JP6851182B2 - 電気掃除機 - Google Patents

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この発明は、電気掃除機に関する。
この発明の背景技術としては、電動送風機および集塵室を内蔵した掃除機本体と、回転ブラシおよびその駆動モータを有する吸込口体と、吸込口体と掃除機本体を連結する連結部材とを備え、回転ブラシに対応するサイズの吸込口から塵埃を吸引するようにした電気掃除機が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
特開2000−37325号公報 特開平7−8417号公報
しかしながら、従来のこのような電気掃除機の吸込口体においては、回転ブラシが、吸込口から露出する回転ブラシ本体と、その両側へ突出する支軸とからなり、それらの支軸のいずれもが回転ブラシ本体の外側に設けた軸受けによって支持されるため、吸込口体の幅に対する回転ブラシ本体および吸込口の長さが軸受けの寸法だけ短くなり、吸込口体は壁際や狭隘な場所などを清掃する場合に操作性に欠けるという問題点があった。
この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、支軸の軸受けを回転ブラシ本体の内部に設けて吸込口体の幅に対する吸込口の長さを大きくすることにより、吸引作業性を向上させた電気掃除機を提供するものである。
この発明は、吸込口を有する吸込口体と、吸込口体に接続され前記吸込口を介して塵埃を吸引する掃除機本体とを備え、前記吸込口体は回転ブラシと、回転ブラシを駆動する駆動モータとを備え、前記回転ブラシは吸込口から露出するローラー状の回転ブラシ本体と、回転ブラシ本体の両端から互いに逆方向に同軸に突出する第1および第2支軸とを備え、第1支軸は回転ブラシ本体内に同軸に固定された第1軸受けを介して回転ブラシ本体に回転可能に設けられ、第2支軸は回転ブラシ本体に固定され、第2支軸の突出部分は前記駆動モータから回転力を受け入れるブラシ駆動ギアと、第2支軸を回転可能に支持する第2軸受けを保持する軸受け保持部と、第1支軸の突出部分の先端および前記軸受け保持部をそれぞれ係止する第1および第2係止部とを備えることを特徴とする電気掃除機を提供するものである。
この発明によれば、第1支軸が回転ブラシ本体の内部に設けられた軸受けを介して回転ブラシ本体を回転可能に支持するので、従来よりも回転ブラシ本体の長さを少なくともその軸受けの長さ分だけ大きくでき、吸込口体の吸引性能を向上させることができる。
この発明の電気掃除機の第1実施形態を示す外観斜視図である。 図1に示す電気掃除機の吸込口体の上面図である。 図2に示す吸込口体の底面図である。 図2に示す吸込口体の側面図である。 図3に示す吸込口体のA−A矢視断面図である。 図3に示す吸込口体のB−B矢視断面図である。 図3に示す吸込口体のC−C矢視断面図である。 図3に示す吸込口体の回転ブラシの拡大側面図である。 図3に示す吸込口体の回転ブラシの拡大断面図である。 図3に示す吸込口体の回転ブラシの分解斜視図である。 図3に示す吸込口体の底面から見た斜視図である。 図10に示す吸込口体の分解斜視図である。 図3に示す吸込口体の筐体を示す分解斜視図である。 図3に示す吸込口体の底面への起毛布の取り付けを示す説明図である。 この発明の電気掃除機の第2実施形態の吸込口体を示す図2対応図である。 この発明の電気掃除機の第3実施形態の吸込口体を示す図2対応図である。
