JP5114393B2 - 掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電気モータを具備した本体装置、及び本体装置にプラグ接続可能であり、作動ユニット付きの操作ハンドルを具備した柄を有する掃除機に関するものであり、作動ユニットは機械的動作が可能で、電気モータの電力を制御するものであり、その制御に必要な信号が柄から本体装置に伝送され、更に、本体装置には信号受信機が配置されている。

課題とするこのタイプの掃除機は既知である。これらの掃除機の柄は、本体装置にプラグ接続可能な柄であり、例えば、機械的作動ユニットを形成する親指操作型の電力コントローラを具備する操作ハンドルが更に配置されている。この電力コントローラは、操作ハンドルに位置するケーブルを介して電気的に、又は機械的に、本体装置に内設されたスイッチに作用する。

本発明の技術的課題は、上述の従来技術に関して、本体装置の電気モータの電力制御の点で、課題とするこのタイプの掃除機を更に向上させることである。

この問題は、第一に請求項１の主題によって解決される。請求項１では、作動ユニットの機械的動作によって電力供給を受ける信号伝送装置を、操作ハンドルに内設する。本発明のこの改良は、本体装置の電力、又は吸引力を提供するために本体装置に内設された電気モータの電力を制御する構成を提供する。その際、作動ユニットは、充電式電池、又はプラグ接続を介して本体装置への電気接続をも同時に果たす電気接続といった形態の電力供給手段を別個に必要としない。こうした手段は、機械的動作が可能な作動ユニットを具備した操作ハンドルに内設され、更に、好適には、プラグ接続可能な柄全体に内設される。

この解決案において、本体装置は、本体装置の電源ユニットに直接接続される接続ケーブルを介して電力供給を受ける。柄又は操作ハンドルは、自らに電力を供給する自律型ユニットである。それ故、スライド式のスイッチ状である操作ハンドルは、信号を発生し、作動ユニットの機械的動作から生じる電力を用いることで、その信号は本体装置に伝送されて信号受信機によって検知される。操作ハンドルは、本体装置に付設された状態であっても、更には、充電式電池といった任意の電力蓄積手段が充電中であっても、それらの状態に関係なく独立的に機能する。従って、操作ハンドル及び内設の信号伝送装置は、信号を発生して本体装置の端部にある電気モータを制御する準備が整った状態に常にあり、極めて簡単な方法で信号を発生する。

上記に類似の構成を用いて、掃除機の能動アタッチメントを制御することができる。この構成では、柄側に設けられた操作ハンドルと作動ユニットを用いることで、掃除機に設けられた能動アタッチメントを制御できる。このアタッチメントは機械的動作が可能であり、制御の際に出される信号は、本体装置を迂回しアタッチメントに伝送される。

他の請求項の主題に関して、請求項１の主題を参照しながら以下で説明する。これらの請求項の主題は、その各々の構成の点においても重要である。

本発明の主題の有利な改良の１つにおいて、作動ユニットの機械的動作が圧電素子に作用することで電力が発生する。従って、スイッチの情報を伝送する電力は、スイッチ工程におけるこの機械的動作によって得られる。機械的動作が可能であるこの作動ユニットは、好適には多接点スイッチ(multiple-contact switch)の形を取る。このスイッチは、圧電キー等と組み合わせてある。圧電キーを操作する際、圧電素子である水晶が、バネによってパルス状に圧力をかけられる。まず、圧電キーの操作中に、このバネに予め圧力を与え、次に、作動ユニットの操作を続ける中でその圧力を突然解放する。その結果、電荷の形で電力が発生し、この電力を用いてスイッチ情報を本体装置に伝送する。作動ユニットが機械的に動作するのと同時に、作動ユニットの設定位置を電気回路である制御用電子装置が検知する。この情報は、光学的手段で伝送するのが好適である。本発明の改良によれば、本体装置にプラグ接続が可能である柄の領域はバッテリーを必要としない。更に、発生した作動信号が光学的手段によって本体装置に伝送される場合は特に、電気的及び機械的な接続も不要となる。よって、本発明の改良は、（掃除機内における）電圧付加部品に対して電気的接続を必要としないという意味でとりわけ有利であることが証明された。この改良によって、信号伝送はコスト効率が良くなり、損失が減り、それ故、保守をあまり必要としなくなる。

