(57)【要約】【課題】移動方向検出部の移動検出の分解能を高め、吸込口体の移動方向の変化に応じて、速やかに回転清掃体の回転方向を切替可能な吸込口体、および電気掃除機を提案する。【解決手段】吸込口体８の前輪３５に連動された移動方向検出部３６は、光センサ４５と、回転体４２とを備える。回転体４２の外周面４２ａは、回転軸３９の軸芯を中心として、一周に亘り最小径寸法ｒｍｉｎから最大径寸法ｒｍａｘまで半径の長さが連続的に変化させて形成される。光センサ４５は、回転軸３９の軸芯から回転体４２の最大径寸法ｒｍａｘよりも大きい長さＬだけ離間させて配置される。【選択図】  図５
2010051581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、
前記本体部に収容された電動機と、
前記本体部に吸込開口に沿って回動可能に保持され、前記電動機によって回動される回転清掃体と、
前記本体部の移動方向が検出される移動方向検出部と、
前記電動機に供給される電力の極性を正逆反転させる極性反転回路部と、
前記移動方向検出部で検出された前記本体部の移動方向に基づいて前記電動機の駆動を制御する制御部と、
前記本体部の移動に従う従動輪とを備え、
前記移動方向検出部は、
前記従動輪の回転軸から離間させて設けられ、発光素子および受光素子を有する光センサと、
前記従動輪の回転軸に設けられ、前記発光素子が照射した光を反射させて、前記受光素子に入射させる反射面を有する回転検出部とを備え、
前記反射面は、前記回転検出部の一回転あたり、前記光センサとの離間距離が最小から最大まで連続的に変化させて形成されたことを特徴とする吸込口体。
【請求項２】
請求項１に記載の吸込口体を備えたことを特徴とする電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機によって回動する回転清掃体を有する吸込口体、およびこの吸込口体を備えた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気掃除機において、吸込口体が被掃除面上を移動しているか否か、移動している場合には吸込口体の移動方向を検出する移動方向検出部と、移動検出部の検出結果に基づいて所望の方向に回転清掃体を回動させる制御部とを備えた電気掃除機が知られる。
【０００３】
具体的には、移動方向検出部は、吸込口体の下面に露出させた従動輪と、従動輪に連動された回転検出部と、回転検出部の回転を検出する光センサとを備える（例えば、特許文献１）。
【０００４】
回転検出部は、円筒状に形成される。回転検出部の周面は、反射率の異なる複数の検出面を備える。複数の検出面は、軸方向に２列の環状検出面を有する。環状検出面は、略白色の反射面と、略黒色の反射面とを周方向に１８０°毎に配置させて形成される。また、環状検出面は、周方向に互いに９０°ずらされ、市松模様状に配置される。光センサ、は従動輪に連動して回転検出部が回動すると、反射面毎に対応した反射光を検出して出力する。
【０００５】
吸込口体は、光センサの出力から、従動輪の回転方向などの回転状態を検出し、吸込口体が被掃除面上を移動しているか否か、移動している場合には吸込口体の移動方向を判断する。そして、例えば、従動輪が回転せず、光センサの出力の変化がない場合には、吸込口体が被掃除面で停止していると判断して回転清掃体を停止させる。一方、従動輪が回転し、光センサの出力の変化がある場合には、吸込口体が被掃除面上で移動していると判断するとともに、吸込口体の移動方向を判断して回転方向を所要の方向に回動させる。
【特許文献１】特開平６−３４３５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の電気掃除機では、反射率が大きく異なる２つの反射面を、周方向に１８０°毎に環状に配置させた回転検出部を用いて、吸込口体の移動を検出する。このような回転検出部を用いた移動方向検出部では、光センサで検出される反射光は離散的（略白色の出力、または略黒色の出力）で、移動検出の分解能は自ずと低くなり、吸込口体の微小な移動の検出は困難であった。
