JP2006314569A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】常に快適に掃除動作を行えるように掃除機本体を安定して走行制御することができ、使用者の操作負荷を低減することが可能な電気掃除機を提供する。
【解決手段】吸込口体７の前後動作に伴って回動する第１の回動接続部をパイプ６とホース４との接続部分に設け、制御部３０が、その第１の回動接続部に設けたホース回動角度検出部１５によって検出した回動角度に基づいて掃除機本体１を走行制御する。
【選択図】図５

Description

この発明は、掃除機本体に自走機能を備える電気掃除機に関するものである。

従来のこの種の電気掃除機として、ホースと掃除機本体との接続部分にホース張力検出手段を設け、使用者が前進して掃除機本体から遠ざかったり、吸込ホースを引っ張るなどしてそのホース張力が張力検出手段で検知されると、掃除機本体を吸込ホースの進行方向に自走させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、手元ハンドル部から吸込口体までの間の位置に発信装置を設け、その発信装置から発信された信号を掃除機本体に設けられた受信装置で受信し、その信号に基づいて手元ハンドル部と掃除機本体との距離を検出し、手元ハンドル部と掃除機本体との距離を一定に保つように掃除機本体を走行制御するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６４−８６９２５号公報（第３頁左上欄最終行〜右上欄１０行） 特開平２−１７２４３３号公報（第１頁、特許請求の範囲（１））

しかしながら、特許文献１の技術では張力検出部にホース張力が伝わって初めて掃除機本体が自走するため、掃除機本体が自走を開始する直前には必ず手元にホース張力が伝わる。このため、掃除動作中の操作負荷の軽減の程度は十分なものではなかった。

この点に関し、特許文献２の技術によると、手元ハンドル部と掃除機本体との距離を適切に設定することで、手元にホース張力が伝わることのないように掃除機本体を自走させることが可能であるが、掃除中に発信装置と受信装置の間に人体や家具などの障害物が入り込むと、手元ハンドル部と掃除機本体との距離検出が行えず、制御不能状態に陥るという課題があった。

この発明はこのような点に鑑みなされたもので、常に快適に掃除動作を行えるように掃除機本体を安定して走行制御することができ、使用者の操作負荷を低減することが可能な電気掃除機を提供することを目的とする。

この発明に係る電気掃除機は、電気送風機および電気送風機に連通する集塵室を内蔵する掃除機本体と、掃除機本体に開設された接続口に接続することにより集塵室に連通するホースと、このホースの先端側と連通するパイプと、このパイプの先端に接続される吸込口体と、掃除機本体を移動自在に支持する走行車輪と、この走行車輪を駆動する駆動部と、ホースとパイプとの位置関係を、ホースの所定部分とパイプの所定部分とがなす角度またはホースの所定部分とパイプの所定部分との間の距離によって検出する位置関係検出部と、位置関係検出部の検出信号に基づき、吸込口体と掃除機本体との距離を所定距離となるように掃除機本体の駆動部を制御する制御部とを備えたものである。

この発明により、ホースとパイプとの位置関係を、ホースの所定部分とパイプの所定部分とがなす角度またはホースの所定部分とパイプの所定部分との間の距離によって検出し、その検出信号に基づいて掃除機本体の走行制御を行うようにしたので、従来のように距離検出が行えないといった不都合を防止でき、常に快適に掃除動作を行えるように掃除機本体を安定して走行制御することができ、使用者の操作負荷を確実に低減することが可能となる。

実施の形態１．
図１〜図４は、この発明の実施の形態１の電気掃除機を示す図である。
電気掃除機は、図１に示すように、電気送風機および電気送風機に連通する集塵室を内蔵する掃除機本体１と、掃除機本体１の前面に開設された接続口１ａに接続することにより集塵室に連通するホース４と、ホース４の先端側に設けられたハンドル部５と、ハンドル部５の先端側に接続されるパイプ６と、パイプ６の先端に接続される吸込口体７とを備えており、吸込口体７から吸い込まれた塵埃を含む空気は、パイプ６、後述の第１の回動接続部８、ホース４及び第２の回動接続部２０の内部の風路を通過し、集塵室へと吸い込まれるようになっている。ハンドル部５には、電源操作部５ａが設けられており、電源操作部５ａには、電動送風機をオンオフさせるための電源スイッチ（図示せず）等が設けられている。

