JP3300607B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回転清掃体を内設す
る吸口体を備えた電気掃除機に係り、特に回転清掃体の
塵埃のかき上げ力を向上し、かつ隅掃除性能を向上させ
る電気掃除機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気掃除機に使用されている吸口
体は、回転清掃体の両外側に同一軸上にタービンを設け
ているものが実用化されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の技術において
は、塵埃を掻き上げるのに十分な回転力を得るために、
タービンの幅を広くしなければならず、またタービンが
回転清掃体の両外側に配されているため、回転清掃体の
両側に塵埃をかき上げることができない部分が少なから
ずできてしまい、隅部の塵埃が掃除しにくくなってい
た。

【０００４】そこで本発明の目的は、上記課題を解決
し、塵埃を掻き上げるのに十分な回転力を得ながらも、
タービン幅を狭め、隅部の塵埃吸込性能を向上すること
ができる吸口体を備えた電気掃除機を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の特徴とするところは、下面に吸込口を有する
下ケースに上ケースを配設して形成された吸口本体と、
前記吸口本体の吸込口に配設された回転清掃体と、前記
回転清掃体の回転軸と同一軸上で前記回転清掃体の外側
に位置し、かつ前記回転清掃体を駆動するための少なく
とも一個のタービンとより構成した吸口体において、前
記タービンは、前記回転清掃体の軸方向に分割された二
つの部分からなり、一方は軸方向に対して螺旋状にひね
られており、他方は反対方向に螺旋状にひねられてお
り、略Ｖ字形を呈しており、前記タービンのひねりの方
向が、外側の部分では外側から内側にかけて前記回転清
掃体の回転方向であり、内側の部分では外側から内側に
かけて前記回転清掃体の反回転方向であることを特徴と
する電気掃除機にある。

【０００６】この構成によれば、タービンに流れ込む風
の流れの方向を滑らかに転向することができ、タービン
から流出する風の反作用も有効に利用することができる
ので、タービンの効率を向上することができ、タービン
の出力を向上することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施例を添
付の図面を参照して説明する。

【０００８】図１４に本発明の一実施例に係る電気掃除
機の外観の斜視図を示しており、２０１は制御回路や電
動送風機等が内蔵された掃除機本体、２０２は掃除機本
体２０１の吸込口部に接続されたホース、２０３は使用
者が握るとともに一端側にホースを接続するホース手元
部、２０４はホース手元部２０３の他端側に接続された
延長管、２０５は延長管２０４に接続された吸口体、２
０６はホース手元部２０３に設けられたスイッチ操作
部、２０７はホース手元部２０３に設けられた第一の赤
外線発光部、２０８はホース手元部２０３に設けられた
第二の赤外線発光部、２０９は掃除機本体２０１の上面
に設けられた赤外線受光部であり、210は室内の天井を
示している。

【０００９】次に本発明にかかる電気掃除機の動作につ
いて説明すると、掃除機の使用者がホース手元部２０３
に設けられたスイッチ操作部２０６の一つを押すと、押
されたスイッチに従った信号コードが赤外線信号として
第一の赤外線発光部２０７及び第二の赤外線発光部２０
８より放射される。

【００１０】第一の赤外線発光部２０７は通常の使用状
態では略鉛直上方を向くように配設されており、第一の
赤外線発光部２０７から放射された赤外線信号は、部屋
の天井や壁に当って反射し、掃除機本体２０１の赤外線
受光部２０９に到達する。

【００１１】また、第二の赤外線発光部２０８は、ホー
ス手元部のグリップエンドに略水平より下方に向くよう
に配設されており、第二の赤外線発光部２０８から放射
された赤外線信号は、直接的に掃除機本体２０１の赤外
線受光部２０９に到達する。赤外線受光部２０９に到達
した赤外線信号は、掃除機本体２０１に内蔵されている
制御回路を介して掃除機を制御するようにしている。

