JP2007125285A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】壁際の塵埃を効率的に清掃し得る電気掃除機を提供する。
【解決手段】床面に開口し回転ブラシを有する主吸込口２０と、該主吸込口２０から空気と共に吸い込んだ塵埃を掃除機本体１側に導く吸込流路１７とを備え、前記主吸込口２０よりも前方で吸込流路１７に連通して前方吸込口２２が形成され、該前方吸込口に開閉自在なシャッタ２７を設ける。主吸込口２０よりも前方にある前方吸込口２２から塵埃を空気と共に吸い込むことができるため、壁際の塵埃を前方吸込口２２から容易に吸引することができ、清掃効率を高めることができる。しかも、シャッタ２７を設けて前方吸込口２２を開閉しているので、部屋の中央部を清掃する際にはシャッタ２７を閉じて主吸込口２０における吸引能力を高め、また、壁際ではシャッタ２７を開放して壁際の塵埃を効率よく清掃することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、特に、自動走行式掃除機に好適な電気掃除機の吸込口部の構造に関するものである。

従来の電気掃除機として、特許文献１には、シャシに取り付けられた支持車輪と、支持車輪を駆動するために支持車輪に連結された駆動手段と、掃除面上で掃除機をガイドするために駆動手段を制御する制御機構と、掃除面に面する塵埃空気吸入口を備えた掃除機ヘッドと、シャシに支持され掃除機ヘッドと連通し塵埃空気吸入口を通じて掃除機に吸入された空気から塵埃を分離するための分離装置とを備えた掃除機が開示されている。
特表２００２−５３２１７８

ところで、特許文献１に示すような自走式の掃除機において、部屋や掃除機本体を保護するためバンパーを装備することがあるが、このようなバンパーを設けると、吸込口を必然的にバンパーよりも後方に配置する必要があるため、バンパー下側の床面を掃除できない難点があった。

本発明は、上記に鑑み、前方からの掃除効果を高めることができる電気掃除機の提供を目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、主吸込口から空気と共に吸い込んだ塵埃を掃除機本体側の集塵部に導く吸込路を備え、前記主吸込口よりも前方に前記吸込路に連通する前方吸込口が形成されたことを特徴とする。

上記構成によると、バンパーなどの存在により機構上、主吸込口を掃除機本体の前端に配置できない場合でも、主吸込口よりも前方にある前方吸込口から塵埃を空気と共に吸い込むことができるため、掃除機本体が壁などに当たって、それ以上前進できない場合でも、前方吸込口から壁際の塵埃を容易に吸引することができ、清掃効率を高めることができる。

また、主吸込口は、回転ブラシを収容する凹部の壁面に開口することができる。これにより、回転ブラシで床面を叩き、塵埃を浮き上がらせて吸込路に効率よく吸引することができる。

また、本発明では、シャッタを設けて前方吸込口を開閉することができる。これにより、例えば、部屋の中央部を清掃する際にはシャッタを閉じて主吸込口における吸引能力を高め、また、壁際ではシャッタを開放して壁際の塵埃を効率よく清掃することができる。

この場合のシャッタの移動形態は、スライド方式あるいは回動方式のいずれであってもよいが、シャッタを横軸周りに開閉回動自在に支持すると、省スペースで開閉機構を形成することができる。

また、掃除機本体にバンパーを設け、部屋の壁や掃除機自体を保護することができる。このバンパーは掃除機本体の前側に前後方向に移動自在に設け、バンパーが後退したときにバンパーがシャッタに接触して前方吸込口を開口するようにする。

上記構成によると、シャッタの開閉はバンパーの前後方向の移動により行われるので、壁際でバンパーが壁に当たって後退することによりシャッタが開放し、前方吸込口から壁際の塵埃を吸引することができ、また、部屋の中央域ではバンパーが外力により左右されないので、前位置を保持することができ、シャッタは閉状態を保つことができる。

