JPH0353879B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、電気掃除機における電動送風機入力
制御回路に関する。

発明の技術的背景 第６図は従来の電気掃除機の外観を示すもの
で、本体ケース１の前部に着脱自在な集塵ケース
２があり、この集塵ケース２のホース差込口３に
ホース４が差込まれている。そして、ホース手元
部５に操作スイツチ部６が設けられている。

第５図はその回路構成を示すもので、基本的に
は交流50／60Hzの100V交流電源７に対し電動送
風機８と双方向性サイリスタ９とが直列に接続さ
れている。この双方向性サイリスタ９に並列に保
護用の抵抗R₁、コンデンサC₁が接続されている。
又、双方向性サイリスタ９のゲート側には特性可
変負性抵抗素子PUT１０、コンデンサC₂を主体
としたゲートトリガ回路１１が設けられている。
このPUT１０はゲート側に接続された分割抵抗
R₆，R₇により特性づけられ、この抵抗R₆，R₇に
より決定される電圧がアノード側に与えられると
ONするものである。このため、抵抗R₆，R₇の両
端には交流電源７を抵抗R₁₀を介してダイオード
D₃〜D₆による整流回路１２で全波整流し、抵抗
R₉を介してツエナダイオードZDで定電圧化して
なる一定電圧が印加されている。一方、PUT１
０のアノードにはコンデンサC₂が接続されてい
る。又、PUT１０のカソード側は抵抗R₄，R₅を
介してサイリスタ１３のゲートに接続されてい
る。このサイリスタ１３は抵抗R₃とともに整流
回路１２に接続されている。そして、サイリスタ
１３、抵抗R₃に並列にダイオードD₁，D₂が接続
され、その中点が双方向性サイリスタ９のゲート
に接続されているとともに、アノードとの間に抵
抗R₂が介在されている。

しかして、交流電源７が整流回路１２で全波整
流され、ツエナダイオードZDにより定電圧化さ
れた電圧が操作スイツチ部６の可変抵抗VR₁を介
してコンデンサC₂を充電する。そこで、このコ
ンデンサC₂の充電電圧が抵抗R₆，R₇で決定され
た電圧値になるとPUT１０がONするものであ
る。従つて、可変抵抗VR₁を可変操作すればその
抵抗変化に応じてコンデンサC₂の充電周期が変
わり、PUT１０のONタイミングも変わるもので
ある。いずれにしてもPUT１０がONすると、サ
イリスタ１３のゲートがトリガされてONする。
これにより、サイリスタ１３のアノードへは整流
回路１２による整流出力だけでなく、電動送風機
８、双方向性サイリスタ９のゲート、ダイオード
D₁、抵抗R₃、サイリスタ１３、ダイオードD₄を
通しても流れ続ける。この電流は双方向性サイリ
スタ９がターンオンしてその端子間電圧が低下す
るまで流れ続けるので、負荷が電動送風機８のよ
うな誘導負荷であつても、双方向性サイリスタ９
は確実にトリガされることになる。又、双方向性
サイリスタ９がターンオン後でも、サイリスタ１
３は整流回路１２を通して流れる電流でON状態
を持続しているため、メイン電流の振動で双方向
性サイリスタ９がターンオフしても、これを再び
ターンオンさせる。そして、交流電源７の極性が
逆転した場合でも同様にダイオードD₃、サイリ
スタ１３、ダイオードD₂を通して電流が流れ、
双方向性サイリスタ９は確実にターンオンする。

このようにして、可変抵抗VR₁の可変操作によ
る抵抗変化に応じて双方向性サイリスタ９が制御
され、電動送風機８の入力が制御されるものであ
り、低力率でも電動送風機８がOFFすることは
ない。

従来方式において、操作スイツチ部６の可変抵
抗VR₁に対し感電部止のため高抵抗の抵抗R₁₁，
R₁₂が介在されている。このため、可変抵抗VR₁
も高抵抗（高インピーダンス）でなければならな
い。そして、この可変抵抗VR₁の最大低抗値が最
低入力を規制することになる。なお、第６図中、
SWと示すのは可変抵抗VR₁のOFF位置を示し、
これにより電動送風機８の停止がなされる（別個
に設けたON・OFFスイツチであつてもよい）。
ところが、ここに可変抵抗は量産製造上のバラツ
キがあり、その偏差が固定抵抗に比較して10〜15
倍程度もある。例えば、固定抵抗では±２％程度
のものが容易に得られるが、可変抵抗ではその全
抵抗値が500KΩを越えると±20〜30％位の偏差
が生じる。このため、最低入力設定用として可変
抵抗の最大抵抗値を700KΩに設定してとしても
バラツキにより490〜910KΩ程度の幅があり、
800〜900KΩ程度になるとOFF位置でなくても電
動送風機８が停止してしまう可能性があり、最低
入力を設定できないことになる。

