JP2009125248A - Electric cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動送風機を収容するケースに電動ケースの発生する振動を絶縁する防振支持部を備えた電気掃除機に関する。 The present invention relates to a vacuum cleaner provided with a vibration isolating support portion that insulates vibration generated by an electric case from a case that houses an electric blower.
図6は、従来の電気掃除機の電動送風機を収容する掃除機本体の部分的な断面図である。 FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a vacuum cleaner body that houses an electric blower of a conventional vacuum cleaner.
図6に示すように、特許文献1に記載された従来の電気掃除機40は、掃除機本体2と、掃除機本体2内に形成された電動送風機収容室42と、引張弾性支持体43によって弾性支持されて電動送風機収容室42内に収容された電動送風機10とを有する。
As shown in FIG. 6, the conventional
引張弾性支持体43は、掃除機本体2に設けられた内周リング45と、電動送風機10の重心近くに形成されたファン部端面46と取付リブ47との間に設けられた外周リング48と、一端を内周リング45に、他端を外周リング48に固定されて引張力が付勢されたバネ材であるコイルバネ49とから構成される。電動送風機10の軸方向と径方向とは、引張弾性支持体43によって弾性支持される。
The tensile
電動送風機10のファン部には、ゴム質の略円筒形状の衝撃吸収用の前弾性体50が取り付けられる。掃除機本体2の内壁には、固着された環状の前リブ51と、電動送風機10の軸方向に突設された端リブ52とが形成される。前リブ51および端リブ52と前弾性体50との間は空隙53によって離間される。
The fan part of the
電動送風機10のモータ部10cの軸受けハウジング部55には、ゴム質の円筒形状の衝撃吸収用の後部弾性体56が取り付けられる。後部弾性体56の周囲には、掃除機本体2の内壁から後リブ57が突設される。後リブ57と後部弾性体56との間は空隙58によって離間される。
A rubber-like cylindrical elastic rear
電動送風機10の吸込口10aには、吸込口10aに連通する孔の縁部に円筒ツバ部59が形成された円板形状のシール60が設けられる。掃除機本体2内に形成された集塵部61と電動送風機収容室42との仕切り板62には、シール60の端部が当接される。
The
図7は、従来の電気掃除機の電動送風機を弾性支持する弾性支持体の電動送風機の軸方向の特性を示す図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating characteristics in the axial direction of an electric blower of an elastic support that elastically supports an electric blower of a conventional vacuum cleaner.
図7に示すように、引張弾性支持体43のコイルバネ49によって弾性支持された電動送風機10は、その軸方向に加わる力と変位との関係が非線形な特性になる。すなわち、電動送風機10の軸方向に加えられた微小な振動に対してはコイルバネ49によって柔軟に支持され、電動送風機10の吸引力によって生じる静的な力や掃除機本体2に落下衝撃などによる大きな力に対しては強く支持される。
特許文献1に記載の従来の電気掃除機の電動送風機は、引張力を付勢されたコイルバネによって掃除機本体内に引張弾性支持され、その径方向に働く力は柔軟に支持され、他方その軸方向に働く力は軸方向の変位の増加に伴い強く支持されるため、電動送風機の作動によって生じる振動が掃除機本体に伝達されるのを防ぐことができる。 The electric blower of the conventional vacuum cleaner described in Patent Document 1 is elastically supported in the vacuum cleaner main body by a coil spring biased by a tensile force, and the force acting in the radial direction is flexibly supported. Since the force acting in the direction is strongly supported as the axial displacement increases, vibration generated by the operation of the electric blower can be prevented from being transmitted to the cleaner body.
しかし、コイルバネに引張力を付勢するためには、コイルバネを自由長よりも伸張させる必要がある。そうすると、電動送風機収容室の壁面と電動送風機との間隔が十分に得られない場合には、コイルバネを伸張させて電動送風機を引張弾性支持することができない。 However, in order to apply a tensile force to the coil spring, it is necessary to extend the coil spring beyond the free length. If it does so, when the space | interval of the wall surface of an electric blower accommodation chamber and an electric blower cannot fully be acquired, a coil spring cannot be extended and an electric blower cannot be tension-elastically supported.
