WO2015033592A1

WO2015033592A1 - 集塵装置および電気掃除機

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Publication number: WO2015033592A1
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Inventors: 成典波戸; 前田　泰宏
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Abstract

フィルタ除塵を行なう除塵機構を備えた集塵装置の構成を簡略化し、小型化を可能にする。集塵装置（１０）は、集塵容器（１１１）、該集塵容器（１１１）の上部に設けられ分離後の空気を排気する排気フィルタ（１２１）、排気フィルタ（１２１）の上部に設けられ該排気フィルタ（１２１）を振動させるフィルタ除塵機構（１２５）、前記集塵容器（１１１）の底部に設けられ駆動部（７０）と連結され、駆動部（７０）の駆動力が伝わる伝達部（５２）、前記伝達部（５２）の駆動力を前記フィルタ除塵機構（１２５）に伝達する伝達機構（５０，６０）、を備えてなる。これにより、外方向に突出する部分がなくなり、構成が簡略化し、小型化になる。

Description

集塵装置および電気掃除機

　本発明は、吸引された空知中の塵埃を除塵し、これを集塵してなる集塵装置、および集塵装置を着脱可能に設けてなる電気掃除機に関する。

　従来から、吸い込まれた空気を集塵容器で旋回させることにより塵埃を遠心分離するサイクロン集塵装置を有する所謂サイクロン式の電気掃除機が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、サイクロン集塵装置には、塵埃が遠心分離された後の空気を更に濾過するためのフィルタが設けられる。これにより、遠心分離されなかった細塵がフィルタで捕集される。

　ところで、前記電気掃除機では、前記フィルタの目詰まりによって吸い込み風量が低下する。そのため、高い集塵力を維持するためには前記フィルタを除塵して目詰まりを防止する必要がある。

　例えば、特許文献１には、フィルタを除塵する除塵機構を備えている。この除塵機構は、フィルタを振動させる除塵部材を回転させ、その回転時にフィルタを振動させることで、捕集され付着している塵埃を除去する構成が開示されている。これにより、必要時に除塵部材を回転させることで、フィルタの除塵が行われる。

特開２０１１－１３９９０６号公報

　上述した特許文献１に記載の除塵機構は、保持されたフィルタに対して回転可能に設けられた支持部に、フィルタと接触し振動する接触部材を設けた除塵部材を備える。この除塵部材には、平面形状が円形のフィルタの外周を囲ようにリング状に設けられ枠体に歯車が一体に設けられている。この歯車には、掃除機本体側に配置された駆動部を構成する駆動モータの回転軸に固定された駆動歯車（駆動ギア）の回転を減速して伝える複数の歯車からなる減速機構が、噛み合うようにして設けられている。

　したがって、除塵機構は、除塵部材を回転させるための掃除機本体側の駆動ギアと噛み合う減速機構、およびリング状に設けられた歯車を備える除塵部材の構成が大掛な構成となる。そのため、除塵機構を備える塵埃を分離し収容してなる集塵装置全体が大きくなる傾向にあり、これにともない電気掃除機も大きくなる。

　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、集塵装置を小さくできるフィルタの除塵機構を備える集塵装置、またこの集塵装置を着脱可能に設ける電気掃除機を提供することにある。

　また、本発明の集塵装置は、サイクロン方式を利用する場合、フィルタの除塵を行なう除塵機構をできるだけ簡略化してなるサイクロン集塵装置を提供すると同時に、電気掃除機の小型化に貢献することを目的とする。

　上記目的を達成するために、空気に含まれる塵埃から分離された塵埃を集塵する集塵容器を備える集塵装置であって、
　前記集塵装置は、
　前記集塵容器の上部に設けられ分離後の空気を排気する排気フィルタ、
　排気フィルタの上部に設けられ、該排気フィルタを振動させるフィルタ除塵機構、
　前記集塵容器の底部に設けられ駆動部と連結され、駆動部の駆動力が伝わる伝達部、
　前記伝達部の駆動力を前記フィルタ除塵機構に伝達する伝達機構、を備える。

　本発明の集塵装置によれば、前記フィルタを除塵する除塵部材を集塵装置の下部から駆動できるようにしたので、集塵装置の投影面積内に、除塵機構を駆動する伝達機構を収めることが可能となる。結果、集塵装置全体を小型化でき、よって、電気掃除機を小さくできる。

本発明の実施の形態に係る電気掃除機の外観を示す斜視図。図１で示された電気掃除機における掃除機本体を前面から目視した状態を示す斜視図。図２で示された掃除機本体の中央断面図。本発明にかかる掃除機本体より取り外した状態の外観を示すもので、装着面側から目視したサイクロン集塵装置の斜視図。本発明にかかるサイクロン集塵装置の断面図。図２で示されたサイクロン集塵装置を取り外した状態での掃除機本体を示す斜視図。図６で示す掃除機本体において本発明のフィルタの除塵機構を駆動するための駆動部の構成を示す斜視図。図７における駆動部の構成を説明するための各構成部材における展開図。図４のサイクロン集塵装置において、塵埃を集塵する下部の集塵容器（集塵カップ）を取り外した上部のフィルタユニットを示す斜視図。フィルタユニットの構成を説明するための各構成部材を展開した上部のフィルタユニットの展開斜視図。フィルタユニットの構成を説明するための各構成部材を展開した下部のフィルタユニットの展開斜視図。サイクロン集塵装置の集塵カップの構成部材を説明するための各構成部材を展開した斜視図。本発明の他の実施形態を説明するための図であり、サイクロン集塵装置が装着される部分の掃除機本体の斜視図。本発明の他の実施形態によるサイクロン集塵装置が掃除機本体に装着された状態を示す部分断面図。図１４の部分拡大断面図。

