JP7416733B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電気掃除機の充電台に関する。

本技術分野の背景技術として、特開平５－８４１６１号公報（特許文献１）がある。この公報の充電台は、集塵室の塵埃を吸い込み口（吸口体）を介して塵埃袋に吸引し、かつ蓄電池に充電する構成である。

また、特開２０１９－２１７２０６号公報（特許文献２）がある。この公報は、集塵部内の塵埃をダストステーションに移送する自立走行型の電気掃除機（掃除ロボット）である。

特開平５－８４１６１号公報 特開２０１９－２１７２０６号公報

しかしながら特許文献１に記載の電気掃除機は、吸口体を介して塵埃袋に吸引する構造のため、現在多く採用されている回転清掃体（回転ブラシ）を備えた吸口体では集塵室から塵埃袋までの流路間に回転ブラシが介在するため、塵埃の移送の邪魔になる。

また、特許文献２に記載の掃除ロボットは、ダストステーションに溜めた塵埃の廃棄方法に対する考察がなく、ダストステーションの塵埃を廃棄する際のホコリの舞い上がりに対して懸念がある。

本発明の目的は、使用者が充電式電気掃除機を充電台に置いた際に、集塵部内の塵埃を回収し、ごみ捨て時のホコリの舞い上がりを抑制できる電気掃除機を提供することにある。

本発明は、電動送風機と蓄電池と集塵部と吸口体とを備える電気掃除機と、該電気掃除機を設置する充電台において、該充電台は外観面に開口部と内部に塵埃容器を備え、該塵埃容器は前記開口部と連通し、前記集塵部は一端に開口面を有し、該開口面には開閉可能な蓋体を備え、前記集塵部の下部の外面にはフランジ部が形成され、前記開口部は、前記開口面の直径よりも大きく且つ前記フランジ部の直径よりも小さく形成され、前記開口部と前記集塵部の下部が嵌合する構造であり、前記電気掃除機を前記充電台に設置した時に、前記蓋体が開くことで前記開口面と前記開口部が連通し、前記集塵部内の塵埃を前記塵埃容器内に排出する。

本発明によれば、充電台に塵埃容器を備えることで、ごみ捨て時のホコリの舞い上がりを抑制し、また掃除の度にダストケース内の塵埃回収するため塵埃の溜めすぎによる内筒への塵埃の付着や長い髪の毛等の絡まりを抑制でき、ダストケースのお手入れ頻度を大きく軽減することができる。

本発明に係る充電台に電気掃除機を置いた全体を示す外観斜視図である。 本発明に係る実施例１の充電台の斜視図である。 図２に示す充電台のスタンド上部を取り外した状態を示す斜視図である。 本発明に係る実施例１のスタンド上部の正面図である。 図４に示すスタンド上部から集塵容器を取り外した状態を示す斜視図である。 図５に示す集塵容器にビニール袋を装着した斜視図である。 図１に示すＡ－Ａ線の断面図である。 本発明に係る実施例１の充電台と吸口体を示す斜視図である。 図２に示す充電台の中央断面図に内部の空気の流れを表した図である。 本発明に係る実施例２の充電台に電気掃除機を置いた全体を示す断面図である（図１に示すＡ－Ａ線の断面）。

以下、本発明に係る実施例１の充電台について、図面を参照して説明する。

図１に本発明に係る充電台に電気掃除機を置いた状態の外観斜視図を示す。電気掃除機１は、掃除機本体２と、延長管３と、吸口体４とで構成されている。

掃除機本体２は、内部に吸引力を発生させる電動送風機（図示せず）、この電動送風機の吸引力で集塵した塵埃を収容するダストケース２０、持ち手（ハンドル１２）に手元操作スイッチ１１等を備えている。

延長管３の一端は、掃除機本体２のダストケース２０と連通するように掃除機本体２の接続口１３に接続されている。また、延長管３の他端は、吸口体４に接続されている。

また延長管３は、図示しない通風路が連通しており，掃除機本体２から給電される図示しない給電端子を備えている。

手元操作スイッチ１１を操作すると、本体制御回路（図示せず）が電動送風機の運転と停止や吸込み力の切り替え、吸口体４に設けられた電動機（図示せず）の運転と停止を制御する。また、掃除機本体２および吸口体４の駆動用電源は充電式電池１５である。

