JP5002386B2 - 電気掃除機の吸口体及びこれを備えた電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電気掃除機の吸口体及びこれを備えた電気掃除機に関する。

従来、電気掃除機の寝具用の吸口として、例えば特許文献１（特許第３０９４０１２号公報）がある。吸口体内部に振動部材を備える振動発生手段を設け、振動部材と寝具類を直接打撃する振動板を連結するものが考案されている。

また、特許文献２（特開昭５０−９２５３号公報）に示すように、吸引管と連通する吸引口フレームをバイブレータによって上下方向に振動運動を行うカーペットクリーナーが考案されている。

特許第３０９４０１２号公報 特開昭５０−９２５３号公報

特許文献１に示すように、寝具類を直接打撃する振動板は、長手方向に沿って長い板状の部材で形成され、吸入口よりも前方に設けられている。この構成によれば、髪の毛や糸くず等が上流側から吸入口に吸い込まれるときに板状の振動板に引っ掛かることがある。また、振動板の底面に多数の突起を形成して、寝具類を一層効率よく打撃するようにしているが、ふとんカバーやシーツが吸入口に吸着してしまい、振動によるごみのたたき出し効果を低下してしまっていた。

また、振動板は寝具類などの被掃除面と吸口体底面の間を上下運動するので、振動板と吸口体底面との間に異物を挟み込んでしまい、上下振動が損なわれ掃除効率が低下することがある。

また、振動板は振動発生手段から連結軸と結合されているが、上下運動のストロークを長くすると、連結棒が被掃除面により長く出てくるので、その連結棒に髪の毛や糸くず等がからみつきやすくなるという問題があった。

特許文献２に示すように、バイブレータが作動すると、電磁石の断続的な電磁作用により、振動起動部材の振動板が吸着，開放され、弾発ばねの作用と相まって、振動部材に垂直方向の振動運動が与えられる構成である。この構成によれば、吸気口から進入したごみがバイブレータの周囲を通過するので、砂などが入り込み、振動運動の妨げを行う恐れがある。また、案内枠と振動板の間に異物などが入り込むと垂直方向の動きが阻止され、埃を叩く作用が損なわれ、集塵性能が低下してしまうという問題があった。

また、振動板の上下運動のストロークを長くするには、バイブレータの体格を大きくする必要があるので、吸口部が大きく重たくなるということが考えられる。

本発明の目的は上記問題点を解決し、寝具類等の被掃除面を衛生的に保つことができ、操作性と集塵性能を向上した寝具用吸口体及びこれを備えた電気掃除機を提供することにある。

本発明は、掃除機本体に、電動送風機及び集塵部を備え、被掃除面への開口を有する吸口と、掃除機本体の前記集塵部とを結ぶ管路とを備え、前記電動送風機によって、前記吸口から前記集塵部に前記吸口付近の外気とともに被掃除面の掃除対象を吸引する電気掃除機において、前記吸口体は、被掃除面に対面する開口部を有した下ケースと、該下ケースに設けられた上ケースと、本体側に連通して接続する自在継手と、上下ケースを支持する車輪を備え、内部に被掃除面を打撃する振動部材と振動部材を振動させる駆動部を配置し、前記振動部材は被掃除面側の底面に吸引口を設け、上面が開口している略四角形の箱型形状としたことにある。

本発明によれば、ビータを略箱型形状とし、ビータの底面に吸引口を設け、長手方向に大きな凹凸部を有することで、寝具類などの吸着を防止しながら、ごみを効率良く集塵することができるので、操作性と集塵性能を向上した電気掃除機を提供できる。

（実施例１）
本発明の一実施の形態例に係る吸口体の構成を図１から図３を用いて説明する。

図１に本発明の一実施例に係る寝具用吸口体の底面方向から見た斜視図と、図２に上面から見た斜視図を示す。寝具用吸口１５は、上ケース１６，下ケース１７により外郭が構成され、これを前輪１８と後輪２０により支持する。下ケース１７の前縁は進行方向に対して、進行の妨げにならないように曲線形状になっている。上ケース１６，下ケース１７，前輪１８，後輪２０は合成樹脂で形成される。

