JP6715569B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は電気掃除機に関する。

近年、電気掃除機の形態は多様化し、従来の床移動型掃除機、縦型掃除機に加え、自立走行型掃除機やふとん掃除専用の掃除機、縦型（スティック型）・ハンディ型両用可能な掃除機などがある。その中でも、スティック型・ハンディ型両用可能な掃除機は一般的にＤＣスティック掃除機と呼ばれ、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの蓄電池を搭載した製品が多い。

このようなＤＣスティック掃除機は、蓄電池にて電動送風機を駆動し、吸口体から吸い込んだ含塵空気を掃除機本体に導き、掃除機本体内の集塵装置を通して集塵し、清浄になった空気を掃除機本体外に排気する構成となっている。そして、電動送風機と集塵装置、蓄電池を含むコンパクトな筐体を掃除機本体（ハンディ型）として扱い、その筐体を収容する外殻であるスティック本体に装着することでスティック型として使用する形態が多く知られている。

特開２０１２−２２８３６０号公報（特許文献１）には、前述した掃除機本体を分離してハンディ型として使用可能な電気掃除機において、掃除機本体を収容する支持体本体には、背面側のほぼ半分と該当背面部のほぼ半分における上方側とが開放されて、掃除機本体を着脱可能に収容する形態が記載されている。

しかし、この形態ではスティック型として使用する際に、筐体が大きく扱い難いといった課題がある。

この課題に対し、従来技術として、以下に示す特許文献２乃至特許文献４に記載の発明が知られている。

特許第５２２２３７５号公報（特許文献２）には、可搬型掃除機をスティックバキューム掃除機の一部としてではなく可搬型掃除機として使用することができるように、可搬型掃除機からワンドを切り離すことができる電気掃除機が記載されている。

特開２００２−８５２９７号公報（特許文献３）には、本体に内蔵した電動送風機の前方に、フィルタ体を取り付けた集塵ケースが一端の係合部で本体の係止部に係合し、他端に設けた尾錠が本体の凹部に係合し、集塵ケースを着脱自在に係止した電気掃除機が記載されている。

特開２００４−２４８８７号公報（特許文献４）には、床移動型の掃除機であるが、サイクロン集塵が接続パイプに対して床面の反対側に配置した電気掃除機が記載されている。

特開２０１２−２２８３６０号公報 特許第５２２２３７５号公報 特開２００２−８５２９７号公報 特開２００４−２４８８７号公報

一般家庭でＤＣスティック掃除機を使用する際は、小型で使い勝手の良い形態が好ましい。また、比較的吸引力を維持できるサイクロン式の集塵装置を備える際は、空気と塵埃とを遠心分離する塵埃の分離性能が高い集塵装置が求められる。更には、小型軽量の電動送風機を搭載するため、床移動型の電気掃除機よりも一般的には吸引力が劣るため、集塵装置の圧力損失は小さいほど良い。これらの必要な性能をまとめると、吸引力を維持できるサイクロン式の集塵装置を備えるＤＣスティック掃除機においては、小型軽量と吸引力の強さを維持できる製品が望ましい。

特許文献１に記載の電気掃除機は、掃除機本体を分離してハンディ型として使用する電気掃除機であるため、先述したように小型軽量化が課題となる。また、集塵装置はサイクロン式ではないため、集塵装置に塵埃が多く溜まると吸引力が低下する。

特許文献２に記載の電気掃除機は、サイクロン式の集塵装置を備えることで吸引力を維持できるが、ワンド（パイプ）の中心軸と集塵装置の中心軸が垂直になる配置であるため、スティック型での掃除の際、ベッドやソファーの下など掃除機本体を床面に近付ける場面で、集塵装置が垂直方向に大きいため床面に近付けることが困難である。集塵装置の高さを低くすることも考えられるが、吸引できる塵埃の量が減少するため好ましくない。

特許文献３に記載の電気掃除機は、延長パイプの中心軸とサイクロン式の集塵装置の中心軸が平行になる配置で、延長パイプの後方に集塵装置を備えることで特許文献２よりも高さを低くできるが、吸口体および延長パイプを取り外したハンディ型において、掃除機本体を垂直に立てる方向に傾けなければ、手元の掃除が困難である。また、遠心分離性能を高めるためには、集塵装置を高くする必要があるため、掃除機本体の上下方向が大きくなり小型化に課題がある。

特許文献４に記載の電気掃除機は、床移動型であるが、特許文献３と集塵装置の配置が異なり集塵装置を延長パイプの前方に備えるため、ベッドやソファーの下など延長パイプを床面に近付ける場面で、床面に集塵装置が接触しない形態である。しかし、ＤＣスティック掃除機では、掃除の際、掃除機本体の体勢が様々で吸込口を上側にする状況もある。その際、特許文献４の形態をＤＣスティック掃除機に適用する場合、運転停止後に塵埃が延長パイプ内に戻り、吸引した塵埃を再び外に戻してしまう恐れがある。これを解決するために、集塵装置の入口に逆止弁などを設けることも考えられるが、逆止弁への塵埃の挟まりや、逆止弁自体が通気抵抗になるため圧力損失が増加し、吸引力が低下するといった課題も考えられる。

そこで、本発明の目的は、スティック型としてもハンディ型としても利用可能で、吸引力を維持できるサイクロン式の集塵装置を備えた電気掃除機において、小型軽量と吸引力の強さを両立した使い勝手の良い電気掃除機を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の電気掃除機によれば、電動送風機と吸込口とを備える掃除機本体と、該掃除機本体から着脱可能な集塵装置とを有し、前記集塵装置は、略円筒状の部分を有する外筒と、該外筒に内包する略円筒状の内筒とを備え、該内筒は前記外筒の前記略円筒状の部分と略同心円状に配置し、前記外筒は前記略円筒状の部分の側部に前記外筒の前記円筒状の部分の外径よりも外側に前記略円筒状の部分と略接線で繋がるように形成されている流入口外壁面を有する流入口を備え、該流入口は前記掃除機本体内に内包されて両端を開口している導入管の一端に連通し、該導入管の他端は前記吸込口を備え、前記導入管は前記集塵装置の側部に位置し、前記流入口の開口を含む面は、前記略円筒状の部分を横切ることを特徴とする。

また、集塵装置は掃除機本体より着脱可能であることを特徴とする。

また、導入管は曲がり部を備え、導入管の曲がり部は上下方向に延伸する延伸部を備え、延伸部の中心軸と集塵装置の中心軸は略平行に設けられ、延伸部の上方は集塵装置の側部に配置し、延伸部の下方は集塵装置の中心軸と同軸上で、且つ吸込口を導入管と集塵装置との間に備えること特徴とする。

本発明の電気掃除機によれば、集塵装置の側部（上流側）に前後が開口した導入管を備え、導入管は、上方が集塵装置と連通し下方は吸込口を有し、導入管には曲がり部を設け、曲がり部の上下方向を延伸させ、集塵装置の中心軸と導入管の延伸部の中心軸を平行に設け、上方の延伸部は集塵装置の略最外周の位置に設け、下方の延伸部は集塵装置の中心軸と同軸上で、且つ吸込口を導入管と集塵装置との間に備えることにより、吸込口から塵埃を含む空気を吸い込んだ際、塵埃が慣性力で集塵装置の外周側に押しやられる。これにより、集塵装置内に搬送し内筒の外周から最も離れた外筒の内壁面付近を旋回することで遠心分離性能が向上した電気掃除機を提供できる。

また、導入管に曲がり部を設けることで、掃除の際に集塵装置を床面に近付ける場合において導入管の下方の延伸部を短くすることができるため、掃除機本体の上下長さを短くすることができ、コンパクトで、且つ遠心分離性能が向上した電気掃除機を提供できる。

本発明の実施形態の電気掃除機の収納時の全体を示す外観斜視図である。 本発明の実施形態の掃除機本体をスティック型として使用する際の全体を示す外観斜視図である。 本発明の実施形態の掃除機本体のハンドルを折り畳んだ状態の外観斜視図である。 本発明の実施形態の充電台の外観斜視図である。 本発明の実施形態の掃除機本体の吸口体を取り外した外観斜視図である。 本発明の実施形態のハンディ型として使用する際の掃除機本体の右側面図である。 本発明の実施形態の図６に示す掃除機本体の中央断面図である。 本発明の実施形態のハンディ本体として使用する際に先端ブラシを用いる場合の外観斜視図である。 本発明の実施形態の集塵装置の外観正面図である。 本発明の実施形態の集塵装置の分解図である。 本発明の実施形態の図９示す集塵装置のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態の内筒の正面図である。 本発明の実施形態の内筒の分解図である。 本発明の実施形態の図１２に示す内筒のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施形態の外筒において、底蓋を開いた正面図である。 本発明の実施形態の外筒において、底蓋を開いた右側面図である。 本発明の実施形態の図１６に示す外筒のＣ−Ｃ断面図である。 本発明の実施形態の図１６に示す外筒のＤ−Ｄ断面図である。 本発明の実施形態の塵埃舞い戻り防止面の別の形状を示す断面図である。 本発明の実施形態の塵埃舞い戻り防止面の別の形状を示す断面図である。 本発明の実施形態の図１１に示す集塵装置のＥ−Ｅ断面図である。 図２１において、ごみ捨て時の動作を示した断面図である。 本発明の実施形態における掃除機本体の集塵装置と導入管のみを示した斜視図である。 本発明の実施形態における集塵装置と導入管を示した正面図である。 本発明の実施形態における図２４に示すＦ−Ｆ断面図である。 本発明の実施形態における集塵装置と導入管を示した底面図である。 本発明の実施形態における図６に示すＧ−Ｇ断面図である。 本発明の実施形態における掃除機本体内部の空気の流れである。 本発明の実施形態において伸縮パイプを伸ばしハンドルを回動しない状態の電気掃除機の正面図である。 本発明の実施形態において伸縮パイプを縮めハンドルを回動した状態の電気掃除機の正面図である。