図２は、本実施例の充電台５を示す斜視図である。なお、図２に示す充電台５は、電気掃除機１を取り外した状態である。図３は、充電台５のスタンド上部５１を取り外した状態を示す斜視図である。

図２および図３に示すように、充電台５は、ベース部５３とスタンド部５０とで構成されている。スタンド部５０は、スタンド上部５１とスタンド下部５２とで構成され、スタンド上部５１はスタンド下部５２と連通し、着脱可能に接続している。スタンド下部５２はベース部５３と連通し、着脱可能に接続している。（スタンド下部５２とベース部５３においては着脱できなくても構わない。）
また、本実施例は、掃除機本体２に備える充電式電池１５への充電手段を図示していないが、例えば、掃除機本体２側面に本体側充電端子を備え、電気掃除機１を充電台５に置いた後、別体のＡＣ－ＤＣアダプタのＤＣプラグを本体側充電端子に使用者が差し込む手段がある。その他に、ベース部５３に充電用基板とＡＣコードを備え、スタンド上部５１に充電用基板と通電する充電台側充電端子と掃除機本体２に本体側充電端子を備え、電気掃除機１を充電台５に置くと、本体側充電端子と充電台側充電端子が接触し電力を供給する手段もある。

ベース部５３には、電気掃除機１を取り付けた状態で、吸口体６の前方への移動を規制する係止部５７を備えており、係止部５７は吸口体４正面から見て左右に設けた凹状ある。言い換えると中央に凹部５８を設けている。

また、ベース部５３には、詳細は後述するが、充電台５内部の空気を吸い出すための孔５９を設けている。

図４は、スタンド部５０から着脱可能なスタンド上部５１の正面図である。図４に示すように、スタンド上部５１は塵埃容器５４の一部（上側）が内包するように組み合わさっており、塵埃容器５４は着脱可能に固定されている。スタンド上部５１は上面および下面が開口した枠体であり、塵埃容器５４は上面が開口し下方に窄まる四角錐状の容器である。塵埃容器５４は、スタンド上部５１の下面側から挿入する。本実施例において、スタンド部５０は四角柱状であるが、円柱状でも良く、円柱状の場合は、スタンド上部５１は円柱状の枠体、塵埃容器５４は下方に窄まる円錐台状の容器としても良い。

スタンド上部５１上面の開口部５１ａは、図１に示すように掃除機本体２を置いた際にダストケース２０の下部外観面に備えたフランジ部２３が当接する。詳しくは、開口部５１ａは、ダストケース２０底部の開口（ダストケース２０底部の直径）より大きく、前述のフランジ部２３の直径よりも小さくなっており、開口部５１ａとダストケース２０下部が嵌合する構造となっている。これは、開口部５１ａをダストケース２０下部で蓋をするためであり、電気掃除機１を置いた状態で充電台５と固定する効果も有する。

また、機能の詳細は後述するが、スタンド上部５１上面の突起部６０は、スタンド上部５１の開口部５１ａに掃除機本体２のダストケース２０下部を嵌合させた際に、ダストケース２０の底蓋２５を開くために設けている。

塵埃容器５４は、外観面に上下方向の凹凸があり、溝部５４ａに孔５５を設けている。スタンド上部５１に塵埃容器５４を装着した際、塵埃容器５４の表面に溝部５４ａに孔５５を設けることで、スタンド上部５１の内壁面との隙間を大きくすることができ、後述する空気の流れを良くする効果がある。

図５は、スタンド上部５１から塵埃容器５４を取り外した状態の斜視図である。塵埃容器５４に設けたクランプ５６には、円柱状に突出した凸部５６ａを備えており、クランプ５６は左右の切り欠きにより塵埃容器５４の内側へ傾倒でき、材料の剛性により傾倒させても元に戻る。スタンド上部５１に塵埃容器５４を装着する際、スタンド上部５１の内壁面にクランプ５６の凸部５６ａが接し、クランプ５６は塵埃容器５４の内側に傾倒する。そして、塵容器５４を上方へ押し上げるとスタンド上部５１の側面に設けた穴５１ｂと凸部５６ａが嵌合し、塵埃容器５４はスタンド上部５１に固定される。

