JPH05211965A

JPH05211965A - 電気掃除機の吸込口体

Info

Publication number: JPH05211965A
Application number: JP2114592A
Authority: JP
Inventors: Hisao Yamasato; 久雄山里
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1992-02-06
Filing date: 1992-02-06
Publication date: 1993-08-24

Abstract

(57)【要約】【目的】電動機と回転ブラシを具備した吸込口体にお
いて、回転ブラシにじゅうたんの毛や大きな塵埃がから
みついた時に、電動機の回転が止まった場合、電源スイ
ッチを止めて塵埃を除去した後、再度電源スイッチを入
れると直ちに吸込口体の電動機、回転ブラシが回転させ
ることを目的とする。【構成】電動機５１の制御回路５６に負荷電流検知手
段６９を設け、該負荷電流検知手段６９が所定電流以上
を検知すると保護手段７０を動作させて電動機５１の運
転を停止させる。運転停止後、電源をＯＦＦし、回転ブ
ラシ４１にからみついたじゅうたんの毛や大きな塵埃を
除去した後、再度電源をＯＮすると、直ちに電動機５
１、回転ブラシ４１が回転して掃除することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動機により駆動され
る回転ブラシを有する電気掃除機の吸込口体に係り、過
負荷状態になった際の安全機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動機により駆動される回転ブラ
シを有するこの種電気掃除機の吸込口体においては、じ
ゅうたんの毛や大きな塵埃が回転ブラシにからんで電動
機の回転が阻害された際、この電動機に流れる電流が増
大して過負荷がかかり過熱などが生ずる問題があった。

【０００３】そこで、上記問題を解決する手段とて、前
記電動機と電気的に直列にポジスターを設けたものが実
開昭６２−１３９４５１号公報で知られている。

【０００４】上記公報の考案は、回転ブラシにじゅうた
んの毛あるいは大きな塵埃がからむなどして、電動機の
回転が阻害され、この電動機に流れる電流が増大した際
には、この電動機と直列に設けられたポジスターの抵抗
値が増大する。

【０００５】そして、このポジスターの抵抗値の増大お
よびそれに伴う両端間電圧の上昇により、電動機に流れ
る電流を低下ないし遮断させるものである。

【０００６】また、上記ポジスターによって電動機の回
転が停止させられたならば、電源を切らなければ、ポジ
スターの抵抗値が増大した状態が続く。そのため、再度
電動機を運転するには、電動機に過電流を流した原因を
取り除いただけでは、電動機は回転せず、原因を取り除
いた後、電源を切るとポジスターに流れる電流がＯＦＦ
となり、そのためポジスターはもとの抵抗値に復帰する
ので、電源をＯＦＦしなければならない。

【０００７】電源を一担ＯＦＦし、再度スイッチを入れ
ると電動機は再運転される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように電動機の
過電流保護手段としてポジスターを用いると、ポジスタ
ーは前記したように過電流による発熱のために抵抗値が
上昇ものであるため、その動作（動作電流）は非常に不
安定で周囲温度の影響を受け易い。

【０００９】また、ポジスターを元の状態に帰復させる
には、電動機にが正常な電圧が印加されるようポジスタ
ーの抵抗値が下らねばならない。すなわち、一担発熱し
たポジスターを冷却させて通常の温度に下げてやらね
ば、電源をＯＦＦして、再度電源をＯＮしただけでは電
動機は正常な回転数に達し得ない。

【００１０】そのため、一担ポジスターによって電動機
が停止した後、再度電動機が正常に運転されるには、自
然冷却においては５〜６分後となり、電動機が停止した
原因を除去しても５〜６分間は掃除機が使用できなかっ
た。