また、例えば電動送風機を電動送風機ケースに収容し、この電動送風機ケースを電気掃除機本体内に収容することで電動送風機の作動による音と振動とを防音、防振する場合がある。この場合、電動送風機ケースの小型化を図りつつ、電動送風機と電動送風機ケースとの間を十分に離間させることは困難であり、コイルバネを伸張させて電動送風機を電動送風機ケースに引張弾性支持させることができない。 For example, the electric blower may be housed in an electric blower case, and the electric blower case may be housed in the main body of the vacuum cleaner to prevent sound and vibration caused by the operation of the electric blower. In this case, it is difficult to sufficiently separate the electric blower case from the electric blower case while reducing the size of the electric blower case, and the coil spring is extended so that the electric blower is elastically supported by the electric blower case. I can't.
また、電気掃除機の利便性を向上させるために、掃除機本体や電動送風機ケースを軽量にする必要がある。しかし、ABSなどの樹脂を用いて薄肉、軽量に形成された電動送風機ケースでは、十分な剛性が得られず、コイルバネによって電動送風機ケース内に電動送風機を引張弾性支持させることが困難であった。 Moreover, in order to improve the convenience of a vacuum cleaner, it is necessary to make a vacuum cleaner main body and an electric blower case lightweight. However, in an electric blower case formed thin and light using a resin such as ABS, sufficient rigidity cannot be obtained, and it is difficult to elastically support the electric blower in the electric blower case by a coil spring.
さらに、電動送風機の周囲にゴムやウレタンなどの粘弾性体を配設して防振、防音を図る場合には、電動送風機の共振ピーク成分を低下させる目的には最適であるが、共振ピーク成分以外の周波数領域では十分に効果が得られない。 Furthermore, when a viscoelastic body such as rubber or urethane is arranged around the electric blower to achieve vibration and sound insulation, it is optimal for the purpose of reducing the resonance peak component of the electric blower. A sufficient effect cannot be obtained in other frequency regions.
本発明は、電動送風機ケース内に電動送風機を圧縮弾性支持して、電動送風機の作動による音と振動を防音、防振できる電気掃除機を提案する。 The present invention proposes an electric vacuum cleaner that can compress and elastically support an electric blower in an electric blower case, and can prevent sound and vibration caused by operation of the electric blower.
前記の課題を解決するため本発明では、塵埃を含んだ空気を電気掃除機に吸い込む電動送風機と、前記電動送風機が収容される電動送風機ケースと、前記電動送風機ケースに形成され、前記電動送風機の径方向に圧縮力を付勢され前記電動送風機を弾性支持する防振支持部とを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, an electric blower that sucks air containing dust into an electric vacuum cleaner, an electric blower case in which the electric blower is accommodated, and the electric blower case are formed. And an anti-vibration support portion that elastically supports the electric blower by urging a compressive force in a radial direction.
本発明によれば、電動送風機ケース内に電動送風機を圧縮弾性支持して、電動送風機の作動による音と振動を防音、防振できる電気掃除機を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, an electric blower can be elastically supported in an electric blower case, and the vacuum cleaner which can sound-proof and vibration-proof the sound and vibration by the action | operation of an electric blower can be provided.
本発明に係る電気掃除機の吸込口体および電気掃除機の実施形態について、図1から図5を参照して説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a suction port body and a vacuum cleaner according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
図1は、本発明に係る電気掃除機の外観を示した図である。 FIG. 1 is a view showing an appearance of a vacuum cleaner according to the present invention.
図1に示すように、本実施形態に係る電気掃除機1は、掃除機本体2と、掃除機本体2に設けられた接続口2aに一端が着脱白在に接続された集塵ホース3と、集塵ホース3の他端に一端が設けられた手元操作管4と、手元操作管4の他端に一端が着脱自在に接続された延長管5と、延長管5の他端に着脱自在に接続された吸込口体6とを備える。
As shown in FIG. 1, a vacuum cleaner 1 according to this embodiment includes a vacuum cleaner
手元操作管4には操作部4aが設けられ、操作部4aには掃除機本体2に収容された電動送風機10の駆動を停止する切スイッチ4bや電動送風機10の送風力を設定する強弱スイッチ4cなどが設けられる。
The operation tube 4 is provided with an
吸込口体6には、下面に塵埃を吸引する吸込開口(図示省略)が形成され、吸込口体6内部に形成された吸込室(図示省略)に連通される。この吸込室は延長管5と手元操作管4と集塵ホース3とを介して接続口2aから掃除機本体2内へ連通される。
A suction opening (not shown) for sucking dust is formed on the lower surface of the suction port body 6 and communicates with a suction chamber (not shown) formed inside the suction port body 6. This suction chamber is communicated with the inside of the
掃除機本体2は、その内部に収容され、接続口2aを介して吸込口体6に負圧を作用させる電動送風機10と、電動送風機10の生じた負圧によって空気とともに吸い込んだ塵埃を空気から分離して集塵する着脱可能な塵埃分離集塵ユニット(図示省略)と、この塵埃分離集塵ユニットに塵埃が捕集された空気を電動送風機10の排気風として掃除機本体2の外部に排気する排気口(図示省略)とを備える。
The
図2は、本発明に係る電気掃除機の電動送風機を収容する電動送風機ケースと電動送風機とを部分的に切り欠いて示した斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view of the electric blower case for housing the electric blower of the electric vacuum cleaner according to the present invention and an electric blower partially cut away.