　以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

　ここに、図１は本発明の実施の形態に係る電気掃除機Ａの外観を示す斜視図である。この電気掃除機Ａは、掃除機本体１、吸込口部２、接続管３、接続ホース４、接続管３に設けられた操作ハンドル５などを備えて概略構成されている。前記掃除機本体１には、図１には不図示（図３に図示）の電動送風機３０、この電装送風機ユニット３０の吸引動作により空気に含まれる塵埃を分離し集塵する着脱可能に設けられるサイクロン方式を利用したサイクロン集塵装置１０、および制御装置６などが内蔵されている。なお、前記サイクロン集塵装置１０については後段で詳述する。以下サイクロン集塵装置を集塵装置として記述する。

　前記電動送風機３０は、吸気を行うための送風ファン及び該送風ファンを回転駆動する送風駆動モータを有している。前記制御装置６は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭなどの制御機器を有してなり、前記電気掃除機Ａを統括的に制御する。具体的に、前記制御装置６では、前記ＣＰＵが前記ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って各種の処理を実行する。

　なお、前記操作ハンドル５には、ユーザが前記電気掃除機Ａの稼働の有無や運転モードの選択操作などを行うための操作スイッチ（不図示）が設けられている。また、その操作スイッチの近傍には、前記電気掃除機Ａの現在の状態を表示するＬＥＤなどの表示部（不図示）も設けられている。

　電気掃除機本体Ａは、該掃除機本体１の前端に設けられた接続部７に接続された前記接続ホース４と、該接続ホース４に接続された前記接続管３とを介して前記吸込口部２に接続されている。前記電気掃除機Ａでは、前記掃除機本体１に内蔵された前記電動送風機３０が作動されることにより、前記吸込口部２からの吸気が行われる。そして、図３において、接続部７から破線矢印Ｙで示す吸引経路を経て掃除機本体の吸気口３１から集塵装置１０へと導入される。この集塵装置１０内で、吸い込まれた空気から塵埃が遠心分離される。なお、集塵装置１０で塵埃が分離された後の空気は、排気ダクト部の排気口３２を介して掃除機本体１の後部に設けられた排気口８から実線矢印Ｚで示す排気経路を経て排気される。排気経路は、一部が制御装置６を経由して、制御装置６を冷却している。

　図７を参照すれば、吸引された塵埃を含む空気は、接続部７と連通する吸引経路Ｙを経て、吸気口３１から集塵装置１０へと導入される。集塵装置１０より塵埃が分離された空気は、掃除機本体１の上部に設けられている排気ダクト部３２の排気導入口３３を経て、排気経路Ｚを経由して排気口８かた外部へと排気される。

　（集塵装置）
　以下、図２～５、また図９～１２を参照しつつ、集塵装置１０について詳説する。集塵装置１０は、図３に示すように掃除機本体１に装着された状態で、集塵装置１０の中心軸Ｃが、水平面に対して約２０°程度電動送風機３０側へと傾斜配置される。このような角度での配置により掃除機本体１の高さ方向、及び図３における前後方向における幅を、コンパクトに設計できる。例えば、３０°を超えるように傾斜させると、高さ方向を押えることができるが、幅方向が長くなる。逆に、傾斜させない、あるいは１０°以下の傾斜では、高さが高くなる。したがって、２０°前後に傾斜させることでコンパクトに掃除機本体１を設計できる。

　集塵装置１０の詳細を説明する。集塵装置１０は、上方開口部を有する集塵カップ（集塵容器）１１１を備える集塵部本体１１と、集塵容器１１１の上方開口部に着脱可能に取り付けられるフィルタユニット１２とからなる。フィルタユニット１２の全体を図９の斜視図に示すように、集塵部本体１１を相互に取り外し可能に連結される。連結するために、図１２に示すように集塵容器１１１の上部開口部に雄ネジ部１１１ｂを、この雄ネジ部１１１ｂにネジ止めされる図５に示すように雌ネジ部１２３ｉが、図１０において詳細に説明するフィルタユニット１２を構成する上部カバー１２３に形成されている。

　〔集塵部本体〕
　集塵部本体１１は、図４に示すように塵埃を含む空気を導入するための流入口１１３が形成された円筒状の集塵容器１１１を有する。集塵容器１１１は図１２に示すように上部が開口されており、その開口端の外周面には、雄ネジ１１１ｂが形成されている。集塵容器１１１は、下部（底）も開口されている。集塵容器１１１の底は、開閉可能に底蓋１１４が設けられている。また、底蓋１１４には、以下に詳細に説明する本発明の特徴でもある第１の回転伝達機構５０が設けられている。この回転伝達機構１０については後で詳細を説明する。

　図１２を参照して上記底蓋１１４の構成を説明する。底蓋１１４は集塵容器１１１に対して開閉可能にするために軸支部１１２に支持された図示しない軸部を介して集塵容器１１１に枢着されている。また、底蓋１１４には、集塵容器１１１より外側に形成した貫通孔からなる係止部１１４ａが設けられている。この係止部１１４ａに対応させて、集塵容器１１１下部より外方に突出した鍔部１１１ａに、係止用のロック部１１５が移動可能に設けられている。

　ロック部１１５には、上記係止部１１４ａを貫通し、この係止部に係合する係合部１１５ａが設けられている。またロック部１１５には、係合部１１５ａと反対側に操作部１１５ｂが一体に設けられている。このロック部１１５は、集塵容器１１１の鍔部１１１ａを含めてカバー１１６で覆われ、操作部１１５ｂだけが外部に露出される。