【０００７】
吸込口体の移動検出の分解能が低い結果、従来の電気掃除機では、吸込口体の移動方向の変化に追従させた回転清掃体の回転方向切替制御の応答性が低く、電気掃除機の使用者に違和感やストレスを与える虞があった。
【０００８】
本発明は、移動方向検出部の移動検出の分解能を高め、吸込口体の移動方向の変化に応じて、速やかに回転清掃体の回転方向を切替可能な吸込口体、および電気掃除機を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するため本発明では、本体部と、前記本体部に収容された電動機と、前記本体部に吸込開口に沿って回動可能に保持され、前記電動機によって回動される回転清掃体と、前記本体部の移動方向が検出される移動方向検出部と、前記電動機に供給される電力の極性を正逆反転させる極性反転回路部と、前記移動方向検出部で検出された前記本体部の移動方向に基づいて前記電動機の駆動を制御する制御部と、前記本体部の移動に従う従動輪とを備え、前記移動方向検出部は、前記従動輪の回転軸から離間させて設けられ、発光素子および受光素子を有する光センサと、前記従動輪の回転軸に設けられ、前記発光素子が照射した光を反射させて、前記受光素子に入射させる反射面を有する回転検出部とを備え、前記反射面は、前記回転検出部の一回転あたり、前記光センサとの離間距離が最小から最大まで連続的に変化させて形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電動機によって進行方向の順方向または逆方向に回動される回転清掃体を備えつつ、吸込口体が走行する被掃除面の性質に応じて電動送風機の運転出力を制御可能な電気掃除機を提案できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る電気掃除機の実施形態について図１から図８を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る電気掃除機の外観を示した図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１は、掃除機本体２と、集塵ホース３と、手元操作管４と、把持部５と、操作部６と、延長管７と、吸込口体８とを備える。
【００１４】
掃除機本体２には集塵ホース３の一端が着脱自在に接続された接続口２ａが形成される。掃除機本体２の内部には塵埃分離集塵部（図示省略）と、電動送風機９とが収容される。塵埃分離集塵部は、掃除機本体２の内部に着脱可能に収容され、接続口２ａに連通される。電動送風機９は、塵埃分離集塵部を介して接続口２ａに負圧を作用させる。掃除機本体２には電動送風機９の排気が吐出される本体排気口（図示省略）が形成される。掃除機本体２は、電源コード１１を備える。電源コード１１の自由端部には、電源プラグ１２が形成される。
【００１５】
集塵ホース３は可撓性を有し、湾曲可能な細長略円筒状に形成される。集塵ホース３の一端は接続口２ａに着脱可能に接続されて、掃除機本体２の内部に連通される。
【００１６】
手元操作管４の一端は集塵ホース３の他端に設けられ、集塵ホース３を介して掃除機本体２の内部に連通される。
【００１７】
把持部５は電気掃除機１の使用者が把持して電気掃除機１を操作するものである。把持部５は手元操作管４の他端部から、集塵ホース３が設けられた手元操作管４の一端部に向かって、湾曲させて突設される。
【００１８】
操作部６は把持部５に設けられる。操作部６が電気掃除機１の使用者に操作されると、電気掃除機１は複数の駆動モードに設定される。操作部６は電気掃除機１の運転を停止させる切スイッチ６ａ、電動送風機９の運転を開始させる強起動スイッチ６ｂや弱起動スイッチ６ｃ、吸込口体８の電動機１３の運転を開始または停止させる回転清掃体スイッチ６ｄなどを有する。
【００１９】
