JP5499887B2 - 電気掃除機 - Google Patents

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本発明は、電気掃除機に関するものであり、特に集塵用紙パックの台紙の半掛かり検知手段に関する。
近年、電気掃除機本体の集塵室内に集塵袋である紙パックをセットする際に、紙パックの台紙(口枠)の挿入を案内するための台紙案内レールを両側に有する台紙支持板を設けることで挿入性を改善する傾向にある。紙パックを本体集塵室内にセットする際に、紙パックがない場合や紙パック台紙が紙パック固定部品に掛かっていない場合は、紙パック固定部品にお忘れ防止構造が働き、蓋が閉じない(蓋と本体部に隙間が発生する)ように構成され、合わせて、モーターの電源も入らない構造となっている。(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−299292号公報
しかしながら、特許文献1に記載された従来の電気掃除機では、紙パックを本体集塵室内にセットする際に、紙パック固定部品の爪部(以下、引っ掛け部と呼ぶこともある)が、紙パック台紙の上面に載ってしまうケース(以下、この状態を半掛かり状態と呼ぶことがある)があり、このような場合においても蓋が正常に閉まってしまい、また運転ができてしまう。この場合、台紙がシールパッキンに十分押し付けられないため、台紙とシールパッキンとの密閉が不十分な状態になる。この半掛かり状態でユーザーが電気掃除機の電源スイッチをONして運転を開始すると、外部からホース接続口を介して流入する含塵空気の圧力により密閉が不十分な台紙とシールパッキンとの間に隙間が発生する。含塵空気の一部はこの隙間を通過して集塵室内に漏れ出して、集塵室内の各部品に塵埃が堆積し、さらに吸引動作部に吸引されることで吸引動作部にも塵埃が堆積してしまうという問題がある。また、含塵空気の一部が集塵室内に漏れ出す(以下、これをエアー漏れと呼ぶことがある)ことにより、集塵袋を介して空気中の塵埃を集塵する通常の流れの吸い込み性能が低下するという問題がある。
また、製品使用中に、振動や落下等により紙パックの台紙が紙パック固定部品の引っ掛け部との係合位置からずれたり、半掛かり状態となったりすることがあり、この場合においてもエアー漏れによる吸い込み性能の低下やシールパッキンとの隙間発生による集塵室内および吸引動作部への塵埃の堆積などの問題が発生する。
本発明は、このような問題点を解決するために為されたものであり、紙パックを本体集塵室にセットする際、あるいは振動や落下などにより、紙パックの台紙が固定部品の嵌合引っ掛け部との係合位置からずれたり、半掛かり状態となったりしたとき、これをユーザーに認識させて電気掃除機の誤操作による集塵室内および吸引動作部への塵埃の堆積を未然に防止することが可能な電気掃除機を提供することを目的としている。
本発明に係る電気掃除機は、集塵袋と台紙から成る紙パックを収容する集塵室と、集塵室の上部開口部を開閉自在に覆う蓋と、集塵室内に配置され、紙パックの台紙が上方から下方に向かって挿入されて少なくとも台紙の両側部を支持する紙パック挿入ガイドと、集塵室を収容する下ケースに設けられ、紙パック挿入ガイドに挿入された台紙の下端が到達して停止する部位であり、台紙の回動支点となる凹部と、集塵室の前壁のホース接続口に設けられたシールパッキンと、台紙が外力により凹部を回動支点として回動し、さらに外力によりシールパッキンに押しつけられた状態となる位置で、台紙の上部を保持する紙パック固定部品とを備え、蓋および紙パック固定部品の少なくとも一方は、突起部を備え、紙パックの台紙に紙パック固定部品の所定部位とは異なる部位が掛かった半掛かり状態において、突起部は蓋が閉じるのを阻止するものである。
本発明によれば、紙パックを本体集塵室にセットする際に紙パック半掛かりの状態になった場合、蓋が閉じないので、ユーザーは、蓋が閉じない原因を調べることにより、上記紙パック半掛かりの状態であることを確認することができる。そして、紙パックを手動で正規の位置にセットし直して蓋を閉じることにより、台紙とシールパッキンとの密閉が確保できる。このため、上記紙パック半掛かりの状態を維持したまま誤って電気掃除機の運転スイッチを投入してしまうという誤操作による集塵室内および吸引動作部への塵埃の堆積を未然に回避できる。
本発明に係る電気掃除機の実施の形態1を示す外観斜視図である。 図1に示す電気掃除機本体5の外観図である。 本発明に係る電気掃除機の電気掃除機本体5の構成を示す概略分解斜視図である。 本発明に係る電気掃除機の電気掃除機本体5の詳細分解斜視図である。 本発明に係る電気掃除機の電気掃除機本体5の構成を示す側断面図(その1)である。 本発明に係る電気掃除機の電気掃除機本体5の構成を示す側断面図(その2)である。 図5の紙パック挿入ガイドの構成を示す図である。 本発明に係る電気掃除機における紙パック半掛かりの状態を検知する紙パック半掛かり検知手段84の構成図である。 本発明に係る電気掃除機における紙パック半掛かりの状態を検知する紙パック半掛かり検知手段84の別の構成図である。 本発明に係る電気掃除機における紙パック半掛かりの状態を検知する紙パック半掛かり検知手段84のさらに別の構成図である。 図8の紙パック半掛かり検知手段84にリードスイッチによる吸引動力部への給電制御を示す説明図である。
実施の形態1.
