JP6819222B2 - 手持ち型電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、手持ち型電気掃除機に関する。

特許文献１に開示された手持ち型電気掃除機は、吸引導管の長手方向に対して交差する方向に延びるハンドルと、ハンドルの一端側に配置された電動送風機と、ハンドルの他端側に配置されたバッテリーとを備える。

特許文献２に開示された手持ち型電気掃除機では、集塵部及びフィルターが掃除機本体の前半部に配置され、電動送風機及びバッテリーが掃除機本体の後半部に配置され、ハンドルは、前後方向に延びる円弧形状に形成され、かつ電動送風機及びバッテリーの上方位置に配置されている。

特開２０１３−２３６９７２号公報 特許２０１５−１４４７８５号公報

特許文献１の手持ち型電気掃除機では、ハンドルを握る位置を変えることができないので、使用形態、使用場所などの使用状態によっては、手あるいは腕への負担が大きいという課題がある。

特許文献２には［発明の効果］として、使用状態によってハンドルの握る位置を変えることによって最適な重心バランスを保ちながら掃除でき、手首、肘等にかかる負担を軽減することができる、と記載されている。しかしながら、特許文献２の手持ち型電気掃除機では、電動送風機の回転軸の方向の位置に関して、バッテリーの位置が電動送風機の位置に対してずれている。このため、バッテリーと電動送風機とを合わせた重量物について、重心の周りの慣性モーメントが大きい。例えば、掃除機ヘッドを下向きから上向きに変えるときに手持ち型電気掃除機を回転させるようなときに、この慣性モーメントが大きいために、手あるいは腕への負担が大きくなる。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、使用形態、使用場所などの使用状態に応じて、手あるいは腕への負担を抑えて掃除できる手持ち型電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明に係る手持ち型電気掃除機は、筐体と、筐体の内部に配置され、塵埃を吸い込むための気流を発生させる電動送風機と、電動送風機の電源であるバッテリーと、塵埃を吸い込むための吸込口を有する筒状部と、塵埃を捕集する集塵部と、使用者が手で握るハンドルと、を備える手持ち型電気掃除機において、バッテリーは、電動送風機の隣に配置され、電動送風機の回転軸の方向における電動送風機の中央を通り回転軸に直交する直線がバッテリーと交わり、吸込口が向く方を手持ち型電気掃除機の前とし、その反対側を手持ち型電気掃除機の後ろとした場合に、ハンドルは、筐体の後端面に対向する第一部分と、第一部分から連続して形成され、手持ち型電気掃除機の前方へ延びる第二部分とを有し、筒状部とハンドルの一部との間に挟まれる位置にバッテリーがあり、筒状部がバッテリーに隣り合い、筒状部とバッテリーとの間に電動送風機が位置しないするものである。

本発明の手持ち型電気掃除機によれば、ハンドルが、筐体の後端面に対向する第一部分と、第一部分から連続して形成され、手持ち型電気掃除機の前方へ延びる第二部分とを有することで、使用形態、使用場所などの使用状態に応じて、手あるいは腕への負担を抑えて掃除することが可能となる。

実施の形態１による手持ち型電気掃除機の斜視図である。 図１に示す手持ち型電気掃除機の側面図である。 図１に示す手持ち型電気掃除機の断面図である。 図１に示す手持ち型電気掃除機の正面図である。 図１に示す手持ち型電気掃除機の背面図である。 図１に示す手持ち型電気掃除機の分解斜視図である。 図１に示す手持ち型電気掃除機に対して、パイプ及びヘッドを取り付けた使用形態を示す斜視図である。 図１に示す手持ち型電気掃除機に対して、先細ノズルを取り付けた使用形態を示す斜視図である。 実施の形態の手持ち型電気掃除機の使用状態を説明する模式図である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１による手持ち型電気掃除機１の斜視図である。図２は、図１に示す手持ち型電気掃除機１の側面図である。図３は、図１に示す手持ち型電気掃除機１の断面図である。なお、図３は、図２と同じ方向から見た図である。図４は、図１に示す手持ち型電気掃除機１の正面図である。図５は、図１に示す手持ち型電気掃除機１の背面図である。図６は、図１に示す手持ち型電気掃除機１の分解斜視図である。

