JP4670633B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、絨毯や寝具といった柔らかいものを掃除する場合に操作性が良い吸込み具と、前記吸込み具を備えた電気掃除機の制御方法とに関するものである。

図１１に従来の電気掃除機で使用される吸込み具の例を示す。

吸込み口１０２の前方と後方に吸込み具本体１０１底面と床面１２１との間に空気通路１２２ａ、１２２ｂを形成する吸込み具本体１０１と、吸込み口１０２に吸引力を作用させる電動送風機（図示せず）とを備え、吸込み具本体１０１の前進、後進に応じて吸込み口１０２の前方または後方の空気通路の通路面積または通路抵抗を遮蔽体１０３ａ、１０３ｂ等で可変し、吸込み具本体１０１の進行方向側からの吸引空気量は増減させず、進行逆方向からの吸引空気量を低減させるものである（例えば、特許文献１参照）。

図１２は、寝具用吸込み具２３である。寝具２２を叩く効果がある回転体１９ａ，１９ｂを備えている。
特開２０００−０４１９１２号公報

しかしながら、上記従来の構成では、絨毯や寝具といった柔らかいものを掃除する場合、吸込み具は被掃除面に強く吸い付く。シーツ等の特に柔らかいものでは、進行方向の吸引が強いと、吸込み具の進行方向全面の吸込み口を全て覆うほどに強く吸付き、吸込み具を進行方向に押して移動させることが全く出来ない状態になる。

また、吸込み具の前進時は吸込み具の前方にあるゴミを捕集しようとする動作であるが、布団等は、床とは異なり一度吸込み具が通過しただけでは、布団表面の繊維に絡んだ塵埃や、表地下（布団の中）の塵埃、全てまでは取りきれない。その為、何度も往復掃除をする必要がある。合わせて、布団を叩いたり繊維の表面を掻くことによって、繊維に絡みついた塵埃や布団の中の塵埃を浮かせ効率良く吸引しようという目的で、回転体を備えた吸込み具もある。この場合、布団等の表地より内側に存在する塵埃で、回転体によって叩かれたり掻かれたりして出てきた塵埃については、回転体周辺に吸引風が及んでいないことで、布団の奥深くに落ち込んでしまい、掃除が困難になるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、操作性が良く集塵性能の良い吸込み具を備えた、使用者にとって使用性が良い満足度の高い電気掃除機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために本発明の電気掃除機は、吸引風を発生する電動送風機と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、前記電動送風機への電力供給量を調整する判断制御手段と、前記電動送風機が発生させる吸引風によって被掃除面から塵埃を吸引する吸込み具本体と、前記吸込み具本体の底面に設けられ、前記吸込み具本体の前方と後方の底面と床面との間に、少なくとも２つ以上の吸引力が作用する空間を形成する吸込み口と、前記吸引力が作用する空間に発生する吸引圧力を可変する圧力変更調整手段と、前記吸引力が作用する空間に発生する吸引圧力を検出する圧力検出手段と、前記吸込み具本体の前進、後進を検出する移動方向検出手段とを備え、前記判断制御手段は、前記移動方向検出手段又は前記圧力検出手段からの情報に応じて、前記前方と後方の吸引力が作用する空間の吸引圧力を、どちらか一方又は、双方の圧力変更調整手段を制御して、進行方向の前方の吸引力が作用する空間の吸引圧力を弱くする又は、進行方向の前方の吸引力が作用する空間の吸引圧力より、後方の吸引力が及ぶ空間の吸引圧力を強くすることを特徴とする吸込み具を備える構成としたものである。

これにより、布団等の柔らかい布の掃除において、吸込み具を前進、後進させた場合、進行方向の吸込み口が強く被掃除面に吸付き、吸込み具が進行方向に進まないという現象は起こらない。この時、進行方向と逆方向の吸込み口は、被掃除面に吸い付くが、進行方向（前方）の下方面にかかる力が弱い（吸込み具の前進を妨げる力が弱い）ので、吸込み具を前進させることができる。

また、集塵性能を向上させるための回転体を、前記吸引力が作用する空間にそれぞれ配置することで、回転体によって叩かれたり掻かれたりした布団中の塵埃は、空間に作用している吸引圧力によって、奥に落ちることなく進行方向前方の空間にある表地裏に吸引風によって留められ、進行方向逆（後方）の強い吸引力面が通過する際に、表地の繊維の隙間から塵埃を強力に吸込み、吸引することができるようになる。

本発明の吸込み具を備えた電気掃除機は、布団等の柔らかい生地のものを掃除する際に、電動送風機によって発生する吸引風によって、吸込み具本体の進行方向に対して前方にある吸引力が作用する空間より、進行方向に対して後方にある吸引力が作用する空間の吸引圧力の方を常に強くし、吸引力が作用する空間に当接する生地を叩いたり掻いたりする効果がある回転体を備えることで、集塵能力の低下を招くことなく、掃除中に吸込み具が強い吸引力で被掃除面に吸い付いて吸込み具が動かなくなるといったこともなく、布団等の奥の塵埃を効率的に吸引することができる吸込み具を備えた電気掃除機を、使用者に提供することができる。

