(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機及び集塵フィルタを内蔵する電気掃除機本体と、電動送風機と延長パイプを介して連通する床ブラシと、床ブラシの内部に設けられたブラシモータ及びブラシモータにより駆動される回転ブラシとを備えた電気掃除機において、
前記電気掃除機本体は前記ブラシモータを正転又は逆転させると共に所定時間の正転と所定時間の逆転を交互に繰り返させる手段と、
前記電気掃除機本体は前記ブラシモータの正転と逆転を交互に繰り返す時には前記電動送風機を強風モード、前記ブラシモータの正転時又は逆転時には前記電動送風機を弱風モードにする手段とを備えたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
前記床ブラシはそれ自身が掃除面を移動する移動速度を検出するブラシ移動検出装置を備え、前記電気掃除機本体は前記ブラシ移動検出装置が検出した移動速度に対して所定移動速度より早いときは前記ブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より短く設定し、前記ブラシ移動検出装置が検出した移動速度に対して所定移動速度より遅いときは前記ブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より長く設定するようにした時間設定手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気掃除機、特に床ブラシに回転ブラシを設けた電気掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は例えば特公平６−７９５８８号公報に開示されている従来の電気掃除機の外観を示す斜視図、図７は同電気掃除機の床ブラシの縦断面図である。
図において、２０は内部に電動送風機、集塵部を内蔵した電気掃除機本体、２１は床ブラシで、延長パイプ２２、ホース２３を介して電気掃除機本体２０と連通している。２４は電源コードで、ホース２３の内部の導線と結線することにより、電気掃除機本体２０と床ブラシ２１とは電気的に結合されている。
２５は床ブラシ２１の下部に設けられた回転ブラシで、ブラシモータ（図示せず）にベルトを介して連動されている。２８は延長パイプ２２と回転ブラシ室２５ａを連通する補助ホースである。
３４はブラシモータの回転方向を変える切換スイッチで、そのアクチュエータ３４ａは床ブラシ２１の側壁に軸支された軸３５ａを支点として回動自在に取り付けられたレバー３５により切換操作される。
【０００３】
従来の電気掃除機は上記のように構成されており、例えばじゅうたん等に付着したゴミは床ブラシ２１のブラシ回転ブラシ２５の回転により遊離され、遊離されたゴミは電気掃除機本体２０に内蔵された電動送風機の背圧により延長パイプ２２、ホース２３を通して電気掃除機本体２０の内部に溜められる。
また、床ブラシ２１がじゅうたん等の掃除面に対し前進方向に移動すると、レバー３５はじゅうたん等の接触で図７の実線で示す後方に移動する。このとき、切換スイッチ３４は回転ブラシ２５が後進方向に回転するようブラシモータに接続される。床ブラシ２１が後進の場合も同様にレバー３５は図７の仮想線で示す前方に移動し、回転ブラシ２５は逆に前進方向に回転するよう切換スイッチ３４はブラシモータに接続される。
従って、じゅうたん等と回転ブラシ２５の相対速度が大きくなり、単位面積当たりの回転ブラシ２５のストローク回数が増し、高い集塵効率が得られるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の電気掃除機では、はブラシモータの回転方向を変える切換スイッチ３４のアクチュエータ３４ａが下部ノズル３２に軸３５ａを支点として回動自在に取り付けられレバー３５により切換操作され、そのレバー３５はじゅうたん等の掃除面と接触して前方又は後方に移動するから、床ブラシ２１の回転ブラシ２５の回転方向を変えるためには、床ブラシ２１を掃除面に対して接触状態で移動させなければならない。
