JP2021183053A - 電気掃除機 - Google Patents
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Abstract
Description
また、特許文献1では、帯電性部品に帯電する静電気をフェルトの短繊維の端部から空中へ放電可能な静電気放電体を吸引流路の外面に設けた電気掃除機が提案されている。
前記吸引装置は、前記電動送風機および制御基板を収納する電気部品収納部と、前記電動送風機による吸引力によって吸込んだ空気と被清掃面上のダストとを前記集塵装置へ移送するためのパイプ部と、前記電動送風機の駆動と停止を切り替える操作部と、放電部とを有し、
前記操作部は、スイッチ部と、前記スイッチ部を操作可能に前記筐体の外面に設けられたカバー部と、前記スイッチ部と前記制御基板とを電気的に接続可能な配線部とを有し、
前記放電部は、前記配線部の外周における前記スイッチ部の近傍位置に設けられ、前記配線部の静電気を前記筐体内の空気中に放電するように構成された電気掃除機が提供される。
図1は本発明の電気掃除機の第1実施形態を示す斜視図である。
図1に示すように、この電気掃除機1は、掃除機本体10と、掃除機本体10に着脱可能に装着されるバッテリ40と、掃除機本体10に着脱可能に接続される一端61aを有する延長管60と、延長管60の他端61bと着脱可能に接続される吸込口体70とを備えたスティック型のコードレス電気掃除機である。また、電気掃除機1においては、延長管60を介さずに、掃除機本体10に吸込口体70を直接接続してハンディ型として使用することもできる。
なお、本実施形態ではスティック型電気掃除機を例示するが、本発明は、延長管側に集塵装置が設けられたタイプのスティック型電気掃除機、キャニスター型電気掃除機、アップライト型電気掃除機または布団掃除機などのハンディ型電気掃除機であってもよい。
図1と図2に示すように、この電気掃除機1は、掃除機本体10と吸込口体70とを延長管60を介してまたは介さずに電気的に接続する中継配線部26、62、76などを含む電気配線系が設けられている。なお、中継配線部26、62、76および他の配線部について詳しくは後述する。
また、中継配線部62の各導電ケーブルは、一端61a側に設けられたピン形端子62aと、他端61b側に設けられたクリップ形端子62bとをそれぞれ有する。
また、延長管60と掃除機本体10とが接続された状態において、延長管60の中継配線部62のピン形端子62aは、掃除機本体10の後述する複数の導電ケーブルを含む中継配線部26のクリップ形端子26aに差し込まれて電気的に接続されている。
なお、延長管60を介さずに、掃除機本体10に吸込口体70を直接接続して使用する場合、クリップ形端子26aにピン形端子76aが差し込まれて電気的に接続される。
図3は第1実施形態の電気掃除機の掃除機本体を示す左側断面図であり、図4は図3の掃除機本体の制御系を説明するブロック図であり、図5は図3の掃除機本体の操作部およびハンドル部を示す部分左側断面図である。なお、図3中に、掃除機本体10の後述するパイプ部21dを水平状に構えた使用者から視た場合の前後上下方向を矢印にて示しており、この前後上下方向と直交する方向(図3の紙面に対して垂直方向)が左右方向であり、掃除機本体の構造はこの前後左右上下方向に基づいて説明される。また、図4では、掃除機本体10(吸引装置20)の制御系が図2よりも詳しく示されており、掃除機本体10内における制御系の各部品の大まかな位置も図示されている。
また、吸引装置20には、電気部品収納部21aの上端からハンドル部21b側へ延びる操作部21eが設けられると共に、操作部21eの静電気を筐体21内の空気中に放電する放電部21fが設けられている。
また、電気部品収納部21aの右側壁には複数の小孔からなる排気口21acが設けられている。
電動送風機22の駆動基板22a、は電動送風機22の後方に配置されている。
制御基板23(図4参照)は、例えば、駆動基板22aの後方または電動送風機22とバッテリ装着部21cとの間に配置されている。
