JP6007805B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電気掃除機本体の外殻を構成するケースに関する。

従来から電気掃除機の本体の外殻は、電動送風機、集塵部、制御部、コードリール等の機能部品を搭載する下ケースと、これら機能部品を覆い、集塵部の位置を開閉する上蓋を取り付けた上ケースなどから構成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２３８８２７号公報（図２）

この様に形成された上ケースは、意匠面となる外殻部分や、機能部位となるコード収納ボタンが臨む開口や、強度保持の為のリブや、下ケースへ取り付けるためのねじ用のボスや、動作状態を示す各種ランプが臨む開口等を、樹脂成形により一体に形成することで、１つの部品として構成している。
このような上ケースの意匠面の質感向上ための手法としてまずは塗装という手段が考えられる。また、最近では成形材料である樹脂に意匠性を向上させる材料（例えば、光を反射して輝きを見せるアルミニウム等のメタリック材料など）を練り込み成形する手法（以下、練りみ成形）があり、低コストで塗装に近い質感（高級感）が得られる。

しかしながら、塗装を施した成形部品はリサイクルすることができない。また、練り込み成形は、樹脂材料にアルミニウム等の微細な金属を練りこむため、樹脂と金属と分けることが困難であり、リサイクルすること自体は可能であるが、再度樹脂材料としての用途が少なく使用先が限定されてしまう。
従って、上ケース全体を練り込み材で構成した電気掃除機をリサイクルする場合、リサイクル率が著しく低くなるという課題がある。

本発明は、上記課題を解決するものであり、各機能部位を有し意匠性が優れた上ケースであると共に、再生材料（リサイクル材料）を使用することができ、リサイクル率が高く、低コストで意匠性にも優れた上ケースを有する電気掃除機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するためには、電気掃除機において、本体の外殻となるケースと、この該ケース内部に搭載された機能部品を有し、ケースは、下ケースとこの下ケースを覆う上ケースを有し、上ケースは複数の上ケース部品から構成され、上ケース部品は、外観意匠を主とした第１の上ケースと、機能や構造を主とした第２の上ケースを有し、第２の上ケースは、成形材料にリサイクル可能な材料、又は、リサイクル材料を適用し、第１の上ケースは、成形材料に第２の上ケースとは異なる材料である練り込み材料を適用することにより、課題を解決することができる。

本発明によれば、リサイクル性が優れかつ低コストで意匠性にも優れた上ケースを備えた電気掃除機を提供することが可能となる。

本発明の掃除機本体を示す斜視図 本発明の掃除機本体を示す側面断面図 本発明の掃除機全体を示す斜視図 本発明の掃除機本体の上ケースを上側よりみた分解斜視図 本発明の掃除機本体の上ケースを下側よりみた分解斜視図 本発明の掃除機本体の上ケースの構成を示す詳細図１ 本発明の掃除機本体の上ケースの構成を示す詳細図２

以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図７を用いて説明する。
図１、２において、この掃除機本体１（以下、本体１）は、内部に収容される電動送風機２が駆動することで生じる吸気風とともに吸い込んだ塵埃を集塵部１３に集塵するものである。
尚、集塵部１３の集塵方式は、例えば紙パック式やサイクロン式集塵ボックスのどちらでもよく、本実施の形態では紙パック式とする。

この本体１の外殻は、本体１の下面を構成する下ケース３と、この下ケース３の上側に設けられる上ケース２０，３０と、この上ケース２０，３０に設けられ集塵部１３の上方を開閉する上蓋１１から構成される。
下ケース３は上側が開口し、電動送風機２、集塵部１３、制御部１４、電源コードを巻き取るコードリール（図示せず）、コードリールを動作させる電源コード巻き取りボタン１２、運転状態を表示する表示灯であるＬＥＤ１８などの機能部品を搭載する。

また、下ケース３は、掃除機本体１の下面を構成するものであり、図１及び図２に示すように、前側の床面に対向する下部に、前輪９が回転自在かつ旋回可能に設けられているとともに、掃除機本体１の後部両側に、後輪１０が回転自在にそれぞれ設けられている。
更に、下ケース３の前端には、電動送風機２の吸込側に連通する本体吸込口４が形成されており、この本体吸込口４と電動送風機２の間に集塵部１３が位置している。また、本体吸込口４の上方には、アーチ形状のハンドル１６が設けられている。

そして、図３に示すように、本体吸込口４には、可撓性を有し湾曲可能な細長略円筒状のホース体１５が接続される。このホース体１５の先端には、電動送風機２の動作モードなどが選択可能な操作部である手元操作部５が設けられている。
この手元操作部５には、電動送風機２などを複数の動作モードに設定する複数の設定ボタンが設けられているとともに、掃除する際に作業者が把持する操作把持部６が基端側に向けて突設されている。

