JP6933174B2 - 吸込具及び電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、吸込具及び電気掃除機に関する。

下記特許文献１に開示された電気掃除機は、床用の吸込具と寝具用の吸込具が接続管に着脱自在に接続可能であり、いずれを使用するかを選択できる。

特許第５２８６３３２号公報

上述した従来の技術では、使用していない方の吸込具を保管するスペースが必要になるという課題がある。また、普段使用しない方の吸込具を、押入れ、あるいは段ボール箱の中などにしまったままになり、結局使用されない可能性がある。

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、複数種類の被清掃面に対して良好な使い勝手が得られる吸込具及び電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明に係る吸込具は、回転清掃体を取り付け可能なボディーと、ボディーに取り付けられた回転清掃体を回転させる駆動部とを備える吸込具であって、回転清掃体は、被清掃面に接する清掃部材としての毛を有し、回転清掃体は、ボディーから取り外し可能であり、吸込具は、毛の長さが異なる複数種類の回転清掃体を備え、ボディーに取り付けて使用する回転清掃体を、複数種類の回転清掃体のうちの他の回転清掃体に交換可能であり、回転清掃体をボディーから取り外すときに回転清掃体が通過する開口がボディーに形成されており、回転清掃体の長手方向の一端側に着脱用持ち手が連結されており、回転清掃体及び着脱用持ち手をボディーに取り付けないときに開口を塞ぐ封止部材をさらに備え、回転清掃体及び着脱用持ち手をボディーに取り付けたときには、封止部材に代わって着脱用持ち手が開口を塞ぐものである。
また、本発明に係る電気掃除機は、上記吸込具と、上記吸込具に塵埃を吸い込むための気流を発生させる電動送風機とを備えるものである。

本発明によれば、複数種類の被清掃面に対して良好な使い勝手が得られる吸込具及び電気掃除機を提供することが可能となる。

実施の形態１による電気掃除機を示す斜視図である。 図１に示す電気掃除機が備える吸込具を斜め上から見た斜視図である。 図２に示す吸込具の断面図である。 図２に示す吸込具のボディーから回転清掃体を取り外す途中の状態を示す斜視図である。 実施の形態１による吸込具が備える回転清掃体を示す斜視図である。 実施の形態１による吸込具が備える回転清掃体を示す斜視図である。 実施の形態１による電気掃除機の機能ブロック図である。 実施の形態１による吸込具が備える封止部材を示す斜視図である。 図１に示す電気掃除機の掃除機本体を示す斜視図である。

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による電気掃除機１を示す斜視図である。図１に示すように、電気掃除機１は、吸込具２、吸引パイプ３、吸引ホース４、掃除機本体５、ハンドル６、及び操作部７を備える。

吸込具２は、吸引パイプ３の一端部に対して、着脱可能に接続される。吸引パイプ３の他端部は、吸引ホース４の一端部に対して、着脱可能に接続される。吸引ホース４の他端部は、掃除機本体５のホース接続口に対して、着脱可能に接続される。

掃除機本体５は、吸込具２に塵埃を吸い込むための気流を発生させる電動送風機５ａと、塵埃を含む空気から塵埃を分離する塵埃分離部とを内蔵している。掃除機本体５の塵埃分離部は、例えば、サイクロン式のものでもよいし、紙パック式のものでもよい。

使用者が電気掃除機１を用いて掃除を行うとき、使用者はハンドル６を把持する。ハンドル６の近くに、使用者が手で操作するスイッチなどを有する操作部７が設置されている。

図２は、図１に示す電気掃除機１が備える吸込具２を斜め上から見た斜視図である。図３は、図２に示す吸込具２の断面図である。これらの図に示すように、吸込具２は、ボディー８と連結管９とを備える。連結管９は、ボディー８の長手方向の中央において、ボディー８の後面側に配置されている。連結管９は、前述した吸引パイプ３に対して連結される。吸込具２は、例えば床面のような被清掃面の上を移動しながら塵埃を空気と一緒に吸い込むためのものである。本実施の形態の吸込具２は、掃除機ヘッドとも呼ばれる。