マイコンを含む電子部品が実装された制御基板23は、複数の導電ケーブルを含む配線部23aを介してバッテリ装着部21cに装着されたバッテリ40と電気的に接続されると共に、複数の導電ケーブルを含む配線部23bを介して駆動基板22aと電気的に接続されている。
このグリップセンサ21bsは複数の導電ケーブルを含む配線部21ecを介して操作部21eと電気的に接続されている。なお、配線部21ecにおける操作部21eとの接続部付近には後述する放電部21fが設けられている。
操作部21eは、複数の導電ケーブルを含む配線部21edを介して制御基板23と電気的に接続されている(図4参照)。なお、操作部21eおよび放電部21fについて詳しくは後述する。
また、凹部内の左右側面には前後長手方向に沿って延びる図示しないリブが設けられており、バッテリ装着時にはバッテリ40の左右に沿って設けられた溝部(不図示)がバッテリ装着部21cの左右のリブにスライドしながら嵌り込むようになっている。このとき、バッテリ用ロック機構21bdの爪部21bdbがバッテリ40の後部上面の切欠凹部42に係止することにより、バッテリ装着部21cにバッテリ40が装着状態でロックされる(図3参照)。
また、図3と図4に示すように、パイプ部21dにおいて、吸引口21daより下の閉鎖空間内に前記中継配線部26のクリップ形端子26aが設けられると共に、複数のクリップ形端子26aと連通する複数の挿入孔(不図示)を有する仕切り板21dbが閉鎖空間の前端に設けられている。
延長管60の一端61aを吸引装置20のパイプ部21dの吸引口21daに挿入して接続すると、延長管60の複数のピン形端子62aがパイプ部21dの複数の挿入孔に挿入されて複数のクリップ形端子26aと電気的に接続する。
図6は図3の掃除機本体の操作部の配線部に設けられた放電部を示す説明図である。また、図7は図6の配線部に設けられた放電部を示す横断面図であり、図8は図6の配線部に取り付ける前の放電部を示す平面図である。
図3と図6に示すように、ハンドル部21bの近傍に設けられた操作部21eは、スイッチ部21eaと、スイッチ部21eaを操作可能に筐体21の外面に設けられたカバー部21ebと、スイッチ部21eaとグリップセンサ21bsとを後述の基板側コネクタ部21eacおよび配線側コネクタ部21ecbを介して電気的に接続する前記配線部21ecと、スイッチ部21eaと制御基板23とを電気的に接続する前記配線部21edとを有する。
本実施形態では、3つのスイッチ本体21eaaが回路基板21eabに設けられている。これら3つのスイッチ本体21eaaは、例えば、電動送風機22の出力を自動調整しながら運転を行う自動運転モードスイッチ、電動送風機22の出力の「強/弱」を切り替えるスイッチと、電動送風機22の運転を停止する「切」スイッチである。
また、本実施形態では、回路基板21eabには、3つのLEDライト21eadが設けられている。これら3つのLEDライト21eadは、例えば、自動運転モード時に点灯するライト、電動送風機22の出力が「強」であるときに点灯するライト、電動送風機22の出力が「弱」であるときに点灯するライトである。
図1と図3と図6に示すように、カバー部21ebは、筐体21に形成された長円形の孔部に嵌め込まれた長円形のシート材からなり、複数のスイッチ本体21eaaを上方から覆うようになっている。
カバー部21ebは、3つのスイッチ本体21eaaに対応位置に3つの円形の可撓性膜部21ebaを有し、それらの表面には例えば「自動」、「強/弱」、「切」といった文字が印刷されている。それらの可撓性膜部21ebaを指で押すことによって、各可撓性膜部21ebaを介して各スイッチ本体21eaaが押せるようになっている。
また、カバー部21ebにおける3つのLEDライト21eadに対応する部分は透明または半透明になっており、各LEDライト21eadの光を外部から目視できるようになっている。