ところが、じゅうたん上の例えば砂ゴミが多い場所の清掃は床ブラシ２１を動かさずに固定して集中的にごみを取る必要があるため、回転ブラシ２５の回転方向は一定となることにより、じゅうたんの毛が一定方向に倒れてしまい奥のごみは掻き出すことはできないという問題点があった。
また、じゅうたん上の例えば砂ゴミが多い場所の清掃では床ブラシ２１を小刻みに前後させてごみを取る必要な場合もあり、この場合には使用者にとってはかなりの労働となり、壁際では小刻みに前後させることもできず、仮に前後させることができたとしても床ブラシ２１が壁に当たってしまい、壁にキズを付けたり又はぶつかり音が発生してしまうという問題点もあった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、じゅうたん上の例えば砂ゴミが多い場所や壁際の清掃でも床ブラシを小刻みに前後させずに  ゴミを掻き出して取ることができ、またじゅうたん掃除の仕上げにじゅうたんの目をそろえることができる電気掃除機を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る電気掃除機は、電動送風機及び集塵フィルタを内蔵する電気掃除機本体と、電動送風機と延長パイプを介して連通する床ブラシと、床ブラシの内部に設けられたブラシモータ及びブラシモータにより駆動される回転ブラシとを備えた電気掃除機において、前記電気掃除機本体は前記ブラシモータを正転又は逆転させると共に所定時間の正転と所定時間の逆転を交互に繰り返させる手段と、前記電気掃除機本体は前記ブラシモータの正転と逆転を交互に繰り返す時には前記電動送風機を強風モード、前記ブラシモータの正転時又は逆転時には前記電動送風機を弱風モードにする手段とを備えて構成されている。
【０００７】
本発明の請求項２に係る電気掃除機は、前記電気掃除機本体は前記ブラシモータの正逆回転時には前記電動送風機を強風モード、前記ブラシモータの正転又は逆転時には前記電動送風機を弱風モードにする手段を備えて構成されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態１に係る電気掃除機の回路を示すブロック図、図２は同電気掃除機の床ブラシの構成を示す平面図、図３は同電気掃除機の床ブラシの回転ブラシの正回転を示す縦断面図、図４は同電気掃除機の床ブラシの回転ブラシの逆回転を示す縦断面図、図５は同電気掃除機の手元部を示す斜視図である。
図２〜図４において、従来例と同一の構成は従来例と同一符号を付して重複した構成の説明を省略する。
２５は床ブラシ２１内の前端に回転自在に設けられた回転ブラシ、２５ａは回転ブラシ２５に取り付けられたゴミを掻き出すビータである。２６は床ブラシ２１内の後端の一側に設けられたブラシモータで、図示しない電気掃除機本体内に設置された制御回路基板（図示せず）からの方向制御信号を受けて正転又は逆転と回転方向を変える。２７はブラシモータ２６の回転を回転ブラシ２５に伝えるベルトである。２８は床ブラシ２１の背面側中央に回動自在に取り付けられたエルボーで、延長パイプ２２と接続されている。
【００１０】
３０は床ブラシ２１が掃除面を移動する速度を検出するブラシ移動検出装置で、床ブラシ２１内の後端の他側に回転自在に設けられた車輪３１と、車輪３０と一体に回転するロータリーエンコーダ３２と、ロータリーエンコーダ３２からのオン、オフ信号を受信する光学センサ３３とで構成されている。
このブラシ移動検出装置３０は作業者が延長パイプ２２を操作して床ブラシ２１を掃除面に対して移動すると、車輪３１が掃除面と接触して回転し、その車輪３１と一体のロータリーエンコーダ３２も回転し、そのロータリーエンコーダ３２の回転により光学センサ３３はロータリーエンコーダ３２の遮光板によってオン、オフして速度信号を出力し、床ブラシ２１の移動速度を検出するものである。
