JP2571735B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、床面のちり、ほこりな
どを吸込む吸込口体を備えた電気掃除機に係り、さらに
詳しくは、モータにより駆動される走行車輪を設けて操
作性を、改善した吸込口体の走行制御に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】家事労働において、掃除という作業は電
気掃除機の発展によって軽減されたものの、吸引力の向
上や掃除する床面の多様化（例えば、じゅうたんの普
及）等によって、床面上に吸込口体を走行させるには抵
抗が大きく、依然として疲労が伴なう重労働である。な
お、無人で床面を自走走行してちり、ほこりなどを吸込
む掃除ロボットが提案されているが、家具、什器などが
置かれた狭い部屋の多い日本の住宅では、掃除ロボット
は充分機能しない、コストが高いなどの理由から、一般
家庭用としてはまだ普及する段階には至っていない。

【０００３】そこで、人が操作して掃除する電気掃除機
における走行抵抗の低減、操作性の改善を目的とした種
々の開発が行なわれており、その一例として、特開平３
−２９号公報に開示された発明がある。この発明に係る
電気掃除機の吸込口体は、吸込口を有する吸込口本体
と、この吸込口本体に前記吸込口に臨んで正逆回転自在
に支持された回転ブラシと、前記吸込口本体に設けられ
前記回転ブラシを正逆回転駆動する正逆回転可能な回転
ブラシ用電動機と、前記吸込口本体に正逆回転自在に支
持された走行用駆動輪と、前記吸込口本体に設けられ前
記駆動輪を正逆回転駆動する正逆回転可能な駆動輪用電
動機とを備えるとともに、前記駆動輪用電動機が正転す
るとき回転ブラシ用電動機が正転し駆動輪用電動機が逆
転するとき回転ブラシ用電動機が逆転するように両電動
機を連動させる正逆反転用開閉器を備えたものである。

【０００４】そして、このように構成したことにより、
前進時でも後退時でも良好な走行性が得られ、走行のた
めの操作性も向上し、また、回転ブラシが反転すること
により、じゅうたんなどから塵埃を効果的に掻き出すこ
とができ、ブラッシング効果が向上するとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
電気掃除機は、吸込口体が電気掃除機を操作する人の前
後方向に走行することを前提としており、走行抵抗は確
かに軽減されるが、前傾姿勢で腰を曲げ、腕を前後に動
かして吸込口体を前後方向に走行させなければならな
い。このため、背中、腰部の筋肉及び肩部の筋肉の運動
を余儀なく要求されることになり、筋肉疲労を伴うとい
う問題は解決されなかった。

【０００６】本発明は、上記の課題を解決すべくなされ
たもので、モータによって駆動される走行車輪を設けた
吸込口体を電気掃除機を操作する人の前後に歩く姿勢に
対して左右方向に走行可能とし、前傾姿勢で腰を曲げる
ことなく、かつ腕を前後に動かさなくても、ハンドリン
グする取手を握って前後に歩くだけで床面のちり、ほこ
りなどを吸込むことができ、操作抵抗がきわめて少な
く、疲労を誘発することのない電気掃除機を得ることを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の第１発明に係
る電気掃除機は、取手を握る人の前後に歩く姿に対して
前記吸込口体を左右方向に走行させるための走行車輪及
びこの走行車輪を駆動する正逆回転可能なモータとから
なる走行手段を前記吸込口体に設けると共に、前記走行
手段を制御する製造装置を設けたものである。

【０００８】第２発明に係る電気掃除機は、第１発明に
おいて、一対の走行車輪を駆動する１台のモータを有す
る走行手段を設けると共に、制御装置に前記モータの回
転を制御する制御手段を設けたものである。

【０００９】第３発明に係る電気掃除機は、第１発明に
おいて、一対の走行車輪を別々に独立して駆動するモー
タを有する走行手段を設けると共に、制御装置に前記モ
ータの回転を別々に制御する制御手段を設けたものであ
る。

【００１０】第４発明に係る電気掃除機は、第１発明に
おいて吸込口体に、前後方向走行車輪及びこの前後方向
走行車輪を駆動する正逆回転可能なモータとからなる前
後方向走行手段を設けたものである。

【００１１】第５発明は、吸込口体が、左右方向にかつ
前進あるいは後進のジグザグ走行をするようにモータを
制御する制御手段を設けたものである。

【００１２】第６発明は、制御装置に、操作部からの指
示によりモータの回転方向を切換える制御手段を設けた
ものである。

【００１３】第７発明は、制御装置に、操作部により吸
込口体が左右に走行する距離を予め設定し、吸込口体が
前記距離だけ走行する毎に前記モータの回転方向を切換
える制御手段を設けたものである。

【００１４】第８発明は、制御装置に、操作部により吸
込口体が左右に走行する周期を予め設定し、該周期によ
り前記モータの回転方向を切換える制御手段を設けたも
のである。

【００１５】第９発明は、制御装置に、吸込口体のテイ
ーチングによりデータを記憶させ、記憶させたデータに
基づいて前記モータの回転方向を切換える制御手段を設
けたものである。

【００１６】第１０発明は、制御装置に、吸込口体が左
右に走行する速度を可変とする制御手段を設けたもので
ある。

【００１７】第１１発明は、吸込口体に、障害物検出器
を設けたものである。

【００１８】第１２発明は、障害物検出器を吸込口体の
前部と後部に設けたものである。

【００１９】第１３発明は、障害物検出器の検出感度を
調整する感度調整手段を設けたものである。

【００２０】第１４発明は、取手に対する吸込口体の位
置をほぼ９０°回動可能又は吸込口体を旋回可能に構成
したものである。

【００２１】

【作用】この発明の第１発明においては、制御装置が、
取手を握る人の前後に歩く姿勢に対して吸込口体を左右
方向に走行させるための走行車輪及びこの走行車輪を駆
動する正逆回転可能なモータとからなる走行手段の動作
を制御する。

