JP5647041B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電気掃除機に関する。

現在、家庭等で電気掃除機が広く利用されている。このような電気掃除機は、埃等を吸引する吸込具と、当該吸込具に接続され、前記吸込具から吸引された埃等を電気掃除機内に吸引するための電動送風機と、を備えるものである。また、通常は、吸込具と電動送風機との間に形成される通風路の一部が、筒状の延長管により構成されている。

このような筒状の延長管としては、樹脂製のものが広く用いられている。しかしながら、樹脂のみからなる延長管を用いる場合、延長管の重量が重すぎて電気掃除機の取扱い時に、過度の負担を要することがある。そこで特許文献１には、軽量化を目的として、延長管に炭素繊維を含有させることが記載されている。

特開平９−２４００３号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の技術においては、炭素繊維含有量についての具体的な範囲が記載されていない。そのため、炭素繊維の含有量によっては延長管の重量が過度に重くなったり、製造コストが過度に増加したりすることがある。また、炭素繊維の含有量が少なすぎる場合、延長管に通常要求される強度を確保できないこともある。すなわち、特許文献１に記載の事項のみに拠っては、これらの課題を解決することが極めて困難である。

本発明の目的は、安価、軽量かつ高剛性な延長管を備える電気掃除機を提供することである。

本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、延長管を構成する少なくとも一部の部材を、所定の割合で炭素繊維を含む熱可塑性樹脂で成形することにより前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。

本発明に拠れば、安価、軽量かつ高剛性な延長管を備える電気掃除機を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る電気掃除機の全体を示す外観斜視図である。 （ａ）は延長管を縮めた状態の側面図、（ｂ）は延長管を伸ばした状態の側面図、（ｃ）は延長管を伸ばした状態の下面図である。 延長管の外管の分解斜視図である。 外管に備わる支持部材を示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は斜視図である。 延長管の内管の分解斜視図である。 （ａ）は延長管を一端側から見た図、（ｂ）は延長管を他端側から見た図である。 （ａ）は延長管の縦端面図、（ｂ）は延長管の他端部の拡大縦端面図である。 （ａ）は縮めた状態の延長管の斜視図、（ｂ）は上カバーおよびカバー部材を部分的に透視した延長管の斜視図である。 （ａ）は下カバーとスライド部との配置関係を示す斜視図、（ｂ）は延長管を縮めた状態でのフラットケーブルを示す平面図、（ｃ）は同じく側面図、（ｄ）は延長管を伸ばした状態でのフラットケーブルを示す部分側面図である。 炭素繊維の含有量を変化させた場合の、厚みおよび曲げ強度の関係を概念的に示すグラフである。 射出成形により延長管を製造する際の様子を模式的に示す図である。 ブロー成形により延長管を製造する際の様子を模式的に示す図である。

以下、本発明を実施するための形態（本実施形態）を適宜図面を参照しながら説明するが、本実施形態は以下の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨を損なわない範囲で任意に変更して実施可能である。

［１．電気掃除機の全体構造］
図１に示すように、電気掃除機１は、掃除機本体２と、ホース部３と、手元操作スイッチＳＷ等が設けられた操作管４と、伸縮自在に設けられた延長管５と、吸込具として第２の吸込具６および第１の吸込具７とを備えて構成されている。このうち、本実施形態では、延長管５が外管１０と内管２０とから構成され、外管１０をなす外管本体１１（図２（ｂ）参照）と、内管２０をなす内管本体２１（図２（ｂ）参照）とが、炭素繊維を含有する（含む）熱可塑性樹脂（例えば、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂）で成形されている。

掃除機本体２の外殻は、上ケースと下ケースとによって覆われている。上ケースは上下方向の略中央より上側に位置し、下ケースは上下方向の略中央より下側に位置する。掃除機本体２の内部には、吸引力を発生させる電動送風機２ｂや、この電動送風機２ｂの吸引力で集塵した塵埃を収容する集塵部等が内蔵されており、操作管４の手元操作スイッチＳＷを操作すること等によって電動送風機２ｂの運転の強弱切り替えや、第１の吸込具７に設けられた図示しないパワーブラシの入り切り等が行えるようになっている。集塵部は、掃除機本体２の前側（接続口２ａが形成される側）に位置する。上ケースの前側に、開閉可能な蓋が形成される。よって、蓋は集塵部の上部を開閉可能に塞ぐ。操作管４は、延長管５に接続される一端からホース部３に接続される他端にかけては円筒状に形成され、さらに、円筒状の部分に対して延長管５に接続される一端側から分岐して延びたグリップが形成される。手元操作スイッチＳＷは、グリップに形成される。また、グリップ内には、手元操作スイッチＳＷのための電装部品が配置される。
なお、以下の説明で各部の方向をいうときには、第１の吸込具７から掃除機本体２への図示しない通風路に沿って、掃除機本体２に近い側を一端（一端側）とし、これとは反対となる側を他端（他端側）として説明する。

ホース部３の一端は、掃除機本体２の集塵部と連通するように掃除機本体２の接続口２ａに接続されている。また、ホース部３の他端は、操作管４の一端に接続されている。操作管４には、前記した手元操作スイッチＳＷのほか、延長管５が接続される図示しない開口部には、掃除機本体２から給電される図示しない給電端子が設けられている。この給電端子には、延長管５の外管１０の一端に設けられた導電部材としての通電端子１７（図２（ａ）参照）が接続される。