以下の説明では、塵埃及びその他のゴミを総称して単に「塵埃」と呼ぶ場合がある。また、塵埃が混じった空気を「含塵空気」と呼ぶ場合がある。

図１に示すように、手持ち型電気掃除機１は、筐体２、電動送風機３、バッテリー４、筒状部５、集塵部６、及びハンドル７を備える。電動送風機３は、筐体２の内部に配置されている。電動送風機３は、塵埃を吸い込むための気流を発生させる。バッテリー４は、電動送風機３を駆動するための電源となる。バッテリー４は、充電可能な二次電池である。筒状部５は、塵埃を吸い込むための吸込口８を有する。吸込口８は、筒状部５の一端に形成された開口である。集塵部６は、塵埃を捕集する。集塵部６は、吸込口８から吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離し、その塵埃を捕集する。本実施の形態における集塵部６は、サイクロン分離器を備える。本発明の手持ち型電気掃除機は、サイクロン分離器を有する集塵部６に代えて、例えば、集塵袋によって気流を濾過することで塵埃を捕集する集塵部を備えてもよい。ハンドル７は、使用中に使用者が手で握る部位である。使用者は、ハンドル７を握ることで手持ち型電気掃除機１を把持する。

本明細書では、吸込口８が向く方を手持ち型電気掃除機１の「前」とし、その反対側を手持ち型電気掃除機１の「後ろ」として説明する。ハンドル７は、第一部分９及び第二部分１０を有する。図２に示すように、ハンドル７の第一部分９は、筐体２の後端面１１に対向する。ハンドル７の第一部分９と、筐体２の後端面１１との間には、第一空間１２が形成される。ハンドル７の第一部分９を握った手の指が第一空間１２に挿入可能である。ハンドル７の第二部分１０は、第一部分９から連続して形成されている。ハンドル７の第二部分１０は、手持ち型電気掃除機１の前方へ延びる。ハンドル７の第二部分１０と、筐体２の側面との間には、第二空間１３が形成される。ハンドル７の第二部分１０を握った手の指が第二空間１３に挿入可能である。

本明細書では、手持ち型電気掃除機１の前と後ろとを結ぶ方向に垂直な方向に関して、ハンドル７の第二部分１０がある方を手持ち型電気掃除機１の「上」とし、その反対側を手持ち型電気掃除機１の「下」として説明する。

図１及び図２に示すように、手持ち型電気掃除機１は、排気口１４を備える。集塵部６にて塵埃が取り除かれた気流は、排気口１４から外部へ排出される。

図３に示すように、バッテリー４は、電動送風機３の隣に配置されている。バッテリー４の長手方向は、電動送風機３の回転軸３ａに対して平行である。直線３ｂは、電動送風機３の回転軸３ａの方向における電動送風機３の中央を通り、かつ回転軸３ａに直交する直線である。直線３ｂは、バッテリー４と交わる。図示の構成では、バッテリー４の長手方向が電動送風機３の回転軸３ａに平行であるが、バッテリー４の長手方向が電動送風機３の回転軸３ａに対して傾斜していてもよい。

本実施の形態であれば、以下の効果が得られる。手持ち型電気掃除機１の構成要素のうち、電動送風機３及びバッテリー４は、共に重量が大きい。バッテリー４が電動送風機３の隣に配置されていることで、ハンドル７を持った手で手持ち型電気掃除機１の向きを変化させるときの慣性モーメントが小さくなる。このため、使用者が掃除中にハンドル７を持った手で手持ち型電気掃除機１の向きを変化させるときに、手あるいは腕への負担を軽くできる。

図３中のＢは、電動送風機３の回転軸３ａに平行な方向の位置に関する、バッテリー４の存在範囲を示す。図３中のＦは、電動送風機３の回転軸３ａに平行な方向の位置に関する、電動送風機３の存在範囲を示す。本実施の形態では、電動送風機３の回転軸３ａに平行な方向の位置に関して、電動送風機３の存在範囲Ｆの全体が、バッテリー４の存在範囲Ｂに重なっている。これにより、ハンドル７を持った手で手持ち型電気掃除機１の向きを変化させるときの慣性モーメントをさらに小さくできる。

