JPH0252620A - 電気掃除機のパワーブラシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はパワーブラッシを備えた電気掃除機のパワーコ
ントローラ回路の改良に関するものである。

［従来の技術］ 近来一般住宅におけるじゅうたんの利用が普及するにつ
れて、家庭用電気掃除機もじゅうたん床清掃のためのパ
ワーブラッシを具備するものが増加してきている。

第６図は上記パワーブラッシの（ａ）は平面断面図、（
ｂ）は側面断面図で、図中１はケーシング、２は空気吸
入口、３はロータリブラッシ、３ａはそのブラック、４
はモータ、５はベルト、６は制御部、７は床面、８はホ
ース取り付は部１．９は車輪、１０はコネクタである。

図に見るように、パワーブラッシは空気吸入口２の上面
に配置したロータリブラッシ３をモータ４及びベルト５
で駆動するように構成されている。

パワーブラッシを使用してじゅうたん床を清掃する場合
、モータ４に通電してロークリブラック３を回転させる
と、ロークリブラック３のブラック３ａがじゅうたんの
毛脚間の埃を叩き出しそれを空気とともに吸引するので
、じゅうたん床の清掃に効果をあげるのである。なお板
床面やたたみ床面を清掃する場合は、ロータリブラッシ
３は回転させず吸引口２からの空気吸引のみである。ま
たモータ４への給電はコネクタ１０に接続するコードに
よって行う。

［発明が解決しようとする課題］ ところで上記ロータリブラッシは、じゅうたん床の場合
のみ回転使用し、板床やたたみ床では回転は停止させる
というように、床面の状態により選択使用されるが−１
このロークリブラッシの選択使用の動作は自動的に行な
われることが好ましい。

またパワーブラッシが床面を離れているすなわち清掃を
休止している時は、無駄な電力消費を避ける意味から、
ロータリブラッシへの通電は自動的に遮断されることが
望ましい。

こうした希望や条件を満たすために、電気掃除機のパワ
ーブラッシにおいて、床面の状態を判別しその状態に応
じた情報を出力するとともに、パワーブラッシが床面を
離れるとその情報をも出力するように構成された床面検
出器を備え、その情報に応じてロータリブラッシを制御
するように考えられている。

本発明はこうした床面検出器を備えた電気掃除機のパワ
ーブラッシに適応するパワーコントローラ回路を提供し
ようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、上記床面検出器の情報に応じ
てパワーブラッシのロータリブラッシの回転を０Ｎ１０
ＦＦさせるためのパワーコントローラの回路に、トライ
アックを使用し、該トライアックのゲートに床面検出器
のフォトスイッチの情報を人力するように構成するとと
もに、コンデンサを備えた。すなわち床面検出器の２個
のフォトスイッチの受光部を上記トライアックのゲート
回路に直列に接続し、２個の受光部がいずれもＯＮの場
合はロータリブラッシのモータへの通電はＯＮとなり、
２個の受光部のいずれかがＯＦＦの時は、ロータリブラ
ッシのモータへの通電はＯＦＦとなるように構成し、ま
た上記ゲート回路にコンデンサを並列に接続して０．５
〜２秒の時定数を設定し、床面検出器の情報に応じてロ
ークリブラッシの回転を制御するまでに上記時定数に対
応するタイムラグが得られるように構成した。

［作用］ 床面検出器の２個のフォトスイッチにおいては、パワー
ブラッシが板床面またはたたみ床面を走行中は、２個の
フォトスイッチのうち一方はＯＦＦとなり、他方のフォ
トスイッチはＯＮとなるので、ロークリブラッシへの通
電は遮断され、ロータリブラッシ３は回転しない。

またじゅうたん床面では、床面検出器の２個のフォトス
イッチはいずれもＯＮとなるので、この時ロークリブラ
ッシ３は通電され回転する。

またパワーブラッシが床面から持ち上げられ、床面を離
れると、床面検出器においては、一方のフォトスイッチ
はＯＮ、他方のフォトスイッチはＯＦＦとなるので、ロ
ータリブラッシ３への通電は遮断され、回転は停止する
。