　以上、係止部１１４ａ、係合部１１５ａを含むロック部１１５でロック機構が構成される。底蓋１１４はロック機構により係合部１１５ａが係止部１１４ａに係合され、図示しないスプリングの付勢力によりロック状態が維持される。そのため、集塵容器１１１の下部開口が底蓋１１４で閉鎖される。ロック部１１５を、例えば図４において付勢力に抗して、右側へと移動（操作）させると、係合部１１５ａが係止部１１４ａとの係合が解かれ、ロック解除される。これにより、自重、あるいは枢着部に設けられたスプリングの付勢力により底蓋１１４が開放され、集塵容器１１１に集塵された塵埃を廃棄することができる。この底蓋１１４を閉じる操作により、ロック部１１５が付勢方向と反対（例えば図４で右方向）に一旦移動し、底蓋が集塵容器１１１の下縁に接すると付勢方向に移動し、係合部１１５ａが係止部１１４ａに係合することでロック状態が維持される。

　〔第１の回転伝達機構〕
　次に本発明にかかる第１の回転伝達機構５０について説明する。この回転伝達機構５０は、底蓋１１４の中心部分に形成された開口部１１４ｂに回転可能に設けられている。この開口部１１４ｂは、図３および図５に示すように、上方に突出した円筒形状に形成されている。開口部１１４ｂの内面には、回転伝達機構５０の軸受けとして機能する受部１１４ｃが一体に設けられている。

　受部１１４ｃは、例えば図３に示すように円筒形状に形成されている。受部１１４ｃの下側には、受部１１４ｃの円筒の内径と略一致する開口を有し、受部１１４ｃに嵌りこむリーグ形状の凹部が形成された支持部５１が回転可能に設けられる。

　支持部５１の下側には、回転を伝達するための伝達ギア５２がコイルスプリング５３を介して設けられている。また、底蓋１１４の下面と伝達ギア５２との間をシールするために環状の下シール材５４が設けられている。下シール材５４は、底蓋１１４の開口部１１４ｂと受部１１４ｃとの間に嵌め込まれて固定されており、下面が伝達ギア５２と密着している。また、上記コイルスプリング１３の上部は、支持部５１の外周に形成されている鍔部５１ａに当接し、下部は伝達ギア１２に環状に形成された環状孔１２ａに嵌り、その底面に当接し、支持部５１と伝達ギア５２との間に介在されている。コイルスプリング５３の付勢力の作用により、伝達ギア５２は下方に付勢される。

　一方、支持部５１の上側、つまり受部１１４ｃの上側には、伝達ギア５２の駆動力である回転を後で説明するフィルタユニット１１２の除塵機構を回転させる第２の回転伝達機構に伝達するための連結部５５が、上部シール材５６を介して開口部１１４ｂに設けられている。連結部５５は、上下方向のほぼ中央にリング形状の鍔部５５ａが一体に形成されており、この鍔部１５ａに上部シール材１６が嵌め込まれ、固定されている。上部シール材１６は、その外周面が開口部１１４ｂに当接し、集塵容器１１１の集塵領域を密閉している。また、上部シール材１６の上面は、集塵容器１１１に露出した状態で設けられおり、後述する第２の回転伝達機構を構成する圧縮部の下端が当接し、その部材との間を密閉する機能を有する。

　連結部５５は、上部が除塵機構に回転を伝えるための第２の回転伝達機構と連結するため十字形状に突出した連結体５５ｂと、下部へと突出した軸部５５ｃが一体で設けられている。軸部５５ｃは、開口部１１４ｂの受部１１４ｃの開口を貫通し、その対応部分が円筒形状で、それより下部が四角柱形状、またその四角柱の各面より突出した４つ突部が設けられている。この軸部１５ｃの下部形状に合致するように支持部５１に開口が形成され、また伝達ギア５２にも軸部１５ｃの下部形状に合致する開口を有した結合部５２ｂが開口されている。したがって、伝達ギア５２は、コイルスプリング５３を介在して連結部５５の中心部が固定用のビス５７にてネジ固定され、底蓋１１４の開口部１１４ｂの受部１１４ｃを介して回転可能に連結される。

　以上のように伝達ギア５２が、集塵装置１０の底面、この実施形態では集塵容器１１１の底蓋１１４に設けられ、集塵容器１１１内を上下のシール材５６、５４で密閉している。

　なお、開閉可能な底蓋１１４と集塵容器１１１との密閉は、図示していない集塵容器１１１の鍔部の下面に環状のシール材が取り付けられており、このシール材で底蓋１１４との密閉を維持している。

　また、上記伝達ギア５２に対応して掃除機本体１側には、駆動源となる駆動部を構成する後述する伝達駆動ギア７５（図６参照）と噛み合う。つまり、集塵装置１０を掃除機本体１より取り外した状態を図６に示すように、掃除機本体１にはこの集塵装置１０の底蓋１１４を受ける載置台２０が設けられている。この載置台２０に上記伝達駆動ギア７５の一部が露出するように設けられている。

　〔フィルタユニット〕
　続いて、フィルタユニット１２は、図９～１１を参照して詳細に説明する。フィルタユニット１２は、図１０に示す排気側フィルタ１２１と、この排気側フィルタ１２１の下部を支持し着脱可能に収納する図１１に示すフィルタケース１２２と、フィルタケース１２２に着脱可能に取り付けられて前記排気側フィルタ１２１を覆うフィルタカバー１２３と、フィルタケース１２２の下部に図３等に示すネジ４２にて連結され、サイクロン分離後の空気を上記排気側フィルタへと通気する内筒部１２４と、排気側フィルタ１２１の上部に位置しこのフィルタを振動させて除塵する第１の除塵機構１２５と、フィルタケース１２２に除塵機構１２５にて除塵された塵埃が溜まる塵埃を排除するための第２の除塵機構１２６と、集塵容器１１１に集塵された塵埃を圧縮するための圧縮部１２７と、第１の回転伝達機構５０の回転を除塵機構１２５、第２除塵部１２６、さらに圧縮部１２７に伝達するための第２の回転伝達機構６０を備えている。