掃除機本体１の底面前方には、水平方向に回動自在なキャスタ内において、水平方向の回転軸を持つ補助前輪２９（図３参照）が設けられており、また、掃除機本体１後方には、掃除機本体１を移動自在に支持する走行車輪としての左後輪２及び右後輪３（後述の図５参照）が左右対称に設けられている。この補助前輪２９、左後輪２及び右後輪３により、掃除機本体１が被掃除面上で任意の方向に移動可能となっている。

ホース４のハンドル部５側には、ホース４の軸とパイプ６の軸とを含む平面に垂直な垂直軸８ａ（図３参照）を軸として、ホース４とパイプ６とを回動自在に接続する第１の回動接続部８が設けられている。第１の回動接続部８は、ホース４とパイプ６とを連結する連結部としての風路屈曲部３７に設けられている。第１の回動接続部８には、第１の回動接続部８の回動角度を検出することによりホース４とパイプ６との位置関係を検出し、その検出結果に基づいて吸込口体７と掃除機本体１との間の距離を検出する位置関係検出部としてのホース回動角度検出部１５（後述の図８参照）が設けられている。ホース回動角度検出部１５は、具体的には例えば回転式ポテンショメータで構成される。第１の回動接続部８の具体的な構成については後述の図６〜図８により詳述する。

ホース４の掃除機本体１側には、ホース４を、掃除面に略平行な面方向に回動自在に掃除機本体１に接続する第２の回動接続部２０が設けられている。第２の回動接続部２０には、第２の回動接続部２０の回動角度を検出することにより、掃除機本体１に対するホース４の導出方向を検出するためのホース導出方向検出部１６（後述の図５参照）が設けられている。ホース導出方向検出部１６は、具体的には例えば回転式ポテンショメータで構成される。第２の回動接続部２０の具体的な構成については後述の図９〜図１１により詳述する。

図５は、この発明の実施の形態１における制御信号の経路を示す模式図である。
制御部３０は、電気掃除機全体の制御を行う部分で、ホース回動角度検出部１５及びホース導出方向検出部１６のそれぞれで検出された検出信号が入力されるようになっており、その入力信号に応じた処理を行うように構成されている。その処理を行うための処理プログラムを含む制御プログラムと各種データとが、制御部３０内に備えられたメモリ３１内に格納されている。

制御部３０は、ホース回動角度検出部１５からの検出信号に基づいて吸込口体７と掃除機本体１との間の距離を求め、吸込口体７と掃除機本体１との間の距離を一定又は所定範囲内に保つように（どちらを選択するかは設定次第である）、モータドライバ３４を介して左側駆動用モータ３２及び右側駆動用モータ３３をそれぞれ駆動制御し、左後輪２及び右後輪３の走行制御を行う。ここで、吸込口体７と掃除機本体１との間の距離は、吸込口体７の移動に伴う使用者の負荷軽減を目的として決定されるもので、具体的には使用者にホース張力が伝わることのない距離として決定される。

また、制御部３０は、ホース導出方向検出部１６からの検出信号に基づいてホース導出方向すなわち掃除機本体１の進行方向を判断しており、その方向に掃除機本体１が自走するように左側駆動用モータ３２及び右側駆動用モータ３３を制御する。すなわち、制御部３０は、掃除機本体１に対する吸込口体７の位置に応じて左側駆動用モータ３２及び右側駆動用モータ３３の制御を行っており、かかる制御を行うための、掃除機本体１に対する吸込口体７の位置と、その位置にある吸込口体７を掃除機本体１に対して所定の距離または所定範囲内に保つための右側駆動用モータ３３及び左側駆動用モータ３２に供給すべきモータ出力値との対応関係は、テーブルや、関係式によって予め提供されメモリ３１内に格納されている。

