JP2003339601A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力の制御を簡単にできる電気掃除機を提供
する。 【解決手段】 本体用バッテリ６で電動送風機５に電力
を供給する。ブラシ用バッテリ25で電動送風機５と入力
電圧が異なるブラシ用モータ23に電力を供給する。本体
用バッテリ６とブラシ用バッテリ25とから電動送風機５
とブラシ用モータ23とにそれぞれ供給する電力を別個に
制御できる。電動送風機５とブラシ用モータ23との駆動
状態に応じて電圧を複数の段階に分けて上下させる必要
がないので電力の制御を簡単にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動送風機を備え
た電気掃除機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電気掃除機は、掃除機本
体を備えており、この掃除機本体には、負荷である電動
送風機が収容されている。また、この掃除機本体内には
電動送風機の吸込側と連通した集塵部が形成されてお
り、掃除機本体におけるこの集塵部の吸込側には、接続
口である本体吸込口が開口して形成されている。さら
に、この本体吸込口には、ホース体、延長管および床ブ
ラシが順次連通接続されている。

【０００３】またさらに、床ブラシには、この床ブラシ
の下面から露出する回転体としての回転ブラシが回転可
能に軸支されている。また、床ブラシ内には、この回転
ブラシを回転駆動させる電動機としてのブラシ用モータ
が取り付けられている。このブラシ用モータは、電動送
風機と入力電圧が異なっている。

【０００４】さらに、掃除機本体内には、電動送風機お
よびブラシ用モータと電気的に接続され、これら電動送
風機およびブラシ用モータに電力を供給する電池として
の充電可能なバッテリが配設されており、この掃除機本
体内には、このバッテリから電動送風機およびブラシ用
モータに供給される電力の電圧を昇圧する昇圧回路を備
えた制御手段が配設されている。

【０００５】そして、制御手段は、ブラシ用モータによ
り回転ブラシを回転駆動させて被掃除面としての床面か
ら塵埃を掻き出すとともに、電動送風機を駆動させてこ
の回転ブラシにて掻き出した床面の塵埃を床ブラシから
吸い込んで、この塵埃を集塵部に集塵する。

【０００６】このとき、制御手段はこのバッテリの電圧
を測定しており、このバッテリの電圧がこれらブラシ用
モータおよび電動送風機の入力電圧に応じて予め設定さ
れた所定の閾値以下になった際には、昇圧回路をオンし
てこのバッテリからブラシ用モータおよび電動送風機に
供給される電力の電圧を昇圧してこれらブラシ用モータ
および電動送風機に供給する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
電気掃除機では、入力電圧が異なる電動送風機およびブ
ラシ用モータに一つのバッテリから電力を供給すること
により、このバッテリからこれら電動送風機およびブラ
シ用モータに供給される電力の電圧をこれら電動送風機
およびブラシ用モータそれぞれの駆動状態に応じて複数
の段階に分けて昇圧しなければならないなど、電力の制
御を簡単にすることが容易でないという問題点を有して
いる。

【０００８】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
で、電力の制御を簡単にできる電気掃除機を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の電気掃除機は、
電動送風機に電力を供給する第１の電池と、回転体を回
転駆動させる電動機と、この電動機に電力を供給する第
２の電池と、これら第１の電池および第２の電池から電
動送風機および電動機に供給される電力をそれぞれ制御
する制御手段とを具備したものである。そして、電動送
風機に第１の電池で電力を供給し、電動機に第２の電池
で電力を供給することにより、これら電動送風機および
電動機に供給される電力の電圧を別個に制御することが
可能になるため、制御手段による第１の電池および第２
の電池からそれぞれ電動送風機および電動機に供給され
る電力の制御を簡単にすることが可能になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電気掃除機の一実
施の形態の構成を図１および図２を参照して説明する。

【００１１】図１および図２において、１は掃除機本体
で、この掃除機本体１はサイクロン方式であり床面を走
行可能である。また、この掃除機本体１は、ケース体２
と、このケース体２の上部に後部が連結して回動により
上部を開放可能に覆って取り付けられる蓋体３とを備え
た本体ケース４を有している。また、ケース体２内にお
ける後側には、電動部である電動送風機５が収容されて
いる。

