以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図では、同一または相当する部分に同一の符号を付している。重複する説明は、適宜簡略化あるいは省略する。以下に示す実施の形態において説明する構造は、特に明示した場合または明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、必ずしも必須のものではない。さらに、本開示は、その趣旨を逸脱しない範囲において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能であるものとする。
実施の形態1.
図1から図7は、実施の形態1に係るもので、図1は電気掃除機の斜視図、図2は電気掃除機の本体の側面図、図3は電気掃除機の本体の正面図、図4は電気掃除機の本体の断面図、図5は電気掃除機の断面図、図6は電気掃除機の吸込具の底面図、図7は電気掃除機をスタンドに載置した状態の側面図である。
以下の説明では、塵埃及びその他のゴミを総称して単に「塵埃」と呼ぶ場合がある。また、塵埃が混じった空気を「含塵空気」と呼ぶ場合がある。そして、塵埃が取り除かれた空気を「清浄空気」と呼ぶ場合がある
実施の形態1に係る電気掃除機1は、コードレスタイプの縦型電気掃除機である。図1に示すように、電気掃除機1は、主な構成要素として、本体3、管体4及び吸込具5を備えている。図2及び図3に示すように、本体3は、ハンドル15、外郭16及び集塵部17を備えている。ハンドル15は、電気掃除機1の使用中に使用者が手で握る部位である。使用者は、ハンドル15を握ることで電気掃除機1の本体3を把持できる。
外郭16は、本体3の外側の覆いをなす部材を備えている。本体3の外郭16には、電動送風機23及び電源ユニット19が内蔵されている。電動送風機23は電気掃除機1の吸引風を生成するためのものである。電源ユニット19は、電動送風機23を駆動するための電池を含んでいる。
外郭16は、ケース部18と接続管部20とを備えている。ケース部18は、円筒状の形状を有する。接続管部20は、管体4が着脱可能に連結される中空筒状の部材である。また、接続管部20は、吸込具5が着脱可能に連結される中空筒状の部材であってもよい。接続管部20は、塵埃を吸い込むための接続口29を有する。接続口29は、接続管部20の一端に形成された開口である。接続管部20の内部には、接続口29を通過した含塵空気の気流を集塵部17へ導く風路が形成されている。接続管部20の他端には、ハンドル15の一端が外見上連続するようにして配置されている。ハンドル15の他端側には、操作部22が設けられている。
集塵部17は、電動送風機23が生成した吸引風により本体3に吸い込んだ含塵空気中の塵埃を捕集するためのものである。集塵部17は、本体3に対し着脱可能に取り付けられている。集塵部17は、全体として円柱状の外観を有する。集塵部17は、サイクロン分離装置を有している。サイクロン分離装置とは、電動送風機23が生成した空気流により含塵空気を内部で旋回させて含塵空気から塵埃を分離する装置である。
外郭16は、排気部21を備える。排気部21は、外郭16に形成された開口である。集塵部17にて塵埃が取り除かれた気流は、排気部21から本体3の外部へ排出される。
電動送風機23は、ハンドル15に設けられた操作部22に対する操作に応じて駆動する。電動送風機23が駆動すると、集塵部17及び接続管部20の内部に吸引力が作用し、接続口29から含塵空気が吸い込まれる。接続口29に吸い込まれた含塵空気は、接続管部20を通過して集塵部17の内部に取り込まれる。集塵部17では、含塵空気から塵埃が分離される。集塵部17から排出された清浄空気は、電動送風機23を通過する。電動送風機23を通過した清浄空気は、排気部21から本体3の外部に排出される。
管体4は、長手軸に沿った直線状の外形を有する中空管状の部材である。管体4の一端側は、本体3と着脱可能に連結される。管体4の他端側は、吸込具5と着脱可能に連結される。管体4の長手軸とは、管体4の内部風路の長手軸である。内部風路は直線状の風路である。管体4の外形は棒状を呈する。
図6に示すように、吸込具5は、連結部13と吸込口体14とを備える。連結部13の一端側は、吸込口体14に対し、関節構造を介して取り付けられる。連結部13の他端側には、管体4が着脱可能に接続される。また、連結部13の他端側には、本体3が着脱可能に接続されてもよい。
吸込口体14は底部に2つの前車輪47と2つの後車輪48とを備える。前車輪47と後車輪48は、清掃時に被清掃面に転がり接触する。吸込口体14の底面には、吸込口46が形成されている。吸込口46は、下方を向いた開口である。
吸込具5は被清掃面を清掃するためのものである。被清掃面とは、例えば床面のように、電気掃除機1により清掃される面である。清掃時には吸込具5は清掃自在な姿勢で被清掃面に設置される。清掃自在な姿勢とは、例えば吸込口体14が単体で被清掃面以外からの外力がかからない状態で、被清掃面上に設置されるときの姿勢である。清掃自在な姿勢では、例えば、3つ以上の前車輪47と後車輪48が被清掃面に接触する状態となる。また、清掃自在な姿勢では、例えば、吸込具5を前後に移動させた際に前車輪47と後車輪48が被清掃面に転がり接触する状態となる。また、清掃自在な姿勢では、例えば、吸込口体14の底面の大部分は、被清掃面に平行に配置される。
