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発明の名称 電気掃除機
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−61346(P2007−61346A)
公開日 平成19年3月15日(2007.3.15)
出願番号 特願2005−251146(P2005−251146)
出願日 平成17年8月31日(2005.8.31)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 香山 博之 / 栗原 裕明 / 村上 誠 / 保野 幹 / 西田 博史 / 古田 聡 / 粟屋 加寿子
要約 課題
従来の電気掃除機において、さらに高い集塵性能を実現するために床用吸込具内部の圧力をさらに減圧するためには、内蔵する電動送風機から発生させる吸引圧力を増す必要があるという課題を有していた。

解決手段
床用吸込具24の下方に突部25a、25bを有し、開口部41の周囲に流路遮断部42、43を有しており、これは床面に接触して開口部41への吸引を遮断し床用吸込具24内部を減圧することができ、その後、流路遮断部42、43は床面から離れて開口部41の吸引を再開することができるので、一時的に床用吸込具24内部の圧力をより減圧し、その後、吸引を再開することで、吸引を再開した瞬間に開口部41での吸引力が一気に増加して、多量の塵埃、絨毯等の床面に強固に絡みついた塵埃、絨毯の深部やフローリング等の目地に入り込んだ塵埃を吸込むことができるものである。
特許請求の範囲
【請求項1】
電気掃除機の本体と、前記本体に内蔵され吸引力を発生させる電動送風機と、一端を前記本体に接続され他端を延長管に接続される可撓性ホースと、前記延長管の一端に接続される床用吸込具と、前記床用吸込具の下方に設けた開口部と、前記開口部と床面との間に隙間を設定する突部と、前記開口部の全周囲あるいは少なくとも周囲のいずれか1箇所に設けた流路遮断部とを有し、前記流路遮断部が前記開口部と床面との間の隙間通じて前記開口部へ流れる吸引通路を開閉制御することで前記床用吸込具内部の吸引圧を調整可能な構成とした電気掃除機。
【請求項2】
流路遮断部を、弾性体とした請求項1に記載の電気掃除機。
【請求項3】
流路遮断部は、床面に最も近接した場合において、床面とは非接触とする構成とした請求項1または2に記載の電気掃除機。
【請求項4】
流路遮断部は、吸引通路の遮断と再開を交互かつ自動的に連続して行う構成とした請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気掃除機。
【請求項5】
電気掃除機の塵埃吸引経路のいずれかの箇所に塵埃吸引の有無を検知する検知部と、前記検知部での検知信号を基に前記流路遮断部を制御する制御装置とを有し、塵埃の吸引を前記検知部にて検知した場合にのみ流路遮断部の開閉動作を行い、塵埃の吸引を検知していない場合には、流路遮断部を床面から離し隙間の開いた位置に固定する構成とした請求項1〜4のいずれか1項に記載の電気掃除機。
【請求項6】
流路遮断部を作動させる動力部を有し、前記動力部は床用吸込部内部の吸引圧力を動力に変換する圧力変換部と、前記圧力変換部と連結された弾性体部から成り、前記流路遮断部を床面に接触させるときには圧力変換部の動作力を用い、その後、前記流路遮断部を床面から離すときには弾性体の動作力を用いる構成とした請求項1〜5のいずれか1項に記載の電気掃除機。
【請求項7】
床用吸込具に内蔵した回転子の回転力を伝達する伝達部を設け、この前記伝達部からの動作力を流路遮断部の作動させる動力に変換する動力変換部を有する構成とした請求項1〜5のいずれか1項に記載の電気掃除機。
【請求項8】
負圧を蓄える圧力貯蔵部を有し、流路遮断部を床面に接触して床用吸込具内部を減圧すると同時に前記圧力貯蔵部に蓄えられた負圧も加えて前記床用吸込具の内圧をさらに減圧する構成とした請求項1〜7のいずれか1項に記載の電気掃除機。
【請求項9】
流路遮断部が動作するとき、前記流路遮断部の一部が床面を叩いて塵埃を床面から離脱させる構成とした請求項1〜8のいずれか1項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、一般家庭等で使用される電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の電気掃除機は清掃作業時に、床用吸込具に発生させた吸引する流量と圧力によって塵埃を吸込んでいる。さらに集塵性能を向上させるために、床用吸込具の吸込み口の一部を遮断して、吸引する圧力を高めている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、壁際等の特定の方向からの吸込み力を上げるために、床用吸込具の吸込み方向を切替えて床用吸込具内部の吸引圧力を低下させない構成としている(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
