JP2001212050A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電力が少なく、使用性、操作性の良い電
気掃除機を提供する。 【解決手段】 手元操作部１０５および把手部１０６に
スイッチ入力手段４１ａ、４１ｂを配置すると共に、前
記手元操作部１０５および延長管１０７および床用吸い
込み具１０８の少なくとも一個所に報知手段４２を設
け、前記制御回路は前記スイッチ入力手段４１ａ、４１
ｂの操作信号の入力と前記報知手段４２の報知制御とを
同一の入出力部で制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭で使用さ
れる電気掃除機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の電気掃除機は、高吸込仕事率化の
激化と共に、ホースから先の小型・軽量化を図ることで
操作力の軽減、或いは使い勝手を向上させるといった掃
除機が主流となってきている。

【０００３】従来の電気掃除機の全体構成を図５により
説明する。

【０００４】図５に示すように、１０１は掃除機本体で
内部に塵埃を吸引するための電動送風機１０２および吸
引した塵埃を集塵する集塵室１０３を備えている。１０
４は片側が掃除機本体１０１の前部の吸気口に接続され
るホース、１０５はホース１０４の他端側に設けられ、
把手部１０６を有する手元操作部である。１０７は手元
操作部１０５に接続される延長管、１０８は延長管１０
７に接続される回転ブラシ（図示せず）を駆動する電動
機１０９を内蔵した床用吸い込み具である。

【０００５】次に回路構成について図６により説明す
る。図６に示すように、掃除機本体１０１内部には商用
電源と直列に電動送風機１０２、電流センサ１１０、駆
動手段１１１が接続されており、電流センサ１１０の出
力を平滑および増幅する制御部１１２を介して本体信号
処理部１１３に接続されている。

【０００６】また、本体信号処理部１１３を含めた本体
制御回路の電源となる直流電源１１４と、商用電源のゼ
ロボルトに同期した信号を出力する交流同期手段１１５
を商用電源に接続している。駆動手段１１１に位相制御
信号を出力する位相制御手段１１６は本体信号処理部１
１３に接続されており、本体信号処理部１１３より出力
される位相信号を駆動手段１１１に伝達している。

【０００７】また、手元操作部１０５からの位相信号を
受け取る位相受け取り手段１１７も本体信号処理部１１
３に接続されている。また、集塵室１０３に溜まる塵埃
量を使用者に報知する表示手段１１８も本体信号処理部
１１３に接続されている。上記制御回路を掃除機本体１
０１内部に配設し、ホース１０４の片側と接続される吸
気口部には手元操作部１０５および床用吸い込み具１０
８へ電源を供給するための電源線２芯と手元操作部１０
５からの位相信号を受け取る信号線２芯の合計４芯が備
えられている。

【０００８】手元操作部１０５内部には、スイッチ操作
手段１１９からの信号を入力する手元信号処理部１２０
を配し、手元信号処理部１２０を含めた手元制御回路の
電源となる手元直流手段１２１と商用電源のゼロボルト
に同期した信号を出力する手元交流同期手段１２２を掃
除機本体１０１吸気口部からの電源線で作っている。ゴ
ミセンサ１２３は手元信号処理部１２０に接続されてお
り、ゴミを検出すると電動送風機１０２の吸い込み力を
あげるように位相角を変化させる。

【０００９】ゴミセンサ１２３は手元操作部１０５内に
設けた塵埃通過経路に臨むように配されており、床用吸
い込み具１０８から手元操作部１０５の塵埃通過経路に
入り込み、ホース１０４側に流れていく塵埃を検知する
ようにしている。手元信号処理部１２０は検知した塵埃
量に応じた位相制御信号を手元信号処理部１２０に接続
されている位相伝達手段１２４に出力しホース１０４の
信号線を使い、掃除機本体１０１内の本体制御回路であ
る位相受け取り手段１１７に伝達する。