以下、本発明の代表的な実施形態例について、図面を適宜参照して詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態例に限定されるものではない。以下、図１等に示すように、電気掃除機１００をスティック型として使用する際のハンドル２の位置する方向を上方向、吸込口１５の位置する方向を下方向とする。掃除機本体１でいえば、モータケース部７や蓄電池ケース部８がある方向を上方向、吸込口１５のある方向を下方向とする。また、図１等に示すように、電気掃除機１００の伸縮パイプ５（パイプケース部４）の位置する側を前方向、集塵装置１２の位置する方向を後方向とする。また、電気掃除機１００において、前方向を正面としたときを基準として右方向、左方向を規定しており、図１の紙面では左側を右方向、右側を左方向とする。なお、図５等に示すように、電気掃除機１００から吸口体３を取り外してハンディ型として使用する際の説明においても、掃除機本体１の吸込口１５が位置する側を下方向、プリーツフィルタ１３０が位置する側を上方向、パイプケース部４が位置する側を前方向、集塵装置１２が位置する側を後方向、紙面左側を右方向、右側を左方向として説明する。また、図４等に示す充電台６や、図９等に示す集塵装置１２の上下左右前後は、図１の上下左右前後と同様とする。

まず、本発明の実施形態例の１００の全体の構成について説明する。

本実施形態における電気掃除機１００は、図１、図２、図５のようにハンドル２を伸縮パイプ５に対し回動していない状態での使用と、図３、図６〜図８のようにハンドル２を伸縮パイプ５に対し回動した状態での使用と、の主に２つの状態で使用が可能である。

図１は、本発明の実施形態例における収納時及び充電時の電気掃除機１００を示す外観斜視図である。図２は、本発明の実施形態において電気掃除機１００をスティック型として使用する際の外観斜視図である。図３は、本発明の実施形態においてハンドルを折り畳んだ状態の電気掃除機１００の外観斜視図である。
＜電気掃除機１００＞
図１に示す１００は電気掃除機であり、６は充電台である。電気掃除機１００は、掃除機本体１と、吸口体３と、集塵装置１２と、を有している。吸口体３は、掃除機本体１の下部先端に着脱可能に設けられている。集塵装置１２は、掃除機本体１の後部に着脱可能に設けられている。

なお、本実施形態例の電気掃除機１００は、充電台６にて蓄電池１８に充電して電源として使用する充電式掃除機であるが、掃除機本体１に電源コードを備え、商用で用いられるＡＣ式の電気掃除機として使用しても良い。
＜掃除機本体１＞
次に、本実施形態例における掃除機本体１の構成について説明する。

掃除機本体１は、モータケース部７と蓄電池ケース部８とパイプケース部４と、導入管ケース部１４と、を有するケース本体５０と、ハンドル２と、を備える。

モータケース部７は略円筒形状の部分である。蓄電池ケース部８は略箱形状の部分である。パイプケース部４は、略筒形状の部分である。モータケース部７には電動送風機１７（図７参照）を内包している。蓄電池ケース部８には蓄電池１８（図７参照）を内包している。パイプケース部４には伸縮パイプ５を内包することができる。導入管ケース部１４には導入管１６０を内包している。

掃除機本体１における各部の配置は、次の通りである。

図１，２，５のようにハンドル２を回動しない状態で、掃除機本体１における上部にハンドル２、下部に吸込口１５、吸込口１５とハンドル２との間にパイプケース部４が位置している。パイプケース部４の後方上部にモータケース部７が位置している。パイプケース部４の後方上部でかつモータケース部７よりも後方に蓄電池ケース部８が位置している。導入管ケース部１４は、パイプケース部４の右方向に位置している。

また、掃除機本体１（パイプケース部４）の下部には吸口体着脱ボタン１３を備えている。吸口体着脱ボタン１３を押下することで、掃除機本体１から吸口体３の取り外しが可能となる。

ハンドル２は、操作ボタン１１ａおよび１１ｂを有し、ハンドル２の下部には上下方向に対し伸縮自在に設けられた伸縮パイプ５を有している。また、ハンドル２は、伸縮パイプ５に対し回動自在な機構（ハンドル支持軸２４）を備える。伸縮パイプ５を縮め、ハンドル２を伸縮パイプ５に対し回動させることにより、吸口体３を掃除機本体１から取り外し掃除機本体１の上下方向をコンパクトにしハンディ型として使用可能となる。なお、吸口体３を装着し、ハンドル２を伸縮パイプ５に対し回動させコンパクトにした状態（図３に示す状態）で使用しても構わない。

また、吸口体３とは別に、応用吸口体３０を付属しても良い。応用吸口体３０は、吸込口１５に装着して使用し、吸口体３が入らない狭い場所の清掃をすることができるように、応用吸口体３０の先端は吸口体３の先端よりも小さい形状が望ましい。また、ハンディ型では届かない高い場所の清掃をするために、伸縮できる構造であることが望ましい。

次に、本発明の実施形態例のハンドル２および伸縮パイプ５の構成について説明する。先述したように、ハンドル２には操作ボタン１１ａおよび１１ｂを有し、操作ボタン１１ｂを有しているため、図３に示すようにハンドル２を略１８０゜回動させて前側（パイプケース部４）に固定し、ハンディ型として使用する際にも、操作ボタン１１ｂが掃除機の表に出るため、容易に電源の入り切りが可能となる。

ハンドル２の表面は、使用者が手で持ちやすいよう熱可塑性樹脂等の柔らかい素材で構成されていることが望ましい。また、使用者が清掃しているときに掃除機本体１が滑らないよう、ハンドル滑り止め形状等を設けることが望ましい。

図５に伸縮パイプ５を伸縮パイプ部４内に縮め収納し吸口体３を取り外した状態の掃除機掃除機１の斜視図、図６にハンドル２を伸縮パイプ５に対し回動しパイプケース部４に固定した状態の掃除機本体１を右側から見た側面図を示す。

ハンドル２は伸縮パイプ５の一端に設けられたハンドル支持軸２４に回動自在に支持される。電気掃除機１００をスティック型として使用する際は、ハンドル２を立てて（回動させず）伸縮パイプ５を延長し床面の清掃を行う。ハンドル支持軸２４の内部の固定構造や回転機構についての詳細は省略するが、ハンドル支持軸２４を押下することで、回転機構のロックが解除され、ハンドル２がハンドル支持軸２４を中心に、前側（パイプケース部４側）に回動する。

伸縮パイプ５は、掃除機本体１に設けられたパイプケース部４内に伸縮自在に支持される。伸縮パイプ５の伸縮およびロック機構についての詳細は省略するが、伸縮ボタン１０を押下することで、伸縮パイプ５は上下方向に伸縮する。また、使用者が掃除機本体１を使用している際に、伸縮パイプ５が縮むことがないようにロック機構を備えている。なお、伸縮パイプ５の伸縮の長さは多段階に調節できるようにしても良い。

このように、伸縮パイプ５の伸縮機構やハンドル２の回動機構により、電気掃除機１００をハンディ型として使用する際は、使用者の任意で伸縮パイプ５を縮め、ハンドル２を折り畳み、形態を変更することができる。また、ハンディ型とすることで、収納する際は高さの低い場所に収納することができる。

続いて、本発明の実施形態例の掃除機本体１をハンディ型として使用する際の状態について説明する。

掃除機本体１の前側に設けたパイプケース部４には、ハンドルクランプバネ１０８によって上側に付勢されたハンドル固定クランプ１０１を備える。ハンドル固定クランプ１０１は、ハンドル２の端部に設けられた突起部（図示せず）と嵌合し、ハンドル２をパイプケース部４に固定することができる。ハンドル固定クランプ１０１を下方向にスライドすると、ハンドル固定クランプ１０１が突起部から外れ、ハンドル２を掃除機本体１から離れる方向に回動させることができる。
＜先端ブラシ２０＞
掃除機本体１の先端部（下側）には、先端部に対して回動可能な先端ブラシ２０を備える。先端ブラシ２０は３方向に刷毛部を有している。また掃除機本体１の先端部の後側には刷毛部を有している。図５に示すように先端ブラシ２０を収納するために回動した場合は、先端ブラシ２０の刷毛部は上方向を向き、掃除機本体１の先端部の刷毛部は前方向を向いた状態となる。図８に示すように先端ブラシ２０を用いるために回動した場合は、先端ブラシ２０の刷毛部と掃除機本体１の先端部の刷毛部は共に前方向を向いた状態となり、両刷毛部を合わせて吸込口１５の周囲を囲むように設けられることとなる。先端ブラシ２０を用いるために回動させて両刷毛部を清掃面側にすることで清掃面との隙間を減らして吸込み性能を上げ、また清掃面を傷つけることなく掃除することができる。
＜充電台６＞
本実施形態例における充電台６の構成について説明する。図４に充電台６の外観斜視図を示す。

