JP2006312066A

JP2006312066A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2006312066A
Application number: JP2006190293A
Authority: JP
Inventors: Akira Igarashi; 明五十嵐
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-07-11
Filing date: 2006-07-11
Publication date: 2006-11-16

Abstract

【課題】後ブラシと前ブラシとの接触部分から掻き上げられた塵埃を直接吸込口へ吸引することにより、吸塵性能のよい電気掃除機を提供する。
【解決手段】掃除機本体１と、掃除機本体前方に設けられた前ブラシ９と、前ブラシの後方に前ブラシと接触するように設けられた後ブラシ１０と、前ブラシと後ブラシの接触部１３上方に接触部と対向するように設けられた吸込口１５と、吸込口から吸い込まれる塵埃を集積する吸込口後方に設けられた集塵室１７と、吸込口と集塵室とを連結する通路１６と、掃除機本体内部の集塵室後方に備えられた電動送風機１４とを備え、後ブラシ１０は掃除機本体１の進行方向に対して逆方向に回転し、前ブラシ９は後ブラシの回転に連動して後ブラシとは逆方向に回転するように設けると共に、前ブラシと後ブラシの長手方向の幅と、吸込口１５の長手方向の幅及び通路１６の長手方向の幅をほぼ同じとする。
【選択図】図４

Description

本発明は、回転ブラシを用いた電気掃除機に関するものである。

図２０は例えば特許文献１に開示されている従来の電気掃除機を示す平面図、図２１はその吸込口室を示す断面図である。従来の電気掃除機は、掃除機本体１の下面前部に吸込口室４２を設け、その後部には送風機からの吸引気流を導くための吸引通路４３が吸込口室４２の後壁面の一部に連通されている。また、吸込口室４２には回転ブラシ４４が装着されており、ベルト等の連結手段４５によって電動機４６の回転が回転ブラシ４４へ伝達される。回転ブラシ４４には絨毯上の塵埃を掻き上げるための刷毛が螺旋状に植毛がされている。また、回転ブラシ４４の前方には補助回転ブラシ４７が併設されていて、この補助回転ブラシ４７にも塵埃を掻き上げるための刷毛が螺旋状に植毛がされている。補助回転ブラシ４７は掃除機本体１の前壁４８内側に回転支持されている。補助回転ブラシ４７と回転ブラシ４４のそれぞれの刷毛先端は１ｍｍから５ｍｍ程度重複するように配設されている。この構成により、電動機４６により回転ブラシ４４が回転すると、連動して補助回転ブラシ４７が回転し、壁際の吸い残しを防ぐことができるというものである。

実開昭５７−１８１２４９号公報

しかしながら、従来の電気掃除機は、回転ブラシ４４が前回りをする場合は、補助回転ブラシ４７がその逆回転となり、塵埃を押し出してしまうことがあった。また、回転ブラシ４４が後ろ回りに回転する場合は、図２１に示すＧ部分の塵埃は掻き出すことができず、塵埃が残ってしまうという問題点があった。さらに、回転ブラシ４４が後ろ回りに回転する場合は、補助回転ブラシ４７の刷毛との接触部分に塵埃を挟み込むことになるので、紙等の塵埃や回転ブラシ４４、補助回転ブラシ４７の幅程の大きな塵埃まで挟み込んでしまい、吸引通路４３の入口付近が詰まってしまうという問題点があった。また、２つのブラシの刷毛が常に接触しているので、回転ブラシ４４への抵抗となり、連結手段４５を伝達して電動機４６にも抵抗が伝わってしまうため、電動機４６の温度が上昇する恐れがあるという問題点があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、掃除機本体の進行方向と逆の方向に後ブラシを回転させ、後ブラシと前ブラシとの接触部分上方から掻き上げた塵埃を吸引することにより、吸塵性能のよい電気掃除機を提供することを目的とする。

