DE102016114541A1

DE102016114541A1 - Elektrogerät

Info

Publication number: DE102016114541A1
Application number: DE102016114541.6A
Authority: DE
Inventors: Takuya Kusakawa; Katsuna Hayashi
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2015-08-06
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2017-02-09
Also published as: JP2017029650A; JP6884500B2; US10148213B2; CN106419730B; US20170040919A1; CN106419730A

Abstract

Ein Elektrogerät (10), das konfiguriert ist für eine Verbindung mit beiden, einer AC-Leistungsquelle (11) und einer DC-Leistungsquelle (26), hat einen Motor (14), der konfiguriert ist, um von AC-Leistung und DC-Leistung angetrieben zu werden, eine Wechselstromschaltung (30) zur Lieferung der AC-Leistung an den Motor (14), eine Gleichstromschaltung (40) zum Liefern der DC-Leistung an den Motor (14), Relaisschalter (RL1–RL12) zum Schalten zwischen der Wechselstromschaltung (30) und der Gleichstromschaltung (40), wobei die Wechselstromschaltung und die Gleichstromschaltung relativ zueinander isoliert sind und eine Steuerung (A1) konfiguriert ist zum Steuern der Relaisschalter (RL1–RL12) der Wechselstromschaltung (30) und der Gleichstromschaltung (40).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektronische Leistungsgeräte (Elektrogeräte), die sowohl mit einer AC-Leistungsquelle (Wechselspannungsquelle) als auch einer DC-Leistungsquelle (Gleichspannungsquelle) verbunden werden können.
Die Japanische Patentveröffentlichung mit der Nummer 2004-160235 offenbart ein entsprechendes elektronisches Leistungsgerät, das einen AC/DC-Staubsauger mit einem DC-Motor (Gleichstrommotor) als Leistungsquelle aufweist. Das offenbarte elektronische Leistungsgerät ist derart konfiguriert, dass eine Wechselspannung, die von einer Steckdose geliefert wird, zuerst in eine Gleichspannung umgewandelt wird, indem ein AC/DC-Wandler (Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler) verwendet wird, bevor die Gleichspannung an den Gleichstrommotor geliefert wird. Ferner ist das offenbarte elektronische Leistungsgerät derart konfiguriert, dass eine Gleichspannung, die von einer Batterie geliefert wird, ebenfalls über einen DC/DC-Wandler (Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler) an den Gleichstrommotor geliefert wird.
Der oben beschriebene AC/DC-Staubsauger weist ferner einen AC/DC-Wandler auf, der eine Wechselspannung in eine Gleichspannung umwandelt, um diese an einen Motor zu liefern. Ein derartiger AC/DC-Wandler weist im Allgemeinen einen Trenntransformator auf, wodurch ein Staubsauger mit einem derartigen AC/DC-Wandler entsprechend vergrößert wird.
Ausgehend von dem Vorangegangenen besteht Bedarf zur Herstellung eines Elektrogeräts, das sowohl durch AC-Leistung (Wechselstromleistung) als auch DC-Leistung (Gleichstromleistung) angetrieben werden kann, und das ferner eine kompakte Struktur aufweist.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Elektrogerät offenbart, das konfiguriert ist für eine Verbindung mit einer AC-Leistungsquelle bzw. Wechselspannungsquelle, sowie mit einer DC-Leistungsquelle bzw. Gleichspannungsquelle, wobei das Elektrogerät einen Motor aufweisen kann, der konfiguriert ist, um sowohl durch AC-Leistung bzw. Wechselstrom als auch durch DC-Leistung bzw. Gleichstrom angetrieben zu werden, eine AC-Schaltung bzw. Wechselstromschaltung zur Lieferung der AC-Leistung, um den Motor anzutreiben, eine DC-Schaltung bzw. Gleichstromschaltung zur Lieferung der DC-Leistung zum Antreiben des Motors, einen Schaltmechanismus zum Umschalten zwischen der AC-Schaltung und der DC-Schaltung, wobei die jeweiligen Schaltungen voneinander isoliert sind, und eine Steuerung, die konfiguriert ist zur Steuerung der AC-Schaltung, der DC-Schaltung und des Schaltteils bzw. Schaltens.
Gemäß dem ersten Aspekt ist es im Gegensatz zum gegenwärtigen Stand der Technik nicht notwendig, einen AC/DC-Wandler vorzusehen zur Umwandlung einer AC-Leistung in eine DC-Leistung, wenn Leistung bzw. Spannung und Strom an eine Gleichstrommotor zu liefern ist, wodurch das Elektrogerät kompakter ausgebildet werden kann.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann der Schaltmechanismus zwischen der Wechselstromschaltung und der Gleichstromschaltung umschalten, indem eine Mehrzahl von Relaisschaltern verwendet wird, die jeweils einen mechanischen Kontakt aufweisen. Diese Art von Schalter und Schaltungsaufbau ermöglicht mittels einfacher Struktur, dass zwischen der Wechselstromschaltung und der Gleichstromschaltung leicht hin und her geschaltet werden kann, wobei beide Schaltungen voneinander isoliert sind.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Schalter sowohl in einer positiven Leitung als auch einer negativen Leitung in der Wechselstromschaltung sowie in einer positiven Leitung als auch einer negativen Leitung in der Gleichstromleitung angeordnet sein. Gemäß dieser Anmeldung werden die positive Leitung und die negative Leitung einer Wechselstromschaltung als Leitungen der Wechselstromschaltung definiert, die jeweils mit positiven bzw. negativen Anschlüsse eines Motors verbunden sind, wobei die Motoranschlüsse der positiven und negativen Leitung einer Gleichstromschaltung entsprechen, mit der der Motor ebenfalls verbunden ist (beispielsweise in 6 stellt das Bezugszeichen 31 die positive Leitung der Wechselstromschaltung dar, die mit dem positiven Anschluss des Motors verbunden ist, wohingegen das Bezugszeichen 32 die negative Leitung der Wechselstromschaltung darstellt, die mit dem negativen Anschluss des Motors verbunden ist, wobei die Anschlüsse des Motors der Gleichstromschaltung 40 entsprechen mit der er ebenfalls verbunden ist). Gemäß der vorliegenden Erfindung und der Definition können die positive Leitung und die negative Leitung in der Wechselstromschaltung, sowie die positive Leitung und die negative Leitung in der Gleichstromschaltung mit dem Motor verbunden werden. Da die Schalter zusammen mit den Schaltungen vorgesehen werden, kann einfach und zuverlässig eine Isolation zwischen der Wechselstromschaltung und der Gleichstromschaltung erhalten werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Mehrzahl von Schaltern in Serie sowohl in der positiven Leitung als auch in der negativen Leitung in der Wechselstromschaltung angeordnet werden, und ebenso kann eine Mehrzahl von Schaltern in Serie in der positiven Leitung sowie der negativen Leitung in der Gleichstromschaltung angeordnet werden. Auf Grund dieser Serienanordnung von Schaltern kann ein vorbestimmter Isolationsabstand zwischen der Gleichstromschaltung und der Wechselstromschaltung leicht und zuverlässig erhalten werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuerung konfiguriert sein zur Durchführung eines Lauftests bzw. Funktionstests der Schalter in der positiven Leitung und der negativen Leitung in der Gleichstromschaltung, bevor der Motor zum ersten Mal angetrieben wird, nachdem das Elektrogerät eingeschaltet worden ist. Auf Grund dieses Steuerungsaufbaus kann die Zuverlässigkeit des Schaltmechanismus verbessert werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuerung aufgebaut sein zur Durchführung eines Lauftests bzw. Funktionstests der Schalter in der positiven Leitung und der negativen Leitung in der Gleichstromschaltung, wenn der Schaltmechanismus zwischen der Wechselstromschaltung und der Gleichstromschaltung schaltet. Auf Grund dieses Steuerungsaufbaus kann die Zuverlässigkeit des Schaltmechanismus verbessert werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuerung aufgebaut sein zur Lieferung einer Leistung von der AC-Leistungsquelle an den Motor, wenn das Elektrogerät mit beiden, der AC-Leistungsquelle und der DC-Leistungsquelle verbunden ist. Auf Grund dieses Aufbaus kann ein Verbrauch der DC-Leistungsquelle, beispielsweise von Batterien, unterdrückt werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuerung aufgebaut sein zum Anhalten des Motors, wenn die AC-Leistungsquelle von dem Elektrogerät getrennt wird. Auf Grund dieses Steuerungsaufbaus wird verhindert, dass der Motor von der DC-Leistungsquelle, beispielsweise Batterien, angetrieben wird, wenn die AC-Leistungsquelle getrennt wird (beispielsweise, wenn ein Stecker, über den AC-Leistung geliefert wird, aus einer Steckdose gezogen wird). Folglich kann versehentliches Reduzieren der Batterielebensdauer verhindert werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können beide, die Wechselstromschaltung und die Gleichstromschaltung jeweils mindestens ein Einstellungsbauteil aufweisen zur Einstellung der elektrischen Leistung, die an den Motor geliefert wird. Darüber hinaus kann die Steuerung die mechanischen Kontakte der Relaisschalter von ihrem bereits bestehenden Zustand in den umgekehrten Zustand schalten (beispielsweise von geschlossen nach offen oder umgekehrt), während das Einstellungsbauteil ausgeschaltet ist. Auf Grund dieser Betriebsweise, bei der das Einstellungsbauteil ausgeschaltet ist, fließt kein Strom ungeachtet, ob die Kontakte der Schalter offen und/oder geschlossen sind, und folglich können die Kontakte der Schalter zuverlässig geschützt werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Elektrogerät ferner Sperrschaltungen aufweisen, die verhindern, dass die mechanischen Kontakte der Relaisschalter in der Gleichstromschaltung geschlossen werden, wenn die mechanischen Kontakte der Relaisschalter in der Wechselstromschaltung geschlossen sind. Selbst wenn die Steuerung fehlerhaft ist, tritt dadurch kein Fehler auf, bei dem gleichzeitig Strom in der Wechselstromschaltung und der Gleichstromschaltung fließt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt es i) mindestens einen Relaisschalter in der positiven bzw. negativen Leitung in der Wechselstromschaltung, und ii) mindestens einen Relaisschalter in der positiven bzw. negativen Leitung in der Gleichstromschaltung, wobei iii) Sperrschaltungen (jede Sperrschaltung gehört zu einer AC-Schalter und DC-Schalter Paarbildung, wobei die AC- und DC-Schalter sich auf dem gleichen Leitungstyp (positiv oder negativ) in der Wechselstromschaltung bzw. Gleichstromschaltung) befinden, und entsprechende Schalter der positiven und negativen Leitungen der Wechselstromschaltung und der Gleichstromschaltung sich auf der gleichen elektronischen Leiterplatte befinden können. Durch diesen Aufbau kreuzen sich keine Verdrahtungen der Sperrschaltung zwischen elektronischen Leiterplatten, und entsprechend kann eine Trennung der Verdrahtungen der Sperrschaltung verhindert werden. Folglich kann die Zuverlässigkeit der Sperrschaltung bewahrt werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Elektrogerät ferner einen Hauptschalter aufweisen, der konfiguriert ist zum gemeinsamen Ein- bzw. Ausschalten der positiven und negativen Leitungen in der Wechselstromschaltung und einer Gleichstromleitung bzw. DC-Leitung, die mit der DC-Leistungsquelle verbunden ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Elektrogerät, das sowohl mit AC-Leistung als auch DC-Leistung angetrieben werden kann, kompakt hergestellt werden.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen sofort verstanden. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Staubsaugers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 eine Frontansicht des Staubsaugers.