【００１１】

【課題を解決するための手段】吸込口を有する吸込口本
体と、この吸込口本体内に前記吸込口に臨んで回転自在
に設けられた回転ブラシと、前記吸込口本体内に設けら
れた前記回転ブラシを回転駆動する電動機を備え、該電
動機が過負荷状態になった際に、前記電動機を停止させ
る保護手段を具備した電気掃除機の吸込口体において、
前記電動機の負荷電流を検知する負荷電流検知手段と、
電動機を停止させる保護手段を設け、該保護手段に正帰
還手段を設け、前記負荷電流検知手段が所定値以上の電
流を検知したら前記保護手段を作動させ、前記電動機を
停止させるとともに、前記電動機の電源をＯＦＦしない
限り保護手段の動作が継続し、電源をＯＦＦすると前記
正帰還が解除され、直ちに電動機が駆動可能状態となる
ように構成された制御回路を設けたことを特徴とする電
気掃除機の吸込口体を構成するものである。

【００１２】

【作用】本発明の電気掃除機の吸込口体では、回転ブラ
シを駆動させる電動機の負荷電流を検知手段を設け、該
検知手段が所定電流以上の電流を検知したら電動機を停
止させる保護手段を設けているので回転ブラシにじゅう
たんの毛あるいは大きな塵埃がからむなどして、電動機
の回転が阻害され、この電動機に流れる電流が増大した
際には、前記保護手段が動作し電動機を停止させる。

【００１３】なお、前記保護手段が動作して電動機が停
止すると、電動機停止の原因を除去した後、電動機駆動
用電源をＯＦＦすると前記保護手段は直ちに復帰するよ
うに構成してあるので、電源ＯＦＦ後直ちに電源ＯＮす
ると電動機は正常運転を再開する。

【００１４】

【実施例】本発明の電気掃除機の吸込口体の一実施例の
構成を図１乃至図２について説明する。

【００１５】１は吸込口本体で、上面を開口した下部ケ
ース２と、下面を開口しこの下部ケース２の上面後側に
取着された上部ケース３とからなっている。また、前記
下部ケース２の上側周縁部にはバンパー４が設けられて
いる。さらに、この下部ケース２の上面前側の開口部５
は、着脱自在の蓋体６により開閉されるようになってい
る。

【００１６】そして、この吸込口本体１の内部には、前
記両ケース２，３とそれぞれ一体的に形成され互いに接
合された左右方向へ延びる前後仕切壁７ａ，７ｂによっ
て、前側に回転ブラシ室８が区画形成されている。ま
た、前記前後仕切壁７ａの中央には連通口９が開口形成
されており、この連通口９の両側縁から後方へ延びかつ
両ケース２，３と一体的に形成され互いに接合された一
対の左右仕切壁１０ａ，１０ｂによって、吸込口本体１
内の後側には、電装部品収納室１１と、前記連通口９に
臨む通風室１２と、電動機収納室１３とが横方向へ順次
区画形成されている。

【００１７】前記回転ブラシ室８の下面には、横方向へ
延びる吸込口１４が開口形成されている。また、前記通
風室１２の後面には、挿通口１５が開口形成されてい
る。また、この通風室１２の上面および下面は、側方か
ら見てほぼ同一円周上に位置する弧状に形成されてい
る。また、この通風室１２の上面後縁部および下面中央
部には、横方向へ延びる規制突条１６，１７がそれぞれ
内方へ突出形成されており、さらに、この通風室１２の
下面後縁部には、横方向へ延びる規制段部１８が形成さ
れている。また、通風室１２の下面には、前記規制段部
１８よりも後方に位置して、横方向へ延び上方へ開口し
た溝部１９が形成されている。さらに、前記通風室１２
の両側の仕切壁１０ａの後縁部には、切溝２０が形成さ
れている。

【００１８】また、前記吸込口本体１の下部前縁部およ
び下部後縁部には、一対の前輪２１および後輪２２がそ
れぞれ回動自在に設けられている。さらに、この吸込口
本体１の下面中央部には、横方向に延びる断面ほぼ逆Ｕ
字形状の固定ブラシ収納部２３が形成されており、この
収納部２３に、固定ブラシ２４が嵌着されている。

