JPH0357720B2

JPH0357720B2 -

Info

Publication number: JPH0357720B2
Application number: JP58251527A
Authority: JP
Inventors: Tomokazu Yoshioka
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Tec Corp
Priority date: 1983-12-29
Filing date: 1983-12-29
Publication date: 1991-09-03
Also published as: JPS60144157A

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。

発明の技術的背景及びその問題点第１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２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、PUT１０
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１
２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の高抵抗の抵抗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の最大抵抗値が最
低入力を規制することになる。なお、第２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。
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に設定したとしても
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
３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
電パターン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とに接触す
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。
又、Ｃ領域は摺動子１４ａがコモン導電パターン
PCにのみ接触するものであり、OFF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
のバラツキ幅の1/10以下、例えば炭素皮膜で±２
％、金属皮膜タイプで±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領域内で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に設定した場合、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700K
Ω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摺
動子１４ａ，１４ｂをＣ領域に位置させる。

ここで、可変抵抗VR₁等を構造的に見ると、第
４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
５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６図参照）、摺動子１
４ａ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。

ところが、同一ライン上にある抵抗パターン
PRと導電パターンPD₁との間の絶縁間隔Ｇをな
くすことができず、製造上からも絶縁間隔Ｇとし
て最低１〜1.5mm位必要となるものである。この
結果、摺動子１４ａが導電パターンPD₁・抵抗パ
ターンPR間で切換わるとき絶縁間隔Ｇ部分に位
置し、電動送風機８が停止してしまうことがあ
る。つまり、右端側のOFF位置以外でもOFFし
てしまう位置が生じてしまうものである。例え
ば、ｌ＝30mmとすると、絶縁間隔Ｇはその５％程
度占めることになり、不必要な部分でOFF状態
を生じるものとなる。

この点、第７図に示すように摺動子１４ａ，１
４ｂをクリツク動作させ、クリツクポジシヨン０
でOFF、１で最低入力、２〜５で可変入力とす
ることが考えられるが、このようなクリツク機構
によつても十分ではない。即ち、クリツク機構に
よつても摺動子１４ａが絶縁間隔Ｇ部分に止まつ
てしまう場合があり、これにより電動送風機８が
停止し使用者はOFF位置であると判断して放置
した結果、クリツク作動力により摺動子１４ａが
徐々に動いてONしてしまうことがあり、使用者
に不快感を与えるものとなる。

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、最低入力から最低入力以上の設定に際して
OFF状態発生を確実になくしつつ、スムーズな
入力変化で移行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、可変抵抗の抵抗パターンと最低入力
設定抵抗接続用導電パターンとの間の絶縁間隔部
分に対し、抵抗パターンに平行な補正用固定抵抗
接続用導電パターンに連設した第二抵抗パターン
をオーバーラツプさせつつ更に最低入力設定抵抗
接続用導電パターンの一部にまで延設させること
により、最低入力設定抵抗による最低入力設定か
ら可変抵抗と補正用固定抵抗との合成抵抗による
入力制御に移行させる際、オープン状態となるこ
とがなく、OFF位置以外でのOFF状態の発生を
確実に防止でき、この際、第二抵抗パターンの抵
抗値により入力変化をスムースにして移行させる
ことが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一実施例を第８図に基づいて説明す
る。第３図ないし第７図に示して部分と同一部分
は同一符号を用い説明も省略する。本実施例は、
補正用固定抵抗接続用の導電パターンPD₂を抵抗
パターンPRより多少短めに形成するとともに、
その一端に絶縁間隔Ｇ部分を含め最低入力設定抵
抗接続用の導電パターンPD₁の一部にまでオーバ
ーラツプさせた第二抵抗パターンPR₂を連設した
ものである。

このような構成によれば、最低入力設定位置で
は摺動子１４ａが導電パターンPD₁、コモン導電
パターンPCに接触し、固定抵抗R₁₃が接続状態と
なり、最低入力設定状態となる。