また床面検出器の情報を入力してロータリブラッシの動
作を制御するまでにはタイムラグがあるため、床面検出
器の情報の変化が直ぐに旧に復するような場合は、ロー
タリブラッシの動作も情報に過敏に追随しない。したが
ってモータの断続運転が回避されモータの故障が減少す
る。

［発明の実施例］ 第３図は床面検出器を装むしたパワーブラッシの（ａ）
は平面断面図、（ｂ）は側面断面図、第４図はパワーブ
ラッシを床面から離した時の床面検出器の拡大図で、（
ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面断面図である。図中１
１は床面検出器、２０は床面検知用車輪、２１は車輪保
持枠、２１ａはその遮光部、２２はばね、２３．２４は
フォトスイッチ、２３　ａ　ｓ　２４　ａはその先軸、
２５は接触子、２６は接触子保持枠、２７は遮光レバー
　２８はばね、２９はケーシング、３０は支持枠、３１
はカバーである。

図において、車輪２０を回転自在に保持する車輪保持枠
２１は、ばね２２を介し支持枠３０に上下動自在に係合
し、また下部に接触子２５を保持し上部に遮光レバー２
７を装着した接触子保持枠２６は、ばね２８を介して上
下動自在にケーシングのカバー３１に係合している。フ
ォトスイッチ２３．２４の光軸２３　ａ　ｓ　２４　ａ
は、車輪２０および接触子２５の位置により遮蔽または
非遮蔽となり、その遮蔽または非遮蔽の情報は掃除機の
パワーコントローラに出力される。なおパワーブラッシ
が床面から離れた状態にある第４図においては、車輪２
０、接触子２５はともにそれぞればね２２．２８に押圧
されて最下端の位置にあり、フォトスイッチ２３の光軸
２３ａは遮光レバー２７により遮蔽されずすなわちＯＮ
の状態に、またフォトスイッチ２４の光軸２４ａは遮光
部２１ａにより遮蔽されているすなわつＯＦＦの状態に
ある。

第５図は状態の異なる床面上を走行中のパワーブラッシ
に備えた床面検出′ａ１１の正面断面図で、（ａ）は板
またはたたみ床面上を、（ｂ）はじゅうたん床面上を走
行中のものである。板またはたたみ床面を走行中の床面
検出器１１においては、（ａ）にみるように車輪２０の
接床部、接触子２５の接床部は同一平面上にあり、両者
はともにばね２２．２８に抗して最下端より上昇した位
置にあり、その結果フォトスイッチの光軸２３ａはＯＦ
Ｆの、２４ａはＯＮの状態にある。

しかし第５図（ム）にみるように、パワーブラッシがじ
ゅうたん床面上にあると、じゅうたんの表面は柔軟であ
り、かつ車輪２０はばね２２により常に下方に押圧され
ているため、車輪２０はじゅうたんの表面にめり込み、
車輪２０は床面７に対しｔだけ下降する。この結果フォ
トスイッチの光軸２３　ａ　％　２４　ａはともに遮蔽
されずＯＮとなる。

このように板またはたたみ床面とじゅうたん床面とでは
、床面検出器１１の車輪２０と接触子２５との位置が相
違し、その結果フォトスイッチ２３．２４の遮蔽状態す
なわち０Ｎ１０ＦＦが相違するので、フォトスイッチの
０Ｎ１０ＦＦ情報に応じて清掃条件を変化させるように
すれば、床面の状態に応じた最適の清掃が可能となる。

またパワーブラッシを床面より離すと、第４図（ａ）に
示すようにフォトスイッチ２３はＯＮ、同２４はＯＦＦ
となるので、この情報に応じてロータリブラッシへの通
電を遮断すれば、清掃休止中はそのぶん電力消費は節約
される。

床面検出器は上記のように構成されている。本発明は上
記床面検出器１１と連動してパワーブラッシのロータリ
ブラッシ３の回転を制御するためのパワーコントローラ
の回路を提供しようとするのである。