図1は本発明に係る電気掃除機の実施の形態1を示す外観斜視図である。図1に示すように電気掃除機100は、吸込具1と、吸引パイプ2と、接続パイプ3と、ホース4と、掃除機本体5とから構成されている。吸込具1は床面上の塵埃及び含塵空気を吸い込む。吸込具1の出口側には真直な円筒状の吸引パイプ2の一端が接続されている。吸引パイプ2の他端には、電気掃除機100の運転を制御する動作スイッチ2aが設置された取手が設けられており、中途にて若干折れ曲がった接続パイプ3の一端が接続されている。接続パイプ3の他端には、可撓性を有する蛇腹状のホース4の一端が接続されている。さらに、ホース4の他端には、掃除機本体5が接続されている。掃除機本体5は紙パック式およびサイクロン方式のいずれも共用可能な構造を有していることを特徴としており、図示しない電源コードを介して外部電源に接続され、動作スイッチ2aにより通電されることで集塵動作を行う。吸込具1、吸引パイプ2、接続パイプ3およびホース4は、含塵空気を掃除機本体5の外から内部に流入させるための流通路の一部を構成する。
図2は図1に示す電気掃除機本体5の外観図であり、蓋を開けた状態を示している。図2(a)は、斜視図であり、紙パック6を装着した直後の状態を示しており、台紙のみが見えている。また、図2(b)は、正面図であり、図2(c)は側面図である。
また、図3は、本発明に係る電気掃除機の電気掃除機本体5の構成を示す概略分解斜視図であり、図4は本発明に係る電気掃除機の電気掃除機本体5の詳細分解斜視図である。
次に、電気掃除機本体5の構成を図2〜図4を用いて説明する。
図2〜図4に示すように、電気掃除機100の掃除機本体5は、蓋51と、上ケース52と、下ケース53と、下ケース53に取り付けられ、電気掃除機本体5を手で持ち運びができるようにする為の取手54と、下ケース53に取り付けられた1つの前輪55と、径が前輪より大きく、下ケース53を回転移動可能なように支持する2つの後輪56とを備えている。
次に、下ケース53の内部構成について説明する。
図3において、左側を前方と呼び、右側を後方と呼ぶ。下ケース53内の前方には集塵室531が設けられ、後方には吸引動力部532が設けられている。また、集塵室531と吸引動力部532との間には、セパレータ533が設けられており、ここにHEPAフィルターなどの微細塵を捕捉するフィルターが設置される。また、下ケース53の前方にはホース4と接続する開口部であるホース接続口が集塵室531と連通する形で形成されており、このホース接続口はゴムなどの弾性部材から成るシールパッキン534で覆われている。
吸引動力部532は例えばモーターで構成されており、モーターに通電することで、塵埃を含む外気を吸込具1から流通路を介して集塵室531内に設けられた集塵袋内に吸引する。その他、掃除機本体5には、制御基板535、表示部、コードリール部536、排気口などが設けられている。
掃除機本体5の外から流入した含塵空気は、ホース接続口を介して、紙パック6を通過し、この紙パック6にて濾過され、濾過された空気はセパレータ533に設けられたHEPAフィルターなどのフィルター部と、吸引動力部532と、図示していない排気口を順に経て、掃除機本体5の外に排出されるよう構成されている。
次に、集塵室531の内部構成について説明する。図5は、本発明に係る電気掃除機の電気掃除機本体5の構成を示す側断面図であり、同時に紙パック6を紙パック挿入ガイド82に挿入した直後の状態を示している。図5(a)は電気掃除機の電気掃除機本体5の全体構成を示す側断面図、図5(b)は図5(a)中の丸印で示された部位の要部を拡大した図である。また、図6は、本発明に係る電気掃除機の電気掃除機本体5の構成を示す側断面図であり、同時に紙パック6を紙パック固定部品81に装着した状態を示している。図6(a)は電気掃除機の電気掃除機本体5の全体構成を示す側断面図、図6(b)は図6(a)中の丸印で示された部位の要部を拡大した図である。
図5(a)に示すように、集塵室531の内部には、紙パック固定部品81と紙パック挿入ガイド82(前述の台紙支持板に相当するもの)が設けられている。
