(57)【要約】【課題】電気の無駄な消費を抑制することのできる電気掃除機を提供する。【解決手段】充電回路１７を有する充電台３と、二次電池１６が設けられ充電台３に着脱自在な掃除機本体２とを備え、掃除機本体２を充電台３に装着したとき、充電回路１７を介して二次電池１６に充電が行われる電気掃除機であって、二次電池１６への充電が完了したときに、掃除機本体２内の制御回路１５は、スイッチ駆動機構２３を駆動してスイッチ機構２２を操作し、充電回路１７への電力供給を停止させる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から電力が供給される充電回路を有する充電台と、二次電池が設けられ前記充電台に着脱自在な掃除機本体とを備え、前記掃除機本体を前記充電台に装着したとき、前記充電回路を介して前記二次電池に充電が行われる電気掃除機であって、
前記二次電池への充電が完了したときに、前記充電回路への電力供給を停止する制御手段を設けたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
請求項１に記載の電気掃除機において、
前記制御手段は、前記二次電池への充電完了後に前記掃除機本体が前記充電台に装着されたとき、前記充電回路への電力の供給を再開することを特徴とする電気掃除機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電気掃除機において、
前記制御手段は、前記二次電池への充電完了後、所定時間経過したときに前記充電回路へ電力供給を再開することを特徴とする電気掃除機。
【請求項４】
請求項１に記載の電気掃除機において、
前記充電台には前記充電回路への電力の供給を遮断するスイッチ機構が設けられ、
前記掃除機本体には、この掃除機本体が前記充電台に装着されたときに前記スイッチ機構によって前記充電回路への電力の供給を遮断させる第１の位置とこの電力の供給を遮断させない第２の位置とに移動可能な可動部材と、この可動部材の移動を制御する制御手段とが設けられ、
この制御手段は、前記掃除機本体が前記充電台から外されたときに、前記可動部材を第２の位置に位置させるよう制御することを特徴とする電気掃除機。
【請求項５】
交流電源から電力が供給される充電回路を有する充電台と、二次電池が設けられ前記充電台に着脱自在な掃除機本体とを備え、前記掃除機本体を前記充電台に装着したとき、前記充電回路を介して前記二次電池に充電が行われる電気掃除機であって、
前記二次電池への充電が完了したときに、前記掃除機本体および前記充電台を相対的に移動させて掃除機本体と充電台との電気的接触を解き、前記充電回路への電力供給を停止する制御手段を設けたことを特徴とする電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池を内蔵した、いわゆるコードレスタイプの電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コードレスタイプの電気掃除機は、邪魔となるコードがないために比較的楽に掃除を行うことができる。このコードレス電気掃除機では、掃除機本体内部に二次電池を備えており、掃除機本体と接続される充電台と組になっている。充電台側には、家庭用電力線に接続されたコンセントに接続されるプラグの付いたコードが取り付けられており、外装ケースの内部に充電回路が設けられている。充電台側には掃除機本体が接続される接続口が形成され、この接続口に、充電回路と接続される電力供給側の接続用の端子が設けられている。
【０００３】
掃除機本体側には、塵埃を吸い込む吸込口体と、吸引ファンと、モータと、モータ駆動回路と、二次電池とが備えられている。掃除機本体側には、充電台の接続口と接続される接続部位が形成されており、この接続部位に、二次電池から延びる電力を受ける側の接続用の端子が設けられている。
【０００４】
そして充電台の接続口に、掃除機本体の接続部位を接続すると、充電台側の端子と掃除機本体側の端子とが接続されて、掃除機本体の二次電池に充電がなされるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電気掃除機では、充電が完了しても充電台内の充電回路には電流が流れ続けており、省エネルギーの点で好ましくない。すなわち、一般に掃除機本体を充電台から切り離せば、充電台内の充電回路への電力線が遮断されて充電回路には電流が流れなくなるが、充電台に掃除機本体を接続したままの状態では充電回路（電源トランス等）に電流が流れ続けるために、電気が無駄に消費されていることになる。
【０００６】
