(57)【要約】  【課題】使い勝手を向上した電気掃除機を提供する。  【解決手段】トルクセンサ72で検知した電源コード12に掛かるテンションに応じて制御手段71がモータ45を制御してコード引出口21から導出した電源コード12を最適な長さに調整することで、掃除中などの電源コード12の過剰な出し入れを防止でき、手動で電源コードを出し入れする場合などと比較して、使い勝手を向上でき、必要以上に電源コード12に負荷が掛かることを防止できる。  【選択図】図１
2005204893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機を収容した掃除機本体と、
前記掃除機本体の外部に導出され、前記電動送風機に電力を供給する電源コードと、
この電源コードを前記掃除機本体に対して出し入れする電動部と、
前記電源コードに掛かるテンションを検知する検知手段と、
この検知手段で検知された前記電源コードに掛かるテンションに応じて前記電動部を制御する制御手段と
を具備したことを特徴とした電気掃除機。
【請求項２】
掃除機本体内に設けられ、電源コードを巻回したコードリールを具備し、
検知手段は、前記コードリールに設けられたトルクセンサである
ことを特徴とした請求項１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、電源コードを巻回し掃除機本体に回転可能に設けられたコードリールを備えた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気掃除機は、電動送風機を収容した掃除機本体を備えている。この掃除機本体内には、電動送風機に外部から電力を供給する電源コードが巻回されたコードリールが収容されている。このコードリールは、ぜんまいばねにより電源コードの巻き取り方向に付勢されている。また、このコードリールは、モータにより電源コードの引き出し方向に回転駆動される。さらに、掃除機本体には、電動送風機の吸込側に連通するホース体、延長管および吸込口体が順次接続されている。またさらに、ホース体の先端部には、モータのオンオフおよび回転方向を操作可能なスイッチが設けられている。そして、作業者は、スイッチを操作することでモータを制御し、電源コードの引き出しおよび巻き取りを操作する（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−１５５２７７号公報（第２−３頁、図１および図５）
【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、上述の電気掃除機では、作業者が感覚的にスイッチを操作して電源コードを出し入れするため、電源コードを引き出しすぎたり、巻き取りすぎたりすることがあり、使い勝手が良好でないという問題点を有している。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、使い勝手を向上した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】
【０００５】
本発明は、掃除機本体の外部に導出され、電動送風機に電力を供給する電源コードを掃除機本体に対して出し入れする電動部と、電源コードに掛かるテンションを検知する検知手段と、この検知手段で検知された電源コードに掛かるテンションに応じて電動部を制御する制御手段とを具備したものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、検知手段で検知した電源コードに掛かるテンションに応じて制御手段が電動部を制御して掃除機本体から導出された電源コードを出し入れして最適な長さに調整するため、電源コードの過剰な出し入れを防止して、使い勝手を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施の形態の電気掃除機の構成を図面を参照して説明する。
【０００８】
図１ないし図４において、１は掃除機本体で、この掃除機本体１の内部には、電動送風機２が収容されている。また、この掃除機本体１は、いわゆるキャニスタ型の電気掃除機であり、電動送風機２の駆動にて生じる吸気風とともに吸い込んだ塵埃を捕捉して集塵する。
【０００９】
さらに、図４に示すように、この掃除機本体１の前側略中央には、外部から空気を吸引する本体吸込口３が開口されている。この本体吸込口３には、湾曲可能な細長略円筒状の接続管としてのホース体４が連通接続されている。このホース体４の先端には、電動送風機２の動作モードなどが選択可能な手元操作部５が設けられている。すなわち、手元操作部５は、掃除機本体１に接続されている。
【００１０】
