WO2006103973A1

WO2006103973A1 - 電気掃除機

Info

Publication number: WO2006103973A1
Application number: PCT/JP2006/305531
Authority: WO
Inventors: Masahito Sano; Osamu Tsuchiya
Original assignee: Toshiba Tec Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2006-10-05
Also published as: US20070061997A1; EP1870010A4; JP4782684B2; JPWO2006103973A1; EP1870010A1

Abstract

　塵を吸い込む吸込口(4)と連通する風路を形成した連通管(1)と、この連通管を取付ける連通管取付け部(2)を有する掃除機本体(3)からなる電気掃除機において、連通管取付け部(2)の床面側に歪みゲージ(22)を貼り付ける。この歪みゲージを抵抗ブリッジ回路(34)の１辺に接続する。掃除時の連通管(1)の操作により歪みゲージ(22)に張力が作用し、抵抗ブリッジ回路に出力が発生する。この出力を増幅した後、コンデンサ(37)によって微分し、この微分した電圧信号をコンパレータ(39)で閾値電圧と比較し、電圧信号が閾値電圧を超えている期間だけ、走行モータ(15)を駆動する。

Description

明細書

電気掃除機

技術分野

[0001] 本発明は、吸込み口から吸込んだ塵を掃除機本体に送る連通管を有する電気掃除機に関する。

背景技術

[0002] 例えば、特開平 2— 7929号公報は、風路を形成したホースを持ち、このホースを掃除機本体に取り付けた電気掃除機を開示している。

[0003] この電気掃除機は、ホースに張力が加えられるとオンする機械的なスィッチと、このスィッチのオン信号によりトリガーされて信号を出力し、一定時間後に信号の出力を停止するワンショットマルチバイブレータを設けている。そして、ワンショットマルチバイブレータから出力される信号によって前方へ自走させる電動機を一定時間駆動する

[0004] すなわち、この電気掃除機は、ホースを引っ張るとスィッチがオンして一定時間、電動機が動作し、掃除機本体が前方へ自走する。

[0005] し力、し、この電気掃除機は、スィッチがオンすると、ワンショットマルチバイブレータ力出力される信号によって掃除機本体を前方へ自走させる電動機を常に一定時間駆動している。このため、掃除機本体は常に一定の距離を移動することになり、一定の距離に満たない短い距離だけ移動させることができず、追従性が悪いという問題がある。

[0006] このような問題に対して、ワンショットマルチバイブレータを使用せずに、スィッチがオンしている期間、電動機を駆動することで、掃除機本体の短い距離の移動に対処することも考えられる。しかし、単に、スィッチがオンしている期間、電動機を駆動したのでは、電動機の動作が不安定になり、ホースの引っ張りに応じて掃除機本体をスムーズに自走できない問題が生じる。

発明の開示

[0007] 本発明は、使用者がホースなどの連通管を引っ張る操作に応じて掃除機本体を追従性よぐしかも、スムーズに自走させることができる電気掃除機を提供することを目的とする。

[0008] 本発明の一態様は、塵を吸い込む吸込口と連通する風路を形成した連通管と、吸引モータを有するとともに前記連通管を吸引モータに連通するように取付ける連通管取付け部を有する掃除機本体とを備え、前記掃除機本体は、床面を走行する走行用の車輪と、この車輪を駆動する駆動手段と、前記連通管を把持しての掃除動作でこの連通管に加わる引っ張り力をセンサで検出し、この検出した引っ張り力に応じて電圧信号を出力する検出手段と、この検出手段からの電圧信号を微分処理する微分手段と、この微分手段で微分処理されて出力される微分信号の信号レベルが予め設定された閾値を超えている期間に応じて前記駆動手段を駆動する制御部を備えた電気掃除機にある。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施の形態における電気掃除機の外観を示す斜視図である。

