(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
掃除機本体と、この掃除機本体に対し着脱可能に取り付けられる集塵容器と、この集塵容器に対しバヨネット式に着脱されるフィルタ組立体とを有する電気掃除機において、
前記集塵容器の開口縁部に第一切欠部を設け、前記フィルタ組立体の取付部の外周縁部に環状壁部を設け、この環状壁部に、前記集塵容器に前記フィルタ組立体をバヨネット結合により取り付けた位置で前記第一切欠部に重なり合う第二切欠部を設けると共に、前記掃除機本体に、前記第一切欠部に対応する凸部を設けたことを特徴とする電気掃除機。
【実施例1】
【0015】
図1〜
図13は実施例1を示す。1はサイクロン式電気掃除機である。この電気掃除機1は、掃除機本体2と、この掃除機本体2の前部に着脱自在に取り付けられる集塵容器3と、この集塵容器3に着脱可能に取り付けられるフィルタ組立体4とを備える。なお、前記フィルタ組立体4は、前記集塵容器3に対しバヨネット結合によって取り付けられている。
【0016】
前記掃除機本体2は、電動送風機5が内蔵されたケース6と、把持部7と、電源コード8とを有して構成されている。また、前記把持部7には、前記集塵容器3を着脱するための操作部9及びスイッチ操作部10が設けられている。そして、このスイッチ操作部10を操作することにより、前記電動送風機5が駆動する。
【0017】
前記集塵容器3は、一端(後端)が開放し、他端(前端)が閉塞した有底筒状に形成され、略円筒形の周壁部11と、この周壁部11の前側を閉塞する前面部12とを一体に備えている。なお、これらの周壁部11及び前面部12は、比較的硬質で透光性を有する合成樹脂により一体成型される。また、前記前面部12には、不透光性の飾り板13が取り付けられている。
【0018】
前記周壁部11の後側には、気流を前記周壁部11の周方向に導入する導入部14を連通形成し、この導入部14に、吸引経路が内部に設けられた接続筒部15を接続すると共に、この接続筒部15を前記周壁部11の外周に固定している。また、前記接続筒部15の前側部15Aは前後方向に向くと共に、前記接続筒部15の後側部15Bは前記集塵容器3の周方向に向いている。そして、前記接続筒部15の前端には、ノズル16が着脱可能に設けられる。
【0019】
前記フィルタ組立体4は、筒状体21と、内フィルタ体22とを備える。前記筒状体21は、一端が開放し、他端が閉塞した有底円筒状に形成され、略円筒形の周壁部23と、この周壁部23の前側を閉塞する前面部24と、前記周壁部23の前側に設けた返し部25とを一体に備えている。なお、これらの周壁部23、前面部24及び返し部25は、比較的硬質の合成樹脂により一体成型される。そして、前記筒状体21の周壁部23及び前記集塵容器3の周壁部11は、前側に向かって径がやや縮小するように形成されている。また、前記筒状体21の周壁部23には、一次フィルタとして作用する多数の小孔23Hが複数穿設されている。
【0020】
更に、前記返し部25は、前記周壁部23から連続して徐々に径が大きくなる拡径部25Aと、この拡径部25Aから連続して形成された短円筒部25Bとで構成されている。そして、前記集塵容器3内において、この集塵容器3に前記フィルタ組立体4を取り付けた際に、前記返し部25の短円筒部25Bの先端(前端)が位置する場所から前記集塵容器3の前面部12までの空間が、塵埃貯溜部26となる。
【0021】
また、前記周壁部23には、その開口縁部27を拡大する拡大段部28を設け、この拡大段部28の前側より後側が一段大きくなるように形成されている。そして、前記開口縁部27の内面には、円周方向に等間隔で複数のバヨネット用突起29が設けられている。なお、この例では、4つのバヨネット用突起29が設けられている。
【0022】
