| 【発明の名称】 |
電気掃除機 |
| 【発明者】 |
【氏名】半沢 牧雄
【住所又は居所】神奈川県秦野市堀山下４３番地 東芝テック株式会社秦野工場内
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| 【要約】 |
【課題】電気掃除機において、清掃作業を効率的なものとするとともに、使用者の操作姿勢を楽なものとして使用者への負担を軽減させる。
【解決手段】バッテリパック２０の周面２３には、３つの係止爪２４が略等角度間隔で突設され、このバッテリパック２０が装着される上ケース１２ａには周面に上記係止爪２４と係合する切欠き１２ｆとこの各切欠き１２ｆからバッテリパック２０の回転係止方向Ｃに沿って延びた係止溝１２ｇがそれぞれ形成されたバッテリ収納室１２ｅが形成され、バッテリパック２０はこのバッテリ収納室１２ｅに対して上方に着脱される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 集塵室及び該集塵室に吸込み負圧を作用させる電動送風機が掃除機本体に設けられていると共に、前記掃除機本体内にバッテリ収納室が設けられ、前記電動送風機に駆動電力を供給するバッテリが前記バッテリ収納室内に配設された電気掃除機において、前記バッテリ収納室は前記掃除機本体の上面に上方に向けて開口していると共に、前記バッテリは前記バッテリ収納室に上方から着脱可能に挿入装着されていることを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】 前記バッテリ収納室は前記掃除機本体の上面の中央部に開口していることを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】 前記バッテリは前記バッテリ収納室に着脱可能に固定されていると共に、前記バッテリの上端部にハンドルが装着されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気掃除機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気掃除機に関し、詳細には充電式のバッテリを備えた電気掃除機の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電気掃除機として例えば図５に示すものが知られている。この電気掃除機１０は、掃除機本体１１に集塵用ホース１８が接続されたものであり、主に業務用として供されている。
【０００３】この掃除機本体１１は外表面が略円柱周面等を組み合わせた形状のケース１２を備えている。そしてケース１２は上ケース１２ａと下ケース１２ｂとに分割されている。
【０００４】上ケース１２ａはクランプ１３によって下ケース１２ｂに係止されており、クランプ１３による係止を解除すると、上ケース１２ａを下ケース１２ｂから取り外すことができる。
【０００５】ケース１２ａの上面には掃除機本体１１を移動させる際に把持するハンドル１２ｃが取り付けられており、下ケース１２ｂの底面には掃除機本体１１を軽い引き力で床面上を移動させるためのキャスタ１４が装着されている。
【０００６】また、掃除機本体１１からは後述する電動送風機１５ａを駆動するための電力を商用電源３０から供給する電源コード１９が延びており、電源コード１９の外部側先端部には商用電源３０のコンセント３１に接続されるプラグ１９ａが設けられている。
【０００７】ここで、上ケース１２ａの内部には電動送風機１５ａを備えたファン室１５が形成されており、このファン室１５に備えられている電動送風機１５ａには図示しない制御回路を介して上記電源コード１９の内部側先端部が接続されている。
【０００８】そして、この電動送風機１５ａは商用電源３０から電源コード１９を介して供給された電力によって駆動される。なお、この電動送風機１５ａの駆動ＯＮ／駆動ＯＦＦの切替えは集塵用ホース１８の一部に設けられた手元スイッチ（図示省略）によって行われる。
【０００９】一方、下ケース１２ｂの内部には上記電動送風機１５ａの吸込み負圧によって、集塵用ホース１８から空気とともに吸い込まれた塵埃を捕集する集塵室１６が形成されている。