第１図は本発明の一実施例を示すパワーブラッシのパワ
ーコントローラの回路図、第２図はフォトスイッチの構
成図で、図中４０はロータリブラッシの駆動モータ、４
１は１５Ｖの直流作成部、４２はトライアックの０Ｎ１
０ＦＦ制御部、４３はモータの保護及びＬＥＤ点灯部、
４４は交流電源、４５はフォトスイッチの発光部コネク
タＡ１４６は受光部コネクタＢ１４７はトライアック、
４８はそのゲート部、４９は電圧比較器、５０はオート
・マニュアル切換えスイッチ、５１はコンデンサである
。

図にみるように、交流型Ｆｊ４４より直流作成部４１は
１５Ｖの直流を生成し、該直流は抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４に
より分圧されて基準電圧として、電圧比較器４９の非反
転端子４９ａに入力される。

また抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２及びコネクタＢ４６が直列に接
続され、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続部が電圧比較器４
９の反転端子４９ｂに接続されており、コネクタＢ４６
の端子間にはフォトスイッチ２３．２４の受光部が直列
に接続されている。

さらに回路の電圧比較器４９の入力部にコンデンサ５１
を付設し、コンデンサの容量を適当に選択してその時定
数を０．５〜２秒とした。

回路を上記のように構成したので、フォトスイッチ２３
．２４がいずれもＯＮすなわちコネクタＢ４６の端子間
がＯＮの場合は、電圧比較器４９の反転端子４９ｂには
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２により分圧された電圧が印加される
が、フォトスイッチ２３．２４のいずれかがＯＦＦすな
わちコネクタＢ４６の端子間がＯＦＦの場合は、反転端
子４９ｂの電圧は抵抗Ｒ３の分だけ非反転端子４９ａの
電圧より低くなる。

ここで抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の値を適当に選択
することにより、コネクタＢ４６の端子間がＯＮの場合
は反転端子４９ｂの電圧が非反転端子４９ａ・の電圧よ
り高くなり、コネクタＢ４６の端子間がＯＦＦの場合は
反転端子４９ｂの電圧が非反転端子４９ａの電圧より低
くなるように構成するとともに、トライアック４７は、
電圧比較器の非反転端子４９′ａに印加される電圧が反
転端子４９ｂの電圧より大きい場合はＯＦＦ、また反転
端子４９ｂの電圧が非反転端子４９ａの電圧より大きく
なるとＯＮとなるように構成する。この結果コネクタＢ
４６の端子間がＯＮの場合は、トライアック４７はＯＮ
すなわちロータリブラッシのモータ４０をＯＮとし、コ
ネクタＢ４６の端子間がＯＦＦの場合は、トライアック
４７はＯＦＦすなわちロータリブラッシのモータ４０を
ＯＦＦとすることが出来る。なおフォトスイッチ２３．
２４の発光部はコネクタ４５を介し１５Ｖ直流電源に接
続されている。

次に動作について説明する。パワーブラッシが板または
たたみ床面上にある時は、前述したようにフォトスイッ
チ２３はＯＮ、同２４はＯＦＦ。

したがってコネクタＡ４６の端子間はＯＦＦとなるので
、電圧比較器４９の反転端子４９ｂの入力電圧は非反転
端子４９ａの電圧に比較して小さくなる。したがってト
ライアック４７はＯＦＦとなり、モータ４への通電は遮
断されロータリブラッシは回転しない。しかしパワーブ
ラッシがじゅうたん床面上にあるときは、フォトスイッ
チ２３．２４ともにＯＮとなりコネクタＢ４６の端子間
はＯＮとなるため、電圧比較器の反転端子４９ｂの電圧
は非反転端子４９ａの電圧よりも大きくなる。

この結果トライアック４７はＯＮとなり、モータ４０に
通電されロータリブラッシ３は回転を始める。すなわち
板またはたたみ床面ではロータリブラッシは回転しない
が、じゅうたん床面上で回転するのである。