【００１０】また、床用吸い込み具１０８に内蔵された
電動機１０９を回転させるための電動機駆動手段１２５
も手元信号処理部１２０に接続されると共に、商用電源
と直列に接続されている。パワー表示手段１２６は使用
者によりスイッチ操作手段１１９を操作した場合の動作
ポジションを報知するものである。

【００１１】以上の構成における動作について説明す
る。使用者が手元操作部１０５のスイッチ操作手段１１
９により動作ポジション（吸い込み力）を選択すると、
手元信号処理部１２０は位相伝達手段１２４へ選択ポジ
ションに応じた位相制御信号を出力する。手元信号処理
部１２０より出力された位相制御信号は、ホース１０４
の信号線を介して掃除機本体１０１内の本体制御回路部
の位相受け取り手段１１７に伝達され、本体信号処理部
１１３に入力される。

【００１２】本体信号処理部１１３は手元操作部１０５
からの位相制御信号と、電流センサ１１０からの出力を
制御部１１２にて平滑、増幅した信号によって電動送風
機１０２の吸い込み力を決定し、位相制御手段１１６を
介して駆動手段１１１にて電動送風機１０２を運転させ
る。また、床用吸い込み具１０８内に内蔵された回転ブ
ラシ（図示せず）を回転駆動する電動機１０９の運転に
ついては、スイッチ操作手段１１９に予め設定された運
転ポジションを選択することで、電動機駆動手段１２５
を介して運転されるものである。

【００１３】ゴミセンサ１２３によりゴミを検知する
と、上記説明したように手元信号処理部１２０から位相
伝達手段１２４、ホース１０４の信号線、位相受け取り
手段１１７を介して本体信号処理部１１３へ位相制御信
号が入力され、電動送風機１０２の吸い込み力を上げる
ように運転制御するものである。なお、一度電動送風機
１０２が駆動されると、スイッチ操作手段１１９に予め
設定された「切」スイッチを押さなければ電動送風機１
０２の停止はできないものであった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、手元操作部１０５にゴミセンサ１２３が
備えてあり、その信号を処理する手元信号処理部１２０
や手元直流手段１２１が必要となる。また電動機１０９
の制御も手元信号処理部１２０で制御しており、プリン
ト基板に十分な絶縁距離を確保する必要が有る電源系
（たとえば電動機駆動手段１２５）が混在していた。そ
のために手元制御部１０５内蔵の手元操作制御回路基板
が大きくなると共に手元操作部１０５自体も大きく、重
くなっていた。また、掃除機本体１０１内部には、本体
信号処理部１１３と手元操作部１０５内部には手元信号
処理部１２０が各々配置されており、信号処理部を掃除
機本体１０１側に集約して制御部品の削減を図る必要が
あった。更には、掃除中に物を移動するために手元操作
部１０５を少しの間だけ離す様な場合でも掃除機本体１
０１は動作したままであり、必要以外の電力を消費し不
経済であると共に、使用性、操作性の悪いものであっ
た。

【００１５】本発明は上記課題を解決するもので、手元
操作部の小型・軽量化と、制御部品の削減を行うことで
コストダウンを図ると共に、省エネおよび使用性、操作
性を向上させた電気掃除機を提供することを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、塵埃を吸引するための電動送風機と、吸引
した塵埃を集塵する集塵室とを備えた掃除機本体と、前
記掃除機本体に一端を接続し他端に把手部を有する手元
操作部を設けたホースと、前記手元操作部に接続される
延長管と、前記延長管に接続される床用吸い込み具と、
前記掃除機本体内に配置され前記電動送風機の駆動を制
御する制御回路とを備えた構成において、前記手元操作
部および把手部にスイッチ入力手段を配置すると共に、
前記手元操作部および延長管および床用吸い込み具の少
なくとも一個所に報知手段を設け、前記制御回路は前記
スイッチ入力手段の操作信号の入力と前記報知手段の報
知制御とを同一の入出力部で制御することを課題解決手
段とし、手元操作部の小型・軽量化と、制御部品の削減
を行うことでコストダウンを図ると共に、省エネおよび
使用性、操作性を向上させることができる。また、スイ
ッチ入力手段および報知手段とを同一の信号導線で行う
ことができ、ホースに設ける導線の数も増やす必要がな
いものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
手元操作部および把手部にスイッチ入力手段を配置する
と共に、前記手元操作部および延長管および床用吸い込
み具の少なくとも一個所に報知手段を設け、前記制御回
路は前記スイッチ入力手段の操作信号の入力と前記報知
手段の報知制御とを同一の入出力部で制御するようにし
たもので、手元操作部の小型・軽量化と、制御部品の削
減を行うことでコストダウンを図ると共に、把手部にも
スイッチ入力手段を設けることにより把手部が握られて
いる時のみ運転するようにし、省エネおよび使用性、操
作性を向上させることができる。また、スイッチ入力手
段および報知手段とを同一の信号導線で行うことがで
き、ホースに設ける導線の数も増やす必要がない。

