JP2009207555A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】電動送風部の駆動に伴う振動を効果的に吸収できる電気掃除機を提供する。
【解決手段】板ばね群44の互いに対向する各板ばね43によって電動送風機41をモータカバー42に対して弾性的に支持する。電動送風部11を、コイルばね群46の互いに対向する各コイルばね45によって本体ケース５に対して弾性的に支持する。電動送風機41の駆動に伴う振動を、板ばね群44の各板ばね43およびコイルばね群46の各コイルばね45によって効果的に吸収できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動送風機を本体ケースに弾性的に支持する電気掃除機に関する。

従来、この種の電気掃除機は、ファンである遠心ファンとこの遠心ファンを回転させる電動機とを前後に有する電動送風機を、本体ケースの内部に区画された収容室である送風室に収容した掃除機本体を備えている。そして、電動送風機は、本体ケースに対して、その振動を伝えにくくするために、互いに対向配置した一対の板ばねによって電動機側の外周面が上側と下側とから挟持されるように保持され、本体ケースに対して弾性的に支持されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平４−１９３１４３号公報（第３頁、第１図および第２図）

しかしながら、上述の電気掃除機では、電動送風機の駆動に伴う振動を支持する板ばねが、それぞれ本体ケースに直接接続されているため、振動の吸収が充分でないという問題点を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、電動送風部の駆動に伴う振動を効果的に吸収できる電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明は、電動送風機を互いに対向する位置でカバー体に対して支持する対をなす第１弾性部材を備えた第１弾性部材群と、電動送風部を互いに対向する位置で本体ケースに対して支持する対をなす第２弾性部材を備えた第２弾性部材群とを具備し、第１弾性部材と第２弾性部材のいずれか一方は、板ばねであり、他方はコイルばねであるものである。

本発明によれば、第１弾性部材群の互いに対向する各第１弾性部材によって電動送風機をカバー体に対して弾性的に支持するとともに、電動送風部を、第２弾性部材群の互いに対向する各第２弾性部材によって本体ケースに対して弾性的に支持することで、電動送風部の駆動に伴う振動を、各板ばねと各コイルばねとによって効果的に吸収できる。

以下、本発明の一実施の形態の電気掃除機の構成を図１ないし図３を参照して説明する。

図１ないし図３において、１は掃除機本体であり、この掃除機本体１は被掃除面としての床面を走行可能な、いわゆるキャニスタ型の電気掃除機である。

そして、この掃除機本体１は、上側が開放されたケースである下ケース２と、この下ケース２の後部上側に対向配置されこの後部上側を覆うケースである上ケース３と、下ケース２の前部上側を開閉可能な蓋体４とを有する本体ケース５を備えている。この本体ケース５には、下ケース２と上ケース３との間に収容室としての送風室６が区画されているとともに、下ケース２と蓋体４との間に集塵室が区画され、これら送風室６と集塵室との間には、これらを区画する隔壁部８が設けられている。

送風室６には、下ケース２と上ケース３とが図示しないシールパッキンを介して螺子などにより気密に組み付けられることで区画された空間部であり、略円筒状の電動送風部11が、軸方向が前後方向に沿う状態となるように略水平に収容されている。また、この送風室６は、上ケース３の後部に穿設された排気孔12を介して本体ケース５の外部と連通している。さらに、この送風室６の側方には、電動送風部11へと外部からの電源を供給可能な電源コード13を巻回したコードリールが収容されるコードリール室が区画されている。

ここで、コードリール室は、下ケース２の後部に開口形成されたコード導出口から電源コード13を導出可能となっている。

一方、集塵室には、例えば紙パック、あるいはサイクロン集塵装置などの集塵部が着脱可能となっている。また、この集塵室の前部には、本体吸込口21が下ケース２に穿設されている。そして、この本体吸込口21には、ホース体22が着脱可能に設けられ、このホース体22の先端部に、手元操作部23が設けられている。また、この手元操作部23には、作業者が把持する把持部25が突設されているとともに、この把持部25に、作業者により電動送風部11の動作モードなどを設定する設定ボタン26が複数設けられている。さらに、手元操作部23の先端部には、延長管28と吸込口体としての床ブラシ29とが順次連通接続される。

