JP6051009B2 - 集塵ユニットおよびそれを備えた電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、サイクロン方式の集塵ユニットおよびそれを備えた電気掃除機に関する。

従来のサイクロン方式の電気掃除機の集塵ユニット（従来技術１）としては、周面に気流の流入口を有する有底筒状の集塵容器と、集塵容器の上方開口部に配置される断面波形のフィルタとを備えた集塵ユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

従来技術１の場合、ダストカップの外観形状に合わせ、フィルタも円形状であった。一般に、フィルタの目詰まりによる風量の低減を緩和するため、フィルタの表面積を極力増やす必要があるが、フィルタ表面はプリーツ形状とするほうが合理的となる。

特開２０１２−５０６６９号公報

従来技術１の場合、円形状のフィルタでプリーツ加工をすると、プリーツの山幅は端に行くほど小さくなるため、溝が狭くなり、手入れがしづらくなるという問題があった。また、フィルタの挿入方向を規制する際に、円形状フィルタでは、フィルタ枠に規制部材を設ける必要があり、コストまたは重量の増加の一因となっていた。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、フィルタ枠の断面形状が矩形状の集塵ユニットおよびそれを備えた電気掃除機を提供することを目的とする。

かくして、本発明によれば、 底部を有する筒形に形成されると共に、前記底部と対向する開口部を有するダストカップと、前記ダストカップにおいて塵埃が分離された後の空気を排気する内筒ユニットと、前記内筒ユニットの上部を覆うフィルタ部と、前記フィルタ部を覆うと共に気流の排出口を有するカップカバーユニットとを備え、
前記フィルタ部は、一方向に襞折りされたフィルタ本体と、前記フィルタ本体の縁を構成するフィルタ枠とを有し、
前記フィルタ枠は、前記襞折りの方向に沿った２辺およびそれと略垂直な２辺からなる矩形に形成されていることを特徴とする集塵ユニットが提供される。

また、本発明の別の観点によれば、前記集塵ユニットおよび電動送風機を内蔵する掃除機本体と、この掃除機本体と接続された吸込口体とを備えた電気掃除機が提供される。

本発明の集塵ユニットによれば、フィルタ枠が矩形状であるため、フィルタの溝の横幅が全て同一の長さになり、手入れが容易になった。また、フィルタ枠を矩形状とすることにより、円形状のフィルタ枠に必要であった規制部材を別途設ける必要がなく、フィルタ枠の誤挿入を防止することができる。さらに、フィルタ枠を矩形状とすることにより、フィルタの四隅の空間分の風量を確保できるため、吸引力の一層の増大が実現できる。

本発明の一実施形態に係る電気掃除機の外観斜視図である。 図１に示す電気掃除機の掃除機本体の上面図である。 図１に示す電気掃除機の掃除機本体の側面図である。 図２に示す掃除機本体の要部分解斜視図である。 図２に示す掃除機本体の要部分解斜視図である。 図２に示す掃除機本体の要部分解斜視図である。 図２に示す掃除機本体の要部分解斜視図である。 図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 掃除機本体から集塵ユニットを除去した状態を示す図８対応図である。 図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図２に示す掃除機本体における集塵ユニットを左斜め前方から見た斜視図である。 図１１に示す集塵ユニットの左側断面図である。 図８に示す掃除機本体における空気流の流れを示す説明図である。 図１１に示す集塵ユニットを左斜め後方から見た斜視図である。 図１１に示す集塵ユニットの分解図である。 図１１に示す集塵ユニットの左斜め前方から見た分解図である。 図１１に示す集塵ユニットにおけるフィルタユニットの斜視図である。 図１８（Ｂ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。 フィルタユニットにおけるフィルタ部の平面図である。 フィルタ部の正面図である。 図１１に示す集塵ユニットにおけるカップカバーユニットの一部部品を取り外した状態を示す平面図である。 図１１に示す集塵ユニットにおけるカップカバーユニットの分解図である。 図１１に示す集塵ユニットにおけるカップカバーユニットの除塵ハンドルを操作した状態を示す説明図である。 図１１に示す集塵ユニットにおけるフィルタ本体の除塵状態を示す説明図である。 図１１に示す集塵ユニットにおけるフィルタ本体の別の除塵状態を示す説明図である。 図１１に示す集塵ユニットにおけるカップカバーハンドルが閉じた状態を示す説明図である。 カップカバーハンドルが開いた状態を示す説明図である。 図１１に示す集塵ユニットにおけるカップカバーハンドルが開いた状態を説明する断面斜視図である。 フィルタユニットの他の実施形態を示す斜視図である。 図２６のフィルタユニットを下方から見た斜視図である。

本発明の集塵ユニットは、底部を有する筒形に形成されると共に、前記底部と対向する開口部を有するダストカップと、前記ダストカップにおいて塵埃が分離された後の空気を排気する内筒ユニットと、前記内筒ユニットの上部を覆うフィルタ部と、前記フィルタ部を覆うと共に気流の排出口を有するカップカバーユニットとを備える。
前記フィルタ部は、一方向に襞折りされたフィルタ本体と、前記フィルタ本体の縁を構成するフィルタ枠とを有している。
前記フィルタ枠は、前記襞折りの方向に沿った２辺およびそれと略垂直な２辺からなる矩形に形成されている。

本発明の集塵ユニットは次のように構成されてもよい。
（１）前記内筒ユニットは、前記ダストカップからの空気を排気するための流出口を有する内筒と、前記内筒の上端に設けられ、前記内筒の上方開口部を拡大する拡大部を有するカップカバーとを有し、
前記カップカバーの拡大部は、前記フィルタ枠を嵌め込むことができる形状に形成されているものであってもよい。
このようにすれば、任意のサイズの円筒形状のダストカップに対し、矩形状のフィルタ枠を嵌め込むことが可能となるため、ダストカップの外観形状によらず、矩形状のフィルタ部品を利用することができる。

