JP2612328B2

JP2612328B2 - 電気掃除機

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Publication number: JP2612328B2
Application number: JP63326938A
Authority: JP
Inventors: 正中西; 弘之田中
Original assignee: Tec Corp
Current assignee: Tec Corp
Priority date: 1988-12-24
Filing date: 1988-12-24
Publication date: 1997-05-21
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: JPH02172433A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、掃除機本体に接続したホースの手許把持部
を持って掃除機本体を被載置面上で走行させながら掃除
を行う電気掃除機に関する。

（従来の技術）従来、この種の床移動形の電気掃除機においては、第
14図に示すように、掃除機本体１の底面部前側に１個ま
たは２個の旋回輪２を設けるとともに、後側に左右一対
の後車輪3,4を枢着した構造が採られているが、これら
旋回輪２および後車輪3,4は、いずれも駆動輪ではな
く、掃除機本体１がこの掃除機本体１の接続口に接続さ
れた図示しないホースを介して使用者の手によって引っ
張られることによって回転する従動輪である。すなわ
ち、掃除機本体１は、ホースが使用者の手によって引っ
張られた方向に引っ張られた距離だけ走行するようにな
っている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記第14図に示す従来の電気掃除機で
は、掃除機本体１の走行手段である旋回輪２および後車
輪3,4が従動輪となっているため、使用者は、ホースの
手許把持部である握り管を手で持ち、この握り管の先端
部に延長管を介して接続された吸込口体を被掃除面上で
移動させるとともに、ホースを引っ張って掃除機本体１
を適宜自分のそばに引き寄せなければならず、使い勝手
が悪い。一方、上述のように掃除機本体１を引き寄せな
ければ、ホースの握り管と掃除機本体１との距離が大き
くなって、ホースが張ってしまい、掃除機本体１が吸込
口体をスムーズに動かすことの妨げとなる。また、掃除
機本体１の走行方向を変更させる際にも、ホースを張っ
た状態にして、掃除機本体１を引っ張ることによりその
向きを変えなければならず、使い勝手が悪い問題があ
る。

本発明は、上述のような問題点を解決しようとするも
ので、駆動装置によって掃除機本体を適当に自走させる
ことにより、掃除機本体の走行についての使い勝手がよ
い電気掃除機を提供することを目的とする。また、この
電気掃除機において、掃除機本体を旋回させる際の走行
がスムーズな電気掃除機を提供することを目的とする。
さらに、部屋の広さや使用者の身長などの使用条件に応
じて掃除機本体の自走が最適な電気掃除機を提供するこ
とを目的とする。また、掃除機本体の走行方向を容易に
変更できる電気掃除機を提供することを目的とする。さ
らに、障害物を回避するときなどに人力に頼ることなく
掃除機本体を容易に移動させられる電気掃除機を提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段）請求項１記載の電気掃除機は、電動送風機およびこの
電動送風機の吸気側に連通する集塵室を内部に設けると
ともにこの集塵室に連通する接続口を外面部に設けた掃
除機本体と、前記接続口に一端部が接続され他端側に手
許把持部を有するホースと、このホースの他端側に接続
される吸込口体と、前記掃除機本体に設けられこの掃除
機本体を被掃除面上で移動可能とする走行手段と、前記
ホースの手許把持部から前記吸込口体までの間の位置に
設けられ信号を発信する発信装置と、前記掃除機本体に
設けられ前記発信装置から発信された信号を受信する受
信装置と、前記掃除機本体に設けらて前記走行手段を駆
動する駆動装置と、前記掃除機本体に設けられ前記受信
装置により受信された信号に基づいて前記駆動装置を制
御し前記発信装置と受信装置との間の距離を一定範囲内
に保つ制御装置とを具備したものである。

請求項２記載の電気掃除機は、請求項１記載の電気掃
除機において、駆動装置により駆動される走行手段を対
をなして設け、これら各走行手段と１つの前記駆動装置
とを差動機構を介して連結したものである。

請求項３記載の電気掃除機は、請求項１または２記載
の電気掃除機において、制御装置に一定範囲内に保たれ
る発信装置と受信装置との間を距離を可変的に設定する
操作可能な設定距離変更手段を設けたものである。

請求項４記載の電気掃除機は、請求項１ないし３いず
れか一記載の電気掃除機において、掃除機本体からホー
スの手許把持部への方向を感知する方向感知装置を備
え、制御装置は、前記方向感知装置により感知した前記
手許把持部の方向に前記掃除機本体の走行方向を設定す
るように駆動装置を制御するものである。

請求項５記載の電気掃除機は、請求項１ないし４いず
れか一記載の電気掃除機において、ホースの手許把持部
に駆動装置を制御する手動スイッチを設けたものであ
る。

（作用）請求項１記載の電気掃除機では、掃除時、被掃除面上
に載置した掃除機本体の接続口に一端部が接続されたホ
ースの他端側の手許把持部を持って、このホースの他端
側に例えば延長管を介して接続された吸込口体を被掃除
面上で適宜走行させつつ、この吸込口体から塵埃を吸い
込ませる。このとき、ホースの手許把持部から吸込口体
までの間の位置にある発信装置から発信される信号を掃
除機本体の受信装置が受信し、制御装置は、受信装置が
受信した信号に基づいて感知された発信装置と受信装置
との間の距離が一定範囲内になるように、駆動装置を制
御して、この駆動装置により走行手段を駆動させて掃除
機本体を自動的に走行させる。

