JPWO2017183250A1 - 電気掃除機の吸込口体 - Google Patents
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Abstract
Description
このような電気掃除機は、回転ブラシが回転することによって、床面上のゴミを吸込口へ掻き込むと共に、ユーザーが吸込口体を前方へ進ませるときの力を軽減することができる。
前記姿勢検知スイッチは、床面上の前記吸込口本体に対して前記接続パイプ部が所定角度まで持ち上がると前記回転ブラシ用モータを駆動から停止に切り換えるように構成された電気掃除機の吸込口体が提供される。
前記姿勢検知スイッチは、床面上の前記吸込口本体に対して前記接続パイプ部が所定角度まで持ち上がると前記駆動ローラ用モータを駆動から停止に切り換えるように構成された電気掃除機の吸込口体が提供される。
前記姿勢検知スイッチは、床面上の前記吸込口本体に対して前記接続パイプ部が所定角度まで持ち上がると前記回転ブラシ用モータおよび前記駆動ローラ用モータを駆動から停止に切り換えるように構成された電気掃除機の吸込口体が提供される。
図1は本発明の電気掃除機の実施形態1を示す自立状態の斜視図であり、図2は図1の電気掃除機の自立状態の左側断面図である。
この電気掃除機100は、電動送風機11、バッテリー12および回路基板等を内蔵する掃除機本体10と、掃除機本体10に着脱可能に装着されたダストカップユニット20と、掃除機本体10の吸込口となる筒形の吸気部10aに着脱可能に接続される延長パイプ30と、延長パイプ30と着脱可能に接続される吸込口体40とを備え、図1および2に示すように自立可能に構成されている。なお、本明細書において、吸込口体40が床面F上を前進および後退する方向を「前後方向」、床面Fと垂直な方向を「上下方向」、床面Fと平行でかつ前後方向と垂直な方向を「左右方向」に規定し、吸込口体40を後方から視て右および左と規定している。
図3は図1の電気掃除機の吸込口体を示す斜視図であり、図4は図1の電気掃除機の吸込口体を示す底面図であり、図5は図1の電気掃除機の吸込口体を示す左側断面図である。また、図6は図1の電気掃除機の吸込口体における駆動ローラユニットを示す斜視図であり、図7は図1の電気掃除機の吸込口体の分解図である。また、図8は図1の電気掃除機の吸込口体における接続パイプ部の揺動状態を示す説明図であって、(A)は最下降状態、(B)は最上昇状態である。
吸込口体40は、左右方向(矢印A方向)に延びる吸込口41a1が設けられた底面を有する吸込口本体41と、吸込口本体41の後部に左右方向の軸心廻りに揺動可能に接続された接続パイプ部42と、吸込口本体41における吸込口41a1に左右方向の軸心廻りに回転可能に設けられた回転ブラシ43と、回転ブラシ43を回転駆動する回転ブラシ用モータ44と、吸込口本体41の底面側に設けられた駆動ローラユニット45と、姿勢検知スイッチ46と、持上検知スイッチ47とを備える。
なお、図7において、符号41cxは、前部ケースの左右後端部と上部ケース41bの左右前端部との間に着脱可能に取り付けられるストッパ片であり、各ストッパ片41cxを取り外すことにより下部ケース41aから上部ケース41bおよび前部ケース41cを取り外せるようになっている。
この後部ケース41fの円弧形部の左右位置および下部ケース41aの第3スペース41s3の左右位置には、駆動ローラユニット45の後述する左右の軸部45d11を回動可能に軸支する半円形のリブ41hが設けられている。
下部材41e1は、円形の通気孔部41e11を前端に有すると共に、半円筒部分の左側の端部に姿勢検知スイッチ46を取り付ける取付部41e12を有している。
下部材41e1と上部材41e2とが組み立てられた受部41eの通気孔部41e11の円形の外周部は、下部ケース41aと上部ケース41bにそれぞれ設けられた半円形のリブ41e13に嵌り込んで前後方向の軸心廻りに回動可能に取り付けられる。
