JP5869729B2 - 自立式清掃具 - Google Patents

Description

本発明は、自立式清掃具に関し、特に真空掃除機の形態をした清掃具に関する。

例えば真空掃除機のような清掃具は良く知られている。大部分の真空掃除機は、“直立式”又は（幾つかの国ではキャニスター又はバレル型装置と呼称される）“シリンダ型”である。シリンダ型真空掃除機は、一般に、塵埃を含む空気流を真空掃除機の内部に引き込むためのモータ駆動式ファンユニットを収容している本体と、例えばサイクロン式分離器や袋のような、塵埃を当該空気流から分離させるための分離器とを備えている。塵埃を含む空気流が、本体に接続されている吸引ホース及びワンドから成る集合体を通じて、本体に導入される。真空掃除機の本体は、利用者が部屋を動き回る際にホースを介して一緒に引きずられる。清掃ツールが、ホース及びワンドから成る集合体の遠位端に取り付けられている。

例えば特許文献１は、サイクロン式分離器を支持している本体を具備するシリンダ型真空掃除機を開示している。真空掃除機は、それぞれが本体の後方部分の側方それぞれに配設されている２つの主ホイールと、本体の前方部分の下方に配置されているキャスターホイールとを有しているので、床面上において真空掃除機を引きずることができる。

特許文献２は、吸引ホース及びワンドから成る集合体に接続されている球体状の形態とされるシリンダ型真空掃除機を開示している。球状の本体の球状の容積は、一組のホイールを備えており、ホイールそれぞれが、本体の側方それぞれに配置されており、掃除機を通じて流体流れを引き込むための電動式ブロワと、流体流れから塵埃を分離するための集塵袋とを収容している。

特許文献３は、床面上における真空掃除機の操縦性を改善するためにシャーシに接続されている略球状のアセンブリを有しているシリンダ型真空掃除機を開示している。球状のアセンブリは、ボディと、当該ボディに接続されている一組のドーム状のホイールとを備えている。分離器は、球状のアセンブリの前方に配置されている。シャーシは、真空掃除機の分離器を支持するためのサポートを含んでいる。サポートは、塵埃を含む空気流を分離器に運搬するための入口ダクトに配置されている。

英国特許第２４０７０２２号明細書 欧州特許第１１２９６５７号明細書 国際公開第２０１０／１１２８８７号

本発明は、シリンダ型の自立式清掃具であって、塵埃を含む流体流れから塵埃を分離するためのサイクロン式分離器と、床接触式転動アセンブリとを備えている清掃具において、清掃具が、清掃具がその側方に傾いた場合に直立姿勢に復帰するように付勢されるように配置されている、清掃具に関する。

サイクロン方式による清掃は、清掃装置における一般的な他の分離方式による清掃より、塵埃を含む流体流れから塵埃を除去することについてさらに一層効果的であるので、このような構成は優位である。

好ましくは、床接触式転動アセンブリは、本体と、当該本体に回転可能に接続されている複数の床接触式ホイールとを備えており、ホイールそれぞれが、本体の側部それぞれに配置されている。ホイールそれぞれが、好ましくは転動アセンブリが比較的連続的な外面を有しているように転動アセンブリの本体の隣接部分と略同一平面上に位置している、縁部を有しており、これにより清掃具の操縦性を改善される。利用の際に、清掃具は、清掃具がホイールの縁部を接触させて床面に沿って走行するように、直立姿勢で床面に沿って引き回される。

最も好ましくは、ホイールそれぞれが、ドーム状又は略ドーム状の外面を有している。本明細書で利用されるように、“ドーム状（domed）”との用語は、ホイールが湾曲した側面を有していることを意味すると解釈すべきである。最も好ましくは、ホイールは、略半球状の形態とされるか、又は球の一部分を形成している。言うまでもなく、ホイールは、段付外面を有しているか、又は１つ以上の部分を有しているが、ホイールが本体と共に転動アセンブリを形成している限り、ドーム状の形態であるとみなされる。

本明細書で利用されるように、“転動アセンブリ（rolling assembly）”との用語は、清掃具が直立姿勢から転倒した場合にその側方又は後方に転動可能とされるアセンブリを包含することを意図している。従って、転動アセンブリは、標準的なホイールを備えているにすぎないアセンブリを包含していない。このような標準的なホイールは、清掃具を直立姿勢で床面に沿って走行可能とするが、清掃具が転倒した場合に清掃装置をその側方に転動させることはできない。従って、“転動（rolling）”との用語は、その縁部、タイヤ、又は走行縁部を接触させて走行しているホイールの標準的な運動を包含していない。

従って、転動アセンブリの外面及び／又は視認可能な表面の大部分が、好ましくは丸められており、湾曲されており、又は、転動アセンブリの全体形状が略回転楕円体状又は略球体状の形体を露呈するように実質的に湾曲されている。このような形状によって、清掃具は、湾曲した表面に転動可能とされる。

利用に際に清掃具をその側方及び後方に転動させることは、非常に優位である。なぜならば、標準的なホイールを具備する清掃具がその側方に傾いた場合には、当該清掃具が立ち往生するが、上述の清掃具であれば、その側方において立ち往生しないからである。本発明によって、継続的な利用の際に引張力及び回転力が清掃具に作用することに起因して、清掃具が転倒したとしても、清掃具が直立姿勢に回転復帰することができるので、利用者は、当該清掃具の利用を継続することができる。

