(57)【要約】【課題】床ノズルの床面への押圧を常に略同一にして、床面の掃除ムラを抑えることができる電気掃除機を提供する。【解決手段】床面の塵埃を吸引する床ノズル２０と、前記床ノズル２０に内蔵され、前記床ノズル２０の前記床面に接地している度合いを検知する接地量検知手段２１と、前記床ノズル２０に接続される伸縮自在の延長管１２と、前記延長管１２に内蔵されると共に、前記接地量検知手段２１からの信号に応じて前記延長管１２の長さを伸縮させる長さ調節手段１３とを備えたもので、使用者が掃除機本体１０から離れた床面掃除を行う場合にも、掃除機本体１０に近い床面掃除を行う場合にも、接地量検知手段２１によって延長管の長さを調節して床面への押圧を略同一にできるので、床面の掃除ムラを抑えることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面の塵埃を吸引する床ノズルと、前記床ノズルに内蔵され、前記床ノズルの前記床面に接地している度合いを検知する接地量検知手段と、前記床ノズルに接続される伸縮自在の延長管と、前記延長管に内蔵されると共に、前記接地量検知手段からの信号に応じて前記延長管の長さを伸縮させる長さ調節手段とを備えた電気掃除機。
【請求項２】
接地量検知手段に、光伝導セルのような急激な反応が起きない手段を用いた請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
延長管の長さ調節速度を、伸縮時と延長時とでは異なるように構成した請求項１または２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
接地量検知手段により、床ノズルが延長管に装着されていないと判断した場合は、前記延長管の長さを所定の長さに保つようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機の関するもので、特に、電気掃除機の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、図６に示すような床移動型（キャニスター型）の電気掃除機が多く普及している。図６は、従来の電気掃除機の概観図である。
【０００３】
図６において、さまざまな場所の掃除に適した形態のアタッチメント類をホース５１の一端に接続し、そのホース５１の他端を掃除機本体５０に接続して、スイッチ５０ａを操作して色々な清掃面の掃除を行う。
【０００４】
例えば、桟の掃除を行う場合には、ホース５１の先に伸縮自在の延長管５２を取り付けて、桟の高さに応じて延長管５２の長さを調節して掃除を行う。
【０００５】
また延長管５２の先に、床ノズル５３など別のアタッチメントを取り付けて掃除を行う場合にも同様に、清掃面までの距離に応じて延長管５２の長さを調節して掃除を行う。
【０００６】
また、掃除状態に応じて制御される電気掃除機として、特許文献１に開示されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１５７６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の電気掃除機の構成では、延長管５２を最高長まで伸ばして掃除することがあるが、それでは、使用者のすぐ足元や手前の床面掃除は困難となるので、適当な長さに調整したまま掃除を行っている人が多い。
【０００９】
すなわち掃除機本体５０から遠い床面掃除の場合には、床ノズル５３は浮き気味になり床面への押圧が弱くなるため床面深部の塵埃吸込みは充分とは言えず、逆に掃除機本体５０に近い床面掃除の場合には、床ノズル５３を押え付け気味になり、床面の掃除ムラが発生してしまう。
【００１０】
つまり適切な長さでなければ、床ノズル下面に適切な力が加わらないため掃除のやり残しや延長管への過荷重に繋がるなど、性能や品質面で不安があった。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、使用者が掃除機本体から離れた床面掃除を行う場合にも、掃除機本体に近い床面掃除を行う場合にも、常に、床ノズルの床面への押圧を略同一にして、床面の掃除ムラを抑え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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記従来の課題を解決するため本発明の電気掃除機は、床面の塵埃を吸引する床ノズルと、前記床ノズルに内蔵され、前記床ノズルの前記床面に接地している度合いを検知する接地量検知手段と、前記床ノズルに接続される伸縮自在の延長管と、前記延長管に内蔵さ
