JP4073386B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電動送風機に外部から電力を供給する電源コードを巻回したコードリールを備えた電気掃除機に関する。

従来、この種の電気掃除機は、電動送風機を収容した掃除機本体を備えている。この掃除機本体内には、電動送風機に外部から電力を供給する電源コードを巻回したコードリールが収容されている。この電源コードは、掃除機本体の後部に開口した引出口から掃除機本体の外部へと導出され、作業者が外部から引き出し可能となっている。また、コードリールには、ぜんまいばねが取り付けられている。このぜんまいばねは、コードリールを電源コードの巻き取り方向に付勢するものであり、作業者が電源コードを引き出すことで巻かれる（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−１１７９７６号公報（第３頁、図２）

しかしながら、上述の電気掃除機では、電源コードの引き出しの際に、作業者がぜんまいばねの巻きトルクに抗して電源コードを引っ張らなければならず、電源コードを引き出す操作が重くなり、使い勝手が良好でないという問題点を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、使い勝手が良好な電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明は、電動送風機に外部から電力を供給する電源コードを巻回し、回転可能なコードリールと、このコードリールを電源コードの巻き取り方向に付勢可能なぜんまいばねと、このぜんまいばねの付勢をコードリールに対して伝達および遮断を切換可能な伝達遮断切換機構と、伝達遮断切換機構によりぜんまいばねの付勢をコードリールに対して遮断しているときにぜんまいばねを巻く駆動手段とを具備したものである。そして、電源コードの引き出しの際には、伝達遮断切換機構でぜんまいばねの付勢をコードリールに対して遮断し、電源コードを容易に引き出し可能とし、電源コードの巻き取りの際には、伝達遮断切換機構でぜんまいばねの付勢をコードリールに対して遮断しているときに駆動手段により巻いたぜんまいばねの付勢を、伝達遮断切換機構によりコードリールに対して伝達し、電源コードをぜんまいばねの付勢により容易に巻き取り可能にして、使い勝手が良好になる。

本発明によれば、電源コードの引き出しの際には、伝達遮断切換機構でぜんまいばねの付勢をコードリールに対して遮断し、電源コードを容易に引き出しでき、電源コードの巻き取りの際には、伝達遮断切換機構でぜんまいばねの付勢をコードリールに対して遮断しているときに駆動手段により巻いたぜんまいばねの付勢を、伝達遮断切換機構によりコードリールに対して伝達し、電源コードをぜんまいばねの付勢により容易に巻き取り可能にできるので、使い勝手を良好にできる。

以下、本発明の一実施の形態の電気掃除機の構成を図１ないし図５を参照して説明する。

図５において、１は掃除機本体で、この掃除機本体１の内部には、電動送風機２が収容されている。また、この掃除機本体１は、いわゆるキャニスタ型の電気掃除機であり、電動送風機２の駆動にて生じる吸気風とともに吸い込んだ塵埃を捕捉して集塵する。

さらに、この掃除機本体１の前側略中央には、外部から空気を吸引する差込口としての本体吸込口３が開口されている。この本体吸込口３には、湾曲可能な細長略円筒状の接続管としてのホース体４が連通接続されている。このホース体４の先端には、電動送風機２の動作モードなどが選択可能な手元操作部５が設けられている。

そして、この手元操作部５には、掃除機本体１内の電動送風機２などの駆動状態を所定の状態に設定する複数の設定ボタン６が設けられているとともに、掃除する際に作業者が把持する把持部７が基端側に突設されている。また、この手元操作部５の先端には、伸縮可能な細長略円筒状の延長管８が着脱可能に連通接続されている。さらに、この延長管８の先端には、例えば室内の床面の絨毯などの上に設置させて、この絨毯上の塵埃を吸い込む吸込口体としての床ブラシ９が着脱可能に連通接続されている。

