(57)【要約】【課題】充電器側で本体が運転状態であることを判断することにより、本体を充電器に装着したまま本体の運転を可能にして着脱の手間を省きつつ、充電と放電が同時にされることによる充電量の誤判断や電池の劣化といった不具合を回避できる充電式掃除機の提供を目的とする。【解決手段】充電器１１内に本体装着検出手段１２と、本体運転状態検出手段１６を備え、本体装着検出手段１２によって充電器１１に本体１が装着されていると判断している状態で、運転状態判断手段１６によって本体１の運転状態を判断するため、本体１使用時に充電器１１から外す必要がなく、かつ放電動作によって電池２の充電量の誤判断、長時間充電と放電を同時に行うことによる電池２の劣化といった不具合も回避することができる。【選択図】　図１
2004105273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引風を発する電動送風機を内蔵する本体と、前記電動送風機を駆動させる電池と、前記電池を充電する充電器を備え、前記充電器は、前記充電器への前記本体の装着を検出する本体装着検出手段と、前記本体の運転状態を判断する運転状態判断手段を有する充電式掃除機。
【請求項２】
充電器に印加される電池電圧の変化の情報を得る電圧変化判断手段を有し、前記電圧変化判断手段の出力を運転状態判断手段が受信することで、本体の運転状態の判断を行う請求項１記載の充電式掃除機。
【請求項３】
吸引風を発する電動送風機を内蔵する本体と、前記電動送風機を駆動させる電池と、前記電池を充電する充電器を備え、前記本体が充電器に装着されたまま運転している場合には、前記電池は前記充電器により充電されない充電式掃除機。
【請求項４】
本体の運転状態を表す動作信号を重畳させる動作信号重畳手段と、重畳された動作信号から本体の運転状態を判断する重畳信号判断手段を設け、前記重畳信号判断手段の出力から本体運転状態の判断を行う請求項３記載の充電式掃除機。
【請求項５】
本体の運転状態を表す動作信号を送信する動作信号送信手段と、この動作信号を受信する動作信号受信手段を設け、前記動作信号受信手段の出力から本体運転状態の判断を行う請求項３記載の充電式掃除機。
【請求項６】
充電器内に電池の満充電状態を判断する満充電判断手段と前記満充電判断手段が判断を行うかどうか許可する満充電判断許可手段を備え、本体が充電器に装着されたまま運転している場合には満充電判断を許可しない請求項３〜５のいずれか１項に記載の充電式掃除機。
【請求項７】
充電器内に電池の充電を行う充電制御手段と前記充電制御手段に電力を供給する充電制御電力供給手段を備え、本体が充電器に装着されたまま運転している場合には充電制御手段に対し電力の供給を遮断する請求項３〜６のいずれか１項に記載の充電式掃除機。
【請求項８】
充電器内に運転状態判断手段の出力から本体運転が停止したことを判断する運転停止判断手段を備え、運転が停止した場合には充電を再開することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の充電式掃除機。
【請求項９】
充電器内の運転状態判断手段の出力から本体が運転された場合にはそれまでの充電量判断を無効にする充電完全停止手段を設け、その後に充電器内に設けた運転停止判断手段の出力から運転が停止した場合には充電が初期から開始されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の充電式掃除機。
【請求項１０】
充電器内に本体が装着された状態での運転開始からの運転時間を計時する装着運転計時手段と、運転状態判断手段の出力から電池の放電量を算出する放電量算出手段を備え、その後に充電器内に設けた運転停止判断手段の出力から運転が停止した場合には、その放電量を反映して充電制御を行うことを特徴とした請求項１〜８のいずれか１項記載の充電式掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般家庭において、特に２次電池を電源とする充電式掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ニッケル水素二次電池、あるいはニッケルカドミウム二次電池に代表される二次電池（以降電池という）を電源とした掃除機の開発が盛んになってきている。