本発明の課題は、電気の無駄な消費を抑制することのできる電気掃除機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の特徴は、掃除機本体内の二次電池への充電が完了したときは、充電台内の充電回路へ電流が流れないようにすることである。例えば、本発明は、交流電源から電力が供給される充電回路を有する充電台と、二次電池が設けられ前記充電台に着脱自在な掃除機本体とを備え、前記掃除機本体を前記充電台に装着したとき、前記充電回路を介して前記二次電池に充電が行われる電気掃除機であって、前記二次電池への充電が完了したときに、前記充電回路への電力供給を停止する制御手段を設けたことを特徴としている。
【０００８】
上記構成によれば、二次電池への充電が完了したときは、制御手段によって充電回路への電力供給が自動的に停止されるので、充電台に掃除機本体を接続したままの状態でも、充電回路には電流が流れず、電気の無駄な消費を抑制できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
（実施の形態１）
図２（ａ）は本発明の電気掃除機１の全体構成を示している。電気掃除機１は、掃除機本体２と充電台３とによって構成され、掃除機本体２は、本体ケース４の後壁部４Ａが充電台３に支えられることによって、立てかけられた状態で充電されるようになっている。そして、掃除機本体２は、図２（ｂ）に示すように、充電台３から取り外したときにコードレスの状態で使用できるようになっている。
【００１０】
掃除機本体２の本体ケース４の内部には、図２（ｂ）に示すように、集塵室５が形成され、この集塵室５の後部に遠心式の電動送風機６が配設されている。掃除機本体２の接続口には集塵ホース７が着脱可能に装着され、集塵ホース７の先端部に手元操作部８が設けられている。手元操作部８には延長管が９が接続され、その延長管９の先端部には吸込口体１０が着脱自在に取り付けられている。また、手元操作部８には、吸込みのときの風量の選択並びに吸込口体１０に取り付けられた回転清掃体（図示省略）の回転を行うかどうかを選択するための複数個の手元操作キー８Ａが設けられている。
【００１１】
掃除機本体２の本体ケース４の後壁部４Ａには、図３に示すように凹部１１が、充電台３の上面には、図４に示すように凸部１２（図７も参照）がそれぞれ形成され、掃除機本体２を充電台３に載置したとき、凹部１１内に凸部１２が嵌合する。このとき、凹部１１内には一対の接触端子１３，１３が、凸部１２内には一対の接触端子１４，１４がそれぞれ設けられ、凹部１１内に凸部１２が嵌合すると、接触端子１３，１３と接触端子１４，１４とは互いに接触する。
【００１２】
図１に示すように、掃除機本体２には制御回路１５と二次電池１６が内蔵され、また充電台３には充電回路１７が内蔵されている。充電回路１７は電源トランス等を有し、その一次電源側にはプラグ１８を備えた電源コード１９が取り付けられている。充電回路１７は、前述した接触端子１３，１３及び接触端子１４，１４を介して制御回路１５に接続可能である。
【００１３】
掃除機本体２には二次電池１６の電圧を検出する電圧センサ２０が設けられ、この電圧センサ２０での検出信号は制御装置１５に入力される。一方、充電台３には、充電回路１７の一次電源側の電力線２１（この電力線２１は電源コード１９に繋がっている）にはスイッチ機構２２が設けられている。
【００１４】
スイッチ機構２２は電力線２１を流れる電流のオンオフ制御を行い、その開閉動作は、掃除機本体２に設けられたスイッチ駆動機構２３により制御される。以下、スイッチ駆動機構２３について説明する。
【００１５】
掃除機本体２には、図５に示すように、その底面に長穴２４が形成され、この長穴２４内に直方体形状の突起２５が長穴２４から外部へ突出して設けられている。可動部材としての突起２５は、図６に示すように、長穴２４に沿って矢印Ａ１，Ａ２方向に移動自在であり、図示していない駆動源によって駆動されて移動する。なお、図５においては、突起２５は凹部１１の上方に設けられている。
【００１６】
充電台３には、図７に示すように、凸部１２の上方に、スイッチ機構２２の一部をなす従動平板２６が設けられている。従動平板２６は、図８に示すように、支軸２７に取り付けられ、支軸２７を中心にして矢印Ｂ１，Ｂ２方向に回動自在である。なお、支軸２７は充電台３本体に固定されている。
【００１７】
また、従動平板２６は、図示していない付勢手段により付勢され、常時、矢印Ｂ１方向に回動して図に示すような位置にある。従動平板２６が矢印Ｂ１方向に回動すると電力線２１は遮断され、従動平板２６が矢印Ｂ２方向に回動したときは、電力線２１は遮断されない。
【００１８】
なお、本実施の形態では、電圧センサ２０、制御回路１５、スイッチ駆動機構２３及びスイッチ機構２２は制御手段を構成している。
