JP2020156843A - 電気掃除機の延長管およびそれを備えた電気掃除機 - Google Patents
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Abstract
Description
また、第2接続管部は、パイプ本体の他端に挿入される円筒形の挿入部および挿入部からパイプ本体の他端側の外部へ突出する円筒形の露出部を有する本体部と、本体部にネジにて取り付けられる第2カバー部材とを備える。
第2接続管部において、露出部は、挿入部に連設された接続部と、接続部の外面に設けられて導電ユニットの他端のクリップ形給電端子を保持する端子保持部とを有し、端子保持部に第2カバー部材がクリップ形給電端子を覆うように取り付けられる。
前記接続管部は、前記パイプ本体の前記一端に挿入される筒状の挿入部および前記パイプ本体の外部に突出して掃除機本体側または吸込具側と接続される筒状の接続部を有する本体部と、前記本体部に固定具にて取り付けられる湾曲板状の押え部材とを備え、
前記押え部材は、前記パイプ本体の前記一端の外面に当接可能な凹曲面部を有し、
前記パイプ本体の前記一端を、前記一端に挿入された前記接続管部の前記挿入部の外面と前記押え部材の前記凹曲面部とで挟み込み、かつ、この挟み込み状態を前記固定具にて維持するように構成した電気掃除機の延長管が提供される。
図1は本発明の第1実施形態の電気掃除機を示す斜め後方から視た斜視図である。なお、図1において電気掃除機の前後左右上下の方向を矢印にて示し、図2と図3において延長管の前後左右上下の方向を矢印にて示している。
この電気掃除機1は、図1に示すように、掃除機本体10と、吸込口体100と、掃除機本体10と吸込口体100とを接続する延長管30とを備える。
図1に示すように、掃除機本体10は、電動送風機(不図示)を内蔵する駆動装置11と、駆動装置11に着脱可能に装着されるサイクロン方式の集塵装置12と、駆動装置11に着脱可能に装着されるバッテリ13とを備える。
駆動装置11は、前部に設けられた筒形の吸引管部11aと、吸引管部11aの後方に連設された操作スイッチ(不図示)を有するハンドル11bと、ハンドル11bの上端と下端とに連結された電動送風機収容部11cと、電動送風機収容部11cの下部に設けられたバッテリ装着部11dと、回路基板(不図示)とを有する。
なお、バッテリ13、電動送風機、操作スイッチおよび後述の一対のクリップ形給電端子(不図示)は、リード線を介して回路基板に電気的に接続されている。
また、吸引管部11aの先端面には、延長管30の後述する一対のピン形受電端子82(図3参照)を挿入させる一対の挿入孔が設けられると共に、一対の挿入孔内には一対のピン形受電端子82と電気的に接続するクリップ形給電端子(不図示)が設けられている。
なお、集塵装置装着部11eの電動送風機収容部11c側には、集塵装置12の後述の第2係止爪(不図示)と係脱可能に係合する係合凹部(不図示)が設けられている。
フィルター部12bは、メッシュ部材を有する内筒部(不図示)と、内筒部と連結されたフィルター本体(不図示)とを有する。
図1に示すように、吸込口体100は、床面上を前後方向に走行する吸込口本体101と、吸込口本体101に連通連結された関節部102と、関節部に102に連通連結された接続管部103とを有する。
関節部102は、前後方向の第1軸心を中心に回動可能に吸込口本体101に連結されると共に、吸込口101aと連通している。
また、先端103bの外面には、延長管30の後述するロック機構部90の係止爪91c(図3、図11参照)と係脱可能に係止する係止凹部(不図示)が設けられている。
また、先端103bにおける延長管30の後述する第2接続管部60の端面に突き当たる段部には、第2接続管部60に設けられた一対のクリップ形給電端子83(図3、図11参照)と電気的に接続する前記一対のピン形受電端子(不図示)が設けられている。