【００１８】本発明の請求項２記載の発明は、手元操作
部に電動送風機および／または電動機の制御運転を選択
するスイッチ入力手段を、把手部に前記電動送風機およ
び／または電動機の制御運転を入り切りするスイッチ入
力手段を設けることにより、把手部が握られている時の
み選択された制御運転を行なうようにし、無駄な消費電
力を抑え、省エネルギーを向上させる事ができる。

【００１９】本発明の請求項３記載の発明は、把手部を
握ると運転、離すと停止するスイッチ入力手段を把手部
に配設することにより、上記と同様にして無駄な消費電
力を抑えるとともに、把手部を握る、離すという簡単か
つ容易な動作で行うことが出来、使用性、操作性を向上
させることができる。

【００２０】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。なお、従来例と同
一構成部品については同一符号を付し説明を省略する。

【００２１】図２はホース１０４片側の差込パイプ２の
構成を示す。図において、２は掃除機本体１０１の吸引
口に差し込む差込パイプであり、差込パイプ２のホース
１０４側端部内には回転パイプ３が回転自在に接続され
ている。回転パイプ３の一端にはホース１０４の一端が
接続され、また回転パイプ３と差込パイプ２との接続部
であって、回転パイプ３の外周面には４つのレール４、
５、６、７がレール台８に固定されている。このレール
４〜７に摺接する接点金具１０、１１、１２、１３が差
込パイプ２の外周側に固定した取付板９に取り付けられ
ている。取付板９の内面側の接点金具１０〜１３はレー
ル４〜７に各々対向する位置に設けられ、図では、接点
金具１０〜１３とレール４〜７との間に差込パイプ２の
一部が介在しているが、差込パイプ２の図面の一部には
開口部を設け、この開口部を介して接点金具１０〜１３
がレール４〜７に接触するようにしている。

【００２２】１４は赤外発光素子、１５は受光素子で差
込パイプ２内の塵埃通路に臨んで設けられ、各素子１
４、１５は対向するように上下に設けられ、この塵埃通
路を塵埃が通ることで発光素子１５の光が塵埃により遮
られて受光素子１５の出力が変化しゴミが検知できる。

【００２３】１６は差込パイプ２に固定してある透明ホ
ルダーで、上記各素子１４、１５を固定している。１７
は制御基板で発光素子１４及び受光素子１５と電気接続
され、発光素子１４に電流を流す回路、受光素子１５か
ら出力電圧を発生させる回路、これらの回路の電力を供
給する直流電源、掃除機本体１０１側に突出した電気端
子２０〜２３と接続する接続部が実装されている。この
制御基板１７は上部材１８により覆われ、部品収容部１
が形成されている。

【００２４】本実施例の回路構成を図１により説明す
る。３０は床用吸い込み具１０８内の電動機１０９の駆
動・停止を行う電動機駆動手段で商用電源に接続されて
いる。電動機駆動手段３０と接続される電動機線３９は
掃除機本体１０１とホース１０４の差込パイプ２の電気
端子２３を経て、電動機１０９と直列に接続されてい
る。また、電動機位相制御手段３１を介して本体信号処
理部１１３に接続されている。３２は商用電源の片側で
あり、回路の基準線としており差込パイプ２の電気端子
２０を経て電動機１０９に接続されている。

