JP4721980B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電気掃除機に係り、より詳しくは、掃除機本体に接続されたホースユニットと、床用吸込具との間に連結される伸縮自在な延長管に関するものである。

従来の電気掃除機の延長管に、第１のパイプ部材と第２のパイプ部材との間に円筒状のスリーブとストップリングを配設し、両者の間に、内周面にシール機能を有する突状部が設けられたシールリングを固定して、突状部の先端部によりストップリングの内周面と第２のパイプ部材との間に形成されたすき間をシールするようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、第１の管体内に伸縮自在に挿入される第２の管体の端部に径大部がシール部に接してシール効果が得られるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特許第３２６２９８４号公報（第３−４頁、図７−９） 特許第３１８６０３２号公報（第１３頁、図１５）

特許文献１の延長管において、第１のパイプ部材、第２のパイプ部材、スリーブ又はストップリングを合成樹脂で形成した場合、真円度を確保することが困難である。このため、ストップリングの内周面と第２のパイプ部材の外周面との間のすき間は、シールリングの突状部が変形することによりシールすることができるが、各部品の真円度が低い場合、第２のパイプ部材に対してシールリングが押し返す反発力が増加するため、突状部と第２のパイプ部材との摩擦力が大きくなり、第２のパイプ部材の伸縮動作が重くなるという問題が発生する。

このような問題を解決するためにグリスを用いているが、グリス量のバラツキにより伸縮動作力が変化し、また、グリスが減ってくると、必然的に伸縮動作が重くなるため使い勝手が悪いという問題があった。

また、シールパッキンの突状部の厚みが薄いと、ストッパリングの内周面と第２のパイプ部材との間のすき間に挟まり易く、厚みが厚いと前記各部品の真円度のバラツキへの追従や、風漏れを防ぐための変形が困難になるため、シール性が低下するという問題があった。

さらに、伸縮動作中に第２のパイプ部材に設けた凹部がシールパッキンの内側を通過するときに、凹部の上辺とスリーブやストッパリングとの間にシールパッキンの突状部の先端部を噛み込んでしまい、突状部を切断したり、すき間に挟まったままになったりするため、伸縮動作不良を引き起こすことがあった。
また、伸縮動作中に、シールパッキンの突状部は常に第２のパイプ部材の外周面に摺接しているため、シールパッキンが摩耗し易く、寿命が短くなるという問題もあった。

特許文献２の延長管は、最伸張時には問題ないが、その他の伸張時には、第１の管体と第２の管体との間が全周にわたってすき間となるため、第２の管体がぐらぐらして不安定になり、使い勝手が悪いという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、グリスを使用することなくスムーズに安定して伸縮することができ、シールパッキンの寿命を延長することのできる延長管を備えた電気掃除機を提供することを目的としたものである。

本発明に係る電気掃除機は、内部に集塵室や電動送風機が設けられた掃除機本体と、蛇腹ホースの一端が前記掃除機本体に接続され他端に手元ハンドルが設けられたホースユニットと、該ホースユニットの手元ハンドルに接続される伸縮自在の延長管と、該延長管の吸込口に接続される床用吸込具とを有し、前記延長管は先端部側に内管ロック手段を有する外管と、長手方向に前記内管ロック手段によりロックされる複数の係止部を有し前記外管内に摺動自在に挿入された内管とからなり、リング状に形成されて内周側に内側リップが突設され該内側リップの背面側に該内側リップより幅広の外側溝を有し、外周側に外側リップが突設され該外側リップの背面側に該外側リップより幅広の内側溝を有するシールパッキンが、前記外管の先端部側の内周に固定された補強管と該補強管の後部側に配設されたシールパッキン固定リングとにより挾持され、前記延長管の少なくとも最伸張時には前記内側リップが前記内管の外周面に接触するように構成し、前記シールパッキンに、前記内側リップ、前記外側溝、前記外側リップ及び前記内側溝をそれぞれ１個又は複数個設けたものである。