さらに、清掃具は、利用の際に清掃具が転動アセンブリの湾曲した表面のうち１つ以上の表面の方に傾いた場合に、清掃具が付勢されることによって直立姿勢に復帰するように構成されている。このことは、分離器の重心を可能な限り低くすることによって実現される。

転動アセンブリは、転動アセンブリがサイクロン式分離器の少なくとも一部分を収容可能とされる凹所を有しているように、略回転楕円体の又は略球体の外面を有している。本体及びホイールは共に、概略的に転動アセンブリであるとみなされるので、凹所と、例えばハンドル、プラグカラー、及び本体の平坦なベース面のような本体の任意の他の表面形体とによって、本発明の効果は損なわれない。実際に、転動アセンブリは、多数の突起、凹所、切欠、又は平坦部分を有しているが、略球体状の又は略回転楕円体状の形態であると考えられ、“転動アセンブリ”との用語の意義の範囲内にある転動アセンブリであるとみなされる。このことは、清掃具がその側面又は後面に向かって傾いた場合に回転するように転動アセンブリ全体の外観が略球体状又は略回転楕円体状に形成されているとみなされる限り、当て嵌まる。転動アセンブリは、凹所を備えているとしても、略回転楕円体状の形態であるとみなされる。なぜならば、転動アセンブリの全体形状が、分離器を受容可能とされる回転楕円体状の形態、球状の形態、又はボール状の形態とされるからである。

ホイールの回転軸線は、清掃具が直立姿勢にある場合にホイールの縁部が床面に接触するように清掃具が配置されている床面から上方に向かって傾斜している。回転軸線の傾斜角度は、好ましくは０°〜１５°の範囲内にあり、より好ましくは３°〜８°の範囲内にある。優位には、これにより清掃具の安定性が改善される。

サイクロン式分離器は、第１のサイクロン式分離ユニットと第２のサイクロン式分離ユニットとを備えている。第１のサイクロン式分離ユニットは、第２のサイクロン式分離ユニットの上流に配置されている。好ましい実施例では、第１のサイクロン式分離ユニットが、単一の分離効率が低いサイクロンとされる。また、好ましくは、第１のサイクロン式分離ユニットは、分離効率が低いサイクロンと一体に形成されている塵埃収集器を備えている。理想的には、第２のサイクロン式分離ユニットは、並列配置されている複数のサイクロンを備えている。第２のサイクロン式分離ユニットの分離効率は、第１のサイクロン式分離ユニットの分離効率より高い。

複数の第２のサイクロンが、第２のサイクロンから成る第１のセットと第２のサイクロンから成る第２のセットとに少なくとも分かれている。第２のサイクロンから成る第１のセットの流体入口は、第１の群に配置されており、第２のサイクロンから成る第２のセットの流体入口は、第１の群から軸線に沿って離隔している第２の群に配置されている。

第２のサイクロン式分離ユニットのサイクロンを、共通軸線を中心としてそれぞれ配置されていると共にグループ化された流体入口を有している第１のセットと第２のセットとに分けることによって、サイクロンから成る第１のセット及び第２のセットを当該軸線に沿って離隔させることができる。これにより、分離器の寸法的制約の範囲内において分離効率及び清浄効率が最適化されるように、第２のサイクロン式分離ユニットを構成するサイクロンの数量及び大きさの両方を選定することができる。サイクロンから成るセットそれぞれのための共通する塵埃収集器を設けることによって、第２のサイクロン式分離ユニットを空にすること及び清浄することが容易になる。

サイクロンから成るセットの流体入口は、多数の異なる配置のうち一の配置で配置されている。例えば、流体入口は、軸線を中心として延在して螺旋状に配置されている。好ましくは、流体入口から成る第１のグループは、第１の環状配置で配置されており、流体入口から成る第２のグループは、第１の環状配置から軸線に沿って離隔されている第２の環状配置で配置されている。好ましくは、これら環状配置それぞれが軸線に対して略直角とされる。好ましくは、環状配置は略同一の大きさとされる。好ましくは、環状配置されぞれの内側において、流体入口は共通する平面内に実質的に配置されている。代替的には、流体入口は、好ましくはそれぞれが軸線に対して略直角とされる多数の異なる平面内に配置されている。

好ましくは、分離器は、分離器を空にするために分離器を取り外すことができるように、凹所に取り外し可能に受容されている。従って、凹所は、分離器のためのサポートを転動アセンブリの本体に備えている。分離器が凹所に受容されている場合には、分離器の長手方向軸線が、好ましくは、清掃具が略水平面に沿って移動する場合における垂直線に対して鋭角で傾斜している。この角度は、好ましくは０°、２０°、３０°、３５°、４０°、又は４５°から５０°、５５°、６０°、６５°、又は７０°の範囲内とされる。好ましくは、分離器が凹所の内部にドッキングされるまで上方から分離器を凹所の内部に降下させることによって、分離器は凹所内に配置される。

好ましい実施例では、分離器が凹所に受容されている場合に、サイクロン式分離器の少なくとも一部分が、清掃具の外面の一部分として視認可能とされる。好ましい実施例では、分離器が凹所に受容されている場合に、分離器の１０％〜９０％が、清掃具の外面の一部分として視認可能とされる。より好ましい実施例では、分離器が凹所に受容されている場合に、分離器の２０％、３０％、又は４０％〜５０％、６０％、又は７０％が、清掃具の外面の一部分として視認可能とされる。