【００２５】３３はスイッチ・表示線で、差込パイプ２
の電気端子２１を経て、スイッチ入力取り込み手段３４
を介して本体信号処理部１１３に接続されると共に、表
示伝達手段３６を介して本体信号処理部１１３に接続し
ている。また、ゴミセンサ線３７は差込パイプ２の電気
端子２２を経てゴミセンサ取り込み手段３８を介して本
体信号処理部１１３に接続されている。

【００２６】差込パイプ２にはゴミセンサ１２３以外に
直流電源（第２）４０を設けており、ゴミセンサ１２３
の電源としている。また直流電源（第２）４０はホース
１０４を介して電動機１０９に並列に接続されており直
流電源（第２）４０の電源は電動機１０９を回転させる
供給電源から同じく供給している。また、手元操作部１
０５内部には予め電動送風機１０２の運転ポジションを
設定したスイッチ入力手段４１aと、電圧シフト手段４
３と報知手段４２の直列回路を設けると共に、把手部１
０６内部にもスイッチ入力手段４１ｂ（図４）を配置し
ている。スイッチ入力手段４１a、４１ｂおよび上記直
列回路の一端は基準線側に接続され、他端は各々スイッ
チ・表示線側に接続されている。ここで、スイッチ入力
手段４１ｂの構成例を図４に示しているが、もちろんこ
の構成に限られるものではない。

【００２７】ゴミセンサ１２３の出力はゴミセンサ線３
７に接続されており、ゴミセンサ１２３の信号がゴミセ
ンサ取り込み手段３８を介して本体信号処理部１１３に
伝達される。

【００２８】上記構成における動作は以下の通りであ
る。スイッチ入力手段４１a、４１ｂは複数のスイッチ
とこれらのスイッチに接続される複数の抵抗器から構成
されると共に、手元操作部１０５内部および把手部１０
６内部に配置されており、しかも操作するスイッチに応
じて電圧降下が異なるように設定しているので、いずれ
かのスイッチを操作すると差込パイプ２を経てスイッチ
入力取り込み手段３４に入力され本体信号処理部１１３
に伝達される。

【００２９】このとき、手元操作部１０５内部に設けた
スイッチ入力手段４１ａは予め電動送風機１０２の運転
や電動機１０９の運転を選択する運転ポジションの選択
スイッチ入力用で、把手部１０６内部に設けたスイッチ
入力手段４１ｂは選択された運転ポジションにおける電
動送風機１０２および電動機１０９の運転・停止用のス
イッチ入力手段である。つまり、手元操作部１０５側の
スイッチ入力手段４１ａで運転ポジションを選択し、把
手部１０６が使用者に握られている状態であれば電動送
風機１０２と電動機１０９が運転し、把手部１０６を離
すと停止するものである。

【００３０】このように、把手部１０６が握られている
時のみスイッチ入力手段４１ａで選択された運転ポジシ
ョンで制御運転を行うようにし、無駄な消費電力を抑
え、省エネルギーの向上を図ることが出来るとともに、
把手部１０６を握る、離すという簡単かつ容易な動作で
行うことが出来、使用性、操作性を向上させることがで
きる。

【００３１】伝達された信号により本体信号処理部１１
３は位相制御手段１１６と電動機位相制御手段３１に位
相制御信号を出力する。位相制御手段１１６は駆動手段
（例えば双方向性サイリスタ）１１１に位相を伝達して
電動送風機１０２は位相制御で動作を行う。その電流値
を電流センサで検知し、制御部１１２で平滑、増幅され
本体信号処理部１１３に入力される。その電流値の値に
より集塵室１０３のゴミ量が判り位相値を変化させる。
集塵室１０３のゴミが多くなってくると本体信号処理部
１１３は表示手段１１８に出力し使用者に報知する。