この発明に係る電気掃除機は、掃除機本体と、前記掃除機本体前方に設けられた前ブラシと、前記前ブラシの後方に前記前ブラシと接触するように設けられた後ブラシと、前記前ブラシと前記後ブラシの接触部上方に該接触部と対向するように設けられた吸込口と、前記吸込口から吸い込まれる塵埃を集積する前記吸込口後方に設けられた集塵室と、前記吸込口と前記集塵室とを連結する通路と、前記掃除機本体内部の前記集塵室後方に備えられた電動送風機とを備え、前記後ブラシは前記掃除機本体の進行方向に対して逆方向に回転し、前記前ブラシは前記後ブラシの回転に連動して前記後ブラシとは逆方向に回転するように設けると共に、前記前ブラシと前記後ブラシの長手方向の幅と、前記吸込口の長手方向の幅及び前記通路の長手方向の幅をほぼ同じとしたものである。

この発明によれば、前後のブラシに挟み込まれた塵埃を、遠心力で直接吸込口へ運ぶことができる。また、後ブラシの回転による遠心力によって弾かれた塵埃が、外部に押し出されてしまったり、遠心力によって生まれた風により、塵埃が外部に押し出されてしまうことを防止できる。また、接触部により挟み込まれた塵埃をそのまま吸込口へ運ぶことができ、吸塵性能がよい。

実施の形態１．
図１から図４はこの発明の実施の形態１を示し、図１は電気掃除機の全体を示す斜視図、図２は電気掃除機本体を示す断面図、図３は電気掃除本体の内部構造を示す断面図、図４は塵埃を吸引している状態を示す電気掃除機本体の断面図である。

図において、１は電気掃除機の本体で、上ケース２と下ケース３により外観を構成している。また、本体１の前端部１ａは２枚壁構造になっている。４は本体１の後方に接続された金属または樹脂からなる細長のパイプ、５は本体１に設けられ、本体１に対して上下または左右に回動する連結部で、パイプ４の一端が接続されている。また、パイプ４の他端にはハンドル６が設けられている。７は本体１を走行させるための車輪、８は駆動用の電源スイッチである。９は本体１の底面前方に回動可能に設けられ、起毛等の柔らかい刷子を有する前ブラシで、例えば１ｍｍから５ｍｍ程度の起毛で表面が覆われた構成になっている。前ブラシ９は被掃除面、特にフローリングのような硬質素材の床面に当接するように装着されている。

１０は前ブラシ９の後方に平行して回動可能に設けられ、塵埃を掻き出すための硬い刷子を有する後ブラシで、特に被掃除面が絨毯である場合に当接するように装着されている。後ブラシ１０には例えばナイロン素材の毛、またはゴム等の軟質部材で成形されたブレードが設けられている。また、後ブラシ１０は回転駆動体１１とベルト等の連結手段１２を介して連結されている。前ブラシ９と後ブラシ１０は、前ブラシ９と後ブラシ１０とが当接する接触部１３を有するように配置されている。接触部１３における回転時の摩擦抵抗は、前ブラシ９と床面との摩擦抵抗より大きくなるように設定されている。

１４は本体１の後方に内蔵された電動送風機、１５は本体１に形成された吸込口で、接触部１３の上方に設けられている。また、吸込口１５は前ブラシ９と後ブラシ１０の接触部１３の占める長手方向の長さとほぼ同じ幅で開口している。１６は吸込口１５と集塵室１７とを連結する塵埃を含んだ空気の通路、１８は電動送風機１４と集塵室１７とを仕切るように設けられた通気性のあるフィルター、１９は本体１の側面に設けられた排気口、２０は本体１の下面に設けられた蓋で、集塵室１７に対して開閉可能に支持されている。２１は回転駆動体１１及び電動送風機１４へ電力を送る電池、２２は後ブラシ１０と平行に、かつ後ブラシ１０の後方に設けられたゴム等で形成された遮蔽片である。

次に、動作について説明する。
電源スイッチ８をＯＮにすると、回転駆動体１１と電動送風機１４に通電され、電動送風機１４は空気と共に塵埃を吸引し、また、回転駆動体１１が連結手段１２を介して後ブラシ１０を図４に示す矢印Ａ方向（後向き、掃除機本体１の進行方向とは逆の方向）に回転させる。この時、前ブラシ９が後ブラシ１０と接触部１３で接触しているので、接触による摩擦抵抗により、後ブラシ１０の動作に連動して、前ブラシ９が図４に示す矢印Ｂ方向（前向き、後ブラシ１０と逆方向）に回転する。電動送風機１４により吸引された空気は本体１と被清掃面との間、例えば本体１前方（図３に示す矢印Ｃ）の隙間から流入し、接触部１３の隙間を介して通路１６を通って集塵室１７へ流れる。そして、フィルター１８を通過して電動送風機１４に至り、排気口１９から本体１外へ排出される。