れると共に、前記接地量検知手段からの信号に応じて前記延長管の長さを伸縮させる長さ調節手段とを備えたもので、使用者が掃除機本体から離れた床面掃除を行う場合にも、掃除機本体に近い床面掃除を行う場合にも、接地量検知手段で検知された床ノズルの接地度合いに応じて延長管の長さを調節して床面への押圧を略同一にできるので、床面の掃除ムラを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電気掃除機は、使用者が掃除機本体から離れた床面掃除を行う場合にも、掃除機本体に近い床面掃除を行う場合にも、接地量検知手段で検知された床ノズルの接地度合いに応じて延長管の長さを調節して床面への押圧を略同一にできるので、床面の掃除ムラを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の概観図
【図２】（ａ）同電気掃除機の接地量検知手段の構成を示す図、（ｂ）同電気掃除機の遮蔽板の動作を説明する要部断面図（床ノズルが床面に接地した状態）、（ｃ）同遮蔽板の動作を説明する要部断面図（床ノズルが床面より離れた状態）
【図３】（ａ）〜（ｃ）同電気掃除機の延長管の伸縮動作を説明する図、（ｄ）同電気掃除機の電動機とギアの構成を示す図
【図４】同電気掃除機の回路ブロック図
【図５】同電気掃除機の他の例を示す回路ブロック図
【図６】従来の電気掃除機の概観図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の発明は、床面の塵埃を吸引する床ノズルと、前記床ノズルに内蔵され、前記床ノズルの前記床面に接地している度合いを検知する接地量検知手段と、前記床ノズルに接続される伸縮自在の延長管と、前記延長管に内蔵されると共に、前記接地量検知手段からの信号に応じて前記延長管の長さを伸縮させる長さ調節手段とを備えたもので、使用者が掃除機本体から離れた床面掃除を行う場合にも、掃除機本体に近い床面掃除を行う場合にも、接地量検知手段で検知された床ノズルの接地度合いに応じて延長管の長さを調節して床面への押圧を略同一にできるので、床面の掃除ムラを抑えることができる。
【００１６】
第２の発明は、特に、第１の発明の接地量検知手段に、光伝導セルのような急激な反応が起きない手段を用いたもので、延長管の長さ調節を緩慢な動きにして、床ノズルの移動に伴う延長管の長さの急激な変化を抑制することができる。
【００１７】
第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の延長管の長さ調節速度を、伸縮時と延長時とでは異なるようにしたもので、一般の掃除作業の際は、床ノズルを前方に押す方が床ノズルを手前に引くよりすばやい動作になるが、その動作に合わせて延長管の長さ調節速度を変えることで、違和感無く掃除動作を行うことができる。
【００１８】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の接地量検知手段により、床ノズルが延長管に装着されていないと判断した場合は、前記延長管の長さを所定の長さに保つようにしたもので、床ノズルが装着されていない延長管が何らかの障害物に当たったときに、延長管が短くなることが無いので、長さ調節手段を構成する駆動手段が発電することが無く、電気部品に悪影響を与えることが無い。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電気掃除機の概観図、図２（ａ）は、同電気掃除機の接地量検知手段の構成を示す図、図２（ｂ）は、同電気掃除機の遮蔽板の動作を説明する要部断面図（床ノズルが床面に接地した状態）、図２（ｃ）は、同遮蔽板の動作を説明する要部断面図（床ノズルが床面より離れた状態）、図３（ａ）〜（ｃ）は、同電気掃除機の延長管の伸縮動作を説明する図、図３（ｄ）は、同電気掃除機の電動機とギアの構成を示す図、図４は、同電気掃除機の回路ブロック図である。
【００２１】
図１〜図４において、本実施の形態における電気掃除機の掃除機本体１０には、塵埃を吸引するための電動送風機１と、前記電動送風機１を制御する電動送風機制御手段２が内蔵されている。
【００２２】
１１は、一端が前記掃除機本体１０の吸気口部１０ａに装着されるホースで、他端にはアタッチメントである伸縮自在な延長管１２が接続される。２０は、床面の塵埃を掻き上げながら吸引する床ノズルであり、床ノズル２０が床面に接地している度合いを検知する接地量検知手段２１を備えている。
【００２３】