【００２２】第２発明においては、第１発明の作用に加
えて、制御手段が一対の走行車輪を駆動する１台のモー
タを有する走行手段の前記モータの回転を制御する。

【００２３】第３発明においては、第１発明の作用に加
えて、制御手段が、一対の走行車輪を別々に独立して駆
動するモータを有する走行手段の前記モータの回転を別
々に制御する。

【００２４】第４発明においては、第１発明の作用に加
えて、前後方向走行車輪及びこの前後方向走行車輪を駆
動する正逆回転可能なモータからなる前後方向走行手段
が吸込口体を前進又は後進させる。

【００２５】第５発明においては、制御手段が吸込口体
をジグザグ走行させるようにモータを制御する。

【００２６】第６発明においては、制御手段が操作部か
らの指示によりモータの回転方向を切換える。

【００２７】第７発明においては、操作部により吸込口
体が左右に走行する距離を予め設定し、制御手段は、吸
込口体が前記距離だけ走行する毎に前記モータの回転方
向を切換える。

【００２８】第８発明においては、操作部により吸込口
体が左右に走行する周期を予め設定し、制御手段が該周
期により前記モータの回転方向を切換える。

【００２９】第９発明においては、吸込口体のテイーチ
ングによりデータを記憶させ、制御手段は記憶させたデ
ータに基づいて前記モータの回転方向を切換える。

【００３０】第１０発明においては、制御手段は、吸込
口体が左右に走行する速度変化させる。

【００３１】第１１発明においては、吸込口体に設けた
障害物検出器が障害物を検出する。

【００３２】第１２発明においては、吸込口体の前部と
後部に設けた障害物検出器が障害物を検出する。

【００３３】第１３発明においては、感度調整手段が障
害物検出器の検出感度を調整する。

【００３４】第１４発明においては、取手に対する吸込
口体の位置がほぼ９０°回動可能又は吸込口体が旋回可
能となる。

【００３５】

【実施例】図１は本発明実施例の全体構成を示す斜視図
である。図において、１は電動送風機、この電動送風機
に連通する集塵室、電源コード３を巻取るコードリール
等を内蔵した掃除機本体、２は後輪である。なお、図示
してないが、掃除機本体１の下面前部には前輪が設けら
れている。４はホースで、一端には掃除機本体１の接続
口１ａに接続される接続管５が取付けられており、他端
にはハンドル７を備えた握り管（取手）６が設けられて
いる。８は握り管６に設けられた手元コントロールパネ
ル（操作部）である。１０は平面長方形状の吸込口体
で、上面には吸込口体１０の長さ方向に開口する回動管
１２が所定の範囲で回動可能に装着されており、回動管
１２と握り管６とはパイプ９で連結されている。２０
ｃ，２０ｄは走行車輪で、後述の図２に示すように、本
体１１で四隅に設けられたもののうち二つが図示されて
いる。そして、この走行車輪２０ｃ，２０ｄはモータに
より駆動される。以下本発明の要部をなす走行車輪２０
ｃ，２０ｄの駆動制御の実施例について詳細に説明す
る。

【００３６】実施例１．図２は本発明の実施例の吸込口
体の上カバーを外した状態を示す平面図、図３は本発明
の実施例１における走行車輪駆動用モータの制御装置を
示すブロック図である。図において、１４は吸込口１３
内において本体１１の長さ方向に正逆方向に回動自在か
つ着脱可能に支持された回転ブラシで、一端に設けたプ
ーリ１５と、本体１１に固定された正逆回転可能な回転
ブラシ駆動モータ１６の出力軸に設けたプーリ１７と
は、タイミングベルト１８により連結されている。２０
ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは本体１１の四隅に設けた
走行車輪で、２０ａ，２０ｂは回転ブラシ１４と平行
に、本体１１に正逆方向に回転自在に装着されており、
各走行車輪２０ａ〜２０ｄは本体１１の底板から僅かに
露出している。走行車輪２０ｃ，２０ｄは、本実施例に
おいては本体１１に軸受２２を介して回転可能に支持さ
れた共通の走行駆動軸２１に取付けられている。２３は
回転ブラシ駆動モータ１６とほぼ同軸上において本体１
１に固定された走行車輪駆動モータ（以下、単にモータ
と記す）で、その出力歯車は減速歯車２４を介して走行
駆動軸２１に固定された歯車２５に連結されている。

【００３７】３３は方向切換回路で、スイッチング素子
であるトランジスタＴｒ₁ ，Ｔｒ₂ ，Ｔｒ₃ 及びＴｒ₄
によって構成されており、トランジスタＴｒ₁ ，Ｔｒ₂
がオンするか、トランジスタＴｒ₃ ，Ｔｒ₄ がオンする
かにより、モータ２３の回転方向を逆転させる回路であ
る。３４はモータ２３の電源である。３５はコントロー
ラで、この実施例では中央処理装置（ＣＰＵ）３５ａ、
データやプログラムを格納するメモリ３５ｂ、データ入
力及びデータ出力のインターフェースとしての入力回路
３５ｃ及び出力回路３５ｄを有するマイクロコンピュー
タである。３６はフォトカプラからなる右ドライブ回路
で、出力回路３５ｄからの信号を受けてトランジスタＴ
ｒ₁ ，Ｔｒ₂ の駆動信号を出力する回路、３７は同じく
フォトカプラからなる左ドライブ回路で、出力回路３５
ｄからの信号を受けてＴｒ₃ ，Ｔｒ₄ の駆動信号を出力
する回路である。４１は停止スイッチ、４２は右スイッ
チで、吸込口体（以下、床ブラシと記す）１０が右方向
へ走行させる指示を与えるものである。４３は左スイッ
チで、床ブラシ１０を左方向へ走行させる指示を与える
ものである。これらのスイッチ４１，４２及び４３は手
元コントロールパネル８に設けられている。図４（ａ）
は手元コントロールパネルの一例の平面図である。な
お、コントロール３５は手元コントロールパネル８の内
側に配置されている。なお、右方向、左方向とは、この
明細書ではハンドル７を持って掃除する人の前後に歩く
姿勢に対して右方向、左方向というものとする。

