JP3855148B2 - 電気掃除機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電気掃除機、特に床ブラシに回転ブラシを設けた電気掃除機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は例えば特公平6−79588号公報に開示されている従来の電気掃除機の外観を示す斜視図、図7は同電気掃除機の床ブラシの縦断面図である。
図において、20は内部に電動送風機、集塵部を内蔵した電気掃除機本体、21は床ブラシで、延長パイプ22、ホース23を介して電気掃除機本体20と連通している。24は電源コードで、ホース23の内部の導線と結線することにより、電気掃除機本体20と床ブラシ21とは電気的に結合されている。
25は床ブラシ21の下部に設けられた回転ブラシで、ブラシモータ(図示せず)にベルトを介して連動されている。28は延長パイプ22と回転ブラシ室25aを連通する補助ホースである。
34はブラシモータの回転方向を変える切換スイッチで、そのアクチュエータ34aは床ブラシ21の側壁に軸支された軸35aを支点として回動自在に取り付けられたレバー35により切換操作される。
【0003】
従来の電気掃除機は上記のように構成されており、例えばじゅうたん等に付着したゴミは床ブラシ21のブラシ回転ブラシ25の回転により遊離され、遊離されたゴミは電気掃除機本体20に内蔵された電動送風機の背圧により延長パイプ22、ホース23を通して電気掃除機本体20の内部に溜められる。
また、床ブラシ21がじゅうたん等の掃除面に対し前進方向に移動すると、レバー35はじゅうたん等の接触で図7の実線で示す後方に移動する。このとき、切換スイッチ34は回転ブラシ25が後進方向に回転するようブラシモータに接続される。床ブラシ21が後進の場合も同様にレバー35は図7の仮想線で示す前方に移動し、回転ブラシ25は逆に前進方向に回転するよう切換スイッチ34はブラシモータに接続される。
従って、じゅうたん等と回転ブラシ25の相対速度が大きくなり、単位面積当たりの回転ブラシ25のストローク回数が増し、高い集塵効率が得られるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の電気掃除機では、はブラシモータの回転方向を変える切換スイッチ34のアクチュエータ34aが下部ノズル32に軸35aを支点として回動自在に取り付けられレバー35により切換操作され、そのレバー35はじゅうたん等の掃除面と接触して前方又は後方に移動するから、床ブラシ21の回転ブラシ25の回転方向を変えるためには、床ブラシ21を掃除面に対して接触状態で移動させなければならない。
ところが、じゅうたん上の例えば砂ゴミが多い場所の清掃は床ブラシ21を動かさずに固定して集中的にごみを取る必要があるため、回転ブラシ25の回転方向は一定となることにより、じゅうたんの毛が一定方向に倒れてしまい奥のごみは掻き出すことはできないという問題点があった。
また、じゅうたん上の例えば砂ゴミが多い場所の清掃では床ブラシ21を小刻みに前後させてごみを取る必要な場合もあり、この場合には使用者にとってはかなりの労働となり、壁際では小刻みに前後させることもできず、仮に前後させることができたとしても床ブラシ21が壁に当たってしまい、壁にキズを付けたり又はぶつかり音が発生してしまうという問題点もあった。
【0005】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、じゅうたん上の例えば砂ゴミが多い場所や壁際の清掃でも床ブラシを小刻みに前後させずに ゴミを掻き出して取ることができ、またじゅうたん掃除の仕上げにじゅうたんの目をそろえることができる電気掃除機を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る電気掃除機は、電動送風機及び集塵フィルタを内蔵する電気掃除機本体と、電動送風機と延長パイプを介して連通する床ブラシと、床ブラシの内部に設けられたブラシモータ及びブラシモータにより駆動される回転ブラシとを備えた電気掃除機において、前記電気掃除機本体は前記ブラシモータを正転又は逆転させると共に所定時間の正転と所定時間の逆転を交互に繰り返させる手段と、前記電気掃除機本体は前記ブラシモータの正転と逆転を交互に繰り返す時には前記電動送風機を強風モード、前記ブラシモータの正転時又は逆転時には前記電動送風機を弱風モードにする手段とを備えて構成されている。
【0007】