この種の充電式掃除機の構成を、図３及び図４を参照しながら説明する。１０１は掃除機本体（以降本体という）で、１０２は本体１０１内に納められた電源となる電池、１０３は吸引力を発生する電動送風機である。１０４は本体１０１内に吸引された塵埃を集める集塵室である。１０５はホースで、１０６は、ホース１０５の一端に接続された運転状態の指令を出す手元操作部である。１０７は延長管で、１０８は床用吸込具である。１０９は電動送風機１０３を駆動制御する本体制御手段であり、１１０は電池１０２の電圧を検出する電池電圧検出手段である。１１１は充電器で、１１２は充電器に本体１０１すなわち電池１０２が装着されたことを検出する電池装着検出手段である。１１３は電池１０２の電圧を検出する充電器電池電圧検出手段であり、１１４は電池１０２のサーミスタから電池温度を判断する電池温度検出手段である。また、１１５は電池１０２へ充電を行う充電制御手段であり、１１６は掃除機本体１０１を充電器１１１に装着した場合に自動的に掃除機本体１１１の電源供給を遮断する電源遮断手段である。
【０００３】
電池１０２への充電動作は以下のように行う。本体１０１を充電器１１１へ装着すると電池装着検出手段１１２によって電池１０２が装着されたことを検出し、充電制御手段１１５が電圧や温度などの電池の状態を電池状態検出手段１１３によって確認しながら充電を行う。また、電池１０２の放電動作でもある掃除機としての動作は以下のようになる。使用者が手元操作部１０６を操作することによって、本体制御手段１０９が電池１０２から電動送風機１０３に電力を供給し、電動送風機１０３が運転を開始する。これにより空気による吸引が発生し、塵埃は床用吸込具１０８から延長管１０７及びホース１０５を介して、本体１０１内の集塵室１０４へ吸引される。この放電に関する制御については、電池の劣化を防ぐため電池電圧を、電池電圧検知出手段１１０によって電圧を検出し、これが所定電圧値以下になったら放電すなわち運転動作を停止させたり、残量表示を行うなどの工夫がなされている。また、掃除機本体１０１を充電器１１１に装着した場合には開閉器で構成された電源遮断手段１１６により本体制御手段１０９への電力供給も停止して本体の運転を止め、放電による電池１０２の温度上昇と充電による電池１０２の温度上昇と同時に行うことによる電池１０２の劣化を防ぐなどの工夫がなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１６８１９３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、充電器１１１に装着されている状態の掃除機本体１０１のホース１０５を伸ばせばそのまま掃除できる場合でも、掃除機本体１０１を充電器１１１から外してから運転し、その後、再度装着するという手間が必要になるという課題があった。また、掃除機本体１０１の運転を全く無視して充電させる構成においては、充電量の誤判断や電池の劣化を招くという課題があった。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、充電器側で本体が運転状態であることを判断することにより、本体を充電器に装着したまま本体の運転を可能にして着脱の手間を省きつつ、充電と放電が同時にされることによる充電量の誤判断や電池の劣化といった不具合を回避できる充電式掃除機の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、吸引風を発する電動送風機を内蔵する本体と、前記電動送風機を駆動させる電池と、前記電池を充電する充電器を備え、前記充電器は、前記充電器への前記本体の装着を検出する本体装着検出手段と、前記本体の運転状態を判断する運転状態判断手段を有する充電式掃除機で、本体を使用する時に必ず充電器から外す必要がなく、使用した後も装着する手間を得ずにそのまま充電動作に移ることができ、かつ放電動作によって電池の充電量を誤判断したり、長時間充電と放電を同時に行うことによって電池が劣化するなどの不具合を回避することができる充電式掃除機を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、吸引風を発する電動送風機を内蔵する本体と、前記電動送風機を駆動させる電池と、前記電池を充電する充電器を備え、前記充電器は、前記充電器への前記本体の装着を検出する本体装着検出手段と、前記本体の運転状態を判断する運転状態判断手段を有する充電式掃除機で、本体を使用する時に必ず充電器から外す必要がなく、使用した後も装着する手間を得ずにそのまま充電動作に移ることができ、かつ放電動作によって電池の充電量を誤判断したり、長時間充電と放電を同時に行うことによって電池が劣化するなどの不具合を回避することができる充電式掃除機を提供できる。