図３に本発明の一実施例に係る電気掃除機の外観図を示す。掃除機本体１は後部に寝具用吸口体１５が集塵するのに必要な吸気風を発生させる電動送風機（図示せず）を内蔵し、前部には塵埃を集塵する集塵室（図示せず）を内蔵した電気掃除機本体、ホース２は電気掃除機本体１に接続され、柔軟に可動するように形成し、手元操作部３は前記ホース２に接続されて前記電気掃除機本体１や電動吸口５２を制御するスイッチを内蔵し、ホース２と延長管４と連通する流路（図示せず）を持つ手元操作部３である。また、ホース２と手元操作部３及び延長管４には、寝具用吸口体１５に電気を供給する給電線（図示せず）が内蔵されている。

寝具用吸口体１５の後方には、左右（幅）方向の中央部に位置して自在継手管８が接続され、自在継手管８の端子１２には、手元操作部３を介して本体から交流電圧が供給される。この自在継手管８は、一端が寝具用吸口体１５に回動可能に接続され、被掃除面に対して略水平な状態から略垂直な状態まで回動可能な第１の接続管６３と、一端が第１の接続管６３の他端に回動可能に接続され、寝具用吸口体１５に対し左右方向に回動可能な第２の接続管６４を有する。第２の接続管６４の他端には延長管４が接続される。この自在継手管８は、延長管４を被掃除面に対して略垂直とした状態において、その延長管４を寝具用吸口体１５の左右方向に向かって倒すことができる機能を有している。このため、手元操作部３左右方向の何れかに捻ることで、寝具用吸口体１５を左右方向の何れかに略９０度回転させ、寝具用吸口体１５の左右方向を移動方向にした掃除が可能であり、壁際に沿って寝具用吸口体１５を移動したり、狭い隙間に寝具用吸口体５を挿入して掃除することが可能となっている。

寝具類などの掃除では、床にふとんを敷いて掃除機をかける場合や、ベット上の寝具類に掃除機をかける場合の他に、ベランダにふとんを干した状態で掃除機をかける場合が考えられる。

床にふとん敷いて掃除機をかける場合や、ベット上の寝具類に掃除機をかける場合では、寝具用吸口体１５を延長管４に差し込む場合や、手元操作部３に直接取り付ける場合があり、自在継手管８の稼動域が大きいほうが望ましい。

特に、ふとんをベランダに干した状態で掃除機をかける場合、ベランダの外側のふとんには、ふとんに対して自在継手管８が、略水平な状態にして掃除機をかける必要がある。本実施例では、自在継手管８を備えているので、自在継手管８を被掃除面略水平まで稼動させることができる。これにより、無理な姿勢をすることなく掃除機をかけることが出来る。

また、下ケース１７の底面は、前輪１８の最下点から２０mm程度高く設定している。これは、寝具等を掃除する際、前輪１８の最下点から下ケース１７の底面の距離が短いと、前縁に寝具がのめりこみ進まなくなるためである。

図４を用いて、寝具用吸口１５の内部構成を説明する。下ケース１７には、モータ２６，カム付きギア２８，カム付きギア２８はさんだ両脇にばね２２が設置され、モータカバー２１が装着される。モータカバー２６の上から振動子２４と振動子ばね２３が挿入され、ばね押え１９によりモータカバー２１に固定される。下ケース１７の被掃除面には、ビータ４７を取り付けるための略四角形の開口３２が形成されている。ビータ４７は、被掃除面側の底面に吸引口４４を設け、上面が開口している略四角形の箱型形状で前面，後面と側面で形成している。下ケース１７の被掃除面側から装着され、振動子２４と接合する。