しかして、摺動子１４ａ，１４ｂを左方へ摺動
させて入力可変制御に移行する場合を考える。こ
のとき、まず、摺動子１４ａが導電パターンPD₁
に接触するとともに摺動子１４ｂが第二抵抗パタ
ーンPR₂に接触する状態がある。つまり、固定抵
抗R₁₃に対し固定抵抗R₁₄と可変抵抗VR₂が並列接
続された状態である。そして、摺動子１４ｂのみ
が第二抵抗パターンPR₂に接触し、固定抵抗R₁₄
と可変抵抗VR₂が接続状態となる。その後、絶縁
間隔Ｇ部分を通過すると、摺動子１４ａが抵抗パ
ターンPRに接触し摺動子１４ｂが第二抵抗パタ
ーンPR₂に接触して可変抵抗VR₁に対し固定抵抗
R₁₄と可変抵抗VR₂との直列回路が並列接続され
た状態となる。更に、左方へ摺動させると、摺動
子１４ａが抵抗パターンPRに接触し摺動子１４
ｂが導電パターンPD₂に接触して可変抵抗VR₁と
固定抵抗R₁₄とが並列接続された状態となる。こ
のように絶縁間隔Ｇ部分の前後の移行過程でオー
プンになることはなく、電動送風機８がこの部分
で停止してしまうことはない。これは、摺動子１
４ａ，１４ｂの４つの接点を同一直線上に作るこ
とが実際上不可能である点を考慮しても、OFF
位置以外で電動送風機８が停止してしまうことは
ないものである。又、導電パターンPD₂をラフに
作ることができ、製造上も有利である。ここで、
絶縁間隔Ｇ部分前後での入力変化の状態をみる
と、固定抵抗R₁₃による最低入力に続き、R₁₃・
（R₁₄＋VR₂）／R₁₃＋R₁₄＋VR₂、R₁₄＋VR₂、
VR₁・（R₁₄＋VR₂）／VR₁＋R₁₄＋VR₂の順に変
化し、可変抵抗VR₂の設定により最低入力よりも
低めとすることができるので、入力変化をスムー
ズに行なわれることができ、使用者に異和感を与
えることはない。

発明の効果本発明は、上述したように抵抗パターン・最低
入力設定抵抗接続用導電パターン間に生ずる絶縁
間隔部分に対し、抵抗パターンに平行な補正用固
定抵抗接続用導電パターンに連設した第二抵抗パ
ターンをオーバーラツプさせつつ更に最低入力設
定抵抗接続用導電パターンの一部にまで延設した
ので、最低入力設定位置から可変抵抗と補正用固
定抵抗と合成抵抗による入力可変制御に移行させ
る際、オープン状態の発生を確実に防止でき、
OFF位置以外の部分で電動送風機を停止させる
ことなく、この際、第二抵抗パターンの抵抗値設
定により最低入力以下の状態にしてスムーズに入
力変化させることができ、使用者に異和感を与え
ることがないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す外観斜視図、第２図はそ
の回路図、第３図ないし第７図は本出願人既提案
の内容を示すもので、第３図は回路図、第４図及
び第５図は平面図、第６図は底面図、第７図はパ
ターン状態を含めて示す回路図、第８図は本発明
の一実施例を示す回路図である。４……ホース手元部、６……スイツチ操作部、
７……交流電源、８……電動送風機、９……双方
向性サイリスタ、１１……ゲートトリガ回路、１
４ａ〜１４ｂ……摺動子、１５……可変抵抗器、
VR₁……可変抵抗、R₁₃……最低入力設定抵抗、
R₁₄……補正用固定抵抗、PR……抵抗パターン、
PD₁……最低入力設定抵抗接続用導電パターン、
PD₂……補正用固定抵抗接続用導電バターン、
PC……コモン導電パターン、PR₂…第二抵抗パ
ターン、Ｇ……絶縁間隔。

Claims

【特許請求の範囲】

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、ホース手元部に設けられ
た可変抵抗を含む操作スイツチ部の操作による抵
抗変化に応じて前記双方向性サイリスタを制御す
るゲートトリガ回路を設け、この双方向性サイリ
スタ制御により電動送風機の入力を制御するよう
にした電動送風機入力制御回路において、前記可
変抵抗に対して選択自在であつて最低入力設定に
際して接続される最低入力設定抵抗と最低入力以
上の入力設定時に可変抵抗に並列接続される補正
用固定抵抗とを操作スイツチ部に設け、前記可変
抵抗の抵抗パターンと最低入力設定抵抗接続用導
電パターンと補正用固定抵抗接続用導電パターン
とコモン導電パターンとを備えた可変抵抗器を設
け、この最低入力設定抵抗接続用導電パターンを
可変抵抗の抵抗パターンの抵抗増加方向の端部延
長上に絶縁間隔をおいて配設するとともに、前記
補正用固定抵抗接続用導電パターンを抵抗パター
ンに平行で同程度の長さとしつつその一端に第二
抵抗パターンを抵抗パターン・最低入力設定抵抗
接続用導電パターン間の絶縁間隔部分を含めて最
低入力設定抵抗接続用導電パターンの一部にオー
バーラツプさせて設け、抵抗パターン、最低入力
設定抵抗接続用導電パターン及びコモン導電パタ
ーン上を摺動する摺動子と補正用固定抵抗接続用
導電パターン、第二抵抗パターン及びコモン導電
パターン上を摺動する摺動子とを摺動方向に連動
させて設けたことを特徴とする電動送風機入力制
御回路。