JPH03136629A

JPH03136629A - 電気掃除機

Info

Publication number: JPH03136629A
Application number: JP27469389A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Hosokawa; 敦志細川; Hisanaka Suga; 須賀　久央
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1989-10-20
Publication date: 1991-06-11

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、電気掃除機の改良に係り、さらに詳細には、
掃除機本体に内蔵した電動送風機、および電動式吸口に
内蔵したロータリブラシ回転電動機の運転停止モード切
換装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、掃除機本体に内蔵した電動送風機、および電動式
吸口に内蔵したロータリブラシ回転電動機を有する電気
掃除機においては、それらの運転停止を別々の制御回路
またはスイッチ等でおこなうのが一般的であるが、この
方式は、電動送風機の制御回路とロータリブラシ回転電
動機の制御回路、またはスイッチ等を別々に必要とする
ことから、回路構成が複雑になり、部品点数も多く、コ
ストがかかる欠点があった。

また、運転停止の切換えは、ホース手元でおこなう例が
ほとんどであることから、この部分の部品点数も多く、
またスイッチ等の比較的大形部品をも使用することから
、ホース手元部は大形で重量も増し、結果的にその取扱
性の低下を招いていた。

そこで、近年、電動送風機の運転状態（停止を含む）の
切換えと、ロータリブラシ回転電動機の運転停止の切換
えとを、ホース手元部にある操作部を介して、使用者が
目的の運転状態を選択することにより、操作部回路から
掃除機本体内の主制御回路に対し、運転状態に応じた電
気信号を送り、その電気信号の電圧レベルに応じて、主
制御回路が電動送風機およびロータリブラシ回転電動機
の運転状態を決定する方式の電気掃除機が提案されてい
る。

なお、電気掃除機の取扱性向上化を目的とじた先行技術
は１例えば特開昭５８−１５７３９３号公報に記載され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記した従来提案に係る電気掃除機、す
なわち従来一般形掃除機に較べて回路構成が簡単で、し
かもホース手元部の小形軽量化をはかってその取扱性を
向上させることのできる電気掃除機、換言すると、掃除
機本体内の主制御回路が電動送風機およびロータリブラ
シ回転電動機の運転状態を決定する方式の電気掃除機に
おいては、それぞれの運転モードにおける電気信号（電
圧レベルのしきい値）について特に認識しておらず、例
えば電動送風機およびロータリ回転電動機具停止してい
る状態（「全体勢」モードと称す）を０−Ｖｌとし、電
動送風機を最大電力で運転する状態（「本体強」モード
と称す）をｖ□〜ｖ２とし、電動送風機を最小電力で運
転する状態（「本体弱」モードと称す）をｖ２〜Ｖ、と
し、電動送風機に供給する電力を掃除機本体内のフィル
タ目詰り状態に応じてパワーアップしていく状態（最小
から最大までパワーアップしていく状態。

「本体オート」モードと称す）をＶ、〜■４とし。

またロータリブラシ回転電動機を最大回転動作させる状
態（「吸口強」モードと称す）をｖ４〜Ｖ、とし、さら
に電動機を低速回転させる状態（Ｆ吸口弱」モードと称
す）をｖ５〜■８　　とし、そしてロータリブラシ回転
電動機のみを停止させる状態（「吸口切」モードと称す
）をＶ、〜ＶＤＤとした場合、「全体勢」モードから使
用者が誤って「吸口切」モードを選択してしまうと、０
〜■、の低電圧からｖ６〜Ｖｏｏの高い電圧へはね上が
ることになり、その途中、各運転モードを通るため、こ
の各運転モードで一瞬とは云え、掃除機本体および電動
式吸口が誤動作する難点があり、結果的に使用者に不信
感を抱かせる不具合があった。

このように、前記した従来技術にあっては、運転モード
切換えの際の電圧変動に対する掃除機の誤動作について
配慮さ九でおらず、信頼性の点で問題があった。

本発明の目的は、従来一般形掃除機に較べて回路構成が
簡単で、しかもホース手元部の小形軽量化をはかってそ
の取扱性を向上させることのできる電気掃除機、すなわ
ち掃除機本体内の主制御回路が電動送風機およびロータ
リブラシ回Ｖ、電動機の運転状態を決定する方式の電気
掃除機において、運転モード切換えの際の電圧変動に対
する掃除機の誤動作をなくし、結果的に使用者に不信感
を抱かせることのない、信頼性にすぐれた改良された電
気掃除機を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的は、電動送風機を内蔵した掃除機本体と、回転
自在に軸支されたロータリーブラシを回転北動するため
の電動機を内蔵した電動式吸口とを有し、前記電動送風
機の運転停止とロータリブラシ回転電動機の運転停止と
を、操作部回路から主制御回路に送る直流電圧信号で切
り換える電気掃除機において、前記電動送風機およびロ
ータリブラシ回転電動機を共に停止させるモードと、前
記ロータリブラシ回転電動機のみを停止させるモ−ドと
のそれぞれの運転信号電圧レベルのしきい値を、隣り合
うレベルに設定する手段を具備することによって達成さ
れる。

