專利名稱：電動吸塵器的制作方法
技術領域：
本發明涉及電動吸塵器。
背景技術：
目前，電動吸塵器在家庭等中被廣泛使用。這種電動吸塵器具備吸引灰塵等的吸入件；以及與該吸入件連接且用于將從上述吸入件吸引的灰塵等吸引到電動吸塵器內的電動鼓風機。另外，通常形成于吸入件和電動鼓風機之間的通風道的一部分由筒狀的延長管構成。作為這種筒狀的延長管廣泛使用樹脂制的延長管。然而，在使用僅由樹脂構成的 延長管的情況下，延長管的重量過重，操作電動吸塵器時需要過度負擔。因此，在專利文獻I中記載了以輕型化為目的，使延長管含有碳素纖維的技術。現有技術文獻專利文獻I :日本特開平9-24003號公報然而，在上述專利文獻I所記載的技術中，并沒有記載關于碳素纖維含有量的具體范圍。因此，由于碳素纖維的含有量，延長管的重量過重地變重，制造成本過度地增加。另夕卜，在碳素纖維的含有量過少的情況下，有時不能確保延長管通常所要求的強度。即、僅根據專利文獻I所記載的事項，解決這些課題是極其困難的。
發明內容
本發明的目的在于提供一種具備廉價、輕型且高剛性的延長管的電動吸塵器。本發明的發明人為了解決上述課題，努力研究的結果發現，通過將構成延長管的至少一部分部件用含有預定比率的碳素纖維的熱塑性樹脂成形而能夠解決上述課題，從而完成了本發明。本發明的效果如下。根據本發明，能夠提供具備廉價、輕型且高剛性的延長管的電動吸塵器。
圖I是表示本發明的一個實施方式的電動吸塵器的整體的外觀立體圖。圖2(a)是表示將延長管縮小后的狀態的側視圖，(b)是表示將延長管伸展后的狀態的側視圖，(C)是表示將延長管伸展后的狀態的仰視圖。圖3是延長管的外管的分解立體圖。圖4是表示外管所配備的支撐部件的圖，(a)是分解立體圖，(b)是立體圖。圖5是延長管的內管的分解立體圖。圖6(a)是從一端側觀察延長管的圖，(b)是從另一端側觀察延長管的圖。圖7(a)是延長管的縱向端面圖，(b)是延長管的另一端部的放大縱向端面圖。圖8(a)是縮小后的狀態的延長管的立體圖，(b)是部分地透視上罩及罩部件的延長管的立體圖。圖9(a)是表示下罩和滑動部的配置關系的立體圖，(b)是表示將延長管縮小后的狀態的扁形電纜的俯視圖，(C)是其側視圖，(d)是表示將延長管伸展后的狀態的扁形電纜的局部側視圖。圖10是示意性地表示使碳素纖維的含有量變化后的情況的厚度及彎曲強度的關系的曲線圖。圖11是模式地表示利用注射模塑成形來制造延長管時的情形的圖。圖12是模式地表示利用吹塑成形來制造延長管時的情形的圖。圖中
I-電動吸塵器，2-吸塵器主體，2b-電動鼓風機，5-延長管，6-第二吸入件(吸入件)，7-第一吸入件(吸入件)，10-外管，11-外管主體，12-下罩(絕緣性樹脂部件)，17-通電端子(導電部件)，13-上罩(罩部件)，15_支撐部件，15d、15e-密封部件，17、27_通電端子,20-內管，21-內管主體，22-基體部件(絕緣性樹脂部件)，23-罩部件，C-扁形電纜(供電機構)，Tl-通風道，T2-通風道，Wl-導電線(供電機構)。
具體實施例方式以下，適當參照附圖對用于實施本發明的方式(本實施方式)進行說明，但是本實施方式并不限定于以下的內容，在無損本發明的主旨的范圍內可任意地進行變更并實施。(I.電動吸塵器的整體結構)如圖I所示，電動吸塵器I的結構是具備吸塵器主體2、軟管部3、設有手邊操作開關SW等的操作管4、伸縮自如地設置的延長管5、作為吸入件的第二吸入件6及第一吸入件7。其中，在本實施方式中，延長管5由外管10和內管20構成，構成外管10的外管主體11(參照圖2(b))和構成內管20的內管主體21(參照圖2(b))由含有(包含)碳素纖維的熱塑性樹脂(例如，聚丙烯、ABS樹脂)形成。吸塵器主體2的外殼由上殼和下殼覆蓋。上殼位于比上下方向的大致中央靠上偵牝下殼位于比上下方向的大致中央靠下側。在吸塵器主體2的內部裝有產生吸引力的電動鼓風機2b、收放由該電動鼓風機2b的吸引力集聚的塵埃的集塵部等，通過對操作管4的手邊操作開關SW進行操作等，進行電動鼓風機2b的運轉的強弱切換、或設置在第一吸入件7上的未圖示的動力刷的通斷等。集塵部位于吸塵器主體2的前側(形成有連接口 2a的一側)。在上殼的前側形成有能夠開閉的蓋。因此蓋能夠開閉地封閉集塵部的上部。操作管4從與延長管5連接的一端直到與軟管部3連接的另一端形成為圓筒狀，并且形成有把手，該把手相對于圓筒狀的部分從與延長管5連接的一端側分支并延伸。手邊操作開關SW形成于把手上。另外，在把手內配置有手邊操作開關SW用的電氣安裝部件。此外，在以下的說明中說到各部的方向時，沿著從第一吸入件7通往吸塵器主體2的未圖示的通風道，將靠近吸塵器主體2的一側作為一端(一端側)，將與之相反的一側作為另一端(另一端側)來進行說明。