JP2003290101A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掃除対象である床面の状況を検知する検知手
段を設けて床面の状況に応じた最適動作を行えるように
した電気掃除機を提供する。 【解決手段】 電動送風機３の運転によって発生する気
流とともに塵埃を吸込口体６の吸込口７から吸い込み、
吸い込んだ気流をサイクロン集塵装置８に導入して塵埃
を捕集する。吸込口６には掃除対象である床面の状況を
検知する検知手段３０が設けられている。検知手段３０
からの情報に基づき、電動送風機３、アジテータ２０の
回転動力源、アジテータ２０の昇降動力源、吸込口７の
吸込態様変換動力源、電動送風機３の生成する気流にイ
オンを供給するイオン発生器５０等が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主として家庭で用い
られる電気掃除機に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気掃除機では、電動送風機の駆動によ
って発生する気流とともに塵埃を吸込口から吸い込み、
吸い込んだ気流を集塵装置に導入して塵埃を捕集する。
その構造例を図１５に示す。

【０００３】図１５の電気掃除機１はいわゆるキャニス
タータイプのものであって、電動送風機３を内蔵した本
体２にサクションホース４及び接続パイプ５を介して吸
込口体６を接続する。吸込口体６は床面ｆに面する吸込
口７を有している。サクションホース４と接続パイプ５
の間にはサイクロン集塵装置８が配置される。サイクロ
ン集塵装置８は着脱自在なダストカップ９を備えてい
る。サイクロン集塵装置８の入口部は接続パイプ５に接
続し、出口部はサクションホース４に接続しており、こ
れにより、吸込口体６から接続パイプ５、サイクロン集
塵装置８、サクションホース４を経て電動送風機３に至
る吸気路が構成される。本体２は車輪１０により床面ｆ
の上を自由に移動できる。

【０００４】上記構成の電気掃除機１において、電動送
風機３を駆動すると、吸気路に吸気流が発生し、吸込口
体６の吸込口７から床面等の塵埃が吸い込まれる。気流
は接続パイプ５を経てサイクロン集塵装置８に至り、こ
こで気流が高速旋回し、気流中の塵埃が遠心分離され
る。塵埃はダストカップ９に集積され、空気のみサクシ
ョンホース４から電動送風機３に吸引され、本体２の外
へと排出される。

【０００５】吸込口体６の一般的な構造を図１６に示
す。吸込口体６には垂直面内で角度を変えることのでき
る継手管１１が設けられ、この継手管１１が接続パイプ
５の先端に嵌合する。吸込口体６は底面に複数の車輪１
２を有し、この車輪１２が床面ｆに接することにより吸
込口体６は軽快に移動する。また車輪１２によって吸込
口７と床面ｆとの間に所定の隙間が確保される。

【０００６】図１７にはカーペットから塵埃をかき出す
アジテータ２０を吸込口７に設けた構造例を示す。アジ
テータ２０としては円筒形の回転体の周囲に所定のスキ
ュー角をもって複数条の剛毛の列を植え込んだものを使
用するのが一般的であるが、剛毛の列に代え、ゴムや軟
質合成樹脂の薄片を装着したものを使用してもよい。ア
ジテータ２０の回転動力源としては通常電動機を用いる
が、吸込気流により回転するタービンを用いる場合もあ
る。

【０００７】図１７のアジテータ２０は電動機で回転駆
動される。図１９に電気掃除機１の回路構成を示す。２
１は商用電源であり、これに電動送風機３とアジテータ
駆動電動機２２とが並列接続されている。２３は電気掃
除機１のメインスイッチ、２４はアジテータ駆動電動機
２２用のスイッチである。

【０００８】スイッチ２４は吸込口体６の外面に設けた
床面検知レバー２５によりＯＮ／ＯＦＦ制御される。床
面検知レバー２５は垂直面内で回動できるよう吸込口体
６に取り付けられており、自由端には床面ｆに接するロ
ーラ２６を有する。床面検知レバー２５はローラ２６を
床面ｆに接触させる方向、図１７で言えば反時計方向
に、圧縮コイルバネ２７で付勢されている。図１８に見
られるように、床面検知レバー２５にはスイッチ２４の
常開接点２４ａを押して固定接点２４ｂに接触させる押
圧子２８が設けられている。

【０００９】吸込口体６が床面ｆに接しているときは床
面検知レバー２５は図１８の実線位置にあり、スイッチ
２４の常開接点２４ａは押圧子２８に押されて固定接点
２４ｂに接触し、スイッチ２４はＯＮ状態である。従っ
てメインスイッチ２３を投入すれば電動送風機３ととも
にアジテータ駆動電動機２２にも通電し、アジテータ２
０が回転する。吸込口体６を床面ｆから持ち上げると床
面検知レバー２５は図１８の破線の角度になり、常開接
点２４ａが固定接点２４ｂから離れてスイッチ２４はＯ
ＦＦとなる。これによりアジテータ駆動電動機２２は駆
動を止める。従って回転するアジテータ２０に身体の一
部が接触するという危険を伴うことなく吸込口体６を持
ち上げて移動させることができる。