【００１２】また、この電動送風機５の前側である本体
ケース４内には、第１の電池としての二次電池である本
体用バッテリ６が取り外し可能に収容されている。この
本体用バッテリ６は、電動送風機５に電気的に接続され
ており、この電動送風機５に電力を供給している。この
本体用バッテリ６は、図示しない充電台を介して充電可
能となっている。

【００１３】さらに、ケース体２の両側には、一対の側
板部７がこのケース体２の後方に向けて突出するように
配設されている。これら一対の側板部７は、進行前後方
向の略中間部の前側の対向距離が次第に狭くなるように
内側に湾曲している。そして、これら一対の側板部７そ
れぞれにおける湾曲する前側部分には、電動送風機５に
連通して略前側側方に向けて開口する排気口８が複数穿
設されている。

【００１４】また、本体ケース４の蓋体３の前側には、
前方に向けて本体吸込口９が開口されている。この本体
吸込口９には、本体ケース４のケース体２内における前
側に着脱可能に取り付けられた集塵装置11が連通されて
いる。

【００１５】さらに、この集塵装置11は、電動送風機５
による吸込風とともに吸い込んだ塵埃を内部で旋回させ
て、この塵埃を自重による遠心分離により落下させて集
塵する塵埃分離部としてのダストカップ12を備えてい
る。このダストカップ12は、下端に図示しない底面開口
部が形成されており、この底面開口部は図示しない底面
部にて開閉可能に閉塞されている。

【００１６】そして、ダストカップ12の外側面には、掃
除機本体１から集塵装置11を取り外すまたは取り付ける
際に使用者が把持する、すなわち握る握り部としての略
コ字状のハンドル部13が一体的に設けられている。そし
て、このハンドル部13には、ダストカップ12の底面開口
部を開口させる図示しないレバーが取り付けられてい
る。このレバーを操作することにより、ダストカップ12
内に集塵された塵埃をこのダストカップ12に底面開口部
からこのダストカップ12の外部へと廃棄できる。

【００１７】一方、掃除機本体１の本体吸込口９には、
可撓性を有するホース体14の排気側である基端側が連通
されて着脱可能に接続される。このホース体14の吸気側
である先端側には、略く字状に屈曲した操作手段として
の手許操作部15が設けられている。この手許操作部15に
おける屈曲する部分の排気側である基端側に面する部分
には、電動送風機５のオン、オフ、および弱、中、強の
動作モードなどを設定する複数の設定ボタン16が設けら
れている。また、ホース体14の手許操作部15の吸気側で
ある先端側には、伸縮可能な接続管としての延長管17を
介して吸込口体としてのノズル体である床ブラシ18が着
脱可能に連通されて接続される。この結果、床ブラシ18
は、延長管17およびホース体14を介して電動送風機５の
吸込側と連通接続される。

【００１８】この床ブラシ18は、吸込側である先端側に
左右方向に長手方向を有した略矩形状のノズルケース21
を有しており、このノズルケース21には、このノズルケ
ース21の長手方向に沿って回転体としての回転清掃体で
ある略円筒形状の回転ブラシ22が、この回転ブラシ22の
周方向に沿って回転可能に軸支されている。

【００１９】また、このノズルケース21内には、電動機
としてのブラシ用モータ23が収容されている。このブラ
シ用モータ23は、電動送風機５と異なる入力電圧であ
る。さらに、このブラシ用モータ23は、無端状のチェン
24を介して回転ブラシ22と接続されており、このブラシ
用モータ23の回転をチェン24が回転ブラシ22に伝達する
ことにより回転ブラシ22をこの回転ブラシ22の周方向に
沿って回転駆動させる。

【００２０】そして、ノズルケース21内には、第２の電
池としての二次電池であるブラシ用バッテリ25が収容さ
れている。このブラシ用バッテリ25は、ブラシ用モータ
23に電気的に接続されており、このブラシ用モータ23に
電力を供給している。このブラシ用バッテリ25は、図示
しない充電台を介して充電可能となっている。

【００２１】また、掃除機本体１内における電動送風機
５の後側には、制御手段26が収容されている。この制御
手段26は、図２に示すように、マイクロコンピュータな
どの制御回路31を備えており、この制御回路31には、手
許操作部15の設定ボタン16が電気的に接続されており、
この設定ボタン16を介してこの制御回路31を制御する信
号としての手許入力32が入力される。さらに、この制御
回路31は、この制御回路31にて駆動を制御される第１の
駆動制御部としての電動送風機駆動制御部である本体側
駆動制御部33と電気的に接続されている。この本体側駆
動制御部33は、トランジスタ、あるいはトライアックな
どの図示しないスイッチング素子を備えている。

