JP2009018074A - Vacuum cleaner - Google Patents
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Description
本発明は、自走機能を有する電気掃除機に関するもので、特に電気掃除機の引き回し力を低減して操作に対する自走機能によって使用性を向上させる制御に関するものである。 The present invention relates to a vacuum cleaner having a self-propelled function, and more particularly to control for improving usability by a self-propelled function for operation by reducing the drawing power of the vacuum cleaner.
自走機能を有する電気掃除機の目的は使用者の掃除機の引き回しに対する負担の低減であるが、その課題のひとつとして、引き回しに対して、より追従性を高めて自走を行うかがある。この課題を解決するための手段として、これまでいくつかの発明が考えられている。例えば特許文献1に記載の発明は、掃除機本体に接続されるホースの手元部分の角度を検出してパイプの所定部分の位置関係を検出することで、本体をこれと所定範囲内に収まるように制御したり、床面に対するホースの導出方向を検出して左右の駆動輪を制御したりすることで操作負荷を軽減する制御を行うものようにしている。
これらの発明によれば、そのセンサーをホース部に備える必要があるが、その性格上やや扱いが荒くなる可能性を持っており、落下衝撃などの観点からその耐久性にも課題が生じるものであった。また、ホースの引き回しについても高所、低所、狭い部分の不規則かつ小刻みな引き回し時に適した方式ではなかった。 According to these inventions, it is necessary to provide the sensor in the hose part, but there is a possibility that the handling will become somewhat rough in character, and there is a problem in durability from the viewpoint of dropping impact etc. there were. In addition, hose routing was not a suitable method for routing irregularly and smallly in high places, low places and narrow parts.
本発明はこれらの課題を解決すべく、その構成を掃除機本体部分に配し、不規則で細かい引き回しにも邪魔にならないように掃除機本体を回動自在にした上で自走機能を制御することで操作性のよい電気掃除機を提供することを目的とするものである。 In order to solve these problems, the present invention arranges the structure in the vacuum cleaner main body part, and controls the self-propelled function after allowing the vacuum cleaner main body to turn freely so as not to interfere with irregular and fine routing. Thus, an object of the present invention is to provide a vacuum cleaner with good operability.
前記従来の課題を解決するために本発明の電気掃除機は、電動送風機と前記電動送風機に連通する集塵室とを内蔵する掃除機本体と、前記掃除機本体に開設された接続口に接続されることにより前記集塵室に連通するホースと、略外周部に複数の車輪を有し、前記掃除機本体の下面に設けられた回動接続部を介して、前記掃除機本体と回転自在な状態で接続される略円盤状の車輪台と、前記掃除機本体の下面に設けられ、前記車輪台の略中心部に設けられた孔部を貫通する、電動機などからなる駆動手段を備えた駆動輪と、使用者が前記掃除機本体を引き回そうとする操作力を検出する操作力検出手段と、前記掃除機本体を引き回す際の引き方向すなわち前記ホースの接続口と車輪台の略中心部を結ぶ進行方向線の変化を判断する機体回転判断手段とを備え、前記操作力検出手段が操作力を検出したときに、前記進行方向線が所定の範囲内に所定時間収まっている場合にのみ、駆動輪による自走駆動を行うようにしたものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the vacuum cleaner of the present invention is connected to a vacuum cleaner main body including an electric blower and a dust collection chamber communicating with the electric blower, and a connection port established in the vacuum cleaner main body. The hose communicates with the dust collection chamber, and has a plurality of wheels on a substantially outer peripheral portion, and is rotatable with the cleaner body through a rotary connection provided on the lower surface of the cleaner body. A substantially disk-shaped wheel base connected in a state, and a driving means that is provided on the lower surface of the cleaner body and that passes through a hole provided in a substantially central portion of the wheel base, and includes an electric motor or the like. A driving wheel, an operation force detecting means for detecting an operation force of a user trying to route the vacuum cleaner body, a pulling direction when the vacuum cleaner body is routed, that is, an approximate center of the connection port of the hose and the wheel base Aircraft rotation judgment that judges changes in the direction of travel line connecting parts And when the operating force detection means detects the operating force, the self-propelled driving by the driving wheel is performed only when the traveling direction line is within a predetermined range for a predetermined time. It is.