接続パイプ部42は、通気路を有する筒形の本体部42aと、本体部42aに取り付けられる上カバー部42bとを有してなり、吸込口本体41の受部41eと左右方向の軸心廻りに揺動可能に接続する接続軸部42xを基端側(根元側)に有している。
図9は図6の駆動ローラユニットにおける駆動ローラを示す斜視図であり、図10は図9の駆動ローラの正面図であり、図11は図9の駆動ローラの断面図である。
第2ケーシング45d2は上面の左右位置に前記付勢部材としてのコイルスプリングの下端部を嵌め入れる短筒状の凹部45d21を有する。
第3ケーシング45d3は駆動ローラ45aを床面F側へ突出させる開口部45d31を有する。
円筒形のローラ部材45a2は、ローラ固定部材45a3の一対の円環凸部45a32の間に嵌め込まれている。
また、ローラ固定部材45a3の素材としては、回転部材45a1の素材よりも耐有機溶剤性の低い樹脂、例えば、ABS(スチレン・ブタジエン・アクリロニトリル共重合体)、AS(スチレン・アクリロニトリル共重合体)、PS(ポリスチレン)等の樹脂が挙げられ、本実施形態でABSが用いられる。
ローラ部材45a2は、ローラ固定部材45a3に接着剤を用いて接着してもよく、接着剤を用いずに直接被せてもよい。接着剤を用いる場合、ローラ部材45a2とローラ固定部材45a3とを接着できるものであればよく、例えば、アクリル樹脂系、塩化ビニル樹脂系、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系等の溶剤形接着剤が挙げられる。
次に、吸込口体40における駆動ローラ45aを含む各部品の位置関係について説明する。以下、図5に示すように、駆動ローラ45aの軸心を第1軸心P1、接続パイプ部42の接続軸部42xの軸心を第2軸心P2、回転ブラシ43の軸心を第3軸心P3、一対の後部ローラ49の軸心を第4軸心P4、駆動ローラ用モータ45bの軸心を第5軸心P5として説明する。
このように構成された電気掃除機100を用いて床面F上を清掃する際は、図8(B)に示すように、吸込口体40の接続パイプ部42を傾斜状態とした上で操作部10cの電源スイッチをオンにする。このとき、図12(A)に示すように、接続パイプ部42の接続軸部42xに設けられたスイッチ当接部42a1は姿勢検知スイッチ46のレバー46aから離れた位置にあり、姿勢検知スイッチ46は回転ブラシ用モータ44および駆動ローラ用モータ45bを駆動させる状態に切り換わっている。
図13は、この実施形態に係る電気掃除機の動作回路の一例を示す回路図である。
図13に示すように、電気掃除機100の動作回路は、掃除機本体10内の回路基板142を中心に、ダストセンサー基板101、キー基板102、LED基板103、および吸込口体40内の回転ブラシ43用のパワーブラシ基板104に分散して実装されている。
回路基板142は、掃除機本体10内に配置されている。回路基板142にはこの発明に係る制御部に相当するマイクロコンピュータ110が実装されている。
キー基板102およびLED基板103は、操作部10cに配置されている。図13でキー基板102に実装された2つのタクトスイッチであるSW104およびSW102は、それぞれ起動停止ボタンおよび吸引力切換ボタンに対応している。
図13において回路基板142の左端にはバッテリー12と電気的に接続される端子部143が設けられている。L1端子は、バッテリー12からの電圧出力B+(定格は20.5V)を受ける接続端子である。L2端子は接地(GND)の接続端子である。
バッテリー12からの出力電圧B+は、キー基板102にも供給される。さらにまた、前記出力電圧は、ラッチ回路106を経て、5V電源を出力する安定化電源回路111の入力として供給される。
