JP4477565B2 - 集塵器およびそれを備えた電気掃除機 - Google Patents
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Description
本発明は、集塵器およびそれを備えた電気掃除機に関するものである。
従来の電気掃除機は、吸込口と電動送風機とを連通する吸込経路に集塵器が配置され、この集塵器のフィルタによってゴミや埃等と空気を分離し、空気のみを掃除機本体外に排出する。フィルタにゴミや埃等が詰まると、吸込効率が悪化するため、フィルタを定期的にクリーニングする必要がある。
特許文献１では、掃除機本体に取り付けられたサイクロン式集塵器において、掃除機本体に固定されたカップ状の蓋に対して、ダストケースが取り外し自在に装着され、また、蓋側の排気筒に設けられた集塵フィルタに対してブラシが移動自在に設けられ、ダストケースの開放動作に連動してブラシをフィルタに沿って移動させるために、蓋とブラシとの間にコイルバネが介在され、さらに、ダストケースの着脱に連動してブラシを移動させるためにブラシとダストケース側とを係脱自在に連結する連結ロッドが設けられた集塵器が開示されている。
特開２００２−３１５７０１（図１７、図１８を参照）
しかしながら、特許文献１の集塵器では、コイルバネがフィルタの表面に沿って伸縮するため、コイルバネが吸引経路に露出された状態となる。そのため、コイルバネにゴミや埃等が付着して見栄えが悪くなる。さらに、ダストカップの開放時に使用者が不用意にコイルバネに触れる可能性がある。
また、特許文献１のように、ブラシとダストケースとをロッドで連結するタイプでは、ロッドを集塵容器内のブラシ部分から蓋側の内周面を通してケース外部まで導いて連結しているため、ロッドを連結する構成が複雑となっていた。
本発明は、上記に鑑み、簡単な蓋開閉連動機構によって、蓋の開閉動作に連動して排気筒のフィルタをクリーニングすることができる集塵器の提供を目的としている。
上記目的を達成するために、本発明は、開閉自在な蓋およびケースからなる集塵容器と、該集塵容器内に設けられたフィルタ付きの排気筒とを備え、集塵容器の吸込口から空気と共に吸い込んだ塵埃をフィルタで濾過して排気筒から空気を排出し、集塵容器内に塵埃を回収する集塵器であって、前記フィルタを清掃するクリーニング部材が排気筒の軸方向に沿って移動自在に設けられ、該クリーニング部材を蓋の開閉動作に連動して移動させる蓋開閉連動手段が設けられ、該蓋開閉連動手段は、排気筒に対してその軸方向に移動自在な移動部材と、該移動部材とクリーニング部材とを連結する連結部材と、前記移動部材を排気筒に対して伸長する方向に付勢する付勢部材とから構成され、前記付勢部材が、排気筒と移動部材との間に介在され、前記連結部材は、フィルタの周囲に間隔をおいて複数本設けられたことを特徴としている。
上記構成によると、移動部材を排気筒に対して伸長する方向に付勢する付勢部材を排気筒と移動部材との間に介在させているので、従来のように、フィルタの周囲でコイルバネが移動する構成とは異なり、付勢部材にゴミや埃等が付着するのを防止でき、かつ、付勢部材の性能低下を防止することができる。しかも、クリーニング部材と移動部材とを連結する連結部材は、フィルタの周囲に間隔をおいて複数本設けられているため、連結部材の存在によってフィルタの性能低下が問題になることはない。
また、本発明は、開閉自在な蓋およびケースからなる集塵容器と、該集塵容器内に設けられたフィルタ付きの排気筒とを備え、集塵容器の吸込口から空気と共に吸い込んだ塵埃をフィルタで濾過して排気筒から空気を排出し、集塵容器内に塵埃を回収する集塵器であって、前記フィルタを清掃するクリーニング部材が排気筒の軸方向に沿って移動自在に設けられ、該クリーニング部材を蓋の開閉動作に連動して移動させる蓋開閉連動手段が設けられ、該蓋開閉連動手段は、排気筒に対してその軸方向に移動自在な移動部材と、該移動部材とクリーニング部材とを連結する連結部材と、前記移動部材を排気筒に対して伸長する方向に付勢する付勢部材とから構成され、前記排気筒の一側に付勢部材を収容する収容部が設けられ、該収容部を覆うように移動部材が配置されていることを特徴としている。