隔壁部８には、送風室６側である後部に位置する後部隔壁31と、集塵室側である前部に位置する図示しない前部隔壁と、この前部隔壁に連続して送風室６とコードリール室とを区画する側部隔壁33とを備え、前部隔壁の後部に、掃除機本体１内の図示しない各種機構を動作させる駆動部が取り付けられている。

後部隔壁31には、丸孔状の後部連通孔37が穿設され、また、前部隔壁には、丸孔状の前部連通孔が穿設され、これら後部連通孔37と前部連通孔とが、図示しないダクトによって気密に接続されている。

後部連通孔37の後部には、電動送風部11が気密に接続されている。また、前部連通孔の前部である集塵室側には、図示しないフィルタが配置されている。

側部隔壁33には、送風室６とコードリール室とを連通する図示しない連通口が形成されている。

そして、後部隔壁31、前部隔壁および側部隔壁33の上部には、上ケース３との間で挟持されて送風室６、集塵室およびコードリール室を気密に区画するためのシール部材である図示しないパッキンが取り付けられている。

電動送風部11は、図１および図２に示すように、重量物であるファンモータすなわち電動送風機41と、この電動送風機41の少なくとも一部を覆って保持する比較的軽量のカバー体としての保持部材である略円筒状のモータカバー42と、電動送風機41をモータカバー42に対して弾性的に支持して電動送風機41の回転振動を減衰する一対の第１弾性部材である板ばね43，43を有する第１支持ユニットすなわち第１弾性部材群である板ばね群44とを備え、一対の第２弾性部材であるコイルばね45，45を有する第２支持ユニットすなわち第２弾性部材群であるコイルばね群46により本体ケース５に対して弾性的に支持されている。

電動送風機41は、ケース体としての有底円筒状のモータフレーム47と、このモータフレーム47の開口側である前側に嵌着されモータフレーム47より大径の略円筒状のファンカバー48とを有し、モータカバー42と軸方向を合わせてこのモータカバー42内に保持されている。そして、この電動送風機41のモータフレーム47の周囲には、板ばね群44の板ばね43，43を保持する送風機側板ばね受け部としての送風機側リブ51，51が形成され、これら送風機側リブ51，51間に、板ばね43，43が保持されて、電動送風機41がモータカバー42側に対して弾性支持されている。

モータフレーム47内には、駆動源である電動部としての電動機55が収容されている。この電動機55は、回転軸56が、ファンカバー48により覆われた動翼すなわちファンである遠心ファン57と接続され、この遠心ファン57を回転させるように構成されている。

また、モータフレーム47の後側寄りの周面には、複数の四角形状の排気口61が周方向に互いに略等間隔に離間されて穿設されているとともに、これら排気口61の間の位置に穿設された図示しない取付孔に、電動機55の整流子に電気的に接続される図示しないブラシ機構部がそれぞれ取り付けられる。

また、ファンカバー48の中心部には、吸気口66が穿設されている。

そして、電動送風機41は、電動機55により回転された遠心ファン57により、吸気口66から空気を吸い込み、この吸い込んだ空気をモータフレーム47の内部から排気口61を介してモータフレーム47の外部へと排気することにより、ダクト、集塵室、ホース体22(図３)、延長管28(図３)および床ブラシ29(図３)などへと負圧を作用させることが可能となっている。

送風機側リブ51，51は、電動送風機41の重心Ｇに対応する位置の前後にてそれぞれモータフレーム47の外周からモータフレーム47の径方向へと全周に亘って突出し、互いに電動送風機41の軸方向に離間されている。なお、電動送風機41の重心は、電動送風機41とモータカバー42との重量差を考慮すると、電動送風部11の重心と略一致しているため、以下、重心Ｇとは電動送風機41および電動送風部11の重心をいうものとする。また、重心Ｇに対応する位置とは、以下、重心Ｇを含み電動送風部11(電動送風機41)の軸方向に直交する平面と交差する位置、あるいは、その交差位置に対して電動送風部11(電動送風機41)の軸方向前後近傍の位置をいうものとする。