なお、シャッタの前端面を前端から後端に向かって下り傾斜する傾斜面とすることができる。シャッタの前端面を傾斜面とすることにより、部屋の床面に段差があった場合でもシャッタの傾斜面が段差に当たり、乗り越えやすくすることができる。

また、本発明では、主吸込口および前方吸込口を掃除機本体に形成配置する態様の他、掃除機本体の前部に、主吸込口および前方吸込口を備えた清掃手段を有する吸込口体を連結する構成であってもよい。すなわち、本発明は、掃除機本体の前部に吸込口体が連結され、該吸込口体に主吸込口と前方吸込口とが形成され、前記吸込路が吸込口体から掃除機本体の集塵部まで形成された構成を採用することができる。

上記構成によると、清掃手段である吸込口体を掃除機本体とは別ユニットで設けることができるので、掃除機本体を共用化しつつ、種々の吸込口体から環境に応じた吸込口体を適宜選択することができる。

また、床面を走行する主車輪を掃除機本体に設け、吸込口体に補助輪を設けることができる。主車輪によって床面の走行をスムーズに行い、補助輪によって床面の段差もスムーズに乗り上げて走行することができる。

さらに、シャッタに補助輪を設け、この補助輪により前方吸込口を開閉することもできる。これにより、シャッタが床面の段差もスムーズに乗り上げて走行することができる。しかも、補助輪を前方吸込口の閉塞手段として利用しているので、部品点数も少なくて済む。

また、本発明は、ハンドルを持って手動で操作する電気掃除機のみならず、床面を走行する走行手段と、走行方向を制御する操舵手段とを備え、自動走行可能とされた自走式掃除機にも適用することができる。

この場合の走行手段としては、床面を走行する車輪と、これを駆動する駆動モータとを備えた構成を例示することができる。また、操舵は、掃除機本体の左右の駆動輪の一方を停止又は逆転し、他方の駆動輪を前進駆動することにより換向させることができるので、操舵手段としては、左右の駆動輪と、該駆動輪を制御する制御部とを備えた構成を例示することができる。

以上のとおり、本発明によれば、主吸込口よりも前方にある前方吸込口から塵埃を空気と共に吸い込むことができるため、掃除機本体が壁などに当たって、それ以上前進できない場合でも、前方吸込口から壁際の塵埃を容易に吸引することができ、清掃効率を高めることができる。

以下、本発明に係る電気掃除機の実施形態として、部屋の壁、家具、ベッド等の障害物がある、周囲を囲まれた空間内を自立して移動する自走式掃除機を例に説明する。図１は本発明の実施形態である自走式掃除機の斜視図、図２は同じく自走式掃除機の平面図、図３は自走式掃除機の側断面図である。

自走式掃除機は、図１〜図３に示すように、掃除機本体１と、床面のゴミや埃等の塵埃を吸引する吸込口体２と、掃除機本体の前側に配置されるバンパー３と、掃除機本体１に着脱自在に装着された集塵部としての集塵器４と、床面を走行する走行手段５と、走行方向を制御する操舵手段６とを備えている。

掃除機本体１は、図１及び図２に示すように、小判型のケーシングの上面に半円筒状の収容凹部７が形成され、該収容凹部７にカプセル状の集塵器４が着脱自在に装着されている。収納凹部７には、吸込口体２の吸込口から空気と共に吸い込んだ塵埃を集塵器側に導く導入口８が形成される共に、集塵器４から出た空気をケーシングの後部の電動送風機９側に排出する排気口１０が形成されている。

また、収納凹部７の下方には、掃除機本体１を走行させる駆動輪３６や電動送風機９を制御する制御基板等を備えた制御部１２が設けられる。また、集塵器４の前側には周囲の障害物を検出する障害物検出センサ１３が配設されている。

バンパー３は、掃除機本体の前部側で障害物や壁面等に衝突した際の衝撃を緩和するようバネ（図示略）によって前後方向および左右方向に移動自在に取り付けられている。

次に、吸込口体について説明する。図４は自走式掃除機の吸込口体を示し、同図（ａ）はシャッタの開姿勢を示す側面断面図、同図（ｂ）はシャッタの閉姿勢を示す側面断面図である。図５は吸込口体の斜視図、図６は吸込口体の正面断面図である。

