JP6668192B2 - 電気掃除機の吸口体およびこれを備えた電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電気掃除機の吸口体及びこれを備えた電気掃除機に関する。

本技術分野の背景技術として、特開2000-037327号公報（特許文献１）がある。この公報には、床ノズルカバー内に、被清掃面上の塵埃をかきあげるブラシを回転自在に収容したブラシ室と、吸引力が作用する吸気室を設け、前記ブラシ室と吸気室との間に隔壁を設け、この隔壁の下端と被清掃面との間に隙間を設けた掃除機用床ノズルが記載されている。
また、特許第04904228号公報（特許文献２）には、下方の床面に向けて解放され、横長の回転ブラシを格納した横長のブラシ室と、前記ブラシ室と平行に設けられた吸気室と、前記吸気室に接続され、前記吸気室に平行で床面に向かって開口する吸気口と、前記ブラシ室と前記吸気室を隔てる隔壁であって、床面に垂直、且つ下端部が隙間を介して床面に対向する、断面略コの字状の隔壁とを備えると共に、前記ブラシ室の上部であって床面とは反対側に前記吸気室に平行の拡大吸気室が形成され、前記吸気室が前記拡大吸気室と一体に連通して形成されてなる電気掃除機の吸い込みノズルが記載されている。

特開2000-037327号公報 特許第04904228号公報

しかしながら特許文献１に記載の吸込口体は、吸引力が増大する反面，吸口内の空気の流速が増大し，騒音が大きくなる恐れがある。
また、特許文献２に記載の吸込口体は、ブラシ室の上部に拡大吸気室を設けている為、ブラシでかき上げられた塵埃が、重力により再度ブラシ室に落下して、接続管に吸引されにくくなる恐れがある。この現象は、吸引力が弱い吸込口体の両端付近で顕著に表れる。

本発明の目的は、集塵性能を向上させつつ、騒音の増加を抑え，かつ吸口体の床面への過度なはり付きを防止し，操作性の良い電気掃除機の吸口体およびこれを備えた電気掃除機を提供することにある。

電動機により回転する回転ブラシと、該回転ブラシを着脱可能なブラシ室と、該ブラシ室と平行に位置し被掃除面に開口部を有する吸引口と、前記ブラシ室と前記吸引口との間に位置する第１の気密保持手段と、前記吸引口の後方に第２の気密保持手段と，吸口体上部に内部と外部とを連通する吸気口を備え，前記第一の気密保持手段と前記第二の気密保持手段の間に、前記吸気口から前記開口部に向けた複数のノズル開口を備え，該ノズル開口面積は，前記回転ブラシの回転軸方向における中央付近に近い方の面積が，両端付近に近い方の面積より小さいことを特徴とする。

本発明によれば、回転ブラシ中央付近の吸引口の負圧（ゲージ圧で、大気圧より低い圧力の事）と回転ブラシ両端付近の吸引口の負圧との差を小さくすることができる。さらに第１の気密保持手段と、第２の気密保持手段により、負圧を大きくする事（絶対値が大きい事）ができるので、集塵性能を向上させることができる。
さらに、局所的な空気の乱れが抑えられるので，低騒音化が図れる。
さらに，吸口体の床面への過度なはり付きを防止し，操作性の良い吸口体を提供することができる。

本発明に係る電気掃除機の全体を示す外観斜視図である。 本発明に係る吸口体の上面図である。 本発明に係る吸口体の下面図である。 本発明に係る吸口体の側面図である。 本発明に係る吸口体の上側部分を取り外した状態の上面図である。 図２に記載の吸口体の前進時のＢ−Ｂ断面図である。 図２に記載の吸口体の後退時のＢ−Ｂ断面図である。 図２に記載の吸口体のＣ−Ｃ断面図である。 図２に記載の吸口体のＡ−Ａ断面図である。 図４に記載の吸口体のＥ−Ｅ断面図である。 図４に記載の吸口体の下面斜視図である。 図２に記載の吸口体のＤ−Ｄ断面図である。