請求項２記載の電気掃除機では、請求項１記載の電気
掃除機において、掃除機本体が一定方向に走行するとき
は駆動装置から差動機構を介して対をなす走行手段に等
しい動力が伝達され、掃除機本体の旋回時には各走行手
段に被掃除面からかかる異なる負荷に応じて差動機構に
より駆動装置からの動力が各走行手段に分配される。

請求項３記載の電気掃除機では、請求項１または２記
載の電気掃除機において、例えば部屋の広さや使用者の
背の高さなどの個々の使用条件に応じて、使用者が制御
装置の設定距離変更手段を操作することにより、一定範
囲内に保たれる発信装置と受信装置との間の距離を調整
し、変化させる。

請求項４記載の電気掃除機では、請求項１ないし３い
ずれか一記載の電気掃除機において、方向感知装置が掃
除機本体からホースの手許把持部への方向を感知し、制
御装置は、駆動装置を制御して、この駆動装置により走
行手段を駆動させ、方向感知装置により感知した手許把
持部の方向に掃除機本体の走行方向を設定する。

請求項５記載の電気掃除機では、請求項１ないし４い
ずれか一記載の電気掃除機において、例えば走行障害物
を回避するとき、使用者が掃除中に把持しているホース
の手許把持部にある手動スイッチを操作することによ
り、駆動装置を制御して走行手段を駆動させ、掃除機本
体を適当に移動させる。

（実施例）以下、本発明の電気掃除機の第１実施例の構成を第１
図ないし第３図を参照して説明する。

11は掃除機本体で、この掃除機本体11の内部には、図
示しないが、電動送風機が後側に配設されているととも
に、この電動送風機の吸気側に集塵フィルタを介して連
通する集塵室が形成されている。なお、この集塵室は、
上方へ開口しているとともに、回動自在の蓋体12により
上方から開閉自在に閉塞されている。そして、この蓋体
12の上面部前側には、集塵室に臨んで回動具13が回動自
在に支持されており、この回動具13には、集塵室と外部
とを連通する接続口14が開口形成されている。さらに、
回動具13にはコネクタ部15が設けられ、このコネクタ部
15は、掃除機本体11内に設けられた図示しない電動送風
機制御回路に電気的に接続されている。

また、掃除機本体11の底面部には、この掃除機本体11
を被掃除面上で任意の方向へ移動可能とする走行手段と
して、旋回輪16が前側に設けられているとともに、左右
一対の後車輪17,18が後側に軸着されている。そして、
旋回輪16は、水平方向へ回動自在になっているととも
に、水平方向を回動軸方向とする前車輪19を有してい
る。また、後車輪17,18は左右方向を回動軸方向として
いる。

一方、21はホースで、このホース21は、可撓性を有す
るホース本体22と、このホース本体22の一端部に設けら
れ接続口14に着脱自在に接続される屈曲した差込管23
と、ホース本体22の他端部に設けられた手許把持部であ
る握り管24とを備え、この握り管24の基部上側にはハン
ドル25が形成されている。そして、差込管23には、掃除
機本体11のコネクタ部15に接続される図示しないコネク
タ部が設けられている。一方、握り管24の基部には、差
込管23のコネクタ部に電気的に接続された手許操作部26
が設けられ、この手許操作部26を操作することにより、
電動送風機の回転を制御できるようになっている。

また、27は延長管で、この延長管27は、後端部が握り
管24の先端部または他の延長管27の前端部に着脱自在に
接続される。

さらに、28は吸込口体で、この吸込口体28は、図示し
ない吸込口を底面部に有しているとともに、延長管27の
前端部に着脱自在に接続される回動自在の連結管29を後
部に有している。

そして、ホース21の握り管24の外面において手許操作
部26と反対側すなわち使用中掃除機本体11の方へ向く側
には、赤外線、超音波あるいは電波などの空中を伝播す
る信号を常に一定の出力で発信する発信装置31が設けら
れている。なお、この発信装置31は、例えばコネクタ部
15を介して掃除機本体11側と電気的に接続される。一
方、掃除機本体11の蓋体12の外面において、接続口14の
近傍でかつ使用中ホース21の握り管24へ面する位置に
は、発信装置31から発信され空中を伝播してくる信号を
受信する受信装置32が設けられている。

次に、後車輪17,18を回転駆動する駆動装置33の構成
を第３図を参照して説明する。

掃除機本体11内の最後部には駆動用の電動機34が配設
されており、この電動機34の左右方向を回転軸方向とし
正逆回転する出力軸35にはピニオンギヤ36が固定的に取
り付けられている。また、掃除機本体11には電動機34の
若干前方に位置して車軸37が左右方向へ貫通され、軸受
部38によって軸支されている。そして、車軸37の両端部
に後車輪17,18がそれぞれ固定的に取り付けられてい
る。また、掃除機本体11内に位置して車軸37には車軸ギ
ヤ39が回転止め具40により固定的に取り付けられ、この
車軸ギヤ39がピニオンギヤ36に噛合されている。

