JP2007135821A

JP2007135821A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2007135821A
Application number: JP2005332727A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Oka; 康弘岡
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-11-17
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2007-06-07

Abstract

【課題】吸引能力を改善し得る吸込口構造を備えた電気掃除機を提供する。
【解決手段】下面が開口し筒中心軸を左右方向とする円筒状の吸込凹部１８の軸方向の中心部に吸込口２０を形成して、吸込口２０から吸込路１７に吸引する空気を吸込凹部１８の接線方向から吸込むようにし、また、吸込口２０および吸込凹部１８をその左右方向で仕切壁２１により２分割に仕切って、吸込凹部１８の左右方向端部から中央部に至る旋回流を発生させ、塵埃の吸引能力を増大させる。また、吸込凹部１８の前方壁１８ｂの下面に、前方壁１８ｂを前後方向に貫通すると共に床面側に開口する複数の通風孔１８ａが左右方向に間隔をおいて形成し、この通風孔１８ａを吸込凹部１８の左右方向中心部から端部側に向かうに従って大きく形成し、端部側からの空気流通量を多くして旋回流の勢いが増加させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、電気掃除機に関し、特に吸込口の構造に関するものである。

電気掃除機は、その吸引性能が重要な性能の一つであり、特許文献１、２には、吸込口の左右に長溝の吸込通路とが設けられると共に、吸込口及び吸込通路の前方に貫通したスリット状の通風路を設け、床面の掃除を行うとき、このスリット状の通風路から流入した空気流が床面の深部などへ衝突して、この気流によりゴミを掻き上げて吸引し、掃除能力を向上させる技術が開示されている。
特開２００５−２８１８３号公報特開昭５４−１５８０６６号公報

しかしながら、特許文献１，２は、いずれも吸込口及び吸込通路の前方に貫通したスリット状の通風路からの気流によりゴミを掻き上げ、掃除能力を向上させるものであって、吸引能力そのものを改善するものではない。

本発明は、吸引能力そのものを改善し得る吸込口構造を備えた電気掃除機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、下面が開口し筒中心軸を左右方向とする円筒状の吸込凹部と、該吸込凹部に形成された吸込口から空気と共に吸い込んだ塵埃を掃除機本体側に導く吸込路とを備え、前記吸込凹部の軸方向の中心部に前記吸込口が配置され、該吸込口および吸込凹部がその左右方向で仕切壁により２分割に仕切られたことを特徴とする。

上記構成によると、左右方向で中央部に配置された吸込口と円筒状の吸込凹部とが仕切壁により２分割に仕切られているので、左右方向に長い円筒状の吸込凹部であっても１／２長さの吸込凹部に端部から中央部に至る吸引力を作用させればよくなる。そのため、吸込凹部の端部側の塵埃の吸引能力も増大させることができる。

この際の吸込口の形成位置は、吸込路の先端の吸込口から吸引する空気が円筒状の吸込凹部の接線から吸込むことができるように形成される。

上記構成によると、吸込路に吸引する空気は、円筒状の吸込凹部の接線方向から吸込むことになるので、吸込凹部では円筒状の壁面に沿って旋回する旋回流が発生し、吸込凹部の左右方向端部の塵埃の吸引能力を向上させることができる。

また、本発明は、吸込凹部の前方壁の下面には、前方壁を前後方向に貫通すると共に床面側に開口する複数の通風孔が左右方向に間隔をおいて形成され、該通風孔は吸込凹部の左右方向中心部から端部側に向かうに従って大きくなるように形成されたことを特徴とする。

上記構成によると、吸込凹部の前方の通風孔を吸込口から離れるにしたがって大きく設定することにより、吸込凹部の左右方向で端部側からの空気の流通量が多くなり、旋回流の勢いが増加するため、端部の塵埃が取れやすくなる。

また、吸込凹部には回転ブラシを回転自在に収容することができる。これにより、回転ブラシが床面から塵埃を掻き上げ、旋回流によって塵埃を吸込口に運ぶので、床面の掃除能力を高めることができる。

この回転ブラシは、その周面に左右軸方向の中心部に向かって左右対称に植毛が螺旋状に配置され、回転ブラシの回転により塵埃を左右軸方向で中央側に導くように設定される。

上記構成によると、左右方向で端部側にある塵埃は、旋回流による吸引と相俟って回転ブラシの回転により、中央部側の吸込口に運ばれ、吸引能力を向上させることができる。

この回転ブラシの回転方向は、掃除機本体を走行させる駆動輪の前進方向と逆回転するように駆動制御される。これにより、回転ブラシは床面の深部にある塵埃を掻き上げることができ、清掃能力を大幅に向上させることができる。

