专利名称：电动吸尘器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动吸尘器。
背景技术：
目前，电动吸尘器在家庭等中被广泛使用。这种电动吸尘器具备吸引灰尘等的吸入件；以及与该吸入件连接且用于将从上述吸入件吸引的灰尘等吸引到电动吸尘器内的电动鼓风机。另外，通常形成于吸入件和电动鼓风机之间的通风道的一部分由筒状的延长管构成。作为这种筒状的延长管广泛使用树脂制的延长管。然而，在使用仅由树脂构成的 延长管的情况下，延长管的重量过重，操作电动吸尘器时需要过度负担。因此，在专利文献I中记载了以轻型化为目的，使延长管含有碳素纤维的技术。现有技术文献专利文献I :日本特开平9-24003号公报然而，在上述专利文献I所记载的技术中，并没有记载关于碳素纤维含有量的具体范围。因此，由于碳素纤维的含有量，延长管的重量过重地变重，制造成本过度地增加。另夕卜，在碳素纤维的含有量过少的情况下，有时不能确保延长管通常所要求的强度。即、仅根据专利文献I所记载的事项，解决这些课题是极其困难的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具备廉价、轻型且高刚性的延长管的电动吸尘器。本发明的发明人为了解决上述课题，努力研究的结果发现，通过将构成延长管的至少一部分部件用含有预定比率的碳素纤维的热塑性树脂成形而能够解决上述课题，从而完成了本发明。本发明的效果如下。根据本发明，能够提供具备廉价、轻型且高刚性的延长管的电动吸尘器。
图I是表示本发明的一个实施方式的电动吸尘器的整体的外观立体图。图2(a)是表示将延长管缩小后的状态的侧视图，(b)是表示将延长管伸展后的状态的侧视图，(C)是表示将延长管伸展后的状态的仰视图。图3是延长管的外管的分解立体图。图4是表示外管所配备的支撑部件的图，(a)是分解立体图，(b)是立体图。图5是延长管的内管的分解立体图。图6(a)是从一端侧观察延长管的图，(b)是从另一端侧观察延长管的图。图7(a)是延长管的纵向端面图，(b)是延长管的另一端部的放大纵向端面图。图8(a)是缩小后的状态的延长管的立体图，(b)是部分地透视上罩及罩部件的延长管的立体图。图9(a)是表示下罩和滑动部的配置关系的立体图，(b)是表示将延长管缩小后的状态的扁形电缆的俯视图，(C)是其侧视图，(d)是表示将延长管伸展后的状态的扁形电缆的局部侧视图。图10是示意性地表示使碳素纤维的含有量变化后的情况的厚度及弯曲强度的关系的曲线图。图11是模式地表示利用注射模塑成形来制造延长管时的情形的图。图12是模式地表示利用吹塑成形来制造延长管时的情形的图。图中
I-电动吸尘器，2-吸尘器主体，2b-电动鼓风机，5-延长管，6-第二吸入件(吸入件)，7-第一吸入件(吸入件)，10-外管，11-外管主体，12-下罩(绝缘性树脂部件)，17-通电端子(导电部件)，13-上罩(罩部件)，15_支撑部件，15d、15e-密封部件，17、27_通电端子,20-内管，21-内管主体，22-基体部件(绝缘性树脂部件)，23-罩部件，C-扁形电缆(供电机构)，Tl-通风道，T2-通风道，Wl-导电线(供电机构)。
具体实施例方式以下，适当参照附图对用于实施本发明的方式(本实施方式)进行说明，但是本实施方式并不限定于以下的内容，在无损本发明的主旨的范围内可任意地进行变更并实施。(I.电动吸尘器的整体结构)如图I所示，电动吸尘器I的结构是具备吸尘器主体2、软管部3、设有手边操作开关SW等的操作管4、伸缩自如地设置的延长管5、作为吸入件的第二吸入件6及第一吸入件7。其中，在本实施方式中，延长管5由外管10和内管20构成，构成外管10的外管主体11(参照图2(b))和构成内管20的内管主体21(参照图2(b))由含有(包含)碳素纤维的热塑性树脂(例如，聚丙烯、ABS树脂)形成。吸尘器主体2的外壳由上壳和下壳覆盖。上壳位于比上下方向的大致中央靠上侦牝下壳位于比上下方向的大致中央靠下侧。在吸尘器主体2的内部装有产生吸引力的电动鼓风机2b、收放由该电动鼓风机2b的吸引力集聚的尘埃的集尘部等，通过对操作管4的手边操作开关SW进行操作等，进行电动鼓风机2b的运转的强弱切换、或设置在第一吸入件7上的未图示的动力刷的通断等。集尘部位于吸尘器主体2的前侧(形成有连接口 2a的一侧)。在上壳的前侧形成有能够开闭的盖。因此盖能够开闭地封闭集尘部的上部。操作管4从与延长管5连接的一端直到与软管部3连接的另一端形成为圆筒状，并且形成有把手，该把手相对于圆筒状的部分从与延长管5连接的一端侧分支并延伸。手边操作开关SW形成于把手上。另外，在把手内配置有手边操作开关SW用的电气安装部件。