JP2006223428A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の電気掃除機において、本体を引き寄せる時に操作ハンドルを強くまた速く動かすと本体が操作ハンドルを握っている使用者目掛けて直進するので、使用者に衝突し清掃作業を阻害するという課題を有していた。
【解決手段】操作ハンドル２８と本体２１とが設定範囲内に近接していることを検知する検知部５３と、検知部５３の検知結果を受けて本体２１の針路方向を変更する針路変更部４３を有する構成としたことにより、操作ハンドル２８を持ちながら本体２１を引き寄せても、本体２１が操作ハンドル２８へある一定以上近接すると針路変更部４３によって、本体２１の針路方向が変更され、本体２１が左右どちらかの方向に針路方向を変え、使用者への衝突を自動的に避けるので、本体が使用者に衝突し清掃作業を阻害することなく、清掃作業を素早く行うことができ、つまり使い勝手を向上することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般家庭などで使用される電気掃除機に関するものである。

従来、この種の電気掃除機は、清掃作業時に、可撓性ホースと延長管と接合付近に設けた操作ハンドルを握りながら床用吸込具を床面に沿って略前後移動させ、床面上の塵埃などを吸引させるものである（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−２８５０７２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、清掃作業を続けると、操作ハンドルと掃除機本体との距離が遠くなり、可撓性ホースが張られた状態となる。この状態で操作ハンドルを前に押し進めると掃除機本体も同時に引っ張ることとなり、操作抵抗が増大し操作性が極めて低下する。これを避けるために使用者は、操作ハンドルを通常の清掃作業動作に比べて力強くかつ素早く動かし、可撓性ホースを介して掃除機本体を引き寄せる。この引き寄せ動作を行う時、使用者は掃除機本体を目視し続けない、または目視しない場合がほとんどである。掃除機本体を引き寄せる時に操作ハンドルを強くまた速く動かすと掃除機本体が操作ハンドルを握っている使用者目掛けて直進するので、使用者に衝突し清掃作業を阻害するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、掃除機本体を引き寄せる時に操作ハンドルを強くまた速く動かしても掃除機本体が使用者に衝突することなく、清掃作業を素早く行うことができる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。

前記従来の課題を解決するために、操作ハンドルと本体とが設定範囲内に近接していることを検知する検知部と、検知部の検知結果を受けて本体の針路方向を変更する針路変更部を有する構成としたものである。

これによって、操作ハンドルを持ちながら本体を引き寄せても、本体が操作ハンドルへある一定以上近接すると針路変更部によって、本体の針路方向が変更され、本体が左右どちらかの方向に針路方向を変え、使用者への衝突を自動的に避けるものである。

本発明の電気掃除機は、掃除機本体が使用者に衝突し清掃作業を阻害することなく、清掃作業を素早く行うことができ、使い勝手を向上することができる。

第１の発明は、電気掃除機の本体と、一端を前記本体に接続され他端を延長管に接続される可撓性ホースと、前記延長管の一端に接続される床用吸込具と、前記本体に設けた従動輪と、前記可撓性ホースまたは前記延長管に設けた操作ハンドルと、前記操作ハンドルと前記本体とが設定範囲内に近接していることを検知する検知部と、前記検知部の検知結果を受けて本体の針路方向を変更制御する制御部と針路変更部を有する構成としたことにより、操作ハンドルを持ちながら本体を引き寄せても、本体が操作ハンドルへある一定以上近接すると針路変更部によって、本体の針路方向が変更され、本体が左右どちらかの方向に針路方向を変え、使用者への衝突を自動的に避けるので、本体が使用者に衝突し清掃作業を阻害することなく、清掃作業を素早く行うことができ、つまり使い勝手を向上することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の検知部または針路変更部を、本体から着脱可能な構成としたことにより、フローリング等の床面との摩擦抵抗の小さな場所での清掃作業時には検知部または針路変更部を取り付けたままとし、反して絨毯等の床面との摩擦抵抗が大きな場所での清掃作業時には、本体を強く引っ張ったとしても本体が使用者に衝突する可能性は低下し、検知部または針路変更部を取り外すことで前記本体質量を軽くすることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、従動輪を主従動輪と補助従動輪とで構成し、針路変更部は、本体に回動自在に設けた台座と、前記台座を回動規制する回動規制手段と、前記台座に前記補助従動輪を備えた構成としたことにより、簡易な構成で針路方向の変更を行うことができる。

