JP2023078846A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤの破損を防ぎ、生産性を向上させるとともに、ＬＥＤの照射光を効率よく床面を照らすことが可能な電気掃除の吸口体およびこれを備えた電気掃除機を提供する。【解決手段】吸引力を発生させるファンモータと、前記ファンモータによって吸引されたごみを吸い上げる吸口体４００と、を備えた電気掃除機であって、前記吸口体４００は、上ケース２２と下ケース２１を有し、前記上ケース２２は複数のレンズ２３からなるレンズ部材を有し、前記下ケース２１は光源を有することを特徴とする電気掃除機。【選択図】図２

Description

本発明は、電気掃除機に関する。

例えば電気掃除機で掃除する場合、使用者は、床、棚上等の掃除対象面を目視で確認し、塵埃等のごみを集塵する。このとき、使用者から見てごみの視認性が低い場合、掃除残しが生じたり、ごみが無い場所の掃除により効率性の低下が生じたりする。そこで、掃除対象面のごみの視認性向上に関する技術として、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１には、塵埃を含む気体を吸入する吸込口を有する吸口体と、前記吸口体に配置される発光ダイオードとを備え、前記吸込み体に接触するように又は床面とほぼ平行に配置したとき、前記発光ダイオードから発して前記吸口体の外部に照射される光の照射範囲が床面とほぼ平行に延びる方向から下方の方向に広がるように、前記発光ダイオードは前記吸口体に配置されている電気掃除機が記載されている。

国際公開２００８／０３５４７８号

特許文献１に記載の技術においては、床面に対する発光ダイオードの照射範囲については考慮されていなかった。このため、照射した光が被掃除面に十分に行き渡らず、ごみを見逃してしまうという課題があった。

そこで、発光ダイオード（ＬＥＤ）の照射光を効率よく床面に照射するためにレンズを設置する。ＬＥＤとレンズの距離は、近ければ近いほど、照射の効率は向上する。しかしながら、ＬＥＤとレンズの距離が近いと組立時にレンズがＬＥＤに接触し、ＬＥＤを破損させやすくなってしまう課題が生じる。

本発明は、従来の課題を解決するものであり、ＬＥＤとレンズの距離を近いままＬＥＤの破損を防ぎ、安定して組立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、吸引力を発生させるファンモータと、前記ファンモータによって吸引されたごみを吸い上げる吸口体と、を備えた電気掃除機であって、前記吸口体は、上ケースと下ケースを有し、前記上ケースは複数のレンズからなるレンズ部材を有し、前記下ケースは光源を有することを特徴とする電気掃除機。

本発明によれば、ＬＥＤの破損を防ぎ、生産性を向上させるとともに、ＬＥＤの照射光を効率よく床面を照らすことが可能な電気掃除の吸口体およびこれを備えた電気掃除機を提供できる。

電気掃除機の一例を示す側面図である。 吸口体を上側から見たときの斜視図。 吸口体の正面図。 吸口体を底側から見たときの斜視図。 吸口体から上ケースを外した状態を示す上面。 吸口体から上ケースを外した状態を示す斜視図。 ＬＥＤ基板を示す斜視図。 照射する光の色相を説明するマンセル表色系の色相環。 上ケースの斜視図。 上ケースの正面図。 レンズの正面図。 レンズの上面図。 ＬＥＤホルダの斜視図。 ＬＥＤホルダの正面図。 ＬＥＤホルダの上面図。 図１４のＸＩＩ－ＸＩＩ線断面図。 吸口体から上ケースを外した状態を示す上面図。 上ケースの裏面側を示す平面図。 吸口体の底面図。 図３のＸＸＸＩＸ－ＸＸＸＩＸ線断面図。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態の吸口体が適用される電気掃除機の側面図の一例を示す側面図である。電気掃除機１０００は、サイクロン式のものであり、掃除機本体１、ダストケース（集塵装置）２、充電池３を備えて構成されている。

掃除機本体１は、本体部１０、モータケース部１１、ハンドル部１２を備えて構成されている。モータケース部１１には、吸引力を発生させる電動送風機（不図示）が収容されている。ハンドル部１２には、吸込み力の切り替えを行う操作スイッチＳＷが設けられている。