吸込口体14は、回転ブラシ49を備える。回転ブラシ49は、吸込口46の上方から吸込口46を臨むようにして配置される。吸込口体14の内部に回転ブラシモータ51が設けられている。回転ブラシモータ51は、回転ブラシ49が回転するように回転ブラシ49を駆動する電動機に相当する。図示の例では、回転ブラシモータ51の出力軸に取り付けられたピニオンギヤ52と、回転ブラシ49との間に掛け渡されたベルト53とがさらに設けられている。本体3から管体4を介して供給された電力により、回転ブラシモータ51が回転すると、その回転がベルト53により伝達されることで、回転ブラシ49が回転する。回転ブラシ49が回転することで、被清掃面の塵埃が掻き上げられる。
吸込口体14は、安全スイッチ50を備える。安全スイッチ50は、吸込口体14が被清掃面上にあるか否かを検知するためのものである。安全スイッチ50は、ホイール50aと図示しない弾性部材とを備える。弾性部材は例えばばねである。ホイール50aは、上下方向に移動可能に取り付けられている。ホイール50aは前車輪47及び後車輪48より上方にまで移動可能である。
吸込口体14が被清掃面から離れると、弾性部材によりホイール50aは前車輪47及び後車輪48よりも下方に突出する。この状態では、安全スイッチ50は、吸込口体14が被清掃面上にないことを検知する。吸込口体14が被清掃面上にないことを安全スイッチ50が検知している場合、回転ブラシ49は回転しない。吸込口体14が被清掃面上にあると、被清掃面によりホイール50aは前車輪47及び後車輪48と同等な位置まで押し込まれる。この状態では、安全スイッチ50は、吸込口体14が被清掃面上にあることを検知する。吸込口体14が被清掃面上にあることを安全スイッチ50が検知している場合、回転ブラシ49は回転する。
電気掃除機1を、本体3、管体4及び吸込具5が一体になるように連結してスティック型電気掃除機として使用する場合、例えば、図1に示すように、使用者は、本体3のハンドル15を握り、管体4の長手方向が斜め方向となるようにして床面を掃除する。また、例えば、天井面等を掃除する場合、本体3と管体4とを連結して吸込具5を取り外した状態で、本体3のハンドル15を握り、管体4の長手方向が斜め上方向となるようにする。
図5は、電気掃除機1のフラット形態を示す。フラット形態であれば、家具と床面との間の低い位置にある隙間を掃除する際に、管体4の一部または本体3の一部と床面とが干渉することなく、隙間の奥まで清掃しやすい。すなわち、床面から吸込具5や管体4までの高さを低く抑え、ソファーの下等の低所を清掃しやすくなるため、電気掃除機1の操作性を向上させることができる。また、吸込口体14を低所のより奥へと挿入できる。
図4に示すように、本体3の内部には、前述した電源ユニット19及び電動送風機23、並びに制御部24が収容されている。制御部24は、電動送風機23の動作及び回転ブラシモータ51の動作を制御するための回路等を備えている。例えば、制御部24は、少なくとも一つのメモリのような記憶部と、少なくとも一つのプロセッサのような情報処理部とを備えていてもよい。制御部24は、操作部22に電気的に接続される。
ハンドル15と、外郭16との間には、空間が形成されている。ハンドル15を握った手の指が、この空間に挿入可能である。ハンドル15は、外郭16の一端部から他端部にかけて連続して配置される。ハンドル15は、ハンドル15の中心軸が、管体4に平行な方向に真っ直ぐに延びる直線部分と、ハンドル15の中心軸が円弧状に湾曲している湾曲部分とを有している。このため、掃除が行われる場面に応じて、使用者は適切な握り箇所を確保することができる。例えば手首を曲げずに自然な状態で保持することで、手首、手元の負荷が軽減される。
なお、本開示において、中心軸という語を用いた場合、中心軸とは、必ずしもその外形を完全な円形に限るものではない。中心軸とは、長手軸を有する物体のおおよその中心の軸をさす。
ハンドル15の一部はケース部18の後端部より後方に配置される。このケース部18より後方のハンドル15の部分は、使用者の前腕を被清掃面に沿った状態で、かつ手首を曲げずに持つことができる。したがって、水平面を清掃する際に、前腕の前後運動により容易に掃除できるため、使用者の負荷が少ない。
電動送風機23、電源ユニット19、集塵部17及びハンドル15は、フラット形態で接続管部20の最下部よりも上側に配置される。また、電動送風機23、電源ユニット19及び制御部24のうちの1つ以上とハンドル15とは、フラット形態で、吸込具5の底面と平行な投影面において重なり合っている。また、ハンドル15の本体3の上側の部分の先端は、フラット形態で、吸込具5の底面と平行な投影面において電動送風機23と重なり合う。また、電源ユニット19の延長線上にハンドル15の一部が配置される。
集塵部17は、接続管部20に隣接し、かつ接続管部20に沿って配置される。また、集塵部17は、ケース部18の前方に取り付けられる。集塵部17の最前部は接続管部20の最前部よりも後方に配置される。集塵部17は、電動送風機23の前方に設けられる。
本体3のケース部18の外形は円柱状を呈する。また、集塵部17を本体3に取り付けた状態で、集塵部17は、ケース部18と同軸同径の円柱状を呈する。そして、ケース部18と集塵部17とを一体とした外形が円柱状である。このため、統一された外観にすることができる。
図7に示すように、実施の形態1に係る掃除機システム1000は、電気掃除機1とスタンド2とを備える。スタンド2は、例えば、居室の床面に置かれる。電気掃除機1は、使用時にスタンド2から取り外される。スタンド2は、例えば充電台である。不使用時に、電気掃除機1をスタンド2に置くことで、電気掃除機1の電源ユニット19を充電することができる。
スタンド2は、基台部201、支柱部202及び本体支持部203を備える。基台部201は、スタンド2の最も下方に配置される土台となる部分である。支柱部202は、基台部201の上面から鉛直上向きに直立して形成されている。本体支持部203は、支柱部202の中間部に固定されている。