図６〜図８は、第１の回動接続部の構成の一例を示す図である。
第１の回動接続部８は、左カバー９ａと右カバー９ｂとから構成されたカバー部９と、シャッター部１０と、筒状のホース接続部１１とを備えている。シャッター部１０は、カバー部９側から、大シャッター１０ａと、中シャッター１０ｂと、小シャッター１０ｃとを備えた構成となっており、各シャッター１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、ホース接続部１１の上端側の外周に突出して設けられた円筒状の円筒軸部１２に対し、カバー部９内に収納自在な方向に回動自在に接続されている。また、カバー部９、大シャッター１０ａ、中シャッター１０ｂ、小シャッター１０ｃ及びホース接続部１１は、それぞれ引掛部１０ａａ，１０ｂａ，１０ｃａ，１１ａが順次引掛けられることにより接続された構成となっている。そして、ホース接続部１１が円筒軸部１２を軸として回動すると、その回動動作に連動してシャッター部１０がカバー部９に収納する方向、又はカバー部９から引き出される方向に動作するようになっている。

また、図８に示すように、左カバー９ａにおいて円筒軸部１２の左側端面１２ａに対向する部分には、ホース回動角度検出部１５としての距離検出用回転式ポテンショメータ１５が配設されている。距離検出用回転式ポテンショメータ１５は、円筒軸部１２の左側端面１２ａから円筒軸部１２の軸方向に延出された軸部１３に嵌着されている。そして、回転式ポテンショメータ（ホース回動角度検出部）１５の検出信号は、ホース４の外周に埋設された導線（図示せず）を介して制御部３０に入力されるようになっている。

かかる構成の第１の回動接続部８においては、ユーザがハンドル部５を把持して吸込口体７を進める動作を行うと、ホース接続部１１が円筒軸部１２を軸として図６中の矢印Ａ方向に回動する。すると、ホース接続部１１の先端部が、小シャッター１０ｃ、中シャッター１０ｂ、大シャッター１０ａの順に収納され、最終的には各シャッター１０全体がカバー部９の内部に収納された状態となる。逆に、ユーザがハンドル部５を把持して吸込口体７を引き寄せる動作を行うと、ホース接続部１１が円筒軸部１２を軸として図中の矢印Ｂ方向に回動する。すると、引掛部１０ａａ、１０ｂａ，１０ｃａ，１１ａにより互いに係合された小シャッター１０ｃ、中シャッター１０ｂ及び大シャッター１０ａがこの順に展開し、カバー部９内から引き出された状態となる。なお、図７は最大限に展開された状態を示している。

図９〜図１１は、第２の回動接続部の構成の一例を示す図である。
第２の回動接続部２０は、上カバー２１ａ及び下カバー２１ｂにより半割に形成されたカバー部２１と、カバー部２１と一体的に形成され、上側筒部２２ａと下側筒部２２ｂにより半割に形成された筒状の掃除機本体側接続部２２と、筒状のホース側接続部２３とから構成されている。カバー部２１は上面及び下面が閉塞された全体略円筒状を成し、周面部には周方向に長方形状の開口部２１ｃが形成されている。ホース側接続部２３は、ホース４に接続される円筒部２３ａと、円筒部２３ａの端面から外方に円弧状に延出したガイド部２３ｂとを備えており、ガイド部２３ｂがカバー部２１内に設けた図示しないガイド溝に摺動自在に嵌合され、円筒部２３ａがカバー部２１に設けた開口部２１ｃから突出した状態でカバー部２１に接続されている。