【００１１】
図５において、４１は延長パイプ２２の後端側に設けられた手元部、４２は手元部４１に設けられ、後述する電動送風機を強風モードに設定するじゅうたん掃除用釦である。
このじゅうたん掃除用釦４２は１回押されたときに電動送風機を強風モードで、ブラシモータ２６（即ち回転ブラシ２５）が正転と逆転を交互に繰り返す正・逆転指令を出力し、２回押されたときに弱風モードでブラシモータ２６（即ち回転ブラシ２５）が正転し続ける正転指令を出力し、３回押されたときに弱風モードでブラシモータ２６（即ち回転ブラシ２５）が逆転し続ける逆転指令を出力し、４回押されたときは正・逆転指令に戻り、後述する切釦が押されたときは初期状態にリセットされるものである。
４３は押されたときに電動送風機を弱風モードに設定する床・たたみ掃除用釦、４４は電動送風機及びブラシモータ２６の回転を停止させる切釦である。
【００１２】
本発明の請求項２に係る電気掃除機は、前記床ブラシはそれ自身が掃除面を移動する移動速度を検出するブラシ移動検出装置を備え、前記電気掃除機本体は前記ブラシ移動検出装置が検出した移動速度に対して所定移動速度より早いときは前記ブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より短く設定し、前記ブラシ移動検出装置が検出した移動速度に対して所定移動速度より遅いときは前記ブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より長く設定するようにした時間設定手段を備えて構成されている。
【００１３】
１１１はモード判定手段１０８によって判定された強風モードの正・逆転指令に基づき正・逆転の時間を設定する時間設定手段、１１２は時間設定手段１１１が設定した時間だけ正転出力信号又は逆転出力信号を出力してブラシモータ２６の回転方向を制御する方向制御手段、１１３は方向制御手段１１２の正転出力信号又は逆転出力信号に基づき、モータ用直流電源１０４が印加する直流の向きを切り換えてブラシモータ２６を駆動するモータ駆動手段である。
【００１４】
次に、本発明の実施の形態に係る電気掃除機の動作について説明する。
まず、延長パイプ２２の手元部４１に設けられたじゅうたん掃除用釦４２を１回押すと、じゅうたん掃除用釦４２の九風モードの正・逆転指令がモード判定手段１０８に出力される。モード判定手段１０８ではじゅうたん掃除で正・逆転の風モード、即ち強風モードと判定し、強風モード指令をスイッチ制御手段である位相角制御手段１０９に出力すると共に正・逆転指令を時間設定手段１１１に出力する。
位相角制御手段１０９ではモード判定手段１０８からの強風モード指令に基づき、ゼロクロス検出器１０３が取り出したゼロクロスを検出するための交流からゼロクロス検出手段１１０がゼロクロス点を検出し、そのゼロクロス点を基準にスイッチング素子であるトライアック１０６に対して点弧位相角を制御し、電動送風機のブロワモータ１０５が強風を作り出すように制御する。
従って、電動送風機のブロワモータ１０５の強風により集塵フィルタ内にゴミを吸引することとなり、ゴミの吸引が難しい掃除面であるじゅうたん４０からゴミを吸引する。
【００１５】
また、それと同時に、時間設定手段１１１ではじゅうたん掃除用釦４２の正・逆転指令に基づきブラシモータ２６の正転及び逆転を例えば０．５秒ずつという所定時間に設定して方向制御手段１１２に出力する。方向制御手段１１２では時間設定手段１１１によって設定された正転及び逆転の所定時間に基づき所定時間の正転出力信号と所定時間の逆転出力信号を直流電源１０４に接続されたモータ駆動手段１１３に出力する。モータ駆動手段１１３では方向制御手段１１２から交互に出力される所定時間の正転出力信号と所定時間の逆転出力信号に基づき直流電源１０４の極性を切り換え、ブラシモータ２６を所定時間の正転と所定時間の逆転とを交互に繰り返すように駆動制御する。