また、掃除機本体11には、受信装置32により受信され
た信号に基づいて駆動装置33を制御し発信装置31と受信
装置32との間の距離ｄを一定範囲内でほぼ一定に保つ図
示しない制御装置が配設されている。より具体的には、
この制御装置は、受信された信号の強度から発信装置31
と受信装置32との距離ｄを感知するとともにこれを予め
定められた距離の基準値と比較し、この比較結果に応じ
て電動機34に通電するものである。すなわち、感知され
た距離ｄが基準値より大きければ、掃除機本体11が前進
する方向へ電動機34の出力軸35を回転させ、感知された
距離ｄが基準値より小さければ出力軸35を逆方向へ回転
させる。

次に、上記実施例の作用について説明する。

通常は、掃除機本体11とホース21と延長管27と吸込口
体28とを相互に接続して掃除を行う。すなわち、掃除機
本体11の旋回輪16および後車輪17,18を被載置面である
被掃除面に接地させ、ホース21の握り管24のハンドル25
を持って、吸込口体28を被掃除面上で適宜走行させつつ
掃除する。そして、電動送風機の運転により、吸込口体
28から吸い込まれた塵埃は、延長管27およびホース21を
介して集塵室に導かれ、集塵フィルタにより捕捉され
る。

このとき、握り管24の発信装置31から発信された信号
は、空中を伝播して掃除機本体11の受信装置32に受信さ
れる。赤外線、超音波あるいは電波などの信号は、発信
装置31と受信装置32との距離ｄにより受信強度が変化す
るが、この強度により制御装置は、発信装置31と受信装
置32との間の距離ｄを感知する。そして、制御装置は、
感知された距離ｄを予め設定された距離の基準値と比較
し、この基準値の範囲から感知された距離ｄが外れてい
れば、電動機34に通電する。この電動機34が通電される
と、その出力軸35とピニオンギヤ36とが一体的に回転
し、この回転が車軸ギヤ39により減速されて車軸37に伝
達される。そして、この車軸37と一体的に後車輪17,18
が回転し、掃除機本体11が前後方向へ自走する。

特に、感知された距離ｄが基準値の上限よりも大きけ
れば、後車輪17,18は第１図において反時計廻り方向へ
回転し、掃除機本体11は前進して、握り管24に近付く。
一方、感知された距離ｄが基準値の下限よりも小さけれ
ば、後車輪17,18は逆方向へ回転し、掃除機本体11は後
退して、握り管24から遠ざかる。こうして、発信装置31
と受信装置32との間の距離ｄが常にほぼ一定に保たれ、
握り管24と掃除機本体11との距離がほぼ一定に保たれ
る。

したがって、使用者がホース21の握り管24を持って移
動するとき、それを掃除機本体11が自動的に追従するの
で、使用者は、掃除中に掃除機本体11がどこにあるかを
気にする必要がなく、吸込口体28を被掃除面上で動かす
ことのみに集中できる。また、握り管24および掃除機本
体11間の距離が一定であるため、ホース21のたるみ具合
も常に一定になるので、ホース21が緊張することによる
握り管24、延長管27および吸込口体28の動きを掃除機本
体11が妨げることがなく、走行操作性がよい。さらに、
ホース21を手でつかんで掃除機本体11を強引に引き寄せ
る必要がないので、掃除機本体11が転倒するようなこと
もない。

なお、空中を伝播する信号を赤外線とすれば、外乱に
よる影響を受けにくく、正確な信号伝達を行うことがで
きる。

また、発信装置31および受信装置32間で交信される信
号を超音波とすれば、超音波は空気中での減衰が大きい
性質を有していることにより、わずかな距離の変化も正
確に検出できる。しかも、一般家庭内では、超音波を情
報伝達用に使用している機器がほとんどないので、他の
機器に与える影響も少ない。

さらに、空中を伝播する信号を電波とすれば、超音波
などよりも指向性を弱くできるため、ホース21の握り管
24と掃除機本体11との位置関係が大きく変化しても、安
定した信号伝達を行うことができる。

また、上記実施例では、発信装置31と受信装置32との
間の距離ｄが上限および下限を有する一定範囲内になる
ようにしたが、一定値以下になるようにしてもよい。

次に、本発明の電気掃除機の第２実施例を第４図を参
照して説明する。

この第２実施例は、上記第１実施例の吸込口体28の後
端部すなわち掃除中に掃除機本体11と相対する部分に発
信装置31を設け、掃除機本体11の前端部下側すなわち掃
除中に吸込口体28と相対する部分に受信装置32を設けた
ものである。

したがって、掃除時には、吸込口体28と掃除機本体11
との間の距離が一定範囲内に保たれる。

この構成によれば、吸込口体28が一般的に水平は被掃
除面上でもっぱら掃除機本体11の前方に位置して前後方
向へ摺動されるものであることにより、掃除機本体11か
ら吸込口体28への方向と掃除機本体11の走行方向とがお
おむね一致するので、比較的正確に安定した制御を行う
ことができる。

なお、この第２実施例の構成において、握り管24と掃
除機本体11との間の距離が大きくなりホース21が突っ張
ってしまうこともあることから、ホース21の突っ張りを
防止するために、握り管24に発信装置31を設けた方がよ
い。また、一般的に掃除中に握り管24よりも吸込口体28
の方が大きく動くので、握り管24に発信装置31を設けれ
ば、設定された距離の基準値の範囲が狭い場合、掃除機
本体11が不必要に振動的に動くことを防止できる。

