JP2006026008A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】使い勝手を向上した電気掃除機を提供する。
【解決手段】商用交流電源に接続したコンセントに着脱可能に接続するプラグ部20を備えた電源コード12を掃除機本体１に対して出し入れするモータ45を設ける。電流センサ72で検出した電源コード12の電流値が所定の閾値以下、かつトルクセンサ73で検出したコードリール13のトルクが所定の下限閾値以下の際に、制御手段71がモータ45を回転させて電源コード12を掃除機本体１に自動的に収納することで、手動などで電源コードを収納する必要がなく、使い勝手を向上できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源コードを掃除機本体に対して出し入れする電気掃除機に関する。

従来、この種の電気掃除機は、電動送風機を収容した掃除機本体を備えている。この掃除機本体には、商用交流電源に接続されたコンセントに着脱可能に接続されるプラグ部を先端部に備えた電源コードが、ぜんまいにより付勢されたコードリールに巻回されて収容されている。この電源コードは、プラグ部をコンセントに接続することで、商用交流電源からの電力を電動送風機に供給するもので、電動部によりコードリールを回動させることで、コードリールに巻回されたり、コードリールおよび掃除機本体から引き出されたりする。また、電源コードには、この電源コードの張力を検知する張力センサが設けられ、この張力センサは、掃除機本体内に設けられた制御手段に接続されている。この制御手段は、張力センサにて検知した電源コードの張力に応じて電動部を回動させ、電源コードに過度の負担が加わることを防止する（例えば、特許文献１参照。）。
特開平７−１７１０７９号公報（第７頁、図１１）

しかしながら、上述の電気掃除機では、例えば掃除が終了した際などに、電源コードのプラグ部をコンセントから引き抜いた場合には、手動操作などによりぜんまいの付勢力にて電源コードを巻き取らなければならず、巻き取り作業が煩雑である。

また、電源コードの巻き取りの際には、ぜんまいの強さにより巻き取り速度が決定されるので、巻き取りの際にプラグ部が跳ね上がらないようにするためのぜんまいの強さの調整が容易でない。

この結果、上述の電気掃除機では、使い勝手が良好でないという問題点を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、使い勝手を向上した電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明は、商用交流電源に接続されたコンセントに着脱可能に接続されるプラグ部を備え、このプラグ部のコンセントへの接続により商用交流電源から電動送風機に電力を供給する電源コードと、この電源コードを掃除機本体に対して出し入れする電動部と、プラグ部がコンセントに接続されていない際に、電動部を駆動させて電源コードを掃除機本体に収納させる制御手段とを具備したものである。

本発明によれば、電源コードのプラグ部が商用交流電源に接続されたコンセントに接続されていない状態では、制御手段が電動部を駆動させて電源コードを掃除機本体に収納することで、例えば手動などで電源コードを掃除機本体に収納する必要がなく、使い勝手を向上できる。

以下、本発明の一実施の形態の電気掃除機の構成を図面を参照して説明する。

図１ないし図３において、１は掃除機本体で、この掃除機本体１の内部には、電動送風機２が収容されている。また、この掃除機本体１は、いわゆるキャニスタ型の電気掃除機であり、電動送風機２の駆動にて生じる吸気風とともに吸い込んだ塵埃を捕捉して集塵する。

さらに、図３に示すように、この掃除機本体１の前側略中央には、外部から空気を吸引する本体吸込口３が開口されている。この本体吸込口３には、可撓性を有し湾曲可能な細長略円筒状の接続管としてのホース体４が連通接続されている。このホース体４の先端には、電動送風機２の動作モードなどが選択可能な手元操作部５が設けられている。

この手元操作部５には、掃除機本体１内の電動送風機２などの駆動状態を所定の状態に設定する複数の設定ボタン６が設けられているとともに、掃除する際に作業者が把持する把持部７が基端側に突設されている。また、この手元操作部５の先端には、伸縮可能な細長略円筒状の延長管８が着脱可能に連通接続されている。さらに、この延長管８の先端には、例えば室内の床面の絨毯などの上に載置させて、この絨毯上の塵埃を吸い込む吸込口体としての床ブラシ９が着脱可能に連通接続されている。

そして、掃除機本体１内には、図２に示すように、電動送風機２の側方にコードリール装置11が収容されている。このコードリール装置11は、電源コード12を巻回して収容したコード収容部としてのコードリール13、および、コードリール13の後方に設けられたローラ部15を備えている。