延長管５は、前記したように、外管１０と内管２０とを備え、図２（ｂ）に示すように、外管１０の他端部１１ｃに内管２０の一端部が挿入されて外管１０と内管２０との通風路Ｔ１，Ｔ２が連通するように連結されている。
延長管５は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、伸縮自在であり、外管１０と内管２０との間は、弾性および導電性を有するシール部材１５ｄ，１５ｅ（図３，図４（ａ）参照）で気密状態にシールされている。なお、延長管５についての詳細は、後記する。

第２の吸込具６は、図１に示すように、延長管５の内管２０の他端２０ａに着脱可能に接続された吸込具であり、その他端６ａには第１の吸込具７が着脱可能に接続される。第２の吸込具６は、その他端６ａから第１の吸込具７を取り外すことにより、単独で塵埃を吸い込む吸込具として機能させることができる。第２の吸込具６は、延長管５の外管１０と操作管４の他端４ａとの間に着脱可能に接続されてもよい。ただし、第２の吸込具６は、必須の構成ではない。

第１の吸込具７は、第２の吸込具６の他端６ａに接続された吸込具であり、下面（清掃面に対峙する面）に図示しない吸込口が開口されている。なお、第１の吸込具７は、延長管５の内管２０の他端２０ａや、操作管４の他端４ａに対して接続して使用することも可能である。

第１の吸込具７には、図示しないパワーブラシが設けられている。パワーブラシは、清掃面となる床面等の塵埃を掻き込む回転清掃体と、この回転清掃体を駆動する電動機を含んで構成されている。
本実施形態では、この第１の吸込具７の電動機に給電する電力を、掃除機本体２からホース部３、操作管４、延長管５、第２の吸込具６を通じて供給するように構成している。延長管５に設けられた給電手段等の構成の詳細については後記する。

延長管５は、前記したように、外管１０をなす外管本体１１（図２（ｂ）参照）と、内管２０をなす内管本体２１（図２（ｂ）参照）とが、炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂で成形されている。つまり、延長管５の主たる構成部材である外管本体１１と内管本体２１とが、軽量で高強度の炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂で形成されている。
また、延長管５は、第１の吸込具７に給電を行うための給電手段（後記する外管１０のフラットケーブルＣ等（図９（ｂ）参照））を内部に有している。
なお、延長管５と第１の吸込具７との間に第２の吸込具６が介在されている場合には、掃除機本体２から供給される電力は、延長管５から第２の吸込具６に備わる図示しない導電部材を通じて第１の吸込具７に供給される。延長管５と第１の吸込具７とが直接的に電気的に接続可能な場合は、第２の吸込具６の導電部材は不要である。

外管１０は、図３に示すように、主として、円筒状の外管本体１１と、外管本体１１の胴部１１ａの上部１１ａ２に装着される絶縁性の樹脂部材としての下カバー１２と、下カバー１２を覆うようにして胴部１１ａに装着されるカバー部材としての上カバー１３と、を備えて構成されている。
外管本体１１は、後記する射出成形またはブロー成形によって一体的に形成されており、内側には内管２０（図５参照）を摺動可能に収容しつつ内管２０に連通する通風路Ｔ１が形成されている。
外管本体１１は、胴部１１ａと、この胴部１１ａよりも小径とされた一端部１１ｂと、胴部１１ａよりも大径とされた他端部１１ｃとを有している。

胴部１１ａは、一端部１１ｂおよび他端部１１ｃに比べて薄肉とされた薄肉部を有している。本実施形態では、胴部１１ａの側部１１ａ１（長手方向中間部）が薄肉部とされており、外管本体１１の軽量化が図られている。本実施形態においては、薄肉部における厚み（外径と内径との差）を１．２ｍｍ±０．２ｍｍとしてあり、ポリプロピレン１００％で成形された従来の延長管の厚み（約２ｍｍ）よりも薄くなっている。
なお、薄肉部は、胴部１１ａの側部１１ａ１に形成することに限られず、例えば、胴部１１ａの他の部分を薄肉として形成してもよく、また、一端部１１ｂや他端部１１ｃを部分的に薄肉として形成してもよい。

胴部１１ａの上部１１ａ２には、下カバー１２が載置される平らな面Ｓ１が形成されている。上部１１ａ２には、この平らな面Ｓ１を両側から挟むようにして、リブ１１ｄが突設されている。リブ１１ｄには、上カバー１３の下縁１３ｄが係合可能であり、上カバー１３を装着する際には、リブ１１ｄの延設方向に所定の間隔を置いて突設された係止部１１ｅを、上カバー１３の切り込み部１３ｅに係止して、上部１１ａ２に上カバー１３を位置決めする。

外管本体１１の一端部１１ｂは、図６（ａ）に示すように、略円筒状に形成されており、操作管４（図１参照、以下同じ）の他端に設けられた図示しない開口部に挿入されて操作管４と接続可能である。
一端部１１ｂの上部外周面には、図３に示すように、凹部１１ｂ１が形成されている。この凹部１１ｂ１には、操作管４に設けられた図示しない接続用フックが係合するようになっている。
また、一端部１１ｂの上方には、図２（ａ）（ｂ）に示すように、通電端子１７，１７（図では一方のみ図示）が配置されている。この通電端子１７，１７には、操作管４の開口部に設けられた図示しない端子が接続される。これにより、操作管４から延長管５の外管１０に電力が供給される。

外管本体１１の他端部１１ｃには、内管２０を摺動自在に支持する支持部材１５が配設されている。支持部材１５は、環状の枠部１５ａと、この枠部１５ａに保持される環状の係合部材１５ｂと、枠部１５ａの一端側に配置されるシール支持部１５ｃと、シール部材１５ｄ，１５ｅと、を備えて構成されている。
環状の枠部１５ａは、図４（ａ）に示すように、装着部１５１と、保持部１５２とを備えている。装着部１５１は、外管本体１１の他端部１１ｃの開口１１ｃ２の内面に対応する外形状を有しており、開口１１ｃ２の内面に固定されるようになっている。
装着部１５１の内面には、内管２０の摺動を円滑に行うための案内リブ１５１ａが形成されている。
また、装着部１５１の上端部には、内管２０の後記するスライド部２５およびスライドカバー２８（図５，図７（ａ）（ｂ）参照）が挿通される挿通部１５１ｂが形成されている。

