JP3235812B2 - 電気掃除機の吸込口体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、吸込気流により回転
されるタービンの回転力によって回転清掃体を回転させ
る電気掃除機の吸込口体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、吸込口本体の底面に吸込口が
形成され、吸込口本体の後端には接続が管が設けられ、
この接続管と前記吸込口との間に吸込風路が形成され、
この吸込風路の吸込気流により回転されるタービンを備
え、このタービンの回転力によって前記吸込口に臨んで
設けられた回転清掃体を回転させる電気掃除機の吸込口
体が知られている。

【０００３】かかる吸込口体にあっては、回転清掃体が
タービンの回転力によって回転されるので回転清掃体を
回転させるモータが不要であり、しかも電気掃除機本体
からモータに電力を供給するための電源供給線をホース
や延長管等に設ける必要がないなどの多くの利点を有し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな吸込口体にあっては、タービンが回転しているのか
否かやタービンが低速回転しているのか高速回転してい
るのかその回転状態が分からない等の問題があった。

【０００５】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、電気掃除機本体から電源を得
ることなく表示器を動作させてタービンが回転している
か否かやそのタービンの回転状態が分かる電気掃除機の
吸込口体を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、吸込口本体の底面に形成された吸込口に臨んで回転
自在に設けられた回転清掃体と、吸込気流により回転さ
れるタービンとを備え、該タービンの回転力によって前
記回転清掃体を回転させる電気掃除機の吸込口体におい
て、前記タービンの回転力によって発電する発電機と、
この発電機が発生する電圧値に基づいて前記タービンの
回転速度の表示を行う表示器と、前記発電機によって充
電されるとともに前記表示器を動作させる二次電池とを
備えたことを特徴とする。

【０００７】

【０００８】

【作用】請求項１の発明によれば、二次電池の電源によ
って表示器が動作してタービンの回転速度の表示を行
い、発電機がタービンの回転力によって発電して二次電
池の充電を行う。

【０００９】

【００１０】

【実施例】以下、この発明に係る電気掃除機の吸込口体
の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１１】図１ないし図５において、１０は電気掃除
機の吸込口体であり、この吸込口体１０は吸込口本体１
１を備えている。

【００１２】吸込口本体１１内には、隔壁１２の前側
に、横長の吸込室１３が区画形成されると共に、後側中
央に、隔壁１２に形成された風路口１４を介して吸込室
１３に連通する吸込風路１５が形成されている。吸込室
１３は、吸込口本体１１の底面１１Ａに開口する吸込口
１６を有し、吸込室１３には吸込口１６を臨んで回転ブ
ラシ（回転清掃体）１７が配置され、回転ブラシ１７の
軸１７a,１７aが軸受１７b,１７bに回転自在に保持され
ていて、回転ブラシ１７は回転自在となっている。ま
た、回転ブラシ１７の軸１７aにはギア１７cが取り付け
られ、ギア１７cは回転ブラシ１７とともに一体的に回
転するようになっている。

【００１３】吸込口本体１１の後部中央には、接続管１
８が上下左右に回動自在に接続されている。接続管１８
は、後部が吸込口本体１１から後方へと突出しており、
内部が吸込風路１５を介して吸込室１３に連通してい
る。なお、接続管１８は図２〜図５において省略してあ
る。

【００１４】吸込口本体１１の底面１１Ａには、前端両
側に配置された一対のローラＲ1と後端側に配置された
一対の後輪Ｒ2が設けられていて、吸込口本体１１が移
動し易いようになっている。

【００１５】接続管１８は、図示しない掃除機本体に接
続された吸込ホースに延長管を介して着脱自在に接続さ
れ、吸込室１３は、吸込風路１５、接続管１８、延長管
及びホースを介して掃除機本体内の集塵室に連通され
る。

【００１６】吸込口本体１１の天板１９には、中央部が
円錐状に窪んだ傾斜面２０が形成されるとともに、中心
部には上方に突出した筒部２１が連続形成され、筒部２
１の上面２１aには軸受部２１bが形成されている。

【００１７】また、天板１９には、傾斜面２０および筒
部２１を覆う位置に蓋ケース２２が取り付けられ、この
蓋ケース２２と天板１９とによってタービン室２３が区
画形成されている。傾斜面２０の前側（図３において下
側）には開口２０aが形成され、この開口２０aによって
タービン室２３と吸入室１３とが連通されている。ま
た、蓋ケース２２には吸気口２２a,２２aが設けられて
おり、外気がこの吸気口２２a,２２aからタービン室２
３へ吸気されるようになっている。

【００１８】タービン室２３へ吸気された外気は、開口
２０aを介して吸込室１３へ流れ、吸込室１３へ吸引さ
れた塵埃を吸込風路１５へ吸引させる風量に寄与するこ
ととなる。