図8(a)は、前記特許文献1に記載された従来の電気掃除機の床用吸込具の前進時の状態を示す側断面図であり、図8(b)は、同、後退時の状態を示す側段面図である。また、図9は、同、電気掃除機の構成を示す側面図である。
【0005】
図8(a)(b)及び図9に示すように、掃除機本体1と、可撓性ホース2と、延長管3と、操作ハンドル4と、床用吸込具5と、開口部6と、開口部6の前後に配してこの開口部6と床面との距離を一定に保つ走行ローラー7、8と、流路遮断部である前リップ9及び後リップ10と、電動送風機11から構成されている。
【0006】
また、図10(a)は、前記特許文献2に記載された従来の電気掃除機の床用吸込具の床面清掃時の状態を示す側段面図を示すものであり、図10(b)は、同、壁際清掃時の状態を示す側段面図である。
【0007】
図10(a)(b)に示すように、前記特許文献1の流路遮断部(前リップ7及び後リップ8)の代わりに前方開口部12と、流路切換部13が設けられている。
【特許文献1】特開2000−83872号公報
【特許文献2】特開2003−144356号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、前記従来の構成(前記特許文献1)では、床用吸込具5が前進する場合(図8(a)の矢印A)には、流路遮断部である後リップ8が床用吸込具5から吸込む気流を遮断するので、床用吸込具5内部が減圧され、結果として床用吸込具5前方の隙間からの吸引力が増加し(矢印B)、床面から吸い上げられた塵埃はさらに延長管3へと吸引されていくことになる(矢印C)。
【0009】
また、床用吸込具5が後退する場合(図8(b)の矢印D)には、前進時とは逆に前リップ7が床用吸込具5から吸込む気流を遮断し、床用吸込具5後方の隙間からの吸引力が増加することになる(矢印E)。
【0010】
一方、他の前記従来の構成(前記特許文献2)では、図10(a)に示すように、床面清掃時には床用吸込具5の前方に設けた前方開口部12が、床用吸込具5内部に回動自在に取り付けられた流路切換部13によって塞がれており、床用吸込具5の下方に設けた開口部6だけから吸引している(矢印B)。
【0011】
また、図10(b)に示すように、壁際清掃時には床用吸込具5の下方に設けた開口部6が、下方へ回動した流路切換部13によって塞がれており、壁際に近い前方開口部12だけから吸引している(矢印F)。
【0012】
これらの電気掃除機において、さらに高い集塵性能を実現するために床用吸込具5内部の圧力をさらに減圧する必要があるが、このためには内蔵する電動送風機11から発生させる吸引圧力を増す必要がある。
【0013】
また床用吸込具5と床面との隙間を狭くすることで、床用吸込具5内部の吸引圧力を増すことも可能だが、この場合には大きな塵埃を吸込むことが困難となり、さらには床用吸込部5が常に床面に強い力で吸着していることになるため、床用吸込具5を前後左右に操作するために大きな操作力が必要となるという課題を有していた。
【0014】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電動送風機の吸引圧力を増すことなく、かつ操作力を過度に増加することもなく、一時的に床用吸込具内部の圧力をより減圧し、その後、吸引を再開することで、集塵性能を高め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】
【0015】
前記従来の課題を解決するために、床用吸込具の下方には開口部と床面との間に隙間を設けるための突部を有し、さらに前記開口部の周囲のいずれかに流路遮断部を有しており、前記流路遮断部は床面に接触して前記開口部への吸引を遮断し前記床用吸込具内部を減圧することができ、その後、前記流路遮断部は床面から離れて前記開口部の吸引を再開することができる構成としたものである。
【0016】
これによって、一時的に床用吸込具内部の圧力をより減圧し、その後、吸引を再開することで、吸引を再開した瞬間に開口部での吸引力が一気に増加して、多量の塵埃、絨毯等の床面に強固に絡みついた塵埃、絨毯の深部やフローリング等の目地に入り込んだ塵埃を吸込むことができるものである。
【発明の効果】
【0017】
本発明の電気掃除機は、電動送風機の吸引圧力を増すことなく、かつ操作力を過度に増加することもなく、一時的に床用吸込具内部の圧力をより減圧し、その後、吸引を再開することで、集塵性能を高めることができ、さらに使い勝手を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