【００１０】アジテータ２０の回転動力源としてタービ
ンを選択したときは、タービンとアジテータ２０を電磁
クラッチを介して連結し、電磁クラッチの通電を床面検
知レバー２５とスイッチ２４の組み合わせで制御するこ
とにより、上記アジテータ駆動電動機２２と同様の動作
を得ることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電気掃除機
では、吸込口体が床面に置かれるかぎりアジテータは電
気掃除機のメインスイッチの投入に伴って回転動作を行
う。そのため、アジテータにより塵埃をかき出す必要の
ない床面（例えばフローリングの床）でもアジテータが
回転し、アジテータと床面とが無意味に損耗するととも
に、無駄なエネルギーが消費されるという問題があっ
た。また電動送風機も床面の状況にかかわらず一様に回
転し、そのため吸込口体の下に入り込んだ布（例えばシ
ーツや布団カバー）を吸い込んでしまうという問題があ
った。

【００１２】そこで本発明は、掃除対象である床面の状
況を検知する検知手段を設けて床面の状況に応じた最適
動作を行えるようにした電気掃除機を提供することを目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明電気掃除機は次のような構成とする。

【００１４】（１）電動送風機の駆動によって発生する
気流とともに塵埃を吸込口体の吸込口から吸い込み、吸
い込んだ気流を集塵装置に導入して塵埃を捕集する電気
掃除機において、掃除対象である床面の状況を検知する
検知手段を設けた。

【００１５】この構成によれば、掃除対象である床面の
状況を把握したうえで掃除を行うことができる。

【００１６】（２）上記のような電気掃除機において、
前記検知手段からの情報に基づき前記電動送風機を制御
することとした。

【００１７】この構成によれば、電動送風機が床面の状
況に応じて制御される。

【００１８】（３）上記のような電気掃除機において、
前記吸込口にアジテータを設けるとともに、このアジテ
ータの回転動力源を、前記検知手段からの情報に基づき
制御することとした。

【００１９】この構成によれば、アジテータの回転が床
面の状況に応じて制御される。

【００２０】（４）上記のような電気掃除機において、
前記吸込口に床面に対し高さ可変のアジテータを設け、
このアジテータの昇降動力源を、前記検知手段からの情
報に基づき制御することとした。

【００２１】この構成によれば、アジテータの高さが床
面の状況に応じて制御される。

【００２２】（５）上記のような電気掃除機において、
前記吸込口は吸込態様変換動力源により吸込態様可変で
あることとし、前記検知手段からの情報に基づき前記吸
込態様変換動力源を制御することとした。

【００２３】この構成によれば、吸込口の吸込態様が床
面の状況に応じて制御される。

【００２４】（６）上記のような電気掃除機において、
前記電動送風機の生成する気流にイオンを供給するイオ
ン発生器を設け、このイオン発生器を前記検知手段から
の情報に基づき制御することとした。

【００２５】この構成によれば、電動送風機の生成する
気流に床面の状況に応じてイオンが供給される。

【００２６】（７）上記のような電気掃除機において、
前記アジテータが回転するときに床面から受ける抵抗に
より床面の状況を検知することとした。

【００２７】この構成によれば、床面にアジテータがど
う関わっているかが検知の基準になり、検知の正確性が
増す。

【００２８】（８）上記のような電気掃除機において、
前記検知手段を複数設けた。

【００２９】この構成によれば、情報が平均化し、より
信頼性の高い検知結果を得ることができる。

【００３０】（９）上記のような電気掃除機において、
前記複数の検知手段のもたらした情報同士の差から床面
の状況を判定することとした。

【００３１】この構成によれば、均質でない情報から信
頼性の高い結論を得ることができる。

【００３２】（１０）上記のような電気掃除機におい
て、前記複数の検知手段は床面との接触圧が所定値に達
したときに信号を発するものであり、かつその所定値は
検知手段毎に異なることとした。

【００３３】この構成によれば、床面からの反力を多段
階に検知することができる。

【００３４】（１１）上記のような電気掃除機におい
て、前記検知手段は所定の時間間隔で情報を収集するも
のであることとした。

【００３５】この構成によれば、過不足のない情報を的
確に収集することができる。

【００３６】（１２）上記のような電気掃除機におい
て、前記検知手段の収集した情報サンプルが所定数に達
したときに床面の状況を判定することとした。

【００３７】この構成によれば、確実な判定を下し得る
に至った時点で判定がなされる。

【００３８】（１３）上記のような電気掃除機におい
て、前記検知手段が特定種類の床面状況を表す情報を継
続発信するようになってから制御の切り替えを行うこと
とした。

【００３９】この構成によれば、床面の状況を確定でき
た時点で制御の切り替えが行われる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のいくつかの実施形
態を図１〜図１４に基づき説明する。各実施形態の基本
構成は図１５以下に示した従来の電気掃除機１と同一で
ある。そこで、従来構造から変更のない構成要素につい
ては前に使用した符号をそのまま使用し、説明は省略す
るものとする。

【００４１】本発明電気掃除機の第１実施形態を図１に
示す。ここでは吸込口体６に床面ｆの状況を検知する検
知手段３０を設けている。検知手段３０としては光セン
サや超音波センサを使用できる。カメラの撮像した画像
から情報を得ることとしてもよい。また硬度計の考え方
を適用し、適当なプローブで床面ｆの硬さを探ることと
してもよい。

【００４２】第１実施形態では光センサ３１をもって検
知手段３０としている。光センサ３１は吸込口体６の底
部に設けられた収納室３２に収納され、収納室３２の底
部の穴３３を通じ検査光を床面ｆに照射し、反射光を受
光して吸込口体６の底面から床面ｆまでの距離を計測す
る。

【００４３】吸込口体６がフローリングのように硬質で
平坦な床面ｆに載置されているときの吸込口体６底面と
床面ｆとの距離ｈを基準距離とし、基準距離と計測値と
の比率により床面ｆの状況を判定する。ここで吸込口体
６が掃除対象とする面を次のように分類する。すなわち
「フローリング床」「カーペット床」「布床」である。