第１の発明は、吸引風を発生する電動送風機と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、前記電動送風機への電力供給量を調整する判断制御手段と、前記電動送風機が発生させる吸引風によって被掃除面から塵埃を吸引する吸込み具本体と、前記吸込み具本体の底面に設けられ、前記吸込み具本体の前方と後方の底面と床面との間に、少なくとも２つ以上の吸引力が作用する空間を形成する吸込み口と、前記吸引力が作用する空間に発生する吸引圧力を可変する圧力変更調整手段と、前記吸引力が作用する空間に発生する吸引圧力を検出する圧力検出手段と、前記吸込み具本体の前進、後進を検出する移動方向検出手段とを備え、前記判断制御手段は、前記移動方向検出手段又は前記圧力検出手段からの情報に応じて、前記前方と後方の吸引力が作用する空間の吸引圧力を、どちらか一方又は、双方の圧力変更調整手段を制御して、進行方向の前方の吸引力が作用する空間の吸引圧力を弱くする又は、進行方向の前方の吸引力が作用する空間の吸引圧力より、後方の吸引力が及ぶ空間の吸引圧力を強くすることを特徴とする吸込み具を備える構成としたものである。

これにより、布団等の柔らかい繊維のものを掃除する際に、電動送風機によって発生する吸引風によって、吸込み具本体の進行方向に対して、前方にある吸引力が作用する空間より、進行方向に対して後方にある吸引力が作用する空間の吸引圧力の方を、常に強くすることによって、進行方向前方の吸引力を抑えて操作性を良くしているので、吸込み具が強い吸引力で被掃除面に吸い付いて動かなくなることがない。また、吸込み具が強い吸引力で被掃除面に吸い付くことを使用者が防止するために吸引力の弱い運転モードに変更して、集塵能力の低下を招くこともない。また、前方の吸引力を弱くした分、後方の吸引力を上げることで集塵性能の低下なく掃除することができる。このように布団等の奥の塵埃も効率的に吸引することができる使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

第２の発明は、第１の発明の判断制御手段は、移動方向検出手段又は圧力検出手段からの情報により駆動手段を制御することで前記電動送風機の入力を変更し、前方と後方の吸引力が作用する空間の圧力変更を行うことを特徴とするもので、前進の時より、後進の時の吸引力を減らすようにすることで、使用者が前進させることによって自分から遠ざかった吸込み具本体を、自分の近くに引き寄せるという力の入りにくい操作の負担を更に軽くすることができる使用性の高い電気掃除機を提供することができる。また、判断制御手段が、前後の空間の圧力が所定の圧力以上であることを検知した場合には、前後の空間の圧力が所定の圧力未満になるように、吸引力を発生する電動送風機の入力を下げて、被掃除面への吸付きを解消し、操作性を良くすることができる使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明に加えて、使用者が操作する吸込み具の操作速度を検出する操作速度検出手段を備え、判断制御手段は、移動方向検出手段又は圧力検出手段からの情報に替えて、前記操作速度検出手段からの情報により、圧力変更調整手段を制御し、前方と後方の吸引力が作用する空間の一方又は、双方の圧力変更を行うことを特徴とするもので、使用者が操作する吸込み具の操作速度から、使用者が急いで掃除しているのか、念入りに掃除しているかなどの掃除状況を把握し、その掃除状況に応じて圧力変更調整手段が被掃除面に作用する圧力を制御することで、掃除状況に合わせた操作性及び、集塵性能を提供することができる使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

第４の発明は、第１の発明に加えて、使用者が操作する吸込み具の操作速度を検出する操作速度検出手段を備え、判断制御手段は、前記操作速度検出手段からの情報により、駆動手段を制御することで電動送風機の入力を変更し、前方と後方の吸引力が作用する空間の圧力変更を行うことを特徴とするもので、使用者が操作する吸込み具の操作速度から、使用者が急いで掃除しているのか、念入りに掃除しているかなどの掃除状況を把握し、その掃除状況に応じて吸引力を発生する電動送風機の入力を調整することで被掃除面に作用する圧力を制御し、掃除状況に合わせた操作性及び、集塵性能を提供することができる使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

第５の発明は、第１の発明に加えて、吸込み具本体の前方と後方の吸引力が作用する空間に設けられた回転体と、前記回転体を回転駆動する電動機と、前記電動機を駆動するための第２の駆動手段とを備え、判断制御手段は、移動方向検出手段又は圧力検出手段からの情報に応じて、前記第２の駆動手段を制御して前記電動機を駆動し、前記電動機によって回転駆動される前記回転体の回転方向を変える制御を行うことを特徴としたもので、吸込み具の前進、後進を移動方向検出手段の情報から検出して、常に進行方向と同方向に回転体が回転するように、判断制御手段が、駆動手段を制御し、電動機を駆動して、回転体の回転方向を制御することにより、使用者の吸込み具の操作性を軽く快適なものにすることができる。また、電動機で回転駆動することにより、被掃除面を叩いたり表面を掻いたりする効果を一定に持続したり、強弱をつけたりして集塵性能を向上させることもできる使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

第６の発明は、第１の発明に加えて、吸込み具本体の前方と後方の吸引力が作用する空間に設けられた回転体と、前記回転体を回転駆動する電動機と、前記電動機を駆動するための第２の駆動手段とを備え、判断制御手段は、移動方向検出手段又は圧力検出手段からの情報に応じて、前方と後方の吸引力が作用する空間毎に、前記第２の駆動手段を制御して前記電動機を駆動し、前記電動機によって回転駆動される前記回転体の回転数制御を行うことを特徴としたもので、吸込み具本体の前方の空間に発生する吸引圧力は、後方に比べて弱いので、前方の回転体の回転数を後方の回転体より速くして、被掃除面の叩き度合いや掻き度合いが後方より強くなるように制御することで、吸引圧力が異なる前方と後方双方の空間の集塵性能の差をなくすように制御することができる。また、被掃除面に強く吸い付いて吸込み具の進行方向への進行を妨げている後方の回転体の回転数を上げることで、吸込み具に自走性を持たせ進行方向へ進み易くすることもできる使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