電気掃除機1をスタンド2に載置する際、管体4及び接続管部20から見て、吸込具5の前端側及び集塵部17が配置された側が、スタンド2の支柱部202の方へと向けられる。すなわち、スタンド2は、直立形態における電気掃除機1の本体3を、吸込具5の前端側から支持する。使用者は、掃除が終了した後に、そのまま、吸込具5の前側へと電気掃除機1を移動させながら、スタンド2に電気掃除機1を置くことができる。なお、吸込具5は、電気掃除機1がスタンド2に取り付けられる際、スタンド2の基台部201に支えられる。
本実施の形態においては、集塵部17が遠心分離を行うサイクロン分離装置を有する例について説明した。しかし、集塵部17は、含塵空気から塵埃を分離し、分離した塵埃を蓄積するものであれば、塵埃の分離及び蓄積方法はこれに限定されない。例えば、遠心分離を実施せずに、フィルタにより、塵埃と空気を分離しても良い。また、いわゆる紙パック式のようなものでもよい。
電気掃除機1は、電動送風機23の出力と、回転ブラシモータ51の出力とのうちの少なくとも一方を調整可能とする機能を有している。すなわち、電動送風機23の出力及び回転ブラシモータ51の出力のそれぞれが調整可能でもよいし、電動送風機23の出力及び回転ブラシモータ51の出力のいずれか一方のみが調整可能でもよい。例えば、回転ブラシモータ51の出力を調整する機能を電気掃除機1が有しない場合には、電気掃除機1は、回転ブラシ49及び回転ブラシモータ51を有しない吸込具5を備えたものでもよいし、回転ブラシモータ51に代えて例えば空気タービンにより回転ブラシ49を駆動する吸込具5を備えたものでもよいし、吸込具5を備えないものでもよい。
以下の説明では、電動送風機23の出力及び回転ブラシモータ51の出力のうち、電気掃除機1において調整可能な出力を「モータ出力」と称する場合がある。すなわち、「モータ出力」との用語は、電動送風機23の出力と、回転ブラシモータ51の出力とのいずれか一方あるいは両方を指す。制御部24は、例えば、電動送風機23あるいは回転ブラシモータ51へ供給される電力を調整することにより、モータ出力を調整してもよい。制御部24は、例えば、界磁制御、位相制御、抵抗制御、電圧制御、PWM制御のうちの少なくとも一つを用いて、モータ出力を調整してもよい。
電気掃除機1は、モータ出力の大きさを使用者に報知する出力表示部25を備えている。出力表示部25は、制御部24からの指令に従って作動する。出力表示部25は、発光色と、発光量と、表示する図形の形状とのうちの少なくとも一つをモータ出力の大きさに応じて変化させる。これにより、モータ出力の大きさを使用者に分かりやすく報知することができる。例えば、周囲の環境等により、運転音が聞こえなくとも、モータ出力の大きさを使用者が容易に認識することができる。このため、使用者は、適切な大きさのモータ出力で清掃することが可能となる。
図1から図4に示すように、本実施の形態では、ハンドル15に操作部22及び出力表示部25が配置されている。また、図1に示すように、使用者が立った姿勢で床面を清掃する状態のときに上側を向く面に出力表示部25が配置されている。これにより、使用者が清掃中に出力表示部25を視認することが特に容易になる。
出力表示部25は、例えばLEDランプのような照明を備えていてもよい。その場合、出力表示部25は、当該照明の発光色及び発光量の少なくとも一つをモータ出力の大きさに応じて変化させてもよい。例えば、モータ出力が大きいほど出力表示部25の発光色を暖色系の色彩とし、モータ出力が小さいほど出力表示部25の発光色を寒色系の色彩としてもよい。また、モータ出力が大きいほど出力表示部25の発光量を多くしてもよい。その場合、出力表示部25が備える一つのランプの輝度を変化させることで全体としての発光量を変化させてもよいし、出力表示部25が備える複数個のランプのうちで点灯するランプの個数を変化させることで全体としての発光量を変化させてもよい。
出力表示部25は、例えば液晶パネルのようなディスプレイを備え、当該ディスプレイに表示される図形の形状をモータ出力の大きさに応じて変化させてもよい。以下の説明では、当該ディスプレイに表示され、モータ出力の大きさに応じて形状が変化する図形を「出力報知図形」と称する。出力表示部25が出力報知図形の形状をモータ出力の大きさに応じて変化させた場合には、モータ出力の大きさを使用者にさらに分かりやすく報知することができる。例えば、出力表示部25は、モータ出力が大きいほど、出力報知図形の寸法あるいは出力報知図形の面積が増大するように、出力報知図形の形状を変化させてもよい。
出力表示部25は、発光色と、発光量と、出力報知図形の形状とのうちの二つ、または三つ全部を、モータ出力の大きさに応じて変化させてもよい。例えば、出力表示部25は、モータ出力が大きいほど出力報知図形の寸法あるいは出力報知図形の面積が増大するように出力報知図形の形状を変化させるとともに、モータ出力が大きいほど当該出力報知図形の色彩が暖色系の色となるようにしてもよい。あるいは、出力表示部25は、モータ出力が大きいほど出力報知図形の寸法あるいは出力報知図形の面積が増大するように出力報知図形の形状を変化させるとともに、モータ出力が大きいほど当該出力報知図形の輝度が高くなるようにしてもよい。
使用者が操作部22を操作すると、モータ出力の大きさを変更することができる。使用者が操作部22を操作すると、電動送風機23のON−OFFを切り替えることができる。使用者が操作部22を操作すると、回転ブラシモータ51のON−OFFを切り替えることができる。なお、電動送風機23のON−OFFを切り替える操作部22と、回転ブラシモータ51のON−OFFを切り替える操作部22と、モータ出力の大きさを変更するための操作部22とが、同じ場所に配置されていてもよいし、異なる場所に配置されていてもよい。
