(57)【要約】【課題】従来の電気掃除機において、自走中に家具等に引っ掛かり動けない場合、駆動モーターに過負荷が加わり、故障の原因となることがあった。【解決手段】電動送風機２と、塵埃を収集するダストボックスユニット（集塵部）４と、走行用車輪６と、掃除機本体１を移動するための駆動手段２４、２５と、駆動手段２４、２５を駆動させるためのマイクロスイッチ（操作部）２２とを備え、駆動手段２４、２５は、駆動軸を有した駆動モーター２４と、駆動車輪２５と、前記駆動車輪２５と前記駆動軸との間に設けられた過負荷保護機構とを有する電気掃除機としたもので、駆動手段２４、２５に過負荷が加わらず、故障も起こり難くなるものである。さらには駆動車輪２５の追随性も向上できるものである。【選択図】図２
2008012009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機と、塵埃を収集する集塵部と、走行用車輪と、掃除機本体を移動するための駆動手段と、駆動手段を駆動させるための操作部とを備え、前記駆動手段は、駆動軸を有した駆動モーターと、駆動車輪と、前記駆動車輪と駆動軸との間に設けられた過負荷保護機構とを有する構成とした電気掃除機。
【請求項２】
過負荷保護機構は、駆動車輪に軸固定されて、進行方向のみ駆動モーターの駆動軸の回転を前記駆動車輪に伝達させ、前記駆動軸に、進行方向に対し掃除機本体を移動させる通常のトルクを超える力が作用すると、前記駆動軸の回転を前記駆動車輪に伝達するための接続を遮断する構成とした請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
過負荷保護機構は、内径面にカム面を有した外輪と、外輪が駆動軸に対して進行方向のみ前記カム面にかみ合う複数のころと、前記ころに外接する内輪と、前記内輪に駆動モーターの駆動軸を固定させ、前記外輪が駆動軸に対して進行方向と反対方向に回転すると前記ころが外輪カム面から離れて前記外輪を空転させる、前記外輪の外面にバネで付勢されたクラッチ部とを有し、進行方向に対し掃除機本体を移動させる通常のトルクを超える力が作用すると、前記外輪がクラッチ部でスリップして空転し、前記駆動軸の回転を前記駆動車輪に伝達するための接続を遮断する構成とした請求項２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
クラッチ部のバネを駆動車輪の緩衝材として併用する構成とした請求項３に記載の電気掃除機。
【請求項５】
駆動車輪を、掃除機本体の重心より外側に配置したことを特徴とする請求項１〜４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、自走させる駆動手段を兼ね備えた電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から電気掃除機の自走に関しては、検知手段により駆動モーターを駆動させる構成のものが提案されており、近年ではホースの傾きを検知して駆動モーターを駆動させるものが見受けられる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２２８０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の駆動構成では、掃除機本体が自走中に家具等に引っ掛かり動けない場合、駆動モーターに過負荷が加わり故障の原因にもなり、あるいは、使用者が掃除機本体を進行方向に逆らって急激に移動させた場合、駆動車輪が急激に追随できないため、非常に使用性が悪い課題を有するものであった。
【０００４】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、駆動モーターに過負荷が加わらず、故障が起こり難い電気掃除機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、電動送風機と、塵埃を収集する集塵部と、走行用車輪と、掃除機本体を移動するための駆動手段と、駆動手段を駆動させるための操作部とを備え、前記駆動手段は、駆動軸を有した駆動モーターと、駆動車輪と、前記駆動車輪と駆動軸との間に設けられた過負荷保護機構とを有する構成としたので、駆動手段に過負荷が加わらず、故障が起こり難くなるものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の電気掃除機は、簡便な手段により自走の駆動部が故障せず、さらには的確に追随させることができる使用性を向上させた電気掃除機とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は、電動送風機と、塵埃を収集する集塵部と、走行用車輪と、掃除機本体を移動するための駆動手段と、駆動手段を駆動させるための操作部とを備え、前記駆動手段は、駆動軸を有した駆動モーターと、駆動車輪と、前記駆動車輪と駆動軸との間に設けられた過負荷保護機構とを有する構成としたので、駆動手段に過負荷が加わらず、故障が起こり難くできる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明の過負荷保護機構は、駆動車輪に軸固定されて、進行方向のみ駆動モーターの駆動軸の回転を前記駆動車輪に伝達させ、前記駆動軸に、進行方向に対し掃除機本体を移動させる通常のトルクを超える力が作用すると、前記駆動軸の回転を前記駆動車輪に伝達するための接続を遮断する構成としたので、簡便な構成で、駆動手段に過負荷が加わらず、故障が起こり難いという効果が、得られるようになる。