以上のとおり、本発明によれば、円筒状の吸込凹部が仕切壁により２分割に仕切られているので、左右方向に長い円筒状の吸込凹部であっても塵埃の吸引能力も増大させることができ、しかも、吸込口を円筒状の吸込凹部の接線方向から吸込むことができるように形成すれば、吸込凹部の円筒状の壁面に沿って旋回する旋回流が発生し、塵埃の吸引能力を向上させることができる。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明に係る電気掃除機の実施形態として、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。図１は本発明の実施形態である自走式掃除機の斜視図、図２は同じく自走式掃除機の平面図、図３は自走式掃除機の側断面図である。

自走式掃除機は、図１〜図３に示すように、掃除機本体１と、床面のゴミや埃等の塵埃を吸引する吸込口体２と、掃除機本体の前側に配置されるバンパー３と、掃除機本体１に着脱自在に装着された集塵部としての集塵器４と、床面を走行する走行手段５と、走行方向を制御する操舵手段６とを備えている。

掃除機本体１は、図１及び図２に示すように、小判型のケーシングの上面に半円筒状の収容凹部７が形成され、該収容凹部７にカプセル状の集塵器４が着脱自在に装着されている。収納凹部７には、吸込口体２の吸込口から空気と共に吸い込んだ塵埃を集塵器側に導く導入口８が形成される共に、集塵器４から出た空気をケーシングの後部の電動送風機９側に排出する排気口１０が形成されている。

また、収納凹部７の下方には、掃除機本体１を走行させる駆動輪３６や電動送風機９を制御する制御基板等を備えた制御部１２が設けられる。また、集塵器４の前側には周囲の障害物を検出する障害物検出センサ１３が配設されている。

バンパー３は、掃除機本体の前部側で障害物や壁面等に衝突した際の衝撃を緩和するようバネ（図示略）によって前後方向および左右方向に移動自在に取り付けられている。

次に、吸込口体について説明する。図４は自走式掃除機の吸込口体を示し、同図（ａ）はシャッタの開姿勢を示す側面断面図、同図（ｂ）はシャッタの閉姿勢を示す側面断面図である。図５は吸込口体の斜視図、図６は吸込口体の正面断面図である。

吸込口体２は、図３〜図６に示すように、床面を清掃する清掃手段を備えたもので、掃除機本体１の前部底面に形成された凹部１４に配置され、その後端部が掃除機本体１に縦軸１５周りに揺動自在に支持されている。また、吸込口体２の後端部には、縦軸１５を挟んでその左右両側に前記凹部１４の後面１４ａと接触したときに衝撃を緩和するショックアブソーバ１６が設置される。これにより、吸込口体２は、掃除機本体１に対して縦軸１５周りに概ね３０度程度の揺動範囲で揺動可能とされると共に左右にバランスをとりながら直進できるようになっている。

吸込口体２は、下ケース１７ａと上ケース１７ｂとで囲まれた吸込流路１７を備えている。そして、下ケース１７ａの前側底面は、下面が床面に開口して筒中心軸を左右方向とする円筒状に凹設された吸込凹部１８を備えている。この吸込凹部１８には回転ブラシ１９が横軸１９ａ周りに回転自在に収容されると共に、凹部１８の前壁面に床面から空気と共に塵埃を吸引する主吸込口２０が形成されている。

回転ブラシ１９は、図６に示すように、左右方向両端部が下ケース１７ａに回転自在に軸受けされると共に吸込凹部１８の左右方向中央部を仕切る仕切壁２１を貫通している。回転ブラシの周面には、仕切壁２１を挟んで左右対称に植毛が螺旋状に植設され、回転ブラシ１９の回転により、植毛で掻き揚げた塵埃を左右方向で中央部側に運ぶように設定されている。そして、回転ブラシ１９は、吸込口体２に設けた電動機及びベルト（いずれも図示せず）によって駆動される。

なお、回転ブラシ１９を駆動する電動機は、吸込口体２の回転中心である縦軸１５の近辺で掃除機本体側に配設し、掃除機本体側の動力をベルトで伝達して回転ブラシ１９を駆動するようにしてもよい。