そこで、可変抵抗を選択使用して全抵抗値を管
理する方法があるが、コスト高となる。

しかして、このような欠点を解消するため、第
７図に示すような制御回路が本出願人により提案
されている。これは、操作スイツチ部６に可変抵
抗VR₁とともに、最低入力設定抵抗としての固定
抵抗R₁₃と補正用固定抵抗R₁₄とを設けたもので
ある。ここで、Ａ領域は摺動子１４ａがコモン導
電バターンPCと可変抵抗VR₁の抵抗パターンPR
に接触している抵抗可変領域であり、抵抗パター
ンPRは図中左側から右側に向けて抵抗値が大き
くなり、右端で最大抵抗値となるものである。そ
して、抵抗パターンPRの最大抵抗値を超える右
側には固定抵抗R₁₃接続用の導電パターンPD₁が
設けられている。従つて、摺動子１４ａがコモン
導電パターンPCと導電パターンPD₁とに接続す
るＢ領域で固定抵抗R₁₃が接続状態となるもので
あり、Ｂ領域が最低入力設定位置に相当する。そ
して、Ａ領域に対応させた長さの導電パターン
PD₂が設けられ、固定抵抗R₁₄に接続されている。
従つて、固定抵抗R₁₄は摺動子１４ａがＡ領域に
存在するときに可変抵抗VR₁の可変抵抗と並列接
続されるものである。

このような構成において、電動送風機８を最低
入力にする場合には摺動子１４ａ，１４ｂをＢ領
域に位置させる。これにより、可変抵抗VR₁に関
係なく、固定抵抗R₁₃がコンデンサC₂に直列に入
ることになり、この固定抵抗R₁₃の抵抗値に基づ
き双方向性サイリスタ９、従つて電動送風機８が
最低入力に制御されることになる。このようにし
て、最低入力設定は固定抵抗R₁₃により行なわれ
るものであり、固定抵抗は可変抵抗の最大抵抗値
のバラツキ幅１／10以下、例えば炭素皮膜で±２
％、金属被膜タイプで±0.2％程度のものが容易
に量産で得られるので、最低入力のバラツキ幅を
極めて少なくて安定させることができる。

一方、最低入力以上の入力設定時には摺動子１
４ａ，１４ｂをＡ領域内に摺動変位させることに
より、可変抵抗VR₁の抵抗を適宜可変させ、この
抵抗変化に応じて電動送風機８の入力を制御する
ことになる。ここに、固定抵抗R₁₄は可変抵抗
VR₁の最大抵抗値よりも低抵抗で、かつ、許容差
の少ないものが用いられており、可変抵抗VR₁の
バラツキ、特に最大抵抗値のバラツキを補正する
ためのものである。例えば、可変抵抗VR₁が±30
％の許容幅とし、固定抵抗R₁₄の許容幅を±２％
とし、かつ、可変抵抗VR₁の最大抵抗値の１／３
位の抵抗値とすると、±10前後にバラツキを減少
させることができる。より具体的に、例えば可変
抵抗VR₁の最大抵抗値を2MΩ、固定抵抗R₁₄＝
700KΩと仮定すれば、可変抵抗VR₁のバラツキ
は1.4〜2.6MΩであり、固定抵抗R₁₄のバラツキは
686〜714KΩである。この結果、両者の合成抵抗
は理想値約518KΩに対して470〜560KΩ位のバラ
ツキとなり、±10％以下のバラツキに抑えること
ができる。これにより、例えば固定抵抗R₁₃＝
700KΩに説定した場合、可変抵抗VR₁のみでは
そのバラツキ大により最大抵抗値がこの700KΩ
を越してしまう場合もあつて最低入力と重複する
こともあり得るが、固定抵抗R₁₄によりバラツキ
が小さくなるよう補正され、最低入力と重なり合
うことはない。

