JP6286303B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電気掃除機に関するものであり、特に充電池が内蔵された電気掃除機に関する。

従来の電気掃除機は清掃面上の塵埃を吸引することが主な目的であったが、最近ではふとん等寝具のダニの死骸などを吸い取ることを特徴とした掃除機が開発されている。

例えば、特許文献１では、殺菌および殺虫を目的とする紫外線発光手段と、清掃対象物である寝具類の表面の塵埃や微細害虫を寝具類から打ち落とすための打撃部などがモータとともに同一のハウジング内に収められる電気掃除機が寝具用殺菌装置として開示されている。

特表２００８−５４３３５６号公報

しかし、特許文献１における寝具用殺菌装置（掃除機）は、紫外線ランプ、打撃部、電動送風機（モータ）がケーシング内に内蔵され、そのケーシングに吸込口が設けられる。さらに、ケーシングに設けられる取手がケーシングに固定される。
寝具類を掃除するときは吸込口が寝具類から離れない程度で前後に動かす必要があるため、前後に動かす範囲が限定されるので掃除機を前後に動かす時に操作者の手首と本体との角度を掃除機と操作者との位置によって変えなければいけないため、操作者に負担がかかる。

本発明では、以上の事情を鑑み、操作者の負担を可能な限り減らしつつ掃除機の動かす範囲の広い電気掃除機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため請求項１に記載の電気掃除機にあっては、電動送風機を有する本体と、 電動送風機による負圧で塵埃を吸引する吸込口を有するヘッドと、本体に設けられるとともに、本体とヘッドとを回動可能に接続する回動部と、回動部の周囲に設けられ、回動を規制する回動規制部とを有することを特徴とするものである。

本発明によれば、操作者の負担を可能な限り減らしつつ掃除機の動かす範囲の広い電気掃除機を提供することができる。

本発明にかかる電気掃除機の第１の使用状態時の側面図である。 本発明にかかる電気掃除機の第１の使用状態時の平面図である。 本発明にかかる電気掃除機の第１の使用状態時の底面図である。 本発明にかかる電気掃除機の第２の使用状態時の側面図である。 本発明にかかる電気掃除機の収納時の正面図である。 本発明にかかる電気掃除機の収納時の側面図である。 本発明にかかる電気掃除機の収納時の後方斜視図である。 本発明にかかる電気掃除機の接続部の分解図である。 本発明にかかる電気掃除機の接続部の動作説明図であり、図９（ａ）は収納状態を示す図、図９（ｂ）は第１の使用状態を示す図、図９（ｃ）は第２の使用状態を示す図である。

以下に本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお本実施形態は一例であり、これに限定されるものではない。

まず、図を用いて、本発明にかかる電気掃除機１００の使用状態および収納状態について説明する。本発明にかかる電気掃除機１００の構成について説明する。
本発明にかかる電気掃除機１００は、図１〜図３に示すようなヘッド１と本体２とが成す角度がほぼ１８０°の第１の使用状態と、図４に示すようなヘッド１と本体２とが成す角度が自在に変化し、点Ａを中心に回動できる第２の使用状態と、図５〜図７に示すようなヘッド１と本体２とが成す角度がほぼ９０°の状態の収納状態の３つの状態を有する。

本発明にかかる電気掃除機１００は、ヘッド１と本体２とが回動可能に接続されている。ヘッド１の中央に本体２が接続される。このような構成にすることで、本体２をヘッド１の上に垂直になるように立てたときに、本体２の重心がヘッド１の投影面積内に位置するため、電気掃除機１００が倒れることはない。

ここで、第１の使用状態のときヘッド１がある側を「前側」とし、本体２がある側を「後側」とそれぞれ定義する。たとえば図１であれば図面の左側が「前側」、右側が「後側」を表す。
また、掃除機を操作する者を基準として左右を定義する。たとえば図２において図面の下側が「左側」、上側が「右側」を示す。図３の場合は、掃除機を清掃面側からみているため図面の上側が「左側」、下側が「右側」になる。

次に本発明にかかる電気掃除機１００の構成について図を用いて説明する。本発明にかかる電気掃除機１００は吸込口１２を有するヘッド１と、電動送風機を内蔵する本体２とからなり、ヘッド１と本体２とは回動可能に接続される。

