JP4896596B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電動送風機の動作モードをステップ的に変化させて設定可能な操作ボタンを有する操作部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、電動送風機とこの電動送風機の動作を制御する制御手段とを収容した掃除機本体を備えている。この掃除機本体には、電動送風機の吸込側に連通してホース体が接続されている。このホース体の先端部には、作業者が把持して操作する手元操作部が設けられている。この手元操作部には、作業者が電動送風機の動作モードを設定する操作ボタンが設けられている。この操作ボタンは、押し操作する毎に電動送風機の動作モードが順次切り換わるように構成されている。また、この手元操作部の先端側には、延長管および吸込口体としての床ブラシが順次接続されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平３−３９１２９号公報（第２頁、第２図）

しかしながら、上述の電気掃除機では、操作ボタンの操作により動作モードが順次切り換わるため、作業者が電動送風機を所望の動作モードに効率よく設定することが容易でない場合がある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、電動送風機を所望の動作モードに効率よく設定できる電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明は、電動送風機と、この電動送風機を互いに異なる３つ以上の複数の入力の動作モードのいずれかで選択的に動作させる制御手段とを収容した掃除機本体と、電動送風機の動作モードを段階的に変化させる操作ボタンを備えた操作部とを具備し、制御手段が、操作ボタンの操作１回当たりで変化させる動作モードの入力の変化量が異なる設定パターンを予め複数複数記憶し、所定時間内で操作ボタンを所定回数以上操作した場合に、設定パターンのいずれかを選択することにより操作ボタンの操作１回当たりで変化させる動作モードの入力の変化量を増加させるものである。

本発明によれば、所定時間内で操作ボタンを所定回数以上操作した場合に、制御手段が操作ボタンの操作１回当たりで変化させる動作モードの入力の変化量を増加させることで、この変化量の増加により動作モードの切り換えを加速し、電動送風機を所望の動作モードに効率よく設定できるとともに、制御手段による各種制御が容易になる。

以下、本発明の一実施の形態の電気掃除機の構成を図面を参照して説明する。

図２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電気掃除機である。

掃除機本体１の前部には、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操作部としての手元操作部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などを互いに異なる入力の３つ以上の複数、例えば６つ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。

また、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、この延長管８の先端には、例えば室内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吸込口体としての床ブラシ９が着脱可能に連通接続されている。この床ブラシ９は、図示しない回転清掃体としての回転ブラシを回転可能に備えるとともに、この回転ブラシを回転駆動させる駆動手段としてのモータ10を内蔵している。

そして、これらホース体４、延長管８および床ブラシ９により、管部Ｐが構成されている。

さらに、設定ボタン７は、図２および図３に示すように、例えば、電動送風機２の切モード選択用の切ボタン7aと、電動送風機２の動作モード切り換え用の操作ボタンとしてのマニュアルボタン7bと、床ブラシ９内のモータ10の駆動をオンオフする入力ボタンとしてのブラシボタン7cとを備えている。また、設定ボタン７の側方には、電動送風機２の動作モードを表示する表示部Ｄが把持部６の長手方向に沿って設けられている。なお、この表示部Ｄは、掃除機本体１に設けてもよい。

ここで、マニュアルボタン7bは、押し操作することで電動送風機２の入力を切り換え、この電動送風機２の動作モードを設定ステップ単位で段階的に変化させて、入力が大きい動作モードに順次切り換える、いわゆる送り操作キーである。そして、電動送風機２の動作モードは、例えば図４に示すように、最大入力状態でのマニュアルボタン7bの操作により最小入力状態に巡回する、サイクリックな変化をするように設定されている。

次に、上記一実施の形態の内部構造を図１を参照して説明する。

手元操作部５側には、ホース体４の壁部内に螺旋状に挿通された信号線11，12間に、常時インピーダンス13と、各ボタン7a，7b，7cのそれぞれに対応する常開のスイッチ14a，14b，14cと直列に接続され電動送風機２の動作モードに対応する複数の操作インピーダンス15a，15b，15cとが設けられており、これらインピーダンス13，15a，15b，15cには、手元操作部５に延長管８を介して接続される床ブラシ９のモータ10がダイオード16を介して並列に接続されている。

そして、手元操作部５では、設定ボタン７（図２）の操作に伴うスイッチ14a，14b，14cの開閉により常時インピーダンス13と、操作インピーダンス15a，15b，15cとによる合成インピーダンスが変化することで、流れる電流値を変化させて電動送風機２の動作モードおよびモータ10の駆動のオンオフを設定可能となっている。そして、この手元操作部５は、信号線11，12により、掃除機本体１内に設けられ電動送風機２などの駆動を制御する制御手段17に電気的に接続されている。

