CN101342064B - 电动吸尘器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动吸尘器。现有的电动吸尘器为了使主体马达和吸口主体的输出显示在吸口体上，需要用于向延长管等发送输出信号的信号线，软管、延长管变沉，存在操作性降低的缺陷。本发明的电动吸尘器在吸尘器主体上设有检测吸口体的电动机的电流的电流检测单元和控制向电动鼓风机和上述电动机供给的电力的控制单元，在吸口体上设置了检测上述电动机的电压的电压检测单元和比较该电动检测单元的检测值的电压比较单元以及按照该电压比较单元显示上述电动机的输出的显示单元。

Description

电动吸尘器

技术领域

本发明涉及电动吸尘器。

背景技术

作为现有的电动吸尘器，例如具有专利文献1(专利文献1：日本专利3720228号公报)。设有控制吸尘器主体内的电动鼓风机的控制装置，在吸尘器主体的上面配置两个发光二极管，一个发光二极管在电动鼓风机的动作自动暂时停止时发光，另一个发光二极管会在被扫除面是地毯时发光。

另外，专利文献2(专利文献2：日本专利3451896号公报)，具有内装有电动鼓风机的吸尘器主体、设置在该吸尘器主体上并具有控制上述电动鼓风机的控制零部件的控制基板、和设置在吸尘器主体的表面上的显示单元，在上述控制基板设有发光单元。发光单元配有多个发光二极管。该发光二极管中有用在阶段性显示集尘过滤器的筛眼堵塞状态的指示器中的发光二极管、用于显示集尘过滤器的更换时间的粉尘记号的发光二极管、和阶段性显示电动鼓风机的运转状态的功率记号的发光二极管。

关于在吸口体上设置了显示单元的结构，例如列举专利文献3(专利文献3：日本特开平5-161579号公报)。在专利文献3中，具有在吸口体上设置了阶段性点灯并显示主体马达的输出水平的多个显示等的结构。该结构具有从主体直到吸口的电源供给单元、控制上述马达的输出的控制电路、使基于上述控制电路的输出信号的光信号发光的发光元件、设置延长管内用于使上述光信号直线传播的光信号通路、接受来自上述发光元件的光信号的受光元件、和基于由受光元件接受来的信号，驱动上述动作显示等的单元。

在专利文献1和2中，即使按照被扫除面控制主体和吸口体的运转状态，由于操作者不会看着主体的同时进行扫除，所以不容易知道控制为何种运转状态，也看不到显示，所以存在使用不方便的问题。

在专利文献3中，虽然是在吸口主体上设置了阶段性点灯来显示主体马达的输出水平的多个显示等的结构，但这种情况，构成为，将马达的输出信号用发光元件转换为光信号，并通过设置在延长管内的光信号通路送至受光单元。虽然在延长管的连接部无需现有所必需的用于输出信号送信的信号线，但由于在软管至把手操作部需要输出信号的送信用信号线，所以是若由使用者进行操作则变沉的方向。另外，由于在延长管形成光信号通路，所以存在延长管变粗变沉等不方便使用的问题。

发明内容

本发明用于解决上述问题，并提供不会损失操作性且吸尘器的运转状态的目视性优良的电动吸尘器。

为了达到上述目的，本发明的特征在于，具有：具有电动鼓风机和集尘部的吸尘器主体；与该吸尘器主体连接的软管；以及与该软管连接并与上述集尘部连通且在内部具备驱动旋转清扫体的电动机的吸口体，上述吸尘器主体具有检测上述吸口体的电动机的电流的电流检测单元、和控制向上述电动鼓风机及上述电动机供给的电力的控制单元，上述吸口体具有：将从上述吸尘器主体向上述电动机供给的交流电转换为直流的整流单元、将来自上述整流单元的直流分压为规定电压的分压单元、由用上述分压单元分压后的具有脉动电流的直流生成矩形波信号的矩形波整形单元、由用上述矩形波整形单元生成的上述矩形波信号的相位时间幅度的不同来检测上述电动机的电压的电压检测单元、比较该电压检测单元的检测值的电压比较单元、按照该电压比较单元显示上述电动机的输出的显示单元。