サイクロン式分離器が凹所に受容されている場合に、サイクロン式分離器の一部分を清掃具の外面の一部分として視認可能とすることによって、利用者が必要な場合に容易にサイクロン式分離器を取り外して空にすることを補助することができる。これにより、サイクロン式分離器の全体が転動アセンブリの内部に収容されていることによって、サイクロン式分離器にアクセスするために転動アセンブリを組立解除する必要がある場合と比較して、一層利用し易くなる。特定の実施例では、分離器の一部分が、利用者が収集された塵埃を目視することができるように透明になっている場合がある。従って、透明部分を清掃具の外面の一部分とすることによって、利用者は、いかなる集塵された塵埃であっても目視することができる。従って、このことは、分離器を空にする必要があるか否か確認するために転動アセンブリを組立解除する必要なく、利用者が分離器を空にすべき時期に関して、利用者に対する警告として機能する。

さらに、サイクロン式分離器の一部分を転動アセンブリの前方外側ではなく転動アセンブリの内部に受容させることは、清掃具全体の重心を一層下げること、及び当該重心を転動アセンブリの輪郭の内側に配置させることを意味する。このような重心を有することによって、清掃具がその側方に傾いた場合に、清掃具が直立姿勢に復帰するように付勢されるようになる。

特定の実施例では、第２のサイクロン式分離ユニットは、サイクロン式分離器の外面の一部分を形成している。好ましくは、第２のサイクロン式分離ユニットの一部分が、サイクロン式分離器が凹所に受容された場合に凹所に受容される。しかしながら、第２のサイクロン式分離ユニットの大部分が、サイクロン式分離器が凹所に受容された場合に視認可能な状態を維持している。

最も好ましくは、分離器の側部が凹所に受容されている。転動アセンブリが、分離器が凹所に受容されている場合に分離器の上面の周りに延在してないことが望ましい。本明細書で利用されるように、“上面（upper surfaces）”との用語は、分離器が凹所に受容された場合における分離器の最上面に関連する。従って、分離器が凹所に受容された場合に分離器が傾斜している実施例では、“上面（upper surfaces）”との用語は、分離器の側面を含んでいるので、直立姿勢にある際に分離器が転動アセンブリから取り外された場合における上面であるとみなす必要は必ずしもない。

本発明の好ましい形体については、添付図面を参照しつつ、例示することのみを目的として説明する。

上方から見た真空掃除機の前方斜視図である。 真空掃除機のボディの前方斜視図である。 真空掃除機のボディの後方斜視図である。 真空掃除機のボディの側面図である。 真空掃除機のボディの後面図である。 真空掃除機のボディの下面図である。 ホイールを取り外した状態において、ボディの上方から見た前方斜視図である。 分離器を取り外した状態における真空掃除機のボディの後方斜視図である。 分離器を取り外した状態における真空掃除機のボディの前方斜視図である。 分離器を取り外した状態における真空掃除機のボディの後面図である。 真空掃除機のボディの後面における断面図である。 真空掃除機のボディの側面における断面図である。 分離器の斜視図である。 第２の実施例の側面図であって、真空掃除機のボディを表わす。 第３の実施例の側面図であって、真空掃除機のボディを表わす。

図１は、真空掃除機１の形態をした清掃具の外面図である。真空掃除機１は、典型的には利用の際にホース及びワンドから成る集合体の後方に引っ張られるボディ２を具備するシリンダ型又はキャニスタ型である。図２〜図６は、ボディ２のさらなる詳細図である。

ボディ２は、塵埃を空気流から分離するための分離器４を備えている。好ましくは、分離器４は、サイクロン式分離器の形態とされる。分離器４が、分離器４の少なくとも一部分が転動アセンブリ６の内部に組み込まれるか又はドッキングされるように、床接触式転動アセンブリ６の内部に受容されている。分離器４は、転動アセンブリ６から取り外し可能とされるので、分離器４によって収集された如何なる塵埃も取り出すことができる。

転動アセンブリ６は、本体８と２つのホイール１０，１２とを備えている。２つのホイール１０，１２は、床面と接触させるためのものであり、本体８の側部それぞれに転動可能に接続されている。利用の際には、真空掃除機１は、ホイール１０，１２の縁部１４を介して引っ張られ、ホイール１０，１２の縁部１４を接触させて走行するだろう。

転動アセンブリ６の外面及び／又は視認可能な表面の大部分が、丸められているか、湾曲されているか、又は転動アセンブリ６の全体形状が略回転楕円体又は略球体の形状となるように概略的に湾曲されている。このような形状によって、真空掃除機１を利用する際に、真空掃除機１が湾曲した表面を接触させて転動可能となる。このことは、例えば真空掃除機１がその側方又は後方に傾いた場合に生じ得る。図示の実施例では、本体８の湾曲面１６が、転動アセンブリ６の後部に向かって配設されている。言い換えれば、真空掃除機１が利用の際に後転した場合であっても、真空掃除機１は湾曲面１６を接触させて転動可能とされる。ホイール１０，１２は、真空掃除機１が利用の際にその側方に傾いた場合に真空掃除機１がホイール１０，１２それぞれを接触させて転動可能とされるように、転動アセンブリ６の側面それぞれに配設されている。

最も好ましくは、真空掃除機１は、真空掃除機１が利用の際に転動アセンブリ６の湾曲面のうち１つ以上の湾曲面の方に傾いた場合に、真空掃除機１が付勢されることによって図１に表わす直立姿勢に復帰するように構成されている。このことは、真空掃除機１の重心を可能な限り低くすることによって実現される。

