JP6661755B2 - 真空掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、携行式真空掃除機に関する。

特許文献１及び２は、ハンドルを具備する本体と、ハンドルと並列して延在するように配置されているサイクロン式分離器と、を備えている携行式真空掃除機を開示している。ハンドルは、真空掃除機の電源の入切を切り替えるために利用されるバネ装填式トリガーを具備している。利用者は、清掃作業中に人差し指で押圧されるトリガーを保持する。トリガーを解放することによって、真空掃除機の電源が切れる。当該構成は、バッテリ駆動の携行式真空掃除機にとって特に有益である。清掃作業の合間にトリガーを解放することによって、バッテリ電力を節約することができるからである。

しかしながら、利用者がトリガーを解放した場合に、真空掃除機は、その手の残りの４本の、一般に力が弱い指で支持しなければならない。バッテリ持続時間を伸ばすためにこのような態様で携行式真空掃除機を保持しなければならないので、疲労の要因となる。

英国特許第２４４０１１１号明細書 英国特許第２４８４１４６号明細書

本発明は、携行式真空掃除機であって、サイクロン式分離ユニットと、吸引発生器、バッテリ、及び、利用の際に携行式真空掃除機を支持するためのハンドルを備えている本体であって、ハンドルが、携行式真空掃除機を動作させるためのアクチュエータであって、指で操作可能とされるトリガーの形態をしたアクチュエータと、トリガーの下方に配置されているトリガーガードとを備えている、本体と、を備えている携行式真空掃除機において、バッテリが、携行式真空掃除機の重心がトリガーガードの下方に位置するように、トリガーガードの下方に配置されていることを特徴とする携行式真空掃除機を提供する。

本発明は、トリガーが前後に傾斜されずに解放された場合にトリガーガードによって携行式真空掃除機が支持可能とされる、釣合いのとれた配置を提供する。

バッテリの下面が、携行式真空掃除機の基部を形成しており、吸引発生器が、携行式真空掃除機の重心が基部の上方に位置決めされるように配置されている。

サイクロン式分離ユニットは、トリガーの前方に延在している。ハンドルが、ハンドルとサイクロン式分離ユニットの長手方向軸線とが成す角度が８５°以上１４０°以下、例えば１００°〜１２５°となるように、サイクロン式分離ユニットに対して傾斜している。

本発明を良好に理解するために、及び、本発明の実施を明確に表わすために、本発明について、添付図面を参照しつつ例示的に説明する。

携行式真空掃除機の概略図である。 図１に表わす携行式真空掃除機の概略的な断面図である。 図１に表わす携行式真空掃除機の正面図である。 利用時における図１に表わす携行式真空掃除機を表わす。 特定の向きの図１に表わす携行式真空掃除機を表わす。 特定の向きの図１に表わす携行式真空掃除機を表わす。 特定の向きの図１に表わす携行式真空掃除機を表わす。 図１に表わす携行式真空掃除機を備えているスティック型真空掃除機の斜視図である。 特定の向きの図６に表わす真空掃除機を表わす。 特定の向きの図６に表わす真空掃除機を表わす。 特定の向きの図６に表わす真空掃除機を表わす。 図１に表わす真空掃除機を空にする様子を表わす。

図１及び図２は、桿体状のハンドル６を有している本体４と、長手方向軸線Ｘを有しているサイクロン式分離ユニット８と、サイクロン式分離ユニット８に固定されているノズルの形態をした清掃ツール１０と、を備えている携行式真空掃除機２を表わす。サイクロン式分離ユニット８は、ハンドル６から離隔するように延在しており、清掃ツール１０が、ハンドル６から最も離隔しているサイクロン式分離ユニット８の端部に配置されている。清掃ツール１０は、サイクロン式分離ユニット８から離隔するようにサイクロン式分離ユニット８の長手方向軸線Ｘに沿って延在している。