【００４４】「フローリング床」は木質フローリングや
プラタイルのような硬質で平坦な床のことである。「カ
ーペット床」はカーペットやラグを敷いてある床のこと
である。「布床」は布団、シーツ、ベッドカバー等を敷
いた場所を指す。

【００４５】上記３種類の床に加え、「運搬中」を設定
する。「運搬中」は吸込口体６が空中に持ち上がり、光
センサ３１が床面ｆから遠く離れた状態を指す。

【００４６】光センサ３１による計測は、所定の時間間
隔で繰り返し行うものとする。このように検知手段３０
が所定の時間間隔で計測を行うことにより、過不足のな
い情報が的確に収集され、正確な状況判断を行える。計
測にあたっては、光センサ３１が所定の時間間隔で発光
することとしてもよく、光センサ３１は常時発光してい
るが、計測信号の取り出しのみ所定の時間間隔で行われ
ることとしてもよい。

【００４７】吸込口体６が床面ｆの上を移動している間
に光センサ３１が基準距離ｈ又はその近傍の値を計測し
た場合は、その床面ｆが「フローリング床」ではないか
と推定する。何度かの計測を通じ、その計測値が比較的
安定して連続したときは、「フローリング床」との判定
を確定する。

【００４８】吸込口体６が床面ｆの上を移動している間
に光センサ３１が基準距離ｈよりも所定値以上短い距離
を計測した場合は、その床面ｆが「カーペット床」であ
って、吸込口体６が毛足の中に沈み込んでいる状態では
ないかと推定する。計測値が短い時間間隔でランダムに
上下するときは、図２に示すようにカーペットの毛足Ｂ
の頂上部分と根元部分が交互に現れる状態であると判定
し、「カーペット床」との判定を確定する。

【００４９】吸込口体６が床面ｆの上を移動している間
に光センサ３１の計測値がゼロ以下（すなわちマイナ
ス）を記録した場合は、その床面ｆが「布床」であっ
て、布が収納室３２の穴３３から侵入しているのではな
いかと推定する。また「布床」の場合、表面がうねって
いることが多い。そこで、吸込口６の底面から基準距離
ｈ隔たった位置に仮想平面Ｈが存在するものとした場
合、図３に示すような仮想平面Ｈを越すうねりの山、あ
るいは図４に示す仮想平面Ｈ以下のうねりの谷を、比較
的長い時間間隔で計測したときは、うねりを持つ床面、
すなわち「布床」であるとの判定を確定する。

【００５０】吸込口体６が床面ｆの上を移動している間
に光センサ３１が基準距離ｈより所定値以上に長い距離
を計測し、しかも何度かの計測を通じてその計測値が比
較的安定して連続したときは、「運搬中」であると判定
する。

【００５１】図５は検知手段３０を複数個、吸込口体６
の異なる位置に配置した例を示す。ここでは計６個の光
センサ３１ａ〜３１ｆを吸込口体６の左右両翼に３個づ
つ配置している。このように複数個の検知手段３０を分
散配置することにより、複数の情報、しかも異なる場所
の情報を同時に得られ、より信頼性の高い判定結果がよ
り速やかにもたらされる。

【００５２】検知手段３０からの情報に基づき上記のよ
うにして得た床面ｆの状況の判定結果に従い、電動送風
機３を次のように制御する。

【００５３】「フローリング床」と判定した場合は、吸
引力を強くしても吸込口体６が床面ｆに吸い付くおそれ
はないので電動送風機３の回転数を上げる。

【００５４】「カーペット床」と判定した場合も、毛足
の奥から塵埃を吸い出す必要があるため、電動送風機３
の回転数を上げて強い吸引力を発生させる。

【００５５】「布床」と判定した場合は、吸引力が強い
と布を吸い込んでしまうので、電動送風機３の回転数を
下げ、吸引力を弱める。

【００５６】「運搬中」と判定した場合は、電動送風機
３を回転させても無駄なので電動送風機３を停止させ
る。

【００５７】また検知手段３０からの情報に基づく床面
ｆの状況の判定結果に従い、アジテータ駆動電動機２２
を次のように制御する。

【００５８】「フローリング床」と判定した場合はアジ
テータ駆動電動機２２を停止させ、アジテータ２０がフ
ローリングをこすってフローリングに傷をつけるのを防
ぐ。

【００５９】「カーペット床」と判定した場合はアジテ
ータ駆動電動機２２を駆動し、毛足の奥から塵埃をかき
出す。

【００６０】「布床」と判定した場合もアジテータ駆動
電動機２２を駆動し、吸込口７から布が吸い込まれよう
とするのを回転するアジテータ２０が阻止するようにす
る。

【００６１】「運搬中」と判定した場合はアジテータ駆
動電動機２２を停止させ、無駄な電力消費を防ぐ。また
回転するアジテータ２０に使用者の身体が触れるのを防
ぐ。

【００６２】上記した電動送風機３の制御とアジテータ
駆動電動機２２の制御は、その一方だけを実施すること
としてもよく、両方同時に実施することとしてもよい。

【００６３】第１実施形態の電気掃除機の回路構成を図
６に示す。この回路構成は図１９の回路構成と次の点で
異なる。すなわちメインスイッチ２３は制御部３５に含
まれているのであるが、この制御部３５は選択スイッチ
３６も含む。選択スイッチ３６はアジテータ駆動電動機
２２に通電する線路中に接続されている。