【００１０】そして、この集塵室１６とファン室１５との間にはフィルタ１７が挟持されており、このフィルタ１７は電動送風機１５ａによる集塵室１６からファン室１５への吸気によって集塵室１６内の塵埃が空気とともにファン室１５に侵入するのを阻止している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで上述したように、従来の電気掃除機は、電源コードを介して商用電源から電力を取得するが、この電源コードの長さは有限であるため、コンセント設置場所から電源コードの長さの範囲内しか一度に清掃作業を行うことができない。
【００１２】そして、この範囲を超える範囲をさらに清掃する場合は、使用者は電源コードが接続されているコンセントの設置場所まで一旦戻り、コンセントから電源コードのプラグを抜いて、次の清掃範囲をカバーする適当な位置に設置されているコンセントまでプラグを持って移動し、その適当な位置に設置されたコンセントにプラグを差し込んだ上で、電気掃除機の掃除機本体まで戻って清掃を再開する必要がある。
【００１３】このように、従来の電気掃除機はプラグの抜差しの都度、清掃作業を中断しなければならず、清掃作業の効率を高めるのが困難であった。
【００１４】また、従来の電気掃除機には、掃除機本体の底面に開口するバッテリ収納室を設け、バッテリをこのバッテリ収納室に収納し、バッテリから電動送風機に電力を供給する充電式のバッテリを内蔵したものがある（例えば、特開２００１−３５３１１４号公報等）。
【００１５】この充電式のバッテリを内蔵した電気掃除機は使用中はこの内蔵されたバッテリから供給される電力によって電動送風機が駆動されるため、電源コードを用いる必要がなく、したがって、上述した電源コードを用いた電気掃除機における問題は解消される。
【００１６】しかし、この充電式のバッテリを内蔵した電気掃除機は、バッテリを交換する際、掃除機本体を裏返しにして底蓋を外さなければならず、着脱作業が容易ではない。
【００１７】また、バッテリ交換時の作業姿勢も楽なものではなく、作業性がよくない。
【００１８】本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、清掃作業を効率的なものとするとともに、バッテリの交換作業を容易なものとし、しかもこのバッテリ交換時における使用者の作業姿勢を楽なものとして、使用者への負担を軽減させることができる電気掃除機を提供することを目的とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明の電気掃除機は、集塵室及び該集塵室に吸込み負圧を作用させる電動送風機が掃除機本体に設けられていると共に、前記掃除機本体内にバッテリ収納室が設けられ、前記電動送風機に駆動電力を供給するバッテリが前記バッテリ収納室内に配設された電気掃除機において、前記バッテリ収納室は前記掃除機本体の上面に上方に向けて開口していると共に、前記バッテリは前記バッテリ収納室に上方から着脱可能に挿入装着されていることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電気掃除機の具体的な実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２１】まず、本発明の電動掃除機の一実施形態の概略全体を図１の斜視図に示す。この電動掃除機１０は、掃除機本体１１に集塵用ホース１８が接続されたものである。
【００２２】そしてこの掃除機本体１１は、外表面が略円柱周面等を組み合わせた形状のケース１２を備えている。そしてケース１２は上ケース１２ａと下ケース１２ｂとに分割されている。
【００２３】上ケース１２ａはクランプ１３によって下ケース１２ｂに係止されており、クランプ１３による係止を解除すると、上ケース１２ａを下ケース１２ｂから取り外すことができる。
【００２４】また、上ケース１２ａの内部には電動送風機１５ａを備えたファン室１５が形成されており、上ケース１２ａの上面には電動送風機１５ａに駆動電力を供給する着脱式のバッテリパック（バッテリ）２０が装着されている。