本発明の電気掃除機によれば、掃除機本体は車輪台の上で回転自在であり、小刻みな引き回しで使用者に負担をかけることなく、進行方向に引っ張る力を検出した場合にのみ自走制御を行うことで、使用性の高い電気掃除機を提供することができる。 According to the electric vacuum cleaner of the present invention, the main body of the vacuum cleaner is freely rotatable on the wheel base, and is self-propelled only when it detects the pulling force in the traveling direction without imposing a burden on the user with a small amount of routing. By performing the control, a highly usable vacuum cleaner can be provided.
第1の発明は、電動送風機と前記電動送風機に連通する集塵室とを内蔵する掃除機本体と、前記掃除機本体に開設された接続口に接続されることにより前記集塵室に連通するホースと、略外周部に複数の車輪を有し、前記掃除機本体の下面に設けられた回動接続部を介して、前記掃除機本体と回転自在な状態で接続される略円盤状の車輪台と、前記掃除機本体の下面に設けられ、前記車輪台の略中心部に設けられた孔部を貫通する、電動機などからなる駆動手段を備えた駆動輪と、使用者が前記掃除機本体を引き回そうとする操作力を検出する操作力検出手段と、前記掃除機本体を引き回す際の引き方向すなわち前記ホースの接続口と車輪台の略中心部を結ぶ進行方向線の変化を判断する機体回転判断手段とを備え、前記操作力検出手段が操作力を検出したときに、前記進行方向線が所定の範囲内に所定時間収まっている場合にのみ、駆動輪による自走駆動を行うようにしたもので、掃除機本体は車輪台の上で回転自在であり、小刻みな引き回しで使用者に負担をかけることなく、進行方向に引っ張る力を検出した場合にのみ自走制御を行うことで、使い勝手のよい自走機能をもつ電気掃除機を提供することができる。 The first invention communicates with the dust collection chamber by being connected to a vacuum cleaner body incorporating an electric blower and a dust collection chamber communicating with the electric blower, and a connection port established in the vacuum cleaner body. A substantially disc-shaped wheel having a plurality of wheels on a hose and a substantially outer peripheral portion and connected to the cleaner body in a rotatable state via a rotation connecting portion provided on a lower surface of the cleaner body A driving wheel provided with a driving means comprising an electric motor or the like provided on a lower surface of the vacuum cleaner main body and passing through a hole provided in a substantially central portion of the wheel base; An operation force detecting means for detecting an operation force to be routed, and a pulling direction when the cleaner body is routed, that is, a change in a traveling direction line connecting a connection port of the hose and a substantially central portion of the wheel base is determined. Airframe rotation determining means, and the operating force detecting means is operated. When the force is detected, only when the traveling direction line is within a predetermined range for a predetermined time, self-propelled driving by the drive wheel is performed, and the cleaner body rotates on the wheel base. Provide a vacuum cleaner that has a self-propelled function that is easy to use by performing self-propelled control only when it detects a pulling force in the direction of travel without being burdened on the user with a small amount of routing. be able to.
第2の発明は、第1の発明の回動接続部を複数の回動用車輪で構成し、前記回動用車輪の少なくとも1つにエンコーダなどから構成される回転検出手段を備え、機体回転判断手段は、操作力検出手段によって使用者が掃除機本体を引っ張ったことを検出した場合に、回転検出手段からの出力によって所定時間内に前記掃除機本体が前記車輪台に対して所定角度以上に動いていないかどうかを判断することで、進行方向線の角度の変化を判断し、駆動輪による自走駆動を行うかどうかを判断するようにしたもので、掃除機本体は車輪台の上で回転自在であり、小刻みな引き回しで使用者に負担をかけることなく、車輪台上での掃除機本体の回転状況を判断することで、進行方向に引っ張る力を判断して自走を行うことができるので、使い勝手の良い自走機能をもつ電気掃除機を提供することができる。 According to a second aspect of the present invention, the rotation connecting portion according to the first aspect of the present invention is constituted by a plurality of rotation wheels, and at least one of the rotation wheels is provided with a rotation detection means including an encoder, etc. When the operation force detection means detects that the user has pulled the cleaner body, the cleaner body moves more than a predetermined angle with respect to the wheel base within a predetermined time by the output from the rotation detection means. The change in the angle of the direction of travel line is judged to determine whether or not self-propelled driving is performed by the drive wheels, and the vacuum cleaner body rotates on the wheel base. It is free to determine the force of pulling in the direction of travel by judging the rotation status of the main body of the vacuum cleaner on the wheel base without burdening the user with small patrolling, and can self-propelled. So easy to use It is possible to provide an electric vacuum cleaner have with the self-propelled function.