延長管７は、伸縮可能な細長略円筒状に形成される。延長管７の一端は手元操作管４の他端に着脱可能に接続されて、手元操作管４および集塵ホース３を介して掃除機本体２の内部に連通される。
【００２０】
吸込口体８は、延長管７の一端に着脱可能に接続されて、延長管７、手元操作管４および集塵ホース３を介して掃除機本体２の内部に連通される。
【００２１】
電気掃除機１を運転すると、電動送風機９が作動して、掃除機本体２の内に負圧が作用する。この負圧は接続口２ａから集塵ホース３と手元操作管４と延長管７とを経て吸込口体８に作用する。そうすると、電気掃除機１は吸込口体８から空気とともに床などの被掃除面に溜まった塵埃を吸い込んで被掃除面を掃除する。吸込口体８に吸い込まれた含塵空気は、掃除機本体２に収容された塵埃分離集塵部によって空気と塵埃とに分離される。分離された塵埃は塵埃分離集塵部に集塵される。他方、分離された空気は、電動送風機９に吸い込まれて、掃除機本体２の本体排気口から吐出される。
【００２２】
図２は、本発明に係る電気掃除機の吸込口体の上面側の斜視図である。
【００２３】
図２に示すように、吸込口体８は、幅広な吸込口本体１５と、接続管部１６とを備える。接続管部１６は、吸込口本体１５の後部であって幅方向中央部に設けられる。接続管部１６には延長管７が着脱自在に接続される。
【００２４】
ここで、吸込口体８の前進方向（図２中、実線矢Ｘ）を前方、その反対方向を後方とする。また、吸込口体８の後から前を見たときに左側（図２中、実線矢Ｙ）を左方、その反対方向を右方とする。さらに、吸込口体８の前後方向および左右方向に直交する右手座標系の＋Ｚ方向を上方とし、その反対方向を下方とする。
【００２５】
吸込口本体１５の前側の内部には、吸込開口１７を有する吸込室１８が形成される。吸込室１８は、吸込口本体１５の内部に幅広に形成される。吸込室１８は、接続管部１６に連通される。吸込開口１７は、吸込口本体１５の下面に形成された開口である。また、吸込開口１７は、吸込口本体１５の左右方向に細長く形成された略長方形状の開口である。吸込口体８が被清掃面に配置されると、吸込開口１７は、被清掃面に対向させて位置される。吸込室１８には、吸込開口１７の長辺方向に沿って延びた回転清掃体２０が配設される。
【００２６】
回転清掃体２０は、回転軸２１と、回転軸２１の周壁部から螺旋帯状に突設された複数のブラシ毛２２とを備える。回転軸２１は、吸込口本体１５の左右方向に沿わせて配置される。回転軸２１の両端部は、吸込室１８を構成する左右の壁部によって回転自在に保持される。なお、回転清掃体２０は、ブラシ毛２２の他にゴムなどの弾性体で形成されたブレード（図示省略）を備えるものでも良い。
【００２７】
吸込口本体１５の後側の内部には、電動機１３が収容される。電動機１３は、回転清掃体２０を回動させる駆動源である。電動機１３の出力軸は、タイミングベルト２５や歯車（図示省略）などの動力伝達機構を介して回転清掃体２０の回転軸２１に連結される。なお、本実施形態に係る電動機１３の回転方向と、回転清掃体２０の回転方向とは一致させて構成される。なお、動力伝達機構を介して電動機１３と回転清掃体２０との回転方向を反転させて構成しても良い。
【００２８】
吸込口本体１５の前面の中央部には、前方に開口する切欠２６が形成される。切欠２６は、吸込室１８に連通される。また、切欠２６は、吸込開口１７に連続させて開口される。切欠２６には、可動カバー２７が設けられる。可動カバー２７は、切欠２６の上縁部に設けられた支持軸２８を中心に回動可能に設けられる。可動カバー２７の回動範囲は、前後に所定範囲内で規制される。可動カバー２７は、スプリング（図示省略）により付勢され、通常は回転清掃体２０に当接しない。
【００２９】
接続管部１６は、回動接続管部３１と、傾動接続管部３２とを備える。回動接続管部３１は、吸込口本体１５に回動可能に設けられる。また、回動接続管部３１は、吸込口体８の前後方向であるＸ軸回りに回動可能に構成される。傾動接続管部３２は、回動接続管部３１に傾動可能に設けられる。また、傾動接続管部３２は、回動接続管部３１の回動軸であるＸ軸に直交する軸回りに回動可能に構成される。さらに、傾動接続管部３２は、延長管７の先端部に着脱自在に接続される。したがって、吸込口本体１５と延長管７とは、相対的に回動および傾動可能に構成される。