さらに、本体４は、吸引発生器１１を備えており、吸引発生器１１は、モータ１２と、ハンドル６の上方に且つハンドル６の後方に向かって配置されている羽根車１３と、ハンドル６の直下に配置されているバッテリ１４とを備えている。指で操作可能とされるトリガー１６の形態をしたアクチュエータが、ハンドル６の上側部分に設けられている。トリガーガード１７は、トリガー１６の下方においてハンドル６から前方に延在している。ハンドル６は、サイクロン式分離ユニット８の長手方向軸線Ｘに対して角度θ_１で配置されているので、ハンドル６が拳銃のグリップ部分のように構成されている。角度θ _１ は、８５°以上１４０°以下の角度、好ましくは１００°以上１２５°以下の角度とされる。図示の実施例では、ハンドル軸線Ｈは、サイクロン式分離ユニット８の長手方向軸線Ｘに対して１１０°の角度で配置されている。角度θ１は、ハンドル６の前方に延在している長手方向軸線Ｘとハンドル６を貫通して延在しているハンドル軸線Ｈの一部とが成すネジ山の角度である。

サイクロン式分離ユニット８は、一次サイクロン式分離器１８と、一次サイクロン式分離器１８の下流に位置決めされている複数の二次サイクロン式分離器２０とを備えている。一次サイクロン式分離器１８は、サイクロン式分離ユニット８の第１の端部に隣接しており、二次サイクロン式分離器２０は、第１の端部の反対側に位置するサイクロン式分離ユニット８の第２の端部に隣接している。二次サイクロン式分離器２０は、サイクロン式分離ユニット８の長手方向軸線Ｘを中心として延在している円状配列に配置されている。

一次サイクロン式分離器１８は、容器の形態をした分離器本体２２を備えており、分離器本体２２は、円筒状の外壁２４と端部壁２６とを有している。円筒状の外壁２４は、サイクロン式分離チャンバ２８を形成している。図示の実施例では、サイクロン式分離チャンバ２８の軸線は、サイクロン式分離ユニット８の長手方向軸線Ｘを形成している。中央ダクト３０は、端部壁２６からサイクロン式分離チャンバ２８の入口３２に至るまで延在している。

清掃ツール１０は、接続部分３３と、ダクト３６を清掃ツール１０に沿って形成しているノズル部分３４とを備えている。接続部分３３は、端部壁２６に隣接している中央ダクト３０の一部分の内径より小さい外径を有しているので、（図示の如く）接続部分３３を中央ダクト３０に挿入することによって、清掃ツール１０とサイクロン式分離ユニット８とを確実に且つ堅固に接続することができる。

中央ダクト３０と清掃ツール１０を貫通しているダクト３６とが共に、長手方向軸線Ｘと同軸に且つハンドル６から最も離隔しているサイクロン式分離ユニット８の端部を貫通して延在している入口ダクト３０を形成している。サイクロン式分離チャンバ２８の入口３２は、端部壁２６から離隔しており、サイクロン式分離チャンバ２８の入口３２は、清掃ツール１０に接続するためのサイクロン式分離ユニット８の端部の反対側に位置する、一次サイクロン式分離器１８の端部に向かって配置されている。従って、サイクロン式分離チャンバ２８は、中央ダクト３０によって形成されている入口ダクトの一部分を囲んでいる。端部壁２６から通じている中央ダクト３０の第１の部分は、サイクロン式分離チャンバ２８の長手方向軸線Ｘに沿って延在している。中央ダクト３０の第２の部分は、第１の部分からサイクロン式分離チャンバ２８の入口３２に至るまで延在している。第２の部分は、利用の際にサイクロン式分離チャンバ２８の内部における回転流れが促進されるように、サイクロン式分離チャンバ２８に関するラジアル方向成分及び周方向成分の両方を有する方向に延在している。

端部壁２６と端部壁２６に隣接している円筒状の外壁２４の一部分とが、一次サイクロン式分離器１８によって流入流れから分離された塵埃を収集するための塵埃収集容器の形態とされる、塵埃収集器３８を形成している。