前記内フィルタ体22は、不織布等からなる筒状のフィルタ本体31と、このフィルタ本体31の前部開口を閉塞する蓋部32と、前記フィルタ本体31の後部に一体に設けたリング状の取付部33とを備えている。なお、前記フィルタ本体31は谷部と山部を交互に形成した蛇腹状をなし、前記蓋部32と取付部33は比較的硬質な合成樹脂からなる。
【0023】
前記取付部33は、鍔部34の前側に、比較的短い前外筒部35Sと前内筒部35Uとを突設し、これら前外筒部35Sと前内筒部35Uとの間に、前記フィルタ本体31の後部を接着等により固着している。なお、前記前外筒部35Sと前内筒部35Uは、それぞれ前記鍔部34と同軸状に設けられている。そして、前記前内筒部35U内には、後述する吸込筒部64と接続する接続孔36が設けられている。
【0024】
前記前外筒部35Sの外周には、前記バヨネット用突起29に対応して、バヨネット用溝37が設けられている。このバヨネット用溝37は、前記前外筒部35Sの前縁で開口する溝入口37Aと、この溝入口37Aに連通し前記前外筒部35Sの外周に沿って円周方向に延設される係止溝部37Bを有する。
【0025】
そして、前記フィルタ本体31に前記筒状体21を被せるようにして、前記バヨネット用突起29を前記溝入口37Aに挿入し、前記筒状体21を前記係止溝部37Bの延設方向に回すことにより、前記係止溝部37Bに前記バヨネット用突起29が係止する。これによって、前記筒状体21に前記内フィルタ体22が結合される。
【0026】
なお、前記筒状体21は、前側から見て、前記内フィルタ体22に対し時計回り方向に回動させることで固定され、反時計回り方向に回動させることで取り外し可能となる。このように、バヨネット結合とは、いわゆる「抜き挿し」と「ひねり」を組み合わせて、前記筒状体21と前記内フィルタ体22の結合・分離を行うことができる結合構造である。
【0027】
また、前記鍔部34には、後側に短い後外筒部41Sと後内筒部41Uが突設されている。前記後外筒部41Sは、前記鍔部34の外周縁部に設けた環状壁部である。また、前記後内筒部41Uは、前記前内筒部35Uより大径である。そして、前記後外筒部41Sの外面には、円周方向に等間隔で複数のバヨネット用突起42が設けられている。なお、この例では4つの前記バヨネット用突起42が設けられている。また、
図6に示すように、前記後内筒部41Uと前外筒部35Sは、ほぼ同径である。
【0028】
前記集塵容器3の周壁部11における開口縁部3A側の内周には、前記バヨネット用突起42に対応して、バヨネット用溝43が設けられている。このバヨネット用溝43は、前記周壁部11の開口縁部3Aで開口する溝入口43Aと、この溝入口43Aに連通し前記周壁部11の内周に沿って円周方向に延設される係止溝部43Bとを有する。前記溝入口43Aは、係止溝部43B側に前後方向の段部143を有すると共に、前後方向に対して反係止溝部43B側に傾斜した傾斜段部143Kを有する。この傾斜段部143Kは、前記溝入口43Aが後方に向かって拡大するように傾斜し、前記バヨネット用突起42を前記溝入口43Aの前側に案内する。
【0029】
なお、前記段部143は集塵容器3の軸方向とほぼ平行に形成されている。また、上述したように、前記バヨネット用溝43は、前記周壁部11の内周に設けられているが、この周壁部11が透光性を有する材料からなるから、一部、外側から見た図面でも、前記バヨネット用溝43等を実線で図示している。
【0030】
また、複数の前記係止溝部43Bの少なくとも1つには、この係止溝部43Bの先端側に突部44が設けられている。なお、係止溝部43Bの先端43Sと前記突部44との間隔は、前記バヨネット用突起42の周方向の幅に対応している。また、前記周壁部11の開口縁部3A側の内周には、前記鍔部34が当接する段部45が形成されている。なお、前記段部45は、前記周壁部11の他部の内面より外周側に位置している。
【0031】