[図 2]図 2は、第 1の実施の形態における連通管に設けた操作部の構成を示す部分拡大図である。

[図 3]図 3は、第 1の実施の形態における掃除機本体内の要部構成を示す図で、ケースの上部が無い状態の平面図である。

[図 4]図 4は、第 1の実施の形態における掃除機本体内の要部構成を示す図で、ケースの左側部と左車輪が無い状態の側面図である。

[図 5]図 5は、第 1の実施の形態におけるディファレンシャルギア機構の断面図である

[図 6]図 6は、第 1の実施の形態における走行用モータを駆動する制御回路の回路図である。

[図 7]図 7は、本発明の第 2の実施の形態における、歪みゲージの取付け部の部分断面図である。

[図 8]図 8は、第 2の実施の形態における歪みゲージを貼り付けた検知用部材を示す平面図である。 [図 9]図 9は、本発明の第 3の実施の形態における電気掃除機の外観を示す斜視図である。

[図 10]図 10は、第 3の実施の形態における掃除機本体内の要部構成を示す図で、ケースの上部が無い状態の平面図である。

[図 11]図 11は、第 3の実施の形態における掃除機本体内の要部構成を示す図で、ケースの左側部と左車輪が無い状態の側面図である。

[図 12]図 12は、同実施の形態における、歪みゲージの取付け部の変形例を示す部分断面図である。

[図 13]図 13は、本発明の第 4の実施の形態における走行用モータを駆動する制御回路の回路図である。

[図 14]図 14は、第 4の実施の形態における制御回路のマイクロコンピュータによるモータ制御を示す流れ図である。

発明を実施するための最良の形態

[0010] 以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

(第 1の実施の形態）

図 1は電気掃除機の全体構成を示す斜視図である。前記電気掃除機は、円筒形状の連通管 1と掃除機本体 3からなる。前記掃除機本体 3は、前記連通管 1を取付ける円筒形状の連通管取り付け部 2を有する。

[0011] 前記連通管 1は、第 1の延長管 5と、第 2の延長管 7と、一端側に操作部 6を取付けたホース 8からなる。前記第 1の延長管 5は、一端に床面を摺動して塵を吸い込む吸込口 4を設けている。また、前記第 1の延長管 5は、その他端側に、前記第 2の延長管 7の他端側をスライド自在に嵌合している。前記吸込口 4は、前記第 1の延長管 5に対して着脱自在になっている。

[0012] 前記ホース 8は、前記操作部 6から延出され、そのホース 8の先端部 8aを前記掃除機本体 3の連結管取り付け部 2に取付けている。前記ホース 8は、前記連結管取り付け部 2に対して着脱自在になっている。

[0013] 前記連通管 1は、前記各延長管 5, 7及びホース 8によって前記吸込口 4と前記掃除機本体 3を連通する風路を構成してレヽる。 [0014] 前記操作部 6は、図 2に示すように、手で握る把持部 9を設けている。前記把持部 9 は円筒形状で、その上面側に後述する吸引モータの電源をオン、オフする操作ボタンゃ吸込みの強弱を選択する操作ボタンなど複数の操作ボタン 9aを配置している。また、その下面側に把持状態を検出する把持検出手段としてスィッチ 9bを配置している。

[0015] 前記掃除機本体 3は、図 3及び図 4に示すように、前記連通管取り付け部 2の後端部に集塵室 10、フィルタ 11及び吸引モータ 12を有するクリーナ機構を設けている。そして、前記連通管取り付け部 2と集塵室 10を風路で接続している。

[0016] 前記クリーナ機構は、吸引モータ 12の駆動によって空気流を発生させることで前記吸込口 4から塵と一緒に空気を吸い込む。吸込んだ塵と空気は、連通管 1の第 1の延長管 5、第 2の延長管 7、操作部 6、ホース 8を順次経由して連結管取り付け部 2から集塵室 10に入り込む。そして、塵は、集塵室 10に留まり集められる。また、空気は、フィルタ 11、吸引モータ 12を経由して外部に排出される。