信号線11，12は、これら信号線11，12を構成する導電部材自体によるホースインピーダンスと、各種接点に形成される接点インピーダンスなどとにより形成されるインピーダンス21，22を有している。

常時インピーダンス13は、制御手段17側から所定の電圧が印加されることにより所定の電流が発生することで、ホース体４が掃除機本体１に接続されているかどうかを判定するためのものである。

操作インピーダンス15a，15b，15cは、設定ボタン７（図２）の操作に伴うスイッチ14a，14b，14cの閉成（短絡）により、常時インピーダンス13との並列回路を信号線11，12間に形成し、制御手段17側から所定の電圧が印加されることにより、電動送風機２などの動作モードに対応した所定の電流が発生することで、各動作モードに対応した設定信号を信号線11，12間に発生させるものである。

ダイオード16は、アノードが操作インピーダンス15a，15b，15c側に、カソードがモータ10側に、それぞれ電気的に接続されている。

一方、掃除機本体１側には、制御手段17と、電源26から供給された電力の一部を電動送風機２に出力する電力制御手段27とを有している。

制御手段17は、電源26から供給された電力の一部を、手元操作部５側へと信号線11，12により出力する給電機能と、この給電機能により印加された電圧による手元操作部５側からの常時インピーダンス13と操作インピーダンス15a，15b，15cなどとの合成インピーダンスによる手元操作部５での電流変化を読み取る読取機能と、この読み取った電流変化に基づき、ホース体４と掃除機本体１との接続、モータ10の動作、および、設定ボタン７（図２）を介して手元操作部５により設定された電動送風機２の動作を判定する判定機能と、この判定に対応して電力制御手段27の動作を制御して電動送風機２の駆動を制御する電動送風機制御機能とを有している。

また、制御手段17の読取機能においては、接地側に対して設けられた図示しない検出抵抗を流れる電流による電圧降下を介して、手元操作部５での電流変化を所定時間に所定回数読み取るように構成されている。

さらに、制御手段17の判定機能においては、ホース体４の掃除機本体１への接続、モータ10の動作、および、動作モードのそれぞれに対応して予め設定された複数の閾値範囲を有し、上記読取機能により読み取った電圧値がいずれの閾値範囲に含まれるかによって、ホース体４が接続されたかどうか、モータ10が動作しているかどうか、あるいは、作業者により設定された動作モードがいずれであるかを判定するように構成されている。

次に、上記一実施の形態の制御を図６のフローチャートを参照して説明する。

まず、常時インピーダンス13と操作インピーダンス15a，15b，15cとへの電圧の印加に対する電流値を制御手段17が読むことで、これら常時インピーダンス13と操作インピーダンス15a，15b，15cとの合成抵抗値を読み（ステップ１）、この読み取った合成抵抗値を予め設定された閾値と比較することで、ホース体４が掃除機本体１に接続されているかどうかを判定する（ステップ２）。

このステップ２において、ホース体４が接続されていないと判定した場合には、ステップ１に戻り、ホース体４が接続されていると判定した場合には、この読み取った合成抵抗値を制御手段17に予め設定された閾値と比較することで、動作モードあるいはモータ10のオンオフなどの設定操作の読み取りが可能かどうかを判定する（ステップ３）。

このステップ３において、設定操作の読み取りが可能でないと判定した場合には、ステップ１に戻り、ステップ３において、設定操作の読み取りが可能であると判定した場合には、この設定操作が動作モード操作であるかどうかを判定する（ステップ４）。

このステップ４において、設定操作が動作モード操作でないと判定した場合、すなわち切ボタン7a、あるいはブラシボタン7cが操作されたと判定した場合には、電動送風機２が動作しているかどうかを判定し（ステップ５）、このステップ５で電動送風機２が動作していないと判定した場合には、ステップ１に戻り、このステップ５で電動送風機２が動作していると判定した場合には、設定操作の内容を判定する（ステップ６）。

そして、このステップ６で設定操作が電動送風機２のオフであると判定した場合には、電動送風機２をオフし（ステップ７）、ステップ１に戻る。なお、このステップ７において、モータ10が動作している場合には、電動送風機２とともにモータ10もオフする。

また、ステップ６で、設定操作がモータ10のオン／オフであると判定した場合には、モータ10がオンの時には、モータ10をオフとし、モータ10がオフの時にはモータ10をオンして（ステップ８）、ステップ１に戻る。