次に、本発明の第３実施例を第５図を参照して説明す
る。

この第３実施例は、上記第１実施例の駆動装置33を構
成する電動機34と後車輪17,18とを断続機構41を介して
連結したものである。

すなわち、車軸ギヤ39は、後車輪17,18の車軸37に対
し、この車軸37を中心として円周方向へ回動自在になっ
ているが、車軸ギヤ39の左右両側に位置して車軸37に固
定されたストッパ42により軸方向へは固定されている。
したがって、電動機34の出力軸35に固定されたピニオン
ギヤ36に噛合された車軸ギヤ39と車軸37とは、円周方向
には固定されていないので、動力が直接には伝達されな
い。

また、掃除機本体11内でかつ車軸ギヤ39の図示右側に
隣接して車軸37にクラッチプレート43が取り付けられて
いる。このクラッチプレート43は、車軸37に対し、例え
ばスプライン嵌合により、円周方向へは固定されていて
回動しないが軸方向へは可動となっている。そして、車
軸37に巻装されて車軸ギヤ39とクラッチプレート43との
間にスプリング44が取り付けられ、このスプリング44に
よりクラッチプレート43は常時車軸ギヤ39から離反する
方向へ付勢されている。なお、スプリング44は、車軸ギ
ヤ39とクラッチプレート43との少なくともいずれか一方
に対し回動摺動自在になっている。また、このクラッチ
プレート43の車軸ギヤ39への対向面には、摩擦力を高め
るためのライニング45として、車軸ギヤ39に接離する皮
革あるいは石綿などが固着されている。

さらに、掃除機本体11内でかつ車軸37の前方にはソレ
ノイド46が配設され、このソレノイド46はその通電時に
退入する左右動自在のロッド47を有している。また、こ
のソレノイド46の図示右側近傍に位置して掃除機本体11
と一体の支持壁48には、レバー49がその前端部の支軸50
により左右揺動自在に支持されている。そして、このレ
バー49の中間部にソレノイド46のロッド47の先端部が係
合軸51により揺動自在に連結されている。さらに、レバ
ー49の先端部が、クラッチプレート43にスプリング44に
よる付勢方向と反対側からベアリング52を介して押圧さ
れている。このベアリング52は、クラッチプレート43と
レバー49との直接的な摺動を防止するためのものであ
る。

そして、制御装置は、電動機34を運転させたとき、そ
の出力軸35の回転の正逆によらず、ソレノイド46をオン
し、電動機34を停止させたとき、ソレノイド46をオフす
る。

したがって、掃除機本体11を前進または後退させるた
めに電動機34が運転状態になっているときには、ソレノ
イド46が通電され、そのロッド47が退入してレバー49が
図示左方へ揺動し、クラッチプレート43が車軸ギヤ39に
押し付けられ、車軸ギヤ39と車軸37とが接続される。そ
の結果、電動機34の動力が、ピニオンギヤ36、車軸ギヤ
39,クラッチプレート43および車軸37を介して後車輪17,
18に伝達され、これら後車輪17,18が回転する。

一方、電動機34が停止しているときには、ソレノイド
46への通電が断たれ、そのロッド47が進出してレバー49
が図示右方へ揺動し、スプリング44の反発力によりクラ
ッチプレート43は車軸ギヤ39から離反され、この車軸ギ
ヤ39と車軸37との接続が断たれる。

ところで、掃除中掃除機本体11が走行障害物に当たっ
たようなときには、使用者が掃除機本体11をある程度動
かさなければならないが、上記第３実施例の構成によれ
ば、掃除中であっても発信装置31と受信装置32との間の
距離ｄが設定された距離の基準値の範囲内例えば一定値
以内になっているときには、後車輪17,18が駆動装置33
から切り離されていて、この駆動装置33による負荷が後
車輪17,18にかからないので、距離ｄが設定範囲内にあ
る状態で掃除機本体11が走行障害物に当たったとき、後
車輪17,18が自由に回転できることにより、容易に掃除
機本体11を入力で動かして、走行障害物を回避できる。

また、例えば掃除前あるいは掃除後に掃除機本体11を
掃除場所あるいは収納場所に運ぶようなときに、掃除機
本体11内の電気回路が商用交流電源に接続されていない
ので、使用者がホース21を介して掃除機本体11を引っ張
って走行させる場合、上記第３実施例の構成によれば、
駆動装置33の非運転時この駆動装置33から後車輪17,18
が切り離されているので、掃除場所や収納場所へ掃除機
本体11を移動させるときなどに掃除機本体11を楽に走行
できる。