図３に示すように、筐体２は、電動送風機カバー１５を備える。電動送風機カバー１５は、電動送風機３を収納する。電動送風機３の回転軸３ａは、筒状部５の軸方向に対して平行である。電動送風機３の回転軸３ａは、集塵部６の長手方向に対して平行である。電動送風機３の回転軸３ａは、手持ち型電気掃除機１の前と後ろとを結ぶ方向に対して、平行である。

筐体２は、基板格納部材１６を備える。基板格納部材１６の内部には、制御基板１７が格納されている。制御基板１７は、手持ち型電気掃除機１の運転を制御する制御回路を有する。制御基板１７は、電動送風機３の後方に隣接して配置されている。

バッテリー４は、筐体２の側方に組みつけられている。バッテリー４は、セル１８と、セル１８を収容する収容ケース１９とを備える。バッテリー４は、電動送風機３に対して、手持ち型電気掃除機１の下側に隣接する。

筒状部５の内部には、吸込口８を通過した含塵空気の気流を集塵部６へ導く風路２０が形成されている。吸込口８の開口端縁には、後述するパイプ２１を接続した際の気密を保つためにパッキン（図示せず）が設けられている。

電動送風機カバー１５は、電動送風機３の外周部を包み込むように形成されている。電動送風機３の後部は、防振部材２２を介して、電動送風機カバー１５に支持されている。電動送風機３の吸込口側には、気密性を保持するための気密部材２３が配置されている。

基板格納部材１６は、制御基板１７を囲いつつ筐体カバー部材２６に内接するように、配置されている。また、電動送風機３から出た排気の一部が制御基板１７に流れ込むように、基板格納部材１６の電動送風機３側には複数の開口が形成されている。

筐体２は、筐体カバー部材２６を備える。筐体カバー部材２６は、電動送風機カバー１５及び基板格納部材１６を覆いかつ支持する。図１及び図２に示すように、筐体カバー部材２６の、バッテリー４の収容ケース１９に近接する表面に、排気口１４が形成されている。筐体カバー部材２６は、電動送風機３及び集塵部６の外形形状に対応するように、部分的に筒形状に形成されている。

図６に示すように、バッテリー４は、筐体２から取り外し可能である。筐体２からバッテリー４を手持ち型電気掃除機１の下方向へ変位させることでバッテリー４が筐体２から取り外される。

バッテリー４の収容ケース１９は、箱形に形成されている。収容ケース１９の外表面の一部には、収容ケース１９の内部に設けられたセル１８の複数の電極端子と電気的に接続する複数の導電部材２４が設けられている。バッテリー４が筐体２に取り付けられると、導電部材２４は、手持ち型電気掃除機１側の導電部材（図示省略）を介して、制御基板１７に電気的に接続される。制御基板１７は、操作部２５のスイッチ及び電動送風機３に対して、リード線を介して電気的に接続されている。

図６に示すように、集塵部６は、筐体２から取り外し可能である。筐体２から集塵部６を手持ち型電気掃除機１の上方向へ変位させることで集塵部６が筐体２から取り外される。

集塵部６は、ダストカップ２７及びフィルター２８を備える。ダストカップ２７は、周囲壁を有する円筒形の外形を有する。ダストカップ２７は、手持ち型電気掃除機１の前方を向く面に底壁を有する。ダストカップ２７は、手持ち型電気掃除機１の後方側に開口部を有する。フィルター２８は、ダストカップ２７の開口部と気密に嵌合するように配置される。ダストカップ２７の周囲壁において、フィルター２８に近い位置には、流入口２９が設けられている。集塵部６が筐体２に取り付けられると、筒状部５の後部に設けられた連通口３０が集塵部６の流入口２９に連通する。

ハンドル７の一端は、第一固定部３１を介して筐体２に固定されている。ハンドル７の他端は、第二固定部３２を介して筐体２に固定されている。第一固定部３１は、ハンドル７の第一部分９を筐体２に固定する。第二固定部３２は、ハンドル７の第二部分１０を筐体２に固定する。