【００１９】タービン室１３には、タービン２５が配置
されており、タービン２５の軸部２６が軸受部２１bに
回転自在に保持されている。２５aはタービン２５の羽
根で、外気が吸気口２２a,２２aからタービン室２３へ
吸引されていくと、羽根２５aによってタービン２５が
矢印方向へ回転していくようになっている。

【００２０】タービン２５の軸部２６には軸２７が嵌挿
され、この軸２７の下部２７aが筒部２１の上面２１aを
貫通して筒部２１内に突出している。軸２７の下部２７
aにはギア２８が取り付けられ、ギア２８にはタイミン
グベルト４０が巻回され、タイミングベルト４０の内面
に形成された凹凸４０aがギア２８に噛合している。

【００２１】タイミングベルト４０が天板１９の傾斜面
２０と干渉しないように、傾斜面２０には傾斜面２０の
上部位置から筒部２１まで延びた平坦部２０Ｈが形成さ
れている。吸込口本体１１内には、後部右端部（図３に
おいて）の位置には直流モータからなる発電機３０が設
置されており、発電機３０からは回転軸３１が上方に突
出し、この回転軸３１にギア３２が取り付けられて回転
軸３１とともに回転していくようになっている。また、
回転軸３１にはアイドラプーリ３３が回転自在に取り付
けられている。回転軸３１の上部は保持部材３４により
回転自在に保持されている。

【００２２】プーリ２８を巻回したタイミングベルト４
０は、図６に示すように、ギア３２およびアイドラプー
リ３３を巻回しタイミングベルト４０の面が垂直方向か
ら水平方向へ９０度向きを変えられて回転ブラシ１７の
ギア１７cに巻回されている。タイミングベルト４０は
ギア３２およびギア１７cに噛合している。

【００２３】このタイミングベルト４０により、タービ
ン２５の垂直軸線回りの回転力が向きを変えられて水平
軸線回りの回転力となって回転ブラシ１７に伝達され
る。すなわち、タービン１７が矢印Ａ1方向に回転する
と、タイミングベルト４０が矢印Ａ2方向に移動して回
転ブラシ１７を図５において時計方向へ回転させる。吸
込口本体１１の天板１９の上面の右側（図２において）
には、発光ダイオード４１a〜４１cからなる表示器４１
が設けられており、タービン２５の回転速度に応じて発
光ダイオード４１a〜４１cが点灯するようになってい
る。すなわち、タービン２５が低速回転のとき発光ダイ
オード４１aが点灯し、中速回転のとき発光ダイオード
４１a,４１bが点灯し、高速回転のとき発光ダイオード
４１a〜４１cが点灯する。

【００２４】図７は、発光ダイオード４１a〜４１cの点
灯回路を示したものであり、各発光ダイオード４１a〜
４１cにツェナーダイオード４２a〜４２cが直列接続さ
れ、発光ダイオード４１a〜４１cとツェナーダイオード
４２a〜４２cとの直列回路が発電機３０に並列接続され
ている。各ツェナーダイオード４２a〜４２cのツェナー
電圧Ｖ1〜Ｖ3はＶ1＜Ｖ2＜Ｖ3に設定され、且つ、発光
ダイオード４１a〜４１cは発電機３０の起電圧Ｖ2〜Ｖ4
（図８参照）で輝度が飽和するように設定されている。

【００２５】次に、上記吸込口体の動作について説明す
る。

【００２６】先ず、図示しない電気掃除機本体を作動さ
せる。この作動により電気掃除機本体の集塵室が負圧に
なり、ホース,延長管,接続管,吸込風路１５を介して吸
込室１３が負圧となる。この負圧により、吸込口１６か
ら吸気されて空気が矢印Ｂ1方向へと流れていき、塵埃
等が吸込口１６へ吸引されていくこととなる。

【００２７】他方、吸込室１３の負圧により開口２０a
を介してタービン室２３も負圧になる。この負圧により
蓋ケース２２の吸気口２２a,２２aから外気が吸引さ
れ、矢印Ｂ2方向の吸込気流が生じる。この吸込気流に
よってタービン２５が回転していく。

【００２８】タービン２５が回転していくと、この回転
とともにタイミングベルト４０が矢印Ａ2方向へ移動し
ていき、これにより回転ブラシ１７が回転して絨毯など
に付着した塵埃を掻き上げていく。

【００２９】また、タイミングベルト４０の移動により
ギア３２とともに発電機３０の回転軸３１が回転し、発
電機３０は回転軸３１すなわちタービン２５の回転速度
に応じた起電力を発生する。この起電力の発生により表
示器４１が点灯する。

