JPH0252624A - 電気掃除機の床面検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 家庭用の電気掃除機の付属品には、吸入口の狭い隙間用
のノズルや丸形のブラシ、或いは底面に幅広の空気吸入
口を設けた床専用の床ブラシ、若しくは床ブラシ内蔵の
モータでロータリブラシを回転させるパワーブラシ等が
ある。

ところで、周知のように板床や畳み床の表面は、平坦且
つ緻密で、硬質な床面（以下、仮に硬質床面と呼ぶ）を
構成する。これに対し、繊維で作られた絨し床の表面に
は凹凸があり、柔軟性を備えていて軟質な床面（以下、
軟質床面と呼ぶ）を形成するという物理的な相違点があ
る。

本発明は、電気掃除機のパワーブラシに取付けられ、上
述した床の物理的な性質から床面の種類を検知する床面
センサを備えた床面検出器の構造に関するものである。

［従来の技術］ 第７図は、従来のこの種のパワーブラシの構成説明図、
第８図はその側断面図である。

両図において、（１）はケーシング、（２）は空気吸入
口、（３）はロータリブラシ、（３ａ）はブラシの毛、
（４）はモータ、（５）はベルト、（６）は電気回路部
、（７）はホースの接続部、（８）と（９）は左右の後
車輪と前車輪、（１０）は電源コネクタ、（１１）は床
面である。

上述構成の従来のパワーブラシにおいて、モータ（４）
の電源を入れてロータリブラシ（３）を回転させると、
越しの毛脚間に溜った埃が叩き出されて空気と共に吸引
される。よって、このようなパワーブラシによれば、特
に絨穂床の掃除に清掃効果をあげることができる。なお
、このパワーブラシは床面（１１）が板床や畳み床の時
は、ロークリブラシ（３）の回転を止めて、空気吸入口
（２）から空気と共に床面（１１）上の塵や埃がそのま
ま吸い込まれるようになっている′。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のように、パワーブラシを使用して床面を掃除する
場合は、ロークリブラシは板床や畳み床の時は停止して
絨穂床のときだけ回転させるようになっている。このた
め、掃除機の使用中、絶えず床面を見ながら、越しに移
る時は手動でモータのスイッチをＯＮにし、板床や畳み
床のときにＯＦＦに切換えなければならなず、取扱操作
が極めて面倒である。また、切換えが面倒なため、例え
ば掃除の途中でロークリブラシを回転させたまま、狭い
板床を挟んだ隣の絨穂床の掃除に移るようなことがある
。しかしながら、このようにモータを空回りさせると、
電力が無駄に消費されて不経済になる等の問題がある。

本発明は上記のような従来の問題点を解決するために成
されたもので、例えば、床面の種類が越しのときだけロ
ークリブラシが自動的に回転するような簡単且つ小形で
、故障がなく、しかも検出精度の良い床面検出器を実現
するようにしたものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、バネにより床面側に押圧され床面の種類に対
応して上下動する可動体と、この可動体の変位を検知す
る検知器と、を組合わせた床面センサを角形の難砕の中
に収容、した床面検出器を構成したものである。

［作　用］ この発明における床面検出器は、例えばパワーブラシの
ケーシングの内部の底面側に取付けられて、床面検出器
を備えたパワーブラシが組み立てられる。このパワーブ
ラシの掃除が板床や畳み床から種類の異なる絨穂床に移
ると、床面センサの可動体が変位して床面が越しである
ことを検知する。そして、ロークリブラシの駆動モータ
が自動的に回転して、越しのゴミを叩き出して吸い込み
始める。床面が板床になると、床面センサが絨穂床でな
いことを検知して、ロータリブラシの回転が自動的に停
止する。

［発明の実施例］ 第１図は本発明の°実施例の構成説明図で、（イ）は側
断面図、（ロ）は（イ）の縦断面図、（ハ）は（イ）の
底面図である。

第１図において、（Ｓ）は床面検出器で、前述のような
床の物理的な性質の違いから床面の種類や状態を検出さ
れる。（２１）は床面検出器（Ｓ）の難砕で、合成樹脂
をほぼ角箱状に成型し、下枠（２２）と中枠（２３）及
びこれらを覆う上Ｍ　（２４）とからなる。

下枠（２２）と中枠（２３）には、室（２２ａ）と（２
３ａ）が設けられている。下枠（２２）の底板には（ハ
）図に示すように、次に説明する可動体を下方に露出さ
せて変位範囲の下限位置を規制する露出孔（２２ｅ）や
、内部に溜まり易い砂やゴミを落とすための複数の落し
孔（２２ｅ）が設けられている。

