JP2009261431A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】
吸口体に被掃除面に対面している開口部と別の吸気口が備えている従来の吸口体においては、集塵部にごみが溜まってくると、被掃除面に対面している開口部からの吸引力が低下し、さらに吸気口からも空気が吸引されているので、開口部からの吸引力がさらに低下し、吸口体内の負圧が低下するために十分にごみを吸引できないことが考えられる。
【解決手段】
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前記集塵部に連通する吸口体とを備え、前記吸口体内には回転清掃体と、該回転清掃体を駆動するための電動機と、前記回転清掃体を収納する回転清掃体室とを備え、前記吸口体の上部には、前記回転清掃体室と連通する吸気口と、該吸気口の開口面積を調整する可動手段を設けた。
【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吸口体として、例えば特許文献１（特開２００２−３６０４７２号公報）がある。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を備え、吸口体の上部に開口部を有した構成がある。

また、特許文献２（特開２００１−３２１３０４号公報）には、吸口体の下ケース前方に吸気口を設け、この吸気口に可撓性を有するベーンを設置したものが提案されている。

特開２００２−３６０４７２号公報 特開２００１−３２１３０４号公報

特許文献１では、吸気口から吸込んだ空気を回転清掃体の刷毛部材に当てることにより、回転清掃体に回転トルクを付与して、電動機の回転トルクと合わせて集塵能力を高めている。このとき、掃除機本体の吸引力が大きい場合は、被掃除面に対面している開口部と吸気口からの空気が十分に流入し、ごみを吸引することができる。しかしながら、集塵部にごみが溜まってくると、被掃除面に対面している開口部からの吸引力が低下し、さらに吸気口からも空気が吸引されているので、開口部からの吸引力がさらに低下し、吸口体内の負圧が低下するために十分にごみを吸引できないことが考えられる。

特許文献２では、掃除機本体の吸引力が大きい場合は、吸口体内の負圧が大きくなるので、ベーンが撓み、外部空気を取り入れることで負圧を抑制し、じゅうたん等の吸い付きを防止している、一方、掃除機本体の吸引力が小さい場合は、吸口体内の負圧が小さいために、ベーンが垂直方向に下がり、負圧を維持して集塵性能を確保している。

このとき、ベーンが垂直に下がることで、ベーンの前方にある米粒などの塵埃が吸口内に吸込むことができない状況が発生する。

また、吸口体の前方、特に下ケースの前方に上記構成を形成すると、回転清掃体の取り付け位置が後方側となり、壁際での掃除をすると、吸い残し部分が多くなってしまうという問題があった。

本発明の目的は上記課題を解決し、操作性を損なうことなく集塵能力に優れた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前記集塵部に連通する吸口体とを備え、
前記吸口体内には回転清掃体と、該回転清掃体を駆動するための電動機と、前記回転清掃体を収納する回転清掃体室とを備え、前記吸口体の上部には、前記回転清掃体室と連通する吸気口と、該吸気口の開口面積を調整する可動手段を設けたことにある。

本発明によれば、吸口体内の負圧の状況に応じて、自動的に吸気口の開口面積を調節することができるので、安価な構成で、軽快操作と高集塵が図れ、しかも省エネルギに優れた電気掃除機を提供することができる。

以下、本発明に係る実施例を添付の図面を用いて説明する。

本発明の一実施例に係る吸口体の構成を図１から図３を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例に係る吸口体の外観斜視図であり、図２は吸口体の分解斜視図であり、図３は上ケースを取り除いた吸口体の平面図である。

図１〜図３において、１００は吸口体の上部外郭を構成する上ケース、１０１は吸口体の下部外郭を構成する下ケースであり、上ケース１００及び下ケース１０１で吸口本体１５０を形成している。１３１はインナーケースで、吸口本体１５０の長手方向左右に吸気口１３２を開口している。吸気口１３２には開口面積を調整する可動手段を設けている。本発明では、可動手段として可撓性のフラップ１３３を取り付けている。

１１８は下ケース１０１に設けられた被掃除面と対向する吸込開口部である。１１９はバンパー、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、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である。