以下において、添付の図面を参照しながら本発明を更に詳細に説明する。図面は、１つの例示的実施形態のみを示す。
まず、図１は、手動案内型で柄付きタイプの機器として実施され、特に家庭用掃除機である掃除機１を図示している。掃除機１は、本体装置２を具備する。本体装置２には、吸引／送風ユニットを操作する電気モータＭ（図示せず）が付いている。本体装置２には、吸い上げた埃を収容するためのフィルターカセット２’が結合してある。フィルターカセット２’は、フィルターバッグ(図示せず)を収容している。本体装置２に直接的に組み込まれた電源ケーブルを用いることで、電気モータＭ及び他の電気（電子）部品（組立部品）に電力が供給される。

更に、本体装置２は、フィルターカセット２’の領域に架かる白鳥の首のような形をした突起を具備する。この突起は、自由端の領域において、掃除機１の柄３につなげる、プラグタイプのレセプタクル２’’を形成する。このプラグタイプのレセプタクル２’’と柄３の対応する端部は、機械的に作用するプラグタイプ接続部品として知られる形で形成される。柄３には、掃除機１から電力が供給されない。

柄３の自由端の領域には、操作ハンドル４が形成される。操作ハンドル４は、親指操作の作動ユニットＳを具備している。作動ユニットＳは、人間工学的に好ましい位置に設けられており、電力コントローラを成す。本体装置２に収容されている電気モータＭの電力は、この作動ユニットＳを用いることで調整される。その結果、掃除機１の吸引力は、例えば、床の敷物に適したものとなる。

床掃除をする目的で、本体装置２は、アタッチメント５に連通している。図中の例示的実施形態において、アタッチメント５は吸引ノズルを成す。

電気モータＭを制御するために、操作ハンドル４又は作動ユニットＳから本体装置２に信号が伝送され、信号受信機によって検知される。検知された信号は検知用電気回路を用いることで電気モータＭを制御する。

図の例示的実施形態において、信号は光波を用いて伝送される。柄３には、この目的で光導波路７が内設されている。光導波路７は、操作ハンドル４又は作動ユニットＳの領域から、柄３のレセプタクル２’’側の自由端にかけて延びている。

図３において、ＩＩは信号受信機を含む検知用電気回路を示している。検知用電気回路ＩＩは、本体装置２のプラグタイプのレセプタクル２’’領域に設けられている。この検知用電気回路ＩＩは、まず第一に、光波センサＬＷＳ及びマイクロプロセッサＭＣ_２を有する。マイクロプロセッサＭＣ_２は電気モータＭに作用し、トライアックＤ_３を用いることで電気モータＭを制御する。電気モータＭの制御は、検知される光信号に基づく。

光信号は、信号伝送装置である制御用電子装置Ｉの構成部品である発光ダイオードＬＥＤから出る。制御用電子装置Ｉは、作動ユニットＳの領域、即ち、操作ハンドル４の領域に内設される。この発光ダイオードＬＥＤは、柄３においてレセプタクル２’’側の端部とは反対側の端部に付設されている。

制御用電子装置Ｉは、自立回路として実施される故、個別の電力供給を必要としない。必要となる電力は、圧電キーＰを用いることで発生する。圧電キーＰは、機械的動作が可能である作動ユニットＳと組み合わせてある。圧電キーＰを操作する際、圧電素子である水晶が、バネによってパルス状に圧力をかけられる。まず、圧電キーＰの操作中に、このバネに予め圧力を与え、次に、作動ユニットＳの操作を続ける中でその圧力を突然解放する。その結果、電荷の形で電力が発生する。

圧電キーＰを操作する際に発生した電荷は、ダイオードＤ_１及びダイオードＤ_２を用いてキャパシタＣ_１にバッファ蓄積される。次に、抵抗Ｒ_１を介して、キャパシタＣ_２に充電され、その際の電圧は、ツェナーダイオードＺ_１によって制限される。