ボディー８は、上ケース８ａと下ケース８ｂとが組み合わされて構成された細長い形状の外観を有する。ボディー８の長手方向の長さは、例えば、１０ｃｍ以上３０ｃｍ以下の範囲にあってもよい。図３に示すように、ボディー８は、底面開口８ｃ及び内部空間８ｄを有する。含塵空気が底面開口８ｃからボディー８の内部に流入する。内部空間８ｄは、底面開口８ｃに連通している。含塵空気は、内部空間８ｄを通過して、連結管９の内部へ移動する。

内部空間８ｄに回転清掃体１０が配置されている。回転清掃体１０は、回転可能である。回転清掃体１０は、被清掃面に接する清掃部材１０ａを有する。清掃部材１０ａは、例えばナイロンのような樹脂材料で作られた繊維質の多数のブラシ毛でもよいし、ゴムのブレードのようなものでもよいし、それらを組み合わせたものでもよい。回転清掃体１０が回転すると、清掃部材１０ａが被清掃面上の塵埃を掻き上げる。回転清掃体１０は、アジテーターまたはビーターバーとも呼ばれる。

ボディー８は、ボディー８の前面を形成する前面壁８ｅを備える。前面壁８ｅは、例えばエラストマー、塩化ビニールのような、比較的変形し易い軟質材料で作られていることが望ましい。連結管９は、関節１１を介してボディー８につながっている。関節１１により、連結管９は、ボディー８に対して、互いに平行でない第一回転軸及び第二回転軸を中心として回転可能である。

図２に示すように、吸込具２は、回転清掃体１０を回転させるモータ１２を備える。モータ１２は、ボディー８の内部に配置されている。モータ１２の駆動力は、例えばベルト（図示せず）のような動力伝達機構を介して回転清掃体１０に伝達され、回転清掃体１０を回転させる。回転清掃体１０の回転軸は、ボディー８の長手方向に対して実質的に平行である。

図３に示すように、第一車輪１３及び第二車輪１４がボディー８に対して取り付けられている。ボディー８は、被清掃面上で第一車輪１３に支えられることで、被清掃面上をスムーズに移動できる。第二車輪１４は、ボディー８に対して回動可能な支持部材（図示せず）を介してボディー８に対して取り付けられている。当該支持部材が回動することで、第二車輪１４はボディー８に対して変位可能である。吸込具２が被清掃面から浮いている状態においては、第二車輪１４は、ボディー８の底面から下へ突出する。吸込具２が被清掃面に置かれている状態においては、第二車輪１４は、ボディー８の内側に引っ込む。吸込具２は、第二車輪１４が引っ込んだときにはオンとなり、第二車輪１４が突出したときにはオフとなる安全スイッチ（図示せず）を内蔵している。この安全スイッチがオンすると回転清掃体１０は駆動可能な状態になり、安全スイッチがオフすると回転清掃体１０の回転が停止する。

モータ１２は、回転清掃体１０を回転させる駆動部の例である。この例に代えて、回転清掃体１０を回転させる駆動部は、例えば、空気流によって回転するタービンを用いたものでもよい。

回転清掃体１０は、ボディー８から取り外し可能である。図４は、図２に示す吸込具２のボディー８から回転清掃体１０を取り外す途中の状態を示す斜視図である。図４に示すように、回転清掃体１０の長手方向の一端側に着脱用持ち手１５が連結されている。回転清掃体１０は、着脱用持ち手１５に対して回転可能である。着脱用持ち手１５は、突出する摘み１５ａを有する。摘み１５ａは、指でつまめる一文字状の形状を有する。

ボディー８は、内部空間８ｄからボディー８の一方の側面へ貫通する開口８ｆを有する。回転清掃体１０をボディー８から取り外すときに回転清掃体１０が開口８ｆを通過する。図４は、回転清掃体１０が開口８ｆを通過する途中の状態を示す。開口８ｆを通して回転清掃体１０をボディー８から引き抜くことで、回転清掃体１０をボディー８から取り外すことができる。回転清掃体１０をボディー８に対して適切に装着した状態では、着脱用持ち手１５が開口８ｆを塞ぐ。