図2は第1実施形態の電気掃除機における延長管を示す斜視図であり、図3は図2の延長管の分解図である。
延長管30は、パイプ本体40と、パイプ本体40の長手方向の一端40a(後方端)に設けられた第1接続管部50およびパイプ本体40の長手方向の他端40b(前方端)に設けられた第2接続管部60と、パイプ本体40の外面の長手方向に沿って設けられるカバー部材70と、パイプ本体40とカバー部材70との間に設けられた一対の導電線80と、パイプ本体40の長手方向に沿って設けられるロック機構部90とを備える。
なお、以下の説明において、延長管30の長手方向の一端側(後方側)は掃除機本体10と接続される側(気流方向の下流側)であり、他端側(前端側)は吸込口体100と接続される側(気流方向の上流側)である。
図4は第1実施形態の延長管のパイプ本体を軸心直交方向に切断した横断面図であり、図5は第1実施形態の延長管のパイプ本体の積層構造を説明する図である。
図4と図5に示すように、パイプ本体40は、筒形炭素繊維層41が複数積層してなるドライカーボンで構成されている。第1実施形態の場合、複数積層した筒形炭素繊維層41は、第1筒形炭素繊維層41a、第2筒形炭素繊維層41bおよび第3筒形炭素繊維層41cが内側からこの順に積層されてなる。なお、第3筒形炭素繊維層41cの外周面には最外層として樹脂コーティング層42が積層されている。そして、ドライカーボンとして加工する。ドライカーボンは、内部を高圧力にすることが可能な耐圧性の装置を用いて、加圧可能な窯で成型するものである。
第2筒形炭素繊維層41bおよび第3筒形炭素繊維層41cは、複数の炭素繊維の経糸および緯糸を有する2方向炭素繊維シートからなる。
1方向炭素繊維シートおよび2方向炭素繊維シートとしては、炭素繊維間に予め樹脂(例えば、エポキシ樹脂)が含浸された市販のプリプレグシートを用いることができる。なお、複数の炭素繊維は、経糸および緯糸以外に、斜め方向のようにクロスした糸状で構成することができる。また、クロスしたものや経糸および緯糸などの組合せを自由に組み替えてもよい。
また、形成後のパイプ本体40の両端部の各開口端縁の対向位置には、第1および第2接続管部50、60との連結位置を位置決めするための切欠き部43、44が切削によって形成されている。なお、本実施形態の場合、パイプ本体40の第1接続管部50と連結される一端40a側の切欠き部43は、第2接続管部60と連結される他端40b側の切欠き部44よりも大きく形成されている。
パイプ本体40において、一の筒形炭素繊維層41の端面当接部41xと隣接する他の筒形炭素繊維層41の端面当接部41xとは相互に重ならない位置に配置されている。第1実施形態の場合、各端面当接部41xは中心角度120°ずれた位置に配置されている。このように各端面当接部41xの位置を周方向に均等にずらすことにより、パイプ本体40に剛性の強弱部分を作らず均一化することができる。
図6は第1実施形態の延長管における第1接続管部の本体部を示す斜視図であり、図7は第1実施形態の延長管における第1接続管部の押え部材の外側(外面側)から視た斜視図であり、図8は図7の押え部材の内側(内面側)から視た斜視図である。また、図9は第1実施形態の延長管の第1接続管側の縦断面図であり、図10は第1実施形態の延長管の第1接続管側の横断面図である。
図3、図6〜図10に示すように、第1接続管部50は、本体部51と、押え部材52と、押え部材52を本体部51に取り付ける固定具としてのネジ53とを備える。
図3、図6、図9および図10に示すように、本体部51は、パイプ本体40の一端40aに挿入される筒形の挿入部51aと、挿入部51aに連設されパイプ本体40の外部に突出して掃除機本体10と接続される筒形の接続部51bと、挿入部51aと接続部51bとの境界の外面に設けられた鍔部51cおよび回動規制リブ51dとを有する。