図５に示すビータ４７は被掃除面から見た図である。略四角形の箱型の底面に、多数の吸引口４４を設け、長手方向に複数個の大きな凹凸部４１を設けている。正面から見ると、図１０に示すように大きな凹凸部４１は波状に形成されている。この波状の効果により、被掃除面との間で吸い込む流路を確保し、ゴミが吸引口４４を通過し、掃除機本体１に搬送される。本実施例ではビータ４７の前面位置４７ａから後面位置４７ｂまで凹凸部４１をつなげている。また、箱型ビータ４７の前面と後面の被掃除面からの高さは、吸口長手方向端部４５を中央部より高くしている。

ビータ４７が振動し、ふとんを叩く方向に運動しているときを考える。ビータ４７の底面は、平らで、ふとんに水平な面をなしている場合、ビータ４７上の吸引口４４は、ふとんによって一遍に塞がれてしまう。ところが、本実施例のようにビータ４７の底面に凹凸部４１があることで、徐々に吸引口４４は塞がれるため流路を確保しやすい。このため、集塵性能を高めることが出来る。また、徐々に吸引口４４にふとんが吸い付くので、操作性を向上させる効果もある。本実施例では、凹凸部４１を設けているが、他にもリブを立てる、ランダムに凹凸部を設ける、水平方向に凹凸部を設けるといった方法でも同様の効果が得られる。

また、ビータ４７は付け換えることが可能である。振動子２４から立ち上がった腕部３９ａがビータ４７の中央開口部４３に挿入され、腕部３９ａの先端に設けた固定ツメ３９が中央開口部４３の段差部４３ａに嵌合する。取り外し時は、片方の手でビータ４７を押さえ、もう一方の手の指でつまみ部３９ｂを中央方向に力を加えると、中央開口部４３の段差部４３ａから開放され、ビータ４７を外すことができる。一方、取り付け時は、ビータ４７の中央開口部４３を振動子２４の腕部３９ａに押し込むだけで装着できる。

このように、ビータの取り外しが工具などを用いず簡単に行うことができるので、ビータ４７を外して、付着したごみや汚れを容易に取り除くことができる。

また、ビータ４７の段差部４３ａの高さを換えることで、接地面までの距離を調整することが可能である。それにより、被掃除面を叩く強さや、被掃除面とビータ４７上の吸引口４４の距離も調整できるので、固い寝具，やわらかい寝具のみならず、じゅうたんや、畳，ソファー，車のシート，カーテン等に対応させることが出来る。また、ビータ４７は洗浄することが可能であり、清掃面を常に清潔に保つことが出来る。

図６は、ビータ４７で箱型の前面部に吸引口４９を加えたものである。ふとんを叩きながら移動していくと、ビータ４７が下方に到達したときにふとんでビータ前面が塞がれる場合がある。このとき、ビータ４７の前面吸引口４９が前方のごみを吸い上げながら移動することができるので、さらに集塵性能が向上する。本実施例では、吸引口４９は底面の吸引口４４とつながって流路を構成しているが、単独に前面部のみに吸引口４９を設けても同様の効果が得られる。

図７は、図２に示す、寝具用吸口の平面図から上ケース１６を除いた図である。下ケース１７の被掃除面には、ビータ４７を取り付けるための略四角形の開口３２が形成されている。開口部３２は、ビータ４７の箱体にぼぼ覆われ、上下運動に差し支えの無い隙間で構成している。

この構成によれば、髪の毛や糸くず等がケースとビータとの隙間に吸い込まれることはないので、ビータ４７に引っ掛かることがない。

図８は図７に示すＡ−Ａ断面図である。ピニオンギア２７とカム付きギア２８は減速機を構成し、モータ２６からの回転を減速している。本実施の形態例では。ピニオンギア２７の歯数は８、カム付きギア２８の歯数は３９としており減速比を約５としている。ピニオンギア２７の歯数とカム付きギア２８の歯数は互いに素の関係になっている。これは、ギアの特定の歯同士が、繰り返し当たり磨耗するのを防ぐためである。また、カム付きギア２８は、上ケース１６や下ケース１７に使用した合成樹脂より硬いＰＯＭなどの合成樹脂で形成される。