　排気側フィルタ１２１は、つづら折り状のＨＥＰＡフィルタからなるフィルタ本体１２１ａと、フィルタ本体１２１ａを保持する円環状の枠体１２１ｂと、フィルタ本体１２１ａに対して垂直方向に貫通する中心ボス部１２１ｃと、中心ボス部１２１ｃと枠体とを結合してなる結合片１２１ｄとを有する。なお、枠体１２１ｂの外周面にはシール材１２８が嵌め込まれ、固定されている。

　フィルタケース１２２は、上方が開口された開口端縁１２２ａと、排気側フィルタ１２１の枠体１２１ｂに嵌め込まれたシール材１２７と密着し支持する段部１２２ｂと、上方開口端縁１２２ａと、段部１２２ｂを介して上方開口端縁１２２ａに連設された上方開口端縁１２２ａよりも小径の胴部１２２ｃと、胴部１２２ｃから下方へ向かって縮径するテーパ部１２２ｄ（詳細は図５参照）と、テーパ部１２２ｄの下部に連設された連結筒部１２２ｅとを有する。なお、テーパ部１２２ｄの外面にはシール材１２８が取り付けられる。このシール材１２８は、先に説明した集塵容器１１１と密着させるためのものである。

　また、フィルタケース１２２の上方開口端縁１２２ａと胴部１２２ｃとの間の段部１２２ｂの外面の一部には摘み片１２２ｆ（例えば図４参照）が設けられている。この摘み片１２２ｆは、フィルタカバー１２３を持ち上げてフィルタケース１２２から取り外す際に指で摘む部分である。また、段部１２２ｂの外面全体は、後述するフィルタカバー１２３に設けられるロック機構１２３ａ（図４参照）のロック爪１２３ｂ（図５参照）が引っ掛かる係止部となっている。

　次にフィルタカバー１２３は、カバー本体１２３ｃと、カバー本体１２３ｃの上面側に揺動可能に設けられた略Ａ字形のハンドル部１２３ｄと、先に説明した図４に示すロック機構１２３ａとを有する。

　上記カバー本体１２３ｃの上面にはハンドル部１２３ｄを収納する凹部１２３ｅが設けられている。そして、この凹部１２３ｅにハンドル部１２３ｄが収納された状態において、カバー本体１２３ｃの上面とハンドル部１２３ｄの上面とによって段差のない凸曲面を形成している。なお、凹部１２３ｅにおけるユーザの手を差し入れるためのハンドル部１２３ｄのＡ字形の孔１２３ｆに対応する位置は、ハンドル部１２３ｄを握りやすくするために前方に向かって徐々に深くなっている（図３参照）。また、カバー本体１２３ｃは、その後部に排気口１２３ｇを有する。

　またカバー本体１２３ｃには、円形の下方開口端縁１２３ｈ（図４参照）の内周面に前記雌ネジ部１２３ｉ（図５参照）が形成されている。また、下方開口端縁１２３ｈの前記ロック機構１２３ａに対応する部分には雌ネジ部１２３ｉが形成されていない。なお、カバー本体１２３ｃの下方開口端縁１２３ｈの内面側であってロック機構１２３ａよりも上方位置には、前記フィルタケース１２２の上方開口端縁１２２ａが指し込まれる折り曲げ部１２３ｊが設けられている。

　一方、図４を参照すれば下方開口端縁１２３ｈの外周面には、周方向に長い囲い壁１２３ｋが設けられ、この囲い壁１２３ｋにロック機構１２３ａが設けられている。ロック機構２３ａは、ロック部材１２３ｂ（図３、図５参照）と、図示していない弾発部材を有する。ロック部材１２３ｂは、弾発部材にて下方開口端縁１２３ｈに形成された開口を介してフィルタケース１２２内へ突出しており、段部１２２ｂに係止した状態となる。そのため、カバー本体１２３ｃが、フィルタケース１２２に回転可能に取付けられた状態で維持される。そのロック解除は、ロック部材１２３ｂを、弾発部材に抗して押圧すれば、ロック部材１２３ｂが、フィルタケース１２２の段部１２２ｂから外れ、取り外すことができる。

　また、集塵容器１１１の上端外周面にて先に説明したように雄ネジ１１１ｂが形成されていることから、ロック機構１２３ａにて連結されたカバー本体１２３ｃは、回転させることで螺合し、固定される。

　また、上記ハンドル部１２３ｄにおいて、その左右後端付近はカバー本体１２３ｃの後部に水平軸（図示せず）にて枢着されると共に、左右後端面には係止爪１２３ｌが設けられている。これにより、ハンドル部１２３ｄはカバー本体１２３ｃに対して水平軸廻りに揺動可能とされている。

　集塵装置１０が、例えば図２に示す掃除機本体１に装着される状態において、一対の係止爪１２３ｌが、図６に示す排気ダクト部３２の排気口３３の近傍に設けられた一対の係止凹部４１に係止され、図２に示すように装着される。これにより集塵装置１０が掃除機本体１から不意に脱落しないようになっている。この状態で、集塵装置１０が載置台２０上に載置され、回転伝達機構５０の伝達ギア５２が、後で詳細に説明する駆動部側の伝達駆動ギア７５と噛み合う。また、ユーザがハンドル部１２３ｄ握って持ち上げることにより、ハンドル部１１２３ｄの前端が上方へ揺動し、かつ後端の左右一対の係止爪１２３ｌが下方へ揺動し、それによりハンドル部１２３ｄ側の一対の係止爪１２３ｌが係止凹部４１から離脱するため、集塵装置１０を掃除機本体１から取り外すことができる。