【００１２】本実施例に関する掃除機は、上述したよう
に使用者によって入力された操作情報を、赤外線信号を
利用して掃除機本体２０１に送信し、掃除機を制御する
ようにしているので、ホース２０２に電源線を用いるこ
とがなく、ホースの軽量化が図れる。

【００１３】このような掃除機に用いられる吸口体は、
電動送風機の吸込気流によって回転するタービンを駆動
源として、回転ブラシを回転させるタイプのものが主に
用いられる。

【００１４】本実施例はこのような吸口体の改良に関す
るものであり、図１は本発明の一実施例に係る吸口体２
０５の上断面図、図２は図１におけるＡ−Ｏ−Ａ断面
図、図３は吸口体２０５の吸込口カバー１０６を外した
状態の上面図、図４は図３における吸口体２０５の背面
図、図５は吸口体２０５の上面図、図６は吸口体２０５
の下面図である。

【００１５】図１〜図６において、吸口体２０５の骨格
となる吸口本体１０１は、その略中央の高さ位置で上下
に２分割されており、外郭を形成する下ケース１０２
と、この下ケース１０２の上部後方に配設される上ケー
ス１０３とにより形成されている。

【００１６】下ケース１０２と上ケース１０３とが接触
する位置の外周には、気密を保持するとともに家具等へ
の傷付きを防止する衝撃吸収バンパー１０４が取付けら
れている。

【００１７】吸口本体１０１の上部前方には、吸込口１
０５を覆う吸込口カバー１０６が着脱自在に配設されて
いる。

【００１８】吸口本体１０１の後端部には上下回動自在
なケーシング１０７を備え、その先端に回転自在な吸口
継手１０８を接続している。

【００１９】下ケース１０２には、図６に示すように、
吸口体２０５全体を前後方向に移動させるとともに、吸
口体２０５の下面と掃除面との間に一定間隔を保つよう
に一対の前車輪１０９と一対の後車輪１１０、及び掃除
機使用中における掃除面に対する圧力を受けるためのロ
ーラー１１１が配設されている。

【００２０】また、下ケース１０２の前後には吸込口１
０５内の吸込圧力を保持する圧力制御板１１２，１１３
が配設されている。

【００２１】ここで、前車輪１０９と後車輪１１０は互
いに相向き合う位置に配置されている。

【００２２】吸込口カバー１０６の内側には横方向にス
ライドする一対の開閉レバー１１４があり、これを操作
することにより、下ケース１０２及び上ケース１０３か
ら取り外すことができる。

【００２３】吸口体２０５の内部には、塵埃の掻き上げ
等を行う回転ブラシ１１５が配設されている。回転ブラ
シ１１５には、塵埃の掻き上げ効果の高い可撓性を持つ
ブレード１とナイロン等の拭き効果の高い刷毛２を先端
に縫い付けた、拭きブレード３をロータリーコア４の外
周軸線方向に設けた溝部５に配設して成形され、その両
端には回転軸１１６が圧入されており、すべり軸受１１
７によって回動自在に軸支されている。

【００２４】すべり軸受１１７は、軸受カバー１１８に
圧入され、下ケース１０２に設けた一対の対峙した支持
リブ１１９により保持されている。

【００２５】また、回転ブラシ１１５の両端に圧入され
た左右２本の回転軸１１６には、タービン１２０Ａが挿
入されている。

【００２６】更にこのタービン１２０Ａと対向するよう
にタービン１２０Ｂが配設され、これら二つのタービン
１２０Ａとタービン１２０Ｂによりタービン１２０が構
成されている。タービン１２０Ａとタービン１２０Ｂの
接合面は超音波溶着により強固に固着されている。

【００２７】また、タービン１２０Ａ，１２０Ｂは回転
軸方向に対して、螺旋状にひねられた形状をしており、
タービン１２０Ａは軸受カバー１１８側から回転ブラシ
115側へ向かって回転ブラシ１１５の反回転方向にひね
られており、タービン１２０Ｂは軸受カバー１１８側か
ら回転ブラシ１１５側へ向かって回転ブラシ１１５の回
転方向にひねられている。