さらに、バッテリー12の出力電圧B+は、吸込口体40内のパワーブラシ基板104に供給されて吸込口体40の回転ブラシ用モータ44および駆動ローラ用モータ45bを回転させる。ただし、マイクロコンピュータ110から出力される「PB駆動信号」によって駆動されるトランジスタのQ10によって、回転ブラシ用モータ44および駆動ローラ用モータ45bへの電圧B+の供給がオンおよびオフされる。
吸込口体40がユーザーによって床面から持上げられると、吸込口体40の下面に設けられた持上検知スイッチ47(図12のSW301に対応)がオフして回転ブラシ用モータ44および駆動ローラ用モータ45bへの電流が回路的に遮断される。また、姿勢検知スイッチ46(図12のSW302に対応)が自立姿勢を検知すると、回転ブラシ用モータ44および駆動ローラ用モータ45bへの電流路からR304への電流路へ回路が切換わる。すると、電流検出抵抗のR58に定常電流が流れる。R304の抵抗値は、回転ブラシ用モータ44および駆動ローラ用モータ45bが動作中および停止中(即ち、電流値ゼロ)のいずれとも異なる電流値が得られるように設定されている。
以下の表1は、持上検知スイッチ47および姿勢検知スイッチ46の状態に応じた電動送風機11、回転ブラシ用モータ44および駆動ローラ用モータ45bの状態と、「PB電流検知」信号のレベルを示している。
マイクロコンピュータ110は、「PB電流検知」信号のレベルがR304に流れる定常電流であると判定したら、自立姿勢状態であるとして電動送風機11を停止させる。「PB電流検知」信号のレベルが回転ブラシ用モータ44および駆動ローラ用モータ45bの動作中または停止中の何れかと判定したら(運転中に起動停止ボタン(SW104)が押されて停止指示を受けた状態を除き)電動送風機11を動作させる。
例えば、ユーザーが吸込口体40を外し、ブラシ部材13を用いてハンディタイプの電気掃除機として使用する場合を考える。吸込口体40が外されると、持上検知スイッチ47がオフした場合と同様、「PB電流検知」の信号レベルはゼロになる。マイクロコンピュータ110は、吸込口体40が外されたことを直接認識はしないが、電流値がゼロであっても電動送風機11を動作させるので電気掃除機として使用可能である。
即ち、吸込口体40が装着され、自立姿勢でなく、持上げ状態でなければ電動送風機11は動作する(表1の第4行目参照)。吸込口体40が取外された場合、回転ブラシ用モータ44および駆動ローラ用モータ45bが接続されない。よって、電流検出抵抗のR58には電流が流れない(ゼロ電流)。ゼロ電流の状態は、表1の最下行の状態(持上げ状態でかつ倒れた姿勢)に等しい。マイクロコンピュータ110は、吸込口体40が取り外されたこと自体は認識しないが、「PB電流検知」信号のレベルがゼロ電流であることに基づいて電動送風機11を動作させる。
以上のように、2本の電源線のみの単純な構成であっても、マイクロコンピュータ110は、吸込口体40が装着されていれば持上検知および姿勢検知に応じて電動送風機11を動作または停止させ、吸込口体40が取り外されている場合は電動送風機11を動作させるので、吸込口体40の着脱にかかわらず電気掃除機として使用可能である。
続いて、電源オフ状態から電源オン状態へ遷移する場合の回路動作について述べる。電源オフ状態では5V電源が遮断されており、マイクロコンピュータ110は動作していない。ただし、バッテリー12からの出力電圧B+は、キー基板102に供給されている。
5V電源が立ち上がると、マイクロコンピュータ110の電源であるVDD端子に5V電圧が供給されると共に、RESET端子に接続されたC16がR50を介して充電され、やがてリセットが解除される。このようにしてマイクロコンピュータ110の処理が開始される。
ラッチ回路106および安定化電源回路111は、この発明に係る電源部を構成する。
図14は図1の電気掃除機の吸込口体を示す左側断面図であって(A)はバンパーの壁への未当接状態を示し、(B)はバンパーの壁への当接状態を示している。