此外，在以下的说明中说到各部的方向时，沿着从第一吸入件7通往吸尘器主体2的未图示的通风道，将靠近吸尘器主体2的一侧作为一端(一端侧)，将与之相反的一侧作为另一端(另一端侧)来进行说明。软管部3的一端以与吸尘器主体2的集尘部连通的方式与吸尘器主体2的连接口2a连接。另外，软管部3的另一端与操作管4的一端连接。在操作管4上，除了设有上述的手边操作开关SW以外，在连接延长管5的未图示的开口部上还设有从吸尘器主体2供电的未图示的供电端子。在该供电端子上连接设置在延长管5的外管10的一端的作为导电部件的通电端子17(参照图2(a))。如上所述，延长管5具备外管10和内管20，如图2 (b)所示，以内管20的一端部插入到外管10的另一端部Ilc从而使外管10和内管20的通风道Tl、T2连通的方式连结。如图2 (a) (b)所示，延长管5伸缩自如，外管10和内管20之间由具有弹性及导电性的密封部件15d、15e(参照图3、图4(a))以气密状态密封。此外，关于延长管5的详细结构将在后文叙述。如图I所示，第二吸入件6是可装卸地与延长管5的内管20的另一端20a连接的吸入件，在其另一端6a上可装卸地连接第一吸入件7。第二吸入件6通过从其另一端6a拆 下第一吸入件7而可单独地作为吸入尘埃的吸入件起作用。第二吸入件6也可以能够装卸地连接在延长管5的外管10和操作管4的另一端4a之间。但是，第二吸入件6不是必需的结构。第一吸入件7是与第二吸入件6的另一端6a连接的吸入件，下面(与清扫面对峙的面)开有未图示的吸入口。此外，第一吸入件7也可以相对于延长管5的内管20的另一端20a、或操作管4的另一端4a连接来使用。在第一吸入件7上设有未图示的动力刷。该动力刷包含刮入作为清扫面的地板面等的尘埃的旋转清扫体和驱动该旋转清扫体的电动机而构成。在本实施方式中，构成为从吸尘器主体2通过软管部3、操作管4、延长管5、第二吸入件6供给向该第一吸入件7的电动机供应的电力。关于设置在延长管5上的供电机构等的结构的详细内容将在后文叙述。延长管5如上所述，构成外管10的外管主体11 (参照图2(b))和构成内管20的内管主体21(参照图2(b))由含有碳素纤维的热塑性树脂形成。也就是，作为延长管5的主要构成部件的外管主体11和内管主体21由轻型且高强度的含有碳素纤维的热塑性树脂形成。另外，延长管5在内部具有用于向第一吸入件7进行供电的供电机构(后述的外管10的扁形电缆C等(参照图9(b))。此外，在延长管5与第一吸入件7之间装有第二吸入件6的情况下，从吸尘器主体2供给的电力从延长管5通过第二吸入件6所配备的未图示的导电部件被供给到第一吸入件7。在延长管5和第一吸入件7可直接电连接的情况下，不需要第二吸入件6的导电部件。如图3所示，外管10主要具备圆筒状的外管主体11 ;装配在外管主体11的主干部Ila的上部lla2上的作为绝缘性树脂部件的下罩12 ;以及，以覆盖下罩12的方式装配在主干部Ila上的作为罩部件的上罩13。外管主体11通过后述的注射模塑成形或吹塑成形而一体地形成，在内侧形成有可滑动地收放内管20 (参照图5)且与内管20连通的通风道Tl。外管主体11具有主干部I la、直径比该主干部Ila小的一端部lib、以及直径比主干部Ila大的另一端部11c。主干部Ila具有与一端部Ilb及另一端部Ilc相比较而成为薄壁的薄壁部。在本实施方式中，主干部Ila的侧部Ilal (长度方向中间部)为薄壁部，实现外管主体11的轻型化。在本实施方式中，使薄壁部的厚度(外径与内径之差)为I. 2mm±0. 2mm,比以聚丙烯100%成形的现有的延长管的厚度(大约2mm)薄。此外，薄壁部并不限于形成在主干部I Ia的侧部I Ial，例如也可以将主干部I Ia的其他部分作为薄壁而形成，而且也可以将一端部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上形成有载置下罩12的平坦面SI。在上部lla2上，以从两侧夹住该平坦面SI的方式突出设有肋lid。上罩13的下缘13d可以与肋Ild配合，在装配上罩13时，将在肋Ild的延伸设置方向上隔开预定间隔地突出设置的卡定部lie卡定在上罩13的凹口部13e，在上部lla2上对上罩13进行定位。如图6(a)所示，外管主体11的一端部形成为大致圆筒状，插入操作管4(参照图1，以下相同)的另一端所设的未图示的开口部而能够与操作管4连接。