第3の発明は、第1または第2の発明の車輪台下部に備えられた複数の車輪を車輪台に対して回動自在な状態で支持する構成とし、さらに前記車輪の車輪台に対する回動に連動するポテンシオメータなどから構成され各車輪の車輪台に対する角度を検出する車輪角検出手段と、ホールICなどから構成された車輪の床面に対する回転を判断する車輪走行判断手段を備え、機体回転判断手段は、各車輪相互の車輪台に対する角度差と、車輪台の床面に対する走行状態を判断することで、進行方向線の角度変化を判断して、駆動輪による自走駆動を行うかどうかを判断するようにしたもので、掃除機本体と車輪台の床面に対しての回転状況を判断することで、進行方向に引っ張る力を判断して自走を行うことができるので、使い勝手の良い自走機能をもつ電気掃除機を提供することができる。 3rd invention sets it as the structure which supports the several wheel with which the wheel base lower part of 1st or 2nd invention was equipped in the state which can rotate freely with respect to a wheel base, and also rotation with respect to the wheel base of the said wheel A wheel angle detector that detects the angle of each wheel relative to the wheel base, and a wheel travel detector that determines the rotation of the wheel relative to the floor surface. Judgment means judges the angle change of the traveling direction line by judging the angular difference between the wheels relative to the wheel platform and the running state of the wheel platform with respect to the floor surface, and whether or not to perform self-propelled driving by the drive wheels. By judging the rotation status of the main body of the vacuum cleaner and the wheel base with respect to the floor surface, it is possible to determine the pulling force in the direction of travel and perform self-running. Good self-propelled aircraft It is possible to provide a vacuum cleaner with.
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。尚、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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiment.
(実施の形態1)
本発明の第1の実施の形態について図1〜図6を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
まず図1〜図4を用いて各構成要素について説明する。図1は本発明の電気掃除機の外観図で、1は電気掃除機本体で、接続口9を介してホース2が接続される。3はホース2の先端部分に設けられた操作手段で、使用者は操作手段3を操作して電気掃除機の吸引力を設定可能である。4はホース2と床用吸込具5とを接続する延長管である。掃除機本体1の底部にはキャスタから成る4つの補助輪(車輪)6が配置された回転台7が接続されている。
First, each component will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an external view of a vacuum cleaner according to the present invention. Reference numeral 1 denotes a vacuum cleaner body, to which a
図2は電気掃除機本体1及び車輪台7を略底部方向から見た斜視図で、補助輪6は車輪台7の底部外周に4つ配設されている。11は走行ローラ10他から構成される走行ユニットで、電気掃除機本体1の底部で略重心位置8に走行ローラ10をホース2の本体引出し方向と同一方向に向けて固定されている。この構成により、掃除機本体1を引き回す際に接続口9と車輪台7の重心部を結ぶ進行方向線と走行ローラ10の向きは同一になり、床面に対する角度を走行ローラ10の向きで判断することができる。また、掃除機本体1の下部には回動接続部12が3点構成で設けており、掃除機本体1は車輪台7に対して回転自在な状態にある。
FIG. 2 is a perspective view of the electric vacuum cleaner main body 1 and the
図3は電気掃除機1及び台7の略断面図で、掃除機本体1内には電動送風機14とそれに連通する集塵室15がある。また、集塵室15には接続口9を介してホース2が接続される。このとき、接続口9にはマイクロスイッチなどで構成されたホース2が引っ張られたことを検出する操作力検出手段18が設けられている。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the vacuum cleaner 1 and the