【００２８】本実施例に用いられるタービン１２０は、
このように二つのタービン１２０Ａとタービン１２０Ｂ
により構成することにより、タービンを成形するに当た
っての金型の作成が容易になる。

【００２９】次に回転ブラシ１１５を回転させるための
手段について説明すると、図７は図１の吸口体２０５に
おけるＢ−Ｂ断面図、図８は吸込口カバー１０６の裏面
図、図９は吸込口カバー１０６の背面図（一部図５にお
けるＣ−Ｃ断面図）図１０は図８におけるＤ−Ｄ断面
図、図１１は図８におけるＥ−Ｅ断面図である。

【００３０】本実施例の吸口体２０５は図７に示すよう
に、タービン１２０に向って空気を吹き付けるための多
数のノズル１２１，１２２（以下多翼ノズル１２１，１
２２と称す）が、タービン１２０の外周をほぼ覆うよう
に配設されている。

【００３１】この多翼ノズル１２１，１２２は、上下に
二分割されて配置されており、上側の多翼ノズル１２１
は図８及び図１１に示すように、ねじ１２３によって吸
込口カバー１０６の裏面に固定され、また、下側の多翼
ノズル１２２は図１及び図３に示すように、下ケース１
０２にねじ１２４によって固定されている。

【００３２】ここで、多翼ノズル１２１，１２２はター
ビン１２０Ｂに空気を吹き付けるように配置されてお
り、その空気はタービン１２０Ａ移動して吸込口１０５
に流れ込むようになっている。

【００３３】また、下ケース１０２のタービン１２０の
径方向延長部には前述したように、一対の前車輪と１０
９と一対の後車輪１１０が位置し、タービン１２０下部
の吸込口１０５と清掃床面の間のすきまを一定に保つよ
うにしている。

【００３４】次に回転ブラシ１１５を回転させるための
動作について説明すると、タービン１２０へ吹き付ける
空気は、図３及び図４に示すように吸口体２０５の上ケ
ース１０３後部に設けられた多数の通気孔を有する後部
吸気口１２５、及び吸口体２０５の上ケース１０３上部
に設けられた多数の通気孔を有する上部吸気口126より
吸気される。

【００３５】後部吸気口１２５及び上部吸気口１２６
は、吸気口自体の強度を確保するために吸気口の角部
（後部吸気口１２５の後端，上部吸気口１２６の上端）
には通気孔を形成しないようにしている。これにより、
多数の通気孔を有する吸気口自体の強度を確保すること
ができる。

【００３６】図１２に後部吸気口１２５の断面図を示し
ており、後部吸気口１２５は、上ケース１０３の板厚の
略半分となるように成形し、この板厚が薄くなった上ケ
ース１０３の吸気口に、通気孔１２７を形成するように
している。

【００３７】吸気口と吸気口の間は板厚の厚いリブ１０
３Ａが形成されるので、後部吸気口１２５あるいは上部
吸気口１２６付近に衝撃が加わった場合においても、板
厚の厚いリブ１０３Ａによって保護されるため、板厚が
薄い吸気口の損傷を防ぐことができる。

【００３８】吸口体２０５の後部には図１に示すよう
に、下ケース１０２及び上ケース103の前壁によって形
成された仕切壁１２８Ａと、下ケース１０２の外壁及び
上ケース１０３の外壁とにより形成された通風路１２９
Ａが設けられている。

【００３９】また、回転ブラシ１１５の前側にも仕切壁
１２８Ｂ及び通風路１２９Ｂが同様に形成されている。

【００４０】後部吸気口１２５及び上部吸気口１２６の
通気孔から吸気された空気は図１及び図７に示すよう
に、通風路１２９Ａを通って下ケース１０２と一体に成
形された案内壁１３０によって絞り込まれて多翼ノズル
１２１，１２２に導かれ、タービン１２０に吹き付ける
ようにしている。

【００４１】後部吸気口１２５及び上部吸気口１２６の
通気孔から吸気された空気の大半は、多翼ノズル１２１
の手前側からタービン１２０に導かれるため、多翼ノズ
ル１２１の前側及び多翼ノズル１２２にはほとんど空気
が流れない。

