JP2013208161A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の課題は、パワーブラシが組み込まれた吸込具を備える電気掃除機であって、その軽量化を達成することができる電気掃除機を提供する。
【解決手段】 本発明の電気掃除機は、吸込気流を発生させる掃除機本体２と、前記掃除機本体２に連通する吸込具１０とを備えた電気掃除機１において、前記吸込具１０は、被清掃面を清掃する複数の回転清掃体（第１回転清掃体３０及び第２回転清掃体４０）を備え、これらの複数の回転清掃体のうち、少なくとも１つ（第２回転清掃体４０）は前記掃除機本体２の吸込気流駆動の回転清掃体であることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電気掃除機に関する。

一般に電気掃除機は、掃除機本体と、この掃除機本体に接続されたホースと、ホースの端部に接続された手元操作管と、手元操作管の先端に接続された延長管と、延長管の先端に着脱可能に取り付けられた吸込具とを備えて構成されている。
吸込具としては、パワーブラシが組み込まれたものが知られており、パワーブラシは、被清掃面の塵埃を掻き取ることが可能な回転清掃体（ブラシ）と、この回転清掃体を駆動するための電動機を含んで構成されている。

従来、電動の回転清掃体を複数有する吸込具を備える掃除機が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。この掃除機の吸込具は、平面視で多角形（三角形、四角形）の各辺のそれぞれに沿うように各辺ごとに回転清掃体が配置され、回転清掃体のそれぞれは、モーターと歯車を介して回転するようになっている。
特に、四角形の各辺のそれぞれに回転清掃体を有するものは、吸込具の両サイドに回転清掃体が設けられた構造となるので、壁際の塵埃を効率的に掻き取ることができる。

登録実用新案第３１２４０１５号公報 米国特許第７５９１０３９号明細書

しかしながら、従来の掃除機（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）では、複数の回転清掃体の全てが電動となっているので、歯車等の部品点数が増加して吸込具の重量が増加する問題があった。

そこで、本発明の課題は、パワーブラシが組み込まれて壁際の塵埃を効率的に掻き取り可能な吸込具を備える電気掃除機であって、その軽量化を達成することができる電気掃除機を提供することにある。

前記課題を解決する本発明は、吸込気流を発生させる掃除機本体と、前記掃除機本体に連通する吸込具とを備えた電気掃除機において、前記吸込具は、被清掃面を清掃する複数の回転清掃体を備え、これらの複数の回転清掃体のうち、少なくとも１つは前記掃除機本体の吸込気流駆動の回転清掃体であることを特徴とする。

本発明によれば、パワーブラシが組み込まれた吸込具を備える電気掃除機であって、その軽量化を達成することができる電気掃除機を提供することができる。

本発明の実施形態に係る電気掃除機の全体を示す外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る電気掃除機を構成する吸込具の斜視図である。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の吸込具の底面図である。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の吸込具のＩＶ−ＩＶ断面図である。 吸込具の短辺側からの吸込気流の流れを模式的に示す、図３のＶ−Ｖ断面に対応する模式断面図である。 吸込具の長辺側からの吸込気流の流れを模式的に示す、図３のＶＩ−ＶＩ断面に対応する模式断面図である。 吸込具内の吸込気流の流れを模式的に示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
本発明の実施形態に係る電気掃除機は、床面（被清掃面）を清掃する吸込具に、電動の第１回転清掃体と、吸込気流駆動の第２回転清掃体と、を備えることを主な特徴とする。
まず、電気掃除機の全体構成について説明し、その後、吸込具について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の全体を示す外観斜視図である。なお、以下の説明における前後左右上下の方向は、図１に示す方向を基準とする。

図１に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１は、掃除機本体２と、ホース３と、操作スイッチ４６等が設けられた手元操作管４と、延長管５と、吸込具１０とを備えて構成されている。

