JPH08299235A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気掃除機に関し、障害物を検出して自動的
に電動送風機の入力を制御できると共に、配線数を削減
できるようにした電気掃除機の提供を目的とする。 【構成】 床用吸込具９に障害物の接触を検出する壁面
検出スイッチ１８を設け、手元制御回路３３と壁面検出
スイッチ１８とを並列接続して、前記手元制御回路３３
を制御部の手元キー読取入力３４に接続する信号線３６
を、壁面検出スイッチ１８を手元キー読取入力３７に接
続する信号線３６に共用し、壁面検出スイッチ１８が障
害物との接触を検出した時に主制御部２４を介して電動
送風機２５の入力を増大させ、又は最大値に切り替えさ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気掃除機に関し、特
に壁や家具などの障害物を検出し、自動的に電動送風機
の入力を制御できると共に、配線数を削減できるように
した電気掃除機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、使用状態を検出して電動送風機の
入力を自動制御するようにした電気掃除機として、例え
ば特開昭５７−７５６２３号公報には、集塵室の圧力を
圧力検出装置によって検出して、電動送風機の入力を制
御する電気掃除機がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の電気掃除機で
は、集塵室内の塵の溜まり具合や床用吸込具の床への吸
い着き具合によって電動送風機の入力を増大させ、吸引
力を高めることができるが、その他の使用状態に対応し
て電動送風機入力を制御することはできない。

【０００４】このため、例えば、壁際やテーブルの脚の
周りなどの塵や埃が溜まり易い所では、使用者が手元ス
イッチを操作して吸引力を上げなければ、吸い残しが生
じたり、吸い込みに時間がかかるという問題がある。し
かも、床用吸込口を障害物に近づけたり、障害物から遠
ざけたりする度にこの手元スイッチを切替え操作するこ
とは結構面倒である。

【０００５】そこで、床用吸込具に障害物との接触を検
出する検出部を設け、この検出部が障害物を検出した時
に電動送風機の入力を増大させることを試みたのである
が、この場合には、掃除機本体から手元操作部への配線
と、検出部への配線とが必要になり、更に床用吸込具に
電動式の回転ブラシを設ける場合には、これらの配線に
加えて、掃除機本体から回転ブラシを駆動するブラシモ
ータへの配線を付加する必要があり、配線が複雑になる
という問題があることが分かった。

【０００６】本発明は、上記の事情を考慮してなされた
ものであり、壁や家具などの障害物を検出し、自動的に
電動送風機の入力を制御できると共に、配線数を削減で
きるようにした電気掃除機の提供を目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、電動送風機と
これの入力を制御する制御部を備える掃除機本体、制御
部を操作する手元制御回路及び掃除機本体に接続される
床用吸込具とを備える電気掃除機を前提とするものであ
り、上記の目的を達成するため、次のような手段を講じ
ている。

【０００８】即ち、本発明の第１の電気掃除機では、前
記床用吸込具に障害物の接触を検出する検出部を設け、
前記手元制御回路と検出部とを並列接続して、前記手元
制御回路を制御部の手元キー読取入力に接続する信号線
を、検出部を手元キー読取入力に接続する信号線に共用
し、検出部が障害物との接触を検出した時に制御部を介
して電動送風機の入力を増大させ、又は最大値に切り替
えさせることを特徴とする。

【０００９】又、本発明の第１の電気掃除機において、
特に前記床用吸込具に回転ブラシと、これを駆動するブ
ラシモータとを設け、掃除機本体からブラシモータに接
続した１対の動力線を、検出部を制御部の手元キー読取
入力に接続する信号線及び前記手元制御回路を制御部の
手元キー読取入力に接続する信号線に共用し、ブラシモ
ータへの電流の停止期間内に検出部及び手元制御回路か
ら手元キー読取入力がデータを読み取るようにすること
ができる。

【００１０】本発明の第２の電気掃除機では、前記床用
吸込具に障害物の接触を検出する検出部と、回転ブラシ
と、これを駆動するブラシモータとを設け、掃除機本体
からブラシモータに接続した１対の動力線を、検出部を
制御部の手元キー読取入力に接続する信号線に共用し、
ブラシモータへの電流の停止期間内に検出部から制御部
の手元キー読取入力にデータを読取らせ、検出部が障害
物を検出した時に制御部を介して電動送風機の入力を増
大させ、又は最大値に切り替えさせることを特徴とす
る。