根据本发明，由于无需在软管、延长管上设置用于发送来自主体的输出信号的信号线，所以可提供不会损失操作性且吸尘器的运转状况的目视性优良的电动吸尘器。

附图说明

图1是涉及本发明的一个实施例的吸口体的分解立体图。

图2是涉及本发明的一个实施例的吸口体的俯视图。

图3是涉及本发明的一个实施例的电动吸尘器的外观图。

图4是涉及本发明的一个实施例控制电路图。

图5是涉及本发明的一个实施例吸口体的立体图。

图6是涉及本发明的一个实施例的操作者的动作状态图。

图7是表示电压的阈值和发光二极管的点灯的关系的图。

图8是表示供给到吸口主体150的电动机105的相位时间幅度不同的交流电波形和用矩形波整形单元54生成的矩形波信号的关系的图。

图中：

10-电压检测单元，20-电源单元，21-电压比较单元，

30-电流检测单元，100-上壳体，104-旋转清扫体，105-电动机，

122-电路基板，124、125-发光二极管，126、127-导光管，

130-显示单元，150-吸口主体，201-吸尘体主体，203-把手操作部，

204-开关操作部，205-延长管，206-吸口体。

具体实施方式

以下，使用附图对涉及本发明的实施例进行说明。

实施例1

使用图1～图3说明涉及本发明的一个实施例的吸口体的结构。

图1是涉及本发明的一个实施例的吸口体的分解立体图，图2是取下了上壳体的俯视图。100是上壳体，101是下壳体，形成吸口主体150。118是设置在下壳体101上的地面开口部，与被扫除面面对。119是缓冲器，104是旋转清扫体，105是用于驱动旋转清扫体104的电动机，107是在抬起吸口体时用于自动停止旋转的安全开关，108是电动机侧滑轮，109是构成减速滑轮的大滑轮，110是构成减速滑轮的小滑轮，111是连接大滑轮109和小滑轮110的轴。

在本实施例中，构成为通过设置在轴111上的大滑轮109及小滑轮110传动到旋转清扫体104的旋转轴端部的传动机构的结构。

在吸口体206设有按照被扫除面连动地控制吸口主体的电动机105和主体的电动鼓风及的输入并阶段性点灯来显示的显示单元130，通过使其设定状态可变颜色地发光会进行通知。

显示单元130由发光二极管124、125和传导来自发光二极管124、125的光的导光管126、127构成。

122是控制电动机105的驱动的电路基板，在吸口体206的下壳体上面大致中央部设有阶段性照射主体及吸口体的运转状态的发光二极管124、125(发光元件)，将发光二极管124、125的照射从中心侧朝向外侧地配置，在发光二极管的前方配设导光管126、127。123是用于照射发光二极管124、125的驱动电路基板。发光二极管124、125用发光颜色不同的两个发光二极管构成，在本实施例中，做成红色124a、125a和绿色124b、125b的组合。导光管126、127设置在上壳体100的显示单元130上。

图3表示涉及发明的一个实施例的电动吸尘器的外观图。201是在后部内装有吸口体201集尘所必需的发生吸气风的电动鼓风机(未图示)并在前部内装有对尘埃进行集尘的集尘室(未图示)的电动吸尘器主体，202是与电动吸尘器主体连接并形成为柔软可动的软管，203是与上述软管202连接并内装有控制上述电动吸尘器主体201和吸口体206的开关操作部204且具有连通软管202和延长管205的(未图示)流路的把手操作部。另外，在软管202和把手操作部203及延长管205上内装有对吸口体206供电的供电线(未图示)。

在电动吸尘器主体201的内部存放控制电动鼓风机的输入和吸口体的驱动电动机105的输入的控制基板250(图4)。

0020在吸口主体150的后方以位于左右(宽度)方向的中央部的方式设有万向接头部160。该万向接头160具有一端可转动地连接在吸口主体150上并可从相对被扫除面大致水平的状态转动直至大致垂直的状态的第1连接管102、和一端可转动地连接在第1连接管102的另一端上并可相对吸口主体150在左右方向上转动的第2连接管103。在第2连接管103的另一端连接有延长管205。该万向接头160具有在延长管205相对被扫除面大致垂直的状态下，能够使该延长管205向吸口主体150的左右方向倾倒的功能。由此，由于把手操作部203旋转到左右方向的任一方，所以可进行使吸口主体150向左右方向的任一方旋转大致90度并将吸口主体150的左右方向作为移动方向的扫除，可使吸口体206沿着壁移动或者在狭窄的间隙间插入吸口体206地进行扫除。