そして、掃除機本体１内には、図１ないし図４に示すように、電動送風機２の側方にコードリール装置11が収容されている。このコードリール装置11は、電源コード12を巻回したコードリール13、このコードリール13を電源コード12の巻き取り方向Ｄに付勢可能なぜんまい部14、このぜんまい部14に接続された駆動手段としてのモータ15、および、ぜんまい部14の付勢をコードリール13に対して伝達および遮断を切換可能な伝達遮断切換機構としてのクラッチ機構16を備えている。

電源コード12は、図示しない電線を例えば塩化ビニルなどの合成樹脂で被覆して細長く形成され、図示しない商用交流電源のコンセントなどに接続されるプラグ部21が先端部に設けられている。そして、電源コード12は、掃除機本体１の後部に設けられた図示しない引出し口から、プラグ部21側が掃除機本体１の外部に導出されている。

コードリール13は、図１および図２に示すように、円筒状の胴体部22の軸方向の両端側に、それぞれフランジ状に突出した円板状の一対の側板部23，24を備えたコイルボビン状に形成され、掃除機本体１の走行方向に交差、例えば直交する方向である幅方向に沿って軸方向を有している。

胴体部22は、外周に電源コード12が巻回され、プラグ部21と反対側の端部が内部に挿入されている。また、胴体部22の内部には、ぜんまい部14が接続される円筒状のぜんまい接続部25を同軸状に備え、このぜんまい接続部25と胴体部22の内周との間には、補強用のリブ26が側面視で十字状となるように架け渡して設けられている。さらに、胴体部22の電動送風機２側には、図示しない電源接続部が設けられ、この電源接続部には、スリップリング台28が接続されている。

このスリップリング台28は、有底円筒状の台本体部31を備え、この台本体部31内には、スリップリング台28とコードリール13の電源接続部との間に保持される一対のスリップリング32，32が収容されている。

これらスリップリング32，32は、金属板にて側面視で互いに同心円状に形成され、電源接続部内の電源コード12の他端部に電気的に接続された図示しない接点板部と電気的に接続される接点板33を有している。そして、これらスリップリング32，32は、コードリール13と同軸状に設けられ、このコードリール13の回動の際に接点板33が接点板部に対して摺動することで、接点板33と接点板部との電気的な接続を維持可能とするものである。さらに、これらスリップリング32，32は、手元操作部５からの信号に応じて電動送風機２の駆動を制御する図示しない回路基板などに電気的に接続され、商用交流電源などの外部電源からの電力をこの回路基板に供給する。

また、コードリール13の側板部23は、電動送風機２の側部に対向して位置しており、この電動送風機２から排気された排気風を電源コード12へと導いてこの電源コード12を冷却させる通気孔35が複数設けられている。これら通気孔35は、側板部23の径方向に沿って長孔状に設けられ、側板部23の周方向に略等角度に互いに離間されている。

また、側板部24は、側板部23と略等しい外径寸法を有し、ぜんまい部14に対向する側面、すなわち側板部23と反対側に位置した側面に、側板部24と同軸状にギヤ部としてのリール側クラッチギヤ36が一体的に設けられている。

このリール側クラッチギヤ36は、側板部24と同軸状にこの側板部24からコードリール13の軸方向に突設された基台部37と、この基台部37の外周に一体的に設けられた歯合部38とを備えている。この歯合部38は、基台部37の全周に亘って略等角度の平歯車状に設けられている。

一方、ぜんまい部14は、コードリール13の電動送風機２と反対側の側部に対向して配設されるケーシング41を有し、このケーシング41内には、付勢手段としてのぜんまいばね42が収容されている。

ケーシング41は、ぜんまいばね42によりコードリール13の電源コード12の巻き取り方向Ｄに向けて付勢されるものであり、ケーシング本体部としてのブレーキドラム43と、このブレーキドラム43に取り付けられるケーシング蓋部としてのぜんまいカバー44とを有している。

