JP2005237733A - 電気掃除機及びその吸込み口体 - Google Patents

Abstract

【課題】、回転清掃体を駆動する電動機の耐久性を向上できるとともに、上下逆様になった場合の安全性が高い電気掃除機の吸込み口体を提供することにある。
【解決手段】吸塵口１８を有する吸込み口本体１１に、吸塵口１８に臨む回転清掃体２１と、この回転清掃体２１を駆動する電動機とを内蔵する。吸込み口本体１１に、この本体１１内の吸引負圧と外気圧との圧力差で動かされる作動体３３を有した負圧検知弁３１を設けるとともに、作動体３３の動きによって電動機に印加される駆動電流をオン−オフするスイッチ４１を設ける。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電動機で駆動される回転清掃体が内蔵された吸込み口体、及びこの吸込み口体を備えた電気掃除機に関する。

従来、掃除の際に床面に沿って動かされる吸込み口体内の吸引負圧が増える絨毯面での吸付きを抑制して、吸込み口体を絨毯面でも良好に走行可能とするために、吸込み口体内の吸引負圧により開弁して外気を吸込み口体内に導入するリーク弁を設けた技術が知られている（例えば特許文献１参照。）。

この特許文献１の吸込み口体では、電動機で駆動される回転清掃体が内蔵された吸込み口体内に設けたリーク弁の外気導入口の開口面積が、吸込み口体内の吸引負圧に応じて増減される構成としている。これにより、回転清掃体が臨んでいる吸塵口の吸引力を安定させて、床面の種類に拘らず吸込み口体の走行性を良好なものとできる。
特公平８−１３２９７号公報（第２頁右欄第８行−第３頁右欄第４行、図１、及び図５）

特許文献１には回転清掃体の駆動とリーク弁との関係については記載がない。一般的に、回転清掃体を駆動する電動機は手元操作部などでオン−オフ制御されるので、回転清掃体は、電動機がオンの状態では床面の種類に関係なく回転駆動されていた。

ところで、床面が絨毯である場合には、絨毯面からの塵の掻き出しのため等に回転清掃体を回転させる必要がある。これに対して、床面がフローリングである場合には、回転清掃体を回転させなくても十分な吸塵が可能である。その理由は、フローリングには塵埃が絡みつくじゅうたんの毛等がないからである。

したがって、手元操作部などで回転清掃体駆動用の電動機をオフ操作しない限り、床面の種類を問わず回転清掃体が常に回転される従来の構成では、フローリング面を掃除する際には電動機が無駄に駆動されている状態にあるから、その寿命が低下してしまう。しかも、こうした駆動により、回転清掃体の清掃部材がフローリング面に繰り返し接するので、清掃部材の摩耗及びフローリング面の摩耗が促進されるとともに、騒音の発生がもたらされる場合がある。又、掃除の最中に、吸込み口体が上下逆様になった場合でも、回転清掃体は回転を継続するので、その対策も求められている。

本発明の目的は、回転清掃体を駆動する電動機の耐久性を向上できるとともに、上下逆様になった場合の安全性が高い電気掃除機とその吸込み口体を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、吸塵口を有する吸込み口本体に、吸塵口に臨む回転清掃体と、この回転清掃体を駆動する電動機とを内蔵し、吸込み口本体に、この本体内の吸引負圧と外気圧との圧力差で動かされる作動体を有した負圧検知弁、及び作動体の動きによって電動機に印加される駆動電流を制御する制御手段を設けている。制御手段には、駆動電流をオン−オフするスイッチ、又は作動体の動きに基づいて電動機に印加される駆動電流を制御する入力制御手段を用いることができる。

本発明の吸込み口体は、吸込み口本体内の吸引負圧と外気圧との圧力差で作動体が動かされることに伴って、吸込み口体が上下逆様になった場合、及び掃除する床面がフローリングである場合に、制御手段をなすスイッチが電動機に印加される駆動電流を制御し、又は、制御手段をなす入力制御手段が電動機に印加される駆動電流を制御する。これにより、回転清掃体が不必要に回転されないように電動機の無駄な駆動を抑制できる。