　〔内筒部〕
　内筒部１２４は、上方へ向かって拡径する上方開口端縁１２４ａと、遠心分離後の空気を通すための複数のスリット１２４ｂを有する胴部１２４ｃとを有する。なお、胴部１２４ｃの外周にはメッシュ状の吸気側フィルタ１２４ｄが巻き付けられている（図９参照）。内筒部１２４の上方開口端縁１２４ａは、フィルタケース１２２のテーパ部１２２ｄにネジ４２にて接合される。この内筒部１２４の上方開口端縁１２４ａの上縁には、図示しないシール材があらかじめ固着されており、フィルタケース１２２のテーパ部１２２ｄ下面との間でシールされる。なお、内筒部１２４の胴部１２４ｃの下端にはシール部材１３０が設けられる。

　〔除塵機構〕
　次にフィルタの除塵を行なう第1の除塵機構１２５の構造を説明する。除塵機構１２５は、図１０に示すように、排気側フィルタ１２１の上部に回転可能に設けられている。除塵機構１２５は、円形状の枠体１２５ａ、この枠体の直径方向に放射形状に一例として３本の桟１２５ｂ、各桟１２５ｂに図５（また図３）に示すようにフィルタの上部（下流側）に接する接触部１２５ｃ、この接触部を取り付ける取付部１２５ｄとを設けて構成されている。除塵機構１２５が一方向に回転されると、接触部１２５ｃがフィルタ本体１２１ａの山部分と接触、非接触を繰り返し、フィルタ本体１２１ａを含めて排気側フィルタ１２１を振動させ、付着した塵埃を除塵するようにしている。

　また、除塵機構１２５は、枠体１２５ａの中心、つまり桟１２５ｂが交差する中心部に一方向への回転を伝達する一方向クラッチ１２５ｅが設けられている。例えば、図１０において、半時計方向への回転が伝達されるが、時計方向の回転については反応せず、回転しない。この一方向クラッチについては、従来周知の機構を用いればよく、詳細は省略する。

　〔第２の除塵機構〕
　一方、上記除塵機構１２５と同様に、第２の除塵機構について説明する。上記除塵機構１２５にて除塵された塵埃は、フィルタケース１２２の連結筒部１２２ｅから下部の集塵容器１１１の底面、つまり底蓋１１３へと落下する。しかし、フィルタ本体１２１ａの外周縁部分より除塵された塵埃は、テーパ部１２２ｄ上面に落下する。そのような塵埃を上記底蓋１１３へと落下させるために第２の除塵機構１２６が設けられている。

　この第２の除塵機構１２６は、中心軸部１２６ａに対し、外周方向へと湾曲形状に延設された２本の支持片１２６ｂを設け、この支持片１２６ｂの下部にてテーパ部１２２ｄの表面と密着するようにゴム等からなるブレード部１２６ｃを備えて構成されている。中心軸部１２６ａは、排気側フィルタ１２１の中心ボス部１２１ｃを貫通し、上部の除塵機構１２５の一方向クラッチ１２５ｅの回転部に、例えばネジ止め固定されている。したがって、第２の除塵機構１２６は、中心軸部１２６ａを介して、上部の除塵機構１２５と一方向クラッチ１２５ｅを介して連結されている。

　なお、図１０において中心軸部１２６ａが貫通するシール部材１３１が設けられており、このシール部材１３１は、第２の除塵機構１２６と、排気側フィルタ１２１の中心ボス部１２１ｃとの間をシールするものである。

　〔圧縮部〕
　続いて圧縮部１２７の構成を説明する。圧縮部１２７は、上部に大径円筒１２７ａ、その下部に小径円筒部１２７ｂを設けている。大径円筒部１２７ａは、集塵容器１１１の上部を遠心分離部（サイクロン部）、下部を分離後の塵埃を集塵する集塵部として区分する機能を備えるため、内筒部１２４の筒状の径よりも大きく形成されている。

　この圧縮部１２７は、上記大径円筒部１２７ａと、小径円筒部１２７ｂに亘って、その外周面に２重に螺旋羽根１２７ｃ形成されている。各螺旋羽根１１２ｃは、回転することによって集塵容器１１１内のゴミおよび塵埃を圧縮する機能を有し、それらの下面には複数の小さな突起１２７ｄ（図５参照）が形成されている。これらの突起１２７ｄは各螺旋羽根１２７ｃの回転時にゴミおよび塵埃と接触して下方へ押しやるため、それによってゴミおよび塵埃の圧縮率が高められる。

　また、圧縮部１２７の小径円筒部１２７ｂは、その下端が図５に示すように、底蓋１１３に設けられている上部シール材５４に密着し、集塵容器１１１の塵埃が内筒部１２４に連接される圧縮部１２７の内部の塵埃とが混合されるのを防止するようにシールされる。

　〔第２の回転伝達機構〕
　また、圧縮部１２７の小径円筒部１２７ｂの円筒内部には、図３、図５に示すように、先に説明した第１の回転伝達機構５０の連結部５５に係合、連結される係合部６１が一体に設けられている。係合部６１は、連結部５５に形成されている十字状の形状に関連付けて、その十字の間に挿通する突起状に形成された４つの突出部として形成されている。このような形状の連結機構は単なる一例であり、これに限定されるものではない。つまり、駆動を連結するため従来より周知の連結機構をそのまま利用することができる。

　上記連結部５５に圧縮部１２７の結合部６１が連結されると、第１の回転伝達機構５０の回転により圧縮部１２７が回転され、必要に応じて集塵された塵埃が圧縮される。

　一方、上記圧縮部１２７が回転可能に設けられる構成を以下に説明する。図５に示すように圧縮部１２７の大径円筒部１２７ａと小径円筒部１２７ｂの上下を連接するために平坦形状の連結片１２７ｅが設けられている。この連結片１２７ｅに内筒部１２４に内装される第１の回転円筒６２とビス４３（図５参照）にて固定される第２の回転円筒６３が、支持され固定されている。