端部壁２６は、ピボット４０を介して、円筒状の外壁２４に接続されており、利用者が操作可能とされるキャッチ４２によって、閉位置に保持されている。端部壁２６は、キャッチ４２を解除し、円筒状の外壁２４の端部から離隔するように端部壁２６を回動させることによって、塵埃が塵埃収集器３８の内部に保持される閉位置から、塵埃が塵埃収集器３８から排除可能とされる開位置に至るまで移動可能とされる。清掃ツール１０は、清掃ツール１０を中央ダクト３０に固定するように中央ダクト３０と係合する保持機能部（図示しない）を備えている。さらに、清掃ツール１０は、端部壁２６に当接することによって閉位置において端部壁２６を保持する、環状カラー４３を備えているので、清掃ツール１０が取付られた状態において端部壁２６が偶発的に開くことを防止することができる。清掃ツール１０は、清掃ツール１０をサイクロン式分離ユニット８から取り外すために保持機能部を中央ダクト２４から係合解除するように動作する、手動で操作可能なキャッチ４４を有している。

円筒状のシュラウド４５は、サイクロン式分離チャンバ２８の内部の中央に配置されており、サイクロン式分離チャンバ２８の軸線と同軸に延在している。シュラウド４５を貫通して設けられている開口部４６は、サイクロン式分離チャンバ２８からの流体出口を形成している。

ダクト４８は、シュラウド４５によって部分的に形成されており、開口部４６によって形成されているサイクロン式分離チャンバからの出口と二次サイクロン式分離器２０の入口４９との間を流通させている。二次サイクロン式分離器２０それぞれは、一次サイクロン式分離器１８の側面に沿って延在している微小塵埃収集器５１と連通している一方の端部に、固形物用出口５０を有している。流体用出口５２は、固形物用出口５０の反対側に位置する二次サイクロン式分離器２０の端部それぞれに配置されている。

サイクロン式分離ユニット８と吸引発生器１１とバッテリ１４とは、真空掃除機２の構成部品の中で最も重い構成部品であると思われる。サイクロン式分離ユニット８の重心は、トリガーガード１７の前方に位置しているので、サイクロン式分離ユニット８は、トリガー１６及びトリガーガード１７を中心として時計回り方向のモーメントを発生させる（図２参照）。バッテリ１４の重心は、トリガーガード１７の後方に位置している。従って、バッテリ１４は、トリガー１６及びトリガーガード１７を中心として反時計回り方向のモーメントを作用させる。また、吸引発生器１１の重心は、トリガーガード１７の後方に位置している。サイクロン式分離ユニット８と吸引発生器１１とバッテリ１４とは、ハンドル６及びサイクロン式分離ユニット８の長手方向軸線Ｘに対して垂直に延在している軸線であって、トリガーガード１７の直下の領域を貫通している軸線を中心とする、真空掃除機２のすべての構成部品の正味のモーメントが零となるように位置決めされている。従って、真空掃除機２の重心は、トリガー１６が利用者によって解除された場合に携行式真空掃除機２がトリガーガード１７の下方の点を中心とする平衡状態となり、これによりトリガーガード１７に接している人差し指と利用者のハンドル６に掛かった残りの指とによって、携行式真空掃除機２が前後に傾くことなく容易に支持可能とされるように、トリガーガード１７の下方の領域内に配置されている。さらに、真空掃除機２は、倒れることなく、真空掃除機２の基部を形成しているバッテリ１４に支持可能とされる。

図３は、真空掃除機２の正面図である。清掃ツール１０は、比較的直線状に形成されており、細長く、長手方向軸線Ｘに沿って延在している。従って、清掃ツール１０は、真空掃除機２の前方から長手方向軸線Ｘに沿って見ると、サイクロン式分離ユニット８の外側輪郭の内部において延在している。

利用時には、携行式真空掃除機２は、利用者が人差し指でトリガー１６を押すことによって作動する。塵埃を含む空気は、吸引発生器１１によって、入口ダクト３０，３６及び入口３２を通じて、サイクロン式分離チャンバ２８の内部に引き込まれる。サイクロン式分離チャンバ２８の内部において中央ダクト３０の第２の部分によって促進される回転流れが、比較的重い又は大きい塵埃を当該空気から分離するサイクロン作用を生成する。一般に、真空掃除機２は、サイクロン式分離ユニット８がハンドル６から下方に向いているように保持される。従って、サイクロン式分離チャンバ２８において分離された塵埃は、重力の影響によって塵埃収集器３８の内部に向かって落下する。部分的に清浄された空気は、シュラウド４５の開口部４６を通過して、ダクト４８に沿って二次サイクロン２０に引き込まれる。比較的小さく軽量な塵埃粒子は、二次サイクロン式分離器２０によって当該空気から分離され、固形物用出口５０それぞれを通じて微小塵埃収集器５１の内部に吐出される。清浄された空気は、吸引発生器１１を通じて二次サイクロン２０の流体用出口５２それぞれを介して、二次サイクロン２０から排出され、本体４の後方においてベント（図示しない）から流出する。