在图1中，将沿着旋转清扫体104的旋转轴的方向称之为吸口主体的左右方向，该左右方向与通常吸口体的长度方向一致。另外，关于吸口体的上下方向，在将吸口主体150放置在水平地面上的状态下将形成了开口部118的一侧称之为下侧，将相反侧称之为上面侧。

另外，从使用者观察，将使用者手握把手操作部20推压吸口体206的方向定义为前侧(前方)，将把吸口体206向使用者侧拉回的方向定义为后侧(后方)。

图4表示电动吸尘器用控制电路的结构。

吸尘器主体201的控制基板250和吸口体206的控制基板122用附在软管202、把手操作部204及延长管205上的两根供电线50连接。

51是内装在吸尘器主体201中的电动鼓风机的电动机。吸尘器主体201的控制基板250具备：检测驱动旋转清扫体104的电动机105的负载电流的电流检测单元30；作为调整电动鼓风机和吸口体206的电动机105的输出的控制单元的微型计算机31；电动鼓风机的电动机51的驱动电路40；驱动电动机51的三端双向开关32等的半导体开关元件；驱动旋转清扫体104的电动机105的驱动电路41；以及驱动电动机105的三端双向开关33的半导体开关元件。

电动鼓风机的电动机51及驱动旋转清扫体104的电动机105使用换向电动机。另外，还可以取代环形电动机使用无刷电动机。电动鼓风机的电动机51及驱动旋转清扫体104的电动机105通过速度控制可进行运转模式的转换。速度控制通过改变供给到电动鼓风机的电动机51及驱动旋转清扫体104的电动机105的交流电的相位时间幅度而进行。

驱动电路40、41调整三端双向开关32、33的通电相位时间幅度，进而电动鼓风机的电动机51及驱动旋转清扫体104的电动机105以各种运转模式的速度旋转。

另一方面，吸口体206的控制基板122具备：将从主体供给的交流电转换为直流的整流单元52；将来自整流单元52的直流分压为规定电压的分压单元53；由用分压单元53分压后的具有脉动电流的直流生成矩形波信号的矩形波整形单元54；由用矩形波整形单元54生成的矩形波信号的相位时间幅度的不同检测电压的电压检测单元10；以及比较用电压检测单元10检测出的电压和预先设定好的电压的阈值的电压比较单元21。再有，控制基板122具备将用整流单元52整流后的具有脉动电流的直流转换为直流恒电压并向LED驱动单元22(22a、22b)供给驱动电力的恒电压电源单元20；由LED驱动单元22(22a、22b)驱动的发光二极管124(124a、124b)以及发光二极管(125a、125b)。另外，电压比较单元21按照电压的比较结果控制LED驱动单元22(22a、22b)。

如果使吸口体206动作，则按照被扫除面，改变吸口体206的电动机105的电流。由吸尘器主体的电流检测单元30检测已改变的电流的大小，按照该大小，使吸尘器主体201的电动鼓风机的输入和吸口体206的电动机105的输入连动地进行控制。构成为，将其控制设定为3个阶段并对每个阶段改变设置在吸口体206上的显示单元130的发光色。在本实施例中，虽然会显示显示单元130的连动控制的电动固定机的输出和电动机105的输出，但也可以显示任一方的输出。例如，还可以仅显示电动机105的输出。

本实施例的电动吸尘器从吸尘体主体201通过配置在软管202及延长管205上的供给线400对吸口体206的电动机105供电。由此，由于吸口主体150的电动机105的电流值通过检测连接吸尘器主体201和吸口体206的供电线50的电流值从而能够把握，所以用配置在吸尘器主体201上的电流检测单元30可检测吸口主体150的电动机105的电流值。