紙パック固定部品81は紙パック6を後述の所定位置で固定するものであり、図5(b)に示すようにほぼ中央部の下端と紙パック挿入ガイド82の水平部822の上端部に回動軸811を設け、この回動軸811を支点として上下方向に回動自在に支持され、後端部812の下端は断面形状が外側に凸のほぼ弧状の曲面で構成されている。また、この後端部812の下端には爪部813が形成されており、爪部813と回動軸811との間に紙パック6の台紙61の上端部と嵌合する凹部814が形成されている。
紙パック固定部品81は、紙パック6が装着されていない時は、図5(b)に示すように紙パック固定部品81の後端部側はやや下方に回動して下向きに垂れ下がるように構成されている。これを実現させるためには、紙パック固定部品81の重心が回動軸811よりも後方になるように構成しても良いし、後方へ付勢力を与えるバネを用いても良い。
なお、この状態において、紙パック固定部品81に設けられた突起部815が最も高くなるように位置づけられている。そして、ユーザーが蓋51を閉じようとしても、蓋51が完全に閉じる前に蓋51に設けられたリブ511と紙パック固定部品81の突起部815が当接するため、蓋51は完全に閉じない。これにより、ユーザーが蓋が閉じない原因を調べることで、紙パック6が紙パック固定部品81に未装着状態であることを認識できる。即ち、紙パック固定部品81の突起部815と蓋51のリブ511は紙パック未装着を検出する手段である。
また、下ケース53の底部に設けられたリブ凹部83は、紙パック6が紙パック挿入ガイド82に沿って挿入された時に最終的に台紙61の下端が行き着き、且つ停止する場所であり、このリブ凹部83を回動支点として台紙61の上部が手動で前後方向に回動可能となる。
図7は図5の紙パック挿入ガイドの構成を示す図であり、同時に紙パック6のセット手順を示している。図7に示すように、紙パック挿入ガイド82は、前端がほぼ鉛直に立設し、後端が上部から下方へ進むに連れて徐々に幅が狭くなる傾斜を有する台形状の2つの側面部821と、この両側面部821、821の前端同士を接続する梁状の水平部822と、各側面部821、821の後端から水平部822と対向するようにほぼ垂直に延設された案内レール823、823とから構成されている。紙パック挿入ガイド82を水平面で切断した断面形状は略C字状を呈する。
次に、紙パック6のセット手順について図5〜図7を用いて説明する。
紙パック6が装着されていない状態において、紙パック6を集塵室531内にセットする場合、図7(a)に示すように、まず、紙パック6を紙パック挿入ガイド82の上方から紙パック挿入ガイド82に向けて挿入する。この場合、紙パック挿入ガイド82の上部の側面部821の幅が最も大きいため、挿入口の開口面積が大きく挿入し易い。また、台紙61が挿入するとき、台紙61の下端及び台紙61の下面の両側部を両端の案内レール823に載せ、案内レール823に沿って下方へ滑り込ませるようにすれば、挿入がスムーズになる。
なお、図7では台紙61のみしか図示していないが、実際には台紙61と集塵袋62が一体となった紙パック6が挿入される。集塵袋62も一緒に図示すると、説明が難しくなるため、便宜上台紙61のみを図示している。
このように紙パック6の台紙61の両端を案内レール823に沿わせて挿入することにより、台紙61の下端は下方への挿入が進むに連れて前方へ移動していく。従って、台紙61の挿入が進むに連れて台紙61の重心は次第に案内レール823側に移動するため、台紙61は案内レール823側に倒れて行く。そして、意図的に台紙の上部を紙パック挿入ガイド82内の最前部へ持って行かない限り、最終的に台紙61を案内レール823上に載せた状態で挿入できる。
このため、台紙61の上端部がその下端部よりも多少前向きの傾斜状態で台紙61を紙パック挿入ガイド82に挿入しても、上記の倒れ込み機構により支障なく挿入できるので、台紙の挿入傾斜角度の自由度が大きくなり、挿入操作が容易である。