【００３０】
図３は、本発明に係る電気掃除機の吸込口体の下面側の斜視図である。
【００３１】
図３に示すように、吸込口本体１５の下面の後部には、接続管部１６の左右両側部に突出させて後輪３４が左右一対に設けられる。また、吸込口本体１５の下面のうち、吸込開口１７の後縁近傍部には、左右両側部に偏倚させて前輪３５が左右一対に設けられる。後輪３４および前輪３５は、吸込口体８の移動にともなって回動される従動輪である。
【００３２】
吸込口本体１５の内部には、移動方向検出部３６が収容される。移動方向検出部３６は、前輪３５の少なくともいずれか一方に連結される。移動方向検出部３６は、吸込口体８の進行方向を検出する。
【００３３】
図４は、本発明に係る吸込口体の移動方向検出部を示した部分的な断面図である。
【００３４】
図４に示すように、吸込口体８の移動方向検出部３６は、吸込口本体１５に収容される。移動方向検出部３６は、ケース体３８と、ケース体３８内に回動自在に軸支された回転軸３９と、ケース体３８内に区画されたセンサ室４０に収容され、回転軸３９に嵌着された回転体４２（回転検出部）と、回転軸３９から離間され、回転体４２の外周面４２ａに対向させて設けられた光センサ４５とを備える。
【００３５】
ケース体３８内には、隔壁部４６が形成され、検出室４７と、センサ室４０とに区画される。隔壁部４６には、ベアリング４９が設けられる。検出室４７には、回転軸３９に嵌着された前輪３５が回動自在に収容される。ケース体３８のセンサ室４０側は、吸込口本体１５にネジ５０で固定され、ケース体３８と吸込口本体１５との間が閉塞される。これによって、センサ室４０は、塵埃の侵入が防止される。一方、検出室４７は、吸込口本体１５の下面に開口５２を有する。
【００３６】
回転軸３９は、ケース体３８の検出室４７と、センサ室４０とに亘って設けられる。回転軸３９の中央部は、ベアリング４９によって回動自在に軸支される。回転軸３９の一端部３９ａは、検出室４７側のケース体３８と吸込口本体１５との間に回動自在に挟持される。他方、回転軸３９の他端部３９ｂは、センサ室４０側のケース体３８に形成された凹部５４に嵌入され、回動自在に軸支される。
【００３７】
回転軸３９の一端部３９ａの近傍には、回転体４２よりも径の大きい略円筒形状の前輪３５が嵌合固定され、検出室４７内に回転自在に軸支される。他方、回転軸３９の他端部３９ｂの近傍には、回転体４２が嵌合固定されて、センサ室４０内に回転自在に軸支される。
【００３８】
前輪３５は、開口５２から吸込口本体１５の下面に突出される。吸込口体８が床面などの被掃除面に配置されると、前輪３５の外周面３５ａは、被掃除面に当接される。
【００３９】
回転体４２は、前輪３５の回動に連動して回動される。回転体４２の外周面４２ａは、光センサ４５に対向させて配置された反射面である。外周面４２ａは、回転体４２の一回転あたり、光センサ４５との離間距離が最小から最大まで連続的に変化させて形成される。
【００４０】
光センサ４５は、センサ室４０に臨み、回転体４２の外周面４２ａに対向させてケース体３８に保持される。光センサ４５は、発光素子４５ａと、受光素子４５ｂとから構成される。発光素子４５ａおよび受光素子４５ｂは、回転軸３９の軸芯から所定の距離だけ離間させて設けられ、その離間寸法は、回転軸３９の軸芯から回転体４２の径方向最大寸法よりも大きく設定される。
【００４１】
図５は、本発明に係る吸込口体の移動方向検出部の回転体と光センサとの配置を示した概略図である。
【００４２】
図５に示すように、移動方向検出部３６の回転体４２の外周面４２ａは、回転軸３９の軸芯を中心として、一周に亘り最小径寸法ｒｍｉｎから最大径寸法ｒｍａｘまで半径の長さが連続的に変化させて形成される。図５は、回転体４２の軸直交断面における外周面４２ａの形状を、例えばアルキメデスの螺旋で示したものであり、他に放物螺旋や双曲螺旋等の螺旋であっても良く、またサイクロイド曲線やインボリュート曲線であっても良い。