この発明の電気掃除機は、吸込口を有する吸込口体と、吸込口体に接続され前記吸込口を介して塵埃を吸引する掃除機本体とを備え、前記吸込口体は回転ブラシと、回転ブラシを駆動する駆動モータとを備え、前記回転ブラシは吸込口から露出するローラー状の回転ブラシ本体と、回転ブラシ本体の両端から互いに逆方向に同軸に突出する第1および第2支軸とを備え、第1支軸は回転ブラシ本体内に同軸に固定された第1軸受けを介して回転ブラシ本体に回転可能に設けられ、第2支軸は回転ブラシ本体に固定され、第2支軸の突出部分は前記駆動モータから回転力を受け入れるブラシ駆動ギアと、第2支軸を回転可能に支持する第2軸受けを保持する軸受け保持部と、第1支軸の突出部分の先端および前記軸受け保持部をそれぞれ係止する第1および第2係止部とを備えることを特徴とする。
前記駆動モータの出力軸に設けられたモータ出力ギアと、モータ出力ギアと前記ブラシ駆動ギアとを結合するタイミングベルトとをさらに備えることが好ましい。
第1係止部は、前記先端が第1支軸の軸方向に沿って挿入されるとき、その先端を離脱可能に受け入れる凹部を備え、第2係止部は、前記軸受け保持部が第2支軸の軸と直交する方向から載置されるとき、その軸受け保持部を位置決めして離脱可能に載置する載置部を備え、前記吸込口体は、前記載置部に載置された軸受け保持部を覆って前記載置部に離脱可能に保持するブラシカバー部材を備えるようにしてもよい。
前記吸込口体は、掃除対象の床面に接する底板部と、底板部に対面する天板部とを備え、天板部は前記回転ブラシ本体の少なくとも第1支軸側の端部が目視可能な透明部材を備えることが好ましい。
また、吸込口を有する吸込口体と、吸込口体に接続され前記吸込口を介して塵埃を吸引する掃除機本体とを備え、吸込口体は掃除対象の床面に接する底板部と、底板部に対面する天板部と、進行方向の前後に位置する前板部及び後板部とを備え、ブラシカバー部材は、前記底板部と後板部との間を底板部に対して鋭角を有してつなぐ傾斜部と、傾斜部の内部に設けられ前記吸込口体に対してブラシカバー部材をロックするロック機構とを備えてもよい。
前記吸込口体は回転ブラシと、回転ブラシを駆動する駆動モータと、回転ブラシと駆動モータの駆動を伝達するタイミングベルトを備え、前記傾斜部の上部に前記タイミングベルトを備えてもよい。
前記傾斜部の外部に設けられ前記ロック機構を開閉操作する手動開閉レバーとを備えてもよい。前記傾斜部は、吸込口体の長手方向の両側に設けてもよい。
また、吸込口を有する吸込口体と、吸込口体に取り付ける起毛布と、吸込口体に接続され前記吸込口を介して塵埃を吸引する掃除機本体とを備え、起毛布は、吸込口体の底面、側面、前面に対して、一つの部品で構成されていてもよい。
以下、図面に示す実施形態を用いてこの発明を詳述する。この実施形態によってこの発明が限定されるものではない。
(第1実施形態)
図1は、この発明の電気掃除機の第1実施形態を示す外観斜視図である。
〈電気掃除機の全体構成〉
図1に示すように、電気掃除機1は、掃除機本体2と、吸込口体40と、吸込口体40と掃除機本体2とを気密的に接続する接続管4とを備える。
掃除機本体2は、使用者が手で握るハンドル5と、ハンドル5に設けられ起動・停止スイッチを有する操作部6と、接続管4の基端を受け入れて離脱可能に接続する接続部7を備える。
接続管4の先端には、吸込口体40の接続パイプ部42を受け入れて離脱可能に接続する接続部9が設けられている。また、吸込口体40は、接続パイプ部42を吸込口体40に対して、約90度の角度範囲で前後に揺動させ、かつ、約180度の角度範囲で左右に捩じることが可能な関節式の接続軸部42xを備える。
また、接続部9が図2の端部41gに接触することで掃除機本体2の傾斜を制止している。その時に掃除機本体2が、略90度に位置している状況になっている。その状態から吸込口体40の長手方向に傾けるとき、端部41gが滑らかな曲線を描いているため、電気掃除機本体2を傾けるときにスムーズに動作を行うことができる。
また、接続パイプ部42を略90度傾斜して制止している状態では、接続パイプ部42と端部41gとが接触して、傷が付くため、接続パイプ42側の接触部分に凸部41hを設け、傷を目立たなくして、外観を損なわないようにしている。
