JPH062112B2 - 自走機構を有する蓄電池式電気掃除機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は家庭用もしくは業務用の床移動型の自走機構を
有する電気掃除機に関するものである。

従来の技術 従来の床移動型電気掃除機は第９図に示すような構成で
あった。第９図において、ファンモータを内蔵し集塵機
能を有する掃除機本体１に後輪２とキャスターローラ３
を設け、床ノズル４および延長管５を備えたホース６を
掃除機本体１の前方に連結固定したものであった。

発明が解決しようとする課題 従来の床移動型電気掃除機では掃除中に掃除機本体１を
引張りながら移動するが、掃除機本体１を移動開始させ
るとき慣性によって最も大きな抵抗が手元に作用し、床
ノズル４のスムーズな操作を邪魔するため疲れ易く、大
変煩わしく感じられるものであった。特に、絨毯上では
走行ローラとしての後輪２およびキャスターローラ３の
ころがり摩擦抵抗が増大するため移動開始時の抵抗が１
〜１．５kgと大きくなるだけでなく走行時の抵抗もかな
り大きくなり、使用感を悪くさせるという問題を有して
いた。

本発明は上記従来の問題を解決するもので、掃除機本体
の移動開始時の抵抗力を軽減して、床ノズル操作をスム
ーズに行え、又、絨毯上などでの掃除機本体引き回し力
を軽減して楽に快適に掃除することができる自走機構を
有する蓄電池式電気掃除機を提供することを目的とする
ものである。

課題を解決するための手段 本発明の自走機構を有する蓄電池式電気掃除機は、底部
前方にキャスタローラ、後方両側に一対の後輪をそれぞ
れ有し、含塵空気を集塵室に流動させて塵埃を濾過する
ファンモータ、上記後輪の駆動機構および電源となる蓄
電池を内蔵した掃除機本体と、上記掃除機本体に設けら
れるとともに、ホースが差込まれ、集塵室への含塵空気
の入口となる吸気部とを具備し、上記後輪の駆動機構
は、駆動モータの出力側にデフギヤを連係させて構成
し、また上記吸気部は、ホース接続孔を有し、揺動自在
に掃除機本体に設けた差し込み台と、この差し込み台の
揺動動作に連動して上記駆動モータの駆動スイッチを開
閉する変位体とで構成し、さらに上記蓄電池は、後輪間
の略中央上部にその重心が位置するように配置したもの
である。

作 用 上記構成により、後輪と駆動モータとの間にデフギヤを
介し、掃除機本体に内蔵された蓄電池の重心が後輪間の
略中央で且つ、後輪車軸の略上方に位置するように配設
したので、ホースを左右に引っ張ったとき、デフギヤに
よりスムーズに掃除機本体を方向転換させることができ
るとともに、蓄電池の重量が片寄ることなく、最も有効
に後輪にその重量を負担させることができ、自走時、ス
リップや蛇行を防止することができる。

実 施 例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図、第２図、および第３図において、１１および１
２は掃除機本体外殻を形成する上ボデーおよび下ボデー
である。上ボデー１１は上方に集塵部１３、その後方に
電池収納部１４を形成し、その上面に集塵部１３の開口
部を覆う蓋体１５が回動軸１６で軸支され尾錠１７で着
脱自在に保持されている。集塵部１３内にはホルダー１
８に挿入された集塵用紙袋フィルタ１９と不織布からな
る２次フィルタ２０とが収められている。上ボデー１１
の上端部には回動軸２１で回動自在なハンドル２２が設
けられており、電池収納部１４には支軸２３を中心に回
動する電池ケース２４に挿入された蓄電池２５が収納さ
れている。ファンモータ２６は上ボデー１１と下ボデー
１２とで前サポートゴム２７および後サポートゴム２８
を介して集塵部１３に当接して挾持固定されている。２
９は弾性ゴム材からなるバンパーであり、上ボデー１１
および下ボデー１２とで挾持されている。３０は排気孔
であり、上ボデー１１の両側面に形成されている。下ボ
デー１２には駆動モータ３１にデフギヤ３２を介して連
結した２個の後輪３３と２個のキャスターローラ３４が
取り付けられている。３５は伝達ギヤであり、駆動モー
タ３１の出力軸に固定されている。３６は伝達ギヤ３５
に噛み合う噛み合い歯車であり、デフギヤ３２の外輪表
面上に形成されている。３７、３８はデフギヤ３２の軸
受である。駆動モータ３１はＤＣモータであり、減速比
５０〜１００の減速歯車部３９を一体的に有している。
デフギヤ３２の構成は第４図に示すように４個の傘歯車
からなる差動歯車装置であり、外輪Ｃと出力軸Ａおよび
Ｂの各々の回転角θの間にはθａ＋θｂ＝θｃとなる関
係が存在するものである。