如图3所示，在一端部Ilb的上部外周面形成有凹部llbl。设置在操作管4上的未图示的连接用钩与该凹部Ilbl配合。另外，如图2(a)、(b)所示，在一端部Ilb的上方配置有通电端子17、17 (在图中仅图示出了一方)。在该通电端子17、17上连接操作管4的开口部上所设的未图示的端子。由此，从操作管4向延长管5的外管10供给电力。在外管主体11的另一端部Ilc上配设有滑动自如地支撑内管20的支撑部件15。支撑部件15具备环状的框部15a、保持在该框部15a上的环状的配合部件15b、配置在框部15a的一端侧的密封支撑部15c以及密封部件15d、15e而构成。如图4(a)所示，环状的框部15a具备装配部151和保持部152。装配部151具有与外管主体11的另一端部Ilc的开口 llc2的内表面对应的外部形状，并固定在开口 llc2的内表面上。在装配部151的内表面形成有用于顺畅地进行内管20的滑动的引导肋151a。另外，在装配部151的上端部形成有供内管20的后述的滑动部25及滑动罩28 (参照图5、7(a) (b))插通的插通部151b。保持部152呈圆环框状，一体地形成于装配部151的一端。配合部件15b可沿上下方向移动地外嵌并保持在该保持部152上。在保持部152的下部形成有插通孔152a，该插通孔152a供形成于配合部件15b上的配合突部153a插通。在保持部152的上端部形成有框状部152b，该框状部152b供内管20的后述的滑动部25 (参照图5、图9(a))插通。配合部件15b呈纵长圆环状，在与环状的框部15a的保持部152的上下端之间具有未图示的间隙以便外嵌在保持部152上。由此，配合部件15b可利用该间隙在上下方向上移动。在配合部件15b的下部设有插通到保持部152的插通孔152a的配合突部153a。该配合突部153a具有在配合部件15b相对于保持部152向上方加力的状态下，通过上述插通孔152a而向保持部152的内侧突出的大小，配合突部153a通过这样突出而能够与位于保持部152的内侧的未图示的内管20的凹槽21d(参照图2(c)，以下相同)配合。如图7 (b)所示，在配合突部153a的内侧形成有弹簧支撑部153c，在该弹簧支撑部153c上,在与外管10(外管主体)的内表面之间压缩地设有未图不的螺旋弹簧。另外，如图4(a)所示，在配合部件15b的上端形成有对配合部件15b向上方加力的板状的弹簧部153b。因此，配合部件15b通常由这些螺旋弹簧及弹簧部153b向上方加力，使得保持为配合突部153a通过上述插通孔152a而向保持部152的内侧突出的状态。如图3、图7(b)所示，在这种配合部件15b的上方，在与上罩13的另一端部13c之间，配设有滑动部件14。滑动部件14通过上罩13的开口 13f并通过人的操作可以沿着外管10的轴向移动，通过滑动部件14朝向另一端侧进行滑动操作，端部14c进入配合部件15b的上方，抵抗上述螺旋弹簧及弹簧部153b形成的作用力而将配合部件15b向下方压下。也就是，通过向另一端侧对滑动部件14进行滑动操作，与内管20的凹槽21d配合的配合突部153a脱离凹槽21d，能够解除配合突部153a相对于凹槽21d的配合。由此，内管20相对于外管10的固定被解除，从而内管20可以相对于外管10滑动移动。密封支撑部15c是圆环状的部件，为了进行后述的静电的有效除电，而由具有导电性的材料例如金属或含有碳素纤维的热塑性树脂成形，在外管主体11的另一端部He，与内表面接触而被固定。在密封支撑部15c的一端形成有装配密封部件15d的凹部154,在另一端形成有装配密封部件15e的凹部155。
密封部件15d、15e由具有弹性以及为了进行后述的静电的有效除电而具有导电性的材料、例如使具有弹性的材料含有金属纤维或导电性粒子等的材料构成。在密封部件15d、15e的内侧插通内管20的主干部21a(参照图5)。由此，外管10和内管20的通风道Tl、T2之间由密封部件15d、15e密封。在此，由于密封支撑部15c及密封部件15d、15e均具有导电性，因此外管10的外管主体11和内管20的内管主体21通过这些密封支撑部15c及密封部件15d、15e而以电导通的状态连接。在本实施方式中,在外管主体11和内管主体21的一方或双方,设有未图不的具有去除静电功能的作为除电机构的除电部件。作为除电部件，可以使用例如进行电晕放电的同时能够在空气中除电的除电毛毡或金属纤维等，而且也可以由使用使密封部件15d、15e自身具有除电效果的橡胶类或EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)等并混合了界面活性剂的材料形成，由密封部件15d、15e除电。另外，也可以构成为，设置与吸尘器主体2侧连通的未图示的具有导电性的信号线等，以使静电向该信号线放电的方式进行除电。如图3所示，下罩12是由具有绝缘性的材料例如聚丙烯等树脂形成的细长的上面凹状的部件，以嵌入主干部Ila的上部lla2的肋Ild的内侧的方式载置在平坦面SI上而覆盖在主干部Ila上。