【００６４】選択スイッチ３６は１個の可動接点３６ａ
と３個の固定接点３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを有する。固
定接点３６ｂは床面の状況の判定結果に応じて開閉する
スイッチ３７を介してアジテータ駆動電動機２２に接続
する。固定接点３６ｃは中立接点であり、他との接続関
係はない。固定接点３６ｄはアジテータ駆動電動機２２
に直接接続する。

【００６５】可動接点３６ａを固定接点３６ｂに接続す
ると、メインスイッチ２３及びスイッチ３７の開閉状態
に応じてアジテータ駆動電動機２２が回転したり、停止
したりするようになる。可動接点３６ａを固定接点３６
ｄに接続したときは、スイッチ３７の状態に関係なく、
メインスイッチ２３がＯＮでありさえすればアジテータ
駆動電動機２２は回転する。可動接点３６ａを固定接点
３６ｃに接続した場合は、メインスイッチ２３及びスイ
ッチ３７の開閉状態に関係なく、アジテータ駆動電動機
２２は回転しない。

【００６６】本発明電気掃除機の第２実施形態を図７に
示す。図示しないが、この第２実施形態の吸込口体６も
光センサ３１を備えている。第２実施形態はアジテータ
２０が床面ｆに対し高さ可変である点に特徴を有する。
言い換えれば、吸込口７からのアジテータ２０の突出度
を変えることができる。

【００６７】吸込口体６の内部に設けた１対のアーム４
０がアジテータ２０の両端を支える。アーム４０は垂直
面内で回動可能であり、図示しない昇降動力源がこのア
ーム４０を回動させる。昇降動力源は例えば電動機と減
速装置の組み合わせにより実現できる。昇降動力源も床
面ｆの状況の判定結果に基づき制御される。アジテータ
２０にはギヤトレインやベルト等の動力伝達手段を介し
てアジテータ駆動電動機２２から動力が伝えられる。

【００６８】検知手段３０からの情報に基づく床面ｆの
状況の判定結果に従い、昇降動力源を次のように制御す
る。

【００６９】「フローリング床」と判定した場合は昇降
動力源を駆動してアジテータ２０を図７の破線位置に引
き上げる。これによりアジテータ２０の先端を吸込口７
の内側に引っこめ、アジテータ２０がフローリングをこ
すってフローリングを傷つけることのないようにする。

【００７０】「カーペット床」と判定した場合は昇降駆
動源を逆向きに駆動してアジテータ２０を下げ、アジテ
ータ２０の先端を吸込口７から突出させる。そしてカー
ペットにアジテータ２０が接触するようにする。

【００７１】「布床」と判定した場合はアジテータ２０
を引き上げ、布にアジテータ２０が接触しないようにす
る。ただし吸込口７の内側に引き入れた後もアジテータ
２０を回転させ続け、吸込口７から布が侵入しないよう
にする。これは第１実施形態のところで述べたとおりで
ある。

【００７２】「運搬中」と判定した場合もアジテータを
引き上げ、アジテータ２０に使用者の身体が触れないよ
うにする。

【００７３】アジテータ２０の回転動力源を床面ｆの状
況の判定結果に基づき制御するようになっていれば、ア
ジテータ２０の高さまで制御する必要はないようにも思
われる。しかしながらたとえ回転していなかったにせ
よ、アジテータ２０が吸込口７から突出していれば、そ
れにフローリングや手が接触して傷つき等の問題が起こ
り得る。従ってアジテータ２０の回転動力源の制御と昇
降動力源の制御とは二者択一の問題ではなく、並行実施
にも意義が存在する。

【００７４】本発明電気掃除機の第３実施形態を図８に
示す。図示しないが、この第３実施形態の吸込口体６も
光センサ３１を備えている。第３実施形態は吸込口７が
吸込態様可変である点に特徴を有する。この場合の「吸
込態様可変」とは、吸込口７の面積が変えられるように
なっていることを意味する。

【００７５】吸込口体６の内部にはスライド式のシャッ
ター４１が設けられる。シャッター４１は吸込口体６の
底面に沿ってスライドし、吸込口７の面積を変える。シ
ャッター４１の上面には図示しないラックが刻まれ、こ
れにピニオン４２がかみ合う。図示しない吸込態様変換
動力源がピニオン４２を回転させる。吸込態様変換動力
源は例えば電動機と減速装置の組み合わせにより実現で
きる。吸込態様変換動力源も床面ｆの状況の判定結果に
基づき制御される。

【００７６】検知手段３０からの情報に基づく床面ｆの
状況の判定結果に従い、吸込態様変換動力源を次のよう
に制御する。

【００７７】「フローリング床」と判定した場合はピニ
オン４２を回転させてシャッター４１を図８の破線位置
に押し出す。これにより吸込口７の面積が狭まり、局所
的に強い吸引力が生じることになる。

【００７８】「カーペット床」と判定した場合もシャッ
ター４１を同じ位置に置き、強い吸引力でカーペットか
ら塵埃を吸い出す。

【００７９】「布床」と判定した場合はシャッター４１
を図８の実線位置に後退させて吸込口７を大きく開き、
吸引力が広範囲に及ぶが単位面積当たりの吸引力は弱ま
るようにする。そしてこれにより布が吸い込まれるのを
防ぐ。

【００８０】「運搬中」と判定した場合は、その直前の
シャッター位置のままにしておく。局所的に強い吸引力
が及ぶことになっていようが広範囲に弱い吸引力が及ぶ
ことになっていようが、運搬中は関係がないからであ
る。

