JP4286852B2 - 吸込口体および電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、ケース体の移動方向を検出する検出手段を有する吸込口体およびこれを備えた電気掃除機に関する。

従来、この種の電気掃除機は、電動送風機を収容した掃除機本体に、電動送風機の吸込側に連通して、ホース体、延長管および吸込口体を順次接続可能である。この吸込口体は、横長のケース体としての吸込口本体の後部に、延長管の先端に接続される接続管部を回動可能に有している。そして、このような吸込口体としては、前後方向に回動可能に設けられた車輪すなわちローラにより吸込口本体体の移動方向すなわち走行方向を検出する検出手段を設け、この検出手段により検出した移動方向に沿って回転清掃体をモータにより回転させるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−３１９８９４号公報（第３−４頁、図２）

しかしながら、上述の電気掃除機では、ローラが吸込口本体の前後方向に沿って回動するように構成されているため、吸込口体を正面方向に対して傾斜した斜め前方などへと押し出すように掃除することが多い作業者の掃除作業に、この走行方向の検出が確実でなく、作業者の掃除動作に対応することが容易でないという問題点を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、作業者の掃除動作に確実に対応できる吸込口体およびこれを備えた電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明は、ケース体に旋回可能に設けられた旋回部本体、および、この旋回部本体の旋回軸に対して偏心し被掃除面に接触する接触部材を備えた旋回部と、この旋回部の旋回角度に応じてケース体の移動方向を検出する検出手段と、吸込口に回転可能に設けられた回転清掃体と、この回転清掃体を回転させる駆動手段と、検出手段により検出したケース体の移動方向に対応して駆動手段を制御し、回転清掃体を回転させる制御手段とを具備し、検出手段は、旋回部の旋回角度に対して、ケース体の移動方向を前進方向と検出する角度が、ケース体の移動方向を後退方向と検出する角度よりも広く設定されているものである。

本発明によれば、旋回部の旋回角度に対して、ケース体の移動方向を前進方向と検出する角度を、ケース体の移動方向を後退方向と検出する角度よりも広く設定することで、ケース体を例えば斜め前方などに移動させた際などでも、このケース体の移動方向を確実に検出でき、作業者の掃除動作に確実に対応できる。

以下、本発明の一実施の形態の電気掃除機の構成を図１ないし図９を参照して説明する。

図９において、１は掃除機本体で、この掃除機本体１は、内部に収容された電動送風機２の駆動にて生じる吸気風とともに吸い込んだ塵埃を、着脱可能な図示しない集塵パックにて集塵する。

また、この掃除機本体１には、外部から空気を吸引する本体吸込口３が開口されている。この本体吸込口３には、可撓性を有し湾曲可能な細長略円筒状のホース体４が連通接続されている。このホース体４の先端には、電動送風機２の動作モードなどが選択可能な手元操作部５が設けられている。この手元操作部５には、掃除する際に作業者が把持する把持部６が基端側に向けて突設され、この把持部６には、掃除機本体１内の電動送風機２などを複数の動作モードに設定する複数の設定ボタン７が設けられている。

さらに、手元操作部５の先端には、伸縮可能な細長略円筒状の延長管８が着脱可能に連通接続されている。すなわち、延長管８は、ホース体４を介して電動送風機２の吸込側に連通接続されている。また、この延長管８の先端には、例えば室内の被掃除面としての床面の絨毯などの上に載置させて、この絨毯上の塵埃を吸い込む床ブラシである吸込口体９が着脱可能に連通接続されている。したがって、吸込口体９は、延長管８、ホース体４および本体吸込口３を介して、電動送風機２の吸込側に連通接続される。

そして、吸込口体９は、図６および図７に示すように、ケース体としての横長の吸込口本体11と、この吸込口本体11の後部に回動可能に設けられた略円筒状の回転管12と、この回転管12に回動可能に設けられた接続管部としての接続パイプ13とを備えている。

