(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内蔵した電池へ充電するための電気端子部を設けた掃除機本体と、前記掃除機本体を載置すると前記電気端子部に電気接続される充電端子部を設けた充電台を備え、前記掃除機本体を、電池で駆動する電動送風機と、前記電動送風機の吸引力が作用し被掃除面の塵埃を吸い込む吸口体と、前記吸口体からの塵埃を集塵する集塵室と、前記吸口体を移動させるハンドル部で構成し、前記ハンドル部を前記吸口体に対し傾動自在に設けるとともに、前記ハンドル部を後方に倒れる方向に傾動させると前記電動送風機の駆動をオンし、ハンドル部を立たせた状態にするとオフするスイッチを有し、前記充電台の充電端子部に臨む開口部を掃除機本体の一部に設け、前記電気端子部をハンドル部の下方に設けて、傾動により前記開口部から見た前記電気端子部の方向が変わるようにし、前記ハンドル部を立たせた状態のときに開口部を介して前記充電台の充電端子部と前記電気端子部が電気接続する状態になり、前記ハンドル部を後方に倒れる方向に傾動させて電動送風機の駆動をオンしている状態のときには、前記充電台の充電端子部と前記電気端子部が機構的に電気接続されない構成とした充電式電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、充電式掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の充電式電気掃除機を図７、８を用いて説明する。
【０００３】
従来の充電式電気掃除機では、本体２１を充電器２２にセットすることで本体２１内の電動送風機２３に接続される回路を強制的に遮断して充電専用の回路に切り替えるものがある。本体２１を充電器２２にセットすると、充電端子２２ａが変形端子２１ａに接触すると同時に変形させ、固定端子２１ｃから変形端子２１ａが離れる、というもので、この動作により電動送風機２３側はスイッチ２４の開閉にかかわらず、閉路となり、充電専用の回路となる。これは仮に前記のような回路構成を持たない充電式電気掃除機で、本体スイッチ２４が入った状態で充電をしようとした場合、電動送風機２３での消費電力が充電器２２の充電能力を上回るために実質的には充電ができず、使おうと思ったときには完全に放電していて使えない、という問題が発生するためで、回路を切り替えることで本体スイッチ２４の状態に関わりなく確実に充電できるようにするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この構成は切り替えのための端子周辺の構成が複雑になり、端子数、結線ポイントが多いことから、結線ミスを原因とする充電不良、動作不良が発生する可能性があった。
【０００５】
本発明はこれらの課題を解消するもので、結線作業の削減を図り、充電不良、動作不良を防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、内蔵した電池へ充電するための電気端子部を設けた掃除機本体と、前記掃除機本体を載置すると前記電気端子部に電気接続される充電端子部を設けた充電台を備え、前記掃除機本体を、電池で駆動する電動送風機と、前記電動送風機の吸引力が作用し被掃除面の塵埃を吸い込む吸口体と、前記吸口体からの塵埃を集塵する集塵室と、前記吸口体を移動させるハンドル部で構成し、前記ハンドル部を前記吸口体に対し傾動自在に設けるとともに、前記ハンドル部を後方に倒れる方向に傾動させると前記電動送風機の駆動をオンし、ハンドル部を立たせた状態にするとオフするスイッチを有し、前記充電台の充電端子部に臨む開口部を掃除機本体の一部に設け、前記電気端子部をハンドル部の下方に設けて、傾動により前記開口部から見た前記電気端子部の方向が変わるようにし、前記ハンドル部を立たせた状態のときに開口部を介して前記充電台の充電端子部と前記電気端子部が電気接続する状態になり、前記ハンドル部を後方に倒れる方向に傾動させて電動送風機の駆動をオンしている状態のときには、前記充電台の充電端子部と前記電気端子部が機構的に電気接続されない構成としたものである。
【０００７】