保持部１５２は、円環枠状を呈しており、装着部１５１の一端に一体的に形成されている。この保持部１５２には、係合部材１５ｂが上下方向に移動可能に外嵌されて保持される。保持部１５２の下部には、係合部材１５ｂに形成された係合突部１５３ａが挿通される挿通孔１５２ａが開口形成されている。保持部１５２の上端部には、内管２０の後記するスライド部２５（図５、図９（ａ）参照）が挿通される枠状部１５２ｂが形成されている。

係合部材１５ｂは、縦長円環状を呈しており、環状の枠部１５ａの保持部１５２の上下端との間に図示しない間隙を有して保持部１５２に外嵌されるようになっている。これにより、係合部材１５ｂは、この間隙を利用して上下方向に移動可能となっている。係合部材１５ｂの下部には、保持部１５２の挿通孔１５２ａに挿通される係合突部１５３ａが設けられている。この係合突部１５３ａは、係合部材１５ｂが保持部１５２に対して上方向へ付勢された状態で、前記挿通孔１５２ａを通じて保持部１５２の内側に突出する大きさを有しており、このように突出することによって係合突部１５３ａは保持部１５２の内側に位置する図示しない内管２０の凹溝２１ｄ（図２（ｃ）参照、以下同じ）に係合可能となっている。
係合突部１５３ａの内側には、図７（ｂ）に示すように、ばね支持部１５３ｃが形成されており、このばね支持部１５３ｃに、図示しない渦巻きばねが外管１０（外管本体）の内面との間に縮設されるようになっている。

また、係合部材１５ｂの上端には、図４（ａ）に示すように、係合部材１５ｂを上方向に付勢する板状のバネ部１５３ｂが形成されている。したがって、係合部材１５ｂは、通常、これらの渦巻きばねおよびバネ部１５３ｂによって、上方向に付勢されており、係合突部１５３ａが前記挿通孔１５２ａを通じて保持部１５２の内側に突出する状態に保持されるようになっている。

このような係合部材１５ｂの上方には、図３、図７（ｂ）に示すように、上カバー１３の他端部１３ｃとの間にスライド部材１４が配設されるようになっている。スライド部材１４は、上カバー１３の開口１３ｆを通じて人の操作により外管１０の軸方向に沿って移動可能であり、スライド部材１４が他端側に向けてスライド操作されることによって、係合部材１５ｂの上方に端部１４ｃが進入し、前記渦巻きばねおよびバネ部１５３ｂによる付勢力に抗して係合部材１５ｂを下方向に押し下げるようになっている。つまり、スライド部材１４を他端側にスライド操作することによって、内管２０の凹溝２１ｄに係合していた係合突部１５３ａが凹溝２１ｄから脱し、凹溝２１ｄに対する係合突部１５３ａの係合を解除することができる。これにより、外管１０に対する内管２０の固定が解除され、外管１０に対して内管２０がスライド移動可能となる。

シール支持部１５ｃは、円環状の部材であり、後記する静電気の効果的な除電を行うために、導電性を有する材料、例えば、金属や炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂で成形されて、外管本体１１の他端部１１ｃにおいて内面に接触して固定されている。シール支持部１５ｃの一端には、シール部材１５ｄが装着される凹部１５４が形成され、他端には、シール部材１５ｅが装着される凹部１５５が形成されている。

シール部材１５ｄ，１５ｅは、弾性、および後記する静電気の効果的な除電を行うために導電性を有する材料、例えば、弾性を有する材料に金属繊維や導電性粒子等を含ませた材料からなる。シール部材１５ｄ，１５ｅの内側には、内管２０の胴部２１ａ（図５参照）が挿通される。これにより、外管１０と内管２０との通風路Ｔ１，Ｔ２間がシール部材１５ｄ，１５ｅによってシールされるようになっている。
ここで、シール支持部１５ｃおよびシール部材１５ｄ，１５ｅは、いずれも導電性を有しているので、これらのシール支持部１５ｃおよびシール部材１５ｄ，１５ｅを介して外管１０の外管本体１１と内管２０の内管本体２１とが電気的に導通する状態に接続されている。

本実施形態では、外管本体１１と内管本体２１との一方または両方に、静電気を除電させる機能を有する図示しない除電手段としての除電部材が設けられている。除電部材としては、例えば、コロナ放電をさせながら空気中に除電することができる除電フェルトや金属繊維等を用いることができ、また、シール部材１５ｄ，１５ｅ自体を除電の効果を有するゴム類やＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニルコポリマー）等を用い界面活性剤を混合した材料で形成して、シール部材１５ｄ，１５ｅで除電するようにしてもよい。
また、掃除機本体２側に通じる図示しない導電性を有する信号線等を設け、この信号線等に静電気を放電させるようにして除電するように構成してもよい。

図３に示すように、下カバー１２は、絶縁性を有する材料、例えば、ポリプロピレン等の樹脂により形成された細長の上面凹状の部材であり、胴部１１ａの上部１１ａ２のリブ１１ｄの内側に嵌り込むようにして平らな面Ｓ１に載置されて胴部１１ａに被着される。つまり、下カバー１２は、延長管５の他端部における外周面の全周に満たない範囲である胴部１１ａの上部１１ａ２に被着されている。
下カバー１２の凹部内における長手方向略中央部には、給電手段を構成するフラットケーブルＣの他端部Ｃ１が取り付けられている。
フラットケーブルＣは、可撓性を有しており、その一端部Ｃ２は、凹部に沿って一端側へ延ばされた後、他端側へＵ字状に折り返されるようにして配置されている。

