JP2013220222A - 電気掃除機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気掃除機1は、掃除機本体2の下方部位に配置された下ケース21と、下ケース21の上側に設けられた上ケース22と、下ケース21に軸支された左右一対の車輪5と、上ケース22に設けられた排気カバー23と、上ケース22の上面側に配置された上ケースカバー24と、塵埃を集塵する集塵部4の上部を覆う開閉可能な集塵蓋25と、を備えている。電気掃除機1は、車輪5、排気カバー23、上ケースカバー24、集塵蓋25のうちの少なくとも1つは、カーボン樹脂によって形成されたカーボン樹脂製部品2Aからなる。カーボン樹脂製部品2Aは、カーボン樹脂よりも弾性率が低く、かつ、引張破壊伸びが大きい樹脂によって形成された非カーボン樹脂製部品2Bと取り付けられている。
【選択図】図1
Description
そこで特許文献1には、軽量化を目的として、炭素繊維を含有した樹脂や、アルミニウムの軽合金で形成した延長管が記載されている。
したがって、特許文献1に記載の事項のみに拠っては、これらの課題を解決することが困難であった。
また、車輪、排気カバー、上ケースカバー、集塵蓋のうちの少なくとも1つのカーボン樹脂製部品は、カーボン樹脂よりも弾性率が低く、かつ、引張破壊伸びが大きい樹脂によって形成された非カーボン樹脂製部品に取り付けられていることにより、カーボン樹脂製部品にかかった荷重、振動、応力等で弾性変形するようになる。
なお、電気掃除機1を説明するのにあたり、便宜上、図1に示すホース接続部11がある側を前、その反対側を後、ハンドル26がある側を上、2つある後輪51側を左右として説明する。
図1に示すように、電気掃除機1は、ゴミや塵埃等(以下、単に「塵埃」という。)を、掃除機本体2内に設けた電動送風機3(図5参照)による送風を利用した吸引力で不図示の吸込具から延長管及び吸引ホース12を介して掃除機本体2内の集塵部4に収集する装置である。この電気掃除機1は、後記する掃除機本体2と、吸引力を発生させる電動送風機3(図5参照)と、吸引ホース12と、手元操作スイッチ等が設けられた不図示の操作管と、延長管(図示省略)と、吸込具(図示省略)と、を備えて構成されている。
図1に示すように、掃除機本体2は、掃除機本体2の下方部位に配置された下ケース21と、下ケース21の上側に設けられた上ケース22と、上ケース22の背面側に設けられる排気カバー23と、上ケース22の上面側に配置された上ケースカバー24と、集塵部4の上部を覆う集塵蓋25と、掃除機本体2の上部に設置されたハンドル26と、ハンドル連設部27と、上ケース22に着脱自在に設けられた集塵部4と、下ケース21に軸支された左右一対の車輪5と、電源コード(図示省略)と、を有している。
図3に示すように、カーボン樹脂製部品2Aは、炭素繊維を含有するカーボン樹脂により形成された部品であり、非カーボン樹脂製部品2Bと比較して軽量で剛性を有している。このカーボン樹脂製部品2Aは、例えば、短繊維からなる炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂(例えば、ポリプロピレン、ABS樹脂)で成形されている。カーボン樹脂製部品2Aは、電気掃除機1において、例えば、車輪5、排気カバー23、上ケースカバー24、集塵蓋25、ハンドル26のハンドル下側半体26A、ハンドル連設部27のハンドル連設部内材27b、及び、集塵部4の塵埃分離部42等である。
非カーボン樹脂製部品2Bは、カーボン樹脂製部品2Aと比較して弾性率が低く、かつ、引張破壊伸びが大きい一般的な樹脂によって形成された部品である。非カーボン樹脂製部品2Bは、炭素繊維を含有しない一般的な樹脂材料からなる部品であり、例えば、ポリプロピレン、ABS樹脂等から形成されている。非カーボン樹脂製部品2Bは、カーボン樹脂製部品2Aが取り付けられる部材、あるいは、カーボン樹脂製部品2Aが隣接する位置に設置される部材であり、例えば、下ケース21、上ケース22、ハンドル26のハンドル上側半体26B等である。