本発明は、内側リップと外側溝を有するシールパッキンを、弾性を有する軟質材で形成し、延長管の少なくとも最伸張時に内側リップが内管の外周面に接触するように構成したので、延長管をスムーズかつ安定して伸縮することができ、シールパッキンの寿命を延長することができる。また、グリスを一切使用しないので、コストを低減できるばかりでなく、グリスの使用によるトラブルが発生することがない。これらにより、使い勝手のよい電気掃除機を得ることができる。

図９は本発明に係る電気掃除機の全体構成を示す説明図である。なお、以下の説明では、電気系統については省略する。
掃除機本体１は内部に集塵室２、電動送風機３等が設けられており、前面底部には前車輪４ａが設けられ、後部側の両側には後車輪４ｂが設けられている。５はホースユニットで、蛇腹ホース６の一端には、掃除機本体１の前面側に設けられて集塵室２と連通する吹込口に着脱自在に接続される接続具７が設けられており、他端には電源スイッチ等の操作部を有する手元ハンドル８が設けられている。そして、手元ハンドル８の吸込口には、外管１１と内管１２が伸縮自在に連結された延長管１０が接続され、延長管１０の吸込口には床用吸込具９が着脱自在に接続される。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の延長管の断面図、図２は図１のＡ−Ａ拡大断面図、図３は図１の要部の拡大図、図４は図３のシールパッキンの拡大断面図である。なお、以下の説明では、外管及び内管の吸込口側を先端部、手元ハンドル側を後部又は後端部という。
伸縮自在の延長管１０の外管１１の先端部側は大径に形成されており（以下、大径部１１ａという）、上面の長手方向には外管カバー１３が設けられている。

そして、大径部１１ａと外管カバー１３との間には、一端に操作ボタン１５を有し、他端に係合部１６が設けられ、その中間部が軸１７に支持された内管ロック機構であるロックレバー１４が配設されており、大径部１１ａと操作ボタン１５との間に介装されたばね１８に付勢されて、操作ボタン１５は外管カバー１３に設けた穴から外部に突出し、係合部１６は大径部１１ａと後述の補強管１９に設けた穴から外管１１内に突出している。

また、外管１１の大径部１１ａの内周には、外径が大径部１１ａの内径とほぼ等しく、内径が内管１２の外径とほぼ等しく形成され、後部側が縮径されて小径部１９ａが設けられた補強管１９が固定されており、また、補強管１９の後部側には外径、内径が補強管１９と等しく、先端部側が縮径されて小径部２０ａが設けられたシールパッキン固定リング２０が、補強管１９と所定の間隔Ｇを隔てて配設されており、両者の小径部１９ａ，２０ａに橋絡して、外管１１の大径部１１ａ及び内管１２と、補強管１９及びシールパッキン固定リング２０との間のすき間ｇ₁，ｇ₂をシールするシールパッキン２３が配設され、補強管１９とシールパッキン固定リング２０との間に挾持されて固定されている。

シールパッキン２３は例えばゴムの如き弾性を有する軟質材料により幅広のリング状に形成されて、補強管１９とシールパッキン固定リング２０の小径部１９ａ，２０ａに嵌合し、挾持されている。そして、図４に示すように、内周側の幅方向の中央部には、ゆるやかな曲面の断面形状でほぼ逆台形状の内側リップ２４が突設されており、この内側リップ２４は補強管１９とシールパッキン固定リング２０の間の間隔Ｇ内に位置し、その先端部がこれらの内周面から若干突出している。また、内側リップ２４の背面側（外周側）には、大径部１１ａ側に開口する内側リップ２４より広い幅の外側溝２５が設けられている。