一方、モータカバー42は、略円筒状の第１モータカバーとしての前部モータカバー75と、この前部モータカバー75の後部に接続される略円筒状の第２モータカバーとしての後部モータカバー76とを有している。すなわち、モータカバー42は、電動送風部11の軸方向(スラスト方向)に組み立ておよび分解可能に形成されている。そして、モータカバー42は、内部に電動送風機41を同軸状に収容している。

前部モータカバー75は、例えば合成樹脂などにより形成され、前側の蓋部となる略円板状の前板81と、この前板81の外周縁部から後方へと延出する前部周壁82とを備え、前板81の略中央部に、本体ケース５の後部連通孔37と電動送風機41の吸気口66とを連通する連通開口である丸孔状の前部連通開口83が開口形成されている。したがって、前部モータカバー75は、後端が開口されている。さらに、この前部モータカバー75の内周には、板ばね43，43を保持するカバー側板ばね受け部としてのカバー側内周リブ84，84が形成されている。

前部連通開口83には、本体ケース５の集塵室に連通する後部連通孔37と電動送風部11の負圧側である電動送風機41の吸気口66とを気密に接続するシール部材としてのパッキンである略円筒状のシールリング88が、後部隔壁31との間となる前部に取り付けられている。このシールリング88は、例えばゴムあるいはエラストマなどの弾性を有する部材により略円筒状に形成されており、電動送風部11の軸方向への振動により軸方向に弾性変形することで、この振動を、隔壁部８を介して本体ケース５へと伝達しないように減衰させる振動減衰部となっている。

なお、シールリング88は、電動送風部11を停止させた状態で、若干前方に付勢されるように、すなわち前部が隔壁部８の後部隔壁31の後面に若干圧接されるように取り付けられている。

カバー側内周リブ84，84は、電動送風機41の重心Ｇに対応する位置の前後にてそれぞれ前部モータカバー75の内周から中心軸方向へと全周に亘って突出し、互いに電動送風機41の軸方向に離間されている。

一方、後部モータカバー76は、例えば合成樹脂などにより形成され、後側の蓋部となる略円板状の後板91と、この後板91の外周縁部から前方へと延出する後部周壁92と、この後部周壁92の外周縁部から径方向へと延出するフランジ部93とを備え、このフランジ部93が前部モータカバー75の前部周壁82の後端に、例えば螺子止めなどにより接続されている。

後板91の後部には、緩衝部材であるクッション部材としてのモータクッション95が取り付けられている。このモータクッション95は、下ケース２の後部に対して所定の間隙を介して対向しており、振動によって電動送風部11が後方に移動した際などに下ケース２に当接して可撓変形することで、この当接時の衝撃を吸収して下ケース２側、あるいは電動送風部11側に伝えにくくするものである。

後部周壁92には、電動送風機41を通過した排気風をモータカバー42の外部へと排気する後部連通開口97が下部に開口形成されている。

フランジ部93には、図示しないが、複数箇所に螺子止め用の螺子穴が設けられ、これら螺子穴に図示しない螺子を螺子止めすることにより、前部モータカバー75と後部モータカバー76とが互いに固定されるように構成されている。

そして、板ばね群44をなす各板ばね43は、円弧状に湾曲された湾曲部43aと、この湾曲部43aの両端に連続する連続部43b，43bとを備え、所定の金属部材を適宜湾曲加工することで形成されている。

湾曲部43aは、電動送風機41の外周であるモータフレーム47の外周の一部に沿う形状に形成されている。

各連続部43bは、湾曲部43aの端部から、この湾曲部43aの突出側と同側にモータカバー42の内周面に沿って湾曲状に突出している。

そして、各湾曲部43aは、送風機側リブ51，51間に保持され、各連続部43bは、カバー側内周リブ84，84間に保持されて、各板ばね43の前後方向への移動が規制されている。したがって、各板ばね43を有する板ばね群44は、電動送風機41の重心Ｇに対応する位置に取り付けられ、電動送風機41をモータカバー42に対して弾性的に支持している。さらに、板ばね43，43は、例えば電動送風機41を軸方向から見て左右両側部から湾曲部43aによって挟持するように配置されている。換言すれば、板ばね群44は、重心Ｇを含み電動送風部11(電動送風機41)の軸方向に直交する平面と少なくとも一部が交差する位置に配置されている。