【０００９】
本発明の請求項２記載の発明は、充電器に印加される電池電圧の変化の情報を得る電圧変化判断手段を有し、前記電圧変化判断手段の出力を運転状態判断手段が受信することで、本体の運転状態の判断を行うもので、本体を使用する時に必ず充電器から外す必要がなく、使用した後も装着する手間を得ずにそのまま充電動作に移ることができ、かつ放電動作によって電池の充電量を誤判断したり、長時間充電と放電を同時に行うことによって電池が劣化するなどの不具合を回避することができる充電式掃除機を提供できる。
【００１０】
本発明の請求項３記載の発明は、吸引風を発する電動送風機を内蔵する本体と、前記電動送風機を駆動させる電池と、前記電池を充電する充電器を備え、前記本体が充電器に装着されたまま運転している場合には、前記電池は前記充電器により充電されない充電式掃除機で、本体を使用する時に必ず充電器から外す必要がなく、使用した後も装着する手間を得ずにそのまま充電動作に移ることができ、かつ充電と放電を同時に行うことによって電池が劣化するという不具合を回避することができる充電式掃除機を提供できる。
【００１１】
本発明の請求項４記載の発明は、本体の運転状態を表す動作信号を重畳させる動作信号重畳手段と、重畳された動作信号から本体の運転状態を判断する重畳信号判断手段を設け、前記重畳信号判断手段の出力から本体運転状態の判断を行うもので、本体を使用する時に必ず充電器から外す必要がなく、使用した後も装着する手間を得ずにそのまま充電動作に移ることができ、かつ放電動作によって電池の充電量を誤判断したり、長時間充電と放電を同時に行うことによって電池が劣化するなどの不具合を回避することができる充電式掃除機を提供できる。
【００１２】
本発明の請求項５記載の発明は、本体の運転状態を表す動作信号を送信する動作信号送信手段と、この動作信号を受信する動作信号受信手段を設け、前記動作信号受信手段の出力から本体運転状態の判断を行うもので、本体を使用する時に必ず充電器から外す必要がなく、使用した後も装着する手間を得ずにそのまま充電動作に移ることができ、かつ放電動作によって電池の充電量を誤判断したり、長時間充電と放電を同時に行うことによって電池が劣化するなどの不具合を回避することができる充電式掃除機を提供できる。
【００１３】
本発明の請求項６記載の発明は、充電器内に電池の満充電状態を判断する満充電判断手段と前記満充電判断手段が判断を行うかどうか許可する満充電判断許可手段を備え、本体が充電器に装着されたまま運転している場合には満充電判断を許可しないもので、本体を使用する時に必ず充電器から外す必要がなく、使用した後も装着する手間を得ずにそのまま充電動作に移ることができ、かつ放電動作によって電池の充電量を誤判断するという不具合を回避することができる充電式掃除機を提供できる。
【００１４】
本発明の請求項７記載の発明は、充電器内に電池の充電を行う充電制御手段と前記充電制御手段に電力を供給する充電制御電力供給手段を備え、本体が充電器に装着されたまま運転している場合には充電制御手段に対し電力の供給を遮断するもので、本体を使用する時に必ず充電器から外す必要がなく、使用した後も装着する手間を得ずにそのまま充電動作に移ることができ、かつ充電と放電を同時に行うことによって電池が劣化する不具合を回避しつつ、その場合には充電制御手段の電力供給を遮断できるので電力の消費を抑えることができる充電式掃除機を提供できる。
【００１５】