吸込口本体11は、前端部に横長の吸込口15が切り欠き形成され上側が開放された下ケース16と、この下ケース16の上部の後側を覆い、下ケース16との間で回転管12を回転可能に挟持する上ケース17と、この上ケース17の前部に吸込口15と連通して形成された前側吸込口18を覆うケース部材としての前蓋である前カバー19とを備えている。さらに、吸込口本体11内には、吸込口15と前側吸込口18とが連通する吸込室21と、この吸込室21の後部にて回転管12の一側に設けられたモータ室22と、このモータ室22の一側部に連通して設けられた駆動伝達室23と、吸込室21の後部にて回転管12の他側に設けられた制御室24とがそれぞれ区画されている。そして、吸込室21内には、回転体としての回転ブラシである回転清掃体26が回転可能に配設され、モータ室22内には、回転清掃体26を回転駆動させる駆動手段としてのモータ27が配設され、かつ、制御室24内には、モータ27の駆動を制御する制御手段28が配設されている。

ここで、回転清掃体26は、図３および図７に示すように、長尺状の軸体である回転軸31と、この回転軸31の周囲に設けられたブラシ台32と、このブラシ台32に取り付けられた複数の清掃部材としての塵埃掻き上げ部材33とを備え、回転軸31の両端部に受板としての軸受34，34が取り付けられている。これら軸受34，34は、下ケース16の下部に設けられた凹部35，35に回動可能に軸支される。また、塵埃掻き上げ部材33は、例えば軟質の合成樹脂製のブレード33a、あるいは、帯状のブラシ毛33bなどにより構成され、ブラシ台32により、回転軸31の周方向に螺旋状で、かつ、回転軸31の軸方向に沿って、径方向に向けて壁状に突出している。ここで、例えば回転清掃体26の径方向へのブレード33aの突出量は、ブラシ毛33bの突出量よりも小さく設定されている。

凹部35，35は、側部カバー36，36によりそれぞれ覆われている。また、これら凹部35，35は、連通孔37，37を介して吸込室21の両側部に連通している。さらに、これら連通孔37，37の下部には、回転清掃体26の両端部の下部を受ける受け部38，38が吸込室21内へと突設されている。

側部カバー36，36は、回転清掃体26を吸込口本体11から取り外す際に下ケース16に対して取り外されるもので、下ケース16の左右両側縁部に沿って前端部から後端部まで連続する略四角形状に形成されている。また、各側部カバー36には、この側部カバー36を下ケース16に対して着脱可能にするロック部36aが回動可能に設けられ、このロック部36aの前方に、吸込口本体11の側部と吸込口15とを連通させる溝部36bが左右方向に沿って設けられ、かつ、前後両端部に、床面上の塵埃を拭き取る起毛布などの拭き取り部材36c，36dがそれぞれ配設されている。

各ロック部36aは、周方向に沿って一方向へと回動させることで、上端部が下ケース16に係止され、他方向へと回動させることで、この係止が解除されることにより、各側部カバー36が下ケース16に対して係止／解除されるように構成されている。

また、モータ27は、吸込口本体11の左右方向に沿って配設され、モータ回転軸27aが駆動伝達室23内に突出し、この駆動伝達室23に連通した一方の凹部35を介して、一方の軸受34の外側面へと、駆動伝達手段としてのベルト39により連結されている。さらに、このモータ27は、図示しない電源部からの給電により駆動可能となっている。

そして、制御手段28は、図示しない各種素子が実装されて制御回路が形成された基板41、および、この基板41からモータ27および設定ボタン７（図９）などへと電気的に接続される配線42などにより構成され、設定ボタン７からの入力信号に応じてモータ27の回転をオンオフ制御可能となっている。

また、下ケース16の後部の中央部には、回転管12を受ける回転管受け部44が突設され、この回転管受け部44の先端部には、従動輪45が回転自在に軸支されている。さらに、下ケース16の吸込口15よりも後方には、モータ室22の下側の位置に、吸込口体９の被掃除面との接触を検出する接触検出手段としての安全装置47が設けられ、かつ、制御室24の下側の位置に、旋回部としての旋回輪48が設けられている。