また、コイルばね群46は、モータカバー42の周囲に形成された内周コイルばね保持部としての複数の内周ばね保持部101により各コイルばね45の一端部が保持されているとともに、コイルばね受け部としてのばね受けリングであるばね支持体102により各コイルばね45の他端部が保持されて、電動送風部11を本体ケース５側に対して弾性支持している。

内周ばね保持部101は、前部モータカバー75と後部モータカバー76とにそれぞれ例えば２つずつ形成され、それぞれコイルばね45の一端を内周側に嵌着する円筒状の内周保持円筒部101aと、この内周保持円筒部101aの内部にて径方向に突出しコイルばね45に挿入されてこのコイルばね45を保持する内周突出保持部101bとを備え、モータカバー42の周方向に互いに略等角度、すなわち本実施の形態では互いに１８０°ずつに離間されている。また、これら内周ばね保持部101は、１つが電動送風部11の上部に位置し、もう１つが電動送風部11の下部に位置している。

なお、各部の角度などを規定する数値は、その数値のみでなく、その数値の前後の数値を含むものとする。

一方、ばね支持体102は、例えば合成樹脂、あるいは金属などにより、内側がモータカバー42の外周に沿った形状、例えばモータカバー42よりも径大の円環状に形成されているとともに、外側が送風室６の内面に沿った形状、例えば下ケース２側の内壁および上ケース３の上ケース下板3aに沿って略四角形状に形成されて、本体ケース５側に位置している。また、ばね支持体102の内周側には、各内周ばね保持部101に対応して、各コイルばね45の他端部を保持する外周コイルばね保持部としての外周ばね保持部107がそれぞれ形成されている。

外周ばね保持部107は、それぞれコイルばね45の一端を内周側に嵌着する円筒状の外周保持円筒部107aと、この外周保持円筒部107aの内部にて径方向に突出しコイルばね45に挿入されてこのコイルばね45を保持する外周突出保持部107bとを備えている。また、これら外周ばね保持部107は、１つが電動送風部11の上部に位置し、もう１つが電動送風部11の下部に位置している。

したがって、コイルばね45は、モータカバー42とばね支持体102との間で電動送風部11に対して放射状に取り付けられ、互いに略等間隔(略等角度)に離間されている。すなわち、各コイルばね45は、電動送風部11側である一端部が、重心Ｇ側あるいは電動送風部11の中心軸側に向けてモータカバー42の各内周ばね保持部101に保持され、他端部がばね支持体102の各外周ばね保持部107に保持されている。このため、各コイルばね群46のコイルばね45が、電動送風部11を軸方向から見た状態で、電動送風機41に対して上下に配置されている。そして、コイルばね群46は、電動送風部11の重心Ｇに対応する位置に配置されている。換言すれば、コイルばね群46は、重心Ｇを含み電動送風部11(電動送風機41)の軸方向に直交する平面と少なくとも一部が交差する位置に配置されている。

次に、上記一実施の形態の電気掃除機の製造方法を説明する。

まず、予め板ばね43，43の各湾曲部43aを送風機側リブ51，51間に保持した電動送風機41を、各板ばね43の各連続部43bをカバー側内周リブ84，84間に保持するように前部モータカバー75に組み付けた後、後部モータカバー76を前部モータカバー75に取り付けて電動送風機41をモータカバー42により覆って電動送風部11とする。

次いで、予めコイルばね45によりモータカバー42とばね支持体102とを連結してこれらを送風室６内に嵌着し、電動送風部11側と本体ケース５側との配線を接続する。

この状態で、各部品を組み込み蓋体４と連結した上ケース３を上側から下ケース２の上部へと被せて、上ケース３と下ケース２とを螺子などによって組み付けることにより、掃除機本体１が完成する。