吸込口体２は、図３〜図６に示すように、床面を清掃する清掃手段を備えたもので、掃除機本体１の前部底面に形成された凹部１４に配置され、その後端部が掃除機本体１に縦軸１５周りに揺動自在に支持されている。また、吸込口体２の後端部には、縦軸１５を挟んでその左右両側に前記凹部１４の後面１４ａと接触したときに衝撃を緩和するショックアブソーバ１６が設置される。これにより、吸込口体２は、掃除機本体１に対して縦軸１５周りに概ね３０度程度の揺動範囲で揺動可能とされると共に左右にバランスをとりながら直進できるようになっている。

吸込口体２は、下ケース１７ａと上ケース１７ｂとで囲まれた吸込流路１７を備えている。そして、下ケース１７ａの前側底面は半円筒状に凹設され、この凹部１８に回転ブラシ１９が横軸１９ａ周りに回転自在に収容されると共に、凹部１８の前壁面に床面から空気と共に塵埃を吸引する主吸込口２０が形成されている。

回転ブラシ１９は、図６に示すように、周面に植毛が螺旋状に配置されてなるもので、吸込口体２に設けた電動機及びベルト（いずれも図示せず）によって駆動される。なお、電動機は、吸込口体２の回転中心である縦軸１５の近辺で掃除機本体側に配設し、掃除機本体側の動力をベルトで伝達して回転ブラシ１９を駆動するようにしてもよい。回転ブラシ１９の回転方向は、後述する駆動輪３６の前進方向と逆回転するように駆動制御される。これにより、回転ブラシ１９が床面を叩いて塵埃を浮き上がらせ、浮き上がった塵埃を横軸方向で中央側に導くようになっている。

また、図６に示すように、凹部１８の横軸方向で中央位置には仕切壁２１が形成され、その近辺に主吸込口２０が形成され、回転ブラシ１９によって軸方向で中央側に搬送された塵埃を主吸込口２０から吸込流路１７に吸引できるようになっている。

この主吸込口２０は、凹部１８の前部上側で接線方向に形成され、吸込流路１７に連通されている。したがって、凹部１８には、回転ブラシ１９の回転による旋回流が発生し、電動送風機９の駆動によって主吸込口２０に作用する接線方向の吸引流と相俟って塵埃の吸引能力を高めるようになっている。

さらに、主吸込口２０よりも前側には、床面に開口しかつ吸込流路１７に連通する前方吸込口２２が形成され、例えば、壁際の塵埃を吸引できるようになっている。前方吸込口２２から吸引された塵埃は、空気と共に内部の吸込流路１７を通って可撓性のエルボ管２３から掃除機本体１側の収容凹部７の導入口８に導かれ、導入口８から集塵器４内に流入して集塵器内の旋回流によって塵埃と空気とが分離され、塵埃は集塵器内に回収され、空気は集塵室中央の排気筒４ａから収容凹部７の排気口１０を通り、送風機９により室外へ排出される。

このように、主吸込口２０から空気と共に吸い込んだ塵埃を分離回収する吸込路２５は、上述のような経路を辿ることになる。また、吸込口体２の吸込流路１７は、前方吸込口２２が後方に向けて側面視で円弧状の経路１７ｃを形成し、途中で主吸込口２０に開口すると共に後端側で左右方向に拡がる後方流路１７ｄとされ、この後方流路１７ｄの端部にエルボ管２３を連結するようになっている。

前方吸込口２２は、吸込口体２の前端において、ほぼ左右全幅で開口され、この前方吸込口２２を開閉するシャッタ２７が設けられている。

シャッタ２７は、図４に示すように、吸込口体２に横軸２８周りに開閉回動自在に支持された板状部材から構成され、その下端には補助輪３７が横軸周りに回転自在に設けられている。この補助輪３７は、シャッタ２７の閉姿勢で床面を走行すると共に前方吸込口２２を閉塞し、シャッタ２７の開姿勢で床面から離れ前方吸込口２２を開放するようになっている。この補助輪３７付きのシャッタ２７により、床面の段差もスムーズに乗り上げて走行することができ、しかも補助輪３７を前方吸込口２２の閉塞手段として利用しているので部品点数も少なくて済む。