これを換言すると、本発明は、掃除機本体内の主制御部
が電動送風機およびロータリブラシ回転電動機の運転状
態を決定する方式の電気掃除機において、「全体切」モ
ードにおける電圧レベルのしきい値を０〜Ｖ□に設定し
、「吸口切」における電圧レベルをＶ□〜ｖ２　に設定
する手段を具備することによって達成される。

〔作用〕

しかして、前記構成よりなる本発明によれば、「全体切
」の状態で使用者が誤って「吸口切」のスイッチを押し
ても、０〜ｖ１の電圧レベルからＶ□〜ｖ２の電圧レベ
ルに上がるだけで、掃除機本体および電動式吸口を動作
させる「本体強」。

「本体弱」、「本体オート」、「吸ロ強Ｊｔ’吸ロ弱」
の各モードの電圧レベル範囲であるｖ２〜ＶＯＯに到ら
ないので、掃除機本体内の主制御回路が電動送風機およ
びロータリブラシ回転電動機の運転状態を決定する方式
の電気掃除機、すなわち従来−船形掃除機、に較べて回
路構成が簡単で、しかもホース手元部の小形軽量化をは
かってその取扱性を向上させることのできる電気掃除機
において、運転モード切換えの際の電圧変動に対する掃
除機の誤動作をなくすことができる。

〔実施例〕

以下、本発明を、図面の一実施例にもとづいて説明する
と、第１図は本発明掃除機の全体的電気回路図、第２図
は本発明掃除機の全体的内部構造説明図、第３図は各運
転モードのトリガパルスならびに、第１図、第２図にそ
れぞれ符号２，４で示す電動送風機およびロータリーブ
ラシ回転電動機に印加される電圧波形を示す図、第４図
は第１図に符号９で示すリセット回路の詳細回路図、第
５図は同じく第１図に符号１０で示すセンサ出力内路の
詳細回路図である。

本発明掃除機の全体的電気系を示す第１図において、交
流電源１には、電流ヒユーズＦ□、電動送風機２．双方
向性半導体素子３が直列に接続されており、さらに交流
電源１には、電動送風機２に対して並列にロータリブラ
シ回転電動機４が接続されており、ロータリブラシ回転
電動機４には、これと直列に電流ヒユーズＦ２．突入電
流抑制抵抗Ｒ，ササ−スタＰＴＣ，双方向性半導体素子
５が接続されている。電動送風機２およびロータリブラ
シ回転電動機４は、それぞれに直列に接続された双方向
性半導体素子３，５が導通することにより動作する。双
方向性半導体素子３，５の０Ｎ−ＯＦＦは、それぞれの
ゲートＧ端子に接続された電動送風機駆動回路１９とロ
ータリブラシ回転電動機駆動回路２０内の光結合素子６
および７の１次（強電）側の０Ｎ−ＯＦＦで決まり、さ
らにそれは、電気的にａＳされた２次（弱電）側が０Ｎ
ＯＦＦすることで制御される。すなわち、光結合素子６
および７の２次側がＯＮした時発光し。

その光エネルギーによって１次側がＯＮし、そこで双方
向性半導体素子３．５の主電極間ＴＸＴ２　が導通し、
電動送風機２およびロータリブラシ回転電動機４がそれ
ぞれ動作することになる。

８は２次側に独立２巻線を有するトランスであり。

２つの巻線Ｔｓａ＊　Ｔａｂには、それぞれ電流制限抵
抗Ｒ１，Ｒ，、全波整流用ダイオードＤ１〜Ｄ４゜Ｄ５
〜８が接続されており、平滑コンデンサＣ１゜Ｃ２で平
滑されて、３端子レギユレータＡＶＲＩ。

ＡＶＲ２を介し、ＤＣ一定電圧ｖＤＤおよびＶｃｃ（Ｖ
ｃｃ＞　Ｖａｎ）が出力される。Ｃ３，Ｃ４はバックア
ップ用コンデンサである。９はリセット回路で、第４図
にもとづいてその動作を説明する。