又、第１図および第５図に示すように、蓋体１５には吸
気孔パッキン４０を固定した当板４１が取り付けられて
おり、蓋体１５と当板４１との間に支軸４２を中心に掃
除機本体の前後に回動自在でばね体４３により吸気孔パ
ッキン４０方向に付勢された変位体４４と、ホース接続
孔４６を有するとともに、この変位体４４の長さ方向略
中央部に設けた支軸４５を中心に揺動自在に構成され、
かつ吸気孔パッキン４０とのタイト面４７を設けた差し
込み台４８が取り付けてあり、ホース４９が挿入してあ
る。このタイト面４７と吸気孔パッキン４０は支軸４５
を中心とする球面形状にしてある。さらに５０はスイッ
チ体であり、変位体４４に設けた作用面５１と相対して
蓋体１５内面に固定されたマイクロスイッチからなる。
このスイッチ体５０と変位体４４とで第１駆動モータス
イッチ５２を構成している。又、変位体４４は第５図に
示すように略コ字型の枠体で合成樹脂で製作してあり、
作用面５１およびスイッチ体５０は左右対称に２個配設
され、駆動モータ３１と蓄電池２５間に並列接続して電
気的に結合されている。

第６図は本発明による床移動型電気掃除機の全体構成を
示す外観図である。掃除機本体５３、ホース４９、延長
管５４および床ノズル５５からなりホース手元部５６に
はファンモータ２６の電源スイッチ５７と第２駆動モー
タスイッチ５８とが設けられている。

第７図は本発明の一実施例を示す自走機構を有する電気
掃除機の自走回路の一部実体配線図である。第７図にお
いて、蓄電池２５の＋側はファンモータ電源スイッチ５
７の共通接点ｃに接続され、ファンモータ電源スイッチ
５７のオン接点ａはファンモータ２６と第１駆動モータ
スイッチ５２に接続され、ファンモータ電源スイッチ５
７のオン接点ｂは第２駆動モータスイッチ５８を介して
第１駆動モータスイッチ５２と駆動モータ３１との接続
点に接続され、ファンモータ２６と駆動モータ３１との
接続点は蓄電池２５の−側に接続されている。

以上の構成において、以下その動作を説明する。ホース
４９を進行方向にばね体４３の付勢力より大きな力で引
っ張ると変位体４４が変位しマイクロスイッチからなる
スイッチ体５０が押されてオンすることにより駆動モー
タ３１を起動させ後輪３３の回転によって掃除機本体５
３が前進し、ホース４９に働く引っ張り力がばね体４３
の付勢力よりも小さくなる位置まで進んだ後ばね体４３
の付勢により変位体４４がもどされて回動し、スイッチ
体５０をオフするので駆動モータ３１は停止し、掃除機
本体５３も惰性分だけ進んだ後停止する。

このとき、進行方向をかえるべくホース４９の引っ張り
方向を左右にかえれば掃除機本体５３はデフギヤ３２の
作用によって内輪と外輪に回転数の差を生ぜしめ、引っ
張り方向に容易に回転する。またこのとき、第１駆動モ
ータスイッチ５２も左右方向にホース４９が引っ張られ
ても変位体４４が捩れて変形し、かつスイッチ体５０が
左右に２個配設してあるため、少なくともいずれか一方
のスイッチ体５０が作動して駆動モータ３１は起動する
ことになる。さらにホース４９は変位体４４に対して揺
動自在に支軸４５で軸支されているため、ホース４９を
上下方向に動かしてもスイッチ体５０は作動せず、かつ
使用者の身長の違いなどによってホース４９で変位体４
４を引っ張る高さ方向の角度が変わっても変位体４４に
は高さ方向の角度による張力で回転モーメントは発生せ
ず、常に前方向および左右方向の引っ張り方向への単一
な力のみ作用するので、引っ張り力を効率的に変位体４
４の変位に変換できる。また、駆動モータ３１の運転時
間はホース４９に引っ張り力が作用してスイッチ体５０
が作動している間だけなので必要最小限に制御でき自走
のための構成も簡単にすむ。また、第１駆動モータスイ
ッチ５２は電源スイッチ５７と並列に接続してあるの
で、掃除中（ファンモータ２６運転中）のみホース４９
を引っ張って駆動するがファンモータ２６が運転中では
ないときにホース４９をあやまって引っ張っても駆動モ
ータ３１は起動しないので誤作動がなくなる。