ここで、重要なのは、従来例と異なり、バネを使用していないことである。バネを使用しなくても紙パックの挿入が容易であるだけでなく、バネを使用しないので、その分掃除機本体5の重量が軽くなる。また従来よりもバネの占有体積分紙パックの集塵容量が大きくなるというメリットがある。
次に、台紙61の下端が案内レール823の下端を通り過ぎて下ケース53の底部に設けられたリブのリブ凹部83と当接すると、台紙61の移動はそこで停止して、台紙61の挿入は完了する。この時の状態が図5(a)、(b)及び図7(b)に示されている。
次に、手動で台紙61の上部を前方に押す。これにより、紙パック6は台紙61の下端が位置するリブ凹部83を支点として前方へ回動し、台紙61の上端部が紙パック固定部品81の後端部812に当接する。さらに手動で台紙61の上部を前方に押し込むと、後端部812は断面形状が外側に凸のほぼ弧状の曲面で構成されているため、紙パック固定部品81の後端部812は台紙61の上端部によって回動軸811を中心として上方へ持ち上げられる。そして、押し込みがさらに進んで紙パック固定部品81の爪部813が台紙61の上端部を載り超えると、紙パック固定部品81の凹部814に台紙61の上端部が嵌合することで紙パックは固定され、セットが完了する。この時、図4及び図6(a)に示すシールパッキン534に台紙61を押し付けた状態で紙パック固定部品81が台紙61の上部を保持し、図7に示す台紙61の穴61Hとホース接続口534Hが一致するように位置決めされる。この時の状態が図6(a)、(b)及び図7(c)に示されている。
これにより、台紙61の穴61Hとホース接続口534Hは密着状態で連通されるため、ホース接続口534Hから吸引した塵はすべて集塵袋62内に吸入され、それ以外に漏れることはなくなる。
なお、上記の例では、側面部821の形状をほぼ台形状としたが、これに限る必要はない。例えば下に凸のC字状曲線(所謂滑り台の描く曲線)でも良い。
次に、紙パック半掛かりの状態を検知する手段について説明する。
図8は、本発明に係る電気掃除機の実施の形態1を示す紙パック半掛かりの状態を検知する紙パック半掛かり検知手段84の構成図である。図8(a)は電気掃除機本体5内における紙パック半掛かり検知手段84の配置位置を示す図であり、図中、図5と同符号は同一または相当部分を示す。また、丸印で囲まれた部分が紙パック半掛かり検知手段84であり、図8(b)は図8(a)中の紙パック半掛かり検知手段84の要部拡大図である。
最初に正常な紙パックセットについて説明し、続いて紙パック半掛かりの状態について説明する。
(1)正常セットの場合
図5(b)に示すように、ユーザーが紙パック6の台紙61を手動で紙パック挿入ガイド82に挿入した後、さらに台紙61を押し込むとき、手動で台紙61の上部を前方に押す。これにより、紙パック6は台紙61の下端が位置するリブ凹部83を支点として前方へ回動し、台紙61の上端部が紙パック固定部品81の後端部812に当接する。さらに手動で台紙61の上部を前方に押し込むと、後端部812は断面形状が外側に凸のほぼ弧状の曲面で構成されているため、紙パック固定部品81の後端部812は台紙61の上端部によって回動軸811を中心として上方へ持ち上げられる。そして、押し込みがさらに進んで紙パック固定部品81の爪部813が台紙61の上端部を載り超えると、紙パック固定部品81の凹部814に台紙61の上端部が嵌合することで紙パックは固定され、セットが正常に完了し、この後蓋51を閉じれば、蓋を完全に閉じることができる。
(2)紙パック半掛かり状態
また、ユーザーが上記(1)と同様に操作して、図8(b)に示すように紙パック固定部品81の爪部813が台紙61の上端部を載り超える前に手を放した場合、紙パック固定部品81の爪部813が台紙61の上端部に載り上げた状態で停止する。これが紙パック半掛かり状態である。この時、ユーザーが誤って、蓋51を閉じようとすると、紙パック半掛かり検知手段84がこれを検知して蓋51が完全に閉じるのを禁止する。
次に、紙パック半掛かり検知手段84の動作を図8(b)を用いて具体的に説明する。