掃除機本体2は、離脱可能に設置された集塵室(ダストカップ)11、集塵室11の下流側に設けられた集塵フィルタ部12、集塵フィルタ部12の下流側に設けられた電動送風機13、掃除機本体2の後部に着脱可能に装填され電動送風機13および後述する回転ブラシ用モータ44(図6)に電力を供給するバッテリー17を備える。
このような構成において、操作部6の起動スイッチが投入されると、電動送風機13および回転ブラシ用モータ44が駆動し、塵埃を含む空気が吸込口体40から接続管4、集塵室11及び集塵フィルター部12を介して電動送風機13によって吸引される。そして、比較的大きい塵埃は集塵室11に堆積されると共に、細かい塵埃(粉塵)は集塵フィルター部に集積され、浄化された空気は掃除機本体2の側面の排気口から排気される。
〈吸込口体の構成〉
図2は図1に示す電気掃除機の吸込口体の上面図、図3は図2に示す吸込口体の底面図、図4は図2に示す吸込口体の側面図、図5は図3に示す吸込口体のA−A矢視断面図、図6は図3に示す吸込口体のB−B矢視断面図、図7は図3に示す吸込口体のC−C矢視断面図、図8は図3に示す吸込口体の回転ブラシの拡大側面図、図9は図3に示す吸込口体の回転ブラシの拡大断面図、図10は図3に示す吸込口体の斜視図、図11は図10に示す吸込口体の分解斜視図である。
これらの図に示すように、吸込口体40は、底板部41aと、底板部41aに対面する天板部41bと、進行方向(図2の矢印X方向)の前後に設けられた前板部41cおよび後板部41dと、天板部41bの上から見て進行方向の左右に設けられた左側板部41eおよび右側板部41fを備える。
吸込口体40は、図3に示すように、底板部41aに設けられ左右方向(矢印A1方向)に伸びる吸込口41と、吸込口41の後方に接続軸部42xを介して接続された接続パイプ部42と、吸込口41に左右方向に伸びる軸心周りに回転可能に設けられた回転ブラシ43と、吸込口41と接続パイプ部42とを接続する吸引流路16(図5)と、回転ブラシ43を駆動する回転ブラシ用モータ44(図6)と、回転ブラシ43の図3における左端部を覆うブラシカバー部材80と、底板部41aに設けられた持上げ検知スイッチ47および車輪54とを備える。
なお、図6に示すように、回転ブラシ用モータ44のモータ出力軸46に固定されたモータ出力ギア50と、回転ブラシ43に付設されたギア部58bとは、タイミングベルト48によって結合されている。
従って、前述のように、操作部6の起動スイッチが投入され、床面の清掃作業が開始されると、回転ブラシ用モータ44により駆動される回転ブラシ43によって床面の塵埃が掃き寄せられ、吸込口41から吸引流路16と接続パイプを通って集塵室11(図1)の方へ搬送される。
持上げ検知スイッチ47は、車輪を有する揺動レバー部と、揺動レバー部を揺動可能に支持するスイッチ本体と、揺動レバー部を下方へ付勢するねじりコイルばねとを有し、スイッチ本体が底板部41aに収納された回転ブラシ用モータ駆動回路基板に接続され、揺動レバー部の車輪が底板部41aから外部下方へ露出している。
吸込口体40が持ち上げられて床面から離れると、持上げ検知スイッチ47が働いて回転ブラシ用モータ44の駆動を強制的に停止させるようになっている。
<回転ブラシの構成>
図8〜図10に示すように、回転ブラシ43は、表面に複数のらせん状の畝を有する樹脂製の筒状体55の各畝にブラシ材56を放射状に植え付けた回転ブラシ本体45と、回転ブラシ本体45の一端に嵌入されるキャップアセンブリ57と、回転ブラシ本体45の他端に嵌着されるギアアセンブリ58とを備える。
キャップアセンブリ57は、回転ブラシ本体45の内周に嵌入された有底円筒状で樹脂製の第1キャップ部57aと、第1キャップ部57aと一体成型され第1キャップ部57aの底部から同軸に外側へ伸びる金属製の中心軸部57bと、中心軸部57bにワッシャ61および第1軸受け60を介して回転可能に嵌め込まれ、かつ、抜け止め加工された樹脂製の第1支軸59とを備える。