【００４２】そこで、本実施例では多翼ノズル１２１の
前側及び多翼ノズル１２２にも空気を流してタービン１
２０（回転ブラシ１１５）のトルクを向上させるため
に、図８及び図１３に示すように吸口体２０５（吸込口
カバー１０６）の側面に空気導入口１３１を設けるよう
にしている。

【００４３】空気導入口１３１を設けることにより、多
翼ノズル１２１の前側及び多翼ノズル１２２にも空気が
流れるようになり、タービン１２０（回転ブラシ１１
５）のトルクを向上させることができる。尚、必要に応
じて空気導入孔の数やその位置は適宜選択できるもので
ある。

【００４４】タービン１２０に吹き付けられる空気は前
述のように、まずタービン１２０Ｂに流入する。タービ
ン１２０Ｂは前述のように回転ブラシ１１５の回転方向
に螺旋状にひねられているので、タービン１２０Ｂに流
入した風はその方向を滑らかに回転軸方向に変えなが
ら、タービン１２０Ａへ流れていく。タービン１２０Ａ
は前述のように回転ブラシ１１５の反回転方向に螺旋状
にひねられているので、タービン１２０Ａに流入した風
はその方向を滑らかに反回転方向に変えながら吸込口１
０５へ流れていく。

【００４５】このように、タービン１２０に吹き付けら
れた風は、螺旋状のひねり形状により、滑らかに方向を
回転ブラシ１１５の反回転方向に転向されるため、ター
ビン１２０での損失が少なく、また風の反作用も有効に
利用することができるので、タービンの効率を向上する
ことができ、従来のタービンより幅を狭くしても塵埃を
掻き上げるのに十分な出力トルクを得ることができる。

【００４６】タービン１２０を流出した風は、図１に示
すように流れた後、吸込口１０５へ流れ、吸込口１０５
のほぼ中央部に位置するケーシング１０７，吸口継手１
０８を通って掃除機本体へ導かれる。

【００４７】一方、塵埃を含んだ空気は吸込口１０５か
らケーシング１０７，吸口継手108を通って掃除機本体
へ導かれる。

【００４８】本実施例の吸口体２０５では、吸口体の後
部吸気口１２５及び上部吸気口126の通気孔から吸気さ
れた空気をタービン１２０に流し、吸込口１０５のほぼ
中央部からケーシング１０７，吸口継手１０８を通って
掃除機本体へ吸引しているので、空気は吸込口１０５内
で高速で回転しながら中央部に移動し、旋回流が発生す
る。

【００４９】発生した旋回流は、回転ブラシ１１５の回
転方向に旋回し、回転ブラシのブレード１に当り、回転
ブラシ１１５のトルクを向上させる。このときブレード
１は回転ブラシ１１５の反回転方向に曲がっているため
旋回流を効率良くトルク向上へいかすことができる。

【００５０】本実施例によれば、吸口体の後部吸気口１
２５及び上部吸気口１２６の通気孔から吸気された空気
によってタービン１２０と回転ブラシ１１５を回転さ
せ、さらに吸込口１０５内で発生する旋回流の相乗効果
により、掃除面の塵埃を巻き上げながら吸塵できるの
で、集塵性能を大幅に向上できる。

【００５１】また、本実施例の吸口体は、使用中に吸口
体を掃除面から持ち上げた場合には、大半の空気が吸込
口１０５から吸い込まれ、吸口体の後部吸気口１２５及
び上部吸気口１２６の通気孔から吸い込まれる空気が減
るので、タービン１２０及び回転ブラシ１１５の回転数
が減少する。

【００５２】これにより、負荷が軽くなることによって
エアタービンが高速回転して騒音を発生させるという従
来のエアタービンタイプの吸口体の欠点を解消すること
ができる。