其次，使用图7及图8对吸口体206的控制基板122的动作进行说明。图7是表示电压的阈值和发光二极管的点灯关系的图，图8是表示供给到吸口主体150的电动机105的相位时间幅度不同的交流电波形和用矩形波整形单元54生成的矩形波信号的关系的图。

在图8中，上侧的波形是供给到吸口主体150的电动机105的相位时间幅度不同的交流电的波形301、302、303，下侧的信号是用矩形波整形单元54生成的矩形波信号401、402、403。

波形301作为100％通电的相位时间(长)，波形302作为70％通电的相位时间(中)，波形303作为60％通电的相位时间(短)。供给到吸口主体150的电动机105的波形301、302、303用整流单元52整流，转换为具有脉动的直流并将用分压单元53分压后输入到矩形波整形单元54。在矩形波整形单元54中，生成按照波形301、302、303得到的矩形波信号401、402、403。该矩形波信号401、402、403时间幅度各不相同。电压检测单元10检测按照矩形波信号的时间幅度得到的电压，并将检测值送向电压比较单元21。在电压比较单元21中，按照电压设定阈值并比较该阈值和检测出的电压值。对图7中的电压阈值和发光二极管的点灯关系进行说明。在电压比较单元21中预先设定多个阈值。本实施例的场合，设定阈值A和比其低的阈值B。用电压检测单元10检测的电压值为(1)的场合，由于电压值(1)比阈值A高，所以电压比较单元21使LED驱动单元22a并使发光二极管124a、124b点灯。其次，用电压检测单元10检测的电压值为(3)的场合，由于电压值(3)比阈值B低，所以电压比较单元21不使LED单元22a驱动，而使LED驱动单元22b驱动并使发光二极管125a、125b点灯。其次，用电压检测单元10检测的电压值为(2)的场合，由于电压值(2)比阈值B高比阈值A低，所以电压比较单元21使LED驱动单元22a和22b的双方驱动并使发光二极管124a、124b和发光二极管125a、125b点灯。发光二极管124a、125a使用红色，发光二极管124b、125b使用绿色的场合，电压值(1)的场合放出红色光，电压值(2)的场合放出绿色光。并且，电压值(2)的场合，红色和绿色混色，放出橙色光。以下，将以上结构应用在本实施例的吸口体206上进行说明。

在本实施例中，将如被扫除面是绒毛长的地毯那样的吸口主体的电动机105的电流值和变动幅度大的场合设定为“强”模式，并控制成主体的电动鼓风机和吸口主体的电动机105为最大输入，吸口主体的发光二极管124a、125a照射，导光管126、127显示红色。

如被扫除面是地面或草席、地板那样的吸口主体的电动机105的电流值和变动幅度小的场合，对电动鼓风机和吸口主体的电动机105通过相位控制控制输入并将吸引力设定为弱，作成“弱”模式运转，发光二极管124b、125b照射，导光管126、127显示绿色。

将如被扫除面是绒毛短的地毯和毛毡那样的吸口主体的电动机105的电流值和变动幅度在上述中间的场合设定为“中”模式运转，并设定成两个发光二极管124a、125a的红色和发光二极管124b、125b的绿色照射，成为混合色，导光管126、127显示橙色。

其次，对本实施例的动作进行说明。在吸尘器使用者操作设置在把手操作部203上的开关操作部204时，则电动吸尘器主体201内的电动鼓风机以按照操作后的开关的动作模式进行运转。由电动鼓风机产生的吸引力通过软管202、延长管205到达吸口体206。与此同时，从设置在软管202及延长管205上的电源线供给的电源通过电路基板122驱动电动机105。