図4は本発明の電気掃除機のシステム構成ブロック図である。掃除機として、操作手段3によって運転が指示されたことを確認すると制御手段13は双方向性サイリスタなどから構成された電動送風機駆動手段16に信号を出力し、電動送風機14を駆動する。走行ユニット11にはスイッチング素子などから構成された駆動モータ制御手段17によって駆動される駆動手段である駆動モータ19と、駆動モータ19の回転出力を減速して駆動軸21を回転駆動する減速手段20と、駆動軸21の回転に合わせて回転して電気掃除機本体1を自走させる走行ローラ10とがある。ここで駆動モータ19が停止している時には、同時にアクチュエータなどから構成されるクラッチ制御手段23によってこのクラッチ22で駆動軸21の接続を外すようにしており、走行ローラ10が回転(空転)自在になり、簡単に回転できるようにしている。また、掃除機本体1と車輪台7との接続部である回動接続部12の回転に同期するエンコーダなどから構成された本体回転検出手段25がある。さらに補助輪6にはポテンショメータなどから構成された走行ローラ10に対する補助輪の角度を検出する車輪角検出手段27と、ホールICなどから構成された補助輪6の回転を検出する車輪走行検出手段28があり、車輪角検出手段27の出力と車輪走行手段28の出力から車輪走行判断手段29は車輪台7の走行状態を判断する。機体回転判断手段30は、操作力検出手段18の出力と、本体回転検出手段25の出力または車輪走行判断手段29の出力から掃除機本体1及び車輪台7の自走機能を行うかどうかを判断し、自走を行う場合には駆動モータ駆動手段17に信号を送り、駆動モータ19を駆動させるとともに、クラッチ接続手段23に信号を送り、クラッチ22を接続させる。
FIG. 4 is a system configuration block diagram of the vacuum cleaner of the present invention. When it is confirmed that the operation is instructed by the operation means 3 as a vacuum cleaner, the control means 13 outputs a signal to the electric blower driving means 16 constituted by a bidirectional thyristor or the like to drive the
以上説明してきた各構成要素による動作について、図4〜図6を用いて説明する。 The operation of each component described above will be described with reference to FIGS.
使用者が掃除場所を移動しようとしてホース2を引っ張ると接続口9においてホース2の尾錠部が操作力検出手段を構成するマイクロスイッチを押し、機体回転判断手段30に信号が入る。この時点から所定時間(例えば0.5秒間)に、回動接続部12の回転に同期するエンコーダなどから構成された本体回転検出手段25が、図5に示すように掃除機本体1が車輪台7に対しての角度Rが所定量(例えば5度相当)未満しか回転していないと判断される信号を、機体回転判断手段30に送っていれば、機体回転判断手段30は、掃除機本体1の車輪台7に対する回転ではなく、使用者が掃除機本体1を進行方向に対して引っ張ろうとしていると判断し、駆動モータ駆動手段17には駆動モータ19を駆動するように信号を出力し、駆動モータ19は駆動を行い、減速手段20を介して駆動軸21を駆動しようとする。同時に機体回転判断手段30はクラッチ接続手段23にクラッチ22を接続するようし信号を出力する。クラッチ接続手段23にはアクチュエータが構成され駆動軸21を接続し、減速手段20の出力を走行ローラに伝える。これで掃除機本体1及び車輪台7は使用者の引っ張りに対応して前進する。なお、駆動時間はあらかじめ定められた所定時間のみ行い、連続的な引張りに対しては、都度機体回転判断手段30が判断を繰り返して対応する。逆に、掃除機本体1の車輪台7に対する角度Rが所定量以上であった場合には、使用者が掃除機本体1を引っ張ろうとしているのではなくその場で回転させようとしていると判断し、クラッチ接続手段23にはクラッチ22を接続しないように信号を出し、駆動モータ駆動手段17には駆動モータ19を駆動させないようにすることで、必要のない場合にはクラッチ22を外して駆動モータ19を駆動させずに引き回しやすく無駄な電力消費を抑えることができ、使い勝手を向上することができる。このとき、クラッチ22が接続されていない場合には走行ローラ10が床面に対して補助輪6より高くなるようにスプリング(図示せず)等で構成し、クラッチ22が接続され駆動モータ19により駆動する場合には、アクシュエータの動作により床面に対し充分にグリップを得られるように下がる構成としておくでより引き回しを楽に行うことができる。
When the user pulls the
また、床面の種類によって掃除機本体1を回転させたい場合に車輪台7が掃除機本体1と合わせてその場で回転動作することも考えられる。まず、補助輪6にポテンショメータで構成された車輪角検出手段27が構成されており、図6(a)、(b)に示すように、ある一方向(例えば、走行ローラ10の方向)に対してそれぞれの補助輪の角度r1、r2、r3、r4が検出される。使用者が掃除機本体1を進行方向へ引っ張ろうとする場合には(a)のように角度r1〜r4は略同一の角度を示すが、回転運動をしようとする場合には(b)のようにr1〜r4において角度差が大きく生じる(例えば90度以上かどうかで直進性を判断できる判断する)。