第４の発明は、特に、第１または第３の発明において、従動輪を主従動輪と補助従動輪とで構成し、針路変更部は、クランク機構で支持された主従動輪と、前記クランク機構を介して前記主従動輪を回動規制する回動規制手段とで構成したことにより、簡易な構成で針路方向の変更を行うことができる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明の検知部を、信号発信部とこの信号発信部と対になる信号受信部とで構成し、前記信号発信部は、延長管、可撓性ホース、床用吸込具、操作ハンドル、使用者自身のいずれかの箇所に設け、前記信号受信部を電気掃除機本体に設けたことにより、信号発信部と信号受信部の間に配線が不要で、可撓性ホースの質量と剛性を増すことなく、簡易な構成で検知を行うことができる。

第６の発明は、特に、第１〜第５いずれか１つの発明に加えて、操作ハンドルに握り検知部を設け、前記握り検知部によって左右どちらの手で操作ハンドルを握っているかを検知し、この検知結果に応じて針路変更部の動作を制御する構成とことにより、使用者は操作ハンドルを握って清掃作業を行うだけで、自動的に常時、進行方向を左右方向のどちらかに限定できる。

第７の発明は、特に、第１〜第６いずれか１つの発明に加えて、針路変更部の針路変更量を増減する調整部と、前記調整部を操作する調整操作部を有することにより、使用者の任意で調整操作部を操作することにより、使用者の引っ張り力や床面との摩擦抵抗、清掃作業環境の障害物量に応じて針路変更量を増減させることができる。

第８の発明は、特に、第１〜第７いずれか１つの発明に加えて、本体が使用者または障害物に衝突したことを検知する衝突検知部と、検知部が検知した検知結果及び衝突検知部が検知した衝突検知結果を記憶する記憶部を有し、前記記憶部の情報を参照しながら針路変更部の針路変更量または針路変更開始タイミングを制御する構成としたことにより、衝突し易い方向への針路変更量を少なくし、逆に衝突し難い方向への針路変更量を多くすることで、使用者は清掃作業を行うだけで、自動的に本体を使用者や障害物と衝突し難く動作させることができる。

第９の発明は、特に、第１〜第８いずれか１つの発明において、電気掃除機本体を上側本体と下側本体に分割し、前記下側本体には主従動輪と補助従動輪を備え、前記上側本体には可撓性ホースが接続され、前記上側本体と前記下側本体は連結部で回動自在に組み付けられ、針路変更部は、前記上側本体を上下させる昇降手段とで構成したことにより、可撓性ホースが本体を引っ張る際に作用する力の方向が、本体水平方向を基準にして、上向きの仰角方向となり、補助従動輪よりも主従動輪側に重心を移して本体の回転の小回りがきき易くなり、水平方向の狭い場所でも針路変更を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の実施の形態１における電気掃除機を示すものである。

図１、図２に示すように、掃除機本体２１（以下本体２１という）には、電動送風機２２と集塵室２３を内蔵している。また床用吸込具２４には回転ブラシ（図示せず）を内蔵し、床用吸込具２４の延長管２５側には回動部２６を設けてあり、この吸込具回動部２６を介して延長管２５へと回動自在に接続されている。この延長管２５と本体２１とは可撓性ホース２７によって接続されている。さらに延長管２５の一端には操作ハンドル２８を設けており、この操作ハンドル２８近傍に運転スイッチ２９を配している。なお延長管２５は伸縮式としており、使用者の身長に合わせて自在に長さを調節できるものである。

また本体２１下部には、針路方向に対して後方側に１対の主従動輪３１を設け、この主従動輪３１より前方側に１つの補助従動輪３２を設けてあり、補助従動輪３２は通常回動自在な台座３３の外周端部に配されている。

さらに台座３３の回動中心と同軸にカム４１を回動自在に設け、状況に応じてソレノイド等のアクチュエータ４２が動作した際に連結される回動規制手段を構成している。ここで補助従動輪３２、台座３３、カム４１（回動規制手段）、アクチュエータ４２（回動規制手段）を併せて針路変更部４３としている。

操作ハンドル２８には電波信号を発する信号発信部５１を設け、これと対になる信号受信部５２を本体２１前方に配しており、信号発信部５１が発する電波の強弱によって、信号受信部５２は信号発信部５１との距離を検知できるものである。信号発信部５１と信号受信部５２を併せて検知部５３としている。

以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。

清掃作業を行うために、操作ハンドル２８を手に持ち、運転スイッチ２９を操作すると電動送風機２２と回転ブラシが動作し、吸引力を発生して床面の塵埃を掻き揚げながら吸込むことになる。このとき操作ハンドル２８を握りながら床用吸込具２４を床面に沿って略前後移動させ、徐々に床面上の塵埃などを吸引させる。