また、カバー部２１内には、カバー部２１の内周面に摺接し、開口部２１ｃを閉塞するためのシャッター２４が設けられている。シャッター２４は、短冊状の板状部材をカバー部２１の周面部に摺接するように湾曲させた構成となっており、両端部に、ホース側接続部２３のガイド部２３ｂの先端部に設けられた係止部２３ｃに引っ掛けられる引掛部２４ａが形成されている。この引掛部２４ａにより、ホース側接続部２３を回動させたとき、その回動に連動してシャッター２４が動くようになっている。また、シャッター２４には、掃除機本体側接続部２２とカバー部２１内との流路を連通させるための開口部２４ｂが形成されている。

また、図１１に示すように、下カバー２１ｂにはホース導出方向検出部１６としての回転式ポテンショメータ１６が配設されており、回転式ポテンショメータ１６の軸受けには、掃除機本体側接続部２２の底面に設けた軸２２ｃが圧入された状態となっている。そして、回転式ポテンショメータ（ホース導出方向検出部）１６の検出信号は、ホース４の外周に埋設された導線（図示せず）を介して制御部３０に入力されるようになっている。

次に動作について説明する。
掃除機本体１が運転され、ハンドル部５を手に持って吸込口体７が前後に動かされると、その動作に伴って第１の回動接続部８及び第２の回動接続部２０が回動する。この回動による回動角度が、距離検出用の回転式ポテンショメータ（ホース回動角度検出部１５）及び導出方向検出用の回転式ポテンショメータ（ホース導出方向検出部１６）によってそれぞれ検出され、逐次、制御部３０に出力される。制御部３０は、回転式ポテンショメータ（ホース回動角度検出部１５）及び方向検出用の回転式ポテンショメータ（ホース導出方向検出部１６）からの各検出信号に基づき、掃除機本体１に対する吸込口体７の位置を求める。そして、その求めた位置と、予めメモリ３１に記憶されたテーブルや関係式とに基づいて右側駆動用モータ３３及び左側駆動用モータ３２に供給すべきモータ出力値を求め、その求めた値に基づいてモータドライバ３４を介して右側駆動用モータ３３及び左側駆動用モータ３２とをそれぞれ駆動制御する。これにより、掃除機本体１が吸込口体７との間の距離が一定又は所定範囲内に保たれるように自走する。

このように、この実施の形態１によれば、ホース４の軸とパイプ６の軸とを含む平面に垂直な垂直軸８ａを軸として、ホース４とパイプ６とを回動自在に接続する第１の回動接続部８を設け、その第１の回動接続部８に設けたホース回動角度検出部１５によって吸込口体７と掃除機本体１との間の距離を検出し、その検出信号に基づき掃除機本体１の走行制御を行うようにしたので、従来のように距離検出が行えないといった不都合を防止でき、常に快適に掃除動作を行えるように掃除機本体を安定して走行制御することができ、使用者の操作負荷を確実に低減することが可能となる。

また、第２の回動接続部２０をホース４に連結形成したので、第２の回動接続部２０を掃除機本体１に設ける場合に比べて掃除機本体１を小型化でき、狭い空間への収納が安易となる。

実施の形態２．
図１２は、実施の形態２の電気掃除機の要部を示す斜視図である。実施の形態２は、図１〜図４に示した実施の形態１において、風路屈曲部３７の中間部に、第１の回動接続部８の回動方向と直交する方向（図示矢印Ｃ方向）に回動自在な第３の回動接続部３５を設けるとともに、第３の回動接続部３５に、ハンドル部５の捻り角度を検出する捻り検出部３６を設けたもので、その他の構成は図１〜図４と同様である。

図１３は、実施の形態２の電気掃除機の電気的な構成を示すブロック図である。図１３において図５と同一部分には同一符号を付し説明を省略する。
捻り検出部３６は、使用者によるハンドル部５の捻り動作を、第３の回動接続部３５の回動角度として検出するものである。この検出信号は、制御部３０に出力され、制御部３０は、ホース回動角度検出部１５及びホース導出方向検出部１６からの検出信号に加えて捻り検出部３６からの検出信号も加味して掃除機本体１に対する吸込口体７の位置を検出する。その後の処理は実施の形態１と同様である。