本発明の請求項2に係る電気掃除機は、前記電気掃除機本体は前記ブラシモータの正逆回転時には前記電動送風機を強風モード、前記ブラシモータの正転又は逆転時には前記電動送風機を弱風モードにする手段を備えて構成されている。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施形態1に係る電気掃除機の回路を示すブロック図、図2は同電気掃除機の床ブラシの構成を示す平面図、図3は同電気掃除機の床ブラシの回転ブラシの正回転を示す縦断面図、図4は同電気掃除機の床ブラシの回転ブラシの逆回転を示す縦断面図、図5は同電気掃除機の手元部を示す斜視図である。
図2〜図4において、従来例と同一の構成は従来例と同一符号を付して重複した構成の説明を省略する。
25は床ブラシ21内の前端に回転自在に設けられた回転ブラシ、25aは回転ブラシ25に取り付けられたゴミを掻き出すビータである。26は床ブラシ21内の後端の一側に設けられたブラシモータで、図示しない電気掃除機本体内に設置された制御回路基板(図示せず)からの方向制御信号を受けて正転又は逆転と回転方向を変える。27はブラシモータ26の回転を回転ブラシ25に伝えるベルトである。28は床ブラシ21の背面側中央に回動自在に取り付けられたエルボーで、延長パイプ22と接続されている。
【0010】
30は床ブラシ21が掃除面を移動する速度を検出するブラシ移動検出装置で、床ブラシ21内の後端の他側に回転自在に設けられた車輪31と、車輪30と一体に回転するロータリーエンコーダ32と、ロータリーエンコーダ32からのオン、オフ信号を受信する光学センサ33とで構成されている。
このブラシ移動検出装置30は作業者が延長パイプ22を操作して床ブラシ21を掃除面に対して移動すると、車輪31が掃除面と接触して回転し、その車輪31と一体のロータリーエンコーダ32も回転し、そのロータリーエンコーダ32の回転により光学センサ33はロータリーエンコーダ32の遮光板によってオン、オフして速度信号を出力し、床ブラシ21の移動速度を検出するものである。
【0011】
図5において、41は延長パイプ22の後端側に設けられた手元部、42は手元部41に設けられ、後述する電動送風機を強風モードに設定するじゅうたん掃除用釦である。
このじゅうたん掃除用釦42は1回押されたときに電動送風機を強風モードで、ブラシモータ26(即ち回転ブラシ25)が正転と逆転を交互に繰り返す正・逆転指令を出力し、2回押されたときに弱風モードでブラシモータ26(即ち回転ブラシ25)が正転し続ける正転指令を出力し、3回押されたときに弱風モードでブラシモータ26(即ち回転ブラシ25)が逆転し続ける逆転指令を出力し、4回押されたときは正・逆転指令に戻り、後述する切釦が押されたときは初期状態にリセットされるものである。
43は押されたときに電動送風機を弱風モードに設定する床・たたみ掃除用釦、44は電動送風機及びブラシモータ26の回転を停止させる切釦である。
【0012】
本発明の請求項2に係る電気掃除機は、前記床ブラシはそれ自身が掃除面を移動する移動速度を検出するブラシ移動検出装置を備え、前記電気掃除機本体は前記ブラシ移動検出装置が検出した移動速度に対して所定移動速度より早いときは前記ブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より短く設定し、前記ブラシ移動検出装置が検出した移動速度に対して所定移動速度より遅いときは前記ブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より長く設定するようにした時間設定手段を備えて構成されている。
【0013】
111はモード判定手段108によって判定された強風モードの正・逆転指令に基づき正・逆転の時間を設定する時間設定手段、112は時間設定手段111が設定した時間だけ正転出力信号又は逆転出力信号を出力してブラシモータ26の回転方向を制御する方向制御手段、113は方向制御手段112の正転出力信号又は逆転出力信号に基づき、モータ用直流電源104が印加する直流の向きを切り換えてブラシモータ26を駆動するモータ駆動手段である。
【0014】
次に、本発明の実施の形態に係る電気掃除機の動作について説明する。
まず、延長パイプ22の手元部41に設けられたじゅうたん掃除用釦42を1回押すと、じゅうたん掃除用釦42の九風モードの正・逆転指令がモード判定手段108に出力される。モード判定手段108ではじゅうたん掃除で正・逆転の風モード、即ち強風モードと判定し、強風モード指令をスイッチ制御手段である位相角制御手段109に出力すると共に正・逆転指令を時間設定手段111に出力する。
位相角制御手段109ではモード判定手段108からの強風モード指令に基づき、ゼロクロス検出器103が取り出したゼロクロスを検出するための交流からゼロクロス検出手段110がゼロクロス点を検出し、そのゼロクロス点を基準にスイッチング素子であるトライアック106に対して点弧位相角を制御し、電動送風機のブロワモータ105が強風を作り出すように制御する。