【００１１】更に、本発明の第１又は第２の電気掃除機
において、前記制御部が制御データテーブルとして、障
害物検出時用の手元キー読取データテーブルと、通常時
の手元キー読取データテーブルとを備え、検出部の検出
結果に基づいて障害物検出時用又は通常時の手元キー読
取データテーブルを選択使用するように構成することが
できる。

【００１２】

【作用】本発明によれば、前記手元制御回路と検出部と
が手元キー読取入力に並列接続されているので、床用吸
込具が障害物に接触していない通常時には、手元制御回
路の抵抗値が手元キー読取入力に読み取られ、床用吸込
具が障害物に接触すると、検出手段が作動して手元制御
回路の抵抗値と並列に接続された検出手段の抵抗値との
合成抵抗が手元キー読取入力に読み取られる。従って、
手元キー読取入力の読取値によって床用吸込具が障害物
に接触しているか否を制御部で判定することができ、こ
の判定結果に従って制御部で電動送風機の入力を増大さ
せ、又は最大値に切り替えさせる。

【００１３】又、手元制御回路と検出部とが手元キー読
取入力に並列接続されるので、掃除機本体と手元制御回
路との間、手元制御回路と検出部との間をそれぞれ２本
の信号線で結ぶことができ、配線数を削減することがで
きる。

【００１４】本発明において、前記床用吸込具に回転ブ
ラシとこれを駆動するブラシモータとを設け、掃除機本
体からブラシモータに接続した１対の動力線を、前記手
元制御回路を制御部の手元キー読取入力に接続する信号
線と、検出部を手元キー読取入力に接続する信号線とに
共用すると共に、ブラシモータへの通電と手元キー読取
のタイミングとを互いに逆位相に制御する場合には、ブ
ラシモータ及び検出部が設けられる床用吸込具と手元制
御回路が設けられる手元操作部との間、手元操作部と掃
除機本体との間をそれぞれ２本の動力線兼信号線で結ぶ
ことができ、信号線の数を更に削減させることができ
る。

【００１５】又、本発明において、前記制御部が制御デ
ータテーブルとして、障害物検出時用の手元キー読取デ
ータテーブルと、通常時の手元キー読取データテーブル
とを備え、検出部の検出結果に基づいて障害物検出時用
又は通常時の手元キー読取データテーブルを選択使用す
る場合には、通常時及び障害物検出時の手元キーの読み
分けが正確になる。

【００１６】

【実施例】本発明の一実施例に係る電気掃除機を図面に
基づいて具体的に説明すれば、以下の通りである。

【００１７】図３の斜視図に示すように、この電気掃除
機の掃除機本体１の前部内には集塵室が、後部内には電
動送風機がそれぞれ収納され、掃除機本体１の前部上側
は集塵室を開閉する蓋体２で覆われ、後壁３には排気口
が形成され、前面には吸込口４が形成される。

【００１８】この吸込口４に差し込まれるホース５の先
端部には手元操作部６と把手７とが設けられ、このホー
ス５の先端に更に延長パイプ８を介して床用吸込具９が
接続される。

【００１９】図４の断面図に示すように、この床用吸込
具９の吸込具本体１０の下面には吸込口１１が開口さ
れ、この吸込口１１内に回転ブラシ１２が設けられる。
又、図５の正面図に示すように、この吸込具１０の前面
には、吸込口１１とほぼ同じ幅の開口１３が形成され、
この開口１３を開閉する閉塞体１４が設けられる。

【００２０】図６に示すように、この開閉体１４は吸込
具本体１０の周囲縁とベースフレーム１５とに挟持され
た例えばゴムで作られたバンパー１６と一体に形成さ
れ、バンパー１６の前部が障害物によって後方に押し込
まれた時に、凹部１７を支点にして前上方向に折れ上が
って開口１３を開放するようにしている。