従って、ブラシモータ２６によって回転ブラシ２５が所定の時間で正転と逆転とを交互に繰り返すこととなり、掃除面がじゅうたん４０上の例えば砂ゴミが多い場所や壁際の清掃でも床ブラシ２１を小刻みに前後させずに  回転ブラシ２５のビータ２５ａがゴミを掻き出して取ることができる。このため、壁にキズを付けたり又はぶつかり音が発生してしまうことはなくなる。
【００１６】
また、床ブラシ２１はそれ自身が掃除面を移動する移動速度を検出するブラシ移動検出装置３０を備えている。
従って、掃除面に対して床ブラシ２１を移動させると、ブラシ移動検出装置３０は床ブラシ２１の移動速度を検出し、その検出信号を時間設定手段１１１に出力する。
そして、時間設定手段１１１ではブラシ移動検出装置３０が検出した移動速度に対して例えば秒速８０ｃｍの所定移動速度より早いときはブラシモータ２６の正転時間及び逆転時間を例えば０．５秒の所定時間より短く、例えば０．４〜０．２秒に設定し、またブラシ移動検出装置３０が検出した移動速度に対して所定移動速度より遅いときはブラシモータ２６の正転時間及び逆転時間を例えば０．５秒の所定時間より長く、例えば０．６〜０．８秒に設定する。
【００１７】
方向制御手段１１２では時間設定手段１１１によって設定された正転及び逆転の所定時間に基づき所定時間の正転出力信号と所定時間の逆転出力信号を直流電源１０４に接続されたモータ駆動手段１１３に出力する。
従って、掃除面に対して床ブラシ２６を早く移動させたり、ゆっくり移動させたりする等と人にはいろいろの癖がある場合に、床ブラシ２６を早く移動させる人に対してはブラシモータ２６の正転時間及び逆転時間を所定時間より短くし、床ブラシ２６を遅く移動させる人に対してはブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より長くするため、ゴミの吸引が難しい掃除面がじゅうたん４０に対してそれぞれ癖のある人に合わせてゴミを効率よく吸引することができる。
【００１８】
次に、延長パイプ２２の手元部４１に設けられたじゅうたん掃除用釦４２を正転指令を出力するよう２回押すと、じゅうたん掃除用釦４２から正転指令が出力され、モード判定手段１０８に出力される。モード判定手段１０８ではじゅうたん掃除で正転の風モード、即ち弱風モードと判定し、弱風モード指令をスイッチ制御手段である位相角制御手段１０９に出力すると共に正転指令を時間設定手段１１１に出力する。
位相角制御手段１０９ではモード判定手段１０８からの弱風モード指令に基づき、ゼロクロス検出器１０３が取り出したゼロクロスを検出するための交流からゼロクロス検出手段１１０がゼロクロス点を検出し、そのゼロクロス点を基準にスイッチング素子であるトライアック１０６に対して点弧位相角を制御し、電動送風機のブロワモータ１０５が弱風を作り出すように制御する。
従って、電動送風機のブロワモータ１０５は弱風により、掃除面がじゅうたん４０で仕上げの場合にはじゅうたんの目がきれいに仕上がる。
【００１９】
また、それと同時に、時間設定手段１１１ではじゅうたん掃除用釦４２の正転指令を受けると、ブラシモータ２６の正転時間を設定せずにそのまま正転指令を方向制御手段１１２に出力する。方向制御手段１１２では正転出力信号を直流電源１０４に接続されたモータ駆動手段１１３に出力し続ける。モータ駆動手段１１３では方向制御手段１１２からの正転出力信号に基づき直流電源１０４の極性を正転に切り換え、ブラシモータ２６を正転するように駆動制御する。
従って、ブラシモータ２６により回転ブラシ２５が正転し続けることとなり、掃除面がじゅうたんの場合に仕上げにじゅうたんの目をそろえることができる。
【００２０】
更に、延長パイプ２２の手元部４１に設けられたじゅうたん掃除用釦４２を逆転指令を出力するよう３回押すと、じゅうたん掃除用釦４２から逆転指令が出力され、モード判定手段１０８に出力される。モード判定手段１０８ではじゅうたん掃除で逆転の風モード、即ち弱風モードと判定し、弱風モード指令をスイッチ制御手段である位相角制御手段１０９に出力すると共に逆転指令を時間設定手段１１１に出力する。