次に、本発明の第４実施例を第６図を参照して説明す
る。

この第４実施例は、上記第１実施例の駆動装置33を構
成する電動機34と１対の後車輪17,18とを差動歯車列に
て構成した差動機構61を介して連結したものである。

すなわち、車軸37a,37bは２本に別れており、左右の
これら車軸37a,37bに後車輪17,18がそれぞれ固定されて
いる。そして、両車軸37a,37bの掃除機本体11内に位置
し相対向する端部にベベルギヤにて構成した第１車軸ピ
ニオン62および第２車軸ピニオン63がそれぞれ固定され
ている。また、電動機34の出力軸35に固定されたピニオ
ンギヤ36に噛当された円環状の車軸ギヤ39の内側には、
その中心を挟んで対向する１対のサイドピニオン軸64,6
5が固定されている。そして、これらサイドピニオン軸6
4,65に、車軸37a,37bの径方向を回動軸方向として回動
自在にベベルギヤにて構成した遊星歯車である第１サイ
ドピニオン66および第２サイドピニオン67が取り付けら
れている。さらに、これら第１サイドピニオン66および
第２サイドピニオン67は、左右の第１車軸ピニオン62お
よび第２車軸ピニオン63にそれぞれ噛合されている。

そして、掃除機本体11が前後方向に直進し、左右の後
車輪17,18にかかる負荷が等しくなっているときには、
電動機34の動力が差動機構61を介して左右の後車輪17,1
8に均等に配分される。すなわち、第１サイドピニオン6
6および第２サイドピニオン67は自転せず、左右の第１
車軸ピニオン62および第２車軸ピニオン63が車軸ギヤ39
と一体的に回転し、両後車輪17,18の回転数が等しくな
る。

一方、掃除機本体11が左右に旋回し、左右の後車輪1
7,18に被掃除面からかかる負荷が異なっているときに
は、これら負荷に応じて差動機構61により電動機34から
動力が各後車輪17,18に分配される。すなわち、第１サ
イドピニオン66および第２サイドピニオン67は車軸ギヤ
39とともに公転するばかりでなくそれぞれ自転もし、第
１車軸ピニオン62および第２車軸ピニオン63と後車輪1
7,18との回転数が左右で異なったものになる。例えば前
方へ向けて左方に掃除機本体11が旋回するときには、左
側の後車輪17の回転数の方が右側の後車輪18の回転数よ
りも小さくなり、右方に旋回するときには、逆になる。

したがって、上記第４実施例の構成によれば、駆動装
置33が運転していて後車輪17,18が駆動されている最中
に、掃除機本体11を旋回させるとき、この掃除機本体11
をスムーズに走行させることができる。

なお、上記第１実施例ないし第４実施例において、駆
動装置33の運転中に掃除機本体11を旋回させるのは、走
行障害物を回避する場合である。すなわち、掃除機本体
11の前面が走行障害物に当たったとき、この掃除機本体
11に対してホース21を横向きにしてその握り管24を掃除
機本体11から離していけば、走行障害物により掃除機本
体11の前進が妨げられているので、発信装置31および受
信装置32間の距離ｄが設定された距離の基準値を越える
と電動機34が運転状態になるが、そのままホース21を引
っ張れば、このホース21に引かれて掃除機本体11が旋回
し、走行障害物を回避できることになる。このような場
合に、上記第４実施例の構成が効果的である。

次に、本発明の第５実施例を第７図および第８図を参
照して説明する。

第７図において、ホース21の握り管24には、手許操作
部26として、電動送風機のオン・オフおよび回転数を制
御するための複数のパワーコントロール用の手動スイッ
チ71と、吸込口体28内の図示しない回転ブラシ駆動用の
電動機をオン・オフ制御するための複数のパワーブラシ
用の手動スイッチ72とが設けられている。さらに、握り
管24には、手動スイッチ71,72の近傍に位置して、電動
送風機および回転ブラシ駆動用の電動機の運転状態を表
示する発光ダイオード73が設けられている。また、握り
管24の先端部には、この握り管24と延長管27または吸込
口体28の連結管29との接続状態を保持するクランプのボ
タン74が設けられている。

そして、握り管24の手許操作部26の前方には、一定範
囲内に保たれる発信装置31および受信装置32間の距離ｄ
を可変的に設定するための設定距離変更手段としての距
離設定用の操作つまみ75が左右摺動自在に設けられてい
る。

次に、上記操作つまみ75を含む制御装置76の構成を第
８図を参照して説明する。

操作つまみ75を備えた設定距離変更手段が、操作つま
み75の位置を対応する電気信号に変換する可変抵抗など
を備えた変更信号変換手段77に接続されている。また、
この変更信号変換手段77は、この変更信号変換手段77か
らの伝達用出力信号を比較用の電気信号に変換する比較
基準値変更手段78の入力端に接続されている。なお、こ
の比較基準値変更手段78は必ずしも必要ない。

一方、発信装置31から空中伝播してくる信号を受信す
る受信装置32の出力端が、この受信装置32により受信さ
れた信号の強度を発信装置31および受信装置32間の距離
ｄに対応する比較用の電気信号に変換する距離信号変換
手段79の入力端に接続されている。

そして、比較基準値変更手段78および距離信号変換手
段79の出力端が、これらからの出力信号を比較する比較
手段80の２つの入力端にそれぞれ接続されている。ま
た、この比較手段80の出力端が、駆動装置33の電動機３
への通電を制御するスイッチング素子などを備えた走行
信号出力手段81の入力端に接続されている。こうして、
距離信号変換手段79からの出力に対応する発信装置31お
よび受信装置32間の距離ｄが比較基準値変更手段78から
の出力に対応する距離の基準値よりも小さい場合には、
掃除機本体11が前進するように電動機34に通電され、距
離ｄが距離の基準値よりも大きい場合には、掃除機本体
11が後退するように電動機34に逆方向へ通電されるよう
になっている。