上記構成によると、移動部材を排気筒に対して伸長する方向に付勢する付勢部材を排気筒の一側に設けられた収容部に収容し、この収容部を覆うように移動部材を配置している。そのため、蓋の開姿勢においても付勢部材が露出することがなく、使用者が不用意に付勢部材に触れるのを防止でき、安全である。
また、移動部材を蓋の閉姿勢でケースの底面に着座させる構成を採用することができる。上記構成によると、移動部材は、蓋の閉姿勢で付勢部材に抗してケースの底面に着座しているので、排気筒が蓋とケースとによって両持ち状態で支持されることになる。そのため、排気筒が安定した構造となる。
また、クリーニング部材が蓋の閉姿勢でフィルタの一端部に位置し、蓋の開姿勢でフィルタの他端部に位置するよう、クリーニング部材と移動部材とを連結部材により連結するようにする。
上記構成によると、蓋の閉姿勢あるいは開姿勢で、クリーニング部材が常にフィルタの端部に位置することとなる。そのため、フィルタを清掃するとき以外は、吸い込んだ空気が通る部分をクリーニング部材によって覆われることがないので、フィルタ性能を損なうことがない。
また、上記集塵器を掃除機本体に対して着脱可能に装着する。これにより、集塵器を掃除機本体から取り外した状態で、蓋とケースとを分離して集塵容器内の回収したゴミや埃等を廃棄することができ、使い勝手がよい。
以上のように、本発明によると、集塵器の蓋の開閉動作に連動してクリーニング部材を排気筒のフィルタに沿って移動させる蓋開閉連動機構において、連動機構を構成する移動部材を排気筒に対して伸長する方向に付勢する付勢部材が設けられ、該付勢部材を排気筒と移動部材との間に介在させているので、従来のように、フィルタの周囲でバネが移動する構成とは異なり、付勢部材にゴミや埃が付着するのを防止することができ、見栄えのよい集塵器を提供することができる。しかも、付勢部材を排気筒の端部に形成する収容部に収容し、移動部材で覆うようにすれば、付勢部材が露出することがなく、使用者が不用意に付勢部材に触れるのを防止でき、安全である。
以下、本発明の実施形態として、部屋の壁、家具、ベッド等の障害物がある、周囲を囲まれた空間内を自立して移動する自走式掃除機を例に説明する。
自走式掃除機は、図１〜図３に示すように、電動送風機１３を内装した掃除機本体１０と、床面のゴミや埃等を吸引する吸込口体２０とから構成される。吸込口体２０は、掃除機本体１０の前部側底面に配され、掃除機本体１０に軸方向を垂直方向とする連結軸１０ａによって接続されると共に、連結軸１０ａ周りに約３０度の範囲で回転可能とされる。また、吸込口体２０には、掃除機本体１０側の屈曲自在な吸込ホース（図示せず）と連結され、電動送風機１３の駆動により発生する吸引力で吸込口体２０からゴミや埃等を掃除機本体側の集塵器３０に吸引できるようになっている。
掃除機本体１０は、小判型のケーシングの上面にカプセル状の集塵器３０を収容するための凹部１５が形成され、ケーシングの前部側には、障害物や壁面等に衝突した際の衝撃を緩和するバンパー１２が取り付けられる。掃除機本体１０の後部側には、電動送風機１３が内装される。また、掃除機本体１０の側部には、掃除空間を移動するための移動措置としての駆動輪４１が設けられる。この駆動輪４１や電動送風機１３の駆動を制御する制御基板等を備えた制御部６０は、凹部１５の下側空間部に配設される。さらに、バンパー１２の窓に面して周囲の障害物を検出する検出センサ５０が設けられている。