3 eine Rückansicht des Staubsaugers.
4 eine andere Rückansicht des Staubsaugers.
5 eine perspektivische Ansicht des Staubsaugers, bei dem eine obere Abdeckung entfernt ist.
6 ein elektrisches Schaltungsdiagramm des Staubsaugers.
7 ein Steuerungsflussdiagramm des Staubsaugers.
8 ein anderes Steuerungsflussdiagramm des Staubsaugers.
9 ein anderes Steuerungsflussdiagramm des Staubsaugers.
10 ein anderes Steuerungsflussdiagramm des Staubsaugers.
Die nachfolgende detaillierte Beschreibung unter Berücksichtigung der beigefügten Zeichnungen dient zur Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und nicht zur Einschränkung und/oder als einzige Ausführungsformen, die in der Praxis umgesetzt werden können. Der Begriff „beispielhaft“, der hier in der Beschreibung verwendet wird, bedeutet „als Beispiel, Möglichkeit, oder Darstellung dienend“, und soll nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen beispielhaften Ausführungsformen angesehen werden. Die detaillierte Beschreibung umfasst spezifische Details zum Zweck des Verständnisses der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung. Es ist offensichtlich für einen Fachmann auf diesem Gebiet, dass die beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung ohne diese spezifischen Details in der Praxis umgesetzt werden können. In einigen Fällen sind bekannte Strukturen, Komponenten und/oder Vorrichtungen in Blockdiagrammform gezeigt, um zu vermeiden, dass wesentliche Aspekte der beispielhaften Ausführungsformen verschleiert werden.
Im Folgenden wird ein Elektrogerät gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 beschrieben. Das Elektrogerät gemäß dem Ausführungsbeispiel kann ein Staubsauger 10 sein, der Staub und/oder Schmutz einsaugen (sammeln) kann, der entsteht, wenn ein Material unter Verwendung eines Werkzeugs geschnitten wird. Die Seiten vorne, hinten, links, rechts, oben und unten entsprechen der vorderen, hinteren, linken, rechten, oberen und unteren Seiten des Staubsaugers 10.
Wie in 1 gezeigt, kann der Staubsauger 10 allgemein einen Staubsammelhauptkörper 12 und einen Saugschlauch 13, der mit einem Staubsammelanschluss 12h des Staubsammelhauptkörpers 12 verbunden ist, aufweisen. Der Staubsammelhauptkörper 12 kann derart konfiguriert sein, dass ein Luftstrom durch ein Gebläse (nicht gezeigt) erzeugt wird, das durch einen Elektromotor 14 (siehe elektrisches Schaltungsdiagramm von 6) gedreht wird, und Außenluft, die Staub- und/oder Schmutz enthält, von dem Staubsammelanschluss 12h über den Saugschlauch 13 auf Grund des Luftstroms eingesaugt werden kann. Darüber hinaus kann die Außenluft, die den Staub und/oder den Schmutz aufweist, durch ein Filter (nicht gezeigt) strömen, das in dem Staubsammelhauptkörper 12 vorgesehen ist, um Staub und/oder Schmutz von der Luft zu trennen, die von einem Auslassanschluss bzw. einer Auslassöffnung (nicht gezeigt) ausgegeben werden kann. Auf Grund dieses Aufbaus kann Staub und/oder Schmutz, der von dem Staubsammelanschluss 12h eingesaugt worden ist, in dem Staubsammelhauptkörper 12 gesammelt werden. Wie in dem elektrischen Schaltungsdiagramm von 6 gezeigt, kann der Staubsammelhauptkörper 12 derart konfiguriert sein, dass der Motor 14 durch eine AC-Leistungsquelle von einer Steckdose bzw. Wandsteckdose 11 oder durch eine DC-Leistungsquelle von Batterien 26 angetrieben wird. Der Motor 14 kann ein Universalmotor sein, der durch beide, eine AC-Leistungsquelle und eine DC-leistungsquelle, bzw. eine Wechselspannungsquelle und eine Gleichspannungsquelle angetrieben werden kann.
Wie in 2 gezeigt, kann der Staubsammelanschluss 12h sich an einem zentralen unteren Teil der Frontfläche (vordere Fläche) des Staubsammelhauptkörpers 12 befinden. Darüber hinaus können ein Hauptleistungsschalter SW1, ein Drehzahleinstellungsregler 22 und eine Batterierestkapazitätsanzeige 24 oberhalb des Staubsammelanschlusses 12h vorgesehen werden. Darüber hinaus kann ein Antriebsschalter SW2 zum Antreiben und Stoppen des Motors 14 an einem oberen Teil der vorderen Fläche des Staubsammelhauptkörpers 12 vorgesehen sein. Wie in den 2 bis 4 gezeigt, kann eine obere Platte 12u des Staubsammelhauptkörpers 12 ein oberes Plattenfixierungsteil 12s aufweisen, das sich auf dessen vorderer Seite befindet (siehe 2), und ein Drehklappenteil 12b, das sich auf dessen hinteren Seite befindet und konfiguriert ist, nach oben bezüglich des oberen Plattenfixierungsteils 12s drehbar zu sein (siehe 3 und 4). Darüber hinaus, wie in den 4 und 5 gezeigt, kann das Drehklappenteil 12b der oberen Platte 12u konfiguriert sein zum Öffnen und Schließen eines Batteriefachs B, das in einem oberen Teil der Rückseite des Staubsammelhauptkörpers 12 gebildet ist. 5 zeigt den Staubsammelhauptkörper 12 in einem Zustand, bei dem die obere Platte 12u etc. von diesem entfernt ist.
Wie in den 4 und 5 gezeigt, kann ein Paar von Batterieverbindungsanschlüssen 18 auf einer vorderen vertikalen Wand des Batteriefachs B des Staubsammelhauptkörpers 12 vorgesehen sein. Das Batteriefach B kann derart konfiguriert sein, dass die Batterien 26 verbunden werden können, indem sie in Richtung nach unten in die Anschlüsse geschoben werden. Die DC-Leistung kann in einem Zustand an den Staubsammelhauptkörper 12 geliefert werden, bei dem die Batterien 26 mit dem Paar von Batterieverbindungsanschlüssen 18 verbunden sind. Darüber hinaus, wenn die Batterien 26 mit den Batterieverbindungsanschlüssen 18 verbunden sind, kann eine Wasserabdichtung der Batterien 26 erreicht werden, indem das Drehklappenteil 12b der oberen Platte 12u geschlossen wird.
Wie in 5 gezeigt, kann ein Batteriehaltegehäuse 19 vom Oben-Offen-Typ, das zwei Zusatzbatterien 26 hält, unterhalb des Batteriefachs B des Staubsammelhauptkörpers 12 vorgesehen sein. Ferner kann ein Stromversorgungskabel 16 mit einem Stecker auf einer rechten Fläche des hinteren Teils des Staubsammelhauptkörpers 12 vorgesehen sein. Wenn der Stecker 17 des Stromversorgungskabels 16 mit einer Steckdose 11 verbunden wird (siehe 6) kann eine AC-Leistung an den Staubsammelhauptkörper 12 geliefert werden.
Wie in 6 gezeigt, kann eine elektrische Schaltung des Staubsammelhauptkörpers 12 eine Wechselstromschaltung 30 aufweisen zum Antreiben des Motors 14, eine Gleichstromschaltung 40 zum Antreiben des Motors 14, eine Mehrzahl von Relaisschaltern RL1 bis 12, die zum Schalten zwischen der Wechselstromschaltung 30 und der Gleichstromschaltung 40 verwendet werden, Schutzschaltungen 50 bis 56 und eine Mikrocomputersteuerung A1 etc. Darüber hinaus können die Wechselstromschaltung 30, die Gleichstromschaltung 40, die Mehrzahl der Relaisschaltungen RL1 bis 12, die Schutzschaltungen 50 bis 56 und die Mikrocomputersteuerung A1 etc. auf einer elektrischen Schaltung montiert sein, die in drei Leiterplatten unterteilt ist, also eine erste elektrische Leiterplatte K1, eine zweite elektrische Leiterplatte K2 und eine dritte elektrische Leiterplatte K3.
Wie in 6 gezeigt, kann die Wechselstromschaltung 30 zum Antreiben des Motors 14 AC-Leistung an den Motor 14 liefern, die über den Stecker 17 des Stromversorgungskabels 16 von der Steckdose 11 an den Staubsammelhauptkörper 12 geliefert wird. Die Wechselstromschaltung 30 kann eine positive Leitung 31 aufweisen, die mit einem positiven Anschluss des Motors 14 verbunden ist, eine negative Leitung 32, die mit einem negativen Anschluss des Motors 14 verbunden ist (wobei die positive und negative Leitung im Kontext der Wechselstromschaltung im vorangegangenen definiert ist). Darüber hinaus können beide, die positive Leitung 31 und die negative Leitung 32 jeweils mit dem Stecker 17 des Stromversorgungskabels 16 über den Hauptleistungsschalter SW1 verbunden sein, der auf einer Frontfläche des Staubsammelhauptkörpers 12 vorgesehen ist. Ein bidirektionaler Thyristor Q13, der in der Lage ist zur Einstellung der elektrischen Leistung, die an den Motor 14 geliefert wird, kann an einer Sekundärseite (Ausgangsseite) des Hauptleistungsschalters SW1 in der positiven Leitung 31 der Wechselstromschaltung 30 vorgesehen sein.