従って、回転ブラシ本体45の一端を回転可能に支持する第1軸受け60は、図9に示すように回転ブラシ本体45の内部に位置している。
一方、ギアアセンブリ58は、一端が回転ブラシ本体45の外縁に嵌着された円柱状で樹脂製の第2キャップ部58aと、第2キャップ部58aの他端の外周に形成された中空円筒状のギア部58bと、第2キャップ部58aと一体成型され第2キャップ部58aから同軸に外側へ伸びる金属製の第2支軸62と、第2支軸62にワッシャ65および第2軸受け64を介して回転可能に嵌め込まれ、かつ、抜け止め加工された樹脂製の支軸保持部材63とを備える。
そして、図7に示すように、右側板部41fは、第1支軸59の先端を離脱可能に受け入れる受入れ凹部70を備え、左側板部41eは、支軸保持部材63を位置決めして離脱可能に載置する載置部71を備える。吸込口体40は、載置部71に載置された支軸保持部材63を覆って載置部71に保持するブラシカバー部材80(図10および図11参照)を備える。
このような構成において、回転ブラシ43の一端のギア部58bが回転ブラシ用モータ44(図6)によって駆動されると、その回転力がギア部58bから、第2軸受け64に支持された第2支軸62を通じて回転ブラシ本体45に伝達される。一方、回転ブラシ43の他端は第1軸受け60と第1支軸59を介して凹部70(図7)に支持されるので、回転ブラシ43は吸込口体40に確実に保持され、安定して回転することができる。
この実施形態の回転ブラシ43は、上記のような構成を有し、吸込口体40の内部に吸込口41の位置に対応して設置されるが、右側板部41f側において第1軸受け60が回転ブラシ本体45の内部に設けられるため、回転ブラシ本体45が右側板部41fへ少なくとも第1軸受け60の長さ分だけ接近することができる。従って、吸込口体40の右側板部41f側を利用することにより、壁際や狭隘な場所での掃除の作業性が向上する。
<ブラシカバー部材の構成と使用方法>
図11および図12に示すように、ブラシカバー部材80は、底板部41aと後板部41dとの間を底板部41aに対して鋭角を有してつなぐ傾斜部81と、傾斜部81の内部に設けられ吸込口体40に対してブラシカバー部材80をロックするロック機構82と、傾斜部81の外面に設けられロック機構82を開閉操作するスライド式の手動開閉レバー83とを備える。
ブラシカバー部材80は、主に、回転ブラシ43の手入れや清掃などのメンテナンス時に取り外される。回転ブラシ43のメンテナンス時には、先ず安全のため、バッテリー17を掃除機本体2から取り外し、次に、ブラシカバー部材80の手動開閉レバー83を「開」の方向に操作してブラシカバー部材80を吸込口体40から取り外す。
次に、回転ブラシ43の支軸保持部材63を載置部71から少し持ち上げ、タイミングベルト48を回転ブラシ43のギア部58bから外したのち、回転ブラシ43の第1支軸59を右側板部41fの受入れ凹部70から抜き出し、回転ブラシ43を吸込口41から取り出す。
そして、回転ブラシ43や吸込口41の周辺を清掃したのち、回転ブラシ43の第1支軸59を右側板部41fの受入れ凹部70(図7)に挿入し、タイミングベルト48を回転ブラシ43のギア部58bに装着したのち、支軸保持部材63を載置部71(図7)に載置する。
次に、ブラシカバー部材80のツメ84(図11)を吸込口41の溝(図示せず)に掛けてブラシカバー部材80を底板部41aに取り付け、手動開閉レバー83を「閉」の方向に操作し、ブラシカバー部材80を底板部41に固定する。ブラシカバー部材80によって支軸保持部材63が載置部71に確実に固定され、回転ブラシ43は安定して回転することができる。
この実施形態のブラシカバー部材80によれば、手動開閉レバー83が底板部41aと後板部41dとの間を底板部41aに対して鋭角を有してつなぐ傾斜部81に設けられるので、手動開閉レバー83が底板部41aや左右側板部から突出することがなく、安全で、かつ、操作性に優れる。