延長管５の一端は、掃除機本体１のダストケース２と連通するように掃除機本体１の接続口に接続されている。また、延長管５の他端は、吸口体４００に接続されている。また、延長管５は、図示しない通風路が形成されるとともに、充電池３と吸口体４００のブラシ用の電動機（不図示）とを電気的接続する配線（不図示）を備えている。なお、本実施例の延長管はトポロジー最適化技術という軽量かつ強度を有する計算手法の技術を用いて製造された延長管であって、図示されるように延長管の外観に見える部分に不定常の凹凸形状を有する。

なお、電気掃除機１０００としては、図示されているスティックタイプの掃除機に限定されず、ハンディタイプの掃除機、キャニスター（シリンダー式）掃除機などの電源コード式やコードレス式の電気掃除機に適用することができる。

図２は、吸口体を上側から見たときの斜視図である。図２に示すように、吸口体４００は、モータによってブラシが回転するパワーブラシ式のものであり、吸口本体２０と、この吸口本体２０に回動自在に接続される継手部３０と、を備えて構成されている。

吸口本体２０は、下ケース２１と、上ケース２２と、レンズ２３とユニットカバー２４とが組み合わされて構成されている。下ケース２１と、上ケース２２と、レンズ２３と、ユニットカバー２４は、いずれも合成樹脂製の材料で形成されている。例えば、下ケース２１および上ケース２２は、ＡＢＳ樹脂などで形成されている。レンズ２３はアクリル樹脂で形成されている。ユニットカバー２４は、ＡＢＳ樹脂よりも固いガラス入りナイロンなどの樹脂で形成されている。また、下ケース２１には、バンパ部２５が設けられている。このバンパ部２５は、エラストマ樹脂で形成され、下ケース２１と二重成型によって構成されている。このように、ユーザが掃除の際に壁などに当たりやすい部分であるユニットカバー２４や、バンパ部２５については強度がある部材によって構成されている。

図３は、吸口体の正面図である。なお、図３は図２の状態の吸口体４００を正面から見た状態である。図３に示すように、バンパ部２５は、下ケース２１の正面側に設けられ、幅方向（左右方向）に延びて形成されている。また、バンパ部２５の下部は、吸口本体２０の幅寸法よりも短く形成されている。また、バンパ部２５の上部は、右端が下ケース２１の右端部まで延び、左端がユニットカバー２４まで延びている。

吸口本体２０は、上ケース２２が下ケース２１よりも左右方向（幅方向）に短く形成されている。換言すると、吸口本体２０は、上ケース２２の右端から下ケース２１の一部が突出し、上ケース２２の左端からユニットカバー２４が突出するように構成されている。

図４は、吸口体を底側から見たときの斜視図である。図４に示すように、吸口体４００は、回転ブラシ（回転清掃体）４０と、軸受カバー５０と、を備えて構成されている。なお、軸受カバー５０の詳細について後記する。

回転ブラシ４０は、吸口本体２０の左右方向（幅方向）に沿って配置され、ブラシ室Ｑ内に回転可能に支持されている。また、回転ブラシ４０は、吸口本体２０の左右方向（回転ブラシ４０の軸方向）の一端側から他端側まで連続して設けられている。

また、回転ブラシ４０は、硬さや高さ等が異なるブラシなど複数種類のブラシを備え、各ブラシがらせん状に配設されている。継手部３０は、延長管５（図１参照）と接続してスティック状態で使用されるか、または掃除機本体１に直接に接続してハンディ状態で使用されるようになっている。また、継手部３０は、直管部３１と、回動継手部３２と、回動カバー３３と、を備えて構成されている。

また、下ケース２１には、該下ケース２１の背面に脚部２５が形成されている。この脚部２５は、下ケース２１と一体に樹脂成型されている。また、脚部２５は、回動継手部３２の左右両側近傍から後方に向けて延びる延出部２５ａ，２５ａと、延出部２５ａの後端同士をつなぐ繋ぎ部２５ｂと、を有し、平面視においてコの字形状となるように構成されている。また、繋ぎ部２５ｂには、車輪２５ｃが回転可能に支持されている。