第1の発明は、電気掃除機の本体と、前記本体に内蔵され吸引力を発生させる電動送風機と、一端を前記本体に接続され他端を延長管に接続される可撓性ホースと、前記延長管の一端に接続される床用吸込具と、前記床用吸込具の下方に設けた開口部と、前記開口部と床面との間に隙間を設定する突部と、前記開口部の全周囲あるいは少なくとも周囲のいずれか1箇所に設けた流路遮断部とを有し、前記流路遮断部が前記開口部と床面との間の隙間通じて前記開口部へ流れる吸引通路を開閉制御することで前記床用吸込具内部の吸引圧を調整可能な構成としたことにより、一時的に床用吸込具内部の圧力をより減圧し、その後、吸引を再開することで、吸引を再開した瞬間に開口部での吸引力が一気に増加して、多量の塵埃、絨毯等の床面に強固に絡みついた塵埃、絨毯の深部やフローリング等の目地に入り込んだ塵埃を吸込むことができ、電動送風機の吸引圧力を増すことなく、かつ操作力を過度に増加することもなく、集塵性能を高めることができ、さらに使い勝手を向上することができる。
【0019】
第2の発明は、特に、第1の発明の流路遮断部を、弾性体としたことにより、流路遮断部が床面に接触するときに床面を損傷させることなく、高速で流路遮断部を床面に接触させることができる。さらに床面に段差が存在していたとしても流路遮断部が変形して床面と密着し床用吸込具内部の圧力を素早く高めることができる。
【0020】
第3の発明は、特に、第1または第2の流路遮断部は、床面に最も近接した場合において、床面とは非接触とする構成としたことにより、流路遮断部が吸引を遮断するときに流路遮断部が床面を傷付けることなく、さらに流路遮断部が床面を叩く音を発生させることがない。
【0021】
第4の発明は、特に、第1〜第3のいずれか1つの発明の流路遮断部は、吸引の遮断と再開を交互かつ自動的に連続して行う構成としたことにより、常に高い集塵性能を実現することができる。
【0022】
第5の発明は、特に、第1〜第4のいずれか1つの発明の電気掃除機の塵埃吸引経路のいずれかの箇所に塵埃吸引の有無を検知する検知部と、前記検知部での検知信号を基に前記流路遮断部を制御する制御装置とを有し、塵埃の吸引を前記検知部にて検知した場合にのみ流路遮断部の開閉動作を行い、塵埃の吸引を検知していない場合には、流路遮断部を床面から離し隙間の開いた位置に固定する構成としたことにより、塵埃を吸引する場合にのみ流路遮断部を動作させるので、常に床用吸込具内部の圧力がより減圧され続けているのではないため、清掃作業中に床用吸込具が床面に吸着している総時間を減らすことができ、大きな操作力を必要とせずに清掃作業を行うことができる。
【0023】
第6の発明は、特に、第1〜第5のいずれか1つの発明の流路遮断部を作動させる動力部を有し、前記動力部は床用吸込部内部の吸引圧力を動力に変換する圧力変換部と、前記圧力変換部と連結された弾性体部から成り、前記流路遮断部を床面に接触させるときには圧力変換部の動作力を用い、その後、前記流路遮断部を床面から離すときには弾性体部の動作力を用いる構成としたことにより、掃除機が本来持っている吸引力以外に新たに外部からの動力源を必要とせずに、簡易な構成で実現することができる。
【0024】
第7の発明は、特に、第1〜第5のいずれか1つの発明の床用吸込具に内蔵した回転子の回転力を伝達する伝達部を設け、この前記伝達部からの動作力を前記流路遮断部の作動させる動力に変換する動力変換部を有する構成としたことにより、掃除機が本来持っている回転子の回転力以外に新たに外部からの動力源を必要とせずに、簡易な構成で実現することができる。
【0025】
第8の発明は、特に、第1〜第7のいずれか1つの発明の負圧を蓄える圧力貯蔵部を有し、流路遮断部を床面に接触して床用吸込具内部を減圧すると同時に前記圧力貯蔵部に蓄えた負圧も加えて前記床用吸込具の内圧をさらに減圧する構成としたことにより、吸引を再開した瞬間に開口部に発生する吸引力がさらに上昇して、圧力貯蔵部を有しない場合に比べて、さらに多くの塵埃を吸込むことができる。
【0026】
第9の発明は、特に、第1〜第8のいずれか1つの発明の流路遮断部が動作するとき、前記流路遮断部の一部が床面を叩いて塵埃を床面から離脱させる構成としたことにより、絨毯等の床面に強固に絡みついた塵埃、絨毯の深部やフローリング等の目地に入り込んだ塵埃を床面から舞い上げることで、より多量の塵埃を吸引することができる。
【0027】
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。
【0028】
(実施の形態1)
図1(a)は、本発明の第1の実施の形態における電気掃除機の床用吸込具の流路遮断部の動作前及び動作後の状態を示す側断面図であり、図1(b)は、動作時を示す側断面図である。また図2は電気掃除機の構成を示す側面図である。
【0029】
図1(a)(b)及び図2において、掃除機本体21(以下単に本体21という)には、電動送風機22と集塵室23を内蔵している。また床用吸込具24の延長管26側には回動部27を設けてあり、この吸込具回動部27を介して延長管26へと回動自在に接続されている。この延長管26と本体21とは可撓性ホース28によって接続されている。さらに延長管26の一端には操作ハンドル29を設けており、この操作ハンドル29近傍に運転スイッチ30を配している。なお延長管26は伸縮式としており、使用者の身長に合わせて自在に長さを調節できるものである。