サイクロン式分離ユニット８の長手方向軸線Ｘを清掃ツール１０と位置合わせすることによって、真空掃除機２を小型化し、図４に表わすように、清掃の際にサイクロン式分離ユニット８の端部を密閉空間に挿入することができる。従って、真空掃除機２は、例えば家具同士、壁同士、及び電化製品同士の間の間隙のように到達困難とされる清掃箇所に特に適している。さらに、サイクロン式分離ユニット８は、清掃の際に自身の輪郭の内部において概略的に回転可能とされる。すなわち、サイクロン式分離ユニット８が自身の長手方向軸線Ｘを中心として回転された場合に、サイクロン式分離ユニット８によって掃き出される領域は、（長手方向軸線Ｘに沿って見ると）サイクロン式分離ユニット８によって占有される実際の領域より著しく大きい訳ではない。図５ｂは、ハンドル６が垂直姿勢になっている状態における真空掃除機２の概略図である。図５ａ及び図５ｃは、図５ｂに表わす姿勢から時計回りに又は反時計回りに４５°回転された真空掃除機２を表わす。従って、サイクロン式分離ユニット８は、密閉空間の表面に衝突することなく、密閉空間の内部において時計回りに又は反時計回りに回転可能とされるので、到達困難な表面を清掃するために容易に操作可能とされる。

上述の利点に加えて、清掃ツール１０を長手方向軸線Ｘと位置合わせすることによって、真空掃除機２が長手方向軸線Ｘを中心として回転しても、サイクロン式分離ユニット８の傾斜角度が変化しないことが確実になるので、一次サイクロン式分離器１８及び二次サイクロン式分離器２０の分離効率を利用時に略一定を保つことができる。このことは、図６に表わすようなスティック型真空掃除機１０２を形成するために、清掃ツール１０がワンド１１０及び掃除機ヘッド１１２に交換された場合に特に優位である。

ワンド１１０は、サイクロン式分離ユニット８の長手方向軸線Ｘと同軸に延在している。掃除機ヘッド１１２は、互いに対して垂直に配置されている第１の回転軸線Ｙ及び第２の回転軸線Ｚを有している、関節式頸部１１４を備えている。第１の回転軸線Ｙ及び第２の回転軸線Ｚは、掃除機ヘッド１１２がワンド１１０が表面に対して傾斜している状態において当該表面に載置されている場合に、スティック型真空掃除機１０２をサイクロン式分離ユニット８の長手方向軸線Ｘを中心として回転させることによって（ひいては、ワンド１１０をワンド軸線を中心として回転させることによって）、図７ａ〜図７ｃに表わすように、掃除機ヘッド１１２は左右に方向転換することができるように配置されている。

上述のように、掃除機ヘッド１１４が清掃面に沿って方向転換されるので、サイクロン式分離ユニット８の長手方向軸線Ｘの傾斜が略一定に維持される。結論として、既知のスティック型真空掃除機とは異なり、サイクロン方式に基づく分離効率は略一定を保たれ、再び塵埃が混入する恐れが低い。

さらなる利点は、サイクロン式分離ユニット８の重心がワンド１１０の軸線に又はその近傍に配置されていることである。結論として、ワンド１１０の軸線を中心とするサイクロン式分離ユニット８の重量バランスは、サイクロン式分離ユニット８が清掃の際に回転された場合であっても、略一定に維持される。従って、真空掃除機２は、容易に操縦可能とされる。

