JP2008086825A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】
小型軽量で十分な回転清掃体の回転トルクを得ることができ、吸口体の端部付近の前後幅が細く使い易い吸口体を備えた電気掃除機を提供する。
【解決手段】
吸口体内に回転清掃体１０４と、回転清掃体を駆動するための電動機１０５と、吸口体を持ち上げたときに自動的に回転を停止するための安全スイッチ１０７を備え、この電動機１０５と安全スイッチ１０７は回転清掃体１０４の後方に位置し、吸口体の左右方向の略中央部に配設することによって達成される。
【選択図】図１

Description

本発明は電気掃除機に関する。

従来の電気掃除機のうち、回転清掃体を電動機で駆動する吸口体では、電動機と回転清掃体とを吸口体の長手方向を横切る方向に前後して配置し、電動機を吸口体の左右どちらかにの端部付近に設け、電動機のシャフトに設けたプーリーと、回転清掃体の端部に設けたプーリーとをベルトを用いて接続する構成が一般的である。

また、回路基板と安全スイッチは、電動機と反対側の端部付近に配置されている。

しかしながら、上記従来の吸口体は、重量の重い電動機を吸口体の一端側に配置しているので、継手を支点とした吸口体の左右方向（回転清掃体の回転軸方向）の重量バランスが不均衡であり、そのため、掃除の際に延長管を持って吸口体を持ち上げた時に、吸口体が重量の重い電動機側に傾くという問題があった。

また、吸口体の端部付近の前後幅は、電動機の外形と電動機の反対側に配置されている安全スイッチの大きさにより決まり、それ以上細くすることができないという問題があった。

関連するものに、特許文献１（特開２００２―１２５８９４号公報）が挙げられ、回転清掃体とこれを駆動する電動機、回路基板の配置については上述した一般的な構成になっている。

また、特許文献２（特公平７―３６８０９号公報）に記載されているように、回路基板の冷却手段として、回路基板に空気を吸入する吸気口を吸口体後方（吸口体外部表面）に設置し、吸口継手の側壁に中空軸を有し、中空軸を介して基板室と連通させるように構成した吸口体が提案されている。

特開２００２−１２５８９４号公報 特公平７−３６８０９号公報

上記従来技術では、吸口体の左右端部付近の前後幅は、電動機の最外形あるいは安全スイッチの大きさで決まり、左右対称性を考慮し、どちらか大きい方に従わざるを得ない。そのため前後幅は、それ以上細くできず、吸口体が大きく重くなるという問題があった。

また、例えば、フローリング上にじゅうたんが敷かれている場合、掃除面の状態に段差部ができる。その段差部の境目に安全スイッチの床面検出車輪が置かれると、車輪が床面側に突出してしまい、安全スイッチが働き、吸口体を持ち上げた時と同様になり、回転清掃体が停止してしまい、塵埃の掻き上げができなくなり、掃除能力が低下してしまうという問題があった。特に、安全スイッチが吸口体の一端側に位置しているために、吸口体のどの辺までが回転清掃体の回転する位置か不明確となり、操作時に不快感を覚えてしまう心配があった。

また、安全スイッチの床面検出車輪の軸とそれを覆うケースには、車輪軸が回動するために隙間が生じる。その隙間と電動機あるいは回路基板を冷却する通気口が連通していると、細かい塵埃がその隙間から侵入してしまい、蓄積すると検出車輪の出没が正常に作動できなくなる心配がある。

また、特許文献に記載された従来技術では、回路部品の冷却風は吸口体の外部の空気口から吸口体の基板室に流入した後、回路基板を冷却して接続筒の中空軸を介して接続筒内に排気され、吸込み口からの吸込み気流と共に電気掃除機に導かれる。

したがって、外部から空気を流入する分、掃除面から塵埃を搬送させるための風量が低減してしまい、集塵能力が低下するという問題があった。

本発明の目的は、これらの問題を解決し、小型軽量を維持し、回転ブラシのトルク向上を図り、集塵性能の良い電気掃除機を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、電動送風機と集塵部とを有する掃除機本体と、被掃除面に対面する開口部を有して前記集塵部に連通する吸口体とを備え、前記吸口体内に回転清掃体と、前記回転清掃体を駆動するための電動機と、前記電動機の駆動を制御する回路基板、吸口体を持ち上げたときに自動的に回転を停止するための安全スイッチと、前記電動機の駆動力を前記回転清掃体に伝達するシャフトとを備えた電気掃除機において、前記回転清掃体の後方で、かつ前記回転清掃体の回転軸方向の略中央部には、前記電動機及び前記安全スイッチが配置され、前記回転清掃体の後方で、かつ前記吸口体の左右の何れか一方には前記シャフトが配置され、他方には前記回路基板が配置されていることにある。