また、被清掃面の塵埃は、前ブラシ９と接触することで前ブラシ９の回転に巻き込まれ、後ブラシ１０に弾かれて接触部１３へ移動し、遠心力により上部へ放出され、流入した空気の吸引力により、吸込口１５から通路１６を経て集塵室１７に運ばれる。そして、塵埃はフィルター１８に阻まれて集塵室１７内に集積される。集積された塵埃は蓋２０を開けることにより本体１外へ排出される。

実施の形態１によれば、前ブラシ９と後ブラシ１０とを接触するように装着し、後ブラシ１０を進行方向に対して逆方向に回転させ、前ブラシ９を後ブラシ１０と反対方向に回転させるようにし、さらに前ブラシ９と被清掃面を当接するように配置したので、後ブラシ１０の回転による遠心力によって弾かれた塵埃が外部に押し出されてしまったり、遠心力によって生じた風によって軽い塵埃が、本体１外部に押し出されてしまうことを防止できる。

また、前ブラシ９には起毛等の比較的柔らかい刷子を設け、後ブラシ１０には前ブラシ９よりも硬い刷子を設けたので、掻き出し効果と、拭き効果を同時に得ることができ、清掃性能が向上する。

また、吸込口１５を接触部１３の上方に設け、前ブラシ９や後ブラシ１０の長手方向の長さとほぼ同じ長さで開口しているので、ブラシの遠心力で放出された塵埃を直接、通路１６に運ぶことができる。したがって、例えば電動送風機１４により発生する吸引力が従来のものと比べて弱くても塵埃を捕獲できる。そのため、電動送風機１４の吸引力を抑えることが可能となり、また電動送風機１４の回転数を下げることが可能となるので、省エネルギーの効果がある。また電動送風機１４の駆動により発生する音も小さくすることができる。さらに、塵埃は後ブラシ１０の刷子間を長手方向に移動せず吸込口１５に吸引されるので、後ブラシ１０に塵埃が絡み付いてしまうことを防ぐことができ、塵埃が吸引口１５付近で詰まってしまうことを防止できる。

さらに、抵抗の大きい絨毯等を掃除した場合、前ブラシ９の回転数が後ブラシ１０の回転数に比べて急速に下がり、接触部１３においてスリップする量が増加し、後ブラシ１０が前ブラシ９を掻き上げて、前ブラシ９に付着した塵埃や汚れを落とす作用があるため、前ブラシ９の汚染を防ぐことができる。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２を示す電気掃除機本体の斜視図、図６は床面に載置した状態を示す要部断面図、図７は絨毯面に載置した状態を示す要部断面図である。図中、実施の形態１と同じ構成には同じ符号を付し説明を省略する。図において、２３は前ブラシ９が装着され、回転軸２４により本体１に回動可能に設けられたホルダーで、前ブラシ９と後ブラシ１０とが接触して実施の形態１同様、接触部１３を有する状態で設けられている。そして、本体１が平らな床面を掃除する場合は、ホルダー２３の自重で、前ブラシ９が被掃除面に接触し、さらに前ブラシ９は後ブラシ１０に接触している。そして、前ブラシ９は後ブラシ１０の回転に伴い後ブラシ１０の回転方向とは逆向きに回転する。本体１が凹凸のある被掃除面や絨毯を掃除する場合は、凹凸もしくは絨毯の毛によって、前ブラシ９が上方向に押し上げられ、図７に示すように回転軸２４を中心にして前ブラシ９がホルダー２３ごと上方向に回動する。そして、ホルダー２３と前ブラシ９の自重により常に被掃除面へ一定荷重がかかり、前ブラシ９が被清掃面を押している状態となる。また、前ブラシ９が上方向へ押し上げられるので、後ブラシ１０とは非接触となり、後ブラシ１０への負荷が軽くなる。