（２６）は可動体で、下枠（２２）の室（２２ａ）内に
上下方向に移動可能に配置されている。可動体（２６）
は、ホルダ（２６ａ）及び接触子（２８ｂ）よりなる。

ホルダ（２８ａ）および上記下枠（２２）と中枠（２３
）には、表面に導電材の被膜が成層され帯電を防止する
処理が施されている。導電材の被膜処理により、表面抵
抗が１０６オーム程度に構成される。（２Ｂｃ）は接触
子（２６ｂ）を保持するためのホルダ（２６ａ）の枠形
の保持部、（２６ｄ）は上方に伸びて上記中枠（２３）
を貫通した柱部である。保持部（２８ｃ）の４側面には
図示してないが複数本の半円形のリブが縦に形成され、
下枠（２２）に沿ってガタが無く上下動させると共に、
適当な空間が作られてゴミ類が溜まらないようになって
いる。また、柱部（２８ｄ）の先端は外周を削り取って
平面を形成し、この平面が遮蔽部（２８ｃ）になってい
る。接触子（２８ｂ）には、弱い弾性を有する例えば硬
度カ月ｌ５８０〜９５程度の軟質な合成樹脂材料が使わ
れる。接触子（２８ｂ）は、保持部（２６ｃ）に支持さ
れた軸（２８１’）を中心に回転する車輪で構成されて
いる。そして、接触子（２８ｂ）は（ロ）図の紙面方向
の幅が約２ＩＩ１ｍで、直径は１４ｍｍ程度に作られて
いる。これら車輪の幅及び直径は、越しの質や種類によ
って１〜３龍及び５〜２５ＩＩＩ１１の範囲で適宜選択
される。

（２９）はコイルバネである。コイルバネ（２９）の押
圧力は５０〜３００ｇの範囲で、バネ定数は比較的大き
く選ばれており床面状態の柔軟性に感度良く対応できる
ように構成されている。

（３２）は可動体く２Ｂ）の変位を検知する無接点形の
光検知器で、中枠（２３）の室（２３ａ）の内部に配置
されている。光検知器（３２）はほぼ“コ字形″構造に
作られ、開放端に発光素子と受光素子が水平方向に対向
して配置されている。例えば、発光素子にはＬＥＤと呼
ばれる発光ダイオードが用いられ、受光素子には光を電
気信号に変換するフォトダイオードが使用される。また
、光検知器（３２）のコ字形間隙には、上記可動体（２
Ｂ）の遮蔽部（２８ｅ）が介装されている。コイルバネ
（２９）によって可動体（２６）が常時下方に押圧され
ており、この可動体（２６）が上下動すると光検知器（
３２）の光路（Ｌ２）が遮断または開放される。図示さ
れていないが、この光検知器（３２）には、入出力用の
プリント板やリード線およびコネクタが設けられて外部
に導出されて電気回路部（６）に接続されている。そし
て、上述した可動体（２６）と光検知器（３２）等で床
面センサ（Ｓ２）を構成している。（ＰＬ）は前記した
硬質床面、（Ｆ２）軟質床面である。

第２図は本発明実施例を適用したパワーブラシの構成説
明図、第３図は第２図の右断面図、第４図は第２図の底
面図である。第２図乃至第４図において、構成部分が一
部第７図及び第８図と重複するが、ここではやや詳しく
説明する。

第２〜４図において、（１）は硬質合成樹脂よりなるケ
ーシング、（２）はケーシング（１）の下面の幅方向に
設けられた空気吸入口である。（３）はロータリブラシ
、（３ａ）はブラシの毛、（３ｂ）はブラシ軸である。

ブラシ軸（３ｂ）の外周には螺旋状の凹凸が形成され、
この凹凸に沿ってブラシの毛（３ａ）が植設されている
。（４）はモータ、（５）は歯形を持つベルトで、モー
タ（４）の回転がベルト（５）を介してロークリブラシ
（３）伝えられる。（６）はプリント板からなる電気回
路部で、この回路部（６）により床面検出器（Ｓ）の検
出動作に基づいてモータ（４）が制御される。（７）は
先端に緩いテーバを設けた接続部、（８）と（９）はケ
ーシング（１）の下面の左右に取付けられた後ローラと
前ローラ、（１０）は電源コネクタであ゛る。バイブの
接続部（７）のテーバには伸縮パイプが接続されて、可
撓性のホースを介して掃除機の本体に接続される。そし
て、ホースに沿って配置されたコードのプラグが、電源
コネクタ（１０）に嵌合してモータ（４）等に電源が供
給される。また、後ローラ（８）と前ローラ（９）はケ
ーシング（１）と床面で形成する床面間隙を一定に保っ
て空気の流入路を形成すると共に、パワーブラシの床面
上の摺動を円滑にするためのものである。