　第２回転円筒６３の円筒内径は、小径円筒部１２７ｂの内筒内径と略同一である。またこの第２回転円筒６３の円筒内径と、上記第１回転円筒６２の円筒内径とも略同一となるように形成されている。第１回転円筒６２は、内筒部１２４に内装され回転可能に設けられている。

　第１回転円筒６２の上端には、回転可能に支持される外方に突出される支持部６１ａが一体に形成され、内筒部１２４の上方開口端縁１２４ａ上に保持（支持）される。また、フィルタケース１２２の連結筒部１２２ｅの下端が第１の回転円筒６２の支持部６２ａを、上方開口端縁１２４ａとで挟むようにして支持され、第１の回転円筒６２が回転可能に支持される。

　上記第１及び第２の回転円筒６２、６３は、内筒部１２４とほぼ同様の構造であり、筒状の胴部にスリットが形成され空気の通気を可能にしている。

　また第１の回転円筒６２の上方に突出する４つの連結片６２ｂが一体に設けられている。この連結片６２ｂは、支持部６２ａより内方で、かつフィルタケース１２２の連結筒部１２２ｅよりも内方に第１の回転円筒６２と一体に形成されている。

　上記連結片６２ｂに対応して、さらに上部の第２の除塵機構１２６には、各支持片１２６ｂには下方に突出するよう係止片６３が設けられている。この係止片６３は、上記第１の回転体６２の連結片６２ｂに係止するように設けられており、少なくとも２つの連結片６２ｂと係止される。

　以上のように、前記第２回転力伝達機構６０は、圧縮部１２７に一体に設けられた係合部６１、圧縮部１２７に固定（または一体）された第２の回転体６３、この第２の回転体６３に固定され、内筒部１２４に内装された第１の回転体６２、また第１の回転体６２の連結片６２ｂと係止する第２の除塵機構１２６に設けられた係止片６３とで構成される。なお、第２の除塵機構１２６は、中心軸部１２６ａを介して第１の除塵機構１２５と連結され、一方向クラッチ１２５ｅを介して第１の除塵機構１２５が回転される。

　（駆動部）
　次に、上述した除塵機構１２５を回転駆動するための駆動部の構成を説明する。駆動部は、先に説明した図６に示すように集塵装置１０を載置するための載置台２０が設けられている。載置台２０の略中心部には円形に窪んだ凹部２１が形成されており、この凹部２１の伝道送風機側に開口が形成され、その開口より本発明の駆動部を構成する駆動伝達ギア７９の一部が突出している。

　図６において、駆動部７０の構成を詳細に説明するために、載置台２０、また電動送風機側の壁面を取り外した状態を図７に、また駆動部７０の詳細を説明するための展開図を図８に示す。

　駆動部７０は、掃除機本体１側に全てが配置されており、駆動源である駆動モータ７１、駆動モータ７１の回転軸に直結された駆動ギア７２、駆動ギアの回転を減速するための減速機構を構成する駆動ギア７２に噛み合う第１減速ギア７３、第１減速ギア７３と噛み合う第２減速ギア７４、および第２減速ギア７４と２段ギアを構成する伝達駆動ギア７５とで構成されている。図８において、上記駆動部７０は、駆動支持体７５上に配置され、この駆動支持体７５は、掃除機本体１の接続部７の上部に設けられている。

　また、駆動支持体７０は、駆動モータ７１を保持し駆動ギア７２の一部を第１減速ギア７３側へと露出するモータ保持部７７、第１減速ギア７３を回転可能に支持する第１ボス部７８、第２減速ギア７４を回転可能に支持する第２ボス部７９を一体に形成している。また第１の伝達回転機構の集塵装置１０側の伝達ギア５２と噛み合う伝達駆動ギア７５は、第２減速ギア７４と一体の２段ギア構成であり、第２ボス部７９を中心に回転される。

　（第１の実施形態による電気掃除機の動作）
　以上説明した構成において、電気掃除機Ａの動作を以下に説明する。電気掃除機Ａの操作部５を操作し、掃除機が駆動されると電動送風機３０の作動のもと、吸込口部２から吸気された空気は、前記接続管３及び前記接続ホース４を通じ、接続ホースを接続する接続部７を介して破線の矢印で示す吸込経路Ｙを経由して前記集塵装置１０の集塵部１１に流入する。集塵装置１０では、集塵容器１１１内の圧縮部１２７の上部大径円筒１２７ａを境に上部がサイクロン分離部として作用し、空気中に含まれる塵埃を分離し、分離された塵埃は上部大径円筒１２７ａの下部の集塵部に集塵される。

　分離後の空気は、内筒部１２４を介して上部の排気側フィルタ１２２を上方に通過し、排気口１２３ｇより排気ダクト部を経由し、図３において実線で示した排気経路Ｚを経て排気口８より外部に排気される。

　この動作中、必要に応じて駆動部７０の駆動モータ７１が駆動される。これより駆動ギア７７、減速ギア７３、７４を介して伝達駆動ギア７５が回転され、集塵装置１０の底面に設けられている伝達ギア５２が回転される。これにより第１の回転伝達機構５０にて、連結部５５が回転し、これに連結されている圧縮部１２７に設けられた第２の回転伝達機構６０の係合部６１が回転される。この回転により一体に設けられている圧縮部１２７が回転され、螺旋羽根１２７ｃは、集塵された塵埃を圧縮する方向に回転される。この回転は掃除を行なっている期間中に継続させて回転させてよく、一定時間毎に、回転、停止、回転等を順次繰り返してもよい。また塵埃の量が増えた時点で回転させてもよい。