さらに、ホース手元部５６に電源スイッチ５７と第２駆
動モータスイッチ５８を設け、電源スイッチ５７がオン
接点ａのとき、駆動モータ３１は第１駆動モータスイッ
チ５２で起動され、駆動モータ３１は電源スイッチ５７
がオフ接点ｂのときホース手元部５６の第２駆動モータ
スイッチ５８で起動されるようになっている。

さらに、第１〜第３図に示すように、走行ローラ３３の
外周部を表面に凹凸（本実施例では横方向のローレット
溝）を形成した硬度約４０°〜６０°の合成ゴム材で覆
ってあり、この走行ローラ３３と床面とのすべり摩擦係
数を大きくしてスリップを防止し、ころがり摩擦係数を
大きくすることによって両輪に作用する負荷トルクの差
を小さくする。

さらに、第１図および第８図で示すように走行ローラ３
３の回転軸の略上方で両輪間の略中央に蓄電池２５を配
設しているので、蓄電池２５の重量を片寄る事なく最も
有効に走行ローラ３３に負担させ、走行ローラ３３と床
面間のすべり抵抗力およびころがり抵抗力を充分確保
し、かつ両輪に均等に分割されるのでスリップや蛇行を
防止することができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ホースを引っ張るだけ
で、自走機構が働くので、掃除機本体移動開始時の抵抗
がなくなりスムーズに床ノズルなどの操作ができ、特
に、絨毯上でも軽く掃除機本体の引き回しができるの
で、楽で快適な掃除が可能になり使用感が向上するとと
もに、使い勝手が向上するものである。

また、後輪と駆動モータとの間にデフギヤを介したこと
により、自走機能を働かせるためホースを左右に引っ張
ったとき、デフギヤによりスムーズに掃除機本体を方向
転換させることができ、また後輪の回転軸の略上方で両
輪間の略中央に蓄電池を配設しているので、蓄電池の重
量が片寄ることなく最も有効に後輪を負担させることが
でき、スリップや蛇行などを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す自走機構を有する電気掃
除機本体の縦断面図、第２図は同電気掃除機本体の側面
図、第３図は同電気掃除機本体の横断面図、第４図はデ
フギヤの拡大断面図、第５図は第１図のＤ−Ｄ断面図、
第６図は同電気掃除機の全体構成を示す外観図、第７図
は同電気掃除機の回路図、第８図は蓄電池の収納位置を
示す同電気掃除機の背面図、第９図は従来の電気掃除機
の全体構成を示す外観図である。 １３……集塵部、１４……電池収納部、２５……蓄電
池、２６……ファンモータ、３１……駆動モータ、３２
……デフギヤ、３３……走行ローラ、４２，４５……支
軸、４３……ばね体、４４……変位体、４９……ホー
ス、５０……スイッチ体、５２……第１駆動モータスイ
ッチ、５３……掃除機本体、５６……ホース手元部、５
７……ファンモータ電源スイッチ、５８……第２駆動モ
ータスイッチ、５９……一方向クラッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邉 壽夫 宮城県仙台市中山７丁目１番48―301号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底部前方にキャスタローラ、後方両側に一
   対の後輪をそれぞれ有し、含塵空気を集塵室に流動させ
   て塵埃を濾過するファンモータ、上記後輪の駆動機構お
   よび電源となる蓄電池を内蔵した掃除機本体と、上記掃
   除機本体に設けられるとともに、ホースが差込まれ、集
   塵室への含塵空気の入口となる吸気部とを具備し、上記
   後輪の駆動機構は、駆動モータの出力側にデフギヤを連
   係させて構成し、また上記吸気部は、ホース接続孔を有
   し、揺動自在に掃除機本体に設けた差し込み台と、この
   差し込み台の揺動動作に連動して上記駆動モータの駆動
   スイッチを開閉する変位体とで構成し、さらに上記蓄電
   池は、後輪間の略中央上部にその重心が位置するように
   配置した自走機構を有する蓄電池式電気掃除機。