電源投入時または電源電圧が著しく低下した場合、ＡＶ
ＲＩ　（第１図）の入力電圧が規定値以下になり、コン
パレータＣＭＰＩの入力側（＋）端子の電位ｖ１＋　（
ツェナーダイオードＺＤＩと抵抗Ｒ３とが接続されてい
る）は、抵抗Ｒ４，Ｒ５で分圧されたＣＭＰＩの入力側
（−）端子の電位ｖ８−を下回る。したがって、Ｏｖに
近い電位を「Ｌ」とし、Ｖｃｃ、　Ｖｏｏ、　ＶＩＮに
近い高電位レベルをｒｌ（Ｊとすると、ＣＭＰｌの出力
は「Ｌ」レベルになり、コンデンサＣ５の電荷は、抵抗
Ｒ１５を介してＣＭＰＩの出力側に放電され、ＣＭＰ２
の入力（−）端子の電位Ｖ□−は、抵抗Ｒ６゜Ｒ７で分
圧された入力（＋）端子の電位ｖ２＋を下回るので、Ｃ
ＭＰ２の出力は「Ｌ」から「Ｈ」になり、マイクロコン
ピュータ−ＭＧ（以下、ＭＣという）のＲＥＳＥＴ端子
は初期状態の処理、すなわちイニシャライズをおこなう
。次に、ＣＭＰ２の出力が「Ｈ」になると、抵抗Ｒ８，
ダイオードＤ１０．抵抗Ｒ９を介してトランジスタＱ１
のベースに電流が流れ、ＱｌがＯＮするため、コンデン
サＣ６にＶｏｏから抵抗ＲＩＯ，Ｒ１１を介して蓄えら
れた電荷は、Ｒ１１がらＱｌを介して放電され、コンパ
レータＣＰＭ３の入力（−）端子の電位Ｖ、−は、抵抗
Ｒ１２，Ｒ１３で分圧された入力（＋）端子の電位ｖ３
＋を下回り、したがってＣＭＰ３の出力は、ｒＨＪ　　
（ＯＦＦ）になる、すると、抵抗Ｒ１４，Ｒ１５を介し
てコンデンサＣ５に充電され、ＣＭＰ２の入力（＋）端
子の電位ｖ２ヤを（−）端子の電位ｖ２−が上回ると、
ＣＭＰ２の出力、すなわちＭＣのＲＥＳＥＴ端子は、「
Ｈ」→「ＬＪになる。換言すると、ＭＣはアクティブに
なり、これに内蔵のＲＯＭのプログラムにしたがって実
行処理をおこなうことになる。

第４図中、Ｒ１６はプルアップ抵抗、Ｒ１７はＣＭＰ２
の出力にヒステリシスをつけるための抵抗である。ＭＣ
のＰ２Ｏは、通常、定期的にパルスを出力しており、Ｍ
Ｃのソフトウェア上の暴走が生じた場合、パルス出力が
なくなり、コンデンサＣ７およびＲ９を介してＱｌのベ
ースに電流が流れなくするため、ＱｌはＯＦＦになり、
ｖＤＤがらＲＩＯ，Ｒ１１を介してＣ６に充電される。

ＣＭＰ３（７）Ｖ、−がｖ３＋を上回ルト、当該ＣＭＰ
３の出力は「Ｌ」になる、したがって、ＣＭＰ２の出力
は、ｒｌＪからｒ　ＨＪになり、前述と同様な経過を経
て一定時間後、ｒＨｌがら「Ｌ」になり、したがってＭ
Ｃは、ソフトウェア上に暴走が生じた場合リセット動作
をおこない、イニシャライズから正規のプログラム処理
へ戻ることができる。

第１図中、１０は圧力センサ回路で、第５図にもとづい
てその説明する。

第５図において、オペアンプＯＰＩおよびツェナーダイ
オードＺＤ２、さらには抵抗Ｒ１８，Ｒ１９で構成され
る定電流回路によって圧力センサ１１に定電流を供給す
ると、圧力センサ１１は抵抗でブリッジを組みかつ、印
加される圧力の大小に比例して抵抗値が変化するので、
その出力としては、圧力に比例した電圧を出力すること
ができる。１２は増幅回路で、増幅回路は、オペアンプ
ＯＰ２〜ＯＰ４．抵抗Ｒ２０〜Ｒ２６によッテ構成され
ており、ＭＣのＡ／Ｄコンバータ内蔵端子ＡＮＩに、圧
力に比例した電圧としてＯ”ＶＤＤの範囲で圧力センサ
出力信号Ｖｓが送られ、この圧力センサ１１の出力によ
り、ＭＣは、第１図に示す電動送風機２の運転状態９発
光素子ＬＥＤＩ〜ＬＥＤＩ　１の点灯、ブザーＢＺの鳴
動を制御する。