【００３８】次に、動作を説明する。右スイッチ４２を
押すとコントローラ３５は、その信号を入力回路３５ｃ
を介して取り込み、出力回路３５ｄを介して右ドライブ
回路３６へ信号を出力する。右ドライブ回路３６は出力
回路３５ｄからの信号を受けて、トランジスタＴｒ₁ ，
Ｔｒ₂ をオンにする信号を出力する。その結果モータ２
３が回転し、走行車輪２０ｃ，２０ｄが歯車２４，２５
を介して回転し、床ブラシ１０を右方向へ走行させる。
停止スイッチ４１を押すと、コントローラ３５はその信
号を取り込みモータ２３を停止させる。左スイッチ４３
を押すとコントローラ３５は、その信号を入力回路３５
ｃを介して取り込み、出力回路３５ｄを介して左ドライ
ブ回路３７へ信号を出力する。左ドライブ回路３７は出
力回路３５ｄからの信号を受け、トランジスタＴｒ₃ 、
Ｔｒ₄ をオンにする信号を出力する。その結果モータ２
３が、右スイッチ４２の場合と逆方向に回転し、床ブラ
シ１０を左方向へ走行させる。停止スイッチ４１を押す
ことにより床ブラシ１０の走行は停止する。以上のよう
にして、手元コントロールパネル８のスイッチの操作に
より、床ブラシ１０を左右に走行させることができる。
従って、掃除をする人はハンドル７を持って、適宜前進
又は後退することにより、腰を伸したまま掃除をするこ
とができる。図５は床ブラシ１０の走行状態を示してい
る。

【００３９】上記実施例は、右スイッチ４２、左スイッ
チ４３及び停止スイッチ４１の操作により左右に走行さ
せるものであるが、図４（ｂ）に示すように、ハンドル
７に操作片４６ａ、マイクロスイッチ４６ｂ及び操作片
４６ａを付勢するばね４６ｃからなる握りスイッチ４６
を設け、このスイッチの信号をコントローラ３５に入力
することより、左右の走行を行わせることもできる。即
ち、このスイッチ４６を握ることによりマイクロスイッ
チ４６ｂがオンとなり、床ブラシが走行する。スイッチ
４６を握る力を弱めるとオフとなり、モータ２３が停止
し、床ブラシ１０も停止する。次に、スイッチ４６を握
ると逆方向にモータ２３が回転し、床ブラシ１０も逆方
向に走行する。スイッチ４６を握る力を弱めると床ブラ
シ１０が停止する。このように、スイッチ４６のＯＮ／
ＯＦＦの動作とモータ２３の回転方向をコントローラ３
５のメモリ３５ｂにあらかじめ記憶させておくことによ
り、入力回路３５ｃに与える信号が少なくてもモータ２
３の方向切換及び停止の制御が可能となる。

【００４０】実施例２．図６は本発明の実施例２におけ
る走行車輪駆動用モータの制御装置を示すブロック図、
図７は手元コントロールパネルの第２の例を示す平面図
である。図において、４７は走行距離設定器で、手元コ
ントロールパネル８に設けられている。また、手元コン
トロールパネル８には図７（ａ）に示すように距離の他
に速度又は周期を設定することもできるように、速度設
定器４８及び周期設定器４９が設けられている。これら
の設定器は、例えば可変抵抗器を用い電圧を変化させる
ことにより設定値を変えることがきる。なお、コントロ
ーラ３５へはＡ／Ｄ変換して取り込まれる。

【００４１】次に、動作について説明する。走行距離設
定器４７のつまみを動かして左右に走行する走行距離を
希望の値に設定した後、入切スイッチ５０の「入」を押
すとモータ２３が回転して床ブラシ１０が走行する。こ
のとき、床ブラシ１０の実際の走行距離が距離センサ５
２により検出され、設定値と検出値とで演算することに
より両者が一致するとコントローラ３５から逆方向のド
ライバ回路に、つまり、現在右ドライブ回路３６へ信号
が出力されていれば、次は左ドライブ回路３７へ信号が
出力され、床ブラシ１０の走行方向が逆転する。これを
繰り返すことにより設定された距離だけ左右に、床ブラ
シ１０が走行する。

【００４２】なお、距離センサ５２は、図２又は図１０
に示すように多数のスリットにより区切された多数の遮
光板が周端に設けられた遮光円板５２ａと、前記遮光板
を挾んで配置された発光素子５２ｂ及び受光素子５２ｃ
からなる周知のものを使うことができる。遮光円板５２
ａは走行車輪２０ｃ，２０ｄが取付けられた走行駆動軸
２１に固定され、走行車輪２０ｃ，２０ｄと共に回転す
る。走行距離などの設定は、図７（ｂ）に示すように、
手元コントロールパネル８にスイッチ群５１を設けてス
テップ状に（図示のものは３ステップ）設定してもよ
い。