【００１９】３１は前記吸込口本体の後部に回動自在に
設けられた連結管で、後部をほぼ円筒形状に形成した回
動管３２と、この回動管３２の後部に周方向へ回動自在
に嵌合接続された屈曲した円筒形状の接続管３３とから
なっている。

【００２０】そして、前記回動管３２の前部は、前面を
開口した半円筒部３４に形成されており、この半円筒部
３４の両側面には、支軸部３５がそれぞれ外方へ突出形
成されている。また、この半円筒部３４の開口縁部、側
面周縁部および支軸部３５の囲りには、前記通風室１２
の内面に気密に当接されるシール突条３６が外方へ突出
形成されている。

【００２１】そして、この半円筒部３４は、その両側の
支軸部３５が、前記通風室１２の両側の仕切壁１０ａ，
１０ｂの接合部に形成された軸受孔３７に回動自在に嵌
合されていることによって、この通風室１２内に前後方
向へ回動自在に支持されており、また、前記接続管３３
は、通風室１２の挿通口１５を介して後方へ突出されて
いる。

【００２２】また前記半円筒部３４の回動範囲は、少な
くともその下側のシール突条３６が、前記通風室１２の
下側の規制突条１７ないし規制段部１８に当接されるこ
とによって、規制されるようになっている。

【００２３】さらに、前記接続管３３の外周面後部に
は、プラグ３８が固設されている。

【００２４】４１は前記回転ブラシ室８内に回転自在に
設けられた回転ブラシで、ほぼ円柱形状に形成され、そ
の周面には複数のブラシ毛４２が植設されているととも
に、例えばビーター４３が突出形成されている。

【００２５】そして、この回転ブラシ４１の両端面から
突出されたシャフト４４には、それぞれ軸受４５が回転
自在に嵌合されており、これら軸受４５が、前記回転ブ
ラシ室８の両端部に形成された溝状の嵌合部４６に、そ
れぞれ回り止めされた状態で嵌合保持されている。な
お、前記ブラシ毛４２は、回転ブラシ室８の下面の吸込
口１４より若干突出されている。また、この回転ブラシ
４１の一端部には、プーリ４７が固設されている。

【００２６】５１は前記電動機収納室１３内に配設され
た電動機で、その両側においてゴム製支持体５２により
支持されている。そして、この電動機５１の回転軸５３
には、プーリ５４が固着されており、このプーリ５４と
前記回転ブラシ４１のプーリ４７とには、前記回転軸５
３の回転を回転ブラシ４１に伝達するベルト５５が掛け
渡されている。

【００２７】また、前記電装部品収納室１１内には、前
記電動機５１を駆動制御する制御回路５６が配設されて
いる。

【００２８】図３は、前記制御回路５６における本発明
の一実施例の構成を示す制御ブロック図である。

【００２９】６１は整流回路で、前記電動機５１を駆動
させる直流電源を得るもので、定電圧回路６２にて、後
述する各回路への電源を供給している６３は、前記吸込
口本体１に設けらた切換スイッチで、吸込口体を前方へ
移動させた時と後方へ移動させた時の前後方向を検知
し、移動方向が変化するとタイミング回路６４へ信号を
送り、正転ドライバー回路６５、正転駆動デバイス６
６、または、逆転ドライバー回路６７、逆転駆動デバイ
ス６８を介して電動機５１の回転方向を切換えている。

【００３０】さらに、電動機５１の負荷電流検知回路６
９によって負荷電流が検知され、所定以上の電流を検知
すると、前記負荷電流検知回路６９が動作する。いった
ん負荷電流検知回路６９が動作すると、位置度電源をＯ
ＦＦするまでその状態を保持するようにラッチ回路７０
が設けられており、電動機５１の回転を停止させてい
る。