回転ブラシ１９の回転方向は、後述する駆動輪３６の前進方向と逆回転するように駆動制御される。これにより、回転ブラシ１９が床面を叩いて塵埃を浮き上がらせ、浮き上がった塵埃を横軸方向で中央側に導くようになっている。

また、図６に示すように、吸込凹部１８の横軸方向で中央位置には主吸込口２０が仕切壁２１によって仕切られて２分割される。そして、回転ブラシ１９によって軸方向で中央側に搬送された塵埃を主吸込口２０から吸込流路１７に吸引できるようになっている。

この主吸込口２０は、吸込凹部１８の前部上側で接線方向に形成され、吸込流路１７に連通されている。したがって、電動送風機９の駆動によって主吸込口２０に作用する接線方向の吸引流によって吸込凹部１８には円筒状の壁面に沿って旋回流が発生し、塵埃の吸引能力を高めるようになっている。

また、図４に示すように、吸込凹部１８の前方壁１８ｂの下面には、前方壁１８ｂを前後方向に貫通すると共に床面側に開口する複数の通風孔１８ａが左右方向に間隔をおいて形成されている。この通風孔１８ａは、吸込凹部１８の左右方向中心部から端部側に向かうに従って大きくなるように形成され、吸込凹部１８の左右方向で端部側からの空気の流通量を多くして、吸込凹部１８内の旋回流の勢いを増加させるようになっている。なお、通風孔１８ａの開口量は、通風孔１８ａの左右幅方向を変化させるか、孔高さを変化させるか、あるいはこれらの両方を変化させればよい。

さらに、主吸込口２０よりも前側には、床面に開口しかつ吸込流路１７に連通する前方吸込口２２が形成され、例えば、壁際の塵埃を吸引できるようになっている。前方吸込口２２から吸引された塵埃は、空気と共に内部の吸込流路１７を通って可撓性のエルボ管２３から掃除機本体１側の収容凹部７の導入口８に導かれ、導入口８から集塵器４内に流入して集塵器内の旋回流によって塵埃と空気とが分離され、塵埃は集塵器内に回収され、空気は集塵室中央の排気筒４ａから収容凹部７の排気口１０を通り、送風機９により室外へ排出される。

このように、主吸込口２０から空気と共に吸い込んだ塵埃を分離回収する吸込路２５は、上述のような経路を辿ることになる。また、吸込口体２の吸込流路１７は、前方吸込口２２が後方に向けて側面視で円弧状の経路１７ｃを形成し、途中で主吸込口２０に開口すると共に後端側で左右方向に拡がる後方流路１７ｄとされ、この後方流路１７ｄの端部にエルボ管２３を連結するようになっている。

前方吸込口２２は、吸込口体２の前端において、ほぼ左右全幅で開口され、この前方吸込口２２を開閉するシャッタ２７が設けられている。

シャッタ２７は、図４に示すように、吸込口体２に横軸２８周りに開閉回動自在に支持された板状部材から構成され、その下端には補助輪３７が横軸周りに回転自在に設けられている。この補助輪３７は、シャッタ２７の閉姿勢で床面を走行すると共に前方吸込口２２を閉塞し、シャッタ２７の開姿勢で床面から離れ前方吸込口２２を開放するようになっている。この補助輪３７付きのシャッタ２７により、床面の段差もスムーズに乗り上げて走行することができ、しかも補助輪３７を前方吸込口２２の閉塞手段として利用しているので部品点数も少なくて済む。

また、シャッタ２７の前面にはバンパー３が後退したときにバンパー３と接触する突起２９が左右方向に形成され、バンパー３と突起２９とが接触してシャッタ２７が横軸２８周りに開回動して前方吸込口２２が開口するようになっている。また、シャッタ２７の前端面は、前端から後端に向かって下り傾斜する傾斜面３１とされ、床面の段差を乗り越えやすくしている。

さらに、吸込口体２には、図５及び図６に示すように、その左右両側に側方吸込口３４が設けられている。側方吸込口３４は、ゴム等から構成されるＬ字形状のノズルとされ、側方吸込口３４から吸い込んだ塵埃を空気と共に吸込凹部１８から吸込流路１７に流入するようになっている。また、側方吸込口３４は、掃除機本体１の側面よりも側方に突出され、バンパー３の横幅と同程度か、あるいはわずかに側方に突出させ、壁際などの塵埃の除去を行いやすくしている。なお、側方吸込口３４は、ゴム等の可撓性部材から構成されているため、バンパー３よりも側方に突出させても撓んで走行することができる。