以下、本発明に係る実施例について図面を参照して説明する。

図１に本発明の実施例に係る電気掃除機の外観図を示す。電気掃除機１は、掃除機本体２と、ホース部３と接続し手元操作スイッチＳＷ等が設けられた操作管４と、伸縮自在に設けられた延長管５と、吸口体６とで構成されている。

掃除機本体２は、吸引力を発生させる電動送風機２ａ、この電動送風機２ａの吸引力で集塵した塵埃を収容する集塵部２ｂなどを備えている。なお、本実施例では、いわゆるサイクロン式の電気掃除機を例に挙げて説明するが、いわゆる紙パック式の電気掃除機に適用してもよい。

ホース部３の一端は、掃除機本体２の集塵部２ｂと連通するように掃除機本体２の接続口２ｃに接続されている。また、ホース部３の他端は、操作管４の一端に接続されている。

操作管４は、手元操作スイッチＳＷなどを備えたハンドル４ａ、掃除機本体２から給電される図示しない給電端子などを備えている。この給電端子には、延長管５の一端に設けられる図示しない通電端子が接続される。

操作管４の手元操作スイッチＳＷを操作することによって、電動送風機２ａの運転と停止や強中弱の切り替え、吸口体６に設けられた電動機４０（図４参照）の運転と停止が可能となっている。

延長管５は、外管５ａと内管５ｂとを備え、外管５ａの他端部に内管５ｂの一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。なお、図１は、延長管５が最短の状態を図示している。

図２は、吸口体の上面図である。

図２に示すように、吸口体６は、上面視において略Ｔ字形状を呈する吸口ケース１０と、吸口ケース１０に連結される吸口継手１３とを備えている。

吸口ケース１０は、上面視において、左右方向（幅方向）に細長く形成された吸口本体１１と、吸口本体１１の左右方向の中央部に吸口継手１３と連結される連結部１２とを備えている。連結部１２には、吸口本体１１と吸口継手１３とを連通させる流路Ｒ（図３参照）が形成されている。
吸口本体１１には、前端面から左右側面にかけてバンパ１１ａが設けられている。バンパ１１ａは、ゴムやエラストマー等の弾性材料から形成されており、使用時に吸口本体１１内の気密を確保するとともに、電気掃除機１（図１参照）の使用時に吸口本体１１が家具等に衝突した際に、当該家具等への傷付き防止と吸口本体１１への衝撃を吸収する緩衝材の役割を果たしている。
吸口継手１３は、連結部１２に対して回動自在に連結される第１連結部１４と、この第１連結部１４に対して回動自在に連結される第２連結部１５とを備えている。
第１連結部１４は、図２の上面視において略半トラック形状を呈し、連結部１２と連結される円筒形状の軸１４ａを有している。この軸１４ａは、軸方向が吸口本体１１の左右方向であって、軸１４ａの両端部が連結部１２に形成された軸受部１２ｇ（図５参照）に支持されている。また、第１連結部１４は、被掃除面（清掃面）Ｍ（図４参照）に対して略平行な状態から略垂直な状態まで（上下方向に）回動可能となるように構成されている。すなわち、第１連結部１４を吸口ケース１０に対して軸１４ａを支点として回動させることによって、延長管５（図１参照）を被掃除面Ｍ（図４参照）に略平行な状態と略垂直な状態との間において回動させることができる。

第２連結部１５は、第１連結部１４に対して吸口本体１１の左右方向に（図２の紙面時計回り方向および反時計回り方向に）回動可能となるように構成されている。これにより、例えば、延長管５を被掃除面Ｍに対して略垂直にした状態から、延長管５を被掃除面Ｍに略平行な状態に向けて倒すことができる。

また、第２連結部１５には、給電が行われる給電端子１５ａが設けられている。なお、本実施例の電気掃除機１（図１参照）では、吸口体６に給電する電力を、掃除機本体２からホース部３、操作管４、延長管５を通じて供給するように構成している。 図３は、吸口体の下面図である。図４は、吸口体の側面図である。