第７の発明は、第１の発明に加えて、吸込み具本体の前方と後方の吸引力が作用する空間に設けられた回転体と、前記回転体を回転駆動する電動機と、前記電動機を駆動するための第２の駆動手段と、使用者が操作する吸込み具の操作速度を検出する操作速度検出手段とを備え、判断制御手段は、前記操作速度検出手段からの情報に応じて、前記第２の駆動手段を制御して前記電動機を駆動し、前記電動機によって回転駆動される前記回転体の回転数制御を行うことを特徴としたもので、使用者が操作する吸込み具の操作速度から、使用者が急いで掃除しているのか、念入りに掃除しているかなどの掃除状況を把握でき、回転体による被掃除面の叩き度合いや掻き度合いを調整することができるので、使用者の操作速度や掃除方法等の違いによる掃除仕上がりのバラツキをなくす事ができる。被掃除面を効率良く綺麗にすることができる使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態を、図１〜図４を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態における電気掃除機の制御ブロック図、図２は本実施の形態における電気掃除機の斜視外観図、図３は本実施の形態における吸込み具の側面断面図、図４（ａ）は本実施の形態における吸込み具を底面より見た下面図である。尚、図４（ｂ）は、吸込み具より回転体１９ａ、１９ｂを取り外して、底面より見た下面図である。

図１〜３において、２は吸引風を発生する電動送風機で、掃除機本体１に内蔵されている。１０は双方向性サイリスタなどで構成された駆動手段で、電動送風機２に電力供給を行っている。１１はマイクロコンピュータなどで構成される判断制御手段で、駆動手段１０への電力供給量を決めている。２０は電動送風機２に電力を供給する電源で、交流電源が用いてあるが直流電源であっても良いものである。

図２に示すように、８は吸込み具本体、９は吸込み具本体８に設けられた接続管で、延長パイプ７、ホース４を経て、掃除機本体１内の電動送風機２に連通している。

３は、ゴミを集塵する紙袋で、５は、使用者が各種の動作モードを選択操作する操作手段６を備えたホース４の取手部である。

図３に示すように、吸込み具本体８の底面には、進行方向に対して前方にある吸込み口１４ａと後方にある吸い込み口１４ｂを設けており、吸込み具本体８の進行方向に対して前方の吸込み口１４ａと後方の吸込み口１４ｂと、床面１３との間に、仕切り版１２で区切られた吸引力が作用する２つの空間、空間１５ａと空間１５ｂを形成している。１６ａと１６ｂは、電動送風機の発する吸引風によって進行方向に対して前方の空間１５ａと後方の空間１５ｂに発生する吸引圧力を、各々検出する圧力検出手段である。１７ａと１７ｂは、進行方向に対して前方の吸い込み口１４ａと後方の吸い込み口１４ｂの開口面積を変更することによって、吸引風が作用する空間１５ａと空間１５ｂの吸引圧力を可変させる圧力変更調整手段である。１８は、吸込み具本体の移動する方向（前進、後進）を検出する移動方向検出手段である。圧力検出手段１６ａ、１６ｂと、圧力変更調整手段１７ａ、１７ｂと、移動方向検出手段１８は、判断制御手段１１によって制御されている。１９ａ、１９ｂは、吸引力が及ぶ進行方向に対して前方の空間１５ａと後方の空間１５ｂに各々設けられた、回転して床面と当接し、床面を叩いたり床面を掻いたりする効果がある回転体である。

以上のように構成された電気掃除機において、以下その動作、作用を説明する。

まず、本体１を商用電源（図示せず）に接続し、使用者は操作手段６によって運転を指示する。操作手段６から判断制御手段１１に操作信号が送られ、操作された内容にしたがって、判断制御手段１１は、例えば３００Ｗの電力で運転が行われるように駆動手段１０へ駆動信号を送る。駆動手段１０は送られてきた信号によって電動送風機２への通電を行い、電動送風機２は回転を開始し吸引力が発生する。この吸引力によって、被掃除面である床面１３に存在する塵埃が、吸込み具本体８の進行方向に対して前方の空間１５ａまたは、後方の空間１５ｂを通って、前方の吸込み口１４ａまたは、後方の吸込み口１４ｂより吸引され、接続管９、延長パイプ７の中を通って、ホース４を経て掃除機本体１内の紙袋３へ集塵される。

次に、吸込み具本体８の前進、後進させた時の動作について説明する。

図５（ａ）は、吸込み具本体８の前進時の側面断面図である。移動方向検出手段１８は、床面１３に当接する可動片を備えたスイッチである。吸込み具本体８を図５（ａ）に示す進行方向に移動させると、移動方向検出手段１８の可動片は進行方向に対して後方に傾く。この情報は判断制御手段１１に送られる。判断制御手段１１は、この情報から吸込み具本体８が前進方向に動かされていることを認識して、圧力変更調整手段１７ａ、１７ｂを次のように制御する。進行方向に対して前方にある圧力変更調整手段１７ａは、吸込み口１４ａの開口面積を小さくするように動作する。逆に、進行方向に対して後方にある圧力変更調整手段１７ｂは、吸込み口１４ｂの開口面積を、進行方向に対して前方の吸込み口１４ａの開口面積より大きくするように動作させる。このように制御することで、吸込み具本体８の進行方向に対して、前方にある吸引力が作用する空間１５ａの吸引圧力より、進行方向に対して後方にある吸引力が作用する空間１５ｂの吸引圧力の方を、強くすることができる。