【００４３】
光センサ４５は、回転軸３９の軸芯から回転体４２の最大径寸法ｒｍａｘよりも大きい長さＬだけ離間させて配置される。
【００４４】
光センサ４５の発光素子４５ａが照射した光は、回転体４２の外周面４２ａに反射されて受光素子４５ｂに入射される。回転体４２が回転すると、その回転角に応じて発光素子４５ａと受光素子４５ｂとの間の光路長が連続的に増加または減少する。この光路長の変化は、回転体４２が一周する毎に周期的に繰り返される。
【００４５】
説明の簡単のために、以下、図５中の破線矢Ｒｆは、吸込口体８が前進した際の回転体４２の回転方向とし、破線矢Ｒｒは、吸込口体８が後退した際の回転体４２の回転方向とする。吸込口体８が前進すると、回転体４２は破線矢Ｒｆ方向に回転して、発光素子４５ａと受光素子４５ｂとの間の光路長は連続的に増加する。他方、吸込口体８が後退すると、回転体４２は破線矢Ｒｒ方向に回転して、発光素子４５ａと受光素子４５ｂとの間の光路長は連続的に減少する。もちろん、それぞれの回転方向を反転させても良い。
【００４６】
なお、移動方向検出部３６の他の例として、光センサ４５の発光素子４５ａと受光素子４５ｂとの間の光路を、回転軸３９の軸芯と平行に配置するとともに、回転軸３９に円盤状回転体を形成し、この円盤状回転体の底面に、回転体４２の一回転あたり、光センサ４５との離間距離が最小から最大まで連続的に変化された反射面を形成することもできる。
【００４７】
図６は、本発明に係る吸込口体が移動した場合の、光センサの出力の変化を示した図である。
【００４８】
図６に示すように、吸込口体８の前進が継続する限り（図６中、区間Ａ）、回転体４２が回転（回転方向Ｒｆ）し、光センサ４５の受光素子４５ｂの出力電圧は連続的に増加する。やがて回転体４２が一周して受光素子４５ｂの出力電圧が最大に達すると、受光素子４５ｂの出力電圧は不連続に最小値に戻る。また、吸込口体８の後退が継続する限り（図６中、区間Ｂ）、回転体４２が回転（回転方向Ｒｒ）し、光センサ４５の受光素子４５ｂの出力電圧は連続的に減少する。やがて回転体４２が一周して受光素子４５ｂの出力電圧が最小に達すると、受光素子４５ｂの出力電圧は不連続に最大値に戻る。さらに、吸込口体８が停止すると、光センサ４５の受光素子４５ｂの出力電圧は、停止時の出力電圧を維持した状態で保持される。
【００４９】
図７は、本発明に係る電気掃除機のブロック図である。
【００５０】
図７に示すように、電気掃除機１は、操作部６と、電動送風機９と、スイッチング素子５７（第一スイッチング素子）と、スイッチング素子５８（第二スイッチング素子）と、掃除機本体電源回路６１と、掃除機本体制御部６２と、吸込口体電源回路６４と、移動方向検出部３６と、吸込口体制御部６５と、極性反転回路部６６と、電動機１３とを備える。
【００５１】
電動送風機９と、スイッチング素子５７と、スイッチング素子５８と、掃除機本体電源回路６１と、掃除機本体制御部６２とは、掃除機本体２に収容される。電動送風機９と、スイッチング素子５７とは直列に接続される。他方、吸込口体電源回路６４と、移動方向検出部３６と、吸込口体制御部６５と、極性反転回路部６６と、電動機１３とは、吸込口体８に収容される。
【００５２】
操作部６は、電気掃除機１の使用者が入力した操作内容に対応する操作信号を掃除機本体制御部６２に出力する。具体的には、操作部６は、電気掃除機１の使用者が切スイッチ６ａを操作すると、電気掃除機１の停止信号Ｓｏｆｆを掃除機本体制御部６２に出力する。また、操作部６は、電気掃除機１の使用者が強起動スイッチ６ｂを操作すると電気掃除機１の強起動信号Ｓｏｎｂを掃除機本体制御部６２に出力する。さらに、操作部６は、電気掃除機１の使用者が弱起動スイッチ６ｃを操作すると電気掃除機１の弱起動信号Ｓｏｎｃを掃除機本体制御部６２に出力する。さらにまた、電気掃除機１の使用者が回転清掃体スイッチ６ｄを操作すると、電動機１３の起動信号Ｓｏｎｄ、停止信号Ｓｏｆｆｄを交互に掃除機本体制御部６２に出力する。