そして、電動送風機８を停止させる場合にはス
イツチ１８をOFFさせる。

ここで、可変抵抗VR₁等を構造的に見ると、第
８図に示すような可変抵抗器１５として構成され
ている。即ち、基板１６の表面に抵抗パターン
PRと導電パターンPD₁，PD₂とが形成され（第
９図参照）、裏面にコモン導電パターンPCが形成
されているものであり（第１０図参照）、摺動子
１４ａは抵抗パターンPRと導電パターンPD₁と
のライン上を摺動する接点とコモン導電パターン
PCのライン上を摺動する接点とを有するもので
ある。又、摺動子１４ｂは導電パターンPD₂のラ
イン上を摺動する接点とコモン導電パターンPC
のライン上を摺動する接点とを有するものであ
る。これらの接点は基板１６の幅方向同一ライン
上にあり、摺動子１４ａ，１４ｂはつまみ１７に
より摺動方向に連動して動作するように設定さ
れ、寸法ｌがその最大ストロークである。このつ
まみ１７と前記スイツチ１８とは、第１０図に示
すようにホース手元部５に配置される。

背景技術の問題点 実際の掃除を考えた場合、ある入力設定状態で
掃除することになるが、汚れの多い場所ではスポ
ツト的に強力に掃除したいときがある。このよう
な場合には、つまみ１７操作により入力を上げる
ようにすればよいわけであるが、スポツト的な掃
除後にはつまみ１７を操作して元の入力状態に再
設定しなければならない等、操作が面倒であり、
掃除を効率的に行なうことができない。

発明の目的 本発明は、このような点に鑑みなされたもの
で、可変抵抗部にて設定されている任意の可変抵
抗値を変更させることなく、随時最大入力状態を
確保することができ、掃除の効率を向上させるこ
とができる電動送風機入力制御回路を得ることを
目的とする。

発明の概要 本発明は、交流電源に対し電動送風機と双方向
性サイリスタとを直列に接続し、ホース手元部に
手動で操作される可変抵抗部とこの可変抵抗部の
回路を開閉する第一スイツチとを設け、前記可変
抵抗部の抵抗変化に応じて前記双方向性サイリス
タを制御して前記電動送風機の入力を調整するよ
うにした電動送風機入力制御回路において、前記
ホース手元部に前記可変抵抗部を短絡するととも
に最大入力設定値側に切り換える第二スイツチを
設けたものである。したがつて、通常の場所では
可変抵抗部の抵抗変化により電動送風機の入力を
調整した使用状態ができ、汚れの多い場所では第
二スイツチにより最大入力を選択してスポツト的
に強力に掃除することが簡単にできるように構成
したものである。

発明の実施例 本発明の第一の実施例を第１図ないし第３図に
基づいて説明する。第５図ないし第１１図に示し
た部分と同一部分は同一符号を用いて示す。本実
施例は、スイツチ１８を第一スイツチとし、この
スイツチとは別に第二スイツチ１９をホース手元
部５に設けたものである。この第二スイツチ１９
は第１図に示すように、接点ａ，ｂとコモン接点
ｃとを有し、接点ａが選択されるときには通常通
り可変抵抗VR₁側に接続され、接点ｂが選択され
るときには最大入力となるよう可変抵抗回路が短
絡される。

ここで、第二スイツチ１９の構造について第２
図及び第３図により説明する。第二スイツチ１９
はホース手元部５においてタツチプレート２０に
より操作されるもので、このタツチプレート２０
は支点２１を中心に回動自在に設けらればね２２
により軽軽い力で上方に付勢されている。もつと
も、第二スイツチ１９は意識的にON・OFFされ
るものであり、タツチプレート２０に対するばね
２２はタツチプレート２０を把持したときに使用
者に異和感を与えない程度において強めのばね力
とされている。ここに、スイツチ構造は１回路２
接点スイツチであり、接点ａ，ｂに相当する接点
板２３ａ，２３ｂが上下に対向して設けられ、両
者間にコモン接点ｃに相当する接点板２３ｃが配
されてタツチプレート２０に取付けられている。

このような構成において、掃除を行なうときに
はスイツチ１８をONさせ、つまみ１７操作によ
り入力を適宜設定し、ホース手元部５を把持して
行なうことになる。この時、タツチプレート２０
も把持されることになりるが、通常の弱い把持で
は、接点板２３ｂ，２３ｃが接触することはな
い。従つて、第１図において接点ａ，ｃが接続し
た状態であり、可変抵抗VR₁において任意に設定
されている可変抵抗値に応じた入力制御状態で掃
除が行なわれる。