この構成では、ハンドル部を傾動させた状態（スイッチがオンして電動送風機と電池とが閉回路をなす状態）ではハンドル部の下方に設けた電気端子部の向きが変わっており、充電台の充電端子部に開口部を介して電気接続できないが、ハンドル部を立たせた状態（スイッチがオフして電動送風機と電池とが開回路をなす状態）ではハンドル部の下方に設けた電気端子部の向きが充電台の充電端子部側に向き、掃除機本体を充電台に載置すると、充電台の充電端子部に開口部を介して電気接続できる。したがって、スイッチがオンした状態（ハンドル部を傾動させた状態）で充電台に掃除機本体を載置しても電気端子部と充電端子部とが電気接続されないので、スイッチがオン状態での充電を防止することができ、つまり、スイッチがオフ状態でないと充電が行なえないので、従来のように複雑な端子構成とする必要がなく、端子、電池などの結線作業性も良好となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、内蔵した電池へ充電するための電気端子部を設けた掃除機本体と、前記掃除機本体を載置すると前記電気端子部に電気接続される充電端子部を設けた充電台を備え、前記掃除機本体を、電池で駆動する電動送風機と、前記電動送風機の吸引力が作用し被掃除面の塵埃を吸い込む吸口体と、前記吸口体からの塵埃を集塵する集塵室と、前記吸口体を移動させるハンドル部で構成し、前記ハンドル部を前記吸口体に対し傾動自在に設けるとともに、前記ハンドル部を後方に倒れる方向に傾動させると前記電動送風機の駆動をオンし、ハンドル部を立たせた状態にするとオフするスイッチを有し、前記充電台の充電端子部に臨む開口部を掃除機本体の一部に設け、前記電気端子部をハンドル部の下方に設けて、傾動により前記開口部から見た前記電気端子部の方向が変わるようにし、前記ハンドル部を立たせた状態のときに開口部を介して前記充電台の充電端子部と前記電気端子部が電気接続する状態になり、前記ハンドル部を後方に倒れる方向に傾動させて電動送風機の駆動をオンしている状態のときには、前記充電台の充電端子部と前記電気端子部が機構的に電気接続されない構成としたものである。
【０００９】
この構成では、ハンドル部を傾動させた状態（スイッチがオンして電動送風機と電池とが閉回路をなす状態）ではハンドル部の下方に設けた電気端子部の向きが変わっており、充電台の充電端子部に開口部を介して電気接続できないが、ハンドル部を立たせた状態（スイッチがオフして電動送風機と電池とが開回路をなす状態）ではハンドル部の下方に設けた電気端子部の向きが充電台の充電端子部側に向き、掃除機本体を充電台に載置すると、充電台の充電端子部に開口部を介して電気接続できる。したがって、スイッチがオンした状態（ハンドル部を傾動させた状態）で充電台に掃除機本体を載置しても電気端子部と充電端子部とが電気接続されないので、スイッチがオン状態での充電を防止することができ、つまり、スイッチがオフ状態でないと充電が行なえないので、従来のように複雑な端子構成とする必要がなく、端子、電池などの結線作業性も良好となる。
【００１０】
また、充電台に掃除機本体を載置すると開口部を介して掃除機本体側に充電端子部が挿入するように、その充電端子部を充電台から突出させておけば、その開口部が掃除機本体を充電台に載置する場合の案内として機能し、載置が完了すると電気端子部と充電端子部との電気接続を確実なものとする。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１から図５に示すように、ハンドル部１は、吸引力を発生する電動送風機４を内蔵し、このハンドル部１の下部を吸口体（以下、床ノズルと称す）１４後方に傾動自在に取りつけている。床ノズル１４は下面前方に吸込口３を有し、後方両側部に走行用のロ−ラ−１１を設けている。電動送風機４を収納するハンドル部１の外郭上部に一体にハンドル１２を形成し、このハンドル１２を手で握り操作することにより、床ノズル１４が被掃除面上を移動する。このハンドル１２にはさらに棒状の延長ハンドルを着脱自在に取り付けることが可能で、この延長ハンドルの上端側を手で握るようにすることで、使用者が立った状態でハンドル操作を行なえるようにしている。
【００１３】