Wie in 6 gezeigt, können in der positiven Leitung 31 der Wechselstromschaltung 30 ein erster Relaisschalter RL7, ein zweiter Relaisschalter RL8 und ein dritter Relaisschalter RL9 in Serie zwischen den bidirektionalen Thyristor Q13 und den positiven Anschluss des Motors 14 geschaltet sein. Darüber hinaus können in der negativen Leitung 32 der Wechselstromschaltung 30 ein vierter Relaisschalter RL10, ein fünfter Relaisschalter RL11 und ein sechster Relaisschalter RL12 in Serie zwischen die Sekundärseite des Hauptleistungsschalters SW1 und den negativen Anschluss des Motors 14 geschaltet sein. Der erste Relaisschalter RL7 bis sechste Relaisschalter RL12 können baulich derart konfiguriert sein, dass jeder mechanische Kontakt der Relais RL7 bis RL 12 geöffnet und geschlossen werden kann durch eine elektromagnetische Kraft, die von einer Spule erzeugt wird, die auf jedem Relais montiert ist. Ein geregelter Leistungswandler 34, der eine Wechselspannung in eine Gleichspannung umwandeln kann, kann in der Wechselstromschaltung 30 vorgesehen sein, um eine konstante Spannungsleistungsquelle von der Wechselstromschaltung zu erhalten. Die Gleichspannung, die von dem geregelten Leistungswandler 34 erzeugt wird, kann an eine Mikrocomputersteuerung A1 geliefert werden. Darüber hinaus kann ein Spannungssignal (Detektionssignal) des geregelten Leistungswandlers 34, das die umgewandelte Wechselspannung wiederspiegelt, in die Mikrocomputersteuerung A1 eingegeben werden. Auf Grund dieses Signals ist die Mikrocomputersteuerung A1 in der Lage zu detektieren, dass eine AC-Leistung an den Staubsammelhauptkörper 12 geliefert worden ist.
Wie in 6 gezeigt, kann die Gleichstromschaltung 40 zum Antreiben des Motors 14 DC-Leistung von einer oder mehreren Batterien 26, die an dem Staubsammelhauptkörper 12 vorgesehen werden, über die Batterieverbindungsanschlüsse 18 an den Motor 14 liefern. Die Gleichstromschaltung 40 kann eine positive Leitung 41 aufweisen, die mit dem positiven Anschluss des Motors 14 verbunden ist, und eine negative Leitung 43, die mit dem negativen Anschluss des Motors 14 verbunden ist. In der positiven Leitung 41 kann eine Sicherung F1 in der Nähe der Batterieverbindungsanschlüsse 18 vorgesehen sein, und eine Steuerungsleitung 41y kann von der positiven Leitung 41 abzweigen an eine Sekundärseite der Sicherung F1. Die Steuerungsleitung 41y kann mit einem geregelten Leistungswandler 44 über den Hauptleistungsschalter SW1 verbunden sein, und eine Gleichspannung, die durch den geregelten Leistungswandler 44 erzeugt wird, kann an die Mikrocomputersteuerung A1 etc. geliefert werden. Der geregelte Leistungswandler 34 in der Wechselstromschaltung 30 kann mit einer Anode einer ersten Diode verbunden sein, und der geregelte Leistungswandler 44 in der Wechselstromschaltung 40 kann mit einer Anode einer zweiten Diode verbunden sein. Eine Kathode der ersten Diode und eine Kathode der zweiten Diode können dann miteinander verbunden werden, um eine Versorgung der Mikrocomputersteuerung A1 bereitzustellen. Auf Grund dieses Aufbaus kann die Mikrocomputersteuerung A1 entweder betrieben werden durch die gelieferte AC-Leistung oder die gelieferte DC-Leistung. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerungsleitung 41y einer Leistungsversorgungsleitung entsprechen.
Wie in 6 gezeigt, kann in der positiven Leitung 41 der Gleichstromschaltung 40 ein erster FET (Feldeffekttransistor) Q8, der ein Schaltelement ist, stromabwärts von dem Verzweigungspunkt vorgesehen sein zwischen der Steuerungsleitung 41y und der positiven Leitung 41, und ein Aufwärtswandler 41t kann stromabwärts von dem ersten FET Q8 vorgesehen sein. Der Aufwärtswandler 41p kann eine Spannung der Batterie 26 auf eine geeignete Spannung zum Antreiben des Motors 14 verstärken. Eine Ausgangsspannung des Aufwärtswandlers 41p kann kleiner festgelegt werden als ein Effektivwert der Wechselspannung. Darüber hinaus können in der positiven Leitung 41 ein erster Relaisschalter RL1, ein zweiter Relaisschalter RL2 und ein dritter Relaisschalter RL3 in Serie vorgesehen sein zwischen dem Aufwärtswandler 41p und dem positiven Anschluss des Motors 14. In der negativen Leitung 43 der Gleichstromschaltung 40 kann sich auf einer Seite der Batterieverbindungsanschlüsse 18 ein zweiter FET Q11 befinden, der ein Einstellungselement zum Einstellen der elektrischen Leistung ist, die an den Motor 14 geliefert wird,. Darüber hinaus können ein vierter Relaisschalter RL4, ein fünfter Relaisschalter RL5 und ein sechster Relaisschalter RL6 in Serie vorgesehen sein zwischen dem zweiten FET Q11 und dem negativen Anschluss des Motors 14. Der erste Relaisschalter RL1 bis sechster Relaisschalter RL6 können den gleichen Aufbau aufweisen, wie RL7 bis RL12 der Wechselstromschaltung, und können ebenfalls baulich derart aufgebaut sein, dass jeder mechanische Kontakt jedes Relaisschalters geöffnet und geschlossen werden kann durch eine elektromagnetische Kraft, die von einer Spule erzeugt wird, die auf jedem Relaisschalter montiert ist.
In der Gleichstromschaltung 40 kann sich ein Spannungsanlegeteil 46, das eine Spannung (+12V) anlegen kann zum Durchführen eines Relaislauftests, zwischen dem Aufwärtswandler 41p und dem ersten Relaisschalter RL1 in der positiven Leitung 41 befinden. Darüber hinaus kann sich ein Komparator A8, der eine Spannung der negativen Leitung 43 (eine Spannung zum Überprüfen eines Relaisbetriebs) mit einer Referenzspannung vergleicht, zwischen dem sechsten Relais RL6 und dem zweiten FET Q11 in der negativen Leitung 43 befinden. Ein Ausgangssignal des Komparators A8 kann in die Mikrocomputersteuerung A1 eingegeben werden. Die Referenzspannung (Vs) kann zwischen 0V und 12V (beispielsweise 3V) sein.
Die Mikrocomputersteuerung A1 kann zwischen der Gleichstromschaltung 40 und der Wechselstromschaltung 30 schalten, indem die Relaisschalter RL1 bis RL12 betrieben werden, und kann ebenso das Antreiben des Motors 14 steuern, indem der bidirektionale Thyristor Q13, der erste FET Q8 und der zweite FET Q11, etc. betrieben werden. Bestimmte Ausgangsanschlüsse der Mikrocomputersteuerung A1 können elektrisch verbunden sein mit Spulen der Relaisschalter RL1 bis RL12. Darüber hinaus kann ein Signal des Antriebsschalters SW2 zum Antreiben und Stoppen des Motors 14, und ein Signal des Drehzahleinstellungsreglers 22 in die Mikrocomputersteuerung A1 eingegeben werden. Darüber hinaus kann die Mikrocomputersteuerung A1 konfiguriert sein zum Durchführen eines Lauftests der Relaisschalter RL1 bis RL6, indem das Spannungsanlegeteil 46 und der Komparator A8 in der Gleichstromschaltung 40 verwendet werden. Darüber hinaus kann die Mikrocomputersteuerung A1 konfiguriert sein zum Überwachen der Spannung der Batterien 26 und zur Anzeige einer resultierenden Batterierestkapazität auf einer Batterierestkapazitätsanzeige 24. Die Batterierestkapazitätsanzeige 24 kann derart konfiguriert sein, dass die Batterierestkapazität eine vorbestimmte Zeitperiode lang angezeigt werden kann, wenn ein Bestätigungsschalter SW3 gedrückt wird, während die Batterie 26 verbunden ist. Selbst wenn der Motor 14 durch die AC-Leistungsquelle angetrieben wird, kann eine Restkapazität der Batterien 26 für eine vorbestimmte Zeitperiode angezeigt werden, wenn der Bestätigungsschalter SW3 gedrückt wird, und die Batterien 26 durch die Batterieverbindungsanschlüsse 18 verbunden sind. In dieser Weise kann die Mikrocomputersteuerung A1 einem Steuerungsabschnitt der vorliegenden Lehre entsprechen, und die Relaisschalter RL1 bis RL12 können einem Schaltmechanismus, wie oben beschrieben, entsprechen.