電源コード12は、図示しない電線を軟質の合成樹脂で被覆して細長く形成され、図示しない商用交流電源に接続されたコンセントに着脱可能に接続されるプラグ部20が先端部に設けられている。そして、電源コード12は、掃除機本体１に設けられたコード引出口21から、プラグ部20側が掃除機本体１の外部に導出されている。そして、このプラグ部20がコンセントに接続されることで、電源コード12は電動送風機２に電力を供給する。

コードリール13は、コイルボビン状に形成され、掃除機本体１の走行方向に交差、例えば直交する方向である幅方向に沿って軸を有している。このコードリール13の図示しない胴体部には、電源コード12が巻回され、プラグ部20と反対側の端部が内部に挿入されている。また、このコードリール13は、軸部25により掃除機本体１に対して回転可能に軸支されている。

ローラ部15は、四角形状のローラ受板41を一対（一方のみ図示）備え、これらローラ受板41の間に駆動ローラ42、前部押さえローラ43、後部押さえローラ44、および、電動部としてのモータ45が軸支されている。

駆動ローラ42は、モータ45により回転駆動されてコードリール13に対して電源コード12を引き出しおよび巻き取り、すなわち出し入れするものであり、コードリール13の後部に設けられている。また、駆動ローラ42には、この駆動ローラ42と一体的に回転する回転プーリ53が同軸状に設けられている。この回転プーリ53の外周には、帯状のタイミングベルト56が巻き掛けられている。

各押さえローラ43，44は、円柱状に設けられ、駆動ローラ42の前後の上部にこの駆動ローラ42に対して平行に離間されており、電源コード12を駆動ローラ42側である下側へと押さえつけている。

モータ45は、掃除機本体１内のコードリール13の前方に配設された二次電池63から供給される電力により駆動され、駆動ローラ42を回転駆動して電源コード12を出し入れすることでコードリール13を回転させるものである。このモータ45には、モータプーリ64が同軸状に一体的に設けられている。このモータプーリ64の外周には、回転プーリ53の外周との間にタイミングベルト56が巻き掛けられている。

そして、図１に示すように、掃除機本体１内には、制御手段71が収容されている。この制御手段71は、図示しないＩＣあるいはタイマなどを有する制御回路を内部に備え、電動送風機２、電流検出手段としての電流センサ72、トルク検出手段としてのトルクセンサ73、および、モータ45にそれぞれ電気的に接続されており、電動送風機２およびモータ45の駆動を制御している。

ここで、電流センサ72は、電源コード12に流れる電流値Ｘを検出し、この検出した電流値Ｘを制御手段71に出力している。

また、トルクセンサ73は、例えばコードリール13の上端部、下端部および前端部などにそれぞれ配置され、このコードリール13のトルクＹを検出すなわちセンシングして電源コード12の状態をセンシングし、検出したトルクＹを制御手段71に出力している。

さらに、制御手段71には、電流センサ72から出力された電流値Ｘの所定の閾値ａと、トルクセンサ73から出力されたトルクＹの所定の下限閾値ｂおよびこの下限閾値ｂよりも大きい所定の上限閾値ｃとが、それぞれ予め設定されている。

そして、制御手段71は、電気掃除機の作動中に、トルクセンサ73から出力されたトルクＹが下限閾値ｂよりも大きく、かつ上限閾値ｃ未満、すなわちｂ＜Ｙ＜ｃとなるように、モータ45を介してコードリール13を回転させて電源コード12の長さを調整するとともに、電源コード12がコンセントに接続されていない状態では、モータ45を介してコードリール13を回転させて電源コード12をコードリール13に巻き取り、掃除機本体１に収納する。

なお、下限閾値ｂおよび上限閾値ｃは、電源コード12の所望の張り具合、あるいは電源コード12の傷みなどを考慮して、それぞれ任意に設定する。

次に、上記一実施の形態の電源コードの巻き取り制御を図４に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、制御手段71は、電流センサ72により電源コード12の状態をセンシングする（ステップ１）。

次いで、電流センサ72で検出した電源コード12の電流値Ｘが閾値ａ以下であるかどうか、すなわちＸ≦ａかどうかを制御手段71が判断する（ステップ２）。

このステップ２において、電源コード12の電流値Ｘが閾値ａよりも大きい、すなわちＸ＞ａであると制御手段71が判断した場合には、電源コード12のプラグ部20がコンセントに差し込まれている状態であると制御手段71が判断し、ステップ１に戻る。