バンパー１２は、衝撃を緩和するためにバネ（図示せず）によって掃除機本体１０の前側に突出するように保持される。
移動装置は、駆動モータ（図示せず）によって駆動される左右一対の駆動輪４１と、吸込口体２０の下面に設けられた補助輪４２とから構成される。駆動輪４１は、左右が夫々独立して回転する。例えば、前進または後退のときは、両駆動輪４１が同時に回転し、旋回のときは、夫々の駆動輪４１が異なる方向に回転するか、一方の駆動輪４１が停止し他方の駆動輪４１が回転する。補助輪４２は、駆動輪４１の動きに合わせて掃除機本体１０がスムーズに走行できるように垂直軸周りに回転自在に支持されている。
吸込口体２０には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ゴミや埃等を吸引するメイン吸込口２１ａ、前方吸込口２１ｂおよび側方吸込口２１ｃが形成される。メイン吸込口２１ａと前方吸込口２１ｂとは、吸込口体２０内部に形成された吸込経路２５と連通する開口とされ、側方吸込口２１ｃは、ゴム等から構成されるＬ字形状のノズルとされる。
メイン吸込口２１ａは、吸込口体２０の底面中央に設けられた凹部２４の壁面に貫通形成される。この凹部２４には、ゴミや埃等を床面から掻き取る回転ブラシ２３が回転自在に設けられ、回転ブラシ２３の回転により、掻き上げられたゴミや埃等をメイン吸込口２１ａから吸引できるようになっている。
側方吸込口２１ｃは、吸込口体２０の左右に設けられており、全部凹部２４に連通しており、側方吸込口２１ｃから吸い込んだゴミや埃等をメイン吸込口２１ａから吸込経路２５に流入させるようにしている。
また、前方吸込口２１ｂは、吸込口体２０の前部側底面に形成される。この前部側には、バンパー１２の移動により開閉する開閉部２２が備えられる。開閉部２２は、前方吸込口２１ｂを開閉するよう、その両側面上側が吸込口体２０の軸２２ａ周りに回動自在に支持されている。開閉部２２の前面には、バンパー１２が障害物や壁等に当たって掃除機本体１０の後側方向に押し込まれたとき、当接する当接部２２ｂが突出形成される。バンパー１２が当接部２２ｂに当たったとき、開閉部２２が開回動し、バンパー１２が当接部２２ｂから離れたとき、自重により開閉部２２が閉回動するように設定される。これにより、前方吸込口２１ｂは開閉される。
次に、集塵器３０について図５〜図７に基づいて説明する。集塵器３０は、サイクロン式であり、掃除機本体１０の上面に形成された凹部１５に着脱可能に収納される。凹部１５は、断面半円状に形成され、後部側に平坦な傾斜面１５ａが形成され、集塵器３０の挿入方向を規制している。凹部１５の底面には、吸込口体２０からの吸込経路２５に通じる吸引口１７が形成され、凹部１５の傾斜面１５ａには、掃除機本体１０内の電動送風機１３に通じる排出口１８が形成される。
ここで、サイクロン式とは、吸込口体２０から集塵室１２内に吸引されたゴミや埃等を含む吸気を集塵室内で旋回させ、空気と塵埃とに分離させると共に吸い込んだ空気を集塵室外へ排出する方式である。
集塵器３０は、図５に示すように、内部に集塵室３２を形成するカプセル状の集塵容器と、集塵容器内の集塵室３２の中央に配設された排気筒３４とを備えている。集塵容器は、半カップ状の蓋３３ｃおよびケース３３ｄから構成され、夫々の合わせ面の開口縁部には、螺合用のネジが形成される。
蓋３３ｃは、その下面側（掃除機本体１０の下方向側）が、凹部１５の傾斜面１５ａに合わせて斜面が形成され、上面側（掃除機本体１０の上方向側）は、カプセル形状に合わせて半円筒状に形成される。蓋３３ｃの下面側には、排出口１８と連通する集塵容器排気口３３ｂが形成される。また、蓋３３ｃの内部には、軸方向に沿って排気筒３４がネジ止め固定される。