ピニオンギア２７ならびにカム付きギア２８は、平歯車であるが、はす歯歯車にすることで、動作音を低減することもできる。また、カム付きギア２８を内歯車にすることで、モータ２６とカム付きギア２８の回転軸の軸間を短くすることが出来、コンパクトに構成することが可能である。

カム付きギア２８は回転軸に、焼入れしたステンレス製の軸（図示せず）を圧入している。軸の軸周りには、ローレット加工がされていて、圧入された後、軸が回るのを防いでいる。カム付きギア２８に圧入された軸の両端には、回転を円滑にするためにワッシャ（図示せず），軸受（図示せず）を挿入している。また、回転軸に使用しているステンレス鋼は、マルテンサイト系であるが、これはカム付きギア２８にかかる衝撃荷重や繰り返し荷重のため、強度を考慮して焼入れの出来る材料を選定したためである。

カム付きギア２８のカム４８の形状は、角度毎に一定量半径方向に拡大させるハートカムを用いている。非連続部分は、鈍化させ滑らかな表面にしており、カム４８と軸受３７の衝突する音の発生を防いでいる。その他にカムの形状を変えて、振動させたい振幅，振動周期，振動パターンから任意に選択することできる。たとえば、切欠きカムを用いると、衝撃荷重をともなう振動を発生させることも可能である。また、カム４８は、外周上を案内面とする外周カムであるが、カムの内周を案内面とする内周カムでもかまわない。

図８，図９を用いて、寝具用吸口１５にビータ４７を装着したときの動作を説明する。ビータ４７は、寝具用吸口１５から伸びる振動子２４の固定ツメ３９によって振動子２４と固定される。図１１に示すようにビータ４７のスライドリブ３３は、ばねケース２５のスリット４６を介してばね２２に支持される。ビータ４７は、被掃除面の方向に力を受けて、ビータ４７を固定している振動子２４を引っ張る。振動子２４は、振動子２４に圧入された軸３５まわりに回転可能に支持された軸受３７により、カム４８の円周上で支えられる。本実施の形態例では、ビータ４７は、振動子２４、ばね２２により３点で支持される。振動子２４の固定位置は、略等しい両脇のばね２２の略中心上に位置し、下ケース１７の底面に対して水平に支持される。また、ばねは３つ以上であっても、振動子２４とビータ４７の固定位置を支点とする、モーメントのつりあいが成り立つように、ばねの位置を設置すればかまわない。

モータ２６からの回転は、ピニオンギア２７とカム付きギア２８より構成される減速機で減速されて伝達される。カム付きギア２８の回転に同期してカム４８は回転する。振動子２４のモータカバー２１側に圧入された軸３５周りを、回転可能な軸受３７は、カム４８の円周上を運動する。振動子２４は、被掃除面に垂直方向以外の運動を拘束されているため、図１１でカム４８の上死点に軸受３７が来たとき、振動子２４は持ち上げられる。ビータ４７は、振動子２４に取り付けられているため、モータカバー２１の両脇のばね２２を圧縮する。ビータ４７は、モータ２６の回転にともない、ばね２２の反発力により徐々に押し下げられる。図１２に示すカム４８の最下点で、軸受３７が下がりきり、モータ２６の回転により再びビータ４７は、両脇のばね２２の圧縮を開始する。これを繰り返すことによって上下運動を行っている。

ビータ４７は、上下運動にともない伝達された振動を被掃除面に伝達する。伝達された運動は、被掃除面のほこりやごみを舞い上がらせる。このことにより、ごみをはく離させやすくすることができる。したがって、この状態で、吸口が吸引を行えば集塵性能を向上させることが出来る。