掃除機本体２の外殻は、図１に示すように、上ケースと下ケースとによって覆われている。上ケースは、上下方向の略中央より上側に位置し、下ケースは、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、吸込気流を発生させる図示しない電動送風機や、この電動送風機の発生させる吸込気流に伴わせて集めた塵埃を収容する集塵部等が内蔵されている。そして、手元操作管４の操作スイッチ４６を操作すること等によって、電動送風機の運転の強弱・オンオフの切替えや、吸込具１０の後記する電動の第１回転清掃体（図３の符号３０）の回転の強弱の切替え等が行えるようになっている。
例えば、床面（被清掃面）に堆積している塵埃を吸引するときは、この電気掃除機１は、吸込具１０から吸引した塵埃を、延長管５、手元操作管４、及びホース３を介して掃除機本体２内の集塵部に捕集する。
なお、集塵部は、掃除機本体２の前側に位置し、上ケースの前側には、開閉可能な蓋２ｂが設けられている。よって、蓋２ｂは集塵部の上部を開閉可能に塞いでいる。

ホース３は、表面が蛇腹状に形成された可撓性を有するものであり、後端が掃除機本体２に着脱自在に接続され、前端が手元操作管４に回転可能に接続されている。

手元操作管４は、延長管５と接続される接続部４ａと、使用者が手で握るグリップ部４４を有するハンドル４５とを有している。使用者は、例えば、グリップ部４４を把持した状態で掃除を行う。また、ハンドル４５は、側面視において略三角形状（サーベル形状）の閉塞領域を有するように構成されている。
また、手元操作管４の上面には、操作スイッチ４６の前方に延長管５を着脱するための着脱ボタン４７が設けられている。

延長管５は、外管５ａと内管５ｂとを備え、外管５ａの前端部に内管５ｂの後端部が挿入されて外管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。

次に、吸込具１０について説明する。
図２は、本発明の実施形態に係る電気掃除機を構成する吸込具の斜視図である。図３は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の吸込具の底面図である。
図２に示すように、吸込具１０は、延長管５の前端部に接続された吸口体である。
この吸込具１０は、平面視で細長の矩形を呈している。そして、吸込具１０は、パワーブラシを構成する第１回転清掃体３０と、第２回転清掃体４０と、を備えている。
第１回転清掃体３０及び第２回転清掃体４０のそれぞれは、後に詳しく説明するが、回転軸方向に長い略棒形状であり、第２回転清掃体４０よりも長い第１回転清掃体は、吸込具１０の前側の長辺に沿うように配置され、第２回転清掃体４０は吸込具１０の左右短辺に沿うように配置されている。
なお、符号Ｗは、ユーザーが吸込具１０の内部を視認可能なように吸込具１０の前左右の３方に設けられた透明窓である。

吸込具１０は、第１回転清掃体３０及び第２回転清掃体４０，４０を覆うように下部分を形成する下ケース１１、及び下ケース１１の上部に被着された上ケース１２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、内部に塵埃吸込路が形成された吸口継手１４とを備える。これらの下ケース１１、上ケース１２及び吸口継手１４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。

吸口継手１４は、吸込具１０の左右（幅）方向の中央部に設けられている。この吸口継手１４は、下ケース１１と上ケース１２との間に図示しない前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１４は、床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１４ａと、前端が第１の接続管１４ａの後端下部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１４ｂとを有する。第２の接続管１４ｂの後端部には、延長管５の内管５ｂが接続される。なお、第２の接続管１４ｂの上部には、後記するパワーブラシ用電動機（図４の符号５０）に電力を供給するための図示しない接続端子が設けられている。

このような吸口継手１４は、例えば、延長管５を床面に対して略垂直とした状態において、その延長管５を吸込具１０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、手元操作管４（図１参照）を左右方向のいずれかにねじることで、吸込具１０を左右方向のいずれかに略９０度回転させ、吸込具１０を縦長に使用する掃除が可能である。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。