また、100Vの交流電源86に電動送風機87とトライアッ
ク88とが直列に接続されているが、このトライアック88
を位相制御して電動送風機87の回転を制御する制御回路
89の構成を次に説明する。

パワーコントロール用の手動スイッチ71を備えた電動
機入力変更手段が、この手動スイッチ71の開閉を電気信
号に変換する変更信号変換手段91に接続されている。そ
して、この変更信号変換手段91の出力端と比較基準値を
発生する基準値発生手段92の出力端とが、これら変更信
号変換手段91および基準値発生手段92からの出力を比較
する比較手段93の２つの入力端にそれぞれ接続されてい
る。また、この比較手段93の出力端は、その比較結果に
応じたトリガのタイミングでパルス信号を出力するトリ
ガ信号出力手段94の入力端に接続されており、このトリ
ガ信号出力手段94の出力端が増幅などのためのトリガ出
力変換手段95を介しトライアック88のゲートに接続され
ている。

そして、発信装置31および受信装置32間の距離の基準
値を変化させるには、使用者が距離設定用の操作つまみ
75を操作して左右に動かす。この操作つまみ75の操作に
より、比較基準値変更手段78から比較手段80へ出力され
る距離の基準値に対応する電気信号が変わるので、掃除
中一定に保たれる発信装置31および受信装置32間の距離
ｄも変わる。

したがって、上記第５実施例の構成によれば、使用者
が一定に保たれる発信装置31および受信装置32間の距離
ｄを任意に調節できるので、家の大きさ、部屋の広さあ
るいは使用者の背の高さなどの個々の使用条件に応じ
て、最適な使い勝手を得ることができる。

次に、本発明の第６実施例を第９図および第10図を参
照して説明する。

第９図において、掃除機本体11の蓋体12の前側の左右
両側部に、それぞれ１つずつ受信装置32a,32bが配設さ
れている。そして、これら受信装置32a,32bとホース21
の握り管24に設けられた発信装置31とが、掃除機本体11
から握り管24への方向を感知する方向感知装置101の一
部を構成している。この方向感知装置101は、両受信装
置32a,32bにより受信された信号の強度に基づいて発信
装置31および各受信装置32a,32b間の距離をそれぞれ計
測し、これら２つの距離に基づいて３角測量の原理によ
り掃除機本体11から発信装置31すなわち握り管24への方
向も計算する。

一方、第10図に示すように、旋回輪16は、掃除機本体
11の底面前部に水平方向へ回動自在に支持された旋回台
軸102を一体に有する旋回台103を備えている。そして、
この旋回台103には、水平方向へ延びる車軸104が固定さ
れ、この車軸104を中心として回動自在に前車軸19が支
持されている。また、掃除機本体11内の前部には、旋回
輪16を駆動する駆動装置105として、サーボモータ106が
設けられ、このサーボモータ106の水平方向へ正逆回転
する出力軸107にサーボアーム108の一端部が固定されて
いる。そして、このサーボアーム108の他端部に連結ロ
ッド109の一端部が連結軸110により水平回動自在に連結
されている。また、この連結ロッド109の他端部に旋回
アーム111の一端部が連結軸112により水平回動自在に連
結され、この旋回アーム111の他端部が旋回台軸102に固
定されている。

さらに、掃除機本体11内には、方向感知装置101から
の出力に応じてほぼこの方向感知装置101により感知さ
れた握り管24の方向へ掃除機本体11の走行方向を設定す
る図示しない制御装置が設けられている。

そして、掃除時には、ホース21の握り管24の発信信号
31から発信された空中を伝播する信号が掃除機本体11の
１対の受信装置32a,32bにより受信され、方向感知装置1
01は、受信された信号の強度により、発信装置31から各
受信装置32a,32bまでの距離をそれぞれ計算するととも
に、２つの距離を比較して、掃除機本体11から握り管24
への方向を計算する。なお、正確には、掃除機本体11か
ら握り管24への水平方向が感知されることになる。そし
て、制御装置は、方向感知装置101からの入力に応じて
サーボモータ106を運転させ、その出力軸107を左右に回
転させる。この出力軸107の回転は、サーボアーム108、
連結ロッド109および旋回アーム111を介して旋回台軸10
2に伝達され、旋回輪16の旋回台103が旋回台軸102を中
心として左右に回転する。こうして、感知された握り管
24への方向に前車輪19が向く。したがって、特に掃除機
本体11の前進時には、この掃除機本体11の走行方向が握
り管24への方向に変わることになる。

これとともに、制御装置は、感知された発信装置31お
よび受信装置32間の距離に応じて、上記第１実施例ない
し第５実施例と同様に、後車輪17,18を回転させ、掃除
機本体11を前進または後退させる。このとき、前車輪19
の向きが前後方向以外に変わっていれば、掃除機本体11
が左方または右方に旋回する。

そして、握り管24の方向を検知して走行方向を制御し
ない場合、掃除機本体11の走行方向の制御は入力に頼ら
なければならないが、上記第６実施例の構成によれば、
使用者が把持している握り管24の動きに追従して掃除機
本体11の走行方向が自動的に変わるので、掃除機本体11
の走行方向の変更が容易であり、使い勝手がよい。