なお、第５図において、ＶＲＩ、ＶＨ２は、圧力センサ
１１の零ＴＪＲ整および最大出力を設定するためのトリ
マ用半固定抵抗器である。

第１図において、ＬＥＤＩ〜ＬＥＤＩＯは、本体モータ
の運転状態によりＭＣがＰＬＩ〜１０の各端子を「Ｌ」
にすると、抵抗Ｒ２８〜Ｒ３７を介し、各ＬＥＤ１〜１
ｏに電流が流れて発光する。

ＰＬＩ〜１０がｒＨ」の時は、各ＬＥＤＩ〜１０は発光
しない、ＭＣは電動送風機２の印加電圧が大きくなれば
なるほど、すなわち電力１回転数が大きくなればなるほ
ど５発光素子ＬＥＤ１〜１゜の発光数を増やすことにな
る。電気掃除機本体内のフィルタが塵埃によって目詰り
し、またホースＢ、延長管１４、さらには電動機４によ
って回転卵動するよう軸支されたロータリーブラシ１５
ａを有する電動式吸口１５の空気流路が閉塞された場合
は、第２図に示すように、圧力センサ１１が掃除機本体
１６内におけるフィルタ１７と電動送風機２間の負圧力
Ｈを検出するように設けられており、圧力センサ１１の
出力信号電圧Ｖｓが成る一定のしきい値を越えると、Ｍ
Ｃは、ＰＬＩＩおよびＰｚを「Ｌ」にする。この時１発
光素子ＬＥＤｌｌには、抵抗Ｒ３８を介して電流が流れ
、発光し、またブザーＢＺは、トランジスタＱ２がＯＮ
になりかつ、抵抗Ｒ３９〜Ｒ４２によってバイアスされ
て鳴動する。なお、フィルタ１７に目詰りがなく、圧力
センサ１１の出力Ｖａがしきい値を越えない場合、ＰＬ
ＩＩ、ＰＺＩは「Ｈ」で、ＬＥＤｌｌは発光せず、Ｂ、
Ｚも鳴動しない。

１８はホース手元部１３ａに内蔵された手元スイッチ回
路で、各運転モード毎のスイッチＳＷ１〜ＳＷ７を有し
、スイッチＳＷ１〜ＳＷ７に応じた信号電圧をＡ点に送
り、Ｒ４３に生じた電圧降下をＲ４４，Ｒ４５で分圧し
１ＭＣの運転信号Ｖ＆受付ポートＡＮＯ（Ａ／Ｄコンバ
ータ内蔵部）に送る。ここで、ＭＣがホース１３の手元
スイッチ回路１８に送る運転信号Ｖａと各運転モードで
の運転状態は、表１に示すようになっている。

表１＊ｌ　「全体切」の状態からＳＷ２またはＳＷ３を操作
した場合のみ、「本体オート」モードに自動設定される
。

宰２　電源投入時は［全体切」モードに初期設定される
。

なお、第１図中、２１は全波整流電圧を利用してＭＣに
交流電源１とゼロクロス点のタイミングをとらせるゼロ
クロス検出回路、Ｄ９はＡＶＲ１の入力電圧ＶＩＮと分
離するためのダイオードである。また、２２はＭＣの内
蔵ＣＰＵを動作させるためのクロックパルス発生回路で
ある。

しかして、各運転モード毎に、ＭＣの本体／吸口運転指
令ポートＰＣおよびＰＢから電動送風機駆動回路１９．
電動機駆動回路２０にトリガパルスが送られ、双方性半
導体素子３および５をそれぞれのタイミングでＯＮさせ
、第３図に示すような各運転モードに対応した電圧を電
動送風機２のＶＭ、およびロータリブラシ回転電動機４
の電圧ｖＮ！として印加する。すなわち、電源投入時。