なお、図2に示された電動送風機10は、そのケーシングのみ示している。
In addition, the
図2に示すように、電気掃除機1の電動送風機10は、掃除機本体2に収容された電動送風機ケース12内に圧縮弾性支持体13によって圧縮弾性支持される。
As shown in FIG. 2, the
電動送風機ケース12は、略円筒形状に形成され、掃除機本体2と電動送風機10の吸込口10aとを連通させるケース吸込口12aが形成された吸込口側壁部12bを一端に有し、他端が開放された吸込側ケース部材15と、略円筒形状に形成され、電動送風機10の排気口10bと離間させて開口されたケース排気口12cが形成された排気口側壁部12dを一端に有し、他端が開放された排気側ケース部材16とから構成される。電動送風機ケース12は、ケース吸込口12aとケース排気口12cとに設けられたゴム質の円筒状の保持部材(図示省略)によって掃除機本体2に保持されて収容される。電動送風機ケース12には、ABSなどの樹脂が使用される。
The electric blower case 12 is formed in a substantially cylindrical shape, and has an inlet
吸込側ケース部材15の開口側端部に設けられた吸込側ケース結合鍔部18と、排気側ケース部材16の開口端部の一端に設けられた排気側ケース結合鍔部19とによって、吸込側ケース部材15と排気側ケース部材16とが一体的に結合される。
The suction side
排気側ケース部材16の円筒状の胴部は、排気側ケース結合鍔部19に連続し、吸込側ケース部材15の円筒状の胴部よりも大径に形成された大径筒部21と、大径筒部21に連続し、吸込側ケース部材15の円筒状の胴部とほぼ同径に形成された小径筒部22とから構成される。大径筒部21と小径筒部22との間には、排気側ケース部材16の開放された端部に対向する円環状の段差面23が形成される。排気側ケース結合鍔部19の内径は、吸込側ケース結合鍔部18の内径よりも大きく構成され内径差が生じる。この内径差によって、吸込側ケース結合鍔部18には、排気側ケース部材16の段差面23に対向させて円環状の段差面25が形成される。圧縮弾性支持体13は、排気側ケース部材16の段差面23と吸込側ケース結合鍔部18の段差面25との間に円筒スペーサ26を介して挟持される。
A cylindrical body portion of the exhaust-
したがって、排気側ケース部材16の大径筒部21によって圧縮弾性支持体13の径方向変位が拘束され、排気側ケース部材16の段差面23と吸込側ケース結合鍔部18の段差面25とによって圧縮弾性支持体13の軸方向変位が拘束される。
Therefore, the radial displacement of the compression
圧縮弾性支持体13は、電動送風機10の発生させる振動を絶縁する防振支持部であって、電動送風機ケース12に設けられた内周リング28と、電動送風機10の重心近くに設けられた外周リング29と、一端を内周リング28に、他端を外周リング29に固定されて圧縮力Fが付勢されたバネ材であるコイルバネ30とから構成される。電動送風機10の軸方向と径方向とは、圧縮弾性支持体13によって弾性支持される。
The compression
内周リング28は、電動送風機10のモータ部10cの外周に周設され、排気側ケース部材16の段差面23と吸込側ケース結合鍔部18の段差面25との間に円筒スペーサ26を介して挟持される。内周リング28の外面には、コイルバネ30が係止される凸部28aが半径方向に突設される。
The
外周リング29は、排気側ケース部材16の内周に周設される。外周リング29の内面には、コイルバネ30が係止される凸部29aが半径方向に突設される。外周リング29に設けられた凸部29aと、内周リング28に設けられた凸部28aとは、離間させて対向される。
The outer
コイルバネ30は、内周リング28と外周リング29との間に所要の本数、例えば4本が放射状に等間隔に離間されて設けられる。コイルバネ30には、圧縮力Fが付勢され、外周リング29に設けられた凸部29aと、内周リング28に設けられた凸部28aとに係止される。すなわち、電動送風機10は、電動送風機10の径方向に圧縮力Fを付勢されたコイルバネ30によって内周リング28と外周リング29とを介して電動送風機ケース12内に弾性支持される。コイルバネ30の代わりに、内周リング28と外周リング29との間に圧縮力Fを付勢可能な板バネ、トーションバーなどの他の形式のバネや弾性体を用いて圧縮弾性支持体13を構成しても良い。
The coil springs 30 are provided between the
電動送風機10の吸込口10aには、吸込口10aに連通された孔部32aが形成されたゴム質の円板形状のシール32が設けられる。電動送風機ケース12の吸込口側壁部12bに形成されたケース吸込口12aから電動送風機ケース12内に突設された吸込口リブ33と、シール32の端部が当接される。
The
本実施形態に係る圧縮弾性支持体13では、コイルバネ30に圧縮力Fを作用させて電動送風機10を支持するため、コイルバネ30を係止させる内周リング28と外周リング29との離間距離は、同じ線径のコイルバネに引張力を作用させて電動送風機10を支持する場合に必要な離間距離に比べて狭く構成することができる。すなわち、電動送風機10と電動送風機ケース12との離間距離を極力狭く構成し、電動送風機ケース12の外径を小さくできるので電動送風機ケース12の小型化、軽量化が可能になる。
In the compression