またロークリブラッシ３を回転させてじゅうたん床面上
を清掃中、パワーブラッシが床面を離れると、前述した
ように床面検出器のフォトスイッチ２３はＯＮ、同２４
はＯＦＦとなり、コネクタＢ４６の端子間はＯＦＦとな
るので、トライアック４７はＯＦＦとなり、モータ４へ
の通電は遮断されロータリブラッシ３は回転を停止する
のである。

一般に板床面に四部があったり、じゅうたんに穴がおい
ていたりすると、床面検出器の車輪や接触子がそれに落
ち込み、そのたびに床面検出器の情報が変化する。しか
し車輪や接触子は凹部や穴に落ち込んでも直ぐに旧に戻
るので、その度にロークリブラッシを回転や停止させて
いたのではモータは断続運転となりモータの寿命にも悪
影響がある。

上記回路にコンデンサ５１を配置し、床面検出器の情報
とそれに応するロークリブラッシの動作との間に０．５
〜２秒の時定数を設定したのは、上記モータの断続運転
を回避するためであり、該時定数のため床面検出器の情
報が変化してもロークリブラッシのモータは直ぐには対
応せず、情報が直ぐに急に復すればロータリブラッシの
動作は変化しないことになる。その結果ロータリブラッ
シの過敏な追随動作、それによるモータの断続運転など
によって発生しがちなモータの故障が防止されることと
なる。

［発明の効果］ 本発明は電気掃除機パワーブラッシのパワーコントロー
ラ回路において、ロークリブラッシのモータへの通電の
０Ｎ１０ＦＦを制御するトライアックのゲートの入力部
にコンデンサを付設し、床面検出器の情報と該情報によ
り生起するロータリブラッシの動作の変化との間に、０
．５〜２秒の時定数を設定したので、床面に四部や穴が
あり床面検出器の車輪や接触子がその凹部や穴に落ち込
み、床面検出器の情報が変化しても直ぐにはそれに対応
せず、上記情報が時定数内に旧に復する場合は、ローク
リブラッシの動作は変化しないこととなった。この結果
ロータリブラッシモータへの通電の断続現象が防止され
、モータの故障が回避されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気掃除機パワーブラッシのパワーコントロー
ラ回路図、第２図は床面検出器のフォトスイッチの構成
図、第３図は床面検出器を備えたパワーブラッシの（ａ
）は平面断面図、同図（ｂ）は側面断面図、第４図は床
面検出器の（ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面断面図、
第５図（ａ）は板またはたたみ床面走行中の床面検出器
の正面断面図、同図（ｂ）はじゅうたん・床面走行中の
床面検出器の正面断面図、第６図は従来のパワーブラッ
シの（ａ）は平面断面図、（ｂ）は側面断面図である。 図中４０はロータリブラッシ駆動モータ、４１は１５Ｖ
直流作成部、４２はトライアックＯＮ。 ＯＦＦ制御部、４３はモータの保護及びＬＥＤ点灯部、
４４は交流電源、４５はコネクタＡ１４６はコネクタＢ
１４７はトライアック、４８はそのゲート部、４９は電
圧比較器、４９ａはその非反転端子、４９ｂは反転端子
、５０はオート・マニュアル切替えスイッチ、５１はコ
ンデンサである。 なお図中同一符号は同一または相当部品を示すものとす
る。 代理人　　弁理士　　佐々木宗治 第２図 第４図 （ｂ） ￥５図 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 床面の状態あるいはパワーブラッシの床面との関係位置
   を検出してその情報を出力する床面検出器の、床面の状
   態あるいはパワーブラッシの床面との関係位置に関する
   情報に応じて、パワーブラッシのロータリブラッシの動
   作を制御するように構成された電気掃除機のパワーブラ
   ッシであって、そのパワーコントローラ回路にコンデン
   サを備え、上記床面検出器の出力する床面状態あるいは
   パワーブラッシの床面との関係位置に関する情報とそれ
   に応するロータリブラッシの動作との間に０．５〜２秒
   の時定数を設定した ことを特徴とする電気掃除機のパワーブラッシ。