図７は、ホイール１０，１２を取り外した状態における分解図である。図８〜図１０は、分離器４を取り外した状態における転動アセンブリ６を表わす。図示の如く、転動アセンブリ６のホイール１０，１２それぞれが、略半球体の形状とされるか、半球体の一部分を形成している。ホイール１０，１２は、ドーム状又は略ドーム状の形態とされる。言うまでもなく、ホイール１０，１２は、段付の外面を有しているか、又は１つ以上の平坦部分を有している一方、略半球体の形状とされ、略球体又は略回転楕円体の形態とされる転動アセンブリ６を本体８と共に形成している。

図示の如く、転動アセンブリ６の側面２０は、ホイール１０，１２の下方に位置しているので、真空掃除機１の利用の際には隠れているが、側面２０がホイール１０，１２の内面２２に向かって突出しているように丸められているか、又は湾曲されている。これにより、真空掃除機１の構成部品を配置させるための本体８の内部空間を最大に確保することができる。言うまでもなく、このような特徴は本質的なものではなく、側面２０は、平坦であっても、段付でも、側面２０がホイール１０，１２の内面２２の外形に追従しない他の態様で形成されていても良い。

これら図面に表わすように、転動アセンブリ６は、真空掃除機１の利用の際に真空掃除機１を転動させることができる略回転楕円体状の外面を有している。また、図示の如く、本体８は、分離器４の少なくとも一部分を収容可能とされる凹所１８を有している。凹所１８と、例えば本体８に設けられたハンドル２４、プラグカラー２６、及び平坦なベース面２８のような本体８の他の表面形体とが存在することによって、転動アセンブリ６全体が略回転楕円体であるという事実が損なわれる訳ではない。実際に、転動アセンブリ６は、多数の突起、切欠、又は閉端部分を有しているが、略球体又は回転楕円体の形態とみなされ、本発明の技術的意義の範囲内では転動アセンブリ６とみなされる。このことは、転動アセンブリ６の全体的な外観が略球体又は略回転楕円体の形態であるとみなされる限り、当て嵌まる。凹所１８を具備するとしても、転動アセンブリ６は、略回転楕円体の形態であるとみなされる。転動アセンブリ６の内部にドッキングされた分離器４を転動アセンブリ６が具備する場合であっても、転動アセンブリ６の全体的な外観が、回転楕円体、球体、又はボールの形態であるからである。

ホイール１０，１２の回転軸線が、ホイール１０，１２の縁部１４が床面に接触するように真空掃除機１が配置されている床面から上方に向かって傾斜している。ホイール１０，１２の回転軸線の傾斜角度は、好ましくは０°〜１５°の範囲、より好ましくは６°〜１０°の範囲とされるが、当該実施例では約３°である。代替的な実施例では、ホイールの回転軸線が水平になっている場合がある。

分離器４が転動アセンブリ６の内部に受容された場合には、分離器４の長手方向軸線は、分離器４が垂直軸線から０°〜６０°の範囲の角度で配置されるように傾斜している。このような配置は、単に分離器４を上方から転動アセンブリ６の上に降下させることによって、分離器４のドッキングを可能とする。この点においては、分離器４が転動アセンブリ６の内部に受容された場合であっても、転動アセンブリ６は分離器４の上面の周囲に延在していない。図示の如く、分離器４の最後方地点３２が、ホイール１０，１２の中心点３４を通過して垂直に延在している直線Ｌの上に又は当該直線Ｌの後方に配置されている。好ましくは、分離器４のさらなる構成部品も、直線Ｌの後方に配置されている。これについては、以下において詳述する。

図示の如く、分離器４が転動アセンブリ６の内部に受容されている場合には、分離器４の一部分が、視認可能な状態にあると共に、真空掃除機１の外面の一部分を形成している。凹所１８の大きさ及び深さは、任意であるが、所望の大きさの分離器４を収容可能な大きさとされる。添付図面に表わす実施例では、分離器４は、凹所１８の内部に受容されているので、真空掃除機１を側面から見た場合には、分離器４と転動アセンブリ６との間には視認可能な間隙が存在しない。このような側面図は、図４に最も良く表わされている。図示の実施例では、分離器４は、分離器４の長さの大部分に亘って転動アセンブリ６の内部に受容されている。理想的には、分離器４は、分離器４の長さの少なくとも５０％に亘って転動アセンブリ６の内部に受容されている。最も好ましい実施例では、分離器４は、分離器４の長さの少なくとも９０％に亘って転動アセンブリ６の内部に受容されている。

図８、図９、及び図１０に表わすように、凹所１８は、多数の成形された窪み３６を備えている。成形された窪み３６は、分離器４の対応して成形された部分を収容するように形成されているので、分離器４は、凹所１８の内部に密接に受容される。凹所１８及び成形された窪み３６の輪郭が、凹所１８及び成形された窪み３６の内部に受容される分離器４の一部分の外部形状に密接に適応しているからである。成形された窪み３６については、以下において詳述する。

図１に表わすように、真空掃除機１０は、可撓性を有しているホース３８を備えており、ホース３８は、ワンド組立体４２に接続するためにボディ２と旋回式カップリング４０との間に延在している。ワンド組立体４２は、塵埃を含む空気流が真空掃除機１の内部に引き込まれる際に通過する吸引開口部４６を備えている、掃除機ヘッド４４に接続されている。可撓性を有しているホース３８は、入口ダクト４８と結合している旋回式継手４７を介して、ボディ２に接続されている。入口ダクト４８は、汚染空気入口ダクト７０と接続しており、汚染空気入口ダクト７０は、汚染空気を入口ダクト４８から分離器４の内部に輸送する。旋回式継手４７については、以下において詳述する。掃除機ヘッド４４、ホース３８、及びワンド組立体４２については、明瞭にすることのみを目的として、図１以外の図面からは除外している。