【００２２】またさらに、この本体側駆動制御部33は、
第１の昇圧回路としての電動送風機用昇圧回路である本
体側昇圧回路34、および電動送風機５とそれぞれ電気的
に接続されている。

【００２３】ここで、本体側昇圧回路34は、図示しない
コンデンサ、および電圧変換用のコイルなどを備え、こ
のコンデンサに充電される時間を変化させることで所定
の昇圧率を得る回路である。さらに、この本体側昇圧回
路34は、本体用バッテリ６から電動送風機５に供給され
ることで低下するこの本体用バッテリ６の出力を、この
本体用バッテリ６の電圧に応じて昇圧率を変化させて維
持する。

【００２４】そして、本体側駆動制御部33は、本体用バ
ッテリ６から電動送風機５に供給される電力の電圧を測
定しており、この電圧が予め設定された所定の閾値以下
になった際に、スイッチング素子を介して本体側昇圧回
路34をオンし、この本体側昇圧回路34にて所定の昇圧率
で昇圧した本体用バッテリ６の電力の電圧を電動送風機
５に供給する。

【００２５】一方、制御回路31は、この制御回路31にて
駆動を制御される第２の駆動制御部としての回転体駆動
制御部であるブラシ側駆動制御部35と電気的に接続され
ている。また、このブラシ側駆動制御部35は、本体側駆
動制御部33と同様に、トランジスタ、あるいはトライア
ックなどの図示しないスイッチング素子を備えており、
第２の昇圧回路としての電動機用昇圧回路であるブラシ
側昇圧回路36、およびブラシ用モータ23と電気的に接続
されている。

【００２６】ここで、このブラシ側昇圧回路36は、本体
側昇圧回路34と同様に、図示しないコンデンサに充電さ
れる時間を変化させることで所定の昇圧率を得る回路で
あり、ブラシ用バッテリ25からブラシ用モータ23に供給
されて低下するこのブラシ用バッテリ25の出力を、この
ブラシ用バッテリ25の電圧に応じて昇圧率を変化させて
維持するものである。

【００２７】そして、このブラシ側駆動制御部35は、ブ
ラシ用バッテリ25からブラシ用モータ23に供給される電
力の電圧を測定しており、この電圧が予め設定された所
定の閾値以下になった際に、スイッチング素子を介して
ブラシ側昇圧回路36をオンし、このブラシ側昇圧回路36
にて所定の昇圧率で昇圧したブラシ用バッテリ25の電力
の電圧をブラシ用モータ23に供給する。

【００２８】次に、上記一実施の形態の制御を図３に示
すフローチャートを参照して説明する。

【００２９】まず、制御手段26の制御回路31にて掃除機
本体１の本体吸込口９に流れる電流などを検知してこの
本体吸込口９にホース体14が接続されているかどうかを
判断し（ステップ１）、このホース体14が本体吸込口９
に接続されていないと判断した場合には、このステップ
１に戻る。

【００３０】次いで、このステップ１でホース体14が本
体吸込口９に接続されていると判断した場合には、制御
回路31にて延長管17の電流などを検知してこの延長管17
の先端側に床ブラシ18が接続されているかどうかを判断
し（ステップ２）、この延長管17の先端側に床ブラシ18
が接続されていないと判断した場合には、このステップ
２に戻る。

【００３１】一方、このステップ２で延長管17の先端側
に床ブラシ18が接続されていると判断した場合には、制
御回路31が本体側駆動制御部33を介して電動送風機５に
流れる電流を検知してこの電動送風機５がオフモードに
なっているかどうかを判断し（ステップ３）、この電動
送風機５がオフモードになっていると判断した場合に
は、ステップ１に戻る。

【００３２】また、このステップ３で電動送風機５がオ
フモードになっていないと判断した場合には、制御回路
31にて本体側駆動制御部33を介して電動送風機５が弱、
中、強のいずれのモードに設定されているかを検知し
（ステップ４）、この本体側駆動制御部33によりこれら
弱、中、強の各モードに応じて本体用バッテリ６から電
動送風機５に供給される電力の電圧を制御してこの電動
送風機５をオンして駆動させる（ステップ５）。