位相角制御手段１０９ではモード判定手段１０８からの弱風モード指令に基づき、ゼロクロス検出器１０３が取り出したゼロクロスを検出するための交流からゼロクロス検出手段１１０がゼロクロス点を検出し、そのゼロクロス点を基準にスイッチング素子であるトライアック１０６に対して点弧位相角を制御し、電動送風機のブロワモータ１０５が弱風を作り出すように制御する。
従って、電動送風機のブロワモータ１０５は弱風により、掃除面がじゅうたんで仕上げの場合にはじゅうたんの目がきれいに仕上がる。
【００２１】
また、それと同時に、時間設定手段１１１ではじゅうたん掃除用釦４２の逆転指令を受けると、ブラシモータ２６の逆転時間を設定せずにそのまま逆転指令を方向制御手段１１２に出力する。方向制御手段１１２では逆転出力信号を直流電源１０４に接続されたモータ駆動手段１１３に出力し続ける。モータ駆動手段１１３では方向制御手段１１２からの逆転出力信号に基づき直流電源１０４の極性を逆転に切り換え、ブラシモータ２６を逆転するように駆動制御する。
従って、ブラシモータ２６により回転ブラシ２５が逆転し続けることとなり、掃除面がじゅうたんの場合に仕上げにじゅうたんの目をそろえることができる。
【００２２】
そして、上述したように、電動送風機のブロワモータ１０５が強風を作りだしてブラシモータ２６が正転・逆転を繰り返している最中や、電動送風機のブロワモータ１０５が弱風を作り出してブラシモータ２６が正転又は逆転をしている最中に、延長パイプ２２の手元部４１に設けられた切釦４４を押すと、切釦４４から停止指令がモード判定手段１０８に出力される。モード判定手段１０８では切モードと判定し、切モード指令をスイッチ制御手段である位相角制御手段１０９に出力すると共に時間設定手段１１１に出力する。
位相角制御手段１０９ではモード判定手段１０８からの切モード指令に基づき、スイッチング素子であるトライアック１０６を電動送風機のブロワモータ１０５が停止するよう制御し、トライアック１０６は点弧を停止してブロワモータ１０５は回転を停止する。
また、時間設定手段１１１では停止指令を方向制御手段１１２に出力する。停止指令を受けた方向制御手段１１２ではモータ駆動手段１１３に正転出力・逆転出力停止信号を出力し、モータ駆動手段１１３はブラシモータ２６の回転を停止させる。
【００２３】
次に、延長パイプ２２の手元部４１に設けられた床・たたみ掃除用釦４３を押すと、床・たたみ掃除用釦４３の弱風モード指令が出力され、モード判定手段１０８に出力される。モード判定手段１０８では床・たたみ掃除の風モード、即ち弱風モードと判定し、弱風モード指令をスイッチ制御手段である位相角制御手段１０９に出力すると共に停止指令を時間設定手段１１１に停止指令を出力する。
位相角制御手段１０９ではモード判定手段１０８からの弱風モード指令に基づき、ゼロクロス検出器１０３が取り出したゼロクロスを検出するための交流からゼロクロス検出手段１１０がゼロクロス点を検出し、そのゼロクロス点を基準にスイッチング素子であるトライアック１０６に対して点弧位相角を制御し、電動送風機のブロワモータ１０５が弱風を作り出すように制御する。
【００２４】
また、モード判定手段１０８からの停止指令は時間設定手段１１１を介して方向制御手段１１２に出力される。停止指令を受けた方向制御手段１１２ではモータ駆動手段１１３に正転出力・逆転出力停止信号を出力し、モータ駆動手段１１３はブラシモータ２６を回転させない。
従って、ブラシモータ２６は回転せずに、電動送風機のブロワモータ１０５の弱風により集塵フィルタ内にゴミを吸引することとなり、ゴミの吸引が容易な掃除面である床・たたみからゴミを吸引する。
【００２５】