床面の上において真空掃除機１を操作するために、利用者は、ワンドハンドル４９を保持して移動させる。これにより、ワンドハンドル４９とホース３８、ワンド組立体４２、旋回式カップリング４０、及び旋回式継手４７とが接続されているので、床面の上において真空掃除機１を引きずることができる。従って、これにより、転動アセンブリ６のホイール１０，１２を回転させ、床面の上において真空掃除機１を移動させることができる。

図１１及び図１２に表わすように、空気を掃除機ヘッド４４から分離器４に引き込むための吸引源５０が、分離器４の下方の位置において本体８の内部に取り付けられている。吸引源５０が比較的重いので、吸引源５０を分離器４の下方に配置することによって、真空掃除機１の重心を比較的低くすることができる。その結果として、真空掃除機１の安定性が改善される。さらに、真空掃除機１の取り扱い及び操作性が一層容易になる。好ましくは、吸引源５０及び／又は真空掃除機１の他の構成部品は、利用の際に真空掃除機１が転動アセンブリ６の湾曲面のうち１つ以上の湾曲面の方に傾いた場合に、真空掃除機１が付勢されることによって図１〜図３に表わす直立姿勢に復帰するように配置されている。このことは、ボディ２の重心を低くすることによって実現される。

分離器４については、図１１、図１２、及び図１３を参照しつつ詳述する。分離器４は、サイクロン式分離器である。分離器４は、略円筒状の形態とされる外壁５４を有している外側容器５２を備えている。外側容器５２の下側端部は、外壁５４に回動可能に取り付けられたベース５６によって閉じられている。ベース５６は、外壁５４に設けられたリップ６０と係合するキャッチ５８によって、閉位置において保持されている。閉位置では、ベース５６は、外壁５４の下側端部に対して密閉されている。キャッチ５８は、弾性的に変形可能とされるので、空にするために分離器４が転動アセンブリ６から取り外された場合に、キャッチ５８の最も上側の部分に作用する下向きの圧力によって、キャッチ４８がリップ６０から離隔するように移動され、リップ６０から係合解除される。この場合には、ベース５６は、外壁５４から離隔するように降下する。

サイクロン式分離器４の全体形状は、サイクロン式分離器４を利用する真空掃除機１の大きさ及びタイプに従って変更可能とされる。例えば、分離器４の全長は、清掃具の直径に対して大きくしても小さくしても良く、ベース５６の形状は、例えば平坦又は略円錐台状になるように変更可能とされる。

さらに、分離器４は、第２の円筒状壁６２を備えている。第２の円筒状壁６２は、外壁５４のラジアル方向内方に配置されており、環状のチャンバ６４を外壁５４と第２の円筒状壁６２との間に形成するように、外壁５４から離隔されている。第２の円筒状壁６２は、（ベース５６が閉位置に位置している場合に）ベース５６と接触しており、ベース５６に対して密閉されている。円筒状チャンバ６７の境界は、第２の円筒状壁６２、ベース５６、及びシャーシ６９によって形成されている。環状チャンバ６４の境界は、概略的に外壁５４、第２の円筒状壁６２、ベース５６、外側容器５２の上側端部に位置する上側壁６６、及び環状チャンバ６４からの流体出口を形成する馬蹄状のシュラウド６８によって形成されている。

汚染空気入口ダクト７０は、汚染空気を入口ダクト４８から外側容器５２の上側端部に運搬するために円筒状チャンバ６７を貫通している通路を備えており、掃除機ヘッド４４からの汚染空気流をホース３８及びワンド組立体４２を介して受容する。

入口ダクト４８の端部７２は、環状チャンバ６４と流通している。当該実施例では、入口ダクト４８の端部７２は、シュラウド６８に取り付けられている壁部分７４に形成されている。入口ダクト４８の端部７２は、流入する汚染空気を環状チャンバ６４の周囲の螺旋状経路に強制的に追従させるように、外側容器５２に対して接線方向に配置されている。従って、環状チャンバ６４は、分離効率が低いサイクロンとして機能する。

上述のように、シュラウド６８は、環状チャンバ６４のための流体出口として機能する。シュラウド６８は、馬蹄状に成形された壁７６と、馬蹄状に成形された壁７６から垂下しているスカート部分７８とを有している。また、スカート部分７８は、シュラウド６８に取り付けられている壁部分７４から垂下している。スカート部分７８は、外壁５４に向かって外方に拡幅している。多数の穿孔８０が、シュラウド６８に形成されている。単一の環状チャンバ６４からの唯一の流体出口が、シュラウド６８の穿孔８０によって形成されている。通路８２は、シュラウド６８と第２の円筒状壁６２との間に形成されている。通路８２は、プレナムチャンバ８５を介して、複数の第２の段のサイクロン８４と連通している。