次に、図５（ｂ）は、吸込み具本体８の後進時の側面断面図である。吸込み具本体８を図５（ｂ）に示す進行方向に移動（後進）させると、移動方向検出手段１８の可動片は進行方向に対して後方に傾く（前進時と逆方向に傾いている）。この情報は判断制御手段１１に送られる。判断制御手段１１は、この情報から吸込み具本体８が後進方向に動かされていることを認識して、圧力変更調整手段１７ａ、１７ｂを次のように制御する。進行方向に対して前方にある圧力変更調整手段１７ｂは、吸込み口１４ｂの開口面積を小さくするように動作する。逆に、進行方向に対して後方にある圧力変更調整手段１７ａは、吸込み口１４ａの開口面積を、進行方向に対して前方の吸込み口１４ｂの開口面積より大きくするように動作させる。このように制御することで、吸込み具本体８の進行方向に対して、前方にある吸引力が作用する空間１５ｂの吸引圧力より、進行方向に対して後方にある吸引力が作用する空間１５ａの吸引圧力の方を、強くすることができる。

以上のように、吸込み具本体８を前進、後進させた場合、吸込み具本体８の進行方向に対して、前方にある吸引力が作用する空間より、進行方向に対して後方にある吸引力が作用する空間の吸引圧力の方を、常に強くすることができる。

ここで、絨毯、布団や毛布、シーツといった柔らかい生地の寝具等を掃除した場合の動作、作用について説明する。

シーツ等の柔らかいものを、本発明の制御を行っていない従来の吸込み具２１で掃除した場合、図６に示すように、吸込み具２１は、寝具２２に強く吸い付く。図中の矢印は風の流れを示している。図７（ａ）に吸込み具本体８の進行方向に対して前方の吸引圧力が強い場合の例を示す。この場合、吸込み具本体８の進行方向前方の吸込み口全面を覆うほどに吸い付く。この時、吸込み具本体８の前方部には、下方向への力２３ａがかかる。これを進行方向２３ｂに動かすには、２３ｃに示す大きな力が必要となる。このため吸付き度合いによっては、吸込み具本体を進行方向に動かそうと図２の取手部５を持って力強く押しても吸込み具を全く動かすことができない状態になる。

これに対し、本発明の電気掃除機では、吸込み具本体８の進行方向に対して、前方にある吸引力が作用する空間より、進行方向に対して後方にある吸引力が作用する空間の吸引圧力の方を、常に強くなるように制御しているので、図７（ｂ）に示すようになる。この場合、吸込み具本体８の進行方向に対して後方の吸込み口は、強く寝具２２に吸い付くが、前方は吸引圧力が後方より弱いので、後方ほどは強く吸付かない。また、後方が強く吸付くことで、吸込み具本体８の前方が持ち上がる形となり、吸込み具本体８の前方に吸い付いている寝具２２をはがす方向の力として作用する。この時、吸込み具本体８の前方部には、下方向への力１９ａが加わっている。これを進行方向に１９ｂ（図７（ａ）に示した２３ｂと同じ）だけ動かすには、２４ｃに示す力だけで良いことになる。このように進行方向に対して前方の吸付き度合いを、後方より弱くする。または、後方の吸付き度合いを前方より強くすることによって、掃除がしにくい柔らかい生地の寝具等の掃除において、吸込み具本体８を進行方向に少ない操作力で動かすことができるようになる。また、使用者が、強い吸引力で吸込み具本体８が寝具２２に吸付くことを防止するために、吸引力の弱い運転モードに変更して集塵能力の低下を招くこともなくなる。

進行方向が、吸込み具本体に対して後進になった場合も、進行方向に対して前方、後方という考え方で制御する方法は全く同じであり、吸込み具本体８に対しての、前進、後進が逆になるだけである。

次に、図３に示した吸込み具本体８の前方と後方の吸引力が及ぶ空間１５ａと空間１５ｂに、各々設けた、回転して床面１３と当接し、床面１３を叩いたり、掻いたりする効果がある回転体１９ａ、１９ｂの動作、作用について説明する。

先ず図１２に、従来の寝具用吸込み具２３で、寝具２２を掃除した場合を示す。寝具用吸込み具２３は、その前後方向の略中央部の横幅一杯に吸込み口２５を備えている。寝具用吸込み具を前進させた時は、吸込み口２５から吸引圧力が作用する範囲２６の塵埃を捕集しようとする。布団等は、床とは異なり一度吸込み具が通過しただけでは、繊維に絡んだ塵埃や、表地下（布団の中）の塵埃全てまでは取りきれない。その為、何度も往復掃除する必要がある。そして、布団掃除の集塵性能を更に向上しようと、布団を叩いたり繊維の表面を掻くことによって、繊維に絡みついた塵埃や布団の中の塵埃を浮かせ効率良く吸引しようという目的で、回転体１９ａ、１９ｂを備えている。しかし、この寝具用吸込み具２３では、吸込み口２６から吸引圧力が及ぶ範囲２６は、進行方向の前後方向に対しては、極めて狭いものであり、回転体１９ａ、１９ｂの周辺には吸引圧力が及ばない。このため、回転体１９ａ、１９ｂによって叩かれたり掻かれたりして出てきた布団の表地やその内側に存在する塵埃は、吸引風が及ばないことで、布団の奥深くに落ち込んでしまい掃除が困難になるという課題があった。