Schutzschaltungen 51 bis 56 können die Sperrschaltungen sein, die derart konfiguriert sind, dass selbst wenn die Mikrocomputersteuerung A1 fehlerhaft arbeitet, die Kontakte des ersten Relaisschalters RL1 bis sechsten Relaisschalters RL6 in der Gleichstromschaltung 40 nicht geschlossen werden können (wobei ein Schließen einen Stromfluss erlauben würde), wenn der erste Relaisschalter RL7 bis sechster Relaisschalter RL12 in der Wechselstromschaltung 30 geschlossen sind. Die Schutzschaltungen 51 bis 56, die als Sperrschaltungen dienen, können konfiguriert sein die Kontakte der Relaisschalter RL1 bis RL12 dadurch nicht zu schließen, dass verhindert wird, dass ein Strom durch die Spulen der Relais RL1 Bis RL12 fließt. Die Schutzschaltungen 51 bis 56 können eine erste Schutzschaltung 51, eine zweite Schutzschaltung 52, eine dritte Schutzschaltung 53, eine vierte Schutzschaltung 54, eine fünfte Schutzschaltung 55 und eine sechste Schutzschaltung 56 aufweisen. Wie in 6 gezeigt, kann die erste Schutzschaltung 51 als eine Sperrschaltung dienen zwischen dem ersten Relaisschalter RL7 in der Wechselstromschaltung 30 und dem ersten Relaisschalter RL1 in der Gleichstromschaltung 40. Ähnlich kann die zweite Schutzschaltung 52 als eine Sperrschaltung zwischen dem zweiten Relaisschalter RL8 in der Wechselstromschaltung 30 und dem zweiten Relaisschalter RL2 in der Gleichstromschaltung 40 dienen, usw. ähnlich für die anderen Schutzschaltungen, und letztendlich kann die sechste Schutzschaltung 56 als eine Sperrschaltung zwischen dem sechsten Relaisschalter RL12 in der Wechselstromschaltung 30 und dem sechsten Relaisschalter RL6 in der Gleichstromschaltung 40 dienen.
Die erste elektrische Leiterplatte K1, die zweite elektrische Leiterplatte K2 und die dritte elektrische Leiterplatte K3 können elektrische Leiterplatten aufweisen, auf denen elektrische Komponenten des Staubsammelhauptkörpers 12 montiert sind. Unter Berücksichtigung eines Installationsraums kann die Schaltung in drei Leiterplatten unterteilt sein. Wie in 6 gezeigt, können der erste FET Q8, der zweite FET Q11, der Aufwärtswandler 41p und der Komparator A8 etc. auf der ersten elektrischen Leiterplatte K1 montiert sein. Wie in 5 gezeigt, kann die erste elektrische Leiterplatte K1 entlang einer rechten Seitenwand in dem Gehäuse des Staubsammelhauptkörpers 12 angebracht sein und/oder montiert sein. Darüber hinaus kann eine Wärmesenke 61 des ersten FET Q8 und des zweiten FET Q11 von einem zentralen Bereich des Gehäuses vorstehen.
Darüber hinaus, wie in 6 gezeigt, können i) die Mikrocomputersteuerung A1, ii) der geregelte Leistungswandler 44, das Spannungsanlegeteil 46, der erste Relaisschalter RL1 in der Gleichstromschaltung, der sechste Relaisschalter RL6 in der Gleichstromschaltung 40 und iii) der geregelte Leistungswandler 34, der bidirektionale Thyristor Q13, der erste Relaisschalter RL7 in der Wechselstromschaltung und der sechste Relaisschalter RL12 in der Wechselstromschaltung, etc. auf der zweiten elektrischen Leiterplatte K2 montiert sein. Darüber hinaus können die erste Schutzschaltung 51 und die sechste Schutzschaltung 56 auf der zweiten elektrischen Leiterplatte K2 montiert sein. Wie in 5 gezeigt, kann die zweite elektrische Leiterplatte K2 in Rechts-Links-Richtung auf der vorderen Seite des Gehäuses des Staubsammelhauptkörpers 12 installiert sein. Darüber hinaus kann eine Wärmesenke 62 des bidirektionalen Thyristors Q13 auf der rückwärtigen linken Seite der zweiten elektrischen Leiterplatte K2 installiert sein.
Darüber hinaus, wie in 6 gezeigt, können i) der zweite Relaisschalter RL2, der dritte Relaisschalter RL3, der vierte Relaisschalter RL4 und der fünfte Relaisschalter RL5, wobei diese Schalter in der Gleichstromschaltung 40 sind, und ii) der zweite Relaisschalter RL8, der dritte Relaisschalter RL9, der vierte Relaisschalter RL10 und der fünfte Relaisschalter RL11, wobei diese Schalter in der Wechselstromschaltung 30 sind, alle auf der dritten elektrischen Leiterplatte K3 montiert sein. Darüber hinaus können auch die zweite Schutzschaltung 52, die dritte Schutzschaltung 53, die vierte Schutzschaltung 54 und die fünfte Schutzschaltung 55 auf der dritten elektrischen Leiterplatte K3 montiert sein. Wie in 5 gezeigt, kann die dritte elektrische Leiterplatte K3 in dem hinteren Teil des Gehäuses des Staubsammelhauptkörpers 12 installiert sein, genauer in horizontalem Zustand auf einer oberen vorderen Seite des Paars der Batterieverbindungsanschlüsse 18. Wie oben beschrieben, können die Relaisschalter RL2 bis RL5 in der Gleichstromschaltung 40, die Relaisschalter RL8 bis RL11 in der Wechselstromschaltung 30, und die zweite Schutzschaltung 52 bis fünfte Schutzschaltung 55 auf der gleichen elektrischen Leiterplatte installiert sein und entsprechende Verdrahtungen der Schutzschaltungen 52 bis 55 (Sperrschaltungen) müssen sich nicht zwischen den elektrischen Leiterplatten kreuzen, was eine Trennung der Verdrahtungen verhindern kann.
Als Nächstes wird nachfolgend gemäß den Flussdiagrammen in den 7 bis 10 erklärt, wie der Staubsauger 10 zu betreiben ist. Prozesse gemäß den Flussdiagrammen in den 7 bis 10 können zu vorbestimmten Zeiten ausgeführt werden gemäß einem in dem Speicher der Mikrocomputersteuerung A1 gespeicherten Programm, wobei der Speicher ein nicht flüchtiger Speicher sein kann, wie beispielsweise ROM, PROM, EPROM, EEPROM etc. Zuerst wird nachfolgend ein Fall erklärt, bei dem nicht nur die Batterien 26 mit dem Paar von Batterieverbindungsanschlüssen 18 des Staubsammelhauptkörpers 12 verbunden sind, sondern auch der Stecker 17 des Stromversorgungskabels 16 mit der Steckdose 11 verbunden ist. Wenn der Hauptleistungsschalter SW1 in diesem Zustand eingeschaltet wird, kann eine elektrische Leistung von dem geregelten Leistungswandler 43 in der Wechselstromschaltung 30 und ebenso eine elektrische Leistung von dem geregelten Leistungswandler 44 der Gleichstromschaltung 40 geliefert werden, um die Mikrocomputersteuerung A1 mit Leistung zu versorgen. Zu diesem Zeitpunkt kann ein Detektionssignal, das die gewandelte Wechselspannung wiedergibt, von dem geregelten Leistungswandler 34 in der Wechselschaltung 30 in die Mikrocomputersteuerung A1 eingegeben werden, und entsprechend kann die Mikrocomputersteuerung A1 detektieren, dass AC-Leistung an den Staubsammelhauptkörper 12 geliefert wird. In dem Programm in dem Speicher der Mikrocomputersteuerung A1 können Prozesse derart durchgeführt werden, dass die AC-Leistung priorisiert wird.
Wenn die Mikrocomputersteuerung A1 arbeitet bzw. betrieben wird, kann die nachfolgende Prozedur in vorbestimmten Zeitintervallen durchgeführt werden, wie in S101 von 7 gezeigt. In S102 kann ein Watch Dog-Timer gelöscht bzw. zurückgesetzt werden. Der Wacht-Dog-Timer (WDT) kann derart konfiguriert sein, dass die Mikrocomputersteuerung A1 zurückgesetzt wird, sofern der Zeitgeber nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit gelöscht wird. In S103 wird als Nächstes ein EIN/AUS-Betrieb des Treiberschalters SW2 zum Antreiben und Anhalten des Motors 14 und ein EIN/AUS-Betrieb des Bestätigungsschalters SW3 der Batterierestkapazitätsanzeige 24 überprüft. In S104 erfolgt dann eine Verarbeitung zum Umwandeln eines analogen Signals, beispielsweise eines Spannungssignals der Batterien 26 und eines Signals von dem Drehzahleinstellungsregler 22, in ein digitales Signal. In S105 kann eine abnormale Spannung und/oder Strom der Batterie 26 bestätigt werden. Als Nächstes kann in S106 eine Beurteilung der Leistungsquelle erfolgen, also es wird bestimmt, welche von der DC-Leistungsquelle oder der AC-Leistungsquelle verwendet wird. Dann wird in S107 eine Relaissteuerungsverarbeitung durchgeführt.
Die Relaissteuerungsverarbeitung kann gemäß den Flussdiagrammen in den 8 und 9 durchgeführt werden. Wenn der Treiberschalter SW2 des Motors 14 eingeschaltet wird (JA in S201 von 8), kann in S202 ein Relaisfehler-Flag (Markierung) bestätigt werden. Wenn der Treiberschalter SW2 zum ersten Mal eingeschaltet wird, nachdem der Hauptleistungsschalter SW1 eingeschaltet worden ist, kann keine Relaisfehlerbeurteilung durchgeführt werden. Folglich kann eine Beurteilung in S202 JA sein, und dann in S203 kann eine Beurteilung durchgeführt werden, ob die Leistungsquelle sich geändert hat, oder nicht. Wenn sich die Leistungsquelle seit dem Einschalten des Treiberschalters SW2 nicht geändert hat (NEIN in SW203), kann in S204 bestätigt werden, dass ein AUS-Zustand jedes Einstellungselements (der erste FET Q8, der zweite FET Q11 und der bidirektionale Thyristor Q13) vorliegt. Wenn bestätigt worden ist, dass die Einstellungselemente in einem AUS-Zustand sind (JA in S204), wird kein Relais-Normal-Flag (Markierung) gesetzt (NEIN in S205), dann kann in S207 eine Relaisfehlerbestätigungsverarbeitung durchgeführt werden.
