JP3132670B2 - 電気掃除機およびその床面検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、床面の種類を検知する
電気掃除機の床面検知装置およびこの床面検知装置を備
えた電気掃除機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、床面の種類を検知する電気掃除
機の床面検知装置としては、例えば特開昭５８−６１７
１９号公報に記載の構成が知られている。この特開昭５
８−６１７１９号公報に記載のものは、集塵フィルタの
前部の圧力を半導体圧力センサで検知して、じゅうたん
の場合はじゅうたんに吸込口体が吸着することにより真
空度が上昇することでじゅうたんと検出する。また、反
対に板の間などの場合は吸込口体が板の間に吸着しない
ことにより真空度が上昇せず床面と検出する。このよう
に、真空度の違いにより、床面を検知するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成のように、半導体圧力センサで真空度を検出す
る場合は、真空度は掃除する床面の種類に限らず、集塵
フィルタの目詰まりなど他の要素により変化するので、
掃除面の種類を誤検知するおそれがある問題を有してい
る。

【０００４】本発明は上記問題点に鑑みなされたもの
で、床面の種類を誤検知しにくい電気掃除機の床面検知
装置およびこの床面検知装置を備えた電気掃除機を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電気掃除
機の床面検知装置は、吸込口を有した本体に設けられ駆
動手段により回転される駆動輪の回転速度を検出する駆
動輪回転検出手段と、前記本体に回転自在に設けられ前
記本体の走行に従動する従動輪の回転速度を検出する従
動輪回転検出手段と、前記駆動輪回転検出手段および従
動輪回転検出手段で検出された回転速度の差を検知する
回転差検知手段とを備え、前記回転差検知手段により検
出された回転速度の差により床面の種類を検知するもの
である。

【０００６】請求項２記載の電気掃除機は、請求項１記
載の電気掃除機の床面検知装置と、この床面検知装置に
より検知した床面の種類に対応して駆動状態が可変する
電動送風機とを具備したものである。

【０００７】請求項３記載の電気掃除機は、請求項１記
載の電気掃除機の床面検知装置と、床面から塵埃を掻き
出す回転清掃体と、前記床面検知装置により検知した床
面の種類に対応して前記回転清掃体の回転速度を可変し
て駆動する電動機とを具備したものである。

【０００８】

【作用】請求項１記載の電気掃除機の床面検知装置は、
駆動輪回転検出手段で検出した駆動輪の回転速度と従動
輪回転検出手段で検出した従動輪の回転速度とから、駆
動輪および従動輪の回転速度の差を回転差検知手段で検
出し、この回転差検知手段により検知した回転速度の差
により床面の種類を検知する。すなわち、例えば床面の
摩擦係数の小さいものでは、駆動輪が空回りし易く従動
輪が回転し難いので回転数の差は大きくなり、反対に床
面の摩擦係数の大きいものでは、駆動輪が空回りしにく
く従動輪が回転しやすくなるので、回転数の差に基づき
床面の種類を検知する。

【０００９】請求項２記載の電気掃除機は、回転数の差
に基づき床面の種類を検知する請求項１記載の電気掃除
機の床面検知装置を用いて電動送風機の駆動状態を可変
することにより、誤作動することなく電動送風機が床面
に対応して駆動する。

【００１０】請求項３記載の電気掃除機は、回転数の差
に基づき床面の種類を検知する請求項１記載の電気掃除
機の床面検知装置を用いて床面から塵埃を掻き出す回転
清掃体を回転する電動機の駆動を可変することにより、
誤作動することなく回転清掃体が床面に対応して回転す
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に示す電気掃
除機を参照して説明する。

【００１２】まず、図２を参照して電気掃除機本体１に
ついて説明する。

【００１３】この電気掃除機本体１は、電動送風機２が
内蔵され、下部には走行用の車輪３が設けられている。

【００１４】また、電気掃除機本体１の前面には電動送
風機２に連通してホース体４が接続され、このホース体
４の先端は手許操作部５を有している。さらに、ホース
体４の先端には、延長管６を介して吸込口本体11が取り
付けられている。