【００３２】また、電動機位相制御手段３１は電動機駆
動手段３０に位相制御量を伝達し、位相制御で電動機１
０９は回転する。電動機１０９に電源が供給されると、
並列に接続されている直流電源（第２）４０にも電源が
供給され、掃除機本体１０１差込側のゴミセンサ１２３
の電源が供給され動作を開始する。ゴミを吸い込むとホ
ース吸気側のゴミセンサ１２３が検知し、その信号が接
続部を経てゴミセンサ取り込み手段３８に入力され、本
体信号処理部１１３に伝達される。

【００３３】その信号により電動送風機１０２の位相制
御量をさらに吸い込み力が大きくなるように位相値を変
えると共に、表示伝達手段３６に出力し、手元操作部１
０５等に設けた報知手段（例えば発光素子やブザー等）
４２で、使用者にゴミがあることを報知して知らせる。
なお、スイッチ操作の取り込みは一定周期ごとに同タイ
ミングで読み込み、ゴミを検知したときは、本体信号処
理部１１３はスイッチ操作を読み込むタイミング以外の
タイミングで出力を行い、出力されたときのみ報知手段
４２は報知を行う。

【００３４】また、ツェナーダイオードのような電圧シ
フト手段４３を直列に接続することで、スイッチ入力の
取り込みのために、電圧降下で報知手段４２が誤報知し
ないようにすることができる。つまり直流線一本でスイ
ッチ入力の取り込みと、報知手段４２による報知を行え
る。この動作波形図を図３に示す。（ａ）は交流波形
で、（ｂ）は報知手段４２がＯＦＦ時のときのスイッチ
・表示線３３波形であり、スイッチを押すと電圧が変化
する。また、この電圧は複数のスイッチごとに設定して
おり複数個のスイッチの操作が行える。（ｃ）はスイッ
チ入力取り込み手段３４からの信号を読むタイミング波
形図で交流波形のゼロボルト付近で毎周期スイッチ操作
による電圧降下を読み込んでいる。

【００３５】（ｄ）は表示伝達手段３６への出力波形図
で、報知手段４２を動作させるときにもスイッチを読み
込むタイミングの前後の一定時間は動作しないようにし
パルス駆動している。（ｅ）は報知手段４２がＯＮ時の
ときのスイッチ・表示線３３波形であり、（ｄ）で報知
手段４２を動作させていないパルスＯＦＦの一定期間は
（ｂ）と同電圧となり、スイッチ取り込みが行える。電
動機１０９の回転数、電動送風機１０２の吸い込み力は
スイッチ入力手段４１ａで設定ポジション変えることが
できる。

【００３６】また、床用吸い込み具１０８を浮かし、電
動機１０９の動作が止まったときは電流センサ１１０に
よりこれを検知し、本体信号処理部１１３はゴミセンサ
１２３からの信号が入力されても報知しないように表示
伝達手段３６に出力を行わない。床用吸い込み具１０８
を浮かすと吸込風量が増加するため電動送風機１０２を
流れる電流も増加する。このような電流値の変化を電流
センサ１１０により検知している。

【００３７】なお、ゴミセンサ１２３の電源は電動機１
０９が回転しないでもゴミセンサ１２３の電源がとれる
位相制御量、および電圧であればよいことは云うまでも
ない。

【００３８】以上のように本実施例の構成によれば、ゴ
ミセンサ１２３をホース１０４と掃除機本体１０１を接
続する吸気口側端部に設けることにより、手元操作部１
０５からゴミセンサと周辺部品もなくなり、かつ絶縁距
離が緩和されるため手元操作部１０５の制御回路基板は
小さく、手元操作部１０５も小型・軽量化することがで
きると共に、ホース１０４も３芯化できるため軽量化、
コストダウンが図れる。また、スイッチ入力取り込みと
報知手段４２の制御を一線、直流電源（第２）４０の電
源供給と電動機１０９の電源供給を一本線で兼ねること
で、掃除機本体１０１とホース１０４の接点部は従来と
同一の４接点となり部品の共用化も図れる。更には、把
手部１０６に設けたスイッチ入力手段４１ｂにより、把
手部１０６が握られていない場合には電動送風機１０２
および電動機１０９が停止するため、省エネおよび使用
性、操作性を向上させることができるものである。