回転清掃体１０がボディー８に対して適切に装着された状態から摘み１５ａに指を添えて着脱用持ち手１５を回転させると、着脱用持ち手１５と開口８ｆとの間のロックが解除され、回転清掃体１０をボディー８から引き抜ける状態になる。回転清掃体１０をボディー８に対して装着するときには、逆の手順により、着脱用持ち手１５を開口８ｆに対して固定することができる。

本実施の形態の吸込具２は、清掃部材１０ａの曲げ剛性、清掃部材１０ａの太さ、清掃部材１０ａの材質、清掃部材１０ａの根元から先端までの長さ、及び、清掃部材１０ａの並び方のうちの少なくとも一つが異なる複数種類の回転清掃体１０を備える。この吸込具２では、ボディー８に取り付けて使用する回転清掃体１０を、複数種類の回転清掃体１０のうちの他の回転清掃体１０に交換可能である。

図５は、実施の形態１による吸込具２が備える回転清掃体１０Ａを示す斜視図である。図６は、実施の形態１による吸込具２が備える回転清掃体１０Ｂを示す斜視図である。本実施の形態の吸込具２は、図５に示す回転清掃体１０Ａと、図６に示す回転清掃体１０Ｂとの２種類の回転清掃体１０を備える。回転清掃体１０Ａは、第一回転清掃体に相当する。回転清掃体１０Ｂは、第二回転清掃体に相当する。以下の説明では、回転清掃体１０Ａと回転清掃体１０Ｂとを区別する必要のない場合には総称して「回転清掃体１０」と呼ぶ。

図５及び図６に示すように、回転清掃体１０は、筒状基体１０ｂ及び清掃部材保持部１０ｃを備える。清掃部材保持部１０ｃは、筒状基体１０ｂの外周面から突出する。清掃部材保持部１０ｃは、清掃部材１０ａを保持する。清掃部材１０ａ及び清掃部材保持部１０ｃは、筒状基体１０ｂの外周において、つるまき線状に延びる。筒状基体１０ｂの外周に、並行する複数条の清掃部材１０ａ及び清掃部材保持部１０ｃが配置されている。

以下の説明では、清掃部材１０ａの根元から先端までの長さを単に「清掃部材１０ａの長さ」と呼ぶ。本実施の形態における清掃部材１０ａは、毛で構成されている。清掃部材１０ａの長さは、清掃部材保持部１０ｃから、清掃部材１０ａを構成する毛の先端までの長さに相当する。

図６に示す回転清掃体１０Ｂの清掃部材１０ａの長さは、図５に示す回転清掃体１０Ａの清掃部材１０ａの長さよりも長い。回転清掃体１０Ｂによれば、以下のような効果が得られる。清掃部材１０ａの長さが長いほど、清掃部材１０ａが被清掃面に接したときに清掃部材１０ａが曲げ変形しやすいので、清掃部材１０ａの側面が被清掃面に当たりやすい。清掃部材１０ａの側面が被清掃面に当たると、被清掃面を拭うことに類似する清掃効果が得られる。このような回転清掃体１０Ｂは、例えば、フローリングの清掃に適している。

また、回転清掃体１０Ｂは、布団のような寝具の清掃にも適している。曲げ変形しやすい清掃部材１０ａを有する回転清掃体１０Ｂによれば、寝具に傷が付くことを確実に防止できる。

これに対し、長さが比較的短い清掃部材１０ａを有する回転清掃体１０Ａによれば、以下のような効果が得られる。清掃部材１０ａの長さが短いほど、清掃部材１０ａが被清掃面に接したときに清掃部材１０ａが曲げ変形しにくいので、清掃部材１０ａが被清掃面を攪拌して塵埃を掻き出す効果が高くなる。このような回転清掃体１０Ａは、例えば、絨毯の清掃に適している。