これに対し、本発明の電気掃除機の例を図８に示す。動作については、図７（ｂ）で示したものと全く同じである。進行方向に対して前方の空間１５ａと後方の空間１５ｂには吸引圧力が作用している。そして、進行方向に対して前方にある空間１５ａより、進行方向に対して後方にある空間１５ｂの吸引圧力の方を、常に強くするよう制御している。これらの吸引圧力は、当接している布団の中にも作用する。布団の中に作用する吸引範囲は、範囲２６ａと範囲２６ｂのようになる。このように、本発明の回転体１９ａ、１９ｂの周辺には吸引力が作用しているため、回転体１９ａ、１９ｂによって叩かれたり掻かれたりして出てきた布団の表地やその内側に存在する塵埃は、布団の奥に落ちることなく表地裏の範囲２６ａまたは範囲２６ｂの吸引圧力によって留められるか、生地の隙間から吸引されることとなる。

このように、進行方向に対して前方の空間１５ａの吸引圧力は、後方の空間１５ｂに比べ弱いため、主に生地の裏に塵埃を留めておく役割を持ち、進行方向に対して後方の空間１５ｂは、留めていた塵埃を強い吸引力で、表地の繊維の隙間から一気に吸引する。

以上のように、本発明の掃除機は、操作性が良く集塵性能も良い吸込み具を備えた使用者にとって使用性が良い満足度の高い電気掃除機を提供することができる。

また、本実施の形態では、判断制御手段１１が、移動方向検出手段１８からの情報によって、吸込み具本体８が前進方向に動かされているのか、後進方向に動かされているかを認識して、駆動手段１０を制御し、電動送風機２の入力を変更することで、吸込み具本体の前進と後進毎に、吸込み具本体８の進行方向に対して前方の空間１５（１５ａ又は１５ｂ）と、後方の空間１５に作用する吸引圧力の変更を行うことができるようになる。後進の時に、前進の時より電動送風機２の入力を下げて、吸引圧力を減らす制御を行えば、使用者が自分から遠ざかった吸込み具本体８を、自分の近くに引き寄せるという力の入りにくい操作（後進）の負担を軽くすることができるようになり、使用者にとって操作性の良い使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

また、本実施の形態では、判断制御手段１１が、移動方向検出手段１８からの情報と、圧力検出手段１６（１６ａ、１６ｂ）からの情報によって、吸込み具本体８の進行方向と、吸込み具本体８の前方の空間１５（１５ａ又は１５ｂ）と、後方の空間１５に作用する吸引圧力を監視することで、被掃除面への吸付き度合いを検出できる。加えて、判断制御手段１１は、予め設けた操作が困難になる進行方向の前方空間の限界圧力閾値と、後方空間の限界圧力閾値を持つことで、圧力検出手段１６からの情報と前記閾値をそれぞれ比較し、限界圧力閾値をこえている場合には、被掃除面への吸付き過ぎと判断する。吸付き過ぎを検出した時には、前後の空間１５の圧力が所定の圧力未満になるように、判断制御手段１１は、駆動手段１０を制御して、吸引力を発生する電動送風機２の入力を下げるか、又は閾値を超えている空間１５の圧力を制御している圧力変更調整手段１７（１７ａ又は１７ｂ）を変更調整することで被掃除面への吸付き過ぎを解消する。このように自動で被掃除面への吸付き過ぎを解消する、使用者にとって操作性が良く使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

また、本実施の形態では、判断制御手段１１が、移動方向検出手段１８からの情報が切り換わる時間を元に、使用者が吸込み具本体８を操作する操作速度を演算するという操作速度検出手段２９を設け、判断制御手段１１は、操作速度検出手段２９からの情報によって、使用者が操作する吸込み具本体８の操作速度より、使用者が急いで掃除しているのか、念入りに掃除しているかなどの掃除状況を把握し、例えば、使用が急いで掃除していると判断したときには、操作性を軽くするために、判断制御手段１１は、圧力変更調整手段１７（１７ａ又は１７ｂ）を制御して、吸込み具本体８の進行方向に対して前方と後方の空間１５（１５ａ又は１５ｂ）の一方又は、双方の圧力変更をして、進行方向に対して前方の吸引圧力を、後方の吸引圧力に対して十分小さくなるように制御を行い、使用者の操作性を向上させる。又は、判断制御手段１１は、駆動手段１０を制御して、電動送風機２の入力を下げて、吸込み具本体８全体の被掃除面への吸付きを一様に弱くして使用者の操作性を向上させる。また、使用がゆっくりと念入りに掃除をしていると判断したときには、判断制御手段１１は、圧力変更調整手段１７（１７ａ又は１７ｂ）を制御して、吸込み具本体８の進行方向に対して前方と後方の空間１５（１５ａ又は１５ｂ）の一方又は、双方の圧力変更をして、進行方向に対して前方の吸引圧力を、後方の吸引圧力との比率差が縮まる方向に吸引圧力を少し上げるような制御を行い、吸込み具本体８全体の集塵性能を向上させる。又は、判断制御手段１１は、駆動手段１０を制御して、電動送風機２の入力を上げて、吸込み具本体８全体の被掃除面への吸引圧力を一様に上げて集塵性能を向上させる。このように、使用者の掃除状況を自動で検出判断し、その掃除状況に応じた操作性及び、集塵性能を提供することができる使用者にとって使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