また、集塵容器の蓋３３ｃの上面側には、前後方向（掃除機本体１０の前後方向）に長溝３９が形成され、この長溝３９に操作レバー３７がスライド自在に嵌合される。長溝３９は、蓋３３ｃの後面側まで形成され、その端部が開口しており、操作レバー３７の後端に一体的に形成されたクランプ３６が蓋３３ｃの後面より突出できるようになっている。操作レバー３７と長溝３９の前部との間には、バネ３８が介装され、操作レバー３７を後方へ付勢するようになっている。
操作レバー３７と一体化されたクランプ３６は、掃除機本体１０の凹部１５に形成された係合孔１６に係脱自在に係合する係合部として機能する。操作レバー３７を前方にスライドさせると、クランプ３６が掃除機本体１０の凹部１５から外れ、集塵器３０を掃除機本体から取り外すことができる。
排気筒３４は、塵埃が分離された後の空気を集塵室３２から円筒体３１を介して集塵容器排気口３３ｂに排出するためのものであって、蓋３３ｃにネジ止めされた円筒体３１と、この円筒体３１の軸方向端部に着脱可能に取り付けられる固定筒体３４ｄとから構成される。円筒体３１は、その周面が格子状に開口しており、円筒体３１内に吸い込んだ空気を集塵容器排気口３３ｂから排出できるようになっている。
集塵容器排気口３３ｂと凹部１５側の排出口１８との接続は、対面させ、あるいは、ホース（図示せず）を用いて接続し、吸込経路２５を形成する。
固定筒体３４ｄは、その外周面の開口を塞ぐようにメッシュ状のフィルタ３４ａが装着され、その外周側にクリーニング部材６９が配置される。フィルタ３４ａは、蓋３３ｃをケース３３ｄから外したとき、外部に露出するよう蓋３３ｃの開口部よりも外側に位置し、取り外して清掃もできるようになっている。
ケース３３ｄの下面側（掃除機本体１０の下方向側）には、凹部１５の吸引口１７と連通する集塵容器吸込口３３ａが形成される。集塵容器吸込口３３ａと吸引口１７との接続は、対面させ、あるいは、ホース（図示せず）を用いて接続し、吸込経路２５を形成する。
クリーニング部材６９は、固定筒体のフィルタ３４ａに外嵌され、フィルタ３４ａの軸方向に沿って移動する環状のリング７１と、リング７１の内周面に設けられ、フィルタ３４ａの外周面に沿って摺動するブラシ７０とから構成される。
ブラシ７０は、リング７１の内面に備えられ、適度な弾力のある繊維からなる。ブラシ７０の毛足の長さは、その先端がフィルタ３４ａの外周面と僅かに当接する長さとされる。
クリーニング部材６９は、蓋３３ｃの開閉によってフィルタ３４ａの軸方向に沿って摺動する。以下、その連動機構について説明する。この蓋開閉連動機構は、固定筒体３４ｄの前端に固定筒体３４ｄの軸方向に沿って移動自在に嵌合され、蓋３３ｃの閉姿勢で前端がケース３３ｄの内側底面（掃除機本体１０の前方向側）に着座する移動部材である移動筒体３４ｂと、この移動筒体３４ｂを伸長方向へ付勢するよう移動筒体３４ｂと固定筒体３４ｄとの間に介在された付勢部材であるバネ３４ｃと、蓋３３ｃの開放に伴う移動筒体３４ｂの伸長に連動してリング７１をフィルタ３４ａに沿って移動させるよう、移動筒体３４ｂとリング７１とを連結する連結部材としての支持ピン７３とを備えている。
固定筒体３４ｄの前部（掃除機本体１０の前方向側）中央には、移動筒体３４ｂを案内する案内体３４ｅが突出形成される。この案内体３４ｅは、前端側が開放した筒状とされ、その内部に付勢部材を収容する収容部７７が形成される。移動筒体３４ｂは、前端が閉塞した筒体とされ、案内体３４ｅに摺動自在に外嵌される。
そして、バネ３４ｃはコイルバネからなり、固定筒体３４ｄの前端部（掃除機本体１０の前方向側）と移動筒体３４ｂの後端部（掃除機本体１０の後方向側）との間に介在される。すなわち、バネ３４ｃは、収容部７７の内側後部と移動筒体３４ｂの内側底面との間に介在される。