通过旋转电动机105和滑轮、用带连接的旋转清扫体104，从而由作为旋转清扫体104的清扫部件的刷毛或刮片从被扫除面扫出并吸入垃圾和尘埃。

在按压开关操作部204的自动运转模式，在被扫除面中并在前后方向操作吸口体206时，则吸口主体的电动机105的电流值改变。由吸尘器主体201的电流检测单元30检测已改变的电流的大小，例如就绒毛长的地毯而言，由于吸口主体的电动机105的电流值和变动幅度大，所以由控制单元31判断为“强”模式运转，进行三端双向开关32和三端双向开关33的相位控制并设定成主体的电动鼓风机和吸口主体的电动机105为最大输出。在吸口体206中，通过检测从吸尘器主体供给的电源电压的马达附加电压检测单元10并用马达附加电压比较单元21判别来自主体的控制信息，并基于此LED驱动单元22进行动作，显示单元130的发光二级管124a、125a照射，导光管126、127显示红色。

同样地，即便是被扫除面是地面和草席、地板的场合和绒毛短的地毯和毛毡的场合，也可构成为：基于电流的大小，连动地控制吸尘器主体201的电动鼓风机的输入和吸口主体的电动机105的输入，对每个阶段使设置在吸口体206上的显示单元130的发光颜色可变。

如上所述，由于无需现有所必需的用于发送来自主体的输出信号的信号线，所以软管、延长管不会变粗变沉。由于可以使用照旧已有的软管、延长管，所以不必担心损失使用性能。其结果，可降低电动吸尘器的制造成本。

另外，根据上述控制单元，监视着旋转清扫体的电流，所以由于可进行过负载判定，所以无需吸口主体的正温度系数热敏电阻，可实现成本降低，同时与降低不良相关。

其次，对扫除效率进行陈述。如上所述，就被扫除面是绒毛长的地毯等而言，由于将吸入性能提高到吸引力强的程度，所以以吸引力为最大的方式运转，且为抵过负载阻力而设定为吸口体的旋转刷的输入也以最大方式运转，因而能够可靠地扫出嵌入地毯深处的灰尘。

另外，就被扫除面是绒毛短的地毯和地毡而言，若以现有的方式以吸引力使最大的方式运转，则导致吸口和地毯的吸附过度，摩擦阻力增大，再有导致旋转清扫体过分进入到地毯的刷毛内部，转速降低，而使吸入性能和操作性能降低。根据本实施例，由于控制成使主体的吸引力为“中”模式运转，因而与地毯的吸附状态可被缓和，所以降低摩擦阻力，增加旋转清扫体的旋转，不会降低吸入性能，实现操作性的改善。

另一方面，就木地面和地板而言，由于旋转清扫体的负载阻力小，所以成为高速旋转。如现有那样，如果以吸口体的旋转清扫体的输入为最大的方式运转，则例如吸入砂子和小颗粒状灰尘的场合等，无法完全吸入到吸口内部，而向前方和左右方向弹出。根据本实施例，由于将主体的吸引力和旋转刷的输入控制为“弱”模式，所以旋转刷不会旋转到所需以上，因而能够以灰尘不会弹出的方式吸引，因而能够进行温和且安静的扫除。

如此地，由于与被扫除面相符地控制吸尘器主体的吸引力和吸口主体的旋转清扫体的转速，所以实现清扫效率的提高，实现耗电的降低和噪声的降低。

另外，由于按照设定运转状态改变吸口主体的显示不的发光颜色，所以由于能够确认动作中的模式，因而可提供符合使用者意图的运转状态。

图5表示根据本实施例得到的吸口体206的立体图。上壳体100做成在吸口主体长度方向具有半圆锥形状的鼓出部100a的形状。在吸口体206的大致中央部设有阶段性照射主体及吸口主体的运转状态的发光二极管124、125，将发光元件的照射从中心侧朝向外侧配置，在发光二极管的前方配设导光管126、127(与图1相同)。导光管126、127用从中心侧朝向长度方向端部侧的面发光体构成。通过使上壳体100与导光管126、127组合，从而形成显示运转状态的显示单元130。显示单元130在吸口长度方向的左右130a、130b分割，在吸口主体上部，配置在从半圆锥状的鼓出部100a的顶点向后方侧倾斜的位置上。

图6表示操作者的动作。(a)是操作设置在把手操作部203上的开关操作部204的动作，(b)是使吸口体206的长度方向为正面侧正在前后方向操作的一般进行的动作。通知与被扫除面相符的运转状态的显示单元130由于在吸口主体上部配置在从半圆锥状的鼓出部100a(凸状部)的顶点向后方侧倾斜的位置上，所以操作者能够以正保持扫除的姿势的状态下目视。另外，由于导光管是面发光，所以显示面积扩大，因而目视性良好。