また、外側溝２５の両側にはゆるやかな曲面の断面形状でほぼ台形状の外側リップ２６ａ，２６ｂが突設されており、この外側リップ２６ａ，２６ｂの背面側（内周側）には、補強管１９とシールパッキン固定リング２０の小径部１９ａ，２０ａ側に開口する外側リップ２６ａ，２６ｂより幅の広い内側溝２７ａ，２７ｂが設けられている。
この内側リップ２４及び外側リップ２６ａ，２６ｂは、内管１２の外周面２２及び外管１１の大径部１１ａの内周面２１に当接し、少なくとも内管１２の最伸張時には、これらと補強管１９及びシールパッキン固定リング２０との間に形成されたすき間ｇ₁，ｇ₂を完全にシールする。

外管１１内に挿入される内管１２の後端部側は拡径されて、補強管１９の内径とほぼ等しい外径の内管シール部３０が形成されている。そして、外周壁の外管１１の操作レバー１４と対応する側の長手方向には、例えば凹状の複数の係止部３１が設けられており、その反対側の長手方向には内管シール部３０の近傍に達する溝状のガイドレール３２が形成され、ガイドレール３２の両側には、ガイドレール３２と平行に内管シール部３０とほぼ同じ高さのガタツキ防止リブ３３が設けられている。なお、このガタツキ防止リブ３３はガイドレール３２の両側に限定するものではなく、内管１２の外周面であればどこに設けてもよいが、上下左右なるべく均等に設けることが望ましい。３４は内管１２の吸込口に設けられた床用吸込具９の係止部である。２８は補強管１９（又は外管１１の大径部１１ａ）に内側に突出して設けられてたガイドレール３２の幅より若干狭い幅の抜き止め具で、ガイドレール３２に遊嵌されている。

次に、上記のように構成した延長管１０の作用を、図１〜図５により説明する。
図１に示すように、内管１２を外管１１から引き出して延長管１０を最伸張すると、抜け止め部２８がガイドレール３２の端部に当接して内管１２が外管１１から抜け出るのを阻止し、操作レバー１４の係合部１６が係止部３１に係止して、内管１２をロックする。

このとき、シールパッキン２３の内側リップ２４は内管１２の内管シール部３０の外周面に摺接し、外側リップ２６ａ，２６ｂは外管１１の大径部１１ｂの内周面に摺接して、外管１１及び内管１２と、補強管１９及びシールパッキン固定リング２０との間に形成されたすき間ｇ₁，ｇ₂を確実にシールする。

また、ロックレバー１４の操作ボタン１５を圧下してロックレバー１４を軸１７を中心に回動させ、係合部１６を係止部３１から離脱させてロックを解除し、図５に示すように、内管１２を外管１１内に押し込んで延長管１０を所望の長さに調整し、伸縮操作ボタン１５を離すと、ロックレバー１４はばね１８に付勢されて回動し、係合部１６が対応した係止部３１に係止して、内管１１をロックする。
この状態では、シールパッキン２３の外側リップ２６ａ，２６ｂは、外管１１の内周面に摺接してすき間ｇ₁をシールし、内側リップ２４は内管１２のガタツキ防止リブ３３に摺接する。

このように、シールパッキン２３の内側リップ２４は内管１２のガタツキ防止リブ３３に摺接して、外管１１と内管１２のガタツキを防止しており、伸縮動作時は、シールパッキン２３が接触するのはガタツキ防止リブ３３だけのため摩擦抵抗が少なく、伸縮動作が軽いので使い易い。
また、伸縮動作時には、内管１２はそのガイドレールが外管１１に設けた抜け止め部２８にガイドされて摺動するが、ガイドレール３２は長手方向に金型の抜き勾配を設ける必要がないので、常に抜け止め部２８に沿ってスムーズに摺動することができ、また、抜け止め部２８は内管１２の回り止め機能も備えているので、内管１２を伸ばすときも縮めるときもカタツキを生じることがなく、かつ同じ強度を保つことができる。
さらに、ロックアーム１４の操作ボタン１５を押して内管１２のロックを解除しても、抜け止め部２８に阻止されて内管１２が抜け出したり、周方向のガタを生じることもない。