また、傾斜部81を設けることで、吸込口体40の底面と床面が接する範囲が少なくなり、吸込口体40を移動する抵抗が減るので、掃除の作業が容易にできる。
また、吸込口体40の底面に対し、回転ブラシ用モータ44の軸(モータ出力軸46)の位置を回転ブラシ43の軸(第2支軸62)の位置より少し上部へ配置することで、両者を水平に配置するときよりも吸込口体40の短手側の幅を短くでき、吸込口体40をコンパクトにすることができる。
図13は吸込口体40の筐体を示す分解斜視図であり、同図(a),(b)はそれぞれ上面および底面から見た斜視図である。これらの図において、底板部41a、上部カバー部41ba、左側板部41e、右側板部41fは一体の成型品で構成される。
そして、底板部41aと上部カバー部41baは、吸込口体40の底面側と上面側の両方の壁面を成す部分を一つの部品で構成しているので、コンパクトにでき、組み立て作業も簡素化できる。この壁面及び左側板部41e、右側板部41fは、外観を成している面でもある。また、吸込口体が、上側と下側のそれぞれの筐体を組み合わせて構成されるように筐体が分割している場合に比べて、筐体が一体で構成されている方が、筐体の強度の向上が図れる。また、この一体成型された成型品を透明または半透明な材料を使用することで、塵埃の捕集状況を目視により確認することができる。
なお、前板部41cは、吸込口体40が壁などに当たった場合の衝撃を和らげたり、傷が付くのを防止したりするもので、例えば、軟質性樹脂で作られた別部品で一体の成型品に取り付けすることができる。取り付けは、超音波溶着あるいは爪部を用いて嵌め込みで取り付けてよい。
図14は吸込口体40の底面への起毛布の取り付けを示す説明図であり、同図(a)と(b)はそれぞれ吸込口体40に起毛布92〜94を取り付ける図と取り付けた後の図である。起毛布92,93は、それぞれ吸込口体40の底面と側面と前面の3面に立体的にまたがる一つの部品で構成されている。また、起毛布94はブラシカバー部材80の平面部分に取り付けられる。
起毛布92、93の底面は、清掃面の床面などに傷が付くのを防止したり、側面は横壁に当たる際に傷を防止したり、前面は吸込口体40が段差などを乗り越えるときに衝撃を和らげて、それらに傷が付くのを防止することができる。これらの目的のために、吸込口体40の底面、側面、前面に対して、起毛布92、93を最少の部品、すなわち一つで構成することで、部品点数を減らし、製品コストを抑えることができ、取り付け作業も簡易になる。
また、起毛布94により吸込口体40が滑りやすくなり、移動が容易になる。なお、起毛布92〜94は、吸込口体40に接着剤で貼り付けられる。
(第2実施形態)
図15はこの発明の電気掃除機の第2実施形態の吸込口体を示す図2対応図である。
この実施形態では、図15に示すように、天板部41bにおいて、回転ブラシ43の右側板部41f側の端部、つまり第1支軸59側の端部が目視可能な透明部90を備える。
これによって、使用者は透明部90を目安に回転ブラシ43が左側板部eよりも右側板部41fの近くにあることを認識し、壁際のような掃除対象に合わせて吸込口体40を使い勝手よく使用することができる。
(第3実施形態)
図16はこの発明の電気掃除機の第3実施形態を示す図2対応図である。
この実施形態では、図16に示すように、天板部41bは、回転ブラシ43の右側板部41f側の端部、つまり第1支軸59側の端部を含んで回転ブラシ43の全体が目視可能な透明部91を備える。
これによって、使用者は透明部91から見える回転ブラシ43の位置を目安に掃除対象に合わせて吸込口体40を使い勝手よく使用することができるのみならず、回転ブラシ43の汚れ状態を観察してメンテナンスの時期を的確に知ることができる。
