JPH06296568A - 電気掃除機の吸込具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 室温の変化に影響されることなく電動機のロ
ック時等に電動機へ過大電流が流れるのを早期に防止す
ることを目的とする。 【構成】 吸込具本体１内に回転自在に回転ブラシ２を
設けると共に、ブラシ２を伝達機構４を介して回転駆動
させる電動機３を設け、電動機３に過負荷が加わった時
に電動機３を保護する正特性サーミスタ３９を設け、サ
ーミスタ３９に直列にサーミスタ３９の動作速度を速め
るための抵抗３８を接続し、抵抗３８をサーミスタ３９
の近傍に設けている。そして、室温の変化に影響される
ことなく抵抗の熱によりサーミスタ３９の動作速度を早
め、電動機３のロック時の過大電流を早期に防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸込具本体内に回転自
在に回転ブラシを設けると共に、該回転ブラシを伝達機
構を介して回転駆動させる電動機を設け、該電動機に過
負荷が加わった時に当該電動機を保護する正特性サーミ
スタを設けた電気掃除機の吸込具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気掃除機の吸込具４６を図７及
び図８に示すように、吸込具本体４７内に電動機４８を
設けるとともに、床面に対向する吸込開口４９を設けた
回転ブラシ室５０を形成し、この回転ブラシ室５０に回
転ブラシ５１を配置し、電動機４８と上記回転ブラシ５
１の一端部のみに設けた歯車のような被伝達部５２とを
伝達手段であるベルト５３で連動し、電動機４８の回転
力によって上記回転ブラシ５１を回転させ、絨毯等の床
面の塵埃をかき上げて吸い込む構造で、特に回転ブラシ
５１に大きな負荷がかかったり、電動機４８がロックし
た場合に過大電流が流れて電動機４８が破損するのを防
止するために正特性サーミスタ５４が設けられていた。
なお、５５は電圧降下用抵抗である。

【０００３】しかし、正特性サーミスタは一般的に製法
上の問題から使用者が必要とする抵抗値Ｒに対し量産性
を考慮すると抵抗値Ｒ±２０％程度の精度のものしか得
られなかったのが現実である。従って、正特性サーミス
タを電動機４８の保護に使用する場合、通常の掃除のと
きの電動機４８の負荷電流では動作せず、回転ブラシ５
１のロック時のような過大電流時にのみ動作するよう抵
抗値Ｒを設定することが設計上必要になっている。

【０００４】正特性サーミスタはその抵抗に流れる電流
により発熱したり外部環境によりその表面温度が決めら
れたキューリーポイントに達すると加速度的に抵抗値が
上昇し電流をカットするようになっている。

【０００５】その為、通常使用においては、正特性サー
ミスタが動作しやすい虞れがある抵抗値Ｒの上限Ｒ＋２
０％にては動作しないように使用し、ロック等の異常時
には抵抗値Ｒの下限Ｒ−２０％にて正特性サーミスタが
動作するように回転ブラシ５１と床面との隙間設定や、
ブラシの材質，硬度設定等に制約があった。

【０００６】ところが、このような床面との隙間やブラ
シの材質，硬度等は、床面からのゴミの除去に密接に関
係しており、ゴミを床面からかき上げる性能を上げるに
は、床面とブラシとの接触が大きく必要であり、従って
負荷電流も大きくならざるを得ない状況になっている。

【０００７】また、一方では吸込具の床面での操作性を
よくするため該吸込具の重量の大部分を占めている電動
機の小型軽量も必要になってきている。しかし、このよ
うな電動機の小型化は大型電動機に比べ駆動力不足にな
り通常使用時の負荷電流を増加させる結果になってい
る。

【０００８】従って、このような状況下において前述し
た正特性サーミスタに流れる電流は、従来は通常使用時
とロック時で大きな差があったため設計上大きな問題に
ならなかったが現在はその差が少なくなってきており、
そのため通常使用時においての電動機の早切れを防止す
るため正特性サーミスタを強制冷却する構造になってい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
強制冷却方式は掃除機本体の吸込力に依存しているた
め、使用者が手動で吸込力を変えた時や、ゴミが一杯た
まった時に冷却空気の不足により冷却不足となり、正特
性サーミスタが通常使用時に動作し、電動機が早切れす
る原因になっていた。