【0030】
床用吸込具24の下方には開口部41を配してあり、同じく床用吸込具24の下方には開口部41と床面との距離を一定に保つために回転自在な走行ローラー25a、25bを複数個配している。
【0031】
なお、床用吸込具24の移動補助を目的に配された走行ローラーの代わりに、軽量化、簡素化、強度向上を目的とするために床用吸込具24下方に複数個の突部を設けたり、また、清掃能力向上を目的とするために床用吸込具24下方に複数個の起毛布や毛ブラシを設けても構わない。さらに走行ローラー、突部、起毛布、毛ブラシを混在して構成することもできる。
【0032】
ここで開口部41の周囲には流路遮断部42、43を有しており、この流路遮断部42、43は弾性体(例えばゴム、ウレタン、エラストマー、起毛布、植毛)である。
【0033】
流路遮断部42、43は、床用吸込具24に内蔵したアクチュエータ44a(例えばソレノイド、ステッピングモータであり、内部にはスライド伸縮可能なスライド部44bを有する)と可撓性の連結体45a、45bを介して連結してあり、連結体45a、45bは摺動ガイド部46a、46b内を摺動する構成としている。
【0034】
なお、摺動ガイド部46a、46bを、連結体45a、45bを保持し摺動させる位置に配する代わりに、流路遮断部42、43を保持し摺動させる位置に配しても構わない。
【0035】
このときアクチュエータ44aの動作で流路遮断部42、43を上下させて床面と接触させることができる。
【0036】
床用吸込具24と延長管26の接続部付近(例えば吸込具回動部27)には塵埃の量を検知できる検知部47を有しており、検知結果は本体21に内蔵した制御回路48へ送られる。ここで検知部47は赤外線センサーを用いており、発光部49から出したビームを受光部50で受ける構成としており、塵埃が赤外線ビーム(矢印G)を通過することで検知することができる。
【0037】
また、アクチュエータ44aも本体21に内蔵した制御回路48と接続されており、この制御回路48からの信号で自在に動作するものである。
【0038】
以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。
【0039】
清掃作業を行うために、使用者は操作ハンドル29を手に持ち、床用吸込具24を清掃面である床面に置く。そして運転スイッチ30を操作することで電動送風機22が動作を開始して吸引力が発生し、床用吸込具24から床面の塵埃を吸込むことになる。このとき使用者は操作ハンドル29を握りながら床用吸込具24を床面に沿って略前後移動させることで、徐々に床面上の塵埃等を吸引することになる。
【0040】
このとき床面へは走行ローラー25a、25bのみが接地しており、床用吸込具24下面と床面との僅かな隙間(しかし塵埃等を吸引するには十分な隙間)から吸引を行う(矢印B、E)。ここから吸引された気流と塵埃は、さらに開口部41を通過し、吸込具回動部27、延長管26、可撓性ホース28を経て、集塵室23へと流れ込み、この集塵室23に塵埃が集塵されていく。さらに気流は電動送風機22を通過し、本体21外部へと排気される。
【0041】
床用吸込具24を床面に接地させた最初の段階では、アクチュエータ44aへの電力が供給されておらず、すなわち電源オフの状態にあり、アクチュエータ44aのスライド部44bが最も収納されている。その結果、連結体45a、45bを介して連結されている流路遮断部42、43は床面から離れており、床面に散在する塵埃を床用吸込具24の前後の隙間から吸引している(図1(a)の状態)。
【0042】
清掃作業すなわち床用吸込具24からの吸引を続けていて、単位時間当たりに検知部47を通過する塵埃の量が多くなると、制御回路48が指令を発しアクチュエータ44aへの電力が瞬時に供給され、すなわち瞬時に電源オンの状態になり、アクチュエータ44aのスライド部44bが急速に突出される。その結果、連結体45a、45bを介して連結されている流路遮断部42、43の一端が床面に接触する(図1(b)の状態)。
【0043】
このとき床用吸込具24の開口部41の周囲はほぼ密閉状態となり、床用吸込具24内部の圧力が減圧される。
【0044】
さらに一定時間が経過すると制御回路48からの指令でアクチュエータ44aへの電力供給が瞬時に停止し、アクチュエータ44aのスライド部44bが急速に収納された状態になる。その結果、瞬時に流路遮断部42、43が床面から離され、床用吸込具24下面と床面との隙間が形成される。そして床用吸込具24内部の圧力が流速に変換され、一気に開口部41へと吸引される強力な気流が発生し、この気流と共に床用吸込具24の周囲や下方の塵埃が勢い良く吸引される。
【0045】
このとき連結体45a、45bは、摺動ガイド46a、46b内を沿って摺動しているので連結体45a、45bが変形したり外れたりせずに安定した摺動動作を行うことができる。