なお、プラグ部20がコンセントに差し込まれている状態と制御手段71が判断した際には、図示しないが、電気掃除機の駆動中に、トルクセンサ73で検出したトルクＹが所定の下限閾値ｂと上限閾値ｃとの間となるように、制御手段71がモータ45によりコードリール13を正転、あるいは逆転させて電源コード12の長さを適宜調整する。

一方、ステップ２において、電源コード12の電流値Ｘが閾値ａ以下、すなわちＸ≦ａであると制御手段71が判断した場合には、電源コード12のプラグ部20がコンセントに差し込まれていない状態であると制御手段71が判断し、トルクセンサ73で検出したコードリール13のトルクＸが下限閾値ｂ以下であるかどうか、すなわちＹ≦ｂかどうかを制御手段71が判断する（ステップ３）。

すなわち、プラグ部20がコンセントに差し込まれている状態では、電源コード12に所定値以上の電流が流れるので、電源コード12に流れる電流値Ｘが閾値ａ以下であるかどうかを判断することにより、プラグ部20がコンセントに差し込まれているかどうかを制御手段71が判断可能となる。

また、プラグ部20がコンセントに差し込まれていない状態とは、例えば電源コード12が掃除機本体１から導出されたままプラグ部20がコンセントに接続されていない状態、電源コード12がコードリール13に完全に巻き取られている状態、あるいは電源コード12を作業者が繰り出している最中などの、いずれかの状態であると制御手段71は判断する。

そして、ステップ３において、コードリール13のトルクＹが下限閾値ｂよりも大きい、すなわちＹ＞ｂであると制御手段71が判断した場合には、ステップ１に戻る。

一方、ステップ３において、コードリール13のトルクＹが下限閾値ｂ以下、すなわちＹ≦ｂであると制御手段71が判断した場合には、プラグ部20がコンセントに差し込まれておらず、かつ、電源コード12が引っ張られていない状態、すなわち、電源コード12が掃除機本体１から導出されたままプラグ部20がコンセントに接続されていない状態であると制御手段71が判断し、この制御手段71がモータ45を正転させてコードリール13を回転させ、電源コード12を巻き取る（ステップ４）。

すなわち、電源コード12がコードリール13に完全に巻き取られている状態、あるいは電源コード12を繰り出している最中には、コードリール13のトルクＹが下限閾値ｂよりも大きくなるため、トルクＹが下限閾値ｂ以下であるかどうかを判断することにより、電源コード12が、掃除機本体１から導出されたままプラグ部20がコンセントに接続されていない状態、電源コード12がコードリール13に完全に巻き取られている状態、あるいは電源コード12を作業者が繰り出している最中などの、いずれの状態であるかを制御手段71が判断可能となる。

さらに、制御手段71は、電源コード12の巻き取りの際に、トルクセンサ73によりコードリール13のトルクＹを検出し、この検出したトルクＹが下限閾値ｂよりも大きいかどうか、すなわちＹ＞ｂかどうかを判断する（ステップ５）。

このステップ５において、コードリール13のトルクＹが下限閾値ｂ以下である、すなわちＹ≦ｂであると制御手段71が判断した場合には、ステップ４に戻り、電源コード12の巻取りを継続する。

一方、ステップ５において、コードリール13のトルクＹが下限閾値ｂよりも大きい、すなわちＹ＞ｂであると制御手段71が判断した場合には、電源コード12のプラグ部20がコンセントに差し込まれておらず、かつ電源コード12が引っ張られている状態、すなわち、電源コード12が掃除機本体１から繰り出し中である状態、あるいは、電源コード12をコードリール13に完全に巻き取った状態と制御手段71が判断し、この制御手段71がモータ45の回転を停止させ（ステップ６）、電源コード12の巻き取りを停止する。

次に、上記一実施の形態の動作を説明する。

掃除を開始する際には、電源コード12のプラグ部20を壁面などに設けた図示しないコンセントに接続し、所定の設定ボタン６を操作して電動送風機２を駆動させる。そして、作業者が把持部７を把持して床ブラシ９を所望の掃除領域に移動させると、ホース体４を介して掃除機本体１が把持部７に引っ張られる。

このとき、掃除機本体１とコンセントとの距離に応じて制御手段71が電源コード12をコード引出口21から出し入れして所定の長さとし、掃除機本体１がホース体４に追従して床面を移動する。