また、シャッタ２７の前面にはバンパー３が後退したときにバンパー３と接触する突起２９が左右方向に形成され、バンパー３と突起２９とが接触してシャッタ２７が横軸２８周りに開回動して前方吸込口２２が開口するようになっている。また、シャッタ２７の前端面は、前端から後端に向かって下り傾斜する傾斜面３１とされ、床面の段差を乗り越えやすくしている。

さらに、吸込口体２には、図５及び図６に示すように、その左右両側に側方吸込口３４が設けられている。側方吸込口３４は、ゴム等から構成されるＬ字形状のノズルとされ、側方吸込口３４から吸い込んだ塵埃を空気と共に凹部１８から吸込流路１７に流入するようになっている。また、側方吸込口３４は、掃除機本体１の側面よりも側方に突出され、バンパー３の横幅と同程度か、あるいはわずかに側方に突出させ、壁際などの塵埃の除去を行いやすくしている。なお、側方吸込口３４は、ゴム等の可撓性部材から構成されているため、バンパー３よりも側方に突出させても撓んで走行することができる。

集塵器４は、掃除機本体１の上面に形成された収容凹部７に着脱自在に収納されるものであって、吸込口体２から集塵室内に吸引されたゴミや埃等の塵埃を含む吸気を集塵室内で旋回させ、排気筒のフィルタにより空気と塵埃とを分離させると共に、吸い込んだ空気を集塵室外へ排出するサイクロン式のものである。

また、掃除機本体を走行させる走行手段５は、駆動輪３６と補助輪３７とを備えてなる。駆動輪３６は、左右が夫々独立して回転し、各駆動輪を制御することで直線走行および旋回ができるようになっている。したがって、駆動輪３６およびこれを制御する制御部１２とにより走行方向を制御する操舵手段６が構成されている。

上記構成において、自走式掃除機が部屋の中央領域の床面を走行するとき、前方吸込口２２はシャッタ２７により閉じられている。この状態で、駆動輪３６を走行させ、送風機９を駆動し、また、吸込口体２の凹部１８にある回転ブラシ１９を回転すると、回転ブラシ１９によって叩かれた塵埃は浮き上がり、凹部１８の前側にある主吸込口２０から空気と共に吸引され、吸込口体２内の吸込路１７からエルボ管２３を通じて掃除機本体側の導入口から集塵器４内に導入される。集塵器４内では送風機９の駆動により発生した旋回流により、集塵室内で塵埃と空気とが分離され、塵埃は集塵室内に回収され、空気は排気筒４ａを通って掃除機本体側の排気口から外部に放出される。

自走式掃除機が壁際まで走行し、バンパー３が壁などに衝突すると、バンパー３が後退してシャッタ２７の突起２９と接触し、シャッタ２７を横軸２８周りに上方に回動する。そうすると、前方吸込口２２を閉塞していた補助輪３７が上方に回動して前方吸込口２２を開放する。

この状態で、送風機９並びに回転ブラシ１９を駆動すると、回転ブラシ１９により生じた旋回流により塵埃は回転ブラシ１９の軸方向で中央部に導かれ、中央部にある主吸込口２０から塵埃を吸引すると共に、前方吸込口２２から壁際の塵埃を吸引して吸込流路１７に導入することができる。

自走式掃除機が壁際を離れると、バンパー３から外力が除かれるので、バンパー３は図示しないバネにより元の前方位置に復帰し、これに伴って、シャッタ２７も自重あるいは図示しないバネにより閉方向に回動し、補助輪３７によって前方吸込口２２を閉塞する。したがって、吸込流路１７は、主吸込口２０と側方吸込口３４の２系統で清掃を行うことになる。