図4に示すように、下ケース21は、掃除機本体2の下面部位、下部前後面部位、下部左右側面部位、及び、その内部を絶縁性を有する非カーボン樹脂(例えば、ポリプロピレン)で形成した非カーボン樹脂製部品2Bである。下ケース21には、前端部に形成され、ホース接続部11(図1参照)が着脱されるホース着脱部21aと、前側寄りの中央部に形成され、前輪52(車輪5)を軸支するための前輪軸支部21b(図8参照)と、後側寄りの左右側壁に形成され、後輪51(車輪5)が軸支される後輪軸支部21cと、電動送風機3(図5参照)が内設される送風機設置部21dと、送風機設置部21dの前後に形成された後側側壁21e及び仕切壁21fと、略底付円筒形状の多数の雌ねじ部等が一体形成されている。
図1に示すように、前輪軸支部21bは、1つの車輪5からなる前輪52を、前輪52の左右から弾性係止軸片52aを軸支する軸孔付きの左右一対の軸支片からなる。
後側側壁21eは、下ケース21の後側側面を形成している側壁部位である。
仕切壁21fは、送風機設置部21dと、集塵ユニット41が配置される部位とを仕切るための隔壁であり、下ケース21の中央部に垂直に立設した状態に形成されている。
前記した車輪5は、回転することによって、掃除機本体2が床面上を移動させるための略円盤状(図6及び図7参照)の回転部材である。この車輪5は、下ケース21の左右側面の後部側にそれぞれ配置された左右一対の後輪51と、下ケース21の下面の前側寄り中央に配置された前輪52と、からなる。車輪5は、カーボン樹脂によって形成されることで、全体の肉厚を従来のポリプロピレンあるいはABS樹脂製のものと比較して、薄肉で剛性のあるものに形成されている。この車輪5は、耐衝撃性を増すために、例えば、カーボン樹脂よりも軟質で衝撃吸収性に優れているポリプロピレン製の下ケース21に軸支されている。また、車輪5は、炭素繊維を含有するカーボン樹脂で成形されていることにより、車輪5に帯電した静電気を床面等に放電する機能を果たす。
前記した前輪52は、後輪51よりも小さい1つの部材からなる。
前記図4に示すように、上ケース22は、下ケース21の上側に合致した状態で、前端部、中央部及び後端部をそれぞれのねじN1で締結されるケース体であり、例えば、ABS樹脂等の一般的な樹脂によって形成されている。図3に示すように、上ケース22は、それぞれ後記する下側周縁部22aと、車輪カバー部22bと、集塵ユニット収納部22cと、排気カバー設置部22dと、上ケースカバー設置部22eと、集塵蓋配置部22fと、ハンドル設置部22gと、排気口22iと、凸部22j(図9参照)と、雌ねじ部22k(図9参照)と、表示部22mと、ねじ挿入孔22n(図10参照)と、貫通孔22oと、コード引出部22pと、基板設置部22s(図9参照)と、爪22t(図9参照)と、を有している。
車輪カバー部22bは、左右の後輪51の上側半分を左右幅方向に略半分覆うように形成された部位であり、後輪51を回転自在に覆って保護する保護部である。車輪カバー部22bは、上ケース22の左右の下側後部に円弧状に切欠形成されている。
排気カバー設置部22dは、排気カバー23が複数のねじN2によって固定される部位であり、排気カバー23が合致するように上ケース22の後面に形成されている。
集塵蓋配置部22fは、集塵蓋25が回動自在に配置される部位であり、上ケース22の上面前側に形成されている。集塵蓋配置部22fの後部には、集塵蓋25の軸支部25aが回動自在に軸合する左右一対の軸合部22hが形成されている。
排気口22iは、電動送風機3(図5参照)によって吸引され、集塵部4で塵埃と分離されて浄化された風が排気される排気口22iであり、上ケース22の後面に形成された複数の開口からなる。
左右一対の雌ねじ部22kは、排気カバー23のねじ挿入孔23dに挿入したねじN2が螺合されるねじ穴であり、排気カバー設置部22dの左右に形成されている。
表示部22mは、例えば、不図示のフィルタの目詰まり状況を段階的に照明表示するインジケータ、または、じゅうたんモード、床・畳みモード、強モードの三つの運転状態を照明表示するインジケータ等であり、三つの表示素子61(図9参照)を基板設置部22s内の回路基板6に並設してなる。