軟管部3的一端以與吸塵器主體2的集塵部連通的方式與吸塵器主體2的連接口2a連接。另外，軟管部3的另一端與操作管4的一端連接。在操作管4上，除了設有上述的手邊操作開關SW以外，在連接延長管5的未圖示的開口部上還設有從吸塵器主體2供電的未圖示的供電端子。在該供電端子上連接設置在延長管5的外管10的一端的作為導電部件的通電端子17(參照圖2(a))。如上所述，延長管5具備外管10和內管20，如圖2 (b)所示，以內管20的一端部插入到外管10的另一端部Ilc從而使外管10和內管20的通風道Tl、T2連通的方式連結。如圖2 (a) (b)所示，延長管5伸縮自如，外管10和內管20之間由具有彈性及導電性的密封部件15d、15e(參照圖3、圖4(a))以氣密狀態密封。此外，關于延長管5的詳細結構將在后文敘述。如圖I所示，第二吸入件6是可裝卸地與延長管5的內管20的另一端20a連接的吸入件，在其另一端6a上可裝卸地連接第一吸入件7。第二吸入件6通過從其另一端6a拆 下第一吸入件7而可單獨地作為吸入塵埃的吸入件起作用。第二吸入件6也可以能夠裝卸地連接在延長管5的外管10和操作管4的另一端4a之間。但是，第二吸入件6不是必需的結構。第一吸入件7是與第二吸入件6的另一端6a連接的吸入件，下面(與清掃面對峙的面)開有未圖示的吸入口。此外，第一吸入件7也可以相對于延長管5的內管20的另一端20a、或操作管4的另一端4a連接來使用。在第一吸入件7上設有未圖示的動力刷。該動力刷包含刮入作為清掃面的地板面等的塵埃的旋轉清掃體和驅動該旋轉清掃體的電動機而構成。在本實施方式中，構成為從吸塵器主體2通過軟管部3、操作管4、延長管5、第二吸入件6供給向該第一吸入件7的電動機供應的電力。關于設置在延長管5上的供電機構等的結構的詳細內容將在后文敘述。延長管5如上所述，構成外管10的外管主體11 (參照圖2(b))和構成內管20的內管主體21(參照圖2(b))由含有碳素纖維的熱塑性樹脂形成。也就是，作為延長管5的主要構成部件的外管主體11和內管主體21由輕型且高強度的含有碳素纖維的熱塑性樹脂形成。另外，延長管5在內部具有用于向第一吸入件7進行供電的供電機構(后述的外管10的扁形電纜C等(參照圖9(b))。此外，在延長管5與第一吸入件7之間裝有第二吸入件6的情況下，從吸塵器主體2供給的電力從延長管5通過第二吸入件6所配備的未圖示的導電部件被供給到第一吸入件7。在延長管5和第一吸入件7可直接電連接的情況下，不需要第二吸入件6的導電部件。如圖3所示，外管10主要具備圓筒狀的外管主體11 ;裝配在外管主體11的主干部Ila的上部lla2上的作為絕緣性樹脂部件的下罩12 ;以及，以覆蓋下罩12的方式裝配在主干部Ila上的作為罩部件的上罩13。外管主體11通過后述的注射模塑成形或吹塑成形而一體地形成，在內側形成有可滑動地收放內管20 (參照圖5)且與內管20連通的通風道Tl。外管主體11具有主干部I la、直徑比該主干部Ila小的一端部lib、以及直徑比主干部Ila大的另一端部11c。主干部Ila具有與一端部Ilb及另一端部Ilc相比較而成為薄壁的薄壁部。在本實施方式中，主干部Ila的側部Ilal (長度方向中間部)為薄壁部，實現外管主體11的輕型化。在本實施方式中，使薄壁部的厚度(外徑與內徑之差)為I. 2mm±0. 2mm,比以聚丙烯100%成形的現有的延長管的厚度(大約2mm)薄。此外，薄壁部并不限于形成在主干部I Ia的側部I Ial，例如也可以將主干部I Ia的其他部分作為薄壁而形成，而且也可以將一端部Ilb或另一端部Ilc部分地做成薄壁而形成。在主干部Ila的上部lla2上形成有載置下罩12的平坦面SI。在上部lla2上，以從兩側夾住該平坦面SI的方式突出設有肋lid。上罩13的下緣13d可以與肋Ild配合，在裝配上罩13時，將在肋Ild的延伸設置方向上隔開預定間隔地突出設置的卡定部lie卡定在上罩13的凹口部13e，在上部lla2上對上罩13進行定位。如圖6(a)所示，外管主體11的一端部形成為大致圓筒狀，插入操作管4(參照圖1，以下相同)的另一端所設的未圖示的開口部而能夠與操作管4連接。
