JP6291250B2

JP6291250B2 - 電気掃除機の充電装置

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Publication number: JP6291250B2
Application number: JP2013264628A
Authority: JP
Inventors: 幸雄町田; 裕司大塚; 大津　育弘; 育弘大津; 直子川村; 井上　勉; 勉井上
Original assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2018-03-14
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: JP2015119794A

Description

本発明の実施形態は、電気掃除機の二次電池を充電する電気掃除機の充電装置に関する。

従来、二次電池で駆動する電動送風機などの動作部を内蔵した電気掃除機がある。このような電気掃除機は、非使用時には充電装置に設置されて二次電池が充電されるとともに、収納状態となる。

充電装置は、定電流回路などの充電回路を充電台に備えており、この充電回路に対して外部電源(商用電源)から給電される。外部電源と充電台とは、着脱可能な電源アダプタを介して電気的に接続される。

このような充電台と電源アダプタとを着脱可能に接続する構成としては、一般に、電源アダプタの電線部の端部に設けたプラグ部を、充電台の側部などに設けたジャック部に挿入接続する構成が用いられる。電気掃除機の充電装置は、被掃除面となる床面などに直接載置されるため、このプラグ部とジャック部との接続部分が床面近傍に位置することとなり、使用者が誤って踏み、ジャック部を破損したり、電線部を断線させたりする可能性が懸念される。したがって、このような破損などを防止する構成が望まれている。

実用新案登録第３１１７７８２号公報特開２００７−２８７３６７号公報

本発明が解決しようとする課題は、互いに接続されたプラグ部とジャック部とを上方からの荷重に対して保護できる電気掃除機の充電装置を提供することである。

実施形態の電気掃除機の充電装置は、二次電池およびこの二次電池により給電されて動作する動作部を備えた電気掃除機の二次電池を充電する電気掃除機の充電装置である。この充電装置は、電源アダプタと、この電源アダプタと別体の充電台とを有する。電源アダプタは、電線部と、プラグ部と、可撓性の変形部とを備える。プラグ部は、電線部の一端部にてこの電線部と電気的に接続される。変形部は、プラグ部から延設され電線部の一端部側を覆う。充電台は、載置面上に載置される台座部と、台座部上に位置し電気掃除機を保持する保持部と、端子部と、プラグ部が着脱可能に接続されるジャック部と、保護部とを備える。端子部は、保持部に設けられこの保持部に保持された電気掃除機側と電気的に接続される。ジャック部は、保持部の側部にて台座部の上方に離間された位置に設けられる。保護部は、ジャック部と対向しこのジャック部に対して離間された位置で台座部にプラグ部よりも上方まで突設される。また、この保護部には、ジャック部に接続されたプラグ部が変形部の電線部側をジャック部と反対側に突出させた状態で挿通される。

一実施形態の電気掃除機の充電装置を示し、(a)は縦断面図、(b)は一部の斜視図である。同上充電装置を示す斜視図である。同上充電装置に電気掃除機を収納した状態を示す斜視図である。同上電気掃除機および充電装置を備える電気掃除装置の斜視図である。

以下、一実施形態の構成を図１ないし図４を参照して説明する。

図４において、10は電気掃除装置を示し、この電気掃除装置10は、電気掃除機としてのスティック型(縦型)電気掃除機11(以下、単に掃除機11という)と、この掃除機11を置く置き台である充電装置12とを備えている。なお、以下、上下方向は充電装置12を被掃除面上に載置した状態を基準とする。すなわち、図１に示す矢印Ｕ方向が本実施形態の上方向、矢印Ｄ方向が本実施形態の下方向となる。

掃除機11は、含塵空気を吸い込む風路体15と、この風路体15が接続された本体部16とを備えている。

風路体15は、上流側(前端側)を構成するアタッチメント部18と、このアタッチメント部18が接続されて下流側(後端側)を構成するホース部19とを備えている。

アタッチメント部18は、掃除の形態に応じてホース部19に対して適宜着脱されるものであり、任意の形態とすることができるが、例えば本実施形態では吸込口体としての床ブラシ21と、この床ブラシ21を上流端である前端に着脱可能な直管長尺状の延長管22とを備えている。そして、延長管22の上流端側の背面側には、アタッチメント部18を充電装置12に係止するためのフック部33がＬ字状に屈曲されて突設されている。

また、ホース部19は、延長管22の下流端側などが挿入接続される吸込口体部34と、この吸込口体部34の下流側(後端側)に連通接続された伸縮可能なホース体35とを有している。

