JPH0790012B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は家庭用および産業用などの電気掃除機および電
気掃除機の床用吸込具に関するものである。

従来の技術 従来より電気掃除機は、電動送風機および集塵装置など
を内蔵した本体部と、この本体部と床用吸込具とを接続
するホースおよび延長パイプから成り、延長パイプの手
元部を使用者が動かし、床用吸込具の移動と本体部の移
動とを同時に行っていた。

第７図は従来の電気掃除機の全体構成を示す概略図であ
る。第７図において、１は電気掃除機の本体部であり、
電動送風機および集塵装置などを内蔵している。２は車
輪であり、本体部１の移動を軽く行うためのものであ
る。３は本体部１に連結されたホース、４はホース３と
連結された延長パイプ、５は延長パイプの手元部、６は
延長パイプに連結された床用吸込具である。

以上のように構成された電気掃除機を用いて掃除を行う
とき、使用者は、手元部５を握って、床用吸込具６を移
動させつつ床面上の塵埃を床用吸込具６を介して吸取
り、かつホース３を引張ることにより本体部１を引廻し
て移動していた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような従来の構成では、床用吸込
具６の移動体と本体部１の移動とを同時に使用者が行う
ため掃除時の作業性が悪く、使い勝手も満足できるもの
ではない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、床用吸込具
の移動に応じて本体部を自動的に追従させることのでき
る電気掃除機および電気掃除機の床用吸込具を提供する
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第１の手段は、床用
吸込具と、駆動用モータを設けた掃除機本体と、前記床
用吸込具と掃除機本体とを連結するホースと、前記掃除
機本体に回転可能に設けた車輪とを備え、前記床用吸込
具の移動量及び移動方向を検知する移動量検知手段と、
この移動量検知手段からの出力信号により前記掃除機本
体を前記床用吸込具の移動に応じて追従させるよう前記
駆動用モータを制御するモータ制御手段とを備えたもの
である。

また、本発明の第２の手段は、床用吸込具と、掃除機本
体と、前記床用吸込具と掃除機本体とを連結するホース
と、前記掃除機本体に左右独立して回転可能に設けた車
輪と、この車輪を駆動する左右独立した駆動用モータと
を備え、前記床用吸込具の移動量及び移動方向を検知す
る移動量検知手段と、この移動量検知手段からの出力信
号により、前記左右の車輪の各々の移動量を決定する左
右比較手段と、この左右比較手段の各々の出力により前
記掃除機本体を前記床用吸込具の移動に応じて追従させ
るよう前記左右の駆動モータを各々制御する左右独立し
たモータ制御手段とを備えたものである。

さらに、本発明の第３の手段は、上記第１の手段におい
て、移動量検知手段は、床用吸込具内に床面に接して回
転する球体と、この球体に接して回動し、延長パイプと
直角に設けられた回動軸を有するロータリエンコーダ
と、このロータリエンコーダの出力を復号して駆動用モ
ータの回転量及び回転方向を決定するデコーダとからな
るものである。

さらに、本発明の第４の手段は、上記第１の手段におい
て、移動量検知手段の出力信号を基準値と比較し、基準
値よりも大きい場合に前記移動量検知手段の出力信号を
出力する比較手段を設け、この比較手段の出力により掃
除機本体を床用吸込具の所定量以上の移動に応じて追従
させるよう駆動用モータを制御するものである。

さらに、本発明の第５の手段は、上記第２の手段におい
て、移動量検知手段は、床用吸込具内に床面に接して回
転する球体と、この球体に接して回動し、同一平面内に
位置して互いに直交する２本の回動軸を有する延長パイ
プと直角に設けられた回動軸を有するロータリエンコー
ダと、このロータリエンコーダの各々の回転軸出力を復
号するデコーダとからなるものである。

さらには、本発明の第６の手段は、上記第２の手段にお
いて、左右比較手段の各々の出力信号を基準値と比較
し、基準値よりも大きい場合に前記左右比較手段の出力
信号を出力する左右独立した比較手段と、この左右の比
較手段の出力により掃除機本体を床用吸込具の所定量以
上の移動に応じて追従させるよう左右の駆動用モータを
制御するものである。