【００２１】又、図６と図５に示すように、バンパー１
６の前部が後方に押し込まれた時にオンに切り替わる壁
面検出スイッチ１８が設けられる。このように壁面検出
スイッチ１８を吸込具本体１０内に設けることにより、
塵埃が壁面検出スイッチ１８及びその周囲に侵入するこ
とを防止できると共に、他物との衝突及びこれによる破
損から壁面検出スイッチ１８を保護することができる。

【００２２】なお、吸込具本体１０前部の左右両側部に
は移動用のローラ１９が回転自在に支持されている。

【００２３】図１の回路図に示すように、交流電源２０
の電圧をトランス２１で降圧させ、全波整流回路２２で
整流した後、定電圧素子２３によってマイクロコンピュ
ータからなる主制御部２４を駆動する駆動電圧（例え
ば、５Ｖ）を得ている。

【００２４】電動送風機２５は交流動力線２６を介して
交流電源２０に直列に接続され、この交流動力線２６に
介在させたトライアックを含む本体モータ制御部２７は
主制御部２４から出力される制御信号が入力される間だ
けオンとなり、電動送風機２５に交流が供給される。こ
の交流の電圧は主制御部２４から出力される制御信号の
電圧に対応して段階的に切り替えられる。

【００２５】上記回転ブラシ１２を駆動するブラシモー
タ２８は、第２の交流動力線２９を介して交流電源２０
に直列に接続され、この交流動力線２９に介在させたト
ライアックを含むブラシモータ制御部３０は主制御部２
４から出力される制御信号が入力される間だけオンとな
り、ブラシモータ２８に交流が供給される。この交流の
電圧も主制御部２４から出力される制御信号の電圧に対
応して段階的に切り替えられる。

【００２６】前記手元操作部６内には複数の直列接続さ
れた抵抗３１をキー３２で短絡でき、キー３２の多重操
作時には上位側キー（抵抗値が小さくなる側のキー）を
優先するようにした手元制御回路３３が設けられてい
る。この手元制御回路３３の一端は掃除機本体９内で接
地され、他端は主制御部２４の手元キー読取入力３４に
接続される。

【００２７】前記吸込具本体１０内に設けた壁面検出ス
イッチ１８は吸込具本体１０内で抵抗３５と直列に接続
され、更に、手元操作部６内で手元制御回路３３と並列
に接続される。これにより、手元制御回路３３から掃除
機本体１側では、壁面検出スイッチ１８の信号線と手元
制御回路３３を主制御部２４の手元キー読取入力３４に
接続する信号線３６及び手元制御回路３３を掃除機本体
１内で接地する信号線３７とが互い他方に兼用されるこ
とになり、配線数を削減することができる。

【００２８】前記定電圧回路２３の出力は、手元キー読
取入力３４に接続された信号線３６に接続され、従っ
て、手元制御回路３４のすべてのキー３２が開かれ、壁
面検出スイッチ１８がオフである時には、手元キー読取
入力３４に抵抗３８で降圧された定電圧回路２３の出力
電圧が印加される。

【００２９】手元制御回路３３のキー３２が操作される
と、操作されたキーの内の最上位のキー３２が優先さ
れ、その最上位のキー３２よりも定電圧回路２３側の抵
抗３１と抵抗３８との分圧が手元キー読取入力３４に印
加される。

【００３０】更に、壁面検出スイッチ１８がオンになる
と、最上位のキー３２よりも定電圧回路２３側の抵抗３
１及び抵抗３５からなる合成抵抗と抵抗３８との分圧が
手元キー読取入力３４に印加される。

【００３１】前記主制御部２４には、制御テーブルとし
て、図２に示す２つのデータテーブル３９・４０が内蔵
されている。壁面検出スイッチ１８がオフになっている
通常時には、主制御部２４は左側に示す通常時用手元キ
ー読取データテーブル３９を参照して、手元キー読取入
力３４に印加されている電圧から手元制御回路３３の状
態を判定し、その状態に対応する信号値を有する制御信
号を本体モータ制御部２７やブラシモータ制御部３０に
出力する。

【００３２】このテーブルの使用中に壁面検出スイッチ
１８がオンとなり、壁面検出ありと判定した主制御部２
４はテーブルを右側に示す障害物検出時用手元キー読取
データテーブル４０に切替えて、手元キー読取入力３４
に印加されている電圧から手元制御回路３３の状態を判
定し、その状態に対応する信号値を有する制御信号を本
体モータ制御部２７やブラシモータ制御部３０に出力す
る。