如圖3所示，在一端部Ilb的上部外周面形成有凹部llbl。設置在操作管4上的未圖示的連接用鉤與該凹部Ilbl配合。另外，如圖2(a)、(b)所示，在一端部Ilb的上方配置有通電端子17、17 (在圖中僅圖示出了一方)。在該通電端子17、17上連接操作管4的開口部上所設的未圖示的端子。由此，從操作管4向延長管5的外管10供給電力。在外管主體11的另一端部Ilc上配設有滑動自如地支撐內管20的支撐部件15。支撐部件15具備環狀的框部15a、保持在該框部15a上的環狀的配合部件15b、配置在框部15a的一端側的密封支撐部15c以及密封部件15d、15e而構成。如圖4(a)所示，環狀的框部15a具備裝配部151和保持部152。裝配部151具有與外管主體11的另一端部Ilc的開口 llc2的內表面對應的外部形狀，并固定在開口 llc2的內表面上。在裝配部151的內表面形成有用于順暢地進行內管20的滑動的引導肋151a。另外，在裝配部151的上端部形成有供內管20的后述的滑動部25及滑動罩28 (參照圖5、7(a) (b))插通的插通部151b。保持部152呈圓環框狀，一體地形成于裝配部151的一端。配合部件15b可沿上下方向移動地外嵌并保持在該保持部152上。在保持部152的下部形成有插通孔152a，該插通孔152a供形成于配合部件15b上的配合突部153a插通。在保持部152的上端部形成有框狀部152b，該框狀部152b供內管20的后述的滑動部25 (參照圖5、圖9(a))插通。配合部件15b呈縱長圓環狀，在與環狀的框部15a的保持部152的上下端之間具有未圖示的間隙以便外嵌在保持部152上。由此，配合部件15b可利用該間隙在上下方向上移動。在配合部件15b的下部設有插通到保持部152的插通孔152a的配合突部153a。該配合突部153a具有在配合部件15b相對于保持部152向上方加力的狀態下，通過上述插通孔152a而向保持部152的內側突出的大小，配合突部153a通過這樣突出而能夠與位于保持部152的內側的未圖示的內管20的凹槽21d(參照圖2(c)，以下相同)配合。如圖7 (b)所示，在配合突部153a的內側形成有彈簧支撐部153c，在該彈簧支撐部153c上,在與外管10(外管主體)的內表面之間壓縮地設有未圖不的螺旋彈簧。另外，如圖4(a)所示，在配合部件15b的上端形成有對配合部件15b向上方加力的板狀的彈簧部153b。因此，配合部件15b通常由這些螺旋彈簧及彈簧部153b向上方加力，使得保持為配合突部153a通過上述插通孔152a而向保持部152的內側突出的狀態。如圖3、圖7(b)所示，在這種配合部件15b的上方，在與上罩13的另一端部13c之間，配設有滑動部件14。滑動部件14通過上罩13的開口 13f并通過人的操作可以沿著外管10的軸向移動，通過滑動部件14朝向另一端側進行滑動操作，端部14c進入配合部件15b的上方，抵抗上述螺旋彈簧及彈簧部153b形成的作用力而將配合部件15b向下方壓下。也就是，通過向另一端側對滑動部件14進行滑動操作，與內管20的凹槽21d配合的配合突部153a脫離凹槽21d，能夠解除配合突部153a相對于凹槽21d的配合。由此，內管20相對于外管10的固定被解除，從而內管20可以相對于外管10滑動移動。密封支撐部15c是圓環狀的部件，為了進行后述的靜電的有效除電，而由具有導電性的材料例如金屬或含有碳素纖維的熱塑性樹脂成形，在外管主體11的另一端部He，與內表面接觸而被固定。在密封支撐部15c的一端形成有裝配密封部件15d的凹部154,在另一端形成有裝配密封部件15e的凹部155。
密封部件15d、15e由具有彈性以及為了進行后述的靜電的有效除電而具有導電性的材料、例如使具有彈性的材料含有金屬纖維或導電性粒子等的材料構成。在密封部件15d、15e的內側插通內管20的主干部21a(參照圖5)。由此，外管10和內管20的通風道Tl、T2之間由密封部件15d、15e密封。在此，由于密封支撐部15c及密封部件15d、15e均具有導電性，因此外管10的外管主體11和內管20的內管主體21通過這些密封支撐部15c及密封部件15d、15e而以電導通的狀態連接。在本實施方式中,在外管主體11和內管主體21的一方或雙方,設有未圖不的具有去除靜電功能的作為除電機構的除電部件。作為除電部件，可以使用例如進行電暈放電的同時能夠在空氣中除電的除電毛氈或金屬纖維等，而且也可以由使用使密封部件15d、15e自身具有除電效果的橡膠類或EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)等并混合了界面活性劑的材料形成，由密封部件15d、15e除電。另外，也可以構成為，設置與吸塵器主體2側連通的未圖示的具有導電性的信號線等，以使靜電向該信號線放電的方式進行除電。如圖3所示，下罩12是由具有絕緣性的材料例如聚丙烯等樹脂形成的細長的上面凹狀的部件，以嵌入主干部Ila的上部lla2的肋Ild的內側的方式載置在平坦面SI上而覆蓋在主干部Ila上。