（２）前記フィルタ枠は、一対の短辺部および長辺部からなり、
前記カップカバーの拡大部は、前記短辺部および前記長辺部に適合する形状に形成されているものであってもよい。
このようにすれば、使用者はフィルタ枠の挿入方向を一目で認識することができるため、フィルタ枠の誤挿入を容易に防止することができる。

（３）前記フィルタ枠の前記長辺部は、気流の流れに沿った方向に設けられているものであってもよい。
このようにすれば、掃除機本体にセットした集塵ユニットにおけるフィルタ枠の長辺部を掃除機本体の方向と一致させることにより、掃除機本体の外観をコンパクトにすることができて好都合である。

以下、図面を参照しながら本発明の集塵ユニットおよびそれを備えた電気掃除機の実施形態を詳説する。なお、これによって本発明は限定されるものではない。

〔電気掃除機の説明〕
図１は、この発明の実施形態に係る電気掃除機の外観斜視図、図２と図３は、図１に示す電気掃除機の掃除機本体の上面図と側面図である。

これらの図に示すように、電気掃除機１は、サイクロン方式の集塵ユニット５００を離脱可能に内蔵した掃除機本体１００と、吸引ホース部３００とを備える。

吸引ホース部３００は、吸引ホース３０１と、吸引ホース３０１に接続される延長パイプ３０２と、延長パイプ３０２の先端に接続される吸入部３０３と、手元ハンドル３０４と、手元ハンドル３０４に付設された操作部３０５と、ホース接続部３０６を備える。

吸引ホース３０１は接続部３０６を介して掃除機本体１００の前方に離脱可能に接続され、使用者は手元ハンドル３０４を手で保持しながら延長パイプ３０２の先端の吸入部３０３を床面に接触させながら移動させることができる。

掃除機本体１００は両側面に一対のリング状車輪１４０を、前方下部に自在車輪１１７をそれぞれ備えているので、使用者が手元ハンドル３０４を手で保持して移動するとき、掃除機本体１００はその動作に追随することができる。

掃除機本体１００は、床面の塵埃を空気と共に吸入部３０３から延長パイプ３０２と吸引ホース３０１を介して集塵ユニット５００へ吸引するようになっている。

使用者は掃除機本体１００の内部の集塵ユニット５００の集塵状況をリング状車輪１４０の中央開口１４１から目で確認し、適宜、集塵ユニット５００を掃除機本体１００の上部から引出して集塵ユニット５００に集められた塵埃を廃棄することができる。

掃除機本体１００の後方上部には、図２に示すようにコードリール（後述）の電源コードの差込みプラグ１３１と、電源コードの引出し長さを調整するためのブレーキボタン１３２とが設けられている。

また、掃除機本体１００は手提げハンドル１１５を備えるので、作業者は必要に応じて手提げハンドル１１５を把持し、掃除機本体１００を持ち上げて運搬することが可能である。
また、図３の側面図に示すようにリング状車輪１４０の中央開口を介して集塵ユニット５００の集塵状況が目視による確認が可能である。

図４〜図７は掃除機本体１００の分解斜視図、図８は図２のＡ−Ａ矢視断面図、図９は掃除機本体１００から集塵ユニット５００を除去した状態の図８対応図、図１０は図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。これらの図を用いて掃除機本体１００の構成を説明する。

掃除機本体１００は、その下部を構成する細長い台車１０１（図４参照）と、台車１０１の前方部に設置され電動送風機１０６（図５参照）を収容するための下部第１筐体１０２（図５参照）と、台車１０１の中央に設置され集塵ユニット５００を収容するための第２筐体１０３（図４参照）と、台車１０１の後方に設置されコードリール１０８（図７参照）を収容するための第３筐体１０７（図７参照）を備える。

電動送風機１０６（図５、図８参照）は、下部第１筐体１０２の中にその回転軸方向、つまり送風方向が重力方向を向くように台座１２２（図５参照）を介して設置される。図６に示す第１筐体カバー１０４とダクト１０５が下部第１筐体１０２（図５参照）の上に装着される。

第１筐体カバー１０４（図６参照）は上面に横中継ダクト１０４ａと縦中継ダクト１０４ｂとを備える。ダクト１０５はパッキン１２４を介して集塵ユニット５００の排出ダクト５７１（図１１参照）を縦中継ダクト１０４ｂ（図６参照）に気密に接続するために設けられている。

縦中継ダクト１０４ｂはダクト１０５を電動送風機１０６に接続するために設けられる。横中継ダクト１０４ａ（図６参照）の出入口にはそれぞれパッキン１２５と１２６が装着されている。

横中継ダクト１０４ａは吸引ホース部３００の接続部３０６（図３、図８参照）を集塵ユニット５００の流入口５０３（図１１参照）にパッキン１２５と１２６を介して接続するために設けられている。

これによって、吸引ホース部３００の接続部３０６から横中継ダクト１０４ａを介して集塵ユニット５００の流入口５０３に至る流路と、集塵ユニット５００の排出ダクト５７１からダクト１０５および縦中継ダクト１０４ｂを介して電動送風機１０６に至る流路が形成される。また、集塵ユニット５００の流出ダクト５７１からの流出口と接続されるダクト１０５の流入口と吸引ホース部３００の接続部３０６から横中継ダクト１０４ａの流入口とが同一面側に形成されている。これは、掃除をする際に電動送風機１０６の吸引力により流入口が同一方向に引っ張られることで集塵ユニット５００が安定する状態になりやすい。