安全装置47は、下ケース16に穿設された角孔状の取付孔部51に嵌合された装置本体部52と、この装置本体部52の下端部に前後方向に回転自在に軸支された検出部材としてのローラ部53と、モータ室22内にてモータ27の近傍に配設された図示しない安全装置スイッチとを有している。

装置本体部52は、上下方向に移動可能に設けられ、この上下動により安全装置スイッチのオンオフを設定するものである。

また、安全装置スイッチは、モータ27と電源部との間に電気的に接続されており、吸込口本体11の下ケース16から下方に突出したローラ部53が床面に接地して装置本体部52が上方に移動するとオンされて電源部からのモータ27への給電を許可するとともに、ローラ部53が床面から離間して装置本体部52が下方に移動するとオフ状態となって電源部からのモータ27への給電を遮断するように構成されている。

旋回輪48は、図１、図２、図７および図８に示すように、下ケース16に設けられた円形状の取付凹部56に３６０°旋回可能に軸支された旋回部本体としての旋回輪本体57と、この旋回輪本体57の下端部に回動自在に軸支され床面に対して接触して回動する接触部材としての車輪であるローラ58とを備えている。

旋回輪本体57は、取付凹部56の中央部に穿設された旋回軸孔61に挿通された本体軸部62と、この本体軸部62の下端部に設けられた回転板部63と、この回転板部63から下方に突設された一対の軸支板部64，64とを有し、本体軸部62を回転可能に保持する取付板部65を介して下ケース16に取り付けられている。

本体軸部62は、制御室24内へと突出した上端部に、旋回輪本体57の旋回角度を検出する検出手段67を動作させる略円形状のカム部68が一体に設けられている。

ここで、検出手段67は、制御室24内に配設され、検出手段本体としての検出スイッチ71を有し、この検出スイッチ71には、オンオフを設定する検出片部としてのアーム部72が吸込口本体11の後方へと延設され、このアーム部72の先端部に後方へ向けてＬ字状に突設された軸支部73に、カム部68の外周部に常時接する検出体としての従動節である検出ローラ74が旋回自在に軸支されている。

アーム部72は、基端部が検出スイッチ71に軸支され、先端側がカム部68側へと突出する方向へと付勢されて、この先端側が基端部に対して揺動可能となっている。

一方、カム部68は、本体軸部62の旋回軸である旋回輪本体57の中心軸に対して偏心した略円板状の偏心カムである。すなわち、カム部68は、本体軸部62に対して、径方向への突出量が相対的に小さい第１領域75と、径方向への突出量が相対的に大きい第２領域76とを有している。

第１領域75は、アーム部72が検出スイッチ71側から離間されてこの検出スイッチ71をオフ状態に設定することで吸込口本体11の走行方向を前進方向と検出する領域であり、カム部68の平面視の中心に対する中心角θ_１が１８０°以上、例えば２４０°となる扇形状の領域である。

第２領域76は、検出ローラ74を介してアーム部72を検出スイッチ71側へと押し込んでこの検出スイッチ71をオン状態に設定することで吸込口本体11の走行方向を後進方向と検出する領域であり、カム部68の平面視の中心に対する中心角θ_２が、第１領域75の中心角θ_１との和が３６０°となる１８０°未満の角度、すなわち、本実施の形態では略１２０°となる扇形状の領域である。

したがって、第１領域75の中心角θ_１は、第２領域76の中心角θ_２よりも広く設定されている。換言すれば、θ_１＞θ_２である。

そして、各領域75，76の外周部に沿って検出手段67の検出ローラ74が転がり接触することで、アーム部72の検出スイッチ71に対する突出量が変化することにより、検出手段67にて旋回輪48の旋回輪本体57の旋回角度を検出し、この検出結果が制御手段28へと出力されるように構成されている。

各軸支板部64は、本体軸部62の中心軸である旋回輪本体57の旋回軸Ａに対してこの本体軸部62の径方向に偏心した位置へと先端側が傾斜状に延設され、平面視で旋回軸孔61の周縁部と略重なる位置にてローラ58の両側を軸支している。なお、各軸支板部64の偏心方向は、カム部68の偏心方向と所定の対応関係を有するように設定されており、本実施の形態では、カム部68の偏心方向と同方向へと偏心している。