Further, when it is desired to rotate the cleaner body 1 depending on the type of the floor surface, the
さらに補助輪にホールICなどから構成された補助輪の回転を検出する車輪動向検出手段28があるため、車輪走行判断手段29は、補助輪6の回転と補助輪間の角度差をそれぞれ車輪走行検出手段28の信号と車輪角検出手段27の信号から判断し、車輪台7がその場で回転しようとしているのか進行方向へ動こうとしているかを判断して、期待回転判断手段30へ信号を送る。機体回転判断手段30は、この情報を元にクラッチ22及び駆動モータ19の制御を行うことで、掃除機本体1の駆動モータ19による駆動を使用者の進行方向への引っ張りかどうかを判断して行うことができ、使い勝手の向上を図ることができる。
Further, since there is a wheel trend detection means 28 for detecting the rotation of the auxiliary wheel composed of a Hall IC or the like in the auxiliary wheel, the wheel travel determination means 29 is configured to calculate the difference between the rotation of the auxiliary wheel 6 and the angle difference between the auxiliary wheels. Judging from the signal of the detection means 28 and the signal of the wheel angle detection means 27, it is judged whether the
掃除機本体1と車輪台7の角度による本体回転検出手段25の出力と車輪走行判断手段29の出力を合わせて判断することで、掃除機本体1の引っ張りが進行方向へのものかどうかをより確実に判断することもできる。
By judging the output of the main body rotation detecting means 25 and the output of the wheel running judging means 29 according to the angle between the cleaner body 1 and the
なお、上記実施の形態でのセンサの種類や判断基準など異なっていても目的が同じであればよく、例えば、光センサや複数のマグネットを用いた回転検出や角度検出を行ってもよい。 It should be noted that the purpose may be the same even if the types of sensors and judgment criteria in the above embodiment are different. For example, rotation detection or angle detection using an optical sensor or a plurality of magnets may be performed.
以上のように本発明は、掃除中の疲労感を低減する高付加価値・高機能な電気掃除機に、有用な技術である。 As described above, the present invention is a useful technique for a high-value-added, high-function vacuum cleaner that reduces fatigue during cleaning.
1 電気掃除機本体
2 ホース
6 補助輪(車輪)
9 接続口
10 走行ローラ
11 走行ユニット
12 回動接続部
17 駆動モータ制御手段
18 操作力検出手段
19 駆動モータ
20 減速手段
21 駆動軸
22 クラッチ
23 クラッチ接続手段
25 本体回転検出手段
27 車輪角検出手段
28 車輪走行検出手段
29 車輪走行判断手段
30 機体回転判断手段
1
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007183982A JP2009018074A (en) | 2007-07-13 | 2007-07-13 | Vacuum cleaner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007183982A JP2009018074A (en) | 2007-07-13 | 2007-07-13 | Vacuum cleaner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009018074A true JP2009018074A (en) | 2009-01-29 |
Family
ID=40358223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007183982A Pending JP2009018074A (en) | 2007-07-13 | 2007-07-13 | Vacuum cleaner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009018074A (en) |
-
2007
- 2007-07-13 JP JP2007183982A patent/JP2009018074A/en active Pending
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