【0046】
アクチュエータ44a内スライド部44bの伸縮動作を、検知部47で塵埃の通過が検知されなくなるまで繰り返し行う。その後、制御回路48にて床面の塵埃が無くなったと判断した時点で、アクチュエータ44aへの電力供給を停止して、再び流路遮断部42、43を床面から離した状態を維持し続ける(図1(a)の状態)。
【0047】
以上のように、本実施の形態において、床用吸込具24は下方に設けた吸引を行う開口部41と、加えて床用吸込具24の下方には開口部41と床面との間に隙間を設けるための突部である走行ローラー25a、25bを有し、さらに開口部41の周囲(特に前後部分)に流路遮断部42、43を有しており、流路遮断部42、43は床面に接触して開口部41への吸引を遮断し床用吸込具24内部を減圧することができ、その後、流路遮断部42、43は床面から離れて開口部41の吸引を再開することができる構成としたことにより、一時的に床用吸込具内部の圧力をより減圧し、その後、吸引を再開することで、吸引を再開した瞬間に開口部での吸引力が一気に増加して、多量の塵埃、絨毯等の床面に強固に絡みついた塵埃、絨毯の深部やフローリング等の目地に入り込んだ塵埃を吸込むことができ、電動送風機の吸引圧力を増すことなく、集塵性能を高めることができる。
【0048】
また、流路遮断部42、43を、弾性体としたことにより、流路遮断部42、43が床面に接触するときに床面を損傷させることなく、加えて流路遮断部42、43が床面に当たるときの衝突音を抑制することができる。さらに床面に段差が存在していたとしても流路遮断部42、43が床面の段差に沿って変形して密着するので、床用吸込具24内部の圧力を素早く減圧することができる。
【0049】
また、制御回路48からの指令によりアクチュエータ44aへの電力供給を断続的に行い、流路遮断部42、43を連続的に上下動させて床用吸込具24と床面との隙間の開閉を行う構成としたことにより、吸引の遮断と再開を交互かつ自動的に連続して行えるので、長時間に渡って常に高い集塵性能を実現することができる。
【0050】
また、流路遮断部42、43の動作は、塵埃吸引の有無を検知する検知部47を有し、塵埃の吸引を検知した場合にのみ吸引の遮断と再開を行い、塵埃を吸引していない場合には、流路遮断部42、43を床面から離した位置に固定する構成としたことにより、塵埃を吸引する場合にのみ流路遮断部42、43を動作させるので、常に床用吸込具24内部の圧力がより減圧され続けているのではないため、清掃作業中に床用吸込具24が床面に吸着している総時間を減らすことができ、大きな操作力を必要とせずに清掃作業を行うことができる。すなわち操作力を過度に増加することもなく、使い勝手を向上することができる。
【0051】
さらに流路遮断部42、43を動作させるためにアクチュエータ44aを動作させるには電力等のエネルギーが必要であるが、塵埃を吸引した場合にのみアクチュエータ44aを動作させることになるため、常にアクチュエータ44aが動作している場合に比べてエネルギーの消費量が少なくすることができる。
【0052】
また、図3は、本発明の第1の実施の形態の他の電気掃除機における床用吸込具の流路遮断部の動作時を示す側段面図であり、流路遮断部42、43の床面と接触する箇所を線形状から平坦部51を持った面形状(例えば図3に示すような逆T字形状)としている。
【0053】
ここで流路遮断部42、43が上下動して、流路遮断部42、43の平坦部51が床面を叩くことになる。つまり平坦部51という広い面積をもって床面を叩くことになるので、絨毯等の床面に強固に絡みついた塵埃、絨毯の深部やフローリング等の目地に入り込んだ塵埃を床面から舞い上げることで、より多量の塵埃を吸引することができる。
【0054】
なお、本実施の形態において、流路遮断部42、43の床面と接触する形状を、平坦部を持った逆T字形状としたが、複数の線形状の集合体である櫛形状(ブラシ形状)、逆Y形状とすることで、床面の広い範囲を叩きながら流路遮断部42、43が床面へ接触する面積を減らして、床用吸込具24が移動するときの床面との摩擦抵抗を軽減し、大きな操作力を必要とせずに清掃作業を行うことができる。すなわち操作力を過度に増加することもなく、使い勝手を向上することができる。
【0055】
また、図4は、本発明の第1の実施の形態の他の電気掃除機における床用吸込具の流路遮断部の動作時を示す側段面図であり、アクチュエータ44a内のスライド部44bが最も突出した状態、つまり流路遮断部42、43が床面に最も近接した場合において、床面とは非接触とする構成としている。図4で示す隙間Hは、ほぼゼロに近い微小隙間に設定できることが望ましい。
【0056】
これにより、流路遮断部42、43の先端が床面に最も近接し吸引を遮断するときに、流路遮断部42、43が床面を傷付けることなく、さらに流路遮断部が床面を叩く音を発生させることがない。
【0057】
なお、本実施の形態において、検知部47を赤外線センサーとしたが、超音波センサーとしても構わない。