図２から図４に示すように、ハンドル７の第二部分１０には、操作部２５が配置されている。操作部２５は、第二部分１０のうち、第二固定部３２に近い位置にある。操作部２５は、使用者が、電源の入り切りを操作したり、電動送風機３への入力の調整を操作したりするため部位である。操作部２５の一部は、凹部状にスイッチ収納空間を形成している。操作部２５は、押しボタン式の第一スイッチ３３及び第二スイッチ３４を備える。第一スイッチ３３及び第二スイッチ３４は、図示しないリード線を介して制御基板１７と電気的に接続されている。第一スイッチ３３は、電源の入り切りを操作するスイッチ、すなわち電動送風機３をＯＮ／ＯＦＦするスイッチである。第二スイッチ３４は、電動送風機３に入力される電力の大きさを段階的に切り替えるスイッチである。第一スイッチ３３及び第二スイッチ３４は、手の親指で操作することができる。本発明における操作部２５は、上記のような押しボタン式のものに限定されないことは言うまでもない。例えば、操作部２５は、使用者の指の静電容量を検知したり、ハンドル７にかかる圧力または歪みの変化を検知したりするタッチ式のものでもよい。タッチ式の操作部２５の場合には、操作部２５をフラットに形成でき、ハンドル７の握り心地をより良好にできる。

操作部２５の第一スイッチ３３をＯＮ操作して電動送風機３を駆動させることで、手持ち型電気掃除機１の運転が開始される。手持ち型電気掃除機１の運転時には、以下のようになる。吸込口８から流入した含塵空気が筒状部５内の風路２０を通過してダストカップ２７内に流入する。ダストカップ２７内のサイクロン分離器により含塵空気が旋回することで、比較的大きな塵埃は、遠心分離され、ダストカップ２７の底面側へ寄せられることで捕捉される。比較的大きな塵埃が分離された後の空気から、フィルター２８により、細かい塵埃が除去される。フィルター２８を通過した清浄空気は、電動送風機３内に流入し、電動送風機カバー１５の後方排気口及び制御基板１７の通気口を通って、筐体２の後部のスペースに流入し、排気口１４から外部に排出される。

図３に示すように、手持ち型電気掃除機１の前から後ろへ向かって、集塵部６、電動送風機３、制御基板１７、及びハンドル７の第一部分９が、この順に直線状に並んで配置されている。集塵部６は、筒状部５に対して、手持ち型電気掃除機１の上側に隣接する。バッテリー４は、筒状部５に対して、手持ち型電気掃除機１の後ろ側に隣接する。

ハンドル７の第一部分９の中心線Ｃ１は、円弧に沿う。すなわち、ハンドル７の第一部分９は、円弧状に形成されている。ハンドル７の第二部分１０の中心線Ｃ２は、直線に沿う。すなわち、ハンドル７の第二部分１０は、直線状に形成されている。ハンドル７の第一部分９の円弧の中心角は、９０°から１８０°の範囲にあることが望ましい。ハンドル７の第二部分１０の長さＬ２は、第一部分９の長さＬ１の、０．５倍から１．５倍の範囲にあることが望ましい。

図７は、図１に示す手持ち型電気掃除機１に対して、パイプ２１及びヘッド３５を取り付けた使用形態を示す斜視図である。図７に示す形態は、例えば、使用者が立位状態で床面を掃除する際の形態である。以下の説明では、この形態を「スティック形態」と称する。

図７に示すように、スティック形態では、パイプ２１が筒状部５の吸込口８に接続されている。パイプ２１の後端部は、筒状部５の吸込口８に対して、着脱可能である。パイプ２１の前端部は、回転可能な関節部３６を介して、ヘッド３５に接続されている。ヘッド３５は、被清掃面である床面より塵埃を吸引する吸引開口を有する。ヘッド３５の内部には、被清掃面の塵埃を掻き上げる回転ブラシのようなアジテーター（図示せず）が内蔵されていてもよい。ヘッド３５の吸引開口から吸い込まれた含塵空気は、関節部３６及びパイプ２１の内部に形成された風路を通って、筒状部５内へ流入する。パイプ２１は、筒状部５から真っ直ぐに延びる形状を有する。パイプ２１は、ヘッド３５から取り外し可能でもよい。