そして、電動送風機のブロワモータ１０５が弱風を作り出している最中に、延長パイプ２２の手元部４１に設けられた切釦４４を押すと、切釦４４から停止指令がモード判定手段１０８に出力される。モード判定手段１０８では切モードと判定し、切モード指令をスイッチ制御手段である位相角制御手段１０９に出力する。位相角制御手段１０９ではモード判定手段１０８からの切モード指令に基づき、スイッチング素子であるトライアック１０６を電動送風機のブロワモータ１０５が停止するよう制御し、トライアック１０６は点弧を停止してブロワモータ１０５の回転を停止させる。
【００２６】
上記実施の形態では、１つのじゅうたん掃除用釦４２を１回押すと、じゅうたん掃除用釦４２は正・逆転指令を出力し、じゅうたん掃除用釦４２を２回押すと、じゅうたん掃除用釦４２は正転指令を出力し、じゅうたん掃除用釦４２を３回押すと、じゅうたん掃除用釦４２は逆転指令を出力するようにしているが、それぞれ各指令を出す３つのじゅうたん掃除用釦４２を設けるようにしてよいことは勿論である。
また、上記実施の形態では、ブラシ移動検出装置３０は車輪３１とロータリエンコーダ３２と光学センサ３３とで構成しているが、これに限定されるものではなく、それ以外の構成のものであってもよいことは勿論である。
【００２７】
以上のように本発明の請求項１によれば、電気掃除機本体に備えた手段がブラシモータの正転と逆転を交互に繰り返す時には電動送風機を強風モード、ブラシモータの正転又は逆転時には電動送風機を弱風モードにするので、ブラシモータが正転と逆転を交互に繰り返す場合に電動送風機により集塵フィルタ内にゴミを吸引することとなり、ゴミの吸引が難しい掃除面がじゅうたんに対してもゴミを吸引することができ、ブラシモータが正転又は逆転する場合には掃除面がじゅうたんで仕上げのときに電動送風機は弱風で、回転方向が一定のため、じゅうたんの目をきれいにそろえた仕上げができるという効果がある。
【００２８】
本発明の請求項２によれば、床ブラシはそれ自身が掃除面を移動する移動速度を検出するブラシ移動検出装置を備え、電気掃除機本体は時間設定手段を備え、時間設定手段は該ブラシ移動検出装置が検出した移動速度に対して所定移動速度より早いときはブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より短く設定し、該ブラシ移動検出装置が検出した移動速度に対して所定移動速度より遅いときはブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より長く設定するようにしたので、掃除面に対して床ブラシを早く移動させたり、ゆっくり移動させたりする等と人にはいろいろの癖がある場合に、床ブラシを早く移動させる人に対してはブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より短くし、床ブラシを遅く移動させる人に対してはブラシモータの正転時間及び逆転時間を所定時間より長くし、ゴミの吸引が難しい掃除面がじゅうたんに対してそれぞれ癖のある人に合わせてゴミを効率よく吸引することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態１に係る電気掃除機の回路を示すブロック図である。
【図２】  同電気掃除機の床ブラシの構成を示す平面図である。
【図３】  同電気掃除機の床ブラシの回転ブラシの正回転を示す縦断面図である。
【図４】  同電気掃除機の床ブラシの回転ブラシの逆回転を示す縦断面図である。
【図５】  同電気掃除機の手元部を示す斜視図である。
【図６】  従来の電気掃除機の外観を示す斜視図である。
【図７】  同電気掃除機の床ブラシの縦断面図である。
【符号の説明】
２６  ブラシモータ
４２  掃除用釦
１０１  交流電源
１０４  直流電源
１０５  ブロワモータ
１０６  トライアック
１０９  位相角制御手段
１１２  方向制御手段
１１３  モータ駆動手段
【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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