清掃作業を続けると操作ハンドル２８と本体２１との距離が遠くなり、可撓性ホース２７が張られた状態となる。この状態で操作ハンドル２８を前に押し進めると本体２１も同時に引っ張ることとなり、操作抵抗が増大し操作性が低下する。これを避けるために使用者は、操作ハンドル２８を通常の清掃作業動作に比べて力強くかつ素早く動かし（矢印Ａ）、可撓性ホース２７を介して本体２１を引き寄せる（矢印Ｂ、矢印Ｄ）。

このとき操作ハンドル２８と本体２１とが近接し始め、予め設計値によって定めた設定値よりも縮まったかを、一対の信号発信部５１と信号受信部５２からなる検知部５３によって検知し、設定値よりも近接した場合には、本体２１に内蔵した制御部（図示せず）にて判断し、アクチュエータ４２が突出方向に動作してカム４１と連結し（矢印Ｅ）、カム４１を回動させる（矢印Ｆ）。カム４１の回動と連動して台座３３も回動することで、補助従動輪３２の配置が変わり、本体２１の針路方向が変更され（矢印Ｇ）、当初の針路方向直線上にいた使用者への衝突を自動的に避けるものである。

以上のように、本実施の形態において、操作ハンドル２８と本体２１とが設定範囲内に近接したのを検知する検知部５３と、検知部５３の検知結果を受けてアクチュエータ４２を制御する制御部とアクチュエータ４２の動作で本体２１の針路方向を変更する針路変更部４３を有する構成としたことにより、操作ハンドル２８を持ちながら本体２１を引き寄せても、本体２１が操作ハンドル２８へある一定以上近接すると針路変更部４３が稼動し、本体２１の針路方向が変更され、本体２１が左右どちらかの方向に針路方向を変え、使用者への衝突を自動的に避けるので、本体２１が使用者に衝突し清掃作業を阻害することなく、清掃作業を素早く行うことができ、つまり使い勝手を向上することができる。

また針路変更部４３を、本体２１に設けた回動及び回動抑止が可能な台座３３と、台座３３に設けた補助従動輪３２を有する構成としたことにより、簡易な構成で針路方向の変更を行うことができる。

また検知部５３を、操作ハンドル２８に設けた信号発信部５１と対になる信号受信部５２を本体２１に設けた構成としたことにより、信号発信部５１と信号受信部５２の間に配線が不要で、可撓性ホース２７の質量と剛性を増すことなく、簡易な構成で検知を行うことができる。

なお本実施の形態では、信号発信部５１を操作ハンドル２８に設けたが、延長管２５、可撓性ホース２７、床用吸込具２４に設けても同様の効果を得られるものである。

また信号発信部５１を別体とし、使用者自身に装着（例えば手、腕、腰、足、首、頭等の部位への装着）することによって、より精度の高い距離検知を行うことができ、使用者への衝突を確実に避けることができるものである。

なお本実施の形態では、信号発信部５１と信号受信部５２間の信号として電波を使用したが、赤外線等の光、超音波、磁力を用いても同様の効果を得られるものである。

なお本実施の形態では、針路変更部４３に補助従動輪３２を使用したが、図３に示すように、主従動輪３１に車軸６１を傾斜させるクランクシャフト６２を接続し、カム４１を台座３３に設置するのではなく、このカム４１をクランクシャフト６２の略中心部に配置し、さらにカム４１にアクチュエータ４２を連結可能としている。この結果、操作ハンドル２８と本体２１が近接したことを検知したときにアクチュエータ４２が動作してカム４１と連結し、さらにクランクシャフト６２を介し主従動輪３１が本体２１の進行方向に対して傾斜して（矢印Ｈ）強制的に確実に針路変更を行うことができるものである（矢印Ｇ）。

（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態の電気掃除機の構成を示す平面図である。

なお検知部５３及び針路変更部４３以外の構成は第１の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略するものである。

本実施の形態では、本体２１と可撓性ホース２７とを接続しているホース接続部７１の内部にばね部７２を設け、このばね部７２を介して本体２１と可撓性ホース２７が接続されている。さらに可撓性ホース２７には本体２１内へ伸びる突出バー７３を有しており、引っ張りばねから成るばね部７２が収縮すると突出バー７３がカム４１に接触する構成としている。

また突出バー７３の移動量（突出量）を規制する調整部としてストッパー７４を設けてあり、このストッパー７４は本体２１外殻に設けた調整操作部７５のスイッチによって操作できる。