本発明によれば、回転清掃体を駆動する電動機の耐久性を向上できるとともに、上下逆様になった場合の安全性が高い電気掃除機とその吸込み口体を提供できる。

図１〜図３を参照して本発明の第１実施形態を説明する。

図１はキャニスタ型の電気掃除機全体を示す斜視図であり、この電気掃除機１は、床面上を自在に移動できる車輪を有した掃除機本体２、電動送風機３、集塵部例えばフィルタとしての集塵袋４、吸塵ホース５、延長管６、及び吸込み口体７等を備えている。吸塵ホース５、延長管６、及び吸込み口体７は、吸込んだ塵を掃除機本体に導く吸塵気流ガイド手段８をなしている。

掃除機本体２はその例えば前部上面をなす開閉可能な集塵室蓋２ａを有している。掃除機本体２の内部には、集塵室蓋２ａの真下に対向する集塵室（図示しない）が設けられているとともに、この集塵室の後側、言い換えれば、吸気流を基準に集塵室の下流側に位置する送風機室（図示しない）が夫々設けられている。又、掃除機本体２は送風機室の内外を連通する図示しない排気口を有している。

集塵室には集塵袋４が出し入れ可能に収容され、送風機室には電動送風機３が収容されている。電動送風機３の吸込み上流側に位置する掃除機本体２の例えば前端部には、例えば略水平に突設する吸込み口２ｂが設けられていて、この吸込み口２ｂには吸塵ホース５の掃除機本体側の一端部が挿脱可能に接続される。吸塵ホース５及び延長管６は集塵室と吸込み口体７とを連通する吸込み管をなすものであって、吸塵ホース５の他端部はハンドル５ａ付きの手元操作部９を有している。手元操作部９には硬質な延長管６の一端部が着脱可能に接続され、この延長管６の他端部には吸込み口体７が着脱可能に接続されている。手元操作部９は、電動送風機３のオン−オフなど運転制御を行うスイッチと、後述する清掃体駆動用の電動機を制御するスイッチなどが設けられたスイッチ部９ａを有している。

前記構成の電気掃除機１は、その電動送風機３を駆動させることにより、電動送風機３の送風力で、吸込み口体７から被掃除面上の塵を吸込んで延長管６及び吸塵ホース５を介して掃除機本体２の集塵室に導き、この室内の集塵袋４で塵を捕捉できる。そして、集塵袋４を通過した空気（吸気流）は、電動送風機３に吸込まれてこの電動送風機３を通り抜けた後、掃除機本体２の図示しない排気口を通して掃除機本体２の外部に排出される。以上により被掃除面を掃除できる。

次に、図２及び図３を参照して吸込み口体７を説明する。

吸込み口体７は、吸込み口本体１１と接続管１２とを備えている。吸込み口本体１１は、平面視略Ｔ字形状をなしていて、その幅方向に延びる吸塵室Ａを有している。図２中符号１３〜１７は吸塵室Ａを区画する隔壁を示している。吸塵室Ａは吸込み口本体１１の底壁１１ａに形成した吸塵口１８を通じて吸込み口本体１１外に連通している。吸塵口１８は吸込み口本体１１の幅方向に延びた長方形状をなしている。

接続管１２は、吸込み口本体１１の中央部に後ろ向きに突設された本体突出部１１ｂに継手手段を介して回転可能に取付けられている。この接続管１２は本体突出部１１ｂ内の風路を通じて吸塵室Ａに連通している。接続管１２の自由端部は延長管６の先端又は手元操作部９に選択的に接続される。

本体突出部１１ｂの幅方向両側には夫々車輪１９が回転自由に取付けられている。これらの車輪１９及び前記底壁１１ａの外面（下面）に取付けられた図示しない他の小車輪又はフェルトなどは、走行補助部材として機能する。これらの走行補助部材により、吸込み口体７がフローリング面や畳面に接した状態では、この床面と底壁１１ａの外面（下面）との間に吸塵のために所定の間隙が形成されて、吸塵口１８がフローリング面や畳面で塞がれないようになっている。