【００３３】従って、吸込具本体１０が壁、机などの障
害物に接触して、壁面検出スイッチ１８がオンになると
自動的に本体モータ制御部２７やブラシモータ制御部３
０に出力される制御信号値（駆動電源との電位差）が大
きくなり、電動送風機２５やブラシモータ２８の入力が
増大され、あるいは、最大にされ、吸引力が増大され
る。しかも、この時には、吸込具本体１０の前面の開口
１３が開放されているので、吸込口１１から離れた床用
吸込具９の前面から一層効果的に塵や埃を吸入すること
ができ、吸い残しを防止できると共に、吸い取りに要す
る時間を短縮することができる。

【００３４】この障害物検出時用手元キー読取データテ
ーブル４０を使用中に壁面検出スイッチ１８がオフにな
ると、手元キー読取入力３４に印加されている電圧が一
段高くなり、主制御部２４はテーブルを元の通常時用手
元キー読取データテーブル３９に切替えて、手元キー読
取入力３４に印加されている電圧から手元制御回路３３
の状態を判定し、その状態に対応する信号値を有する制
御信号を本体モータ制御部２７やブラシモータ制御部３
０に出力する。

【００３５】従って、吸込具本体１０が壁、机などの障
害物から離れて壁面検出スイッチ１８がオフになると自
動的に本体モータ制御部２７やブラシモータ制御部３０
に出力される制御信号値（駆動電源との電位差）が小さ
くなり、電動送風機２５やブラシモータ２８の入力が減
少される。

【００３６】図７の回路図に示す本発明の他の実施例で
は、壁面検出スイッチ１８及び抵抗３５が吸込具本体１
０内でブラシモータ２８に並列に接続され、第２の交流
動力線２９が壁面検出スイッチ１８の信号線に兼用さ
れ、第２の交流動力線２９の電流が電流検出部４１によ
って検出される。

【００３７】壁面検出スイッチ１８がオンになると第２
の交流動力線２９の抵抗値が減少し、図８に示すよう
に、第２の交流動力線２９の電流は通常時の電流の範囲
よりも大きくなる。この通常時の電流の範囲の上限より
も大きい電流をしきい値とし、検出電流がそのしきい値
を上回る時に電流検出部４１が検出信号を主制御部２４
に出力し、この検出信号に基づいて主制御部２４が壁面
の検出を判定し、検出信号がない場合には主制御部２４
が通常時であると判定することになる。

【００３８】この実施例のその他の構成、作用ないし効
果は上記の一実施例のそれらと同様であるので、重複を
避けるため同一符号を付しこれらの説明は省略する。

【００３９】なお、この実施例において、壁面検出スイ
ッチ１８をブラシモータ２８と直列に接続し、第２の交
流動力線２９の電流を電流検出部４１で監視するように
してもよい。

【００４０】図９の回路図に示す本発明の他の実施例で
は、ブラシモータ２８が交流電源２０に接続した全波整
流回路４２に半波動力線４３を介して直列に接続され、
この半波動力線４３にブラシモータ制御部３０を介在さ
せている。又、半波動力線４３の正極側は逆接続ダイオ
ード４４を介して主制御部２４に設けた手元キー読取入
力３４に接続されると共に、読取制御用のスイッチング
素子４５を介して接地される。

【００４１】前記壁面検出スイッチ１８及び抵抗３６は
吸込具本体１０内でブラシモータ２８と並列に半波動力
線４３に接続され、手元制御回路３３は手元操作部６内
で壁面検出スイッチ１８及び抵抗３６並びにブラシモー
タ２８と並列に半波動力線４３に接続される。したがっ
て、この実施例では、床用吸込具９と手元操作部６との
間の配線は２本の半波動力線４３だけとなり、又、手元
操作部６と掃除機本体１との間の配線も２本の半波動力
線４３だけとなり、更に配線の本数を削減することがで
きる。