そして、前記集塵容器3内に前記フィルタ組立体4を挿入し、前記バヨネット用突起42を前記溝入口43Aに挿入すると、前記段部45に前記鍔部34が当接し、それ以上挿入することができなくなる。この位置で前記フィルタ組立体4を前記係止溝部43Bの先端43S側に回すことにより、前記係止溝部43Bに前記バヨネット用突起42が係止されて、前記集塵容器3に前記フィルタ組立体4が結合される。この場合、前記フィルタ組立体4を回動させると、前記バヨネット用突起42が前記突部44を乗り越える際、前記バヨネット用突起42側が弾性変形してクリック感が得られるので、前記集塵容器3とフィルタ組立体4の結合を確認することができる。
【0032】
なお、前記フィルタ組立体4は、前記開口縁部3A側、即ち後側から見て、前記集塵容器3に対し、時計回り方向に回動させることで固定され、反時計回り方向に回動させることで取り外し可能となる。そして、前記バヨネット用突起42とバヨネット用溝43とにより、バヨネット結合機構46を構成している。
【0033】
前記集塵容器3の周壁部11の開口縁部3Aには、前記溝入口43Aに近接して、第一切欠部51が設けられる。この第一切欠部51は、前後方向の縦縁部51Aを周方向両側に有すると共に、両側の縦縁部51A,51Aの底部を連結する横縁部51Bを有する。そして、前記開口縁部3Aと縦縁部51Aとの間には、湾曲状の面取り部51Mを設けている。また、前記後外筒部41Sの開口縁部41Kには、前記第一切欠部51とほぼ同一形状の第二切欠部52が設けられている。この第二切欠部52は、前後方向の縦縁部52Aを周方向両側に有すると共に、両側の縦縁部52A,52Aの底部を連結する横縁部52Bを有する。そして、前記開口縁部41Kと縦縁部52Aとの間には、湾曲状の面取り部52Mを設けている。
【0034】
そして、前記バヨネット用突起42を前記溝入口43Aに挿入した位置では、前記第一切欠部51を前記後外筒部41Sがほぼ塞ぎ、前記バヨネット用突起42が係止溝部43Bの先端43Sと突部44との間に係止された位置では、前記第一切欠部51と第二切欠部52とが重なり合う。なお、
図8に示すように、前記集塵容器3に前記フィルタ組立体4を取り付けた状態で、前記開口縁部3Aは前記開口縁部41Kより後側に位置する。また、
図6等に示すように、前記取付部33を基準にして、前記後内筒部41Uの開口縁部41K´は、前記後外筒部41Sの開口縁部41Kより後側に位置する。
【0035】
前記後内筒部41Uの開口縁部41K´には、前記第二切欠部52とほぼ同一形状の第三切欠部53が設けられている。また、前記鍔部34における前記後内筒部41Uの内側には、当接筒部54が設けられている。なお、この当接筒部54は、後述する吸込筒部64の弾性シール材65に当接する。
【0036】
前記取付部33の外周には、環状の弾性シール部材55が取り付けられている。このシール部材55は、前記フィルタ組立体4を前記集塵容器3に挿入した際に、その外周部が前記集塵容器3の周壁部11の内面に密着するように構成されている。
【0037】
前記掃除機本体2の前側には、前記集塵容器3を着脱自在に取り付ける装着部61が設けられている。この装着部61は、底面部62と筒状部63とを備える。前記底面部62の中央には、前記電動送風機5の吸い込み口である吸込筒部64が突設され、この吸込筒部64の上縁にリング状の弾性シール材65を設けている。そして、前記装着部61に前記集塵容器3を装着した状態で、前記当接筒部54が前記弾性シール材65に当接して前記吸込筒部64と前記接続孔36がシール状態で接続される。また、前記吸込筒部64の外側に前記後内筒部41Uが位置する。なお、前記吸込筒部64の吸込口には、塵埃用のフィルタ64Fが設けられている。
【0038】
前記装着部61の筒状部63には、前記導入部14及び前記接続筒部15を収納する凹部63Aが設けられている。また、前記筒状部63は、外周部66と、この外周部66の内面に設けた前後方向の縦リブ部67Tと、外周部66の内面に設けた周方向の横リブ部67Yとを備えている。前記縦リブ部67Tは、周方向に間隔を置いて複数設けられている。また、前記横リブ部67Yは、前後方向に間隔を置いて複数設けられている。
【0039】