【００４３】実施例３．図８は本発明の実施例３におけ
る走行車輪駆動用モータの制御装置を示すブロック図、
図９は手元コントロールパネルの第４例を示す平面図、
図１０は実施例３における床ブラシの上カバーを外した
状態を示す平面図である。図において、５５はテイーチ
ングスイッチで、入切スイッチ５０を押して電源を入れ
た後、このスイッチ５５を押すことにより掃除機はテイ
ーチングモードとなる。このときソレノイドからなるク
ラッチ機構５８の可動素子５９が、モータ２３の回転力
を伝達する歯車２４と歯車２５との噛合いを切離し、テ
イーチングのために床ブラシ１０を手で動かすのに支障
がないようになる。３５ｅはメモリ３５内に設けたテイ
ーチングデータ記憶用の領域である。

【００４４】次に、動作を説明する。先ず、掃除機をテ
イーチングモードにした後、床ブラシ１０を実際に動か
して走行距離センサ５２が検出する走行距離をテイーチ
ングデータ記憶用領域３５ｅに記憶される。テイーチン
グが終ったならば、掃除をスタートさせる指示をスター
トスイッチ５６により、入力することにより、コントロ
ーラ３５は記憶されたデータを読み出して、そのデータ
に基づいて、実施例２と同様に左右へ床ブラシ１０を走
行させる制御を行なう。なお、テイーチングは、走行速
度センサを用いて走行速度をテイーチングすることもで
きるし、時間カウンタを用いて左右へ走行する周期をテ
イーチングして記憶させても同様に実施できる。また、
これらの組合わせでもよい。

【００４５】実施例４．図１１は本発明の実施例４にお
ける走行車輪駆動用モータの制御装置を示すブロック
図、図１２は位相制御を説明する説明図、図１３は速度
設定例を説明する説明図である。図において、４８はブ
ラシ走行速度設定器で、図７（ａ）に示すように、手元
コントロールパネル８に設けられており、つまみを動か
すことにより任意の値に連続的に設定できる。図７
（ｂ）はステップ状に設定するもので、スイッチ群５１
により設定する。６１はゼロクロス検出器で、掃除機の
電源である商用電源のゼロクロス点を検出してゼロクロ
ス信号を出力する検出器である。

【００４６】次に、動作を説明する。コントローラ３５
は、入力回路を介して走行速度設定器４８の設定値を取
り込むと共にゼロクロス信号を取り込み、図１２に示す
ようにゼロクロス信号を基準にして、高速、中速、低速
に応じたタイミングパルスを出力回路３５ｄを介して出
力する。モータ電源３４ａは、このタイミングパルスよ
りＳＣＲを位相制御して、商用電源を全波整流すること
により、高速、中速、低速に対応した平均電圧の直流を
出力する。この直流電圧はモータ２３に供給され、モー
タ２３は直流電圧に応じた速度で回転し、速度コントロ
ールができる。

【００４７】図１３は速度設定のパターンの一例を示
し、左に走行する１ストロークと右に走行する１ストロ
ークについて、速度を一定で走行させる場合と、１スト
ロークにおける中央部分を最も速い速度とする場合を示
している。速度一定のパターンより、速度を変化させて
山形のパターンにした方が、人間が手で物を持ってある
所迄運ぶ動作のパターンに似ているので、自然の動きが
得られる。変化させる場合は、速度変化のパターンをコ
ントローラ３５のメモリ３５ｂに記憶させておき、コン
トローラ３５は、走行距離センサ５２で検出された距離
に応じた速度をメモリ３５ｂから読み出して、その速度
に応じたタイミングパルスを出力する。モータ電源３４
ａは前記タイミングパルスに従って直流電圧を出力し、
モータ２３に供給する。なお、高速、中速、低速に対応
した直流電圧を得る手段としては、パルス幅変調であっ
てもよい。また、床ブラシの走行速度の設定は、テイー
チングによってもよい。また、左右の走行距離の設定と
モータの回転方向の切換の制御は実施例１〜３と同様に
行なわれる。

【００４８】実施例５．この実施例は床ブラシをジグザ
グに走行させるものである。図１４は本発明の実施例５
における床ブラシの上カバーを外した状態の平面図、図
１５は実施例５における走行車輪駆動用モータの制御装
置を示すブロック図、図１６は二つのモータの動作のタ
イミングを説明する説明図である。図において、２３ａ
は走行車輪２０ｃを駆動するモータ、２３ｂは走行車輪
２０ｄを駆動するモータである。このモータ２３ａ，２
３ｂは走行車輪２０ｃ，２０ｄを夫々独立して駆動する
ようにしたものである。この実施例５はモータ２３ａ，
２３ｂを別々に制御することにより床ブラシ１０にジグ
ザグ運動させることができるので、床ブラシ１０を左右
だけでなく前進後退させることができるものである。な
お、説明の都合上前進、後退、左右の方向は図１４に示
すように決めておくものとする。左右は、床ブラシを操
作する人の前後に歩く姿勢に対して左右である。３３ａ
はモータ２３ａの方向切換回路、３６ａはモータ２３ａ
の右ドライブ回路、３７ｂはモータ２３ａの左ドライブ
回路、３３ｂはモータ２３ｂの方向切換回路、３６ｂは
モータ２３ｂの右ドライブ回路、３７ｂはモータ２３ｂ
の左ドライブ回路である。６３は前／後進／停止指令手
段で、手元コントロールパネル８に設けたキースイッチ
である。６４は前／後進スピード指令手段で、前／後進
のスピードを予め設定するもので、同じくキースイッチ
である。