このような下カバー１２と上カバー１３との間には（下カバー１２の上には）、図８（ｂ）、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、下カバー１２の長手方向に沿って、内管２０に設けられたスライド部２５が移動可能に配置される。スライド部２５の一端部には、図９（ｂ）（ｃ）に示すように、フラットケーブルＣの折り返された一端部Ｃ２が電気的に接続されている。これにより、延長管５の伸縮時には、図９（ｃ）（ｄ）に示すように、外管１０に対する内管２０の摺動移動にフラットケーブルＣが変形追従するようになっている。

下カバー１２の一端１２ｂには、端子台１６が設けられており、この端子台１６には、金属製の通電端子１７が取り付けられるようになっている。通電端子１７は、図３中一点鎖線で模式的に示すように、導電線Ｗ１を介してフラットケーブルＣの他端部Ｃ１に電気的に接続されている。
すなわち、通電端子１７は、絶縁性の下カバー１２を介して外管本体１１に支持され、外管本体１１と電気的に導通することのない状態に配置されている。

上カバー１３は、絶縁性を有する材料、例えば、ポリプロピレン等により形成されている。上カバー１３は、外管本体１１の上部１１ａ２に設けられたリブ１１ｄに、下縁１３ｄを嵌合させることで、外管本体１１の上部１１ａ２に一体的に装着され、下カバー１２との間に絶縁された空間を形成している。この絶縁された空間には、給電手段を構成しているフラットケーブルＣと、下カバー１２上に移動可能に配置されたスライド部２５とが収容されるようになっている。
本実施形態では、超音波溶着による固着手法によって上カバー１３が外管本体１１に固着されている。なお、上カバー１３の固着は、その他の溶着や接着材等を用いて行ってもよいし、ねじ等の締結部材を用いて行ってもよい。
なお、外管本体１１に対する下カバー１２の固定は、外管本体１１に上カバー１３を固着することによる上カバー１３の押え付けによって行ってもよいし、下カバー１２を外管本体１１に直接固定するようにしてもよい。下カバー１２の固定は、超音波溶着によって行ってもよいし、また、その他の溶着や接着材等を用いて、あるいは、ねじ等の締結部材を用いて行ってもよい。

内管２０は、図５に示すように、主として、円筒状の内管本体２１と、絶縁性の樹脂部材としてのベース部材２２と、カバー部材２３と、を備えて構成されている。
内管本体２１は、射出成形またはブロー成形によって一体的に形成されており、内側には外管１０の通風路Ｔ１（図３参照）に連通する通風路Ｔ２が形成されている。
内管本体２１は、胴部２１ａと、この胴部２１ａよりも大径とされた他端部２１ｃとを有している。
胴部２１ａの上面には、ベース部材２２に設けられたスライド部２５を支持するための支柱２１ａ１が設けられている。胴部２１ａの一端部２１ａ２には、円筒状の摺動部材２６が装着される。この摺動部材２６は、胴部２１ａの一端部２１ａ２に装着されることで、外管１０と内管２０との間の円滑な摺動に寄与する。
他端部２１ｃには、第２の吸込具６や第１の吸込具７が取り付け可能であり、他端部２１ｃの上部２１ｃ１には、ベース部材２２が載置されて取り付けられるようになっている。

ベース部材２２は、絶縁性を有する材料、例えば、ポリプロピレン等により形成されており、内管本体２１の他端部２１ｃの上部２１ｃ１に被着される。つまり、ベース部材２２は、内管本体２１の他端部２１ｃにおいて、外周面の全周に満たない範囲である他端部２１ｃの上部２１ｃ１に被着されている。
ベース部材２２の上面には、揺動支持部２２ａおよび通電端子支持部２２ｂが形成されている。
また、ベース部材２２の一端部には、内管本体２１の胴部２１ａに沿うようにして一端部へ向けて延設された細長板状のスライド部２５が一体的に設けられている。

揺動支持部２２ａには、操作ボタン２４が揺動可能に支持される。操作ボタン２４は、第２の吸込具６や第１の吸込具７との取り付け取り外しを行うためのボタンであり、他端下部に係止用のフック部２４ａを有している。このフック部２４ａは、ベース部材２２に設けられた図示しない孔部から他端部２１ｃの上部２１ｃ１に形成された開口２１ｃ２を通じて他端部２１ｃの内空に出没可能である。
このような操作ボタン２４は、図示しないばね部材によりフック部２４ａが他端部２１ｃの内空に突出する状態に付勢されている。これにより、他端部２１ｃの内空から第２の吸込具６や第１の吸込具７の取付部を挿入すると、フック部２４ａが第２の吸込具６や第１の吸込具７の図示しない係止部に係止され、延長管５の内管２０に第２の吸込具６や第１の吸込具７が固定されるようになっている。なお、取り外す際には、操作ボタン２４のボタン部２４ｂを押圧操作してフック部２４ａの係止を解除する。

ベース部材２２の通電端子支持部２２ｂには、金属製の通電端子２７が取り付けられる。また、スライド部２５の一端部には、図９（ｂ）（ｃ）に示すように、フラットケーブルＣの一端部Ｃ２が接続されており（図９（ｂ）（ｃ）参照）、このフラットケーブルＣの一端部Ｃ２と通電端子２７との間が、図示しない導電線で電気的に接続されている。