【００８１】本発明電気掃除機の第４実施形態を図９に
示す。図示しないが、この第４実施形態の吸込口体６も
光センサ３１を備えている。第４実施形態はアジテータ
２０が床面ｆに対し高さ可変であり、且つ吸込口７が吸
込態様可変である点に特徴を有する。この場合の「吸込
態様可変」も、第３実施形態と同様、吸込口７の面積が
変えられるようになっていることを意味する。

【００８２】吸込口体６の内部に設けた１対のアーム４
０がアジテータ２０の両端を支え、アジテータ２０には
ギヤトレインやベルト等の動力伝達手段を介してアジテ
ータ駆動電動機２２から動力が伝えられる点は第２実施
形態と同様である。吸込口体６の内部にスライド式のシ
ャッター４１が設けられ、ピニオン４２の回転によりシ
ャッター４１がスライドして吸込口７の面積を変えるよ
うになっている点は第３実施形態と同様である。

【００８３】第４実施形態においてはピニオン４２の側
面に溝カム４３が形設されている。アーム４０には溝カ
ム４３に係合するカムフォロワ４４が取り付けられてお
り、ピニオン４２が回転することによりアーム４０も回
動する。すなわちピニオン４２を回転させる吸込態様変
換動力源（図示せず）がアジテータ２０の昇降動力源も
兼ねることになる。吸込態様変換動力源は床面ｆの状況
の判定結果に基づき制御される。

【００８４】検知手段３０からの情報に基づく床面ｆの
状況の判定結果に従い、吸込態様変換動力源を次のよう
に制御する。

【００８５】「フローリング床」と判定した場合はピニ
オン４２を回転させてシャッター４１を吸込口７を狭め
る方向に前進させる。ピニオン４２が回転するとともに
アーム４０も回動し、アジテータ２０を引き上げる。こ
れにより、アジテータ２０に邪魔されることなくシャッ
ター４１は目標位置までスライドする。このようにして
面積の狭まった吸込口７から、強い吸引力がフローリン
グに及ぼされる。

【００８６】「カーペット床」と判定した場合にはピニ
オン４２を逆転させ、シャッター４１を後退させて吸込
口７を大きく開くとともに、アジテータ２０を下降させ
てその先端を吸込口７から突出させる。これにより、単
位面積当たりの吸引力は弱まるものの、アジテータ２０
による塵埃のかき出しがそれを補い、カーペットを十分
に掃除することができる。

【００８７】「布床」と判定した場合の吸込態様はカー
ペット床のときと同じである。吸込口７を大きく開き、
吸引力が広範囲に及ぶが単位面積当たりの吸引力は弱ま
るようにして布が吸い付くのを防ぐ。また吸込口７から
突出したアジテータ２０を回転させ、布が吸込口７に侵
入しようとするのを阻止する。

【００８８】「運搬中」と判定した場合は、「フローリ
ング床」の場合と同じようにシャッター４１を前進させ
て吸込口７を狭めるとともに、アジテータ７を吸込体６
の中に引っこめる。これにより、使用者の身体がアジテ
ータ２０に触れないようにする。

【００８９】本発明電気掃除機の第５実施形態を図１０
に示す。第５実施形態は仕様の異なる吸込口を複数個
（図１０では２個）設け、吸込口の使い分けにより吸込
態様を切り替えることを特徴とする。

【００９０】吸込口はアジテータ２０を備えた第１吸込
口７ａと、その前方に開口する幅の狭い第２吸込口７ｂ
とにより構成される。第１吸込口７ａから吸い込んだ空
気は第１空気通路４５ａを通じて継手管１１の前方空間
に誘導される。第２吸込口７ｂから吸い込んだ空気は、
第１空気通路４５ａの前方から上方にかけて設けられた
第２空気通路４５ｂを通じて継手管１１の前方空間に誘
導される。

【００９１】第１空気通路４５ａの出口と第２空気通路
４５ｂの出口には、これらを交替で開閉する回動弁４６
が設けられる。電動機と減速装置の組み合わせ等により
実現される吸込態様変換動力源（図示せず）が回動弁４
６を回動させる。

【００９２】検知手段３０からの情報に基づく床面ｆの
状況の判定結果に従い、吸込態様変換動力源を次のよう
に制御する。

【００９３】「フローリング床」と判定した場合は回動
弁４６を図１０の破線位置に置く。すると、第２吸込口
７ｂが「開」、第１吸込口７ａが「閉」の状態になり、
幅の狭い第２吸込口７ｂから強い吸引力がフローリング
に及ぼされる。アジテータ２０はこの時は回転しない。

【００９４】「カーペット床」と判定した場合には回動
弁４６を図の実線位置に置く。すると、第１吸込口７ａ
が「開」、第２吸込口７ｂが「閉」の状態になり、第１
吸込口７ａがカーペットに吸引力を及ぼす。同時にアジ
テータ２０が回転し、カーペットから塵埃をかき出す。

【００９５】「布床」と判定した場合の吸込態様はカー
ペット床のときと同じである。第１吸込口７ａが「開」
となり、アジテータ２０は回転して布が第１吸込口７ａ
に侵入しようとするのを阻止する。

【００９６】「運搬中」と判定した場合、回動弁４６は
動かさず、その直前の位置のままにしておく。第１吸込
口７ａと第２吸込口７ｂのどちらから空気を吸い込もう
が、あるいは吸い込むまいが、関係のないことだからで
ある。使用者の身体が触れることを考慮し、アジテータ
２０の回転は止めておく。