図６は、塵埃容器５４の斜視図であり、塵埃容器５４にビニール袋７０を装着した状態を示している。塵埃容器５４にビニール袋７０を装着した状態で、スタンド上部５１の下面側から塵埃容器５４を挿入すると、ビニール袋７０はスタンド上部５１内に固定される。

図７は、掃除終了後、充電台５に電気掃除機１を置いた際の、図１に示すＡ－Ａ断面図である。電気掃除機１を充電台５に置くと、スタンド上部５１上面に備える突起部６０で、掃除機本体２のダストケース２０に備えるごみ捨てボタン２１が押され、スタンド上部５１内で底蓋２５が開く。この時、構造の詳細は省略するがダストケース２０に備えたごみ排出機構２２により、ダストケース２０内部の塵埃８０を下方に押し出し、塵埃８０は、塵埃容器５４内に排出される。前述したように、塵埃容器５４にはビニール袋７０を装着しているため、塵埃８０はビニール袋７０内に収まる。従来のサイクロン掃除機では、ダストケース２０の塵埃を排出する際、例えばごみ箱に排出するとホコリが舞い上がる場合があるが、本発明では、ダストケース２０の下部とフランジ部２３で塵埃容器５４の開口部５１ａを覆うため、ごみ捨て後のホコリの舞い上がりを抑制することができる。また、塵埃容器５４およびスタンド上部５１の内部で舞い上がったホコリは、時間が経過すると沈殿し、次回の掃除で電気掃除機１を取り外した際にホコリが舞い上がることない。また、電気掃除機１を取り外した時、スタンド上部５１上面の開口部５１ａから塵埃容器５４内が見えるため、ごみの溜まり具合も視認しやすい。

次に、前述した充電台５のベース部５３に設けた充電台５内部の空気を吸い出すための孔５９について説明する（図２および図３参照）。図８は、充電台５に向かって、電気掃除機１の吸口体４をベース部５３に置いた状態を示す外観斜視図である。図９は、充電台５の側面中央断面図を示し、図中に示す矢印は空気の流れである。また、図９は塵埃容器５４にビニール袋７０を装着した状態である。

充電台５に向かって吸口体４を置くと、ベース部５３に設けた凹部５８に吸口体４の可動部４ａが嵌合するため、吸口体４の底面とベース部５３の孔５９を設けた面との隙間を最小限にすることができる。これは、図８の状態で掃除機本体２の操作スイッチ１１を押下し運転した時の孔５９から吸引する風量を高めるためである。

図８に示すように、ベース部５３に吸口体４を置いた状態で、掃除機本体２の操作スイッチ１１を押下し運転すると、図９に示す矢印の方向にベース部５３に設けた孔５９から充電台５内部の空気を吸い出す。吸い出す空気は、ビニール袋７０を装着しているため、ビニール袋７０の外側から塵埃容器５４の内側、塵埃容器５４に設けた孔５５を経て、塵埃容器５４の外側からスタンド下部５２の内部、ベース部５３に至る。ビニール袋７０の外側と塵埃容器５４の内側にある空気が吸い出されることで、ビニール袋７０は塵埃容器５４の内壁面に貼り付き、塵埃容器５４内のビニール袋７０を塵埃容器５４の内側に沿った形状に広げることができる。これにより、塵埃を排出した際にビニール袋７０が邪魔にならず、塵埃を塵埃容器５４の底の方まで落とすことができ、ビニール袋７０を有効に使用できる。本実施例は、塵埃容器５４に孔５５およびベース部に孔５９を設けているが、これらの孔は前述したようにビニール袋７０を電気掃除機１の吸引力で広げるために設けており、塵埃容器５４にビニール袋７０を装着する際、使用者が手で押し広げれば孔を設けなくても構わない。

以上のように、充電台５に塵埃容器５４を備えることで、ごみ捨て時のホコリの舞い上がりを抑制することができる。また、充電台５は掃除機本体２への充電機能も兼ねているため、電気掃除機１を使用するたびに充電台５に置く。よって、掃除のたび（充電のたび）にダストケース２０内の塵埃を回収するため、塵埃の溜めすぎによる内筒３０への塵埃の付着や長い髪の毛等の絡まりを抑制でき、ダストケース２０のお手入れ頻度を大きく軽減することができる。