也就是，下罩12覆蓋在不滿延長管5的另一端部的外周面全周的范圍即主干部Ila(相當于權利要求3所說的外管)的上部lla2上。在下罩12的凹部內的長度方向的大致中央部，安裝有構成供電機構的扁形電纜C的另一端部Cl。扁形電纜C具有撓性,配置成其一端部C2沿著凹部向一端側延伸后、向另一端側以U字狀折回。在這種下罩12和上罩13之間(在下罩12之上)，如圖8(b)、圖9(a) (C)所示，設置在內管20上的滑動部25沿著下罩12的長度方向可移動地配置。如圖9 (b) (c)所示，在滑動部25的一端部電連接扁形電纜C的折回的一端部C2。由此，如圖9(c) (d)所示，在延長管5伸縮時，扁形電纜C變形地追隨內管20相對于外管10的滑動移動。在下罩12的一端12b設有端子座16,在該端子座16上安裝有金屬制的通電端子17。通電端子17如圖3中用單點劃線模式地表示的那樣，通過導電線Wl與扁形電纜C的另一端部Cl電連接。S卩、通電端子17通過絕緣性的下罩12支撐在外管主體11上，以不與外管主體11電導通的狀態配置。上罩13由具有絕緣性的材料例如聚丙烯等形成。上罩13通過使下緣13d嵌合在外管主體11的上部lla2所設的肋Ild上，而一體地裝配在外管主體11的上部lla2上，在與下罩12之間形成絕緣了的空間。在該絕緣空間容納構成供電機構的扁形電纜C、和可移動地配置在下罩12上的滑動部25。在本實施方式中，利用由超聲波熔敷得到的緊固方法將上罩13緊固在外管主體11上。此外，上罩13的緊固也可以使用其他的熔敷或粘接材料等進行，也可以使用螺釘等連接部件進行。
此外，下罩12相對于外管主體11的固定也可以通過將上罩13緊固在外管主體11上得到的上罩13的按壓來進行，也可以將下罩12直接固定在外管主體11上。下罩12的固定也可以通過超聲波熔敷來進行。另外，也可以使用其他熔敷或粘接材料等或使用螺釘等連接部件來進行。如圖5所示，內管20主要具備圓筒狀的內管主體21、作為絕緣性樹脂部件的基體部件22、以及罩部件23而構成。內管主體21通過注射模塑成形或吹塑成形而一體地形成，在內側形成有與外管10的通風道Tl (參照圖3)連通的通風道T2。內管主體21具有主干部21a和直徑比該主干部21a大的另一端部21c。在主干部21a的上面設有用于支撐基體部件22上所設的滑動部25的支柱21al。在該主干部21a的一端部21a2上裝配有圓筒狀的滑動部件26。該滑動部件26通過裝配在主干部21a的一端部21a2上而有助于外管10和內管20之間的順暢的滑動。在另一端部21c上可安裝第二吸入件6及第一吸入件7，在另一端部21c的上部21cl上可載置并安裝基體部件22。基體部件22由具有絕緣性的材料例如聚丙烯等形成，覆蓋在內管主體21的另一端部21c的上部21cl上。也就是，基體部件22在內管主體21的另一端部21c覆蓋在不滿外周面的全周的范圍即另一端部21c的上部21cl上。在基體部件22的上表面形成有擺動支撐部22a及通電端子支撐部22b。另外，在基體部件22的一端部，以沿著內管主體21的主干部21a的方式一體地設有向一端部延伸設置的細長板狀的滑動部25。在擺動支撐部22a上可擺動地支撐有操作按鈕24。操作按鈕24是用于進行第二吸入件6及第一吸入件7的安裝拆卸的按鈕，在另一端下部具有卡定用的鉤部24a。該鉤部24a從設置在基體部件22上的未圖示的孔部通過形成于另一端部21c的上部21cl上的開口 21c2而可出沒于另一端部21c的內部空間。這種操作按鈕24利用未圖示的彈簧部件以鉤部24a向另一端部21c的內部空間突出的狀態被加力。由此，若從另一端部21c的內部空間將第二吸入件6或第一吸入件7的安裝部插入，則鉤部24a卡定在第一吸入件6或第二吸入件7的未圖示的卡定部上，從而第一吸入件6或第二吸入件7固定在延長管5的內管20上。此外，在拆卸時，對操作按鈕24的按鈕部24b進行按壓操作，解除鉤部24a的卡定。在基體部件22的通電端子支撐部22b安裝有金屬制的通電端子27。另外，如圖9(b) (c)所示，在滑動部25的一端部連接扁形電纜C的一端部C2(參照圖9(b) (c))，該扁形電纜C的一端部C2和通電端子27之間通過未圖示的導電線而電連接。罩部件23由具有絕緣性的材料例如聚丙烯等形成。如圖5所示，罩部件23通過使下緣23c、23c與內管主體21的另一端部21c的上部21cl上所設的槽部21c3、21c3配合，從而一體地裝配在另一端部21c上，且在與基體部件22之間形成絕緣了的空間。在本實施方式中，利用由超聲波熔敷得到的緊固方法將罩部件23緊固在內管主體21的另一端部21c上。此外，罩部件23的緊固也可以使用其他的熔敷或粘接材料等進行，也可以使用螺釘等連接部件進行。
