(57)【要約】【課題】第１吸込み具と第２吸込み具の着脱が極めて容易な電気掃除機を提供する。【解決手段】電気掃除機の各運転操作を行うための操作手段９と、電動送風機２に連通する第１吸込み具３１と、底面に吸込口を有し第１吸込み具３１と着脱自在の第２吸込み具３４と、第１吸込み具３１と第２吸込み具３４とを連結・保持するためのロック機構と、第２吸込み具３４に内蔵されロック機構を駆動するソレノイド１８とを備え、ロック機構は、通常はロック方向に機械的に付勢され、ソレノイド１８へ駆動電流供給中にのみソレノイド１８がロック機構４１を解除する方向に駆動し、更に第１吸込み具３１の給電接点１９と第２吸込み具３４の受電接点３が接続されている時には、操作手段９の操作によってソレノイド１８に駆動電流を供給し、接続されていない時には、両接点の接続直後に所定の短時間だけソレノイド１８に駆動電流を供給する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機を内蔵した掃除機本体と、使用者が掃除の際に握る把手に設けられ、電気掃除機の各運転操作を行うための操作手段と、前記電動送風機に連通する小型の第１吸込み具と、底面に塵埃吸引用の吸込口を有し前記第１吸込み具と着脱自在の第２吸込み具と、前記第１吸込み具と前記第２吸込み具とを連結・保持するためのロック機構と、前記第２吸込み具に内蔵され前記ロック機構を駆動するアクチュエータとを備え、前記ロック機構は、通常はロック方向に機械的に付勢されており、前記アクチュエータへの駆動電流供給中にのみ、前記アクチュエータが前記ロック機構を解除する方向に駆動するように構成し、更に前記第１吸込み具と第２吸込み具の電気接続部に設けた電気接点の着脱を検知する接続検知手段を設け、前記電気接点が接続されている時には、前記操作手段の操作によって前記アクチュエータに駆動電流を供給し、前記電気接点が接続されていない時には、前記電気接点の接続直後に所定の短時間だけ前記アクチュエータに駆動電流を供給するように電気掃除機。
【請求項２】
第２吸込み具が床面から離れていることを検知する離床検知手段を設け、電気接点が接続されており且つ、前記第２吸込み具が床面から離れている場合には、操作手段を操作してもアクチュエータに駆動電流を供給しないよう構成した請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
アクチュエータとして、パルス駆動型のソレノイドを使用すると共に、操作手段から第２の吸込み具までの間に設けられた表示手段への信号入力ラインと、前記アクチュエータの駆動電流供給ラインとを共通線とした請求項１又は２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、電気掃除機に関するもので、特に、床用吸込み具が、小型の第１吸込み具と、前記第１吸込み具に着脱自在の第２吸込み具から構成された電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気掃除機用の床用吸込み具が、通常の床面掃除を行う第２吸込み具と、すき間等の狭い範囲を掃除するための小型の第１吸込み具とから構成された電気掃除機は従来から考えられており、近年その着脱を、床用吸込み具に設けたレバー操作によってワンタッチで行えるものが市販され始めた。
【０００３】
このような従来の電気掃除機の床用吸込み具の構成としては、例えば特許文献１または２に開示されているように、通常の掃除機がけの際に、前記第２吸込み具が意図せず外れてしまうことがないように、第２吸込み具の連結保持用のロック機構が設けられており、そのロックを解除するために、第２吸込み具あるいは第１吸込み具に、ロック解除用のレバーが設けてあり更に、このレバー操作をしゃがまずに行えるように、レバーは足で踏んで操作できるように形状・取付け位置が配慮されているのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１４３５８号公報
【特許文献２】特開２００４−３３７５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の電気掃除機の構成では、第２吸込み具を外す際に、レバー操作を行うために、床用吸込み具を足元に引き寄せるか、あるいは床用吸込み具のそばまで使用者が移動するという動作が必要になる上、前記レバーは右利きの人が踏みやすいように、床用吸込み具の左側に設けられていることが多いため、例えば、左利きの人等、左手で掃除機がけを行う人にとってはレバーが踏みにくいという課題があった。
【０００６】