ブレーキドラム43は、コードリール13の側板部24の基台部37と略等しい外径寸法に形成された側面視で略円板状の底板部45と、この底板部45の外周縁部にコードリール13と反対方向に向けて底板部45から垂直に突設された当接部46とを備えた略有底円筒状に形成され、底板部45がコードリール13の基台部37に若干の間隙を介して位置するようにコードリール13と同軸状に配設されている。

また、ブレーキドラム43のコードリール13に対向する部分である底板部45のコードリール13に対向する面の周囲には、ギヤ部としてのケーシング側クラッチギヤ47が一体的に設けられている。このケーシング側クラッチギヤ47は、リール側クラッチギヤ36と等しい形状、すなわち歯数および歯形が等しい平歯車状に形成されている。このため、リール側クラッチギヤ36とケーシング側クラッチギヤ47とは、互いに対向した状態で、山谷が互いに合致可能となっている。

また、底板部45の中心部には、丸孔状の軸孔48が穿設されている。この軸孔48には、ぜんまいばね42の中心側の端部を保持した略円柱状のぜんまい軸49の一端部が挿通されている。

ここで、ぜんまい軸49は、軸孔48に挿通された一端部がコードリール13のぜんまい接続部25内に挿入され、ぜんまい部14とコードリール13とが互いに空回りすなわち空転可能となっている。また、ぜんまい軸49には、電源コード12のプラグ部21と反対側の端部が固定されている。

さらに、ブレーキドラム43の底板部45の内側、すなわちコードリール13と反対側の側面には、ぜんまいばね42の外周側の端部などが固定されるぜんまい固定部51、ぜんまいカバー44に嵌合するカバー嵌合部52、および、ぜんまいカバー44を固定するカバー固定部53が、それぞれリブ状に設けられている。

ぜんまいカバー44は、略有蓋円筒状に形成され、３箇所の突出固定部54が外周から径方向に向けて突設されている。これら突出固定部54は、ブレーキドラム43のカバー嵌合部52に嵌合されるとともに、これら突出固定部54の間がカバー固定部53に挟持されてぜんまいカバー44をブレーキドラム43に固定している。さらに、ぜんまいカバー44の中心部には、ぜんまい軸49が挿通される丸孔状の挿通孔55が穿設されている。

ぜんまいばね42は、例えばステンレスなどの金属部材で形成された板ばねを渦巻状に巻回して形成されている。また、このぜんまいばね42は、中心側に位置した一端部がぜんまい軸49の側部に固定され、外周側に位置した他端部がぜんまい固定部51に固定されている。そして、ぜんまいばね42は、ブレーキドラム43とぜんまいカバー44との間に保持されて収容されている。

さらに、ぜんまいカバー44の挿通孔55からケーシング41の外部に突出したぜんまい軸49の他端部には、第１のプーリ56が同軸状に取り付けられている。この第１のプーリ56は、ぜんまい軸49と一体的に回転するもので、ぜんまいカバー44に所定の間隙を介して対向している。

モータ15は、電源コード12から供給される電力により駆動し、ぜんまいばね42の付勢をコードリール13に対して遮断しているときにぜんまいばね42に付勢力を貯えるためにこのぜんまいばね42を巻く、すなわちぜんまいばね42を予巻するものである。また、モータ15は、コードリール13およびぜんまい部14の後側の上方に位置し、掃除機本体１の幅方向に沿って軸方向を有している。さらに、モータ15の回転軸には、第２のプーリ61が一体的に取り付けられ、この第２のプーリ61と第１のプーリ56とのそれぞれの外周面には、帯状のタイミングベルト62が巻き掛けられている。このタイミングベルト62により、モータ15の駆動力がぜんまい軸49に伝達され、このぜんまい軸49の回転によりぜんまいばね42が予巻される。なお、ぜんまいばね42の予巻状態は、図示しないセンサなどで検知されており、このぜんまいばね42が所定以上予巻されることを防止している。