以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。

床面の滑り状態、清掃空間の広さ、障害物の量、使用者の本体２１を引っ張る力等から、使用者は任意に調整操作部７５のスイッチを操作することができる。例えば針路変更量を少なくしたいときには、調整操作部７５のスイッチを操作し、これと連動したストッパー７４が突出レバー７３側に移動する。

この状態で清掃作業を行うとき、操作ハンドル２８を通常の清掃作業動作に比べて力強くかつ素早く動かし、可撓性ホース２７を介して本体２１を引き寄せると、可撓性ホース２７の屈曲限界に近付くと本体２１の慣性力がばね部７２の弾性力を上回り、ばね部７２が伸びる。これに伴い突出バー７３が本体２１側に移動し、カム４１に突き当たり、カム４１と連結している台座３３を回動させる。

このとき突出レバー７３はストッパー７４までしか突出しないので、カム４１及び台座３３の回動量を少なく規制できる。

なお本実施の形態では、調整操作部７５を本体２１に設けたが、操作ハンドル２８に設け、ストッパー７４をソレノイド等のアクチュエータで動作させても同様の効果を得られるものである。

（実施の形態３）
図５は、本発明の第３の実施の形態の電気掃除機の構成を示す側面図である。

なお検知部５３及び針路変更部４３以外の構成は第１の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略するものである。

本実施の形態では、検知部５３及び針路変更部４３を本体２１には内蔵せずに、新たに設けた針路変更ユニット８１に内蔵している。針路変更ユニット８１は、元々分離可能であった本体２１と可撓性ホース２７との間に装着できるものである。

つまり検知部５３及び針路変更部４３を、本体２１から着脱可能な構成としたことにより、フローリング等の床面との摩擦抵抗の小さな場所での清掃作業時には検知部５３及び針路変更部４３を取り付けたままとし、反して絨毯等の床面との摩擦抵抗が大きな場所での清掃作業時には、本体２１を強く引っ張ったとしても本体２１が使用者に衝突する可能性は低く、針路変更ユニット８１を取り外すことで本体２１質量を軽くすることができる。

なお針路変更ユニット８１は集塵室２３内に装着する形態とすることで、コンパクトな本体２１とすることができる。

（実施の形態４）
図６（ａ）は、本発明の第４の実施の形態の操作ハンドルの構成を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は背断面図である。

なお操作ハンドル２８以外の構成は第１の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略するものである。

本実施の形態では、本体２１内にアクチュエータ４２を並列に２個配し、操作ハンドル２８の左右それぞれにマイクロスイッチを内蔵した握り検知部９１を設けて、右手で握れば右検知部９２で検知した信号が本体２１へ伝わり、針路変更部４３が動作するときに左側のアクチュエータ４２がカム４１を押し回動部を右方向に回動させ、本体の針路方向を右方向に変更する。また左手で握った場合は、これらと逆の動作となる（左検知部９３で検知し、右側のアクチュエータ４２が動作する）。

つまり操作ハンドル２８に握り検知部９１を設け、握り検知部９１によって左右どちらの手で操作ハンドル２８を握っているかを検知し、この検知結果に応じて針路変更部４３の動作を制御する構成とことにより、使用者は操作ハンドル２８を握って清掃作業を行うだけで、自動的に常時、進行方向を左右方向のどちらかに限定できる。また、この左右のいずれかの手で握っているかを検知する働きは、右きき、左ききの人に応じて使い勝手が良い様に作用できるものである。

（実施の形態５）
図７は、本発明の第５の実施の形態の電気掃除機の構成を示す平断面図である。

なお本体２１の一部以外の構成は第１の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略するものである。

本実施の形態では、本体２１が使用者または障害物に衝突したことを検知する衝突検知部１０１と、検知部５３が検知した検知結果及び衝突検知部１０１が検知した衝突検知結果を記憶する記憶部１０２を有し、記憶部１０２の情報を参照しながら針路変更部４３の針路変更量または針路変更開始タイミングを制御する構成としたことにより、衝突し易い方向への針路変更量を少なくし、逆に衝突し難い方向への針路変更量を多くすることで、使用者は清掃作業を行うだけで、自動的に本体を使用者や障害物と衝突し難く動作させることができる。