本発明によれば、吸口体が小型軽量で、吸口体の端部付近の前後幅が細く使い易くすることができる。

以下、本発明の形態例を図１から図７の図面に従い詳細に説明する。

図１に本形態例による吸口体を一部切り欠いた平面図を示す。図１において、１０１は吸口体下ケース、１０４は回転清掃体，１０５は回転清掃体１０４を駆動するための電動機，１０６は電動機１０５の駆動を制御する回路基板、１０７は吸口体を持ち上げたときに自動的に回転停止するための安全スイッチ、１０８は電動機側プーリー、１０９は減速プーリーを構成する大プーリー、１１０は減速プーリーを構成する小プーリー、１１１は大プーリー１０９と小プーリー１１０を連結するシャフト、１１２、１１３はシャフト１１１を回転保持する軸受け、１１４は回転清掃体側プーリー、１１５は小プーリー１１０と電動機側プーリー１０８と大プーリー１０９間を掛け渡す第１の駆動ベルト、１１６は小プーリー１１０と回転清掃体側プーリー１１４間を掛け渡す第２の駆動ベルト、１１７は軸受け１１２および１１３を保持し下ケース１０１に固定するための軸受けホルダーである。

電動機１０５と安全スイッチ１０７は、回転清掃体１０４の後方に位置し、本形態例では、前方から回転清掃体１０４、電動機１０５、安全スイッチ１０７の順に配置している。また、電動機１０５と安全スイッチ１０７は、回転清掃体１０４の軸方向の略中央部に配置されている。

また、回転清掃体１０４の回転軸と電動機１０５の回転シャフトと安全スイッチ１０７の回転軸部材とを平行に配置されている。

さらに、回路基板１０６の前方側、つまり回転清掃体室の後壁面には、回路基板を冷却するための開口部１２０が形成され、その開口部１２０を覆うように凸部材１２２が取り付けられている。尚、その開口部１２１からの塵埃の侵入を防ぐために開口部１２０と凸部材１２２の間にフィルタ１２１が設置されている。

また、回路基板１０６、安全スイッチ１０７および電動機１０５は、吸口下ケース１０１内に配設したリード線にて接続されている。

電動機１０５によって発生された駆動力を大プーリー１０９と小プーリー１１０を連結するシャフト１１１を介して回転清掃体１０４の回転軸端部に伝達する伝達機構を（手段）を構成している。

尚、図１には図示していないが、吸口体下ケース１０１の上側には、吸口体上ケースが回転清掃体１０４を覆うように、吸口体下ケース１０１に対して着脱可能に設けられ、この吸口体上ケースと吸口体下ケース１０１とで、回転清掃体１０４が収容される回転清掃体室を構成する。また、吸口体下ケース１０１の被清掃面と対向する面には、回転清掃体１０４と被清掃面との接触を可能とし、被掃除面上の塵埃を吸引するための開口１１８が形成されている。

図１において、回転清掃体１０４の回転軸に沿う方向を吸口体の左右方向と呼び、この左右方向は通常吸口体の長手方向と一致する。また、吸口体の上下方向に関しては、吸口体を水平な床面上に置いた状態で、開口１１８が形成された側を下面側、反対側を上面側と呼ぶ。また、吸口の進行方向側を前方側、後退方向側を後方側として説明する。

図２に本形態例による電気掃除機の外観図を示す。図２において、２０１は後部に吸口体本体が集塵するのに必要な吸気風を発生させる電動送風機（図示せず）を内蔵し、前部には塵埃を集塵する集塵室（図示せず）を内蔵した電気掃除機本体、２０２は電気掃除機本体２０１に接続され、柔軟に可動するように形成されたホース体、２０３は前記ホース体２０２に接続されて前記電気掃除機本体２０１や吸口体本体２０６を制御する手元スイッチ２０４を内蔵し、ホース体２０２と延長管２０５と連通する流路（図示せず）を持つハンドルグリップである。また、ホース体２０２とハンドルグリップ２０３及び延長管２０５には、吸口体本体２０６に電気を供給する給電線（図示せず）が内蔵されている。

図３に本形態例による吸口体本体を下から見たときの平面（下面図）を示す。１１８は吸口体下ケース１０１に設けられた床面開口で、被掃除面に面する。３０１はバンパー、３０２は前方車輪、３０３は後方車輪である。１０７は吸口体を持ち上げたときに自動的に停止するための安全スイッチであり、１０７ａは被掃除面に設置されているかを検出するための床面検出車輪である。

