JPH0226522A - 自走機構を有する電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 （ｉ 本発明、家庭用もしくは業務用の床移動型の自走機構を
有する電気掃除機に関するものである。

従来の技術 従来の床移動型電気掃除機は第９図に示すような構成で
あった。第９図において、ファンモータを内蔵し集塵機
能を有する掃除機本体１に後輪２とキャスターローラ３
を設け、床ノズル４および延長管５を備えたホース６を
掃除機本体ｌの前方に連結固定したものであった。

発明が解決しようとする課題 従来の床移動型電気掃除機では掃除中に掃除機本体１を
引張りながら移動するが、掃除機本体１を移動開始させ
るとき、慣性によって最も大きな抵抗が手元に作用し、
床ノズル４のスムーズな操作を邪摩するため疲れ易く、
大変わづられしく感じられるものであった。特に、じゅ
うたん上では後輪２およびキャスターローラ３としての
走行ローラのころがり摩擦抵抗が増大するため移動開始
時の抵抗が１〜１．ｓｋｇと大きくなるｒごけでなく走
行時の抵抗もかなり大きくなり、使用感を悪くさせると
いう問題を有していた。

本発明は上記従来の問題を解決するもので、掃除機本体
移動開始時の抵抗力を軽減して、床ノズル操作をスムー
ズに行え、また、じゅうたんとなどでの掃除機本体引き
回し力を軽減して楽に快適に掃除をすることができる自
走機構を有する電気掃除機を提供することを目的とする
ものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の自走機構を有する電
気掃除機は、駆動モータに連結した走行ローラと、ファ
ンモータおよび集塵機能を有する掃除機本体と、前記掃
除機本体に連結されたホースとを備え、前記ホースに働
く引張り力によ−て作動して前記駆動モータをオンオフ
制御する第１駆動モータスイッチを掃除機本体に設けた
ものである。

さらに、本発明の自走機構を有する電気掃除機は、笛］
駆動モータスイッチはホースに働く張力で変位する変位
体と、前記変位を検出して作動するスイッチ体とからな
り、前記変位体は前記ホースに働く掃除機本体の前方向
および左右方向の引張り力によって変位するものである
。

さらに、本発明の自走機構を有する電気掃除機は、変位
体は掃除機本体に対して前後に回動自在に軸支され、前
記変位体に対してホースを揺動自在に軸支したものであ
る。

さらに、本発明の自走機構を有する電気掃除機は、ホー
ス手元部にファンモータ電源スイッチを設け、前記ファ
ンモータＷｔ源スイッチと第１駆動モータスイッチを駆
動モータと電源間で直列に接続してなるものである。

さらに、本発明の自走機構を有する電気掃除機は、ホー
ス手元部に＠２駆動モータスイッチを設け、第１駆動モ
ータスイッチと前記第２駆動モータスイッチを駆動モー
タと電源間に並列接続してなるものである。

さらに、本発明の自走機構を有する電気掃除機は、ホー
ス手元部にファンモータ電源スイッチと第２駆動モータ
スイッチを設け、前記ファンモータ電源スイッチのオン
接点側を第１駆動モータスイッチと、オフ接点側を第２
駆動モータスイッチと直列接続して駆動モータと電源間
に接続してなるものである。

さらに、本発明の自走機構を有する電気掃除機は、駆動
モータと走行ローラの間１ζ前進方向に対して軽負荷と
なる一方面クラッチを設けたものである。

さらに、本発明の自走機構を有する電気掃除機は、駆動
モータにデフギヤを介して連結した後輪と、ファンモー
タおよび集塵機能を有し、駆動源と【７て蓄電池を内蔵
した掃除機本体と、前記駆動モータをオンオフ制御する
少なくとも１つの駆動モータスイッチとを備え、前記蓄
電池を重心が前記後輪間の略中央でかつ前記後輪車軸の
略と方に位置するように配設したものである。

作用 と記構酸により、掃除機本体を移動させるときに、ホー
スを引張るだけで第１駆動モータスイッチを作動させ、
駆動モータをオンオフ制御して起動させることができる
ので、掃除機本体移動開始時の慣性による抵抗がなくな
り、スムーズに床ノズルなどの操作をすることができ、
特に、じゅうたん上でも軽く掃除機本体を引き回すこと
ができる。