次に、上記一実施の形態の作用を説明する。

掃除の際には、まず、本体吸込口21にホース体22、延長管28および床ブラシ29を順次連通接続するとともに、本体ケース５の蓋体４を開けて紙パックを集塵室に装着し、蓋体４を閉じる。

この掃除を開始する前の状態では、電動送風部11は、コイルばね群46の各コイルばね45の付勢力のつりあいにより、軸方向(前後方向)に所定のスタート位置となっている。

そして、本体ケース５から電源コード13を引き出して壁面などのコンセントに接続し、作業者が把持部25を把持して所定の設定ボタン26を操作すると、電動送風部11の電動送風機41が駆動する。

この電動送風機41の駆動やこの駆動によって発生した負圧などにより、電動送風部11の内部では、電動送風機41の回転方向に交差する径方向(中心軸方向)に振動が発生しようとする。

このとき、電動送風機41の重心Ｇの方向(重心Ｇ側)に付勢されている各板ばね43が互いに適宜変形して電動送風機41を調芯することにより、電動送風機41の駆動に伴う径方向(中心軸方向)の振動が板ばね群44によって吸収される。

なお、電動送風部11内において、電動送風機41の前後方向への振動は、板ばね43の幅方向の剛性によって規制され、殆ど発生することがない。

また、電動送風機41の駆動やこの駆動によって発生した負圧などにより、電動送風部11では、径方向(中心軸方向)に振動が発生しようとする。

このとき、コイルばね群46の各コイルばね45の付勢によって電動送風部11が、つりあいが取れるように図１に示す上下方向、あるいは左右方向に付勢され、すなわち電動送風部11がコイルばね群46の各コイルばね45によって調芯され、電動送風部11の駆動に伴う軸方向(前後方向)および上下方向の振動が吸収される。

そして、電動送風機41の駆動による負圧により、床ブラシ29、延長管28、ホース体22、本体吸込口21、紙パックと作用する風路が形成され、空気とともに塵埃が吸い込まれる。

吸い込まれた空気は吸気風となり、この吸気風に含まれる塵埃は、紙パックを空気が通過する際に紙パックに捕集される。なお、紙パック内に収容された塵埃は、通過する吸気風により圧縮される。

さらに、紙パックを通過した吸気風は、フィルタ、前部連通孔、ダクトおよび後部連通孔37を通過し、電動送風機41の吸気口66を介して電動送風機41のファンカバー48内へと流入し、遠心ファン57の中心部から吸い込まれて周方向に排気され、モータフレーム47内を通過し、各排気口61から排気風として電動送風機41の外部へと排気される。

これら排気風は、モータカバー42の後部連通開口97を介して下方へと排気された後、電動送風部11の周囲から一部が上方へと流れ、本体ケース５の排気孔12から本体ケース５の外部へと排気されるとともに、残りが隔壁部８の連通口からコードリール室に流入してコードリール(電源コード13)を冷却しつつ、コード導出口を介して本体ケース５の外部へと排気される。

掃除が終了すると、作業者は設定ボタン26を操作して電動送風機41を停止させ、電気掃除機の運転を停止する。

このとき、電動送風部11は、コイルばね群46の調芯作用によって所定のスタート位置に復帰する。

紙パックに所定量以上の塵埃が溜まった場合には、蓋体４を開けて紙パックを集塵室から取り外して塵埃とともに廃棄し、新たな紙パックを集塵室に装着する。

上述したように、上記一実施の形態では、板ばね群44の互いに対向する各板ばね43によって電動送風機41をモータカバー42に対して弾性的に支持するとともに、電動送風部11を、コイルばね群46の互いに対向する各コイルばね45によって本体ケース５に対して弾性的に支持する構成とした。