吸込口体部34の後端部には、風路体15の先端側(上流側)の位置を本体部16と別個に移動操作する際の把持操作用のハンドル38が同軸状に突設されているとともにこのハンドル38の下部にホース体35へと分岐する筒状の接続部39が分岐されて突設されている。

ハンドル38は、後端部が本体部16に対して着脱可能となっている。

また、ホース体35は、下流側である後端側が本体部16と気密に接続され、上流側である前端側が接続部39に保持されて吸込口体部34(アタッチメント部18)と気密に接続されている。

一方、本体部16は、前後方向に沿って長手状の本体ケース41と、この本体ケース41の下部に着脱可能な塵埃収容体としてのカップ部である略有底円筒状の集塵カップ42とを備えている。この本体部16の内部には、動作部としての重量物である電動送風機43が収容されているとともに、この電動送風機43により風路体15を介して吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離捕集する集塵部44が設けられている。

本体ケース41の後端部には、把持用の本体用ハンドル50が突設されている。そして、この本体用ハンドル50の上部には、この本体用ハンドル50を把持した手で使用者が電動送風機43の動作などを設定するための設定ボタン51が互いに前後方向に沿って離間されて複数配置されている。

電動送風機43は、本体ケース41内に収容された電源部としての重量物である二次電池61からの給電により駆動することで負圧を発生させて含塵空気を吸い込むとともに、その動作が、本体ケース41内に収容された図示しない本体制御部によって制御されるようになっている。

ここで、二次電池61は、電動送風機43、本体制御部、および、風路体15側などへと給電する電池パックであり、電動送風機43よりも重量が重い。そして、この二次電池61は、本体ケース41に内蔵された図示しない定電流回路などの充電回路、および、本体ケース41の前端部の一側部から前方に向けて突出する充電端子62と電気的に接続されており、この充電端子62を介して充電装置12と電気的および機械的に接続され、この充電装置12を介して供給された電力によって充電回路により必要に応じて充電可能となっている。

一方、図１ないし図４に示すように、充電装置12は、電源アダプタ65と充電台66とを別体として備えている。そして、この充電装置12は、掃除機11の収納台となるものであり、掃除や生活の邪魔にならないように、部屋の隅などの壁部近傍に配置される。なお、この充電装置12においては、便宜的に、掃除機11の上側を支持する側を前側(図３の矢印FR方向)、掃除機11の下側(集塵カップ42側)を支持する側を後側(図３の矢印RR方向)とする。

電源アダプタ65は、壁部などに設けられた図示しないコンセント部に接続される図示しない電源プラグ部を一端側に有し、充電台66側に接続されるプラグ部69を他端側に有するとともに、これら電源プラグ部とプラグ部69との間に図示しないＡＣ−ＤＣ変換部を有して、これら電源プラグ部とプラグ部69とＡＣ−ＤＣ変換部とが、電線を絶縁被覆した電線部70を介して電気的に接続されている。なお、ＡＣ−ＤＣ変換部は、例えば電源プラグ部と一体に設けられていてもよい。

プラグ部69は、径寸法などが予め決められた所定の規格のいわゆるＤＣプラグであり、略円筒状に形成されているとともに、電線部70と電気的に接続された導電部69aが先端部に露出し、基端側に電線部70の先端側を覆う変形部71が延設されている。この変形部71は、可撓性(弾性)を有しており、基端71a側である電線部70側へと徐々に縮径されて電線部70の絶縁被覆と連続して形成されている。この変形部71は、プラグ部69の軸方向に対して交差する方向に可撓変形することによって電線部70の電線の急峻な屈曲を抑制して、電線部70の電線の断線を防止するものである。

また、充電台66は、被掃除面などの載置面Ｆ上に載置される足場部である所定の厚みの平板状の台座部73と、この台座部73から上方に向けて垂直状に立ち上がり掃除機11を縦方向(風路体15側を下側として長手方向を上下に沿わせた状態)に保持する保持部74とを一体的に備えている。

台座部73は、広い接地面積を得て充電装置12を安定させるように上方から見て四角形状(正方形状)に形成されている。そして、この台座部73の上面部73aは、水平方向に沿って広がる平面状であり、載置面Ｆに対して略平行となっている。