【００１５】次に、図３および図４を参照して吸込口本
体11について説明する。

【００１６】吸込口本体11は下側ケース体12と上側ケー
ス体13とにて形成されている。そして、下側ケース体12
の前方には、略左右方向に設けられた区画壁14にて下面
に吸込口を開口する吸込室15が区画形成され、この吸込
室15内には、回転清掃体としての円筒状の清掃ブレード
16が回転自在に支持され、この清掃ブレード16の一端に
はプーリ17が形成されている。

【００１７】また、後方の一端側には、電動機収納室18
が形成され、電動機である清掃用電動機19が収納されこ
の清掃用電動機19の駆動軸20には駆動プーリ21が設けら
れ、清掃ブレード16のプーリ17とこの駆動プーリ21との
間には駆動ベルト22が掛けられ、清掃用電動機19により
清掃ブレード16が走行方向とは逆方向に回転されるよう
になっている。

【００１８】さらに、下側ケース体12の略中央には、吸
込室15および電気掃除機本体１に連通する連通する連通
路23が区画形成され、この連通路23には連通管24が上下
方向回動自在に接続されている。

【００１９】さらに、連通路23の両側には、下面が開口
された駆動輪室25がそれぞれ形成され、この走行輪室25
には駆動輪26がそれぞれ収納される。そして、これら駆
動輪26，26と同軸の駆動軸27に設けられたプーリ28が駆
動ベルト29により駆動手段としての駆動用電動機30の駆
動軸31で走行方向に対して正転させ、すなわち、清掃ブ
レード16とは逆回転に駆動される。

【００２０】またさらに、吸込口本体11の四隅には、従
動前輪室32，32および従動後輪室33，33が設けられてい
る。そして、これら従動前輪室32，32および従動後輪室
33，33には、従動輪としての従動前輪35，35および従動
後輪36，36が回転自在に配設されている。

【００２１】また、図５および図６に示すように、駆動
輪26にはスリット体41が駆動輪26の回転に伴い回転する
ように回転自在に取り付けられ、このスリット体41には
放射状に等角度の４つのスリット42が形成されている。
このスリット42の両側には、間隙を介して発光手段とし
ての発光ダイオード43および受光手段としてのフォトト
ランジスタ44が対向して取り付けられ、これら発光ダイ
オード43およびフォトトランジスタ44にて、駆動輪26の
回転速度を検出する駆動輪回転検出手段としての駆動輪
回転検出回路45を構成している。

【００２２】一方、図７および図８に示すように、従動
後輪36にはスリット体46が従動後輪36の回転に伴い回転
するように回転自在に取り付けられ、このスリット体46
には放射状に等角度の２つのスリット47が形成されてい
る。このスリット体46の両側には、間隙を介して発光手
段としての発光ダイオード48および受光手段としてのフ
ォトトランジスタ49が対向して取り付けられ、これら発
光ダイオード48およびフォトトランジスタ49にて、従動
後輪36の回転速度を検出する従動輪回転検出手段として
の従動輪回転検出回路50を構成している。

【００２３】なお、駆動輪26の直径は従動後輪36の２倍
であるため、等距離の走行に対して同回数のパルスを出
力するためスリット42，47の数は、駆動輪26用のスリッ
ト体41の４つに対して、従動後輪36用のスリット体46は
２つになっている。

【００２４】また、回路は図１に示すようになってい
る。

【００２５】図１において、Ｅは商用交流電源で、この
商用交流電源Ｅには、電動送風機２、清掃用電動機19お
よび駆動用電動機30が並列に接続され、これらの電動送
風機２、清掃用電動機19および駆動用電動機30には、そ
れぞれ直列にトライアック51，52，53が接続されてい
る。また、商用交流電源Ｅの両端子間には、制御回路54
が接続され、この制御回路54はそれぞれのトライアック
51，52，53のゲートに接続され、各トライアック51，5
2，53を制御するようになっている。