図３および図４に示すように、吸口体６は、第１回転清掃体（回転ブラシ）２０、第２回転清掃体３０を備えている。吸口ケース１０（吸口本体１１）には、下面（清掃面に対峙する面）に開口部を有するブラシ室Ｑと、同じく下面に開口部（吸引口）を有する均圧室Ｐとが形成されている。

第１回転清掃体２０は、吸口本体１１の左右方向に沿って前後方向の前側に配置され、ブラシ室Ｑ内に回転可能に支持されている。また、第１回転清掃体２０は、吸口本体１１の左右方向（第１回転清掃体２０の軸方向）の一端側から他端側まで連続して設けられている。
また、第１回転清掃体２０は、硬さが異なるブラシなど複数種類のブラシ２０ａ、２０ｂ、２０ｃを備え、各ブラシ２０ａ、２０ｂ、２０ｃがらせん状に配設されている。なお、本実施形態では、３種類のブラシ２０ａ、２０ｂ、２０ｃを配設した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、２種類以下であってもよく、４種類以上であってもよく、らせん状に配置されたブラシ間にゴムなどの弾性材料からなるブレード部材をらせん状に配置する構成を追加してもよく、適宜変更することができる。
第２回転清掃体３０は、第１回転清掃体２０の直径よりも小径で、刷毛体により覆われていて、第１回転清掃体２０に対して後方且つ平行に配置されている。また、第２回転清掃体３０は、第１回転清掃体２０の軸方向と平行に、吸口本体１１の左右方向の一端側から他端側にかけて連続して設けられている。

また、第２回転清掃体３０は、第１回転清掃体２０の回転軸２１と平行な軸部３０ａ（軸）を有し、軸部３０ａが吸口ケース１０（吸口本体１１）に回転可能に支持されている。なお、第２回転清掃体３０は、電動機によって駆動されるものではなく、吸口体６を移動させたときの被掃除面Ｍ（図４参照）との摩擦力によって回転するように構成されたものである。このように、第２回転清掃体３０は、軸部３０ａを介して吸口本体１１に支持されるものであるので、第２回転清掃体３０の構成を簡略化することができる。

吸口体６は、吸口ケース１０の連結部１２の下面に、ブラシ駆動スイッチ１６、車輪１７、軸受押え部材３１、３２を備えている。

ブラシ駆動スイッチ１６は、吸口体６の下面が被掃除面Ｍ（清掃面）に接触しているか否かを検出するスイッチであり、車輪１６ａとともに構成されている。この車輪１６ａは、ばね等の付勢手段によって常に吸口ケース１０（連結部１２）の下面から一部が突出するように設けられている。そして、車輪１６ａが吸口ケース１０から飛び出して被掃除面Ｍと接触していないと検出されたときには、回路基板５０（制御基板）（図５参照）の制御によって電動機４０（図５参照）の駆動が停止され、第１回転清掃体２０の回転が停止する。また、車輪１６ａが押し込まれて被掃除面Ｍと接触していると検出されたときには、回路基板５０の制御によって電動機４０が駆動され、第１回転清掃体２０が回転する。

車輪１７は、操作管４で操作される前後動や回転操作の応力を受けて吸口体６の底面を被掃除面（清掃面）に密着させ、これにより吸口体６の操作性能を向上する役割を有している。

軸受押え部材３１は、第１回転清掃体２０の回転軸および第２回転清掃体３０の軸部３０ａの一端を支持するものであり、吸口ケース１０にねじを用いて固定されている。

軸受押え部材３２は、第１回転清掃体２０の回転軸および第２回転清掃体３０の軸部３０ａの他端を支持するものであり、取り外し可能となるように吸口ケース１０にロック機構（図示せず）を用いて固定されている。

図５は、吸口体の吸口ケース１０の上側部分を取り外した状態の上面図である。

図５に示すように、吸口体６は、第１回転清掃体２０（図３参照）および第２回転清掃体３０（図３参照）の上方に、第１回転清掃体２０を駆動する電動機４０および電動機４０を制御する回路基板５０を備えている。