そして、上記床面センサ（Ｓ２）よりなる床面検出器（
Ｓ）は、ケーシング（１）の底面よりやや内側に浮かせ
て取付けられる。

このような構成の本発明の床面検出器（Ｓ）の動作を、
次に説明する。

平常状態では、床面検出器（Ｓ）の可動体（２８）がコ
イルバネ（２９）で下に押されて、接触子（２６ｂ）が
第１図の（イ）、（ロ）に示す露出長（！Ｉ　１　’）
より大きい露出長（＋１３　）になっている。この状態
では、接触子（２６ｂ）と一体に変位する遮蔽部（２Ｇ
ｅ）が、光検知器（３２）の光路（Ｌｌ）より下にあっ
て光を開放している。

次に、床１ｌｊ（１１）が板床や畳み床のように平坦で
前記した硬質床面（Ｆｌ）の場合は、床面間隙は前。

後のローラ（８Ｌ（９）で形成する間隙に保たれる。

したがって、可動体（２６）は上方に変位して接触子（
２６ｂ）は第１図（イ）で示す硬質床面（Ｆｌ）に接触
し、ケーシング（１）の底面からの露出長が（ｌｉｔ）
になっている。そして、光検知器（３２）の光路（Ｌ２
）は遮断される。よって、受光素子が非導通になるので
、ロークリブラシ（３）は回転しない。

ここで、図示されていないホースの手元スイッチを入れ
ると、本体の集塵用モータが回転する。

集塵用モータが回転すると、空気吸入口（２）から空気
と一緒に塵埃が吸込まれて本体に集塵され、板床や畳み
床が掃除される。

次に、床面（１１）が板床や畳み床から絨穂床に移ると
、絨穂床の軟質床面（Ｆ２）が床面検出器（Ｓ）によっ
て次のような動作で検出される。

可動体（２Ｂ）はコイルバネ（２９）の強いバネ圧を受
けて、上から軟質床ｉ　（Ｆ２）を押圧している。しか
も、この接触子（２８ｂ）は、狭い幅の車輪で円滑に回
転するように作られている。したがって、絨穏床に移る
と接触子（２６ｂ）が、軟質床面−（Ｆ２）で柔軟性の
ある絨しを押圧する。よって、接触子（２８ｂ）が毛脚
間に侵入し、露出長が（１２）になる。この結果、遮蔽
部（２６ｅ）が降下して、光検知器（３２）の光路（Ｌ
２）を開放する。この状態が、第１図の２点鎖線で示さ
れている。

光路（Ｌ２）が開放されると、光検知器（３２）の受光
素子が導通して、電気回路部（６）に駆動信号が与えら
れる。この駆動信号によってモータ（４）が回転し、ベ
ルト（５）を介してロークリブラシ（３）が回転される
。ロータリブラシ（３）が回転すると、従来のときと同
様に越しの毛脚間に溜った埃が叩き出されて、叩き出さ
れた埃が本体の集塵用モータによって空気と共に吸引さ
れる−０このようにして、床面検出器（Ｓ）によって絨
穂床が検出されて、ロークリブラシ（３）が自動的に回
転して越しの床面を掃除することができる。

床面が絨し床から板床や畳み床に移ると、再び床面セン
サ（ｓ２）の可動体（２Ｂ）が第１図の実線の位置に上
昇して遮蔽部（２８ｅ）が光路（Ｌ２）を遮断する。

よって、ロータリブラシ（３）が自動的に回転を停止し
て、パワーブラシが硬質床面（ＰＬ）用に切換えられる
。

このようにして、パワーブラシが床面（１１）が越しの
ときだけ自動的にロータリブラシ（３）を回転させて、
掃除を行うことができる。

第５図は本発明の別の実施例の構成説明図で、この実施
例でも床面検出器（Ｓ）がパワーブラシに適用されてい
るが、ここでは１つの４枠（２１）内の左右の収容室に
、床面の有無を検知する持上げセンサ（Ｓりと上述した
床面の物理的な性質で種類を検知する床面センサ（Ｓ２
）とを併設したものである。

（イ）図の左側の持上げセンサ（８１）の構成素子には
符号に“２５”を付して、右側の床面センサ（Ｓ２）に
対応させである。ただし、２つの光検知器（３１）と（
３２）を中枠（２３）の内部に重ね合せて収容し、持ち
上げセンサ（８１）側の接触子（２５ｂ）と一体に上下
動する連結片（２７）を゛円筒部（２７ａ）で連結した
。そして、連結片（２７）の折曲部（２７ｂ）を横に延
長して遮蔽部（２７ｃ）を形成して、この遮蔽部（２７
ｃ）によって光検知器（３１）を断続するようになって
いる。