従って、電動送風機のブロワモータ105の強風により集塵フィルタ内にゴミを吸引することとなり、ゴミの吸引が難しい掃除面であるじゅうたん40からゴミを吸引する。
【0015】
また、それと同時に、時間設定手段111ではじゅうたん掃除用釦42の正・逆転指令に基づきブラシモータ26の正転及び逆転を例えば0.5秒ずつという所定時間に設定して方向制御手段112に出力する。方向制御手段112では時間設定手段111によって設定された正転及び逆転の所定時間に基づき所定時間の正転出力信号と所定時間の逆転出力信号を直流電源104に接続されたモータ駆動手段113に出力する。モータ駆動手段113では方向制御手段112から交互に出力される所定時間の正転出力信号と所定時間の逆転出力信号に基づき直流電源104の極性を切り換え、ブラシモータ26を所定時間の正転と所定時間の逆転とを交互に繰り返すように駆動制御する。
従って、ブラシモータ26によって回転ブラシ25が所定の時間で正転と逆転とを交互に繰り返すこととなり、掃除面がじゅうたん40上の例えば砂ゴミが多い場所や壁際の清掃でも床ブラシ21を小刻みに前後させずに 回転ブラシ25のビータ25aがゴミを掻き出して取ることができる。このため、壁にキズを付けたり又はぶつかり音が発生してしまうことはなくなる。
【0016】
また、床ブラシ21はそれ自身が掃除面を移動する移動速度を検出するブラシ移動検出装置30を備えている。
従って、掃除面に対して床ブラシ21を移動させると、ブラシ移動検出装置30は床ブラシ21の移動速度を検出し、その検出信号を時間設定手段111に出力する。
そして、時間設定手段111ではブラシ移動検出装置30が検出した移動速度に対して例えば秒速80cmの所定移動速度より早いときはブラシモータ26の正転時間及び逆転時間を例えば0.5秒の所定時間より短く、例えば0.4〜0.2秒に設定し、またブラシ移動検出装置30が検出した移動速度に対して所定移動速度より遅いときはブラシモータ26の正転時間及び逆転時間を例えば0.5秒の所定時間より長く、例えば0.6〜0.8秒に設定する。
【0017】
方向制御手段112では時間設定手段111によって設定された正転及び逆転の所定時間に基づき所定時間の正転出力信号と所定時間の逆転出力信号を直流電源104に接続されたモータ駆動手段113に出力する。
従って、掃除面に対して床ブラシ26を早く移動させたり、ゆっくり移動させたりする等と人にはいろいろの癖がある場合に、床ブラシ26を早く移動させる人に対してはブラシモータ26の正転時間及び逆転時間を所定時間より短くし、床ブラシ26を遅く移動させる人に対してはブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より長くするため、ゴミの吸引が難しい掃除面がじゅうたん40に対してそれぞれ癖のある人に合わせてゴミを効率よく吸引することができる。
【0018】
次に、延長パイプ22の手元部41に設けられたじゅうたん掃除用釦42を正転指令を出力するよう2回押すと、じゅうたん掃除用釦42から正転指令が出力され、モード判定手段108に出力される。モード判定手段108ではじゅうたん掃除で正転の風モード、即ち弱風モードと判定し、弱風モード指令をスイッチ制御手段である位相角制御手段109に出力すると共に正転指令を時間設定手段111に出力する。
位相角制御手段109ではモード判定手段108からの弱風モード指令に基づき、ゼロクロス検出器103が取り出したゼロクロスを検出するための交流からゼロクロス検出手段110がゼロクロス点を検出し、そのゼロクロス点を基準にスイッチング素子であるトライアック106に対して点弧位相角を制御し、電動送風機のブロワモータ105が弱風を作り出すように制御する。
従って、電動送風機のブロワモータ105は弱風により、掃除面がじゅうたん40で仕上げの場合にはじゅうたんの目がきれいに仕上がる。
【0019】
また、それと同時に、時間設定手段111ではじゅうたん掃除用釦42の正転指令を受けると、ブラシモータ26の正転時間を設定せずにそのまま正転指令を方向制御手段112に出力する。方向制御手段112では正転出力信号を直流電源104に接続されたモータ駆動手段113に出力し続ける。モータ駆動手段113では方向制御手段112からの正転出力信号に基づき直流電源104の極性を正転に切り換え、ブラシモータ26を正転するように駆動制御する。
従って、ブラシモータ26により回転ブラシ25が正転し続けることとなり、掃除面がじゅうたんの場合に仕上げにじゅうたんの目をそろえることができる。
【0020】