ところで、外管１１，内管１２、補強管１９及びシールパッキン固定リング２０は、それぞれ円筒状又はリング状に形成されているが、合成樹脂により成形する場合、これら各部品の真円度をすべて等しくすることは困難である。そのため、延長管１０の伸縮にあたっては、シールパッキン２３の内側リップ２４及び外側リップ２６ａ，２６ｂのそれぞれに様々な荷重が加えられるが、外側溝２５と内側溝２７ａ，２７ｂが内側リップ２４や外側リップ２６ａ，２６ｂにかかる荷重に合わせて弾性変形するため、外管１１の内周面２１及び内管１２の外周面に対してほぼ平均した荷重で反発することが可能になる。このため、延長管１０の伸縮動作力が外管１１等の成形寸法のバラツキによる影響を受けにくく、成形時の真円精度が低くても組立後の伸縮動作に影響を及ぼすことがほとんどない。
また、伸縮動作が重くならないように一般的に使われているグリスなどを使用する必要がないのでコストを低減することができ、その上内側リップ２４の摩耗が少ないので、シールパッキン２３の寿命を長くすることができる。

上記の説明では、図示のシールパッキン２３を使用した場合を示したが、これに限定するものではなく、例えば、外側リップ２６ａ，２６ｂ及び内側溝２７ａ，２７ｂを省略して内側リップ２４及び外側溝２５だけを設けてもよく、あるいは、内側リップ２４及び外側溝２５を省略して、外側リップ２６ａ，２６ｂ及び内側溝２７ａ，２７ｂだけを設けてもよい。さらに、これら内側リップ２４、外側溝２５、外側リップ２６ａ，２６ｂ及び内側溝２７ａ，２７ｂはそれぞれ１個だけ設けてもよく、複数個設けてもよい。

次に、上記のような延長管１０を有する電気掃除機の作用について説明する。
先ず、ホースユニット５の手元ハンドル８の吸込口に、前述の要領で所望の長さに調整した延長管１０を接続し、延長管１０の内管１２の吸込口に床用吸込具９を接続する。そして、ホースユニット５の接続具７を掃除機本体１の吸込口に接続する。
これにより、床用吸込具９、延長管１０、ホースユニット５から掃除機本体１の集塵室２に至る風路が形成される。

そして、掃除機本体１に設けたコード（図示せず）を電源に接続し、手元ハンドル８に設けた電源スイッチをＯＮして電動送風機３を駆動し、床用吸込具９を床面等に沿って移動させれば、電動送風機３の吸引力により床用吸込具９から吸引された塵埃等は、延長管１０、ホースユニット５を通り、掃除機本体１に送られて集塵室２に集塵され、塵埃等と分離された空気はフィルタ（図示せず）で清浄化され、電動送風機３のモータや制御基板等を冷却し、排気口から外部へ排出される。この間、延長管１０の外管１１と内管１２との間は、シールパッキン２３でシールされているので、吸引力が低下することはない。なお、必要に応じて前述の要領で延長管１０を伸縮し、あるいは延長管１０にさらに継足し管を接続してもよい。

［実施の形態２］
図６は本発明の実施の形態２に係る電気掃除機の延長管の断面図、図７は図６の要部の拡大図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
外管１１の先端部側の内周側には、内管１１の外周面と僅かなすき間を隔てて補強管１９が固定されており、その外管カバー１３側には開口穴１９ａと球状（又は円弧状）の凹部１９ｂが設けられている。

４０は天板の前部側と後部側に脚部を有し、外管カバー１３と補強管１９との間に補強管１９に沿って長手方向に摺動可能に配設されたストッパ保持部材で、天板の長手方向の先端部側には第１の開口部４２ａが設けられ、後部側には抑制部４１を隔てて第１の開口部４２ａより短い第２の開口部４２ｂが設けられている。また、後端部側には上部が開口されて後述の連結材４５の一端に設けた折曲げ部が係止する係止部４３が設けられており、さらに、後端部には半円柱状のばね受け４３ａが突設されている。なお、連結材４５の折曲げ部を下から挿入するようにしてもよい。