また、床面センサ（ＳＬ）の接触子（２５ｂ）は、保持
部（２５ａ）に接着された回転しないブロック状に構成
されている。そして、両光検知器（３１）と（３２）の
受光素子が、並列に接続されている。（２８）はコイル
バネで、床面センサ（８１）側の可動体（２５）を床面
（ｌｌ）の方向に押圧するためのものである。

第５図の実施例装置が平常状態のときは、２個の可動体
（２５）とく２Ｂ）はバネ（２８）と（２９）に押され
て、その露出長が（イ）図に示す（旧）と（Ｈ２）にな
っている。そして、パワーブラシが板床のような硬質床
面（ＰＩ）上に置かれると、第６図の（ロ）に示すよう
に、２個の接触子（２５ｂ）　、　（２６ｂ）が共に同
じ露出長（＋１３）を保つ。この時、持上げセンサ（Ｓ
ｌ）は上昇していて、光検知器（３１）の受光素子だけ
が導通している。

次に、パワーブラシが越しのように軟い軟質床面（Ｆ２
）に移ると、弱いバネ圧を受は幅の広い接触子（２５ｂ
）を有する可動体（２５）側は殆ど変位しない。

しかし、床面センサ（Ｓ２）側の接触子（２８ｂ）は、
幅が狭くかつ強いバネ圧で下方に押されている。このた
め、接触子（２８ｂ）が柔軟性のある越しを押圧して、
露出長が（＋１４）になって（０３）との差、即ち、（
Δ１１）分だけ降下する〔同（イ）図〕。この結果、光
検知器（３２）側も導通してロータリブラシ（３）が回
転し、越しのゴミや埃を叩き出して掃除が出来るように
なっている。この実施例では、パワーブラシが床面（１
１）上にあり、かつその時の床面（１１）が１１　ｍの
場合だけ、ロータリブラシ（３）が回転するように構成
されている。

なお、上述の実施例では床面センサの接触子を回転する
車輪の場合を例示して説明したが、持上げセンサの接触
子と同様に回転しないブロックで構成してもよい。また
、接触子の幅やコイルバネのバネ定数等を適宜に選定し
て、床面センサで畳み床を検出してロータリブラシで畳
みの目の間に溜まった塵埃を叩き出して掃除するように
しても良い。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、バネにより床面方向
に押圧され狭い幅の接触子を持ち床面の状態によって上
下動する可動体と、この可動体の変位を検知する無接点
形の検知器と、を収容した基枠とを組合わせた床面セン
サからなるコンパクトな床面検出器を構成した。この結
果、パワーブラシが種類の違うところに移るとロークリ
ブラシを自動的に回転または停止させることのできるパ
ワーブラシを構成することができる。

よって、本発明によれば、取扱が便利で、小形で故障が
発生しない電気掃除機の床面検出器を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成説明図で、（イ）は側断
面図、（ロ）は（イ）の縦断面図、（ハ）は（イ）の底
面図、第２図は本発明実施例を適用したパワーブラシの
構成説明図、第３図は第２図の右断面図、第４図は第２
図の底面図、第５図は本発明の別の実施例の構成説明図
で、（イ）は側断面図、（ロ）は（イ）のＹｌ−Ｙｌ断
面図、（ハ）は（イ）のＹ２−Ｙ２断面図、（ニ）は（
イ）のＹ３−Ｙ３断面図、（ホ）は（イ）の底面図、第
６図の（イ）と（ロ）は第５図実施例の動作説明図、第
７図は従来のパワーブラシの構成説明図、第８図は第７
図の側断面図である。 図において、（１）はケーシング、（２）は空気吸入口
である。（３）はロータリブラシ、（４）はモータ、（
５）はベルト、（６）は電気回路部、（７）は接続部、
（８）と（９）は後ローラと前ローラ、（１１）は床面
、（２Ｉ）は基枠、（２６）は可動体、（２６ｂンは接
触子、（２０ｅ）遮蔽部、（２９）はコイルバネ、（３
２）は光検知器、（Ｓ）は床面検出器、（Ｓ２）は床面
センサ、（Ｉｌｌ）と（＋１２）と（０３）は露出長、
（Ｆｌ）は硬質床面、（Ｆ２）軟質床面、（Ｆ２）は光
路、（Ｘ）は摺動方向である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。 第 図 （イ） （ロ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バネにより床面側に押圧され床面の種類に対応して上下
   方向に変位し下端に接触子を有する可動体と、該可動体
   の変位を検知する検知器と、該検知器及び前記可動体を
   収容する器枠とからなる床面センサを具備し、該床面セ
   ンサの接触子を底面に露出させてパワーブラシに取付け
   たことを特徴とする電気掃除機の床面検出器。