支持ピン７３は、固定筒体３４ｄの周囲４箇所の前後方向（掃除機本体１０の前後方向）の凹みに沿って移動自在に設けられる。支持ピン７３の後端は、リング７１の前端部側で外方向に折り曲げられてフック部７４が形成され、このフック部７４がリング７１の前部側に形成された保持部７８に係合する。また、支持ピン７３の前端は、固定筒体３４ｄのフランジ７５を貫通して移動筒体３４ｂのフランジ７６に固定される。これにより、リング７１と移動筒体３４ｂとが一体的に連結される。
上記構成において、集塵器３０の操作レバー３７を操作してクランプ３６を掃除機本体の凹部１５の係合孔１６から後退させれば、集塵器３０自体を掃除機本体から取り外すことができる。
集塵器３０を掃除機本体から取り外した後、集塵容器の蓋３３ｃを開放すれば、バネ３４ｃの付勢力により、移動筒体３４ｂが排気筒３４に対して伸長し、これに伴い、支持ピン７３を介してクリーニング部材６９のブラシ７０がフィルタ３４ａに沿って摺動することになる。
このとき、ブラシ７０は、フィルタ３４ａの表面を移動し、フィルタ３４ａに付着したゴミや埃等を掻き落とす。掻き落された塵埃はケース３３ｄに受け止められ集積する。この掻き落とし動作は、フィルタ３４ａの一端部から他端部まで行われる。
また、ケース内に集積した塵埃を廃棄した後、蓋３３ｃを閉じる場合、移動筒体３４ｂの前端がケース３３ｄの内側底面に着座する。この状態では蓋３３ｃは未だ開放状態にある。そのため、さらに、バネ３４ｃに抗して蓋を閉めると、移動筒体３４ｂがバネ３４ｃに抗して短縮し、これに連れて支持ピン７３に連結されたクリーニング部材６９もフィルタ３４ａに沿って前側から後側に移動する。
このクリーニング部材６９の移動により、ブラシ７０がフィルタ３４ａに沿って移動してフィルタ３４ａを再度清掃することになる。このクリーニング部材の清掃動作は、蓋３３ａの開閉毎に行われる。
このクリーニング動作時および通常の集塵動作時においても、バネ３４ｃは、排気筒３４の収容部７７に収容されて外部に露出することがないので、見栄えもよく、また、使用者が不用意に触れるおそれもないので安全な集塵器を提供することができる。また、支持ピン７３は、固定筒体３４ｄの周囲において、フィルタ３４ａの周囲ではあるが、そのフィルタ性能に影響を及ぼさない枠部に配置している。そのため、フィルタ３４ａの性能に支障はない。なお、支持ピン７３をフィルタ部分に配置したとしても、支持ピン７３は、フィルタ性能に影響を及ぼさない程度の小径であり、かつ、排気筒３４の周囲に間隔をおいて複数本（本実施形態では４本）配列しているので、フィルタ性能上も問題とはならない。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、上記実施形態では自走式掃除機に備えられた集塵器について説明したが、吸引ホースを備えた一般的な電気掃除機に取り付けられた集塵器であってもよい。
また、その際の集塵方式も、上記実施形態に示すサイクロン方式に限らず、フィルタを介して塵埃と空気とを分離する各種方式のものであっても本発明を適用することができる。さらに、上記実施形態では、クリーニング部材として、リングおよびブラシを例示したが、ブラシ以外にも、起毛布、軟質樹脂、発泡材等の材料を適当な大きさにして、「掃く」、「擦る」、「叩く」、「振動を与える」等の諸作用で、フィルタを清掃できるものを使用してもよい。
１０ 掃除機本体
１０ａ 連結軸
１２ バンパー
１３ 電動送風機
１４ 排気口
１５ 凹部
１５ａ 傾斜面
１６ 係合孔
１７ 吸引口
１８ 排出口
２０ 吸込口体
２１ａ メイン吸込口
２１ｂ 前方吸込口
２１ｃ 側方吸込口
２２ 開閉部
２２ａ 軸
２２ｂ 当接部
２３ 回転ブラシ
２４ 凹部
２５ 吸込経路
３０ 集塵器
３１ 円筒体
３２ 集塵室
３３ａ 集塵容器吸込口
３３ｂ 集塵容器排気口
３３ｃ 蓋
３３ｄ ケース
３４ 排気筒
３４ａ フィルタ
３４ｂ 移動筒体
３４ｃ バネ
３４ｄ 固定筒体
３４ｅ 案内体
３６ クランプ
３７ 操作レバー