実施の形態２によれば、絨毯上を掃除する場合、前ブラシ９が上方向へ移動するので、前ブラシ９または絨毯の摩耗を最小限に抑えることができる。また、前ブラシ９が上方向へ移動すると同時に、後ブラシ１０とは非接触となり、前ブラシ９による後ブラシ１０への負荷が無くなるため、回転駆動体１１への負担が減るので、回転駆動体１１が異常な温度上昇を起こしてしまうことを防止できる。また、絨毯から床面へ移動した場合は、再び前ブラシ９が下方へ移動し、後ブラシ１０と接触して、後ブラシ１０の回転に連動して前ブラシ９が回転する。

実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３を示す電気掃除機本体の斜視図、図９は前ブラシが下がっている状態を示す要部断面図、図１０は前ブラシが上がっている状態を示す要部断面図、図１１は切替えレバーの動作を示す拡大図である。図中、実施の形態１または２と同一の構成には同じ符号を付し説明を省略する。図において、２５は前ブラシ９と後ブラシ１０を任意に接触、非接触に切替える切替えレバー、２６は切替えレバー２５に連動する操作部で、切替えレバー２５をスライドさせた時にホルダー２３の裏面に突設された突部２７と接触するように設けられている。図１１（ａ）（ｂ）に示すとおり、切替えレバー２５を矢印Ｄ方向へ移動させると、操作部２６が切替えレバー２５と共に移動し、突部２７に接触してホルダー２３を矢印Ｅ方向へ持ち上げる。この際に、前ブラシ９も連動してＥ方向へ持ち上げられて、図１０に示すとおり、前ブラシ９と後ブラシ１０が非接触となるので、回転駆動体１１への負担を和らげることができる。また、前ブラシ９または絨毯の摩耗を最小限に抑えることができる。

実施の形態４．
図１２はこの発明の実施の形態４を示す電気掃除機本体の要部断面図、図１３はブラシの動作を示す拡大図であり、図中、実施の形態１と同一の構成には同じ符号を付し説明を省略する。実施の形態４では、前ブラシ９が本体１の前端部１ａの前壁２８より前方へはみ出すか、または前ブラシ９の周壁が前壁２８とほぼ同じ位置になるように前ブラシ９を設置したものを示す。また、実施の形態１同様、前ブラシ９は後ブラシ１０と接するように設けられているので、図１３に示すとおり、後ブラシ１０が矢印Ａ方向に回転するのと連動して、前ブラシ９は後ブラシ１０と逆方向、矢印Ｂ方向に回転する。この構成により、前ブラシ９及び後ブラシ１０が回転している状態で壁際、家具等に本体１を近づけると、前壁２８が壁に接触すると同時か、それより前に前ブラシ９が壁（または家具等）と床面にできる角に溜まった塵埃を掻き出すことができる。また、前ブラシ９が前壁２８より前方へはみ出すように設置されている場合は、壁、家具等に当てた時、前ブラシ９の周縁部が壁、家具等に当たり、前壁２８は壁、家具等に当たらないので、壁、家具等の傷付きを防止することもできる。

実施の形態５．
図１４はこの発明の実施の形態５を示す電気掃除機本体の拡大断面図である。図中、実施の形態１と同一の構成には同じ符号を付し説明を省略する。図において、２９は電気掃除機本体１前端部１ａの一部である前下部で、前壁３０と前ブラシ９の周縁部に沿うように形成された内壁３１とを有している。前壁３０は前ブラシ９の上半分部分を覆うように設けられ、内壁３１は前ブラシ９との隙間が１ｍｍ以内となるように設けられている。また、実施の形態１同様、前ブラシ９は後ブラシ１０と接するように設けられているので、後ブラシ１０が矢印Ａ方向に回転するのと連動して、前ブラシ９は後ブラシ１０と逆方向、矢印Ｂ方向に回転する。この構成により、前ブラシ９と後ブラシ１０の回転により直径１ｍｍ以上の塵埃は接触部１３を介して吸込口１５から吸引され、直径１ｍｍ以下の塵埃の一部は前ブラシ９と内壁３１との間を通り、下方のＦ方向へ放出され再度、前ブラシ９によってかき込まれる。したがって、前ブラシ９の上部に前下部２９を設けたので、特に細かい固形の塵埃等を前方に弾き出すこともなく、確実に塵埃を捕獲することができ、また、スムーズに前ブラシ９を回転させることができる。