しかして、掃除途中において汚れの多い箇所を
掃除する場合を考える。この時には、ホース手元
部にてタツチプレート２０を強めに把持すればよ
い。即ち、タツチプレート２０が押されることに
より、このタツチプレート２０がばね２２に抗し
て下降して接点板２３ｂ，２３ｃが接触すること
になる。これにより、第１図において接点ｂ，ｃ
が接続状態となり、可変抵抗VR₁における設定値
に関係なく、この可変抵抗回路で設定し得る最大
入力にて駆動されることになる。これにより、汚
れの多い箇所を最大入力にてスポツト的に掃除す
ることができ、スポツト的な掃除の後には把持力
を弱めて第二スイツチ１９をａ接点側に戻せば、
元の設定入力状態で掃除を再開させることができ
る。

このように、本実施例によれば、掃除状況に応
じてホース手元部５のタツチプレート２０に対す
る把持力を加減して第二スイツチ１９を制御する
だけの簡単な操作で、設定された入力状態と最大
入力状態とを任意に確保できるものであり、汚れ
の多い箇所でのスポツト的で強力な掃除を可変抵
抗の可変操作なしに行なうことができ、掃除の効
率が向上することになる。

つづいて、本発明の第二の実施例を第４図によ
り説明する。本実施例では、第二スイツチ１９の
接点ａを浮かせて設けるとともに、この第二スイ
ツチ１９に対し第一スイツチ１８と可変抵抗VR₁
の回路を並列的に設けたものである。

このような構成において、スイツチ１８をON
させた状態で操作すれば、可変抵抗VR₁により設
定された入力状態で掃除が行なわれる。そして、
ホース手元部５のタツチプレート２０に対する把
持力を強めて第二スイツチ１９を接点ｂ側に切換
えれば、可変抵抗VR₁による設定値に関係なく、
この可変抵抗VR₁にて設定できる最大入力状態で
強力に掃除することができる。このようにして設
定入力と最大入力との切換えを自由に行なうこと
ができる。

ところで、本実施例においては、スイツチ１８
をOFF状態にしたままの使用も可能となる。即
ち、第二スイツチ１９が接点ａ側にあれば停止状
態となるが、タツチプレート２０を把持して第二
スイツチ１９を接点ｂ側に切換えれば、最大入力
状態にて掃除機を駆動させることができる。つま
り、停止状態と最大入力状態との切換えを自由に
行なうことができる。これによれば、例えば、タ
ンス等を動かすときには停止状態とし、タンス奥
の埃を掃除するときには最大入力にて強力に掃除
することができる。

なお、本発明でいう第一スイツチ１８は可変抵
抗VR₁と連動する一体的なものであつてもよい。

発明の効果 本発明は上述のように、交流電源に対し電動送
風機と双方向性サイリスタとを直列に接続し、ホ
ース手元部に手動で操作される可変抵抗部とこの
可変抵抗部の回路を開閉する第一スイツチとを設
け、前記可変抵抗部の抵抗変化に応じて前記双方
向性サイリスタを制御して前記電動送風機の入力
を調整するようにした電動送風機入力制御回路に
おいて、前記ホース手元部に前記可変抵抗部を短
絡するとともに最大入力設定値側に切り換える第
二スイツチを設けたので、通常の場所では可変抵
抗の抵抗変化により電動送風機の入力を調整した
使用状態ができ、汚れの多い場所では第二スイツ
チにより最大入力を選択してスポツト的に強力に
掃除することが簡単にできると云う効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す回路図、
第２図はホース手元部付近の構造を示す外観斜視
図、第３図はその一部の断面図、第４図は本発明
の第二の実施例を示す回路図、第５図は従来例を
示す外観斜視図、第６図は回路図、第７図ないし
第１１図は本出願人既提案の内容を示すもので、
第７図は回路図、第８図及び第９図は平面図、第
１０図は底面図、第１１図は外観斜視図である。 ５…ホース手元部、７…交流電源、８…電動送
風機、９…双方向性サイリスタ、１８…第一スイ
ツチ、１９…第二スイツチ、VR₁…可変抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 交流電源に対し電動送風機と双方向性サイリ
   スタとを直列に接続し、ホース手元部に手動で操
   作される可変抵抗部とこの可変抵抗部の回路を開
   閉する第一スイツチとを設け、前記可変抵抗部の
   抵抗変化に応じて前記双方向性サイリスタを制御
   して前記電動送風機の入力を調整するようにした
   電動送風機入力制御回路において、前記ホース手
   元部に前記可変抵抗部を短絡するとともに最大入
   力設定値側に切り換える第二スイツチを設けたこ
   とを特徴とする電動送風機入力制御回路。