保持部74は、台座部73の略中央部から上方に向けて長尺状(長手状)に突出しており、先端である上端が開口した筒状となっている。すなわち、この保持部74は、上下方向に沿って軸方向を有しており、上端部に、掃除機11が上方から挿入される挿入開口76を備え、内部に、この挿入開口76と連通し掃除機11の一部(掃除機11の前側)を収納する収納空間77が区画されている。さらに、挿入開口76の外縁部は、上方(台座部73と反対方向)に向けて徐々に拡開する拡開部78となっている。また、挿入開口76の内縁部には、掃除機11(本体部16)を位置決めするための位置決め部79が突設されている。また、この保持部74の外面の一側部には、アタッチメント部18を係止保持する係止保持部81が突設されている。さらに、この保持部74の外面の他側部には、上端側に掃除機11の充電端子62と電気的に接続される端子部83が設けられ、下端側、すなわち台座部73の上面部73aに近接した位置に、電源アダプタ65を介して外部電源(商用電源)と電気的に接続するためのジャック部84が設けられている。

挿入開口76は、掃除機11の本体ケース41の長手方向に対して交差(直交)する方向に沿う平面による断面形状に沿って形成されており、前側が上方からみて略四角形状で、後側が略円弧状となっている。

収納空間77は、保持部74の軸方向である上下方向に沿って長手状に区画されている。

拡開部78は、掃除機11を充電装置12に着脱する際に引っ掛かりにくくするためのものであり、保持部74の上端部に位置している。この拡開部78の前側部は、下方へと傾斜した傾斜部78aとなっている。

位置決め部79は、挿入開口76から内方に向けて突出している。

係止保持部81は、上側が開口したフック受け部であり、掃除機11のアタッチメント部18のフック部33が上方から挿入されて係止されるようになっている。

端子部83は、拡開部78の下部で、かつ、充電装置12の前側寄りの位置で、挿入開口76に臨んで収納空間77内に配置されている。この端子部83は、保持部74の側部に開口された目視用開口部としての側部開口部87に臨んで位置しており、この側部開口部87を介して充電装置12の外方から目視可能となっている。また、この端子部83は、上側すなわち挿入開口76側が開口しており、掃除機11を充電装置12に置いて収納した状態で充電端子62が上方から挿入接続され、この掃除機11側(充電回路および二次電池61)と電気的に接続されるようになっている。換言すれば、端子部83と充電端子62との接続方向は、掃除機11の本体部16の保持部74(収納空間77)への挿入(置き)方向に沿う上下方向となっている。さらに、この端子部83には、図示しないマイクロスイッチなどの接続検知手段が配置され、充電端子62が接続された(掃除機11が充電装置12に接続された)ことを検知するようになっている。

ジャック部84は、保持部74の下端部で、かつ、台座部73の上面部73aに接して配置されている。このジャック部84は、電源アダプタ65のプラグ部69の導電部69aが直接挿入接続される円形状の接続開口84aを備えた、いわゆるＤＣジャックであり、この接続開口84aが台座部73の上面部73aに対して上方に離間されて位置している。したがって、ジャック部84に接続されたプラグ部69は、導電部69aを除く基端側がジャック部84に対して露出し、かつ、台座部73の上面部73aに対して上方に離間された位置にて略水平状(上面部73aに対して略平行)に配置されるようになっている。

また、このジャック部84(接続開口84a)は、台座部73の上面部73aから上方に突出する保護部91と対向して位置している。この保護部91は、電源アダプタ65のプラグ部69を誤って踏んだときのジャック部84の破損や電線部70の断線を防止するもので、上側が前後方向に沿って円弧状に湾曲したアーチ状に形成されており、電源アダプタ65のプラグ部69が挿通される円形状の挿通開口部91aを接続開口84aと同軸状に備えている。すなわち、この保護部91は、ジャック部84の正面に位置し、挿通開口部91aの中心軸の延長上にジャック部84が位置するようになっている。この挿通開口部91aは、プラグ部69の先端側の外径寸法よりも若干大きい内径寸法を有している。また、この保護部91は、ジャック部84および台座部73の上面部73aの一部を構成するＬ字状の１つの成形部品92に一体に成形されており、保持部74に対して所定距離DIの位置に離間されている。なお、保護部91は、例えばプラグ部69を挟んで両側に突設されて(プラグ部69の両端近傍にそれぞれ突設されて)上側が連続していないものでもよい。

ここで、ジャック部84と保護部91との間の距離DIは、ジャック部84の接続開口84aに導電部69aが挿入接続されたプラグ部69の基端側が変形部71の位置で保護部91によって覆われるように設定されている。具体的に、この距離DIは数ｃｍ程度であり、台座部73の上面部73aに乗り上げた足の指などが入り込まないようになっている。また、保護部91の軸方向の寸法WIは、変形部71の基端71a側すなわち電線部70と連続する位置をジャック部84と反対側に突出させるように設定されている。したがって、保持部74(ジャック部84)と保護部91との間の位置で、プラグ部69が露出しているとともに、保護部91の保持部74(ジャック部84)に対して反対側の位置に、変形部71の基端71a側が突出するようになっている。