カバー部材２３は、絶縁性を有する材料、例えば、ポリプロピレン等により形成されている。カバー部材２３は、図５に示すように、内管本体２１の他端部２１ｃの上部２１ｃ１に設けられた溝部２１ｃ３，２１ｃ３に、下縁２３ｃ，２３ｃを係合させることで、他端部２１ｃに一体的に装着され、ベース部材２２との間に絶縁された空間を形成している。
本実施形態では、超音波溶着による固着手法によってカバー部材２３が内管本体２１の他端部２１ｃに固着されている。なお、カバー部材２３の固着は、その他の溶着や接着材等を用いて行ってもよいし、ねじ等の締結部材を用いて行ってもよい。
また、内管本体２１に対するベース部材２２の固定は、内管本体２１にカバー部材２３を固定することによるカバー部材２３の押え付けによって行ってもよいし、ベース部材２２を内管本体２１に直接固定するようにしてもよい。ベース部材２２の固定は、超音波溶着によって行ってもよいし、また、その他の溶着や接着材等を用いて、あるいは、ねじ等の締結部材を用いて行ってもよい。

カバー部材２３の他端には、ベース部材２２のスライド部２５に装着されるスライドカバー２８が一体的に形成されている。スライドカバー２８は、スライド部２５との間に図示しない導電線を収容する空間を形成している。
また、カバー部材２３の上面には、操作ボタン２４のボタン部２４ｂが挿通配置される開口部２３ａが形成されている。
このようなスライド部２５およびスライドカバー２８は、一体となって、図８（ａ）に示すように、外管１０の他端部１１ｃに固定された支持部材１５の挿通部１５１ｂを通じて、外管本体１１とは絶縁された下カバー１２と上カバー１３との間に挿入される。
そして、前記したように、スライド部２５上に配置された図示しない導電線を介して、フラットケーブルＣの一端部Ｃ２（図９（ｂ）参照）と通電端子２７（図５参照）との間が電気的に接続される。これにより、外管１０の一端部に設けられた通電端子１７，１７（図３参照）と通電端子２７（図５参照）との間が外管本体１１および内管本体２１から絶縁された状態で電気的に接続されることとなる。

以下では、前記構成によって得られる効果を説明する。
（１）延長管５の外管本体１１および内管本体２１が炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂で構成されているので、延長管５全体として軽量化を図りつつ剛性を確保することができる。操作管４の全部または一部（例えば、グリップを除いた円筒状の部分）を炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂で成形して、操作管４の軽量化を図りつつ剛性を確保してもよい。さらに、掃除機本体２の一部（例えば、下ケース）を炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂で成形して、掃除機本体２の軽量化を図りつつ剛性を確保してもよい。
（２）延長管５に配置された導電部材である通電端子１７，１７および通電端子２７，２７は、絶縁性の樹脂である下カバー１２上やベース部材２２上において延長管５の外管本体１１および内管本体２１と絶縁して配置されているので、延長管５と通電端子１７，１７とが電気的に導通することがなく、また、延長管５と通電端子２７とが電気的に導通することもない。
したがって、延長管５の外管本体１１および内管本体２１が導電性を有する材料で形成されている構造を有しながら、導電部材との好適な絶縁性を確保することができる。
（３）通電端子１７，１７を外管本体１１から絶縁する下カバー１２、および通電端子２７を内管本体２１から絶縁するベース部材２２は、設置される部分である外管本体１１、内管本体２１の外周面の全周に満たない範囲に被着されているので、これらが外周面の全周に被着され構成のものに比べて、被着面積を小さくすることができ、その分、軽量、小型化を図ることができる。
（４）通電端子１７，１７に接続される給電手段としての導電線Ｗ１、および導電線Ｗ１に接続されるフラットケーブルＣは、絶縁性の樹脂である下カバー１２上にそれぞれ配設されているので、導電性の部材である外管本体１１との好適な絶縁性を確保することができ、第１の吸込具７に対する好適な給電を実現することができる。
（５）フラットケーブルＣは、下カバー１２と上カバー１３との間において、外管本体１１から絶縁された空間内に配設されているので、良好な絶縁性を維持することができる。したがって、長期間の使用により、仮に、フラットケーブルＣの被覆が剥がれるような事態が生じたとしても、フラットケーブルＣが人の手に触れたり外管本体１１に直接接触したりすることが確実に阻止される。
（６）超音波溶着による固着手法により、上カバー１３が外管本体１１に固着され、また、カバー部材２３が内管本体２１に固着されているので、上カバー１３やカバー部材２３の固定が簡単であり、高強度の固着を実現することができる。また、溶着箇所の仕上がりが良好となり、製品価値も高まる。
（７）外管本体１１と内管本体２１との間が、弾性および導電性を有するシール部材１５ｄ，１５ｅでシールされているので、外管本体１１と内管本体２１とを導電性を有する一つの部材として、これらに帯電する静電気を例えば外管本体１１に設けた一つの除電手段によって好適に除電することができる。これにより、生産性の向上やコストの低減を図ることができる。
なお、外管本体１１と内管本体２１とをアルミニウム合金等の金属材料で形成した場合にも、これらの間をシール部材１５ｄ，１５ｅでシールすることにより、これらに帯電する静電気を例えば外管本体１１に設けた一つの除電手段によって好適に除電することができる。
（８）掃除機本体２側に通じる図示しない信号線等を設けて、この信号線等に延長管５の静電気を放電させるように構成したものにおいては、既存の信号線等を利用して静電気を好適に除電することができ、コストの低減を図ることができる。
また、第１の吸込具７や第２の吸込具６を導電性を有する材料、例えば、炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂で成形して、清掃面に接触する部分から延長管５に接触する部分に至る部分が導電性を有するように構成してもよい。この場合には、第１の吸込具７や第２の吸込具６を通じて清掃面となる電気を好適に放電することができる。
なお、操作管４の全部または一部（例えば、グリップを除いた円筒状の部分）を炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂で成形して、延長管５の外管１０から操作管４、さらには清掃時にこの操作管４を握る人を介して、延長管５に帯電した静電気を床面等に放電するようにしてもよい。
（９）延長管５の外管本体１１および内管本体２１を射出成形により成形した場合には、延長管５を金属製の部材で形成した場合に比べて、形成が簡単であり、複雑な形状等も一体的に形成することができて、生産性に優れる。
また、射出成形によって、外管本体１１および内管本体２１の内面を平滑化することができるので、塵埃の衝突により発生する静電気を抑制することができる。

