JP2007135967A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造により隅部の清掃も容易に行えるコンパクトな電気掃除機を提供する。
【解決手段】床面に開口し筒中心軸が左右方向の円筒状の吸込凹部１８と、該吸込凹部１８の壁面に形成され吸込凹部１８に空気と共に吸込んだ塵埃を掃除機本体側に導く主吸込口２０と、側方から塵埃を吸い込み壁際を清掃する側方吸込口３４とを備え、側方吸込口３４を吸込凹部１８の左右両端部に連通形成し、吸込系統の単純化を図る。また、側方吸込口３４を可撓性材料から形成すると共に掃除機本体の側方に突出形成し、壁際などを走行する際に側方の塵埃を容易に吸込み、壁面などを傷付けるのを防止する。
【選択図】図６

Description

本発明は、特に、自動走行式掃除機に好適な電気掃除機に関するものである。

従来の電気掃除機において、壁面などの隅掃除を行う技術として、特許文献１には、吸口体を進行方向に対して横方向に移動可能に設け、本体から突出した吸口体によって隅部を清掃する自走式掃除機が開示されている。

また、特許文献２には、掃除機本体の走行方向に対して交差する方向に向けて主吸込口より突出および退避可能な隅ブラシを設け、隅ブラシに床面の塵埃を吸込む隅吸込口を設けた電気掃除機が開示されている。この電気掃除機においては、主吸込口から床面の塵埃を吸込み、隅吸込口から障害物の際の床面の塵埃を吸込むことで、床面を確実に掃除することができる。また、障害物に隅ブラシが接触しても、隅ブラシが掃除機本体の後方に向けて退避して障害物等を損傷するのを防止することができる。
特開２００４−３５０７１３ 特開２００５−６８５７

しかしながら、特許文献１に示す自走式掃除機では、隅部の清掃時に吸口体を横方向に移動させるため、隅掃除のときには掃除機本体の下側床面の一部を清掃することができず、被掃除面を確実に掃除することができないといった難点があった。

また、特許文献２に示す電気掃除機では、隅ブラシを掃除機本体に回動自在に支持されるなどして、本体に対して突出・退避可能に設けており、その突出・退避動作においては、巻取りモータなどの駆動手段が必要となり、コスト高となる難点があった。また、隅ブラシからの吸込路は、主吸込口からの吸込路とは別に設けているため、吸込路に要するスペースが嵩張り、装置が大型化する難点があった。

本発明は、上記に鑑み、簡単な構造により隅部の清掃も容易に行えるコンパクトな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、床面に開口し筒中心軸が左右方向とされた円筒状の吸込凹部と、該吸込凹部の壁面に形成され吸込凹部に空気と共に吸込んだ塵埃を掃除機本体側の集塵部に導く主吸込口と、吸込凹部の左右両端部に連通形成された側方吸込口とを備えたことを特徴とする。

上記構成によると、側方吸込口により壁際や部屋の隅を清掃することができる。このとき、側方吸込口も吸込凹部の左右端部に連通形成されるので、主吸込口から塵埃を吸込む吸込系統と側方吸込口から塵埃を吸込む吸込系統とが合流することになり、吸込系統を単純化することができる。

また、側方吸込口を可撓性材料から形成すると共に掃除機本体の全幅よりも側方に突出形成することもできる。

上記構成によると、側方吸込口が掃除機本体の全幅よりも側方に突出しているので、部屋の隅や壁際を走行する際に側方の塵埃を容易に吸込み清掃することができる。この際、側方吸込口が壁に衝突した場合でも、側方吸込口が可撓性材料より構成されているので、壁面を傷付けることがない。

また、吸込凹部には回転ブラシを横軸周りに回転自在に収容することができる。この回転ブラシにより、床面の塵埃を掻き上げ、主吸込口から吸引することができ、清掃能力を向上させることができる。

ここで、吸込凹部では、その側方に側方吸込口を連通形成し、かつ回転ブラシを軸受しているので、その軸受部には側方吸込口から吸込んだ細かい塵埃が侵入するおそれがある。そこで、本発明では、回転ブラシの両端軸受部を、側方吸込口から吸込んだ塵埃が侵入しないように防塵カバーで覆うようにする。