本実施例ではシャフト１１１に設けた大プーリー１０９及び小プーリー１１０により、回転清掃体１０４の回転軸端部に伝達する伝達機構を構成している。

吸口体２０６には、被掃除面に応じて、吸口本体の電動機１０５と本体の電動送風機の入力を連動して制御し、段階的に点灯して示す表示手段１３０を設置しており、その設定状態を色で発光してお知らせするようになっている。

表示手段１３０は、発光ダイオード１２４，１２５と導光管１２６，１２７とにより構成している。

１２２は電動機１０５の駆動を制御する回路基板、吸口体２０６の下ケース上面略中央部には、本体および吸口体の運転状態を段階的に照射する発光ダイオード１２４，１２５（発光素子）が設けられ、発光ダイオード１２４，１２５の照射を中心側から外側へ向けて配置し、その前方に導光管１２６，１２７を配設している。１２３は発光ダイオード１２４，１２５を照射するための駆動回路基板である。発光ダイオード１２４，１２５は、発光色が異なる２つのダイオードで構成され、本実施例では、赤色１２４ａ，１２５ａと緑色１２４ｂ，１２５ｂの組合せとしている。導光管１２６，１２７が上ケース１００の表示手段１３０に設置される。

図４に本発明の一実施例に係る電気掃除機の外観図を示す。２０１は後部に吸口体２０６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、２０３は前記ホース２０２に接続されて前記電気掃除機本体２０１や吸口体２０６を制御するスイッチ操作部２０４を内蔵し、ホース２０２と延長管２０５と連通する流路（図示せず）を持つ手元操作部である。また、ホース２０２と手元操作部２０３及び延長管２０５には、吸口体２０６に電気を供給する給電線（図示せず）が内蔵されている。

電気掃除機本体２０１の内部には、電動送風機の入力と吸口体の駆動電動機１０５の入力を制御する制御基板２５０（図５）が収納されている。

吸口本体１５０の後方には、左右（幅）方向の中央部に位置して自在継手部１６０が設けられている。この自在継手部１６０は、一端が吸口本体１５０に回動可能に接続され、被掃除面に対して略水平な状態から略垂直な状態まで回動可能な第１の接続管１０２と、一端が第１の接続管１０２の他端に回動可能に接続され、吸口本体１５０に対し左右方向に回動可能な第２の接続管１０３を有する。第２の接続管１０３の他端には延長管２０５が接続される。この自在継手部１６０は、延長管２０５を被掃除面に対して略垂直とした状態において、その延長管２０５を吸口本体１５０の左右方向に向かって倒すことができる機能を有している。このため、手元操作部２０３左右方向の何れかに捻ることで、吸口本体１５０を左右方向の何れかに略９０度回転させ、吸口本体１５０の左右方向を移動方向にした掃除が可能であり、壁際に沿って吸口体２０６を移動させたり、狭い隙間に吸口体２０６を挿入して掃除することが可能となっている。

図１において、回転清掃体１０４の回転軸に沿う方向を吸口本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、吸口本体の上下方向に関しては、吸口本体１５０を水平な床面上に置いた状態で、開口部１１８が形成された側を下面側、反対側を上面側と呼ぶ。

また、使用者から見て、使用者が手元操作部２０３を握って吸口体２０６を押す方向を前側（前方）、吸口体２０６を使用者側へ引き寄せる方向を後側（後方）と定義する。

図５に本実施例による吸口体のＡ−Ａ断面図を示す。１００は上ケース、上ケースにはインナーケース１３１が取り付けられている。３０２〜３０５は回転清掃体の清掃部材、３０６は清掃部材３０２〜３０５を固定する筒状基体、３０７は回転清掃体１０４を収納する回転清掃体室である。

吸口体下ケース１０１の上側には、吸口体上ケース１００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１００，インナーケース１３１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３０７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。

回転清掃体１０４の清掃部材３０２〜３０５は、繊維等による刷毛の他、軟質のブレード状のものを用いて構成することができ、刷毛やブレードをそれぞれ単独で、或いは刷毛とブレードとを混在させて構成することができる。また、筒状基体３０６を形成する部材で一体に成形した突出部で清掃部材を構成してもよい。いずれにしても、清掃部材は筒状基体３０６の外周面から外方に突出するように構成される。