【００２５】そして、電動送風機１５ａは、このバッテリパック２０から供給された電力によって駆動される。なお、この電動送風機１５ａの駆動ＯＮ／駆動ＯＦＦの切替えは、集塵用ホース１８の一部に設けられた手元スイッチ（図示省略）によって行われる。
【００２６】一方、下ケース１２ｂの内部には上記電動送風機１５ａの吸込み負圧によって集塵用ホース１８から空気とともに吸い込まれた塵埃を捕集する集塵室１６が形成されている。
【００２７】また、下ケース１２ｂの底面には掃除機本体１１を軽い引き力で床面上を移動させるためのキャスタ１４が装着されている。
【００２８】上記集塵室１６とファン室１５との間にはフィルタ１７が挟持されており、このフィルタ１７は電動送風機１５ａによる集塵室１６からファン室１５への吸気によって集塵室１６内の塵埃が空気とともにファン室１５に侵入するのを阻止している。
【００２９】ここで、バッテリパック２０と上ケース１２ａとの詳しい着脱構造について、図２を用いて説明する。
【００３０】バッテリパック２０は、重心軸Ｓ′を中心軸とする略短円柱状に形成されている。また、バッテリパック２０の上面２１には折畳み式のハンドル２２が配設されている。このハンドル２２は一点鎖線で示す円弧状に回動し、上面２１に形成された、ハンドル２２の形状と略同一形状に凹設されたハンドル格納凹部２５に格納されるように、折畳み可能とされている。そしてハンドル格納凹部２５に格納された状態において、ハンドル２０は上面２１と面一になる。
【００３１】また、このバッテリパック２０の周面２３には３つの係止爪２４が略等角度間隔で突設されている。さらにバッテリパック２０の底面にはこのバッテリパック２０を充放電するための電気接点であるコンタクト２７（後述する図３参照）が設けられている。
【００３２】一方、上ケース１２ａの上面１２ｄの略中央部には掃除機本体１１の重心軸Ｓを中心軸として上方に開口し、上記バッテリパック２０が収納されるバッテリ収納室１２ｅが形成されている。
【００３３】このバッテリ収納室１２ｅは、バッテリパック２０の高さ方向の長さと略同一の深さで、バッテリパック２０の周面２３の外径よりわずかに大きく形成されている。
【００３４】また、このバッテリ収納室１２ｅの底面１２ｈにも、バッテリパック２０の底面に設けられたコンタクト２７と電気的に接触するコンタクト１２ｉ（図３参照）が設けられており、両コンタクト２７，１２ｉの接触によって、バッテリパック２０から上記電動送風機１５ａに図示しない制御回路を介して電力が供給されるようになっている。
【００３５】ここで、バッテリ収納室１２ｅは、上ケース１２ａの水平面内略中央であって、掃除機本体１１全体の、鉛直方向に延びる重心軸Ｓを中心軸とする略円柱状の凹部として形成されている。
【００３６】また、バッテリ収納室１２ｅの周面上部には、収容されるバッテリパック２０の周面２３に形成されている３つの係止爪２４にそれぞれ対応して係合する切欠き１２ｆと、各切欠き１２ｆからバッテリパック２０の回転係止方向Ｃに沿って延びた係止溝１２ｇがそれぞれ形成されている。
【００３７】バッテリパック２０の底面２６に設けられたコンタクト２７は図３（ａ）に示すようにこの底面２６の中心部に配設された第１コンタクト２７ａとこの第１コンタクト２７ａに近接して設けられた第２コンタクト２７ｂとからなる。
【００３８】これらの第１コンタクト２７ａおよび第２コンタクト２７ｂはいずれも導電性に優れた金属板であり、底面２６から下方にわずかに突出しているが、上方に押圧されるとその弾性によって底面２６と面一になる程度まで変形する。
【００３９】一方、上ケース１２ａのバッテリ収納室１２ｅの底面１２ｈに配設されたコンタクト１２ｉも金属板であり、同図（ｃ）に示すように底面１２ｈの中央部に設けられた第１コンタクト１２ｊとこの第１コンタクト１２ｊに近接して円環状に設けられた第２コンタクト１２ｋとからなる。
【００４０】そして、バッテリパック２０をバッテリ収納室１２ｅに収納した状態で、同図（ｂ）に示すようにバッテリパック２０の第１コンタクト２７ａとバッテリ収納室１２ｅの第１コンタクト１２ｊとが接触し、バッテリパック２０の第２コンタクト２７ｂとバッテリ収納室１２ｅの第２コンタクト１２ｋとが接触するように、これらコンタクト２７，１２ｉは配設されている。