【0058】
なお、本実施の形態において、検知部47にて塵埃を検知した場合に、制御回路48はアクチュエータ44aの動作のみを制御しているが、同時に電動送風機22の入力制御を行うことで効率的に消費電力を抑えることができる。
【0059】
すなわち検知部47にて塵埃を検知していない場合には、アクチュエータ44aのスライド部44bを収納しており、同時に電動送風機22の入力を抑えて少量の塵埃が吸引できる程度の状態にしておく。次に検知部47が塵埃を検知した時点で、アクチュエータ44aのスライド部44bを突出させると同時に、電動送風機22への電力供給を増やして吸引力を増大させるものである。
【0060】
また、検知部47での検知情報、つまり吸引している塵埃の量を段階的に把握し、例えば、塵埃が最も少ない段階ではアクチュエータ44aのスライド部44bを収納しており、かつ電動送風機22への電力供給を抑えておく、そして塵埃が少し多くなった段階で電動送風機22への電力供給は変えず(抑えたままで)、スライド部44bのみ動作させる。さらに塵埃が多くなった段階では、電動送風機22への電力供給を増やしても構わない。
【0061】
(実施の形態2)
図5(a)は、本発明の第2の実施の形態の床用吸込具の流路遮断部の動作前及び動作後の状態を示す側段面図であり、図5(b)は、動作時を示す側段面図である。
【0062】
なおアクチュエータ以外の構成は第1の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略するものである。
【0063】
図5(a)(b)において、床用吸込具24上部に筒状の動力部61を設けており、この内部には圧力変換部62と弾性体部63(例えば圧縮ばね、引張ばね、板ばね、ゴム)を配している。動力部61内部の空間は床用吸込具24内部と連通しており、動力部61は圧力変換部62によって外気(大気圧)と床用吸込具24内部を仕切る構成としている。
【0064】
さらに圧力変換部62は弾性体部63の弾性力によって床用吸込具24内部側から外気側へと押付け力が作用するように配されている。
【0065】
そして上下動可能な圧力変換部62天板の床用吸込具24側には支柱64を設けてあり、この支柱64は実施の形態1で説明したスライド部44bに相当するスライド部65へクランク可動ができるクランク部66を介して接続されている。ここでスライド部64は連結体45a、45bに連結されている。
【0066】
以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。
【0067】
清掃作業開始時には、図5(a)に示すように、圧力変換部62天板が弾性体部63に押付けられて外気に最も近い場所(最上部)に位置しており、その時、支柱64、クランク部66を介して接続されたスライド部65も圧力変換部62に引っ張られ収納されている。これにより連結体45a、45bを介して流路遮断部42、43も床面から離れた場所に位置しており、床用吸込具24周囲から吸引を行っている(矢印B、矢印C、矢印E)。
【0068】
清掃作業中は、床面の段差や床用吸込具24の僅かな傾斜が引き金となって床用吸込具24と床面との距離が縮まり、その結果、床用吸込具24内部の吸引圧力が強くなる。この時、動力部61内の圧力変換部62天板が床用吸込具24側に引かれる圧力が弾性体部63の弾性力より大きくなり始めて圧力変換部62天板が床用吸込具24内部側へと移動する。
【0069】
これに伴い支柱64が床用吸込具24内部側(下方)へと移動し、この下方へ移動した鉛直移動成分をクランク部66にて水平方向成分に変換し、スライド部65を突出させる。
【0070】
そしてスライド部65に連結した連結体45a、45bを介して流路遮断部42、43を床面に近付けさせる。こうすることでさらに床用吸込具24内部の吸引圧力が強まる(減圧される)ため、さらに圧力変換部62天板が床用吸込具24内部側(下方)へと引かれながら移動し、流路遮断部42、43を床面に近付ける。
【0071】
最終的には、圧力変換部62天板が最も降下し、同じく流路遮断部42、43が床面に接地する(もしくは床面に最も近接する)ので、床用吸込具24内部を減圧できる(図5(b)の状態)。
【0072】
一方、流路遮断部42、43が床面に接地している状態において、床面の段差や床用吸込具24の僅かな傾斜が引き金となって床用吸込具24と床面との距離が離れると、床用吸込具24内部の吸引圧力が弱くなり、動力部61内の圧力変換部62天板が床用吸込具24側に引かれる圧力が弾性体部63の弾性力より小さくなり始めて圧力変換部62天板が外気側(上方)へと移動し、スライド部65を収納する。
【0073】
そしてスライド部65に連結した連結体45a、45bを介して流路遮断部42、43を床面から離すことになる。こうすることでさらに床用吸込具24内部の吸引圧力が弱まるため、さらに圧力変換部62天板が外気側(上方)へと引かれながら移動し、流路遮断部42、43を床面から離すことになる。