【００５３】
電動送風機９は、スイッチング素子５７を介して商用電源Ｅに接続される。
【００５４】
スイッチング素子５７は、掃除機本体制御部６２の制御に応じて電動送風機９に電力を供給する。また、スイッチング素子５７は、電力制御用に双方向サイリスタや逆阻止３端子サイリスタなどの素子が用いられる。スイッチング素子５７のゲート端子は、掃除機本体制御部６２に接続される。
【００５５】
スイッチング素子５８は、掃除機本体制御部６２の制御に応じて吸込口体８に電力を供給する。また、スイッチング素子５８は、電力制御用に双方向サイリスタや逆阻止３端子サイリスタなどの素子が用いられる。スイッチング素子５８のゲート端子は、掃除機本体制御部６２に接続される。
【００５６】
掃除機本体電源回路６１は、商用交流電源Ｅの電圧を５Ｖ程度に降圧させた直流電圧を掃除機本体制御部６２に供給する。
【００５７】
掃除機本体制御部６２は、操作部６が出力した操作信号に応じてスイッチング素子５７を介して電動送風機９の運転を開始または停止する。具体的には、操作部６が強起動信号Ｓｏｎｂを出力すると、電動送風機９の大出力運転を開始する。一方、操作部６が弱起動信号Ｓｏｎｃを出力すると、電動送風機９の小出力運転を開始する。他方、操作部６が停止信号Ｓｏｆｆを出力すると、電動送風機９の運転を停止する。
【００５８】
また、掃除機本体制御部６２は、操作部６が起動信号Ｓｏｎｄを出力すると、スイッチング素子５８を介して吸込口体８に電力を供給し、回転清掃体２０の運転を開始する。
【００５９】
掃除機本体制御部６２は、商用交流電源Ｅが半サイクルごとに０ＶからＯＮするまでの時間、すなわち位相角をトリガーレベル値とするトリガー信号Ｓｔをスイッチング素子５７に出力して、電動送風機９に供給される電力を制御し、電動送風機９の運転出力を制御する。また、掃除機本体制御部６２は、トリガー信号Ｓｔをスイッチング素子５８に出力して、電動機１３に供給される電力を制御し、電動機１３の運転出力を制御する。さらに掃除機本体制御部６２は、中央処理部（図示省略）、メモリ（図示省略）等から構成される。メモリは、中央処理部が実行する制御プログラムや、必要な定数などのデータが記憶される。また、メモリは、中央処理部の演算データなどを一時記憶しておくデータ記憶領域ならびに作業領域として使用される。
【００６０】
吸込口体電源回路６４は、掃除機本体２から供給された商用交流電源Ｅの電圧を適宜に降圧させた直流電圧を吸込口体制御部６５および極性反転回路部６６に供給する。
【００６１】
移動方向検出部３６は、吸込口体８に従動する前輪３５の回動状態に対応させて、光センサ４５の受光素子４５ｂの出力電圧を移動信号Ｓｍとして吸込口体制御部６５に出力する。具体的には、移動方向検出部３６は、吸込口体８が前進状態のときは、漸次増加する移動信号Ｓｍを吸込口体制御部６５に出力する。他方、移動方向検出部３６は、吸込口体８が後退状態のときは、漸次減少する移動信号Ｓｍを吸込口体制御部６５に出力する。なお、移動方向検出部３６は、吸込口体８が停止状態のときは、吸込口体８が停止した際の移動信号Ｓｍを吸込口体制御部６５に継続して出力する。
【００６２】
吸込口体制御部６５は、移動方向検出部３６から入力された移動信号Ｓｍに基づき、極性反転回路部６６を介して電動機１３の回転方向を制御する。
【００６３】
具体的には、吸込口体制御部６５は、移動方向検出部３６から入力された移動信号Ｓｍの変化量に基づき、吸込口体８が前進状態、後退状態、および停止状態のうちいずれの移動状態であるかを判断し、電動機１３の回転方向を制御する。したがって、吸込口体制御部６５は、新たに入力される移動信号Ｓｍ＿ｎｅｗの他に、すでに入力されたうち最も新しい移動信号Ｓｍ＿ｏｌｄを保持する。
【００６４】
吸込口体制御部６５は、例えば吸込口体８の進行方向の順方向に回転清掃体２０を回転制御する。
【００６５】