電動送風機23の出力が変化すると、吸引時の風量が変化する。風量とは、例えば、単位時間当たりに電動送風機23のファンが吸引する吸気量である。電動送風機23の出力が大きいほど、ファンの回転速度が高くなる結果、風量が大きくなる。回転ブラシモータ51の出力が大きいほど、回転ブラシ49の回転速度が高くなる。
モータ出力は、段階的に調整されてもよい。例えば、モータ出力を3段階に調整可能でもよいし、モータ出力を4段階またはそれ以上の段数に調整可能でもよい。なお、本開示において、自然数Nを用いて「N段階」と記載した場合には、運転OFFの状態すなわち停止状態は段数に含めないものとする。例えば、運転OFFモードと、強運転モードと、中運転モードと、弱運転モードとがある場合には、モータ出力が3段階に調整可能であることに相当する。
モータ出力は、連続的に調整可能でもよい。モータ出力を連続的に調整可能とすることで、使用者の好みあるいは使用状況などに応じて、モータ出力がより適切な大きさとなるように調整することができる。
本開示において、「連続的」との用語は、アナログ変化だけでなく、N段階に変化可能であってNが十分に大きい場合の変化を含むものとする。N段階に変化可能であってNが十分に大きい場合の変化を以下「アナログ的変化」と称する。モータ出力がアナログ的変化すると、使用者の聴覚を含む感覚としては、モータ出力が実質的にアナログ変化していると感じられる。一般的には、例えば7段階以上の段数の変化であればアナログ的変化に相当すると言える。アナログ的変化は、さらに好ましくは、10段階またはそれ以上の段数の変化である。
モータ出力が連続的に調整可能である場合において、運転OFF状態から運転ON状態への変化においては、モータ出力あるいはモータ回転速度が不連続に変化してもよい。例えば運転OFF状態の電動送風機23の回転速度が0RPMであるのに対し、運転OFF状態から運転ON状態へ切り替えたときの電動送風機23の回転速度が1000RPMとなってもよい。
モータ出力がN段階に調整可能である場合、出力表示部25は、発光色と、発光量と、出力報知図形の形状とのうちの少なくとも一つを、モータ出力の大きさに応じて、N段階に変化させてもよい。
また、モータ出力が連続的に調整可能である場合、出力表示部25は、発光色と、発光量と、出力報知図形の形状とのうちの少なくとも一つをモータ出力の大きさに応じて連続的に変化させてもよい。そのようにすることで、連続的に変化しうるモータ出力の大きさを使用者にさらに分かりやすく報知することができる。
制御部24は、電動送風機23の出力と回転ブラシモータ51の出力との両方をそれぞれ連続的に調整可能でもよい。そのようにすることで、使用者の利便性がさらに向上する。
使用者が操作部22に対して加えた操作量に応じてモータ出力の大きさを調整可能であってもよい。使用者が操作部22に対して加えた操作量を以下では単に「操作量」と称する。図8、図9、図10のそれぞれは、操作量とモータ出力との関係の例を示す図である。これらの図に示すように、操作量が大きいほど、モータ出力が大きくなるように構成してもよい。これにより、モータ出力の大きさを調整する操作が、使用者にとって直観的に理解でき、さらに容易になる。図8は、モータ出力を3段階に変化させる場合の例を示す。図9は、モータ出力をアナログ的変化させる場合の例を示す。
図10は、モータ出力をアナログ変化させる場合の例を示す。操作量に対するモータ出力の変化量を以下では「出力変化量」と称する。また、モータ出力が比較的低い領域を「低出力領域」と称し、低出力領域よりもモータ出力が高い領域を「高出力領域」と称する。低出力領域と高出力領域とで出力変化量が異なるように構成されていてもよい。図10の(ア)は、低出力領域における出力変化量が高出力領域における出力変化量よりも小さい例を示す。使用者は、低出力領域におけるモータ出力をより細かく調整することを望む場合がある。図10の(ア)の例のようにすることで、低出力領域のときには、同じ操作量に対するモータ出力の変化量が高出力領域のときよりも小さくなる。それゆえ、使用者は、低出力領域におけるモータ出力をより細かく調整する操作をさらに容易に行うことができる。
図10の(イ)は、低出力領域における出力変化量が高出力領域における出力変化量に等しい例を示す。図10の(ウ)は、低出力領域における出力変化量が高出力領域における出力変化量よりも大きい例を示す。図10の(ア)に代えて、図10の(イ)または(ウ)のようにしてもよい。また、モータ出力を段階的に変化させる場合あるいはアナログ的変化させる場合においても、図10の(ア)または(ウ)と同様にして、低出力領域と高出力領域とで出力変化量が異なるように構成してもよい。
操作部22は、可変抵抗部を有するアナログスイッチ(図示省略)を操作するように構成されていてもよい。当該アナログスイッチは、例えば、電気抵抗値をアナログ変化させる可変抵抗器(図示省略)を用いたものでもよい。当該可変抵抗器により、電動送風機23あるいは回転ブラシモータ51へ供給される電力をアナログ変化させることで、モータ出力がアナログ変化するように構成してもよい。アナログスイッチを用いることで、より直観的な操作性を得ることができる。