此外，基體部件22相對于內管主體21的固定也可以通過將罩部件23固定在內管主體21上得到的罩部件23的按壓來進行，也可以將基體部件22直接固定在內管主體21上。基體部件22的固定也可以通過超聲波熔敷來進行。另外，也可以使用其他熔敷或粘接材料等或使用螺釘等連接部件來進行。在罩部件23的另一端，一體地形成有裝配在基體部件22的滑動部25上的滑動罩28。滑動罩28在與滑動部25之間形成容納未圖示的導電線的空間。另外，在罩部件23的上表面形成有供操作按鈕24的按鈕部24b插通配置的開口部 23a。這種滑動部25及滑動罩28成為一體，如圖8(a)所示，通過外管10的另一端部Ilc上所固定的支撐部件15的插通孔151b，而插入到與外管主體11絕緣了的下罩12和上罩13之間。并且，如上所述，通過配置在滑動部25上的未圖示的導電線，扁形電纜C的一端部C2(參照圖9(b))與通電端子27(參照圖5)之間電連接。由此，設置在外管10的一端部的通電端子17、17 (參照圖3)與通電端子27 (參照圖5)之間以與外管主體11及內管主體21絕緣的狀態電連接。以下說明根據上述結構得到的效果。(I)由于延長管5的外管主體11及內管主體21由含有碳素纖維的熱塑性樹脂構成，因此，作為延長管5整體，在實現輕型化的同時能夠確保剛性。也可以將操作管4的全部或一部分(例如除了把手以外的圓筒狀的部分)由含有碳素纖維的熱塑性樹脂成形，實現操作管4的輕型化的同時確保剛性。再有，也可以將吸塵器主體2的一部分(例如下殼)由含有碳素纖維的熱塑性樹脂成形，實現吸塵器主體2的輕型化的同時確保剛性。(2)由于配置在延長管5上的導電部件即通電端子17、17及通電端子27、27配置成在絕緣性樹脂的下罩12或基體部件22上與延長管5的外管主體11及內管主體21絕緣，因此延長管5與通電端子17、17不會電導通，而且延長管5與通電端子27也不會電導通。因此，延長管5的外管主體11及內管主體21具備由具有導電性的材料形成的結構，并且能夠確保與導電部件的適當的絕緣性。(3)由于將通電端子17、17與外管主體11絕緣的下罩12、以及將通電端子27與內管主體21絕緣的基體部件22覆蓋在不滿作為設置部分的外管主體11、內管主體21的外周面全周的范圍，因此，這種配置與覆蓋在外周面全周的結構相比較，能夠減小覆蓋面積，由此能夠相應地實現輕型、小型化。(4)由于作為與通電端子17、17連接的供電機構的導電線Wl以及與導電線Wl連接的扁形電纜C分別配置在作為絕緣性樹脂的下罩12上，因此，能夠確保與作為導電性部件的外管主體11的適當的絕緣性，能夠實現對第一吸入件7的適當的供電。(5)由于扁形電纜C在下罩12和上罩13之間配置在與外管主體11絕緣了的空間內，因此能夠維持良好的絕緣性。因此，即使因長期使用而發生扁形電纜C的包覆剝落的事情，也能夠可靠地阻止扁形電纜C與人的手接觸、或與外管主體11直接接觸。(6)由于利用超聲波熔敷的緊固方法將上罩13緊固在外管主體11上，而且將罩部件23緊固在內管主體21上，因此上罩13或罩部件23的固定簡單，能夠實現高強度的緊固。另外，熔敷部位的加工質量變得良好，產品價值也變高。(7)由于外管主體11和內管主體21之間由具有彈性及導電性的密封部件15d、 15e密封，因此能夠將外管主體11和內管主體21作為具有導電性的一個部件，通過設置在例如外管主體11上的一個除電機構適當地除去使其帶電的靜電。由此能夠實現生產性的提高及成本的降低。此外，在將外管主體11和內管主體12用鋁合金等金屬材料形成的情況下，通過將上述兩者之間用密封部件15d、15e密封，從而能夠用設置在例如外管主體11上的一個除電機構適當地除去使其帶電的靜電。(8)在構成為設置與吸塵器主體2側連通的未圖示的信號線等，使延長管5的靜電向該信號線等放電的結構中，能夠利用已有的信號線等適當地除去靜電，從而能夠實現成本的降低。另外，也可以構成為，將第一吸入件7或第二吸入件6由具有導電性的材料例如含有碳素纖維的熱塑性樹脂成形，使從與清掃面接觸的部分至與延長管5接觸的部分具有導電性。這種情況下，能夠通過第一吸入件7或第二吸入件6適當地對清掃面的電進行放電。此外，也可以將操作管4的全部或一部分(例如除了把手以外的圓筒狀的部分)由含有碳素纖維的熱塑性樹脂成形，從延長管5的外管10通過操作管4以及清掃時握住該操作管4的人，使延長管5所帶的靜電向地板面等放出。(9)在利用注射模塑成形對延長管5的外管主體11及內管主體21進行成形的情況下，與利用金屬制的部件形成延長管5的情況相比較，形成簡單，復雜的形狀等也能夠一體地形成，生產性優良。另外，通過注射模塑成形能夠使外管主體11及內管主體21的內表面平滑化，因此能夠抑制因塵埃的沖突而產生的靜電。