位置決め凸部51eは、回動規制リブ51dから挿入部51aの外面51aaの長手方向に延びており、挿入部51aの外面51aaからの高さHはパイプ本体40の厚みT5(図4参照)よりも僅かに高く設定されている。なお、本実施形態の場合、挿入部51aの外面51aaにU字形リブを形成することによって位置決め凸部51eを構成し、そのU字形リブの内側スペースを含む位置決め凸部51e上にボス部51fを形成している。
回動規制リブ51dは、鍔部51cの厚みよりも薄く形成されており、鍔部51cに隣接する一対の平坦部51daと、一対の平坦部51daの間の弧状部51dbとを有する。
図7と図8と図10に示すように、押え部材52は、本体部51に押え部材52が取り付けられた状態において、パイプ本体40の外面に沿う湾曲した部材であり、パイプ本体40の外面と接触可能な一対の凹曲面部52aを内面(図8参照)側に有すると共に、一対の導電線80の各一端に設けられた後述のピン形受電端子82を位置決めする位置決めリブ52bを外面(図7参照)側に有している。
位置決めリブ52bは、一対のピン形受電端子82を嵌め込んで位置決めする一対の位置決め凹部52baを有する。
また、一対の凹曲面部52aの間の取付け孔52cが設けられる部分は、係合溝52dと概ね同じ深さで窪んでおり、この窪んだスペースに本体部51の位置決め凸部51eの内側スペース内に嵌り込む一対のリブ52fが設けられている。
押え部材52の外面において、一対の凸曲面部52eの周囲にはリブが設けられており、各凸曲面部52eは周囲をリブで囲まれた凹部の底面となっている。これらの凹部の底面は、取付け孔52cから周方向に離れた箇所が深くなっており、凹部の深くなった箇所に隣接する一対のリブ52ea(図10参照)によって、カバー部材70の後述の第2部材72の一対の押圧リブ72d(図10参照)を位置決めするようにしている。なお、これについて詳しくは後述する。
図11は第1実施形態の延長管の第2接続管側の縦断面図である。
図3と図11に示すように、第2接続管部60は、本体部61と、カバー部62と、カバー部62を本体部61に取り付ける固定具としてのネジ63とを備える。
接続部61bは、端子保持部61c側の周壁に、ロック機構部90の構成部品の1つである後述の揺動部材91の係止爪91cを挿通させる孔部61baを有している。
図3と図9と図10に示すように、カバー部材70は、パイプ本体40と略同じ長さを有する長細い第1部材71と、第1部材71の一端側に設けられる第2部材72とを有する。
第1部材71は、一対の導電線80およびロック機構部90の後述の線材94を覆う部分であり、第1部材71の内面側には、一対の導電線80を第1部材71内の両側に配置し、かつ、線材94を一対の導電線80の間に区画して配置できるよう、長手方向に延びる一対のリブ(不図示)が設けられている。なお、各リブは、断続的に長手方向に設けられてもよい。
第1接続管部50のボス部51fに螺着されたネジ53によって第2部材72が第1接続管部50に取り付けられることによって、パイプ本体40の一端40a側の第2スライド部材93の一部および押え部材52が覆われる。またこれにより、押え部材52と第2部材72によって一対のピン形受電端子82の一部(長手方向の中間部付近からリード線81との接続部に亘る部分)が挟み込まれて固定される。このとき、一対のピン形受電端子82の中間部付近は、押え部材52の位置決め凹部52baと第2部材72のU字形切欠き部72caとによって囲むように挟み込まれている。なお、第2部材72の一端側には、一対のピン形受電端子を挿通させる一対のU字形切欠き部72caを有する端部壁72cが設けられている。
なお、それに加えて、パイプ本体40と第1接続管部50の挿入部51aとをビス止めしてさらに引張強度を高めるようにしてもよい。