図11及び図12は、操作部22の例を示す模式的な断面側面図である。これらの図に示すように、この例の操作部22は、移動体60、移動路61、及び規制部62を有する。使用者が移動体60に指を触れて移動体60を移動させると、モータ出力が変化する。移動体60は、移動路61に沿って真っ直ぐに移動する。移動体60の移動方向は、例えば、ハンドル15の中心軸に平行な方向、あるいは管体4の長手軸に平行な方向でもよい。図11において実線で示された移動体60の位置は、運転ON状態においてモータ出力が最低出力となるときの位置である。この位置を「最低出力位置」と称する。最低出力位置では移動体60は規制部62に接触しない。図11において破線で示された移動体60の位置は、モータ出力が最高出力となるときの位置である。この位置を「最高出力位置」と称する。最高出力位置では移動体60は規制部62に接触する。移動体60が規制部62に接触することで、移動体60が最高出力位置を超えて移動することが防止される。この例においては、最低出力位置からの移動体60の移動距離が操作量に相当する。
移動体60に第一抵抗体63が形成されている。移動路61に第二抵抗体64が形成されている。図12は、運転OFF状態のときの移動体60の位置を示している。この位置を「運転OFF位置」と称する。移動体60を最低出力位置から運転OFF位置へ移動させるときには、第一抵抗体63と第二抵抗体64との間の摩擦力が増大することにより、移動体60の移動抵抗が増加する。このような構成によれば、最低出力位置の移動体60に使用者が意図せず触れたときに、使用者の意に反して運転OFF状態に切り替わってしまうことを確実に防止できる。
図11及び図12の例に代えて、操作部22は、移動体60を回転移動させることによってモータ出力が変化するように構成されていてもよい。例えば、移動体60を時計方向に回転させるとモータ出力が増加し、移動体60を反時計方向に回転させるとモータ出力が低下してもよい。また、操作部22は、例えばスクロール式、ダイヤル式、スライド式、トリガー式等の方式のものでもよい。
図11及び図12の例は、運転OFF状態と運転ON状態とを切り替える操作部22と、モータ出力を変化させる操作部22とが一つのアセンブリで兼用された構成に相当する。このような例に代えて、運転OFF状態と運転ON状態とを切り替える操作部22と、モータ出力を変化させる操作部22とが相互に独立したアセンブリであってもよい。この場合、両アセンブリは、本体3の異なる位置に配置されていてもよいし、同一の位置に配置されていてもよい。また、運転OFF状態と運転ON状態とを切り替える操作部22は、移動体60に代えて、押しボタン式のものでもよい。
モータ出力を変化させる操作を使用者が操作部22に加えたときに、制御部24は、電動送風機23の出力と回転ブラシモータ51の出力とを連動して調整してもよい。例えば、制御部24は、電動送風機23の出力の増加と同時に回転ブラシモータ51の出力を増加させたり、電動送風機23の出力の低下と同時に回転ブラシモータ51の出力を低下させたりしてもよい。使用者は、電気掃除機1の運転音を静音化することを期待して、電動送風機23の出力を下げる操作を行う場合がある。この場合、電動送風機23の出力のみを下げると、電動送風機23の運転音は低下するが回転ブラシモータ51の運転音が低下しないので、今度は回転ブラシモータ51の運転音が使用者にとって耳障りになる可能性がある。これに対し、電動送風機23の出力の低下と同時に回転ブラシモータ51の出力を低下させることで、騒音レベルとしても使用者の聴感的にも、より確実に静かにすることができる。
あるいは、制御部24は、電動送風機23の出力を下げる操作を使用者が行った場合に、回転ブラシモータ51を停止させてもよい。ただし、回転ブラシ49の回転が停止すると、回転ブラシ49が塵埃の移動を阻害してしまう可能性がある。換言すると、回転ブラシ49の下を塵埃が通過しにくくなる。このため、電動送風機23の出力を下げる操作を使用者が行った場合に、制御部24は、回転ブラシモータ51を停止せず、低速であっても回転ブラシ49を回転させ続けることが望ましい。
運転OFF状態と運転ON状態とを切り替える操作を使用者が操作部22に加えたときに、制御部24は、電動送風機23のON−OFFと、回転ブラシモータ51のON−OFFとを連動させてもよい。例えば、制御部24は、電動送風機23をONする操作が操作部22に加えられときに電動送風機23とともに回転ブラシモータ51をONし、電動送風機23をOFFする操作が操作部22に加えられときに電動送風機23とともに回転ブラシモータ51をOFFしてもよい。これにより、使用者の操作性を向上できる。
出力表示部25は、タッチパネルを備えていてもよい。タッチパネルは、ディスプレイと、位置入力装置とを組み合わせた電子部品である。出力表示部25がタッチパネルを備える場合には、当該タッチパネルが操作部22の機能を兼ね備えることができる。この場合には、出力表示部25とは別個の操作部22が設けられていなくてもよい。以下の説明では、出力表示部25のタッチパネルを単に「タッチパネル」と称する場合がある。タッチパネルは、使用者の指で操作されるか、またはスタイラスと呼ばれるペン状のもので操作される。以下の説明では、タッチパネルに指あるいはスタイラスを接触させた状態で滑らせる操作を「スワイプ」と称する。
タッチパネルに表示された出力報知図形をスワイプすると制御部24がモータ出力の大きさを変えるとともに、出力報知図形の形状が変化するように構成してもよい。これにより、使用者は、より直観的に理解しやすい操作が可能となる。なお、スワイプする方向は、直線に沿った方向でもよいし、円周に沿った方向でもよい。また、タッチパネルに触れた指あるいはスタイラスの移動距離が操作量に相当する。
制御部24は、電気掃除機1の電源がOFFの状態では、出力表示部25を消灯する。また、電気掃除機1がスタンド2に載置され、スタンド2から電気掃除機1へ通電されている状態のときには、制御部24が出力表示部25を点灯させてもよい。