なお、各部の形状等は任意に設定することができ、下カバー１２、上カバー１３の周方向における大きさや、ベース部材２２、カバー部材２３の周方向の大きさ等は、外周面の全周に満たない範囲に被着されるものであれば任意に設定することができる。

また、前記実施形態において延長管５は、外管１０と内管２０とを連結したものを例示したが、これに限られることはなく、一つの管体で構成されたものであってもよい。

［２．延長管］
次に、電気掃除機１に備えられる延長管５を構成する、外管本体１１および内管本体２１を成形する材料について説明する。前記のように、延長管５を構成する外管本体１１と内管本体２１とが、炭素繊維を所定の割合で含有する熱可塑性樹脂（以下、適宜「炭素繊維含有樹脂」という。）からなる。以下、この炭素繊維含有樹脂について説明する。

（炭素繊維）
炭素繊維含有樹脂に含まれる炭素繊維は、繊維状の例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）樹脂、ピッチ等を高温で炭化することにより得られるものであり（短繊維）、通常はその９０％以上が炭素によって構成される。このような炭素繊維の具体的な種類は特に限定されず、後記する炭素繊維の物性に応じて任意の条件で製造してもよく、また、市販品を用いてもよい。炭素繊維を製造する場合、その製造条件、原料等は特に制限されず、公知の任意の製造条件および原料を適用して製造すればよい。また、炭素繊維は必ずしも１種を単独で用いる必要は無く、２種以上を任意の比率および組み合わせで用いてもよい。

炭素繊維含有樹脂に含まれる炭素繊維の長さは特に制限されないが、好ましくは１ｍｍ以下である。このような長さの炭素繊維を用いることで、外管本体１１および内管本体２１に含有させる炭素繊維をより容易に準備することができるため、延長管５の製造コストを削減することができる。また、このような長さの炭素繊維を外管本体１１および内管本体２１に含有させることにより、外管本体１１および内管本体２１を構成する炭素繊維含有樹脂中で炭素繊維同士が適度に絡み合い、その結果、良好な剛性を奏することができる。

炭素繊維含有樹脂に含まれる炭素繊維の量は、炭素繊維含有樹脂中、５質量％以上、１５質量％以下、好ましくは１０質量％以下である。炭素繊維の含有量がこの範囲に含まれることにより、延長管５の製造コストを抑制しつつも、延長管５の軽量化および高剛性化をバランス良く向上させることができる。また、前記した上カバー１３（図３参照）およびカバー部材２３（図５参照）を、それぞれ外管本体１１および内管本体２１に超音波溶着させ易くなるという利点もある。この点に関して、図１０を参照しながら詳細に説明する。

図１０は本発明者らの検討によって得られたグラフであり、炭素繊維の含有量を変化させた場合の、板状の炭素繊維含有樹脂の厚み（延長管を成形した際の外径と内径との長さの差に対応する。）および当該厚みを板状の炭素繊維含有樹脂の曲げ強度の関係を概念的に示すグラフである。図１０中、各グラフ近傍の記載は炭素繊維（ＣＦ）の含有量（質量％）であり、「ＰＰ」は炭素繊維を含まない熱可塑性樹脂としてのポリプロピレン（ＣＦ含有量０質量％）を表している。

また、縦軸の「８６ＭＰａ」は、従来の電気掃除機に用いられている厚みが２ｍｍのポリプロピレンの曲げ強度を表している。すなわち、従来の厚み２ｍｍのポリプロピレンからなる延長管においては、当該延長管を板状に成形した際の板状ポリプロピレンの曲げ強度が８６ＭＰａである。したがって、板状樹脂の曲げ強度が８６ＭＰａ以上であれば、当該板状樹脂を用いて従来と少なくとも同等以上の強度（剛性）を有する延長管を成形できる。

さらに、横軸の「０．９ｍｍ」は、射出成形またはブロー成形が可能な最低限の厚みである。したがって、射出成形もしくはブロー成形を行って延長管を成形する場合には、延長管の厚みが最低でも０．９ｍｍとなるように板状樹脂を用いて成形することが極めて重要となる。

図１０に示すように、同じ厚みを有する場合には、炭素繊維含有樹脂中の炭素繊維含有量が増加すればするほど、炭素繊維含有樹脂の強度（必要強度）が増加する。しかしながら、炭素繊維は通常は高価なものであり、炭素繊維の含有量を増加させた場合には炭素繊維含有樹脂中の製造コストが増加する（価格上昇）。さらに、延長管の厚みを増加させれば、その分延長管の質量も上昇する（質量上昇）。また、本発明者らの検討によると、ポリプロピレンの比重は０．９２ｇ／ｃｍ^３であり、炭素繊維を例えば１０質量％の割合で含むポリプロピレンの比重は０．９５ｇ／ｃｍ^３である。したがって、炭素繊維を含まないポリプロピレンよりも炭素繊維を含むポリプロピレンの比重が大きいため、単に炭素繊維の含有量を増加させた場合は、同じ厚みでも重量が増加する。