更に、延長パイプ22の手元部41に設けられたじゅうたん掃除用釦42を逆転指令を出力するよう3回押すと、じゅうたん掃除用釦42から逆転指令が出力され、モード判定手段108に出力される。モード判定手段108ではじゅうたん掃除で逆転の風モード、即ち弱風モードと判定し、弱風モード指令をスイッチ制御手段である位相角制御手段109に出力すると共に逆転指令を時間設定手段111に出力する。
位相角制御手段109ではモード判定手段108からの弱風モード指令に基づき、ゼロクロス検出器103が取り出したゼロクロスを検出するための交流からゼロクロス検出手段110がゼロクロス点を検出し、そのゼロクロス点を基準にスイッチング素子であるトライアック106に対して点弧位相角を制御し、電動送風機のブロワモータ105が弱風を作り出すように制御する。
従って、電動送風機のブロワモータ105は弱風により、掃除面がじゅうたんで仕上げの場合にはじゅうたんの目がきれいに仕上がる。
【0021】
また、それと同時に、時間設定手段111ではじゅうたん掃除用釦42の逆転指令を受けると、ブラシモータ26の逆転時間を設定せずにそのまま逆転指令を方向制御手段112に出力する。方向制御手段112では逆転出力信号を直流電源104に接続されたモータ駆動手段113に出力し続ける。モータ駆動手段113では方向制御手段112からの逆転出力信号に基づき直流電源104の極性を逆転に切り換え、ブラシモータ26を逆転するように駆動制御する。
従って、ブラシモータ26により回転ブラシ25が逆転し続けることとなり、掃除面がじゅうたんの場合に仕上げにじゅうたんの目をそろえることができる。
【0022】
そして、上述したように、電動送風機のブロワモータ105が強風を作りだしてブラシモータ26が正転・逆転を繰り返している最中や、電動送風機のブロワモータ105が弱風を作り出してブラシモータ26が正転又は逆転をしている最中に、延長パイプ22の手元部41に設けられた切釦44を押すと、切釦44から停止指令がモード判定手段108に出力される。モード判定手段108では切モードと判定し、切モード指令をスイッチ制御手段である位相角制御手段109に出力すると共に時間設定手段111に出力する。
位相角制御手段109ではモード判定手段108からの切モード指令に基づき、スイッチング素子であるトライアック106を電動送風機のブロワモータ105が停止するよう制御し、トライアック106は点弧を停止してブロワモータ105は回転を停止する。
また、時間設定手段111では停止指令を方向制御手段112に出力する。停止指令を受けた方向制御手段112ではモータ駆動手段113に正転出力・逆転出力停止信号を出力し、モータ駆動手段113はブラシモータ26の回転を停止させる。
【0023】
次に、延長パイプ22の手元部41に設けられた床・たたみ掃除用釦43を押すと、床・たたみ掃除用釦43の弱風モード指令が出力され、モード判定手段108に出力される。モード判定手段108では床・たたみ掃除の風モード、即ち弱風モードと判定し、弱風モード指令をスイッチ制御手段である位相角制御手段109に出力すると共に停止指令を時間設定手段111に停止指令を出力する。
位相角制御手段109ではモード判定手段108からの弱風モード指令に基づき、ゼロクロス検出器103が取り出したゼロクロスを検出するための交流からゼロクロス検出手段110がゼロクロス点を検出し、そのゼロクロス点を基準にスイッチング素子であるトライアック106に対して点弧位相角を制御し、電動送風機のブロワモータ105が弱風を作り出すように制御する。
【0024】
また、モード判定手段108からの停止指令は時間設定手段111を介して方向制御手段112に出力される。停止指令を受けた方向制御手段112ではモータ駆動手段113に正転出力・逆転出力停止信号を出力し、モータ駆動手段113はブラシモータ26を回転させない。
従って、ブラシモータ26は回転せずに、電動送風機のブロワモータ105の弱風により集塵フィルタ内にゴミを吸引することとなり、ゴミの吸引が容易な掃除面である床・たたみからゴミを吸引する。
【0025】
そして、電動送風機のブロワモータ105が弱風を作り出している最中に、延長パイプ22の手元部41に設けられた切釦44を押すと、切釦44から停止指令がモード判定手段108に出力される。モード判定手段108では切モードと判定し、切モード指令をスイッチ制御手段である位相角制御手段109に出力する。位相角制御手段109ではモード判定手段108からの切モード指令に基づき、スイッチング素子であるトライアック106を電動送風機のブロワモータ105が停止するよう制御し、トライアック106は点弧を停止してブロワモータ105の回転を停止させる。
【0026】