作用 上記第１の手段により、床面を移動する床用吸込具の移
動量及び移動方向を移動量検知手段により検知し、この
移動量検知手段からの出力信号により、モータ制御手段
を介して駆動用モータを制御し、床面吸込具の移動に応
じて追従させるように掃除機本体を前後に移動させるこ
とができる。

また、第２の手段により、床面を移動する床面吸込具の
移動量及び移動方向を移動量検知手段により検知し、こ
の移動量検知手段からの出力信号により、左右比較手段
により左右の車輪の移動量を決定し、これを左用及び右
用の駆動モータに制御手段に入力して、左右独立したの
駆動用モータを制御するので、床面吸込具の前後左右あ
るいは斜方向の移動量に応じて掃除機本体を前後左右あ
るいは斜方向に追従させることができる。

また、第３の手段により、床面を移動する床用吸込具の
移動量を、球体の回転によりとらえ、これをロータリエ
ンコーダーで電気信号に変換し、さらにこのロータリエ
ンコーダーでとらえた床用吸込具の移動量を示す信号を
デコーダで復号し、この復号出力により、モータ制御手
段を介して駆動用モータを制御し、床用吸込具の移動に
応じて追従させるように掃除機本体を前後に移動させる
ことができる。

また、第４の手段により、第１の手段において、移動量
検知手段からの出力信号を基準値と比較手段により比較
し、この基準値より大きい出力信号のみを出力して、モ
ータ制御回路を介して駆動用モータを制御するので、床
用吸込具と掃除機本体との間隔が前あるいは後に一定量
以下に狭くなるか、あるいは一定量以上に広がったとき
に、床用吸込具の所定量以上の移動に応じて追従させる
ように掃除機本体を自動的に移動させることができる。
また、移動量検知手段からの出力信号が基準値以下のと
きには、床用吸込具は小さな前後移動量であり、このと
き、この出力信号はモータ制御手段に出力されず、掃除
機本体の小刻みな移動はなくなる。

さらに、第５の手段により、床面を移動する床用吸込具
の移動量を、球体の回転によりとらえ、同一平面内に位
置して互いに直交する２本のロータリエンコーダで電気
信号に変換する。さらにこのロータリエンコーダでとら
えた床用吸込具の移動量を示すそれぞれの信号をデコー
ダでそれぞれ復号し、左右比較手段でそれぞれの復号を
比較し、左右の車輪のそれぞれの移動量を決定し、これ
を左用及び右用の駆動モータに制御手段に入力し、左右
独立したの駆動用モータを制御するので、床用吸込具の
前後左右あるいは斜方向の移動量に応じて掃除機本体を
前後左右あるいは斜方向に追従させることができる。

さらには、第６の手段により、第２の手段において、左
右比較手段からのそれぞれの出力信号と左右独立した比
較手段により基準値と比較し、基準値よりも大きい場合
に左右独立した比較手段より出力し、掃除機本体を追従
させるよう移動させる。左右比較手段からの出力が基準
値以下のときには、床用吸込具は小さな移動量であり、
このとき、左右比較手段からの出力信号はモータ制御手
段に出力されず、掃除機本体の前後左右の小刻みな移動
はなくなる。

実施例 以下、本発明の実施例について、第１図〜第６図を参照
しながら説明する。

第１図は本発明における床用吸込具の構成図である。第
１図において、11は床面の塵埃を吸込むための床用吸込
具、12は床用吸込具11に連結した延長パイプ、13は床面
に接しながら回転する球体、14は球体13に接し、かつ、
延長パイプ12に対し直角方向の回転軸を有するロータリ
エンコーダ、15はロータリエンコーダからのパルスを信
号に変えるエンコーダ、Ｘはエンコーダ15からの出力で
ある。

以上のように構成された床用吸込具について以下、その
動作を説明する。

第１図において、床用吸込具11を床面上で前後に動かす
と、球体13も床面に接しているので前後の移動量に応じ
て回転する。さらに、ロータリエンコーダ14の回転軸も
球体13に接しているので、球体13の回転に応じて回転
し、球体13の回転量をパルスに変換してエンコーダ15を
通して信号が出力される。したがって、床用吸込具11の
前後の移動量がエンコーダ15の信号出力Ｘとして取り出
すことができる。