【００１０】また、このような早切れを防止するために
は正特性サーミスタを強く冷却すればよいが、そうする
とロック時の正特性サーミスタの動作が遅くなり電動機
の整流子面に過大電流が長時間流れることとなり（一般
的に吸込具に使用しているような電動機ではロック時間
が約２０秒を越えると整流子面が荒れる。）整流素子の
劣化が起こり寿命が短くなる欠点があった。

【００１１】また、室温で冷却しているため冬場のよう
に冷却空気が冷たいと正特性サーミスタが発熱しにくく
なり、従ってロック時の動作が遅くなり電動機の劣化を
招く欠点を有していた。

【００１２】本考案はこれの欠点を解決し正特性サーミ
スタの設定を容易にするとともに、室温の変化に影響さ
れることなく電動機のロック時等に電動機へ過大電流が
流れるのを早期に防止することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題を解消
するためのもので、吸込具本体内に回転自在に回転ブラ
シを設けると共に、該回転ブラシを伝達機構を介して回
転駆動させる電動機を設け、該電動機に過負荷が加わっ
た時に当該電動機を保護する正特性サーミスタを設け、
上記正特性サーミスタに直列若しくは並列に当該正特性
サーミスタの動作速度を速めるための抵抗を接続し、該
抵抗を上記正特性サーミスタの近傍に設けている。

【００１４】また、吸込具本体内に回転自在に回転ブラ
シを設けると共に、該回転ブラシを伝達機構を介して回
転駆動させる電動機を設け、該電動機に過負荷が加わっ
た時に当該電動機を保護する正特性サーミスタを設け、
上記正特性サーミスタを上記電動機の外表面に当接させ
て配設している。

【００１５】

【作用】上記構成の吸込具であれば、掃除時の外部環境
の変化により室温が変化して正特性サーミスタの冷却空
気が大きく変化しても、抵抗の発熱した熱を正特性サー
ミスタへ与えているので、室温の変化により正特性サー
ミスタの動作速度が左右されることはなく、電動機のロ
ック時の過大電流を早期に防止して電動機の劣化を防止
する。

【００１６】また、掃除時の外部環境の変化により室温
が変化して正特性サーミスタの冷却空気が大きく変化し
ても、電動機の熱を正特性サーミスタへ与えているの
で、室温の変化により正特性サーミスタの動作速度が左
右されることはなく、電動機のロック時の過大電流を早
期に防止して電動機の劣化を防止する。

【００１７】

【実施例】以下図面に示した本発明の実施例について詳
細に説明する。図１乃至図４は本発明の第１実施例を示
す図であり、吸込具本体１は上ケース５、下ケース６及
びカバー７により外郭を構成し、後端部に上下回動自在
な駆動パイプ８を備え、さらに該駆動パイプ８の先端に
回転自在な吸口パイプ９を連結する。

【００１８】下ケース６は絨毯用のそりとして作用する
もので、その下面前部に横長の吸塵開口部１０を形成し
かつ該開口部１０の後方にてゴム製のシール材１１を横
方向に配設している。又、下ケース６は下面前部にて前
車輪１２を、後部にて後車輪１３を備え、この前車輪１
２と後車輪１３とによって下ケース６の下面と床面との
間に一定の間隙を生じるようになっている。

【００１９】吸込具本体１の内部には上ケース５と下ケ
ース６との結合により回転ブラシ室１４と該ブラシ室１
４を駆動パイプ８側に連通させる連絡路１５とを形成
し、この回転ブラシ室１４と連絡路１５により吸塵開口
部１０から駆動パイプ８，吸口パイル９に至る吸塵通路
を形成する。又、吸込具本体１の内側両側には機構室１
６，１７を形成し、かつこの内側で連絡路１５の両側に
は電動機室１８と制御回路基板収納室１９を形成してお
り、この各室１６乃至１９は上記吸塵通路に対し適宜区
画されている。

【００２０】上ケース５の開口部２０は回転ブラシ室１
４に対面し回転ブラシ２にからみついた糸くず等を容易
に除去できるようにするためのもので、通常は着脱自在
なカバー７により閉塞している。バンパー２１は両ケー
ス５，６間に挾着され吸込具本体１の外周に位置するも
ので、両ケース５，６の結合面の密閉作用と障害物に対
する緩衝作用とをなすものである。

【００２１】回転ブラシ２は外周面にアジテータ２２及
びブラシ毛２３を１条または複数条螺旋状に設けた構造
であり、回転ブラシ室１４内にあって両端の軸２４を機
械室１６、１７内に突出し該機械室１６，１７内で軸受
組品２５により回転自在に軸支されている。