なお、前ブラシ９と後ブラシ１０とのサイズの関係を、前ブラシ９の径より後ブラシ１０の径を大きくして前ブラシ９の起毛と後ブラシ１０とが接するように構成してもよい。この構成により、後ブラシ１０の回転動作に連動して、前ブラシ９は後ブラシ１０とは逆方向に回転する。また、前ブラシ９の径の方が小さいので、後ブラシ１０よりも高速に回転する。そして、この状態で被掃除面に載置して掃除すると、被掃除面との摩擦抵抗により、前ブラシ９は減速され、接触部１３において後ブラシ１０との間でスリップを起こし、後ブラシ１０の回転よりも前ブラシ９の回転の方がより減速する。このスリップにより、前ブラシ９に付着した塵埃を後ブラシ１０が掻き上げて、前ブラシ９の汚れを落とすことができる。また、前ブラシ９が小径であればある程、壁と床との角に溜まる塵埃へ起毛が届きやすくなるという効果がある。

また、前ブラシ９の径より後ブラシ１０の径を小さくして前ブラシ９と後ブラシ１０と接するように構成してもよい。この構成により、後ブラシ１０の回転動作に連動して、前ブラシ９は後ブラシ１０とは逆方向に回転する。また、前ブラシ９の径の方が大きいので、後ブラシ１０よりも低速に回転する。そして、この状態で被掃除面に載置して掃除をすると、前ブラシ９の減速は後ブラシ１０の径を大きくした場合よりも大きくなり、後ブラシ１０との間でのスリップが多くなる。したがって、前ブラシ９に付着した塵埃を後ブラシ１０の毛やへらが掻き上げて、前ブラシ９の汚れを落とす性能をより向上させることができる。また、前ブラシ９の表面積が大きく、回転数も少ないことから摩耗も少なく、寿命が長くなるという効果がある。

実施の形態６．
図１５はこの発明の実施の形態６を示す電気掃除機本体の内部構造を示す断面図、図１６は塵埃を吸引している状態を示す電気掃除機本体の断面図である。図中、実施の形態１と同様の構成には同じ符号を付し説明を省略する。図において、３２は通路１６と遮断された排気風路であり、図１５に示すとおり、電動送風機１４から排出された空気を回転駆動体１１へ導くための開口部３３、３４が設けられている。３５は後ブラシ１０の後方で遮蔽片２２より前に形成された排出口で、開口部３３、３４と連通し、排気風路３２を形成している。この構成により、電動送風機１４で吸引された空気の全てもしくは一部が、排気風路３２を通って回転駆動体１１を冷却しながら排出口３５を通って、後ブラシ１０と遮蔽片２２の間に吹き付ける。この吹き付け風によって、後ブラシ１０では掻き出しきれなかった、後ブラシ１０と遮蔽片２２の間の塵埃を浮き出させて、後ブラシ１０の方へ移動させて吸塵させるので、塵埃が残ることを防ぐことができる。また、排気の量が少なくなるか、全く外部へは出なくなり、被掃除面の塵埃の巻き上げを抑えることができる。