また逆に、第２吸込み具を装着する際には、ばねで付勢されたロック機構を乗り越えて装着させるために、ある程度強い力を加える必要があり、その際に第２吸込み具が動いてしまわないように、第２吸込み具を押さえて装着しなければならないというケースもあった。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、第１吸込み具と第２吸込み具の着脱を、掃除動作を途切れさせることなく簡単に行えるようにした使用性の高い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】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために本発明の電気掃除機は、電動送風機を内蔵した掃除機本体と、使用者が掃除の際に握る把手に設けられ、電気掃除機の各運転操作を行うための操作手段と、前記電動送風機に連通する小型の第１吸込み具と、底面に塵埃吸引用の吸込口を有し前記第１吸込み具と着脱自在の第２吸込み具と、前記第１吸込み具と前記第２吸込み具とを連結・保持するためのロック機構と、前記第２吸込み具に内蔵され前記ロック機構を駆動するアクチュエータとを備え、前記ロック機構は、通常はロック方向に機械的
に付勢されており、前記アクチュエータへの駆動電流供給中にのみ、前記アクチュエータが前記ロック機構を解除する方向に駆動するように構成し、更に前記第１吸込み具と第２吸込み具の電気接続部に設けた電気接点の着脱を検知する接続検知手段を設け、前記電気接点が接続されている時には、前記操作手段の操作によって前記アクチュエータに駆動電流を供給し、前記電気接点が接続されていない時には、前記電気接点の接続直後に所定の短時間だけ前記アクチュエータに駆動電流を供給するようにしたもので、第２吸込み具を外す際には、操作手段の操作によって第１吸込み具及び電気接点を介して第２吸込み具に内蔵されたアクチュエータに駆動電流が供給され、ロック機構が解除されるので、簡単に第２吸込み具を外すことができる。第２吸込み具が完全に外されて電気接点が接続されていない間は、アクチュエータが駆動しないため、ロック機構がロック側に付勢された状態になっている。
【０００９】
そのため、そのままでは第２吸込み具を装着することができないが、第１吸込み具と第２吸込み具の電気接点を接触させると、アクチュエータが駆動してロック機構が解除されるので、第２吸込み具をロック位置まで挿入でき、その後で再度アクチュエータの駆動信号が停止すると、第２吸込み具の連結が保持される。これにより装着時にもほとんど力を加える必要がなく、簡単に第２吸込み具が装着できる。
【００１０】
更に、この構成によると、アクチュエータを駆動するための電力消費は、第２吸込み具を着脱する短期間のみであるため、消費電力をほとんど増やすことなく実現可能であるし、掃除機本体に電源が投入されていない時（例えば収納時や持ち運び時等）でも、ロック機構がロック側に付勢されているので、第２吸込み具が意図せず外れてしまうことはない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電気掃除機は、第２吸込み具の着脱を、掃除動作を途切れさせることなく簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】同電気掃除機の回路ブロック図
【図３】同電気掃除機の吸込み具の内部構造を示す平面図
【図４】（ａ）同電気掃除機の第１吸込み具に第２吸込み具を装着した状態での吸込み具のＡ−Ａ断面図、（ｂ）同電気掃除機の第１吸込み具から第２吸込み具を外した状態での吸込み具のＡ−Ａ断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の発明は、電動送風機を内蔵した掃除機本体と、使用者が掃除の際に握る把手に設けられ、電気掃除機の各運転操作を行うための操作手段と、前記電動送風機に連通する小型の第１吸込み具と、底面に塵埃吸引用の吸込口を有し前記第１吸込み具と着脱自在の第２吸込み具と、前記第１吸込み具と前記第２吸込み具とを連結・保持するためのロック機構と、前記第２吸込み具に内蔵され前記ロック機構を駆動するアクチュエータとを備え、前記ロック機構は、通常はロック方向に機械的に付勢されており、前記アクチュエータへの駆動電流供給中にのみ、前記アクチュエータが前記ロック機構を解除する方向に駆動するように構成し、更に前記第１吸込み具と第２吸込み具の電気接続部に設けた電気接点の着脱を検知する接続検知手段を設け、前記電気接点が接続されている時には、前記操作手段の操作によって前記アクチュエータに駆動電流を供給し、前記電気接点が接続されていない時には、前記電気接点の接続直後に所定の短時間だけ前記アクチュエータに駆動電流を供給するようにしたもので、第２吸込み具を外す際には、操作手段の操作によって第１吸込み具及び電気接点を介して第２吸込み具に内蔵されたアクチュエータに駆動電流が供