【００３１】なお、前記タイミング回路６４について、
以下図３，図５，図６に従って説明する。ここで負荷電
流は定常状態しする。従ってＩＣ４の出力はＬレベルの
状態とする。

【００３２】図５において、切換スイッチ６３がＯＮの
とき、ＩＣ５の入力はＨレベルであり、したがってＩＣ
５の出力はＬレベルである。一方ＩＣ６の入力がＬレベ
ルのためＩＣ６の出力はＨレベルである。

【００３３】ここでスイッチＳＷ６３をＯＮからＯＦＦ
へ切り換えるとＩＣ５の出力ａはＨレベルに反転する
（図５（１））。したがって、ＩＣ１の出力ｂはＨレベ
ルからＬレベルに反転する（図５（２））。

【００３４】一方ＩＣ６の出力ｃはＬレベルに反転する
（図５（３））。よってＩＣ２の出力ｄはＬレベルから
Ｈレベルに反転する（図５（４））。

【００３５】これによって、ＩＣ１の出力ｂはＨレベル
からＬレベルへ、ＩＣ２の出力ｃはＬレベルからＨレベ
ルへ切り換わり、電動機５１の回転方向が反転する。

【００３６】また、スィツチＳＷ６３をＯＦＦからＯＮ
へ切り換えると、上記で説明したＯＮからＯＦＦへの切
換時と逆動作にて再度電動機５１を反転させる（図
６）。つまり、ＩＣ１の出力ｂがＬからＨへ、ＩＣ２の
出力ｃはＨからＬへ切り換わることになる。

【００３７】次に、この実施例の作用について図４乃至
図６に基づいて説明する。掃除時には、電気掃除機の吸
込口にホースなどを介して接続された延長管７１の先端
部に、連結管３１の接続管３３を嵌合接続する。

【００３８】なお、延長管７１の先端には、前記接続管
３３のプラグ３８に接続されるコンセント７２が設けら
れており、両者の接続により、電気掃除機から吸込口本
体１内の電動機５１に電源が供給される。

【００３９】すなわち、交流電源ＡＣの入力をダイオー
ドブリッジＤＢにより前記交流電源ＡＣを全波整流し、
電動機５１の直流電源を作り、さらに抵抗Ｒ１にて電圧
を降下させ、コンデンサＣ１にて平滑し、ツェナーダイ
オードＺＤにて安定化させている。

【００４０】そうして、電気掃除機の駆動により、吸込
口体１の吸込口１４から気流とともに吸込まれた塵埃
は、回転ブラシ室８、通風室１２および連結室３１を通
り、さらに延長管７１およびホースを介して、電気掃除
機の集塵室へ導かれる。

【００４１】また、特にじゅうたんなどを掃除するとき
は、電動機５１の駆動により回転ブラシ４１を回転させ
る。そして、この回転する回転ブラシ４１のビータ４３
がじゅうたんを押打するとともに、ブラシ毛４２がじゅ
うたんの毛に潜り込み、そこから塵埃を掻き出す。

【００４２】ここで電源がＯＮ状態で、スイッチＳＷ６
３がＯＮ状態にあると、タイミング回路６４のＩＣ１の
一方の入力ａはＬレベルとなる。このとき、ＩＣ１の他
方の入力（負荷電流検知回路６９のＩＣ４の出力）はＬ
レベルであり、したがって、ＩＣ１の出力ｂはＨレベル
である。

【００４３】これによって、トランジスタＱ１，Ｑ２が
ＯＮ状態となり、電流はＱ１のコレクタ→エミッタ→電
動機Ｍ５１→Ｑ２のコレクタ→エミッタ→Ｒ１５を通し
て流れ、電動機５１は例えば正回転する。

【００４４】このときＩＣ２の一方の入力ｃはＨレベ
ル、他方の入力はＬレベルであり、したがってＩＣ２の
出力ｄはＬレベルのため、トランジスタＱ，Ｑ４はＯＦ
Ｆ状態である。