図7と図14(A)に示すように、吸込口本体40の下部ケース41aにおいて、回転ブラシ43を収納する前記第1スペース41s1と、第1スペース41s1の後方の第2スペース41s2との間には、仕切りとなるリブ41a3が設けられている。
図15は実施形態2に係る電気掃除機の吸込口体における駆動ローラを示す図であって(A)は斜視図、(B)は正面図、(C)は図15(B)のI-I線矢視断面図、(D)は図15(C)のII-II線矢視断面図である。
実施形態2の電気掃除機の吸込口体は、実施形態1における駆動ローラ45aの構成が異なる以外は、実施形態1の吸込口体と同様である。以下、実施形態2における実施形態1とは異なる部分を主として説明する。
実施形態1の電気掃除機では、吸込口体40が持ち上げられた状態を持上検知スイッチ47にて検知し電源をオフするように構成された場合を例示したが、次のように構成してもよい。すなわち、持上検知スイッチ47を省略し、吸込口本体41と駆動ローラユニット45との間にスイッチまたはセンサを設け、吸込口本体41から駆動ローラユニット45が離れた状態を検知すると電源をオフするように構成してもよい。このようにすれば、駆動ローラユニット45が持上検知スイッチの機能を兼ねることができる。
図9〜11で説明した駆動ローラ45aの場合、フローリングや畳の上を走行する場合と比べて、絨毯上を走行する場合はローラ部材45a2の空転が生じやすく、吸込口体40の走行力が低下しやすい。
そこで、駆動ローラ45aにおいて、ローラ固定部材45a3の円環凸部45a32と回転部材45a1の外フランジ部45a111との間の溝45ax、すなわち、ローラ部材45a2の軸心方向両側に円環状の毛ローラ45ax1(図10中の2点鎖線部分)が設けられてもよい。この場合、例えば、毛ローラ45ax1の素材を接着剤にて溝45axに貼り付けて固定する。このようにすれば、絨毯上を清掃する際に毛ローラ45ax1の絨毯との大きな摩擦抵抗が加わるため、吸込口体40の走行力を増大させることができる。
あるいは、ローラ部材45a2の外周面を凹凸状の形成し、この凹凸が絨毯との摩擦抵抗を増加させて吸込口体40の走行力を増大させるようにしてもよく、さらには毛ローラ45ax1を併用してもよい。
実施形態1では、回転ブラシ43およびそれを回転させる回転ブラシ用モータ44を吸込口体40に設けた場合を例示したが、回転ブラシ用モータ44を省略し、吸込気流によって回転する回転ブラシを採用してもよく、あるいは回転ブラシも省略してもよい。
実施形態1では、ケーシング45d内に駆動ローラ45a、駆動ローラ用モータ45bおよび回転力伝達機構部を収納してなる駆動ローラユニット45を軸部45d11を中心に揺動可能に吸込口本体41に取り付け、付勢部材にて駆動ローラユニット45を床面F側へ付勢する構成を例示したが、駆動ローラ45a、駆動ローラ用モータ45bおよび回転力伝達機構部は吸込口本体41内に収納されてもよい。この場合、例えば、サスペンション機能を有する支持部材を吸込口本体内に設け、その支持部材に駆動ローラの両端を回転可能に取り付ける。この際、駆動ローラのローラ部材の下部を吸込口本体の底部に設けた孔から外部へ露出させる。そして、駆動ローラの溝付きプーリと駆動ローラ用モータの溝付きプーリとの間に溝付きベルトを張架する。
本発明の電気掃除機の吸込口体は、次の(I)〜(III)のように構成される。
(I)本発明の電気掃除機の吸込口体は、左右方向に延びる吸込口が設けられた底面を有する吸込口本体と、前記吸込口本体の後部に左右方向の軸心廻りに揺動可能に設けられた接続パイプ部と、前記吸込口本体における前記吸込口に左右方向の軸心廻りに回転可能に設けられた回転ブラシと、前記回転ブラシを回転駆動する回転ブラシ用モータと、前記回転ブラシ用モータの駆動と停止を切り換える姿勢検知スイッチとを備え、
前記姿勢検知スイッチは、床面上の前記吸込口本体に対して前記接続パイプ部が所定角度まで持ち上がると前記回転ブラシ用モータを駆動から停止に切り換えるように構成されている。