一方、ステップ４において、設定操作が電動送風機２の動作モード操作であると判定した場合、すなわちマニュアルボタン7bを操作されたと判定した場合には、この設定操作を制御手段17が予め設定された所定時間内に所定回数以上読み取ったかどうか、すなわち、マニュアルボタン7bが早押し操作されたかどうかを判定する（ステップ９）。

なお、このステップ９において、所定時間に所定回数以上、例えば２回以上のマニュアルボタン7bの操作を読み取ったかどうかを、操作行為の継続中での断続時間（間隔ｔ）が所定時間以下であるかどうかによって判定することも可能である。

そして、このステップ９において、設定操作を制御手段17が予め設定された所定時間内に所定回数以上読み取ったと判定した場合、すなわち、図５に示すタイミングチャートのように、作業者がマニュアルボタン7bを、いわゆる早押しした場合には、設定ステップの単位当たりの変化量を増加、換言すればステップ段を減少させて動作モードの変化を粗くし（ステップ10）、動作モードを判定する（ステップ11）。

なお、ステップ10において、設定ステップの単位当たりの変化量を増加させる場合には、例えば予め設定ステップの単位当たりの変化量が異なる複数の設定パターンを制御手段17などに設定しておき、これら設定パターンの中で、設定ステップの単位当たりの変化量が大きいものを選択する制御などが可能である。

一方、ステップ９において、設定操作を制御手段17が予め設定された所定時間内に所定回数以上読み取っていないと判定した場合には、設定ステップの単位当たりの変化量を増加させた状態でこの設定ステップの単位当たりの変化量の増加をオフとする所定条件となったかを判定し（ステップ12）、このステップ12において、所定条件になったと判定した場合には、増加させた設定ステップの単位当たりの変化量を元に戻し、換言すれば、ステップ段を増加させて動作モードの変化を元の状態に戻し（ステップ13）、ステップ11に進む。また、ステップ12において、所定条件となっていないと判定した場合には、そのままステップ11に進む。

なお、設定ステップの単位当たりの変化量の増加をオフとする所定条件としては、例えばブラシボタン7cをマニュアルボタン7bと同時に操作した場合、マニュアルボタン7bを操作しない状態が所定時間以上継続した場合、あるいは、マニュアルボタン7bを所定時間以上押し続けた場合など、任意の場合を設定できる。

そして、ステップ11にて動作モードを判定した後、制御手段17へと、識別した動作モード信号を送る（ステップ14）。

なお、ステップ11での動作モードの判定の際には、例えばマニュアルボタン7bを早押し操作した場合に、一旦入力が最小の動作モードに強制的に設定するようにしてもよい。

この後、ステップ14にて入力された動作モード信号に応じて、制御手段17が電動送風機２を駆動させ（ステップ15）、ステップ１に戻る。

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および床ブラシ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を把持してマニュアルボタン7bを操作すると、この電動送風機２が所定の動作モードで駆動される。

この状態で、作業者は、マニュアルボタン7bを所望の回数押し操作することで、電動送風機２を所望の動作モードに設定する。

このとき、例えばマニュアルボタン7bをゆっくり操作すると、電動送風機２の動作モードが少しずつ順次切り換わり、マニュアルボタン7bを早押し操作した後、マニュアルボタン7bを操作すると、電動送風機２の動作モードが一度に大きく切り換わるので、掃除する床面に応じて作業者がこれらを適宜選択する。

そして、作業者は、把持部６を把持して床面上で床ブラシ９を前後に走行させ、この床ブラシ９の先端から床面の塵埃を吸い込む。

また、掃除の際に、作業者が所定のブラシボタン7cを適宜操作すると、モータ10が駆動され、このモータ10の駆動により回転ブラシが回転することで、床面の塵埃を掻き出したり、床面を磨いたりする。

そして、床ブラシ９の先端から空気とともに吸い込まれた塵埃は、床ブラシ９から延長管８およびホース体４を順次通過した後、掃除機本体１の本体吸込口３へと導かれて、この掃除機本体１内に収容された図示しない集塵パックに捕集される。

塵埃が捕集された空気は、電動送風機２へと吸気されて排気風となり、掃除機本体１の図示しない排気口から外部へと排気される。

掃除を終了する際には、切ボタン7aを操作することで、電動送風機２が停止する。

上述したように、上記一実施の形態によれば、所定時間内でマニュアルボタン7bを所定回数以上操作した場合に、制御手段17がマニュアルボタン7bによる動作モードの設定ステップの単位当たりの変化量を増加させることで、この変化量の増加により動作モードの切り換えを加速し、電動送風機２を所望の動作モードに効率よく、素早く設定できる。