ヘッド１は、吸込口１２と、後側車輪１４と、センサ検知表示部１６と、窓部１８ａ、１８ｂと、前側車輪２０ａ、２０ｂと、突起部２２ａ〜２２ｉと、たたき部２４ａ、２４ｂと、パイル２６と、紫外線ランプ２８と、接地センサ３０ａ、３０ｂとから構成される。

本体２は、本体側車輪３２と、フィルタカバー３４ａ、３４ｂと、電池カバー３６と、把持部３８と、集塵ケース４０と、解除ボタン４２と、操作スイッチ４４と、表示部４６とからなる。

吸込口１２は、清掃面から塵埃を吸込むためにヘッド２の下部に設けられる。図３に示すように吸込口１２はヘッド１の清掃面側のほぼ中央に設けられる。吸込口１２の構造は、従来から採用されているような単に開口部を有するだけの形状であってもよいが、吸込口１２の内部にブラシなどの回転部材を有するものであっても良い。回転部材を有することによって清掃面、特にカーペットなどの毛足の長いものの中にある塵埃をかきだし、より多くの塵埃を吸込むことが可能になる。

後側車輪１４は、ヘッド１の後側中央に設けられる。この後側車輪１４を設けることで電気掃除機１００を第１の使用状態または第２の使用状態のいずれかで使用するときにスムーズに電気掃除機１００を前後に動かすことができるので、吸引力で電気掃除機１００が寝具類に吸いつき電気掃除機１００が操作しにくくなる事を防ぐことができる。
本実施形態の後側車輪１４は円筒形状をしているが、一般的なタイヤのような形状であってもよい。

センサ検知表示部１６は、本発明にかかる電気掃除機１００の吸込口１２近傍に設けられるセンサ（不図示）の検知結果を表示する。表示方法は、センサに検知される塵埃の量に応じた表示を行う。本実施形態におけるセンサ検知表示部１６は、塵埃等の量に応じて色を変化させる。たとえば、塵埃が多い場合は赤色に発光させ、塵埃が少なくなるにつれて黄色、緑色と変化させる。
また、センサ検知表示部１６は発光手段（不図示）が搭載された基板（不図示）と、その基板を覆う散乱板から構成されている。発光手段は本発明の電気掃除機１００においては赤色と緑色の発光ダイオードである。複数の色を発光する発光ダイオードを搭載し、かつそれぞれの発光ダイオードの明るさを調整することで複数の色を作り出すことが可能となる。さらに散乱板で覆うことにより発光ダイオードの光を散乱板全体から射出することが可能となり、視認性が向上する。

窓部１８ａ、１８ｂは、ヘッド１後端部の左右にそれぞれ設けられる。窓部１８ａ、１８ｂの下部には後述する紫外線ランプ２８が設けられる。紫外線ランプ２８が点灯したときは、窓部１８ａ、１８ｂから紫外線ランプ２８の点灯の様子を確認することができる。
本発明にかかる電気掃除機１００は、紫外線ランプ２８の点灯を見ようとしてヘッド１を裏返すと安全機構が動作し紫外線ランプ２８が消灯するため、操作者が紫外線ランプ２８の点灯状態をヘッド２を裏返して確認することはできない。したがって窓部１８ａ、１８ｂをヘッド２の上部に設けることによってヘッド１を裏返すことなく紫外線ランプ２８が動作しているか否かを確認することが可能となる。
窓部１８ａ、１８ｂを構成する部材は、透明であってもよいが透明度を抑えた部材を使用してもよい。こうすることで紫外線ランプ２８の射出光が操作者の目に直接入ることを防ぐ。

前側車輪２０ａ、２０ｂは、ヘッド１の清掃面側の前部に設けられる。電気掃除機１００を前後に動かすときに後側車輪１４とともに清掃面上を回転するので、清掃面上をスムーズにヘッド１を動かすことが可能となる。

突起部２２ａ〜２２ｉはヘッド１の清掃面側の前端に設けられる。突起を複数設けることによって清掃面と吸込口１２との間に空間ができるため、電気掃除機１００と清掃面とが密着することを防止することができる。なお、本発明の電気掃除機１００では突起を９つ設けているが、突起の数は９つよりも多くても少なくてもよい。