第２の段のサイクロン８４は、二層で、すなわち第１の層８６と第１の層８６の上方に配置されている第２の層８８とに配置されている。第２の段のサイクロン８４は、第２の段のサイクロン８４を通過する空気流が並走するように配置されている。第１の層８６及び第２の層８８それぞれの第２の段のサイクロン８４は、プレナムチャンバ８５の周囲において周方向に沿って配置されている。第２の段のサイクロン８４それぞれは、プレナムチャンバ８５と連通している接線方向の入口９０を有している。第２の段のサイクロン８４それぞれが、他の第２の段のサイクロン８４と同一とされ、円筒状の上側部分９２と、上側部分９２から垂下しているテーパ状部分９４とを備えている。第２の段のサイクロン８４それぞれのテーパ状部分９４は、円錐台状の形態とされ、錐状の開口部９６で終端している。第２の段のサイクロン８４は、第２の円筒状壁６２によって境界が形成されている円筒状チャンバ６７の内部に延在しており、円筒状チャンバ６７と流通している。円筒状チャンバ６７は、第２の段のサイクロン８４によって分離された塵埃のための塵埃収集器として機能する。渦ファインダ９８が、空気を第２の段のサイクロン８４から排出するために、第２の段のサイクロン８４それぞれの上側部分に設けられている。渦ファインダ９８それぞれが、分離器４の側面に配置された清浄空気出口１０２を形成するために、第２の段のサイクロン８４同士の間を延在している出口ダクト１００と連通している。分離器４が転動アセンブリ６にドッキングされた場合には、清浄空気出口１０２は、視認不可能となり、吸引源入口ダクト１０４と接続する。

好ましい実施例では、２８個の第２の段のサイクロン８４が、１４個の第２の段のサイクロン８４ずつ第１の層８６及び第２の層８８に配置されている。１４個の第２の段のサイクロン８４から成るセットそれぞれが、外側容器５２の長手方向軸線ＸＩを中心として環状に配置されている。第２の段のサイクロン８４それぞれは、長手方向軸線ＸＩに向かって下方に傾斜している軸線Ｃを有している。すべての軸線Ｃが、同一の角度で長手方向軸線ＸＩに対して傾斜している。しかしながら、代替的には、第１の層８６の第２の段のサイクロン８４は、第２の層８８の第２の段のサイクロン８４とは異なる角度で長手方向軸線ＸＩに対して傾斜している。環状チャンバ６４が、分離効率が低い第１のサイクロン式分離ユニットを形成している一方、第２の段のサイクロン８４は、第２のサイクロン式分離ユニットを形成していると考えることができる。

第２のサイクロン式分離ユニットでは、第２の段のサイクロン８４それぞれの直径が、環状チャンバ６４の直径より小さいので、第２のサイクロン式分離ユニットが分離可能とされる塵埃粒子は、第１のサイクロン式分離ユニットが分離可能とされる塵埃粒子より小さい。第２のサイクロン式分離ユニットのさらなる利点は、第１のサイクロン式分離ユニットによって既に清浄された空気を利用することであるので、当該清浄された空気中に含まれる粒子の量及び平均的な大きさは、清浄されていない空気中に含まれる粒子の量及び平均的な大きさより小さい。第２のサイクロン式分離ユニットの分離効率は、第１のサイクロン式分離ユニットの分離効率より高い。

上述のように、転動アセンブリ６の本体８は、モータ駆動されるファンユニットの形態とされる吸引源５０を備えている。また、本体８は、ファンユニット５０のモータに給電する電線の一部分を本体８の内部に収納及び保管するためのケーブル巻取組立体１０６を備えている。ファンユニット５０は、モータと、塵埃を含む空気流を真空掃除機１の内部に吸い込むとと共に真空掃除機１と通過させるために当該モータによって駆動される羽根車とを備えている。ファンユニット５０は、モータバケット１０８に収容されている。モータバケット１０８は、真空掃除機１を床面上で操作する際にファンユニット５０が回転しないように、本体８に接続されている。後方モータフィルタ組立体１１０は、本体８の内部に並びに吸引源５０の周囲及び上方に配置されている。後方モータフィルタ組立体１１０は、転動アセンブリ６の内部空間のうち大部分を形成しているモータバケット１０８を後方モータフィルタ組立体１１０が囲むことができるように、馬蹄状の形態とされる。後方モータフィルタ組立体１１０によって囲まれているモータバケット１０８の一部分には、複数の穿孔が形成されている。シール１１２は、ケーブル巻取組立体１０６をモータバケット１０８から隔離している。

さらに、本体８は、清浄された空気を真空掃除機１から排出するための空気排出ポート１１４を備えている。このことは、図７に最も良く表わされている。空気排出ポート１１４は、本体８の側面２０に形成されているので、ホイール１０，１２が所定の位置に配置されている場合には、空気排出ポート１１４が視認することができないが、排出された空気は本体８の側面２０とホイール１０，１２の内面２２との間から排気される。好ましい実施例では、空気排出ポート１１４は、多数の出口穴１１６を備えている。代替的な実施例では、空気排出ポート１１４は、本体８の他の部分に配設されている。図１０では、空気排出ポート１１４は、本体８の外面３０に配設されている。

利用時には、ファンユニット５０は、利用者を介して、例えば転動アセンブリ６の本体８の上面に配置されたボタン１１８を押すことによって起動される。これにより、塵埃を含む空気流が、掃除機ヘッド４４の吸引開口部４６を通じて真空掃除機１の内部に引き込まれる。塵埃を含む空気は、ホース３８及びワンド組立体４２を通過し、旋回式継手４７を介して入口ダクト４８に流入する。その後に、塵埃を含む空気は、分離器４の汚染空気入口ダクト７０に流入する。汚染空気入口ダクト７０の端部７２が接線方向に配置されていることに起因して、空気流は、外壁５４に関する螺旋状経路に追従する。より大きい塵埃粒子が、サイクロン作用によって環状チャンバ６４内に堆積し収集される。