【００４１】次に本実施形態の電気掃除機の作用について説明する。
【００４２】まず、バッテリパック２０が掃除機本体１１に装着されている状態において、使用者は、集塵用ホース１８の一部に設けられた手元スイッチ（図示省略）を操作し、駆動ＯＮに切り替える。この操作によって、充電されたバッテリパック２０から、前述したコンタクトを介して電動送風機１５ａに電力が供給され、電動送風機１５ａが駆動する。
【００４３】電動送風機１５ａの駆動によって、この電動送風機１５ａはフィルタ１７を介して吸込み負圧を集塵室１６に作用させる。
【００４４】この結果、集塵室１６に接続されている集塵用ホース１８の先端から、塵埃が空気とともに集塵用ホース１８内に吸引される。この集塵用ホース１８内に吸引された塵埃は、吸込み負圧によって集塵室１６内に流入する。
【００４５】集塵室１６に流入した塵埃を含む空気は、集塵室１６内に流入し旋回流となって降下する。このとき、塵埃は遠心力によって集塵室１６の内周面に沿って流れながら自重によって集塵室１６の底面に落下堆積して、集塵室１６内に捕集される。
【００４６】一方、集塵室１６に流入した空気は、電動送風機１５ａの吸込み負圧によって、フィルタ１７を介して電動送風機１５ａに吸い込まれる。
【００４７】電動送風機１５ａへ吸い込まれた空気は、電動送風機１５ａのモータ部を冷却した後、上ケース１２ａに形成された排気口（図示省略）から掃除機本体１１の外部に排出される。
【００４８】そして、清掃作業を終了するときは、使用者は、集塵用ホース１８の一部に設けられた手元スイッチを操作し、駆動ＯＦＦに切り替える。この操作によって、バッテリパック２０から電動送風機１５ａへの電力供給は停止され、電動送風機１５ａは停止する。
【００４９】次に、バッテリパック２０の着脱作用について説明する。
【００５０】このバッテリパック２０は前述したように、専用の充電器による充電や新品との交換等の便宜のため、掃除機本体１１から着脱可能に装着されている。
【００５１】まず装着時は、図２に示すように、鉛直方向に起こされたハンドル２２が使用者によって把持され、バッテリパック２０の周面２３に突設された３つの係止爪２４と、上ケース１２ａのバッテリ収納室１２ｅに形成された３つの切欠き１２ｆとの、周方向の位置が揃うように、バッテリパック２０は位置決めがなさる。
【００５２】そして、バッテリパック２０を上方からバッテリ収納室１２ｅ内に挿入することにより、各係止爪２４を各切欠き１２ｆに挿入させる（解除位置）。
【００５３】この状態では、バッテリパック２０の底面２６がバッテリ収納室１２ｅの底面１２ｈに接し、前述したバッテリパック２０のコンタクト２７とバッテリ収納室１２ｅのコンタクト１２ｉとが対応して接触し電気的に導通する。そして、バッテリパック２０の上面２１は上ケース１２ａの上面１２ｄと略面一となる。
【００５４】次いで、使用者によって、バッテリパック２０は回転係止方向Ｃに回転される。このとき、各切欠き１２ｆに挿入された各係止爪２４はそれぞれ、各切欠き１２ｆから回転係止方向Ｃに沿って延びた係止溝１２ｇに嵌入し、バッテリパック２０と上ケース１２ａとは一体的に係止される（係止位置）。
【００５５】このとき、ハンドル２２は上ケース１２ａから露出した状態となっているが、この露出状態のハンドル２２は、バッテリパック２０が係止された掃除機本体１１のハンドルとして機能する。
【００５６】すなわち、使用者は掃除機本体１１を持ち運ぶ際あるいは引っ張って移動させる際に、このバッテリパック２０のハンドル２２を把持して掃除機本体１１を移動させることができ、バッテリパック２０単体のハンドル２２の他に掃除機本体１１のハンドルを別個独立に設ける必要がなく、これら２種のハンドルを別個独立に設けた場合に比べて部品点数を低減することができ、コスト低減を図ることができる。
【００５７】また、ハンドル２２がハンドル格納凹部２５に折り畳まれると、バッテリパック２０のハンドル２２を含む上面２１の全体は、上ケース１２ａの上面１２ｄと面一になり、上ケース１２ａから突出する部分がないため、外観品質を良好なものとすることができる。
