JPH01166730A

JPH01166730A - 電気掃除機の床ノズル

Info

Publication number: JPH01166730A
Application number: JP62327692A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Tokuda; 剛徳田; Sadahiro Shimada; 嶋田　定廣; Kenji Kato; 賢二加藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-12-23
Filing date: 1987-12-23
Publication date: 1989-06-30

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）本発明は、家庭用電気掃除機のモーターを内蔵した床ノ
ズルに関するものである。

（従来の技術）この種の床ノズルの先行技術としては、例えば特開昭５
６−４３９２２号公報に開示されたものが知られており
、以下その構成を第６図を参照して説明すると、この先
行技術の床ノズルは、」ユノズル部材（図示せず）と下
ノズル部材（１）とを備えており、下ノズル部材（１）
の下面に吸込口（図示せず）を開口させるとともに、後
部に掃除機本体への継手（２）を設ける一方、この下ノ
ズル部材（１）にアウターローター型のモーターを内蔵
しており、このモーター（３）を次のように構成してい
る。

すなわち、このモーター（３）は、前記床ノズル本体に
固定されたシャフト（４）に電機子（５）を固定すると
ともに、この電機子（５）の一端からリード線（５′）
を導出する一方、前記シャフト（４）にボールベアリン
グ（６）を介して筒体（７）を回転自在に支持するとと
もに、筒体（７）の外周面にブラシ毛（８）を植設して
植毛体（９）を構成し、更に、Ｏｉ７記筒体筒体）の内
周面にローター（１０）を固定している。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、」ユ記先行技術の構成によれば、植毛体
（９）を駆動するモーター（３）に外部電源から電力を
供給するための具体的構造が明確に開示されておらず、
実施できないという問題点があった。

本発明は、このような床ノズルのモーターへの電源供給
部の具体的構成を備えた電気掃除機の抹ノズルを提供す
ることを目的とするものである。

（間型点を解決するための手段）上記目的を達成するための本発明の技術的手段は、電気
掃除機側への接続用管継手を有する床ノズル本体内の両
端間に亙って中空の固定シャフトを架設し、この固定シ
ャフトの外周面−Ｆに電機子巻線を設けるとともに、中
空内部に前記電機子巻線と外部電源とを通電させるリー
ド線を挿通する一方、前記固定シャフトと同軸にモータ
ーの回転ブラケットを配設して、この回転ブラケ、トの
外周面にブラシ毛を植設するとともに、内周面に前記電
機子巻線と対向する永久磁石を固定し、かつ前記電機子
巻線に複数個のホール素子を設けたことを特徴とするも
のである。

（作用）上記構成によると、外部電源からの電力供給はリード線
を通じてなされ、電源電流はリード線を経て電機子巻線
に至り、永久磁石の磁界中でホール素子に起電力が生じ
るという、いわゆるホール効果が発生し、このとき固定
側の電機子巻線に対して、ブラシ毛が植設された回転ブ
ラケットが回転駆動するのである。このように回転ブラ
シをブラケットが回転するモーターで構成することによ
り、床ノズル本体を小型化できるものであり、また、ブ
ラシ等の機械的接触による電力供給用の接点の無い、い
わゆるブラシレスモーターとスルことができるので、塵
埃の付着などによる導通不良を防止できるとともに、カ
ーボンブラシ等の消耗部品がないので長寿命化を図るこ
とができる。

また、ホール素子を使った直流モーターで構成するので
、起動トルクが大きく、高速回転が可能になる。

（実施例）以Ｆ１本考案に係る電気掃除機の床ノズルの一実施例を
図面に基づき詳細に説明する。第１図〜第５図において
、（ＩＩ）は床ノズル本体で、上部ノズル部材（１２）
と下部ノズル部材（１３）とをバンパー（１４）を介し
て結合してなり、後方中央部に接続用筒部材（１５）が
回転自在に嵌合される嵌合孔（１６）が設けられ、前記
筒部材（Ｈ５）を介して電機掃除機本体側への接続用管
継手（Ｈ７）が接続されている。

前記下部ノズル部材（１３）には、前記筒部材（Ｈ５）
の先端側に開口する吸込口（１８）と、吸込口（１８）
に連通ずる広幅の吸込室（Ｈ９）が形成されており、吸
込室（１９）内に、次のように構成されたアウターロー
ター型の整流子モーター（Ａ）が組込まれている。

すなわち、前記吸込室（Ｈ９）内の両端間に亙って中空
の固定シャツ）　（２０）が架設されており、固定シャ
ツＨ２０）の外周面には電機子巻線（２１）が装着され
ている。第２図および第３図に示すように、電機子巻線
（２Ｉ）は４個のコイル（Ｌｌ）　（Ｈ２）　（Ｌ：ｌ
）　（Ｈ４）からなり、２ケ所にＩｎ５ｂ１ＧａＡｓな
どの半導体からなるホール素子（Ｈ＋）　（Ｈ２）が設
けられるとともに、固定シャフト（２０）の中空内部に
挿通されたリード線（２２）に接続され、これらのリー
ド線（２２）を介して外部電源と接続されている。

（２３）は前記固定シャツ）（２０）と同軸に配設され
た回転ブラケットであって、固定シャフト（２０）にボ
ールベアリング（２４）を介して回転自在に支承され、
外周面に多数のブラシ毛（２５）・・・が螺旋状に配さ
れた状態で植設されている。また、第２図および第３図
に示すように、内周面には、前記電機子巻線（２１）と
対向してＮ極とＳ極が交互に配置された永久磁石（２６
）が配設されている。