本実施形態の場合、放電部21fにおいて、巻設部21faは帯状の導電性繊維束にて形成され、突出部21fbはブラシ状の導電性繊維束にて形成されている。放電部21fは、例えば、展開した帯状の巻設部21faの一方の長辺側に、ブラシ状の一対の突出部21fbを互いに離間させて取り付けることにより形成できる。
なお、放電部21fに用いられる導電性繊維としては、導電性を有する繊維であればよく、例えば、銅、アルミニウム、ステンレススチール等の金属からなる繊維が挙げられる。
このとき、例えば、巻設部21faの広い一面に貼り付けた両面テープ(不図示)を配線部21ecに巻き付ける(貼り付ける)ようにしてもよい。さらには、配線部21ecに巻き付けた巻設部21faの外面に固定テープ21fcを巻き付けて、巻設部21faを配線部21ecに強固に固定し、かつ、各突出部21fbを構成する導電性繊維の抜け止めを行ってもよい。なお、両面テープおよび固定テープ21fcは、導電性を有するものであってもよい。
間隔Wが1mm以上であることにより配線本体21ecaと配線側コネクタ部21ecbとの間に巻設部21faの導電性繊維が入り込んで配線本体21ecaの芯線(導電ケーブル21ecx)と接触する可能性を抑えることができると共に、間隔Wが6mm以下であるため静電気が配線側コネクタ部21ecbから巻設部21faへ飛び移りやすくなって放電部21fによる高い放電効果が得られやすくなる。言い換えると、間隔Wが1mm未満であると配線本体21ecaと配線側コネクタ部21ecbとの間に巻設部21fa(導電性繊維)が入り込んで配線本体21ecaの芯線(導電ケーブル21ecx)と接触する可能性が高まり、間隔Wが6mmを超えると静電気が配線側コネクタ部21ecbから放電部21fの巻設部21faへ飛び移りにくくなって放電部21fによる高い放電効果が得られにくくなる。
このように構成された第1実施形態の電気掃除機1(図1〜図6参照)によれば、使用者がグリップ部21bcを握り、操作部21eの電源スイッチ(スイッチ本体21eaa)を押すことにより、グリップセンサ21bsからの検知信号(HighまたはLow)および電源スイッチ(スイッチ本体21eaa)からの運転指令信号が制御基板23のマイコンに入力される。マイコンはこれらの信号に基づき、回転ブラシ74の駆動モータ75を駆動させるよう駆動基板(不図示)を介して制御すると共に、電動送風機22を駆動させるよう駆動基板22aを介して制御する。なお、「自動」のスイッチ本体21eaaを押すと床面の状態やごみセンサの検知結果に応じて電動送風機22の出力を自動的に切り替えながら(調整しながら)運転を行う自動運転モードとなる。また、「強/弱」のスイッチ本体21eaaを押すことにより、マイコンが電動送風機22の出力を強(または弱)となるように、「強/弱」のスイッチ本体21eaaを押すごとに強弱を切り替える制御を行う。また、運転中、使用者がグリップ部21bcから手Hを離すと、グリップセンサ21bsから検知信号(lowまたはhigh)がマイコンに入力され、マイコンは回転ブラシ74の駆動モータ75を停止させるよう駆動基板(不図示)を介して制御すると共に、電動送風機22を停止させるよう駆動基板22aを介して制御する。また、運転中、「切」のスイッチ本体21eaaを押すと、マイコンは回転ブラシ74の駆動モータ75を停止させるよう駆動基板(不図示)を介して制御すると共に、電動送風機22を停止させるよう駆動基板22aを介して制御する。
図9は第1実施形態の放電部の変形例を示す平面図である。なお、図9において、図8中の要素と同様の要素については同一の符号を付している。
図9に示すように、放電部121fは、巻設部21faの一方の長辺の全体にブラシ状の突出部121fbが設けられてもよい。
このようにすれば、配線部21ecに放電部121fを巻き付けることにより、配線部21ec(3本の配線本体21eca)の外周全体に亘って放電部121fの突出部121fbを配置することができる。そのため、放電部121fによる高い放電効果を得ることができる。
図10(A)は第2実施形態の放電部の平面図、図10(B)はその変形例の平面図である。