また、図９は、本実施の形態における電気掃除機の第２の制御ブロック図である。本実施の形態では、回転体１９（１９ａ、１９ｂ）を回転駆動する電動機２７（２７ａ、２７ｂ）と、電動機２７を各々駆動する第２の駆動手段２８（２８ａ、２８ｂ）を設け、判断制御手段１１が、吸込み具本体８の前進、後進を移動方向検出手段１８の情報から検出して、常に進行方向と同方向に回転体１９が回転するように、第２の駆動手段２８を制御して、電動機２７を駆動させることにより、吸込み具本体８に自走性を持たせ、使用者の操作感を更に軽く快適なものにすることができる。また、電動機２７で回転駆動することにより、被掃除面を叩いたり表面を掻いたりする効果を一定に持続したり、強弱をつけたりすることで集塵性能を更に向上させることもできる使用者にとって使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

また、本実施の形態では、判断制御手段１１が、移動方向検出手段１８からの情報に応じて、吸込み具本体８の前方と後方の底面と床面との間に吸引力が作用する空間１５（１５ａ、１５ｂ）毎に、電動機２７（２７ａ、２７ｂ）によって回転駆動される回転体１９（１９ａ、１９ｂ）の回転数制御を行うようにしたもので、吸込み具本体８の進行方向に対して前方の空間１５（１５ａ又は１５ｂ）に発生する吸引圧力は、後方に比べて弱いので、前方の回転体１９（１９ａ又は１９ｂ）の回転数を後方の回転体１９（１９ａ又は１９ｂ）より速くして、被掃除面の叩き度合いや掻き度合いが後方より強くなるように、判断制御手段１１は、第２の駆動手段２８（２８ａ、２８ｂ）を制御し、電動機２７（２７ａ、２７ｂ）を駆動し、電動機２７によって回転駆動される回転体１９（１９ａ、１９ｂ）の回転数を変えることで、吸引圧力が異なる前方と後方、双方の空間１５（１５ａ、１５ｂ）の集塵性能差をなくすように制御することができる。また、被掃除面に強く吸付いて吸込み具本体８の進行方向への進行を妨げている後方空間に備えた回転体１９（１９ａ又は１９ｂ）の回転数を上げることで、吸込み具本体８に自走性を持たせ進行方向へ進み易くすることもできる使用者にとって使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

また、本実施の形態では、操作速度検出手段２９を設け、判断制御手段１１は、操作速度検出手段２９からの情報に応じて、第２の駆動手段２８（２８ａ、２８ｂ）を制御し、電動機２７（２７ａ、２７ｂ）を駆動し、電動機２７によって回転駆動される回転体１９（１９ａ、１９ｂ）の回転数制御を行うようにしたもので、使用者が操作する吸込み具本体８の操作速度情報より、使用者が急いで掃除しているのか、念入りに掃除しているかなどの掃除状況を把握する。例えば、使用者が急いで掃除していると判断したときには、吸込み具本体８の移動する速度が速いので、それに合わせて、被掃除面の叩き度合いや掻き度合いも速くするように判断制御手段１１は、第２の駆動手段２８（２８ａ、２８ｂ）を制御して、電動機２７（２７ａ、２７ｂ）を駆動し、電動機２７によって回転駆動される回転体１９（１９ａ、１９ｂ）の回転数制御を行う。また、使用者がゆっくりと念入りに掃除をしていると判断したときには、吸込み具本体８の移動する速度も遅いので、それに合わせて、被掃除面の叩き度合いや掻き度合いも遅くするよう回転体１９の回転数制御を行う。このように制御することで、使用者の操作速度や、掃除方法等の違いによらず、被掃除面の同じ面積に対する回転体１９（１９ａ、１９ｂ）による叩き度合い、掻き度合いをほぼ同じにすることができる。従って、使用者の操作速度や、掃除方法等の違いによる掃除仕上がりのバラツキをなくす事がで、被掃除面を効率良く綺麗にすることができる使用者にとって使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