ここで、「吸込口体８の進行方向の順方向に回転清掃体２０を回転制御する」とは、吸込口体８が前進状態であると判断した場合には、回転清掃体２０を正回転することであり、他方、吸込口体８が後退状態であると判断した場合には、回転清掃体２０を逆回転することである。さらに、回転清掃体２０の正回転とは、回転する回転清掃体２０の角速度ベクトルが吸込口本体１５の左方向を指した状態であり、他方、回転清掃体２０の逆回転とは、回転する回転清掃体２０の角速度ベクトルが吸込口本体１５の右方向を指した状態である。回転清掃体２０が正回転すると、吸込口体８には前進方向の移動力が発生する。他方、回転清掃体２０が逆回転すると、吸込口体８には後退方向の移動力が発生する。
【００６６】
なお、例えば、吸込口体制御部６５は、吸込口体８の進行方向の逆方向に回転清掃体２０を回転制御しても良い。「吸込口体８の進行方向の逆方向に回転清掃体２０を回転制御する」とは、吸込口体８が前進状態であると判断した場合には、回転清掃体２０を逆回転することであり、他方、吸込口体８が後退状態であると判断した場合には、回転清掃体２０を正回転することである。
【００６７】
また、吸込口体制御部６５は、吸込口体８が停止状態であると判断した場合には、電動機１３を停止して回転清掃体２０を停止する。
【００６８】
極性反転回路部６６は、吸込口体制御部６５の制御に応じて、吸込口体電源回路６４から供給される電力の極性を適宜に正逆反転させて電動機１３に供給する。具体的には、極性反転回路部６６は、回転清掃体２０を正回転で運転する際に電動機１３に供給する電力の極性と、回転清掃体２０を逆回転で運転する際に電動機１３に供給する電力の極性とを反転させる。
【００６９】
図８は、本発明に係る電気掃除機の電動機の運転制御のフローチャートである。
【００７０】
図８に示すように、電気掃除機１は、操作部６の回転清掃体スイッチ６ｄが操作されて、電動機１３の起動信号Ｓｏｎｄが掃除機本体制御部６２に入力されると、掃除機本体制御部６２は、吸込口体８に供給される電流に基づいて電動送風機９の運転制御を開始する。
【００７１】
先ず、ステップＳ１では、吸込口体制御部６５は、移動方向検出部３６が出力した移動信号Ｓｍを取得して移動信号Ｓｍ＿ｎｅｗとし、移動信号Ｓｍ＿ｎｅｗと、移動信号Ｓｍ＿ｏｌｄとを比較して、移動信号Ｓｍ、すなわち光センサ４５の受光素子４５ｂの出力電圧が変化しているか否かを判断する。吸込口体制御部６５は、移動信号Ｓｍが変化していなければ、吸込口体８が停止状態であると判断してステップＳ２に進む。その他の場合は、ステップＳ３に進む。
【００７２】
ここで、吸込口体制御部６５は、停止状態の判断では、移動信号Ｓｍに生じるノイズや、前進状態または後退状態の判断における応答性を考慮して、移動信号Ｓｍの変化量が所要の停止判定閾値以下の変化量であれば、停止状態と見なすよう設定することが好ましい。
【００７３】
次に、ステップＳ２では、吸込口体制御部６５は、電動機１３に供給される電力を遮断して、回転清掃体２０を停止させ、ステップＳ１に戻る。
【００７４】
次に、ステップＳ３では、吸込口体制御部６５は、移動信号Ｓｍ＿ｎｅｗと、移動信号Ｓｍ＿ｏｌｄとを比較して、光センサ４５の受光素子４５ｂの出力電圧が増加しているか否かを判断する。吸込口体制御部６５は、移動信号Ｓｍが増加していれば、吸込口体８が前進状態であると判断してステップＳ４に進む。その他の場合は、ステップＳ５に進む。
【００７５】
ここで、移動信号Ｓｍは、回転体４２が一周する毎に、吸込口体８の前進状態では急激に減少し、他方、吸込口体８の後退状態では急激に増加する。そこで、吸込口体制御部６５は、移動信号Ｓｍの変化量が、所要の移動方向判定閾値以上であれば、それ以前の移動状態が継続しているものと判断する。
【００７６】
次に、ステップＳ４では、吸込口体制御部６５は、極性反転回路部６６を介して電動機１３を正回転させる。これによって、回転清掃体２０も正回転し、吸込口体８の前進状態に追従して、順方向に回転する。
【００７７】