このように、この実施の形態２によれば、実施の形態１と同じ作用及び効果が得られるとともに、捻り検出部３６を設けたことにより、掃除機本体１に対する吸込口体７の位置を極めて正確に把握することが可能となる。その結果、走行制御の精度を向上させることが可能となる。また、第３の回動接続部３５を設けて回動可能な箇所を増設したため、ハンドル部５操作の自由度が高まり、掃除中の操作感を向上させることが可能となる。

実施の形態３．
この実施の形態３では、ホース４が使用者の足元に弛んで邪魔にならないようにするためのホース４の長さ設定に関するものである。

図１４は、使用者が静止した状態でハンドル部を握り、腕を前後に動かした場合の人体各部位とハンドル部の移動状態を示した説明図である。なお、図１４に示した状態は、特に、ホース４が最適な長さ（必要最小長さ）に設定された状態を示している。

図１４において、Ｌは使用者の身長であり、θは腕を前側および後側に移動させた際の使用者の体の中心軸と腕のなす角度である。一般に掃除する際の使用者の腕の角度（θ）は最大で約±４５°の範囲である（矢印方向を正方向とする）。Ｈは使用者が腕を角度４５°まで動かした位置でのハンドル部５の握り高さであり、指節点高（Ａ）、肩峰高（Ｂ）とを用いて次式（１）によって算出できる。なお、Ｈ１は腕の長さがＢ−Ａであることから（Ｂ−Ａ）ｃｏｓ４５°で表される。

Ｈ＝Ｂ−（Ｂ−Ａ）ｃｏｓ４５°・・・・・・・・・・（１）

また、Ｓは、ハンドル部を持って腕の角度を前後に４５°まで移動させた場合のハンドル部５の移動距離であり次式（２）によって算出できる。
Ｓ＝２（Ｂ−Ａ）ｓｉｎ４５°・・・・・・・・・・・（２）

図１５および図１６は、社団法人人間生活工学研究センター発行の「日本人の人体計測データ１９９２−１９９４」のデータから分析したグラフで、図中のＬ，Ａ，Ｂは図１４のＬ，Ａ，Ｂにそれぞれ対応している。このデータは、２０〜５９歳の男子１０６６７名、女子５８３５名の身長と指節点高（Ａ）、肩峰高（Ｂ）のデータの平均値、上下各５％を除く９０％に属するデータの最大値と最小値を参考として作成されたものである。

図１７は、体の中心軸と腕のなす角度（θ）が４５°のときの身長（Ｌ）に対するハンドル部５の握り高さ（Ｈ）の関係を示したグラフであり、図１８は、身長（Ｌ）に対するハンドル部５の移動距離（Ｓ）の関係を示したグラフである。

掃除機本体１が常に使用者の間近に位置するように掃除機本体１に対する吸込口体７の位置設定を行って走行制御すると、ホース４の長さによっては使用者の足元に弛んで邪魔になる。したがって、ハンドル部５の往復動作の範囲でホース４の張力が生じない最小のホース長さに設定することにより使い勝手が良好となる。ホース４の長さ設定にあたっては、電気掃除機を利用する大半の使用者に対応することを目的とし、男性の９５％を包含する１７８０ｍｍ以下の身長の人を対象として求めることとする。