図10に示すように、ねじ挿入孔22nは、上ケースカバー24を上ケース22に固定するためのねじN3が挿入される孔である。
図3に示すように、コード引出部22pは、不図示の電源プラグを有するコードが引き出し自在に配置される部位であり、この外側に、排気カバー23のコード引出口23eが合致するように配置されている。
図3及び図8に示す排気カバー23は、前記排気口22iを覆うようにして配置される略網状の部材であり、多数の排気孔23aが形成されたカーボン樹脂製部品2Aである。図9に示すように、排気カバー23には、前記排気孔23a(図8参照)と、上ケース22の凸部22jに係止する係止部23bと、上ケース22の爪22tに係止する係止片23cと、ねじN2が挿入されるねじ挿入孔23dと、コード引出口23e(図3参照)と、が形成されている。排気カバー23は、係止部23bを凸部22jに係止して、係止片23cを爪22tに係止し、ねじN2をねじ挿入孔23dを介して雌ねじ部22kに螺合することで、非カーボン樹脂製部品2Bである上ケース22に固定されている。
図9に示すように、上ケースカバー24は、カーボン樹脂製部品2Aであり、この上ケースカバー24の下側の上ケース22の基板設置部22sに設置された回路基板6の上部を覆うように設置されている。このため、上ケースカバー24は、回路基板6に帯電した静電気をカーボン(有機導電性繊維)によって大気中に放電することができるので、回路基板6に静電気が帯電するのを抑制することができる。
図10に示すように、上ケースカバー24は、上ケース22のねじ挿入孔22nに挿入したねじN3が螺合する雌ねじ部24aと、上ケース22に形成された貫通孔22oに挿入して係止される係止片24bと、によって上ケース22の上面に固定されている。
図9に示すように、前記回路基板6は、上ケース22の表示部22mを照明表示する複数のLED等の表示素子61が実装される基板であり、上ケースカバー24の下面に設置された上ケース22に、縦断面視して凹部状に形成された基板設置部22sの内底に設置されている。回路基板6は、不図示のねじ部材によって上ケース22基板設置部22sの内底に固定されている。
図3に示すように、集塵部4は、電動送風機3(図5参照)の吸引風によって吸い込んだ塵埃を収集する部位であり、上ケース22の前部に配置されている。空気は、集塵部4の背面に配置された捕塵フィルタ(図示省略)、電動送風機3を経て排気カバー23の排気孔23aから外部に排気される。集塵部4は、塵埃分離部42と塵埃収納部43とを有する集塵ユニット41を備えている。
図3に示すように、前記集塵蓋25は、集塵ユニット41の上部に係合するように配置される開閉蓋体であり、カーボン樹脂製部品2Aからなる。集塵蓋25は、後端部の左右に略円筒形状の軸合部22hに回動自在に軸支される軸支部25aと、集塵ユニット41の上部前側に設けられた係合部41aに係合・離脱する係止部25bと、を有している。
図11及び図12に示すように、ハンドル26は、利用者が電気掃除機1を手で持って移動させる際に掴む部位であり、背面視してトンネル状に湾曲して形成されている。ハンドル26は、上側に配置される非カーボン樹脂製部品2Bからなるハンドル上側半体26Bと、ハンドル上側半体26Bの下側に合致されるカーボン樹脂製部品2Aからなるハンドル下側半体26Aと、を複数のねじN4でねじ止めてなる。ハンドル26は、カーボン樹脂よりも軟質で変形して応力を吸収し易いABS樹脂あるいはポリプロピレン等からなるハンドル上側半体26Bと、非カーボン樹脂よりも軽量で剛性を有し薄肉にすることが可能なハンドル下側半体26Aと、を組み合わせたことにより、ハンドル26全体が軽量で剛性のあるものに形成されている。
図3に示すように、ハンドル連設部27は、上側にハンドル26の基端部が連設されると共に、集塵部4の外周枠の一部を形成する部材であり、上ケース22にねじ止めされている。ハンドル連設部27は、このハンドル連設部27の外側に設けられ、非カーボン樹脂製部品2Bからなるハンドル連設部外枠27aと、このハンドル連設部外枠27aの内側に設けられ、カーボン樹脂製部品2Aからなるハンドル連設部内材27bと、を備えて構成されている。ハンドル連設部27は、ハンドル26の二股状の切欠孔26Abに合わせて連設するように配置された非カーボン樹脂製のハンドル連設部外枠27aと、カーボン樹脂製のハンドル連設部内材27bと、を組み合わせてなる。