図12に示すように、前記筒状部63の内周には、前記把持部7の位置に中央縦溝部71を形成すると共に、この中央縦溝部71の左右には、それぞれ左縦溝部72L及び右縦溝部72Rを形成している。これらの溝部71,72L,72Rは、前記掃除機本体2側の位置決め部であって、前後方向に形成されている。一方、前記集塵容器3の周壁部11の外周には、前記縦溝部71,72L,72Rに前方から挿入される中央突条部73、左突条部74L及び右突条部74Rが設けられている。そして、これら突条部73,74L,74Rが前記集塵容器3側の位置決め部である。
【0040】
前記中央突条部73の先端側には、傾斜案内部73Aを設けている。この傾斜案内部73Aの基端側には、前記中央突条部73の長さ方向に対し交差する方向で溝状をなす係止受部73Bを設けている。前記中央縦溝部71には、別体の係止部材75を配置すると共に、この係止部材75には、前記係止受部73Bに係脱可能な略鉤形の係止部75Bを一体に有している。この係止部75Bの先端側には、前記傾斜案内部73Aが当接する傾斜案内部75Aが設けられている。また、前記係止部材75は、左右方向に移動可能に設けられ、前記係止部75Bが前記係止受部73Bに係止するように、
図12における右方向に、付勢手段(図示せず)により付勢されている。そして、前記操作部9を
図12における左方向に押す操作をすることにより、前記係止部75Bが移動して、前記係止受部73Bから外れ、前記装着部61から前記集塵容器3を取り外すことができる。
【0041】
また、前記中央突条部73は、1つの前記第一切欠部51と前後方向に並んで位置している。そして、前記底面部62には、前記掃除機本体2に前記集塵容器3を取り付けた際に、前記第一切欠部51に対応する前記中央縦溝部71の後方位置に、凸部81が設けられている。この凸部81は、前記装着部61の外周部66と前記吸込筒部64とを連結するように形成されている。また、前記凸部81は、前記横縁部51B,51B,52B,52B内に挿入する両側の側板部82,82と、両側の側板部82,82を連結する上面部83とを備えている。また、この上面部83の上部中央には、凸状の湾曲面部83Wが形成されている。更に、前記凸部81の幅方向端部には、前記側板部82,82と上面部83の角部に湾曲面からなる案内部81Kが形成されている。この案内部81Kは、前記第二切欠部52の面取り部52Mに当接可能なものである。
【0042】
前記凸部81は、前記底面部62に膨出形成されており、前記凸部81を利用して安全弁装置を構成している。具体的には、
図2に示すように、前記凸部81は弁ケース84の一部を構成している。この弁ケース84は、その外側の開閉口85が前記掃除機本体2の外部に連通すると共に、内側に通気孔86を設けている。また、この通気孔86は、前記電動送風機5の吸込筒部64の側面に連通している。そして、前記弁ケース84内に前記開閉口85を開閉する弁体87を設けている。この弁体87は、付勢手段(図示せず)により、前記開閉口85に当接してこの開閉口85を塞ぐ方向に付勢されている。
【0043】
そして、前記電動送風機5の駆動中に、前記ノズル16等が詰まって前記吸込筒部64から外気を吸引できなくなり、前記掃除機本体2のケース6内が所定値以下の負圧になると、前記弁体87が
図2中下方に移動して前記開閉口85が開き、外気を導入する。このように動作することで、前記電動送風機5に負荷が掛かることを防止できる。なお、前記掃除機本体2のケース6の後部には、排気口88が設けられている。
【0044】
次に、前記掃除機1の使用方法につき、前記集塵容器3の着脱方法を中心に説明する。前記フィルタ組立体4を組み立てるには、前記内フィルタ体22に前記筒状体21を被せるようにして、前記バヨネット用突起29を溝入口37Aに挿入し、前記筒状体21を係止溝部37Bの延設方向に回す。これにより、前記係止溝部37Bに前記バヨネット用突起29が係合して、前記筒状体21に前記内フィルタ体22が結合され、前記フィルタ組立体4が組み立てられる。