第２図は本発明における床用吸込具の構成図である。第
２図において、16は床面の塵埃を吸込むための床用吸込
具、17は床用吸込具16に連結した延長パイプ、18は床面
に接しながら回転する球体、19a,19bはロータリエンコ
ーダであり、球体18に接し、かつ、それぞれの回転軸が
同一平面内に位置して互に直角に配設されている。20は
エンコーダであり、ロータリエンコーダ19a,19bからの
パルスをＸ−Ｙ座標信号に変換する。

以上のように構成された床用吸込具について以下、その
動作を説明する。

第２図において、床用吸込具16を床面上で前後左右に動
かすと、球体18も床面に接しているので、前後左右の移
動量に応じて回転する。さらに、ロータリエンコーダ19
a,19bも球体18に接しているので、球体18の回転に応じ
て回転し、球体18の回転量をパルス信号に変換し、エン
コーダ20を通してＸ−Ｙ座標信号が出力される。したが
って床用吸込具16の前後左右の平面上の移動量がエンコ
ーダ20からのＸ−Ｙ座標信号として取り出すことができ
る。

第３図は本発明の第１の実施例の電気掃除機の自走機能
の構成を示すブロック図である。第３図において、21は
第１図に示した床用吸込具11の電気回路ブロックを示し
ている。22はデコーダであり、床用吸込具11のエンコー
ダ15からの信号を復号する。23はモータ制御回路であ
り、デコーダ22の出力により駆動用モータ24を制御す
る。25a,25bは左右の車輪であり、駆動用モータ24によ
り駆動されて掃除機本体部が自走する。

以上のように構成された電気掃除機について、以下、そ
の動作を説明する。

第３図において、床用吸込具11の前後移動量がパルス信
号に変換されて、デコーダ22に入力されて復号され、駆
動用モータ24の回転量、および回転方向を決定し、モー
タ制御回路23に伝達する。したがって駆動用モータ24が
回転して、左右の車輪25a,25bが回転し、掃除機本体が
床用吸込具11の前後移動に応じて自動的に追従すること
になる。

第４図は、本発明の第２の実施例の電気掃除機の自走機
能の構成を示すブロック図である。第４図において、第
３の実施例におけるデコーダ22とモータ制御回路23との
間に比較回路26を介装したものである。

以上のように構成された電気掃除機について、以下、そ
の動作を説明する。

第４図において、デコーダ22の出力を比較回路26に入力
し、このデコーダ出力を積分したものと基準値とを比較
することにより、基準値よりも小さい、床用吸込具11の
小さな前後移動量（たとえば30cm以内）に対してはモー
タ制御回路23に信号を出力せず、基準値よりも大きいと
きにデコーダ出力の信号を出力してモータ制御回路23に
より駆動用モータ24を回転させる。このことで、電気掃
除機本体の小きざみな移動がなくなり床用吸込具11との
間隔が一定量以上に広がったり、一定量以下にせまくな
ったときのみ、掃除機本体が、床用吸込具11の所定量以
上の移動に応じて追従するように、前後に移動すること
になる。

第５図は、本発明の第３の実施例の電気掃除機の自走機
能の構成を示すブロック図である。第５図において、27
は第２図に示した床用吸込具16の電気回路ブロックを示
している。28はデコーダであり、エンコーダ20からのそ
れぞれの出力信号を復号する。29は左右比較回路であ
り、床用吸込具16の前後左右の移動量に応じて左車輪30
aおよび右車輪30bの回転方向と回転数とを決める。31a,
31bはそれぞれ左用および右用のモータ制御回路であ
り、左右比較回路29からのコントロールで動作する。32
a,32bは駆動用モータであり、左右の車輪30a,30bをそれ
ぞれ駆動制御する。