充電台６は、ベース部２５、スタンド部２６から構成され、スタンド部２６はベース部２５に対し着脱自在となっている。なお、ベース部２５とスタンド部２６は着脱自在でなくても良いが、収納性・梱包性を高めるため、着脱自在であることが望ましい。

ベース部２５は、略箱形状である。ベース部２５は、後方に電源コードを備え、内部には充電基板（図示なし）を有する。ベース部２５の内部には、おもり（図示なし）を備える。ベース部２５の後方には、上方向に突出する略円筒形状の応用吸口体固定突起３２を備える。応用吸口体固定突起３２に、応用吸口体３０を差し込み保管することができる。ベース部２５は、吸口体３を載置する部分である。そのため、ベース部２５の上面の面積は、吸口体３の面積よりも大きい方が望ましい。

スタンド部２６は、略箱形状の部分と、箱形状の部分の上に位置する略半円筒形状の部分とがある。スタンド部２６の上面（スタンド部２６の略半円筒形状の部分の上面）に突起形状の充電台端子部２８がある。

ベース部２５における電源コードと充電基板と、スタンド部２６の充電台端子部２８と、は配線（図示なし）により導通している。配線は、ベース部２５及びスタンド部２６の内部に収容されている。

突起形状の充電台端子部２８は、後述する掃除機本体１の凹み形状の本体端子部９と嵌合することができる。このとき、充電台端子部２８と本体端子部９とは導通した状態での嵌合固定となる。充電台６の電源コードが商用電源のコンセントに接続されている状態で、充電台端子部２８と本体端子部９とが嵌合することで、蓄電池１８へ充電することができる。なお、電源コードをコンセントに接続しない状態では、充電台６は、掃除機本体１を固定し収納する際の、収納スタンドとして使用することができる。ベース部２５内部のおもりにより、掃除機本体１を固定した際に倒れにくいという効果を奏する。
＜モータケース部７、蓄電池ケース部８＞
次に、本発明の実施形態例のモータケース部７および蓄電池ケース部８の構成について図７を用いて説明する。図７は図６に示したハンディ型の形態における中央断面図である。モータケース部７の中央には、電動送風機１７が配置されている。ハンドル２をパイプケース部４に固定したハンディ型の形態において、モータケース部７や蓄電池ケース部８は、ハンドル２の後方に配置されている。また、モータケース部７の下方には後述する集塵装置１２が取り付けられる。集塵装置１２を取り付けた掃除機本体１全体の重心は、パイプケース部４に固定したハンドル２に近くなり、ハンディ型の形態でも持ちやすい配置となっている。なお、本実施形態では蓄電池ケース部８をモータケース部７の後方に配置したがこの限りでなく、蓄電池１８は電動送風機１７の周りを囲むように配置しても良いし、電動送風機１７の周り左右両方に配置しても良い。また、蓄電池ケース部８の下方には、蓄電池１８に充電するための本体端子部９を備え、先述した充電台６の充電台端子部２８と嵌合し、導通することにより、蓄電池１８へ充電ができる。

電動送風機１７の周囲には、電動送風機１７を固定するための固定ケース１０９があり、掃除機本体１を制御する本体基板１１０は固定ケース１０９の上部に固定され、これらを覆う形でモータケース部７は形成されている。なお、蓄電池１８の配置によっては、固定ケース１０９の前方や側方、下方に本体基板１１０を設けても良い。

モータケース部７の上方には、本体ＬＥＤ１１１を備える。本体ＬＥＤ１１１は赤と緑の２色を点灯することができ、掃除機本体１の運転状態や蓄電池１８の充電状態の表示ができる。本体ＬＥＤ１１１の色数は１色や２色以上でも良く、点灯や点滅との組み合わせによって、蓄電池１８の充電完了状態、電気掃除機１００の運転エラー状態の表示や、意匠として点灯または点滅しても良い。

また、図６に示すように、モータケース部７の側面（本実施形態例における右側面）には、排気口１０６を備え、内部には排気フィルタ（図示せず）を備える。本実施形態例において、使用者が右利きを想定しているため、排気口１０６を掃除機本体１の右側に設けることで、排気が直接使用者に当たることを防いでいる。なお、左側に排気口１０６を設けて、使用者が左利きの場合に対応しても良いし、片側のみでなく左右両側に設け排気の風量を分散することで、排気が直接使用者に当たる量を抑制しても良い。排気口１０６は、掃除機本体１の長手方向に対し、略平行に沿う格子形状になっていることが望ましい。使用者がハンディ型として使用している際、直接使用者に電動送風機１７の排気が当たらないという効果を奏する。また、ハンディ型として使用する場合は、床面などに掃除機本体１を一時的に置くこともあるが、誤って掃除機本体１の前方から水等の液体をこぼしてしまった場合でも、モータケース部７内部に液体が侵入することを防ぎ、電動送風機１７や蓄電池１８の故障を防止することができる。

モータケース部７の下方には、電動送風機１７と集塵装置１２とを連通する吸込部１１３が設けられ、端面はモータケース部７と集塵装置１２との気密を保持するための気密面１１２を有する。吸込部１１３の通気流路内には保護カバー１１５を備え、保護カバー１１５の上流側に保護フィルタ（図示せず）を設ける。保護フィルタは、集塵装置１２を取り外した状態で誤って運転したときなどに、塵埃が電動送風機１７の内部へ侵入することを防止する。また、保護フィルタは汚れたときに清掃できるよう、着脱自在で、水洗いできる素材で構成されていることが望ましい。保護フィルタは一部に切欠きを設けており、切欠きを保護カバー１１５に設けた突起部（図示せず）に貫通させることで保護フィルタは固定される。保護カバー１１５は使用者の指が電動送風機に触れないよう、指などが入らない大きさの穴で構成された格子状であることが望ましい。

電動送風機１７の上流側には、ゴムなど弾性体シール部材で構成された防振気密ゴム１１６を備え、防振気密ゴム１１６は保護カバー１１５外周の平坦面と密着することにより、気密を確保することができる。また、防振気密ゴム１１６は、固定ケース１０９内に電動送風機１７と共に固定されるため、電動送風機１７の駆動により発生する回転振動を吸収する役割も果たしている。
＜集塵装置着脱機構＞
次に、本発明の実施形態の集塵装置着脱機構（Ｄロックボタン１１９）の構成について説明する。

パイプケース部４には、集塵装置１２を固定するための集塵装置固定突起１１７を備え、モータケース部７には、集塵装置１２を固定する集塵装置固定穴１１８を備える。集塵装置１２には、Ｄロックボタンバネ１２０によって付勢されたＤロックボタン１１９を備える。集塵装置固定突起１１７を集塵装置１２底面の窪み部１５９に差し込み、集塵装置固定突起１１７を起点に前方（パイプケース部４側）に回動させて、Ｄロックボタン１１９を集塵装置固定穴１１８に引っ掛けることにより、集塵装置１２が掃除機本体1に取り付けられる。

集塵装置１２を外す際は、Ｄロックボタン１１９を下方にスライドさせることで集塵装置固定穴１１８から外し、集塵装置１２の取り付け時とは逆方向に回動させることにより、集塵装置固定突起１１７から外すことができる。

続いて、本発明の実施形態の集塵装置１２の構成について説明する。
＜集塵装置１２＞
集塵装置１２は、吸口体３または吸込口１５から吸込んだ塵埃を含む空気を、塵埃と空気とに分離し、塵埃を集める機能をもつ。

図９に掃除機本体１（パイプケース部４）前方から見た集塵装置１２の正面図、図１０に図１１に示す集塵装置１２の分解図、図１１に図９に示す集塵装置１２のＡ−Ａ断面図を示す。