下部第１筐体１０２（図５参照）は後方に延出する配線板ケース１０２ａ（図５、図８参照）を備え、配線板ケース１０２ａにはプリント配線板１２０が収容され、ケース底板１１９（図５参照）が装着される。なお、図５に示すように、下部第１筐体１０２は電動送風機１０６とプリント配線板１２０との間に挿入され、例えば樹脂製の多孔板から構成される１２１を備える。

このように構成された下部第１筐体１０２は、台車１０１の前方部に固定され、手提げハンドル１１５を有する上部第１筐体１１４（図６参照）がその上から装着される。

一方、台車１０１の中央に設置された第２筐体１０３（図４参照）は、上部に上部開口１０３ａを、両側面に窓１０３ｂを、窓１０３ｂの周囲にリング状の窓枠１０３ｃをそれぞれ備える。

また、第２筐体１０３の底と台車１０１との間には、電動送風機１０６から排出される空気流を第３筐体１０７の方へ流すための下部流路１３８（図８参照）が形成される。

台車１０１の後方には、電源コード（図示しない）を引出し可能に巻回するコードリール１０８（図７参照）と、コードリール１０８を回転可能に支持するコードリール支持板１２７、１２８などが設けられ、それらが第３筐体１０７（図７参照）によって覆われる。

第３筐体１０７は、コードリール１０８をリール軸が台車１０１の長手方向に平行になるように収容する。また、第３筐体１０７は、電動送風機１０６により生成され下部流路１３８を流れる空気流をコードリール１０８を介して掃除機本体１００の後方に排出するための排気口１３３を備える。これによって、コードリール１０８に巻回されている電源コードが通電時に冷却される。

図４に示す一対の円弧状の補強梁１０９は、第２筐体１０３のリング状の窓枠１０３ｃの上半分と結合するように台車１０１に固定されると共に、図９に示すように、上部第１筐体１１４と第３筐体１０７とを連結する。これによって掃除機本体１００の長手方向の剛性が補強される。

そして、図４に示すように、半円弧状の補強梁１０９と台車１０１の両側からリング状車輪１４０が取り付けられる。リング状車輪１４０は、リング状車輪ガイド１１１と、リング状車輪本体１１０と、リング状車輪カバー１１２と、円弧状化粧カバー１１３を備えている。

このように構成された掃除機本体１００に対して、集塵ユニット５００が、図８〜図１０に示されるように掃除機本体１００の上方から一対の補強梁１０９の間を、第２筐体１０３の上部開口１０３ａ（図４参照）を介して第２筐体１０３内へ装填される。

なお、自在車輪１１７は、電動送風機１０６の真下の位置に自在フレーム１１６（図４参照）を介して台車１０１の外側底面に回転・旋回自在に設けられる。このように電動送風機１０６が前方にあることで重心が前になり、電動送風機１０６の下側に自在車輪１１７も設けることで、掃除をするときに電気掃除機本体１００の前方が浮き上がることが抑制でき、ホース３０１の引っ張りによる電気掃除機本体１００の移動が追随しやすくなる。

このようにして、掃除機本体１００では、台車１０１の前方（吸引ホース部３００の接続側）から長手方向に一列に、電動送風機１０６、集塵ユニット５００およびコードリール１０８が配列され、流路がそれらの上と下に設けられるので、掃除機本体１００の幅寸法を最小にしている。

図１１は図２に示す掃除機本体における集塵ユニットを左斜め前方から見た斜視図であり、図１２は図１１に示す集塵ユニットの左側断面図である。集塵ユニット５００は、カップカバーユニット５７０、カップカバーハンドル５９１、フィルタユニット５５０、内筒ユニット５３０、ダスト仕切り５３５および有底円筒状のダストカップ５０１を有する。

ダストカップ５０１は集塵状況が外部から目視可能なように透明樹脂から形成される。図１１に示すようにダストカップ５０１の前部の周面には吸引ホース部３００（図１参照）からの空気流が流入する流入口５０３が設けられる。なお、集塵ユニット５００について、詳しくは後述する。

図１０を参照すると、吸引ホース部３００の接続部３０６は、円筒状のダストカップ５０１の内部円周面にその接線方向から真直ぐに空気が流入するように掃除機本体１００の中心から偏って屈曲している。

電動送風機１０６が作動すると、空気流は接続部３０６と横中継ダクト１０４ａを介してダストカップ５０１に周接線方向に真直ぐに流入し、ダストカップ５０１内に高速の旋回気流を形成する。

これにより、空気流に含まれる塵埃が遠心分離される。集塵ユニット５００は、形成する旋回気流の中心軸が重力方向を向くように設置されているので、遠心分離された塵埃の内、重いものは重力の作用によりダスト仕切り５３５の下方に集積される。
ここで、集塵ユニット５００の旋回気流の中心軸が重力方向を向くとは、旋回気流の中心軸が真下を向いている必要はなく、集塵ユニット５００が縦方向にて掃除機本体１００に配置されていればよい。

内筒ユニットの表面には、メッシュフィルタ（図示しない）が設けられており、軽いものは空気流と共に内筒ユニット５３０のスリットを介して上昇するが、大きい塵埃はこのメッシュフィルタによりろ過され、このメッシュフィルタを通過した細かい塵埃は、フィルタユニット５５０によりろ過される。フィルタユニット５５０は山部と谷部とが連続するプリーツフィルタから構成される。ろ過された空気流は排出ダクト５７１を介して電動送風機１０６へ吸引される。