吸塵室Ａには回転清掃体２１が吸塵口１８に臨んで収容されている。この回転清掃体２１は、回転軸２１ａと、この回転軸２１ａの周面に突設された複数の清掃部材２１ｂ、２１ｃとを有している。清掃部材２１ｂは、ブラシ毛を一列に並べてなり、清掃部材２１ｃはエラストマなどの軟質ブレードからなる。これらの清掃部材２１ｂ、２１ｃは例えば回転軸２１ａの周方向にねじられている。回転軸２１ａの両端部は、吸込み口本体１１の幅方向両端に内蔵した軸受２２、２３に夫々回転自由に支持されている。清掃部材２１ｂ、２１ｃは、その突出方向の先端部が、回転清掃体２１の回転に伴って吸塵口１８から突出する長さを有している。

図２に示すように吸込み口本体１１内で隔壁１３、１４によって吸塵室Ａと区画された駆動室Ｂには、電動機２４及び伝動機構２５が収容されている。電動機２４は伝動機構２５を介して回転清掃体２１に連結されている。電動機２４は前記手元操作部９でのスイッチ操作によってオン−オフされる。なお、手元操作部９で電動機２４をオン−オフするスイッチは省略することが可能であり、この場合、手元操作部９又は掃除機本体に設けられた運転制御用スイッチでオン−オフされる電動送風機３と同期して電動機２４をオン−オフさせることができる。伝動機構２５は、例えば電動機２４の出力軸に固定された駆動歯車２５ａと、軸受２３を被った回転清掃体２１の一端部に形成された被動歯車部２５ｂと、これら駆動歯車２５ａと被動歯車部２５ｂとにわたって巻き掛けられたタイミングベルト２５ｃとで作られている。

図２及び図３に示すように吸込み口本体１１内には、隔壁１７によって吸塵室Ａとは区画された制御室Ｃが設けられている。この制御室Ｃは、隔壁１３、１７間の中央風路Ｄによって駆動室Ｂとは隔たって独立している。制御室Ｃは吸込み口本体１１をなす部材の合わせ目又は必要により設けた通気部を介して吸込み口本体１１外に連通しており、これにより制御室Ｃ内内の圧力は大気圧となっている。なお、中央風路Ｄは吸塵室Ａの長手方向中央部と本体突出部１１ｂ内とを連通している。

制御室Ｃには、吸込み口本体１１内の吸引負圧（具体的には吸塵室Ａ又は中央風路Ｄ内の圧力と外気圧（具体的には制御室Ｃ内の圧力）との圧力差で動かされる負圧検知弁３１と、電動機２４の運転を制御する制御部材として例えばオン−オフ動作をするスイッチ４１とが設けられている。配置されている。

図３に示すように負圧検知弁３１は、弁箱３２と、作動体３３と、付勢体例えばコイルばね３４と、連通管３５とを備えている。弁箱３２は、中空であって、その一端の壁に通孔３２ａを有し、他端の壁に連通管３５の一端が接続されている。連通管３５の他端は例えば隔壁１７に接続されている。この連通管３５を介して弁箱３２の内部と吸塵室Ａとが連通されている。作動体３３は、通孔３２ａに通される軸部３３ａを有して弁箱３２内に移動可能に収容されている。コイルばね３４は弁箱３２内に収容されて、軸部３３ａが弁箱３２の外に突出する方向に作動体３３を付勢している。

コイルばね３４の付勢力より吸塵室Ａの真空度が小さい場合、言い換えれば、吸塵室Ａの吸引負圧が小さい場合は、コイルばね３４の付勢力で作動体３３が押されて、軸部３３ａが図３（Ａ）に示すように弁箱３２より突出される。この逆に、コイルばね３４の付勢力より吸塵室Ａの真空度が大きい場合、言い換えれば、吸塵室Ａの吸引負圧が大きい場合は、図３（Ｂ）に示すように軸部３３ａの弁箱３２からの突出長さを減じるように作動体３３が吸引負圧によって移動される。図３（Ｂ）に示した状態では、弁箱３２の内周面と作動体３３の大径部外周面との間の隙間を通って、通孔３２ａから流入する制御室Ｃ内の空気が連通管３５を経由して吸塵室Ａに吸込まれる。このため、負圧検知弁３１は、吸塵室Ａの真空度が高まった場合には、空気を導入するリーク弁としてもある程度機能できるようになっている。