此外，各部件的形狀等能夠任意地設定，下罩12、上罩13在周向的大小、基體部件22、罩部件23在周向的大小等，只要覆蓋不滿外周面全周的范圍就能夠任意地設定。另外，在上述實施方式中，就延長管5而言，舉例說明了連結外管10和內管20的結構，但是并不限定于此，也可以用一個管體構成。(2 延長管)其次，對成形構成電動吸塵器I上所配備的延長管5的外管主體11及內管主體21的材料進行說明。如上所述,構成延長管5的外管主體11和內管主體12由含有規定比例的碳素纖維的熱塑性樹脂(以下適于稱為“含碳素纖維樹脂”)構成。以下對該含碳素纖維樹脂進行說明。(碳素纖維)含碳素纖維樹脂所含的碳素纖維是通過將纖維狀的例如聚丙烯腈(PAN)樹脂、間距等在高溫下碳化而得到的纖維(短纖維)，通常其90%以上由碳素構成。這種碳素纖維的具體種類沒有特別限定，根據后述的碳素纖維的物理性質在任意條件下都可以制造，而且也可以使用市場上銷售的制品。在制造碳素纖維的情況下，其制造條件、原材料等沒有特別限制，使用公知的任意的制造條件及原材料進行制造即可。另外，碳素纖維不一定必須單獨使用一種，也可以將兩種以上按任意的比率及組合來使用。含碳素纖維樹脂所含的碳素纖維的長度沒有特別限制，優選Imm以下。通過使用這種長度的碳素纖維，能夠更加容易地準備外管主體11及內管主體21所含有的碳素纖維，因此能夠削減延長管5的制造成本。另外，通過使外管主體11及內管主體21含有這種長度的碳素纖維，碳素纖維彼此在構成外管主體11及內管主體21的含碳素纖維樹脂中適度 地攪在一起，其結果，能夠具有良好的剛性。含碳素纖維樹脂所含的碳素纖維的量在含碳素纖維樹脂中為5質量％以上、15質量％以下，優選10質量％以下。通過碳素纖維的含有量在該范圍內，不僅能夠抑制延長管5的制造成本，還能夠平衡性良好地提高延長管5的輕型化及高剛性化。另外，還具有容易將上述的上罩13 (參照圖3)及罩部件23 (參照圖5)分別超聲波熔敷在外管主體11及內管主體21上的優點。關于這點，參照圖10進行詳細說明。圖10是根據本發明的發明人的研究得到的曲線，是示意地表示使碳素纖維的含有量變化了的情況的、板狀的含碳素纖維樹脂的厚度(與成形延長管時的外徑和內徑的長度的差對應)以及該厚度的板狀的含碳素纖維樹脂的彎曲強度的關系的曲線。圖10中，各曲線附近的記載是碳素纖維(CF)的含有量(質量％)，“PP”表示作為不含碳素纖維的熱塑性樹脂的聚丙烯(CF含有量為0質量％ )。另外，縱軸的“86MPa”表示現有的電動吸塵器所使用的厚度為2mm的聚丙烯的彎曲強度。即在現有的由厚度2mm的聚丙烯構成的延長管中，將該延長管成形為板狀時的板狀聚丙烯的彎曲強度為86MPa。因此，只要板狀樹脂的彎曲強度在86MPa以上，則能夠使用該板狀樹脂成形至少具有與以往同等以上的強度(剛性)的延長管。再有，橫軸的“0.9”mm是可以進行注射模塑成形或吹塑成形的最低限度的厚度。因此，在進行注射模塑成形或吹塑成形來成形延長管的情況下，使用板狀樹脂成形極為重要的是，延長管的厚度最低為0. 9_。如圖10所示，在具有相同厚度的情況下，含碳素纖維樹脂中的碳素纖維含有量越增加，含碳素纖維樹脂的強度(所需強度)越增加。然而，碳素纖維通常價格較高，在使碳素纖維的含有量增加的情況下，含碳素纖維樹脂中的制造成本增加(價格上升)。并且，如果使延長管的厚度增加，則由此導致延長管的質量也上升(質量上升)。另外，根據本發明的發明人的研究，聚丙烯的比重是0. 92g/cm3,以例如10質量％的比例含碳素纖維的聚丙烯的比重是0.95g/cm3。因此，含碳素纖維的聚丙烯的比重比不含碳素纖維的聚丙烯的比重大，因此，在僅使碳素纖維的含有增加的情況下，即使厚度相同，重量也增加。S卩、為了提高延長管5(更具體地說是外管主體11及內管主體21)的剛性，即使僅使碳素纖維的含有量增加，也不能廉價地制造延長管5，而且重量也增加。并且，在重量變得過重的情況下，若減小延長管5的厚度，則后述的成型變得困難，無法確保延長管5通常所要求的剛性。另外，即使為了使厚度相同并且為了廉價地制造延長管5而使碳素纖維的含有量減少，也不能確保延長管5通常所要求的強度。再有，如果為了確保剛性而增加延長管5的厚度，則延長管5的重量有可能變重(質量增加)。圖10所示的曲線是鑒于上述課題，本發明的發明人進行研究而得到的曲線。SP、制造時的制造成本的削減(廉價化)、確保通常所要求的強度、輕型化全部兼備的延長管5是通過本發明的發明人的努力研究而得到的。也就是，在例如包含聚丙烯和10質量％的比例的碳素纖維的含碳素纖維樹脂中，在要維持與現有的構成延長管的樹脂強度(作為板狀的樹脂強度為86MPa)同等程度的強度的情況下，若厚度超過大約2mm，則比以往構成延長管的樹脂重。