すなわち、延長管５（より具体的には外管本体１１および内管本体２１）の剛性を向上させるために単に炭素繊維の含有量を増加させても、延長管５を安価に製造することができず、また、重量も増加する。そして、重量が過度に重くなり過ぎた場合に延長管５の厚みを減少させると、後記する成形が困難になったり、延長管５に通常要求される剛性を確保することができなくなったりすることがある。また、厚みを同じにしつつ、延長管５を安価に製造するために炭素繊維の含有量を減少させても、延長管５に通常要求される強度を確保することができないことがある。さらに、このような剛性を確保するために延長管５の厚みを増加させれば、延長管５の重量が重くなる可能性がある（質量増加）。

図１０に示すグラフは、前記課題に鑑みて本発明者らが検討し、得たものである。すなわち、製造する際の製造コストの削減（安価化）と、通常要求される強度の確保と、軽量化と、を全て兼ね備える延長管５が、本発明者らの鋭意検討によって想到されたのである。つまり、例えばポリプロピレンと１０質量％の割合で炭素繊維を含む炭素繊維含有樹脂においては、従来の延長管を構成する樹脂強度（板状の樹脂強度として８６ＭＰａ）と同程度の強度を維持しようとする場合、厚みが約２ｍｍを超えると従来の延長管を構成する樹脂よりも重くなる。

そのため、炭素繊維の含有割合を５質量％以上１５質量％以下とすれば、従来の延長管を構成する樹脂と同程度の強度としつつも厚みを従来（約２ｍｍ）よりも薄くすることができ、ひいては延長管を従来よりも軽量なものとすることができる。特に、延長管は筒状であるため、電気掃除機を構成する他の部材と比べて破損し易いことがあり、軽量（つまり厚みが薄い）でありつつも高剛性を有するということはとりわけ優れた効果である。このような炭素繊維含有量を有する炭素含有樹脂を延長管に適用することにより、外管本体１１および内管本体２１の長手方向中間部においてそれぞれ、外径と内径との差を１ｍｍ以上１．４ｍｍ以下、また、長手方向全域においては当該差が２ｍｍ以下という、従来よりも薄くて軽量、しかも高剛性な延長管を製造することができる。

また、炭素繊維を５質量％以上１５質量％以下の割合で含有する炭素繊維含有樹脂からなる延長管５に拠れば、前記した上カバー１３およびカバー部材２３を超音波溶着によって、より確実に固定することができる。より具体的には、炭素繊維の含有量が増加すればするほど、通常は超音波溶着することが困難になる傾向がある。しかしながら、炭素繊維を前記割合で含む延長管５に拠れば、前記の安価、軽量、高剛性を維持しつつも上カバー１３およびカバー部材２３の固定をより確実に行うことができるという効果も奏する。さらに、炭素繊維を前記の割合で熱可塑性樹脂に含有させることにより、後記する射出成形またはブロー成形によって延長管を特に成形し易いという利点もある。

（熱可塑性樹脂）
延長管５は、前記の炭素繊維を含む熱可塑性樹脂により構成される。前記の炭素繊維の説明においては、熱可塑性樹脂としてポリプロピレンを具体例に挙げたが、延長管５に含まれる熱可塑性樹脂は、ポリプロピレンに何ら限定されるものではない。すなわち、延長管５を成形する熱可塑性樹脂としては、公知の任意の熱可塑性樹脂（例えば前記のようにＡＢＳ（Acrylonitrile−Butadiene−Styrene）樹脂等）を用いることができ、その物性も、延長管としての機能を備えることができる限り任意である。ただし、延長管５を成形する熱可塑性樹脂としては、軽量および安価であり、製造および取扱いが容易であるという観点から、前記具体例で挙げたように、ポリプロピレンを用いることが好ましい。また、熱可塑性樹脂は必ずしも１種を単独で用いる必要は無く、２種以上を任意の比率および組み合わせで用いてもよい。

また、延長管５には、前記の炭素繊維および熱可塑性樹脂以外の任意の成分が含まれていてもよい。

次に、延長管５を構成する、炭素繊維含有樹脂からなる外管本体１１および内管本体２１の製造方法について説明する。本実施形態においては、外管本体１１および内管本体２１はそれぞれ、炭素繊維含有樹脂を射出成形もしくはブロー成形して成形される。以下、射出成形を行う場合と、ブロー成形を行う場合と、の２つに分けて、外管本体１１および内管本体１２の製造方法を説明する。ただし、外管本体１１と内管本体２１とは形状が若干異なるものの基本的には同様に製造することができるため、以下においては内管本体２１の製造方法を例に説明する。また、図示の簡略化のために、図１１および図１２における内管本体２１の形状を単純な筒形状のものとしている。

（射出成形を行う場合）
炭素繊維含有樹脂を用いて射出成形を行う場合、その具体的な方法に特に制限は無い。以下、射出成形の方法を具体的に説明するが、射出成形の方法は以下の内容に限定されない。例えば、図１１に示すように、筒形状の外形（つまり円柱形状の外観）を成形可能な金型（上型１００および下型１０１）と、円筒形状の内径を成形可能な中子１０２と、を組み合わせて一体のものとする。そして、これらを組み合わせた際に生じる隙間に、中子１０２と一体となって形成されているフランジ１０２ａを貫通する貫通孔１０２ｂを通じて、加熱された溶融した炭素繊維含有樹脂を射出する（つまり押し出す）。その後冷却、ならびに金型１００，１０１および中子１０２を取り外して必要に応じてバリを切断することで、内管本体２１を成形することができる。