また、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１６が介設されている。バンパ１６は、ゴム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）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。

図３に示すように、吸込具１０の下面（床面に対向する面）には、吸込室３０ａ及び２つの補助吸込室４０ａ，４０ａの開口部が形成されている。吸込室３０ａには、第１回転清掃体３０が回転可能に組み込まれ、また、２つの補助吸込室４０ａ，４０ａには、第２回転清掃体４０，４０がそれぞれ組み込まれている。これらの第１回転清掃体３０及び第２回転清掃体４０，４０は、床面の塵埃を掻き取るように作用する。第１回転清掃体３０及び第２回転清掃体４０，４０の詳細は後記する。

吸口本体１３の下面には、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の下面が床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、車輪を備え、この車輪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、車輪が飛び出して床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、後記の制御基板Ｐ（図４参照）によってパワーブラシ用電動機（図４の符号５０）が停止される。また、車輪が押し込まれて床面と接触していると検出されたときには、制御基板Ｐによってパワーブラシ用電動機（図４の符号５０）が駆動される。

また、吸口本体１３の後端には、ローラ１１ｂが設けられている。このローラ１１ｂは、手元操作管４（図１参照）で操作される前後動に応じて吸込具１０が床面上を摺動する際に転動する。これによりローラ１１ｂは、吸込具１０の操作性能を向上させる。
また、吸込具１０の下面には、第１回転清掃体３０の両側のそれぞれに、起毛状の摺擦部材３４，３４が取り付けられている。

次に、吸込具１０の内部構造について説明する。
図４は、図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。
図４に示すように、吸込具１０の吸込室３０ａと補助吸込室４０ａとは、隔壁３１で仕切られてそれぞれ区画されている。
そして、吸込具１０の前側の長辺に沿って形成される吸込室３０ａには、第１回転清掃体３０が配置され、吸込具１０の左右両側の短辺に沿ってそれぞれ形成される吸込室４０ａ，４０ａには、第２回転清掃体４０，４０がそれぞれ配置されている。
図４中、符号３２は、後記するパワーブラシ用電動機５０及び制御基板Ｐが配置される後室５０ａを吸込室３０ａと隔てる隔壁である。

これらの第１回転清掃体３０及び第２回転清掃体４０，４０は、図３に示すように、それぞれ回転軸方向に長い略棒形状であり、図示しない筒状のコアを中心に繊維等からなる摺擦部材３６が放射状に植設されたものである。更に詳しくは、第１回転清掃体３０及び第２回転清掃体４０，４０は、コアの長手方向に沿うように、コアの周方向に等間隔で複数列配置された摺擦部材３６の条が、スパイラル状に捩れて形成されたものである。

再び図４に戻って、隔壁３１は、第１回転清掃体３０の軸部３１ａ，３１ａを回転可能に支持している。そして、左側の軸部３１ａには大径プーリ３３が装着されている。

また、第１回転清掃体３０の左側後方には、隔壁３２を隔てて細長のパワーブラシ用電動機５０が、第１回転清掃体３０と並行するように配置されている。このパワーブラシ用電動機５０は、その出力軸が第１回転清掃体３０の大径プーリ３３の後方に位置するように配置されている。

そして、パワーブラシ用電動機５０の出力軸には、小径プーリ５２が装着されていると共に、小径プーリ５２と大径プーリ３３の間には、歯付きベルト５３が掛け渡されている。

このパワーブラシ用電動機５０に対する給電は、図１に示す掃除機本体２からホース３、手元操作管４、及び延長管５を通じて行われるようになっている。なお、パワーブラシ用電動機５０の起動及び停止は、前記したように、床面に対する吸込具１０の接地及び離反の別を前記のブラシ駆動スイッチ１１ａ（図３参照）が検出し、その検出信号に基づいて制御基板Ｐが制御する。