因此，如果使碳素纖維的含有比例為5質量％以上且15質量％以下，則能夠達到與以往構成延長管的樹脂同等程度的強度，并且還能夠使厚度比以往(大約2mm)薄，進而能夠使延長管比以往輕。特別是，由于延長管為筒狀，因此與構成電動吸塵器的其他部件相 比較，存在容易破損的情況，但卻具有輕型(也就是厚度薄)及高剛性的優良效果。通過將具有這樣的碳素纖維含有量的含碳素樹脂應用于延長管，能夠制造如下延長管在外管主體11及內管主體21的長度方向中間部分別使外徑與內徑的差為Imm以上且I. 4mm以下，而且該差在長度方向全部區域內為2mm以下，比以往薄、輕型而且高剛性。另外，根據由以5質量％以上且15質量％以下的比例含有碳素纖維的含碳素纖維樹脂構成的延長管5，通過超聲波熔敷上述的上罩13及罩部件23，能夠更加可靠地固定。更具體地說，具有越增加碳素纖維的含有量，通常超聲波熔敷變得越困難的傾向。然而，根據以上述比例含有碳素纖維的延長管5，維持上述的廉價、輕型、高剛性的同時，還具有能夠更可靠地進行上罩13及罩部件23的固定的效果。再有，通過使熱塑性樹脂以上述比例含有碳素纖維，從而還具有利用后述的注射模塑成形或吹塑成形來特別容易成形延長管的優點。(熱塑性樹脂)延長管5由含有上述碳素纖維的熱塑性樹脂構成。在上述的碳素纖維的說明中，作為熱塑性樹脂以聚丙烯為具體例子進行了說明，但延長管5所含的熱塑性樹脂并不限定于聚丙烯。即、作為成形延長管5的熱塑性樹脂，能夠使用公知的任意的熱塑性樹脂(例如如上所述ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹脂等)，其物理性質只要具備作為延長管的功能則為任意的。但是，作為成形延長管5的熱塑性樹脂，根據輕型及廉價、容易制造及處理的觀點，如在上述具體例中所說明的那樣，優選使用聚丙烯。另外，熱塑性樹脂并不是必需單獨使用一種，也可以以任意的比率及組合使用兩種以上。另外，延長管5也可以含有上述碳素纖維及熱塑性樹脂以外的任意成分。其次，對構成延長管5的由含碳素纖維樹脂構成的外管主體11及內管主體21的制造方法進行說明。在本實施方式中，外管主體11及內管主體21分別通過使含碳素纖維樹脂注射模塑成形或吹塑成形而成形。以下分為進行注射模塑成形的情況、進行吹塑成形的情況的這兩種，對外管主體11及內管主體21的制造方法進行說明。但是，外管主體11及內管主體21盡管形狀稍微不同但能夠同樣地制造，因此，在以下的說明中以內管主體21的制造方法為例進行說明。另外，為了簡化圖示，使圖11及圖12中的內管主體21的形狀為簡單的筒形狀。(進行注射模塑成形的情況)在使用含碳素纖維樹脂進行注射模塑成形的情況下，其具體的方法沒有特別限制。以下對注射模塑成形的方法進行具體說明，但注射模塑成形的方法并不限定于以下內容。例如，如圖11所示，將可成形筒形狀的外形(也就是圓柱形狀的外觀)的模具(上模100及下模101)、可成形圓筒形狀的內徑的型心102組合而做成一體的構件。并且通過貫通與型心102 —體地形成的凸緣102a的貫通孔102b，在將這些進行組合時產生的間隙中，注射(也就是推出)加熱后熔化了的含碳素纖維樹脂。然后冷卻，并且拆卸下模具100、101及型心102，根據需要切斷溢料，從而能夠成形內管主體21。注射熔化了的含碳素纖維樹脂時的模具100、101及型心102的溫度為任意的溫度，但是在含碳素纖維樹脂的熔點以下的溫度的情況下，由于含碳素纖維樹脂固化，因此設定為比該熔點溫度高的溫度。另外，由于注射時的注射負載根據含碳素纖維樹脂的溫度或 組成而不同，因此不能一概而論，但能夠使其為例如200MPa左右。此外，作為進行注射成形時的具體的裝置，例如能夠使用日本特開2010-131966號公報或日本特開2006-110905號公報等所記載的注射模塑成型機。通過利用注射模塑成形來成形內管主體21，能夠精度良好地構成內管主體21的外部形狀及內部形狀，能夠做成使內管主體21的內壁平滑的構件。因此，空氣在使用電動吸塵器時的內管主體21內部流通時，能夠減小空氣的內部阻力，能夠進一步提高電動吸塵器上所配備的電動鼓風機的運轉效率。另外，能夠抑制內壁的凹凸造成的空氣的紊流，能夠進一步抑制伴隨該紊流的噪音。并且，由于能夠在一次工序中將延長管整體一體地成形，因此能夠實現制造工序的簡化。(進行吹塑成形的情況)在使用含碳素纖維樹脂進行吹塑成形的情況下，其具體的方法沒有特別限制。以下參照圖12對吹塑成形的方法進行具體說明，但吹塑成形的方法并不限定于以下的內容。例如，組合可成形圖12所示的筒形狀的外形的模具200、201，向這些模具200、201的內部推出由含碳素纖維樹脂構成的型坯202。