[0017] 前記掃除機本体 3は、後方の左右に床面 13を走行する走行用の車輪 14a, 14bを取り付けている。また、前記掃除機本体 3は、前記各車輪 14a, 14bを回転駆動する駆動手段 16及びこの駆動手段 16の駆動源である走行モータ 15を設けている。

[0018] 前記駆動手段 16は、複数のギヤからなる動力伝達部 17及びディファレンシャルギァ機構 18を備えている。前記駆動手段 16は、前記走行モータ 15の回転を、動力伝達部 17を介してディファレンシャルギア機構 18に伝達する。前記ディファレンシャノレギア機構 18は、回転を、車軸 19を介して前記各車輪 14a, 14bに伝達する。

[0019] 前記掃除機本体 3は、底部の中央前方に、自由に向きを変更できる従動輪 20を取り付けている。前記掃除機本体 3は、前記吸引モータ 12、走行モータ 15及び後述する制御回路の電源となる充電可能な二次電池 21を搭載している。前記二次電池 21 は、 +E1電圧を出力する + E1電源と、 +E2 ( > +E1)電圧を出力する + E2電源に電力を供給する。

[0020] 前記掃除機本体 3は、連結管取り付け部 2の下面側、すなわち、床面に向いている面側に、前記連結管 1の引っ張り方向の張力を検出するためのセンサとして、歪みゲージ 22を貼り付けている。 [0021] 前記ディファレンシャルギア機構 18は、図 5に示すように、外輪ギヤ 18aと、複数、例えば、 2個の遊星かさギヤ 18b, 18cと、 2個のかさギヤ 18d, 18eからなる。

[0022] 前記外輪ギヤ 18aは前記車軸 19の周囲を回転する。前記各遊星かさギヤ 18b, 1 8cは、前記外輪ギヤ 18aの内側に取付けられている。前記各かさギヤ 18d， 18eは、前記遊星かさギヤ 18b, 18cに歯合し、前記外輪ギヤ 18aの回転を車軸 19に伝達する。

[0023] 前記各遊星かさギヤ 18b, 18cは、左右の車輪 14a， 14bの回転差を吸収する動作を行う。この動作によって、前記掃除機本体 3は、連結管 1で引っ張られる方向にスムーズに向きを変えながら走行することができる。

[0024] 図 6は前記走行モータ 15を駆動制御する制御回路を示している。前記制御回路は、例えば回路基板上に実装され、前記掃除機本体 3内に取付けられる。

[0025] 前記走行モータ 15は、前記 + E2電源に、前記スィッチ 9b及び PNP型の第 1のトランジスタ 31のコレクタ一ェミッタを直列に介して接続される。そして、前記走行モータ 15にコンデンサ 32が並列に接続される。また、前記走行モータ 15に、逆極性にしたフライホイールダイオード 33が並列に接続される。

[0026] 前記第 1のトランジスタ 31は、そのベースを抵抗 42の一端に接続している。前記抵抗 42は、その他端を PNP型の第 2のトランジスタ 41のコレクタに接続している。前記第 2のトランジスタ 41は、そのェミッタを前記フライホイールダイオード 33のアノードに接続している。

[0027] 4辺からなる抵抗ブリッジ回路 34は、前記 + E1電源に接続される。前記抵抗ブリツジ回路 34は、 1辺に前記歪みゲージ 22を接続し、他の 3辺に抵抗を接続している。前記抵抗ブリッジ回路 34は、電圧信号を出力する検出手段を構成する。

[0028] 前記抵抗ブリッジ回路 34は、歪みゲージ 22が歪みを受けてその抵抗が変化すると、出力端子間に歪みに応じた電圧を出力する。そして、その出力電圧を差動増幅器 35に供給する。

[0029] 前記差動増幅器 35は、出力電圧を増幅し、その増幅した出力電圧を抵抗 36及びコンデンサ 37を介して反転増幅器 38に供給する。

[0030] 前記コンデンサ 37は微分手段を構成する。前記コンデンサ 37は、前記差動増幅器 35が増幅した出力電圧を微分して前記反転増幅器 38に供給する。前記コンデンサ 37と反転増幅器 38とで微分増幅器を構成している。