以上のように構成された電気掃除機について、以下、そ
の動作を説明する。

第５図において、床用吸込具16の床面上における前後左
右の移動量が信号としてデコーダ28に入力されて復号さ
れ、左右比較回路29で左車輪30aと右車輪30bとのそれぞ
れの回転数差あるいは前後回転差とに分解され、モータ
制御回路31a,31bに伝達され、駆動用モータ32a,32bとを
それぞれ個別に駆動させることにより掃除機本体を前後
左右、あるいは斜方向に移動させることができる。した
がって、床用吸込具16の移動に応じて掃除機本体を追従
させることができる。

第６図は本発明の第４の実施例の電気掃除機の自走機能
の構成を示すブロック図である。第６図において、第３
の実施例における左右比較回路29と左用のモータ制御回
路31aおよび右用のモータ制御回路31bとのそれぞれの間
に比較回路33a,33bをそれぞれ介装したものである。

以上のように構成された電気掃除機について、以下、そ
の動作を説明する。

第６図において、左右比較回路29で左右の車輪の移動量
に分解された信号を左用および右用のそれぞれの比較回
路33a,33bに入力し、左右比較回路29からの出力を積分
したものと基準値とを比較することにより床用吸込具16
の小さな前後左右の移動量（たとえば30cm以内）に対し
ては、モータ制御回路31a,31bに信号を出力せず、基準
値以上の移動量のときだけに、信号を出力して左あるい
は右車輪30a,30bを駆動する駆動用モータ32a,32bをそれ
ぞれ回転させる。このことで掃除機本体の小きざみな移
動がなくなり、床用吸込具16との間隔が一定量以上に広
がったり、一定量以下にせまくなったときのみ、掃除機
本体を前後左右あるいは斜方向に移動させることができ
る。したがって、床用吸込具16の所定量以上の移動に応
じて掃除機本体を追従させることができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、次のような効果が得られ
る。

1.床用吸込具と、駆動用モータを設けた掃除機本体と、
前記床用吸込具と掃除機本体とを連結するホースと、前
記掃除機本体に回転可能に設けた車輪とを備え、前記床
用吸込具の移動量及び移動方向を検知する移動量検知手
段と、この移動量検知手段からの出力信号により前記掃
除機本体を前記床用吸込具の移動に応じて追従させるよ
う前記駆動用モータを制御するモータ制御手段とを備え
ることにより、床用吸込具の前後の移動量に応じて掃除
機本体を追従させることができ、掃除をするとき、重く
て大きな掃除機本体を手元部でホースを介して引き回さ
なくても良くなり、使い勝手が向上する。

2.上記に加え、移動量検知手段の出力信号を基準値と比
較し、基準値よりも大きな場合に前記移動量検知手段の
出力信号を出力する比較手段を設け、この比較手段の出
力により掃除機本体を床用吸込具の所定量以上の移動に
応じて追従させるよう駆動用モータを制御することによ
り、床用吸込具の前後の移動に応じて掃除機本体を追従
させることができ、しかも、比較回路を備えることで床
用吸込具の小さな動きには追従せず、床用吸込具の所定
量以上の大きな移動量（たとえば30cm以上）になったと
きのみ、掃除機本体を一定量前後に動かすことができ、
小きざみな掃除機本体の自動追従がなくなり落ちついた
掃除ができ、使い勝手が向上する。

3.床用吸込具と、掃除機本体と、前記床用吸込具と掃除
機本体とを連結するホースと、前記掃除機本体に左右独
立して回転可能に設けた車輪と、この車輪を駆動する左
右独立した駆動用モータとを備え、前記床用吸込具の移
動量及び移動方向を検知する移動量検知手段と、この移
動量検知手段からの出力信号により、前記左右の車輪の
各々の移動量を決定する左右比較手段と、この左右比較
手段の各々の出力により前記掃除機本体を前記床用吸込
具の移動に応じて追従させるよう前記左右の駆動モータ
を各々制御する左右独立したモータ制御手段とを備える
ことにより床用吸込具の前後左右あるいは斜方向の移動
量に応じて掃除機本体を前後左右あるいは斜方向に追従
させることができ、重くて大きな掃除機本体を作業者が
引き回さなくても自動的に追従し、快適な掃除ができ、
使い勝手が向上する。