電動機４０は、吸口本体１１の左右方向の一端側に取り付けられている。また、電動機４０は、その出力軸が吸口本体１１の左右方向と平行に配置されている。また、電動機４０の出力軸は、左右方向の一端側に向けて延び、吸口本体１１内の一端部（図示右側の端部）において、歯付きベルト４１を介して第１回転清掃体２０と連結されている。

回路基板５０は、吸口本体１１の左右方向で電動機４０とは反対側に取り付けられている。また、回路基板５０は、長辺が左右方向に沿って配置された長方形状の基板を有し、実装面が鉛直方向上向きの状態で吸口本体１１内に配置されている。なお、実装面は、必ずしも鉛直方向上向きに限定されず、水平方向に対して傾斜してもよく、前後方向を向くように（縦向きに）してもよい。

図６は図２におけるＢ−Ｂ断面図である。図６において、６３はブラシ室Ｑと均圧室Ｐを隔てる前方隔壁、６４は第２回転清掃体３０と均圧室Ｐを隔てる後方隔壁である。本実施例では、前方隔壁６３が前記第１の気密保持手段を構成し、後方隔壁６４が第２の気密保持手段を構成している。
図６に示すように、均圧室Ｐは掃除面Ｍに向かって開口（吸引口）を有しており、その他の面は吸口体筐体の隔壁により囲まれおり、図３に示す流路Ｒと流路的に連通している。この均圧室Ｐは、前方隔壁６３と後方隔壁６４により負圧を大きくすることができる。また、前方隔壁６３と後方隔壁６４は、掃除面Ｍへの傷つけ防止のため、３ｍｍから５ｍｍ程度の掃除面Ｍとの隙間を有しているが、比較的大きなごみは前方から吸引する場合が多いので，前方隔壁６３と掃除面Ｍとの隙間は，後方隔壁６４と掃除面Ｍとの隙間より大きいことが望ましい。
また、均圧室の開口幅Ｌ４は、比較的大きな塵埃も通過する必要があるため、６ｍｍ以上が望ましく、また開口幅Ｌ４を大きくすると、吸口体と床面との吸引力が増して、操作抵抗が増大するため、第１回転清掃体２０の直径より小さいことが望ましい。
吸口体前進時には、前方の塵埃Ｄ１は、第１回転清掃体２０により掻き取られ、吸口体後方へ送られる。そして前方隔壁６３と掃除面Ｍとの隙間を通って均圧室Ｐ内に吸引され，流路Ｒ（図３参照）に流入する。このとき図示しない回転規制手段により、第２回転清掃体３０は回転しない。
一方、吸口体後退時には、図７に示すように、図示しない回転規制手段が解除され、第２回転清掃体３０は被掃除面Ｍとの摩擦力によって矢印の方向へ回転する。後方の塵埃Ｄ２は、第２回転清掃体３０が回転することにより、吸口体前方へ送られる。そして後方隔壁６４と掃除面Ｍとの隙間を通って均圧室P内に吸引され，流路Ｒ（図３参照）に流入する。

図８は図２におけるＣ−Ｃ断面図である。図８において、均圧室Ｐは第１回転清掃体２０の後方で、第１回転清掃体２０の横幅Ｌ２と同一の範囲で、ほぼ同一の断面積を有している。これにより、均圧室Ｐの開口での負圧は、吸口体横幅位置によらず、ほぼ均一にでき、特に吸口体両端付近の高集塵化を図れる。

また，均圧室Ｐに連通する流路Ｒの幅Ｌ５は，横幅Ｌ２の１／３以上の幅を有している。また，流路Ｒの上下方向の拡大角θは４５度より小さい。これらにより，均圧室Ｐから流路Ｒへ空気の流れが滑らかになり，局所的な空気の乱れが抑えられるので，低騒音化が図れる。

また，均圧室Ｐの両端部には，斜面６０を有している。この斜面６０により，均圧室Ｐの両端部の流れの淀み部が無くなり，均圧室Ｐの両端部に塵埃の付着や蓄積を抑える効果がある。
また、軸受押え部材３１、３２に凹部を設けることにより，均圧室Ｐは、第１回転清掃体２０の横幅Ｌ２より長い開口幅Ｌ３を有している。これにより、第１回転清掃体２０の横幅Ｌ２より広い幅で、より吸口体横幅に近い幅で、被掃除面の塵埃を吸引できる。