床ノズル１４内には吸込口３に臨む回転ブラシ１３を回転自在に設け、この回転ブラシ１３により被掃除面の塵埃を掻き上げるようにしている。そして、電動送風機４の吸引力と回転ブラシ１３の塵埃掻き上げ作用により被掃除面の塵埃を集塵する。
【００１４】
電動送風機４は、ファン部１５と、このファン部１５を駆動するモ−タ１６とで構成し、モ−タ１６を直流モ−タで構成している。電動送風機４はモ−タ入力４０Ｗ、ファン出力２０Ｗの低入力型モ−タを使用している。電池７はモ−タ１６を駆動するもので、ニッケル−カドミウム電池１０セル（１．２Ｖ／セル）を使用し、モ−タ１６に１２Ｖを印加し、電流３．３Ａを流すようにしている。この電池７では２５分の連続運転が可能となる。
【００１５】
ここで、電動送風機４を構成するモ−タ１６を低入力型モ−タとすることにより、モ−タ１６そのものを小型にできるとともに、モ−タ１６に電力供給する電池７の容量も小さくして電池７を小型、軽量にでき、ハンドル部１の重量を軽量にできる。
【００１６】
また、モ−タ１６を電池７で駆動することにより、掃除する際、コ−ドレスとして被掃除面に対して床ノズル１４を自在に移動させることができ、使い勝手を向上することができるとともに、ちょっとした掃除も手軽に、かつ簡単に掃除することができ、しかも、モ−タ１６が低消費電力、低入力型であるので、電池７で駆動するようにしても、長時間掃除することができる。
【００１７】
集塵室２は、床ノズル１４の吸込口３からの塵埃を集塵するもので、図１に示すように、吸気口１７を設けた有底の略円筒状に形成したダストボックス１８と、ダストボックス１８の上部を覆うフィルター１９および蓋体２０で構成している。ダストボックス１８は、内部に吸気する吸気口１７をダストボックス１８の側壁に接線方向に設けている。ダストボックス１８に蓋体２０とフィルタ−１９を取りつけた状態で、電動送風機４を収納したハンドル部１の外郭下方に着脱自在に取りつけ、電動送風機４の吸引側がダストボックス１８の上部と連通する構成である。したがって、ダストボックス１８の吸気口１７と床ノズル１４の吸込口３を接続する吸気通路（好ましくは可撓性のホース）２５を介して、電動送風機４の吸引力が床ノズル１４の吸込口３に作用する。ダストボックス１８内では吸気口１７を側壁に接線方向に設けているので、吸気口１７に流入した風は側壁に沿って螺旋状に下方に向かって流れる、つまり、サイクロン作用を発生し、フィルタ−１９を通して電動送風機４側に流れる。電動送風機４の収納室に一端を接続する排気通路（好ましくは可撓性のホース）を接続し、電動送風機４からの排気を床ノズル１４の排気通路１４ａ内に導出する。床ノズル１４の排気通路１４ａの前方には排気孔２６を設け、電動送風機４の排気の全部又は一部を床ノズル１４の吸込口３に導いている。
【００１８】
また、フィルタ−１９の下部が吸気口１７より上方に位置するように配しており、また、ダストボックス１８は、下部に上端開口部の面積より底部の面積が小さくなるように傾斜部２９を設けており、さらに、ダストボックス１８の上端開口部にフィルタ−１９の外周を嵌合する段落としを設けている。
【００１９】
さらに、ダストボックス１８の外側面には、持ち運び用の取っ手部５を設け、この取っ手部５を手で握り、ハンドル部１に着脱操作するようにしている。ダストボックス１８をハンドル部１に装着すると、吸気通路２５の一端部がダストボックス１８の側壁に設けた吸気口１７に圧接し、気密に接続できる構成である。
【００２０】
また、図５に示すように、床ノズル１４の後方両側部で、ハンドル部１の下部１ａを挟み込むように取り付け、ハンドル部１の下部１ａは回動中心３９を中心に傾動自在に取りつけられる。このハンドル部１の下部１ａは床ノズル１４の下面で覆われているので、ハンドル部１の下部１ａの中央部１ｂ下面に設けた電気端子部９と対向する位置に開口部４０を設けている。この開口部４０を介して充電台６の掃除機本体載置部に突出した充電端子部１０が入り込む構成である。また、ハンドル部１は、回動中心３９を中心に傾動を行い、床ノズル１４内に設けられたスイッチ８を回動軸上に設けられた爪により動作させハンドル部１内のモ−タ１６を動作させる。このため、電動送風機４のオンは、使用者がハンドル１２を持ち回動中心３９を中心にハンドル部１を傾動させることにより行い、電動送風機４のオフは、使用者がハンドル１２を持ち回動中心３９を中心にハンドル部１を立たせた状態とすることにより行うことができ使い勝手がよい。なお、立たせた状態とは、図１に示すように床ノズル１４に対してハンドル部１を略垂直状態にした状態で、ハンドル部１が後方に倒れない状態である。