図１３は図８に示す掃除機本体１００における空気流の流路を示す説明図である。
同図に示すように、吸引ホース３０１からの空気流は、接続部３０６を介して電動送風機１０６の上方を通って集塵ユニット５００へ流入する。

流入した空気流は集塵ユニット５００のダストカップ５０１内で旋回流となる。そして、集塵の遠心分離が行われた後、空気流は上昇し、フィルタユニット５５０を通過して電動送風機１０６を通り、集塵ユニット５００の下方に台車１０１の縦方向に形成された下部流路１３８に入る。

そして、空気流は下部流路１３８中に設置された配線板ケース１０２ａの中をプリント配線板１２０を冷却しながら通過した後、コードリール１０８の中を通って分散される。分散された空気流は、第３筐体１０７の背面に設けられた排気口１３３から外へ排出される。

従って、電動送風機１０６から空気流に乗って外へ出ようとする騒音は、集塵ユニット５００の下方に台車１０１の縦方向に形成された長い下部流路１３８によって減衰されると共に、下部流路１３８中の配線板ケース１０２ａと第３筐体１０７内のコードリール１０８とによって分散・吸収される。これによって、掃除機本体１００から外へ出る電動送風機１０６の騒音は効果的に低下する。

また、図１３に示すように、空気流の流路は掃除機本体１００の上部と下部に分けて設けられ、側面部分に設けられていないので、掃除機本体１００の横幅は最小限に小さくなっている。

〔集塵ユニットの説明〕
図１２は図１１に示す集塵ユニットの左側断面図であり、図１３は図８に示す掃除機本体における空気流の流れを示す説明図であり、図１４は図１１に示す集塵ユニットを左斜め後方から見た斜視図である。また、図１５は図１１に示す集塵ユニットの分解図であり、図１６は図１１に示す集塵ユニットの左斜め前方から見た分解図である。

図１２〜図１６に示されるように、集塵ユニット５００は、大別すると、塵埃の流入口５０３が形成された円筒状のダストカップ５０１と、ダストカップ５０１の上方の開口部５０５を塞ぐ内筒ユニット５３０と、内筒ユニット５３０の上部に収容されるフィルタユニット５５０と、フィルタユニット５５０の上方を開閉可能に塞ぐカップカバーユニット５７０とから構成されている。
以下、ダストカップ５０１、内筒ユニット５３０、フィルタユニット５５０およびカップカバーユニット５７０について個別に説明する。

＜ダストカップ＞
図１２〜図１６に示されるように、ダストカップ５０１は、底部を有する円筒形に形成されており、底部と対向する上方の前記開口部５０５と、筒形周面に塵埃を含む気流の前記流入口５０３とを有している。
さらに詳しく説明すると、ダストカップ５０１は、筒状部材５０２と、筒状部材５０２の下方開口部を塞ぐ底部材５１１とからなり、筒状部材５０２の周側面から該周側面の接線方向に沿って延びるように流入口５０３が形成されている。
また、流入口５０３の先端には掃除機本体側のダクト１０５との接続を確実にするフランジ５０３ａが形成されると共に、筒状部材５０２の外周面における流入口５０３の近傍にフックレバー５０７の取付部５０４が設けられている。

＜内筒ユニット＞
図１２〜図１６に示されるように、内筒ユニット５３０は、複数の縦長スリットからなる流出口５３３ｂが円筒壁に形成されてなる内筒５３３と、内筒５３３の下端に設けられたフランジ形のダスト仕切り５３５と、内筒５３３の上端５３３ａに設けられて内筒５３３の上方開口部を拡大させる漏斗状のカップカバー５３７とを有する。
ダスト仕切り５３５は、中心孔を有する円板形のフランジ部５３５ａと、このフランジ部５３５ａの外周端から上下方向に突出する大径筒部５３５ｂと、フランジ部５３５ａの内周部から垂下する小径筒部５３５ｃとを有する。

カップカバー５３７は、フィルタユニット５５０が嵌め込まれる枠形の拡大部５３７ａと、拡大部５３７ａと内筒５３３の上端５３３ａとを連結する傾斜面部５３７ｂと、傾斜面部５３７ｂと内筒５３３の上端５３３ａとの間に設けられてダストカップ５０１の開口端縁にシール部材を介して嵌め込まれる円形嵌合部５３７ｃとを有する。なお、拡大部５３７ａは、平面的に視て正方形に近い長方形に形成されており、短辺が前後側に配置され、長辺が左右側に配置されている。

また、カップカバー５３７の外周部において、前側にはダストカップ５０１のフックレバー５０７と係脱可能に係合する係合部５３８ａが設けられ、左側には後述のカップカバーユニット５７０の一対のヒンジ部５７３ａの軸を軸支する一対の軸支部５３８ｂが設けられ、右側にはカップカバーユニット５７０の係合部５７３ｒと係脱可能に係合する解除レバー５３８ｃが設けられている。

＜フィルタユニット＞
図１７は図１１に示す集塵ユニットにおけるフィルタユニットの斜視図である。また、図１８（Ａ）は図１８（Ｂ）のＣ−Ｃ矢視断面図であり、図１８（Ｂ）はフィルタユニットにおけるフィルタ部の平面図であり、図１８（Ｃ）はフィルタ部の正面図である。
フィルタユニット５５０は、フィルタ部５５１と、除塵機構部５５７とを備える。
フィルタ部５５１は、左右方向に交互に繰り返された山部と谷部を有する断面三角波形のフィルタ本体５５１ａと、フィルタ本体５５１ａと一体化されたフィルタ枠５５１ｂとを有している。