【００５８】なお、バッテリ収納室１２ｅの第１コンタクト１２ｊはバッテリパック２０の回転中心と一致して設けられており、また第２コンタクト１２ｋはこの回転中心を中心とする円環状に設けられているため、係止位置においても、バッテリパック２０の底面２６に設けられた第１コンタクト２７ａとバッテリ収納室１２ｅの底面１２ｈに設けられた第１コンタクト１２ｊと電気的に接触し、第２コンタクト２７ｂ，１２ｋも同様に接触し、バッテリパック２０から上記電動送風機１５ａに電力の供給が可能となっている。
【００５９】次に掃除機本体１１からバッテリパック２０を取り外す場合は、ハンドル２２がハンドル格納凹部２５から起こされて、上カバー１２ａの上面１２ｄから露出され、使用者によって、このハンドル２２が把持されて反時計方向（回転方向Ｃに対して反対方向）に回転される。
【００６０】この回転操作によって、バッテリパック２０を係止位置から解除位置に回動させ、バッテリパック２０の各係止爪２４をバッテリ収納室１２ｅの各切欠き１２ｆに一致させる。
【００６１】この状態で、バッテリパック２０のハンドル２２が把持されて鉛直方向上方に引き上げると、すでに上ケース１２ａとの係合が解除されているバッテリパック２０は上ケース１２ａから上方に取り外すことができ。これにより、バッテリパック２０単体での充電やメンテナンス等に供することができる。
【００６２】このように、本実施形態の電気掃除機１０は、電動送風機１５ａに供給する電力として、可搬性を有するバッテリパック２０を用いているため、商用電源を用いた電力供給を行っている従来の電気掃除機のように、有限長さの電源コードを商用電源に接続して使用しなければならないことによる制約がなく、清掃作業の効率、操作性を高めることができる。
【００６３】また、バッテリパック２０は着脱可能の交換式であるため、バッテリパック２０が放電して電動送風機１５ａの駆動ができない場合にも、既に充電済みの他のバッテリパック２０と交換することによって放電したバッテリパック２０の再充電完了を待つことなく清掃作業を継続することができ、作業効率を向上させることができる。
【００６４】さらに、本実施形態の電気掃除機１０は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、バッテリ収納室１２ｅが掃除機本体１１の上面１２ｄに設けられており、しかもこのバッテリ収納室１２ｅは上方に向けて開口しているため、バッテリパック２０を交換等するために掃除機本体１１から着脱する操作は、掃除機本体１１に対して上方から容易に行うことができる。
【００６５】したがって、例えばバッテリパック２０を水平方向に引き出す場合のように、使用者４０は中腰姿勢等の屈んだ姿勢を保つ必要がなく、バッテリパック２０の着脱操作を楽に行うことができ、使用者４０の負担を軽減させることができる。
【００６６】さらに、バッテリパック２０を鉛直方向に着脱する本実施形態の電気掃除機１０は、この鉛直方向への着脱中におけるバッテリパック２０の移動に伴う、バッテリパック２０を含む掃除機本体１１の水平方向に関する重心移動が少ないため、着脱操作における掃除機本体１１の安定性が高い。したがってバッテリパック２０の着脱操作性が優れている。
【００６７】すなわち、水平方向にバッテリパック２０を着脱するようにした電気掃除機では、着脱途中におけるバッテリパック２０の動きに伴って、バッテリパック２０を含む掃除機本体１１の重心は水平方向に移動する。
【００６８】この場合、バッテリパック２０が掃除機本体１１から離脱する瞬間およびバッテリパック２０を掃除機本体１１に装着する瞬間に、掃除機本体１１の水平方向の重心は大きく移動し、掃除機本体１１のバランスが崩れやすい。
【００６９】したがって、使用者４０は、掃除機本体１１を片手で支持しつつ、他方の手でバッテリパック２０を慎重に着脱しなければならないが、本実施形態の電気掃除機１０は、このような注意を払う必要がないため、着脱操作性が高い。
【００７０】また、本実施形態の電気掃除機１０は、バッテリパック２０が収容されるバッテリ収納室１２ｅが、掃除機本体１１全体の鉛直方向に延びる重心軸Ｓを中心軸とした略円柱状の凹部として形成されているため、バッテリパック２０の重心軸Ｓ′と掃除機本体１１の重心軸Ｓとは一致し、バッテリパック２０を装着している状態におけるバッテリパック２０を含む掃除機本体１１の重心軸と、バッテリパック２０を取り外した状態における掃除機本体１１の重心軸とは一致する。