クラッチ機構16は、コードリール13およびぜんまい部14の上部、かつモータ15の前側に位置している。また、このクラッチ機構16は、掃除機本体１に固定されたブレーキ固定部としてのブレーキ固定台65を備えている。このブレーキ固定台65には、回動軸66によりクラッチ本体67が上下方向に沿って回動可能に軸支されている。

クラッチ本体67は、図示しないねじりばねなどにより回動方向に沿って上方向に付勢されている。また、このクラッチ本体67は、回動軸66の下方に設けられたブレーキ／クラッチアーム71（以下、アーム71という）を有している。このアーム71は、掃除機本体１の幅方向に互いに離間された一対の挟持板部72を備え、これら挟持板部72には、長孔状の軸支孔73がそれぞれ穿設されている。これら軸支孔73は、後方に向けて下方向に傾斜した長孔状に設けられ、後方に向けて上下寸法が小さくなるように形成されている。さらに、これら軸支孔73には、ロック機構としてのゴムローラであるブレーキローラ74の回転軸75が軸支されている。

ブレーキローラ74は、モータ15によるぜんまいばね42の予巻状態を保持すなわちロックするものであり、例えばゴムなどの合成樹脂にて外周が形成され、この外周が、クラッチ本体67が後方に回動した状態でブレーキドラム43の外周に当接可能となっている。また、このブレーキローラ74の回転軸75は、軸支孔73の前部の上下寸法よりも小さく、軸支孔73の後部の上下寸法よりも大きく形成されている。このため、ブレーキローラ74は、回転軸75が軸支孔73の前部に位置した状態で回転自在となり、回転軸75が軸支孔73の後部に位置した状態で回転を固定すなわちロックされる。

また、クラッチ本体67の電動送風機２側の側部には、アーム71よりも前方に突出した連動機構としてのリンク部76が突設されている。このリンク部76は、掃除機本体１の幅方向に離間された一対の軸支板部77を備え、これら軸支板部77の間に、可動ギヤとしてのクラッチ連結ギヤ78が回転可能に軸支されている。このクラッチ連結ギヤ78は、平歯車状に形成され、掃除機本体１の幅方向にコードリール13の側板部24からケーシング41のブレーキドラム43の底板部45に亘って位置している。そして、このクラッチ連結ギヤ78は、クラッチ本体67が前方に回動した状態でリール側クラッチギヤ36およびケーシング側クラッチギヤ47に同時に歯合可能となっている。したがって、リンク部76は、ブレーキローラ74のぜんまいばね42の予巻状態での付勢の保持すなわちロックの解除に連動させてクラッチ機構16によるぜんまいばね42の付勢をコードリール13へと伝達する。

さらに、回動軸66の前側には、図３および図４に示すように、上方に向けて傾斜した傾斜板部81が突設されている。この傾斜板部81には、操作部としてのブレーキ解除ボタン82の軸部83の下端部が当接している。

ブレーキ解除ボタン82は、軸部83の上部に平面視で円形状のボタン部84を備えている。このボタン部84は、軸部83と同軸状に一体的に設けられ、掃除機本体１の上部から掃除機本体１の外部に露出して、作業者がブレーキ解除ボタン82を下方向に向けて押し操作可能としている。そして、ブレーキ解除ボタン82は、押されることでクラッチ本体67を回動軸66の周囲に前方に向けて回動させる。

次に、上記一実施の形態の動作を説明する。

まず、掃除開始時の準備段階として電源コード12を引き出す際には、プラグ部21近傍を作業者が把持して電源コード12を引っ張る。このとき、クラッチ本体67は、図３に示す通常状態となっており、コードリール13とぜんまい部14のケーシング41とが互いに空転して、ぜんまいばね42の付勢力がコードリール13には伝達されず、電源コード12がぜんまいばね42の付勢力に対して自由、すなわち巻き取り方向Ｄに付勢されずにフリーに引き出し可能となる。