また、下ケース２１には、回転ブラシ４０の後方に、回転ブラシ４０に沿う形状の刷毛１２０が設けられている。このような刷毛１２０を設けることで、回転ブラシ４０によって前方から書き込んだ塵埃が後方に飛び出さないようになっている。また、刷毛１２０は、回転ブラシ４０に平行な回動軸（不図示）を有し、前後方向に回動するように構成されている。

図５は、吸口体から上ケース２２を外した状態を示す上面図である。図６は、吸口体から上ケースを外した状態を示す斜視図である。図７は光源であるＬＥＤ基板６０の斜視図である。図５および図６に示すように、下ケース２１には、複数の発光素子としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）６１、６１が実装されたＬＥＤ基板６０（配線基板）が収容されている。このＬＥＤ基板６０の前方に、上ケース２２に固定されているレンズ２３が配置されるように上部から覆いかぶさる構となっている。このＬＥＤ基板６０には図７に示す通り、複数のＬＥＤである６１０１G、６１０２W、６１０３G、６１０４W、６０１５Gが右から順に5つ備えている。なお、６１０１G、６１０３G、６０１５Gが緑色の発光色を有し、６１０２Wと６１０４Wが白色の発光色を有している。すなわち、吸口体２００の左右方向（幅方向）の右から左にかけて、緑・白・緑・白・緑の順に交互に配置されている。そして、実施例１では、緑色及び白色の複数色のＬＥＤを同時に点灯させ、複数色のＬＥＤを混合させた状態で床面に光を照射している。緑色及び白色の複数色のＬＥＤを選択した理由について説明する。

図８は、照射する光の色相を説明するマンセル表色系の色相環（以下、適宜マンセル色環という）である。マンセル色環は中心Ｐ０を有する環状のマンセル色票であり、図示の例では、円周を２０等分した２０色相を有する。円周上の記号は色相（「色」と同義）を表し、Ｒは赤、Ｙは黄色、Ｇは緑、Ｂは青、Ｐは紫を意味する。例えば、被掃除面が吸収し易い色である吸収色の光を照射部２０２から照射すれば、被掃除面が光を吸収するため、ごみによって反射した光を使用者が視認し易くなり、ごみの位置を確認し易くできる。そこで、例えば、ＬＥＤ６１は被掃除面の吸収色の光として、図８に示すマンセル色環において、２０色相のうちの、被掃除面の色に対応する色相に隣接する２つの色相間の領域以外の領域に属する色相を有する非同系色の光を照射する。非同系色の光を照射することで被掃除面に光を吸収し易くさせて反射を抑制し、ごみを目立たせ易くできるため、ごみの視認性を向上できる。例えば、被掃除面の色相Ｃ１についていえば、２０色相のうちの色相Ｃ１に隣接する色相は、色相５ＹＲ及び色相１０ＹＲである。色相Ｃ１を含む色相５ＹＲと色相１０ＹＲとの間の領域が被掃除面の色相Ｃ１と同系色であると定義すると、照射部２０２は、当該同系色以外の領域に属する色相である非同系色の光を照射する。なお、単色の光が照射される場合には、非同系色の中から任意の１色が、複数色の光Ｌが照射される場合には任意の２色以上が選択可能である。

実施例１では、緑色（５Ｇ）及び白色の複数色のＬＥＤを同時に点灯させ、複数色のＬＥＤを混合させた状態で床面に光を照射している。

例えば、被掃除面が木床のフローリングの場合、一般的に、黄色（５Ｙ）と紫色（５Ｐ）との間の木の色に近い。このため、色相５Ｙと色相５Ｐとの間の領域以外の領域の色相の光、具体的には例えば、黄緑色（７．５ＧＹ）と青色（５Ｂ）との間の色相の光を照射すれば、ごみと被掃除面との色差を大きくでき、ごみを目立たせ易くできる。そこで、実施例１では緑色のＬＥＤを備えるようにしている。

さらに本実施例１では、右から順に６１０１G(緑)・６１０２W(白)・６１０３G(緑)・６１０４W(白)・６０１５G(緑)と複数色のＬＥＤの中でも、中央の６１０３G(緑)は、両端の６１０１G(緑)および６０１５G(緑)よりも３０%以上大きい値の電流を流す。中央の緑の光の輝度が上がり、一方で両端の緑の光の輝度が下がることによって、白色のＬＥＤ６１０２W(白)および６１０４W(白)と同時に発光した際に照射する床面の光の混ざりが良くなる。そのために、６１０３G(緑)は、６１０１G(緑)および６０１５G(緑)とは異なる大きさの抵抗値となる抵抗を備えている。