【0074】
最終的には、圧力変換部62天板が最も上昇し、同じく流路遮断部42、43が床面から離れるので、床用吸込具24内部の吸引圧力を弱めて床用吸込具24と床面の隙間から吸引することができる(図5(a)の状態)。
【0075】
以上のように、本実施の形態において、流路遮断部42、43を作動させる動力部61を有し、動力部61は床用吸込部24内部の吸引圧力を動力に変換する圧力変換部62と、弾性体部63から成り、流路遮断部42、43を床面に接触させるときには圧力変換部62の動作力を用い、その後、流路遮断部42、43を床面から離すときには弾性体部63の動作力を用いる構成としたことにより、掃除機が本来持っている吸引力以外に新たにエネルギー源(例えば商用電源、電池)を必要とせずに、簡易な構成で実現することができる。
【0076】
なお、動力部61の動作を、検知部47の検知結果から塵埃を吸引しているときのみ動作する構成としても構わない。
【0077】
すなわち検知部47にて塵埃の吸引を検知していないときには圧力変換部62天板は最上部の位置で固定され、塵埃の吸引を検知した場合に制御回路48からの指令で圧力変換部62天板の固定が解除されて動作可能な状態となる。
【0078】
このとき圧力変換部62天板の固定方法は、例えば、圧力変換部62天板自体を鉄芯として、外周部にコイルを内蔵した電磁石を用いるか、圧力変換部62天板下方にソレノイドで突出、収納可能なストッパーを用いる方法がある。
【0079】
もしくは圧力変換部61内部と床用吸込具24内部とを連通する空気通路の途中に、開閉可能な電動の弁を設けて、この弁を塵埃の吸引を検知しているときに開放する構成としても構わない。
【0080】
また、動力部61の動作(上下動)から生じる運動エネルギーをコイル等を用いて電気エネルギーに変換し、検知部47を動作させる電源として使用することも可能である。
【0081】
次に、図6(a)は、本発明の第2の実施の形態の他の床用吸込具の流路遮断部の動作前の状態を示す側段面図であり、図6(b)は、動作後の状態を示す側段面図である。
【0082】
なおアクチュエータ以外の構成は第1の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略するものである。
【0083】
図6(a)(b)において、床用吸込具24内部には、外周にブラシ毛、起毛布、ゴムリップ等を配した回転子71を内蔵しており、回転子71が回転することにより掻き揚げ力が発生して床面から塵埃を離脱させるものである。
【0084】
また、この回転子71を回転させる動力源は、例えばモータ、タービン、吸引の気流、床用吸込具24下面に配した移動用の走行ローラー25a、25b等がある。
【0085】
ここで回転子71の一端には、プーリ72を連結してあり、さらにこのプーリ72には伝達部である歯付きベルト73の一端を掛けている。歯付きベルト73の他端は動力変換部74と接続されている。
【0086】
この動力変換部74では、歯付きベルト73の前後動を歯車に伝え、さらに別の歯車を経てアクチュエータ44a内のスライド部44bを前後動させる構成としている。そしてスライド部44bが最も突出した状態と最も収納された状態のときに歯車の回転方向が切り替わり、歯付きベルト73の回転方向が同一のままでもスライド部44bが突出、収納を繰り返す構成としている。
【0087】
清掃を開始して回転子71が回転し始めると、連結されたプーリ72が回転、併せて歯付きベルト73も回転し始める。そして歯付きベルト73が一定方向に回転していると、アクチュエータ44a内のスライド部44bが突出、収納を繰り返し、同じく流路遮断部42、43も上下動を繰り返すことになる。
【0088】
以上のように、床用吸込具24に内蔵した回転子71の回転力を伝達する伝達部である歯付きベルト73を設け、この歯付きベルト73からの動作力を流路遮断部42、43の作動させる動力に変換する動力変換部74を有する構成としたことにより、回転子71を有する掃除機が本来持っている回転子71の回転力以外に新たにエネルギー源を必要とせずに、簡易な構成で実現することができる。
【0089】
また、回転子71の回転方向を常時に切替えることで(例えば回転子71が前回転する場合にスライド部44bが突出、後回転する場合にスライド部44bが収納)、歯付きベルト73とスライド部44bとの間に連結されている歯車の個数を減らすことができる、より軽量で簡易な構成とすることができる。
【0090】
なお、本実施の形態において、伝達部として歯付きベルト73を用いたが、複数個の歯車を用いて伝達しても構わない。
【0091】
(実施の形態3)
図7(a)は、本発明の第3の実施の形態の床用吸込具の流路遮断部の動作前の状態を示す側段面図であり、図7(b)は、動作後の状態を示す側段面図である。
【0092】
なお圧力貯蔵部以外の構成は第1の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略するものである。