フィルタ本体５５１ａには、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）が用いられ、その各山部の頂部に樹脂による上リブ５５１ａ₁が形成されると共に、各山部の前後両側に樹脂による側端部５５１ａ₂が形成されている。また、フィルタ本体５５１ａの左右両端の山部の左右側面は樹脂にてコーティングされている。そして、各山部の前後の側端部５５１ａ₂と、左右両端の山部の左右側面は、後述の樹脂製フィルタ枠５５１ｂの内周面と隙間無く一体化されている。

フィルタ枠５５１ｂは、前後一対の短辺部と左右一対の長辺部を有し、前記カップカバー５３７の拡大部５３７ａにシール部材を介して嵌め込まれることができる形状およびサイズに形成されている。短辺部と長辺部は、ひし形状の形状も考えられるが、フィルタの山部と谷部の加工がしやすいことから略直角に形成する方がよい。また、フィルタ枠５５１ｂは、フィルタ本体５５１ａの中心を貫通する筒部５５１ｂ₁と、前後一対の短辺の中間部と筒部５５１ｂ₁とを連結する連結板部５５１ｂ₂とを有している。この連結板部５５１ｂ₂によってフィルタ本体５５１ａは左右に二分割されている。

除塵機構部５５７は、フィルタ部５５１の筒部５５１ｂ₁に挿通された除塵軸５５４と、除塵軸５５４と連結された除塵フレーム５５３と、フィルタ本体５５１ａに摺動可能なように除塵フレーム５５３に設けられた摺動部５５３ａと、除塵軸５５４の上端に取り付けられた第２連動ギア５５４ａと、除塵軸５５４の下端に設けられた除塵ワイパー５５５とを備える。

除塵軸５５４は、円筒状の軸体であり、その上端外周面には少なくとも一つの平面部が形成されている。本実施形態の場合、除塵軸５５４の上端外周面に平行な一対の平面部が形成されている。なお、除塵軸５５４の上端外周面の軸方向から見た形状は、例えば、三角形、四角形、五角形等の多角形でもよい。

除塵ワイパー５５５は、除塵軸５５４と一体成形された複数の取付ブレード５５５ａと、各取付ブレード５５５ａに取り付けられた弾性ブレード５５５ｂ（例えば、ゴムブレード）とからなる。複数の取付ブレード５５５ａは、除塵軸５５４の下端から周方向に等間隔で放射状に延びており、各取付ブレード５５５ａの下端縁に沿って取付溝が形成されている。この取付溝に弾性ブレード５５５ｂの上端縁が嵌め込まれ固定されている。本実施形態の場合、中心角度１２０°で３本の取付ブレード５５５ａが設けられている。

第２連動ギア５５４ａは、ギア部５５４ａ₁と、ギア部５５４ａ₁の内周面側に設けられて一体化された筒部５５４ａ₂とからなる。筒部５５４ａ₂は下端に内鍔部を有し、内鍔部の中心孔は除塵軸５５４の上端が隙間無く嵌り込む形状に形成されている。そして、この内鍔部の中心孔に嵌め込まれた除塵軸５５４の上端にワッシャを介してセルフタッピングネジをねじ込むことにより、第２連動ギア５５４ａと除塵軸５５４とが連結される。

除塵フレーム５５３は、ギア部５５４ａ₁の下端から周方向に等間隔で放射状に延びた複数のアーム部５５３ｂと、各アーム部５５３ｂの先端を連結する円形リング部５５３ｃとを有する。また、所定のアーム部５５３ｂには複数の摺動部５５３ａを取り付ける二重リング状の取付リング部５５３ｂ₁が設けられると共に、取付リング部５５３ｂ₁を有さない１本のアーム部５５３ｂにノブ５５３ｂ₂が設けられている。取付リング部５５３ｂ₁は、外側の大リング５５３ｂ₁₁と、大リング５５３ｂ₁₁の一部と連結された内側の小リング５５３ｂ₁₂とからなり、小リング５５３ｂ₁₂は大リング５５３ｂ₁₁よりも上方へ突出している。なお、小リング５５３ｂ₁₂の下端には内鍔が設けられている（図示省略）。

本実施形態の場合、第２連動ギア５５４ａと除塵フレーム５５３（各アーム部５５３ｂ、各取付リング部５５３ｂ₁、ノブ５５３ｂ₂および円形リング部５５３ｃ）とは樹脂にて一体成形された部品であり、ギア部５５４ａ₁の下端から中心角度６０°の間隔で６本のアーム部５５３ｂが放射状に設けられ、相互に隣接しない３本のアーム部５５３ｂの先端と円形リング部５５３ｃとの間に取付リング部５５３ｂ₁が設けられている。

摺動部５５３ａは、取付リング部５５３ｂ₁の小リング５５３ｂ₁₂を塞ぐように取り付けられたキャップ部材５５３ａ₁と、キャップ部材５５３ａ₁内に設けられた圧縮バネ５５３ａ₂と、圧縮バネ５５３ａ₂の下端に取り付けられて下方へ弾発付勢される弾丸形の摺接部材５５３ａ₃とを有する（図２２参照）。圧縮バネ５５３ａ₂は、下端が小リング５５３ｂ₁₂を挿通し、上端は小リング５５３ｂ₁₂の内鍔に引っ掛かって抜け止めされている。また、摺接部材５５３ａ₃は上端に小リング５５３ｂ₁₂の下端の孔に圧入される突起部を有している。

このように構成されたフィルタユニットによれば、第２連動ギア５５４ａが一方向または往復移動方向に回動すると、除塵フレーム５５３と除塵軸５５４と除塵ワイパー５５５とが一体的に回動する。除塵フレーム５５３が回動することにより、各摺動部５５３ａの摺接部材５５３ａ₃がフィルタ本体５５１ａの各上リブ５５１ａ₁に摺接しながら乗り越える。