1 電気掃除機、2 掃除機本体、4 接続管、5 ハンドル、6 操作部、7 接続部、9 接続部、11 集塵室、12 集塵フィルタ部、13 電動送風機、16 吸引流路、17 バッテリー、40 吸込口体、41 吸込口、41a 底板部、41b 天板部、41c 前板部、41d 後板部、41e 左側板部、41f 右側板部、42 接続パイプ部、42x 接続軸部、43 回転ブラシ、44 回転ブラシ用モータ、45 回転ブラシ本体、46 モータ出力軸、47 持上げ検知スイッチ、48 タイミングベルト、50 モータ出力ギア、54 車輪、55 筒状体、56 ブラシ材、57 キャップアセンブリ、57a 第1キャップ部、57b 中心軸部、58 ギアアセンブリ、58a 第2キャップ部、58b ギア部、 59 第1支軸、60 第1軸受け、61 ワッシャ、62 第2支軸、63 支軸保持部材、64 第2軸受け、65 ワッシャ、70 受入れ凹部、71 載置部、80 ブラシカバー部材、81 傾斜部、82 ロック機構、83 手動開閉レバー、84 ツメ、90 透明部、91 透明部

Claims (3)

  1. 吸込口が設けられた筐体を有する吸込口体と、吸込口体に接続され前記吸込口を介して塵埃を吸引する掃除機本体とを備え、
    前記吸込口体は、前記筐体内の前記吸込口近傍に回転可能に設けられた回転ブラシと、回転ブラシを駆動する駆動モータとを備え、
    前記回転ブラシは、筒状体およびこの筒状体の外周部に沿って軸心方向に延びる帯状のブラシ材を有する回転ブラシ本体と、前記筒状体の一端および他端に設けられたキャップアセンブリおよびギアアセンブリとを備え、
    前記キャップアセンブリは、前記一端側に開口するよう前記軸心上に設けられた収納凹部を有し前記筒状体の前記一端に嵌め込まれる第1キャップ部と、前記収納凹部内から外部へ突出しないように前記第1キャップ部にかつ前記軸心上に設けられた中心軸部と、前記収納凹部内に収納されるように前記中心軸部に回転可能に設けられた第1支軸とを備え、
    前記第1支軸は、前記中心軸部側の基端大径部と、前記基端大径部から前記軸心方向に突出した先端小径部とを有し、
    前記第1支軸における前記基端大径部の一部と、前記収納凹部における前記基端大径部の一部を収納する部分とは、前記回転ブラシ本体の内部に位置しており、
    前記ギアアセンブリは、外周部に設けられたギア部を有し前記筒状体の前記他端に嵌め込まれる第2キャップ部と、前記第2キャップ部に対して回転可能に設けられた支軸保持部材とを備え、
    前記筐体は、前記回転ブラシを支持する左右の側板部を備え、
    前記左右の側板部の一方の内面には、前記第1キャップ部を回転可能に収納する環状リブと、前記第1支軸の前記先端小径部を受け入れて係止するリブ状の第1係止部とが設けられ、
    前記左右の側板部の他方の内面には、前記支軸保持部材を係止する第2係止部が設けられ、
    前記収納凹部内において、前記第1支軸の前記先端小径部と前記第1キャップ部との間の隙間は、前記第1支軸の前記基端大径部と前記第1キャップ部との間の隙間よりも広く、
    前記リブ状の第1係止部は、前記第1支軸の前記先端小径部と前記第1キャップ部との間の隙間に進入可能である、ことを特徴とする電気掃除機。
  2. 前記駆動モータの出力軸に設けられたモータ出力ギアと、モータ出力ギアと前記ギア部とを結合するタイミングベルトとをさらに備える請求項1記載の電気掃除機。
  3. 前記リブ状の第1係止部は、前記先端小径部が前記軸心方向に沿って挿入されるとき、その先端小径部を離脱可能に受け入れる凹部を備え、前記第2係止部は、前記支軸保持部材が前記軸心方向と直交する方向から載置されるとき、その支軸保持部材を位置決めして離脱可能に載置する載置部を備え、前記吸込口体は、前記載置部に載置された支軸保持部材を覆って前記載置部に離脱可能に保持するブラシカバー部材を備える請求項1又は2記載の電気掃除機。
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