【００４９】次に、床ブラシ１０をジグザグ運動させる
ためのモータ２３ａと２３ｂの動作のタイミングについ
て、図１６により説明する。（ａ）は前進の場合、
（ｂ）は後進の場合である。（ａ）において、床ブラシ
１０を走行させるとき、モータ２３ｂは直ちに駆動され
るが、モータ２３ａはあるデイレイタイムＴｄをおいた
後駆動されるようになっている。従って、デイレイタイ
ムＴｄの間は走行車輪２０ｃは回転せず、走行車輪２０
ｄのみ回転するから、図１７に示すように、床ブラシ１
０の後側が動き、床ブラシ１０の位置が一点鎖線Ａで示
すように傾く。その後は、走行車輪２０ｃ，２０ｄが共
に回転するので、床ブラシ１０は傾いた状態で右方向へ
走行する。所定の距離走行した後、モータ２３ａ，２３
ｂの回転方向を切換えて左方向へ走行する。このとき、
その始端で、デイレイタイムＴｄを持たせてモータ２３
ａを回転させることにより床ブラシ１０はＢの状態に傾
いて走行する。このようにしてシグザグ走行が可能とな
り、床ブラシ１０は左右へ走行しながら１ピッチＰ（図
１９参照）ずつ前進する。図１６（ｂ）はモータ２３ｂ
にデイレイタイムを持たせた場合で、床ブラシ１０は後
進する。

【００５０】次に、図１８に示すフローチャートを用い
て制御装置の動作を説明する。前／後進検出手段は前／
後進／停止指令手段６３からの指令を検出する（ステッ
プＳ１）。次に、デイレイタイム演算手段は前／後進ス
ピード指令手段６４の設定値に基づきデイレイタイムＴ
ｄを演算する（ステップＳ２）。即ち、前／後進スピー
ドは、方向を切換える始端での床ブラシの傾きが大きい
程早くなる。この傾きの大きさはデイレイタイムＴｄに
よって決まるので、前／後進スピードの設定値に応じて
一方のモータの回転を遅らせるデイレイタイムＴｄを演
算する。次に、駆動制御手段は、床ブラシ１０を右方向
へ走行させるか、右方向へ走行するかに応じ、モータ２
３ａ及び２３ｂの対応するドライブ回路を介し、かつデ
イレイタイムＴｄが必要なモータへはそのデイレイタイ
ムが経過した後、夫々のモータの方向切換回路へ信号を
出力する（ステップＳ３）。方向切換回路３３ａ，３３
ｂは入力された信号に基づいてモータ２３ａ，２３ｂの
回転方向を切換える（ステップＳ４）。以上のようにし
て、床ブラシ１０のジグザグ走行が得られる。なお、図
１７では、床ブラシの走行を直線で示しているが、実際
に掃除するときは、掃除をする人がハンドルを手で持っ
ているので、図１９に示すようにハンドルの位置を中心
とした円弧状の運動になる。

【００５１】なお、前／後進検出手段、デイレイタイム
演算手段、駆動制御手段は、コントローラ３５のメモリ
３５ｂに予め格納されたプログラムによって構成されて
いる。

【００５２】実施例６．この実施例６は、床ブラシを左
右に走行駆動するモータの他に、前進後進を行なわせる
モータを別に設けて、両モータを同時に駆動することに
よりジグザグ走行を行なわせるものである。図２０は本
発明の実施例６における床ブラシの上カバーを外した状
態の平面図、図２１は実施例６における走行車輪駆動用
モータの制御装置を示すブロック図、図２２は制御装置
の動作を示すフローチャートである。

【００５３】図において、１１ａは床ブラシ１０の本体
１１の前部を延長して設けられた室である。この室１１
ａ内には、走行車輪２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと
直交して正逆回転する前後方向走行車輪６８と、走行車
輪６８を駆動する走行車輪駆動モータ６９とからなる前
後方向走行機構が設けられている。３３ａはモータ２３
の方向切換回路、３６ａはモータ２３の右ドライブ回
路、３７ａはモータ２３の左ドライブ回路、３３ｂはモ
ータ６９の方向切換回路、３６ｂはモータ６９の前進ド
ライブ回路、３７ｂはモータ６９の後進ドライブ回路で
ある。

【００５４】次に、図２２に示すフローチャートを用い
て制御装置の動作を説明する。前／後進検出手段は前／
後進／停止指令手段６３からの指令を検出する（ステッ
プＳ１１）。次に、前／後進回転数演算手段は前／後進
スピード指令手段６４の設定値に基づきモータ６９の回
転数を演算する（ステップＳ１２）。駆動制御手段は、
床ブラシ１０を前進させるか、後進させるかに応じて、
モータ６９の対応するドライブの回路３６ｂ又は３７ｂ
を介して方向切換回路３３ｂへ信号を出力すると共に演
算された回転数に応じた位相制御用タイミングパルスを
モータ電源３４ｂへ出力する（ステップＳ１４ａ，Ｓ１
４ｂ）。モータ電源３４ｂは、実施例４と同様に、タイ
ミングパルスに応じた直流出力をモータ６９へ供給す
る。以上のようにして、モータ６９の回転が制御され、
前後方向走行車輪が駆動される。左右方向の走行制御に
ついて、実施例２（走行速度を可変とする場合は実施例
４）と同様に制御を行なう。そして、上記前後方向走行
車輪の駆動と、左右方向の走行車輪２０ｃ，２０ｄの駆
動とを同時に行なうことにより、床ブラシ１０をジグザ
グ状に前進又は後進させることができる。