３８ バネ
３９ 長溝
４１ 駆動輪
４２ 補助輪
５０ 検出センサ
６０ 制御部
６９ クリーニング部材
７０ ブラシ
７１ リング
７３ 支持ピン
７４ フック部
７５ フランジ
７６ フランジ
７７ 収容部
７８ 保持部
１０ａ 連結軸
１２ バンパー
１３ 電動送風機
１４ 排気口
１５ 凹部
１５ａ 傾斜面
１６ 係合孔
１７ 吸引口
１８ 排出口
２０ 吸込口体
２１ａ メイン吸込口
２１ｂ 前方吸込口
２１ｃ 側方吸込口
２２ 開閉部
２２ａ 軸
２２ｂ 当接部
２３ 回転ブラシ
２４ 凹部
２５ 吸込経路
３０ 集塵器
３１ 円筒体
３２ 集塵室
３３ａ 集塵容器吸込口
３３ｂ 集塵容器排気口
３３ｃ 蓋
３３ｄ ケース
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３４ａ フィルタ
３４ｂ 移動筒体
３４ｃ バネ
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６０ 制御部
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７０ ブラシ
７１ リング
７３ 支持ピン
７４ フック部
７５ フランジ
７６ フランジ
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７８ 保持部
Claims (6)
- 開閉自在な蓋およびケースからなる集塵容器と、該集塵容器内に設けられたフィルタ付きの排気筒とを備え、集塵容器の吸込口から空気と共に吸い込んだ塵埃をフィルタで濾過して排気筒から空気を排出し、集塵容器内に塵埃を回収する集塵器であって、前記フィルタを清掃するクリーニング部材が排気筒の軸方向に沿って移動自在に設けられ、該クリーニング部材を蓋の開閉動作に連動して移動させる蓋開閉連動手段が設けられ、該蓋開閉連動手段は、排気筒に対してその軸方向に移動自在な移動部材と、該移動部材とクリーニング部材とを連結する連結部材と、前記移動部材を排気筒に対して伸長する方向に付勢する付勢部材とから構成され、前記付勢部材が、排気筒と移動部材との間に介在され、前記連結部材は、フィルタの周囲に間隔をおいて複数本設けられたことを特徴とする集塵器。
- 開閉自在な蓋およびケースからなる集塵容器と、該集塵容器内に設けられたフィルタ付きの排気筒とを備え、集塵容器の吸込口から空気と共に吸い込んだ塵埃をフィルタで濾過して排気筒から空気を排出し、集塵容器内に塵埃を回収する集塵器であって、前記フィルタを清掃するクリーニング部材が排気筒の軸方向に沿って移動自在に設けられ、該クリーニング部材を蓋の開閉動作に連動して移動させる蓋開閉連動手段が設けられ、該蓋開閉連動手段は、排気筒に対してその軸方向に移動自在な移動部材と、該移動部材とクリーニング部材とを連結する連結部材と、前記移動部材を排気筒に対して伸長する方向に付勢する付勢部材とから構成され、前記排気筒の一側に付勢部材を収容する収容部が設けられ、該収容部を覆うように移動部材が配置されていることを特徴とする集塵器。
- 前記移動部材が蓋の閉姿勢でケースの底面に着座していることを特徴とする請求項１または２に記載の集塵器。
- 前記クリーニング部材が蓋の閉姿勢でフィルタの一端部に位置し、蓋の開姿勢でフィルタの他端部に位置するよう、前記クリーニング部材と移動部材とが連結部材により連結されたことを特徴とする請求項1〜３のいずれかに記載の集塵器。
- 請求項１〜４のいずれかに記載の集塵器が掃除機本体に着脱可能に備えられたことを特徴とする電気掃除機。
- 電気掃除機が、空間内を自動的に走行して掃除をする自走式掃除機であることを特徴とする請求項５に記載の電気掃除機。
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