　なお、この回転方向においては、圧縮部１２７の螺旋羽根１２７ｃが圧縮できる方向での回転である。このとき、第２の回転伝達機構６０の作用により、第２の除塵機構１２６が圧縮部の回転方向と同一方向に回転させる。しかし、第１の除塵機構１２５には一方向クラッチ１２５ｅの作用により回転することはない。

　一方、掃除が完了し、電動送風機３０の動作が停止されると、駆動部７０の駆動モータ７１が一定期間（例えば３０秒、または１分程度）、掃除中とは反対方向への回転を行なう。この回転により圧縮部１２７は螺旋羽根１２７ｃによる圧縮方向とは逆方向で、塵埃の圧縮を行なうことはない。圧縮動作は、掃除中に十分に圧縮された状態のため、逆方方向に回転させても、圧縮された塵埃には何ら影響を与えない。

　これに対し、第１の除塵機構１２５が、一方向クラッチ１２５ｅを介して回転され、フィルタに付着した細かな塵埃を除塵し、下部の底蓋１１３へと落下させる。このとき、第２の除塵機構１２６も、テーパ部１２２ｄに落下した塵埃を連結円筒部１２２ｅより底蓋１１３へと落下させ、回収することができる。

　以上のように本発明の実施形態によれば、除塵機構を駆動する駆動部を下部に、また集塵装置１０の底面側に駆動部と連結される伝達部を設けるようにしている。そのため、フィルタ部分に設けられる除塵機構は、回転部分を中心部より伝達することができ、除塵機構を小さく、これにより集塵装置１０をコンパクトに形成構成できる。このことから、当然の結果として掃除機本体１もコンパクトに小設計かが可能となる。

　（第２の実施形態）
　本発明の第１の実施形態によれば、集塵装置１０の除塵機構の駆動を底面から行なう構成とした。この場合、駆動部６０の伝達駆動ギア７５との駆動連結部をスムースに、より効率よく、集塵装置１０の装着を簡単に行なうことを第２の課題とし、これを実現するための構成を、第２の実施形態として以下に説明する。

　図６において、第２の実施形態によれば、集塵装置１０を載置する載置台２０は、その形状を集塵装置１０の底蓋（底面）１１４に突出して露出した伝達ギア５２に対応して、伝達ギア５２が挿入される凹部２２が形成されている。この凹部２２には駆動部７０の駆動伝達ギア７５の一部が露出する開口２１が形成されている。

　以上の構成とすることで、集塵装置１０の底面に設けられている伝達ギア５２が載置台２０の凹部２２に一致するように位置付ければよい。これにより、先に説明した集塵装置１０のハンドル部１２３ｄに設けられている係止爪１２３ｌを排気ダクト部の排気口３３近傍に設けられた一対の係止凹部４１に係合させることで、集塵装置１０を簡単に掃除機本体１に位置決めし保持、固定させることができる。

　この場合、載置台２０には、凹部２２のさらに外周にもう１つの第２凹部２３が形成されている。この第２凹部２３は、接続部７を備える前部側が低く、後方側に徐々に上昇するように傾斜面２４形成されている。この第２凹部２３の形状に合うように、集塵装置１０の底面、つまり底蓋１１４は、図３および図５の断面図で示すように、前側の底面に形成された突出部１１４ｆを、後方側の底面の突出部１１４ｇより下方に低く形成している。また傾斜面２４に対応して前側と後方側と連接させる底面に傾斜面１１４ｈが形成されている。

　このような前後で集塵装置１０の底面の高さが異なる部分を形成し、掃除機本体１の載置台２０に第２凹部２３を形成することで、その形状に沿って集塵装置１０を載置台２０に合わせることで掃除機本体への位置決めが容易になり、駆動を伝達するための連結部の装着操作が非常に簡単になり、かつ確実に行なえる。

　（第３の実施形態）
　次に、第１の実施形態、第２の実施形態の発明において、駆動部を連結するための伝達ギア５２を集塵装置１０の底面に設けることで、伝達ギア５２が突出する。そのため、集塵した塵埃を廃棄する場合、掃除機本体１から集塵装置１０が取り外される。この集塵装置１０を台等に底面を載置すると、伝達ギア５２を傷つける危惧がある。

　そこで、その課題を解消するために、集塵装置１０の底面の蓋部１１４に伝達ギア５２よりも突出する突出部、つまり図５に示すように、突出部１１４ｊ、突出部１１４ｇ、これらを連接させる傾斜面１１４ｈからなる環状の突出部を設ける。これにより伝達ギア５２の全周に突出部が設ける。この突出部は、先の第２の実施形態で説明した載置台２０の第２凹部２３に対応して設けられたものである。そして、少なくとも集塵装置１０を台に立設して載置できるように半分を超える部分が伝達ギア５２より突出するように、後方には一段低くした突出部１１４ｇとしてもよい。この場合、傾斜面１１４ｈで連接するようにすれば、第２の実施形態による作用効果も合わせて奏することができる。

　なお、以上の構成でなく、突出部が全周において突出部１１４ｊと同一の突出量としてもよい。

　以上の第３の実施形態によれば、集塵装置１０を取り外しても、伝達ギア５２の傷つけを防止できる。

　（第４の実施形態）
　本発明の第４の実施形態を図４、図６及び図１３から図１５に基づき説明する。この実施形態の発明は、集塵装置１０に圧縮部１２７を設けることで集塵された塵埃を十分に圧縮することができる。そのため、圧縮された塵埃が圧縮部１２７を介して載置台２０より上方へ集塵装置を押し上げるように作用する。そのため、集塵装置１０を定位置に維持するための係止爪１２３ｌで維持できなくなることが危惧される場合、解消するための構成を第４の実施形態として説明する。