【００２１】
電池７はハンドル部１の後部中央部に設けられ、上下方向に延びる電池収納室３０に配設され、電池収納室３０の下部１ｂに設けられた電気端子部９につながっている。
【００２２】
充電台６は充電端子部１０、予備電池充電部２８、制御部を有するプリント基板（図示せず）、および、交流電圧を直流電圧に低下させると共に交流を直流に整流し、交流電源を直流電源に変換するトランス６ａを備え、充電端子部１０が、ハンドル部１の電気端子部９側に開口部４０を介して入り込む。予備電池充電部２８は、充電台６の上部に設けた凹形状をしており、電池７を挿入できる形状となっている。また、電池７に設けられた端子部３３に対応した位置に予備充電端子３４を構成しており、電池７を充電することができる。
【００２３】
また、充電台６の充電端子部１０には、プラスとマイナスの２つの充電端子４２が上下方向に切り欠いた２つの切り欠き部３１内に各々設けられ、切り欠き部３１と切り欠き部３１の間には、ハンドル部１の電気端子部９内のプラスとマイナスの２つの電気端子９ａ、９ｂを仕切っているリブ３８が挿入される凹部３７が設けられている。なお、図６に充電台の予備電池充電を省略した回路図を示している。
【００２４】
上記構成において動作を説明する。ダストボックス１８に蓋体２０とフィルタ−１９を取りつけた状態で、掃除機本体１に着脱自在に取りつけ、運転を開始すると、吸込口３より、吸気通路２１、ダストボックス１８の吸気口１７、フィルタ−１９および蓋体２０の排気口２６を通る経路で電動送風機４の吸引力が作用し、この電動送風機４の吸引力により、回転ブラシ１３により掻き上げられた被掃除面の塵埃を床ノズル１４より吸い込む。吸い込まれた塵埃は、空気とともに床ノズル１４に連通した吸気通路２５を通して、吸気口１７よりダストボックス１８内に接線方向に導入される。
【００２５】
吸気口１７から接線方向に導入された塵埃を含む空気は、ダストボックス１８内周面に沿った渦流となって回転しながら下降し、下端近くまで下降すると、流れは反転上昇を始め、ダストボックス１８の中心部を回転しながら排気口２６へと上昇していく。このとき、サイクロン作用による遠心力によって、空気中の塵埃はダストボックス１８の内壁面に沿って下降し、大きな塵埃はダストボックス１８の底部に集積され、微細な塵埃はダストボックス１８のほぼ中心部を反転上昇して、フィルタ−１９に付着する。
【００２６】
すなわち、サイクロン作用による遠心力によって集塵することによって、電動送風機４の吸引側に流れこもうとする塵埃を減らすことができ、したがって、その塵埃を除去するフィルタ−１９により付着する塵埃の量は極めて少なくなる。特に、ダストボックス１８の底面から離れるにしたがって塵埃の舞い上がりの影響は少なくなり、排気口２６に近い位置では舞い上がりによる塵埃の付着も低く抑えることができる。
【００２７】
このように、ダストボックス１８の底面から離れた位置にフィルタ−１９を設けることにより、ダストボックス１８内に溜まった塵埃を捨てるたびにフィルタ−１９を掃除しなくても目詰まりすることがなく、高い集塵性能を得ることができるとともに、使い勝手を向上することができる。
【００２８】
また、部品点数が少なく、簡単な構造のダストボックス１８内で遠心力集塵ができ、ダストボックス１８内には内部に突出するものがないので、遠心力集塵によりダストボックス１８内に溜まる塵埃の量を多くすることができ、使い勝手を向上させることができる。
【００２９】
また、フィルタ−１９の下部が吸気口１７より上方に位置するように構成しているので電動送風機４の吸引力により、吸気口１７よりダストボックス１８内に導入された塵埃を含む空気がダストボックス１８の内周に沿った渦流となって回転する際、フィルタ−１９に塵埃を含む空気が直接当たることがなく、サイクロン作用による遠心力によって円滑に集塵することができ、集塵性能を向上することができる。
【００３０】