【００３０】いま、例えばタービン２５の回転速度が徐
々に上昇していき回転速度がＭ1になると発電機３０の
起電圧がＶ1となり、発光ダイオード４１aのみが点灯す
る。回転速度がＭ1に達していないとき、すなわち、タ
ービン２５がほとんど回転していない状態のとき、発光
ダイオード４１a〜４１cは点灯しないので、タービン２
５が回転しているか否かが分かる。

【００３１】そして、タービン２５の回転速度がさらに
上昇していくと起電圧も上昇していき発光ダイオード４
１aの点灯する輝度が明るくなっていく。

【００３２】すなわち、タービン２５の回転速度が低速
域Ｄ1にあるとき、発光ダイオード４１aのみが点灯し、
その速度が上昇するにしたがって発光ダイオード４１a
の輝度が明るくなっていく。

【００３３】タービン２５の回転速度がＭ2になると、
すなわち中速域Ｄ2に達すると発電機３０の起電圧がＶ2
となり、発光ダイオード４１aの輝度が飽和するととも
に発光ダイオード４１bが点灯し始める。さらに、ター
ビン２５の回転速度が上昇していくと、発光ダイオード
４１bの輝度が明るくなっていく。このとき、発光ダイ
オード４１aは飽和した明るさで点灯している。

【００３４】すなわち、タービン２５の回転速度が中速
域Ｄ2にあるとき、発光ダイオード４１aが飽和して点灯
している他に、発光ダイオード４１bが点灯し、その速
度が上昇するにしたがって発光ダイオード４１bの輝度
が明るくなっていく。

【００３５】同様に、タービン２５の回転速度が高速域
Ｄ3にあるとき、発光ダイオード４１a,４１bが飽和して
点灯している他に、発光ダイオード４１cが点灯し、そ
の速度が上昇するにしたがって発光ダイオード４１cの
輝度が明るくなっていく。そして、タービン２５の回転
速度がＭ3に達すると発光ダイオード４１cの輝度が飽和
する。

【００３６】このように、タービン２５の回転速度に応
じて発光ダイオード４１a〜４１cが点灯するので、ター
ビン２５が低速,中速,高速のどの速度で回転しているの
かが分かる。また、回転速度に応じて発光ダイオード４
１a〜４１cの輝度も明るくなっていくので、低速域Ｄ1,
中速域Ｄ2,高速域Ｄ3の範囲のどの当りの速度で回転し
ているかも分かることとなる。例えば、中速域Ｄ2の低
速範囲,中速範囲,高速範囲なのかが分かる。

【００３７】すなわち、アナログ的な表示となるので回
転速度を感覚的に把握し易いものとなる。

【００３８】この実施例では、３つの発光ダイオード４
１a〜４１cを使用しているが、１つの発光ダイオードに
より輝度の明るさで回転速度を表示するようにしてもよ
い。また、複数の発光ダイオードを使用して、点灯する
発光ダイオードの数のみによって回転速度を表示するよ
うにしてもよい。

【００３９】図９は点灯回路の他の実施例を示したもの
であり、この実施例はタービン２５の回転速度が低速の
とき発光ダイオード４１aのみを点灯させ、中速のとき
発光ダイオード４１bのみを点灯させ、高速のとき発光
ダイオード４１cのみを点灯させるものである。

【００４０】図９において、６１は発電機３０から発生
する起電圧を平滑して安定した電圧を供給する平滑コン
デンサ、６２は発電機３０によって充電される二次電
池、Ｓはタービン室２３が負圧になったときオンする圧
力センサスイッチ、６３は二次電池６２から発電機３０
への逆流を防止するダイオード、６４はコンパレータで
ある。コンパレータ６４の反転入力端子には、ツェナー
ダイオード６５が接続され２Ｖの基準電圧が入力するよ
うにしてある。非反転入力端子にはダイオード６６を介
して発電機３０が発生する起電圧が入力する。

【００４１】タービン２５が回転していないとき、つま
り、タービン室２３が負圧になっていないとき、圧力セ
ンサスイッチＳはオフしているので発光ダイオード４１
a〜４１cは点灯しない。これにより、タービン２５が回
転していないことが分かる。タービン室２３が負圧とな
ってタービン２５が回転し始めると、発電機３０が発電
し始める。

【００４２】発電機３０が発生する起電圧が２Ｖ未満の
場合、すなわち、タービン２５の回転速度が低速の場
合、コンパレータ６４の出力はＬレベルとなる。このＬ
レベルはインバータ６７によって反転されてＨレベルと
なり、トランジスタ６８のベースに入力しトランジスタ
６８が導通する。この導通により、発光ダイオード４１
aが点灯する。