また、ＬＥＤ基板６０の後方に、継手部３０に連通する流路の一部を構成する流路部６４（流路を形成する部材）が一体に成形されている。

また、下ケース２１には、回転ブラシ４０を駆動する駆動源としての電動機７０が配置されている。電動機７０は、左右方向の一端側（左側）に位置している。また、下ケース２１には、電動機７０とは左右方向の反対側に、回転ブラシ４０を制御する制御基板８０が配置されている。

図９に上ケース２２の斜視図、図１０に上ケース２２の正面図を示す。図９および図１０に示す通り上ケース２２はレンズ６３把持している。上ケース２２の底面側には凸部２２aおよび２２ｂを備えており、この凸部が下ケースが有する凸部に係合して上ケースと下ケースが固定される。

図１１にレンズ６３の正面図を示し、図１２にレンズ６３の上面図を示す。レンズ６３は両側面に第一の凸部６３eおよび第二の凸部６３ｄを備え、この凸部が上ケース２２が有する凹部と係合して、レンズ６３は上ケース２２に固定される。さらに、図１２に示す通りレンズ６３はＬＥＤ側にも第三の凸部６３ｂおよび第四の凸部６３aを有する。この第三の凸部６３ｂおよび第四の凸部６３aによって、ＬＥＤ６１がレンズ６３に接しないように、ＬＥＤとレンズの距離を近いままＬＥＤの破損を防ぎ、安定して組立できることとなる。

なお、レンズ６３ｆは６１０１Ｇの緑色用レンズ、６３ｈは６１０３Ｇの中央の緑色用レンズ、６３ｊは６１０５Ｇの側面の緑色のＬＥＤ用のレンズである。また、レンズ６３ｇは６１０２Ｗの白色用レンズ、６３iは６１０４ｗ用のレンズである。そのため、レンズ６３ｇおよびレンズ６３iからは白色の光が照射され、レンズ６３ｆ、レンズ６３ｈ、レンズ６３ｊからは緑色の光が照射される。

レンズ６３ｇ、レンズ６３i、レンズ６３ｆ、レンズ６３ｈ、およびレンズ６３ｊは、光の入射側（後方側）から光の照射側（前方側）に向かって径が拡大するように円錐状に形成されている。また、レンズ６３ｆ、レンズ６３ｈ、レンズ６３ｊとレンズ６３ｇおよびレンズ６３iは光の照射側（前方側）におけるレンズの直径が異なっている。すなわち、レンズ６３ｆ、レンズ６３ｈ、レンズ６３ｊの照射側（前方側）の直径Ｄ１は、レンズ６３ｇおよびレンズ６３iの照射側（前方側）の直径Ｄ２よりも大きく形成している（Ｄ１＞Ｄ２）。

このため、白色の光を照射するレンズは、屈折率が低くなるため、集光度合いが高くなっている。一方、緑色の光を照射するレンズは、白色の光を照射するレンズより曲率半径が小さいので、屈折率が高くなるため、集光度合いが低くなっている。換言すると、緑色の光を照射するレンズ６３ｆ、レンズ６３ｈ、レンズ６３ｊは、白色の光を照射するレンズ６３ｇおよびレンズ６３iよりも画角が広い。

実施例１では画角が異なるレンズを組み合わせて使用しているので、被掃除面に吸収される緑色の光を拡散させ、白色の光を絞って明るくしごみの視認性を向上させている。さらに前述したように中央の緑色の輝度を大きくしているため、さらに白色と混ざりやすくなり、色むらを抑制することができる。