図3から図5は、本発明に係る電気掃除機の電動送風機を保持する圧縮弾性支持体を構成するコイルバネに付勢させる圧縮力と、電動送風機の作動によって発生した振動が伝達された電動送風機ケースの振動との関係を示した図である。 3 to 5 show an electric blower to which a compression force to be urged by a coil spring constituting a compression elastic support body that holds the electric blower of the electric vacuum cleaner according to the present invention and vibration generated by the operation of the electric blower are transmitted. It is the figure which showed the relationship with the vibration of a case.
図3から図5に示された図の縦軸は、0dB=1.0m/sec2とした電動送風機ケース12の振動加速度である。 The vertical axis of the diagrams shown in FIGS. 3 to 5 represents the vibration acceleration of the electric blower case 12 with 0 dB = 1.0 m / sec 2 .
図3は、8Nの圧縮力が付勢されたコイルバネを4本使用して電動送風機が弾性保持された電動送風機ケースの振動加速度と周波数との関係を示した図である。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the vibration acceleration and the frequency of the electric fan case in which the electric fan is elastically held by using four coil springs biased with an 8N compressive force.
図4は、20Nの圧縮力が付勢されたコイルバネを4本使用して電動送風機が保持された電動送風機ケースの振動加速度と周波数との関係を示した図である。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the vibration acceleration and the frequency of the electric fan case in which the electric fan is held using four coil springs biased with a compressive force of 20N.
図5は、20Nの圧縮力が付勢されたコイルバネを8本使用して電動送風機が保持された電動送風機ケースの振動加速度と周波数との関係を示した図である。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between vibration acceleration and frequency of an electric blower case in which the electric blower is held using eight coil springs biased with a compressive force of 20N.
なお、図3に示された電動送風機ケース12の振動加速度と周波数との関係は、バネ定数k1=2N/mmのコイルバネ30を使用して得られた観測結果であり、図4および図5に示された電動送風機ケース12の振動加速度と周波数との関係は、バネ定数k2=5N/mmのコイルバネ30を使用して得られた観測結果である。また、電動送風機10の質量は約1kgである。電動送風機10が作動されると略462Hzにピークを有する振動が発生する。なお、本実施形態に係る電動送風機ケース12の剛性はコイルバネ30のバネ定数k2に比べて、略2〜3倍である。
The relationship between the vibration acceleration and the frequency of the electric blower case 12 shown in FIG. 3 is an observation result obtained by using the
図3に示すように、初期圧縮力F0A=8Nが付勢されたコイルバネ30を介して電動送風機10から電動送風機ケース12に伝達される振動は、462Hzで1.71dB=1.22m/sec2の加速度ピークを示す。
As shown in FIG. 3, the vibration transmitted from the
図4に示すように、初期圧縮力F0B=20Nが付勢されたコイルバネ30を介して電動送風機10から電動送風機ケース12に伝達される振動は、462Hzで−3.15dB=0.69m/sec2の加速度ピークを示す。
As shown in FIG. 4, the vibration transmitted from the
図5に示すように、初期圧縮力F0B=20Nが付勢されたコイルバネ30を介して電動送風機10から電動送風機ケース12に伝達される振動は、488Hzで16.4dB=6.58m/sec2の加速度ピークを示す。
As shown in FIG. 5, the vibration transmitted from the
図3と図4とから、圧縮弾性支持体13のコイルバネ30に付勢された初期圧縮力を高くすると、圧縮弾性支持体13を介して電動送風機10から電動送風機ケース12に伝達される振動をより防振できることがわかる。防振の効果は、略50Hzから略800Hzの広い周波数帯域で発揮され、特に462Hzに観測される電動送風機10の加速度ピークにおける防振の効果は非常に顕著である。また、図4と図5とから、圧縮弾性支持体13のコイルバネ30に付勢された初期圧縮力が同じでも、コイルバネ30の使用本数が変更されると、圧縮弾性支持体13を介して電動送風機10から電動送風機ケース12に伝達される振動を効果的に防振できないことがわかる。