なお、掃除機本体11の前進時には、この掃除機本体11
から握り管24への方向に前車輪19が向き、掃除機本体11
の後退時には、握り管24への方向と前後方向に対して対
称な方向に前車輪19が向くようにしてもよい。

次に、本発明の第７実施例を第11図を参照して説明す
る。

この第７実施例では、方向感知装置101が、掃除機本
体11の蓋体12に設けられ接続口14を有する回動具13の周
辺部に設けられた電気的接点あるいは磁石などを備えた
被感知部116と、回動具13に隣接しかつこの回動具13の
回動方向に並べて蓋体12上に固定された電気的接点ある
いはホール素子、近接スイッチなどを備えた複数個例え
ば８個の感知部117,118,119,120,121,122,123,124とを
構成要素にしている。そして、これら感知部117〜124に
より、回動具13と一体的に回動する被感知部116の位置
すなわち回動具13の回動角度が感知されるようになって
いる。

そして、掃除時には、使用者が把持したホース21の握
り管24が動くのに伴って、ホース21の差込管23が接続口
14に接続された回動具13が差込管23とともに回動する
が、掃除機本体11から握り管24への方向と、差込管23の
向きすなわち回動具13の回動角度とはおおむね一致す
る。したがって、この回動具13の回動角度を介して、掃
除機本体11に対する握り管24の方向が検出されることに
なる。そして、制御装置は、方向感知装置101から伝え
られた情報に基づいて、上記第６実施例のような駆動装
置105により、前車輪19の向きを変え、掃除機本体11の
走行方向を握り管24への方向に設定する。

なお、掃除機本体11および握り管24間の距離は、これ
ら掃除機本体11および握り管24にそれぞれ設けられた発
信装置31および受信装置32間で交信される信号に基づい
て検出される。

上記第７実施例の構成によれば、距離を測定するため
の発信装置31および受信装置32と方向を測定するための
方向感知装置101とを独立したものとしたもので、それ
ぞれの構造が単純なものとなることにより、信頼性を高
くすることができる。

なお、上記第６実施例および第７実施例では、旋回輪
16を回動させることにより掃除機本体11の走行方向を制
御する構造としたが、例えば左右の後車輪17,18を別々
の電動機などにより別個に回転駆動し、両後車輪17,18
の回転数を変えることにより、掃除機本体11の走行方向
を制御するようにしてもよい。

また、上記第６実施例および第７実施例の構成と、上
記第４実施例の構成とを組み合わせると効果的である。

次に、本発明の第８実施例を第12図を参照して説明す
る。

ホース21の握り管24において手許操作部26の前方に複
数個例えば６個の手動スイッチ126,127,128,129,130,13
1が設けられている。これら手動スイッチ126〜131は、
常開型の押ボタン式スイッチであるが、掃除機本体11内
の制御回路に電気的に接続され、発信装置31および受信
装置32あるいは方向感知装置101による感知とは無関係
にかつそれより優先して、後車輪17,18および旋回輪16
の駆動用の駆動装置33,105を手動で制御することを可能
としている。

すなわち、任意のいずれかの手動スイッチ126〜131を
押すと、押している間駆動装置33,105が運転して、掃除
機本体11が各手動スイッチ126〜131に表示されている矢
指の方向すなわち前方、左右の斜め前方、後方あるいは
左右の斜め後方に自動走行するようになっている。

上記第８実施例の構成によれば、使用者が手動スイッ
チ126〜131を操作することにより、掃除機本体11を適当
に移動させることができる。すなわち、掃除機本体11に
走行障害物を回避させるとき、あるいは、被掃除面にお
ける掃除機本体11の下になっていた部分を掃除するとき
などに、人力に頼らすに、掃除機本体11を移動させるこ
とができ、便利である。しかも、手動スイッチ126〜131
は掃除中把持している握り管24にあるので、容易に操作
できる。

次に、本発明の第９実施例を第13図を参照して説明す
る。

掃除機本体11の上面の見やすい位置に、駆動装置33,1
05の動作状態を表示する表示装置136が設けられてい
る。この表示装置136が有する例えば６個の矢指形状の
表示窓137,138,139,140,141,142の裏側には、それぞれ
独立して点灯可能な発光ダイオードなどの発光素子がそ
れぞれ取り付けられている。そして、掃除機本体11がこ
れから進む方向を示す矢指形状の表示窓137〜142にある
発光素子が点灯して、掃除機本体11の走行方向が表示さ
れる。

上記第９実施例の構成によれば、掃除機本体11付近に
いる第３者に対し、注意を促すことができる。また、使
用者も、駆動装置33,105の作動状態を明確に確認するこ
とができる。

なお、上記第１実施例ないし第９実施例において、掃
除機本体11を走行可能とする走行手段を車輪17,18,19と
したが、走行手段はベルトなどいずれの構成でもよい。

（発明の効果）請求項１記載の電気掃除機によれば、ホースの手許把
持部ないし吸込口体間に発信装置を設け、掃除機本体に
受信装置を設けるとともに、この受信装置により受信し
た信号に基づいて走行手段の駆動装置を制御し発信装置
と受信装置との間の距離を一定範囲内に保つ制御装置を
設けたので、掃除中の掃除機本体の位置を気にする必要
がなく、吸込口体を被掃除面上で動かすことにのみに集
中できる。また、ホースが緊張することを防止できるの
で、手許把持部ないし吸込口体の動きを掃除機本体が妨
げることを防止でき、操作性を向上できる。さらに、ホ
ースを介して掃除機本体を強引に引き寄せる必要がない
ので、掃除機本体の転倒も防止できる。