すなわち、必要以上に吸込力を上げない場合など、掃除条件が略一定で継続する場合などには、マニュアルボタン7bを通常通りゆっくりと操作することで、慎重に吸込力を加減しながら電動送風機２を動作させてきめ細かい掃除が可能になり、また、例えば砂などが多い床面を掃除する際には、入力を増加させる動作モードに設定し、例えば紙や綿埃などが多いところでは、入力を低下させて紙などの不用意な吸い付きを防止するなど、汚れの程度が強い所を掃除する場合などには、マニュアルボタン7bを早押し操作することで、動作モードの設定ステップの単位当たりの変化量を増加させて大雑把に変化させ、掃除の場面ごとに、吸込条件を大きく変えて作業性を向上できる。

特に、近年、作業者は、動作モードを細かく制御することを要求する傾向にあり、このように動作モードを細かく設定できるようにすると、設定ステップの単位当たりの変化量が少なく、急いで電動送風機２の入力を増加させたい場合などに、操作が煩わしいという問題があるため、上記のようにマニュアルボタン7bを早押し操作した際に設定ステップの単位当たりの変化量を増加させる制御を採用することで、通常の細かい掃除に対応しつつ、急を要する場合には電動送風機２を素早く所望の動作モードに設定でき、使い勝手を向上できる。

しかも、動作モード毎にボタンを設ける構成と比較して、１つのマニュアルボタン7bのみで複数の動作モードに対応できるので、手元操作部５の構成を簡略化できる。

そして、作業者は、急いで動作モードを変化させる際に、心理的理由から短時間にマニュアルボタン7bを複数回押す傾向があるため、マニュアルボタン7bを早押し操作すると設定ステップの単位当たりの変化量が増加するように構成することで、作業者の心理的理由による動作に対応しているから、使い勝手が良好になる。

また、電気掃除機においては、設定ボタン７を押し続けることで連続的に動作モードを変化させることが、電動送風機２の性質上好ましくなく、さらに、動作モードの変化はサイクリックなので、入力を下げたい場合でも、一旦入力を最大まで上げる必要があるから、切り換えに時間がかかるので、マニュアルボタン7bを早押し操作した際に設定ステップの単位当たりの変化量を増加させる制御を採用することで、電動送風機２に必要以上の負荷を与えたりすることなく電動送風機２を素早く所望の動作モードに設定可能となる。

そして、設定ステップの単位当たりの変化量を増加させる際に、予め設定された複数の設定パターンから選択する場合には、制御手段17による各種制御が容易になる。

なお、上記一実施の形態において、設定ステップの単位当たりの変化量は３種類以上あってもよい。すなわち、通常の設定ステップから早押し操作をすると、設定ステップの単位当たりの変化量が増加し、さらに早押し操作をすると、設定ステップの単位当たりの変化量がさらに増加するように構成することも可能である。

また、電動送風機２の動作モード数は、３つ以上であれば、任意に設定できる。

さらに、早押し操作を認識させる際には、所定時間に所定回数の押し操作があればよく、２回の押し操作に限定されない。

そして、電気掃除機としては、キャニスタ型に限らず、床ブラシ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、その他、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電気掃除機を示すブロック図である。 同上電気掃除機を示す斜視図である。 同上電気掃除機の操作部を拡大して示す斜視図である。 同上電気掃除機の通常動作の制御を示すタイミングチャートである。 同上電気掃除機の設定ステップの単位当たりの変化量を増加した制御を示すタイミングチャートである。 同上電気掃除機の制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 掃除機本体
２ 電動送風機
５ 操作部としての手元操作部
7b 操作ボタンとしてのマニュアルボタン
17 制御手段

Claims (1)

1. 電動送風機と、この電動送風機を互いに異なる３つ以上の複数の入力の動作モードのいずれかで選択的に動作させる制御手段とを収容した掃除機本体と、
   前記電動送風機の動作モードを段階的に変化させる操作ボタンを備えた操作部とを具備し、
   前記制御手段は、前記操作ボタンの操作１回当たりでの動作モードの入力の変化量が異なる設定パターンを予め複数記憶し、所定時間内で前記操作ボタンを所定回数以上操作した場合に、前記設定パターンのいずれかを選択することにより前記操作ボタンの操作１回当たりで変化させる動作モードの入力の変化量を増加させる
   ことを特徴とした電気掃除機。

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