図10(A)に示すように、第2実施形態の場合、放電部221fの巻設部221faおよび一対の突出部221fbは、1枚の導電性シートからなる。さらに、各突出部221fbは、短冊状にカットされた複数の細長いテープ221fbaからなるテープ束となっている。
図10(B)に示すように、第2実施形態の変形例の場合、放電部321fの巻設部221faの一方の長辺の全体に、複数の細長いテープ321fbaからなるテープ束が突出部321fbとして設けられている。
第2実施形態およびその変形例の放電部221f、321fの突出部221fb、321fbの場合、複数の細長いテープ221fba、321fbaの先端から静電気がコロナ放電する。
なお、第2実施形態およびその変形例において、巻設部221faの配線側コネクタ部側の端部を配線部と直角方向にフランジ状に折り曲げる、あるいは巻設部221faの厚みを厚くすることにより、配線側コネクタ部から飛ぶ静電気をキャッチしやすくしてもよい。この点については、後述の第3実施形態およびその変形例についても同様である。
第2実施形態およびその変形例において、その他の構成は第1実施形態およびその変形例と同様である。
図11(A)は第3実施形態の放電部の平面図、図11(B)は第2実施形態の変形例の平面図である。なお、図11(A)および(B)において、図10(A)および(B)中の要素と同様の要素については同一の符号を付している。
図11(A)に示すように、第3実施形態の場合、第2実施形態と同様に、放電部421fの巻設部221faおよび一対の突出部421fbは、1枚の導電性シートからなる。さらに、各突出部421fbは、先端に複数の尖った鋭角部421fbaを有するテープにて形成されている。
図11(B)に示すように、第3実施形態の変形例の場合、放電部521fの巻設部221faの一方の長辺の全体に、先端に複数の尖った鋭角部521fbaを有するテープが突出部521fbとして設けられている。
第3実施形態およびその変形例の放電部421f、521fの突出部421fb、521fbの場合、鋭角部421fba、521fbaの尖った先端から静電気がコロナ放電する。
第3実施形態およびその変形例において、その他の構成は第1実施形態およびその変形例と同様である。
前記実施形態の電気掃除機1における吸込口体70では、モータ駆動式の回転ブラシ74を備え、回転ブラシ74の回転中に静電気が発生し、その静電気が電気配線系を介して操作部21eに達したときに、静電気を操作部21eと電気的に接続された配線部21ecに設けた放電部21fによって筐体21内の空気中にコロナ放電させ、それによって使用者の手Hに静電気が飛んで不快な刺激を与える可能性を抑制した場合を例示したが、本発明は次のように構成してもよい。
つまり、吸引装置20内において、電動送風機22から排気口21acの間の排気風路を流れる空気と配線部21ecとの摩擦によって静電気が発生し、その静電気が配線側コネクタ部21ecbへ伝わって溜まる可能性がある。このような現象は、吸込口体にモータ駆動式の回転ブラシが備えられる場合だけでなく、吸込口体にタービン駆動式の回転ブラシが備えられる場合や、吸込口体が回転ブラシおよびその駆動系等を備えていない場合でも生じる可能性がある。
したがって、本発明の電気掃除機は、掃除機本体と吸込口体とが電気配線系を介して電気的に接続されずかつ吸込口体がタービン駆動式の回転ブラシを備えた電気掃除機や、掃除機本体と吸込口体とが電気配線系を介して電気的に接続されずかつ吸込口体が回転ブラシおよびその駆動系を備えない電気掃除機にも適用できる。
また、本発明は掃除機本体にハンドル部が設けられた電気掃除機に限定されず、例えば、ハンドル部を有さないボトル形の電気掃除機にも適用可能である。
本発明の電気掃除機は、電動送風機を内蔵する筐体を有しダストを吸引する吸引装置と、吸引したダストを捕捉する集塵装置とを有する掃除機本体を備え、
前記吸引装置は、前記電動送風機および制御基板を収納する電気部品収納部と、前記電動送風機による吸引力によって吸込んだ空気と被清掃面上のダストとを前記集塵装置へ移送するためのパイプ部と、前記電動送風機の駆動と停止を切り替える操作部と、放電部とを有し、