本実施の形態において、電気掃除機1の本体3の外郭16のケース部18は、管体4が突出する方向とは反対の方向を向く後端面27を有している。出力表示部25を後端面27に配置してもよい。図7に示すように、電気掃除機1がスタンド2に載置された状態であるスタンド載置状態において、後端面27は、上を向いている。スタンド載置状態においては、ハンドル15の湾曲部分が掃除機システム100の最上部に位置し、そのすぐ下に後端面27が位置する。出力表示部25を後端面27に配置した場合には、以下の効果が得られる。スタンド載置状態において、使用者は、後端面27の出力表示部25を見やすいし、出力表示部25のタッチパネルを操作しやすい。例えば、使用者は、スタンド載置状態において出力表示部25のタッチパネルを操作することでモータ出力の大きさを変えた後、電気掃除機1をスタンド2から取り外して、清掃を開始してもよい。図1に示すように、清掃中は、後端面27は、使用者の方を向く。このため、清掃中も、使用者は、後端面27の出力表示部25を見やすい。図4に示すように、制御部24は、後端面27と電動送風機23との間に配置されているので、後端面27との距離が近い。このため、制御部24と出力表示部25とを接続する電気配線を短くする上で有利になる。
電気掃除機1は、電動送風機23の出力が所定の閾値を下回った場合に点灯または点滅するインジケータランプを有していてもよい。また、出力表示部25は電動送風機23の出力が所定の閾値を下回った場合に点滅するインジケータランプの機能を有していてもよい。これにより、電動送風機23が静音状態で運転していることを使用者が速やかに確認することができる。
電気掃除機1は、吸引された塵埃を検出する塵埃センサ(図示省略)を備えていてもよい。例えば、塵埃センサは、本体3の内部風路を挟んで互いに向かい合うように配置された発光部及び受光部を備えるものでもよい。この場合、吸引された塵埃は発光部と受光部との間を通過する。発光部から発せられた光は、塵埃に遮られていない場合には受光部で受光される。発光部と受光部との間を塵埃が通過すると、発光部から発せられた光の少なくとも一部が遮られることで、受光部の受光出力が低下する。このようにして、塵埃センサは、吸引された塵埃の有無を判別する。吸引された塵埃を塵埃センサが検出すると点灯または点滅するインジケータランプを電気掃除機1が有していてもよい。そのようにすることで、塵埃が吸引されていることを使用者に報知できるので、使用者の満足度が高まる。また、本体3は充電時に電池残量を表示する電池残量表示部を備えていてもよい。電池残量とは運転時間の目安となる指標である。電池残量は最大まで充電を行うと、100%に限りなく近づき、本体3による掃除を行うことで、減っていき、電動送風機23が駆動しなくなるまで運転した状態では電池残量は0%に限りなく近づいた状態である。電池残量表示部では電池残量が多段階または連続的に表示される。
電池残量表示部は、例えばLEDランプのような照明を備えていてもよい。その場合、電池残量表示部は、当該照明の発光色及び発光量の少なくとも一つを電池残量に応じて変化させてもよい。例えば、電池残量が少ないほど電池残量表示部の発光色を暖色系の色彩とし、電池残量が多いほど電池残量表示部の発光色を寒色系の色彩としてもよい。また、電池残量が多いほど電池残量表示部の発光量を多くしてもよい。その場合、電池残量表示部が備える一つのランプの輝度を変化させることで全体としての発光量を変化させてもよいし、電池残量表示部が備える複数個のランプのうちで点灯するランプの個数を変化させることで全体としての発光量を変化させてもよい。
電池残量表示部は、例えば液晶パネルのようなディスプレイを備え、当該ディスプレイに表示される図形の形状を電池残量の多さに応じて変化させてもよい。以下の説明では、当該ディスプレイに表示され、電池残量の多さに応じて形状が変化する図形を「残量報知図形」と称する。電池残量表示部が残量報知図形の形状を電池残量の多さに応じて変化させた場合には、電池残量の多さを使用者にさらに分かりやすく報知することができる。例えば、電池残量表示部は、電池残量が多いほど、残量報知図形の寸法あるいは残量報知図形の面積が増大するように、残量報知図形の形状を変化させてもよい。
電池残量表示部は、発光色と、発光量と、残量報知図形の形状とのうちの二つ、または三つ全部を、電池残量の多さに応じて変化させてもよい。例えば、電池残量表示部は、電池残量が多いほど残量報知図形の寸法あるいは残量報知図形の面積が増大するように残量報知図形の形状を変化させるとともに、電池残量が少ないほど当該残量報知図形の色彩が暖色系の色となるようにしてもよい。あるいは、電池残量表示部は、電池残量が多いほど残量報知図形の寸法あるいは残量報知図形の面積が増大するように残量報知図形の形状を変化させるとともに、電池残量が多いほど当該残量報知図形の輝度が高くなるようにしてもよい。
電池残量表示部は、電動送風機23が駆動中のときに電池残量を表示してもよく、充電時に電池残量を表示してもよい。また、出力表示部25は、電池残量表示部の有する機能を備えていてもよい。すなわち出力表示部25は電池残量表示部でもある。この場合、電池残量表示部の電池残量は充電時に表示される。例えば、電動送風機23が駆動中のときは出力表示部25にモータ出力に応じた情報が表示され、充電中のときは出力表示部25に電池残量に応じた情報が表示される。また、電動送風機23が駆動中のときは出力表示部25にモータ出力に応じた情報が表示され、かつ電池残量が少ないときには表示されている情報が点滅するような仕様としてもよい。このように表示部をまとめることで、使用者が確認する箇所を減らすことができる。
実施の形態2.