この手元操作部５には、掃除機本体１内の電動送風機２などの駆動状態を所定の状態に設定する複数の設定ボタン６が設けられているとともに、掃除する際に作業者が把持する把持部７が基端側に突設されている。また、この手元操作部５の先端には、伸縮可能な細長略円筒状の延長管８が着脱可能に連通接続されている。さらに、この延長管８の先端には、例えば室内の床面の絨毯などの上に設置させて、この絨毯上の塵埃を吸い込む吸込口体としての床ブラシ９が着脱可能に連通接続されている。
【００１１】
そして、掃除機本体１内には、図２および図３に示すように、電動送風機２の側方にコードリール装置11が収容されている。このコードリール装置11は、電源コード12を巻回して収容したコード収容部としてのコードリール13、このコードリール13を電源コード12の巻き取り方向に付勢可能なぜんまいばね14、および、コードリール13の後方に設けられたローラ部15を備えている。
【００１２】
電源コード12は、図示しない電線を軟質の合成樹脂で被覆して細長く形成され、図示しない商用交流電源のコンセントなどに接続されるプラグ部20が先端部に設けられている。そして、電源コード12は、掃除機本体１に設けられたコード引出口21から、プラグ部20側が掃除機本体１の外部に導出されている。そして、このプラグ部20がコンセントに接続されることで、電源コード12は電動送風機２に電力を供給する。
【００１３】
コードリール13は、コイルボビン状に形成され、掃除機本体１の走行方向に交差、例えば直交する方向である幅方向に沿って軸を有している。このコードリール13の胴体部22には、電源コード12が巻回され、プラグ部20と反対側の端部が内部に挿入されている。また、このコードリール13は、ぜんまい軸25により掃除機本体１に対して回転可能に軸支されている。さらに、コードリール13の側部には、ぜんまいばね14を収容する円形状の収容部33が区画形成されている。
【００１４】
ぜんまいばね14は、例えばステンレスなどの金属部材で形成された板ばねを渦巻状に巻回して形成されており、コードリール13を電源コード12の巻き取り方向に付勢することで、この電源コード12に張力すなわちテンションを付与している。また、このぜんまいばね14は、中心側に位置した一端部が収容部33内に突出したぜんまい軸25の側部に固定され、外周側に位置した他端部が収容部33内のぜんまい固定部34に固定されている。このため、このぜんまいばね14は、コードリール13が電源コード12の引き出し方向に回動した際に巻かれ、このコードリール13を電源コード12の巻き取り方向に付勢する付勢力を付与される。そして、収容部33に収容されたぜんまいばね14は、ぜんまいカバー35により覆われている。
【００１５】
ローラ部15は、四角形状のローラ受板41を一対備え、これらローラ受板41の間に駆動ローラ42、前部押さえローラ43、後部押さえローラ44、および、電動部としてのモータ45が軸支されている。
【００１６】
駆動ローラ42は、モータ45により回転駆動されてコードリール13に対して電源コード12を引き出しおよび巻き取り、すなわち出し入れするものであり、コードリール13の後部に設けられている。また、駆動ローラ42には、この駆動ローラ42と一体的に回転する回転プーリ53が同軸状に設けられている。この回転プーリ53の外周には、帯状のタイミングベルト56が巻き掛けられている。
【００１７】
各押さえローラ43，44は、円柱状に設けられ、駆動ローラ42の前後の上部にこの駆動ローラ42に対して平行に離間されており、電源コード12を駆動ローラ42側である下側へと押さえつけている。
【００１８】
モータ45は、掃除機本体１内のコードリール13の前方に配設された二次電池63から供給される電力により駆動され、駆動ローラ42を回転駆動して電源コード12を出し入れすることでコードリール13を回転させるものである。このモータ45には、モータプーリ64が同軸状に一体的に設けられている。このモータプーリ64の外周には、回転プーリ53の外周との間にタイミングベルト56が巻き掛けられている。
【００１９】
また、モータ45は、図４に示すように、掃除機本体１の上部に設けられた本体操作スイッチ67および手元操作スイッチ68により手動でも駆動可能となっている。
【００２０】
そして、図１に示すように、掃除機本体１内には、制御手段71が収容されている。この制御手段71は、図示しないＩＣあるいはタイマなどを有する制御回路を内部に備え、電動送風機２、検知手段としてのトルクセンサ72およびモータ45に電気的に接続されており、電動送風機２およびモータ45の駆動を制御している。
【００２１】