以下、本発明に係る実施例２について図１０を参照して説明する。図１０は図１に示すＡ－Ａ断面図であり、図中に示す矢印（実線および破線矢印）は充電台５内部の空気の流れを示している。

実施例２の充電台５は、内部に電動送風機９１、および紙パック９０を備えている。実施例１と同様に、掃除終了後電気掃除機１を充電台５に置くと、掃除機本体２に備えるダストケース２０の底蓋２５が開口し、吸引した塵埃を排出する。実施例２の特徴は、電気掃除機１を充電台に置いた際に電動送風機９０が駆動し、ダストケース２０内の塵埃８０を強制的に紙パック９０に捕集するところである。充電台５はスタンド部５０と、ベース部５３で構成されており、スタンド部５０は図のように３つの部屋に分かれている。

第一の部屋はスタンド上部５１、第二の部屋は紙パック９０を装着できる集塵ケース６１、第三の部屋は電動送風機９１を備えるモータケース７１であり、それぞれの空間（部屋）は連通している。

スタンド上部５１には、図示しないが電動送風機９１を駆動するスイッチ（タクトスイッチ等）を充電台５のスタンド上部５１上面に備える。スイッチは掃除機本体２を置いた際にダストケース２０等で押下できる位置にある。

また、スタンド上部５１は、ダストケース２０の底蓋２５が回動する軌跡よりも高ければ良く、第二の部屋へ連通する穴（紙パック９０の入口）に向かい錐状に徐々に空間を狭くし、塵埃が紙パック９０内にスムーズに収まるようにしている。

集塵ケース６１は、前述したように紙パック９０を装着する部屋である。集塵ケース６１内は、上面に紙パック９０入口を固定する固定部（図示せず）を備え、下面には第三の部屋と連通する穴を複数設けている。下面の穴は、紙パック９０が落下しなければ格子状やメッシュ等でも良く、開口面積は可能な限り大きくすることが望ましい。

また、集塵ケース６１の側面には、紙パック９０を着脱するための蓋（図示せず）を備えている。蓋はヒンジ等で固定され開閉できる構造で、閉めた状態でパッキン等で気密性を保ち、ロック機構を備えることが望ましい。一般的に、充電台５は壁際に設置することが多いため、蓋は充電台５側面に備えているがこの限りでなく、背面に備えても構わない。

モータケース７１は、集塵ケース６１の下面と連通しており、内部で電動送風機９１を防振支持・固定している。本実施例では、集塵ケース６１下面から電動送風機９１の入口までベルマウス状の流路を設けているが、電動送風機９１を持ち上げ、集塵ケース６１との距離を短くしても良い。本実施例では、使い勝手を考慮し、紙パック９０の着脱時に使用者が屈まなくても良いように集塵ケース６１を上方に設けているが、集塵ケース６１を下げてモータケース７１の高さを低減しても構わない。

そして、モーターケース７１はベース部５３と連通しており、ベース部５３は電動送風機９１の駆動回路基板９３、および排気孔９２を備えている。排気孔９２は電動送風機９１の排気側であれば、モーターケース７１に設けても良い。

このような構造の充電台５に電気掃除機１を置くと、掃除機本体２のダストケース２０の底蓋２５が開くのとほぼ同時にスタンド上部３１のスイッチが押下され、電動送風機９１が駆動する。そして電動送風機９１の吸引力により、吸口体４や掃除機本体２の排気口（図示せず）から外気が吸引される。吸口体４からの吸気は、延長管３を経てダストケース２０内を通り、紙パック９０へ至る。掃除機本体２の排気口からの吸気は、排気口から電動送風機（図示せず）、フィルタ（図示せず）、内筒３０内部を経て紙パック９０へ至る。従って、塵埃８０はもちろん、ダストケース２０内壁等に静電気等で付着したホコリ等も強制的に紙パック９０に収容される。このときの電動送風機９１の駆動は、所定時間が経過した後、自動で停止することが望ましい。