請求項２の電気掃除機によれば、請求項１記載の電気
掃除機の効果に加え、駆動される走行手段を対をなして
設け、これら走行手段と駆動装置とを差動機構を介して
連結したため、掃除機本体の旋回時、被掃除面から各走
行手段にかかる負荷に応じてこれら走行手段に駆動装置
からの動力が分配されるので、掃除機本体の旋回時にス
ムーズな走行が得られる。

請求項３記載の電気掃除機によれば、請求項１または
２記載の電気掃除機の効果に加え、一定範囲内に保たれ
る発信装置と受信装置との間の距離を可変的に設定する
操作可能な設定距離変更手段を設けたため、掃除機本体
の自走について、例えば家の大きさ、部屋の広さあるい
は使用者の身長などの個々の使用条件に応じ、最適な使
い勝手を得ることができる。

請求項４記載の電気掃除機によれば、請求項１ないし
３いずれか一記載の電気掃除機の効果に加え、掃除機本
体からホースの手許把持部への方向を感知する方向感知
装置を設け、制御装置により感知した手許把持部への方
向に掃除機本体の走行方向を設定して走行手段の駆動装
置を制御するため、人力に頼ることなく、掃除機本体の
走行方向を容易に変更できる。

請求項５記載の電気掃除機によれば、請求項１ないし
４いずれか一記載の電気掃除機の効果に加え、手許把持
部に駆動装置を制御する手動スイッチを設けたため、例
えば掃除機本体に走行障害物を回避させたり掃除機本体
の下になっていた位置を掃除するときなどに、駆動装置
を利用して、人力に頼ることなく、掃除機本体を容易に
移動でき、便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気掃除機の第１実施例を示す全体の
側面図、第２図は同上全体の斜視図、第３図（Ａ）は同
上掃除機本体の一部を断面にした平面図、第３図（Ｂ）
は同上第３図（Ａ）のＢ−Ｂ断面図、第４図は本発明の
第２実施例を示す全体の側面図、第５図は本発明の第３
実施例を示す掃除機本体の一部を断面にした平面図、第
６図（Ａ）は本発明の第４実施例を示す掃除機本体の一
部を断面にした平面図、第６図（Ｂ）は同上第６図
（Ａ）のＢ−Ｂ断面図、第７図は本発明の第５実施例を
示すホースの手許把持部の平面図、第８図は同上ブロッ
ク図、第９図は本発明の第６実施例を示す掃除機本体の
平面図、第10図は同上掃除機本体の底面図、第11図は本
発明の第７実施例を示す掃除機本体の平面図、第12図は
本発明の第８実施例を示すホースの手許把持部の平面
図、第13図は本発明の第９実施例を示す掃除機本体の平
面図、第14図は従来の電気掃除機の一例を示す掃除機本
体の底面図である。 11……掃除機本体、14……接続口、16……走行手段とし
ての旋回輪、17,18……走行手段としての後車輪、21…
…ホース、24……手許把持部である握り管、28……吸込
口体、31……発信装置、32,32a,32b……受信装置、33…
…駆動装置、61……差動機構、75……設定距離変更手段
としての距離設定用の操作つまみ、76……制御装置、87
……電動送風機、101……方向感知装置、105……駆動装
置、126,127,128,129,130,131……手動スイッチ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電動送風機およびこの電動送風機の吸気側
に連通する集塵室を内部に設けるとともにこの集塵室に
連通する接続口を外面部に設けた掃除機本体と、前記接続口に一端部が接続され他単部に手許把持部を有
するホースと、このホースの他端側に接続される吸込口体と、前記掃除機本体に設けられこの掃除機本体を被掃除面上
で移動可能とする走行手段と、前記ホースの手許把持部から前記吸込口体までの間の位
置に設けられ信号を発信する発信装置と、前記掃除機本体に設けられ前記発信装置から発信された
信号を受信する受信装置と、前記掃除機本体に設けられ前記走行手段を駆動する駆動
装置と、前記掃除機本体に設けられ前記受信装置により受信され
た信号に基づいて前記駆動装置を制御し前記発信装置と
受信装置との間の距離を一定範囲内に保つ制御装置とを具備したことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】駆動装置により駆動される走行手段を対を
なして設け、これら各走行手段と１つの前記駆動装置と
を差動機構を介して連結したことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】制御装置に一定範囲内に保たれる発信装置
と受信装置との間の距離を可変的に設定する操作可能な
設定距離変更手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の電気掃除機。
【請求項４】掃除機本体からホースの手許把持部への方
向を感知する方向感知装置を備え、制御装置は、前記方向感知装置により感知した前記手許
把持部の方向に前記掃除機本体の走行方向を設定するよ
うに駆動装置を制御することを特徴とした請求項１ないし３いずれか一記載の電
気掃除機。
【請求項５】ホースの手許把持部に駆動装置を制御する
手動スイッチを設けたことを特徴とする請求項１ないし
４いずれか一記載の電気掃除機。