【００２２】上記軸受組品２５は軸受２６、軸受ホルダ
ー２７よりなり、機械室１６，１７内において上下動自
在に保持されている。即ち、機械室１６，１７を構成す
る下ケース６側において対峙する一対のリブ２９，２９
を一体に形成し、この両リブ２９，２９間の溝３０内に
軸受組品２５を位置させて該軸受組品２５が溝３０に沿
って上下動できるようになっている。従って、このよう
な軸受組品２５に軸支される回転ブラシ２も上下動自在
に設けられることになり、該回転ブラシ２は通常自重及
びスプリング３１の作用により下方に付勢され最下位に
位置している。尚、回転ブラシ室１４と機械室１６、１
７間の区画壁には回転ブラシ２の端部が挿通しかつ該回
転ブラシ２の上下動を許す程度の開口部３２を設けてあ
る。

【００２３】電動機３は直流マグネットモータであり、
電動機室１８内に設置され、その回転軸３３を機械室１
６内に突出し、該機械室１６内において、回転ブラシ２
の一方の軸２４との間に伝達機構４を介設する。この伝
達機構４は電動機３の回転軸３３に設けたプーリ３４、
回転ブラシ２の一方の軸２４に設けたギヤプーリ３５、
及び両プーリ３４，３５間に張設したタイミングベルト
３６よりなり、電動機３の回転を回転ブラシ２に伝達す
る。

【００２４】また、電動機３の回転軸３３の先端にも軸
受組品３７が設けられて、下ケース６に一体形成された
リブ４３内に保持されている。この電動機３の回転方向
は、掃除をするときの進行方向に合わせて回転ブラシ２
が回転するようにプーリ３４側から見て反時計方向に設
定している。尚、電動機３は前・後部に通気口を有し、
この通気口を介して内部を空気が流通できる構造になっ
ている。

【００２５】制御回路基板収納室１９は内部に正特性サ
ーミスタ３９及び該正特性サーミスタ３９の近傍に配設
された外部発熱抵抗３８を収めた制御回路４１を設ける
とともに該正特性サーミスタ３９を強制冷却するために
前・後部に通気口４４，４５を有し、この通気口４４，
４５を介して内部を空気が流通できる構造になってい
る。

【００２６】上記電動機３は図４に示すように図示しな
い電気掃除機本体の給電コード（図示せず）を介して電
源に、正特性サーミスタ３９，１００Ｖを降下する電圧
降下用抵抗器４０の直列回路を介して接続されており、
該正特性サーミスタ３９に並列に外部発熱抵抗３８が接
続されている。図中、４２は電波障害防止用コンデン
サ、４３は電動機３に内蔵されている全波整流器であ
る。

【００２７】吸込具を使用する際には、この吸込具を図
示しない電気掃除機本体に連通するホース，延長管に接
続し、掃除機本体を運転する。電動機３は正特性サーミ
スタ３９，外部発熱抵抗３８，電圧降下用抵抗器４０を
介して給電され回転を行う。このようにして構成された
吸込具は通常使用時には掃除機本体の吸気により正特性
サーミスタ３９及び外部発熱抵抗３８を冷却しながら電
動機３を駆動している。尚、外部発熱抵抗３８は通常使
用時の電流による発熱では正特性サーミスタ３９を動作
させないようなワット数に設定してある。

【００２８】このときに電動機３にロック等の過大電流
が流れると外部発熱抵抗３８にも過大電流が流れるた
め、該外部発熱抵抗３８が発熱し正特性サーミスタ３９
の表面温度を上昇させ、該正特性サーミスタ３９の過大
電流による温度上昇と相乗効果となり急速に正特性サー
ミスタ３９を高抵抗領域にもっていき電動機３の劣化を
防止する。

【００２９】図５は本発明の第２実施例を示すものであ
り、上記第１実施例と同一部分の詳細な説明は省略し、
相違点のみを説明する。図５に示すように、第２実施例
においては正特性サーミスタ３９に直列に外部発熱抵抗
器３８を接続したものであり、第１実施例と同様に外部
発熱抵抗器３８は通常使用時の電流による発熱では正特
性サーミスタ３９を動作させないようなワット数に設定
してある。

【００３０】このときに電動機３にロック等の過大電流
が流れると外部発熱抵抗３８にも過大電流が流れるた
め、該外部発熱抵抗３８が発熱し正特性サーミスタ３９
の表面温度を上昇させ、該正特性サーミスタ３９の過大
電流による温度上昇と相乗効果となり急速に正特性サー
ミスタ３９を高抵抗領域にもっていき電動機３の劣化を
防止する。