本実施の形態であれば、清掃する被清掃面の種類に応じて、２種類の回転清掃体１０Ａ，１０Ｂのうち、より適した方の回転清掃体１０をボディー８に取り付けて使用することができる。このため、より優れた清掃効果が得られる。また、使用していない方の回転清掃体１０は、狭いスペースに収納可能であるので、邪魔になることもない。また、吸込具２の全体を交換する場合よりも、回転清掃体１０のみを交換する作業の方が簡単である。

前述したように、本実施の形態では、回転清掃体１０Ｂの清掃部材１０ａの長さが回転清掃体１０Ａの清掃部材１０ａの長さよりも長いという長さ条件（第三条件）を満足する。この長さ条件に代えて、回転清掃体１０Ｂの清掃部材１０ａの曲げ剛性が回転清掃体１０Ａの清掃部材１０ａの曲げ剛性よりも高いという条件（第一条件）を満足するようにしてもよい。その場合であっても類似の効果が得られる。あるいは、長さ条件に代えて、回転清掃体１０Ｂの清掃部材１０ａの太さが回転清掃体１０Ａの清掃部材１０ａの太さよりも太いという条件（第二条件）を満足するようにしてもよい。その場合であっても類似の効果が得られる。

吸込具２は、３種類以上の回転清掃体１０を備えてもよい。吸込具２が備える複数種類の回転清掃体１０の間で、清掃部材１０ａの材質が異なるようにしてもよい。その場合においても、前述した効果に類似した効果が得られる。吸込具２が備える複数種類の回転清掃体１０の間で、清掃部材１０ａの並び方が異なるようにしてもよい。その場合においても、前述した効果に類似した効果が得られる。「清掃部材１０ａの並び方」とは、例えば、清掃部材１０ａ及び清掃部材保持部１０ｃの条数、清掃部材１０ａを構成する毛の本数、清掃部材１０ａを構成する毛の配置密度のうちの少なくとも一つでもよい。

図５及び図６に示すように、着脱用持ち手１５と反対側の回転清掃体１０の端部に、噛合凹部１０ｄが形成されている。図示を省略するが、ボディー８の内部には、モータ１２により駆動される駆動ロータ（図示せず）が設置されている。噛合凹部１０ｄは、当該駆動ロータが有する凸部と噛み合う。回転清掃体１０がボディー８に取り付けられた状態では、当該駆動ロータに噛合凹部１０ｄが噛み合うことで、当該駆動ロータから回転清掃体１０へ回転力が伝達される。

図６に示すように、回転清掃体１０Ｂの噛合凹部１０ｄの近くに凸部１０ｅが形成されている。図５に示すように、回転清掃体１０Ａの噛合凹部１０ｄの近くには凸部１０ｅが形成されていない。

図７は、実施の形態１による電気掃除機１の機能ブロック図である。図７に示すように、電気掃除機１は、制御部１６及び検出部１７を備える。制御部１６（制御手段）は、操作部７から受信した信号と、検出部１７から受信した信号とに基づいて、電動送風機５ａ及びモータ１２の運転を制御する。制御部１６は、電動送風機５ａの出力を調整することにより電動送風機５ａの吸引力を調整できる。制御部１６は、モータ１２により回転清掃体１０の回転速度を調整できる。制御部１６は、処理回路により実現されてもよい。制御部１６の処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ１６ａと少なくとも１つのメモリ１６ｂとを備えてもよい。

検出部１７は、複数種類の回転清掃体１０のうちのどの種類の回転清掃体１０がボディー８に取り付けられているかを判別する判別手段に相当する。検出部１７は、ボディー８の内部に配置されている。回転清掃体１０Ｂがボディー８に取り付けられると、検出部１７が有するスイッチが凸部１０ｅに押されることで、検出部１７が第一信号を出力する。これに対し、回転清掃体１０Ａがボディー８に取り付けられると、検出部１７が有するスイッチは押されないので、第一信号とは異なる第二信号を検出部１７が出力する。制御部１６は、検出部１７から受信する信号に基づいて、回転清掃体１０Ａ，１０Ｂのいずれがボディー８に取り付けられているかを判別できる。