実施の形態７．
図１７はこの発明の実施の形態７を示す電気掃除機本体の断面図、図１８は図１７に示すＦ−Ｆ断面図、図１９は塵埃の吸引状態を示す断面図である。３６は吸込口１５の上方に設けた風路形成部であり、吸込口１５に沿って、吸込口１５とほぼ同じ幅で設置されている。３７は風路形成部３６の後方に形成されて集塵室１７と連通する絞り口であり、通路１６の開口面積より小さい開口面積で開口している。風路形成部３６は絞り口３７に近づくにつれて高さが高くなるように傾斜天井３８を有し、絞り口３７に近づくにつれて、開口面積が大きくなるように構成されている。この構成により、図１９に示すように、前ブラシ９と後ブラシ１０によって上方へ掻き上げられた塵埃のうち、絞り口３７の正面に弾き出された塵埃は、絞り口３７より吸引されて集塵室１７に取り込まれる。また、絞り口３７正面に直接弾き上げられない塵埃は、傾斜天井３８に当たり、角度を絞り口３７側へ変えて落下し、更に前ブラシ９と後ブラシ１０によって再度上方へ弾き上げられる。この動作を塵埃が絞り口３７へ到達するまで繰り返されて絞り口３７から吸引される。これにより、前ブラシ９及び後ブラシ１０と傾斜天井３８との間の空間を使って、塵埃が絞り口３７へ移動するので、紙屑のような大きな塵埃も通ることができる。更に、絞り口３７により吸込口１５と通路１６との間で一度断面積が絞られるので、吸引速度も速めることが可能となり、前ブラシ９と後ブラシ１０によって弾き上げられた塵埃を、集塵室１７へ移動する力を増加させることができる。したがって、集塵力を向上させることが可能となる。

この発明の実施の形態１を示す電気掃除機全体の斜視図である。この発明の実施の形態１を示す電気掃除機本体の断面図である。この発明の実施の形態１を示す電気掃除機本体の内部構造を示す横断面図である。この発明の実施の形態１を示す電気掃除機本体の断面図である。この発明の実施の形態２を示す電気掃除機本体の斜視図である。この発明の実施の形態２を示す電気掃除機本体を床面に載置した状態を示す要部断面図である。同、絨毯面に載置した状態を示す要部断面図である。この発明の実施の形態３を示す電気掃除機本体の斜視図である。前ブラシが下がっている状態を示す要部断面図である。前ブラシが上がっている状態を示す要部断面図である。切替えレバーの動作を示す拡大図である。この発明の実施の形態４を示す電気掃除機本体の要部断面図である。同、ブラシの動作を示す拡大図である。この発明の実施の形態５を示す電気掃除機本体の拡大断面図である。この発明の実施の形態６を示す電気掃除機本体の内部構造を示す断面図である。同、電気掃除機の塵埃を吸引している状態を示す電気掃除機本体の断面図である。この発明の実施の形態７を示す電気掃除機本体の断面図である。図１７に示すＦ−Ｆ断面図である。同、電気掃除機の塵埃の吸引状態を示す断面図である。従来の電気掃除機を示す平面図である。従来の電気掃除機の吸込口室を示す断面図である。

符号の説明

１本体、２上ケース、３下ケース、４パイプ、５連結部、６ハンドル、７車輪、８電源スイッチ、９前ブラシ、１０後ブラシ、１１回転駆動体、１２連結手段、１３接触部、１４電動送風機、１５吸込口、１６通路、１７集塵室、１８フィルター、１９排気口、２０蓋、２１電池、２２遮蔽片、２３ホルダー、２４回転軸、２５切替えレバー、２６操作部、２７突部、２８前壁、２９前下部、３０前壁、３１内壁、３２排気風路、３３開口部、３４開口部、３５排気口、３６風路形成部、３７絞り口、３８傾斜天井。

Claims

掃除機本体と、前記掃除機本体前方に設けられた前ブラシと、前記前ブラシの後方に前記前ブラシと接触するように設けられた後ブラシと、前記前ブラシと前記後ブラシの接触部上方に該接触部と対向するように設けられた吸込口と、前記吸込口から吸い込まれる塵埃を集積する前記吸込口後方に設けられた集塵室と、前記吸込口と前記集塵室とを連結する通路と、前記掃除機本体内部の前記集塵室後方に備えられた電動送風機とを備え、
前記後ブラシは前記掃除機本体の進行方向に対して逆方向に回転し、前記前ブラシは前記後ブラシの回転に連動して前記後ブラシとは逆方向に回転するように設けると共に、
前記前ブラシと前記後ブラシの長手方向の幅と、前記吸込口の長手方向の幅及び前記通路の長手方向の幅をほぼ同じとしたことを特徴とする電気掃除機。
前記後ブラシを駆動する回転駆動体及び前記電動送風機に電力を供給する電池が前記掃除機本体の内部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。