部分的に清浄された空気流は、シュラウド６８の穿孔８０を介して環状チャンバ６４から流出し、通路８２に流入する。その後に、空気流は、プレナムチャンバ８５に流入し、第２の段のサイクロン８４の入口９０を介して、プレナムチャンバ８５から第２の段のサイクロン８４の内部に流入する。第２の段のサイクロン８４では、さらなるサイクロン方式による分離によって、依然として空気流中に含まれている塵埃が取り除かれる。取り除かれた塵埃が、円筒状チャンバ６７内に堆積する一方、清浄された空気は、渦ファインダ９８を介して第２の段のサイクロン８４から流出し、出口ダクト１００に流入する。その後に、空気流は、吸引源入口ダクト１０４を通じて転動アセンブリ６の本体８に流入する。

入口ダクト１０４は、空気流をファンユニット５０の内部に案内する。空気流は、モータ排出ダクトからモータバケット１０８に流入する。その後に、空気流は、モータバケット１０８から流出し、後方モータフィルタ組立体１１０を通過する。最後に、空気流は、空気排出ポート１１４の出口穴１１６に至るまで本体８の曲面に追従する。清浄された空気流は、空気排出ポート１１４の出口穴１１６を通じて、真空掃除機１から排出される。

分離器４は、分離器４を真空掃除機１から容易に取り外すためのハンドル２４を備えている。空にするために分離器４を真空掃除機１から取り外し可能とするために、利用者は、キャッチ解放ボタン１２０を押下することによって、ハンドル２４を本体８のハンドルキャッチ１２２から解放させることができる。ハンドルキャッチ１２２は、一般的な利用の際には、分離器４を本体８に取り付けられた状態に維持している。任意のハンドルキャッチ及びキャッチ解放ボタンであっても、適切であれば利用可能とされる。

収集された塵埃を分離器４から排出可能とするために、利用者は、分離器４を真空掃除機１から取り外すことができる。ハンドル２４を介して分離器４を保持している際に、利用者がキャッチ解放ボタン１２０を押下することによって、ロッドがキャッチ５８を押圧する。キャッチ５８に作用する下向きの圧力が、外側容器５２の外壁５４においてキャッチ５８をリップ６０から離隔するように移動させるので、ベース５６が、外壁５４から離隔するように落下し、これにより、分離器４の内部に収集された塵埃が分離器４から取り除かれる。

可撓性を有しているホース３８は、旋回式継手４７のコネクタ１２６と密閉状態で係合しているホースカフス１２４を備えている。コネクタ１２６は、回転式コネクタであって、入口ダクト４８の少なくとも第１の部分１２８に対して平行とされる軸線Ｘ２を中心として密閉状態で回転するように配置されている。このような回転を可能とするために、コネクタ１２６は、第１の部分１２８を中心として、又は入口ダクト４８の起点に固定されている第１の部分カフス１３０を中心として回転可能とされる。利用の際に、利用者がホース３８及びワンド組立体４２を特定の方向に引っ張ると、このような配置に起因して、旋回式継手４７が、入口ダクト４８を中心としてコネクタ１２６を旋回させるので、真空掃除機の安定性が、継手が固定されている場合と比較して確実に高くなる。

上述のように、図８〜図１０に表わすように、凹所１８が多数の成形された窪み３６を備えている。成形された窪み３６が、対応して成形された第２の段のサイクロン８４を収容するように形成されているので、分離器４が転動アセンブリ６上に載置された場合に視認することができない第２の段のサイクロン８４それぞれは、第２のサイクロン８４の外部形状に密接に適応している成形された窪み３６の内部に受容される。従って、図示の実施例では、２列に配置された成形された窪み３６は、第２の段のサイクロン８４から成る第１の層８６及び第２の層８８に対応している。

図１４及び図１５に表わすように、分離器４が転動アセンブリ６の凹所１８の内部に受容又はドッキングされた場合に視認不可能となる分離器４の割合は異なる。図１４に表わすように、真空掃除機１を側方から見た場合に、凹所１８の最大深さ（Ｐ）の地点において、分離効率が低いサイクロン（環状チャンバ６４）の幅の少なくとも５分の１が、転動アセンブリ６の一部分によって隠されている。図１５では、視認することができない分離効率が低いサイクロンの割合が一層大きく、この場合には５分の４を越えている。図４に表わす好ましい実施例では、凹所１８の最大深さ（Ｐ）の地点において、分離効率が低いサイクロン（環状チャンバ６４）の幅の少なくとも２分の１が、転動アセンブリ６の一部分によって隠されている。

上述のように、分離器４の最後方地点３２は、ホイール１０，１２の中心点３４を通過する垂直線Ｌの上に又は当該垂直線Ｌの後方に配置されている。一般に、ハンドル２４は、当該特徴に関して分離器の一部分とは考えられていない。図４及び図１５に表わす好ましい実施例では、分離効率が低いサイクロンの（分離器４が転動アセンブリ６の内部に受容された場合における）最後方の可視地点１３１は、垂直線Ｌの上に又は当該垂直線Ｌの後方に配置されている。言い換えれば、最後方の可視地点１３１は、分離効率が低いサイクロンの外壁５４が転動アセンブリ６を分断している場合に外壁５４の頂部が第２の段のサイクロン８４に接続している地点とされる。好ましくは、第２のサイクロン段の頂縁部１３２が、本体８の湾曲面１６と一致している。このことは、図４及び図１５に表わされている。