From FIG. 3 and FIG. 4, when the initial compression force biased by the
この観測結果は、コイルバネ30に付勢された圧縮力Fが作用する電動送風機ケース12は、その径方向外側へ押し広げられて形状が変化することと、その内部に初期応力が生じて見かけ上の電動送風機ケース12の剛性が変化すること、すなわち応力硬化とによって共振周波数が変化することが主要因と考えられる。したがって、コイルバネ30に付勢された圧縮力Fによって電動送風機ケース12の共振周波数を変化させることで、電動送風機10から圧縮弾性支持体13を介して電動送風機ケース12に伝達される振動を防振することができる。
This observation result shows that the electric blower case 12 to which the compressive force F urged by the
すなわち、電動送風機ケース12の小型化、軽量化のため、その肉厚を十分に確保できない場合、電動送風機10を保持する圧縮弾性支持体13に付勢する圧縮力Fと、電動送風機ケース12の剛性とを所要に調整し、かつコイルバネ30の使用本数を選定することによって、電動送風機ケース12の共振周波数を変化させて、圧縮弾性支持体13を介して電動送風機10から電動送風機ケース12に伝達される振動を効果的に防振できる。
That is, if the thickness of the electric blower case 12 cannot be sufficiently secured due to the reduction in size and weight of the electric blower case 12, the compression force F urging the compression
本実施形態における電気掃除機1では、コイルバネ30のバネ係数は略5N/mm、コイルバネ30の本数は4本、コイルバネ30に付勢される初期圧縮力は略20Nとすることが好ましい。
In the vacuum cleaner 1 in this embodiment, it is preferable that the spring coefficient of the
本実施形態における電気掃除機1によれば、電動送風機ケース内に電動送風機を圧縮弾性支持して、電動送風機の作動による音と振動を防音、防振できる。 According to the vacuum cleaner 1 in the present embodiment, the electric blower is compression-elastically supported in the electric blower case, and sound and vibration due to the operation of the electric blower can be soundproofed and vibration-proof.
1 電気掃除機
2 掃除機本体
2a 接続口
3 集塵ホース
4 手元操作管
4a 操作部
4b 切スイッチ
4c 強弱スイッチ
5 延長管
6 吸込口体
10 電動送風機
10a 吸込口
10b 排気口
10c モータ部
12 電動送風機ケース
12a ケース吸込口
12b 吸込口側壁部
12c ケース排気口
12d 排気口側壁部
13 圧縮弾性支持体
15 吸込側ケース部材
16 排気側ケース部材
18 吸込側ケース結合鍔部
19 排気側ケース結合鍔部
21 大径筒部
22 小径筒部
23 段差面
25 段差面
26 円筒スペーサ
28 内周リング
28a 凸部
29 外周リング
29a 凸部
30 コイルバネ
32 シール
32a 孔部
33 吸込口リブ
40 従来の電気掃除機
42 電動送風機収容室
43 引張弾性支持体
45 内周リング
46 ファン部端面
47 取付リブ
48 外周リング
49 コイルバネ
50 前弾性体
51 前リブ
52 端リブ
53 空隙
54 モータ部
55 軸受けハウジング部
56 後部弾性体
57 後リブ
58 空隙
59 円筒ツバ部
60 シール
61 集塵部
62 仕切り板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記電動送風機が収容される電動送風機ケースと、
前記電動送風機ケースに形成され、前記電動送風機の径方向に圧縮力を付勢され前記電動送風機を弾性支持する防振支持部とを有することを特徴とする電気掃除機。 An electric blower that sucks dust-containing air into a vacuum cleaner;
An electric blower case in which the electric blower is accommodated;
An electric vacuum cleaner, comprising: an anti-vibration support portion that is formed in the electric blower case and is biased with a compressive force in a radial direction of the electric blower to elastically support the electric blower.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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