前記操作部は、スイッチ部と、前記スイッチ部を操作可能に前記筐体の外面に設けられたカバー部と、前記スイッチ部と前記制御基板とを電気的に接続可能な配線部とを有し、
前記放電部は、前記配線部の外周における前記スイッチ部の近傍位置に設けられ、前記配線部の静電気を前記筐体内の空気中に放電するように構成されている。
また、従来の電気掃除機として、筐体を帯電防止剤を含有する樹脂にて形成することによって、静電気の発生量を抑え、静電気が使用者の手に伝わる可能性を低減する技術が知られている。しかしながら、この場合、静電気の帯電量は0にはならず、静電気が使用者の手に飛ぶ可能性は大きく変わらず、それに加え、成型品の直行率が低下しかつコストが上昇するが、本発明では成型品の直行率に影響を与えずかつ静電気対策を低コストにて対応できる。
また、前記特許文献1の電気掃除機では、静電気放電体が吸引通路の外面に設けられるため、外観デザインに影響を与えてしまうが、本発明では筐体内に放電部が設けられるため外観デザインに影響を与えることがない。
スティック型、ハンディ型、キャニスター形、アップライト型等の各種の電気掃除機の多くは操作部の近傍にハンドル部を有しているため、この構成によれば、ハンドル部を握る使用者の手に静電気が飛んで不快な刺激を与える可能性の低減に効果的である。
前記配線部は、配線本体と、前記基板側コネクタ部と電気的に接続可能なように前記配線本体と電気的に接続された配線側コネクタ部とを有し、
前記放電部は、前記配線本体の外周における前記配線側コネクタ部の近傍位置に設けられてもよい。
この構成によれば、配線本体を伝って配線側コネクタ部および基板側コネクタ部に達した静電気が放電部へ飛んで移動し、放電部から筐体内の空気中にコロナ放電される。
この構成によれば、配線本体を伝って配線側コネクタ部および基板側コネクタ部に達した静電気が、放電部の広い面積の巻設部に飛び移りやすくなり、かつ、巻設部に移った静電気が突出部から筐体内の空気中にコロナ放電しやすくなる。
この構成によれば、放電部の静電気が、突出部であるブラシ状の導電性繊維束の各繊維先端から筐体内の空気中にコロナ放電する。
この構成によれば、巻設部と突出部とを同じ導電性繊維にて一体状に容易に形成することができる。
前記突出部は、複数の細長いテープからなるテープ束、または、先端に尖った鋭角部を有するテープにて形成されてもよい。
この構成によれば、低コストにて放電部を形成することができる。また、放電部の静電気が、突出部であるテープ束の各細長いテープの先端または突出部であるテープの先端の鋭角部から筐体内の空気中にコロナ放電する。
この構成によれば、前記間隔が1mm以上であるため配線本体と配線側コネクタ部との間に巻設部が入り込んで配線本体の芯線(導線)と接触する可能性を抑えることができると共に、前記間隔が6mm以下であるため静電気が配線側コネクタ部から放電部の巻設部へ飛び移りやすく(引き寄せられやすく)なって放電部による高い放電効果が得られやすくなる。言い換えると、前記間隔が1mm未満であると配線本体と配線側コネクタ部との間に巻設部が入り込んで配線本体の芯線(導線)と接触する可能性が高まり、前記間隔が6mmを超えると静電気が配線側コネクタ部から放電部の巻設部へ飛び移りにくくなって放電部による高い放電効果が得られにくくなる。
この構成によれば、配線本体の外周の複数箇所に放電部の突出部を配置することができるため、放電部による放電効果をより高めることができ、配線部の配線本体が複数本束になっている場合に効果的である。
この構成によれば、配線本体の外周に放電部の一対の突出部を対向位置に配置することができるため、放電部による放電効果をより高めることができ、配線部の配線本体が複数本束になっている場合(例えば、2〜3本の束)に効果的である。
この構成によれば、配線本体の外周全体に亘って放電部の突出部を配置することができるため、放電部による高い放電効果を得ることができ、配線部の配線本体が複数本束になっている場合に効果的である。