[0031] 前記反転増幅器 38は、微分された電圧を、反転し、かつ、増幅してコンパレータ 39 の反転入力端子 (-)に供給する。前記コンパレータ 39は、非反転入力端子 (+)に、閾値設定器 40からの閾値電圧を入力し、その出力を前記第 2のトランジスタ 41のべ一スに供給している。

[0032] 前記コンパレータ 39は、反転増幅器 38からの入力電圧が閾値電圧を超えると、出力をハイレベルからローレベルに反転する。前記コンパレータ 39の出力がローレべルになると、前記第 2のトランジスタ 41がオン動作する。

[0033] このような構成の電気掃除機は、以下の動作を行う。

[0034] 作業者は、操作部 6の把持部 9を手で握り、スィッチ 9bを指でオンする。続いて、把持部 9の操作ボタン 9aを指でオンすると、吸引モータ 12が動作する。

[0035] 吸引モータ 12が動作すると、掃除機本体 3は、空気流を発生させ、吸込口 4から塵とともに空気を吸込む。吸い込まれた空気と塵は、第 1の延長管 5、第 2の延長管 7、操作部 6、ホース 8を順次経由して掃除機本体 3の集塵室 10に入る。そして、塵は集塵室 10に集められる。空気は、集塵室 10からフィルタ 11、吸引モータ 12を経由して外部に排出される。

[0036] 作業者は、把手部 9を握った状態で、例えば、床面 13に接している吸込み口 4を前後に動力しながら前方へ移動するようにして掃除を行う。吸込み口 4を前方に動かしたときホース 8が引っ張られる。そして、ホース 8によって連通管取り付け部 2が前方に引っ張られる。連通管取り付け部 2が前方に引っ張られると、歪みゲージ 22に引っ張り方向の張力が作用し歪が生じる。

[0037] このとき、抵抗ブリッジ回路 34は、出力端子に、歪みに応じた電圧信号を発生する。この電圧信号は差動増幅器 35によって増幅される。増幅された電圧信号はコンデンサ 37と反転増幅器 38とからなる微分増幅器で微分増幅された後、コンパレータ 39 に入力される。

[0038] 微分された電圧信号は、歪みゲージ 22に加えられた張力が大きいときに閾値電圧を超える。そして、コンパレータ 39は、微分された電圧信号が閾値電圧を超えている期間、出力をローレベルに反転する。

[0039] コンパレータ 38の出力がローレベルになると、トランジスタ 41、 31はオンする。トランジスタ 31がオンすると、走行モータ 15への通電が開始され、この走行モータ 15は回転を開始する。走行モータ 15は回転を動力伝達部 17に伝達する。回転は、動力伝達部 17から、ディファレンシャルギア機構 18、車軸 19を経由して左右の車輪 14a , 14bに伝達される。これにより、掃除機本体 3は前方へ自走する。

[0040] 微分された電圧信号が閾値電圧を超えている期間は短いので、走行モータ 15の回転は長時間継続することは無ぐ短時間で停止されるが、フライホイールダイオード 33によって回生電流が流れることによって、慣性走行を行う。

[0041] 作業者が連通管 1を前後に動かして掃除を行っているときには、歪みゲージ 22に対して引っ張り方向の張力が繰り返し頻繁に作用するので、コンデンサ 37で微分される電圧信号も不連続的に頻繁に発生する。

[0042] 従って、コンパレータ 39の出力は頻繁にローレベルを繰り返す。これにより、トランジスタ 41、 31は繰り返し短期間オン動作する。こうして、走行モータ 15は動作と停止を頻繁に繰り返すようになる。

[0043] しかし、走行モータ 15の停止状態で上記したフライホイールダイオード 33による慣性走行が行われるので、電気掃除機をスムーズに走行させることができる。また、走行モータ 15が動作と停止を頻繁に繰り返しても、掃除するときの連通管 1は、その動きが走行モータ 15の動作と停止の繰り返し周期に比べてゆっくりである。従って、作業者は、走行モータ 15が頻繁に動作と停止を繰り返しても気にならない。

