
図22に示すように、フランジ239に対する第2の押し部材243の作用により、基部235はヒンジ236の周りを枢動して開く。収集チャンバ220に収集された汚れ及びほこりは、こうして好都合に効率的に空にすることができる。上流サイクロン222及び下流サイクロン228はこの過程で同時に空になる。
【0084】
ユーザがボタン234上へ押圧力を解除すると、バネがボタン及び第1の押し部材242を上向きに付勢して元の位置に戻す。第2の押し部材243は付勢されないので、
図21に示すように下がった第2の位置にある。第2の押し部材243が元の位置からこの下方位置に移動すると、第2の押し部材に関連するカバー246は下向きに摺動して、カバーの裏側に隠された第2のキャッチ247を露出させる。この第2のキャッチ247は、収集チャンバ220を分離器219に保持する。従って、この第2のキャッチ247を作動させると、収集チャンバ220を分離器219から取り外すことが可能となる。
【0085】
第2のキャッチ247の代わりに、
図19から
図22の分離装置218は、ボタン234が収集チャンバ220を分離器219から解除するよう作用するように構成することもできる。この構成は、
図23aから
図23dに概略的に示されており、同じ参照番号が使用されている。
【0086】
図23aにおいて、収集チャンバ220は分離器に取り付けられ、第1の押し部材は、非作動位置にある。この位置では、収集チャンバの一部を成す摺動突出部300は、第2の押し部材243の裏側で引っ込んだ位置に保持される。この状態では、基部235は、
図21に示す位置にある。
【0087】
図23bにおいて、ユーザがボタン234を押し下げると、第1の押し部材242、結果的に第2の押し部材243が下向きに摺動して基部235が開く。この位置は、
図22に示す基部235の位置に対応する。この位置では、突出部300は第1の押し部材242が存在するので依然として引っ込んだ位置に保持される。
【0088】
図23cにおいて、第1の押し部材は元の位置に戻り、これにより、本実施形態ではバネ302の形態である付勢手段302によって突出部300を収集チャンバから突出させることが可能となる。
【0089】
図23dは、第2の作動時の第1の押し部材242の動きを示す。図示のように、第1の押し部材242の下端は、短い距離だけ移動して突出部300に係合する。第1の押し部材242が下方にさらに移動すると、突出部300、結果的に収集チャンバ220自体に当接して、収集チャンバ220を付勢して分離器219から解除する。
【0090】
従って、
図19から
図23に示す真空掃除機の容器開放及び容器解除の構成は、2つの機能を順に実行するように単一のユーザ操作可能ボタンが作動可能な
図1から
図9で説明した構成と同様に機能し、ボタン234の1回目の押圧で収集チャンバ220の基部235を開放し、基部235の開放後は、ボタン234の2回目の押圧で収集チャンバ220を分離器219から解除することを理解されたい。