また、寝具等の被掃除面を清掃する際、被掃除面が吸い付いてしまうことがある。このような場合も、ビータ４７に吸い付いたふとん等を、振動により振り払い操作力を低減させ掃除することが出来る。

図１０，図１１を用いて、寝具用吸口体１５のビータ４７の動きを説明する。図１０は正面から見たときでビータ４７が最上点に位置いている場合を示す。ビータ４７の底面と下ケース１７の底面１７ａとの距離はＬ１となり、被掃除面との距離が長い。これに対し、図１１はビータ４７が最下点に位置いている場合を示し、ビータ４７の底面と下ケース１７の底面１７ａとの距離はＬ２となり、Ｌ１より長くなり、被掃除面との距離が短くなる。この状態を繰り返しながら掃除を行う。

このとき、ビータ４７は寝具類などの被掃除面と下ケース底面１７ａの間を上下運動するが、本実施例のようにビータ４７を略箱型形状としたことにより、ビータ４７が最下方位置に到達した状態でもビータ４７の上面側は、吸口体底面１７ａより下側には突出しない。したがって、ビータ４７と吸口体底面１７ａとの間に異物を挟み込むことがなく、上下運動を損なうことなく掃除効率を保てる。

また、ビータ４７の前面，後面，側面の高さを高くすることにより、上下運動による接地面までのストローク長さを長くできるので、固い寝具，柔らかくて厚みのある寝具のみならず、じゅうたんや、畳，ソファー等に対応させることが出来る。

図１２は吸口体１５に対してビータ４７が傾斜したときの状態を示す。これは、被掃除面の起伏が大きい場合や段差があった場合、そして端部を掃除した場合に発生することがある。本実施例によれば、箱型ビータ４７の前面と後面の上端の高さは、中央部より長手方向端部４５側を高くしているので、上述のようなビータ４７が傾斜し、片側がビータ４７の前面端部４５と下ケース１７の底面１７ａとの距離がＬ３と長くなっても、ビータ４７の上面側は、下ケース底面１７ａより下側には突出しない構成となる。したがって、前述同様、ビータ４７と下ケース底面１７ａとの間に異物を挟み込む心配がない。

また、カム４８は、ばね２２を圧縮して回転するため、被掃除面がビータ４７を押すと、カム４８の回転運動は助けられる方向にある。ビータ４７は清掃時、被掃除面から押される方向に力を受けているため、ビータ４７が被掃除面に引かれる力は、吸引力が発生させる吸い付き力のみになる。この吸い付き力は、ばね２２の発生させる力に比較して十分小さいため、カム４８は、ほぼばね力に抗する力だけで回転することが出来る。これにより、モータがロックしなにくい機構を構成できるので、モータの負荷を低減し寿命を延ばすことが出来る。

以上説明したように、本実施例によれば、ビータの底面に吸引口を設け、長手方向に大きな凹凸部を有することで、流路を確保しやすくなり、集塵性能を高めることが出来る。また、徐々に吸引口にふとんが吸い付くので、操作性が向上する。

また、本実施例によれば、ビータを略箱型形状としたことにより、ビータと吸口体底面との間に異物を挟み込むことがないので、上下運動を損なうことなく掃除効率を保てる。

また、本実施例によれば、箱型ビータの前面と後面の上端の高さを、中央部より吸口長手方向端部側を高くしたことにより、ビータが傾斜した状態でも、ビータと吸口体底面との間に異物を挟み込む心配がない。

また、本実施例によれば、ビータの前面，後面，側面の高さを高くすることにより、上下運動による接地面までのストローク長さを長くできるので、固い寝具，柔らかくて厚みのある寝具のみならず、じゅうたんや、畳，ソファー等に対応させることが出来る。