【００３３】次いで、制御回路31にて床ブラシ18をオン
にするかどうかを判断し（ステップ６）、この床ブラシ
18をオンにすると判断した場合には、この制御回路31に
てブラシ側駆動制御部35を介してブラシ用バッテリ25か
らブラシ用モータ23に供給される電力の電圧を制御して
ブラシ用モータ23をオンする（ステップ７）。すなわ
ち、ブラシ用モータ23は、電動送風機５が駆動した後に
のみ駆動する。そして、制御回路31にて本体側駆動制御
部33を介して本体用バッテリ６の電圧Ｖ_１を測定し、こ
の本体用バッテリ６の電圧Ｖ_１が予め設定された所定の
閾値Ｘ以下かどうかを判断する（ステップ８）。

【００３４】一方、ステップ６でこの床ブラシ18をオン
にしないと判断した場合には、ステップ８に進む。

【００３５】そして、ステップ８で制御回路31が本体用
バッテリ６の電圧Ｖ_１を予め設定された所定の閾値Ｘ以
下であると判断した場合には、本体側駆動制御部33にて
本体側昇圧回路34をオンして（ステップ９）本体用バッ
テリ６の電圧を予め設定された所定の昇圧率で昇圧して
電動送風機５に供給した後、制御回路31にてブラシ側駆
動制御部35を介してブラシ用バッテリ25の電圧Ｖ_２を測
定して、このブラシ用バッテリ25の電圧Ｖ_２が予め設定
された所定の閾値Ｙ以下かどうかを判断する（ステップ
10）。

【００３６】一方、ステップ８で本体用バッテリ６の電
圧Ｖ_１が予め設定された所定の閾値Ｘよりも大きいと判
断した場合には、ステップ10に進む。

【００３７】さらに、ステップ10でブラシ用バッテリ25
の電圧Ｖ_２が予め設定された所定の閾値Ｙ以下であると
判断した場合には、ブラシ側駆動制御部35にてブラシ側
昇圧回路36をオンして（ステップ11）ブラシ用バッテリ
25を予め設定された所定の昇圧率で昇圧してブラシ用モ
ータ23に供給し、このブラシ用モータ23を駆動させる。

【００３８】一方、ステップ10でブラシ用バッテリ25の
電圧Ｖ_２が予め設定された所定の閾値Ｙよりも大きいと
判断した場合には、ステップ１に戻る。

【００３９】次に、上記一実施の形態の掃除動作を説明
する。

【００４０】まず、掃除機本体１の本体吸込口９にホー
ス体14の基端側を接続するとともに、手許操作部15の先
端側に延長管17を接続し、さらに、この延長管17の先端
側に床ブラシ18を接続する。

【００４１】さらに、掃除機本体１から導出された図示
しない電源コードを、壁面などに設けられた商用交流電
源に差し込んだ後、手許操作部15を把持し、この手許操
作部15の所定の設定ボタン16をオンする。

【００４２】すると、掃除機本体１内の電動送風機５が
駆動して、床ブラシ18の先端側から外気が吸い込まれる
とともに、この床ブラシ18から吸い込まれた吸気風は、
延長管17、手許操作部15、およびホース体14を順次通過
した後、本体吸込口９から集塵装置11のダストカップ12
へと吸気される。

【００４３】このとき、このダストカップ12により塵埃
が遠心分離され、本体吸込口９から空気とともに吸い込
まれた塵埃がこの空気から分離されて、この分離された
塵埃がダストカップ12内に集塵される。

【００４４】そして、このダストカップ12を通過した吸
気風は、電動送風機５へと吸気された後、この電動送風
機５により排気風として排気口８から本体ケース４の外
部へと排気される。

【００４５】上述したように、上記一実施の形態によれ
ば、本体用バッテリ６で電動送風機５に電力を供給する
とともに、床ブラシ18のノズルケース21に収容したブラ
シ用バッテリ25でこの電動送風機５と入力電圧が異なる
ブラシ用モータ23に電力を供給する。この結果、これら
本体用バッテリ６およびブラシ用バッテリ25から電動送
風機５およびブラシ用モータ23にそれぞれ供給される電
力の電圧を別個に制御できるため、たとえば一つのバッ
テリにてこれら電動送風機５およびブラシ用モータ23に
電力を供給する場合のように、これら電動送風機５およ
びブラシ用モータ23の駆動状態に応じてこのバッテリの
電圧を複数の段階に分けて上下させるなどの必要がない
ので、電力の制御を簡単にできる。