たたき部２４ａ、２４ｂはヘッド１の吸込口１２と突起部２２ａ〜２２ｉとの間に設けられる。たたき部２４ａ、２４ｂで清掃面をたたくことで清掃面、特に寝具類の奥にある塵埃などをたたき出し吸い込むことができるため、より効果的な清掃をすることが可能となる。
本発明のたたき部２４ａ、２４ｂは、表面に突起を有する板が２枚使用され吸込口１２の幅とほぼ同じ幅にわたって設けられる。この構成によって吸込口１２の一部のみ塵埃がたたき出されるのではなく吸込口１２の幅全体で塵埃をたたき出すことができるため、効率よく清掃を行うことが可能となる。
なお、本発明の電気掃除機１００にはたたき部が２つ設けられているが、１つであっても３つ以上設けても良い。

本発明にかかる電気掃除機１００のたたき部２４ａ、２４ｂの振動は、ヘッド１に内蔵される振動モータ(不図示)によって実現している。たたき部２４ａ、２４ｂのそれぞれに設けられる振動モータの振動によってたたき部２４ａ、２４ｂは清掃面に対して上下に振動する。
また、振動モータの周囲を緩衝材で囲ってもよい。こうすることで振動モータの騒音またはヘッド１で発生するビビり音を防ぐことができる。
更に、振動モータの回転数が異なるモータを採用したり、振動周波数がランダムに変わるような制御を行ってもよい。こうすることで振動モータの振動周波数がケースの共振周波数と一致して発生する騒音を防ぐことが可能となる。

パイル２６はヘッド１の清掃面側、吸込口１２の後側に設けられる。パイル２６は清掃面に接するように設けられる。これにより、吸込口１２周辺の気密性を高め効率的に塵埃を吸い込むことができる。また、パイル地でできているので、ヘッド１が清掃面に接していても清掃面を傷つけることを防ぐことができる。

紫外線ランプ２８は、ヘッド１の清掃面側後部に設けられる。紫外線ランプ２８はヘッド１の内部に取り付けられ、カバーで覆われる。格子状のカバーが設けられ、格子を通して清掃面に紫外線を照射する。電気掃除機１００を使用する際に紫外線ランプ２８を点灯させることによって、寝具類の殺菌・除菌などを行う。
なお、紫外線ランプ２８の他にも、紫外線を出力するものであれば発光ダイオードなどその他の発光手段を用いてもよい。

接地センサ３０ａ、３０ｂは、ヘッド１の紫外線ランプ２８の前後にそれぞれ取り付けられ、前部に取り付けられた接地センサ３０ａは紫外線ランプ２８の左側に取り付けられ、後部に取り付けられた接地センサ３０ｂは紫外線ランプ２８の右側に設けられる。接地センサ３０ａ、３０ｂは、発光部と受光部とから構成され、発光部から発せられる光が接地面に反射し受光部で反射光を受光することで接地したと判断する。逆に受光部で光を受光できなかったときは床面から離れていると判断される。

本発明にかかる電気掃除機１００では、接地センサ３０ａ、３０ｂのいずれかが清掃面から離れたとき紫外線ランプ２８は消灯する。
この制御によって、紫外線ランプ２８からの紫外線が直接目に入ることがない。また、接地センサ３０ａ、３０ｂがどちらも清掃面から離れたときは紫外線ランプ２８を消灯するとともに電気掃除機１００をアイドリング状態にする。この制御によって、塵埃を吸い込むことができない状態のときに電気掃除機１００の消費電力を抑えることが可能となる。

本体側車輪３２は、本体２の下部ほぼ中央に設けられる。前側車輪２０ａ、２０ｂと後側車輪１４とで電気掃除機１００をスムーズに動かすことができる。本発明にかかる電気掃除機１００の本体側車輪３２は円筒形状をしているが、一般的なタイヤのような形状であってもよい。