更に、手元操作部５の先端には、伸縮可能な細長略円筒状の延長管７が着脱可能に連通接続されている。
そして、この延長管７の先端には、例えば、室内の床面の絨毯などの上に載置させて操作把持部６により操作され、絨毯などの上の塵埃を吸い込む吸込口体８が着脱可能に連通接続されている。

次に、図４〜図７を参照すると、上ケース２０，３０は、第１の上ケース２０と第２の上ケース３０の２つのケース部品から構成されており、両部材が前後に接続して、下ケース３の後部に区画され電動送風機２などの機能部品を収容する電動送風機室の上部から、ハンドル１６の取り付け端に至る本体１の上面、側面、及び、後面を覆うものである。

ここで、第１の上ケース２０は、本体１の上側側面を形成するものであり、後端から前端に至る右側面部２０ａ及び左側面部２０ｂと、この左右の側面部を繋ぐ接続部２０ｃから構成されている。
右側面部２０ａと左側面部２０ｂは、所定の曲面を成しており、本体１の意匠性の向上に寄与する部位である。
また、右側面部２０ａと左側面部２０ｂの前端には、第１の上ケース２０を下ケース３にネジ止めにより固定するための固定部位である固定用ボス２１が形成されている。

更に、接続部２０ｃの前側と左右側面部に囲まれた空間は、集塵部１３が出入りする位置となる集塵部開口２０ｄとなる。また、接続部２０ｃの後側と左右側面部２０ａ，２０ｂに囲まれた空間は、後述する第２の上ケース３０が第１の上ケース２０に接続して位置する結合部２０ｅとなる。

また、接続部２０ｃの後端には、結合部２０ｅに向けて突出する、一対の固定用爪２４が形成されている。この固定用爪２４は、後述する第２の上ケース３０に係合して固定するための固定部位である。
また、接続部２０ｃの上面には、上蓋１１を開閉自在に保持する固定軸構造部２３が形成されている。

尚、第１の上ケース２０は、成形材料である樹脂に意匠性を向上させる材料（例えば、光を反射して輝きを見せるアルミニウム等のメタリック材料など）を練り込み、成形されている。つまり、第１の上ケース２０は、主に外観意匠性を重視した形状となっており、外観にヒケやフローマークが発生しないように、極力深いリブや必要以上にボスは設けない構成とするのが好ましい。

（第２の上ケース）
次に、第２の上ケース３０は、本体１の上面と後面を構成する部材であり、上面には、ＬＥＤ１８が位置するＬＥＤ用貫通穴３３、電源コード巻き取りボタン１２が臨む開口３１が形成されている。
また、この開口３１の両脇には、形成された第１の上ケース２０の固定用爪２４と係合する係合開口３７が形成されている。

ここで、開口３１は、内部をコード巻き取りボタン１２が出没することから、開口縁３１ａは開口３１が変形しないように所定の強度を持たせて形成されている。従って、この開口３１の両脇に係合開口３７を形成することで、係合開口３７の強度も保つ構成とすることができる。

また、後面には、後方に向けて開口する、電動送風機２からの気流を排気する排気口３２、電源コードをコードリールに収納した状態において電源プラグを保持する電源プラグ収容部３５が形成されている。
また裏側には、第２の上ケース３０をネジにより下ケース３に固定する為の固定用ボス３４、コードリールを固定するコードリール固定構造部３６を設けており、第１の上ケースと重なる範囲のリブやボスは成形時にヒケが出てもよく、強度や機能を重視した寸法となっている。

このように、第２の上ケース３０は、第１の上ケース２０の主に意匠機能以外で上ケース２０，３０として必要とされる機能（構造、強度等）を反映した構成となっており、第１の上ケース２０の形状よりも、突出した部位や開口やリブが多く設けられ、より複雑な形状となっており、第１の上ケース２０よりも基本の肉厚が大きく、従って使用する樹脂材料が多く、質量も大きい。
尚、第２の上ケース３０は、各機能部位を構成するため複雑な形状をなしていることから、練り込み材料は使用せず、通常の樹脂材料やリサイクル材料からなる樹脂材料、又は、リサイクル可能な樹脂材料により形成されている。

以上のように構成された各部は、次のように組み立てられて本体１を構成する。
まず、図４及び図５を参照すると、第１の上ケース２０の固定用爪２４を第２の上ケース３０の係合開口３７に挿入させることで、第１の上ケース２０に対して第２の上ケース３０が固定される。

この時、係合開口３７は、所定の強度を持たせて形成された開口縁３１ａの両脇に形成されているので、固定用爪２４との係合状態を強固に保つことができ、第２の上ケース３０は結合部２０ｅに固定される。
また、固定用爪２４は、係合開口３７に入り込むので、固定用爪２４にできてしまうフローマークを隠すことができる。