給され、ロック機構が解除されるので、簡単に第２吸込み具を外すことができる。第２吸込み具が完全に外されて電気接点が接続されていない間は、アクチュエータが駆動しないため、ロック機構がロック側に付勢された状態になっている。
【００１４】
そのため、そのままでは第２吸込み具を装着することができないが、第１吸込み具と第２吸込み具の電気接点を接触させると、アクチュエータが駆動してロック機構が解除されるので、第２吸込み具をロック位置まで挿入でき、その後で再度アクチュエータの駆動信号が停止すると、第２吸込み具の連結が保持される。これにより装着時にもほとんど力を加える必要がなく、簡単に第２吸込み具が装着できる。
【００１５】
更に、この構成によると、アクチュエータを駆動するための電力消費は、第２吸込み具を着脱する短期間のみであるため、消費電力をほとんど増やすことなく実現可能であるし、掃除機本体に電源が投入されていない時（例えば収納時や持ち運び時等）でも、ロック機構がロック側に付勢されているので、第２吸込み具が意図せず外れてしまうことはない。
【００１６】
第２の発明は、特に、第１の発明の第２吸込み具が床面から離れていることを検知する離床検知手段を設け、電気接点が接続されており且つ、前記第２吸込み具が床面から離れている場合には、操作手段を操作してもアクチュエータに駆動電流を供給しないようしたもので、上記第１の発明と同様の効果を発揮しつつ、第２吸込み具と共に第１吸込み具を床面から持ち上げている際に、誤って操作手段を操作した場合に第２吸込み具が外れて落下してしまうという危険性にも配慮したものである。
【００１７】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明のアクチュエータとして、パルス駆動型のソレノイドを使用すると共に、操作手段から第２の吸込み具までの間に設けられた表示手段への信号入力ラインと、前記アクチュエータの駆動電流供給ラインとを共通線としたもので、例えば、電気除機の運転状況を表示するための表示手段を第１吸込み具や第２吸込み具に設ける場合、その駆動信号の周波数を前記アクチュエータの駆動信号パルス周波数と異ならせることで、前記アクチュエータを駆動させずに表示手段だけを駆動させることができるので、信号線や電気接点等の部品点数を増やすことなく前記第１の発明または第２の発明の効果を発揮しつつ、表示手段の追加が可能になるものである。
【００１８】
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って本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における電気掃除機について、図１〜図４を用いて説明する。図１は、本実施の形態における電気掃除機の全体斜視図である。
【００２０】
図１において、掃除機本体２１は、後部に電動送風機２を内蔵した電動送風機室２２が配され、前部に、塵埃を捕集する集塵室２３が配され、掃除機本体２１の前部には、ホース２４の一端に設けた接続パイプ２５が着脱自在に接続される吸気口２６が設けられている。
【００２１】
ホース２４の他端には、掃除の際に握ると共に掃除機本体２１の運転を操作するための操作手段９を有する把手２７を備えた先端パイプ２８が設けられている。前記操作手段９は、「切」ボタン（図示せず）、「運転」ボタン（図示せず）及び「吸込み具着脱」ボタン（図示せず）を備えている。伸縮自在の延長管２９の下流側端部が前記先端パイプ２８に着脱自在に接続され、他端は、底面に吸込口（図示せず）を有する第２吸込み具３４に着脱自在に接続されている。
【００２２】
また前記延長管２９の第１吸込み具３１接続端近傍には、表示手段として、「ゴミ満杯」ランプ６が配されている。前記第１吸込み具３１の下側には、塵埃掻き上げ用の回転ブラシ３０とその回転ブラシ３０を回転駆動するモータ１０を内蔵した第２吸込み具３４が着脱自在に接続される。又、掃除機本体２１の後部には、コンセント（商用電源）に接続して、掃除機本体２１に内蔵されている回路基板３２（図２参照）に電源を供給するための電源コード１３（図２参照）が設けられている。
【００２３】
次に、図３及び図４を用いて、第１吸込み具３１及び第２吸込み具３４の内部構造を説明する。図３は内部構造を示す平面図で、図４は図３のＡ−Ａ断面図である。
【００２４】
第１吸込み具３１と第２吸込み具３４との連結・保持は、第２吸込み具３４に内蔵されたロック機構４１により行われる。アクチュエータであるソレノイド１８を駆動すると、前記ソレノイド１８のレバー（鉄心）（図示せず）がロック機構４１を動かして、第１吸込み具３１と第２吸込み具３４の連結・保持が解除される。通常すなわち前記ソレノイド１８に駆動電流が供給されていない時には、前記ソレノイド１８のレバーは、ばね（図示せず）などにより機械的に上方に付勢されており、ロック機構４１がロック位置になるように構成されている。