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明の過負荷保護機構は、内径面にカム面を有した外輪と、外輪が駆動軸に対して進行方向のみ前記カム面にかみ合う複数のころと、前記ころに外接する内輪と、前記内輪に駆動モーターの駆動軸を固定させ、前記外輪が駆動軸に対して進行方向と反対方向に回転すると前記ころが外輪カム面から離れて前記外輪を空転させる、前記外輪の外面にバネで付勢されたクラッチ部とを有し、進行方向に対し掃除機本体を移動させる通常のトルクを超える力が作用すると、前記外輪がクラッチ部でスリップして空転し、前記駆動軸の回転を前記駆動車輪に伝達するための接続を遮断する構成としたので、使用者が掃除機本体を進行方向に逆らって急激に移動させた場合でも、スムーズに掃除機本体を追随させることができるのである。さらには、掃除機本体が自走中に家具等に引っ掛かり動けない場合でも、駆動モーターに過負荷が加わらないようにできる。
【００１０】
第４の発明は、第３の発明のクラッチ部のバネを駆動車輪の緩衝材として併用する構成としたもので、掃除機本体を落下等されても、駆動モーターの駆動軸に衝撃が加わらないようにできる。
【００１１】
第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明の駆動車輪を、掃除機本体の重心より外側に配置したことを特徴とするもので、駆動車輪内部のクラッチ部に設けたバネに集中的に掃除機本体の質量が加わらないため、バネの変位量も少なくなり、駆動モーターの回転力を効率良く車輪に伝えることができるようになる。
【００１２】
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、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１３】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態における電気掃除機について、図１〜８を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本実施の形態における電気掃除機の全体斜視図、図２は、同電気掃除機の断面図である。
【００１５】
図１、２において、１は掃除機本体で、後部に電動送風機２を内蔵した電動送風機室３が配され、前部に、着脱自在で塵埃を分離捕集するダストボックスユニット（集塵部）４を収納するダストボックス収納部５が配され、後方下部の両側に１対の走行用の車輪６が回転自在に取着され、底面前部には、同じく走行用のキャスター７が取着されている。掃除機本体１の前部には、ホース８の一端に設けた接続パイプ９が着脱自在に接続される吸気口１０が設けられている。
【００１６】
ホース８の他端には、掃除の際に握る把手１１を備えた先端パイプ１２が設けられている。１３は、伸縮自在或いは継ぎ自在の延長管で、下流側端部が前記先端パイプ１２に着脱自在に接続され、他端は、塵埃掻き揚げ用の回転ブラシ１４と、その回転ブラシ１４を回転駆動するモータ１５を内蔵した吸い込み具１６に着脱自在に接続される。
【００１７】
１７は、弾性材料から形成され掃除機本体１の前側から両側に延設されたバンパーで、掃除機本体１の走行時に家具、柱などに衝突してもそれらに傷をつけないようにするためのもので、弾性材料で形成されている。
【００１８】
１８は、掃除機本体１を持ち運ぶ際に立てて使用する本体ハンドルで、掃除機本体１の重心を通る垂直線上に回動中心が回動自在に軸支されている。
【００１９】
電動送風機２の前部は、弾性材料からなるサポート前２ａで、後部は、同じく弾性材料からなるサポート後２ｂで、電動送風機室３内に支持されている。１９は、電動送風機室３とダストボックス収納部５とを仕切る隔壁で、略中央に電動送風機２の吸入開口２ｃと連通する格子状の隔壁開口部２０が設けられている。
【００２０】
図３において、吸気口１０と反対側の接続パイプ９他端にはホースカバー２１によりホース８が覆われており、ホースカバー２１内面とホース８の間にアクチュエータ２２ａを有するマイクロスイッチ２２が固定され、ホース８に張力が加わると上方へホース８が移動し、アクチュエータ２２ａが押されてマイクロスイッチ２２がオン状態となる。