前記吸込口体は、回転ブラシと、前記回転ブラシを回転させる駆動モータとを有し、
前記掃除機本体の前記スイッチ部から、前記掃除機本体と直接または延長管を介して接続された前記吸込口体の前記駆動モータに亘って、前記配線部を含む電気配線系が設けられてもよい。
この構成によれば、回転ブラシを有する吸込口体にてダスト(特に、粉塵物)を掻き込みながら吸引することによって静電気が発生し、その静電気が電気配線系を介してスイッチ部に伝わり、スイッチ部に溜まった静電気の帯電量(電荷)が一定量を超えたときに、電気掃除機を持つ使用者の手に静電気がアーク放電して不快な刺激を与える可能性を抑えることができる。
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
Claims (12)
- 電動送風機を内蔵する筐体を有しダストを吸引する吸引装置と、吸引したダストを捕捉する集塵装置とを有する掃除機本体を備え、
前記吸引装置は、前記電動送風機および制御基板を収納する電気部品収納部と、前記電動送風機による吸引力によって吸込んだ空気と被清掃面上のダストとを前記集塵装置へ移送するためのパイプ部と、前記電動送風機の駆動と停止を切り替える操作部と、放電部とを有し、
前記操作部は、スイッチ部と、前記スイッチ部を操作可能に前記筐体の外面に設けられたカバー部と、前記スイッチ部と前記制御基板とを電気的に接続可能な配線部とを有し、
前記放電部は、前記配線部の外周における前記スイッチ部の近傍位置に設けられ、前記配線部の静電気を前記筐体内の空気中に放電するように構成されたことを特徴とする電気掃除機。 - 前記吸引装置は、前記操作部の近傍にハンドル部を有する請求項1に記載の電気掃除機。
- 前記スイッチ部は、スイッチ本体と、前記スイッチ本体を実装する回路基板と、前記回路基板と前記配線部とを電気的に接続する基板側コネクタ部とを有し、
前記配線部は、配線本体と、前記基板側コネクタ部と電気的に接続可能なように前記配線本体と電気的に接続された配線側コネクタ部とを有し、
前記放電部は、前記配線本体の外周における前記配線側コネクタ部の近傍位置に設けられている請求項1または2に記載の電気掃除機。 - 前記放電部は、前記配線本体の外周における前記配線側コネクタ部の近傍位置に巻き付けられる導電性の巻設部と、前記巻設部から前記配線側コネクタ部とは反対側の前記配線本体側に突出する導電性の突出部とを有する請求項3に記載の電気掃除機。
- 前記突出部が、ブラシ状の導電性繊維束にて形成されてなる請求項4に記載の電気掃除機。
- 前記巻設部が、帯状の導電性繊維束にて形成されてなる請求項4または5に記載の電気掃除機。
- 前記巻設部および前記突出部は1枚の導電性シートからなり、
前記突出部は、複数の細長いテープからなるテープ束、または、先端に尖った鋭角部を有するテープにて形成されてなる請求項4に記載の電気掃除機。 - 前記巻設部から前記配線側コネクタ部までの間隔が1mm〜6mmである請求項4〜7のいずれか1つに記載の電気掃除機。
- 前記巻設部から複数の前記突出部が互いに離れた状態で前記配線本体側に突出している請求項4〜8のいずれか1つに記載の電気掃除機。
- 前記複数の突出部としての一対の突出部が互いに前記配線本体を中心に対向する位置に配置されている請求項4〜9のいずれか1つに記載の電気掃除機。
- 前記突出部が、前記配線本体の外周全体に亘って設けられている請求項3〜8のいずれか1つに記載の電気掃除機。
- 前記掃除機本体の前記パイプ部と直接または延長管を介して接続される吸込口体をさらに備え、
前記吸込口体は、回転ブラシと、前記回転ブラシを回転させる駆動モータとを有し、
前記掃除機本体の前記スイッチ部から、前記掃除機本体と直接または延長管を介して接続された前記吸込口体の前記駆動モータに亘って、前記配線部を含む電気配線系が設けられている請求項1〜11のいずれか1つに記載の電気掃除機。
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