（ＡＭＰＩ　）（ＡＭＰ２）は、それぞれ前記ホール素
子（Ｈ４）（Ｈ２）の出力を増幅する増幅器である。

次に、上記構成の動作を説明すると、外部電源からの電
力供給はリード線（２２）を通じてなされ、電源電流は
リード線（２２）を経て電機子巻線（２Ｉ）に供給され
るのである。通電状態の電機子巻線（２１）には永久磁
石（２６）との間に生じた回転力が作用し、これによっ
て回転ブラケッ）（２３）が回転駆動され、この回転に
よりブラシ毛（２５）・・・が例えば絨穂面を叩き、叩
き出された塵埃が吸込室（１９）から吸込口（＋８）、
管継手（１７）を経て掃除機本体内へ吸込まれていくの
である。

ところで、ホール素子（Ｈｌ）　（［２）は磁界Ｂ中で
制御電流Ｉを流すと起電力Ｅを生じるものであり、その
起電力Ｅは次式で求められる。

を但し、ｋ：ホール定数、ｔ：ホール素子の厚さしたがって、ホール素子（［１）　（Ｈ２）に起電力Ｅ
を生じた時が、取りも直さず前記永久磁石（２Ｂ）の磁
界を検知した時であり、これによって永久磁石（２６）
の位置を検出できるのである。

この点について第３図を用いてより具体的に説明すると
、一方のホール素子（Ｈｌ）は永久磁石（２６）のＮ極
に対向した状態にあるとすると、その磁界により起電力
を生じ、増幅ｉ　（ＡＭＰＩ　）によって、コイル（Ｌ
ｌ）　（Ｌ３）に電流が流れ、コイル（Ｌｌ）はＮ極、
コイル（Ｌ３）はＳ極になるようにすると、永久磁石（
２６）は吸引、反発によって第３図の矢印方向へ移動す
る。この時他方のホール素子（Ｈ２）は、Ｓ極とＮ極の
中間にあり、起電力を生じないので、コイル（Ｌ２）　
（Ｌ４）には電流が流れず、したがって極性はなく吸引
、反発力は生じない。

次に、永久磁石（２６）が３０°回転移動した場合、他
方のホール素子（Ｈ２）は永久磁石（２４）のＮ極に対
向して、その磁界を検出するとともに起電力が生じ、増
幅器（ＡＭＰ２）によって、コイル（Ｌ２）　（Ｌ４）
に電流が流れ、コイル（Ｌ２）はＮ極、コイル（Ｌ４）
はＳ極になって吸引力、反発力が働き、これにより永久
磁石（２６）は矢印方向へ移動することになり、この繰
返しで同永久磁石（２Ｂ）は常に矢印方向へ移動するこ
とになる。

つまり第２図において、回転ブラケッ）　（２３）は矢
印方向（右回転）に回転することになる。このように、
モーター（２３）の回転ブラケッ）　（２３）が回転す
ることにより回転ブラシと一体化でき、床ノズル本体を
小型化できるとともに、整流子モーターにおけるカーボ
ンブラシのような消耗部品もないので長寿命化が図れ、
また、機械的接触による電力供給がないので、塵埃など
の付着による導通浮力を引き起こすこともない。

また、本発明の実施例では、ホール素子を用いたブラシ
レスモーターで示しているが、光電式のものや、また、
インダクシ式ンモーターやシンクロナスモーターなどの
ようなブラシレスモーターであっても同様の効果が得ら
れる。

（発明の効果）以上説明したように本発明の電気掃除機の床ノズルは、
モーターの回転ブラケット外周面にブラシ毛を植設する
ことにより、モーターと従来の回転ブラシとを一体化し
て小型化を図ることができるとともに、ブラシ等の機械
的接触による電力供給用の接点の無い、いわゆるブラシ
レスモーターとすることができるので、塵埃の付着など
による導通不良を防出できるとともに、カーボンブラシ
等の消耗部品がないので長寿命化を図ることができる。

また、ホール素子を使った直流モーターで構成するので
、起動トルクが大きく、高速回転可能な回転ブラシが作
製できるに至った。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例を示しており、第１
図は床ノズルのモーターの部分断面図、第２図は同モー
ターの縦断面図、第３図は同モーターの動作を説明する
結線図、第４図は同床ノズルの横断平面図、第５図は同
床ノズルの斜視図、第６図は従来の床ノズルの横断平面
図である。（１１）・・・床ノズル本体、（１７）・・・接続用管
継手、（２０）・・・固定シャフト、（２１）・・・電
機子巻線、（２２）・・・リード線、（２３）・・・回
転ブラケット、（２５）・・・ブラシ毛、（２Ｇ）・・
・永久磁石、（Ｈｌ）　（）１２）・・・ホール素子。８ｇｍｎｇ＆弓第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

電気掃除機側への接続用管継手を有する床ノズル本体内
の両端間に亙って中空の固定シャフトを架設し、この固
定シャフトの外周面上に電機子巻線を設けるとともに、
中空内部に前記電機子巻線と外部電源とを通電させるリ
ード線を挿通する一方、前記固定シャフトと同軸にモー
ターの回転ブラケットを配設して、この回転ブラケット
の外周面にブラシ毛を植設するとともに、内周面に前記
電機子巻線と対向する永久磁石を固定し、かつ前記電機
子巻線に複数個のホール素子を設けたことを特徴とする
電気掃除機の床ノズル。