一対の導電線80は、絶縁材にて被覆されたリード線81と、リード線81の一端にハンダ付けされたピン形受電端子82と、リード線81の他端にハンダ付けされたクリップ形給電端子83とをそれぞれ備える。なお、リード線81とピン形受電端子82との接合はハンダ付け以外にも、スポット溶接やカシメなどで行ってもよい。
図2と図3と図9と図11に示すように、ロック機構部90は、第2接続管部60の本体部61とカバー部62との間に配置される揺動部材91および第1スライド部材92と、カバー部材70の第1部材71の幅広部71aと第2部材72との間に一部が配置される第2スライド部材93と、第1スライド部材92と第2スライド部材93とを連結する線材94と、付勢部材95とを有する。
揺動部材91は、第2接続管部60の本体部61の端子保持部61c内に設置され、カバー部62にて押さえられることにより、ロック解除ボタン91bがカバー部62の孔部62aから外部に露出すると共に、係止爪91cが本体部61の孔部61baから管内部に突出する。また、揺動部材91は、軸部91aを支点としてロック解除ボタン91bと係止爪91cが揺動する。
第1スライド部材92は、略U字形に形成されており、第2接続管部60の本体部61の端子保持部61c内に管長手方向にスライド可能に設けられる。なお、第1スライド部材92の役割について詳しくは後述する。
線材94は、本実施形態では針金が用いられているが、可撓性のワイヤが用いられてもよい。
図12(A)〜(D)は第1実施形態の延長管の第1接続管側の組み立て工程を説明する図である。
延長管の第1接続管部50側の組み立てに際しては、図3と図6と図12(A)に示すように、第1接続管部50の本体部51の挿入部51aの外面51aaに接着剤を塗布する。
なお、予め挿入部51aおよびパイプ本体40にビス挿通用の小孔51ax、40xを形成し、挿入部51aをパイプ本体40に挿入した後(図12(B)の状態)で互いに重なった各小孔51ax、40xにビスを螺着させてもよい。
延長管の第2接続管部60側の組み立てに際しては、図3と図11に示すように、第2接続管部60の本体部61の挿入部61aの外面に接着剤を塗布する。
次に、パイプ本体40の他端40bに本体部61の挿入部61aを挿入する。このとき、挿入部61aの位置決め凸部61aaをパイプ本体40の切欠き部44に嵌め込む。
なお、予め挿入部61aおよびパイプ本体40にビス挿通用の小孔を形成し、挿入部61aをパイプ本体40に挿入した後で、互いに重なった各小孔にビスを螺着させてもよい。
図1に示すように、掃除機本体10の駆動装置11の操作スイッチをONにして電動送風機を駆動させることにより、床面上の塵埃が空気と共に吸込口体100の吸込口101aに吸い込まれ、吸込口体100および延長管30を介して駆動装置11の吸引管部11a内に流入する。吸引管部11a内に流入した塵埃を含む空気は集塵容器12a内に送られ、比較的大きな第1の塵埃は遠心分離されて集塵容器12a内に溜まるか、内筒部のメッシュ部材にて捕捉される。また、第1の塵埃よりも小さい第2の塵埃を含む空気は内筒部内に侵入し、第2の塵埃はフィルター本体にて捕捉される。フィルター本体を通過した空気は、駆動装置11の電動送風機収容部11c内を通って図示しない排気口から外部に排出される。
なお、前記のようにロック解除レバー93aを引いて延長管30から吸込口体100を取り外す、あるいはロック解除ボタン91bを押して延長管30から吸込口体100を取り外し、延長管30に他の吸込具としてのブラシノズル、口細ノズル等を接続してもよい。
第1実施形態において、延長管30の第2接続管部60は、本体部61の接続部61bの外面に端子保持部61cが設けられているが、この端子保持部61cは第1接続管部50の押え部材52のように別部材として設けられてもよい。