ホース手元スイッチは、自動的にＳＷ７を選択し、電動
送風機２およびロータリブラシ回転電動機４共停止した
「全体切」の状態となる。換言すると、Ｖ＆はＯ≦Ｖａ
＜Ｖユの電圧範囲となり、この状態で使用者が誤って「
吸口切」のスイッチＳＷＩを押しても、ＶａはＯ≦Ｖ　
ａ　＜　Ｖ、の範囲がらｖ１≦Ｖ　ａ　＜　Ｖ　＊の範
囲になり、電動送風機２およびロータリブラシ回転電動
機４を動作させる「本体強」はＶヨ≦Ｖａ　＜Ｖ−＝　
　ｒ本体−」はｖ３≦Ｖａ　＜Ｖ４−　　’本体オート
」はｖ４≦ｖ１＜ｖ、、ｒ吸口強」はＶ、≦Ｖａ　＜Ｖ
ｓ　−’吸口器」はｖ６≦Ｖａ≦Ｖｏ口となっているの
で、「全体切」から「吸口切」へ運転信号Ｖａの電圧範
囲が上昇しても電動送風機２またはロータリブラシ回転
電動機４が誤動作するおそれはない、また、「吸口強」
または「吸口器」のスイッチＳＷ２゜ＳＷ３を押した時
、Ｖａの電圧上昇の過程で「吸口切」の電圧範囲を通っ
ても１元々動作していないものが動作し始めるので、結
局、それぞれの回転数でロータリブラシ回転電動機４は
正常に動作することが可能となる。同様に、掃除機本体
運転を「全体切」モードから動作させる時も、電動送風
機２は停止の状態から動作し始めるので、誤動作のおそ
れはない、さらに、「吸口強」または「吸口弱」の状態
において、掃除機本体１６は、何等かの運転モードで動
作するようにして、ロータリブラシ回転電動機４単独で
運転しないようにするのが一般的であるが、このような
状態で「吸口切」モードを選択し、スイッチＳＷＩを押
してロータリブラシ回転電動機４を停止させても、「全
体切」モードは最下位の運転信号レベル（０≦Ｖ　ａ　
＜　Ｖ工）になっているので、途中過程でこの範囲を通
ることがなく、電動送風機２を停止させるといった誤動
作を防止することができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のごときであり、本発明によれば、従来−
船形掃除機に較べて回路構成が簡単で、しかもホース手
元部の小形軽量化をはかってその取扱性を向上させるこ
とのできる電気掃除機、すなわち、掃除機本体内の主制
御回路が電動送風機およびロータリブラシ回転電動機の
運転状態を決定する方式の電気掃除機において、運転モ
ード切換えの際の電圧変動に対する掃除機の誤動作をな
くし、結果的に使用者に不信感を抱かせることのない、
信頼性にすぐれた改良された電気掃除機を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発明掃除機
の全体的電気回路図、第２図は本発明掃除機の全体的内
部構造説明図、第３図は各運転モードのトリガパルスな
らびに、第１図、第２図にそれぞれ符号２，４で示す電
動送風機およびロータリーブラシ電動機に印加される電
圧波形を示す図、第４図は第１図に符号９で示すリセッ
ト回路の詳細回路図、第５図は同じく第１図に符号１０
で示すセンサ出力回路の詳細回路図である。２・・電動送風機、４・・・ロータリブラシ回転電動機
、１８・・・手元スイッチ回路、ＳＷＩ〜ＳＷ７・・・
スイッチ、Ｖａ・・運転信号電圧レベル。第２図第図フィルタ目詰り小（ＨＩ１１１噌争フィルタ目詰シ大（
Ｈ大）ＶＭＩ　−０＋　ｖＴｌ

Claims

【特許請求の範囲】１、電動送風機を内蔵した掃除機本体と、回転自在に軸
支されたロータリーブラシを回転駆動するための電動機
を内蔵した電動式吸口とを有し、前記電動送風機の運転
停止とロータリブラシ回転電動機の運転停止とを、操作
部回路から主制御回路に送る直流電圧信号で切り換える
電気掃除機において、前記電動送風機およびロータリブ
ラシ回転電動機を共に停止させるモードと、前記ロータ
リブラシ回転電動機のみを停止させるモードとのそれぞ
れの運転信号電圧レベルのしきい値を、隣り合うレベル
に設定する手段を具備してなることを特徴とする電気掃
除機。２、特許請求の範囲第１項記載の発明において、電動送
風機とロータリブラシ回転電動機とを共に停止させるモ
ードとして、前記運転信号電圧レベルのしきい値を最も
低い電圧レベルに設定しかつ、その直上の電圧範囲レベ
ルを、ロータリブラシ回転電動機のみ停止させるモード
のしきい値に設定する手段を備えた電気掃除機。３、特許請求の範囲第１項記載の発明において、電源投
入時、電動送風機およびロータリブラシ回転電動機共停
止モードに初期設定させる手段を備えた電気掃除機。