また、本実施の形態では、判断制御手段１１が、圧力検出手段１６（１６ａ、１６ｂ）からの情報に応じて、吸込み具本体８の前方と後方の底面と床面との間に吸引力が作用する空間１５（１５ａ、１５ｂ）毎に、第２の駆動手段２８（２８ａ、２８ｂ）を制御し、電動機２７（２７ａ、２７ｂ）を駆動し、電動機２７によって回転駆動される回転体１９（１９ａ、１９ｂ）の回転数制御を行うようにしたもので、圧力検出手段１６により圧力が弱いと検出した場合には、判断制御手段１１は、第２の駆動手段２８を制御し、電動機２７を駆動して、電動機２７によって回転駆動される回転体１９の回転数をより速くして、被掃除面の叩き度合いや掻き度合いを上げることで、集塵性能を向上させる。また、圧力が強いと判断した時には、吸引圧力による十分な集塵性能があると判断して、判断制御手段１１は、第２の駆動手段２８を制御して、電動機２７を駆動し、電動機２７によって回転駆動される回転体１９の回転数を下げることで、消費電力の節約を行うとともに、吸引圧力が異なる空間での集塵性能差をなくすように制御することができる。また、判断制御手段１１は、予め設けた操作が困難になる進行方向の前方の空間の限界圧力閾値と、後方の空間の限界圧力閾値を持つことで、圧力検出手段１６からの情報と前記限界圧力閾値をそれぞれ比較し、限界圧力閾値をこえている場合には、被掃除面への吸付き過ぎと判断できるので、第２の駆動手段２８を制御し、電動機２７を駆動して、電動機２７によって回転駆動される回転体１９の回転数をより速くすることで、吸込み具本体８に自走性を持たせ、進行方向へ進み易くして操作性を良くすることもできる。このように自動で被掃除面への吸付き過ぎを解消する、使用者にとって操作性が良く使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

また、本実施の形態では、複数の運転モードを持つ掃除機において、入力が高く設定されている運転モード、例えば「強」モードで運転している場合には、判断制御手段１１は、被掃除面に作用する吸引圧力は強いと判断し、回転体１９の回転数を下げても十分な集塵性能が確保できると判断して、第２の駆動手段２８を制御して、電動機２７を駆動し、電動機２７によって回転駆動される回転体１９の回転数を下げる制御を行うことで、消費電力の節約を行う。また、判断制御手段１１は、予め設けた操作が困難になる進行方向の前方の空間の限界圧力閾値と、後方の空間の限界圧力閾値を持つことで、圧力検出手段１６からの情報と前記限界圧力閾値をそれぞれ比較し、限界圧力閾値をこえている場合には、被掃除面への吸付き過ぎと判断できるので、第２の駆動手段２８を制御し、電動機２７を駆動して、電動機２７によって回転駆動される回転体１９の回転数をより速くすることで、吸込み具本体８に自走性を持たせ、進行方向へ進み易くして操作性を良くすることもできる。また、入力が低く設定されている運転モード、例えば「弱」モードで運転している場合には、判断制御手段１１は、被掃除面に作用する圧力は弱いと判断して、第２の駆動手段２８を制御して、電動機２７を駆動し、電動機２７によって回転駆動される回転体１９の回転数を上げる制御を行うことで、回転体１９による被掃除面の叩き度合いや掻き度合いを上げて、集塵性能を向上させるように制御する。このように電動送風機２の入力に応じて、自動で被掃除面への吸付き過ぎを解消したり、自動で消費電力を節約したり、自動で集塵性能を上げたりする、使用者にとって操作性が良く使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

（実施の形態２）
以下、本発明の第２の実施の形態を説明する。第１の実施の形態と同一構成部分については、同一符号を付与してその詳細な説明を省略する。

図１０に本発明の第２の実施の形態を示す。図１０（ａ）は吸込み具本体８の前進時、図１０（ｂ）は吸込み具本体８の後進時の側面断面図である。図１０（ａ）、（ｂ）共に図５に示した回転ローラ（１９ａ、１９ｂ）の図示を省略している。

本実施の形態は、第１の実施の形態の図５における圧力変更調整手段１７ａ、１７ｂと、移動方向検出手段１８とを、図１０に示す弁３０と、歯車３１と、可撓性を有する可動片３２とで機構的に構成される移動方向検出手段兼圧力変更調整手段に置き換えたものである。本発明の第１の実施の形態と異なる構成を説明する。図１０において、可動片３２は可撓性を有しており、この可動片３２の一端側が床面１３と当接する。可動片３２の他端側は歯車３１に接続されており、歯車３１を吸込み具本体８の前進、後進に応じて回転させる。この歯車３１は、吸込み口１４ａと１４ｂの開口面積を調整する弁３０に設けられた歯と噛み合っており、歯車３１の回転に応じて弁３０が吸込み具本体８の進行方向と同方向に移動し、吸込み口１４ａと１４ｂの開口面積の調整を行うものである。

次に、吸込み具本体８の前進、後進させた時の動作について説明する。吸込み具本体８の前進時の図１０（ａ）においては、可動片３２は進行方向に対して後方に傾き、歯車３１を介して、弁３０が吸込み具本体８の前方に移動させることで、吸込み具本体８の前方の吸込み口１４ａの開口面積は小さくなり、逆に進行方向に対して後方の吸込み口１４ｂの開口面積は大きくなる。このように構成することで、吸込み具本体８の進行方向に対して、前方にある吸引力が作用する空間１５ａの吸引圧力より、進行方向に対して後方にある吸引力が作用する空間１５ｂの吸引圧力の方を、強くすることができる。また、後進時の図１０（ｂ）では、前進時の図１０（ａ）と前後逆の動作となる。

以上のように、吸込み具本体８を前進、後進させた場合、吸込み具本体８の進行方向に対して、前方にある吸引力が作用する空間より、進行方向に対して後方にある吸引力が作用する空間の吸引圧力の方を、常に強くすることができる。