[0044] むしろ、走行モータ 15の動作と停止が短い周期で繰り返されるので、作業者は、掃除機本体 3が連通管 1の前方への動きに応じて追従してくるように感じる。

[0045] こうして、掃除機本体 3を連通管 1の前方への動きに追従させてスムーズに走行させること力 Sできる。

[0046] しかも、走行モータ 15は、歪みゲージ 22の出力を微分処理した電圧信号に基づいて制御されるので、引っ張り力の変化量が大きくなるとき、すなわち、ホース 8が引つ張られる初期段階で確実に駆動される。

[0047] そして、作業者が連通管 1を前後に動かす操作を止めると、歪みゲージ 22に張力が作用しなくなる。従って、コンパレータ 39の出力がハイレベルになり、走行モータ 1 5は直ちに停止する。こうして、掃除機本体 3の自走が停止される。すなわち、作業者が連通管 1の操作を止めているにも拘わらず掃除機本体 3が自走し続けるような不具合は生じない。

[0048] このように、掃除するときの連通管 1の動きに応じて掃除機本体 3をスムーズに自走させて掃除ができ、掃除機として使い易さを高めることができる。

[0049] また、ホース 8の引っ張り力の検出を歪みゲージ 22で行っている。歪みゲージ 22は、機械的なスィッチに比べて繰り返し動作に対する耐久性が高い。従って、ホース 8 の引っ張り力を検出する検出部は寿命を長く延ばすことができる。

[0050] また、作業者が把持部 9から手を離せば、スィッチ 9bがオフして走行モータ 15の動作は強制的に停止される。

[0051] これにより、作業者が連通管 1の操作を止めているにも拘わらず歪みゲージ 22が歪みを検知するという異常が発生しても、走行モータ 15は確実に停止するようになり、安全性を向上できる。

[0052] また、抵抗ブリッジ回路 34からの出力電圧は、差動増幅器 35によって増幅された後、コンデンサ 37で微分され、さらに、コンパレータ 38で閾値電圧と比較される。そして、コンパレータ 38は、出力電圧が閾値電圧を超えている期間ローレベル信号を出力し、この期間、走行モータ 15が動作される。

[0053] 従って、抵抗ブリッジ回路 34で吸収しきれなレ、温度特性等の緩慢な変化は、微分処理及び閾値電圧との比較によってキャンセルすることができる。

[0054] また、連通管取り付け部 2の床面側に歪みゲージ 22を貼り付けている。これにより、連通管 1の把持部 9を持って掃除を行う場合に、連通管取り付け部 2は、歪みゲージ 22に対してゲージを伸ばす方向の張力を確実に作用させることができる。また、連通管 1を床面 13に置いた場合に、連通管取り付け部 2は、歪みゲージ 22への張力の作用を確実に停止させることができる。

[0055] (第 2の実施の形態）

この実施の形態は連通管取り付け部 2への歪みゲージ 22の取り付けの変形例について述べる。なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付す。 [0056] 図 7に示すように、連通管取り付け部 2は、床面側の前後の 2箇所に円柱状の突起 51、 52を設けている。前側の突起 51は突出する長さを短くし、後側の突起 52は突出する長さを長くしている。そして、歪みゲージ 22を貼り付けた検知用部材 53を用意する。

[0057] 前記検知用部材 53は、図 8に示すように、中央部が細く形成され、その中央部に前記歪みゲージ 22を貼り付けている。また、検知用部材 53は、前後に前記突起 51， 5 2を嵌合するための孔 54、 55を設けている。

[0058] 前記検知用部材 53は、歪みゲージ 22を貼り付けた中央部から孔 54を開けた先端部までの厚さを、孔 55を設けた後端部の厚さに比べて薄くしている。前記検知用部材 53は、歪みゲージ 22に対して張力を効率良く作用させるために中央部及び先端部を薄くしている。