集塵装置１２は概ね、外筒１２８、内筒１２９、捕塵フィルタ１３０、捕塵フィルタ１３０を収納するフィルタケース１３１、上蓋１３２及び底蓋１３３で形成されている。内筒１２９とフィルタケース１３１は一体化した構成となっており、内筒１２９上部にフィルタケース１３１を備えている。外筒１２８は上下が開口した筒体であり、外筒１２８下部には底蓋１３３を備え、外筒１２８上部の開口部からは内筒１２９と一体化したフィルタケース１３１を挿入する。そして、フィルタケース１３１に捕塵フィルタ１３０を収め、上蓋１３２を外筒１２９上部と締結し一体化することで集塵装置１２が形成される。このとき、内筒１２９は外筒１２８と略同心円状になるように装着されている。外筒１２８に内筒１２９を装着すると、外筒１２８と内筒１２９との間に塵埃の分離・収容のための空間を有する。外筒１２８と内筒１２９とで形成される空間のうち、上部は塵埃分離部１３４、下部は塵埃収容部１３５となる。塵埃分離部１３４は、塵埃を運んだ空気から塵埃を分離する空間であり、塵埃収容部１３５は、塵埃を集めて収容する空間である。
＜内筒１２９＞
内筒１２９について、図１２、図１３、及び図１４を用いて説明する。図１２は内筒１２９の正面図、図１３は内筒１２９の分解図、図１４は図１２におけるＢ−Ｂ断面図である。

内筒１２９は、上側が吸気部１２９ｃを備えた上部円筒１２９ａ、下側は上部円筒１２９ａよりも直径が大きい下部円筒１２９ｂで構成されている。上部円筒の１２９ａ側面には吸気部１２９ｃを備え、格子状の枠体（支骨）によって形成されている。本実施形態例では上下方向の枠体（支骨）としているが、格子状でも構わない。吸気部１２９ｃは、外周面にメッシュ部材１３６が掛け渡されており、メッシュ部材１３６は被覆またはインサート成型などによって枠体（支骨）に保持されている。吸気部１２９ｃにメッシュ部材１３６を設けることで、上部円筒１２９ａはフィルタ機能を有し、内筒１２９内部への微細な塵埃の流入を抑制する。本実施形態例では、メッシュ部材１３６は、ポリエステルを使用しているが、金属（例えば、ステンレス）でも良く、枠体（支骨）ではなく小径の貫通孔（金型で成型可能なφ２ｍｍ程度の孔）を複数設けた吸気部１２９ｃでも構わない。貫通孔は、枠体（支骨）にメッシュ部材１３６を掛け渡した場合と違い、強度やメッシュ部材１３６の破れに対し有効であり、二次成形が不要といった利点がある。しかし、貫通孔の径は、メッシュ部材１３６の目開きよりも大きくなるため、内筒１２９の内部への微細な塵埃の流入を防ぐために成形機を考慮しつつ可能な限り微小孔とするのが好ましい。

上部円筒１２９ａの上側には先述したようにフィルタケース１３１を備えている。フィルタケース１３１は略円筒状であり、上部円筒１２９ａと同心円状に設けている。フィルタケース１３１上部は開口し、下部は略中心部に上部円筒１２９ａの内部空間と連通した開口部１３１ａを備えている。本実施形態例では、上部円筒１２９ａとフィルタケース１３１を一体に形成しているが、着脱可能な構造にしても構わない。また、フィルタケース１３１下部にはパッキング１３７を設けており、後述する外筒１２８のフィルタケース受け部１２８ａにフィルタケース１３１を収めた際に外筒１２８と、フィルタケース１３１との気密を保持した状態で接する。本実施形態例では、フィルタケース１３１に備えたパッキング１３７は、リング状のゴム部材をフィルタケース１３１下部の窪み部に装着した構造（取り外し可能な構造）としているが、集塵装置１２を洗浄する際にパッキング１３７を取り外す場合も考えられ、パッキング１３７の装着を忘れることを防止するため、フィルタケース１３１とパッキング１３７を一体で成形（二次成形）しても構わない。

内筒１２９の下部円筒１２９ｂは上部円筒１２９ａと同心円状に設けており、略円筒状で上面が閉塞している。言い換えると、底面が開口し空間１３８を有した形状である。そして、下部円筒１２９ｂの空間１３８に、内包するように下部円筒１２９ｂの形状をオフセットした傘部１３９を設け、傘部１３９内部の空間１３９ａには、上面から下方に凸になるような筒体１４０を設けている。筒体１４０は、傘部１３９と同心円状に設けており、底面１４０ａが閉塞し略半球状となっており、底面１４０ａに向かって先細りになるような略円錐形状である。筒体１４０を先細りになるような略円錐形状にすることで、後述する外筒１２８下部の先太りの略円錐部と合わせて拡大する容器形状となるため、ごみ捨ての際にごみが落下しやすくなる。この筒体１４０は、集塵容積を拡大するために略円錐部の径を小さくしても構わない。

前述したように、傘部１３９を下部円筒１２９ｂに内包し、上下方向に摺動する摺動機構を設けることにより、ごみ捨て時に塵埃を排出し易くなる。傘部１３９は、吸引時などのごみ捨て時以外は下部円筒１２９ｂ内に収まっており、ごみ捨て時に下方へ摺動することで、集塵装置１２内の塵埃を押し出す。

摺動機構は、次の通りである。傘部１３９内の略中央に有底円筒状のバネケース１４１を設け、バネケース１４１にはバネ座１４１ａ及びバネ軸１４１ｂを備える。従って、バネケース１４１の外周は筒体１４０で覆った構造となっている。そして、下部円筒１２９ｂにバネケース１４１に入れ子状となるピストン部１４２を備えている。バネ軸１４１ｂにはストッパー１４３を固定できるようにネジ１４４で締結する構造となっており、バネケース１４１に上方からバネ１４５を挿入し、下部円筒１２９ｂと一体になった入れ子状のピストン部１４２を装着した後、ストッパー１４３をバネ軸１４１ｂにネジ１４４等で締結する。このような構造により、傘部１３９の摺動機構が構成される。ストッパー１４３は下部円筒１２９ｂの上面に備えたストッパー受け部１２９ｄまで摺動する。よって、前述したように摺動距離は下部円筒１２９ｂの空間１３８の高さ未満であり、ストッパー１４３の高さは摺動距離と略同等となっている。本実施形態例では、バネケース１４１を別部品で形成しており、傘部１３９は取り外し可能となっている。傘部１３９とバネケース１４１の固定は双方に備えたロック機構（図示せず）によって行い、傘部１３９を回転させることで着脱を行う。また、バネケース１４１の側面には切欠部１４１ｃを設けており、切欠部１４１ｃにはピストン部１４２に設けた突出部（図示せず）が嵌合し、傘部１３９の着脱の際の回り止めとなっている。このような傘部１３９着脱構造を設けることで、下部円筒１２９ｂ内に塵埃が進入した場合でも、傘部１３９を取り外すことで塵埃の除去が可能となる。また、内筒１２９を洗う際にも、分解できることで水分を除去しやすく、手入れが容易になる。本実施形態例では、傘部１３９とバネケース１４１を別部品としているが、傘部１３９とバネケース１４１を一体で成形しても構わない。その際は、筒体１４０を別部品にすることで金型での成形が可能となる。

このような摺動機構において、バネ１４５が自然長に近い状態が、傘部１３９が最も飛び出した状態である。傘部１３９の上下の摺動距離は、先述したように下部円筒１２９ｂの空間１３８の高さ未満としている。言い換えると、傘部１３９の上面１３９ａは、下部円筒１２９ｂの底面１２９ｅを越えないようにしている。これは、ごみ捨て時の下部円筒１２９ｂの底面１２９ｅと傘部１３９の上面１３９ａとの間に隙間を極力小さくすることで、底面１２９ｅと上面１３９ａとの間への塵埃の挟まりを抑制するためである。また、傘部１３９は、下部円筒１２９ｂ内の空間１３８を容易に摺動できる必要最小限のギャップを設けている。また、傘部１３９は塵埃収容部１３５内にあるため、傘部１３９外周と下部円筒１２９ｂとのギャップ（隙間）が小さすぎると隙間に塵埃が噛み込み、摺動しにくくなることも考えられる。本実施形態例では、塵埃の噛み込みを考慮したギャップを設け、傘部１３９の外周に複数のリブ１３９ｂを設けることで、ギャップを大きくしたことによる摺動時のガタつきを低減している。更に、傘部１３９は段差部１３９ｄを設けており、段差部１３９ｄと下部円筒１２９ｂの底面１２９ｅが合わさった状態（傘部１３９が下部円筒１２９ｂの空間１３８に収まった状態）で、下部円筒１２９ｂと傘部１３９との隙間がなくなる。これにより、塵埃吸引時の下部円筒１２９ｂと傘部１３９内との隙間への塵埃の入り込みを抑制している。また、傘部１３９の底部には、鍔部１４６を設けており、この鍔部１４６によって塵埃収容部１３５から塵埃分離部１３４への塵埃の戻りを抑制している。また、塵埃は鍔部１４６以下に堆積するため、塵埃が鍔部１４６を超える前を塵埃排出のタイミングとすると良い。
＜上蓋１３２＞
先述したように、内筒１２９は外筒１２８内に収まり、外筒１２９と内筒１２８とを固定することで、一体化した集塵装置１２となる。外筒１２８と内筒１２９との固定は上蓋１３２で行う。上蓋１３２は図１０及び図１１に示したように、上下が開口した略筒体であり、後述する外筒１２８の上部に備えるフィルタケース受け部１２８ａを覆うように、フィルタケース受け部１２８ａの外径よりも一回り大きい。フィルタケース受け部１２８ａに上蓋１３２を被せた状態から、回転させることで上蓋１３２とフィルタケース受け部１２８ａを固定する構造を備えている。フィルタケース受け部１２８ａには所定の位置のみで上蓋１３２を被せるように、上蓋１３２内面に切欠部とフィルタケース受け部１２８ａに突起部を備えている（図示せず）。切欠部と突起部を合わせた状態で上蓋１３２を外筒１２８側へ押し付け、上蓋１３２を回転させると、突起部が切欠部空間に入り上蓋１３２と外筒１２８を固定することができる。