【００９７】本発明電気掃除機の第６実施形態を図１１
に示す。図示しないが、この第６実施形態の吸込口体６
も光センサ３１を備えている。第６実施形態では電動送
風機３の生成する気流にイオンを供給するイオン発生器
５０を設けている。

【００９８】電気掃除機にイオン発生器を組み合わせ、
集塵装置の内部、あるいは排気の殺菌を行う技術は、既
に本出願人が特願２００２−６３６２９号で開示してい
る。そこに開示された技術をふまえ、さらに、イオン発
生器５０を検知手段３０からの情報に基づき制御するこ
とが第６実施形態の特徴である。

【００９９】イオン発生器５０は本体２の内部に配置さ
れ、電動送風機３からの排気にプラスイオン及びマイナ
スイオンを供給する。そしてプラスイオン及びマイナス
イオンにより排気に対し殺菌、ニオイ成分の除去、アレ
ルゲンとなる化学物質の分解等の作用を及ぼす。

【０１００】検知手段３０からの情報に基づく床面ｆの
状況の判定結果に従い、イオン発生器５０を次のように
制御する。

【０１０１】「フローリング床」と判定した場合は、吸
い込まれる細菌量が少ないため、イオン発生量を多くし
ない。

【０１０２】「カーペット床」と判定した場合は、毛足
の中にひそむ細菌やニオイ成分が大量に吸い込まれる可
能性があるため、イオン発生量を多くする。

【０１０３】「布床」と判定した場合は、布団や毛布の
の中にひそむ細菌やニオイ成分が大量に吸い込まれる可
能性があるため、イオン発生量を多くする。

【０１０４】「運搬中」と判定した場合は、吸塵を行っ
ている訳ではないのでイオン発生器５０を駆動しない。

【０１０５】イオン発生器５０をサイクロン集塵装置８
の上流側に置き、サイクロン集塵装置８に吸い込まれる
気流にイオンを供給してサイクロン集塵装置８の内部の
殺菌、ニオイ成分の除去、化学物質の分解等を行うよう
にしてもよい。この場合も床面の状況に応じ吸い込まれ
る細菌等の量が異なるということを念頭に置いてイオン
発生量を設定し、制御する。

【０１０６】第１実施形態のところでも一部言及した
が、電動送風機３の制御、アジテータ２０の回転動力源
の制御、アジテータ２０の昇降動力源の制御、吸込口７
の吸込態様変換動力源の制御、及びイオン発生器５０の
制御は、その一つだけを実施することとしてもよく、複
数、あるいは一斉に全部実施することとしてもよい。

【０１０７】図１２〜図１４に本発明電気掃除機のその
他の実施形態を示す。これらの実施形態はいずれも検知
手段３０の構成に関わるものであり、第１から第６まで
の各実施形態に共通して適用できる。

【０１０８】図１２の第７実施形態では、検知手段３０
として床面検知レバー６０を用いる。床面検知レバー６
０は従来構造の説明で紹介した床面検知レバー２５と同
様のものであり、垂直面内で回動できるよう吸込口体６
に取り付けられるとともに、自由端には床面ｆに接する
ローラ６１が設けられている。床面検知レバー６０はロ
ーラ６１を床面ｆに接触させる方向、図１２で言えば反
時計方向に、図示しないバネ（圧縮コイルバネでもねじ
りバネでもよい）で付勢される。

【０１０９】床面検知レバー６０は、「フローリング
床」に接するときはほぼ水平になっているが、「カーペ
ット床」に接するときはローラ６１が毛足の中に沈むの
でやや下向きに角度を変える。「布床」に接するとき
は、布（あるいはその下の布団）の柔らかさにより沈み
込むほか、吸引されることにより布がうねりをつくるの
でそれに合わせて角度を変える。「運搬中」の場合には
支えるものが何もないので床面検知レバー６０は大きく
下向きに回動する。

【０１１０】上記のような床面検知レバー６０の角度変
化をスイッチ、エンコーダ、光センサ、超音波センサ、
磁気センサ等で検出し、床面ｆの状況を判定する。

【０１１１】図１３の第８実施形態も、検知手段３０と
して床面検知レバー６０を用いている。ここではコイル
６２を吸込口体６に取り付け、床面検知レバー６０には
コイル６２に出入りする鉄心６３を取り付けている。そ
してコイル６２のインピーダンスの変化により床面検知
レバー６０の角度変化を検出し、床面ｆの状況を判定す
る。

【０１１２】図１４の第９実施形態では、検知手段３０
である床面検知レバー６０が複数設けられている。床面
検知レバー６０と床面ｆとの接触圧が所定値に達したと
き、床面検知レバー６０の角度を監視しているスイッ
チ、エンコーダ、光センサ、超音波センサ、磁気センサ
等から信号が発せられるのであるが、その接触圧の「所
定値」を床面検知レバー６０毎に異ならせている。

【０１１３】図１４の例では、左側の床面検知レバー６
０ａは小さな接触圧で信号を発するように設定され、右
側の床面検知レバー６０ｂはそれよりも大きな接触圧で
信号を発するように設定されている。そのため、床面検
知レバー６０ａのもたらす情報と床面検知レバー６０ｂ
のもたらす情報との間に差が出るので、これを利用して
床面ｆの状況を判定する。例えば床面ｆに吸込口体６を
置いたとき、床面検知レバー６０ａは信号を発したが、
床面検知レバー６０ｂは信号を発しなかったような場合
は、床面ｆが硬くない、すなわち「カーペット床」程度
の床であると判定できる。