＜カップカバーユニット＞
図１９は図１１に示す集塵ユニットにおけるカップカバーユニットの一部部品を取り外した状態を示す平面図であり、図２０は図１１に示す集塵ユニットにおけるカップカバーユニットの分解図であり、図２１は図１１に示す集塵ユニットにおけるカップカバーユニットの除塵ハンドルを操作した状態を示す説明図である。また、図２２は１１に示す集塵ユニットにおけるフィルタ本体の除塵状態を示す説明図であり、図２３は図１１に示す集塵ユニットにおけるフィルタ本体の別の除塵状態を示す説明図である。また、図２４（Ａ）は図１１に示す集塵ユニットにおけるカップカバーハンドルが閉じた状態を示す説明図であり、図２４（Ｂ）はカップカバーハンドルが開いた状態を示す説明図である。また、図２５は図１１に示す集塵ユニットにおけるカップカバーハンドルが開いた状態を説明する断面斜視図である。なお、図２４（Ａ）および（Ｂ）では、カップカバーユニット５７０を後から見た状態を示している。

図１２〜図２５に示されるように、カップカバーユニット５７０は、カップカバー本体５７３と、カップカバー本体５７３の上側に略球面状（凸曲面状）に湾曲したカップカバーハンドル５９１およびＵ字形のカップカバー用カバー５９７と、手動による往復移動方向の力を前記摺動部５５３ａに伝達させる除塵操作部５８５と、カップカバーハンドル５９１を下方へ弾発付勢する弾発機構部５７７とを備えている。

カップカバー本体５７３は、ダストカップ５０１に内筒ユニット５３０が取り付けられ、かつ内筒ユニット５３０にフィルタユニット５５０が取り付けられた状態において、フィルタユニット５５０の上方および周囲を覆う上壁５７４ａおよび周壁５７４ｂを有している。そして、この周壁５７４ｂにおいて、右側面に前記一対のヒンジ部５７３ａが設けられ、左側面に前記係合部５７３ｒが設けられ、前面に排出口を有する排出ダクト５７１が設けられている。

カップカバー本体５７３の上壁５７４ａには、除塵操作部５８５の除塵レバー５７９が取り付けられる略扇形の上面凹部５７３ｘが後方位置に形成されると共に、除塵レバー５７９を揺動可能に枢着するための取付孔５７３ｂがほぼ中央位置に形成されている。また、上壁５７４ａには、カップカバーハンドル５９１を上下方向に揺動可能に枢着する一対の枢支軸５７３ｃが前方位置に設けられていると共に、弾発機構部５７７の第２連動レバー５７７ａの上方への移動を規制しながら左右方向にスライド可能に保持する前後一対の支持壁５７３ｄが設けられている。

除塵操作部５８５は、前記除塵レバー５７９と、つまみ形の除塵ハンドル５８３と、第１連動ギア５７５とを備える。
除塵操作部５８５において、除塵レバー５７９の基端の下面には、第１連動ギア５７５の後述する嵌合孔５７５ａ₁に嵌め込まれる軸部５７９ａが設けられると共に、除塵レバー５７９の先端には長孔５７９ｂが形成されている。この長孔５７９ｂには、後述するカバー部材５８１を介して除塵ハンドル５８３の筒部５８３ａが挿入され、この筒部５８３ａに抜止め部材５８４が嵌め込まれる。

第１連動ギア５７５は、その上面に前記嵌合孔５７５ａ₁を有する円筒状カップカバー軸５７５ａが一体化されている。そして、このカップカバー軸５７５ａがシールリング５７６を介してカップカバー本体５７３の取付孔５７３ｂに挿入され、嵌合孔５７５ａ₁に除塵レバー５７９の軸部５７９ａが嵌め込まれている。軸部５７９ａは四角形軸であり、嵌合孔５７５ａ₁は四角孔であるため、除塵レバー５７９を回動させることにより第１連動ギア５７５が回動する。なお、軸部５７９ａおよび嵌合孔５７５ａ₁は、軸方向から見て少なくとも１つの平面を有する一致した形状であればよい。

カップカバー本体５７３の上面凹部５７３ｘは、本実施形態の場合、平面的に視て約９０°の角度で広がる略扇形であり、除塵レバー５７９の左右側面が上面凹部５７３ｘの左右の内側面に当接することにより、除塵レバー５７９の左右方向への往復移動（揺動）が規制される。上面凹部５７３ｘに嵌め込まれる前記カバー部材５８１は、除塵レバー５７９の先端側を覆う略扇形に形成されており、除塵ハンドル５８３の筒部５８３ａを挿通させるための緩やかな円弧形のスリット５８１ａを有している。

カップカバーハンドル５９１は、平面的に視て略矩形であり、その下面前方には前記一対の枢支軸５７３ｃを軸支する一対の軸支部５９１ａが設けられ、下面略中央には前記弾発機構部５７７の第１連動レバー５９３が設けられ、下面後方には衝突部５９５が設けられている。
衝突部５９５は、カップカバーハンドル５９１とは別の部品からなり、除塵レバー５７９の基端に衝突可能なようにカップカバーハンドル５９１の下面から下方へ突出する形状に形成されている。本実施形態の場合、衝突部５９５は塵とり形状に形成されており、その上端がカップカバーハンドル５９１の下面に固定されている。

弾発機構部５７７は、カップカバーハンドル５９１の下面に固定された第１連動レバー５９３と、カップカバー本体５７３にスライド可能に設けられた第２連動レバー５７７ａと、弾発部材としての圧縮バネ５７７ｂとを備えている。