図８は、図１に示す手持ち型電気掃除機１に対して、先細ノズル３７を取り付けた使用形態を示す斜視図である。図８に示す形態は、例えば、使用者が机上など床面よりも高い被清掃面を掃除する際の形態である。以下の説明では、この形態を「ハンディ形態」と称する。

図８に示すように、ハンディ形態では、先細ノズル３７が筒状部５の吸込口８に接続されている。先細ノズル３７の後端部は、筒状部５の吸込口８に対して、着脱可能である。先細ノズル３７は、円形の吸込口８に比べて、風路断面積が縮小した前端部を有する。先細ノズル３７を装着することで塵埃を吸引する際の吸込み風速を増やし、塵埃捕集量を増加させることが可能となる。ハンディ形態は、先細ノズル３７を装着する形態に限定されるものではない。ハンディ形態では、先細ノズル３７に代えて、吸込口８に対して風路断面積が拡大した前端部を有する先広ノズル（図示せず）、あるいは被清掃面と対向する部分に毛ブラシを有する毛ブラシノズル（図示せず）を装着してもよい。先広ノズルを装着した場合には、一度当たりの吸引面積を増やすことができる。毛ブラシノズルを装着した場合には、被清掃面の傷付きをより確実に防止できる。

図９は、実施の形態１の手持ち型電気掃除機１の使用状態を説明する模式図である。図９（Ａ）は、スティック形態で床掃除をする状態を示す。図９（Ｂ）は、スティック形態で段差持ち上げ動作をする状態を示す。図９（Ｃ）は、ハンディ形態で机上掃除を行う状態を示す。図９中の黒い丸印は、全体としての実質的な重心位置を表す。

以下に説明するように、本実施の形態であれば、手持ち型電気掃除機１の使用状態に応じて、手でハンドル７を握る位置を変えることで、手あるいは腕への負荷を軽減することができる。

図９（Ａ）に示す状態では、以下のようになる。ハンドル７を握った手が手持ち型電気掃除機１を支持する一方で、ヘッド３５が床面に接地するため、手持ち型電気掃除機１の重量の一部は床面で支持される。この状態では、全体の実質的な重心位置ＭＡは、例えば、集塵部６の付近になる。この状態では、ハンドル７の第一部分９を握ることで、重心位置ＭＡと握り位置との距離を離すことができるため、床面が支持する重量を増やすことができ、使用者の手にかかる負荷を軽減することができる。本実施の形態では、ハンドル７の第一部分９が円弧状であることで、図９（Ａ）に示す状態でハンドル７の最も上部になる位置を手で握ることができる。これにより、上記の効果をより確実に奏することが可能となる。

図９（Ａ）に示す使用状態において、例えば、階段、部屋間仕切りなどの段差を乗り越える動作が必要になる場合がある。当該動作を「段差持ち上げ動作」と称する。図９（Ｂ）に示すように、段差持ち上げ動作の状態では、以下のようになる。ヘッド３５が床面から離れ、手持ち型電気掃除機１の全重量が、ハンドル７を握った手に作用する。その結果、全体の実質的な重心位置ＭＢは、重心位置ＭＡに比べて前方へ移動する。例えば、重心位置ＭＢは、パイプ２１の途中の位置になる。この状態では、ハンドル７の第二部分１０を握ることで、重心位置ＭＢと握り位置との距離を近づけることができる。その結果、持ち上げ時のモーメントを減らし、手及び腕にかかる負荷を軽減することができる。

図９（Ｃ）に示す状態では、以下のようになる。図９（Ｂ）の状態に比べて、パイプ２１及びヘッド３５がないため、全体の実質的な重心位置ＭＣは、後方へ移動する。重心位置ＭＣは、例えば、電動送風機３の位置になる。この状態では、ハンドル７の第二部分１０を握ることで、重心位置ＭＣと握り位置との距離を近づけることができる。その結果、持ち上げ時のモーメントを減らし、手及び腕にかかる負荷を軽減することができる。