【０１１４】図１４の例では床面検知レバー６０の数を
２個としたが、その数を増し、それぞれ異なる接触圧で
信号を発させるようにすれば、一層きめ細かな判定が可
能になる。

【０１１５】以上の実施形態の他、検知手段３０は次の
ように構成することも可能である。

【０１１６】超音波センサを検知手段３０とすることが
できる。超音波により物性、硬度、形状等を容易に知る
ことができ、床面ｆの状況を正確に判定できる。

【０１１７】カメラ及び画像処理手段を検知手段３０と
することができる。画像から距離、形状、物性等を容易
に知ることができ、床面ｆの状況を正確に判定できる。

【０１１８】アジテータ２０が回転するときに床面ｆか
ら受ける抵抗を計測し、床面ｆの状況を検知することが
できる。抵抗の計測には様々な手法があるが、簡単には
アジテータ駆動電動機２２の電流値を抵抗に置き換えて
考えればよい。電流値が小さくなったら、アジテータ２
０で塵埃をかき出す必要のない「フローリング床」に入
った、あるいは「運搬中」になったと判定し、アジテー
タ２０の回転数を落とす。アジテータ２０を停止させて
しまうと、「カーペット床」あるいは「布床」の上に移
ったときにこれを検知できないので、低速ではあるがア
ジテータ２０の回転を続行し、アジテータ駆動電動機２
２に電流が流れ続けるようにしておく。

【０１１９】検知手段３０の収集した情報サンプルが所
定数に達したときに床面ｆの状況を判定することとする
ことができる。単発の情報をベースに判定するのに比
べ、判定の信頼性が増す。

【０１２０】第１実施形態のところでも言及したが、検
知手段３０が特定種類の床面状況を表す情報を継続発信
するようになってから電動送風機３、アジテータ２０の
回転動力源、アジテータ２０の昇降動力源、吸込口７の
吸込態様変換動力源、及びイオン発生器５０等の制御の
切り替えを行うようにすることができる。このようにす
ることにより、フローリング床ならフローリング床、カ
ーペット床ならカーペット床、布床なら布床の上に吸込
口体６が確実に移動してから、あるいは吸込口体６が長
い距離を運搬されることが確実になってから、制御が切
り替わるので、無駄な切り替え動作が生じない。

【０１２１】以上、本発明の各種実施形態につき説明し
たが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で更に種々
の変更を加えて実施することができる。

【０１２２】

【発明の効果】本発明は以下に掲げるような効果を奏す
るものである。

【０１２３】（１）電動送風機の駆動によって発生する
気流とともに塵埃を吸込口体の吸込口から吸い込み、吸
い込んだ気流を集塵装置に導入して塵埃を捕集する電気
掃除機において、掃除対象である床面の状況を検知する
検知手段を設けたから、掃除対象である床面の状況を把
握したうえで掃除を行うことができる。不適切な吸引力
を及ぼしたり、アジテータを使うべきでないところでア
ジテータを使うといった事態の回避が可能になる。

【０１２４】（２）上記のような電気掃除機において、
前記検知手段からの情報に基づき前記電動送風機を制御
することとしたから、電動送風機が床面の状況に応じて
制御される。床面の状況に照らして不適切な吸引力を発
生させることがない。

【０１２５】（３）上記のような電気掃除機において、
前記吸込口にアジテータを設けるとともに、このアジテ
ータの回転動力源を、前記検知手段からの情報に基づき
制御することとしたから、アジテータの回転が床面の状
況に応じて制御される。アジテータを使うべきでないと
ころでアジテータが使われるといった事態が発生しな
い。

【０１２６】（４）上記のような電気掃除機において、
前記吸込口に床面に対し高さ可変のアジテータを設け、
このアジテータの昇降動力源を、前記検知手段からの情
報に基づき制御することとしたから、アジテータの高さ
が床面の状況に応じて制御される。アジテータを接触さ
せるべきでないところにアジテータが接触するといった
事態が発生しない。

【０１２７】（５）上記のような電気掃除機において、
前記吸込口は吸込態様変換動力源により吸込態様可変で
あることとし、前記検知手段からの情報に基づき前記吸
込態様変換動力源を制御することとしたから、吸込口の
吸込態様が床面の状況に応じて制御される。床面の状況
に照らして最適の吸込態様を常に選ぶことができる。

【０１２８】（６）上記のような電気掃除機において、
前記電動送風機の生成する気流にイオンを供給するイオ
ン発生器を設け、このイオン発生器を前記検知手段から
の情報に基づき制御することとしたから、電動送風機の
生成する気流に床面の状況に応じてイオンが供給され
る。イオンのもたらす殺菌、ニオイ成分の除去、化学物
質の分解といった作用を適切に展開することができる。

【０１２９】（７）上記のような電気掃除機において、
前記アジテータが回転するときに床面から受ける抵抗に
より床面の状況を検知することとしたから、床面にアジ
テータがどう関わっているか、その物理的相対作用が検
知の基準になり、検知の正確性が増す。

【０１３０】（８）上記のような電気掃除機において、
前記検知手段を複数設けたから、検知情報のばらつきあ
るいはふらつきが平均化され、より信頼性の高い検知結
果を得ることができる。

【０１３１】（９）上記のような電気掃除機において、
前記複数の検知手段のもたらした情報同士の差から床面
の状況を判定することとしたから、情報の内容が均質で
ないことをもって信頼性の高い結論を得ることができ
る。

【０１３２】（１０）上記のような電気掃除機におい
て、前記複数の検知手段は床面との接触圧が所定値に達
したときに信号を発するものであり、かつその所定値は
検知手段毎に異なることとしたから、床面からの反力を
多段階に検知することができ、多様な床面への適用が可
能になる。