４４は外管カバー１３の後端部近傍に設けたガイド穴１３ａに、前後に摺動可能に配設された操作レバーで、一端がこの操作レバー４４に取付けられた連結材４５の他端は折曲げられて、ストッパ保持部材４０の係止部４３に係止している。４６は外管１１とストッパ保持部材４０のばね受け４３ａとの間において連結材４５に介装されたばねで、ストッパ保持部材４０を常時先端部側に付勢している。

５０は補強管１９とストッパ保持部材４０との間に配設された板状の内管ロックレバーで、上下が平坦なロック受け部５１の一端（先端部側）には、下方に延設されて内管１２の係止部３１に係止する係合部５２が設けられており、また、ロック受け部５１の他端には、下方に突設されて補強管１９の凹部１９ｂに回動自在に保持された半球状（又は円弧状）の支持部５３が設けられており、支持部５３の上部には後部側に向って斜め上方に傾斜した解除受け部５４が形成されている。これらストッパ受け部材４０，操作レバー４４、連結材４５，ばね４０及び内管ロックレバー５０により、内管ロック機構を構成している。

そして、図７に示すように、外管１１に内管１２を接続した状態においては、ストッパ保持部材４０はばね４６に付勢されて外管１１の先端部側に位置しており、内管ロックレバー５０はそのロック受け部５１がストッパ保持部材４０の抑制部４１に規制されてほぼ水平に保持され、その係合部５２が内管１２の係止部３１に係止して内管１２をロックする。このとき、支持部５３の上部、したがって解除受け部５４はストッパ保持部材４０の第２の開口部４２ｂ内に位置する。

延長管１０の長さを調整する場合は、操作レバー４４をガイド穴１３ａに沿って手前（後部側）に引くと、その動きが連結材４５を介してストッパ保持部材４０に伝達され、図８に示すように、ストッパ保持部材４０を補強管１９に沿って後部側に摺動させる。これにより、ストッパ保持部材４０の抑制部４１が内管ロックレバー５０の解除受け部５４を圧下し、内管ロックレバー５０を支持部５３を軸に時計回り方向に回動させ、係合部５２を係止部３１から離脱させ、内管１２のロックを解除する。このとき、係合部５２の上部は、ストッパ保持部材４０の第１の開口部４２ａ内に位置する。

この状態で内管１２を伸縮し、延長管１０を所望の長さに調整したときは、操作レバー４４を離して元の位置に戻す。これにより、ストッパ保持部材４０はばね４６に付勢されて先端部側に摺動し、その抑制部４１が支持部５３の解除受け部５４から離脱してロック受け部５１上に位置するので、内管ロックレバー５０は支持部５３を軸に反時計回り方向に回動し、再び図７の状態に戻り、その係合部５２が対応する係止部３１に係止して、内管１２をロックする。なお、図示してないが、本実施の形態においても外管１１と内管１２との間にシールパッキンを設けてもよい。

上記のように構成した本実施の形態においては、内管１２をロックすると内管ロックレバー５０の支持部５３が上昇するが、その解除受け部５４は図７に示すように、ストッパ保持部材４０の第２の開口部４２ｂ内に位置し、また、内管１２のロックを解除すると内管ロックレバー５０が回動して係合部５２が上昇するが、その上部は図８に示すように、ストッパ保持部材４０の第１の開口部４２ａ内に位置するようにしたので、いずれの場合にも他の部材と干渉することがない。
このため、小さいスペースに内管ロック手段を設けることができるので、延長管１０をスリムなデザインとすることができる。

また、図７に示すように、ばね４６に挿通した連結材４５の先端折曲げ部を、ストッパ保持部材４０の係止部４３に係止し、ばね４６の端部をばね受け４３ａに嵌合するようにしたので、なんらかの理由で連結材４５の先端部が上方に移動しようとしても、ばね受け４３ａに嵌合したばね４６により移動が阻止されるので、連結材４５がストッパ保持部材４０から抜け出すことがない。