図８を参照すると、上述の実施例のいずれかについての塵埃収集器３８及び微小塵埃収集器５１を空にするために、利用者は、最初に清掃ツール１０又はワンド１１０を接続解除する。その後に、利用者は、ハンドル６を把持した状態において、真空掃除機２を適切な容器（例えばごみ箱やごみ袋）に向け、塵埃を当該容器に入れ空にする。その後に、キャッチ４２は、利用者によって解除され、端部壁２６は、閉位置から開位置に回動される。サイクロン式分離ユニット８が利用者から離隔するように向いているので、利用者は通常の清掃の際に行われる把持や姿勢を実施する必要がない。結論として、塵埃収集器３８及び微小塵埃収集器５１を空にするためのプロセスは、非常に直観的であり且つ人間工学に基づくものである。さらに、塵埃は、ハンドル６から最も離隔しているサイクロン式分離ユニット８の端部を介して、塵埃収集器３８／微小塵埃収集器５１から排出される。従って、空にする際に、塵埃が塵埃収集器３８／微小塵埃収集器５１から利用者にこぼされる危険性がほとんど解消される。

代替的な構成では、入口ダクトが、サイクロン式分離ユニット８の軸線から離隔している。それにも関わらず、サイクロン式分離ユニットは、入口ダクトの一部分の周りに部分的に延在するように、又は、入口ダクトの一部分を完全に囲むように配置されている場合がある。例えば、入口ダクトは、サイクロン式分離ユニットの軸線に沿って見た場合に、ダクトがサイクロン式分離ユニットの輪郭の内側に延在しているように、サイクロン式分離ユニットの側面に窪んで形成されている場合がある。

２ 携行式真空掃除機
４ 本体
６ ハンドル
８ サイクロン式分離ユニット
１０ 清掃ツール
１１ 吸引発生器
１２ モータ
１３ 羽根車
１４ バッテリ
１６ トリガー
１７ トリガーガード
１８ 一次サイクロン式分離器
２０ 二次サイクロン式分離器
２２ 分離器本体
２４ （分離器本体２２の）外壁
２６ （分離器本体２２の）端部壁
２８ サイクロン式分離チャンバ
３０ 中央ダクト
３２ （サイクロン式分離チャンバ２８の）入口
３３ （清掃ツール１０の）接続部分
３４ （清掃ツール１０の）ノズル部分
３６ ダクト
３８ 塵埃収集器
４０ ピボット
４２ キャッチ
４３ 環状カラー
４４ キャッチ
４５ シュラウド
４６ 開口部
４８ ダクト
４９ （二次サイクロン式分離器２０の）入口
５０ 固形物用出口
５１ 微小塵埃収集器
５２ 流体用出口
１０２ スティック型真空掃除機
１１０ ワンド
１１２ 掃除機ヘッド
Ｈ ハンドル軸線
Ｘ （サイクロン式分離ユニット８の）長手方向軸線

Claims (4)

1. 携行式真空掃除機であって、
   サイクロン式分離ユニットと、
   吸引発生器、バッテリ、及び、利用の際に前記携行式真空掃除機を支持するためのハンドルを備えている本体であって、前記ハンドルが、前記携行式真空掃除機を動作させるためのアクチュエータであって、指で操作可能とされるトリガーの形態をした前記アクチュエータ、及び、前記トリガーの下方に配置されているトリガーガードを備えている、前記本体と、
   を備えている前記携行式真空掃除機において、
   前記バッテリが、前記携行式真空掃除機の重心が前記トリガーガードの下方に位置するように、前記トリガーガードの下方に配置されており、
   前記吸引発生器と前記サイクロン式分離ユニットとが、前記ハンドルの一方の端部に配置されており、前記バッテリが、前記ハンドルの反対側の端部に配置されていることを特徴とする携行式真空掃除機。
2. 前記バッテリの下面が、前記携行式真空掃除機の基部を形成しており、
   前記吸引発生器が、前記携行式真空掃除機の重心が前記基部の上方に位置決めされるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の携行式真空掃除機。
3. 前記サイクロン式分離ユニットが、前記トリガーの前方に延在していることを特徴とする請求項１又は２に記載の携行式真空掃除機。
4. 前記ハンドルが、前記ハンドルと前記サイクロン式分離ユニットの長手方向軸線とが成す角度が８５°以上１４０°以下となるように、前記サイクロン式分離ユニットに対して傾斜し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携行式真空掃除機。

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