また、上蓋１３２には先述したＤロックボタン１１９を備え、掃除機本体１との固定を行う。
＜捕塵フィルタ１３０＞
捕塵フィルタ１３０は、図１０及び図１１に示したように、枠体と、枠体内にプリーツ状に折られたフィルタ部材１４７とで形成される。捕塵フィルタ１３０のフィルタ面は略水平方向であるのが望ましい。これは、フィルタ部材１４７に付着した細塵に重力作用方向の力が働くことで、塵埃を落としやすくするためである。また、フィルタ部材１４７をプリーツ状に折ることで、フィルタ面積が大きくなるため、フィルタ部材１４７による圧力損失を低減することができる。フィルタ部１４７材は、例えば高密度のＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）である。ＨＥＰＡフィルタとは、定格風量で粒径が０.３μｍの粒子に対して９９.９７％以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を持つエアフィルタである。捕塵フィルタ１３０は使用者が水洗いできることが望ましい。また、捕塵フィルタ１３０の前部にスポンジフィルタ（図示せず）を設けても良い。スポンジフィルタは、捕塵フィルタ１３０の枠体を前側に延長し、枠体にはめ込めるようすることが望ましい。また、スポンジフィルタは使用者が水洗いできることが望ましい。これによって、捕塵フィルタ１３０が塵埃によって直接汚れにくくなり、お手入れ性が向上する。

捕塵フィルタ１３０は、内筒１２９上部に備えたフィルタケース１３１に収まる。従って、捕塵フィルタ１３０は前述した上蓋１３２とフィルタケース１３１との間に位置する。内筒１２９のメッシュ部材１３６を通過した空気すべてが捕塵フィルタ１３０を通過するためには、上蓋１３２とフィルタケース１３１との間に捕塵フィルタ１３０を圧接する必要がある。よって、捕塵フィルタ１３０には、上蓋１３２とフィルタケース１３１との気密を保持するためのパッキング１４８を外周に備えている。パッキング１４８は、捕塵フィルタ１３０の外周に設けた鍔状の鍔部１３０ａの上下面にゴム部材等で成形されている。フィルタケース１３１に捕塵フィルタ１３０を装着すると、パッキング１４８の下面側とフィルタケース１３１上部のフランジ部１３１ａとが接する。上蓋１３２の上部には気密面１３２ａを設けており、前述したように上蓋１３２を捕塵フィルタ１３０上方から被せると、パッキング１４８の上面側と気密面１３２ｂが接し、上蓋１３２を固定する動作により、上蓋１３２とフィルタケース１３１との間に捕塵フィルタ１３０が圧接される。このとき、先述したようにフィルタケース１３１下部に設けたパッキング１３７と外筒１２８との間も気密が保持できるように圧接される。

さらに捕塵フィルタ１３０の上面にも気密保持のためのパッキング１３０ｂを備えている。このパッキング１３０ｂは上蓋１３２の天面よりも上方に出るように設けている。集塵装置１２を掃除機本体１に装着した際に、このパッキング１３０ｂにより掃除機本体１と集塵装置１２との気密を保持する。
＜外筒１２８＞
外筒１２８について、図１５乃至図１８を用いて説明する。図１５は外筒１２８の底蓋１３３を開いた状態の正面図、図１６は外筒１２８の底蓋１３３を開いた状態の右側面図、図１７は図１６におけるＣ−Ｃ断面図、図２１は図１９におけるＤ−Ｄ断面図である。

外筒１２８は、上下が開口した略筒体で、上部にフィルタケース１３１を内包するようにフィルタケース１３１の外径よりも一回り大きいフィルタケース受け部１２８ａを設けている。フィルタケース受け部１２８ａには、外側と内側に突出したフランジ部１２８ｂを備えている。フランジ部１２８ｂの外側は、先述した上蓋１３２の底面が接し、フランジ部１２８ｂの外径は上蓋１３２の外径と略同等となっている。また、フィルタ受け部１２８ａには、詳細は省略するが、切欠部を一箇所設けており、フィルタケース１３２の外周に設けた突起部を避ける大きさに切り欠いている。よって、この切欠部とフィルタケース１３２の突起部の位置を合わせることで外筒１２８に挿入する内筒１２９の位置決めを行なう。フィルタ受け部１２８ａの高さは、先述した内筒１２９の摺動距離よりも高くしている。これは、後述する底蓋１３３を閉じた状態で内筒１２９を装着する際に（傘部１３９が突出した状態で）、フィルタケース１３１がフィルタケース受け部１２８ａ内に収まる高さであり、フィルタケース１３１がこの高さを超えると、内筒１２９が安定せず装着が難しくなる。フランジ部１２８ｂの内径は、フィルタケース１３１下部に備えるパッキング１３７の外径よりも小さく、フィルタケース１３１を固定した際、フランジ部１２８ｂの上部にパッキング１３７が圧接し、気密を保持する。

フィルタケース受け部１２８ａの対面側（外筒１２８下部）の開口には、底蓋１３３を開閉可能に設ける。底蓋１３３形状についての詳細は後述する。

外筒１２８の側面には、流入口１４９および蓋ロック機構１５０を備えている。流入口１４９は、図１８のＤ−Ｄ断面図に示すように、中心線（イ）と並行になる面（ロ）に設けており、流入口外壁面１４９ａは、外筒１２８の外径よりも外側にあり、外筒１２８と略接線で繋がるように形成されている。流入口１４９の開口は略四角形状である。従って、流入口外壁面１４９ａは、中心線（ハ）と並行になっていない。言い換えると、流入口１４９は外筒１２８の外径より外に出ている。これは、外筒１２８と同心軸上に備えた内筒１２９と流入口１４９が、流入口１４９の面から見てオーバーラップしないようにするためである。流入口１４９の面から内筒１２９が臨める場合、流入した塵埃を含む空気が内筒１２９に衝突し、塵埃の分離性能が低下する。また、内筒１２９の側面はメッシュ部材１３６を掛け渡したフィルタ構造となっているため、メッシュ部材１３６に塵埃が貼り付くなどの不具合が発生し、吸引力が低下する恐れもある。また、本実施形態例のような流入口１４９配置は、圧力損失や騒音の低減にも有効である。本実施形態例と同じ開口面積の流入口１４９を外筒１２８の外径内に収めると、流入口１４９から内筒１２９が臨めるため、前述した不具合が発生する。従って、流入口１４９の幅方向を小さくする必要があり、流速が増加し圧力損失や騒音の増加となる。圧力損失や騒音が増加しないためには、流入口１４９のアスペクト比を変えて、上下方向に長い流入口１４９にして開口面積を確保することも考えられるが、流入口１４９の開口を上下方向に長くすると外筒１２８の上下方向が長くなるため、集塵装置１２が大きくなる。本実施形態例は、スティック型・ハンディ型両用の掃除機であり、コンパクトな掃除機本体１が望まれ、集塵装置１２においてもコンパクト化が必要である。従って、本実施形態例の集塵装置１２により、掃除機本体１をコンパクト化した電気掃除機１００を提供することができる。

また、先述したように、流入口１４９は図１８のＤ−Ｄ断面図に示す中心線（イ）と並行になる面（ロ面）に開口を設けている。その上、流入口１４９の開口を有する面（ロ面）は、外筒１２８の外径よりも内側（中心線（イ）側）に位置している。外筒１２８には後述する導入管１６０が流体的に連結するため、流入口１４９の面（ロ面）を外筒１２８の最大外径よりも小さくなる面（ロ面）にすることで、導入管１６０を含めた掃除機本体１の前後高さを小さくすることができる。言い換えると、導入管１６０を外筒１２８の中心軸（ハ）の同一線上に設けずオフセットさせることで、掃除機本体１をコンパクト化した電気掃除機１００を提供することができる。

また、本実施形態例では、流入口１４９は右側に設けているが、左側に設けても良く、流入した空気の旋回方向が反対方向になるが塵埃の分離性能などへの影響を考慮する必要はない。