第２連動レバー５７７ａは、前後壁部５７７ａ₁と、底壁部５７７ａ₂と、左壁部５７７ａ₃、５７７ａ₄と、前後壁部５７７ａ₁の右側上端を連結する摺接棒部５７７ａ₅とを有する。また、底壁部５７７ａ₂において、左壁部５７７ａ₃、５７７ａ₄の間の右壁部５７７ａ₄側には、カップカバー本体５７３の上面から突出したストッパ壁５７３ｙを挿通させる矩形の挿通孔５７７ａ₆が形成されている。圧縮バネ５７７ｂは、前後壁部５７７ａ₁と、左壁部５７７ａ₃と、ストッパ壁５７３ｙとで囲まれた収容空間に配置され、その左側端部に左壁部５７７ａ₃から突出した突出部が挿入されている。

第１連動レバー５９３は、カップカバーハンドル５９１の下面に取付部材５９４を介して固定された状態で第２連動レバー５７７ａの摺接棒部５７７ａ₅と接触する傾斜面５９３ａを有する。この傾斜面５９３ａは、上方へ向かって右から左へ傾斜した面である。

このように構成されたカップカバーユニット５７０において、カップカバーユニット５７０の上面は、カップカバーハンドル５９１の上面を含む連続的な凸曲面である。そして、つまみ形の除塵ハンドル５８３の上端を前記連続的な湾曲面から上方に突出させないように、カップカバーユニット５７０の除塵ハンドル配置箇所に凹部が形成されている。そして、カップカバーハンドル５９１の先端の軸支部５９１ａと、カップカバー用カバー５９７との間には、使用者の指先Ｆを差し入れることができる隙間Ｓが形成されている。この隙間Ｓに配置され外部に露出した除塵ハンドル５８３を、使用者は後述のように操作してフィルタ本体５５１ａに付着した塵埃を除塵することができる。

＜フィルタ本体の除塵＞
図１４、図１７および図１９〜図２２に示されるように、フィルタ本体５５１ａの下面に付着した塵埃を除塵する際、使用者はカップカバーユニット５７０における除塵操作部５８５の除塵ハンドル５８３を指で摘んで左右方向に往復移動させる。このとき、除塵レバー５７９の先端には、除塵ハンドル５８３の筒部５８３ａが挿入される長孔５７９ｂを有しているため、筒部５８３ａは直線Ｌｓ上を移動することができる。したがって、使用者は除塵ハンドル５８３を左右へ直線的に移動させることができる。無論、カバー部材５８１のスリット５８１ａに沿って緩やかな円弧状に除塵ハンドル５８３を往復移動させることもできる。
除塵ハンドル５８３を左右へ往復移動させることにより、軸部５７９ａを中心として除塵レバー５７９が左右方向に回動（揺動）し、それにより除塵レバー５７９と連結した第１連動ギア５７５がカップカバー軸５７５ａを中心として回動する。

このように除塵操作部５８５が動作することにより、フィルタユニット５５０における除塵機構部５５７の第１連動ギア５７５と噛合した第２連動ギア５５４ａは、第１連動ギア５７５と連動（回動）し、それにより第２連動ギア５５４ａと連結した除塵軸５５４および複数の摺動部５５３ａを有する除塵フレーム５５３が連動（回動）する。
除塵フレーム５５３が回動する際、圧縮バネ５７７ｂが縮むまたは撓むことで摺接部材５５３ａ₃が上リブ５５１ａ₁に乗り上がる。

そして、摺接部材５５３ａ₃が上リブ５５１ａ₁間に落ち込むことにより、摺接部材５５３ａ₃が次に乗り上げようとする上リブ５５１ａ₁に衝突する。この衝突は連続的に起こり、それによりフィルタ本体５５１ａが振動するため、フィルタ本体５５１ａのカップカバー５３７側の面に付着した塵埃Ｄ（図２２参照）がカップカバー５３７の傾斜面部５３７ｂ上に振い落とされる。これにより、フィルタ本体５５１ａが除塵される。

一方、除塵軸５５４が回動することにより、除塵ワイパー５５５が連動（回動）する。これにより、弾性ブレード５５５ｂが傾斜面部５３７ｂを摺動して傾斜面部５３７ｂ上の塵埃を内筒５３３の上方開口部側へ集める。そして、塵埃は内筒５３３内へ落とされて、ダスト仕切り５３５の小径筒部５３５ｃとダストカップ５０１の底部材５１１とによる空間内に溜められる。

フィルタ本体５５１ａの除塵は、上述のように除塵操作部５８５を操作して行うことができるが、カップカバーハンドル５９１を操作して行うこともできる。この場合、図２３〜図２５に示すように、使用者の指先Ｆをカップカバーユニット５７０の隙間Ｓに差し入れてカップカバーハンドル５９１の先端の軸支部５９１ａを上方へ揺動させる。これにより、カップカバーハンドル５９１には後述する弾発機構部５７７の作用によって下方へ引き寄せられる弾発力が掛かる。

したがって、カップカバーハンドル５９１から指先Ｆを離すことにより、カップカバーハンドル５９１の下面側の衝突部５９５が除塵レバー５７９の基端に衝突する。このとき、カップカバーハンドル５９１を引き上げたときに生じる弾発機構部５７７の弾発力が、カップカバーハンドル５９１を解放することによって除塵機構部５５７を介してフィルタ部５５１に衝撃力Ｉｆとして伝達される。

