JPH0817759B2

JPH0817759B2 - 自走機構を有する電気掃除機

Info

Publication number: JPH0817759B2
Application number: JP63177449A
Authority: JP
Inventors: 直行尾原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-07-15
Filing date: 1988-07-15
Publication date: 1996-02-28
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPH0226522A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は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１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魔するため疲れ易
く、大変わづらわ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１〜1.5kgと大きくなるだけでなく走行
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、じゅうたん上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第１の手段は、駆
動モータに連結する走行ローラと、ファンモータ及び集
塵機能を有する本体と、この本体に連結するホースと、
前記本体に設けられホースに働く引張り力により作動
し、前記駆動モータをオンオフ制御する第１駆動モータ
スイッチとを備え、前記第１駆動モータスイッチは、前
記ホースに働く張力により変位し前記本体に軸支された
捩れ可能な変位体と、この変位体による変位を検出して
作動する捩れに対応してスイッチ体が応動する間隔をお
いて配される少なくとも２個以上のスイッチ体からな
り、前記変位体は前記ホースに働く前記本体の前方向及
び左右方向の引張り力により変位してなる自走機構を有
した構成としたものである。

また、本発明の第２の手段は、上記第１の手段におい
て、変位体は本体に対し前後に回動自在に軸支されると
ともに、ホースを前記変位体に対して揺動自在に軸支し
た構成としたものである。

また、本発明の第３の手段は、上記第１の手段におい
て、ホース手元部にファンモータの電源スイッチを設
け、このファンモータの電源スイッチと第１駆動モータ
のスイッチを駆動モータと電源間で直列に接続したもの
である。

また、本発明の第４の手段は、上記第１の手段におい
て、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で並列に接続したものである。

さらに、本発明の第５の手段は、上記第１の手段にお
いて、ホース手元部にファンモータの電源スイッチと第
２駆動モータスイッチを設け、前記ファンモータ電源の
スイッチのオン接点側を第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で直列に接続したものであ
る。

さらに、本発明の第６の手段は、上記第１の手段にお
いて、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ものである。

さらには、本発明の第７の手段は、上記第１の手段に
おいて、本体に駆動源としての蓄電池と、駆動モータに
は走行ローラに介するデフギヤとを備え、この蓄電池は
重心が走行ローラ間の略中央で、かつ前記走行ローラの
車軸の略上方に位置するように配設したものである。

作用上記構成により、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、ファンモータが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
も楽に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、後輪と駆動モータ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、後輪車軸の略上方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。ボデー上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
上11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とで挾接されている。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32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。3
7,38はデフギヤ32の軸受である。駆動モータ31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θ_Ａ＋θ_Ｂ＝θ_Ｃ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
吸気孔パッキン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により吸気孔パッキン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、吸気孔パッキン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
てある。このときタイト面47と吸気孔パッキン40は支軸
45を中心とする球面形状にしてある。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50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54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の側はファンモータ電源スイッチ57
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、ファンモータ電源スイッチ57のオフ接
点ｂ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
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の引張り方
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が捩れて変形し、かつスイッチ体50が左右に２個配設
してあるため、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と直列に接続してある
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に電源スイッチ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31は電源スイッ
チ57がオフ接点ｂ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の間に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
必要をなくしてある。

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）を形成した硬度約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
33の回転軸の略上方で両輪間の略中央に蓄電池25を配設
しているので、蓄電池25の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。

発明の効果以上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、じゅうたん上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、これに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、使い勝手が向上する。

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を電源スイッチと
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、ファンモータ電源ス
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、ファンモータ電源スイッチがオフの
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、電
源がなく手動で掃除機本体を移動させる場合でも掃除機
本体を軽く、しかも楽に移動させることができ、使い勝
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
両輪間の略中央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……ファンモータ電源スイッチ、58……
第２駆動モータスイッチ、59……一方向クラッチ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動モータに連結する走行ローラと、ファ
ンモータ及び集塵機能を有する本体と、この本体に連結
するホースと、前記本体に設けられホースに働く引張り
力により作動し、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とを備え、前記第１駆動モータス
イッチは、前記ホースに働く張力により変位し前記本体
に軸支された捩れ可能な変位体と、この変位体による変
位を検出して作動する捩れに対応してスイッチ体が応動
する間隔をおいて配される少なくとも２個以上のスイッ
チ体からなり、前記変位体は前記ホースに働く前記本体
の前方向及び左右方向の引張り力により変位してなる自
走機構を有する電気掃除機。
【請求項２】変位体は本体に対し前後に回動自在に軸支
されるとともに、ホースを前記変位体に対して揺動自在
に軸支してなる請求項１記載の自走機構を有する電気掃
除機。
【請求項３】ホース手元部にファンモータの電源スイッ
チを設け、このファンモータの電源スイッチと第１駆動
モータの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。
【請求項４】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で並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。
【請求項５】ホース手元部にファンモータの電源スイッ
チと第２駆動モータスイッチを設け、前記ファンモータ
電源のスイッチのオン接点側を第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。
【請求項６】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。
【請求項７】本体に駆動源としての蓄電池と、駆動モー
タには走行ローラに介するデフギヤとを備え、この蓄電
池は重心が走行ローラ間の略中央で、かつ前記走行ロー
ラの車軸の略上方に位置するように配設した請求項１記
載の自走機構を有する電気掃除機。