図１３は、LEDホルダの斜視図である。図１３に示すように、流路部６４の左右両端６４ｂ，６４ｃは、下ケース２１の取付孔２１aに沿うように下方に延びて形成されている。図１４は、LEDホルダの正面図である。図１５はLEDホルダの上面図である。図１６は、図１４のＸＩＩ－ＸＩＩ線断面図である。図１６には、LED基板６０が保持される基板保持部６５ｂが形成されている。この基板保持部６５ｂは、断面視において凹状に形成され、左右方向（図示紙面垂直方向）に延びて形成されている。また、基板保持部６５ｂの前後方向の幅は、LED基板６０の下部が嵌る長さを有している。これにより、LED基板６０を安定して保持できる。また、LED基板６０が左右方向に移動するのを規制する規制突起６５ｄが形成されている。また、LEDホルダのリブ６５cは、構造上可能な限り上方へとリブを伸ばすことで強固にLED基板６０が固定される。LED基板６０はリブ６５ｃとリブ６５eで挟み込んで固定されるが、その際LED基板の切欠き６０ｄと切欠き６０eがLEDホルダ６２のリブ６３fとリブ６３gに篏合する構造となっている。

図１７に示すように、継手部３０を下ケース２１に取り付ける場合には、接続部３２ｃが流路部６４に接続される。また、下ケース２１の左側面には、空気を取り入れる隙間Ｓ１が形成されている。掃除機本体１の電動送風機が駆動され、吸込力が発生すると、ブラシ室Ｑ（図４参照）から継手部３０を通って空気が流れると同時に、隙間Ｓ１から外気が取り込まれる。隙間Ｓ１から取り込まれた空気は、電動機７０を冷却した後、貫通孔３２ｄ～３２ｇから継手部３０内に取り込まれる。

図１８は、上ケースの裏面側を示す平面図である。図１８に示すように、上ケース２２の裏面には、複数の肉盗み部となる凹部２２ｂが複数個所に形成されている。これら凹部２２ｂを形成することで、上ケース２２の軽量化を図ることができ、吸口体４００の軽量化を実現できる。また、凹部２２ｂは、所定の幅で前後方向に長い長穴状に形成され、左右方向に間隔を置いて形成されている。これによって、上ケースにかかりやすい上方向からの荷重に対し強度を確保しつつ、軽量化を図っている。

また、上ケース２２の裏面には、ねじボス２２ｃ，２２ｄ，２２ｅが形成されている。

図１９は、吸口体の底面図である。図１９に示すように、吸口体４００は、下ケース２１と上ケース２２とがねじ固定される。下ケース２１には、ねじ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃが挿通されるねじ挿通孔（不図示）が形成されている。ねじ挿通孔は、前記したねじボス２２ｃ，２２ｄ，２２ｅに上下方向において対向する位置に形成されている。

それぞれのねじ挿通孔にねじ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃが下ケース２１の底側から挿通され、上ケース２２のねじボス２２ｃ，２２ｄ，２２ｅにねじ込まれ、固定されている。

なお、下ケース２１には、ユニットカバー２４を下ケース２１に固定するためのねじ１２１ｄによるねじ固定部が設けられている。

図２０は図３のＸＸＸＩＸ－ＸＸＸＩＸの断面図を示しており、ここに示すように、吸口体４００は、下ケース２１と上ケース２２とが、前記したねじ固定に加えて、爪嵌合によって固定されている。すなわち、上ケース２２の前端縁部には前方に爪２２ｔが形成され、上ケース２２の後端縁部には爪２２ｕが形成されている。下ケース２１の上部には、爪２２ｔが嵌合する凹部２１ｔが形成され、下ケース２１の後部には、爪２２ｕが嵌まる孔２１ｕが形成されている。

１ 掃除機本体
２０ 吸口本体
２１ 下ケース
２２ 上ケース

Claims (3)

1. 吸引力を発生させるファンモータと、前記ファンモータによって吸引されたごみを吸い上げる吸口体と、を備えた電気掃除機であって、
   前記吸口体は、上ケースと下ケースを有し、
   前記上ケースは、複数のレンズからなるレンズ部材を有し、
   前記下ケースは、光源を有することを特徴とする電気掃除機。
2. 請求項１に記載の電気掃除機であって、
   前記レンズ部材は、前記レンズ部材の側面の第一の固定部材および前記上ケースに備えられた第二の固定部材によって固定されていることを特徴とする電気掃除機。
3. 請求項２に記載の電気掃除機であって、
   前記レンズ部材は、凸部を備え、
   前記凸部は各々のレンズと同一方向に突出し、かつ各々のレンズよりも突出していることを特徴とする電気掃除機。

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