（実施の形態６）
図８は、本発明の第６の実施の形態の電気掃除機の構成を示す側面図である。

なお針路変更部４３以外の構成は第１の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略するものである。

本実施の形態では、本体２１が上側本体１１１と下側本体１１２に分割されており、下側本体１１２には主従動輪３１と補助従動輪３２を備え、上側本体１１１と下側本体１１２は、主従動輪３１の回動中心近傍に設けた連結回動部１１３にて回動自在に組み立てられている。そして上側本体１１１には可撓性ホース２７が接続されている。さらに昇降手段であるアクチュエータ４４を連結回動部１１３の前方側に設けて上方へ動作することで、連結回動部１１３の回動中心を中心として、上側本体１１１を上方へ回動させることができる（矢印Ｌ）。

つまり本体２１の一部である上方本体１１１が可動して上方を向く構成としたことにより、可撓性ホース２７が本体２１を引っ張る際に作用する力の方向が、本体水平方向を基準にして、上向きの仰角方向となり、補助従動輪３２よりも主従動輪３１側に重心を移して本体２１の回転の小回りがきき易くなり、水平方向の狭い場所でも針路変更を行うことができる。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、本体が使用者に衝突し清掃作業を阻害することなく、清掃作業を素早く行うことができ、結果として使い勝手を向上することができるので、一般家庭等で使用される電気掃除機等として有用である。

本発明の実施の形態１における電気掃除機を一部破断して示す側面図 （ａ）同電気掃除機における針路変更部の未動作時を示す平断面図（ｂ）同針路変更部の動作時を示す平断面図 同電気掃除機における他の針路変更部の動作時を示す平面図 本発明の実施の形態２における電気掃除機の構成を示す平面図 本発明の実施の形態３における電気掃除機の構成を示す側面図 （ａ）本発明の実施の形態４における操作ハンドルの構成を示す側面図（ｂ）同操作ハンドルの構成を示す背断面図 本発明の実施の形態５における電気掃除機の構成を示す平断面図 本発明の実施の形態６における電気掃除機の構成を示す側面図

符号の説明

２１ 掃除機本体
２４ 床用吸込具
２５ 延長管
２７ 可撓性ホース
２８ 操作ハンドル
３１ 主従動輪
３２ 補助従動輪
３３ 台座
４１ カム（回動規制手段）
４２ アクチュエータ（回動規制手段）
４３ 針路変更部
４４ アクチュエータ（昇降手段）
６２ クランクシャフト（クランク機構）
７４ ストッパー（調整部）
７５ 調整操作部
９１ 握り検知部
１０１ 衝突検知部
１０２ 記憶部

Claims (9)

1. 電気掃除機の本体と、一端を前記本体に接続され他端を延長管に接続される可撓性ホースと、前記延長管の一端に接続される床用吸込具と、前記本体に設けた従動輪と、前記可撓性ホースまたは前記延長管に設けた操作ハンドルと、前記操作ハンドルと前記本体とが設定範囲内に近接していることを検知する検知部と、前記検知部の検知結果を受けて本体の針路方向を変更制御する制御部と針路変更部を有する構成とした電気掃除機。
2. 検知部または針路変更部の少なくとも一方を、本体から着脱可能な構成とした請求項１に記載の電気掃除機。
3. 従動輪を主従動輪と補助従動輪とで構成し、針路変更部は、本体に回動自在に設けた台座と、前記台座を回動規制する回動規制手段と、前記台座に前記補助従動輪を備えた構成とした請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 従動輪を主従動輪と補助従動輪とで構成し、針路変更部は、クランク機構で支持された主従動輪と、前記クランク機構を介して前記主従動輪を回動規制する回動規制手段とで構成した請求項１または２に記載の電気掃除機。
5. 検知部を、信号発信部とこの信号発信部と対になる信号受信部とで構成し、前記信号発信部は、延長管、可撓性ホース、床用吸込具、操作ハンドル、使用者自身のいずれかの箇所に設け、前記信号受信部を電気掃除機本体に設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
6. 操作ハンドルに握り検知部を設け、前記握り検知部によって左右どちらの手で操作ハンドルを握っているかを検知し、この検知結果に応じて針路変更部の動作を制御する構成とした請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
7. 針路変更部の針路変更量を増減する調整部と、前記調整部を操作する調整操作部を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気掃除機。
8. 掃除機本体に衝突検知部を備え、検知部の検知結果と前記衝突検知部の検知結果を記憶する記憶部を有し、前記記憶部の情報に基づき針路変更部の針路変更量または針路変更開始タイミングを制御する構成とした請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気掃除機。
9. 電気掃除機本体を上側本体と下側本体に分割し、前記下側本体には主従動輪と補助従動輪を備え、前記上側本体には可撓性ホースが接続され、前記上側本体と前記下側本体は連結部で回動自在に組み付けられ、針路変更部は、前記上側本体を上下させる昇降手段とで構成した請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気掃除機。

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