さらに、第１の駆動モータスイッチは、掃除機本体の前
方向だけでなく、左右方向の引張り力によってもホース
に働く張力で変位体が変位し、この変位をスイッチ体で
検出するので、前方向移動時だけではなく左右方向への
回転時にも確実に起動モータを起動することができる。

さらに、ホースは変位体に対して揺動自在に軸支され変
位体は掃除機本体に対して前後に回動自在に軸支されて
いるので、上方向にホースを動かしただけではスイッチ
体は動作せず、前方向および左右方向に対してはホース
を軽く引張るだけで変位体が回動してスイッチを作動さ
せ、起動モータを確実に起動することができる。

さらに、ファンモータスイッチと第１駆動モータスイッ
チを駆動モータと電源間で直列に接続しているので、自
走が必要なとき、すなわち、ファンモータが回転して掃
除しているときにのみホースを引張ることにより自走機
能が働く、さらに、第２駆動モータスイッチがホース手
元部に設けられて、第１駆動モータスイッチと第２駆動
モータスイッチを並列に駆動モータと電源間に接続して
いるので、収納時など掃除機本体の長期移動が必要なと
き、ホースを引張り続けることなくホース手元部の第２
駆動モータスイッチにより早くしかも、楽に掃除機本体
を移動させることができる。

さらに、ファンモータ電源スイッチがオンのとき、すな
わち、ファンモー々か回転して掃除をしているときには
、ファンモータ電源スイッチのオン接点側に直列接続さ
れた第１駆動モータスイッチによってのみ自走機能が働
くので、ホースを引張るだけで掃除機本体を自走させる
ことができ、また、ファンモータ電源スイッチがオフで
掃除機本体の長期移動が必要なとき、ファンモータ電源
スイッチのオフ接点側に直列接続された第２駆動モータ
スイッチによってのみ自走機能が働くのでホースを引張
り続けることなくホース手元部の操作だけで早くしかも
楽をこ掃除機本体を移動させることができる。

さらに、一方向クラッチを、掃除機本体の前進方向に対
して軽負荷となるように駆動モータと走行ローラの間に
設けたので、電源がなく手動で掃除機本体を移動させる
場合でも走行ローラを軽く回転させることができ、楽に
掃除機本体を移動させることができる。

さらに、後輪と駆動モー々との間にデフギヤを介し、掃
除機本体に内蔵された蓄電池の重心が後輪間の略中央で
かつ、後輪車軸の路上力に位置するように配設したので
、自走機能を働らかせるためホースを左右に引張ったと
き、デフギヤによりスムーズに掃除機本体を方向転換さ
せることができるとともに、蓄電池の重量が片寄ること
なく、最も有効に後輪にその重量を負担させることがで
き、自走時、スリップや蛇行を防止することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図、第２図および第３図は本発明の一実施例を示す
自走機構を有する電気掃除機本体の縦断面図、側面図お
よび横断面図である。第１図〜３図において、１１およ
び１２は掃除機本体外殻を形成するボデー上およびボデ
ー下である。ボデーに、１１は上方に集塵部１３、その
後方に電池収納部１４を形成し、その上面に集塵部１３
の開口部を覆う蓋体１５が回動軸１６で軸支され、尾錠
１７で着脱自在に保持されている。集塵部１３内にはホ
ルダー１８に挿入された集塵用紙袋フィルタ１９と不織
布からなるプレフィルタ２０とが収められている。ボデ
ー上１１の上端部には回動軸２１で回動自在なハンドル
２２が設けられており、電池収納部１４には支軸２３を
中心に回動する電池ケース２４に挿入された蓄電池２５
が収納されている。ファンモータ２６はボデーに、ｌｌ
とボデー下１２とでサポートゴム前２７およびサポート
ゴム後２８を介して集塵部１３に当接して挾持固定され
ている。２９は弾性ゴム材からなるバンパーであり、ボ
デー上１１およびボデー下１２とで挟接されている。

３０は排気孔であり、ボデー上１１の両側面に形成され
ている。ボデー下１２には駆動モータ３１にデフギヤ３
２を介して連結した２個の後輪３３と２個のキャスター
ローラ３４が取り付けられている。３５は伝達ギヤであ
り、駆動モータ３１の出力軸に固定されている。３６は
伝達ギヤ３５に噛み合う噛い合い歯車であり、デフギヤ
３２の外輪表面上に形成されている。