次に、ステップＳ５では、吸込口体制御部６５は、極性反転回路部６６を介して電動機１３を逆回転させる。これによって、回転清掃体２０も逆回転し、吸込口体８の後退状態に追従して、順方向に回転する。
【００７８】
移動方向検出部３６が出力する移動信号Ｓｍは、回転体４２の回転角にともない連続的に変化する信号であり、吸込口体８の移動量が微小であっても、前輪３５の回動にともなって連続的に変化するので、非常に高い移動検出の分解能を有する。したがって、吸込口体制御部６５は、吸込口体８の移動状態を速やかに判断して、応答良く回転清掃体２０の回転方向の切替制御や停止制御等の運転制御ができる。また、吸込口体８の移動状態にともなう回転清掃体の運転制御の応答が早すぎる場合には、停止判定閾値を変更することで電気掃除機１の使用者に違和感のない応答速度を調整できる。
【００７９】
また、回転体４２は、従来の電気掃除機に用いられる市松模様状の回転検出部のように反射率の異なる複数の反射面を備える必要がない。したがって、回転体４２は、多色成形の必要がなく、容易に製造できる。さらに、回転体４２は、従来の電気掃除機に用いられる回転検出部のように複数列の環状検出面を備える必要がない。したがって、移動方向検出部３６は、それぞれの環状検出面に対応させて複数の光センサを備える必要がなく、部品点数を低減できる。
【００８０】
したがって、本発明に係る電気掃除機１および吸込口体８によれば、移動方向検出部３６の移動検出の分解能を高め、吸込口体８の移動方向の変化に応じて、速やかに回転清掃体２０の回転方向を切替できる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る電気掃除機の外観を示した図。
【図２】本発明に係る電気掃除機の吸込口体の上面側の斜視図。
【図３】本発明に係る電気掃除機の吸込口体の下面側の斜視図。
【図４】本発明に係る吸込口体の移動方向検出部を示した部分的な断面図。
【図５】本発明に係る吸込口体の移動方向検出部の回転体と光センサとの配置を示した概略図。
【図６】本発明に係る吸込口体が移動した場合の、光センサの出力の変化を示した図。
【図７】本発明に係る電気掃除機のブロック図。
【図８】本発明に係る電気掃除機の電動機の運転制御のフローチャート。
【符号の説明】
【００８２】
１  電気掃除機
２  掃除機本体
２ａ  接続口
３  集塵ホース
４  手元操作管
５  把持部
６  操作部
６ａ  切スイッチ
６ｂ  強起動スイッチ
６ｃ  弱起動スイッチ
６ｄ  回転清掃体スイッチ
７  延長管
８  吸込口体
９  電動送風機
１１  電源コード
１２  電源プラグ
１３  電動機
１５  吸込口本体
１６  接続管部
１７  吸込開口
１８  吸込室
２０  回転清掃体
２１  回転軸
２２  ブラシ毛
２５  タイミングベルト
２６  切欠
２７  可動カバー
２８  支持軸
３１  回動接続管部
３２  傾動接続管部
３４  後輪
３５  前輪
３５ａ  外周面
３６  移動方向検出部
３８  ケース体
３９  回転軸
３９ａ  一端部
３９ｂ  他端部
４０  センサ室
４２  回転体
４２ａ  外周面
４５  光センサ
４５ａ  発光素子
４５ｂ  受光素子
４６  隔壁部
４７  検出室
４９  ベアリング
５０  ネジ
５２  開口
５４  凹部
５７  スイッチング素子
５８  スイッチング素子
６１  掃除機本体電源回路
６２  掃除機本体制御部
６４  吸込口体電源回路
６５  吸込口体制御部
６６  極性反転回路部
【図１】
2010051581.tif 000003
【図２】
2010051581.tif 000004
【図３】
2010051581.tif 000005
【図４】
2010051581.tif 000006
【図５】
2010051581.tif 000007
【図６】
2010051581.tif 000008
【図７】
2010051581.tif 000009
【図８】
2010051581.tif 000010