したがって、ローラ58は、旋回輪本体57の旋回軸に対して偏心した位置に回動自在に軸支され、床面との接触抵抗により、旋回輪48の旋回輪本体57が、吸込口体９の移動方向である走行方向の後側へとローラ58が追従するように旋回可能に構成され、第１領域75の中心角θ_１が、吸込口本体11の走行方向が前進方向であると検出する旋回輪48の旋回角度となり、第２領域76の中心角θ_２が、吸込口本体11の走行方向が前進方向であると検出する旋回輪48の旋回角度となる。

ここで、ローラ58は、例えばゴム、あるいはエラストマなどの、可撓性を有する部材により略円筒状に形成された車輪本体としてのローラ本体77を備え、このローラ本体77の外周面に、複数の接触部としてのギア部78が突設されている。

ローラ本体77は、軸方向の一端側が閉塞されているとともに、軸方向の他端側が開放されている。

ギア部78は、ローラ本体77の軸方向の他端側の外周面全周に亘って、ローラ本体77の軸方向に沿ってリブ状に、かつ、径方向に突出して設けられている。そして、このギア部78は、吸込口体９を床面上に載置した状態で床面に接触する部分である。したがって、ローラ本体77側は、床面に対して殆ど接触しないように構成されている。

なお、ローラ58の軸支位置は、旋回輪本体57の旋回軸Ａからの距離が遠い方が、旋回輪48が旋回しやすくなるものの、距離を遠くしすぎると吸込口本体９の大型化を招くおそれがあるので、それらのバランスを考慮して適宜設定する。

また、上ケース17は、モータ室22および制御室24の上部を覆っている。

そして、前カバー19は、図３ないし図５に示すように、第１カバーとしての断面円弧状の横長の上前カバー85と、この上前カバー85の下部にヒンジ86を介して前後方向に回動可能に連結された第２カバーとしての横長の下前カバー87とを有し、吸込室21の上側から前側までを覆って前後方向に回動可能に設けられている。

上前カバー85は、長手方向両端部に、接続突出としての支持アームである支持側壁88，88が下方向へと突設されている。各支持側壁88には、接続部としての略円形状の係合切欠89がそれぞれ切り欠き形成され、各係合切欠89は、後部に設けられた着脱開口としての着脱空間90により、支持側壁88の外部と連通している。さらに、上前カバー85は、吸込室21の後部上側を構成する下ケース16の回動規制段差面Ｓとの間に、ケース部材付勢手段としての図示しないカバートーションばねが設けられて前方へと付勢されている。

係合切欠89は、着脱空間90を介して、回転清掃体26の回転軸31の端部と軸受34との間の位置に嵌合可能となるように形成されている。したがって、係合切欠89は、回転軸31の直径寸法よりも若干大きい内径寸法を有しているとともに、着脱空間90は、回転軸31の直径寸法よりも若干小さい空間に設定され、この着脱空間90が係合切欠89に挿入された回転軸31を抜け止め保持可能に構成されている。

ヒンジ86は、上前カバー85の下端部から長手方向すなわち左右方向に離間されて複数突設された突部91と、下前カバー87の上端部から長手方向に離間されて複数突設された突部92とが互いに嵌合し、これら突部91，92を貫通して支持軸93が配設されることにより構成されている。この支持軸93には、回動付勢手段としてのトーションばね94が取り付けられ、このトーションばね94が下前カバー87を上前カバー85に対して前方へと回動付勢するように構成されている。

下前カバー87は、下端部に可撓性カバー96が突設されている。この可撓性カバー96は、下端部に複数のスリット97が設けられ、左右方向に分割されている。

回転管12は、前後方向に沿って配設され、前端部に、前側へと拡開状に形成されて吸込室21の後部に連通する吸込風路99が接続されている。また、この回転管12は、下ケース16と上ケース17とより、周方向に回動可能に挟持されている。