１７８０ｍｍの身長の人のハンドル部５の握り高さ（Ｈ）は、図１７から９９７ｍｍであり、ハンドル部５の移動距離（Ｓ）は図１８から９２４ｍｍであることがわかる。ここで、図１４に示すようにハンドル部５と第１の回動接続部８の回動中心Ｐ１までの距離（Ｘ）を１２０ｍｍ、ホース４の掃除機本体１の接続高さ（Ｉ）を９０ｍｍ、指節点高（Ａ）を８０６ｍｍ、肩峰高（Ｂ）を１４５９ｍｍの場合におけるホース４の最小長さ（Ｚ）を算出すると、式（３）より９１３ｍｍとなる。ここでホース４の長さＺは、第１の回動接続部８の回動中心Ｐ１からホース４の湾曲開始位置（ホース側接続部２３の湾曲可能な位置）Ｐ２までの長さとする。
Ｚ＝（Ｈ２²＋Ｄ１²）^1/2
＝[（Ｈ−Ｉ−Ｘ）² ＋（Ｓ／２）²］^1/2
＝[｛Ｂ−（Ｂ−Ａ）ｃｏｓ４５゜−Ｉ−Ｘ｝²＋｛（Ｂ−Ａ）ｓｉｎ４５°｝²］^1/2
・・・・（３）

しかしながら、実際のホース４は湾曲しながら屈曲するため、ホース４の最小長さ（Ｚ）ではハンドル部５の前後往復動作によりホース４に張力が発生してしまう。そこで、次式（４）により求めた値とする。

Ｚ１＝Ｚ＋Ｃ ・・・・（４）
ここで、Ｃ：ホース４の最小曲げ半径

このように、ホース長さにホース４の最小曲げ半径程度の長さの余裕を与えることにより、張力の発生をほぼ抑えることができる。したがって、外径約４５ｍｍの塩ビホースを例とすると、最小曲げ半径は約８０ｍｍであることから、ホース４の長さを最小長さ（Ｚ）９１２ｍｍにこれを加えた９９２ｍｍに設定とすることにより、身長１７８０ｍｍの使用者が静止状態でハンドル部５を前後に往復させてもホース４に張力を発生することがなく、足元で邪魔になることもない、使い勝手の良い電気掃除機を構成することができる。

したがって、実際の掃除動作時に、ハンドル部５とホース４の湾曲開始位置（ホース側接続部２３の湾曲可能な位置）Ｐ２との間の水平距離（Ｄ）を、ハンドル部５の移動距離（Ｓ）の半分の長さ４６２ｍｍに最小曲げ半径程度の長さの余裕分８０ｍｍを加えた５４２ｍｍを加算した距離以下となるように掃除機本体１の自走を制御するようにすれば、ホース４に張力を発生することがなく、足元で邪魔になることもない、使い勝手の良い電気掃除機を構成することができる。なお、水平距離（Ｄ）は、ホース４の最小曲げ半径により変化するため、前記算出値５４２ｍｍに限るものでもなく、ホース４の最小曲げ半径に応じて適宜変更される。

上述のホース４の長さ設定とすると、身長の低い人が使用する場合はホース４の弛みが多くなる。しかし、掃除機本体１の位置を後方に配置することにより弛みが緩和されるため、操作が著しく損なわれることはない。

以上説明したように、ホース４を必要最小長さに構成することにより、ホース４が弛んで床面に接触しにくくなるため、ハンドル部５を左右方向に移動させた際のホース４の動きが遅延なくホース導出方向検出部１６に伝わり、ホース４の導出方向を正確に検出することができる。これにより、走行制御を精度良く行うことができる。

また、ホース４が弛んで床面に接触するのを防止できるため、ホース４とパイプ６が接触したことによるホース回動角度検出部１５による不正検出や、ホース４が意図しない方向に撓んで左右に振れてしまった場合のホース導出方向検出部１６による不正検出を防止することができる。

なお、上記各実施の形態では、ホース回動角度検出部１５、ホース導出方向検出部１６及び捻り検出部３６の各検出信号に基づいて必ず自走機能が働く形態を例に説明したが、ハンドル部５における電源操作部５ａに、駆動用モータ３２、３３をオンオフするためのオンオフスイッチを設け、必要に応じて自走機能を停止させることができるようにしてもよい。これにより、高所あるいは低所を掃除する場合や、掃除前後において掃除機本体１を引き回したり持ち運んだりする場合に、駆動用モータ３０、３４を停止状態とすることができる。