本発明の請求項８記載の発明は、充電器内に運転状態判断手段の出力から本体運転が停止したことを判断する運転停止判断手段を備え、運転が停止した場合には充電を再開するもので、本体を使用する時に必ず充電器から外す必要がなく、使用した後も装着する手間を得ずにそのまま充電動作に移ることができ、かつ放電動作によって電池の充電量を誤判断したり、長時間充電と放電を同時に行うことによって電池が劣化するなどの不具合を回避することができる充電式掃除機を提供できる。
【００１６】
本発明の請求項９記載の発明は、充電器内の運転状態判断手段の出力から本体が運転された場合にはそれまでの充電量判断を無効にする充電完全停止手段を設け、その後に充電器内に設けた運転停止判断手段の出力から運転が停止した場合には充電が初期から開始されるもので、本体を使用する時に必ず充電器から外す必要がなく、使用した後も装着する手間を得ずにそのまま充電動作に移ることができ、かつ再充電が初期から開始されるので放電動作によって電池の充電量を誤判断するという不具合を回避することができる充電式掃除機を提供できる。
【００１７】
本発明の請求項１０記載の発明は、充電器内に本体が装着された状態での運転開始からの運転時間を計時する装着運転計時手段と、運転状態判断手段の出力から電池の放電量を算出する放電量算出手段を備え、その後に充電器内に設けた運転停止判断手段の出力から運転が停止した場合には、その放電量を反映して充電制御を行うもので、本体を使用する時に必ず充電器から外す必要がなく、使用した後も装着する手間を得ずにそのまま充電動作に移ることができ、かつ放電動作によって電池の充電量を誤判断したり、長時間充電と放電を同時に行うことによって電池が劣化するなどの不具合を回避することができ、さらに効率のよい再充電が可能な充電式掃除機を提供できる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図１及び図２を参照しながら説明する。１は掃除機本体（以降本体という）で、２は本体１内に納められた電源となる充電可能な電池、３は吸引力を発生する電動送風機である。４は本体１内に吸引された塵埃を集める集塵室である。５はホースで、６は、ホース５の一端に接続された運転状態の指令を出す手元操作部である。７は延長管で、８は床用吸込具である。９は電動送風機３を駆動制御する本体制御手段であり、１０は電池２の電圧を検出する本体電池電圧検出手段である。１１は充電器で、１２は充電器に本体１すなわち電池２が装着されたことを検出する電池装着検出手段である。１３は電池２の電圧を検出する充電器電池電圧検出手段であり、１４は電池２のサーミスタから電池温度を判断する電池温度検出手段である。また、１５は電池２へ充電を行う充電制御手段であり、１６は本体１の運転状態を判断する運転状態判断手段である。１７は充電器電池電圧検出手段１３の出力の変化から充電器に装着されている本体が運転を開始したことによる電圧変化を検出する電圧変化判断手段である。１８は、本体１内で電動送風機３を駆動した場合に駆動している信号を電池２のサーミスタ端子への重畳を行う駆動信号重畳手段であり、１９は充電器１１内でこの重畳された駆動信号を判断する重畳信号判断手段である。
【００１９】
以下、動作を説明する。掃除機としての動作については、従来例と同様である。使用者が手元操作部６を操作することによって、本体制御手段９が電池２から電動送風機３に電力を供給し、電動送風機３が運転を開始する。これにより空気による吸引が発生し、塵埃は床用吸込具８から延長管７及びホース５を介して、本体１内の集塵室４へ吸引される。
【００２０】
本体１が充電器１１に接続されると、電池装着検出手段１２によって電池２が装着されたことを検出し、充電制御手段１５は充電器電池電圧検出手段１３が検出している電圧や電池温度検出手段１４が検知している温度を確認しながら充電を行う。２２は充電の完判断を許可または禁止する満充電判断許可手段で、２３は充電そのものの許可または禁止する充電許可手段である。
【００２１】
この本体１が充電器１１に接続された状態で、手元操作部６が入力されて本体１内の本体制御手段９が電動送風機３に駆動信号を出力すると、電池２から電力が供給されて電動送風機３は運転を始める。この駆動によって、電池２の放電が始まるため電池２の電圧は下がる。この電池２の電圧が低下した電圧変化を電圧変化判断手段１７が判断し、この出力から運転状態判断手段１６は本体１が充電器１１に接続された状態で運転状態であることを判断して満充電判断許可手段２２により運転中の満充電判断をしないようにする。これにより、放電動作によって充電量すなわち充電完了を誤判断することを防止することができる。