【００２６】一方、制御回路54には、手許操作部５およ
び表示部55が接続されている。

【００２７】さらに、制御回路54には、駆動輪回転検出
回路45および従動輪回転検出回路50が接続され、これら
駆動輪回転検出回路45および従動輪回転検出回路50は制
御回路54内に形成され、駆動輪回転検出回路45で検出さ
れた回転数と従動輪回転検出回路50で検出された回転数
との差を検出する回転差検知手段としての回転差検知回
路56に接続されている。

【００２８】そして、この回転差検出回路56は、図１０
に示すように、オペアンプからなるコンパレータにて形
成され、それぞれ従動輪回転検出回路50のフォトトラン
ジスタ49および駆動輪回転回路45のフォトトランジスタ
44からのパルスを比較して、従動後輪36および駆動輪26
の回転数を比較している。すなわち、従動後輪36および
駆動輪26のうち、回転数の高いほうがパルスを多く出力
するので、回転差検出回路56は、従動後輪36の回転数が
高いと反転出力し、反対に駆動輪26の回転数が高いとき
は非反転出力する。

【００２９】次に、上記実施例の動作を説明する。

【００３０】まず、床面の種類と駆動輪26および従動後
輪36の回転数との関係を図９を参照して説明する。

【００３１】床面としては、板の間、たたみおよびじゅ
うたんを考える。これらの床面の種類は、操作力を一定
とすれば、板の間では摩擦係数が大きく、たたみでは中
間で、じゅうたんでは摩擦係数が小さい。したがって、
図９に示すように、駆動輪26の回転数Ａが低く従動後輪
36の回転数Ｂが高い場合は回転差が小さく板の間、駆動
輪26の回転数Ａが高く従動後輪36の回転数Ｂが低く回転
差が大きい場合はじゅうたん、駆動輪26の回転数Ａおよ
び従動後輪36の回転数Ｂの差が中間の場合はたたみとな
る。

【００３２】次に、上記実施例の動作について、図１１
に示すフローチャートを参照して説明する。

【００３３】まず、駆動輪26の回転数Ａと従動後輪36の
回転数Ｂとの回転差が設定値ａ１より小さい場合は板の
間と設定し、設定値ａ１以上で設定値ｂ１より小さい場
合はたたみと設定し、設定値ｂ１以上で設定値ｃ１より
小さい場合はじゅうたん毛短と設定し、設定値ｃ１以上
で設定値ｄ１より小さい場合はじゅうたん毛長と設定
し、設定値ｄ１以上の場合は吸込口本体11が浮いている
状態と設定する。なお、設定値ａ１＜設定値ｂ１＜設定
値ｃ１＜設定値ｄ１である。

【００３４】そして、板の間の場合は、電動送風機２の
駆動状態である電動送風機２の出力を弱にし、清掃ブレ
ード16の回転が停止する清掃用電動機19の駆動状態を停
止させるように各トライアック51，52，53で位相制御す
る。たたみの場合は、電動送風機２の出力を中にし、清
掃ブレード16の回転を停止させるように各トライアック
51，52，53で位相制御する。じゅうたん毛短の場合は、
電動送風機２の出力を強にし、清掃ブレード16を回転さ
せるように各トライアック51，52，53で位相制御する。
じゅうたん毛長の場合は、電動送風機２の出力を最強に
し、清掃ブレード16を回転させるように各トライアック
51，52，53を位相制御する。吸込口本体11が浮いている
場合は、電動送風機２の出力を最低にし、清掃ブレード
16を停止させるように各トライアック51，52，53で位相
制御する。