[0059] 前記孔 54は突起 51の径よりも大きな径の長孔である。前記孔 55は前記突起 52の径と略同じ円形孔である。

[0060] 前記検知用部材 53は、孔 54、 55を前記突起 51 , 52に嵌合させて取り付ける。そして、前記検知用部材 53は、その取り付け部にカバー 56を密着させて覆うことで突起 52に固定される。

[0061] この検知用部材 53は、連通管取り付け部 2の床面側に作用する引っ張り力によつて中央部に応力が集中する。従って、歪みゲージ 22は効率よく引っ張りカを検知できる。すなわち、歪みゲージ 22は、ホース 8が前方や上方に引っ張られたときに確実に歪みを検知できる。また、連通管取り付け部 2の床面側に左右の曲げやねじれなどの力が作用した場合には、検知用部材 53は前方に伸びる動きをしないので、歪みゲージ 22は歪みを検知することはない。

[0062] この実施の形態は、連通管取り付け部 2への歪みゲージ 22の取り付け以外は前述した第 1の実施の形態と構成が同じである。従って、この実施の形態においても第 1 の実施の形態と同様の作用と効果が得られるものである。

[0063] なお、嵌合部や検知用部材の形状は、圧縮方向の力を伝えにくい部分と応力の集中しやすい部分とを作るようなものであれば、必ずしも上記した形状に限らない。

[0064] (第 3の実施の形態）この実施の形態は、連結管 1を取付ける連通管取り付け部の変形例について述べる。なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付す。

[0065] 図 9に示すように、掃除機本体 3の連通管取り付け部 61に連結管 1を構成するホース 8の先端部 8aを嵌合している。前記連通管取り付け部 61は、図 10及び図 11に示すように、後端部 61aが横向きの円筒状に形成されて掃除機本体 3に回動自在に支持されている。そして、前記ホース 8の先端部 8aが嵌合される先端部が、前記後端部

61aを軸に上下に回動する。

[0066] 前記連通管取り付け部 61の後端部 61aと集塵室 10とを連通する風路は、前記ホース 8からの空気流がストレートに集塵室 10に入り込むように形成されている。なお、前記ホース 8からの空気流が後端部 61aで 90度左右に曲げられてから集塵室 10に入り込むように風路を形成してもよレ、。

[0067] この構成においては、連通管取り付け部 61は、先端部が上下に回動する。従って

、作業者の身長差などによって連通管 1による上下方向の引っ張り角度が異なる場合でも、先端部は常に引っ張り方向に向くことになる。

[0068] これにより、連通管取り付け部 2に貼り付けられている歪みゲージ 22には上下方向の変形した張力が作用することは無い。従って、歪みゲージ 22は、連通管 1による引つ張り方向の張力を正確に検出できる。

[0069] また、連通管取り付け部 2の先端部が上下に回動するので、連通管 1を床面 13に置いた場合に連通管取り付け部 2も下方に向くので、連通管 1の自重等によって歪みゲージ 22に張力が作用することは無い。

[0070] この実施の形態は、連結管 1を取付ける連通管取り付け部 61の構成以外は前述した第 1の実施の形態と構成が同じである。従って、この実施の形態においても第 1の実施の形態と同様の作用と効果が得られるものである。

[0071] なお、この実施の形態においても、第 2の実施の形態と同様に連通管取り付け部 2 への歪みゲージ 22の取り付けを行うことができる。

[0072] すなわち、図 12に示すように、検知用部材 53に歪みゲージ 22を貼り付け、この検知用部材 53を連通管取り付け部 2に設けた突起 51 , 52に嵌合し、これをカバー 56 [0073] (第 4の実施の形態）

この実施の形態は、走行モータ 15を、マイクロコンピュータを使用して制御する場合について述べる。

[0074] 図 13に示すように、差動増幅器 35で増幅した出力は、 AZD (アナログ Zデジタノレ )コンバータ 43でデジタル信号に変換された後、マイクロコンピュータ 44に入力する。前記マイクロコンピュータ 44には、メモリ 45及び走行モータ 15を駆動するモータドライバ 46が接続されている。前記走行モータ 15には、フライホイールダイオード 47が並列に接続されている。