そして、パワーブラシ用電動機５０が起動することによって、小径プーリ５２、歯付きベルト５３、及び大径プーリ３３を介してパワーブラシ用電動機５０の回転力が第１回転清掃体３０に伝達される。これにより、第１回転清掃体３０は、吸込具１０の前方の長辺に沿って延在する回転軸周りに回転する。具体的には、第１回転清掃体３０は、床面に接触して床面の塵埃を掻き取りながら回転する。

次に、第２回転清掃体４０，４０について説明する。
第２回転清掃体４０，４０は、前記したように、吸込具１０の左右両側の短辺に沿ってそれぞれ形成される補助吸込室４０ａ，４０ａ内にそれぞれ配置されている。そして、図４に示すように、第２回転清掃体４０，４０のそれぞれは、それらの両端が、補助吸込室４０ａ，４０ａ内の前後に設けられた軸受４３，４３，４３，４３によって回転可能なように支持されている。

これらの第２回転清掃体４０，４０は、前記の第１回転清掃体３０が電動であるのに対して、掃除機本体２の電動送風機（図示省略）が発生する吸込気流によって回転する吸込気流駆動のものである。図４中、符号１８は、吸込具１０の短辺側からの吸込気流によって第２回転清掃体４０に回転力を付与するための通風制御板である。

次に参照する図５は、吸込具の短辺側からの吸込気流の流れを模式的に示す、図３のＶ−Ｖ断面に対応する模式断面図である。
図５に示すように、通風制御板１８は、吸込具１０の短辺の外側から第２回転清掃体４０を覆うように設けられた板体である。そして、この通風制御板１８は、可能な限り第２回転清掃体４０に近接するように上ケース１２に取り付けられている。これにより、隔壁３１と第２回転清掃体４０との隙間よりも、通風制御板１８と第２回転清掃体４０との隙間のほうが一段と狭くなっている。

そのため、通風制御板１８は、吸込気流Ｓを、通風制御板１８と第２回転清掃体４０との隙間よりも、隔壁３１と第２回転清掃体４０との隙間の方に優先的に導くことで、第２回転清掃体４０に回転力を付与するようになっている。
そして、第２回転清掃体４０，４０は、吸込具１０の左右の短辺に沿ってそれぞれ延在する回転軸周りに回転する。具体的には、第２回転清掃体４０は、吸込具１０をその前方から見た場合に（図５の紙面手前から見た場合に）、右側の第２回転清掃体４０は、左回転し、左側の第２回転清掃体４０は、右回転するようになっている。

次に、吸込具１０内における吸込気流の流れについて説明する。
図６は、吸込具の長辺側からの吸込気流の流れを模式的に示す、図３のＶＩ−ＶＩ断面に対応する模式断面図である。図７は、吸込具内の吸込気流の流れを模式的に示す平面図である。なお、図７中、吸込室３０ａ（図４参照）と後室５０ａ（図４参照）とを隔てる隔壁３２（図４参照）の記載は省略している。

前記したように、掃除機本体２（図１参照）の図示しない電動送風機が駆動することによって、ホース３（図１参照）、手元操作管４（図１参照）、延長管５（図１参照）、及び吸込具１０（図１参照）を通じて流れる吸込気流が発生する。

図６に示すように、吸込具１０の長辺側からの吸込気流Ｓは、吸込具１０の下面に臨む吸込室３０ａの開口部と第１回転清掃体３０との隙間から吸込室３０ａ内に流れ込む。
その後、吸込気流Ｓは、後室５０ａとの隔壁３２の上方を流れ、吸口継手１４が接続される吸込具１０の膨らみ部１０ａを介して吸口継手１４及び延長管５へと流れ込む。
図６中、符号１５ｂは、第２回転清掃体４０（図４参照）が配置される補助吸込室４０ａ（図４参照）と、膨らみ部１０ａとを繋ぐ、次に説明する補助吸込路１５（図７参照）の開口である。