【００１９】
次に、上記構成において、掃除機本体２内の二次電池１６に充電を行う際の手順について、図９及び図１０を用いて説明する。
【００２０】
先ず、掃除機本体２を充電台３から取り外したときは、掃除機本体２の底面に設けられた突起２５は、図６において矢印Ａ２方向に移動して第２の位置に位置している。そして、電気掃除機１を使用して掃除機本体２内の二次電池１６が消耗すると、二次電池１６を充電する必要がある。充電をする必要があるか否かは、電圧センサ２０で二次電池１６の両極電圧を検出して判断される（ステップＳ１）。つまり、電圧センサ２０での検出信号が制御回路１５に入力され、制御回路１５はその検出電圧が基準電圧以下になったら、二次電池１６の充電が必要であると判断して、その旨を掃除機本体２のインジケータ等に表示する。
【００２１】
電気掃除機１を使用していた人は、インジケータ等に表示された内容から、充電が必要であることを認識し、掃除機本体２を充電台３の上に載置する。このとき、掃除機本体２の制御回路１５は、充電台に掃除機本体２が載っているか否か判断する（ステップＳ２）。ここで、プラグ１８はコンセントに差し込まれているものとする。
【００２２】
掃除機本体２を充電台３の上に載置すると、掃除機本体２の突起２５が充電台３の従動平板２６に当接し、従動平板２６を図８の矢印Ｂ２方向に回動させる。従動平板２６が矢印Ｂ２方向に回動したときは、電力線２１は遮断されていないので、電力線２１を介して充電回路１７に電力が供給され、さらに掃除機本体２を充電台３の上に載置したときは接触端子１４，１４と接触端子１３，１３とが接触しているので、充電回路１７から制御回路１５に電力が供給されて、制御回路１５によって二次電池１６に対する充電が行われる（ステップＳ３）。
【００２３】
電圧センサ２０は、充電中も二次電池１６の両極電圧を検出し、その検出信号が制御回路１５に入力される。制御回路１５は、電圧センサ２０で検出した電圧と、予め記憶された基準電圧とを比較して、二次電池１６に対する充電が完了したか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００２４】
そして検出電圧が基準電圧に達したら、二次電池１６に対する充電が終了したと判断し（ステップＳ５）、スイッチ駆動機構２３内の例えばモータを起動して、掃除機本体２底面の突起２５を図６において矢印Ａ１方向に移動させて第１の位置に位置させる（ステップＳ６）。突起２５が矢印Ａ１方向に移動すると、充電台３の従動平板２６が図８において矢印Ｂ１方向に回動し、電力線２１を遮断する。これにより、二次電池１６への過充電が防止され、かつ充電回路１７へ電力を無駄に供給し続けることが防止される。
【００２５】
二次電池１６に対する充電が完了しても、掃除機本体２を充電台３の上に長時間載置したままでおくと、二次電池の電圧が自然に低下するので、補充電が必要となる。そこで、本実施の形態では制御回路１５に補充電タイマが設けられ、ステップＳ６において突起２５が矢印Ａ１方向に移動すると、前記補充電タイマがスタートし（ステップＳ７）、所定時間経過して補充電タイマが終了したか否かが判断される（ステップＳ８）。
【００２６】
補充電タイマが終了したときは補充電が必要なときであるから、制御回路１５はスイッチ駆動機構２３を起動して、突起２５を矢印Ａ２方向に移動させ（ステップＳ９）、さらに電圧センサ２０で二次電池１６の両極電圧を検出しながら（ステップＳ１０）、二次電池に対する補充電を開始する（ステップＳ１１）。
【００２７】
ステップＳ８において、補充電タイマがまだ終了していないときは、充電台３に掃除機本体２が載っているか否か判断し（ステップＳ１２）、載っていないと判断した場合、つまり充電台３に掃除機本体２があまり長時間載置されたままでないときは、制御回路１５はスイッチ駆動機構２３を起動して、突起２５を矢印Ａ２方向に移動させる（ステップＳ１３）。このように、突起２５を矢印Ａ２方向に移動させておけば、次に充電するときに掃除機本体２を充電台３に載置するだけで、スイッチ機構２２を作動させて、二次電池２６に対する充電を直ちに開始することができる。
【００２８】
上記のとおり、本実施の形態によれば、充電完了時に交流電源から充電回路への電力供給を遮断するものであるから、二次電池に充電していないときには充電回路で電力が消費されず、消費電力を抑制することができる。
【００２９】
また、充電完了後に掃除機本体が充電台から外され、その後充電台に再度装着されたときには充電回路への電力の供給が再開されるため、再度充電するときには何らの不都合も生じず充電することができる。
【００３０】