【0045】
次に、前記集塵容器3に前記フィルタ組立体4を取り付けるには、前記集塵容器3内に前記フィルタ組立体4を挿入し、前記段部45に前記鍔部34が当接するまで前記バヨネット用突起42を前記溝入口43Aに挿入し、前記フィルタ組立体4を前記係止溝部43Bの先端43S側に回す。これにより、前記係止溝部43Bに前記バヨネット用突起42が係合して、前記集塵容器3に前記フィルタ組立体4が結合される。
【0046】
このように、前記フィルタ組立体4を集塵容器3に正しく取り付け、前記集塵容器3を前記装着部61に装着する場合は、前記掃除機本体2の縦溝部71,72L,72Rに前記集塵容器3の突条部73,74L,74Rを合わせて前記筒状部63内に前記集塵容器3を前後方向に沿って挿入する。この際、前記中央縦溝部71の係止部材75の傾斜案内部75Aに、前記中央突条部73の傾斜案内部73Aが当接し、前記中央突条部73に押されて係止部材75が非係止位置に移動し、前記傾斜案内部73Aが通過した後、前記係止部75Bが係止受部73Bと係合する。この位置で、前記第一及び第二切欠部51,52に前記凸部81が入る。
【0047】
一方、前記集塵容器3とフィルタ組立体4とのバヨネット結合が不十分で、前記第一切欠部51に前記後外筒部41Sが重なり合っている場合は、前記係止部75Bが前記係止受部73Bに係合する前に、前記後外筒部41Sが前記凸部81に当接する。このため、前記係止受部73Bに前記係止部75Bが係合せず、前記装着部61に前記集塵容器3を取り付けることができない。これにより、使用者は前記集塵容器3を取り外し、バヨネット結合を確認してから再度前記集塵容器3を取り付けることとになる。即ち、前記集塵容器3とフィルタ組立体4とを不完全な組み立て状態で、前記掃除機本体2に取り付けることを防止できる。
【0048】
また、
図13(A)に示すように、前記第一切欠部51に前記後外筒部41Sが部分的に重なり合っている場合、前記後外筒部41Sの面取り部52Mが、前記凸部81の案内部81Kに当接すると、前記集塵容器3を押し込む力により、前記フィルタ組立体4が回転し、前記第一及び第二切欠部51,52が位置合わせされる。これによって、前記装着部61に前記集塵容器3を組み込むことができる。
【0049】
更に、万一、前記フィルタ組立体4を組み込まずに前記集塵容器3のみを前記装着部61に装着した場合、前記集塵容器3の開口縁部3Aに第一切欠部51を設けたから、前記筒状部63の内側と前記集塵容器3の外周との間の隙間を通って、前記第一切欠部51,51から前記集塵容器3内に空気が入り込む。このため、前記ノズル16から塵埃を含む気流を吸い込まず、塵埃を再び外気に撒き散らしたり、前記電動送風機5の効率を低下させたりすることがない。
【0050】
そして、前記装着部61に前記集塵容器3を正しく装着した状態で、前記スイッチ操作部10を操作して前記電動送風機5を駆動すると、前記ノズル16から吸引された塵埃を含む空気が、前記集塵容器3の周方向に接続した接続筒部15から前記集塵容器3に流れ込み、この集塵容器3内で渦流が形成され、この渦流に含まれる粗い塵埃が遠心分離され、前記周壁部11と返し部25との間から前記塵埃貯溜部26に移動すると共に、砂等の粗くて重い塵埃が分離された気流は、前記小孔23Hから前記筒状体21内に流入する。なお、気流が前記返し部25を乗り越える際に、この気流に含まれる塵埃の多くは、前記返し部25によって下方に返されることになる。そして、気流に含まれる軽い塵埃は、前記筒状体21内に流入する際に、一次フィルタとして作用する前記小孔23H、或いは前記フィルタ本体31によって捕捉される。このようにして、前記フィルタ本体31によって細かい塵埃が分離された清浄な気流は、前記フィルタ64Fを設けた吸込筒部64を通過して、前記電動送風機5に至る。なお、前記吸込筒部64から前記ケース6に吸い込まれた空気は、後部の前記排気口88から排出される。
【0051】