【００５５】実施例７．この実施例７の床ブラシ１０に
障害物検出器を設けたものである。図２３は実施例７に
おける床ブラシの平面図、図２４は実施例７における走
行車輪駆動用モータの制御装置を示すブロック図、図２
５は制御装置の動作を示すブロック図である。図におい
て、７１は障害物検出センサで、感圧センサ、超音波セ
ンサ又は光センサ等を用いる。図２３（ａ）センサとし
て感圧センサ（面状スイッチ）７１ａを床ブラシの全周
に設けたものであり、同図（ｂ）はセンサとして超音波
センサ７１ｂ（又は光センサ）を設けたものを示してい
る。障害物検出センサ７１の検出信号は入力回路３５ｃ
を介してコントローラ３５へ取り込まれる。なお、障害
物としては、部屋の壁面、家具等である。

【００５６】次に、動作を図２５により説明する。コン
トローラ３５は障害物検出手段によって、例えば壁面に
近づいたかどうかを床ブラシの走行中常に検出しており
（ステップＳ２１，Ｓ２２）、壁面でなければ床ブラシ
１０の走行制御を続ける。壁面を検出したならば、走行
速度を遅くしたのち壁面の手前で停止し、方向切換え回
路３３へ信号を出力する（ステップＳ２３）。方向切換
回路３３は、現在右方向へ走行しているのであれば、左
方向へ走行するようモータ２３の回転方向を反転する
（ステップＳ２４，Ｓ２５）。その後ステップＳ２１へ
戻り同様の動作を続ける。以上のように、壁面に接触す
る手前で方向切換えが行なえるので、壁面や家具等をい
ためることなく掃除することができる。

【００５７】なお、センサが感圧センサの場合は、実際
に障害物に当たってから、信号が出力されるので、ステ
ップＳ２３は省略される。また、障害物検出センサの検
出感度を調整する感度調整手段を設けることにより、感
圧センサの場合は、一寸当たっただけで作用するように
することができ、超音波センサの場合は、壁面に極近づ
いてから反転させたり、一寸遠くで反転させたりするこ
とができる。従って、家具等の保護機能を一層向上させ
ることができる。また、家具や壁面のきわ迄で掃除でき
る。さらに障害物検出方法として、モータ２３の電流値
変化をＣＴ等によって検出する事も可能である。すなわ
ち壁面に当たった後、モータ２３を回転し続けると、モ
ータ２３を流れる電流が増えるため、決められた電流し
きい値によって回転方向を反転、あるいは停止する指令
を出すことで同様の効果が得られる。

【００５８】実施例８．実施例８は障害物検出センサ７
１を床ブラシ１０の前部と後部に設けたものである。図
２６は実施例５の走行車輪２０ｃ，２０ｄを独立して駆
動するものに、感圧センサを床ブラシ１０の前部と後部
に分けて設けたものを示し、この例は前部センサ７１ｃ
が壁面７２を検出したとき、モータ２３ａの駆動は停止
するが、モータ２３ｂの駆動は続け、後部センサ７１ｄ
が壁面７２を検出したとき、即ち前部センサ７１ｃ及び
後部センサ７１ｄの両方のセンサが信号を出力したと
き、モータ２３ａ，２３ｂを反転させるものである。こ
のようにすることにより、壁面７２のきわにごみを残す
ことなく掃除することができる。また前記実施例でも述
べたように、感圧センサのかわりに、各々のモータ２３
の電流を検出してもよい。

【００５９】なお、この実施例では、回動管１２の回動
範囲を大き目にしておくものとする。また、走行車輪２
０ｃ，２０ｄを独立して駆動するものでない場合は、次
のようにすればよい。即ち、前部センサ２１ｃが壁面を
検出しても、そのまま、駆動を続ければ、床ブラシは強
制的に壁面に接する迄走行するから、７１ｃ，７１ｄの
両方のセンサが信号を出力したとき、モータ２３ａ，２
３ｂを反転させることにより同様の効果が得られる。

【００６０】実施例９．実施例９は走行車輪２０ｃ，２
０ｄを独立して駆動するものにおいて、左右モード、前
後モード及び旋回モードが選択できるようにしたもので
ある。図２７はモードを説明する説明図で（ａ）に示す
左右モードは、実施例８迄のものと同様に床ブラシ１０
を左右に走行させるものである。同図（ｂ）は前後モー
ドを示し、床ブラシを左右モードの状態から９０°回転
させて往復運動させるモードである。なお、この場合床
ブラシ本体１１と回動管１２とは少なくとも９０°回動
自在にしておく。同図（ｃ）は旋回モードを示し、床ブ
ラシ本体１１と回動管１２とを回転自在とし、床ブラシ
を旋回させるモードである。これらのモードは、手元コ
ントロールパネル８に設けたキースイッチ等の入力によ
り設定する。

【００６１】図２８は実施例９の動作を示すフローチャ
ートである。動作モード判定手段は、手元コントロール
パネル８からの入力信号がモード切換信号か否かを判断
する（ステップＳ３１）。次に、モード切換信号であれ
ば、現在のモードがどのモードであるかを判断する（ス
テップＳ３２）。左右モードであれば、モータ２３ａを
右回転し、モータ２３ｂを左回転させる（ステップＳ
３）。モータ２３ａ，２３ｂを逆回転させることにより
床ブラシ１０は回動管１２の接続部を中心にして回転す
る。モード切換終了か否かを、センサからの信号により
判断し、終了したならば、ステップＳ３１へ戻る。ステ
ップＳ３２で、今のモードが前後モードならば、ステッ
プＳ３４でモータ２３ａを左回転させ、モータ２３ｂを
右回転させ、ステップＳ３５でモード切換終了か否かを
判断する。モード切換終了センサとしては、例えば回動
管１２の接続部にリミットスイッチを設け、このリミッ
トスイッチを蹴る係合子を回動管１２に設けることによ
り検知することができる。前後モードにすれば、従来の
掃除機と同様に、床ブラシを前後に動かして掃除するこ
とができる。旋回モードの場合は、モード切換終了信号
を無視して、モータ２３ａとモータ２３ｂとの逆方向の
回転を継続させることにより、床ブラシ１０を旋回させ
ることができる。この旋回モードにより、よごれのひど
い部分等を丹念に掃除することができる。