尤其是，在扫除桌子和床下时，由于使延长管205为大致水平状态，所以提高通知运转状态的显示单元130的目视性。

(b)是扭转把手操作部203使吸口体206旋转90度，使吸口体206的宽度方向为前进方向的状态，在进行物品的暗处和物品和物品之间时所进行的动作。显示运转状态的显示单元130分割配置在吸口长度方向的左右(显示单元130a、130b)，所以操作者能够以保持正扫除的姿势的状态下容易目视显示单元130a、130b的任一方。

如此地，即便是吸口主体的前进方向任意的状态中，显示运转状态的显示单元130能够使操作者在保持正进行扫除的姿势的状态进行目视，因而可确认处于何种运转状态的同时进行操作。即、能够提供使用性能良好的吸尘器。

在本实施例中，对地面移动型吸尘器进行了说明，但不限于此，用马达驱动方式的吸口可适用于立式和杆式吸尘器。

如上所说明，根据本实施例，由于无需将用于发送来自主体的输出信号的信号线重新设置在软管、延长管上，所以不会加粗加重软管、延长管并能够照样使用现有的软管，所以不必担心使用性能。其结果，能够降低电动吸尘器的制造成本。

另外，根据本实施例，由于按照被扫除面将吸口主体的旋转清扫体的输出和主体的电动鼓风机的输出连动地控制为最佳运转状态，且按照设定状态改变吸口主体的显示颜色，从而能够提供符合使用者意图的运转状态。

另外，根据本实施例，通过监视旋转清扫体的电流，从而能够进行过负载判定，从而无需吸口的正温度系数热敏电阻，可实现成本降低，同时实现不良降低。

另外，根据本实施例，由于将吸口主体的显示单元的显示部在吸口主体上部配置在从前后方向凸部的顶点倾斜的后方位置上，因而操作者能够在保持正进行扫除的姿势的状态下进行目视。

另外，根据本实施例，将吸口主体的显示部配置在长度方向的左右，将发光元件的照射从中心侧朝向外侧，从而即便是以吸口主体的长度方向为前后进行移动操作的场合，操作者也能够目视显示部的任一方，因而能够把握运转状态。

Claims (5)

1.一种电动吸尘器，其特征在于，

具有：吸尘器主体，其具有电动鼓风机和集尘部；软管，其与该吸尘器主体连接；以及吸口体，其与该软管连接并与上述集尘部连通且在内部具备驱动旋转清扫体的电动机，

在上述吸尘器主体中具有检测上述吸口体的电动机的电流的电流检测单元、控制向上述电动鼓风机及上述电动机供给的电力的控制单元，

在上述吸口体上具有：将从上述吸尘器主体向上述电动机供给的交流电转换为直流的整流单元、将来自上述整流单元的直流分压为规定电压的分压单元、由用上述分压单元分压后的具有脉动电流的直流生成矩形波信号的矩形波整形单元、由用上述矩形波整形单元生成的上述矩形波信号的相位时间幅度的不同来检测上述电动机的电压的电压检测单元、比较该电压检测单元的检测值的电压比较单元、根据该电压比较单元来显示上述电动机的输出的显示单元。

2.根据权利要求1所述的电动吸尘器，其特征在于，

上述控制单元使上述电动鼓风机和上述电动机连动并进行控制，在上述显示单元上显示上述电动鼓风机和上述电动机的输出。

3.根据权利要求1或2所述的电动吸尘器，其特征在于，

上述显示单元位于从上述吸口体的凸状部的顶点向后方一侧倾斜的位置上。

4.根据权利要求1或2所述的电动吸尘器，其特征在于，

上述显示单元由发光元件和传导来自该发光元件的光的导光管构成。

5.根据权利要求4所述的电动吸尘器，其特征在于，

上述发光元件在吸口体的长度方向的左右配置，使照射方向从中心侧朝向外侧。

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