制御部１６は、ボディー８に取り付けられている回転清掃体１０の種類に応じて、電動送風機５ａの吸引力と回転清掃体１０の回転速度との少なくとも一方を調整してもよい。そのようにすることで、被清掃面の種類に応じて、電動送風機５ａの吸引力と回転清掃体１０の回転速度との少なくとも一方を過不足のない値に調整することが可能となる。例えば、以下のようにしてもよい。回転清掃体１０Ａがボディー８に取り付けられている場合には、絨毯などを清掃していると考えられる。絨毯の清掃には、電動送風機５ａの吸引力が高いことが望ましく、回転清掃体１０の回転速度が高いことが望ましい。そこで、この場合には、制御部１６は、電動送風機５ａの吸引力と回転清掃体１０の回転速度との少なくとも一方が比較的高い値になるように調整する。これに対し、回転清掃体１０Ｂがボディー８に取り付けられている場合には、フローリングまたは布団などを清掃していると考えられる。フローリングあるいは布団の清掃には、電動送風機５ａの吸引力がそれほど高い必要はなく、回転清掃体１０の回転速度がそれほど高い必要はない。そこで、この場合には、制御部１６は、電動送風機５ａの吸引力と回転清掃体１０の回転速度との少なくとも一方が比較的低い値になるように調整する。

本実施の形態の吸込具２は、回転清掃体１０をボディー８に取り付けない状態で使用することもできる。例えばフローリングを清掃するときなどには、回転清掃体１０の必要性が低い場合がある。そのような場合に、回転清掃体１０をボディー８に取り付けない状態で吸込具２を使用する。本実施の形態の吸込具２は、回転清掃体１０をボディー８に取り付けないときに開口８ｆを塞ぐ封止部材１８を備える。

図８は、実施の形態１による吸込具２が備える封止部材１８を示す斜視図である。封止部材１８は、前述した着脱用持ち手１５と類似の形状を有する。封止部材１８は、突出する摘み１８ａを有する。封止部材１８を開口８ｆに挿入し、摘み１８ａに指を添えて封止部材１８を回転させると、封止部材１８が開口８ｆに固定され、開口８ｆが塞がれる。回転清掃体１０をボディー８に取り付けない状態で吸込具２を使用するときには、封止部材１８によって開口８ｆを塞ぐことで、ボディー８の内部空間８ｄの真空度が低下することを確実に防止できるので、より優れた清掃効果が得られる。

図９は、図１に示す電気掃除機１の掃除機本体５を示す斜視図である。図９に示すように、回転清掃体１０を収納可能な収納部５ｂが掃除機本体５の内部に形成されている。ボディー８に取り付けられていない回転清掃体１０、すなわち使用していない回転清掃体１０を収納部５ｂに収納可能である。これにより、すなわち使用していない回転清掃体１０を他の場所にしまっておく必要がないので、使い勝手に優れる。ボディー８に取り付ける回転清掃体１０を交換するときにも、すぐに交換することができる。

収納部５ｂは、回転清掃体１０の形状に対応した、細長い形状を有する。収納部５ｂの入口５ｃが掃除機本体５の上面に形成されている。図示の例では、収納部５ｂの長手方向が水平面に対して垂直になるように収納部５ｂが形成されているが、収納部５ｂの長手方向が水平あるいは斜めになるように収納部５ｂを形成してもよい。また、複数の収納部５ｂを掃除機本体５に形成してもよい。

掃除機本体５は、紫外線光源５ｄを備える。紫外線光源５ｄは、収納部５ｂに収納された回転清掃体１０に対して紫外線を照射する。紫外線光源５ｄから回転清掃体１０に対して紫外線を照射することにより、回転清掃体１０を殺菌することができるので、衛生性を向上することが可能となる。紫外線光源５ｄは、紫外線ＬＥＤを備えたものでもよい。