すなわち、第2実施形態の延長管(不図示)は、第1実施形態における第1接続管部50と同様に構成されてパイプ本体40の一端40aに接続される第1接続管部を備えると共に、第1実施形態における第1接続管部50と概ね同様に(押え部材を含んで)構成されてパイプ本体40の他端40bに接続される第2接続管部を備えるものであってもよい。なおこの場合、第1実施形態で設けられていたロック機構部90の第1および第2スライド部材92、93およびこれらを連結する線材94が省略される。
第2実施形態の延長管によれば、第2接続部の短縮化およびロック機構部の部品点数の削減により、延長管のさらなる軽量化を図ることができる。
第2実施形態の延長管における導電線80およびカバー部材70を省略してもよい。
第3実施形態の場合、第1接続管部において、ネジ53にて直接押え部材52をパイプ本体40の外面に押し付けるようにすればよい。また、押え部材52の外面は、位置決めリブ52bを省略してパイプ本体40の外面と滑らかに繋がる凸曲面とすればよい。
第3実施形態の延長管によれば、さらなる軽量化を図ることができると共に、モータ駆動方式の回転ブラシを備えていない吸込口体に適用可能である。
本発明の電気掃除機の延長管は、ドライカーボン製の細長いパイプ本体と、前記パイプ本体の少なくとも一端に設けられた接続管部とを備え、
前記接続管部は、前記パイプ本体の前記一端に挿入される筒状の挿入部および前記パイプ本体の外部に突出して掃除機本体側または吸込具側と接続される筒状の接続部を有する本体部と、前記本体部に固定具にて取り付けられる湾曲板状の押え部材とを備え、
前記押え部材は、前記パイプ本体の前記一端の外面に当接可能な凹曲面部を有し、
前記パイプ本体の前記一端を、前記一端に挿入された前記接続管部の前記挿入部の外面と前記押え部材の前記凹曲面部とで挟み込み、かつ、この挟み込み状態を前記固定具にて維持するように構成したものである。
この構成によれば、パイプ本体の一端と接続管部の挿入部とを接着剤にて接着した場合、この接着剤による接着強度に加えて、パイプ本体の一端を接続管部の挿入部と押え部材とで挟み込んで保持することができるため、パイプ本体と接続管部とが互いに離れる引っ張り方向の外力に対して引張強度を高めることができる。
この構成によれば、接続管部の全長を短くして軽量化することができる。そのため、ドライカーボンよりも比重の大きい樹脂にて接続管部を形成する場合は、接続管部の軽量化によって延長管全体の重量をさらに軽量化することができる。つまり、従来の延長管(特許文献1参照)では、接続管部の挿入部と接続部との間に端子保持部が設けられているため、接続管部の全長は端子保持部の長さ分長くなっているが、本発明における接続管部の全長は前記端子保持部の長さ分短くなっているため、長さを短縮した分の軽量化を実現することができる。
前記接続管部は、前記挿入部が前記パイプ本体の前記一端に挿入された状態において前記切欠き部と係合する位置決め凸部を前記挿入部の外面に有すると共に、前記固定具としてのネジを螺着させるボス部を前記位置決め凸部上に有しているものであってもよい。
この構成によれば、パイプ本体に対して接続管部の位置決め(回動止め)を行う位置決め凸部上に、押え部材を接続管部に取り付ける固定具としてのネジを螺着させるボス部を配置することができるため、接続管部の構造が簡素化できて好都合となる。
前記本体部は、前記取り付け孔に前記ボス部を挿通した前記押え部材の前記ボス部を軸とする回動を規制する回動規制リブを、前記挿入部と前記接続部との境界に有するものであってもよい。
この構成によれば、押え部材をボス部の位置に容易に位置決めすることができる。
前記カバー部材の前記一端側の端部が前記固定具にて前記押え部材へ押し付けられるように構成されたものであってもよい。
この構成によれば、電動モータによって回転駆動する回転ブラシを備えた吸込口体と、掃除機本体とを接続し、掃除機本体から延長管の導電線を介して吸込口体の電動モータに電力を供給可能な延長管とすることができる。また、延長管の導電線をカバー部材によって覆うことができると共に、固定具によるカバー部材の固定と押え部材への押し付けの両方を1箇所で行うことができて好都合となる。