次に、上記一実施形態の動作を説明する。

掃除機11により掃除をする際には、集塵カップ42を予め本体ケース41に取り付け、例えば図４に示すように、風路体15のハンドル38の後端部を本体部16に対して装着し、必要に応じてアタッチメント部18を着脱した後、本体用ハンドル50を把持して全体を動かしながら掃除をする。また、ハンドル38の後端部を本体部16に対して取り外し、掃除機11をハンディ型として使用することもできる。

そして、掃除を開始する際に使用者が設定ボタン51を操作すると、本体制御部が電動送風機43を導通角制御して、電動送風機43が所望の動作モードで駆動し、負圧を発生させて塵埃を空気とともに風路体15から吸い込む。

塵埃とともに吸い込まれた空気、すなわち含塵空気は、風路体15から集塵カップ42内へと流入し、この集塵カップ42の内周面に沿って旋回されて塵埃が遠心分離され、集塵カップ42内に溜まる。

塵埃が遠心分離された空気は、図示しないフィルタなどを通過した後、電動送風機43へと吸い込まれる。そして、この電動送風機43に吸い込まれた空気は、この電動送風機43を冷却しつつ通過して排気風となり、図示しない排気口から排出される。

掃除が終了すると、使用者は設定ボタン51を操作して電動送風機43を停止させ、掃除機11を充電装置12に設置して収納するとともに二次電池61を充電する。

このとき、掃除機11は、まず、アタッチメント部18をホース部19から取り外す。この取り外したアタッチメント部18は、フック部33を係止保持部81に上方から挿入して係止保持する。

アタッチメント部18を取り外した掃除機11は、風路体15をハンドル38の位置で本体部16に接続した状態で、挿入開口76に対して上方から挿入する。このとき、掃除機11は、例えば風路体15を下側、本体部16を上側として、すなわち風路体15から挿入開口76に挿入する。

挿入開口76に風路体15側を挿入した掃除機11は、本体部16が位置決め部79によって位置決めされて下方から支持され、本体部16の略全体が保持部74上に載置されて保持された状態となるとともに、充電端子62が端子部83に上方から挿入されて電気的に接続される。

ここで、充電装置12は、二次電池61の充電に使用する前の準備として、電源アダプタ65の電源プラグ部を図示しないコンセント部などに接続するとともに、プラグ部69を充電台66のジャック部84に接続する。プラグ部69は、保護部91のジャック部84と反対側から挿通開口部91aに挿入し、導電部69aをジャック部84の接続開口84aに挿入接続することで、端子部83と外部電源とが電気的に接続される。このとき、挿通開口部91aと接続開口84aとが同軸状に位置していることにより、プラグ部69を挿通開口部91aに沿わせて挿入するだけで導電部69aと接続開口84aとが容易に位置合わせされ、プラグ部69をジャック部84に対して容易に接続できる。また、ジャック部84と接続されるプラグ部69の先端側は保護部91によって覆われておらず、露出しているので、プラグ部69とジャック部84との接続を容易に目視確認できる。そして、この接続状態で、プラグ部69は先端側がジャック部84と保護部91との間で距離DI分露出し、変形部71は電線部70と連続する基端71a側が保護部91のジャック部84と反対側に突出しているとともに外周が挿通開口部91aに対して離間されている。したがって、使用者が誤って台座部73の上面部73aに乗り上げてしまった場合などでも、保護部91から保持部74(ジャック部84)までの間の部分は、使用者の足と台座部73の上面部73aとの間に保護部91が介在することによってプラグ部69が直接踏まれて台座部73の上面部73aへと押し下げる荷重が加わることが阻止されるとともに、保護部91の保持部74(ジャック部84)と反対側の部分では、突出している変形部71の電線部70と連続する基端71a側が直接踏まれても、プラグ部69は変形部71が挿通開口部91aの下部に当接して下方から支持されることで台座部73の上面部73aへの押し下げが規制され、電線部70は、変形部71の可撓変形によって断線が阻止される。

この充電装置12は、端子部83などを介して掃除機11の設置を認識すると、電源アダプタ65を介して外部電源から供給された電力を端子部83によって掃除機11の充電回路に供給してこの充電回路を駆動させ、この充電回路が二次電池61を充電する。充電回路では、例えば二次電池61の充電状態を監視しており、二次電池61が所定の充電状態(満充電)となったことを確認すると充電を停止する。