図９は図２におけるＡ−Ａ断面図である。図９に示すように、均圧室Ｐに吸引された塵埃は，第１連結部１４および第２連結部１５を通って，延長管５，ホース部３を通過し，掃除機本体２の集塵部２ｂに蓄積される。

図１０は図４におけるＥ−Ｅ断面図である。図１０に示すように、均圧室Ｐ内の中央には凸部６１を有しており，均圧室Ｐの中央付近の前後幅Ｌ６は，均圧室Ｐの両端付近の前後幅Ｌ７より狭くなっている。言い換えると、前方隔壁（第１の気密保持手段）６３と後方隔壁（第２の気密保持手段）６４との前後方向の幅は、第１回転清掃体２０の回転軸方向における中央付近が，両端付近より狭くなっている。これにより，均圧室Ｐの両端付近から中央に向かう空気の流れが衝突することが少なく，滑らかに流路Ｒに流入するので，局所的な空気の乱れが抑えられるので，低騒音化が図れる。
図１１は、吸口体６の下面斜視図である。図１２は図２におけるＤ−Ｄ断面図である。図１１と図１２において，６５および６６は，高速気流噴き出し口であり，空間Ｓと連通している。吸気口６７から吸引された空気は，空間Ｓに入り，そこから加速して高速気流噴き出し口６５および６６から床面Ｍへ噴射する。この高速気流により，床面Ｍの塵埃を吹き飛ばす効果がある。また，床面Ｍの状態により，たとえば気密性の高い絨毯の場合，均圧室Ｐの負圧が大きくなりすぎて，吸口体６が床面Ｍにはり付いて，操作力が重くなりすぎるのを防ぐ効果がある。
また，高速気流噴き出し口６６の開口面積は，高速気流噴き出し口６５の開口面積より小さく設定している。言い換えると、ノズル開口面積は，前記回転ブラシの回転軸方向における中央付近に近い方のノズル開口である高速気流吹き出し口６６の面積が，両端付近に近い方のノズル開口である高速気流吹き出し口６５の面積より小さく設定している。これは，均圧室Ｐの負圧は中央部が大きいため，開口面積を小さくすることにより，高速気流噴き出し口６５と６６から噴出する高速気流の流量を等しくして，より均一に床面Ｍの塵埃を吹き飛ばす効果がある。

１ 電気掃除機
２ 掃除機本体
２ａ 電動送風機
２ｂ 集塵部
６ 吸口体
１０ 吸口ケース
２０ 第１回転清掃体（回転ブラシ）
３０ 第２回転清掃体
４０ 電動機
５０ 回路基板（制御基板）
６０ 斜面
６１ 凸部
６３ 前方隔壁（第１の気密保持手段）
６４ 後方隔壁（第２の気密保持手段）
６５ 高速気流噴き出し口大
６６ 高速気流噴き出し口小
Ｍ 被掃除面（床面）
Ｑ ブラシ室
Ｐ 均圧室

Claims (2)

1. 電動機により回転する回転ブラシと、該回転ブラシを着脱可能なブラシ室と、該ブラシ室と平行に位置し被掃除面に開口部を有する吸引口と、前記ブラシ室と前記吸引口との間に位置する第１の気密保持手段と、前記吸引口の後方に第２の気密保持手段と，吸口体上部に内部と外部とを連通する吸気口を備え，前記第一の気密保持手段と前記第二の気密保持手段の間に、前記吸気口から前記開口部に向けた複数のノズル開口を備え，該ノズル開口面積は，前記回転ブラシの回転軸方向における中央付近に近い方の面積が，両端付近に近い方の面積より小さいことを特徴とする電気掃除機の吸口体。
2. 電動送風機と集塵部とを備えた掃除機本体と、請求項１に記載の吸口体と、を備える電気掃除機。

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