次に、図2及び図3を主に各図を参照しながら本発明の実施形態に係る電気掃除機1の作用を説明する。
例えば、図2及び図3に示すように、電気掃除機1を移動させる場合、利用者は、ハンドル26及び不図示の操作管を手で持って移動させる。この移動の最中にハンドル26には、掃除機本体2全体の荷重や、他の異物と接触するなどして衝撃力等がかかる。その荷重等は、ハンドル26のハンドル上側半体26B及びハンドル下側半体26Aにかかる。
また、車輪5の回転移動中に、この車輪5に衝撃等がかかった場合も、前記同様に、車輪5が軸支されている下ケース21がポリプロピレン樹脂等の非カーボン樹脂製であるので、衝撃力を吸収することができるため、車輪5に亀裂が発生するのを抑制することができる。
また、ハンドル26は、前記したように、カーボン樹脂製のハンドル下側半体26Aと、非カーボン樹脂製のハンドル上側半体26Bとを組み合わせてなるので、一方の部材で荷重を緩和し、他方の部材で全体の強度を向上させることができる。前記したようにハンドル連設部27も、カーボン樹脂製部品2Aであるハンドル連設部外枠27aと、非カーボン樹脂製部品2Bであるハンドル連設部内材27bとからなるため、前記ハンドル26と同様な作用効果を奏する。
その結果、掃除機本体2全体を軽量して、高剛性を有する電気掃除機1にすることができる。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。
このようにすれば、非カーボン樹脂が車輪5の衝撃を吸収するので、カーボン樹脂製部品2Aに亀裂が発生するのを抑制することができる。
2 掃除機本体
2A カーボン樹脂製部品
2B 非カーボン樹脂製部品
4 集塵部
5 車輪
6 回路基板
21 下ケース
22 上ケース
23 排気カバー
24 上ケースカバー
25 集塵蓋
41 集塵ユニット
Claims (5)
- 掃除機本体の下方部位に配置された下ケースと、
前記下ケースの上側に設けられた上ケースと、
前記下ケースに軸支された左右一対の車輪と、
前記上ケースに設けられた排気カバーと、
前記上ケースの上面側に配置された上ケースカバーと、
塵埃を集塵する集塵部の上部を覆う開閉可能な集塵蓋と、を備え、
前記車輪、前記排気カバー、前記上ケースカバー、前記集塵蓋のうちの少なくとも1つは、カーボン樹脂によって形成されたカーボン樹脂製部品からなり、
前記カーボン樹脂製部品は、前記カーボン樹脂よりも弾性率が低く、かつ、引張破壊伸びが大きい樹脂によって形成された非カーボン樹脂製部品と取り付けられていることを特徴とする電気掃除機。 - 前記車輪、及び、当該車輪が軸支される前記下ケースの一方は、カーボン樹脂によって形成され、
他方は、前記カーボン樹脂よりも弾性率が低く、かつ、引張破壊伸びが大きい樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電気掃除機。 - 前記排気カバーは、カーボン樹脂によって形成され、
当該排気カバーが取り付けられる前記上ケースは、前記カーボン樹脂よりも弾性率が低く、かつ、引張破壊伸びが大きい樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電気掃除機。 - 前記上ケースカバーは、カーボン樹脂によって形成され、当該上ケースカバーの下側に回路基板が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電気掃除機。
- 前記集塵蓋は、カーボン樹脂によって形成され、
当該集塵蓋の下側に配置される前記集塵部は、塵埃を旋回させて集塵するサイクロン式の集塵ユニットからなることを特徴とする請求項1に記載の電気掃除機。
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