また、本発明では、掃除機本体の前方および側方を覆うようにバンパーが配置される共に該バンパーが掃除機本体に前後左右方向に可動自在に取り付けられ、前記バンパーの側面と同一面に設定された側方吸込口が、バンパーの左右方向の移動に連動して移動することができる。

上記構成によると、バンパーの側面と同一面に設定された側方吸込口が、バンパーの左右方向の移動に連動して移動するので、バンパーが壁面に当たって左右内側に移動したとしても側方吸込口が追随することになり、側方吸込口だけが残って壁面を傷付けることはない。

また、本発明は、ハンドルを持って手動で操作する電気掃除機にも適用可能であるが、床面を走行する走行手段と、走行方向を制御する操舵手段とを備えた自動走行可能な自走式掃除機に適用するのが好ましい。

この場合の走行手段としては、床面を走行する車輪と、これを駆動する駆動モータとを備えた構成を例示することができる。また、操舵は、掃除機本体の左右の駆動輪の一方を停止又は逆転し、他方の駆動輪を前進駆動することにより換向させることができるので、操舵手段としては、左右の駆動輪と、該駆動輪を制御する制御部とを備えた構成を例示することができる。

以上のとおり、本発明によれば、吸込凹部の左右両端部に側方吸込口が連通形成されているので、壁際や部屋の隅にある塵埃を側方吸込口から吸引して清掃することができる。このとき、側方吸込口も吸込凹部の左右端部に連通形成されるので、主吸込口から塵埃を吸込む吸込み系統と側方吸込口から塵埃を吸込む吸込系統とが合流することになり、吸込系統を単純化することができる。

また、本発明によると、側方吸込口が掃除機本体の全幅よりも側方に突出しているので、部屋の隅や壁際を走行する際に側方の塵埃を容易に吸込み清掃することができ、また、この際、側方吸込口が壁に衝突した場合でも、側方吸込口が可撓性材料より構成されているので、壁面を傷付けることがない。

＜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して吸込口体の姿勢を元に戻すため制御機構として、ショックアブソーバ１６が設置される。このショックアブソーバ１６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の前側底面には、下面が開放して筒中心軸を左右方向とする円筒状の吸込凹部１８が形成される。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、吸込凹部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、周面に植毛が螺旋状に配置されてなるもので、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、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、凹部１８の横軸方向で中央位置には仕切壁２１が形成され、その近辺に主吸込口２０が形成され、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。

また、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はゴム等の可撓性材料から構成され、下面が開放したＬ字形状の筒状ノズルとされる。また、側方吸込口３４の基端部３４ａは、清掃時に壁面に当たった場合でも変形して衝撃を吸収しやすいように蛇腹状に形成されている。

さらに、側方吸込口３４は、吸込凹部１８の左右両端部に連通接続され、吸込凹部１８からの中央の主吸込口２０を通って吸込流路１７に流入する吸引経路が形成されている。

吸込凹部１８の左右両端部は、回転ブラシ１９の軸受部となっているが、この軸受部は側方吸込口３４から吸込んだ塵埃が侵入しないように防塵カバー３９で覆われている。防塵カバー３９は、軸受を兼ねるもので、外端側を閉塞した筒状構造とされ、内部に回転ブラシ１９の軸１９ａを内嵌支持するようになっている。

また、側方吸込口３４と吸込凹部１８との左右両端の連通部では、回転ブラシ１９の軸受部が存在するため、他の部位に比べて開口面積が小さく設定され、流速が速くなるように設定される。これにより、側方吸込口３４から吸引された塵埃は効率よく吸込凹部１８を通って主吸込口２０から吸込路２５に吸引され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。

主吸込口２０は、吸込凹部１８の筒中心軸の中央部で、前部上側に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、吸込凹部１８には、回転ブラシ１９の回転による旋回流が発生し、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と相俟って塵埃の吸引能力を高めるようになっている。