【００２５】
第１吸込み具３１には、３つの給電接点１９が設けられ、その内の一対の給電接点１９は、回転ブラシ３０を回転駆動するモータ１０に給電接続するためのもので、残りの一つは、ソレノイド１８に駆動電流を供給するためのものである。
【００２６】
給電接点１９は、掃除機本体２１からの配線リード線（図示せず）がホース２４、延長管２９及び第１吸込み具３１を通じて接続されていると共に、前記第２吸込み具３４を第１吸込み具３１に装着する際に、前記第２吸込み具３４に設けられた受電接点３に電気的に接続されるように第１吸込み具３１の先端に設けられている。尚、前記給電接点１９及び受電接点３は、第２吸込み具３４を装着していない状態即ち前記ロック機構４１がロック位置にある状態でも、電気的に接続可能な位置に設けられている。
【００２７】
次に、図２を用いて制御回路構成を説明する。回路図上の各回路ブロック３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、及び３２ｄは、それぞれ掃除機本体２１、ホース２４、延長管２９及び第２吸込み具３４に配されるものである。商用電源１には、電源波形のゼロクロスを検出するためのゼロクロス検出回路８と、信号制御手段１４に電源を供給するための電源回路７と、電動送風機２と、モータ１０が接続されている。
【００２８】
前記電動送風機２とモータ１０は、それぞれ駆動回路Ａ４と駆動回路Ｂ１２を介して、前記信号制御手段１４により位相制御されるように構成されている。位相制御を行なうために必要となるゼロクロス検出回路８は、前記信号制御手段１４に接続されている。又、前記電動送風機２の電力供給経路上には、電流検知手段５が配されており、前記信号制御手段１４に接続されている。
【００２９】
第２吸込み具３４には、その第２吸込み具３４が、被掃除床面上に床面上の塵埃を吸引可能に接地（着床）されている時に閉路し、離床している時には開路するリミットスイッチ１１が設けられ、抵抗Ｒ１と組合せることで離床を検知でき、更に抵抗Ｒ２と組み合わせることで、前記給電接点１９と受電接点３の接続有無を検知できる接続検知兼離床検知手段１５を構成している。
【００３０】
尚、前記信号制御手段１４は、ゼロクロスから、前記電動送風機２を駆動するまでの間に、前記接続検知兼離床検知手段１５からの出力をモニターすることによって、前記第２
吸込み具３４の接地状態や給電接点１９と受電接点３の接続状態を判定することが可能となる。ロック機構４１を駆動するためのソレノイド１８は、パルス駆動型であって、そのソレノイド１８への駆動電流の供給は、駆動回路Ｃ１７を介して電源回路７に接続され、信号制御手段１４により制御されている。
【００３１】
前記ホース２４から第２吸込み具３４までの給電経路としては、１本の共通線と、前記操作手段９へ接続される信号線１本と、表示手段６に接続される信号線とソレノイド駆動電流供給線を共用で１本、モータ１０を駆動するための給電線と接続検知兼離床検知手段１５の信号線を共用で１本、が配されている。
【００３２】
電気掃除機の運転は、以下のようにして行われる。すなわち、電源コード１３の電源プラグ（図示せず）を室内のコンセントに差込み、商用電源１を回路基板３２に接続する。操作手段９の「運転」ボタンを操作すると、電動送風機２が回転を始め、電気掃除機が運転を開始する。このとき、信号制御手段１４は、操作手段９からの運転指令信号を受け、駆動回路Ａ４及び駆動回路Ｂ１２を介して電動送風機２及びモータ１０の位相制御を行う。
【００３３】
電動送風機２に流れる電流は、電流検知手段５によって整流・平滑されて信号制御手段１４のＡ／Ｄ端子に入力され、信号制御手段１４内で演算される。前記電動送風機２の位相制御角は、この演算結果によって決定され、また表示手段である「ゴミ満杯」ランプ６も、この演算結果によって点灯・消灯が決定される。第２吸込み具３４が装着されており且つ床面に接地している状態で、操作手段９の「吸込み具着脱」ボタンを操作すると、信号制御手段１４は、駆動回路Ｃ１７を介してソレノイド１８に駆動電流パルスを供給する。
【００３４】
駆動電流パルスの供給によりソレノイド１８が駆動すると、ロック機構４１による第２吸込み具３４のロックが解除され、前記第２吸込み具３４を第１吸込み具３１から外せるようになる。第２吸込み具３４が外され、受電接点３が給電接点１９から開放されると、前記ソレノイド１８へは駆動パルスが供給されなくなるため、ソレノイド１８はばね（図示せず）の付勢によって定常位置に戻り、前記ロック機構４１がロック位置に戻る。
【００３５】
次に、第２吸込み具３４を再度装着する際に、給電接点１９と受電接点３を接触させると、信号制御手段１４の制御によって０．５秒間だけ駆動回路Ｃ１７を介してソレノイド１８に駆動パルスが供給される。これにより、ロック機構４１が０．５秒間ロック解除位置に移動し、第２吸込み具３４をロック位置まで挿入することができるようになる。０．５秒後、再度、ロック機構４１がロック位置に戻ることで、第２吸込み具３４は第１吸込み具３１に連結・保持される。