そして、この様に構成された上ケース２０，３０は、機能部品が搭載された下ケース３を覆うように、固定用ボス２１，３４にネジ止めされる。
ここで、上ケース２０，３０と下ケース３を固定した後、固定用ボス２１が位置する部位を覆うように、ハンドル１６を取り付ける。これにより、第１の上ケース２０の前端に位置する固定用ボス２１近傍に生じるフローマーク（外観不良）を隠すことができる。

尚、ハンドル１６がケースに取り付けられた状態で、第１の上ケース２０の右側面部２０ａ及び左側面部２０ｂとハンドル１６の表面が、連続的に繋がるように構成され、第１の上ケース２０と一体的に外観意匠を構成する。
また、上記のように組み立てられ結合した第１の上ケース２０と第２の上ケース３０は、掃除機を廃棄する際に再び分解することができ、材料が異なる樹脂ごとに分けることが可能に構成されている。更に、再生材料を使用している第２の上ケース３０の方が練り込み材（リサイクルが困難な材料）を使用している第１の上ケース２０よりも質量が大きいため、リサイクル率が高い掃除機が得られる。

以上のように組み立てられたケースは、下ケース３、上ケース２０，３０、上蓋１１などの各取り付け部（接触する部位）にパッキン（図示しない）などが設けられ、気密性が保たれている。
また、本実施の形態では、集塵部１３の上方に上蓋１１を設け、集塵部開口２０ｄを開閉自在に構成して、外部から集塵部１３が見えないように構成しているが、集塵部１３をサイクロン方式のものを採用した場合、上蓋１１を設けず、集塵部自体が外部から見えるように構成しても良い。

本実施の形態は、低コストで外観を向上させる手段として、例えば、練り込み成形材料を使用する場合は、通常の上ケース２０，３０に必要とされる開口、電源コード巻き取りボタンの１２の開口３１、電源プラグ出入り口となる電源プラグ収容部３５、その他、急激な段差や角、排気口３２周りの凸部、裏面リブやボス等があると成形時にフローマーク（外観不良）が出てしまうため、上ケースを２つの部品で構成して、なるべく一方のケースに複雑な形状となる機能部位を集約し、再生材料を使用することでリサイクル性が向上しコストダウンにも寄与する。また、他方のケースに外観意匠となる部位を形成するもので極力形状を滑らかにしかつ薄肉化とすることで軽量化にも寄与する。

よって、本実施の形態の場合、外観意匠の大部分を占める第１の上ケース２０の練り込み成形を行う対応として、第１の上ケース２０の形状を滑らかにし、かつ裏面（コア側）も極力滑らかにしている。
但し、どうしても必要とされる下ケース３との固定用ボス２１、リブ２２、上蓋（集塵部）１１との固定軸構造部２３、第２の上ケース３０固定用爪２４においては、第１の上ケース２０の端部に設けて、フローマークが発生しても目立たない位置となるように構成している。

また、図６に示すように、第１の上ケース２０を成形する際に固定軸構造部２３を形成するための金型が出入り（押し切り）することにより形成される金型開口２６を、第１の上ケース２０と第２の上ケース３０が結合した際に、第２の上ケース３０に形成した突起部３８が塞ぐように構成した。

この様に構成することにより、外観主体の第１の上ケース２０意匠部分に、金型のスライドの割り線等が発生せず、外観が綺麗にまとまるとともに、金型の簡素化や成形加工費の低減にも繋がる。
更に、従来は、排気洩れや運転音洩れを抑制するために、金型開口２６はウレタン材等の部品で埋めていたが、本構成では当該開口を上記の通り突起部３８がふさぐ為の追加部品が発生することなく、また確実に穴や溝を隠すことができる。

また図７を参照すると、練り込み成形を行う際に、成形金型の内部を端から端へと一方向に樹脂を流して部品を成形することが重要である。
成形された第１の上ケース２０に位置する金型内に樹脂を流し込むゲートに対向する
ゲート位置２５は、第２の上ケース３０と接続したときに、この第２の上ケース３０と重なる範囲に位置させると良い。

本実施の形態では、ゲート位置２５を、第１の上ケース２０と第２の上ケース３０が接続した状態において、電源コードの巻取りボタンの開口３１の開口縁３１ａで覆い隠すことができる位置に形成した。
このように、第１の上ケース２０が第２の上ケース３０の下側となるように両ケースが重なり合っている範囲内にゲート位置２５を形成することで、ゲート位置２５を目立たなくする為の後処理加工やゲート位置２５を隠す為の部品を追加する必要が無く、安価に上ケース２０，３０の外観意匠を綺麗にまとめることができる。