本実施例のように、電動送風機９１で強制的にダストケース２０内の塵埃を吸引することで、ごみ捨て時に舞い上がるホコリを効率良く吸引でき、またダストケース２０の内壁面に静電気等で付着したホコリも捕集できるため、ダストケース２０内部をきれいに保つことができる。また、充電台５は掃除機本体２への充電機能も兼ねているため、電気掃除機１を使用するたびに充電台５に置く。よって、掃除のたび（充電のたび）にダストケース２０内の塵埃を回収するため、塵埃の溜めすぎによる内筒３０への塵埃の付着や長い髪の毛等の絡まりを抑制でき、ダストケース２０のお手入れ頻度を大きく軽減することができる。

１ 電気掃除機
２ 掃除機本体
３ 延長管
４ 吸口体
５ 充電台
２０ ダストケース
２１ ごみ捨てボタン
２２ ごみ排出機構
２３ フランジ部
２５ 底蓋
３０ 内筒
５０ スタンド部
５１ スタンド上部
５１ａ 開口部
５２ スタンド下部
５３ ベース部
５４ 集塵容器
５５、５９ 孔
５６ クランプ
５６ａ 凸部
６０ 突起部
７０ ビニール袋
８０ 塵埃
９０ 紙パック
９１ 電動送風機
９２ 排気孔

Claims (8)

1. 電動送風機と蓄電池と集塵部と吸口体とを備える電気掃除機と、該電気掃除機を設置する充電台において、該充電台は外観面に開口部と内部に塵埃容器を備え、該塵埃容器は前記開口部と連通し、前記集塵部は一端に開口面を有し、該開口面には開閉可能な蓋体を備え、前記集塵部の下部の外面にはフランジ部が形成され、前記開口部は、前記開口面の直径よりも大きく且つ前記フランジ部の直径よりも小さく形成され、前記開口部と前記集塵部の下部が嵌合する構造であり、前記電気掃除機を前記充電台に設置した時に、前記蓋体が開くことで前記開口面と前記開口部が連通し、前記集塵部内の塵埃を前記塵埃容器内に排出することを特徴とする電気掃除機。
2. 電動送風機と集塵部と蓄電池とを備える掃除機本体と、該掃除機本体に接続する延長管と、該延長管に接続する吸口体とで構成される電気掃除機と、該電気掃除機を設置する充電台において、該充電台は上部に開口部と内部に塵埃容器を備え、該塵埃容器と前記開口部は連通し、前記集塵部は下部に開口面を有し、該開口面には開閉可能な蓋体を備え、前記集塵部の下部の外面にはフランジ部が形成され、前記開口部は、前記開口面の直径よりも大きく且つ前記フランジ部の直径よりも小さく形成され、前記開口部と前記集塵部の下部が嵌合する構造であり、前記掃除機本体と前記延長管とを接続する接続部の開口は、前記集塵部の前記開口面と略同一面であり、前記掃除機本体または前記電気掃除機を前記充電台に設置した時に、前記蓋体が開くことで前記開口面と前記開口部が連通し、前記集塵部内の塵埃を前記塵埃容器内に排出することを特徴とする電気掃除機。
3. 請求項１または請求項２に記載の電気掃除機において、該充電台は充電台上部と充電台下部と台座部に着脱可能に接続され、前記充電台上部は前記充電台下部と連通し、前記充電台下部は前記台座部と連通し、前記充電台上部に前記塵埃容器を内包することを特徴とする電気掃除機。
4. 請求項３に記載の電気掃除機において、前記充電台上部の上面には突起部が形成され、前記電気掃除機を前記充電台に設置した時に、前記突起部によって前記集塵部に備えられたごみ捨てボタンが押され、前記充電台上部内で前記蓋体が開くことを特徴とする電気掃除機。
5. 請求項４に記載の電気掃除機において、前記備えられたごみ捨てボタンが前記開口部よりも上部に設けられていることを特徴とする電気掃除機。
6. 請求項５に記載の電気掃除機において、前記備えられたごみ捨てボタンは、前記電気掃除機を前記充電台に載置する際に干渉しない位置に設けられることを特徴とする電気掃除機。
7. 請求項３に記載の電気掃除機において、該塵埃容器に複数の孔を備えることを特徴とする電気掃除機。
8. 請求項７に記載の電気掃除機において、前記台座部に前記孔と連通する複数の孔を備え、前記台座部に前記吸口体を置いた状態で前記孔から前記充電台の内部の空気を吸い出すことを特徴とする電気掃除機。

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