吸口体の上部には、回転清掃体室３０７と連通する吸気口１３２が形成されている。この吸気口１３２は、回転清掃体１０４の上部側に設けたインナーケース１３１に形成されている。そして、吸口体（インナーケース１３１）の上部には、吸気口１３２の開口面積を調整する可動手段が設けられている。

本実施例では可動手段として、可撓性のあるフラップ１３３をインナーケース１３１に取り付けている。フラップ１３３は、回転清掃体室３０７の負圧の大きさによって撓む構造となっている。ここでは、ナイロン製のシートを用いているが材質には拘らない。

次に本実施例の動作を説明する。掃除機使用者が手元操作部２０３に設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１２２を介して電動機１０５を駆動する。

電動機１０５とプーリ，ベルトで連結している回転清掃体１０４が回転することにより、回転清掃体１０４の清掃部材である刷毛やブレードによって被掃除面からごみや塵埃を掻き出して吸い込んでいる。

塵埃は吸口体２０６の下面と被掃除面との間にできる隙間、いわゆる前方のバンパー１１９との間にできる吸引部、吸口体２０６側面との間にできる開口部、後方側の固定刷毛部との間から吸い込んでいる。床やフローリングでは、上記隙間がほぼ一定に保たれるが、じゅうたんなど毛足の長さが異なるものでは、その隙間の状態が変化する。したがって、被掃除面との間にできる隙間が小さい方が回転清掃体室３０７の負圧が大きくなる。

掃除機使用者がじゅうたんを掃除すると、本体の吸引力により吸口体２０６がじゅうたんに沈み込み、被掃除面との間にできる隙間が小さくなり、回転清掃体室３０７の負圧が高くなる。したがって、じゅうたんと吸口体２０６が吸着してしまい、前後に移動する操作性が悪化してしまうことがある。

本実施例によれば、図５（ａ）に示すように、回転清掃体室３０７の負圧が大きくなると、インナーケース１３１上部に設置されたフラップ１３３が吸い寄せられて撓み、閉じていた吸気口１３２が開き、外部からの空気が流れ込み、回転清掃体室３０７の負圧が減少する。

これにより、じゅうたんと吸口体２０６との吸着が緩和され、軽快操作が行える。

また、吸気口１３２より外部から空気が流入するので、回転清掃体１０４の清掃部材３０２〜３０５に吹き付けることになり、清掃部材に付着していた塵埃を剥がす効果と糸くずや髪の毛などの絡み付きを抑制する効果がある。さらに、清掃部材間に入り込んだ塵埃も除去できる効果がある。

次に掃除機使用者が床やフローリングを掃除すると、被掃除面との間にできる隙間がほぼ一定に保たれるので、じゅうたんの時と比べて回転清掃体室３０７の負圧が低くなる。そのため、図５（ｂ）に示すように、吸い寄せられて撓んでいたフラップ１３３が、自身の梁の復元力により吸気口を閉じることになる。

これにより、回転清掃体室３０７の負圧が上昇するので、塵埃の集塵率が向上する。前方のバンパー１１９と被掃除面との隙間が確保されるので、米粒などの比較的大きい塵埃を吸引することができる。

以上のことから、吸口体内の負圧の状況に応じて、切り替え操作なしで軽快操作と高い集塵性能を提供することができる。

また、本フラップ１３３は回転清掃体室３０７の負圧の大きさによって撓むので、自動的に吸気口１３２の開閉することになる。例えば、ごみが溜まって本体の吸引力が低下した場合、それに合わせて吸口体２０６の回転清掃体室３０７の負圧も低下するが、負圧が小さいとじゅうたん上でもフラップ１３３が吸気口１３２を閉じた状態になるので、集塵性能の低下が少ない。

一般に吸口体２０６の回転清掃体室３０７の圧力は、中央から長手方向端部に向けて小さくなる。本実施例では、吸気口１３２を吸口体２０６の長手方向左右２箇所に配置しているので、外部空気が回転清掃体１０４の端部側から中央部に向かうことになるので、圧力だけではなく、空気の力と合わせて塵埃を搬送しながら吸引することができる。