なお、上記各実施の形態では、吸込口体７と掃除機本体１との間の距離を、第１の回動接続部８の回動角度を検出するホース回動角度検出部１５の検出結果に基づいて検出する場合を例示して説明したが、これに限られたものではなく、要は、ホース４とパイプ６との位置関係を検出し、その検出結果に基づいて吸込口体７と掃除機本体１との間の距離を検出するようにすればよい。ホース４とパイプ６との位置関係の検出は、ホース４の所定部分とパイプ６の所定部分とがなす角度またはホース４の所定部分とパイプ６の所定部分との間の距離によって検出する。ここで、ホース４の所定部分とは、具体的には例えばホース４とパイプ６との接続部分からホース４の長さの中心までの間の部分とされ、また、パイプ６の所定部分とは、ホース４とパイプ６との接続部分からパイプ６の長さの中心までの間の部分とされる。このようにホース４とパイプ６との接続部分側の所定部分間の角度または距離を検出するようにすることにより、その接続部分に設けられたハンドル部５を把持しての掃除動作に際し、所定部分間に人体や家具などの障害物が入り込むといった状況を排除でき、検出動作が行えないといった従来の不都合を防止することができる。

所定部分間の距離を検出するものとしては、具体的には次の図１９〜図２１にそれぞれ示すようにスライド式ポテンショメータ４０、マグネット４１ｂと組み合わせて用いられる磁気センサ４１ａ及び超音波センサ４２等を用いることができる。なお、図１９〜図２１では、これらのセンサを第１の回動接続部８に適用した例を示しているが、第２の回動接続部２０、第３の回動接続部３５に適用しても良い。また、各回動接続部において全て同じセンサを用いてもよいし、適宜組み合わせて用いてももちろん良い。

この発明の実施の形態１を示す掃除機全体の斜視図である。 この発明の実施の形態１を示す掃除機本体を切り離した際の全体斜視図である。 この発明の実施の形態１を示す掃除機全体の側面図である。 この発明の実施の形態１を示すホース回動角度検出部付近の斜視図である。 この発明の実施の形態１における制御信号の経路を示す模式図である。 この発明の実施の形態１における第１の回動接続部の構成例を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１おける第１の回動接続部の構成例を示す横断面図である。 この発明の実施の形態１おける第１の回動接続部の構成例を示す前断面図である。 この発明の実施の形態１おける第２の回動接続部の構成例を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１おける第２の回動接続部の構成例を示す上断面図である。 この発明の実施の形態１おける第２の回動接続部の構成例を示す横断面図である。 この発明の実施の形態２の電気掃除機の要部（第３の回動接続部）付近を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２の電気掃除機の電気的な構成を示すブロック図である。 使用者が静止した状態でハンドル部を握り、腕を前後に動かした場合の人体各部位とハンドル部の移動状態を示した説明図である。 使用者の身長と指節点高の関係を示すグラフである。 使用者の身長と肩峰高の関係を示すグラフである。 使用者の身長とハンドル部の握り高さの関係を示すグラフである。 使用者の身長とハンドル部の移動距離の関係を示すグラフである。 回動角度を検出するためのセンサの他の構成例を示す図（その１）である。 回動角度を検出するためのセンサの他の構成例を示す図（その２）である。 回動角度を検出するためのセンサの他の構成例を示す図（その３）である。

符号の説明

１ 掃除機本体、１ａ 接続口、４ ホース、５ ハンドル部、６ パイプ、７ 吸込口体、８ 第１の回動接続部、８ａ 垂直軸、１５ ホース回動角度検出部、１６ ホース導出方向検出部、２０ 第２の回動接続部、３０ 制御部、３２ 左側駆動用モータ、３３ 右側駆動用モータ、３５ 第３の回動接続部、３６ 捻り検出部、４０ スライド式ポテンショメータ、４１ａ 磁気センサ、４２ 超音波センサ。