【００２２】
また、本体１内で電動送風機３を駆動するときに駆動信号重畳手段１８によって駆動信号を電池２のサーミスタ端子へ重畳し、充電器１１内ではこのサーミスタ端子からの重畳信号を重畳信号判断手段１９が受信して判断し、この出力から運転状態判断手段１６は本体１の運転を判断して充電許可手段２３により運転中には充電をしないようにする。これにより、長時間充電と放電を同時に行うことによって電池が劣化することを回避することができる。さらに充電制御回路への電力供給を遮断する充電電力供給遮断手段２４を備えておき、充電許可手段２３からの出力を受けて充電電力供給遮断手段２４は充電を停止する間、充電制御回路の電力の供給も遮断して電力消費を抑えることができる。
【００２３】
また、本体１の運転状態を充電器１１に伝える方法として、本体１内に駆動信号送信手段２０、充電器１１内に駆動信号受信手段２１を設けて、本体１側では本体制御手段９からの出力を受けて駆動信号送信手段２０が充電器１１側に駆動状態の信号を送信し、充電器１１側で駆動信号受信手段２１がこの信号を受信して運転状態判断手段１６へ伝える構成をとってもよい。
【００２４】
さらに、充電器１１内に本体１の運転が運転から停止状態になった場合の処理を行う運転停止制御手段２５を設けて、運転状態判断手段１６の判断から本体１が停止した時には、運転停止制御手段２５は満充電判断許可手段２２で禁止している構成に対しては判断を許可するようにし、また、充電許可手段２３で充電を禁止している構成に対しては充電を許可するように出力する。このとき、充電電力供給遮断手段２４による充電制御回路への電力供給遮断も解除する。
【００２５】
また、本体１の運転中に充電を禁止する構成において、それまでの充電制御による電池情報を完全に解除する充電完全停止手段２６を設けて本体１の運転が停止した場合には充電制御を初期から開始する構成をとることで、放電による電池２の温度変化などに影響されることなく確実な充電制御ができる。あるいは、運転中の放電電流とその運転時間から電池２の放電量を放電量算出手段２７を設けて算出し、本体１の運転が停止した後にそれまでの放電量を充電制御手段１５へ伝え、充電制御手段１５はその量を加味して充電を再開することで、効率のよい充電制御を得ることができる。
【００２６】
また、これらの制御をすることで図２に示すように掃除機本体１に充電器１１を着脱可能でかつ装着したまま運転をできる構成をとれば、充電器１１への着脱を使用するたびに必要とするのではなく外したい場合だけ外して使用する使い勝手のよい充電式掃除機を提供することもできる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、本体を使用する時に必ず充電器から外す必要がなく、使用した後も装着する手間を得ずにそのまま充電動作に移ることができ、かつ放電動作によって電池の充電量を誤判断したり、長時間充電と放電を同時に行うことによって電池が劣化するなどの不具合を回避することができる充電式掃除機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の本体と充電器との接続を示すシステムブロック図
【図２】同電気掃除機全体の外観斜視図
【図３】従来の掃除機本体と充電器との接続を示すシステムブロック図
【図４】従来の電気掃除機全体の外観斜視図
【符号の説明】
２　電池
３　電動送風機
９　本体制御手段
１２　充電器装着検出手段
１５　充電制御手段
１６　運転状態判断手段
１７　電圧変化判断手段
１８　駆動信号重畳手段
１９　重畳信号判断手段
２０　駆動信号送信手段
２１　駆動信号受信手段
２２　満充電判断許可手段
２３　充電許可手段
２４　充電電力供給遮断手段
２５　運転停止制御手段
２６　充電完全停止手段
２７　放電量算出手段
【図１】
2004105273.tif 000003
【図２】
2004105273.tif 000004
【図３】
2004105273.tif 000005
【図４】
2004105273.tif 000006