【００５３】さらに本実施例の吸口体は、掃除面の種類
によって自動的にタービン１２０及び回転ブラシ１１５
の回転数が変化するようになっている。

【００５４】これは、例えば掃除面が床面あるいは畳と
いった場合には、吸口体２０５の下面に配設された前車
輪１０９と後車輪１１０、及びローラー１１１によっ
て、吸口体２０５の下面と床面あるいは畳に所定の隙間
が生じ、吸込口１０５から吸い込まれる空気の量が増
え、吸口体の後部吸気口１２５及び上部吸気口１２６の
通気孔から吸い込まれる空気が減るので、タービン１２
０及び回転ブラシ１１５の回転数が減少するので、回転
ブラシ１１５による床面の傷付きを防止することができ
る。

【００５５】また、掃除面がじゅうたんの場合には、吸
口体２０５の下面がじゅうたんと密着し、吸込口１０５
から吸い込まれる空気の量が減り、吸口体の後部吸気口
125及び上部吸気口１２６の通気孔から吸い込まれる空
気が増加するので、タービン１２０及び回転ブラシ１１
５の回転数が上昇するとともに旋回流が発生する。

【００５６】これにより、じゅうたん上の塵埃を回転ブ
ラシ１１５により掻き出し、さらに旋回流により塵埃を
巻き上げることができ、集塵効率が向上する。

【００５７】本実施例の吸口体は上述したように、掃除
面の種類によって自動的にタービン１２０及び回転ブラ
シ１１５の回転数が変化するようになっているので、従
来のエアタービンタイプの吸口体に必要であった掃除面
に合わせてエアタービンに吹き付ける空気の量を手動で
切り換える切換レバーが不要となり、操作性が向上す
る。

【００５８】本実施例の吸口体の下面部には、前車輪１
０９と後車輪１１０がそれぞれ左右に、また後方中央部
にローラー１１１が配設される５点車輪としている。

【００５９】これは、吸口体の下面部と掃除面との接触
面が不安定になると、回転ブラシ１１５の左右に配設さ
れるタービン１２０に流れる空気の量が不均一となり、
回転ブラシ１１５及びタービン１２０の回転数が不安定
（トルクが変動）となり、集塵効率が低下するようにな
る。

【００６０】そこで、均一にタービン１２０に空気が流
れるように吸口体の下面部と掃除面との接触面を安定に
保つために５点車輪の構成としたのである。

【００６１】これにより、左右のタービン１２０に流れ
る空気の量がほぼ均一となり、回転ブラシ１１５及びタ
ービン１２０の回転数が安定し、集塵効率の低下を防止
することができる。

【００６２】次に本実施例の吸口体のメンテナンス方法
について説明する。

【００６３】本実施例の吸口体２０５は先に説明したよ
うに、吸口体の吸込口１０５の上部に吸込口カバー１０
６が配設されている。吸込口カバー１０６には、吸込口
カバー１０６の内側で横方向にスライドする開閉レバー
１１４があり、これを操作することにより、下ケース１
０２及び上ケース１０３から取り外すことができる。ま
た、吸口体２０５(吸込口カバー１０６)の側面には凹部
１３２が形成されている。そして、吸込口カバー１０６
を取り外す場合には、まず人差指あるいは中指をこの凹
部１３２に挿入し、親指を開閉レバー１１４に掛け、開
閉レバー１１４を外側に向かってスライドさせて係合を
外し、親指と人差指（中指）とで摘みながら外す。

【００６４】本実施例によれば、横方向にスライドする
開閉レバー１１４を吸込口カバー１０６の内側に設ける
ようにしているので、掃除中に家具等に接触した場合に
おいても外力から開閉レバー１１４を保護することがで
きる。

【００６５】また、吸口体２０５（吸込口カバー１０
６）の側面に凹部１３２を設けるようにしているので、
人差指あるいは中指をこの凹部１３２に挿入し、親指を
開閉レバー１１４に掛け、開閉レバー１１４を外側に向
かってスライドさせて係合を外し、親指と人差指（中
指）とで摘み、吸込口カバー１０６を吸口体２０５から
容易に外すことができる。