さらに、充電完了後所定時間（例えば２４時間）経過したとき、充電回路への電力供給を再開するようにしているので、充電台に掃除機本体を装着したまま長時間放置されて二次電池が自然放電した場合には、充電を再開することができ、二次電池の充電状態を適切な状態に保持できる。このとき、通常の充電電流より小さい電流での補充電モードによる充電を行うので、二次電池が過充電となることが極力防止される。
【００３１】
また、充電電流、充電回路への電力供給および可動部材を制御する制御手段を掃除機本体に設けたので、掃除機の吸込み力を制御するために用いられるマイクロコンピュータ等の制御装置を兼用でき、充電台に制御装置を設ける必要がない。そして、この制御装置は、掃除機本体が充電台から外されたときには可動部材を第２の位置に位置させて再度掃除機本体が充電台に装着された場合に直ちに充電できるよう準備がなされるので、使い勝手のよいものである。
【００３２】
（実施の形態２）
図１１及び図１２は実施の形態２による電気掃除機３０を示している。本実施の形態では、断面Ｌ字型の充電台３１が設けられ、その上に掃除機本体３２が載置されている。充電台３１には従動平板３３が設けられている。この従動平板３３は実施の形態１における従動平板２６を同様な機能を持っている。掃除機本体３２には、充電台３１に対向する側面にボタン３４が設けられ、このボタン３４はソレノイドコイル３５によって駆動されるロッド３６に連結されている。また、掃除機本体３２内には二次電池３７が設けられている。
【００３３】
上記構成において、掃除機本体３２内の二次電池３７に充電するには、図１１に示すように、掃除機本体３２の一側面３２Ａを充電台３１に密着させる。すると、充電台３１の従動平板３３は掃除機本体３２に押圧され、図のように掃除機本体３２の一側面３２Ａに略平行となり、電力線を通電状態として充電回路への電力供給がなされる。なお、電力線や充電回路等は図１に示したものと同じである。
【００３４】
そして、二次電池３７への充電が完了すると、制御回路（これも図１に示したものと同じである）によってソレノイドコイル３５に電流が流され、ロッド３６が進出して、図１２に示すように、ボタン３４が充電台３１の側面を押圧する。ボタン３４が充電台３１の側面を押圧すると、掃除機本体３２は反作用で矢印Ｃ方向に移動し、掃除機本体３２と充電台３１との間に隙間が形成される。なお、この場合、ボタン３４が充電台３１の側面を押圧したとき、充電台３１は矢印Ｃ方向とは反対側へ僅かに移動する。
【００３５】
上記のように掃除機本体３２と充電台３１との間に隙間が形成されると、充電台３１の従動平板３３は、図示していない付勢手段によって付勢され、図１２のように傾斜する。これによって、電力線は遮断され、充電回路への電力供給が停止されるので、二次電池３７への過充電が防止され、かつ充電回路へ電力を無駄に供給し続けることが防止される。
【００３６】
なお、ソレノイドコイル３５の代わりに、モータを用いてボタン３４を駆動することもできる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、二次電池への充電が完了したときは、電力供給が自動的に停止されるので、電気の無駄な消費を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１による電気掃除機のブロック回路図である。
【図２】（ａ）は電気掃除機の全体構成を示した斜視図、（ｂ）は掃除機本体の斜視図である。
【図３】掃除機本体に設けられた凹部の斜視図である。
【図４】充電台に設けられた凸部の斜視図である。
【図５】掃除機本体の底面を示した斜視図である。
【図６】掃除機本体の底面に設けられた長穴と突起の拡大図である。
【図７】充電台の斜視図である。
【図８】充電台に設けられた従動平板の拡大図である。
【図９】掃除機本体の二次電池に充電を行う際の手順を示したフローチャートである。
【図１０】図９の続きを示したフローチャートである。
【図１１】実施の形態２による電気掃除機を示し、充電時の状態を示した図である。
【図１２】図１１の電気掃除機について充電完了時の状態を示した図である。
【符号の説明】
１，３０　電気掃除機
２，３２　掃除機本体
３，３１　充電台
１５　制御回路
１６，３７　二次電池
１７　充電回路
２０　電圧センサ
２１　電力線
２２　スイッチ機構
２３　スイッチ駆動機構
２４　長穴
２５　突起
２６，３３　従動平板
３４　ボタン
３５　ソレノイドコイル
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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