【００４６】また、本体用バッテリ６およびブラシ用バ
ッテリ25の電圧を、それぞれ電動送風機５およびブラシ
用モータ23の駆動状態にのみ応じて制御すればよいた
め、これら本体用バッテリ６およびブラシ用バッテリ25
の電圧の昇圧率をそれぞれ別個にでき、これら本体用バ
ッテリ６およびブラシ用バッテリ25の電力を必要以上に
損失せず効率よく使用できる。

【００４７】さらに、電動送風機５およびブラシ用モー
タ23に、本体用バッテリ６およびブラシ用バッテリ25か
らそれぞれ別個に電力を供給するため、これら電動送風
機５およびブラシ用モータ23のいずれか一方の駆動状態
により、いずれか他方の駆動状態が低下するなどの影響
を抑制できる。

【００４８】そして、本体側駆動制御部33と本体側昇圧
回路34、およびブラシ側駆動制御部35とブラシ側昇圧回
路36を共通の制御回路31にて制御するため、制御回路31
を複数設けて本体側駆動制御部33と本体側昇圧回路34、
およびブラシ側駆動制御部35とブラシ側昇圧回路36をそ
れぞれ別の制御回路31で制御する場合と比較して、制御
手段26の構成をより簡単にできる。

【００４９】またさらに、ブラシ用モータ23を、電動送
風機５が駆動した後にのみ駆動させるため、このブラシ
用モータ23が単独で動作するなどの誤動作を防止でき、
使い勝手を向上できる。

【００５０】また、床ブラシ18のノズルケース21内にブ
ラシ用バッテリ25を収容したことにより、本体用バッテ
リ６からホース体14、手許操作部15、および延長管17を
経由してブラシ用モータ23に接続される電力供給用のリ
ード線などが必要ないため、これらホース体14、手許操
作部15、および延長管17の内部の構造を簡略化でき、塵
埃の吸込風路をより大きく確保できる。

【００５１】なお、上記一実施の形態において、制御手
段26は、ブラシ用モータ23の代わりに、電動送風機５の
図示しない補助送風機、床ブラシ18の図示しない補助走
行輪、掃除機本体１の図示しない補助走行輪、あるいは
掃除機本体１内に配設された図示しないファンなどの回
転体を回転させる図示しない電動機の駆動を制御させて
もよい。

【００５２】また、本体側昇圧回路34は、電動送風機５
の入力電圧が本体用バッテリ６の最初の電圧よりも大き
い場合には、この本体用バッテリ６を最初から昇圧する
制御にしてもよい。

【００５３】さらに、所定の閾値Ｘ，Ｙは、それぞれ複
数設けて電動送風機５およびブラシ用モータ23の駆動を
それぞれ複数の段階に制御してもよい。

【００５４】そして、充電式の掃除機であれば、たとえ
ばハンディタイプなど他のタイプの掃除機にも適用でき
る。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、電動送風機に第１の電
池で電力を供給し、電動機に第２の電池で電力を供給す
ることにより、これら電動送風機および電動機に供給さ
れる電力を別個に制御することが可能になるため、制御
手段による第１の電池および第２の電池からそれぞれ電
動送風機および電動機に供給される電力の制御を簡単に
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気掃除機の一実施の形態を示す斜視
図である。

【図２】同上電気掃除機を示すブロック図である。

【図３】同上電気掃除機の制御手段の制御を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ 掃除機本体 ５ 電動送風機 ６ 第１の電池としての本体用バッテリ 18 吸込口体としての床ブラシ 23 電動機としてのブラシ用モータ 25 第２の電池としてのブラシ用バッテリ 26 制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動送風機を収容した掃除機本体と、 前記電動送風機に電力を供給する第１の電池と、 回転体を回転駆動させる電動機と、 この電動機に電力を供給する第２の電池と、 これら第１の電池および第２の電池から前記電動送風機
   および電動機に供給される電力をそれぞれ制御する制御
   手段とを具備したことを特徴とした電気掃除機。
2. 【請求項２】 電動送風機の吸込側に連通接続される吸
   込口体を具備し、 電動機は、この吸込口体に設けられたことを特徴とした
   請求項１記載の電気掃除機。