以上説明した実施の形態では、一般にキャニスター型と呼ばれる形式の電気掃除機を例に説明したが、一般に縦型、アップライト型、スティック型、または片手持運び型などと呼ばれる形式の電気掃除機、あるいは肩掛け型などと呼ばれる形式の電気掃除機のような、他の形式の電気掃除機にも本発明を適用可能である。

また、本発明は、一般にロボット掃除機と呼ばれるような、被清掃面上を自律的に移動する自走式の電気掃除機にも適用可能である。この場合には、回転清掃体及びこれを駆動する駆動部を有する吸込具と、塵埃を吸引する気流を発生させる電動送風機との両方が、ロボット掃除機の本体に備えられてもよい。

１ 電気掃除機、 ２ 吸込具、 ３ 吸引パイプ、 ４ 吸引ホース、 ５ 掃除機本体、 ５ａ 電動送風機、 ５ｂ 収納部、 ５ｃ 入口、 ５ｄ 紫外線光源、 ６ ハンドル、 ７ 操作部、 ８ ボディー、 ８ａ 上ケース、 ８ｂ 下ケース、 ８ｃ 底面開口、 ８ｄ 内部空間、 ８ｅ 前面壁、 ８ｆ 開口、 ９ 連結管、 １０，１０Ａ，１０Ｂ 回転清掃体、 １０ａ 清掃部材、 １０ｂ 筒状基体、 １０ｃ 清掃部材保持部、 １０ｄ 噛合凹部、 １０ｅ 凸部、 １１ 関節、 １２ モータ、 １３ 第一車輪、 １４ 第二車輪、 １６ 制御部、 １７ 検出部、 １８ 封止部材

Claims (6)

1. 回転清掃体を取り付け可能なボディーと、前記ボディーに取り付けられた前記回転清掃体を回転させる駆動部とを備える吸込具であって、
   前記回転清掃体は、被清掃面に接する清掃部材としての毛を有し、
   前記回転清掃体は、前記ボディーから取り外し可能であり、
   前記吸込具は、前記毛の長さが異なる複数種類の前記回転清掃体を備え、
   前記ボディーに取り付けて使用する前記回転清掃体を、前記複数種類の前記回転清掃体のうちの他の前記回転清掃体に交換可能であり、
   前記回転清掃体を前記ボディーから取り外すときに前記回転清掃体が通過する開口が前記ボディーに形成されており、
   前記回転清掃体の長手方向の一端側に着脱用持ち手が連結されており、
   前記回転清掃体及び前記着脱用持ち手を前記ボディーに取り付けないときに前記開口を塞ぐ封止部材をさらに備え、
   前記回転清掃体及び前記着脱用持ち手を前記ボディーに取り付けたときには、前記封止部材に代わって前記着脱用持ち手が前記開口を塞ぐ吸込具。
2. 前記複数種類の前記回転清掃体は、第一回転清掃体及び第二回転清掃体を含み、
   前記第二回転清掃体の前記毛の曲げ剛性が前記第一回転清掃体の前記毛の曲げ剛性よりも高い第一条件と、
   前記第二回転清掃体の前記毛の太さが前記第一回転清掃体の前記毛の太さよりも太い第二条件とのうちの少なくとも一つの条件を満足する請求項１に記載の吸込具。
3. 請求項１または請求項２に記載の吸込具と、
   前記吸込具に塵埃を吸い込むための気流を発生させる電動送風機とを備える電気掃除機。
4. 前記複数種類の前記回転清掃体のうちのどの前記回転清掃体が前記ボディーに取り付けられているかを判別する判別手段と、
   前記ボディーに取り付けられている前記回転清掃体の種類に応じて、前記電動送風機の吸引力と前記回転清掃体の回転速度との少なくとも一方を調整する制御手段とを備える請求項３に記載の電気掃除機。
5. 前記ボディーに取り付けられていない前記回転清掃体を収納可能な収納部を備える請求項３または請求項４に記載の電気掃除機。
6. 前記収納部に収納された前記回転清掃体に対して紫外線を照射する紫外線光源を備える請求項５に記載の電気掃除機。

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