【００３１】図６は本発明の第３実施例を示すものであ
り、上記第１実施例と同一部分の詳細な説明は省略し、
相違点のみを説明する。図６に示すように、第３実施例
においては、外部発熱抵抗器３８を別途設けるかわり
に、正特性サーミスタ３９を制御回路基板１９ａに配設
し、該正特性サーミスタ３９を電動機３の外表面に当接
させて配設している。

【００３２】吸込具を使用する際には、この吸込具を図
示しない電気掃除機本体に連通するホース，延長管に接
続し、掃除機本体を運転する。電動機３は正特性サーミ
スタ３９，外部発熱抵抗３８，電圧降下用抵抗器４０を
介して給電され回転を行う。このようにして構成された
吸込具は通常使用時には掃除機本体の吸気により正特性
サーミスタ３９及び電動機３を冷却しながら電動機３を
駆動している。尚、正特性サーミスタ３９は夏場の通常
使用時の電流による電動機３の外表面の発熱では正特性
サーミスタ３９を動作させないような抵抗値に設定して
ある。

【００３３】このときに電動機３にロック等の過大電流
が流れると電動機３が発熱し当該電動機３の外表面の温
度が上昇し、この熱により正特性サーミスタ３９の表面
温度を上昇させ、該正特性サーミスタ３９の過大電流に
よる温度上昇と相乗効果となり急速に正特性サーミスタ
３９を高抵抗領域にもっていき電動機３の劣化を防止す
る。

【００３４】

【発明の効果】本発明の電気掃除機の吸込具は上記のよ
うな構成であるから、吸込具の小型化にともない回転ブ
ラシのロック時のような過大電流と通常使用時の電流の
が少ない低トルクの小型電動機の使用においても、抵抗
の発熱を利用して室温の変化に影響されることなく正特
性サーミスタの動作速度を速めることができ、電動機の
ロック時や過負荷時等の異常時の過大電流を早期に押さ
えることができ電動機の劣化を確実に防止する。

【００３５】また、電動機の外表面に正特性サーミスタ
を当接して配設させて該電動機の熱を効果的に利用して
室温の変化に影響されることなく正特性サーミスタの動
作速度を速めることができ、電動機のロック時や過負荷
時等の異常時の過大電流を早期に押さえることができ電
動機の劣化を確実に防止する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の電動機の吸込具を示し上
ケースを取り外し一部を断面図示した平面図である。

【図２】図１の軸受組品部分のＡ−Ａ′断面図である。

【図３】図１の吸込具のＢ−Ｂ′断面図である。

【図４】本発明の吸込具の電気回路図である。

【図５】本発明の第２実施例の電動機の吸込具を示す電
気回路図である。

【図６】本発明の第３実施例の電動機の吸込具を示し上
ケースを取り外し一部を断面図示した平面図である。

【図７】従来の一例の電動機の吸込具を示し上ケースを
取り外し一部を断面図示した平面図である。

【図８】従来の吸込具の電気回路図である。

【符号の説明】

１ 吸込具本体 ２ 回転ブラシ ３ 電動機 ４ 伝達機構 １８ 電動機室 １９ 制御回路基板収納室 ３８ 外部発熱抵抗器 ３９ 正特性サーミスタ ４０ 電圧降下用抵抗器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸込具本体内に回転自在に回転ブラシを
   設けると共に、該回転ブラシを伝達機構を介して回転駆
   動させる電動機を設け、該電動機に過負荷が加わった時
   に当該電動機を保護する正特性サーミスタを設けた電気
   掃除機の吸込具において、 上記正特性サーミスタに直列若しくは並列に当該正特性
   サーミスタの動作速度を速めるための抵抗を接続し、該
   抵抗を上記正特性サーミスタの近傍に設けたことを特徴
   とする電気掃除機の吸込具。
2. 【請求項２】 吸込具本体内に回転自在に回転ブラシを
   設けると共に、該回転ブラシを伝達機構を介して回転駆
   動させる電動機を設け、該電動機に過負荷が加わった時
   に当該電動機を保護する正特性サーミスタを設けた電気
   掃除機の吸込具において、 上記正特性サーミスタを上記電動機の外表面に当接させ
   て配設したことを特徴とする電気掃除機の吸込具。