以上のように、本実施の形態は，掃除機本体１の上ケース２０，３０において、２つの部品で構成し、一方は意匠外観機能を主とし、もう一方は機能や構造、強度確保を主とした機能部位を有する部品構成としたものである。
この様な構成により、相反する意匠性設計と機能、構造、強度確保設計各々を別々に分けて設計できるので、商品仕様やデザインに対する設計の自由度が向上できる。
また、製品のモデルチェンジ（特にマイナーチェンジ）の際は、形状を変更するケースの設計や金型の変更を行えばよいので、必要最小限の投資と労力にて、対応することが可能となる。

また、機能部位を集約する第２の上ケース３０において、意匠として表面に出る部分を極力少なく設計することが好ましい。具体的には構造、強度確保形状等の意匠として見せたくない部分を第１の上ケース２０で覆って隠すとよい。
本実施の形態では、第１の上ケース２０の意匠部面積より、第２の上ケース３０の意匠部面積を小さく構成した。よって、第２の上ケース３０においては、意匠面を構成するには適さない材料である再生材などを適用するなどしてリサイクル性を向上しつつコストダウンを図ることも可能となる。

更に、意匠外観を除く掃除機のケースに必要とされる基本機能（構造、強度等）は、第２の上ケース３０で確保させるため、第１の上ケース２０はあまり強度を気にせず、成形時に樹脂が流れる最小限の薄肉化が可能となり、軽量化を実現することができ、再生が難しい練り込み材樹脂の使用を少なくすることができる。

これに対して、第２の上ケース３０は、機能部位の構造や強度を持たせる部位として構成されており、第１の上ケース２０より使用する樹脂量や質量は重いが、外観意匠部品としての機能は小さいので、再生材料からなる樹脂を使用することができ、コスト低減をおこなうことができる。
また、第２の上ケース３０は、この様な再生可能な樹脂材料から構成されているので、樹脂の再利用が容易となっている。

このように、上ケースを、意匠外観を主とした第１の上ケース２０と、機能・構造を主とした第２の上ケース３０に構成することで、外観意匠性を確保しながら、再利用が難しくコストが高い練り込み樹脂の使用を最小限に抑え、再生材料をより多く用いることが可能であると共に、再度再利用可能な樹脂量を多く使用することができる。
つまり、上ケースを意匠と機能・構造を兼ねた１つ部品で形成する従来の構造よりも、本発明のように意匠部品と機能・構造部品とに分けて構成した方が、リサイクル性に優れ外観意匠性を確保しながら、全体として軽量化およびコストダウンができる。

尚、本実施の形態では、上ケース２０，３０を２つのケース部品で構成し、一方の部品は意匠外観を主とした部品（外観意匠部品）とし、他方の部品は機能や構造を主とした部品（機能部位を有する部品）として構成しているが、意匠外観を主とした部品と機能や構造を主とした部品の役割を分けた部品構成となっていれば、３つ以上の部品に構成してもよい。また、意匠外観を主とした部品と機能や構造を主とした部品以外の役割を果たしたい場合にも３つ以上の部品に構成してもよい。

１ 掃除機本体、２ 電動送風機、３ 下ケース、４ 本体吸込口、５ 手元操作部、６ 操作把持部、７ 延長管、８ 吸込口体、９ 前輪、１０ 後輪、１１ 上蓋、１２ 電源コード巻き取りボタン、１３ 集塵部、１４ 制御部、１５ ホース体、１６ ハンドル、１８ ＬＥＤ、２０ 第１の上ケース、２１ 固定用ボス、２２ リブ、２３ 固定軸構造部、２４ 固定用爪、３０ 第２の上ケース、３１ 電源コード巻き取りボタンの開口、３２ 排気口、３３ 運転状態を表示するＬＥＤ用貫通穴、３４ 固定用ボス、３５ 電源プラグ収容部、３６ コードリール固定構造部。

Claims (4)

1. 本体の外殻となるケースと、
   該ケース内部に搭載された機能部品を有し、
   前記ケースは、下ケースと該下ケースを覆う上ケースを有し、
   前記上ケースは複数の上ケース部品から構成され、
   前記上ケース部品は、外観意匠を主とした第１の上ケースと、機能や構造を主とした第２の上ケースを有し、
   前記第２の上ケースは、成形材料にリサイクル可能な材料、又は、リサイクル材料を適用し、
   前記第１の上ケースは、成形材料に前記第２の上ケースとは異なる材料である練り込み材料を適用したことを特徴とする電気掃除機。
2. 前記第１の上ケースは、成形材料に意匠性を向上させる材料を適用したことを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記第１の上ケースに形成される他のケースと結合する為の固定部位は、該第１の上ケースの端側に形成されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の電気掃除機。
4. 前記第１の上ケースに位置する金型内に樹脂を流し込むゲートに対向するゲート位置は、前記第２の上ケースと接続したときに、該第２の上ケースと重なる範囲であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電気掃除機。

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