【００６６】また、多翼ノズル１２１が吸込口カバー１
０６にねじ止めされ、また多翼ノズル１２２も下ケース
１０２にねじ止めされているので、吸込口カバー１０６
を外すと、回転ブラシ１１５とタービン１２０のみを外
して清掃ができ使い勝手がきわめてよいものである。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、タ
ービンに螺旋状のひねり形状を与え、略Ｖ字状に形成す
ることで、タービンに流れ込む風の流れを滑らかにター
ビンの反回転方向に転向することができ、結果、タービ
ンの損失が減少し、風の反作用を効果的に利用できるの
で、タービン効率が向上し、従来のタービンより幅が狭
くても塵埃を掻き上げるのに必要な回転力を得られる吸
口体を備えた電気掃除機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る吸口体２０５の上断面
図である。

【図２】図１におけるＡ−Ｏ−Ａ断面図である。

【図３】吸口体２０５の吸込口カバー１０６を外した状
態の上面図である。

【図４】図３における吸口体２０５の背面図である。

【図５】吸口体２０５の上面図である。

【図６】吸口体２０５の下面図である。

【図７】図１の吸口体２０５におけるＢ−Ｂ断面図であ
る。

【図８】吸口体２０５の吸込口カバー１０６の裏面図で
ある。

【図９】吸込口カバー１０６の背面図（一部図５におけ
るＣ−Ｃ断面図）である。

【図１０】図８におけるＤ−Ｄ断面図である。

【図１１】図８におけるＥ−Ｅ断面図である。

【図１２】後部吸気口１２５部分拡大図である。

【図１３】吸口体２０５の側面図である。

【図１４】本発明の一実施例に係る電気掃除機の外観の
斜視図を示す図である。

【符号の説明】

１０１…吸口本体、１０２…下ケース、１０３…上ケー
ス、１０５…吸込口、１０６…吸込口カバー、１０７…
ケーシング、１０８…吸口継手、１０９…前車輪、１１
０…後車輪、１１１…ローラー、１１４…開閉レバー、
１１５…回転ブラシ、１１６…回転軸、１１８…軸受カ
バー、１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ…タービン、２０１
…掃除機本体、２０２…ホース、２０３…ホース手元
部、２０４…延長管、２０５…吸口体、２０６…スイッ
チ操作部、２０７…第一の赤外線発光部、２０８…第二
の赤外線発光部、２０９…赤外線受光部、２１０…室内
天井。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田島 泰治 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭64−58223（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−176870（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−177170（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A47L 9/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下面に吸込口を有する下ケースに上ケース
   を配設して形成された吸口本体と、該吸口本体の吸込口
   に配設された回転清掃体と、前記上ケ―スの前側に位置
   し前記回転清掃体の上部を覆う吸込口カバーと、前記回
   転清掃体の回転軸の両端に配置され、前記回転清掃体を
   空気流で駆動するための１対のタービンと、前記吸口本
   体の下流側で前記吸込口の略中央部に配設される吸込通
   路を有するケーシングと、該ケーシングの下流側に配設
   される吸口継手と、前記上ケ―スに設けられ前記１対の
   タービンに供給する空気を吸気する吸気口と、前記吸気
   口から吸気された空気を前記１対のタービんにそれぞれ
   導く通風路とを備え、 前記タービンは、前記回転清掃体の軸方向に分割された
   二つの部分からなり、外側の部分は外側から内側にかけ
   て前記回転清掃体の回転方向にひねられ、内側の部分は
   外側から内側にかけて前記回転清掃体の反回転方向にひ
   ねられて略Ｖ字形を呈しており、前記通風路からの空気
   は略Ｖ字形の開放側から外側の部分に流入して内側の部
   分に移り前記回転清掃体の反回転方向に流れを転向され
   るようになされ、 前記１対のタービンは前記上ケースと下ケースで形成さ
   れる前記吸込口に連通した位置に配置され、 前記１対の
   タービンを通過した空気は前記回転清掃体を旋回して前
   記ケーシングの吸込通路に導かれる構成にしたことを特
   徴とする電気掃除機。