上記実施の形態では、1つのじゅうたん掃除用釦42を1回押すと、じゅうたん掃除用釦42は正・逆転指令を出力し、じゅうたん掃除用釦42を2回押すと、じゅうたん掃除用釦42は正転指令を出力し、じゅうたん掃除用釦42を3回押すと、じゅうたん掃除用釦42は逆転指令を出力するようにしているが、それぞれ各指令を出す3つのじゅうたん掃除用釦42を設けるようにしてよいことは勿論である。
また、上記実施の形態では、ブラシ移動検出装置30は車輪31とロータリエンコーダ32と光学センサ33とで構成しているが、これに限定されるものではなく、それ以外の構成のものであってもよいことは勿論である。
【0027】
以上のように本発明の請求項1によれば、電気掃除機本体に備えた手段がブラシモータの正転と逆転を交互に繰り返す時には電動送風機を強風モード、ブラシモータの正転又は逆転時には電動送風機を弱風モードにするので、ブラシモータが正転と逆転を交互に繰り返す場合に電動送風機により集塵フィルタ内にゴミを吸引することとなり、ゴミの吸引が難しい掃除面がじゅうたんに対してもゴミを吸引することができ、ブラシモータが正転又は逆転する場合には掃除面がじゅうたんで仕上げのときに電動送風機は弱風で、回転方向が一定のため、じゅうたんの目をきれいにそろえた仕上げができるという効果がある。
【0028】
本発明の請求項2によれば、床ブラシはそれ自身が掃除面を移動する移動速度を検出するブラシ移動検出装置を備え、電気掃除機本体は時間設定手段を備え、時間設定手段は該ブラシ移動検出装置が検出した移動速度に対して所定移動速度より早いときはブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より短く設定し、該ブラシ移動検出装置が検出した移動速度に対して所定移動速度より遅いときはブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より長く設定するようにしたので、掃除面に対して床ブラシを早く移動させたり、ゆっくり移動させたりする等と人にはいろいろの癖がある場合に、床ブラシを早く移動させる人に対してはブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より短くし、床ブラシを遅く移動させる人に対してはブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より長くし、ゴミの吸引が難しい掃除面がじゅうたんに対してそれぞれ癖のある人に合わせてゴミを効率よく吸引することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態1に係る電気掃除機の回路を示すブロック図である。
【図2】 同電気掃除機の床ブラシの構成を示す平面図である。
【図3】 同電気掃除機の床ブラシの回転ブラシの正回転を示す縦断面図である。
【図4】 同電気掃除機の床ブラシの回転ブラシの逆回転を示す縦断面図である。
【図5】 同電気掃除機の手元部を示す斜視図である。
【図6】 従来の電気掃除機の外観を示す斜視図である。
【図7】 同電気掃除機の床ブラシの縦断面図である。
【符号の説明】
26 ブラシモータ
42 掃除用釦
101 交流電源
104 直流電源
105 ブロワモータ
106 トライアック
109 位相角制御手段
112 方向制御手段
113 モータ駆動手段
Claims (2)
- 電動送風機及び集塵フィルタを内蔵する電気掃除機本体と、電動送風機と延長パイプを介して連通する床ブラシと、床ブラシの内部に設けられたブラシモータ及びブラシモータにより駆動される回転ブラシとを備えた電気掃除機において、
前記電気掃除機本体は前記ブラシモータを正転又は逆転させると共に所定時間の正転と所定時間の逆転を交互に繰り返させる手段と、
前記電気掃除機本体は前記ブラシモータの正転と逆転を交互に繰り返す時には前記電動送風機を強風モード、前記ブラシモータの正転時又は逆転時には前記電動送風機を弱風モードにする手段とを備えたことを特徴とする電気掃除機。 - 前記床ブラシはそれ自身が掃除面を移動する移動速度を検出するブラシ移動検出装置を備え、前記電気掃除機本体は前記ブラシ移動検出装置が検出した移動速度に対して所定移動速度より早いときは前記ブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より短く設定し、前記ブラシ移動検出装置が検出した移動速度に対して所定移動速度より遅いときは前記ブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より長く設定するようにした時間設定手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の電気掃除機。
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