本実施形態例の外筒１２８は、図１７のＣ−Ｃ断面に示すように、上方は円筒状の形状である。また、図中の破線１９０で囲んでいるように、略中央部から集塵装置１２の中心軸に対して略垂直方向外側に略水平に塵埃舞い戻り防止面１５１が設けられ、塵埃舞い戻り防止面１５１から下方が略円錐状に拡大していく形状である。塵埃舞い戻り防止面１５１は、外筒１２８上部円筒状の内周面から約２．５ｍｍ外径側へ拡大されている。外筒１２８に内筒１２９を装着した状態において、内筒１２９の傘部１３９の下面は外筒１２８上方の円筒内にあり、内筒１２９の傘部１３９の下面（鍔部１４６以下）に塵埃が堆積する。よって、塵埃舞い戻り防止面１５１によって、下方の塵埃収容部１３５に堆積した塵埃や、塵埃収容部１３５から戻る空気に含まれる塵埃が外筒１２８内面に沿って舞い戻ることを防止する。これにより、内筒１２８側面のメッシュ部材１３６への塵埃の貼り付きや、メッシュ部材１３６からの微細な塵埃の吹き抜けを抑制することができるため、吸引力の低下を抑えた集塵装置１２を有する電気掃除機１００を提供することができる。

また、塵埃舞い戻り防止面１５１を設け、塵埃舞い戻り防止面１５１から下方を略円錐状とすることで外筒１２８の容積を拡大し、より多くの塵埃を堆積できる。本実施形態例では集塵装置１２の中心軸を鉛直方向にした状態で約８度傾斜している。

また、図１７の破線１９０で囲んだ部分は、図１９に示す断面図ように、塵埃舞い戻り防止面１５１の下方略垂直方向に円環状リブ１５２を設けても良い。この円環状リブ１５２は、上方の円筒部を延伸して略円錐状の内側に突出しており、より塵埃が外筒１２８内壁に沿って舞い戻ることを防止することが可能である。

さらに、図１７の破線１９０で囲んだ部分は、図２０に示す断面図ように、上方は円筒状の形状であり、略中央部から集塵装置１２の中心軸に対する垂直方向よりも上方に傾斜した塵埃舞い戻り防止面１５１が設けられ、塵埃舞い戻り防止面１５１から下方が略円錐状に拡大していく形状でも良い。このような傾斜した塵埃舞い戻り防止面１５１を設けることで、内筒１２９側面のメッシュ部材１３６への塵埃の貼り付きや、メッシュ部材１３６からの微細な塵埃の吹き抜けを抑制することができるため、吸引力の低下を抑えた集塵装置１２を有する電気掃除機１００を提供することができる。

また、本実施形態例の電気掃除機１００は、スティック型・ハンディ型両用の構造であり、ハンディ型の状態では、掃除機本体１の体勢が様々で、集塵装置１２の上部（捕塵フィルタ１３０側）が下向きになる場合がある。その際、前述したような塵埃舞い戻り防止面１５１を設けることで塵埃収容部１３５から塵埃分離部１３４への塵埃の戻りの抑制に有効である。

本実施形態例では、スティック型・ハンディ型両用の電気掃除機１００の集塵装置１２について述べたが、床移動タイプのサイクロン掃除機においても、前述したような塵埃舞い戻り防止面１５１を設けることで、塵埃収容部１３５から塵埃分離部１３４への塵埃の戻りを抑制することができるため、微細塵埃の吹抜けや塵埃の圧縮に効果がある。
＜蓋ロック機構１５０＞
外筒１２８側面に備えた蓋ロック機構１５０は、蓋ロックカバー１５３、ボタン１５４、バネ（図示せず）で構成されている。詳細は省略するが、ボタン１５４はバネで付勢されており、ボタン１５４を押すことで、ボタン１５４と一体になった爪部１５５が回動し、底蓋１３３に設けた掛かり部１５６からボタン１５４の爪部１５５が外れ、底蓋１３３が開く。爪部１５５および掛かり部１５６には、互いに斜面を形成しており（図示せず）、底蓋１３３を閉める動作で斜面同士が接触し、さらに底蓋１３３を押し上げることで、ボタン１５４が回転力を得てバネが縮み、爪部１５５は掛かり部１５６を乗り越え再び底蓋１３３が閉じられる。
＜底蓋１３３＞
底蓋１３３は深さをもった皿状で、上面の外周にはパッキング１５７を備えており、底蓋１３３を閉じた際、外筒１２８底部との気密を保持できる。底蓋１３３は皿状にすることで強度を増している。また、外周の一部には先述した外筒１２８と底蓋１３３を係止する掛かり部１５６を、対面には回転軸１５８ａを備えたヒンジ部１５８を備えている。

底蓋１３３の底面（裏側面）には、掃除機本体１のパイプケース部４側に窪み部１５９を備えており、掃除機本体１の集塵装置固定突起１１７と底蓋１３３底面の窪み部１５９が嵌合する形状となっている。先述したように、掃除機本体１に集塵装置１２を装着する際は、底蓋１３３底面の窪み部１５９を掃除機本体１の集塵装置固定突起１１７に嵌合させて、突起部を起点に集塵装置１２を掃除機本体１側へ押し付ける。そして、先述した上蓋１３２上部のＤロックボタン１１９により、集塵装置１２は掃除機本体１と一体になる。従って、集塵装置１２を掃除機本体１に装着すると、蓋ロック機構１５０は掃除機本体１側に隠れる。これは、蓋ロック機構１５０を反対側（外側）に設けた場合、掃除の際に蓋ロック機構１５０を解除する恐れがあり誤動作を防止するためである。たとえば、スティック型の状態でソファーやベッドの下を掃除するときなど、掃除機本体１を床面に対して水平に近づける場合があるが、このとき、蓋ロック機構１５０を後方に設けた場合は、床面と接触して蓋ロック機構１５０が解除される可能性がある。蓋ロック機構１５０とヒンジ部１５８の位置はこの限りでなく、掃除機本体１に対し左右に設けても構わない。左右に設けることで、先述した誤動作を防止することができるとともに、ヒンジ部１５８の突出が無くなるため、掃除機本体１の前後方向の高さを小さくでき、コンパクト化が可能となる。

また、皿状の底蓋１３３は中央が突出し、中央には突出した部分から凹みとなる窪み部１７０を備えている。また、窪み部１７０は、先述した筒体１４０の底面１４０ａの球形状の球半径よりも大きくしており、窪み部１７０の深さは、底蓋１３３が開状態（外筒１２８の底面に対して垂直状態）で窪み部１７０に水平面ができないようにしている。また、窪み部１７０は極力浅くしており、ごみ排出の際に窪み部１７０に塵埃が残らないようにしている。

本実施形態例では、窪み部１７０を別体で形成しており、底蓋１３３開閉での筒体１４０との摩擦による部材の磨耗を低減するようにＰＯＭ（ポリオキシメチレン）などの材料を用いているが、一体で成形しても構わない。

以上のような外筒１２８および内筒１２９の構造において、外筒１２８に内筒１２９を装着することで、内筒１２９に設けた摺動機構は、外筒１２８下部に設けた底蓋１３３の開閉によって行われる。底蓋１３３を開けた状態は傘部１３９が下方に突出しており、底蓋１３３を閉じるとバネ１４５が縮み、傘部１３９が下部円筒１２９ｂ内に収まる。従って、ごみ捨て時に底蓋１３３の蓋ロック機構１５０を解除すると、傘部１３９が下向きに飛び出し塵埃を押し出す。
＜ごみ捨て時の動作＞
以上のような外筒１２８、内筒１２９、ごみ排出の摺動機構において、ごみ捨て時の動作を図２１、及び図２２を用いて説明する。図２１は、底蓋１３３を閉じた状態の図１１に示すＥ−Ｅ断面図、図２２は図２１でごみを排出した後（底蓋１３３を開いた状態）を示す。

底蓋１３３は、集塵装置１２側面に設けた蓋ロック機構１５０のボタン１５４を押すことで解除される。底蓋１３３は蓋ロック機構１５０の反対側にヒンジ部１５８を備え、ヒンジ部１５８の回転軸１５８ａを軸に回転し、底蓋１３３が略垂直（底蓋１３３の上面が垂直）状態になる。

底蓋１３３が開くと同時に、バネ１４５によって傘部１３９及び筒体１４０が下向きに飛び出す。これにより、傘部１３９は、底蓋１３３が閉じた状態よりも底蓋１３３が開いた状態の方が、外筒１２８の下面の開口寄りの位置となる。この傘部１３９の摺動により、捕集した塵埃を下方に押し出す。

ごみ捨て後、底蓋１３３を閉じる際、下方に飛び出した筒体１４０の底面１４０ａと、底蓋１３３の中央に設けた窪み部１７０が接触し、傘部１３９及び筒体１４０は上方へ押される。筒体１４０の底面１４０ａと窪み部１７０は球状に接するため、底蓋１３３を閉じる動作で底蓋１３３の角度が変わっても、筒体１４０の底面１４０ａと窪み部１７０との接触面積を一定に保つことができ、また、曲面同士を接触させることで常に垂直方向に力が加わるため、傘部１３９は下部円筒１２９ｂ内にスムーズに収まる。底蓋１３３に窪み部１７０を設けず平面で接触させる場合は力が加わる方向が平面に対し垂直になるため傘部１３９が垂直に戻り難く、底蓋１３３が閉め難くなる。そして、底蓋１３３を略水平状態まで閉じると、掛かり部１５６が爪部１５５と接触し、底蓋１３３に設けたパッキング１５７で気密を保持した状態でロックされる。