こうして、キャパシタＣ_２に定電圧Ｕ_Ｚ１が生じる。キャパシタＣ_１の電圧の方が定電圧Ｕ_Ｚ１より高い限り、定電圧Ｕ_Ｚ１はキャパシタＣ_２に存在する。キャパシタＣ_２の電圧がＵ_Ｚ１に同等である時間の長さは、発生した電荷及び後段の回路を通して放電される電流によって決まる。

キャパシタＣ_２の電圧は、マイクロプロセッサ（ＭＣ_１）を稼動させるために用いられる。マイクロプロセッサＭＣ_１は、キャパシタＣ_２の電圧が稼動に必要とされる最低電圧Ｕ_ｍｉｎを越えてから起動する。マイクロプロセッサＭＣ_１を初期化した直後、マイクロプロセッサＭＣ_１は、多接点スイッチの形を取る作動ユニットＳの状態を確認する。そして、選択する多接点スイッチ手段のａ、ｂ、ｃ又はｄに従って、マイクロプロセッサＭＣ_１は発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いてシリアル光信号を出力する。

シリアル光信号が出力された後、キャパシタＣ_２は、最低電圧Ｕ_ｍｉｎを下回るまで放電する。

柄３内部の光導波路７を用いることで、又は代替として反射を介することで、シリアル光信号は本体装置２の光波センサＬＷＳに直接伝送される。そして、シリアル光信号を検知する動作の後、シリアル光信号を用いて掃除機１を制御する。

開示された特徴は、その全てが（それ自身が）発明の要部を成す。これでもって、出願において、付随／添付の優先権の基礎書面（先の出願のコピー）の公開内容は、また十分に取り込まれ、この書面の目的及び特徴に関しても、また、先の出願の特許請求の範囲内に含まれている。

本体装置、アタッチメント、本体装置にプラグ接続される柄を有する、課題とするタイプの掃除機の斜視図を示す。 図１の柄を拡大した斜視図であり、柄は、部分的に描写されている本体装置から取り外した位置にある。 柄及び本体装置内の回路装置を示す略図である。

符号の説明

１ 掃除機
２ 本体装置
２’ フィルターカセット
２’’ プラグタイプのレセプタクル
３ 柄
４ 操作ハンドル
５ アタッチメント
７ 光導波路
Ｉ 制御用電子装置
ＩＩ 検知用電気回路
Ｃ_１ キャパシタ
Ｃ_２ キャパシタ
Ｄ_１ ダイオード
Ｄ_２ ダイオード
Ｄ_３ トライアック
ＬＥＤ 発光ダイオード
ＬＷＳ 光波センサ
Ｍ 電気モータ
ＭＣ_１ マイクロプロセッサ
ＭＣ_２ マイクロプロセッサ
Ｐ 圧電キー
Ｒ_１ 抵抗
Ｒ_２ 抵抗
Ｓ 作動ユニット
Ｐ 圧電キー
Ｚ_１ ツェナーダイオード
a 多接点スイッチ手段
b 多接点スイッチ手段
c 多接点スイッチ手段
d 多接点スイッチ手段

Claims (4)

1. 電気モータ（Ｍ）を具備した本体装置（２）、及び前記本体装置（２）にプラグ接続可能であり、作動ユニット（Ｓ）付きの操作ハンドル（４）を具備した柄（３）を有する掃除機（１）であり、前記作動ユニット（Ｓ）は機械的動作が可能で電気モータ（Ｍ）の電力を制御し、前記制御に必要な信号が柄（３）から本体装置（２）に伝送され、前記本体装置（２）には信号受信機が配置されている掃除機において、
   前記作動ユニット（Ｓ）の機械的動作によって発生した電力を供給されかつ供給された電力を用いて前記信号を伝送する信号伝送装置を前記操作ハンドル（４）に内設することを特徴とする掃除機。
2. 前記作動ユニット（Ｓ）の機械的動作が、圧電キー（Ｐ）に作用して電力を発生させることを特徴とする請求項１に記載の掃除機。
3. 前記作動ユニット（Ｓ）が機械的に動作するのと同時に、前記作動ユニット（Ｓ）の設定位置を検知用電気回路（ＩＩ）が検知することを特徴とする請求項１又は２に記載の掃除機。
4. 前記信号が、光信号であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の掃除機。

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