ところで、吸塵室Ａの真空度は、掃除する床面がフローリング面や畳面である場合には小さくなり、床面が絨毯面である場合には大きくなる。このため、以上のように吸塵室Ａの真空度を検知して動作する負圧検知弁３１は、結果として、掃除する床面の種別（フローリング面や畳面であるのか、絨毯面であるのかということ）を検知することができる。

スイッチ４１は、電動機２４に駆動電流を印加する印加回路に挿入されているとともに、負圧検知弁３１に連動してオン−オフ動作するものであって、例えばスイッチレバー４１ａと、このスイッチレバー４１ａで押し込まれる従動子４１ｂとを有している。従動子４１ｂはスイッチレバー４１ａに向けて付勢されている。スイッチ４１は、従動子４１ｂが押し込まれることによりオフし、従動子４１ｂの押し込みが解除されることによりオンされる構成である。したがって、スイッチ４１は、負圧検知弁３１によって検知された吸塵室Ａの真空度と制御室Ｃの圧力（外気圧）との圧力差に基づいてオン−オフ動作される。このスイッチ４１は、例えばスイッチレバー４１ａに作動体３３の軸部３３ａが接離するように負圧検知弁３１の近傍に配置されている。

電気掃除機１の使用中に吸込み口体７がフローリング面や畳面に沿って移動される場合には、既述の走行補助部材である車輪１９等によって、床面と吸込み口本体１１の下面との間に間隙が作られて、床面上の含塵空気を吸塵口１８に容易に吸込めるので、吸塵室Ａの真空度は小さい。このため、図３（Ａ）に示すように負圧検知弁３１がフローリング面等の走行抵抗が小さい床面を検知した状態となる。この状態では、吸塵室Ａの負圧がコイルばね３４の付勢力より小さいので、作動体３３の軸部３３ａがスイッチ４１のスイッチレバー４１ａを押した状態となる。

これにより、スイッチ４１がオフ状態となって、電動機２４への通電が断たれるため、回転清掃体２１は回転駆動されることがない。この場合に、電動機２４を停止させるための格別な手動操作を要しない。

このようにフローリング面や畳面に沿わせて吸込み口体７を動かしながら掃除をする場合には、回転清掃体２１を駆動する電動機２４が自動的に停止状態となって、電動機２４が無駄に駆動されることがない。このため、電動機２４の寿命低下が抑制されて電動機２４の耐久性を向上できる。これとともに、回転清掃体２１が駆動された場合のように清掃部材２１ｂ、２１ｃがフローリング面に繰り返し接して、その摩耗及びフローリング面の摩耗が促進されたり、騒音の発生がもたらされる、ということもない。

又、電気掃除機１の使用中に吸込み口体７が絨毯面に沿って移動される場合には、絨毯の起毛によって吸込み口体７の周囲からの空気の吸込みが抑制されるので、吸込み口本体１１の吸塵室Ａの真空度は大きくなる。このため、走行抵抗が大きい床面である絨毯面を負圧検知弁３１が検知した状態となる。この状態では、図３（Ｂ）に示すように吸塵室Ａの負圧がコイルばね３４の付勢力より大きくなって、この付勢力に抗して作動体３３が引き動かされて、作動体３３の軸部３３ａがスイッチ４１のスイッチレバー４１ａから離れる。

これにより、スイッチ４１がオン状態となって、電動機２４への通電が確保されるため、回転清掃体２１が回転駆動される。したがって、清掃部材２１ｂ、２１ｃによる絨毯の塵の掻き出しを伴いながら絨毯面を掃除することができる。

しかも、この絨毯面の掃除においては、負圧検知弁３１を通じて外気が吸塵室Ａに導入されるので、吸込み口体７が絨毯面に強く吸付けられることを抑制できる。このため、絨毯面に沿う吸込み口体７の押し引き操作が容易となる。

又、掃除の最中に、吸込み口体７が床面から離れたり上下逆様になることがある。この場合には、吸塵室Ａの真空度は小さくなるので、フローリング面を掃除したときと同様に負圧検知弁３１は図３（Ａ）に示す状態となる。このため、剥き出し状態の回転清掃体２１が回転駆動されることがないとともに、その際において電動機２４を停止させるための格別な手動操作を要することもない。

図４は本発明の第２実施形態を示している。この実施形態は、基本的には第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と同じ点については同一符号を付してその説明を省略し、以下第１実施形態とは異なる点を説明する。