前述したように、本実施の形態であれば、電動送風機３の隣にバッテリー４を配置したことで、手持ち型電気掃除機１の慣性モーメントが小さい。そのため、例えば図９（Ｂ）の状態でヘッド３５を持ち上げるように手持ち型電気掃除機１を回転させるときに手及び腕にかかる負荷を軽減することができる。

また、本実施の形態であれば、ハンドル７が、円弧状の第一部分９と、直線状の第二部分１０とを備えることで、以下の効果が得られる。スティック形態での床面掃除において、ハンドル７を上方から手で握る場合に、使用者の身長によらず、円弧状の第一部分９の自由な位置を持つことができ、手及び腕にかかる負荷を軽減することができる。また、スティック形態あるいはハンディ形態で、被清掃面から持ち上げる際に、直線状の第二部分１０を握ることで、手の指にかかる負荷が分散し、指と手のひら全体で握ることができ、手にかかる負荷を軽減することができる。

また、本実施の形態であれば、筒状部５と、ハンドル７の第一部分９の一部との間に挟まれる位置にバッテリー４があることで、以下の効果が得られる。バッテリー４の後方の位置までハンドル７の第一部分９が延びるようにできるので、ハンドル７の第一部分９の長さを十分に長くできる。

また、本実施の形態であれば、筒状部５とバッテリー４とが一直線上にあることで、以下の効果が得られる。筒状部５とバッテリー４とがスリムに形成されるので、例えば家具の隙間などに手持ち型電気掃除機１を収納しやすい。また、バッテリー４を着脱する操作を容易に行うことができる。

また、本実施の形態であれば、バッテリー４が備えるセル１８の長手方向が筒状部５の軸方向に平行であることで、バッテリー４を筒状部５から連続的にスリムに形成する上で特に有利になる。

上述した実施の形態では、バッテリー４が筐体２から取り外し可能な構成について説明したが、本発明は、バッテリーが取り外しできないものにも適用可能である。また、上述した実施の形態では、集塵部６が筐体２から取り外し可能な構成について説明したが、本発明は、集塵部が取り外しできないものにも適用可能である。

１ 手持ち型電気掃除機、 ２ 筐体、 ３ 電動送風機、 ４ バッテリー、 ５ 筒状部、 ６ 集塵部、 ７ ハンドル、 ８ 吸込口、 ９ 第一部分、 １０ 第二部分、 ２１ パイプ、 ２５ 操作部、 ３５ ヘッド、 ３７ 先細ノズル

Claims (5)

1. 筐体と、
   前記筐体の内部に配置され、塵埃を吸い込むための気流を発生させる電動送風機と、
   前記電動送風機の電源であるバッテリーと、
   塵埃を吸い込むための吸込口を有する筒状部と、
   塵埃を捕集する集塵部と、
   使用者が手で握るハンドルと、
   を備える手持ち型電気掃除機において、
   前記バッテリーは、前記電動送風機の隣に配置され、
   前記電動送風機の回転軸の方向における前記電動送風機の中央を通り前記回転軸に直交する直線が前記バッテリーと交わり、
   前記吸込口が向く方を前記手持ち型電気掃除機の前とし、その反対側を前記手持ち型電気掃除機の後ろとした場合に、前記ハンドルは、前記筐体の後端面に対向する第一部分と、前記第一部分から連続して形成され、前記手持ち型電気掃除機の前方へ延びる第二部分とを有し、
   前記筒状部と前記ハンドルの一部との間に挟まれる位置に前記バッテリーがあり、
   前記筒状部が前記バッテリーに隣り合い、
   前記筒状部と前記バッテリーとの間に前記電動送風機が位置しない
   手持ち型電気掃除機。
2. 前記バッテリーが備えるセルの長手方向が前記筒状部の軸方向に平行である請求項１に記載の手持ち型電気掃除機。
3. 前記筒状部と前記バッテリーとが一直線上にある請求項１または請求項２に記載の手持ち型電気掃除機。
4. 前記ハンドルの前記第一部分の中心線は、円弧に沿い、
   前記ハンドルの前記第二部分の中心線は、直線に沿う請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の手持ち型電気掃除機。
5. 前記電動送風機の前記回転軸に平行な方向の位置に関して、前記電動送風機の全体が前記バッテリーと重なる請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の手持ち型電気掃除機。

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