【0093】
図7(a)(b)において、床用吸込具24上部に圧力貯蔵部81を設けており、この圧力貯蔵部81は減圧容器82(例えば、真空タンク)と、この減圧容器82と床用吸込具24内部を連通する配管部83と、この配管部83の通気を開閉する駆動弁部84から構成されている。
【0094】
さらに減圧容器82には減圧装置85(例えば、真空ポンプ)が配管接続されており、この減圧装置85によって減圧容器82内を減圧することができる。
【0095】
以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。
【0096】
掃除機に電力が供給され始めると制御回路48の指令で、自動的に減圧装置85が作動を開始して圧力貯蔵部81の減圧容器82内を減圧し始める。所定の負圧に達すると減圧装置85は作動を停止し、減圧容器82内の圧力を一定に保つようにする。
【0097】
そして清掃作業開始時には、図7(a)に示すように、流路遮断部42、43は床面から離れている状態であり、減圧容器82内と床用吸込具24内部を連通する配管部83は駆動弁部84によって閉じられている。
【0098】
そこで図7(b)に示すように、実施の形態1での説明と同様に検知部47にて塵埃が吸引され始めたことを検知すると、アクチュエータ44a内のスライド部44bが動作し、流路遮断部42、43が床面に接触して床用吸込具24内部の圧力を高める。
【0099】
この時、制御回路48からの指令で駆動弁部84が作動し弁が開放され、床用吸込具24内部と減圧容器82内部が連通し、床用吸込具24内がさらに減圧される。
【0100】
その後、一定時間が経過後に駆動弁部84が作動し弁が閉じ、床用吸込具24内部と減圧容器82内部が遮断される。
【0101】
続けてアクチュエータ44a内のスライド部44bが動作し、流路遮断部42、43が床面から離れて、吸引を行う。
【0102】
以上のように、本実施の形態において、負圧を蓄える圧力貯蔵部81を有し、流路遮断部42、43を床面に接触して床用吸込具24の内圧をさらに減圧すると同時に圧力貯蔵部81に蓄えた負圧も加えて床用吸込具24の内圧をさらに減圧する構成としたことにより、吸引を再開した瞬間に開口部41に発生する吸引力がさらに上昇して、圧力貯蔵部81を有しない場合に比べてさらに多くの塵埃を吸込むことができる。
【0103】
なお、本実施の形態において、減圧装置85を用いて減圧容器82内を減圧したが、減圧装置85を用いずに、本体21内蔵の電動送風機22の吸引圧力を利用して減圧容器82内部を減圧する構成とすることで床用吸込具24を軽量、簡易化することができる。
【産業上の利用可能性】
【0104】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、電動送風機の吸引圧力を高めることなく、かつ操作力を過度に増加することもなく、一時的に床用吸込具内部の圧力を高め、その後吸引を再開することで、集塵性能を高めることができ、さらに使い勝手を向上することができるので、一般家庭等で使用される電気掃除機等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【0105】
【図1】(a)本発明の実施の形態1における電気掃除機の床用吸込具の流路遮断部の動作前の状態を示す側段面図(b)同、床用吸込具の流路遮断部の動作時の状態を示す側段面図
【図2】同、電気掃除機の構成を示す側面図
【図3】同、床用吸込具の流路遮断部の動作時を示す側段面図
【図4】同、床用吸込具の流路遮断部の動作時を示す側段面図
【図5】(a)本発明の実施の形態2における電気掃除機の床用吸込具の流路遮断部の動作前の状態を示す側段面図(b)同、床用吸込具の流路遮断部の動作時の状態を示す側段面図
【図6】(a)同、床用吸込具の流路遮断部の動作前の状態を示す側段面図(b)同、床用吸込具の流路遮断部の動作時の状態を示す側段面図
【図7】(a)本発明の実施の形態3における電気掃除機の床用吸込具の流路遮断部の動作前の状態を示す側段面図(b)同、床用吸込具の流路遮断部の動作時の状態を示す側段面図
【図8】(a)従来の電気掃除機の床用吸込具の前進時の状態を示す側段面図(b)同、後退時を示す側段面図
【図9】従来の電気掃除機の構成を示す側面図
【図10】(a)他の従来の電気掃除機の床用吸込具の床面清掃時の状態を示す側段面図(b)同、床用吸込具の壁際清掃時の状態を示す側段面図
【符号の説明】
【0106】
21 掃除機本体
22 電動送風機
24 床用吸込具
25a、25b 走行ローラー(突部)
26 延長管
28 可撓性ホース
41 開口部
42、43 流路遮断部
47 検知部
61 動力部
62 圧力変換部
63 弾性体部
71 回転子
73 歯付きベルト(伝達部)
74 動力変換部
81 圧力貯蔵部




 

 


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