次に、図13及び図14を参照して、実施の形態2について説明するが、前述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。
図13は、実施の形態2に係る電気掃除機1Aの斜視図である。同図に示すように、本実施の形態の電気掃除機1Aは、本体3の外郭16のケース部18の後端面27に配置された出力表示部25を備えている。この出力表示部25は、タッチパネル28を備えている。後端面27は、平面になっている。電気掃除機1Aは、実施の形態1の電気掃除機1におけるハンドル15に代えて、ハンドル33を有している。
図示を省略するが、電気掃除機1Aを図13に示す直立姿勢で保持するスタンドが備えられていてもよい。当該スタンドに電気掃除機1Aが載置された状態をスタンド載置状態と称する。当該スタンドは、充電台でもよい。スタンド載置状態において、ハンドル33は、後端面27よりも低い位置にある。スタンド載置状態において、後端面27は、電気掃除機1Aの最上部に位置する。このため、スタンド載置状態のときに、使用者は、後端面27の出力表示部25のタッチパネル28を見やすいしタッチパネル28を操作しやすい。また、スタンド載置状態において、後端面27は水平面に対して平行な状態である。また、スタンド載置状態において、後端面27は、スタンドの最上部より高い位置に配置される。このため、スタンド載置状態のときに、使用者が電気掃除機1Aに対して、前後左右どの位置にいても、後端面27の出力表示部25のタッチパネル28を見やすいしタッチパネル28を操作しやすい。なお、本体3は管体4から取り外された状態でスタンドに保持されてもよい。この状態における本体のスタンドに載置された状態は、電気掃除機1Aとしてスタンドに載置された状態と位置及び姿勢が変わらない。このため、同様の効果が得られる。
図14は、図13に示す電気掃除機1Aを上から見た上面図である。図14に示すように、後端面27の外縁の形状は、円の一部分が外側へ突出した突出部30を有する形状である。突出部30は、ハンドル33の後端面により形成されている。後端面27の外縁形状うちの円弧の部分は、円筒形状を有するケース部18の外周面の円弧に対応している。本実施の形態における後端面27の外縁形状は、完全な円形ではなく、円の一部分が外側へ突出した突出部30を有する形状である。このような例に代えて、後端面27の外縁形状が完全な円形でもよい。
タッチパネル28は、モータ出力の大きさに応じて形状が変化する出力報知図形31と、補助表示32とを表示可能である。出力報知図形31をスワイプすると、制御部24は、モータ出力の大きさを変えるとともに、出力報知図形31の形状が変化するようにタッチパネル28を制御する。補助表示32は、使用者が出力報知図形31を理解することを助けるための表示である。図示の例において、補助表示32は、出力報知図形31の形状が変化する方向を示す矢印32aと、モータ出力が最低のときの出力報知図形31の位置を示す「MIN」の文字による最低位置表示32bと、モータ出力が最高のときの出力報知図形31の位置を示す「MAX」の文字による最高位置表示32cとを含む。
本実施の形態における出力報知図形31は、後端面27の外縁の円弧に並行する方向に沿って形状が変化する。これにより、後端面27の円形の領域を効率良く利用して出力報知図形31を表示することができるので、使用者が出力報知図形31をさらに見やすい。図示の例では、後端面27の円周に沿うように時計周りにスワイプすると、モータ出力が増加するとともに、出力報知図形31の弧の中心角が増加する。逆に、後端面27の円周に沿うように反時計周りにスワイプすると、モータ出力が低減するとともに、出力報知図形31の弧の中心角が低減する。
タッチパネル28は、スワイプに合わせて、出力報知図形31の表示をさらに以下のように変化させてもよい。例えば、タッチパネル28は、モータ出力が最低もしくはゼロ出力の状態に相当する位置からスワイプされた場合において、タッチパネル28と指またはスタイラスとの接触状態が解除された解除位置までの領域を、当該解除位置から最高出力の位置までの領域よりも強調して表示してもよい。
また、最高モータ出力を100%とし、その最高モータ出力に対して何%程度のモータ出力であるかを百分率によりタッチパネル28に表示してもよい。換言すると、電気掃除機1Aとしての最高モータ出力を100%とし、その最高モータ出力に対して何%程度のモータ出力であるかを百分率によりタッチパネル28に表示してもよい。例えば、最高モータ出力が100%の場合とは、N段階に相当する最も高い段階での出力である。なお、最高モータ出力が100%の場合とは、最高出力位置に達した際の出力である。また、電動送風機23の出力が最高のときの本体3の最大風量を100%とし、その最大風量に対して何%程度の風量であるかを百分率によりタッチパネル28に表示してもよい。なお、風量については製品または開発段階における出力と風量の関係から、最大風量に対する運転時の風量を算出すればよい。これらの表示によれば、出力の大きさが一瞥できるため、使用者は出力の大きさをさらに理解しやすい。