也就是，下罩12覆盖在不满延长管5的另一端部的外周面全周的范围即主干部Ila(相当于权利要求3所说的外管)的上部lla2上。在下罩12的凹部内的长度方向的大致中央部，安装有构成供电机构的扁形电缆C的另一端部Cl。扁形电缆C具有挠性,配置成其一端部C2沿着凹部向一端侧延伸后、向另一端侧以U字状折回。在这种下罩12和上罩13之间(在下罩12之上)，如图8(b)、图9(a) (C)所示，设置在内管20上的滑动部25沿着下罩12的长度方向可移动地配置。如图9 (b) (c)所示，在滑动部25的一端部电连接扁形电缆C的折回的一端部C2。由此，如图9(c) (d)所示，在延长管5伸缩时，扁形电缆C变形地追随内管20相对于外管10的滑动移动。在下罩12的一端12b设有端子座16,在该端子座16上安装有金属制的通电端子17。通电端子17如图3中用单点划线模式地表示的那样，通过导电线Wl与扁形电缆C的另一端部Cl电连接。S卩、通电端子17通过绝缘性的下罩12支撑在外管主体11上，以不与外管主体11电导通的状态配置。上罩13由具有绝缘性的材料例如聚丙烯等形成。上罩13通过使下缘13d嵌合在外管主体11的上部lla2所设的肋Ild上，而一体地装配在外管主体11的上部lla2上，在与下罩12之间形成绝缘了的空间。在该绝缘空间容纳构成供电机构的扁形电缆C、和可移动地配置在下罩12上的滑动部25。在本实施方式中，利用由超声波熔敷得到的紧固方法将上罩13紧固在外管主体11上。此外，上罩13的紧固也可以使用其他的熔敷或粘接材料等进行，也可以使用螺钉等连接部件进行。
此外，下罩12相对于外管主体11的固定也可以通过将上罩13紧固在外管主体11上得到的上罩13的按压来进行，也可以将下罩12直接固定在外管主体11上。下罩12的固定也可以通过超声波熔敷来进行。另外，也可以使用其他熔敷或粘接材料等或使用螺钉等连接部件来进行。如图5所示，内管20主要具备圆筒状的内管主体21、作为绝缘性树脂部件的基体部件22、以及罩部件23而构成。内管主体21通过注射模塑成形或吹塑成形而一体地形成，在内侧形成有与外管10的通风道Tl (参照图3)连通的通风道T2。内管主体21具有主干部21a和直径比该主干部21a大的另一端部21c。在主干部21a的上面设有用于支撑基体部件22上所设的滑动部25的支柱21al。在该主干部21a的一端部21a2上装配有圆筒状的滑动部件26。该滑动部件26通过装配在主干部21a的一端部21a2上而有助于外管10和内管20之间的顺畅的滑动。在另一端部21c上可安装第二吸入件6及第一吸入件7，在另一端部21c的上部21cl上可载置并安装基体部件22。基体部件22由具有绝缘性的材料例如聚丙烯等形成，覆盖在内管主体21的另一端部21c的上部21cl上。也就是，基体部件22在内管主体21的另一端部21c覆盖在不满外周面的全周的范围即另一端部21c的上部21cl上。在基体部件22的上表面形成有摆动支撑部22a及通电端子支撑部22b。另外，在基体部件22的一端部，以沿着内管主体21的主干部21a的方式一体地设有向一端部延伸设置的细长板状的滑动部25。在摆动支撑部22a上可摆动地支撑有操作按钮24。操作按钮24是用于进行第二吸入件6及第一吸入件7的安装拆卸的按钮，在另一端下部具有卡定用的钩部24a。该钩部24a从设置在基体部件22上的未图示的孔部通过形成于另一端部21c的上部21cl上的开口 21c2而可出没于另一端部21c的内部空间。这种操作按钮24利用未图示的弹簧部件以钩部24a向另一端部21c的内部空间突出的状态被加力。由此，若从另一端部21c的内部空间将第二吸入件6或第一吸入件7的安装部插入，则钩部24a卡定在第一吸入件6或第二吸入件7的未图示的卡定部上，从而第一吸入件6或第二吸入件7固定在延长管5的内管20上。此外，在拆卸时，对操作按钮24的按钮部24b进行按压操作，解除钩部24a的卡定。在基体部件22的通电端子支撑部22b安装有金属制的通电端子27。另外，如图9(b) (c)所示，在滑动部25的一端部连接扁形电缆C的一端部C2(参照图9(b) (c))，该扁形电缆C的一端部C2和通电端子27之间通过未图示的导电线而电连接。罩部件23由具有绝缘性的材料例如聚丙烯等形成。如图5所示，罩部件23通过使下缘23c、23c与内管主体21的另一端部21c的上部21cl上所设的槽部21c3、21c3配合，从而一体地装配在另一端部21c上，且在与基体部件22之间形成绝缘了的空间。在本实施方式中，利用由超声波熔敷得到的紧固方法将罩部件23紧固在内管主体21的另一端部21c上。此外，罩部件23的紧固也可以使用其他的熔敷或粘接材料等进行，也可以使用螺钉等连接部件进行。