集塵器４は、掃除機本体１の上面に形成された収容凹部７に着脱自在に収納されるものであって、吸込口体２から集塵室内に吸引されたゴミや埃等の塵埃を含む吸気を集塵室内で旋回させ、排気筒４ａのフィルタにより空気と塵埃とを分離させると共に、吸い込んだ空気を集塵室外へ排出するサイクロン式のものである。

また、掃除機本体を走行させる走行手段５は、駆動輪３６と補助輪３７とを備えてなる。駆動輪３６は、左右が夫々独立して回転し、各駆動輪を制御することで直線走行および旋回ができるようになっている。したがって、駆動輪３６およびこれを制御する制御部１２とにより走行方向を制御する操舵手段６が構成されている。

上記構成において、自走式掃除機が部屋の中央領域の床面を走行するとき、前方吸込口２２はシャッタ２７により閉じられている。この状態で、駆動輪３６を走行させ、送風機９を駆動し、また、吸込口体２の吸込凹部１８にある回転ブラシ１９を回転すると、回転ブラシ１９によって叩かれた塵埃は浮き上がり、吸込凹部１８の前側にある主吸込口２０から空気と共に吸引され、吸込口体２内の吸込路１７からエルボ管２３を通じて掃除機本体側の導入口から集塵器４内に導入される。

集塵器４内では送風機９の駆動により発生した旋回流により、集塵室内で塵埃と空気とが分離され、塵埃は集塵室内に回収され、空気は排気筒４ａを通って掃除機本体側の排気口から外部に放出される。

自走式掃除機が壁際まで走行し、バンパー３が壁などに衝突すると、バンパー３が後退してシャッタ２７の突起２９と接触し、シャッタ２７を横軸２８周りに上方に回動する。そうすると、前方吸込口２２を閉塞していた補助輪３７が上方に回動して前方吸込口２２を開放する。

この状態で、送風機９並びに回転ブラシ１９を駆動すると、回転ブラシ１９により生じた旋回流により塵埃は回転ブラシ１９の軸方向で中央部に導かれ、中央部にある主吸込口２０から塵埃を吸引すると共に、前方吸込口２２から壁際の塵埃を吸引して吸込流路１７に導入することができる。

自走式掃除機が壁際を離れると、バンパー３から外力が除かれるので、バンパー３は図示しないバネにより元の前方位置に復帰し、これに伴って、シャッタ２７も自重あるいは図示しないバネにより閉方向に回動し、補助輪３７によって前方吸込口２２を閉塞する。したがって、吸込流路１７は、主吸込口２０と側方吸込口３４の２系統で清掃を行うことになる。

このように、主吸込口２０よりも前方にある前方吸込口２２から塵埃を空気と共に吸い込むことができるので、掃除機本体１が壁などに当たって、それ以上前進できない場合でも、前方吸込口２２から壁際の塵埃を容易に吸引することができ、清掃効率を高めることができる。

また、吸込凹部１８では、左右方向中央部の主吸込口２０と円筒状の吸込凹部１８とが仕切壁２１により仕切られて２分割されているので、左右方向に長い円筒状の吸込凹部１８であっても１／２長さの吸込凹部１８に端部から中央部に至る吸引力を作用させればよく、また、吸込流路１７に吸引する空気は、円筒状の吸込凹部１８の接線方向から吸込むことになるので、吸込凹部１８では円筒状の壁面に沿って旋回する旋回流が発生し、吸込凹部１８の左右方向端部の塵埃を吸引する能力を向上させることができる。

また、吸込凹部１８の前方の通風孔１８ａを主吸込口２０から離れるにしたがって大きく設定しているので、吸込凹部１８の左右方向で端部側からの空気の流通量が多くなり、旋回流の勢いを増加させることができ、端部の塵埃を吸引しやすくなっている。

＜第２の実施形態＞
図７は本発明の第２の実施形態を模式的に示した図で、同図（ａ）は吸込口体の正面図、同図（ｂ）は吸込口体２の側面図、同図（ｃ）はＡ−Ａ断面図、同図（ｄ）はＢ−Ｂ断面図である。

図に示すように、本実施形態は、吸込口体２が電気掃除機本体（図示略）に対して独立したものであり、掃除機本体に連結されるものである。この吸込口体２は、手動で操作する掃除機本体あるいは自動で走行する自走式掃除機のいずれに用いてもよい。