Claims (10)

1. 電気送風機および電気送風機に連通する集塵室を内蔵する掃除機本体と、
   掃除機本体に開設された接続口に接続することにより集塵室に連通するホースと、
   このホースの先端側と連通するパイプと、
   このパイプの先端に接続される吸込口体と、
   前記掃除機本体を移動自在に支持する走行車輪と、
   この走行車輪を駆動する駆動部と、
   前記ホースと前記パイプとの位置関係を、前記ホースの所定部分と前記パイプの所定部分とがなす角度または前記ホースの所定部分と前記パイプの所定部分との間の距離によって検出する位置関係検出部と、
   前記位置関係検出部の検出信号に基づき、前記吸込口体と前記掃除機本体との距離を所定距離となるように前記掃除機本体の駆動部を制御する制御部と
   を備えたことを特徴とする電気掃除機。
2. 前記ホースの軸と前記パイプの軸とを含む平面に垂直な垂直軸を軸として、前記ホースと前記パイプとを回動自在に接続する第１の回動接続部を有し、前記回動接続部に前記検出部を設けたことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
3. 前記ホースを、掃除面に略平行な面方向に回動自在に前記掃除機本体に接続する第２の回動接続部を有し、
   前記第２の回動接続部に、該第２の回動接続部の回動角度を検出することによって前記ホースの前記掃除機本体に対する導出方向を検出するホース導出方向検出部を設け、
   前記制御部は、前記位置関係検出部及び前記ホース導出方向検出部における各検出信号に基づいて前記掃除機本体に対する前記吸込口体の位置を求め、その位置が、予め設定された位置関係を保つように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電気掃除機。
4. 前記第２の回動接続部を、前記ホースに連結形成したことを特徴とする請求項３記載の電気掃除機。
5. 前記ホースの先端側に設けられたハンドル部と、該ハンドル部の捻り角度を検出する捻り検出部とを更に備え、前記制御部は、前記捻り検出部の検出信号も加味して前記掃除機本体に対する前記吸込口体の位置を求めることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の電気掃除機。
6. 前記ホースと前記パイプとを連結する連結部に、前記第１の回動接続部の回動方向と直交する方向に回動自在な第３の回動接続部を設け、該第３の回動接続部に、前記捻り検出部を設けたことを特徴とする請求項５記載の電気掃除機。
7. 前記予め設定された位置関係とは、吸込口体と掃除機本体との間の距離を一定又は所定範囲内に保つことであることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の電気掃除機。
8. 前記ホースの長さＺ１を、次式から求められる値に設定したことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の電気掃除機。
   Ｚ１＝[｛Ｂ−（Ｂ−Ａ）ｃｏｓ４５゜−Ｉ−Ｘ｝²＋｛（Ｂ−Ａ）ｓｉｎ４５°｝²］^1/2 ＋ Ｃ
   ここで、Ｉ：ホースの掃除機本体の接続高さ、Ｘ：ハンドル部と第１の回動接続部の回動中心までの距離、Ａ：対象とする使用者のうち身長が最大の使用者の指節点高、Ｂ：対象とする使用者のうち身長が最大の使用者の肩峰高、Ｃ：ホースの最小曲げ半径
9. 前記制御部は、前記吸込口体と前記掃除機本体との間の距離が予め設定された距離関係を保つように前記駆動部を制御するのに代えて、ハンドル部とホースの湾曲開始位置との間の水平距離（Ｄ）を、ハンドル部を持って腕の角度を前後に４５°まで移動させた場合のハンドル部の移動距離（Ｓ）の半分の長さに、ホースの最小曲げ半径（Ｃ）を加算した距離以下となるように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項８記載の電気掃除機。
10. 前記位置関係検出部を、回転式ポテンショメータ、スライド式ポテンショメータ、磁気センサ及び超音波センサの何れかで構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れかに記載の電気掃除機。
    

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