【００７１】したがって、バッテリパック２０の着脱操作中における掃除機本体１１の安定性は極めて高いものとなり、バッテリパック２０の着脱操作性を、一層良好なものとすることができる。
【００７２】さらに、本実施形態の電気掃除機１０は、バッテリパック２０がファン室１５および集塵室１６の上方であって、掃除機本体１１の最上部に収容されるように構成されているため、バッテリパック２０の着脱操作の際に、バッテリパック２０以外の付属部品（例えば、集塵室やフィルタ等）を取り外す必要が無く、この点からも、バッテリパック２０の着脱操作性が良好なものとなっている。
【００７３】しかも、バッテリパック２０の着脱時に、バッテリパック２０を上下動させるストロークが短いため、バッテリパック２０を持って上下動させるのに要する着脱労力も軽減させることができる。
【００７４】ただし、本発明の電気掃除機はこの形態に限定されるものではなく、バッテリパックを鉛直方向上方に着脱可能としたものであれば、フィルタ１７や集塵室１６がバッテリパック２０よりも上方に配設されているものであってもよく、また、バッテリパック２０の周囲を囲むように集塵室１６やファン室１５が形成されているものであってもよい。
【００７５】なお、本実施形態の電気掃除機１０は、バッテリパック２０と掃除機本体１１の一部である上ケース１２ａとを係止する係止部として、バッテリパック２０に形成された係止爪２４と、上ケース１２ａに形成された切欠き１２ｆおよび係止溝１２ｇとを適用したが、本発明の電気掃除機はこの形態に限るものではなく、例えばバッテリパック２０の周面２３に雄ねじを形成し、上ケース１２ａのバッテリ収納室１２ｅの内周面に、上記雄ねじに螺合する雌ねじを形成し、これら雄ねじおよび雌ねじによって上記係止部を構成してもよい。
【００７６】この雌ねじに雄ねじをねじ込むことによって、バッテリパック２０を上ケース１２ａに係止させることができ、このねじ込みを緩めて両者の螺合を外すことによって、上記係止を解除することができ、上述した実施形態の電気掃除機と同じ効果を得ることができる。
【００７７】また上記係止部は、上述した実施形態のように係止構造に限るものではなく、係止手段であってもよく、これらの係止構造や係止手段などの係止部は、バッテリパック２０と掃除機本体１１とのうち少なくとも一方が備えていればよい。
【００７８】
【発明の効果】本発明の電気掃除機によれば、バッテリ収納室は掃除機本体の上面に、上方に向けて開口しており、しかもバッテリは上方から着脱可能であるため、掃除機本体に対してバッテリを上方から容易に着脱することができる。
【００７９】したがって、使用者は中腰姿勢等の屈んだ姿勢を保ったままでバッテリの着脱操作を行う必要がなく、使用者の負担を軽減させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３５６２
【氏名又は名称】東芝テック株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区神田錦町１丁目１番地
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| 【出願日】 |
平成１４年２月１９日（２００２．２．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８２６７０
【弁理士】
【氏名又は名称】西脇 民雄 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２３５７７２（Ｐ２００３−２３５７７２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年８月２６日（２００３．８．２６） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−４１３０１（Ｐ２００２−４１３０１） |
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