このように、主吸込口２０よりも前方にある前方吸込口２２から塵埃を空気と共に吸い込むことができるので、掃除機本体１が壁などに当たって、それ以上前進できない場合でも、前方吸込口２２から壁際の塵埃を容易に吸引することができ、清掃効率を高めることができる。

また、前方吸込口２２にシャッタ２７を設けているので、部屋の中央部を清掃する際にはシャッタ２７を閉じて主吸込口２０における吸引能力を高め、また、壁際ではシャッタ２７を開放して壁際の塵埃を効率よく清掃することができる。

また、シャッタ２７の前端面を傾斜面３１とすることにより、部屋の床面に段差がある場合でも段差にシャッタ２７の傾斜面３１が当たり、容易に乗り越えることができる。さらに、床面を走行する駆動輪３６を掃除機本体１に設け、シャッタ２７に床面走行用の補助輪３７を設けているので、駆動輪３６によって床面の走行をスムーズに行い、また、シャッタ２７に補助輪３７を設けることにより、床面の段差などの乗り上げもスムーズに行うことができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、上記実施形態では自走式掃除機を例に本発明を説明したが、手動で操作する電気掃除機についても本発明を適用することができる。また、上記実施形態では、吸込口体を掃除機本体に別体に構成した例を示したが、これに限らず、主吸込口、前方吸込口さらには側方吸込口が掃除機本体に形成された電気掃除機であっても本発明を適用できる。

本発明の実施形態である自走式掃除機の斜視図 図１の自走式掃除機の平面図 図１の自走式掃除機の側断面図 自走式掃除機の吸込口体を示し、同図（ａ）はシャッタの開姿勢を示す側面断面図、同図（ｂ）はシャッタの閉姿勢を示す側面断面図 吸込口体の斜視図 吸込口体の正面断面図

符号の説明

１ 掃除機本体
２ 吸込口体
３ バンパー
４ 集塵器
５ 走行手段
６ 操舵手段
７ 収容凹部
８ 導入口
９ 電動送風機
１０ 排気口
１２ 制御部
１３ 障害物検出センサ
１４ 凹部
１５ 縦軸
１６ ショックアブソーバ
１７ 吸込流路
１８ 凹部
１９ 回転ブラシ
２０ 主吸込口
２２ 前方吸込口
２３ エルボ管
２７ シャッタ
２８ 横軸
２９ 突起
３１ 傾斜面
３４ 側方吸込口
３６ 駆動輪
３７ 補助輪

Claims (10)

1. 主吸込口から空気と共に吸い込んだ塵埃を掃除機本体側の集塵部に導く吸込路を備え、前記主吸込口よりも前方に前記吸込路に連通する前方吸込口が形成されたことを特徴とする電気掃除機。
2. 前記主吸込口が、回転ブラシを収容する凹部の壁面に開口することを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前方吸込口を開閉するシャッタが設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気掃除機。
4. 前記シャッタが、横軸周りに開閉回動自在に支持されたことを特徴とする請求項３に記載の電気掃除機。
5. 前方吸込口の前方にバンパーが前後方向に移動自在に設けられ、該バンパーが後退したときにバンパーがシャッタに接触して前方吸込口を開口することを特徴とする請求項４に記載の電気掃除機。
6. 前記シャッタの前端面が前端から後端に向かって下り傾斜する傾斜面とされたことを特徴とする請求項３、４又は５に記載の電気掃除機
7. 掃除機本体の前部に吸込口体が連結され、該吸込口体に主吸込口と前方吸込口とが形成され、前記吸込路が吸込口体から掃除機本体の集塵部まで形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
8. 床面を走行する主車輪が掃除機本体に設けられ、吸込口体に補助輪が設けられたことを特徴とする請求項７に記載の電気掃除機。
9. 前記シャッタに補助輪が設けられ、該補助輪が前方吸込口を開閉することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電気掃除機。
10. 床面を走行する走行手段と、走行方向を制御する操舵手段とを備え、自動走行可能とされたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の電気掃除機。
    

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