[0075] 前記マイクロコンピュータ 44は、プログラムデータに基づいて図 14に示すステップ S

1〜ステップ S7のモータ制御を行う。

[0076] マイクロコンピュータ 44は、ステップ S1にて、 A/Dコンバータ 43から一定時間毎に電圧値のデータを取込む。そして、ステップ S2にて、取込んだデータを前記メモリ

45に書き込む。

[0077] 続いて、マイクロコンピュータ 44は、ステップ S3にて、フィルタリングによりノイズを除去し、ステップ S4にて、前回の値と今回の値との差分を求める。この差分を求める処理は微分処理になる。前記フィルタリングは、例えば、数回分の電圧値の平均をそれぞれの回の値とすることでノイズを除去する。

[0078] 続いて、マイクロコンピュータ 44は、ステップ S5にて、求めた差分値と予め設定した閾値を比較する。これは、歪みゲージ 22に一定値以上の張力が作用したか否かを検出している。そして、差分値が閾値を超えていると、ステップ S6にて、前記モータドライバ 46に対してモータイネーブルをオンにする。また、差分値が閾値以下のときには、ステップ S 7にて、前記モータドライバ 46に対してモータイネーブルをオフにする

[0079] 前記モータドライバ 46は、モータイネーブルがオンになると、前記走行モータ 15を前進方向に回転させるが、フライホイールダイオード 47によって回生電流が流れることによって、慣性走行を行う。

[0080] この構成においては、連通管 1の操作によってホース 8が引っ張られると、歪みグージ 22は前進方向の張力によって歪む。これにより、抵抗ブリッジ回路 34は、出力端子に、歪みに応じた電圧信号を発生する。この電圧信号は差動増幅器 35によって増幅される。

[0081] 増幅された電圧信号は、 A/Dコンバータ 43でデジタル信号に変換された後、マイクロコンピュータ 44に取込まれる。

[0082] マイクロコンピュータ 44は、取込んだ電圧値をメモリ 45に順次格納した後、ノイズ除去処理を行ってから、微分処理を行う。微分処理は、前回の値と今回の値との差分を求めることで行う。

[0083] そして、マイクロコンピュータ 44は、差分値が閾値を超えているときには、モータドラィバ 46に対してモータイネーブルをオンにする。これにより、走行モータ 15は回転する。

[0084] 走行モータ 15は、その回転を、動力伝達部 17を介してディファレンシャルギア機構 18に伝達する。ディファレンシャルギア機構 18は、回転を、車軸 19を介して前記各車輪 14a, 14bに伝達する。こうして、掃除機本体 3は前進する。

[0085] 差分値が閾値を超えている期間は短レ、。従って、走行モータ 15は、回転を長時間継続することは無ぐ短時間で停止する。しかし、作業者が連通管 1を操作して掃除を行っているときには、歪みゲージ 22に対して張力が繰り返し頻繁に作用する。このため、差分値が閾値を超えている期間が不連続的に頻繁に発生する。こうして、走行モータ 15は動作と停止を頻繁に繰り返すようになる。

[0086] 一方、掃除するときの連通管 1の動きは走行モータ 15の動作と停止の繰り返し周期に比べてゆっくりである。従って、作業者は、走行モータ 15が頻繁に停止しても気にならない。

[0087] むしろ、走行モータ 15の動作と停止が短い周期で繰り返されるので、作業者は、掃除機本体 3が連通管 1の前方への動きに応じて追従してくるように感じる。

[0088] こうして、掃除機本体 3を連通管 1の前方への動きに追従させてスムーズに走行させること力 Sできる。

[0089] そして、作業者が連通管 1を前後に動かす操作を止めると、歪みゲージ 22に張力が作用しなくなる。これにより、マイクロコンピュータ 44力モータドライバ 46に対するモータイネーブルをオフにするので、走行モータ 15は直ちに動作を停止する。 [0090] このように、この実施の形態においても、前述した実施の形態と同様の効果が得られる。