【００４５】逆に、スィツチＳＷ６３をＯＦＦするとＩ
Ｃ２の一方の入力ｃがＬレベルとなり、このとき負荷電
流検知回路６９のＩＣ４からの出力はＬレベル（定常
時）であり、従ってＩＣ２の出力ｄがＨレベルに反転す
る。

【００４６】これによってトランジスタＱ３，Ｑ４がＯ
Ｎとなり、電流はＱ３のコレクタ→エミッタ→電動機Ｍ
５１→Ｑ４のコレクタ→エミッタ→Ｒ１５を通して流れ
るが、このときの電流の流れる方向は電動機Ｍ５１にと
って上記正転時と逆になるため、電動機５１は逆転回転
をおこなう。

【００４７】また、このときトランジスタＱ１，Ｑ２は
前記正転時のＱ３，Ｑ４の動作と同じでＯＦＦとなって
いる。

【００４８】一方負荷電流検知回路６９は電動機５１の
負荷電流を抵抗Ｒ１５の両端電位で検出し、通常の運転
電流の場合、検知回路６９におけるコンパレータＩＣ３
の＋入力もＬレベルであり、ＩＣ４の出力はＬレベルで
ある。したがってＩＣ４の出力に接続されているＩＣ
１，ＩＣ２の入力もＬレベルであり、ＩＣ１，ＩＣ２の
出力レベル（ｂ，ｄ）はスイッチＳＷの状態によって決
定され、電動機５１は正転あるいは逆転動作をおこなっ
ている。

【００４９】ところが回転ブラシ４１にじゅうたんの毛
やカーテン、靴下などの異物がからんで電動機５１の回
転が阻害され、電動機５１が超低速あるいは停止状態す
なわち過負荷状態になると、電動機５１に流れる電流が
増大する。

【００５０】そして電流の増大に伴って、負荷電流検知
回路６９の抵抗Ｒ１５の両端電位が上昇し、その結果、
コンパレータＩＣ３の＋入力電位が上昇する。

【００５１】そしてコンパレータＩＣ３の＋入力電位が
上昇し、ある一定以上になるとコンパレータＩＣ３の出
力はＬレベルからＨレベルへと反転する。

【００５２】そしてコンパレータＩＣ４などで構成され
たラッチ回路７０のコンパレータＩＣ４の＋入力がＨレ
ベルとなり、その結果、出力もＨレベルに反転する。

【００５３】コンパレータＩＣ４のＨレベルの出力によ
って、ダイオードＤ４を通して正帰還がかかり、すなわ
ちＩＣ３の出力がＬレベルに復帰してもＩＣ４の出力は
Ｌレベルのままである。

【００５４】これによってＩＣ１，ＩＣ２の一方の入力
電位は共にＨレベルとなり、ａ，ｃの電位に関係なく、
ＩＣ１，ＩＣ２の出力は共にＬレベルであり、したがっ
てトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ，Ｑ４すべてＯＦＦとな
り、電動機５１は停止状態なとなる。

【００５５】この状態はいったん電源をＯＦＦするまで
解除されず、またいったん電源をＯＦＦすると、直ちに
前記正帰還が解除され、再使用可能状態となる。

【００５６】なお電動機５１が通常の正または反転の運
転をしているときはＩＣ１の入力ａあるいはＩＣ２の入
力ｃのうちいずれか一方はＨレベルであり、したがって
ＩＣ１の出力ｂ，ＩＣ２の入力ｃのうちいずれか一方は
Ｈレベルである。

【００５７】このとき通常運転時は前記説明のようにＩ
Ｃ４の出力はＬレベルであるためＩＣ１，ＩＣ２の出力
ｂ，ｄのレベルは、入力ａ，ｃすなわちスィッチＳＷの
ＯＮ，ＯＦＦの状態で決定されることになる。