【００４２】前記スイッチング素子４５は主制御回路２
４から、図１０の下側に示すように、交流電源２０のゼ
ロクロス点に同期し、交流の半波の間オンになり、続く
半波の間オフになる読込制御信号を入力し、図１０の上
側に示すように、この読込制御信号がオンの間導通して
全波整流された全波整流回路４２の出力を接地して０に
する。

【００４３】壁面検出スイッチ１８がオフの場合、この
スイッチング素子４５が導通している間、定電圧回路２
３から出力される駆動電圧が手元制御回路３３、掃除機
本体１内でブラシモータ２８と並列に半波動力線４３に
接続された抵抗４６に印加され、これらの合成抵抗とス
イッチング素子４５の接地線に介在させた抵抗４７との
分圧が主制御部２４に設けた手元キー読取入力３４に印
加され、読み取られることになる。

【００４４】壁面検出スイッチ１８がオンの場合、この
スイッチング素子４５が導通している間、定電圧回路２
３から出力される駆動電圧が手元制御回路３３、抵抗４
６及び抵抗３６に印加され、これらの合成抵抗と抵抗４
７との分圧が主制御部２４に設けた手元キー読取入力３
４に印加され、読み取られることになる。

【００４５】従って、壁面検出スイッチ１８がオンかオ
フかによって手元キー読取入力３４に印加される電圧が
高低切替えられる、この切替えに基づいて主制御部２４
が障害物の有無を判定することになる。

【００４６】この実施例においては、ブラシモータ２８
に供給される電流が半波周期でオンオフされる半波電流
であるが、全波整流回路４２に代えて半波整流回路を用
いてもこのような電流を得ることができる。

【００４７】又、例えば読取制御信号を図１１の下側に
示すように交流電源２０の半周期に１回の割合で半波よ
りも短い期間にわたって位相制御して出力させ、これに
より、図１１の上側に示すようにブラシモータ２８に供
給される電流を増大させることも可能である。

【００４８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の第１の
電気掃除機は、床用吸込具に障害物の接触を検出する検
出部を設け、検出部が障害物との接触を検出した時に制
御部を介して電動送風機の入力を増大させ、又は最大値
に切り替えさせるので、壁面、机の足などの障害物に床
用吸込具の前面が接触すると、自動的に障害物の検出を
判定し、電動送風機の入力を増大させ、又は最大値に切
り替えて吸引力を高めることができる。

【００４９】その結果、障害部位の近くでわざわざ手元
操作部を操作して吸引力を高めなくても自動的に吸引力
が高められ、塵や埃が溜まり易い障害物の間際から効率
良く塵や埃を吸引することができ、吸い残しを防止でき
ると共に、短時間で障害物の間際から塵や埃を吸い取る
ことができる。

【００５０】また、手元制御回路と検出部とを並列接続
して、前記手元制御回路を制御部の手元キー読取入力に
接続する信号線を、検出部を手元キー読取入力に接続す
る信号線に共用しているので、配線数を削減することが
できる。

【００５１】本発明の第１の電気掃除機において、前記
床用吸込具に回転ブラシと、これを駆動するブラシモー
タとを設け、掃除機本体からブラシモータに接続した１
対の動力線を、検出部を制御部の手元キー読取入力に接
続する信号線及び前記手元制御回路を制御部の手元キー
読取入力に接続する信号線に共用し、ブラシモータへの
電流の停止期間内に検出部及び手元制御回路から手元キ
ー読取入力がデータを読み取る場合には、更に配線の共
用度が進められ、配線数を一層削減することができ、例
えば床用吸込具と手元操作部との間で延長パイプに沿っ
て設ける配線数と、手元操作部と掃除機本体との間でホ
ースに沿って設ける配線数とをそれぞれ２本まで削減す
ることができる。

【００５２】本発明の第２の電気掃除機では、床用吸込
具に障害物の接触を検出する検出部を設け、検出部が障
害物との接触を検出した時に制御部を介して電動送風機
の入力を増大させ、又は最大値に切り替えさせるので、
壁面、机の足などの障害物に床用吸込具の前面が接触す
ると、自動的に障害物の検出を判定し、電動送風機の入
力を増大させ、又は最大値に切り替えて吸引力を高める
ことができる。