In der Relaisfehlerbestätigungsverarbeitung können die Operationen bzw. die Funktion des ersten Relaisschalters RL1 bis sechsten Relaisschalters RL6, die sich in der Wechselstromschaltung 40 befinden, gemäß dem in 9 gezeigten Flussdiagramm geprüft werden. Wie in 9 gezeigt, kann zuerst in S301 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt geprüft werden, ob ein Betrieb des zweiten FET Q11 bestätigt worden ist. Wenn ein Betrieb des zweiten FET Q11 nicht zu dem Zeitpunkt bestätigt worden ist (NEIN in S301), dann kann jeder Kontakt des ersten Relais RL1 bis sechsten Relais RL6 in S302 geschlossen werden (eingeschaltet werden). Nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit (JA in S303), wird eine Spannung an die Relaisschalter RL1 bis RL6, den Motor 14 und die negative Leitung 43 von dem Spannungsanlegeteil 46 (+12V) angelegt, und kann über einen Komparator A8 durch Vergleich mit einer Referenzspannung überprüft werden. Durch Bestätigen der Spannung des Spannungsanlegeteils 46 (+12V) in dem Komparator A8 (H bzw. HIGH), kann bestätigt werden, ob jeder Kontakt des ersten Relaisschalters RL1 bis sechsten Relaisschalters RL6 korrekt geschlossen ist, und der zweite FET Q11 korrekt ausgeschaltet ist. In diesem Fall kann eine Beurteilung in S304 gleich JA sein, und dann kann ein Betriebsbestätigungs-Flag des zweiten FET Q11 (Q11-Bestätigungs-Flag) gesetzt werden. Wenn die Spannung des Spannungsanlegeteils 46 nicht in dem Komparator A8 bestätigt wird (L bzw. LOW), kann beurteilt werden, dass irgendeiner der Kontakte oder mehrere der Kontakte der Relaisschaltungen RL1 bis RL6 nicht geschlossen sind, und ein Relaisfehler-Flag kann in S306 gesetzt werden. Da ein Fehler bestätigt worden ist, können dann alle Kontakte der Relais RL1 bis RL6 geöffnet werden (ausgeschaltet werden), was bedeutet, dass der Motor 14 nicht mit Energie versorgt werden kann.
Wenn die Relaisfehlerbestätigungsverarbeitung bei dem nächsten vorbestimmten Zeitintervall S301 durchgeführt wird, kann die Beurteilung jetzt JA in S301 sein, wenn das Q11 Betätigungs-Flag in S305 zu dem vorherigen Zeitpunkt gesetzt worden ist, wie oben erklärt. In diesem Fall kann in S311 bestätigt werden, dass ein Betrieb des ersten Relais RL1 durchgeführt worden ist. Zum augenblicklichen Zeitpunkt, bei dem in S311 geprüft wird, kann, wenn der Betrieb des ersten Relais RL1 nicht durchgeführt wird (NEIN in S311), in S312 ein Kontakt des ersten Relais RL1 geöffnet werden (ausgeschaltet werden), während der zweite Relaisschalter RL2 bis sechste Relaisschalter RL6 geschlossen sind (eingeschaltet sind). Nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit (JA in S313), wird dann eine Spannung an die positive Leitung 41, den Motor 14 und die negative Leitung 43 durch den Spannungsanlegeteil 46 angelegt, um zu testen, ob die Relaisschaltkontakte korrekt geöffnet worden sind, in dem Komparator A8, wobei das Komparatorergebnis LOW sein sollte. Wenn in dem Komparator A8 die Spannung des Spannungsanlegeteils 46 als LOW betätigt wird (L), kann bestätigt werden, dass ein Kontakt des ersten Relais RL1 korrekt geöffnet ist. In diesem Fall kann eine Beurteilung in S314 gleich JA sein, und dann kann in S315 ein Betriebsbestätigungs-Flag des ersten Relais RL1 (RL1-Bestätigungs-Flag) gesetzt werden. Wenn jedoch in dem Komparator A8 die Spannung des Spannungsanlegeteils 46 als nicht LOW bestätigt wird, kann beurteilt werden, dass ein Kontakt des ersten Relaisschalters RL1 nicht geöffnet ist. In S316 kann folglich ein Relaisfehler-Flag gesetzt werden. Da ein Fehler bestätigt worden ist, können darüber hinaus alle Kontakte der Relais RL1 bis RL6 in S318 geöffnet werden, was bedeutet, dass der Motor 14 nicht mit Energie versorgt werden kann. Eine ähnliche Verarbeitung kann bezüglich des zweiten Relaisschalters RL2 bis sechsten Relaisschalters RL6 (siehe S361 bis S368) durchgeführt werden. In 9 sind Fehlerbeurteilungen bezüglich des zweiten Relais RL2 bis sechsten Relais RL6 weggelassen. Wenn bestätigt ist, dass alle Relais RL1 bis RL6 korrekt arbeiten, kann in S367 ein Relais-Normal-Flag gesetzt werden. Als Nächstes können in S369 alle Kontakte der Relais RL1 bis RL12 vorübergehend geöffnet werden (ausgeschaltet werden), und die Relaisfehlerbestätigungsverarbeitung kann beendet werden.
In 9, wenn eine vorbestimmte Zeit nicht in S303, S313 und S363 verstrichen ist, nachdem die Relaisoperationen in S302, S312 und S362 durchgeführt worden sind, kann die Relaisfehlerbestätigungsverarbeitung von Schritt S207 beendet werden, was bedeutet, dass das Verfahren zu Schritt S207 in 8 zurückkehrt. Dies liegt daran, dass es Zeit braucht, die Kontakte der Relais zu schließen, nachdem jede Spule der Relais mit Energie versorgt worden ist, und es notwendig sein kann, zu warten, um den Schließ- und Öffnungszustände der Kontakte zu stabilisieren.
Wenn die Relaisfehlerbestätigungsverarbeitung (die in 9 gezeigte Verarbeitung) beendet ist, kann eine Prozedur zu S207 in 8 zurückkehren, und darüber hinaus zu S107 in 7 zurückkehren. Als Nächstes kann eine Motorsteuerungsverarbeitung in S108 durchgeführt werden. Die Motorsteuerungsverarbeitung kann gemäß einem in 10 gezeigten Flussdiagramm durchgeführt werden. In S400 von 10 kann bestätigt werden, dass der Treiberschalter SW2 eingeschaltet ist. Wie vorher beschrieben, wenn der Treiberschalter SW2 eingeschaltet worden ist (JA in S400), dann kann eine Änderung der Leistungsquelle (AC oder DC) in S401 bestätigt werden. Wenn die Leistungsquelle nicht geändert worden ist (NEIN in S401), dann kann in S402 das Relais-Normal-Flag geprüft werden. Wenn das Relais-Normal-Flag gesetzt worden ist (JA in S402), dann kann in S403 geprüft werden, ob die Relaisschalter geschlossen sind (eingeschaltet sind). Zu einem Zeitpunkt S403, wenn detektiert wird, dass die Relaisschalter RL1 bis RL12 geöffnet sind und nicht eingeschaltet worden sind (NEIN in S403), kann die Prozedur zurückkehren zu S108 in 7 und dann können eine Anzeigeverarbeitung in S109 und eine Schlafverarbeitung in S110 der Reihe nach durchgeführt werden.
Nachdem die Verarbeitungen in S101 und S106 erneut durchgeführt worden sind, kann dann erneut die Relaissteuerungsverarbeitung in S107 durchgeführt werden. Die Prozedur kann in S201 in 8 fortgesetzt werden. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Bestätigungen in den verschiedenen Schritten JA in S201, Ja in S202, NEIN in S203 und JA in S204 sind, dann kann in S205 bestätigt werden, ob der erste Relaisschalter RL1 bis sechste Relaisschalter RL6 normal sind. Wenn dies so ist, da alle von dem ersten Relaisschalter RL1 bis sechsten Relaisschalter RL6 normal arbeiten (JA in S205), kann eine Relais-EIN-Steuerungsverarbeitung durchgeführt werden (S206). Zu diesem Zeitpunkt werden dann beide, die AC-Leistung und die DC-Leistung geliefert. Wie vorher beschrieben, können in dem Programm, das in dem Speicher der Mikrocomputersteuerung A1 gespeichert ist, Prozesse derart durchgeführt werden, dass die AC-Leistung priorisiert wird, und entsprechend kann jeder Kontakt des ersten Relais RL7 bis sechsten Relais RL12 in der Wechselstromschaltung 30 geschlossen werden (eingeschaltet werden) durch die Relais-EIN-Steuerungsverarbeitung.
Als Nächstes kann die Prozedur in S108 fortgesetzt werden, wo die Motorsteuerungsverarbeitung, wie in 10 gezeigt, durchgeführt werden kann. In 10, da jeder Kontakt des ersten Relais RL7 bis sechsten Relais RL12 der Wechselstromschaltung geschlossen sein kann, können die Bestätigungen der Schritte JA in S400, NEIN in S401, JA in S402 und JA in S403 ergeben. Wenn dies so ist, dann kann in S404 bestätigt werden, ob eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, seit jeder Kontakt des ersten Relais RL7 bis sechsten Relais RL12 geschlossen worden ist. Wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist (JA in S404), kann bestätigt werden, dass die AC-Leistungsquelle ausgewählt ist. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die AC-Leistungsquelle ausgewählt ist, kann die AC-Steuerungsverarbeitung in S406 durchgeführt werden. Genauer kann in S406 die Mikrocomputersteuerung A1 eine Drehzahl des Motors 14 steuern, indem der bidirektionale Thyristor Q13 betrieben wird, um die elektrische Leistung, die an den Motor 14 geliefert wird, basierend auf dem Drehzahleinstellungsregler 22 einzustellen. Aufgrund dieses Aufbaus kann eine Ansaugkraft des Staubsaugers 10 eingestellt werden. In dieser Weise können die Kontakte des ersten Relais RL7 bis sechsten Relais RL12 geschlossen werden, bevor der bidirektionale Thyristor Q13 arbeitet, und folglich kann aufgrund dieser Sequenz von Operationen kein Strom fließen, selbst wenn die Kontakte des ersten Relais RL7 bis sechsten Relais RL12 geschlossen sind. Entsprechend können die Kontakte der Relais geschützt werden.