第２実施形態では、第１実施形態のスイッチに代えて電動機２４（図２参照）に対する入力を制御する入力制御手段４５を設けている。この入力制御手段４５は、負圧検知弁３１が有した作動体３３の動きに連動するものであって、吸塵室Ａと制御室Ｃとの圧力差による作動体３３の動きに基づいて電動機２４に印加される駆動電流を制御をする。入力制御手段４５として例えば電動機２４の電流印加回路に挿入された可変抵抗を用いることが可能である。この場合、可変抵抗は作動体３３の動きに応じて抵抗値が変化し、じゅうたん面を掃除する場合など負圧が大きいときは抵抗値が小さくなり、フローリング面を掃除する場合など負圧が小さいときに抵抗値が大きくなる。この外に、電動機２４の電流印加回路に並列に挿入された抵抗、及びこの抵抗を介して駆動電流を印加する場合と、前記抵抗を介さないで駆動電流を印加する場合とを選択させる切換えスイッチ等を有した入力制御手段４５を用いることも可能である。

この第２実施形態では、フローリング面や畳面を掃除する場合、及び掃除中に吸込み口体７が床面から離れたり上下逆様になった場合には、負圧検知弁３１が図４の状態になるので、これに連動して入力制御手段４５が電動機２４に印加される駆動電流を減らす制御をする。具体的には、回転清掃体２１が実際的に回転されないような微弱電流が電動機２４に印加される。

以上説明した点以外の構成は、図４に示されない構成を含めて第１実施形態と同じである。従って、この第２実施形態においても本発明の課題を解決できる。なお、この第２実施形態において、徐々に駆動電流を減らすのではなく、回転清掃体が高速又は低速で回転されるように２段階に駆動電流を制御することも可能である。

本発明の第１実施形態に係る吸込み口体を備えた電気掃除機を示す斜視図。 本発明の第１実施形態に係る吸込み口体を示す横断平面図。 (Ａ)はフローリング面を掃除している状態で図２の吸込み口体の一部を示す横断平面図。(Ｂ)は絨毯面を掃除している状態で図２の吸込み口体の一部を示す横断平面図。 本発明の第２実施形態に係る吸込み口体の一部を示す横断平面図。

符号の説明

１…電気掃除機、２…掃除機本体、２ｂ…吸込み口、３…電動送風機、７…吸込み口体、８…吸塵気流ガイド手段、１１…吸込み口本体、Ａ…吸塵室、１８…吸塵口、１９…車輪（走行補助部材）、２１…回転清掃体、２１ａ…回転軸、２１ｂ、２１ｃ…清掃部材、Ｂ…駆動室、２４…電動機、Ｃ…制御室、３１…負圧検知弁、３２…弁箱、３２ａ…通孔、３３…作動体、３３ａ…軸部、３４…コイルばね（付勢体）、３５…連通管、４１…スイッチ、４５…入力制御手段

Claims (3)

1. 吸塵口を有した吸込み口本体に、前記吸塵口に臨む回転清掃体及びこの回転清掃体を駆動する電動機が夫々内蔵された電気掃除機の吸込み口体において、
   前記吸込み口本体に、この本体内の吸引負圧と外気圧との圧力差で動かされる作動体を有した負圧検知弁と、前記作動体の動きによって前記電動機に印加される駆動電流をオン−オフするスイッチとを設けた電気掃除機の吸込み口体。
2. 吸塵口を有した吸込み口本体に、前記吸塵口に臨む回転清掃体及びこの回転清掃体を駆動する電動機が夫々内蔵された電気掃除機の吸込み口体において、
   前記吸込み口本体に、この本体内の吸引負圧と外気圧との圧力差で動かされる作動体を有した負圧検知弁と、前記作動体の動きに基づいて前記電動機に印加される駆動電流を制御する入力制御手段とを設けた電気掃除機の吸込み口体。
3. 電動送風機が内蔵されるとともに、この電動送風機の吸込み上流側に吸込み口を有した掃除機本体と、
   前記吸込み口に着脱可能に接続され、かつ、先端部に前記請求項１又は２に記載の吸込み口体を有する吸塵気流ガイド手段と、
   を具備した電気掃除機。

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