接続パイプ13は、回転管12の回転方向に対して直交する方向である前後方向へと回動可能に設けられている。

次に、上記一実施の形態の動作を説明する。

まず、作業者は、掃除機本体１の本体吸込口３に、ホース体４、延長管８および吸込口体９を順次連通接続する。

さらに、作業者が、掃除機本体１から電源コードを引き出して図示しないコンセントに接続した後、把持部６を把持して所定の設定ボタン７を操作すると、この設定ボタン７により設定された動作モードに応じて電動送風機２が駆動される。

そして、作業者は、把持部６を把持して、図８に示すように、床面上で吸込口体９を前後に走行させ、吸込口15から塵埃を空気とともに吸い込み、延長管８およびホース体４を介して、本体吸込口３から集塵パックへと塵埃を運んで捕集する。

ここで、吸込口体９の走行に際して、旋回輪48は、旋回輪本体57の旋回軸に対して偏心したローラ58が床面に接地していることにより、この床面との接触抵抗などにより吸込口体９の吸込口本体11の走行方向に追従するように旋回する。

この旋回に伴い、カム部68が本体軸部62に対して偏心旋回することで、このカム部68の外周部に転がり接触する検出ローラ74が、カム部68の外周部の凹凸形状に応じてアーム部72の先端側を揺動させ、このカム部68の凹凸形状に対応して検出スイッチ71がオンオフされる。

すなわち、検出ローラ74が、図１(a)に示すように、カム部68の第１領域75の外周部に沿って転がり接触している場合には、アーム部72が付勢力により検出スイッチ71から離間された状態に維持され、本実施の形態では、検出スイッチ71がオフされて、制御手段28により、吸込口本体11が前進していると判断され、検出ローラ74が、図１(b)に示すようにカム部68の第２領域76の外周部に沿って転がり接触している場合には、アーム部72が検出スイッチ71側へと押し込まれて検出スイッチ71がオンされ、制御手段28により、吸込口体11が後進していると判断される。

この結果、検出スイッチ71が、吸込口体９の走行方向に対応してオンオフされ、このオンオフの検出結果が制御手段28へと出力される。

オンオフの検出結果が入力された制御手段28は、モータ27への供給電力を制御して、このモータ27の駆動力がベルト39を介して伝達されることで、回転清掃体26が回転する。

この回転に際しては、例えば回転清掃体26を逆方向、すなわち吸込口本体11の走行方向と反対方向に沿って回転させたり、順方向、すなわち吸込口本体11の走行方向に沿って回転させたりする。

換言すれば、回転清掃体26を吸込口本体11の走行方向と反対方向に回転させる場合には、検出スイッチ71がオフ状態の場合に、回転清掃体26を後方向へと回転させ、検出スイッチ71がオン状態の場合には、回転清掃体26を前方向へと回転させる。また、順方向に回転させる場合には、検出スイッチ71がオフ状態の場合に、回転清掃体26を前方向へと回転させ、検出スイッチ71がオン状態の場合には、回転清掃体を後方向へと回転させる。

ここで、吸込口本体11の走行方向は、旋回輪48の旋回に伴い、検出ローラ74のカム部68の外周に対する相対位置が、領域75，76の一方から他方へと切り換わった際に検出される。

このとき、第１領域75の中心角θ_１を、第２領域76の中心角θ_２よりも広く設定することで、前進方向を後進方向よりも検出しやすくなる。

この結果、上記一実施の形態によれば、吸込口本体11を例えば斜め前方などに移動させた際などでも、この吸込口本体11の走行方向を確実に検出でき、作業者の掃除動作に確実に対応できる。

特に、作業者は、吸込口体９を床面上で走行させる際に、通常は正面方向に対して側方へと傾斜した斜め前方へと押し出し、かつ、後方向へと直線状に引く作業を繰り返すことが多いので、前進方向への検出角度を大きくしたことにより、吸込口体９の前進および後進を確実に検出できる。

さらに、カム部68の形状と、このカム部68の外周部への検出ローラ74の転がり接触による検出スイッチ71のオンオフとにより旋回輪48の旋回角度を検出するため、複数のセンサを旋回輪48の周囲に配置してこれらセンサにより旋回輪48の旋回角度を検出するなどの場合と異なり、３６０°全ての任意の旋回角度に対して検出手段67が連続的に対応できる。