In der Motorsteuerungsverarbeitung, wenn der Treiberschalter SW2 des Motors 14 ausgeschaltet ist, kann eine Beurteilung in S400 von 10 gleich NEIN sein, und es kann in S410 bestätigt werden, dass die AC-Leistungsquelle ausgewählt ist. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die AC-Leistungsquelle ausgewählt ist (JA in S410), kann eine AC-Steuerungsstoppverarbeitung in S411 durchgeführt werden. Bei dieser Verarbeitung kann die Mikrocomputersteuerung A1 den bidirektionalen Thyristor Q13 ausschalten, um den Motor 14 anzuhalten. Darüber hinaus kann eine Beurteilung in S201 in der Relaissteuerungsverarbeitung, wie in 8 gezeigt, gleich NEIN sein, und dann kann in S212 bestätigt werden, ob die Schaltelemente und/oder Einstellungselemente (der erste FET Q8, der zweite FET Q11, ein FET in dem Aufwärtswandler 41p, und der bidirektionale Thyristor Q13) ausgeschaltet sind. Wenn die Einstellungselemente ausgeschaltet sind (JA in S212), dann können in S213 alle Relaisschalter von dem ersten Relaisschalter RL7 bis sechsten Relaisschalter RL12 der Wechselstromschaltung 30 ausgeschaltet werden. Der erste Relaisschalter RL1 bis sechste Relaisschalter RL6 der Gleichstromschaltung 40, wie oben erwähnt, können in einem AUS-Zustand gehalten werden. Darüber hinaus kann die Leistungsquelle nicht von der DC-Leistungsquelle zu der AC-Leistungsquelle geschaltet werden (NEIN in Schritt S214), und die Prozedur kann in S108, wie in 7 gezeigt, fortgesetzt werden. Wie bereits beschrieben, können alle Relais ausgeschaltet werden, und folglich kann der Motor 14 in einem angehaltenen Zustand bleiben. Darüber hinaus können Abnormalitäten während eines Antreibens oder Anhaltens des Motors 14 sowie eine Batterierestkapazität etc. in S109, wie in 7 gezeigt, angezeigt werden. Darüber hinaus, wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem der Motor 14 angehalten ist, kann eine Schlafverarbeitung (S110, wie in 7 gezeigt) durchgeführt werden, bei der ein Leistungsverbrauch der geregelten Leistungswandler 34 und 44 oder der Mikrocomputersteuerung A1 unterdrückt wird. Wenn die AC-Leistungsquelle ausgewählt ist, kann die Schlafverarbeitung nicht durchgeführt werden.
Wenn der Treiberschalter SW2 des Motors 14 erneut eingeschaltet wird, kann als Nächstes eine Beurteilung in S201 in der Relaissteuerungsverarbeitung, wie in 8 gezeigt, gleich JA sein. Wenn die Bestätigungen von den Schritten S202 und S203 gleich JA in S202 und NEIN in S203 sind, dann kann in S204 bestätigt werden, dass die Schalt- und/oder Einstellungselemente (der erste FET Q8, der zweite FET Q11, der FET in dem Aufwärtswandler 41p und der bidirektionale Thyristor Q13) ausgeschaltet sind. Wenn die Einstellungselemente ausgeschaltet sind (JA in S204), dann wird das Relais-Normal-Flag gesetzt (JA in S205), und entsprechend kann die Relais-EIN-Steuerungsverarbeitung durchgeführt werden (S206). In S206 kann ein Betrieb zum Schließen der Kontakte des ersten Relaisschalters RL1 bis sechsten Relaisschalters RL6, die sich in der Wechselstromschaltung 30 befinden, durchgeführt werden. Die Motorsteuerungsverarbeitung kann dann in S108, wie in 7 gezeigt, durchgeführt werden. In der Motorsteuerungsverarbeitung, wenn die verschiedenen Bestätigungen JA in S400, NEIN in S401, JA in S402, JA in S403 und JA in S404 sind, dann kann in S406 eine AC-Steuerungsverarbeitung durchgeführt werden. Eine Motorsteuerungsverarbeitung kann also durch die Wechselstromschaltung 30 durchgeführt werden. In dieser Weise, wenn der Motor 14 erneut angetrieben wird, ohne Änderung der Leistungsquelle, kann eine Relaisfehlerbestätigungsverarbeitung (S207, wie in 8; 10 gezeigt) nicht durchgeführt werden.
Als Nächstes erfolgt eine Erklärung für einen Fall, bei dem die Batterien 26 an dem Staubsammelhauptkörper 12 angebracht sind, der Motor 14 des Staubsammelhauptkörpers 12 durch die Wechselstromschaltung 30 angetrieben wird (der Treiberschalter SW2 ist eingeschaltet), und der Stecker 17 des Stromversorgungskabels 16 aus der Steckdose 11 gezogen ist. In diesem Fall kann die Mikrocomputersteuerung A1 kein Detektionssignal von dem geregelten Leistungswandler 34, der sich in der Wechselstromschaltung 30 befindet, detektieren. Endsprechend kann die Mikrocomputersteuerung A1 beurteilen, dass die Leistungsversorgung von der AC-Leistungsquelle gestoppt ist. In der Motorsteuerungsverarbeitung, wie in 10 gezeigt, kann eine Beurteilung, ob sich die Leistungsquelle geändert hat, gleich JA in S401 sein. In S410 kann dann bestätigt werden, dass die AC-Leistungsquelle verwendet worden ist. Da bis dahin die AC-Leistungsquelle verwendet worden ist, würde dies zu einer Bestätigung JA in S410 führen, wobei dann in S411 eine AC-Steuerungsstoppverarbeitung durchgeführt werden kann. Genauer kann die Mikrocomputersteuerung A1 den bidirektionalen Thyristor Q13 ausschalten, um den Motor 14 anzuhalten. Der Treiberschalter SW2 des Motors 14 ist ausgeschaltet worden, und entsprechend kann eine Beurteilung in S201, wie in 8 gezeigt, gleich JA sein. Darüber hinaus haben die Relais keinen Fehler (JA in S202), und die Leistungsquelle ist geändert worden (JA in S203). Dann können in S210 ein Relais-Normal-Flag und ein Relaisfehler-Flag gelöscht werden, und in S211 können ein zweites FET Q11-Bestätigungs-Flag und ein RL1 bis RL6-Bestätigungs-Flag gelöscht werden.
Als Nächstes kann in S212 bestätigt werden, dass die Schalt- und/oder Einstellungselemente (der erste FET Q8, der zweite FET Q11, der FET in dem Aufwärtswandler 41p und der bidirektionale Thyristor Q13) ausgeschaltet sind. Der bidirektionale Thyristor Q13 kann, wie oben beschrieben, ausgeschaltet sein, und entsprechend kann eine Beurteilung in S212 gleich JA sein. Wenn dies der Fall ist, dann können in S213 alle Relais (der erste Relaisschalter RL7 bis sechste Relaisschalter RL12, und der erste Relaisschalter RL1 bis sechste Relaisschalter RL6) ausgeschaltet werden. Darüber hinaus kann die Leistungsquelle sich von AC-Leistungsquelle in DC-Leistungsquelle ändern, und entsprechend kann eine Beurteilung in S214 gleich NEIN sein. Dann kann eine Prozedur bei der Motorsteuerungsverarbeitung in S108, wie in 7 gezeigt, fortgesetzt werden. Wie vorher beschrieben, können alle Relais ausgeschaltet werden und entsprechend kann der Motor 14 in dem angehaltenen Zustand bleiben.
Wenn der Treiberschalter SW2 des Motors 14 in einem Zustand eingeschaltet wird, bei dem die Batterie 26 an dem Staubsammelhauptkörper 12 angebracht ist, und der Stecker 17 des Stromversorgungskabels 16 aus der Steckdose 11 gezogen ist, kann als Nächstes eine Beurteilung in S201, wie in 8 gezeigt, gleich JA sein. Darüber hinaus können die Relais keinen Fehler aufweisen (JA in S202), und die Leistungsquelle ist nicht geändert worden (NEIN in S203). Wenn dies der Fall ist, dann kann in S204 bestätigt werden, ob die Schaltund/oder Einstellungselemente (der erste FET Q8, der zweite FET Q11, der FET des Auswärtswandlers 41p und der bidirektionale Thyristor Q13 ausgeschaltet sind. Die Einstellungselemente können ausgeschaltet werden (JA in S204) und das Relais-Normal-Flag kann gelöscht sein (NEIN in S205). In diesem Fall kann dann in S207 die Relaisfehlerbestätigungsverarbeitung, die in 9 gezeigt ist, durchgeführt werden. Wenn in der Relaisfehlerbestätigungsverarbeitung bestätigt wird, dass die Relais normal arbeiten, dann kann eine Beurteilung in S206, wie in 8 gezeigt, gleich JA sein, und die Relais-EIN-Steuerungsverarbeitung kann in S206 durchgeführt werden. In der Relais-EIN-Steuerungsverarbeitung können die Kontakte des ersten Relaisschalters RL1 bis sechsten Relaisschalters RL6, die sich in der Gleichstromschaltung befinden, geschlossen werden.
Als Nächstes kann die Motorsteuerungsverarbeitung (S108, wie in 7; 10 gezeigt) durchgeführt werden. In der Motorsteuerungsverarbeitung, wie in 10 gezeigt, wenn die Bestätigungen für die verschiedenen Schritte JA in S400, NEIN in S401, JA in S401–S404 und NEIN in S405 sind, auf Grund der DC-Leistungsquelle zum gegenwärtigen Zeitpunkt, dann kann in S407 eine DC-Steuerungsverarbeitung durchgeführt werden. In der DC-Steuerungsverarbeitung kann die Motorsteuerung durch die Gleichstromschaltung 40 durchgeführt werden. Genauer kann die Mikrocomputersteuerung A1 den ersten FET Q8 einschalten, und dann den Aufwärtswandler 41p aktivieren, indem ein Steuerungssignal an den Aufwärtswandler 41p ausgegeben wird. Darüber hinaus kann die Mikrocomputersteuerung A1 eine Drehzahl des Motors 14 steuern, indem der zweite FET Q11 ein- und ausgeschaltet wird, um die elektrische Leistung, die an den Motor 14 geliefert wird, basierend auf dem Drehzahleinstellungsregler 22 einzustellen. Wenn der Stecker 17 des Stromversorgungskabels 16 aus der Steckdose 11 gezogen wird, während der Motor 14 durch die Wechselstromschaltung 30 angetrieben wird, wobei die Batterie 26 an dem Staubsammelhautkörper 12 angebracht ist, kann zusammenfassend gesagt, der Motor 14 nicht weiter angetrieben werden, solange nicht der Antriebsschalter SW2 des Motors 14 erneut eingeschaltet wird, in welchem Fall die Motorsteuerungsverarbeitung durchgeführt wird.