　図１３は、掃除機本体の排気口３３を示す集塵装置１０を取り外した状態の斜視図、図１４は、集塵装置１０と装着した状態での第４の実施形態の構成を説明するための部分断面図、図１５の円で示した破線部分の拡大断面図である。

　図６、また図１３に示すように、掃除機本体１側には、係止凹部４１とは別に、それよりも下部に突出するように一対の固定片４５が設けられている。この固定片４５に対し、図４に示すように集塵装置１０側のカバー本体１２３ｃに一体に形成されている下方開口端縁１２３ｈの外面と、上部カバー本体１２３ｃの内面との間を連結するように設けられた固定片４５と係止する一対の規制部材４６が一体に設けられている。この規制部材４６の上面は凹部形状となっている。規制部材４６は、図１５の拡大図に示すように固定片４５の下部に当接するように形成されている。

　以上の構成により、集塵装置１０が装着された状態で、係止爪１２３ｌが係止凹部４１に係止されると同時に、集塵装置１０のカバー本体１２３ｃに形成された規制部材４６の上面が掃除機本体１側に設けられた固定片４５と当接する。これにより、集塵装置１０の上方向への押し上げが規制される。

　集塵装置１０は掃除機本体１に対し装着される場合、載置台２０に集塵装置１０の底面、特に底蓋１１４の部分を載置する。集塵装置１０は掃除機本体1に対して、先に説明したように約２０°程度電動送風機３０側へ傾斜配置されるため、載置された集塵装置１０を掃除機本体１側へと倒す。このとき、掃除機本体１側の固定片４５に規制部材４６が回転するようにして固定片４５の下面へと挿入されるため、その操作が非常にスムースに行なえる。それを助長するためにも、図１５に示すように、固定片４５の突出端部の下面に傾斜面４５ａが形成されている。

　したがって、圧縮部１２７を駆動し、塵埃を圧縮し、その圧縮率が非常に高まっても、集塵装置１０の位置づけが変化し、変位するのを防止できる。

　本発明は、電機掃除機において、集塵装置としてサイクロン集塵装置を備えた事例を説明したが、このようなサイクロン式の集塵装置だけでなく、空気中の塵埃を分離し、分離された塵埃を集塵し、分離後の空気をさらにフィルタを介しての細かな塵埃を除去するようにした電気掃除機全般に利用することができる。

　　　Ａ　　電気掃除機
　　　１　　掃除機本体
　　　２　　吸込口部
　　　３　　接続管
　　　４　　接続ホース
　　　５　　操作ハンドル
　　１０　　サイクロン集塵装置（集塵装置）
　　１１　　集塵カップ
　１１１　　集塵容器
　１１３　　底蓋（底部）
　１１４
　　１２　　フィルタユニット
　１２１　　排気側フィルタ（フィルタ）
　１２２　　フィルタケース
　１２３　　フィルタカバー
　１２３ｃ　カバー本体
　１２３ｄ　ハンドル部
　１２４　　内筒部
　１２５　　フィルタの除塵機構
　１２６　　第２の除塵機構
　　２０　　載置台
　　２１　　凹部
　　２２　　第２凹部
　　２４　　傾斜面
　　４５
　　５０　　第１の回転伝達機構
　　５２　　伝達ギア（伝達部）
　　５５　　連結部
　　６０　　第２の回転伝達機構
　　６１　　連結部
　　６２　　第１連結円筒
　　６２ａ　係止片
　　６３　　第２連結円筒
　　６４　　連結片
　　７０　　駆動部
　　７１　　駆動モータ（駆動力発生源）
　　７２　　駆動ギア
　　７３　　第１減速ギア
　　７４　　第２減速ギア
　　７５　　伝達駆動ギア（伝達駆動部）

Claims

　空気に含まれる塵埃から分離された塵埃を集塵する集塵容器を備える集塵装置であって、
　前記集塵装置は、
　前記集塵容器の上部に設けられ分離後の空気を排気する排気フィルタ、
　排気フィルタの上部に設けられ、該排気フィルタを振動させるフィルタ除塵機構、
　前記集塵容器の底部に設けられ駆動部と連結され、駆動部の駆動力が伝わる伝達部、
　前記伝達部の駆動力を前記フィルタ除塵機構に伝達する伝達機構、を備えた集塵装置。
　前記集塵容器は、
　吸引された空気を集塵容器へと導入しサイクロン分離する分離部を有し、
　前記サイクロン分離された塵埃を底部に集塵する開閉可能な底蓋を備えてなり、
　前記底蓋の下面に、駆動部と連結される伝達部を設けた請求項１記載の集塵装置。
　請求項１または２に記載の集塵装置は、
　塵埃を含む空気を吸引する掃除機本体に着脱可能に設けられ、
　掃除機本体は、前記集塵装置の底部を載置してなる載置台を設け、
　前記載置台には、前記集塵装置の伝達部に対応する部分を凹ました凹部、該凹部に前記伝達部に駆動力を伝える掃除機本体に設けられた駆動部の伝達駆動部を設けた、電気掃除機。
　前記載置台には、前記凹部の外周部に第２の凹部が設けられ、
　前記集塵掃除に底部には、前記第２の凹部に対応して下部への突出する突出部を設け、
　前記突出部の一部が前記伝達部よりも突出してなる請求項３記載の電気掃除機。
　前記集塵装置は、集塵した塵埃を圧縮する圧縮部を備え、
　前記圧縮部は、前記伝達機構の駆動力が伝達され、集塵した塵埃を圧縮し、
　前記掃除機本体側に集塵装置内の塵埃が圧縮されることで上方への上昇を規制する固定片を設け、
　前記集塵装置側には、前記固定片と当接する規制部材を設け、該規制部材にて集塵装置の上昇を規制することを特徴とする請求項３または４に記載の電気掃除機。