【００３９】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明によれば、
手元操作部および把手部にスイッチ入力手段を配置する
と共に、手元操作部および延長管および床用吸い込み具
の少なくとも一個所に報知手段を設け、制御回路はスイ
ッチ入力手段の操作信号の入力と報知手段の報知制御と
を同一の入出力部で制御するようにしたもので、手元操
作部の小型・軽量化と、制御部品の削減を行うことでコ
ストダウンを図ると共に、把手部にもスイッチ入力手段
を設けることにより、把手部が握られている時のみ運転
するようにし、省エネおよび使用性、操作性を向上させ
ることができる。また、スイッチ入力手段および報知手
段とを同一の信号導線で行うことができ、ホースに設け
る導線の数も増やす必要がないものである。

【００４０】本発明の請求項２記載の発明によれば、手
元操作部に電動送風機および／または電動機の制御運転
を選択するスイッチ入力手段を、把手部に前記電動送風
機および／または電動機の制御運転を入り切りするスイ
ッチ入力手段を設けることにより、把手部が握られてい
る時のみ選択された制御運転を行なうようにし、無駄な
消費電力を抑え、省エネルギーを向上させる事ができ
る。

【００４１】本発明の請求項３記載の発明によれば、把
手部を握ると運転、離すと停止するスイッチ入力手段を
把手部に配設することにより、上記と同様にして無駄な
消費電力を抑えるとともに、把手部を握る、離すという
簡単かつ容易な動作で行うことが出来、使用性、操作性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す電気掃除機の回路
ブロック図

【図２】同電気掃除機のホース差込パイプ断面図

【図３】同電気掃除機の各部の動作波形図

【図４】同把手部の断面図

【図５】従来の電気掃除機の外観斜視図

【図６】同電気掃除機の回路ブロック図

【符号の説明】

２ 差込パイプ ３４ スイッチ入力取り込み手段 ３６ 表示伝達手段 ３８ ゴミセンサ取り込み手段 ４１ａ、４１ｂ スイッチ入力手段 ４２ 報知手段 １１３ 本体信号処理部 １０１ 掃除機本体 １０２ 電動送風機 １０３ 集塵室 １０４ ホース １０５ 手元操作部 １０６ 把手部 １０９ 電動機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 妹尾 裕之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 都築 真一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3B057 DA01 DA07 DD01 DE02 DE06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塵埃を吸引するための電動送風機と、吸
   引した塵埃を集塵する集塵室とを備えた掃除機本体と、
   前記掃除機本体に一端を接続し他端に把手部を有する手
   元操作部を設けたホースと、前記手元操作部に接続され
   る延長管と、前記延長管に接続される床用吸い込み具
   と、前記掃除機本体内に配置され前記電動送風機の駆動
   を制御する制御回路とを備えた構成において、前記手元
   操作部および把手部にスイッチ入力手段を配置すると共
   に、前記手元操作部および延長管および床用吸い込み具
   の少なくとも一個所に報知手段を設け、前記制御回路は
   前記スイッチ入力手段の操作信号の入力と前記報知手段
   の報知制御とを同一の入出力部で制御することを特徴と
   した電気掃除機。
2. 【請求項２】 手元操作部に電動送風機および／または
   電動機の制御運転を選択するスイッチ入力手段を、把手
   部に前記電動送風機および／または電動機の制御運転を
   入り切りするスイッチ入力手段を設けた請求項１記載の
   電気掃除機。
3. 【請求項３】 把手部を握ると運転、離すと停止するス
   イッチ入力手段を把手部に配設した請求項１または２記
   載の電気掃除機。