また、ダストボックス１８の下部に、上端開口部の面積より底部の面積が小さくなるように傾斜部２９を設けているので、電動送風機４の吸引力により、吸気口１７よりダストボックス１８内に導入された塵埃を含む空気がダストボックス１８の内周に沿った渦流となって回転する際、ダストボックス１８の下部へ回転しながら下降するにしたがって、回転速度が上昇し、サイクロン作用による遠心力集塵性能を向上することができる。
【００３１】
また、ダストボックス１８の上端開口部にフィルタ−１９の外周を嵌合する段落とし部に嵌合することにより、フィルタ−１９をダストボックス１８の上端開口部に隙間を介する事なく取りつけることができ、遠心力集塵したとき、小さな塵埃が上端開口部よりダストボックス１８外に漏出することを防止することができる。
【００３２】
掃除が終了したら、あるいは、電池７が放電したら、充電台６の電源コ−ド４１をコンセントに差し込み、充電台６の充電端子部１０を吸口体１４の開口部４０を介してハンドル部１の電気端子部９側に入り込ませるようにし、充電端子４２と電気端子９ａ、９ｂが電気接続することにより、電池収納室３０の電池７に充電することができる。充電台６にハンドル部１および吸口体１４からなる掃除機本体を載置するには、スイッチ８がオフするようにハンドル部１を立たせた状態とする。つまり、ハンドル部１を傾動させた状態ではハンドル部１の下部１ａ下面は前方を向いた状態であり、ハンドル部１を立たせる方向に傾動させると、ハンドル部１の下部１ａ下面は下方を向くようになり、最終の立たせた状態ではハンドル部１の下部１ａ下面の電気端子９ａ、９ｂが充電端子４２と電気接続できる位置に移動する。この状態で掃除機本体を充電台に載置するのであるが、開口部４０は使用者からは見えないところにあるので、充電端子部１０の上部を傾斜状にして開口部４０をはめやすいようにしている。また、床ノズル１４の開口部４０にもテ−パ−を大きくとり充電端子部１０が装着しやすいようにしてある。開口部４０内に充電端子部１０が入り込むと、電気端子部９内のリブ３８が充電台６の凹部３７内に入り、この凹部３７に沿ってハンドル部１が案内され、最終的には充電端子４２と電気端子９ａ、９ｂが接触する。そして、充電が開始されると、充電台６の表示部の充電ランプ３５が点灯し、充電が完了すると充電ランプ３５は消灯する。また、掃除機本体を充電台６に載置した充電状態において、ハンドル部１を傾動させる力が作用したとしても、リブ３８が凹部３７の壁に当たり、スイッチ８がオンすることを防止でき、充電をより確実に行うことができる。
【００３３】
なお、上記実施例では、ハンドル部１に電動送風機、集塵室、電池の全てを設けた例を示したが、電気掃除機の形態は様々あり、本発明を逸脱しない範囲で本実施例を適宜変更することができる。たとえば、（１）吸口体に電池と電動送風機と集塵室を一体的に設け、ハンドル部を吸口体に傾動自在に取りつけた形態の電気掃除機、（２）ハンドル部に集塵室を設け、吸口体に電池と電動送風機を設けた形態の電気掃除機、（３）ハンドル部に電池と集塵室を設け、吸口体に電動送風機を設けた形態の電気掃除機に適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ハンドル部を傾動させてスイッチをオンしている状態では、充電台に載置しても電気端子部と充電端子部と機構的に電気接続されないので、電気端子部や電池などの結線作業性を良好とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例による充電式掃除機の断面図で、図５のＡ−Ａ断面図
【図２】  同要部縦断面図
【図３】  同充電台の斜視図
【図４】  同掃除機本体の側面図
【図５】  同掃除機本体の背面図
【図６】  同電気回路図
【図７】  従来の充電式電気掃除機の斜視図
【図８】  同電気回路図
【符号の説明】
１    ハンドル部
２    集塵室
３    吸口体
４    電動送風機
７    電池
８    スイッチ
９    電気端子部
１０  充電端子部
１２  ハンドル
４０  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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