さらに、電源コード12をコンセントに接続した状態で作業者が手元操作部５の所定の設定ボタン６を操作することで、電動送風機２が所定の駆動モードで駆動される。

そして、電源コード12をコンセントに接続している状態、例えば掃除中などの所定のタイミングでモータ15に電源コード12を介して電力が供給され、モータ15が駆動して、モータ15の回転軸を介して第２のプーリ61が回転し、この第２のプーリ61の回転がタイミングベルト62を介して第１のプーリ56に伝達されてこの第１のプーリ56が回転し、この第１のプーリ56とともにぜんまい軸49が回転することで、ぜんまいばね42が予巻される。

ここで、ぜんまいばね42の予巻は、ブレーキローラ74がぜんまい部14のケーシング41のブレーキドラム43の外周に接触していることでロックされているとともに、ケーシング41とコードリール13とが互いに空転状態となっているため、コードリール13に伝達されない。

一方、掃除終了時などに電源コード12を巻き取る際には、図４に示すように、作業者がブレーキ解除ボタン82のボタン部84を下方向に押すと、軸部83および傾斜板部81を介してクラッチ本体67が回動軸66の周囲に前方向に向けて回動する。

そして、このクラッチ本体67の回動に伴って、ブレーキローラ74が上方に回動してこのブレーキローラ74の外周とブレーキドラム43の外周との接触が解除されてぜんまいばね42の予巻状態のロックが解除され、かつクラッチ連結ギヤ78が前側下方に回動してリール側クラッチギヤ36およびケーシング側クラッチギヤ47に同時に歯合してぜんまいばね42の付勢力がコードリール13に伝達され、このコードリール13が巻き取り方向Ｄに回動して電源コード12をコードリール13に巻き取る。

上述したように、上記一実施の形態では、電源コード12を巻回した回転可能なコードリール13を電源コード12の巻き取り方向Ｄに付勢可能なぜんまいばね42と、このぜんまいばね42の付勢をコードリール13に対して伝達および遮断を切換可能なクラッチ機構16とを設ける構成とした。

この結果、電源コード12の引き出しの際には、クラッチ機構16でぜんまいばね42の付勢をコードリール13に対して遮断して引き出しをフリーとし、例えばぜんまいばねの巻きトルクに抗して電源コードを引き出す従来の場合と比較して電源コード12を容易に引き出しでき、電源コード12の巻き取りの際には、クラッチ機構16でぜんまいばね42の付勢をコードリール13に対して伝達して、電源コード12をぜんまいばね42の付勢により容易に巻き取りできる。

特に、電気掃除機は、掃除機本体１とコンセントとの距離が掃除中に常時変化するため、電源コード12を掃除機本体１に対して引き出したり巻き取ったりする機会が多いので、電源コード12の引き出しおよび巻き取りを容易にすることで、掃除の準備段階、あるいは掃除中に電源コード12の取り回しに関して作業者が感じる負担を低減して、電気掃除機の使い勝手を良好にできる。

また、電源コード12の巻き取りにぜんまいばね42を使用することで、電源コード12を比較的速く巻き取りでき、同等の巻き取り速度を有するモータなどと比較して小型化できるとともに、構成の簡略化が可能となることで製造コストをも抑制できる。しかも、一般的に、電源コード12はプラグ部21をコンセントから外した後に巻き取るので、駆動に電力を必要としないぜんまいばね42を巻き取りに使用することで、電力が必要なモータなどを使用する場合と比較して使い勝手がよい。

さらに、電源コード12は引き出しがフリーであるため、作業者が掃除中に移動して掃除機本体１が作業者に追従して走行すると、掃除機本体１とコンセントとの距離に応じて電源コード12が掃除機本体１から引き出されるので、電源コードを延長する度に作業者が一旦作業を停止し掃除機本体まで戻って電源コードを引き出す従来の場合と比較して、作業性がよい。

またさらに、クラッチ機構16によりぜんまいばね42のコードリール13への付勢を遮断しているときにモータ15でぜんまいばね42を予巻するので、作業者がぜんまいばね42を予巻することなくぜんまいばね42の付勢力を容易に確保できる。