以上本実施例により、操作性と集塵性能を向上した寝具用吸口体を提供できる。

本発明の一実施の形態例を示す、寝具用吸口体を被掃除面方向から見た斜視図である。 図１に示す、寝具用吸口を上方向から見た斜視図である。 本発明の一実施の形態例を示す、電気掃除機の外観斜視図である。 本発明の一実施の形態例を示す、分解斜視図であり、寝具用吸口の上ケース，前輪，後輪，自在継手管を除いたものである。 図４に示す、ビータと振動子を被掃除面方向から見た斜視図である。 本発明の第２の実施例を示す、ビータの斜視図である。 図２に示す、上ケースを除いた平面図である。 図１０に示す、Ａ−Ａ断面図であり、カム付きギアのカムが上死点であるものである。 図１１に示す、カム付きギアが１８０゜回転したときの図である。 本発明の一実施の形態例を示す、寝具用吸口体の正面図であり、ビータが最上点に位置した場合である。 本発明の一実施の形態例を示す、寝具用吸口体の正面図であり、ビータが最下点に位置した場合である。 本発明の一実施の形態例を示す、寝具用吸口体の正面図であり、ビータが傾斜した場合である。

符号の説明

１ 掃除機本体
２ ホース
３ 手元操作部
４ 伸縮延長管
８ 自在継手管
１２ 端子
１５ 寝具用吸口体
１６ 上ケース
１７ 下ケース
１７ａ 下ケース底面
１８ 前輪
１９ ばね押え
２２ ばね
２３ 振動子用ばね
２４ 振動子
２５ ばねケース
２６ モータ
２７ ピニオンギア
２８ カム付きギア
３３ スライドリブ
３９，３９ｂ 固定ツメ
３９ａ 腕部
４３ 中央開口部
４３ａ 段差部
４４ 吸引口
４５ ビータ端面部
４７ ビータ
４７ａ ビータ前面位置
４７ｂ ビータ後面位置
４８ カム
４９ 前面吸引口

Claims (3)

1. 掃除機本体に、電動送風機及び集塵部を備え、被掃除面への開口を有する吸口体と、掃除機本体の前記集塵部とを結ぶ管路とを備え、前記電動送風機によって、前記吸口体から前記集塵部に前記吸口体付近の外気とともに被掃除面の掃除対象を吸引する電気掃除機において、
   前記吸口体は、被掃除面に対面する開口部を有した下ケースと、該下ケースに設けられた上ケースと、本体側に連通して接続する自在継手と、上下ケースを支持する車輪と、被掃除面を打撃する振動部材と、振動部材を振動させる駆動部と、を有し、
   前記振動部材は、被掃除面側の底面に吸引口を設け、上面が開口している略四角形の箱型形状であり、長手方向に複数個の大きな凹凸部を設け、前記振動部材の前面位置から後面位置まで凹凸部はつながり、
   前記駆動部は、モータと、該モータを覆うモータカバーと、該モータカバーの上から挿入され前記モータと接続し被掃除面に垂直に振動する振動子と、から構成され、
   前記駆動部は、前記下ケースに装着されており、
   前記振動部材は、前記下ケースを挟んで前記振動子に取り付けられてい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において、
   前記振動部材は、略四角形の箱型形状で前面と後面が被掃除面からの高さが、中央部より長手方向端部を高くしたことを特徴とする電気掃除機。
3. 被掃除面に対面する開口部を有した下ケースと、該下ケースに設けられた上ケースと、本体側に連通して接続する自在継手と、上下ケースを支持する車輪と、被掃除面を打撃する振動部材と、振動部材を振動させる駆動部と、を有し、
   前記振動部材は、被掃除面側の底面に吸引口を設け、上面が開口している略四角形の箱型形状であり、長手方向に複数個の大きな凹凸部を設け、前記振動部材の前面位置から後面位置まで凹凸部はつながり、
   前記駆動部は、モータと、該モータを覆うモータカバーと、該モータカバーの上から挿入され前記モータと接続し被掃除面に垂直に振動する振動子と、から構成され、
   前記駆動部は、前記下ケースに装着されており、
   前記振動部材は、前記下ケースを挟んで前記振動子に取り付けられていることを特徴とする電気掃除機の吸口体。

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