その他の動作、作用はについては、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。

加えて、本実施の形態による吸込み具を備えた電気掃除機は、吸込み具を簡単な構成にしたことで、製造コストを下げることができる。また、構成が簡単なことで、吸込み具自体の質量を軽くすることもできるので、使用者の操作性をより向上させることができる。このように、使用者にとって入手しやすく、操作性の良い使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、吸込み具の前進、後進によって進行方向に対して、前方と後方に２つ以上の吸引空間を形成し、前方より後方の吸引圧力を強くすることによって、吸込み具の操作性を良くすることができる。そして、特に布団等の掃除において高い集塵性能を実現することができるので、寝具等の柔らかな生地のものを掃除する吸込み具及び、その吸込み具を備えた電気掃除機に特に有用である。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の制御ブロック図 同電気掃除機の斜視外観図 同電気掃除機の吸込み具の側面断面図 （ａ）同吸込み具を底面より見た図（ｂ）同吸込み具より回転体を取り外して底面より見た図 （ａ）同吸込み具の前進時の側面断面図（ｂ）同吸込み具の後進時の側面断面図 同吸込み具の吸引状態を表す側面断面図 （ａ）布団掃除時で、進行方向前方の吸引圧力が強い場合の同吸込み具の前進時の側面断面図（ｂ）布団掃除時で、進行方向後方の吸引圧力が強い場合の同吸込み具の前進時の側面断面図 同吸込み具の布団掃除時における集塵状況を表す側面断面図 同電気掃除機の第２の制御ブロック図 （ａ）本発明の実施の形態２における電気掃除機の吸込み具の前進時の側面断面図（ｂ）同吸込み具の後進時の側面断面図 従来の吸込み具の側面断面図 従来の寝具用吸込み具における布団掃除の集塵状況を表す側面断面図

符号の説明

２ 電動送風機
８ 吸込み具本体
１０ 駆動手段
１１ 判断制御手段
１４ 吸込み口
１５ 空間
１６ 圧力検出手段
１７ 圧力変更調整手段
１８ 移動方向検出手段
１９ 回転体
２７ 電動機
２８ 第２の駆動手段
２９ 操作速度検出手段
３０ 弁
３１ 歯車

Claims (7)

1. 吸引風を発生する電動送風機と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、前記電動送風機への電力供給量を調整する判断制御手段と、前記電動送風機が発生させる吸引風によって被掃除面から塵埃を吸引する吸込み具本体と、前記吸込み具本体の底面に設けられ、前記吸込み具本体の前方と後方の底面と床面との間に、少なくとも２つ以上の吸引力が作用する空間を形成する吸込み口と、前記吸引力が作用する空間に発生する吸引圧力を可変する圧力変更調整手段と、前記吸引力が作用する空間に発生する吸引圧力を検出する圧力検出手段と、前記吸込み具本体の前進、後進を検出する移動方向検出手段とを備え、前記判断制御手段は、前記移動方向検出手段又は前記圧力検出手段からの情報に応じて、前記前方と後方の吸引力が作用する空間の吸引圧力を、どちらか一方又は、双方の圧力変更調整手段を制御して、進行方向の前方の吸引力が作用する空間の吸引圧力を弱くする又は、進行方向の前方の吸引力が作用する空間の吸引圧力より、後方の吸引力が及ぶ空間の吸引圧力を強くすることを特徴とする吸込み具を備えた電気掃除機。
2. 判断制御手段は、移動方向検出手段又は圧力検出手段からの情報により駆動手段を制御することで前記電動送風機の入力を変更し、前方と後方の吸引力が作用する空間の圧力変更を行うことを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
3. 使用者が操作する吸込み具の操作速度を検出する操作速度検出手段を備え、判断制御手段は、移動方向検出手段又は圧力検出手段からの情報に替えて、前記操作速度検出手段からの情報により、圧力変更調整手段を制御し、前方と後方の吸引力が作用する空間の一方又は、双方の圧力変更を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 使用者が操作する吸込み具の操作速度を検出する操作速度検出手段を備え、判断制御手段は、前記操作速度検出手段からの情報により、駆動手段を制御することで電動送風機の入力を変更し、前方と後方の吸引力が作用する空間の圧力変更を行うことを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
5. 吸込み具本体の前方と後方の吸引力が作用する空間に設けられた回転体と、前記回転体を回転駆動する電動機と、前記電動機を駆動するための第２の駆動手段とを備え、判断制御手段は、移動方向検出手段又は圧力検出手段からの情報に応じて、前記第２の駆動手段を制御して前記電動機を駆動し、前記電動機によって回転駆動される前記回転体の回転方向を変える制御を行うことを特徴とした請求項１に記載の電気掃除機。
6. 吸込み具本体の前方と後方の吸引力が作用する空間に設けられた回転体と、前記回転体を回転駆動する電動機と、前記電動機を駆動するための第２の駆動手段とを備え、判断制御手段は、移動方向検出手段又は圧力検出手段からの情報に応じて、前方と後方の吸引力が作用する空間毎に、前記第２の駆動手段を制御して前記電動機を駆動し、前記電動機によって回転駆動される前記回転体の回転数制御を行うことを特徴とした請求項１に記載の電気掃除機。
7. 吸込み具本体の前方と後方の吸引力が作用する空間に設けられた回転体と、前記回転体を回転駆動する電動機と、前記電動機を駆動するための第２の駆動手段と、使用者が操作する吸込み具の操作速度を検出する操作速度検出手段とを備え、判断制御手段は、前記操作速度検出手段からの情報に応じて、前記第２の駆動手段を制御して前記電動機を駆動し、前記電動機によって回転駆動される前記回転体の回転数制御を行うことを特徴とした請求項１に記載の電気掃除機。

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