【００６２】以上本発明の要部をなす吸込口体１０の各
種の実施例について説明したが、本発明はこれに限定す
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜
変更することができる。なお、上述の各実施例では吸込
口体に回転ブラシを設けた例を示したが、回転ブラシは
本発明に必須のものではなく、省略してもよい。

【００６３】また、上記の各実施例では、電動送風機、
コードリール等を内蔵した掃除機本体と、これにホース
及び接続管を介して連結された吸込口体とによって構成
された電気掃除機について説明したが、電動送風機、集
塵室等を内蔵した掃除機本体とコードリールを分離した
電気掃除機、あるいは一般にアップライト形と呼ばれる
電気掃除機にも本発明を実施することができる。

【００６４】

【発明の効果】この発明の第１発明は以上説明したとお
り、取手を握る人の前後に歩く姿に対して吸込口体を左
右方向に走行させるための走行車輪及びこの走行車輪を
駆動する正逆回転可能なモータとからなる走行手段を吸
込口体に設けると共に、走行手段を制御する制御装置を
設けたから、掃除をする人は前傾姿勢をとらず、また腕
を前後に振ることもなく、取手を支えているだけで吸込
口体が左右に走行してちりやほこりを吸引するので、掃
除に際して疲労のない電気掃除機が得られる。

【００６５】第２発明は以上説明したとおり、一対の走
行車輪を駆動する１台のモータを有する走行手段を設け
ると共に、制御装置にモータの回転を制御する制御手段
を設けたから、第１発明の効果を１台のモータで達成す
ることができる。

【００６６】第３〜第５発明は以上説明したとおり、一
対の走行車輪を別々に独立して駆動するモータを有する
走行手段を設けると共に、制御装置に前記モータの回転
を別々に制御する制御手段を設け、あいるは吸込口体
に、前後方向走行車輪及びこの前後方向走行車輪を駆動
する正逆回転可能なモータとからなる前後方向走行手段
を設け、あるいは吸込口体が、左右方向にかつ前進ある
いは後進のジクザグ走行をするようにモータを制御する
手段を設けたから、簡単な制御で吸込口体をジグザグ状
に前進後進させることがでる。

【００６７】第６発明は以上説明したとおり、制御装置
に、操作部からの指示によりモータの回転方向を切換え
る制御手段を設けたから、左右方向の走行を操作部から
指示により行なうことができる。

【００６８】第７発明は以上説明したとおり制御装置
に、操作部により吸込口体が左右に走行する距離を予め
設定し、吸込口体が前記距離だけ走行する毎にモータの
回転方向を切換える制御手段を設けたから、設定された
距離に基づき自動運転ができる。

【００６９】第８発明は以上説明したとおり、制御装置
に、操作部により吸込口体が左右に走行する周期を予め
設定し、該周期により前記モータの回転方向を切換える
制御手段を設けたから、設定された周期に基づき自動運
転ができる。

【００７０】第９発明は以上説明したとおり、制御装置
に吸込口体のテイーチングによりデータを記憶させ、記
憶させたデータに基づいて前記モータの回転を切換える
制御手段を設けたから、一度テイーチングすれば、何回
でも同じ掃除動作が可能となる。

【００７１】第１０発明は以上説明したとおり、制御装
置に、吸込口体が左右に走行する速度を可変する制御手
段を設けたから、左右の走行動作を人間の自然の動作に
近づけることができる。

【００７２】第１１〜第１３発明は以上説明したとお
り、吸込口体に、障害物検出器を設け、あるいは障害物
検出器を吸込口体の前部と後部に設け、あるいは障害物
検出器の検出感度を調整する感度調整手段を設けたか
ら、家具等を保護することができる。また、壁面などの
きわ迄掃除ができ、掃除のしのこりを防止できる。

【００７３】第１４発明は以上説明したとおり、取手に
対する吸込口体の位置をほぼ９０°回動可能又は吸込口
体を旋回可能に構成したから、従来どおりの吸込口体を
前後方向に走行させる掃除も可能である。また、吸込口
体を旋回させれば、よごれのひどい所を丹念に掃除でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の全体構成を示す斜視図である。