３７、３８はデフギヤ３２の軸受である。駆動モータ３
１はＤＣモータであり、減速比５０〜１００の減速歯車
部３９を一体的に有している。

デフギヤ３２の構成は第４図に示すように４個の傘歯車
からなる差動歯車装置であり、外輪Ｃと出力軸Ａおよび
Ｂの各々の回転角θの間にはθＡ十０８＝θＣとなる関
係が存在するものである。

また、第１図および第５図に示すように、蓋体１５には
吸気孔パツキン４０を固定した当板４１が取り付けられ
ており、蓋体１５と当板４１との間に支軸４２を中心に
掃除機本体の前後に回動自在でばね体４３により吸気孔
パツキン４０方向に付勢された変位体４４とこの変位体
４４の長さ方向略中央部に設けた支軸４５を中心に揺動
自在に形成したホース接続孔４６・を有し、吸気孔パツ
キン４０とのタイト面４７を設けた差し込み台４８が取
り付けてあり、ホース４９が挿入しである。このときタ
イト面４７と吸気孔パツキン４０は支軸４５を中心とす
る球面形状にしである。

さらに、５０はスイッチ体であり、変位体４４に設けた
作用面５１と相対して蓋体１５内面に固定されたマイク
ロスイッチからなる。このスイッチ体５０と変位体４４
とで第１駆動モータスイッチ５２を構成している。また
、変位体４４は第５図に示すように略コ字型の枠体で合
成樹脂で製作してあり、作用面５１およびスイッチ体５
０は左右対称に２個配設され、駆動モータ３１と蓄電池
２５間に並列接続して電気的に結合されている。

第６図は本発明による床移動型電気掃除機の全体構成を
示す外観図である。掃除機本体５３ホース４９延長管５
４および床ノズル５５とからなりホース手元部５６には
ファンモータ２６の電源スイッチ５７と第２駆動モータ
スイッチ５８とが設られている。

第７図は本発明の一実施例を示す自走機構を有する電気
掃除機の自走回路の一部実体配線図である。第７図にお
いて、蓄電池２５のｅ側はファンモータ電源スイッチ５
７の共通接点Ｃに接続され、ファンモータ電源スイッチ
５７のオン接点ａはファンモータ２６と第１駆動モータ
スイッチ５２に接続され、ファンモータ［８スイツチ５
７のオフ接点すは第２駆動モータスイッチ５８を介して
第１駆動モータスイッチ５２と駆動モータ３１との接続
点に接続され、ファンモータ２６と駆動モータ３１との
接続点は蓄電池２５のｅ側に接続されている。

以上の構成において、以下、その動作を説明する。ホー
ス４９を進行方向にばね体４３の付勢力より大きな力で
引っ張ると変位体４４が変位しマイクロスイッチからな
るスイッチ体５０が押されてオンすることにより駆動モ
ータ３１を起動させ後輪３３の回転によって掃除機本体
５３が前進し、ホース４９に働く引張り力がばね体４３
の付勢力よりも小くなる位置まで進んだ後、ばね体４３
の付勢により変位体４４がもどされて回動し、スイッチ
体５０をオフするので駆動モータ３１は停止し、掃除機
本体５３も惰性分だけ進んだ後停止する。

このとき、進行方向を変えるべくホース４９の弓張り方
向を左右に変えれば掃除機本体５３はデフギヤ３２の作
用によって内輪と外輪に回転数の差を生ぜしめ、引張り
方向に容易に回転する。また、このとき、第１駆動モー
タスイッチ５２も、左右方向にホース４９が引張られて
も変位体４４が跋・れて変形し、かつスイッチ体５０が
左右に２個配設しであるため、少なくともいづれか一方
のスイッチ体５０が動作して駆動モータ３１は起動する
ことになる。さらに、ホース４９は変位体４４に対して
揺動自在に支軸４５で軸支されているため、ホース４９
を上下方向に動かしてもスイッチ体５０は動作せず、か
つ、使用者の身長の違いなどによってホース４９で変位
体４４を引張る高さ方向の角度が変っても変位体４４に
は高さ方向の角度による張力で回転モーメントは発生せ
ず、常に前方向および左右方向の引張り方向への単一な
力のみ作用するので、引張り力を効率的に変位体４４の
変位に変換できる。また、駆動モータ３１の運転時間は
ホース４９に引張り力が作用してスイッチ体５０が作動
している間だけなので必要最小限に制御でき、自走のた
めの構成も簡単にすむ。また、第１駆動モータスイッチ
５２は電源スイッチ５７と直列に接続しであるので、掃
除中（ファンモータ２６運転中）のみホース４９を引張
って駆動するが、ファンモータ２６が運転中ではないと
きにホース４９をあやまって引張っても駆動モータ３１
は起動しないので誤動作がなくなる。