フィルタカバー３４ａ、３４ｂは本体２の左右側面のそれぞれに設けられる。フィルタカバー３４ａ、３４ｂの内側には塵埃を吸着するフィルタ（不図示）が取り付けられている。吸込口１２から吸い込まれた塵埃は、このフィルタで除去される。フィルタカバー３４ａ、３４ｂにはスリットが複数設けられており、塵埃が除去された空気がフィルタカバー３４ａ、３４ｂから掃除機の外部に排出される。
この構成によって、吸引された塵埃やダニの死骸などが再び外部に排出されることを防止している。
なお、フィルタはHEPA（High Efficiency Particulate Air）フィルタであってもよい。

電池カバー３６は本体２の後部に設けられる。本発明にかかる電気掃除機１００は商用電源からではなく、バッテリ（不図示）で駆動する。バッテリは、電池カバー３６を開け後部から挿入される。電池カバー３６がバッテリを内部に押すような力を加えている事によって、バッテリと掃除機内部の電源部との接触を良好に保つとともに、バッテリが不用意に掃除機の外部に飛び出すことを防いでいる。

把持部３８は本体２上部に本体２と一体に形成される。操作者は把持部３８を持ち電気掃除機１００を操作する。把持部３８の近傍には操作スイッチ４４が設けられており、把持部３８を保持したまま操作スイッチ４４を押すことができるような形状になっている。
なお、把持部３８の下側に凸部または凹部を設けて、操作者の指がかかるようにしておくと、操作者が持つ位置を一定の位置に誘導することが可能となり、操作スイッチ４４を押すこともより容易になる。

集塵ケース４０には、吸込口１２から吸引された塵埃などが捕集される。集塵ケース４０は集塵ケース４０の側面に設けられる解除ボタン４２を押すことで取り外すことが可能である。集塵ケース４０を本体２から取り外し、中にたまった塵埃を捨てることが可能である。

操作スイッチ４４は、把持部３８の前方に設けられる。操作スイッチ４４を押すことで電気掃除機１００を動作状態にする。本発明にかかる電気掃除機１００は操作スイッチ４４が一つのため、操作スイッチ４４を操作することでたたき部２４ａ、２４ｂが動作するモード、たたき部２４ａ、２４ｂが動作しないモード、電源オフモードと動作モードを遷移させる。
それぞれの動作モードに対応した複数の操作スイッチを設けても良い。

表示部４６は、操作スイッチ４４と集塵ケース４０の間に設けられる。表示部４６には発光ダイオードが一列に配列されている。動作モード、動作モード・充電モードによって発光ダイオードを点灯させ、電気掃除機１００の動作状態を見てわかるようになっている。

次に、ヘッド１と本体２とを回動可能に接続する機構について図８、９を用いて説明する。
接続部分は本体２に設けられる回動部４８とヘッド１に設けられる受け部５０とで構成される。回動部４８が受け部５０の凹部５０ａに収まり回転動作を実現する。

回動部４８の周囲には回動規制部５２が設けられる。本発明にかかる電気掃除機１００の回動規制部５２は第１凸部５２ａ、第２凸部５２ｂ、第３凸部５２ｃとからなる。第１凸部５２ａと第２凸部５２ｂとの間隔は第２凸部５２ｂと第３凸部５２ｃとの間隔より長くなるように形成される。

一方、受け部５０には、第１平板部５０ｂと第２平板５０ｃは凹部５０ａの内側の前後方向に間隔を開けて設けられる。また第１平板部５０ｂ、第２平板部５０ｃは回動部４８が凹部５０ａに収まったときに回動規制部５２の凸部と平板部５０ｂ、５０ｃとが接する位置に設けられる。回動規制部５２が平板部５０ａ、５０ｂに接することにより摩擦力が発生し、回動を規制することが可能となる。

次に、それぞれの使用状態のときの接続部分の状態について図９を用いて説明する。
図９（ａ）に示すように、電気掃除機１００が収納状態のとき、回動規制部５２の第２凸部５２ｂと第３凸部５２ｃとはそれぞれ第１平板部５０ｂと第２平板部５０ｃと同時に接する。本発明の電気掃除機１００の後部にはバッテリが内蔵されるため、収納状態のときバッテリの重みで本体２が倒れないように本体２がヘッド１の上にほぼ垂直に立つことを可能としている。