此外，基体部件22相对于内管主体21的固定也可以通过将罩部件23固定在内管主体21上得到的罩部件23的按压来进行，也可以将基体部件22直接固定在内管主体21上。基体部件22的固定也可以通过超声波熔敷来进行。另外，也可以使用其他熔敷或粘接材料等或使用螺钉等连接部件来进行。在罩部件23的另一端，一体地形成有装配在基体部件22的滑动部25上的滑动罩28。滑动罩28在与滑动部25之间形成容纳未图示的导电线的空间。另外，在罩部件23的上表面形成有供操作按钮24的按钮部24b插通配置的开口部 23a。这种滑动部25及滑动罩28成为一体，如图8(a)所示，通过外管10的另一端部Ilc上所固定的支撑部件15的插通孔151b，而插入到与外管主体11绝缘了的下罩12和上罩13之间。并且，如上所述，通过配置在滑动部25上的未图示的导电线，扁形电缆C的一端部C2(参照图9(b))与通电端子27(参照图5)之间电连接。由此，设置在外管10的一端部的通电端子17、17 (参照图3)与通电端子27 (参照图5)之间以与外管主体11及内管主体21绝缘的状态电连接。以下说明根据上述结构得到的效果。(I)由于延长管5的外管主体11及内管主体21由含有碳素纤维的热塑性树脂构成，因此，作为延长管5整体，在实现轻型化的同时能够确保刚性。也可以将操作管4的全部或一部分(例如除了把手以外的圆筒状的部分)由含有碳素纤维的热塑性树脂成形，实现操作管4的轻型化的同时确保刚性。再有，也可以将吸尘器主体2的一部分(例如下壳)由含有碳素纤维的热塑性树脂成形，实现吸尘器主体2的轻型化的同时确保刚性。(2)由于配置在延长管5上的导电部件即通电端子17、17及通电端子27、27配置成在绝缘性树脂的下罩12或基体部件22上与延长管5的外管主体11及内管主体21绝缘，因此延长管5与通电端子17、17不会电导通，而且延长管5与通电端子27也不会电导通。因此，延长管5的外管主体11及内管主体21具备由具有导电性的材料形成的结构，并且能够确保与导电部件的适当的绝缘性。(3)由于将通电端子17、17与外管主体11绝缘的下罩12、以及将通电端子27与内管主体21绝缘的基体部件22覆盖在不满作为设置部分的外管主体11、内管主体21的外周面全周的范围，因此，这种配置与覆盖在外周面全周的结构相比较，能够减小覆盖面积，由此能够相应地实现轻型、小型化。(4)由于作为与通电端子17、17连接的供电机构的导电线Wl以及与导电线Wl连接的扁形电缆C分别配置在作为绝缘性树脂的下罩12上，因此，能够确保与作为导电性部件的外管主体11的适当的绝缘性，能够实现对第一吸入件7的适当的供电。(5)由于扁形电缆C在下罩12和上罩13之间配置在与外管主体11绝缘了的空间内，因此能够维持良好的绝缘性。因此，即使因长期使用而发生扁形电缆C的包覆剥落的事情，也能够可靠地阻止扁形电缆C与人的手接触、或与外管主体11直接接触。(6)由于利用超声波熔敷的紧固方法将上罩13紧固在外管主体11上，而且将罩部件23紧固在内管主体21上，因此上罩13或罩部件23的固定简单，能够实现高强度的紧固。另外，熔敷部位的加工质量变得良好，产品价值也变高。(7)由于外管主体11和内管主体21之间由具有弹性及导电性的密封部件15d、 15e密封，因此能够将外管主体11和内管主体21作为具有导电性的一个部件，通过设置在例如外管主体11上的一个除电机构适当地除去使其带电的静电。由此能够实现生产性的提高及成本的降低。此外，在将外管主体11和内管主体12用铝合金等金属材料形成的情况下，通过将上述两者之间用密封部件15d、15e密封，从而能够用设置在例如外管主体11上的一个除电机构适当地除去使其带电的静电。(8)在构成为设置与吸尘器主体2侧连通的未图示的信号线等，使延长管5的静电向该信号线等放电的结构中，能够利用已有的信号线等适当地除去静电，从而能够实现成本的降低。另外，也可以构成为，将第一吸入件7或第二吸入件6由具有导电性的材料例如含有碳素纤维的热塑性树脂成形，使从与清扫面接触的部分至与延长管5接触的部分具有导电性。这种情况下，能够通过第一吸入件7或第二吸入件6适当地对清扫面的电进行放电。此外，也可以将操作管4的全部或一部分(例如除了把手以外的圆筒状的部分)由含有碳素纤维的热塑性树脂成形，从延长管5的外管10通过操作管4以及清扫时握住该操作管4的人，使延长管5所带的静电向地板面等放出。(9)在利用注射模塑成形对延长管5的外管主体11及内管主体21进行成形的情况下，与利用金属制的部件形成延长管5的情况相比较，形成简单，复杂的形状等也能够一体地形成，生产性优良。