以上のように、本実施の形態によれば、内管ロック手段の操作レバー４４を外管１１の後部側、すなわち、ホースユニット５の手元ハンドル８の近傍に設けたことにより、腰をかがめたりすることなく遠隔操作できるので、使い勝手のよい延長管１０、したがって電気掃除機を得ることができる。なお、本実施の形態に係る電気掃除機の作用は、実施の形態１の場合とほぼ同様なので、説明を省略する。

本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の延長管の断面図である。 図１のＡ−Ａ拡大断面図である。 図１の要部の拡大図である。 図３のシールパッキンの拡大断面図である。 図１の延長管の作用説明図である。 本発明の実施の形態２に係る電気掃除機の延長管の断面図である。 図６の要部の拡大図である。 図６の延長管の作用説明図ある。 本発明に係る電気掃除機の全体構成を示す説明図である。

符号の説明

１ 掃除機本体、５ ホースユニット、８ 手元ハンドル、９ 床用吸込具、１０ 延長管、１１ 外管、１２ 内管、１３ 外管カバー、１４ ロックレバー、１５ 操作ボタン、１６ 係合部、１９ 補強管、２０ シールパッキン固定リング、２３ シールパッキン、２４ 内側リップ、２５ 外側溝、２６ａ，２６ｂ 外側リップ、２７ａ，２７ｂ 内側溝、２８ 抜け止め部、３０ 内管シール部、３１ 係止部、３２ ガイドレール、３３ ガタツキ防止リブ、４０ ストッパ保持部材、４４ 操作レバー、４５ 連結材、４６ ばね、５０ 内管ロックレバー、５２ 係合部、５３ 支持部。

Claims (3)

1. 内部に集塵室や電動送風機が設けられた掃除機本体と、蛇腹ホースの一端が前記掃除機本体に接続され他端に手元ハンドルが設けられたホースユニットと、該ホースユニットの手元ハンドルに接続される伸縮自在の延長管と、該延長管の吸込口に接続される床用吸込具とを有し、
   前記延長管は先端部側に内管ロック手段を有する外管と、長手方向に前記内管ロック手段によりロックされる複数の係止部を有し前記外管内に摺動自在に挿入された内管とからなり、
   リング状に形成されて内周側に内側リップが突設され該内側リップの背面側に該内側リップより幅広の外側溝を有し、外周側に外側リップが突設され該外側リップの背面側に該外側リップより幅広の内側溝を有するシールパッキンが、前記外管の先端部側の内周に固定された補強管と該補強管の後部側に配設されたシールパッキン固定リングとにより挾持され、前記延長管の少なくとも最伸張時には前記内側リップが前記内管の外周面に接触するように構成し、
   前記シールパッキンに、前記内側リップ、前記外側溝、前記外側リップ及び前記内側溝をそれぞれ１個又は複数個設けたことを特徴とする電気掃除機。
2. 前記内管の後部側を拡径して内管シール部を設けると共に、前記内管の外周面の長手方向に前記内管シール部とほぼ同じ高さで突出する複数のガタツキ防止リブを並設し、前記延長管の伸縮時に、前記内管における前記外管内に挿入した部分の長さが所定の長さ以上の場合、前記シールパッキンの前記内側リップが前記ガタツキ防止リブのみに接触するように構成したことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
3. 前記内管の後部側を拡径して内管シール部を設けて、前記内管の長手方向に前記内管シール部の近傍に達する凹状のガイドレールを設けると共に、前記補強管又は外管の先端部側に内側に突出して前記ガイドレールに遊嵌する抜け止め部を設け、前記延長管を伸縮するときは前記ガイドレールが前記抜け止め部に沿って摺動すると共に回転が規制され、前記延長管を最伸張したときは前記ガイドレールの後端部が前記抜け止め部に当接して抜け出しが阻止されるように構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電気掃除機。

Images