また、塵埃を廃棄する際には、集塵カップ42を本体ケース41から取り外し、この集塵カップ42を上下逆さにして、内部の塵埃を廃棄する。

以上説明した一実施形態によれば、保持部74の側部にて台座部73の上方に離間された位置に電源アダプタ65のプラグ部69が着脱可能に接続されるジャック部84を設けるとともに、このジャック部84に接続されたプラグ部69が、基端側に位置する可撓変形可能な変形部71の基端71a側すなわち電線部70側をジャック部84と反対側に突出させるように挿通される保護部91を台座部73に突設することで、プラグ部69を誤って直接踏むことを保護部91によって防止できるとともに、変形部71の基端71a側を誤って踏んだ場合でも、プラグ部69は保護部91の挿通開口部91aの下部に当接して支持され、プラグ部69が台座部73の上面部73aに押し付けられることがなく、互いに接続されたプラグ部69とジャック部84とを上方からの荷重に対して保護できる。すなわち、誤って踏むなどして上方から荷重を加えてプラグ部69を変形させたりジャック部84を破損させたりすることを防止できる。さらに、変形部71の基端71a側を誤って踏んだ場合には、変形部71が可撓変形することで電線部70の断線を確実に防止できる。

特に、一般的な充電装置と異なり、掃除機11用の充電装置12は通常被掃除面上に常設されるので、掃除をしているときだけでなく、日常生活時などでも台座部73が踏まれるおそれがある。したがって、上記のような保護構造を設けることで、被掃除面上に常設される掃除機11用の充電装置12として好適に用いることができる。

また、ジャック部84と保護部91とを１つの成形部品92に一体成形することにより、ジャック部84と保護部91との間の距離DIのばらつきを成形部品92の成形精度レベルに抑制でき、距離DIをより正確に設定できる。

さらに、保護部91は上部をアーチ状に湾曲させているので、上方から加わる荷重に対しての強度を向上できる。

なお、上記一実施形態において、掃除機11は二次電池61によって動作する動作部を備えるものであれば、形状や構造などは任意に設定できる。

また、充電回路は、掃除機11に内蔵したが、充電装置12の保持部74などに内蔵することもできる。

本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

11 電気掃除機としてのスティック型電気掃除機
12 充電装置
43 動作部としての電動送風機
61 二次電池
65 電源アダプタ
66 充電台
69 プラグ部
70 電線部
71 変形部
73 台座部
74 保持部
83 端子部
84 ジャック部
91 保護部

Claims

二次電池およびこの二次電池により給電されて動作する動作部を備えた電気掃除機の前記二次電池を充電する電気掃除機の充電装置であって、
電源アダプタと、
この電源アダプタと別体の充電台とを具備し、
前記電源アダプタは、
電線部と、
この電線部の一端部にてこの電線部と電気的に接続されたプラグ部と、
このプラグ部から延設され前記電線部の一端部側を覆う可撓性の変形部とを備え、
前記充電台は、
載置面上に載置される台座部と、
この台座部上に位置し電気掃除機を保持する保持部と、
この保持部に設けられこの保持部に保持された電気掃除機側と電気的に接続される端子部と、
前記保持部の側部にて前記台座部の上方に離間された位置に設けられ前記プラグ部が着脱可能に接続されるジャック部と、
このジャック部と対向しこのジャック部に対して離間された位置で前記台座部に前記プラグ部よりも上方まで突設され、前記ジャック部に接続された前記プラグ部が前記変形部の前記電線部側を前記ジャック部と反対側に突出させた状態で挿通される保護部とを備えた
ことを特徴とした電気掃除機の充電装置。
二次電池およびこの二次電池により給電されて動作する動作部を備えた電気掃除機の前記二次電池を充電する電気掃除機の充電装置であって、
電源アダプタと、
この電源アダプタと別体の充電台とを具備し、
前記電源アダプタは、
電線部と、
この電線部の一端部にてこの電線部と電気的に接続されたプラグ部と、
このプラグ部から延設され前記電線部の一端部側を覆う可撓性の変形部とを備え、
前記充電台は、
載置面上に載置される台座部と、
この台座部上に位置し電気掃除機を保持する保持部と、
この保持部に設けられこの保持部に保持された電気掃除機側と電気的に接続される端子部と、
前記保持部の側部にて前記台座部の上方に離間された位置に設けられ前記プラグ部が着脱可能に接続されるジャック部と、
このジャック部と対向しこのジャック部に対して離間された位置で前記台座部に設けられ、前記ジャック部に接続された前記プラグ部が前記変形部の前記電線部側を前記ジャック部と反対側に突出させた状態で前記プラグ部の下部に位置して上方からの荷重に対しこのプラグ部を当接支持する保護部とを備えた
ことを特徴とした電気掃除機の充電装置。