另外，通过注射模塑成形能够使外管主体11及内管主体21的内表面平滑化，因此能够抑制因尘埃的冲突而产生的静电。此外，各部件的形状等能够任意地设定，下罩12、上罩13在周向的大小、基体部件22、罩部件23在周向的大小等，只要覆盖不满外周面全周的范围就能够任意地设定。另外，在上述实施方式中，就延长管5而言，举例说明了连结外管10和内管20的结构，但是并不限定于此，也可以用一个管体构成。(2 延长管)其次，对成形构成电动吸尘器I上所配备的延长管5的外管主体11及内管主体21的材料进行说明。如上所述,构成延长管5的外管主体11和内管主体12由含有规定比例的碳素纤维的热塑性树脂(以下适于称为“含碳素纤维树脂”)构成。以下对该含碳素纤维树脂进行说明。(碳素纤维)含碳素纤维树脂所含的碳素纤维是通过将纤维状的例如聚丙烯腈(PAN)树脂、间距等在高温下碳化而得到的纤维(短纤维)，通常其90%以上由碳素构成。这种碳素纤维的具体种类没有特别限定，根据后述的碳素纤维的物理性质在任意条件下都可以制造，而且也可以使用市场上销售的制品。在制造碳素纤维的情况下，其制造条件、原材料等没有特别限制，使用公知的任意的制造条件及原材料进行制造即可。另外，碳素纤维不一定必须单独使用一种，也可以将两种以上按任意的比率及组合来使用。含碳素纤维树脂所含的碳素纤维的长度没有特别限制，优选Imm以下。通过使用这种长度的碳素纤维，能够更加容易地准备外管主体11及内管主体21所含有的碳素纤维，因此能够削减延长管5的制造成本。另外，通过使外管主体11及内管主体21含有这种长度的碳素纤维，碳素纤维彼此在构成外管主体11及内管主体21的含碳素纤维树脂中适度 地搅在一起，其结果，能够具有良好的刚性。含碳素纤维树脂所含的碳素纤维的量在含碳素纤维树脂中为5质量％以上、15质量％以下，优选10质量％以下。通过碳素纤维的含有量在该范围内，不仅能够抑制延长管5的制造成本，还能够平衡性良好地提高延长管5的轻型化及高刚性化。另外，还具有容易将上述的上罩13 (参照图3)及罩部件23 (参照图5)分别超声波熔敷在外管主体11及内管主体21上的优点。关于这点，参照图10进行详细说明。图10是根据本发明的发明人的研究得到的曲线，是示意地表示使碳素纤维的含有量变化了的情况的、板状的含碳素纤维树脂的厚度(与成形延长管时的外径和内径的长度的差对应)以及该厚度的板状的含碳素纤维树脂的弯曲强度的关系的曲线。图10中，各曲线附近的记载是碳素纤维(CF)的含有量(质量％)，“PP”表示作为不含碳素纤维的热塑性树脂的聚丙烯(CF含有量为0质量％ )。另外，纵轴的“86MPa”表示现有的电动吸尘器所使用的厚度为2mm的聚丙烯的弯曲强度。即在现有的由厚度2mm的聚丙烯构成的延长管中，将该延长管成形为板状时的板状聚丙烯的弯曲强度为86MPa。因此，只要板状树脂的弯曲强度在86MPa以上，则能够使用该板状树脂成形至少具有与以往同等以上的强度(刚性)的延长管。再有，横轴的“0.9”mm是可以进行注射模塑成形或吹塑成形的最低限度的厚度。因此，在进行注射模塑成形或吹塑成形来成形延长管的情况下，使用板状树脂成形极为重要的是，延长管的厚度最低为0. 9_。如图10所示，在具有相同厚度的情况下，含碳素纤维树脂中的碳素纤维含有量越增加，含碳素纤维树脂的强度(所需强度)越增加。然而，碳素纤维通常价格较高，在使碳素纤维的含有量增加的情况下，含碳素纤维树脂中的制造成本增加(价格上升)。并且，如果使延长管的厚度增加，则由此导致延长管的质量也上升(质量上升)。另外，根据本发明的发明人的研究，聚丙烯的比重是0. 92g/cm3,以例如10质量％的比例含碳素纤维的聚丙烯的比重是0.95g/cm3。因此，含碳素纤维的聚丙烯的比重比不含碳素纤维的聚丙烯的比重大，因此，在仅使碳素纤维的含有增加的情况下，即使厚度相同，重量也增加。S卩、为了提高延长管5(更具体地说是外管主体11及内管主体21)的刚性，即使仅使碳素纤维的含有量增加，也不能廉价地制造延长管5，而且重量也增加。并且，在重量变得过重的情况下，若减小延长管5的厚度，则后述的成型变得困难，无法确保延长管5通常所要求的刚性。另外，即使为了使厚度相同并且为了廉价地制造延长管5而使碳素纤维的含有量减少，也不能确保延长管5通常所要求的强度。再有，如果为了确保刚性而增加延长管5的厚度，则延长管5的重量有可能变重(质量增加)。图10所示的曲线是鉴于上述课题，本发明的发明人进行研究而得到的曲线。SP、制造时的制造成本的削减(廉价化)、确保通常所要求的强度、轻型化全部兼备的延长管5是通过本发明的发明人的努力研究而得到的。