図７に示すように、補助吸込路１５は、吸込具１０内の左右両端を隔壁３１，３１で仕切られる補助吸込室４０ａと、膨らみ部１０ａとを繋ぐ吸込気流Ｓの通路である。この補助吸込路１５は、特許請求の範囲にいう「第２回転清掃体を駆動する吸込気流の通路」に相当する。この補助吸込路１５は、図６に示す吸込室３０ａから膨らみ部１０ａへと向かう吸込気流Ｓの通路とは独立に、補助吸込室４０ａ（図４参照）と、膨らみ部１０ａとを繋ぐように設けられるものであれば、その経路に制限はない。

ちなみに、本実施形態での補助吸込路１５は、図５、図６及び図７に示すように、上流側で補助吸込室４０ａに開口１５ａで臨み、下流側で膨らみ部１０ａに開口１５ｂで臨み、吸込具１０の後方の長辺側寄りで、かつ上ケース１２寄りに形成されて、後室５０ａの上方で延在している。なお、図５、図６及び図７中、符号１７は、吸込室３０ａと膨らみ部１０ａと繋ぐ吸込口である。また、符号Ｓは、吸込気流である。

次に、本実施形態に係る電気掃除機１の作用効果について説明する。
本実施形態に係る電気掃除機１は、前記したように、手元操作管４の操作スイッチ４６（図１参照）を操作することによって掃除機本体２（図１参照）の電動送風機（図示省略）が起動すると共に、吸込具１０（図１参照）に設けられた制御基板Ｐ（図４参照）を介してのパワーブラシ用電動機５０（図４参照）への給電が可能となる。

そして、吸込具１０の下面が床面（被清掃面）に接地していることで、この下面に設けられたブラシ駆動スイッチ１１ａ（図３参照）がオンになる。これにより制御基板Ｐは、パワーブラシ用電動機５０を起動する。

パワーブラシ用電動機５０は、その回転力を、小径プーリ５２（図４参照）、歯付きベルト５３（図４参照）、及び大径プーリ３３（図４参照）を介して第１回転清掃体３０（図４参照）に伝達する。

その結果、図６に示すように、第１回転清掃体３０は回転して床面の塵埃を掻き取る。そして、掻き取られた塵埃は、前記の電動送風機（図示省略）が起動することで発生する吸込気流Ｓに伴って吸込室３０ａ内に流れ込む。

一方、図７に示すように、吸込気流Ｓは、補助吸込室４０ａ、開口１５ａ、補助吸込路１５、及び開口１５ｂを介して膨らみ部１０ａに流れ込む。
そして、この際、図５に示すように、吸込気流Ｓが吸込具１０の下面から補助吸込室４０ａに流れ込む際に、通風制御板１８は、吸込気流Ｓを、通風制御板１８と第２回転清掃体４０との隙間よりも、隔壁３１と第２回転清掃体４０との隙間の方に優先的に導く。これにより、吸込気流Ｓは、第２回転清掃体４０に回転力を付与する。

そして、回転する第２回転清掃体４０によって掻き取られた床面の塵埃は、吸込気流Ｓに伴って、図６に示す膨らみ部１０ａの開口１５ｂから延長管５へと吸引されていく。
そして、このように第１回転清掃体３０及び第２回転清掃体４０によって掻き取られた床面の塵埃は、延長管５から手元操作管４（図１参照）、及びホース３（図１参照）を介して掃除機本体２の集塵室（図示省略）に捕集される。

以上のように、本実施形態に係る電気掃除機１によれば、吸込具１０が備える複数の回転清掃体（第１回転清掃体３０及び第２回転清掃体４０）のうち、一部の回転清掃体（第２回転清掃体４０）が吸込気流Ｓで駆動するので、従来の、全ての回転清掃体が電動の掃除機（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）と比較して、歯車等の部品点数が少なくてすみ、吸込具１０の重量を低減することができる。