[0091] なお、前記各実施の形態では、ディファレンシャルギア機構 18を使用して掃除機本体 3の操舵機能を実現したがこれに限定するものではなぐモータで駆動される操舵輪を別途設けたものであっても、また、従動輪 20をモータで駆動する車輪に代え、この車輪に操舵機能を持たせてもよい。

[0092] また、前記各実施の形態では把持状態を検出する把持検出手段としてスィッチを使用したがこれに限定するものではなレ、。例えば、 2枚の金属板を離して配置したものを使用し、指がその 2枚の金属板に接することで流れる電流を検知して把持検出するものであってもよレ、。また、指が 2枚の金属板に接することで 2枚の金属板間の静電容量の変化を検知して把持検出するものであってもよい。

[0093] また、本発明は、微分処理した電圧信号が閾値を超えている期間に応じて走行モータ 15を駆動するものであればよぐ上記期間のみ走行モータ 15を駆動するようにしてレ、る上記各実施の形態に限定されるものではなレ、。

産業上の利用可能性

[0094] 本発明は、吸込み口から吸込んだ塵を掃除機本体に送る連通管を有する電気掃除機にぉレ、て、連通管を弓 Iつ張る操作に応じて掃除機本体を短レ、期間繰り返し自走させる。これにより、電気掃除機の利便性を図る。

Claims

請求の範囲

[1] 塵を吸い込む吸込口と連通する風路を形成した連通管と、

吸弓 Iモータを有するとともに前記連通管を前記吸弓 Iモータに連通するように取付ける連通管取付け部を有する掃除機本体とを備え、

前記掃除機本体は、

床面を走行する走行用の車輪と、

この車輪を駆動する駆動手段と、

前記連通管を把持しての掃除動作でこの連通管に加わる引っ張り力をセンサで検出し、この検出した引っ張り力に応じて電圧信号を出力する検出手段と、この検出手段からの電圧信号を微分処理する微分手段と、

この微分手段で微分処理されて出力される微分信号の信号レベルが予め設定された閾値を超えている期間に応じて前記駆動手段を駆動する制御手段と、を具備したことを特徴とする電気掃除機。

[2] 駆動手段は、モータを駆動源として設け、

前記制御手段は、微分信号の信号レベルを閾値と比較し、信号レベルが閾値を超えている期間、駆動信号を出力するコンパレータと、このコンパレータからの駆動信号によって前記駆動手段のモータを駆動する駆動回路を有する請求項 1記載の電気掃除機。

[3] センサは、歪みゲージからなり、この歪みゲージを連通管取付け部に取付けた請求項 1記載の電気掃除機。

[4] 連通管取付け部は、掃除機本体に固定して取付けられ、前記連通管取付け部の床面側に歪みゲージを取付けた請求項 3記載の電気掃除機。

[5] 連通管取付け部は、掃除機本体にその先端部が上下に回動するように取付けられ

、前記連通管取付け部の床面側、又は反対の上面側に歪みゲージを取付けた請求項 3記載の電気掃除機。

[6] 連通管取付け部は、その床面側に、連通管の操作によって引っ張り方向の力が発生したとき、その方向に変形する変形部材を設け、この変形部材の上に歪みゲージを貼り付けた請求項 4記載の電気掃除機。

[7] 連通管取付け部の床面側に歪みゲージを取付ける場合において、前記連通管取付け部の床面側に、連通管の操作によって引っ張り方向の力が発生したとき、その方向に変形する変形部材を設け、この変形部材の上に前記歪みゲージを貼り付けた請求項 5記載の電気掃除機。

[8] 連通管は、操作時に把持する把持部及びこの把持部に把持状態を検出する把持検出手段を設け、

駆動手段のモータは、前記把持検出手段が把持状態を検出していないとき強制的に停止される請求項 2記載の電気掃除機。