【００３６】
「ゴミ満杯」ランプ６を点灯する際は、ソレノイド１８への電流供給線を用いて信号制御手段１４の制御によって「ゴミ満杯」ランプ６に電流を供給するが、このときの電流はパルス電流ではなく定電流であるので、ソレノイド１８は駆動せず、「ゴミ満杯」ランプ６のみを点灯させることができる。操作手段９の「切」ボタンを操作すると、信号制御手段１４は位相制御信号を停止し、電動送風機２及びモータ１０が停止する。尚、信号制御手段１４は、第２吸込み具３４が接続されていない時は、ソレノイド１８への駆動パルス及びモータ１０の位相制御信号を停止している。
【００３７】
以下、本実施の形態における電気掃除機の効果、作用について説明する。
【００３８】
第２吸込み具３４を外す際には、操作手段９の操作によって第２吸込み具３４に内蔵されたソレノイド１８に駆動電流パルスが供給され、ロック機構４１が解除されるので、簡
単に第２吸込み具３４を外すことができる。第２吸込み具３４が完全に外されて給電接点１９と受電接点３が接触していない間は、ソレノイド１８が駆動しないため、ロック機構４１がロック側に付勢された状態になっている。
【００３９】
そのため、そのままでは第２吸込み具３４を装着することができないが、第１吸込み具３１の給電接点１９を第２吸込み具３４の受電接点３に接触させると、０．５秒間、ソレノイド１８に駆動電流パルスが供給されてロック機構４１が解除されるので、第２吸込み具３４をロック位置まで挿入でき、更に０．５秒後に再度、ロック機構４１がロック位置に戻り、第２吸込み具３４の連結が保持される。これにより装着時にもほとんど力を加える必要がなく、簡単に第２吸込み具３４が装着できる。
【００４０】
以上のように、本実施の形態によれば、第２吸込み具３４の着脱を、掃除動作を途切れさせることなく簡単に行えるようにした使用性の高い電気掃除機が提供できる。
【００４１】
更に、この構成によると、ソレノイド１８を駆動するための電力消費は、第２吸込み具３４を着脱する短期間のみであるため、消費電力をほとんど増やすことなく実現可能であるし、掃除機本体２１に電源が投入されていない時（例えば、収納時や持ち運び時等）でも、ロック機構４１がロック側に付勢されているので、第２吸込み具３４が意図せず外れてしまうことはないし、第２吸込み具３４が床面から持ち上げている際に、誤って「吸込み具着脱」ボタンを操作した場合でも、駆動電流パルスを供給しないため、第２吸込み具３４が外れて落下してしまうということもない。
【００４２】
また、延長管２９に設けた「ゴミ満杯」ランプ６の信号線をソレノイド駆動電流供給線と共用できるので、ホース２４、延長管２９内の配線や電気接点を増やすことなく使用性を向上させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本願発明に係る電気掃除機は、床用吸込み具が、小型の第１吸込み具と、第１吸込み具に着脱自在の第２吸込み具から構成された電気掃除機全般に対して効果を発揮するものであり、家庭用だけでなく、業務用やビルトインタイプ（セントラルクリーナー）等、さまざまな形態の電気掃除機に応用展開可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１  商用電源
２  電動送風機
３  受電接点（電気接点）
４  駆動回路Ａ
５  電流検知手段
６  「ゴミ満杯」ランプ（表示手段）
７  電源回路
８  ゼロクロス検出回路
９  操作手段
１０  モータ
１１  リミットスイッチ
１２  駆動回路Ｂ
１３  電源コード
１４  信号制御手段
１５  接続検知兼離床検知手段（接続検知手段、離床検知手段）
１７  駆動回路Ｃ
１８  ソレノイド（アクチュエータ）
１９  給電接点（電気接点）
２１  掃除機本体
２２  電動送風機室
２３  集塵室
２４  ホース
２５  接続パイプ
２６  吸気口
２７  把手
２８  先端パイプ
２９  延長管
３０  回転ブラシ
３１  第１吸込み具
３２  回路基板
３４  第２吸込み具
４１  ロック機構
【図２】
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【図４】
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【図１】
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【図３】
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