また、検出スイッチ71のアーム部72は、カム部68に対して傾斜して突出しているから、このカム部68の回転方向に応じて、揺動しやすい場合と揺動しにくい場合とがある。このため、ギア部78がローラ本体77に対して軸方向の他端側に偏位させることで、吸込口本体11の走行方向を切り換えた際に、旋回輪48を決まった方向に回動しやすくし、この回動方向を、アーム部72が揺動しやすい方向とすることで、検出スイッチ71のオンオフを旋回輪48の旋回によって確実に切り換えできる。

しかも、ギア部78をローラ本体77の外周面の一部に形成するため、ローラ本体77の外周面全体が床面と接触する場合と比較して、ローラ58と床面との接触跡が幅狭となって、この接触跡が残りにくい。

さらに、接触部をギア状に突設した複数のギア部78とすることで、ローラ本体77が可撓変形しても、ギア部78が床面に対して確実に噛み、旋回輪48を確実に旋回させることができる。

そして、このような吸込口体９を備えることで、電気掃除機の掃除性を向上できる。

なお、上記一実施の形態において、検出スイッチ71は、オンオフが逆になるもの、すなわち、アーム部72が突出した状態でオン、アーム部72が押し込まれた状態でオフとなるものであっても、制御手段28などの各種回路を対応させることで上記各実施の形態と同様に構成できる。

また、接触部材としては、ローラ58以外のものを用いることも可能である。

さらに、吸込口本体11において、前側吸込口18を含む前カバー19周辺の構成は、上記構成に限定されるものではなく、例えばこれら前側吸込口18および前カバー19などを設けない吸込口体９でも、同様の作用効果を奏することができる。

そして、電気掃除機の細部は、上記構成に限定されるものではなく、電気掃除機としては、キャニスタ型に限らず、例えば自走式の電気掃除機などでもよく、また、例えば吸込口体９が掃除機本体１の下面に直接形成されたアップライト型、あるいはハンディ型などであっても対応させて用いることができる。

本発明の一実施の形態の吸込口体の検出手段の近傍を示す説明平面図である。 同上吸込口体の旋回部を示す側面図である。 同上吸込口体の一部を示す側面断面図である。 同上吸込口体のケース部材を裏面から示す斜視図である。 同上吸込口体のケース部材と回転清掃体とを一体的に取り外した状態を示す斜視図である。 同上吸込口体の回転清掃体を取り外したケース体を示す斜視図である。 同上吸込口体を底部側から示す平面図である。 同上吸込口体の掃除時の移動を示す平面図である。 同上吸込口体を備えた電気掃除機を示す斜視図である。

符号の説明

１ 掃除機本体
２ 電動送風機
９ 吸込口体
11 ケース体としての吸込口本体
15 吸込口
26 回転清掃体
27 駆動手段としてのモータ
28 制御手段
48 旋回部としての旋回輪
57 旋回部本体としての旋回輪本体
58 接触部材としてのローラ
67 検出手段
Ａ 旋回軸

Claims (2)

1. 吸込口を有するケース体と、
   このケース体に旋回可能に設けられた旋回部本体、および、この旋回部本体の旋回軸に対して偏心し被掃除面に接触する接触部材を備えた旋回部と、
   この旋回部の旋回角度に応じて前記ケース体の移動方向を検出する検出手段と、
   前記吸込口に回転可能に設けられた回転清掃体と、
   この回転清掃体を回転させる駆動手段と、
   前記検出手段により検出した前記ケース体の移動方向に対応して前記駆動手段を制御し、前記回転清掃体を回転させる制御手段とを具備し、
   前記検出手段は、前記旋回部の旋回角度に対して、前記ケース体の移動方向を前進方向と検出する角度が、前記ケース体の移動方向を後退方向と検出する角度よりも広く設定されている
   ことを特徴とした吸込口体。
2. 電動送風機を収容した掃除機本体と、
   前記電動送風機の吸込側に連通するように前記掃除機本体に対して接続可能な請求項１記載の吸込口体と
   を具備したことを特徴とした電気掃除機。

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