【０１３３】（１１）上記のような電気掃除機におい
て、前記検知手段は所定の時間間隔で情報を収集するも
のであることとしたから、過不足のない情報を的確に収
集することができる。処理能力以上の情報が集まり、判
定に遅れをきたすといったことがない。

【０１３４】（１２）上記のような電気掃除機におい
て、前記検知手段の収集した情報サンプルが所定数に達
したときに床面の状況を判定することとしたから、確実
な判定を下し得るに至った時点で判定がなされる。情報
量の少ない段階で判定を下し、その結果が無駄になって
しまうといったことがない。

【０１３５】（１３）上記のような電気掃除機におい
て、前記検知手段が特定種類の床面状況を表す情報を継
続発信するようになってから制御の切り替えを行うこと
としたから、床面の状況を確定できた時点で制御の切り
替えが行われる。従って無駄な切り替え動作が生じな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明電気掃除機の第１実施形態に係る吸込
口体の断面図

【図２】 カーペットの検知を模型的に示す図

【図３】 布の検知を模型的に示す第１の図

【図４】 布の検知を模型的に示す第２の図

【図５】 検知手段の配置を示す吸込口体の模型的平面
図

【図６】 第１実施形態に係る電気掃除機の回路構成図

【図７】 本発明電気掃除機の第２実施形態に係る吸込
口体の断面図

【図８】 本発明電気掃除機の第３実施形態に係る吸込
口体の断面図

【図９】 本発明電気掃除機の第４実施形態に係る吸込
口体の断面図

【図１０】 本発明電気掃除機の第５実施形態に係る吸
込口体の断面図

【図１１】 本発明電気掃除機の第６実施形態に係る電
気掃除機の側面図

【図１２】 本発明電気掃除機の第７実施形態に係る検
知手段の側面図

【図１３】 本発明電気掃除機の第８実施形態に係る検
知手段の側面図

【図１４】 本発明電気掃除機の第９実施形態に係る検
知手段の作用説明図

【図１５】 従来の電気掃除機の側面図

【図１６】 従来の電気掃除機の吸込口体の断面図

【図１７】 従来の電気掃除機の他例を示す吸込口体の
断面図

【図１８】 図１７の電気掃除機の部分拡大図

【図１９】 図１７の電気掃除機の回路構成図

【符号の説明】

１ 電気掃除機 ２ 本体 ３ 電動送風機 ４ サクションホース ５ 接続パイプ ６ 吸込口体 ７ 吸込口 ８ サイクロン集塵装置 ｆ 床面 ２０ アジテータ ３０ 検知手段 ３１ 光センサ ４０ アーム ４１ シャッター ４２ ピニオン ４３ 溝カム ４４ カムフォロワ ７ａ、７ｂ 吸込口 ４６ 回動弁 ５０ イオン発生器 ６０、６０ａ、６０ｂ 床面検知レバー

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動送風機の駆動によって発生する気流
   とともに塵埃を吸込口体の吸込口から吸い込み、吸い込
   んだ気流を集塵装置に導入して塵埃を捕集する電気掃除
   機において、 掃除対象である床面の状況を検知する検知手段を設けた
   ことを特徴とする電気掃除機。
2. 【請求項２】 前記検知手段からの情報に基づき前記電
   動送風機を制御することを特徴とする請求項１に記載の
   電気掃除機。
3. 【請求項３】 前記吸込口にアジテータを設けるととも
   に、このアジテータの回転動力源を、前記検知手段から
   の情報に基づき制御することを特徴とする請求項１に記
   載の電気掃除機。
4. 【請求項４】 前記吸込口に床面に対し高さ可変のアジ
   テータを設け、このアジテータの昇降動力源を、前記検
   知手段からの情報に基づき制御することを特徴とする請
   求項１に記載の電気掃除機。
5. 【請求項５】 前記吸込口は吸込態様変換動力源により
   吸込態様可変であることとし、前記検知手段からの情報
   に基づき前記吸込態様変換動力源を制御することを特徴
   とする請求項１に記載の電気掃除機。
6. 【請求項６】 前記電動送風機の生成する気流にイオン
   を供給するイオン発生器を設け、このイオン発生器を前
   記検知手段からの情報に基づき制御することを特徴とす
   る請求項１に記載の電気掃除機。
7. 【請求項７】 前記アジテータが回転するときに床面か
   ら受ける抵抗により床面の状況を検知することを特徴と
   する請求項３又は請求項４に記載の電気掃除機。
8. 【請求項８】 前記検知手段を複数設けたことを特徴と
   する請求項１に記載の電気掃除機。
9. 【請求項９】 前記複数の検知手段のもたらした情報同
   士の差から床面の状況を判定することを特徴とする請求
   項８に記載の電気掃除機。
10. 【請求項１０】 前記複数の検知手段は床面との接触圧
    が所定値に達したときに信号を発するものであり、かつ
    その所定値は検知手段毎に異なることを特徴とする請求
    項８に記載の電気掃除機。
11. 【請求項１１】 前記検知手段は所定の時間間隔で情報
    を収集するものであることを特徴とする請求項１に記載
    の電気掃除機。
12. 【請求項１２】 前記検知手段の収集した情報サンプル
    が所定数に達したときに床面の状況を判定することを特
    徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
13. 【請求項１３】 前記検知手段が特定種類の床面状況を
    表す情報を継続発信するようになってから制御の切り替
    えを行うことを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれ
    かに記載の電気掃除機。