さらに、ホース手元部５６に電瀞スイッチ５７と第２駆
動モータスイッチ５８を設け、電源スイッチ５７がオン
接点ａのとき、駆動モータ３１はホース４９を引張って
第１駆動モータスイッチ５２で起動され、駆動モータ３
１は電源スイッチ５７がオフ接点すのとき、ホース手元
部５６の第２駆動モータスイッチ５８で起動されるよう
になっている。

さらに、第３図で示すように、駆動モータ３１とデフギ
ヤ３２の間１こ進行方向に対して軽負荷となる一方向ク
ラッチ５９を介在させてあり、駆動源がなく手動で引張
るときにも駆動モータ３１を減速歯車部３９で増速して
回転させる必要をなくしである。

さらに、第１〜第３図に示すように、走行ローラ３３の
外周部を表面に凹凸（本実施例では横方向のローレット
溝）を形成した硬度的４０°〜６０°の合成ゴム材で覆
ってあり、この走行ローラ３３と床面とのすべり摩擦係
数を大きくしてスリップを防止し、ころがり摩擦係数を
大きくすることによって両輪に作用する負荷トルクの差
を小さくする。

さらに、第１図および第８図で示すように走行ローラ３
３の回転軸の略上方で両輪間の略中夫に蓄電池２５を配
設しているので、蓄電池２５０重量を片寄ることなく最
も有効に走行ローラ３３に負担させ、走行ローラ３３と
床面間のすべり抵抗力およびころがり抵抗力を十分確保
し、かつ両輪に均等に分割されるのでスリップや蛇行を
防止することができる。

発明の効果 以とのように本発明によれば、ホースを引張るだけで、
自走機構が働くので、掃除機本体移動開始時の抵抗がな
くなりスムーズに床ノズルなどの操作ができ、特に、じ
ゅうたんとでも軽く掃除機本体の引き回しができるので
楽で快適な掃除が可能になり使用感が向上するとともに
使い勝手が向上するものである。。

また、前方向と左右方向のホースの引張り力で変位体が
変位して駆動モータが起動するので前方移動時のみでな
く左右方向への回転時にも確実に起動モータを起動する
ことができ、回転時の抵抗を感じなくてすむようになる
。

また、変位体は掃除機本体に対して前後に回動自在に軸
支された回動体でかつ変位体に対してホースを揺動自在
に軸支しているので上下方向にホースを動かしただけで
は動作せず、これ番こより誤動作を防止でき、かつホー
スへの引張り力のみを変位体に伝達できるので、軽くス
イッチ動作を行うことができ、小さな引張り力で確実な
動作を行うことができる。

また、ファンモータ電源スイッチと第１駆動モータスイ
ッチを駆動モータと電源間で直列に接続することにより
、掃除をしているときのみホースを引張って自走機能を
働かせることができ、また、掃除中でないときにあやま
ってホースを引張っても、このときには駆動モータは起
動せず、誤動作はなくなり、使い得手が向上する。

また、第２駆動モータスイッチをホース手元部に設け、
第１駆動モータスイッチと第２駆動モータスイッチとを
駆動モータと電源間に並列接続することにより、収納時
などの長期移動が必要なとき、ホースを引張りつづける
ことなく早く、しかも楽に掃除機本体を移動させること
ができ、使い勝手が向上する。

また、ホース手元部にファンモータ電源スイッチと第２
駆動モータスイッチを設け、ファンモータ電源スイッチ
のオン接点側を第１駆動モータスイッチと、オフ接点側
を第２駆動モータスイッチと直列接続して駆動モータと
電源間に接続することにより、ファンモータ１を源スイ
ッチがオンのとき、すなわち、掃除中のみホースを引張
るだけで自走機能を働かせて掃除機本体を移動させるこ
とができ、また、ファンモータｆｆ［スイッチがオフの
とき、ホースを引張り続けなくともホース手元部の操作
だけで自走機能を働かせて掃除機本体を早く、しかも楽
に移動させることができ、状況に応じた自走をすること
ができ、使い勝手が向上する。