前記押え部材は、前記導電線の前記一端側の前記端子部を位置決めする位置決めリブを外面に有するものであってもよい。
この構成によれば、導電線の端子部を支持する支持部材として押え部材を利用することができて好都合となる。
この構成によれば、パイプ本体の一端に設けられる接続管部によって得られる前記作用効果と同様の作用効果を、パイプ本体の他端に設けられる接続管部によっても得ることができる。
10 掃除機本体
30 延長管
40 パイプ本体
40a パイプ本体の一端
40b パイプ本体の他端
43、44 切欠き部
50 第1接続管部
51、61 本体部
51a、61a 挿入部
51aa 挿入部の外面
51b、61b 接続部
51d 回動規制リブ
51e、61aa 位置決め凸部
51f、61ca ボス部
52 押え部材
52a 凹曲面部(押え部材の内面)
52b 位置決めリブ
52ba 位置決め凹部
52c 取付け孔
53、63 ネジ(固定具)
60 第2接続管部
70 カバー部材
71 第1部材
72 第2部材(カバー部材の一端側の端部)
80 導電線
82 ピン形受電端子(端子部)
83 クリップ形給電端子(端子部)
100 吸込口体(吸込具)
Claims (8)
- ドライカーボン製の細長いパイプ本体と、前記パイプ本体の少なくとも一端に設けられた接続管部とを備え、
前記接続管部は、前記パイプ本体の前記一端に挿入される筒状の挿入部および前記パイプ本体の外部に突出して掃除機本体側または吸込具側と接続される筒状の接続部を有する本体部と、前記本体部に固定具にて取り付けられる湾曲板状の押え部材とを備え、
前記押え部材は、前記パイプ本体の前記一端の外面に当接可能な凹曲面部を有し、
前記パイプ本体の前記一端を、前記一端に挿入された前記接続管部の前記挿入部の外面と前記押え部材の前記凹曲面部とで挟み込み、かつ、この挟み込み状態を前記固定具にて維持するように構成したことを特徴とする電気掃除機の延長管。 - 前記接続部が、前記挿入部に連設されている請求項1に記載の延長管。
- 前記パイプ本体は、前記接続管部を位置決めする切欠き部を前記一端の開口端縁に有し、
前記接続管部は、前記挿入部が前記パイプ本体の前記一端に挿入された状態において前記切欠き部と係合する位置決め凸部を前記挿入部の外面に有すると共に、前記固定具としてのネジを螺着させるボス部を前記位置決め凸部上に有している請求項1または2に記載の延長管。 - 前記押え部材は、前記ボス部を挿通させる取付け孔を有し、
前記本体部は、前記取り付け孔に前記ボス部を挿通した前記押え部材の前記ボス部を軸とする回動を規制する回動規制リブを、前記挿入部と前記接続部との境界に有する請求項3に記載の延長管。 - 前記パイプ本体の外面の長手方向に沿って設けられるカバー部材と、前記パイプ本体と前記カバー部材との間に設けられた導電線とをさらに備え、
前記カバー部材の前記一端側の端部が前記固定具にて前記押え部材へ押し付けられるように構成された請求項1〜4のいずれか1つに記載の延長管。 - 前記導電線は、前記一端側および前記一端側とは反対の他端側にそれぞれ端子部を有し、
前記押え部材は、前記導電線の前記一端側の前記端子部を位置決めする位置決めリブを外面に有する請求項5に記載の延長管。 - 前記接続管部が、前記パイプ本体の長手方向の前記一端および前記一端とは反対側の他端の両方に設けられている請求項1〜6のいずれか1つに記載の延長管。
- 請求項1〜7のいずれか1つに記載の延長管と、前記延長管の前記一端と着脱可能に接続される掃除機本体と、前記延長管の前記一端とは反対側の他端と着脱可能に接続される吸込具とを備えた電気掃除機。
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