ここで、前記回転清掃体１０４の上部側の吸気口１３２は長手方向左右２箇所に配置しているが、配置位置および数は適宜調整可能である。あるいは、吸気口の開口面積を調節することで、回転清掃体室の内部圧力を略一定に保つことが可能となり、被掃除面の対象によらず、集塵性能を維持することができる。

図６に本実施例によるインナーケース１３１から取り外したフラップ３２０の斜視図を示す。フラップ３２０に軸支部３２１を有する固定部３２２と圧縮ばね３２３が取り付けられている。この固定部３２２がインナーケース１３１に組み込まれる。通常、フラップ３２０は圧縮ばね３２３により、軸支部３２１を支点として上方側に押し付けられている。つまり、吸気口１３２が閉じた状態になっている。フラップ３２０の動作は、前述同様、回転清掃体室３０７の負圧の大きさによって軸支部３２１を支点とし、フラップ３２０が上下に動くので吸気口１３２の開閉を行うことができる。

図７に本実施例によるインナーケース１３１から取り外したフラップ３３０の斜視図を示す。フラップ３３０に軸支部３３１を有する固定部３３２とコイルばね３３３が取り付けられている。この固定部３３２がインナーケース１３１に組み込まれる。通常、フラップ３３０はコイルばね３３３により、軸支部３３１を支点として上方側に押し付けられている。つまり、吸気口１３２が閉じた状態になっている。フラップ３３０の動作は、前述同様、回転清掃体室３０７の負圧の大きさによって軸支部３３１を支点とし、フラップ３３０が上下に動くので吸気口１３２の開閉を行うことができる。

被掃除面に応じて、吸口本体の回転清掃体の出力と本体の電動送風機の出力と連動して最適な運転状態に制御するとともに、設定状態に応じて吸口本体の表示色を可変する掃除機に本実施例のフラップ構造を搭載した場合の例を示す。

本実施例では、被掃除面が毛足の長いじゅうたんのように吸口本体の電動機１０５の電流値と変動幅が大きい場合を、「強」モード運転とし、本体の電動送風機と吸口本体の電動機１０５が最大入力となるように制御し、吸口本体の発光ダイオード１２４ａ，１２５ａが照射し、導光管１２６，１２７が赤色を表示する。フラップ１３３が撓んで、吸気口１３２が最大に開口するように設定している。

また、被掃除面が床や畳，フローリングのように吸口本体の電動機１０５の電流値と変動幅が小さい場合は、電動送風機と吸口本体の電動機１０５を位相制御により入力を制御し、吸引力を弱めに設定して、「弱」モード運転とし、発光ダイオード１２４ｂ，１２５ｂが照射し、導光管１２６，１２７が緑色を表示する。フラップ１３３の撓みが復元して、吸気口１３２が閉口するように設定している。

被掃除面が毛足の短いじゅうたんやカーペットのように吸口本体の電動機１０５の電流
値と変動幅が上記の中間の場合を、「中」モード運転とし、発光ダイオード１２４ａ，１２５ａの赤色と発光ダイオード１２４ｂ，１２５ｂの緑色の二つが照射し、混合色となって導光管１２６，１２７が橙色を表示するように設定している。フラップ１３３の撓みが「強」モード運転時の半分程度となり、吸気口１３２が半開口するように設定している。

次に本実施例の動作を説明する。掃除機使用者がスイッチ操作部２０４の自動運転モードを押すと、被掃除面が毛足の長いじゅうたん等では、吸引力が強い程吸込性能が向上するので、吸引力は最大で運転し、かつ、負荷抵抗に打ち勝つように、吸口体の回転清掃体１０４の入力も最大で運転するように設定しているため、じゅうたんの奥に潜んだ塵まで、しっかり掻き取ることができる。

このとき、回転清掃体室３０７の負圧が大きくなるため、インナーケース１３１上部に設置されたフラップ１３３が撓み、吸気口１３２が最大に開口し、外部からの空気を取り込んで回転清掃体室３０７の負圧を軽減するので、じゅうたん上の操作抵抗が軽減し、軽快操作が行える。