【００３５】まず、駆動輪26の回転数Ａと従動後輪36の
回転数Ｂとの回転差が設定値ａ１より小さいか否かを判
断し（ステップ１）、回転差が設定値ａ１より小さい場
合は板の間処理する（ステップ２）。ステップ１で駆動
輪26の回転数Ａと従動後輪36の回転数Ｂとの回転差が設
定値ａ１以上と判断された場合、回転差が設定値ｂ１よ
り小さいか否かを判断し（ステップ３）、回転差が設定
値ｂ１より小さい場合はたたみ処理する（ステップ
４）。ステップ３で駆動輪26の回転数Ａと従動後輪36の
回転数Ｂとの回転差が設定値ｂ１以上と判断された場
合、回転差が設定値ｃ１より小さいか否かを判断し（ス
テップ５）、回転差が設定値ｃ１より小さい場合はじゅ
うたん毛短処理する（ステップ６）。ステップ５で駆動
輪26の回転数Ａと従動後輪36の回転数Ｂとの回転差が設
定値ｃ１以上と判断された場合、回転差が設定値ｄ１よ
り小さいか否かを判断し（ステップ７）、回転差が設定
値ｄ１より小さい場合はじゅうたん毛長処理する（ステ
ップ８）。ステップ７で駆動輪26の回転数Ａと従動後輪
36の回転数Ｂとの回転差が設定値ｄ１以上と判断された
場合は吸込口本体11浮き処理する（ステップ９）。

【００３６】さらに、たたみの中でも摩擦力が大きい湿
ったたたみと摩擦力が小さい乾いたたたみなどの区別を
してもよい。

【００３７】次に、他の実施例を図１２および図１３を
参照して説明する。

【００３８】これは、図９に示す駆動輪26の回転数Ａと
従動後輪36の回転数Ｂとの回転差のみならず、駆動輪26
の回転数をも検出するものである。このように駆動輪26
の回転数をも検出するために、回転差検知回路56は図１
２に示すように、駆動輪回転検出回路45のフォトトラン
ジスタ44の出力を直接取り出せるようになっている。

【００３９】この実施例の動作について、図１３に示す
フローチャートを参照して説明する。

【００４０】まず、駆動輪26の回転数Ａと従動後輪36の
回転数Ｂとの回転差が設定値ａ２より小さい場合は板の
間と設定し、設定値ａ２以上で設定値ｂ２より小さい場
合あるいは設定値ｂ２以上で設定値ｃ２より小さく駆動
輪26の回転数がαより小さい場合はたたみと設定し、設
定値ｂ２以上で設定値ｃ２より小さく駆動輪26の回転数
がαより大きくβより小さい場合あるいは設定値ｃ２以
上で設定値ｄ２より小さく駆動輪26の回転数がβより小
さい場合はじゅうたん毛短と設定し、設定値ｃ２以上で
設定値ｄ２以下で駆動輪26の回転数がβより大きい場合
あるいは設定値ｄ２以上で設定値ｅ２より小さい場合は
じゅうたん毛長と設定し、設定値ｅ２以上の場合は吸込
口本体11が浮いている状態と設定する。なお、設定値ａ
２＜設定値ｂ２＜設定値ｃ２＜設定値ｄ２＜設定値ｅ
２、回転数α＜回転数βである。

【００４１】まず、駆動輪26の回転数Ａと従動後輪36の
回転数Ｂとの回転差が設定値ａ２より小さいか否かを判
断し（ステップ11）、回転差が設定値ａ２より小さい場
合は板の間処理する（ステップ12）。ステップ11で駆動
輪26の回転数Ａと従動後輪36の回転数Ｂとの回転差が設
定値ａ２以上と判断された場合、回転差が設定値ｂ２よ
り小さいか否かを判断し（ステップ13）、回転差が設定
値ｂ２より小さい場合はたたみ処理する（ステップ1
4）。ステップ13で駆動輪26の回転数Ａと従動後輪36の
回転数Ｂとの回転差が設定値ｂ２以上と判断された場合
は、回転差が設定値ｃ２より小さいか否かを判断し（ス
テップ15）、駆動輪26の回転数がαより小さいか否かを
判断し（ステップ16）、αより小さい場合はステップ14
の処理を行なう。ステップ15で駆動輪26の回転数Ａと従
動後輪36の回転数Ｂとの回転差が設定値ｃ２以上と判断
された場合は、回転差が設定値ｄ２より小さいか否かを
判断し（ステップ17）、回転差が設定値ｄ１より小さい
場合あるいはステップ16で駆動輪26の回転数がαより大
きいと判断された場合は、駆動輪26の回転数がβより小
さいか否かを判断し（ステップ18）、駆動輪26の回転数
がβより小さい場合はじゅうたん毛短処理する（ステッ
プ19）。ステップ17で駆動輪26の回転数Ａと従動後輪36
の回転数Ｂとの回転差が設定値ｄ２以上と判断され、回
転差が設定値ｅ２より小さいか否かを判断し（ステップ
20）、回転差がｅ２より小さい場合あるいはステップ18
で駆動輪26の回転数がβより大きい場合はじゅうたん毛
長処理する（ステップ21）。ステップ20で駆動輪26の回
転数Ａと従動後輪36の回転数Ｂとの回転差が設定値ｅ２
以上と判断された場合は吸込口本体11浮き処理する（ス
テップ22）。