また、駆動モータと走行ローラの間に前進方向に対して
軽負荷となる一方向クラッチを設けたことにより、［＃
がなく手動で掃除機本体を移動させる場合でも掃除機本
体を軽＜、シかも楽に移動させることができ、使い憐手
が向上する。

また、後輪と駆動モータとの間にデフギヤを介したこと
により、自走機能を働かせるためホースを左右に引張っ
たとき、デフギヤによりスムーズに掃除機本体を方向転
換させることができ、また、後輪の回転軸の略上方で両
輪間の略中夫に蓄電池を配設しているので、蓄電池の重
量が片寄ることなく最も有効に後輪に負担させることが
でき、スリップや蛇行などを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す自走機構を有する電気
掃除機本体の縦断面図、第２図は同電気掃除機本体の側
面図、第３図は同電気掃除機本体の横断面図、第４図は
第３図におけるデフギヤの拡大断面図、第５図は第１図
のＤ−Ｄ’断面を示し、第１駆動モータスイッチの構成
を示す拡大図、第６図は同電気掃除機の全体構成を示す
外観図、第７図は同電気掃除機の自走回路の実体配線図
、第８図は蓄電池の収納位置を示す同電気掃除機の背面
図、第９図は従来の電気掃除機の全体構成を示す外観図
である。 １３・・・集塵部、１４・・・電池収納部、２５・・・
蓄電池、２６・・・ファンモータ、３１・・・駆動モー
タ、３２・・・デフギヤ、３３・・・走行ローラ、４２
　、４５・・・支軸、４３・・・ばね体、４４・・・変
位体、４９・・・ホース、５０・・・スイッチ体、５２
・・・第１駆動モータスイッチ、５３・・・掃除機本体
、５６・・・ホース手元部、５７・・・ファンモータｔ
Ｒ源スイッチ１５Ｂ・・・第２駆動モータスイッチ、５
９・・・一方向クラッチ。 第２１Ｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、駆動モータに連結した走行ローラと、ファンモータ
   および集塵機能を有する掃除機本体と、前記掃除機本体
   に連結されたホースとを備え、前記ホースに働く引張り
   力によって作動して前記駆動モータをオンオフ制御する
   第１駆動モータスイッチを掃除機本体に設けた自走機構
   を有する電気掃除機。 ２、第１駆動モータスイッチはホースに働く張力で変位
   する変位体と、前記変位を検出して作動するスイッチ体
   とからなり、前記変位体は前記ホースに働く掃除機本体
   の前方向および左右方向の引張り力によって変位する請
   求項１記載の自走機構を有する電気掃除機。３、変位体
   は掃除機本体に対して前後に回動自在に軸支され、前記
   変位体に対してホースを揺動自在に軸支した請求項２記
   載の自走機構を有する電気掃除機。 ４、ホース手元部にファンモータ電源スイッチを設け、
   前記ファンモータ電源スイッチと第１駆動モータスイッ
   チを駆動モータと電源間で直列に接続してなる請求項１
   記載の自走機構を有する電気掃除機。 ５、ホース手元部に第２駆動モータスイッチを設け、第
   １駆動モータスイッチと前記第２駆動モータスイッチを
   駆動モータと電源間に並列接続してなる請求項１記載の
   自走機構を有する電気掃除機。 ６、ホース手元部にファンモータ電源スイッチと第２駆
   動モータスイッチを設け、前記ファンモータ電源スイッ
   チのオン接点側を第１駆動モータスイッチと、オフ接点
   側を第２駆動モータスイッチと直列接続して駆動モータ
   と電源間に接続してなる請求項１記載の自走機構を有す
   る電気掃除機。 ７、駆動モータと走行ローラの間に前進方向に対して軽
   負荷となる一方向クラッチを設けた請求項１記載の自走
   機構を有する電気掃除機。 ８、駆動モータにデフギヤを介して連結した後輪と、フ
   ァンモータおよび集塵機能を有し、駆動源として蓄電池
   を内蔵した掃除機本体と、前記駆動モータをオンオフ制
   御する少なくとも１つの駆動モータスイッチとを備え、
   前記蓄電池を重心が前記後輪間の略中央でかつ前記後輪
   車軸の略上方に位置するように配設した自走機構を有す
   る電気掃除機。