また、このように集塵装置１２の下方から塵埃を排出する機構を備えることは、本実施形態例のような集塵装置１２上方に本体端子部９を備える電気掃除機１００（充電式電気掃除機）に有効であり、集塵装置１２上方（上蓋１３２側）に塵埃が付着することを抑制できるため、本体端子部９への塵埃の付着を防止でき安全である。

次に、集塵装置１２の上流側である、集塵装置１２に塵埃を含む空気を導く導入管１６０の形状および構造、空気の流れについて説明する。
＜導入管１６０＞
本実施形態例のスティック型・ハンディ型両用の電気掃除機１００は、掃除機本体１の先端部の吸込口１５から、集塵装置１２（外筒１２８）の流入口１４９へ至る流路である導入管１６０を備えている。図２３は、図５に示す掃除機本体１に集塵装置１２を装着した状態から各部品を省き、導入管１６０と集塵装置１２のみで示したものである。図２４は、図２３の正面図、図２５は図２４に示すＦ−Ｆ断面図である。

導入管１６０は、上下が開口し、下方に前述した吸込口１５、上方に集塵装置１２（外筒１２８）の流入口１４９へと流体的に繋がる導入管出口１６１を備えている。下方の吸込口１５には吸口体３等が接続される。

また、導入管１６０は集塵装置１２の側面に設けている。図２４に示す集塵装置１２の中心軸（ニ）は、掃除機本体１の中心軸（図示せず）と上方から見て同一線上（略平行）である。また、先述したように、集塵装置１２は掃除機本体１の後方に取り付けられる。導入管１６０の直線部（直線配管１６０ａ）の中心軸（ホ）は、集塵装置１２の中心軸（ニ）と略平行である。導入管１６０の直線配管１６０ａは、外筒１２８の流入口１４９から、外筒１２８の底部までの長さがあり、底蓋１３３を避けるように、底蓋１３３の中央に向かう方向に屈曲した後、更に下方へ向かって延伸した直線配管１６０ｂを設けている。直線配管１６０ｂの中心軸（へ）は、集塵装置１２の中心軸（ニ）と上方から見て同一線上に位置している。言い換えると、導入管１６０は、直線配管１６０ａの中心軸と吸込口１０２のある直線配管１６０ｂの中心軸（ヘ軸）は略平行で、両直線配管を斜め下方に繋いだ配管形状である。両直線配管を斜め下方に繋ぐ斜め配管１６０ｃの傾斜角度は吸込口１５の位置によって異なるが、吸込口１５の位置（範囲）は集塵装置１２底面内（底蓋１３３外径内）に位置するような形状としている。また、導入管１６０は掃除機本体１の導入管ケース部１４内に収まっており、導入管ケース部１４は、前方から見てパイプケース部４の左側に膨らんだ形状となる（図１に示す右側）。

集塵装置１２の流入口１４９と接続する導入管出口１６１には、パッキング１６２を備えており、集塵装置１２を掃除機本体１に装着すると、パッキング１６２と流入口１４９は圧接され気密を保持する。パッキング１６２はゴム製の部材や、通気性のないスポンジ状の部材やエラストマー材などを用い、導入管出口１６１と一体になるような成形（二次成形）や、導入管出口１６１と導入管ケース部１４との間に挟みこむように固定するなどし、導入管出口１６１とパッキング１６２の気密は保持される構造となっている。また、パッキング１６２は、導入管出口１６１ではなく、集塵装置１２の流入口１４９に設けても構わないが、集塵装置１２を水洗い可能とした際、パッキング１６２が別部品の場合はパッキング１６２の付け忘れなどが発生する恐れがあるため、前述したように導入管出口１６１に設ける方が好ましい。

本実施形態例のように、導入管１６０を屈曲させたことによる塵埃を含む空気の流れを図２４、図２５および図２６に示している。図中に示す１７０は塵埃、空気の流れは矢印Ａで示す。吸込口１５から吸い込んだ空気は、導入管１６０の形状に沿って矢印Ａのように流れる。このとき、空気よりも密度が大きく重量のある塵埃１７０は、斜め配管１６０ｃにより、慣性力１８０で直線配管１６０ａの内壁面右側に押しやられ、内壁面右側に沿って集塵装置１２に搬送される。直線配管１６０ａの内壁面右側は、外筒１２８に設けた流入口１４９の内壁面右側と繋がるため、外筒１２８の内壁面に略接線方向に繋がる。従って、直線配管１６０ａの内壁面右側に沿って搬送された塵埃１７０は、塵埃分離部１３４の外径側である内筒１２９の外周から最も離れた外筒１２８内壁面付近を旋回するため遠心分離性能が向上する。また、図２５または図２６に示した吸込口１５側（下方）から見た図より、直線配管１６０ａは、吸込口１５を有する直線配管１６０ｂよりも前方に位置するため、先述した流れと同様に、塵埃１７０は慣性力１８０で直線配管１６０ａの内壁面前側へ搬送されるため、塵埃１７０は外筒１２８に備える流入口１４９の上方から搬送される。これにより、流入口１４９の高さ方向を有効に使うことができるため、塵埃分離部１３４の高さを有効に使える。塵埃分離部１３４は、高いほど（上下方向に長いほど）塵埃の遠心分離性能が高まる。よって、本実施形態例のような屈曲した導入管１６０にすることで、塵埃分離部１３４の高さを抑えつつ（コンパクト化しつつ）遠心分離性能を確保した集塵装置１２を有する電気掃除機１００を提供することができる。

また、導入管１６０に屈曲部を設けることは、掃除機本体１のコンパクト化にも繋がる。例えば、スティック型の形態においてソファーやベッドの下を掃除する際、掃除機本体１を床面に近づけて、上下が狭い隙間に吸口体３を入れるような動作となる。このとき、例えば、特開２００２−８５２９７号公報のように導入管１６０が真っ直ぐに延びた形状では、集塵装置１２が床に当たってしまうため、導入管１６０を長くしなければ掃除機本体１を床面に近づけることができない。従って、導入管１６０を本実施形態例のように屈曲させることで掃除機本体１の前後長さを短くすることができ、コンパクトな電気掃除機１００を提供することができる。掃除機本体１の前後長さを短くする方法として、集塵装置１２の径を小さくすることで導入管１６０を長くし過ぎずに床面に近づけることが可能だが、集塵装置１２の径を小さくすると、塵埃の分離性能、集塵量の低下、圧力損失までもが悪化する恐れがある。本実施形態例のように導入管１６０を屈曲させることで、塵埃の分離性能を高め、集塵量が多く、また圧力損失が低い集塵装置１２にすることができ、且つコンパクトな電気掃除機１００を提供することができる。

また、導入管１６０が真っ直ぐに延びた形状でも、本実施形態例の電気掃除機１００と違い、集塵装置１２を掃除機本体１の前方（パイプケース部４の後方前方）に備えることで、先述した掃除機本体１を床面に近づけて、狭い隙間に吸口３体を入れるような動作が可能となる（特開２００４−２４８８７号公報参照）。しかし、集塵装置１２を掃除機本体１の前方に備えると、集塵装置１２の流入口１４９が後方を向くため、掃除機本体１を床面に近づけての掃除や、ハンディ型の状態で掃除機本体１の体勢が集塵装置１２の上部（捕塵フィルタ１３０側）が下向きになる掃除で、運転を停止した際、導入管１６０内に塵埃が残留する恐れがある。これを解決するために、流入口１４９に逆止弁を設けることも考えられるが、逆止弁による圧力損失の増加や逆止弁に塵埃が挟まるなどの恐れもある。従って、本実施形態例のように、集塵装置１２を掃除機本体１の後方に設け、導入管１６０を屈曲させることで、様々な掃除体勢においても、流入口１４９側に塵埃が残留し難くいため、逆止弁などを設けることによる圧力損失の増加や、逆止弁への塵埃の挟まりなどを抑制し、且つコンパクトな電気掃除機１００を提供することができる。

また、先述したように、掃除機本体１を前方から見ると導入管ケース部１４は、パイプケース部４の左側に膨らんだ形状（図１等ではパイプケース部の右側）となっている。図２７に、図６に示す掃除機本体１のＧ−Ｇ断面図を示す。図に示すように、集塵装置１２と掃除機本体１の中心軸は略平行（同一線上）にあるが、導入管１６０の直線配管１６０ａの軸は、両軸の同一線上にはない。このように、導入管１６０を掃除機本体１（集塵装置１２）から左右方向にずらし左右非対称（アシンメトリー）の配置にすることで、掃除機本体１が使用者の体に当たり難くできる。図２９，図３０に電気掃除機１００を前方から見た図を示す。図２９は伸縮パイプ５を伸ばし、ハンドル２を回動しない状態の電気掃除機１００である。図３０は、伸縮パイプ５を縮め、ハンドル２を回動した状態の電気掃除機１００である。また、ケース本体５０における導入管ケース部１４を導入管１６０形状に沿った形状にすることで、ケース本体５０の軽量化による掃除機本体１の軽量化を実現する。これにより掃除機本体１の外観も左右対称としたものに比べて小さくすることができる。言い換えると、掃除機本体１を前方から見るとケース本体５０が導入管ケース部１４の分だけ左側に膨らんでおり、ケース本体５０は左右非対称（アシンメトリー）の形状である。つまり、電気掃除機１００全体としても左右非対称（アシンメトリー）の形状である。