図９（ｂ）に示すように、電気掃除機１００が第１の使用状態のとき、回動規制部５２の第１凸部５２ａは第１平板部５０ｂに接する。こうすることで、回動規制部５２と平板部５０ｂ、５０ｃとで摩擦力が発生し、ヘッド１と本体２との回動を規制することができる。
このとき把持部３８とヘッド１までの長さが前後方向に長い形状となるため、遠くの清掃範囲まで電気掃除機１００が届きやすい

図９（ｃ）に示すように、電気掃除機１００が第２の使用状態のとき、回動規制部５２は第１平板部５０ｂ、第２平板部５０ｃのいずれにも接することがない。このような構成にすることによって操作者と電気掃除機１００との位置関係に応じてヘッド１と本体２とが成す角度が変化するので把持部と操作する者の手の角度が不自然にならない。

第１固定部５４と第２固定部５６はそれぞれヘッド１と本体２に設けられる。本発明における電気掃除機１００では第１固定部５４は磁石を、第２固定部５６は金属板を用いている。
電気掃除機１００が第1使用状態のとき、第１固定部５４と第２固定部５６が接触する位置にそれぞれ設けられる。
第1使用状態のときに、第1固定部５４、第２固定部５６が接触することで、磁力によって接触した状態を保持する。第１固定部５４、第２固定部５６を設けることで回動規制部５２と平板部５０ｂ、５０ｃとで実現する回動の規制よりも強い力で規制することが可能となる。
なお、本発明では磁石と金属板を用いたが、同じ効果をもたらすものであれば磁石以外であってもよい。

なお本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

１００ 電気掃除機
１ ヘッド
２ 本体
１２ 吸込口
１２ａ、１２ｂ 開口部
１４ 後側車輪
１６ センサ検知表示部
１８ａ、１８ｂ 窓部
２０ａ、２０ｂ 前側車輪
２２ａ〜２２ｉ 突起部
２４ａ、２４ｂ たたき部
２６ パイル
２８ 紫外線ランプ
３０ａ、３０ｂ 接地センサ
３２ 本体側車輪
３４ａ、３４ｂ フィルタカバー
３６ 電池カバー
３８ 把持部
４０ 集塵ケース
４２ 解除ボタン
４４ 操作スイッチ
４６ 表示部
４８ 回動部
５０ 受け部
５０ａ 凹部
５０ｂ 第１平板部
５０ｃ 第２平板部
５２ 回動規制部
５２ａ 第１凸部
５２ｂ 第２凸部
５２ｃ 第３凸部
５４ 第１固定部
５６ 第２固定部

Claims (5)

1. 電動送風機を有する本体と、
   前記電動送風機による負圧で塵埃を吸引する吸込口を有するヘッドと、
   前記本体に設けられるとともに、前記本体と前記ヘッドとを回動可能に接続する回動部と、
   前記回動部の周囲に設けられ、回動を規制する回動規制部と、
   前記回動部を回動自在に軸支する軸支部と、を有し、
   前記回動規制部は、
   前記回動部と一体に設けられた突出部と、
   前記回動部と対向するよう設けられた固定部材とを含み、
   前記回動部が回動する位置に応じて、前記突出部が前記固定部材に当接するよう構成されることを特徴とする電気掃除機。
2. 前記回動規制部は、第１の位置で回動を規制し、前記第１の位置から所定の角度回動させた第２の位置で回動を規制することを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記回動規制部は、
   前記突出部として、第１突出部および第２突出部を含み、
   前記第１の位置において、前記第１突出部および前記第２突出部が前記固定部材に当接するよう構成されることを特徴とする、請求項２に記載の電気掃除機。
4. 前記回動規制部は、前記突出部として、第３突出部をさらに含み、
   前記第２の位置において、前記第１突出部および前記第２突出部が前記固定部材に当接せず、前記第３突出部が前記固定部材に当接するよう構成されることを特徴とする、請求項３に記載の電気掃除機。
5. 前記第３突出部、前記第１突出部および前記第２突出部は、この順で前記回動部の外周側に回動方向に沿って設けられ、
   前記第１突出部と前記第３突出部の間の間隔は、前記第１突出部と前記第２突出部の間の間隔より大きいことを特徴とする、請求項４に記載の電気掃除機。

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