また、本実施形態に係る電気掃除機１によれば、第２回転清掃体４０を駆動する吸込気流Ｓは、吸込具１０の長辺側からの吸込気流Ｓが流れる吸込室３０ａとは独立に設けられた補助吸込路１５（バイパス経路）を流れる。これにより、例えば歯つきベルト５３（図４参照）などの駆動部によって気流を遮られずに、一定の吸込力を確保することができる。そのため、吸込具１０は、その下面から補助吸込室４０ａ内に効率よく空気を吸い込み、この吸込気流Ｓによって第２回転清掃体４０は効率よく回転することができる。

また、本実施形態に係る電気掃除機１によれば、第２回転清掃体４０は、図５に示すように、吸込気流Ｓの流れる方向に沿って回転力が付与されるので、床面上で掻き取った塵埃は、この吸込気流Ｓに伴って効率よく補助吸込室４０ａ内に導かれる。

また、本実施形態に係る電気掃除機１によれば、第２回転清掃体４０は、吸込具１０の短辺側に沿うように配置されているので、例えば、前記したように、吸込具１０を縦長に使用して清掃室内の壁際に沿って、又は狭い隙間に吸込具１０を挿入して掃除する際に、第２回転清掃体４０は、床面上の塵埃を効率よく掻き取ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、補助吸込路１５が、下ケース１１と上ケース１２との間に形成されたものを示したが、これに限られることはなく、下ケース１１や上ケース１２に一体的に設けてもよいし、下ケース１１や上ケース１２に別部材を取り付けて設けてもよい。

また、前記実施形態では、第２回転清掃体４０は、吸込具１０の左右両側部に設けたが、いずれか片側にのみ設けてもよい。

また、前記実施形態では、第１回転清掃体３０を電動とし、第２回転清掃体４０を吸込気流駆動としたが、本発明は第１回転清掃体３０を吸込気流駆動とし、第２回転清掃体４０を電動としてもよい。また、本発明は、第１回転清掃体３０及び第２回転清掃体４０の全てを吸込気流駆動としてもよい。

なお、吸込具１０は、手元操作管４（図１参照）の他端に対して接続して使用することも可能である。

１…電気掃除機、２…掃除機本体、３…ホース、４…手元操作管、５…延長管、１０…吸込具、１４…吸口継手、１５…補助吸込路（通路）、１８…通風制御板、３０…第１回転清掃体、３０ａ…吸込室、３１…隔壁、４０…第２回転清掃体、４０ａ…補助吸込室、５０…パワーブラシ用電動機、Ｓ…吸込気流

Claims (4)

1. 吸込気流を発生させる掃除機本体と、前記掃除機本体に連通する吸込具とを備えた電気掃除機において、
   前記吸込具は、被清掃面を清掃する複数の回転清掃体を備え、
   これらの複数の回転清掃体のうち、少なくとも１つは前記掃除機本体の吸込気流駆動の回転清掃体であることを特徴とする電気掃除機。
2. 請求項１に記載の電気掃除機において、
   前記複数の回転清掃体は、電動の第１回転清掃体と、吸込気流駆動の第２回転清掃体と、を備えて構成されていることを特徴とする電気掃除機。
3. 請求項２に記載の電気掃除機において、
   前記吸込具は、平面視で細長の矩形を呈し、
   前記第１回転清掃体及び前記第２回転清掃体は、それぞれ回転軸方向に長い略棒形状であり、
   前記第１回転清掃体は、前記矩形の一長辺に沿うように配置され、前記第２回転清掃体は、前記矩形の各短辺に沿うようにそれぞれ配置されることを特徴とする電気掃除機。
4. 請求項２又は請求項３に記載の電気掃除機において、
   前記第１回転清掃体が配置される前記吸込具の吸込室とは独立に、第２回転清掃体を駆動する吸込気流の通路を備えることを特徴とする電気掃除機。

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