Als Nächstes erfolgt eine Erklärung für einen Fall, bei dem der Stecker 17 des Stromversorgungskabels 16 in die Steckdose 11 eingesteckt wird, während die Motorsteuerung durch die Gleichstromschaltung 40 durchgeführt wird (der Antriebsschalter SW2 ist eingeschaltet). Wie vorher beschrieben, können durch das Programm, das in dem Speicher der Mikrocomputersteuerung A1 gespeichert ist, Prozesse derart durchgeführt werden, dass die AC-Leistung priorisiert ist. In diesem Fall kann in S401 in der Motorsteuerungsverarbeitung, wie in 10 gezeigt, bestätigt werden, dass sich die Leistungsquelle geändert hat, und die Beurteilung kann JA sein, da das Stromversorgungskabel in die Steckdose eingesteckt ist. In S410 kann dann bestätigt werden, dass die AC-Leistungsquelle verwendet worden ist. Die DC-Leistungsquelle wurde bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt verwendet, was NEIN in S410 zur Folge haben würde, wodurch dann in S412 die DC-Steuerungsstoppverarbeitung durchgeführt werden kann. Genauer kann die Mikrocomputersteuerung A1 den zweiten FET Q11 ausschalten, um den Motor 14 anzuhalten. Die Mikrocomputersteuerung A1 kann ein Stoppsignal an den Aufwärtswandler 41p ausgeben, um dessen Betrieb zu stoppen, bevor der erste FET Q8 ausgeschaltet wird. Der Treiberschalter SW2 des Motors 14 ist, wie oben beschrieben, eingeschaltet worden (ein EIN-Signal von dem Antriebsschalter SW2 ist beibehalten worden), und entsprechend kann eine Beurteilung in S201, wie in 8 gezeigt, JA sein. Wenn die Relais keinen Fehler haben (JA in S202), und sich die Leistungsquelle geändert hat (JA in S203)l, dann können in S210 das Relais-Normal-Flag und das Relaisfehler-Flag gelöscht werden. Dann können in S211 das zweite FET Q11-Bestätigungs-Flag und das RL1–RL6-Bestätigungs-Flag gelöscht werden.
Als Nächstes kann in S212 bestätigt werden, dass die Schalt- und/oder Einstellungselemente (der erste FET Q8, der zweite FET Q11, der FET des Aufwärtswandlers 41p und der bidirektionale Thyristor Q13) ausgeschaltet sind. Wenn der erste FET Q8 und der zweite FET Q11 ausgeschaltet sind, und dann entsprechend eine Beurteilung in S212 JA ist, dann können in S213 alle Relais (der erste Relaisschalter RL7 bis der sechste Relaisschalter RL12), und der erste Relaisschalter RL1 bis der sechste Relaisschalter RL6) ausgeschaltet werden. Darüber hinaus kann sich die Leistungsquelle geändert haben von der DC-Leistungsquelle zu der AC-Leistungsquelle, und entsprechend kann eine Beurteilung in S214 gleich JA sein. Wie oben beschrieben, können das zweite FET Q11-Bestätigungs-Flag und das RL1–RL6-Bestätigungs-Flag gelöscht sein, und folglich kann eine Beurteilung in S205 NEIN sein, und dann kann in S207 (und 9) die Relais-EIN-Steuerungsverarbeitung durchgeführt werden. Wenn in der Relais-EIN-Steuerungsverarbeitung bestätigt wird, dass die Relais normal arbeiten (JA in S205, wie in 8 gezeigt), kann die Relais-EIN-Steuerungsverarbeitung (S206) durchgeführt werden. In der Relais-EIN-Steuerungsverarbeitung können die Kontakte des ersten Relaisschalters RL7 bis sechsten Relaisschalters RL12, die sich in der Wechselstromschaltung befinden, geschlossen werden.
Als Nächstes kann die Motorsteuerungsverarbeitung durchgeführt werden basierend auf S108, wie in 7 und 10 gezeigt. In der Motorsteuerungsverarbeitung, wie in 10 gezeigt, wenn die Ergebnisse der verschiedenen Bestätigungen JA in S400, NEIN in S401, JA in S402–S404 und JA in S405 sind, da die AC-Leistungsquelle bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt verwendet wird, dann kann in S406 die AC-Steuerungsverarbeitung durchgeführt werden. Die Mikrocomputersteuerung A1 kann also eine Drehzahl des Motors 14 steuern, indem der bidirektionale Thyristor Q13 betrieben wird, um die elektrische Leistung, die an den Motor 14 geliefert wird, basierend auf dem Drehzahleinstellungsregler 22 einzustellen. Wenn der Stecker 17 des Stromversorgungskabels 16 in die Steckdose 11 eingesteckt wird, während der Motor 14 durch die Gleichstromschaltung 40 angetrieben wird, kann zusammenfassend gesagt die Motorsteuerungsverarbeitung durch die Wechselstromschaltung durchgeführt werden, nachdem der erste Relaisschalter RL1 bis sechste Relaisschalter RL6 geprüft worden sind.
Gemäß der vorliegenden Lehre des Staubsaugers 10 kann der Motor 14 konfiguriert sein, um von beiden, der AC-Leistungsquelle und der DC-Leistungsquelle angetrieben zu werden. Darüber hinaus können die Wechselstromschaltung 30, bei der eine AC-Leistung an den Motor 14 geliefert wird, und die Gleichstromschaltung 40, bei der eine DC-Leistung an den Motor 14 geliefert wird, konfiguriert sein, um in einem isolierten Zustand relativ zueinander durch die Operationen der Mikrocomputersteuerung A1, des ersten Relaisschalters RL1 bis sechsten Relaisschalters RL6 der Gleichstromschaltung, und des ersten Relaisschalters RL7 bis sechsten Relaisschalters RL12 der Wechselstromschaltung geändert zu werden. Auf Grund dieses Aufbaus ist kein AC/DC-Wandler etc. notwendig, was oft die Notwendigkeit eines Trenntransformator mit sich bringt, wie oben beschrieben, um AC-Leistung in DC-Leistung bzw. Wechselspannung in Gleichspannung umzuwandeln, um Leistung an den Motor zu liefern, und folglich kann der Staubsauger 10 wesentlich kompakter ausgebildet werden. Darüber hinaus, da der erste Relaisschalter RL1 bis sechste Relaisschalter RL6, der erste Relaisschalter RL7 bis sechste Relaisschalter RL12 verwendet werden, können die Wechselstromschaltung 30 und die Gleichstromschaltung 40 einfach und zuverlässig relativ zueinander geändert bzw. gewechselt werden, um Leistung an den Motor in einem isolierten Zustand zu liefern.
Darüber hinaus können in der Wechselstromschaltung 30 der erste Relaisschalter RL7 bis sechste Relaisschalter RL12 derart angeordnet sein, dass die Relaisschalter RL7–RL9 sich in der positiven Leitung 31 befinden, und die Relaisschalter RL10–RL12 sich in der negativen Leitung 32 befinden (wobei die positive Leitung und die negative Leitung in der Wechselstromschaltung wie oben definiert sind). Darüber hinaus können in der Gleichstromschaltung 40 der erste Relaisschalter RL1 bis sechste Relaisschalter RL6 derart angeordnet sein, dass die Relaisschalter RL1–RL3 sich in der positiven Leitung 41 befinden, und die Relaisschaler RL4–RL6 sich in der negativen Leitung 43 befinden. Auf Grund dieses Aufbaus kann ein isolierter Zustand zwischen der Wechselstromschaltung 30 und der Gleichstromschaltung 40 einfach und zuverlässig erhalten werden. Gemäß dem Staubsauger 10 der vorliegenden Lehre können der Staubsauger und seine gesteuerten Komponenten zusammen mit der Mikrocomputersteuerung A1, wie oben beschrieben, derart konfiguriert sein, dass die Operationen bzw. Funktionen des ersten Relaisschalters RL1 bis sechsten Relaisschalters RL6 in der Gleichstromschaltung 40 geprüft werden, bevor der Motor 14 zum ersten Mal angetrieben wird, nach dem Einschalten des Hauptleistungsschalters SW1. Darüber hinaus kann der Staubsauger auch derart konfiguriert sein, dass die Operationen bzw. Funktionen des ersten Relaisschalters RL1 bis sechsten Relaisschalters RL6 in der Gleichstromschaltung 40 geprüft werden, wenn ein Schalten zwischen der Wechselstromschaltung 30 und der Gleichstromschaltung 40 durchgeführt wird. Auf Grund dieses Aufbaus kann die Zuverlässigkeit des Schaltens zwischen der AC-Leistung und der DC-Leistung verbessert werden.
Darüber hinaus, in einem Fall, bei dem die Batterie 26 verbunden ist und der Stecker 17 des Stromversorgungskabels 16 aus der Wandsteckdose 11 ausgesteckt wird (also die AC-Leistungsquelle nicht verbunden ist), kann die Mikrocomputersteuerung A1 den bidirektionalen Thyristor Q13 ausschalten, um das Antreiben des Motors 14 zu stoppen. Auf Grund dieses Aufbaus kann beispielsweise der Motor 14 nicht durch die Batterie 26 angetrieben werden, wenn der Stecker 17 aus der Wandsteckdose 11 ausgesteckt wird. Folglich tritt kein derartiges Problem auf, dass die Batterie 26 sich entlädt ohne dass man es realisiert. Darüber hinaus kann die Wechselstromschaltung 30 das Einstellungselement aufweisen, also den bidirektionalen Thyristor Q13, und die Gleichstromschaltung 40 kann das Einstellungselement aufweisen, also den zweiten FET Q11, die verwendet werden für das Einstellen der elektrischen Leistung, die an den Motor 14 geliefert wird. Die Mikrocomputersteuerung A1 kann die Kontakte von RL1–RL6 und RL7–RL12 öffnen und/oder schließen, während die Einstellungselemente Q11 und Q13 ausgeschaltet sind. Entsprechend kann kein Strom fließen, wenn die Kontakte von RL1–RL12 geöffnet und/oder geschlossen sind. Folglich können die Kontakte der Relais RL1–RL12 zuverlässig geschützt werden.