然后，向型坯202的內部噴入高壓空氣，將型坯202按壓到模具200、201的內表面。并且，通過對模具100、101進行冷卻，使型坯202固化，拆卸下模具200、201之后，根據需要切斷溢料，從而能夠成形內管主體21。構成型坯202的含碳素纖維樹脂的溫度、向模具200、201內表面推出型坯202時的負載、高壓空氣的具體壓力等沒有特別限制，只要適用公知的任意的吹塑成形法即可。此夕卜，作為進行吹塑成形時的具體的裝置，能夠使用例如日本特開平11-277617號公報等所記載的吹塑成型機。通過利用吹塑成形來成形內管主體21，能夠不使用型心地成形內管主體21，因此能夠實現拉拔型心等的制造工序的簡化。由于能夠在一次工序中將內管主體21整體一體地成形，因此，根據該觀點，還能夠實現制造工序的簡化。如上所述，外管主體11及內管主體21能夠廉價地制造，而且輕型且高剛性。也就是，關于通常作為附屬品附帶在電動吸塵器上的延長管5，也能夠實現性能的提高，進而能夠提供電動吸塵器整體性能高的電動吸塵器。另外，如上所述，即使使用含碳素纖維樹脂，也能夠容易地進行注射模塑成形或吹塑成形。因此，具有延長管5(更具體地說，外管主體11及內管主體21)的成形容易之類的優點。另外，通過超聲波熔敷上罩13及罩部件23，也能夠相對于含有碳素纖維的熱塑性樹脂容易且牢固地固定。此外，在電動吸塵器I中，將含碳素纖維樹脂應用于外管主體11及內管主體21，但是這種含碳素纖維樹脂除了可應用于外管主體11及內管主體21以外，還可應用于例如車輪等構成電動吸塵器I的各部件上。并且，如上所述，也可以將含碳素纖維樹脂應用于構成操作管4的至少一部分(即全部或一部分)的部件、或構成吸塵器主體2的 至少一部分(即全部或一部分)的部件上。
權利要求
1.ー種電動吸塵器，具備吸入件、電動鼓風機、形成于上述吸入件及上述電動鼓風機之間的通風道，上述通風道的至少一部分由筒狀的延長管形成，該電動吸塵器的特征在干， 構成上述延長管的至少一部分部件由含有碳素纖維及熱塑性樹脂的含碳素纖維樹脂構成， 上述含碳素纖維樹脂所含的碳素纖維的量在上述含碳素纖維樹脂中為5質量％以上且15質量％以下， 構成上述延長管的至少一部分上述部件通過對上述含碳素纖維樹脂進行吹塑成形或注射模塑成形而成。
2.根據權利要求I所述的電動吸塵器，其特征在干， 上述碳素纖維的纖維長度為Imm以下。
3.根據權利要求I或2所述的電動吸塵器，其特征在干， 上述熱塑性纖維樹脂為聚丙烯。
4.根據權利要求I或2所述的電動吸塵器，其特征在干， 上述部件的最薄部的厚度為Imm以上且I. 4mm以下。
5.ー種電動吸塵器，具備吸入件、電動鼓風機、形成于上述吸入件及上述電動鼓風機之間的通風道，上述通風道的至少一部分由具有把手的筒狀操作管形成，該電動吸塵器的特征在干， 構成上述操作管的至少一部分部件由含有碳素纖維及熱塑性樹脂的含碳素纖維樹脂構成， 上述含碳素纖維樹脂所含的碳素纖維的量在上述含碳素纖維樹脂中為5質量％以上且15質量％以下， 構成上述操作管的至少一部分上述部件通過對上述含碳素纖維樹脂進行吹塑成形或注射模塑成形而成。
6.ー種電動吸塵器，具備內裝電動鼓風機和集塵部的吸塵器主體、與上述吸塵器主體連通的吸入件，其特征在干， 構成上述吸塵器主體的至少一部分部件由含有碳素纖維及熱塑性樹脂的含碳素纖維樹脂構成， 上述含碳素纖維樹脂所含的碳素纖維的量在上述含碳素纖維樹脂中為5質量％以上且15質量％以下， 構成上述吸塵器主體的至少一部分上述部件通過對上述含碳素纖維樹脂進行吹塑成形或注射模塑成形而成。
全文摘要
本發明提供一種具備廉價、輕型而且高剛性的延長管的電動吸塵器。該電動吸塵器(1)具備吸入件(6、7)、電動鼓風機(2b)、形成于吸入件(6、7)及電動鼓風機(2b)之間的通風道(T1、T2)，通風道(T1、T2)的至少一部分由筒狀的延長管(5)形成，其特征在于，構成延長管(5)的至少一部分部件由含有碳素纖維及熱塑性樹脂的含碳素纖維樹脂構成，上述含碳素纖維樹脂所含的碳素纖維的量在上述含碳素纖維樹脂中為5質量％以上且15質量％以下，構成延長管(5)的至少一部分上述部件通過對上述含碳素纖維樹脂進行吹塑成形或注射模塑成形而成。
文檔編號A47L9/24GK102670122SQ20121002509
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月6日 優先權日2011年3月15日
發明者中野誠一郎, 大木雅之, 漆原篤彥, 田中博文, 石田剛, 藤森惠一, 西川實里, 鈴木龍路 申請人:日立空調·家用電器株式會社