そして、ブレーキローラ74のぜんまいばね42の予巻のロックの解除と、クラッチ機構16によるぜんまいばね42の付勢のコードリール13への伝達とを、リンク部76で連動させることで、ぜんまいばね42の付勢をコードリール13に作業者がぜんまいばね42の予巻のロックを解除するだけで伝達できる。

また、コードリール13のケーシング41に対向する部分にリール側クラッチギヤ36を設け、ケーシング41のコードリール13に対向する部分にケーシング側クラッチギヤ47を設け、これらクラッチギヤ36，47を互いに等しい形状とし、クラッチ機構16に、各クラッチギヤ36，47に同時に歯合可能なクラッチ連結ギヤ78を可動的に設けることで、比較的簡単な構成でクラッチ機構16を構成できる。

なお、上記一実施の形態において、ぜんまいばね42の予巻状態をロックできれば、ロック機構は上記ブレーキローラ74に限定されず、ロック機構によるロックの解除とクラッチ機構16の接続を連動させることができれば、連動機構も上記リンク部76に限定されない。

また、ぜんまいばね42は、モータ15以外に、掃除機本体１を走行可能にする従動輪などを利用して巻くことも可能である。

さらに、ぜんまいばね42のコードリール13への付勢を伝達および遮断できれば、クラッチ機構16は上記構成に限定されない。

そして、電気掃除機は、キャニスタ型の電気掃除機に限らず、床ブラシ９が掃除機本体１の下面に直接形成されたアップライト型、その他、ハンディ型などであっても対応させて用いることができる。

本発明の一実施の形態の電気掃除機の一部を示す斜視図である。 同上電気掃除機の一部を示す分解斜視図である。 同上電気掃除機のぜんまいばねの付勢の保持状態およびこの付勢のコードリールに対する遮断状態を示す側面図である。 同上電気掃除機のぜんまいばねの付勢の保持の解除状態およびこの付勢のコードリールに対する伝達状態を示す側面図である。 同上電気掃除機を示す斜視図である。

符号の説明

１ 掃除機本体
２ 電動送風機
12 電源コード
13 コードリール
15 駆動手段としてのモータ
16 伝達遮断切換機構としてのクラッチ機構
36 ギヤ部としてのリール側クラッチギヤ
41 ケーシング
42 ぜんまいばね
47 ギヤ部としてのケーシング側クラッチギヤ
74 ロック機構としてのブレーキローラ
76 連動機構としてのリンク部
78 可動ギヤとしてのクラッチ連結ギヤ

Claims (3)

1. 電動送風機を収容した掃除機本体と、
   前記電動送風機に外部から電力を供給する電源コードを巻回し、回転可能なコードリールと、
   このコードリールを前記電源コードの巻き取り方向に付勢可能なぜんまいばねと、
   このぜんまいばねの付勢を前記コードリールに対して伝達および遮断を切換可能な伝達遮断切換機構と、
   この伝達遮断切換機構により前記ぜんまいばねの付勢を前記コードリールに対して遮断しているときに前記ぜんまいばねを巻く駆動手段と
   を具備したことを特徴とした電気掃除機。
2. 駆動手段によるぜんまいばねの巻きを保持するロック機構と、
   このロック機構による前記ぜんまいばねの巻きの保持の解除に連動させて伝達遮断切換機構による前記ぜんまいばねの付勢をコードリールへと伝達させる連動機構と
   を具備したことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
3. 少なくともぜんまいばねを収容しコードリールに対向して配設され、前記ぜんまいばねにより前記コードリールの電源コードの巻き取り方向に付勢されるケーシングと、
   このケーシングおよび前記コードリールの互いに対向する部分にそれぞれ略等しい形状に設けられたギヤ部とを具備し、
   伝達遮断切換機構は、前記各ギヤ部に同時に歯合可能な可動ギヤを備えている
   ことを特徴とした請求項１または２記載の電気掃除機。

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