本実施の形態における接地量検知手段２１は、対向して配置された発光素子（ランプ）２１ａと、受光素子２１ｂ（光伝導セル）と、それらの間に配置された遮蔽板２１ｃにより構成されている。受光素子２１ｂは、受光量が多ければ抵抗値が少なくなり受光量が少なければ抵抗値が大きくなる特性を有しており、本実施の形態では、抵抗値変化の緩やかな光伝導セルとして一般的なＣｄＳを用いており、光の量に応じて１ｋΩ〜１００ｋΩの範囲で抵抗値が変化する。
【００２４】
遮蔽板２１ｃは、それ自体を床ノズル２０に取付けている軸部２２を支点に自重で自在に上下動するように構成しており、床ノズル２０が浮き気味の場合の遮蔽版２１ｃは、図２（ｃ）に示すように自重で下に移動し、床ノズル２０が床面に押え付けられている場合の遮蔽版２１ｃは、図２（ｂ）に示すように床面からの力で上に移動する。
【００２５】
すなわち、図２（ｂ）のように、床ノズル２０が床面に押え付けられている場合、発光素子２１ａからの光は、遮蔽板２１ｃによって遮られ受光素子２１ｂには殆ど光は届かないので、受光素子２１ｂは、高抵抗値１００ｋΩを出力する。
【００２６】
そして、図２（ｃ）のように、床ノズル２０が浮き気味の場合、発光素子２１ａからの光は遮蔽板２１ｃによって遮られないので受光素子２１ｂには、充分な光が届き、受光素子２１ｂは低抵抗値１ｋΩを出力する。
【００２７】
つまり受光素子２１ｂからは、床ノズル２０の接地量に応じた抵抗値（１ｋΩ〜１００ｋΩの範囲）が出力されるので、抵抗値を調べれば床ノズル２０の接地量が分かる。
【００２８】
この受光素子２１ｂ（接地量検知手段２１）の出力は、掃除機本体１０に内蔵されている演算処理手段６に入力され、床ノズル２０がどの程度床面に接地しているかを知ることができる。
【００２９】
延長管１２は、細管１２ａと、外管１２ｂから構成され、さらに、前記細管１２ａを外管１２ｂ内で長手方向に摺動させて、延長管１２の長さを伸縮させる長さ調節手段１３を内蔵している。
【００３０】
次に、図３を参照して長さ調節手段１３の構成を以下説明する。
【００３１】
本実施の形態では、長さ調節手段１３は、細管１２ａに沿って内蔵されたラック１３ｂと、そのラック１３ｂと噛合うピニオン１３ｃと、ピニオン１３ｃに連結されると共にピニオン１３ｃと歯数比で１：２０になるように構成した複数のギア１３ｄ〜１３ｈと、電動機軸１３ｋを介して、ギア１３ｈを回転駆動する電動機１３ｊから構成されている。
【００３２】
電動機１３ｊは、前記演算処理手段６からの出力により、ＣＷ（時計方向）またはＣＣＷ（反時計方向）いずれの方向にも回転するように構成されている。この電動機１３ｊの回転方向によって、延長管１２の外管１２ｂからの細管１２ａの出代が変化するので延長管１２の伸縮が可能となる。
【００３３】
３は、掃除機本体１０に内蔵された固定抵抗器であり、本実施の形態では、１０ｋΩの固定抵抗器（Ｒ）を用いて前記接地量検知手段２１からの抵抗値（Ｒｘ）との抵抗比に応じた下記電圧Ｖｉｎを演算処理手段６に入力している。
【００３４】
Ｖｉｎ＝５Ｖ＊Ｒ／（Ｒｘ＋Ｒ）
接地量検知手段２１の出力は、前記のように、床ノズル２０が浮き気味の場合には低抵抗値なのでＶｉｎは高電圧となり、床ノズル２０の床面への接地度合いが大きくなるにつれてＶｉｎは低電圧へと変化する。
【００３５】
（ａ）接地量が大きい場合
Ｖｉｎ＝５Ｖ＊１０ｋΩ／（１００ｋΩ＋１０ｋΩ）＝０．４５・・Ｖ
（ｂ）接地量が小さい場合
Ｖｉｎ＝５Ｖ＊１０ｋΩ／（１ｋΩ＋１０ｋΩ）＝４．５４・・Ｖ
ここで、床ノズル２０が接続されていない場合のＶｉｎは、Ｒｘ＝∞とおいて、
（ｃ）床ノズル２０未装着の場合
Ｖｉｎ＝０Ｖ
となり、床ノズル２０が装着されているかどうか、また接地量はどの程度かをＶｉｎによって知ることができる。
【００３６】
４は、四個のトランジスタ４ａ〜４ｄで「Ｈブリッジ」を構成し、その出力を前記電動機１３ｊに出力する電動機駆動手段である。電動機１３ｊには、トランジスタ４ａおよび４ｄが同時にオンの場合には、実線方向の電流が、トランジスタ４ｂおよび４ｃが同時にオンの場合には、破線方向の電流が流れるので、電動機１３ｊは、流れる電流の方向によって回転方向を変えることができる。
【００３７】
四個のトランジスタ４ａ〜４ｄへの信号は、Ｖｉｎとして予め設定したＶｒｅｆ値に一致するまで出力され続ける。
【００３８】
演算処理手段６では、接地量検知手段２１の出力により電動機駆動手段４にどちらのトランジスタ群に駆動信号を出力するかを判断している。
【００３９】
このトランジスタ群の駆動には注意が必要であり、もし４ａと４ｃのトランジスタ群または４ｂと４ｄのトランジスタ群を間違って同時オンするとそれらは破壊してしまうが、本実施の形態では、受光素子２１ｂとして光伝導セルを用いているため、急激な抵抗値変化、すなわち出力信号の変化も無いので、電動機１３ｊの回転方向の切替えも緩やかに行うことになるので、上記のような同時オンの恐れは殆どない。もちろん延長管１２の伸縮速度も素早いものではなく実用的である。