更に、本実施形態例のように前方向から見て左側に導入管１６０を配置した場合は、掃除機本体１の左側の出っ張りが少ないため右利きの使用者が使いやすく、右側に導入管１６０を配置した場合は、左利きの使用者が使いやすくなる。右側・左側の切り替えは、外筒１２８と導入管１６０と導入管ケース部１４とを交換するだけで良いため、少ない部品交換でユニバーサルデザインを実現する電気掃除機１００を提供することができる。
＜ごみ吸引時の空気の流れ＞
以上のような、外筒１２８、内筒１２９、捕塵フィルタ１３０、上蓋１３２、底蓋１３３を組み合わせた集塵装置１２を掃除機本体１に装着した状態での空気の流れを、図２８を用いて説明する。図２８はハンディ型の状態での空気の流れを示しているが、スティック型の状態でも同様であるためスティック型での空気の流れは省略する。

ハンドル２に設けられた操作ボタン１１ｂにより使用者が運転を開始すると、電動送風機１７が駆動し空気を吸い込む。吸い込んだ空気は、導入管１６０の吸込口１５から導入管出口１６１を経て、流入口１４９より集塵装置１２内に流入する（流れ２００）。このとき、導入管１６０の屈曲部により、塵埃は導入管１６０の内壁面左側に押しやられながら集塵装置１２内に、外筒１２８の略接線方向から搬送される。流入した塵埃を含む空気は、旋回流となり、塵埃に遠心力が働き、塵埃と空気は分離される（流れ２０１）。つまり、塵埃分離部１３４にて、塵埃と空気とは分離される。分離された空気の多くは上部円筒１２９ａに設けた吸気口１２９ｃより内筒１２９の内部に流入する（流れ２０２）。そして、空気は捕塵フィルタ１３０を通過し、上蓋１３２の上部開口を経て、電動送風機１７へ至る（流れ２０３）。このとき、吸気口１２９ｃのメッシュ部材１３６を通過した微細な塵埃は、捕塵フィルタ１３０で捕集される。

一方、遠心力で分離された塵埃は、重力と一部の空気流により外筒１２８と下部円筒１２９ｂとの間を通り、塵埃収容部１３５内に搬送される。このとき、塵埃には遠心力が働いているため、塵埃収容部１３５内で旋回する（流れ２０４）。そして、掃除機の使用を続けると、徐々に塵埃が堆積し塵埃収容部１３５が満杯になった状態でごみ捨てのタイミングとなる。塵埃収容部１３５内に流入した空気は、筒体１４０、傘部１３９の空間１３９ａ形状に沿って、下部円筒１２９ｂの外周付近から上部円筒１２９ａ側へ流れる（流れ２０５）。この空気の流れによる、塵埃の上部円筒１２９ａ側への戻りを抑制するためには傘部１３９の深さが必要である。本実施形態例では、下部円筒１２９ｂに塵埃を押し出す摺動機構を設けているため、傘部１３９には十分な深さを設けている。また、外筒１２８のテーパ部上端に設けた塵埃舞い戻り防止面１５１により、さらに塵埃の上部円筒１２９ａ側への戻りを抑制している。

塵埃収容部１３５に塵埃が満杯になったらごみ捨てを行うが、ごみ排出機構は前述した通りであり、吸引した塵埃の量が少ない場合でも、傘部１３９の摺動機構、及び外筒１２８の略円錐形状により、塵埃の排出は可能である。

以上、本実施形態例に示したようなスティック型としてもハンディ型としても利用可能で、吸引力を維持できるサイクロン式の集塵装置を備えた電気掃除機によれば、小型軽量と吸引力の強さを両立した使い勝手の良い電気掃除機を提供することができる。

１ 掃除機本体
２ ハンドル
３ 吸口体
４ パイプケース
５ 伸縮パイプ
６ 充電台
７ モータケース
８ 蓄電池ケース
９ 本体端子部
１０ 伸縮ボタン
１１ａ、１１ｂ 操作ボタン
１２ 集塵装置
１３ 吸口体着脱ボタン
１４ 導入管ケース部
１５ 吸込口
１７ 電動送風機
１８ 蓄電池
２０ 先端ブラシ
２４ ハンドル支持軸
２５ 充電台ベース部
２６ 充電台スタンド部
２８ 充電台端子部
２９ 本体固定突起
３０ 応用吸口体
３２ 応用吸口体固定突起
５０ ケース本体
１０１ ハンドル固定クランプ
１０６ 排気口
１０８ ハンドルクランプバネ
１０９ 電動送風機固定ケース
１１０ 本体基板
１１１ 本体ＬＥＤ
１１２ 気密面
１１３ 吸込部
１１５ 保護カバー
１１６ 防振気密ゴム
１１７ 集塵装置固定突起
１１８ 集塵装置固定穴
１１９ Ｄロックボタン
１２０ Ｄロックボタンバネ
１２８ 外筒
１２８ａ フィルタケース受け部
１２８ｂ、１３１ｂ フランジ部
１２９ 内筒
１２９ａ 上部円筒
１２９ｂ 下部円筒
１２９ｃ 吸気部
１２９ｄ ストッパー受け部
１２９ｅ 底面
１３０ 捕塵フィルタ
１３０ａ 鍔部
１３０ｂ、１３０ｃ、１３７、１４８、１５７、１６２ パッキング
１３１ フィルタケース
１３１ａ 開口部
１３２ 上蓋
１３２ａ 気密面
１３３ 底蓋
１３４ 塵埃分離部
１３５ 塵埃収容部
１３６ メッシュ部材
１３８ 空間
１３９ 傘部
１３９ａ 空間
１３９ａ 上面
１３９ｂ リブ
１４０ 筒体
１４０ａ 底面
１４１ バネケース
１４１ａ バネ座
１４１ｂ バネ軸
１４１ｃ 切欠部
１４２ ピストン部
１４３ ストッパー
１４４ ネジ
１４５ バネ
１４６ 鍔部
１４７ フィルタ部材
１４９ 流入口
１４９ａ 流入口外壁面
１５０ 蓋ロック機構
１５１ 塵埃舞い戻り防止面
１５２ 円環リブ
１５３ 蓋ロックカバー
１５４ ボタン
１５５ 爪部
１５６ 掛かり部
１５８ ヒンジ部
１５８ａ 回転軸
１５９ 窪み部
１７０ 窪み部
１６０ 導入管
１６０ａ、１６０ｂ 直線配管
１６０ｃ 斜め配管
１６１ 導入管出口
１７０ 塵埃
１８０ 慣性力
２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５ 流れ

Claims (3)

1. 電動送風機と吸込口とを備える掃除機本体と、該掃除機本体から着脱可能な集塵装置とを有し、
   前記集塵装置は、略円筒状の部分を有する外筒と、該外筒に内包する略円筒状の内筒とを備え、
   該内筒は前記外筒の前記略円筒状の部分と略同心円状に配置し、
   前記外筒は前記略円筒状の部分の側部に前記外筒の前記円筒状の部分の外径よりも外側に前記略円筒状の部分と略接線で繋がるように形成されている流入口外壁面を有する流入口を備え、
   該流入口は前記掃除機本体内に内包されて両端を開口している導入管の一端に連通し、
   該導入管の他端は前記吸込口を備え、
   前記導入管は前記集塵装置の側部に位置し、
   前記流入口の開口を含む面は、前記略円筒状の部分を横切ることを特徴とする電気掃除機。
   
2. 請求項１に記載の電気掃除機において、
   前記導入管は曲がり部を備え、前記曲がり部は両端に上下方向に延伸する延伸部を備え、該延伸部の中心軸と前記集塵装置の中心軸は略平行に設けられ、前記延伸部の上方は前記集塵装置の側部に配置し、前記延伸部の下方の中心軸は前記集塵装置の中心軸と上方から見て同一線上に位置することを特徴とする電気掃除機。
3. 電動送風機と導入管を備える掃除機本体と、該掃除機本体から着脱可能な集塵装置とを有し、
   前記集塵装置は、略円筒状の部分を有する外筒と、該外筒に内包する略円筒状の内筒とを備え、
   該内筒は前記外筒の前記略円筒状の部分と略同心円状に配置し、前記外筒は側部に流入口を備え、
   前記導入管は、前記流入口に連通する一端が前記流入口に向かって突出し、他端に前記吸込口を備え、
   前記導入管は前記集塵装置の側部に位置し、
   上方から見て、前記流入口は、前記吸込口を備える前記導入管の軸上には位置せず、
   前記流入口の開口を含む面は、前記略円筒状の部分を横切ることを特徴とする電気掃除機。