【００４３】つまり、発光ダイオード４１aは発電機３
０の起電圧が２Ｖ未満のときのみ点灯することとなる。

【００４４】コンパレータ６９の非反転入力端子には、
ツェナーダイオード７０が接続され４Ｖの基準電圧が入
力するようにしてある。反転入力端子にはダイオード７
１を介して発電機３０が発生する起電圧が入力する。

【００４５】発電機３０の起電圧が４Ｖ以上の場合、す
なわち、タービン２５の回転速度が高速の場合、コンパ
レータ６９の出力はＬレベルとなる。このＬレベルはイ
ンバータ７２によって反転されてＨレベルとなり、トラ
ンジスタ７３のベースに入力しトランジスタ７３が導通
する。この導通により、発光ダイオード４１cが点灯す
る。この場合、コンパレータ６４の出力はＨレベルなの
で発光ダイオード４１aは点灯しない。

【００４６】つまり、発光ダイオード４１cは発電機３
０の起電圧が４Ｖ以上のときのみ点灯することとなる。

【００４７】発電機３０の起電圧が２Ｖ〜４Ｖの範囲の
とき、すなわち、タービン２５の回転速度が中速の場
合、コンパレータ６４の出力はＨレベルとなる。他方、
コンパレータ６９の出力はＨレベルとなる。コンパレー
タ６４,６９のＨレベルの出力はインバータ６７,７４お
よび７２,７３によりＨレベルのままアンド回路７５に
入力し、アンド回路７５の出力はＨレベルとなってトラ
ンジスタ７６のベースに入力する。これによりトランジ
スタ７６が導通し、発光ダイオード４１bが点灯する。
この場合、コンパレータ６４,６９の出力はＨレベルな
ので発光ダイオード４１a,４１cは点灯しない。

【００４８】アンド回路７５の出力は、起電圧が２Ｖ〜
４Ｖの範囲のときのみＨレベルとなり、それ以外はＬレ
ベルとなるので、発光ダイオード４１bは発電機３０の
起電圧が２Ｖ〜４Ｖの範囲のときのみ点灯することとな
る。

【００４９】すなわち、起電圧が２Ｖ未満のとき発光ダ
イオード４１aのみが点灯し、起電圧が２Ｖ〜４Ｖの範
囲のとき発光ダイオード４１bのみが点灯し、起電圧が
４Ｖ以上のとき発光ダイオード４１cのみが点灯する。

【００５０】この実施例では、タービン２５の回転速度
をデジタル的に表示するようにしたものである。また、
二次電池６２を使用しているので発電機３０による発電
が十分に行われなくても発光ダイオード４１a〜４１bは
安定して動作し、タービン２５の回転速度の状態やター
ビン２５が回転しているか否かが明確に分かることとな
る。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、タービンの回転速度の表示を行う表示器と、発電機
によって充電されるとともに前記表示器を動作させる二
次電池とを備えたものであるから、表示器は発電機の発
電状態に拘わらず二次電池により安定して動作すること
となる。また、安定した表示器の動作によりタービンが
回転しているか否かやその回転速度の状態が明確に分か
る。

【００５２】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る電気掃除機の吸込口体の横断面
図である。

【図２】図１に示す吸込口体の平面図である。

【図３】吸込口体の内部を示した平面図である。

【図４】図１の吸込口体の縦断面図である。

【図５】回転ブラシと発電機とタイミングベルトとの関
係を示した説明図である。

【図６】タイミングベルトの巻回状態を示した斜視図で
ある。

【図７】点灯回路を示した回路図である。

【図８】タービンの回転速度と起電圧との関係を示した
グラフである。

【図９】他の実施例の点灯回路の構成を示した具体回路
図である。

【符号の説明】 １０ 吸込口体 １１ 吸込口本体 １１Ａ 底面 １５ 吸込風路 １６ 吸込口 １７ 回転ブラシ（回転清掃体） １８ 接続管 ２５ タービン ３０ 発電機 ４１ 表示器 ４１a〜４１c 表示素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内藤 順司 神奈川県秦野市堀山下43番地東京電気株 式会社秦野工場内 (56)参考文献 特開 平２−152420（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−240933（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−44021（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−240936（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A47L 9/04 A47L 9/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸込口本体の底面に形成された吸込口に臨
   んで回転自在に設けられた回転清掃体と、吸込気流によ
   り回転されるタービンとを備え、該タービンの回転力に
   よって前記回転清掃体を回転させる電気掃除機の吸込口
   体において、 前記タービンの回転力によって発電する発電機と、 この発電機が発生する電圧値に基づいて前記タービンの
   回転速度の表示を行う表示器と、前記発電機によって充電されるとともに前記表示器を動
   作させる二次電池とを備えた ことを特徴とする電気掃除
   機の吸込口体。