也就是，在例如包含聚丙烯和10质量％的比例的碳素纤维的含碳素纤维树脂中，在要维持与现有的构成延长管的树脂强度(作为板状的树脂强度为86MPa)同等程度的强度的情况下，若厚度超过大约2mm，则比以往构成延长管的树脂重。因此，如果使碳素纤维的含有比例为5质量％以上且15质量％以下，则能够达到与以往构成延长管的树脂同等程度的强度，并且还能够使厚度比以往(大约2mm)薄，进而能够使延长管比以往轻。特别是，由于延长管为筒状，因此与构成电动吸尘器的其他部件相 比较，存在容易破损的情况，但却具有轻型(也就是厚度薄)及高刚性的优良效果。通过将具有这样的碳素纤维含有量的含碳素树脂应用于延长管，能够制造如下延长管在外管主体11及内管主体21的长度方向中间部分别使外径与内径的差为Imm以上且I. 4mm以下，而且该差在长度方向全部区域内为2mm以下，比以往薄、轻型而且高刚性。另外，根据由以5质量％以上且15质量％以下的比例含有碳素纤维的含碳素纤维树脂构成的延长管5，通过超声波熔敷上述的上罩13及罩部件23，能够更加可靠地固定。更具体地说，具有越增加碳素纤维的含有量，通常超声波熔敷变得越困难的倾向。然而，根据以上述比例含有碳素纤维的延长管5，维持上述的廉价、轻型、高刚性的同时，还具有能够更可靠地进行上罩13及罩部件23的固定的效果。再有，通过使热塑性树脂以上述比例含有碳素纤维，从而还具有利用后述的注射模塑成形或吹塑成形来特别容易成形延长管的优点。(热塑性树脂)延长管5由含有上述碳素纤维的热塑性树脂构成。在上述的碳素纤维的说明中，作为热塑性树脂以聚丙烯为具体例子进行了说明，但延长管5所含的热塑性树脂并不限定于聚丙烯。即、作为成形延长管5的热塑性树脂，能够使用公知的任意的热塑性树脂(例如如上所述ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂等)，其物理性质只要具备作为延长管的功能则为任意的。但是，作为成形延长管5的热塑性树脂，根据轻型及廉价、容易制造及处理的观点，如在上述具体例中所说明的那样，优选使用聚丙烯。另外，热塑性树脂并不是必需单独使用一种，也可以以任意的比率及组合使用两种以上。另外，延长管5也可以含有上述碳素纤维及热塑性树脂以外的任意成分。其次，对构成延长管5的由含碳素纤维树脂构成的外管主体11及内管主体21的制造方法进行说明。在本实施方式中，外管主体11及内管主体21分别通过使含碳素纤维树脂注射模塑成形或吹塑成形而成形。以下分为进行注射模塑成形的情况、进行吹塑成形的情况的这两种，对外管主体11及内管主体21的制造方法进行说明。但是，外管主体11及内管主体21尽管形状稍微不同但能够同样地制造，因此，在以下的说明中以内管主体21的制造方法为例进行说明。另外，为了简化图示，使图11及图12中的内管主体21的形状为简单的筒形状。(进行注射模塑成形的情况)在使用含碳素纤维树脂进行注射模塑成形的情况下，其具体的方法没有特别限制。以下对注射模塑成形的方法进行具体说明，但注射模塑成形的方法并不限定于以下内容。例如，如图11所示，将可成形筒形状的外形(也就是圆柱形状的外观)的模具(上模100及下模101)、可成形圆筒形状的内径的型心102组合而做成一体的构件。并且通过贯通与型心102 —体地形成的凸缘102a的贯通孔102b，在将这些进行组合时产生的间隙中，注射(也就是推出)加热后熔化了的含碳素纤维树脂。然后冷却，并且拆卸下模具100、101及型心102，根据需要切断溢料，从而能够成形内管主体21。注射熔化了的含碳素纤维树脂时的模具100、101及型心102的温度为任意的温度，但是在含碳素纤维树脂的熔点以下的温度的情况下，由于含碳素纤维树脂固化，因此设定为比该熔点温度高的温度。另外，由于注射时的注射负载根据含碳素纤维树脂的温度或 组成而不同，因此不能一概而论，但能够使其为例如200MPa左右。此外，作为进行注射成形时的具体的装置，例如能够使用日本特开2010-131966号公报或日本特开2006-110905号公报等所记载的注射模塑成型机。通过利用注射模塑成形来成形内管主体21，能够精度良好地构成内管主体21的外部形状及内部形状，能够做成使内管主体21的内壁平滑的构件。因此，空气在使用电动吸尘器时的内管主体21内部流通时，能够减小空气的内部阻力，能够进一步提高电动吸尘器上所配备的电动鼓风机的运转效率。另外，能够抑制内壁的凹凸造成的空气的紊流，能够进一步抑制伴随该紊流的噪音。并且，由于能够在一次工序中将延长管整体一体地成形，因此能够实现制造工序的简化。(进行吹塑成形的情况)在使用含碳素纤维树脂进行吹塑成形的情况下，其具体的方法没有特别限制。以下参照图12对吹塑成形的方法进行具体说明，但吹塑成形的方法并不限定于以下的内容。