ここで、トルクセンサ72は、例えばコードリール13の上端部、下端部および前端部などにそれぞれ配置され、このコードリール13のトルクを計測することで電源コード12に掛かるテンションを検知すなわちセンシングしている。また、これらトルクセンサ72は、コードリール13のトルクに応じたそれぞれの出力電圧を平均した電圧を出力電圧Ｘとして制御手段71に出力している。
【００２２】
そして、制御手段71には、トルクセンサ72から出力された出力電圧Ｘの所定の下限閾値ａおよびこの下限閾値ａよりも大きい所定の上限閾値ｂが予め設定されている。そして、制御手段71は、トルクセンサ72の出力電圧Ｘが下限閾値ａよりも大きく、かつ上限閾値ｂ未満、すなわちａ＜Ｘ＜ｂとなるように、モータ45を介してコードリール13を回転させて電源コード12の長さを調整する。
【００２３】
なお、下限閾値ａおよび上限閾値ｂは、電源コード12の所望の張り具合、プラグ部20の図示しない商用電源のコンセント部からの抜け、あるいは電源コード12の傷みなどを考慮して、それぞれ任意に設定する。
【００２４】
次に、上記一実施の形態の制御を図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２５】
まず、トルクセンサ72がコードリール13のトルクを計測して電源コード12に掛かるテンションをセンシングし（ステップ１）、電源コード12が所定の適切な状態よりも張っているかどうか、すなわちトルクセンサ72からの出力電圧Ｘが上限閾値ｂ以上の状態が所定時間以上継続したかどうかを制御手段71が判断する（ステップ２）。
【００２６】
このステップ２において、トルクセンサ72の出力電圧Ｘが上限閾値ｂ以上の状態が所定時間以上継続した場合には、制御手段71が電源コード12の張り過ぎと判断し、モータ45を図３に示す時計回り方向、すなわち正転方向に回転させる（ステップ３）。
【００２７】
すると、モータプーリ64、回転プーリ53および駆動ローラ42が順次正転方向に回転し、前部押さえローラ43および後部押さえローラ44が従動回転して、駆動ローラ42と前部押さえローラ43および後部押さえローラ44の間に挟持された電源コード12が引き出される。
【００２８】
このとき、制御手段71は、例えばコードリール13が正転方向に例えば１回転するまで、電源コード12をコードリール13から所定量引き出し、コード引出口21から導出された電源コード12の長さを長くすることで、電源コード12に掛かるテンションを小さくし、ステップ１に戻る。
【００２９】
一方、ステップ２において、トルクセンサ72の出力電圧Ｘが上限閾値ｂ以上の状態が所定時間以上継続していない場合には、電源コード12が所定の適切な状態よりも弛んでいるかどうか、すなわちトルクセンサ72の出力電圧Ｘが下限閾値ａ以下の状態が所定時間以上継続したかどうかを制御手段71が判断する（ステップ４）。
【００３０】
このステップ４において、トルクセンサ72の出力電圧Ｘが下限閾値ａ以下の状態が所定時間以上継続した場合には、制御手段71が電源コード12の弛み過ぎと判断し、ステップ３とは逆にモータ45を逆転させる（ステップ５）。すると、モータプーリ64、回転プーリ53および駆動ローラ42が順次逆転方向に回転し、前部押さえローラ43および後部押さえローラ44が従動回転して、駆動ローラ42と前部押さえローラ43および後部押さえローラ44の間に挟持された電源コード12が巻き取られる。
【００３１】
このとき、制御手段71は、例えばコードリール13が逆転方向に例えば１回転するまで、電源コード12をコードリール13に所定量巻き取り、コード引出口21から導出された電源コード12の長さを短くすることで、電源コード12に掛かるテンションを大きくし、ステップ１に戻る。
【００３２】
一方、ステップ４において、トルクセンサ72の出力電圧Ｘが下限閾値ａ以下の状態が所定時間以上継続していないと制御手段71が判断した場合には、モータ45を停止させ（ステップ６）、リターンする。
【００３３】
次に、上記一実施の形態による掃除動作を説明する。
【００３４】
掃除を開始する際には、電源コード12のプラグ部20を壁面などに設けた図示しないコンセント部に接続し、所定の設定ボタン６を操作して電動送風機２を駆動させる。そして、作業者が把持部７を把持して床ブラシ９を所望の掃除領域に移動させると、ホース体４を介して掃除機本体１が把持部７に引っ張られる。
【００３５】
このとき、掃除機本体１とコンセント部との距離に応じて制御手段71が電源コード12をコード引出口21から出し入れして所定の長さとし、掃除機本体１がホース体４に追従して床面を移動する。
【００３６】
また、電源コード12をコンセント部に接続している状態では、電源コード12から供給される電力により二次電池63が充電される。
【００３７】