Darüber hinaus kann die erste Schutzschaltung 51 bis sechste Schutzschaltung 56 (Sperrschaltungen) derart vorgesehen sein, dass die Kontakte von RL1–RL6 in der Gleichstromschaltung 40 nicht geschlossen werden können, während die Kontakte von RL7–RL12 in der Wechselstromschaltung 30 geschlossen sind, wie in 6 gezeigt. Auf Grund dieses Aufbaus, selbst wenn die Mikrocomputersteuerung A1 fehlerhaft ist, kann ein Fehler verhindert werden, bei dem gleichzeitig Strom in der Wechselstromschaltung 30 und der Gleichstromschaltung 40 fließt. Darüber hinaus können der erste Relaisschalter RL7 und der sechste Relaisschalter RL12 in der Wechselstromschaltung, der erste Relaisschalter RL1 und der sechste Relaisschalter RL6 in der Gleichstromschaltung 40, und die erste Schutzschaltung 51 und die sechste Schutzschaltung 56 (Sperrschaltungen) jeweils auf der zweiten elektrischen Leiterplatte K2 montiert sein. Darüber hinaus kann der zweite Relaisschalter RL8 bis fünfte Relaisschalter RL11 in der Wechselstromschaltung 30, der zweite Relaisschalter RL2 bis fünfte Relaisschalter RL5 in der Gleichstromschaltung 40 und die zweite Schutzschaltung 52 bis fünfte Schutzschaltung 55 (Sperrschaltungen) jeweils auf der dritten elektrischen Leiterplatte K3 montiert sein. Auf Grund dieses Aufbaus kreuzen sich Verdrahtungen der ersten Schutzschaltung 51 bis sechsten Schutzschaltung 56 (Sperrschaltungen) nicht zwischen den elektrischen Leiterplatten. Entsprechend kann verhindert werden, dass sich Verdrahtungen der Sperrschaltungen, die die erste Schutzschaltung 51 bis sechste Schutzschaltung 56 etc. umfassen, lösen bzw. abgetrennt werden. Folglich kann die Zuverlässigkeit der ersten Schutzschaltung 51 bis sechsten Schutzschaltung 56 verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben diskutierten Ausführungsbeispiele beschränkt, die weiter modifiziert werden können, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen können beispielsweise drei Relaisschalter (RL7–RL9) in der positiven Leitung 31 und drei Relaisschalter RL10–RL12 in der negativen Leitung 32 der Wechselstromschaltung 30 vorgesehen sein. Darüber hinaus können drei Relaisschalter RL1–RL3 in der positiven Leitung 41 und drei Relaisschalter RL4–RL6 in der negativen Leitung 43 der Gleichstromschaltung 40 vorgesehen sein. Durch Verwendung eines großen Relaisschalters, bei dem Abstände der Relaisanschlüsse groß sind, wenn die Kontakte geöffnet sind, kann die Anzahl von Relaisschaltern, die in den positiven Leitungen 31 und 41 und den negativen Leitungen 32 und 43 vorgesehen sind, reduziert werden. In den oben diskutierten Ausführungsbeispielen können darüber hinaus die zweite Schutzschaltung 52 bis fünfte Schutzschaltung 55 auf der dritten elektrischen Leiterplatte K3 montiert sein. Diese Schutzschaltungen 52–55 können jedoch auf der zweiten elektrischen Leiterplatte K2 montiert sein. Darüber hinaus kann in den oben diskutierten Ausführungsbeispielen der Staubsauger 10 ein Beispiel sein für ein elektrisches Leistungsgerät bzw. Elektrogerät. Andere Elektrogeräte als der Staubsauger 10, beispielsweise ein elektrischer Rasenmäher, ein elektrischer Hochdruckreiniger, eine elektrische Kreissäge, eine elektrische Stichsäge, ein elektrischer Schneider, eine elektrische Kettensäge oder ein elektrischer Hobel, etc. können verwendet werden.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2004-160235 [0002]

Claims

Elektrogerät (10), das mit elektrischer Energie versorgbar und konfiguriert ist für eine Verbindung mit einer AC-Leistungsquelle (11) und/oder einer DC-Leistungsquelle (26), wobei das Gerät (10) aufweist; einen Universalmotor (14), der konfiguriert ist, um mittels AC-Leistung und DC-Leistung angetrieben zu werden; eine Wechselstromschaltung (30) zur Lieferung der AC-Leistung zum Antreiben des Motors (14); eine Gleichstromschaltung (40) zur Lieferung der DC-Leistung zum Antreiben des Motors (14); eine Mehrzahl von Relaisschaltern (RL1–RL12) zum Schalten zwischen der Wechselstromschaltung (30) und der Gleichstromschaltung (40) in einer isolierten Art und Weise, wobei bei Betreiben der Relaisschalter (RL1–RL12) beide Schaltungen relativ zueinander isoliert sind; und eine Steuerung (A1), die konfiguriert ist zum Steuern der Wechselstromschaltung (30), der Gleichstromschaltung (40) und der Mehrzahl von Relaisschaltern (RL1–RL12).
Elektrogerät (10) nach Anspruch 1, bei dem jeder Schalter von der Mehrzahl von Relaisschaltern (RL1–RL12) einen mechanischen Kontakt aufweist.
Elektrogerät (10) nach Anspruch 2, bei dem die Mehrzahl von Relaisschaltern (RL1–RL12) in beiden, einer positiven Leitung (31) und einer negativen Leitung (32) in der Wechselstromschaltung (30), und in beiden, einer positiven Leitung (41) und einer negativen Leitung (43) in der Gleichstromschaltung (40) angeordnet sind, wobei mindestens ein Relaisschalter (RL1–RL12) pro Leitung vorgesehen ist, und die positiven Leitungen (31, 41) und die negativen Leitungen (32, 43) der Wechselstromschaltung (30) und der Gleichstromschaltung (40) mit dem Universalmotor (14) verbunden sind.
Elektrogerät (10) nach Anspruch 3, bei dem die Mehrzahl von Relaisschaltern (RL1–RL12) aufweist: eine Mehrzahl von Schaltern (RL7–RL12), die in Serie in der positiven Leitung (31) und der negativen Leitung (32) in der Wechselstromschaltung (30) angeordnet sind; und eine Mehrzahl von Schaltern (RL1–RL6), die in Serie in der positiven Leitung (41) und der negativen Leitung (43) in der Gleichstromschaltung (40) angeordnet sind.
Elektrogerät (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die Steuerung (A1) konfiguriert ist zum Durchführen eines Funktionstests der Relaisschalter (RL1–RL6) in der positiven Leitung (41) und der negativen Leitung (43) in der Gleichstromschaltung (40), bevor der Motor zum ersten Mal angetrieben wird, nachdem das Elektrogerät (10) eingeschaltet worden ist.
Elektrogerät (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die Steuerung (A1) konfiguriert ist zum Durchführen eines Funktionstests der Relaisschalter (RL1–RL6) in der positiven Leitung (41) und der negativen Leitung (43) in der Gleichstromschaltung (40), bevor zwischen der Wechselstromschaltung (30) und der Gleichstromschaltung (40) umgeschaltet wird.
Elektrogerät (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Steuerung (A1) konfiguriert ist zum Liefern einer Leistung von der AC-Leistungsquelle (11) an den Motor (14), wenn das Elektrogerät (10) mit beiden, der AC-Leistungsquelle (11) und der DC-Leistungsquelle (26) verbunden ist.
Elektrogerät (10) nach Anspruch 7, bei dem die Steuerung (A1) konfiguriert ist zum Anhalten des Motors (14), wenn die AC-Leistungsquelle (11) von dem Elektrogerät (10) getrennt wird.
Elektrogerät (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei dem beide, die Wechselstromschaltung (30) und die Gleichstromschaltung (40) jeweils mindestens ein Einstellungselement (Q11, Q13) aufweisen zum Einstellen der elektrischen Leistung, die an den Motor (14) geliefert wird; und die Steuerung (A1) die mechanischen Kontakte der Mehrzahl von Relaisschaltern (RL1–RL12) von ihrem vorexistierenden Zustand in den umgekehrten Zustand schaltet, während das Einstellungselement (Q11, Q13) ausgeschaltet ist.
Elektrogerät (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, ferner mit mindestens zwei Sperrschaltungen (51–56), die verhindern, dass die mechanischen Kontakte der Relaisschalter (RL1–RL6) in der Gleichstromschaltung (40) geschlossen werden, wenn die mechanischen Kontakte der Relaisschalter (RL7–RL12) in der Wechselstromschaltung (30) geschlossen sind.
Elektrogerät (10) nach Anspruch 10, mit einer elektrischen Leiterplatte (K1; K2; K3), bei der: i) mindestens ein Relaisschalter (RL7–RL12) in der positiven und negativen Leitung (31, 32) in der Wechselstromschaltung (30), ii) mindestens ein Relaisschalter (RL1–RL6) in der positiven und negativen Leitung (41, 43) in der Gleichstromschaltung (40), und iii) mindestens zwei Sperrschaltungen (51–56) entsprechend den Relaisschaltern (RL1–RL12) auf der gleichen elektronischen Leiterplatte (K1; K2; K3) vorgesehen sind, wobei jede Sperrschaltung (51–56) einem Relaisschalter (RL7–RL12) in der Wechselstromschaltung (30) und einem Relaisschalter (RL1–RL6) in der Gleichstromschaltung (40) entspricht, und die Sperrschaltung (51–56) verhindert, dass der mechanische Kontakt des Relaisschalters (RL1–RL6) in der Gleichstromschaltung (40) geschlossen wird, wenn der mechanische Kontakt des Relaisschalters (RL7–RL12) in der Wechselstromschaltung (30) geschlossen ist.
Elektrogerät (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner mit einem Hauptschalter (SW1), der konfiguriert ist zum gemeinsamen ein- und ausschalten der positiven und negativen Leitungen (31, 32) in der Wechselstromschaltung (30) und einer DC-Leitung (41y), die mit der DC-Leistungsquelle (26) verbunden ist.