【図２】本発明実施例の吸込口体の上カバーを外した状
態を示す平面図である。

【図３】本発明の実施例１における走行車輪駆動用モー
タの制御装置を示すブロック図である。

【図４】手元コントロールパネルの第１例及び握りスイ
ッチの平面図及び側面図である。

【図５】床ブラシの走行状態を説明する説明図である。

【図６】本発明の実施例２における走行車輪駆動用モー
タの制御装置を示すブロック図である。

【図７】手元コントロールパネルの第２例及び第３例の
平面図である。

【図８】本発明の実施例３における走行車輪駆動用モー
タの制御装置を示すブロック図である。

【図９】手元コントロールパネルの第４例を示す平面図
である。

【図１０】本発明の実施例３における床ブラシの平面図
である。

【図１１】本発明の実施例４における走行車輪駆動用モ
ータの制御装置を示すブロック図である。

【図１２】位相制御を説明する説明図である。

【図１３】速度設定例を説明する説明図である。

【図１４】本発明の実施例５における床ブラシの平面図
である。

【図１５】本発明の実施例５における走行車輪駆動用モ
ータの制御装置を示すブロック図である。

【図１６】二つのモータの動作のタイミングを説明する
説明図である。

【図１７】床ブラシの走行経路を説明する説明図であ
る。

【図１８】制御装置の動作を説明するフローチャートで
ある。

【図１９】床ブラシがジグザグ走行する状態を説明する
説明図である。

【図２０】本発明の実施例６における床ブラシの平面図
である。

【図２１】本発明の実施例６における走行車輪駆動用モ
ータの制御装置を示すブロック図である。

【図２２】図２１の制御装置の動作を示すフローチャー
トである。

【図２３】本発明の実施例７における床ブラシの平面図
である。

【図２４】本発明の実施例７における走行車輪駆動用モ
ータの制御装置を示すブロック図である。

【図２５】図２４の制御装置の動作を示すフローチャー
トである。

【図２６】障害物センサを前後に設けた床ブラシの平面
図である。

【図２７】モードを説明する説明図である。

【図２８】本発明の実施例９の動作を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１ 掃除機本体 ４ ホース ６ 握り管 ８ 手元コントロールパネル ９ パイプ １０ 吸込口体 １１ 床ブラシ本体 １２ 回動管 ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ 走行車輪 ２３，２３ａ，２３ｂ，６９ 走行車輪駆動モータ ３３ 方向切換回路 ３５ コントローラ ３６ 右ドライブ回路 ３７ 左ドライブ回路 ４１ 停止スイッチ ４２ 右スイッチ ４３ 左スイッチ ４７ 走行距離設定器 ４８ 走行速度設定器 ４９ 周期設定器 ５１ スイッチ群 ５２ 走行距離センサ ５３ 走行速度センサ ５５ テイーチングスイッチ ６３ 前／後進／停止指令手段 ６４ 前／後進スピード指令手段 ６７ 前後方向走行機構 ６８ 前後方向走行車輪 ７１ 障害物感知センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 正史 鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株 式会社 生活システム研究所内 (72)発明者 大塚 洋俟 鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株 式会社 生活システム研究所内 (72)発明者 吉田 義雄 鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株 式会社 生活システム研究所内 (72)発明者 久木野 政次 鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株 式会社 生活システム研究所内 (56)参考文献 実開 平２−126544（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−138554（ＪＰ，Ｕ)

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも電動送風機及びこの電動送風
   機に連通する集塵室が内部に設けられた掃除機本体と、
   この掃除機本体に接続され、床面に接して床面上のち
   り、ほこり等を吸込む吸込口体とを備えた電気掃除機に
   おいて、 取手を握る人の前後に歩く姿勢に対して前記吸込口体を
   左右方向に走行させるための走行車輪及びこの走行車輪
   を駆動する正逆回転可能なモータとからなる走行手段を
   前記吸込口体に設けると共に、 前記走行手段を制御する制御装置を設けたことを特徴と
   する電気掃除機。
2. 【請求項２】 一対の走行車輪を駆動する１台のモータ
   を有する走行手段を設けると共に、制御装置に前記モー
   タの回転を制御する制御手段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. 【請求項３】 一対の走行車輪を別々に独立して駆動す
   るモータを有する走行手段を設けると共に、制御装置に
   前記モータの回転を別々に制御する制御手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
4. 【請求項４】 吸込口体に、前後方向走行車輪及びこの
   前後方向走行車輪を駆動する正逆回転可能なモータとか
   らなる前後方向走行手段を設けたことを特徴とする請求
   項１記載の電気掃除機。
5. 【請求項５】 吸込口体が、左右方向にかつ前進あるい
   は後進のジグザグ走行をするようにモータを制御する制
   御手段を設けたことを特徴とする請求項３又は４記載の
   電気掃除機。
6. 【請求項６】 制御装置に、操作部からの指示によりモ
   ータの回転方向を切換える制御手段を設けたことを特徴
   とする請求項１〜４又は５記載の電気掃除機。
7. 【請求項７】 制御装置に、操作部により吸込口体が左
   右に走行する距離を予め設定し、吸込口体が前記距離だ
   け走行する毎に前記モータの回転方向を切換える制御手
   段を設けたことを特徴とする請求項１〜４又は５記載の
   電気掃除機。
8. 【請求項８】 制御装置に、操作部により吸込口体が左
   右に走行する周期を予め設定し、該周期により前記モー
   タの回転方向を切換える制御手段を設けたことを特徴と
   する請求項１〜４又は５記載の電気掃除機。
9. 【請求項９】 制御装置に、吸込口体のテイーチングに
   よりデータを記憶させ、記憶させたデータに基づいて前
   記モータの回転方向を切換える制御手段を設けたことを
   特徴とする請求項１〜４又は５記載の電気掃除機。
10. 【請求項１０】 制御装置に、吸込口体が左右に走行す
    る速度を可変とする制御手段を設けたことを特徴とする
    請求項１〜８又は９に記載の電気掃除機。
11. 【請求項１１】 吸込口体に、障害物検出器を設けたこ
    とを特徴とする請求項１〜９又は１０記載の電気掃除
    機。
12. 【請求項１２】 障害物検出器を吸込口体の前部と後部
    に設けたことを特徴とする請求項１１記載の電気掃除
    機。
13. 【請求項１３】 障害物検出器の検出感度を調整する感
    度調整手段を設けたことを特徴とする請求項１１又は１
    ２記載の電気掃除機。
14. 【請求項１４】 取手に対する吸込口体の位置をほぼ９
    ０°回動可能又は吸込口体を旋回可能に構成したことを
    特徴とする請求項１〜１２又は１３記載の電気掃除機。