図４に本形態例による吸口体の中央側面断面図を示す。１０２は吸口体本体内部と外部（掃除機本体）とを連通する空気通路が形成された自在継手のうち吸口体本体に対して上下方向に回動可能な第１の接続管、１０３は自在継手のうち前記第１の接続管に対して左右方向に回動可能な第２の接続管、４０１は吸口体上ケース、４０２は回転清掃体上ケース、４０３は回転清掃体室、４０５は電動機１０５を固定するための電動機押さえ部材であり、安全スイッチ１０７を固定するための部材としても兼用している。また、電動機押さえ部材４０５の上部は、吸口体上ケース４０１との間で空気通路が形成され、回転清掃体室４０３と第１の接続管１０２を連通する風路室４０４を構成している。４０６は電動機１０５と安全スイッチ１０７との間を仕切るための隔壁であり、吸口体下ケース１０１からのリブと電動機押さえ部材４０５からリブで仕切られ、電動機室と安全スイッチ室を形成している。

図５に本形態例による吸口体の流路部の平面図を示す。電動機押さえ部材４０５により、電動機１０５と安全スイッチ１０７が覆われ、その上部は空気通路４０４となっている。

図６に本形態例による吸口体の回路基板周辺の拡大平面図を示す。図７に図６のＡ−Ａ断面図を示す。

次に本形態例の動作を説明する。掃除機使用者がハンドルグリップ２０３付近に配置されたスイッチ操作部２０４を操作すると、操作されたスイッチに従った動作モードで電気掃除機本体２０１内の電動送風機が運転する。電動送風機によって発生した吸引力は、ホース体２０２、延長管２０５を通って吸口体２０６に到達する。それと同時に、ホース体２０２および延長管２０５に設けられた電源線から供給された電源が、回路基板１０６を介して電動機１０５を駆動する。

電動機１０５のシャフトに取り付けられた小プーリー１０８と第１の駆動ベルト１１５により、大プーリー１０９が駆動される。このとき、小プーリー１０８の外径より大プーリー１０９の外径を大きくすることにより、大プーリー１０９の回転数は、プーリー１０８の回転数より小さくなると同時に回転トルクは増大する。

そして、シャフト１１１により連結された小プーリー１１０と第２の駆動ベルト１１６により、回転清掃体側プーリー１１４が駆動される。このとき、小プーリー１１０の外径より回転清掃体側プーリー１１４の回転数は、小プーリー１１０の回転数より小さくなると同時に回転トルクはさらに増大する。

このように、本形態例では、回転清掃体の回転トルクを大きくできるので、毛足の長い絨毯などの被掃除面からの負荷抵抗が大きい場合でも回転清掃体を回転させることができる。

また、電動機１０５の回転軸と、回転清掃体１０４の回転軸との間に、減速プーリーを配設しているので、吸口体の前後幅を短くすることができる。

さらに、安全スイッチ１０７が電動機１０５の後方に位置し、さらに回転清掃体１０４の回転軸の略中央に配置され、吸口体の減速プーリー側と反対側には回路基板１０６が配置される構造となっているため、吸口体左右の端部付近の前後幅Ｌを短くすることができる。

そのため、吸口体の取り回しが容易で、また、前後幅が狭くなる分、軽くすることができる。

また、電動機１５と安全スイッチ１０７を吸口体の中央付近に配設しているので、吸口体の左右方向のバランスがよくなる。

また、安全スイッチ１０７が重量の重い電動機１０５の直ぐ後方に位置しているため、吸口体を被掃除面に押し付けなくても、置いただけで回転清掃体が回転するので、操作時の手の負担が軽減される。

また、特に安全スイッチが吸口体の左右どちらかに配設されている形態では、フローリング上にじゅうたん等が敷かれて、被掃除面に段差部ができる場合、その段差部に安全スイッチ１０７の床面検出車輪１０７ａが置かれると、車輪１０７ａが床面側に突出してしまい、所定の高さまで出るとリミットスイッチが切れて、電動機１０５への通電が切れて、回転清掃体１０４の回転が停止する。

したがって、塵埃の掻き上げができなくなり、掃除能力が低下する状態ができてしまう。そのため、吸口体のどの辺までが回転清掃体の回転する位置か、つまり安全スイッチの位置がどこにあるのか、不明確となり、操作時に不快感を覚えてしまう心配がある。

これに対し、本形態例では吸口体の略中央に安全スイッチ１０７が配設されているので、回転清掃体１０４の回転する位置が明確になり、操作時の不快感を伴うことがない。

一方、電動機押さえ部材４０５は、電動機１０５を固定するための役割と、安全スイッチ１０７を固定するため役割と、さらに、電動機押さえ部材４０５の上部は、吸口体上ケース４０１との間で空気通路が形成され、回転清掃体室４０３と第１の接続管１０２を連通する風路室４０４を構成することができる。