前記姿勢検知スイッチは、床面上の前記吸込口本体に対して前記接続パイプ部が所定角度まで持ち上がると前記駆動ローラ用モータを駆動から停止に切り換えるように構成されている。
前記姿勢検知スイッチは、床面上の前記吸込口本体に対して前記接続パイプ部が所定角度まで持ち上がると前記回転ブラシ用モータおよび前記駆動ローラ用モータを駆動から停止に切り換えるように構成されている。
前記接続パイプ部は前記吸込口本体の前記受部と左右方向の軸心廻りに揺動可能に接続する接続軸部を有し、
前記姿勢検知スイッチは前記受部に設けられ、
前記接続軸部が揺動することにより前記姿勢検知スイッチに当接して前記モータを駆動から停止に切り換えるスイッチ当接部を有していてもよい。
このようにすれば、センサのような部品を用いずに簡素な構成でスイッチの切り換えを確実に行うことができる。
41 吸込口本体
41a1 吸込口
41e 受部
42 接続パイプ部
42a1 スイッチ当接部
42x 接続軸部
43 回転ブラシ
44 回転ブラシ用モータ
45a 駆動ローラ
45b 駆動ローラ用モータ
46 姿勢検知スイッチ
100 電気掃除機
Claims (5)
- 左右方向に延びる吸込口が設けられた底面を有する吸込口本体と、前記吸込口本体の後部に左右方向の軸心廻りに揺動可能に設けられた接続パイプ部と、前記吸込口本体における前記吸込口に左右方向の軸心廻りに回転可能に設けられた回転ブラシと、前記回転ブラシを回転駆動する回転ブラシ用モータと、前記回転ブラシ用モータの駆動と停止を切り換える姿勢検知スイッチとを備え、
前記姿勢検知スイッチは、床面上の前記吸込口本体に対して前記接続パイプ部が所定角度まで持ち上がると前記回転ブラシ用モータを駆動から停止に切り換えるように構成されたことを特徴とする電気掃除機の吸込口体。 - 左右方向に延びる吸込口が設けられた底面を有する吸込口本体と、前記吸込口本体の後部に左右方向の軸心廻りに揺動可能に設けられた接続パイプ部と、前記吸込口本体の底面側に回転可能に設けられた駆動ローラと、前記駆動ローラを回転駆動する駆動ローラ用モータと、前記駆動ローラ用モータの駆動と停止を切り換える姿勢検知スイッチとを備え、
前記姿勢検知スイッチは、床面上の前記吸込口本体に対して前記接続パイプ部が所定角度まで持ち上がると前記駆動ローラ用モータを駆動から停止に切り換えるように構成されたことを特徴とする電気掃除機の吸込口体。 - 左右方向に延びる吸込口が設けられた底面を有する吸込口本体と、前記吸込口本体の後部に左右方向の軸心廻りに揺動可能に接続された接続パイプ部と、前記吸込口本体における前記吸込口に左右方向の軸心廻りに回転可能に設けられた回転ブラシと、前記回転ブラシを回転駆動する回転ブラシ用モータと、前記吸込口本体の底面側に回転可能に設けられた駆動ローラと、前記駆動ローラを回転駆動する駆動ローラ用モータと、前記回転ブラシ用モータおよび前記駆動ローラ用モータの駆動と停止を切り換える姿勢検知スイッチとを備え、
前記姿勢検知スイッチは、床面上の前記吸込口本体に対して前記接続パイプ部が所定角度まで持ち上がると前記回転ブラシ用モータおよび前記駆動ローラ用モータを駆動から停止に切り換えるように構成されたことを特徴とする電気掃除機の吸込口体。 - 前記吸込口本体は前記接続パイプ部と接続する受部を有し、
前記接続パイプ部は前記吸込口本体の前記受部と左右方向の軸心廻りに揺動可能に接続する接続軸部を有し、
前記姿勢検知スイッチは前記受部に設けられ、
前記接続軸部が揺動することにより前記姿勢検知スイッチに当接して前記モータを駆動から停止に切り換えるスイッチ当接部を有する請求項1〜3のいずれか1つに記載の電気掃除機の吸込口体。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の吸込口体を備えた電気掃除機。
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