4.先に加え、左右比較手段の各々の出力信号を基準値と
比較し、基準値よりも大きい場合に前記左右比較手段の
出力信号を出力する左右独立した比較手段と、この左右
の比較手段の出力により掃除機本体を床用吸込具の所定
量以上の移動に応じて追従させるよう左右の駆動用モー
タを制御することにより、床用吸込具の前後左右あるい
は斜方向の小さな動き（たとえば30cm以内）には追従せ
ず床用吸込具の所定量以上の大きな移動量（たとえば30
cm以上）にのみ追従することができ、掃除機本体の小き
ざみな動きを防ぐことができ、落ちついた掃除ができ、
重い掃除機本体を作業者が引き回さなくても自動的に追
従し、快適な掃除ができ、使い勝手が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明における実施例を示す電気
掃除機の床用吸込具の構成図、第３図、第４図、第５図
および第６図は本発明の第１、第２、第３および第４の
実施例の電気掃除機の自走機能の構成を示すブロック
図、第７図は従来の電気掃除機の全体構成を示す概略図
である。 11,16……床用吸込具、12,17……延長パイプ、13,18…
…球体、14,19a,19b……ロータリエンコーダ、22,28…
…デコーダ、23,31a,31b……モータ制御回路、24,32a,3
2b……駆動用モータ、25a,25b,30a,30b……車輪、26,33
a,33b……比較回路、29……左右比較回路。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】床用吸込具と、駆動用モータを設けた掃除
   機本体と、前記床用吸込具と掃除機本体とを連結するホ
   ースと、前記掃除機本体に回転可能に設けた車輪とを備
   え、前記床用吸込具の移動量及び移動方向を検知する移
   動量検知手段と、この移動量検知手段からの出力信号に
   より前記掃除機本体を前記床用吸込具の移動に応じて追
   従させるよう前記駆動用モータを制御するモータ制御手
   段とを備えてなる電気掃除機。
2. 【請求項２】床用吸込具と、掃除機本体と、前記床用吸
   込具と掃除機本体とを連結するホースと、前記掃除機本
   体に左右独立して回転可能に設けた車輪と、この車輪を
   駆動する左右独立した駆動用モータとを備え、前記床用
   吸込具の移動量及び移動方向を検知する移動量検知手段
   と、この移動量検知手段からの出力信号により、前記左
   右の車輪の各々の移動量を決定する左右比較手段と、こ
   の左右比較手段の各々の出力により前記掃除機本体を前
   記床用吸込具の移動に応じて追従させるよう前記左右の
   駆動モータを各々制御する左右独立したモータ制御手段
   とを備えてなる電気掃除機。
3. 【請求項３】移動量検知手段は、床用吸込具内に床面に
   接して回転する球体と、この球体に接して回動し、延長
   パイプと直角に設けられた回動軸を有するロータリエン
   コーダと、このロータリエンコーダの出力を復号して駆
   動用モータの回転量及び回転方向を決定するデコーダと
   からなる請求項１記載の電気掃除機。
4. 【請求項４】移動量検知手段の出力信号を基準値と比較
   し、基準値よりも大きい場合に前記移動量検知手段の出
   力信号を出力する比較手段を設け、この比較手段の出力
   により掃除機本体を床用吸込具の所定量以上の移動に応
   じて追従させるよう駆動用モータを制御する請求項１記
   載の電気掃除機。
5. 【請求項５】移動量検知手段は、床用吸込具内に床面に
   接して回転する球体と、この球体に接して回動し、同一
   平面内に位置して互いに直交する２本の回動軸を有する
   延長パイプと直角に設けられた回動軸を有するロータリ
   エンコーダと、このロータリエンコーダの各々の回転軸
   出力を復号するデコーダとからなる請求項２記載の電気
   掃除機。
6. 【請求項６】左右比較手段の各々の出力信号を基準値と
   比較し、基準値よりも大きい場合に前記左右比較手段の
   出力信号を出力する左右独立した比較手段と、この左右
   の比較手段の出力により掃除機本体を床用吸込具の所定
   量以上の移動に応じて追従させるよう左右の駆動用モー
   タを制御する請求項２記載の電気掃除機。