【００４２】このように、駆動輪26の回転数Ａと従動後
輪36の回転数Ｂとの回転差のみならず、駆動輪26の回転
数をも検出すると、吸込口本体11の床面に対する操作力
を考慮することができるので、床面の種類の誤検知を防
止することができる。

【００４３】

【発明の効果】請求項１記載の電気掃除機の床面検知装
置によれば、駆動輪回転検出手段で検出した駆動輪の回
転速度と従動輪回転検出手段で検出した従動輪の回転速
度とから、駆動輪および従動輪の回転速度の差を回転差
検知手段で検知し、この回転差検出手段により検知した
回転速度の差により床面の種類を検知するので、正確に
床面の種類を検知できる。

【００４４】請求項２記載の電気掃除機によれば、回転
数の差に基づき床面の種類を検知する請求項１記載の電
気掃除機の床面検知装置を用いて電動送風機の駆動状態
を可変するため、誤作動することなく電動送風機を床面
に対応して駆動できる。

【００４５】請求項３記載の電気掃除機によれば、回転
数の差に基づき床面の種類を検知する請求項１記載の電
気掃除機の床面検知装置を用いて回転清掃体を回転する
電動機の駆動を可変するため、誤作動することなく回転
清掃体を床面に対応して回転できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】同上電気掃除機の外観を示す斜視図である。

【図３】同上吸込口本体を示す横断面図である。

【図４】同上吸込口本体を示す縦断面図である。

【図５】同上駆動輪回転検出手段を示す説明図である。

【図６】同上スリット体を示す説明図である。

【図７】同上従動輪回転検出手段を示す説明図である。

【図８】同上スリット体を示す説明図である。

【図９】同上従動輪および駆動輪の回転数と床面の種類
の関係を示すグラフである。

【図１０】同上回転差検知回路を示すブロック図であ
る。

【図１１】同上動作を示すフローチャートである。

【図１２】他の実施例の回転差検知回路を示すブロック
図である。

【図１３】同上動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

11 吸込口本体 26 駆動輪 36 従動輪としての従動後輪 45 駆動輪回転検出手段としての駆動輪回転検出回路 50 従動輪回転検出手段としての従動輪回転検出回路 56 回転差検知手段としての回転差検知回路

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸込口を有した本体に設けられ駆動手段
   により回転される駆動輪の回転速度を検出する駆動輪回
   転検出手段と、 前記本体に回転自在に設けられ前記本体の走行に従動す
   る従動輪の回転速度を検出する従動輪回転検出手段と、 前記駆動輪回転検出手段および従動輪回転検出手段で検
   出された回転速度の差を検知する回転差検知手段とを備
   え、前記 回転差検知手段により検出された回転速度の差によ
   り床面の種類を検知することを特徴とした電気掃除機の
   床面検知装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電気掃除機の床面検知装
   置と、 この床面検知装置により検知した床面の種類に対応して
   駆動状態が可変する電動送風機と を具備したことを特徴
   とした電気掃除機。
3. 【請求項３】 請求項１記載の電気掃除機の床面検知装
   置と、 床面から塵埃を掻き出す回転清掃体と、 前記床面検知装置により検知した床面の種類に対応して
   前記回転清掃体の回転速度を可変して駆動する電動機と
   を具備したことを特徴とした電気掃除機。