【００４０】
以上のように構成した本実施の形態における電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。
【００４１】
（ａ）床ノズル２０の接地量が大きい場合（掃除機本体１０近くの掃除の場合）
Ｖｉｎは、０．４５Ｖ程度の電圧となるので、演算処理手段６からは、延長管１２をやや短くする方向の（トランジスタ４ａおよび４ｄがオン、電動機１３ｊのＣＷ方向）信号が出力され、細管１２ａは、外管１２ｂ内に入っていき、延長管１２としての全長は短くなる。  そして、ＶｉｎがＶｒｅｆに略一致するまでこの信号は出力され続ける。
【００４２】
（ｂ）床ノズル２０の接地量が小さい場合（掃除機本体１０から離れたところの掃除の場合）
Ｖｉｎは、４．５Ｖ程度の電圧となるので、演算処理手段６からは、延長管１２をやや長くする方向の（トランジスタ４ｂおよび４ｃがオン、電動機１３ｊのＣＣＷ方向）信号が出力され、細管１２ａは、外管１２ｂ内から出てきて、延長管１２としての全長は長くなる。
【００４３】
そして、ＶｉｎがＶｒｅｆに略一致するまでこの信号は出力され続ける。
【００４４】
なお、本実施の形態では、
トランジスタ４ａおよび４ｄがオン信号時のデューティ：５０％
トランジスタ４ｂおよび４ｃがオン信号時のデューティ：９０％
すなわち、（延長管１２を伸ばす速度）＞（延長管１２を縮める速度）
になるように設定している。
【００４５】
これは、一般的に掃除を行うとき、「押す（＝遠くの床面掃除に行く）」方が「引く（＝手前の床面掃除に戻す）」よりもやや素早い動作となっているので、それに合わせたものである。
【００４６】
なお、床ノズル２０が装着されていないときは、トランジスタ４ａおよび４ｂまたはトランジスタ４ｃおよび４ｄを同時駆動して、電動機１３ｊをブレーキモードにして、延長管１２の長さを所定の長さに保つようにしている。
【００４７】
床ノズル２０が装着されていないこのような状態では、延長管１２が何かの障害物に当たったりして発生する（伸ばす方向や縮める方向の）外力が働くことになる。このとき、電動機軸１３ｋを介して外力が作用して電動機１３ｊが発電作用を生じることになる。するとこの電動機１３ｊに電気的に接続された部品に発電量が印加されて、それら部品の破壊を引き起こす危険性がある。
【００４８】
しかし上記のように電動機１３ｊをブレーキモードに設定することによって、延長管１２の長さを所定の長さに保つと同時に、発電を抑えて他への影響も抑えることができる。
【００４９】
なお上記実施の形態では、延長管１２の伸縮速度を（延長管１２を伸ばす速度）＞（延長管１２を縮める速度）としたが、この関係は逆でも良いし同一速度でも良い。
【００５０】
なお、図４では、床ノズル２０への配線４本と延長管１２への配線２本を別々に設けているが、図５のように電動機１３ｊと発光素子２１ａとを並列接続して配線を削減しても良い。
【００５１】
図５に示すような構成の場合、受光素子２１ｂからの信号を確実に受けるためには定期的に発光素子２１ａを駆動する必要がある。それには、トランジスタ４ａと４ｄのトランジスタ郡とトランジスタ４ｂと４ｃのトランジスタ郡を一定周期で交互駆動すれば良い。また発光素子２１ａがＬＥＤのような有極性素子の場合には、図の破線のようにその手前
に全波整流器２３を設ければ良い。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように本発明にかかる電気掃除機は、床ノズルが床面に接地している度合いを検知する接地量検知手段の信号を受けて延長管の長さを調節する長さ調節手段によって、延長管の長さを調節して床面への押圧を略同一にすることができるので、床面の掃除ムラを抑えることができるもので、業務用、家庭用の各種電気掃除機に適用できる。
【符号の説明】
【００５３】
４  電動機駆動手段
６  演算処理手段
１０  掃除機本体
１１  ホース
１２  延長管
１３  長さ調節手段
１３ｊ  電動機
２０  床ノズル
２１  接地量検知手段
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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【図４】
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