【００５８】ここで負荷電流検知回路６９が働き、その
結果、ＩＣ４の出力がＨレベルとなって、ラッチ回路７
０がダイオードＤ４によってＩＣ４の出力がＨレベルを
保持するように正帰還がかかる。

【００５９】したがって、ＩＣ４の出力に接続されたＩ
Ｃ１およびＩＣ２の一方の入力が共にＨレベルとなり、
ＩＣ１，ＩＣ２の出力ｂ，ｄはａ，ｃの入力（スィツチ
ＳＷの状態）に関係なく共にＬレベルとなり、トランジ
スタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４すべてＯＦＦ状態となり、
電動機５１は停止する。

【００６０】つまり、電動機５１がラッチ回路７０の動
作により停止すると、ラッチ回路７０はダイオードＤ４
によって正帰還回路となって、電動機５１の入力電源を
ＯＦＦしない限りラッチ回路７０は動作したままで電動
機５１は停止したままである。

【００６１】使用中、電動機５１が停止すると、何らか
の要因で過電流が流れて保護手段が動作したと考えるの
で、例えば回転ブラシ４１にじゅうたんの毛やくつ下な
どの大きな塵埃がからんでいた場合、先ず電源をＯＦＦ
した後、回転ブラシ４１にからみついた上記の阻害物を
取り除いて、再度電源をＯＮする。

【００６２】もし、前記阻害物によって過電流が流れて
電動機５１が停止したのであれば、上記対応によって電
動機５１は再び運転し、回転ブラシ４１が回転して掃除
を継続することができる。

【００６３】

【発明の効果】本発明は以上説明したような構成となっ
ているため、下記のような効果を奏する。電動機の負荷
電流検知装置を設けているので、回転ブラシにじゅうた
んの毛や大きな塵埃などがからんで過負荷状態になった
際には、過電流が流れるため、負荷電流検知回路によっ
て過電流が検出され、そのため電動機の運転が自動的に
停止される。そこで、使用者は、電源をＯＦＦし、回転
ブラシにからんだ塵埃を除去する。

【００６４】しかし、従来であれば再度電源スイッチを
入れても直ぐには回転ブラシ回転しなかったので吸込口
体は使用できず５〜６分間待機していなければならなか
ったが、本発明の保護手段では、再度電源スイッチをＯ
Ｎすると直ちに電動機および回転ブラシが回転し、使用
することができ、掃除することができるので保護手段の
復帰時間を待つ必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の電気掃除機の吸込口体の一実施
例を示す上部ケースを除いた平面図である。

【図２】図２は図１の縦断側面図である。

【図３】図３は同上制御ブロック図である。

【図４】図４は同上回路図である。

【図５】図５は同上の動作を示すタイミング図である。

【図６】図６は同じく動作を示すタイミング図である。

【符号の説明】

１吸込口体１４吸込口４１回転ブラシ５１電動機６９負荷電流検知手段７０保護手段（ラッチ回路）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸込口を有する吸込口本体と、この吸込
口本体内に前記吸込口に臨んで回転自在に設けられた回
転ブラシと、前記吸込口本体内に設けられた前記回転ブ
ラシを回転駆動する電動機を備え、該電動機が過負荷状
態になった際に、前記電動機を停止させる保護手段を具
備した電気掃除機の吸込口体において、前記電動機の負荷電流を検知する負荷電流検知手段と、
電動機を停止させる保護手段を設け、該保護手段に正帰
還手段を設け、前記負荷電流検知手段が所定値以上の電
流を検知したら前記保護手段を作動させ、前記電動機を
停止させるとともに、前記電動機の電源をＯＦＦしない
限り保護手段の動作が継続し、電源をＯＦＦすると前記
正帰還が解除され、直ちに電動機が駆動可能状態となる
ように構成された制御回路を設けたことを特徴とする電
気掃除機の吸込口体。