電気掃除機1Aは、被清掃面の種類を検出する被清掃面検出手段を備えていてもよい。「被清掃面の種類」とは、例えば、フローリング、絨毯、畳、布団などである。被清掃面検出手段として、被清掃面を撮影するカメラ(図示省略)を吸込具5に設け、当該カメラにより撮影された被清掃面の画像を制御部24が処理することによって被清掃面の種類を判定してもよい。被清掃面の種類に応じて、回転ブラシ49と被清掃面との摩擦抵抗が異なるので、回転ブラシモータ51の負荷も異なる。被清掃面検出手段は、このことを利用して被清掃面の種類を検出してもよい。例えば、回転ブラシモータ51の電流から回転ブラシモータ51の負荷を検出し、検出された負荷から制御部24が被清掃面の種類を判定してもよい。
制御部24は、被清掃面検出手段により検出された被清掃面の種類と、当該被清掃面に対して使用されたモータ出力の大きさとの情報とを記憶可能である。被清掃面検出手段が被清掃面の種類を検出すると、当該被清掃面に対して過去に使用されたモータ出力の大きさに応じた表示を出力表示部25が行うようにしてもよい。例えば、被清掃面検出手段が被清掃面の種類を検出したときに、当該被清掃面に対して過去に使用されたモータ出力の大きさに対応する出力報知図形31の位置をタッチパネル28に表示してもよい。そのようにすることで、使用者は、これから清掃しようとする被清掃面の種類に応じた適切なモータ出力の大きさを容易に知ることができる。さらに、制御部24は、被清掃面検出手段が被清掃面の種類を検出したときに、実際のモータ出力が、当該被清掃面に対して過去に使用されたモータ出力の大きさに等しくなるように、実際のモータ出力を自動で変更してもよい。
タッチパネル28及びその付属物を含むタッチパネルユニットが、電気掃除機1Aの本体3から取り外し可能となるように構成してもよい。そして、取り外されたタッチパネルユニットと、本体3の制御部24との間で、例えば赤外線通信のような無線通信が可能となるように構成してもよい。これにより、例えば、以下のような利点がある。電気掃除機1Aを用いて清掃している使用者と同じ部屋にいる他の人は、取り外されたタッチパネルユニットを手元に置く。当該他の人は、タッチパネル28を操作して遠隔からモータ出力を調整することにより、自分が聴感的に不快に感じない程度まで、モータ出力を調整することができる。
タッチパネルユニットは、本体3から取り外された状態のときにタッチパネル28に電力を供給するための一次電池、二次電池、または太陽電池を内蔵している。また、タッチパネルユニットが二次電池を内蔵している場合には、電気掃除機1Aを充電台に載置した状態で、充電台から供給される電力により、電気掃除機1Aの電源ユニット19と、タッチパネルユニットの二次電池との双方が充電されるように構成してもよい。
タッチパネル28の表面は、凹凸のない平面である。後端面27のタッチパネル28の表面が水平な床面に接するように電気掃除機1Aの本体3を当該床面に置くことを以下「縦置き」と称する。なお、タッチパネル28が床面に触れないように、後端面27から突出する外周縁がタッチパネル28より出っ張っていてもよい。この場合、後端面27のタッチパネル28の表面が水平な床面に近接かつ平行となるよう、外周縁が水平な床面に接するように電気掃除機1Aの本体3を当該床面に置くことを「縦置き」に含んでもよい。このようにすることで、タッチパネル28への傷つきを防ぐことができる。また、縦置きの状態で本体3が自立する構造になっていてもよい。この場合、縦置きの状態の本体3を真上から見たときに本体3の重心位置が後端面27の内部にあれば、本体3が自立可能である。また、縦置き状態にて、後端面27とその他の部位が同時に水平な床面に接触する構成であってもよい。この場合、縦置きの状態の本体3を真上から見たときに本体3の重心位置が後端面27の内部もしくは後端面27と水平な床面に接触しているその他の部位との間にあれば、本体3が自立可能である。このようにすることで、例えば、吸込具5を電気掃除機1Aから取り外した状態で、本体3を床あるいは机などの上に縦置きすることができる。よって、スタンドがないときでも、上面視における占有面積を少なくして、本体3を置いておくことができる。
上述した実施の形態1及び2では、電気掃除機の電源部としてバッテリを用いる例について説明した。しかしながら、電気掃除機へ電力を供給する方法はこれに限定されない。例えば、商用交流電源を電気掃除機の電源に用いてもよい。この場合、本体3は、電源部として、電源コードを備える。電源コードの自由端部には、電源プラグが形成される。制御部24は、電源プラグを介して商用交流電源に電気的に接続される。電源プラグを商用交流電源に接続し、運転スイッチをONにすると、電動送風機23及び回転ブラシモータ51の運転制御が開始される。
上述した実施の形態1及び2では、スティック型のコードレス掃除機を例に説明したが、本開示による電気掃除機は、例えば、ハンディ掃除機、キャニスタ型掃除機、ロボット型掃除機、布団用掃除機、業務用掃除機などにも適用可能である。