また、本体８は、第２のハンドル１３４を備えており、第２のハンドル１３４は、分離器４が転動アセンブリ６の内部に受容された場合に滑らかに湾曲した表面を形成するように、ハンドル２４と一致している。また、この第２のハンドル１３４は、第２のハンドル１３４が転動アセンブリ６の転動を妨げないように湾曲している。すなわち、分離器４が後方に傾いた場合に、分離器４は、立ち往生せずに自立することができるように湾曲している。

本発明は、上述の発明の詳細な説明に限定される訳ではない。当業者であれば、変形例を想到することができるからである。

１ 真空掃除機
２ （真空掃除機１の）ボディ
４ 分離器
６ 転動アセンブリ
８ （転動アセンブリ６の）本体
１０ ホイール
１２ ホイール
１４ （ホイール１０，１２の）縁部
１６ （本体８の）湾曲面
１８ 凹所
２０ （転動アセンブリ６の）側面
２２ （ホイール１０，１２の）内面
２４ ハンドル
２６ プラグカラー
２８ ベース面
３０ （本体８の）外面
３２ （分離器４の）最後方地点
３４ （ホイール１０，１２の）中心点
３６ 成形された窪み
３８ ホース
４０ 旋回式カップリング
４２ ワンド組立体
４４ 掃除機ヘッド
４６ 吸引開口部
４７ 旋回式継手
４８ 入口ダクト
４９ ワンドハンドル
５０ 吸引源
５２ 外側容器
５４ （外側容器５２の）外壁（第１の円筒状壁）
５６ ベース
５８ キャッチ
６０ リップ
６２ 第２の円筒状壁
６４ 環状チャンバ
６６ 上側壁
６７ 円筒状チャンバ
６８ シュラウド
６９ シャーシ
７０ 汚染空気入口ダクト
７２ （入口ダクト４８の）端部
７４ 壁部分
７６ 馬蹄状に成形された壁
７８ スカート部分
８０ 穿孔
８２ 通路
８４ 第２の段のサイクロン
８５ プレナムチャンバ
８６ 第１の層
８８ 第２の層
９０ 入口
９２ 円筒状の上側部分
９４ テーパ状部分
９６ 錐状の開口部
９８ 渦ファインダ
１００ 出口ダクト
１０２ 清浄空気出口
１０４ 吸引源入口ダクト
１０６ ケーブル巻取組立体
１０８ モータ
１１０ 後方モータフィルタ組立体
１１２ シール
１１４ 空気排出ポート
１１６ 出口穴
１２０ キャッチ解放ボタン
１２４ ホースカフス
１２６ コネクタ
１２８ 第１の部分
１３０ 第１の部分カフス
１３１ 最後方の可視点
１３２ （第２のサイクロン段の）頂縁部
１３４ 第２のハンドル

Claims (13)

1. シリンダ型の自立式清掃具であって、塵埃を含む流体流れから前記塵埃を分離するためのサイクロン式分離器と、床接触式転動アセンブリとを備えている清掃具において、
   前記転動アセンブリが、本体と、前記本体に回転可能に接続されている複数の床接触式ホイールとを備えており、
   前記ホイールが、前記本体の側部それぞれに配置されており、
   前記本体が、前記サイクロン式分離器を受容するための凹所を有しており、
   前記清掃具が、前記清掃具がその側方に傾いた場合に直立姿勢に復帰するように付勢されるように配置されていることを特徴とする清掃具。
2. 前記ホイールの回転軸線が、前記清掃具が配置されている床面から上方に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の清掃具。
3. 前記ホイールそれぞれが、ドーム状の外面を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の清掃具。
4. 前記サイクロン式分離器が、第１のサイクロン式分離ユニットと第２のサイクロン式分離ユニットとを備えており、
   前記第１のサイクロン式分離ユニットが、前記第２のサイクロン式分離ユニットの上流に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の清掃具。
5. 前記第１のサイクロン式分離ユニットが、単一のサイクロンであることを特徴とする請求項４に記載の清掃具。
6. 前記第２のサイクロン式分離ユニットが、並列配置されている複数のサイクロンを備えており、
   前記第２のサイクロン式分離ユニットの分離効率が、前記第１のサイクロン式分離ユニットの分離効率より高いことを特徴とする請求項４又は５に記載の清掃具。
7. 前記転動アセンブリが、略楕円回転体状の形態又は略球体状の形態とされることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の清掃具。
8. 前記転動アセンブリが、１つ以上の突起、凹所、切欠、又は平坦な部分を有しているが、略球体状又は略回転楕円体状の形態を維持していることを特徴とする請求項７に記載の清掃具。
9. 前記サイクロン式分離器が、前記凹所の内部に取り外し可能に受容されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の清掃具。
10. 前記サイクロン式分離器が、上方から前記転動アセンブリの上に前記サイクロン式分離器を降下させることによって、前記凹所の内部に受容されることを特徴とする請求項９に記載の清掃具。
11. 前記サイクロン式分離器の少なくとも一部分が、前記サイクロン式分離器が前記凹所に受容されている場合に、前記清掃具の外面の一部分として視認可能とされることを特徴とする請求項９又は１０に記載の清掃具。
12. 第２のサイクロン式分離ユニットが、前記サイクロン式分離器の外面の一部分を形成しており、
    前記第２のサイクロン式分離ユニットの一部分が、前記サイクロン式分離器が前記凹所に受容されている場合に視認可能とされることを特徴とする請求項４〜１１のいずれか一項に記載の清掃具。
13. 前記サイクロン式分離器の長手方向軸線が、前記サイクロン式分離器が垂直線に対して０°〜６０°の範囲内にある所定の角度で配置されるように傾斜していることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の清掃具。

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