このように、電動機押さえ部材一つで３つの役割を担っており、部品点数を少なくすることができ、コスト低減と軽量化が図れる。

また、吸口体下ケース１０１からと電動機押さえ部材４０５から、電動機１０５と安全スイッチ１０７との間を仕切るための隔壁４０６を設けることにより、電動機室と安全スイッチ室を形成することができる。

これによって、安全スイッチ室と電動機室が独立したものになり、かつ、安全スイッチ１０７が吸口体中央部に位置しており、回路基板１０６と離れ、しかも回路基板１０６を冷却するための開口部１２０の空気通路を遮断していることから、安全スイッチ１０７の床面検出車輪１０７ａの軸とそれを覆うケースに、車輪軸が回動するために隙間が生じても、吸気による細かい塵埃の侵入を防止できるので、床面検出車輪１０７ａの出没が正常に保持される。一方、電動機室には冷却のための連通路が形成されている。

また、図６に示すように、回路基板１０６の前方側、つまり回転清掃体室の後壁面には、回路基板１０６を冷却するためのスリット状の開口部１２０が形成され、その開口部１２０を覆うように凸部材１２２が取り付けられている。

この開口部１２０により、電動機１０５を制御する回路基板１０６の冷却を行う。但し、この開口部と連通する別の空気口は設けられていない。

回転清掃体室内の圧力は、吸口体を持ち上げた場合や、被掃除面の種類、回転清掃体の回転の有無によって変動する。この圧力変動によって、回転清掃体室の空気と回路基板１０６の周囲の空気が開口部１２０で入れ替わることになり、回路基板１０６の冷却が行われる。

また、凸部材１２２は通常、リブ状の部材で製作されるが、開口部１２１からの塵埃の侵入を防ぐために、回転清掃体室の後壁面と平行な面で形成している。さらに、凸部材１２２の側面（吸口体中央の吸込み口側）に開口部を設けている。

このため、回転清掃体１０４で掻き上げられた塵埃は、凸部材１２２の面上に当たりながら、吸口体中央の吸込み口へ搬送されることになり、開口部１２１へは侵入し難いようになっている。

さらに、図７に示すように、回転清掃体１０４の回転方向、すなわち、塵埃の搬送方向とは逆の位置に凸部材１２２の開口部（フィルタの挿入方向）が形成されているので、塵埃の侵入を防止できる。

また、回路基板を冷却した空気は、凸部材１２２の側面から出て、吸口体中央の吸込み口へ吸引される空気に追従して流れるので、冷却効果を損なうことがない。

さらに、冷却した空気も回転清掃体室を通過して、塵埃の搬送を援助することになるので、回路基板１０６の冷却のために吸込み風量が低下することはない。

万が一の塵埃の侵入を考慮して、開口部１２０と凸部材１２２の間にフィルタ１２１を設置している。

したがって、簡易な形状で、部品点数も少なく、安価な構造で、塵埃による回路基板の故障を防止することができ、冷却効果を維持することができる。

本発明による吸口体の一部を切り欠いた平面図である。 本発明による電気掃除機の外観図である。 本発明による吸口体本体を下から見たときの平面図である。 本発明による吸口体の中央側面断面図である。 本発明による吸口体の流路部の平面図である。 本発明による吸口体の回路基板周辺の拡大平面図である。 図６のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１０１…吸口体下ケース、１０４…回転清掃体、１０５…電動機、１０６…回路基板、１０７…安全スイッチ、１２０…開口部、１２２…凸部材、２０６…吸口本体、３０１…吸口体上ケース、４０５…電動機押さえ部材、４０６…隔壁

Claims (2)

1. 電動送風機と集塵部とを有する掃除機本体と、被掃除面に対面する開口部を有して前記集塵部に連通する吸口体とを備え、前記吸口体内に回転清掃体と、前記回転清掃体を駆動するための電動機と、前記電動機の駆動を制御する回路基板、吸口体を持ち上げたときに自動的に回転を停止するための安全スイッチと、前記電動機の駆動力を前記回転清掃体に伝達するシャフトとを備えた電気掃除機において、
   前記回転清掃体の後方で、かつ前記回転清掃体の回転軸方向の略中央部には、前記電動機及び前記安全スイッチが配置され、
   前記回転清掃体の後方で、かつ前記吸口体の左右の何れか一方には前記シャフトが配置され、他方には前記回路基板が配置されていることを特徴とする電気掃除機。
2. 請求項１において、
   前記電動機と前記シャフトとは電動機側プーリーと前記シャフトの大プーリーとが第１の駆動ベルトを介して接続され、
   前記シャフトと前記回転清掃体とは前記シャフトの小プーリーと前記回転清掃体の回転清掃体側プーリーとが第２駆動ベルトを介して接続されていることｗ特徴とする電気掃除機。

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