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を経由して掃除機本体１側の収容凹部７の導入口８に導かれる。そして、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の端部に可撓性のエルボ管２３を連結するようになっている。吸込路１７の一部を形成するエルボ管２３は、可撓性のゴム弾性材料で構成される共に一部が蛇腹状に形成され、吸込口体２が縦軸１５周りに回動したときも吸込路１７の経路を確保できるようにしている。

また、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。このシャッタ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。

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、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。

電気掃除機が壁際に沿って走行するとき、側方吸込口３４により壁際の塵埃を吸引して清掃することができる。このとき、側方吸込口３４も吸込凹部１８の左右端部に連通形成されるので、主吸込口２０から塵埃を吸込む吸込み系統と側方吸込口３４から塵埃を吸込む吸込系統とが合流することになり、吸込系統を単純化するため、全体としてコンパクトな吸込系統を形成することができる。

また、側方吸込口３４は、掃除機本体１の全幅よりも側方に突出させることができる。側方吸込口３４を掃除機本体１よりも側方に突出させると、壁際を走行する際に側方の塵埃を容易に吸込み清掃することができる。この際、側方吸込口３４が壁に衝突した場合、側方吸込口３４が可撓性材料より構成されているので、壁面を傷付けることがない。

側方吸込口３４から吸込んだ塵埃は、吸込凹部１８側に吸引される。このとき、回転ブラシ１９には防塵カバー３９が設けられているので、回転ブラシ１９の軸受部に側方吸込口３４から細かい塵埃が侵入しようとしても防塵カバー３９により防ぐことができる。

＜第２の実施形態＞
図７は本発明の第２の実施形態である吸込口体の正面断面図である。本実施形態では、側方吸込口３４をバンパー３の側面と同一面に設定し、バンパー３の左右方向の移動に連動するように連動機構４０により連結されている。

バンパー３は、掃除機本体１に前後左右方向に移動自在に取り付けられ、バネ４１により外方へ付勢されている。連動機構４０は、バンパー３と側方吸込口３４とを連結する連結体４２を備えている。なお、側方吸込口３４は、上記第１の実施形態と同様に可撓性材料から構成することも可能であるが、本実施形態にように連結体４２で連結する場合には可撓性は不要となる。その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、その説明は省略する。

上記構成においては、バンパー３の側面と同一面に設定された側方吸込口３４が、バンパー３の左右方向の移動に連動して移動するので、バンパー３が壁面に当たって左右内側に移動したとしても側方吸込口３４が連結体４２によりバンパー３の動きに連動して追随するため、側方吸込口３４だけが残って壁面を傷付けることはない。

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を例に本発明を説明したが、手動で操作する電気掃除機についても本発明を適用することができる。また、上記実施形態では、吸込口体に主吸込口、前方吸込口さらには側方吸込口を設けた例を説明したが、前方吸込口が形成されていない吸込口体であってもよい。

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の実施形態である吸込口体の正面断面図

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 凹部
１９ 回転ブラシ
２０ 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
３９ 防塵カバー
４０ 連動機構
４１ バネ
４２ 連結体

Claims (6)

1. 床面に開口し筒中心軸が左右方向とされた円筒状の吸込凹部と、該吸込凹部の壁面に形成され吸込凹部に空気と共に吸込んだ塵埃を掃除機本体側の集塵部に導く主吸込口と、吸込凹部の左右両端部に連通形成された側方吸込口とを備えたことを特徴とする電気掃除機。
2. 側方吸込口が可撓性材料から形成される共に掃除機本体の全幅よりも側方に突出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。
3. 吸込凹部に回転ブラシが横軸周りに回転自在に収容されことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気掃除機。
4. 回転ブラシの両端軸受部が側方吸込口から吸込んだ塵埃が侵入しないように防塵カバーで覆われていることを特徴とする請求項３に記載の電気掃除機。
5. 掃除機本体の前方および側方を覆うようにバンパーが配置される共に該バンパーが掃除機本体に前後左右方向に可動自在に取り付けられ、前記バンパーの側面と同一面に設定された側方吸込口が、バンパーの左右方向の移動に連動して移動することを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
6. 床面を走行する走行手段と、走行方向を制御する操舵手段とを備え、自動走行可能とされたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電気掃除機。
   

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