例如，组合可成形图12所示的筒形状的外形的模具200、201，向这些模具200、201的内部推出由含碳素纤维树脂构成的型坯202。然后，向型坯202的内部喷入高压空气，将型坯202按压到模具200、201的内表面。并且，通过对模具100、101进行冷却，使型坯202固化，拆卸下模具200、201之后，根据需要切断溢料，从而能够成形内管主体21。构成型坯202的含碳素纤维树脂的温度、向模具200、201内表面推出型坯202时的负载、高压空气的具体压力等没有特别限制，只要适用公知的任意的吹塑成形法即可。此夕卜，作为进行吹塑成形时的具体的装置，能够使用例如日本特开平11-277617号公报等所记载的吹塑成型机。通过利用吹塑成形来成形内管主体21，能够不使用型心地成形内管主体21，因此能够实现拉拔型心等的制造工序的简化。由于能够在一次工序中将内管主体21整体一体地成形，因此，根据该观点，还能够实现制造工序的简化。如上所述，外管主体11及内管主体21能够廉价地制造，而且轻型且高刚性。也就是，关于通常作为附属品附带在电动吸尘器上的延长管5，也能够实现性能的提高，进而能够提供电动吸尘器整体性能高的电动吸尘器。另外，如上所述，即使使用含碳素纤维树脂，也能够容易地进行注射模塑成形或吹塑成形。因此，具有延长管5(更具体地说，外管主体11及内管主体21)的成形容易之类的优点。另外，通过超声波熔敷上罩13及罩部件23，也能够相对于含有碳素纤维的热塑性树脂容易且牢固地固定。此外，在电动吸尘器I中，将含碳素纤维树脂应用于外管主体11及内管主体21，但是这种含碳素纤维树脂除了可应用于外管主体11及内管主体21以外，还可应用于例如车轮等构成电动吸尘器I的各部件上。并且，如上所述，也可以将含碳素纤维树脂应用于构成操作管4的至少一部分(即全部或一部分)的部件、或构成吸尘器主体2的 至少一部分(即全部或一部分)的部件上。
权利要求
1.ー种电动吸尘器，具备吸入件、电动鼓风机、形成于上述吸入件及上述电动鼓风机之间的通风道，上述通风道的至少一部分由筒状的延长管形成，该电动吸尘器的特征在干， 构成上述延长管的至少一部分部件由含有碳素纤维及热塑性树脂的含碳素纤维树脂构成， 上述含碳素纤维树脂所含的碳素纤维的量在上述含碳素纤维树脂中为5质量％以上且15质量％以下， 构成上述延长管的至少一部分上述部件通过对上述含碳素纤维树脂进行吹塑成形或注射模塑成形而成。
2.根据权利要求I所述的电动吸尘器，其特征在干， 上述碳素纤维的纤维长度为Imm以下。
3.根据权利要求I或2所述的电动吸尘器，其特征在干， 上述热塑性纤维树脂为聚丙烯。
4.根据权利要求I或2所述的电动吸尘器，其特征在干， 上述部件的最薄部的厚度为Imm以上且I. 4mm以下。
5.ー种电动吸尘器，具备吸入件、电动鼓风机、形成于上述吸入件及上述电动鼓风机之间的通风道，上述通风道的至少一部分由具有把手的筒状操作管形成，该电动吸尘器的特征在干， 构成上述操作管的至少一部分部件由含有碳素纤维及热塑性树脂的含碳素纤维树脂构成， 上述含碳素纤维树脂所含的碳素纤维的量在上述含碳素纤维树脂中为5质量％以上且15质量％以下， 构成上述操作管的至少一部分上述部件通过对上述含碳素纤维树脂进行吹塑成形或注射模塑成形而成。
6.ー种电动吸尘器，具备内装电动鼓风机和集尘部的吸尘器主体、与上述吸尘器主体连通的吸入件，其特征在干， 构成上述吸尘器主体的至少一部分部件由含有碳素纤维及热塑性树脂的含碳素纤维树脂构成， 上述含碳素纤维树脂所含的碳素纤维的量在上述含碳素纤维树脂中为5质量％以上且15质量％以下， 构成上述吸尘器主体的至少一部分上述部件通过对上述含碳素纤维树脂进行吹塑成形或注射模塑成形而成。
全文摘要
本发明提供一种具备廉价、轻型而且高刚性的延长管的电动吸尘器。该电动吸尘器(1)具备吸入件(6、7)、电动鼓风机(2b)、形成于吸入件(6、7)及电动鼓风机(2b)之间的通风道(T1、T2)，通风道(T1、T2)的至少一部分由筒状的延长管(5)形成，其特征在于，构成延长管(5)的至少一部分部件由含有碳素纤维及热塑性树脂的含碳素纤维树脂构成，上述含碳素纤维树脂所含的碳素纤维的量在上述含碳素纤维树脂中为5质量％以上且15质量％以下，构成延长管(5)的至少一部分上述部件通过对上述含碳素纤维树脂进行吹塑成形或注射模塑成形而成。
文档编号A47L9/24GK102670122SQ20121002509
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月6日 优先权日2011年3月15日
发明者中野诚一郎, 大木雅之, 漆原笃彦, 田中博文, 石田刚, 藤森惠一, 西川实里, 铃木龙路 申请人:日立空调·家用电器株式会社