このため、各板ばね43の変形により、電動送風機41の駆動に伴う上下左右方向の振動をモータカバー42に対して吸収し、かつ、このモータカバー42に残留した振動を各コイルばね45の伸縮により吸収するとともに、板ばね43およびコイルばね45の一方によって振動を吸収しにくい位置を他方によってカバーできるなど、電動送風機41の駆動に伴う振動を、各ばね群44，46によって効果的に吸収でき、本体ケース５への振動絶縁を図ることができる。

しかも、板ばね43は、電動送風機41の軸方向に対して幅方向を有し、この幅方向には剛性を有するため、電動送風機41の前後方向への振動を、板ばね43自身の剛性によって抑制できる。

また、板ばね群44の各板ばね43を、電動送風機41の重心Ｇに対応する位置に配置し、コイルばね群46の各コイルばね45を、電動送風部11の重心Ｇに対応する位置に配置することで、電動送風機41の駆動により重心Ｇよりも前側あるいは後側で上下方向に発生する振動を最小限とすることができ、振動をモータカバー42および本体ケース５に、より伝えにくくできる。

さらに、電動送風部11を送風室６に略水平に配置するとともに、板ばね43，43により電動送風機41を軸方向から見て左右両側部から挟持し、コイルばね45，45により電動送風部11を上下から挟持することにより、電動送風部11を送風室６に組み込む際に、コイルばねが左右両側部に位置する場合と比較して、下側に位置するコイルばね45によって電動送風部11を支持しやすくなり、電動送風部11の組付性が向上する。

そして、上記のように各振動を本体ケース５に伝えないように構成することで、電気掃除機の運転時の電動送風部11の振動に起因する音の発生を防止でき、特に振動が反響しやすい木床などでの掃除の際でも、動作音が静かになり、比較的振動が大きい電動送風機41でも採用することが可能となり、品質が安定する。

なお、上記一実施の形態において、各ばね群44，46は、任意の配置とすることができる。例えば、板ばね群44の板ばね43を、電動送風機41を上下から挟持するように配置し、コイルばね群46のコイルばね45を、電動送風部11を左右両側部から挟持するように配置したりしてもよい。

また、各板ばね43は、例えば連続部43bに長孔などを形成し、この長孔を介してモータカバー42にねじなどによって取り付けてもよい。

さらに、第１弾性部材を板ばね43、第２弾性部材をコイルばね45としたが、第１弾性部材をコイルばね、第２弾性部材を板ばねとしても、同様の作用効果を奏することができる。

そして、電気掃除機の細部は、上記構成に限定されるものではなく、例えばアップライト型やハンディ型の電気掃除機などにも対応して用いることができる。

本発明の一実施の形態の電気掃除機を示す縦断面図である。 同上電気掃除機を後方から示す横断面図である。 同上電気掃除機を示す斜視図である。

符号の説明

５ 本体ケース
６ 収容室としての送風室
11 電動送風部
41 電動送風機
42 カバー体としてのモータカバー
43 第１弾性部材である板ばね
44 第１弾性部材群である板ばね群
45 第２弾性部材であるコイルばね
46 第２弾性部材群であるコイルばね群

Claims (3)

1. 電動送風機およびこの電動送風機の少なくとも一部を覆うカバー体を備えた電動送風部と、
   この電動送風部を収容する収容室を区画する本体ケースと、
   前記電動送風機を互いに対向する位置で前記カバー体に対して支持する対をなす第１弾性部材を備えた第１弾性部材群と、
   前記電動送風部を互いに対向する位置で前記本体ケースに対して支持する対をなす第２弾性部材を備えた第２弾性部材群とを具備し、
   前記第１弾性部材と前記第２弾性部材のいずれか一方は、板ばねであり、他方はコイルばねである
   ことを特徴とした電気掃除機。
2. 第１弾性部材群は、電動送風機の重心に対応する位置に配置され、
   第２弾性部材群は、電動送風部の重心に対応する位置に配置されている
   ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
3. 電動送風部は、収容室に略水平に配置され、
   第１弾性部材は、電動送風機の両側部を挟持するように配置され、
   第２弾性部材は、前記電動送風部の上下を挟持するように配置されている
   ことを特徴とした請求項１または２記載の電気掃除機。

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