このように本実施例では、請求項1に対応して、掃除機本体2と、この掃除機本体2に対し着脱可能に取り付けられる集塵容器3と、この集塵容器3に対しバヨネット式に着脱されるフィルタ組立体4とを有する電気掃除機1において、前記集塵容器3の開口縁部3Aに第一切欠部51を設け、前記フィルタ組立体4の取付部33の外周縁部に環状壁部たる後外筒部41Sを設け、この後外筒部41Sに、
前記集塵容器3に前記フィルタ組立体4をバヨネット結合により取り付けた位置で前記第一切欠部51に
重なり合う第二切欠部52を設けると共に、前記掃除機本体2に、第一切欠部51に対応する凸部81を設けたから、前記集塵容器3に前記フィルタ組立体4を正しく取り付けると、前記集塵容器3の第一切欠部51と前記フィルタ組立体4の第二切欠部52とが位置合わせされ、この状態で前記集塵容器3を前記掃除機本体2に組み込むと、この掃除機本体2の凸部81に第一切欠部51が係合する。一方、前記第一切欠部51と第二切欠部52とがずれた状態で前記集塵容器3を前記掃除機本体2に組み込もうとしても、この掃除機本体2の凸部81に前記第一切欠部51が係合しないことで、前記集塵容器3を前記掃除機本体2に組み込むことができないため、前記集塵容器3と前記フィルタ組立体4が正しく結合されていないことが分かる。
【0052】
また、このように本実施例では、請求項2に対応して、前記第二切欠部52の幅寸法Wと前記凸部81の幅寸法WTとをほぼ等しく形成したから、前記フィルタ組立体4を前記掃除機本体2の正しい位置に配置することができる。
【0053】
なお、前記第二切欠部52の幅寸法Wと前記凸部81の幅寸法WTとがほぼ等しいとは、前記第二切欠部52の幅寸法Wが前記凸部の幅寸法WTの1倍以上〜1.3倍以内程度であることを示す。
【0054】
更に、このように本実施例では、請求項3に対応して、前記凸部81の幅方向端部に、前記第二切欠部52の案内部81K,81Kを設けたから、前記第一切欠部51と第二切欠部52とが多少ずれていても、前記掃除機本体2に前記集塵容器3を組み込む際、前記凸部81の案内部81Kに前記第二切欠部52が案内されることで、前記フィルタ組立体4が回転して、前記集塵容器3に対し正しい位置に合わされる。これによって、前記集塵容器3が前記掃除機本体2に組み込むことができるようになる。
【0055】
また、実施例上の効果として、前記溝入口43Aは、前記係止溝部43B側に前後方向の段部143を有すると共に、反係止溝部43B側に傾斜した傾斜段部143Kを有している。また、この傾斜段部143Kは、前記溝入口43Aが後方に向かって拡大するように傾斜している。これによって、前記バヨネット用突起42は、前記溝入口43Aに入れやすくされると共に、前記係止溝部43B側に案内される。また、複数の前記係止溝部43Bの少なくとも1つには、この係止溝部43Bの先端側に前記突部44が設けられているから、この突部44を前記バヨネット用突起42が乗り越えることにより、このバヨネット用突起42を正しい位置に位置決めできる。更に、前記筒状部63の内周には、前記把持部7に対応する位置に前記中央縦溝部71を形成すると共に、この中央縦溝部71の左右に前記左右縦溝部72L,72Rを形成し、これら縦溝部71,72L,72Rに対し前後方向に挿脱される前記中央突条部73及び前記左突条部74L,右突条部74Rが前記周壁部11の外周に設けられ、これら左右突条部74L,74Rが先端側(後側)に向かって幅狭になるように形成されているから、複数の前記縦溝部71,72L,72Rと突条部73,74L,74Rの係合により、前記装着部61に簡便且つ正しく前記集塵容器3を着脱することができる。
【0056】
なお、本発明は以上の実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上記実施例では、4つのバヨネット結合機構46を備えたものを示したが、バヨネット結合機構46の数は1つ以上であればよい。また、案内部を湾曲面により構成したが、側板部82を斜めに形成して案内部を構成してもよい。