溶融した炭素繊維含有樹脂を射出する際の金型１００，１０１および中子１０２の温度は任意であるが、炭素繊維含有樹脂の融点以下の温度の場合には炭素繊維含有樹脂が固化するため、当該融点温度よりも高い温度に設定する。また、射出する際の射出荷重は、炭素繊維含有樹脂の温度や組成によっても異なるため一概にはいえないが、例えば２００ＭＰａ程度とすることができる。なお、射出成形を行う際の具体的な装置としては、例えば、特開２０１０−１３１９６６号公報や特開２００６−１１０９０５号公報などに記載された射出成型機を用いることができる。

内管本体２１を射出成形によって成形することにより、内管本体２１の外形状に加えて内形状も精度良く構成することができ、内管本体２１の内壁を平滑なものとすることができる。したがって、電気掃除機使用時の内管本体２１内部に空気が流通する際に、空気の内部抵抗を減らすことができ、電気掃除機に備えられている電動送風機の運転効率をより向上させることができる。また、内壁の凹凸による空気の乱流を抑制することができ、乱流に伴う騒音をより抑制することができる。さらには、延長管の全体を一度の工程で一体的に成形することができるため、製造工程の簡素化を図ることができる。

（ブロー成形を行う場合）
炭素繊維含有樹脂を用いてブロー成形を行う場合、その具体的な方法に特に制限は無い。以下、図１２を参照しながら、ブロー成形の方法を具体的に説明するが、ブロー成形の方法は以下の内容に限定されない。

例えば、図１２に示す筒形状の外形を成形可能な金型２００，２０１を組み合わせ、これらの金型２００，２０１の内部に炭素繊維含有樹脂からなるパリソン２０２を押し出す。その後、パリソン２０２内部に高圧空気を噴き入れ、金型２００，２０１内表面にパリソン２０２を押し付ける。そして、金型２００，２０１を冷却することによりパリソン２０２を固化させ、金型２００，２０１を取り外した後必要に応じてバリを切断することで、内管本体２１を成形することできる。

パリソン２０１を構成する炭素繊維含有樹脂の温度、金型２００，２０１内表面にパリソン２０１を押し出す際の荷重、高圧空気の具体的な圧力等は特に制限されず、公知の任意のブロー成形法を適用すればよい。なお、ブロー成形を行う際の具体的な装置としては、例えば特開平１１−２７７６１７号公報などに記載されたブロー成型機を用いることができる。

内管本体２１をブロー成形によって成形することにより、中子を用いずに内管本体２１を成形することができるため、中子の引き抜き等の製造工程の簡素化を図ることができる。また、内管本体２１の全体を一度の工程で一体的に成形することができるため、この観点からも製造工程の簡素化を図ることができる。

前記のように、外管本体１１および内管本体２１は安価に製造でき、しかも軽量かつ高剛性である。つまり、電気掃除機に通常は付属品として付随する延長管５についても性能の向上を図ることができ、ひいては電気掃除機全体としての性能が高められた電気掃除機を提供することができる。

また、前記のように、炭素繊維含有樹脂を用いても、射出成形もしくはブロー成形を容易に行うことができる。したがって、延長管５（より具体的には、外管本体１１および内管本体２１）の成形が容易であるという利点を有する。また、上カバー１３およびカバー部材２３を超音波溶着によって、炭素繊維を含む熱可塑性樹脂に対しても容易かつ強固に固定することができる。

なお、電気掃除機１においては炭素繊維含有樹脂を外管本体１１および内管本体２１に適用しているが、このような炭素繊維含有樹脂は、外管本体１１および内管本体２１の他にも、例えば車輪等の電気掃除機１を構成する各部材に適用可能である。さらには、前記したように、炭素繊維含有樹脂を、操作管４を構成する少なくとも一部（即ち、全部または一部）の部材や、掃除機本体２を構成する少なくとも一部（即ち、全部または一部）の部材に適用してもよい。

１ 電気掃除機
２ 掃除機本体
２ｂ 電動送風機
５ 延長管
６ 第２の吸込具（吸込具）
７ 第１の吸込具（吸込具）
１０ 外管
１１ 外管本体
１２ 下カバー（絶縁性の樹脂部材）
１７ 通電端子（導電部材）
１３ 上カバー（カバー部材）
１５ 支持部材
１５ｄ，１５ｅ シール部材
１７，２７ 通電端子
２０ 内管
２１ 内管本体
２２ ベース部材（絶縁性の樹脂部材）
２３ カバー部材
Ｃ フラットケーブル（給電手段）
Ｔ１ 通風路
Ｔ２ 通風路
Ｗ１ 導電線（給電手段）

Claims (2)

1. 吸込具と、掃除機本体に内蔵される電動送風機と、前記吸込具および前記電動送風機の間に形成されている通風路とを備え、前記通風路の少なくとも一部が筒状の延長管により形成されている電気掃除機において、
   炭素繊維および熱可塑性樹脂を含む炭素繊維含有樹脂を射出成形またはブロー成形にて外径と内径との差が０．９ｍｍ以上２ｍｍより小さくなるように成形された前記延長管を構成する延長管本体を備え、
   前記炭素繊維含有樹脂に含まれる炭素繊維の量を、前記炭素繊維含有樹脂中、５質量％以上１５質量％以下としたことを特徴とする、電気掃除機。
2. 前記延長管本体は、外管本体と、該外管本体に伸縮自在かつ摺動可能に収容された内管本体と、を有することを特徴とする、請求項１に記載の電気掃除機。

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