【００５３】その結果、障害部位の近くでわざわざ手元
操作部を操作して吸引力を高めなくても自動的に吸引力
が高められ、塵や埃が溜まり易い障害物の間際から効率
良く塵や埃を吸引することができ、吸い残しを防止でき
ると共に、短時間で障害物の間際から塵や埃を吸い取る
ことができる。

【００５４】又、ブラシモータを電源に接続する動力線
を検出部を制御部の手元キー読取入力に接続する信号線
に共用し、ブラシモータへの電流の停止期間内に検出部
から手元キー読取入力がデータを読み取るので、ブラシ
モータへの動力線と検出部への信号線とが共用されるの
で配線数を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の回路図である。

【図２】本発明の一実施例に用いられる制御データテー
ブルの模式図である。

【図３】本発明の一実施例の斜視図である。

【図４】本発明の一実施例の床用吸込具の要部を縦断し
た側面図である。

【図５】本発明の一実施例の床用吸込具の正面図であ
る。

【図６】本発明の一実施例の床用吸込具の要部を縦断し
た拡大側面図である。

【図７】本発明の他の実施例の回路図である。

【図８】本発明の他の実施例の半波動力線の電流波形図
である。

【図９】本発明の又他の実施例の回路図である。

【図１０】本発明の又他の実施例のブラシモータ印加電
圧及び読込制御信号の電圧波形図である。

【図１１】本発明の又他の実施例の変形例のブラシモー
タ印加電圧及び読込制御信号の電圧波形図である。

【符号の説明】

１ 掃除機本体 ９ 床用吸込具 １２ 回転ブラシ １８ 壁面検出スイッチ ２０ 電動送風機 ２４ 主制御部 ２８ ブラシモータ ２９ 交流動力線 ３３ 手元制御回路 ３４ 手元キー読込入力 ３６、３７ 信号線 ４３ 半波動力線 ３９、４０ 手元キー読取データテーブル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動送風機とこれの入力を制御する制御
   部を備える掃除機本体、制御部を操作する手元制御回路
   及び掃除機本体に接続される床用吸込具とを備える電気
   掃除機において、 前記床用吸込具に障害物の接触を検出する検出部を設
   け、前記手元制御回路と検出部とを並列接続して、前記
   手元制御回路を制御部の手元キー読取入力に接続する信
   号線を、検出部を手元キー読取入力に接続する信号線に
   共用し、検出部が障害物との接触を検出した時に制御部
   を介して電動送風機の入力を増大させ、又は最大値に切
   り替えさせることを特徴とする電気掃除機。
2. 【請求項２】 前記床用吸込具に回転ブラシと、これを
   駆動するブラシモータとを設け、掃除機本体からブラシ
   モータに接続した１対の動力線を、検出部を制御部の手
   元キー読取入力に接続する信号線及び前記手元制御回路
   を制御部の手元キー読取入力に接続する信号線に共用
   し、ブラシモータへの電流の停止期間内に検出部及び手
   元制御回路から手元キー読取入力がデータを読み取る請
   求項１に記載の電気掃除機。
3. 【請求項３】 電動送風機とこれの入力を制御する制御
   部を備える掃除機本体、制御部を操作する手元制御回路
   及び掃除機本体に接続される床用吸込具とを備える電気
   掃除機において、 前記床用吸込具に障害物の接触を検出する検出部と、回
   転ブラシと、これを駆動するブラシモータとを設け、掃
   除機本体からブラシモータに接続した１対の動力線を、
   検出部を制御部の手元キー読取入力に接続する信号線に
   共用し、ブラシモータへの電流の停止期間内に検出部か
   ら制御部の手元キー読取入力にデータを読取らせ、検出
   部が障害物を検出した時に制御部を介して電動送風機の
   入力を増大させ、又は最大値に切り替えさせることを特
   徴とする電気掃除機。
4. 【請求項４】 前記制御部が制御データテーブルとし
   て、障害物検出時用の手元キー読取データテーブルと、
   通常時の手元キー読取データテーブルとを備え、検出部
   の検出結果に基づいて障害物検出時用又は通常時の手元
   キー読取データテーブルを選択使用する請求項１ないし
   ３の何れかに記載の電気掃除機。