【００２１】
図４において、掃除機本体１後面には、排気カバー２３に駆動モーター２４が固定され、保持部材３２で押さえられ掃除機本体１に固定されている。
【００２２】
図５において、駆動モーター２４はギヤ減速部２４ａと連結され、ギヤ減速部２４ａは駆動軸２４ｂが設けられている。駆動軸２４ｂには駆動車輪２５が取り付けられている。
【００２３】
図６において、前記駆動車輪２５内面には、駆動軸２４ｂに圧入固定された内輪２６と、前記内輪２６の外側に複数のころ２７が、内径面にカム面２８ａを有した外輪２８との間に設けられている。
【００２４】
ころ２７は外輪２８が駆動軸２４ｂの進行方向に対しての回転のみ前記カム面２８ａにかみ合い、外輪２８が駆動軸２４ｂに対して反進行方向に回転すると、前記ころ２７が外輪２８カム面２８ａから離れて前記外輪２８を空転させる構成となっている。
【００２５】
また、外輪２８の外面を押さえる複数のバネ２９で付勢されたクラッチ板３０を外輪２８の外周に対して均等に設け、クラッチ板受け３１がバネ２９を介して設けられており、駆動車輪２５の内面にクラッチ板受け３１が圧入固定されている。
【００２６】
ここで、進行方向に対しての回転が駆動軸２４ｂに加わり掃除機本体１が移動するトルクを超える力が駆動車輪２５に作用すると、前記外輪２８はクラッチ板３０を押さえるバネ２９の押さえ力に打ち勝ち、外輪２８がクラッチ板３０内面でスリップして空転し、駆動モーター２４の伝達力を遮断させることができる。
【００２７】
上記構成による作用は以下の通りである。
【００２８】
使用者が掃除の際に握る把手１１を引張って掃除機本体１を動かそうとすると、ホース８が持ち上げられて上方に傾き、ホースカバー２１内面に固定されたマイクロスイッチ２２のアクチュエータ２２ａを押すことで検知し、駆動モーター２４の回転力が、駆動軸２４ｂ、内輪２６、ころ２７、外輪２８、クラッチ板３０、バネ２９、クラッチ板受け３１、駆動車輪２５の順に伝わり、掃除機本体１が前進するのである。
【００２９】
また、マイコン等の制御手段により、マイクロスイッチ２２がオンしてから一定の時間駆動モーター２４を回転させると、ホース８がアクチュエータ２２ａから離れても駆動モーター２４が動作して駆動車輪２５を回転させることができるため、追随性が向上するのである。
【００３０】
図７において、掃除機本体１が自走中に使用者が掃除機本体１を進行方向に逆らって急激に移動させた場合、駆動軸２４ｂ、内輪２６は進行方向に回転するが、ころ２７が外輪２８カム面２８ａから離れて前記外輪２８内で空転するため、外輪２８、クラッチ板３０、バネ２９、クラッチ板受け３１、駆動車輪２５が同時に逆方向に回転することにより、掃除機本体１がスムーズに後進できるのである。
【００３１】
図８において、進行方向に対しての回転が駆動軸２４ｂに加わった状態で掃除機本体１が家具等に引っ掛かり、駆動車輪２５が回転しない場合、外輪２８はクラッチ板３０を押さえるバネ２９の押さえ力に打ち勝ち、外輪２８がクラッチ板３０内面でスリップして空転し、駆動モーター２４の伝達力を遮断させることができる。
【００３２】
また、落下等の衝撃にもバネ２９の緩衝効果で駆動車輪２５内の機構を保護させることができるのである。
【００３３】
さらには、掃除機本体１の重心より外側に駆動車輪２５を配置しているので、駆動車輪２５内部のバネ２９に集中的に掃除機本体１の質量が加わらないため、バネ２９の変位量も少なくなり駆動モーター２４の回転力を効率良く駆動車輪２５に伝えることができるのである。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、コンパクトで簡便な手段により追随性の良い故障が少ない自走が行えるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体斜視図
【図２】同電気掃除機の断面図
【図３】同電気掃除機のアクチュエータ動作部分を示す断面図
【図４】同電気掃除機の分解斜視図
【図５】同電気掃除機の駆動モーターを示す図
【図６】同電気掃除機の駆動車輪の動作を示す断面図
【図７】同電気掃除機の駆動車輪の動作を示す他の断面図
【図８】同電気掃除機の駆動車輪の動作を示す他の断面図
【符号の説明】
【００３６】
１    掃除機本体
２    電動送風機
４    ダストボックスユニット（集塵部）
１０  吸気口
２２  マイクロスイッチ
２４  駆動モーター
２５  駆動車輪
２６  内輪
２７  ころ
２８  外輪
２９  バネ
３０  クラッチ板
３１  クラッチ板受け
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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