吸込口体２は、下面が開口し筒中心軸を左右方向とする円筒状の吸込凹部１８と、該吸込凹部１８に形成された吸込口２０から空気と共に吸い込んだ塵埃を掃除機本体側に導く吸込流路１７とを備えている。

吸込凹部１８の軸方向の中心部に配置され、該吸込口２０および吸込凹部１８がその左右軸方向で仕切壁２１により仕切られて２分割されている。

また、吸込口２０は、吸込凹部１８の後部下側で接線方向に形成され、吸込流路１７に連通されている。したがって、電動送風機９の駆動による吸込口２０に作用する接線方向の吸引流によって、吸込凹部１８には円筒状の壁面に沿って旋回流が発生し、塵埃の吸引能力を高めるようになっている。

さらに、吸込凹部１８の前方壁の下面には、前方壁を前後方向に貫通すると共に床面側に開口する複数の通風孔１８ａが左右方向に間隔をおいて形成される。この通風孔１８ａは、吸込凹部１８の左右方向中心部から端部側に向かうに従って大きくなるように形成されている。なお、吸込口体２の後部には補助輪３７が転動自在に設けられる。

上記構成において、吸込凹部１８では、左右方向中央部の吸込口２０と円筒状の吸込凹部１８とが仕切壁２１により仕切られて２分割されているので、左右方向に長い円筒状の吸込凹部１８であっても端部から中央部に至る吸引力を作用させ、また、吸込流路１７に吸引する空気は、円筒状の吸込凹部１８の接線方向から吸込み、旋回流を発生させるので、塵埃の吸引能力を向上させることができる。

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、吸込口体を掃除機本体に別体に構成した例を示したが、これに限らず、主吸込口、前方吸込口さらには側方吸込口が掃除機本体に形成された電気掃除機であっても本発明を適用できる。

本発明の第１の実施形態である自走式掃除機の斜視図図１の自走式掃除機の平面図図１の自走式掃除機の側断面図自走式掃除機の吸込口体を示し、同図（ａ）はシャッタの開姿勢を示す側面断面図、同図（ｂ）はシャッタの閉姿勢を示す側面断面図吸込口体の斜視図吸込口体の正面断面図本発明の第２の実施形態である電気掃除機の吸込口体を模式的に示した図で、同図（ａ）は吸込口体の正面図、同図（ｂ）は吸込口体２の側面図、同図（ｃ）はＡ−Ａ断面図、同図（ｄ）はＢ−Ｂ断面図

符号の説明

１掃除機本体
２吸込口体
３バンパー
４集塵器
５走行手段
６操舵手段
７収容凹部
８導入口
９電動送風機
１０排気口
１２制御部
１３障害物検出センサ
１４凹部
１５縦軸
１６ショックアブソーバ
１７吸込流路
１８吸込凹部
１８ａ通風孔
１９回転ブラシ
２０吸込口（主吸込口）
２２前方吸込口
２３エルボ管
２７シャッタ
２８横軸
２９突起
３１傾斜面
３４側方吸込口
３６駆動輪
３７補助輪

Claims

下面が開口し筒中心軸を左右方向とする円筒状の吸込凹部と、該吸込凹部に形成された吸込口から空気と共に吸い込んだ塵埃を掃除機本体側に導く吸込路とを備え、前記吸込凹部の軸方向の中心部に前記吸込口が配置され、該吸込口および吸込凹部がその左右軸方向で仕切壁により２分割に仕切られたことを特徴とする電気掃除機。
前記吸込路は、その先端の吸込口から吸引する空気を吸込凹部の接線方向から吸込むことができるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
吸込凹部の前方壁の下面には、前方壁を前後方向に貫通すると共に床面側に開口する複数の通風孔が左右方向に間隔をおいて形成され、該通風孔は吸込凹部の左右方向中心部から端部側に向かうに従って大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気掃除機。
前記吸込凹部に回転ブラシが回転自在に収容されたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の電気掃除機。
前記回転ブラシは、その周面に左右軸方向の中心部に向かって左右対称に植毛が螺旋状に配置され、回転ブラシの回転により塵埃を左右軸方向で中央側に導くように設定されたことを特徴とする請求項４に記載の電気掃除機。
前記回転ブラシの回転方向が、掃除機本体を走行させる駆動輪の前進方向と逆回転するように駆動制御されることを特徴とする請求項５に記載の電気掃除機。