また、電源コード12のプラグ部20をコンセントに接続している状態で、電源コード12から供給される電力により二次電池63が充電される。

そして、作業者は、把持部７を操作して床ブラシ９を床面上で前後に走行させ、床面の塵埃を掃除する。

また、電源コード12のプラグ部20をコンセントから抜いた後などには、二次電池63から供給した電力によりモータ45を駆動させて電源コード12を巻き取る。

上述したように、上記一実施の形態では、電源コード12のプラグ部20が商用交流電源に接続されたコンセントに接続されていない状態では、制御手段71がモータ45を自動的に駆動させてコードリール13を回転させて電源コード12を巻き取り、掃除機本体１に収納する構成とした。

具体的には、電流センサ72で検出した電源コード12の電流値Ｘが所定の閾値ａ以下、かつトルクセンサ73で検出したコードリール13のトルクＹが所定の下限閾値ｂ以下の際に、制御手段71がモータ45を回転させてコードリール13を回転させ、電源コード12をコードリール13に巻き取る構成とした。

この結果、例えば手動でボタンなどを操作して電源コードを巻き取る従来の場合と比較して、煩雑な作業が必要なく、使い勝手を向上できる。

特に、電気掃除機は、使用状態によって電源コード12を引き出す長さが異なることが多く、また、掃除場所を変えて使用したり、使用しない際には押入れなどに収納したりすることで、電源コード12のプラグ部20をコンセントに対して頻繁に抜き差しするから、電源コード12が掃除機本体１に自動的に収納される構成としたことで、電気掃除機の使い勝手を向上できる。

また、電流センサ72で検出した電源コード12の電流値Ｘが所定の閾値ａ以下の状態でトルクセンサ73により所定値以上のトルクを検出すると、制御手段71がモータ45を停止させてコードリール13の回転を停止させ、コードリール13への電源コード12の巻き取りを停止させることで、電源コード12の繰り出し中、電源コード12のプラグ部20などが障害物などに引っ掛かっている場合、あるいは電源コード12をコードリール13に完全に巻き取ってしまった状態などを検出して、巻き取りの際に電源コード12に過度の負荷が加わることを防止でき、電源コード12の断線などを確実に防止できる。

さらに、電源コード12を、モータ45にて回動させるコードリール13に巻き取ることで、ぜんまいなどの付勢力により電源コードの巻き取り速度が決定される従来の場合と異なり、電源コード12の巻き取り速度を任意に設定できるので、電源コード12の巻き取りの際にプラグ部20が跳ね上がることなどを防止できる。

なお、上記一実施の形態において、電源コード12のプラグ部20がコンセントから抜き取られた状態を検出できれば、電気掃除機の内部構成などは、上記に限定されるものではない。

また、電源コード12は、掃除機本体１に収納したり、掃除機本体１から引き出したりできれば、コードリール13に巻き取る以外の構成とすることも可能である。

本発明の一実施の形態の電気掃除機を示すブロック図である。 同上電気掃除機を示す分解斜視図である。 同上電気掃除機を示す斜視図である。 同上電気掃除機の制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 掃除機本体
２ 電動送風機
12 電源コード
13 コードリール
20 プラグ部
45 電動部としてのモータ
71 制御手段
72 電流検出手段としての電流センサ
73 トルク検出手段としてのトルクセンサ

Claims (2)

1. 電動送風機を収容した掃除機本体と、
   商用交流電源に接続されたコンセントに着脱可能に接続されるプラグ部を備え、このプラグ部のコンセントへの接続により商用交流電源から前記電動送風機に電力を供給する電源コードと、
   この電源コードを前記掃除機本体に対して出し入れする電動部と、
   前記プラグ部がコンセントに接続されていない際に、前記電動部を駆動させて前記電源コードを前記掃除機本体に収納させる制御手段と
   を具備したことを特徴とした電気掃除機。
2. 掃除機本体に設けられ、電動部の駆動により回動して電源コードを巻回および引き出し可能なコードリールと、
   このコードリールのトルクを検出するトルク検出手段と、
   前記電源コードの電流値を検出する電流検出手段とを具備し、
   制御手段は、前記電流検出手段にて検出した前記電源コードの電流値が所定値以下の状態で前記トルク検出手段にて所定値以上のトルクを検出すると、前記電源コードの巻き取りを停止させる
   ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。

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