紙パック半掛かり状態において、紙パック固定部品81の突起部816は上方に高くなるように位置づけられる。この紙パック半掛かり状態において、ユーザーが紙パック半掛かり状態であることを知らずに誤って蓋51を閉じようとすると、蓋51が完全に閉じる前に、蓋51に設けられたリブ511の先端が紙パック固定部品81の突起部816と当接する。従って、紙パック固定部品81の突起部816とリブ511の当接による抵抗力が発生するため、ユーザーは、これ以上の力を加えない限り、蓋を閉じることができなくなる。なお、そのような力を加えれば、蓋及び紙パック固定部品81の破壊を招くことになる。
このように、蓋が閉まらなくなるので、ユーザーは、何らかの不具合が発生したことを認識し、蓋51を開けたり閉じたり(このときは完全に閉じる前に当接した位置で停止する)しながら、不具合の原因を調査する。この調査の結果、不具合の原因は紙パック半掛かり状態であることが判明する。そこで、紙パック固定部品の上端部を手動でさらに押し込むことで、紙パック固定部品81の爪部813が台紙61の上端部を載り超える。これにより、紙パック固定部品81の凹部814に台紙61の上端部が嵌合するので、紙パック半掛かり状態の不具合が解決でき、ユーザーは確実に蓋51を閉じることができる。
以上のように、紙パック半掛かり状態の不具合発生時には、紙パック半掛かり検知手段84がこれを検知して蓋51が完全に閉じるのを禁止するので、ユーザーは、蓋が閉じない原因を調べることにより、上記紙パック半掛かりの状態であることを確認することができる。そして、紙パックを手動で正規の位置にセットし直して蓋を閉じることにより、台紙とシールパッキンとの密閉が確保できる。このため、上記紙パック半掛かりの状態を維持したまま誤って電気掃除機の運転スイッチを投入してしまうという誤操作による集塵室内および吸引動作部への塵埃の堆積を未然に回避できる。
上記の例では、紙パック半掛かり検知手段84を紙パック固定手段81の突起部816と蓋51の設けられたリブ511とによって構成した。しかしながら、これに限る必要はない。例えば、図9に示すように、紙パック固定手段81にのみ突起部816よりも高さの高い突起部817を設けて、蓋51にはリブを設けないようにしても良い。この場合も上記と同様の効果を奏する。
また、図10に示すように、蓋51にのみリブ511よりも長いリブ512を設けて、紙パック固定手段81には突起部を設けないようにしても良い。この場合も上記と同様の効果を奏する。
さらに、図11(a)に示すように、蓋51にリードスイッチ用リブ513を設けて蓋を閉じた時に、リードスイッチ91がONするように構成する。また、蓋を閉じることでリードスイッチ91がONし、さらに、図11(b)に示すように、電気掃除機の操作部に設けられた動作スイッチ2aをONした時に、交流電源101から吸引動力部532に給電するように構成すれば、紙パック半掛かり状態においては、蓋51が閉じないため、リードスイッチ91はOFFとなり、ユーザーが電気掃除機の動作スイッチ2aを投入しても、吸引動力部532に給電されないため、電気掃除機は動作しない。従って、誤って、紙パック6の装着をし忘れて電気掃除機を動作させようとしても、電気掃除機が動作しないため、誤操作により含塵空気が集塵室内に吸引されることで集塵室内が汚れることを回避できる。また、ユーザーが掃除機が動作しない原因を探索することで、紙パック半掛かり状態を確認でき、紙パック6を装着し直すように対応処置を施すことができる。
なお、リードスイッチ91がONしたときに図示しない表示部に紙パック半掛かり状態である旨を警報出力させて、ユーザーの注意を喚起させるように構成しても良い。
なお、紙パック6が集塵室531内に正常に装着された場合には、紙パック固定部品81が起き上がるので、突起部816が後方へ移動する。従って、蓋51を閉じるときには、蓋51に設けられたリブ511と紙パック固定部品81の突起部816は当接しないため、蓋51は問題なく閉じ、蓋51が閉じたとき、リードスイッチ91もリードスイッチ用リブ512の押圧力によってONするので、掃除をする際に、電気掃除機100の動作スイッチ2aを投入したら、吸引動力部532への通電が正常に行われて、掃除が可能になる。