つまり、この衝撃力Ｉｆは、第２連動ギア５５４ａを介して除塵フレーム５５３に伝わり、それによりフィルタ本体５５１ａの上リブ５５１ａ１に当接する各摺動部５５３ａが振動し、それによりフィルタ本体５５１ａが振動する。それに加え、衝撃力Ｉｆは、第２連動ギア５５４ａを介してフィルタ部５５１の筒部５５１ｂ₁に伝わり、それによりフィルタ本体５５１ａが振動する。これらの結果、フィルタ本体５５１ａに付着した塵埃Ｄ（図２３参照）が振い落とされる。なお、引き上げたカップカバーハンドル５９１を解放する動作を複数回繰り返すことにより、フィルタ本体５５１ａをよりきれいに除塵することができる。

カップカバーハンドル５９１は第１連動レバー５９３と一緒に枢支軸５７３ｃ廻りに揺動する。カップカバーハンドル５９１が閉じた図２４（Ａ）の状態から、カップカバーハンドル５９１の先端の軸支部５９１ａが上方へ引き上げられた図２４（Ｂ）および図２５の状態に移る際、矢印Ａ方向に上昇する第１連動レバー５９３の傾斜面５９３ａに第２連動レバー５７７ａの摺接棒部５７７ａ₅が摺接する。これにより、上方への移動が規制された第２連動レバー５７７ａは第１連動レバー５９３側へ（矢印Ｂ方向へ）移動する。

このとき、第２連動レバー５７７ａの左壁部５７７ａ₃がカップカバー本体５７３のストッパ壁５７３ｙの方へ接近するため、圧縮バネ５７７ｂが圧縮され、それにより第２連動レバー５７７ａには矢印Ｂ方向と反対方向の弾発力が付勢される。この弾発力は、摺接棒部５７７ａ₅および第１連動レバー５９３を介してカップカバーハンドル５９１を下方（矢印Ａ方向と反対方向）へ付勢する力に変換されるため、引き上げたカップカバーハンドル５９１を解放することにより衝突部５９５が勢いよく除塵レバー５７９の基端に衝突する（図２３参照）。

また、図示しないが、フィルタ本体５５１ａは次のように除塵することもできる。この場合、先ず、内筒ユニット５３０の解除レバー５３８ｃを操作してカップカバーユニット５７０を開き、フィルタユニット５５０を外部に露出させる。このとき、第１連動ギア５７５が第２連動ギア５５４ａから離脱する。そして、カップカバーユニット５７０を開いた状態で、除塵機構部５５７のノブ５５３ｂ₂を一方向に回転させる、あるいは往復移動させることにより、前記と同様にフィルタ本体５５１ａを振動させて除塵することができる。この場合、除塵ワイパー５５５も回転するため、カップカバー５３７内の塵埃は落とされてダストカップ５０１内へ回収される。

なお、ダストカップ５０１内の塵埃を捨てる際は、ダストカップ５０１のフックレバー５０７を操作して、内筒ユニット５３０から上の部分をダストカップ５０１から取り外す。
また、開示はないが、ダストカップに底蓋を設けて、この底蓋が開閉する開閉機構を設け、ダストカップ内の塵埃を捨てる際に、開閉機構により底蓋を開けて塵埃を捨てるようにしてもよい。

（他の実施形態）
図２６はフィルタユニットの他の実施形態を示す斜視図であり、図２７は図２６のフィルタユニットを下方から見た斜視図である。なお、図２６と図２７において、図１７中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
本発明の集塵ユニットにおいて、除塵機構部の摺動部の数および除塵ワイパーの数は特に限定されるものではない。例えば、図２６と図２７に示すように、フィルタユニット１５５０における除塵機構部１５５７は、摺動部５５３ａおよび除塵ワイパー５５５をそれぞれ６個ずつ備えていてもよい。これにより、除塵ハンドル５８３（図２１参照）の移動範囲が限られていても、その移動範囲内で効率よく除塵を行うことができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１：電気掃除機
１００：掃除機本体
５００：集塵ユニット
５０１：ダストカップ
５３０：内筒ユニット
５３７：カップカバー
５３７ａ：拡大部
５３７ｂ：傾斜面部
５３７ｃ：円形嵌合部
５５０：フィルタユニット
５５１：フィルタ部
５５１ａ：フィルタ本体
５５１ｂ：フィルタ枠

Claims (5)

1. 底部を有する筒形に形成されると共に、前記底部と対向する開口部を有するダストカップと、前記ダストカップにおいて塵埃が分離された後の空気を排気する内筒ユニットと、前記内筒ユニットの上部を覆うフィルタ部と、前記フィルタ部を覆うと共に気流の排出口を有するカップカバーユニットとを備え、
   前記フィルタ部は、一方向に襞折りされたフィルタ本体と、前記フィルタ本体の縁を構成するフィルタ枠とを有し、
   前記フィルタ枠は、前記襞折りの方向に沿った２辺およびそれと略垂直な２辺からなる矩形に形成されていることを特徴とする集塵ユニット。
2. 前記内筒ユニットは、前記ダストカップからの空気を排気するための流出口を有する内筒と、前記内筒の上端に設けられ、前記内筒の上方開口部を拡大する拡大部を有するカップカバーとを有し、
   前記カップカバーの拡大部は、前記フィルタ枠を嵌め込むことができる形状に形成されている請求項１に記載の集塵ユニット。
3. 前記フィルタ枠は、一対の短辺部および長辺部からなり、
   前記カップカバーの拡大部は、前記短辺部および前記長辺部に適合する形状に形成されている請求項２に記載の集塵ユニット。
4. 前記フィルタ枠の前記長辺部は、気流の流れに沿った方向に設けられている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の集塵ユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の集塵ユニットおよび電動送風機を内蔵する掃除機本体と、この掃除機本体と接続された吸込口体とを備えた電気掃除機。