また、被掃除面が毛足の短いじゅうたんやカーペットでは、従来のように吸引力を最大で運転すると、じゅうたんと吸口体が吸着し過ぎてしまい、摩擦抵抗が増大し、さらに回転清掃体１０４がじゅうたんの刷毛内部に入り込み過ぎてしまい、回転数が低下し、吸込性能と操作力を低下させていた。本実施例によれば、本体の吸引力を「中」モード運転に制御するので、回転清掃体室３０７の負圧がやや小さくなるため、インナーケース１３１上部に設置されたフラップ１３３の撓みが弱まり、吸気口１３２が半開口となり、じゅうたんとの吸着状態を緩和できるので、摩擦抵抗が低減し、回転清掃体の回転が増加するので、吸込性能を低下させることなく、操作性の改善が図れる。

一方、木床やフローリング上では、回転清掃体の負荷抵抗が小さくなるので高速回転となる。従来のように吸口体の回転清掃体１０４の入力を最大で運転すると、例えば砂ごみや小さい粒状のごみを吸い込む場合などは、吸口内部に全て吸い込むことができず、前方や左右方向にはじき飛ばしたりしていた。本実施例によれば、本体の吸込力と回転清掃体１０４の入力を「弱」モード運転に制御しているので、回転清掃体１０４が必要以上に回転しないので、ごみをはじき飛ばすことなく吸引でき、やさしく静かに掃除を行うことができる。

このとき、撓んでいたフラップ１３３が、自身の梁の復元力によりインナーケース１３１側に戻り、吸気口１３２を閉じることになるので、回転清掃体室３０７の負圧が上昇し、塵埃の集塵率が向上する。

このように、被掃除面に合わせて、掃除機本体の吸引力と吸口本体の回転清掃体の回転
数を制御するため、掃除効率の向上が図れ、消費電力の低減が図れる。

本実施例では床移動型の掃除機について説明したが、これに限定されるものではなく、モータ駆動方式の吸口でアップライト式やスティック式の掃除機にも適用できる。

以上説明したように本実施例によれば、回転清掃体室の負圧の大きさによってフラップが撓むので、自動的に吸気口の開閉することになる。その結果、じゅうたんでも床やフローリングでも切り替え操作なしで軽快操作と高い集塵性能を提供することができる。

また、本実施例によれば、インナーケースに吸気口を形成し、吸気口部に可撓性のあるフラップを取り付けた簡単な構造であり、安価なコストで達成することができる。

本発明の一実施例に係る吸口体の斜視図である。 本発明の一実施例に係る吸口体の分解斜視図である。 本発明の一実施例に係る吸口体の平面図である。 本発明の一実施例に係る電気掃除機の外観図である。 図１に示す、ＡＡ断面図である。 本発明の一実施例に係るフラップの斜視図である。 本発明の一実施例に係るフラップの斜視図である。

符号の説明

１００ 上ケース
１０４ 回転清掃体
１０５ 電動機
１３１ インナーケース
１３２ 吸気口
１３３ フラップ
２０１ 掃除機本体
２０３ 手元操作部
２０６ 吸口体
３０２〜３０５ 清掃部材
３０７ 回転清掃体室

Claims (5)

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前記集塵部に連通する吸口体とを備え、
   前記吸口体内には回転清掃体と、該回転清掃体を駆動するための電動機と、前記回転清掃体を収納する回転清掃体室とを備え、
   前記吸口体の上部には、前記回転清掃体室と連通する吸気口と、該吸気口の開口面積を調整する可動手段を設けたことを特徴とする電気掃除機。
2. 請求項１において、
   前記吸気口は、前記吸口体の長手方向の左右に配置したことを特徴とする電気掃除機。
3. 請求項１又は２において、
   前記可動手段は、可撓性を有する開閉板（フラップ）で形成されていることを特徴とする電気掃除機。
4. 請求項１又は２において、
   前記可動手段は、開閉板を弾性体で支持したことを特徴とする電気掃除機。
5. 請求項１において、
   前記可動手段は前記回転清掃体室の内部圧力を略一定に保つように動作することを特徴とする電気掃除機。

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