そして、作業者は、把持部７を操作して床ブラシ９を床面上で前後に走行させ、床面の塵埃を掃除する。
【００３８】
また、電源コード12のプラグ部20をコンセント部から抜いた後などには、二次電池63から供給した電力によりモータ45を駆動させて電源コード12を巻き取る。
【００３９】
さらに、手動で電源コード12を出し入れする際には、各スイッチ67，68を操作することで、モータ45を介してコードリール13を正転あるいは逆転させて、電源コード12を出し入れする。
【００４０】
上述したように、上記一実施の形態によれば、トルクセンサ72で検知した電源コード12に掛かるテンションに応じて制御手段71がモータ45を制御してコード引出口21から導出された電源コード12を出し入れして最適な長さに調整することで、掃除中などの電源コード12の過剰な出し入れを防止でき、例えば手動で電源コードを出し入れする従来の場合などと比較して、使い勝手を向上できるとともに、必要以上に電源コード12に負荷が掛かることを防止でき、電源コード12の絡み、あるいはテンションの掛かりすぎによる電源コード12の断線およびプラグ部20の破損などの傷みを防止できる。
【００４１】
また、電源コード12が巻回されたコードリール13のトルクをトルクセンサ72で検知することで、電源コード12に掛かるテンションを容易かつ正確に検知できる。
【００４２】
さらに、複数のトルクセンサ72の出力電圧の平均値によりコードリール13のトルクを検知するので、電源コード12に掛かるテンションを、より正確に検知でき、モータ45などの誤作動を防止できる。
【００４３】
そして、トルクセンサ72の出力電圧Ｘが上限閾値ｂ以上、あるいは下限閾値ａ以下の状態が所定時間継続した場合にのみモータ45を動作させるので、トルクセンサ72の出力電圧Ｘの瞬間的な上下動に左右されることなく、電源コード12に掛かるテンションを確実に検知できる。
【００４４】
また、制御手段71が、電源コード12をコードリール13の１回転ずつ出し入れさせることで、電源コード12の過剰な引き出しおよび巻き取りを確実に防止できる。
【００４５】
さらに、二次電池63を設けることで、電源コード12をコンセント部から抜いた後などでもこの二次電池63からモータ45に電力を供給して電源コード12を巻き取りできる。
【００４６】
そして、各スイッチ67，68を操作することにより、手動で電源コード12を出し入れできるので、電源コード12を手で引き出したりする従来の場合と比較して使い勝手を向上できるとともに、制御手段71による自動的な電源コード12の出し入れと兼用することで、使い勝手をより向上できる。
【００４７】
なお、上記一実施の形態において、モータ45でコードリール13を直接回転させる構成なども可能である。
【００４８】
また、トルクセンサ72は、コードリール13のトルクを介して電源コード12に掛かるテンションを検知できれば、コードリール13の任意の位置に、任意の個数設けることが可能である。例えばトルクセンサ72の個数を多くした場合には、これらトルクセンサ72の出力電圧Ｘの平均値を取ることで電源コード12に掛かるテンションを、より正確に検知でき、トルクセンサ72の個数を少なくした場合には、電気掃除機の構成を簡略化できる。
【００４９】
さらに、検知手段は、電源コード12に掛かるテンションを検知できれば、トルクセンサ72以外のセンサなどとすることも可能である。
【００５０】
そして、電源コード12の出し入れの量は、コードリール13を一度に回転させる量を調整することで任意に調整可能である。
【００５１】
また、各スイッチ67，68を設けない構成も可能である。この場合には、構成および制御を、より簡略化できる。
【００５２】
さらに、電気掃除機のコードリール装置11などの細部は、上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施の形態の電気掃除機を示すブロック図である。
【図２】同上電気掃除機の一部を示す分解斜視図である。
【図３】同上電気掃除機を示す縦断面図である。
【図４】同上電気掃除機を示す斜視図である。
【図５】同上電気掃除機の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１    掃除機本体
２    電動送風機
12    電源コード
13    コードリール
45    電動部としてのモータ
71    制御手段
72    検知手段としてのトルクセンサ
【図１】
2005204893.tif 000003
【図２】
2005204893.tif 000004
【図３】
2005204893.tif 000005
【図４】
2005204893.tif 000006
【図５】
2005204893.tif 000007