なお、図11の構成は図8の構成に適用したが、図9、図10に適用しても良いことは言うまでもない。
1 吸込具、2 吸引パイプ、2a 動作スイッチ、3 接続パイプ、4 ホース、5 掃除機本体、6 紙パック、7H 開口部、51 蓋、52 上ケース、53 下ケース、54 取手、55 前輪、56 後輪、61 台紙、61H 穴、62 集塵袋、81 紙パック固定部品、82 紙パック挿入ガイド、83 リブ凹部、84 紙パック半掛かり検知手段、100 電気掃除機、511 リブ、512 リブ、531 集塵室、532 吸引動力部、533 セパレータ、534 シールパッキン、534H ホース接続口、535 制御基板、536 コードリール部、811 回動軸、812 後端部、813 爪部、814 凹部、815 突起部、816 突起部、817 突起部、821 側面部、822 水平部、823 案内レール、824 凹部。

Claims (6)

  1. 集塵袋と台紙から成る紙パックを収容する集塵室と、
    この集塵室の上部開口部を開閉自在に覆う蓋と、
    前記集塵室内に配置され、前記紙パックの台紙が上方から下方に向かって挿入されて少なくとも前記台紙の両側部を支持する紙パック挿入ガイドと、
    前記集塵室を収容する下ケースに設けられ、前記紙パック挿入ガイドに挿入された台紙の下端が到達して停止する部位であり、前記台紙の回動支点となる凹部と、
    前記集塵室の前壁のホース接続口に設けられたシールパッキンと、
    前記台紙が外力により前記凹部を回動支点として回動し、さらに外力により前記シールパッキンに押しつけられた状態となる位置で、前記台紙を保持する紙パック固定部品とを備え、
    前記蓋および前記紙パック固定部品の少なくとも一方は、突起部を備え、
    前記紙パックの台紙に前記紙パック固定部品の所定部位とは異なる部位が掛かった半掛かり状態において、前記突起部は前記蓋が閉じるのを阻止することを特徴とする電気掃除機。
  2. 前記紙パック挿入ガイドは、前端がほぼ鉛直に立設し、後端が、この後端と前記前端の間の距離が下部から上方へ進むに連れて徐々に大きくなる板状の2つの側面部と、この両側面部の前端同士を接続する水平部と、各側面部の後端から前記水平部と対向するようにほぼ垂直に延設された案内レールとから構成されることを特徴とする請求項1に記載の電気掃除機。
  3. 前記紙パック固定部品は、前記半掛かり状態において、前記蓋が閉じる前に前記蓋の少なくとも一部と当接する突起部を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気掃除機。
  4. 前記蓋は、前記半掛かり状態において、前記蓋が閉じる前に前記紙パック固定部品と当接する突起部を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気掃除機。
  5. 前記紙パック固定部品は、前記半掛かり状態において、上方に突出する第1の突起部を備え、
    前記蓋は、下面に突出する第2の突起部を備え、
    前記半掛かり状態において、前記蓋が閉じる前に前記第1の突起部が前記第2の突起部と当接することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気掃除機。
  6. 吸引動力部と、
    操作部のスイッチと直列に接続されたリードスイッチと、
    前記蓋に設けられ、前記蓋を閉じた時に前記リードスイッチをONさせるリブを備え、
    蓋を閉じた状態で、前記操作部のスイッチをONしたときに前記吸引動力部に通電させることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電気掃除機。
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